KR102098967B1 - 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법 - Google Patents
미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법에 관한 것으로서, 그 골판지 제조절차는 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착물을 이용한 골판지 제조방법은 미강 15 ~ 30 중량%, 사래기 10 ~ 20중량%, 찹쌀 7 ~ 15 중량%, 제올라이트 5 ~ 10 중량% 및 물 30 ~ 40중량%을 섞어 교반기를 고속회전하여 반죽하여 급냉하고, 목초액 3 ~ 8 중량%을 혼합, 가열하여 상온에서 냉각하여 접착제를 제조하는 제 1 단계; 상기 접착제를 골판지의 상부판지의 하부면 및 하부판지의 상부면에 골고루 도포하는 제 2 단계; 상기 접착제가 도포된 상부판지의 상부면 또는 하부판지의 하부면에 고흡수성수지(SAP)를 도포하는 제 3 단계; 및 상부판지와 하부판지 사이에 골심지를 합지하여 접합 롤러 사이를 통과시킴으로써 접착하는 제 4 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 미강, 사래기, 찹쌀, 제올라이트 및 물을 혼합하여 교반기로 고속회전하여 반죽한 혼합물을 가열하여 급속 냉각하고, 목초액을 섞어 혼합후 상온에서 냉각하여 천연원료로 골판지의 상부판지 및 하부판지의 접착을 위한 접착제로 사용함으로써 친 자연적인 접착제를 제공하고 미강, 사래기를 재활용함으로써 자원의 절약을 도모하고 환경오염을 줄일 수 있는 효과를 제공한다.
이에 따라, 미강, 사래기, 찹쌀, 제올라이트 및 물을 혼합하여 교반기로 고속회전하여 반죽한 혼합물을 가열하여 급속 냉각하고, 목초액을 섞어 혼합후 상온에서 냉각하여 천연원료로 골판지의 상부판지 및 하부판지의 접착을 위한 접착제로 사용함으로써 친 자연적인 접착제를 제공하고 미강, 사래기를 재활용함으로써 자원의 절약을 도모하고 환경오염을 줄일 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 미강, 사래기, 찹쌀, 제올라이트 및 물을 혼합하여 교반기로 고속회전하여 반죽한 혼합물을 가열하여 급속 냉각하고, 목초액을 섞어 혼합후 상온에서 냉각하여 천연원료로 골판지의 상부판지 및 하부판지의 접착제로 사용할 수 있는 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 미강, 사래기, 찹쌀이 혼합되어 접착성이 활성화되고, 제올라이트의 미세공을 통해 골판지에 흡착될 수 있어 탈취,목추액의 독성 중화에 성질이 내포되고, 골판지 상하부에 도포된 고흡수성 수지를 통해 물기를 흡수할 수 있어 포장될 농수산물의 장기간 보관으로 인해 부패방지 및 신선도를 유지할 수 있는 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 골판지는 물결 모양으로 성형된 골심지의 양측에 판지를 접착제로 붙여서 완충성을 높인 것으로서 주로 물품 포장용 박스를 제작하는 데 널리 사용된다.
첨부된 도 1에서 도시된 바와 같이 일반적인 골판지의 구조는 하대지(1)층 및 상대지(2)층과 전기 하대지(1)층과 상대지(2)층의 사이에서 교호로 접착되어 공간을 형성하는 중간지(3)층으로 구성되어 있으며, 그 제조공정은 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이 원지롤(A) 로부터 풀려나오는 중간지(3)을 성형롤(10,10')의 사이로 통과시켜 주름지의 형태로 변형한 다음 접착제통(11,11')로 부터 공급되는 접착제(13)이 묻어있는 접착제도포롤(12,12')의 사이로 통과시켜 중간지(3)의 상하로 돌출된 표면에 접착제(13)을 도포한 후, 상·하 대지공급롤(B,C)로부터 공급되는 하대지(1) 및 상대지(2)와 함께 압차롤(14,14')의 사이를 통과시켜 중간지(3)과 하대지(1) 및 상대지(2)를 눌러서 접착시킨 후, 가열건조장치(15,15')를 통과시켜서 제조된다.
상기와 같은 방법에 의하여 제조되는 골판지를 규정된 전개도의 형상으로 절단 및 조립하여 종래로부터 사용되는 골판지 상자를 제조하였으며, 이와 같은 골판지는 다양한 용도로 이용되었고, 골판지로 만든 포장용 박스는 골판지가 갖는 완충성에 의하여 박스에 보관된 물품이 손상되지 않도록 하는 단순한 기능에 주안점을 두고 제작된 것이어서 박스에 보관된 농산물, 축산물, 수산물 및 임산물과 같은 각종 자연식품의 신선도를 장기간 유지하거나 물품에서 발생하는 자극성 있는 냄새를 흡착하여 제거할 수 있도록 하는 역할은 기대하기 어려웠다.
또한, 과일 및 채소는 생물 그 자체로 보관되고, 생물은 보관되는 기간동안 호흡과 증산작용이 이루어지는 관계로 맑은 공기와 적정량의 수분을 필요로 하게 되나 상기와 같은 종래의 골판지는 종기 자체가 지니는 수분의 흡습성과 배출성에 의하여 약간의 수분조절의 기능을 갖는 하나, 포장상자 외부의 공기습도 상태에 의하여 그 변화가 심할 뿐만 아니라, 과일등이 호흡을 하는데 필요한 적정량의 맑은 공기를 공급하지 못하여, 심하게 건조되거나, 부패되어 버리는 문제가 있었다.
골판지는 물결 모양으로 성형된 골심지의 양측에 판지를 접착제로 붙여서 완충성을 높인 것으로서 주로 물품 포장용 박스를 제작하는 데 널리 사용된다. 그러나 종래의 골판지로 만든 포장용 박스는 골판지가 갖는 완충성에 의하여 박스에 보관된 물품이 손상되지 않도록 하는 단순한 기능에 주안점을 두고 제작된 것이어서 박스에 보관된 농산물, 축산물, 수산물 및 임산물과 같은 각종 자연식품의 신선도를 장기간 유지하거나 물품에서 발생하는 자극성 있는 냄새를 흡착하여 제거할 수 있도록 하는 역할은 기대하기 어려웠다. 더욱이, 현대에는 농산물을 재배할 때 해충이나 잡초를 제거하기 위하여 농약을 많이 사용하므로 수확된 농산물에는 농약성분이 잔류하고 있고, 이러한 잔류농약은 인체에 나쁜 영향을 주는 것이므로 농산물을 박스에 포장하였을 때 잔류농약의 독성(毒性)이 자연스럽게 중화시켜 제거할 수 있는 포장용 박스의 제안이 절실히 요구되었다.
따라서, 본 발명은 박스 포장제의 독성 및 습도를 용이하게 흡착하고 유해한 잔류성분을 흡수할 수 있는 친환경 골판지의 접착제의 조성 및 그 제조과정을 제시하고자 한다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미강, 사래기, 찹쌀, 제올라이트 및 물을 혼합하여 교반기로 고속회전하여 반죽한 혼합물을 가열하여 급속 냉각하고, 목초액을 섞어 혼합후 상온에서 냉각하여 천연원료로 골판지의 상부판지 및 하부판지의 접착제로 사용할 수 있는 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 미강, 사래기, 찹쌀이 혼합되어 접착성이 활성화되고, 제올라이트의 미세공을 통해 골판지에 흡착될 수 있어 탈취,목추액의 독성 중화에 성질이 내포되고, 골판지 상하부에 도포된 고흡수성 수지를 통해 물기를 흡수할 수 있어 포장될 농수산물의 장기간 보관으로 인해 부패방지 및 신선도를 유지할 수 있는 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법은 미강 15 ~ 30 중량%, 사래기 10 ~ 20중량%, 찹쌀 7 ~ 15 중량%, 제올라이트 5 ~ 10 중량% 및 물 30 ~ 40중량%을 섞어 교반기를 고속회전하여 반죽하여 급냉하고, 목초액 3 ~ 8 중량%을 혼합, 가열하여 상온에서 냉각하여 접착제를 제조하는 제 1 단계; 상기 접착제를 골판지의 상부판지의 하부면 및 하부판지의 상부면에 골고루 도포하는 제 2 단계; 상기 접착제가 도포된 상부판지의 상부면 또는 하부판지의 하부면에 고흡수성수지(SAP)를 도포하는 제 3 단계; 및 상부판지와 하부판지 사이에 골심지를 합지하여 접합 롤러 사이를 통과시킴으로써 접착하는 제 4 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 실시예에 따른 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법은, 미강, 사래기, 찹쌀, 제올라이트 및 물을 혼합하여 교반기로 고속회전하여 반죽한 혼합물을 가열하여 급속 냉각하고, 목초액을 섞어 혼합후 상온에서 냉각하여 천연원료로 골판지의 상부판지 및 하부판지의 접착을 위한 접착제로 사용함으로써 친 자연적인 접착제를 제공하고 미강, 사래기를 재활용함으로써 자원의 절약을 도모하고 환경오염을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법은 미강, 사래기, 찹쌀이 혼합되어 접착성이 활성화되고, 제올라이트의 음이온 및 원적외선을 방출, 광물질의 미립물질 흡착효과를 통해 농수산물에 잔류하는 유해가스 및 농약의 독성을 흡착 제거하고 불필요한 냄새를 흡착하는 탈취, 목추액의 독성 중화에 성질을 통해 농수산물을 장기간 유통시키더라도 부패가 방지되어 신선도를 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법은 골판지 상하부판지에 고흡수성 수지 도포를 통해 물기를 흡수할 수 있어 포장될 농수산물의 장기간 보관으로 인해 부패방지 및 신선도를 유지할 수 있고 천연물질 접착제를 사용함으로써 포장박스에 보관된 농수산물의 안전성을 확보할 수 있다.
도 1은 일반적인 골판지의 구조도
도 2는 도 1에 따른 종래의 골판지 제조 상태를 도시한 구성도
도 3은 본 발명에 따른 골판지용 접착제 제조공정을 도시한 흐름도
도 4는 본 발명의 다른 실시예로 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조공정을 도시한 흐름도
도 5는 도 4에 따른 골판지용 접착제를 사용한 골판지 제조 상태를 도시한 구성도
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 골판지에 고흡수성수지(SAP)가 도포되어 설정된 골판지의 상태를 도시한 단면도
도 2는 도 1에 따른 종래의 골판지 제조 상태를 도시한 구성도
도 3은 본 발명에 따른 골판지용 접착제 제조공정을 도시한 흐름도
도 4는 본 발명의 다른 실시예로 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조공정을 도시한 흐름도
도 5는 도 4에 따른 골판지용 접착제를 사용한 골판지 제조 상태를 도시한 구성도
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 골판지에 고흡수성수지(SAP)가 도포되어 설정된 골판지의 상태를 도시한 단면도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명은 미강 15 ~ 30 중량%, 사래기 10 ~ 20중량%, 찹쌀 7 ~ 15 중량%, 제올라이트 5 ~ 10 중량%, 목초액 3 ~ 8 중량% 및 물 30 ~ 40 중량%이 혼합하여 조성된 골판지용 접착제 조성물로서 미강, 사래기, 찹쌀, 제올라이트 및 목초액 일정량을 물과 혼합하여 가열공정, 급속 냉각공정을 통해 접착제로 이루어지고, 제올라이트의 흡착효과와 목추액의 독성 중화 기능이 가미된 친환경 접착제를 제공한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 골판지의 접착제 조성물 제조방법의 사용되는 미강, 사래기, 찹쌀, 제올라이트 및 목초액에 대한 특징 및 효능에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 미강은 현미에서 백미로 도정할때 나오는 쌀눈, 쌀겨를 미강이라고 부르는데, 즉, 벼를 탈곡하여 겉껍질인 왕겨를 벗겨낸 것을 현미라고 하고, 현미를 도정하여 속껍질(쌀겨)과 쌀눈을 벗겨진 것을 백미(흰쌀)라고 한다.
현미에서 백미로 도정하는 과정에서 벗겨지는 쌀눈과 쌀겨를 미강이라고 부르는, 미강은 쌀의 전체 영양소의 90 ~ 95%가 쌀겨와 쌀눈(씨눈)에 들어있는데, 바로 쌀의 좋은 성분이 쌀겨와 쌀눈에 다량 함류되어 있기 때문입니다.
현재는 미강이란 벼의 껍질을 벗겨서 쌀을 만드는 도정 과정에서 생산되는 부산물로서 주로 가축의 사료로 많이 이용되고 일부 세안이나 목용 보조제로 사용 해 오던 것이 그 속에 포함된 인체에 유익한 성분들이 과학적으로 규명되면서부터 미강은 미용, 식품, 제약분야까지 광범위한 산업분야에 적용할 수 있을 정도로 그 활용분야가 실로 크게 확대되고 있다.
미강에는 철분 칼슘 마그네슘 나트륨 비타민 E등의 인체의 항상성을 유지시켜주고 토코페롤 등의 노화를 방지하고 주름살 및 기미 주근깨 여드름 아토피 등에 탁월한 효능이 있음이 검증되었다.
싸래기는 도정 과정 중에 부스러져 토막나고 조각난 쌀을 칭하는 것으로 "싸래기 쌀"이라는 표현으로 중첩되어 사용되고 있다. 싸래기(half-crushed rice)는 쌀로서의 품질이 떨어지므로 밥을 지어 먹는 경우는 드물고, 떡, 주정, 가공용 가축 사료등으로 많이 사용되고 있다.
제올라이트(Zeolite)는 화산에서 얻는 광물질로서 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 함유하는 함수 알루미늄 규산염 광물의 일종으로(Si, Al) O4의 사면체가 입체망상으로 결합하고 있는 구조로 중앙부에 큰 틈이 존재하고, 망상구조가 올바른 규칙이 깨어져 골격에 빈틈이 있는데, 이 빈틈에 의해 분자체 기능을 가지면서 동시에 다량의 물을 흡착할 수가 있고, 고온에서도 그 기공의 형태가 유지되며 암모니아 및 중금속, 독성물질을 흡착해서 포화상태가 되어 다시 배출하지 않는 성질 있으며, 경수를 연수로 형성되는 여과재로 사용된다.
제올라이트의 구조상의 특징은 결정구조 내에 있는 양이온의 작용에 의해 불포화 탄화수소나 극성물질을 선택적으로 강하게 흡착하는 성질을 가지고, 일정한 크기의 세공경(細孔經)을 갖고 있기 때문에 이것보다 작은 분자를 선택적으로 통과시켜 흡착하고, 이 분자체 효과를 이용하여, n-paraffin과 isoparaffin의 분리나 ortho, meta, para 이성질체를 분리할 수 있다.
또한, 결정구조 내에 교환 가능한 양이온을 함유하고 있기 때문에 용이하게 다른 양이온과 자유롭게 교환하는 이온 교환성을 갖는데, 이 성질을 이용하여 유해물질의 제거, 유용성분의 농축, 회수를 할 수 있다.
목초액은 일명 피톤치드라고 하며 항균 항바이러스 기능 및 농약이나 화학약품에서 발생되는 독성 중화기능을 갖는 것으로 아토피등의 피부질환에 효과가 있고 방향제로도 이용되는 것으로 참나무나 편백나무에서 추출된 것이 효능이 높은 것으로 알려지고 있다.
따라서, 본 발명은 미강, 사래기, 찹쌀, 제올라이트, 목초액 및 물을 혼합하여 반죽, 가열하여 골판지용 접착제로 사용하는 접착제 조성물을 제공하는데 있다.
상기와 같은 특징을 같은 물질을 기초로 하여 첨부된 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제 조성물의 제조 절차를 상세히 설명한다.
1. 재료준비 공정
전체 중량비를 고려하여 미강 15 ~ 30 중량%, 사래기 10 ~ 20중량%, 찹쌀 7 ~ 15 중량%, 제올라이트 5 ~ 10 중량%, 목초액 3 ~ 8 중량% 및 물 30 ~ 40중량%을 개량하여 재료를 준비한다.
자연에서 채취한 광물(鑛物) 상태의 제올라이트(zeolite)를 파쇄기에 투입하여 5mm 이하의 입자로 파쇄한 후 입자들을 선별하여 불순물을 제거한다. 보다 구체적으로 제올라이트의 파쇄된 광물 입자들을 열 가마에 투입한 후 800∼900℃의 열을 가하여 소성(燒成)시켜 수분과 불순물을 완전히 제거한 후 분쇄기에 투입하여 고운 입자로 분쇄하고, 300 mesh 이상의 입도(粒度)를 갖는 체로 걸러 미세 분말상태의 제올라이트분말을 준비한다.
2. 1차 혼합공정
전체 중량비를 고려하여 미강 15 ~ 30 중량%, 사래기 10 ~ 20중량%, 찹쌀 7 ~ 15 중량%, 제올라이트 5 ~ 10 중량% 및 물 30 ~ 40중량%을 섞어 교반기를 고속회전하여 반죽한다. 상기 미강, 사래기, 찹쌀, 제올라이트 및 물이 교반되어 형성된 혼합물은 미강, 싸래기 및 찹쌀이 물과 반응하여 접착성분으로 활성화된다.
3. 가열공정
가열공정은 교반기에 고속회전하여 반죽된 미강, 사래기, 찹쌀, 제올라이트의 혼합물에 100℃ 이하로 일정시간 가열하여 신속하게 급속 냉각처리한다.
상기 100℃ 이하로 가열 및 급속냉각하는 것은 제올라이트에 함유된 미생물이 사멸되는 것을 방지하기 위한 것이며, 냉각처리에 의해 혼합물은 접착력이 상승하게 된다.
즉, 미강, 사래기 및 찹쌀의 혼합물은 교반절차에 의해 사래기 및 찹쌀이 물과 반응하여 접착성분이 발생하고 급속 냉각절차에 의해 접착력이 활성화가 유지하게 된다.
상기 제올라이트 분말은 입경이 크기 때문에 미강 및 사래기와 혼합되어 제올라이트 미세공이 쉽게 밀착되어 흡착력 및 음이온 치환할 수 있어 박스에 담기는 잔류 농약의 독성을 중화시켜 제거할 수 있다.
4. 2차 혼합공정
상기 1차 혼합공정에 의해 교반되어 형성된 혼합물에 목초액 3 ~ 8 중량%을 섞어 혼합한 후, 80℃ 이하로 일정시간 가열하여 상온에서 냉각처리한다.
상기에 의해 형성된 접착성분은 제올라이트의 흡착에 따른 잔류농약의 흡착 효과 및 목추액의 독성 중화 기능이 포함된 친환경 접착제가 형성된다.
상기의 절차에 의해 형성된 골판지 접착제를 이용하여 골판지 제조에 사용되는데, 첨부된 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 골판지 제조의 세부공정을 살펴보면, 먼저, 상기 미강 15 ~ 30 중량%, 사래기 10 ~ 20중량%, 찹쌀 7 ~ 15 중량%, 제올라이트 5 ~ 10 중량% 및 물 30 ~ 40중량%을 섞어 교반기를 고속회전하여 반죽하여 급냉하고, 목초액 3 ~ 8 중량%을 혼합, 가열하여 상온에서 냉각하여 접착제(100)를 제조한다.(S100 단계)
상기에 의해 제조된 접착제(100)를 골판지의 상부판지(200)와 하부판지(210) 또는 골심지(220)에 골고루 도포한다.(S200 단계)
이후, 상기 S200 단계에서 상부판지(200) 또는 하부판지(210)에 폴리머라고 하는 고흡수성수지(SAP, Supersorvent polymer)(400)를 도포한다.(S300 단계)
상기 고흡수성수지(SAP, Supersorbent polymer)는 폴리머라고 불리며, 자기 무게보다 수십 배에서 수백 배까지 물을 흡수하는 수지로서 재료 자체가 물을 빨아들이므로 탈지면이나 무명천 같은 것보다 흡수량이 많으며 웬만한 압력에는 물을 방출하지 않아 유아용·성인용·동물용 기저귀로 가장 많이 사용된다.
한편, 상기 고흡수성수지(SAP)(400)를 판지 용도에 따라 상부판지(200) 및 하부판지(210)에 각각 도포할 수 있다.
상기 고흡수성수지(400)를 통해 제조된 골판지의 경우 수분 노출시 수분을 흡수하는 성질을 통해 접착제(100)의 접착성분을 유지할 수 있고, 외부 수분을 흡수하여 골판지를 보호할 수 있다.
상기에 의해 접착제(100)가 도포된 상부판지(200)와 하부판지(210) 사이에 골심지(220)를 합지하여 접합 롤러(300) 사이를 통과시킴으로써 골판지를 접착한다. (S400 단계)
한편, 본 발명에 따른 골판지 원지의 재료는 EVA 수지, 파라핀 왁스, 멜라민 포스페이트, 규산나트륨, 탄소나노튜브, 녹말, 카르복시메틸셀루로오즈, 스테아린산, 클레이, 산화칼륨 이산화티탄, 산화철, 아미노바인더를 균일하게 혼합 교반하고, 혼합물을 함침 탱크에 이송하고, 라이너와 골심지를 분당 100~150m의 속도로 함침 탱크를 통과 건조시킨후 골판지 원지를 제조한다.
본 발명의 골판지 원지의 성질을 살펴보면, EVA 수지는 친환경적인 수성 에멀젼계 타입의 수지로서 내수성이 양호하고 특유의 탄성력이 있으며, 골판지 원지와의 접착력이 우수하고, 파라핀 왁스(Paraffin wax)는 우수한 발수 특성이 있다.
상기 멜라민 포스페이트(Melamine phosphate)는 질소 함유율이 높은 멜라민과 인의 화합물로서, 멜라민 수지와는 달리 포르말린이 전혀 함유되어 있지 않은 친환경적인 난연제인 동시에, 골판지용 종이의 인장강도를 강화시키는 역할을 병행한다. 규산나트륨(Sodium silicate)은 "물유리"라 불리는 것으로서, 난연 보조제의 역할과 골판지의 인장강도를 강화시키는 역할을 한다.
상기 탄소나노튜브(Carbon nano tube)는 난연 충진제(filler)로서의 역할을 하고, 멜라민 포스페이트, 규산나트륨, 클레이와 함께 어울려 난연 상승작용을 하고, 전분(Starch)은 저점도화 전분으로서, 골판지용 원지의 지력을 향상시켜 줌과 동시에, 골판지 원지인 라이너(Liner)와 골심지(Medium paper)간의 접착력을 강화시키는 역할을 한다.
상기 카르복시 메틸 셀룰로스(Carboxy methyl cellulose)는 점토(클레이)와 함께 지력 보강역할을 한다. 점토(클레이(Clay))는 지력 보강제로서, 산화규소, 산화알루미늄, 산화철, 산화마그네슘 등의 혼합물이다.
한편, 산화칼륨(K2O), 이산화티탄(TiO2), 산화철(Fe2O3) 등은 점토의 각 성분들 간의 결합을 강화 유지시키는 역할을 하고, 아미노 바인더(Amino binder)는 열에 의해 기능이 발휘되는 바인더로서, 멜라민 포스페이트와 결합하여 안정화시키는 역할을 함과 동시에, 종이의 인장강도를 강화시켜주는 기능을 발휘한다.
또한, 상기 조성물의 각각의 혼합성분의 배합비는 완성된 골판지나 골판지 적층보드의 용도에 따라 조절될 수 있다. 상기 조성물 중 강도와 내구성을 좌우하는 멜라민 포스페이트와 아미노 바인더의 양을 조절하거나, 또는 점토를 비롯한 광물성 원료의 양을 조절하여 사용 강도에 맞는 배합비를 선택할 수 있다.
따라서 본 발명의 골판지 원지용 조성물은, 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate; EVA) 수지 10 ~ 20 중량%, 파라핀 왁스 10 ~ 20 중량%, 전분 5 ~ 10 중량%, 카르복시 메틸셀룰로스 0.1 ~ 0.3 중량%, 스테아린산 0.1 ~ 0.3 중량%, 점토(클레이) 1 ~ 10 중량%, 산화칼륨 5 ~ 10 중량%, 이산화티탄 1~5 중량%, 산화철 1 ~ 2 중량%, 물 40 ~ 60 중량%를 함유한다.
상기의 구성에 따라 본 발명의 골판지 원지의 제조공정을 살펴보면, 먼저, 물과 EVA 수지, 파라핀 왁스를 혼합기에 넣고 30분 동안 천천히 교반한 후, 카르복시 메틸 셀룰로스를 소량씩 30분 동안 투입한 후 분산을 확인하고, 전분을 4 ~ 5회에 걸쳐 첨가한 후, 120분 동안 혼합을 계속한다.
이후, 물과 스테아린산을 혼합기에 넣고 60분 동안 용해시킨 후 멜라민 포스페이트를 넣어 30분 동안 분산시킨다. 여기에 점토, 산화칼륨, 이산화티탄, 이산화철을 차례대로 투입하여 분산시킨 뒤 마지막으로 아미노 바인더를 첨가한 후 2시간 동안 교반을 계속하여 2차 혼합을 한다.
상기 2차 혼합이 끝나면 함침 전 40-50분에 걸쳐 1차 혼합물을 1차 혼합기에서 2차 혼합기로 낙하 투입시키고 완료 후 20-30분 동안 추가로 혼합함으로서 골판지 재료의 혼합이 마무리되고, 라이너와 골심지를 분당 100 ~ 150m의 속도로 함침 탱크를 통과 건조시킨 후 골판지 원지가 제조된다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제
200 : 상부판지
210 : 하부판지
220 : 골심지
300 : 접합롤러
400 : 고흡수성수지(SAP)
200 : 상부판지
210 : 하부판지
220 : 골심지
300 : 접합롤러
400 : 고흡수성수지(SAP)
Claims (3)
- 삭제
- 미강 15 ~ 30 중량%, 사래기 10 ~ 20중량%, 찹쌀 7 ~ 15 중량%, 제올라이트 분말 5 ~ 10 중량% 및 물 30 ~ 40중량%을 섞어 교반기를 고속회전하여 반죽하고 제올라이트에 함유된 미생물 사멸을 방지하기 위해 100℃ 이하로 가열하여 급냉하고, 목초액 3 ~ 8 중량%을 혼합하고 80℃ 이하로 가열하여 상온에서 냉각하여 접착제(100)를 제조하는 제 1 단계;
제 1 단계에 제조된 접착제(100)를 골판지의 상부판지(200)의 하부면 및 하부판지(210)의 상부면에 골고루 도포하는 제 2 단계;
제 2 단계에서 접착제(100)가 도포된 상부판지(200)의 상부면 및 하부판지(210)의 하부면에 골판지의 수분 노출시 수분을 흡수하여 접착성분이 유지되도록 고흡수성수지(SAP)(400)를 각각 도포하는 제 3 단계; 및
상부판지(200)와 하부판지(210) 사이에 골심지(220)를 합지하여 접합 롤러(300) 사이를 통과시킴으로써 접착하는 제 4 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미강, 제올라이트가 함유된 골판지용 접착제를 이용한 골판지 제조방법. - 삭제
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