골판지

3. 골판지 제조

골판지는 골게이터(corrugator)라는 생산 라인에서 원지(原紙)를 가공하여 만들어진다. 골판지 원지는 표면지, 골심지, 중심지, 이면지 등으로 구성되며, 다양한 종류의 원지가 사용된다. 대한민국에서는 주로 K원지가 사용되며, 보통 평량은 1㎡당 180g이다.

골판지는 골판지 제조기(corrugator)라고 불리는 대형 고정밀 기계 라인에서 제조되며, 일반적으로 500ft/min 이상의 속도로 작동한다. 이러한 기계는 골판지 생산 시 흔히 발생하는 휨과 물결 현상을 방지하기 위해 매우 복잡하게 발전해왔다.

골판지 제조의 주요 원자재는 종이이며, 골판지 상자를 구성하는 각 층마다 다른 등급의 종이가 사용된다. 대부분의 골판지 제조 공장에서는 종이 롤을 재고로 보관한다.

일반적인 골판지 제조기에서 종이는 고압 증기로 연화된다. 보드가 형성된 후 건조기에서 건조되는데, 이때 새로 형성된 골판지는 핫 플레이트로 바닥에서 가열된다. 상단에서는 벨트의 부하 시스템에 의해 다양한 압력이 가해진다.

단면 골판지 제조기에서는 가열, 습윤 처리된 골심지가 기어 휠에서 물결 모양 패턴으로 형성된다. 이는 전분 기반 접착제로 평평한 라이너 보드에 결합되어 단면 골판지가 된다. 이중면 골판지 제조기에서는 두 번째 평평한 라이너 보드가 물결 모양 심지의 반대쪽에 접착되어 단일 벽 골판지를 형성한다. 라이너 보드는 테스트 라이너(재활용 종이) 또는 크라프트지 보드(다양한 등급)이다.

3. 1. 골판지 종류

• A골: 골의 높이가 높고 간격이 넓어 완충성이 뛰어나다.
• B골: 골의 높이가 낮고 간격이 좁아 강도가 높다.
• E골: 골의 높이가 매우 낮고 간격이 매우 좁아 얇고 가벼우면서도 강도가 우수하다. 인쇄 적성이 좋아 고급 포장재에 많이 사용된다.
• BA골 (D골): B골과 A골을 결합한 이중벽 골판지로, 강도가 매우 높아 중량물 포장에 사용된다.
• BB골: B골과 B골을 결합한 이중벽 골판지로, 강도가 매우 높아 중량물 포장에 사용된다.

3. 2. 제조 공정

3. 3. 골판지 원지

4. 골판지 상자

'''골판지 상자'''는 골판지 시트를 소재로 한 상자이다. 가볍고 튼튼하며, 구조적인 특징으로 충격 흡수성이 뛰어나 택배, 소포 우편물, 이사 등 운수업이나 저장 분야에서 널리 사용된다. 접으면 한 장의 평평한 판 모양이 되기 때문에 보관도 용이하다. 흔히 "귤 상자", "사과 상자"라고 불리는 것이 바로 골판지 상자이다.

4. 1. 골판지 상자 종류

4. 2. 골판지 상자 디자인

4. 3. 상자 제작자 인증서

• 파열 시험 또는 엣지 압축 시험
• 크기 제한 (상자의 길이, 너비, 깊이를 더했을 때 완성된 상자의 최대 외부 치수)
• 총 중량 제한

5. 골판지 특성

골판지는 다양한 특성을 가지며, 측정 가능한 항목은 다음과 같다.

• '''수분 함량'''은 6.5%에서 9.5% 사이이다. 수분이 특정 한계 미만이면 골판지에 균열이 생기고 그 이상이면 판지의 압축 강도가 감소한다.
• 모서리 압축 시험은 단위 폭당 힘을 측정하고 상자 압축 강도를 예측한다. KN/m 또는 lb/inch로 보고된다.
• '''파열 강도'''는 골판 시트를 파열하는 데 필요한 압력이다. KPa 또는 lb/inch²로 보고된다.
• '''상자 압축 강도'''는 골판 상자의 성능을 직접 측정한 것이다. kgf 또는 N으로 보고된다.
• '''평면 압축 시험'''은 플루트 강성을 측정하고 KPa로 보고된다.
• '''굽힘 저항'''
• '''충격 저항'''
• '''쿠션, 충격 흡수'''^[6]
• '''찢김 저항'''
• '''그램 무게'''는 모든 재료의 제곱미터당 무게이다. g/m²로 보고된다.

6. 골판지 재활용

폐 골판지(OCC)는 재활용을 위한 훌륭한 섬유 공급원이다. 저렴한 운송을 위해 압축하고 묶을 수 있다. 묶인 상자는 세척 및 처리를 위한 따뜻한 물이 담긴 대형 통인 수력 펄퍼에 넣는다. 그런 다음 펄프 슬러리를 사용하여 새 종이 및 섬유 제품을 만든다.

제지 공장 및 골판지 제조기 스크랩, 또는 "브로크"는 재활용을 위한 가장 깨끗한 공급원이다. 높은 소비자 후 재활용률은 유입되는 재료를 세척하고 처리하는 재활용 공장의 효율성을 반영한다. 재활용 종이를 분류, 선별, 여과 및 화학적으로 처리하기 위해 여러 기술이 사용된다.

많은 이물질이 쉽게 제거된다. 끈, 묶는 끈 등은 수력 펄퍼에서 제거된다. 금속 스트랩과 스테이플은 선별하거나 자석으로 제거할 수 있다. 필름이 부착된 점착 테이프는 손상되지 않은 상태로 유지된다. 즉, PSA 접착제와 뒷면이 함께 제거된다.^[11]

제거하기 더 어려운 재료에는 골판지 상자의 왁스 코팅과 종이 제조기를 막고 재활용 종이를 오염시킬 수 있는 부드러운 고무 입자인 "스티키"가 있다. 스티키는 책 제본, 핫멜트 접착제, 종이 라벨의 점착 접착제, 강화된 검 테이프의 적층 접착제 등에서 발생할 수 있다.^[12][13]

골판지 섬유판 분쇄기는 이제 특수 분쇄 공정을 통해 소비 후 골판지를 포장/쿠션 재료로 변환한다.

7. 플라스틱 골판지

플라스틱 골판지는 플라스틱 시트를 골판지 모양으로 성형하고, 2장의 라이너 시트를 접착제 등으로 붙이는 방식(골게이트 방식), 압출기로 용융된 플라스틱을 골판지 단면 형상의 다이를 통해 밀어내는 방식(압출 성형 방식), 다양한 방식으로 중심재를 성형하지만 라이너 시트와의 접착은 모두 열융착하는 방식(조합 방식)이 있다.^[21] 골판지와 비교하면 내수성과 미관은 뛰어나지만, 강성과 가격은 종이 골판지만 못하다.^[21]

8. 강화 골판지

강화 골판지는 중심 원지를 특수 가공하여 강도를 높인 골판지이다.^[22] 자원 절약, 포장비 절감, 운송비 및 보관 공간 감소 등의 장점이 있다.^[22]

9. 기타 골판지 제품

골판지는 포장재 외에도 가구, 텐트^[19], 문구, 간이 화장실, 침대, 칸막이, 깔개^[20] 등 다양한 제품으로 활용된다. 지진 등 재해 시 피난소에서 유용하게 사용될 수 있다. 흡음·차음성이 있어 수제 방음실 소재로도 활용 가능하다. 자작 컴퓨터 케이스로 판매되는 제품도 있다.

참조

_[1] 웹사이트 What is Corrugated? https://web.archive.[...] Fibre Box Association 2019-07-04
_[2] 특허 Improvement In Paper For Packing 1871-12-19
_[3] 특허 Packings For Bottles, Jars, & C. 1874-05-05
_[4] 뉴스 Where Does All the Cardboard Come From? I Had to Know https://www.nytimes.[...] 2022-11-28
_[5] 서적 Cartons, crates and corrugated board: handbook of paper and wood packaging technology https://books.google[...] DEStech Publications
_[6] 서적 Shock cushioning by corrugated fiberboard pads to centrally applied loading https://web.archive.[...] U.S. Dept. of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory 2023-03-18
_[7] 백과사전 John Wiley & Sons 1997
_[8] 웹사이트 Do you still need a boxmaker's certificate on a box? http://blog.packsize[...] 2013-12-08
_[9] 웹사이트 Understanding the Box Maker's Certificate http://www.parcelind[...] 2000-09
_[10] 서적 Cartons, Crates and Corrugated Board: Handbook of Paper and Wood Packaging Technology https://books.google[...] DEStech Publications, Inc. 2005-12
_[11] 웹사이트 Packaging Tapes: To Recycle of Not https://web.archive.[...] Adhesives and Sealants Council 1999-04
_[12] 웹사이트 Recycling Compatible Adhesives Standards https://web.archive.[...] Tag and Label Manufacturers Institute
_[13] 웹사이트 Voluntary Standard for Repulping and Recycling Corrugated Fiberboard https://web.archive.[...] Corrugated Packaging Alliance
_[14] 학술지 段ボール箱 紙パルプ技術協会 1958
_[15] 학술지 日本包装学会
_[16] 문서 段目とも言う。「Aフルート」などは「A段」との言い換えが可能。
_[17] 웹사이트 段ボールの豆知識 {{!}} 武田紙器株式会社 https://takedashiki.[...]
_[18] 뉴스 【すっきり生活】段ボール、害虫に注意 再利用せず速やかに処分 日本経済新聞 2020-08-29
_[19] 뉴스 【住】段ボール家具 エコに丈夫に／五輪選手村のベッドで注目 持ち運び簡単に テントも登場 読売新聞 2021-09-14
_[20] 웹사이트 段ボールベッドなど災害時の緊急物資支援について https://www.rengo.co[...] レンゴー
_[21] 학술지 プラスチック段ボール 紙パルプ技術協会 1974
_[22] 학술지 強化段ボールについて 紙パルプ技術協会 1976
_[23] 서적 Boxes, Corrugated John Wiley & Sons 1997