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문제 정의
- 따라서 본 연구는 농산물의 저온저장 및 유통시 고습조건 세서의 골판지상자의 적층내구성을 향상시키기 위하여 대기 조건에 따른 골판지상자의 수분 흡습 특성과 압축강도의 특성을 구명하자 수행하였다.
제안 방법
- 골판지의 수직압축강도는 Tappi Standards T811에 따라 골판지 시편을 5O.8x31.8mni의 크기로 Fig. 1과 같이 제작하고 양 끝에 6mm씩 왁스코팅한 다음 온도 10-30℃, 상대습도 40~95%범위에서 20시간 동안 저장한 후 TA-X2 물성시험기를 이용하여 12.5±0.25mm/min의 속도로 압축하여 측정하 였다.
- 농산물의 저온저장 및 고습조건에서 안전하게 유통할 수 있는 골판지 포장상자를 개발하기 위하여 원지의 구성, 라 이너의 발수도, 골형태의 차이에 따라 수분흡습 특성과 압축 강도와의 관계를 구명하기 위해 각각 원지특성을 달리하여 이중 양면 골판지를 재료로 사용하여 시험하였다.
- 또한 골심지에 발수처리 여부에 따른 수분흡습특성을 조사 하였다. 골심지의 발수처리는 골심지 원지 제작시 Rosin 7% 섞어서 처리하였다 공시골판지의 특징은 Table 2와 같다
대상 데이터
- 온도와 상대습도는 항온항습기(다솔과학, DS-13MCP)내에 Table 3과 같은 염용액을 넣어서 조절하였다. 골판지 시편은 Table 1의 골판지로부터 각각 36개를 채취하여 사용하였다.
- 원지의 구성, 라이너의 발수도, 골형태의 차이에 따라 수 분흡습 특성과 압축강도와의 관계를 구명하기 위해 골판지 원지의 배합비, 골 형태, 라이너의 발수도를 달리하여 골판지를 제작하여 공시재료로 사용하였으며 주요 특징은 Table 1과 같다.
이론/모형
- 골판지의 수분흡습 정도는 Tappi Standards T412에 따라 골판지 시편(508x318mm)을 채취하여 23±℃, 50.0±2%의 조건에서 24시간 동안 전처리 한 후 온도 10~30℃와 상대습 도 40~95% 범위의 시험 조건에서 20시간 조습 처리한 다음 중량을 측정하고 105 ℃ 에서 2시간동안 건조시킨 다음 중량을 측정하여 함수율을 계산하였다
- 발수도 측정은 KS M 7057에 준하여 Fig. 2와 같이 제작한 발수도 측정장치를 사용하여 Fig. 3의 표준 발수도 모델에 준하여 측정하였다.
성능/효과
- 그러나 골판지의 함수율 변화는 Fig. 7에서 보는바와 같이 상대습도에 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며 상대습도 60%이상에서는 상대습도가 증가함에 따라 골판지의 함수율이 급격히 증가하였다. 또 Fig.
- 8에서 보는바와 같이 골판지상자 A, B, C 모두 상대습도가 증가함에 따라 수 직압축강도가 크게 감소하여 상대습도가 수직압축강도에 미치는 영향이 매우 큰 것으로 나타났다. 동일한 상대습도 조건에서 수직압축강도는 C, A, B의 순서로 크게 나타났으며 상대습도가 증가함에 따른 수직압축강도의 저하비율은 골판지의 종류에 관계없이 거의 같은 것으로 나타났다. 이는 골 판지 원지의 재질에 따른 흡습특성과 골의 형상에 따른 차이로 판단되었다.
- 7에서 보는 바와 같이 B골판 지는 A, C 골판지에 비하여 고습조건에서는 함수율이 더 높고, 저습조건에서는 함수율이 더 낮게 나타나 상대습도 변화에 민감한 것으로 나타났다. 따라서 골판지의 수분흡습을 줄이기 위해서는 발수도를 높이는 것보다 원지자체를 개선 할 필요가 높은 것으로 나타났다.
- 이는 골 판지 원지의 재질에 따른 흡습특성과 골의 형상에 따른 차이로 판단되었다. 따라서 수분흡습에 의한 수직압축강도의 저하를 방지하기 위해서는 원지를 개선하고 골의 형상을 2 중양면으로 하는 것이 좋을 것으로 판단되었다.
- 7에서 보는바와 같이 상대습도에 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며 상대습도 60%이상에서는 상대습도가 증가함에 따라 골판지의 함수율이 급격히 증가하였다. 또 Fig. 7에서 보는 바와 같이 B골판 지는 A, C 골판지에 비하여 고습조건에서는 함수율이 더 높고, 저습조건에서는 함수율이 더 낮게 나타나 상대습도 변화에 민감한 것으로 나타났다. 따라서 골판지의 수분흡습을 줄이기 위해서는 발수도를 높이는 것보다 원지자체를 개선 할 필요가 높은 것으로 나타났다.
- 상대습도 변화에 따른 골판지의 함수율 변화는 상대습도에 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며 골판지의 수분흡습은 발수도 보다는 원지에 구성에 따라 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 또한 수직압축강도는 상대습도가 증가함에 따라 크게 감소하여 상대습도가 수직압축강도에 미치는 영향이 매우 크며 상대습도가 증가함에 따른 수직압축강도의 저 하비율은 골판지의 종류에 관계없이 거의 같은 것으로 나타 났다. 따라서 저온고습 조건에서 안전하게 내용물을 보호할 수 있는 저온유통용 농산물 골판지 상자의 개선을 위해서는 고품질 원지의 생산기술 개발 및 골판지 상자의 구조개선 연구가 우선되어야 할 것으로 판단된다.
- 온도변화에 따른 골판지 함수율 변화는 골판지 원지 종류, 발수도 차이등에 관계없이 거의 일정한 값을 나타냈다. 상대습도 변화에 따른 골판지의 함수율 변화는 상대습도에 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며 골판지의 수분흡습은 발수도 보다는 원지에 구성에 따라 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 또한 수직압축강도는 상대습도가 증가함에 따라 크게 감소하여 상대습도가 수직압축강도에 미치는 영향이 매우 크며 상대습도가 증가함에 따른 수직압축강도의 저 하비율은 골판지의 종류에 관계없이 거의 같은 것으로 나타 났다.
- 상대습도에 따른 수직압축강도는 Fig. 8에서 보는바와 같이 골판지상자 A, B, C 모두 상대습도가 증가함에 따라 수 직압축강도가 크게 감소하여 상대습도가 수직압축강도에 미치는 영향이 매우 큰 것으로 나타났다. 동일한 상대습도 조건에서 수직압축강도는 C, A, B의 순서로 크게 나타났으며 상대습도가 증가함에 따른 수직압축강도의 저하비율은 골판지의 종류에 관계없이 거의 같은 것으로 나타났다.
- 온도변화에 따른 골판지 함수율 변화는 골판지 원지 종류, 발수도 차이등에 관계없이 거의 일정한 값을 나타냈다. 상대습도 변화에 따른 골판지의 함수율 변화는 상대습도에 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며 골판지의 수분흡습은 발수도 보다는 원지에 구성에 따라 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.
- 온도변화에 따른 골판지 함수율은 Fig. 4, 5, 6에서 보는바 와 같이 골판지원지 종류, 발수도 차이등에 관계 없이 거의 일정한 값을 나타내 온도가 골판지의 수분흡습에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났다.
후속연구
- 또한 수직압축강도는 상대습도가 증가함에 따라 크게 감소하여 상대습도가 수직압축강도에 미치는 영향이 매우 크며 상대습도가 증가함에 따른 수직압축강도의 저 하비율은 골판지의 종류에 관계없이 거의 같은 것으로 나타 났다. 따라서 저온고습 조건에서 안전하게 내용물을 보호할 수 있는 저온유통용 농산물 골판지 상자의 개선을 위해서는 고품질 원지의 생산기술 개발 및 골판지 상자의 구조개선 연구가 우선되어야 할 것으로 판단된다.
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