KR100336143B1 - 개량된섬유질서포트를구비한3중층제지패브릭 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 3중층 제지 패브릭에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명의 목적은 비균질 섬유질 분포 및 제조된 제품내의 핀홀을 감소시키는 형성 와이어 및 스루-에어-건조 패브릭을 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 목적은 솔기 강도와 항신장성간의 교환조건이 균형을 이루는 형성 와이어 및 스루-에어-건조 패브릭을 제공하는데 있다.

본 발명은 비균등 섬유질 분포 및 솔기 강도와 항신장성간의 교환조건이 군형을 이루는 것과 동시에 높은 투과성을 제공하는 핀홀의 발생을 최소화하는데 요구되는 평면성(planarity)을 제공하는 구조를 갖는 3중층 제지 패브릭에 관한 것이다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 윗씨실 및 밑씨실 층이 날실계와 섞여짜여진 3중층 제지 패브릭에 관한 것이다.

날실계는 쌓여진 제 1날실 및 제 2날실의 관련 쌍을 포함한다. 각 쌍의 제 1날실은 평직 패턴으로 윗씨실과 섞여짜여지며 경우에 따라서는 윗씨실과 밑씨실 층이 함께 묶여지도록 밑씨실과 섞여짜여짐으로서 끊기게된다. 통상 윗씨실과 밑씨실간을 꿰뚫어 제 1날실 아래에 쌓여진 각 쌍의 제 2날실은 패브릭의 상부면의 정직특성을 유지시키도록 밑씨실 아래로 짜여진 경우 제 1날실에 의해 건너뛴 윗씨실 위에 짜여진다. 제 2날실은 결코 밑씨실과 짜여지지 않는다.

패브릭은 편평하게 짜여지며 계속적으로 엔드리스 폼으로 솔기가 대어진다. 향상된 솔기 강도를 갖는 패브릭을 제공하기 위하여 제 1날실은 지나친 주름살을 갖는다. 비교적 적은 주름살을 갖는 제 2날실은 향상된 항신장성을 갖는 패브릭을 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

신문지, 판지 상자, 종이 타올, 훼이셜 티슈 및 화장지와 같은 셀룰로스성 섬유질 구조는 현대 생활에서 널리 소비되는 중요한 원료를 제조하는데 사용된다.

Description

개량된 섬유질 서포트를 구비한 3중층 제지 패브릭

본 발명은 제지에 과한 것으로, 보다 특별하게는 제지에 사용되는 패브릭(fabric) 벨트에 관한 것이다.

현재의 패브릭 벨트는 섬유질을 3차원 구조로 몰드하는데 다양하게 사용되는 것이며, 이렇게 사용될 경우, 비균등 섬유질 분포가 감소되며, 제조 공정시 핀홀 및 기타 요철이 종종 관찰되어진다.

신문지, 판지 상자, 종이 타올, 훼이셜 티슈 및 화장지와 같은 셀룰로스성 섬유질 구조는 현대 생활에서 널리 소비되는 중요한 원료이다. 이러한 소비자 제품에 대해 크게 요구되는 바와 부단한 사용은 그것의 향상된 변형과 그 제조방법의 개량에 대한 필요성이 대두되곤 하였다. 이러한 셀루로스성 섬유질 구조는 헤드박스(headbox)로 부터 수성 슬러리를 포드리니어 와이어(Fourdrinier wire)상에 또는 트윈 와이어 제지기상의 와이어간에 침전시킴으로써 제조되어진다. 양자의 경우에 있어서, 형성 와이어는 초기에 탈수공정이 일어나고 그다음 섬유질 재배열이 일어나는 엔드리스 패브릭 벨트이다. 헤드박스로 부터 섬유질이 액상 캐리어와 함께 형성 와이어를 통해 흐를 경우, 종종 섬유질이 손실되는 일이 발생한다.

후에 셀루로스성 섬유질 구조가 되는 웨브(web)가 초기에 형성된 다음, 이 웨브는 기계의 건조단부로 이송된다. 종래 기계의 습식단부에 있어서는, 압착 펠트가 웨브를 최종 건조전의 단층 셀룰로스성 섬유질 구조로 압착시킨다. 최종 건조공정은 보통 양키(Yankee)건조드럼과 같은 가열드럼에 의해 수행되어진다.

제조되어진 소비자 제품에서 개량된 점을 제공하는, 개량된 제조방법에 있어서, 종래의 압착 펠트 탈수공정 대신 스루-에어(through-air) 건조공정을 대체시켰다. 스루-에어 건조공정에 있어서는, 압착 펠트 탈수공정에서와 같이, 헤드박스로부터 적어도 1 퍼센트 농도(즉, 슬러리내에서의 섬유질의 중량 퍼센트는 1퍼센트 이하이다)의 수성 슬러리를 수용하는 형성 와이어상에서 웨브가 초기에 형성된다. 형성 와이어상에서 탈수공정이 초기에 일어나지만, 웨브는 와이어상에서 보통 30퍼센트 이상의 농도를 달성하지 못한다.

웨브는 형성 와이어로부터 공기 투과성 스루-에어-건조벨트로 이송된다.

공기는 웨브를 통과하고 스루-에어 건조벨트를 통과하여 탈수공정을 지속시킨다. 이 공기는 진공 이송 슬롯, 기타 진공 박스나 슈스, 프리드라이어 롤, 및 기타 부속품에 의해 구동된다, 이러한 공기는 웨브를 스루-에어-건조벨트의 토포그라피(topography)로 몰드하고, 웨브의 밀도를 증가시킨다. 이러한 몰딩은 보다 많은 3차원 웨브를 만들어내지만, 섬유질의 연속정이 깨지면서 이제까지 스루-에어-건조벨트 면에 수직방향이던 웨브내의 섬유질이 편향할 경우 핀홀의 원인이 되기도 한다.

웨브가 스루-에어-건조벨트상에 몰드된후에, 최종 건조단계로 이송되는데, 이 단계에서 임프린트(imprint)되기도 한다. 최종 건조 단계에서, 스루-에어-건조벨트는 웨브를 양키 건조드럼과 같은 최종 건조를 위한 가열드럼으로 이송시킨다. 상기 이송중, 웨브는 임프린트에 의해 특정 패턴으로 조밀화되어 다층 구조를 산출한다. 이러한 다층 구조를 갖는 종이 제품은 소비자에 의해 폭넓게 수용된다.

그 직조 구조물의 너클(knuckle) 패턴을 임프린트함에 의해 웨브내에서 다층 구조를 만들어내는 스루-에어-건조벨트는 일찌기 미국 특허 제 3,301,746호에 발표된 바 있다.

스루-에어-건조벨트에서의 계속적인 개량은 벨트의 직조 구조물상에서의 수지로 만든 골조에서의 개량도 포함한다. 이러한 형태의 스루-에어-건조벨트는 임프린트 공정시 웨브상에, 너를 패턴 보다는 오히려 임의의 소정 형태의 연속 또는 비연속 패턴을 전달해줄수있다. 이러한 형태의 스루-에어-건조벨트가 미국 특허 제 4,514,345호: 제 4,528,239호: 제 4,529,480호: 및 제 4,637,859호에 기재되어 있다. 이러한 형태의 스루-에어-건조벨트의 직조 구조물 및 수지로 만든 골조는 서로 상호 보강을 제공한다. 또한, 직조 구조물은 벨트의 뒷면에 적용된 진공으로 인한 제지 섬유질의 휨 및 벨트를 통과하는 공기흐름을 제어한다. 일찌기 이러한 형태의벨트에 있어서는, 직조 구조물이 단층의 미세한 망(mesh)으로 이루어졌으며, 대표적으로는 인치당 약 50수의 기계-방향 실(yarn) 및 50수의 교차-기계방향 실을 갖는다. 이러한 미세한 망은 벨트로 휘어져 들어가는 섬유질을 제어하는 관점으로 받아들여지지만, 여러가지 이유로 전형적인 제지기의 환경에 지속될 수 없다. 그 한가지 이유로, 미세한 망은 그것이 너무 신축적이기 때문에 파괴적으로 접혀지고 자주 주름지게된다. 또한, 미세한 실은 적당한 솔기(seam) 강도를 제공하지 못하며, 제지시 부딪치는 고온도에서 종종 불타버리게 된다.

스루-에어-건조 패브릭은 대부분 평직으로 짜며, 계속하여 짜여진 솔기를 지닌 엔드리스 폼으로 연결되었다. 일반적으로, 평직 패브릭에서는 솔기 강도와 항신장성간에 서로 자리바꿈된다. 이러한 교환조건(trade-off)은 날실내에 주름이 잡혀짐으로서 제어되며, 이는 평직 패브릭에 있어서의 기계-방향실이 된다. 고도의 개방부(HOA)를 갖는 스루-에어-건조벨트에 있어서는, 이 교환조건이 아주 민감하다. 바꿔 말하자면, 날실 주름살이 감소되는 것만큼 패브릭은 더 큰 항신장성을 가지며, 솔기 강도는 이와 반대로 감소될수있다. 솔기 강도와 항신장성간의 균형은 보다 조밀하게 짜여진 패브릭내에서보다 심지어 HOA 패브릭내에서 더 민감한데, 그 이유는 이러한 패브릭내에서 폭 단위당 날실이 더 비교적 적기 때문이다.

또다른 문제는, 특히 티슈 제조시 접하게되는데, 웨브의 휜부분에 작은 핀홀이 형성되는 점이다. 핀홀은 스루-에어-건조벨트에서의 직조 구조물의 직조배열에 상당히 관련되어 있다는 사실을 최근에야 알려지게 되었다.

스루-에어-건조 패브릭에 최근 사용된 직조 구조물은 수직으로 쌓여진 날실을 지닌 2중층 고안물이다. 단일 씨실계는 수직으로 쌓여진 날실과 함께 고정되어있다. 일반적으로, 종래의 지식으로는 패브릭 수명을 연장시키기 위해서 비교적 큰 직경을 갖는 실을 사용하였다. 패브릭 수명은 그 단가 때문에 중요한것 뿐만 아니라, 닭아빠진 패브릭이 제지기로부터 제거하고 새로운 것을 설치해야만 할 경우 값비싼 비가동시간 때문이라도 더더욱 중요하다. 실의 직경이 더 크면, 내구성이 더 크지만, 직조법을 조정하기 위해 서로간에 더 큰 틈이 요구된다. 이렇게 틈이 크면 패브릭을 통해 뽑아지도록 유칼립투스(Eucalyptus)와 같이 짧은 섬유질이 허용되므로, 핀홀이 생겨나게 된다. 이렇게 짧은 섬유질로 제조된 제품은 셀룰로스성 섬유질 구조를 주는 짧은 섬유질의 부드러움 때문에 소비자에 의해 선호되기가 어렵다.

이러한 문제점은 인치당 더많은 실을 패턴으로 직조함으로써 해결될 수 있다. 그러나, 이러한 접근방식은 공기흐름에 유효한 개방부를 감소시킨다. 직경이 더 작은 실이 개방부를 재개방하는데 사용된다면, 벨트의 직조 구조물의 휨 경도 및 보전이 절충되므로, 패브릭 수명이 감소된다. 따라서, 종전 기술도 (공기흐름을 위한)필요 개방부 및 (핀홀 생성 및 벨트 수명을 위한)섬유질 직경간에 교환조건이 요구된다.

양호한 섬유질 서포트, 및 실행가능한 벨트 수명을 달성하기 위하여 필요한 휨 경도와 벨트 보전을 모두 성취하기 위한 한 시도로 크고 작은 기계-방향실(날실)을 조합하며 사용하는 것이었다. 큰 직경의 실은 내구성을 지닌 패브릭을 제공하며, 더 작은 직경의 기계-방향실(날실)은 섬유질 서포트 및 핀홀 감소를 위한 웨브-대향층상에 쌓여진다. 더 작은 직경을 가진 추가의 기계-방향실(날실) 은 부가된 섬유질 서포트를 위한 기계-방향실(날실)의 각 쌓여진 쌍사이의 패브릭의 종이-지지면에 위치되게 하였다. 이러한 시도는 핀홀의 발생을 감소시키기에는 여전히 만족스럽지 못하였는데, 그 이유는 직조 구조물이 평면성이 부족하여 추가의 기계-방향실이 또다른 실에 의해 아래로부터 지지받지 못하고 축 처지는 경향이 있기 때문이었다. 이러한 처짐은 제조되어진 종이 제품내에 핀홀 생성이 증가되게 하는 원인이된다. 또한, 2층에 함께 묶여진 교차-기계-방향실(씨실)은 종이-지지층의 상부로 부터 기계-접촉층의 밑으로 진행하였다. 이는 또한 핀홀 생성을 증가시키는데 기여한 평면성으로 부터 추가의 변형을 가져다 주었다.

이러한 문제점에 대한 해답은 스루-에어-건조벨트내에서의 핀홀 생성 및 형성 와이어내에서의 섬유질 손실이, 실 사이의 개방 간격보다는 오히려 섬유질을 지지하는 실에 관련되는 문제라는 것을 인식하는 것이다. 웨브-대향 실은 적당한 섬유질 서포트를 제공하기 위하여 종이 지지층의 상부면에 밀접하게 남아있어야만 한다. 또한, 직조 패턴은 적당한 패브릭 수명을 제공하기 위하여 큰 직경의 실을 마련하여야만 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 비균질 섬유질 분포 및 제조된 제품내의 핀홀을 감소시키는 형성 와이어 및 스루-에어-건조 패브릭을 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 목적은 솔기 강도와 항신장성간의 교환조건이 균형을 이루는 형성 와이어 및 스루-에어-건조 패브릭을 제공하는데 있다.

본 발명은 비균등 섬유질 분포 및 솔기 강도와 항신장성간의 교환조건이 균형을 이루는 것과 동시에 높은 투과성을 제공하는 핀홀의 발생을 최소화하는데 요구되는 평면성을 제공하는 구조를 갖는 3중층 제지 패브릭에 관한 것이다.

가장 폭넓은 형태로서의 3중층 제지 패브릭은 윗씨실계와 날실계로 섞여짜여진 밑씨실계를 포함한다. 후자는 쌍으로된, 바람직하게는 각각 그 작용을 갖는 묶음의 제 1날실 및 제 2날실로 이루어져있다. 그러나, 제 1 날실 및 제 2날실은 함께 바람직하게는 평직 패틴내에서 직조된 단층 패브릭의 외관 및 특성을 지닌 패브릭의 상부 종이-지지면을 제공한다.

이러한 각 쌍에서의 제 1날실은 반복 패턴, 바림직하게는 평직 패턴으로 윗씨실과 섞여짜여지며, 경우에 따라서는 윗씨실 및 밑씨실층을 함께 묶기위하여 밑씨실과 짜기도 한다. 또한, 때때로는 밑씨실과 제 1날실을 섞어짜는 것은 3증층 제지 패브릭의 솔기 강도를 향상시키는 지나친 주름살을 지닌 제 1날실을 제공하기도한다.

이러한 각 쌍에서의 제 2날실은 단지 윗씨실과 섞여짜여지며, 만약 그렇지 않으면 윗씨실 및 밑씨실층간에 배치되고, 바람직하게는 쌍으로된 제 1날실 아래로 쌓여지게된다. 즉, 보다 특별하게는 제 2날실이 결코 밑씨실의 하부에 짜여지지 않는다. 또한, 각 쌍에서의 제 2날실은 밑씨실을 묶기위해 아래에 짜여질 경우 제 1날실에 의해 건너뛰어진 윗씨실 위에서만 짜여진다. 이는 패브릭의 상부면의 직조 패턴, 바람직하게는 평직 패턴의 균등성을 유지시킨다. 또한, 각 쌍에서의 제 2날실은 비교적 적은 주름살을 가지고있다. 이는 패브릭의 항신장성을 향상시킨다.

본 발명의 3증층 제지 패브릭의 상부면의 평적 특성은 비균등 섬유질 분포 및 핀홀의 발생을 최소화하기 위해 요구되는 평면성을 지니도록 제공한다. 상부면은 제 1 및 제 2날실과 윗씨실을 섞어짬에 의해 형성되며, 실이 다른 실에 포개지면 형성되는 너클로 이루어져있다. 이 너클은 종이-지지 상부면으로 정의된다. 평면성은 다음과 같은 용어로 그 량을 한정한다. 즉, 상부면상의 각 실은 톱 대드 센터 롱지튜드(top dead center longitude) 가지며, 너클로 규정된 1.5실 직경의 평면, 바람직하게는 1.0실 직경의 평면내에 있다. 패브릭은 실의 직경과 마찬가지로 큰 적어도 2.5배의 두께를 갖는다.

도면을 참고로 하여 본 발명을 보다 더 상세히 설명하고자 한다.

상술된 바와같이, 제 1도는 본 발명의 패브릭(10)의 종이면을 도시한 상부 단면도이다. 제 1도에서 볼수있는 바와 같이, 패브릭(10)의 종이면은 평직으로 짜여진 단층 패브릭의 외관을 갖는다. 종이면은 패브릭(10)의 날실과 씨실을 섞어짬에 의해 형성된다 날실은 기계 방향으로 놓여있으며, 씨실은 교차-기계방향으로 놓여져있다. 패브릭(10)은 평직으로 짜여지며, 계속하여 끝없이 짜여질수 있지만 솔기를 지닌 엔드리스 폼으로 솔기를 대었다. 후자의 경우에 있어서, 제지기상에서 방향에 관한 날실 및 씨실의 방향은 평직 패브릭에 대하여 상술된 방향과 반대가 된다.

그러나, 패브릭(10)에 대한 직조 패턴은 특별히 패브릭(10)이 평직으로 된 경우를 위해 고안된바 있으며, 후에 솔기를 지닌 엔드리스 폼으로 솔기를 대있다. 제 1도의 3-3선의 단면도로서 기계방향 을 취한 패브릭(10)의 단면도인 제 3도를 참고하면, 패브릭(10)은 씨실의 2층을 포함하는 것이 분명해진다. 윗씨실(12)은 패브릭(10)의 종이면상에 배열되어 있으며, 반면에 제 1도에는 도시되어있지 않은 밑실(14)은 패브릭(10)의 웨어(wear)면에 배열되어 있다. 씨실(12,14)은 2 : 1의 비로 구비될수 있으며, 바닥층내의 각 씨실(14)에 대하여 상부층내의 2개의 씨실(12)이 이루어진다. 교대 씨실(12)은 씨실(14)과 수직으로 쌓여진 관계로 이루어질 수 있다. 또한 제 2도 및 4도와 마찬가지로, 제 3도에 도시된 씨실(12,14)의 상대적 직경에 의해 제시된 바와같이, 씨실(14)은 패브릭(10)의 내구성을 향상시키기 위해 씨실(12)보다 더 큰 직경으로 이루어질 수 있다.

씨실(12) 및 밑씨실(14)은 쌍으로 되거나, 바람직하게는 쌓여진 제 1 및 제 2날실을 포함하는 날실계에 의해 섞여짜여진다. 제 1날실은 평직 패턴으로 6수의 연속적인 윗실의 위아래에 교대로 짜여지는 반복 패턴으로 윗씨실(12) 및 밑씨실(14)과 섞여짜여진다음, 그다음의 밑씨실(14) 아래에 짜여지고, 이 패턴이 반복되도록 다음 윗씨실(12) 위에 짜여진다. 이러한 반복 패턴이 제 3도 및 제 4도에 예증되어 있으며, 그중 후자는 제 1도의 4-4선의 단면도로서 기계방향을 취한 패브릭(10)의 횡단면도이다. 제 3도 및 제 4도에서 모두 주목할만한 것은 밑씨실(14) 위에 쌓여져 있지않은 교대 윗씨실(12) 위에 제 1날실(16)이 짜여져 있다는 점이며, 제 1날실이 밑씨실(14) 아래로부터 그다음 윗씨실(12) 위로 짜여질 경우 지나친 주름살(20)이제 1날실상에 놓여진다는 점이다. 바꿔말해, 씨실(12,14)의 2층을 함께 묶기 위하여 제 1날실을 밑씨실과 섞어짜면, 위쪽 주름살이 아래쪽 주름살보다 더 경사지게되는 비대칭이 일어난다. 그 결과로 얻어지는 지나친 주름살(20)은 본 발명의 패브릭(10)에 있어서 솔기 강도가 증가되는 원인이 된다.

제 2날실(18)은 윗씨실(12)하고만 섞여짜여진다. 제 2날실(18)은 제1날실(16)과 쌍으로 제공되며, 밑씨실(14) 아래에 짜여질 경우 제 1날실(16)이 짜여지지않은 교대 윗씨실(12) 위에 짜여진다. 그런다음, 제 2날실(18)은 위씨실(12) 위에 짜여지며, 그후 밑씨실(14) 아래로는 짜여지지않고 반복 패턴으로 다음의 7수의 연속적인 윗씨실(12) 아래에 짜여진다. 이 결과, 제 2날실(18)이 그 길이의 75% 까지 제 1날실 아래에 쌓여진다 할지라도 제 2날실(18)은 패브릭 (10)의 웨어면을 통과할수없다. 보다 중요한 것은, 패브릭(10)의 종이면의 평직 특성 및 핀홀의 존재를 감소 또는 제거시키기 위해 요구되는 평면성이 유지되도록 제 1날실(16)이 밑씨실(14) 아래에 짜여지는 시점에 제 2날실(18)이 윗씨실(12) 위에 짜여진다는 점이다. 또한, 그 일직선 길이의 약 88%가 윗씨실(12)과 밑씨실(14) 사이에 이르는 덕택에 최소량의 주름살을 갖는 제 2날실(18)은 본 발명의 패브릭(10)에서 항신장성을 증가시키는 원인이 된다.

예해(例解)의 목적을 위해 주의해야할 것은, 제 3도 및 제 4도에서 제 2날실(18)을 사선 줄무늬로 도시한 것이다. 패브릭(10)의 종이면의 상부 단면도인 제 1도를 다시 언급하면, 여기에서도 제 2날실(18)에 의해 생성된 너클이 사선 줄무늬로 도시되었다. 임의의 주어진 날실 윤곽선을 따라 살펴보면, 제 2날실(18)에 의해 네번째마다 너클이 생성되어있다. 패브릭(10)의 종이면의 평직 특성은 도면에서 쉽사리 알 수 있다.

제 2도는 제 1도의 2-2선의 단면도로서 교차-기계방향을 취한 패브릭(10)의 횡단면도이다 이 도면에서는, 제 1날실(16)과 제 2날실(18)이 각 쌍으로 수직으로 쌓여진 관계인 것이 바람직하지만, 상호에 관하여는 관계가 요구되지 않는 것을 분명히 알 수 있다. 제 2날실(18)은 예증의 목적을 위하여 오로지 검은색 동그라미로 표현되었다. 제 2날실(18)은 제 1날실(16)이 밑씨실(14) 아래에 짜여지는 시점에 패브릭(10)의 종이면의 평직 특성, 또는 평면성을 유지시키는 것으로 보여진다.

제 1도를 다시 언급하면, 임의의 주어진 날실 윤곽선을 따라 제 2날실(18)에 의해 형성된 너클은 제 1날실(16)에 의해 형성된 것들과 정확하게 정렬된 것으로부터 씨실-방향, 또는 교차-기계방향으로 다소 전위된다. 이는 제 1날실(16)이 밑씨실(14) 아래로 짜여질 경우 제 1날실(16) 및 제 2 날실(18)이 그 통상의 쌓여진 관계로부터 서로에 의해 관통되기 때문에 일어난다. 제 1도에 도시된 바와 같이, 제 2날실(18)에 의해 형성된 너클은 이와 쌍을 이룬 제 1날실(16)에 의해 형성된 것들과 정확하게 정렬된 것으로부터 오른쪽 방향으로 다소 전위된다. 또한, 전위는 왼쪽, 또는 왼쪽과 오른쪽간에 교대될 수 있다. 제 1날실(16)에 의해 형성된 것들에 비해 제 2날실(18)에 의해 형성된 너클의 배치는 당분야에서 통상의 기술자들에게 명백하고 잘 알려진 직조 타이밍 또는 스레드-인 프랙티스(thread-in practice)에 의해 변경될 수 있다.

이미 함축한 바와같이, 본 발명의 패브릭(10)은 평적으로 짜여지는 것이 바람직하며, 계속하여 엔드리스 폼으로 솔기를 대어서, 제 1날실과 제 2 날실이 각각의 실에 의해 제공되는 향상된 솔기 강도 및 항신장성을 지닌 패브릭(10)을 제공할 수 있다. 패브릭(10)은 헤드박스로부터 방출되는 셀룰로스성 섬유질을 수용하거나, 셀룰로스성 섬유질의 웨브를 건조장치, 대표적으로는 양키 건조드럼과 같은 가열드럼에 이송시킬 수 있다. 따라서, 패브릭은 형성 와이어, 압착 펠트로서, 또는 수지성 임프린트층이 첨부된 스루-에어-건조벨트로서 실행될 수 있다.

각 실(12,16,18)의 톱 배트 센터 롱지튜드 TDC는 임의의 위치에 있는 표면 아래에 1.5실 직경보다 더 확장되지 않으며, 바람직하게는 1.0실 직경보다 더 확장되지 않으며, 제 1날실(16)이 밑씨실(14) 아래에 짜여질 경우를 제외하고는 모든 위치에서의 표면의 1.5실 직경, 바람직하게는 1.0실 직경내에 남아있다. 문제의 실 직경은 실(12,16,18)의 직경을 기준으로 한다. 다른 직경을 갖는 실(12,16,18)이 활용되려면, 그러한 실 직경은 실(12,16,18)중에 가장 큰 실의 직경이다. 비-원형 단면을 갖는 실(12,16,18)이 사용될경우, 실 직경은 패브릭(10)면에 수직을 취한 그러한 실(12,16,18)로 인하여 최대 크기이도록 고려되어진다. 실의 톱 대드 센터롱지튜드 TDC 는 실의 경선측에 평행한 선이며 패브릭(10)의 종이면에 가장 밀접한 위치에서 그 표면상에 배치되어있다. 상기 단락에서 논하는 바는 패브릭(10)의 평면성의 정도가 한정될 수 있는 방법을 열거한 것이다.

본 발명에 따른 패브릭(10)은 상술한 바와같이 1실 직경과 마찬가지로 큰 적어도 2.5배의 두께, 바람직하게는 적어도 3.0배의 두께를 갖는다. 이러한 두께는 벨트 수명이 과도하게 손상되지 않도록 충분히 견고한 벨트를 제공하는데 있어서 중요하다.

패브릭(10)의 두께는 원형 0.875 인치 직경 푸트(foot)에 의해 적용된 스퀘어(square) 인치당 3.0 파운드의 하중을 사용하여, 오레곤주의 뉴버그의 엠베코 회사에 의해 제조된 엠베코 모델 210A 디지탈 마이크로미터, 또는 유사한 장치를 사용하여 70° F - 75° F 에서 측정된다. 패브릭(10)은 두께를 측정하는 동안 기계방향으로 리니어(linear) 인치당 최대 20 파운드로 하중시킬 수 있다. 패브릭(10)은 시험중 50° F - 100° F 로 유지될 수 있다.

본 발명의 패브릭(10)은 그 면에 수직으로 충분한 공기가 흐르도록 할 수 있다. 패브릭(10)은 스퀘어 루트에 대해 분당 200 표준 입방 피트로부터 분당 1,500 표준 입방 피트에 이르기까지의 공기 침투성을 갖는다. 패브릭(10)의 공기 침투성은 0.5 인치 H₂O 의 압력에서 프라지어 퍼미어빌러티 테스터(Frazier Permeability Tester)를 사용하여 리니어 인치당 15 파운드의 신장력하에 측정된다. 패브릭(10)의 임의의 부분이 상술된 공기 침투성 한계에 부합되면, 전체 패브릭이 이들 한계에 부합된다고 보아야한다. 상기에 함축된 바와같이, 비-원형 단면을 갖는 실은 본 발명의 패브릭(10)을 짜는데 사용될 수 있다. 또한, 밑씨실(14)은 윗씨실(12)보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 제 1날실(16)과 제 2날실(18)은 비-원형 단면을 가질 수 있지만, 여하튼 동일 직경을 갖는 것이 바람직하다. 제 1날실(16)과 제 2날실(18)은 윗씨실(12)과 반드시 동일 직경을 가질 필요는 없지만, 이들이 동일직경을 갖는 것이 바람직하다.

패브릭(10)이 형편에 따라서는 수지성 임프린팅 층을 포함하는 스루-에어-건조벨트로 사용될수 있을 경우, 실이 가수분해-내성 부가제를 지닌 폴리에스테르로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편으로는, 패브릭(10)이 순수하게 포밍 어플리케이션에 사용될 경우, 그 직조에 폴리아미드 실이 사용될 수 있으며, 특히 소모 및 마멸에 대한 폴리아미드의 내성의 이점을 얻을 수 있도록 밑씨실(14)로서 사용될 수있다. 일반적으로, 패브릭(10)은 모노필라멘트 폼으로 사출성형될 수 있는 임의의 합성수지에서 뽑아낸 실로부터 직조될 수 있다.

전술한 바에 있어서, 그리고 제 1도로부터 제 4도에서 예증한 바와같이, 윗씨실(12), 밑씨실(14), 제 1날실(16) 및 제 2날실(18)은 모노필라멘트 실이라고 가정된다 그러나, 멀티필라멘트 및 몇겹의 모노필라멘트 실이 씨실로서 사용될 수 있으며, 특히 이들이 패브릭(10)의 종이면의 평면성을 향상시킬 수 있을 경우 윗씨실(12)로서 사용될 수 있다.

그 평직 특성이 핀홀의 생성을 최소화하기 위하여 요구되는 높은 수준의 외관 평면성을 제공하는 까닭에 그리고 솔기 강도 및 항신장성간의 교환조건에서 균형이 성취되는 까닭에 제 1도에서부터 제 4도에 도시된 직조 패턴이 패브릭(10)의 제조에 바람직하기는하나, 당 분야의 숙련된 기술자들은 씨실과 함께 묶여있는 제 1날실에 의해 섞어짜여진 윗씨실 및 밑씨실을 갖는 패브릭을 직조하고 밑씨실과 묶이지 않지만 바람직하게 쌓여진 쌍으로 연합된 제 1날실이 밑씨실과 짜여지는 시점에서 윗씨실과 짜여지는 제 2날실을 포함함에 의하여 특허청구 범위의 범주를 벗어나지 않고서도 직조 패턴을 변경시킬 수 있다.

실시예

제 1도-제 4도에 도시된 패턴에 따라 짜여진 패브릭(10)은 인치당 90수의 날실로 평직으로 짜여지는데, 그중 인치당 45수는 제 1날실이고 나머지의 인치당 45수는 그와 쌓여진 쌍으로 제 2날실이다. 여기에는 인치당 80수의 씨실이 있으며, 이것의 3분의 2는 윗씨실(12)이고 나머지 3분의 1은 밑씨실(14)이다. 씨실(12,14)은 2:1의 비로 존재하며 교대 윗씨실(12)은 상기 밑씨실(14)에 수직으로 쌓여져있다.

패브릭(10)은 계속적으로 엔드리스 폼으로 솔기가 대어지며, 따라서 날실은 경선, 또는 기계방향 실이 되며, 씨실은 반대방향, 또는 교차-기계방향 실이 된다.

제 1날실(16) 및 제 2날실(18)은 0.15mm 의 직경을 갗는 원형 단면의 폴리에스테르 모노필라멘트이다. 윗씨실(12) 및 밑씨실(14)은 각각 0.15mm 및 0.20mm의 직경을 갖는 원형 단면의 폴리에스테르 모노필라멘트이다. 패브릭(10)이 인치당 72수의 날실로 짜여진 경우, 52.6%의 개방부를 갖는다.

패브릭(10)의 공기 침투성은 리니어 인치당 15파운드의 신장력하에 프라지어 퍼미어빌러티 테스터에 의해 측정된 0.5 인치 H₂O 에서의 분에 대하며 스퀘어 푸트당 1075-1175 입방 피트이다. 패브릭(10)의 캘리퍼(caliper), 또는 두께는 상술된 조건하에서 엠베코 모델 210A 디지탈 마이크로미터를 사용하여 측정할 경우 0.0248-0.0264 인치이다.

상술된 바와같이, 본 발명에 대한 변형은 당 분야의 통상 기술자들의 변형을 명확하게 하지만, 첨부된 특허청구 범위를 넘어서는 그러한 변형을 가져오는 것은 아니다.

제 1도는 본 발명에 따른 패브릭의 종이면을 도시한 상부 편면도.

제 2도는 교차-기계방향을 취한 패브릭의 제 1도의 2-2선 단면도.

제 3도는 기계 방향을 취한 패브릭의 제 1도의 3-3선 단면도.

제 4도는 역시 기계 방향을 취한 패브릭의 제 1도의 4-4선 단면도.

Claims (20)

1. 윗씨실계와 밑씨실계; 및

   제 1 및 제 2날실의 쌍을 갖는 날실계를 포함하는 3증층 제지 패브릭에 있어서, 상기 제 1날실은 상기 윗씨실과 섞여짜여지고 경우에 따라서는 반복 패턴으로 상기 윗씨실에 상기 밑씨실이 묶여지며, 상기 제 2날실은 상기 윗씨실과 상기 밑씨실 사이를 꿰뚫어 상기 밑씨실과 제 1날실이 그 쌍으로 짜여지는 시점에서 상기 윗씨실과 묶여짐에 의하여 상기 윗씨질과 섞여짜여 지며, 상기 제 2날실은 상기 밑씨실과 섞여짜여지지 않으며, 상기 윗씨실, 및 상기 제 1날실과 제 2날실은 상기 3중층 제지 패브릭의 상부면을 형성하는 것을 특징으로하는 3증층 제지 패브릭.
2. 제 1항에 있어서, 제 1날실 및 제 2날실의 상기 쌍의 각각에 있어서의 상기 제 1날실은 상기 제 2날실이 윗씨실 위에 짜여지는 시점을 제외하고는 그 각각의 제 2날실 위에 수직으로 쌓여지는 것을 특징으로하는 3증층 제지 패브릭.
3. 제 1항에 있어서, 상기 밑씨실계의 보든 하나의 실에 대하여 상기 윗씨실계의 두가닥의 실이 있으며, 상기 윗씨실계의 교대 실은 상기 밑씨실계의 상기 실과 수직으로 쌓여진 관계에 있는 것을 특징으로하는 3중층 제지 패브릭.
4. 제3 항에 있어서, 상기 제 1날실은 평직 패턴으로 상기 윗씨실과 섞여짜여지며, 그와 연관된 상기 제 2날실은 상기 제 1날실이 상기 밑씨실과 섞여짜여지는 시점에서 평직 패턴으로 상기 윗씨실과 섞여짜여지는 것을 특징으로하는 3증층 제지 패브릭.
5. 제3항에 있어서, 상기 제1날실은 6수의 연속적인 윗씨실의 위 및 아래에 짜여지며, 그 후 반복 패턴으로 다음의 밑씨실 아래에 짜여지며, 그런다음 상기 패턴을 반복하기 위해 다음의 윗씨실 위에 짜여지며, 상기 제2 날실은 7수의 연속적인 윗씨실 아래에 그리고 반복 패턴으로 다음의 윗씨실 위에 짜여지며, 상기 제2날실은 상기 제1날실이 밑씨실과 짜여질 경우 상기 제1날실에 의해 건너뛴 윗씨실 위에 짜여지는 것을 특징으로 하는 3중층 제지 패브릭.
6. 제 5항에 있어서, 상기 제 1날실은 상기 밑씨실 위에 수직으로 쌓여진 윗씨실 아래, 및 밑씨실 위에 쌓여지지않은 교대 윗씨실 위에 짜여지며, 상기 제 2날실은 밑씨실 위에 쌓여지지 않은 교대 윗씨실 위에 짜여지는 것을 특징으로하는 3중층 제지 패브릭.
7. 제 1항에 있어서, 상기 밑씨실은 상기 윗씨실보다 더 큰 직경을 갖는 것을 특징으로하는 3중층 제지 패브릭.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 1날실은 동일 직경을 갖는 것을 특징으로하는 3증층 제지 패브릭.
9. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2날실은 비-원형 단면을 갖는 것을 특징으로하는 3중층 제지 패브릭.
10. 제 1항에 있어서, 상기 밑씨실은 비-원형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 3중층 제지 패브릭.
11. 제 1항에 있어서, 상기 윗씨실은 비-원형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 3중층 제지 패브릭.
12. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2날실 및 상기 윗씨실은 동일 직경을 갖는 것을 특징으로하는 3증층 제지 패브릭.
13. 제 1항에 있어서, 상기 윗씨실, 상기 밑씨실, 상기 제 1날실 및 상기 제 2날실은 모노필라멘트 실인 것을 특징으로하는 3중층 제지 패브릭.
14. 제 1항에 있어서, 상기 윗씨실은 몇가닥의 모노필라멘트 실인 것을 특징으로하는 3중층 제지 패브릭.
15. 제 1항에 있어서, 상기 밑씨실은 몇가닥의 모노필라멘트 실인 것을 특징으로하는 3중층 제지 패브릭.
16. 제 1항에 있어서, 상기 윗씨실은 멀티필라멘트 실인 것을 특징으로하는 3중층 제지 패브릭.
17. 제 1항에 있어서, 상기 밑씨실은 멀티필라멘트 실인 것을 특징으로하는 3중층 제지 패브릭.
18. 제 1항에 있어서, 상기 윗씨실, 상기 밑씨실, 상기 제 1날실 및 상기 제 2날실은 가수분해-내실 폴리에스테르 실인 것을 특징으로하는 3중층 제지 패브릭.
19. 제 1항에 있어서, 상기 윗씨실, 상기 밑씨실, 상기 제 1날실 및 상기 제 2날실은 폴리아미드 실인 것을 특징으로하는 3중층 제지 패브릭.
20. 제 1항에 있어서, 상기 밑씨실은 폴리아미드 실인 것을 특징으로하는 3 중층 제지 패브릭.