규산소다를 접착제로 하는 종이재앵글 및 챤넬의 제조방법 및 그 장치{Fabrication apparatus of paper angle and paper channel to use the silicic acid soda bonding}
본 고안은 종이를 주재로 하는 종이재앵글 및 챤넬의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로서,특히, 응결시간이 매우 느린 저가의 규산소다를 접착제로 사용하여 종이재앵글 및 챤넬을 제조함에 있어서, 성형된 직각의 종이재앵글이 원형을 유지못하고 휘어지거나 둔각으로 변형되는 것을 방지하면서 고속으로 대량의 종이재앵글을 생산할 수 있도록 하는 기술을 제공함으로써, 제조시 발생하는 불량률을 감소시키며 특히, 저가이면서 응결속도가 느린 규산소다를 접착제로 이용함으로써 원가를 절감시킴과 동시에 고속으로 대량으로 생산을 이루어 내어 생산성을 향상시키며 경쟁력을 강화 시킬 수 있도록 하는 규산소다를 접착제로 하는 종이재앵글 및 챤넬의 제조방법 및 그 장치를 제공한다. 일반적으로 포장용 코너부재로는 앵글을 사용하는 바, 종래의 앵글은 철재,목재,알루미늄등과 같은 금속재이거나 합성수지재로 된것으로 그 제조방법은 압출성형을 하거나 판금절곡등을 하는 것이어서 각각 재료의 성질에 맞는 용도가 개발되어 왔으나, 목상자나 종이 상자등과 잘 맞는 골격재는 역시 목재가 적합하다고 할 수 있겠다. 그러나, 상기 목재골격은 재료의 희소성과 제조공정의 까다로움 때문에 고가이면서 앵글재로 되는 규격품이 없기 때문에 현대 포장기술의 다양함에 대응할 수 없고, 폐기시에는 환경오염을 방지해야 하는 이유로 목재골격을 연결하는 금속재를 분리하는 분리작업을 별도록 수행해야 하는 불편함 때문에 상기 목재골격의 대체품 개발이 절실히 요구되어 왔다. 따라서, 상기한 요구에 의하여 개발된 환경친화적이며 사용과 보관이 용이한 종이재앵글의 종래 제조방법 및 그 장치는 종래에도 사용되어 왔으며, 일 실시예로서는 일본국 특허공보 소59-31453(1984.08.02)에서도 알 수 있듯이 다수개의 권지를 공급하는 공급공정(10)(도시하지 않음)과, 상기 공급공정(10)에 의해 공급되는 권지(1)에 방수액조(3)의 첩착액을 침지시키는 침지공정(20)으로 수행된다. 상기와 같이 침지공정(20)이 수행된 후 에는 침지된 다수개의 권지(1)를 정합하여 합지(2)를 이루는 합지공정(30)을 거치며, 상기 합지공정(30)은 도1에서도 도시한 바와 같이 다수개의 권지(1)들을 가이드에 의하여 다단계로 정합시킨 후 각 단계마다 권지(1)를 90。로 절곡하여 앵글(4)로서의 단면형태로 이루는 절곡공정(40)을 수행하게 되는 바, 다 단계의 합지공정(30)과 절곡공정(40)을 수행한 후 앵글(4)로서의 형태가 만들어지면 상기 절곡된 앵글(4)양면을 가압하는 가압공정(50)을 수행하게 된다. 따라서, 상기 합지공정(30)은 다단계의 합지공정(30-1)(30-2)(30-3)과 각 합지공정마다 절곡공정(40)과 가압공정(50)을 수행하고 절곡된 전체의 앵글(4)을 가압하여 완전한 앵글로서의 완성품을 이루는 것이다. 또한, 상기한 종래의 기술을 응용하여 가열건조공정이나 절단공정을 추가한 종래의 기술로 대량생산을 도모하였다. 그러나, 종래의 종이재앵글은 값비싼 수용성 초산 비닐수지나 PVA,일긴산소다,요소수지,메타면수지,아크릴 접착제,변성전분등을 접착제로 사용함으로써, 생산원가를 상승시키는 요인으로 작용하는 문제을 가지고 있으며, 생산원가를 절감하기위하여 저렴한 접착제-예를 들면 규산소다를 주재로 한 접착제-를 사용하여 종래와 같은 제조방법으로 종이재앵글을 생산할 경우에는 완전성형을 끝낸 직각의 종이재앵글이 시간이 경과함에 따라 점차 둔각으로 벌여져 직각의 원형을 유지하지 못하고 변형되거나 휘는 현상이 발생하여 불량률을 증가시키고 상품성을 저하시키는 문제점을 가지게 되며, 이를 극복하기 위해서는 1분당 1-2M(미터)의 저속으로 종이재앵글을 생산해야 되기 때문에 대량생산을 이룰수가 없어 생산성이 저하되는 또다른 문제점을 야기 시키게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 저렴하면서도 응결속도가 느린 접착제-예를 들면 규산소다를 주재로 한 접착제-를 사용하여도 고속의 생산이 가능함과 동시에 종이재앵글을 직각으로 완전성형한 후에도 둔각으로 변형되거나 휘지않고 원형을 그대로 보존할 수 있도록 함으로써, 궁극적으로는 생산원가를 절감할 수 있도록 함과 동시에 불량률을 최소화하며 아울러 소비자에게 저렴한 종이재앵글을 공급할 수 있도록 하여 경쟁력을 강화 할 수 있도록 하는 목적을 제공한다. 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 절단공정에 의해 소정길이로 절단된 종이재앵글의 미응결 접착제를 급속냉각과 동시에 그 조직이 급속도로 응결될 수 있도록 하는 급속냉각공정을 포함하면 된다. 그리고, 절단기에서 절단된 소정길이의 종이재앵글을 이송하기 위한 컨베이어와, 상기 컨베이어의 상부로부터 원격으로 배치되어 종이재앵글을 송풍건조키위한 송풍팬과, 상기 컨베이어로 이송되며 송풍건조되는 종이재앵글을 급속냉각시키기 위한 급속냉각탑을 포함하면 된다.
도1은 종래 종이재앵글의 제조공정을 도시한 도면. 도2는 본 발명의 전체구성을 도시한 도면. 도3은 본 발명의 전체공정을 도시한 순서도. -도면부호의 설명- 101-권지롤 102-권지 103-방향전환롤러 104-안내롤러 105-풀통 110-종이재앵글 202-절단기 203-컨베이어 204-송풍팬 205-급속냉각탑 301-마감정형기
이하, 본 발명의 구성을 도2에서 설명하면 다음과 같다. 권지롤(101)의 권지(102)가 해지됨과 동시에 방향전환롤로 방향을 전환하여 종이재를 공급하기 위한 권지공급공정(S1)과, 상기 권지공급공정(S1)으로 부터 공급되는 각각의 종이재를 분리하여 풀통(105)의 접착제를 침지시키기 위한 침지공정(S2)과, 상기 침지공정(S2)에서 일면 또는 양면으로 접착제가 침투된 다수개의 종이재의 지변을 정돈하여 가압후 합지하는 지변정합공정(S3)과, 상기 지변정합공정(S3)에서 합지된 종이재의 접착제를 열풍건조시키기 위한 1차열풍건조공정(S4)과, 상기 열풍건조공정(S4)을 통과한 합지(102c)를 가압하여 다수개의 종이재가 상호 압착될 수 있도록 하는 압착공정(S5)과, 상기 압착공정(S5)을 통과하여 압착된 합지(102c)를 둔각으로 초벌절곡하기 위한 초벌절곡공정(S6)과, 상기 초벌절곡공정(S6)에서 형성한 둔각을 직각으로 절곡하 기위한 직각절곡공정(S7)과, 상기 직각절곡공정(S7)에 의해 직각절곡된 종이재앵글의 양측면을 가압하기 위한 가압공정(S8)과, 상기 가압공정(S8)으로 압지된 종이재앵글을 가열건조하기 위한 2차열풍건조공정과(S9), 상기 2차열풍건조공정(S9)을 통과한 종이재앵글이 안내롤러에 안내될 때 히팅판(210)을 경유시켜 가열건조키 위한 히팅건조공정(S10)과, 상기 히팅건조공정(S10)을 경유한 종이재앵글을 직각으로 정형하기위한 정형공정(S11)과, 상기 정형공정(S11)을 통과한 종이재앵글을 소정길이로 감지하여 절단하기 위한 절단공정(S12)과, 상기 절단공정(S12)에서 소정길이로 절단된 종이재앵글을 급속냉각시키기 위한 급속냉각공정(S13)과, 상기 급속냉각공정(S13)을 통과한 종이재앵글을 완전직각으로 마감하기 위한 마감정형공정(S14)을 포함한다. 상기한 각각의 공정을 도3의 순서도에 따라 설명하면 다음과 같다. 먼저, 권지공급공정(S1)에서는 권지롤(101)의 권지(102)가 해지됨과 동시에 다음 공정에서 용이한 작업을 위하여 방향전환롤(103)로 공급되는 종이재의 방향을 전환하여 종이재를 다음 공정으로 공급한다. 그리고, 침지공정(S2)에서는 권지공급공정(S1)으로 부터 공급되는 각각의 종이재를 분리하여 풀통(105)의 접착제를 침지시키는 바, 상기 최상측에 접착되는 상면지(102a)의 저면에는 접착제를 도포하고 최하측에 접착되는 하면지(102b)의 상면에 접착제를 도포하도록 한다. 또한, 지변정합공정(S3)에서는 종이재의 지변이 서로 조금씩 어긋나 있기 때문에 양지변을 정돈하여 합지(102c)할 수 있도록 한다. 이때, 상기 종이재에 도포 및 침투된 접착제는 안내롤러(104)에 의해 안내됨과 동시에 적당량의 접착제만 남아 있도록 접착제가 일부 제거되는 것이 선행되어야 한다. 그리고, 1차열풍건조공정(S4)에서는 상기 지변정합공정(S3)에서 합지(102c)된 종이재의 접착제를 열풍건조시켜 접착력을 증대시킴으로써, 후술하는 압지공정(S5)에서 합지된 종이재가 압지되면서 다수개의 종이재가 상호 강력하게 접착될 수 있도록 한다. 또한, 압지공정(S5)에서는 상기한 바와 같이 1차열풍건조공정(S4)를 통과한 합지를 상하에서 가압롤러로 가압하여 압지시킴으로써 완전접착과 강성을 증대시킨다 그리고,초벌절곡공정(S6)에서는 상기 지변정합공정(S3)으로부터 이루어진 합지(102c)를 둔각으로 초벌절곡해야 하는 바, 이 공정은 다수개로서 압착된 합지(102c)를 한번에 직각으로 절곡하면 절곡부위에 주름이 생긴다거나 중첩압착된 합지의 내부에 이상응력이 발생하면 변형을 일으키게 됨으로 둔각으로 미리 절곡하는 것이 바람직하다. 또한,직각절곡공정(S7)에서는 상기 초벌절곡공정(S6)에서 형성한 둔각을 직각으로 절곡함으로써 초기 앵글의 원형을 형성하고, 가압공정(S8)에서는 상기 직각절곡공정(S7)에 의해 직각절곡된 종이재앵글의 양측면을 가압하여 직각절곡시 발생할 수 있는 이상응력을 제거하며 양면이 균일한 밀도로 압착될 수 있도록 한다. 그리고, 2차열풍건조공정(S9)과 히팅건조공정(S10)에서는 가압공정(S8)을 통과하여 이송되는 종이앵글의 상면과 저면을 히터로 가열하여 미건조된 접착제를 건조할 수 있도록 한다. 또한, 정형공정(S11)에서는 상기 2차열풍건조공정(S9)과 히팅건조공정(S10)을 경유하여 접착제가 건조된 종이재앵글을 다시 한번 직각으로 정형함으로써 전단계(S9,S10)의 가열건조시 접착제가 건조되면서 접착제와 종이재의 밀도변화를 다시 균일하게 하여 휨현상이나 변형을 방지할 수 있도록 하고, 상기 종이재앵글을 절단공정(S12)으로 이송시키며, 상기 절단공정(S12)에서는 소정길이를 감지하여 절단날로 종이재앵글을 절단하도록 한다. 상기와 같이 절단공정(S12)에서 소정의 길이로 절단된 종이재앵글을 상온에서 그대로 방치하거나 보존하면 규산소다를 주재로 하는 접착제의 조직이 완전히 응결되지 않은 상태이기 때문에 쉽게 풀리게 되어 접착력이 완화되므로 상기 종이재앵글을 절단과 동시에 급속냉각공정(S13)으로 이송시킨다. 따라서, 상기 급속냉각공정(S13)에서는 접착제를 급속냉각시켜 그 조직이 빠른 시간안에 응결된 상태에서 굳을 수 있도록 한다. 즉, 한번 그 조직이 응결된 접착제는 상온에서도 그 조직이 변화되거나 접착력이 약화되지 않게 된다. 따라서, 규산소다를 주재로 한 접착제를 사용하여 고속으로 종이재앵글을 생산하여도 종이재앵글의 단면이 직각상태인 원형그대로 보존 및 사용될 수 있게 되는 것이다. 상기와 같이 접착제가 완전건조응결된 후에도 상기 종이재앵글을 완전직각으로 마감하기 위해 마감정형기(301)를 통과시키는 마감정형공정(S14)을 수행하면 종이재앵글 및 챤넬이 완성된다. 한편, 통상의 종이재앵글 제조장치에 있어서, 절단기(202)에서 절단된 소정길이의 종이재앵글(110)을 이송하기 위한 컨베이어(203)와, 상기 컨베이어(203)의 상부로부터 원격으로 배치되어 종이재앵글(110)을 송풍건조키위한 송풍팬(204)과, 상기 컨베이어(203)로 이송되며 송풍건조되는 종이재앵글(110)을 급속냉각시키기 위한 급속냉각탑(205)을 포함한다. 따라서, 상기 절단기(202)로 부터 소정의 길이로 절단된 종이재앵글(110)은 컨베이어(203)에 의해 급속냉각탑(205)으로 이송되는 바, 이때, 상기 컨베이어(203)의 상부로부터 소정의 이격공간을 가지고 배치되는 송풍팬(204)에 의하여 2차열풍건조공정(S9)과 히팅건조공정(S10)에서 가열된 종이재앵글(S10)의 열은 일차 감온되며, 상기 급속냉각탑(205)으로 종이재앵글(110)이 들어가게 되면 급속냉각장치(도시하지 않음)에 의해 종이재앵글(110)의 접착제가 급속도로 냉각되어 진다. 상기와 같이 접착제가 급속도록 냉각되어지면 상술한 바와 같이 접착제의 조직이 급속도록 응결되어지고, 따라서, 상기 종이재앵글(110)이 상온상태에서 보존되더라도 단면이 직각을 이루는 종이재앵글(110)의 원형은 변형되지 않게된다. 또한, 상기 급속냉각탑(205)을 경유한 종이재앵글(110)을 직각으로 마감정형하기 위하여 도2에서 도시한 바와 같은 마감정형기(301)를 통과하게 됨으로써 제품이 완성된다.
상기한 바와 같이 본 발명은 가격이 매우 저렴한 반면에 상온에서 응결속도가 매우 느려 종이앵글을 고속으로 생산하지 못하므로 대량생산을 이루지 못하는 결점을 극복하기 위하여 규산소다를 주재로 하는 접착제를 사용함에 있어 절단공정을 통과한 종이재앵글을 급속냉각공정에서 급속도로 냉각시킴으로써 그 조직이 신속하게 응결될 수 있도록 함으로써, 저렴한 가격의 규산소다를 주재로 한 접착제를 사용하여 생산원가를 절감시킴과 동시에 가격이 비싼 접착제를 사용한 것과 동일한 대량생산을 이루어 낼 수 있으므로 경쟁력이 강화 될 수 있음은 물론, 상기한 제조공정하에서 종래에 사용되던 비싼 접착제(응결속도가 빠른 접착제)를 사용할 경우에는 기존의 생산속도보다도 빠르면서 불량률을 최소화할 수 있도하는 효과를 가지는등 효용가� �가 매우 탁월한 발명이다. |
