KR20170112731A - Manufacturing method of polylactic acid vessel having improved heat-resisting property, polylactic acid vessel manufactured by the manufacturing method, and manufacturing machine of the polylactic acid vessel - Google Patents
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Abstract
내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법, 상기 제조방법에 의해 제작된 폴리유산 용기 및 상기 폴리유산 용기 제조장치가 개시된다.
개시되는 폴리유산 용기 제조장치는 폴리유산 용기를 제조하는 것으로서, 폴리유산을 포함하고 필름 형태로 형성된 폴리유산 필름을 공급하는 폴리유산 필름 공급 부재; 상기 폴리유산 필름 공급 부재에 의해 공급되는 상기 폴리유산 필름을 예열시키는 예열 부재; 상기 예열 부재를 경유하며 예열된 상기 폴리유산 필름을 성형을 위해 가열하는 본 가열 부재; 상기 본 가열 부재를 경유하며 가열된 상기 폴리유산 필름을 상기 폴리유산 용기의 요구되는 용기 형태로 성형하는 금형 부재; 및 상기 금형 부재의 온도를 요구되는 성형 결정화 온도로 유지시켜 주는 온도 유지 부재;를 포함하고, 상기 온도 유지 부재에 의해 상기 금형 부재의 온도가 상기 요구되는 성형 결정화 온도로 유지됨으로써, 상기 금형 부재로 성형을 위해 인입된 상기 폴리유산 필름이 상기 금형 부재에서 성형과 함께 결정화(crystallization)되는 것을 특징으로 한다.
개시되는 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법, 상기 제조방법에 의해 제작된 폴리유산 용기 및 상기 폴리유산 용기 제조장치에 의하면, 폴리유산 필름 공급 부재와, 예열 부재와, 본 가열 부재와, 금형부재와, 온도 유지 부재를 포함하는 폴리유산 용기 제조장치를 이용하여 폴리유산 용기가 제조됨으로써, 상기 금형 부재로 성형을 위해 인입된 폴리유산 필름이 상기 금형 부재에서 성형과 함께 결정화될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 폴리유산 용기가 상기 금형 부재에서 성형된 다음 별도 장치에서 후공정인 결정화 공정을 거칠 필요가 없게 되므로, 폴리유산 용기의 내열성 향상을 위해 결정화 공정이 수행되면서도, 폴리유산 용기의 제조 효율이 향상될 수 있게 되는 장점이 있다.A polylactic acid container manufacturing method improved in heat resistance, a polylactic acid container manufactured by the manufacturing method, and an apparatus for producing the polylactic acid container are disclosed.
A disclosed polylactic acid container manufacturing apparatus for producing a polylactic acid container, comprising: a polylactic acid film supply member for supplying a polylactic acid film containing polylausic acid and formed in a film form; A preheating member for preheating the polyphthalate film supplied by the polyphthalate film supplying member; A main heating member for heating the preheated polyphtic acid film via the preheating member for molding; A mold member for molding the poly (ethylacetate) film heated through the main heating member into a desired container form of the poly (lactic acid) container; And a temperature holding member for holding the temperature of the mold member at a required mold crystallization temperature, wherein the temperature of the mold member is maintained at the required mold crystallization temperature by the temperature holding member, And the poly (lactic acid) film introduced for molding is crystallized together with molding in the mold member.
According to the polylactic acid container manufacturing method, the polylactic acid container manufacturing apparatus, and the polylactic acid container manufacturing apparatus described above, which have improved heat resistance, a polylactic acid film supplying member, a preheating member, a main heating member, And a temperature holding member are used to produce a polylactic acid container so that the polylactic acid film drawn for the molding with the mold member can be crystallized together with the molding in the mold member, The polylactic acid container does not need to be subjected to a post-crystallization process after being molded in the mold member, so that the polylactic acid container can be improved in the production efficiency of the polylactic acid container while the crystallization process is performed to improve the heat resistance of the polylactic acid container There are advantages to be able to.
Description
본 발명은 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법, 상기 제조방법에 의해 제작된 폴리유산 용기 및 상기 폴리유산 용기 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a polylactic acid container manufacturing method with improved heat resistance, a polylactic acid container manufactured by the manufacturing method, and an apparatus for producing the polylactic acid container.
폴리유산(PLA, polylactic acid)은 옥수수의 전분에서 추출한 원료로 만든 친환경 수지로서, 뜨거운 음식을 담거나, 유아가 입으로 물거나 빨아도 환경호르몬은 물론, 중금속 등 유해 물질이 검출되지 않아 안전한 재질이고, 사용 중에는 일반 플라스틱과 동등한 특징을 가지지만 폐기 시 미생물에 의해 100% 생분해되는 재질이다.Polylactic acid (PLA) is an eco-friendly resin made from raw materials extracted from corn starch. It is a safe material because it does not detect harmful substances such as environmental hormones and heavy metals even if it contains hot food or infants are bitten or sucked , While it has the same characteristics as ordinary plastics during use, it is a material that is 100% biodegraded by microorganisms at the time of disposal.
위와 같은 폴리유산은 생분해성 원료이면서도, 가격이 상대적으로 높지 않음은 물론, 다양한 응용품에 사용 가능한 장점이 있다.The above polylactic acid is a biodegradable raw material, but its price is not relatively high and it can be used for various applications.
이러한 폴리유산으로 성형되어 음식물 등을 담는 것이 폴리유산 용기로, 이러한 폴리유산 용기의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것이다.It is a polylactic acid container which is molded with such a polylactic acid and contains food or the like, and the following patent documents can be presented as an example of such a polylactic acid container.
폴리유산을 용융하여 호퍼 및 금형을 이용하여 폴리유산 용기를 찍어내는 방식도 있으나, 이러한 방식은 작업 시간이 너무 많이 소요되는 등 작업 효율이 떨어지기 때문에, 생산 효율을 높이기 위하여 필름 형태로 제조된 폴리유산 필름을 금형을 이용하여 성형하는 방식으로 폴리유산 용기가 제조되고 있다.There is also a method of melting polylactic acid and using a hopper and a mold to dip the polylactic acid container. However, since this method requires a long time for the operation, the working efficiency is lowered. Therefore, in order to increase the production efficiency, A polylactic acid container is manufactured by molding a lactic acid film using a mold.
폴리유산 필름으로 용기를 제조할 때 빈번하게 발생되는 문제가 폴리유산이 열변형 온도가 상대적으로 낮아 폴리유산 용기의 유통 및 보관 단계에서 폴리유산 용기가 열변형되면서, 내부에 수용되어 있던 내용물이 파손 또는 훼손되는 현상이었다.The problem that is frequently encountered when producing containers made of poly (lactic acid) film is that poly (lactic acid) has a relatively low heat deflection temperature, so that the poly (lactic acid) container is thermally deformed during the distribution and storage stages of the poly Or damaged.
이러한 문제를 해결하고, 폴리유산 용기의 내열성 향상을 위하여, 폴리유산 필름을 금형에 넣어 용기를 요구되는 형태로 성형한 다음 그 성형된 폴리유산 용기를 결정화시키는 공정을 별도로 수행해 주었다.In order to solve such a problem and to improve the heat resistance of the polylactic acid container, the polylactic acid film was put into a mold, the container was molded into a desired shape, and a step of crystallizing the molded polylactic acid container was performed separately.
그러나, 종래의 폴리유산 용기의 제조 방식에 의하면, 폴리유산 필름을 요구되는 형태로 금형 작업을 통해 성형하는 작업의 후 공정으로, 가열된 챔버에 그 성형된 폴리유산 용기를 넣어 결정화시키는 작업이 별도로 수행되어져야 했고, 그에 따라 성형된 폴리유산 용기를 가열된 챔버로 이동시켜 가열된 챔버에 넣어준 후 결정화된 이후에 다시 꺼내어 이동시켜 줘야 했고, 그에 따라 폴리유산 용기의 제작 효율이 크게 떨어지는 문제가 있었다.However, according to the conventional method of producing a poly (lactic acid) container, the post-process of molding a poly (lactic acid) film into a desired shape through a die working process involves crystallizing the formed poly The polylactic acid container thus formed was moved to a heated chamber and put into a heated chamber, and after crystallization, it had to be taken out again and moved, thereby causing a problem that the production efficiency of the polylactic acid container was greatly reduced there was.
본 발명은 폴리유산 용기의 내열성 향상을 위해 결정화 공정이 수행되면서도, 폴리유산 용기의 제조 효율이 향상될 수 있는 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법, 상기 제조방법에 의해 제작된 폴리유산 용기 및 상기 폴리유산 용기 제조장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.The present invention relates to a method for producing a polylactic acid container having improved heat resistance capable of improving the production efficiency of a polylactic acid container while performing a crystallization process for improving the heat resistance of the polylactic acid container, An object of the present invention is to provide a lactic acid container manufacturing apparatus.
본 발명의 일 측면에 따른 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법은 (a) 폴리유산과 첨가제를 혼합하여 필름 형태로 압출된 폴리유산 필름 형성 단계; (b) 상기 (a)단계에서 형성된 상기 폴리유산 필름을 예열 부재에서 150 내지 250℃ 범위 내에서 예열시키는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 예열된 상기 폴리유산 필름을 금형 부재에 인입시켜, 상기 폴리유산 필름을 상기 금형 부재에서 요구되는 용기 형태로 성형함과 함께 결정화시키는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a polylactic acid container with improved heat resistance, comprising the steps of: (a) forming a polylactic acid film extruded into a film by mixing polylactic acid and an additive; (b) preheating the poly (lactic acid) film formed in step (a) in a preheating member at a temperature in the range of 150 to 250 ° C; And (c) drawing the poly (ethylacetate) film preheated in the step (b) into a mold member, and molding and crystallizing the poly (lactic acid) film into a desired container form in the mold member.
본 발명의 일 측면에 따른 폴리유산 용기는 (a) 폴리유산과 첨가제를 혼합하여 필름 형태로 압출된 폴리유산 필름 형성 단계와, (b) 상기 (a)단계에서 형성된 상기 폴리유산 필름을 예열 부재에서 150 내지 250℃ 범위 내에서 예열시키는 단계와, (c) 상기 (b)단계에서 예열된 상기 폴리유산 필름을 금형 부재에 인입시켜, 상기 폴리유산 필름을 상기 금형 부재에서 요구되는 용기 형태로 성형함과 함께 결정화시키는 단계를 포함하는 폴리유산 용기 제조방법에 의해 제조되어, 상기 금형 부재에서 성형과 동시에 결정화까지 완료된 것을 특징으로 한다.A polylactic acid container according to one aspect of the present invention comprises: (a) a polylactic acid film extruded in a film form by mixing polylactic acid and an additive; and (b) (C) bringing the poly (ethylacetate) film preheated in the step (b) into a mold member to mold the poly (lactic acid) film into a desired container form in the mold member; And crystallizing the molten metal together with the molten metal, wherein crystallization is completed in the mold member at the same time as molding.
본 발명의 일 측면에 따른 폴리유산 용기 제조장치는 폴리유산 용기를 제조하는 것으로서,An apparatus for producing polylactic acid containers according to one aspect of the present invention is for producing polylactic acid containers,
폴리유산을 포함하고 필름 형태로 형성된 폴리유산 필름을 공급하는 폴리유산 필름 공급 부재; 상기 폴리유산 필름 공급 부재에 의해 공급되는 상기 폴리유산 필름을 예열시키는 예열 부재; 상기 예열 부재를 경유하며 예열된 상기 폴리유산 필름을 성형을 위해 가열하는 본 가열 부재; 상기 본 가열 부재를 경유하며 가열된 상기 폴리유산 필름을 상기 폴리유산 용기의 요구되는 용기 형태로 성형하는 금형 부재; 및 상기 금형 부재의 온도를 요구되는 성형 결정화 온도로 유지시켜 주는 온도 유지 부재;를 포함하고,A poly (lactic acid) film supply member for supplying a poly (lactic acid) film containing poly (lactic acid) and formed in a film form; A preheating member for preheating the polyphthalate film supplied by the polyphthalate film supplying member; A main heating member for heating the preheated polyphtic acid film via the preheating member for molding; A mold member for molding the poly (ethylacetate) film heated through the main heating member into a desired container form of the poly (lactic acid) container; And a temperature holding member for maintaining the temperature of the mold member at a required mold crystallization temperature,
상기 온도 유지 부재에 의해 상기 금형 부재의 온도가 상기 요구되는 성형 결정화 온도로 유지됨으로써, 상기 금형 부재로 성형을 위해 인입된 상기 폴리유산 필름이 상기 금형 부재에서 성형과 함께 결정화(crystallization)되는 것을 특징으로 한다.Characterized in that the temperature of the mold member is maintained at the required molding crystallization temperature by the temperature holding member so that the poly (ethylacetate) film pulled in for the molding with the mold member is crystallized together with molding in the mold member .
본 발명의 일 측면에 따른 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법, 상기 제조방법에 의해 제작된 폴리유산 용기 및 상기 폴리유산 용기 제조장치에 의하면, 폴리유산 필름 공급 부재와, 예열 부재와, 본 가열 부재와, 금형부재와, 온도 유지 부재를 포함하는 폴리유산 용기 제조장치를 이용하여 폴리유산 용기가 제조됨으로써, 상기 금형 부재로 성형을 위해 인입된 폴리유산 필름이 상기 금형 부재에서 성형과 함께 결정화될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 폴리유산 용기가 상기 금형 부재에서 성형된 다음 별도 장치에서 후공정인 결정화 공정을 거칠 필요가 없게 되므로, 폴리유산 용기의 내열성 향상을 위해 결정화 공정이 수행되면서도, 폴리유산 용기의 제조 효율이 향상될 수 있게 되는 효과가 있다.According to the method for producing a polylactic acid container with improved heat resistance according to an aspect of the present invention, the polylactic acid container manufactured by the method and the apparatus for producing a polylactic acid container, the polylactic acid film supply member, the preheating member, A polylactic acid container is produced by using a polylactic acid container manufacturing apparatus including a mold member and a temperature holding member so that the polylactic acid film drawn for the molding with the mold member can be crystallized together with molding in the mold member So that the polylactic acid container is molded in the mold member and then subjected to a post-crystallization process in a separate device. Therefore, a crystallization process is performed to improve the heat resistance of the polylactic acid container, The manufacturing efficiency can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리유산 용기 제조장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리유산 용기 제조장치를 구성하는 금형 부재에 폴리유산 필름이 성형을 위해 인입된 모습을 보이는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 A부분에 대한 확대도.
도 4는 도 2에 도시된 금형 부재에 의해 폴리유산 필름이 성형되는 모습을 보이는 도면.
도 4는 도 4에 도시된 금형 부재에 의해 폴리유산 용기가 성형된 모습을 보이는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리유산 용기 제조장치를 구성하는 본 가열 부재를 보이는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a configuration of an apparatus for producing polylactic acid containers according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a view showing a poly (lactic acid) film drawn into a mold member constituting an apparatus for producing a poly (lactic acid) container according to an embodiment of the present invention for molding; FIG.
Fig. 3 is an enlarged view of part A shown in Fig. 2; Fig.
4 is a view showing a state in which a poly (lactic acid) film is molded by the mold member shown in Fig. 2; Fig.
4 is a view showing a state in which a polylactic acid container is molded by the mold member shown in Fig. 4; Fig.
6 is a view showing the present heating member constituting an apparatus for producing a polylactic acid container according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법, 상기 제조방법에 의해 제작된 폴리유산 용기 및 상기 폴리유산 용기 제조장치에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a polylactic acid container with improved heat resistance according to an embodiment of the present invention, a polylactic acid container manufactured by the method, and the apparatus for producing a polylactic acid container will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리유산 용기 제조장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리유산 용기 제조장치를 구성하는 금형 부재에 폴리유산 필름이 성형을 위해 인입된 모습을 보이는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 A부분에 대한 확대도이고, 도 4는 도 2에 도시된 금형 부재에 의해 폴리유산 필름이 성형되는 모습을 보이는 도면이고, 도 4는 도 4에 도시된 금형 부재에 의해 폴리유산 용기가 성형된 모습을 보이는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리유산 용기 제조장치를 구성하는 본 가열 부재를 보이는 도면이다.FIG. 1 is a schematic view showing the construction of a polylactic acid container manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a polylactic acid film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, Fig. 3 is an enlarged view of part A shown in Fig. 2, Fig. 4 is a view showing a state where the poly (lactic acid) film is molded by the mold member shown in Fig. 2 FIG. 4 is a view showing a state in which the polylactic acid container is molded by the mold member shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a view showing the present heating member constituting the apparatus for producing a polylactic acid container according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 1 내지 도 6을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 폴리유산 용기 제조장치(100)는 폴리유산 용기(20)를 제조하는 것으로서, 폴리유산 필름 공급 부재(101)와, 예열 부재(110)와, 본 가열 부재(130)와, 금형 부재(140)와, 온도 유지 부재(150)를 포함한다.1 to 6 together show a polylactic acid
상기 폴리유산 필름 공급 부재(101)는 폴리유산을 포함하고 필름 형태로 형성된 폴리유산 필름(10)을 공급하는 것으로, 상기 폴리유산 필름(10)이 롤러 형태의 상기 폴리유산 필름 공급 부재(101)에 롤(roll) 형태로 감겨 있다가 최외곽부터 풀리면서 공급될 수 있다.The polyphthalate
여기서, 상기 폴리유산 필름(10)은 상기 폴리유산에 첨가제가 혼합되어 필름 형태로 압출됨으로써 형성될 수 있는 것이다. 상기 폴리유산에 첨가되는 상기 첨가제로는 활석, 충진재, 탄산칼슘 중 적어도 하나가 제시될 수 있다.Here, the poly (ethylacid)
상기 예열 부재(110)는 상기 폴리유산 필름 공급 부재(101)에 의해 공급되는 상기 폴리유산 필름(10)을 예열시키는 것이다.The preheating
상세히, 상기 예열 부재(110)는 상기 폴리유산 필름(10)의 진행 방향을 따라 상하로 지그재그(zigzag) 형태로 배열되어 상기 폴리유산 필름(10)이 지그재그 형태로 이동되도록 하는 복수 개의 예열 이동 롤러(111)와, 상기 예열 이동 롤러(111)의 하측에 배치되어 발열됨으로써 상기 예열 이동 롤러(111)를 따라 이동되는 상기 폴리유산 필름(10)에 복사열을 전해주는 예열 히터(115)를 포함한다.In detail, the preheating
상기 본 가열 부재(130)는 상기 예열 부재(110)를 경유하며 예열된 상기 폴리유산 필름(10)을 성형을 위해 가열하는 것이다.The
상기 본 가열 부재(130)는 상기 폴리유산 필름(10)의 진행 방향을 따라 갈수록 상대적으로 점차 세분화되는 본 가열 히터들(131, 132, 133)을 포함한다.The
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 본 가열 부재(130)의 초입에는 상기 폴리유산 필름(10)의 폭 방향 전체를 일체로 가열해줄 수 있는 제 1 본 가열체(131)와, 상기 제 1 본 가열체(131)를 경유한 상기 폴리유산 필름(10)의 폭 방향을 3등분하여 가열해줄 수 있는 제 2 본 가열체(132)와, 상기 제 2 본 가열체(132)를 경유한 상기 폴리유산 필름(10)의 폭 방향을 6등분하여 가열해줄 수 있는 제 3 본 가열체(133)로 구성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 6, the
상기와 같이 구성되면, 상기 폴리유산 필름(10)이 그 진행 방향을 따라 이동되면서 점차 세분화된 상기 본 가열 히터들(131, 132, 133)에 의해 점차 정밀하게 세분화되어 가열될 수 있으므로, 상기 폴리유산 필름(10)이 상기 금형 부재(140)에서 정확하게 성형될 수 있게 된다.The
상기 금형 부재(140)는 상기 본 가열 부재(130)를 경유하며 가열된 상기 폴리유산 필름(10)을 상기 폴리유산 용기(20)의 요구되는 용기 형태로 성형하는 것이다.The
상세히, 상기 금형 부재(140)는 상기 폴리유산 용기(20)의 요구되는 저면 형태 성형을 위한 하부 금형체(142)와, 상기 폴리유산 용기(20)의 요구되는 상면 형태 성형을 위한 상부 금형체(141)와, 상기 하부 금형체(142)와 상기 상부 금형체(141) 중 적어도 하나에 내삽된 형태로 복수 개 배열되어 상기 온도 유지 부재(150)에 의해 가해지는 열기를 상기 금형 부재(140) 전체적으로 성형 및 결정화를 위해 전달하는 전열체(145)를 포함한다.In detail, the
도면 번호 121은 상기 금형 부재(140)가 상기 폴리유산 필름(10)을 찍어서 성형하도록 하기 위해 상기 하부 금형체(142)와 상기 상부 금형체(141)가 서로 밀착되도록 한 다음 다시 서로 벌어지게 원위치되도록 하는 금형 이동 수단이다.
상기 금형 이동 수단(121)은 유압 실린더로 제시될 수 있고, 피스톤(122)이 상기 상부 금형체(141)에 연결될 수 있다. 물론, 상기 금형 이동 수단(121)이 유압 실린더로 제시되는 것은 예시적인 것이고, 상기 피스톤(122)이 상기 상부 금형체(141)에 연결되는 것도 예시적인 것이며, 상기 피스톤(122)이 상기 하부 금형체(142)에 연결될 수도 있다.The mold moving means 121 may be represented by a hydraulic cylinder, and the
상기 전열체(145)는 상기 상부 금형체(141)와 상기 하부 금형체(142) 중 적어도 하나에 설치되고, 복수 개로 설치되며, 격자 형태 등으로 설치되어 상기 금형 부재(140)가 전체적으로 균일하게 가열될 수 있게 한다.The
상기 금형 부재(140)의 표면 온도가 균일화될 수 있도록, 복수 개의 상기 전열체(145)는 상기 금형 부재(140) 내부에 서로 이격된 형태로 배치되되, 상기 각 전열체(145)는 상기 금형 부재(140)의 표면으로부터 동일한 깊이에 각각 배치된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 금형 부재(140)의 표면이 다른 높낮이를 가질 것인데, 이러한 다른 높낮이에 대응하여, 상기 각 전열체(145)가 상기 금형 부재(140)의 표면으로부터 동일한 깊이에 있도록 배치되어, 전체적으로 상기 금형 부재(140)의 표면의 높낮이와 동일한 형태로 배치된다.A plurality of the
상기와 같이 형성되면, 상기 금형 부재(140)의 표면이 균일하게 가열될 수 있게 되어, 상기 금형 부재(140)에서의 성형 및 결정화가 전체적으로 균질화될 수 있게 된다.When the
한편, 상기 금형 부재(140)는 세라믹으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 전열체(145)가 격자 형태 등으로 배열된 상태에서, 상기 금형 부재(140)가 구워져서 세라믹화됨으로써 형성될 수 있다. 그러면, 상기 금형 부재(140)가 금속 재질로 이루어질 경우에 비해, 상기 금형 부재(140)의 보온성이 탁월해져서, 상기 전열체(145)에서의 발열량이 감소될 수 있다.Meanwhile, the
상기 온도 유지 부재(150)는 상기 금형 부재(140)의 온도를 요구되는 성형 결정화 온도로 유지시켜 주는 것이다.The
상기 온도 유지 부재(150)에 의해 상기 금형 부재(140)의 온도가 상기 요구되는 성형 결정화 온도로 유지됨으로써, 상기 금형 부재(140)로 성형을 위해 인입된 상기 폴리유산 필름(10)이 상기 금형 부재(140)에서 성형과 함께 결정화(crystallization)될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 폴리유산 용기(20)가 상기 금형 부재(140)에서 성형된 다음 별도 장치에서 결정화 공정을 거칠 필요가 없게 된다.The temperature of the
상기 폴리유산 필름(10)의 성형과 동시 결정화를 위한 성형 결정화 온도는 상기 금형 부재(140)의 온도를 다단계로 변화시키면서 결정될 수 있다.The molding crystallization temperature for molding and simultaneous crystallization of the poly (lactic acid)
예를 들어, 성형 결정화 제 1 단계에서는 상기 금형 부재(140)의 온도를 상기 폴리유산 필름(10)의 유리전이온도인 50 내지 60℃ 범위로 유지시키고, 성형 결정화 제 2 단계에서는 상기 금형 부재(140)의 온도를 70 내지 80℃ 범위로 승온하여 유지시키며, 성형 결정화 제 3 단계에서는 상기 금형 부재(140)의 온도를 상기 폴리유산 필름(10)의 유리전이온도와 융점 사이의 온도인 90 내지 100℃ 범위로 승온하여 유지시켜 보면서, 상기 폴리유산 필름(10)의 성형 및 결정화에 최적화된 온도인 성형 결정화 온도가 정해질 수 있고, 그 정해진 성형 결정화 온도가 상기 온도 유지 부재(150)에 의해 유지되는 환경 하에서 상기 금형 부재(140)에서 폴리유산 용기(20)의 지속적인 성형 공정이 이루어지게 된다.For example, in the first stage of the molding crystallization, the temperature of the
상기 온도 유지 부재(150)는 오일 등의 순환 유체를 가열하여 상기 순환 유체를 상기 전열체(145)로 순환시켜 주는 것일 수 있고, 이 경우 상기 전열체(145)는 상기 온도 유지 부재(150)에서 순환되는 상기 순환 유체를 순환시켜 주는 배관이 된다. 이 경우 상기 온도 유지 부재(150)와 상기 순환체를 연결하는 전열 수단(151)은 상기 순환 유체의 유동 배관이 된다.The
한편, 상기 온도 유지 부재(150)는 전기를 공급해주고 제어하는 파워 서플라이 및 제어부의 기능을 하는 것일 수도 있고, 이 경우 상기 전열체(145)는 상기 온도 유지 부재(150)에서 공급되는 전기에 의해 발열되는 열선이 된다. 이 경우 상기 온도 유지 부재(150)와 상기 순환체를 연결하는 전열 수단(151)은 전기 공급을 위한 케이블이 된다.The
상기 폴리유산 용기 제조장치(100)는 단열 밀폐 부재(125)를 더 포함할 수 있다.The
상기 단열 밀폐 부재(125)는 상기 온도 유지 부재(150)에 의해 승온 및 온도 유지되는 상기 금형 부재(140)의 냉각이 방지될 수 있도록, 상기 금형 부재(140)를 외부에 대하여 단열 밀폐하는 것이다.The heat insulating sealing
상기 단열 밀폐 부재(125)는 상기 금형 부재(140) 주변을 감싸 외부와 격리 공간을 형성하고, 내벽에 열차단막이 형성되는 등 내벽 단열화가 이루어져 있는 방식으로 단열 밀폐를 수행할 수 있다.The heat insulating sealing
상기 단열 밀폐 부재(125)의 적용에 따라, 상기 금형 부재(140)가 임의로 냉각되는 현상이 방지될 수 있어서, 상기 금형 부재(140)에서의 성형 및 결정화에 필요한 에너지 소모가 감소될 수 있게 된다.The heat
이하에서는 도면을 참조하여 상기된 폴리유산 용기 제조장치(100)를 이용하여 본 실시예에 따른 폴리유산 용기(20)가 제조되는 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the
먼저, 폴리유산과 첨가제를 혼합하여 필름 형태로 압출된 폴리유산 필름(10) 형성 단계가 수행된다((a)단계).First, a
여기서, 상기 (a)단계에서 상기 폴리유산에 첨가되는 상기 첨가제로는 활석, 충진재, 탄산칼슘 중 적어도 하나일 수 있고, 상기 폴리유산 100중량부에 대해 상기 첨가제는 1 내지 5중량부 첨가될 수 있다.In the step (a), the additive to be added to the poly (lactic acid) may be at least one of talc, filler and calcium carbonate, and 1 to 5 parts by weight of the additive may be added to 100 parts by weight of the poly (lactic acid) have.
상기와 같이 형성된 폴리유산 필름(10)이 상기 폴리유산 필름 공급 부재(101)에 감겨 있다가 공급된다.The poly (ethylacetate)
그런 다음, 상기 (a)단계에서 형성된 상기 폴리유산 필름(10)을 상기 예열 부재(110)에서 150 내지 250℃ 범위 내에서 예열시키는 단계가 수행된다((b)단계)Then, the step of preheating the poly (ethylacetate)
상세히, 상기 (b)단계는 상기 예열 부재(110)의 온도를 150 내지 160℃ 범위로 유지시키면서 예열이 수행되는 예열 제 1 단계와, 상기 예열 제 1 단계를 거친 상기 예열 부재(110)의 온도를 190 내지 200℃ 범위로 승온하여 유지시키면서 예열이 수행되는 예열 제 2 단계와, 상기 예열 제 2 단계를 거친 상기 예열 부재(110)의 온도를 220℃로 승온하여 유지시키면서 예열이 수행되는 예열 제 3 단계와, 상기 예열 제 3 단계를 거친 상기 예열 부재(110)의 온도를 230℃로 승온하여 유지시키면서 예열이 수행되는 예열 제 4 단계와, 상기 예열 제 4 단계를 거친 상기 예열 부재(110)의 온도를 240℃로 승온하여 유지시키면서 예열이 수행되는 예열 제 5 단계를 포함한다.More specifically, the step (b) may include a preheating step of performing preheating while maintaining the temperature of the preheating
그런 다음, 상기 (b)단계에서 예열된 상기 폴리유산 필름(10)을 금형 부재(140)에 인입시켜, 상기 폴리유산 필름(10)을 상기 금형 부재(140)에서 요구되는 용기 형태로 성형함과 함께 결정화시키는 단계가 수행된다((c)단계).Then, the poly (ethylacetate)
상세히, 상기 (c)단계에서, 성형 결정화 제 1 단계에서 상기 금형 부재(140)의 온도를 상기 폴리유산 필름(10)의 유리전이온도인 50 내지 60℃ 범위로 유지시키고, 성형 결정화 제 2 단계에서 상기 금형 부재(140)의 온도를 70 내지 80℃ 범위로 승온하여 유지시키며, 성형 결정화 제 3 단계에서 상기 금형 부재(140)의 온도를 상기 폴리유산 필름(10)의 유리전이온도와 융점 사이의 온도인 90 내지 100℃ 범위로 승온하여 유지시켜 보면서, 상기 폴리유산 필름(10)의 성형 및 결정화에 최적화된 온도인 성형 결정화 온도가 정해질 수 있고, 그 정해진 성형 결정화 온도가 상기 온도 유지 부재(150)에 의해 유지되는 환경 하에서 상기 금형 부재(140)에서 폴리유산 용기(20)의 지속적인 성형 공정이 이루어지게 되면서, 상기 폴리유산 용기(20)의 대량생산이 이루어지게 된다.Specifically, in the step (c), the temperature of the
여기서, 상기 성형 결정화 제 1 단계, 상기 성형 결정화 제 2 단계 및 상기 성형 결정화 제 3 단계는 각각 1 내지 10초 범위 동안 수행될 수 있다.Here, the first shaping crystallization step, the second shaping crystallization step, and the third shaping crystallization step may be performed for a range of 1 to 10 seconds, respectively.
한편, 상기 폴리유산 용기(20) 제조방법은 상기 (c)단계에서 성형 및 결정화된 폴리유산 용기(20)의 스크랩을 제거하는 트리밍 단계((d)단계)를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing the
상기 (c)단계에서 성형 및 결정화된 폴리유산 용기(20)의 외곽에는 스크랩이 형성되는데, 이러한 스크랩이 칼날 등을 가진 스크랩 제거 부재(160)를 지나면서 제거된다.At the outer periphery of the
상기와 같은 과정을 거친 폴리유산 용기(20)는 이미 상기 금형 부재(140)에서 성형과 동시에 결정화까지 이루어졌기 때문에, 별도로 결정화를 위한 후공정이 요구되지 않게 된다.Since the poly (lactic acid)
한편, 본 실시예에 따른 폴리유산 용기(20)는 폴리유산과 첨가제를 혼합하여 필름 형태로 압출된 폴리유산 필름(10) 형성 단계((a)단계)와, 상기 (a)단계에서 형성된 상기 폴리유산 필름(10)을 예열 부재(110)에서 150 내지 250℃ 범위 내에서 예열시키는 단계((b)단계)와, 상기 (b)단계에서 예열된 상기 폴리유산 필름(10)을 금형 부재(140)에 인입시켜, 상기 폴리유산 필름(10)을 상기 금형 부재(140)에서 요구되는 용기 형태로 성형함과 함께 결정화시키는 단계((c)단계)를 포함하는 폴리유산 용기(20) 제조방법에 의해 제조되어, 상기 금형 부재(140)에서 성형과 동시에 결정화까지 완료된 것이다.Meanwhile, the poly (lactic acid)
상기와 같이, 폴리유산 필름 공급 부재(101)와, 예열 부재(110)와, 본 가열 부재(130)와, 금형 부재(140)와, 온도 유지 부재(150)를 포함하는 폴리유산 용기 제조장치(100)를 이용하여 폴리유산 용기(20)가 제조됨으로써, 상기 금형 부재(140)로 성형을 위해 인입된 폴리유산 필름(10)이 상기 금형 부재(140)에서 성형과 함께 결정화될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 폴리유산 용기(20)가 상기 금형 부재(140)에서 성형된 다음 별도 장치에서 후공정인 결정화 공정을 거칠 필요가 없게 되므로, 폴리유산 용기(20)의 내열성 향상을 위해 결정화 공정이 수행되면서도, 폴리유산 용기(20)의 제조 효율이 향상될 수 있게 된다.As described above, in the polylactic acid
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims And can be changed. However, it is intended that the present invention covers the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
본 발명의 일 측면에 따른 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법, 상기 제조방법에 의해 제작된 폴리유산 용기 및 상기 폴리유산 용기 제조장치에 의하면, 폴리유산 용기의 내열성 향상을 위해 결정화 공정이 수행되면서도, 폴리유산 용기의 제조 효율이 향상될 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.According to the method for producing a polylactic acid container with improved heat resistance according to one aspect of the present invention, the polylactic acid container manufactured by the method, and the apparatus for producing a polylactic acid container, a crystallization process is performed for improving the heat resistance of the polylactic acid container, The production efficiency of the poly (lactic acid) container can be improved, so that the possibility of industrial application is high.
100 : 폴리유산 용기 제조장치
101 : 폴리유산 필름 공급 부재
110 : 예열 부재
130 : 본 가열 부재
140 : 금형 부재
150 : 온도 유지 부재100: polylactic acid container manufacturing device
101: Poly (lactic acid) film supply member
110:
130:
140: mold member
150: Temperature holding member
Claims (15)
폴리유산을 포함하고 필름 형태로 형성된 폴리유산 필름을 공급하는 폴리유산 필름 공급 부재;
상기 폴리유산 필름 공급 부재에 의해 공급되는 상기 폴리유산 필름을 예열시키는 예열 부재;
상기 예열 부재를 경유하며 예열된 상기 폴리유산 필름을 성형을 위해 가열하는 본 가열 부재;
상기 본 가열 부재를 경유하며 가열된 상기 폴리유산 필름을 상기 폴리유산 용기의 요구되는 용기 형태로 성형하는 금형 부재; 및
상기 금형 부재의 온도를 요구되는 성형 결정화 온도로 유지시켜 주는 온도 유지 부재;를 포함하고,
상기 온도 유지 부재에 의해 상기 금형 부재의 온도가 상기 요구되는 성형 결정화 온도로 유지됨으로써, 상기 금형 부재로 성형을 위해 인입된 상기 폴리유산 필름이 상기 금형 부재에서 성형과 함께 결정화(crystallization)되는 것을 특징으로 하는 폴리유산 용기 제조장치.A polylactic acid container manufacturing apparatus for producing a polylactic acid container,
A poly (lactic acid) film supply member for supplying a poly (lactic acid) film containing poly (lactic acid) and formed in a film form;
A preheating member for preheating the polyphthalate film supplied by the polyphthalate film supplying member;
A main heating member for heating the preheated polyphtic acid film via the preheating member for molding;
A mold member for molding the poly (ethylacetate) film heated through the main heating member into a desired container form of the poly (lactic acid) container; And
And a temperature holding member for maintaining the temperature of the mold member at a required mold crystallization temperature,
Characterized in that the temperature of the mold member is maintained at the required molding crystallization temperature by the temperature holding member so that the poly (ethylacetate) film pulled in for the molding with the mold member is crystallized together with molding in the mold member Wherein the apparatus is a polyla
상기 금형 부재는
상기 폴리유산 용기의 요구되는 저면 형태 성형을 위한 하부 금형체와,
상기 폴리유산 용기의 요구되는 상면 형태 성형을 위한 상부 금형체와,
상기 하부 금형체와 상기 상부 금형체 중 적어도 하나에 내삽된 형태로 복수 개 배열되어 상기 온도 유지 부재에 의해 가해지는 열기를 상기 금형 부재 전체적으로 성형 및 결정화를 위해 전달하는 전열체를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리유산 용기 제조장치.The method according to claim 1,
The mold member
A lower metal mold for forming a desired bottom face shape of the polylactic acid container,
An upper metal mold for forming a desired top surface shape of the polylactic acid container,
And a plurality of heaters arranged in an interpolated form in at least one of the lower mold and the upper mold to transfer the heat applied by the temperature holding member to the entire mold for molding and crystallizing. Wherein the polylactic acid is produced by the polylactic acid.
상기 금형 부재의 표면 온도가 균일화될 수 있도록, 복수 개의 상기 전열체는 상기 금형 부재 내부에 서로 이격된 형태로 배치되되, 상기 각 전열체는 상기 금형 부재의 표면으로부터 동일한 깊이에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 폴리유산 용기 제조장치.3. The method of claim 2,
A plurality of the heat transfer elements are disposed in the mold member so as to be spaced apart from each other so that the surface temperature of the mold member can be made uniform and each of the heat transfer elements is disposed at the same depth from the surface of the mold member Wherein the apparatus is a polyla
상기 금형 부재는 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리유산 용기 제조장치.3. The method of claim 2,
Wherein the mold member is made of ceramic.
상기 온도 유지 부재는 순환 유체를 가열하여 상기 순환 유체를 상기 전열체로 순환시켜 주는 것이고,
상기 전열체는 상기 온도 유지 부재에서 순환되는 상기 순환 유체를 순환시켜 주는 배관인 것을 특징으로 하는 폴리유산 용기 제조장치.The method according to claim 2 or 4,
Wherein the temperature holding member circulates the circulating fluid to the heat transfer body by heating the circulating fluid,
Wherein the heat transfer member is a pipe for circulating the circulating fluid circulated in the temperature holding member.
상기 온도 유지 부재는 전기를 공급해주고 제어하는 것이고,
상기 전열체는 상기 온도 유지 부재에서 공급되는 전기에 의해 발열되는 열선인 것을 특징으로 하는 폴리유산 용기 제조장치.The method according to claim 2 or 4,
The temperature holding member is for supplying and controlling electricity,
Wherein the heating element is a heating wire generated by electricity supplied from the temperature holding member.
상기 폴리유산 용기 제조장치는
상기 온도 유지 부재에 의해 승온 및 온도 유지되는 상기 금형 부재의 냉각이 방지될 수 있도록, 상기 금형 부재를 외부에 대하여 단열 밀폐하는 단열 밀폐 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리유산 용기 제조장치.The method according to claim 1,
The polylactic acid container manufacturing apparatus
And a heat insulating sealing member for insulating the mold member from the outside so as to prevent cooling of the mold member heated and maintained by the temperature holding member.
(b) 상기 (a)단계에서 형성된 상기 폴리유산 필름을 예열 부재에서 150 내지 250℃ 범위 내에서 예열시키는 단계; 및
(c) 상기 (b)단계에서 예열된 상기 폴리유산 필름을 금형 부재에 인입시켜, 상기 폴리유산 필름을 상기 금형 부재에서 요구되는 용기 형태로 성형함과 함께 결정화시키는 단계;를 포함하는 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법.(a) a polylactic acid film extruded in a film form by mixing polylactic acid and an additive;
(b) preheating the poly (lactic acid) film formed in step (a) in a preheating member at a temperature in the range of 150 to 250 ° C; And
(c) drawing the poly (ethylacetate) film preheated in the step (b) into a mold member, and molding the poly (lactic acid) film into a container form required in the mold member and crystallizing the same; A method for producing a polylactic acid container.
상기 (c)단계에서, 상기 금형 부재의 온도를 상기 폴리유산 필름의 유리전이온도인 50 내지 60℃ 범위로 유지시키는 성형 결정화 제 1 단계와, 상기 금형 부재의 온도를 70 내지 80℃ 범위로 승온하여 유지시키는 성형 결정화 제 2 단계와, 상기 금형 부재의 온도를 상기 폴리유산 필름의 유리전이온도와 융점 사이의 온도인 90 내지 100℃ 범위로 승온하여 유지시키는 성형 결정화 제 3 단계를 수행하면서 상기 폴리유산 필름의 성형 및 결정화에 요구되는 온도인 성형 결정화 온도가 정해질 수 있고, 상기 정해진 성형 결정화 온도가 온도 유지 부재에 의해 유지되는 환경 하에서 상기 금형 부재에서 폴리유산 용기의 성형 공정이 이루어지게 되는 것을 특징으로 하는 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법.9. The method of claim 8,
The method of claim 1, wherein the step (c) comprises: a first molding step of keeping the temperature of the mold member at a glass transition temperature of 50 to 60 ° C of the poly (lactic acid) film; And a mold crystallization step of heating the mold member in a temperature range of 90 to 100 DEG C, which is a temperature between a glass transition temperature and a melting point of the poly (lactic acid) film, It is possible to determine the molding crystallization temperature which is a temperature required for molding and crystallization of the lactic acid film and to carry out the molding process of the polylactic acid container in the mold member under the environment in which the predetermined molding crystallization temperature is maintained by the temperature holding member Wherein the polylactic acid is a polylactic acid.
상기 성형 결정화 제 1 단계, 상기 성형 결정화 제 2 단계 및 상기 성형 결정화 제 3 단계는 각각 1 내지 10초 범위 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein the forming crystallization first step, the shaping crystallization second step and the shaping crystallization third step are performed for a range of 1 to 10 seconds, respectively.
상기 (b)단계는
상기 예열 부재의 온도를 150 내지 160℃ 범위로 유지시키면서 예열이 수행되는 예열 제 1 단계와,
상기 예열 제 1 단계를 거친 상기 예열 부재의 온도를 190 내지 200℃ 범위로 승온하여 유지시키면서 예열이 수행되는 예열 제 2 단계와,
상기 예열 제 2 단계를 거친 상기 예열 부재의 온도를 220℃로 승온하여 유지시키면서 예열이 수행되는 예열 제 3 단계와,
상기 예열 제 3 단계를 거친 상기 예열 부재의 온도를 230℃로 승온하여 유지시키면서 예열이 수행되는 예열 제 4 단계와,
상기 예열 제 4 단계를 거친 상기 예열 부재의 온도를 240℃로 승온하여 유지시키면서 예열이 수행되는 예열 제 5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법.9. The method of claim 8,
The step (b)
A preheating step in which preheating is performed while maintaining the temperature of the preheating member in a range of 150 to 160 ° C,
A preheating second step in which the preheating is performed while the temperature of the preheating member having undergone the preheating first step is raised and maintained in a range of 190 to 200 ° C,
A preheating step 3 in which the preheating is performed while the temperature of the preheating member having undergone the preheating second step is raised to 220 캜 and maintained,
A preheating step (4) in which the preheating is performed while the temperature of the preheating member after the preheating step (3)
And a preheating step (5) wherein the preheating step is performed while the temperature of the preheating member after the preheating step (4) is raised to 240 캜 and maintained.
상기 (a)단계에서 상기 폴리유산에 첨가되는 상기 첨가제로는 활석, 충진재, 탄산칼슘 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법.9. The method of claim 8,
Wherein the additive added to the poly (lactic acid) in the step (a) is at least one of talc, filler, and calcium carbonate.
상기 (a)단계에서 상기 폴리유산 100중량부에 대해 상기 첨가제는 1 내지 5중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법.9. The method of claim 8,
Wherein the additive is added in an amount of 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the poly (lactic acid) in the step (a).
상기 폴리유산 용기 제조방법은
(d) 상기 (c)단계에서 성형 및 결정화된 폴리유산 용기의 스크랩을 제거하는 트리밍 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내열성이 향상된 폴리유산 용기 제조방법.9. The method of claim 8,
The polylactic acid container manufacturing method
(d) a trimming step of removing scrap of the poly (lactic acid) container formed and crystallized in the step (c).
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---|---|---|---|
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
KR102021295B1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-09-16 | 김치곤 | Biodegradable sheet having good maintenaance effect of multilaer food freshing and food tray product using thereof |
KR102282635B1 (en) * | 2021-04-16 | 2021-07-27 | 지인권 | A forming device poly for lactic acid container |
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- 2016-04-01 KR KR1020160040240A patent/KR20170112731A/en not_active Application Discontinuation
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