KR101830367B1 - 나선형으로 감긴 재료 스트립을 포함하는 산업용 포 및 이의 제조방법 - Google Patents

나선형으로 감긴 재료 스트립을 포함하는 산업용 포 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101830367B1
KR101830367B1 KR1020157020388A KR20157020388A KR101830367B1 KR 101830367 B1 KR101830367 B1 KR 101830367B1 KR 1020157020388 A KR1020157020388 A KR 1020157020388A KR 20157020388 A KR20157020388 A KR 20157020388A KR 101830367 B1 KR101830367 B1 KR 101830367B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
strip
edge surface
belt
fabric
filler material
Prior art date
Application number
KR1020157020388A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150100914A (ko
Inventor
요나스 칼손
안데르스 닐손
미카엘 다니엘손
마르쿠스 박스트롬
Original Assignee
알바니 인터내셔널 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알바니 인터내셔널 코포레이션 filed Critical 알바니 인터내셔널 코포레이션
Publication of KR20150100914A publication Critical patent/KR20150100914A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101830367B1 publication Critical patent/KR101830367B1/ko

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027Screen-cloths
    • D21F1/0036Multi-layer screen-cloths
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08Felts
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D29/00Producing belts or bands
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027Screen-cloths
    • D21F1/0054Seams thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027Screen-cloths
    • D21F1/0063Perforated sheets
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02Wet presses
    • D21F3/0209Wet presses with extended press nip
    • D21F3/0218Shoe presses
    • D21F3/0227Belts or sleeves therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02Wet presses
    • D21F3/0209Wet presses with extended press nip
    • D21F3/0218Shoe presses
    • D21F3/0227Belts or sleeves therefor
    • D21F3/0236Belts or sleeves therefor manufacturing methods
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08Felts
    • D21F7/083Multi-layer felts
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08Felts
    • D21F7/10Seams thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S162/00Paper making and fiber liberation
    • Y10S162/90Papermaking press felts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S162/00Paper making and fiber liberation
    • Y10S162/901Impermeable belts for extended nip press
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S162/00Paper making and fiber liberation
    • Y10S162/902Woven fabric for papermaking drier section
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S162/00Paper making and fiber liberation
    • Y10S162/903Paper forming member, e.g. fourdrinier, sheet forming member
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S162/00Paper making and fiber liberation
    • Y10S162/904Paper making and fiber liberation with specified seam structure of papermaking belt
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49888Subsequently coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

산업용 포(fabric), 벨트 또는 슬리브 및 상기 포, 벨트 또는 슬리브의 제조 방법이 개시된다. 상기 산업용 포, 벨트 또는 슬리브는 산업용 스트래핑 또는 리본 재료와 같은 폴리머 재료의 스트립을 측면 대 측면 방식(side-to-side manner)으로 두 개의 롤의 둘레로 나선형으로 감음으로써 형성되며, 이때 이웃하는 가장자리들 사이에 틈이 형성된다. 예를 들면, 충전제 재료와 같은 제2 재료가 이웃하는 가장자리들 사이에 놓이고, 인접하는 가장자리들은 상기 충전제 재료, 폴리머 재료의 스트립, 또는 양자 모두를 용융함으로써 연결된다. 상기 틈 충전제 재료는 상기 틈에 해당하는 특정한 단면적 형상을 가질 수 있다.

Description

나선형으로 감긴 재료 스트립을 포함하는 산업용 포 및 이의 제조방법{Industrial fabric comprising spirally wound material strips and method of making thereof}
인용에 의한 통합
본 명세서에서 언급된 모든 특허, 특허출원, 문서, 참조문헌, 제조업자의 지시서, 설명서, 제품 사양서, 임의의 제품에 대한 제품 설명서는 인용에 의하여 본 명세서에 통합되며, 본 발명의 실시에 채용될 수 있다.
본 발명은 무한 산업용 포(endless industrial fabrics)에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 제지 공정에서 사용되는 산업용 벨트 또는 슬리브 (sleeve), 즉 성형 포, 프레스 포, 건조기 포 및 통기 건조기(through air dryer: TAD) 포에 관한 것이며, 이는 또한 제지 기계 직물(paper machine clothing)로서 또한 알려져 있으며, 제지 기계에서 이 위에서 종이가 제조된다. 또한, 본 발명은 슈프레스(shoe press) 또는 이송 또는 캘린더 벨트용 기재로서 사용될 수 있으며, 이들 모두는 제지 기계에서 또한 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 산업용 벨트가 재료를 운반 및/또는 탈수시키는데 사용되는 다른 산업 배경에서도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 에어레이드(airlaid), 용융 취입(melt blowing), 스펀본딩(spunbonding) 및 수엉킴(hydroentangling)과 같은 공정들에 의한 부직포의 제조에 사용되는 벨트 및/또는 슬리브로서 사용될 수 있다.
제지 공정 동안에, 섬유상 슬러리, 즉 셀룰로오스 섬유의 수성 분산액을 제지 기계의 성형 구간에서 이동하는 성형 포(forming fabric) 위에 퇴적시킴으로써 셀룰로오스 섬유상 웹이 형성된다. 많은 양의 물이 슬러리로부터 성형 포를 통과해서 배수되며, 성형 포의 표면상에 셀룰로오스 섬유상 웹을 남긴다.
새로 형성된 셀룰로오스 섬유상 웹은 성형 구간으로부터 프레스 구간으로 진행하며, 상기 프레스 구간은 일련의 프레스 닙(press nip)들을 포함한다. 셀룰로오스 섬유상 웹은 프레스 포에 의하여 지지되어, 또는, 종종 그러하듯이, 두 개의 그러한 프레스 포 사이에서 지지되어 프레스 닙을 통과한다. 프레스 닙에서, 셀룰로오스 섬유상 웹은 압축력을 받는데, 이 압축력은 그로부터 물을 짜내며, 이로써 웹 내의 셀룰로오스 섬유를 서로 달라붙게 하여 셀룰로오스 섬유상 웹이 종이 시트가 되게 한다. 물은 프레스 포 또는 포들에 의하여 수용되나, 이상적으로는, 종이 시트로 되돌아가지는 않는다.
종이 시트는 최종적으로 건조기 구간으로 진행하는데, 상기 건조기 구간은 적어도 하나의 일련의 회전가능한 건조기 드럼들이나 실린더들을 포함하며, 이들은 증기에 의해서 내부적으로 가열된다. 새롭게 형성된 종이 시트는 일련의 드럼들에서 각각의 드럼 둘레로 건조기 포에 의해서 순차적으로 구불구불한 경로로 진행되는데, 이때 건조기 포는 종이 시트를 드럼들의 표면들에 대하여 근접하게 유지시킨다. 가열된 드럼들은 종이 시트의 수분 함량을 증발을 통해서 원하는 수준으로 감소시킨다.
성형 포, 프레스 포 및 건조기 포 모두는 제지 기계 상에서 무한 루프의 형태를 취하고 컨베이어의 방식으로 작동함을 이해해야 한다. 종이 제조는 상당한 스피드로 진행하는 연속 공정임을 또한 이해해야 한다. 다시 말해서, 섬유상 슬러리는 성형 구간에서 성형 포 위로 연속적으로 퇴적되고, 반면에 새롭게 제조된 종이 시트는 건조기 구간으로부터 배출된 후에 롤 위에 연속적으로 감긴다.
성형 포, 프레스 포 및 건조기 포의 대부분은 무한 루프의 형태인 직포(woven fabric)이거나, 또는 그것을 적어도 한 성분으로서 포함하며, 상기 직포는 상기 루프의 종방향의 둘레로 측정한 특정 길이와 상기 루프를 가로질러서 횡방향으로 측정한 특정 폭을 갖는 것을 이해해야 한다. 제지 기계 구조는 다양하게 변하기 때문에, 제지 기계 직물 제조업자는 그들의 고객의 제지 기계의 성형 구간, 프레스 구간 및 건조기 구간에서 특정 위치에 맞도록 요구되는 치수로 성형 포, 프레스 포 및 건조기 포를 만들 것이 요구된다. 말할 필요도 없이, 각각의 포는 전형적으로 주문 제작되어야 하기 때문에 이러한 요구 조건은 제조 공정의 간소화를 어렵게 한다.
또한, 직포의 표면은 필연적으로 어느 정도는 울퉁불퉁하고, 포의 한 방향으로 놓인 실들이 다른 방향으로 놓인 실들 둘레를 감싸는 지점에서 형성된 너클들이 표면에 놓여지기 때문에, 시트 마킹(sheet marking)이 전혀 없는 종이 제품을 제조하는 것은 어렵다.
종래 기술은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 몇 가지 시도를 포함한다. 예를 들면, Beaumont 등에게 허여된 미국 특허 제 3,323,226 호는 폴리에스테르 필름의 하나 이상의 겹(ply)들을 포함하는 합성 건조기 벨트에 관한 것이다. 벨트를 관통하는 천공들은 기계적인 펀칭에 의해서 형성된다. Beck에게 허여된 미국 특허 제 4,495,680 호는 제지기 벨트를 제조하는데 사용되는 경사(warp yarn)만으로 구성된 베이스 포(base fabric)를 형성하기 위한 장치 및 방법을 보여준다. 본질적으로, 경사는 두 개의 평행한 롤의 둘레로 나선형으로 감긴다. 이후에, 섬유상 배팅(batting)이나 다른 부직 재료가 경사의 나선형 배열에 적용되어 접착되어 무위사 제지기 벨트(fillingless papermaker belt)를 제공하는데, 즉 이는 교차기계방향사(cross-machine direction yarns)를 갖지 않는다.
Albert에게 허여된 미국 특허 제 4,537,658 호는 복수의 긴, 연결된, 슬롯형 요소들로부터 만들어지는 제지기 포를 보여준다. 하나의 긴 요소로부터 인접한 요소로 연장하는 핀틀 연결 수단의 사용을 통해서 또는 일체형 텅(tongue)에 의해서 긴 요소들은 하나가 다음 요소에 연결된다. 긴 요소들은 개시된 제지기 포의 교차기계방향(CD)으로 연장되고, 평평하고 평행한 상부 표면 및 바닥 표면을 갖는다.
Albert에게 허여된 미국 특허 제 4,541,895 호는 포 또는 벨트를 한정하도록 함께 적층된 복수의 부직포 시트로 구성되는 제지기 포을 개시한다. 부직포 시트들은 레이저 드릴링에 의해서 천공된다. 그러한 시트들은 배향되지 않은 폴리머 재료로 구성되는데, 제지분야 응용에 필요한 섬도(fineness)로 제조되면, 제지 기계 상에서 무한 벨트로서 작동하기에 충분한 치수 안정성이 부족하게 된다.
Stech에게 허여된 미국 특허 제 4,842,905 호는 쪽매맞춘(tessellated) 제지기 포와 그 포를 제조하기 위한 요소들을 개시하고 있다. 이 요소들은 암부재 또는 리세스 부재(recess member)과 인터로킹되는 수부재 또는 돌출 부재(projection members)를 갖도록 형성된다. 상기 제지기 포는 원하는 길이와 폭의 쪽매맞춤(tessellation)을 만들어내도록 서로 연결된 복수의 쪽매맞춘 요소들을 포함한다.
Romanski에게 허여된 미국 특허 제 6,290,818 호는 천공될 수 있는 팽창된 필름의 무한 튜브로부터 베이스 포(base fabric)가 제조되는 슈 프레스 벨트(shoe press belt)를 보여준다.
Hansen에게 허여된 미국 특허 제 6,630,223 호는 복수의 나선형으로 감긴 형상(비원형 단면)의 모노필라멘트들로부터 제조된 산업용 벨트를 개시하고 있으며, 상기 모노필라멘트들은 인접한 회전들(turns)의 측면 대 측면에서(side to side) 서로 접하고, 적절한 수단에 의해서 고정된다.
Hansen에게 허여된 미국 특허 제 6,989,080 호는 어떤 원료의 나선형으로 감긴 기계 방향(MD) 베이스 층으로부터 제조되고, 유사하거나 유사하지 않은 원료의 CD 층으로 덮어 씌어져 있고(overlaid), 적절한 수단에 의해서 암수결합된(mated) 부직포 제지기 포를 보여준다.
Sayers의 미국 특허 공개 제 2007/0134467 A1 호는 필름 재료의 일련의 층들을 적층하는 단계와 소공(小孔) 포(foraminous fabric)를 제공하기 위해서 상기 라미네이트에 천공부들을 절단하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
현대 제지 기계에서 포들은 5피트 내지 33피트 초과의 폭과, 40피트 내지 400피트 초과의 길이와 약 100파운드 내지 3,000파운드 초과의 중량을 가질 수 있다. 이 포들은 닳게 되고 교체가 필요하다. 포들의 교체는 기계장치의 작동중지, 마모 포를 제거하는 것, 포를 설치하도록 설정하는 것, 그리고 새로운 포를 설치하는 것을 종종 포함한다. 많은 포들은 무한형태(endless)이지만, 오늘날 사용되고 있는 많은 포들은 기계상에서 솔기잇기가능한 포(on-machine-seamable)이다. 포의 설치는 포 몸체를 기계 위로 잡아당기는 단계 및 포 단부들을 결합하여 무한 벨트를 형성시키는 단계를 포함한다.
다양한 길이와 폭의 포들을 더욱 빠르고 효율적으로 제조하기 위한 이러한 필요성에 대응하여, 마찬가지로 본 출원인에게 양도된 Rexfelt 등의 미국 특허 제 5,360,656 호(이하 '656 특허'라 한다)에 개시된 나선형 권취 기술을 사용하여 최근에 포들이 제조되고 있으며, 상기 특허의 교시 내용은 인용에 의하여 본 명세서에 통합된다.
'656 특허는 그 안으로 바느질된 스테이플 섬유 재료의 하나 이상의 층들을 갖는 베이스 포를 포함하는 포를 보여준다. 베이스 포는 베이스 포의 폭보다 작은 폭을 갖는 직포의 나선형으로 감긴 스트립(spirally wound strip)으로 이루어진 적어도 하나의 층을 포함한다. 베이스 포는 종방향 또는 기계방향으로 무한형태 (endless)이다. 나선형으로 감긴 스트립의 길이방향 실은 상기 포의 종방향에 대하여 각을 이룬다. 직포의 스트립은 제지 기계 직물의 제조에서 통상적으로 사용되는 직기보다 좁은 직기 상에서 플랫제직(flat-woven)될 수 있다.
본 발명은 이러한 종래의 특허/특허출원들에 의해서 다루어진 문제점들에 대한 대안적인 해결책을 제공한다.
본 발명의 일 구현예는 제지 기계의 성형 구간, 프레스 구간, 및 통기 건조기(TAD)를 포함하는 건조기 구간을 위한 산업용 포 또는 벨트이다. 본 발명의 포 또는 벨트는 또한 시트 이송, 롱 닙 프레스(long nip press)(LNP) 또는 캘린더 벨트, 또는 골판지 제조기 벨트와 같은 다른 산업용 공정 벨트로서 사용될 수 있다. 상기 포 또는 벨트는 또한 예를 들어 산포라이징(sanforizing) 벨트나 무두질(tannery) 벨트와 같은 텍스타일 마감 벨트의 일부로서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 포는 산업용 벨트가 재료를 운반 및/또는 탈수하는데 사용되는 다른 산업용 배경에서도 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 포는 펄프 성형 또는 펄프 프레싱 벨트에서, 이중 닙 농축기(double-nip-thickener)(DNT) 탈잉크 기계 상의 탈수 벨트와 같이, 탈잉크 공정 동안에 재활용지를 탈수하는데 사용되는 벨트에서; 또는 슬러지 탈수 벨트에서 사용될 수 있다. 본 발명의 포는 또한 에어레이드, 스펀본딩, 용융 취입 또는 수엉킴과 같은 공정으로 부직포를 제조하는데 사용되는 벨트 및/또는 슬리브에서 사용될 수 있다. 상기 벨트 및/또는 슬리브는 무한 루프의 형태일 수 있고, 내부 표면과 외부 표면을 가질 수 있다.
예시적인 일 구현예에 있어서, 무한 벨트는 측면 대 측면으로 인접하는 방식(side to side abutting manner)으로 두 개의 롤 둘레로 나선형으로 감긴 재료의 스트립들로 형성된다. 스트립들은 적당한 방법에 의해서 서로 단단히 부착되어 특정 용도를 위하여 요구되는 길이와 폭으로 무한 루프를 형성한다. 재료의 스트립들 또는 리본들은, 이에 한정되지 않지만, 섬유, 실, 와이어, 제직포 또는 부직포를 포함하는 본 기술분야에서 알려진 보강 요소로 보강될 수 있다.
슬리브의 경우에 있어서, 스트립들은 대략 슬리브가 그 위에 사용될 드럼의 직경과 CD 길이의 크기인 단일 롤 또는 맨드렐의 표면 둘레로 감길 수 있다. 사용된 상기 재료의 스트립들은 폴리머 리본 또는 산업용 스트래핑 재료로서 일반적으로 생산된다. 스트래핑(strapping), 특히 플라스틱 스트래핑 재료는 물체들을 함께 조이(fastening)거나 고정(clamping)시키기 위해서 사용되는 비교적 얇은 플라스틱 밴드로서 보통 정의된다. 스트래핑 재료의 일 예는 예를 들면 마찬가지로 본 출원인에게 양도된 특허허여전의 미국 특허 공개 공보 제20100236034 호에 개시되어 있다. 폴리머 리본은 보통 폴리머 재료의 비교적 얇은 밴드로서 정의된다. 놀랍게도, 이러한 유형의 플라스틱 재료는 본 발명의 벨트를 형성하기 위해 사용되는 상기 재료 스트립들이 되기에 적합한 특성을 갖는다는 것이 발견되었다. 본 발명의 벨트를 형성하는 데 사용되는 임의의 스트립 또는 리본 재료는 MD, CD, 또는 양 방향 모두에서 배향된 섬유 또는 실에 의하여 보강될 수 있다.
폴리머 리본과 모노필라멘트 사이의 정의의 차이는 크기, 형상 및 응용(application)과 관련된다. 폴리머 리본과 모노필라멘트는 모두 압출공정에 의해서 만들어지는데, 이는 압출, 배향 및 권취의 동일한 기본 단계들을 갖는다. 모노필라멘트는 리본 및 스트래핑보다 크기면에서 일반적으로 더 작으며, 보통 둥근(round) 또는 직사각형 형상을 갖는다. 모노필라멘트는 낚시줄과 제지 기계 직물 (paper machine clothing)을 포함하는 산업용 포와 같이 폭넓은 응용분야에서 사용된다. 폴리머 리본 및 스트래핑은 크기에 있어서 일반적으로 모노필라멘트보다 훨씬 더 크고, 주축을 따라서 항상 더 넓으며, 따라서 그것의 의도된 목적을 위해 실질적으로 직사각형 형상이다.
폴리머 리본/스트래핑이 압출공정에 의해서 제조되는 것은 압출 기술분야에 잘 알려져 있다. 이 공정이 압출된 재료의 일축 배향을 포함한다는 것이 또한 잘 알려져 있다. 일축 배향을 사용하는 두 개의 기본적인 압출 공정이 있다는 것이 또한 잘 알려져 있다. 한 공정은 개별적인 스트랩으로 쪼개지는(slit) 넓은 시트의 압출 및 배향이다. 다른 공정은 배향된 개별적인 스트래핑의 압출이다. 이 두 번째 공정은 두 공정 모두를 위한 장비의 유사성에 의해서 입증되는 바와 같이 모노필라멘트 제조 공정과 매우 유사하다.
모노필라멘트에 비해 폴리머 리본 및 스트래핑 재료를 사용하는 장점은, 예를 들면 '656 특허에 개시된 방법에 따라서, 포를 제조하는데 필요한 나선형 권취들(spiral windings)의 숫자이다. 모노필라멘트는 보통 그들의 최대 단면 축에서 5mm 이하인 실로 간주된다. 제지 기계 직물용 및 상술한 다른 용도로 사용되는 일축 모노필라멘트 크기는 그들의 최대 단면 축에서 좀처럼 1.0mm를 초과하지 않는다. 그러나, 사용된 리본 또는 스트래핑 재료는 보통 적어도 10mm의 폭을 가지며, 폭이 100mm 폭을 초과할 수 있다. 폭이 1000mm까지 달하는 리본 또는 스트래핑 재료가 또한 사용될 수 있을 것으로 상정된다.
본 발명은 전통적인 벨트나 슬리브 대신하여 기능하며, 매끄러움, 벌크, 외양, 텍스처(texture), 흡수성, 강도, 및 종이, 부직포, 또는 그 위에서 생산되는 다른 제품에 감촉(hand)과 같은 바람직한 물리적인 특성을 부여하는 개선된 포, 벨트 또는 슬리브를 제공한다.
종래 기술의 직포에 비하여 개선된 섬유 지지 및 릴리스(release)(뜯김(picking) 없음), 기본 섬유를 끼게 하는(trap) 실 교차(yarn crossover)가 없는 결과로서의 더 용이한 세척 능력과 같은 다른 장점들이 제공되나, 이에 제한되지는 않는다. 만약 벨트/슬리브가 표면 텍스처(surface texture)를 갖는 경우, 더 효과적인 패터닝/텍스처가 티슈/부직포에 전사되고, 이는 또한 종이/부직포의 벌크/흡수성과 같은 더 우수한 물리적인 성질을 낳는다.
또 다른 장점은 인장 모듈러스에 비교한 두께이다. 예를 들면, 종래 기술에서 폴리에스테르(PET) 필름은 종축(또는 기계방향, MD)으로 약 3.5 GPa의 인장 모듈러스를 갖는다. PET 리본/스트래핑 재료는 10 GPa 내지 12.5 GPa 범위의 인장 모듈러스를 갖는다. 달리 말하면, 필름으로 동일한 모듈러스를 달성하기 위해서는, 구조는 3 내지 3.6배 두꺼워져야 할 것이다.
따라서, 일 예시적인 구현예에 따르면, 본 발명은 이러한 나선형으로 감긴 리본들로부터의 단일층 또는 다층 구조로서 형성되는 포, 벨트 또는 슬리브이다. 포, 벨트 또는 슬리브는 평평하고, 매끄러운 상부 표면 및 바닥 표면을 가질 수 있다. 포, 벨트 또는 슬리브는 또한, 예를 들어, 샌딩(sanding), 그레이빙(graving), 엠보싱 또는 에칭 등과 같이 본 기술 분야에 알려진 임의의 수단을 사용하여 몇 가지 방식으로 텍스처링될 수 있다. 벨트는 공기 및/또는 물에 대하여 불투과성일 수 있다. 벨트는 또한 몇몇 기계적 또는 열적(예를 들면, 레이저) 수단에 의해서 천공될 수 있기 때문에 공기 및/또는 물에 대하여 투과성일 수 있다.
다른 예시적인 구현예에 있어서, 리본 스트립의 종 방향 또는 길이 방향 가장자리(edge)는 이웃하는 리본 가장자리와 결합하는 것을 용이하게 하는 형상의 프로파일을 갖는다. 리본은 압출 공정 동안 소망하는 프로파일을 갖도록 형성될 수 있거나, 또는 상기 프로파일은 별개의 기계 가공 단계에서 형성될 수 있다.
비제한적인 일 구현예에서, 벨트는 폴리머 재료의 스트립을 측면 대 측면 방식(side-to-side manner)으로 두 개의 롤의 둘레로 나선형으로 감음으로써 형성되며, 이때 이웃하는 가장자리들 사이에서 틈이 형성된다. 폴리머 재료의 스트립은 MD, CD, 또는 양 방향 모두에서 섬유 또는 실을 이용하여 보강될 수 있다. 제2 재료, 예를 들면 충전제 재료가 이웃하는 가장자리들 사이에 위치할 수 있으며, 충전제 재료의 단면 형상은 이웃하는 가장자리들을 서로 결합/연결(bond/join)하기 위하여 이웃하는 가장자리들 사이의 틈의 단면 형상과 일치한다. 충전제 재료는 보강될 수 있거나 또는 비보강될 수 있다. 충전제 재료는 상기 틈과 일치하는 특정한 단면 형상을 가질 수 있다. 충전제는 막대 형태로 제공될 수 있다. 충전제 재료 단면의 비제한적인 예는 원형, 타원형, 직사각형 또는 삼각형을 포함한다. 대안적으로, 충전제 재료는 리본 가장자리들 사이의 틈 프로파일을 충전하기 위하여 열가소성 용융가능한 재료로서 첨가될 수 있다.
본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브는 그것의 표면 중 하나 또는 모두에 기능성 코팅을 선택적으로 포함할 수 있다. 기능성 코팅은 평평하거나 매끄러운 상부 표면을 갖거나, 또는 대안적으로 예를 들어 샌딩, 그레이빙, 엠보싱이나 에칭과 같은 본 기술분야에 알려진 임의의 수단을 사용하여 몇몇 방식으로 텍스처링될 수 있다. 기능성 코팅은 예를 들어, 폴리우레탄, 실리콘, 또는 다른 폴리머 수지 재료나 심지어 고무와 같은 통상의 기술자에게 알려진 임의의 재료일 수 있다. 기능성 코팅(및/또는 재료 스트립 자체)은 본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브의 굴곡 피로(flex fatigue))에 대한 저항성, 균열 전파에 대한 저항성 또는 마모 특성을 개선시킬 수 있는, 나노 충전제와 같은 입자들을 선택적으로 포함할 수 있다. 나노 충전제를 포함하는 코팅의 예는, 예를 들면, 마찬가지로 본 출원인에게 양도된 미국 특허 제7,413,633호에 개시되어 있으며, 이의 전체 내용은 인용에 의하여 본 명세서에 통합된다.
본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브는 성형 포, 프레스 포, 건조기 포, 통기 건조기(TAD) 포, 슈 프레스 또는 이송 또는 캘린더 벨트, 에어레이드, 용융 취입, 스펀 본딩 또는 수엉킴 공정에서 사용되는 공정 벨트, 시트 이송 벨트, 롱 닙 프레스(LNP) 또는 캘린더 벨트, 골판지 제조기 벨트, 산포라이징 벨트, 무두질 벨트, 펄프 성형 또는 펄프 프레싱 벨트, 이중 닙 농축기(DNT) 탈잉크 기계 상의 탈수 벨트, 또는 슬러지 탈수 벨트에서 보강 베이스 또는 기재로서 또한 사용될 수 있다.
상기 구현예들은 나선형으로 감긴 리본의 스트립들의 단일 층에 대한 것이지만, 두 개 이상의 층들의 벨트를 형성하는 다양한 기하학을 갖는 스트립들을 사용하는 것에 장점이 있을 수 있다. 상기 스트립들이 서로에 대하여 비스듬하게(at an angle), 또는 벨트 또는 슬리브의 기계 방향(MD)에 대하여 비스듬하게 나선형으로 감기도록 상기 층들이 존재할 수 있다. 일부 구현예들에서, 제1 층은 벨트 또는 슬리브의 MD로부터 양의 방향으로 측정된 각도로 감길 수 있다. 제2 층은 벨트의 MD로부터 음의 방향으로 측정된 동일한 각도로 감길 수 있다. 즉 제2 층은 제1 층의 방향에 반대인 방향으로 나선형으로 감긴다. 따라서, 하나의 예시적인 구현예에 따르면 벨트는 두 개 이상의 층들을 가질 수 있으며, 여기에서 두 개 이상의 층들이 기계적으로, 화학적으로, 또는 접착식으로 인터로킹되거나(adhesively interlock) 또는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 다른 수단에 의해서 함께 부착되도록 스트립들이 형성될 수 있다. 다시 상기 구조는 공기 및/또는 물에 대하여 불투과성일 수 있거나, 또는 공기 및/또는 물에 대하여 투과성일 수 있도록 천공될 수 있다.
용어 포(fabric), 산업용 포(industrial fabric), 및 포 구조(fabric structure)가 본 개시에서 주로 사용되지만, 포, 벨트, 컨베이어, 슬리브, 지지 부재 및 포 구조는 본 발명의 구조들을 설명하기 위해서 상호 교환적으로 사용된다. 유사하게, 용어 리본, 폴리머 리본, 재료의 스트립, 폴리머 재료의 스트립, 산업용 스트래핑, 및 재료 스트립들은 명세서 전체에 걸쳐서 상호 교환적으로 사용된다.
본 개시의 전체를 통하여 사용되는 용어 "중간 평면(mid plane)"은 폴리머 스트립의 두께를 두 개의 동일한 또는 실질적으로 동일한 부분으로 양분하는 평면을 지칭한다고 이해된다. 두께 "t"는 폴리머 재료의 스트립의 상부 표면과 하부 표면 사이의 거리로 이해된다.
본 발명을 특징짓는 새로운 다양한 특징들은 본 명세서에 첨부되어 본 명세서의 일부를 구성하는 청구범위에서 특별히 지적된다. 본 발명, 본 발명의 작용상의 장점 및 본 발명의 사용에 의해서 달성되는 구체적인 목적들의 더 나은 이해를 위해서, 이하의 설명을 참조하며, 여기에서는 본 발명의 바람직하고 비제한적인 구현예들이 첨부도면에 도시되며, 첨부 도면에서 대응하는 요소들은 동일한 참조번호를 사용하여 나타냈다.
본 명세서에서 용어 "포함하는(comprising)"과 "포함하다(comprises)"는 "포괄하는(including)"과 "포괄하다(includes)"의 의미를 가질 수 있거나, 또는 미국 특허법에서 용어 "포함하는(comprising)"이나 "포함하다(comprises)"에 통상적으로 주어진 의미를 가질 수 있다. 청구범위에서 사용되는 경우, 용어 "본질적으로 이루어지는(consisting essentially of)"이나 "본질적으로 이루어진다(consists essentially of)"는 미국 특허법에서 이들에게 주어지는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명의 다른 측면들은 다음의 설명에 기재되거나 또는 다음의 설명으로부터 자명하다(그리고 본 발명의 범위 내에 있다).
첨부 도면들은 본 발명의 추가적인 이해를 위해서 포함되며 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 여기에 제공된 도면들은 본 발명의 다른 구현예들을 도시하며 명세서와 함께 본 발명의 원리를 설명하는 데 기여한다. 첨부 도면에서:
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 포, 벨트 또는 슬리브의 사시도이며;
도 2는 본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브를 제조하는 방법을 도시하며;
도 3(a) 내지 도 3(e)는 도 2에서의 선 III-III을 따라 폭 방향으로 취해진 단면도이며, 본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브를 제조하는데 사용된 재료의 스트립의 몇몇 구현예들을 묘사하며;
도 4(a) 내지 도 4(e)는 도 2에서의 선 IV-IV을 따라 폭 방향으로 취해진 단면도이며, 도 3(a) 내지 도 3(e)의 재료의 스트립에 의하여 형성된 솔기(seam) 또는 이음(joint)의 몇몇 구현예를 묘사하며;
도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명의 일 측면에 따른 포, 벨트 또는 슬리브의 일부를 용접하는데 사용될 수 있는 예시적인 장치의 개략도이고;
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 포, 벨트 또는 슬리브의 단면도이고; 및
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 측면에 따른, 충전제 재료와 함께 접착된 스트립들의 예시이다.
이제, 도면으로 돌아가서, 도 1은 본 발명의 산업용 포, 벨트 또는 슬리브(10)(이하, 단순히 "산업용 포" 또는 "포")의 사시도이다. 포(10)는 내부 표면(12)과 외부 표면(14)을 가지며, 복수의 인접하고 상호 접하는 회전들(turns)로 폴리머 재료의 스트립(16), 예를 들면 폴리머 리본을 나선형으로 감는 것에 의해서 만들어진다. 상기 재료의 스트립(16)은 나선형 방식으로 포(10)의 길이(L) 둘레로 실질적으로 종방향으로 나선형을 그리게 되며, 이렇게 포(10)가 구성된다.
포(10)가 제조될 수 있는 예시적인 방법이 도 2에 도시되어 있다. 장치(20)는 제1 공정 롤(22)과 제2 공정 롤(24)을 포함하며, 이들 각각은 이의 종축 둘레로 회전가능하다. 제1 공정 롤(22)과 제2 공정 롤(24)은 서로 평행하고, 그 위에서 제조될 포(10)의 전체길이를 결정하는 거리만큼 이격되어 있는데, 이는 종방향으로 측정된다. 제1 공정 롤(22)의 측면에는 공급 릴(26)이 제공되는데, 이는 축 둘레로 회전가능하게 장착되고 공정 롤(22, 24)에 대하여 평행하게 변위 가능하다. 공급 릴(26)의 축은 도 2에 도시된 바와 같이 공정 롤(22, 24)의 축에 대하여 각도 α에 위치할 수 있다. 상기 공급 릴은 예를 들어 10mm 이상의 폭(w)을 갖는 폴리머 재료의 스트립(16)의 릴 공급물(reeled supply)을 수용한다. 공급 릴(26)은, 예를 들어, 이것이 도 2의 화살표로 도시된 방향으로 폴리머 재료의 스트립 또는 리본을 공급함에 따라 미리 결정된 스피드로 좌측이나 다른 측면으로 연속적으로 변위하기 전에, 초기에는 제1 공정 롤(22)의 우측 단부에 위치한다. 공급 릴(26)은 소망하는 벨트 폭이 얻어질 때까지 공정 롤(22, 24)의 축에 평행하게 변위할 수 있다. 제조 중의 나선형으로 감긴 벨트의 길이방향 가장자리들은, 예를 들면 42에서, 트리밍되어 소망하는 마감된 벨트 폭(w)을 제공할 수 있다.
포(10)의 제조를 시작하기 위하여, 폴리머 재료의 스트립 또는 리본(16)의 시작 부분은 팽팽한 상태로 제1 공정 롤(22)로부터 제2 공정 롤(24) 쪽으로, 제2 공정 롤(24)을 돌아서, 그리고 다시 제1 공정 롤(22) 쪽으로 연장하여 닫힌 나선형의 제1 코일(28)을 형성한다. 상기 닫힌 나선형의 제1 코일(28)을 닫기 위하여, 재료의 스트립(16)의 시작 부분은 지점(30)에서 그것의 제1 코일의 단부에 연결된다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 나선형으로 감긴 재료의 스트립(16)의 인접한 회전들은 서로 연결되어, 연속적인 솔기(continuous seam: 30)을 형성한다.
따라서, 도 2에서 화살표로 나타낸 바와 같이 상기 재료의 스트립(16)을 제1 공정 롤(22)에 공급하면서, 제1 공정 롤(22)과 제2 공정 롤(24)을 공통 방향 및 스피드로 회전시킴으로써 닫힌 나선의 후속 코일들(28)이 생성된다. 동시에, 제1 공정 롤(22) 위에 갓 감긴 재료의 스트립(16)은 아래의 명세서에서 설명된 방법을 이용하여 제1 공정 롤(22)과 제2 공정 롤(24)에 이미 존재하는 재료의 스트립(16)에 연속적으로 연결된다.
이 공정은 닫힌 나선(26)이, 제1 공정 롤(22) 또는 제2 공정 롤(24)을 따라서 축방향으로 측정할 때, 원하는 폭을 가질 때까지 계속된다. 이 지점에서, 제1 공정 롤(22)과 제2 공정 롤(24) 위로 아직 감기지 않은 재료의 스트립(16)이 절단되고, 그로부터 만들어진 닫힌 나선(28)이 제1 공정 롤(22)과 제2 공정 롤(24)로부터 제거되어 본 발명의 포(10)를 제공한다.
비록 두 개의 롤 장치(set up)가 본 명세서에서 설명되지만, 본 발명의 포를 형성하기 위해서, 단일 롤 또는 맨드렐의 표면 둘레에, 또는 두 개보다 많은 롤의 장치 위에 스트립들이 감겨질 수 있음은 본 기술의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 적절한 크기의 롤 또는 맨드렐, 또는 롤들 또는 맨드렐들의 시스템은 제조될 포, 벨트 또는 슬리브의 요구되는 치수에 기초하여 선택될 수 있다.
포, 벨트 또는 슬리브(10)를 제조하기 위한 본 발명의 방법은 꽤 다재다능하며, 다양한 종방향 및 횡방향 치수들의 산업용 포 또는 벨트의 제조에 적응될 수 있다. 즉, 제조업자는 본 발명을 실시함으로써 주어진 제지 기계를 위한 적절한 길이와 폭의 직포를 더 이상 제조할 필요가 없게 된다. 오히려, 제조업자는 단지 포, 벨트 또는 슬리브(10)의 대략적인 길이를 결정하기 위해서 제1 공정 롤(22)과 제2 공정 롤(24)을 적절한 거리만큼 이격시키고, 닫힌 나선(28)이 대략적인 원하는 폭을 가질 때까지 재료의 스트립(16)을 제1 공정 롤(22)과 제2 공정 롤(24) 위로 감기만 하면 된다.
또한, 포(10)는 폴리머 재료의 스트립 또는 리본(16)을 나선형으로 감는 것에 의해서 제조되며, 직포가 아니기 때문에, 포, 벨트 또는 슬리브(10)의 외부 표면(12)은 매끄럽고 연속적이며, 직포의 표면들이 완전히 매끄럽게 되는 것을 방해하는 너클을 갖지 않는다. 그러나, 본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브는 그 위에서 제조된 티슈 또는 부직포 제품에 향상된 토포그래피 및 벌크를 제공하는 기하학적 특징을 가질 수 있다. 본 발명의 산업용 포의 다른 비제한적인 장점은, 예를 들면,더 용이한 시트 또는 웹 릴리스, 개선된 오염 저항성 및 감소된 섬유 뜯김(picking)을 포함한다.
또 다른 비제한적인 장점은, 원하는 경우, 투과성 포(permeable fabric)를 생성하기 위하여 통상적인 직기의 구속 및 통상적인 직기에 대한 필요를 회피할 수 있다는 것이며, 이는 소망하는 투과성을 생성하기 위하여 (이하에서 논의될) 공극이 임의의 원하는 위치 또는 패턴으로 위치할 수 있기 때문이다.
예시적인 포는, 예를 들면, 샌딩, 그레이빙, 엠보싱 또는 에칭과 같이 본 기술 분야에 알려진 임의의 수단을 사용하여 제조되는 텍스처를 일 표면 또는 양 표면(12, 14)에 가질 수 있다. 대안적으로, 상기 포, 벨트 또는 슬리브는 일 표면이나 양 표면이 매끄러울 수 있다.
도 3(a) 내지 도 3(e)는, 도 2의 선 III-III을 따라 폭 방향으로 취해진, 본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브를 제조하는데 사용된 재료의 스트립의 몇몇 구현예들의 단면도이다. 각각의 구현예는 상부 표면과 하부 표면(32, 34)을 포함하는데, 이들은 편평(평면)하고 서로에 대하여 평행할 수 있거나, 또는 특정 응용에 부합하도록 의도된 특정한 프로파일을 가질 수 있다.
도 3(a)로 돌아가면, 재료 스트립(16)은 본 발명의 일 구현예에 따라 상부 표면(32), 하부 표면(34), 제1 가장자리 표면(36), 제2 가장자리 표면(38)을 갖는다. 상부 표면(32)과 하부 표면(34)은 편평(평면)하고 서로에 대하여 평행할 수 있으며, 제1 가장자리 표면(36)과 제2 가장자리 표면(38)은 하부 표면(34)에 대하여 대략 동일한 예각에서 서로를 향하여 경사질 수 있다. 제1 가장자리 표면(36)이 그것의 바로 선행하는 회전의 제2 가장자리 표면(38)에, 상기 표면들의 임의의 부분이 접촉하거나 접촉하지 않고, 이웃하게 위치하는 경우, V 형상의 테이퍼링된 공극 또는 틈이 발생한다. 도 4(a)에서 대체적으로 도시된 바와 같이, 막대와 같은 충전제 재료(40)가 상기 틈 내에 위치하여 틈을 충전하고 두 개의 인접하는 스트립 가장자리를 함께 연결/결합하며, 여기에서 충전제 재료의 단면 형상(cross-sectional shape)은 상기 틈의 단면 형상과 일치한다.
도 3(b)에서, 재료 스트립(16)은 상부 표면(32), 하부 표면(34), 제1 쌍 가장자리 표면(first paired edge surfaces: 36, 36'), 및 제2 쌍 가장자리 표면(38, 38')을 갖는다. 가장자리 표면(36)은 상부 표면(32)으로부터 스트립(16)의 하부 표면(34)을 향한 각도로 비스듬히 연장한다. 가장자리 표면(36')은 하부 표면(34)으로부터 스트립(16)의 상부 표면(32)을 향한 각도로 비스듬히 연장한다. 그 경사각은 동일하거나 또는 동일하지 않을 수 있다. 그 결과의 가장자리 표면 프로파일은 가장자리 표면(36) 및 가장자리 표면(36')의 교차점에서 한점에 모인다. 상기 교차점은 도시된 바와 같이 스트립(16)의 중간 평면(M)에 있을 수 있거나 또는 중간 평면의 위 또는 아래에 있을 수 있다. 38 및 38'에 의하여 형성된 상기 제2 가장자리 표면에서 유사한 프로파일이 형성되며, 이때 경사각은 동일하거나 또는 다르다. 제1 쌍 가장자리 표면(36, 36')이 바로 선행하는 스트립(16)의 회전의 제2 쌍 가장자리 표면(38, 38')에 이웃하게 위치하는 경우, X 형상의 공극 또는 틈이 발생한다. 이는 대체적으로 직립한 V 및 도립한 V에 의하여 형성되며, 정점들은 대체적으로 수직으로 정렬한다. 위에서와 같이, 도 4(b)에 대체적으로 도시된 바와 같이,충전제 재료 또는 막대(40)가 그렇게 하여 형성된 틈 내에 위치할 수 있고, 두 개의 인접하는 스트립 가장자리를 함께 연결/결합한다.
도 3(c)에 도시된 폴리머 스트립(16)은 볼록 가장자리 표면(36) 및 볼록 가장자리 표면(38)을 포함한다. 볼록 표면(36, 38)의 곡률은 대체적으로 리본(16) 두께의 중심에 있을 수 있으며, 즉 곡률 중심은 대체적으로 스트립(16)의 중간 평면(M) 상에 놓인다. 대안적으로, 곡률 중심은 상기 스트립의 중간 평면(M)의 위 또는 아래에 놓일 수 있다. 곡률 반경은 도시된 바와 같이 스트립(16)의 두께 t의 1/2보다 클 수 있다. 곡률 반경은 상기 스트립 두께 t의 1/2과 같거나 1/2보다 작을 수 있다. 제1 가장자리 표면(36)이 바로 선행하는 회전의 제2 가장자리 표면(38)에 이웃하게 위치하는 경우, 도 3(b)에 도시한 스트립에 의하여 형성된 틈과 유사하게, 대체적으로 둥근 X 형태의 틈이 발생한다. 도 3(c)에 도시된 가장자리들(36, 38)에 의하여 형성된 틈은 대체적으로 도 4(c)에 도시되어 있으며, 충전제 재료 또는 막대(40)가 틈 내에 위치하고, 두 개의 인접하는 스트립 가장자리를 함께 연결/결합한다.
도 3(d)의 폴리머 스트립(16)은 오목 제1 가장자리 표면(36) 및 오목 제2 가장자리 표면(38)을 갖는다. 오목 표면들(36, 38)은 동일하거나 또는 다른 곡률 반경을 가질 수 있다. 곡률 중심은 대체적으로 스트립(16)의 (도시된 바와 같이) 중간 평면(M)보다 위에 놓이고, 곡률 반경은 스트립(16) 두께 t의 1/2과 같거나, 이보다 작거나, 또는 클 수 있다. 제1 가장자리 표면(36)이 바로 선행하는 회전의 제2 가장자리 표면(38)에 이웃하게 위치하는 경우, 대체적으로 U 형상의 틈이 발생한다. 도 3(d)에 도시된 가장자리들(36, 38)에 의하여 형성된 틈은 대체적으로 도 4(d)에 도시되어 있으며, 충전제 재료 또는 막대(40)가 틈 내에 위치하고, 두 개의 인접하는 스트립 가장자리를 함께 연결/결합한다.
도 3(e)의 폴리머 스트립(16)은 오목 제1 가장자리 표면(36) 및 오목 제2 가장자리 표면(38)을 갖는다. 오목 표면들(36, 38)은 동일하거나 또는 다른 곡률 반경을 가질 수 있으며, 곡률 중심은 스트립(16)의 중간 평면 상에 놓이고, 곡률 반경은 스트립(16) 두께 t의 1/2과 같거나, 이보다 작거나, 또는 클 수 있다. 도 3(e)에 도시된 예시적인 비제한적인 구현예에서, 제1 가장자리 표면(36)의 곡률 반경은 제2 가장자리 표면(38)의 곡률 반경과 같거나, 또는 실질적으로 같다. 도시된 바와 같이, 상기 곡률 반경은 실질적으로 스트립 두께 t의 1/2이다. 그 조건하에서, 제1 가장자리 표면(36)이 바로 선행하는 회전의 제2 가장자리 표면(38)에 이웃하게 위치하는 경우, 대체적으로 원형 또는 실질적으로 원형 단면의 틈이 발생할 수 있다. 이 조건은 대체적으로 도 4(e)에 도시되어 있으며, 충전제 재료 또는 막대(40)가 틈 내에 위치하고, 두 개의 인접하는 스트립 가장자리를 함께 연결/결합한다.
제1 및 제2 가장자리 표면(36, 38)이 스트립(16)의 중간 평면(M) 상에 중심을 둔 동일한 곡률 반경을 갖고 상기 곡률 크기가 스트립 두께 t의 1/2보다 작은 경우, 유사한 결과가 달성될 수 있다.
제1 및 제2 가장자리 표면(36, 38)의 곡률 반경이 스트립 두께 t의 1/2보다 큰 도 3(e)의 구현예들에서, 제1 가장자리 표면(36)이 바로 선행하는 회전의 제2 가장자리 표면(38)에 이웃하게 위치하는 경우, 대체적으로 타원형 틈이 발생할 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 바와 같이, 다른 프로파일이 제1 및 제2 가장자리 표면(36, 38) 상에서 형성될 수 있다.
상기한 구현예들에서 설명된 스트립 또는 리본 재료는, 예를 들면 압출 공정에 의하여, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 임의의 폴리머 수지재료, 예를 들면 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에테르 에테르 케톤 수지 등으로부터 형성될 수 있다.
충전제 재료(40)는, 예를 들면 압출 공정에 의하여, 폴리머 스트립 또는 리본(16)의 이웃한 회전들의 제1 및 제2 가장자리 표면(36, 38)에 의하여 형성된 틈과 유사한, 또는 동일한 단면을 갖는 막대로서 형성될 수 있다. 충전제 재료(40)는 폴리머 스트립(16)과 동일한 재료로부터 형성될 수 있거나 또는 다른 재료로부터 형성될 수 있다. 스트립 또는 리본 재료 및 충전제 재료의 양자는 MD, CD, 또는 양 방향 모두에서 기능성 인장 강도 지탱 섬유 또는 실을 이용하여 보강될 수 있다. 이들 보강 섬유 또는 실은 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에테르 에테르 케톤 수지와 같은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 임의의 폴리머 수지 재료, 또는 아라미드, 유리, 또는 산업용 나일론과 같은 다른 재료로부터 제조될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 충전제 재료 또는 막대(40)가 적어도 부분적으로 용융하고, 이에 의하여 가장자리 표면들(36, 38)을 연결하도록 상기 충전제 재료 또는 막대(40)는, 예를 들면, 적외선(IR), 초음파, 또는 레이저 빔과 같은 에너지 소스에 가해질 수 있다. 대안적으로, 충전제 재료 또는 막대(40)가 용융된 가장자리 표면들 사이에서 샌드위치되어, 이에 의하여 가장자리 표면들(36, 38)을 연결하도록 상기 에너지 소스는 적어도 부분적으로 가장자리 표면들(36, 38)을 용융하는 데 사용될 수 있다.
위에서 설명되고 도 4(a) 내지 도 4(e)에 도시되어 있는 바와 같이, 충전제 재료(40)는 V, X, 둥근 X, U, 원형, 타원형의 형태의 단면을 가질 수 있다. 제1 및 제2 가장자리 표면(36, 38) 프로파일과 일치하는 다른 단면 형상이 본 기술분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
본 발명에 따라 스트립(16)을 포(10)로 조립하기 위한 두 개의 비제한적인 예의 장치가 도 5(a) 및 5(b)에 도시되어 있다. 포(10)를 조립하는데 있어서, 에너지 소스의 인가와 동시에 또는 실질적으로 동시에, 제조되고 있는 포의 적어도 일 부분은 도 5(a) 및 5(b)에 도시되어 있는 바와 같이 측방향 힘을 받을 수 있다. 예를 들면, 도 5(a) 및 5(b)에 도시되어 있는 바와 같이, 공급 릴(예를 들면 도 2의 릴(26))으로부터 풀리고 있는 스트립이 이미 형성된 포의 일 부분에 조립되고 있다. 이 공정은 폴리머 재료의 스트립을 감는 단계, 이를 이전에 감긴 스트립에 이웃하게 위치시키는 단계, 및 상기 인접하는 가장자리들 사이에 형성된 틈 내에 틈 충전제 재료 또는 막대를 첨가하는 단계, 및 상기 충전제 재료 또는 막대에 에너지를 인가하여 "솔기(seam)"를 형성하는 단계를 포함한다. 솔기 영역은 충전제 재료를 갖는 제1 및 제2 가장자리 표면을 포함할 수 있다. 예시적인 에너지 소스는 초음파 호른(ultrasonic horn: 도 5(a)) 및 레이저 빔(5(b))을 포함한다.
위의 구현예들에서, 리본(16)의 부분들, 예를 들면 제1 및 제2 가장자리 표면(36, 38) 또는 상부 및 하부 표면(32, 34)은 기능성 코팅으로 처리될 수 있다. 기능성 코팅은 적외선(IR) 또는 레이저 흡수 재료를 포함할 수 있거나 또는 기능성 코팅은 리본(16)의 하나 이상의 표면에 텍스처를 제공할 수 있다. 리본 스트립(16)을 완전 스트립(full strip)으로 또는 단지 가장자리 영역으로 나선형으로 감아 포(10)를 형성하기 이전에 기능성 코팅이 도포될 수 있거나, 또는 기능성 코팅은 포(10)가 조립된 이후에 도포될 수 있다. 리본(16)을 나선형으로 감아서 포를 형성하기 이전에 기능성 코팅이 리본(16)에 도포되는 경우, 포가 형성된 이후에 추가적인 코팅 또는 코팅들이 하나 이상의 표면에 도포될 수 있다. 추가적인 코팅 또는 코팅들은 포를 형성하기 이전에 도포된 코팅과 동일하거나 또는 다를 수 있다.
또한, 예를 들면, 샌딩, 그레이빙, 엠보싱 또는 에칭과 같은 본 기술 분야에 알려진 공정을 사용하여 포(10)의 적어도 내부 표면(12) 또는 외부 표면(14) 위에 텍스처링된 표면이 형성될 수 있다.
상기 포는 제조된 그대로의 매끄러운 내부 표면(12) 또는 외부 표면(14)을 가질 수 있고, 또는 상기 포는 소망하는 매끄러운 표면을 달성하도록 가공될 수 있다. 매끄러운 표면을 형성하는 데 사용되는 공정 또는 공정들은 코팅 공정일 수 있으며 또는 본 기술분야에 알려진 기계적 공정일 수 있다.
상기 포(10)는 공기 및/또는 물에 대하여 불투과성일 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 포의 일 부분, 또는 전체 포는, 예를 들면, 상기 포의 두께 t를 관통하는 통로를 형성함으로써 공기 또는 물에 대하여 투과성으로 만들어질 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 통로(42)는 펀칭 또는 드릴링과 같은 기계적 작업에 의하여, 또는 레이저 드릴링과 같이 열적 작업에 의하여 형성될 수 있다. 비록 다른 구현예가 유사한 공정에 의하여 투과성으로 만들어질 수 있지만, 도 6은 도 4(a)의 구현예에 따라 만들어진 투과성 포를 도시한다. 일부 응용에서, 미리 결정된 크기 또는 형상의 통로(42)를 미리 선택된 패턴으로 제공함으로써 특정 영역에서 예측가능한 투과성을 제공하는 것은 바람직할 수 있다. 일부 경우에, 이는 솔기 영역에서 충전제 재료 또는 막대(40)를 관통하는 통로(42)를 제공하는 것을 요구할 수 있다.
통로(42)는 원형 형상일 수 있으며, 0.12 mm 내지 2.54 mm 범위의 직경 또는 그보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 다른 형상 또는 크기가 소망하는 바와 같이 공기 및/또는 물에 대하여 투과성인 영역을 생성하는 데 사용될 수 있다.
위의 구현예들에 설명된, 보통 폴리머 리본 또는 산업용 스트래핑 재료로서 제조되는, 재료의 스트립은 전체 구조의 기계적 강도를 향상시키기 위해 보강 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 보강 재료는 스트립의 기계방향(MD)을 따라 배향될 수 있는 섬유, 또는 실(yarn)일 수 있다. 상기 보강 재료는 스트래핑 재료의 길이를 따라 재료의 스트립(16)의 종방향 축에 평행하게 배향될 수 있거나, 또는 보강 재료는 스트립(16)의 종방향 축에 대하여 비스듬하게 배향될 수 있다. 보강 재료는 압출 또는 인발 공정을 통하여 포함될 수 있으며, 여기서 섬유 또는 실은 재료의 스트립 또는 스트래핑 재료를 형성하는 재료와 함께 압출되거나 또는 인발될 수 있다. 이들은 스트래핑 재료 내에 완전히 매립(embed)될 수 있거나 또는 이들은 스트래핑 재료의 일 표면 또는 양 표면 상에 부분적으로 매립될 수 있거나, 또는 둘 다일 수 있다. 보강 섬유 또는 실은, 예를 들면, 이에 제한되는 것은 아니지만 Kevlar® 및 Nomex®를 포함하는 아라미드와 같은 고모듈러스 재료로 형성될 수 있으며, 재료의 스트립 또는 스트래핑 재료에 여분의 강도, 인장 모듈러스, 내인열성 및/또는 내크랙성, 마모 및/또는 화학적 열화에 대한 저항성을 제공할 수 있다. 넓게는, 보강 섬유 또는 실은 유기 또는 무기 재료, 또는 열가소성 및/또는 열경화성 폴리머로 만들어질 수 있다. 적합한 섬유 재료의 비제한적인 예는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 유리, 카본, 및 스틸과 같은 금속을 포함한다.
산업용 스트래핑이 상기 재료의 스트립으로 사용되는 구현예들에서, 스트래핑은 보통 직사각형 단면을 갖는 제품으로 연속적인 길이로 공급된다. 이는 뛰어난 취급 특성을 갖는 질기고(tough), 범용의, 보통 미처리 폴리에스테르 스트립이며, 이러한 특성은 이것을 많은 산업 응용분야에 대하여 적합하게 만든다. 앞에서 상술한 바와 같이 이는 뛰어난 기계적 강도 및 치수 안정성을 가지며, 정상적인 조건하에서 노화로 취화되지 않는다. 스트래핑은 수분 및 대부분의 화학물질에 우수한 저항성을 가지며, -70 ℃ 내지 150 ℃ 또는 그 보다 높은 온도에서도 견딜 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 스트래핑 재료의 전형적인 단면 치수는, 예를 들면, 0.30mm (또는 그 초과) 두께 및 10mm (또는 그 초과) 폭이다. 스트래핑 재료는 위에서 논의된 바와 같이 소망하는 길이 방향 가장자리 프로파일(lengthwise edge profile)로 형성될 수 있거나, 또는 상기 프로파일은 별도의 기계가공 단계에서 형성될 수 있다.
일축 스트래핑이 최대 MD 모듈러스를 갖는다는 것이 발견되었지만, 모듈러스 이외의 다른 특성들이 또한 중요할 수 있다. 예를 들면, 스트래핑 재료로서 MD 모듈러스가 너무 높은 경우, 최종 구조물의 크랙 및 굴곡 피로(flex fatigue) 저항성이 받아들여지지 않을 수 있다. 대안적으로, 최종 구조물의 CD 특성이 또한 중요할 수 있다. 예를 들면, 동일한 두께의 PET 재료 및 재료 스트립들을 언급하는 경우, 무배향 스트립들은 약 3GPa의 전형적인 MD 모듈러스 및 약 50MPa의 강도를 가질 수 있다. 반면, 이축 배향 스트립은 약 4.7 GPa의 MD 모듈러스 및 약 170 MPa의 강도를 가질 수 있다. MD 모듈러스가 6 ~ 10 GPa이고 강도가 250MPa 이상일 수 있도록 일축 스트립의 공정을 변경하면 약 100MPa에 접근하는 CD 강도를 갖는 스트립을 생성할 수 있음이 발견되었다. 또한, 상기 재료는 덜 취성일 수 있는데, 즉, 반복적으로 굴곡되는 경우에도 균열이 발생하지 않을 수 있으며, 스트립들을 함께 연결하는 경우 더 잘 가공될 수 있다. 또한, 스트립들 사이의 결합은 생산 기계에서 의도된 사용 동안에 분리에 대해 저항할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 인접한 스트립들을 한데 모으고 결합/연결하기 위한 하나의 방법은, 조립 장치가 스트립 엣지들을 서로 접촉 상태로 유지하기 위해서 측방향 압력을 제공하면서 동시에 인접한 스트립 엣지들을 틈 충전제 재료로 접착시키는 것이다. 상기 충전제 재료는 반응성 재료, 예를 들면 적외선(IR), 초음파, 레이저 빔, 또는 다른 에너지 소스와 같은 에너지 소스에 반응성인 재료일 수 있다. 충전제 재료의 접착 성질은, 예를 들면, 조립 장치로부터의 에너지의 인가에 대한 반응으로 변화할 수 있다.
예를 들면, 조립 장치의 일 부분은 하나의 스트립을, 바람직하게는 나선형으로 이미 감긴 스트립을 지지 롤에 대하여 고정할 수 있고, 이 동안에 상기 조립 장치의 다른 부분은 적당한 단면 형상 및 치수의 틈 충전제 재료를 상기 제1 스트립의 가장자리의 옆에 인가 또는 삽입한다. 상기 장치는 또한 제2 스트립을, 바람직하게는 감기지 않은 스트립을, 고정되어 있는 스트립에 대하여 밀어올리며, 틈 충전제 재료를 각각의 가장자리에 이웃하게 한다. 에너지 소스, 예를 들면, 초음파 또는 레이저가 이웃하는 가장자리들 사이에 소망하는 결합을 형성하기 위하여 충전제, 스트립들의 이웃하는 영역들, 또는 충전제를 충분히 반응시키기 위하여 필요에 따라 충전제와 스트립 재료 가장자리들의 양자 모두, 또는 스트립 재료, 또는 충전제와 스트립 재료의 양자 모두에 인가될 수 있다. 그러한 결합을 생성하기 위하여 적합화된 조립 장치의 두 개의 비제한적인 예가 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시되어 있다. 충전제 재료와 함께 접착된 스트립의 예들이 도 7(a) ~ 7(c)에 도시되어 있다.
본 발명은 제지기 포(papermaker's fabrics), 즉 성형 포, 프레스 포, 건조기 포 및 통기 건조기(TAD) 포에 관한 것이며, 이는 또한 제지 기계 직물로서 또한 알려져 있으며, 제지 기계에서 이 위에서 종이가 제조된다. 또한, 본 발명은 슈프레스(shoe press) 또는 이송 또는 캘린더 벨트용 기재로서 사용될 수 있으며, 이들 모두는 제지 기계에서 또한 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 산업용 벨트가 재료를 운반 및/또는 탈수시키는데 사용되는 다른 산업용 배경에서도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 에어레이드, 용융 취입, 스펀 본딩 및 수엉킴과 같은 공정들에 의한 부직포의 제조에 사용되는 벨트 및/또는 슬리브로서 사용될 수 있다.
본 발명의 포는, 앞서 언급한 바와 같이, 성형 포, 프레스 포, 건조기 포, 통기 건조기(TAD) 포, 슈 프레스 또는 이송 또는 캘린더 벨트, 또는 탈수 공정에 사용되는 공정 벨트, 또는 에어레이드, 용융 취입, 스펀 본딩 또는 수엉킴 공정에서 사용되는 공정 벨트에 사용하기 위한 기재로서 사용될 수 있다. 본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브는 상기 재료의 스트립들을 사용하여 형성된 기재 위 또는 아래에 하나 이상의 추가적인 층들, 예를 들어 텍스타일 층을 포함할 수 있다. 예를 들면, MD 사 배열(MD yarn array)이 공극 공간(void spaces)을 만들어 내기 위해서 벨트나 슬리브의 배면에 적층될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 층이 본 발명에 따라 제조된 산업용 포의 두 개의 층 사이에 제공될 수 있다. 사용되는 추가적인 층은 직조 또는 부직 재료, MD 사 또는 CD 사 배열, 상기 포의 폭보다 작은 폭을 갖는 직조재료의 나선형으로 감긴 스트립, 섬유상 웹, 필름, 또는 이들의 조합 중 임의의 것일 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 적합한 기술을 사용하여 기재에 부착될 수 있다. 니들 펀칭, 열적 결합 및 화학적 결합이 단지 몇 예일 뿐이다.
앞에서 주목한 바와 같이, 본 발명의 산업용 포, 벨트 또는 슬리브는 제지 기계의 성형 구간, 프레스 구간 및 통기 건조기(TAD)를 포함하는 건조기 구간에서 사용될 수 있다. 상기 포, 벨트 또는 슬리브는 또한 시트 이송, 슈 프레스 또는 캘린더 벨트로서 사용될 수 있거나, 또는 골판지 제조기 벨트와 같은 다른 산업용 공정 벨트로서 사용될 수 있다. 본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브는 한 면 또는 양면 상에 텍스처를 가질 수 있으며, 이는 예를 들어 샌딩, 그레이빙, 엠보싱 또는 에칭과 같이 본 기술 분야에 알려진 임의의 수단을 사용하여 생성될 수 있다. 상기 포는 예를 들어 산포라이징 벨트(sanforizing belt) 또는 무두질 벨트(tannery belt)와 같은 텍스타일 마감 벨트의 일부로서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브는 산업용 벨트가 재료를 운반 및/또는 탈수하기 위해서 사용되는 다른 산업 배경에서도 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 포, 벨트 또는 슬리브는 펄프 성형 또는 펄프 프레싱 벨트로서 사용될 수 있으며, 이중 닙 농축기(DNT) 탈잉크 기계 상의 탈수 벨트와 같은 탈잉크 공정 동안 재활용지를 탈수하는데 사용되는 벨트에 사용될 수 있거나; 또는 슬러지 탈수 벨트에 사용될 수 있다.
일 예시적인 구현예에 따르면, 본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브는 또한 그의 표면들 중 하나 또는 모두 위에 기능성 코팅을 선택적으로 포함할 수 있다. 기능성 코팅은 평면이거나 또는 매끄러운 상부 표면을 갖을 수 있거나, 또는 대안적으로 샌딩, 그레이빙, 엠보싱 또는 에칭과 같은 본 기술 분야에 알려진 임의의 수단을 사용하는 어떤 방식으로 텍스처링될 수 있다. 기능성 코팅은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 임의의 재료일 수 있는데, 예를 들어, 폴리우레탄, 실리콘, 또는 임의의 다른 폴리머 수지 재료 또는 심지어 고무일 수 있으며, 상기 기능성 코팅은 본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브의 굴곡 피로에 대한 저항성, 균열 전파 저항성 또는 마모 특성을 개선할 수 있는 나노 충전제와 같은 입자를 선택적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 포, 벨트 또는 슬리브는 성형 포, 프레스 포, 건조기 포, 통기 건조기(TAD) 포, 슈 프레스 또는 이송 또는 캘린더 벨트, 에어레이드, 용융 취입, 스펀 본딩 또는 수엉킴 공정에서 사용되는 공정 벨트, 시트 이송 벨트, 슈 프레스 벨트, 캘린더 벨트, 골판지 제조기 벨트, 산포라이징 벨트, 무두질 벨트, 펄프 성형 또는 펄프 프레싱 벨트, 이중 닙 농축기(DNT) 탈잉크 기계 상의 탈수 벨트, 또는 슬러지 탈수 벨트에서 보강 베이스 또는 기재로서 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예들과 그것의 변경예들이 본 명세서에서 상세하게 설명되었지만, 본 발명이 이러한 엄밀한 구현예들과 변경예들로 제한되지 않음을 이해하여야 하며, 또한 다른 변형예들 및 변화예들이 첨부된 특허청구범위에 의해서 정의되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해서 실현될 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims (40)

  1. 리본 형태의 폴리머 재료로서,
    제1 가장자리 프로파일을 갖는 제1 종방향 가장자리 표면, 및
    제2 가장자리 프로파일을 갖는 제2 종방향 가장자리 표면을 포함하고,
    상기 폴리머 재료의 상기 제1 종방향 가장자리 표면이 상기 폴리머 재료의 이웃하는 나선형 회전의 상기 제2 종방향 가장자리 표면과 인접하도록 상기 폴리머 재료는 복수 개의 회전으로 나선형으로 감기고, 이에 의하여 이들 사이에 틈(gap)을 형성하는 리본 형태의 폴리머 재료; 및
    상기 틈 내에 삽입된 충전제 재료(filler material)로서, 상기 틈의 단면 형상 및 치수와 일치하는 단면 형상 및 치수를 갖는 프로파일화 막대(profiled rod) 형상의 충전제 재료를 포함하는 무한 산업용 포(endless industrial fabric).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리본 형태의 폴리머 재료는 0.30mm 이상의 두께, 및 10mm 이상의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 포는 공기 및/또는 물에 불투과성인 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 포는 공기 및/또는 물에 투과성인 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 포는 상기 포를 관통하는 공극 또는 구멍을 통하여 공기 및/또는 물에 투과성으로 되며,
    상기 공극 또는 구멍은 기계적 수단 또는 열적 수단에 의하여 생성된 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 공극 또는 구멍은 미리 결정된 크기, 형상 또는 배향 (orientation)으로 형성된 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 공극 또는 구멍은 0.12 mm 내지 2.54 mm 또는 그 보다 큰 범위의 공칭 직경(nominal diameter)을 갖는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  8. 제1항에 있어서,
    상부 표면, 및
    상기 상부 표면에 평행한 하부 표면을 더 포함하고,
    상기 포가 일 표면 또는 양 표면 모두 상에 텍스처(texture)를 갖는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 텍스처가 샌딩(sanding), 그레이빙(graving), 엠보싱(embossing) 또는 에칭(etching)에 의하여 제공되는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 포는 일 표면 또는 양 표면 모두가 매끄러운(smooth) 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 포가 서로에 대하여 반대 방향, 또는 기계방향(MD)에 대하여 반대 방향으로 나선형으로 감긴 적어도 두 개의 층의 폴리머 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 포의 일 측면 또는 양 측면 모두 위에 기능성 코팅을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기능성 코팅이 상기 포의 적어도 일 측면 위에 텍스처를 갖는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 기능성 코팅이 적외선(IR) 흡수층을 제공하는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 리본 형태의 폴리머 재료는 보강 재료를 포함하고, 상기 보강 재료는 섬유 또는 실로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 섬유 또는 실은 아라미드, 열가소성 폴리머, 열경화성 폴리머, 유리, 카본, 및 스틸로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  17. 삭제
  18. 제1항에 있어서,
    상기 충전제 재료는 이음(joint) 형성을 촉진하는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 충전제 재료는 강화 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 충전제 재료는 상기 제1 및 제2 가장자리 프로파일과 일치하는 프로파일화 표면(profiled surfaces)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  21. 삭제
  22. 제1항에 있어서,
    상기 프로파일화 막대의 단면은 원형, 타원형, 직사각형 또는 삼각형인 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 충전제 재료 및/또는 상기 가장자리 표면은 적외선, 레이저 또는 초음파 에너지를 이용하여 적어도 부분적으로 용융되어 결합되는 것을 특징으로 하는 무한 산업용 포.
  24. 포(fabric)의 형성 방법으로서,
    복수 개의 평행 공정 롤의 둘레로 폴리머 재료의 하나 이상의 스트립을 나선형으로 감는 단계로서, 상기 폴리머 재료의 하나 이상의 스트립은 제1 가장자리 표면 프로파일을 갖는 제1 종방향 가장자리 표면 및 제2 가장자리 표면 프로파일을 갖는 제2 종방향 가장자리 표면을 포함하는 리본 형태이고,
    상기 제1 종방향 가장자리 표면 프로파일은 상기 폴리머 재료의 이웃하는 나선형 회전의 상기 제2 종방향 가장자리 표면 프로파일과 인접하고, 이에 의하여 이들 사이에 틈(gap)을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 종방향 가장자리 표면과 상기 제2 종방향 가장자리 표면에 의하여 형성된 상기 틈 내에 충전제 재료를 삽입하는 단계로서, 상기 충전제 재료는 상기 틈의 단면 형상과 일치하는 단면 형상을 갖는 프로파일화 막대(profiled rod)의 형상인 단계를 포함하는 포의 형성 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    레이저, 적외선 또는 초음파 소스로부터의 에너지가 상기 스트립의 상기 가장자리 표면들 및/또는 상기 충전제 재료의 일 부분을 적어도 부분적으로 용융하기 위하여 인가되어 상기 가장자리들을 서로 결합/연결하는 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 폴리머 재료의 하나 이상의 스트립은 0.30mm 이상의 두께, 및 10mm 이상의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 포는 공기 또는 물에 불투과성인 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  28. 제24항에 있어서,
    상기 포를 관통하는 공극 또는 구멍을 형성하여 공기 및/또는 물에 투과성인 포를 생성하는 단계를 더 포함하며, 상기 공극 또는 구멍은 기계적 또는 열적 수단을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 공극 또는 구멍이 미리 결정된 크기, 형상 또는 배향으로 형성된 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 공극 또는 구멍은 0.12 mm 내지 2.54 mm 또는 그 보다 큰 범위의 공칭 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  31. 제24항에 있어서,
    상기 폴리머 재료의 하나 이상의 스트립은 상기 프로파일화 종방향 가장자리 표면을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  32. 제24항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 가장자리 표면 프로파일은 상기 폴리머 재료의 스트립이 형성된 후에 상기 폴리머 재료의 스트립의 위에 형성된 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  33. 제24항에 있어서,
    상기 포는 상부 표면 및 하부 표면을 포함하고, 적어도 한 표면에는 텍스처가 제공되는 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 텍스처는 샌딩, 그레이빙, 엠보싱 또는 에칭에 의하여 제공되는 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  35. 제24항에 있어서,
    상기 포는 일 표면 또는 양 표면 모두가 매끄러운 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  36. 제24항에 있어서,
    상기 포의 일 표면 또는 양 표면을 기능성 코팅으로 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 기능성 코팅에 텍스처를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  38. 제24항에 있어서,
    상기 포의 기계 방향(MD)의 상기 리본 형태인 폴리머 재료의 하나 이상의 스트립은 섬유 또는 실로 보강하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 섬유 또는 실은 아라미드, 열가소성 폴리머, 열경화성 폴리머, 유리, 카본, 및 스틸로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
  40. 제24항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 가장자리 프로파일과 일치하는 프로파일화 표면(profiled surface)을 포함하는 상기 충전제 재료를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포의 형성 방법.
KR1020157020388A 2012-12-26 2013-12-04 나선형으로 감긴 재료 스트립을 포함하는 산업용 포 및 이의 제조방법 KR101830367B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/727,224 2012-12-26
US13/727,224 US8980062B2 (en) 2012-12-26 2012-12-26 Industrial fabric comprising spirally wound material strips and method of making thereof
PCT/US2013/073157 WO2014105375A1 (en) 2012-12-26 2013-12-04 Industrial fabric comprising spirally wound material strips and method of making thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150100914A KR20150100914A (ko) 2015-09-02
KR101830367B1 true KR101830367B1 (ko) 2018-03-29

Family

ID=49881020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157020388A KR101830367B1 (ko) 2012-12-26 2013-12-04 나선형으로 감긴 재료 스트립을 포함하는 산업용 포 및 이의 제조방법

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8980062B2 (ko)
EP (1) EP2938780B1 (ko)
JP (1) JP6192737B2 (ko)
KR (1) KR101830367B1 (ko)
CN (1) CN105143548B (ko)
AU (1) AU2013368320A1 (ko)
BR (1) BR112015015339B1 (ko)
CA (1) CA2896302C (ko)
ES (1) ES2831310T3 (ko)
MX (1) MX2015008423A (ko)
PL (1) PL2938780T3 (ko)
RU (1) RU2633195C2 (ko)
TW (1) TWI611914B (ko)
WO (1) WO2014105375A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022250483A1 (ko) * 2021-05-28 2022-12-01 이요셉 재활용 골판지

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8968517B2 (en) 2012-08-03 2015-03-03 First Quality Tissue, Llc Soft through air dried tissue
US10703066B2 (en) * 2013-11-25 2020-07-07 Federal-Mogul Powertrain Llc Spiral wrapped nonwoven sleeve and method of construction thereof
MX2016014887A (es) 2014-05-16 2018-03-01 First Quality Tissue Llc Toallita lavable y metodo para formarla.
WO2016077594A1 (en) 2014-11-12 2016-05-19 First Quality Tissue, Llc Cannabis fiber, absorbent cellulosic structures containing cannabis fiber and methods of making the same
US10273635B2 (en) 2014-11-24 2019-04-30 First Quality Tissue, Llc Soft tissue produced using a structured fabric and energy efficient pressing
US10099425B2 (en) 2014-12-05 2018-10-16 Structured I, Llc Manufacturing process for papermaking belts using 3D printing technology
JP6521447B2 (ja) * 2015-07-28 2019-05-29 イチカワ株式会社 抄紙用フェルト
DE102015114693A1 (de) * 2015-09-02 2017-03-02 AstenJohnson PGmbH Endloses Transportband sowie ein Verfahren zur Herstellung von diesem
MX2018004621A (es) 2015-10-13 2019-08-12 First Quality Tissue Llc Toalla desechable producida con depresiones superficiales de gran volumen.
US10538882B2 (en) 2015-10-13 2020-01-21 Structured I, Llc Disposable towel produced with large volume surface depressions
CN109328166A (zh) 2015-10-14 2019-02-12 上品纸制品有限责任公司 捆束产品及形成捆束产品的系统和方法
JP2019504939A (ja) 2016-02-11 2019-02-21 ストラクチャード アイ、エルエルシー 製紙機械用の、ポリマー層を含むベルトまたは布
US20170314206A1 (en) 2016-04-27 2017-11-02 First Quality Tissue, Llc Soft, low lint, through air dried tissue and method of forming the same
US10422082B2 (en) 2016-08-26 2019-09-24 Structured I, Llc Method of producing absorbent structures with high wet strength, absorbency, and softness
US10422078B2 (en) 2016-09-12 2019-09-24 Structured I, Llc Former of water laid asset that utilizes a structured fabric as the outer wire
US11583489B2 (en) 2016-11-18 2023-02-21 First Quality Tissue, Llc Flushable wipe and method of forming the same
US10619309B2 (en) 2017-08-23 2020-04-14 Structured I, Llc Tissue product made using laser engraved structuring belt
CA3100373A1 (en) 2018-05-15 2019-11-21 Structured I, Llc Manufacturing process for papermaking endless belts using 3d printing technology
DE102018114748A1 (de) 2018-06-20 2019-12-24 Voith Patent Gmbh Laminierte Papiermaschinenbespannung
EP3972827A4 (en) 2019-05-22 2023-06-28 First Quality Tissue SE, LLC Woven base fabric with laser energy absorbent md and cd yarns and tissue product made using the same
CA3081992A1 (en) 2019-06-06 2020-12-06 Structured I, Llc Papermaking machine that utilizes only a structured fabric in the forming of paper
US11591752B2 (en) 2019-10-28 2023-02-28 The Procter & Gamble Company Toilet tissue comprising a dynamic surface
US11624157B2 (en) 2019-10-28 2023-04-11 The Procter & Gamble Company Toilet tissue comprising a non-clingy surface
US20220381024A1 (en) * 2021-05-27 2022-12-01 Southern Comfort Shelters, Inc. Anchor systems and methods
US20240001602A1 (en) * 2022-07-01 2024-01-04 Albany International Corp. Extruded Reinforced Industrial Belt

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100236034A1 (en) 2008-12-12 2010-09-23 Dana Eagles Industrial fabric including spirally wound material strips
CN104395532A (zh) 2012-06-21 2015-03-04 卡特彼勒作业机具有限公司 用于作业机器的悬空作业工具的交联组件

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3323226A (en) 1963-05-28 1967-06-06 Huyck Corp Synthetic dryer belt
US4495680A (en) 1982-02-17 1985-01-29 Appleton Mills Method and apparatus for forming a helical wound substrate composed solely of longitudinal yarns
US4537658A (en) 1982-09-30 1985-08-27 Scapa Inc. Papermakers fabric constructed of extruded slotted elements
US4541895A (en) 1982-10-29 1985-09-17 Scapa Inc. Papermakers fabric of nonwoven layers in a laminated construction
FI75893C (fi) * 1985-03-01 1988-08-08 Nokia Oy Ab Skivformad vaetskegenomslaeppande struktur, och foerfarande foer tillverkning av densamma.
US4842905A (en) 1988-02-03 1989-06-27 Asten Group, Inc. Tessellated papermakers fabric and elements for producing the same
FR2660978B1 (fr) * 1990-04-12 1992-08-14 Rollin Sa Courroie sans fin cooperant avec au moins un cylindre pour retrecir un materiau en feuille interpose entre courroie et cylindre, et machine a retrecir les tissus equipee de cette courroie.
SE468602B (sv) 1990-12-17 1993-02-15 Albany Int Corp Pressfilt samt saett att framstaella densamma
US5208087A (en) 1991-10-08 1993-05-04 Albany International Corp. Spiral construction for a long nip press belt
US5171389A (en) * 1991-11-08 1992-12-15 Albany International Corp. Spiral construction of grooved long nip press
US6124015A (en) * 1996-04-18 2000-09-26 Jwi Ltd. Multi-ply industrial fabric having integral jointing structures
US6290818B1 (en) 1999-05-18 2001-09-18 Albany International Corp. Expanded film base reinforcement for papermaker's belts
US6350336B1 (en) * 1999-06-22 2002-02-26 Albany International Corp. Method of manufacturing a press fabric by spirally attaching a top laminate layer with a heat-activated adhesive
US6630223B2 (en) 2001-01-26 2003-10-07 Albany International Corp. Spirally wound shaped yarns for paper machine clothing and industrial belts
US6989080B2 (en) 2003-06-19 2006-01-24 Albany International Corp. Nonwoven neutral line dryer fabric
GB0325463D0 (en) 2003-10-31 2003-12-03 Voith Fabrics Patent Gmbh Three dimensional tomographic fabric assembly
PL1725599T3 (pl) 2004-03-16 2011-01-31 Albany Int Corp Albany Pasy powlekane poliuretanem zawierające nanocząsteczki
BRPI0822177B1 (pt) * 2007-12-28 2018-10-16 Albany Int Corp tecidos industriais resilientes compressíveis.
US8764943B2 (en) * 2008-12-12 2014-07-01 Albany International Corp. Industrial fabric including spirally wound material strips with reinforcement
TWI468288B (zh) * 2010-12-28 2015-01-11 Honda Sangyo Kk 複層薄材、環狀帶及環狀帶的製造方法
MX346893B (es) * 2012-05-11 2017-04-04 Albany Int Corp Tela industrial que incluye tiras de material tejido en espiral con refuerzo.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100236034A1 (en) 2008-12-12 2010-09-23 Dana Eagles Industrial fabric including spirally wound material strips
JP2012512334A (ja) 2008-12-12 2012-05-31 オルバニー インターナショナル コーポレイション らせん状に巻いたストリップ材を含む工業用布
CN104395532A (zh) 2012-06-21 2015-03-04 卡特彼勒作业机具有限公司 用于作业机器的悬空作业工具的交联组件

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022250483A1 (ko) * 2021-05-28 2022-12-01 이요셉 재활용 골판지

Also Published As

Publication number Publication date
PL2938780T3 (pl) 2021-05-04
AU2013368320A1 (en) 2015-07-09
EP2938780B1 (en) 2020-09-23
JP2016506458A (ja) 2016-03-03
TW201437005A (zh) 2014-10-01
CN105143548A (zh) 2015-12-09
BR112015015339A2 (pt) 2017-07-11
RU2015124801A (ru) 2017-01-30
CN105143548B (zh) 2018-06-12
WO2014105375A1 (en) 2014-07-03
TWI611914B (zh) 2018-01-21
US8980062B2 (en) 2015-03-17
CA2896302C (en) 2018-01-02
CA2896302A1 (en) 2014-07-03
KR20150100914A (ko) 2015-09-02
US20140174689A1 (en) 2014-06-26
EP2938780A1 (en) 2015-11-04
RU2633195C2 (ru) 2017-10-11
BR112015015339B1 (pt) 2021-11-03
JP6192737B2 (ja) 2017-09-06
MX2015008423A (es) 2016-04-07
ES2831310T3 (es) 2021-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101830367B1 (ko) 나선형으로 감긴 재료 스트립을 포함하는 산업용 포 및 이의 제조방법
KR101659385B1 (ko) 나선형으로 감은 재료 스트립들을 포함하는 산업용 직물
KR100694623B1 (ko) 제지기 직물 및 산업용 벨트용 나선상으로 감겨진이형단면사
EP2847380B2 (en) Industrial fabric including spirally wound material strips with reinforcement
US8764943B2 (en) Industrial fabric including spirally wound material strips with reinforcement
AU2002236878A1 (en) Spirally wound shaped yarns for paper machine clothing and industrial belts

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant