KR101910416B1 - 산업용 포 및 초음파 용접을 이용한 솔기 영역의 용접 방법 - Google Patents

산업용 포 및 초음파 용접을 이용한 솔기 영역의 용접 방법 Download PDF

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KR101910416B1
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조셉 피. 보테로
빅터 피. 라스코르스키
제임스 피. 마스틴
제니퍼 엘. 라데만
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알바니 인터내셔널 코포레이션
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Abstract

본 발명은 산업용 포의 초음파 용접에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 텍스처화 호른(20) 및/또는 앤빌(30)을 이용하여 산업용 포의 솔기 영역을 초음파적으로 용접하는 방법에 관한 것이다. 상기 포의 가장자리는 제직된 대로 중첩되거나 또는 하나 또는 양자 모두의 가장자리는 풀린(raveled out) 일부의 경사 또는 위사를 포함할 수 있다. 본 방법은 중첩된 포 가장자리를 초음파적으로 결합하고, 상기 포 자체의 본체 캘리퍼와 일치(match)하도록 두 개의 스태킹된 가장자리의 캘리퍼를 감소시키는 것을 포함한다. 그러면 결합된 영역은 상기 포의 본체와 동일한 제직 텍스처(woven texture) 및 투과도(공기 및/또는 물)를 갖는 솔기를 생성하기 위하여 레이저 또는 다른 기계적 수단을 이용하여 천공될 수 있다.

Description

산업용 포 및 초음파 용접을 이용한 솔기 영역의 용접 방법{Industrial fabric and method of welding seam area using ultrasonic welding}
본 발명은 산업용 포에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초음파 용접을 이용하여 산업용 포의 솔기 영역의 용접 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 언급된 모든 특허, 특허출원, 문서 및/또는 참조문헌은 인용에 의하여 본 명세서에 통합되며, 본 발명의 실시에 채용될 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 루프(endless loop)의 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 맞추어지도록 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.
상기 제직 베이스 포(woven base fabrics) 그 자체는 많은 다양한 형태를 취한다. 예를 들면, 이들은 무한 형태로 제직되거나, 또는 기계 방향사("MD" yarn)와 교차 기계 방향사("CMD" yarn)의 하나 이상의 층을 이용하여 플랫 제직(flat woven)된 후 이어서 제직 솔기(woven seam)로 무한 형태로 될 수 있다. 대안적으로, 이들은 흔히 변형된 무한 제직법(modified endless weaving)으로 불리우는 공정에 의하여 생산될 수 있는데, 여기서 상기 베이스 포의 폭방향 가장자리(widthwise edge)에는 자신의 MD 사를 사용하여 솔기잇기 루프(seaming loop)가 제공된다. 이 공정에서, 상기 MD 사는 상기 포의 폭방향 가장자리들 사이에서 앞뒤로 연속적으로 제직되는데, 각 가장자리에서 되돌아서 하나의 솔기잇기 루프를 형성한다. 이러한 방식으로 생산된 베이스 포는 제지기에 장착할 때 무한 형태로 되며, 이러한 이유에서 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 포(on-machine-seamable fabric)로 지칭된다. 이러한 포를 무한 형태로 하기 위하여, 두 폭방향 가장자리를 함께 한 후, 두 가장자리의 솔기잇기 루프를 서로 깍지끼우고(interdigitated), 이어서 깍지끼워진 솔기잇기 루프에 의하여 생긴 통로를 관통하도록 솔기잇기 핀(seaming pin), 또는 솔기잇기 핀틀(seaming pintle)을 삽입한다.
좌우간, 상기 제직 베이스 포는 무한 루프의 형태이거나, 또는 그러한 형태로 솔기잇기를 할 수 있으며, 상기 형태는 상기 루프의 종방향의 둘레로 측정한 특정 길이와 상기 루프를 가로질러서 횡방향으로 측정한 특정 폭을 갖는다. 제지 기계 구조는 다양하게 변하기 때문에, 제지 기계 직물 제조업자는 그들의 고객의 제지 기계의 특정 위치에 맞추어지도록 요구되는 치수로 프레스 포 및 기타 제지 기계 직물을 만들 것이 요구된다. 따라서, 각각의 포는 전형적으로 주문 제작되어야 한다.
현대 제지 기계에서 포는 5 피트 내지 33 피트 이상의 폭, 40 피트 내지 400 피트 이상의 길이 및 약 100 파운드 내지 3,000 파운드 이상의 중량을 가질 수 있다. 이들 포는 마모되며 교체를 요구한다. 포의 교체는 종종 제지 기계 사용을 정지시키고, 마모된 포를 제거하고, 포를 장착할 준비를 하고, 새로운 포를 장착하는 것을 포함한다. 많은 포가 무한 형태이지만, 오늘날 사용되는 포들의 많은 것은 기계상에서 솔기잇기를 할 수 있는 포이다. 포의 장착은 포 본체를 기계상으로 잡아 당기고, 및 포의 단부들을 연결하여 무한 벨트를 형성하는 것을 포함한다.
예를 들면, 부직포 제조뿐만 아니라 종이 제조에서 솔기는 산업용 포 또는 벨트의 기능 및 사용에 심각한 문제들을 제기하여 왔다. 솔기는 솔기가 연결하는 산업용 포 가장자리의 두께와 다른 두께, 또는 캘리퍼(caliper)를 가지며, 솔기와 포 가장자리 사이의 캘리퍼 두께 변동은 벨트 위에서 운반되는 제품의 마킹(marking)으로 연결될 수 있다. 솔기 영역이 포 가장자리보다 더 큰 캘리퍼를 갖는 경우, 솔기가 기계 성분에 노출되어 마모 또는 마찰을 일으킴에 따라 솔기 파괴가 또한 일어날 수 있다. 벨트가 유체(공기 및/또는 물)에 투과성인 경우, 포의 본체에 대한 솔기 영역의 투과도/다공도(permeability/porosity) 차이가 또한 상기 포를 이용하여 제조되는 제품에 불쾌한 마킹 또는 다른 작업상의 문제를 야기할 수 있다.
따라서, 산업용 포가 성형 포, 프레스 포, 건조기 포, 통기 건조기(through air dryer: TAD) 포이든지, 또는 용융 취입(melt blowing), 스펀 본딩(spun bonding) 및 수엉킴(hydroentangling)과 같은 공정에 의한 부직포의 제조에 사용되는 엔지니어링 포이든지, 또는 DNT 벨트 또는 슬러지 필터 벨트 등과 같은 습식 공정용 엔지니어링 포이든지, 또는 텍스타일 마감 벨트용 엔지니어링 포이든지, 솔기 균일성 및 일체성의 성질은 대단히 중요하다.
포 솔기 종단부(termination) 또는 솔기를 형성하기 위하여 교착된 또는 교직된 실들의 단부(end)는 포가 기계 방향 (MD) 장력을 받을 때 종이, 판지 또는 티슈/타월 또는 다른 산업용 기계 위에서 주행시 잦혀지기(pulling back) 쉽다. 이러한 솔기 "잦혀짐(pulling back)"을 최소화하기 위하여, 솔기에서의 실의 종단부(terminal end)는 전통적으로 접착제로 이웃하는 실과 결합된다. 그러나 접착제는 기계 주행 조건에 대하여 완전히 저항성은 아니며, 여전히 시간 경과와 함께 잦혀짐 또는 실 미끄리짐(yarn slippage)을 일으킬 수 있다. 유사하게, 제지기 직물(paper machine clothing: PMC), TAD 또는 엔지니어링 포의 바느질 종단부(sewing terminal end)와 같은 다른 보강 수단과 함께 접착제를 사용하는 것도 역시 소망하는 솔기 일체성 또는 균일성을 낳지 않는다.
게다가, 기계방향(MD)에서 측정된, 전통적인 기술을 이용하여 형성한 솔기 영역의 폭은 전형적으로, 예를 들면, 3.5 내지 20 인치의 사이의 범위 또는 심지어 이보다 더 크다. 따라서, 많은 이유에서, 이러한 솔기 영역의 MD 길이를 감소시키는 것이 바람직하다.
도 1(a) ~ 도 1(d)는 예를 들면 TAD 포를 위한 전통적인 솔기 형성 기술과 관련된 문제점을 나타내며, 여기에서 두 개의 포 가장자리의 종단부는 포로 다시 제직되고, 솔기 영역 및 임계점(critical point: 512)에서 "중첩되며(overlapped)", 여기에서 이들 단부는 기계방향(MD)으로 "잦혀질"수 있으며, 단부 자신들은 종이측 표면을 관통하여 돌출할 수 있는 것이 확인된다(도 1(a)). 마침내, 포 내에서의 증가된 국소 응력 때문에 화살표로 표시된 바와 같이 중첩 영역에서 미끄러짐이 증가하며(도 1(b)), 완전한 미끄러짐이 발생하고 구멍(516)이 포의 솔기 영역에서 나타난다(도 1(c)). 따라서, 솔기의 중첩 영역은 전형적으로 강도를 증가시키기 위하여 수동으로 접착제를 바름(518)으로써 보강된다(도 1(d)). 그러나, 접착제를 바르는 것은 힘들고 시간이 소요되는 공정이다. 이의 낮은 정밀도 때문에, 접착제를 중첩하는 실들에만 제한하는 것은 또한 어렵다. 게다가, 포가제지기계 상에서 주행함에 따라 접착제는 궁극적으로는 포의 굽힘 및/또는 마모 때문에 파괴된다.
따라서, 솔기사 단부 종단부(seam yarn end termination)를 강화하고, 그 결과의 솔기 강도(seam strength)를 강화하는 다른 또는 개선된 수단에 대한 요구가 존재한다.
포를 위한 솔기사 단부 종단부를 강화하는 하나의 가능한 기술은 초음파 용접과 같은 열용접이다. 초음파는 인간의 가청범위를 넘는, 즉 > 20,000 Hz의 음향을 지칭하며, 초음파 용접은 음파를 이용하여 재료를 융합(fusing)하는 것을 지칭한다. 포 가장자리를 함께 연결하기 위하여, 즉 포의 길이를 무한 형태로 연결하여 무한 벨트를 제조하기 위하여, 초음파 에너지를 사용하기 위한 많은 시도가 있어 왔다.
그러나, 실의 과도한 용융, 감소한 솔기 투과도, 및 국소적인 실 수축으로 인한 포의 뒤틀림과 같이 초음파 용접으로부터 수용가능하지 않은 솔기 형성 결과가 종종 발생한다. 이들 모두는 전통적인 초음파 용접이 시간, 에너지 및 거리의 다중 파라미터를 수정하는 것에 기초하는 사실에 부분적으로 기인한다.
따라서, 본 기술분야에서는 수용가능한 표면 매끄러움(surface smoothness), 균일성, 다공도(porosity), 개방성(openness), 강도, 및 내구성을 가지며, 넓은 범위의 포 유형에 적용가능한 포 솔기를 생성하는 수단에 대한 요구가 아직도 존재한다.
따라서, 본 발명은 초음파 에너지를 이용하여 하나의 포 가장자리를 다른 포의 가장자리에 결합하는 방법이다. 상기 포는 합성 폴리머 수지의 MD 사 및 CD 사로부터 제직된다. 플랫 직포의 CD 가장자리에서의 MD 사 및 CD 사는 솔기 영역을 형성하도록 재제직(rewoven)될 수 있으며, 솔기 영역은 초음파 에너지에 노출되어, MD 사 단부를 서로에 대하여 및/또는 하나 이상의 CD 사 단부에 대하여 결합하여 무한 포 또는 벨트를 형성할 수 있다.
다른 구현예에서, 두 개의 CD 가장자리를 갖는 플랫 직포의 부분(length)은 상기 포의 각각의 CD 가장자리(이들 동일한 MD 사 및 CD 사를 함유한다)를 기계방향(MD)으로 일부 거리만큼 서로 중첩하고 결합하여 상기 플랫 직포를 무한 포 또는 벨트로 형성할 수 있다.
상기 플랫 직포의 두 개의 CD 가장자리는 또한 각각의 단부에서 포 본체로 접어 젖혀질(folded back) 수 있다. 일부 CD 사는 풀려서(raveled out), MD 사의 부분을 노출시킬 수 있으며, 이것이 루프를 형성할 수 있다. 각각의 CD 포 가장자리로부터의 루프는 그 후 서로 깍지 끼여져서 채널을 형성하며, 핀 또는 핀틀이 상기 채널 안으로 삽입되어 솔기를 형성한다. 핀 둘레로 각각의 CD 가장자리에서 상기 포 부분을 접어 젖히고(folding back), 상기 접은 자리에서 복수 개의 CD 사를 풀어서(raveling out) 상기 포 단부(fabric end)가 접어 젖혀졌을 때 상기 풀린 영역이 상기 MD 사가 루프를 형성할 수 있게 하고, 상기 접어 젖힌 포의 부분은 위에서 설명된 초음파 용접에 의하여 포 본체에 부착되는 것에 의하여 상기 솔기잇기 루프가 형성될 수 있다. 상기 접어 젖힌 부분은 5 ~ 30cm의 범위일 수 있다. 상기 접어 젖힌 솔기(fold-back seam)는 MD 사 루프들 사이에 삽입되고, 핀 또는 핀틀로 연결되어 나선형 링크 솔기를 형성하는 솔기잇기 코일들(하나 또는 각 가장자리 당 하나)을 고정하는 데 사용될 수 있다. 어느 경우에나, 상기 접어 젖힌 영역은 본 발명을 실시하여 상기 루프들을 깍지 끼기 전에 포 본체에 결합될 수 있다.
대안적으로, 상기 플랫 직포용 솔기는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 바와 같은 "핀 솔기(pin seam)"로서 형성될 수 있으며, 이는 각 CD 가장자리에서 포 본체 내로 MD 사를 재제직(reweaving)하고, 각 CD 가장자리에서 루프를 형성하는 것을 요구한다. 각 CD 가장자리로부터의 루프들은 그러면 서로 깍지 끼고 핀 또는 핀틀이 그 공간 내로 삽입되어 핀 솔기를 형성한다. 대안적으로, 나선형 코일이 핀틀 또는 핀을 통하여 루프로 연결되어, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 바와 같은 나선형 링크 솔기를 형성할 수 있다. 그러한 포는 또한 본 명세서에서 설명된 초음파 용접 기술에 의하여 개선될 수 있다. 그러한 솔기에서, 솔기 루프 그 자체를 형성하는 MD 사는 이들이 작업 장력하에서 뽑혀 나오는 것(pulling out)을 방지하기 위하여 루프를 깍지 끼기 전에 CD사에 용접되거나 또는 융합될 수 있다.
또한, 미국 특허 5,360,656호에 상세하게 설명된 것과 같은, 가장자리 대 가장자리 솔기(edge to edge seam)를 필요로 하는 제직 재료의 스트립(strips of woven material)의 나선형 감기는 또한 본 명세서에서 설명된 초음파 용접 기술에 의하여 개선될 수 있다. 이 특허의 전체 내용은 인용에 의하여 본 명세서에 통합된다.
서로 결합되는 포 층들에 초음파 에너지가 인가되는 시간의 길이에 대하여, 그리고 초음파 진동을 공급하는 호른(horn)에 의하여 그 위에 가해지는 압력에 대하여 행사되는 제어(control)에 의하여 본 발명은 종래 기술과 구별될 수 있다.
본 발명 방법의 일 구현예는 플랫 직포의 솔기 영역에 초음파 에너지를 전달하기 위한 텍스처화 호른을 갖는 초음파 용접 장치를 제공하는 단계, 및 텍스처화되거나 되지 않은 앤빌을 제공하는 단계로서 이를 향하여 그리고 이에 대하여 상기 호른이 이동하여 결합을 위하여 상기 두 개의 포 층을 함께 고정(clamp)하는 단계를 포함한다. 호른 및 앤빌은 모두 적절히 텍스처화될 수 있거나, 또는 호른 또는 앤빌만 텍스처화될 수 있다.
본 방법의 이 구현예의 실시에 있어서, 두 개의 포 가장자리는 하나가 다른 하나의 위로 하여 앤빌 위에 놓여지고, 앤빌 위의 두 개의 중첩된 포 가장자리를 향하여 호른이 이동한다.
호른이 두 개의 중첩된 포 가장자리를 앤빌에 대하여 고정하는 힘이 미리 선택한 수준에 도달하는 경우 호른이 활성화되어 초음파 에너지를 두 개의 중첩된 포 가장자리에 전달한다. 호른이 두 개의 중첩된 포 가장자리에 초음파 에너지를 전달하는 동안 상기 힘이 상기 미리 선택된 촉발력(trigger force)을 넘어서 증가하여, 상기 포를 제직하는 실을 필요한 정도로 용융하고 융합한다. 호른이 앤빌로부터 미리 선택된 거리에 도달하는 경우 호른은 비활성화되어 이로부터 초음파 에너지를 전달하는 것을 중지한다. 두 개의 중첩된 포 가장자리에 대하여 호른에 의하여 인가되는 상기 힘은 이후 미리 선택된 유지 시간(hold time) 동안 유지되어 상기 실의 용융된 폴리머 수지 재료가 냉각되어 압축하에 경화될 수 있게 한다. 마침내, 호른이 두 개의 중첩된 포 가장자리 및 앤빌로부터 후퇴하여, 이제 무한 포의 솔기 영역을 드러낸다.
실제로는, 상기 두 개의 포 가장자리는 위에서 설명한 단계들을 복수 회 반복하여 서로 결합된다. 왜냐하면, 서로 결합되는 상기 포 층들은 교차기계방향(CD)에서 초음파 호른/앤빌 장치의 폭보다 전형적으로 훨씬 넓기 때문이다. 따라서, 예를 들면, 솔기잇기 작업을 수행하기 위하여, 두 개의 중첩된 포 가장자리는 호른/앤빌의 폭과 동일한 폭의 증분으로 함께 결합되어야 하며, 이웃하는 증분들 사이의 중첩은 최소한도로 억제되어야 한다. 이는 형성되고 있는 솔기의 각 장치 폭 구간(each apparatus width section)이 결합된 이후, 중첩된 포 가장자리에 대하여 상기 장치의 폭과 동일한 거리만큼 상기 장치가 이동할 것을 요구한다. 이 공정은 상기 장치를 그 장치의 폭과 동일한 보폭으로 상기 포의 폭을 가로질러 이동하는 데 필요한 횟수만큼 반복되어야 한다.
본 발명은 종이, 보드(board) 및 유사한 제품을 제조하는 데 산업용 벨트로서 사용되는 무한 루프로 포를 솔기잇기하는 데 적용될 수 있다. 예를 들면, 이중 닙 농축기(double nip thickener)(DNT) 위에서 사용되는 벨트가 본 발명을 따라서 솔기잇기될 수 있다. 펄프 및/또는 슬러지를 처리하는 데 사용되는 임의의 트윈 와이어 프레스용 벨트, 또는 유체 제거에 의하여 고형분 함량이 증가되어야 하는 임의의 다른 재료용 벨트가 본 발명의 실시에 의하여 솔기잇기될 수 있다.
본 발명은 통기 건조기(TAD) 포, 부직포의 제조에 사용되는 엔지니어링 포, 골판지 제조기 벨트, 또는 텍스타일 마감 공정용 포/벨트, 또는 무두질(tannery) 공정 벨트에서 솔기를 생성하는 데 적용될 수 있다. 본 개시는 공기 및/또는 물에 대한 투과도뿐만 아니라 텍스처 양자의 측면에서 솔기 영역이 가능한 한 포의 본체와 유사하거나 또는 동일한 것이 바람직한 제지기 직물(PMC) 또는 임의의 다른 포에서 솔기를 만드는 필요성을 해결한다. 이들 솔기는 기계 방향("MD"), 교차 기계 방향("CD"), 또는 포의 길이를 따라 나선형으로 존재할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 구현예는 길이 및 폭을 갖는 산업용 포의 솔기잇기(seaming) 방법으로서, 상기 방법은 상기 포의 제1 가장자리를 상기 포의 제2 가장자리를 미리결정된 거리만큼 중첩시키는 단계, 상기 중첩된 영역의 적어도 일 부분을 초음파 호른(ultrasonic horn) 및 앤빌(anvil) 사이에 놓는 단계, 및 미리 결정된 길이의 시간 동안 또는 미리 결정된 에너지량이 상기 용접되는 부분에 의하여 흡수될 때까지 초음파 에너지를 인가하여 상기 중첩된 영역의 부분을 용접하는 단계를 포함하고, 상기 호른 및/또는 앤빌의 포 접촉 표면은 텍스처화 또는 패턴화된다.
일 구현예에 따르면, 상기 미리결정된 거리는 20 cm 이하, 10cm 이하, 또는 바람직하게는 5cm 이하일 수 있다. 상기 텍스처 또는 패턴은 상기 포의 조직 패턴(weave pattern)을 반영(mirroring) 또는 모방(mimicking)하는 인각(impression)일 수 있다. 상기 포는 복수 개의 경사를 복수 개의 위사와 교직하는 것에 의하여 생성될 수 있다. 상기 포는 플랫 직포(flat woven fabric) 또는 제직사 재료(woven yarn material)의 포 스트립을 나선형으로 감아서 생성된 포일 수 있다. 대안적으로, 상기 포는 상기 포의 평행한 루프들의 이웃한 가장자리들에 MD 솔기를 갖는, 플랫 제직 재료 스트립(flat woven strips of material)을 포함하는 포일 수 있다. 상기 평행한 루프들은 CD 솔기 영역을 가질 수 있고, 이는 기계방향(MD)으로 정렬되거나 또는 엇걸릴(staggered) 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 방법은 상기 포의 하나 또는 두 개 양자 모두의 가장자리로부터 하나 이상의 실(yarn)을, 상기 가장자리들을 중첩하기 전에, 푸는(unravel) 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한 상기 두 가장자리를 용접하기 전에 상기 포의 상기 호른 및/또는 상기 앤빌 측면 위에 하나 이상의 모노필라멘트, 멀티필라멘트사, 리본 또는 테이프를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 호른 및/또는 상기 앤빌은 포 표면을 접촉하도록 적합화된 융기된 부분(raised portion)을 가질 수 있다. 상기 호른 및/또는 상기 앤빌은 상기 첨가된 하나 이상의 모노필라멘트, 멀티필라멘트사, 리본 또는 테이프를 고정하기 위한 하나 이상의 홈(groove)을 가질 수 있다. 상기 포의 제1 및 제2 가장자리는 폭방향 가장자리 또는 길이방향 가장자리일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 방법은 하나 이상의 관통 구멍 또는 공극을 상기 포의 용접 부분에 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 관통 구멍 또는 공극은 레이저 드릴링 또는 기계적 펀칭에 의하여 생성될 수 있다.
일 구현예에 따른 본 발명은 길이 및 폭을 갖는 산업용 포로서, 상기 포는 상기 포의 제1 가장자리로서, 미리결정된 거리만큼 상기 포의 제2 가장자리와 중첩된 상기 포의 제1 가장자리를 포함하고, 상기 중첩된 영역의 적어도 일 부분은 용접되고, 상기 용접 영역은 텍스처 또는 패턴을 갖는다. 상기 미리결정된 거리는 20 cm 이하, 10cm 이하, 또는 바람직하게는 5cm 이하일 수 있다. 상기 포는 제지기 포(PMC), TAD 포, 부직포 제조용 엔지니어링 포 및 벨트, 슬러지 탈수 벨트, 캘린더링 또는 가죽 무두질(hide tanning)을 포함하는 텍스타일 마감 공정에 사용되는 펄프 탈수 포, 및 골판지 제조기 벨트 중의 하나 일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 텍스처 또는 패턴은 상기 포 실(fabric yarns)의 조직 패턴을 반영 또는 모방하는 인각일 수 있다. 상기 포는 복수 개의 경사를 복수 개의 위사와 교직하는 것에 의하여 생성될 수 있다. 상기 포는 플랫 직포 또는 제직사 재료(woven yarn material)의 포 스트립을 나선형으로 감아서 생성된 포일 수 있다. 대안적으로, 상기 포는 상기 포의 평행한 루프들의 이웃한 가장자리들에 MD 솔기를 갖는, 플랫 제직 재료 스트립(flat woven strips of material)을 포함하는 포일 수 있다. 상기 평행한 루프들은 CD 솔기 영역을 가질 수 있고, 이는 기계방향(MD)으로 정렬되거나 또는 엇걸릴 수 있다.
하나의 방향에서 하나 이상의 실(yarn)이 용접하기 전에 상기 포의 하나 또는 두 개 모두의 가장자리로부터 풀릴(unravel) 수 있다. 추가적으로, 용접하기 전에 상기 풀린 실에 평행한 방향으로 하나 이상의 모노필라멘트, 멀티필라멘트사, 리본 또는 테이프가 첨가될 수 있다. 상기 포의 제1 및 제2 가장자리는 폭방향 가장자리 또는 길이방향 가장자리일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 포는 하나 이상의 관통 구멍 또는 공극을 상기 포의 용접 부분에 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 관통 구멍 또는 공극은 레이저 드릴링 또는 기계적 펀칭에 의하여 생성될 수 있다. 상기 포의 용접된 부분의 공기 및/또는 물 투과도는 상기 포 본체의 나머지 부분의 공기 및/또는 물 투과도와 유사하거나 동일할 수 있다.
전통적인 초음파 용접과 관련된 단점들을 제거함으로써, 본 발명의 초음파 용접 기술은 포의 본체의 그것과 동일하거나 또는 유사한 증가된 강도, 증가된 내구성 및/또는 유용한 포 수명, 및 솔기 텍스처 및 공기/물 투과도를 갖는 포 솔기(fabric seam)를 달성할 수 있다.
본 발명의 하나의 예시적인 구현예는 제기기의 성형 구간, 프레스 구간 및 통기 건조기(TAD)를 포함하는 건조기 구간을 위한 산업용 포 또는 벨트이다. 본 발명의 포 또는 벨트는 시트 이송, 롱 닙 프레스(long nip press: LNP) 또는 캘린더 벨트의 일 성분으로서, 또는 골판지 제조기 벨트와 같은 다른 산업 공정 벨트로서 사용될 수 있다. 상기 포는 또한, 예를 들면, 산포라이징 벨트 또는 무두질 벨트와 같은 텍스타일 마감 벨트의 일부로서 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 포는 산업용 벨트가 재료를 탈수하기 위하여 사용되는 다른 산업 배경에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 포는 펄프 성형 또는 펄프 프레싱 벨트에서, 이중 닙 농축기(DNT) 탈잉크 기계 상의 탈수 벨트와 같이, 탈잉크 공정 동안에 재활용지를 운반 및/또는 탈수하는데 사용되는 벨트에서; 또는 슬러지 탈수 벨트에서 사용될 수 있다. 본 발명의 포는 또한 에어레이드, 스펀 본딩, 용융 취입 또는 수엉킴과 같은 공정으로 부직포를 제조하는데 사용되는 벨트 및/또는 슬리브에서 사용될 수 있다.
용어 포(fabric), 산업용 포(industrial fabric), 및 포 구조(물)(fabric structure)가 본 개시에서 주로 사용되지만, 포, 벨트, 컨베이어, 및 포 구조(물)는 본 발명의 구조들을 설명하기 위해서 상호 교환적으로 사용된다.
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 바람직하지만, 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).
본 발명은 이제 도면을 참조하여 더욱 완전히 상세하게 설명될 것이며, 도면에서 같은 참조번호는 동일한 요소 및 부품을 나타내며, 이 도면은 다음과 같다.
도 1(a) ~ 도 1(d)는 특정한 산업용 포를 솔기잇기하는 전통적인 방법을 사용하는 것의 단점을 도시한다;
도 2(a) ~ 도 2(d)는 본 발명의 일 구현예에 따른 초음파 용접 방법과 관련된 단계들을 도시한다;
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 초음파 용접을 사용하여 제조된 포(fabric)의 일 예를 도시한다;
도 4(a) ~ 4(g)는 본 발명의 일 구현예에 따른 초음파 용접 방법과 관련된 단계들을 도시한다;
도 5(a) ~ 5(b)는 본 발명의 일 구현예에 따른 초음파 용접 방법과 관련된 단계들을 도시한다;
도 6은 어느 하나의 초음파 호른/앤빌의 단면도를 도시한다.
도 7(a) ~ 7(f)는 본 발명의 일 구현예에 따른 초음파 용접 방법과 관련된 단계들을 도시한다;
도 8(a) ~ 8(e)는 본 발명의 일 구현예에 따른 초음파 용접 방법과 관련된 단계들을 도시한다; 및
도 9(a) ~ 9(c)는 본 발명의 일 구현예에 따른 초음파 용접 방법과 관련된 단계들을 도시한다.
이제 도면을 돌아보면, 도 2(a)는 본 발명의 일 구현예에 따라 산업용 포를 솔기잇기하는 방법과 관련된 하나의 단계를 도시하는 모식도이다. 상기 산업용 포의 베이스 포(100)는, 예를 들면, 플랫 직포이며, 여기에서 경사(16)는 위사(14)와 교직되어 길이 및 두 개의 폭방향 가장자리들(10, 12)을 갖는 포를 형성한다. 본 기술분야에서 통상의 기술자에게 알려진 임의의 조직 패턴이 베이스 포(100)를 제직하는데 사용될 수 있다.
베이스 포가 제직된 후, 포 가장자리들(10, 12)이 함께 모여지고, 예를 들면, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 용접되기 위하여 초음파 호른(20) 및 앤빌(30) 사이에 놓인다. 가장자리들(10, 12)의 중첩은 20 cm 이하, 10cm 이하, 또는 바람직하게는 5cm 이하일 수 있다. 텍스처화 표면(22, 32)이 베이스 포(100)의 본체 내의 조직 패턴을 반영(mirror)하도록 호른(20) 또는 앤빌(30) 또는 양자 모두가 텍스처화 표면(22, 32), 또는 그 위에 형성된 패턴을 가질 수 있다. 즉, 상기 텍스처화 표면은 용접되는 포의 조직 패턴의 형상(shape)을 갖도록 하는 방식으로 구조화될 수 있다. 상기 텍스처는 상기 베이스 포의 본체 내의 조직 패턴을 반영하는 복수 개의 오목 부분(depression)뿐만 아니라 복수개의 융기 부분(raised portion)을 포함할 수 있다.
용접의 깊이는, 예를 들면, 기계적 정지장치를 설치하거나 또는 호른과 앤빌 사이의 거리를 제어하는 다른 수단을 이용하고, 용접될 포를 호른과 앤빌 사이에 놓는 단계; 및 초음파 에너지를 이용하여 상기 포의 부분을 상기 호른이 미리결정된 깊이까지 용접하고, 이후 그 깊이에서 미리 결정된 길이의 시간 동안 또는 미리 결정된 에너지량이 흡수될 때까지 용접하는 단계에 의하여 제어될 수 있다.
기계적 정지장치(미도시)는 호른이 앤빌로 접근할 수 있는 가장 가까운 거리를 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 환언하면, 기계적 정지장치는 초음파 호른이 용접되는 포 내로 침투할 수 있는 깊이를 지시한다. 호른과 앤빌 사이의 이 거리는 틈(gap)이다. 호른이 일단 기계적 정지장치에 도달하면, 포 캘리퍼의 추가적인 손실없이 명기된 어떠한 시간 또는 에너지 동안이라도 호른은 계속하여 그 거리에서 용접을 계속한다. 초음파 에너지가 인가될 때 상기 재료는 압축하에서 유지되어 있다. 그러나, 임무는 호른의 침투 깊이 또는 앤빌의 침투 깊이를 제어하는 것이다. 어떠한 경우라도, 앤빌과 호른 선단 사이의 거리가 용접의 깊이를 결정하며, 따라서 그렇게 형성된 용접의 강도를 결정한다.
용접시, 포 가장자리들(10, 12)의 실 재료는 적어도 부분적으로 용융하고, 상기 가장자리들은, 예를 들면, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 연결되거나 또는 솔기잇기된다. 용접시 한쪽 또는 양쪽의 가장자리로부터의 실 재료가 용융하고 포의 간극들 내로 흐르기 때문에, 용접은 예를 들면, 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 용접 영역(18)을 형성한다.
본 발명의 초음파 용접에 사용되는 예시적인 장치는 초음파 용접기 또는 본 기술분야에서 초음파 스택(ultrasonic stack)(또는 음향 스택(acoustic stack))으로서 일반적으로 지칭되는 것을 포함한다. 상기 스택은 세 부품, 즉 컨버터, 부스터, 및 호른으로 이루어진다. 부스터 둘레의 링은 상기 스택이 스택 홀더 내에서 고정되는 곳이다. 기계적 정지장치가 설치되어서 상기 스택의 중립 지점 또는 상기 부스터의 링을 붙잡고 있는 스택 홀더 또는 클램프는 소망되는 지점으로부터 더 아래로 이동하는 것을 방지된다. 초음파 용접기가 켜지면(ON), 호른의 선단은 이 설정점의 위 및 아래로 특정한 진폭으로 진동한다. 그러나, 초음파 용접기가 꺼지면(OFF), 기계적 정지장치가 호른과 앤빌 사이의 고정된 거리를 설정하는 것이다. 예를 들면, 부품(part) 1 및 부품(part) 2가 함께 용접되어야 하는 경우, 기계적 정지장치가 상기 부품들의 캘리퍼 및 소망되는 깊이에 기초하여 미리결정된 높이로 설정된다. 상기 스택이 아래로 이동하기 시작할 때, 초음파 선단이 꺼지고(OFF), 호른이 샘플에 접촉한 후 곧, 미리결정된 하중값에 도달한다. 이 하중은, 예를 들면, 스택 하우징 상에 장착된 하중 셀(load cell)과 같은 압력 센서에 의하여 측정된다. 이 지점에서 초음파 에너지가 켜진다(ON). 이 지점에서 스택 하우징(여기에서 이 안으로 고정된 부스터 링에 의하여 대표됨)은 기계적 정지장치를 접촉하지 않은 것에 주목하여야 한다. 용접이 계속됨에 따라서, 상기 부품들에 대한 호른의 하방 압력과 조합된 용접에 의하여 발생한 열이, 스택 하우징이 기계적 정지장치를 때릴 때까지, 용접 영역에서의 상기 재료의 캘리퍼가 감소하는 것을 야기하며, 따라서 포 캘리퍼의 추가적인 감소를 방지한다. 그러나 초음파 에너지는 ON 상태로 남아있으며 계속하여 용접한다. 초음파 에너지가 꺼진(OFF) 이후, 용접된 부품들은 전형적으로 미리결정된 시간 동안 압력하에서 유지되어 상기 부품들이 냉각하고 함께 고화될 수 있게 하며, 이것이 용접된 영역에게 강도와 같은 개선된 물리적 성질을 부여한다. 그러면 상기 스택은 후퇴하고, 용접이 완료된다.
용접은 시간, 에너지 또는 거리를 사용하여 제어될 수 있다. 예를 들면, 일단 특정한 촉발력(trigger force)이 충족되면, 기계는 설정된 세트의 시간동안, 또는 설정된 세트의 에너지량으로, 또는 포 안으로 특정한 거리로 내려가 용접한다. 상기 초음파 용접 기술은 수용가능한 양의 실 뒤틀림으로 강한 결합을 생성하며 용접을 위한 모든 파라미터가 고정되었기 때문에 포의 전체 폭에 걸쳐서 일관성있는 용접을 가능하게 하며, 뿐만 아니라 추가적인 제어도(degree of control)를 부가하는 것을 가능하게 하며, 이것이 수용가능한 더 넓은 공정 조건 창으로 훨씬 더 강력한 공정에 기여한다.
호른과 앤빌 사이의 거리는 또한 용접되는 재료에 의하여 결정된다. 본 발명의 일 구현예에서, 용접되는 재료는 포이며, 호른과 앤빌 사이의 초기 거리는 포 캘리퍼 또는 두께와 같다.
MD 에서의 각각의 용접의 실제 길이는 경사 및 위사 치수와 이들의 밀도(숫자 및 간격)에 의존한다. 각각의 용접의 길이는 또한 필라멘트 직경 및 경사 또는 MD 사 간격(spacing)에 의존한다. 텍스처 및 공기 및/또는 투과도와 같은 특성을 포 본체에서와 같이, 그리고 결과적으로 포 위에서 제조되고 있는 종이 또는 다른 제품에서와 같이 유지하기 위하여, 용접 면적은 가능한 한 작으면서도 여전히 요구되는 솔기 강도를 얻을 수 있게 만들어질 수 있다.
본 발명은 또한 본 명세서에서 설명된 방법들을 이용하여 솔기를 개선하는 것과 관련된다. 상기 초음파 용접 공정에 의하여 형성된 솔기는 전통적인 솔기에 비하여 더 짧고(MD에서 측정됨, 만일 '평행' 루프 솔기를 이용하는 경우 CD에서 측정됨); 더 강한 솔기; 예를 들면, 종이의 시트 마킹의 가능성을 감소시키는 솔기; 포 본체의 나머지 부분과 유사한 또는 동일한 공기 및 물 투과도를 보유하는 솔기의 장점을 낳는다.
본 발명은 또한 솔기의 일체성을 개선하는 것과 관련된다. 예를 들면, 포가 사용되고 있는 중에, 포가, 예를 들면, 제지기 또는 티슈 제조 기계 상에서 주행하는 동안 솔기 영역이 일체성을 유지하는 것이 중요하다. 포 솔기의 일체성을 유지하는 것은 포의 유용한 주행 수명을 증가시킨다. 플랫 직포를 위한 다양한 솔기가 논의되어 왔지만, 본 발명의 초음파 용접 기술은 예를 들면 핀 솔기와 같은 솔기들에 적용될 수 있으며, 상기 핀 솔기에서 솔기 루프 그 자체를 형성하는 MD 사는 이들이 사용중 작업 장력하에서 뽑혀 나오는 것(pulling out)을 방지하기 위하여 CD사에 용접되거나 또는 융합될 수 있어서 솔기 강도 및 내구성을 개선할 수 있다.
본 발명은 이제 이하의 비제한적인 예에 의하여 더 설명될 것이다. 본 발명의 하나의 예시적인 구현예는 초음파 용접 및 레이저 드릴링을 이용하여 산업용 포를 솔기잇기 하는 방법이다. 이 구현예에 따르면, 포의 두 단부가 중첩되며, 중첩량은 요구되는 포 솔기 강도에 따라 변화한다. 포 솔기 영역은 MD 사 및 CD 사로 "제직된 그대로(as woven)"로 남아있을 수 있거나, 또는 포 가장자리의 하나 또는 둘 모두는 용접되는 포의 영역으로부터 풀린(unraveled) CD 사를 가질 수 있다. 이제 두 개의 포 층으로 이루어진 중첩 영역은 인가된 하중하에서 설명된 바와 같이 초음파적으로 용접되며 최종 솔기 캘리퍼는 원래 포(original fabric)의 단일층의 캘리퍼와 동일하다. 도 2(a)는 본 발명의 하나의 예시적인 구현예를 도시한다.
도 2(b)는 포 단부를 연결하는데 사용될 수 있는 베벨면 호른(beveled face horn) 또는 로타리 호른(rotary horn)을 갖는 고정식 플런지 용접(stationary plunge welding) 또는 연속식 용접을 나타낸다. 원래 포의 단위면적당 질량보다 더 큰 단위면적당 질량이 소망되는 두께로 압축되기 때문에 결합 영역은 덜 투과성이 된다. 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 풀린 포가 사용되는 경우, 밀도는 원래 포의 밀도의 두 배이다.
일 구현예에 따르면, 텍스처화 호른(20)이 사용될 수 있기 때문에 그 영역은 포와 동일한 토포그래피(topography)를 갖는다. 텍스처화 앤빌(30)이 또한 소망하는 토포그래피를 생성할 수 있다. 호른 및 앤빌 양자 모두 적당한 텍스처를 가질 수 있다.
일 구현예에 따르면, 예를 들면 도 9(a) ~ 도 9(c)에 도시된 바와 같이, 호른(420)이 오목한 곳(indent)을 만들기 위한 융기된 핀(450)을 가질 수 있다. 상기 오목한 곳에서 구멍(424)이 레이저 드릴링될 것이다. 유사하게, 앤빌(430)이 반대편에서 오목한 곳을 만들기 위한 융기된 핀(440)을 가질 수 있다. 상기 오목한 곳에서 구멍(424)이 레이저 드릴링될 것이다.
용접 영역(418)은 예를 들면 원래 포의 그것과 유사한 물 및/또는 공기에 대한 투과도를 생성하기 위하여 레이저드릴링될 수 있다. 구멍(424)이 포의 표면에 대하여 수직하게 또는 원래 포를 더욱 가깝게 모방(simulate)하기 위하여 다양한 각도로 만들어질 수 있다. 도 2(d)는, 예를 들면, cm2 당 324개의 구멍에 해당하는 것을 갖는 본 발명의 일 구현예에 따라 솔기잇기된 포의 모식도를 도시한다. 1 cm 길이 (MD) 곱하기 (포를 가로질러) 10m 폭과 1000 cm2의 면적을 갖는 솔기상에서, 초당 1000개의 구멍의 전통적인 드릴링 속도(conservative drilling rate)를 사용하면, 필요로 하는 구멍(24)을 생성하는 데 약 5.5 분의 레이저 드릴링 시간이 소요될 수 있다.
본 발명의 용접 방법의 몇몇 장점은 결합 영역이 포 본체의 나머지 부분과 유사하거나 동일한 캘리퍼, 토포그래피, 및 투과성을 갖는 점이다. 용접된 솔기는 포의 수명 전체를 통하여 전통적인 솔기보다 더 내구성일 수 있다. 본 명세서에서 설명된 방법은 성형 포, 프레스 포, 건조기 포, 엔지니어링 포, 통기 건조기(TAD) 포를 포함하는 제지기용 포, 뿐만 아니라 이들 포의 어느 하나의 구성성분 또는 위에서 언급한 다른 제지기용, 엔지니어링 또는 산업 공정용 포/벨트를 제조하는데 사용될 수 있다. 이는 또한 포의 본체를 모방(mimic)하는 결합 영역이 소망되는 다른 응용분야에 대하여도 사용될 수 있다.
본 방법은 예를 들면 Rexfelt의 미국 특허 제 5,360,565 호에 교시된 바와 같은, 나선형으로 감긴 포(spiral wound fabric: 100)를 생성하는데 사용될 수 있다.
1. 서로 적당한 거리만큼 이격된 두 개의 평행 롤(롤은 미도시)의 둘레로 흑색 화살표의 방향으로 포 스트립을 공급한다. 상기 거리는 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이 포/벨트의 최종 요구 길이의 대략 절반이다. 포 스트립은 이웃하는 기존의 포 루프에 약간 작은 양(5cm 이하)으로 중첩하도록 시스템 내로 공급될 것이다. 초기 직포는 있는 그대로 중첩될 수 있거나, 또는 하나 또는 두 개 모두의 이웃하는 포 가장자리 층에서 일부 또는 모든 MD 사 또는 경사들은 중첩하는 거리동안 풀릴 수 있다.
2. 지점 A에서 초음파적으로 결합한다. 이 결합은 포의 2 개의 스태킹된 층의 캘리퍼를 포 자체의 본체 캘리퍼와 일치하도록 감소시킬 것이다. 이 결합 솔기는 포 스트립의 중첩의 폭(5cm 이하)일 것이다. 초음파 호른(및/또는 가능하게는 앤빌)은 주위의 포의 표면을 모방하는 패턴을 부여하기 위하여 그/그들의 표면(들) 위에 텍스처를 가질 수 있다. 여기에서 중첩된 포 가장자리들은 결합하기 전에 호른과 앤빌 사이에 놓인다. 결합후, 솔기의 캘리퍼는 포 본체의 캘리퍼와 같다. 그러나, 예를 들면 도 2(c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상부도는 구멍들이 용융된 재료로 닫혀서 투과도가 저하된 것을 보인다.
3. 결합된 솔기 영역이 지점 A로부터 지점 B로 전진할 때 레이저 드릴링이 수행될 수 있다. 드릴링된 구멍의 패턴 및 크기는 포 본체의 공극과 비슷할 수 있다. 이 방법은 플런지 용접(여기에서 포는 고정된 길이 세그먼트를 따라 색인(index)을 낼 것이다)에 또는 고정된 속도로 전진하는 연속식 용접에 사용될 수 있다. 그러나, 구멍 크기는 포 본체 내의 구멍 크기와 같거나, 이보다 더 작거나, 또는 더 클 수 있다는 것에 주의하여야 한다. 구멍 밀도뿐만 아니라 구멍 크기는 포의 용접 영역에 대해 소망되는 투과도에 의존할 것이다.
그러나, 위의 초음파 용접 방법을 사용하여 '평행한' 포 루프들의 이웃하는 가장자리들을 연결하여 무한포를 제조할 때, 포 루프를 형성하는 스트립이 플랫 제직되어 루프를 무한형태로 만들기 위하여 CD 솔기를 필요로 하는 경우, 상기 루프의 CD 솔기도 역시 설명한 방법으로 초음파적으로 결합될 수 있으며, 상기 솔기들은 전체 포 폭(CD)에 걸쳐서 엇걸리거나(staggered) 또는 일직선(in line)을 이룰 수 있다는 점에 주의해야 한다.
다른 구현예에서, 두 개의 CD 가장자리를 갖는 플랫 직포 부분이 각각의 단부에서 포 본체로 접어 젖혀졌다(folded back). 일부 CD 사는 풀려서, 루프를 형성할 수 있는 MD 사를 노출할 수 있다. 그러면 각각의 CD 포 가장자리로부터의 루프들은 서로 깍지 끼여져서 채널을 형성하고, 핀 또는 핀틀이 상기 채널 내로 삽입되어 솔기를 형성한다. 각각의 CD 가장자리에서 핀 둘레로 상기 포 부분을 접어 젖히고(folding back), 상기 접은 자리에서 복수 개의 CD 사를 풀어서(raveling out) 상기 포 단부(fabric end)가 접어 젖혀졌을 때 상기 풀린 영역이 상기 MD 사가 루프를 형성할 수 있게 하고, 상기 접어 젖힌 포의 부분은 위에서 설명한 초음파 용접에 의하여 포 본체에 부착되는 것에 의하여 솔기잇기 루프가 형성될 수 있다. 상기 접어 젖힌 부분은 5 ~ 30cm의 범위일 수 있다. 상기 접어 젖힌 솔기(fold-back seam)는 MD 사 루프들 사이에 삽입되고, 핀 또는 핀틀로 연결되어 나선형 링크 솔기를 형성하는 솔기잇기 코일들(하나 또는 각 가장자리 당 하나)을 고정하는 데 사용될 수 있다. 어느 경우에나, 상기 접어 젖힌 영역은 본 발명을 실시하여 상기 루프들을 깍지 끼기 전에 포 본체에 결합될 수 있다.
대안적으로, 상기 플랫 직포용 솔기는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 바와 같은 "핀 솔기(pin seam)"로서 형성될 수 있으며, 이는 각 CD 가장자리에서 포 본체 내로 MD 사를 재제직(reweaving)하고, 각 CD 가장자리에서 루프를 형성하는 것을 요구한다. 각 CD 가장자리로부터의 루프들은 그러면 서로 깍지 끼고 핀 또는 핀틀이 그 공간 내로 삽입되어 핀 솔기를 형성한다. 대안적으로, 나선형 코일이 핀틀 또는 핀을 통하여 루프로 연결되어, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 바와 같은 나선형 링크 솔기를 형성할 수 있다. 그러한 포는 또한 본 명세서에서 설명된 초음파 용접 기술에 의하여 개선될 수 있다. 그러한 솔기에서, 솔기 루프 그 자체를 형성하는 MD 사는 이들이 작업 장력하에서 뽑혀 나오는 것(pulling out)을 방지하기 위하여 루프를 깍지 끼기 전에 CD사에 용접되거나 또는 융합될 수 있다.
본 발명의 하나의 예시적인 구현예에서, 호른(120)은 예를 들면 작은 융기된 영역을 가질 수 있다. 호른 및/또는 앤빌은 텍스처화되거나 매끄러울(smooth) 수 있다. 그러나, 다른 구조의 크고 작으며, 텍스처화되고, 매끄러운 호른 및 앤빌이 또한 포 단부의 용접을 촉진하여 포의 하나 또는 양 측면 위의 토포그래피를 유지할 수 있다.
본 발명의 하나의 예시적인 구현예는, 예를 들면 도 4(d)에 도시된 바와 같이, 솔기 영역에서 서로 맞물린 프린지사(intermeshed fringe yarn)를 연결하는 방법이다. 이 구현예에 따르면, 포의 두 가장자리는 하나의 방향으로 실들을 제거하여 풀리고 프린지사들이 서로 맞물린다. 초음파 호른이 하나의 측면에서 인가되고, 앤빌은 다른 측면에서 인가될 수 있다. 용접되고 있는 포 가장자리와 별개로 솔기가 만들어지고 있을 때 모노필라멘트가 프린지사와 90도로 배향되어 용접 영역으로 첨가될 수 있다. 모노필라멘트는 포 솔기 영역 내로 용접될 수 있으며 상기 풀림에 의하여 만들어진 틈에 걸칠 수 있다. 이 방법에 의하여 포 간격이 정확하게 특정한 배향으로 고정되고, 상기 추가적인 모노필라멘트(들)이 연결 영역으로 정확하게 첨가되고, 적당한 숫자의 모노필라멘트가 첨가되는 경우, 솔기는 포 본체와 거의 구별할 수 없다는 것을 알 수 있다.
이 구현예에 따른 방법은 단일 모노필라멘트 또는 다수의 모노필라멘트가 용접 영역 내로 첨가되는 방식으로 사용될 수 있다. 모노필라멘트사(들)는 소망되는 바에 따라 호른 측면 또는 앤빌 측면 위로 첨가될 수 있다. 도시된 바와 같이, 마루를 갖는 앤빌 또는 호른, 또는 첨가된 모노필라멘트사(들)를 고정하기 위한 홈(들)을 갖는 앤빌 또는 호른이 본 발명의 실시에 이용될 수 있다.
도 2(c)에 도시된 바와 같이, 호른은 융기된 영역의 면 위에 매끄러운 표면을 가지며, 이는 매끄러운 평탄화 영역을 갖는 포 용접부를 갖도록 할 것이다. 그러나 필라멘트의 원래의 토포그래피 또는 형상을 유지하는 것이 바람직한 경우, 텍스처화 융기 영역이 사용될 수 있다. 이 방법은 기계적 정지장치를 사용하지 않고 연장된 용접 횟수로 제어된 깊이의 용접부를 달성하는 하나의 방법이다. 이 방법은 또한 기계적 정지장치가 실행가능하지 않는 경우에 사용될 수 있다.
다른 구현예에 따른 본 발명은 포의 두 가장자리를 작은 양, 예를 들어 20cm 이하, 10cm 이하, 또는 바람직하게는 5cm 이하, 만큼 중첩하여 텍스처 및 투과도를 갖는 솔기를 생성하는 방법이다. 포 가장자리는 제직된 그대로(as woven)로 중첩될 수 있거나 또는 하나 또는 두 층 모두는 일부 또는 모든 경사 또는 위사가 포의 가장자리 부분에서 풀리도록 할 수 있다. 다음 단계는 중첩된 포 가장자리들을 초음파적으로 결합하는 단계를 포함하며, 이는 포 자체의 본체 캘리퍼와 일치하도록 두 스태킹된 포(two stacked fabrics)의 캘리퍼를 감소시킬 것이다. 이 결합 영역(솔기)의 폭은 포 가장자리들의 원래 중첩의 폭과 같을 것이다.
상기 초음파 호른 및/또는 앤빌은 그들의 표면 위에 텍스처를 가져서 포 본체의 표면을 모방하는 패턴을 부여할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 유지 시간(hold time) 동안, 예를 들면 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 기계적 정지장치(캠, 링키지, 또는 공기압력)가 호른(220) 또는 앤빌(230)에 심어진 일련의 스탬프 또는 돌출부(240)(평평형, 뾰족형, 실린더형, 직사각형 등)가 바깥쪽으로 포를 관통하여 반대측 부분(250) 위의 다이 내로 연장하도록 야기한다. 그렇게 하면서, 돌출부(240)는 대향하는 돌출부들 사이에서 작은 구간의 재료(218)를 압축하고, 이때 호른 및 앤빌이 함께 모일 때 대향하는 돌출부드는 서로 접촉할 수도 있고 또는 접촉하지 않을 수 있으며, 대향하는 돌출부에서 집속한 초음파 에너지(focused ultrasonic energy)가 재빨리 재료(218)를 용융하여 이것이 상기 돌출부들 사이의 영역으로부터 흘러나오게 하여, 예를 들면 도 7(f)에 도시된 바와 같이, 포(260)를 똑바로 관통하는 구멍 또는 공극(224)를 남긴다. 도 7(b) ~ 도 7(d)에 도시된 바와 같이, 이들 스탬프는 텍스처링 앤빌의 패턴과 일치하도록 위치할 수 있으며, 즉 생성된 구멍들은 용접되지 않은 포에서 투과성 채널이 있을 장소에 존재한다. 돌출부들 사이에서 충격을 받은 재료(218)가 충분히 용융하지 않아서 박막이 잔류할 다른 가능성도 존재한다. 이 경우, 도 7(e)에 도시된 바와 같이, 후속 단계에서 어떤 다른 에너지(압축 공기, 화학적 용해, 레이저 에너지)가 사용되어 박막을 제거할 수 있다.
형성된 공극의 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 삼각형, 사다리꼴, 또는 적당한 임의의 다른 형상일 수 있다. 공기 압력이 채용되어 스탬프(240)를 후퇴시키고, 뿐만 아니라 폴리머 슬러그를 제거하고 호른(220)과 앤빌(230)을 분리할 수 있다. 대안적으로, 폴리머 슬러그는 다이를 관통하여 역류하여(blown back) 포 본체의 그것과 유사한 캘리퍼, 텍스처, 및 투과도를 갖는 솔기를 생성할 수 있다.
하나의 예시적인 구현예에 따르면, 후속 단계에서, 위에서 설명한 용접된 영역 내에 구멍을 만들기 위하여 레이저 또는 다른 기계적인 펀칭/피어싱/드릴링 방법이 사용되어, 용융된 재료의 일부분을 제거하고 그 영역의 용접하기 전의 투과도로 국소적인 투과도를 회복하거나, 또는 심지어 실들 사이의 간극으로부터 일부 재료를 제거하여 용접된 솔기 내의 국소 투과도가 포 본체의 나머지 부분의 투과도와 유사하거나 또는 동일하게 한다.
그러나, 별도로 용접하는 하나의 부정적인 효과는 포 내의 공극 및 채널이 압력하에서 용융된 재료로 닫힐 수 있기 때문에, 구멍을 생성하고 포를 개방하여 솔기 영역에서의 투과도를 포의 본체의 투과도와 일치하도록 하기 위하여 회복 후속 작업(레이저 드릴링 등)이 요구될 수 있다는 점이다. 이 후속 작업은 때때로 시간 소비적이고, 값비싸고, 구멍이 원하는 정확한 위치에 생성되도록 포의 텍스처와 정렬하기 어렵고, 포에 가해진 열이 강도에 치명적일 수 있다.
따라서, 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 본 발명의 방법은 또한, 예를 들면 도 8(a)~8(e)에 도시된 바와 같이, 하나의 단일 장치에서 초음파 에너지가 두 개의 이웃하는 포 가장자리를 서로 결합하고 또한 결합된 재료도 제거하는 경우에도 적합화될 수 있으며, 상기 장치에서 핀 또는 돌출부(340)가 호른 및/또는 앤빌의 포 접촉 표면 위에 채용되어 공기와 물과 같은 유체가 포 솔기 영역을 관통하여 통과하도록 허용하는 관통 구멍을 형성할 수 있다. 위의 구현예들에서 설명된 방법들의 몇몇 예는 이하와 같다.
실시예 1
텍스처를 갖는 40 kHz 초음파 용접기를 사용하여, TAD 포를 500 ms 용접 시간 및 1 초의 유지 시간(즉, 용접 후에 텍스처화 호른을 올리기 전에 상기 텍스처화 호른이 용접 위치에서 1 초 동안 머문다.)과 40 마이크로미터 진폭에 노출하였다. 솔기 영역 위의 게이지 압력은 144 kPa 이었고 촉발력(TRS)은 111 N이었다.
이 공정의 결과는 전통적인 솔기와 비교하여 더 강한 솔기 영역을 가지며, 포 본체의 나머지 부분과 유사하거나 동일한 텍스처 및 투과도를 갖는 TAD 포이다.
비록 위의 구현예들은 직포를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 그에 제한되지 않는다. 예를 들면, 위에 설명된 방법들은 부직포, 필름, MD사 배열(MD yarn array) 또는 CD 사 배열(CD yarn array), 또는 이들 구조물과 직포의 조합으로부터 제조된 산업용 포 기재를 솔기잇기 하는데 사용될 수 있다. 유사하게, 일부 구현예들은 교차 기계 방향(CD)으로 솔기를 형성하는데 관한 것이지만, 본 발명은 그에 제한되지 않는다. 본 명세서에 설명된 방법들은 또한 기계 방향("MD")으로 형성된 솔기에도 적용될 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자에게 이해되는 바와 같이, PMC 포 및 엔지니어링 포와 같은 포는 전형적으로 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드 및 폴리에테르 에테르 케톤과 같은 폴리머로 만들어진 모노필라멘트 스트랜드 또는 사(yarn)를 포함한다. 그러나, 위의 구현예들에 따라 제조된 포들은 그에 제한되지 않으며, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 임의의 폴리머 재료가 본 발명을 실시하는 데 사용될 수 있다.
따라서 본 발명에 의하여 본 발명의 목적 및 장점이 실현되며, 비록 바람직한 구현예들이 본 명세서에서 상세하게 개시되고 설명되었지만, 본 발명의 범위 및 목적은 그에 의하여 제한되지 않아야 한다. 오히려 본 발명의 범위는 첨부한 청구항의 범위에 의하여 결정되어야 한다.
10, 12: 두 개의 폭방향 가장자리
20: 호른
14: 위사
16: 경사
22, 32: 텍스처화 표면
30: 앤빌
100: 산업용 포의 베이스 포

Claims (60)

  1. 길이 및 폭을 갖는 산업용 포의 솔기잇기(seaming) 방법으로서,
    상기 포의 제1 가장자리를 상기 포의 제2 가장자리를 미리결정된 거리만큼 중첩시키는 단계;
    상기 중첩된 영역의 적어도 일 부분을 초음파 호른(ultrasonic horn) 및 앤빌(anvil) 사이에 놓는 단계; 및
    초음파 에너지를 인가하여 상기 중첩된 영역의 부분을 용접하는 단계를 포함하고,
    상기 호른 및/또는 앤빌의 포 접촉 표면이 텍스처화 또는 패턴화되어 있으며, 상기 텍스처 또는 패턴은 상기 포의 본체 부분의 조직 패턴(weave pattern)을 반영(mirroring)하는 인각(impression)인 솔기잇기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리결정된 거리는 20 cm 이하인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용접 영역은 상기 포의 솔기 영역인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 용접된 솔기 영역은 상기 포의 본체(body)의 캘리퍼(caliper)와 같은 캘리퍼를 갖는 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 포는 복수 개의 경사를 복수 개의 위사와 교직하는 것에 의하여 생성된 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 포는 플랫 직포(flat woven fabric) 또는 제직사 재료(woven yarn material)의 포 스트립을 나선형으로 감아서 생성된 포이거나; 또는 상기 포는 상기 포의 평행한 루프들의 이웃한 가장자리들에 MD 솔기를 갖는, 플랫 제직 재료 스트립(flat woven strips of material)을 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    중첩하기 전에 상기 포의 상기 제1 및/또는 상기 제2 가장자리로부터 하나 이상의 실(yarn)을 푸는(unravel) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 두 가장자리를 용접하기 전에 상기 호른 및/또는 상기 앤빌 측면 위에 하나 이상의 모노필라멘트, 멀티필라멘트사, 리본 또는 테이프를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 호른 및/또는 상기 앤빌은 포 표면을 접촉하도록 적합화된 융기된 부분(raised portion)을 갖는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 호른 및/또는 상기 앤빌은 상기 첨가된(added in) 하나 이상의 모노필라멘트, 멀티필라멘트사, 리본 또는 테이프를 고정하기 위한 하나 이상의 홈(groove)을 갖는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 포의 상기 제1 및 상기 제2 가장자리는 상기 포의 CD 가장자리 또는 MD 가장자리인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 포는 상기 포의 평행한 루프의 이웃한 가장자리에 MD 솔기를 갖는, 플랫 제직 재료 스트립(flat woven strips of material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 포의 상기 평행한 루프는 CD 솔기 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 포의 상기 평행한 루프 내의 상기 CD 솔기 영역은 MD로 정렬되거나 또는 엇걸린(staggered) 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  16. 산업용 포의 솔기잇기(seaming) 방법으로서,
    복수 개의 MD 사(MD yarn)를 복수 개의 CD 사(CD yarn)와 제직하여 두 개의 MD 가장자리(MD edge)와 두 개의 CD 가장자리(CD edge)를 갖는 플랫 직포(flat woven fabric)를 형성하는 단계;
    상기 포의 CD 가장자리에서 솔기잇기 루프(seaming loop)를 형성하는 단계;
    상기 포의 상기 솔기 영역의 적어도 일 부분을 초음파 호른(ultrasonic horn) 및 앤빌(anvil) 사이에 놓는 단계; 및
    초음파 에너지를 인가하여 상기 솔기 영역의 부분을 용접하는 단계를 포함하고,
    상기 호른 및/또는 앤빌의 포 접촉 표면이 텍스처화 또는 패턴화되어 있으며, 상기 텍스처 또는 패턴은 상기 포의 본체 부분의 조직 패턴(weave pattern)을 반영(mirroring)하는 인각(impression)인 솔기잇기 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 플랫 직포는 상기 포의 폭방향(CD) 가장자리에서 상기 솔기잇기 루프를 형성하는 되돌림 제직 MD 사(woven back MD yarn)를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    각각의 CD 가장자리에서 핀 둘레로 상기 포 부분을 접어 젖히고(folding back), 상기 접은 자리에서 복수 개의 CD 사를 풀어서(raveling out) 상기 포 단부(fabric end)가 접어 젖혀졌을 때 풀린 영역이 상기 MD 사가 루프를 형성할 수 있게 하고, 상기 접어 젖힌 포의 부분은 상기 용접 단계에 의하여 포 본체에 부착되는 것에 의하여 상기 솔기잇기 루프가 형성되는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 접어 젖힌 부분은 5 ~ 30cm의 범위인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 포 솔기는 핀 솔기(pin seam) 또는 인라인 나선형 솔기(inline spiral seam)를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  21. 제1항에 있어서,
    유체의 통과를 위한 하나 이상의 관통 공극(through void)을 상기 포의 용접 부분에 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 하나 이상의 관통 공극을 레이저 드릴링 또는 기계적 펀칭에 의하여 생성되는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 호른 및/또는 앤빌의 포 접촉 표면이 핀(pin) 및 돌출부(projection)로 이루어진 군에서 선택된 기계적 펀칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 포가 최종 구조물(final structure)이거나, 또는
    성형 포; 프레스 포; 건조기 포; 통기 건조기(TAD) 포; 슈 프레스 벨트(롱 닙 또는 LNP); 이송 또는 캘린더 벨트; 에어레이드(airlaid), 용융 취입(melt blowing), 스펀 본딩(spun bonding) 또는 수엉킴(hydroentangling)을 포함하는 공정에 의한 부직포의 제조에 사용되는 엔지니어링 벨트; 골판지 제조기 벨트; 산포라이징(sanforizing) 벨트 또는 캘린더링 벨트를 포함하는 텍스타일 마감 벨트; 무두질(tannery) 벨트; 펄프 성형 또는 펄프 프레싱 벨트; 이중 닙 농축기(double-nip-thickener)(DNT) 기계 상의 탈수 벨트; 또는 슬러지 탈수 벨트로 이루어진 군에서 선택된 최종 포(final fabric)에 사용되는 성분 구조물(component structure)인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  25. 길이 및 폭을 갖는 산업용 포로서,
    상기 포의 제1 가장자리로서, 미리결정된 거리만큼 상기 포의 제2 가장자리와 중첩된 상기 포의 제1 가장자리를 포함하고,
    상기 중첩된 영역의 적어도 일 부분이 초음파 호른과 앤빌 사이에 놓이고, 상기 중첩된 영역의 일 부분은 초음파 에너지를 이용하여 용접되고,
    상기 호른 및/또는 앤빌의 포 접촉 표면이 텍스처화 또는 패턴화되어 있으며, 상기 텍스처 또는 패턴은 상기 포의 본체 부분의 조직 패턴을 반영하는 인각이어서, 상기 용접 영역은 상기 포 본체의 텍스처 또는 패턴과 동일한 텍스처 또는 패턴을 갖는 산업용 포.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 미리결정된 거리는 20 cm 이하인 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 용접 영역은 상기 포의 솔기 영역인 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 용접된 솔기 영역은 상기 포의 본체 부분의 캘리퍼(caliper)와 동일한 캘리퍼를 갖는 특징으로 하는 산업용 포.
  29. 삭제
  30. 제25항에 있어서,
    상기 포는 복수 개의 경사를 복수 개의 위사와 교직하는 것에 의하여 생성된 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 포는 플랫 직포(flat woven fabric) 또는 제직사 재료(woven yarn material)의 포 스트립을 나선형으로 감아서 생성된 포이거나; 또는 상기 포는 상기 포의 평행한 루프들의 이웃한 가장자리들에 MD 솔기를 갖는, 플랫 제직 재료 스트립(flat woven strips of material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  32. 제24항에 있어서,
    하나 이상의 실(yarn)이 용접하기 전에 상기 포의 상기 제1 및/또는 상기 제2 가장자리로부터 풀리는(unravel) 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  33. 제24항에 있어서,
    상기 포의 상기 제1 및 상기 제2 가장자리는 상기 포의 폭방향 가장자리 또는 길이방향 가장자리인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 포는 상기 포의 평행한 루프들의 이웃한 가장자리들에 MD 솔기를 갖는, 플랫 제직 재료 스트립(flat woven strips of material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 포의 상기 평행한 루프들은 CD 솔기 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 포의 상기 평행한 루프 내의 상기 CD 솔기 영역은 MD로 정렬되거나 또는 엇걸린(staggered) 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  37. 산업용 포로서,
    두 개의 MD 가장자리(MD edge)와 두 개의 CD 가장자리(CD edge)를 갖는 플랫 직포(flat woven fabric)를 형성하기 위하여 복수 개의 CD 사(CD yarn)와 제직된 복수 개의 MD 사(MD yarn)를 포함하고;
    상기 포는 상기 포의 CD 가장자리에서 솔기잇기 루프(seaming loop)를 가지며;
    상기 포의 상기 솔기 영역의 적어도 일 부분이 초음파 호른(ultrasonic horn)과 앤빌(anvil) 사이에 놓이고; 및 상기 솔기 영역의 부분은 초음파 에너지를 인가하여 용접되고,
    상기 호른 및/또는 앤빌의 포 접촉 표면이 텍스처화 또는 패턴화되어 있으며, 상기 텍스처 또는 패턴은 상기 포의 본체 부분의 조직 패턴을 반영하는 인각인 산업용 포.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 플랫 직포는 상기 포의 폭방향(CD) 가장자리에서 상기 솔기잇기 루프를 형성하는 되돌림 제직 MD 사(woven back MD yarn)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  39. 제37항에 있어서,
    각각의 CD 가장자리에서 핀 둘레로 상기 포 부분을 접어 젖히고(folding back), 상기 접은 자리에서 복수 개의 CD 사를 풀어서(raveling out) 상기 포 단부(fabric end)가 접어 젖혀졌을 때 풀린 영역이 상기 MD 사가 루프를 형성할 수 있게 하고, 상기 접어 젖힌 포의 부분은 상기 용접 단계에 의하여 포 본체에 부착되는 것에 의하여 상기 솔기잇기 루프가 형성된 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 접어 젖힌 부분은 5 ~ 30cm의 범위인 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  41. 제39항에 있어서,
    상기 포 솔기는 핀 솔기(pin seam) 또는 인라인 나선형 솔기(inline spiral seam)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  42. 제25항에 있어서,
    상기 포의 용접 영역에 하나 이상의 관통 공극(through void)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 하나 이상의 관통 공극은 레이저 드릴링 또는 기계적 펀칭에 의하여 생성된 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  44. 제25항에 있어서,
    상기 포의 용접 영역의 공기 및/또는 물 투과도는 상기 포 본체의 나머지 부분의 공기 및/또는 물 투과도와 동일한 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  45. 제25항에 있어서,
    상기 포가 최종 구조물(final structure)이거나, 또는
    성형 포; 프레스 포; 건조기 포; 통기 건조기(TAD) 포; 슈 프레스 벨트(롱 닙 또는 LNP); 이송 또는 캘린더 벨트; 에어레이드(airlaid), 용융 취입(melt blowing), 스펀 본딩(spun bonding) 또는 수엉킴(hydroentangling)을 포함하는 공정에 의한 부직포의 제조에 사용되는 엔지니어링 벨트; 골판지 제조기 벨트; 산포라이징(sanforizing) 벨트 또는 캘린더링 벨트를 포함하는 텍스타일 마감 벨트; 무두질(tannery) 벨트; 펄프 성형 또는 펄프 프레싱 벨트; 이중 닙 농축기(double-nip-thickener)(DNT) 기계 상의 탈수 벨트; 또는 슬러지 탈수 벨트로 이루어진 군에서 선택된 최종 포(final fabric)에 사용되는 성분 구조물(component structure)인 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  46. 제1항에 있어서,
    상기 산업용 포는 부직포, 필름, MD사 배열(MD yarn array) 또는 CD 사 배열(CD yarn array), 또는 이들 구조물과 직포의 조합으로부터 제조된 기재를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  47. 제16항에 있어서,
    유체의 통과를 위한 하나 이상의 관통 공극을 상기 포의 용접 부분에 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  48. 제16항에 있어서,
    상기 포가 최종 구조물(final structure)이거나, 또는
    성형 포; 프레스 포; 건조기 포; 통기 건조기(TAD) 포; 슈 프레스 벨트(롱 닙 또는 LNP); 이송 또는 캘린더 벨트; 에어레이드(airlaid), 용융 취입(melt blowing), 스펀 본딩(spun bonding) 또는 수엉킴(hydroentangling)을 포함하는 공정에 의한 부직포의 제조에 사용되는 엔지니어링 벨트; 골판지 제조기 벨트; 산포라이징(sanforizing) 벨트 또는 캘린더링 벨트를 포함하는 텍스타일 마감 벨트; 무두질(tannery) 벨트; 펄프 성형 또는 펄프 프레싱 벨트; 이중 닙 농축기(double-nip-thickener)(DNT) 기계 상의 탈수 벨트; 또는 슬러지 탈수 벨트로 이루어진 군에서 선택된 최종 포(final fabric)에 사용되는 성분 구조물(component structure)인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  49. 제37항에 있어서,
    상기 포의 용접된 솔기 영역에 하나 이상의 관통 공극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  50. 제37항에 있어서,
    상기 포의 용접된 솔기 영역의 공기 및/또는 물 투과도는 상기 포 본체의 나머지 부분의 공기 및/또는 물 투과도와 동일한 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  51. 제37항에 있어서,
    상기 포가 최종 구조물(final structure)이거나, 또는
    성형 포; 프레스 포; 건조기 포; 통기 건조기(TAD) 포; 슈 프레스 벨트(롱 닙 또는 LNP); 이송 또는 캘린더 벨트; 에어레이드(airlaid), 용융 취입(melt blowing), 스펀 본딩(spun bonding) 또는 수엉킴(hydroentangling)을 포함하는 공정에 의한 부직포의 제조에 사용되는 엔지니어링 벨트; 골판지 제조기 벨트; 산포라이징(sanforizing) 벨트 또는 캘린더링 벨트를 포함하는 텍스타일 마감 벨트; 무두질(tannery) 벨트; 펄프 성형 또는 펄프 프레싱 벨트; 이중 닙 농축기(double-nip-thickener)(DNT) 기계 상의 탈수 벨트; 또는 슬러지 탈수 벨트로 이루어진 군에서 선택된 최종 포(final fabric)에 사용되는 성분 구조물(component structure)인 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  52. 제21항에 있어서,
    상기 산업용 포는 부직포, 필름, MD 또는 CD 사 배열, 또는 이들 구조물과 직포의 조합으로부터 제조된 기재를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  53. 제2항에 있어서,
    상기 미리결정된 거리는 10 cm 이하인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 미리결정된 거리는 5 cm 이하인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  55. 제26항에 있어서,
    상기 미리결정된 거리는 10 cm 이하인 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  56. 제55항에 있어서,
    상기 미리결정된 거리는 5 cm 이하인 것을 특징으로 하는 산업용 포.
  57. 제21항에 있어서,
    상기 유체는 공기인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  58. 제21항에 있어서,
    상기 유체는 물인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  59. 제47항에 있어서,
    상기 유체는 공기인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
  60. 제47항에 있어서,
    상기 유체는 물인 것을 특징으로 하는 솔기잇기 방법.
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