KR100680872B1 - 솔기가 있는 산업용 직물 - Google Patents

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Abstract

기계방향(MD; 24)사 및 교차기계방향(CD; 22)사로 교직된 산업용 직물이 개시되는데, 상기 MD사(24)는 복수의 개별사 스트랜드와 열가소성 재료의 적어도 하나의 열융합가능한 스트랜드를 포함하는 멀티컴포넌트사이다. 상기 열가소성 재료의 적어도 하나의 열융합가능한 스트랜드는 상기 멀티컴포넌사의 상기 개별사 스트랜드의 융점 보다 낮은 융점을 갖는다. 열처리를 가하면, 상기 멀티컴포넌트사는 강성화되고(stiffen) 또한 상기 멀티컴포넌트사의 상기 개별사 스트랜드들은 상기 적어도 하나의 열융합가능한 스트랜드의 상기 열가소성 재료에 의하여 함께 결합된다.

Description

솔기가 있는 산업용 직물{Seamed industrial fabrics}
본 발명은 제지 및 관련 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 제지기(製紙幾)의 프레스부에 사용되는 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 프레스 직물(on-machine-seamable press fabric)과 같은, 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는(on-machine-seamable) 종류의 산업용 직물에 관한 것이다.
제지공정 도중에 있어서, 섬유 슬러리, 즉 셀룰로오스 섬유의 수분산액(aqueous dispersion)을 제지기의 성형부내의 이동하는 성형 직물(moving forming fabric) 상에 올려놓음(deposit)에 의하여 셀룰로오스 섬유 웹이 형성된다. 많은 양의 물이 성형 직물을 통하여 상기 슬러리로부터 배출(drain)되어, 성형 직물의 표면상에 상기 셀룰로오스 섬유 웹을 남긴다.
상기 새로이 형성된 셀룰로오스 섬유 웹은 성형부로부터 일련의 프레스 닙(press nips)을 포함하는 프레스부로 진행한다. 셀룰로오스 섬유 웹은 하나의 프레스 직물에 의하여 지지되는 프레스 닙을 통과하거나 또는, 종종 그러한 바와 같이, 2개의 그러한 프레스 직물의 사이를 통과한다. 프레스 닙에서, 셀룰로오스 섬유 웹은 압축력을 받는데, 이 힘은 웹으로부터 물을 짜내고 웹내의 셀룰로오스 섬유들을 서로 부착시켜서 셀룰로오스 섬유 웹을 종이 쉬트로 전환시킨다. 이 물은 프레스 직물에 의하여 수용되어 이상적으로는 종이 쉬트로 돌아가지 않는다.
종이 쉬트는 최종적으로 건조부로 진행하는데, 이 건조부는 스팀에 의하여 내부적으로 가열되는 적어도 하나의 일련의 회전가능한 건조 드럼 또는 실린더를 포함한다. 새로이 형성된 종이 쉬트는, 상기 드럼의 표면을 대하여 종이 쉬트를 밀착시키는 건조 직물에 의하여, 상기 일련의 각 드럼의 둘레를 연속적으로 꾸불꾸불한 행로를 따라서 진행한다. 상기 가열된 드럼은 종이 쉬트의 수분 함량을 증발을 통하여 소망하는 수준으로 감소시킨다.
성형 직물(forming fabrics), 프레스 직물(press fabrics) 및 건조 직물(dryer fabrics)은 제지기에서 모두 순환 루프(endless loops)의 형태를 취하며, 컨베이어와 같이 기능한다는 것이 인식되어야 한다. 또한, 제지 공정은 상당한 속도로 진행되는 연속 공정이라는 것도 인식되어야 한다. 즉, 새롭게 제조된 종이 쉬트가 건조부를 빠져 나온후 롤상으로 연속적으로 권취되는 중에도, 섬유 슬러리는 연속적으로 성형부내의 성형 직물위로 올려놓여 진다.
잠시, 특별히 프레스 직물에 대하여 언급하면, 한때 프레스 직물은 오직 순환상(endless form)으로만 공급되었다는 것이 상기되어야 한다. 이는 새롭게 형성된 셀룰로오스 섬유 웹이 프레스 직물내의 불균일성에 의한 프레스 닙내에서의 마킹(marking)에 매우 취약하기 때문이다. 순환 제직 공정(endless weaving process)으로 알려진 공정에 의하여 제조된 것과 같은, 순환상의 솔기(semless)없는 직물은 세로 방향(기계 방향)과 가로 방향(교차기계 방향)모두에서 균일한 구조를 갖는다. 제기기상에 프레스 직물을 순환상으로 장착시키는 중에 프레스 직물을 닫기(close) 위하여 사용될 수 있는 솔기와 같은 솔기(seam)는 프레스 직물의 균일한 구조내에서의 불연속을 대표한다. 그런데, 솔기를 사용하면 셀룰로오스 섬유 웹이 프레스 닙에서 마킹될 가능성을 크게 증가시킨다.
이러한 이유에서, 솔기 영역에 의한 제조되는 종이 제품의 주기적인 마킹을 방지하기 위하여, 작동가능한 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는(on-machine-seamable) 프레스 직물의 솔기 영역은, 하중하에서, 즉 프레스 닙에서의 압축력하에서, 프레스 직물의 나머지 영역과 같이 거동하여야 하고, 또한 프레스 직물의 나머지 영역과 동일한 물 및 공기에 대한 투과도를 가져야 한다.
이러한 요구조건에 의하여 제공되는 상당한 기술적인 장애에도 불구하고, 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 프레스 직물을 개발하는 것은 매우 소망스러운 것으로 남아 있었는데, 이는 이러한 직물은 비교적 용이하고 안전하게 프레스부상에 장착될 수 있기 때문이다. 궁극적으로, 이러한 장애는 직물의 두 말단부의 횡방향 에지부(crosswise edges)상에 시밍 루프(seaming loop)를 제공하는 것에 의하여 형성된 솔기(seams)를 갖는 프레스 직물의 개발에 의하여 극복되었다. 시밍 루프 그 자체는 상기 직물의 기계방향사(MD yarns)에 의하여 형성된다. 프레스 직물의 두 말단부를 함께 한 후, 직물의 두 말단부의 상기 시밍 루프들을 깍지끼고(interdigitated), 이어서 상기 직물의 두 말단부를 함께 잠그기 위하여 상기 깍지끼어진 시밍 루프에 의하여 생긴 통로를 관통하도록 소위 핀(pin), 또는 핀틀(pintle)을 삽입하는 것에 의하여 상기 솔기는 닫혀진다. 말할 필요도 없이, 제지기 상에 순환 프레스 직물을 장착하는 것보다는 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 프레스 직물을 장착하는 것이 훨씬 용이하고 훨씬 시간이 덜 소요된다.
그러한 솔기를 구비하고 제지기 상에서 연결될 수 있는 프레스 직물을 제조하는 하나의 방법은 상기 직물을 플랫 제직(flat-weave)하는 것이다. 이 경우, 경사는 프레스 직물의 기계방향사(MD yarns)이다. 시밍 루프를 형성하기 위하여, 직물 말단부의 경사는 되돌려진(turned back) 후 상기 경사에 평행한 방향을 따라서 상기 직물 몸체로 다시 일정거리 제직된다. 훨씬 더 선호되는 다른 기술은 변형된 형태의 순환 제직 방법인데, 이는 보통 직물의 순환 루프를 형성하는데 사용된다. 변형된 순환 제직 방법에서, 위사는 연속적으로 직기를 가로 질러 앞 뒤로 제직되는데, 한번 통과할 때마다 제직되는 직물의 에지부의 하나에 루프 형성 핀의 둘레를 돌아 통과하는 것에 의하여 하나의 루프를 형성한다. 궁극적으로 프레스 직물내에서 기계방향사가 되는 위사는 연속적이므로, 이러한 방식으로 제조된 시밍 루프는, 경사(warp ends)를 플랫 제직된 직물의 말단부(ends)로 다시 제직하는 것에 의하여 제조될 수 있는 어떤 것보다도 더 강하다.
원래, 싱글 모노필라멘트 스트랜드(single monofilament strands)가 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는(on-machine-seamable) 프레스 직물의 기계 및 교차기계방향(machine and cross machine directions) 모두에서 사용되었다. 모노필라멘트의 상대적인 강성(stiffness) 때문에 모노필라멘트는 필수적인 우수한 시밍 루프 형성 특성을 확실하게 갖는다. 그러나, 경험적으로, 싱글 모노필라멘트 스트랜드는 제직하기 어렵고 현재의 많은 종류의 프레스에 있어서 기계방향으로 불충분한 탄성을 갖는다. 인장 파괴(tensile failure) 및 솔기 파괴(seam breakage)가 자주 일어 났었다.
다른 어려움은 싱글 모노필라멘트로부터 제직된 베이스 직물의 개방되고(open), 강직하고(rigid), 압축되지 않는 구조에 의하여 일어난다. 어떠한 제지 분야에서는 이러한 비압축성은 문제가 되지 않으며, 심지어는 이상적일 수 있다. 그러나, 불량한 보조 직물 탈수 능력을 갖거나 또는 마킹에 민감한 그레이드의 종이를 제조하는 위치에서는 더 부드럽고, 더 압축될 수 있는 베이스 직물이 필요하다.
더 압축될 수 있는 베이스 직물은 싱글 모노필라멘트 스트랜드 대신에 멀티필라멘트사 또는 합연된(plied) 모노필라멘트사로 제직하는 것에 의하여 제조될 수 있다. 그러나, 이러한 타잎의 실(사, yarn)은 우수한 루프를 형성하는데 필요하거나, 또는 솔기를 닫어야(close) 할 때 요구되는 루프 깍지끼기 동안의 솔기 영역의 일체성을 유지하는데 필요한 강성을 갖지 않는다. 게다가, 이러한 타잎의 실은 꼬여(twisted) 있기 때문에, 이러한 실로부터 형성된 루프는 이 루프에 의하여 형성된 평면에 놓인 축에 대하여 회전하려는 경향이 있다. 이차 헬릭스 효과(secondary helix effect)로 알려진 이러한 회전이 일어나는 경우, 이는 깍지끼기(interdigitation)에 필요한 이상적인 배향으로부터 루프의 회전을 야기시킨다. 이러한 이탈은, 불가능하지는 않지만, 깍지끼어진 루프들에 의하여 형성된 통로를 통하여 핀틀을 관통하도록 하는 것 뿐만 아니라 솔기를 닫는 동안에 프레스 직물의 각 말단부(end)에서 루프를 적절하게 깍지끼게 하는 것을 어렵게 한다.
비모노필라멘트(non-monofilament) 루프 형성 MD사를 모노필라멘트처럼 행 동하도록 하여 이러한 어려움을 극복하기 위하여 다양한 시도가 종래 기술 분야에서 시도되어 왔다. 미국 특허 5,005,610호에서, 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 제지기용 직물내의 MD사는 브레이딩된(braided) 모노필라멘트 스트랜드를 포함하는 복합 구조를 갖는다. 상기 브레이딩된(braided) 실은 변형에 저항하는 시밍 루프를 형성하며, 이들은 꼬임(twist)에 대하여 균형잡혀 있기 때문에 솔기의 이상적인 평면 기하로부터의 "이차 헬릭스 효과" 회전에 취약하지 않다.
미국특허 5,204,150호에서, 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 제지기용 직물내의 MD사는, 직물의 히트세팅 동안에 부분적으로 용융되어 상기 MD사에 모노필라멘트와 같은 특성을 부여하는 수지로부터 압출된 가연/합연사(plied/twisted yarn)이다. 가연과 합연에 의하여 균형이 잡혀 있지는 않지만, 상기 개개의 경사(ends)의 부분적인 용융에 의하여 야기된 융합(fusion)은 상기 이상적인 솔기 기하로부터의 루프 회전을 방지한다.
미국 특허 5,391,419호에서, 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 제지기용 직물내의 MD사는, 상기 실에 모노필라멘트와 같은 구조를 부여하는 코팅을 구비한 합연/가연사이다. 상기 코팅은 영구적이거나 반영구적이거나 또는 용해성일 수 있다. 상기 실은 균형잡히지 않을 수 있지만, 상기 코팅은 루프 회전을 방지한다.
미국 특허 5,514,438호에서, 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 제지기용 직물내의 MD사는, 멀티필라멘트의 겉(sheath)에 의하여 둘러싸인 케이블된 모노필라멘트의 코아(core)를 갖는다. 상기 멀티필라멘트의 겉은 케이블된 모노필라멘트들을 함께 결속(bind)시켜서, 상기 코아내의 어떠한 모노필라멘트도 솔기잇기(seaming) 동안에 MD사들에 의하여 형성된 깍지끼어진 루프에 의하여 규정된 통로를 막는 것을 방지한다.
마지막으로, 미국 특허 5,875,822호에서, 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 제지기용 직물내의 MD사는, 합연/가연사이며, 상기 직물의 두 말단부에서 가로방향 에지부를 따라 시밍 루프를 형성한다. 모노필라멘트 스파이럴(spiral)이 각 말단부의 시밍 루프에 부착되어 있다. 상기 시밍 스파이럴은 직물을 순환상으로 연결하는데 사용됨으로써, 모노필라멘트 연결 수단을 가지며 합연/가연된 MD사를 구비한 직물을 제공한다.
본 발명은 솔기잇기(seaming) 동안에 일체성 및 적절한 배향을 유지하는 시밍 루프를 가지며 합연/가연된 MD사를 구비한 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 산업용 직물을 제공하기 위한 다른 접근방법을 나타낸다.
본 발명의 목적은 솔기잇기(seaming) 동안에 적절한 배향 및 요구되는 일체성(integrity)을 유지하는 시밍 루프를 가지며 멀티컴포넌트 MD사를 구비한 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 산업용 직물을 제공하는 것이다.
상기 목적은 현재의 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 산업용 직물에서, 기계방향(MD)사로서, 복수의 개별사 스트랜드(individial yarn strand)와 열가소성 재료의 적어도 하나의 열용융가능한(thermofusible) 스트랜드를 포함하는 멀티컴포넌트사를 사용하는 것에 의하여 달성될 수 있는데, 상기 적어도 하나의 열용융가능한 스트랜드의 상기 열가소성 재료는 상기 멀티컴포넌트사 내의 상기 개별사 스트 랜드의 융점 보다 낮은 융점을 갖는다. 그 결과, 상기 열용융가능한 스트랜드의 융점 보다 높고 상기 개별사 스트랜드의 융점 보다 낮은 온도에서 상기 멀티컴포넌트사의 임의의 길이에 열처리를 가하면, 상기 열가소성 재료는 용융되어 상기 개별사 스트랜드 사이의 공간내로 흐르며, 열처리가 끝나면, 재응고(resolidify)하여 멀티컴포넌트사를 강성화하여(stiffen)하고 열처리된 구간을 따라서 멀티컴포넌트사의 개별사 스트랜드를 함께 결합(hold together)한다. 이에 의하여, 멀티컴포넌트사에 의하여 형성된 시밍 루프가 솔기잇기(seaming) 동안에 적절한 배향 및 요구되는 일체성을 유지하는 것이 보장된다.
또한, 멀티컴포넌트사 내에 하나 이상의 열융합가능한 스트랜드을 포함시키기 때문에 포함되는 열융합가능한 스트랜드의 수 및/또는 사이즈에 기초하여 실의 강성(stiffness)을 조절할 수 있다. 따라서, 이는 열융합가능한 스트랜드를 구비하지 않는 실로 제조된 직물에서 가능한 것보다 더 크게 직물의 압축성 및 탄력성(resiliency)을 조절할 수 있게 한다.
상기 멀티컴포넌트사는 합연된 모노필라멘트사, 합연된 멀티필라멘트사, 멀티필라멘트사 또는 합연/가연사 또는 이들의 조합일 수 있다. 합연/가연사는, 복수(multiple)의 필라멘트를 가지며 제지기 직물의 생산에 사용되는 임의의 종류의 실을 의미하는데, 여기서 상기 복수(multiple)의 필라멘트는 소정의 정도로 가연되며, 이어서 많은 경우에 동일한 타잎 또는 다른 타잎의 다른 필라멘트들과 결합 또는 합연된 것이다. 합연 공정 동안에, 실 성분(컴포넌트)들은 그들을 개개 성분의 꼬임 방향과 반대 방향으로 꼬아서 함께 결합된다. 합연/가연사는 따라서 멀 티컴포넌트사로 간주될 수 있다. 이 대신에, 멀티컴포넌트사는 브레이딩되거나 (braided) 또는 니팅될(knitted) 수 있다. 어떠한 경우에도, 멀티컴포넌트사는 적어도 하나의 열융합가능한 스트랜드를 포함한다.
상기 멀티컴포넌트사 내에 포함된 개별사 스트랜드는, 비록 직사각형, 타원 또는 멀티로브(multilobed)와 같은 다른 종류의 임의의 단면 형상을 가질 수 있는 것으로 이해되어야 하지만, 통상적으로 원형 단면으로 되어 있다. 자신의 성분들을 합연/가연, 브레이딩 또는 니팅하여 제조된 상기 멀티컴포넌트사는 원형이 아닌 단면을 가질 수 있다.
본 발명의 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 산업용 직물은 MD사들의 시스템 및 교차기계방향(CD)사들의 시스템으로부터 변형된 순환 제직 기술(modified endless weaving technique)에 의하여 제직될 수 있다. 여기서, 상기 MD사들은 위에서 기술한 멀티컴포넌트사들이다. 이 대신에(alternatively), 상기 산업용 직물은 플랫-제직될 수 있는데, 여기서 제직공정 동안에 경사가 되는 상기 MD사는 또한 멀티컴포넌트사들이다. 각각의 경우에, 상기 산업용 직물은 세로, 가로의 직사각형, 즉 두개의 세로방향의 에지부와 두개의 가로방향의 에지부를 갖는 직사각형 형상을 갖는다.
변형된 순환 제직 기술에 있어서, 상기 MD사(멀티컴포넌트사)들은 상기 두개의 가로방향의 에지부 사이에서 상기 산업용 직물의 세로로 연속적으로 왔다 갔다 연장되어, 상기 두개의 가로방향의 에지부중 하나의 에지부를 따라 제1 복수의 시밍 루프 및 상기 두개의 가로방향의 에지부중 다른 에지부를 따라 제2 복수의 시밍 루프를 형성한다. 제조공정 동안에 어느 때(심지어는 실형성(yarn-forming) 단계에서)라도 실시될 수 있는 위에서 언급한 열처리를 가하면, 상기 멀티컴포넌트사 및 그로부터 형성된 시밍 루프는 강성화되고, 상기 멀티컴포넌트사의 복수의 개별사 스트랜드는 멀티컴포넌트사 내의 상기 적어도 하나의 열용융가능한 스트랜드의 열가소성 재료에 의하여 함께 결합(hold together)된다.
한편, 상기 산업용 직물이 플랫-제직되는 경우, 상기 직물의 상기 두개의 가로방향의 에지부로부터 연장된 경사는 되돌려진 후 상기 직물 몸체로 다시 일정거리 제직되어 상기 시밍 루프를 형성한다.
상기 제1 복수의 시밍 루프를 상기 제2 복수의 시밍 루프와 깍지끼우고, 이어서 상기 루프 솔기(loop seam)를 닫기 위하여 상기 깍지끼어진 시밍 루프에 의하여 정의된 통로를 관통하도록 핀틀을 삽입하는 것에 의하여, 상기 직물의 두개의 가로방향의 에지부를 함께 잠굼(lock together)으로써 상기 산업용 직물은 순환상으로 연결된다.
멀티컴포넌트사는 교차기계방향(CD)에서도 상기 직물의 CD 안정성을 증가시키기 위하여 또한 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 순환 제직 구조물에서는, 솔기가 있던 없던, CD사의 강성(stiffness)은 직물내에 포함될 수 있는 MD사와 CD사의 수와 직접적으로 관계가 있다. 제직에 있어서 저강성의 실을 사용하면 더 넓은 범위, 특히 더 큰 범위의 본수(end counts)로 할 수 있다. 본 발명의 멀티컴포넌트사가 교차기계방향에 사용되는 경우, 직물내의 MD사 및 CD사의 수는 증가될 수 있으며, 또한 상기 멀티컴포넌트사는 제직후 열을 가함에 의하여 적당히 강성화 될 수 있다.
본 발명의 멀티컴포넌트사는 플랫-제직 직물내에서 기계방향(MD)사로서도 또한 사용될 수 있는데, 상기 플랫-제직 직물은 제직 솔기(woven seam)로 순환상으로 연결될 수 있다. 왜냐하면 상기 직물은 그러한 솔기를 형성하는데 필요로 하는 크림프를 갖도록 디자인될 수 있기 때문이다.
본 발명은 이제 아래에 개시된 첨부도면을 빈번히 참조하면서 더욱 완전히 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 산업용 직물(on-machine-seamable industrial fabric)의 개략적인 사시도이다.
도 2는 서로 연결되기 전의 상기 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 산업용 직물의 두 말단부의 개략적인 사시도이다.
도 3은 경사 방향에서 바라본 상기 산업용 직물의 단면도이다.
도 4는 위사 방향에서 바라본 상기 산업용 직물의 솔기 영역의 단면도이다.
도 5는, 도 4에서 제공된 것과 유사한, 상기 산업용 직물의 다른 구현예의 솔기 영역의 단면도이다.
이제, 특히 도면을 참조하면, 도 1은 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 산업용 직물(10)의 개략적인 사시도이다. 직물(10)은 솔기(16)에서 두 말단부(12, 14)가 서로 연결되면 순환 루프의 형상을 취한다. 도 2는 서로 연결되기 전의 상기 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 산업용 직물(10)의 두 말단부의 개략적인 사시도이다. 상기 두 말단부(12, 14)의 각 에지부를 따라 가로방향으로 복수의 시밍 루프(18)이 있다. 두 말단부(12, 14)를 서로 연결하기 위하여, 이들은 함께 모여지는데, 이를 위해 각 말단부의 상기 시밍 루프(18)를 서로 교호시키고 맞물린다. 즉, 서로 깍지끼운다. 상기 깍지끼어진 시밍 루프(18)는 말단부(12, 14)를 서로 잠그기 위하여 핀 또는 핀틀, 실과 같은 스트랜드 또는 부재가 관통할 수 있는 통로(passage)를 정의한다.
도 3은 본 발명이 실행될 수 있는 산업용 직물(20)의 경사 방향에서 바라본 단면도이다. 직물(20)은 이중직(duplex)으로 제직되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이러한 조직은 예시적으로 도시된 것으로 이해되어야 하며, 또한 본 발명은 단일층, 2층, 3층 또는 그 이상의 다층 조직과 같은 다른 조직으로 제직된 직물(20), 또는 적층(laminated)되어 있으며 몇개의 직물층을 포함하는 직물(20)에 대하여도 실행될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 직물(20)은 프레스 직물의 베이스 직물(base fabric)일 수 있으며, 따라서 한면 또는 양면상에 스테이프 섬유 배트(batt) 재료의 하나 이상의 층으로 니들링될 수 있으며, 또는 어떤 방식으로 코팅될 수 있다. 아니면, 직물(20)은 제지기의 다른 부분중의 하나, 즉 성형부(forming section) 또는 건조부(drying section)상에 사용될 수 있다. 또는 폴리머 수지 코팅된 제지산업 공정 벨트(PIPB:polymeric-resin-coated, paper industry process belt)의 베이스로서 사용될 수 있다. 또한, 직물(20)은 골판지 제조기 벨트(corrugator belt) 또는 그의 베이스로서; 더블-닙-씨크너 벨트(double-nip-thickener belt)와 같은 펄프-성형 직물로서; 또는 다른 산업 공정용 벨트로서도 사용될 수 있다.
직물(20)은 변형된 순환 제직 기술을 이용하여 제직될 수 있다. 그러한 경우, 직물(20)이 장착되는 기계에 대하여 실의 방향을 언급할 때, 경사(22)는 궁극적으로 교차기계방향(CD)사가 되고, 위사(24)는 궁극적으로 기계방향사가 된다.
기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 직물(20)내에서 CD사인 경사(22)는 제지기용 직물 또는 PIPB의 베이스, 또는 위에서 언급한 다른 직물 또는 벨트의 베이스를 제직하는데 사용되는 어떠한 타잎의 실이어도 무방하다. 즉, 모노필라멘트 스트랜드가 단독으로 사용되는 것인 모노필라멘트사, 또는 위에서 설명한 바와 같은 멀티컴포넌트사가 경사(22)로서 사용될 수 있다.
반면에, 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 직물(20)내에서 MD사인 위사(24)는 멀티컴포넌트사이다. 위에서 설명한 바와 같이, 멀티컴포넌트사는 합연된 모노필라멘트사, 합연된 멀티필라멘트사, 멀티필라멘트사 또는 합연/가연사 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 멀티컴포넌트사는 브레이딩되거나(braided) 또는 니팅될(knitted) 수 있다.
어떠한 경우에도, 경사(CD사; 22)와 위사(MD사; 24)를 포함하는 상기 개별사 스트랜드(individial yarn strand)는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에테르케톤, 폴리프로필렌, 폴리아라미드, 폴리올레핀, 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지 및 이들의 공중합체와 같은 합성 고분자 수지 재료로부터 압출되어, 섬유산업 및 특히 제지기 직물 산업에서 잘 알려진 기술에 따라서 합체된다.
위사(MD사; 24)는, 복수의 개별사 스트랜드를 구비한 것 이외에, 또한 열가소성 재료의 적어도 하나의 열용융가능한(thermofusible) 스트랜드를 포함하는데, 상기 열가소성 재료는 상기 멀티컴포넌트사를 구성하는 개별사 스트랜드의 융점 보다 낮은 융점을 갖는다. 그 결과, 상기 열용융가능한 스트랜드의 융점 보다 높고 상기 멀티컴포넌트사의 개별사 스트랜드의 융점 보다 낮은 온도에서 열처리를 가하면, 상기 열가소성 재료는 멀티컴포넌트사 및 그로부터 형성된 시밍 루프(18)를 강성화하고, 상기 멀티컴포넌트사의 개별사 스트랜드를 함께 결합(hold together)한다. 이에 의하여, 멀티컴포넌트사에 의하여 형성된 시밍 루프가 솔기잇기(seaming)를 하는데 적절한 배향 및 필요로 하는 일체성을 유지하는 것이 보장된다. 상기 열가소성 재료는, 예를 들면, 폴리아미드 66, 저융점 폴리아미드 6 또는 폴리우레탄일 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 멀티컴포넌트사는 열가소성 재료의 적어도 하나의 열용융가능한 스트랜드를 포함한다. 즉, 상기 멀티컴포넌트사는 하나, 두개, 세개 또는 그 이상의 열용융가능한 스트랜드를 포함할 수 있다. 상기 열용융가능한 스트랜드는 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트일 수 있으며, 이들중 어느 쪽이든 비원형 단면일 수 있다. 이는 압출된 실일 수 있거나 또는 상기 열가소성 재료의 필름으로부터 커팅된 스트랜드일 수 있다. 이는 또한 저융점의 폴리아미드 또는 폴리우레탄의 제직되지 않은 재료의 웹(nonwoven material web)으로부터 얻거나 또는 커팅된 스트랜드 또는 스트랜드들일 수 있다. 이러한 타잎의 제직되지 않은 재료의 웹은 샤네트(Shanet)로부터 입수가능하다.
변형된 순환 제직 방법에 의하여 직물(20)을 제직하는 경우, 위사(24)는 직기를 가로질러 연속적으로 왔다 갔다 제직되며, 한번 통과할 때마다 제직되는 직물(20)의 두개의 가로방향의 에지부(widthwise edge)의 하나에 루프 형성 핀(loop-forming pin)의 둘레를 돌아 통과하는 것에 의하여 하나의 시밍 루프를 형성한다. 인용에 의하여 본 명세서에 그 개시내용이 통합된, 코도르뉴(Codorniu)에 부여된 미국특허 3,815,645호에서 개시되고 클레임된, 변형된 순환 제직 방법에 의하여 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 제지기용 직물을 제직하기 위한 몇가지 계획(scheme)이 이용가능하고 또한 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있다.
도 4는 변형된 순환 제직 공정이 끝난 후의 상기 직물(20)의 위사 방향에서 바라본 솔기 영역의 단면도이다. 직물(20)에서의 궁극적으로 MD사인 위사(24)는 연속적으로 루프 형성 핀(26)의 둘레로 제직되어 시밍 루프(18)을 제공한다.
직물(20)이 특정한 기계상에 언제든지 장착될 수 있도록 하는 형상이 되도록 루프 형성 핀(26)은 제거되어야 하는 것이 이해될 것이다. 위사(MD사; 24)는 멀티컴포넌트사이기 때문에, 시밍 루프(18)는 이차 헬릭스 효과를 나타내면서 이상적인 시밍 루프 기하로부터 회전할 수 있고, 루프 형성 핀(26)이 제거되자마자 변형되어 후속의 솔기잇기를 어렵게 하거나 또는 불가능하게 한다는 것도 이해될 것이다.
이러한 이유에서, 멀티컴포넌트사를 강성화하고 합체시키기 위한 열처리가 루프 형성 핀(26)이 제거되기 전에 행하여 진다. 그러나, 상기 열처리는 직물(20)이 제직되기 전 또는 후에, 심지어는 실형성 단계(yarn-forming stage)에서도 실시 될 수 있는 것이 인식되어야 한다. 또한, 스테이프 섬유 배트 재료가 직물(20)에 니들링되는 경우에는, 상기 열처리는 니들링 공정의 전 또는 후에 어느 때나 실시될 수 있다. 그렇지만, 상기 적어도 하나의 열용융가능한 스트랜드의 열가소성 재료가 상기 베이스 직물(20)으로의 상기 스테이프 섬유 배트 재료의 정착(anchoring)을 향상시키기 때문에 니들링 후의 열처리가 바람직하다.
상기 산업용 직물은 상기 직물의 한 말단부의 시밍 루프(18)를 다른 말단부의 시밍 루프와 깍지끼운 후, 상기 깍지끼어진 시밍 루프(18)에 의하여 형성된 통로를 통하여 핀틀을 삽입함으로써 순환상으로 연결된다. 이 대신에, 기계방향에서의 직물(20)의 솔기 영역의 다른 단면인 도 5에 도시된 바와 같이, 시밍 스파이럴(28)이 시밍 루프(18)에 부착되어 직물(20)을 순환 루프의 형상으로 연결하는데 사용될 수 있다.
특히, 시밍 스파이럴(28)은 시밍 루프(18)과 깍지끼어 질 수 있고, 연결사(connecting yarn; 30)에 의하여 시밍 루프에 연결될 수 있다. 이러한 방식에서, 기계방향에 멀티컴포넌트사를 갖는 직물(20)은 시밍 스파이럴(28)의 개개의 코일의 형상으로서 모노필라멘트 시밍 루프를 갖출 수 있다.
시밍 스파이럴(28)은 모노필라멘트 스파이럴, 바람직하게는 압출된 폴리아미드 수지의 모노필라멘트 스파이럴일 수 있다. 상기 모노필라멘트의 직경은, 예를 들면, 0.40 mm ~ 0.50mm일 수 있다. 직물(20)을 제지기상에 장착하는 동안에, 예를 들면, 모노필라멘트인 시밍 스파이럴(28)의 개개의 코일은 용이하게 서로 깍지끼어 질 수 있고, 상기 깍지끼어진 코일에 의하여 형성된 통로를 통하여 핀틀(32)를 삽 입함으로써 서로 연결될 수 있다. 상기 솔기 영역이 직물(20)의 다른 부분과 유사한 특성을 갖도록 하기 위하여 스터퍼사(stuffer yarn; 34)가 시밍 스파이럴(28)의 내부에 삽입될 수 있다. 연결사(30) 및 스터퍼사(34)는 직물(20)의 경사(22; CD사)로서 사용된 것과 동일한 타잎의 실일 수 있다. 핀틀(32)는 모노필라멘트의 단일 스트랜드, 서로에 대하여 가연되지 않거나(untwisted) 또는 서로 합연되거나, 가연되거나, 브레이딩되거나 또는 니팅된 모노필라멘트의 멀티플 스트랜드, 또는 직물(20)의 MD사(위사; 24)로서 사용되는 것으로 위에서 설명된 임의의 멀티컴포넌트사의 하나 또는 그 이상의 스트랜드일 수 있다.
위에서 설명한 것의 변형은 본 기술분야의 통상의 당업자에게는 자명할 것이지만, 그렇게 변형된 발명이 첨부된 청구의 범위를 넘어서게 하지는 않을 것이다.

Claims (25)

  1. 기계방향(MD)사의 시스템 및 교차기계방향(CD)사의 시스템을 포함하고,
    상기 MD사의 시스템의 상기 사(실)는 상기 CD사의 시스템의 상기 사(실)와 교직되어(interwoven), 두개의 표면, 두개의 세로방향의 에지부, 및 두개의 가로방향의 에지부를 갖는 가로와 세로의 직사각형 형상의 산업용 직물을 형성하고 있으며,
    상기 MD사는 복수의 개별사 스트랜드와 열가소성 재료의 적어도 하나의 열융합가능한 스트랜드를 포함하는 멀티컴포넌트사이고,
    상기 적어도 하나의 열융합가능한 스트랜드는 상기 개별사 스트랜드의 융점 보다 낮은 융점을 갖고 있어서, 열처리를 가하면, 상기 멀티컴포넌트사는 강성화되고(stiffen) 또한 상기 멀티컴포넌트사의 상기 복수의 개별사 스트랜드는 상기 적어도 하나의 열융합가능한 스트랜드의 상기 열가소성 재료에 의하여 함께 결합(hold together)되는 산업용 직물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산업용 직물은 기계상에 장착되는 동안에 루프 솔기(loop seam)로 순환상(endless form)으로 닫힐 수 있고(closable),
    상기 MD사의 시스템의 상기 사(실)는 변형된 순환 제직 기술에 의하여 상기 CD사의 시스템의 상기 사(실)와 교직되어 있고,
    상기 MD사(멀티컴포넌트사)는 상기 두개의 가로방향의 에지부 사이에서 상기 산업용 직물의 세로로 연속적으로 왔다 갔다 연장되어, 상기 두개의 가로방향의 에지부중 하나의 에지부를 따라 제1 복수의 시밍 루프 및 상기 두개의 가로방향의 에지부중 다른 에지부를 따라 제2 복수의 시밍 루프를 형성하고 있고,
    상기 제1 복수의 시밍 루프를 상기 제2 복수의 시밍 루프와 깍지끼우고, 이어서 상기 루프 솔기를 닫기 위하여 상기 깍지끼어진 시밍 루프에 의하여 정의된 통로를 관통하도록 핀틀(pintle)을 삽입하는 것에 의하여, 상기 산업용 직물은 순환상으로 연결되어 있는 산업용 직물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 산업용 직물은 기계상에 장착되는 동안에 핀 솔기(pin seam)로 순환상으로 닫힐 수 있고,
    상기 MD사의 시스템의 상기 사(실)는 플랫 제직 기술에 의하여 상기 CD사의 시스템의 상기 사(실)와 교직되어 있고,
    상기 두개의 가로방향의 에지부를 따른 상기 MD사는 되접혀진(turned backed) 후 상기 산업용 직물로 다시 제직되어, 상기 두개의 가로방향의 에지부중 하나의 에지부를 따라 제1 복수의 시밍 루프 및 상기 두개의 가로방향의 에지부중 다른 에지부를 따라 제2 복수의 시밍 루프를 형성하고 있고,
    상기 제1 복수의 시밍 루프를 상기 제2 복수의 시밍 루프와 깍지끼우고, 이어서 상기 핀 솔기를 닫기 위하여 상기 깍지끼어진 시밍 루프에 의하여 정의된 통로를 관통하도록 핀틀을 삽입하는 것에 의하여, 상기 산업용 직물은 순환상으로 연결되어 있는 산업용 직물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 MD사의 시스템의 상기 사(실)는 플랫 제직 기술에 의하여 상기 CD사의 시스템의 상기 사(실)와 교직되어 있고,
    상기 산업용 직물의 상기 두개의 가로방향의 에지부는 상기 산업용 직물을 순환상으로 하기 위하여 제직 솔기(woven seam)로 서로 연결되어 있는 산업용 직물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 멀티컴포넌트사는 합연된 모노필라멘트사인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 멀티컴포넌트사는 합연된 멀티필라멘트사인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 멀티컴포넌트사는 멀티필라멘트사인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 멀티컴포넌트사는 합연/가연된(plied/twisted) 모노필라멘트사인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 멀티컴포넌트사는 합연된 모노필라멘트사, 합연된 멀 티필라멘트사, 멀티필라멘트사 또는 합연/가연사 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 실인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 멀티컴포넌트사는 니팅사(knitted yarn)인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 멀티컴포넌트사는 브레이딩사(braided yarn)인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 멀티컴포넌사의 상기 개별사 스트랜드는 고분자 수지 재료로부터 압출된 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 고분자 수지 재료는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에테르케톤, 폴리프로필렌, 폴리아라미드, 폴리올레핀, 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 열용융가능한 스트랜드의 상기 열가소성 재료는 폴리아미드 66, 저융점 폴리아미드 6 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  15. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 열용융가능한 스트랜드는 모노필라멘트인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  16. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 열용융가능한 스트랜드는 멀티필라멘트인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  17. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 열용융가능한 스트랜드는 상기 열가소성 재료의 필름으로부터 커팅된 스트랜드인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  18. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 열용융가능한 스트랜드는 제직되지 않은 재료(nonwoven material)의 스트랜드인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  19. 제1항에 있어서, 상기 CD사는 또한 상기 멀티컴포넌트사인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  20. 제1항에 있어서, 상기 산업용 직물의 상기 두개의 표면중의 하나의 표면에 부착된 스테이플 섬유 배트(staple fiber batt)의 적어도 한 층을 더 포함하는 산업용 직물.
  21. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 산업용 직물의 상기 두개의 가로방향의 에지부중의 하나의 에지부에서 상기 제1 복수의 상기 시밍 루프와 깍지끼어지고, 교차기계방향으로 연장된 적어도 하나의 연결사(connecting yarn)에 의하여 상기 시밍 루프에 부착된 복수의 코일을 구비한 제1 시밍 스파이럴; 및
    상기 산업용 직물의 상기 두개의 가로방향의 에지부중의 다른 에지부에서 상기 제2 복수의 상기 시밍 루프와 깍지끼어지고, 교차기계방향으로 연장된 적어도 하나의 연결사에 의하여 상기 시밍 루프에 부착된 복수의 코일을 구비한 제2 시밍 스파이럴을 더 포함하고,
    상기 제1 시밍 스파이럴의 상기 코일을 상기 제2 시밍 스파이럴의 상기 코일과 깍지끼우고, 이어서 상기 루프 솔기를 닫기 위하여 상기 깍지끼어진 코일에 의하여 정의된 통로를 관통하도록 핀틀(pintle)을 삽입하는 것에 의하여, 상기 산업용 직물은 순환상으로 연결되어 있는 산업용 직물.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 및 제2 시밍 스파이럴은 모노필라멘트 스파이럴인 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  23. 제22항에 있어서, 상기 모노필라멘트 스파이럴은 폴리아미드 수지로부터 압출된 것을 특징으로 하는 산업용 직물.
  24. 제21항에 있어서, 상기 제1 시밍 스파이럴의 내부에 적어도 하나의 스터퍼사(stuffer yarn)을 더 포함하는 산업용 직물.
  25. 제21항에 있어서, 상기 제2 시밍 스파이럴의 내부에 적어도 하나의 스터퍼사(stuffer yarn)을 더 포함하는 산업용 직물.
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