KR20240028767A - 누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법 및 그를 이용한 파우치팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법 및 그를 이용한 파우치팩'에 관한 것으로서;
특히, 종래기술의 파우치팩이 복합 재질로 구성되어 재활용이 곤란한 문제점을 폴리에틸렌(PE) 단일소재의 재질로 대체되어 포장재의 재활용이 용이하고, 자원 순환과 탄소감축 기여가 가능하며;
액체 및 고체의 내용물이 투입되거나 저장키 위한 용도로 사용되는 파우치팩의 실링구조를 개선하여, 복합소재가 아닌 폴리에틸렌 단일소재로 파우치팩의 누액이 방지되는 동시에 재활용이 가능하고;
자원 순환과 탄소감축 기여가 가능하며;
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 혹은 폴리아마이드(NY) 재질로 구성된 파우치팩에 비하여 인장강도, 열안정성이 낮은 폴리에틸렌(PE) 필름을 사용함에도 파우치팩의 누액이 방지되고;
그의 제조가 용이하여 작업성이 향상되고, 사용이 편이한 구성의; '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법 및 그를 이용한 파우치팩'에 관한 것이다.

Description

누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법 및 그를 이용한 파우치팩{A method for manufacturing pouch packs using single material that prevents leakage and is recyclable, and pouch packs using the same}
본 발명은, '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법 및 그를 이용한 파우치팩'에 관한 것으로;
더욱 구체적으로는, 액체 및 고체의 내용물이 투입되거나 저장키 위한 용도로 사용되는 파우치팩의 실링구조를 개선하여, 복합소재가 아닌 폴리에틸렌 단일소재로 파우치팩의 누액이 방지되는 동시에 재활용이 가능한 구성의, '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법 및 그를 이용한 파우치팩'에 관한 것으로서;
특히, 종래기술의 파우치팩이 복합 재질로 구성되어 재활용이 곤란한 문제점을 폴리에틸렌(PE) 단일소재의 재질로 대체되어 포장재의 재활용이 용이하고, 자원 순환과 탄소감축 기여가 가능하며;
파우치팩을 세워서 진열할 수 있게 파우치팩의 몸체에 바닥면을 적용하는 파우치팩의 특성에 의한 누액 발생을 차단하기 위하여 인장강도, 열안정성 물성이 강화된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리아마이드(NY) 재질로 구성된 파우치팩이 사용되고 있는바, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 혹은 폴리아마이드(NY) 재질로 구성된 파우치팩에 비하여 인장강도, 열안정성이 낮은 폴리에틸렌(PE) 필름을 사용함에도 파우치팩의 누액이 방지되고;
그의 제조가 용이하여 작업성이 향상되고, 사용이 편이한 구성의; '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법 및 그를 이용한 파우치팩'에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 배경이 되는 기술에 대하여 설명키로 하며;
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허 제 10-2180730호(등록일자: 2020. 11. 13.)로 등록된, "식품 포장용 파우치 및 그의 제조방법"에 상세히 기재되어 있으며, 이를 인용하여 발명의 배경이 되는 기술을 기술 및 종래 기술의 추가 문제점을 기술하였다.
도 1에 도시된바와 같이;
일반적으로 식품 포장에서는 파우치 포장이 널리 이용되고 있다. 파우치 포장은 식품 포장 분야에서 경량, 염가, 취급의 용이성(충전 및 포장 작업성, 전시성, 개봉 및 폐기 용이성 등)면에서 우수하고 통, 병, 경질성 플라스틱 용기 등의 대체 포장으로도 많이 이용되고 있다.
파우치 포장용 재료는 종이, 셀로판, 알루미늄박, 플라스틱 필름, 증착 필름(알루미늄, 산화규소 등), 천, 합성지 등, 각종 소재의 재료가 쓰이고 그 포장 용기로서의 성능은 금속이나 유리 용기와 비교하여 실용상 지장이 없는 것에서부터 고성능의 파우치까지 개발되어 실용화되고 있다.
파우치는 형태에 따라 플랫 파우치(flat pouch), 주름 파우치, 자립 파우치(standing pouch) 등이 있고, 밀봉방식에 따라 이면 밀봉, 삼면 밀봉, 사면 밀봉 파우치가 있으며, 또한 용도에 따라 일반포장용, 진공포장용, 가스치환포장용, 레토르트용, 스틱팩용 등이 있다.
또한, 파우치에 충전하는 내용물에 따라서 파우치를 구성하는 포장재의 종류를 다르게 하고 있다.
포장재의 물성으로서 취급 중에 외부 충격, 압력에 의하여 파손되는 것이 방지되도록 유연성, 내파열성 등이 요구된다. 또한, 피포장물의 변질을 방지하고 선도 저하를 최소화하기 위하여 가스 및 수분 밀봉성능이 요구된다.
따라서, 종래기술의 상기 등록특허 제 10-2180730호는;
폴리프로필렌 내부필름(10);
상기 내부필름의 일면에 적층되고, 저밀도 폴리에틸렌 필름을 포함하는 중간필름(20); 및 상기 중간필름 상에 적층되는 폴리에스테르 외부필름(30)을 구비하는 식품 포장용 파우치로서,
상기 중간필름(20)은, 상기 내부필름(10)과 접하는 면에 다수의 홀을 포함하는 엠보싱 구조가 형성되어 있고,
상기 중간필름(20)과 상기 내부필름(10)이 접하는 면에서, 상기 다수의 홀이 형성된 부분은 상기 내부필름(10)과 이격되어 있으며, 일반적인 상황에서 상기 다수의 홀 부분은 빈 공간으로 되어 있고,
상기 식품 포장용 파우치 내부의 압력이 증가하는 경우, 상기 다수의 홀 부위에 위치하는 내부필름 부분이 팽창하여 상기 홀의 내부로 밀착하는 것을 특징으로 하는 식품 포장용 파우치 및;
(S1) 폴리프로필렌 내부필름(10), 저밀도 폴리에틸렌 필름을 포함하는 중간필름(20) 및 폴리에스테르 외부필름(30)을 준비하는 단계;
(S2) 상기 중간필름(20)을 엠보싱 가공하는 단계;
(S3) 상기 외부필름(30)을 상기 중간필름(20)의 일면에 합지하는 단계;
(S4) 상기 내부필름(10)을 상기 중간필름(20)의 타면에 합지하여 라미네이트 필름을 제조하는 단계; 및
(S5) 상기 라미네이트 필름을 이용하여 파우치를 제조하는 단계를 포함하는 제1항에 따른 식품 포장용 파우치의 제조방법으로 구성된다.
또한, 일반적으로 내용물의 정보 전달을 위해 인쇄성이 양호하며 파우치팩 제조시 열적 안정성을 확보할 수 있는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 혹은 폴리아마이드(NY) 필름을 인쇄기에 투입하여 디자인을 인쇄하고, 찢김성 및 내충격성을 유지하기 위하여 중간층으로 폴리아마이드(NY) 필름을 인쇄물과 함께 합지기에 투입하여 1차 합지물을 만든 후, 파우치팩 제작시 필요한 밀봉성 및 내충격성 확보를 위해 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 필름을 1차 합지물과 함께 합지기에 재차 투입하여 원단을 제작한다.
또한 압출기에서 폴리에틸렌(PE) 수지를 압출기(T-die)를 통해 압출 방식으로 제작도 가능하다.
제작된 원단은 제대 설비를 통해 파우치팩으로 제조하는 방법으로 1폭의 원단을 앞뒷면으로 분단하는 동시에 파우치팩을 세워서 진열할 수 있게 하기 위해 바닥면을 2겹으로 접어 제대 설비에 투입한다.
투입된 바닥면의 한면은 분단된 몸체 원단의 앞면과 다른 한면은 뒷면과 230 또는 260도로 밀봉함으로 스탠딩이 가능한 파우치가 제작되는 파우치팩 및 제조방법으로 구성되어 있다.
또한, 사용자의 편리성을 위해 폴리프로필렌(PP) 재질의 스파우트 캡을 240 내지 270℃의 온도에서 파우치팩에 부착하여 최종 스파우트형 스탠딩 파우치팩이 제작되는 파우치팩 및 제조방법으로 구성되어 있다.
그러나, 상기 등록특허 제 10-2180730호를 포함한 폴리에틸렌,폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아마이드 재질의 복합소재의 구성으로 파우치팩을 제조하게 되면, 제조 과정에서의 열적 안정성이 높아 고온에서도 제조 편의성은 높지만 환경적인 측면에서 인쇄층, 중간층, 밀봉층 및 캡이 서로 다른 재질의 복합 구조로 구성 됨으로 층별로 구분이 불가능하기 때문에 사용 후 재활용 자체가 어려워 폐기물로 처리되는 문제점이 발생되는 실정이다.
또한, 단일소재 파우치팩은 상기와 같은 가공 조건에서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리아마이드 재질보다 열안정성이 매우 낮은 폴리에틸렌 필름이 표면층으로 사용되게 되어 파우치팩 제조시 원단이 녹는 현상 혹은 제대기 이송중에 끊어짐이 발생할 수 있으며, 열수축에 의해 파우치팩 제작이 불가능하게 되는 문제점이 발생되고, 폴리에틸렌(PE) 원단과 폴리프로필렌(PP) 캡을 스파우트 공정에서 작업시 캡의 밀봉부위에서 원단이 녹는 현상이 심하게 발생된다.
반대로, 복합소재 파우치팩은 파우치팩를 제조하는 제대기의 밀봉 온도를 120℃ 이하로, 캡을 부착하는 스파우트 공정에서 200℃ 이하로 작업을 진행하면 밀봉이 구현되지 않는 현상이 발생하게 되어 파우치의 기능을 가질 수 없게 된다.
또한, 복합소재의 파우치팩 구성으로 작업성이 현저히 저하되고, 제조비용이 증가되며, 사용이 불편한 문제점이 발생되고 있다.
본 발명 구성의, '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법 및 그를 이용한 파우치팩'에 의하여: 종래기술의 문제점을 개선 및,
특히, 종래기술의 파우치팩이 복합 재질로 구성되어 재활용이 곤란한 문제점을 해결키 위하여 파우치팩의 실링구조를 개선하여 폴리에틸렌(PE) 단일소재의 재질로 대체되어 포장재의 재활용이 용이하고, 자원 순환과 탄소감축 기여가 가능하며;
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 혹은 폴리아마이드(NY) 재질로 구성된 파우치팩에 비하여 인장강도, 열안정성이 낮은 폴리에틸렌(PE) 필름을 사용함에도 파우치팩의 누액이 방지되고;
단일소재의 파우치팩 구성으로 제조비용이 저하되며, 그의 제조가 용이하여 작업성이 현저히 향상되고, 사용이 편이한 구성의; '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법 및 그를 이용한 파우치팩'을 제공 함을, 본 발명의 목적 및 본 발명의 해결하고저 하는 과제로 한다.
본 발명의, 액체 및 고체의 내용물이 투입되거나 저장키 위한 용도로 사용되는 파우치팩의 실링구조를 개선하여, 복합소재가 아닌 폴리에틸렌 단일소재로 파우치팩의 누액이 방지되는 동시에 재활용이 가능한 구성의;
S1 단계: 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형저밀도 폴리에틸렌 재질의 필름에 인쇄문양이 인쇄된 인쇄층 필름과, 인쇄층 필름과 동일한 재질의 실링층 필름을, 합지 또는 압출, 분단 공정으로 파우치팩 원단 제조 단계:와,
S2 단계: 몸체 2겹과 바닥면 2겹의 4겹으로 구성된 파우치팩 원단이, 실링장치인 하단실링바에 의해 몸체와 바닥면이 먼저 밀봉되고, 옆으로 이송된 후 파우치팩의 옆면이 세로실링바에 의해 밀봉되며, 옆면 밀봉이 진행될 때 상,하부실링바로 반으로 접힌 바닥면의 끝단 부위에서는 몸체 2겹과 바닥면 2겹의 총 4겹의 단차 발생부위에 110 내지 150도의 온도로 1 내지 3초간 2차로 밀봉되어, 몸체 2겹과 바닥면 2겹의 4겹으로 구성된 단일소재 파우치팩이 제조되는 단계:와,
S3 단계: 파우치팩을 절단 포장하는 단계:와,
S4 단계: 스파우트 캡을 120 내지 150℃의 온도로 1 내지 3초간 1차 실링 및, 스파우트 캡의 날개부위와 파우치팩의 내면을 125 내지 155℃의 온도로 1 내지 3초간 2차 실링 후, 스파우트 캡과 파우치팩의 원단을 전체적으로 3차 실링하여, 스파우트 캡이 장착된 파우치팩이 제조되는 단계:의, '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법'과;
상기 S1 내지 S4 단계의 제조방법으로 제조된, '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩'을 제공하여 상기 과제를 해결코저 한다.
본 발명 구성의, "누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법 및 그를 이용한 파우치팩"에 인하여; 종래기술의 문제점을 개선 및,
특히, 종래기술의 파우치팩이 복합 재질로 구성되어 재활용이 곤란한 문제점을 폴리에틸렌(PE) 단일소재의 재질로 대체되어 포장재의 재활용이 용이한 효과와;
자원 순환과 탄소감축 기여가 가능한 효과와;
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 혹은 폴리아마이드(NY) 재질로 구성된 파우치팩에 비하여 인장강도, 열안정성이 낮은 폴리에틸렌(PE) 필름을 사용 함에도 파우치팩의 누액이 방지된 효과와;
단일소재의 파우치팩 구성으로 제조비용이 저하되며, 그의 제조가 용이하여 작업성이 현저히 향상되고, 사용이 편이한 효과를; 가져오는, 매우 유용한 발명이다.
도 1은 종래기술 파우치의 참고도,
도 2는 본 발명 파우치팩의 제조방법을 개략적으로 도시한 개략도,
도 3 및 도 4는 본 발명 파우치팩 및 밀봉되는 상태를 도시한 참고도,
도 5는 본 발명 파우치팩에 스파우트 캡이 밀봉된 상태를 도시한 참고도,
도 6은 본 발명 파우치팩의 두께차 실링 제조방법을 도시한 참고도,
도 7은, 본 발명 파우치팩의 두께차 실링 제조장치를 도시한 참고도.
도 8은, 본 발명 제조방법으로 제조된 파우치팩의 참고도.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 "누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법 및 그를 이용한 파우치팩"에 대하여 상세히 설명키로 하며,
『 본 발명을 구성하는 제조방법 및 파우치팩에 명기된 수치범위는, 단순히 수치로서 한정 기재한 것이 아니며:
본 출원인이 수많은 실험과 노력을 통하여 본 발명의 목적에 부합되도록 개선된 구성의, 제조방법 및 파우치팩에 명기된 수치범위로서;
종래기술의 폴리에틸렌,폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아마이드 재질의 복합소재로 구성된 파우치팩 제조방법 및 파우치팩에 비하여:
특히, 파우치팩의 실링구조를 개선하여 파우치팩이 폴리에틸렌(PE) 단일소재의 재질로 대체되어 포장재의 재활용이 용이하고;
자원 순환과 탄소감축 기여가 가능하며;
인장강도, 열안정성이 낮은 폴리에틸렌(PE) 필름을 사용 함에도 파우치팩의 누액이 방지되고;
단일소재의 파우치팩 구성으로 제조비용이 저하되며;
그의 제조가 용이하여 작업성이 현저히 향상되고, 사용이 편이한 파우치팩 및 제조방법에 명기된 수치범위 』로서,
본 발명의 실시예에 더욱 구체화 되어 있는바; 이는, 단순한 수치 한정에 불과 한 것이 아님을 분명히 한다.
도 2에 도시된바와 같이,
액체 및 고체의 내용물이 투입되거나 저장하기 위한 용도로 사용되는 파우치팩으로 사용되는, 본 발명의 '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩(100)의 제조방법'은, 다음과 같은 S1 단계 내지 S4 단계로 구성된다.
S1 단계: 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형저밀도 폴리에틸렌 재질의 필름에 인쇄문양이 인쇄된 인쇄층 필름과, 인쇄층 필름과 동일한 재질의 실링층 필름을, 합지 또는 압출, 분단 공정으로 파우치팩 원단 제조 단계;
상기 S1 단계는,
인쇄층 필름과 실링층 필름으로 구성된 파우치팩의 반제품인 파우치팩 원단이 제조되는 단계로서,
열적, 물리적 물성이 향상되는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 필름에 인쇄문양이 인쇄된 인쇄층 필름(120)과, 저온에서도 실링성을 가질 수 있는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 재질의 실링층 필름(130)이, 합지 또는 압출, 분단 공정으로 파우치팩 원단(110)이 제조되는 단계로서;
본 발명에서는 인쇄층 필름(120)과 실링층 필름(130)으로 구성된 파우치팩 원단(110)을 모두 폴리에틸렌(PE) 계열의 필름만을 사용함으로 폴리에틸렌 단일소재의 파우치팩 제조가 가능하고, 또한, 필요에 따라 파우치팩의 바닥면에 사용할 상기 실링층 필름(130)과 동일한 재질의 바닥층 필름(140)을 별도로 제작한다.
S2 단계: 몸체 2겹과 바닥면 2겹의 4겹으로 구성된 파우치팩 원단이, 실링장치인 하단실링바에 의해 몸체와 바닥면이 먼저 밀봉되고, 옆으로 이송된 후 파우치팩의 옆면이 세로실링바에 의해 밀봉되며, 옆면 밀봉이 진행될 때 상,하부실링바로 반으로 접힌 바닥면의 끝단 부위에서는 몸체 2겹과 바닥면 2겹의 총 4겹의 단차 발생부위에 110 내지 150도의 온도로 1 내지 3초간 2차로 밀봉되어, 몸체 2겹과 바닥면 2겹의 4겹으로 구성된 단일소재 파우치팩이 제조되는 단계;
상기 S2 단계는,
S1 단계 공정을 통해 제조된 인쇄층 필름(120)과 실링층 필름(130)으로 구성된 파우치팩 원단(110)으로 파우치팩(100)이 제조되는 단계로서,
파우치팩(100)의 몸체로 활용되는 인쇄층 필름(120)과 실링층 필름(130)
으로 구성된 파우치팩 원단(110)이 몸체(210)가 앞면(몸체 1: 211)과 뒷면(몸체 2: 212)의 2겹이며, 바닥면(220)의 경우에는 상기 실링층 필름(230)과 동일한 재질의 바닥층 필름(140)이 2겹으로 반으로 접혀진 바닥면 1,2(221,222) 구성의,
몸체(210): 앞면과 뒷면(몸체 1,2: 211, 212)의 2겹, 바닥면(220): 바닥면 1,2(221,222)의 2겹으로 총 4겹으로 구성된 파우치팩 원단(110)이 실링(밀봉)되어, 폴리에틸렌 단일소재로 구성된 파우치팩(100)이 제조되는 단계로서;
단일소재로 구성된 파우치팩의 경우에는 실링(밀봉)하는 공정에서 내열성이 부족한 폴리에틸렌(PE) 계열의 필름으로만 구성되어, 기존 파우치팩 생산 조건인 200℃ 이상의 온도에서는 인쇄층 필름과 실링층 필름, 바닥층 필름으로 구성된 파우치팩 원단이 심하게 수축 혹은 용융되어 구멍이 발생하거나, 이송과정에서 찢김 현상이 발생하여 정상적인 밀봉이 불가능 함으로,
본 발명에서는, 상기 문제를 해결하기 위해 실링(밀봉)공정의 생산 온도조건은 110 내지 150℃ 온도의 실링바가 1 내지 3초의 시간동안 작동되어야 하며, 상부와 하부의 실링바가 맞닿으면서 파우치팩 원단의 내면 필름을 용융시켜 서로 밀봉되면서 파우치팩이 제조되는 구성으로;
도 3 및 도 4에 도시된바와 같이;
하단실링바(510)에 의해 파우치팩 몸체(210)와 바닥면(220)이 먼저 밀봉
되고, 옆으로 이송된 후 파우치팩의 세로면인 양측면(230)이 세로실링바(520)에 의해 밀봉된다.
또한, 파우치팩 양측면 밀봉이 진행될 때 반으로 접힌 바닥면(220)의 끝단 부위에서는 몸체 1,2( 211,212) 2겹과 바닥면 1,2(221,222) 2겹으로 총 4겹이 서로 만나게 되는데 이때 생기는 두께단차(240)에 의해서 완벽한 밀봉이 어려워 내용물이 누액되는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 누액이 발생하는 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 세로실링바
(520)를 이용하여 파우치팩의 양측면(230)을 1차 실링 결합한 후, 본 발명의 실링장치인 상,하부실링바(531,532)를 이용하여 단차가 발생하는 부위인 몸체 1,2(211,
212) 2겹과 바닥면 1,2(221,222) 2겹의, 총 4겹에 2차로 실링을 진행한다. (도 6 및 도 7 참조)
실링조건은 110 내지 150도의 온도로 1초 내지 3초의 시간동안 작동되며, 이때 압력은 게이지가 없는 설비 특성상 육안상 적절하게 주어야 한다.
압력이 높을 경우 원단간 접착성은 좋아지나, 찢김 혹은 짓눌리는 현상으로 구멍이 발생할 수 있다.
S3 단계: 파우치팩을 절단 포장하는 단계;
S2 단계로 제조된 파우치팩을, 1매씩 절단 포장한다.
S4 단계: 스파우트 캡을 120 내지 150℃의 온도로 1 내지 3초간 1차 실링 및, 스파우트 캡의 날개부위와 파우치팩의 내면을 125 내지 155℃의 온도로 1 내지 3초간 2차 실링 후, 스파우트 캡과 파우치팩의 원단을 전체적으로 3차 실링하여, 스파우트 캡이 장착된 파우치팩이 제조되는 단계;
상기 S4단계는,
파우치팩(100) 제조가 완료된 후 스파우트 캡(300)을 장착하는 설비에서 2차 후공정을 진행하는 단계로서, 3차례에 걸쳐 단계적으로 실링작업이 진행된다.
특히, 스파우트 캡(300)의 장착설비인 금속실바 표면에는 고온에 강하 천을 대어 금속실바의 온도가 필름으로 직접 전달되는 것을 방지함으로서, 파우치팩 원단을 구성하는 폴리에틸렌(PE) 재질의 필름이 녹지 않고 스파우트 캡을 부착할 수 있다.
도 5에 도시된바와 같이;
스파우트 캡 1차 실링시에는, 선형으로 캡본체(310)를 밀봉하는 단계이며, 이때 실링조건은 약 120 내지 150도의 온도로 1 내지 3초간 실링하고,
2차 실링시에는, 캡의 날개부위(320)와 파우치팩 원단(110)의 내면을 밀봉하는 단계로, 이때 실링 조건은 약 125 내지 155도의 온도로 1 내지 3초간 실링하며,
마지막으로 3차 실링시에는, 스파우트 캡본체(310)와 파우치팩 원단(110)을 전체적으로 실링하여 스파우트 캡(300) 장착을 완료함으로서, 스탠딩성 스파우트 파우치팩(100)의 제조가 완료된다.
도 6 및 도 7에 도시된바와 같이;(도 3 참조)
본 발명의 두께차 실링 제조방법에 따른 실링장치(500)의 구성은 다음과 같다.
파우치팩 몸체(210)와 바닥면(220)이 1차 밀봉되는 하단실링바(510: 도3 참조)와, 1차 밀봉후 파우치팩의 세로면이 2차 밀봉되는 세로실링바(520)로 구성되
고,
몸체와 바닥면이 결합되어 몸체 1,2(211,212)의 2겹과 바닥면 1,2(221,222) 2겹의 총 4겹이 서로 만나게 되어 두께단차(240)가 발생되는 부분이 재밀봉되는 상,하부실링바(531,532)로 구성된 실링부(530)와,
실링부(530)의 외부에 구비되어 실링부의 상,하부실링바(531,532)가 결합되는 결합부(540)와,
결합부(540)의 외부에 구비되어 상,하부실링바가 결합된 결합부(540)가 고정되는 고정부본체(551)에 다수개의 고정홀(552)이 구비된 고정부(550)로 구성되어,
상,하부실링바(531,532)가 결합된 결합부(540)가 고정부본체(551)에 구비된 다수개의 고정홀(552)에 위치가 이동되어 고정이 가능한 구성으로, 결합부(540)에 고정된 상,하부실링바(531,532)가 파우치팩 몸체와 바닥면의 규격에 따라 위치를 이동하면서 적용이 가능한 장점이 있다.
특히, 두께 차이가 매우 클 경우(500㎛ 이상)에는 실링부 면을 곡선형으로 개조하여 밀봉 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.(도 4 참조)
따라서, 본 발명의 S1 내지 S4 단계로 구성된 '단일소재를 활용한 파우치팩
(100)의 제조방법'은;
종래기술의 파우치팩이 복합 재질로 구성되어 재활용이 곤란한 문제점을 폴리에틸렌(PE) 단일소재의 재질로 대체되어 포장재의 재활용이 용이하고, 자원 순환과 탄소감축 기여가 가능한 제조방법과;
파우치팩을 세워서 진열할 수 있게 파우치팩의 몸체에 바닥면을 적용하는 파우치팩의 특성에 의한 누액 발생을 차단하기 위하여 인장강도, 열안정성 물성이 강화된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리아마이드(NY) 재질로 구성된 파우치팩이 사용되고 있는바, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 혹은 폴리아마이드(NY) 재질로 구성된 파우치팩에 비하여 인장강도, 열안정성이 낮은 폴리에틸렌(PE) 필름을 사용함에도 파우치팩의 누액이 방지된 제조방법으로 구성된다.
또한, 단일재질로 구성된 파우치팩을 제조할 경우에 파우치팩의 옆면이 몸체 2겹만으로 실링되는 부위와, 몸체 2겹 및 바닥면 2겹의 총 4겹으로 실링되는 부위가 만나는 부위에서 두께 차이가 발생하게 되므로 완전한 밀봉 효과가 구현되기 어려워 미세한 틈이 발생하게 되며, 액체 내용물의 경우 누액 현상이 야기되는 문제점을,
특히, 상부와 하부 세트로 구성된 두께 차 실링바인 상,하부실링바(531,532)로 2차 밀봉시 적용하여 파우치팩 앞면과 뒷면에서 동시에 밀봉함으로 두께 단차로 인해 발생되는 미세한 틈을 더욱 확실하게 밀봉하여 줌으로서 고온 실링에 의한 단일재질 필름(Film)의 변형 없이 내용물의 누액을 방지하는 우수한 스탠딩 파우치팩의 제조가 가능하고,
본 발명의 두께 차를 이용한 실링장치(500)는 파우치팩(100)의 폭 규격이 달라지더라도 상,하부실링바(531,532)의 위치를 이동 조절할 수 있게 설계되어 다양한 파우치팩 제작에 적용할 수 있으며,
파우치팩의 규격이 커질수록 내용물 보호를 위해 파우치팩의 두께도 두꺼워지게 됨에 따라 몸체와 바닥면의 몸체 1,2(211,212)의 2겹과 바닥면 1,2(221,222) 2겹의 총 4겹으로 발생하는 두께 단차가 더욱 커지게 되는 문제를 상,하부실링바
(531,532)의 내부에 곡선 형태를 적용하여 보다 안정적으로 누액 없이 밀봉이 가능한 제조방법으로 구성되고,
포인트(Point) 실링부(250)를 종래기술의 1개부에서 2개부로 변경하여, 낙하 충격에 의해 터져 누액되는 현상이 더윽 개선된 제조방법으로 구성된다.
또한, 단일소재로 구성되어 파우치팩의 제조가 용이하여 작업성이 더욱 향상되고, 사용이 편이한 제조방법의; '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법'으로 구성된다.
또한, 필요에 따라서;
상기 S1 단계의 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형저밀도 폴리에틸렌 재질의 필름에 인쇄문양이 인쇄된 인쇄층 필름과, 실링층 필름, 바닥층 필름이;
각기 동일구성의 저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성되거나, 또는 선형저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성될 수 있으며,
각기 상이한 구성의 인쇄층 필름: 저밀도 폴리에틸렌 필름, 실링층 필름 및 바닥층 필름: 선형저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성될 수 있으며,
각기 상이한 구성의 인쇄층 필름: 선형저밀도 폴리에틸렌 필름, 실링층 필름 및 바닥층 필름: 저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성될 수 있으며;
상기 S1 단계의 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형저밀도 폴리에틸렌 재질의 필름에 인쇄문양이 인쇄된 인쇄층 필름과, 실링층 필름, 바닥층 필름이; 고밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성될 수도 있다.
상기와 같이, 본 발명에서는 인쇄층 필름(120)과 실링층 필름(130), 바닥층 필름(140)이 폴리에틸렌 계열의 단일소재로 구성된 파우치팩의 제조방법으로 구성됨을 특징으로 한다.
도 8에 도시된바와 같이,
본 발명의 상기 S1 내지 S4 단계의 제조방법으로 제조된, '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩(100)'은;(도 2 내지 도 7: 제조방법 도면 참조)
1) 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 필름에 인쇄문양이 인쇄된 표면층인 인쇄층 필름(120)과,
2) 상기 표면층인 인쇄층 필름에 합지된 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 재질의 실링층 필름(130)으로 구성된, 파우치팩 원단
(110)과;
3) 상기 파우치팩 원단(110)으로 구성된 파우치팩 하부에 실링층 필름(130)과 동일 재질의 실링층 필름이 반으로 접혀 밀봉된 바닥층 필름(140)과;
4) 상기 파우치팩 원단(110)이 앞면과 뒷면 2겹의 몸체 1,2(211,212) 및 바닥면이 반으로 접힌 바닥면 1,2(221,222)로 총 4겹의 파우치팩 원단이 실링된 실링부(200)가 구비되고;
5) 상기 파우치팩 원단(110)의 상부에 결합된 폴리에틸렌을 포함한 합성수지 재질의 스파우트 캡(300)으로 구성된다.
상기 인쇄층 필름(120)은,
열적, 물리적 물성이 향상된 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 필름에 인쇄문양이 인쇄된 표면층인 인쇄층 필름으로 구성된다.
상기 실링층 필름(130)은,
저온에서도 실링성을 가질 수 있는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 재질의 실링층 필름으로 구성되고,
또한, 인쇄층 필름(120)과 실링층 필름(130)이 합지된 파우치팩 원단(110)으로 구성된다.
상기 바닥층 필름(140)은,
인쇄층 필름(120)과 실링층 필름(130)이 합지된 파우치팩 원단(110)의 하부에 밀봉된, 상기 실링층 필름(130)과 동일 재질의 바닥층 필름으로 구성된다.
상기 스파우트 캡(300)은;
파우치팩 원단(110)의 상부에 결합(실링)된 폴리에틸렌을 포함한 합성수지 재질의 캡본체(310) 및 날개부위(320)로 구성된 스파우트 캡(300)으로 구성된다.
또한, 인쇄층 필름과 실링층 필름으로 구성된 파우치팩 원단(110)이 앞면과 뒷면 2겹이며, 바닥면의 경우에는 상기 실링층 필름과 동일한 재질의 바닥층 필름이 2겹으로 접혀진 구성의, 몸체 1,2: 앞면과 뒷면 2겹, 바닥면 1,2: 반으로 접힌 2겹으로, 총 4겹으로 구성된 파우치팩 원단이 실링(밀봉)되어, 폴리에틸렌 단일소재로 구성된 파우치팩(100)으로 구성된다.
따라서, 파우치팩 옆면 밀봉이 진행될 때 반으로 접힌 바닥면의 끝단 부위에서는 몸체 2겹과 바닥면 2겹의 총 4겹이 서로 만나게 되는데 이때 생기는 두께 단차에 의해서 완벽한 밀봉이 어려워 내용물이 누액되는 문제가 발생하게 된다.
상기 누액이 발생하는 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 파우치팩의 옆면을 1차 실링 결합한 후 본 발명의 실링장치인 상,하부실링바(531,532)를 이용하여 단차가 발생하는 부위에 2차로 실링을 진행하는 본 발명 제조방법에 의한 '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩(100)'으로 구성된다.
따라서, 종래기술의 파우치팩이 복합 재질로 구성되어 재활용이 곤란한 문제점을 해결키 위하여 파우치팩의 실링구조가 개선되어, 폴리에틸렌(PE) 단일소재의 재질로 대체되어 포장재의 재활용이 용이하고, 자원 순환과 탄소감축 기여가 가능한 기술구성과;
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 혹은 폴리아마이드(NY) 재질로 구성된 파우치팩에 비하여 인장강도, 열안정성이 낮은 폴리에틸렌(PE) 필름을 사용함에도 파우치팩의 누액이 방지된 기술구성과;
단일소재의 파우치팩 구성으로 제조비용이 저하되며, 그의 제조가 용이하여 작업성이 현저히 향상되고, 사용이 편이한 기술구성의; '누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩(100)'으로 구성된다.
또한, 필요에 따라서;
상기 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형저밀도 폴리에틸렌 재질의 필름에 인쇄문양이 인쇄된 인쇄층 필름(120)과, 실링층 필름(130), 바닥층 필름(140)이;
각기 동일구성의 저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성되거나, 또는 선형저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성될 수 있으며,
각기 상이한 구성의 인쇄층 필름(120): 저밀도 폴리에틸렌 필름, 실링층 필름 및 바닥층 필름(130.140): 선형저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성될 수 있으며,
각기 상이한 구성의 인쇄층 필름(120): 선형저밀도 폴리에틸렌 필름, 실링층 필름 및 바닥층 필름(130,140): 저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성될 수 있으며;
상기 인쇄층 필름(120)과, 실링층 필름(130), 바닥층 필름(140)이; 고밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성될 수도 있다.
상기와 같이, 본 발명에서는 인쇄층 필름(120)과 실링층 필름(130), 바닥층 필름(140)이 폴리에틸렌 계열의 단일소재로 구성된 파우치팩으로 구성됨을 특징으로 한다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100: 본 발명 제조방법으로 제조된 파우치팩
110: 파우치팩 원단
120: 인쇄층 필름
130: 실링층 필름
140: 바닥층 필름
200: 실링부
210: 몸체 211, 212: 몸체 1,2
220: 바닥면 221, 222: 바닥면 1,2
230: 세로면(양측면) 240: 두께단차
250: 포인트실링부
300: 스파우트 캡
310: 캡본체 320: 날개부위
500: 본발명 실링장치
510: 하단실링바 520: 세로실링바
530: 실링부 531,532: 상,하부실링바
540: 결합부
550: 고정부
551: 고정부본체 552: 고정홀
종래기술 파우치
10: 내부필름 20: 중간필름
30: 외부필름

Claims (8)

  1. 액체 및 고체의 내용물이 투입되거나 저장키 위한 용도로 사용되는 파우치팩의 제조방법이;

    S1 단계: 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형저밀도 폴리에틸렌 재질의 필름에 인쇄문양이 인쇄된 인쇄층 필름과, 인쇄층 필름과 동일한 재질의 실링층 필름을, 합지 또는 압출, 분단 공정으로 파우치팩 원단 제조 단계:와,
    S2 단계: 몸체 2겹과 바닥면 2겹의 4겹으로 구성된 파우치팩 원단이, 실링장치인 하단실링바에 의해 몸체와 바닥면이 먼저 밀봉되고, 옆으로 이송된 후 파우치팩의 옆면이 세로실링바에 의해 밀봉되며, 옆면 밀봉이 진행될 때 상,하부실링바로 반으로 접힌 바닥면의 끝단 부위에서는 몸체 2겹과 바닥면 2겹의 총 4겹의 단차 발생부위에 110 내지 150도의 온도로 1 내지 3초간 2차로 밀봉되어, 몸체 2겹과 바닥면 2겹의 4겹으로 구성된 단일소재 파우치팩이 제조되는 단계:와,
    S3 단계: 파우치팩을 절단 포장하는 단계:와,
    S4 단계: 스파우트 캡을 120 내지 150℃의 온도로 1 내지 3초간 1차 실링 및, 스파우트 캡의 날개부위와 파우치팩의 내면을 125 내지 155℃의 온도로 1 내지 3초간 2차 실링 후, 스파우트 캡과 파우치팩의 원단을 전체적으로 3차 실링하여, 스파우트 캡이 장착된 파우치팩이 제조되는 단계:로 제조 됨을 특징으로 하는, 누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 S1 단계에;
    파우치팩의 바닥면에 사용할 상기 실링층 필름과 동일한 재질의 바닥층 필름이 별도 제작 됨이 포함 됨을 특징으로 하는, 누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 S2 단계가;
    파우치팩의 몸체로 활용되는 인쇄층 필름과 실링층 필름으로 구성된 파우치팩 원단이 몸체가 앞면(몸체 1)과 뒷면(몸체 2)의 2겹이며, 바닥면의 경우에는 상기 실링층 필름과 동일한 재질의 바닥층 필름이 2겹으로 반으로 접혀진 바닥면 1,2 구성의, 총 4겹으로 구성된 파우치팩 원단이 실링되어, 폴리에틸렌 단일소재로 구성된 파우치팩이 제조 됨을 특징으로 하는, 누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 S2 단계가;
    하단실링바에 의해 파우치팩 몸체와 바닥면이 먼저 밀봉되고, 옆으로 이송된 후 세로실링바를 이용하여 파우치팩의 양측면을 1차 실링한 후, 상,하부 실링바로 단차가 발생하는 부위인 몸체 1,2의 2겹과 바닥면 1,2의 2겹으로 총 4겹에 2차로 실링되고,
    110 내지 150℃의 온도로 1 내지 3초간 실링 됨을 특징으로 하는, 누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 S2 단계의 실링장치가;
    몸체와 바닥면이 결합되어 몸체 1,2의 2겹과 바닥면 1,2의 2겹으로 총 4겹이 서로 만나게 되어 두께 차가 발생되는 부분이 재밀봉되는 상,하부실링바로 구성된 실링부와,
    상기 실링부의 외부에 구비되어 실링부의 상,하부실링바가 결합되는 결합부와,
    상기 결합부의 외부에 구비되어 상,하부실링바가 결합된 결합부가 고정되는 고정부본체에 다수개의 고정홀이 구비된 고정부로 구성 됨을 특징으로 하는, 누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 상,하부실링바가 결합된 결합부가;
    고정부본체에 구비된 다수개의 고정홀에 위치가 이동되어 고정이 가능한 구성으로, 결합부에 고정된 상,하부실링바가 파우치팩 몸체와 바닥면의 규격에 따라 위치 이동 됨을 특징으로 하는, 누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 S1 내지 S4 단계의 제조방법으로;
    저밀도 폴리에틸렌 또는 선형저밀도 폴리에틸 필름에 인쇄문양이 인쇄된 표면층인 인쇄층 필름과,
    상기 표면층인 인쇄층 필름에 합지된 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형저밀도 폴리에틸렌 재질의 실링층 필름으로 구성된, 파우치팩 원단과;
    상기 파우치팩 원단으로 구성된 파우치팩 하부에 실링층 필름과 동일 재질의 실링층 필름이 반으로 접혀 밀봉된 바닥층 필름과;
    상기 파우치팩 원단의 상부에 결합된 폴리에틸렌을 포함한 합성수지 재질의 스파우트 캡으로 구성된 파우치팩이 제조 됨을 특징으로 하는, 누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩.
  8. 제 1항 또는 제 2항 또는 제 7항의 어느 한항에 있어서, 상기 인쇄층 필름과 실링층 필름, 바닥층 필름이;

    각기 동일구성의 저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성되거나, 또는 선형저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성되거나, 또는 각기 상이한 구성의 인쇄층 필름: 저밀도 폴리에틸렌 필름, 실링층 필름 및 바닥층 필름: 선형저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성되거나, 또는 각기 상이한 구성의 인쇄층 필름: 선형저밀도 폴리에틸렌 필름, 실링층 필름 및 바닥층 필름: 저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성되거나, 또는 고밀도 폴리에틸렌 필름으로 됨을 특징으로 하는, 누액이 방지되고 재활용이 가능한 단일소재를 활용한 파우치팩의 제조방법.
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