KR102679618B1 - 종이원단 제품용 종합제조장치 - Google Patents

Abstract

건조된 원지의 한쪽 면에 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 도포하게 구성하고, 그 다른쪽 면에 수지나 수성 점착제를 분사하여 건조하고, 때에 따라 이급지를 선택적으로 부착할 수 있게 구성함으로써, 도포하거나 분사하는 성분과 이급지의 부착 여부에 따른 조합을 통해 다양한 종이원단 제품을 하나의 제조장치에서 제조할 수 있다. 이때, 이형제나 점착제가 수해리성이 우수한 것을 사용함으로써, 종이원단 제품에서 종이테이프를 떼어내지 않고도 쉽게 재펄프화할 수 있을 뿐만 아니라, 이물이나 덩어리가 없게 하여 우수한 품질의 종이테이프를 제작할 수 있다. 특히, 수성 이형제와 수성 점착제를 제조할 때 증류수를 사용하여 농도를 조절할 수 있게 구성함으로, 종이테이프의 사용 목적에 따라 원하는 박리력을 조절하여 제조할 수 있다.

Description

종이원단 제품용 종합제조장치{COMPLEX MANUFACTURING APPARATUS FOR PAPER FABRIC}

본 발명은 종이원단 제품용 종합제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각각 건조기를 갖춘 두 개의 도포장치로 원지 한쪽 면에 잉크나 수지 또는 수성 점착제를 도포하여 건조시키고 원지의 다른 한쪽 면에 슬롯다이로 수성 점착제를 도포하여 건조시키며, 때에 따라 이급지를 공급하여 일체로 부착하게 구성함으로써, 다양한 테이프 타입의 종이원단 제품을 다품종 소량 생산으로 제작할 수 있게 한 것이다. 이때, 상기 수성 이형지와 수성 점착제는 수해리성이 우수한 것을 사용함으로써, 종이상자와 같은 종이원단 제품에서 사용된 종이테이프를 분리하지 않고도 종이원단 제품과 함께 종이테이프가 해리되게 하여 종이의 재활용률을 높일 수 있게 한 것이다.

테이프 타입의 대표적이 종이원단 제품인 종이테이프는 손으로도 쉽게 찢어서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 친환경적으로 제작할 수 있어 박스를 조립할 때 등 다양하게 사용된다. 이러한 종이테이프는 사용할 때 점착 면에서 쉽게 이탈하거나 박리되지 않고 외부 환경에서도 견고하게 점착 성능을 유지할 수 있도록, 아래의 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)과 같이, 다양한 제조방법으로 제조된다.

(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-2021-0004291호

접착력을 향상시킨 종이테이프 제조방법에 관한 것으로, 수직의 3롤러 사이의 상하롤러는 울페이퍼 롤러로 이루어지고, 중간롤러는 금속롤러로 가열온도는 100~150℃로 가열된 상태로 10~15㎏/inch2으로 기재를 가압하는 압착가공공정과; 상기 압착가공공정을 거친 기재를 물에 녹는 수용성 고분자 수지로 도포시키는 전처리공정과; 상기 전처리공정을 거친 기재의 배면에 무용제형 실리콘을 도포시키는 배면처리공정과; 상기 배면처리공정을 거친 기재의 표면에 점착제를 도포시키는 도포공정과; 상기 도포된 점착제가 기재에 부착되도록 가열시키는 건조공정과; 상기 건조된 기재를 권취시키는 권취공정으로 이루어지며, 압착가공공정에서 종이에 형성되어 있는 공극을 긴밀하게 되도록 가압시켜 종이의 표면에 도포된 점착제가 종이 내부로 침투되면서 표면에 부착된 점착제의 양이 감소되는 것을 방지하여 종이테이프의 접착력을 상승시키고, 종이를 가압시킴으로써 종이의 강도가 증가되어 종이 테이프의 내마모성, 신장율 등이 향상되고, 종이 표면의 평활도를 양호한 상태로 유지시키며, 재활용이 가능한 수용성 아크릴계 점착제 등을 사용함으로써 재활용시에도 재생이 용이하며, 시간이 경과되더라도 점착제의 접착력이 저하되는 것이 방지되는 효과가 있다.

(특허문헌 2) 한국공개특허 제10-2021-0004293호

재활용성 및 환경 친화력이 우수한 수용(水溶) 특성을 가진 친환경 종이테이프 제조방법을 제공함에 있다. 이러한 종이 재질의 원지의 일측 표면 전체에 이형(離型)성을 갖게 하는 수성 실리콘을 도포후, 130℃의 열풍을 분당 30m의 속도로 분사하여 건조하면서 그 표면에 수성 실리콘 막을 형성하고, 그 수성 실리콘 막과의 반대면에는 수용특성을 갖는 수용성 점착제를 도포 후, 130℃의 열풍을 분당 30m의 속도로 분사하여 건조함에 의해 표면으로는 박리지에 의해 보호되는 수용성 제1점착막을 형성하고, 또한 수용성 제1점착막과의 반대 면인 실리콘막(膜)의 표면으로는 그 원지의 전길이에 걸쳐 수용성의 제2점착막을 일정 간격을 두고 띠(帶,Band) 상으로 합지한 것이다. 이에 의해 제품의 포장재로 사용시 고지(古紙)로서 재활용할 수 있게 하여 환경오염을 줄일 수 있게 한 것과, 제지회사의 지필 연결과 같은 산업용으로 사용함에 있어 속도(1300M/Min)의 감속 없이 자동 연결할 수 있게 하는 특징을 갖는다.

(특허문헌 3) 한국등록특허 제10-2289907호

종이 양면테이프 제조방법에 관한 것으로, 친환경 핫멜트를 사용하여 양면테이프를 형성하기 때문에 톨루엔의 휘발이 없어 인체에 무해하고, 기재의 변형없이 핫멜트를 고정할 수 있어 제조가 용이하며, 롤 형태로 말아 사용할 때에도 이형성이 우수하여 분리 사용이 용이하도록 개선된 종이 양면테이프 제조방법에 관한 것이다.

한국공개특허 제10-2021-0004291호 (공개일: 2021.01.13) 한국공개특허 제10-2021-0004293호 (공개일: 2021.01.13) 한국등록특허 제10-2289907호 (등록일: 2021.08.09)

하지만, 이러한 기존의 종이테이프와 같은 테이프 타입의 종이원단 제품을 제조하는 장치는 다음과 같은 문제가 발생한다.

(1) 종이원단 제품은 종이테이프와 같이 한쪽 면에 이형제가 다른 한쪽 면에 점착제가 도포되게 하여 24~72시간 경화한 다음 원지의 한쪽 면에는 점착제를 다른 한쪽 면에는 문구 등을 인쇄하는 등 그 종류가 다양하다.

(2) 하지만, 기존의 종이테이프 제조장치는 한 면에 도포 후, 별도로 이면에 제작할 수는 있으나, 수지를 도포하여야 하는 제조방식은 제조시간과 별도의 제조공정을 하여야 하는 문제로 제조경비 상승과 제조상 불량 발생률이 높다.

(3) 따라서, 하나의 제조장치를 사용하여 다른 여러 종류의 종이원단 제품을 전후면에 동시에 도포하여 제품을 제조할 수 있는 장비가 필요하다.

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 적어도 두 개의 도포장치로 건조된 원지의 한쪽 면에 잉크나 수지 그리고 수성 이형제를 도포할 수 있게 구성하고, 원지의 다른 한쪽 면에 슬롯 다이로 수성 점착제를 분사하여 건조하고, 때에 따라 이급지를 선택적으로 부착할 수 있게 구성함으로써, 두 개의 도포장치를 사용할 것인지, 각 도포장치에서 잉크나 수지 또는 수성 이형제로 도포할 것인지, 그리고 이급지를 사용할 것인지를 선택하는 것에 따라 다양한 종류의 종이원단 제품을 하나의 제조장치에서 제조할 수 있게 한 종이원단 제품용 종합제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이때, 본 발명은 상기 이형제나 점착제가 수해리성이 우수한 것을 사용함으로써, 종이원단 제품에서 종이테이프를 떼어내지 않고도 쉽게 재펄프화할 수 있을 뿐만 아니라, 이물이나 덩어리가 없게 하여 우수한 품질의 종이테이프를 제작할 수 있게 한 종이원단 제품용 종합제조장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

특히, 본 발명은 상기 수성 이형제와 수성 점착제를 제조할 때 증류수(Dihydrogen Oxide)를 사용하여 농도를 조절할 수 있게 구성함으로써, 종이테이프의 사용 목적에 따라 원하는 이형력(박리력)을 조절하여 제조할 수 있게 한 종이원단 제품용 종합제조장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 종이원단 제품용 종합제조장치는, 롤 형태로 감긴 원지를 풀면서 공급하는 언와인딩 장치(10); 상기 언와인딩 장치(10)와 나란하게 설치되어 풀리는 원지를 건조시키는 원지 건조기(20); 상기 원지 건조기(20)와 나란하게 설치되어 건조된 원지의 한쪽 면에 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 도포하는 제1도포롤, 상기 제1도포롤로 도포된 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 고르게 펴주는 스무싱 바, 및 고르게 펼쳐진 원지를 건조시키는 건조기가 포함된 제1도포장치(30); 상기 제1도포장치(30)와 나란하게 설치되어 건조된 원지의 다른 한쪽 면에 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 도포하는 제2도포롤, 상기 제2도포롤로 도포된 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 고르게 펴주는 스무싱 바, 및 고르게 펼쳐진 원지를 건조시키는 건조기가 포함된 제2도포장치(40); 상기 언와인딩 장치(10) 위에 설치되어 상기 제2도포장치(40)에서 건조된 원지의 다른 한쪽 면에 수지나 수성 점착제를 분사하는 슬롯다이(50); 상기 슬롯다이(50) 측면에서 상기 제2도포장치(40) 위쪽으로 연장하게 설치되며, 평편하게 펼쳐진 원지를 건조시키는 터널형 열풍 건조기(60); 상기 제2도포장치(40)와 나란하되 상기 터널형 열풍 건조기(60) 아래에 위치하게 설치되어 열풍 건조된 원지에 이급지를 부착하게 하는 이급지 공급장치(70); 및 상기 이급지 공급장치(70)와 나란하되 상기 터널형 열풍 건조기(60) 아래에 위치하게 설치되어 상기 이급지 공급장치(70)에서 공급된 원지를 감아주는 리와인딩 장치(80);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 수성 이형제는 아래와 같은 성분으로 이루어지고,

상기 수성 점착제는 아래의 표와 같은 성분으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수성 이형제는, 5~20g/㎡로 도포하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제1도포장치(30)와 상기 제2도포장치(40)에서, 건조는 열매체 보일러를 이용하는 50~150℃의 히팅 드럼과 드라이 챔버를 이용하여 이형제의 수분이 상기 원지(100)에 흡수되지 않게 하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 터널형 열풍 건조기(60)는, 30~50m 길이로 이루어지고 상기 원지가 평면 형태로 펼쳐진 상태에서 60~150℃로 열풍 건조하게 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬롯다이(50)와 상기 터널형 열풍 건조기(60) 사이에는, 메이어 바(51)가 설치된 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 종이원단 제품용 종합제조장치는, 상기 제1도포장치(30)와 상기 제2도포장치(40) 중 적어도 하나를 사용하고, 상기 이급지 공급장치(70)를 선택적으로 사용하게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 종이원단 제품용 종합제조장치는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 하나의 종합제조장치로, 원지 한쪽 면에 도포장치 중 적어도 하나로 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 도포하고 원지의 다른 한쪽 면에 수지나 수성 점착제를 분사하여 도포한 다음, 이급지를 선택적으로 부착할지 결정함에 따라 다른 종이원단 제품을 제작할 수 있다.

(2) 이에, 하나의 종합제조장치를 사용하여 여러 종류의 종이 가공 제품을 만들 수 있음으로, 다품종 소량생산 방식에도 적합하게 사용할 수 있다.

(3) 한편, 원지에 수성 이형제와 수성 점착제를 분사하여 도포한 다음 건조 과정을 통해 이들 수성 이형제와 수성 점착제에 잔류하는 수분을 제거함으로써, 수분이 원지에 흡수되지 않게 하여 종이테이프가 변형되거나 쉽게 찢어지지 않게 하여 종이테이프의 품질을 높일 수 있다.

(4) 또한, 상기 수성 이형제와 수성 점착제에는 증류수를 희석제로 사용함에 따라, 용제를 사용하지 않아도 되므로 용제 사용에 따른 이취(異臭)가 발생하지 않을 뿐만 아니라, 휘발성유기화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds)이 함유되지 않아 인체에 해를 가하지 않는다.

[도 1]은 본 발명에 따른 종이원단 제품용 종합제조장치를 보여주는 도면으로, (a)는 정면도이고, (b)는 배치를 보여주는 블록도이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 두 개의 도포장치 중 하나를 사용하여 수성 이형제를 도포하고 이급지를 공급하는 과정을 보여주기 위한 배치 블록도이다.
[도 3]은 본 발명에 따른 두 개의 도포장치 중 하나만 사용하고 이급지를 공급하지 않는 상태를 보여주는 배치 블록도이다.
[도 4]는 본 발명에 따른 두 개의 도포장치 모두 사용하고 이급지를 공급하지 않는 상태를 보여주는 배치 블록도이다.
[도 5]는 본 발명에 따른 수해리성 종이테이프의 층 구조를 보여주는 단면도이다.
[도 6]은 본 발명에 따른 수해리성 종이테이프를 해리 테스트 결과를 보여주는 사진이다.
[도 7]은 해리성 테스트 결과를 나타내는 사진으로, (a)는 실시예를, (b)는 비교예 1을, (c)는 비교예 2를 각각 나타낸다.
[도 8]은 종이테이프를 태워서 그을음이 발생하는 정도를 비교한 사진으로, (a)는 실시예를, (b)는 비교예 1을, (c)는 비교예 2를 각각 나타낸다.
[도 9]는 내열성 테스트 결과를 보여주는 사진으로, (a)는 실시예를, (b)는 비교예 1을 각각 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

[종합제조장치의 구성]

본 발명에 따른 종이원단 제품용 종합제조장치에는, [도 1] 내지 [도 9]와 같이, 언와인딩 장치(10), 원지 건조기(20), 제1도포장치(30), 제2도포장치(40), 슬롯다이(50), 터널형 열풍 건조기(60), 이급지 공급장치(70), 그리고 리와인딩 장치(80)가 포함된다.

특히, 상기 제1도포장치(30)와 제2도포장치(40) 중 적어도 하나로 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 건조된 원지(100)의 한쪽 면에 도포하게 하고, 슬롯 다이(50)로 원지(100)의 다른 한쪽 면에 수지나 수성 점착제를 분사하여 도포하게 하며, 때에 따라 이급지 공급장치(70)를 통해 이급지 공급이 이루어질 수 있게 구성함으로써, 원지 양면에 수성 점착제와 수성 이형제를 도포한 종이테이프나, 수성 이형제나 인쇄면을 가진 종이테이프, 또는 한쪽 면에 이급지가 부착된 종이원단 제품 등을 선택적으로 제작할 수 있게 한 것이다.

또한, 상기 이형제(200)와 수성 점착제(300)는 각각 수해리성이 우수한 것을 사용함으로써, 종이테이프가 종이상자와 같은 종이원단 제품에 붙어있는 상태에서도 쉽게 재펄프화할 수 있어 재활용 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 점착력을 개선하고, 인체에 해로운 유기용제나 그을림 등이 발생하지 않게 한 것이다.

그리고 상기 수성 이형제(200)와 수성 점착제(300)에는 증류수로 농도를 조절할 수 있게 구성함으로써, 고객의 니즈에 맞춰 점착 정도를 쉽게 조절하여 원하는 이형력과 점착력을 갖게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도면부호 "100"은 원지를, "200"은 원지의 한쪽 면에 도포하여 건조된 수성 이형제를, "300"은 원지의 다른 한쪽 면에 도포하여 건조된 수성 점착제를, 또한 [도 2] 내지 [도 4]에서 구성요소 중 해칭된 구성요소는 원지가 공급되어 이송되더라도 아무런 작업이 이루어지지 않고 단순히 원지가 이송되게 안내하는 역할만 하는 구성요소를 각각 나타낸다. 또한, 아래에서는 종이테이프를 제조하는 방법을 예로 설명하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

가. 언와인딩 장치

언와인딩 장치(10)는, [도 1]과 같이, 롤 형태로 감긴 원지(100)를 풀어서 양면 중 어느 한쪽 면에 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 도포하고 다른 한쪽 면에 수지나 수성 점착제를 분사하여 도포할 수 있게 하기 위한 장치이다. 이러한 언와인딩 장치(10)는 통상의 기술로 제작된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이때의 원지(100)로는 크라프트지(Kraft Paper)를 사용할 수 있다.

나. 원지 건조기

원지 건조기(20)는, [도 2]와 같이, 상술한 언와인딩 장치(10)와 나란하게 설치된다. 이때, 상기 원지 건조기(20)는 언와인딩 장치(10)에서 풀려서 공급되는 원지(100)에 함유된 수분을 건조시켜 제조과정에서 원지(100)가 변형되거나 쉽게 찢어지는 등의 문제가 발생하지 않게 한다. 이러한 원지 건조기는 롤 형태로 이루어진 건조기(Pre Heating Roll)을 사용할 수 있다.

다. 제1도포장치 및 제2도포장치

제1도포장치(30)와 제2도포장치(40)는, [도 1]과 같이, 상술한 원지 건조기(20)와 나란하게 차례로 설치된다. 이때, 상기 제1도포장치(30)는 건조된 원지(100)의 한쪽 면에 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 도포하게 하고, 상기 제2도포장치(30)는 건조된 원지(100)의 다른 한쪽 면에 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 도포하는 장치이다. 이에, 상기 제1도포장치(30)와 제2도포장치(40)를 통해 건조된 원지(100) 면에 각각 잉크를 도포하여 원하는 문자나 도형 등이 인쇄되게 하거나, 코팅이나 점착 도는 접착 등을 목적으로 사용하는 수지나 수성 이형제(200)를 도포하여 수해리성이 우수한 종이테이프를 제조하는 등, 제조하려고 하는 테이프 타입의 종이원단 제품에 따라 인쇄 기술을 사용하여 원하는 도포 작업이 선택적으로 이루어질 수 있게 하기 위한 도포장치이다. 이러한 도포장치는 그라비아 인쇄기술을 활용할 수 있다.

이러한 제1도포장치(30)와 제2도포장치(40)는, [도 2] 내지 [도 4]에서 블록을 해칭한 바와 같이, 두 개의 도포장치 중 테이프 타입의 종이원단 제품에 따라 적어도 하나의 도포장치에서 도포 작업이 이루어지게 제어할 수 있다. 이에, 종이테이프를 예로 들어 설명하면, [도 4]와 같이 제1도포장치(30)는 원지(100)의 한쪽 면에 잉크를 도포하여 문자나 상품명 또는 회사명이나 로고를 형성하게 하고, 그 다음 제2도포장치(30)로는 그 위에 수성 이형제를 도포하게 할 수 있다. 또한, [도 2]와 같이 상기 제1도포장치(30)로 원지(100) 한쪽 면에 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 도포하게 하고, 제2도포장치(40)는 아무런 동작도 하지 않고 원지(100)가 그대로 통과하게 제어할 수도 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1도포장치(30)와 제2도포장치(40)는 각각 이처럼 원지(100)에 잉크나 수지 또는 수성 이형제(200)를 도포하게 하는 도포롤, 이러한 잉크나 수지 또는 이형제(200)가 원지(100) 위에 골고루 펴지게 하는 스무싱 바, 그리고 골고루 펼쳐진 원지(100) 위에 도포된 잉크나 수지 또는 수성 이형제(200)를 건조시키는 건조기가 포함된다. 이때, 상기 건조기는 원지(100)에 수분이 흡수되지 않게 하기 위한 것으로, 열매체 보일러를 이용하는 50~150℃의 히팅 드럼과 드라이 챔버를 이용하여 건조하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 수성 이형제(200)는 수해리성이 우수한 것을 사용함으로써, 재펄프화할 때 원지(100)와 함께 수성 이형제(200)가 쉽게 재펄프화 가능하게 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 수성 이형제(200)의 구성 성분은 아래의 [표 1]과 같고, 이 수성 이형제(200)의 수해리성에 대해서는 종이테이프를 예로 들어 후술한다.

성분	함유량 (%)	구성
Dimethyl Siloxane,Dimethylvinylsiloxyterminated	19.0 ~ 24.0	주제
Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydroen	0.8 ~ 0.9	경화제
Vinyl alcohol polymer with vinyl acetate	0.5~1.4	수지 분산 물질
Mixture of; 5-chloro-2-methyl-2H-isothiazol-3-one and 2-methyl-2H-isothiazol-3-one (3:1)	0.2~.0.6	경화 촉매제
Dihydrogen Oxide	73.6~78.8	농도 조절제
경화 촉진제에서, (3:1)은 5-chloro-2-methyl-2H-isothiazol-3-one과 2-methyl-2H-isothiazol-3-one이 중량% 비율 3:1로 혼합된 것을 의미한다.

이러한 상기 제1도포장치(30)와 제2도포장치(40)는, 예시적으로, 수해리성이 우수한 종이테이프를 제작할 때는, 상기 제1도포장치(30)나 제2도포장치(40) 중 어느 하나만을 사용하여 원지(100)의 한쪽 면에 수성 이형제(200)를 도포하여 건조시킨다. 이때, 수성 이형제(200)는, 도포량을 조절할 수 있는데, 수해리성이 우수한 종이테이프를 제작할 때는 면밀도 5~20g/㎡로 도포하여 사용하는 것이 바람직하다.

라. 슬롯다이

슬롯다이(50)는, [도 1]과 같이, 상술한 언와인딩 장치(10) 위에 위치하도록 설치된다. 이때, 상기 슬롯다이(50)는 상술한 제2도포장치(30)에서 공급되는 원지(100)의 다른 한쪽 면, 즉 제1 및 제2도포장치(30, 40)에서 잉크나 수지 또는 수성 이형제가 도포되지 않은 면에 점착제, 특히 수성 점착제를 분사하는 다이이다. 이때, 상기 슬롯 다이(50)로는 수성 점착제뿐만 아니라, 일반 점착제나 접착제 그리고 코팅 등에 사용되는 수지를 분사하여 도포할 수 있게 구성함으로써, 포장지나 종이테이프 등 다양한 종이제품을 제작할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 수성 점착제(300)는 수해리성이 우수한 것을 사용함으로써, 재펄프화할 때 원지(100)와 상술한 수성 이형제(200)와 함께 쉽게 재펄프화 가능하게 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 수성 점착제(300)의 구성 성분은 아래의 [표 2]와 같으며, 이 수성 점착제(300)의 수해리성에 대해서는 종이테이프를 예로 들어 후술한다.

성분	함유량(중량%)	비고
2-Methyl-2-propenoic acid methyl ester polymer with butyl 2-propenoate and 2-ethylhexyl 2-propenoate	25~45	점착 주제
Water-based polyurethane	5~9	내열도 강화제
Alginic acid	1~3	해리 촉진제
Dihydrogen Oxide	43~69	농도 조절제
수성 우레탄 수지(Water-based polyurethane)는 점착제의 내열도를 높여주고, 알긴산(Alginic acid )은 해리성을 높여준다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 슬롯다이(50)와 후술할 터널형 열풍 건조기(60) 사이에는, [도 1]과 같이, 메이어 바(51)를 추가하여 설치할 수 있다. 메이어 바(51)는 상기 슬롯다이(50)에서 원지(100) 면에 도포된 수지 또는 수성 점착제가 평평하게 도포되도록 면을 고르게 하는 장치로, 제품의 품질을 높이기 위한 것이다.

마. 터널형 열풍 건조기

터널형 열풍 건조기(60)는, [도 1]과 같이, 상술한 구성 위에 설치된다. 이는 터널형 열풍 건조기(60)를 터널 형태로 길게 제작함에 따라 설치 공간에 대한 활용도를 높일 수 있게 하기 위함이다. 이러한 터널형 열풍 건조기(60)는 상술한 슬롯다이(50)로 수성 점착제가 도포된 원지(100)를 건조시키기 위한 것이다. 이때, 상기 원지(100)에는 양면 중 적어도 한 면에 잉크나 수지 또는 수성 이형제(200)가 도포되어 건조되어 있음으로, 이들 잉크나 수지 또는 수성 이형제(200) 그리고 수성 점착제(300)가 너무 경화되지 않고 원지(100)가 평면 상태를 유지할 수 있게 건조한다. 이를 위해, 상기 터널형 열풍 건조기(60)는 30~50m 길이로 이루어지고 60~150℃로 열풍 건조하게 구성하는 것이 바람직하다.

바. 이급지 공급장치

이급지 공급장치(70)는, [도 1]과 같이, 상술한 제2도포장치(40)와 나란하게 설치된다. 이때, 상기 이급지 공급장치(70)는 상술한 터널형 열풍 건조기(60)에서 건조된 원지(100) 면에 천이나 종이 필름 또는 패브릭과 같은 이급지를 부착하게 하여 원지(100)를 보호하기 위한 장치이다. 이때, 이급지 공급장치(70)는 필름, 천, 종이, 그리고 패브릭 등을 공급하여 원지(100) 이면에 부착하게 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 이급지 공급장치(70)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 테이프 타입의 종이원단 제품에 따라 이급지를 원지(100)에 부착하게 하거나 그렇지 않게 하여 사용할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

사. 리와인딩 장치

리와인딩 장치(80)는, [도 1]과 같이, 상술한 이급지 공급장치(70)와 나란하게 설치된다. 이때, 상기 리와인딩 장치(80)는 제조를 끝낸 테이프 타입의 종이원단 제품을 롤 형태로 감기 위한 장치이다. 이처럼 롤 형태로 감긴 원지는 숙성한 다음 종이 제품의 규격에 맞게 자르게 되는데, 이때의 경화시간은 이들 수성 이형제(200)와 수성 점착제(300)가 완전히 숙성할 수 있는 시간이면 충분하며, 본 발명에서는 20~30℃ 온도에서 24~48시간 숙성한다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 본 발명을 구성하는 각 구성은, [도 1]과 같이, 3단 구조 형태가 되게 배치된 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정하지 않고 다양한 형태로 배치되게 구성할 수 있음을 본 발명이 속한 기술분야의 종사자라면 누구든지 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상과 같이 이루어진 본 발명에 따른 종이원단 제품용 종합제조장치는, 두 개의 도포장치 중 적어도 하나를 통해 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 도포하고, 슬롯 다이로 수지나 수성 점착제를 선택적으로 도포할 수 있고, 게다가 이급지를 선택적으로 공급할 수 있게 구성함에 따라 다양한 종류의 테이프 타입의 종이원단 제품을 제조할 수 있게 된다. 특히, 본 발명은, [도 5] 및 [도 6]과 같이, 제1도포장치에서 원지(100)의 한쪽 면에 수성 이형제(200)를 도포하게 하고 제2도포장치에서 원지(100)의 다른 한쪽 면에 수성 점착제(300)를 도포하게 해서 종이테이프를 제작함에 따라 수해리성이 우수한 종이테이프를 제작할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 수해리성 종이테이프에 대해, 해리성 테스트, 그을음 테스트, 그리고 내열성 테스트에 관한 결과는 아래와 같다.

(본 발명에 따른 종이테이프의 수해리성 테스트 결과)

본 발명에 따른 종이테이프는 크라프트지(Kraft Paper)를 원지로 사용하고, 상기 원지의 양쪽 면에 각각 본 발명에 따른 수성 이형제와 수성 점착제를 도포하고 건조하여 제작된다. 이처럼 제작된 본 발명에 따른 실시예에 대해, 기존 핫멜트를 이용한 종이테이프(비교예 1)와 PE 도포한 종이테이프(실시예 2)에 대해 KS T 1028 규격에 맞춰 테스트를 한 결과는 아래의 [도 7]과 같다. 이때, 비교예 1과 비교예 2 그리고 실시예에서는 각각 3개씩 시편을 준비했다. 또한, 'KS T 1028'에는 점착력(KS T1028 10)과 저속 풀림력(KS T 1028.11)과 박리력과 R×R 결과가 포함된다.

(1) 실시예의 기능/품질 테스트 결과는 아래의 [표 3]과 같다.

	점착력(SUS)(N/㎝)	박리력(N/㎝)	저속풀림력(N/㎝)	R×2(N/㎝)	평량(g/㎡)	두께(㎜)
시편 1	4.97064	0.05137	0.06324	1.33194	95.00	0.119
시편 2	5.03240	0.09022	0.08919	1.27846
시편 3	5.00141	0.08404	0.08664	2.49864
평균	5.00148	0.07521	0.07969	1.70301

(2) 비교예 1에 대한 기능/품질 테스트 결과는 아래의 [표 4]와 같다.

	점착력(SUS)(N/㎝)	박리력(N/㎝)	저속풀림력(N/㎝)	R×2(N/㎝)	평량(g/㎡)	두께(㎜)
시편 1	7.29056	0.11457	0.08914	8.24039	118.00	0.126
시편 2	6.03347	0.08366	0.06119	7.83915
시편 3	5.35741	0.09648	0.06573	7.56457
평균	6.22715	0.09824	0.07202	7.88137

(3) 비교예 2에 대한 기능/품질 테스트 결과는 아래의 [표 5]와 같다.

	점착력(SUS)(N/㎝)	박리력(N/㎝)	저속풀림력(N/㎝)	R×2(N/㎝)	평량(g/㎡)	두께(㎜)
시편 1	1.48471	-0.01679	0.11111	2.56852	123.00	0.121
시편 2	1.43769	-0.00058	0.14296	2.81858
시편 3	1.25289	-0.03290	0.13155	3.05257
평균	1.39176	-0.01676	0.12854	2.81322

그 결과, 스테인리스판(SUS)에 부착하여 진행하는 해리성 테스트에서도 기존 종이테이프보다 실시예가 우수한 점착력과 박리력을 가지면서도 수해리성이 우수한 것을 알 수 있다. 아울러, [도 7]에서 가장 오른쪽 사진과 같이, 건조시킨 펄프에 고무나 합성수지 덩어리 등 펄프 이외의 불순물이 포함되어 있는지 육안으로 판단하는 알카리 해리성 및 알카리 분산성 평가에서도, 실시예는 비교예와 달리 펄프 이외에 불순물이 포함되어 있지 않으며 펄프가 점착성을 나타내지 않을 때에는 알카리 해리성 또는 알카리 분산성인 것을 평가할 수 있다.

(그을음 비교)

한편, [도 8]과 같이, 실시예와 비교예에 대해 태워서 그을음이 발생하는 정도를 비교한 결과, (a)와 같이 실시예에서는 그을음이 거의 생기지 않았으나, 비교예 1(b)과 비교예 2(c)에서는 그을음이 발생하는 것을 알 수 있다. 따라서, 실시예는 인체에 무해한 종이테이프임을 알 수 있다.

(내열성 테스트)

내열성 테스트는 본 발명에 따른 실시예와 핫멜트를 사용하는 비교예 1에 대해 70℃에서 24시간 노출했을 때와 105℃에서 3시간 동안 노출했을 때의 물성을 비교하였다. 그 결과, [도 9]와 같이, 실시예는 105℃에서도 거의 변화가 없으나, 실시예 1은 105℃에서 점착면의 물성이 변해 점착력이 떨어진 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 비교예와 비교하여 내열성이 우수한 것을 알 수 있다.

10: 언와인딩 장치
20: 원지 건조기
30, 40: 제1, 제2도포장치
50: 슬롯다이
60: 터널형 열풍 건조기
70: 이급지 공급장치
80: 리와인딩 장치
100: 원지
200: 수성 이형제
300: 수성 점착제

Claims (7)

1. 롤 형태로 감긴 원지를 풀면서 공급하는 언와인딩 장치(10); 상기 언와인딩 장치(10)와 나란하게 설치되어 풀리는 원지를 건조시키는 원지 건조기(20); 상기 원지 건조기(20)와 나란하게 설치되어 건조된 원지의 한쪽 면에 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 도포하는 제1도포롤, 상기 제1도포롤로 도포된 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 고르게 펴주는 스무싱 바, 및 고르게 펼쳐진 원지를 건조시키는 건조기가 포함된 제1도포장치(30); 상기 제1도포장치(30)와 나란하게 설치되어 건조된 원지의 다른 한쪽 면에 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 도포하는 제2도포롤, 상기 제2도포롤로 도포된 잉크나 수지 또는 수성 이형제를 고르게 펴주는 스무싱 바, 및 고르게 펼쳐진 원지를 건조시키는 건조기가 포함된 제2도포장치(40); 상기 언와인딩 장치(10) 위에 설치되어 상기 제2도포장치(40)에서 건조된 원지의 다른 한쪽 면에 수지나 수성 점착제를 분사하는 슬롯다이(50); 상기 슬롯다이(50) 측면에서 상기 제2도포장치(40) 위쪽으로 연장하게 설치되며, 평편하게 펼쳐진 원지를 건조시키는 터널형 열풍 건조기(60); 상기 제2도포장치(40)와 나란하되 상기 터널형 열풍 건조기(60) 아래에 위치하게 설치되어 열풍 건조된 원지에 이급지를 부착하게 하는 이급지 공급장치(70); 및 상기 이급지 공급장치(70)와 나란하되 상기 터널형 열풍 건조기(60) 아래에 위치하게 설치되어 상기 이급지 공급장치(70)에서 공급된 원지를 감아주는 리와인딩 장치(80);를 포함하되;
   상기 수성 이형제는 아래와 같은 성분으로 이루어지고,
   
   상기 수성 점착제는 아래의 표와 같은 성분으로 이루어지며 5~20g/㎡로 도포하고,
   

   

   
   상기 제1도포장치(30)와 상기 제2도포장치(40)에서, 건조는 열매체 보일러를 이용하는 50~150℃의 히팅 드럼과 드라이 챔버를 이용하여 이형제의 수분이 상기 원지(100)에 흡수되지 않게 하고,
   상기 터널형 열풍 건조기(60)는, 30~50m 길이로 이루어지고 상기 원지가 평면 형태로 펼쳐진 상태에서 60~150℃로 열풍 건조하게 이루어지며,
   상기 슬롯다이(50)와 상기 터널형 열풍 건조기(60) 사이에는, 메이어 바(51)가 설치되고,
   상기 제1도포장치(30)와 상기 제2도포장치(40) 중 적어도 하나를 사용하고,
   때에 따라 상기 이급지 공급장치(70)를 선택적으로 사용하게 하는 것을 특징으로 하는 종이원단 제품용 종합제조장치.
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