KR100995543B1 - 개선된 섬유 시이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신장된 불투과성 요소를 포함하는, 종이와 같은 개선된 섬유성 시이트에 관한 것이며, 그러한 종리를 제조하는 방법과 그로부터 제조된 서류들에 관한 것이다. 상기 방법은 신장된 유연성 요소를 움직이는 지지용 표면에 접촉하게 하는 단계와, 기계 방향으로 이동하는 섬유성 시이트를 형성하도록 섬유들을 지지용 표면으로 퇴적시키는 단계를 구비한다. 상기 지지용 표면은 이격된 부분을 가져서, 그것이 이격된 부분들에서 섬유의 실질적인 퇴적을 방지하고 그리고 시이트의 적어도 일 표면에서 이격된 위치들에 윈도우를 형성한다. 섬유의 퇴적은 섬유가 지지용 ??녀상으로 퇴적될 때 요소의 영역들이 상기 윈도우에서 시이트의 적어도 일 표면에 적어도 부분적으로 노출된 상태에서 신장된 요소가 시이트 안으로 편입되는 방식으로 수행된다. 이격된 부분들의 적어도 선단 가장자리는 시이트의 평면에서 기계 방향에 대하여 90°가 아닌 각도이다.

Description

개선된 섬유 시이트{Improvements in fibrous sheets}

본 발명은 신장된 불투과성 요소를 포함하는, 종이와 같은 개선된 섬유 시이트에 관한 것으로서, 그러한 종이를 제조하는 방법과 그로부터 제조된 서류에 관한 것이다.

보안 용지 안에 보안 특징으로서 신장된 보안 요소들을 구비시키는 것이 일반적으로 공지되어 있다. 그러한 요소들은 예를 들면 플라스틱 필름, 금속 포일, 금속화된 플라스틱, 금속 와이어와 같은 것의 실(thread), 스트립(strip) 또는 리본(ribbon)일 수 있다. 이러한 보안 요소들은 종이로부터 제조된 서류들의 복제를 더욱 어렵게 하도록 보안 용지의 두께 안에 포함된다. 이러한 요소들은 반사된 광에서의 서류의 모습이 투과된 광에서의 모습과 상이할 때 보안 요소들의 검증을 돕는다. 그러한 신장된 요소의 포함에 의해 제공되는 보안을 증대시키도록, 요소 자체에 하나 또는 그 이상의 검증 가능한 특성을 그것이 존재하거나 또는 존재하지 않는 곳에 걸쳐서 그리고 그 위에 부여하는 것이 공지되어 있다. 그러한 부가적인 특성은 자기적 특성, 전기적 도전성, X-레이와 형광을 흡수하는 성능을 포함한다.

다른 보안 특징으로서, 종이 표면의 일측에 윈도우를 제공하는 것이 특히 유익하다는 점이 밝혀졌는데, 이것은 그러한 신장된 요소를 이격된 위치에 노출시킨 다. 윈도우를 가지거나 또는 가지지 않는 보안 요소를 포함하는 종이의 제조 방법의 예는 아래에 설명될 것이다. "윈도우 실 종이(window thread paper)"라는 것은 그 어떤 신장된 보안 요소라도 포함하는 윈도우가 형성된 종이를 포함한다는 점이 주목되어야 한다.

EP-A-0059056 은 실린더 몰드(cylinder mould) 제지기상에 윈도우가 형성된 실 종이의 제조 방법을 설명한다. 이러한 기술은 실린더 몰드 덮개에 엠보싱을 형성하고 수성 원료(aqueous stock) 통 안으로의 접촉 입구 지점 이전에, 불투과성의 신장된 보안 요소를 엠보싱된 몰드 덮개의 상승된 영역들과 접촉하도록 하는 것이다. 불투과성 보안 요소가 엠보싱의 상승된 영역들과 밀접하게 접촉하는 경우에, 섬유의 퇴적이 발생하지 않는다. 종이가 완전하게 형성되고 실린더 몰드 덮개로부터 뉘어진 이후에, 종이는 물에 젖은 섬유 매트로부터 추출되고 종이는 건조 공정을 통과한다. 마무리된 종이에 있어서 접촉 지점들은 노출된 영역으로서 나타나서 긍극적으로 윈도우를 형성하여, 보안지 또는 지폐의 일 측상에서 반사광에 관찰될 수 있다.

WO-A-93/08327 은 포우드라이니어(Fourdrinier) 제지기상에 윈도우가 형성된 실 종이(thread paper)를 제조하는 방법을 설명한다. 엠보싱을 위해 개량된 프로파일을 가진, 회전용 함입 수단이 사용되어 불투과성의 신장된 보안 요소를 포드리니어 와이어(Fourdrinier wire)상에서 배수용 종이 원료 안으로 밀어넣는다. 함입 수단의 프로파일은, 상승된 부분이 제공되어서 그것이 함입 공정 동안에 보안 요소와 접촉 유지되도록 하는 것이다. 따라서, 종이 섬유는 보안 요소와 함입 수단 사이에 축적되는 것이 방지됨으로써, 보안 요소는 종이의 윈도우가 형성된 영역에서 차후에 노출된다.

많은 보안 요소들의 제조에 있어서, 단일 펠트(felt)의 프레스(press)를 사용함으로써 종이 밖으로 물을 가압하는 것이 소망스러운데, 이는 단일 펠트의 프레스가 평탄한 가압 롤 표면을 종이의 표면에 적용하는 것에 기인하여 우수한 인쇄 표면을 제공하는 경향이 있기 때문이다. 통상적으로 제 1 프레스와 제 2 프레스는 펠트가 없는 롤이 적용되는 측면에 대하여 역전된 형상을 가지며, 그에 의해서 양쪽 표면들에 평탄화시키는 효과를 제공한다.

위에서 설명된 모든 종래 기술에서, 사용될 수 있는 신장 요소의 폭은 매우 제한된다. 더욱이, 노출되는 요소들의 면적은 요구되는 엠보싱에 의해 부과되는 제한에 기인하여 형상에 관해서, 그리고 제지 기술 자체의 특징에 기인하여 면적에 관해서 제한적이다.

많은 적용예에서, 만약 불투과성의 요소가 2 mm 이상으로 넓고 보다 바람직스럽게는 4 mm 또는 그보다 큰 폭을 가진다면 상당한 장점을 얻을 수 있다.

넓은 보안 요소들, 즉, 2 mm 이상으로 넓은 보안 요소들을 포함하는 종이의 제조와 관련된 다른 주요한 곤란은 프레스가 단지 일측상에서만 펠트로 되어 있을 때 제 1 프레스에서 물을 제거하는 것이다. 펠트와 접촉하는 측상에서 물은 펠트의 공극 안으로 통과하며 종이의 구조에 해를 입히지 않는다. 펠트가 없는 롤과 접촉하는 측상에서, 종이가 프레스를 통과할 때, 펠트가 없는 프레스 롤과 넓은 요소 사이에서 샌드위치된(sandwitched) 젖은 섬유는 떨어져서 찢어지는 경향이 있어서, 기계 방향으로 작은 물흐름이 형성되어 기계 방향을 따라서 짜낸 물이 통과한다.

이러한 효과는 특히 윈도우가 형성된 보안 요소에서 현저한데, 이것은 브리지(bridge)가 보안 요소를 덮는 지점에서 찢어짐이 윈도우들 사이의 종이 브리지 안에 결함으로서 나타난다. 이것은 제 1 프레스 닙(press nip)이 윈도우가 형성된 종이의 측면과 접촉하는 평탄한 롤 및, 다른 측면과 접촉하는 펠트를 구비할 때 통상적으로 발생한다.

이러한 제한이 극복되는 일 방법은 이중 펠트의 제 1 프레스 닙을 사용하는 것이다. 이것은 콤비 프레스(combi-press)를 포함하는 다양한 프레스 기술의 수용을 가능하게 하는데, 여기에는 2 개의 프레스 닙이 단지 3 개의 롤만으로 달성된다. 이러한 방식으로 펠트는 시이트의 양측면으로부터 짜내어지고 있는 물을 수용하며 위에서 설명된 바와 같은 넓은 보안 요소의 찢어짐 효과는 회피된다. 그러나, 이것은 종이 표면의 손상을 초래하는데, 이는 이제 종이의 단지 한 측면만이 펠트가 없는 롤의 평활화 효과의 수혜를 받을 수 있기 때문이다.

따라서 본 발명의 목적은 섬유 시이트의 제조 방법을 제공하는 것으로서, 이것은 좁은 보안 요소 뿐만 아니라, 넓은 보안 요소와 함께 사용될 수 있어서, 단일 펠트(single felt)의 프레스 기계가 사용되는 경우에도 인쇄 표면의 품질이 손상되지 않는다.

따라서 본 발명은 신장된 유연성 요소를 윈도우를 형성하기 위한 이격된 부분들이 제공된 움직이는 지지 표면과 접촉하게 하는 단계 및 기계 방향으로 이동하는 섬유 시이트를 형성하도록 지지용 표면상으로 섬유들을 퇴적시키는 단계를 구비하는 섬유 시이트의 제조 방법을 제공하며; 섬유들이 퇴적될 때 요소의 영역들이 시이트의 적어도 일 표면 안의 이격된 위치들에서 윈도우와 함께 노출된 상태로 신장된 요소가 시이트안에 포함되는 방식으로 섬유의 퇴적이 수행되며, 이격된 부분들의 선단 가장자리는 시이트의 평면에서 기계 방향에 대하여 90°가 아닌 각도이며, 이격된 부분들은 지지 표면의 근접한 부분들에 대하여 상승되고 엠보싱됨으로써 형성되고 유체에 투과될 수 있어서, 신장된 요소가 상승된 이격 부분들과 인접한 접촉을 가지는 곳에서 섬유의 퇴적이 발생하지 않아서 요소들이 노출되며 윈도우들이 신장된 요소의 폭을 지나서 연장되는 것을 특징으로 한다.

이제 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 하나의 예로서 설명될 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 제지 방법에 사용되는 제지기의 개략적인 측단면도이다.

도 2 는 본 발명에 따라서 제조된 종이 시이트의 평면도이다.

도 3 및, 도 4 는 본 발명의 방법에서 사용되는 상이한 엠보싱된 패턴을 가진 실린더 몰드 덮개의 일부이다.

도 5, 도 6 및, 도 7 은 본 발명에 따라 제작된 도 2 의 종이 시이트의 대안인 종이 시이트들이다.

본 발명에 따라서 종이와 같은 섬유 시이트를 제조하는 방법은 도 1 및, 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 예를 들면 실린더 몰드 덮개(10)의 형태인 다공성 지지 표면은 공지의 방법으로 생산된다. EP-A-0059056 에 설명된 것과 같은, 몰드 덮 개(10)는 엠보싱에 의해 형성된 상승된 부분(12)을 가진다. 상승된 부분(12)은 몰드 덮개(10)의 둘레에 이격되며 최종의 종이(15)에 형성된 윈도우(16)의 형상을 한정한다. 본 명세서에서 "윈도우"라는 용어는 미리 한정된 형상 및 발생으로써 종이에 있는 투명하거나 또는 반투명한 영역을 포함한다.

공지된 방식으로, 실린더 몰드 덮개(10)는 도 1 에 도시된 바와 같이 종이 원료(11)의 통 안에서 회전하며 섬유들은 연속적인 종이의 웹을 형성하도록 연속적으로 그 위에 퇴적된다. 종이 원료는 면화와 같은 천연 재료의 섬유, 인조 섬유 또는 그들의 혼합물을 포함할 수 있다. 실린더 몰드 덮개(10)가 회전되면, 유연성의 신장된 불투과성 요소(또는 실)(13)는 종이 원료의 레벨 위에서 실린더 몰드 덮개(10)와 접촉된다. 몰드 덮개(10)가 회전할 때, 신장된 요소(13)는 종이 원료 안으로 도입되고, 종이가 형성될 때 종이 안으로 부분적으로 함입된다. 연속적인 종이 시이트(또는 웹)는 그것이 형성되면서 연속적으로 움직이며, 그것의 이동 방향은 "기계 방향"으로 알려져 있다.

신장된 요소(13)는 넓은 보안용 실(thread)을 제공하기에 충분할 정도로 넓을 수 있는데, 즉, 2 mm 보다 크고, 6 mm 보다 큰 것도 가능하지만, 바람직스럽게는 4 mm 이다. 이와는 달리 0.5 mm 내지 2 mm 의 폭을 가지는 보다 전통적인 좁은 보안용 실을 제공하도록 좁을 수 있다.

상승된 부분(12)의 형상이 도 2에서 볼 수 있는 효과를 가지고 개량되었다는 점에서 본 발명의 방법이 종래 기술의 방법과 상이하다. 도 2 에 있어서, 위에서 설명된 바와 같이 형성된 연속적인 종이 시이트로부터 절단된 작은 종이(15)의 시 이트가 도시되어 있는데, 이것은 윈도우(16)에 노출된 부분적으로 함입된 신장 요소(13)를 구비한다. 윈도우(16)들 사이에는 종이의 브리지(17)가 있는데, 이것은 신장된 요소(13)를 덮는다. 그러나, 모든 공지의 종래 기술의 제지 방법에 있어서, 윈도우(16)와 브리지(17)의 형성을 이루게 하는, 상승된 부분(12)은 정사각형이나 또는 직사각형이며 그들의 선단 및, 종단의 가장자리가 기계 방향과 직각을 이루어 위치된다. 다른 한편으로 이러한 방법에서는 상승된 부분이 기계 방향에 대하여 90°가 아닌 그 어떤 각도로 형성된 선단 가장자리를 적어도 가진다. 결과적으로 적어도 브리지(17)의 선단 가장자리는 기계 방향(화살표 x 로서 도시됨)에 대하여 90°아닌 각도(α)로 형성된다. 본 발명의 다른 구현예에서 상승된 부분(12)의 선단과 종단 가장자리 및, 따라서 브리지(17)는 그것들이 형성될 때 기계 방향에 대하여 90°가 아닌 각도로 된다.

상승된 부분(12)의 선단 (그리고 잠재적으로는 종단) 가장자리 그리고 따라서 브리지(17)의 바람직한 각도(α)는 기계 방향에 대하여 30°, 45°또는 60°이지만, 90°가 아닌 그 어떤 각도라도 사용될 수 있다.

따라서, 제지 공정 동안에, 각각의 브리지(17)가 기계의 프레스 부분을 통과할 때, 단지 브리지(17)의 일부만이 그 어떤 하나의 시점에 실제로 닙(nip)에 있다. 이것의 결과는, 닙 안에서 종이로부터 짜여져 나온 물이 브리지(17)를 통하여 그것을 따라 강제되는 대신에, 브리지 없는 부위로 이동하여 신장된 요소(13)의 각도 있고 윈도우가 형성된 부위를 따라서 무해하게 채널을 따라 간다는 점이다.

이러한 새로운 윈도우의 형상은 다른 놀라운 장점을 초래할 수도 있다. EP- A-0059056 에 설명된 바와 같은 방법의 특징으로서, 엠보싱된 몰드 덮개는 종이가 포멕스(Formex)(종이를 제지기의 다음 부분으로 이송시키는 유연성 벨트)로 이전되는 지점에서 닙(nip)에 몰드 덮개를 형성하는 카우치 롤(couch roll)의 충격하에 연속적인 사용에 의해 점진적으로 평탄화된다. 이것은 현저하게 몰드 덮개 수명을 감소시키고 수리 및, 교체에서 현저한 비용 증가로 이어진다. 그러나, 상승된 부분(12)을 본 발명에 따라서 각도를 형성하고 그들을 인접한 부분(12)들에 충분히 근접하게 위치시킴으로써, 카우치 롤은 그것이 적어도 하나의 상승된 부분(12)에 가했던 것과 같은 강한 힘으로 엠보싱된 상승 부분(12)에 반복적으로 충격을 가하지 않으며, 몰드 덮개의 수명은 따라서 현저하게 증가된다. 마찬가지의 이유로, 상승된 부분이 기계 방향에 직각이고 따라서 홈에 평행하였을 때 그러했던 것과 같이 카우치 롤이 엠보싱 사이의 홈 안으로 떨어질 수 없으므로 "바아의 형성(barring)"으로 알려진 결함도 제거된다. 그러나, 상승된 부분을 서로에 대하여 상대적으로 위치시키는 것이 본 발명의 바람직스럽기는 하지만 필수적이지는 않은 특징이라는 점이 주목되어야 한다.

더욱이, 직조물의 씨실과 날실이 제지기의 횡방향과 기계 방향에 대응하는 방식으로 몰드 덮개의 와이어 메쉬(wire mesh)가 정렬되기 때문에, EP-A-0059056 의 전통적인 방법에서 상승된 부분(12)은 그 위에 작용하는 힘과 같은 방향으로 정렬된 와이어 메쉬에 의해 약화된다. 본 발명에서 상승된 부분(12)의 정렬에 의해, 와이어 메쉬는 상승된 부분(12)에 작용하는 힘에 대하여 대각선의 구조를 형성한다. 이러한 구조는 기계적으로 강력하며 보다 긴 몰드 덮개 수명을 초래한다.

도 2 에 있어서, 상승된 부분(12)의 형상에 대응하는 윈도우(16)는 평행 사변형으로서 도시되어 있다. 그러나, 윈도우(16)의 형상은 도 3 에 도시된 바와 같이 다른 직선의 기하학적 패턴 또는 균일한 곡선을 구비하도록 변화될 수 있거나, 또는 이들이 복합적인 대각선 구조 "V" 또는 "W"를 구비할 수도 있으며, 이들중 하나는 도 4 에 도시되어 있다. 실린더 몰드상의 엠보싱은 신장된 요소(13)의 폭을 지나서 연장되는 윈도우를 형성하도록 사용된다. 형성된 패턴들은 표시 또는 문자를 형성하는 대각선 및/또는 곡선의 복합적인 패턴일 수 있으며, 그들의 예가 도 5 내지 도 7 에 도시되어 있다. 이러한 경우에, 신장된 요소에 의해 점유된 부위에서, 브리지(17)의 선단 (그리고 가능하게는 종단) 가장자리의 부분은 기계 방향에 대하여 90°가 아닌 각도이어야 한다.

본 발명의 방법은 위에서 설명된 특정의 단점을 극복하도록 단일 펠트의 프레스상에서 사용될 때 실제로 유익할지라도, 2 중 펠트의 프레스상에서 사용될 수도 있다.

신장된 요소(13)는 정보 유지부로서 유리하게 사용될 수 있으며, 그리고/또는 광범위한 공지의 보안상 특징을 구비할 수 있다. 이들은 다음을 포함할 수 있다.

-금속 제거 디자인으로서, 베이스 필름의 투명성을 이용하고 넓은 면적의 투명한 윈도우를 제공하도록 실질적으로 제거된 금속의 부위를 구비할 수 있다.

- 홀로그래픽 디자인으로서, 완전한 금속 및, 하프-톤(half-tone)의 스크린의 부위들을 구비할 수 있다. 특정의 관찰 조건하에서, 금속이 없이, 홀로그램 이 미지가 여전히 관찰될 수 있다.

- 전면과 후면의 인쇄 정합(print registration)으로서, 여기에서는 위조가 시도되었다면 전면과 후면의 양쪽으로부터 명확하게 모아레 패턴(Moire pattern)이 나타나는 특징부들이 인쇄된다. 이와는 달리, 요소(13)를 보안용 특징으로서 종이 안에 삽입하기 이전에, 그러한 패턴들이 투명한 필름상에 형성될 수 있다. 그러한 패턴의 정확한 재생은 모조하는 것이 매우 어렵다.

- 발광성 또는 자기 재료.

그러한 가용의 넓은 부위와 함께, 많은 특징들을 요소(13)상에서 함께 결합할 수 있다.

더욱이, 요소(13)는 다양한 형상의 구멍으로 천공될 수 있어서 신규한 특징들을 제공하거나 또는 예를 들면 공기의 흐름을 통해서 기계 해독이 가능해질 수 있다.

위에서 설명된 종이는 모든 형태의 서류를 제조하도록 절단 및, 인쇄될 수 있는데, 상기 서류는 지폐, 수표, 여행자 수표, 신분증 카드, 여권, 채권, 보안용 표지, 우표, 증명서와 같은 보안용 서류를 포함한다.

본 발명은 지폐, 수표, 여행자 수표, 신분증 카드, 여권, 채권, 보안용 표지, 우표, 증명서와 같은 보안용 서류에 보안용 요소를 삽입하는 것에 적용될 수 있다.

Claims (16)

1. 적어도 2 mm 의 폭을 가지는 신장된 유연성 요소를, 움직이는 지지 표면과 접촉시키는 단계 및,

   기계 방향으로 이동하는 섬유성 시이트를 형성하도록 섬유들을 지지 표면상으로 퇴적시키는 단계를 구비하는 섬유성 시이트의 제조 방법으로서;

   상기 지지 표면은 이격된 부분들을 가지며, 이격된 부분들은, 이격된 부분들에서 섬유의 실질적인 퇴적을 방지하고, 신장된 유연성 요소를 덮는 섬유성 브리지들에 의해 분리된 시이트의 일 표면에 있는 이격된 위치들에서 윈도우들을 형성하며, 윈도우들의 형상은 상승된 부분들에 의해 형성되고, 상기 윈도우들은 신장된 유연성 요소의 횡단 폭보다 넓고,

   섬유들이 지지 표면상으로 퇴적될 때 신장된 요소의 영역들이 상기 윈도우들에서 적어도 부분적으로 노출되면서 신장된 요소가 시이트 내에 편입되는 방식으로 섬유들의 퇴적이 수행되고,

   이격된 부분들 및 그에 따라서 윈도우들의 적어도 선단 가장자리는 시이트의 평면에서 기계 방향에 대하여 90°가 아닌 각도를 이루어서, 제조하는 동안에 시이트 밖으로 짜여져 나오는 물이 브리지들로부터 멀리 윈도우들을 따라 흘러서 브리지들의 찢김(splitting)을 방지하고,

   상기 방법은 추가적인 처리를 위해 카우치 롤(couch roll)에 의해 지지 표면으로부터 시이트를 전달하는 단계를 더 구비하고, 카우치 롤이 상기 상승된 부분들중 적어도 하나에 의해 항상 지지되고 카우치 롤이 근접한 이격된 부분들 사이의 홈(trough)에 떨어지지 않도록, 상기 이격된 부분들 각각이 근접한 이격된 부분들에 대하여 위치되는, 섬유성 시이트의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   이격된 부분들의 적어도 선단 가장자리는 기계 방향에 대하여 30°내지 60°사이의 각도를 이루는, 섬유성 시이트의 제조 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   이격된 부분들의 적어도 선단 가장자리는 기계 방향에 대하여 30°의 각도를 이루는, 섬유성 시이트의 제조 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   이격된 부분들의 적어도 선단 가장자리는 기계 방향에 대하여 45°의 각도를 이루는, 섬유성 시이트의 제조 방법.
5. 제 2 항에 있어서,

   이격된 부분들의 적어도 선단 가장자리는 기계 방향에 대하여 60°의 각도를 이루는, 섬유성 시이트의 제조 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   이격된 부분들의 종단 가장자리는 시이트의 평면에서 기계 방향에 대하여 90°가 아닌 각도를 이루는, 섬유성 시이트의 제조 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   신장된 요소의 폭은 적어도 0.5 mm 인, 섬유성 시이트의 제조 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   신장된 요소의 폭은 적어도 2 mm 인, 섬유성 시이트의 제조 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   각각의 이격된 부분의 적어도 선단 가장자리는 직선을 이루거나 또는 서로 상이한 각도를 이루는 직선의 부분들로 이루어지는, 섬유성 시이트의 제조 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    각각의 이격된 부분의 종단 가장자리는 직선을 이루거나 또는 서로 상이한 각도를 이루는 직선의 부분들로 이루어지는, 섬유성 시이트의 제조 방법.
11. 제 1 항에 있어서,

    이격된 부분들의 적어도 선단 가장자리는 곡선을 이루거나 또는 하나 이상의 곡선 부분들을 가지는, 섬유성 시이트의 제조 방법.
12. 제 1 항에 있어서,

    이격된 부분들의 종단 가장자리는 곡선을 이루거나 또는 하나 이상의 곡선 부분들을 가지는, 섬유성 시이트의 제조 방법.
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