KR101184894B1 - 쌍으로 된 고유 날실 바인더를 갖는 날실 러너 트리플층직물 - Google Patents

Abstract

제지기의 성형부에서 사용될 수 있고, 제1층과 제2층을 가지는 제지용 직물. 제1층은 CD(cross machine-direction) 씨실(1,3,4,6,7,9,10,...)의 제1시스템과 함께 섞여 직조되는 쌍으로 된 MD(machine-direction) 날실(W11,W12)의 제1시스템에 의해 형성된다. 제2층은 CD 씨실(2,5,8,...)의 제2시스템과 함께 섞여 직조된 MD 날실(W1,W2)의 제2시스템으로 형성된다. 쌍으로 된 MD 날실은 제1층에서 고유하고, 제1층에서 제2층을 한데 묶는(bind) CD 씨실의 제2시스템과 함께 섞여 직조된다. MD 날실의 제2시스템은 제2층의 외부 표면에서 긴 부사, 또는 날실 러너를 형성한다. 제1층은 직물의 포밍면이고, 제2층은 직물의 웨어면이다. 이런 식으로, 쌍으로 된 고유의 바인더와 날실 러너를 가지는 트리플층 포밍 직물은 개선된 웨어면 연마 내성(abrasion resistance)을 가지고 생성된다.

직물, 트리플층, 성형, 웨어, 바인더, 러너, 날실, 씨실, 부사

Description

쌍으로 된 고유 날실 바인더를 갖는 날실 러너 트리플층 직물{WARP-RUNNER TRIPLE LAYER FABRIC WITH PAIRED INTRINSIC WARP BINDERS}

본 발명은 제지 분야에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 제지기(paper machine)의 성형부에 적합한 성형 직물에 관한 것이다.

제지공정 중, 셀룰로오직 섬유 웹(cellulosic fibrous web)은 섬유성 슬러리(fibrous slurry), 즉, 셀룰로오스 섬유의 수분 산액(aqueous dispersion)이 제지기의 성형부 내의 이동 성형 직물(moving forming fabric) 상에 침전(deposit)되어 형성된다.

이때, 많은 양의 물이 성형 직물을 통하여 상기 슬러리로부터 배수되어, 성형 직물의 표면상에 셀룰로오직 섬유 웹이 남게 된다.

새로이 형성된 셀룰로오직 섬유 웹은 성형부로부터 일련의 프레스 닙(press nips)을 포함하는 프레스부로 진행된다. 상기 셀룰로오직 섬유 웹이 프레스 직물에 의하여 지지된 프레스 닙을 통과하게 되거나, 또는 흔히 두 개의 프레스 직물 사이를 지나게 된다. 상기 프레스 닙에서, 상기 셀룰로오직 섬유 웹은 배수를 위하여 짜여지도록 압축력을 받게 되며, 상기 셀룰로오직 섬유가 서로 부착되어 셀룰로오직 섬유 웹이 종이 시트로 된다. 상기 배수되는 물은 상기 프레스 직물이나 직물들에 의하여 수용되며, 원칙적으로 종이 시트로 복귀하지 않는다.

최종적으로, 상기 종이 시트는 건조부로 진행되는데, 이 건조부는 열을 이루면서 스팀에 의하여 내부적으로 가열되는 하나 이상의 회전형 건조 드럼 또는 실린더를 포함한다. 새롭게 형성된 종이 시트는, 드럼의 표면에 대하여 종이 시트를 밀착시키는 건조 직물에 의하여, 상기 각 일련의 드럼 둘레를 따라 연속적으로 구불구불하게 형성된다. 상기 가열된 드럼은 종이 시트의 수분 함량을 증발을 통하여 바람직한 수준으로 감소시킨다.

성형 직물, 프레스 직물 및 건조 직물은 제지기에서 모두 폐루프(endless loops)의 형상을 취하며, 컨베이어 방식으로 작용하게 된다. 또한, 종이 제조는 상당한 속도로 진행되는 연속적인 공정이다. 즉, 새롭게 제조된 종이 시트가 건조부에서 나온 후 롤상으로 연속적으로 권취되는 동안에도, 섬유성 슬러리는 연속적으로 성형부 내의 성형 직물 위에 위치(deposit)하게 된다.

또한, 프레스 직물은 종이 시트 표면의 마무리 공정에도 관여하게 된다. 다시 말하면, 프레스 직물은 부드러운 표면과 균일한 탄성 구조로 설계되어, 프레스 닙을 통과하는 과정에서 종이에 대하여 부드럽고 마킹 현상이 없는 표면을 제공하게 된다.

프레스 직물은 프레스 닙에서 수분을 머금은 종이로부터 추출된 많은 양의 물을 수용한다. 이러한 기능을 충족시키기 위해서, 통상 비어있는 체적(void volume)으로 언급되는 공간이 물의 침투를 위해 프레스 직물 내에 구비되어야 하며, 이 프레스 직물은 전체 사용 주기면에서 물의 충분한 투과성을 갖도록 해야 한다. 궁극적으로, 프레스 직물은 수분을 머금은 종이로부터 수용된 물이 프레스 닙으로부터 빠져나가는 종이로 다시 침습되는 것을 방지시킬 수 있어야 한다.

직조 직물은 매우 다양한 형태를 가진다. 예를 들면, 직조 순환형, 또는 편평한 직조형에 이어서 솔기가 있는 순환형이 있다.

특히, 본 발명은 성형부에서 사용되는 성형 직물에 관한 것이다. 성형 직물은 종이 제조 과정에서 중요한 기능을 한다. 그 기능 중 하나는 상술한 바와 같이, 프레스부에서 제조되는 종이 물품을 성형하고 운반하는 것이다.

그러나, 성형 직물은 또한 수분 제거를 한 다음, 시트 성형물을 완성해야 할 필요가 있다. 즉, 성형 직물은 섬유와 다른 솔리드가 물과 함께 통과하지 못하도록 하고, 물만이 통과하도록(배수율 제어) 설계된다. 만일, 배수가 너무 빠르거나 너무 느리게 진행된다면, 상기 종이 시트의 품질 및 기계의 효율은 떨어지게 된다. 배수를 조절하기 위하여, 통상 비어있는 체적으로 알려져 있는, 배수를 위한 성형 직물 내에 공간은 적절히 설계되어야 한다.

현재의 성형 직물은 제조되는 종이의 등급에 따라 그들이 장착되는 제지기의 요구 조건을 만족시키기 위하여 다양한 스타일로 형성된다. 일반적으로, 성형 직물은 모노필라멘트로 직조되며, 단층 또는 다층으로 된 베이스 직물(base fabric)을 포함한다. 상기 실(yarn)들은 통상적으로 폴리아미드와 폴리에스테르 수지와 같이, 제지기 의복(paper machine clothing) 기술분야에서 당업자에 의하여 이러한 목적 으로 사용되는 몇 가지 합성 중합체 수지의 어느 하나로부터 압출된다.

추가적으로, 상기 성형 직물의 설계는 적절한 섬유 지지성 및 직물의 안정성 사이에서의 타협을 포함한다. 촘촘한 메쉬 직물은 적절한 종이 표면 특성을 제공하나, 그러한 설계는 짧은 직물의 수명으로 인하여 적절한 안정성을 부족하게 한다. 반대로, 조잡한 메쉬 직물은 섬유 지지성의 부담을 통해 안정성 및 오랜 수명을 제공한다. 타협을 통해 설계를 최소화하고, 지지성 및 안정성을 최대한 활용하기 위하여, 다층의 직물은 개발되고 있다. 예를 들면, 더블 및 트리플 층을 갖는 직물들에서, 웨어(wear)면이 안정성 및 배수성을 위해 설계되는 반면, 포밍면은 지지성 측면에서 설계된다.

게다가, 트리플 층의 설계는 직물의 성형 표면이 상기 웨어 표면에 대해 독립적으로 직조되도록 한다. 이러한 독립성으로 인해, 트리플 층의 설계는 높은 수준으로 이루어진 섬유 지지성 및 내부 공간의 활용성을 제공할 수 있다. 이와 같이, 트리플층은 단층 또는 다층 설계에 있어서의 배수성에서 상당한 개선을 제공하게 된다.

본래, 트리플층 직물은 포밍층과 웨어층 두가지 직물로 구성되는데, 이는 바인딩 실(yarns)에 의해 함께 고정된다. 바인딩은 직물의 전체적인 보전성에 있어 매우 중요하다. 트리플층 직물이 갖는 한가지 문제는 수명을 다한 직물을 손상되도록 하는 두 층 사이에서의 상대적인 편차를 갖는다는 것이다. 게다가, 상기 바인딩 실은 종이의 마킹(marking)을 통해 포밍층 구조를 분쇄시킬 수 있다.

본 발명은 쌍으로 된 바인더와 웨어면 날실 러너를 가지는 트리플층 성형 직 물에 대해 설명한다. 본 발명은 비교적 얇은 두께와 적당한 공간으로 우수한 섬유 지지성을 제공하는 직물의 장치면(machine side) 상에 연마되게 하는(abrasive) 웨어의 문제를 해결한다.

따라서, 제지기(paper machine)의 프레스부(pressing sections)와 건조부(drying sections) 둘 다 또는 둘 중 어느 한 부에서 응용(application)될 수 있겠지만, 본 발명은 제지기의 성형부에서의 사용을 위한 성형 직물에 관한 것이다.

본 발명의 직물은 CD(cross machine-direction) 씨실의 제1시스템과 함께 섞여 직조되는 쌍으로 된 MD(machine-direction) 날실의 제1시스템에 의해 형성되는 제1층과, CD 씨실의 제2시스템과 함께 섞여 직조되는 MD 날실의 제2시스템에 의해 형성되는 제2층을 가지는 트리플층 포밍 직물이다.

쌍으로 된 MD 날실은 제1층에서 고유하고, 제1층에서 제2층을 한데 묶는(bind) CD 씨실의 제2시스템과 함께 섞여 직조된다.

MD 날실의 제2시스템은 제2층의 외부 표면에서 긴 부사, 또는 날실 러너(warp-runners)를 형성한다. 제1층은 직물의 포밍면(forming side)이고, 제2층은 직물의 웨어면(wear side)이다. 이런 식으로, 쌍으로 된 고유의 바인더(binder)와 날실 러너를 가지는 트리플층 포밍 직물은 개선된 웨어면 연마 내성(abrasion resistance)을 가지고 생성된다.

본 발명의 직물의 다른 모양은 제2층에서 고유하지 않은 쌍으로 된 MD 날실이다. 제2층 쌍으로 된 날실은 상기 층들 사이에서 바인딩 포인트를 보호해야 한다. 왜냐하면 각 웨어 씨실은 적어도 두 개의 잇따른 웨어 날실 아래를 통과하고, 상기 웨어 날실은 비교되는 종래 기술의 직물보다 더 큰 수준 차이로 만들어져 더욱 효과적으로 얽힐 수 있기 때문이다.

본 발명의 또 다른 모양은 CD 씨실의 제1시스템과 CD 씨실의 제2시스템과의 씨실비를 다양하게 가지는 직물을 포함한다. 긴 부사는 다양한 길이로 이루어진다. 상기 직물은 편평하게 직조되거나 순환하는 형태로 이루어진다. 어떤 실은 다양한 지름 및/또는 모양을 가지게 된다.

이하, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.

본 발명을 더욱 구체적으로 이해하기 위하여, 다음의 설명과 첨부된 도면을 참조로 한다.

도 1은 본 발명의 설명에 따른 쌍으로 된 고유의 바인더와 쌍으로 된 날실 러너로 이루는 날실 바운드 날실 러너 트리플층 직물의 바람직한 일실시 예의 교차 단면도를 나타낸다.

본 발명의 바람직한 일실시 예는 제지기의 성형부(forming section)에서 사용하기에 알맞은 트리플층 직물에 대하여 설명한다. 상기 직물은 표면(top)층 또는 포밍(forming)층과 기초(bottom)층 또는 웨어(wear)층으로 구성된다. 각 층은 기계방향(machine direction, MD) 혹은 날실과 교차기계방향(cross-machine direction, CD) 혹은 씨실로 섞여 직조 형성된다. 그러므로, 상기 직물은 포밍 씨실과 웨어 씨실 및 포밍 날실과 웨어 날실로 이루어진다.

포밍층과 웨어층은 포밍 씨실과 웨어 씨실을 둘 다 함께 섞어서 직조되는 포밍 날실에 의해 함께 짜여진다. 이런 포밍 날실들은 함께 쌍을 이루고 최소한 포밍층에서 고유하며(intrinsic) 혹은 두 층이 모두 고유할 수도 있다. 이렇게, 포밍 날실은 쌍으로 된 본래의 바인더로 적용된다. 여기서, 고유는 실들이 단순히 한 층에서 다른 층으로 바인딩하는 것과는 달리 표면층에 섬유 지지성을 주도록 직조되는 의미로 한정된다.

본 발명의 다른 특징은 직물 웨어층에서 날실이 트리플층 직물의 외부 웨어측 표면에 긴 부사(float)가 드러나지 않도록 직조된다는 것이다. 여기서, "긴(long)" 부사는 날실이 적어도 두 개의 씨실 아래에서 웨어면 표면 위로 통과하는 것을 의미한다. 따라서, 그런 긴 부사는 2,3,4 아래, 또는 더 많은 실들 아래에서 웨어면 위로 지나게 된다. 이런 긴 부사는 날실 러너(warp runners)라고 하기도 한다. 그 부사는 직물과 제지기 사이에서 중요한 연결이 된다.

또한, 여러 가지 날실이나 날실들의 조합은 상기 부사를 용이하게 형성할 수 있다; 예를 들면, 웨어면 날실, 또는 포밍면 날실, 또는 웨어면 날실과 포밍 날실 둘 다가 날실 러너를 쉽게 형성할 수 있다. 게다가, 각 웨어면 날실과 포밍면 날실 둘 다 또는 둘 중 어느 하나 또는 그 일부가 날실 러너를 쉽게 형성할 수 있다. 또 한, 부사의 길이는 다양하게 구성될 수 있다. 왜냐하면 이런 부사는 MD에서 움직여 비교적 부드러운 직물 표면을 제공하며, 제지기를 고정하는 부분과의 접촉에 의해 야기되는 직물에 연마용 웨어를 줄이기 때문이다. 다시 말하면, 본 발명의 직물 날실 러너는 개선된 연마 내성(abrasion resistance)을 제공한다. 게다가, 날실 러너는 이와 같은 형태의 직물을 제조하는 제지기에서 부하(load)를 줄이게 한다.

도 1은 본 발명에서 설명하는 바와 같이 쌍으로 된 고유 날실 바인더로 이루어지는 날실 러너 트리플층 직물의 일실시 예의 단면도를 나타낸다. 더욱 상세하게는, 도 1은 한 쌍의 고유 바인더 사 W11과 W12를 위한 포밍층과 웨어층에서의 날실 형상을 나타낸다. 쌍으로 된 날실 W11과 W12는 포밍층에서 고유하게 직조되고 웨어층에서 교차되어 직조된다. 날실 W11은 웨어층을 씨실 23에서 묶고, 날실 W12는 씨실 8에서 웨어층을 묶는다(bind). 상기 직물은 웨어층(예를 들면, 2,5,8,...)과 포밍층(예를 들면, 1,3,4,...)이 두 배의 씨실로 이루어진 것처럼 2:1의 씨실비를 이룬다. 웨어 날실 W1과 웨어 날실 W2가 웨어층을 직조하고, 씨실 2에서 11과 17과 26을 지나는 긴 부사를 가지고 쌍으로 된 날실을 형성한다. 비록 4의 부사 길이가 도 1과 같이 도시되었지만, 2보다 더 긴 다른 부사 길이가 활용될 수 있다. 게다가, 웨어 날실은 쌍으로 된 날실과 그렇지 않은 날실 둘 다 혹은 둘 중 어느 하나로 쌍을 이루게 된다.

본 발명의 직물은 포밍 표면에서 딤플(dimple)이 축소되는(원래 씨실보다는 바인딩 날실의 사용으로 인한), 비교적 높은 직조 효율을 가지며, 비교적 얇은 두께와 적절한 공간을 포함하는 추가 장점이 있다. 또한 본 발명의 직물은 비교적 세 탁이 용이하고, 긴 예상 수명을 가지며, 상기 직물을 만드는 제지장치가 수직한 방향에서 그 장치 요소에 접촉하는 긴 웨어면 부사에 의해 비교적 작은 드라이브 로드(drive load)를 가진다.

본 발명의 다른 관점은 그 패턴이 웨어면 씨실비를 1:1, 2:1, 3:1, 3:2 또는 어느 다른 씨실비로 구성하는 것도 포함한다. 또한 본 발명의 직물은 다양한 지름이나 모양을 한 실로 짜여진다. 예를 들면, 포밍면 실은 웨어면 실보다 더 작은 지름으로 이루어진다. 또한, 날실과 씨실의 사이즈가 다양하게 조합되어 사용된다. 게다가, 날실과 씨실 둘 다 또는 둘 중 어느 하나가 쌓이거나(stack) 또는 쌓이지 않을 것이다. 예를 들면, 포밍면 씨실은 웨어면 씨실 위로 쌓이거나(stack) 또는 쌓이지 않을 것이다. 단, 이상의 예들은 단순히 본 발명의 대표적인 예이며 본 발명을 제한하지 않는다.

본 발명에 따른 직물은 바람직하게 모노필라멘트 사로만 구성한다. CD사와 MD사는 하나 혹은 그 이상의 다양한 지름을 갖는 원형 단면 형상을 가진다. 게다가, 포밍면과 웨어면에서 CD사와 MD사는 다양한 지름으로 이루어진다. 포밍면 CD사와 MD사는 웨어면 CD사와 MD사보다 작은 지름으로 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명에서 실의 지름은 다양하게 조합하여 사용될 수 있다. 게다가, 원형의 교차 단면 형상 외에, 하나 또는 그 이상의 실들이 이를테면 직사각형의 교차 단면 형상이나 비원형 교차 단면 형상과 같은 다른 교차 단면 형상을 가지게 된다.

실들은 제지기 의복을 위한 실의 제조물에서 쓰이는 합성 중합체 수지(synthetic polymeric resins)의 원형 교차 단면의 모노필라멘트 사이다. 폴리에 스테르와 폴리아미드는 단지 그러한 재질의 두 가지 예가 된다.

본 발명에 대한 수정은 그 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명하지만, 본 발명의 범위를 넘어서 수정되어서는 안 된다.

본 발명의 청구항은 이러한 상황을 포함할 수 있도록 해석되어야 한다.

Claims (13)

1. 제지용 직물에 있어서,

   교차기계방향(CD) 씨실의 제1시스템과 함께 섞여 직조되는 쌍으로 된 기계방향(MD) 날실의 제1시스템에 의해 형성되는 제1층과;

   CD 씨실의 제2시스템과 함께 섞여 직조되는 MD 날실의 제2시스템에 의해 형성되는 제2층;을 포함하고,

   상기 쌍으로 된 MD 날실은 상기 제1층이나 상기 제2층에서 고유하고, 상기 제2층을 상기 제1층에 묶도록(bind) 상기 쌍으로 된 MD 날실이 상기 CD 씨실의 제2시스템과 함께 섞여 직조되며;

   상기 MD 날실의 제2시스템은 상기 제2층의 외부 표면상에 긴(long) 부사(float)를 형성하는 것을 특징으로 하는 제지용 직물.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 직물은 트리플층 성형 직물인 것을 특징으로 하는 제지용 직물.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1층은 상기 직물의 포밍면(forming side)이고 상기 제2층은 상기 직 물의 웨어면(wear side)인 것을 특징으로 하는 쌍으로 된 고유 날실 바인더를 갖는 날실 러너 트리플층 직물.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 외부 표면 위에 긴 부사는 상기 직물의 연마 내성(abrasion resistance)을 향상시키는 것을 특징으로 하는 제지용 직물.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 직물은 상기 CD 씨실의 제1시스템과 상기 CD 씨실의 제2시스템이 2:1 씨실비를 가지는 것을 특징으로 하는 제지용 직물.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 직물은 상기 CD 씨실의 제1시스템과 상기 CD 씨실의 제2시스템이 1:1 씨실비를 가지는 것을 특징으로 하는 제지용 직물.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 각각의 긴 부사의 실들은 적어도 제2시스템의 두 개의 CD 씨실 아래를 통과하는 것을 특징으로 하는 제지용 직물.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 직물은 편평하게 직조되거나 순환하는 형태인 것을 특징으로 하는 제지용 직물.
9. 청구항 1에 있어서,

   일부 실들은 상이한 지름을 가지는 것을 특징으로 하는 쌍으로 된 고유 날실 바인더를 갖는 날실 러너 트리플층 직물.
10. 청구항 1에 있어서,

    최소한 일부 실들은 비원형 단면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 제지용 직물.
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 MD 날실의 일부는 폴리아미드 사나 폴리에스테르 사인 것을 특징으로 하는 제지용 직물.
12. 청구항 1에 있어서,

    상기 CD 씨실의 일부는 폴리아미드 사나 폴리에스테르 사인 것을 특징으로 하는 제지용 직물.
13. 청구항 1에 있어서,

    상기 쌍으로 된 MD 날실은 상기 제1층과 상기 제2층에서 고유한 것을 특징으로 하는 제지용 직물.

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