KR20060091315A - 사각 바닥면 복합자루 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 끝 부분이 사각형인 복합자루에 관한 것이다. 본 발명의 첫번째 특징은 바닥면이 사각형인 자루를 제공하는데 있다. 이 자루는 본체와 커버시트를 포함한다. 본체의 한쪽 끝을 접어 사각형태로 만들되, 자동폐쇄 밸브를 달고, 그 재료는 단축배향 테이프 직물을 포함해, 면, 황마, 대마, 나일론 및 폴리에스테르로 된 직물중에서 선택한다. 커버시트는 본체를 접은 끝부분에 부착되고, 그 재료는 단축배향 테이프 직물을 포함해, 면, 황마, 대마, 나일론, 폴리에스테르로 된 직물과 부직포, 종이, 필름 및 호일중에서 선택된다. 자루의 본체나 커버시트를 단축배향 테이프 직물로 만들도록 재료를 선택한다.
Description
본 발명은 벌크물질을 포장하기 위한 복합자루에 관한 것으로, 구체적으로는 끝 부분이 사각형인 복합자루에 관한 것이다.
자루는 일반적으로 벌크물질을 저장하거나 운반할 때 사용되고 어느 곳에서든 그 용량은 10kg 이상 1000kg 이하이다. 이런 자루는 베개모양이나 사각형 등 여러 형상을 가질 수 있다. 베개형 자루는 바닥을 봉합하여 만들어진다. 사각형 자루는 바닥을 블록 형태로 접어서 접착하여 만들어진다. 당업자라면 알 수 있겠지만, 사각형은 물건의 표면을 최적으로 사용하는 형상으로서, 벽돌 형상이기 때문에 쌓아두기가 쉽고 부피의 활용도도 높다. 사각형 자루의 변형으로는 한쪽은 베개형상이고 다른쪽은 사각형인 준사각형이 있다.
바닥면이 사각형인 자루나 가방에 관한 문헌은 아주 많은데, 그중 특허를 소개하면 다음과 같다:
Symons의 미국특허 3,195,801은 열밀봉성 열가소성 물질로 이루어진 자루를 소개한다. 이 물질을 접어 끝이 트인 기다란 사각형 튜브를 형성한다. 직사각형 바닥면의 4변중 2변 이상을 측벽에 열밀봉한다. 같은 재료로 이루어진 별도의 직사각형 커버시트를 직사각형에 겹쳐대 밀봉된 바닥면을 만든다. 자루의 한쪽 모서리에 는 밸브를 설치할 수도 있다. 밸브는 과립이나 분말 물질을 자루에 채우는데 사용된다. Symons가 소개한 자루는 바닥이 사각형인 자루의 일종인데, 대부분의 이런 자루는 양쪽 끝을 접어서 막은 것이다. 막힌 단부를 커버시트로 밀봉한다. 이 특허에서는 적은 물질로 자루를 만드는 수단을 소개하고 있지만, 간단한 열밀봉으로는 구조적으로 견고하지 못한 것이 일반적이다. 속이 꽉찬 자루를 회전시키면서 밀봉단부가 하중을 견디고 있을 때, 양쪽 직물의 열밀봉 구간이 모든 하중을 견뎌야만 하는데, 이는 밀봉부 자체에 큰 압력을 가하게 된다. 그 결과, 끝 부분을 접지 않는 방법을 취하고, 이렇게 되면 끝 부분이 약해짐은 물론 견고성도 없게 된다.
Goodwin의 미국특허 3,397,622는 폴리에틸렌과 같은 유연한 열밀봉성 시트형 플라스틱 물질로 된 자루를 소개하고 있다. 봉지의 위아래 밀폐부에는, 동일한 플라스틱 물질(폴리에틸렌)로 된 직사각형 커버가 부착된다. 열밀봉성 억제제로 된 끈을 이들 커버의 가장자리에 매달아 자루 밀봉부에 부착할 수 있다. 자루의 상단 밀봉부에도 내용물을 채우기 위한 밸브덮개가 있다. 상하단 측면덮개들을 접고 이들이 겹치는 부분을 열밀봉하여 자루를 완성한다. 폴리에틸렌은 일반적으로 배향직물에 사용되지 않으므로 무거운 하중에 필요한 강도를 제공하지 못하는 것이 일반적이다.
Kappelhoff의 미국특허 3,448,666은 폴리올레핀 등의 열가소성 물질로 된 튜브형의 자루에 대해 소개하고 있다. 튜브의 양쪽 트인 단부를 접착제 코팅으로 전처리하는데, 이런 코팅은 건조한 상태에 효과적이다. 튜브의 끝 부분을 처리한 뒤 접는선을 따라 접되 모서리 부분은 접지 않은채로 두어 아래위 끝단을 개방상태로 둔다. 상하 끝단을 닫으려면, 양측 덮개들을 중앙부를 향해 접은 다음 접착코팅면을 이용해 접착한다. 아랫단에는 커버시트를 다는데, 커버시트 역시 접착층으로 전처리한다. 접착제를 사용하면 자루의 용도가 제한된다. 전술한 바와 같이, 접착제를 녹이는 온도를 갖는 물건들을 자루에 담는 경우가 많은데, 이 경우 접착제가 녹아버리곤 한다. 그 결과, 접착제 때문에 자루를 사용하지 못하는 경우가 있는데, 특히 내용물이 고온일 경우 그렇다.
Cooper의 미국특허 3,660,150은 코팅된 직물과 그 생산방법에 대해 소개하고 있다. 이 특허에서는 직물층과 연속 열가소성 코팅층을 입힌 웨브와, 이 물질을 자루에 사용하는 것에 대해 소개하고 있다. 이 특허는 실제로는 코팅된 직물에 관한 것이고 자루 자체의 구성에 관련된 것은 아니다.
McTaggart의 미국특허 3,736,219는 코팅되지 않은 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름에 강력하고 유연한 내열성 밀봉을 하는 장치에 대해 소개하고 있다. 이런 밀봉은 먼저 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 2개 겹쳐놓은 다음 이 부분을 절단하여 가장자리를 일치시켜서 이루어진다. 이어서 이들 필름을 히트싱크에 통과시켜, 2개 필름의 가장자리를 융합해 열밀봉을 한다. 끝으로, 열밀봉된 필름을 냉각부에 통과시킨다. 이 단계에서, 열밀봉된 필름을 두루말거나 또는 접은다음 절단하고 밀착하여 튜브를 형성한다. 이 특허에서는 배향된 폴리에틸렌 필름의 밀봉에 대해 소개하고 있지만, 무거운 물건을 담는데 사용되는 자루에는 밀봉된 필름을 사용할 수 없는데, 이는 배향된 필름의 강도가 부족하기 때문이다.
Schmidt의 미국특허 4,270,677은 바닥면을 열고닫을 수 있는 자루에 대해 소 개하고 있다. 이 자루의 바닥면은 정사각형이고 양쪽에 덮개가 달려있다. 이들 측면 덮개를 바닥면을 향해 덮으면, 그 사이가 약간 떨어져 채널을 형성한다. 이 채널이 내부 잠금기구로서, 바닥의 커버시트에 폐쇄잠금기구를 설치하여 사용할 수 있다. 그 결과 바닥면 폐쇄잠금기구는 양측 덮개에 의한 간격을 연결하게 된다. 바닥면 커버시트는 접착제로 부착된다. 자루를 열려면, 바닥면 거의 중앙에 있는 구멍 안으로 잠금기구를 밀어넣는다. 이 지점에서, 커버시트와 내부 잠금기구 양쪽에도 동일한 구멍을 만들고, 이곳을 통해 내용물을 배출한다. 구멍을 막으려면, 폐쇄잠금기구를 당겨 구멍에서 나오게 한다. 마찬가지로, 접착제를 사용하기 때문에 자루를 사용하는데 제한이 있다.
Achelpohl의 미국특허 4,235,366은 코팅되고 직조된 테이프 튜브로 만들어진 플라스틱 자루를 소개하고 있다. 튜브를 열면 2개의 삼각형 덮개에 의해 정사각형 바닥면이 형성된다. 모서리의 덮개 가장자리에는 용접봉합법으로 내부 폐쇄부재가 용접된다. 2개의 측면 덮개를 한번에 하나씩 접으면 바닥면이 닫힌다. 첫번째 측면덮개는 튜브 바닥면을 향해 접고, 이어서 안쪽면에 접착제가 발라진 바닥면 커버시트를 바닥면 위로 접는다. 끝으로, 커버시트 위로 두번째 측면덮개를 덮고 손으로 두드리거나 접착제를 발라 고정한다. 용접봉합부는 측면덮개의 끝부분 가까이 있다. 이 특허의 자루는 자루와 커버시트를 형성하는데 있어서 코팅된 인발 플라스틱 테이프를 사용하는 것에 관련된 것이다.
Schmidt의 미국특허 4,284,229는 플라스틱 물질이나 플라스틱 테이프 직물로 튜브구간을 형성하고 바닥을 개폐할 수 있는 자루에 대해 소개한다. 튜브구간의 측 면덮개들을 접어서 붙이면 바닥면이 닫힌다. 바닥면의 커버시트도 플라스틱이나 플라스틱 테이프 직물로 만들어지고 바닥면의 플라스틱 필름에 적층되거나 접착된다. 커버시트 중앙에 슬릿을 마련해 자루를 별도의 측면튜브에 연결한다. 이를 위해서, 측면튜브의 끝 부분을 슬릿에 끼워 바닥면 안쪽면까지 넣는다. 측면튜브를 용접봉합법으로 커버시트에 연결한다. 측면튜브의 목적은 자루의 내용물을 일부나 전부 비우는 수단을 제공하는데 있다. 또, 이 특허에서는 자루를 채우거나 비우도록 자루를 개폐하는데 플라스틱 필름으로 된 내부자루를 사용하고 있다. 그러나, 이 특허도 코팅된 인발 플라스틱 테이프를 사용해 자루와 커버시트를 형성하는 것에 관한 것이다.
Achelpohl의 미국특허 3,979,049는 바닥이 닫힌 자루를 소개한다. 아래 끝부분은 2개의 측면 덮개, 한개의 정사각형 바닥부, 2개의 삼각형 모서리 덮개로 이루어진다. 아래 끝부분을 완전히 닫으려면, 모서리 덮개에 뜨거운 용융물질을 띠 형태로 먼저 바른다. 이어서, 정사각형 바닥부 위로 2개의 측면덮개를 접는다. 마지막으로, 가장자리에 뜨거운 용융물이 발라진 커버시트를 접혀진 덮개에 접착고정한다. 커버시트의 뜨거운 용융물 띠를 덮개의 띠와 일치시켜서 이런 닫힘이 완성되는데, 이때 코팅의 노출부가 접촉한다. 전술한 바와 같이, 접착제를 사용하므로 내용물이 고온일 경우 강도가 불충분하다. 또, 커버시트와 자루 본체에 모두 테이프계 직물을 사용한다.
이와 같이, 단축배향 인발테이프 직물과 천연직물을 코팅하여 강력하고 불투과성인 물질을 생산하는 것은 당 분야에 잘 알려져 있다. 이런 물질을 코팅하는 기 술이 Stead의 캐나다특허 1,133,369에 소개되었다. 여기서는 면, 울, 유리, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아크릴레이트의 섬유들을 접거나 직조한 것 또는 이런 섬유를 2가지 이상 혼합한 것의 코팅을 소개한다. Cambrelle와 같은 혼합천은 이 특허에서 소개한 공정에 적합하다. 공정중에서, 미충전 폴리프로필렌 웨브를 충전 폴리프로필렌 복합물과 혼합천 사이에 배치한다. 이때문에, 충전된 폴리프로필렌의 열로 인해 시트와 웨브 사이의 경계면은 중요하지 않게 된다. 그 결과, 냉각할 때 코팅면이 형성된다.
전술한 바 있지만, 대부분의 자루는 단축인발 테이프로 이루어진 플라스틱 직물로 제작된다. 이런 테이프는 대개 폴리프로필렌 테이프이다. 인발테이프는 인발과정으로 인한 분자결합 방향 때문에 일방향으로는 높은 강도를 갖는다. 이런 테이프의 스레드를 씨실과 날실로 직조하여 직물을 만든다. 이 직물은 큰 무게를 견딜 수 있는 강도를 가지며 씨실과 날실을 직각으로 직조하므로 2 방향으로 안정성을 갖는다. 자루의 내용물이 새는 것을 막으려면, 대개 폴리에틸렌으로 직물을 코팅한다. 사각형 바닥면에 자루와 같은 재질의 커버시트를 사용하고, 이 커버시트를 열접착하여 기계적 강도와 내구성을 부여한다.
커버시트는 바닥면을 접은 부분이 선적중에 풀리지 않도록 하여 자루의 끝 부분의 강도를 보강하는데 사용된다. 커버시트가 강도를 보강하는 동시에 경제성을 갖도록 커버시트를 접착해야만 한다. 커버시트를 접착하는데 있어 필수적으로 접착제를 사용하지만, 접착제를 녹이는 온도에서 세멘트 등의 고온 내용물을 자루에 넣는 경우가 많아 커버시트의 결합력을 약화시킴이 밝혀졌다. 결과적으로, 커버시트 를 접착하는 것은 바람직하지 않으며, 테이프 직물의 커버시트를 가열결합하는 것을 채택하게 되었다. 이 온도범위에서 녹지 않는 접착제는 너무 비싸서 경제성이 없다.
Starlinger Huemer의 미국특허 5,945,995는 단축배향 인발테이프 직물로 바닥면이 사각형인 자루를 만들고 같은 재료의 커버시트를 자루 본체에 결합한 것에 대해 소개하고 있다. 자루 본체와 커버시트의 가열압착을 조절하여 코팅공정중에 가하는 열로 인한 혼란을 최소화하기는 하지만, 비슷한 기술을 합성 타르폴린(tarpaulin)과 같은 테이프 직물에도 사용한다.
자루의 재료와 같거나 비슷한 코팅된 테이프 직물로 된 커버시트를 가열압착과정을 통해 자루에 융착시킨다. 가열과정중에, 자루와 커버시트의 폴리에틸렌 코팅이 녹아서 결합한다. 또, 직물중의 약간의 폴리에틸렌이 표면으로 나와 자루와 커버시트를 더 단단히 결합한다. 이런 가열압축과정을 신중히 하여 폴리에틸렌의 용융점 이상 폴리프로필렌의 용융점 이하의 온도로 한다. 이 경우, 자루와 커버시트에 구멍이 생기는 것을 방지한다.
불행히도, 플라스틱 직물테이프는 구멍을 만드는 것과 관련 없는 방식으로 가열되기 쉽다. 직물테이프를 인발하는 동안 가열과정을 적용하여 원하는 강도를 갖는 단축배향 폴리머 체인을 얻을 수 있다. 커버시트를 접착하는 가열과정동안, 테이프내의 단축배향 분자체인이 손실되어, 강도의 저하를 가져올 수 있다. 그러므로, 가열결합과정에서는, 소정 두께의 직물테이프의 가열온도, 가열시간 및 압력과 같은 변수들을 정밀하게 조절하여 분자의 방향상실을 최소화해야 한다. 특정 장비 를 사용하지 않으면, 결합의 신뢰성이 없어 불량 자루가 제작된다. Starlinger는 커버시트를 잘 접착하기 위한 고가의 장비 사용을 소개한다. 또, 필요한 모니터/제어장비도 비교적 고가이고 기술적으로 복잡하다. 플라스틱 직물테이프 자루를 제조하는 비용 이외에도, 플라스틱 테이프 자체를 제작하는 장비가 필요하다.
커버시트를 결합하는 다른 방법은 대개 바람직하지 못한 것으로 인식되고 있다. 전술한 바와 같이, 고온 물건으로 자루를 채울 경우에는 커버시트를 접착하는 것이 부적절한데, 이는 사용된 접착제가 생산 온도에서 녹기 쉽기 때문이다. 개량된 접착제를 사용할 수도 있지만, 이런 접착제는 더 비싸서 사용하기 곤란하다. 코팅된 커버시트를 코팅된 자루에 재봉질해도 커버시트는 충분한 강도를 갖지만, 재봉질로 자루에 구멍이 생겨 자루의 불투과성이 저해된다. 재봉질 부분을 접착테이프로 가릴 수도 있지만, 이 경우 비용이 추가로 소요되어 바람직하지 못하다.
플라스틱 테이프가 자루에 사용하기에 적당한 재료이기는 하지만, 경제개발상 대량으로 싸게 포장해야하는 제3세계와 같은 나라에서는 크게 사용되지 못한다. 플라스틱 대체제로 종이가 있지만, 종이를 만드는데 필요한 나무가 부족하고 환경적으로도 유해하다. 단축배향 테이프 직물로 바닥면이 사각형인 자루를 생산하는데 필요한 고도의 자동화공정은 어떤 나라에서는 경제성이 있다고 판단되지만, 많은 국가에서 재료비가 가장 중요한 것으로 간주되는데, 이는 이런 국가에서는 기계값은 물론 이런 공정을 유지하는데 필요한 전력도 중요한 변수이기 때문이다.
비용절감면에서, 재료비와 노동비 등의 지역적 변수를 고려하여, 쉽게 얻을 수 있는 풍부한 재료를 이용해 저렴한 장비와 방법으로 자루를 생산하는 것이 이상 적이다. 폴리프로필렌 테이프 직물처럼 열밀봉으로 인한 강도의 손실 우려가 없는 직물을 사용하는 것이 바람직하다고 본다. 따라서, 코팅된 테이프 직물을 사용해 바닥면이 사각형인 자루를 생산하되 커버시트를 부착하는데 어려움이 없으면 바람직할 것이다.
따라서, 이상의 변수들을 지역적으로 이용하여 기술적이면서도 환경친화적이고 저렴한 사각바닥 자루를 제공하는 것이 좋다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 바닥면이 사각형인 자루의 전술한 단점들을 극복하는데 있다. 특히, 환경친화적이지 않고, 생산이 어려우며, 작업이 어려운 재료의 신뢰성을 최소화한 자루를 제공하는데 있다.
본 발명의 첫번째 특징은 바닥면이 사각형인 자루를 제공하는데 있다. 이 자루는 본체와 커버시트를 포함한다. 본체의 한쪽 끝을 접어 사각형태로 만들되, 자동폐쇄 밸브를 달고, 그 재료는 단축배향 테이프 직물을 포함해, 면, 황마, 대마, 나일론 및 폴리에스테르로 된 직물중에서 선택한다. 커버시트는 본체를 접은 끝부분에 부착되고, 그 재료는 단축배향 테이프 직물을 포함해, 면, 황마, 대마, 나일론, 폴리에스테르로 된 직물과 부직포, 종이, 필름 및 호일중에서 선택된다. 자루의 본체나 커버시트를 단축배향 테이프 직물로 만들도록 재료를 선택한다.
일 실시예에서, 자루는 라이너를 더 포함하는데, 라이너에는 미세한 구멍이 뚫려있으며 재봉질로 본체에 결합되고 그 크기는 본체보다 크다. 이 경우, 본체를 접은 끝부분에 자동폐쇄 밸브가 설치되고, 이 밸브는 라이너 내부를 향해 트여있다. 한편, 본체 가장자리를 접기 전에 라이너를 자루에 붙이기도 한다.
다른 실시예에서는, 접착, 재봉, 태킹, 테이핑 및 슬릿다이 압출중의 한가지 방법으로 커버시트를 자루에 결합한다.
한편, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리올레핀 또는 에틸렌 비닐 아세테이트와 같은 열가소성 물질로 자루 본체나 커버시트를 코팅한다. 이 경우, 열밀봉, 초음파용접, 가열압착, 열융착 또는 마찰용접중의 한가지 방법으로 자루본체나 커버시트의 코팅을 녹여 커버시트를 본체에 결합하는 것이 바람직하다.
따른 경우, 자루 본체의 양쪽 끝을 접어 사각 형태로 만들고, 두번째로 접힌 끝부분에 두번째 커버시트를 붙이되, 두번째 커버시트의 재료는 단축배향 테이프 직물을 포함해 면, 황마, 대마, 나일론 직물과 부직포, 종이, 필름, 호일중에서 선택된다.
이하, 본 발명에 대해 첨부 도면들을 참조하여 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 바닥이 사각형인 자루의 사시도;
도 2는 도 1의 자루의 밸브위치를 보여주는 사시도;
도 3은 도 1, 2의 자루 제작에 사용되는 직물과 라이너의 사시도;
도 4는 도 3의 직물에 라이너를 재봉질한 것의 사시도;
도 5A는 도 3의 직물을 일부 접은 상태로 라이너가 밀착되지 않은 상태의 평면도;
도 5B는 라이너가 밀착되어 일부 접힌 상태의 도 3의 직물의 평면도;
도 5C는 라이너가 없이 일부 접힌 상태의 도 3의 직물의 평면도;
도 6A는 밸브가 달린 도 5A의 일부 접힌 직물의 평면도;
도 6B는 밸브가 달린 도 5B의 일부 접힌 직물의 평면도;
도 6C는 밸브가 달린 도 5C의 일부 접힌 직물의 평면도;
도 7A는 계속 접힌 도 6C의 직물의 평면도;
도 7B는 계속 접힌 도 6A나 6B의 직물의 평면도;
도 8은 바닥면이 사각 형태로 완전히 접혀있는 도 7의 직물의 단부도;
도 9-12는 커버시트를 자루에 결합하는 방법을 보여주는 도면들.
본 발명은 코팅된 테이프 직물에 완전히 의지하지 않고 제작할 수 있는 사각형 바닥의 자루를 제공한다. 앞서 설명한대로, 직물은 내용물이 새는 것을 방지하는 강도와 성능을 기준으로 선택한다. 비배향 섬유로 만든 직물을 사용할 수도 있는데, 이런 직물은 세계 도처에서 쉽게 구할 수 있다. 이런 직물로는 면, 황마, 대마, 기타 공통으로 사용되는 천연섬유는 물론, 나일론이나 폴리에스테르와 같은 합성섬유를 포함한다. 이런 직물은 전세계적으로 인건비가 낮은 국가에서 생산되고 자루의 본체를 만드는데 사용된다. 새는 것을 막기 위해, 직물의 한쪽면이나 양쪽면을 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, E.V.A와 같은 열가소성 물질로 코팅하여 자루를 밀봉하고 커버시트와의 결합을 촉진할 수 있다. 커버시트를 위에서 언급한 재료로 만들고, 그 재질에 맞는 방법으로 자루의 접힌 바닥면에 결합한다. 커버시트를 열 가소성 물질로 코팅하면 자루에 쉽게 결합할 수 있다. 천연섬유로 만든 사각형 바닥면의 자루는 고가의 제조장비가 불필요하고, 열처리로 약화될 염려가 없으며 환경친화적이다.
그러나, 배향된 테이프 직물을 사용하는 것이 유리하다고 알려졌다. 천연섬유에 비해, 배향된 테이프 직물은 중량대 강도의 비가 낮아 바람직하다. 재료를 혼합하면 양쪽 직물의 장점을 가짐이 밝혀졌다. 직조된 테이프로 자루 본체를 만들고 천연섬유 직물로 커버시트를 만들면, 자루의 전체 중량이 작으면서도 끝 부분의 유연성이 증가하여, 자루를 다루기가 쉽다. 또, 재료비가 변동할수록, 직조테이프 자루본체와 천연섬유직물 커버시트를 직조테이프 커버시트와 천연섬유직물 자루로 바꾸면 비용이 절감된다. 당업자라면 알 수 있겠지만, 폴리에스테르와 나일론 같은 합성섬유를 천연섬유 대신 사용하되, 그 장점은 그대로 유지하면서도 배향테이프 직물에 결합할 수 있다.
따라서, 자루나 커버시트중 한쪽은 단축배향 테이프 직물로 만들고 나머지는 비배향 천연섬유로 만들면서 바닥면을 사각형으로 하면 원가를 기준으로 다양하게 대처할 수 있다.
종래와 같이, 열과 압력을 이용해 커버시트를 자루에 접착할 수도 있다. 비배향 직물을 적절히 코팅하면, 오차율이 더 큰 간단한 공정이 가능하다. 이 공정은 자동이나 수동으로 가능하고, 시중에서는 저렴한 인건비로 수작업으로 자루를 조립할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 자루본체와 커버시트를 코팅하지 않고 누설을 방지한다. 본체를 코팅하지 않으면 선적이나 운반중에 내용물이 새는 것을 방지할 수 없다. 이 과정의 제한인자는 직물에 생기는 구멍의 크기이다. 곡물, 타피오카, 기타 식료품과 같이 낱알이 큰 경우, 내용물이 새지 않도록 코팅되지 않은 직물을 치밀하게 직조한다. 분말과 같은 낱알이 작은 내용물의 경우 치밀하게 직조하는 것만으로는 분말이 새는 것을 막을 수 없다. 세멘트와 같은 분말이 새는 것을 막기 위해 종전에는 직물을 코팅하는 것에 초점을 맞추었지만, 본 발명의 일 실시예에서는 자루에 라이너를 도입해 이 문제를 해결한다. 당업자라면 알 수 있듯이, 작은 구멍, 보통 미세구멍들을 갖는 라이너는 전체가 강력하지 않기만 하면 저렴한 비용으로 쉽게 만들 수 있다. 약한 라이너는 큰 하중의 압력으로 찢어지기 대문에 종래부터 치명적이었다. 그러나, 코팅되지 않은 자루에 비해 라이너가 크면, 라이너를 사용해 새는 것을 방지할 수 있고, 코팅되지 않은 자루로도 필요한 지지강도를 제공할 수 있다. 당업자라면 알 수 있듯이, 라이너의 두께는 다양하지만 대개 5~100㎛이다.
본 발명에 따른 자루는 자동폐쇄가 가능하도록 설계되고, 상단 접힘부에 있는 밸브를 통해 내용물을 채울 수 있다. 이 밸브는 내용물의 압력하에 닫히면서 내용물이 새는 것을 방지하는 덮개를 갖는다. 라이너를 붙이려면, 가장자리를 접고 자동밀봉 덮개를 붙이기 전에, 라이너를 직물에 대고 재봉질하여 물건을 넣을 때 움직이지 않도록 한다. 자루의 윗부분이 사각 형태이면, 자루의 끝부분을 접기 전에 라이너를 붙인다. 미세 입자들은 대개 중력과 송풍기로 자루에 채워지므로, 본 발명의 경우 공기가 빠져나가는 환기구를 라이너에 형성한다. 자루의 내용물이 이 들 환기구를 통해 빠져나갈 염려는 있지만, 내용물은 하중을 지지하는 자루를 통해 자기 역할을 해야만 한다. 이런 이중 배리어라면 어떤 경우에도 새는 것을 충분히 막을 수 있을 것이다.
본 발명에서는 색의 내부에 라이너를 붙이는 방법으로 2가지를 제시한다. 첫째, 자루보다 큰 라이너를 사용해, 내용물의 하중은 자루에 걸리게 하고 라이너는 큰 강도를 가질 필요가 없도록 한다. 이 경우, 라이너의 단부는 개방된 것과 닫힌 것 모두를 갖고, 닫힌 단부는 자루의 끝을 닫기 전후로 자루 안에 삽입한다. 라이너의 개방단부는 자루의 본체에 부착되고, 자루 본체의 끝부분을 접는다. 라이너가 부착된 끝부분에 자동폐쇄 밸브를 설치하는 것이 바람직하다. 한편, 라이너의 어느쪽 끝부분도 닫히지 않을 수 있다. 대신, 어느 일단부를 밀봉하기 전에 색 본체 안으로 라이너를 삽입한다. 라이너를 자루 본체에 고정하고, 이어서 자루 본체의 끝부분을 접어서 닫는다. 이런 식으로, 자루의 전체 길이를 따라 라이너를 제공한다.
커버시트를 자루에 붙이는 다른 방법에 대해 설명한다. 자루 본체가 코팅되지 않았는데 코팅된 커버시트를 사용한다면, 전과 마찬가지로 열밀봉 과정을 실시하고, 커버시트에 충분한 코팅이 있으면, 이 코팅이 자루 본체에 스며들어 서로를 밀착시킨다. 자루 본체가 코팅되고 커버시트가 그렇지 않은 경우에도 동일하다. 커버시트나 자루 본체 모두 코팅되지 않은 경우에는 재봉질, 접착, 태킹 또는 슬릿다이압출 방법으로 이들을 결합한다.
따라서, 본 발명은 치밀한 직조를 통해서나, 라이너 또는 코팅을 통해 내용물을 밀봉하고 바닥이 사각형인 자루를 제공한다. 자루 자체는 지역 환경에 맞는 직물로 만들어지고 고가의 단축배향 테이프를 필요로 하지 않는다. 다음 설명에서는 전술한 자루의 디자인을 제시하는바, 당업자라면 알 수 있겠지만, 이들 자루는 자동으로 제조할 수도 있지만, 인건비가 저렴할 때는 수작업으로 제조할 수도 있다. 테이프 직물을 다른 테이프 직물에 밀봉하는 것은 당 분야에 널리 알려져 있다.
당업자라면 알 수 있듯이, 바닥이 사각형인 자루는 대개 이음매 없는 원형 직물이나 평평한 직물을 튜브 형태로 형성하여 만들어지는데, 이때 자루의 한쪽 끝을 접어 사각형 바닥면을 만든다.
도 1, 2는 본 발명에 따른 사각바닥 자루의 사시도이다. 도 1에서, 자루(100)은 본체(102), 사각형 하단부(104) 및 상단부(106)를 갖는다. 사각형 하단부(104)는 당업자에게 알려진 어떤 방법으로도 접을 수 있으며, 하단부(104)에 커버시트(108)를 붙여 접힌 부분들을 고정한다. 상단부(106)도 사각나 블록 형태로 도시되었지만, 베개모양이나 기타 어떤 모양도 가능하다. 본 발명에 의하면, 자루 본체(102)는 면, 대마, 황마 등의 직물이나 부직포로 구성되고 커버시트(108)도 동일한 직물로 구성하되 종이, 필름, 호일로 보강할 수 있지만, 커버시트(108)와 자루 본체(102)를 둘다 단축배향 부직포로 구성하지 않을 수도 있다. 바람직한 것은, 본체와 커버시트 둘중 하나를 단축배향 부직포로 하는 것이다. 커버시트(108)를 본체(102)에 붙이는데 여러 방법이 있다. 예를 들어, 천연섬유 커버시트(108)를 바느질하거나 가봉하거나 가늘게 압출하여 결합하거나, 또는 커버시트(108)와 본체(102) 둘다 누출방지를 위해 코팅한 경우, 이들을 열착하되 새는 부분에 밀봉제 를 발라 결합한다.
일 실시예에 의하면, 저가의 천연섬유 직물 자루 본체(102)는 코팅재료로 코팅하지 않고 제작가능하다. 한편, 천연섬유 자루(100)의 외면이나 내면 또는 그 둘다를 코팅할 수도 있다. 코팅 재료로는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀은 물론 EVA(ethylene vinyl acetate)나 코폴리머 등과 같이 열가소성을 갖기는 어떤 재료도 가능하다. 이런 코팅을 자루의 본체(102)에 하면 미세입자가 새는 것을 방지할 수 있다. 전술한 방법으로 본체(102)에 커버시트(108)를 붙일 수 있지만, 열가소성 물질로 커버시트(108)를 코팅한 다음 열밀봉, 초음파용접 등을 이용하거나 가열판이나 핀과 같은 고압수단 또는 마찰용접 등을 이용해 하단부(104)에도 커버시트를 붙일 수 있다. 물론, 재봉, 재단, 시침질 등으로 코팅된 커버시트(108)를 본체(102)에 붙일 수도 있다. 다르게는, 열가소제로 코팅된 플라스틱 재료로 커버시트(108)를 만든 다음 이것을 전술한 방법으로 본체(102)에 붙이는 것도 가능하다.
도 2는 바닥면(104)의 특징을 보여주는데, 커버시트(108)로 가려진 부분은 파단선으로 표시되었다. 사각형 바닥면(104)에는 접힌덮개(112) 위의 밸브(110)와, 밸브(110) 위로 접힌 윗덮개(114)가 있다. 끝으로, 윗덮개(114) 위로 바닥덮개(116)가 접힌다. 밸브(110)를 통해 본체(102) 안으로 파이프가 들어갈 수 있어, 자루(100)를 비울 수 있음은 물론, 자루(100) 안에서 물질이 새어나오는 것을 완전히 방지할 수 있고 사각 바닥면(104)은 표면에 위치한다. 자루 안의 물질 무게로 인해 윗덮개와 바닥덮개(114,116)를 밸브(110)가 누르게 되어 자루(100)가 차있을 때는 밸브(110)가 닫힌다.
자루(100)를 봉하는 다른 방법은 자루(100)의 안쪽면에 라이너를 입히는 것이다. 라이너는 당 분야에 잘 알려져 있으며 포장물에 맞기만 하면 어떤 재료도 사용할 수 있다.
도 3은 조립하기 전의 본체(102)와 라이너(120)를 보여주는 도면이다. 라이너(120)는 얇은 플라스틱 물질로서 크기는 자루의 본체(102)보다 큰 것이 바람직하다. 라이너의 사이즈가 클수록 본체(102)가 포장물을 더 많이 지지할 수 있는데, 이는 라이너(120)가 본체(102)에 비해 상대적으로 약하기 때문이다. 라이너(120)의 가장자리(122)를 밀봉하여 포장물이 새는 것을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 라이너(120)를 단순히 자루 본체(102) 안에 넣되 어느쪽도 닫지 않고 접기 전의 본체(102) 양단부에 라이너를 부착할 수도 있다. 라이너(120)를 부착한 자루의 본체(102)를 원하는 형태로 접어 밀봉함으로써, 라이너가 부착된 자루(100)을 형성할 수 있다.
도 4는 자루 본체(102) 안쪽면에 부착된 라이너(120)를 보여주는 도면이다. 라이너(120)를 자루의 본체(102) 안에 넣은 뒤, 본체(102) 가장자리의 재봉선(124)을 따라 라이너를 재봉질하되, 라이너가 본체(102)에서 튀어나온 한쪽 가장자리는 재봉질하지 않는다. 라이너(120)를 재봉질로 본체(102)에 결합한 것으로 설명했지만, 라이너는 봉인, 접착, 열융착, 클리핑으로 자루 본체(102)에 결합할 수도 있다. 바람직하게, 구멍을 통해 벌크물질로 자루(100)을 채울 수 있다. 한편, 라이너(120)는 전술한 바와 같이 자루 본체(102)에 결합되고, 본체(102)의 상단은 막히 지 않으므로, 본체(102)와 라이너(120)의 재봉질되지 않은 부분을 통해 자루(100)에 벌크물질을 채울 수 있다. 라이너(120)가 채워지면, 자루(100)을 막아 사각형 바닥면을 형성한다. 이런 구성에서는 밸브가 불필요하다.
도 5-10은 도 4의 자루 본체(102)를 사각형 바닥면 형태로 접는 단계를 보여준다.
도 5A-C에 도시된 것은 도 4의 납작한 자루 본체(102)로서, 자루 본체(102)의 개방단부의 측면 덮개(112)를 서로를 향해 접어 본체(102)의 내면(130)과 라이너(120) 일부를 노출시킨 상태로서, 일부만 접은 상태이다. 도 4에서 알 수 있듯이, 라이너(120)는 재봉선(124)을 통해 본체(102)에 결합된다. 도 5A의 경우, 자루(100)의 밀착되지 않은 라이너(120)가 본체(102)에 결합됨을 보여준다. 도 5A의 라이너는 밀착되지 않았고, 자루를 접으면 라이너의 단부도 같이 접히므로, 벌크물질이 새는 것이 상당히 방지된다. 도 5B에서는 밀착된 자루의 라이너를 보여준다. 라이너(120)를 전술한 바와 같이 자루 본체(102) 안으로 넣되, 하단부를 가장자리(122)에서 밀착하여 포장된 벌크물질의 누설을 방지한다. 도 5C는 라이너를 사용하지 않는 경우의 예이다.
도 6A-C는 도 5의 자루 본체(102)를 부분적으로 접은 상태를 보여주되, 밸브(110)를 붙인 뒤의 상태를 보여준다. 밸브(110)는 측면덮개들(112)중 하나의 위에 놓이는 물질판으로서, 이때 측면덮개(112)는 서로를 향해 접혀져 있다. 밸브(110)는 어떤 형상과 어떤 사이즈도 가능하다. 도 6에서는 위아래 덮개접힘선(132)을 볼 수 있는데, 상하 덮개들은 후속 접기단계를 통해 서로를 향해 접혀진 다. 도 6A의 본체(102)는 라이너를 밀착하지 않은채 일부 접은 상태이다(도 5A 참조). 도 6B의 자루 본체(102)는 도 5B와 같은 라이너를 밀착한채 일부 접은 상태이다. 도 6C의 자루 본체(102)는 도 5C와 같이 라이너 없이 일부 접은 상태이다.
도 7A-B의 자루 본체(102)는 상단 덮개(114)와 하단덮개(116)를 접는선(132)을 따라 서로를 향해 접은 뒤의 상태이다. 밸브(110) 역시 이들 덮개(114,116)의 접는선(132)과 같은 선을 따라 접힌다. 당업자라면 알 수 있듯이, 접는선(132)의 위치는 상단덮개(114)와 하단덮개(116)가 겹치는 정도를 결정할 수 있다. 이들 덮개(114,116)를 접은 뒤, 측면가장자리(134)를 따라 본체(102)를 접어 자루(100)의 사각형 바닥면 형태를 완성한다. 도 7A의 자루 본체(102)는 라이너(120)가 없는 것이고, 도 7B의 자루 본체(102)는 라이너(120)를 갖는 것이다.
도 8은 커버시트(108)를 붙여 측면덮개(112), 상단덮개(114) 및 바닥덮개(116)를 가린 뒤의 자루 본체(102)의 사각형 바닥면(104)을 보여준다. 전술한 바와 같이, 커버시트(108)는 코팅되지 않았을 경우 접착이나 재봉질이나 클립으로 바닥면(104)에 부착되지만, 코팅되었을 경우 열융착, 초음파용접, 압착 또는 마찰용접으로 바닥면(104)에 부착될 수 있다.
도 9-12는 커버시트(108)를 바닥면(104)에 붙이는 방법을 보여준다. 구체적으로, 이 방법에서는 롤러를 이용해 커버시트(108)를 바닥면(104)에 압착하되 접착면에 열을 가하면서 압착한다.
도 9에서, 열가소제(140)로 코팅된 커버시트(108)와 사각 바닥면(104)을 한쌍의 롤러(142) 사이에 압착하면서 코팅된 가소제(140)에 열(144)을 가한다. 커버 시트(108)와 바닥면(104)을 일정한 속도로 화살표(146) 방향으로 당긴다. 열은 충분히 가소제(140)를 녹이고 롤러(142)는 커버시트(108)와 바닥면(104)을 압착하여 결합시킨다. 롤러를 냉각하면 결합과정이 가속화된다.
도 10에서는, 열가소제(140)로 코팅된 커버시트(108)와 코팅되지 않은 사각 바닥면(104)을 한쌍의 롤러(142) 사이에 압착하면서 커버시트(108)의 열가소제(140)에 열(144)을 가한다. 용융된 열가소제(140)는 롤러(142) 사이를 압축 인발되면서 사각 바닥면(104)에 결합된다. 한편, 사각 바닥면(104)을 코팅하고 커버시트(108)는 코팅하지 않을 수도 있다.
도 11에서는 커버시트(108)와 사각 바닥면(104)을 모두 코팅하지 않고 열(144)을 가하면서 한쌍의 롤러(142) 사이에서 압착한다. 열은 커버시트(108)와 바닥면(104)의 플라스틱 재료를 녹이기에 충분하므로, 이들은 롤러(142) 사이에서 압착인발되면서 서로 결합된다.
도 12에서는 커버시트(108)와 사각 바닥면(104)을 모두 코팅하지 않은 채 한쌍의 롤러(142) 사이에서 압착한다. 코팅물질(140)을 커버시트(108)와 바닥면(104) 사이의 슬릿 다이를 통해 압출한다. 롤러(142)에서 가하는 압력과 열은 코팅물질(140)을 녹이기에 충분하므로, 이 물질은 커버시트(108)와 바닥면(104)에 모두 스며들어 이들을 서로 결합시킨다.
도 9-12에 도시된 커버시트(108)와 사각 바닥면(104)의 재료는 천연섬유나 플라스틱을 예로 들었지만, 어떤 재료도 가능하다.
천연섬유라면 개발도상국에서 쉽게 구할 수 있어서 그보다 구하기 힘든 플라 스틱과 같은 물질에 비해 사각바닥 자루를 만들기에 저렴한 재료이다. 천연섬유로 된 자루는 플라스틱보다 높은 온도를 견딜 수 있으므로, 바닥면 결합과정중에 커버시트를 감시하고 제어할 고가의 장비가 불필요하다. 천연섬유 자루는 물건을 채운 뒤에 내부의 갇힌 공기를 외부로 배출할 수 있으므로 세멘트 등의 물질을 담아두기에 적합하다. 또, 커버시트는 면적이 좁고 많은 재료를 소비하지 않으므로, 바닥면의 강도를 보강하기 위해 플라스틱으로 구성해도 된다. 밀봉을 위해 천연섬유로 된 자루 본체를 코팅하지만, 커버시트를 코팅하기도 한다. 자루 본체나 커버시트의 코팅층은 커버시트와 바닥면 사이의 가열결합을 촉진한다는 점에서 장점을 갖는다. 자루에 라이너를 입혔지만, 이런 라이너가 반드시 필요한 것은 아니고, 오히려 커버시트를 재봉질 등에 의해 본체에 결합할 수도 있다.
이상 설명은 어디까지나 예를 든 것일 뿐이고 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아님을 알아야 한다. 본 발명의 범위는 어디까지나 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한되어야 한다.
Claims (18)
- 사각형 바닥면을 갖는 자루에 있어서:한쪽 끝을 접어 사각 바닥을 형성하고, 단축배향 테이프, 면, 황마, 대마, 나일론, 폴리에스테르중에서 선택된 재료로 만들어진 직물로 이루어진 본체; 및본체의 접힌 끝부분에 부착되는 커버시트;를 포함하고,상기 커버시트는 단축배향 테이프, 면, 황마, 대마, 나일론, 폴리에스테르중에서 선택된 재료로 만들어진 직물이나, 종이, 필름, 호일 등의 부직포로 이루어지되, 이들 재료는 본체나 커버시트가 단축배향 직조 테이프 직물로 이루어지도록 선택되는 것을 특징으로 하는 자루.
- 제1항에 있어서, 상기 본체에 결합되는 라이너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자루.
- 제2항에 있어서, 상기 라이너가 양쪽 끝이 트여있고 자루의 본체 끝부분에 결합되는 것을 특징으로 하는 자루.
- 제2항에 있어서, 상기 라이너가 한쪽 끝은 막히고 한쪽 끝은 트여있으며, 그 사이즈는 자루의 본체보다 크고, 트인 끝부분을 통해 자루의 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 자루.
- 제2항에 있어서, 상기 라이너가 재봉질로 상기 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 자루.
- 제2항에 있어서, 상기 라이너에 미세한 구멍들이 뚫려있는 것을 특징으로 하는 자루.
- 제2항에 있어서, 상기 본체의 접은 끝부분에 라이너의 내부를 향해 트인 자동폐쇄밸브가 설치되는 특징으로 하는 자루.
- 제2항에 있어서, 상기 라이너의 두께가 5-100㎛인 것을 특징으로 하는 자루.
- 제1항에 있어서, 상기 커버시트를 본체에 결합하는 방법이 열밀봉, 접착, 재봉질, 태킹(tacking), 테이핑 또는 슬릿다이압출인 것을 특징으로 하는 자루.
- 제1항에 있어서, 상기 자루의 본체나 커버시트를 코팅하는 것을 특징으로 하는 자루.
- 제10항에 있어서, 상기 본체나 커버시트의 코팅 재료가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리올레핀 또는 에틸렌 비닐 아세테이트인 것을 특징으로 하는 자루.
- 제10항에 있어서, 커버시트와 본체를 녹여 커버시트를 본체에 결합하는 방법이 열밀봉, 초음파 플라스틱용접, 가열압착, 열융착, 마찰용접 또는 슬릿다이압출인 것을 특징으로 하는 자루.
- 제1항에 있어서, 본체의 접힌 끝 부분에 밸브가 위치하는 것을 특징으로 하는 자루.
- 제13항에 있어서, 상기 밸브가 자동폐쇄되는 것을 특징으로 하는 자루.
- 제13항에 있어서, 상기 밸브가 접힌 끝부분과 커버시트 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 자루.
- 제1항에 있어서, 접힌 끝부분과 커버시트 사이에 배치되는 용융 플라스틱 물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자루.
- 제1항에 있어서, 단축배향 직조 테이프 직물중의 테이프 두께가 10-80㎛인 것을 특징으로 하는 자루.
- 제1항에 있어서, 상기 본체의 양쪽 끝을 접어 사각 바닥 형태로 만들고, 본 체의 두번째 접힌 끝부분에 두번째 커버시트를 부착하되, 두번째 커버시트는 단축배향 테이프, 면, 황마, 대마, 나일론, 폴리에스테르, 종이, 필름 또는 호일중에서 선택된 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 자루.
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