KR20070113467A - 라운드 모서리를 갖는 지기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모서리 부분이 매끈하게 라운드 처리되어 있는 라운드 모서리를 갖는 지기(紙器) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 하단 주연에 환형 지지부를 가지며 적어도 하나의 모서리를 갖는 측벽과 상기한 환형 지지부에 인접한 상방 영역에 형성되는 바닥판으로 구성되는 본체로 형성되는 지기(紙器)에 있어서, 상기한 모서리가 라운드 모서리인 것을 특징으로 하는 지기가 제공되며, 본 발명에 따른 지기는 매끈한 라운드 모서리를 갖고 있어 사용 및 운반 시 실수로 신체 부위에 떨어뜨리더라도 안전사고가 일어날 우려가 거의 없으므로 어린이는 물론 성인에 있어서도 취급 안전성이 특히 우수할 뿐만 아니라 내구성 및 완충성이 양호하고 외관을 라운드 모서리를 갖는 여러 형태의 다각형 등으로 다양한 변화를 부여할 수 있어서 다양한 수요층의 욕구에 원활히 부응할 수가 있고 그 외관 형상이 미려하여 고급스러운 심미감(審美感)을 나타내며 수지 용기의 사용을 효과적으로 대체할 수가 있으므로 폐기 시 환경오염의 우려가 없어 환경친화적이므로 다양한 용도의 지기로 광범위하게 적용될 수 있으며, 특히 식품용 지기로서 적합하다.
지기(紙器: paper container), 라운드 모서리, 골판지, 골심지
Description
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 라운드 모서리를 갖는 지기(紙器)의 뚜껑 및 본체의 사시도이며, 도 1c는 뚜껑 및 본체를 결합한 상태의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 지기를 제조함에 있어 라운드 모서리를 형성하는 과정을 나타내는 설명도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 편면 골판지(single faced corrugated fiber board) 및 골심지 원지를 포함하는 본 발명에 따른 지기의 합지 구조를 설명하는 분해도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 편면 골판지의 단면도 및 편면 골판지를 이용한 본 발명에 따른 지기의 라운드 모서리의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 골심지의 단면도 및 골심지를 이용한 본 발명에 따른 지기의 라운드 모서리의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 라운드 모서리를 갖는 지기 몸체에 바닥판을 붙이고 하단 주연부를 둥글게 말아 환형 지지부를 형성하는 과정과 상단 주연부를 둥글게 말아 환형 주연부를 형성하는 과정을 나타내는 설명도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 양면 골판지(즉, 단벽 골판지)의 단면도 및 이를 이용할 경우 형성되는 지기의 찌그러진 모서리에 대한 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 골심지를 포함하는 합지의 단면도 및 이를 이용할 경우 형성되는 지기의 찌그러진 모서리에 대한 단면도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
1: 본 발명에 따른 라운드 모서리를 갖는 지기(紙器)
2: 라벨지 3: 외지
4, 5: 편면 골판지 4a, 5a: 골지(wally paper/corrugated medium)
4b, 5b: 라이너(liner) 6: 속지
7: 골심지(corrugating medium)
8: 골판 합지(合紙) 9: 골심 합지
10: 뚜껑 20: 본체
11, 21: 측벽 12, 22: 라운드 모서리
13: 환형 주연부 23, 23a: 환형 지지부
14: 뚜껑 판 24: 바닥판
15: 체결 삽입부 25: 체결 수납부(돌출 단부)
16, 26: 단 턱 27: 접합부
30: 성형롤 31: 라운드 모서리
32: 흡입공 40, 41: 주행롤
50: 커터 60: 접착제 도포기
70: 종이 또는 판지 80: 하부 몰드
81, 81a: 베이스 82, 82a: 몰드 몸체
90: 상부 몰드 91: 성형부
92: 확개부 93: 원형부
94: 돌출부 95: 접촉부
96: 몰드 상면 97: 연결부
본 발명은 매끄러운 라운드 모서리를 갖는 지기(紙器: paper container) 및 그 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 골판지, 백판지, 아이보리지, 마닐라지, 황판지, 칩 판지, 색판지 등의 지기용 판지(paper board)로 제작되는 지기에 있어서 모서리 부분이 매끈하게 라운드 처리되어 있어 취급 안전성이 특히 우수하고 내구성 및 완충성이 양호하며 그 외관 형상이 미려하여 고급스러운 심미감(審美感)을 갖는 지기에 관한 것이다.
통상적으로 지기(紙器)는 물건을 넣는 종이로 만든 용기를 총칭하는 용어로 사용되며, 지기는 오늘날 쵸콜레이트, 과자, 아이스크림, 우유, 설탕, 과즙, 주류 등을 수납하는 식품용 상자, 화장품 상자, 의약품 상자, 분말 세제 상자, 대전 방지 내지 도전성을 갖는 반도체 제품 수납 상자, 기타 거의 모든 유형의 생활용품 및 공업용품 등을 수납하여 포장 운반하거나 보관 또는 저장하기 위한 다양한 형태 및 종류의 상자로서 광범위하게 사용되고 있으며, 현대인의 생활에 있어 필수불가결한 물품으로 자리 매김하고 있다.
통상적으로 지기는 물품의 운송 및 보관, 취급에 있어 구조역학적 강성과 완충성이 요구되므로, 이러한 요구 특성을 충족시키기 위하여 골판지나 골심지가 중간층 내지 중심층으로서 사용된다.
골판지(corrugated fiber board)는 골심지(medium 또는 fluting paper)에 구조역학적 강성 및 완충성을 부여하기 위한 골(flute)을 성형한 골심지의 일면 또는 양면에 라이너(liner) 원지를 첨합(添合)한 제품으로서, 주로 골판지 지기, 특히 상자를 제조하기 위한 중간 재료로서의 지제품(paper and paper board products)이다.
골판지의 기본적 구조는 골을 성형한 골심지와 라이너의 결합으로 이루어지며, 그 분류는 다양한 기준에 의해 이루어지고 있으나, 골의 형태에 따라 U자형, V자형, UV자형 등으로 분류하거나, 겹의 수에 따라 편면(single face) 골판지, 양면 (single wall) 골판지, 이중 양면(double wall) 골판지, 삼중 양면(triple wall) 골판지로 분류하거나, 또는 골의 숫자에 따라 A 내지 F 타입으로 분류하기도 한다.
표면 라이너로서는 제한적인 것은 아니나 크라프트(Kraft) 펄프를 사용한 고강도의 크라프트 라이너와 고지 내지 파지를 혼입시킨 쥬트 라이너(jute liner), 내수 내지 발수층을 형성시킨 내수 라이너, 색상을 부여한 유색 라이너 등이 사용되며, 이중 양면 또는 삼중 라이너의 간지(중간 라이너)로서는 저급, 저강도의 A 원지, 간지용 B 원지, 고강도의 K 원지, 고지 내지 파지로 만들어지는 최저급의 S 원지 등이 사용되나 이들은 표면 라이너로서도 사용될 수 있고, 골심지로서는 고지 원료로 제조되는 일반 골심지(repulped medium: 특골심지, S 원지 등), 세미 골심지(SCP: Strengthened Core Paper) 골심지, 내수 골심지, 표백 버진(virgin) 펄프를 사용하는 아이보리지, K원지 등이 사용된다.
그러나 구조역학적 강성과 완충성이 요구되는 지기를 제작하기 위해서는 필연적으로 복수 매의 판지 및/또는 종이가 합지된 재료를 사용하게 되므로, 그 형태가 원형이나 타원형인 경우를 제외하고, 삼각형, 정방형, 장방형, 마름모형, 사다리꼴, 평행사변형, 오각형, 육각형, 팔각형, 십각형, 십이각형, 이십각형, 하트(heart) 형, 별(star) 형 등과 같이 변과 변이 만나는 모서리를 갖는 다양한 형태의 다각형으로 제작하는 경우, 모서리의 외측은 소재가 신장되는 반면 내측은 주름 잡히게 되어 미관상 문제가 있을 뿐 아니라 모서리가 터지는 등의 문제가 있고, 그 취급이나 운반 시 부주의로 인하여 모서리에 손이나 다른 신체 부위를 다치는 등 안전성에도 문제가 있다.
근자 들어, 다양한 형태의 다각형 고급 지기, 특히 유아나 아동이 주로 사용하는 고급 지기, 그리고 그 중에서도 고급 과자류 등의 식품용 고급 지기에 있어서는, 취급 안전성이 우수하고 내구성 및 완충성이 양호하며 그 형상이 미려하여 고급스러운 심미감(審美感)을 발현할 수 있는 지기에 대한 수요가 생활수준의 향상에 따라 급증하고 있다.
그러나 종래에 있어서, 모서리를 라운드 형태로 함으로써 취급 안전성을 획기적으로 높이고 내구성 및 완충성도 향상시키는 외에, 미려하고도 고급스러운 미 감을 발현하는 다각형 고급 지기의 제작은 합지 모서리 외측의 신장 및 내측의 수축 작용으로 인하여 불가능은 아닐지라도 현실적으로 가능하지 않은 것으로 인식되어 왔다.
도 7a 및 도 7b는 각각 양면 골판지(즉, 단벽 골판지)의 단면도 및 지기의 찌그러진 모서리(22′)를 나타내는 단면도로서, 지기 제작 재료로서 라벨지(2), 외지(3), 양면 골판지(4′, 5′), 속지(6)가 순차적으로 접착층을 경유하여 합지된 골판 합지를 만곡시켜 미려한 형태의 모서리를 형성시키려 하여도, 모서리(22′)의 내측은 수축되어 주름이 생성되는 반면 그 외측은 신장되므로 전체적으로 내측은 우글쭈글하게 되고 외측은 라운드 형태가 아니라 불규칙 평면 형태로 찌그러지게 되어 외관상 심각한 결점을 지니게 되는 문제점이 있다. 또한, 양면 골판지(single wall)(4′또는 5′)나, 이중 양면(double wall) 골판지, 삼중 양면(triple wall) 골판지의 경우, 골이 형성된 골심지(4a′)와 그 양면의 라이너(4b′, 4c′)가 접착되어 있으므로 그 자체만으로도 매끄러운 라운드 형태의 모서리는 결코 형성시킬 수가 없다.
또한, 도 8a 및 도 8b는 각각 골심지를 포함하는 합지의 단면도 및 지기의 찌그러진 모서리(22′)에 대한 단면도로서, 지기 제작 재료로서 라벨지(2), 외지(3), 골심지(7), 속지(6)가 순차적으로 접착층을 경유하여 합지된 골심 합지(9′)를 만곡시켜 미려한 형태의 모서리를 형성시키려 하여도, 마찬가지로 모서리(22′)의 내측은 수축되어 주름이 생성되는 반면 그 외측은 신장되므로 전체적으로 내측은 우글쭈글하게 되고 외측은 라운드 형태가 아니라 불규칙 평면 형태로 찌그러 지게 되어 외관상 심각한 결점을 지니게 되는 문제점이 있다.
따라서 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위한 종래의 방안으로서, 지기 대신에, 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 스티렌 아크릴로니트릴(SA), 폴리우레탄(PU) 등을 진공 성형(vacuum forming)이나 압압 성형(press forming), 또는 사출 성형(injection forming)에 의해 라운드 모서리를 갖는 수지제 용기가 제안되어 있다.
이러한 합성수지제 포장 용기는 우수한 재질 특성 및 경제성으로 인하여 각종 산업 및 생활용품 자재로서 널리 사용되고 있으며 산업발전과 생활수준이 향상될수록 그 사용량이 지속적으로 증가되고 있으나, 생활계 합성수지 용기, 포장재나 제품은 당해연도 사용량의 약 70%가 1년 이내에 폐기물로 즉시 배출되는 특성을 갖고 있으므로 포장 용기 폐기물의 대부분을 차지하며, 우리나라의 생활계 합성수지 사용량 174만6000t(2000년) 중 포장재(용기, EPS, PSP, 1회용 포장 백, 케이스 등)로의 사용량은 연간 117만6000t 규모로서, 이 중 약 25.7%만이 재활용되고 있을 뿐이다.
그런데 2002년 11월 우리나라가 기후 협약(교토 의정서)에 가입함에 따라 향후 정해진 온실 가스 배출권(온실가스 감축의무가 있는 각국마다 할당된 온실가스 배출 허용량)을 준수하여야 할 의무가 발생하고, 할당량을 초과하여 배출하는 양에 대해서는 그에 대한 별도의 부담금을 물거나 제재를 피할 수 없으며, 이 경우 타국 의 감축분이 있으면 국가 또는 해당 기업이 이를 구입하여야 하는 심각한 문제가 초래될 것이므로, 온실 가스 발생량의 감축 문제는 모든 국가 및 기업의 활동이나 운영에 있어 심각히 고려하여야 하는 중요한 요소로 대두되고 있다. 우리나라는 인구의 80% 이상이 도시 생활을 하고 있어 도시형 생활양식에서 비롯되는 포장 용기 폐기물 등 유통, 소비 관련 폐기물이 큰 비중을 차지하고 있으며 포장 용기 폐기물은 생활 폐기물 중 중량기준으로 32%, 부피기준으로 50%를 차지하고 있고, 앞으로 연평균 0.7%의 인구 증가와 제품 수명의 단축, 경제규모의 확대와 생활양식의 변화에 따라 포장 용기 폐기물의 발생량은 지속적으로 증가될 것으로 전망되고 있으나, 이러한 포장 용기 폐기물 발생량의 증가에도 불구하고 매립시설과 소각시설 등 폐기물 처리시설의 확충은 시민단체 및 민간부문의 참여와 영향력 증대로 인하여 더욱 곤란을 겪을 것으로 예상되고 있다.
합성수지 용기 폐기물은 그 재질 특성상 난분해성이고 종류가 다양하며 중량에 비해 부피가 큰 특성으로 인해 재활용에 과도한 사회적 비용 부담이 수반되고, 매립 시에는 부피가 큰 특성으로 인해 과다한 매립용적을 차지하고 매립지 안정화를 저해하는 등 매립지 건설 및 유지비용이 많이 소요되며, 환경호르몬의 발생원이라는 심각한 문제가 있다. 특히 PVC의 경우에는 소각 처리 시에는 다이옥신 등 유해물질을 다량 발생시켜 환경오염을 유발하므로 주민들의 소각장 건설 반대를 심화시키는 요인으로 대두되고 있다.
따라서 최근의 정부 폐기물 정책에는 자원 순환형 폐기물 관리 개념이 도입되어, 미래 세대와의 공유 자원인 환경의 잠재력을 최대한 보전하기 위하여 발생된 폐기물의 처리뿐만 아니라 폐기물의 발생 이전 단계부터 발생 이후 최종 소멸까지의 전 과정을 지속적으로 관리하는 정책으로 발전하고 있으며, ‘자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률’은 자원의 효율적 이용과 폐기물의 발생억제, 자원의 절약 및 재활용 촉진을 통한 자원 순환형 폐기물 관리를 목적으로 하고 있다.
합성수지 포장 용기 폐기물과 관련하여, 정부는 첫째 1회용품 사용 규제, 둘째 포장 재질 규제, 셋째 포장 공간 비율 및 포장 횟수 규제, 넷째 포장재 연차별 감량화, 다섯째 생산자 책인 재활용 의무 부여, 여섯째 재활용 의무량 및 재활용 부과금 부여 정책을 강력히 시행하고 있다.
또한, 각종 시민단체나 사회단체는 재활용(Recycle), 재사용(Reuse), 절약(Reduce)운동 등 '3R 운동'을 활발히 전개하고 있다.
따라서 심각한 환경 및 위생 문제를 초래하는 합성수지재로 된 라운드 모서리를 갖는 용기, 특히 식품 포장 용기의 사용은 전술한 문제점에 대한 해결책이 될 수 없으며, 재활용 및 재사용에 유리하고 폐기 시 분해성이 훨씬 양호한 장점을 갖는 지기의 광범위한 사용이 절실히 요청되고 있다.
이러한 관점에서 취급 안전성이 우수하고 내구성 및 완충성이 양호하며 그 형상이 미려하여 고급스러운 심미감(審美感)을 발현하는, 라운드 모서리를 갖는 고급 지기의 개발이 당업계 및 일반수요계에 여전히 요청되어 왔다.
따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 취급 안전성이 특히 우수한 고급 지기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은 본 발명의 상기한 첫 번째 목적에 더하여 내구성 및 완충성이 양호한 고급 지기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 세 번째 목적은 본 발명의 상기한 첫 번째 및 두 번째 목적에 더하여, 그 형상이 미려하여 고급스러운 심미감(審美感)을 발현하는 고급 지기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 네 번째 목적은 본 발명의 상기한 첫 번째 내지 세 번째 목적에 따른 고급 지기의 효과적인 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 본 발명의 첫 번째 내지 세 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태(樣態)에 따르면, 하단 주연에 환형 지지부를 가지며 적어도 하나의 모서리를 갖는 측벽과 상기한 환형 지지부에 인접한 상방 영역에 형성되는 바닥판으로 구성되는 본체로 형성되는 지기(紙器)에 있어서, 상기한 모서리가 라운드 모서리인 것을 특징으로 하는 지기가 제공된다.
상기한 본 발명의 첫 번째 내지 세 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 일 양태에 따르면, 하단 주연에 환형 지지부를 가지며 적어도 하나의 모서리를 갖는 측벽과 상기한 환형 지지부에 인접한 상방 영역에 형성되는 바닥판으로 구성되는 본체와, 상단 주연에 환형 주연부를 가지며 적어도 하나의 모서리를 갖는 측벽과 상기한 환형 주연부에 인접한 하방 영역에 형성되는 뚜껑 판으로 구성되는 뚜껑으로 형성되는 지기(紙器)에 있어서, 상기한 본체와 뚜껑의 각 모서리가 상호 일치되는 곡률 반경을 갖는 라운드 모서리인 것을 특징으로 하는 지기가 제공된다.
상기한 본 발명의 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, (A) 단면이 지기의 평면 형상과 일치하는 가열 성형 롤을 따라 속지를 공급하는 속지 공급 단계와 (B) 상기한 가열 성형 롤이 1 회전하는 과정 중에 상기한 가열 성형 롤과 밀착 주행하는 탄성 주행 롤에 의한 라운드 모서리 형성 단계와 (C) 상기한 성형 롤의 1 회전 길이에 인접한 외측의 접합부에 접착제를 도포한 후 상기한 접합부에서 속지를 절단하고 접착시키는 것에 의한 라운드 모서리를 갖는 속지 통체(筒體) 형성 단계와 (D) 골심지 또는 편면 골판지를 접착제 도포 하에 상기한 속지 통체의 외표면에 접촉시킨 상태로 상기한 단계 (A) 내지 (C)를 반복하는 합지 통체 형성 단계와 (E) 상기한 속지와 외지를 접착제 도포 하에 상기한 합지 통체의 외표면에 접촉시킨 상태로 상기한 단계 (A) 내지 (C)를 반복하는 것에 의한 골심 또는 골판 합지 통체 형성 단계와 (F) 접착제 도포 하에 바닥판 또는 뚜껑 판을 붙이는 바닥판 또는 뚜껑 판 형성 단계로 구성되는 라운드 모서리를 갖는 지기의 제조방법이 제공된다.
이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 바람직한 일 구체예에 따른 라운드 모서리(12, 22)를 갖는 지기(紙器)의 뚜껑(10) 및 본체(20)의 사시도이며, 도 1c는 뚜껑 (10) 및 본체(20)를 결합한 상태의 지기(1)의 사시도로서, 이에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 도 1a의 뚜껑(10)은 라운드 모서리(12)를 갖는 측벽(11)과 뚜껑 판(14)으로 구성되며, 상기한 측벽(11)의 상단 주연에는 환형 주연부(13)가 형성되고, 하단 주연에는 내측으로 단(段) 턱(16)을 개재(介在)하여 본체(미도시)에의 체결 삽입부(15)가 형성된다.
이와 유사하게, 도 1b의 본체(20)도 라운드 모서리(22)를 갖는 측벽(21)과 바닥판(24)으로 구성되며, 상기한 측벽(21)의 하단 주연에는 환형 지지부(23)가 형성되고, 상기한 바닥판(24)은 상기한 환형 지지부(23)에 당접(當接)하거나 또는 일정 거리 이격한 상방에 위치하며, 상기한 측벽(21)의 상단 주연에는 내측으로 단 턱(26)을 개재하여 그 단부가 환형 지지부로 형성될 수도 있는 뚜껑(10)에의 체결수납부(25)가 형성된다. 한편, 측벽(21)의 일 내측에는 측벽을 구성하는 합지의 접합부(27)가 형성된다.
여기서 상기한 뚜껑(10)과 본체(20)의 상호 체결을 위해서는 상기한 뚜껑(10)의 라운드 모서리(12)와 본체(20)의 라운드 모서리(22)는 상호 일치되는 곡률 반경을 갖는다.
이어서, 도 1c 에 대하여 설명하면, 상기한 뚜껑(10)과 본체(20)가 상호 체결된 상태를 나타내는 사시도로서, 상기한 뚜껑(10)의 체결 삽입부(15)가 본체(20)의 체결 수납부(25) 내측으로 삽지(揷止)되며 이에 의해 뚜껑(10)의 체결 삽입부(15)의 주연 단부는 본체(20)의 단 턱(26)과 당접한 상태로, 그리고 본체(20)의 체결 수납부(25)의 주연 단부는 뚜껑(10)의 단턱(16)과 당접한 상태로 지지된다. 물론 본 발명에 있어서는 전술한 바와는 반대로, 뚜껑(10)에 체결 수납부를 형성하고 본체(20)에 체결 삽입부를 형성시킬 수도 있음은 물론이며, 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
또한, 도시된 예에서는, 사각형 상자를 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 삼각형, 마름모형, 사다리꼴, 평행사변형, 오각형, 육각형, 팔각형, 십각형, 십이각형, 이십각형, 하트(heart) 형, 별(star) 형 등과 같이 변과 변이 만나는 모서리를 갖는 다양한 형태의 다각형 등과 같은 다양한 형태의 다각형 구조에서 모서리부를 라운드 형상화하는 것도 가능함은 물론이며, 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 지기(1)를 제조함에 있어 라운드 모서리(12 또는 22)를 형성하는 과정을 나타내는 설명도이며, 이해의 편의상 도 3a 및 도 3b를 먼저 설명하면, 도 3a 및 도 3b는 각각 편면 골판지(single faced corrugated board) 및 골심지(medium 또는 fluting paper) 원지를 포함하는 본 발명에 따른 지기(1) 제작 시의 재료인 합지 구조인 골판 합지(8) 및 골심 합지(9)를 설명하기 위한 분해도이다.
본 발명에 있어서, 골심지(도 3b에서의 도면부호 7 참조)는 이하에 한정되는 것은 아니나, 고지 원료로 제조되는 일반 골심지(repulped medium: 특골심지, S 원지 등), 세미 골심지(SCP: Strengthened Core Paper) 골심지, 내수 골심지, 표백 버진(virgin) 펄프를 사용하는 아이보리지, K원지 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 골판지는 편면 골판지(도 3a에서의 도면부호 4 또는 5 참조)이며, 표면 라이너(4b 또는 5b)로서는 이하에 한정되는 것은 아니나 크라프트(Kraft) 펄프를 사용한 고강도의 크라프트 라이너, 고지 내지 파지를 혼입시 킨 쥬트 라이너(jute liner), 내수 내지 발수층을 형성시킨 내수 라이너, 또는 색상을 부여한 유색 라이너 등이 사용될 수 되며, 경우에 따라서는 당업계 통용의 저급, 저강도의 A 원지, 간지용 B 원지, 고강도의 K 원지, 고지 내지 파지로 만들어지는 최저급의 S 원지 등도 사용될 수 있으며, 상기한 골심지(4a 또는 5a)는 코르게이터(corrugator)에 의해 U자형, V자형, 또는 UV자 복합형 골을 형성시킨 다음 상기한 표면 라이너의 한쪽 면에 호제(糊劑)를 이용하여 접착시킨 것이며, 골의 수에 따른 분류로는 필요에 따라 당업계 통용의 A 내지 F 타입 중 적절한 것을 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 합지 구조의 일례로서의 도 3a의 골판 합지(8)의 적층 구조는 아래로부터 차례대로 속지(6), 편면 골판지(5), 편면 골판지(4), 외지(3), 그리고 라벨지(2)가 적층된다.
여기서, 편면 골판지(5)와 편면 골판지(4)는 동일한 골 수 및 골 형태를 갖는 편면 골판지일 수도 있으나, 필요에 따라서는 상호 상이한 골 형태 및 수를 가지며 두께나 강도가 다른 지류를 사용한 것일 수도 있음은 물론이다.
또한, 도시된 예에서는 편면 골판지(4, 5)를 2매 사용한 예를 나타내고 있으나, 필요에 따라서는 2매는 물론, 1매, 3매, 4매, 또는 그 이상으로 사용할 수도 있음은 물론이다.
위에서 속지(6), 외지(3) 및 라벨지(2)는 당분야에 통용되는 다양한 유형의 지류를 선택하여 사용할 수 있으나, 예를 들면, 외지(3)는 평량 200∼800g/㎡ 정도, 바람직하게는 평량 300∼500g/㎡ 정도의 지류, 예컨대 아이보리지 등을 사용할 수 있으며, 라벨지(인쇄지)(2)는 평량 60∼200g/㎡ 정도, 바람직하게는 평량 80∼180g/㎡ 정도의 인쇄 적성이 양호한 당업계 공지의 다양한 지류를 사용할 수 있고, 속지(6)로서는 평량 100∼800g/㎡ 정도, 바람직하게는 평량 120∼300g/㎡ 정도의 지류, 예컨대 백상지, 수지 코팅지 등을 사용할 수 있으며, 이들은 지기(1) 내에 수용되는 물품의 성상(예컨대, 고체상인가 액체상인가 여부), 중량, 형태(분체인가 액체인가 또는 괴상인가 등), 고유 특성(점성 여부나 흡습성 여부 등등)에 따라 적합한 다양한 지류를 선택하여 사용할 수 있는 것으로서 이들 모두는 공지이므로 이에 대한 더 이상의 부연 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 사용되는 합지 구조의 일례로서의 도 3b의 골심 합지(9)의 적층 구조는 아래로부터 차례대로 속지(6), 골심지(7), 외지(3), 그리고 라벨지(2)가 적층된다.
여기서, 골심지(7)는 전술한 바와 같은 다양한 것들이 사용될 수 있으며, 편면 골판지(5)와 편면 골판지(4)는 상호 동일한 골 수 및 골 형태를 갖는 편면 골판지일 수도 있으나, 필요에 따라서는 상호 상이한 골 형태 및 수를 가지며 두께나 강도가 다른 지류를 사용한 것일 수도 있음은 물론이다.
다시, 본 발명에 따른 지기(1)를 제조함에 있어 라운드 모서리(12 또는 22)를 형성하는 과정을 나타내는 설명도인 도 2a 내지 도 2c로 환원하여 설명하면, 먼저 낱장의 종이 또는 판지(70)로 표시한 것은 이것이 속지(6), 편면 골판지(4 또는 5) 또는 골심지(7), 외지(3), 그리고 라벨지(2) 중 어느 하나일 수 있으므로 이를 모두 포괄할 수 있는 새로운 도면부호를 선택한 것이라는 점을 이해할 필요가 있으 며, 구체적으로는 3a의 경우에는 속지(6), 편면 골판지(5), 편면 골판지(4), 외지(3), 그리고 라벨지(2)의 순서대로 차례차례 권취 및 적층되며, 도 3b의 경우에는 속지(6), 골심지(7), 외지(3), 그리고 라벨지(2)의 순서대로 차례차례 권취 및 적층된다.
도 2a는 종이 또는 판지(70)가 라운드 모서리(31)를 갖는 특정한 형태로 형상화된 성형 롤(30)(즉, 단면이 지기의 평면 형상과 일치하는 가열 성형 롤(30))로 도입되며, 여기서 상기한 성형 롤(30)의 도입 측에는 복수개의 흡입공(32)이 설치되어 있어서 일측으로 도입되는 종이 또는 판지(70)를 감압 흡입에 의해 고정된다. 한편, 도시하지는 않았지만 상기한 성형 롤(30)에는 히터가 내장되어 있어서 150∼350℃, 바람직하게는 250∼300℃로 미리 자동 제어 가열된다. 도면 중 미설명 부호 50 및 60은 각각 커터 및 접착제(즉, 바람직하게는 전분, 아가(agar), 젤라틴, 콜라겐 펩타이드, 아라비아 검, 구아 검, 잔탄 검 등과 같은 호료: 糊料) 도포기이다.
이어서 도 2b를 참조하여 설명하면, 성형 롤(30)이 일정 각도씩 회전하면 적어도 하나 이상, 일반적으로는 하나 또는 두 개의 탄성 주행 롤(40, 41), 예컨대 실리콘 주행 롤이 가열된 성형 롤(30)의 라운드 모서리(31)를 경유하여 압압 밀착 상태로 왕복 회전 주행함으로써 종이 또는 판지(70)는 매끈한 라운드 모서리(71)를 갖도록 성형된다.
그 다음 도 2c를 참조하여 설명하면, 상기한 성형 롤(30)의 1 회전 길이에 인접한 외측의 접합부(27)에 접착제 도포기(60)를 이용하여 도포 두께 10∼100㎛ 정도, 바람직하게는 30∼80㎛ 정도로 접착제를 도포한 후 상기한 접합부를 남기고서 종이 또는 판지(70)를 절단하고 상기한 접합부를 접착시키는 것에 의한 라운드 모서리를 갖는 통체(筒體)가 형성된다. 여기서, 상기한 접합부는 성형 롤(30)의 1회전 길이, 즉 성형 롤(30)의 외주연부 길이에 해당되는 길이 보다 약간 더 긴 길이, 예컨대 폭 3∼15㎜, 일반적으로는 약 10㎜ 정도의 폭을 갖는 부분이며, 종이 또는 판지(70)는 이 부분을 남기고 커터(50)에 의하여 절단된다.
이어서, 상기한 통체에 순차적으로 적층될 다른 종이 또는 판지(70)가 접착제 도포 하(바람직하게는 인체에 유해한 전술한 바와 같은 천연 접착제로서의 호료를 사용하며 도포량은 두께 10∼100㎛ 정도, 바람직하게는 30∼80㎛ 정도로 도포되고 상기한 통체의 외표면에 접촉시킨 상태로 상기한 과정을 반복하여 순차적으로 완성된 형태의 합지 통체(미도시)를 형성하게 된다.
상기한 순차 적층되는 종이 또는 판지(70)의 종류 및 적층 순서에 대해서는 이미 전술한 바 있으므로 더 이상의 부연은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 제조방법에 의하면, 본 발명에 있어 제한적인 것은 아니나 지기(1)의 너비 또는 폭이 50∼500mm 정도의 것들을 효과적으로 제작할 수가 있다.
여기서, 도 1a 및 도 1b에서의 단 턱(16, 26)은 도 2a 내지 도 2c에 나타낸 과정을 통하여 제작된 통체(즉, 라운드 모서리를 갖는 지관 형태)는 각각의 지관(1) 높이를 갖도록 다수 개로 절단한 다음 골판 합지(8)나 골심 합지(9)의 체결 삽입부(15) 및 체결 수납부(25) 부분을 형성하도록 적층된 일부 합지 부분을 절취하여 단 턱(16, 26)을 형성하거나, 또는 도 2a 내지 도 2c에 나타낸 과정을 통하여 통체를 제작할 때부터 아예 단 턱(16, 26)을 형성할 종이 또는 지판(70)의 폭과 단 턱(16, 26) 상방으로 돌출될 종이 또는 지판(70)의 폭을 달리하여 적층 합지하는 것에 의하여 형성할 수도 있다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명에 사용되는 편면 골판지(4)의 단면도 및 편면 골판지(4)를 이용하여 제작되는 본 발명에 따른 지기에 있어서의 라운드 모서리(22)를 나타내는 확대 단면도로서, 본 발명의 라운드 모서리(22)를 갖는 지기의 제작에 있어 골판지를 사용할 경우 골지(4a)와 그 한쪽에만 라이너(4b)를 갖는 편면 골판지(4)이어야 함을 나타내고 있다. 양면 골판지를 이용하거나 또는 도 3a의 골판 합지(8)를 한 번에 만곡시켜 지기를 제조할 경우에는, 종래의 예로써 도 7a 및 도 7b에 이미 나타낸 바와 같이, 매끄러운 형태의 라운드 모서리(22)는 결코 얻을 수가 없으며 찌그러지고 경우에 따라서는 층간 박리가 일어난 형태의 모서리(22′)를 얻게 된다.
도 4b에 나타낸 본 발명의 바람직한 예에서는, 라운드 모서리(22)를 이루는 속지(6), 편면 골판지(5), 편면 골판지(4), 외지(2), 라벨지(3)를 내측으로부터 순차적으로 적층시킴과 아울러, 편면 골판지(4, 5)를 이용하여 지기를 제조함으로써 결과적으로 위와 같이 순차 적층된 골판 합지(8)의 라운드 모서리(22)가 매끄럽게 라운딩된 형태로 형상화될 수 있음을 보여주고 있다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명에 있어서의 다른 바람직한 예로써, 코루게이터(corrugator)를 이용하여 골지(wally paper or corrugated medium)로 형성하기 전 단계의 골심지(7)의 단면도 및 이러한 골심지(7)를 그 형태 그대로 이용하여 제 작되는 본 발명에 따른 지기에 있어서의 라운드 모서리(22)를 나타내는 확대 단면도로서, 본 발명의 라운드 모서리(22)를 갖는 지기의 제작에 있어 도 3b의 골심 합지(9)를 한 번에 만곡시켜 지기를 제조할 경우에는, 종래의 예로써 도 8a 및 도 8b에 이미 나타낸 바와 같이, 매끄러운 형태의 라운드 모서리(22)는 결코 얻을 수가 없으며 찌그러지고 경우에 따라서는 층간 박리가 일어난 형태의 모서리(22′)를 얻게 된다.
도 5b에 나타낸 본 발명의 바람직한 예에서는, 라운드 모서리(22)를 이루는 속지(6), 골심지(7), 외지(2), 라벨지(3)를 내측으로부터 순차적으로 적층시켜 가면서 지기를 제조함으로써, 결과적으로 위와 같이 순차 적층된 골심 합지(9)의 라운드 모서리(22)가 매끄럽게 라운딩된 형태로 형상화될 수 있음을 보여주고 있다.
도 6a 및 도 6b는 각각 라운드 모서리(22)를 갖는 지기 몸체(즉, 측벽(21)으로 형성된 통체)에 바닥판(24)을 붙이고 하단 주연부(돌출 단부)를 둥글게 말아 환형 지지부(23)를 형성하는 과정과 상단 주연부를 둥글게 말아 환형 지지부(23a)를 형성하는 과정을 나타내는 설명도로서, 상부 몰드(90)에는 히터(미도시)가 내장되어 있으며 150∼350℃, 바람직하게는 250∼300℃의 온도로 자동 제어 가열된다.
상기한 상부 몰드(90)는 상하 이동을 위한 유압 수단(미도시) 등에 접속된 연결부(97)를 가지며, 접촉부(95)의 내측에 원형의 확개부(92)가 형성되고 다시 내측으로 원형으로 만입된 원형부(93)로 이어지며 다시 돌출부(94)로 연장되어 전체적으로 성형부(91)를 형성하고, 상기한 돌출부(94)에 의해 경계 지워지는 내측 중앙 영역은 몰드 상면(96)을 형성한다. 도시된 예에서, 몰드 상면(96)은 접촉부(95) 보다 내측으로 들어간 위치에 형성된다.
먼저, 도 6a에서 하부 몰드(80)는 베이스(81)와 몰드 몸체(82)로 구성되며, 몰드 몸체(82)에는 측벽(21)으로 구성되는 통체가 삽입되고, 상기한 몰드 몸체(82)의 상면에는 바닥판(24)을 지지한 상태에서 바닥판(24)을 단 턱(26a)에 접착한다. 이어서, 상방으로 돌출된 통체의 돌출 단부(25) 부분으로 가열된 상부 몰드(90)가 하강하면 상기한 체결 수납부(25)의 주연 단부는 상부 몰드(90)의 확개부(92)와 다시 내측을 향하여 원형으로 만입된 원형부(93), 그리고 돌출부(94)를 차례로 경유하여 가열 압압됨으로써 돌출 단부가 둥글게 말려 환형 지지부(도 6b의 도면 부호 23 참조)를 형성하게 된다.
여기서 상부 몰드(90)의 상하 왕복 이동 시간은 본 발명에 있어 제한적인 것은 아니나 불과 0.3∼5초 정도, 바람직하게는 0.8∼3초 정도이며, 하부 몰드(80)와 통체의 공차는 약 0.1∼0.3㎜ 정도, 바람직하게는 0.1∼0.2㎜ 정도이며, 따라서 전체적인 공차는 양측을 합하여 약 0.2∼0.6㎜ 정도, 바람직하게는 0.2∼0.4㎜ 정도이나, 이는 본 발명에 있어 제한적이지 않으며 임의적이다.
또한, 통체의 바닥판(24)으로부터 말려지기 전의 돌출 단부(25)의 길이는 약 5∼25㎜ 정도이며 통상적으로는 약 15㎜ 정도로 충분하다.
측벽(21)을 갖는 통체(즉, 라운드 모서리를 갖는 지관 형태)에 바닥판(24)이 접착되고 환형 지지부(23)를 형성시켜 제작되는 본체(20)의 상단 주연부로 형성되는 뚜껑에의 체결 수납부(25)는 그 상태 그대로, 또는 선택적으로 다시 한번 상부 몰드(90)에 의해 환형으로 말려져 환형 주연부로서의 환형 지지부(23a)를 형성할 수도 있다. 도면 중 미설명 부호 26은 단턱이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 라운드 모서리를 갖는 지기(紙器: paper container)는 그 모서리가 매끄러운 라운드 형태를 하고 있으므로, 사용 및 운반 시 실수로 신체 부위에 떨어뜨리더라도 안전사고가 일어날 우려가 거의 없으므로 어린이는 물론 성인에 있어서도 취급 안전성이 특히 우수할 뿐만 아니라 내구성 및 완충성이 양호하고 외관을 라운드 모서리를 갖는 여러 형태의 다각형 등으로 다양한 변화를 부여할 수 있어서 다양한 수요층의 욕구에 원활히 부응할 수가 있고 그 외관 형상이 미려하여 고급스러운 심미감(審美感)을 나타내며 수지 용기의 사용을 효과적으로 대체할 수가 있으므로 폐기 시 환경오염의 우려가 없어 환경친화적이므로 다양한 용도의 지기로 광범위하게 적용될 수 있으며, 특히 식품용 지기로서 적합하다.
Claims (14)
- 하단 주연에 환형 지지부를 가지며 적어도 하나의 라운드 모서리를 갖는 측벽과 상기한 환형 지지부에 인접한 상방 영역에 형성되는 바닥판으로 구성되는 본체로 형성되는 라운드 모서리를 갖는 지기(紙器: paper container).
- 하단 주연에 환형 지지부를 가지며 적어도 하나의 라운드 모서리를 갖는 측벽과 상기한 환형 지지부에 인접한 상방 영역에 형성되는 바닥판으로 구성되는 본체와;상단 주연에 환형 주연부를 가지며 적어도 하나의 라운드 모서리를 갖는 측벽과 상기한 환형 주연부에 인접한 하방 영역에 형성되는 뚜껑 판으로 구성되는 뚜껑으로 형성되고:상기한 본체와 뚜껑의 각 라운드 모서리가 상호 일치되는 곡률 반경의 라운드 모서리를 갖는 지기(紙器: paper container).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 지기가 골판(corrugated) 합지(合紙) 또는 골심(medium) 합지인 라운드 모서리를 갖는 지기.
- 제3항에 있어서, 상기한 지기가 골판 합지로서 내측으로부터 속지, 적어도 하나 이상의 편면 골판지(single face corrugated medium), 외지, 라벨지가 차례로 적층된 구조의 라운드 모서리를 갖는 지기.
- 제3항에 있어서, 상기한 지기가 골심 합지로서 내측으로부터 속지, 적어도 하나 이상의 편면 골판지, 외지, 라벨지가 차례로 적층된 구조의 라운드 모서리를 갖는 지기.
- 제2항에 있어서, 상기한 본체의 상단 주연부에 단 턱과 체결 수납부가 형성되고 상기한 뚜껑의 하단 주연부에 단 턱과 체결 삽입부가 형성되는 라운드 모서리를 갖는 지기.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 지기가 삼각형, 마름모형, 사다리꼴, 평행사변형, 오각형, 육각형, 팔각형, 십각형, 십이각형, 이십각형, 하트(heart) 형, 또는 별(star) 형인 라운드 모서리를 갖는 지기.
- 제7항에 있어서, 상기한 지기의 너비 또는 폭이 50∼500㎜의 범위인 라운드 모서리를 갖는 지기.
- 하기의 단계로 구성되는 라운드 모서리를 갖는 지기(紙器: paper container)의 제조방법:(A) 단면이 지기의 평면 형상과 일치하는 가열 성형 롤을 따라 속지를 공급 하는 속지 공급 단계;(B) 상기한 가열 성형 롤이 1 회전하는 과정 중에 상기한 가열 성형 롤과 밀착 주행하는 적어도 하나의 탄성 주행 롤에 의한 라운드 모서리 형성 단계;(C) 상기한 성형 롤의 1 회전 길이에 인접한 외측의 접합부에 접착제를 도포한 후 상기한 접합부에서 속지를 절단하고 접착시키는 것에 의한 라운드 모서리를 갖는 속지 통체(筒體) 형성 단계;(D) 골심지 또는 편면 골판지를 접착제 도포 하에 상기한 속지 통체의 외표면에 접촉시킨 상태로 상기한 단계 (A) 내지 (C)를 반복하는 합지 통체 형성 단계;(E) 상기한 속지와 외지를 접착제 도포 하에 상기한 합지 통체의 외표면에 접촉시킨 상태로 다시 상기한 단계 (A) 내지 (C)를 반복하는 것에 의한 골심 또는 골판 합지 통체 형성 단계; 및(F) 접착제 도포 하에 바닥판 또는 뚜껑 판을 붙이는 바닥판 또는 뚜껑 판 형성 단계.
- 제9항에 있어서, 상기한 성형 롤이 150∼350℃의 온도로 가열되며 복수개의 감압 흡입공이 형성되어 있는 라운드 모서리를 갖는 지기의 제조방법.
- 제9항에 있어서, 상기한 탄성 주행 롤이 실리콘 롤인 라운드 모서리를 갖는 지기의 제조방법.
- 제9항에 있어서, 상기한 접착제가 전분, 아가(agar), 젤라틴, 콜라겐 펩타이드, 아라비아 검, 구아 검 및, 잔탄 검으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 호료(糊料)인 라운드 모서리를 갖는 지기의 제조방법.
- 제9항에 있어서, 상기한 (F) 바닥판 또는 뚜껑 판 형성 단계에 후속하여 본체의 상하 주연부에 몰드에 의해 환형 지지부를 형성하고 뚜껑의 상단 주연부에 몰드에 의해 환형 주연부를 형성시키는 단계를 더욱 수행하는 라운드 모서리를 갖는 지기의 제조방법.
- 제9항에 있어서, 상기한 (E) 골심 또는 골판 합지 통체 형성 단계에 후속하여 골심 또는 골판 합지 통체를 각각의 지기 높이로 절단하는 단계를 더욱 수행하는 라운드 모서리를 갖는 지기의 제조방법.
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