KR102042619B1

KR102042619B1 - 종이 빨대 제조방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR102042619B1
Application number: KR1020180083278A
Authority: KR
Inventors: 신소영; 신준영
Original assignee: 제이제이인더스트리
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2019-11-11

Abstract

본 발명은 띠부재 형상으로 이루어지는 소재가 투입되어 띠부재의 양측단부를 각각 절곡시키는 띠부재 절곡단계(S100); 상기 띠부재 절곡단계(S100)에 의해 양측단부가 절곡 된 소재인 띠부재의 양측단부 중 어느 한측의 내측면을 예열시키는 예열단계(S200); 상기 예열단계(S200)를 거쳐 이송되는 소재를 다수의 로울러가 구비되는 로울러 성형부를 통과시키며 원형태로 롤링 성형시키는 롤링성형단계(S300)를 거쳐,
종이 재질로 이루어지는 소재를 이용하여 음료수를 음용하기 위한 빨대를 제조하는 제조방법을 제공하므로서, 기존과 같은 합성수지재로 이루어지는 빨대에 의해 야기되는 환경 오염 문제를 해소하고 그 환경 오염 가능성을 미연에 차단할 수 있는 효과와, 종이빨대를 제조하는 방법을 비교적 간단하고 단순화시키도록 하여 기존과 같이 매우 복잡 다단한 과정을 거쳐 생산되는 것으로부터 탈피하도록 하여, 종이빨대의 제조 용이성을 제공함은 물론 생산 효율성 증대, 생산 코스트의 절감 효과를 기대할 수 있는, 종이 빨대 제조방법에 관한 것이다.

Description

종이 빨대 제조방법 및 그 장치{Method of making paper straw and its Device}

본 발명은 종이 빨대 제조방법에 관한 것으로, 평활한 판지형태로 공급되는 종이 소재를 다수의 로울러를 통과하며 원통형체의 종이 빨대로 제조되도록 하는 종이 빨대 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로 알려져 있는 음용을 위한 음료용 빨대는 합성수지재로 성형 사출된다. 폴리프로필렌, 폴리스타이렌 등으로 제조되는 합성수지재 빨대는 완전히 분해하는 데 수백 년의 시간이 걸리는 것으로 알려져 있다.

일회용 합성수지재 제품, 예컨데 음료용 컵이나 음용수 용기 등은 사용 후 수거하여 세척 과정 등 전처리 과정을 거쳐 재활용 가능할 수 있으나, 빨대와 같은 경우에는 내부를 세척하는 것이 어려워, 재활용 되는 경우보다 그대로 버려지는 경우가 많다.

빨대를 재활용하기 위해서는 용융하여 수지화 한 후에 재생산하는 과정을 거쳐야 하는데, 빨대를 구성하는 합성수지의 종류가 서로 다를 경우에는 재생산을 위한 분류 작업 자체가 어렵고, 상당한 비용이 수반되어 그대로 폐기 처분하여 매립되는 과정을 거치게 된다.

따라서 이와 같이, 재활용되는 비율이 현저히 낮은 빨대의 경우, 각 국의 정부에서 종이 빨대로의 대체 생산을 유도하고 있으며 이를 법제화하는 추세에 있다. 이러한 법률 규제 방침 및 시행 계획에 따라 생산업체 또는 빨대의 수요처가 되는 업계 등에서는 종이 빨대로 대체하기 위한 대응이 필요하게 되었다.

이러한 문제점에 착안하여 기존의 합성수지재 빨대에서 종이 재질로의 빨대 대체를 위한 기술 내용 중의 하나로, 대한민국에 등록된 특허 제10-0515685호인 '음료용 종이빨대'가 개시되어 있다.

상기 선행기술은 도 1에서 보는 바와 같이 '종이로 구성되어 내측에 중공(130)이 형성되는 원통상의 외측 파이프(110)가 상측에서 하측으로 경사지게 경사부(140)가 형성되며, 상기 외측 파이프(110)의 중공(120) 내부에 삽입되는 내측 파이프(120)는, 상측에서 하측으로 경사진 경사부(140')가 형성되는 음료용 빨대(100)에 있어서, 상기 내측 파이프(120)의 상단부 직경(D)은 상기 외측 파이프(110)의 하단부 직경(d) 보다 크게 형성되도록 하며, 상기 외측 파이프(110) 하측으로 외측구형돌출부(160)가 형성되고, 이에 내삽되는 내측 파이프(120)의 상,하측에는 내측 구형돌출부(150,150')가 형성되어, 상기 외측 파이프(110)에 형성된 외측 구형돌출부(160)에 내측 파이프(120) 상,하측의 내측 구형돌출부(150,150')가 선택적으로 걸려 고정될 수 있는 구성'을 제시하고 있다.

상기한 선행기술의 종이빨대는 그 구성을 적시하고 있는 것으로, 상측과 하측의 직경을 달리하며 구형돌출부를 갖는 등 구성적 요소가 번잡하고 제조하기 위한 방법등이 제시되고 있지는 않으나, 제조시 상당한 코스트가 발생될 수 있음을 충분히 예견할 수 있다.

또한 종이를 이용하여 외측 파이프, 내측 파이프를 구성하고 내측 파이프의 상하측에 각각 내측 구형돌출부를 구성하는 등 구성상 제조 과정이 상당히 복잡하고 작업의 신속성이 저하될 수 있다.

국내 특허등록 제 10-0515685 호 (2005.09.23 공고)

본 발명은 상기한 문제점들을 감안하여 기존과 같은 합성수지재로 제조되는 빨대에 의해 유발되는 환경 문제를 해소할 수 있도록 종이재료를 이용하여 빨대를 제조함으로서, 환경 오염 유발 가능성을 완전히 차단하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 종이재료로 종이빨대를 제조하는데 있어서, 기존에 제공되는 종이빨대 제조방법으로부터 탈피하여 로울러의 구동에 의한 종이빨대 제조가 가능한 방법을 제공하므로서, 종이빨대의 제조 용이성 및 생산 효율성을 높일 수 있도록 하는 데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

띠부재 형상으로 이루어지는 소재가 투입되어 띠부재의 양측단부를 각각 절곡시키는 띠부재 절곡단계(S100);

상기 띠부재 절곡단계(S100)에 의해 양측단부가 절곡 된 소재인 띠부재의 양측단부 중 어느 한측의 내측면을 예열시키는 예열단계(S200);

상기 예열단계(S200)를 거쳐 이송되는 소재를 다수의 로울러가 구비되는 로울러 성형부를 통과시키며 원형태로 롤링 성형시키는 롤링성형단계(S300);

로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 종이 재질로 이루어지는 소재를 이용하여 음료수를 음용하기 위한 빨대를 제조하는 제조방법을 제공하므로서, 기존과 같은 합성수지재로 이루어지는 빨대에 의해 야기되는 환경 오염 문제를 해소하고 그 환경 오염 가능성을 미연에 차단할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 종이빨대를 제조하는 방법을 비교적 간단하고 단순화시키도록 하여 기존과 같이 매우 복잡 다단한 과정을 거쳐 생산되는 것으로부터 탈피하도록 하여, 종이빨대의 제조 용이성을 제공함은 물론 생산 효율성 증대, 생산 코스트의 절감 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 종래의 종이빨대를 도시한 도면
도 2는 본 발명에 의한 작업 공정도
도 3은 본 발명에 의해 제시되는 각 구성들의 배열 상태도
도 4는 도 3의 구성에 띠부재가 진입하며 성형되는 과정을 나타낸 개괄적인 도면
도 5는 본 발명에 채택되는 절곡성형로울러부의 상하부절곡성형로울러를 통과는 띠부재가 편중되어 공급되므로서, 절곡 후 띠부재의 양측단이 각각 서로 상이한 절곡 길이를 갖도록 하는 것을 도시한 개괄적 도면
도 6은 본 발명에서의 로울러 성형부(300)의 각 로울러유닛을 띠부재가 통과하며 점진적으로 원형태를 이루며 성형되는 것을 도시한 개괄적 도면
도 7은 도 6의 로울러유닛들에 대한 각각의 원호와 원주각의 크기를 대비한 개괄적 도면

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하며, 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않음은 물론, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

또한, 본 발명의 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시 형태를 첨부하는 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 첨부한 도면에서 보듯이 종이 재질로 이루어지는 소재를 이용하여 빨대(이하 종이빨대라 통칭함)를 제조하는 방법을 제시한다.

종이빨대를 제조하기 위한 방법 중의 하나로 본 발명에서는, 종이 재질로 이루어지는 소재인 띠부재의 양측단부를 각각 절곡시키는 띠부재 절곡단계(S100)와, 예열단계(S200) 및 롤링성형단계(S300)로 이루어지는 시계열적 수순을 거쳐 종이빨대를 제조하게 된다.

이하에서는 각각의 공정별로 구분하여 설명한다.

띠부재 절곡단계 - S100

본 단계는 종이 재질로 이루어지는 소재인 띠부재(10)를 절곡하기 위한 단계로서, 특히 상기 띠부재(10)의 양측단부를 각각 절곡시키는 단계를 의미한다.

띠부재(10)는 종이빨대(1)를 구성하는 소재로 펄프 등을 이용하여 얻게 되는 것을 의미하며, 띠부재(10)의 양면에는 코팅 처리되는 것이 바람직하다. 이러한 띠부재(10)의 소재는 통상 알려진 바와 같이 종이용기의 소재로 활용되고 있는 것과 동일, 유사한 소재를 이용할 수 있다.

한편 상기한 띠부재(10)를 절곡시키기 위해서, 도 5 에서 보는 것과 같이 절곡성형로울러부(100)를 거쳐 절곡될 수 있다.

이러한 절곡성형로울러부(100)는 상하로 각각 상부절곡성형로울러(110)와 하부절곡성형로울러(120)로 구성될 수 있으며, 그 상하부절곡성형로울러(110,120) 사이로 띠부재(10)가 통과되며 양측단이 절곡 성형되도록 가이드하게 된다.

상부절곡성형로울러(110)는 표면부가 볼록한 상태를 이루고, 하부절곡성형로울러(120)의 표면부는 오목한 형태를 이루게 된다.

이때, 상기 띠부재(10)는 도 5 에서 보는 것과 같이 양측단의 절곡부위의 길이가 상이하게 절곡 성형되도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해 상기 띠부재(10)가 상하부절곡성형로울러(110,120)측으로 공급될 때, 띠부재(10)의 길이 방향 중심은 상하부절곡성형로울러(110,120)의 중심으로부터 편중되는 위치에서 공급되도록 한다.

이와 같이 띠부재(10)는 절곡성형로울러부(100)의 중심에서 편중된 위치를 따라 공급되며 절곡되면 도 5 에서 보는 것과 같이, 절곡되는 부위가 어느 한측은 짧고 다른 한측은 길게 형성되도록 상이한 길이를 갖으며 절곡 되어야 한다.

장단(長短)의 절곡 부위를 구별하기 위해 본 발명에서는 길이가 긴 쪽의 절곡부위를 장(長)절곡부위라 하고 그 도면부호를 11이라 표기하며, 길이가 짧은 쪽의 절곡부위를 단(短)절곡부위라 하고 그 도면부호를 12로 표기한다.

예열단계 - S200

본 단계는 상기 띠부재 절곡단계(S100)에 의해 양측단부가 길이를 달리하며 절곡된 띠부재(10)의 양측단부 중 어느 한측의 내측면을 예열시키는 단계를 의미한다.

전술한 바와 같이, 띠부재(10) 양표면은 코팅 처리된 상태로 공급되므로, 본 단계를 거치며 예열되는 부위의 코팅부위는 점착성을 확보하게 되고, 후술되는 롤링성형단계(S300)를 거치며 점진적 원형 상태를 이루며 종이빨대 형태를 취할 때 겹쳐지는 점착성을 갖는 부위에 의해 접착 가능할 수 있게 된다.

한편 상기 띠부재 절곡단계(S100)를 거쳐, 장단(長短)의 길이에 의해 서로 다른 길이를 갖도록 절곡되는 띠부재(10)는 절곡성형로울러부(100)를 통과하게 될 때 그 후단측에 구비되는 예열부(200)를 통하여 예열되어지되, 예열 되는 부위는 장절곡부위(12)의 내측면 상단을 따라 띠부재(10)의 길이를 따라 이루어진다.

예열되는 부위를 예열부위라 칭하고 도면보호를 13이라 표기한다.

예열부위(13)는 후술하게 되는 롤링성형단계(S300)를 거치며 원형태로 말아질 때 그 측단부가 겹쳐지는 영역을 접착하게 된다.

롤링성형단계 - S300

본 단계는 상기 예열단계(S200)를 거쳐 이송되는 소재인 띠부재(10)를 다수의 로울러가 구비되는 로울러 성형부(300)를 통과시키며 빨대 형상을 이루도록 원형태로 롤링 성형시키는 단계를 의미한다.

상기 로울러 성형부(300)에는 다수의 로울러유닛(310~330)들이 일정간격으로 배열되며 설치될 수 있다.

상기한 로울러유닛(310~330)들은 절곡성형로울러부(100)와 직교되는 방향으로 배치된다.

즉, 도 3 에서 보는 바와 같이 절곡성형로울러부(100)의 상부 및 하부절곡성형로울러(110, 120)가 상하로 배치되는 경우, 상기 로울러 성형부(300)들의 로울러유닛(310~330)들은 이와 직교 되는 방향으로 수평하게 배치된다.

본 발명에서는 로울러유닛(310~330)을 3개조로 구성하여 도면상 표기하고 있으나 이를 좀더 구비하여 그 이상의 로울러유닛들을 구성할 수 있다.

예컨데 로울러유닛(310~330)은 수평하게 좌우로 배치되고 그 사이로 도 3 에서 보는 것과 같이 절곡성형로울러부(100)와 예열부(200)를 통과한 띠부재(10)를 측방면에서 내측방향으로 점진적 원형태를 갖도록 성형하게 되는 것으로, 각각의 로울러유닛(310~330)들의 좌우 배치되는 로울러 외주면 성형홈(311~333)은 그 내면의 원호(A,B,C)에 대한 원주각(∠A, ∠B, ∠C)이 점진적으로 커지도록 구성하게 된다.(도 7 참조)

최종단에 구비되는 로울러유닛(330)은 그 로울러의 외주면 성형홈(333)은 반원호 형태를 이루는 것으로, 최종단 로울러유닛(330)을 통과하게 되면 종이빨대(20)와 같은 원형태의 관을 얻을 수 있게 된다.

한편 상기한 로울러성형부(300)의 중앙으로는 도면에서 보는 것과 같이 원형태를 이루는 봉인 원봉(340)이 길게 설치되어야 한다.

즉, 상기 원봉(340)이 로울러성형부(300)를 따라 길게 형성되어 있는 상태에서 예열부(200)를 통과하는 띠부재(10)가, 로울러성형부(300)의 최초 접하게 되는 로울러유닛(310)측으로 안내되며 진입되어질 때 원봉(340)의 외주면을 감싸는 형태로 띠부재(10)를 원호형태를 갖도록 성형할 수 있게 된다.

이와 같이 원형태를 갖으며 성형 되는 띠부재(10)는, 전술한 예열단계(S200) 에서의 예열부(200)에서 예열 부위(13)가 예열된 후 점진적인 원형태를 이루게 되며 로울러 성형부(300)의 최종단 로울러 유닛(330)에서는 상기 예열부위(13)에 의해 접합된다.

한편 상기한 단계인 롤링 성형 단계(S300)를 거치며 원형태를 갖는 종이빨대(20)는 진원 형태를 갖지 못할 수 있으므로, 진원 형태의 종이빨대(20)를 얻기 위해, 상기한 로울러 성형부(300) 후단측에 진원로울러성형부(400)를 더 추가하여 진원롤링성형단계(S400)를 거치도록 할 수 있다.

이와 같이 진원롤링성형단계(S400)를 거쳐 완성된 원형태를 갖게 되는 종이빨대(20)는 이후 커팅부(500)를 거쳐 적정 길이로 커팅 처리되어 실사용 가능한 종이빨대(20)를 얻을 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.

따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.

S100; 띠부재 절곡단계
S200; 예열단계
S300; 롤링 성형단계
10; 띠부재
11; 장(長)절곡부위
12; 단(短)절곡부위
13; 예열부위
100; 절곡성형로울러부
110; 상부절곡성형로울러
120; 하부절곡성형로울러
200; 예열부
300; 로울러 성형부
310, 320, 330; 로울러유닛
311, 321, 331; 성형홈
340; 원봉
400; 진원로울러성형부
500; 커팅부

Claims

표면부는 볼록한 단면 형태를 이루는 상부절곡성형로울러(110)와, 상기 상부절곡성형로울러(110) 하방향으로 위치되는 것으로 표면부는 오목한 단면 형태를 이루는 하부절곡성형로울러(120)로 이루어지는 절곡성형로울러부(100) 사이를 띠부재(10)가 통과하되 상기 띠부재(10)의 길이 방향 중심은 상하부절곡성형로울러(110,120)의 중심으로부터 편중되는 위치에서 공급되도록 하여, 절곡 된 띠부재(10)의 양측단 절곡 길이의 장단(長短)에 의해 장절곡부위(11)와 단절곡부위(12)로 구분되어 서로 상이한 절곡 길이를 갖도록 각각 절곡시키는 띠부재 절곡단계(S100);
상기 띠부재 절곡단계(S100)에 의해 양측단부가 절곡 된 소재인 띠부재의 양측단부 중 어느 한측의 내측면을 예열시키는 예열단계(S200);
상기 예열단계(S200)를 거쳐 이송되는 소재를 다수의 로울러가 구비되는 로울러 성형부를 통과시키며 원형태로 롤링 성형시키는 롤링성형단계(S300);
로 이루어지는 것을 포함하는 종이 빨대 제조방법.
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제 1 항에 있어서,
상기 예열단계(S200)는, 상기 띠부재 절곡단계(S100)를 거쳐 절곡 된 띠부재(10)의 양측단 절곡 길이의 장단(長短)에 의해 장절곡부위(11)와 단절곡부위(12)로 구분되는 부위 중, 상기 장절곡부위(11) 내측 상단을 따라 예열부(200)에 의해 예열되는 것을 포함하는, 종이 빨대 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 띠부재 절곡단계(S100)의 상하부절곡성형로울러(110,120)는 수직상태로 배열되고, 상기 롤링성형단계(S300)에 다수 배열되는 로울러 성형부(300)의 로울러유닛(310~330)은 수평상태로 배열되어, 상기 상하부절곡성형로울러(110,120)와 상기 로울러유닛(310~330)은 서로 직교 되는 방향으로 배치되는 것을 포함하는, 종이 빨대 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기 로울러성형부(300)를 구성하는 로울러유닛(310~330)의 외주측 성형홈(311~333)으로 원형태를 이루는 원봉(340)이 길게 배치되는 것을 포함하는, 종이 빨대 제조방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 로울러유닛(310~330)들의 좌우 배치되는 로울러 외주면 성형홈(311~333)의 내면 원호(A,B,C)에 대한 원주각(∠A, ∠B, ∠C)이 점진적으로 커지도록 구성하여, 최종단에 구비되는 로울러유닛(330)의 외주면 성형홈(333)은 반원호 형태로 이루어지도록 하는 것을 포함하는, 종이 빨대 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 롤링 성형 단계(S300)의 로울러 성형부(300) 후단측에 진원로울러성형부(400)를 구성하여 상기 롤링 성형 단계(S300)를 거치며 원형태를 갖는 종이빨대(20)가 진원 형태를 갖도록 하는 진원롤링성형단계(S400)를 포함하는, 종이 빨대 제조방법.
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