KR100324995B1 - 제지기상에서이음가능한다축프레스패브릭 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭은 제지기의 프레스부용으로 사용되며, 패브릭 스트립을 나선형으로 연속하여 감고, 그 감긴 권회부분들이 상호 접촉시켜 형성된 베이스 패브릭 층으로 제조된다. 이와같이 형성된 무단 베이스 패브릭층을 평탄하게 하고, 폭방향에지 즉 양측변의 접힘부를 따라 연결된 제1패브릭겹 및 제2패브릭겹이 형성된다. 접힘부에서 다시 패브릭 스트립의 각 권회 부분으로부터 교차방향만을 제거하여 길이방향안의 비속박부분을 형성한다. 그 폭방향 에지를 따라 이음매 루프를 갖는 OMS 베이스 패브릭이 제1패브릭겹과 제2패브릭겹 사이에 배치된다. 이음매루프는 비속박 부분을 지나외부로 돌출한다. 제1패브릭겹, OMS 베이스 패브릭 및 제2패브릭겹은 인조섬유 솜물질에 의해 니들링 되어 상호 적층된다. 프레스 패브릭은 다수의 연속 권회부분이 나선형으로 감기고 인근권회 부분 사이가 접촉된 패브릭 스트립을 조합하여 형성된다.

Description

제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭

본 발명은 제지기 기술에 관한 것으로서, 특히 제지기의 프레스부용 프레스 패브릭에 관한 것이다.

제지공정 중에 형성부(제지기는 크게 형성부, 프레스부, 건조부로 나눌 수 있으며, 이중 형성부에서 종이가 형성되면, 프레스부에서 압착되어 탈수되고, 이어서 건조부에서 건조를 하게된다)에서는 이동중인 형성용 패브릭에 셀룰로오스 섬유의 수성 분산물인 섬유성 슬러리가 침전되어 셀룰로오스 섬유의 웨브(web)가 형성된다. 이 형성용 패브릭을 통해 슬러리로부터 다량의 수분이 빠져 나오면서 셀룰로오스 섬유의 웨브가 형성용 패브릭의 표면에 놓이게된다.

새롭게 형성된 셀룰로오스 섬유의 웨브는 형성부로부터 프레스부로 진행하며, 이 프레스부에는 일련의 프레스 닙(nip)이 배치되어 있다. 셀룰로오스 섬유의 웨브는 하나의 프레스 패브릭에 지지되거나 2개의 프레스 패브릭 사이에 지지되는 프레스닙을 통과한다 프레스닙에서 셀룰로오스 섬유의 웨브는 압착되어 수분을 짜내게 되며, 이때 웨브 내의 셀룰로오스 섬유는 상호 부착되어 웨브 전체가 종이시트로 변화된다. 짜낸 수분은 프레스 패브릭이 수용하며, 이상적이라면 짜내진 물이 종이시트로 재흡수 되지 않는다.

마지막 공정으로 종이시트는 건조부로 진행한다. 건조부에는 일련의 회전가능한 건조기드럼 또는 실린더가 스팀으로 내부에서 가열되고 있다. 새롭게 형성된 종이시트는 일련의 드럼으로 형성된 뱀처럼 꾸불거리는 통로를 건조기 패브릭을 통해 이동해가며, 건조기 패브릭은 드럼표면에 종이시트를 밀접시키는 작용을 한다. 가열된 드럼의 증발작용으로 종이시트의 수분함량은 목표레벨까지 감소한다.

형성용 패브릭, 프레스용 패브릭, 건조기 패브릭 모두는 제지기 상에서 무단형태로 배치되어, 콘베이어 방식으로 작동한다. 제지작업은 연속공정으로서 상당한 속도로 진행된다. 즉, 섬유성 슬러리는 연속적으로 형성부의 형성용 패브릭에 침전되는 한편, 건조부를 빠져 나오는 새롭게 제조된 종이시트는 롤에 연속적으로 감긴다.

본 발명은 특히 프레스부에서 사용되는 프레스 패브릭에 관한 것이다. 프레스 패트릭은 제지공정 중에 특히 중요한 역할을 하며, 그 중 하나는 프레스 닙을 통과하여 제조될 종이제품을 지지 및 반송하는 기능이다.

프레스 패브릭은 또한 종이시트의 표면마무리에도 관련되어 있다. 즉, 프레스 패브릭은 매끄러운 표면 및 탄성구조를 가지고 있어 종이시트가 프레스 닙을 통과하는 중에 평탄하고 자국이 없는 표면을 가지는 것이 가능하게 된다.

또, 가장 중요한 기능으로서 프레스 패브릭은 프레스닙에서 습한 종이로부터 짜낸 다량의 수분을 수용하는 역할을 한다. 이러한 기능을 충족하기 위해서는 문자 그대로 프레스 패브릭에 물이 들어갈 수 있는 공극량이라 불리는 공간이 있어야 하며, 패브릭은 수명이 다할 때까지 적합한 수분침투 율을 가지고 있어야 한다. 끝으로 프레스 패브릭은 습한 종이로부터 수용한 수분이 프레스닙을 빠져나온 종이에 다시 복귀하는 현상을 방지해야만 한다.

현재 이러한 요구조건을 만족하는 다양한 프레스 패브릭이 제조되어 종이의질을 높이고 있다. 일반적으로 이러한 패브릭은 섬세한 솜이 니들링 된 직조 베이스 패브릭과 부직포 섬유물질로 구성된다. 베이스 패브릭은 모노필라멘트 얀, 연사 모노필라멘트 얀, 멀티필라멘트 얀, 연사 멀티필라멘트 얀으로 직조될 수 있고, 그 층은 단층으로 될 수도 있고 다층이 적층된 형태일 수도 있다. 또 얀은 일반적으로 폴리아미드 , 폴리에스테르 수지와 같은 합성중합체 수지들 중 어느 하나로 이루어지며, 이것은 제지기용 클로싱(clothing)분야에서는 통상의 기술자에 의해 사용되는 것이다.

직조베이스 패브릭 자체는 여러 가지 형태로 되어 있으며, 예를 들어 무단형으로 직조될 수도 있고, 평직으로 짠 후에 직조솔기에 의해 무단형태로 할 수도 있다. 이와는 달리 "변형무단직조(modified endless weaving)"로 알려진 공정으로 제조될 수도 있으며, 이때 베이스 패브릭의 폭방향 예지에는 MD얀(MD yarn : machine-direction yarn : 이하 "MD 얀" 또는 "기기방향 얀"을 동일한 의미로 사용한다)을 이용하여 이음매루프가 형성된다. 이 공정에서 MD얀은 패브릭의 폭방향 에지(즉 양쪽의 가장자리변 부분) 사이에서 전후로 직조되면서 각 에지에 이음매루프를 형성한다. 이 공정으로 제조되는 베이스 패브릭은 처음에는 양끝이 분리되어 있다가 제지기 상에서 설치되는 동안 양끝을 연결하여 무단형태로 되므로 "OMS(On-Machine-Seamable : 제지기 상에서 이음 가능한) 패브릭"으로 불리운다(이하 "OMS" 또는 "제지기 상에서 이음 가능한"을 동일한 의미로 사용한다). 이 패브릭을 무단형태로 하려면 2개의 폭방향 에지를 함께 만나게 하여 2개의 에지에서의 이음매루프가 상호 맞물리도록 한다(이것은 무수히 많은 나선형의 루프를 가진 양측단부가상호간 손가락의 깍지끼는 형태로 맞물리는 것과 같은 방식이다). 그리고 그 맞물린 이음매 루프에 의해 형성된 통로에 이음매핀 또는 핀틀(일종의 막대봉)을 삽입한다.

또, 베이스 패브릭으로 무단루프 내에 또다른 베이스 패브릭을 넣고 인조섬유 솜을 이들 양 베이스 패브릭에 니들링 하여 상호 결합함으로써 적층된 직조베이스 패브릭을 형성한다. 하나 또는 2개의 직조베이스 패브릭 모두를 OMS 타입으로 할 수도 있다.

어떤 경우이든지 직조베이스 패브릭은 무단루프 타입이거나 이음을 통해 무단타입이 되는 것으로서 길이방향 및 횡방향으로 일정한 치수를 갖는다. 제지기의 구조가 매우 다양하므로 사용자의 제지기의 양태에 따라 그때그때 마다 적절한 치수의 프레스 패브릭 및 제기기용 클로싱을 제조해야한다, 따라서 주문에 따라 각 프레스 패브릭이 제조되어야 하므로 제조공정의 흐름이 원활하지 못한 것은 당연한 것이다.

여러 가지 길이 및 폭으로 신속하고도 효율적으로 프레스 패브릭을 제조해야 할 필요성 때문에 최근에는 렉스펠트외 수명(Rexfelt, et al)이 획득한 미국특허 제5, 360, 656호에 개시된 나선기법을 이용하여 프레스 패브릭을 제조해왔으며, 여기에 그 기술을 참고로 기재한다.

미국특허 제5,360,656호는 인조섬유 물질이 니들링 된 하나 이상의 층을 갖는 베이스 패브릭이 포함된 프레스 패브릭을 기재하고 있다. 이 베이스 패브릭에는 직조패브릭이 나선형으로 감긴 스트립으로 된 최소한 하나 이상의 층을 포함하고있으며, 이 스트립의 폭은 베이스 패브릭의 폭보다는 작다. 베이스 패브릭은 길이방향, 즉 기기방향으로 무단이 된다. 나선형으로 감긴 스트립의 길이방향 실은 프레스 패브릭의 길이방향에 대해 일정 각도를 갖는다. 직조패브릭의 스트립은 직기상에서는 평직으로서 제지기용 클로싱에 사용되는 것보다는 통상적으로 좁다.

베이스 패브릭은 상대적으로 좁은 직조 스트립을 여러번 나선형으로 권회하여 결합하고 있다. 패브릭 스트립은 길이방향(날실) 및 횡방향(필링)얀으로 직조된다. 나선형으로 감긴 패브릭 스트립의 인근 권회부분 들은 상호 접촉시킬 수도 있으며, 그 결과 생성되는 나선형 연속 솔기는 슈윙(sewing), 스티칭, 용융, 용접으로 밀폐할 수 있다. 이와는 달리 나선형 권회부분의 인근 길이방향 에지부분을 서로 중첩시킬 수도 있으며(즉 끝부분을 약간씩 겹치면서 나선으로 감아 올림으로써 전체적으로 감기지 않는 부분이 없도록 하는 것), 이때 그 에지부분의 두께를 상대적으로 작게 하여 그 중첩된 부분이 두툼해지지 않도록 할 필요가 있다. 또, 스트립의 에지에서 길이방향 얀들 간의 간격을 넓게 하여 인근 나선형 권회부분이 중첩하여 배치될 때 중첩부분에서 길이방향 실들 간의 간격을 일정하게 할 수도 있다.

어떤 경우이든지 무단루프 형태로 내면을 가지는 동시에 길이방향(기기방향)횡방향(교차기기방향)을 갖는 직조베이스 패브릭이 얻어진다. 이후 직조베이스 패브릭의 측방향은 다듬기 작업으로 정리되어 길이방향(기기방향)으로 평행하게 된다. 직조베이스 패브릭의 길이방향(기기방향)과 선회하면서 연속하는 솔기 사이의 각도는 상대적으로 작으며, 전형적으로는 10°이하이다. 또, 직조 패브릭 스트립의 길이방향(날실)얀은 직조 베이스 패브릭의 길이방향(기기방향)과 같이 상대적으로작은 각도를 갖는다. 유사하게 길이방향(날실)얀과 직각인 직조 패브릭 스트립의 교차방향(필링)얀도 직조 베이스 패브릭의 횡방향(교차기기방향)과 같이 상대적으로 작은 각도를 가진다. 간단히 말하면, 직조 패브릭 스트립의 길이방향(날실) 및 교차방향(필링)얀 모두가 직조 베이스 패브릭의 길이방향(기기방향) 또는 횡방향(교차기기방향)과 정렬하지 않는다.

미국특허 제5, 360, 656호의 방법에 있어서, 직조 패브릭 스트립은 2개의 평행한 롤에 감겨서 직조 베이스 패브릭을 형성하게된다. 따라서, 2개의 평행 롤에 상대적 좁은 직조 패브릭 스트립을 나선으로 감아서 다양한 폭과 길이의 무단 베이스 패브릭을 제공하게 됨을 알 수 있다. 또, 직조 패브릭 스트립의 각 나선형 권회부분 길이로 특히 무단베이스 패브릭의 길이가 결정되고, 직조패브릭 스트립의 나선형 권회수에 의해 폭이 결정된다. 따라서, 주문에 따라 특정 길이 및 특정폭을 갖는 베이스 패브릭을 직조해야하는 선행 기술의 문제점을 해소할 수도 있다. 그대신 20인치(0.5미터)의 좁은폭 직기를 사용하여 직조 패브릭 스트립을 제조할 수 있지만 현실적으로는 40-60인치(1.0-1.5미터) 범위의 폭을 갖는 종래의 직기를 사용하는 것이 바람직하다.

미국특허 5, 360, 656호는 또한 2개의 층을 갖는 베이스 패브릭이 포함된 프레스 패브릭을 설명하고 있으며, 이들 각각은 직조 패브릭의 스트립이 나선형으로 감긴 구조를 하고 있다, 양층은 무단 루프형태를 가지고 있으며, 한층은 다른층 내에 들어가 있는 형태이다. 여기서는 한층에서 나선으로 감긴 직조패브릭 스트립은 다른층의 직조 패브릭 스트립의 방향과는 반대방향으로 감기는 것이 바람직하다.즉, 한층에서 나선으로 감긴 스트립은 우회전나선형이고, 다른층의 스트립은 좌회전나선형이다. 이와 같이 2개의 베이스 패브릭이 적층된 상태에서 2개층 각각의 직조패브릭 스트립의 길이방향얀(날실)은 직조 베이스 패브릭의 길이방향(기기방향)에 대해 상대적으로 작은 각도를 가지며, 한층에서의 직조 패브릭 스트립의 길이방향 얀(날실)은 다른 층에서의 직조 패브릭 스트립의 길이방향얀(날실)에 대해 일정각도를 갖는다. 유사하게, 2개층에서의 직조 패브릭 스트립의 교차방향얀(필링)은 직조 베이스 패브릭의 횡방향(교차기기)에 대해 상대적으로 작은 각도를 가지며, 한층에서의 직조 패브릭 스트립의 교차방향얀(필링)은 다른 층에서의 직조패브릭 스트립의 교차방향얀(필링)과 일정각도를 갖는다. 간단히 설명하면 양층에서의 직조패브릭스트립의 길이방향얀(날실) 및 교차방향얀(필링) 모두가 베이스 패브릭의 길이방향(기기방향) 또는 힁방향(교차기기방향)과 정렬하지 않는다, 또, 양측에서 직조패브릭 스트립의 길이방향얀(날실) 및 교차방향만(필링) 모두가 다른 것과 정렬하지 않는다.

그 결과, 미국특허 제5, 360, 656호에 나타낸 베이스 패브릭은 기기방향, 교차기기방향 얀을 형성하지 않고, 얀시스템이 기기방향 및 교차기기방향에 대해 경사진 방향으로 놓여있다. 이와 같은 베이스 패브릭을 갖는 프레스 패브릭을 다축성프레스 패브릭이라 칭할 수 있다. 반면, 종래의 표준 프레스 패브릭은 3축을 가지고 있다. 즉, 하나는 기기방향(MD), 또하나는 교차기기방향(CD), 또다른 하나는 Z방향이며, 이 Z방향은 패브릭의 두께를 통과하는 방향이 된다. 또, 다축 프레스 패브릭은 3개의 축을 가질 뿐만 아니라 그 나선형으로 감긴 층에서 얀 시스템의 방향에 의해 정해지는 최소한 2개 이상의 축을 가진다. 또, 다축 프레스 패브릭의 Z축으로 다중 흐름통로가 형성된다. 그 결과 다축 프레스 패브릭은 최소한 5개의 축을 가진다. 얀 시스템이 상호 평행한 베이스 패브릭 층을 갖는 것과 비교할 때, 하나 이상의 층을 갖는 다축 프레스 패브릭은 그 다축구조 때문에 제지공정 중에 프레스 닙의 압축에 따른 네스팅(nesting) 또는 파괴의 발생을 더 우수하게 방지할 수 있다.

상기 타입의 다축 프레스 패브릭은 무단형태로만 제조되기 때문에 무단프레스 패브릭의 설치가 가능한 켄티레버(Cantilever) 프레스 롤을 갖는 프레스부에만 그 용도가 제한된다. 그럼에도 불구하고, 상대적으로 제조가 용이하고 조밀성을 갖지 않을 수 있다는 이유 때문에 처음에는 양단이 연결되어 있지 않지만 제지기 상에서 설치중에 연결하여 무단형태로 장착하는 다축 프레스 패브릭에 대한 요구가 점증하고 있다. 본 발명은 이러한 요구를 충족시킬 수 있는 OMS(On-Machine-Seamable : 제지기 상에서 설치중에 무단으로 연결할 수 있는 방식) 다축 프레스 패브릭을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 - 본 발명의 OMS(On-Machine-Seamable : 제지기 상에서 이음 가능한)다축 프레스 패브릭의 베이스 패브릭 층을 제조하기 위한 방법을 나타내는 개략 상부평면도.

도 2 - 완성된 베이스 패브릭 층의 상부평면도.

도 3 - 도 1의 선 3-3를 따라 취한 단면도.

도 4 - 평탄한 상태에서의 베이스 패브릭 층의 상부평면도.

도 5 - 도 4에 나타낸 베이스 패브릭 층의 사시도.

도 6 - 도 4의 선 6-6을 따라 취한 평탄한 베이스 패브릭 층의 개략적인 단면도.

도 7 - 베이스 패브릭 층의 표면부분을 나타내는 평면도.

도 8 - 교차방향 얀의 일부를 제거한 상태에서 도 7의 베이스 패브릭 층의 표면부분을 나타내는 평면도.

도 9 - 교차방향 얀을 제거한 상태에서 도 6에 연속하는 개략 단면도.

도 10, 도 11, 도 12 - 본 발명의 OMS 다축 프레스 패브릭의 제조에 관한 연속공정의 개략단면도.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭을 제공하며, 이 다축 프레스 패브릭은 제지기의 프레스부용으로 사용되는 것으로서 제1베이스 패브릭, 제2베이스 패브릭 및 하나 이상의 인조섬유 솜물질 층을 구비한다.

상기 제1베이스 패브릭은 무단 베이스 패브릭 층을 이루는 제1 패브릭겹 및 제2 패브릭겹을 가지고 있으며, 상기 무단 베이스 패브릭층은 패브릭 스트립을 가지고, 이 패브릭 스트립은 제1측방향에지, 제2측방향에지, 다수의 길이방향얀 및 다수의 교차방향얀을 가지며, 상기 패브릭 스트립은 다수의 연속적 권회부분을 이루면서 나선형으로 감기며, 다수의 권회부분 각각은 서로 이웃하는 권회부분 중 어느 한쪽의 제1측방향에지와 다른 권회부분 중 상기 제1측방향에지와 접하는 제2측방향에지에 의해 서로 접하고 있어 이웃하는 권회부분들간의 경계를 이루는 나선형의 연속적 솔기를 형성하며, 이 나선형의 연속적 솔기는 상기 제1측방향에지 및 제 2측방향에지를 상호 부착하여 밀폐시킴으로써 형성되고, 그 결과 기기방향, 교차기기방향, 내면 및 외면을 갖는 무단 루프형태의 베이스 패브릭층이 마련된다.

상기 무단 베이스 패브릭층을 평탄하게 하여 2개의 폭방향에지를 갖는 상기 제1패브릭겹 및 상기 제2패브릭겹을 형성하고, 상기 제1패브릭겹 및 상기 제2패브릭겹은 상기 2개의 폭방향에지를 따라 접힘부에서 상호 접속되어 있으며, 상기 패브릭 스트립의 상기 각 권회부분에서의 하나 이상의 교차방향얀이 상기 2개의 폭방향에지 각각의 접힘부에서 제거되어 상기 접힘부에서 상기 패브릭 스트립의 길이방향얀의 비속박 부분이 형성된다.

무단베이스 패브릭층을 평탄하게 하여 접힘부를 형성하는 대신에 무단베이스 패브릭층을 절반으로 나누어 띠형상 마크(자국)를 펠트팁 마커(felt-tipped maker)로 형성하고 무단베이스 패브릭층을 가로지르는 교차기기 방향으로 띠형상 마크에서 패브릭 스트립의 각 권회부분마다 교차방향얀을 최소한 하나이상 제거하여 패브릭 스트립의 길이방향얀의 비속박 부분을 형성할 수도 있다.

상기 제2베이스 패브릭은 OMS베이스 패브릭으로서 길이방향얀 및 교차방향얀을 가지며, 상기 길이방향 얀은 상기 제2베이스 패브릭의 2개의 폭방향에지를 따라 이음매 루프를 형성하고, 상기 제2베이스 패브릭의 길이는 상기 이음매 루프를 제외하면 상기 제1 베이스 패브릭의 제1패브릭겹 및 제2패브릭겹의 길이와 동일하며, 상기 제2 베이스 패브릭은 상기 제1패브릭겹과 상기 제2패브릭겹 사이에 배치되며, 상기 제2 베이스 패브릭의 이음매 루프는 상기 제1패브릭 겹과 상기 제2패브릭 겹 사이에서 길이방향얀의 비속박 부분을 지나 외측으로 뻗는다.

상기 하나 이상의 인조섬유 솜물질은 상기 제1패브릭겹 및 상기 제2패브릭겹중 하나에 니들링 되면서 상기 제2베이스 패브릭을 통과하고 상기 제1패브릭겹 및 상기 제2패브릭겹 중 다른 하나를 통과하여 상기 제1패브릭겹, 상기 제2베이스 패브릭 및 상기 제2패브릭 겹을 상호 적층한다.

다음에, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1은 OMS(On-Machine-Seamable) 다축 프레스 패브릭의 베이스 패브릭층을 제조하는 방법을 나타내는 개략적인 상부평면도이다. 이 방법은 제1롤(12)및 제2롤(14)을 포함하는 제조장치(10)를 이용하여 실현할 수 있으며, 제1롤(12) 및 제2롤(14)은 상호 평행하고, 화살표로 표시된 방향으로 회전할 수 있다. 스톡 (stock) 롤(18)로부터 풀려나온 직조된 패브릭 스트립(16)은 제1롤(12) 및 제2롤 (14) 둘레를 걸치면서 연속적인 나선형상으로 감기게되며, 지속적으로 패브릭 스트립(16)이 제1 및 제2 롤(12)(14)에 감길메에 제2롤(14)을 따라 적절한 속도로 스톡롤(18)을 병진이동(도 1을 기준으로 할때 우측방향으로 이동)시켜야 한다.

제1롤(12) 및 제2롤(14)은 간격D 만큼 분리되어 있으며, 이 간격 D는 제조되는 베이스 패브릭 층에서 요구하는 전체길이 C를 기준으로 결정되며, 이 전체길이 C는 무단루프 형태의 층에 대하여 길이방향(기기방향)으로 측정된 것으로서, 제조될 OMS(On-Machine-Seamable) 다축 프레스 패브릭 길이의 2배가 될 수밖에 없다. 폭w(도 1 아래부분 소문자 "w" 참조)를 갖는 패브릭 스트립(16)은 스톡롤(18)로부터 풀려나와 제1롤(12) 및 제2롤(14)에 다수의 권회수로 나선형으로 감기며, 감기는 도중 제2롤(14)을 따라 병진한다. 패브릭 스트립(16)의 가장자리 에지는 상호 접하고, 이 접하는 부분에 대해 슈윙(sewing), 스티칭(stitching), 용해, 용접 등을 행하여 나선형으로 연속하는 솔기(20)를 형성하고, 그 결과 도 2에 나타낸 베이스 패브릭층을 제조하게 된다, 패브릭 스트립(16)을 충분히 감아서 목표폭 W(도 1의 윗부분 대문자 "W" 참조)의 베이스 패브릭 층(22)을 형성하였을 때(참고로 이 폭W은 무단루푸형 베이스 패브릭층(22)을 가로질러 횡방향(교차기기방향)으로 측정한 폭을 말한다), 나선형 감기가 끝난다. 이와 같이하여 얻어진 베이스 패브릭층 (22)은 내면과 외면, 기기방향(도면을 기준으로 상하방향) 및 교차기기방향(도면을 기준으로 좌우방향)을 가지게된다. 먼저 베이스 패브릭의 측방향에지는 기기방향에 대해 평행하지 않으므로(즉 나선으로 감기프로 이것은 당연하다) 선을 따라 다듬기 로 정돈(trim) 작업을 행하여 베이스 패브릭 층(22)이 목표폭 W를 갖도록 하고, 2개의 측방향에지가 그 무단루프 형태의 기기방향에 대해 평행하게 한다. 패브릭(16)은 폴리에스테르 또는 폴리아미드와 같이 합성 중합체수지의 모노필라멘트 얀, 연사 모노필라멘트 얀 또는 멀티필라멘트 얀으로 직조될 수 있으며, 이는 제지기 산업에서 사용되는 다른 패브릭과 같은 것이다. 직조후 스톡롤(18)에 임시 저장되기 앞서 종래의 방법으로 열처리될 수도 있다. 패브릭 스트립(16)은 길이방향얀 및 교차기기방향얀을 포함하며, 여기서 예를들어 길이방향얀은 연사의 모노필라멘트 얀이고 교차방향만은 모노필라멘트 얀일 수도 있다. 또, 패브릭 스트립(16)은 단층 또는 다층의 직조물일 수도 있다.

이와는 달리 패브릭 스트립(16)을 직조하고 종래의 방법으로 열처리한 후 스톡롤(18)에 임시저장하지 않고 가열유니트로부터 제조장치(10)로 직접 이송될 수도 있다. 적절한 재질 및 제품구조(직조, 얀치수, 카운트)를 선정함으로써 가열처리를 하지 않을 수도 있다.

도 3은 도 1의 선 3-3의 패브릭 스트립(16)의 단면도이다. 패브릭 스트립 (16)은 제1 길이방향얀(26) 및 제1 교차방향얀(28)을 포함하고 있으며, 이들 모두는 모노필라멘트로서 단층직물로 섞어짜인다(interweave), 즉, 도면은 평직을 도시하고 있지만 패브릭 스트립(16)은 제지기용 클로싱을 직조하는데 일반적으로 사용되는 패턴이라면 어느 것도 직조가 가능하다. 패브릭 스트립(16)은 나선형으로 감겨 베이스 패브릭층(22)을 형성하므로 제1길이방향 얀(26) 및 제1교차방향 얀(28)은 베이스 패브릭층(22)의 기기방향 및 교차기기 방향과 일치하여 정렬되지는 않는다. 또, 제1길이방향 얀(26)은 베이스 패브릭층(22)의 기기방향에 대해 약간의 각도θ로 경사져 있으며, 이 각도θ 에 대해서는 도 2에 나타나 있으며, 그 각도 크기는 패브릭 스트립(16)의 나선전선의 피치 치수가 된다. 앞서 설명한 바와같이 이 각도는 전형적으로 10°이하이다. 패브릭 스트립(16)의 제1교차방향얀(28)은 일반적으로 90°로 제1길이방향얀(26)을 교차하며, 제1교차방향얀(28)은 베이스 패브릭층(22)의 교차기기 방향에 대해서도 동일한 약간의 각도θ를 형성한다.

패브릭 스트립(16)은 제1측방향에지(30) 및 제2측방향 지(32)(도 1 참조)를 가지며, 이들 에지 사이의 길이가 직조 패브릭 스트립(16)의 폭이 된다. 패브릭 스트림(16)은 제1롤(12) 및 제2롤(14)에 나선으로 감김에 따라 각 권회부분의 제1측방향 에지(30)가 바로 앞선 권회부분의 제2측방향 에지(32)와 접한다.

베이스 패브릭층(22)이 일단 형성되고 나면 제조장치에서 분리되기 전에 열처리될 수도 있다. 분리된 후의 베이스 패브릭층(22)은 도 4에 평면도로 나타낸 바와 같이 평탄하다, 이것을 길이 L, 폭W인 2겹의 패브릭 형태로 두면 그 길이L은 제조장치(10) 상에서 제조된 베이스 패브릭층(22)의 전체길이 C의 절반이 된다. 직조 패브릭스트립(16)의 인근 권회부분 간의 솔기(20)는 도 4의 상하방향을 기준으로 할 때 쇄선으로 나타낸 바와 같이 경사져 있으며, 평탄한 베이스 패브릭층(22)은 2개의 폭방향에지(36)를 가지고 있다.

도 5는 평탄한 상태에서의 베이스 패브릭층(22)에 대한 사시도이다. 평탄한 베이스 패트릭층(22)의 2개의 폭방향에지(36)에 위치하는 접힘부(38)는 횡방향, 즉 교차기기방향과 일치한다.

도 6은 도 4의 선 6-6을 따라 취한 개략적인 단면도로서, 본 발명에 있어서는 패브릭 스트립(16)의 다수의 제1교차방향얀(28)이 접힘부(38) 부근에서는 제거되어 있음으로써제1패브릭겹(40) 및 제2패브릭협(42) 중 폭방향에지(36) 부근이 두툼해 지지 않도록 결합된다(이하, 접힘부(38) 부근에서 제1교차방향얀(28)이 제거된 부분을 "비속박부분"이라 한다).

평탄한 베이스 패브릭층(22)의 2개의 폭방향에지(36)에서 제1길이방향얀(26)중 비속박 부분를 마련하는 것은 다음 2가지 점에서 어렵다. 첫째, 패브릭 스트립(16)은 베이스 패브릭 층(22)보다 작은 폭을 가지고 있으므로, 그 제1교차방향 얀(28)이 베이스 패브릭 층(22)의 전체 폭에 대해 걸쳐 있지 못하다. 둘채, 더욱 중요한 것은 패브릭 스트립(16)은 나선형으로 감겨 베이스 패브릭층(22)을 형성하므로 그 교차방향 얀은 베이스 패브릭 층의 교차기기 방향으로 놓이지 않으므로 접힘부(38)에 대해 평행으로 놓이지 않는다. 대신에 제1교차방향 얀(28)은 베이스 패브릭층(22)의 교차기기방향에 대해 전형적으로 10°이하의 작은 경사각도 θ를 갖는다. 따라서, 접힘부(38)에 제1 길이방향만(26)에서의 비속박 부분을 마련하기 위해서는 베이스 패브릭층(22)의 폭W를 가로질러 가면서 접힘부(38)로부터 단계적으로 제1교차방향 얀(28)을 제거해야한다.

도 7은 나선형 패브릭 스트립(16)의 인근 2개의 권회부분 사이에 위치하는 나선형 솔기(20) 부근과 접힘부(38) 부근에서 베이스 패브릭 층(22)의 표면 일부를 나타내는 평면도이다. 제1길이방향얀(26)과 제1교차방향얀(28)은 기기방향(MD) 및 교차기기방향(CD)에 대해 약간의 각도를 형성한다.

도 7의 쇄선으로 나타낸 접힘부(38)는 인근 제1교차방향얀(28)을 제거하는 중에 자국이 남은채로 평탄한 상태가 된다. 실질적으로 전술한 바와 같이 베이스패브릭층(22)이 평탄해지면서 2개의 폭방향 에지(36)는 일정한 마크(자국)가 남게되어 그 위치가 명료하게 들어난다. 접힘부(38)에 필요한 제1길이방향얀(26)의 비속박 부분을 마련하기 위해서는 접힘부(38) 양쪽으로 일정간격 떨어진 좌,우 쇄선(46)(48)이 한정하는 영역에서 제1교차방향얀(28)을 제거해야 한다. 제1교차방향얀(28)은 접힘부(38) 또는 좌,우 쇄선(46)(48)에 대해 평행하지 않으므로 제1교차방향얀(28)을 좌,우 쇄선(46)(48) 간의 영역에서 완전히 제거하게 될 때 도 7의 접속 교차방향얀(50)의 경우와 같이 일부만을 제거해야 할 때가 종종 있다.

도 8은 도 7에서의 접힘부(38)를 중심으로 한 영역에서 제1교차방향얀(28)을 제거한 이후의 상태를 나타내는 평면도이다, 제1길이방향얀(26)의 비속박 부분(44)이 접힘부(38)를 중심으로한 좌,우 쇄선(46)(48) 사이에 형성되어 있다. 좌측 쇄선(46)을 통과하여 뻗는 접속 교차방향얀(50)의 일부가 전술한 바와 같이 제거되어 있다.

접힘부(38)를 중심으로한 주변영역으로부터 제1교차방향얀(28)을 제거한 후 베이스 패브릭층(22)을 다시 원래의 평탄한 상태로 환원하고, 제1패브릭겹(40) 및 제2패브릭겹(42)을 제1길이방향얀(26)의 비속한 부분(44)에서 상호 결합한다. 도 9 는 도 6에 연속하는 개략단면도로서, 평탄베이스 패브릭의 2개의 폭방향에지(36) 중 하나에 비속박 부분이 나타나 있다.

다음에, 도 10에 나타낸 바와 같이, OMS 베이스 패브릭(52)이 제1패브릭 겹(40)과 제2패브릭겹(42) 사이에서 제1길이방향얀(26)의 비속박 부분(44)과 접하도록 배치된다. 예를 들어 스티치(54)를 형성하여 제1패브릭겹(40), OMS 베이스 패브릭(52) 및 제2패브릭겹(42)을 함께 겹합한다. 이와는 달리 제1패브릭겹(40), OMS 베이스패브릭(52) 및 제2패브릭겹(42)을 당 분야의 통상의 기술자가 사용하는 어떤 수단으로 함께 결합할 수도 있다.

OMS 베이스 패브릭(52)은 제2길이방향얀(56) 및 제2교차방향얀(58)을 포함한다. 제2길이방향얀(56)은 OMS 베이스 패브릭(52)의 각 폭방향 에지를 따라 이음매루프(60)를 형성하며, OMS 베이스 패브릭(52)은 이음매루프(60)를 제외한 길이가 L로서 이 길이는 도 4 및 도 5의 평탄 베이스 패브릭층(22)의 길이와 동일하다, 제1 패브릭겹(40)과 제2패브릭겹(42) 사이에 OMS 베이스 패브릭(52)이 배치될 때 이것은 평탄 베이스 패브릭층(22)의 2개의 폭방향에지(36)에서 제1길이방향얀(26)의 비속박 부분(44)에 대해 힘을 가하면서 비속박 부분(44)을 지나서 밖으로 나와 이음매루프(60)를 형성하며, 제1길이방향얀(26)의 비속박 부분(44) 각각은 인근 이음매루프(60) 사이에 위치한다. 제1패브릭겹(40), OMS 베이스 패브릭(52) 및 제2패브릭겹(42)은 함께 예를 들어 스티치(54)로 결합된다.

OMS 베이스 패브릭(52)은 변형무단 직조기술에 의해 제조되며, 여기서 결국에는 제2길이방향얀(56)이 되는 씨실이 직기를 교차하면서 전후방향으로 연속 직조되며, 그 결과 패브릭의 2개의 폭방향에지 중 하나에 이음매루프(60)를 형성한다. 변형무단 직조공정 중에 OMS 베이스 패브릭(52)의 제2교차방향얀(58)은 날실이 된다. 변형 무단직조 공정으로 OMS 베이스 패브릭(52)을 직조하는 기술로서는 미국 특허제3,815,645호(출원인 : Codorniu)의 청구범위 및 명세서에 기재된 기술을 여기에 참조기술로 하며, 이 기술은 본 발명에 실질적으로 적용이 가능하다.

OMS베이스패브릭(52)을 마련하는데 직조되는 패브릭은 단층 또는 다층일 수도 있고 모노필라멘트 얀, 연사 모노필라멘트 얀, 또는 멀티필라멘트 얀 중에서 어느 하나를 선택하여 형성될 수도 있으며, 그 재질로는 합성중합체 수지물질, 바람직하게는 폴리에스테르 또를 폴리아미드를 들 수 있다. 이음매루프(60)를 형성하는 동시에 궁극적으로는 제2길이방향얀(56)이 되는 씨실은 모노필라멘트 얀이 바람직하다.

평탄 베이스 패브릭층(22) 내에 OMS 베이스 패브릭(52)이 고정되면, 2개의 폭방향에지(36)에 배치된 이음매 루프(60)가 당 분야의 통상의 기술자에게 공지된 방법으로 상호 맞물린다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 핀틀(62)은 상호 맞물린 이음매 루프(60)가 형성한 통로를 통과하여 평탄 베이스 패브릭층(22)의 2개의 폭방향에지(36)를 상호 결합하며, 이것에 의해 OMS 다축프레스 패브릭용 다축베이스 패브릭(64)을 형성한다.

이 시점에서 다축베이스 패브릭(64)은 다시 가열된다. 어떤 경우이든 하나이상의 인조섬유 솜물질(66) 층이 중첩된 제1패브릭겹(40), OMS 베이스 패브릭(52) 및 제2패브릭겹(42)과 함께 니들링 되어 OMS 다축 프레스 패브릭(70)의 제조를 완료하게 된다. 인조섬유 솜물질(66)은 중합체수지물질, 바람직하게는 폴리아미드 또는 폴리에스테르수지로 구성된다.

OMS다축 프레스 패브릭(70)의 제조 마지막 단계에서 핀틀(62)을 제거하고, 이음매(68) 부근에서 인조섬유 솜물질(66)을 분리하여, OMS 다축 프레스 패브릭(70)을 개방형태로 하여 제지공장으로 선적하고, 이어서 제지기 상에서 다시이음매를 연결하여 장착 하게된다.

이상과 같이, 여러 가지 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상 및 다음의 특허청구의 범위를 일탈하지 않고도 여러 가지 변경 및 변형이 가능함을 알 수 있다.

이상과 같은 구성에 따라서 본 발명에 따른 다축 프레스 패브릭은 3개의 축을 가질 뿐만 아니라 그 나선형으로 감긴층에서 얀 시스템의 방향에 의해 정해지는 최소한 2개이상의 축을 가지며, Z축으로 다중 흐름통로가 형성된 최소한 5개 이상의 축을 가질 수 있다. 그러므로 본 발명은 그 다축구조 때문에 제지공정 중에 프레스닙의 압축에 따른 네스팅(nesting) 또는 파괴의 발생을 더 효과적으로 방지할 수 있다. 또, 프레스 스트립을 이용하므로 여러 가지 다양한 치수의 무단 베이스 패브릭을 제조할 수 있으며, 또한 처음에는 양단이 연결되어 있지 않지만 제지기 상에서 설치 중에 연결하여 무단형태로 장착하는 다축 프레스 패브릭을 실현할 수 있다.

Claims (15)

1. 제지기의 프레스부용으로 사용되며, 제지기상에서 이음 가능한 (OMS : On-Machine-Seamable) 다축 프레스 패브릭으로서, 제1베이스 패브릭, 제2베이스 패브릭 및 하나 이상의 인조섬유 솜물질 층을 구비하며,

   상기 제1베이스 패브릭은 무단 베이스 패브릭층을 이루는 제1 패브릭겹 및 제2 패브릭겹을 가지고 있으며, 상기 무단 베이스 패브릭층은 패브릭 스트립을 가지고, 이 패브릭 스트립은 제1측방향 에지, 제2측방향에지, 다수의 제1길이방향얀 및 다수의 제1교차방향얀을 가지며, 상기 패브릭 스트립은 연속적으로 권회되면서 나선형으로 감기며, 권회부분 각각은 서로 이웃하는 권회부분 중 어느 한쪽의 제1 측방향에지와 다른 권회부분 중 상기 제1측방향에지와 접하는 제2측방향에지에 의해 서로 접하고 있어 이웃하는 권회부분들간의 경계를 이루는 나선형의 연속적 솔기를 형성하며, 이 나선형의 연속적 솔기는 상기 제1측방향에지 및 제2측방향에지를 상호 부착하여 밀폐시킴으로써 형성되고, 그 결과 기기방향, 교차기기방향, 내면 및 외면을 갖는 무단 루프형태의 베이스 패브릭층이 마련되며, 상기 무단 베이스 패브릭층을 평탄하게 하여 2개의 폭방향에지를 갖는 상기 제1패브릭겹 및 상기 제2패브릭 겹을 형성하고, 상기 제1패브릭겹 및 상기 제2패브릭겹은 상기 2개의 폭 방향 에지를 따라 접힘부에서 상호 접속되어 있으며, 상기 패브릭 스트립의 상기 각 권회부분에서의 하나 이상의 제1교차방향 얀이 상기 2개의 폭방향 에지 각각의 접힘부에서 제거되어 상기 접힘부에서 상기 패브릭 스트립의 제1길이방향 얀의 비속박 부분이 형성되고,

   상기 제2베이스 패브릭은 OMS베이스 패브릭으로서 제2길이방향 얀 및 제2교차방향 얀을 가지며, 상기 길이방향 얀은 상기 제2베이스 패브릭의 2개의 폭방향 에지를 따라 이음매 루프를 형성하고, 상기 제2베이스 패브릭의 길이는 상기 이음매루프를 제외하면 상기 제1베이스 패브릭의 상기 제1패브릭 겹 및 상기 제2패브릭겹의 길이와 동일하며, 상기 제2베이스 패브릭은 상기 제1패브릭 겹과 상기 제2패브릭 겹 사이에 배치되며, 상기 제2베이스 패브릭의 이음매루프는 상기 제1패브릭겹과 상기 제2패브릭 겹 사이에서 제1길이방향 얀의 비속박 부분을 지나 외측으로 뻗으며,

   상기 하나 이상의 인조섬유 솜물질은 상기 제1패브릭겹 및 상기 제2패브릭겹 중 하나에 니들링 되면서 상기 제2베이스 패브릭을 통과하고 상기 제1패브릭겹 및 상기 제2패브릭겹 중 다른 하나를 통과하여 상기 제1패브릭겹, 상기 제2베이스 패트릭 및 상기 제2패브릭겹을 상호 적층하는 것을

   특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.
2. 제1항에 있어서,

   상기 패브릭 스트립은 상기 제1길이방향얀 및 제1교차방향얀으로 직조되는 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.
3. 제2항에 있어서,

   상기 패브릭 스트립은 단층 직조물인 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.
4. 제2항에 있어서,

   상기 패브릭 스트립은 다층 직조물인 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음가능한 다축 프레스 패브릭.
5. 제1항에 있어서,

   상기 패브릭 스트립의 상기 재1길이방향얀 및 상기 제1교차방향얀은 합성 중 합체수지로된 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음가능한 다축 프레스 패브릭.
6. 제1항에 있어서,

   상기 베이스 패브릭층의 측방향에지는 다듬기로 정돈되어 상기 기기방향과 평행한 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.
7. 제1항에 있어서,

   상기 패브릭 스트립은 상기 베이스 패브릭층의 상기 기기방향에 대해 10° 이하의 각도로 된 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.
8. 제1항에 있어서,

   상기 제1패브릭겹 및 상기 제2패브릭겹 중 상기 다른 하나에 하나 이상의 인조섬유 솜물질이 니들링 되는 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축프레스 패브릭.
9. 제1항에 있어서,

   상기 인조섬유 솜물질은 중합체 수지물질로 된 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.
10. 제9항에 있어서,

    상기 중합체 수지물질은 폴리아미드 및 폴리에스테르수지 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.
11. 제1항에 있어서,

    상기 제2베이스 패브릭은 상기 제2길이방향얀 및 상기 제2교차방향얀으로 직조되는 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.
12. 제11항에 있어서,

    상기 제2베이스 패브릭은 단층 직조물인 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.
13. 제11항에 있어서,

    상기 제2 베이스 패브릭은 다층 직조물인 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.
14. 제1항에 있어서,

    상기 제2베이스 패브릭의 상기 제2길이방향얀 및 상기 제2교차방향얀은 합성중합체수지로된 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.
15. 제1항에 있어서,

    상기 제2 베이스 패브릭의 상기 제2길이방향얀은 모노필라멘트얀인 것을 특징으로 하는 제지기 상에서 이음 가능한 다축 프레스 패브릭.