KR102171019B1 - 식품 포장용 파우치의 제조방법 - Google Patents

식품 포장용 파우치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식품 포장용 파우치의 제조방법에 관한 것으로서, (A) 고객이 원하는 디자인을 갖는 동판 또는 수지판을 제작하는 단계; (B) 상기 동판 또는 수지판을 사용하여 그라비아인쇄 또는 플렉소인쇄를 수행함으로써 외층필름에 고객이 원하는 디자인을 인쇄하는 인쇄단계; (C) 상기 외층필름에 인쇄된 상태를 검사하는 인쇄검사단계; (D) 상기 인쇄 검사를 마친 외층필름과 내층필름을 구비하되, 무용제형 또는 용제형 드라이라미네이션 기계를 사용하여 외층필름과 내층필름을 접착 처리함으로써 복합필름을 제조하는 드라이합지단계; (E) 상기 드라이합지단계를 마친 복합필름에 대해 일정 온도와 시간 설정을 통해 숙성 경화시킴으로써 접착력을 향상시키는 경화단계; (F) 상기 경화단계를 마친 복합필름을 원하는 규격으로 재단하는 슬리팅단계; (G) 상기 슬리팅단계를 마친 복합필름의 상단부분에 레이저를 이용한 직선형 예비절단선을 가공하여 직선하프컷부를 형성하는 하프컷 가공단계; (H) 상기 하프컷 가공단계를 마친 복합필름의 가장자리부에 가열 가압을 통해 열 봉합 및 형상을 잡아줌으로써 봉투형 파우치로 가공하되, 삼방봉투형 파우치, 밑지분리형 스탠딩 파우치, 밑지일체형 이방스탠딩 파우치 중에서 어느 1가지 타입의 파우치 형상을 갖도록 가공하는 파우치형상 가공단계; (I) 상기 파우치형상 가공단계를 마친 어느 1가지 타입의 파우치 측 직선하프컷부의 양측단면을 커팅하여 절취홈을 형성하는 절취홈 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 개선된 제조공정을 통해 식품 포장용 파우치를 용이하게 제조 및 우수한 품질을 갖는 파우치를 제조할 수 있으며, 파우치에 레이저를 이용한 직선하프컷부를 형성함으로써 포장된 내용물의 섭취를 위해 파우치를 절취시 깨끗하게 직선형 절취가 이루어지게 할 수 있고, 파우치 내에 담겨져 포장되는 내용물에 대해 보존력을 높일 수 있으면서 저장 안정성을 증대시킬 수 있으며, 파우치 제조시 인쇄 오류발생 검사를 통해 불량률을 감소시킬 수 있고 인쇄 오류의 판단에 따른 정확도를 높일 수 있다.

Description

식품 포장용 파우치의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF POUCH FOR PACKAGING FOOD}
본 발명은 식품 포장용 파우치의 제조기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공정 개선을 통해 식품 포장용 파우치를 용이하게 제조 및 우수한 품질의 파우치로 제조할 수 있도록 한 식품 포장용 파우치의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 파우치 등의 식품용 포장재에 있어 가장 중요한 목적은 내부에 담겨져 포장되는 내용물을 보호 및 보존되게 하는 것이다.
특히, 습기나 산소 등에 의해 보존성이 좌우되는 제품에 대해서는 수증기 및 가스 배리어성이 우수한 포장 재료를 사용하고, 포장재에 대해 씰링하여 밀봉 또는 봉합 처리하는 과정이 요구된다.
이때, 식품용 포장재는 산소 등 가스투과도와 습도 등의 투습도가 우수하여야 하며, 이는 내용물의 변질을 방지하는 가장 중요한 요인이 된다.
또한, 식품용 포장재는 내용물의 보호 및 보존기능과 더불어 내용물을 꺼낼 때의 간편성, 즉 개봉 용이성 등도 매우 중요한 요소가 된다.
이러한 식품용 포장재는 대부분이 플라스틱필름을 주체로 한 라미네이트 포장재를 이용한다 할 수 있으며, 파우치 형태가 많이 활용되고 있다.
이에, 업계에서는 식품용 포장재로 많이 활용되고 있는 형태인 파우치에 대한 다양한 연구개발을 시도하고 있는데, 특히 밀봉성, 차단성, 제품 보존성, 개봉 용이성 등 다양한 요소를 향상시킬 수 있도록 함과 더불어 제조 용이성은 물론 생산성을 향상시키기 위한 노력을 경주하고 있다.
또한, 종래 식품 포장용 파우치는 내용물을 섭취하기 위한 절취시 찢김이 불규칙하는 등 매끄럽지 못하는 등 절취성이 떨어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1043022호 대한민국 등록특허공보 제10-1543355호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 식품 포장용 파우치를 용이하게 제조 및 우수한 품질의 파우치로 제조하기 위한 개선된 제조공정을 제안하는 식품 포장용 파우치의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 파우치에 직선하프컷부를 형성하여 포장된 내용물 섭취를 위해 파우치를 절취시 깨끗하게 직선형 절취가 이루어질 수 있도록 제조하는 식품 포장용 파우치의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 파우치 내에 담겨져 포장되는 내용물에 대해 보존력을 높일 수 있도록 하면서 저장 안정성을 증대시킬 수 있도록 한 식품 포장용 파우치의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 전체적인 작업시간을 절감할 수 있도록 하고 인쇄시 잉크소비량 및 전력소비를 종래에 비해 절감할 수 있도록 한 식품 포장용 파우치의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 파우치 제조시 인쇄 오류의 판단하여 불량율을 감소시킬 수 있도록 하고 인쇄 오류의 판단에 따른 정확도를 높일 수 있도록 한 식품 포장용 파우치의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 식품 포장용 파우치의 제조방법은, (A) 고객이 원하는 디자인을 음각 형태로 갖는 동판을 제판하여 그라비아인쇄를 위한 동판을 제작하는 동판제작단계; (B) 상기 동판을 사용하여 음각인쇄방식의 그라비아인쇄를 수행함으로써 외층필름에 고객이 원하는 디자인을 인쇄하는 그라비아인쇄단계; (C) 상기 외층필름에 인쇄된 상태를 검사하는 인쇄검사단계; (D) 상기 인쇄 검사를 마친 외층필름과 내층필름을 구비하되, 무용제형 또는 용제형 드라이라미네이션 기계를 사용하여 외층필름과 내층필름을 접착 처리함으로써 복합필름을 제조하는 드라이합지단계; (E) 상기 드라이합지단계를 마친 복합필름에 대해 일정 온도와 시간 설정을 통해 숙성 경화시킴으로써 접착력을 향상시키는 경화단계; (F) 상기 경화단계를 마친 복합필름을 원하는 규격으로 재단하는 슬리팅단계; (G) 상기 슬리팅단계를 마친 복합필름의 상단부분에 레이저를 이용한 직선형 예비절단선을 가공하여 직선하프컷부를 형성하는 하프컷 가공단계; (H) 상기 하프컷 가공단계를 마친 복합필름의 가장자리부에 가열 가압을 통해 열 봉합 및 형상을 잡아줌으로써 봉투형 파우치로 가공하되, 삼방봉투형 파우치, 밑지분리형 스탠딩 파우치, 밑지일체형 이방스탠딩 파우치 중에서 어느 1가지 타입의 파우치 형상을 갖도록 가공하는 파우치형상 가공단계; (I) 상기 파우치형상 가공단계를 마친 어느 1가지 타입의 파우치 측 직선하프컷부의 양측단면을 커팅하여 절취홈을 형성하는 절취홈 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 식품 포장용 파우치의 제조방법은, (A) 고객이 원하는 디자인을 양각 형태로 갖는 수지판을 제판하여 플렉소 인쇄를 위한 수지판을 제작하는 수지판제작단계; (B) 상기 수지판을 사용하여 양각인쇄방식의 플렉소인쇄를 수행함으로써 외층필름에 고객이 원하는 디자인을 인쇄하는 플렉소인쇄단계; (C) 상기 외층필름에 인쇄된 상태를 검사하는 인쇄검사단계; (D) 상기 인쇄 검사를 마친 외층필름과 내층필름을 구비하되, 무용제형 또는 용제형 드라이라미네이션 기계를 사용하여 외층필름과 내층필름을 접착 처리함으로써 복합필름을 제조하는 드라이합지단계; (E) 상기 드라이합지단계를 마친 복합필름에 대해 일정 온도와 시간 설정을 통해 숙성 경화시킴으로써 접착력을 향상시키는 경화단계; (F) 상기 경화단계를 마친 복합필름을 원하는 규격으로 재단하는 슬리팅단계; (G) 상기 슬리팅단계를 마친 복합필름의 상단부분에 레이저를 이용한 직선형 예비절단선을 가공하여 직선하프컷부를 형성하는 하프컷 가공단계; (H) 상기 하프컷 가공단계를 마친 복합필름의 가장자리부에 가열 가압을 통해 열 봉합 및 형상을 잡아줌으로써 봉투형 파우치로 가공하되, 삼방봉투형 파우치, 밑지분리형 스탠딩 파우치, 밑지일체형 이방스탠딩 파우치 중에서 어느 1가지 타입의 파우치 형상을 갖도록 가공하는 파우치형상 가공단계; (I) 상기 파우치형상 가공단계를 마친 어느 1가지 타입의 파우치 측 직선하프컷부의 양측단면을 커팅하여 절취홈을 형성하는 절취홈 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 복합필름은, 외층필름으로 10~50㎛ 두께의 나일론계 이축연신나일론필름 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(PET필름)을 배치하고 내층필름에 60~150㎛ 두께의 폴리에틸렌계 저밀도폴리에틸렌필름(LDPE필름) 또는 폴리프로필렌계필름을 배치하여 합지된 구성으로서, 폴리우레탄계 접착제를 사용한 드라이라미네이션으로 접착 처리하며; 상기 (G)단계에서는, 상기 복합필름에 대해 이송컨베이어를 이용하여 직선 이동하도록 구비하고, 상기 이송컨베이어의 상측으로 9.4㎛ 또는 10.6㎛ 파장대로서 5~10W 출력을 갖는 탄산가스레이저를 발생시키는 레이저발생기를 설치 및 상기 레이저발생기의 하측에서 탄산가스레이저 출력을 집광시켜 직선 이동중인 복합필름의 상단부분으로 조사되게 하는 집광렌즈를 구비하여 하프컷 가공을 수행하되, 가공속도 25~35m/min의 조건으로 연속선 형상으로 가공 또는 0.1~0.2mm 간격의 미싱눈 형상으로 가공하여 직선하프컷부를 형성할 수 있다.
여기에서, (J) 상기 파우치형상 가공단계를 마친 어느 1가지 타입의 파우치 측 상단부분 개봉상태에 스파우트를 삽입 배치한 후 실링하여 스트로우 일체형 제품으로 제조하는 스파우트결합단계;를 더 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 내층필름은 식품과 직접 접촉되는 부분으로서 식품 보존력을 연장 및 저장 안정성을 증대시킬 수 있도록 하기 위해 내층필름용 플라스틱원료에 항균물질을 첨가하여 항균필름으로 제조하거나 또는 내층필름의 내면에 결착제와 항균물질을 혼합한 항균코팅액을 도포하여 항균코팅층을 형성하며; 상기 결착제로는 덱스트린(dextrin), 히드록시프로필메틸셀룰로즈(hydroxypropyl methyl cellulose), 메틸셀룰로즈(methyl cellulose), 대두단백질, 유청단백질, 옥수수단백질의 생고분자 중에서 적어도 1종을 사용하고; 상기 항균물질로는 프로폴리스, 니신(nisin), 은치환 제올라이트, 헥사메틸렌테트라민, 페디오신(pediocin), 계피추출물, 유카추출물, 자몽종자추출물, 모자반추출물, 오배자추출물, 테르펜 중에서 적어도 1종 이상을 사용하며; 상기 내층필름 또는 내층필름용 플라스틱원료는 폴리에틸렌계 또는 폴리프로필렌계이고; 상기 항균코팅층은 내층필름에 코로나 방전방식이나 플라즈마 처리방식 또는 이오나이저 이온화방식 중에서 적어도 1가지 방식을 수행하여 표면처리한 이후에 항균코팅액을 도포하여 코팅 및 건조 처리할 수 있다.
여기에서, 상기 외층필름의 외면에 인쇄된 인쇄상태를 카메라 촬상을 통해 촬상이미지를 획득하고 이를 이미지분석프로그램이 탑재된 컴퓨터장치를 이용하여 비교 분석함으로써 인쇄 오류를 자동 색출하고, 인쇄 오류 발생시 경보기 작동을 통해 경보를 발생시키며; 인쇄효율 향상을 위해 온습도센서를 설치하여 인쇄시 온습도를 조절 및 일정하게 유지할 수 있도록 제어할 수 있다.
여기에서, 상기 컴퓨터장치는 인쇄 패턴에 대해 딥러닝 기반 학습기능을 갖는 패턴분석부를 포함하되, 카메라 촬상을 통해 외층필름의 외면에 인쇄된 촬상이미지가 컴퓨터장치로 입력되면, 패턴분석부에서 촬상이미지에 대해 인접한 영역에 위치한 다수의 픽셀을 묶어 다수의 군집영역으로 나누는 과정; 패턴분석부에서 딥러닝 기반 학습을 수행한 인쇄 패턴과 비교하여 다수로 나누어진 각각의 군집영역으로부터 인쇄 오류부분이 있는지를 검출하는 과정; 패턴분석부에서 인쇄 오류부분을 갖는 해당 군집영역이 검출되면, 군집영역에 대해 최소 픽셀 또는 단위 픽셀로 쪼개어 구획화 처리하는 과정; 패턴분석부에서 최소 픽셀 또는 단위 픽셀로 쪼개어 구획화 처리한 촬상이미지로부터 인쇄 오류를 갖는 해당 픽셀을 색출하는 과정; 패턴분석부에서 색출된 해당 픽셀 측 인쇄 오류를 벡터값으로 프로파일링하여 인쇄 오류 정도를 수치로 산출하는 과정; 패턴분석부에서 산출된 인쇄 오류 정도를 통해 최종적으로 인쇄 오류를 결정하는 과정;을 수행하도록 구성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 개선된 제조공정을 통해 식품 포장용 파우치를 용이하게 제조 및 우수한 품질을 갖는 파우치를 제조할 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 파우치에 레이저를 이용한 직선하프컷부를 형성함으로써 포장된 내용물의 섭취를 위해 파우치를 절취시 깨끗하게 직선형 절취가 이루어지게 할 수 있고, 파우치 내에 담겨져 포장되는 내용물에 대해 보존력을 높일 수 있으면서 저장 안정성을 증대시킬 수 있으며, 파우치 제조시 인쇄 오류발생 검사를 통해 불량률을 감소시킬 수 있고 인쇄 오류의 판단에 따른 정확도를 높일 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 플렉소 인쇄방식을 활용하는 경우 그라비아 인쇄방식에 비해 전체적인 작업시간을 절감할 수 있고 인쇄시 잉크소비량 및 전력소비를 절감할 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식품 포장용 파우치의 제조방법을 설명하기 위해 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식품 포장용 파우치의 제조방법을 설명하기 위해 나타낸 공정 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 식품 포장용 파우치의 제조방법에 사용되는 제조설비를 나타낸 개략적 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 식품 포장용 파우치의 제조방법에 있어 하프컷 가공단계를 설명하기 위해 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 식품 포장용 파우치의 제조방법에 있어 인쇄검사단계에 사용되는 인쇄검사기를 나타낸 개략적 구성도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 식품 포장용 파우치의 제조방법을 통해 제조될 수 있는 파우치를 나타낸 제품 이미지이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 식품 포장용 파우치의 제조방법은 도 1에 나타낸 바와 같이, 동판 제작단계(S10), 그라비아 인쇄단계(S20), 인쇄 검사단계(S30), 드라이 합지단계(S40), 경화단계(S50), 슬리팅단계(S60), 하프컷 가공단계(S70), 파우치형상 가공단계(S80), 절취홈 가공단계(S90)를 포함한다.
이때, 상기 동판 제작단계(S10)는 도 2에 나타낸 바와 같이 수지판 제작단계(S1)로 대체할 수 있고, 상기 그라비아 인쇄단계(S20)는 도 2에 나타낸 바와 같이 플렉소 인쇄단계(S2)로 대체할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 내용물에 대한 섭취의 용이성을 부여하기 위한 스파우트를 부착하는 스파우트 결합단계(S100)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 도 1 또는 도 2에 나타낸 제조공정을 포함하는 본 발명에 따른 식품 포장용 파우치 제조방법은 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같은 파우치 제조설비를 사용하여 제조할 수 있다.
상기 동판 제작단계(S10)는 고객이 원하는 디자인을 음각 형태로 갖는 동판을 제판하여 그라비아인쇄를 수행하기 위한 동판을 제작하는 단계이다.
이때, 상기 수지판 제작단계(S1)는 상기 동판 제작단계(S10)를 대체할 수 있는 공정으로서, 고객이 원하는 디자인을 양각 형태로 갖는 수지판을 제판하여 플렉소인쇄를 위한 수지판을 제작하는 단계이다.
즉, 본 발명에서는 파우치 제조를 위해 그라비아인쇄 또는 플렉소인쇄를 실시할 수 있다.
상기 그라비아 인쇄단계(S20)는 상기 동판을 사용하여 음각인쇄방식의 그라비아인쇄를 수행함으로써 외층필름의 외면에 고객이 원하는 디자인을 인쇄하는 단계이다.
이때, 상기 그라비아 인쇄단계(S20)에서는 인쇄기(10)를 사용하되, 상기 동판이 장착된 그라비아인쇄기를 통해 인쇄공정을 수행할 수 있다.
여기에서, 상기 플렉소 인쇄단계(S2)는 상기 수지판 제작단계(S2)와 연결하여 수행하는 공정으로서, 상기 그라비아 인쇄단계(S20)를 대체할 수 있는 공정이다.
상기 플렉소 인쇄단계(S2)는 상기 수지판을 사용하여 양각인쇄방식의 플렉소인쇄를 수행함으로써 외층필름의 외면에 고객이 원하는 디자인을 인쇄하는 단계이다.
이때, 상기 플렉소 인쇄단계(S2)에서는 인쇄기(10)를 사용하되, 상기 수지판이 장착된 플렉소인쇄기를 통해 인쇄공정을 수행할 수 있다.
여기에서, 상기 그라비아인쇄방식도 파우치 제조에 아주유용하게 사용되어지나, 플렉소인쇄방식을 접목하는 경우 그라비아인쇄에 비해 전체적인 작업시간을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 인쇄시 잉크소비량 및 전력소비를 절감할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
상기 그라비아 인쇄단계(S20) 또는 플렉소 인쇄단계(S2)에서는 인쇄효율을 향상시키기 위해 온습도센서를 설치하는 구성을 갖게 할 수 있으며, 인쇄시 온습도를 조절함으로써 일정하게 온습도를 유지하도록 제어할 수 있다.
상기 인쇄 검사단계(S30)는 상술한 동판 제작단계(S10)와 그라비아 인쇄단계(S20)를 거친 결과물 또는 상술한 수지판 제작단계(S1)와 플렉소 인쇄단계(S2)를 거친 결과물, 즉 외층필름에 대해 외면에 인쇄된 인쇄상태를 검사하는 단계이다.
상기 인쇄 검사단계(S30)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 촬상수단으로서 카메라(21)와 이미지분석프로그램이 탑재된 컴퓨터장치(22)를 포함하는 인쇄검사기(20)를 사용하여 인쇄상태를 정확하게 검사할 수 있다.
부연하여, 상기 컴퓨터장치(22)는 이미지분석프로그램으로 인쇄되는 패턴에 대해 미리 딥러닝 기반 학습기능을 수행한 패턴분석부(23)를 포함한다.
즉, 상기 패턴분석부(23)는 이미지 분석을 프로그램에 따라 순차적으로 수행하는 프로그램엔진이라 할 수 있다.
상기 인쇄 검사단계(S30)에서는 외층필름의 외면에 인쇄된 인쇄상태를 카메라(21) 촬상을 통해 촬상이미지를 획득하고 이를 이미지분석프로그램이 탑재된 컴퓨터장치(22)를 이용하여 비교 분석함으로써 인쇄 오류를 자동 색출하고, 이러한 인쇄 오류의 자동 색출에 따라 인쇄 오류 판단시 경보기(미 도시됨) 작동을 통해 경보를 발생시킬 수 있도록 처리할 수 있다.
때론, 인쇄 오류 발생시 파우치 제조를 위한 제조설비의 가동을 일시 중단시킬 수도 있다 할 것이다.
상기 인쇄 검사단계(S30)에서는 카메라(21)를 이용한 촬상을 통해 외층필름의 외면에 인쇄된 촬상이미지가 컴퓨터장치(22)로 입력되면,
1) 패턴분석부(23)에서 촬상이미지에 대해 인접한 영역에 위치한 다수의 픽셀을 묶어 다수의 군집영역으로 나누고, 2) 패턴분석부에서 딥러닝 기반 학습을 수행한 인쇄 패턴과 비교하여 다수로 나누어진 각각의 군집영역으로부터 인쇄 오류부분이 있는지를 검출하고, 3) 패턴분석부에서 인쇄 오류부분을 갖는 해당 군집영역이 검출되면 군집영역에 대해 최소 픽셀 또는 단위 픽셀로 쪼개어 세부적으로 구획화 처리하고, 4) 패턴분석부에서 최소 픽셀 또는 단위 픽셀로 쪼개어 세부적으로 구획화 처리한 촬상이미지로부터 인쇄 오류를 갖는 해당 픽셀을 색출하고, 5) 패턴분석부에서 색출된 해당 픽셀 측 인쇄 오류를 벡터값으로 프로파일링하여 인쇄 오류 정도를 수치로 산출하며, 6) 패턴분석부에서 산출된 인쇄 오류 정도를 통해 최종적으로 인쇄 오류를 결정하는 형태로 순차적인 프로그래밍을 수행하도록 구성할 수 있다.
상기 드라이 합지단계(S40)는 상기 인쇄 검사단계(S30)를 마친 외층필름을 구비하되, 여기에 내층필름을 더 구비하여 드라이라미네이션 기계(30)를 통해 라미네이팅 처리하여 합지함으로써 복합필름을 제조하는 단계이다.
상기 드라이 합지단계(S40)는 무용제형 또는 용제형 드라이라미네이션 기계를 사용하여 외층필름과 내층필름을 접착 처리함으로써 복합필름을 제조할 수 있다.
여기에서, 친환경 처리를 위해 폴리우레탄계 무용제 접착제를 사용하여 드라이라미네이션으로 접착 처리함이 바람직하며, 1액형 또는 2액형이 사용될 수 있다.
상기 1액형 폴리우레탄계 무용제 접착제는 우수한 접착성을 발휘하도록 하기 위해 80~90℃의 온도에서 1000~2500Pas의 점도로 사용하되, 2~3g/㎡의 투입량으로 처리할 수 있다.
상기 2액형 폴리우레탄계 무용제 접착제는 이소시아네이트 프리폴리머를 함유하는 주제 100중량부에 경화제 40~50중량부를 혼합한 구성으로 이루어지는 것으로서, 우수한 접착성을 발휘하도록 하기 위해 30~40℃의 온도에서 1800~2200mPas의 점도로 사용하되, 2~3g/㎡의 투입량으로 처리할 수 있다.
여기에서, 상기 경화제는 하이드록시 성분을 갖는 폴리실록산, 디올, 디아민 중에서 적어도 하나를 사용할 수 있다.
상기 복합필름(1)은 외층필름으로 10~50㎛ 두께의 나일론계 이축연신나일론필름 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(PET필름)을 배치하고, 내층필름에 60~150㎛ 두께의 폴리에틸렌계 저밀도폴리에틸렌필름(LDPE필름) 또는 폴리프로필렌계필름을 배치하여 합지할 수 있다.
여기에서, 상기 내층필름은 식품과 직접 접촉이 이루어지는 부분으로서, 식품 보존력을 연장 및 저장 안정성을 증대시킬 수 있도록 처리할 수 있다.
즉, 상기 내층필름은 내층필름용 플라스틱원료에 항균물질을 첨가하여 항균필름으로 제조할 수 있고, 때로는 내층필름의 내면에 결착제와 항균물질을 혼합한 항균코팅액을 구비한 후 이를 도포하여 항균코팅층을 형성할 수 있다.
상기 항균물질로는 프로폴리스, 니신(nisin), 은치환 제올라이트, 헥사메틸렌테트라민, 페디오신(pediocin), 계피추출물, 유카추출물, 자몽종자추출물, 모자반추출물, 오배자추출물, 테르펜 중에서 적어도 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 결착제로는 친환경 및 접착성을 위해 덱스트린(dextrin), 히드록시프로필메틸셀룰로즈(hydroxypropyl methyl cellulose), 메틸셀룰로즈(methyl cellulose), 대두단백질, 유청단백질, 옥수수단백질의 생고분자 중에서 적어도 1종을 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 내층필름 또는 내층필름용 플라스틱원료는 LDPE나 LLDPE 등의 폴리에틸렌계 또는 폴리프로필렌계를 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 항균코팅층은 코팅효율을 높이기 위해 내층필름에 코로나 방전방식이나 플라즈마 처리방식 또는 이오나이저 이온화방식 중에서 적어도 1가지 방식을 수행하여 표면처리한 이후에 항균코팅액을 도포하여 코팅 및 건조 처리함이 바람직하다.
상기 경화단계(S50)는 상기 드라이 합지단계(S40)를 마친 복합필름에 대해 경화기(40)를 사용하여 일정 온도와 시간 설정을 통해 숙성 경화시킴으로써 접착력을 향상시키는 단계이다.
이때, 상기 경화단계(S50)에서는 80~120℃의 온도에서 40~60분 동안 실시할 수 있다.
상기 슬리팅단계(S60)는 상기 경화단계(S50)를 마친 복합필름(1)에 대해 슬리터기(50)를 사용하여 원하는 규격 및 형상으로 재단하는 단계이다.
상기 하프컷 가공단계(S70)는 상기 슬리팅단계(S60)를 마친 복합필름(1)의 상단부분에 레이저를 이용한 직선형 예비절단선을 가공하여 직선하프컷부(2)를 형성하는 단계로서, 내용물 섭취를 위한 파우치 절취시 매끄럽고 깔끔하게 직선형 절취를 용이하게 수행할 수 있도록 처리하기 위한 단계이다.
상기 하프컷 가공단계(S70)에서는 레이저 방식의 하프컷 가공기(60)를 사용할 수 있다.
부연하여, 상기 하프컷 가공단계(S70)에서는 레이저 방식의 하프컷 가공기(60)에 대해 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 복합필름(1)에 대해 이송컨베이어(63)를 이용하여 직선 이동하도록 구비하고, 상기 이송컨베이어(63)의 상측으로 9.4㎛ 또는 10.6㎛ 파장대로서 5~10W 출력을 갖는 탄산가스레이저를 발생시키는 레이저발생기(61)를 설치 및 상기 레이저발생기(61)의 하측에서 탄산가스레이저 출력을 집광시켜 직선 이동중인 복합필름(1)의 상단부분으로 조사되게 하는 집광렌즈(62)를 구비하는 구성을 갖게 할 수 있으며, 이를 사용하여 하프컷 가공을 수행토록 처리할 수 있다.
이때에는 가공속도 25~35m/min의 조건으로 연속선 형상으로 가공 또는 0.1~0.2mm 간격의 미싱눈 형상으로 가공하여 복합필름(1) 상에 직선하프컷부(2)를 형성할 수 있다.
여기에서, 상기 하프컷 가공단계(S70)에서는 복합필름(1)에 대해 내층필름과 외층필름의 2중 합지구조를 갖는 경우, 하프컷 깊이에 있어 외층필름 측 두께를 컷팅함과 더불어 이에 더하여 내층필름의 두께 1/3만큼을 포함하도록 처리함이 바람직하다.
여기에서, 상기 이송컨베이어(63) 상에는 도시하지는 않았으나, 진공흡착홀을 다수 형성하여 진공 흡착에 의해 복합필름(1)을 안정되게 고정한 상태에 이송 처리 및 이송중에 레이저 조사에 의한 직선하프컷부(2)를 형성하도록 처리함이 바람직하다.
상기 파우치형상 가공단계(S80)는 상기 하프컷 가공단계(S70)를 마친 복합필름의 가장자리부에 가열 가압을 통해 열 봉합 및 형상을 잡아줌으로써 봉투형 파우치로 가공하는 단계로서, 삼방봉투형 파우치, 밑지분리형 스탠딩 파우치, 밑지일체형 이방스탠딩 파우치 중에서 어느 1가지 타입의 파우치 형상을 갖도록 가공하는 단계이다.
상기 파우치형상 가공단계(S80)에서는 삼방파우치 가공기계, 스탠딩파우치 가공기계, 이방스탠딩파우치 가공기계 등을 비롯한 파우치형상 가공기(70)를 사용할 수 있다.
여기에서, 상기 파우치형상 가공단계(S80)에 일정 형상의 파우치로 가공한 이후에 파우치의 내부로 음료 등 각종 내용물을 충진하는 공정을 수행할 수 있고, 내용물 충진 후 실링하여 밀봉하는 공정을 수행할 수 있다.
즉, 파우치의 형태 및 그 제조공정에 따라 상기 파우치형상 가공단계(S80)에서 내용물 충진 후 파우치 측 실링이 완료될 수 있다.
상기 절취홈 가공단계(S90)는 상기 파우치형상 가공단계(S80)를 마친 어느 1가지 타입의 파우치 측 직선하프컷부(2)에 맞닿아 대응하는 위치의 양측단면을 V자 형태 등으로 커팅하여 절취홈을 형성하는 단계이다.
상기 절취홈 가공단계(S90)는 절취홈 가공기(80)를 사용할 수 있다.
상기 스파우트 결합단계(S100)는 상기 파우치형상 가공단계(S80)를 마친 어느 1가지 타입의 파우치 측 상단부분 개봉상태에 스파우트를 삽입 배치한 후 상단부분을 실링 처리함으로써 스트로우 일체형 제품으로 제조하는 단계이다.
상기 스파우트 결합단계(S100)는 스파우트 부착기(90)를 사용할 수 있다.
상기 스파우트 결합단계(S100)를 수행하는 경우에는 상기 파우치형상 가공단계(S80)에서 내용물을 충진하지 않고 이 단계에서 내용물을 충진할 수도 있으며, 이러한 스파우트 결합 이후에 상기 절취홈 가공단계(S90)를 수행할 수 있다.
한편, 도 6 내지 8은 본 발명에 따른 식품 포장용 파우치의 제조방법에 의해 제조될 수 있는 파우치를 나타낸 실제품 사진으로서, 도 6은 스탠드 파우치의 일 유형을 보여주는 실제품 사진이고, 도 7은 이방스탠드 파우치의 일 유형을 보여주는 실제품 사진이며, 도 8은 스파우트 파우치의 일 유형을 보여주는 실제품 사진이다.
이에 따라, 본 발명에서는 상술한 바와 같은 단계의 유기적인 결합으로 이루어지는 개선된 제조공정을 통해 식품 포장용 파우치를 용이하게 제조 및 우수한 품질을 갖는 파우치로 제조할 수 있으며, 파우치에 레이저를 이용한 직선하프컷부를 형성함으로써 포장된 내용물의 섭취를 위해 파우치를 절취시 깨끗하게 직선형 절취가 이루어지게 할 수 있고, 파우치 측 항균물질 처리를 통해 파우치 내에 담겨져 포장되는 내용물에 대해 보존력을 높일 수 있으면서 저장 안정성을 증대시킬 수 있으며, 인쇄 검사를 실시함으로써 파우치 제조시 인쇄 오류를 판단하여 불량률을 감소시킬 수 있으면서 인쇄 오류의 판단에 따른 정확도를 높일 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 단계의 치환 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 권리범위 내에 속한다 할 것이다.
1: 복합필름 2: 직선하프컷부
10: 인쇄기 20: 인쇄검사기
21: 카메라 22: 컴퓨터장치
23: 패턴인식부 30: 드라이라미네이션기
40: 경화기 50: 슬리터기
60: 하프컷 가공기 61: 레이저발생기
62: 집광렌즈 63: 이송컨베이어
70: 파우치형상 가공기 80: 절취홈 가공기
90: 스파우트 부착기

Claims (7)

  1. (A) 고객이 원하는 디자인을 음각 형태로 갖는 동판을 제판하여 그라비아인쇄를 위한 동판을 제작하는 동판제작단계;
    (B) 상기 동판을 사용하여 음각인쇄방식의 그라비아인쇄를 수행함으로써 외층필름의 외면에 고객이 원하는 디자인을 인쇄하는 그라비아인쇄단계;
    (C) 상기 외층필름의 외면에 인쇄된 상태를 검사하는 인쇄검사단계;
    (D) 상기 인쇄 검사를 마친 외층필름과 내층필름을 구비하되, 무용제형 또는 용제형 드라이라미네이션 기계를 사용하여 외층필름과 내층필름을 접착 처리함으로써 복합필름을 제조하는 드라이합지단계;
    (E) 상기 드라이합지단계를 마친 복합필름에 대해 일정 온도와 시간 설정을 통해 숙성 경화시킴으로써 접착력을 향상시키는 경화단계;
    (F) 상기 경화단계를 마친 복합필름을 원하는 규격으로 재단하는 슬리팅단계;
    (G) 상기 슬리팅단계를 마친 복합필름의 상단부분에 레이저를 이용한 직선형 예비절단선을 가공하여 직선하프컷부를 형성하는 하프컷 가공단계;
    (H) 상기 하프컷 가공단계를 마친 복합필름의 가장자리부에 가열 가압을 통해 열 봉합 및 형상을 잡아줌으로써 봉투형 파우치로 가공하되, 삼방봉투형 파우치, 밑지분리형 스탠딩 파우치, 밑지일체형 이방스탠딩 파우치 중에서 어느 1가지 타입의 파우치 형상을 갖도록 가공하는 파우치형상 가공단계;
    (I) 상기 파우치형상 가공단계를 마친 어느 1가지 타입의 파우치 측 직선하프컷부의 양측단면을 커팅하여 절취홈을 형성하는 절취홈 가공단계; 를 포함하며,
    상기 (G)단계에서는,
    상기 복합필름에 대해 이송컨베이어를 이용하여 직선 이동하도록 구비하고,
    상기 이송컨베이어의 상측으로 9.4㎛ 또는 10.6㎛ 파장대로서 5~10W 출력을 갖는 탄산가스레이저를 발생시키는 레이저발생기를 설치 및 상기 레이저발생기의 하측에서 탄산가스레이저 출력을 집광시켜 직선 이동중인 복합필름의 상단부분으로 조사되게 하는 집광렌즈를 구비하여 하프컷 가공을 수행하되, 가공속도 25~35m/min의 조건으로 연속선 형상으로 가공 또는 0.1~0.2mm 간격의 미싱눈 형상으로 가공하여 직선하프컷부를 형성하는 것을 특징으로 하는 식품 포장용 파우치의 제조방법.
  2. (A) 고객이 원하는 디자인을 양각 형태로 갖는 수지판을 제판하여 플렉소 인쇄를 위한 수지판을 제작하는 수지판제작단계;
    (B) 상기 수지판을 사용하여 양각인쇄방식의 플렉소인쇄를 수행함으로써 외층필름의 외면에 고객이 원하는 디자인을 인쇄하는 플렉소인쇄단계;
    (C) 상기 외층필름의 외면에 인쇄된 상태를 검사하는 인쇄검사단계;
    (D) 상기 인쇄 검사를 마친 외층필름과 내층필름을 구비하되, 무용제형 또는 용제형 드라이라미네이션 기계를 사용하여 외층필름과 내층필름을 접착 처리함으로써 복합필름을 제조하는 드라이합지단계;
    (E) 상기 드라이합지단계를 마친 복합필름에 대해 일정 온도와 시간 설정을 통해 숙성 경화시킴으로써 접착력을 향상시키는 경화단계;
    (F) 상기 경화단계를 마친 복합필름을 원하는 규격으로 재단하는 슬리팅단계;
    (G) 상기 슬리팅단계를 마친 복합필름의 상단부분에 레이저를 이용한 직선형 예비절단선을 가공하여 직선하프컷부를 형성하는 하프컷 가공단계;
    (H) 상기 하프컷 가공단계를 마친 복합필름의 가장자리부에 가열 가압을 통해 열 봉합 및 형상을 잡아줌으로써 봉투형 파우치로 가공하되, 삼방봉투형 파우치, 밑지분리형 스탠딩 파우치, 밑지일체형 이방스탠딩 파우치 중에서 어느 1가지 타입의 파우치 형상을 갖도록 가공하는 파우치형상 가공단계;
    (I) 상기 파우치형상 가공단계를 마친 어느 1가지 타입의 파우치 측 직선하프컷부의 양측단면을 커팅하여 절취홈을 형성하는 절취홈 가공단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 포장용 파우치의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복합필름은,
    외층필름으로 10~50㎛ 두께의 나일론계 이축연신나일론필름 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(PET필름)을 배치하고 내층필름에 60~150㎛ 두께의 폴리에틸렌계 저밀도폴리에틸렌필름(LDPE필름) 또는 폴리프로필렌계필름을 배치하여 합지된 구성으로서, 폴리우레탄계 접착제를 사용한 드라이라미네이션으로 접착 처리하며,
    상기 (G)단계에서는,
    상기 복합필름에 대해 이송컨베이어를 이용하여 직선 이동하도록 구비하고,
    상기 이송컨베이어의 상측으로 9.4㎛ 또는 10.6㎛ 파장대로서 5~10W 출력을 갖는 탄산가스레이저를 발생시키는 레이저발생기를 설치 및 상기 레이저발생기의 하측에서 탄산가스레이저 출력을 집광시켜 직선 이동중인 복합필름의 상단부분으로 조사되게 하는 집광렌즈를 구비하여 하프컷 가공을 수행하되, 가공속도 25~35m/min의 조건으로 연속선 형상으로 가공 또는 0.1~0.2mm 간격의 미싱눈 형상으로 가공하여 직선하프컷부를 형성하는 것을 특징으로 하는 식품 포장용 파우치의 제조방법.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    (J) 상기 파우치형상 가공단계를 마친 어느 1가지 타입의 파우치 측 상단부분에 개봉상태에 스파우트를 삽입 배치한 후 실링하여 스트로우 일체형 제품으로 제조하는 스파우트결합단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 포장용 파우치의 제조방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 내층필름은 식품과 직접 접촉되는 부분으로서 식품 보존력을 연장 및 저장 안정성을 증대시킬 수 있도록 하기 위해 내층필름용 플라스틱원료에 항균물질을 첨가하여 항균필름으로 제조하거나 또는 내층필름의 내면에 결착제와 항균물질을 혼합한 항균코팅액을 도포하여 항균코팅층을 형성하며;
    상기 결착제로는 덱스트린(dextrin), 히드록시프로필메틸셀룰로즈(hydroxypropyl methyl cellulose), 메틸셀룰로즈(methyl cellulose), 대두단백질, 유청단백질, 옥수수단백질의 생고분자 중에서 적어도 1종을 사용하고;
    상기 항균물질로는 프로폴리스, 니신(nisin), 은치환 제올라이트, 헥사메틸렌테트라민, 페디오신(pediocin), 계피추출물, 유카추출물, 자몽종자추출물, 모자반추출물, 오배자추출물, 테르펜 중에서 적어도 1종 이상을 사용하며;
    상기 내층필름 또는 내층필름용 플라스틱원료는 폴리에틸렌계 또는 폴리프로필렌계이고;
    상기 항균코팅층은 내층필름에 코로나 방전방식이나 플라즈마 처리방식 또는 이오나이저 이온화방식 중에서 적어도 1가지 방식을 수행하여 표면처리한 이후에 항균코팅액을 도포하여 코팅 및 건조 처리한 것을 특징으로 하는 식품 포장용 파우치의 제조방법.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 (C)단계에서는,
    상기 외층필름의 외면에 인쇄된 인쇄상태를 카메라 촬상을 통해 촬상이미지를 획득하고 이를 이미지분석프로그램이 탑재된 컴퓨터장치를 이용하여 비교 분석함으로써 인쇄 오류를 자동 색출하고, 인쇄 오류 발생시 경보기 작동을 통해 경보를 발생시키며,
    인쇄효율 향상을 위해 온습도센서를 설치하여 인쇄시 온습도를 조절 및 일정하게 유지할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 식품 포장용 파우치의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 컴퓨터장치는 인쇄 패턴에 대해 딥러닝 기반 학습기능을 갖는 패턴분석부를 포함하되,
    1) 카메라 촬상을 통해 외층필름의 외면에 인쇄된 촬상이미지가 컴퓨터장치로 입력되면, 패턴분석부에서 촬상이미지에 대해 인접한 영역에 위치한 다수의 픽셀을 묶어 다수의 군집영역으로 나누는 과정;
    2) 패턴분석부에서 딥러닝 기반 학습을 수행한 인쇄 패턴과 비교하여 다수로 나누어진 각각의 군집영역으로부터 인쇄 오류부분이 있는지를 검출하는 과정;
    3) 패턴분석부에서 인쇄 오류부분을 갖는 해당 군집영역이 검출되면, 군집영역에 대해 최소 픽셀 또는 단위 픽셀로 쪼개어 구획화 처리하는 과정;
    4) 패턴분석부에서 최소 픽셀 또는 단위 픽셀로 쪼개어 구획화 처리한 촬상이미지로부터 인쇄 오류를 갖는 해당 픽셀을 색출하는 과정;
    5) 패턴분석부에서 색출된 해당 픽셀 측 인쇄 오류를 벡터값으로 프로파일링하여 인쇄 오류 정도를 수치로 산출하는 과정;
    6) 패턴분석부에서 산출된 인쇄 오류 정도를 통해 최종적으로 인쇄 오류를 결정하는 과정; 을 수행하는 것을 특징으로 하는 식품 포장용 파우치의 제조방법.
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