KR20220007711A

KR20220007711A - 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트

Info

Publication number: KR20220007711A
Application number: KR1020200085755A
Authority: KR
Inventors: 강경석
Original assignee: 강경석
Priority date: 2020-07-11
Filing date: 2020-07-11
Publication date: 2022-01-18

Abstract

본 발명은 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트에 관한 것으로서,　더욱 상세하게는 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트를 제조하는데 사용되는 신축성을 가지는 경사(1) 실을 LLDPE(liner low density polyethylene)에 VLDPE(very low density polyethylene)를 혼합하여 제조할 수 있고,　본 경사(1) 실을 이용하여 제조된 그물 구조 네트(3)는 그물 조직이고 통풍 및 신축성을 가지고 있어 농산물 포장 시 신선도를 유지 시켜줄 수 있고 적재된 포장 박스를 견고하게 묶어 고정시킬 수 있는 특징을 가지는 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트에 관한 것이다

Description

포장용 폴리에틸렌 신축성 네트{polyethylene flexible net for packaging}

본 발명은 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트에 관한 것으로서,　더욱 상세하게는 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트를 제조하는데 사용되는 신축성을 가지는 경사(1) 실을 LLDPE(liner low density polyethylene)에 VLDPE(very low density polyethylene)를 혼합하여 제조할 수 있고,　본 경사(1) 실을 이용하여 제조된 그물 구조 네트(3)는 그물 조직이고 통풍 및 신축성을 가지고 있어 농산물 포장 시 신선도를 유지 시켜줄 수 있고 적재된 포장 박스를 견고하게 묶어 고정시킬 수 있는 특징을 가지는 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트에 관한 것이다.　　

물품(특히 농산물)은 종이나 합성수지로 제작된 포장 박스에 담아서 보관 및 운송이 이루어지고 운송시 적재된 포장 박스를 공업용 랩으로 랩핑하여 포장 박스를 고정하는데

농산물의 경우 공업용 랩으로 포장 박스를 고정할 경우 통풍이 차단되어 결로 현상이 발생하여 농산물의 신선도 유지가 되지 않는 문제점이 있었다.

또한 금속재 물품의 경우 공업용 랩으로 포장 박스 랩핑시 통풍이 차단되어 결로 현상에 의해 녹 발생 문제점이 있었다.

따라서 농산물 및 금속재 물품의 포장 박스 적재 및 운송시 포장 박스 고정에 사용되는 랩에 통풍성을 부여한 그물 구조 네트 및 신축성을 부여한 네트가 필요 하였다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로,

그물 구조 네트(3)의 경사(1)　실에　LLDPE(liner low density polyethylene)　에 VLDPE(very low density polyethylene)를 일정 비율로 혼합하여 제조한 그물 구조의 네트(3)는 신축성을 가지고 있어 적재된 물품 포장 박스를 단단하게 고정 시킬 수 있고

통풍이 원활한 특성을 가지고 있어 특히 농산물 포장 및 운반시 통풍이 잘되어 농산물의 신선도를 장기간 유지할 수 있고 또한 금속재 포장 박스의 경우 그물 구조의 네트(3)로 통풍이 잘되어 결로 현상이 발생하지 않아 금속재의 녹 발생을 방지할 수 있다.　

본 발명은 위의 특성들을 발현하기 위해 그물 구조 네트(3)의 경사(1)　실에　LLDPE(liner low density polyethylene)에 VLDPE(very low density polyethylene)를 일정 비율로 혼합 사용하여 그물 구조의 신축성 네트(3)를 제공하는데 있다　

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않는다.　아울러 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트는,　적재된 포장 박스를 포장하여 단단하게 고정 시키기 위해서는 네트의 적절한 신축성이 요구 되고 또한 원활한 통풍을 위해서는 그물 구조의 네트가 요구 된다.　　

포장용 폴리에틸렌 신축성 네트에 적절한 신축성을 부여하기 위해 폴리에틸렌인　LLDPE(liner low density polyethylene)와　VLDPE(very low density polyethylene)　및　HDPE(high density polyethylene)를 준비하고(S1),

LLDPE에 VLDPE를 일정 비율로 혼합한 혼합물을 준비하고(S2),

혼합물 및　HDPE를 각각 압출 성형하여 일정 두께의 필름을 제조하고(S3)

각각의 필름을 일정 폭을 갖도록 길이 방향으로 절단하여 필름사를 제조하고(S4)

각각의　필름사를 일정 비율로 연신하여 그물 구조의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트　제조에 필요한 경사(1)　및 위사(2)용 가는 실을 제조한다(S5).

위에서 제조된 경사(1)　및 위사(2)　실을 이용하여 그물 구조의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트를 제조한다(S6).

위의 혼합물로 제조된 경사(1)　실은　LLDPE에 신축성이 우수한　VLDPE를 혼합하여 신축성이 더욱 증가 되었고 또한 알맞은 비율로 연신된 실은 박스 포장을 위해 스트레칭(stretching)을 하면 원래 상태로 돌아오려는 복원력을 가지게 되는데 이 복원력은　LLDPE와　VLDPE의 혼합 비율 및 실의 연신 비율에 의해 좌우된다.

본 발명의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트의 다양한 적용 용도 특성에 따라　LLDPE와　VLDPE의 혼합 비율은 조절 가능하다.

위의　HDPE로 제조된 위사(2)　실은 신축성 기능은 없고 그물 구조 네트(3)에서 경사(1)를 엮어 그물 구조를 형성하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트 제조용 경사(1)　실은 신축성 특성을 가져 제조된 폴리에틸렌 신축성 네트 또한 신축성을 가지게 되어 적재된 농산물 박스의 운송이나 보관시 박스를 견고하게 고정 시킬 수 있다.

또한,　본 발명의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트는 그물 구조로 되어 통풍을 원활하게 하여 결로 현상을 방지하여 농산물의 부패를 방지하고 금속재 포장 박스의 경우 금속재의 녹 발생을 방지할 수 있다.

도　1은 본 발명의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
도　2는 본 발명에 의해 완성된 폴리에틸렌 신축성 네트의 부분 확대도이다.
도　3은　XP9200 80　중량%와　VL0001 20　중량%　혼합물의 용융 온도 자료이다.
도　4은　XP9200 80　중량%와　5306 20　중량%　혼합물의 용융 온도 자료이다
도 5는 손실계수(loss factor) 측정 자료이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트 제조 방법 및 이를 이용한 실시예를 상세히 설명한다.　

각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도　1은 본 발명의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트 제조 과정을 나타낸 순서도이고

도　2는 본 발명에 의해 완성된 폴리에틸렌 신축성 네트의 부분 확대도이고

도　3은　XP9200 80　중량%와　VL0001 20　중량%　혼합물의 용융 온도 자료이고

도　4은　XP9200 80　중량%와　5306 20　중량%　혼합물의 용융 온도 자료이고

도 5는 손실계수(loss factor) 측정 자료이다.

본 발명의 실시예에 따른 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트 제조 방법은 도　1에 도시된 바와 같이,　LLDPE(liner low density polyethylene)와　VLDPE(very low density polyethylene)　및　HDPE(high density polyethylene)　원료를 준비하는 단계(S1);

LLDPE와　VLDPE를 혼합하여 혼합물을 준비하는 단계(S2);　

혼합물을 및　HDPE를 각각 압출 성형하여 일정 두께의 필름을 제조하는 단계(S3);　

각각의 필름을 길이 방향으로 절단하여 일정폭의 필름사를 제조하는 단계(S4);　

필름사를 일정 비율로 연신하여 네트 제조용 경사(1)　및 위사(2)　용도의 가는 실을 제조하는 단계(S5);　

연신된 경사(1)　및 위사(2)　용도의 가는 실을 이용하여 그물 구조의 네트(3)를 제조하는 단계(S6)이다.

<실시예>

포장용 폴리에틸렌 신축성 네트 제조를 위해 LLDPE인 XP9200(대림산업,　용융지수　1.5g/10min,　밀도　0.918g/㎤), VLDPE인　VL0001(대림산업,　용융지수　1.0g/10min,　밀도　0.900g/㎤), HDPE인　5000S(롯데케미칼,　용융지수　0.95g/10min,　밀도　0.954g/㎤)와　

LDPE인　5306(한화케미칼,　용융지수　3.0g/10min,　밀도　0.921g/㎤)를 준비한다(S1).

포장용 폴리에틸렌 신축성 네트　제조에 사용되는 원료는 위에서 언급되지 않은 다른　LLDPE, VLDPE, LDPE　및　HDPE를 알맞게 선택하여 적용할 수 있다.

LLDPE인　XP9200 80　중량%와　VLDPE인　VL0001 20　중량%를 혼합하여 혼합물을 준비 한다(S2)

XP9200과　VL0001　혼합 중량%　비율은 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트　특성에 알맞게 조절 할 수 있다.

상기 혼합물과　HDPE인　5000S를 압출 성형하여 두께　0.015mm의 필름을 제조 한다(S3).　

혼합물의 필름 제조 조건은 압출기 온도　160℃℃　다이 온도　190℃이고　

HDPE 5000S　필름 제조 조건은 압출기 온도　190℃℃　다이 온도　230℃이다.

상기 혼합물 및　HDPE로부터 제조한　2종의 필름을 각각 폭　2mm로 길이 방향으로 절단하여 폭　2mm의 필름사를 제조 한다(S4).

필름사 폭은 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트 특성에 맞게 조절할 수 있다.

상기 혼합물로부터 제조한 필름사를 연신판(온도　80℃℃　위를 통과 시키면서　

3배로 연신시켜 폴리에틸렌 신축성 네트제조에 필요한 경사(1)　용도의 가는 실을 제조 한다(S5).

경사(1)　용도 가는 실 제조시 연신 비율은 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트 특성에 맞게　2배~5배로 조절할 수 있다

상기　HDPE부터 제조한 필름사를 연신판(온도　85℃~95℃)　위를 통과 시키면서　6배로 연신시켜 폴리에틸렌 신축성 네트 제조에 필요한 위사(2)　용도의 가는 실을 제조 한다(S5).

위사(2)　용도 가는 실 제조시 연신 비율은 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트 특성에 맞게　4배~9배로 조절할 수 있다

상기에서 제조된 경사(1)　실과 위사(2)　실을 엮어 그물 구조 네트(3)를 제작하여 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트를 완성 한다(S6).

표　1은 상기에서 제조한 경사(1)　및 위사(2)　실의 물성 측정 자료이다.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 표　1

상기 표　1의 위사(2)　실은 농업용 타포린(볏짚망,　양파망 등)에 적용되는 통상적인 실로서　HDPE　원료가 사용되고 높은 인장강도 및 낮은 신장율의 물성이 요구된다.

상기 표　1의 경사(1)　실은 본 발명의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트에서 요구되는 신축성 특성을 위해 위사(2)　실 대비 높은 신장율 및 낮은 인장강도 물성이 요구된다.

<비교예　1>　

표　2는 본 발명의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트의 신축성 특성을 나타내는

경사(1)의 폴리에틸렌 원료 종류에 따른 물성 측정 자료이다.　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　표　2

상기 표　2에서 연신 비율　4배의 조건에서 폴리에틸렌 원료 종류를 달리하면,　

즉　XP9200 100　중량%와　XP9200 80　중량%에　VL0001 20　중량%　혼합 및　XP9200 80　중량%에　5306 20　중량%로 제조한　3가지 경사(1)　실의 물성을 비교하면, VLDPE인　VL0001을 혼합하면　XP9200 100　중량%　및　XP9200 80　중량%에　5306 20　중량%　혼합보다 신장율은 증가하고 인장강도는 감소하는 특성을 보인다.

상기 표　2의 결과로　VLDPE를 혼합하면 경사(1)의 신장율은 증가하고 인장강도는 감소하여 네트의 신축성은 증가한다.

<비교예　2>

표　3은 본 발명의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트의 신축성 특성을 나타내는

경사(1)의 동일한 원료에서 연신 비율에 따른 물성 측정 자료이다

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　표　3

상기 표　3에서 동일한 사용 원료(XP9200 80　중량%에　VL0001 20　중량%　혼합)에서

연신 비율을 낮게 할수록 신장율은 증가하고 인장강도는 감소하는 특성을 보인다.

상기 표　3에 의하면 본 발명의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트의 신축성 특성을 위해 경사(1)　제조시 연신 비율은 낮게 조절할 필요가 있다.

본 발명의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트　적용 용도에 따라 신축성을 적절하게 조절 하여야 하며 이를 위해서는 상기 표　2　및 표　3에서 보듯이 폴리에틸렌 원료 선택 및 혼합 비율 조절 그리고 적절한 연신 비율 조절이 필요하다.

상기 표　1,　표　2,　표　3의 결과에 의하면,

본 발명의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트의 신축성 발현을 위해서는 경사(1)의 원료로　VLDPE　혼합이 필요하며 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트의 적용 용도에 따라　VLDPE　혼합 비율은 조절하여야 하고,　

또한 연신 비율은 신장율 및 인장강도를 고려하여　3배가 적당하지만 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트의 적용 용도에 따라 연신 비율도 조절할 필요가 있다.

상기 표　1,　표　2 및 표　3의 인장강도 및 신장율은　Instron universal test machine(model 5566)으로 측정한 자료이다.

표　4는　LDPE, LLDPE　및　LLDPE와　LDPE　혼합, LLDPE와　VLDPE　혼합 물질의

회전 레오미터(rotational rheometer)　방법으로 각진동수(angular frequency) 0.1[rad/s]에서의 손실계수(loss factor)　값에 대한 자료이다.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 표　4

표　5는　LDPE, LLDPE, LLDPE와　LDPE　혼합 및 LLDPE와　VLDPE　혼합 물질에 대한

회전 레오미터(rotational rheometer)　방법으로 각진동수(angular frequency) 0.1~100[rad/s]　범위에서 저장탄성율(storage modulus)과 손실탄성율(loss modulus)　값을 측정하고 이로부터 얻은 손실계수(loss factor,　손실탄성율/저장탄성율)　값에 대한 그래프이다.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　표　5

상기 표　4와 표　5에서 보듯이 회전 레오미터(rotational rheometer)　방법으로 각진동수(angular frequency) 0.1[rad/s]~100[rad/s]에서 저장탄성율(storage modulus)과 손실탄성율(loss modulus)　값을 측정할 수 있고 이로부터 손실계수(손실탄성율/저장탄성율)　값을 구할 수 있다.

손실계수(loss factor)는 손실탄성율(loss modulus)을 저장탄성율(storage modulus)로 나눈 값으로 재질(원료)의 고유한 특성이며 동일 재질(원료)은 측정 조건에 상관 없이 거의 동일한 값을 가진다.　　

상기 표　4와 표　5의 손실계수(loss factor)는 Anton Paar Rheometer(model MCR 702)로 온도　190℃에서 측정한 자료이다.

상기 표　4와 표　5에서　LDPE는 장쇄분지(long chain branch)를 가져 낮은 손실계수(loss factor)　값을 가지고　LLDPE와　VLDPE는 단쇄분지(short chain branch)를 가져 높은 손실계수(loss factor)　값을 가진다.　

따라서 손실계수 값 비교로도　LDPE　및　LLDPE(또는 VLDPE　혼합)를 구별할 수 있다.

상기 표　4에서 각진동수(angular frequency) 0.1[rad/s]에서　LLDPE인　XP9200의 손실계수(loss factor)는　4.212이고, LDPE인　5306은　36.737이다.

LLDPE XP9200과　LDPE 5306의 손실계수 중간값은　20.47(=(36.737+4.212)/2)이며

따라서　LDPE가 혼합되면 손실계수 값은　20.47　미만이고　

LLDPE, VLDPE　및　LLDPE에　VLDPE가 혼합되면 손실계수 값은　20.47이상을 가지는 것으로 볼 수 있다.

표　6은　LDPE, LLDPE, LLDPE에 LDPE 혼합, LLDPE에 VLDPE 혼합물에 대한 용융 온도 및 손실계수 자료이다.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 표　6

상기 표　6의 용융 온도(melting point)는　TA Instrument의　Differential Scanning Calorimetry(model Q2000)으로 측정한 자료이다.

상기 표 6에서 시차주사 열량분석(Differential Scanning Calorimetry) 방법에 의한 VLDPE, LLDPE + VLDPE 및 LLDPE + LDPE의 용융 온도(melting point)는 85℃℃에서 2개 이상의 피크(peak)를 가진다

상기 표　6에서　LDPE, LLDPE + LDPE의 손실계수(loss factor)는　LDPE 5306과　LLDPE XP9200의 중간 값인　20.47　미만 값을 가진다.

즉,　LDPE　및 LLDPE에 LDPE가 혼합되면 손실계수(loss factor)는　20.47미만

값을 가진다.

상기 표　6에서　LLDPE　및　LLDPE에 VLDPE가 혼합되면 손실계수(loss factor)는　

LDPE 5306과　LLDPE XP9200의 중간 값인　20.47　이상 값을 가진다.

상기 표 2 및 표6의 결과에 의하면,

본 발명의 포장용 폴리에틸렌 신축성 네트의 경사(1) 실에 LLDPE와 VLDPE를 혼합하여 사용하면 그물 구조 네트(3)의 신축성은 증가되어 본 발명의 특성인 신축성 네트의 특성이 발휘된다.

상기 표 6의 결과에 의하면,

LLDPE와 VLDPE를 혼합하면 온도 85℃℃에서 용융 온도 피크를 2개 이상 갖고 각진동수 0.1[rad/s]에서 손실계수는 20.47 이상을 갖는다.

이상과 같이,　본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만,　상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어서는 아니 된다.

따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나,　본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.

1 :　경사　　　　　　　　
2 :　위사　
3 :　네트

Claims

온도 85℃~125℃에서 용융 온도 피크를 2개 이상 갖고, 각진동수 0.1[rad/s]에서 손실계수 20.47 이상을 갖는 재질의 경사(1)로 이루어진 그물 구조 네트