KR101288922B1 - 펄프 몰드 및 펄프 몰드의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소결된 입자 및 복수의 배수 채널을 포함하는 다공성 펄프 몰드에 관한 것이다. 본 발명의 펄프 몰드는 빠르고 비용 효과적인 방법으로 생산될 수 있다. 본 발명의 몰딩 표면은 작은 기공 개구를 포함하고, 유체를 탈수시키고 파이버가 펄프 몰드로 들어가는 것으로부터 막는다. 추가로 본 발명의 펄프 몰드가 펄프 몰드의 배수 능력을 개선하는 배수 채널을 포함한다. 몰딩 표면은 200℃ 이상으로 펄프 몰드의 높은 열 전도성 및 높은 온도를 저항하는 이의 능력 덕분에 가열될 수 있다.

Description

펄프 몰드 및 펄프 몰드의 용도{PULP MOULD AND USE OF PULP MOULD}
기술분야
본 발명은 매우 다양한 장치에서 사용될 수 있는 몰딩 3차원 펄프 물체를 위한 펄프 몰드에 관한 것이다. 더욱 특이적으로, 상기 물체는 주로 파이버 및 액체의 혼합물을 포함하는 파이버 슬러리를 사용함에 의해 형성된다. 상기 파이버 슬러리는 몰드에 배열되고 액체의 부분이 배출(evacuate)되고 결과 섬유상 물체가 생산된다.
배경기술
몰딩된 펄프의 포장이 매우 다양한 분야에서 사용되고 생분해성 환경적 친숙 한 포장 해결을 제공한다. 몰딩된 펄프로부터의 생산물은 종종 소비재 예를 들어 핸드폰, 컴퓨터 장치, DVD 플레이어뿐만 아니라 포장 보호를 필요로하는 다른 전자 제품 및 다른 생산물을 위한 보호 포장으로서 사용된다. 더구나 몰딩된 펄프 물체는 햄버거 셀, 액체 내용물을 위한 컵, 디너 플레이트 등으로서 식품 산업에서 사용될 수 있다. 더욱이 몰딩된 펄프 물체는 가벼운 무게 샌드위치 패널 또는 다른 가벼운 무게 로드 베어일 구조의 구조적 코어를 구성하기 위해 사용될 수 있다. 생산물의 모양은 종종 복잡하고, 많은 경우에 이들은 시장에서 짧은 기대 시간 존재를 가진다. 더구나 생산 시리즈는 상대적으로 작은 크기일 수 있고, 펄프 몰드의 낮은 생산 비용이 이로우며, 또한 몰드를 제조하는 빠르고 비용 효율적인 방법이다. 또 다른 면은 생산물의 내부 구조적 강도이다. 통상적 펄프 몰딩된 물체는 포장 물질로 종종 제한되어왔으며, 이는 이들이 예를 들어 플라스틱으로 만들어진 생산물에 비교하여 경쟁적 결점을 가지고 있기 때문이다. 더구나, 부드러운 표면 구조를 가진 몰딩된 펄프 물체를 제공하는 것이 이점일 것이다.
전통적 펄프 몰딩 라인에, 예를 들어 US 6210 531, 예를 들어 진공에 의해 몰딩 다이에 공급되는 슬러리를 포함하는 파이버가 있다. 파이버는 몰딩 다이의 몰딩 표면에 적용된 와이어 메쉬에 의해 함유되고, 몇몇 물은 몰드의 하부에 공통적으로 진공 공급원을 추가함에 의해 몰딩 다이를 통해 흡입되어 버린다. 이후에 몰딩 다이는 보충적 암 부분을 향하여 부드럽게 압착되고 압착의 끝에서 몰딩 다이에 진공은 공기의 부드러운 불기에 의해 대체될 수 있고, 동시에 진공은 상기 보충적 바뀐 모양에서 적용되어, 보충적 암 부분으로 몰딩된 펄프 물체의 이동을 강화한다. 다음 단계에서 몰딩된 펄프 물체는 컨베이어 벨트로 이동되고, 몰딩된 펄프 물체를 건조를 위해 오븐으로 이동시킨다. 몰딩된 펄프 물체의 최종 건조 전에, 이 통상적 방법에 따른 고체 함량(ISO 287에 의해 정의됨)은 약 15-20%이고, 후에 고체 함량은 90-95%로 증가된다. 고체 함량이 오븐에 들어가기 전에 꽤 낮기 때문에, 생산물은 이의 모양 및 크기를 바꾸는 경향을 축소력 때문에 가지고, 추가적으로 구조적 긴장은 생산물에 유지된다. 이 모양 및 크기가 건조 공정 중에 바뀌기 때문에, 이는 생성물을 "후 압착(after press)"하는 것이 종종 필요하고 이로써 바람직한 모양 및 크기를 강화한다. 이는 그러나 결과 생산물에서 뒤틀림 및 변형 결핍을 만든다. 추가로 건조 공정은 에너지의 높은 양을 소비한다.
상기 기재된 공정에서 사용되는 통상적 펄프 몰드는 몰딩 표면을 위한 와이어 메쉬에 의해 덮어지는 주된 바디를 사용함에 의해 공통적으로 구조된다. 와이어 메쉬는 파이버가 몰드를 통해 밖으로 흡입되는 것을 막지만, 물은 밖으로 통과하도록 한다. 주된 바디는 전통적으로 물 통과를 위한 여러 드릴된 홀을 함유하는 알루미늄 블럭을 결합함에 의해 구조되고 이로써 바람직한 모양을 얻는다. 와이어 메시는 웰딩에 의해 주된 바디에 공통적으로 첨가된다. 이는 그러나 복잡하고, 시간 소비적이고 비싸다. 추가적으로, 와이어 메쉬로부터 격자뿐만 아니라 용접 지점은 종종 최종 생산물에 바람직하지 않는 거침을 제공하는 결과 생산물의 표면 구조에 명백하다. 더구나, 와이어 메쉬를 적용하는 방법은 몰딩 다이를 위한 모양의 복잡성의 제한을 정하여 모양에 특정 배열을 형성하는 것을 불가능하게 한다.
EP0559490 및 EP0559491에서 다공성 구조를 형성하기 위해 바람직하게는 glass bead를 포함하는 펄프 몰딩 다이가 존재하며, 이는 또한 소결된 입자가 사용될 수 있음을 언급한다. 1 - 10 mm 사이 평균 크기를 가지를 입자를 가지는 지지 층은 0,2 - 1,0 mm 사이 평균 크기를 가지는 입자로 몰딩 층에 의해 덮어진다. 이 알려진 기술 뒤 원리는 층을 제공하는 것으로, 여기서 물은 모세관 인력에 의해 유지될 수 있고, 유지된 물을 사용함에 의해 몰딩 다이에 영향을 주어 파이버를 몰딩 다이를 방해(clogging)하는 것으로부터 보호한다. 이 방법은 그러나 복잡하다.
US 6451235는 두 단계를 사용하여 펄프 몰딩된 물체를 형성하기 위해 장치 및 방법을 보여준다. 제 1 단계는 제 2 단계에서 큰 압력 하에서 가열되고 압착된 전 섬유상 물체(pre fibrous 물체)를 습윤 형성한다. 펄프 몰드는 유체를 비우기 위해 드릴된 배수 채널을 가지는 고체 금속으로 형성된다.
US 5603808는 하나의 구체예가 0.1 mm 내지 2.0 mm의 구획된(squared) 개구를 포함하는 금속 코팅에 의해 덮어진 다공성 베이스 구조를 보여주는 펄프 몰드를 제공한다.
US 6582562는 고온을 저항하는 능력이 있는 펄프 몰드를 기재하고 있다.
모든 이전 기술 방법은 몇몇 단점이 존재하는 상기 기재된 방법을 포함하여 펄프 몰드의 생산에 관한 것이었다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 상기 언급된 몇몇 단점을 제거하거나 최소한 최소화하는 펄프 몰드를 제공하는 것이다. 이는 소결된 몰딩 표면 및 투과가능한 베이스 구조를 포함하는 파이버 펄프로부터 몰체의 몰디을 위한 펄프 몰드를 제공함에 의해 달성되며, 여기서 몰딩 표면은 0.01 - 0.19 mm, 바람직하게는 0.05 - 0.18 mm 범위 내 평균 직경을 가진 소결된 입자의 하나 이상의 층을 포함한다. 이는 몰딩 표면의 최외각 층이 작은 기공이 있는 미세 구조를 가지고 있어 부드러운 표면을 가진 펄프 몰딩된 물체를 새산하고 암 및 수 몰드 사이에 파이버를 함유하며 이들이 동일 몰드로 들어가는 것을 막고 동시에 유체 또는 증발된 유체가 발산하도록 하는 장점을 제공한다.
본 발명의 추가 측면에 따라:
- 펄프 몰드는 1 - 1000 W/(m℃), 바람직하게는 10 W/(m℃) 이상, 더욱 바람직하게는 40 W/(m℃) 이상 범위에서 열 전도성을 가지며, 이는 열이 압축 단계 중 몰딩 표면으로 이동될 수 있어 압축이 증가된 온도 중 실현되며, 이는 펄프에 유체의 바람직한 증발을 이끄는 장점을 제공한다. 이 증발은 유체가 몰드를 통해 밖으로 흡입되는 것을 도우며, 압력이 몰딩 표면 위에서 균등하게 분배되도록하고, 따라서 몰딩된 펄프가 동일하게 가압된다.
- 투과가능한 베이스 구조는 바람직하게는 0,25 mm 이상, 바람직하게는 0,35 mm 이상, 더욱 바람직하게는 0.45 mm 이상의 몰딩 표면에 입자보다 큰 평균 평균 직경 및 10 mm 미만, 바람직하게는 5 mm 미만, 더욱 바람직하게는 2 mm 미만 평균 직경을 가지는 소결된 입자를 포함하고, 이는 장점을 제공하는데 베이스 구조가 높은 유체 투과성을 가지게 되어 유체 및 증기가 몰딩된 펄프로부터 비워지게 하고 베이스 구조가 높은 내부 강도를 가지게 되어 압착 단계 중 베이스 구조에 부과되는 압력에 저항하도록 하는 것이다.
- 소결된 입자를 포함하는 투과과능한 지지층은 베이스 구조 및 the 몰딩 표면 사이에 배열되고, 여기서 지지층의 입자는 베이스 구조에 소결된 입자의 평균 직경보다 작은 및 몰딩 표면에 소결된 입장의 평균 직경보다 큰 평균 직경을 가지고, 이는 장점을 제공하는데 지지층이 몰드 세이프가딩(safeguarding)에 빈 공간을 최소할 수 있다는 것으로 몰딩 표면은 빈 공간으로 붕괴되지 않고, 베이스 구조의 소결된 입자와 몰딩 표면의 소결된 입자 사이에 크기 차이가 매우 크다면, 지지층이 부가되어 베이스 구조의 더 큰 입자로 몰딩 층의 작은 입자로부터 부드러운 전이를 만들고 따라서 이 두 극 사이에 입자 크기를 사용함에 의하고, 이는 상이한 크기의 층 사이에 생성된 공간을 줄이는 것이다.
- 상기 펄프 몰드는 총 다공도 8 % 이상, 바람직하게는 12 % 이상, 더욱 바람직하게는 15 % 이상 이고, 펄프 몰드는 40 % 미만, 바람직하게는 35% 미만, 더욱 바람직하게는 30% 미만의 총 다공도를 가지며, 이는 액체 및 증기화된 액체가 펄프 몰드로부터 발산할 수 있는 이점을 제공한다.
- 열 공급원은 펄프 몰드에 열을 공급하도록 배열되며, 이는 몰딩 중 몰딩 표면이 가열될 수 있는 이점을 제공한다.
- 펄프 몰드의 하부는 실질적으로 평평하고 더 큰 빈 공간이 없고, 작용되 압력을 보내도록 배열되며, 이는 열 전달에 적합한 표면을 제공하고 폼 안정성 펄프 몰드의 이점을 제공한다. 더 큰 빈 공간을 가짐은 배수 채널의 빈 공간보다 더 큰 빈 공간을 의미하며, 아래에 기재되어 있으며, 예를 들어 양각(relief) 모양 펄프 몰드는 큰 빈 공간을 가진다.
- 열 플레이트는 몰드의 하부에 배열되어 있고, 열 플레이트는 흡입 개구를 포함하며, 이는 이점을 제공하는데 열이 펄프 몰드에 이동될 수 있어서, 몰딩 표면을 가열하고 흡입의 공급원은 배열되어 몰딩 표면에 흡입을 제공할 수 있는 것이다.
- 펄프 몰드는 이의 하부에 배열된 하나 이상의 작동기를 가지며, 이는 암 및 수 펄프 몰드가 함께 제공될 수 있는 장점을 제공한다.
- 펄프 몰드는 400℃ 이상의 온도를 저항할 수 있으며, 이는 몰드가 작동 중 400℃로 가열될 수 있는 장점을 제공한다.
- 펄프 몰드는 하나 이상의, 바람직하게는 복수의 배수 채널을 포함하며, 이는 유체 및 증기화된 유체의 배수가 펄프 몰드에서 증가될 수 있는 이점을 제공한다.
- 배수 채널은 펄프 몰드의 하부에 제 1 직경 및 베이스 구조와 지지층 사이 교차점에 제 3 직경으로 제 1 직경보다 실질적으로 더 작은 제 3 직경을 가진다.
- 제 1 직경은 제 2 중간 직경보다 크거나 동일하고, 제 2 직경은 제 3 직경보다 크다.
- 제 2 직경은 1 mm 이상, 바람직하게는 2mm 이상이고, 제 3 직경은 500 μm 미만, 바람직하게는 50 μm 미만, 더욱 바람직하게는 25 μm 미만, 가장 바람직하게는 15 μm 미만이다.
- 복수의 배수 채널은 10 채널/m2 이상, 바람직하게는 2,500 - 500,000 채널/m2 이상, 더욱 바람직하게는 40,000 채널/m2 미만의 분배로 분배된고, 양호한 배수 능력의 이점을 제공한다.
- 하나 이상의 펄프 몰드는 열 플레이트에 배열되고 열 플레이트는 흡입 개구를 가지고 흡입 개구는 복수의 배수 채널을 일치하도록 배열된다.
- 작동 중 수 및 암 펄프 몰드는 가압 접촉되고 몰딩 표면의 온도는 암 및 수 펄프 몰드 사이에 배열된 액체와 파이버의 혼합물로 열을 200℃ 이상 전달하고, 이는 이점을 제공하는데 액체의 큰 부분이 증발되고 액체의 팽창 때문에 증발된 액체가 다공성 펄프 몰드를 통하여 발산하는 것이다.
- 몰드의 복잡 형태는 몰드의 제조에서 소결 기술의 사용때문에 구조될 수 있다. 펄프 몰드가 흑연 또는 스테인레스 스틸 소결 몰드를 사용하여 구조될 수 있다. 이 소결 몰드는 통상적 방법을 사용하여 쉽게 제조되고 낮은 비용 및 짧은 제조 시간으로 매우 복잡 형태를 생산할 수 있다.
- 본 발명의 소결된 몰드는 매우 정확하게 제조될 수 있다.
- 본 발명의 소결된 몰드는 유지된 특성으로 500,000번 사용될 수 있다.
- 펄프 몰드는 상기 소결된 입자를 함유하는 하나 이상의 비-투과가능한 표면 영역을 포함할 수 있고, 상기 비-투과가능한 표면 영역은 투과도를 가지는데 이는 몰딩 표면의 것보다 실질적으로 작다.
- 소결된 몰드가 정확 요구사항들을 넘어선다면, 이는 제 2 몰드에서 소결된 몰드를 가압함에 의해 재형성될 수 있으며, 여기서 소결된 몰드는 특징적 특색의 손실없이 만들어진다.
- 펄프 물체의 두 면 또는 한 면에 표면 구조는 만들어질 수 있다. 예를 들어, 로고타입은 디너 플레이트의 하부에 몰딩될 수 있다. 이는 하나 또는 두 몰딩 표면에 로고타입의 모양으로 가진 얇은 소결된 층을 첨가함에 의해 이뤄질 수 있다.
- 결과 펄프 몰딩된 물체에 높은 내부 강도는 본 발명의 펄프 몰드를 사용하여 생산될 수 있다.
- 두 면에 부드러운 표면은 몰딩 표면의 미세 정확한 구조 때문에 제공되며, 높은 압력에 저항하는 능력과 통합되고, 열 전도성 때문에 몰딩 표면에 높은 온도를 사용하여 가압하는 것을 가능하게 하고, 액체가 증발되도록하며, 이는 몰딩 표면에 임의의 작은 부정확성을 제거하는 쿠션으로서 역할을 할 것이다.
- 흡입은 몰드의 균일성 다공도 때문에 공평하게 분배된다.
- 몰딩 표면 사이에 압력은 공평하게 분배되고 이는 공평하게 흡입 및 스팀 팽창의 쿠션 효과 때문이다.
도면이 간단한 설명
하기에 본 발명은 첨가된 도면과 함께 기재될 것이다
도 1은 분리 위치에서 본 발명의 바람직한 구체예에 따라 수 부분 및 펄프 몰드의 상보적 암 부분의 단면도를 보여준다.
도 2는 몰딩 위치에서 도 1과 같은 것을 보여준다.
도 2a는 도 2의 부분의 줌을 보여준다.
도 2'는 본 발명의 제 2 구체예에 따라 몰딩 위치에서 펄프 몰드를 보여준다.
도 2ba는 도 2b의 부분의 줌을 보여준다.
도 3은 단일 배수 채널을 보여준다.
도 4는 몰딩 표면을 보여주는 도 1의 펄프 몰드의 수 부분, 세 개의 배수 채널의 팁 및 베이스 구조의 상부의 단면 줌이다.
도 5는 몰딩 표면을 보여주는 도 2의 펄프 몰드의 암 부분, 두 개의 배수 채널의 팁 및 베이스 구조의 상부의 단면 줌이다.
도 6은 몰딩 표면을 보여주는 도 3에서 보여지는 구체예 및 베이스 구조의 상부의 단면 줌이다.
도 7은 몰딩 표면을 보여주는 도 4에서 도시된 구체예 및 베이스 구조의 상부의 단면 줌이다.
도 8은 형성 공간으로부터 보여지는 바와 같이 암 및 수 펄프 몰드의 몰딩 표면의 부분을 보여준다.
도 9는 본 발명에 따라 펄프 몰드의 3차원 도면을 보여준다.
도 10은 본 발명에 따라 열 및 진공 흡입 도구와 통합된 몰드의 바람직한 구체예의 분해도이다.
상세한 설명
도 1은 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 펄프 몰드의 수(100) 및 상보적 암(200) 부의 단면도를 보여준다. 형성 공간(300)은 펄프 몰드(100 및 200) 사이에 배열되어 있으며, 여기서 몰딩된 펄프는 작동 중 형성된다. 베이스 구조(110, 210)는 펄프 몰드(100, 200)의 주 바디를 구성한다. 지지층(120, 220)은 베이스 구조(110, 210)에 배열된다. 몰딩 표면(130, 230)은 지지층(120, 220)에 배열된다. 몰딩 표면(130, 230)은 형성 공간(300)을 둘러싼다. 암 몰드(200) 및 수 몰드(100)을 서로에 대하여 가압하기 위해 하나 이상의 작동기(도시되지 않음), 압력하를 사용하여 흡입을 위한 공급원(410) (도 10 참조) 및 흡입을 위한 공급원(420)은 베이스 구조(110, 210)의 하부(140, 240)에 배열되어 있다. 펄프 몰드(100, 200)가 몰딩 표면(130, 230)으로 열을 전달하기 위해 좋은 열 전도성 특성을 가지는 이점이 있다. 베이스 구조(110, 210)가 변형 또는 붕괴 없이 그리고 동시에 액체 및 증기를 위한 작업량(throughput) 특성을 가지는 높은 압력(하부 140, 240를 통한 적용된 압력과 몰드 내 스팀 형성에 의한 압력)에 저항할 수 있는 안정한 구조인 장점이 있다. 더욱 특이적으로는 작업량 특성이 펄프 몰드(100, 200)의 작업 중 형성 공간(300) 내에 습윤 펄프 혼합물로부터 액체 및 증기의 배수를 용이하게 하는 것이 바람직하다. 그래서, 펄프 몰드가 8 % 이상, 바람직하게는 12 % 이상, 더욱 바람직하게는 15 % 이상의 총 다공도를 가지고, 동시에 작업 압력에 저항할 수 있는 것이 이롭다. 총 다공도가 40 % 미만, 바람직하게는 35 % 미만, 더욱 바람직하게는 30 % 미만인 것이 이롭다. 총 다공도는 다공성 구조와 같은 동일 부피 및 물질의 균일 구조의 밀도에 의해 나눠진 다공성 구조의 밀도로 정의된다. 작업량 특성은 복수의 배수 채널(150, 250)에 의해 증가된다. 복수의 배수 채널(150, 250)은 프러스타 원뿔(frusta conical)이고, 베이스 구조(110, 210)와 지지층(120, 220) 사이 교차점을 향한 날카로운 포이트된 팁을 가지는 것, 예를 들어 본 발명의 구체예의 복수의 배수 채널(150, 250)은 형성 공간(300)을 향한 네일 팁 포이팅으로 네일 형태를 가지는 것이 바람직하다.
도 1로부터 볼 수 있는 바와 같이, 몰드(100, 200)의 모든 부는 지지층(130, 230)을 형성하는 미세 입자로 적용된다. 그러나, 그 표면의 모든 부는 펄프 물체를 형성하기 위해 사용되지 않지만, 펄프 물체를 형성하기 위해 사용되지 않을 주변의 표면(160, 260)이 있다. 결과적으로, 이 표면(160, 260)은 바람직하게는 몰딩 표면(130, 230)보다 실질적으로 더 작은 투과성을 가진다. 바람직한 구체예에서, 이는 적당한 특성을 가지는 얇은 투과가능하지 않는 층(161, 261), 예를 들어 작업 조건(높은 열 몇몇 진동, 압력 등) 하에서 사용되는 경우 투과가능하지 않는 기능을 유지하는 충분히 강한 내구력을 가지는 임의의 종류의 페인트를 적용함에 의해 달성된다. 대안적으로, 이 불투과성 층(161, 261)은 워크샵 기계 작업 기술(workshop machining techniques)에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어 높은 압력을 이 표면(160, 260)에 적용함에 의해 접촉된 표면 층(160,260)을 얻고 이로써 기공이 닫히게 될 것이다. 물론 이 표면(160, 260)을 불투과성을 만드는 다른 방법은 그 결과가 불투과성 표면(160, 260)을 만드는 한 사용될 수 있다.
도 2, 2a에서, 열 가압 형성 작용 중 두 몰드 반(100, 200)의 위치를 보여준다. 도면에서와 같이, 약 0.8 - 1 mm., 바람직하게는 0,5 - 2 mm 범위에 있는 몰드 표면 (130, 230) 사이 형성 공간(300)이 형성되어 있다. 도시된 바와 같이, 펄프 물체를 형성하기 위해 사용되지 않을 표면(160, 260A)은 이들에 적용되는 얇은 불투과성 층(161, 261)을 가진다. 도 2A에서 볼 수 있는 바와 같이, 상부 배수 채널(150)은 몰딩 표면(130)이 형성 공간(300) 만나는 곳에서 끝나고, 하부 배수 채널(250)은 몰딩 표면(230)과 지지층(220) 사이에 끝난다. 배수 채널(150, 250)은 베이스 구조 (110, 210) 및 지지층 (120, 220) 사이 경계로부터 몰딩 표면 (130, 230) 및 형성 공간(300) 사이 경계까지 간격에 임의의 위치에 이의 포인트된 말부를 가질 수 있다.
이 연결에서 슬로프(260A)의 상부에 돌출된, 가능한 돌출된 파이버 럼프가 예를 들어 적당하게 형성된 물 제트에 의한 물 스트림을 적용하는 사용에 의해 또한 다뤄질 수 있으며, 이는 진공 하에 있는 몰딩 표면(230)에 돌출 럼프를 접을 것이고, 그 결과 이들은 파이버 웹의 나머지에 부착함에 대해 언급될 수 있다.
도 2b, 2ba에, 본 발명의 제 2 구체예에 따라 열 가압 형성 작용 중 두 몰드 반(100, 200)의 위치가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 형성된 형성 공간(300)이 몰드 표면(130, 230) 사이에 있고, 이는 약 1 mm, 바람직하게는 0.5 내지 2 mm 범위 내에 있다. 도 2b로부터 도시된 바와 같이, 몰드 반(100, 200)의 결합(mating) 표면(161, 261)은 형성 공간(300)보다 실질적으로 다 작은 갭(300')을 형성한다. 결합 표면(161, 261)은 각 α에 의해 보여지는 바와 같이 왼쪽으로 다소 기울어져 있어 수(100)의 암 몰드(200)으로의 도입을 용이하게 한다. 또한 도시된 바와 같이, 수 몰드의 하부 표면(140)은 암 몰드 상부 부분(260A)의 수준 위에 있다, 즉 수 몰드(100) 및 암 몰드(200)의 열 플레이트(410)(도 10 참조)와 지지체 사이에 갭이 형성되며, 이는 발명적 공적에 따른 배열 덕에 실행가능하고, 여기서 적용된 압력은 즉, 몰드 표면(130, 230)에 의해, 펄프 바디에 직접 이동될 수 있다. 보통적으로 다른 말로 외부 받침 수단(비록 이들은 몇몇 경우에 유용할 수 있지만)이 압착 작용 중 몰드 반(100, 200)을 위치시킬 필요가 없다. 도 2b에 도시된 구체예에 따라, 고안은 수평 표면 260A과 수직 표면 261 사이 상대적으로 날까로운 가장자리를 사용하여 수 몰드(100)의 몰딩 표면(130, 160)을 넘어 돌출된 가능한 파이버 럼프를 자르기 위해 제공된다. 도 2b 및 2ba에 도시된 바와 같이, 복수의 배수 채널 150, 250은 몰딩 표면 130, 230과 형성 공간 300 사이에 교차점에서 끝나는 것으로 도시되어 있다. 본 발명의 실제 구체예에 의존하여, 배수 채널(150, 250)은 베이스 구조(110, 210)와 지지층 (120, 220) 사이 경계로부터 몰딩 표면(130, 230)과 형성 공간(300) 사이 경계까지 간격에 임의의 위치에서 이의 포인트된 말단을 가질 수 있다.
도 3은 배수 채널(150, 250)을 보여준다. 직경(φ1)은 펄프 몰드(100, 200)의 하부(140, 240)에 복수의 배수 채널(150, 250)의 직경이다. 복수의 배수 채널(150, 250)의 주요 부(151, 251)는 직경(φ1)로부터 직경(Φ2)를 향하여 약간 기을어져있다. 직경(φ1)과 직경(Φ2) 사이 관계는 적어도 φ1 > Φ2 및 바람직하게는 φ1 ≥ Φ2이다. 직경 Φ2은 바람직하게는 2 mm 초과, 바람직하게는 3mm 초과 즉, 모세관 인력을 막을 정도로 크다. 각 배수 채널 150, 250의 주 부분 t1의 형성은 펄프 몰드(100, 200)의 두께에 의존적이고, 그래서 펄프 몰딩된 물체의 요망되는 모양에 따라 여러가지이다. 각 배수 채널(150, 250)의 상부 t2는 베이스 구조(110, 210)와 지지층(120, 220) 사이 경계에서 직경 Φ3을 향하여 날카롭게 바람직하게는 줄어드는 직경 Φ2를 가진다. 직경 Φ3은 바람직하게는 실질적으로 0 및 최소한 500 μm 미만 바람직하게는 50 μm 미만, 더욱 바람직하게는 25 μm 미만, 가장 바람직하게는 15μm 미만이다. 직경 Φ2 및 직경 Φ3 사이 관계는 바람직하게는 Φ2 > Φ3 및 가장 바람직하게는 Φ2 ≫ Φ3이다. 도 1 및 도 2의 구체예에서, Φ2는 3 mm로 정해지고, Φ3은 10μm로 정해지고, 상부의 길이 t2는 10 mm로 정해진다. 배수 채널이 몰딩 표면 130, 230과 형성 공간 300 사이 경계에 이의 팁을 가지고, 40°위 몰딩 표면 130, 230의 기울기를 만족한다면, 이는 형성 공간 300을 향산 포인트된 개구를 보장하기 위한 목적으로, 원뿔 상부 즉 Φ2 = Φ3 없는 배수 채널(150, 250)을 사용하는 이점일 수 있다. 형성 공간 300을 향한 포인트된 개구를 보장하는 또 다른 방법은, 몰딩 표면(130, 230)이 가파른 기울기를 가지는 경우에, 상부의 길이 t2를 증가시키는 것이다. 배수 채널이 몰딩 표면 (130, 230) 및 형성 공간(300) 사이 경계에 이의 팁을 가지도록 배열된다면, 몰딩 표면(130, 230)에 복수의 배수 채널(150, 250)의 개구Φ3은 바람직하게 매우 작아 형성 공간(300) 내 함유된 파이버가 펄프 몰드(100, 200)로 들어가는 것을 막고, 또한 형성 공간(300) 내 형성된 펄프 몰딩된 물체의 결과 표면 구조를 부드럽게 되도록 만든다. 복수의 배수 채널(l50, 250)의 포인트된 팁을 위한 이유들 중 하나는 압력 및 진공이 방출된 후, 좁은 채널에 의해 만들어진 흐름 저항 때문에, 유체가 펄프 몰딩된 물체로 돌아오는 것을 막는 것이다. 셀룰로오즈로부터 파이버는 정상적으로 1- 3 mm의 평균 길이 및 16-45 μm 사이 평균 직경을 가진다. 바람직하게는 배수 채널 150, 250의 직경은 점증적으로 개구 03 로부터 직경 Φ2 로 증가하고, 추가로 배수 채널(150, 250) 직경 φ1으로 증가한다. 도 1 및 도 2의 구체예의 복수의 배수 채널 150, 250은 10,000 채널/m2의 분배로 분배된다. 정상적으로 분배는 100 - 500,000 채널/m2 의 간격 및 더욱 바람직하게는 간격 2,500 - 40,000 채널/m2 내이다.
도 4 및 도 5는 도 1 및 도 2의 단면 줌으로, 각각 몰딩 표면(130, 230), 지지층(120, 220), 및 베이스 구조(110, 210)의 상부를 보여준다. 도시된 바와 같이, 각 배수 채널(150, 250)은 베이스 구조(110, 210)를 관통하고, 베이스 구조(110, 210) 및 지지층(120, 220) 사이 교차점에 이의 포인트된 팁을 가진다. 본 발명의 실제 구체예에 의존하여, 배수 채널(150, 250)은 베이스 구조(110, 210) 및 지지층(120, 220) 사이 경계로부터 몰딩 표면(130, 230) 및 형성 공간(300) 사이 경계까지 간격 내 임의의 곳에 이의 포인트된 끝을 가질 수 있다.
도 6 및 7은 몰딩 표면(130, 230), 지지층(120, 220) 및 베이스 구조(110, 210)의 상부를 보여주는 각각 도 4 및 도 5의 단면 줌이다. 도면으로부터 도시된 바와 같이 몰딩 표면(130, 230)은 하나의 얇은 층 내 평균 직경(131d, 231d)을 가지는 소결된 입자(131, 231)를 포함한다. 몰딩 표면의 두께는(133, 233)에 의해 표시되며, 도시된 구체예에서 몰딩 표면(130, 230)이 입자의 한 층을 포함하기 때문에, 몰딩 표면(130, 230)의 두께(133, 233)는 평균 직경(131d, 231d)와 같다. 바람직하게는 0,01 - 0,18 mm 사이 평균 직경(131d, 231d)을 가진 소결된 금속 파우더(131, 231)는 몰딩 표면(130, 230에)서 사용될 수 있다(도시된 구체예에서, Callo AB, 타입 Callo 25로부터의 소결된 금속 파우더(131, 231)는 몰딩 표면(130, 230)을 형성하기 위해 사용되었다. 이 금속 파우더는 CALLO AB POPPELGATAN 15, 571 39 NASSJO, SWEDEN로부터 달성될 수 있다). Callo 25는 0,09- 0,18 mm 사이 입자 크기 범위, 약 25 μm의 이론적 기공 크기 및 약 15 μm의 필터 스레솔드(threshold)를 가진 구형 금속 파우더이다. 파우더 야금학의 분야에서 당업자에게 명백한 바와 같이, 입자 크기는 범위, 즉 5-10 %까지 각각 더 작고 더 큰 입자 범위 밖 더 크고 더 작은 입자의 양을 포함하고, 그러나 이는 필터 공정에 단지 경계적 효과를 가진다. Callo 25의 화학적 조성물은 89% Cu 및 11 % Sn이다. 예로서, Callo 25를 사용하고, 밀도 5,5 g/cm3 및 다공도 40 vol-%로 소결된 소결된 구조는 하기 특징을 가질 것이다: 인장 강도 3-4 kp/mm2, 신장 4 %, 열 팽창 계수 18-10"6, 비열 (293 K)은 335 J/(kg-K), 중립 대기에서 최대 작업 온도 400 ℃. 따라서, 보여진 구체예에서, 몰딩 표면(130, 230)의 두께(133, 233)는 0.09- 0.18 mm 범위 내이다. 일반적으로 몰딩 표면(130, 230)은 단지 하나의 층에서 가장 바람직하지만 하나 이상의 층에서 소결된 입자(131, 231)를 포함한다. 도면으로부터 도시될 수 있는 바와 같이, 지지층(120, 220)은 평균 직경(121d, 221d)을 가지는 소결된 입자(121, 221)를 포함한다.
지지층의 두께는(123, 223)에 의해 지칭되고, 구체예에서, 지지층(120, 220)이 입자의 한 층을 포함하기 때문에, 지지 표면(120, 220)의 두께(123, 223)는 평균 직경(121d, 221d)과 동일하다(도시된 구체예에서 소결된 Callo AB of the type Callo 50로부터의 금속 파우더(121, 221)가 지지층(120, 221)을 형성하기 위해 사용된다. 이 금속 파우더는 CALLO AB POPPELGATAN 15, 571 39 NASSJO, SWEDEN으로부터 얻어질 수 있다. Callo 50는 0,18- 0,25 사이 입자 크기 범위, 및 약 50 μm의 구형 입자 크기 및 약 25 μm의 필터 스레솔드(threshold)를 가진 구형 금속 파우더이다. Callo 50의 화학 조성물은 89% Cu 및 11% Sn이다. 예의 방법과 같이, Callo 50을 사용하고 5,5 g/cm3의 밀도 및 40 vol-%의 다공도로 소결된 소결된 구조는 하기 특징을 가질 것이다: 인장 강도 3-4 kp/mm2, 신장 4 %, 열 팽창의 계수 18-10"6, 293 K에서 비열은 335 J/(kg-K)이다, 중립 기압에서 최대 작업 온도 400 ℃. 따라서 도시된 구체예에서 지지층(120, 220)의 두께(123, 223)는 0,18- 0,25 mm 범위에 있다. 지지층(120, 220)은 생략될 수 있다, 특히 베이스 구조(110, 210)의 소결된 입자(111, 211)와 몰딩 표면(130, 230)의 소결된 입자 (131, 231) 사이의 크기 차이가 충분히 작다면, 즉 지지층(120, 220)의 기능이 몰드의 강도를 증가시킬 정도로, 즉 몰딩 표면(130, 230)이 빈 공간 (114, 214, 124, 224)으로 무너지지 않을 정도로 충분히 작다면 생략될 수 있다. 베이스 구조(110, 210)의 소결된 입자(111, 211)와 몰딩 표면(130, 230)의 소결된 입자(131, 231) 사이 크기 차이가 매우 크다면, 지지층(120, 220)은 여러 층을 포함할 수 있으며, 여기서 소결된 입자(121, 221)의 크기는 점차적으로 증가되어 강도를 개선하고, 즉 층 사이에 빈 공간 덕분에 구조적 무너짐을 막는다.
제시된 구체예의 베이스 구조(110, 210)는 상기 언급된 Callo AB로부터 칼로 200의 제조의 소결된 금속 파우더(111, 211)를 함유한다. 칼로 200은 구형 금속 파우더로서 입자 크기 범위는 0,71- 1,00 mm이고, 이론적 기공 크기는 약 200 μm이고 필러 트레솔드는 약 μm이다. 칼로 200의 화학 조성물은 89% Cu 및 11% Sn이다. 예의 방법과 같이 칼로(200)을 사용하고 5.5 g/cm3의 밀도 및 40 vol-%의 부피로 소결되는 소결된 구조는 하기 특성을 가질 것이다: 인장 강도 3-4 kp/mm2, 신장 4 %, 열 팽창 계수 18-10"6, 293 K에서 비열은 335 J/(kg-K), 중립 기압에서 최대 작업 온도 400 ℃. 제 1 구체예에서 베이스 구조(110, 210)의 기공(112, 212)는 따라서 200 μm의 이론적 기공 크기(112d, 212d)를 가지고, 액체 및 기공이 기공 구조를 통해 비워질 수 있다.
도 8은 몰딩 표면(130, 230)의 부분을 보여주고 형성 공간(300)으로부터 보는 바와 같다. 몰딩 표면(130, 230)은(131d, 231d)의 평균 직경을 가지는 소결된 입자(131, 231)를 포함한다. 몰딩 표면(130, 230)의 기공(132, 232)는 이론적 기공 크기(132d, 232d)는 가진다. 상기 기재된 구체예에서, 이론적 기공 크기(132d, 232d)는 약 25 μm이다. 기공(132, 232)는 바람직하게는 충분히 작아서 셀룰로오즈 파이버가 펄프 몰드(100, 200)의 내부로 들어가는 것을 막지만, 동시에 액체 및 증기가 기공(132, 232)을 통해 증발될 수 있다. 셀룰로오즈로부터 파이버는 정상적으로 1- 3 mm의 평균 및 16-45 μ 사이 평균 직경을 가진다.
도 9는 본 발명에 따른 펄프 몰드(100, 200)의 3차원 도면을 보여준다. 수 몰드 100의 복수의 배수 채널(150)의 하부 개구 Φ1는 도면에 도시되어 있다. 암 몰드 (200) 및 수 몰드(100)에 서로에 대하여 가압하도록 압력 하 및 하나 이상의 작동기를 사용하여 가열을 위한 공급원, 흡입을 위한 공급원은 베이스 구조(110, 210)의 하부(140, 240)에 배열될 수 있다. 예를 들어, 가열된 금속 플레이트는 평평한 하부(140, 240)에 열을 이동하기 위해 사용될 수 있다.
도 10은 바람직한 구체예의 열 및 진공 흡입 도구(400)의 분해도이다. 복수의 수 펄프 몰드(100)는 지지 및 열 플레이트(410)에 배열된다. 물론 동일 열 및 진공 흡입 도구(400)은 암 펄프 몰드(200)와 접착하도록 사용될 수 있다. 지지 및 열 플레이트(410)은 유도에 의해 가열된다. 지지 및 열 플레이트(410)은 복수의 위치(411)로 나눠지며, 여기서 바람직한 구체예에서, 8 이하 펄프 몰드(100, 200)는 옆으로 위치될 수 있다. 물론 본 발명은 이 수에 제한되는 것은 아니지만, 이는 본 발명의 범위 밖 생산 요소 밖에 의존한다, 즉 지지 및 열 플레이트(410)의 표면 영역은 증가될 수 있거나 감소 될 수 있고/거나 펄프 몰드(100)의 하부 영역은 비슷하게 증가될 수 있거나 감소될 수 있다. 지지 및 열 플레이트(410)은 진공 챔버(420)에 연결된 복수의 흡입 개구(412)를 포함한다. 각 수 펄프 몰드(100)은 실질적으로 평평한 이의 하부 면(140)을 가지며, 아래에 언급된 바와 같이 이는 기계 가공(machining)에 의해 달성될 수 있다. 소결된 다공성 표면의 기계 가공 작업은 기공 개구를 방해(clog)할 것이다. 배수 채널(150) 덕에, 공정에 부정적 효과를 가지지 않을 것이며, 이는 충분한 처리량 표면이 펄프 몰드(100)의 하부(140)에 기공의 방해에 불구하고 배수 개구에 의해 달성되기 때문이다. 반대로 이는 본 발명에 다소 이점이 있음을 보여줄 것이다. 지지 침 열 플레이트(410)은 복수의 흡입 개구(412)를 포함하고, 펄프 몰드(100)의 하부에 복수의 배수 채널(150)의 개구(Φ1)와 맞도록 바람직하게는 배열된다. 배수 채널(150) 사이 하부 영역이 지지 및 열 플레이트(410)의 고체 부분을 만나기 때문에, 흡입은 이 구체예에서 하부 표면(140)에 기공 개구(112)를 통해 발생하지 않을 것이다. 하부 표면(140)에 기공(112)의 방해는 이점을 제공하며, 이는 이 영역이 지지 및 열 플레이트(410)의 고체 부분과 접촉한다는 사실 때문이고 따라서, 열은 방해된 기계 작업된 하부 표면(140)에 더 잘 전달되고 이로써 펄프 몰드(100)에 까지 잘 전달된다. 상기의 동일 원리는 열 및 진공 흡입 도구(400)에 부착된 암 몰드(200)를 위해 본질적으로 산출될 것이다. 진공 챔버(420)은 지지 및 열 플레이트(410)의 하부에 배열된다. 복수의 공간 요소(421)는 배열되어 열 플레이트(410)를 지지하고 지지 및 열 플레이트(410)가 구부러지는 변형으로부터 보호하며, 이는 진공 챔버(420) 내 반대 압력 덕분이다. 격리 플레이트(430)은 진공 챔버(420)의 하부에 배열된다. 격리 플레이트(430)를 위해 지정된 일은 열을 지지 및 열 플레이트(410)으로부터 막아서 공정 장치에 추가로 전달하는 것이다. 격리 플레이트는 바람직하게는 낮은 열 전도성을 가진 물질로 만들어진다. 냉각 요소(440)는 제 1 (441) 및 제 2(442) 냉각 플레이트로부터 구조된다. 제 1 냉각 플레이트(441)의 하부 및 제 2 냉각 플레이트(442)의 전면에서, 채널 개구(443a, 443b)를 가지는 기계 작업된 냉각 채널(443)이 형성된다. 유체는 냉각 채널(443)로 또는 냉각 채널(443)로부터 밖으로 채널 개구(443a, 443b)를 통해 흐를 수 있다. 냉각 채널(443)은 제 2 채널 개구(443b)를 향한 제 1 채널 개구(443a)로부터 구불구불한 패턴으로 형성된다. 냉각 요소(440)의 하부에 복수의 부착 장치(450)가 배열되어 있다. 이 복수의 부착 장치(450)는 압착 도구(도면에 도시되어 있지 않음)에 열 및 진공 흡입 도구(400)를 부착하기 위해 사용된다.
바람직한 구체예에 따라, 펄프 몰드는 하기 방법으로 생산된다. 소결 공정을 위해 기초 몰드(도시되지 않음)는 예를 들어 합성 흑연 또는 스테인레스 스틸로 만들어진 알려진 그 자체로 사용된다. 흑연의 사용은 몇몇의 경우에 특정 이점을 제공하는데, 이는 다양한 온도 범위에서, 즉 열 팽창이 매우 제한적인 범위에서 극도로 안정한 형태이기 때문이다. 반면에 스테인레스 스틸은 다른 경우, 즉 몰드의 배열에 의존하는 경우에 바람직할 수 있으며, 이는 스테인레스 스틸이 소결된 바디의 열 팽창(예를 들어 주로 동을 포함한 다면)과 유사한 열팽창을 가지고 있어 냉각 중(소결 후) 소결된 바디 및 기초 몰드가 실질적으로 동일하게 수축하기 때문이다. 기초 몰드에 몰딩 표면(130, 230) 및 또한 펄프 몰드(즉 생상되는)의 비 형성 표면(160, 260)과 대응하는 몰딩 면이 형성되어 있고, 이 몰딩 편은 당업에 알려진 많은 상이한 방법으로, 예를 들어 통상적 기계 작업 기술의 사용에 의해 생산될 수 있다. 펄프 몰드의 매우 부드러운 표면이 바람직하기 때문에, 몰딩 면의 표면의 마무리는 바람직하게는 높은 질로 되어야 한다. 그러나, 정교함, 즉 정확한 측정은 극도로 높게 되지 않아야 하는데, 이는 본 발명의 이점은 높은 질 몰딩된 펄프 생산물은 정당한 내성이 펄프 몰드의 배열을 위해 사용될 때조차도 달성될 수 있기 때문이다. 상기 언급된 바와 같이, 제 1 열 압착 활동(몰딩된 펄프 생성물을 본 발명에 따라 생산하는 경우)은 가능한 웹 두께의 변이에도 불구하고 균질 방법으로 웹으로부터 자유 액체에 힘을 가하는 두 몰드 반(100, 200) 사이 빈 공간(300)에 잡혀있는 파이버 물질 내 일종의 임펄스 충격을 만들며, 그 결과 전체 웹 내 실질적으로 평등한 습기 합량을 제공한다. 따라서, 비용 효과적 기계 작업을 가능하게 하는 내성을 가진 기초 몰드를 생산하는 것이 가능하다.
펄프 몰드(100, 200)의 실제 생산을 위해, 기초 몰드의 형성된 표면의 전체 부분은 표면 층(130, 230);(160, 260)의 입자(131, 231)를 부착할 기초 몰드에 얇은 층을 제공함에 의해 수행될, 펄프 몰드의 표면(130, 230);(160, 260)을 형성할, 매우 미세 입자의 균등한 층을 갖도록 배열된다. 이는 많은 상이한 방법, 예를 들어 기초 몰드에 얇은 끈적이는 층(예를 들어, 왁스, 전분 등)을 적용하에 의해, 예를 들어 이를 천에 적용함에 의해, 또는 스프레이의 수단에 의해 달성될 수 있다. 점착성 층이 적용되자마자, 미세 입자(131, 231)의 과도한 양(펄프 몰드의 표면 층을 형성하는)은 몰드로 부어진다. 기초 몰드의 운동에 의해, 과도한 양의 입자(131, 231)이 기초 몰드 내 표면의 매 부분으로 주위 운동에 의해, 이는 기초 몰드에 표면의 각 부분에 미세 입자(131, 231)의 균등한 층을 배열하기 위해 달성된다. 이 공정은 추가 층, 예를 들어 지지층(120, 220)을 달성하기 위해 반복될 수 있다. 다음 단게에서 바람직하게는 다소 원뿔 모양을 가지는 포인트된 신장된 요소, 예를 들어 네일은 마지막 층의 상부에 배열된다. 이 물체는 기초 바디에 커진 배수 통로(150, 250)를 형성할 것이며, 이는 펄프 웹으로부터 유체의 효과적 배수를 용이하게 할 것이고, 다시 붇는 유체를 방해하는 유체 저항을 제공한다. 그 후에 추가 입자(111, 211)은 표면 층(130, 230)의 상부에 펄프 몰드의 기초 바디(110, 210)을 형성하는 기초 몰드로 부어진다. 정상적으로 이 추가 입자는 표면 층에 입자보다 더 큰 크기를 가진다. 바람직하게는 펄프 몰드의 하부 표면 140, 240, 즉 현재 상향되어 있는 표면은 전체 기초 몰드가 소결이 통상적 알려진 방법으로 달성되는 소결 난로로 도입되기 전에 정상으로 돌아온다. 냉각 후, 소결된 바디(100, 200)은 그 후에 기초 몰드의 밖으로 옮겨지고 날카로운 포인트된 물체는 바디 밖으로 옮겨지며, 이는 원뿔이라면 특히 쉽다(플레이트에 "네일"을 적용하는 것이 바람직할 수 있으며, 이는 효과적인 방법으로 "네일"의 제거 및 도입을 가능하게 한다). 마지막으로 펄프 몰드(140, 240)의 뒷 표면은 기계 작업되어 완전히 평평한 지지 표면을 얻는다. 평평한 표면의 준비는 이점을 제공을 이끌고, 이는 우선적으로 지지하는 플레이트(410)에 몰드 반(100, 200)의 정확한 위치를 용이하게 하고, 두 번째로 전체 몰드(100, 200)를 통한 균등하게 적용되는 압력을 이동하는 것을 제공하고, 마지막으로 예를 들어 지지 플레이트(410)로부터 열을 전달을 위한 매우 좋은 계면을 제공하기 때문이다. 그러나, 항상 완전히 평평한 표면을 사용할 필요는 없지만, 많은 경우에 소결이 충분한 후 직접 달성되는 실질적으로 평평한 표면을 사용한다는 것은 이해된다.
더구나, 표면(130,230);(160, 260)의 몇몇 부(160, 260)는 펄프 물체를 형성하기 위해 사용되지 않을 주변 표면(160, 260)이 있다. 결과적으로, 이 표면(160, 260)은 몰딩 표면(130, 230)보다 실질적으로 더 작은 투과성을 제공한다. 상기 언급한 바와 같이, 이는 작업 조건 하에서 사용되는 경우에 적당한 특성 예를 들어, 이의 불투과성 기능을 유지하기에 충분한 강도 내구력을 가지는 임의의 종류의 페이트를 가지는 얇은 불투과성 층(161, 261)을 적용함에 의해 달성될 수 있다.
펄프 몰드(100, 200)은 함께 몰드(100, 200)를 압착함에 의해 작동되어, 몰딩 표면(130, 230)은 서로 마주한다. 몰딩 표면 130, 230 사이 형성 공간 300에서, 습윤 섬유상 함량은 바람직하게는 흡입에 의해 몰딩 표면(130, 230) 중 하나에 배열된다. 펄프 몰드 100, 200는 압착 작업 중 가열될 수 있고, 몰딩 표면에 그 결과 온도는 바람직하게는 200℃ 초과, 가장 바람직하게는 약 220℃이다. 고압 및 고운 하 임펄스 가압으로 빠르게 펄프 몰드(100, 200)를 가압함에 의해, 섬유상 함량 내 물의 큰 부분은 증발되고 스팀은 빠르게 팽창되고 좁은 영역을 탈출하려고 시도한다. 스팀은 다공도 몰딩 표면(130, 230), 지지 구조(120, 220), 베이스 구조(110, 210) 및 복수의 배수 채널(130, 230)에 의해 펄프 몰드(100, 200)를 빠져나온다.
진공 흡입의 수단은 추가로 증발 속도를 증가시킬 수 있고, 섬유상 함량을 떠나는 액체 및 스팀의 양을 증가시킬 수 있다. 펄프 몰드(100, 200)이 다시 서로 분리되는 경우에, 섬유상 함량으로부터 만들어진 몰딩된 펄프 물체는 바람직하게는 흡입에 의해 몰딩 표면(130, 230) 중 하나에 지지된다. 가능하게는 또한 부드러운 블로우(blow)는 반대 표면(230, 130)을 통해 적용되어 이 순간에 요망되는 물체 반으로 펄프 물체가 남도록 보호한다. 펄프 몰드 100, 200를 분리하는 경우에, 네거티브 압력은 형성 공간(300)에서 발생될 수 있고, 이 네거티브 압력은 압착 압력보다 훨씬 작다. 작은 개구Φ3와 함께 배수 채널(150, 250)의 원뿔 말단 뿐만 아니라 몰딩 표면(130, 230)에 기공 크기(132d, 232d), 지지층 120, 220의 기공 크기 122d, 222d 및 베이스 구조 110, 210의 기공 크기 112d, 212d 사이 차이는 유체 저항으로서 작용하고 형성 공간(300)으로 다시흐르는 것을 저항하고, 이로써 섬유상 함유물로 다시 흐르는 것을 막는다.
본 발명은 상기 기재된 것에 의해 제한되지 않지만 첨부된 청구범위의 범위 내에서 다양할 수 있다.
물론 암 (200) 및 수 (100) 몰드의 배열은 서로 상이할 수 있다. 몰딩 표면(130, 230)에 소결된 입자(131, 231)는 크기에서 상이할 수 있다, 즉(131d 및 231d)는 상이한 값을 가질 수 있다. 유사하게 지지층(120, 220)에 소결된 입자(121, 221)은 크기에서 상이할 수 있다, 즉 (121d 및 221d)은 상이한 값을 가질 수 있다. 유사하게는 베이스 구조(110, 210)에 소결된 입자(111, 211)는 크기에서 상이할 수 있다, 즉(111d 및 211d)는 상이한 값을 가질 수 있다. 몰딩 층(130, 230)의 두께(133, 233)는 바람직하게는 0,01 mm - 1 mm 내에 놓여있고, 두께(133) 및 두께(233)는 서로 상이할 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다. 지지층 123, 223의 두께는 또한 서로 상이할 수 있다. 몇몇 구체예에서 복수의 배수 채널(150, 250)은 몰드(100, 200) 중 단지 하나에서 사용될 수 있거나 또는 몰드(100, 200) 중 어느 것도 사용되지 않을 수 있다. 또한, 복수의 배수 채널(150, 250)의 공간 배치는 몰드(100, 200) 사이에서 다를 수 있을 뿐만 아니라 크기 파라미터(01, 02, 03, tl, t2) 및 복수의 배수 채널(150, 250)의 다른 모양 특성이 상이할 수 있다. 분명하게 복수의 배수 채널(150, 250)의 분배 밀도는 암 200 및 the 수 100 몰드 사이에 차이가 또한 있을 수 있다. 추가로 당업자는 복수의 배수 채널(150, 250)이 개개 몰드(100, 200) 내 크기 및 모양에서 상이할 수 있음을 깨닫는다. 추가로, 몰딩 표면(130, 230)은 상이한 물질, 모양 및 크기의 입자를 포함할 수 있고, 상이한 조각, 특정 입자 형태를 포함하는 각 조각으로 나눠질 수 있다. 유사하게 지지층(120, 220)은 상이한 물질, 모양 및 크기를 포함할 수 있고, 상이한 실질적 층, 예를 들어 특정 입자 형태를 포함하는 각 실질적 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지층(120, 220)은 여러 층을 포함할 수 있으며, 여기서 소결된 입자(121, 221)의 크기는 점차적으로 증가되며 몰딩 표면(120, 220)에 인접한 가장 작은 입자 및 베이스 구조(110, 210)에 인접한 가장 큰 입자. 유사한 베이스 구조(110, 210)은 상이한 물질, 모양 및 크기의 입자를 포함할 수 있고, 상이한 실질적 층으로 나눠질 수 있다, 예를 들어 특정 입자 형태를 포함하는 각 실질적 층. 베이스 구조(110, 210), 지지층(120, 220) 및 몰딩 표면(130, 230)의 소결된 입자의 모양은 예를 들어, 구형, 불규칙, 짧은 파이버 또는 다른 모양일 수 있다. 예를 들어 소결된 입자의 물질은 동, 니켈 베이스된 합금, 티타늄, 구리 베이스된 합금, 스테인레스 스틸 등일 수 있다. 추가로 몰드(100, 200)의 모양이 섬유상 물체의 원하지 않는 모양에 의해 결정되고, 구체예의 모양이 예에 의하는 것은 이해되어야 한다. 펄프 몰드(100, 200)가 소결 기술을 사용하여 생산되기 때문에 매우 복잡한 모양은 형성될 수 있다. 예를 들어 흑연 형태 또는 스테인레스 스틸 형태는 소결 공정을 위해 사용될 수 있고, 이러한 흑연 형태 또는 스테인레스 스틸 형태는 쉽게 높은 정확성으로 그리고 복작한 모양으로 워크샵으로 쉽게 제조될 수 있다. 이는 섬유상 물체를 위한 대안적 모양을 시험하는데 쉽고 비용 효과적이게 한다. 추가로, 섬유상 물체의 낮은 생산 시리즈는 본 발명의 펄프 몰드(100, 200)을 제조하는 상대적으로 낮은 비용 때문에 상업적 가능성이 있을 수 있다. 펄프 몰드(100, 200) 둘이 작업 중 가열될 수 있고, 뿐만 아니라 펄프 몰드(100, 200) 중 단지 하나가 가열될 수 있을 뿐만 아니라 펄프 몰드(100, 200) 중 어느 것도 가열되지 않을 수 있음은 추가로 이해되어야 한다. 펄프 몰드 100, 200는 매우 다양한 방법으로 가열될 수 있고, 가열된 금속 플레이트(410)은 펄프 몰드 100, 200의 하부(140, 240)에 부착될 수 있고, 더운 공기는 펄프 몰드(100, 200)에 불어질 수 있으며, 가열 요소는 베이스 구조(110, 210) 안으로 첨가될 수 있고, 가스 플레임은 펄프 몰드(100, 200)을 가열할 수 있고, 유도 열이 적용될 수 있으며, 마이크로웨이브는 사용될 수 있다. 추가로, 진공 공급원은 펄프 몰드(100, 200)의 하부(140, 240)에 적용될 수 있을 뿐만아니라 펄프 몰드(100, 200) 중 단지 하나의 하부(140, 240)에 적용될 수 있을뿐만아니라 펄프 몰드(100, 200) 중 어느 것에도 적용되지 않을 수 있다. 더구나, 펄프 몰드(100, 200)를 함께 가압하는 공급원은 펄프 몰드(100, 200)에 부과될 수 있거나 펄프 몰드(100, 200) 중 단지 하나에 부과될 수 있고, 다른 펄프 몰드(200, 100)를 고정시킨다. 추가로, 펄프 몰드(100, 200) 중 단지 하나는 스탠드로서 홀로 형성 도구로서 사용되어 통상적 방법으로 습윤 섬유상 물체를 형성할 수 있다, 즉 정상적으로 흡입에 의해 및 그 후에 정상적으로 오븐에서 건조, 즉 임의의 압착 단계 없는 없다. 추가적으로 당업자는 빈 공간 (114, 214, 124, 224)는 소결된 펄프 몰드(100, 200)을 만드는게 사용되는 제조 기술의 의존적 적당한 크기의 입자로 채워질 수 있음을 인식한다. 더구나 몇몇 상황에서 본 발명의 몰딩 표면(130, 230)과 같은 작은 입자를 가지는 외각 층을 가질 필요성이 없을 수 있다. 본 발명의 펄프 몰드가 몰딩 층, 즉 외각 층으로서 단지 베이스 구조(110, 210)뿐만 아니라 베이스 구조(110, 210)의 상부에 지지층(120, 220) 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 펄프 몰딩 공정의 형성 단계에서, 펄프 몰드(100, 200)는 다가오는 압착 단계에서 보다 외각 층에서 더 큰 입자를 가질 수 있다. 본 발명의 실제 구체예에 의존하여, 배수 채널(150, 250)은 베이스 구조(110, 210) 및 지지층(120, 220) 사이 경계로부터 몰딩 표면(130, 230) 및 형성 공간(300) 사이 경계까지 임의의 곳에 이의 포인트된 개구(Φ3)을 가질 수 있다. 더구나, 흡입 개구 412가 복수의 배수 채널(150, 250)의 하부 개구(Φ1)를 짝지우도록 배열되는 펄프 몰드(100, 200) 밑 지지 및 열 플레이트(410)을 사용하여, 분명하게는 메이팅(mating)이 바람직한 가까운 매치이고, 바람직하게는 모든 흡입 개구(412)가 항상 대응하는 하부 개구(Φ1)에 메이트되는 것이 바람직하지만, 물론 본 발명은 완전한 매치에 제한되지 않으며, 다소 흡입 개구(412)는 직영에서 다를 수 있으며, 반대로 하부 개구(Φ1) 및 다수의 흡입 개구(412)는 대응하는 하부 개구(Φ1)보다 작고 뿐만 아니라 클 수 있다. 펄프 몰드(100, 200)은 바람직하게는 금속 입자에 의해 구조되기 때문에, 펄프 몰드가 양각 모양을 가지지 않기 때문에, 다시 말해, 펄프 몰드(100, 200)의 두께는 불변이지 않고, 후속적으로 펄프 몰딩된 물체의 모양은 그러나 평평한 하부(140)를 가지고, 결과로서 펄프 몰딩된 물체의 모양에 의존하여 펄프 몰드(100, 200)의 두께가 변하기 때문에, 펄프 몰드는 양각 모양을 가지는 및/또는 적은 강도의 물질에 의해 포함되는 예를 들어 유리 베드를 가지는 펄프(100, 200) 몰드에 비교하여 변형 또는 붕괴 없이 매우 높은 압력을 버틸 수 있다.

Claims (41)

  1. 소결된 몰딩 표면(130, 230) 및 투과가능한 베이스 구조(110, 210)를 포함하는 파이버 펄프로부터 물체의 몰딩을 위한 펄프 몰드(100, 200)로서, 상기 몰딩 표면(130, 230)이 0.01 - 0.19 mm 범위 내 평균 직경(131d, 231d)을 가진 소결된 입자(131, 231)의 하나 이상의 층을 포함하는 펄프 몰드(100, 200).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소결된 입자(131, 231)가 0.05 - 0.18 mm 범위 내 평균 직경을 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 펄프 몰드(100, 200)가 1-1000 W/(m℃)의 범위에서 열 전도성을 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 펄프 몰드(100, 200)가 10 W/(m℃) 이상의 열 전도성을 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 펄프 몰드(100, 200)가 40 W/(m℃) 이상의 열 전도성을 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 투과가능한 베이스 구조(110, 210)가 몰딩 표면에서의 입자보다 큰 평균 직경(111d, 211d)을 가지는 소결된 입자(111, 211)를 포함함을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 투과가능한 베이스 구조(110, 210)가 0.25 mm 이상의 평균 직경(111d, 211d)을 가지고 10 mm 미만의 평균 직경(111d, 211d)을 가지는 소결된 입자(111, 211)를 포함함을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 투과가능한 베이스 구조(110, 210)가 0.35 mm 이상의 평균 직경(111d, 211d)을 가지고 5 mm 미만의 평균 직경(111d, 211d)을 가지는 소결된 입자(111, 211)를 포함함을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 투과가능한 베이스 구조(110, 210)가 0.45 mm 이상의 평균 직경(111d, 211d)을 가지고 2 mm 미만의 평균 직경(111d, 211d)을 가지는 소결된 입자(111, 211)를 포함함을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  10. 제 1 항에 있어서, 소결된 입자(121, 221)를 포함하는 투과가능한 지지층(120, 220)이 베이스 구조(110, 210) 및 몰딩 표면(130, 230) 사이에 배열되고, 여기서 상기 지지층(120, 220)의 입자(121, 221)가 베이스 구조(110, 210)에서의 소결된 입자(111, 211)의 평균 직경(111d, 211d)보다 작은 평균 직경(121d, 122d)을 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  11. 제 10 항에 있어서, 지지층(120, 220)에서의 소결된 입자(121, 221)의 평균 직경(121d, 221d)이 몰딩 표면(130, 230)에서의 소결된 입자(131, 231)의 평균 직경(131d, 231d)보다 큼을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 펄프 몰드(100, 200)가 8 % 이상의 총 다공도를 가지고, 펄프 몰드(100, 200)가 40 % 미만의 총 다공도를 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  13. 제 12 항에 있어서, 펄프 몰드(100, 200)가 12 % 이상의 총 다공도를 가지고, 펄프 몰드(100, 200)가 35 % 미만의 총 다공도를 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  14. 제 12 항에 있어서, 펄프 몰드(100, 200)가 15 % 이상의 총 다공도를 가지고, 펄프 몰드(100, 200)가 30 % 미만의 총 다공도를 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  15. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 열 공급원이 펄프 몰드(100, 200)로 열을 공급하도록 배열됨을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  16. 제 15 항에 있어서, 열 공급원이 펄프 몰드(100, 200)의 하부(140, 240)에 배열됨을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  17. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 펄프 몰드(100, 200)가 이의 하부(140, 240)에 배열된 흡입을 위한 공급원을 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  18. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스 플레이트(410)가 펄프 몰드(100, 200)의 하부(140, 240)에 부착되어 있고, 베이스 플레이트(410)가 흡입 개구(412)를 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  19. 제 18 항에 있어서, 베이스 플레이트(410)가 열 플레이트(410)임을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  20. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 펄프 몰드(100, 200)가 이의 하부(140, 240)에 배열된 하나 이상의 작동기를 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  21. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 하부(140, 240)가 적용된 압력을 전달하도록 배열됨을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  22. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 하부(140, 240)가 더 큰 빈 공간이 없음을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  23. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 하부(140, 240)가 평평함을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  24. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 펄프 몰드(100, 200)가 400℃ 이상의 온도를 견딜 수 있음을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  25. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 압착 및 가열 활동 중 몰딩된 펄프와 접촉하도록 배열된 몰딩 표면(130, 230)을 각각 가지는 수(100) 및 암 부분(200)이 있음을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  26. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 펄프 몰드(100, 200)가 하나 이상의 배수 채널(150, 250)을 포함함을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  27. 제 26 항에 있어서, 펄프 몰드(100, 200)가 복수의 배수 채널(150, 250)을 포함함을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 배수 채널(150, 250)이 상기 펄프 몰드(100, 200)의 하부(140, 240)에 제 1 직경(Φ1), 및 베이스 구조(110, 210)와 지지층(120,220) 사이의 교차점으로부터 몰딩 표면(130, 230)과 형성 공간(300) 사이의 교차점까지의 간격에 위치하고 제 1 직경(Φ1)보다 작은 제 3 직경(Φ3)을 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  29. 제 28 항에 있어서, 제 1 직경(Φ1)이 제 2 중간 직경(Φ2)과 동일하거나 보다 크고, 제 2 직경(Φ2)이 제 3 직경(Φ3) 보다 큼을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  30. 제 29 항에 있어서, 제 2 직경(Φ2)이 1 mm 이상이고, 제 3 직경(Φ3)이 500 μm 미만임을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  31. 제 29 항에 있어서, 제 2 직경(Φ2)이 2 mm 이상이고, 제 3 직경(Φ3)이 50 μm 미만임을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  32. 제 29 항에 있어서, 제 2 직경(Φ2)이 2 mm 이상이고, 제 3 직경(Φ3)이 25 μm 미만임을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  33. 제 29 항에 있어서, 제 2 직경(Φ2)이 2 mm 이상이고, 제 3 직경(Φ3)이 15 μm 미만임을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  34. 제 26 항에 있어서, 복수의 배수 채널(150, 250)이 10 채널/m2 이상의 분배로 분배됨을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  35. 제 34 항에 있어서, 복수의 배수 채널(150, 250)이 2,500 - 500,000 채널/m2의 분배로 분배됨을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  36. 제 34 항에 있어서, 복수의 배수 채널(150, 250)이 40,000 채널/m2 미만의 분배로 분배됨을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  37. 제 26 항에 있어서, 하나 이상의 펄프 몰드(100, 200)가 베이스 플레이트(410)에 배열되고, 베이스 플레이트(410)가 흡입 개구(412)를 가지고, 흡입 개구(412)가 복수의 배수 채널(150, 250)을 일치시키도록 배열됨을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  38. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 펄프 몰드가 또한 상기 입자(131, 231)를 함유하는 하나 이상의 비-투과성 표면 영역(160,260)을 포함하고, 상기 비-투과성 표면 영역(160,260)이 몰딩 표면(130, 230)의 투과성보다 적은 투과성을 가짐을 특징으로 하는 펄프 몰드(100, 200).
  39. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 펄프 몰드(100, 200)를 사용하는 단계를 포함하는 3차원 펄프 바디를 생산하는 방법.
  40. 제 39 항에 있어서, 수(100) 및 암(200) 펄프 몰드가 압축되어 접촉되고 하나 이상의 몰딩 표면(130, 230)이 200℃ 이상의 온도로 가열되고, 파이버와 액체의 혼합물이 상기 암(200) 및 수(100) 펄프 몰드 사이에 배열됨을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 암(200) 및 수(100) 몰드의 압축 중, 액체의 부분이 몰드(100, 200)를 통해 기화되고(evaporate), 증발됨을 특징으로 하는 방법.
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