KR101659370B1 - 나선형으로 감은 재료 스트립들을 포함하는 산업용 직물 - Google Patents

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KR101659370B1
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요나스 카를손
브루스 스토
조셉 보덜호
사브리 모라드
제리 오'코너
존 몬트크리프
로버트 한센
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Abstract

부직포의 제조에서 사용하기 위한 무한 벨트나 슬리이브와 같은 산업용 직물 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 산업용 직물은 산업용 스트래핑 또는 리본 재료와 같은 중합체 재료의 스트립들을 나선형으로 감고 초음파 용접이나 레이저 용접기술을 사용하여 재료의 스트립들의 인접하는 측면들을 결합시켜서 제조된다. 상기 직물은 공기 및/또는 물에 대하여 투과성을 갖도록 하기 위해 적당한 기술을 사용하여 관통된다.

Description

나선형으로 감은 재료 스트립들을 포함하는 산업용 직물{Industrial fabric including spirally wound material strips}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2008년 12월 12일에 출원한 미합중국 임시 특허출원번호 제 61/121,998호, 2009년 1월 27일에 출원한 미합중국 임시 특허출원번호 제 61/147,637 호, 2009년 9월 29일에 출원한 미합중국 임시 특허출원번호 제 61/246,801 호, 2009년 9월 29일에 출원한 미합중국 임시 특허출원번호 제 61/246,812 호에 대하여 우선권을 주장한다.
참조의 통합
모든 특허들, 특허출원들, 문서들, 참조문헌들, 제조업자의 설명서, 명세서, 제품 사양서, 여기에서 언급된 소정 제품들에 대한 제품 시이트들은 여기에서는 참조로서 통합된 것이며, 본 발명을 실행하는데 있어서 채용될 것이다.
발명의 분야
본 발명은 무한 직물에 관한 것이며, 특히 부직포 제품의 생산에 사용되는 산업용 직물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 패턴이 있거나 표식이 있는 부직포 제품의 제조에서 사용되는 벨트나 슬리이브와 같은 지지부재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 에어레이드(airlaid), 용융취입, 스펀본딩(spunbonding) 및 섬유혼성(hydroentangling)과 같은 공정들에 의해서 부직포들의 제조에서 사용되는 벨트 및/또는 슬리이브로서 사용될 것이다.
부직포 제품을 제조하기 위한 공정들은 오랜 세월에 걸쳐서 알려져 왔다. 한 공정에 있어서, 섬유들이 서로 얽히게 만들고 웹의 강도와 같은 물리적인 성질들을 개선하기 위해서 섬유 탄 솜이나 웹이 수류(water streams)나 워터제트(water jets)로 처리된다. 워터제트에 의해서 처리하는 기술들은 수십년동안 알려져 왔으며, 미합중국 특허 제 3,214,819 호, 제 3,508,308 호 및 제 3,485,706 호에 집약되어 있다.
일반적으로, 이 방법은 압력하에서 바늘과 같이 섬유상 구조물에 작용하는 워터제트의 작용에 의해서 기본적인 섬유들을 서로 짜집기하는(interlacing) 단계를 포함하는데, 이는 웹을 형성하는 섬유들의 일부를 두께방향으로 재배향할 수 있다.
그러한 기술은 현재 널리게 개발되어왔고, 티백을 위한 와이핑(wiping), 여과 및 래핑을 위해서 의료분야와 병원에서의 응용과 같이 "스펀레이스(spunlaced)" 또는 "섬유혼성(hydroentangled)" 구조물로서 알려진 제조에 사용되며, 얻어진 물품들은 미국 특허 제 3,508,308 호로부터 알 수 있는 바와 같이 규칙적이고 균일하며, 필요한 경우에는 섬유들의 재배향으로부터 얻은 설계들을 포함하며, 이것은 미국 특허 제 3,485,706 호로부터 알 수 있는 바와 같이 미용 목적에 대하여 필수적이다.
"스펀레이스(spunlace)" 또는 "섬유혼성(hydroentangled)" 타입의 제품들에 대하여, 제품의 최종 특성들은 재료의 혼합물들을 생성함으로써 채택될 수 있다는 사실이 매우 오랜시간 동안에 알려져 왔으며, 예를 들면 다른 형식들, 예를 들면 천연, 인공 또는 합성 섬유들, 또는 심지어 웹들로 구성되는 다수의 웹들을 결합시킴으로써 채택될 수 있고, 이때 상기 섬유들은 부직포 구조에 통합될 수 있는 보강재들과 사전에 혼합된다("스펀본딩" 형식 등의 웹들).
미국 특허 제 5,718,022 호 및 제 5,768,756 호에 대응하는 프랑스 특허들 제 FR-A-2 730246 호 및 제 2 734 285 호는 소수성 섬유들이나 이 섬유들의 혼합물과 다른 친수성 섬유들 또는 심지어 전적으로 천연 섬유들로 구성되는 웹들을 물 제트에 의해서 성공적으로 다룰 수 있게 하는 해법들을 개시하고 있다.
일반적으로, 이러한 특허들의 해법에 따르면, 동일한 형식이나 다른 형식의 요소 섬유들로 구성된 기본 웹을 다루는 단계, 기본 웹을 압축하고 습윤하는 단계, 그리고 기본 웹에 작용하는 고압하에서 물의 연속적인 제트의 적어도 하나의 랙에 의해서 섬유들을 섞는 단계를 포함한다.
이러한 목적을 위해서, 기본 웹은 운동에 있어서 무한 다공성 지지부 상에서 긍정적으로 진행하고, 부분적인 진공이 내부에 적용되는 회전 원통형 드럼의 표면위로 도달하게 된다. 기본 웹은 동일한 속도로 진행하는 지지부와 회전 드럼 사이에서 기계적으로 압축된다. 압축 영역의 바로 아래에서, 물 커튼은 웹 위를 향하고 다공성 지지부, 압축된 기본 웹 및 과도한 물을 흡입하는 지지 관통 드럼을 성공적으로 통과한다.
요소 섬유들은 회전 원통형 드럼 상에서 고압하에서 물의 제트들의 적어도 하나의 랙의 작용을 받는 압축되고 젖은 웹에 의해서 연속적으로 섞인다. 일반적으로, 결합은 다수의 연속적인 물 제트들의 랙들에 의해서 수행되는데, 이때 물 제트들은 웹의 동일한 면이나 웹의 2개 면들에 대하여 교대로 작용하고, 랙들 내의 압력과 배출된 물 제트들의 속도는 하나의 랙에서 다음 랙으로 점진적으로 변한다.
프랑스 특허 제 FR 2 734 285 호로부터 알 수 있는 바와 같이, 관통된 롤러는 임의로 분포된 극소 구멍들을 포함할 것이다. 만일 필요하면, 초기 결합처리 후에, 섬유상 부직포 구조가 반대면에 작용하는 2차 처리를 받게될 것이다.
스펀레이스된 또는 섬유혼성된 부직포 제품들의 제조공정에 있어서, 최종 제품에 패턴이나 표식을 부여하는 것이 바람직하며, 이에 의해서 최종 제품에 원하는 디자인을 만들어낼 수 있다. 이러한 패턴이나 표식은 통상적으로 부직포 시이트 성형 공정 및 캘린더 롤이 사용되는 롤-업 공정의 2차 공정을 사용하여 발전된다. 이 롤들은 통상적으로 고가이고, 필요한 패턴이나 표식을 만드는데 있어서 섬유상 웹의 일정 영역들을 압축하는 작동이 개입되어야 한다. 그러나, 부직포 제품에 패턴이나 표식을 만들기 위한 별도 공정을 사용하는 것은 몇가지 결점들이 존재한다. 첫째로, 캘린더 롤들을 위한 고가의 초기 투자비가 필요한데, 이는 제작자에 의해서 경제적으로 조율될 수 있는 장비의 크기를 제한할 수 있다. 두번째로, 별도의 패터닝이나 표식 단계로 인하여 높은 처리비용이 발생하게 된다. 세번째로, 최종 제품은 캘린더링 단계에서 압축후에 제품 캘리퍼를 유지하는데 필요한 재료 함량보다 높은 함량을 갖게 된다. 끝으로, 2단계 공정은 캘린더링 동안에 높은 압력의 압축으로 인하여 최종 제품에 낮은 벌크를 야기하게 된다. 이렇게 알려진 패터닝 공정들로 만들어진 종래의 부직포 제품들은 명백하고 잘 정의된 용기부를 갖지 않으며, 따라서 원하는 패턴들을 보기 어렵게 된다. 또한, 종래의 엠보싱된 부직포 제품들의 융기부는 치수적으로 안정적이지 않으며, 그들의 융기된 부분은 압축되는 경우에 예를 들어 그들이 취급되거나 세척될때 3차원 구조를 상실하게 된다.
미국 특허 제 5,098,764 호와 제 5,244,711 호에는 부직포 웹들이나 제품들을 제조하는 가장 최근의 방법에서 지지 부재를 사용하는 것이 개시되어 있다. 지지 부재들은 틈새들의 어레이 뿐만아니라 지형학적 특징들을 갖는다. 이러한 공정에 있어서, 섬유의 시작 웹은 지형학적 지지 부재 상에 위치한다. 섬유상 웹이 그 위에 있는 지지부재는 고압 유체, 통상적으로 워터제트 아래를 통과하게 된다. 워터제트들은 섬유가 지지부재의 지형학적 구성을 기초한 특정 패턴으로 서로 섞이게 한다.
지지 부재에 있는 지형학적 특징과 틈새들의 패턴은 결과적인 부직포 제품의 구조에 대하여 임계적이다. 또한, 지지부재는 섬유상 웹을 지지하는데 충분한 구조적 완결성과 강도를 가져야만 하며, 반면에 유체제트들은 안정적인 직물을 제공하도록 섬유들을 재배열하고 그들의 새로운 배열로 그들을 섞게 된다. 지지부재는 유체 제트의 힘 하에서 상당한 변형을 겪지 말아야 한다. 또한, 지지부재는 효과적인 얽힘(entangling)을 방해하는 섬유상 웹의 "플러딩(flooding)"을 방지하기 위해서 얽힘 유체의 비교적 큰 체적을 제거하기 위한 수단을 가져야만 한다. 통상적으로, 지지부재는 배수 틈새들을 포함하는데, 이 틈새들은 섬유상 웹의 완결성을 유지하고 성형 표면을 통한 섬유의 손실을 방지하기 위하여 충분히 작은 크기를 가져야만 한다. 또한, 지지부재는 얽힌 직물의 제거를 방해할 수 있는 버(burrs), 후크(hooks) 또는 불규칙성이 없어야만 한다. 동시에, 지지부재는 처리될 섬유상 웹의 섬유들이 유체제트의 영향하에서는 씻겨나가지 않도록(즉, 양호한 섬유 보유 및 지지) 하여야 한다.
부직포 제품들의 제조과정 동안에 발생하는 주요 문제점들중 하나는 벌크, 핸들, 외양 등과 같은 특별한 물리적 특성들을 유지하거나 부여하는 반면에, 적용시의 물음에 따라 제품들에 기계적인 특성들을 부여하기 위해서 직물 구조의 화합을 달성하는 것이다.
벌크, 흡수성, 강도, 부드러움 및 외양의 특성들은 의도된 목적하에서 사용되는 경우에 많은 제품들에 대하여 특히 중요하다. 이러한 특성들을 갖는 부직포 제품들을 제조하기 위해서는, 직물은 시이트 접촉면이 지형학적 변수들을 나타내도록 구성된다.
이러한 직물들은 무한 루프들의 형태를 취하며 컨베이어의 방식으로 또는 실린더 상에 장착된 슬리이브로서 기능한다. 부직포 제품들은 상당한 속도로 진행하는 연속적인 공정임을 알 수 있다. 즉, 요소 섬유들은 성형 구간에서 성형 직물 위로 연속적으로 증착되고, 새롭게 얽힌 부직포 웹은 지지부재로부터 부수적인 공정으로 연속적으로 이송된다.
본 발명은 이러한 종래의 특허/특허출원들에 의해서 언급된 문제점들에 대한 대안적인 해법을 제공한다.
본 발명은 전통적인 벨트나 슬리이브 대신에 기능하는 개선된 벨트 또는 슬리이브를 제공하는데, 이는 그 위에서 생산되는 부직포 제품에 벌크, 외양, 텍스쳐, 흡수성, 강도와 같은 원하는 물리적인 특성들을 부여한다.
그러므로, 본 발명의 주요 목적은 원하는 패턴으로 관통 공극들을 갖는 벨트나 슬리이브와 같은 짜집기 또는 섬유혼성 지지부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 예를 들어 샌딩(sanding), 그레이빙(graving), 엠보싱 또는 에칭과 같이 해당 기술분야에 알려진 수단중 어느 수단을 사용하여 만들어진 지형(topography)이나 텍스쳐(texture)를 한 표면 또는 두 표면 모두에 갖는 벨트나 슬리이브를 제공하는 것이다. 이러한 목적과 다른 목적들 그리고 장점들은 본 발명에 의해서 제공된다. 하기의 예로서 제한되는 것은 아니지만, 개선된 섬유 지지와 종래의 직조 직물들에 걸친 릴리스(피킹 없음), 근본적인 섬유들을 포획하도록 교차하는 실이 없는 결과로서의 용이한 세척능력과 같은 다른 장점들이 제공된다.
만약 벨트/슬리이브가 표면 텍스쳐를 가지면, 보다 효과적인 패터닝/텍스쳐가 부직포에 전달되고, 벌크/흡수성과 같은 양호한 물리적인 특징들이 얻어진다.
본 발명은 짜집기 또는 섬유혼성 공정에서 천연섬유, 인조섬유 또는 합성섬유를 지지 및 운반하기 위한 벨트나 슬리이브와 같은 무한 지지부재에 관한 것이다. 본 다공성 구조물, 벨트 또는 슬리이브는 캘린더링 기술을 능가하는 다음의 비-제한적인 장점들을 나타낸다: 직물 슬리이브들은 고정된 장비에서 큰 자본투자없이 비교적 적은 비용이 드는 아이템임; 패터닝은 얽힘 공정 동안에 달성되고 별도의 캘린더링 공정에 대한 필요성을 제거함; 캘리퍼스/두께가 압축으로부터 저하되지 않으므로 최종 제품의 낮은 재료함량이 달성됨; 최종 제품은 캘린더링 단계에서 압축되지 않으므로 높은 벌크로 제조될 수 있음.
바람직한 실시 예에 있어서, 무한 벨트는 측면 대 측면 인접방식으로 2개의 롤들 주위로 나선형으로 감은 재료의 스트립으로부터 형성된다. 스트립들은 특정 용도를 위한 필요한 길이와 폭으로 무한 루프를 형성하기 위해서 적당한 방법에 의해서 서로 단단히 부착된다. 슬리이브의 경우에 있어서, 스트립들은 슬리이브가 사용되는 드럼의 직경과 CD 길이의 크기를 갖는 단일 롤이나 맨드렐의 표면 주위로 감은다. 사용된 재료의 스트립들은 산업용 스트래핑 재료로서 일반적으로 생산된다. 스트래핑, 특히 플라스틱 스트래핑 재료는 물체들을 함께 조이거나 고정시키기 위해서 사용된 비교적 얇은 플라스틱 밴드로서 일반적으로 한정된다. 놀랍게도, 이러한 형식의 플라스틱 재료는 본 발명의 벨트를 형성하도록 재료 스트립들이 될 적절한 특징들을 갖는다는 것이 발견되었다.
(플라스틱) 스트래핑과 단섬사 사이의 정의의 차이는 크기, 형상 및 용도와 관련된다. 스트래핑과 단섬사는 모두 압출공정에 의해서 만들어지는데, 이는 압출, 단축 배향 및 권선의 동일한 기본 단계들을 갖는다. 단섬사는 스트래핑보다 크기면에서 작으며 일반적으로 둥근 형상을 갖는다. 단섬사는 낚시줄과 제지기 의류와 같은 산업용 직물과 같이 폭넓은 응용분야에서 사용된다. 스트래핑은 크기면에서 단섬사보다 훨씬 크고, 주축을 따라서 항상 기본적으로 넓으며, 그것의 의도된 목적을 위해 직사각형 형상을 갖는다.
플라스틱 스트래핑이 압출공정에 의해서 제조되는 것은 해당 기술분야에 잘 알려져 있다. 이러한 공정은 압출된 재료의 단축 배향을 포함한다는 사실이 또한 잘 알려져 있다. 단축배향을 사용하는 2개의 기본적인 압출공정이 있다는 사실이 또한 잘 알려져 있다. 한 공정은 압출이고 개별적인 스트립으로 쪼개지는 넓은 시이트의 배향이다. 다른 공정은 배향된 개별적인 스트래핑의 압출이다. 이러한 두번째 공정은 두 공정 모두에 대하여 장비면에서의 유사성에 의해서 명백해지는 바와 같이 단섬사의 제조공정과 매우 유사하다.
스트래핑 재료 대 단섬사의 사용상 얻어지는 장점은 직물을 제조하는데 필요한 나선형 권선들의 수이다. 단섬사들은 그들의 장축에서 5mm 이하인 실들로 간주된다. 단축 단섬사는 제지기 직물에 대하여 사용되는 크기이고, 상기한 다른 용도로는 그들의 최장축에서 좀처럼 1.0mm를 초과하지 않는다. 사용된 스트래핑 재료는 적어도 10mm의 폭을 가지며, 때때로 100mm 폭을 초과한다. 1000mm 폭에 달하는 스트래핑이 사용될 수 있을 것으로 예측된다. 사용될 스트래핑 재료의 공급업자들은 Signode와 같은 회사를 포함한다.
다른 장점은 두께 대 인장 모듈이다. 예를 들면 종래 기술에서 폴리에스테르(PET) 필름은 약 3.5GPa의 종축(또는 기계방향 - MD)으로 인장 모듈을 갖는다. PET 스트래핑(또는 리본) 재료는 10GPa 내지 12.5GPa 범위의 인장 모듈러스를 갖는다. 막에 동일한 모듈러스를 달성하기 위해서, 구조물은 3 내지 3.6배 두꺼워진다.
그러므로, 바람직한 일 실시 예에 따르면, 본 발명은 이러한 나선형 권선 리본들로부터 단일 또는 다중 층 구조물로서 형성되는 직물, 벨트 또는 슬리이브이다. 직물, 벨트 또는 슬리이브는 평평하고 매끄러운 상부 및 바닥 면을 가질 것이다. 직물, 벨트 또는 슬리이브는 예를 들어 샌딩(sanding), 그레이빙(graving), 엠보싱 또는 에칭과 같이 해당 기술분야에 알려진 수단중 소정 수단을 사용하여 몇가지 방식으로 만들어질 것이다. 벨트는 공기 및/또는 물에 대하여 불투과성이 될 수 있다. 벨트는 또한 몇몇 기계적 또는 열적(레이저) 수단에 의해서 천공될 수 있고, 그래서 공기 및/또는 물에 대하여 투과성이 될 수 있다.
다른 예시적인 실시 예에 있어서, 리본은 인터로킹 프로필을 갖도록 형성된다. 벨트는 이러한 인터로킹 스트립들을 나선형으로 감아서 형성되고, 인접한 리본 스트립들의 평행한 및/또는 수직한 측면들 보다 우수한 완결성을 갖는다. 이 벨트나 슬리이브는 공기 및/또는 물에 대하여 불투과성이 될 수 있거나 또는 투과성을 나타내도록 관통될 수 있다.
상기한 실시 예들은 나선형으로 감은 리본의 스트립들의 단일 층에 대한 것이지만, 다양한 기하학을 갖는 스트립들을 둘 또는 그 이상의 층들의 벨트를 형성하는데 사용할 수 있는 장점이 있다. 그러므로, 하나의 바람직한 실시 예에 따르면, 벨트는 둘 또는 그 이상의 층들을 가질 것이며, 둘 또는 그 이상의 층들이 기계적으로 서로 맞물리거나 또는 해당 기술분야의 숙련된 당업자에게 알려진 다른 수단에 의해서 함께 부착되도록 스트립들이 형성된다. 다시, 그 구조물은 공기 및/또는 물에 대하여 불투과성을 나타내거나, 또는 투과성을 나타내도록 관통될 수 있다.
다른 바람직한 실시 예는 벨트 완결성을 더욱 개선시키기 위해서 사용된 "용접 스트립(welding strip)"의 개념을 사용하여 형성된 다층 구조물이다. 구조물은 공기 및/또는 물에 대하여 불투과성을 나타내거나, 또는 투과성을 나타내도록 관통될 수 있다.
본 발명을 특징짓는 신규함의 다양한 특징들은 본 명세서에 첨부되어 일부를 구성하는 특허청구범위에서 특별히 지적된다. 본 발명의 보다 양호한 이해를 위해서, 본 발명의 작용상의 장점과 본 발명의 사용에 의해서 얻어지는 특별한 목적들은, 첨부 도면들에 나타낸 본 발명의 바람직하고 비-제한적인 실시 예들을 통해서 참조될 것이며, 첨부 도면들에서 대응하는 요소들은 동일한 참조부호를 사용하여 나타내었다.
용어 직물과 직물 구조물이 사용되었지만, 직물, 벨트, 컨베이어, 슬리이브, 지지부재 및 직물 구조물은 본 발명의 구조물들을 설명하기 위해서 교대로 사용된다. 유사하게, 용어 스트래핑, 리본, 재료의 스트립 및 재료 스트립들은 명세서를 통해서 교대로 사용된다.
본 명세서에서 사용된 "comprising"과 "comprises"는 "including"과 "includes" 의 의미를 가질 수 있으며, 아니면 미국 특허법에서 용어 "comprising"이나 "comprises"에 공통적으로 주어진 의미를 가질 수 있다. 만약 특허청구범위에서 사용되면 용어 "consisting essentially of"나 "consists essentially of"는 미국 특허법에서 기술하고 있는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 발명의 다른 특징들은 다음의 명세서에 기재되거나 또는 그로부터 명백해질 것이다(본 발명의 범위 내에서).
본 발명은 패턴이 있거나 표식이 있는 부직포 제품의 제조에서 사용되는 벨트나 슬리이브와 같은 지지부재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 에어레이드(airlaid), 용융취입, 스펀본딩(spunbonding) 및 섬유혼성(hydroentangling)과 같은 공정들에 의해서 부직포들의 제조에서 사용되는 벨트 및/또는 슬리이브로서 사용될 것이다.
첨부 도면들은 본 발명의 보다 양호한 이해를 위해서 제공된 것으로서 본 명세서에 통합되어 일부를 구성한다. 여기에 제공된 도면들은 본 발명의 다른 실시 예들을 설명하며 명세서와 함께 본 발명의 원리를 설명하는 기능을 수행한다. 첨부 도면에서:
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른 직물, 벨트 또는 슬리이브의 사시도;
도 2는 본 발명의 직물, 벨트 또는 슬리이브를 제조하는 방법을 나타낸 도면;
도 3(a) 내지 도 3(i)는 본 발명의 직물, 벨트 또는 슬리이브를 제조하는데 사용된 재료의 스트립의 몇몇 실시 예들의 폭방향 단면도들;
도 4(a) 내지 도 4(d)는 본 발명의 직물, 벨트 또는 슬리이브를 제조하는데 사용된 재료의 스트립의 몇몇 실시 예들의 폭방향 단면도들;
도 5(a) 내지 도 5(c)는 본 발명의 직물, 벨트 또는 슬리이브를 제조하는데 사용된 재료의 스트립의 몇몇 실시 예들의 폭방향 단면도들;
도 6(a) 내지 도 6(d)는 본 발명의 직물, 벨트 또는 슬리이브를 제조하는데 사용된 재료의 스트립의 몇몇 실시 예들의 폭방향 단면도들;
도 7(a) 내지 도 7(d)는 본 발명의 직물, 벨트 또는 슬리이브를 제조하는데 사용된 재료의 스트립의 몇몇 실시 예들의 폭방향 단면도들;
도 8(a) 내지 도 8(c)는 본 발명의 직물, 벨트 또는 슬리이브를 제조하는데 사용된 재료의 스트립의 몇몇 실시 예들의 폭방향 단면도들;
도 9는 두 개의 축으로 배향된 재료(막)와 압출된 재료(성형된 부분)에 걸쳐서 단축으로 배향된 재료(스트랩/리본)를 사용하는 장점들을 나타낸 막대 그래프;
도 10(a) 내지 10(d)는 본 발명의 직물, 벨트 또는 슬리이브를 제조하는데 사용된 방법에 개입된 단계들을 나타낸 도면들;
도 11(a) 및 11(b)는 본 발명의 일 양태에 따른 직물, 벨트 또는 슬리이브를 형성하는데 사용되는 장치의 개락도;
도 12는 본 발명의 일 양태에 따른 직물, 벨트 또는 슬리이브를 형성하는데 사용되는 장치의 개락도;
도 13은 본 발명의 일 양태에 따른 직물, 벨트 또는 슬리이브의 단면도;
도 14는 본 발명의 일 양태에 따른 직물, 벨트 또는 슬리이브의 제조에서 사용되는 장치를 나타낸 도면; 그리고
도 15 및 16은 본 발명의 지지부재를 사용하여 부직포 웹들을 제조하기 위한 장치의 다른 형태들의 개략도이다.
본 발명은 하기에서 본 발명의 바람직한 실시 예들이 도시되어 있는 첨부 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 많은 다른 형태로 구체화될 수 있으며, 여기에서 설명한 실시 예들로서 한정하도록 구성되는 것은 아니다. 여기의 실시 예들은 설명을 목적으로 제공된 것이며, 본 설명은 해당 기술분야의 숙련된 당업자에게 명백한 본 발명의 영역 내에 있는 것이다.
본 발명은 예를 들어 도 15에 도시된 장치에서 사용하기 위한 무한 벨트와 같은 연속적인 지지부재를 제공한다. 부직포 지지부재는 전통적인 직조 지지 부재 대신에 기능을 수행하며, 그 위에서 생산되는 부직포 제품에 원하는 텍스쳐, 핸드 및 벌크를 부여한다. 본 발명의 지지부재는 제조시간 및 부직포 제조와 연관된 비용을 줄인다.
도 15는 본 발명에 따른 지지부재를 사용하여 부직포를 연속적으로 제조하기 위한 장치를 나타낸다. 도 15의 장치는 본 발명에 따른 지형학적 지지배재로서 실제로 기능하는 컨베이어 벨트(80)를 포함한다. 이 벨트는 해당 기술분야에 알려진 바와 같이 한쌍의 이격된 롤러들 주위로 반시계방향으로 연속적으로 이동한다. 오리피스들의 다수의 라인들이나 그룹들(81)을 연결하는 유체 분사 매니홀드(79)가 벨트(80) 위에 배치된다. 각각의 그룹은 매우 미세한 직경의 오리피스들의 하나 또는 그 이상의 열들을 가지며, 이때 인치당 30개의 오리피스들은 각각 0.007인치의 직경을 갖는다. 소정의 압력하에서 오리피스들의 그룹(81)으로 물이 공급되고, 매우 미세하고 대체적으로 기둥모양의 비-수렴 수류 또는 워터제트의 형태로 오리피스들로부터 분사된다. 매니홀드는 오리피스들의 각각의 라인이나 그룹들에서 유체압력을 조절하기 위한 압력 게이지(88)와 제어밸브(87)를 구비하고 있다. 과도한 물을 제거하여 해당 영역이 물로 흘러넘치는 것을 방지하기 위한 흡입 박스(82)가 각각의 오리피스 라인이나 그룹 아래에 배치된다. 부직포 제품 내로 형성될 섬유 웹(83)은 본 발명의 지형학적 지지부재 컨베이어 벨트로 공급된다. 도입되는 웹(83)을 미리 적시기 위해서 적절한 노즐(84)을 통해서 물이 섬유상 웹 위로 분무되어 유체 분사 매니홀드 아래를 통과할 때 섬유들을 조절하는 것을 지원하게 된다. 과도한 물을 제거하기 위해서 이러한 물 노즐 아래에는 흡입 슬롯(85)이 위치한다. 섬유상 웹은 유체 분사 매니홀드 아래를 반시계방향으로 통과한다. 오리피스들의 주어진 그룹(81)이 작동하는 압력은 오리피스들의 다른 그룹들(81)이 작동하는 압력과는 독립적으로 설정될 수 있다. 그러나, 통상적으로, 분무 노즐(84)에 가까운 오리피스들의 그룹(81)은 비교적 낮은 압력, 예를 들어 100psi로 작동한다. 이것은 도입되는 웹을 지지부재의 표면 위로 설정하는 것을 지원한다. 웹이 도 15에서 반시계방향으로 통과함에 따라서, 오리피스들의 그룹(81)에서의 압력은 증가하게 된다. 오리피스들의 각 그룹(81)이 시계방향으로 그것의 이웃보다 높은 압력에서 작동하게 되는 것은 필수적이지 않다. 예를 들면, 오리피스들의 둘 또는 그 이상의 인접한 그룹들(81)은 동일한 압력으로 작동될 수 있다. 오리피스들의 다음그룹(81)(반시계방향으로)은 다른 압력으로 작동할 수 있다. 매우 통상적으로, 웹이 제거되는 컨베이터 벨트의 말단에 작용하는 작동 압력은 웹이 컨베이어 벨트 내로 초기에 공급되는 경우의 작동압력보다 높다. 오리피스들의 6개 그룹(81)이 도 15에 도시되었지만, 이 숫자는 임계적이지 않으며, 웹의 하중, 속도, 사용된 압력, 각 그룹에 있는 구멍들의 열의 갯수 등에 의존하게될 것이다. 유체 분사 매니홀드와 흡입 매니홀드 사이를 통과한 후에, 지금 형성된 부직포 직물은 과도한 물을 제거하기 위해서 추가적인 흡입 슬롯(86)을 통과한다. 오리피스들의 그룹(81)의 낮은 표면으로부터 섬유상 웹(83)의 상부면까지 이르는 거리는 통상적으로 약 0.5인치 내지 약 2.0인치의 범위이며; 약 0.75인치 내지 약 1.0인치의 범위가 바람직하다. 웹이 이격될 수가 없어서 매니홀드에 근접하여 매니홀드와 접촉하는 것은 명백할 것이다. 한편, 만일 오리피스들의 낮은 표면으로부터 섬유상 웹의 상부면까지 이르는 거리가 너무 크면, 유체 수류는 에너지를 상실하게 되고 공정은 효율이 낮아지게 될 것이다.
본 발명의 지지부재를 사용하여 부직포 직물들을 제조하기 위한 바람직한 장치가 도 16에 개략적으로 도시되어 있다. 이 장치에 있어서, 지형학적 지지부재는 회전 가능한 드럼 슬리이브(91)이다. 드럼 슬리이브(91) 아래의 드럼은 반시계방향으로 회전한다. 드럼 슬리이브(91)의 외면은 원하는 지형학적 지지 형상을 포함한다. 만곡된 판의 외면에 위치한 섬유상 웹(93)으로 물이나 다른 유체를 적용하기 위한 다수의 오리피스 스트립들(92)을 연결하는 매니홀드(89)가 드럼의 주위의 일부분에 배치된다. 각각의 오리피스 스트립은 매우 미세한 직경의 구멍이나 앞서 언급한 타입의 틈새들의 하나 또는 그 이상의 열들을 포함할 것이다. 통상적으로, 틈새들은 예를 들어 약 0.005인치 내지 0.01인치의 명목 직경을 갖는다. 본 발명의 목적에 부합한다면, 다른 크기, 형상 및 배향들이 명백하게 이용될 것이다. 또한, 예를 들면, 필요한 경우, 인치당 50개 내지 60개 또는 그 이상의 많은 구멍들이 존재하게될 것이다. 물이나 다른 유체는 오리피스들의 열들을 통해서 지향된다. 일반적으로 그리고 앞서 설명한 바와 같이, 각각의 오리피스 그룹에 있는 압력은 섬유상 유체가 마지막 그룹을 통과하는 상태에서 통상적으로 제 1 그룹으로부터 증가하게 된다. 그 압력은 적당한 제어밸브(97)에 의해서 제어되며, 압력 게이지(98)에 의해서 모니터된다. 드럼은 물을 제거하는 것을 돕고 해당 영역이 물로 흘러넘치는 것을 방지하기 위해서 진공을 조성하는 섬프(94)에 연결된다. 작동시에, 섬유상 웹(93)은 도 16에 잘 도시된 바와 같이 물 분사 매니홀드(89) 전에 지형학적 지지부재의 상부면 상에 위치한다. 섬유상 웹은 오리피스 스트립들 아래를 통과하며, 부직포 제품 내로 형성된다. 그러면, 형성된 부직포는 장치(95)의 구간(95)을 통과하는데, 이 구간에는 오리피스 스트립들이 존재하지 않으며 진공은 계속해서 적용된다. 탈수후에 직물은 드럼으로부터 제거되어 직물을 건조시키도록 일련의 건조 캔들(96) 주위를 통과하게 된다.
지지부재, 벨트 또는 슬리이브의 구조에 대해서 고려하면, 지지부재들은 관통 공극들의 패턴을 가질 것이다. 부직포 제품이나 웹이 예를 들어 지지부재, 벨트나 슬리이브 상에서 생산되는 경우에, 관통 공극들은 다른 것들 중에서 향상된 지형학과 벌크를 부직포 제품이나 웹에 제공하는 지형학적 특징들을 포함할 것이다. 본 지지부재의 다른 장점들은 용이한 웹 릴리스, 개선된 오염 저항성 및 감소된 섬유 피킹(picking)을 포함한다. 다른 장점은 관통 공극들이 원하는 위치나 패턴으로 위치할 수 있기 때문에 종래의 직기에 대한 제한이나 필요성을 피할 수 있다는 것이다. 지지부재는 또한 예를 들어 샌딩(sanding), 그레이빙(graving), 엠보싱이나 에칭과 같이 해당 기술분야에 알려진 수단을 사용하여 생산된 한 면 또는 두면 모두에 텍스쳐를 가질 것이다.
용어 "관통 공극(through void)"은 용어 "관통 구멍(through hole)"과 동의어이며 벨트나 슬리이브와 같은 지지부재를 완전히 관통하는 개구부를 나타낸다. 여기에서 언급된 지지부재는, 하기의 예로서 한정되는 것은 아니지만, 벨트나 컨베이어, 부직포 제조에서 특별히 사용되는 슬리이브나 원통형 벨트와 같은 산업용 직물을 포함한다. 앞서 언급한 바와 같이, 용어 직물과 직물 구조물은 바람직한 실시 예들을 설명하는데 사용되며, 직물, 벨트, 컨베이어, 슬리이브 및 직물 구조물은 본 발명의 구조물들을 설명하기 위해서 교대해서 쓸 수 있다.
도 1은 본 발명의 산업용 직물, 벨트 또는 슬리이브(10)의 사시도이다. 산업용 직물, 벨트 또는 슬리이브(10)는 내면(12)과 외면(14)을 가지며, 다수의 인접하고 상호결합된 턴들(turns)에서 중합체 재료(16)의 스트립, 예를 들면 산업용 스트래핑 재료를 나선형으로 감는 것에 의해서 만들어진다. 중합체 재료(16)의 스트립은 산업용 직물, 벨트 또는 슬리이브(10)가 구성되는 나선형 패션에 의해서 직물(10)의 길이 주위로 종방향으로 나선형을 그리게 된다.
산업용 직물, 벨트 또는 슬리이브(10)의 예시적인 제조방법이 도 2에 나타나 있다. 장치(20)는 제 1 공정 롤(22)과 제 2 공정 롤(24)을 포함하며, 이들은 각각 자체의 종축을 중심으로 회전가능하다. 제 1 공정 롤(22)과 제 2 공정 롤(24)은 서로 평행하고, 그 위에서 제조될 산업용 직물, 벨트 또는 슬리이브(10)의 전체길이를 결정하는 거리(그 주위로 종방향으로 측정함)만큼 이격된다. 제 1 공정 롤(22)의 측면에는 공급 릴(도시되지 않음)이 제공되는데, 이는 축 주위로 회전가능하게 장착되고 공정 롤들(22,24)에 대하여 평행하게 이동 가능하다. 공급 릴은 예를 들어 10mm 또는 그 이상의 폭을 갖는 재료(16)의 스트립의 릴(reeled) 공급을 수용한다. 공급 릴은 예를 들어 소정의 속도로 우측이나 다른 방향으로 연속해서 이동하기 전에 제 1 공정 롤(12)의 좌측 단부에 먼저 위치한다.
산업용 직물, 벨트 또는 슬리이브(10)를 제조하기 위해서, 중합체 스트래핑 재료(16)의 스트립의 시작부분은 팽팽한 상태로 제 1 공정 롤(22)로부터 제 2 공정 롤(24) 쪽으로 그리고 제 2 공정 롤(24) 주위로 그리고 다시 폐쇄된 나선형의 제 1 코일을 형성하는 제 1 공정 롤(22) 쪽으로 연장된다. 폐쇄된 나선형의 제 1 코일을 폐쇄하기 위하여, 중합체 스트래핑 재료(16)의 스트립의 시작부분은 지점(28)에서 그것의 제 1 코일의 단부에 결합된다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 재료(16)의 나선형으로 감겨진 스트립의 인접한 턴들은 기계적 및/또는 점착성 수단에 의해서 서로 결합된다.
그러므로, 재료(16)의 스트립을 제 1 공정 롤(22) 위로 공급하는 동안에, 도 2에서 화살표로 나타낸 바와 같은 제 1 공정 롤(22)과 제 2 공정 롤(24)을 공통방향으로 회전시킴에 의해서 폐쇄된 나선(26)의 부수적인 코일들이 생산된다. 이와 동시에, 제 1 공정 롤(22) 위로 갓 감겨진 재료(16)의 스트립은 폐쇄된 나선(26)의 부수적인 코일들을 제조하기 위해서 예를 들어 기계적 및/또는 점착성 또는 다른 적당한 수단에 의해서 제 1 공정 롤(22)과 제 2 공정 롤(24)에 연속적으로 결합된다.
이 공정은 폐쇄된 나선(26)이 제 1 공정 롤(22)이나 제 2 공정 롤(24)을 따라서 축방향으로 측정하여 원하는 폭을 가질 때까지 계속된다. 이때, 제 1 공정 롤(22)과 제 2 공정 롤(24) 위로 아직 감기지 않은 재료(16)의 스트립이 절단되고, 본 발명의 직물, 벨트 또는 슬리이브(10)을 제공하기 위해서 그로부터 만들어진 폐쇄된 나선(26)이 제 1 공정 롤(22)과 제 2 공정 롤(24)로부터 제거된다.
비록 여기에서는 2개의 롤 셋 업이 설명되었지만, 직물, 벨트 또는 슬리이브를 형성하기 위해서 단일 롤인 맨드렐의 표면 주위로 스트립들이 감겨질 수 있음을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 명백하게 알 수 있을 것이다. 적절한 크기의 롤이나 맨드렐은 생산될 직물, 벨트 또는 슬리이브를 기초하여 선택될 것이다.
직물, 벨트 또는 슬리이브(10)를 제조하기 위한 본 방법은 다양하며, 여러 종방향 및 횡방향 치수들의 제지업자 직물 및/또는 산업용 직물이나 벨트의 제조에 채택될 수 있다. 즉, 제조업자는 본 발명을 실행함으로써 주어진 제지기에 대하여 적절한 길이와 폭의 직물을 더 이상 제조할 필요가 없게 되는 것이다. 제조업자는 단지 직물, 벨트 또는 슬리이브(10)의 적절한 길이를 결정하기 위해서 제 1 공정 롤(22)과 제 2 공정 롤(24)을 적절한 거리만큼 이격시키고 폐쇄된 나선(26)이 적절한 원하는 폭을 가질 때까지 재료(16)의 스트립을 제 1 공정 롤(22)과 제 2 공정 롤(24) 위로 감는 것이 필요하다.
또한, 직물, 벨트 또는 슬리이브(10)는 중합체 스트래핑 재료(16)의 스트립을 나선형으로 감는 것에 의해서 제조되며, 직조 직물이 아니며, 직물, 벨트 또는 슬리이브(10)의 외면(12)은 매끄럽고 연속적이며, 직조 직물의 표면들이 완전히 매끄럽게 되는 것을 방지하기 위한 너클들이 부족하다. 그러나, 본 발명의 직물, 벨트 또는 슬리이브들은 향상된 지형학을 제공하고 그 위에 생산된 종이나 부직 제품에 벌크를 제공하는 기하학적 특징들을 갖는다. 본 지지부재의 다른 장점들은 쉬운 시이트나 웹 방출, 개선된 오염 저항성 및 감소된 섬유 픽킹(picking)을 포함한다. 다른 장점은 관통 공극들이 소정의 원하는 위치나 패턴으로 위치할 수 있기 때문에 종래의 직기에 대한 제한이나 필요조건을 피할 수 있다는 것이다. 직물, 벨트 또는 슬리이브는 예를 들어 샌딩, 그레이빙, 엠보싱 또는 에칭과 같이 해당 기술분야에 알려진 수단들을 사용하여 생성되는 텍스쳐를 일면 또는 양면에 가질 것이다. 이와는 달리, 직물, 벨트 또는 슬리이브는 일면이나 양면에 매끄러운 표면을 가질 것이다.
도 3(a) 내지 도 3(i)는 직물, 벨트 또는 슬리이브를 제조하는데 사용된 재료의 스트립의 몇몇 실시 예들의 폭방향 단면도들이다. 각각의 실시 예는 상부면과 하부면을 포함하는데, 이들은 평평하고 서로에 대하여 평행하거나, 아니면 특정 용도에 부합하도록 의도된 일정 프로필을 갖게될 것이다. 도 3(a)를 참조하면, 재료 스트립(16)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부면(15), 하부면(17), 제 1 평면(18), 제 2 평면(19)을 갖는다. 상부면(15)과 하부면(17)은 평평하고 서로에 대하여 평행하며, 제 1 평면(18)과 제 2 평면(19)은 평행한 방향으로 경사지고, 그래서 재료(16)의 각각의 나선형으로 감은 스트립의 제 1 평면(18)은 그것의 바로 선행하는 턴의 제 2 평면(19)에 대하여 근접하게 된다. 재료(16)의 스트립의 각각의 턴은 그들의 제 1 및 제 2 평면(18,19)을 접착제, 예를 들면 열 촉진 실온 경화(heat-activated, room-temperature-cured; RTC)되거나 또는 고온 용융 접착제 또는 다른 적당한 수단에 의해서 서로 결합시킴에 의해서 그것의 인접한 턴들에 결합된다.
도 3(b)에 있어서, 재료 스트립(16)은 나선형으로 형성된 직물, 벨트 또는 슬리이브에서 재료(16)의 인접한 스트립들을 결합시키기 위한 기계적인 인터록을 가능하게 하는 단면 구조를 가질 것이다. 재료(16)의 인접한 스트립들은 크기 및/또는 프로필에서 동일하거나 다를 것이지만, 각각은 도 3(b)에 도시한 것과 같은 로킹 위치를 갖는다. 기계적인 인터록 구조물의 다른 예들이 도 3(c) 내지 도 3(g)에 도시되어 있는데, 여기에는 재료(16)의 개별적인 스트립들의 단면이 도시되어 있다. 각각의 경우에 있어서, 재료(16)의 스트립의 일측은 재료(16)의 인접한 스트립의 다른 측에 기계적으로 인터록되거나 또는 연결되도록 설계될 것이다. 예를 들면, 도 3(g)에 도시된 실시 예를 참조하면, 재료(16)의 스트립은 상부면(42), 하부면(44), 일측에 있는 텅(tongue)(46) 및 타측에 있는 대응하는 홈(48)을 가질 것이다. 텅(46)은 홈(48)의 치수에 대응하는 치수를 가질 것이며, 그래서 스트립(16)의 각각의 나선형으로 감겨진 턴에 있는 텅(46)은 바로 선행하는 턴의 홈(48) 내로 끼워 맞추어진다. 재료(16)의 스트립의 각각의 턴은 텅들(46)을 홈(48)에 고정시킴에 의해서 인접한 턴들에 결합된다. 상부면(42)과 하부면(44)은 평평하고(평면) 서로에 대하여 평행하거나, 또는 적용분야에 따라서 평면이 아니거나 평행하지 않거나, 심지어는 도 3(f)에 도시된 바와 같이 폭방향으로 오목하거나 볼록하게 만곡될 것이다. 마찬가지로, 스트립의 각 측면은 동일한 곡률반경으로 원통형으로 볼록하거나 오목하게 형상화될 것이다.
도 3(h)는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸다.
앞서 설명한 바와 같이 대향하는 반구형 또는 프로필을 갖는 재료의 압출된 스트립에 추가하여, 기계적 및/또는 접착제 수단에 의해서 쉽게 결합하는 융기된 레일들을 갖는 부합하는 테두리들을 구비하도록 다양한 다른 형상들이 직사각형 압출물로부터 압출되거나 기계가공될 수 있다. 본 발명의 하나의 바람직한 실시 예에 따른 하나의 그러한 구조가 도 3(i)에 도시되어 있다. 이와는 달리, 재료 스트립은 함께 부합하거나 결합할 우측과 좌측을 필요로 하지 않는다. 예를 들면, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 재료(16)의 스트립의 단면은 그것의 상부면이나 상측에서 인터로킹 홈들을 가질 것이며, 그렇지 않으면 도 4(b)에 도시된 바와 같이 재료 스트립(16)은 그것의 하부면이나 바닥측에 인터로킹 홈을 가질 것이다.
도 4(c)는 예를 들면 인터로킹을 위해 위치된 도 4(a) 및 4(b)의 재료 스트립들을 보여준다. 도 4(c)에 있는 화살표들은 예를 들면 재료 스트립들(16)의 각각이 홈들과 결합하고 2개의 스트립들을 서로 맞물리게 하기 위해서 이동하게 되는 방향을 나타낸다. 도 4(d)는 2개의 재료 스트립들(16)이 함께 맞물리거나 결합된 후를 나타낸다. 비록 부합하는 재료 스트립들의 단지 2개만이 바람직한 실시 예들에서 도시되어 있지만, 최종 직물, 벨트 또는 슬리이브가 함께 맞물린 재료 스트립들 중 몇몇으로 형성됨을 알 수 있다. 명백히, 만일 나선형 권선공정에서 하나의 재료 스트립이 재료 스트립과 서로 맞물리면, 하나는 무한 루프의 형태로 재료의 시이트를 형성할 수 있다. 기계적인 상호 맞물림이 도시되어 있지만 상호 맞물림의 강도는 예를 들어 열적 결합, 특히 "Clearweld"(www.clearweld.com 참조)로서 알려진 상업적인 공정에 의해서 예시화된 바와 같이 선택적인 결합으로서 알려진 기술에 의해서 개선될 수 있음을 알 수 있다.
도 5(a)는 상부와 하부에 홈들을 갖는 재료 스트립(16)의 단면도이다. 도 5(b)는 도 5(a)에 도시된 단면형상을 갖는 2개의 재료 스트립들(16)이 어떻게 서로 맞물릴 수 있는지를 보여주는 도면이다. 서로 맞물린 구조물은 구조물은 단부 물품의 상부면과 하부면에 홈들을 갖게 된다.
도 5(c)에 도시된 실시 예를 참조하면, 도 5(c)는 도 5(a)와 도 4(b)에 도시된 2개의 재료 스트립들(16)의 맞물림을 보여준다. 그 결과, 바닥면에 홈을 가지면서 평평한 상부면을 갖는 시이트 제품이 얻어진다. 마찬가지로, 평평한 바닥면을 가지면서 상부면에 홈을 갖는 구조물을 형성할 수도 있다.
다른 예시적인 실시 예는 그들의 기계적인 디자인으로 인해 강한 인터록들을 형성하는 노브형상 인터록들 또는 "포지티브" 록들을 갖는 재료 스트립들(16)로부터 형성되는 직물, 벨트 또는 슬리이브이다. 그 디자인은 핀들 및 상기 핀들을 위한 리셉터들이 리본들을 함께 결합시키거나 이들을 분리하기 위해서는 상당한 힘이 요구되는 기계적인 간섭을 갖는 방식의 "포지티브" 인터록을 갖는다. 도 6(a)는 예를 들면 개별적인 리본형상 재료 스트립들(16)에 있는 노브형상 인터록들의 특징들을 나타낸다. 도 6(b)는 도 6(a)에 도시된 구조물과 맞물리도록 설계된 반대 구성의 개별적인 리본형상 재료 스트립들(16)에 잇는 노브형상 인터록들의 특징들을 나타낸다. 도 6(c)는 상호맞물림을 위해 위치한 도 6(a)와 6(b)의 개별적인 리본형상 재료 스트립들을 나타낸다. 여기에서는 상부와 바닥 리본들의 시차를 둔 위치는 반대 구성의 다른 재료 스트립(16)을 수용하기 위한 것임을 알 수 있다. 끝으로, 도 6(d)는 동일한 스트립들이 서로맞물린 구조물을 형성하기 위해서 함께 가압된 후의 상태를 나타낸 것이다. 몇몇 리본형상 재료 스트립들은 최종 직물, 벨트나 슬리이브를 형성하기 위해서 함께 맞물린다.
다른 예시적인 실시 예는 예를 들어 도 7(a)에 나타낸 바와 같이 그것의 상부와 하부에 홈들을 갖는 재료 스트립들(16)로부터 형성되는 직물, 벨트 또는 슬리이브이다. 이러한 2개의 리본형상 재료 스트립들(16)은 도 7(b)에 도시된 바와 같이 포지티브 인터록을 형성하기 위해서 함께 결합되도록 설계된다. 상부면과 바닥면은 그들의 각각의 면에 홈들을 보유함을 알 수 있다. 또한, 도 7(a)와 7(b)를 보면, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 다층 구조물을 만들기 위해서 3개 또는 그 이상의 스트립들을 결합시키는 것을 명백하게 이해할 것이며, 2개의 스트립들이 사용되는 경우 상부 스트립에 있는 홈들의 홈 프로필은 상부 대 바닥에 있어서 동일하거나 다를 수 있음을 명백하게 이해할 것이다. 마찬가지로, 바닥 스트립에 있는 홈들의 홈 프로필은 상부 대 바닥에 있어서 동일하거나 다를 수 있음을 명백하게 이해할 것이다. 앞서 주목한 바와 같이, 여기에서 설명한 실시 예들은 나선형으로 감은 리본들이나 스트립들의 단일 층에 대한 것이지만, 둘 또는 그 이상의 층들의 벨트를 형성하는 다양한 기하학을 갖는 스트립들을 사용하는 장점들이 있다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 벨트는 둘 또는 그 이상의 층들을 가질 것이며, 스트립들은 둘 또는 그 이상의 층들이 기계적으로 서로 맞물리도록 형성될 것이다. 각각의 층은 추가적인 강도를 제공하기 위해서 MD에서 반대 방향으로 또는 각을 이루는 방향으로 나선형으로 감길 것이다.
도 7(c)는 홈이 있는 바닥면과 평평한 상부면을 갖는 서로 맞물린 구조물을 나타내는 반면에, 도 7(d)는 평평한 바닥면과 홈이 있는 상부면을 갖는 서로 맞물린 구조물을 나타낸다.
해당 기술분야의 숙련된 당업자에게 명백한 바와 같이, 상기한 포지티브 인터록들을 만들기 위해서 많은 형상들이 고려될 수 있다. 예를 들면, 앞선 몇몇 실시 예들은 원형 노브형상 돌출부들과 원형 리셉터클에 초점을 맞추었다. 그러나, 동일한 효과를 달성하는데는 사다리꼴과 같은 다른 형상들을 이용하는 것도 가능하다. 그러한 형상을 갖는 포지티브 인터록의 예가 도 8(a)에 도시되어 있다. 이와는 달리, 포지티브 인터록을 달성하기 위해서 형상들을 혼합할 수 있다. 혼합한 형상들의 예가 도 8(b)와 8(c)에 도시되어 있다.
그러므로, 상기한 실시 예들에서 설명한 바와 같이 재료의 인접한 스트립들 사이에 형성된 기계적인 인터록은 증가하며, 나선형으로 감긴 기초 직물이나 구조물은 그러한 록이 없기 때문에 쉽게 만들어질 수 있으며, 나선형으로 감긴 직물을 제조하는 공정 동안에 재료의 인접한 스트립들에 대하여 떨어져 나가게 하고 분리하는 것이 가능하다. 인접한 나선들을 기계적으로 맞물리게 함으로써, 인접한 나선들 사이의 떨어져 나감이나 분리를 방지할 수 있다. 또한, 결합 강도를 위해 기계적인 로크의 강도에 의존할 필요가 없으며, 직물의 기계적으로 로크된 영역에 열적 용접을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이것은 수컷/암컷 요소들을 함께 로킹하기 전에 근적외선 또는 적외선 또는 레이저 흡수염료를 위치시키고 이어서 기계적인 로크의 영역 외부에서 재료의 용융없이 기계적인 로크의 열적 용접을 야기하는 근적외선이나 적외선 에너지 또는 레이저 소오스에 기계적인 로크를 노출시킴으로써 달성될 수 있다.
상기한 실시 예들에서 설명한 재료의 스트립은 해당 기술분야의 숙련된 당업자에게 알려진 소정 중합체 수지재료, 예를 들면 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에테르 에테르 케톤 수지 등으로부터 압출될 것이다. 산업용 스트래핑 재료는 기본 재료로서 매력적이지만, 단축 배향으로 주어지고, 두 개 축으로 배향된 재료(막)의 인장 탄성계수의 적어도 2배 그리고 압출된 재료(성형됨)의 인장 탄성계수의 10배를 가지므로, 다른 적당한 재료가 사용될 것이다. 즉, 단축으로 배향된 재료로부터 연유된 구조물은 두 개 축으로 배향된 재료(막)의 두께의 절반 보다 작아야 하고, 압출된 재료(성형됨)의 두께의 1/10 보다 작아야 한다. 이 특징이 도 9에 나타나 있으며, 일부분이 특정 힘에 대해서 설계되고 고정 폭에 대한 변형을 설계하여 나타낸 결과이다. 이러한 설계상의 문제에서 사용된 방정식은 다음에서 보여지는 응력과 변형 사이의 관계이다:
Figure 112011053169819-pct00001
힘(또는 하중)은 본 설명에서 폭과 변형을 따라서 일정하게 유지된다. 본 방정식은 필요 두께가 재료의 탄성계수에 반비례하는 것을 보여준다. 이 방정식은 치수 안정성을 위해서 제지기 의류를 설계하는데 있어서의 과제를 나타낸다. 즉, 하중이 알려지고 최대 변형이 알려지면 기계의 폭은 고정된다. 결과는 채용된 재료의 탄성계수에 따라서 필요한 부분의 최종 두께의 견지에서 나타내어진다. 명백히, 스트래핑이나 리본과 같은 단축 재료는 도 9에 나타낸 바와 같이 막과 성형된 중합체들을 능가하는 상당한 장점들을 갖는다. 그러나, 본 직물들, 벨트들이나 슬리이브들은 스트래핑의 단축 또는 두 개 축 배향으로 제한되지 않으며, 두 배향 중 어느 것이나 모두가 본 발명을 실행하는데 있어서 이용될 수 있다.
스트래핑은 직사각형 단면 형상을 갖는 제품에 연속적인 길이로 적용된다. 훌륭한 취급 특성들을 갖는 일반적으로 처리되지 않은 폴리에스테르 스트립을 많은 산업 응용분야에 대하여 적합하게 만드는 것은 어려운 과제이다. 그것은 훌륭한 기계적 강도와 치수 안정성을 가지며, 정상적인 조건하에서 시간이 지남에 따라 취약해지지 않는다. 스트래핑은 습기와 대부분의 화학물질에 대하여 양호한 저항성을 가지며, -70℃ 내지 150℃ 또는 그 이상의 온도에서도 견딜 수 있다. 본 발명에서 사용될 스트래핑 재료의 통상적인 단면 치수는 예를 들어 0.30mm (또는 그 이상) 두께와 10mm (또는 그 이상) 폭이다. 스트래핑은 나선형으로 감길 수 있지만, 함께 서로 맞물리게하는 수단을 갖지 못한 스트래핑들의 인접한 랩들은 몇가지 방식으로 용접되거나 결합될 필요가 있다. 그러한 경우에 있어서, 강도와 같은 교차기계방향("CD") 특성들을 개선하고 이웃하는 재료 스트립들의 분리 위험성을 줄이기 위해서, 인접한 리본들이나 재료 스트립들을 함께 고정 또는 용접하기 위해서 레이저 용접이나 초음파 용접이 사용될 것이다.
단축 스트래핑은 최대 MD 모듈러스를 갖는 것으로 밝혀졌지만, 모듈러스 이외의 다른 특성들 또한 중요하다. 예를 들면, 만일 스트래핑 재료에 대하여 MD 모듈러스가 너무 높으면, 최종 구조물의 크랙 및 플렉스 피로 저항이 수용 불가능하다. 이와는 달리, 최종 구조물의 CD 특성들이 또한 중요하다. 예를 들면, PET 재료및 동일한 두께의 재료 스트립들을 참조하는 경우, 배향되지 않은 스트립들은 약 3GPa의 통상적인 MD 모듈러스와 약 50MPa의 강도를 가질 것이다. 한편, 두 개 축으로 배향된 스트립은 약 4.7GPa의 MD 모듈러스와 약 170MPa의 강도를 가질 것이다. MD 모듈러스는 6 내지 10GPa 사이이고 강도는 250MPa과 같거나 그보다 크도록 단축 스트립의 처리를 수정하면 스트립은 약 100MPa에 접근하는 CD 강도를 가지게 될 것임을 알 수 있었다. 재료는 덜 취약해고, 즉 반복적으로 플렉스되는 경우에도 균열이 발생하지 않으며, 스트립들을 함께 결합하는 경우에는 처리가 양호해진다. 또한, 스트립들 사이의 결합은 생산 기계에서 의도된 사용과정 동안에 분리에 대해 저항하게 된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 인접한 스트립들을 함께 고정시키기 위한 한가지 방법은, 인접한 스트립의 테두리들을 서로 접촉하도록 유지하기 위해서 수평방향 압력을 제공하면서 테두리 대 테두리를 초음파로 용접하는 것이다. 예를 들면, 용접장치의 일 부분은 하나의 스트립, 바람직하게는 나선형으로 이미 감겨진 스트립을 지지 롤에 대하여 하방향으로 고정시킬 수 있고, 반면에 장치의 다른 부분은 다른 스트립, 바람직하게는 감기지 않은 스트립을 아래로 고정된 스트립에 대하여 위로 고정시킬 수 있다. 이러한 테두리 대 테두리 결합이 예를 들어 도 11(a)에 도시되어 있다.
초음파 갭 용접을 적용하면 특히 강한 결합이 제공된다. 이에 비해서, 시간 모드나 에너지 모드로 종래의 초음파 용접으로서 알려진 초음파 용접을 적용하면, 그 결과로서 생긴 결합은 취약하다고 말할 수 있다. 그러므로, 초음파 갭 용접을 통해서 형성된 결합은 바람직한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 인접한 스트립들을 함께 고정하기 위한 다른 예시적인 방법은 인접한 스트립들(16,16)의 단부들(34,36)에 접착제(30)를 적용하는 것이며, 그렇게 형성된 결합이 도 10(a) 내지 도 10(d)에 도시되어 있다. 스트립들이 서로 접촉하지 않는 위치의 부분들이나 갭들을 채우기 위해서 충진 재료(32)가 사용됨을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 재료의 인접한 스트립들이나 기능성 스트립들을 함께 고정하기 위한 다른 방법은 재료의 스트립과 동일한 기초 재료로 구성된 "용접 스트립"을 사용하는 것이다. 예를 들면, 이 용접 스트립은 도 11(b)에서 재료의 스트립의 위와 아래에 보이는 얇은 재료로서 도시되어 있다. 그러한 배열에 있어서, 조립된 구조물이 도 11(a)에 나타낸 테두리 대 테두리 용접에 의존하지 않도록 용접 스트립은 용접될 재료의 스트립들에 대한 재료를 제공한다. 용접 스트립 방법을 사용하면, 테두리 대 테두리 용접은 필요하지도 바람직하지도 않다. 용접 스트립 방법을 사용하면, "샌드위치" 또는 라미네이트 타입의 구조물은 도 11(b)에 도시한 바와 같이 용접 스트립의 수평면에 용접될 재료의 스트립의 수평면과 함께 형성된다. 용접 스트립은 재료의 스트립의 위와 아래에 위치하지 않으며, 재료의 스트립의 바로 위나 바로 아래에 위치할 것이다. 일 양태에 따르면, 용접 스트립은 샌드위치된 구조물의 중앙부에 위치할 것이며, 이때 재료의 스트립은 용접 스트립의 위 및/또는 아래에 놓인다. 또한, 용접 스트립은 재료의 스트립 보다 얇은 것으로 도시되어 있으며, 단지 예시적인 목적을 위해서 재료의 스트립과 동일한 폭을 갖는 것으로 나타내었다. 용접 스트립은 재료의 스트립 보다 좁거나 넓으며, 재료의 스트립과 동일한 두께를 갖거나 또는 훨씬 두껍게 제공된다. 용접 스트립은 용접 스트립의 목적으로 만들어진 특별한 재료보다는 재료의 스트립의 다른 조각이 될 것이다. 용접 스트립은 용접 작업을 위해서 현장에서 용접 스트립을 고정하는 것을 지원하기 위해서 그것의 표면들 중 하나에 적용된 접착제를 또한 갖는다. 그러나, 만일 그러한 접착제가 사용되면, 전체 표면에 적용되는 것보다는 용접 스트립에 부분적으로 적용되는 것 바람직하다. 왜냐하면, 부분적인 적용은 초음파나 레이저 용접시에 재료이 스트립과 용접 스트립의 유사한 재료들(예를 들면, 폴리에스테르 대 폴리에스테르) 사이의 강한 용접을 증진하게 되기 때문이다.
만일 용접 스트립이 배향되지 않은 압출된 중합체로부터 제조되면, 용접 스트립은 재료의 스트립보다 얇은 것이 바람직하다. 왜냐하면, 배향되지 않은 압출된 용접 스트립은 본 명세서의 서두에서 설명한 바와 같이 최종 구조물의 치수 안정성을 덜 유지할 수 있기 때문이다. 그러나, 만일 용접 스트립이 배향된 중합체로부터 제조되면, 용접 스트립은 재료의 스트립과 조합하여 가능한한 얇게 만드는 것이 바람직하다. 앞서 언급한 바와 같이, 용접 스트립은 재료의 스트립의 다른 조각이 될 것이다. 그러나, 만일 이것이 이루어지면, 개별적인 재료의 두께는 샌드위치 또는 라미네이트의 전체 두께가 최소화되도록 선택되는 것이 바람직하다. 앞서 언급한 바와 같이, 용접 스트립은 후속 처리를 위해서 구조물을 함께 고정하도록 사용되는 접착제로 도포될 것이다. 일 양태에 따르면, 접착제가 도포된 용접 스트립은 예를 들어 초음파 결합 없이 레이저로 천공되거나 또는 샌드위치 구조물을 함께 고정할 수 있는 점 용접부를 생성하는 레이저 관통을 하도록 관통 단계로 직접 진행하는 구조물을 만들도록 사용될 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 재료의 인접한 스트립들을 함께 고정하기 위한 다른 방법은, 레이저 용접기술을 사용하여 인접한 스트립들을 용접하는 것이다.
도 14는 본 발명의 일 양태에 따른 레이저 용접 공정에서 사용될 예시적인 장치(320)를 나타낸다. 이러한 공정에 있어서, 도 14에 도시된 바와 같이 직물, 벨트 또는 슬리이브(322)는 최종 직물, 벨트 또는 슬리이브의 전체 길이의 비교적 짧은 부분이 된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 직물, 벨트 또는 슬리이브(322)는 무한이지만, 실제적으로는 도면에는 나타내지 않았지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자에게 잘 알려진 바와 같이 한쌍의 롤 주위로 장착된다. 그러한 배열에 있어서, 장치(320)는 2개의 표면들 중 하나에 배치되는데, 대부분은 2개의 롤들 사이에서 직물(322)의 상부면에 배치된다. 무한이거나 그렇지 않거나, 직물(322)은 공정 동안에 적절한 정도의 텐션하에서 위치할 것이다. 또한, 새깅(sagging)을 방지하기 위해서, 직물(322)은 장치(320)를 통해서 이동하는 동안에 수평 지지부재에 의해서 아래로부터 지지될 것이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 방법을 실행함에 따라서 직물(322)은 장치(320)를 통해서 상방향으로 이동하는 것으로 나타나있다. 용접 공정에서 사용되는 레이저 헤드는 CD 또는 폭방향 "X"방향으로 직물을 횡으로 가로지르는 반면에, 직물은 MD 또는 "Y"방향으로 이동할 것이다. 기계적으로 고정된 레이저 용접 헤드에 대하여 직물이 3차원으로 이동하는 시스템을 설정하는 것이 가능할 것이다.
초음파 용접을 능가하는 레이저 용접의 장점은 초음파 용접은 분당 약 10미터의 상부 말단 속도를 갖는데 반해서 레이저 용접은 분당 100미터의 속도로 달성될 수 있다는 것이다. 스트립들의 테두리들에 광 흡수성 다이나 잉크 흡수체를 추가하는 것은 블랙 잉크나 예를 들어 "Clearweld"(www.clearweld.com 참조)로서 이용되는 바와 같이 사람의 눈으로는 볼 수 없는 근적외선 염료가 될 수 있다.
일단 최종 직물, 벨트 또는 슬리이브가 만들어지고 최종 직물, 벨트 또는 슬리이브에 있는 인접한 스트립들이 몇몇 방식으로 용접되거나 결합되면, 유체(공기 및/또는 물)가 직물의 일측으로부터 직물의 타측으로 통과할 수 있도록 허용하는 구멍이나 관통 공극들이 레이저 천공에 의해서 제공될 수 있다. 유체가 직물의 일측으로부터 직물의 타측으로 통과할 수 있도록 허용하는 구멍이나 관통 공극들은 나선형 권선 및 결합 공정 전이나 후에 만들어질 수 있음을 알 수 있다. 그러한 구멍이나 공극들은 레이저 드릴링이나 소정의 다른 적당한 구멍/관통부 제조공정을 통해서 예를 들면, 기계적 또는 열적 수단을 사용하여 만들어질 수 있으며, 의도된 용도에 따라서 소정 크기, 형상, 배향, 형태 및/또는 패턴을 가질 수 있다. 관통 공극들이나 구멍들은 0.005인치 내지 0.01인치 또는 그 이상의 범위에서 보통의 직경을 가질 수 있다. 도 13에는 예시적인 실시 예가 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 직물(80)을 횡방향 또는 교차기계방향으로 절단하여 도시한 단면도이며, 재료(82)의 스트립은 전체 길이를 따라서 공기 및/또는 물의 통로를 위한 다수의 구멍들(84)을 갖는다.
본 발명의 직물은 앞서 언급한 바와 같이 성형 직물, 프레스 직물, 건조기 직물, 통기 건조기(TAD) 직물, 슈 프레스 또는 이송 또는 캘린더 벨트, 에어레이드, 용융취입, 스펀본딩 또는 섬유혼성 공정에서 사용하기 위한 기판으로서 사용될 것이다. 본 발명의 직물, 벨트 또는 슬리이브는 보강이 아니라 단순히 기능성을 제공하기 위해서 재료의 스트립들을 사용하여 형성된 기판 위나 아래에 하나 또는 그 이상의 추가적인 층들, 예를 들어 직물 층들을 포함할 것이다. 예를 들면, 기계방향사(MD yarn) 어레이는 공극 공간을 만들어 내기 위해서 벨트나 슬리이브의 배면에 적층될 것이다. 이와는 달리, 하나 또는 그 이상의 층들은 스트래핑의 2개 층들 사이에 제공될 것이다. 사용된 추가적인 층들은 직조되거나 비직조된 재료, 기계방향사나 교차기계방향사 어레이, 직물, 섬유상 웹, 막들 또는 이들의 조합의 폭보다 작은 폭을 갖는 직조재료의 나선형으로 감긴 스트립들중 어느 것이 될 것이며, 해당 기술분야의 숙련된 당업자에게 알려진 적당한 기술을 사용하여 기판에 부착될 것이다. 니들 펀칭, 열적 결합 및 화학적 결합이 예가 될 수 있다.
비록 여기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들과 그것의 변형 예들이 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 정확한 실시 예들과 변형 예들로 제한되지 않음을 이해할 수 있을 것이며, 다른 변형 예들은 첨부된 특허청구범위에 의해서 한정되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 영역을 벗어남이 없이 해당 기술분야의 숙련된 당업자에 의해서 구현될 것이다.

Claims (32)

  1. 부직포 제조에서 사용하기 위한 벨트로서,
    중합체 재료의 하나 또는 그 이상의 나선형으로 감은 스트립들을 포함하며,
    상기 중합체 재료의 하나 또는 그 이상의 스트립들은 산업용 스트래핑이나 리본 재료이고,
    상기 산업용 스트래핑이나 리본 재료는 두 개 축으로 배향된 재료의 적어도 2배의 인장 탄성계수를 갖고, 압출된 재료의 10배까지의 인장 탄성계수를 갖는 벨트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 벨트는 에어레이드(airlaid), 용융취입(melt blowing), 스펀본딩(spunbonding) 또는 섬유혼성(hydroentangling) 공정에서 사용되는 벨트.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 산업용 스트래핑이나 리본 재료는 0.30mm 또는 그 이상의 두께와 10mm 또는 그 이상의 폭을 갖는 벨트.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 벨트는 공기 및/또는 물에 대하여 투과성 또는 불투과성인 벨트.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 벨트는 공기 및/또는 물에 대하여 투과성 또는 불투과성이며, 상기 벨트에 있는 관통 공극이나 구멍들은 기계적인 수단이나 열적 수단을 사용하여 만들어지는 벨트.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 관통 공극이나 구멍들은 소정의 크기, 형상 또는 배향으로 형성되는 벨트.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 관통 공극이나 구멍들은 0.005인치 내지 0.01인치 범위의 명목 직경을 갖는 벨트.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 벨트, 섬유상 웹들, 필름들 또는 이들의 조합의 폭보다 작은 폭을 갖는 직조 재료의 나선형으로 감은 스트립들, 기계방향사(MD) 또는 교차기계방향사(CD) 어레이들, 직조 재료 또는 부직포 재료의 하나 또는 그 이상의 층들을 더 포함하는 벨트.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 중합체 재료의 인접한 스트립들은 기계적으로 서로 맞물리는 벨트.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 벨트는 일면이나 양면에 텍스쳐(texture)를 갖는 벨트.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 텍스쳐는 샌딩(sanding), 그레이빙(graving), 엠보싱 또는 에칭에 의해서 제공되는 벨트.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 벨트는 너클들이 존재하는 경우보다 일면이나 양면이 더 매끄러운 벨트.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 벨트는 서로에 대하여 반대방향으로 또는 기계방향(MD)에 대하여 반대방향으로 나선형으로 감은 스트래핑 재료의 적어도 2개 층을 포함하는 벨트.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 벨트의 일측이나 양측에 기능성 코팅을 더 포함하는 벨트.
  15. 제 8 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 층들은 상기 벨트의 일측이나 양측, 또는 스트래핑의 2개 층들 사이에 제공되는 벨트.
  16. 부직포 제조에서 사용하기 위한 벨트의 형성방법으로서,
    다수의 롤들 주위로 중합체 재료의 하나 또는 그 이상의 스트립들을 나선형으로 감는 단계 - 상기 중합체 재료의 하나 또는 그 이상의 스트립들은 산업용 스트래핑이나 리본 재료임 -; 그리고
    소정의 기술을 사용하여 재료의 인접한 스트립들의 테두리들을 결합하고, 상기 산업용 스트래핑이나 리본 재료는 두 개 축으로 배향된 재료의 적어도 2배의 인장 탄성계수를 갖고, 압출된 재료의 10배까지의 인장 탄성계수를 갖는 단계;를 포함하는 벨트의 형성방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 소정의 기술은 레이저, 적외선 또는 초음파 용접인 벨트 형성방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 산업용 스트래핑이나 리본 재료는 0.30mm 또는 그 이상의 두께와 10mm 또는 그 이상의 폭을 갖는 벨트 형성방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 벨트는 공기 및/또는 물에 대하여 투과성이거나 불투과성인 벨트의 형성방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 벨트는 기계적인 수단이나 열적수단을 사용하여 상기 벨트에 관통 공극이나 구멍을 형성함으로써 공기 및/또는 물에 대하여 투과성을 갖는 벨트의 형성방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 관통 공극이나 구멍들은 소정 크기, 형상 또는 배향으로 형성되는 벨트의 형성방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 관통 공극이나 구멍들은 0.005인치 내지 0.01인치 범위의 명목 직경을 갖는 벨트의 형성방법.
  23. 제 16 항에 있어서, 상기 벨트, 섬유상 웹들, 막들 또는 이들의 조합의 폭보다 작은 폭을 갖는 직조 재료의 나선형으로 감은 스트립들, 기계방향사(MD) 또는 교차기계방향사(CD) 어레이들, 직조 재료 또는 부직포 재료의 하나 또는 그 이상의 층들에 상기 벨트의 상부면이나 하부면을 적용하는 단계를 더 포함하는 벨트 의 형성방법.
  24. 제 16 항에 있어서, 상기 중합체 재료의 인접한 스트립들은 기계적으로 서로 맞물리는 벨트의 형성방법.
  25. 제 16 항에 있어서, 상기 벨트는 일면이나 양면에 텍스쳐(texture)를 갖는 벨트의 형성방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 텍스쳐는 샌딩, 그레이빙, 엠보싱 또는 에칭에 의해서 제공되는 벨트의 형성방법.
  27. 제 16 항에 있어서, 상기 벨트는 너클들이 존재하는 경우보다 일면이나 양면이 더 매끄러운 벨트의 형성방법.
  28. 제 16 항에 있어서, 상기 벨트는 서로에 대하여 반대방향으로 또는 기계방향(MD)에 대하여 반대방향으로 나선형으로 감은 스트래핑 재료의 적어도 2개 층을 포함하는 벨트의 형성방법.
  29. 제 16 항에 있어서, 상기 벨트의 일측이나 양측에 기능성 코팅을 피복하는 단계를 더 포함하는 벨트의 형성방법.
  30. 제 23 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 층들은 상기 벨트의 일측이나 양측, 또는 스트래핑의 2개 층들 사이에 제공되는 벨트의 형성방법.
  31. 제 14 항에 있어서, 상기 기능성 코팅은 그것의 상부면에 텍스쳐를 갖는 벨트.
  32. 제 29 항에 있어서, 상기 기능성 코팅 상에 텍스쳐를 제공하는 단계를 더 포함하는 벨트의 형성방법.

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