KR101973088B1 - 폴딩 마스크팩 제조를 위한 펀칭 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이형지를 사용하지 않아 원가를 절감할 수 있고 사용이 편리한 폴딩 방식의 마스크팩을 제조하기 위한 펀칭 머신에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 시트부재의 롤을 풀어 편평하게 배출하는 시트부재 롤러와, 편평하게 풀린 시트부재의 일면에 소정 기능의 크림을 도포하는 디스펜서와, 디스펜싱된 크림의 두께를 일정하게 고르는 나이프 레벨러와, 크림이 도포된 시트부재를 반으로 접는 시트 폴딩부와, 반으로 접혀진 시트부재를 롤 형태로 권취하는 폴딩 시트부재 권취 롤러와, 숙성된 폴딩 시트부재의 롤을 풀어 편평하게 배출하는 폴딩 시트부재 롤러와, 폴딩 시트부재를 금형으로 펀칭하여 개별 마스크팩으로 배출하는 펀칭 머신을 포함하는 폴딩 마스크팩 제조장치에 있어서, 상기 펀칭 머신은 펀칭시 폴딩된 시트부재를 받쳐주기 위한 하부 금형; 폴딩된 시트부재 위에 위치하여 폴딩된 시트부재를 펀칭하여 개별 마스크팩을 배출하기 위한 상부 금형; 및 상기 하부 금형이나 상부 금형을 소정 온도로 가열하기 위한 히팅수단을 포함한다. 그리고 상부 금형은 시트부재를 소정의 형상으로 자르기 위한 칼날과, 사용시 분리가 용이하게 하기 위해 펀칭시 상기 하부 금형과 밀착되어 부직포에서 크림을 제거하는 단차부와, 펀칭시 부직포에 크림이 밀리지 않도록 수용하는 홈부로 구성된다.

Description

폴딩 마스크팩 제조를 위한 펀칭 머신{ PUNCHING MACHINE FOR FOLDING MASK PACK }

본 발명은 마스크팩 제조 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이형지를 사용하지 않아 원가를 절감할 수 있고 사용이 편리한 폴딩 방식의 마스크팩을 제조하기 위한 펀칭 머신에 관한 것이다.

일반적으로, 마스크팩(Facial Mask)은 얼굴 모양에 맞추어 제작된 시트를 이용하여 피부에 다양한 영양분과 수분 등을 공급할 수 있는 화장품 종류로서, 시트 마스크라고도 한다.

초기의 마스크팩은 천연 재료를 이용하여 얼굴에 바르고 씻어내는 것을 기반으로 하였고, 그 재료로는 주로 금, 과일, 식물 등을 이용하였다. 시트 마스크는 1990년대에 스킨과 같은 액상을 도포한 부직포팩으로부터 시작하였고, 이후 부직포에서 면으로 된 시트로 바꾼 마스크가 개발되면서, 흡수력이 향상되고 밀착력이 높은 팩으로 발달되었다. 최근에는 하이드로겔을 이용한 마스크팩 또는 천연소재를 이용한 바이오 셀룰로오스 마스크팩 등이 널리 사용되고 있다.

마스크팩은 기능에 따라 수분 공급, 미백, 노화방지, 리프팅, 진정 등의 다양한 기능을 갖추고 있고, 사용법에 따라 필오프 타입(마른 후 떼어내는 팩)과 워시 오프 타입(씻어내는 팩), 시트 타입(붙였다 떼어내는 팩)으로 나뉜다. 시트 타입 마스크팩은 시트 종류에 따라 다양하게 나뉘는데, 부직포, 하이드로겔, 천연발효 소재로 만든 셀룰로오스 등으로 구분된다. 하이드로 겔은 피부에 닿았을 때 녹는 신개념 겔 제형으로 피부 유효성분을 겔 형태로 담아 피부 흡수력을 높인 소재이고, 바이오 셀룰로오스(Biocellulose)는 다수의 박테리아, 특히 아세토박터속 균주의 배양에 의해서 생산되는 고분자 물질로서, 정치배양 조건에서는 배양액상에 반투명한 막(pellicle) 형태로 생성된다.

이러한 마스크 팩은 기본적으로 필름 상에 원단을 적층하고, 원단에 기능성 화장품을 겔 형태로 흡수, 코팅한 후, 원단 위에 다시 필름을 적층한 다음 마스크 형상으로 커팅, 분리하여 마스크 팩마다 개별적으로 밀봉 포장하여 출시된다.

대한민국특허청 등록특허공보(B1)에 등록번호 10-1692376호로 공고된 '마스크 팩'은 제 1 이형지와, 제 1 이형지와 일면이 합지되고, 타면에 페이스트 상태의 화장료가 도포되는 부직포와, 부직포의 화장료가 도포된 타면에 합지되는 제 2 이형지를 포함하되 화장료는 제 1 이형지 및 제 2 이형지의 밖으로 유동되지 않도록 된 것이다.

또한 대한민국특허청 공개특허공보(A)에 공개번호 10-2017-0098376호로 공고된 '피부 밀착성 및 화장용 제제의 보유성이 향상된 마스크 팩 시트와 그의 제조방법'은 지지체가 되는 베이스 층을 제조하는 베이스층 제조단계와, 전계 방사법을 이용하여 나노 섬유 층을 제조하는 나노 섬유 층 제조단계와, 상기 베이스 층의 일면 또는 양면에 상기 나노 섬유 층을 열 압착하여 접합하는 접합단계를 포함하는 것이다.

도 1의 (a)는 종래기술에 따른 마스크팩 제조장치의 일부를 도시한 개략도이고, (b)는 종래의 마스크팩의 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래에는 부직포 롤(110)에 감긴 부직포(12)를 가이드 롤러(42,44,46)를 이용하여 풀어주면서 디스펜서(120)를 이용하여 수분 공급, 미백, 노화방지, 리프팅, 진정 등의 다양한 기능을 갖는 크림(22)을 부직포(12) 위에 도포한 후, 이형지(32)를 씌워 마스크팩 시트(30')를 제조하고 이를 얼굴 형상에 맞춰 타공함과 아울러 개별화하여 포장하였다. 이와 같이 제조된 종래의 마스크팩(30')은 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 이형지(32)를 사용하므로 제조 원가가 증가하고, 사용하기 위해서는 이형지(32)를 벗겨내야 하므로 사용이 불편한 문제점이 있다.

KR 10-1999841 B1 KR 10-2017-0098376 A KR 10-1692376 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 이형지를 사용하지 않아 원가를 절감할 수 있고 사용이 편리한 폴딩 방식의 마스크팩을 제조하기 위한 펀칭 머신을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 시트부재의 롤을 풀어 편평하게 배출하는 시트부재 롤러와, 편평하게 풀린 시트부재의 일면에 소정 기능의 크림을 도포하는 디스펜서와, 디스펜싱된 크림의 두께를 일정하게 고르는 나이프 레벨러와, 크림이 도포된 시트부재를 반으로 접는 시트 폴딩부와, 반으로 접혀진 시트부재를 롤 형태로 권취하는 폴딩 시트부재 권취 롤러와, 숙성된 폴딩 시트부재의 롤을 풀어 편평하게 배출하는 폴딩 시트부재 롤러와, 폴딩 시트부재를 금형으로 펀칭하여 개별 마스크팩으로 배출하는 펀칭 머신을 포함하는 폴딩 마스크팩 제조장치에 있어서,

상기 펀칭 머신은 펀칭시 폴딩된 시트부재를 받쳐주기 위한 하부 금형; 폴딩된 시트부재 위에 위치하여 폴딩된 시트부재를 펀칭하여 개별 마스크팩을 배출하기 위한 상부 금형; 및 상기 하부 금형이나 상부 금형을 소정 온도로 가열하기 위한 히팅수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 금형은 시트부재를 소정의 형상으로 자르기 위한 칼날과, 사용시 분리가 용이하게 하기 위해 펀칭시 상기 하부 금형과 밀착되어 부직포에서 크림을 제거하는 단차부와, 펀칭시 부직포에 크림이 밀리지 않도록 수용하는 홈부로 구성되고, 상기 히팅수단은 하부 금형이나 상부 금형을 상온 내지 90℃ 범위로 가열하는 것이다.

본 발명에 따르면, 마스크팩 제조시 이형지를 사용하지 않으므로 공정이 단순해지고 원자재가 적게 들어 제조 원가를 낮출 수 있으며, 사용시 이형지를 벗겨낼 필요가 없으므로 사용이 편리한 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면 칼날 내측에 단차가 형성된 금형으로 마스크팩 시트를 절단하므로 단차에 의해 마스크팩 제품의 주변부에 크림이 묻지 않도록 되어 있어 이형지 없이도 쉽게 펼쳐 사용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 마스크팩 제조장치의 일부를 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 마스크팩 제조 절차를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 마스크팩 제조장치를 도시한 개략도,
도 4는 도 3에 도시된 시트 폴딩부의 세부 도면,
도 5는 도 3에 도시된 펀칭 머신의 개략도,
도 6은 본 발명에 따라 제조된 마스크팩의 예이다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 2는 본 발명에 따른 마스크팩 제조 절차를 도시한 순서도이다.

먼저, 본 발명에 따른 마스크팩의 시트를 이루는 시트부재로는 부직포, 면, 셀룰로오스 등 다양한 종류가 사용될 수 있으나 본 발명의 실시예에서는 부직포를 예로 들어 설명하기로 한다. 또한 본 발명에 따른 마스크팩에 사용되는 화장용 겔 혹은 젤은 용도 즉, 수분 공급, 미백, 노화방지, 리프팅, 진정 등의 목적에 따라 다양한 내용물(용액)이 사용될 수 있으나 본 발명의 실시예에서는 이를 '크림'으로 통칭하기로 한다.

도 2를 참조하면, 부직포 언와인딩(unwinding) 단계(S1)는 부직포 롤에 감겨져 있는 부직포를 권취 롤러로 당겨 편평하게 하면서 풀어내는 단계이고, 부직포에 크림을 도포하는 단계(S2)는 마스크팩의 용도(기능)에 따라 적합한 원재료의 크림을 디스펜서를 이용하여 부직포 위에 도포하는 단계이다. 부직포 위에 도포된 크림의 두께는 나이프의 높이에 의해 결정되며, 필요시 나이프의 높이를 조정하여 크림의 두께를 조절할 수 있다.

시트 폴딩 단계(S3)는 본 발명에 따라 이형지를 사용하지 않기 위해 크림이 도포된 부직포를 반으로 접는 단계로서, 크림이 도포된 부직포(10)의 중앙부분을 가이드 봉(140)으로 누르고 한쌍의 가이드 롤러(230)로 가압하여 절첩이 이루어지게 한다. 이때 가이드 봉(140)이 부직포와 만나는 점의 위치는 시트부재의 폭(B)에 따라 가변되며, 가이드 봉(140)은 부직포 시트에 도포된 크림이 묻지 않도록 경사지게 설치하는 것이 바람직하다.

폴딩 시트 권취 단계(S4)는 폴딩된 시트부재(20)를 감아 롤로 형성하는 것이고, 권취된 롤 숙성 단계(S5)는 권취 단계에서 생성된 롤을 숙성실(160)로 옮겨 온도 30℃ 내지 40℃에서 5분 이상 숙성시킨다. 이러한 숙성 단계가 없이 5분 이내에 타공하게 되면 크림이 용액이므로 변형될 수 있고, 용액이 균일하게 도포되지 않을 수도 있다.

숙성된 롤 언와인딩 단계(S6)에서는 숙성된 폴딩 시트부재의 롤을 풀어 편평하게 배출하는 것이고, 타공(punching) 단계(S7)에서는 폴딩 시트부재(20)를 금형으로 펀칭하여 개별 마스크팩으로 배출하는 단계이며, 포장 단계(S8)에서는 배출된 개별 마스크팩을 소정 단위로 포장한다.

도 3은 본 발명에 따른 마스크팩 제조장치를 도시한 개략도이고, 도 4는 도 3에 도시된 시트 폴딩부의 세부 도면이며, 도 5는 도 3에 도시된 타공 금형의 측 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따라 제조된 마스크팩의 예이다.

본 발명에 마스크팩 제조장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 부직포 롤러(110), 디스펜서(120), 나이프 레벨러(130), 폴딩 가이드봉(140), 폴딩 시트부재 권취 롤러(150), 숙성실(160), 폴딩 시트부재 롤러(152), 펀칭 머신(170), 스크랩 권취 롤러(180), 가이드 롤러(210,220,230,240,250,260)로 구성된다.

도 3을 참조하면, 부직포 롤러(110)는 시트부재인 부직포 롤을 감고 있다가 풀어 부직포(12)를 편평하게 배출하기 위한 것이고, 디스펜서(120)는 마스크팩 제품의 기능에 적합한 소정의 원료를 포함하는 화장용 크림(22)을 편평하게 풀린 시트부재(12)의 상면에 도포하기 위한 것이다.

나이프 레벨러(130)는 디스펜싱된 화장용 크림의 두께를 일정하게 고르는 것이고, 시트 폴딩부는 화장용 크림(22)이 도포된 부직포 시트(10)를 접어 폴딩하는 것이며, 권취 롤러(150)는 접혀진 부직포 시트(20)를 권취하여 폴딩 시트부재 롤을 만드는 것이다.

시트 폴딩부는 도 4에 도시된 바와 같이, 공정을 흐르는 시트부재(10)를 받쳐주기 위한 가이드 롤러(220)와, 크림이 묻지 않도록 소정 각도로 경사져 시트부재의 중간부분을 가이드하여 반으로 접히게 하기 위한 폴딩 가이드봉(140)과, 폴딩 가이드봉(140)을 거쳐 서로 접혀지는 시트부재를 당기면서 밀착시키기 위한 한쌍의 밀착 가이드 롤러(230)로 구성된다.

도 4를 참조하면, (a)는 시트 폴딩부의 평면도이고, (b)는 시트 폴딩부의 측면도로서 수평방향으로 2B의 폭을 갖는, 크림이 도포된 부직포 시트(10)가 가이드 봉(140)에 의해 겹쳐지면서 90°로 비틀어져 B 폭을 갖는 폴딩된 부직포 시트(20)로 변환된다. 이때 시트 폴딩부는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 직각 삼각형 형태를 이루며, 이 직각 삼각형의 높이에 해당하는 폴딩된 부직포의 폭을 B, 빗변의 길이를 A, 가이드봉(140)이 위치한 곳의 각도를 θ라 할 경우, 가이드봉(140)의 위치는 다음 수학식 1과 같이 제품의 폭(B)에 의한 함수로 구해지고, 따라서 가이드봉의 위치(L)는 제품의 폭(B)에 따라 가변되어야 하는 것을 알 수 있다.

숙성실(160)는 권취된 폴딩 시트부재(20)의 롤을 소정 조건에서 숙성시키기 위한 것이고, 폴딩 시트부재 롤러(152)는 숙성된 폴딩 시트부재의 롤을 풀어 편평하게 배출하는 것이며, 펀칭 머신(170)은 폴딩 시트부재(20)를 금형(172,173)으로 펀칭하여 개별 마스크팩(30)을 완성하는 것이다.

펀칭에 의해 생성된 개별 마스크팩(30)은 포장장치에서 포장되고, 펀칭 후 남은 시트부재(40)는 버려지는 일종의 스크랩으로서, 스크랩 권취 롤러(180)에 감겨진다.

펀칭 머신(170)은 도 5에 도시된 바와 같이 부직포(20) 밑에 위치하는 하부 금형(172)과, 부직포 위에 위치하여 부직포 시트(20)를 타공하기 위한 상부 금형(174)과, 상부 금형(174)을 소정 온도로 가열하기 위한 히팅수단(미도시)으로 구성된다.

도 5를 참조하면, 상부 금형(174)이나 하부 금형(172)은 도시 생략된 히팅수단에 의해 상온 또는 대략 50℃±40℃ 정도로 가열되고, 상부 금형(174)은 부직포 시트(20)를 소정의 형상으로 자르기 위한 칼날(174a)과, 사용시 분리가 용이하게 하기 위해 펀칭시 하부 금형(174)과 밀착되어 부직포에서 크림을 제거하는 단차부(174b)와, 펀칭시 부직포에 크림이 밀리지 않도록 수용하는 홈부(174c)로 구성된다.

바람직하게 단차부(174b)의 폭은 1mm 내지 10mm이고, 펀칭시 용액이 묻지 않도록 제거함과 아울러 열에 의해 부직포(12)에 대해 다름질 효과를 갖게 하여 매끈하게 함으로써 마스크팩 사용시 이형지가 없더라도 접혀진 마스크팩(30)을 용이하게 펼칠 수 있다.

이와 같은 펀칭 머신에 의해 완성된 마스크팩(30)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제품 상태에서는 부직포(12)가 접혀져 그 사이에 크림(22)이 배치되어 있다가 사용시에는 크림이 없는 주변부(32)를 잡고 점선과 같이 펼쳐 크림 부분(34)이 얼굴을 향하도록 하여 사용한다. 본 발명에 따라 제조된 마스크팩(30)은 펀칭 머신(170)의 단차부(174b)에 의해 주변부분(32)이 크림이 제거되어 이형지가 없더라도 접혀진 마스크팩(30)을 용이하게 펼칠 수 있다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

12: 부직포 22: 크림
110: 시트부재 롤러 120: 디스펜서
130: 나이프 레벨러 140: 폴딩 가이드봉
150: 폴딩 시트부재 롤러 160: 숙성실
170: 펀칭 머신 172: 하부 금형
174: 상부 금형 180: 스크랩 권취 롤러

Claims (3)

1. 시트부재의 롤을 풀어 편평하게 배출하는 시트부재 롤러와, 편평하게 풀린 시트부재의 일면에 소정 기능의 크림을 도포하는 디스펜서와, 디스펜싱된 크림의 두께를 일정하게 고르는 나이프 레벨러와, 크림이 도포된 시트부재를 반으로 접는 시트 폴딩부와, 반으로 접혀진 시트부재를 롤 형태로 권취하는 폴딩 시트부재 권취 롤러와, 숙성된 폴딩 시트부재의 롤을 풀어 편평하게 배출하는 폴딩 시트부재 롤러와, 폴딩 시트부재를 금형으로 펀칭하여 개별 마스크팩으로 배출하는 펀칭 머신을 포함하는 폴딩 마스크팩 제조장치에 있어서,
   상기 펀칭 머신은
   펀칭시 폴딩된 시트부재를 받쳐주기 위한 하부 금형;
   폴딩된 시트부재 위에 위치하여 폴딩된 시트부재를 펀칭하여 개별 마스크팩을 배출하기 위한 상부 금형; 및
   상기 하부 금형이나 상부 금형을 소정 온도로 가열하기 위한 히팅수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴딩 마스크팩 제조를 위한 펀칭 머신.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부 금형은
   시트부재를 소정의 형상으로 자르기 위한 칼날과,
   사용시 분리가 용이하게 하기 위해 펀칭시 상기 하부 금형과 밀착되어 부직포에서 크림을 제거하는 단차부와,
   펀칭시 부직포에 크림이 밀리지 않도록 수용하는 홈부로 구성된 것을 특징으로 하는 폴딩 마스크팩 제조를 위한 펀칭 머신.
3. 제1항에 있어서, 상기 히팅수단은
   하부 금형이나 상부 금형을 상온 내지 90℃ 범위로 가열하는 것을 특징으로 하는 폴딩 마스크팩 제조를 위한 펀칭 머신.

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