KR200419346Y1 - 향기나는 필름포장재 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폴리프로필렌, 2축연신 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 염화비닐, 나일론, 레진에 산화방지제, 대전방지제 및 향을 첨가하여 필름 포장재를 제조하는 방법과 스크류, 브레이커 플레이트, 압출 다이, 가이드롤, 및 닙로울로 구성되는 필름 포장재 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것으로, 이와 같은 필름 포장재는 대전방지제 및 산화방지제를 포함하고 있어, 먼지 등에 의해 필름 표면이 더럽혀지거나, 자연 산화에 의해 필름 포장재의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있어, 향을 발산하는 필름 포장재는 먼지 등에 의한 오염이 적고, 산화를 방지하여 수명을 연장하는 효과를 갖고, 그 외에 항균, 습기방지제와 방청제를 첨가함으로써 습기방지는 물론 포장에 의한 녹 방지 효과를 가짐으로써, 포장용 랩, 라미네이팅 필름, 플라스틱 쉬트(sheet), 지퍼 백(bag), 에어 백(bag), 플라스틱 실, 발포 폼으로 사용하거나, 또는 제품포장용으로 사용하여, 제품의 구매욕구 충족은 물론 소비자의 신뢰성을 확보하여 기업 이미지를 상승시키는 효과를 갖는다.

향기, 필름, 포장재, 폴리프로필렌, 2축연신 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레 프탈레이트, 염화비닐, 나일론, 레진

Description

향기나는 필름포장재 제조 장치{FRAGRANT FILM}

제 1도는 향기나는 필름 포장재의 제조장치를 도시한 개략도.

제 2도는 본 고안에 따른 롤러의 가열장치를 도시한 개략도.

제 3도는 본 고안에 따른 향기나는 필름 포장재 제조방법의 순서도.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

11: 가이드 롤 12: 고무 롤 13: 스테인레스 롤

14: 장력조절 롤 15: 재가열장치 21: 스크린 팩

22: 히터 23: 브레이커 플레이트 24: 에어 링

25: 결빙선 100:필름

본 고안은 폴리프로필렌, 2축연신 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 염화비닐, 나일론, 레진에 산화방지제, 대전방지제 및 향을 첨가하여 필름 포장재를 제조하는 방법과 스크류, 브레이커 플레이트, 압출 다이, 가이드롤, 및 닙로울로 구성되는 필름 포장재 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것으로, 이와 같은 필름 포장재는 대전방지제 및 산화방지제를 포함하고 있어, 먼지 등에 의해 필름 표면이 더럽혀지거나, 자연 산화에 의해 필름 포장재의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있어, 향을 발산하는 필름 포장재는 먼지 등에 의한 오염이 적고, 산화를 방지하여 수명을 연장하는 효과를 갖고, 그 외에 항균, 습기방지제와 방청제를 첨가함으로써 습기방지는 물론 포장에 의한 녹 방지 효과를 가짐으로써, 포장용 랩, 라미네이팅 필름, 플라스틱 쉬트(sheet), 지퍼 백(bag), 에어 백(bag), 플라스틱 실로 사용하거나, 또는 제품포장용으로 사용하여, 제품의 구매욕구 충족은 물론 소비자의 신뢰성을 확보하여 기업 이미지를 상승시키는 효과를 갖는다.

수지를 이용한 필름은 다양한 용도로 사용되는 것으로, 특히 폴리에틸렌 필름은 투명, 혹은 반 투명상의 필름으로서 일반적인 포장용 자재로 사용되었을 뿐, 여기에 별다른 기능을 부여하지는 못했다. 이는 폴리에틸렌 자체가 화학적으로 불활성이고 다른 물질과의 상용성, 특히 극성물질과의 상용성이 좋지 못했기 때문이다. 이런 재질 상의 특징 이외에도, 기능성을 부여하기 위한 가공 상의 어려움으로 비교적 단순한 재질의 포장재만이 이용되어 왔다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 통상적으로 시중에서 유통 또는 산업체에서 제품포장용도로 쓰고 있는 포장용 폴리에틸렌필름에 향기가 나도록 기능성을 부여함으로써 각 제품의 구매욕구 촉진은 물론 제품 및 기업의 이미지를 좋게 하는 큰 효과가 있는 기능성 포장재를 개시하고 있으나, 이와 같은 포장재는 향기를 발산하여 구매욕구를 자극하면서도 정전기 등이 필름의 표면에서 발생하여 먼지 등 오염물질에 의해 표면이 지저분해지고, 산화방지기능이 떨어지므로 산화가 잘 이루어져 제품으로서의 가치를 떨어뜨린다는 문제점을 갖고 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 고안에서는 물성과 향기를 발산하는 기능을 유지하면서 대전방지, 산화방지, 항균, 습기방지, 방청의 기능을 개선하여 포장재의 표면이 먼지에 의해 오염되는 것을 방지하여 포장재로서의 가치를 훼손시키지않으면서 산화를 방지하여 포장재로서의 가치를 증가시키는 향기나는 포장재 제조 장치 및 방법을 제공을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하고자, 본 고안에서는

향, 대전방지제, 산화방지제를 첨가한 펠레트형 수지를 가소화하여 브레이커 플레이트 내부로 이송하는 분당회전수(RPM)가 45 ~ 180으로 회전하는 스크류;와,

상기 스크류와 연속되고, 그 일측에 히이터가 구비되어 상기 팔레트형 수지를 용융하는 브레이커 플레이트;와,

그 브레이커 플레이트에 연속설치되고, 일측 저부에 형성된 블로우부로 50 ~ 70m/m의 속도로 에어압력으로 0.8 ~ 2.3mm의 다이갭을 통과한 수지가 버블이 형성되도록 하는 압출다이;와

그 압출다이 상부로 버블이 형성된 수지를 압착하는 가이드롤;과 그 가이드 롤 상측에 마련되어 수지를 봉합토록 설치되는 닙 로울;로 구성된 것을 특징으로 하는 향기나는 필름포장재의 제조장치 및 이와 같은 제조장치를 이용하여,

수지 99.00 ~ 99.79중량%에 대전방지제 0.01 ~ 0.2중량%, 산화방지제 0.1 ~ 0.2중량%, 향 0.1 ~ 10중량%로 첨가한 후 블렌딩하여 분당회전수(RPM)가 45 ~ 180으로 회전하는 스크류를 통해 가소화시키는 단계;

그 스크류를 통해 이송되는 수지를 브레이커 플레이트의 외면에 설치된 히이터를 통해 150 ~ 260℃의 온도로 가열 용융시키는 단계;

용융된 수지를 0.8 ~ 2.3mm로 형성한 압출다이로 이송되는 용융수지를 압출다이 하단에 위치한 블로우부의 에어에 의해 압출다이 갭(gap)을 통해 50 ~ 70m/m의 속도로 압출시키는 단계;

압출다이를 통과한 용융수지를 버블상태로 냉각하여 가이드롤에 안내되고, 상기 가이드롤 상측에 위치한 닙 로울을 통해 압착 봉합하여 유압 프레싱용 필름을 인출하는 단계;

그 닙 로울을 통해 압착 봉합되어 인출되는 유압 프레싱용 필름을 권취하는 단계;를 거쳐 이루어지는 향기나는 필름 포장재의 제조방법을 그 주요 구성으로 합니다.

이하, 상기한 구성을 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.

상기 수지는 폴리프로필렌, 2축연신 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이 트, 염화비닐, 나일론, 레진 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 것으로, 상기 레진(resin)은 화학적으로 합성한 수지가 아니고 천연으로 산출되는 수지 일반을 일컫는 것으로, 발삼수지, 고무수지 등을 사용한다.

특히 폴리에틸렌의 경우에는 원료 저밀도폴리에틸렌 수지 또는 고밀도폴리에틸렌 수지에 상기 대전방지제, 산화방지제, 향을 첨가하여 마스터배치(masterbatch)를 제조하고, 상기 마스터배치와 폴리에틸렌, 즉, LDPE(저밀도폴리에틸렌) 1~99%, LLDPE(선형저밀도 폴리에틸렌) 1~99% 혼합되는 수지 혼합물을 이용하여 통상의 필름 제조방법, 즉, 블로우 몰딩, 압출, 사출, 발포폼, 에어백 등의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하고, 상기 폴리에틸렌의 경우 필름제조시 수지의 혼합비와 수지의 분자량 선택이 필름의 물성을 좌우하는 것으로, 저밀도 폴리에틸렌는 수평균분자량(Mn)8000∼18000이고, 중량평균분자량이 110000∼180000인 것을 선택하여 사용하고, 선형저밀도폴리에틸렌은 수평균분자량(Mn)21000∼ 51000이고, 중량평균분자량이 110000∼180000이며, 또한, 저밀도폴리에틸렌 1~99%와 선형저밀도폴리에틸렌 1~99%를 혼합 사용함으로서 연신율이 좋고, 인장강도가 강하여 스크래치 현상을 방지할 수 있다.

향기나는 필름 포장재는 플라스틱 필름으로 이루어진 것으로 일반적으로 대전하기 쉬워 대전에 의한 먼지 등의 오염물이 표면에 부착이 빈번하게 이루어져 포장재로 사용하는 경우 먼지 등에 의해 오염되므로써, 포장재서의 깨끗한 이미지를 훼손할 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 대전방지제를 일정량 투입함으로 써 문제를 크게 개선할 수 있는 것으로, 이와 같은 대전방지제로는 제4급 암모늄염형, 제4급 암모늄 수지형, 알킬아민설페이트, 글리세린 모노스테아레이트, 폴리 옥시에틸렌알킬아민 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 이루어지는 것으로 전체중량에 대해 0.01 ~ 0.2중량%를 첨가하여 사용한다. 0.01중량%이하로 사용하는 경우에는 대전방지기능이 떨어져 먼지 등이 쉽게 달라붙게 되는 문제점이 발생하고, 0.2중량%이상으로 사용하는 경우에는 대전방지의 효과가 미미하여 비경제적이서, 전체중량에 대해 0.01 ~ 0.2중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 산화방지제는 고분자물질 등에 생기기 쉬운 산소의 작용에 의한 자동산화를 방지하기 위해 첨가하는 물질로써, 부틸히드록시아니졸(BHA), 에르솔빈산, 에르솔빈산나트륨, 부틸히드록시톨루엔, 부틸화된 히드록시아니솔, 옥토데실 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신나메이트 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 이루어지는 것으로 전체중량에 대해 0.1 ~ 0.2중량%로 첨가하여 사용한다. 0.1중량%이하로 사용할 경우에는 산화방지효과가 떨어지는 문제점을 갖고, 0.2중량%이상으로 사용할 경우에는 필름의 물성을 저하시킬 수 있으므로, 전체중량에 대해 0.1 ~ 0.2중량%로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 향으로는 사과향, 살구향, 알로에향, 율무향, 칡향, 아세로라향, 녹용향, 아몬드, 흑조향, 버터향, 버터스카치향, 비스켓향, 바나나향, 블루베리, 보리향, 브랜디향, 크림향, 꼬냑향, 연유향, 쵸코렛트, 계피향, 코코넛향, 카라멜향, 커스타드향, 오징어향, 모과향, 사이다향, 콜라향, 치즈향, 크림치즈향, 커피향, 체리향, 유자향, 크랜배리소다향, 크랜베리향, 크림소다향, 옥수수향, 칵테일향, 카카오향, 드링크향, 유칼립터스향, 엘더베리향, 생크림향, 상엽향, 무화과향, 발효밀크향, 수정과향, 찹쌀향, 포도향, 녹차향, 인삼향, 석류향, 구아바향, 구즈베리향, 허브향, 꿀향, 헤이즐넛향, 대추향, 키위향, 리치향, 감초향, 레몬향, 라임향, 밀크향, 밤향, 혼합과일향, 메론향, 단풍향, 망고향, 참외향, 밀크버터향, 밀크크림향, 쑥향, 익모초향, 오디향, 망고스틴향, 넛향, 오렌지향, 우롱차향, 오미자향, 배향, 들깨향, 감자향, 박하향, 호박향, 팝콘향, 자도향, 피넛향, 피자향, 솔향, 파인애플향, 감향, 피스타치오향, 복숭아향, 파파야향, 패션후르츠향, 피나콜라다향, 펀치향, 잣향, 마르멜로향, 홍삼향, 팥향, 쌀향, 장미향, 로즈베리향, 건포도향, 럼향, 홍차향, 소다향, 스파이스향, 소프트크림향, 참기름향, 고구마향, 설탕향, 누룽지향, 소프트베이커리향, 반숙계란향, 스위티향, 딸기향, 쌍화탕향, 스파이스오일향, 스피아민트향, 토닉향, 열대과일향, 토마토향, 감귤향, 튜티-후르티향, 매실향, 바닐라향, 화이트크라우디파우다, 호도향, 수박향, 위스키향, 머루향, 동치미향, 요구르트향 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합을 사용한다.

이상에서와 같은 성분 외에 항균, 습기방지 및 방청효과를 얻기 위해, 항균성은 입자 크기가 0.01 내지 20 ㎛ 범위인 은 나노입자를 사용하고, 습기방지는 염화칼슘 또는 실리카겔을 사용하며, 방청효과는 디사이클로헥실 암모늄 니트라이트(dicyclohexyl ammonium nitrite)를 사용하여 얻을 수 있다. 이와 같은 항균제, 습기방지제, 방청제는 수지, 대전방지제, 산화방지제 및 향으로 이루어진 전체중량에 대해 0.1 ~ 0.5% 범위로 미량 첨가하여 사용한다.

상기 스크류의 회전수(RPM)는 분당 45 ~ 180RPM의 속도로 회전시켜, 스크류를 통해 이송되는 수지의 이송량이 너무 적거나, 또는 너무 많지 않고 항상 일정량이 공급될 수 있도록 하고, 브레이커 플레이트내부로 이송되는 수지는, 상기 브레이커 블레이트의 외부에 설치되는 히이터에 의해 150 ~ 260℃의 온도로 가열되어 용융시키게 되며, 이때 히이터의 가열온도가 150℃ 미만에서는 상기 수지의 용융이 어렵게 되고, 260℃이상에서는 수지가 지나치게 가열되어 거품 등의 발생에 의해 오히려 작업성이 떨어지는 단점이 발생되어 150 ~ 260℃의 온도로 가열용융시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 용융된 수지는 브레이커 플레이트의 일측에 마련된 압출다이로 이송된 후, 상기 압출다이의 하방에 위치한 블로우부의 에어에 의해 50~70m/m의 속도로 압출시키게 되며, 이때 상기 압출다이의 갭(gap)은 0.8 ~ 2.3mm로 형성하여 다이갭을 통과한 수지가 버블이 형성될 수 있도록 하는 것으로, 그 압출다이의 갭이 0.8mm 이하일 경우에는, 다이갭이 너무 적게되어 다이에 압력이 과다하게 발생되어 생산성이 떨어지고, 2.3mm이상일 경우에는 다이갭이 너무 넓게 되어 압출량이 과다함에 따라 버블 냉각의 불완전이 발생하게 되는 문제점이 발생됨으로, 압출다이의 갭(gap)은 0.8 ~ 2.3mm로 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 압출다이를 통과하여 버블상태로 이송된 수지는 자연냉각에 의해 냉각되면서 가이드 롤에 안내되면서 압축되고, 상기 가이드롤 상측에 위치한 스테 레인레스 스틸로 구성되는 닙 로울에 의해 압착 봉합되어 필름상태로 인출된다. 따라서, 상기와 같이 닙 로울을 거친 필름은 코로나 처리 후, 장력 조정롤 및 권롤을 통해 권취된다.

이와 같은 생성된 필름은 포장용 랩, 플라스틱 쉬트(sheet), 지퍼 백(bag), 에어 백(bag), 플라스틱 실, 발포 폼, 제품포장용은 물론, 각종 인쇄물의 표면에 필름을 입혀 코팅처리함으로써 미려한 광택을 나게 하고 수명을 길게 하는 라미네이팅 필름으로 사용하게 된다.

이하, 상기한 향기나는 필름 포장재 제조장치를 도면을 통해 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

이에 앞서 도면을 간략히 살펴보면, 도 1은 향기나는 필름 포장재의 제조장치를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 고안에 따른 롤러의 가열장치를 도시한 개략도이고, 도 3은 본 고안에 따른 향기나는 필름 포장재 제조방법의 순서도이다.

마스터배치와 혼합된 펠레트형 수지혼합물은 스크류(10)를 통해 가소화되어 이송된후, 그 스크류의 일측에 구비되어 있는 브레이커 플레이트(23) 내로 이송되어 용융 되고,

브레이커 플레이트(23) 내부로 이송된 수지는 그 브레이커 블레이트의 외부에 설치되는 히이터(22)에 의해 가열 용융되며,

용융된 수지는 브레이커 플레이트(23)의 일측에 구비된 압출다이(도면 미표기)로 이송된 후, 상기 압출다이의 하단에 위치한 블로우부의 에어에 의해 50 ~ 70m/m의 속도로 압출시키게 되며, 이때 상기 압출다이의 갭(gap)은 0.8 ~ 2.3mm로 형성하여 다이갭을 통과한 수지가 버블이 형성 되도록 한다.

이와 같이 압출다이를 통과하여 버블 상태인 수지는 자연냉각에 의해 냉각되면서 가이드롤(11)에 의해 안내되면서 압축되고, 상기 가이드롤(11) 상측에 위치한 고무 롤(12)과 스테레인레스 롤(13)에 의해 압착 봉합되어 필름상태로 인출되고,

이와 같이 인출된 필름은 코로나 처리를 거친 후 장력조절 롤(14) 및 권 롤을 통해 권취된다.

상기 고무 롤(12)와 스테인레스 롤(13)에 의해 압착 봉합되어 인출된 필름은 갑작스런 냉각으로 인해 필름 표면의 평활도가 떨어질 수 있다. 이와 같은 단점을 보완하여 필름 표면의 평활도를 높이기 위해 재가열을 하게 되는데, 도 2에 도시된 바와 같이 고무 롤(12)와 스테인레스 롤(13)에 의해 인출된 필름을 재가열장치(15)로 롤러를 가열하여 간접적으로 필름(100)에 열을 가하여 평활도가 떨어진 필름의 평활도를 높여 보다 질이 좋은 필름의 제공효과를 갖게 된다.

이하 상기한 향기나는 필름 포장재의 제조방법을 실시 예를 통해 그 구체적 살펴보도록 한다.

실시 예 1

2축연신 폴리프로필렌 99.79중량%에 글리세린 모노스테아레이트 0.01중량%, 부틸히드록시아니졸(BHA) 0.1중량%, 콜라향 0.1중량%로 첨가한 후 블렌딩하여 분당회전수(RPM)가 45로 회전하는 스크류를 통해 가소화시키고, 가소화 된 수지를 스크 류를 통해 브레이커 플레이트의 외면에 설치된 히이터를 통해 150℃의 온도로 가열 용융시키고, 용융된 수지를 0.8mm로 형성한 압출다이로 이송되는 용융수지를 압출다이 하단에 위치한 블로우부의 에어에 의해 압출다이 갭(gap)을 통해 50 m/m의 속도로 압출시키고, 압출다이를 통과한 용융수지를 버블상태로 냉각하여 가이드롤에 안내되고, 상기 가이드롤 상측에 위치한 닙 로울을 통해 압착 봉합하여 유압 프레싱용 필름을 인출하고, 그 닙 로울을 통해 압착 봉합되어 인출되는 유압 프레싱용 필름을 권취하여 제조한다.

실시 예 2

수지 99중량%에 알킬아민설페이트 0.2중량%, 에르솔빈산나트륨 0.2중량%, 향 0.6중량%로 첨가한 후 블렌딩하여 분당회전수(RPM)가 180으로 회전하는 스크류를 통해 가소화시키고, 그 스크류를 통해 이송되는 수지를 브레이커 플레이트의 외면에 설치된 히이터를 통해 260℃의 온도로 가열 용융시키고, 용융된 수지를 2.3mm로 형성한 압출다이로 이송되는 용융수지를 압출다이 하단에 위치한 블로우부의 에어에 의해 압출다이 갭(gap)을 통해 70m/m의 속도로 압출시키고, 압출다이를 통과한 용융수지를 버블상태로 냉각하여 가이드롤에 안내되고, 상기 가이드롤 상측에 위치한 닙 로울을 통해 압착 봉합하여 유압 프레싱용 필름을 인출하고, 그 닙 로울을 통해 압착 봉합되어 인출되는 유압 프레싱용 필름을 권취하여 필름포장재가 완성된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 향기나는 필름 포장재는 산화방지제, 대전방지제 및 향을 첨가하여 제조함으로써, 플라스틱 필름에서 발생되는 전기적 성질에 의해 먼지 등 오염물질의 필름의 표면에 부착되어 필름의 가치를 떨어뜨리는 단점을 해결할 수 있고, 또한 자연 산화되는 것을 방지함으로써, 향이 발산되는 필름 포장재로 포장된 제품은 소비자의 후각을 자극하고 시각적으로 깨끗한 이미지를 부여함으로써 제품의 가치를 상승시키는 효과를 갖게 된다. 이와 같은 효과의 상승은 구매자의 구매로 이어지며, 더 나아가 기업의 이미지를 높여 줌으로써, 매우 그 가치가 높다고 할 수 있다.

Claims (1)

1. 향, 대전방지제, 산화방지제를 첨가한 펠레트형 수지를 가소화하여 브레이커 플레이트(23) 내부로 이송하는 분당회전수(RPM)가 45 ~ 180으로 회전하는 스크류(10);와,

   상기 스크류(10)와 연속되고, 그 일측에 히이터가 구비되어 상기 팔레트형 수지를 용융하는 브레이커 플레이트(23);와,

   그 브레이커 플레이트(23)에 연속설치되고, 일측 저부에 형성된 블로우부로 50 ~ 70m/m의 속도로 에어압력으로 0.8 ~ 2.3mm의 다이갭을 통과한 수지가 버블이 형성되도록 하는 압출다이와 그 압출다이 상부로 버블이 형성된 수지를 압착하는 가이드롤(11);과,

   그 가이드롤(11) 상측에 마련되어 수지를 봉합토록 설치되는 고무 롤(12) 및 스테인레스 롤(13);과,

   그 고무 롤(12)와 스테인레스 롤(13)에 의해 인출된 필름의 평활도를 높이기 위해 재가열하기 위한 재가열장치(15);로 구성된 것을 특징으로 하는 향기나는 필름포장재의 제조장치.

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