KR200251649Y1 - 포대제조용 합지 및 합지포대 - Google Patents

Abstract

본 고안은 포대제조용 합지 및 합지포대에 관한 것이다.

본 고안 합지는 2장의 골심지 사이에 보강수단으로 합성수지사 등을 망사형태로 삽입하고 환경친화적인 수성접착제로 접착하여 제조한 중포대 및 경포대용 합지이다. 본 고안 합지로 제조한 포대는 강도나 기타 물성면에서 크라프트지 포대보다 더 양호한 특성을 지니는바, 파대의 발생이 거의 없고, 시멘트 팩킹시 분진의 발생이 감소되며, 골심지 결합제로 사용된 합성수지의 피막형성으로 인한 방수효과가 탁월하여 장기간 보관하여도 내용물이 변질되지 않는다.

Description

포대제조용 합지 및 합지포대{Combined medium paper for kraft paper bag and the bag thereof}

본 고안은 포대제조용 합지 및 합지포대에 관한 것이다. 특히, 본 고안은 골심지(medium paper)를 이용하여 시멘트, 제당, 제분, 사료 등을 포장할 수 있는 중·경 포장용지대(포대)를 만드는 합지 및 이를 사용하여 제조한 합지포대에 관한 것이다.

예컨대, 시멘트, 제당, 제분, 사료 등 내용물이 중량물인 경우, 중포장대는 크라프트지와 같은 강도가 큰 종이를 3, 4겹 중첩하여 제조하고 있다.

그런데, 근년에 와서 크라프트지의 원료인 펄프가격이 상승함에 따라 원가를 줄이기 위한 노력으로 크라프트지와 크라프트지 사이에 통기공이 뚫린 합성수지 필름을 넣고 열접착시키거나(실용신안등록 실1985-1644호), 또는 크라프트지에 폴리에틸렌 필름을 라미네이팅시킨 합지(실용신안등록 실1996-7485)가 개발된바 있다. 그러나, 이러한 통기공이 있는 합성수지 필름과의 샌드위치 합지포대는 오래 보관할 경우 습기의 침투로 인해 내용물이 변질되는 경우가 있고(실용신안등록 실1985-1644호), 또 통기공이 없으면 유연성이 부족한 합지포대는 그 내부 어딘가에 에어포켓이 존재하게 되어, 이를 옮기고 저장하는 과정중에 낙하충격에 의한 파열(실용신안등록 실1996-7485호)이 일어날 수 있어 실제로는 실용화가 안되고 있는 실정이다. 또, 더 중요한 문제점은 이들은 분리가 어려워서 재활용할 수가 없다는 것이고, 폐기시에도 유독가스가 발생하고 생분해도 어려워서 폐기물 공해를 일으키는 등 많은 문제점을 내포하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선 기술로는 특허등록 특1985-457호 및 공개특허 특1999-73142호를 들 수 있는바, 특1985-457호에서는 크라프트지로 된 포대종이 표면에 산화중합 가능한 인쇄잉크계 결합제를 일정하게 경사지도록 간격을 두고 대상(帶狀)으로 인쇄하듯이 발라서 다른 포대종이와 합지하여 포대제조용 복합지를 제조하고 있고, 특1999-73142호에서는 두장의 크라프트지 사이에 P.E사로 된 망사를 수용성 접착제를 사용하여 경사지게 보강시켜서 된 포대의 제조방법을 공개하고 있다.

그러나, 이들 선 기술 또한 전술한 종래기술의 단점을 개량하였다고는 하나 여전히 장기저장에 따른 내용물의 변질문제와 파대 문제가 뒤따르게 되는데, 특히 시멘트를 포장할 경우는 에어송출방식에 의해 팩킹할 때 에어가 미쳐 빠지지 못하는 고로 에어포켓이 생겨서 중량미달이 되고, 또 포대속에 남아있는 공기가 원인이 되어 변질(시멘트가 굳어진다) 및 파대가 나는 등 여러 가지 문제점이 노출되어 현재의 4플라이 크라프트지 포대를 대체할 수 없다는 문제점이 있다. 또, 합지를 만들어서 2플라이나 3플라이로 하는 가장 주된 이유는 원가절감이 목적인바, 실제로 합지를 만들 때 드는 비용이 고가의 크라프트 원지를 그대로 써야함으로 많은 원가절감이 되는 것도 아니어서, 그리고 품질상으로도 위와 같은 변질문제, 파대문제, 중량미달문제가 뒤따르는 등 해결하기 어려운 단점이 있어서 실용화가 안되고 있는 형편이다.

이에 본 고안자들은 중포장용 포대의 제조원가를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 품질면으로도 현재의 4플라이 크라프트지 포대를 능가할 수 있는 방안을 안출하게 되어 본 고안을 완성하게 되었다.

본 고안의 목적은 투습의 염려가 없어 장기간 보관시에도 내용물의 변질의 우려가 없는 포대제조용 합지 및 이를 사용하여 제조한 중포장용 포대를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 하나의 목적은 제품을 수송, 하역 보관시에도 파손이나 오염의 우려가 없는 포대제조용 합지 및 포대를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 하나의 목적은 시멘트 같은 분말제품을 팩킹할 때에도 중량미달이나 분말휘산 등의 제조공정상의 문제점이 없이 팩킹이 가능한 포대제조용 합지 및 포대를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 하나의 목적은 산업폐기물이나 환경공해 등의 문제없이 재활용이 가능한 포대제조용 합지 및 포대를 제공하는데 있다.

상기의 본 고안 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 당업계 최초로 골판지 박스의 중심지(S-원지)로 밖에 쓸 수 없는 골심지를 개량하여 합지로 제조함으로써 본 고안의 목적을 달성하였다. 근본적으로 골심지는 섬유가 단섬유로 구성되어 있어서 큰 강도(인열강도, 인장강도, 파열강도, 충격강도 등)를 요하는 중포장용 포대 제조용으로는 사용할 수가 없었다. 이제까지 골심지를 사용하여 포대제조용 합지를 제조하거나 골심지를 사용하여 제조한 중포장용 포대의 예는 찾아 볼 수 없다.

도 1은 종래의 4플라이 크라프트지 포대 구조를 보여주는 절개 정면도.

도 2는 본 고안의 일 실시예 합지의 적층구조를 보여주는 단면도.

도 3은 본 고안의 다른 실시예 합지의 적층구조를 보여주는 단면도.

도 4는 본 고안 2플라이 합지포대의 구조를 보여주는 절개정면도.

도 5는 도 4 합지포대의 한쪽면 횡단면도.

도 6은 본 고안 3플라이 합지포대의 구조를 보여주는 절개정면도.

도 7은 도 6 합지포대의 한쪽면의 횡단면도.

도 8은 본 고안 4플라이 합지포대의 구조를 보여주는 절개 정면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 합지포대 20, 21: 합지

2a, 2e: 골심지 2b, 2d: 접착제

2c: 합성수지사 3a: 크라프트지(일반)

3b: B크라프트지

본 고안은 골심지를 사용하여 합지를 제조함을 특징으로 한다. 본 고안 합지는 1장의 골심지에 보강수단으로 환경친화적인 수성접착제(수성코팅제)를 코팅하고 여기에 다른 1장의 골심지를 접착하여 골심지의 강도를 높인, 및/또는 합성수지사 등을 망사형태로 삽입하고 접착하여 강도를 높인 중포대 및 경포대 제조용 합지 및 그것으로 만든 포대이다.

본 고안에 사용되는 접착제는 유성접착제가 아닌 공지의 수성접착제로서 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리비닐알코올(PVA), 아크릴에멀죤 접착제를 사용하였으며, 필요에 따라 물성 개량제인 공지의 유연제, 폴리졸, 전분 등을 첨가 사용하였다.

본 고안에 사용되는 보강사로는 폴리프로필렌사, 폴리에스테르사가 주로 사용되는데 지프라기실이나 종이실도 사용될 수 있다. 보강사의 종사와 횡사의 간격은 5㎜∼30㎜의 간격으로 제품 사용용도에 따라 적합하도록 조정이 가능하며 포대에 대해 종방향과 횡방향으로 또는 경사지게 망사형태로 접착된 형태의 구성을 갖는다.

본 고안의 골심지 합지는 공지의 합지 제조방법에 의해 제조될 수 있는바, 접착제로는 수성아크릴에멀죤 70wt%, EVA 29wt%, 유연제 1wt%로 된 접착제 조성물을 로울러를 사용하여 상지에 도포하고, 망사는 로울러를 타고 이동하는 하지에 놓여져서 서로 결합된 후, 2개의 압착로울러 사이로 통과하면서 접착되거나, 또는 망사 없이 접착제만 상지에 도포하여 결합된다. 다음 이 결합된 합지는 4∼6개의 가열로울러를 통과하면서 건조되어 최종적으로 권취로울러에 감겨지게 된다. 수성접착제의 경우는 건조속도가 느리기 때문에 여러개의 건조로울러가 필요하다.

또한 본 고안에 사용되는 포대의 외지로는 일반 크라프트지가 주로 사용되나 내지의 경우는 B크라프트지, OY크라프트지도 사용될 수 있다.

이하, 본 고안에 따른 합지 및 합지 포대와 관련한 바람직한 실시예를 도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 4플라이 크라프트 포대의 구조를 보여주기 위한 절개 정면도로서, 4장의 크라프트지(3a)를 겹쳐서 제조한 포대의 구조를 보여주고 있고,

도 2와 도3은 본 고안 골심지 합지의 적층구조를 보여주는 단면도로서 도 2는 골심지층(2a)과 접착제층(2b), 합성수지사층(2c), 접착제층(2d), 골심지층(2e)이 차례대로 적층된 합지(20)의 구조를 보여주고 있고, 도 3은 골심지층(2a)과 접착제층(2b), 골심지층(2e)이 차례대로 적층된 합지의 구조를 보여주고 있다.

도 4와 도5는 본 고안의 2플라이 합지포대(10)의 구조를 보여주기 위한 일 실시예로서, 외지는 1장의 크라프트지(3a)로 이루어지고 다른 하나의 내지는 본 고안 합지(20)로 구성되어 있다. 내지인 본 고안 합지(20)는 그 중심에 보강제인 PP사(2c)가 존재하고, 그 양면에 접착제(2b, 2d), 표리 양면에 골심지(2a, 2e)가 적층된 구조로 되어 있다.

도 6과 도 7은 본 고안의 다른 실시예를 보여주는 3플라이 합지포대로서 1장의 크라프트지 외지(3a)와 합지로 된 중간지(20), 1장의 B크라프트지 내지(3b)로 구성되어 있다.

도 8은 본 고안의 또 다른 실시예를 보여주기 위한 4플라이 합지포대로서 1장의 크라프트지 외지(3a)와, 합지로 된 중간지(21) 2장, 1장의 B크라프트지 내지(3b)로 구성되어 있다.

상기 실시예 외에도 여러 가지 중·경포장용 포대의 구조가 있을 수 있는바, 예컨대, 크라프트지+골심지+합지(내지) 구조의 3플라이 합지포대, 크라프트지+골심지+합지+B크라프트지 구조의 4플라이 합지포대 등 용도에 따라 다양하게 만들어 사용할 수 있다.

또한 본 고안 합지로는 포대의 용도에 따라 여러 가지 타잎의 지대로 만들 수가 있는바, 봉제타잎, 호첨타잎, 핀치백(Pinch bag)타잎, 이지오픈(Easy open)타잎, 페이스티드 밸브백(Pasted valve bag) 타잎 등 공지의 형태로 제조할 수 있다.

봉제타잎 구조의 포대를 제조함에 있어, 또 하나의 중요한 인자는 포대의 상하 개구부를 밀폐시키는 재봉부(4) 공정이다. 재봉부(4)는 포대 개구단부에 크립테이프와 휠라코트를 대고 면실로 재봉하여서된 부분을 말한다.

통상 시멘트는 공장에서 7㎏/㎠의 압력으로 공기와 함께 세워진 포대로 들어가 채워지는데, 이때 공기는 재봉부(4)의 바늘땀 구멍을 통해서 새어 나오게된다. 그런데, 바늘땀 구멍이 너무 크거나 매끄러우면 공기와 함께 시멘트 분진이 배출되어 포대표면을 오염시키게되며, 또 저장 중에나 이동 중에 습기가 드나들 수도 있다. 이를 방지하기 위한 조건으로 선 기술인 특1999-73142호에서는 실은 16합사, 27번 바늘을 이용하여 재봉간격 8 - 10㎜의 간격으로 봉제하는 방법을 채택하고 있다. 그러나 근본적으로 크라프트지는 바늘땀 구멍이 매끄럽기 때문에 1플라이 또는 2플라이 지대만으로는 시멘트분진의 방출을 막을 수 있는 방법이 없다. 그래서, 크라프트지 포대는 통상 3∼4플라이 지대가 사용되고 있다. 3∼4플라이 지대를 사용하면 여러 겹으로 되어있어 견고하기도 하지만 바늘땀 구멍이 서로 겹쳐져서 분진의 방출을 막을 수 있기 때문이다.

본 고안 포대의 특이한 효과는 기존의 크라프트지 포대와는 비교할 수 없는 시멘트 분진발생의 감소효과와 더불어 장기간 보관하여도 시멘트가 경화되어 폐기되는 일이 없어 손실을 최대한 줄일 수 있다는데 있다. 즉, 본 고안의 경우는 골심지가 단섬유로 이루어졌고, 어느 정도 두께가 있어서 바늘땀 주위에 필터역할을 할 수 있는 보푸라기가 생기고, 이보푸라기는 공기는 쉽게 통과시키지만 시멘트 가루는 빠져나올 수 없게 하는 필터역할을 한다. 또한, 골심지의 매끄럽지 못한 표면은 공기가 포대 밖으로 배출될 때에 와류현상을 만들므로 시멘트 가루가 밑으로 떨어지는 것을 도와줘서 분진발생을 줄일 수 있다.

본 고안의 경우, 공기가 시멘트 분진 없이 원활히 빠질 수 있도록 하는 봉제방법은, 바늘은 25번 또는 26번 바늘을 사용하고, 바늘땀수는 38∼43개, 면실은 6∼15 합사로 봉제했을 때 가장 바람직한 결과를 얻는다. 상기 조건을 벗어 날 경우는 분진의 발생이 과다하거나 공기가 포대 내에 존재하게 되어 중량미달 및 파대의 원인이 되기도 한다. 특히, 포대 내부에 공기가 남아 있으면, 시멘트가 싸이로에서 나와 포대에 채워질 때의 온도가 70∼80℃는 되므로, 외부와의 온도차가 커서 이로 인한 결로현상이 발생할 수가 있고, 이는 시멘트가 굳어지는 원인이 되기도 한다.

또한, 본 고안의 경우는 포대를 만들 때에 속지는 본 고안 합지로 하고 겉지로는 반드시 크라프트지를 사용하여 제조함으로써 표면에 분진의 접착을 방지하고 인쇄상태를 양호하게 하였다.

이상 상술한 바와 같이, 본 고안 포대제조용 합지는 골판지 용도 외에는 거의 쓸모가 없는 골심지(중심지, S원지)를 이용하여 고가의 포대제조용 크라프트지를 대체할 수 있도록 한 지대용 합지로서 원가면은 물론 폐지의 재활용측면에서도 획기적 고안이라 할 수 있다. 더 나아가, 본 고안 합지로 제조한 포대는 강도나 기타 물성면에서 크라프트지 포대보다 더 양호한 특성을 지니는바, 파대의 발생이 거의 없고, 시멘트 팩킹시 분진의 발생이 감소되며, 방수효과가 탁월하여 장시간 보관하여도 내용물이 변질되지 않는다.

Claims (8)

1. 2장의 골심지를 수성접착제로 접착하여서 된 골심지층, 수성접착제층, 골심지층이 차례대로 적층된 구조의 포대제조용 합지.
2. 제 1항에 있어서, 상기 수성접착제는 에틸렌비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 아크릴에멀죤 접착제 중에서 선택된 하나 또는 2이상의 혼합 접착제임을 특징으로 하는 포대제조용 합지.
3. 제 2항에 있어서, 상기 접착제에는 물성 개량제로서 유연제, 폴리졸, 전분 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 성분을 더 함유함을 특징으로 하는 포대제조용 합지.
4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수성접착제층에는 보강사로 폴리프로필렌사, 폴리에스테르사, 지프라기실 또는 종이실 중에서 선택된 하나를 망사형태로 더 함유하여서 된 골심지층, 수성접착제층, 보강사층, 수성접착제층, 골심지층이 차례대로 적층된 구조임을 특징으로 하는 포대제조용 합지.
5. 중포대용 2∼4 플라이 포대에 있어서, 상기 2∼4 플라이 중 외지와 내지 1∼2 플라이는 크라프트지로 하고 나머지 1∼2 플라이는 골심지 합지로 하되, 상기 골심지 합지는 2장의 골심지를 수성접착제로 접착하여서 된 골심지층, 수성접착제층, 골심지층이 차례대로 적층된 구조의 합지임을 특징으로 하는 합지 포대.
6. 제 5항에 있어서, 상기 골심지 합지는 2장의 골심지 사이에 보강수단으로 합성수지사, 지프라기 또는 종이사 중에서 선택된 하나를 망사형태로 삽입하거나, 또는 삽입하지 않고, 수성접착제로서 에틸렌비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 아크릴에멀죤 접착제 중에서 선택된 하나 또는 2 이상의 접착제로 접착하여서 된 합지임을 특징으로 하는 합지 포대.
7. 제 5항에 있어서, 상기 마감처리 방법은 봉제타잎, 호첨타잎, 핀치백 타잎, 이지오픈 타잎, 페이스티드 밸브백 타잎 중에서 선택된 하나의 방법임을 특징으로 하는 합지 포대.
8. 제 7항에 있어서, 상기 봉제타잎은, 바늘은 25번 또는 26번 바늘을 사용하고, 바늘땀수는 38∼43개, 면실은 6∼15 합사로 봉제함을 특징으로 하는 합지 포대.