KR200195376Y1 - 황토가 적용된 골판지 - Google Patents

Abstract

본 고안은 채소, 과일 또는 화훼 등과 같이 신선도 유지가 중요한 각종 작물을 신선한 상태로 장기간 보관할 수 있는 황토를 적용시킨 포장용 골판지에 관한 것이며, 표면지(10), 이면지(20), 및 상기 표면지(10)와 상기 이면지(20) 사이에 접합된 절곡지(30)를 포함하고, 상기 표면지(10), 상기 이면지(20) 및 상기 절곡지(30) 중 적어도 하나는 바인더 수지가 혼합된 황토(40)가 도포 또는 침투되어 있는 것을 특징으로 하는 골판지(1)가 개시되어 있으며, 바인더 수지가 혼합된 황토(40)로는 바람직하게 황토 20-60 중량%와 바인더 수지 80-40중량%를 혼합한 것을 사용할 수 있다.

Description

황토가 적용된 골판지{Corrugated Cardboard Applied with Loess}

(기술분야)

본 고안은 포장상자의 소재로 사용되는 골판지 관한 것이며, 보다 상세하게는 채소, 과일 또는 화훼 등과 같이 신선도 유지가 생명인 각종 작물을 신선한 상태로 장기간 보관할 수 있는, 황토를 적용시킨 포장용 골판지에 관한 것이다.

(배경기술)

채소, 과일 또는 화훼 등과 같은 각종 작물(이하, 신선작물이라 한다)을 유통과 저장 과정에서 보관하는 데 사용되는 포장용기로서는, 표면지와 이면지 사이에 절곡지를 접합한 골판지로 된 상자가 널리 사용되고 있다.

그러나, 기존의 골판지 포장상자로는 신선도 유지가 생명인 이런 신선작물을 오랫동안 신선한 상태로 저장 및 보관하는 것이 실질적으로 매우 어려웠고, 특히 온도 및 습도 변화 등 기후조건 변화에 따라 보관 기간이 급격히 단축되는 등의 어려움이 많았다.

종래의 골판지 포장상자에 신선작물을 보관할 때 발생하는 부패의 문제는 신선작물 자체에서 생성된 에틸렌기에 의한 과잉성숙으로 인한 산화가 그 주요 원인의 하나인 것으로 알려져 있고, 또한 외부 온도와 습도의 변화로 인한 부패균의 발생과, 밀폐상태에 따른 건조와 적정량의 산소공급차단으로 인한 산화가 그 원인인 것으로 알려져 있다.

이와 같은 신선작물의 보관 과정에 있어서의 부패 문제를 해결하기 위한 방법의 하나로서 폴리에틸렌계열의 합성수지필름과 같이 골판지를 대체하기 위한 선도유지용 필름이 개발된바 있지만, 이런 합성수지필름은 폐기과정에서 그 자체가 환경오염의 원인이 된다는 점 이외에도 에틸렌가스의 흡착과 외부와의 밀폐로 인하여 소기의 실효를 거두지 못하고 있는 실정이다.

본 고안의 목적은, 부패하기 쉬운 채소, 과일, 화훼 등과 같은 각종 신선작물의 포장에 사용되는 기존의 골판지를 개량하여 이런 신선작물을 신선한 상태로 장기간 보관할 수 있도록 함으로써, 저장 및 보관 과정에서 발생하는 부패에 따른 경제적 손실을 줄이고자 하는 것이다.

도1은 본 고안에 따른 예시적인 골판지의 개략도,

도2는 본 고안에 따른 다른 예시적인 골판지의 개략도,

도3은 본 고안에 따른 골판지를 제작하는 공정의 일 예를 보여주는 개략도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 골판지

10: 표면지

20: 이면지

30: 절곡지

40: 바인더 수지가 혼합된 황토

본 고안에 따라, 표면지, 이면지 및 상기 표면지와 상기 이면지 사이에 접합된 절곡지를 포함하고, 상기 표면지, 상기 이면지 및 상기 절곡지 중 적어도 하나는 바인더 수지가 혼합된 황토가 도포 또는 침투되어 있는 골판지가 제공된다. 상기 이면지의 내측면에만 바인더 수지가 혼합된 황토가 도포되어도 본 고안의 목적을 충분히 달성할 수 있지만, 황토의 효능을 더욱 향상시키지 위해서는 상기 이면지뿐만 아니라 상기 표면지와 절곡지도 바인더 수지가 혼합된 황토를 적용할 수 있다.

본 고안에 따른 황토가 적용된 골판지는, 오래 전부터 신선작물을 저장하는 데 황토토굴이 이용되었고 이런 황토토굴에 신선작물을 보관할 경우 그 신선함이 오래 유지된다는 것에 착안하여 포장용 골판지에 황토를 적용함으로써 신선작물의 보관기간을 연장할 수 있도록 것이다.

전통적으로 토굴에 신선작물을 저장하여 장기간 보관할 수 있었던 것은 토굴을 구성하는 황토가 신선작물의 생리작용을 활성화시켜 부패독소를 흡취하고 중화 내지 희석시킬 수 있었던 것에 기인하는 것으로 알려져 있다. 또한 황토는 온도변화와 습도변화를 완화시키는 온도조절기능과 습도조절기능이 뛰어난 것으로도 알려져 있으며, 특히 황토에 포함된 프로타제의 효소는 부패세균을 억제하는 데 특징인 있는 효소로 알려져 있다.

본 고안에 사용되는 황토는 대략 250 메시 이하의 입자크기를 가지는 황토를 사용하는 것이 바람직하며, 이와 같은 황토는 광산에서 채취된 황토를 물통에 넣어 그 앙금을 채로 받아 불순물을 제거하고 그 입도를 분리한 후에, 고압스팀으로 정화처리하여 건조시킨 다음, 다시 제2차로 입도를 분리한 후에 봉밀로 파쇄함으로써 얻을 수 있다. 황토는 입도분리 및 정화처리된 그대로의 황토를 사용할 수도 있지만 420-900℃의 온도로 대략 4-12시간 황토입자를 소성시켜 사용하면 원적외선 방사율이 증가하여 그 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

이와 같이 하여 얻어진 황토는 일반적으로 카탈라제, 디페롤, 옥시다제, 사카라제, 프로타제 등 각종 효소와 탄산칼륨이 많이 함유되어 있고, 그 입자의 크기는 약 0.02∼0.05MM 이고, 석영, 장석, 운모, 방해석등 다양한 광물입자를 포함하고 있으며, 60∼65%의 실리카, 10∼13%의 알루미나, 5∼6%의 철분, 2% 내외의 마그네슘, 나트륨 및 칼륨, 8% 내외의 석회 등을 포함하는 화학적 조성을 가지는 것으로 알려져 있다.

본 고안에 있어서 황토를 골판지에 적용하기 위한 수단으로 바인더 수지가 사용된다. 본 바인더 수지로서는 골판지를 구성하는 이면지 및/또는 표면지와 절곡지에 황토를 도포 또는 침투시켰을 때 탈락이나 박리 없이 황토를 이들 용지에 유지시킬 수 있는 것이라면 특히 제한되지 않는다.

바람직한 바인더 수지의 예로서는, 부틸아세테이트, 메틸메타크릴레이트, 아세트산, 아크릴아마이드 및 물을 대략 35중량%, 2중량%, 1중량%, 2중량% 및 60중량%으로 혼합하여 약 70℃에서 2시간 정도 교반한 다음 3시간 정도 숙성함으로써 먼저 아크릴 바인더를 만들고 여기에 수성 우레탄 수지를 대략 1:1로 혼합함으로써 최종적으로 제조되는 일종의 변성 아크릴우레탄 바인더를 사용할 수 있다. 본 아크릴우레탄 바인더는 내마모성과 내충격성, 난연성, 유연성, 내수성, 내온성, 점착성 등이 우수한 황토 바인더가 된다.

이렇게 제조된 바인더 수지는 황토와 적절히 혼합된다. 황토와 바인더 수지는 바인더 수지와 황토의 혼합용액이 지나치게 묽거나 진하지 않도록 하여 황토용액을 이면지 등에 도포 또는 침투시키고 건조시키는 작업을 용이하게 수행할 수 있기에 적당한 비율로 혼합하며, 예를 들어 20-60 중량%의 황토에 80-40중량%의 바인더 수지를 혼합할 수 있고, 바람직하게 황토 약 40중량%에 바인더 수지 약 60중량%를 혼합하는 것이 적당하다.

이와 같이 제조된 바인더 수지와 황토의 혼합용액은 골판지를 구성하는 이면지에 도포하거나 침투시킴으로써 골판지에 적용되며, 이런 바인더 수지가 혼합된 황토는 이면지뿐만 아니라 표면지와 절곡지에도 적용함으로써 황토의 효능을 더욱 배가시킬 수 있다.

구체적으로 바인더 수지와 황토의 혼합용액은, 원지펄프로부터 이면지 및/또는 표면지와 절곡지를 제조하는 공정에서 원지펄프가 수용되는 조에 상기 혼합용액을 첨가함으로써 이들 원지펄프의 내부에 황토가 침투 및 고착되도록 하거나, 또는 이면지, 표면지 및 절곡지를 접합하여 골판지를 제조하는 공정에서 이면지 및/또는 표면지에 상기 혼합용액을 분사하여 이면지 및/또는 표면지에 황토가 도포 및 고착되도록 할 수 있으며, 침투와 도포를 단독으로 또는 병행하여 모두 행할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 황토가 적용된 골판지를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 고안에 따른 황토가 적용된 골판지를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 고안의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.

도1은 본 고안에 따른 예시적인 골판지의 개략도, 도2는 본 고안에 따른 다른 예시적인 골판지의 개략도, 도3은 본 고안에 따른 골판지를 제작하는 공정의 일 예를 보여주는 개략도이다. 도1은 이면지에만 황토를 도포한 예를 도시한 것이고, 도2는 표면지, 이면지 및 절곡지 모두에 황토를 침투시킴과 아울러 이면지의 내측면에 황토를 도포한 예를 도시한 것이다.

도1과 도2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 골판지(1)는, 기존의 일반적인 골판지와 마찬가지로 표면지(10)와 이면지(20) 사이에 절곡지(30)가 접합된 기본 구성을 가진다. 본 고안의 특징에 따라 상기 표면지(10), 이면지(20) 및 절곡지(30) 중 적어도 하나에는 바인더 수지가 혼합된 황토(40)가 도포 또는 침투되어 있다.

도1에 도시된 바와 같이, 상기 이면지(20)의 내측면에만 바인더 수지가 혼합된 황토를 도포하여도 충분하지만, 신선작물의 신선도 유지에 대한 황토의 효능을 더욱 증진시키기 위해, 도2에 도시된 바와 같이 이면지(20)뿐만 아니라 표면지(10)와 절곡지(30)로서도 바인더 수지가 혼합된 황토(40)를 도포 또는 침투시킨 것을 사용할 수 있다.

여기에서 도포는 이면지(20) 및/또는 표면지(10)와 절곡지(30)의 표면에 바인더 수지가 혼합된 황토용액을 예를 들어 스프레이 분사하여 고착시키는 것이고, 침투는 원지펄프로부터 이면지 및/또는 표면지와 절곡지를 제조하는 공정에서 원지펄프가 수용되는 조(2)에 상기 혼합용액을 첨가하여 이들 원지펄프의 내부에 황토가 침투되게 한 다음 상기 원지펄프로부터 이면지(20) 및/또는 표면지(10)와 절곡지(30)를 제조함으로써 이면지(20) 및/또는 표면지(10)와 절곡지(30)에 황토가 고착되게 하는 것이다.

도3을 참조하여 본 고안에 따른 골판지(1)를 제조하는 방법의 일 예를 설명한다. 앞서 설명한 바와 같은 방법으로 제조된 바인더 수지가 혼합된 황토(40)의 혼합용액을 원지펄프가 수용된 조(2)에 투입하여 잘 혼합한 후에 이들 원지펄프로부터 이면지(20) 및/또는 표면지(10)와 절곡지(30)를 통상의 제지방법에 따라 제조하며, 이렇게 제조된 용지들은 권취롤러(3)에 권취된 상태로 골판지 제조공정에 투입된다. 이로써 황토는 이면지(20) 및/또는 표면지(10)와 절곡지(30)의 전체에 균일하게 침투하여 이들 용지와 합체된다.

다음에 상기 권취롤러(3)로부터 이면지(20), 표면지(10) 및 절곡지(30)를 각각 인출하고 절곡지(30)를 성형롤러(4)를 통과시켜 절곡시킨 다음, 접착제가 수용되는 접착제 탱크(5)를 통과시켜 접착면에 접착제를 도포한 후에, 이면지(20), 표면지(10) 및 절곡지(30)를 다수의 압축롤러(6)를 통과시켜 절곡지(30)의 양측면에 이면지(20)와 표면지(10)를 접합하여 용지들을 합지시킨다.

다음에, 압출롤러(6)를 통과한 골판지(1)의 이면지(20)에 대하여 상기 절곡지(30)와 접합되지 않은 외측면 쪽에 스프레이(7) 등으로 황토와 바인더 수지의 혼합용액을 분사하여 도포한다.

마지막으로 골판지(1)를 건조롤러(드럼)(8)를 통과시켜 압착 건조시키면, 황토가 골판지(1)의 전체에 침투되고 이면지(20)의 외측면에 도포된 상태의 본 고안에 따른 예시적인 골판지(1)가 완성된다.

이때 건조롤러의 속도가 느리면 골판지가 수축되고 얼룩이 지는 현상과 도포된 부분의 균열현상이 일어날 수 있으므로 건조롤러 속도에 따른 골판지 생산량은 분당 130∼150M 정도 되도록 한다. 이면지(20)에 스프레이(7)로 도포되는 황토의 두께는 0.5MM이하로 하는 것이 바람직하며, 0.5MM 이상으로 될 경우 압착과 건조공정에 균열 등의 불량이 발생할 수 있고 생산원가가 증가하게 된다.

본 고안자는 본 고안의 골판지(1)와 시판의 골판지로 신선작물의 포장박스를 제작하여 농장에서 직접 수거한 신선작물들을 통상적인 포장조건으로 포장한 다음 통상의 보관온도와 습도에서 그 보관가능 일수를 측정하였으며 그 결과는 하기의 표1과 같았다.

본 실시예에 사용된 본 고안의 골판지(1)는, 부틸아세테이트 35중량%, 메틸메타크릴레이트 2중량%, 아세트산 1중량%, 아크릴아마이드 2중량% 및 물 60중량%의 비율로 혼합한 용액을 70℃에서 2시간 교반시킨 다음 3시간 상온에서 숙성시켜 일차적으로 아크릴 바인더를 제조하고 여기에 동일 중량의 수성 우레탄 수지를 혼합하여 변성 아크릴우레탄 바인더를 제조하고, 다시 250 메시 이하로 입자분리 및 정화하여 대략 500℃에서 8시간 소성시킨 황토에 상기 변성 아크릴우레탄 바인더를 중량비 4 대 6으로 혼합하여 최종적으로 바인더 수지가 혼합된 황토용액을 제조하고, 이렇게 제조된 바인더 수지가 혼합된 황토용액을 이면지(20)에 0.4MM의 두께로 균일하게 분사하여 제작한 것을 사용하였다.

저장작물	저장온도(℃)	상대습도(%)	종래 골판지포장박스의 저장기간	본 고안 골판지포장박스의 저장기간
감 귤	0∼9	85∼95	4∼6주	100일
상 추	1∼4	85∼95	3∼5일	7일
배 추	1∼4	95∼100	5∼7일	20일
호 박	10∼13	70∼75	3∼5일	15일
오 이	10∼13	90∼95	10∼12일	20일
단 감	0∼4	85∼95	3∼5일	40일
사 과	-1∼4	85∼95	5∼10일	60일

이상과 같은 본 고안에 따른 골판지에 의한 신선작물의 저장기간의 현저한 연장은, 골판지에 적용된 황토가 부패와 밀접한 관련이 있는 신선작물이 뿜어내는 에틸렌기를 흡착하여 중화하는 한편 외부의 온도변화를 차단하여 포장박스 내부의 온도변화를 완충하고, 작물이 방출하거나 외부로부터 유입되는 습기를 저장 및 방출하여 적절한 습도를 유지하고, 적절한 통기성을 유지하여 작물에 충분한 산소를 공급하는 일연의 작용을 함으로써, 신선작물이 부식 또는 건조될 수 있는 환경조성을 지연시킴으로써 달성되는 것으로 보인다.

이상에서 설명한 본 고안에 따른 황토가 적용된 골판지는, 부패하기 쉬운 각종 채소, 과일, 화훼 등의 신선작물을 포장하기 위한 포장박스의 소재로 사용하는 경우, 기존의 일반적인 골판지로 제작된 포장박스에 비하여 이들 신선작물들을 부패 없이 보다 오랜 기간 보관할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 표면지, 이면지, 및 상기 표면지와 상기 이면지 사이에 접합된 절곡지를 포함하고, 상기 표면지, 상기 이면지 및 상기 절곡지 중 적어도 하나는 바인더 수지가 혼합된 황토가 도포 또는 침투되어 있는 것을 특징으로 하는 골판지.
2. 제1항에 있어서, 상기 바인더 수지가 혼합된 황토는 황토 20-60중량%와 바인더 수지 80-40중량%가 혼합된 것인 것을 특징으로 하는 골판지.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 황토는 420-900℃의 온도로 소성된 것인 것을 특징으로 하는 골판지.