KR102641395B1

KR102641395B1 - 종이제 바인더, 그 제조방법 및 제조장치

Info

Publication number: KR102641395B1
Application number: KR1020220005399A
Authority: KR
Inventors: 박용임
Original assignee: 박용임
Priority date: 2022-01-13
Filing date: 2022-01-13
Publication date: 2024-02-27
Also published as: WO2023136383A1; KR20230109428A

Abstract

본 발명은 특히 종이제 바인더 제조방법에 관한 것으로서, 내측 롤 용지와 외측 롤 용지의 일측면이 고열 반응 접합 물질로 각각 코팅 처리되고, 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지의 비-코팅 처리된 각각의 타측면이 서로 마주보도록 위치되되, 그 사이에 저열 반응 성형 물질을 매개로 하여 저열로 서로 합지되는 합지된 롤 용지를 제공하는 단계; 상기 합지된 롤 용지를 소정의 폭으로 슬리팅하고, 상기 슬리팅된 롤 용지를 빗살부와 빗살 연결부 형상을 갖도록 커팅하여, 편평한 빗살형 지철구를 형성하는 단계; 상기 편평한 빗살형 지철구 내의 상기 저열 반응 성형 물질만이 용융되도록, 승온판 또는 승온존에서 저열 승온시키는 단계; 및 이송 수단에 의해 상기 저열 반응 성형 물질만이 저열 승온된 편평한 빗살형 지철구를 성형 장치로 이송하고, 상기 성형 장치에 의해 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단이 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형하는 단계를 포함하고, 상기 고열 반응 접합 물질은 상기 저열 반응 성형 물질보다 적어도 10도 이상 높은 융점을 가져, 상기 저열에 의한 합지 및 상기 저열 승온에 의한 원통형 성형 시 영향을 받지 않고, 상기 저열 반응 성형 물질은 저열 승온에 의해 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지를 합지하는 기능과 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하는 기능을 갖는 반면, 상기 고열 반응 접합 물질은 추후 타공된 지제품에 삽입 바인딩될 때, 고열 승온에 의해 상기 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단부를 빗살 연결부에 접합시키는 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

종이제 바인더, 그 제조방법 및 제조장치{Paper-made binder, the manufacturing methond and apparatus thereof}

본 발명은 노트, 스케치북, 카렌다, 플래너와 같이 타공된 구멍을 통해 바인딩하기 위한 종이제 바인더, 그 제조 방법 및 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 종전의 노트, 스케치북, 카렌다, 플래너 등과 같이 타공된 구멍을 통해 바인딩 또는 제본하는 방법은 코일 링(coil ring) 및 트윈 링(twin ring)의 2 종류이며, 철사 또는 플라스틱제(PVC, PET) 링을 사용하였다. 코일 링에 의한 바인딩 방법은 타공된 구멍 마다 한줄로 이루어진 코일 링을 연속적으로 삽입하여 사선형으로 바인딩하는 방법이며, 트윈 링에 의한 바인딩 방법은 각각의 타공 구멍에 두줄의 링이 삽입되어 서로 맞물리면서 O 링 형태로 바인딩하는 방법이다.

최근들어, 제품의 친환경화 추세/요구 및 폐기시 분리 수거 문제 등을 감안할 때, 상기와 같은 종래의 철사 또는 플라스틱제 링을 이용한 제품은 폐기시 재활용 등을 위해 철사와 플라스틱을 종이로부터 별도로 분리하여 배출해야만 하는 번거러움이 있었고, 철사 또는 플라스틱제 링 그 자체가 친환경적이지 못한 문제점 또한 있었다.

나아가, 철사 또는 플라스틱제 링으로 바인딩된 노트, 스케치북, 카렌다, 플래너, 플래너 등의 사무 및 문구 제품의 경우, 제품의 코일 링 양단에 돌출된 철사 또는 플라스틱의 끝단이 날카로와서 제품 사용시 손이 찔리거나 베는 등의 안전 사고가 종종 발생하는 문제점 또한 있었다.

종래 기술(특허 제10-1124063호)은 트윈 링 바인딩 제본시 철사를 종이로 대체할 수 있는 제품을 개시하고 있다. 그러나, 트윈 링 제본시 사용되는 종래기술의 종이 제품은 근본적인 다양한 여러 문제점이 있었다.

이하, 종래 기술(특허 제10-1124063호)에 개시된 트윈 링의 제조 공정 및 문제점을 설명하기로 한다.

(1) 액상형 접착제(히트 씰링제)

종래 기술에서는 합지하는 유기용매에 고분자 물질을 녹여서 종이 사이에 히트 씰링제를 도포하도록 구성되어 있는데, 이와 같이 유기용제를 용매로 포함하는 고분자 물질인 히트 씰링제는 휘발되는 유기물질로 인하여 대기오염의 주요인이 되며, 인체에 유해하고 가연성이기 때문에 화재 위험에 취약한 물질이다.

또한, 액상형 접착제를 종이 표면에 도포한 후에, 유기용제를 휘발시키기 위해서는 긴 구간 또는 시간의 열 건조가 필수적으로 필요한데, 이 경우 공정이 복잡하고 설치비가 증가하는 문제점이 있다.

종래 기술에서의 액상형 히트 씰링제는 종이를 서로 합지시키기 위한 종이 합지 공정에 필요할 뿐만 아니라, 추후 성형 공정에서 재차 히트 씰링제를 가열하여 성형하는데 필요하고, 나아가 제본 공정에서 빗살모양의 선단부에서 노출된 히트 씰링제에 의해 빗살부 선단을 빗살 연결부에 열 접착하는데 필요한 접착제이다. 특히, 이와 같은 히트 씰링제는 점도가 낮은 액체 상태이므로, 종이 표면에의 도포공정에서 종이에 쉽게 침투할 수 있기에, 고형 물질의 막 형성이 부족하여 충분한 강성을 확보하는데 한계가 있고, 나아가 1mm 이상의 두꺼운 종이로 제조한다할지라도 바인더로서의 충분한 강성을 확보하지 못하는 문제점이 있다.

(2) 하프 커팅 공정 및 재권취 공정의 불필요성

종래 기술은 빗살 모양부의 선단을 커팅함으로써 빗살 모양의 선단부에 히트 씰링제가 노출되도록 구성되어 있다. 이와 같이, 종래 기술은 빗살 모양의 선부에서 히트 씰링제를 노출시키기 위해 빗살 모양부의 선단 커팅 공정을 필요로 하기 때문에, 보빈에 감긴 빗살 모양의 적층용지를 인출하기 위한 인출장치, 적층용지의 빗살 모양부의 선단을 커팅하기 위한 하프 커팅 장치 및 이러한 하프 커팅 장치로부터 인출된 적층 용지를 다시 보빈에 권취하는 권취 장치가 추가적으로 필요하다.

이러한 복잡한 공정은 불필요한 제조원가의 상승요인이 되며, 추가적으로 필요한 장치들은 설비/장치 비용을 증대시켜 이 또한 원가상승의 요인이 된다.

(3) 성형 공정에서 2 부분으로 나누어져 이송하는 복잡한 공정 및 장치

종래 기술의 성형 공정에서의 성형 장치는 테이블형의 베이스 프레임과 프레스 기구를 구비하는 제1 성형부와 제2 성형부, 그리고 양측 성형부의 전후에서 적층 용지를 반송하는 복수의 반송부로 구성되어 있고, 베이스 프레임의 상면에서 순서대로 반송부, 제1 성형부, 반송부, 제2 성형부, 반송부로 배치되어 있다.

종래 기술은 제1 성형부와 제2 성형부로 나누어서 성형 공정이 이루어지므로, 반송 공정 및 장치가 불필요하게 증가되는 문제점이 있다.

즉, 2 부분으로 나누어 성형됨에 따라 복잡한 성형 공정으로 생산성을 저하시키고, 불필요한 기계 설비들의 필요에 따라 제조원가의 상승을 초래한다.

(4) 성형 공정에서 다수의 지그판의 승온기능

합지 공정에서 성형막이 충분히 형성되지 않기에, 성형 공정에서 성형 수단이 지그판들을 승온하는 것이 필수적이며, 그 결과 성형 후 지그판으로부터 분리/이탈시킨 후 냉각과정을 거쳐야 하며, 분리 후 냉각 중에 성형된 형태가 원 형태로 돌아가려는 복원성이 있고, 결과적으로 원하는 성형 형태의 정확도가 저하되고 충분한 강성 또한 확보하지 못한다.

원통형의 만곡부 성형 및 절곡부 성형으로 이루어진 종이제 바인더의 성형 공정에서 제1 성형부 및 제2 성형부 공히 승온 기능이 마련된 다수의 지그판이 필요함과 동시에, 냉각 장치도 각각 필요하다.

따라서, 성형시 지그판에서의 승온은 작업시간이 불필요하게 길어지고, 나아가 성형 후 냉각이 필요하기 때문에 제조 공정에 많은 시간이 소요되어 생산성을 저하시키고, 정확한 성형 또한 어렵다.

(5) "U" 형상의 보호 종이의 필수성

종래 기술에 따른 바인더는 빗살 모양부의 선단에서 히트 씰링제가 노출되도록 구성되어 있기에, 성형 공정에서 성형된 바인더를 보빈에 권취할 때, 바인더 자체의 표면 및 하면이 노출된 히트 씰링제)에 의해 잘못 부착될 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 종래 기술에서는 "U" 형상으로 제작된 종이로 C 형상의 바인더를 감싼 후에 권취하는 공정이 반드시 필요하다. 이러한 추가 종이 재료, 추가 제조 공정 및 추가 권취 장치 등으로 말미암아, 제조공정 및 제조장치가 복잡해져 생산성이 저하되고, 제조원가가 상승하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1124063호 '종이제 바인더, 및 그 제조 시스템과 제조 장치'

본 발명의 목적은 액상형 접착제를 사용하지 않아 유기용매의 휘발을 위하여 긴 건조 구간/시간이 필요없어 생산성이 향상되고, 종래 기술에서 히트 씰링제를 빗살부 선단부에 노출시키기 위해 필요한 하프 커팅 및 재권취 공정 등의 복잡한 공정이 필요 없고, 종래 기술에서 빗살부 선단부에 노출된 히트 씰링제가 부착 및 엉클어짐 유발 등을 방지하기 위해 필요한 "U" 형상의 보호 종이를 별도로 제조 및 사용할 필요 없이 바인더 그 자체를 그대로 권취할 수 있어 생산 공정의 간소화 및 불필요한 종이의 낭비를 줄일 수 있도록 하는 것에 있다.

본 발명의 목적은 종래 기술에서의 선단 커팅 공정이 불필요하기에, 빗살부 선단과 빗살 연결부의 두께가 동일하고, 그 결과 빗살부 선단의 벌어진 형상이 확장되거나 축소되는 등의 문제 없이 보빈에 용이하게 권취될 수 있고, 특히 유통 과정 중에도 형상이 그대로 유지되어 제본 공정에서 삽입 작업이 용이하도록 하는 것에 있다.

본 발명의 목적은 성형 공정 전에 승온판(또는 승온존)에 의해 미리 승온되고, 빗살부와 빗살 연결부를 재이송 없이 고정된 위치에서 순차적으로 성형함과 동시에, 냉각하도록 구성됨으로써, 생산시간이 단축되고 정확한 절곡이 가능하도록 하는 것에 있다.

본 발명의 목적은 서로 돌출되게 외부로 벌어진 빗살부 선단과 빗살 연결부를 서로 접합할 때, 빗살부 선단 및 빗살 연결부의 반대측 등부분에 직선 부분(또는 직선 중간에 장홈)이 추가적으로 형성됨으로써, 직선 부분의 양단 2 지점의 "접힌점"(또는 직선 중간의 장홈)을 힘점으로 하여 종이제 링 바인더의 탄성에 의해 자연스럽게 진원이 되게 하고, 특히 제본 후에도 상당한 내구성으로 진원을 유지하고 변형이 없도록 하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 종이제 바인더 제조방법에 있어서, 내측 롤 용지와 외측 롤 용지의 일측면이 고열 반응 접합 물질로 각각 코팅 처리되고, 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지의 비-코팅 처리된 각각의 타측면이 서로 마주보도록 위치되되, 그 사이에 저열 반응 성형 물질을 매개로 하여 저열로 서로 합지되는 합지된 롤 용지를 제공하는 단계; 상기 합지된 롤 용지를 소정의 폭으로 슬리팅하고, 상기 슬리팅된 롤 용지를 빗살부와 빗살 연결부 형상을 갖도록 커팅하여, 편평한 빗살형 지철구를 형성하는 단계; 상기 편평한 빗살형 지철구 내의 상기 저열 반응 성형 물질만이 용융되도록, 승온판 또는 승온존에서 저열 승온시키는 단계; 및 이송 수단에 의해 상기 저열 반응 성형 물질만이 저열 승온된 편평한 빗살형 지철구를 성형 장치로 이송하고, 상기 성형 장치에 의해 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단이 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형하는 단계를 포함하고, 상기 고열 반응 접합 물질은 상기 저열 반응 성형 물질보다 적어도 10도 이상 높은 융점을 가져, 상기 저열에 의한 합지 및 상기 저열 승온에 의한 원통형 성형 시 영향을 받지 않고, 상기 저열 반응 성형 물질은 저열 승온에 의해 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지를 합지하는 기능과 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하는 기능을 갖는 반면, 상기 고열 반응 접합 물질은 추후 타공된 지제품에 삽입 바인딩될 때, 고열 승온에 의해 상기 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단부를 빗살 연결부에 접합시키는 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지는 저열 압박 롤라를 통과하면서 상기 저열 반응 성형 물질의 용융에 의해 서로 합지된다.

보다 바람직하게는, 상기 고열 반응 접합 물질은 상기 저열 반응 성형 물질보다 적어도 30도 이상 높은 융점을 갖는다.

바람직하게는, 상기 성형 장치는 하측 방향으로 작동하여 내부 금형의 상부와 맞닿는 상부 금형 및 상측 방향으로 작동하여 내부 금형의 하부와 맞닿는 하부 금형으로 이루어지고, 상기 상부 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하도록 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 하부 금형은 독립적으로 작동하는 제1 하부 금형과 제2 하부 금형으로 이루어지고, 상기 제1 하부 금형 및 제2 하부 금형은 순차적으로 개별 작동하도록 구성된다.

가장 바람직하게는, 상기 성형 장치는 하측 방향으로 작동하여 내부 금형의 상부와 맞닿는 상부 금형, 측면 방향으로 작동하여 내부 금형의 측면과 맞닿는 측면 금형, 및 상측 방향으로 작동하여 내부 금형의 하부와 맞닿는 하부 금형으로 이루어지고, 상기 상부 금형, 측면 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 내부 금형, 상부 금형 및 하부 금형 중 적어도 하나를 냉각시킬 수 있는 냉각수단이 더 구비되어, 별도의 재이송 없이 상기 성형장치에 의한 성형과 동시에 냉각시키도록 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 외측 롤 용지와 내측 롤 용지 사이에 추가적 중간 롤 용지와 그 양측면의 저열 반응 성형 물질이 순차적으로 적층될 수 있다.

바람직하게는, 상기 성형 장치에 의해 빗살부 선단이 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형되는 경우, 서로 돌출되게 벌어져 마주보는 빗살부 선단 및 빗살 연결부의 반대측 등부분에 직선 부분이 추가적으로 성형될 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 직선 부분의 중심에 벌어진 부분을 향해 내측으로 움푹 들어간 장홈이 추가적으로 성형될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 종이제 바인더 시스템은 내측 롤 용지와 외측 롤 용지의 일측면이 고열 반응 접합 물질로 각각 코팅 처리되고, 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지의 비-코팅 처리된 각각의 타측면이 서로 마주보도록 위치되되, 그 사이에 저열 반응 성형 물질을 매개로 하여 저열로 서로 합지되는 합지 롤 용지 생성부; 저열 승온 및 가압에 의해 상기 저열 반응 성형 물질의 일부가 용융되 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지를 합지하는 저열 압박 롤라부; 상기 합지된 롤 용지를 소정의 폭으로 슬리팅하는 슬리팅부; 상기 슬리팅된 롤 용지를 빗살부와 빗살 연결부 형상을 갖도록 커팅하여, 편평한 빗살형 지철구를 형성하는 커팅부; 상기 편평한 빗살형 지철구 내의 상기 저열 반응 성형 물질만이 용융되도록, 승온판 또는 승온존에서 저열 승온시키는 저열 승온부; 상기 저열 반응 성형 물질만이 저열 승온된 편평한 빗살형 지철구를 성형 장치로 이송하는 이송부; 및 상기 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단이 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형하는 성형부를 포함하고, 상기 고열 반응 접합 물질은 상기 저열 반응 성형 물질보다 적어도 10도 이상 높은 융점을 가져, 상기 저열에 의한 합지 및 상기 저열 승온에 의한 원통형 성형 시 영향을 받지 않고, 상기 저열 반응 성형 물질은 저열 승온에 의해 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지를 합지하는 기능과 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하는 기능을 갖는 반면, 상기 고열 반응 접합 물질은 추후 타공된 지제품에 삽입 바인딩될 때, 고열 승온에 의해 상기 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단부를 빗살 연결부에 접합시키는 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 편평한 빗살형 지철구는 상기 성형부에 의해 서로 돌출되게 벌어져 서로 대응되게 마주보는 원통형 구조의 빗살부 선단과 빗살 연결부로 성형되고, 상기 빗살부 선단에 타공된 지제품을 삽입한 상태에서 상기 빗살부 선단이 빗살 연결부에 닿도록 가압함으로써, 고열 승온에 의해 용융된 상기 고열 반응 접합 물질에 의해 별도의 접착제 없이 서로 접합되게 하는 바인딩부를 더 포함한다.

가장 바람직하게는, 상기 성형부는 하측 방향으로 작동하여 내부 금형의 상부와 맞닿는 상부 금형, 상측 방향으로 작동하여 내부 금형의 하부와 맞닿는 하부 금형으로 이루어지고, 상기 상부 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 하부 금형은 독립적으로 작동하는 제1 하부 금형과 제2 하부 금형으로 이루어지고, 상기 제1 하부 금형 및 제2 하부 금형은 순차적으로 개별 작동하도록 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 성형부는 하측 방향으로 작동하여 내부 금형의 상부와 맞닿는 상부 금형, 측면 방향으로 작동하여 내부 금형의 측면과 맞닿는 측면 금형, 및 상측 방향으로 작동하여 내부 금형의 하부와 맞닿는 하부 금형으로 이루어지고, 상기 상부 금형, 측면 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 상술한 제조방법에 의해 제조된 종이제 바인더를 제공한다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 액상형 접착제를 사용하지 않아 유기용매의 휘발을 위하여 긴 건조 구간/시간이 필요없어 생산성이 향상되고, 종래 기술에서 히트 씰링제를 빗살부 선단부에 노출시키기 위해 필요한 하프 커팅 및 재권취 공정 등의 복잡한 공정이 필요 없어 생산성 향상 및 제조 원가 절감 효과를 얻을 수 있고, 종래 기술에서 빗살부 선단부에 노출된 히트 씰링제가 부착 및 엉클어짐 유발 등을 방지하기 위해 필요한 "U" 형상의 보호 종이를 별도로 제조 및 사용할 필요 없이 바인더 그 자체를 그대로 권취할 수 있어 생산 공정의 간소화 및 불필요한 종이의 낭비를 줄일 수 있다.

둘째, 종래 기술에서의 선단 커팅 공정이 불필요하기에, 빗살부 선단과 빗살 연결부의 두께가 동일하고, 그 결과 빗살부 선단의 벌어진 형상이 확장되거나 축소되는 등의 문제 없이 보빈에 용이하게 권취될 수 있고, 특히 유통 과정 중에도 형상이 그대로 유지되어 제본 공정에서 삽입 작업이 용이하다.

세째, 성형 공정 전에 승온판(또는 승온존)에 의해 미리 승온되고, 빗살부와 빗살 연결부를 재이송 없이 고정된 위치에서 순차적으로 성형함과 동시에, 냉각하도록 구성됨으로써, 생산시간이 단축되고 정확한 절곡이 가능하다.

네째, 서로 돌출되게 외부로 벌어진 빗살부 선단과 빗살 연결부를 서로 접합할 때, 빗살부 선단 및 빗살 연결부의 반대측 등부분에 직선 부분(또는 직선 중간에 장홈)이 추가적으로 형성됨으로써, 직선 부분의 양단 2 지점의 "접힌점"(또는 직선 중간의 장홈)을 힘점으로 하여 종이제 링 바인더의 탄성에 의해 자연스럽게 진원이 되게 하고, 특히 제본 후에도 상당한 내구성으로 진원을 유지하고 변형이 없다.

도 1은 본 발명에 따른 합지, 냉각 및 슬리팅 공정을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 합지, 냉각 및 슬리팅 공정 후에 권취된 롤 용지 및 그 예시적 단면을 도시한다.
도 3은 슬리팅된 롤 용지를 빗살부와 빗살 연결부 형상을 갖도록 대칭되게 커팅하여 제조한 편평한 빗살형 지철구를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 승온 및 성형 공정을 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 성형 장치에 의한 순차적인 성형 공정을 도시하는 개략도이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 장치에 의해 원통형으로 성형된 종이제 바인더의 사시도 및 단면도를 도시한다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 장치에 의해 원통형으로 성형된 종이제 바인더의 사시도 및 단면도를 도시한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 합지, 냉각 및 슬리팅 공정을 도시하는 개략도이다. 도 1을 참조하면, 인출 장치(1)내에 순차적으로 배치된 롤들에 각각 권취된 내측 롤 용지(10), 저열 반응 성형 물질 필름(30a), 중간 롤 용지(40), 저열 반응 성형 물질 필름(30b) 및 외측 롤 용지(20)가 연속적으로 인출 및 공급된다. 이 경우, 상기 내측 롤 용지(10)와 외측 롤 용지(20)의 일측면에는 고열 반응 접합 물질(10a, 20a)이 각각 코팅 처리되어 있다. 상기 공급된 내측 롤 용지(10), 저열 반응 성형 물질 필름(30a), 중간 롤 용지(40), 저열 반응 성형 물질 필름(30b) 및 외측 롤 용지(20)는 저열 압박 롤라(2)를 통과하면서 저열 반응 성형 물질(30a, 30b)의 용융에 의해 합지된 롤 용지를 형성하는데, 이 경우 상기 내측 롤 용지(10)와 외측 롤 용지(20)의 비-코팅 처리된 각각의 타측면이 서로 마주보도록 합지된다. 따라서, 합지된 롤 용지의 양쪽 외측면에는 고열 반응 접합 물질(10a, 20a)이 코팅된 상태로 유지된다. 합지된 롤 용지는 냉각 장치(3)를 통해 냉각된 후 공지의 슬리팅 장치(4)에 의해 소정의 폭으로 슬리팅된 다음 롤(5)에 권취된다. 특히, 저열 압박 롤라(2)는 상부/하부 한 쌍의 롤라로 이루어지되, 저열 반응 성형 물질(30a, 30b)만이 용융될 수 있는 정도로 승온되기에, 합지된 롤 용지의 양쪽 외측면에 코팅 처리된 고열 반응 접합 물질(10a, 20a)에 아무런 영향 또는 손상을 주지 않는다.

바람직하게는, 상기 고열 반응 접합 물질(10a, 20a)은 상기 저열 반응 성형 물질(30a, 30b)보다 적어도 10도 이상 높은 융점을 가져, 상기 저열 압박 롤라(2)에 의한 합지 및 후속 저열 승온에 의한 원통형 성형 시 영향을 받지 않는다. 보다 바람직하게는, 상기 고열 반응 접합 물질은 상기 저열 반응 성형 물질보다 적어도 30도 이상 높은 융점을 갖는다.

상기 저열 반응 성형 물질(30a, 30b)은 생분해성 필름이 바람직하고, 폴리에틸렌 필름, 연질 PVC 필름, 가열 액화형 고체 필름도 가능하다. 저열 반응 성형 물질의 코팅 또는 필름 두께는 50 내지 200㎛이다.

가장 바람직하게는, 상기 저열 반응 성형 물질은 옥수수 젓산(PLA), 셀룰로스, 화학계 고분자(PBAT) 등 100% 자연분해되는 생분해성 소재만으로 이루어진 친환경 생분해성 소재를 사용한다. 이 경우, 매립시 햇빛, 온도, 습도 등이 일정 조건(온도 58도, 도 70% 등 퇴비화 조건)하에 있을 때 1차 분해가 일어나고, 미생물(박테리아, 곰팡이 등)에 의해 2차 분해 과정이 진행되어, 180일 이내에 물과 이산화 탄소로 100% 자연분해된다. 따라서, 환경 오염 및 생태계 파괴 방지 효과를 얻을 수 있고, 재활용이 아닌 일반 쓰레기로 분류되어 간편하게 폐기할 수 있고, 또한 매립되어 분해가 완료된 토양의 퇴비화에도 적합하며, 소각시에도 발암 물질이 전혀 배출되지 않고, 생분해 원료(EL724)로 제조된 생분해 비닐은 재활용도 가능하다.

이와 같은 상기 저열 반응 성형 물질은 저열 승온에 의해 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지를 합지하는 기능(합지 기능)과 후속 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하는 기능(성형 기능)을 갖는다.

상기 고열 반응 접합 물질(10a, 20a)은 저열 반응 성형 물질보다 높은 융점을 갖는 친환경 수용성 코팅 물질이 바람직하고, 내수성, 내유성, 실링성을 갖는 친환경 물질이다. 고열 반응 접합 물질의 코팅층의 두께는 5 내지 20㎛이다.

상기 고열 반응 접합 물질은 추후 타공된 지제품에 삽입 바인딩될 때, 내수, 내유 기능(코팅 기능)과 함께, 고열 승온에 의해 상기 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단부를 빗살 연결부에 접합시키는 기능(접합 기능)을 갖는다.

상술한 바와 같이, 상기 고열 반응 접합 물질은 상기 저열 반응 성형 물질보다 적어도 10도 이상(바람직하게는, 30도 이상) 높은 융점을 가져야만 한다. 이는 바인딩 또는 제본 시 코팅 기능과 접합 기능을 발휘하는 고열 반응 접합 물질이 상술한 저열에 의한 합지 및 저열 승온에 의한 원통형 성형 시 아무런 영향을 받지 않도록 하기 위함이다. 특히, 여기서 고열과 저열은 상대적인 개념임에 유념해야 한다.

(A) 공정 (B) 공정

섭씨 300도 => 고열 섭씨 200도 => 고열

섭씨 200도 => 저열 섭씨 150도 => 저열

예를 들어, 섭씨 200도에서 용융하는 폴리에틸렌은 (A) 공정에서는 저열 반응 성형 물질이 될 수 있고, (B) 공정에서는 고열 반응 접합 물질이 될 수 있다.

즉, 동일한 물질이라도 공정에 따라 저열 반응 성형 물질 또는 고열 반응 접합 물질이 될 수 있다.

저열 반응 성형 물질은 고열 반응 접합 물질에 비하여 상대적으로 저열에서 반응하므로, 저열에서 이루어지는 합지 및 성형 공정을 거치면서도, 앞서 코팅 처리된 고열 반응 접합 물질에 어떠한 영향을 미치지 않게 된다. 그러므로, 고열 반응 접합 물질은 상기 저열 반응 성형 물질보다 적어도 10도 이상(바람직하게는, 30도 이상) 높은 융점을 반드시 가져야만 한다.

바람직하게는, 저열 반응 성형 물질은 섭씨 100도 내지 220도에서 반응하는 생분해성 필름, 폴리에틸렌 필름, PVC 필름, 핫멜트 등일 수 있으나, 친환경적인 생분해성 필름이 가장 바람직하다.

고열 반응 접합 물질은 섭씨 300도 내지 400도에서 반응하는 수분산성 열경화형 아크릴 공중합체, 섭씨 160도 내지 220도에서 반응하는 폴리에틸렌 등의 열가소성 물질, 핫멜트 등일 수 있으나, 친환경적인 수분산성 열경화형 아크릴 공중합체가 가장 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따른 합지, 냉각 및 슬리팅 공정 후에 권취된 롤 용지 및 그 예시적 단면을 도시한다. 도 2(a)에 예시된 도면은 상기 도 1에 도시된 공정을 따라 "외측면에 고온 반응 접합 물질(10a)이 코팅된 내측 롤 용지(10), 저열 반응 성형 물질 필름(30a), 중간 롤 용지(40), 저열 반응 성형 물질 필름(30b) 및 외측면에 고온 반응 접합 물질(20a)이 코팅된 외측 롤 용지(20)"가 순차적으로 합지된 단면을 도시한다. 도 2(b)에 예시된 도면은 도 1에서 중간 롤 용지가 필요하지 않는 경우, "외측면에 고온 반응 접합 물질(10a)이 코팅된 내측 롤 용지(10), 저열 반응 성형 물질 필름(30) 및 외측면에 고온 반응 접합 물질(20a)이 코팅된 외측 롤 용지(20)"가 순차적으로 합지된 단면을 도시한다. 특히, 지름이 큰 종이제 바인더를 제조하는 경우에는 특히 추가적인 강성 보강이 필요한데, 이 경우 특히 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 내측 롤 용지(10)와 외측 롤 용지(20) 사이에 중간 롤 용지(40)를 추가로 적층하고, 그러한 용지들 사이 마다 저열 반응 성형 물질 필름(30a, 30b)이 추가로 적층되도록 구성될 수 있다. 따라서, 내측 롤 용지(10)와 외측 롤 용지(20) 사이에 추가되는 중간 롤 용지(40)의 유무 및 개수에 따라, 3겹, 5겹 또는 7겹으로 구성될 수 있다. 참고로, 도 2(a)에 예시된 단면은 5겹으로 구성된 것을 도시하고, 도 2(b)에 예시된 단면은 3겹으로 구성된 것을 도시한다.

도 3은 슬리팅된 롤 용지를 빗살부(52)와 빗살 연결부(54) 형상을 갖도록 대칭되게 커팅하여 제조한 편평한 빗살형 지철구(50)를 도시한다. 도 3을 참조하면, 상기 슬리팅된 롤 용지를 빗살부(52)와 빗살 연결부(54) 형상을 갖도록 커팅하여, 편평한 빗살형 지철구(50)를 형성한다. 이와 같은 커팅 공정은 프레스 기계 장치에 금형을 장착하여 이루어지는데, 도 3에 도시된 바와 같이 빗살부와 빗살 연결부를 좌, 우 양측으로 대칭이 되도록 커팅한다.

바람직하게는, 상기 커팅 공정에 사용되는 금형은 컴파운드 다이 금형으로 상부 프레임과 하부 프레임이 교차하면서, 좌, 우로 커팅되어지고, 하부 프레임에 끼어진 일 측의 빗살부와 빗살 연결부는 하부 프레임 내부에 장착된 슬라이드 패드에 의해 상측으로 인출되어 이송된다. 슬라이드 패드는 하부 프레임 내부의 스프링에 의해 상하 동작하도록 구성된다. 상부 프레임이 강한 압력으로 하부 프레임을 압박하면서, 빗살부와 빗살 연결부를 좌, 우 대칭으로 커팅할 때, 하부 프레임 내부의 스프링은 상부 프레임에 의해 아래 방향으로 밀려 들어갔다가 상부 프레임이 상측으로 올라갈 때, 하부 프레임 내부의 스프링의 탄성 작용으로 하부 프레임에 끼어져 있던 일 측의 빗살부와 빗살 연결부가 상측으로 인출되어 이송되도록 구성된다.

도 4는 본 발명에 따른 승온 및 성형 공정을 도시하는 개략도이다. 도 4를 참조하면, 커팅된 편평한 빗살형 지철구(50)가 권취된 롤(6)로부터 인출되어 승온판 또는 승온존(7)으로 공급된다. 즉, 승온판 또는 승온존(7)에서는, 성형 공정 직전에 편평한 빗살형 지철구의 빗살부와 빗살 연결부, 특히 해당 부위의 저열 반응 성형 물질만이 용융될 수 있도록, 저열로 충분히 승온하도록 구성된다. 예를 들어, 히타로 제어되고 가열되는 승온판 또는 열풍으로 제어되는 승온존 형태로 구비될 수 있다.

저열 승온된 편평한 빗살형 지철구는 이송 수단에 의해 성형 장치(8)로 이송되고, 상기 성형 장치에 의해 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단이 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형된 다음, 다시 권취된다(9).

도 5는 본 발명에 따른 성형 장치에 의한 순차적인 성형 공정을 도시하는 개략도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 성형 장치(8)는 하측 방향으로 작동하여 내부 금형(8')의 상부와 맞닿는 상부 금형(8a), 측면 방향으로 작동하여 내부 금형(8')의 측면과 맞닿는 측면 금형(8b), 및 상측 방향으로 작동하여 내부 금형(8')의 하부와 맞닿는 하부 금형(8c)으로 이루어지고, 상기 상부 금형, 측면 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형한다.

바람직하게는, 본 발명의 다른 성형 장치는 하측 방향으로 작동하여 내부 금형의 상부와 맞닿는 상부 금형 및 상측 방향으로 작동하여 내부 금형의 하부와 맞닿는 하부 금형으로 이루어질 수 있고, 상기 상부 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형한다. 이 경우, 상기 하부 금형은 독립적으로 작동하는 제1 하부 금형과 제2 하부 금형으로 이루어지고, 상기 제1 하부 금형 및 제2 하부 금형은 순차적으로 개별 작동하도록 구성된다.

가장 바람직하게는, 상기 내부 금형, 상부 금형 및 하부 금형 중 적어도 하나를 냉각시킬 수 있는 냉각수단이 더 구비되어, 별도의 재이송 없이 상기 성형장치에 의한 성형과 동시에 냉각시킬 수 있다. 예를 들어, 동절기에는 상온 냉각이 가능하고, 하절기에는 각 금형 내부에 물이나 공기의 흐름이 가능한 냉각장치를 적어도 1개 이상 구비하거나, 또는 금형의 외부에서 공기의 송풍 또는 냉각된 공기로 직접 냉각할 수 있다.

도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 성형 장치에 의한 성형 공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 편평한 빗살형 지철구를 성형 장치의 내부 금형(8') 상에 안착시킨다. 그 다음, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 상부 금형(8a)이 하부의 내부 금형(8')을 향해 하측으로 이동함에 따라, 상부 금형(8a)의 하단으로부터 일부 돌출되게 장착된 지지 로드(8x)가 상기 내부 금형(8') 상에 안착된 편평한 빗살형 지철구를 눌러 지지하도록 한다. 그 다음, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 상부 금형(8a)을 추가적으로 하측으로 이동시킴으로써 내부 금형(8')의 상부와 맞닿아 가압하게 하고, 이에 의해 상기 안착된 빗살형 지철구의 상측면을 반원형으로 성형한다. 이 경우, 그 다음, 도 5(d)에 도시된 바와 같이, 별도의 재이송 공정 없이 그대로 유지된 상태에서 측면 금형(8b)이 측면 방향으로 작동하여 내부 금형(8')의 전방 측면과 맞닿아 가압하면서 안착된 빗살형 지철구의 전방면을 반원형으로 성형한다. 그 다음, 도 5(e)에 도시된 바와 같이, 마찬가지로 별도의 재이송 공정 없이 하부 금형(8c)이 상측 방향으로 작동하여 내부 금형(8')의 하부와 맞닿아 가압하면서, 상기 안착된 빗살형 지철구의 하측면을 반원형으로 성형한다. 그 다음, 도 5(f)에 도시된 바와 같이, 상부 금형 및 하부 금형은 내부 금형으로부터 분리되어, 최종적으로 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형할 수 있다.

특히, 도 5(b) 내지 도 5(e)에 도시된 바와 같이, 지지 로드(8x)가 내부 금형(8') 상에 안착된 편평한 빗살형 지철구를 눌러 지지한 상태에서 일련의 성형 공정이 이루어지기에, 종래기술과 같이 성형 공정을 2단계로 구성할 필요가 없고, 나아가 성형 공정 중 재이송없이 그 상태에서 순차적으로 성형할 수 있어, 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다.

바람직하게는, 상기 측면 금형 대신에, 상기 하부 금형을 독립적으로 작동하는 제1 하부 금형과 제2 하부 금형으로 구성할 수 있고, 이 경우 상기 제1 하부 금형 및 제2 하부 금형은 순차적으로 상측 방향으로 작동하도록 구성될 수 있다.

도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 장치에 의해 원통형으로 성형된 종이제 바인더의 사시도 및 단면도를 도시한다. 도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성형 장치에 의해 원통형으로 성형된 종이제 바인더의 사시도 및 단면도를 도시한다.

도 6(a) 및 도 6(b)를 참조하면, 상기 성형 장치에 의해 빗살부 선단이 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형되는 경우, 서로 돌출되게 벌어져 마주보는 빗살부 선단(52a) 및 빗살 연결부(54)의 반대측 등부분에 직선(평면) 부분(56)이 추가적으로 성형될 수 있다. 이는 추후 바인딩 및 제본 단계에서, 서로 돌출되게 외부로 벌어진 빗살부 선단과 빗살 연결부를 서로 접합할 때, 빗살부 선단 및 빗살 연결부의 반대측 등부분에 형성된 직선 부분의 양단 2 지점의 "접힌점(X)"을 힘점으로 하여 종이제 링 바인더의 탄성에 의해 자연스럽게 진원이 되게 하고, 특히 제본 후에도 상당한 내구성으로 특별한 변형 없이 진원을 유지할 수 있다.

도 7(a) 및 도 7(b)를 참조하면, 상기 직선 부분의 중심 부분에, 벌어진 부분을 향해 내측으로 움푹 들어간 장홈(58)이 추가적으로 성형될 수 있다. 이러한 장홈 또한 추후 바인딩 및 제본 단계에서, 서로 돌출되게 외부로 벌어진 빗살부 선단과 빗살 연결부를 서로 접합할 때, 직선 부분의 중심 부분에 형성된 장홈을 힘점으로 하여 종이제 링 바인더의 탄성에 의해 자연스럽게 진원이 되게 하고, 특히 제본 후에도 상당한 내구성으로 특별한 변형 없이 진원을 유지할 수 있다. 또한, 상기 장홈은 내측 롤 용지와 외측 롤 용지가 합지된 롤 용지를 원통형으로 성형할 때, 내측 롤 용지의 내부 지름과 외측 롤 용지의 외부 지름의 전체 원주 길이의 차이로 말미암아 합지된 롤 용지에 변형[예컨대 합지된 외측 롤 용지와 내측 롤 용지간의 밀림 현상 또는 터널 현상(합지된 용지 사이에 들뜸 등이 발생하는 현상)]이 발생하는 것을 방지하는 효과를 갖는다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 설계적인 재료 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

Claims

종이제 바인더 제조방법에 있어서,
내측 롤 용지와 외측 롤 용지의 일측면이 고열 반응 접합 물질로 각각 코팅 처리되고, 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지의 비-코팅 처리된 각각의 타측면이 서로 마주보도록 위치되되, 그 사이에 저열 반응 성형 물질을 매개로 하여 저열로 서로 합지되는 합지된 롤 용지를 제공하는 단계;
상기 합지된 롤 용지를 소정의 폭으로 슬리팅하고, 상기 슬리팅된 롤 용지를 빗살부와 빗살 연결부 형상을 갖도록 커팅하여, 편평한 빗살형 지철구를 형성하는 단계;
상기 편평한 빗살형 지철구 내의 상기 저열 반응 성형 물질만이 용융되도록, 승온판 또는 승온존에서 저열 승온시키는 단계; 및
이송 수단에 의해 상기 저열 반응 성형 물질만이 저열 승온된 편평한 빗살형 지철구를 성형 장치로 이송하고, 상기 성형 장치에 의해 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단이 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형하는 단계;
를 포함하고,
상기 고열 반응 접합 물질은 상기 저열 반응 성형 물질보다 적어도 10도 이상 높은 융점을 가져, 상기 저열에 의한 합지 및 상기 저열 승온에 의한 원통형 성형 시 영향을 받지 않고, 상기 저열 반응 성형 물질은 저열 승온에 의해 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지를 합지하는 기능과 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하는 기능을 갖는 반면, 상기 고열 반응 접합 물질은 추후 타공된 지제품에 삽입 바인딩될 때, 고열 승온에 의해 상기 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단부를 빗살 연결부에 접합시키는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 종이제 바인더 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지는 저열 압박 롤라를 통과하면서 상기 저열 반응 성형 물질의 용융에 의해 서로 합지되는 종이제 바인더 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 고열 반응 접합 물질은 상기 저열 반응 성형 물질보다 적어도 30도 이상 높은 융점을 갖는 종이제 바인더 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 성형 장치는 하측 방향으로 작동하여 내부 금형의 상부와 맞닿는 상부 금형 및 상측 방향으로 작동하여 내부 금형의 하부와 맞닿는 하부 금형으로 이루어지고, 상기 상부 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하는 종이제 바인더 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 하부 금형은 독립적으로 작동하는 제1 하부 금형과 제2 하부 금형으로 이루어지고, 상기 제1 하부 금형 및 제2 하부 금형은 순차적으로 개별 작동하도록 구성되는 종이제 바인더 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 성형 장치는 하측 방향으로 작동하여 내부 금형의 상부와 맞닿는 상부 금형, 측면 방향으로 작동하여 내부 금형의 측면과 맞닿는 측면 금형, 및 상측 방향으로 작동하여 내부 금형의 하부와 맞닿는 하부 금형으로 이루어지고, 상기 상부 금형, 측면 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하는 종이제 바인더 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 내부 금형, 상부 금형 및 하부 금형 중 적어도 하나를냉각시키기 위한 냉각수단이 금형의 내부 또는 외부에 더 구비되어, 별도의 재이송 없이 상기 성형장치에 의한 성형과 동시에 냉각시키는 종이제 바인더 제조방법.
제4항 또는 제6항에 있어서, 상기 상부 금형이 내부 금형을 향해 하측 방향으로 이동함에 따라, 상부 금형의 하단으로부터 일부 돌출되게 장착된 지지 로드가 상기 내부 금형 상에 안착된 편평한 빗살형 지철구를 눌러 지지하도록 구성되는 종이제 바인더 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 외측 롤 용지와 내측 롤 용지 사이에 추가적 중간 롤 용지와 그 양측면의 저열 반응 성형 물질이 순차적으로 적층될 수 있는 종이제 바인더 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 성형 장치에 의해 빗살부 선단이 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형되는 경우, 서로 돌출되게 벌어져 마주보는 빗살부 선단 및 빗살 연결부의 반대측 등부분에 직선 부분이 추가적으로 성형되는 종이제 바인더 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 직선 부분의 중심에 벌어진 부분을 향해 내측으로 움푹 들어간 장홈이 추가적으로 성형되는 종이제 바인더 제조방법.
종이제 바인더 시스템에 있어서,
내측 롤 용지와 외측 롤 용지의 일측면이 고열 반응 접합 물질로 각각 코팅 처리되고, 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지의 비-코팅 처리된 각각의 타측면이 서로 마주보도록 위치되되, 그 사이에 저열 반응 성형 물질을 매개로 하여 저열로 서로 합지되는 합지 롤 용지 생성부;
저열 승온 및 가압에 의해 상기 저열 반응 성형 물질가 용융되어 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지를 합지하는 저열 압박 롤라부;
상기 합지된 롤 용지를 소정의 폭으로 슬리팅하는 슬리팅부;
상기 슬리팅된 롤 용지를 빗살부와 빗살 연결부 형상을 갖도록 커팅하여, 편평한 빗살형 지철구를 형성하는 커팅부;
상기 편평한 빗살형 지철구 내의 상기 저열 반응 성형 물질만이 용융되도록, 승온판 또는 승온존에서 저열 승온시키는 저열 승온부;
상기 저열 반응 성형 물질만이 저열 승온된 편평한 빗살형 지철구를 성형 장치로 이송하는 이송부; 및
상기 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단이 빗살 연결부와 대응되게 마주보도록 원통형으로 성형하는 성형부;
를 포함하고,
상기 고열 반응 접합 물질은 상기 저열 반응 성형 물질보다 적어도 10도 이상 높은 융점을 가져, 상기 저열에 의한 합지 및 상기 저열 승온에 의한 원통형 성형 시 영향을 받지 않고, 상기 저열 반응 성형 물질은 저열 승온에 의해 상기 내측 롤 용지와 외측 롤 용지를 합지하는 기능과 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하는 기능을 갖는 반면, 상기 고열 반응 접합 물질은 추후 타공된 지제품에 삽입 바인딩될 때, 고열 승온에 의해 상기 편평한 빗살형 지철구의 빗살부 선단부를 빗살 연결부에 접합시키는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 종이제 바인더 시스템.
제12항에 있어서, 상기 편평한 빗살형 지철구는 상기 성형부에 의해 서로 돌출되게 벌어져 서로 대응되게 마주보는 원통형 구조의 빗살부 선단과 빗살 연결부로 성형되고,
상기 빗살부 선단에 타공된 지제품을 삽입한 상태에서 상기 빗살부 선단이 빗살 연결부에 닿도록 가압함으로써, 고열 승온에 의해 용융된 상기 고열 반응 접합 물질에 의해 별도의 접착제 없이 서로 접합되게 하는 바인딩부를 더 포함하는 종이제 바인더 시스템.
제12항에 있어서, 상기 고열 반응 접합 물질은 상기 저열 반응 성형 물질보다 적어도 30도 이상 높은 융점을 갖는 종이제 바인더 시스템.
제12항에 있어서, 상기 성형부는 하측 방향으로 작동하여 내부 금형의 상부와 맞닿는 상부 금형, 상측 방향으로 작동하여 내부 금형의 하부와 맞닿는 하부 금형으로 이루어지고, 상기 상부 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하는 종이제 바인더 시스템.
제15항에 있어서, 상기 하부 금형은 독립적으로 작동하는 제1 하부 금형과 제2 하부 금형으로 이루어지고, 상기 제1 하부 금형 및 제2 하부 금형은 순차적으로 개별 작동하도록 구성되는 종이제 바인더 시스템.
제12항에 있어서, 상기 성형부는 하측 방향으로 작동하여 내부 금형의 상부와 맞닿는 상부 금형, 측면 방향으로 작동하여 내부 금형의 측면과 맞닿는 측면 금형, 및 상측 방향으로 작동하여 내부 금형의 하부와 맞닿는 하부 금형으로 이루어지고, 상기 상부 금형, 측면 금형 및 하부 금형은 성형 공정 중 재이송없이, 순차적으로 작동하여 상기 내부 금형 상에 안착된 상기 편평한 빗살형 지철구를 원통형으로 성형하는 종이제 바인더 시스템.
제15항에 있어서, 상기 내부 금형, 상부 금형 및 하부 금형 중 적어도 하나를냉각시키기 위한 냉각수단이 금형의 내부 또는 외부에 더 구비되어, 별도의 재이송 없이 상기 성형장치에 의한 성형과 동시에 냉각시키는 종이제 바인더 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 종이제 바인더.