KR100637351B1 - 프레스 장치 및 슈 프레스 벨트 - Google Patents

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Abstract

제지 산업에 사용된 것과 유사한, 유성 공정 후 수피로부터 물을 제거하는 피혁 산업에 사용되는 연장된 닙 프레스 기계. 피혁 프레스는 표면이 대향하는 가압 롤의 반경과 실질적으로 일치하는 슈로 구성된다. 얇은 유막에 의해 윤활되는 무한 벨트가 슈를 가로질러 이동한다. 피혁 수피를 반송하는 수단인 2개의 무한 펠트 벨트가 벨트 및 대응하는 가압 롤 사이를 통과한다. 슈 프레스에 의해 형성된 닙(nip)이 종래의 프레스 닙보다 상당히 길어, 피혁 프레스의 탈수 효율을 증가시킨다.

Description

프레스 장치 및 슈 프레스 벨트{Extended nip press for the leather industry}
도 1은 피혁 제혁 공정의 흐름도이다.
도 2는 2개의 짧은 가압점을 가지는 종래의 피혁 프레스의 측단면도이다.
도 3은 연장된 가압 구역을 가지는 벨트형 슈 프레스의 측단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 벨트형 슈 프레스에 사용되는 홈이 형성된 슈 프레스 벨트의 확대 사시 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200 : 상측 중앙 롤 220 : 상측 펠트 벨트
230 : 하측 펠트 벨트 250 : 슈 프레스 벨트
260 : 가압 슈 270 : 연장된 닙
본 발명은 피혁 제혁(leather tanning) 분야에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 유성된 피혁 수피(hide)를 건조시키기 위한 롱 닙 프레스(long nip press)에 관한 것이다.
피혁 제혁은 원상태의 수피(hide) 또는 원피(skin)를 피혁으로 변환하는 공정이다. 수피 및 원피는 부패를 방지하는 타닌산 또는 다른 화학물질을 흡수하는 능력을 가진다. 도 1은 피혁 유성 공정 및 마무리 공정의 일반적인 흐름도이다. 원피는 동물로부터 박리된 후 염장 및/또는 건조를 포함하는 공정에 의해 “경화(cured)”된다.
보통 “빔하우스(beamhouse)”조작으로 참조되는 제1 단계(10)는 유성(taning)을 위해 수피를 준비한다. 경화된 수피는 염분 및 다른 고형물을 제거하고 경화 도중 손실된 수분을 회복하도록 다듬질(trimming)되고 수침(soaking)된다. 그 후 수피는 여분의 조직을 제거하고 균일한 두께를 부여하도록 이타(fleshing)된다. 체모를 느슨하게 한 후 느슨해진 체모를 기계적으로 제거하기 위해 석회/물 혼합물 내에 수침함으로써 체모가 수피로부터 제거된다.
이렇게 준비된 수피는 이제 유성 조작(20)을 받을 준비가 된다. 유성(tanning)은 3가 크롬염 또는 특정 나무 껍질로부터 추출된 식물성 타닌을 사용하여 수행될 수 있다. 크롬 유성 피혁은 식물성 유성 피혁보다 보다 부드럽고, 보다 순응적이며 생산이 신속하다. 크롬 유성은 수피와 크롬염 간의 반응에 기초한 1회분 공정(one-bath process)에 의해 수행된다.
크롬 유성에 후속하여, 유성된 피혁은 수피를 건조시키기 위해 압착된다(또는 새밍(samming)된다). 수피로부터 과다한 물을 제거하는 이 공정은 탈수(dewatering)로서 공지되어 있다. 유성 공정에서 수피에 사용된 유성용 액체 및 물 용액이 수피를 수분으로 포화시킨다. 압착 공정이 이 함수량을 약 55%로 감소 시키며 이는 각종 기계에 의해 달성될 수 있다. 압착 기계는 일반적으로 수피로부터 과다한 수분을 짜내는 2개의 대형 롤로 구성된다. 다른 일반적 기계는 수피를 압착하기 위해 펠트로 덮힌 롤러를 가지는 대형 맹글(mangle)을 사용한다.
압착 후, 유성 공정은 반복될 수 있고 그리고/또는 염료가 적용될 수 있다. 그 후 유성된 수피는 유성 공정 도중 손실된 천연유를 대체하도록 기름에 넣어진다(예컨대, 가지(fatliquoring)). 피혁은 다시 몇 개의 방법(공기 건조, 토글 또는 페이스트 유닛 내에서의 건조, 진공 건조 또는 고주파 건조) 중 하나에 의해 10 내지 20% 함수량까지 건조되어 마무리 준비가 된다.
마무리 공정(30)은 컨디셔닝(conditioning), 스테이킹(staking), 건식 밀링(dry milling), 버핑(buffing), 스프레이 피니슁(spray finishing) 및 플레이팅(plating)을 구비한다. 피혁은, 스웨이드 마무리를 만드는 버핑; 광택의 에나멜 피혁 마무리를 만드는 래커칠; 및 착색된 부드러운 마무리를 만드는 왁스칠, 셸락칠, 또는 안료, 염료 및 수지에 의한 처리를 포함하는 각종 방식으로 마무리될 수 있다.
언급한 바와 같이, 피혁 산업은 유성 조작이 완료된 후 수피로부터 과다한 물을 압착하기 위해 대형의 프레스를 사용한다. 이들 기계는 일반적으로 서로 밀접하게 병치된 대형의 고무로 덮인 압착 롤(squeeze roll)을 사용한다. 2개의 펠트 벨트(felt belt)가 이들 사이에 협지된 습윤 수피와 함께 압착 롤 사이를 통과한다. 도 2는 2개의 짧은 가압점(pressure point)(또는 닙)(240)에서 2개의 하측 롤(210)과 접촉하는 상측 중앙 롤(200)을 가지는 종래의 피혁 프레스의 측단면도이 다. 상측 롤 및 하측 롤은 회전하는 펠트 벨트(220, 230) 내에 각기 수용된다. 수피는 펠트 벨트에 의해 롤 사이로 공급되어 과다한 물이 닙에서 짜내진다.
프레스 내에 롤이 보다 많을수록 보다 많은 프레스 닙이 형성될 수 있어 프레스는 수피로부터 물을 제거하는데 보다 효율적이 된다. 예를 들면, 2개의 롤은 하나의 롤에 비해 2개의 프레스 닙을 발생시키며(도 2에 도시됨), 3개의 롤은 2개의 롤에 비해 4개의 프레스 닙을 발생시킨다. 수피를 탈수하는 또 하나의 관점은 닙의 폭이다. 롤 직경이 클수록 닙의 폭도 크다. 롤 커버의 경도가 또한 닙 폭에 역할을 한다. 커버가 부드러울수록 닙의 폭도 크다. 따라서, 기계의 크기는 롤의 수, 롤의 크기 및 롤 커버 재료의 함수이다. 그러나, 보다 많은 수의 롤은 일반적으로 기계의 원가를 보다 높게 한다는 것을 의미한다.
롤의 수에 관계없이, 피혁 프레스는 수피에 인가되는 압력을 정밀하게 제어하여야 한다. 포화 수피에 과도한 압력을 인가하면, 물은 육면(flesh side) 쪽의 단지 한 방향으로만 빠져나가게 되므로 은면(grained side)(꽃면(flowered side))을 파열시킬 수 있다.
또한, 탈수 공정은 수피로부터 방출된 물을 이송함에 있어 벨트의 효율에 의존한다. 따라서, 펠트 벨트는 압착 공정 도중 피혁 수피로부터 압착되는 물의 총량에 대처할 수 있어야 한다.
그러므로, 피혁 산업에 있어서, 치밀하고 비용 효율이 높으며 높은 탈수 효율을 가지는, 수피를 탈수하기 위한 압착/프레스 장치가 요구된다.
본 발명은 피혁 산업에 있어서 유성된 수피를 탈수하는 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 압착 공정 도중 피혁 수피로부터 효과적으로 물을 방출시키는 문제에 대한 해법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예는, 피혁 산업에 사용되고 수피를 탈수하기 위해 연장된 닙(extended nip)(롱 닙)을 가지는 프레스 장치이다. 본 발명의 장치는 매끄러운 원통형 표면을 가지는 프레스 롤(press roll)과, 곡률 반경이 실질적으로 프레스 롤의 곡률 반경에 유사하고 원통형의 오목 표면을 가지는 가압 슈(pressure shoe)를 가진다. 가압 슈는 프레스 롤에 물리적으로 근접해 있어, 프레스 롤과 가압 슈 사이에 연장된 닙을 형성한다. 프레스 롤과 가압 슈 사이의 거리를 조정하도록 유압 수단이 가압 슈에 작동되게 배치되어, 연장된 닙 내의 압력을 제어한다. 프레스 벨트가 가압 슈를 둘러싸며 윤활 유막 상에서 가압 슈 위에서 슬라이드한다. 프레스 벨트는 기름에 불투과성이며 그 외측 표면 상에 홈 또는 다른 표면 공극을 가진다. 제1 펠트 벨트가 프레스 롤을 둘러싸고 프레스 롤을 중심으로 회전한다. 제2 펠트 벨트가 슈 프레스 벨트를 둘러싸고 가압 슈를 중심으로 회전한다. 슈 프레스 벨트는 제2 펠트 벨트가 가압 슈에 대하여 직접 슬라이드하는 것을 방지한다. 습윤 수피는 제1 및 제2 펠트 벨트 사이에 배치되어 연장된 닙을 통해 반송된다. 연장된 닙이 수피로부터 펠트 벨트를 통해, 보다 상세하게는, 불투과성 슈 프레스 벨트 내의 홈을 통해 물이 흐르게 되는 제2 펠트 벨트를 통해 물을 압착한다.
본 실시예의 다른 특징은 연장된 닙이 2개의 프레스 롤 사이에 형성된 종래의 프레스 닙보다 기계방향(machine direction)에서 적어도 5배 더 길 수 있다는 것을 포함한다. 연장된 닙은 소망의 압력 수준을 유지하면서 프레스 닙 내의 수피 체류 시간(dwell time)을 증가시키도록 작용한다. 이러한 방식으로, 연장된 닙은 종래의 프레스 닙에 비해 수피의 탈수 효율을 증가시킨다. 프레스 벨트의 외측 표면 상의 홈은 수피로부터 압착된 물을 흐르게 하는 충분한 배수로를 제공하도록 기계방향으로 연장될 수 있고, 기계횡방향(cross-machine direction)으로 연장될 수도 있다. 제1 및 제2 펠트 벨트는 무한형의 직조 직물 또는 직조 및 시밍된 직물일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 피혁 산업에 있어서 수피를 탈수하는 연장된 닙 프레스 상에 사용되는 슈 프레스 벨트이다. 슈 프레스 벨트는 프레스 벨트의 외측 표면 상의 기계방향 홈을 특징으로 하여, 수피로부터 압착된 물을 흐르게 하는 배수로를 제공한다. 기계횡방향 홈이 또한 존재할 수 있다. 슈 프레스 벨트는 기름에 불투과성이며, 가압 슈를 둘러싸고 윤활 유막 상에서 연장된 닙 내의 가압 슈 위에서 슬라이드한다. 슈 프레스 벨트는 연장된 닙 프레스 내의 둘러싸인 펠트 벨트가 가압 슈에 대하여 직접 슬라이드하는 것을 방지한다.
본 실시예의 다른 특징은 슈 프레스 벨트가 대체로 내측 표면 및 외측 표면을 가지는 무한 루프의 형태를 취하고 한정된 두께를 가지는 기초 지지 구조체를 통상 가진다는 것을 포함한다. 기초 지지 구조체는 폴리머 수지 재료로 코팅된 다수의 요소로부터 형성된다. 이 기초 지지 구조체는 합성 폴리머 수지로 함침된 직 조된 기초 직물일 수 있다. 기초 지지 구조체는 기계방향 및 기계횡방향 양자에서 안정적이어야 하고 신장에 저항하여야 한다. 합성 폴리머 수지는 또한 홈의 일체성을 충분히 유지하고 균열에 저항할 만큼 가요적인 경도를 가지는 탄성중합체 재료이어야 한다.
슈 프레스 벨트는 일반적으로 9 내지 20피트의 길이와 탈수 프레스 그 자체에 요구되는 폭을 가진다. 바람직하게는, 슈 프레스 벨트의 내측 표면은 윤활된 가압 슈 위에서 용이하게 슬라이드하고 임의의 윤활 기름이 벨트에 침투하여 압착되고 있는 수피를 오염시키지 않도록 매끄럽고 불투과성의 표면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예는 압착(wringing)/새밍(samming) 조작 도중 유성된 수피로부터 물을 효과적으로 제거하는 연장된 닙 프레스(extended nip press)이다. 연장된 닙 프레스 또는 슈 프레스(shoe press)의 개념은 1980년대 초반 이래로 제지 산업에 공지되어 왔다. 슈 프레스는 종래의 이중 대향 롤(double opposing roll) 개념을 대체한다. 롤 중 하나를 대신해, 실질적으로 대향 롤의 반경에 대응하는 곡선형의 스틸 슈(steel shoe)가 배치된다. 탄성중합체 화합물로 코팅된 무한 벨트가 슈 표면 상에 위치한다. 얇은 유막이 슈/벨트 경계면을 윤활시킨다. 이 개념은 보통 “유체 베어링(fluid bearing)”으로서 참조된다. 스틸 슈 및 롤 사이의 가압은 스틸 슈 상에 힘을 가하는 유압 시스템에 의해 생성된다. 대향 롤은 고정된 위치에 있다.
제지 산업에 있어서, 종이는 이동하는 제형용 직물(forming fabric)에 섬유 슬러리를 침전시킴으로써 형성된다. 종이는 프레스 직물에 의해 지지되어, 또는 종종 이러한 2개의 프레스 직물 사이에서 프레스 닙을 통과한다. 프레스 닙에서는, 종이는 이들로부터 물을 짜내고 섬유를 서로 부착시키는 압축력을 받게된다. 물은 프레스 직물에 의해 수용되어, 이상적으로는 종이 시트에 복귀하지 않는다.
최근, 제지 산업은 롱 닙 프레스(long nip press)(또는 연장된 닙 프레스)가 인접한 프레스 롤 쌍에 의해 형성된 닙을 사용하는 것에 비해 이로운 것을 발견하였다. 그 이유는, 종이 시트가 닙 내에서 가압되는 시간이 길수록, 보다 많은 물이 제거될 수 있고, 그 결과 건조기 부문에서의 증발을 통한 제거시 보다 적은 수분이 시트 내에 남게되기 때문이다. 롤과 스틸 슈 사이에 생성된 닙의 폭은 표준형 롤 닙의 길이의 5 내지 10배이다. 제지 산업에서는 프레스의 이 연장된 닙 형태가 종이의 등급에 따라서 종래의 2롤 프레스에 비해 20% 내지 30%만큼 탈수 효율을 증가시키는 것으로 발견되었다.
본 발명은 유성(tanning) 후 피혁 수피의 탈수의 효율을 증가시키기 위해 이러한 슈 프레스 개념을 피혁 프레스에 적용한다. 제지 공정과 피혁 가압 공정 사이의 차이점은 압력 분포와 제거될 수 있는 물의 총량에 있다. 피혁 수피의 경우, 제거되는 물의 양은 종이 시트로부터 제거된 물의 양의 50배이다.
본 발명의 장치는 유성 후 슈 프레스 상에서 펠트 벨트(felt belt) 사이의 피혁 수피로부터 물을 짜낸다. 슈 프레스는 그 표면이 대향하는 가압 롤의 반경과 일치하는 스틸 슈를 가진다. 스틸 슈의 표면 상의 얇은 유막에 의해 윤활되는 무한 벨트가 슈를 가로질러 이동한다. 벨트 표면은 기름 및 물에 불투과성이다. 피 혁 수피를 반송하는 수단인 2개의 무한 펠트 벨트가 벨트 및 대응하는 가압 롤 사이를 통과한다. 슈에 대한 롤의 가압이 펠트 벨트를 통해 전달되어 유성 공정 후 수피로부터 물을 제거하는 수단을 제공한다.
본 발명의 피혁 프레스의 슈는 제어된 방식으로 수피에 가압을 제공하도록 설계되어 있다. 포화 수피에 과도한 압력을 가하면 물이 단지 한 방향에서 수피를 빠져나가게 되므로 은면(꽃면)이 파열될 수 있다. 스틸 슈의 외형은 이러한 제어된 압력 경사(pressure ramping)를 생성하도록 설계되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 연장된 가압 구역을 가지는 벨트형 슈 프레스의 측단면도이다. 연장된 프레스 닙(270)은 매끄러운 원통형 프레스 롤(200) 및 아치형 가압 슈(260)에 의해 한정된다. 아치형 가압 슈(260)는 원통형 프레스 롤(200)의 곡률 반경에 가까운 곡률 반경을 가지는 원통형의 오목 표면을 가진다. 매끄러운 원통형 프레스 롤(200)은 평탄한 기계횡방향 닙 윤곽을 얻도록 아치형 가압 슈(260)에 대응된 제어형 크라운 롤일 수 있다. 원통형 프레스 롤(200) 및 아치형 가압 슈(260) 사이의 거리는 닙의 부하를 제어하도록 아치형 가압 슈에 작동되게 부착된 유압 수단에 의해 조정될 수 있다. 롤 및 슈가 서로에게 물리적으로 근접하면 2개의 프레스 롤 사이에 형성된 닙보다 기계방향에서 5 내지 10배 길 수 있는 연장된 닙이 형성된다. 이 닙은 길이가 대략 20인치(500㎜)까지 될 수 있다. 이로 인해 가압력의 평방 인치당 적절한 수준의 가압을 유지하면서 닙 내에서의 수피의 이른바 체류 시간이 증가한다. 이러한 연장된 닙 기술의 결과가 종래의 프레스 닙과 비교해 볼 때 연장된 닙 내의 수피 탈수의 극적인 증가로 된다.
슈 프레스 벨트(250)는 연장된 닙(270)을 통해 폐루프로 연장되어 원통형 프레스 롤(200)을 아치형 가압 슈(260)로부터 분리시킨다. 유성된 습윤 수피는 연장된 닙을 통해 상측 펠트 벨트(220)와 하측 펠트 벨트(230) 사이를 통과한다. 슈 프레스 벨트(250)가 또한 프레스 닙(270)을 통해 이동하며, 윤활 유막 상에서 슬라이드하여 하측 펠트 벨트(230)가 가압 슈(260)에 대하여 직접 슬라이드하는 것을 방지한다. 따라서, 슈 프레스 벨트(250)는 기름에 불투과성이어야 하며, 그 결과 하측 펠트 벨트(230) 및 수피는 이에 의해 오염되지 않는다.
슈 형태의 롱 닙 프레스는, 더트(Dutt)에게 공통으로 양도되어 있고 제지 산업에 사용되도록 의도된 미국 특허 제5,238,537호 및 제6,174,825호에 제시된 바와 같은 특수한 벨트를 필요로 한다. 이 벨트는 종이 시트를 지지하고 이송하며 탈수시키는 프레스 직물을 고정 가압 슈 상의 직접적인 미끄럼 접촉에서 기인하는 가속된 마모로부터 보호하도록 설계되어 있다. 이러한 벨트에는 윤활 유막 상에서 고정 슈 위에 걸치고 슬라이드하는 매끄럽고 불투과성의 표면이 제공되어야 한다. 벨트는 닙을 통해 프레스 직물과 대략 동일한 속도로 이동하여, 프레스 직물에 벨트의 표면에 대한 최소 양의 마찰을 받게 한다.
미국 특허 제6,174,825호에 도시된 각종 벨트는 무한 루프 형태를 취하는 기초 기재에 합성 폴리머 수지를 함침함으로써 제조된다. 바람직하게는, 수지는 적어도 벨트의 내측 표면 상에 소정 두께의 코팅을 형성하여, 기초 직물을 직조하는 얀(yarn)은 롱 닙 프레스의 아치형 가압 슈 구성요소와의 직접 접촉으로부터 보호될 수 있다. 특히 이 코팅이 윤활된 슈 위에서 용이하게 슬라이드하고 임의의 윤 활 기름이 벨트의 구조로 침투하여 가압되고 있는 프레스 직물 또는 재료를 오염시키는 것을 방지하도록 매끄럽고 불투과성의 표면을 가져야 한다. 또한, 코팅은 탈수를 허가하는 홈과 같은 공극이 존재할 수 있도록 벨트의 다른 측면 상에 존재할 수도 있다.
폐루프 프레스 형태의 경우, 슈 프레스 벨트는, 이들이 설치되는 프레스의 크기 요건에 따라서, 이들의 무한 루프 형태를 따라서 종방향으로 측정된 대략 9 내지 20피트(대략 3 내지 6m)의 길이와, 이러한 형태를 가로질러 횡으로 측정된 수피 탈수 장치에 의해 요구되는 폭을 가진다.
위에서 설명한 바와 같이, 피혁 유성 공정에 슈 프레스를 사용함으로써 압착 공정에서 탈수 효율이 극적으로 증가한다. 이러한 연장된 닙 피혁 프레스의 중요한 특징은 수피로부터 방출된 물을 올바르게 흐르게할 수 있는 벨트의 개발이다. 그 이유는 가압 조작 중 피혁 수피로부터 방출된 물의 총량이 제지 산업에서 제거된 것을 크게 초과하기 때문이다. 보통, 제지 산업의 슈 프레스 벨트는 종이로부터의 물을 흐르게 하도록 블라인드 드릴 구멍(blind drilled hole) 또는 기계방향 홈 또는 이들의 조합을 가질 것이다. 이 수로 시스템은 연장된 닙 피혁 프레스의 가압 구역 내의 물의 방출에는 적합하지 않다.
따라서, 본 발명의 피혁 슈 프레스 벨트는 제지 산업의 슈 프레스 벨트와는 달리 보다 많은 물이 수피로부터 압착될 수 있게 하는 보다 큰 공극 부피를 가져야 한다. 공극 부피는 다수의 홈, 폭이 보다 넓은 홈, 보다 깊은 홈, 보다 많은 블라인드 드릴 구멍, 또는 홈 및 구멍의 조합을 사용함으로써 증가될 수 있다. 그러 나, 바람직한 실시예는 기계방향(machine direction) 및 기계횡방향(cross-machine direction) 양자에서 홈을 가져 수피로부터 제거된 물에 대한 충분한 공극 부피를 제공한다. 도 4는 도 3에 도시된 벨트형 슈 프레스에 사용되는 홈이 형성된 피혁 슈 프레스 벨트의 확대 사시 단면도이다.
본 발명의 벨트는 내측 표면, 외측 표면, 종방향 및 횡방향을 가지는 대체로 무한 루프 형태를 취하는 기초 지지 구조체를 구비한다. 기초 지지 구조체는, 예컨대 폴리우레탄 수지 재료가 될 수 있는 제1 폴리머 수지 재료로 코팅된 폴리머 얀으로 직조된 직물로부터 형성된다. 기초 지지 구조체는 또한 니팅(knitting), 브레이딩(braiding) 등에 의해 조립될 수도 있다.
피혁 슈 프레스 벨트의 두께는 수피로부터 압착된 물을 운반하도록 홈 및/또는 구멍 내에 필요한 공극의 총량에 따른다. 벨트가 보다 두꺼울수록, 홈은 기계방향 및 기계횡방향 중 어느 하나 또는 이들 양자에서 더 깊어질 수 있으며, 그 결과 물이 방출될 수 있는 보다 큰 수로를 제공한다. 물론, 벨트의 홈이 형성된 측은 유체의 통과에 불투과성으로 유지되어야 하고 그 수명을 통해 홈의 일체성을 유지해야 한다.
따라서, 벨트의 내측 표면은 기름에 저항성이 있어야 하며 슈 닙의 내외로 통과하면서 슈 구역을 통한 저마찰 통과를 허가하도록 매끄러운 표면을 제공해야 한다. 슈 프레스 벨트는 또한 기계방향 및 기계횡방향 양자에서 안정되어야 하고 신장에 저항해야 한다. 탄성중합체 재료의 경도는 홈의 일체성을 유지할 만큼 경성이고 들어오는 쪽 및 나가는 쪽의 슈 에지 위에서 균열 없이 휘어질 수 있을 만 큼 연성인 범위 내에 있어야 한다.
본 발명의 연장된 닙 프레스의 또 다른 특징은 기름을 유지하고 물을 방출하도록, 예컨대 미국 특허 Re.33,034와 같이 제지 슈 프레스 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 공지된 방법에 의해 행해질 수 있는, 슈 프레스 벨트를 슈 롤 조립체에 고정하거나 시일하는 수단을 포함하며, 이 특허의 개시내용은 본원에 참조로서 합체되어 있다.
본 발명의 슈 프레스 벨트 얀은 종이 기계 의류(paper machine clothing) 또는 다른 직물을 생산하는 분야의 통상의 지식을 가진 자들에 의해 사용된 임의의 각종 얀이 될 수 있다. 플라이형 단일피라멘트, 다중필라멘트, 플라이형 다중필라멘트, 니팅 및 브레이딩된 얀이 사용될 수도 있지만, 단일필라멘트 얀이 바람직하다. 얀은, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone: PEEK), 폴리아라미드(예컨대, 케블라®(KEVLAR®) 및 노멕스®(NOMEX®)) 및 폴리올레핀 수지와 같은, 종이 기계 의류 또는 피혁 제혁을 위한 얀이 통상 사출되거나 제조될 수 있는 임의의 폴리머 수지가 될 수 있다.
벨트의 기초 직물은 또한 그 직조된 구조체 내로 니들링 또는 인탱글링된 스테이플 섬유 배트(staple fiber batt)를 구비할 수 있다. 이러한 스테이플 섬유 배트는 폴리아라미드 또는 폴리에스테르와 같은 중합체 수지 재료, 또는 종이 기계 의류 또는 피혁 제혁 산업에서의 통상의 지식을 가진 자들에 의해 이 목적을 위해 통상 사용된 임의의 다른 재료의 섬유를 포함할 수 있다.
위에서 설명한 것에 대한 변형이 당해분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 자명할 것이지만, 이러한 변형이 본 발명을 본 발명의 범위를 넘어서 변형시키지는 않는다. 이하의 특허청구범위는 이러한 상황을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 의하면, 치밀하고 탈수 효율이 높은, 수피를 탈수하기 위한 프레스 장치가 제공된다.

Claims (17)

  1. 수피를 탈수하기 위한 연장된 닙을 가지는 피혁 산업에 사용되는 프레스 장치로서,
    매끄러운 원통형 표면을 가지는 프레스 롤;
    곡률 반경이 프레스 롤의 곡률 반경과 실질적으로 유사한 원통형의 볼록 표면을 가지고, 프레스 롤에 물리적으로 근접하여 프레스 롤과의 사이에 연장된 닙을 형성하는 가압 슈;
    프레스 롤과 가압 슈 사이의 거리를 조정하도록 프레스 슈에 작동되게 부착되어 연장된 닙의 가압을 제어하는 유압 수단;
    가압 슈를 둘러싸고 윤활 유막 상에서 가압 슈 위에서 슬라이드하며, 기름에 불투과성이고 그 외측 표면 상에 홈을 가지는 슈 프레스 벨트;
    프레스 롤을 둘러싸고 프레스 롤을 중심으로 회전하는 제1 펠트 벨트; 및
    가압 슈를 둘러싸고 가압 슈를 중심으로 회전하며, 슈 프레스 벨트에 의해 가압 슈에 대하여 직접적으로 슬라이드하는 것이 방지되는 제2 펠트 벨트;를 포함하며,
    습윤 수피가 제1 및 제2 펠트 벨트 사이에 배치되고 연장된 닙을 통해 반송되며, 물이 슈 프레스 벨트 내의 홈을 통해 흐르게 되는 제2 펠트 벨트를 통해 연장된 닙이 수피로부터 물을 압착하는 프레스 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    연장된 닙은 2개의 프레스 롤 사이에 형성된 종래의 프레스 닙보다 기계방향에서 적어도 5배 더 긴 프레스 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    연장된 닙이 소망의 가압 수준을 유지하면서 프레스 닙 내의 수피의 체류 시간을 증가시키는 프레스 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    연장된 닙이 종래의 프레스 닙에 비해 수피의 탈수 효율을 증가시키는 프레스 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    슈 프레스 벨트 내의 홈은 슈 프레스 벨트의 외측 표면 상에서 기계방향 및 기계횡방향으로 연장되어, 수피로부터 압착된 물을 흐르게 하는 충분한 공극 및/또는 통로를 제공하는 프레스 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제1 및 제2 펠트 벨트는 무한형의 직조 또는 시밍된(seamed) 직물인 프레스 장치.
  7. 피혁 산업에서 수피를 탈수하기 위해 연장된 닙 프레스에 사용되는 슈 프레스 벨트로서, 슈 프레스 벨트의 외측 표면 상의 기계방향 홈 및 기계횡방향 홈을 특징으로 하여, 수피로부터 압착된 물을 흐르게 하는 공극 및/또는 통로를 제공하는 슈 프레스 벨트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    슈 프레스 벨트는 기름에 불투과성이며, 가압 슈를 둘러싸고 연장된 닙 내의 가압 슈 위에서 윤활 필름 상에서 슬라이드하는 슈 프레스 벨트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    슈 프레스 벨트는 연장된 닙 프레스 내의 둘러싸는 펠트 벨트가 가압 슈에 대하여 직접 슬라이드하는 것을 방지하는 슈 프레스 벨트.
  10. 제 8 항에 있어서,
    슈 프레스 벨트는 내측 표면 및 외측 표면을 가지는 대체로 무한 루프 형태를 취하고 한정된 두께를 가지는 기초 지지 구조체를 가지는 슈 프레스 벨트.
  11. 제 10 항에 있어서,
    기초 지지 구조체는 합성 폴리머 수지로 함침된 직조, 니팅(knit) 또는 브레 이딩(braid)된 기초 직물인 슈 프레스 벨트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    합성 폴리머 수지는 홈 일체성을 유지하기에 충분하고 균열에 저항할만큼 가요성인 경도를 가지는 슈 프레스 벨트.
  13. 제 10 항에 있어서,
    기초 지지 구조체는 기계방향 및 기계횡방향 양자에서 안정적이고 신장에 저항하는 슈 프레스 벨트.
  14. 제 10 항에 있어서,
    슈 프레스 벨트의 한정된 두께는 수피로부터 압착된 물을 흐르게 하도록 기계방향 홈 및 기계횡방향 홈의 요구 깊이에 근거하는 슈 프레스 벨트.
  15. 제 10 항에 있어서,
    슈 프레스 벨트의 내측 표면은 윤활된 가압 슈 위에서 용이하게 슬라이드하고 임의의 윤활 기름이 벨트로 침투하여 압착되는 수피를 오염시키는 것을 방지하도록 매끄러운 불투과성의 표면인 슈 프레스 벨트.
  16. 제 7 항에 있어서,
    슈 프레스 벨트는 9 내지 20피트의 길이와 프레스 장치에 충분한 폭을 가지는 슈 프레스 벨트.
  17. 제 10 항에 있어서,
    기초 지지 구조체는 그 구조체 내로 니들링된 폴리머 수지 재료의 스테이플 섬유 배트(staple fiber batt)를 구비하는 슈 프레스 벨트.
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