KR19990022605A - 셀룰로스 섬유 구조체의 다중 영역 한정 오리피스건조 방법,그 장치 및 그에 의해 제조되는 셀룰로스 섬유 구조체 - Google Patents
셀룰로스 섬유 구조체의 다중 영역 한정 오리피스건조 방법,그 장치 및 그에 의해 제조되는 셀룰로스 섬유 구조체 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 제한 오리피스 공기중 건조장치는 제지용 또는 다른 흡수성 미형성 웨브용이다. 이 장치는 제 1 영역(41)과 제 2 영역(42)을 구비한다. 제 1 영역(41)은 탈출 압력 미만의 차압으로 유지되는 반면, 제 2 영역(42)은 탈출 압력 이상의 차압으로 유지된다. 본 발명의 장치에 의해 건조될 미형성 웨브의 잔류 시간은 제 1 영역상에서 약 35 밀리초 미만으로 유지되는 것이 바람직하다. 전술한 이중 영역 시스템을 사용하면, 본 발명의 장치를 이용하는데 요구되는 전체 에너지를 감소할 수 있다.
Description
흡수성 미형성 웨브는 일상 생활의 주요 상품이다. 흡수성 미형성 웨브는 셀룰로스 섬유 구조체와, 흡수 포움등을 포함한다. 셀룰로스 섬유 구조체는 안면 티슈, 화장실 티슈 및 종이 타월에서 발견된다.
셀룰로스 섬유 구조체의 제조에 있어서, 액체 담체에 분산된 셀룰로스 섬유의 습식 미형성 웨브는 성형 와이어상에 퇴적한다. 습식 미형성 웨브는 여러 기존의 수단중 어느 하나 또는 그들의 조합에 의해 건조될 수도 있다. 이 건조 수단의 각각은 최종 셀룰로스 섬유 구조체의 특성에 영향을 미칠 것이다. 예를 들면, 건조 수단과 공정은 최종 셀룰로스 섬유 구조체의 연화도, 두께, 인장 강도 및 흡수성에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 셀룰로스 섬유 구조체를 건조시키는데 사용되는 수단 및 공정은 그러한 건조 수단 및 공정에 의해 제한되는 비율이 없이 그의 제조율에 영향을 미친다.
이러한 건조 수단의 일례는 펠트 벨트이다. 펠트 건조 벨트는 미형성 웨브와 접촉을 유지하는 침투성 펠트 매체내로의 액체 담체의 모세관 유동을 통해 배 셀룰로스 섬유 구조체를 탈수시키는데 사용한다. 그러나, 펠트 벨트를 사용하여 셀룰로스 섬유 구조체를 탈수시키는 것은 전체적으로 불균일한 압축을 초래하며, 그리고 건조시킬 배 셀룰로스 섬유 구조체의 채움을 초래한다.
펠트 벨트는 진공에 의해 지원되거나, 또는 대향 압축 롤에 의해 지원될 수도 있다. 이러한 압축 롤은 셀룰로스 섬유 구조체에 대한 펠트의 기계적 압축을 최대화한다. 이러한 펠트 벨트 건조의 예는 1982년 5월 11일자로 볼튼(Bolton)에게 허여된 미국 특허 제 4,329,201 호와, 1989년 12월 19일자로 코완 등(Cowan et al.)에게 허여된 미국 특허 제 4,888,096 호에 도시되어 있다.
펠트 벨트의 도움 없이 진공 탈수를 통한 셀룰로스 섬유 구조체의 건조가 당 기술분야에 공지되어 있다. 셀룰로스 섬유 구조체의 진공 탈수는 습기가 액체 형태로 존재하는 동안 셀룰로스 섬유 구조체로부터 습기를 기계적으로 제거한다. 부가하여, 진공은 셀룰로스 섬유 구조체의 개별 영역을 건조 벨트의 반사 도관내로 반사하고 셀룰로스 섬유 구조체의 여러 영역에서 상이한 양의 습기를 함유하는데 기여하는 바가 크다. 이와 유사하게, 우선적 공극 크기를 가진 다공성 실린더를 사용하여 진공 지원 모세관 유동을 통해 셀룰로스 섬유 구조체를 건조시키는 것 또한 당업계에 공지되어 있다. 그러한 진공 구동 건조 기법의 예는 1985년 12월 3일자 추앙 등(Chuang et al.)에게 허여된 미국 특허 제 4,556,450 호와, 1990년 11월 27일자 진 등(Jean et al.)에게 허여된 미국 특허 제 4,973,385 호에 개시되어 있다.
또 다른 건조 공정에 있어서, 공기중 건조에 의해 셀룰로스 섬유 구조체의 미형성 웨브를 건조시키는 데 상당한 성공이 이루어져 왔다. 전형적인 공기중 건조 기법에 있어서, 유공 공기 침투성 벨트(foraminous air permeaable belt)는 건조될 미형성 웨브를 지지한다. 고온 공기는 셀룰로스 섬유 구조체를 통과한 다음 침투성 벨트를 통과하거나 또는 그 반대로 유동한다. 공기 유동은 주로 증발에 의해서 미형성 웨브를 건조시킨다. 공기 침투성 벨트내의 유공층과 동일하며 그내로 반사되는 영역은 우선적으로 건조되며 최종 셀룰로스 섬유 구조체의 두께는 증가된다. 공기 침투겅 벨트내의 관절과 동일한 영역은 적은 범위로 건조된다.
공기중 건조에 사용되는 공기 침투성 벨트에 대한 여러 개선이 당업게에서 이루어져 왔다. 예를 들면, 공기 침투성 벨트는 높은 개방 영역(적어도 40%)으로 제조될 수도 있다. 또는, 이 벨트는 공기 침투성이 감소되도록 제조될 수도 있다. 공기 침투성의 감소는 수지질 혼합물을 적용하여 벨트내의 직물 날실들 사이의 틈새를 막는것에 의해 성취될 수도 있다. 건조 벨트는 금속 입자로 충만되어 그의 열 전도율을 증가시키며 그의 복사능을 증가시키거나, 또는 건조 벨트는 연속 망을 포함하는 감광성 수지로부터 구성될 수도 있다. 건조 벨트는 약 815℃(1500℉)의 고온 공기유동에 특히 적합할 수도 있다. 그러한 공기중 건조 기법의 예는 1975년 7월 1일자 콜 등(Cole et al.)에게 재 허여된 미국 특허 제 28,459 호와; 1979년 10월 30자 로타(Rotar)에게 허여된 미국 특허 제 4,172,910 호와; 1981년 2월 24일자 로타에게 허여된 미국 특허 제 4,251,928 호와; 1985년 7월 9일자 허여되고 공통으로 양도된 미국 특허 제 4,528,239 호와; 1990년 5월 1일자 토드(Todd)에게 허여된 미국 특허 제 4,921,750 호에 개시되어 있다. 부가하여, 당업게에서는 그것이 여전히 건조시킬 미형성 웨브인 동안 셀룰로스 섬유 구조체의 형상을 건조시키는 것을 조절하려는 여러 시도가 이루어져 왔다. 그러한 시도들은 건조 벨트 또는 투과 건조기를 양키 후드와 조합하여 사용할 수도 있다. 그러한 형상의 건조의 예는 1986년 4월 22일자 스미스(Smith)에게 허여된 미국 특허 제 4,583,302 호와; 1990년 7월 24일자 선도비스트(Sundovist)에게 허여된 미국 특허 제 4,942,675 호에 개시되어 있다.
전술한 종래 기술은, 특별하게 공기중 건조에 대한 것이지만, 다중 영역 셀룰로스 섬유 구조체를 건조시킬 때 직면하는 문제점을 겨냥하지는 않는다. 예를 들면, 셀룰로스 섬유 구조체의 제 1 영역은 제 2 영역보다 적은 절대 습기와, 밀도 또는 기본 중량을 가지며, 전형적으로는 제 2 영역보다 그를 통한 공기 유동이 비교적 크다. 이것은 보다 작은 절대 습기, 밀도 또는 기본 중량이 그러한 영역을 통과하는 공기에 대해 낮은 비율의 유동 저항을 나타내므로 보다 큰 공기유동을 발생시킨다.
이러한 문제점은 건조될 다중 영역 셀룰로스 섬유 구조체가 양키 건조 드럼으로 전달될 때 확대된다. 양키 드럼 건조 섬유상에서, 셀룰로스 섬유 구조체의 고립된 개별 영역은 가열된 실린더의 원주와 긴밀하게 접촉하며, 고온 공기는 후드로부터 가열된 실린더에 대향한 셀룰로스 섬유 구조체의 표면에 도입된다. 그러나, 전형적으로는 양키 건조 드럼과의 대부분의 순간 접촉은 고밀도 또는 높은 기본 중량 영역에서 발생한다. 이 영역은 저밀도 또는 낮은 기본 중량 영역만큼 건조되지 않는다. 저밀도 영역의 우선적인 건조는 양키 건조 드럼 후드내의 공기유동으로부터의 열의 대류 전달에 의해 발생한다. 따라서, 셀룰로스 섬유 구조체의 제조율은 고밀도 또는 높은 기본 중량 영역에서 큰 습기를 보상하도록 느려야 한다. 고밀도 및 높은 기본 중량 영역의 완벽한 건조가 발생하는 것을 허용하고 또 후드로부터의 공기에 의해 이미 건조된 저밀도 또는 낮은 기본 중량 영역의 연소를 방지하기 위하여, 양키 후드 공기 온도는 감소되어야 하며, 양키 후드내의 셀룰로스 섬유 구조체의 잔류 시간은 증가되어 제조율을 저하시켜야 한다.
종래 기술의 해결책에 대한 다른 단점(펠트 벨트와 같은 기계식 압축기를 사용하는 것을 제외함)은 건조될 셀룰로스 섬유 구조체룰 지지하는데 의존한다는 것이다. 공기 흐름은 셀룰로스 섬유 구조체를 향하며, 지지 벨트를 통해 전달되거나, 또는 변형예로 건조 벨트를 통해 셀룰로스 섬유 구조체로 유동한다. 벨트를 통한 유동 저항의 차이 또는 셀룰로스 섬유 구조체를 통한 유동 저항의 차이에 의해, 셀룰로스 섬유 구조체내의 습기 분포의 차이가 확대되고 및/또는 이전에는 존재하지 않은 습기 분배의 차이가 형성된다. 그러나, 종래 기술에 있어서는 공기 유동을 셀룰로스 섬유 구조체의 여러 영역의 차이에 대해 적합하게 하려는 시도가 없었다.
이러한 문제점을 겨냥한 하나의 개선책은 1994년 1월 4일자 엔사인 등(Ensign et al.)에게 허여되고 공통으로 양도된 미국 특허 제 5,274,930 호와, 공기중 건조와 함께 셀룰로스 섬유 구조체의 밀폐 제한 오리피스 건조에 개시되어 있다. 이 특허는 참조로 인용된다. 이 특허에 따르면, 셀룰로스 섬유 구조체의 섬유들간의 틈새보다 큰 유동 저항을 가진 미세공극 건조 매체를 이용하는 장치가 언급된다. 따라서, 미세공극 매체는 공기중 건조 공정에서 제한 오리피이므로, 동일하거나 또는 기껏해야 균일한 습기 분배가 건조 공정에서 성취된다.
엔사인 등의 제한 오리피스 공기중 건조 장치에 따르면, 부 대기압 또는 정압을 갖는 하나 또는 그이상의 영역을 구비하여 양방향으로의 공기유동을 촉진한다.
그러나, 이 특허(8:17 내지 26)에 따르면, 미세공극 매체상의 미형성 웨브의 기본 중량과 보다 큰 저항 시간이 필요할 것이다. 상세하게는, 이 특허에 따르면, 공통 구조체 종이 기초 중량(3000 평방피트당 12 파운드)은 미세공극 매체상에 적어도 약 250 밀리초의 잔류 시간이 요구될 것이다.
본 발명자들은, 제한 오리피스 공기중 건조 장치가 다수의 영역으로 분할된다면, 제 1 영역에서 필요한 잔류시간을 감소할 수 있음을 발견하였다. 부가하여, 이 장치의 전체의 에너지 소모는 적절한 영역을 이용하여 감소할 수 있다는 것을 발견하였다. 상세하게는, 영역들이 적절한 크기로 되어 선택된다면 낮은 팬 마력이 요구된다. 본 발명을 이용하는 것에 의해 팬 마력의 감소는 전술한 엔사인 등의 원 장치에 걸쳐 약 10 내지 15%에 이른다. 연당 $200 내지 $250의 공시된 연간 작동 비용이 절간될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 셀룰로스 섬유 구조체를 제조하기 위해 공기중 건조와 연계하여 사용할 수 있는 미세공극 매체를 구비한 제한 오리피스 공기중 건조 장치를 제공하는 것이다. 부가하여, 본 발명의 목적은 기존에 종래기술에서 생각했던 것보다 낮은 에너지를 요구하며 필요한 잔류 시간이 감소된 제한 오리피스 공기중 건조 장치를 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명은 그내에 분포된 습기를 가진 흡수성 미형성 웨브와 연계하여 제한 오리피스 공기중 건조 장치를 포함한다. 미형성 웨브는 셀룰로스 섬유 구조체를 포함할 수도 있다. 미형성 웨브는 적어도 18%의 점도를 가질 수도 있다. 이 장치는 미형성 웨브를 통한 공기유동을 위한 제한 오리피스를 포함할 수도 있다. 이 장치는 제 1 영역 및 제 2 영역으로 이루어진 다수의 개별 영역을 순서대로 포함할 수도 있다. 이 영역들은 대기압에 대해 상호 다른 차압을 가질 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 이 장치는 초당 미형성 웨브의 파운드당 적어도 약 5 파운드의 물의 제 2 영역에서 탈수 비율을 가진다. 제 2 실시예에 있어서, 본 발명의 장치는 제 2 영역에서 제 1 영역의 탈수비율 보다 적어도 0.10배 큰 탈수율을 가지는 반면, 제 2 영역에서 탈수율은 초당 미형성 웨브의 파운드당 적어도 5 파운드이다. 제 3 실시예에 있어서, 본 발명의 장치는 약 35 밀리초 미만의 제 1 영역내의 저항 시간을 가진다.
본 발명은 공기를 통해 건조되는 흡수성 미형성 웨브(absorbent embryonic webs)에 관한 것으로, 특히 공기를 통해 건조되는 셀룰로스 섬유 구조체에 관한 것이다.
도 1은 투수성 실린더상에 삽입되고 대기속보다 낮은 내부 압력을 가진 것으로 본 발명에 따른 미세공 매체의 개략적인 측면도,
도 2는 본 발명에 따른 장치상에서의 농도와 잔류 시간사이의 관계를 나타내는 그래프,
도 3은 본 발명(CC)과, 종래 기술의 미세공 매체 건조 장치(BB)와, 추앙(Chuang) 등의 미국 특허 제 4,556,450 호(1985년 12월 3일)에 따른 종래 기술의 장치(AA)에 대한 시간의 함수로서 에너지 흡수와 물 제거를 나타내는 그래프.
도 1을 참조하면, 본 발명은 미세공 매체(30)와 결합된 한정 오리피스 통기 건조 장치(20)(a limiting orifice though-air-drying apparatus)를 포함한다. 상기 장치(20) 및 매체(30)는 상술한 미국 특허 제 5,274,930 호에 따라 제조될 수 있으며, 상기 특허의 내용은 참고로 본원에 인용한다. 상기 장치(20)는 투수성 실린더(32)와, 이 투수성 실린더(32)를 둘러싸는 미세공 매체(30)를 포함한다. 통기 건조 밸트와 같은 지지 부재(28)는 공급 롤(34)로부터 권취 롤(36)까지 투수성 실린더(32)를 감아서, 호를 형성하여 원형 세그먼트(40)를 규정한다. 이러한 원형 세그먼트(40)는 대기압에 대해 다중으로 다른 차압을 가진 다중 영역(41, 42)으로 분할될 수도 있다. 선택적으로, 장치(20)는 분할된 진공 슬롯 또는 무단 벨트를 포함할 수도 있다. 장치(20)는 미형성 웨브로부터 습기를 제거한다.
특히 본 발명에 따른 한정 통기 오리피스 건조 장치(20)(a limiting orifice though-air-drying apparatus)는 다수의 영역으로 분할될 수도 있다. 바람직한 장치(20)는 2개의 영역, 즉 제 1 영역(41) 및 제 2 영역(42)을 갖고 있다. 미형성 웨브는 제 1 영역(41), 다음에 제 2 영역(42), 다음에 만일 있다면 다음 영역 순서로 만난다. 제 1 영역(41)은 장치(20)의 관통압력보다 작은 압력으로 유지된다. 제 2 영역(42)은 장치(20)의 관통압력보다 큰 압력에서 유지된다. 관통압력은 1968년 3월 1일에 Society of Automotive Engineer's Aerospace Recommended Practice 901에 따라 버블점 테스트 방법(Bubble Point Test Method)이란 명칭으로 공포되었고, 50㎜ 침수 깊이를 사용하도록 조정되었고, 상기 실험은 참고로 인용한다.
공동으로, 제 1 및 제 2 영역(41, 42)은 약 180°내지 270°, 보다 바람직하게는 210°내지 240°의 호를 형성할 수 있다. 제 1 영역(41)은 제 1 및 제 2 영역(41, 42)에 의해 형성된 전체 호의 60°까지, 보다 바람직하게는 20 내지 30°를 포함할 수 있다.
지지 부재(28)는 35㎳ 이하, 바람직하게는 25㎳, 보다 바람직하게는 15㎳ 이하의 잔류 시간에 미형성 웨브를 제 1 영역(41)에 제공하는 속도로 장치(20)에 대해 그리고 영역(41, 42)을 가로질러 흡수성 미형성 웨브를 이송한다. 제 2 영역(42)내의 잔류 시간은 적어도 125㎳, 바람직하게는 적어도 175㎳ 이여야 한다.
본원에서 사용한 용어 흡수성 미형성 웨브(absorbent embryonic web)는 셀룰로스 섬유 구조체 또는 습기가 포함되고 기능상 건조 상태로 되도록 제거된 물을 구비해야 하는 다른 웨브를 포함한다. 본원에서 웨브는 물을 보유 및 함유할 수 있다면 흡수성(absorbent)이거나, 표면으로부터 물을 제거한 것이다. 본원에서 사용한 용어 셀룰로스 섬유 구조체(cellulosic fibrous structure)은 적어도 50%의 셀룰로스 섬유와, 인조 섬유, 유기 섬유, 비유기 충전물, 폼 등등의 평형물을 포함하는 종이와 같은 구조체를 말한다. 본 발명에 사용하기에 적당한 셀룰로스 섬유 구조체는 트로켄(Trokhan) 등의 미국 특허 제 5,245,025 호(1993년 9월 14일)에 개시되어 있으며, 상기 특허는 참고로 본원에 인용한다.
2개의 개별 영역(41, 42), 즉 한정 건조 오리피스 장치(20)의 관통 압력보다 낮은 압력을 가진 제 1 영역(41)과, 상술한 잔류 시간에서 관통 압력보다 큰 압력을 가진 제 2 영역(42)을 제공함으로써, 차압을 제공하기 위해 필요한 팬 마력은 실질적으로 감소될 수 있다는 것을 알게 되었다. 본 출원인은 더 건조되고 그에 따라 농도가 증가하는 것은 제 1 영역(41)에서 상술한 잔류 시간이 도 2에 도시된 바와 같이 더 발생한 후에 실질적으로 증가하지 않는다는 것을 의외로 발견했다.
제 1 영역(41)내에서의 잔류 시간을 적당히 선택하고, 다음에 제 2 영역(42)으로 미형성 웨브를 이동시킴으로써, 건조 방법의 효율은 최대화될 수 있으며, 팬 마력은 감소된다. 설명하고 청구하는 본 발명에 있어서, 상기 장치(20)는 제 2 영역(42)내에서 초당 미형성 웨브의 파운드당 적어도 5, 바람직하게는 7파운드의 물을 제거하는 물 제거비율을 갖고 있다.
제 1 및 제 2 영역(41, 42)사이의 적당한 전이점은 제 2 영역(42)의 물 제거비율이 제 1 영역(41)의 물 제거비율을 초과하는 지점이다. 실제 전이점은 대기와 비교해 장치(20)를 통한 차압은 보다 낮은 관통 압력으로부터 보다 큰 관통 압력까지 이동한다. 시스템은 실제의 그리고 적당한 전이점이 일치할 때 최적화된다. 정확한 전이점은 흡수성 미형성 웨브의 다공 및 배수성과, 미세공 매체내의 오리피스의 유동 특성 및 사이즈와, 아마 다른 요인에 따라 좌우될 수 있다.
제 2 영역(42)은 각기 전용 팬을 구비한 하나 이상의 소영역으로 분할될 수 있거나, 분할되지 않고 유지될 수 있으며, 소망하는 바와 같이 단일의 대형 팬을 구비한다. 선택적으로, 단일 영역(41 또는 42)은 2개 이상의 팬에 의해 발생된 차압을 가질 수 있다. 팬은 직렬로 또는 병렬로 배열될 수 있다. 동일한 전체 마력을 가진 2개의 보다 작은 팬 또는 보다 큰 하나의 팬에 필요한 마력은 본 발명과 관련해서 사용할 수 있는 것과 매우 유사하다.
제 1 영역(41)이 보다 작은 관통 압력에서 작동하기 때문에, 팬이 필요하지 않으며, 진공 펌프로 잘 작동할 수 있다. 따라서, 제 1 영역(41)은 청구된 본 발명에 따라 장치(20)에서 최소의 에너지만을 소비한다. 본원에서 사용한 단위 마력은 장치(20)에서 차압을 발생시키는데 필요한 마력만을 말하며, 장치(20)에 대해 미형성 웨브를 이송하는데 필요한 마력은 포함하지 않는다.
설명하고 청구하는 본 발명에 있어서, 단위 마력당 초당 미형성 웨브의 파운드당 물의 파운드를 측정했을 때 제 1 영역(41)에서의 건조비율대 제 2 영역(42)의 건조비율의 비율은 크게 적어도 0.10배, 바람직하게는 크게 적어도 0.12배이다. 물론, 이러한 비율은 효과없는 제 1 영역(41)을 작동시킴으로써 인위적으로 팽창될 수 있다. 본 발명의 목적을 위해서, 제 1 영역은 초당 미형성 웨브의 파운드당 적어도 40 파운드의 비율로 물을 제거할 수 있다. 제 1 영역(41)의 물 제거비율내에 포함된 것은 최소 마력인데, 그 이유는 제 1 영역(41)이 관통 압력 아래에서 발생하는 모관 탈수에 좌우되지만, 관통 압력 이상에서 기류를 발생하기 위해 팬에 좌우되지 않기 때문이다.
상술한 잔류 시간은 5 내지 20, 바람직하게는 10 내지 11의 펄프 여과 저항(PFR)을 가진 미형성 웨브에 유용하다. 펄프 여과 저항은 빈슨(Vinson)의 미국 특허 제 5,228,954 호(1993년 7월 20일)에 개시된 방법에 따라 측정되며, 상기 특허의 내용은 참고로 본원에 인용한다.
도 2를 참조하면, 제 1 영역(41)에서의 건조비율은 PFR에 따라 변화한다. 제 2 영역(42)에서의 건조비율은 모든 세개의 곡선(A, B, C)에 대해 동일하다. 도 2에 도시된 곡선(A, B, C)은 PFR의 증가순으로 도시되어 있다.
일반적으로, 장치(20)상에서의 최적의 잔류 시간은 펄프 여과 저항에 직접 비례한다. 유입하는 미형성 웨브는 적어도 18%의 농도를 갖고 있으며, 적어도 19%의 농도를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 장치(20)는 모관 인력에 의해 웨브를 건조시키는 종래 기술의 다공성 실린더에서 이룰 수 있는 것보다 소정의 PFR에 대해 보다 높은 물 제거 성능을 갖고 있으며, 추앙(Chuang) 등의 미국 특허 제 4,556,450 호(1985년 12월 3일), 종래 기술의 권선된 지지 부재(28) 및 종래 기술의 광민감 수지 지지 부재(28)에 개시된 보다 낮은 관통에서 유지되며, 상기 특허의 내용은 본원에 인용한다.
물 제거비율은 섬유의 파운드당 제거된 물의 파운드를 시간으로 나눈것으로 측정되며, 섬유는 프로세스가 적용되며,
비율=(제거된 물의 파운드/섬유의 파운드)/시간(초) 가 된다.
물 제거비율은 문제의 영역(41, 42)이 중량에 의해 측정된 중량 및 대류 건조를 이용하여 물이 마른 기본선을 형성하기 전후에 미형성 웨브의 농도를 측정함으로써 조사된다. 잔류 시간은 영역(41, 42)의 경로 길이와, 미형성 웨브의 비율을 알면 쉽게 계산할 수 있다.
도 3을 참조하면, 영역(2)에서의 물 제거비율이 상술한 충 등의 특허에 따라 제조된 실린더로부터의 물 제거비율보다 본 발명에 따른 장치에서 상당히 높다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 장치(20)는 초당 미형성 웨브의 파운드당 적어도 5파운드의 물, 보다 바람직하게는 제 2 영역(42)에서 초당 미형성 웨브의 파운드당 적어도 7파운드의 물의 물 제거비율을 갖고 있다. 본 발명에 따른 장치(20)는 초당 미형성 웨브의 파운드당 적어도 40 파운드의 물, 보다 바람직하게는 제 1 영역(41)에서 초당 미형성 웨브의 파운드당 적어도 50 파운드의 물의 물 제거비율을 갖고 있다.
본 발명에 따른 장치(20)는 제 1 영역(41)에서 프로세스가 가해질 때 웨브 영역의 ft2당 5마력 이하, 보다 바람직하게는 4마력 이하의 전력을 소비한다. 본 발명에 따른 장치(20)는 제 2 영역(42)에서 프로세스가 가해질 때 웨브 영역의 ft2당 20마력 이하, 바람직하게는 18마력 이하, 보다 바람직하게는 16마력 이하의 전력을 소비한다.
Claims (10)
- 내부에 습기가 분포된 흡수성 미형성 웨브와 결합하는 한정 오리피스 통기 건조 종이제조 장치(a limiting orifice though-air-drying papermaking apparatus)로서, 상기 장치는 상기 미형성 웨브를 통해 기류용 한정 오리피스를 포함하며, 상기 장치는 적어도 제 1 영역, 제 2 영역 순서로 포함된 다수의 개별 영역을 더 포함하며, 상기 개별 영역은 대기압에 대해 상호 상이한 차압을 갖고 있어서, 상기 미형성 웨브는 상기 제 1 영역에서 약 35㎳ 이하의 잔류 시간을 가지며, 바람직하게 상기 잔류 시간은 15㎳ 이하인 한정 오리피스 통기 건조 종이제조 장치에 있어서,상기 다수의 영역은 2개의 영역, 즉 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 한정 오리피스 통기 건조 종이제조 장치.
- 내부에 습기가 분포되고 적어도 18%의 농도를 가진 흡수성 미형성 웨브와 결합하는 한정 오리피스 통기 건조 장치(a limiting orifice though-air-drying apparatus)로서, 상기 장치는 상기 미형성 웨브를 통해 기류용 한정 오리피스를 포함하며, 상기 장치는 적어도 2개의 개별 영역, 즉 제 1 영역, 제 2 영역을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 영역은 대기압에 대해 상호 상이한 차압을 갖고 있으며, 상기 장치는 상기 제 1 영역에서의 상기 물 제거비율보다 적어도 0.10배 큰 상기 제 2 영역에서의 물 제거비율을 갖고 있으며, 상기 제 2 영역내의 상기 물 제거비율은 초당 미형성 웨브당 적어도 5파운드의 물이 제거되며, 바람직하게 상기 제 2 영역에서의 물 제거비율은 상기 제 1 영역에서의 물 제거비률보다 적어도 0.12배 큰 한정 오리피스 통기 건조 장치에 있어서,상기 다수의 영역은 2개의 영역, 즉 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 한정 오리피스 통기 건조 장치.
- 내부에 습기가 분포된 흡수성 미형성 웨브와 결합하는 한정 오리피스 통기 건조 종이제조 장치(a limiting orifice though-air-drying papermaking apparatus)로서, 상기 장치는 상기 미형성 웨브를 통해 기류용 한정 오리피스를 포함하며, 상기 장치는 적어도 제 1 및 제 2 영역의 순서로 포함하는 2개의 개별 영역을 더 포함하며, 상기 영역은 대기압에 대해 상호 상이한 차압을 갖고 있으며, 상기 장치는 제 2 영역에서 초당 미형성 웨브당 적어도 5파운드의 물을 제거하는 물 제거비율을 가지며, 바람직하게 상기 물 제거비율은 초당 미형성 웨브의 파운드당 적어도 7파운드의 물을 제거하는 물 제거비율인 한정 오리피스 통기 건조 종이제조 장치에 있어서,상기 다수의 영역은 2개의 영역, 즉 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 한정 오리피스 통기 건조 종이제조 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 영역은 상기 장치의 관통 압력보다 낮은 차압을 갖고 있으며,상기 제 2 영역은 상기 장치의 관통 압력보다 큰 차압을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 영역은 ft2당 5마력 이하의 전력을 소비하며, 상기 장치는 상기 제 1 영역에서 미형성 웨브의 ft2당 7마력 이하의 전력을 소비하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,상기 장치는 상기 제 2 영역에서 미형성 웨브의 ft2당 20마력 이하의 전력을 소비하며, 바람직하게 상기 장치는 상기 제 2 영역에서 미형성 웨브의 ft2당 18마력 이하의 전력을 소비하며, 보다 바람직하게 상기 장치는 상기 제 2 영역에서 미형성 웨브의 ft2당 16마력 이하의 전력을 소비하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 셀룰로스 섬유 구조체를 한정 오리피스 통기 건조시키기 위한 방법에 있어서,내부에 습기가 분포되고 건조할 흡수성 미형성 웨브를 제공하는 단계와,상기 미형성 웨브를 통해 기류를 야기시키기 위한 수단을 제공하는 단계와,상기 미형성 웨브를 지지하기 위한 지지 부재를 제공하는 단계와,상기 지지 부재에 대향된 상기 미형성 웨브의 측면상에 한정 오리피스 기통 건조 장치를 제공하여, 상기 미형성 웨브가 상기 지지 부재와 상기 장치 중간에 있으며, 상기 장치는 상기 기류용 한정 오리피스이며, 상기 장치는 기류용 다수의 개별 영역을 구비하며, 상기 영역은 대기압에 대한 상호 상이한 차압을 가지는, 상기 제공 단계와,상기 지지 부재상에 상기 미형성 웨브를 배치하는 단계와,상기 장치에 대해 상기 미형성 웨브를 이동시키는 단계를 포함하며,이에 의해 상기 미형성 웨브가 제 1 영역에서 35㎳ 이하의 잔류 시간을 가지며, 바람직하게 상기 잔류 시간이 25㎳ 이하이며, 보다 바람직하게 상기 잔류 시간이 15㎳ 이하인, 셀룰로스 섬유 구조체를 한정 오리피스 통기 건조시키기 위한 방법.
- 흡수성 미형성 웨브를 한정 오리피스 통기 건조시키기 위한 방법에 있어서,내부에 습기가 분포되고 적어도 18%의 농도를 가진 건조할 흡수성 미형성 웨브를 제공하는 단계와,상기 미형성 웨브를 통해 기류를 야기시키기 위한 수단을 제공하는 단계와,상기 미형성 웨브를 지지하기 위한 지지 부재를 제공하는 단계와,상기 지지 부재에 대향된 상기 미형성 웨브의 측면상에 한정 오리피스 기통 건조 장치를 제공하여, 상기 미형성 웨브가 상기 지지 부재와 상기 장치 중간에 있으며, 상기 장치는 상기 기류용 한정 오리피스이며, 상기 장치는 기류용 다수의 개별 영역을 구비하며, 상기 영역은 대기압에 대한 상호 상이한 차압을 가지는, 상기 제공 단계와,상기 지지 부재상에 상기 미형성 웨브를 배치하는 단계와,상기 미형성 웨브 및 상기 장치를 통해 기류를 야기시키는 단계를 포함하며,이에 의해 습기는 제 2 영역에서 초당 미형성 웨브의 파운드당 적어도 5파운드의 물이 제거되는 속도로 상기 미형성 웨브로부터 제거되는 방법.
- 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항의 장치에 의해 제조된 셀룰로스 섬유 구조체.
- 제 7 항 또는 제 8 항의 방법에 의해 제조된 셀룰로스 섬유 구조체.
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