KR101161336B1

KR101161336B1 - 와이어망, 특히 제지용 와이어망

Info

Publication number: KR101161336B1
Application number: KR1020067020423A
Authority: KR
Inventors: 울프강 헤거; 클라우스 피히터
Original assignee: 안드리츠 테크날러지 앤드 에셋 매니지먼트 게엠베하
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2012-07-06
Also published as: PL1738020T3; JP4874952B2; MXPA06011075A; EP1738020A1; ES2287895T3; DE102004016640B3; BRPI0509295B1; US20070125911A1; JP2007535619A; WO2005106115A1; US7585394B2; ATE367478T1; EP1738020B1; BRPI0509295A; KR20070004004A; CN1930342A; DE502005001077D1; CN1930342B

Abstract

와이어망, 특히 제지용 와이어망은 종목방향 와이어들(101,110)과 횡목방향 와이어들(121,130)로 만들어진 상부 직물 층과, 종목방향 와이어들과 횡목방향 와이어들(141,145)로 만들어진 하부 직물 층을 포함하는 적어도 두 개의 직물 층(1B,1T;2B,2T)을 포함한다. 와이어 브릿지들은 다른 와이어에 매듭지어지지 않은 채 반복 패턴내에서 사전 결정가능한 거리에 걸쳐 연장되는 방식으로 각각의 직물 층을 위해 형성되어진다. 상부 횡목방향 와이어들의 와이어 브릿지들은 반복 패턴내에서 적어도 아홉 개의 종목방향 와이어 위로 연장하고, 많아야 하나의 종목방향 와이어 아래로 연장하고, 하부 횡목방향 와이어들의 와이어 브릿지들은 반복 패턴내에서 적어도 여섯 개의 종목방향 와이어 아래로 연장하고 그리고 두 개의 종목방향 와이어 아래로 연장하고, 하나의 횡목방향 와이어 위로 연장하는 두 개의 종목방향 와이어들 사이에서 적어도 하나의 다른 종목방향 와이어는 동일한 횡목방향 와이어 밑으로 연장한다.

직물 층, 와이어망, 종목방향 와이어, 횡목방향 와이어, 와이어 브릿지.

Description

와이어망, 특히 제지용 와이어망 {Wire Cloth, in particular paper making wire cloth}

본 발명은 적어도 종목방향(making direction) 와이어들과 횡목방향(cross direction) 와이어들로부터 형성되는 상부 직물 층(fabric layer), 및 종목방향 와이어들과 횡목방향 와이어들로부터 형성되는 하부 직물 층인 적어도 두 개의 직물 층으로 구성되고, 각각의 직물 층들을 위해 와이어 브릿지(bridge)들이 반복 패턴(pattern repeat)내에서 형성가능한 확장 경로에 걸쳐 다른 와이어들과 어떠한 바인딩(binding)도 없도록 형성되는 와이어망, 특히 제지용 와이어망에 관한 것이다.

제지공정에서, 여과에 의해 상부층에서부터 와이어망에 적용되는 섬유질 재료 부유물(fibrous material suspension)의 탈수는 아주 중요하다. 섬유질 재료 부유물은 섬유, 충전물(fillers), 화학 첨가제 및 혼합물의 대다수를 형성하는 물과의 혼합물이다. 종이 산업에서, 상기 여과 공정은 종종 초지(sheet formation) 단계로 불리우고, 소위 제지기계의 습윤 또는 초지부에서 일어난다.

가능한한 균일한 종이 시트(paper sheet)를 생산할 수 있도록 초지 단계 직전에 섬유질 재료 부유물내 물의 비율을 평균 99%로 증가시킬 필요가 있다. 초지공정중에, 이 비율은 여과에 의해 다시 한번 약 80%로 감소한다. 지성 섬유(paper fiber), 충전제 및 화학 첨가제는 제지용 와이어망에 섬유 매트(mat)로서 남아있게 된다.

과거에는 주로 장망식 초지기(Fourdrinier paper machine)의 제지용 와이어망에 의해 탈수가 이루어지는 반면에, 오늘날에는 더블 스크린 기계(double screen machine), 양호하게는 갭 포머(gap former)가 더욱 많이 사용된다. 상기 기계는, 섬유질 재료 부유물이 두 개의 제지 스크린 사이의 갭으로 직접 분사되어지고, 두 개의 스크린에 의해 탈수되는 것을 특징으로 한다. 이러한 형태의 제지기계를 사용하여, 오늘날에는 분당 2,000미터(meters)이상의 생산률이 달성되도록 여과공정을 촉진시키는 것이 가능하다.

제지산업에서 하나의 특별한 분야는 Kleenex® 티슈, 화장지, 종이 타월(towel)같은 소위 위생용 종이(sanitary paper)의 생산이다. 사용되는 상기 종이의 형태는 주로 응용례에 따라서 10g/㎡ 내지 20g/㎡ 사이의 낮은 G.S.M(Grams per Square Meters)을 특징으로 한다. 비교되는 그래픽 형태의 종이는 42g/㎡ 내지 120g/㎡ 사이이다.

이같이 낮은 G.S.M을 갖는 균일한 시트를 형성하기 위해서는, 다른 형태의 종이보다 높은 섬유질 재료 부유물의 희석이 필요하다. 섬유질 재료의 농축은 약 0.3 내지 0.5%로 강하된다. 이러한 형태의 종이를 효율적으로 생산할 수 있기 위해서는, 이러한 다량의 물이 가능한 한 짧은 시간안에 즉, 최고 생산 속도에서 공급되어야 한다. 이와 동시에, 섬유질 재료의 보유는 최대한 높게 유지되어야 한다. 즉, 첨가된 섬유들의 작은 부분만이 물과 함께 제거되어야 한다.

선행기술(유럽특허 0 069 101 A1, 유럽특허 0 116 945 A1, 유럽특허 0 794 283 A1 및 독일특허 100 30 650 A1)의 합성직물은 제지용 와이어망으로 알려져 있는데; 이 합성직물은 서로 상이한 방식으로 연결된 두 개 이상의 독립적인 단일 층 와이어망으로 구성되고, 이 와이어망들은 요구되는 고탈수 성능을 보장하기 위해 대부분 개면(open surface)을 유지한다. 대부분의 경우에, 상기 해결방법은 두 가닥 직물형태의 균일한 종이 측면, 소위 바스켓 직(basket weave)을 적절한 방법으로 변화무쌍한 기계 측면에 적절하게 결합하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 보유에 필요한 횡목방향 와이어들의 긴 와이어 브릿지들이 충분히 사용되지 않으므로, 섬유질 재료 보유의 감소가 높은 탈수 성능에 도움을 준다.

횡목방향 와이어에 의해 긴 와이어 브릿지들이 형성되는 제지용 와이어망으로 두 개의 단일층 직물을 결합하는 것은 유럽특허 0 889 160 A1호에 공개되어 있다. 종이 측면{상단(top)}은 네 가닥의 능직(trill weave)으로 수행되고, 기계 측면{하단(bottom)}은 네 가닥의 바스켓 직에 의해 수행되어진다. 상기 두 개의 층은 종이 측면 종목방향 와이어를 기계 측면 횡목방향 와이어에 바인딩함으로써 결합된다. 이러한 형태의 직물은 고 탈수 성능과 긴 와이어 브릿지들에 기반하는 양호한 섬유 지지부에 의해서 특징되어진다. 주지의 해결방법에서, 상기 층들의 결합형태에 의해 발생되며, 오늘날에는 더 이상 수용될 수 없는 마킹(marking)이 자주 발생된다. 게다가, 잠재적인 마모는 제한되는데, 즉 종목방향 와이어들에 의해 주로 형성되는 기계 측면은 마모에 직접적으로 노출되고, 그 결과로서 솔기(seam) 또는 와이어망의 균열이 사용 도중에 발생될 수 있다. 또한, 네 가닥의 기계 측면과 평행하게 연장되는 하부의 종목방향 실들(threads)에 의해 발생되고 관리가 어려운 자동 솔기만들기(seaming) 때문에 폭 방향(transverse direction)의 휨 경도(flexural stiffness)는 제한된다.

이러한 선행기술에 근거하여, 본 발명의 목적은 특히 위생용 종이 생산 분야에서 섬유 지지부와 고 탈수 성능을 가지도록 선행기술의 장점은 유지하면서 주지의 와이어망 디자인을 더욱 향상시키는 것이다. 동시에, 직물은 반드시 얇아야 하지만, 그럼에도 불구하고 워쉬보드 마크(washboard mark)와 뒤틀림에 대해 기계적으로 안정되어야 하고, 여전히 폭 방향에서 양호한 휨 경도 값을 가져야 하며 와이어망의 단부들을 결합하기 위한 유리한 솔기만들기의 가능성을 보장해야 한다. 이러한 목적은 청구범위 전체적으로 제1항의 특징을 가지는 와이어망, 특히 제지용 와이어망에 의해 달성된다.

청구항 제1항의 특징부에 기술된 바와 같이, 반복 패턴내의 상부(upper) 횡목방향 와이어들의 와이어 브릿지들은 적어도 아홉 개의 종목방향 와이어들 위로 연장하고 고작 한 개의 종목방향 와이어 아래로 연장하고, 반복 패턴내에서 하부 횡목방향 와이어들의 와이어 브릿지들이 적어도 여섯 개의 종목방향 와이어들 아래로 연장하고 적어도 두 개의 종목방향 와이어들 위로 연장하기 때문에, 그리고 하나의 횡목방향 와이어 위로 연장하는 두 개의 종목방향 와이어들 사이에서 적어도 하나의 다른 종목방향 와이어가 동일한 횡목방향 와이어 밑으로 연장하기 때문에, 상단 또는 종이 측면상에서, 양호한 섬유 지지부에 필요한 긴 와이어 브릿지들은 횡목방향 와이어들로부터 얻어지고, 상기 긴 와이어 브릿지는 개방 경사(warp)와 함께 요구되는 고탈수 성능을 위한 필요한 투수성을 보장한다. 양호한 섬유 지지부에 부가하여, 상기 긴 와이어 브릿지들은 와이어망의 폭 방향에서 굽힘 안정성에 관해서 유리하게 작용한다. 또한 하부 횡목방향 와이어들의 이중 바인딩으로 인해 하단 또는 기계 측면은 능직(diagonal) 뒤틀림에 관해서 높은 안정성을 보장한다. 또한 제지기에서의 높은 내마모성은 적어도 여섯 개의 종목방향 와이어들 밑으로 연장하는 하부 횡목방향 와이어들에 의해서 달성된다.

와이어망이 생산중에 플라스틱 필라멘트(plastic filament)들로 만들어진다 다음에 열 고착(thermofixed)되면, 기계가 작동되는 방향의 적용 장력은 바인딩 지점에서 두 개의 바인딩 종목방향 와이어들이 서로를 향해서 이동하도록 만들며, 이러한 방법으로 와이어망의 개방 면적들을 추가로 확대하는 결과를 초래한다. 따라서, 한편으로는 투수성은 증가하고 다른 한편으로는 저부 횡목방향 와이어는 더욱 강하게 휘어지며 저부 또는 기계 측면으로부터 계속 돌출되어서, 제지기내에서 더 큰 범위로 "그라운드 다운(ground down)"이 될 수 있다. 본 발명의 와이어망의 양호한 일 실시예에서, 상단 및 하단 측면들은 동일한 수의 종목방향 와이어들로부터 형성되고, 상기 두 개의 측면중 하나에 각각의 종목방향 와이어의 어떠한 고정적인 할당(fixed assignment)도 필요로 하지 않는다. 상단 또는 종이 측면의 횡목방향 와이어들의 수는 하단 또는 기계 측면상의 수보다 많다.

두 개의 직물 층의 상호간 결합은 상이한 방식 예를 들어, 횡목방향 또는 종목방향 와이어들로 만들어질 수 있는 추가적인 바인딩 와이어들을 사용하는 형태로 실시될 수 있다. 다른 연결 가능성은 종목방향 와이어 또는 횡목방향 와이어와 같이 구조적 와이어(structure wire)로 불리는 전형적인 바인딩의 기존 와이어들을 사용하는 소위 일체형 연결인데, 이는 두 개의 인접 와이어들 또는 와이어 시스템들의 복직(replacement) 및 매듭(tying)으로서 만들어질 수 있다.

본 발명의 와이어망의 다른 유리한 실시예들은 다른 종속항의 주제가 된다.

본 발명의 와이어망, 특히 제지용 와이어망은 도면에서 도시된 바와 같이 하기의 다양한 예시적 실시예를 사용하여 상술되어질 것이다. 도면은 개략적이며 일정한 비율이 아니다.

도 1a는 도 1b와 도 1c의 절취선 A-A를 따라서 와이어망의 예시적인 제1실시예에서 어떻게 종목방향 와이어들이 연장되는지와 종목방향 와이어들의 복직에 의해 결합되는 층들을 도시하는 도면.

도 1b는 종이 측면 또는 상단의 일 추출부분의 평면도.

도 1c는 도 1a에서 도시된 직물 층(1T)과 직물 층(1B) 사이의 섹션(section)으로서 상부 횡목방향 와이어들이 없는 하부 또는 기계 측면의 일 추출부분의 평면도.

도 2a는 도 2b와 도 2c의 절취선 B-B를 따라서 와이어망의 예시적인 제2실시예에서 어떻게 종목방향 와이어들이 연장되는지와 종목방향 와이어들의 복직에 의해 결합되는 층들을 도시하는 도면.

도 2b는 종이 측면 또는 상단의 일 추출부분의 평면도.

도 2c는 도 2a에서 도시된 직물 층(2T)과 직물 층(2B) 사이의 섹션으로서 상부 횡목방향 와이어들이 없는 하부 또는 기계 측면의 일 추출부분의 평면도.

도 3a는 도 3b와 도 3c의 절취선 C-C를 따라서 와이어망의 예시적인 제3실시예에서 어떻게 종목방향 와이어들이 연장되는지와 종목방향 와이어들의 복직에 의해 결합되는 층들을 도시하는 도면.

도 3b는 종이 측면 또는 상단의 일 추출부분의 평면도.

도 3c는 도 3a에서 도시된 직물 층(3T)과 직물 층(3B) 사이의 섹션으로서 상부 횡목방향 와이어들이 없는 하부 또는 기계 측면의 일 추출부분의 평면도.

도 4a는 도 4b와 도 4c의 절취선 D-D를 따라서 와이어망의 예시적인 제4실시예에서 어떻게 종목방향 와이어들이 연장되는지와 종목방향 와이어들의 복직에 의해 결합되는 층들을 도시하는 도면.

도 4b는 종이 측면 또는 상단의 일 추출부분의 평면도.

도 4c는 도 4a에서 도시된 직물 층(4T)와 직물 층(4B) 사이의 섹션으로서 상부 횡목방향 와이어들이 없는 하부 또는 기계 측면의 일 추출부분의 평면도.

제지용 와이어망의 형태로 도 1a, 도 1b, 및 도 1c에서 도시된 와이어망은 상단(121 내지 130)으로부터 하단(141 내지 145)까지의 횡목방향 와이어들의 비율을 2:1로 하여 본 발명에서 청구된 직물을 구체화하고, 기능적인 한 쌍으로 사용되는 직접적으로 인접한 두 개의 종목방향 와이어(101 내지 110)의 복직에 의해서 두 개의 직물 층(1T 및 2T)을 결합한다. 이와 관련하여, 다음의 종목방향 와이어들, 특히 101,102 ; 103,104 ; 105,106 ; 107,108 및 109,110은 쌍으로 생각될 수 있다. 참조 번호가 101 대신에 101'처럼 위첨자를 갖는다면, 이는 이어서 반복적으로 처리됨을 의미한다.

도 2a 내지 도 2c에서 도시된 예시적인 제2실시예는 상기의 버전(version)에 비교되어 기술된 본 발명의 제지용 와이어망에 관한 것이다. 상단에 있는 종목방향 와이어들(201 내지 210)의 매듭위치들의 달라진 배치에 의해 종이 측면의 변형된 특성이 이루어지고, 따라서 종이에 거의 흔적이 남지 않게 된다. 이러한 예시적인 실시예에서, 상단 측면(121 내지 130)으로부터 하단 측면(141 내지 145)까지의 횡목방향 와이어들은 2:1 비율이고, 직물 층(2T)과 직물 층(2B)의 연결은 기능적인 한 쌍으로 사용되는 직접적으로 인접한 두 개의 종목방향 와이어(201 내지 210)의 복직에 의해서 일어난다. 이와 관련하여, 다음의 종목방향 와이어들, 201,202 ; 203,204 ; 205,206 ; 207,208 및 209,210은 쌍으로 생각될 수 있다.

도 3a, 도 3b, 및 도 3c에서 도시된 예시적인 제3실시예에서는, 본 발명의 직물은 상단 측면(321 내지 335)으로부터 하단 측면(341 내지 350)까지의 횡목방향 와이어들의 비율이 3:2이고, 두 개의 직물층(3T, 3B)의 결합은 상부 종목방향 와이어들(301 내지 305)을 하부 횡목방향 와이어들(341 내지 350)에 묶음으로써 수행된다. 여기서 하부 종목방향 와이어들(306 내지 310)의 바인딩 위치들 사이에 정확히 위치되도록 상기 바인딩 위치가 선택되어지고, 따라서 상기 바인딩 위치는 하단으로부터의 마모에 대해서 보호되어진다.

도 4a, 도 4b, 및 도 4c에서 도시된 예시적인 제4실시예는 상단 측면(441 내지 455)으로부터 하단 측면(371 내지 480)까지의 횡목방향 와이어들의 비율을 3:2로 하는 본 발명에서 청구된 직물과, 횡목방향 와이어로서 만들어진 각각의 바인딩 와이어(461 내지 465)에 의한 두 개의 직물층(4T, 4B)의 결합을 도시하고 있다.

상부 종목방향 와이어들의 직경은 하부 종목방향 와이어들의 직경과 동일해질 수 있으나; 하부 종목방향 와이어들의 직경과 동일하거나 더 작은 상부 종목방향 와이어들의 직경을 선택하는 가능성 또한 존재한다. 게다가, 상부 횡목방향 와이어들의 직경은 하부 횡목방향 와이어들의 직경보다 작을 수 있다. 만약 종목방향 와이어들이 본 명세서에 언급된다면, 종목방향 와이어들은 직물의 소위 경사(warp thread)를 표현하며, 횡목방향 와이어들은 소위 위사(weft thread)가 된다. 폭 방향에서 와이어망의 휨 경도를 언급한다면, 와이어망들에 대한 폭 방향은 위사에 대해 직각방향으로 예를 들어 도 1b의 절취선 A-A를 따라서 수직방향으로 연장된다. 기계의 작동방향은 도 1b의 절취선 A-A에 평행한 것처럼 보여질 수 있다. 또한 직물을 만들 때 종목방향 와이어들과 횡목방향 와이어들을 사로 바꾸는 것이 기본적으로 가능한데, 이는 특별한 직조 형태가 이를 필요하게 만드는 경우에 그러하다.

Claims

적어도 두 개의 직물 층으로 구성되고, 상부 직물 층은 종목방향 와이어들 및 횡목방향 와이어들로부터 형성되고, 하부 직물 층은 종목방향 와이어들 및 횡목방향 와이어들로부터 형성되고, 각각의 직물 층에 대해 반복 패턴내에 형성가능한 확장 경로에 대해 다른 와이어들과 어떠한 바인딩도 없도록 와이어 브릿지들이 형성되는, 와이어망에 있어서,

상부 횡목방향 와이어들의 상기 와이어 브릿지들은 반복 패턴내에서 적어도 아홉 개의 종목방향 와이어들 위로 연장하고 그리고 많아야 한 개의 종목방향 와이어 아래로 연장하고, 하부 횡목방향 와이어들의 와이어 브릿지들은 반복 패턴내에서 적어도 여섯 개의 종목방향 와이어 아래로 연장하고 그리고 적어도 두 개의 종목방향 와이어들 위로 연장하고, 하나의 횡목방향 와이어 위로 연장하는 두 개의 종목방향 와이어들 사이에서 적어도 하나의 다른 종목방향 와이어는 동일한 횡목방향 와이어 밑으로 연장하는 와이어망.
제1항에 있어서,

상기 상부 직물 층 및 상기 하부 직물 층의 종목방향 와이어들의 수는 동일하고, 와이어망 상단의 횡목방향 와이어들의 수는 하단의 횡목방향 와이어들의 수보다 많은, 와이어망.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 두 개의 직물 층은 바인딩 와이어로서 추가적인 횡목방향 와이어들 또는 전형적인 직물의 종목방향 와이어들에 의해 상호간에 결합되는 와이어망.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 두 개의 직물 층은 전체 직물내에서 두 개의 종목방향 와이어들의 복직에 의해 결합되는 와이어망.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 두 개의 직물 층은 상부 종목방향 와이어를 하부 횡목방향 와이어에 바인딩함으로써 결합되고, 상기 상부 종목방향 와이어의 매듭(tying) 위치는 두 개의 하부 종목방향 와이어의 매듭 위치들 사이에서 동일한 횡목방향 와이어상에 정확하게 위치하는 와이어망.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 두 개의 직물 층은 직물내에 추가적으로 배치되고 상부 및 하부 종목방향 와이어들을 반복 패턴내에서 결합하는 횡목방향 와이어에 의해 직물내에서 결합되는 와이어망.
제1항 또는 제2항에 있어서,

전형적인 직물의 상단 측면의 횡목방향 와이어들의 수 대 하단 측면의 횡목방향 와이어들의 수의 비율은 2:1 또는 3:2로 선택되는 와이어망.
제 1 항에 있어서,

상기 와이어망은 제지용 와이어망인, 와이어망.