KR101301238B1 - 제지기 직물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상이한 방식으로 짜여진 적어도 4개의 날실 시스템(1; 2a, 2b; 4; 5)과 적어도 2가지 상이한 방식으로 짜여진 하나의 씨실로 이루어진 적어도 2개의 별개의 층들을 포함하여, 상기 층들은 결합 날실 시스템(2a, 2b)에 의해 같이 묶이며, 이에 의해 상기 결합 날실(2a, 2b)은 종이측 표면을 보충하고 기계측의 적어도 하나의 씨실(6) 밑에서 섞여 짜임으로써 기계측의 층과 섞여 짜이도록 배열되는 제지기 직물에 있어서, 하나의 날실 시스템의 날실(5)은, 즉 꾸불꾸불한 날실(wandering warp)은 상기 결합 날실(2a, 2b)에 의해 형성되는 날실 경로를 보충하기 위해 배열되어 상기 결합 날실(2a, 2b)이 종이측 구조의 일부를 구성하는 기계측의 지점들에서 연속적이 되고, 또한 상기 결합 날실(2a, 2b)이 상기 종이측과 상기 기계측을 형성하는 층을 상기 기계측 위에 함께 묶는 지점에서 상기 종이측과 상기 기계측을 형성하는 층들 사이로 진행하도록 배열됨을 특징으로 하는 제지기 직물에 관한 것이다.

날실 시스템, 씨실 시스템, 쉐드 구조, SSB 구조, 꾸불꾸불한 날실, 대체 날실

Description

제지기 직물{PAPER MACHINE FABRIC}

본 발명은 서로 다른 방식으로 짜여진 적어도 4개의 날실 시스템(warp yarn system)과 적어도 두 가지 다른 방식으로 짜여진 하나의 씨실 시스템으로 만들어진 2 개 이상의 별개의 층을 포함하는 제지기 직물에 관한 것으로써, 상기 층은 결합 날실 시스템(binder warp system)에 의해 함께 묶이며, 이에 의해 상기 결합 날실은 종이측 표면을 보완하고 기계측의 적어도 하나의 씨실 밑에서 석여 짜임으로써 기계측의 층과 섞여 짜이도록 배열된다.

종이 웹(paper web)의 형성은 대부분의 물이 제거되는 초지공정(wire section)에서 시작된다. 펄프가 젖은 망(wire)위에 펼처질 때, 펄프는 약 99%의 물을 포함하며 그 나머지는 섬유, 가능한 충전재 및 첨가물들이다. 종이의 품질은 주로 제지기의 초지공정에서 결정된다. 예를 들면, 생성률(formation) 즉, 종이의 기본 중량에서의 작은 규모의 편차, 미세섬유(fines)와 충전재의 분산도 및 섬유배향상태(fibre orientation)는 초지 공정에 의해 대부분 결정된다. 대량생산의 요구가 점점 커짐에 따라, 제지기의 속도는 지난 수년간 상당히 높아졌다. 오늘날 최대 설계 속도는 확실히 2000m/min를 넘어선 반면에 10년 전의 속도는 대략 1700m/min 정도였다. 상기 속도가 보다 높아지면서, 물의 양도 늘어나고 짧은 섹션(section) 내 에서 이전보다 더 많은 물이 제거될 필요가 있다. 가장 최근의 생성 구조(former structure)에서, 배수(drainage)는 성형 슈(forming shoe)와 로딩 호일(loading foils)에 의해 보다 효율적으로 되었다. 이것 또한 제지기 직물에 대해 새롭고 보다 많은 요구사항을 만들어낸다. 상기 배수는 직물에 있어서 망 자국(wire marking)을 최소화하기 위해 가능한 고르게 이루어져야 한다. 자국은, 사실, 직물구조를 선택함에 있어서 가장 중요한 기준 중의 하나가 되었는데, 이는 자국이 종이의 인쇄 품질에 지대한 영향을 미치기 때문이다. 자국은 두 가지 타입으로 나뉘어질 수 있는데, 지형 자국(topography marking)과 배수 자국(drainage marking)이 그것이다. 지형 자국에서는, 직물의 종이측 표면이 젖은 웹(wet web)으로 복사된다. 배수 자국에서는, 미세섬유와 종이 섬유가 종이 구조에 있어 xy방향으로 불균일하게 분배되고, 이것은 불균일한 구조를 유발한다. 상기 배수 자국은 직물 구조의 배수 채널의 영향을 받는다. 직물 구조(weave structure)가 대각선처럼 규칙적으로 간격을 둔 서로 다른 크기의 개방부(opening)를 직물에서 가지고 있다면, 이러한 패턴은 그 직물로 생성되는 종이 위에도 역시 나타날 것이다. 따라서 직물의 종이측 표면의 개방부가 같은 크기인 것이 중요하고, 또한 마찬가지로 기계측의 배수 개방부 또한 같은 크기인 것이 중요하다.

이중층 제지기 직물 구조, 즉 이중층 망(wire)은 업계에 일반적으로 알려져 있다. 이러한 구조는 하나의 날실 시스템과 두 개의 씨실 시스템을 포함한다. 이중층 제지기 직물 기술은 예를 들면 미국특허 제4,041,989호에 기술되어있다. 하나의 씨실 시스템으로 인해 이러한 망은 얇으나, 또한 부러지기 쉽다. 제지기의 배수 요소(element)는 기계측에서 직물을 마모시키고, 날실 방향의 모든 방사(yarn)들 또한 마모시킨다. 그런 이유로 직물이 부러질 위험은 더 높아진다. 게다가, 상기 날실의 마모는 직물을 불안정하게 만들어서 종이 프로파일(profile)의 질을 떨어뜨린다.

종래의 삼중층 제지기 직물은 두 개의 별개 층 즉, 종이측 층과 기계측 층을 포함하는데, 상기의 층들은 주로 결합 씨실(binding weft)에 의해 연결된다. 결합 씨실을 이용한 결합은 매 네 번째 상위 씨실과 하위 씨실의 쌍(pair)에서 일어난다. 종이측에서, 결합은 하나의 상위 날실에서 일어나고, 기계측에서는, 하나의 하부 날실 밑에서 일어난다. 상기 결합 씨실은 종이측 표면의 형성에는 기여하는 바가 없으며, 상기 층을 결합하는데에만 기여한다. 상기 결합 씨실은 결합 부위에 위치한 구조에서 추가적인 방사(yarn)의 흐름을 야기한다. 여기에서, 직물은 더 촘촘하고 종이 웹으로부터의 물의 배수는 망을 통해 고르게 이루어질 수 없고, 그것이 자국을 만든다. 삼중층 구조는 영국특허 제2,022,638호에 기술되어 있다.

또한, 종이측 층과 기계측 층을 함께 묶는 결합사(binding yarn)가 종이측 층의 생성에 기여하는 제지기 직물이 업계에 알려져 있다. 그러한 구조는 SSB 구조라 알려져 있다. SSB는 종이 지지 결합(Sheet Support Binding)의 약어이다. SSB 구조의 기술은 예를 들면, 미국특허 제4,501,303호, 제5,967,195호, 제5,826,627호에 기술되어 있다. 미국특허 제4,501,303호는 또한 날실로 결합하는 구조도 개시하고 있다. 두 날실 구조들로 인해, SSB와 삼중층 구조는 이중층 구조에 비해 보다 높은 마모 저항성과 보다 양호한 안정성을 얻는다.

SSB 구조에서, 결합사의 교차점의 양쪽에 위치한 상부 씨실은 상기 교차점에서 상기 상부 날실을 아래쪽으로 누른다. 그리고 동시에 결합사 쌍의 두 방사(yarn)는, 밑에서부터 상기 상부 날실을 지지하지 않고, 직물로 내려간다, 결국, 교차점은 망의 표면보다 낮은 평면상에 남아있는데, 그것이 자국을 유발할 수 있다. 이런 사실은 예를 들어 미국특허 제5,967,195호에 개시되어있다.

SSB 구조와 삼중층 구조 모두에 내부 마모가 발생한다. 내부 마모는 종이측 및 기계측의 층이 충분히 견고하게 상호 연결되지 않을 때 일어나며 상기 층들은 상호 문질려 닳게 된다. SSB 구조에서 내부 마모는 특히 결합사 들의 교차점에서 일어난다. 종이측과 기계측의 상호 운동(reciprocol motion)의 결과, 결합사들의 교차점의 위와 아래에서 씨실이나 날실이 마모된다. 상기 마모는 상기 층들의 겹침(overlap)을 날실 방향으로 변경시키고 제지기 직물의 투수성을 상당히 악화시킨다. 서로 다른 부분들이 상이하게 마모되고, 따라서 중복지점은 기계의 폭 내에서 변화할 수 있다. 이러한 변화는 종이의 프로파일(profile)의 문제점을 유발한다.

제지기 직물의 경계 곡률(edge curvature)은 제지기에 문제점을 초래한다. 경계 곡률은 종이측과 기계측 사이 구조와 단단함(tightness)의 차이에 의해 유발된다. 더 촘촘하게 짜여진 층 이나, 다른 층에 비해 상당히 더 촘촘한 층은 자기 쪽으로 직물을 당기려는(bend) 경향이 있다. 예를 들어 2-쉐드(two-shed) 종이측 구조와 5-쉐드(five-shed) 기계측 구조에 있어서, 종이측은 가장자리를 위쪽으로 들어올리려는 경향이 있다. 가장자리가 올라가기 때문에, 가장자리의 흡입 구역(suction area)은 공기를 독차지하여 종이 웹은 마르지 않게 되는데, 이는 웹이 압축 공정(press suction)에 들어갈 때 너무 젖어있다는 것을 뜻하고, 이러한 현상은 제지기에서 보다 많은 고장(break)을 야기한다. 최악의 경우, 상기의 가장자리는 높이 올라가서 상기 웹의 가장자리 섹션(section)의 펄프가 고르게 분산될 수 없게 되고, 이 지역에서 프로파일의 결함이 발생한다. 가장자리의 오름(rising)은 또한 에지 커팅(edge cutting)에 악영향을 끼친다.

스피드가 높아짐에 따라, 직물은 점점 더 촘촘해진다. 상기 더 촘촘해짐은 직물에 새로운 도전과제를 제시한다. 직물에 요구되는 가장 중요한 것 중 하나는 안정성이다. 직물 안정성은 직물의 치수 안정성(dimensional stability)을 가리킨다. 불충분한 안정성의 한 예는 직물이 촘촘해질 때 직물의 폭이 크게 좁아지는 것(large narrowing) 또는 제지기의 롤(roll)이 완전히 일직선이 아닐 경우 직물이 비스듬하게 진행(running)하는 것이다. 현대의 SSB 구조에서, 결합사의 기계측 결합 위치는 자신의 위치에 고정되지 않으며, 따라서 상기 결합사는 피결합사(bound yarn)와 함께 움직일 수 있고 상기 안정성은 낮은 수준을 유지한다. 직물은 마모됨에 따라, 안정성은 점점 약해진다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 제거할 수 있는 제지기 직물을 제공하는 것이다. 상기 목적은 본 발명에 따른 하나의 제지기 직물에 의해 달성된다. 본 발명의 제지기 직물은 적어도 4개의 날실 시스템과 적어도 2개의 씨실 시스템을 포함한다. 씨실 방향의 방사(yarn) 시스템은 결합 씨실이나 결합 씨실 쌍(binder weft pairs)에 의해 섞여 짜인다. 본 발명은 하나의 날실 시스템의 날실 들이, 즉, 꾸불꾸불한(wandering) 날실들이, 결합 날실들에 의해 형성되는 날실 경로(warp path)를 보충하기 위해 배열되고 그 결과 결합 날실이 종이측 구조의 일부분을 구성하는 기계측 위의 지점들에서 연속적이며, 또한, 결합 날실이 종이측과 기계측을 형성하는 층들을 기계측으로 함께 묶는 지점에서 종이측과 기계측을 형성하는 층들 사이에 진행하도록 배열되는데 특징이 있다.

본 발명의 구조는 균형의 이점을 제공한다. 가장 균형잡힌 구조는 2-쉐드 종이·기계측(paper and machine sides)에 의해 구성된다. 종이측과 특히 기계측이 모두 2-쉐드 구조일 때, 간섭 능직 라인(disturbing diagonal lines)이 생기지 않는다. 기계측의 상기 날실 경로는 결합사에 의해 구성될 뿐만 아니라 하나의 꾸불꾸불한 날실에 의해서도 구성되고, 꾸불꾸불한 날실은 날실 경로를 2-쉐드 구조로 보충한다. 기계측은 점점 매끄러워지고 평평하게 된다. 종이측은 상기 꾸불꾸불한 날실이 종이측의 결합사들의 교차점을 들어올릴 때 점점 평평하게 된다. 그래서 상기 교차점 상부의 상기 방사(yarn)는 직물의 나머지와 동일한 레벨을 유지한다.

본 발명의 구조에 있어서, 상기 꾸불꾸불한 날실은 상기 구조의 안정화 인자(factor) 역할을 한다. 상기의 꾸불꾸불한 날실은 기계측 위의 결합 씨실의 결합 지점을 고정시키고 그 결과 상기 결합 날실과 상기 날실이 묶이어 움직일 수 없게 된다. 길이방향과 횡방향 어느 방향으로도 움직일 수 없게 된다. 상기 꾸불꾸불한 날실로 인해, 기계측에 많은 결합 지점이 있는데, 이에 의해 직물을 마모시키는, 제지기 직물의 기계측과 제지기의 배수 장비 사이의 압력은 직물의 마모는 전체 직물 영역을 따라 고르게 분배된다. 결과적으로, 배수 요소와 접촉하는 개별 지점에서의 상기 압력은 통상의 구조에서보다 더 낮고, 제지기 직물의 마모는 점점 느려진다. 두 개의 별개의 기계측의 방사(yarn) 시스템들 또한 운용(run)중에 직물이 파괴되지 않도록 보장하고 직물의 안정성을 향상시킨다. 상기 4개의 날실 시스템과 많은 수의 결합 지점은 제지기 직물을 안정하게 하고 우수한 능직(diagonal) 안정성을 제공한다.

본 발명의 일 구조에 있어서, 내부의 마모는 꾸불꾸불한 날실과 조밀한 결합에 의해 제거된다. 상기 꾸불꾸불한 날실은 결합사(binding yarn)의 교차점을 고정시키고 그 결과 결합 날실은 직물의 기계측 위에서 움직일 수 없고 교차점에서의 종이측 실은 밑으로 내려갈 수 없게 되고 따라서 결합사와 접촉하여 닳을 수 없게 된다.

상기 4개의 날실 시스템은 서로 다른 층에 있는 씨실들이 서로에 대해서 놓여지는 방식에 영향을 줄 수도 있다. 촘촘함의 차이를 조정함으로써, 씨실의 겹침은 바람직한 수준으로 될 수 있다. 상기 겹침(overlap)의 정도는 스태킹(stacking)으로 언급된다. 씨실이 겹쳐질 때, 스태킹은 0 내지 70 이고, 물은 나뉘어져야 하며, 이에 의해 초기 물의 제거는 갑작스럽게 일어나지 않는다. 이러한 종류의 조밀한 구조는, 예를 들면, 하이브리드 포머(혼성 형성체)(hybrid former)를 위한 하부 망(bottom wire)의 용도에 적합하다. 하이브리드 포머는, 우선, 아래 방향으로 물이 배수되는 포드리니아 망 섹션(fourdrinier wire section)와, 두 번째로, 펄프 웹(pulp web)이 두개의 망 사이로 진행하고 물이 위 방향으로 주로 배수되는 곳인, 상부 망 섹션(top wire section)를 포함한다. 상부 망 섹션의 물을 제거하기 위해, 상기 웹은 상기 상부 망 섹션으로 올 때에 일정량의 물을 포함하고 있어야 한다. 상기 방사(yarn)들이 서로의 상부에 위치하고 있을 때 즉, 스태킹이 70 내지 100 일 때, 초기 물의 제거는 집중적이다. 그러한 젖은 망은 직물을 차단하지 않기 위한 간격 형성체(gap former)의 용도에 적합하다. 간격 형성체 내에서, 물은 펄프 웹의 짧은 섹션에서 두 망을 통하여 제거된다. 이 경우, 상기 물은 개시(start)로부터 바로 효율적으로 제거 되어야 한다. 초기 물의 제거는 씨실 겹침 즉, 스태킹에 의해 영향받을 수 있다. 이러한 특성은 상기 종이 웹에 동일한 종이 섬유 지지(paper fibre support)를 제공하나, 상기 배수 속도는 조정될 수 있다.

본 발명의 일 구조는 얇은데, 이는 얇은 방사(yarn)를 날실 방향과 씨실 방향 모두에서 사용할 수 있고, 2-쉐드 구조가 사용될 때 기계측의 상기 날실의 흐름은 짧다. 상기 상부 망이 리턴 사이클(return cycle)로 전환되는 제지기 내의 지점에서 스플래싱(splashing)이 일어날 수 있다. 최악의 경우 상기 스플래싱은 종이 웹의 품질을 떨어뜨린다. 얇은 구조의 장점은 빈 공간(void volume)이 작다는 것인데, 제지기에 있어서는 낮은 물 수송율과 적은 스플래싱을 뜻한다. 얇은 구조는 또한 종이 웹의 에지 트리밍(edge trimming)에 있어서 유익하다. 에지 트림 스쿼트(edge trim squirt)에 있어 섬유를 얇은 직물을 통해 밀어넣는 것이 보다 쉬운데, 그 결과 상기 에지 트리밍은 좀더 성공하게 되고 찢김(break)이 없다. 건조 요소(dry matter)는 또한 망의 두께에 영향을 받는다 - 좀더 얇은 망은 보다 향상된 수준의 건조 요소를 달성한다.

본 발명의 구조는 기계 방향에 있어 유연한데, 이 구조는 최근의 형성체(former) 구조에 있어서 로딩 호일(loading foil)의 능률적 동작을 진보시키며, 이에 따라 배수가 보다 효율적이 되며 종이 형성은 향상된다.

본 발명의 구조에서, 종이측의 접촉 지점의 수는 매우 크다. 이러한 종류의 구조는 종이 섬유에 좋은 섬유 지지(support)를 제공한다. 따라서, 종이의 보유력(retention)은 향상되고 자국(marking)은 줄어든다.

본 발명의 구조는 종이측과 기계측 모두에 동일하거나 거의 같은 쉐드 구조(shed structure)를 사용하며, 따라서, 제지기 직물이 제지기에 의해 촘촘해질 때, 층들은 동일하게 행동하고 경계 곡률이 없게 된다.

본 발명의 제2실시예 구조에서, 기계측은 3-쉐드 구조이다. 이중층 구조와 비교할 때, 기계측의 씨실 루프(weft loop)는 3-쉐드 구조에서 더 길며, 이것이 내구성을 향상시킨다. 3-쉐드 기계측의 쉐드 값은, 그러나, 2-쉐드 구조의 그것에 더 가까우며, 따라서 경계 곡률이 존재하지 않는다.

본 발명의 제3실시예 구조에서, 종이측과 기계측은 2-쉐드 구조이나, 하부 씨실에 비해 두 배의 상부 씨실이 있다. 즉, 씨실의 비율은 2:1 이다. 그러한 구조에 의해, 표면은 조밀하다. 조밀한 표면을 가진 구조는 섬유에 양호한 지지를 제공하고 그 결과 양질의 그리고 높은 보유력을 가능케 한다. 보유력은 투입된 물질의 양에 대한 망 위에 남아있는 종이 섬유와 보충재의 양을 퍼센트로 나타낸 비율을 의미한다. 예를 들어, 모든 종이 섬유와 보충재가 모두 제지기 직물에 남아있다면, 보유력은 100%이고, 종이 직물과 보충재의 반이 제지기 직물에 남아있다면, 보유력은 50%이다.

본 발명의 일 구조에서, 유사한 결합사 해결방법은 미국 특허 제6,354,335호에 사용되고 있다. 상기 공개된 구조는 결합 날실이 있는 양쪽 위에 대체 날실(substitute warp)을 포함하며, 상기 대체 날실은 상기 두 개의 결합 날실이 기계측에 엮이는 종이측 지점에서 상기 두 개의 결합 날실에 의해 형성되는 두 개의 날실 경로를 보충하기 위해 정렬된다. 본 발명에 따른 그러한 구조들 중 하나에서, 5개의 날실 시스템이 있다: 상부, 하부, 결합, 꾸불꾸불한 그리고 대체 날실 시스템.

본 발명은 첨부된 도면에 설명된 예로써 더 자세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예의 제지기 직물의 종이측을 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 제1실시예의 제지기 직물의 기계측을 상부에서 나타낸 도면,

도 3A 내지 3E는 본 발명의 제1실시예의 제지기 직물의 횡단면도,

도 4A 내지 4E는 본 발명의 제2실시예의 제지기 직물의 횡단면도,

도 5A 내지 5E는 본 발명의 제3실시예의 제지기 직물의 횡단면도.

본 발명의 4개의 날실 시스템과 하나의 꾸불꾸불한 날실을 구비한 제지기 직물이 도 1 내지 도 3에 도시된다. 도 1은 제지기 직물의 종이측을 나타낸다. 도 2 는 제지기 직물의 기계측을 상부에서 나타낸 것이다. 다시 말해, 상기 제지기 직물로부터 종이측 방사(yarn)가 제거된 도면이다. 도 3A 내지 3E는 제지기 직물의 4가지 다른 날실 경로를 보여준다. 도 1에서 종이측의 층이 상부 씨실까지 묶인 상부 날실로 만들어진다는 것을 알 수 있다. 상기 상부 날실은 참조번호 1로 표시되고 상부 씨실은 참조번호 3으로 표시된다. 종이측은 상부 씨실까지 짜인 결합 날실 쌍(pairs)을 더 포함하며, 따라서 연속적인 날실 경로를 종이측에 형성한다. 결합 날실은 참조번호 2a와 2b로 표시된다.

도 1은 상부 날실(1)과 결합 날실 쌍(2a, 2b)이 2-쉐드 평직(plain weave)으로 상부 씨실까지 짜인 것을 보여주는데, 다시 말하면, 종이측에서, 각 상부 씨실은 번갈아 하나의 날실 위를 지나고 그 다음 날실 밑을 지난다.

도 2는 제지기 직물의 기계측을 나타낸다. 기계측의 패턴 반복은 세 개의 하부 날실들에 의해 형성되는데, 그것은 하부 씨실까지 짜여진다. 상기 하부 날실은 참조 번호 4로 표시되고 하부 씨실은 참조번호 6으로 표시된다. 기계측은 하나의 꾸불꾸불한 날실과 함께 결합 날실 쌍(2a, 2b)을 더 포함하는데, 이 결합 날실 쌍은 기계측에서 연속적 날실경로를 형성한다. 상기 꾸불꾸불한 날실은 참조번호 5로 표시된다. 도 2에서 날실과 결합사 사이의 간격은 방사(yarn)의 이동 경로(travel path)를 보다 잘 나타내기 위해 크게 만들어졌다. 실제로, 상기 결합 날실(2a, 2b)과 상기 꾸불꾸불한 날실(5)은 다른 것의 상부에 위치하거나 다른 것의 대략 상부에 위치하며, 그 결과 동일한 크기의 배수 통로가 기계측에 제공된다. 이런 식으로, 꾸준한 배수가 이루어지고 바람직하지 않은 배수 자국이 없게 된다.

도 2는 하부 날실(4)과, 결합 날실 쌍(2a, 2b)과 꾸불꾸불한 날실(5)로 만들어진 날실 경로가, 하부 씨실과 함께 기계측에서 2-쉐드 평직을 형성하는 것을 나타낸다. 이것은 각 하부 씨실이 기계측에서 번갈아서 날실의 위를 지나고 그 다음 아래로 지난다는 것을 의미한다. 종이측과 기계측이 모두 2-쉐드 구조이기 때문에, 직물은 내부의 텐션(tension)을 갖지 않고, 따라서 상기 구조는 경계 곡률을 포함하지 않는다. 도 2에서 결합 날실(2a, 2b)이 씨실(6)을 기계측에서 묶는 지점에서, 상기 결합 날실(2a, 2b)과 짜여진 상기 씨실(6)이 길이방향이나 횡 방향으로 움직일 수 없는 방식으로 상기 꾸불꾸불한 날실(5)은 상기 결합 지점을 고정시킨다는 것을 알 수 있다. 상기 결합 지점은 참조번호 7로 표시된다.

도 3A 내지 3B는 4개의 날실이 모두 서로 다른 방식으로 짜여지는 이동 경로를 설명한다. 도 3A는 상부 날실(1)을 나타낸다. 상부 날실(1)은 상부 씨실(3)에만 짜인다. 도 3B는 하부 날실(4)을 보여주는데, 이는 제지기 직물의 상부 날실(1) 밑에 놓인다. 상기 하부 날실(4)은 하부 씨실(6)에만 짜인다. 도 3C와 3E는 결합 날실(2a, 2b)의 이동 경로를 나타낸다. 상기 결합 날실(2a, 2b)이 종이측에서 짜일 때, 그들은 상부 날실과 유사하게 2-쉐드 평직을 형성한다. 상기 결합 날실은 적어도 하나의 하부 씨실(6)을 기계측에서 묶는다. 도 3C와 3E에서, 교차점은 참조번호 8로 표시된다. 도 3D는 꾸불꾸불한 날실(5)의 이동 경로를 표시한다. 하부 날실(4)과 같이, 상기 꾸불꾸불한 날실(5)은 하부 씨실(6)과만 함께 짜인다. 결합 날실(2a, 2b)이 종이측과 기계측의 층들을 함께 묶는 지점에서, 상기 꾸불꾸불한 날실(5)은 종이측과 기계측의 사이를 지난다. 도 3C 내지 3E는 상기 꾸불꾸불한 날 실(5)이 종이측과 기계측 사이에서 어떻게 벤드(bend)를 형성하는 지와 결합 날실(2a, 2b)의 교차점(8)을 어떻게 들어올리는 지를 보여주는데, 이에 따라 상부 씨실은 인접하는 상부 씨실보다 낮게 내려갈 수 없고 종이측은 따라서 평탄해 진다. 상부 씨실을 올리는 꾸불꾸불한 날실의 벤드는 참조번호 9로 표시된다.

첨부된 표에서, 바람직한 본 발명의 구조, 이중층 망 구조와 1:1 SSB 구조가 비교되어 있다. SSB 구조에 의할 때, 투수성뿐만 아니라 종이측의 열린 공간(open area)이 제지기의 망을 선택함에 있어 중요한 역할을 한다. 상기 열린 공간은 종이측 전체 영역에서 종이측 통로의 퍼센트를 표현한다. 열린 표면 영역(open surface area)은 이중층 구조에서는 결정되어질 수 없다. 비교되는 SSB 망은 동일한 열린 영역을 가진 것으로 선택되고, 참조 이중층 망은 참조 SSB 망과 동일한 기계로 운영(run)된다.

특성	본 발명의 일 구조	통상적인 이중층 구조	1:1 SSB 구조
MD 방사(yarn): φ/density
상부 날실 (mm/l/cm)	0.13/16	0.15/73	0.12/34
결합 날실 (mm/l/cm)	0.13/16	-	-
꾸불꾸불한 날실 (mm/l/cm)	0.13/16	-	-
하부 날실 (mm/l/cm)	0.13/16	-	0.18/34
CMD 방사(yarn): φ/density
상부 씨실 (mm/l/cm)	0.11/38	0.15/30	0.12/22
결합 씨실 (mm/l/cm)	-	-	0.12/11
하부 씨실 (mm/l/cm)	0.18/38	0.18/30	0.19/33
MD 방사 밀도 (l/cm)	62	73	69
CMD 방사 밀도 (l/cm)	75	61	66
T 값	138	134	135
S 값	69	-	68
SP 값	1173	555	1139
열린 공간(%)	35	-	35
투수성(㎥/㎡h)	4500	4700	5400
마모 여유 (mm)	0.13	0.15	0.18
두께 (mm)	0.57	0.56	0.67
빈 공간 (ml/㎡)	334	285	372
안정도 60N(%)	1.88	3.02	2.28
종이측 짜임	평직	8-쉐드	평직
기계측 짜임	평직		5-쉐드

제지기에서, 종이 섬유는 기계 방향으로 향한다. 따라서 직물 구조가 종이측에 횡방향의 씨실을 충분히 갖는 것이 중요한데, 그들이 날실 방향으로 향하는 섬유에 보다 양호한 지지력을 제공하기 때문이다. 동시에, 종이측의 열린 공간이 배수 용량을 확실하게 하기 위해 충분히 크게 유지되도록 고려되어야 한다. 본 발명의 구조에서 열린 표면(open surface)은 비교되는 SSB 구조의 경우와 동일하며, 종이측의 씨실의 수는 16% 높다. 본 발명의 구조는 비교되는 망 구조보다 양호한 섬유 지지(SP 값)를 가능케 한다. 양호한 섬유 지지는 자국없는 종이를 만드는데 있어 하나의 필수 요소이다. 본 발명에 따르는 구조는 이중층 망 구조의 경우처럼 얇다. 최상의 건조 요소는 통상적으로 얇은 직물로 이루어졌다. 본 발명의 구조는 비 록 얇지만, 그것의 안정성은 현재 사용되는 구조보다 확실히 우수하다. 직물의 견고함을 측정하는 한 방법은 그것의 안정도를 측정하는 것이다. 안정도는 특정 부하가 걸린 경우에 길이방향과 횡방향의 방사(yarn)들 사이의 이동이 얼마나 큰지를 설명하는 것이다. 이동이 작을 수록 직물은 보다 안정한 것이다. 비교해보면, 본 발명의 구조의 안정도가 가장 낮다. 즉, 상기 구조는 가장 안정하고, 그것은 평평한 종이 프로파일을 이루는데 도움을 준다. 또한, 안정한 제지기 직물은 제지기에서 곧게 운행하며 조종(steering) 문제를 일으키지 않는다.

도 4A 내지 4E는 본 발명의 제2실시예의 제지기 직물을 날실 방향의 횡단면으로 나타낸다. 도 4A 내지 4E는 도 1 내지 도 3과 상응하는 부분을 지칭하기 위해 동일 참조번호를 사용한다. 본 출원에서, 종이측은 2-쉐드 구조이고 기계측은 3-쉐드 구조이다. 종이측의 쉐드 값과 기계측의 쉐드 값은 서로 근접해서 내부의 텐션(tension)은 제어될 수 있고 해로운 경계 곡률이 형성되지 않는다. 이러한 구조에서 꾸불꾸불한 날실이 결합 날실의 교차점을 지지하는 것은 필수적이다. 이중층 구조와 비교할때, 3-쉐드 구조는 기계측에 보다 긴 씨실 루프를 포함하는데, 이는 내구성을 향상시킨다.

도 5A 내지 5E는 본 발명의 제지기 직물의 제3실시예를 나타낸다. 도 5A 내지 5E에서, 이전 도면의 예에 있는 상응하는 부분을 지칭하기 위해 동일한 참조 번호가 사용된다. 제지기 직물은 2:1 구조이다. 상기 구조의 표면은 조밀하며, 따라서 상기 구조는 섬유에 양호한 지지력을 제공하고 양질의 그리고 높은 보유력을 가능케 한다.

위에 언급한 예들은 어떤 식으로든 본 발명을 제한하기 위한 의도가 아니며, 본 발명은 청구항의 범위네에서 자유롭게 변경될 수 있다. 따라서 본 발명의 제지기 직물이나 본 발명의 세부사항은 도면에 도시된 것과 정확히 일치할 필요는 없을 뿐 아니라 다른 해결수단도 가능하다는 것은 분명하다. 별개의 층들은 매우 자유스럽게 형성될 수 있는데, 다시 말하면, 방사(yarn) 시스템의 수는 변경될수 있다; 필수적인 것은 적어도 4개의 날실 시스템이 있다는 것이고, 그 중 하나는 꾸불꾸불한 날실 시스템이라는 것이다. 따라서, 씨실 시스템의 수는 변할 수 있다; 필수적인 것은 적어도 두 개의 씨실 시스템이 있다는 것이다: 하나의 상부 씨실 시스템과 하나의 하부 씨실 시스템 등등. 본 발명의 구조에서, 결합 씨실 시스템은 날실 결합과 함께 쓰일 수 있다. 전술한 바와 같은 본 발명의 구조는 3개의 층을 가지고 있으나 다른 다중층 구조 역시 발명의 본 발명의 범위 내에서 가능하다. 평직 대신, 수자직(satin weave) 또는 능직(twill weave) 같은 다른 종류의 짜는 법도 종이측의 표면에 사용될 수 있다. 하부 씨실과 결합사의 짜는 법 또한 본 발명의 기본적 사상의 범위 내에서 자유롭게 변할 수 있다. 또한, 본 발명의 기본적인 사상에 의해 상부 날실을 전혀 포함하지 않는 구조를 형성하는 것도 가능하다는 것을 주목해야 하는데, 이것은 종이측에 단지 결합 날실과 대체 날실만을 가진 구조가 있다는 것을 뜻한다. 한편, 상부 날실의 수가 결합 날실 쌍(pair)의 수보다 높은 구조를 형성하는 것도 충분히 가능하다. 다른 말로 하면, 상부 날실의 수는 변할 수 있는데, 그것은 예를 들면, 0, 1, 2, 3 기타 등등의 값을 가질 수 있다. 하부 날실의 수는 상부 날실의 수 및 하부 날실 쌍(pair)의 수와 완전히 다를 수 있 다. 결합 날실 쌍(pair)의 결합 날실들은 같은 방식으로 섞여 짜일 필요는 없는데, 이는 결합 날실 쌍의 결합 날실들이 유사한 날실 이동 경로를 가질 수 있다는 것을 뜻하고, 본 출원은 유일한 해결 수단은 아니며, 결합 날실 쌍의 결합 날실들은 서로 다른 이동 경로를 가질 수 있다. 상부/하부 씨실의 비율은 1:1 또는 2:1이 될수 있는데, 그러나 이전의 해결 수단처럼, 씨실 비율은 또한 3:2, 4:3 등등이 될 수도 있다. 전술한 모든 해결수단에서, 상부와 하부의 날실의 수는 같다. 즉, 날실 비율은 1:1이다. 그러나 서로 다른 층에서의 날실의 수는 변할 수 있다. 즉, 날실 비율은 1:2, 2:1 등등이 될 수도 있다. 본 발명의 해결수단은 종이측과 기계측 모두가 2-쉐드 또는 3-쉐드 구조일 때 가장 잘 작동하지만, 좋은 결과는 양측의 쉐드 값이 서로 근접(close)할 때 이루어진다. 예를 들면, 3-쉐드의 기계측이 2-쉐드의 종이측에 근접할 때, 5-쉐드의 종이측이 6-쉐드의 기계측에 근접할 때 등등의 경우이다. 본 발명의 목적은 젖은 망(wet wire)이지만, 제지기의 다른 위치, 즉, 프레스 펠트(press felt)나 건조 망(dry wire) 또는 짜임이 없는(non-woven) 직물을 형성하는 망과 같은 다른 산업 직물에도 사용될 수 있다.

전술한 해결수단은 둥근 횡단면을 가진 폴리에스테르(polyester)와 폴리아미드(polyamide) 방사(yarn)를 사용한다. 다른 가능한 방사(yarn) 재료로는 PEN(폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate))와 PPS(폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulphide))을 포함한다. 방사(yarn)는 횡단면이 둥근 형태가 아닌, 즉, 단면이 평평하거나 타원형 같은 “프로파일 방사(profile yarn)”일 수도 있다. 방사(yarn)는 또한 속이 텅빈 것일 수도 있는데, 이 경우 방사들은 직물에서 평평해져서 구조를 더욱 얇게 만들 수 있다. 나아가 방사(yarn)는 “이성분 방사(bicomponent yarn)”일 수도 있다. 방사(yarn)의 특성을 선택하는 것은 직물의 특성을 선택하는 역할을 하는데, 예를 들면, 상기 구조는 이전 보다 더 얇아지거나 종이측 표면은 보다 평평해진다. 날실 단편의 크기는 변할 수 있다. 상부 날실 또는 하부 날실 중 어느 하나가 더 두꺼워지도록 상부와 하부 날실이 동일한 두께 또는 거의 동일한 두께를 가지는 것은 필수적이다.

Claims (16)

1. 상이한 방식으로 짜여진 적어도 4개의 날실 시스템(1; 2a, 2b; 4; 5)과 적어도 2가지 상이한 방식으로 짜여진 하나의 씨실로 이루어진 적어도 2개의 별개의 층들을 포함하여, 상기 층들은 결합 날실 시스템(2a, 2b)에 의해 같이 묶이며, 이에 의해 상기 결합 날실(2a, 2b)은 종이측 표면을 보충하고 기계측의 적어도 하나의 씨실(6) 밑에서 섞여 짜임으로써 기계측의 층과 섞여 짜이도록 배열되는 제지기 직물에 있어서,

   하나의 날실 시스템인 꾸불꾸불한 날실(wandering warp)(5)은 상기 결합 날실(2a, 2b)에 의해 형성되는 날실 경로를 보충하기 위해 배열되어 상기 결합 날실(2a, 2b)이 종이측 구조의 일부를 구성하는 기계측의 지점들에서 연속적이 되고, 또한 상기 결합 날실(2a, 2b)이 상기 종이측과 상기 기계측을 형성하는 층을 상기 기계측 위에 함께 묶는 지점에서 상기 종이측과 상기 기계측을 형성하는 층들 사이로 진행하도록 배열됨을 특징으로 하는 제지기 직물.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 꾸불꾸불한 날실(5)은 상기 결합 날실(2a, 2b)의 교차점을 들어올리기 위해 배열되는 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 꾸불꾸불한 날실(5)과 상기 결합 날실(2a, 2b)은 상이한 단계에서 상기 기계측의 씨실(6)과 섞여 짜이는 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 직물은 젖은 망(wet wire)인 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 종이측과 상기 기계측은 동일한 쉐드 값을 갖는 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
6. 제 1 항에 있어서,

   모든 세로방향의(longitudinal) 방사(yarn)의 직경은 동등하게 긴 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,

   씨실 겹침의 정도를 나타내는 스태킹(stacking)이 0 내지 70인 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
9. 제 1 항에 있어서,

   씨실 겹침의 정도를 나타내는 스태킹(stacking)이 70 내지 100인 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 종이측과 상기 기계측은 2-쉐드 구조인 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 종이측은 2-쉐드 구조이고 상기 기계측은 3-쉐드 구조인 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 씨실 비율은 1:1인 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 제지기 직물은 또한 하나의 대체 날실 시스템을 포함하며, 대체 날실은 상기 결합 날실(2a, 2b)의 사이에 위치하고 상기 결합 날실(2a, 2b)이 기계측 구조 의 일부를 구성하는 지점에서 상기 결합 날실(2a, 2b)의 날실 경로를 보충하기 위해 상기 종이측 위에 배열되는 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 종이측 표면 형성에 기여하는 결합 씨실을 포함하는 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 결합 날실(2a, 2b)은 유사한 날실 이동 경로(travel path)를 가지는 것을 특징으로 하는 제지기 직물.
16. 제 1 항에 있어서,

    상기 결합 날실(2a, 2b)은 상이한 날실 이동 경로를 가지는 것을 특징으로 하는 제지기 직물.

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