KR20000067542A - 플라스틱 사각 용기의 생산성 향상을 위한 측면 배부름 현상의해소방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지를 압출하여 패리슨(parison) 형태로 만들어 이를 사각형의 플라스틱 용기 형상이 각인된 금형에 넣은 후 취입 또는 진공 성형하고 이를 냉각시키는 단계를 거치는 플라스틱 사각용기의 제조 방법에 있어서, 상기 성형된 용기의 냉각 완료전에 용기 측면의 중앙부를 눌러주어 오목한 형상으로 용기를 변형한 후 냉각을 완료하여 측면 배부름 현상 없이 플라스틱 사각용기를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 방법은 측면이 평평한 용기를 제작할 수 있어 전체적으로 형상이 미려하고 플라스틱 사각용기의 생산성을 현저히 향상시킬 뿐만 아니라 창고 보관 및 수송을 위해 적재시 비교적 정확한 부피를 제공함으로써 물류 비용과 포장 비용을 현저히 절감할 수 있다.

Description

플라스틱 사각 용기의 생산성 향상을 위한 측면 배부름 현상의 해소방법{METHOD FOR PREVENTING SIDE CUBICAL EXPANSION PHENOMENON IN THE PRODUCTION OF SQUARE PLASTIC CONTAINER FOR IMPROVING PRODUCTIVITY}

본 발명은 플라스틱 사각 용기의 제조시 금형으로 사각 용기를 성형한 후 냉각시키는 종래 방법에서 흔히 발생하였던 측면의 배부름 현상을 해소함으로써 플라스틱 사각 용기의 생산성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

플라스틱 용기는 우유, 쥬스와 같은 음료수, 인스탄트 식품, 의약품 등의 포장에 사용되는 것으로 흔히 원통형이나 직사각형으로 제조되어 왔다.

원통형으로 제조된 플라스틱 용기는 내용물을 담은 후 배달용 박스에 포장될 때 원형 구조로 인하여 빈 공간이 많이 생기게되어 포장 부피가 증가되는 문제점이 있었다. 플라스틱 용기를 원형으로 제조하면 상술한 바와 같이 포장 부피 증가를 초래하므로 창고에 화물 적재시나 운송시 적재량이 적게되므로 그 포장비와 물류비 상승을 유발한다. 또한 원형 플라스틱 용기의 적재시 빈공간이 많이 생기는 것은 운반이나 운송시에도 불리하게 작용하여 종이 박스가 이중으로된 고품질의 종이를 필요로 하게되므로, 포장 비용의 증가를 초래하게되어 바람직하지 않았다.

상술한 바와 같은 원형 플라스틱 용기의 적재. 포장. 운송시의 단점을 피하기 위하여 사각형 용기를 제작하는 방법이 제시되었다. 사각형 플라스틱 용기는 그 수송시 박스내에 빈 공간없이 빽빽하게 적재될 수 있어 원형 용기 보다 약 30%의 빈 공간을 없앨 수 있고 그에 따라 같은 부피에서 30% 더 포장시킬 수 있다. 따라서, 창고에 화물 적재시나 운송시 원형 용기 보다 30% 정도 더 많이 적재하고 운송할 수 있어 물류비를 30% 정도 절감할 수 있다. 또한 사용되는 포장 종이 박스의 재질도 원형 용기 포장시와는 달리 이중지를 사용할 필요가 없어서 상대적으로 종이질이 낮은 것을 이용할 수 있기 때문에 보통 박스 비용을 약 40% 이상 절감할 수 있다.

플라스틱 사각 용기를 제조하기 위해서는 우선 합성수지를 압출하여 패리슨(parison) 형태로 만들어 이를 사각형의 플라스틱 용기 형상이 각인된 금형에 넣은 후, 취입 또는 진공 성형하는 단계를 거친다. 이렇게 취입 또는 진공 성형된 생성물은 금형내에서 식힌 후 금형에서 제거한다. 용어 "패리슨"은 관상으로 예비성형된 반용융의 수지를 의미한다. 패리슨은 통상적인 압출 성형법에 의해서 제조될 수 있고, 경우에 따라서는 패리슨의 폭을 금형의 내벽에 각인된 용기 형상의 수만큼을 커버할 수 있도록 조절할 수도 있다.

그런데, 상기와 같은 사각형 플라스틱 용기의 제조시에는 취입 또는 진공 성형시 주입구 부분(상부면)과 하부면이 측면에 비해 상대적으로 두껍게되는데, 이러한 두꺼운 부분은 취입 또는 진공 성형물의 냉각시 측면의 얇은 부분에 비하여 냉각 속도가 늦기 때문에 측면의 냉각 현상이 종료된 상태에서 계속 수축하게되어, 결과적으로 측면 부분이 불룩하게 튀어나오는 배부름 현상을 유발하게되는 문제점이 있었다.

플라스틱 사각 용기에서 일어나는 상기 측면 배부름 현상은, 플라스틱 사각 용기에 내용물을 충전시키기 위하여 컨베이어상에서 일렬로 이송시킬 때 배부름 현상이 발생한 사각용기의 배면이 완전하게 접촉되지 않고 선(line)으로 접촉되는 결과를 가져와 이송시 매우 불안전하게되어 용기가 넘어지게된다. 이로 인해 전체 기계 작동이 멈추어 지는 작업 중단 사태가 발생되기도 하므로 넘어진 용기를 세우거나 이를 확인할 인력을 별도로 배치시켜야 하므로 작업율을 크게 저하시키거나 인건비 상승의 요인으로 작용하였다. 특히 용기 충전 및 포장이 모두 자동화되어, 계속해서 콘베이어를 타고 이동되므로 작업율 저하는 심각해진다.

또한 배부름 현상은 용기 생산 환경에 의해 영향을 받아, 생산 제작 기계, 온도 (계절) 등에 따라 배부름 정도가 틀려지므로, 포장 자재(박스, 수축 필름 등)의 공급에 문제가 생기게된다. 예를 들면, 겨울에 용기의 배부름 정도에 맞게 제작된 포장 박스는 여름에는 사용할 수 없으며, 기계에 따라서도 포장 박스를 달리해야 하므로 포장자재 수급과 재고 관리가 문제가 될 수 밖에 없다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 종래에는 세로면이 짧고 가로면이 상대적으로 긴 직사각형 용기를 제작하고 컨베이어상에서 이동시킬 때에는 상기 세로면이 상호 접하도록 하였다. 이렇게 할 경우, 세로면 보다 가로면에 배부름 현상이 심해지고, 세로면은 배부름 현상이 적게되므로 인접하는 용기들과 접하는 면이 세로면이므로 상대적으로 이동중에 넘어질 가능성은 적어지지만, 세로면이 짧을수록 배부름 현상이 점점 없어지므로 가능한한 세로면을 짧게해야하므로, 용기 모양 설계의 유연성에 큰 제약이 되는 단점이 있다. 또한 종래 기술은 금형 제작시 아예 세로 측면의 일부 면이 오목하게 안으로 들어가게 만드는 방법을 채용하여 손으로 잡기 편하게 하기도 하였으나 이런 방법으로는 용기면에 스티커만 부착시킬 수 있고 수축 필름등을 사용할 수 없으므로 생산성을 떨어뜨리고 포장 단가를 인상시키므로 사용에 제한이 따른다. 다르게는, 용기 생산시 금형 냉각 시간을 길게하여 수축을 완전하게 한 후 용기를 금형에서 제거하는 방법을 채용하기도 하였으나, 이와 같은 금형 냉각 시간을 길게하는 방법은 생산성이 크게 저하되므로 실제로는 사용되지 않고 있는 실정이었다.

따라서, 본 발명에서는 상기한 종래의 문제점을 고려하여, 플라스틱 사각용기의 제조시 측면 배부름 현상이 생기는 종래의 공정을 개선하여 용기 전체의 형상을 미려하게 하고 생산성을 크게 높이며 물류. 포장 비용도 절감할 수 있는 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 하고 있다.

도 1a는 본 발명에 따라 피스톤에 연결된 집게를 사용하여 플라스틱 사각 용기의 가운데 부분을 눌러주는 방법을 나타내는 평면도이고,

도 1b는 본 발명에 따라 피스톤에 연결된 집게를 사용하여 플라스틱 사각 용기의 가운데 부분을 눌러주는 방법을 나타내는 측면도이며,

도 2는 본 발명에 따라 로울러를 사용하여 플라스틱 사각 용기의 가운데 부분을 눌러주는 방법을 나타내는 평면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1...사각용기 11...집게

2...로울러 12...피스톤

본 발명은 상기 종래 기술과 관련한 문제를 해결하기 위해 연구한 결과, 패리슨을 금형에 넣어 성형시킨 플라스틱 용기를 냉각시키는 동안 플라스틱 용기의 중앙부를 적당히 눌러주고 눌러진 부분이 냉각 기간을 거치면서 상부면과 하부면의 지연 수축 현상과 조화를 이루어 전체적으로 균형잡힌 측면 배부름 현상이 없는 소망하는 사각 플라스틱 용기를 형성할 수 있음을 발견하였다. 본 발명은 이러한 발견을 기초로하여 달성되었다.

본 발명은 우선 패리슨을 금형에 넣어 플라스틱 사각 용기를 성형시키고, 이것을 완전히 냉각시키기 전에 금형으로부터 빼내고 용기 측면의 중앙부를 기구를 사용하여 일정한 압력으로 일정 시간 적당히 눌러줌으로써, 냉각이 완료되기 전에 측면이 오목하게 들어가게 용기를 변형시키면, 지연 수축에 따른 상부 및 하부면의 높은 수축율에도 불구하고 상대적으로 적은 수축율을 나타내는 측면의 냉각 현상과 조화를 이루어 전체적으로 평평한 측면을 갖는 용기를 제작할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 플라스틱 사각용기의 가운데 부분을 눌러주는 방법으로 집게를 사용하거나 로울러를 사용하고 있지만, 기타 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위내에서 다른 방법을 사용할 수도 있다. 이때, 용기는 충분히 냉각되기 전의 것을 이용하여야 하는데, 이것은 용기가 완전히 냉각된 후에는 눌려진 측면 부분이 사각 형상으로 회복하기 힘들기 때문이다.

집게를 사용하는 경우, 도 1에 도시한 바와 같이, 성형된 사각 용기(1)를 피스톤(12)으로 연결된 집게(11) 사이에 넣어 사각 용기 양쪽을 잡고 살짝 눌러준다. 이때 가해주는 피스톤의 압력과 시간을 조정하여 높은 수축율을 나타내는 상부 및 하부면의 수축과 조화를 이뤄 최종 생성된 용기가 전체적으로 평평한 측면을 갖도록 가한다.

로울러를 사용하는 경우, 도 2에 도시한 바와 같이, 성형된 사각 용기(1)의 양측면에 로울러(2)를 통과시켜 용기의 가운데 부분만 눌러주고 로울러를 용기에서 제거하는 방법을 채용한다. 로울러를 이용하여 사각 용기에 가하는 압력 역시 집게를 이용하는 경우와 마찬가지로 높은 수축율을 나타내는 상부 및 하부면의 수축과 조화를 이뤄 최종 생성된 용기가 평평한 측면을 갖는 사각형을 이룰 수 있을 정도로 가한다.

상기와 같이 본 발명에서는 성형된 사각 용기가 완전히 냉각되기 전에 기구를 이용하여 눌러주어야하기 때문에 냉각의 완료전에 금형으로부터 제거하는 것이 필요하다. 따라서 성형된 사각 용기가 금형에서 체류하는 시간이 짧기 때문에 용기의 생산성이 증가될 수 있다.

본 발명에 사용되는 용기는 플라스틱으로 제조될 수 있는 모든 종류의 용기로서 상기 플라스틱으로서는 PE, PP, PS등 일반 범용 또는 특수용 플라스틱과 이들의 공중합체 또는 블랜딩체등 냉각시 수축 현상이 일어나는 모든 종류의 것이 사용될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 배부름 현상 해소방법은 플라스틱 용기를 냉각 완료전에 금형에서 이탈시키므로 생산성이 크게 향상된다. 보통 30 내지 40% 생산성이 향상된다. 또한 플라스틱은 주변 온도 및 냉각 온도에 크게 영향을 받기 때문에 배부름 현상이 일정하기 않고 로트 별로 차이가 생기는 폐단이 있었으나, 본 발명에 따른 방법을 이용하면 이러한 단점을 해소할 수 있으므로 일정한 포장 자재를 이용하여 생산성 및 자재 관리 향상에 기여한다.

Claims (2)

1. 합성수지를 압출하여 패리슨(parison) 형태로 만들어 이를 사각형의 플라스틱 용기 형상이 각인된 금형에 넣은 후 취입 또는 진공 성형한 후, 이를 냉각시키는 단계를 거치는 플라스틱 사각용기의 제조방법에 있어서;

   상기 성형된 용기의 냉각 완료전에 용기 측면의 중앙부를 눌러주어 오목한 형상으로 용기를 변형한 후 냉각을 완료하는 것을 특징으로 하는 측면 배부름 현상없이 플라스틱 사각용기를 제조하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 중앙부를 눌러주는 작업을 집게 또는 로울러로 행하는 것을 특징으로 하는 측면 배부름 현상없이 플라스틱 사각 용기를 제조하는 방법.