KR20110054638A - 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더 및 그 제조방법 - Google Patents

플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라이에쉬가 함유된 마판지 바인더 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반전분 및 변성전부에 일정비율의 플라이에쉬를 혼합하여 제조원가가 절감되고, 중량 대비 강도가 높은 제지를 생산할 수 있으며, 수분흡수에 의한 종이의 강도저하를 방지할 수 있는 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더와 그 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 골판지 및 마판지의 제조에 사용되는 바인더에 있어서, 분말상태의 전분과, 분말상태의 플라이에쉬를 균일하게 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 플라이에쉬가 충진된 제1 사일로와; 전분이 충진되어 있는 제2 사일로와; 상기 제1 사일로 및 제2 사일로와 운반수단에 의하여 연결되는 교반탱크와; 상기 교반탱크에 구비되어 상기 교반탱크를 진공상태로 할 수 있는 진공펌프; 및 상기 교반탱크에서 교반된 플라이에쉬가 함유된 바인더를 포장하는 포장장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 플라이에쉬를 운반수단을 이용하여 교반장치 내로 공급하는 단계; 전분을 운반수단을 이용하여 교반장치 내로 공급하는 단계; 상기 교반장치 내로 공급된 플라이에쉬 및 전분을 진공상태에서 혼합하는 단계; 및 상기 교반탱크 내에서 혼합된 플라이에쉬 가 함유된 마판지용 바인더를 계량포장하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
플라이에쉬, 전분, 골판지, 폴리졸, 지력증강제

Description

플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더 및 그 제조방법{CORRUGATED CARBOARD BINDER USING FLY ASH AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 플라이에쉬가 함유된 마판지 바인더 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반전분 및 변성전부에 일정비율의 플라이에쉬를 혼합하여 제조원가가 절감되고, 중량 대비 강도가 높은 제지를 생산할 수 있으며, 수분흡수에 의한 종이의 강도저하를 방지할 수 있는 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더와 그 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
골판지는 비용이 저렴하고, 단위 중량당 강도가 높으며, 접착성 및 인쇄성이 우수할 뿐만 아니라 냄새 및 독성이 없어서 포장용 재료로서 광범위하게 사용되고 있다.
상기 골판지는 일반적으로 원지제조공정, 사이징공정, 골판지제조공정 및 지함공정 등의 제조공정을 거쳐서 만들어진다.
상기 골판지 제조공정에는 펄프의 결합성을 강화하거나 원지의 접합성 및 방수성을 향상시키기 위하여 바인더가 사용된다.
바인더는 통산 전분을 주원료로 사용되며, 필요에 따라서는 지력증강제를 혼 합하여 사용하기도 한다. 또한 특수한 경우에는 제지의 결합력을 향상시키기 위하여 일정비율의 폴리졸을 혼합하여 사용하기도 한다.
그러나 종래에 바인더의 원료로 사용되는 전분은 고가일 뿐만 아니라 결합성이 약하다는 문제점이 있다. 특히 재생용 원지를 사용하는 경우에는 강도가 현저히 저하되고, 수분을 쉽게 흡수하는 문제점이 있으며, 폴리졸의 경우에 접착성과 내수성이 탁월하다는 장점이 있으나 가격이 비싸다는 단점이 있다.
또한, 기존의 바인더를 사용할 경우에는 펄프의 양이 많이 소요되어 원가상승의 주요 원인이 되기도 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전분에 플라이에쉬를 혼합하여 종이의 질과 강도를 향상시키는 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 플라이에쉬가 충진된 제1 사일론과, 전분이 충진된 제2 사일론과, 상기 플라이에쉬 및 전분을 교반하며 진공펌프 및 히터를 구비한 교반탱크 및 상기 교반탱크에 의하여 교반된 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더를 포장하는 포장장치를 구비하여 바인더의 생산효율을 향상시키는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 골판지 및 마판지의 제조에 사용되는 바인더에 있어서, 분말상태의 전분과, 분말상태의 플라이에쉬를 균일하게 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 분말상태의 전분과 분말상태의 플라이에쉬를 혼합한 마판지용 바인더를 조액(造液)화 하여, 폴리졸을 혼합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 전분과 플라이에쉬는 1:1~10의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 전분과 플라이에쉬를 혼합한 마판지용 바인더에 폴리졸을 혼합하는 비율은 1:1~6인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더에, 지력증강제를 혼합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 지력증강제는, 사이즈프레스, 카치온화전분, 폴리아크릴아미드(PAA), 멜라민수지, 폴리에틸렌이민 또는 폴리아미드폴리아민수지인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 플라이에쉬가 충진된 제1 사일로와; 전분이 충진되어 있는 제2 사일로와; 상기 제1 사일로 및 제2 사일로와 운반수단에 의하여 연결되는 교반탱크와; 상기 교반탱크에 구비되어 상기 교반탱크를 진공상태로 할 수 있는 진공펌프; 및 상기 교반탱크에서 교반된 플라이에쉬가 함유된 바인더를 포장하는 포장장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 플라이에쉬를 운반수단을 이용하여 교반장치 내로 공급하는 단계; 전분을 운반수단을 이용하여 교반장치 내로 공급하는 단계; 상기 교반장치 내로 공급된 플라이에쉬 및 전분을 진공상태에서 혼합하는 단계; 및 상기 교반탱크 내에서 혼합된 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더를 계량포장하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더를 사용하는 경우에는 마판지의 강도가 향상되어 소량의 펄프를 사용하더라도 종래보다 높은 강도와 중량 을 가지는 마판지를 생산할 수 있어 제품의 생산성 및 원가절감에 도움이 되며, 플라이에쉬로부터 방출되는 원적외선으로 인하여 야채나 과일 등과 같은 내용물의 신선도가 오래동안 유지되는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1은 골판지의 제조공정을 계략적으로 보여주는 순서도이고, 도 2는 골판지제조과정을 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 골판지를 제조하기 위해서는 먼저 원지를 제조한다(S100).
원지를 나무 또는 폐지를 펄프상태로 만들어 전분을 첨가하여 제조한다. 이때 전분은 종이의 강도를 향상시키기 위하여 사용된다.
상기와 같이 제조된 원지는 일반적으로 사이징공정을 거치게 된다(S120).
사이징공정은 원지에 액체 침투성에 대한 저항성을 부여하는 것으로, 펄프 등의 지료와 함께 사이징제를 혼합하여 초지하는 내첨 사이징과 사이즈 프레스나 카렌다로 원지의 표면을 도포하는 표면 사이징이 있다.
종이는 원래 다공질로서 흡수성이 우수해 물 또는 수분과 접촉하면 쉽게 분 해되거나 인쇄용 잉크가 번져서 인쇄가 용이하지 않은 단점이 있다. 따라서 상기와 같이 사이징공정을 거쳐야 비로소 물에 대항 저항성이 증가하고, 표면에 인쇄를 하기가 용이해진다.
사이징공정에 의하여 제조된 원지는 도 2에 도시된 골판지제조장비에 의하여 포장용 골판지로 가공된다(S140). 즉, 제1 권취롤(2)에 감겨진 내부판지(3)는 제1 인출롤(4)에 의하여 인출되어 압축롤(5)로 진입한다.
제2 권취롤(6)에 감겨진 절곡판지(7)는 절곡롤(8)에 의해서 인출되면서 절곡되어 압축롤(5)로 진입하여 내부판지(3)의 상면에 위치한다.
제3 권취롤(9)에 감겨진 외부판지(10)는 제2 인출롤(11)에 의하여 인출되어 압축롤(5)로 진입하여 절곡판지(7)의 상면에 위치하게 된다.
상기와 같이 골판지를 제조하는 과정에서 내부판지(3)와 외부판지(10)의 내측면에는 접착제(14)가 도포된다.
또한, 상기와 같이 제조된 골판지는 사용용도에 따라 지함공정을 거친다(S160).
지함공정이란 골판지제조공정에 의하여 제조된 판지에 인쇄물의 합지 또는 인쇄를 거쳐 요구하는 상자를 제조하는 공정을 말한다.
상기 골판지 제조공정은 공지의 기술이면 본 발명의 사용처를 설명하기 위한 것으로서 상세한 내용을 생략한다.
본 발명은 상기 원지제조공정, 사이징공정, 골판지제조공정 및 지함공정에 있어서 사용되는 접착제 또는 강화제로 사용되는 바인더에 관한 것으로서 일반전분 또는 변성전분 등과 같은 전분에 플라이에쉬를 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 또다른 실시예는 상기 전분과 플라이에쉬를 혼합한 마판지용 바인더에 물을 첨가하여 조액(造液)한 다음, 폴리졸을 첨가하는 것을 특징으로 한다.
종래에는 제지산업에 사용되는 바인더로 일반전분에 가성소다나 붕사를 첨가하여 호화(糊化)시켜 사용하는 일반 호화전분 방식과 변성전분 등이 주로 사용되었다.
전분은 옥수수가루나 밀가루 또는 타피오카를 원재료로 하는 것으로, 재조원가에서 상당한 부분을 차지한다. 또한 상기 원재료는 가축용 사료나 식용으로 사용이 가능한데, 최근에는 농산물 가격의 상승으로 원가상승의 주요원인이 되기도 한다.
한편, 폴리졸은 각종 종이류의 접착제로서 광범위하게 사용되는데, 초기접착력과 내수성이 탁월하다는 장점이 있으나 전분대비 3~4배가 가격이 비싸다는 단점이 있다.
이에 반하여 플라이에쉬는 화력발전소 등에서 연료로서 사용되는 석탄 등에서 쉽게 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 폐기물로 분류되어 저렴한 비용 또는 거의 무상으로 얻을 수 있다.
본 발명은 제지가공에 사용되는 바인더에 플라이에쉬를 첨가하여 사용함으로써 원가를 절감하고, 폐기물을 재활용하여 환경보호에도 도움이 되며, 바인더의 질 을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
전분과 플라이에쉬를 첨가하여 사용하면 전분이 시멘트와 같은 작용을 하고, 플라이에쉬가 모래의 역할을 하게되어 전분의 사용량을 줄이고 중량대비 큰 강도를 가져오는 효과를 얻을 수 있다. 또한 플라이에쉬를 첨가할 경우에 마판지의 강도가 향상되어 적은 양의 원지 또는 펄프를 사용하더라도 기존과 동일하거나 우수한 강도를 가진 마판지 또는 골판지를 생산할 수 있다.
특히 플라이에쉬의 다공성과 포잘란 현상으로 인하여 수분흡수에 의한 종이의 강도저하를 차단하고 종이의 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서는 전분과 플라이에쉬를 진공상태에서 균일하게 혼합하여 분말상태로 제공함으로써, 기존의 조액라인에서 아주 용이하게 사용할 수 있다.
특히 폴리졸과 대비할 때 독성과 냄새가 없어서, 친환경, 신재생원료로서 매우 유익하게 사용할 수 있다.
전분과 플라이에쉬를 진공교반하는 과정에 대해서는 후술하여 상세하게 설명한다.
또한, 본 발명의 또다른 실시예로 전분과 플라이에쉬를 첨가한 분말상태의 바인더를 조액화하여, 폴리졸을 혼합하여 사용함으로써 원가의 절감은 물론 접합강도를 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
상기와 같이 전분에 플라이에쉬를 첨가하여 사용할 경우, 전분과 플라이에쉬의 비율은 사용용도에 따라 1:1~10의 비율로 하여 사용한다.
상기 전분과 플라이에쉬의 혼합비율에 따른 바람직한 사용처는 [표 1]에 나 타난 바와 같다.
전분과 플라이에쉬의 혼합비율 사용처
전분의 종류 플라이에쉬 비율
일반전분 100 100~1000 지관합지, 합지, 사이징, 코팅
일반전분 100 300~1000 합지, 사이징, 코팅, 판지
일반전분 100 100~1000 사이징, 코팅, 판지, 원지, 지함
변성전분 100 500~1000 지관합지, 합지, 사이징, 코팅
변성전분 100 300~1000 합지, 사이징, 코팅, 판지
변성전분 100 500~1000 지관합지, 합지, 사이징, 코팅
또한, 상기 전분과 플라이에쉬를 혼합한 분말의 마판지용 바인더를 조액하여 폴리졸을 혼합하는 비율은 1:1~6의 비율로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 전분과 플라이에쉬를 혼합한 분말상태의 마판지용 바인드 또는 상기 전분과 플라이에쉬를 혼합하여 조액화 한 다음 폴리졸을 혼합한 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더에는 각각 종이의 질과 강도를 향상시키는 공지의 지력증강제를 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 지력증강제로는 사이즈프레스, 카치온화전분, 폴리아크릴아미드(PAA), 멜라민수지, 폴리에틸렌이민 또는 폴리아미드폴리아민수지 등이 있다.
[표 2]는 본 발명에 따른 플라이에쉬가 함유된 바인더를 이용하여 원지를 코팅한 경우에 강도변화를 나타낸다.
품질측정항목 일반원지 플라이에쉬코팅 원지 비고
와프현상 경감도 약 1.5cm의 휨현상발생, 뒤틀림발생 약 0.3cm의 휨현상발생, 뒤틀림발생않음 약 1.2cm의 휨현상 개선효과 뒤틀림제거효과가 있음
질량증가도 492g/1m 648g/1m 동일한 펄프 양을 사용할 경우 약 31%의 질량증가
강도
 파열강도 3.8Kgf/cm2
압축강도 21.8Kgf
 파열강도 4.0Kgf/cm2
압축강도 23.5Kgf
 파열강도, 압축강도 모두증가
[표 2]를 참조하면, 본 발명에 따른 플라이에쉬를 함유한 바인더를 이용하여 원지를 코팅한 경우에, 원지의 휨현상 및 뒤틀림현상이 현저히 감소하였고, 동일한 펄프를 사용할 경우에 약 31%의 중량증가가 발생하였으며, 파열강도 및 압축강도가 증가하였음을 알 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더 제조장치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더 제조장치는 플라이에쉬가 충진된 제1 사일로(100)와, 전분이 충진되어 있는 제2 사일로(200)와, 상기 제1 사일로(100) 및 제2 사일로(200)와 운반수단에 의하여 연결되는 교반탱크(300)와, 상기 교반탱크(300)에 구비되어 상기 교반탱크(300)를 진공상태로 유지할 수 있는 진공펌프(미도시)와, 상기 교반탱크(300)에 구비되어 상기 교반탱크(300)를 가열할 수 있는 히터(미도시) 및 상기 교반탱크(300)에서 교반된 플라이에쉬가 함유된 바인더를 계량포장하는 포장장치(400)를 포함하여 구성된다.
제1 사일로(100)에는 분말상태의 플라이에쉬가 충진되어 있으며, 제2 사일로(200)에는 변성전분 또는 일반전분이 충진되어 있으며, 상기 제1 사일(100)로 및 제2 사일로(200)는 각각 스크류 또는 콘베이어와 같은 공지의 자동운반수단에 의하여 교반탱크(300)에 연결된다.
교반탱크(300)는 전분 및 플라이에쉬를 교반하는 장치로서, 상기 교반탱크(300)에는 진공펌프가 구비되어 교반탱크 내부를 필요에 따라 진공상태로 하거나 진공상태를 해지할 수 있다. 또한 상기 교반탱크(300)에는 히터가 구비되어 상기 교반탱크(300)를 원하는 온도로 가열할 수 있다.
포장장치(400)는 바람직하게는 호퍼형태로서, 교반탱크(300)에 의하여 교반된 바인더를 일정량씩 포장지에 주입하여 자동으로 포장한다.
도 4는 본 발명에 따른 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더의 제조방법은, 먼저 제1 사일로(100) 및 제2 사일로(200)에 충진되어 있는 전분 및 플라이에쉬를 공지의 운반수단에 의하여 교반탱크 내로 공급한다(S200, S220).
교반탱크(300) 내로 전분 및 플라이에쉬가 공급되면, 진공펌프에 의하여 교반탱크(300) 내를 진공상태로 한다.
교반탱크(300)가 진공상태가 되면 약 10,000rpm으로 상기 전분 및 플라이에쉬를 교반한다.
전분 및 플라이에쉬를 진공상태에서 교반하는 이유는, 상기 전분과 플라이에쉬의 비중차이를 제거하여 균일하게 섞기 위함이다.
이때 상기 교반탱크(300)는 히터를 이용하여 약 50℃가 유지되도록 한다.
상기와 같이 진공상태에서 교반된 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더는 포장장치(400)에 의하여 일정량씩 포장된다.
도 1은 골판지의 제조공정을 계략적으로 보여주는 순서도.
도 2는 골판지제조과정을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더 제조장치를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더의 제조방법을 나타내는 순서도.
<도면의 주요부에 대한 설명>
100: 제1 사일로 200: 제2 사일로
300: 교반장치 400: 포장장치

Claims (7)

  1. 골판지 및 마판지의 제조에 사용되는 바인더에 있어서,
    분말상태의 전분과, 분말상태의 플라이에쉬를 균일하게 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분말상태의 전분과 분말상태의 플라이에쉬를 혼합한 마판지용 바인더를 조액(造液)화 하여, 폴리졸을 혼합하는 것을 특징으로 하는 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전분과 플라이에쉬는 1:1~10의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전분과 플라이에쉬를 혼합한 마판지용 바인더에 폴리졸을 혼합하는 비율은 1:1~6인 것을 특징으로 하는 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더에,
    지력증강제를 혼합하는 것을 특징으로 하는 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지력증강제는, 사이즈프레스, 카치온화전분, 폴리아크릴아미드(PAA), 멜라민수지, 폴리에틸렌이민 또는 폴리아미드폴리아민수지인 것을 특징으로 하는 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더.
  7. 플라이에쉬를 운반수단을 이용하여 교반장치 내로 공급하는 단계;
    전분을 운반수단을 이용하여 교반장치 내로 공급하는 단계;
    상기 교반장치 내로 공급된 플라이에쉬 및 전분을 진공상태에서 혼합하는 단계; 및
    상기 교반탱크 내에서 혼합된 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더를 계량포장하는 단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더 제조방법.
KR1020090111368A 2009-11-18 2009-11-18 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더 및 그 제조방법 KR20110054638A (ko)

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KR1020090111368A KR20110054638A (ko) 2009-11-18 2009-11-18 플라이에쉬가 함유된 마판지용 바인더 및 그 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109913147A (zh) * 2019-03-12 2019-06-21 威海先优包装设计有限公司 一种生产纸箱用的涂胶及工艺

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