KR900004501B1 - 골판지 제조장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

골판지 제조장치

제1도는 본 발명에 따른 골판지 제조 장치의 측면도.

제2a도는 제1도에 도시된 장치에 따른 증기 송출장치의 한예의 횡단면도.

제2b도는 제2a도에 도시된 증기 송출 장치의 일부를 절결한 평면도.

제2c도는 중기 송출 장치의 일부를 절결한 측면도.

제3도는 본 발명 장치의 증기 재가열 및 송출장치의 개념을 설명하는 설명도.

제4a도는 증기를 불어 대는 부분을 덮는 후드(hood)의 양호한 실시예의 종단면도.

제4b도는 제4a도에 도시된 실시예의 횡단면도.

제5a도는 본 발명 장치의 다른 형태를 도시한 요부의 측면도.

제5b도는 제5a도에 도시된 바와같은 요부의 확대 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 골판지 제조 장치 2 : 증기 송출 장치

3 : 송풍 장치 5 : 생 녹말액 도포장치

7 : 골판지 형성 장치 8 : 골판지 취출장치

9 : 열판

본 발명은 골판지 제조 장치의 개량에 관한 것이다.

골판지는, 잘 알려진 바와같이 파형 종이와 라이너(liner)를 점착시켜 편면 골판지를 만들고, 다시 다른 라이너를 편면 골판지에 점착시켜 제조된다. 어떤 경우에는 편면 골판지 2장 이상을 겹쳐 "더블 백커(double backer)"나 두꺼운 판지를 만드는 것도 있다.

점착용 접착제로서 폴리비닐 아세테이트의 에멀션(emulsion)과 같은 합성수지계의 것이 가장 알맞다. 그러나, 제조 코스트 저감의 요청에 따라 보다 값싼 접착제를 사용하기 위한 노력이 경주되어 왔다. 그와같은 노력의 한 예로서 생 녹말액 즉 녹말 입자를 수중에 분산 현탁시킨 것을 사용하기 위해 시도되었다. 이것을 골판지에 도포하고 라이너를 골판지에 포갠후 압착하면서 가열하여 녹말액을 겔화(gelation)하여서 녹말풀 또는 접착제로 변화시킨다.

압착하면서 가열하기 위해서는 열판 즉 가열 매체로서의 역할을 하는 금속판을 나란히 하여놓고 그위에 라이너를 슬라이딩 접촉시켜 이동시킴으로서 이루어진다. 그러나, 열판은 상당한 설치면적이 필요하고 비경제적으로 많은 에너지를 소비한다. 게다가, 열판은 가끔 제품 골판지에 바람직하지 못한 긁힘과 휨을 일으킨다.

상기 문제점을 제거하기 위하여, 종이와 라이너를 포개기 앞서 편면 골판지에 도포되는 생 녹말액을 가열 및 겔화하는 것이 제안되었다.(일본 특허공보 소 47-24658호 참조)

이 방법은 열판을 사용하지 않는다는 점에서는 훌륭하나 생산속도를 충분히 높일 수 없다는 새로운 문제점을 야기시킨다. 통상적으로 생녹말액의 가열겔화는 도포된 생 녹말액에 노즐로부터 중기를 불어서 성취된다. 골판지 생산속도는 생녹말액에 충분한 열량을 공급하여 겔화 속도를 높이면 증가하게 된다. 그러나 통상 사용되는 저압의 증기(즉 0.2kg/cm²게이지압)는 노즐 출구에서 높아야 80 내지 85℃정도의 온도를 가진다. 그와같은 증기로는 충분히 열을 제공할 수 없다.

더 높은 온도를 내기 위해서 보다 높은 압력의 증기를 실험적으로 사용했다. 그러나. 분출 증기의 에너지가 너무 커서 편면 골판지에 도포되는 생녹말액이 날려가 버려 바람직스럽지 못하다는 사실이 밝혀졌다.

한편, 다량의 증기 공급은 증기가 응축하여 생기는 수분으로 편면 골판지를 과도하게 축축하게 했다. 골판지를 습하게 나는 것은 열판 사용에 의한 골판지 제품의 휨을 제거하는 데는 도움이 되지만 제품의 건조에 시간이 많이 걸리므로 생산효율이 낮다는 결점에 의해 상쇄된다.(만일 습한 골판지를 건조하지 않고 상자 제조 공정에 보내면 치수변경, 상자의 불충분한 강도 등과 같은 여러가지 문제점이 야기된다).

본 발명자의 경험에 의하면, 압착에 앞서 생 녹말액을 완전히 겔화하는 것보다는 오히려 생 녹말액을 반상태로 겔화하여 중간상태의 풀로 만들고 압착시 또는 그 후에 보조적인 가열을 행하여 완전한 풀로 하는 것이 더 높은 접착강도가 얻어진다. 이것은 반상태의 풀이 라이너지의 조직에 더 잘 침투한다는 사실 때문이다. 이러한 관점에 비추어 상기 일본 특허공보 소 47-24658호의 기술은 종래 가열판을 완전히 그것에 의존하지 않고 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 목적은 생녹말액을 일차 불완전하게 겔화하고 또 열판의 도움으로 접착제로 바꾸는 식의 제조 장치를 제공하는데 있으며 상기 종래 기술의 제문제점을 해결하기 위해 개량하는데 있다.

본 발명의 장치는 제품 골판지의 품질을 저하시키지 않고 생산 속도를 높이므로서 생산성이 증가한다. 만일 제조 속도를 높일 필요가 없다면 에너지 소비가 적은 제조를 실현한다.

본 발명의 장치는 역시 가열원으로서 저압의 증기를 사용한다. 그러나, 본 발명의 특징은 저압의 증기를 재가열하여 노즐로부터 생녹말액에 부는 건조증기로 하는데 있다. 증기의 압력은 0.1 내지 0.3kg/cm²

G사이의 범위가 양호하고 통상적으로는 0.2kg/cm²

G내외이다. 재가열 때문에 노즐 출구에서 125 내지 130℃의 높은 증기 온도를 쉽게 얻을 수 있다. 이러한 높은 온도의 건조 증기 사용으로 증기의 너무 강한 충돌과 골판지의 과도한 습함을 피할 수 있다.

증기를 재가열하는 수단은, 예를들면 10 내지 12kg/cm²

G의 고압증기이다. 이 고압증기를 저압 증기로 낮추기 앞서 이 증기 보유열을 열교환을 통해 즉 고압증기로 저압증기를 간접 가열하는데 이용한다.

본 발명에 의하면, 대표적으로 제1도에 도시된 바와같이 적어도 1장(도시된 실시예에서는 2장임)의 편면 골판지(11)를 연속적으로 공급하는 장치(4)와, 적어도 1장의 라이너(12)를 연속적으로 공급하는 장치(5)와, 편면 골판지(11)의 파형의 산부분(111)에 생녹말의 물 분산액(13)을 도포하는 장치(6)와, 도포된 생 녹말액에 증기를 불어 생녹말액을 겔화하여 풀로 바꾸는 장치(2)와, 적어도 1장의 편면골판지(11)와 적어도 1장의 라이너(12)를 압착하여 접착 일체화하여 골판지(15)를 형성하는 장치(7)와, 이와같이 형성된 골판지를 연속적으로 취출하는 장치(8)를 본질적으로 포함하는 골판지 제조장치(1)가 제공된다.

본 발명에 따르면 증기를 불어대는 장치(2)는 제2도에 도시된 바와같이 편면 골판지에 근접하여 그 이동 방향에 가로지르는 관상체 형태의 복수개의 케이스(21A,21B,21C)에 의해 수용된다. 각 관상체는 그 상면에 다수의 노즐(24)을 가진다. 각 관상체의 공간은 고압 증기용 통로를 이루는 일체 중심파이프(23)에 의해서 상부 헤드실(28)과 하부헤드실(26)로 구획되며 상기 양 실온 고압 증기용 인접 파이프(23) 사이에 형성된 증기 통로(27)를 통해 서로 통한다. 하부 헤드실(26)은 저압증기를 공급하는 파이프(22)를 구비한다. 편면 골판지 이동방향으로 봤을때 상류측의 단부에 송풍장치(3)가 관상체 상에 설치되고, 편면 골판지(11) 이동방향에 기울어진 방향으로 공기를 불어대는 스릿(31)을 가진다. 골판지를 형성하는 장치(7)는, 적어도 1장의 편면 골판지(11)와 라이너(12) 압착하는 중에 라이너(12)와 접촉하면서 가열하기 위한 장치 즉 도시된 실시예에서의 열판(9)을 포함한다.

조절 밸브에 의해 유량이 조절되어 파이프(22)를 통해 공급되는 저압증기는, 노즐(221)을 통해 하부헤드실(26)내로 흐르고 각 통로(27) 양쪽에 있는 파이프(23)내를 흐르는 고압증기에 의해 가열되면서 통로(27)를 통해 흘러 소요의 온도에 달한다. 가열된 저압 증기는 상부헤드실(28)을 지나 노즐(24)을 통해 불어나간다.

고압 증기를 저압으로 감압하기 앞서 고압증기의 보유열을 이용할 경우에는 제3도에 도시된 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 고압증기원(STM)에서 나온 고압증기는 밸브(V_S1)를 통해 파이프(23)로 들어 가고 열교환후 압력을 낮추는 감압밸브(R)로 간다. 저압 증기는 밸브(V_S2)를 통해 파이프(22)의 노즐로부터 분사된다. 기호(T)는 증기트랩(trap)을 나타낸다.

증기 송출장치의 상류측에 설치된 송풍장치는 압축공기원(AIR)으로부터 밸브(V_A)에 의해 압력 조절된후 공급되는 공기를 수용하고 편면 골판지(11)의 흐름 방향에 경사진 공기류를 형성시켜 스릿(31)을 통해 공기를 불어댄다. 이 공기의 작용은 두가지로서 하나는 노즐(24)을 통해 불어나온 증기를 희석하고 다소 그 온도를 낮추어서 증기의 충돌이 스릿 근처에서 처음은 약하게 점차로 강해지도록 하는 것이다. 만일 고온의 증기가 편면 골판지의 파형의 산부분에 도포된 생녹말액에 강하게 또 다량으로 충돌한다면 녹말액의 표면에만 급속히 겔화하고 또 고화(固化)하므로 녹말액 전체를 균일하게 반겔화시킬 수 없게 된다. 분명히 그와같은 녹말액의 표면 고화는 골판지와 라이너를 서로 접착하는데 바람직하지 못하다.

스릿(31)을 통해 불어나온 공기의 다른 역할은 편면 골판지를 따라 상류 방향으로 흐르는 증기에 의해 녹말액이나 도포장치의 가열로 인해 일어날지 모르는 생 녹말액의 바람직스럽지 못한 반 겔화를 방지한다.

스릿(31)의 폭, 공기류의 경사각도, 공기의 유량 및 속도는 각 경우의 조건에 따라 실험적으로 적절히 결정된다.

증기 송출 장치는 2개 바람직하게는 3개이상 병렬로 설치하고 그 일부 또는 전부를 선택적으로 사용한다.

고속 생산에서는 생녹말액에 다량의 열을 부여할 필요가 있고 따라서 다수의 증기 송출장치가 작동하게 된다. 보통 운전은 단지 1개의 증기 송출장치 즉 최상류에 있는 것만으로 시동하고 점차로 그 개수를 증가시킨다.

고압의 증기(STM)는 밸브(V_S3)에 의해 압력 조절되어 열판(9)에 공급된다.

열판만으로 생 녹말액의 겔화를 행하는 종래의 골판지 제조장치에서는 상당한 고압(예를들면 10 내지 14kg/cm²

G) 즉 고온의 증기가 열판에 공급되지만, 본 발명에서는 겔화에 필요한 열은 불어대는 증기와 열판에 의해 최적의 비로 분배되므로 다소저압(예를들면 3 내지 6kg/cm²)의 증기가 적절히 사용된다.

생 녹말액의 겔화를 위해 충분한 열의 공급을 확실히 하기 위해서는 제4도에 도시된 보온후드(hood)(10)를 사용하는 것이 권장된다. 보온후드는 편면 골판지(11)를 가로지르는 증기 송출장치에 대향하는 영역을 덮기위해 설치되며, 도시된 바와같이 후드의 양 단부가 편면 골판지의 양 가장자리를 넘어서까지 연장하는 길이를 가지도록 한다. 후드(10)는 그 상부에 드래프트(draft)(10)를 구비한다.

이 후드의 사용으로 증기는 화살표와 같이 분배되어 편면 골판지의 중심부와 양가장자리 사이의 온도차가 제거되고 균일한 가열과 생 녹말액의 균일한 겔화를 보장할 수 있게 된다.

한편, 예를들어 수지 가공등을 실시한 보강코어를 사용하는 골판지의 제조에 있어서는 골판지가 수분을 흡수하기 어렵다. 따라서, 생녹말의 도포직후에 증기를 가열하면 반겔화중에 일어나는 녹말의 불충분한 침투로 접착강도는 저하한다. 그와같은 경우에 제5도에 도시된 가습장치를 사용하는 것이 좋다. 가습장치는 생녹말액을 도포하는 장치(6)의 상류측에 배치되고 편면 골판지(11)의 코어 즉 파형판을 둘러싸는 후드(200)와, 상기 후드(200)중에 개구하여 코어에 증기를 불기위해 적합한 노즐로 구성된다. 편면 골판지를 예열하기 위하여 롤(203)이 배치된 부분을 후드(200)가 덮는 것도 바람직하다.

가동시 골판지의 산부분은 가습장치에 의해 미리 적절하게 가습되고 가열되므로 도포된 생녹말액은 빨리 침투하며 비록 생녹말액 도포직후에 증기를 불어도 바람직하지 못한 저 접착강도는 피하게 된다. 가습에 사용되는 증기는 0.2 내지 0.3kg/cm²정도의 저압이다. 이와같이, 열판 가열후의 증기와 마찬가지로 저압증기 가열후의 고압증기는 필요에 따라 감압한후 가습증기로서 적당하게 사용될 수 있다.

본 발명의 장치는 여러가지 형태를 취할 수 있다. 예를들면 도시된 증기 송출장치(5)는 도시된 장치(2)와 동일 기능을 발휘할 수 있는 여러가지 다른 구조로서 대체될 수 있다. 또, 증기 송출장치(2)를 필요시에 상하동 시키기 위하여 전기 모터에 의해 구동되는 랙과 피니언을 사용한 구동장치를 구비하는 것도 권장할만하다. 그와같은 장치는 생 녹말액의 용기나 도포롤러의 소제가 용이하게 되는 등 장치의 보수면에서 상당한 이점을 제공한다.

상기 기술한 바와같은 부가 또는 변경은 본 기술분야에 숙달된 자에게는 용이하게 실시될 것이다.

본 발명의 장치는 여러가지 이점을 가진다. 무엇보다도 골판지 생산속도의 현저한 향상이다. 이것은 전술한 바와같이 생녹말액의 겔화에 필요한 열이 생녹말액에 불어지는 저압 증기 및 열판에 의해 열입력비의 최적상태로서 분배되도록 하는 장치에 의해 성취된다. 만일 생산속도의 향상이 필요없다면 본 발명의 장치는 저감된 에너지 소비로서 골판지를 제조할 수 있다.

본 발명 장치에서 얻어지는 다른 이점은 제품골판지의 품질향상이다. 특히, 본 발명의 장치는 골판지의 바람직스럽지못한 휨과 라인 크랙킹(line cracking)을 제거한다. 열판에 의해서만 생녹말의 가열이 이루어지는 종래의 장치에서는 열판으로부터 상당히 많은 양의 열이 부여되므로 골판지의 가열된 측과 가열되지 않은 측 사이에 열을받는 차이가 현저하여 바람직스럽지 못하게 제품의 휨을 일으킨다. 게다가, 열판은 높은 온도(즉 170℃)까지 가열되어야 하므로 라이너는 열판과의 접촉한 결과 열에 의한 열화를 피할 수 없다.

동시에 강도는 저하되어 제품에의 라인 크랙킹을 일으킨다. 한편, 증기 송출만으로 생녹말액의 겔화를 행하면 다량의 증기를 사용한 결과 생기는 과잉수분에 의하여 제품 골판지의 휨이 생긴다. 상기 모든 문제점이 본 발명 장치의 사용에 의하여 피할 수 있는 것이 큰 이점이다.

이상의 설명으로부터 본 발명의 장치는 골판지의 제조 특히 더블 페이서(double facer)형의 골판지 제조에 유용하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 적어도 한장의 편면 골판지와 적어도 1장의 라이너를 연속적으로 공급하는 장치와, 편면 골판지의 파형의 산부분에 생 녹말의 물분산액을 도포하는 장치와, 도포된 생녹알액에 증기를 불어서 겔화하는 장치와, 적어도 1장의 편면 골판지와 적어도 1장의 라이너를 압착하여 접착일체화하여서 골판지를 형성하는 장치와, 형성된 골판지를 연속적으로 취출하는 장치로 본질적으로 구성된 골판지 제조 장치에 있어서, 증기를 불어대는 장치는 편면 골판지에 근접하고 그 이동방향에 가로지르는 복수개의 관상체를 포함하며, 각 관상체는 그 상부에 다수의 노즐을 가지며, 각 관상체의 공간은 고압증기용 통로를 이루는 중심 파이프에 의해서 상부헤드실과 하부헤드실로 구획되고 상기 양실은 증기 통로를 통해 서로 통하게 되며, 하부헤드실은 저압증기를 공급하는 파이프를 구비하며, 증기를 불어대는 장치는 편면골판지의 이동방향에서 봤을때 그 상류측 끝에 배치되고 또 이동방향에 경사진 방향으로 공기를 불어대는 스릿을 가지는 송풍장치를 포함하며, 편면 골판지를 형성하는 장치는 적어도 1장의 편면 골판지와 적어도 1장의 라이너를 압착하는 동안 라이너에 접촉하면서 가열하는데 적합한 열판을 포함하는 것을 특징으로 하는 골판지 제조장치.
2. 제1항에 있어서, 편면 골판지를 가로질러 증기송출 장치와 대향하는 영역을 덮고, 편면 골판지의 양 가장자리를 넘어갈 만큼의 길이를 가지며, 그 상부에 드래프트를 구비한 보온후드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 골판지 제조장치.
3. 제1항에 있어서, 편면 골판지의 이동방향에서 봤을때 생녹말의 분산액을 도포하는 장치의 상류에 배치되고, 편면 골판지의 코어를 둘러싸는 후드의 후드중에 개구하여 코어에 증기를 불기에 적합하게된 노즐로 이루어진 가습장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 골판지 제조장치.

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