벌집 셀 크기와 슬릿 패턴: 보호 성능에 미치는 영향
벌집 포장지의 셀 크기와 슬릿 패턴이 완충력, 고정력, 찢김에 어떤 영향을 주는지, 특허에서 무엇을 말하는지, 두 가지 절단 패턴을 책상에서 비교하는 방법을 소개합니다.
두 장의 벌집 포장지를 나란히 놓으면 거의 같아 보일 수 있습니다.
그러나 펼쳐 보면 차이가 드러납니다. 한 장은 작고 촘촘한 셀로 펼쳐지고, 다른 한 장은 크고 느슨한 셀로 펼쳐집니다. 둘 다 벌집 포장지라고 부르며, 라벨에 둘 다 80 GSM이라고 적혀 있을 수도 있습니다.
셀 크기는 슬릿 패턴이 정합니다. 슬릿이 얼마나 긴지, 슬릿 사이에 종이가 얼마나 남는지, 열 사이 간격이 얼마나 되는지가 기준입니다. 셀이 작을수록 제곱미터당 셀 벽이 많아지며, 2022년 미국 특허는 이것이 더 큰 압축 저항과 복원력으로 이어진다고 설명합니다. 셀이 큰 경우 포장지는 빠르게 넓은 면적을 덮지만, 충격을 받아낼 벽이 적습니다. 셀 모양도 중요합니다. 똑바로 선 육각형이 납작하게 눌린 마름모보다 하중을 더 잘 버팁니다. 가장 확실한 선택 방법은 자사 제품으로 두 패턴을 직접 비교해 보는 것입니다.
셀 크기는 무엇이 결정하나요?
절단 금형의 세 가지 수치가 크기를 결정합니다.
- 슬릿 길이, 즉 각 절개선이 얼마나 긴지.
- 랜드, 즉 같은 열에서 두 슬릿 사이에 남는 절단되지 않은 종이 띠.
- 열 간격, 즉 한 열의 슬릿에서 다음 열의 슬릿까지의 거리.
종이를 당기면 각 슬릿이 셀로 펼쳐집니다. 긴 슬릿은 큰 셀이 됩니다. 열이 가까우면 종이 띠가 좁아지고, 얇고 촘촘하게 붙은 셀 벽이 만들어집니다.
세 가지 수치는 모두 평평한 샘플에서 강철 자로 측정할 수 있습니다. 셀이 펼쳐지면서 모양이 바뀌므로 종이를 펼치기 전에 측정하십시오.
특허는 작은 셀과 큰 셀에 대해 무엇이라고 말하나요?
벌집 절단 방식에 관한 공개된 자료의 대부분은 교과서가 아니라 특허에 있습니다.
우리는 경쟁사의 도면을 읽는 제조업체처럼 신중하게, 그리고 어느 정도 의심하며 읽습니다. 사양서를 작성하는 경우 읽어볼 가치가 있는 특허는 두 건입니다.
1997년 미국 특허 US5667871A는 두께 약 0.008인치의 종이에 반 인치 슬릿을 3/16인치 간격으로, 열은 1/8인치 간격으로 배치한 패턴을 설명합니다. 이 패턴이 평평한 종이 두께의 약 20배로 펼쳐진다고 보고합니다. 또한 비율이 적절하면 셀이 마름모가 아니라 육각형으로 열리며, 육각형은 스프링처럼 작동한다고 설명합니다.
2022년 미국 특허 US11401090B2는 반대 방향으로 가서, 슬릿을 0.30~0.45인치로 짧게 하고 열 간격을 더 좁힙니다. 표준 반 인치 패턴에 비해 제곱피트당 셀 다리가 최소 20% 더 많다고 보고합니다. 핵심 문장은 제곱피트당 더 많은 셀을 만드는 슬릿 패턴이 "더 큰 압축 저항과 복원력을 제공한다"는 것입니다. 또한 5/8인치 슬릿 같은 더 큰 패턴도 실용적인 포장지가 되지만, 한 겹당 보호 성능은 떨어진다고 적고 있습니다.
두 가지 주의할 점이 있습니다. 특허는 발명을 보호하기 위해 작성되므로, 자체 설계를 가장 좋은 상태로 묘사합니다. 또한 어느 특허도 머그컵이나 향수병에 어떤 패턴이 맞는지는 알려주지 않습니다. 무엇을 확인해야 하는지를 알려줄 뿐입니다.
작은 셀인가, 큰 셀인가: 장단점
| 작은 셀 | 큰 셀 | |
|---|---|---|
| 제곱미터당 셀 벽 | 많음 | 적음 |
| 한 겹당 압축 저항 | 2022년 특허 기준 일반적으로 더 높음 | 일반적으로 더 낮음 |
| 외관 | 더 섬세하고 고른 질감 | 더 뚜렷하고 성긴 질감 |
| 작은 부품이 빠져나오는 경우 | 가능성 낮음 | 가능성 높음 |
| 겹 사이 고정력 | 패턴에 따라 다름. 테스트 필요 | 패턴에 따라 다름. 테스트 필요 |
| 주의할 점 | 미터당 슬릿 끝이 많아 고속 작업 시 찢김 확인 필요 | 무거운 물품에 셀이 납작해질 수 있음 |
고정력을 "테스트 필요"로 남겨 둔 것은 의도적입니다. 2023년 학술지 Communications Materials의 연구 Strong conformable structure via tension activated kirigami에 따르면, 단순한 단일 슬릿 패턴은 시험에서 풀리는 경향이 있었던 반면, 다른 절단 방식은 스스로 맞물려 고정되었습니다. 고정력은 셀 크기만이 아니라 패턴의 기하학적 구조에서 나옵니다.
셀 모양은 왜 중요한가요?
똑바로 선 육각형으로 펼쳐지는 셀은 하중을 받기에 좋은 각도로 세워진 벽을 갖습니다. 1997년 특허는 솟은 띠의 이상적인 각도를 종이면 기준 약 45~70도로 제시합니다.
지나치게 많이 당겨진 셀은 길고 납작한 마름모가 됩니다. 이때 벽이 기울어져 있어서 제품이 눌리면 더 빨리 접힙니다. 디스펜서 브레이크를 너무 강하게 걸면 종이가 찢어질 뿐 아니라 보호 성능도 떨어지는 이유가 이것입니다. 당기는 정도가 모양을 어떻게 바꾸는지는 팽창비 가이드에서 설명합니다.
두 절단 패턴을 책상에서 비교하는 방법
강철 자, 줄자, 1리터 물병(약 1kg), 작은 평판(예: 도마)이 필요합니다.
- 각 샘플의 평평한 종이에서 슬릿 길이, 랜드, 열 간격을 측정해 기록합니다.
- 각 종이 1미터를 평소 사용하는 브레이크 설정의 자사 디스펜서에서 펼칩니다.
- 펼쳐진 종이의 10cm 선 위에서 가로로 셀 개수를 셉니다. 10cm당 셀이 많을수록 패턴이 더 섬세합니다.
- 펼친 종이를 세 겹의 패드로 접습니다. 자로 패드의 두께를 측정합니다.
- 패드 위에 평판을, 평판 위에 물병을 올립니다. 1분 후 하중을 받은 상태의 두께를 측정합니다.
- 무게를 치우고 1분을 기다린 뒤 다시 측정합니다.
하중을 받을 때 두께를 가장 많이 유지하고 제거 후 가장 많이 복원하는 패드가 탄성이 더 좋은 셀을 가진 것입니다. 제품이 무거운 경우 두 번째 물병으로 4~6단계를 반복하십시오.
그다음 실제 테스트를 하십시오. 각 종이로 제품을 감싸 포장하고, 테이블 높이에서 상자를 떨어뜨려 보십시오. 전체 절차는 책상 강도 테스트 가이드에 있습니다.
등급과 패턴 중 무엇이 더 중요한가요?
둘 다 중요하며, 함께 작용합니다.
패턴은 벽의 개수를 정하고, GSM은 각 벽의 강성을 정합니다. 매우 가벼운 종이에 촘촘한 패턴을 적용하면 여전히 납작하게 눌릴 수 있고, 무거운 종이에 성긴 패턴을 적용하면 모서리가 여전히 노출될 수 있습니다.
파손 문제를 해결하는 중이라면 한 번에 한 가지만 바꿀 것입니다. 먼저 등급을 바꾸십시오. 단순한 순서 변경이기 때문입니다. 등급만으로 해결되지 않을 때에만 패턴을 바꾸십시오. 등급 측면은 GSM 가이드에서 다룹니다.
우리의 위치
우리는 자이푸르에서 여러 생산 라인을 이용해 50~120 GSM의 벌집 포장지를 생산합니다. 모든 로트는 전폭에 걸쳐 절단 품질을 확인합니다. 마모된 금형은 셀을 고르지 않게 만들기 때문입니다. 또한 디스펜서에서 사용 시험을 실시하여, 포장 작업자의 속도에서 셀이 어떻게 펼쳐지는지 확인합니다. 점검 항목은 품질 페이지에 나와 있습니다.
여기서 제시한 근거는 빈약하며, 그 점을 솔직히 말씀드리고 싶습니다. 벌집 포장지의 셀 크기를 비교한 독립적이고 공개된 시험 데이터는 매우 적습니다. 위의 특허와 연구 하나가 제가 아는 가장 좋은 공개 자료입니다. 따라서 우리 회사의 자료를 포함하여 어떤 공급업체의 안내서를 보고 패턴을 고르지 마십시오.
연락처 페이지를 통해 평평한 샘플을 요청하시고, 자로 절단 치수를 측정한 뒤, 현재 사용 중인 제품과 함께 누르기 테스트를 실시해 보십시오.
구매자 문의 사항
GSM이 셀 크기를 바꾸나요?
아니요. 셀 크기는 절단 금형이 정합니다. GSM은 각 셀 벽의 강성을 결정합니다. 절단 패턴은 같고 GSM만 다른 두 롤은 셀 모양이 같지만, 무거운 쪽이 하중을 받을 때 형태를 더 잘 유지합니다.
공급업체가 셀 크기를 다양하게 제공할 수 있나요?
절단 금형을 두 개 이상 보유한 경우에만 가능합니다. 새로운 셀 크기는 새 금형이 필요하므로 작은 변경이 아닙니다. 특정 패턴을 기준으로 사양을 세우기 전에, 공급업체가 실제로 어떤 패턴을 생산하는지 먼저 확인하십시오.
테이프 없이 포장을 가장 잘 고정하는 패턴은 무엇인가요?
흔들기 테스트를 통과하는 패턴입니다. 제품을 두 바퀴 감고 끝을 접어 넣은 뒤 손을 떼고 흔들어 보십시오. 고정력은 절단 방식, 종이, 포장 작업자의 손기술이 함께 작용하므로 자사 작업대에서 직접 테스트하십시오.
작은 셀이면 작은 부품이 빠져나오는 일이 줄어드나요?
네, 구멍이 작을수록 작은 부품이 걸려 빠져나올 가능성이 적습니다. 다만 보석 걸쇠, 노즐, 아주 작은 물품에는 셀 크기와 관계없이 티슈 한 겹을 더하거나 제품을 봉투에 넣기를 권합니다.
