KR101834463B1

KR101834463B1 - 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스

Info

Publication number: KR101834463B1
Application number: KR1020170007935A
Authority: KR
Inventors: 전용경
Original assignee: 전용경
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2018-03-05

Abstract

본 발명은 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스에 관련되며, 이때 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스는 헤드박스의 슬라이스 립 구조를 개선하여 오리피스(Orifice) 유로를 통하여 분출되는 지료들간의 표면 트러블(Trouble)을 유도하여 지료 섬유의 고른 분산으로 지합 개선 및 지폭방향 전구간의 표면 평활성이 균일하게 유지되도록 하기 위해 슬라이스 립(10), 평면날부(20), 음각홈부(30)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

Description

표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스 {Headbox for Paper manufacturing equipment}

본 발명은 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스에 관련되며, 보다 상세하게는 헤드박스의 슬라이스 립 구조를 개선하여 오리피스(Orifice)를 통하여 분출되는 지료들간의 표면 트러블(Trouble)을 유도하여 지료 섬유의 고른 분산으로 지합 개선 및 지폭방향 전구간의 표면 평활성이 균일하게 유지되는 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스에 관한 것이다.

통상 제지장치의 헤드박스는 지료를 분출하는 부위로서, 슬라이스 립에 의해 형성되는 오리피스(Orifice)를 통하여 분출되고, 이때 슬라이스 립에 의해 분출되는 유체의 가속이 제어된다. 이처럼 헤드박스는 초지공정에서 지형성의 기본이 되는 구성요소로서 예민한 부분인 만큼 제지품질 및 지합성 향상을 위해 슬라이스 립의 구조개선이 시급한 실정이다.

이에 종래에 개시된 등록특허 제10-0487056호에서, 제지기용 다중 헤드박스는 상류입구와 하류출구를 갖는 슬라이스 챔버를 포함하고, 다수의 직선튜브들을 포함하는 튜브뱅크는 슬라이스 챔버의 상류에 위치되며, 슬라이스 챔버에 있어서, 최소한 하나의 머신-와이드 세퍼레이터 베인은 테이퍼진 유리섬유 보강 에폭시 수지일 수 있거나, 또는 일정한 두께의 상류 강철부분과 유리섬유 보강 에폭시 수지의 하류 테이퍼부분으로 구성되며, 세퍼레이터 베인은 길이의 최소한 70%가 2100MPa의 탄성계수를 갖는 물질의 1mm 두께 기준시트 강성보다 더 높은 강성을 갖으며, 슬라이스 챔버에는 또한 다수의 머신-와이드 교란 발생 요소가 있는 기술이 선등록된바 있다.

그러나, 상기 종래기술은 양호한 층순도를 균일하게 되는 것을 보장하기 위해 다수의 직선튜브들로 구성되는 튜브 뱅크가 구비됨으로, 헤드박스 구조가 복잡하여 고장률이 높고, 특히 튜브 뱅크를 통하여 지료가 단순 분출되는 구조이므로 지료 섬유의 분산이 균일하지 못하여 지폭방향 및 표면의 평활성에 심한 편차가 생겨 우수한 화상 재현이 어려운 폐단이 따랐다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 헤드박스의 슬라이스 립 구조를 개선하여 오리피스(Orifice) 유로를 통하여 분출되는 지료들간의 표면 트러블(Trouble)을 유도하여 지료 섬유의 고른 분산으로 지합 개선 및 지폭방향 전구간의 표면 평활성이 균일하게 유지되는 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 조성부(1) 헤드박스(2)에 설치되어 지료가 분출되는 오리피스 유로(12)를 형성하는 슬라이스 립(10); 상기 슬라이스 립(10)은 오리피스 유로(12)와 대응하는 단부에 평면날부(20)와 음각홈부(30)가 교대로 반복 배치되고, 상기 음각홈부(30)는 지료 분출방향과 일직선을 이루도록 구비되는 구성을 포함하여 이루어지며, 상기 슬라이스 립(10) 사이로 분출되는 지료는 평면날부(20)를 통하여 분출되는 평활층(A1)과, 평활층(A1) 상면에는 음각홈부(30)을 통하여 균일한 간격으로 분출되는 양각골층(A2)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 양각골층(A2)은 헤드박스(2)에서 분출되는 지료가 음각홈부(30)를 고압으로 통과하는 순간 지폭방향으로 확산되면서 인접하는 양각골층(A2)과 충돌하여 지료표면에 트러블파동이 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 음각홈부(30)는 헤드박스(2) 내측방향에서 지료 분출방향으로 갈수록 사이즈가 축소되도록 경사형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 음각홈부(30)는 아치형 곡률로 형성되고, 아치형 곡률 양단부는 평면날부(20)와 곡선라인(32)으로 접하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 평면날부(20)는 길이방향의 크기가 음각홈부(30) 대비 1~4배 확장된 사이즈로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 헤드박스의 슬라이스 립 구조를 개선하여 오리피스(Orifice) 유로를 통하여 분출되는 지료들간의 표면 트러블(Trouble)을 유도하여 지료 섬유의 고른 분산으로 지합 개선 및 지폭방향 전구간의 표면 평활성이 균일하게 유지되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스의 슬라이스 립을 정면에서 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스의 슬라이스 립을 평면에서 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스의 표면 트러블 파동을 나타내는 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 슬라이스 립(10)은 조성부(1) 헤드박스(2)에 설치되어 지료가 분출되는 오리피스 유로(12)를 형성한다. 조성부의 헤드박스는 물과 섬유질이 혼합된 지료가 충진되는 압력실과, 압력실 일측으로 개방되어 지료를 분출하는 오리피스유로로 형성되고, 오리피스유로에는 슬라이스 립(10)이 설치되어 지료를 지폭 전구간 균일한 압력으로 분출함과 더불어 높낮이 위치에 따라 지료 분출두께(양)가 조절된다.

이때, 상기 슬라이스 립(10)은 오리피스 유로(12)와 대응하는 단부에 평면날부(20)와 음각홈부(30)가 교대로 반복 배치되고, 상기 음각홈부(30)는 지료 분출방향과 일직선을 이루도록 구비된다.

여기서, 상기 슬라이스 립(10) 사이로 분출되는 지료는 평면날부(20)를 통하여 분출되는 평활층(A1)과, 평활층(A1) 상면에는 음각홈부(30)을 통하여 균일한 간격으로 분출되는 양각골층(A2)으로 이루어진다.

도 1과 같이 지료는 평면날부(20)를 통하여 분출되는 평활층(A1) 상면에 일정한 간격으로 양각골층(A2)이 돌출된 형태로, 평활층(A1)과 양각골층(A2)이 일체로 분출되고, 이때 상기 양각골층(A2)은 헤드박스(2)에서 분출되는 지료가 음각홈부(30)를 고압으로 통과하는 순간 지폭방향으로 확산(팽창)되면서 인접하는 양각골층(A2)과 충돌하여 지료표면에 트러블파동이 발생된다.

즉, 도 4(a)처럼 상기 헤드박스(2) 내부 압력에 의해 지료가 슬라이스 립(10)의 음각홈부(30)를 고압으로 통과하고, 음각홈부(30)를 통과한 양각골층(A2)은 압력이 해제되면서 도 4 (b)와 같이 지폭방향으로 확산되고, 이때 확산되는 양각골층(A2)은 평활층(A1)과 함께 분출되는 지료 이송속도에 의해 도 1 및 도 3과 같이 부채꼴형태로 경사각으로 확산되면서 도 4 (c)처럼 인접하는 양각골층(A2)과 (B)지점에서 충돌되어 지료표면에 트러블파동을 일으켜 도 4 (d)와 같이 지료 섬유의 고른 분산으로 지합 개선 및 지폭방향 전구간의 표면 평활성이 균일하게 유지된다. 한편 양각골층(A2) 간에 충돌이 발생되는 순간 트러블파동이 서로 상쇄되면서 서서히 양각골층(A2)이 사라지고 지료 표면의 평활성이 유지된다.

도 3 (b)에서, 음각홈부(30)는 헤드박스(2) 내측방향에서 지료 분출방향으로 갈수록 사이즈가 축소되도록 경사형으로 형성된다. 이에 양각골층(A2)이 지료 분출방향으로 갈수록 분출압력이 더욱 상승하여 음각홈부(30)를 통과하는 순간 트러블파동이 강하게 작용하므로, 이는 두꺼운 제지공정 및 거친 섬유용으로 제지공정에 적합하다.

또한, 상기 음각홈부(30)는 도 2와 같이 하부에서 상측으로 갈수록 폭이 좁아지는 아치형 곡률로 형성되고, 아치형 곡률 양단부는 평면날부(20)와 곡선라인(32)으로 접하도록 구비된다. 이에 양각골부(A2) 상측 대비 평활부(A1)와 대응하는 하측이 확장된 폭으로 형성되어, 음각홈부(30)를 통과하는 순간 양각골부(A2) 상측 대비 하측이 강한 압력으로 팽창하여 트러블파동 후 지료 표면 평활화에 유리하게 된다.

또한, 상기 평면날부(20)는 길이방향의 크기가 음각홈부(30) 대비 1~4배 확장된 사이즈로 형성된다. 도 1 및 도 3을 참고하여 보면 상기 음각홈부(30)를 통과한 양각골부(A2)는 지료 이송속도에 의해 경사각으로 펼쳐지는바, 이때 평면날부(20)는 길이방향의 크기가 음각홈부(30) 대비 1배 미만 사이즈로 형성될 경우 양각골부(A2)가 음각홈부(30)를 통과하는 순간 높은 압력에서 충돌하여 평활성에 악영향을 미치게 되고, 4배를 초과할 경우에는 양각골부(A2) 압력이 상쇄된 후에 서로 간에 충돌하므로 트러블파동에 의한 효과가 미비하므로, 평면날부(20)는 길이방향의 크기가 음각홈부(30) 대비 1~4배 확장된 사이즈로 형성하는 것이 바람직하다.

10: 슬라이스 립 20: 평면날부
30: 음각홈부

Claims

조성부(1) 헤드박스(2)에 설치되어 지료가 분출되는 오리피스 유로(12)를 형성하는 슬라이스 립(10);
상기 슬라이스 립(10)은 오리피스 유로(12)와 대응하는 단부에 평면날부(20)와 음각홈부(30)가 교대로 반복 배치되고,
상기 음각홈부(30)는 지료 분출방향과 일직선을 이루도록 구비되는 구성을 포함하여 이루어지며,
상기 슬라이스 립(10) 사이로 분출되는 지료는 평면날부(20)를 통하여 분출되는 평활층(A1)과, 평활층(A1) 상면에는 음각홈부(30)을 통하여 균일한 간격으로 분출되는 양각골층(A2)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 양각골층(A2)은 헤드박스(2)에서 분출되는 지료가 음각홈부(30)를 고압으로 통과하는 순간 지폭방향으로 확산되면서 인접하는 양각골층(A2)과 충돌하여 지료표면에 트러블파동이 형성되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 음각홈부(30)는 헤드박스(2) 내측방향에서 지료 분출방향으로 갈수록 사이즈가 축소되도록 경사형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 음각홈부(30)는 아치형 곡률로 형성되고, 아치형 곡률 양단부는 평면날부(20)와 곡선라인(32)으로 접하도록 구비되는 것을 특징으로 하는표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 평면날부(20)는 길이방향의 크기가 음각홈부(30) 대비 1~4배 확장된 사이즈로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 트러블파동을 이용한 지합 개선 제지장치 헤드박스.