KR100387326B1 - 종이스푼의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고강도 종이스푼의 제조방법에 관한 것으로, 펄프원단의 양면에 필름을 접착하는 표면코팅단계와; 상기 표면코팅단계에서 접착된 필름의 각 일측면을 1차로 가열하여 살균처리하고, 압축롤러로 압축하여 원판으로 형성하는 롤러압축단계와; 상기 롤러압축단계에서 형성된 원판을 열처리로를 통과시켜 2차로 가열하여 살균처리함과 동시에 후속단계인 프레스성형단계에서 성형성을 좋게 하는 열처리단계와; 상기 열처리단계에서 열처리된 원판을 1차로 종이스푼의 형태로 펀칭하여 따내고, 2차로 절곡성형하는 프레스성형단계를 포함하여 종이스푼을 제조함에 따라, 통상의 합성수지재 또는 금속재 스푼에 가까운 강도를 구비하고, 사용 후 폐기할 때에는 용이하게 썩도록 하여 환경오염을 방지하도록 한 종이스푼을 제공할 수 있게 된다.

Description

종이스푼의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF PAPER SPOON}

본 발명은 종이스푼의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환경오염이 발생하지 않는 종이재질을 사용하되 그 강도를 높게 하여 장시간 사용이 가능하도록 한 고강도 종이스푼의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 일회용스푼은 통상의 합성수지재를 사출성형하여 사용하는 것이 대부분이다.

그러나, 상기 합성수지재 스푼은 폐기할 때, 소각하는 과정에서 다이옥신 등의 유해물질이 발생하여 환경오염을 유발하는 문제가 있었다. 또한, 땅에 묻어도 잘 썩지 않아 토양을 오염시키는 문제도 있었다.

상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 목재스푼을 대안으로 사용하기도 히였으나, 상기 목재스푼은 제작이 어려워 제조원가가 증가되는 문제가 있었다. 또한, 상기 목재스푼은 지방성 음식을 먹고 난 이후에는 그 지방이 잘 씻겨 내리지 않아 재차 사용하고자 할 때 사용자들로 하여금 위생에 대한 신뢰도를 저하시키는문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스푼의 사용 후, 폐기할 때 유해물질이 발생하지 않고, 땅에 묻어도 용이하게 썩는 종이재질을 사용하여 환경오염을 원천적으로 예방하도록 할 수 있는 고강도 종이스푼의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 제작이 용이하여 제조비용을 절감시켜 저렴한 가격으로 공급할 수 있도록 한 고강도 종이스푼의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 지방성 음식을 섭취한 후 지방이 용이하게 씻겨지도록 하여 위생에 대한 사용자들의 신뢰를 얻을 수 있도록 한 고강도 종이스푼의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 환경오염이 발생하지 않는 종이재질을 사용하되, 그 강도를 높게 하여 장시간 사용이 가능하도록 한 고강도 종이스푼의 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 종이스푼의 구성을 상세히 설명하기 위한 정투상도.

도 2는 본 발명의 종이스푼의 측면도.

도 3은 도 1의 "Ⅲ-Ⅲ"선의 단면도.

도 4는 도 1의 "Ⅳ-Ⅳ"선의 단면도.

도 5는 도 1의 "Ⅴ-Ⅴ"선의 단면도.

도 6은 본 발명에 의한 고강도 종이스푼의 제조공정에 대해 설명하기 위해 도시한 공정 블럭도.

도 7은 본 발명에 의한 고강도 종이스푼의 제조공정 중 표면코팅공정을 설명하기 위한 일측면도이고,

도 8은 본 발명에 의한 고강도 종이스푼의 제조공정 중 롤러압축공정에 대해 설명하기 위한 일측면도.

도 9는 본 발명에 의한 고강도 종이스푼의 제조공정 중 슬리팅공정에 대해 설명하기 위한 사시도.

도 10은 본 발명에 의한 고강도 종이스푼의 제조공정 중 프레스성형공정에 대해 설명하기 위한 사시도.

** 도면 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 ; 종이스푼 100 ; 본체

110 ; 펄프 120 ; 필름

130 ; 압축부 131 ; 압축홈

200 ; 머리부 210 ; 요홈

300 ; 손잡이부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 펄프원단의 양면에 필름을 접착하는 표면코팅단계와; 상기 표면코팅공정에서 접착된 필름의 각 일측면을 1차로 가열하여 살균처리하고, 압축롤러로 압축하여 원판으로 형성하는 롤러압축단계와; 상기 롤러압축공정에서 형성된 원판을 열처리로를 통과시켜 2차로 가열하여 살균처리함과 동시에 후속공정인 프레스 성형공정에서 성형성을 좋게 하는 열처리단계와; 상기 열처리공정에서 열처리된 원판을 1차로 종이스푼의 형태로 펀칭하여 따내고, 2차로 절곡성형하는 프레스성형단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 고강도 종이스푼의 제조방법을 첨부 도면에 도시된 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다. 우선, 본 발명의 고강도 종이스푼(10)(이하, "종이스푼"이라 칭한다.)의 구성에 대해 먼저 설명하고, 상기 종이스푼(10)이 제조되는 방법에 대해서 후술한다.

도 1은 본 발명의 종이스푼의 구성을 상세히 설명하기 위한 정투상도이고, 도 2는 본 발명의 종이스푼의 측면도이며, 도 3은 도 1의 "Ⅱ-Ⅱ"선의 단면도이고, 도 4는 도 1의 "Ⅲ-Ⅲ"선의 단면도이며, 도 5는 도 1의 "Ⅳ-Ⅳ"선의 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 종이스푼(10)은 음식을 뜰 수 있도록 넓게 형성된 머리부(200)와 손잡이부(300)로 대별된 본체(100)로 구성된다.

상기 본체(100)는 펄프원단(110) 양면에 통상의 폴리에틸렌(Polyethylene)재질의 합성수지 필름(120)(이하, "필름"이라 통칭한다.)이 코팅된다.

상기 필름(120)의 일측면에는 통상의 스티커용 점착제(粘着劑)가 도포되어 상기 펄프원단(110)에 접착하는 것이다.

또한, 상기 본체(100)의 선단에 형성된 머리부(200)는 후술하는 손잡이부(300)보다 넓게 형성되어 있다.

상기 머리부(200)는 음식물을 뜨기 용이하도록 종, 횡단면상 하측으로 함몰 형성되며, 후단의 손잡이부(300)를 제외한 테두리에 방사형으로 압축부(130)가 형성되어 있는데, 상기 압축부(130)에는 무수히 많은 압축홈(131)이 형성되어 음식물에 함유된 수분에 의해 상기 머리부(200)가 흐물흐물해지며 강도가 떨어지는 것을 방지하도록 하는 것이다.

다시 말해서, 상기 압축부(130)는 다른 부위보다 더 큰 압력으로 압축하여 두께가 얇게 형성되고, 상기 압축홈(131)은 요철(凹凸)로 형성되는 것이다.

한편, 상기 머리부(200)는 평면에서 바라볼 때, 중심홈(220)을 기준으로 양측에 대칭형으로 적어도 한줄 이상의 요홈(210)이 형성되는데, 상기 요홈(210)과 중심홈(220)도 상술한 압축홈(131)과 마찬가지로 요철(凹凸)로 형성되어 하측으로 돌출된다.(편의상 요홈으로 설명한다.)

상기한 머리부(200)는 상술한 적어도 한줄 이상 형성된 요홈(210)과 압축홈(131)이 형성된 압축부(130)에 의해 그 강도가 증가된다.

한편, 상기 요홈(210)의 중심에 형성된 중심홈(220)은 후단으로 연장되어 후단의 손잡이부(300)까지 이르게 된다.

상기 중심홈(220)을 기준으로 손잡이부(300)의 양측이 상향 경사지게 절곡되어 하측으로 쳐지는 것을 방지하는 보강역할을 하게 된다.

도 6은 본 발명에 의한 고강도 종이스푼의 제조공정에 대해 설명하기 위해 도시한 공정 블럭도로서, 상술한 종이스푼(10)의 제조방법에 대해 개략적으로 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 종이스푼(10)의 제조방법은 첫번째로 펄프원단(110)의 양면에 필름(120)을 접착하는 표면코팅공정(S1)을 시행한다.

이때, 상기 필름(120)의 일측면에는 통상의 점착제(粘着劑)가 도포되어 접착이 용이하다.

두번째공정은 상기 표면코팅공정(S1)이 완료된 펄프원단(110)을 두겹으로 겹쳐서 압축하는 롤러압축공정(S2)으로서, 상기 롤러압축공정(S2)에서는 두겹으로 겹치기 전에 고온으로 가열하여 상기 필름(120)을 용해하여 접착이 용이하도록 함과 동시에 1차로 살균처리하고, 압축롤러(PR)를 통과하며 소망하는 두께로 형성된다.

압축된 펄프원단(110)은 상온(常溫), 즉 22∼30℃의 온도에서 냉각시켜 상기한 가열에 대한 풀림처리하며 스푼성형용 원판(OP)으로 완성된다.

상기 원판(OP)을 슬리팅(Slitting)공정(S3)에서 소망하는 넓이로 형성하고, 소정의 넓이를 갖는 원판은 열처리공정(S4)을 거친 후, 프레스성형공정(S5)에서 도 1 내지 도 5에 도시된 형태의 종이스푼(10)이 완성된다.

이때, 프레스성형공정(S5)에서 형태가 완성된 종이스푼(10)은 일측에 구비된 에어노즐(AN)의 에어에 의해 급냉되는 급속냉각공정(S6) 후 포장박스(도시 생략)에 포장되는 포장공정(S7)을 거치게 되는 것이다.

상술한 바와 같은 제조공정을 도 7 내지 도 10에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 7에 도시한 것은 표면코팅공정(S1)에 대해 설명하기 위해 도시한 일측면도로서, 양측면에 필름(120)을 구비한 펄프원단(110)이 접착롤러(SR)를 통과하면 상기 필름(120)이 전면적으로 접착되고, 상기 접착롤러(SR)를 거쳐 타측에서 양면에 필름(120)의 코팅이 완료된 펄프원단(110)을 다시 리코일링하면 표면코팅공정(S1)은 완료된다.

이와 같이 표면코팅공정(S1)이 완료된 펄프원단은, 도 8에 도시한 바와 같은 롤러압축공정(S2)에서 2겹으로 가열압축된다.

즉, 상기 양면코팅이 완료된 펄프원단(110)을 양측으로 구비한 상태에서, 상기 펄프원단(110)을 내측의 가이드롤러(GR) 및 중간의 압축롤러(PR)를 통과하며 압축시켜 강도를 극대화하는 것이다.

이때, 상기 가이드롤러(GR)를 지나기 전에 180℃의 고온으로 가열하여 상기 펄프원단(110)을 살균처리하고, 상기 압축롤러(PR)에서 압축되기 전에 한번 더 가열하여 상기 필름(120)을 용해시킴으로써, 두겹으로 겹칠 때 접착성을 좋게 한다.

상기 펄프원단(110)은 상기 압축롤러(PR)를 통과하며 압축되는데, 상기 압축롤러(PR)의 간격에 따라 두께가 결정된 종이스푼용 원판(OP)을 상온에서 서서히 냉각시켜 상기한 2차례에 걸친 가열에 대한 열을 서서히 냉각시켜 후술하는 프레스성형공정(S5)에서 성형이 용이하도록 풀림처리한다.

도 9에 도시한 것은 상기 원판(OP)을 소정의 넓이로 절단하여 스푼의 생산이 용이하도록 하는 슬리팅공정(S3)을 보인하는 것으로, 일측에서 원판(OP)을 언코일(Uncoil)할 때, 중간의 슬리팅날(SK)이 회전하며 소정의 폭으로 절단하도록 하는 것이다.

이때, 절단이 완료된 원판(OP)은 타측에서 리코일하여 원자재로 사용한다.

상기 슬리팅공정(S3)은 경우에 따라 시행할 수도 있고, 시행하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 펄프원단(110)이 입고 당시에 본 발명의 종이스푼(10)을 병렬로 생산하기 용이한 넓이로 입고되면 상기 슬리팅가공은 하지 않아도 되고, 소정의 넓이로 스푼을 생산함과 더불어 잔여량으로 다른 제품을 생산하고자 할 때는 상기한 바와 같이 슬리팅가공하는 것이다.

도 10에 도시한 것은 본 발명의 핵심공정인 프레스성형공정(S5)에 대해 설명하기 위해 도시한 것으로서, 일측에 롤상태로 원판(OP)이 구비되고, 상기 원판(OP)의 일측에는 루핑(Looping)되도록 루핑롤러(LR)가 구비된다.

상기 루핑되도록 하는 이유로는 도시하지 않은 피드롤러(Feed Roller)에 의해 소정거리를 이동하는 원판(OP)은 프레스금형(PT)에 의해 종이스푼(10)으로 성형될 때 일순간 이동이 멈추게 되는데, 이때 피드롤러의 이송력에 의해 소정거리 이송되던 원판(OP)은 상기 루핑롤러(LR) 사이에서 하측으로 쳐지며 일순간 멈추는 간격이 유지되도록 하기 위한 것이다.

또한, 루핑롤러(LR)의 일측에는 열처리로(HTT)가 구비되어 상기 원판(OP)을 2차로 살균하도록 함과 동시에 후술하는 프레스성형공정(S5)에서 종이스푼(10)의 형태로 따지는 펀칭성형성을 좋게 하도록 열처리한다.

상기 열처리로(HTT)의 내부에는 통상의 히터열선(미도시)이 구비되어 지속적으로 열을 가하는 것이고, 상기한 히터열선과 원판(OP)은 소정의 간격을 유지함으로써, 상기 원판(OP)이 타는 것을 방지한다.

상기한 바와 같이, 열처리로(HTT)에서 열처리가 완료된 원판(OP)은 일측에 구비된 프레스금형(PT)으로 이동하여 프레스성형공정(PP)을 거치게 되는데, 상기 프레스금형(PT)은 통상의 것으로서 다단으로 가공되는 것이다.

다시 말해서, 1차적으로는 종이스푼(10)의 외형으로 따지도록 펀칭하고, 2차적으로 도 1 내지 도 5에서 상술한 바와 같은 요홈(210)과 중심홈(220), 압축홈(131)이 무수히 형성되는 압축부(130)가 형성되도록 절곡되는 것이다.

상기 프레스성형공정(S5)에서는 상기한 요홈(210) 이외에 손잡이부(300)에 음각으로 다양한 형태의 문자형성도 가능하다.

또한, 상기 프레스금형(PT)의 일측에는 적어도 하나 이상의 에어노즐(AN)이 구비되는데, 상기 에어노즐(AN)은 상술한 바와 같이 열처리로(HTT)에서 가열된 원판(OP)을 급냉시켜 상기 종이스푼(10)의 표면경도를 증대하도록 함과 동시에 성형이 완료된 종이스푼(10) 완제품을 상기 프레스금형(PT)의 후방에 구비된 포장박스(미도시)로 날려 보내 자동으로 포장되도록 하는 것이다.

상기 급냉하는 이유로는 통상의 금속재 표면경도를 증대하기 위한 퀀칭(Quenching)기법의 일종으로 상기한 에어노즐(AN)로 급랭(急冷)함으로써, 원판(OP) 재질 내부의 조작변화를 저지하여 고온상태에서의 안정상태 또는 중간상태를 유지하도록 하는 것이다.

상기 에어노즐(AN)은 지속적으로 에어를 분사하는 것이 아니고, 상기 프레스금형(PT)의 일측에 감지수단(SE)을 구비하여 프레스금형(PT)이 성형을 마치고 상승할 때를 감지하여 도시하지 않은 솔레노이드(Solenoid)의 전기전신호에 의해 상기 에어노즐(AN)로 에어를 순간적으로 분사하여 성형이 완료된 종이스푼(10)을 급랭시키며 후방의 포장박스(미도시)로 불어 동시에 포장되도록 하는 것이다.

상기 감지수단(SE)은 통상의 포토센서(Photo Sensor)로서, 상기 프레스금형(PT)이 원판(OP)을 성형할 때는 신호를 보내지 않고, 상기 금형이 성형을 마치고 상승하면 상기 에어노즐(AN)에서 에어를 순간적으로 분사하여 성형이 완료된 종이스푼(10)을 냉각함과 동시에 후방으로 불어 성형이 완료되도록 하는 것이다.

상기 감지수단(SE)은 당 업계의 제조기술로서 얼마든지 다양하게 변형하여 실시가 가능하다. 예를 들면, 상기 포토센서 이외에 리미트 스위치(Limit Switch) 또는 타이머(Timmer) 등이 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 종이스푼(10)은 연속 생산되는 것으로, 별도의 작업인원이 필요치 않아 자동화공장의 실현이 가능하고, 또한 급랭함으로써 압축된 종이스푼(10)의 재질에 변화가 생기지 않아 그 강도를 지속적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 상술한 특정 바람직한 실시예에 한정되지 아니하고, 본 발명의 청구범위에서 청구하는 실시예 이외에 당 업계의 제조기술로서 얼마든지 용이한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명에 의한 청구범위의 기재의 범위 내에 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 종이재질을 이용하여 스푼을 제조함으로써, 스푼의 사용 후 폐기할 때 유해물질이 발생하지 않게 되고, 땅에 묻어도 용이하게 썩게 되어 환경오염을 원천적으로 예방하는 효과가 있다.

또한, 종이재질이므로 제작도 용이하고, 그에 따라 제조비용을 절감시키게 됨으로써 저렴한 가격의 일회용스푼을 널리 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 폴리에틸렌 필름을 양면에 압축코팅하여 지방성의 음식을 섭취하더라도 스푼의 세척시 지방이 용이하게 씻겨지므로 위생에 대한 사용자들의 신뢰를 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 환경오염이 발생하지 않는 종이재질을 사용하되, 그 강도를 높게 하여 장시간 사용이 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 펄프원단의 양면에 필름을 접착하는 표면코팅단계와;

   상기 표면코팅단계에서 접착된 필름의 각 일측면을 1차로 가열하여 살균처리하고, 압축롤러로 압축하여 원판으로 형성하는 롤러압축단계와;

   상기 롤러압축단계에서 형성된 원판을 열처리로를 통과시켜 2차로 가열하여 살균처리함과 동시에 후속단계인 프레스성형단계에서 성형성을 좋게 하는 열처리단계와;

   상기 열처리단계에서 열처리된 원판을 1차로 종이스푼의 형태로 펀칭하여 따내고, 2차로 절곡성형하는 프레스성형단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 종이스푼의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 프레스성형단계는 프레스금형의 일측에 구비되어 성형이 완료되고 상승하는 프레스금형을 감지수단이 감지하는 감지단계와, 상기 감지수단의 전기신호에 의해 순간적으로 에어를 불어 성형이 완료된 종이스푼의 표면경도를 유지하도록 급냉시킴과 동시에 적어도 하나 이상 구비된 에어노즐에 의해 성형이 완료된 종이스푼을 불어 내는 에어공급단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 종이스푼의 제조방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 감지수단은 포토센서 또는 리미트 스위치, 타이머 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 종이스푼의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 롤러압축단계는 표면코팅된 펄프원단을 두겹으로 겹쳐서 소망하는 두께로 압축하여 그 강도를 향상시킨 것을 특징으로 하는 고강도 종이스푼의 제조방법.