KR102116865B1 - 약액 필름 제품 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 약액 필름(liquid chemical film)을 생산하면서 연속 포장할 수 있도록 한 약액 필름제품 제조장치에 관한 것으로서, 특히 약액 필름형태의 의약품, 화장료, 건강보조식품 등의 생산과 포장에 있어 원료의 배합 주입부터 코팅, 개별 포장 및 컷팅, 분리 배출까지 모든 공정이 일련의 인라인상에서 끊김없이 연속적으로 작업될 수 있도록 하여 생산효율성을 극대화시킨 약액 필름 제품 제조장치에 관한 것이다.

Description

약액 필름 제품 제조장치{Appratus for synchronizing of production and packing of liquid chemical film}

본 발명은 약액 필름(liquid chemical film)을 생산하면서 연속 포장할 수 있도록 한 약액 필름제품 제조장치에 관한 것으로서, 특히 약액 필름형태의 의약품, 화장료, 건강보조식품 등의 생산과 포장에 있어 원료의 배합 주입부터 코팅, 개별 포장 및 컷팅, 분리 배출까지 모든 공정이 일련의 인라인상에서 끊김없이 연속적으로 작업될 수 있도록 하여 생산효율성을 극대화시킨 약액 필름 제품 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 약액 필름은, 전분과 같이 인체에 유해하지 않고 물에 잘 녹는 원료에 인체에 유익한 물질을 혼합하여 얇은 필름 형태로 만든 것으로, 구강이나 피부를 통해서 인체에 유익한 물질을 투여할 수 있다.

예를 들어, 약액 필름을 입 안에 넣고 침으로 녹이면 인체에 유익한 물질을 체내에 쉽게 투여할 수 있게 된다.

또한, 이러한 약액 필름은 의약품, 화장료, 건강보조식품 등으로 생산되어 피부 등에 부착하여 화장품이나 약품을 투여하는 것도 가능하다.

이와 같이 얇은 필름 형태로 제공되는 약액필름은 적정 크기로 절단하여 한장씩 포장지로 밀봉 포장하거나, 일정크기로 절단된 약액 필름을 디스펜서에 보관하여 낱장으로 하나씩 뽑아서 사용하거나 롤 형태의 약액 필름을 디스펜서에 보관하여 일정 크기로 절단 배출하도록 되어 있다.

그런데, 약액 필름을 낱장으로 포장하는 경우 종래에는 약액 필름 제조 라인과, 포장 라인이 분리 설치되어 있는 것이 보통이다.

즉, 약액을 구성하는 원료가 믹싱되는 배합부로부터 약액을 가져다가 코팅부, 슬리팅부, 포장부를 각각 거쳐 약액 필름으로 제조되었다.

때문에, 제조공정수가 많아지고, 생산성이 저하되며, 약액을 옮기는 과정중 오염이 발생되는 등 많은 문제가 노출되었다.

이를 개선하기 위해 본 발명자는 하기한 [선행기술문헌]과 같은 특허기술을 완성한 바 있다.

이는 코팅부와 슬리팅부 및 포장부를 하나의 공정으로 처리할 수 있도록 구성하여 약액의 오염을 방지하고, 생산성을 높이며, 제조공수를 줄이도록 한 것이었다.

하지만, 개선된 본 발명자의 [선행기술문헌]에서는 배합부까지 통합은 배제되어 있는데, 최근 사용되는 약액에는 경화제가 들어가는 경우가 많아지고 있고, 이로 인해 배합부에서 배합된 약액을 코팅부로 옮기는 과정에서 경화가 이미 이루어짐으로써 원활한 약액 필름화 작업이 곤란한 문제가 발생되었다.

또한, 이러한 타입은 배합한 약액을 옮긴 후 후속 배합이 이루어지는 배치 타입이기 때문에 앞서 배합한 약액이 남아 있는 상태에서 시간차를 두고 후속 배합이 다시 이루어질 때 선행 배합시 남은 약액이 이미 경화된 상태로 머물러 있으므로 후속 배합이 그대로 이루어지면 성분 변화를 일으키고 약액 불량이 된다.

이러한 현상을 없애기 위해서는 설비를 세우고 선행 배합시 남은 찌꺼기를 모두 닦아 제거한 후에 후속 배합이 이루어져야 하므로 공정손실이 매우 크다는 단점이 있다.

뿐만 아니라, 코팅을 위해 노즐로부터 약액이 방출되어 필름 위에 안착된 후 일정크기로 마무리될 때 최초 낙하지점인 헤드부에서는 양이 많아 뭉친 부분이 발생하고 테일부는 얇아지기 때문에 경화되는 속도에 차이가 있고, 경화되는 과정에서 들뜨거나 꼬이기도 하고 깨지기도 하며, 헤드부는 미경화로 인해 끈적임이 생겨 불량처리되는 문제도 발생되었다.

국내등록특허 제10-1013206호(2011.01.28), 약액 필름 제품 제조방법 및 장치

본 발명은 종래 약액 필름의 제조 및 포장 시스템의 문제점을 개선하기 위하여 특히 약액 필름형태의 의약품, 화장료, 건강보조식품 등의 생산과 포장에 있어 원료의 배합 주입부터 코팅, 개별 포장 및 컷팅, 분리 배출까지 모든 공정이 일련의 인라인상에서 끊김없이 연속적으로 작업될 수 있도록 하여 생산효율성을 극대화시킨 약액 필름 제품 제조장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 약액 원료를 균일하게 배합하는 배합기(100); 배합된 약액 원료를 슬롯 다이(Slot Die)(210)를 통해 약액 필름 위에 일정크기별로 간헐코팅하는 갖춘 간헐코팅기(200); 간헐 코팅된 약액을 건조 경화시키는 건조기(300); 건조 경화된 약액 필름이 이동하는 중에 밀봉하는 러닝씰(Running Seal) 방식으로 개별 포장된 후 일정크기로 절단하는 커터(500); 커팅된 제품의 양,불량을 분별한 후 양품을 개별포장하여 제품화하는 팩커(600);를 통해 하나의 생산라인에서 인라인 방식으로 연속처리하는 약액 필름 제품 제조장치에 있어서; 상기 배합기(100)는 믹서본체(110)와, 상기 믹서본체(110)에 내장되고 스크류로드의 길이 중간을 기준으로 좌우 양측이 서로 반대방향으로 스크류가 형성되어 교반되는 약액에 결이 생기지 않도록 균일 교반하는 정역스크류(120) 및 상기 믹서본체(110)로 약액을 계량 및 타입 제어하여 공급하는 계량호퍼(130)를 포함하며; 상기 슬롯 다이(210)는 약액이 주입되는 약액주입구(220)와, 주입된 약액이 하단의 다이노즐단부(250)로 공급되는 유로인 약액유로(230)와, 상기 약액유로(230) 상에 형성된 빈 공간인 버퍼부(240)와, 상기 다이노즐단부(250)의 직상방에 설치된 개폐밸브(260)를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 필름 제품 제조장치도 제공한다.

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본 발명에 따르면, 약액 필름형 제품의 원료 배합에서 코팅에 의한 제조와 동시에 포장 작업을 병행할 수 있어서, 특히 약액 필름형태의 의약품, 화장료, 건강보조식품 등의 생산과 포장에 있어 원료의 배합 주입부터 코팅, 개별 포장 및 컷팅, 분리 배출까지 모든 공정이 일련의 인라인상에서 끊김없이 연속적으로 작업될 수 있도록 하여 생산효율성을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 약액 필름 제품 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 약액 필름 제품 제조장치를 구성하는 배합부의 구성을 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 약액 필름 제품 제조장치를 구성하는 슬롯 다이의 구조를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 약액 필름 제품 제조방법은 하나의 생산라인에서 인라인 방식으로 연속처리하는 방법이다.

즉, 본 발명에 따른 약액 필름 제품 제조방법은 배합기(100)를 통해 배합된 약액 원료가 일정량씩 연속 공급되는 제1단계; 상기 제1단계에서 공급된 약액 원료를 슬롯 다이(Slot Die)를 갖춘 간헐코팅기(200)를 통해 약액 필름 위에 일정크기별로 간헐코팅하는 제2단계; 간헐 코팅된 약액이 건조기(300)를 통과하면서 건조 경화되는 제3단계; 상기 제3단계에서 건조 경화된 약액 필름이 이동하는 중에 밀봉하는 러닝씰(Running Seal) 방식으로 개별 포장하는 제4단계; 상기 제4단계 후 사면 동시 컷팅 분리하는 제5단계: 상기 5단계 후 양,불량(NG/OK)에 따라 분리 배출하는 제6단계;를 포함한다.

이때, 상기 제2,3단계는 본 발명자가 선출원하여 특허받은 [선행기술문헌]인 '가식성 필름 제품 제조방법 및 장치'에 기술된 바와 같이 공지된 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

그리고, 상기 제5단계에서 컷팅 분리는 슬리터(400)와 커터(500)를 이용할 수 있고, 또한 제6단계에서 분리 배출 후 양품의 포장은 팩커(600)를 이용할 수 있다.

본 발명의 특징적인 부분은 배합기(100)를 통해 배합된 약액 원료가 일정량씩 연속 공급되는 제1단계에 있는 것이다.

본 발명에 따른 배합기(100)는 인라인 방식의 스테틱믹서(Static Mixer)를 사용한다.

스테틱믹서는 도 2의 예시와 같이, 믹서본체(110)와, 상기 믹서본체(110) 내부에 설치된 정역스크류(120) 및 상기 믹서본체(110)로 약액을 공급하는 계량호퍼(130)를 포함한다.

이때, 상기 정역스크류(120)는 스크류로드의 길이 중간을 기준으로 좌,우 양측이 서로 반대방향으로 스크류가 형성되어 교반되는 약액이 한 쪽방향으로 회전되면서 그 방향으로의 결이 생기는 것을 막아 준다.

다시 말해, 본 발명에서는 정역스크류(120)를 이용한 스테틱믹서이기 때문에 서로 회전방향이 다른 스크류의 영향으로 약액이 특정방향으로의 결이 생기지 않은 상태로 아주 균일한 교반 효율을 확보할 수 있게 된다.

이것이 중요한 이유는 결이 생기게 되면 균일한 교반이 이루어지지 않아 약액의 분포가 균일하지 않음으로써 제품화시 의약품이라면 약효 혹은 화장료의 경우라면 화장료 특성, 건강보조식품이라면 그 효능이 균일하게 나타나지 않아 소비자로부터 불만 사항, 즉 클레임 발생이 증가할 수 있기 때문이다.

그리고, 상기 계량호퍼(130)는 일반 호퍼와 달리 단순히 일정량만 통과시키는 것이 아니라, 정확하게 계량된 정량 공급이 가능하며, 또한 원하는 시간에 맞춰 타임제어 공급이 가능한 장점이 있는 호퍼이다. 또한, 계량호퍼(130)는 다수개 구비되어 약액별로 각각 계량하여 투입할 수 있도록 구성된다.

이러한 스테틱믹서를 갖춘 배합기(100)를 통한 상기 제1단계는 계량호퍼(130)를 통해 약액 성분의 함량을 설정하는 과정과; 설정된 함량에 따라 투입될 시간을 설정하는 과정과; 설정 조건에 맞춰 약액을 믹서본체(110)로 투입하는 과정과; 투입된 약액을 정역스크류(120)로 교반하고, 교반이 완료되면 간헐코팅기(200)로 배출하는 과정을 포함한다.

한편, 본 발명에서는 간헐코팅기(200)에 설치된 슬롯 다이의 구조 및 제어를 달리하여 기존에 발생되던 테일부 발생 현상, 과경화에 따른 약액 코팅의 갈라짐, 들뜸, 미경화에 따른 끈적임, 코팅 불량의 문제를 해결하도록 도 3의 예시와 같이 개량한다.

즉, 종래에는 슬롯 다이를 통한 약액 공급시 압력을 가해 약액을 토출하고, 약액 공급을 멈출 때에는 압력을 차단하는 방식이었기 때문에 초기 토출시에는 과하게 토출되어 뭉침이 발생되고, 끝에서는 압력이 차단된 후 잔량이 흘러나오면서 테일부가 형성될 수 밖에 없었다. 때문에, 코팅부의 모양이 일정하지 않고 불균일하여 불량율이 높았다.

이에, 본 발명에서는 도 3과 같이, 간헐코팅기(200)를 구성하는 슬롯 다이(210)를 개량하였는 바, 이를 테면 약액이 주입되는 약액주입구(220)와, 주입된 약액이 하단의 다이노즐단부(250)로 공급되는 유로인 약액유로(230)와, 상기 약액유로(230) 상에 형성된 빈 공간인 버퍼부(240)와, 상기 다이노즐단부(250)의 직상방에 설치된 개폐밸브(260)를 포함한다.

이때, 상기 약액유로(230)는 주입된 약액이 원활하게 흘러가도록 유도하는 통로이다.

또한, 상기 버퍼부(240)는 약액 주입을 위해 압력을 사용하게 되는데, 압력을 그대로 받게 되면 '푹푹'과 같은 맥동이 발생하여 코팅 불량이 유발된다. 때문에, 압력을 받을 때 버퍼링 공간을 마련하여 버퍼링되게 함으로써 맥동 발생을 억제하도록 한 것이다.

그리고, 상기 개폐밸브(260)는 약액이 원천적으로 주입되지 못하도록 차단할 수 있는 수단으로서, 이를 테면 스텝모터를 이용하여 90°개폐되는 구조를 갖추어 압력이 온되어 약액이 주입되는 순간 그 시퀀스에 맞춰 개방됨으로써 약액이 주입되게 하고, 압력이 오프되는 순간 약액유로(230)를 차단하여 약액 주입이 원천적으로 차단되게 구성할 수 있다.

이렇게 되면, 테일부가 생기지 않고, 일정한 압으로 약액이 코팅되기 때문에 코팅형상이 일정하게 이루어져 불량율이 급격히 줄어든다.

더구나, 이러한 구조를 갖게 되면 굳이 압력을 온/오프 제어하지 않아도 된다. 즉, 압력을 계속 유지하고 있더라도 개폐밸브(260)가 온/오프되면서 약액을 공급, 차단할 수 있기 때문이다.

다만, 개방되었다 폐쇄되는 과정중에 잔량이 밀리면서 미세한 테일부 형성 가능성이 있기 때문에 가급적 압력을 온오프시키도록 제어하고 그 시퀀스에 따라 개폐밸브(260)의 온/오프를 동시 제어하는 것이 특히 바람직하다.

100: 배합기
200: 간헐코팅기
300: 건조기
400: 슬리터
500: 커터
600: 팩커

Claims (3)

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3. 약액 원료를 균일하게 배합하는 배합기(100); 배합된 약액 원료를 슬롯 다이(Slot Die)(210)를 통해 약액 필름 위에 일정크기별로 간헐코팅하는 갖춘 간헐코팅기(200); 간헐 코팅된 약액을 건조 경화시키는 건조기(300); 건조 경화된 약액 필름이 이동하는 중에 밀봉하는 러닝씰(Running Seal) 방식으로 개별 포장된 후 일정크기로 절단하는 커터(500); 커팅된 제품의 양,불량을 분별한 후 양품을 개별포장하여 제품화하는 팩커(600);를 통해 하나의 생산라인에서 인라인 방식으로 연속처리하는 약액 필름 제품 제조장치에 있어서;
   상기 배합기(100)는 믹서본체(110)와, 상기 믹서본체(110)에 내장되고 스크류로드의 길이 중간을 기준으로 좌우 양측이 서로 반대방향으로 스크류가 형성되어 교반되는 약액에 결이 생기지 않도록 균일 교반하는 정역스크류(120) 및 상기 믹서본체(110)로 약액을 계량 및 타입 제어하여 공급하는 계량호퍼(130)를 포함하며;
   상기 슬롯 다이(210)는 약액이 주입되는 약액주입구(220)와, 주입된 약액이 하단의 다이노즐단부(250)로 공급되는 유로인 약액유로(230)와, 상기 약액유로(230) 상에 형성된 빈 공간인 버퍼부(240)와, 상기 다이노즐단부(250)의 직상방에 설치된 개폐밸브(260)를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 필름 제품 제조장치.
   

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