KR20000052811A - 팽창가능한 핀틀 와이어 - Google Patents

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Abstract

벨트 직물 또는 나선형 커넥터의 상호 맞물린 단부 루우프를 통해 삽입시키는 핀틀 와이어(10)는 시임에 삽입후 열에 의해 활성화되는 발포제를 포함한 외장(12)을 수단으로 팽창가능하다. 가열은 외장을 팽창시켜서 핀틀 와이어를 팽윤시키고 시임 지역내 공간을 채움으로써 시임의 투과성을 감소시키고 벨트에 의해 운반되는 종이 웨브의 표식을 감소시킨다.

Description

팽창가능한 핀틀 와이어{EXPANDABLE PINTLE WIRES}
기본 구조 직물로 부터 일체가 되는 얀(yarn)이거나 벨트의 기본 구조에 나선 코일 형태로 연결되거나 연결된 주조품 형태로 기본 구조에 결합, 주조 또는 직조되는 루우프가 벨트의 각 단부에 제공되어서 상호 맞물린 루우프를 통한 핀틀 와이어의 통과를 허용하도록 코일의 루우프가 상호맞물리고 정렬될 수 있다. 그러나 루우프와 핀틀 와이어로 구성된 시임(seam)에 의해 연결되고 벨트 단부가 맞닿는 지역상에 벨트에 의해 지탱되는 영역에서 종이 웨브가 바람직하지 않게 표식되는 문제가 발생한다. 이러한 표식(marking)의 원인은 벨트가 시임 지역에서 다른 영역보다 큰 투과성을 가져서 배수(drainage)의 차이를 가져오기 때문이다.
핀틀 와이어 자체는 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 방적사이거나 충진재 섬유를 포함할 수 있는 편조 얀, 겹쳐 꼰 얀, 케이블형 얀 또는 꼰 얀을 형성하는 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 방적사의 조합일 수 있다. 핀틀 와이어 재료는 대체로 합성 폴리머이지만 천연 재료 또는 광물이 사용되거나 이들 재료의 조합이 사용될 수 있다. 핀틀 와이어는 레진으로 처리하거나 금속선과 조합하여서 강화될 수 있다.
본 발명은 각 단부로 부터 서로 맞물린 루우프를 통과함으로써 제지기 덮개, 특히 프레스 펠트에서 이음매없는 직물을 형성하도록 벨트의 단부를 연결시키는데 사용되는 핀틀 와이어에 관계한다.
도 1 은 본 발명에 따른 핀틀 와이어의 단면도이다.
도 2 및 도 2a 는 대향하는 벨트 및 루우프를 통해 핀틀 와이어가 통과된 후와 팽창시킨 후의 핀틀와이어를 보여준다.
도 3 은 도 2 의 단부 시임의 단면도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 제 2 핀틀 와이어의 단면도이다.
* 부호 설명
10,30,40 ... 핀틀 와이어 11 ... 코어
12 ... 외장 20,21 ... 벨트 단부
22,23 ... 루우프 24 ... 핀틀와이어
25 ... 돌출부 31 ... 얀
32 ... 코어 33 ... 외장
41 ... 모노필라멘트 42 ... 내부외장
43 ... 외부외장
본 발명의 목적은 제지기 천 벨트상에 운반되는 종이 웨브를 표식시키는 경향이 크게 감소되는 시임용 핀틀 와이어를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면 핀틀 와이어는 상기 핀틀 와이어 도입후에 물리적 또는 화학적 수단에 의해서 팽창되어서 단부 시임을 연결시키는 재료로된 스트랜드 또는 필라멘트로 구성되거나 포함된다.
본 발명에 따른 핀틀 와이어는 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 방적사이거나 충진재 섬유를 포함할 수 있는 편조얀, 겹쳐 꼰 얀, 케이블형 얀 또는 꼰 얀을 형성하는 모노필라멘트, 멀티필라멘트 또는 방적사의 조합으로서 얀, 필라멘트 또는 섬유성분중 적어도 하나는 상호맞물린 루우프에 의해 형성된 벨트 시임속에 핀틀와이어를 도입한 이후에 팽창가능하다.
팽창가능한 성분은 열을 가했을 때 팽윤하는 팽창성 얀일 수 있으며, 발포제를 함유한 레진에 캡슐화된 적어도 하나의 코어얀을 포함한다. 레진과 레진 코팅간에 더 양호한 접착을 시키는 더 큰 표면적을 인해 멀티필라멘트가 코어얀으로 선호되지만 편조얀, 겹쳐서 꼰 얀, 꼰 얀 또는 케이블형 얀이나 심지어 모노필라멘트도 사용될 수 있다. 혹은, 코어얀이 없고 성분이 발포제를 포함한 합성재료로 구성될 수도 있다.
팽창성 성분은 열에 의해 활성화되는 발포제를 함유하지만 발포제의 발포 반응 촉진은 열이 아닌 소스, 예컨대 물과 접촉에 의해 야기되는 화학반응일 수 있다.
다른 가능한 형태의 팽창성 성분은 종방향 인장을 늦춘후 직경을 증가시키는 예비-신장된 얀과 물을 흡수하여(예컨대 코어필라멘트상의 초흡수제나 친수성 코팅이나 섬유 외장에 의해) 칫수를 증가시키는 흡수성 섬유를 포함한다. 목화나 양모와 같은 천연섬유가 이 목적에 사용될 수 있다.
도 1 에서 핀틀 와이어(10)는 합성재료로된 코어(11)와 열에 의해 활성화되는 발포제를 포함하는 재료로된 외장(12)을 포함하는 모노필라멘트이다. 비산화성 때문에 질소 가스를 생성하는 발포제가 선호된다. 외장(12)의 재료는 발포제가 활성화되는 온도 아래에서 부분적 또는 완전 경화된다.
한쌍의 대향하는 벨트 단부의 상호 맞물린 루우프를 통해 핀틀 와이어가 통과된 이후에 고온공기나 적외선 히터에 의해 핀틀 와이어(10)가 상승된 온도에 노출되고 외장(12)이 팽창된다. 그 결과는 도 2 에 도시된다. 대향하는 벨트 단부(20,21)는 벨트의 종방향 날실의 연장에 의해 형성된 루우프(22,23)를 가진다. 핀틀 와이어(24)가 루우프(22,23)를 통과하고 이후에 팽창된다. 팽창된 핀틀 와이어(24)는 인접한 루우프(22,23)간의 틈새를 통해 돌출하여 시임 지역에 있는 공간을 채우는 돌출부(25)를 형성하여서 이 지역의 투과성을 감소시킴으로써 시임에 의해 종이 웨브가 표식되는 경향을 감소시킨다.
도 3 에서 서로 꼬이거나 편조된 복수의 모노필라멘트 얀(31)을 포함하는 또다른 핀틀 와이어(30)가 도시된다. 이러한 얀(31)은 도 1 의 코어(11)의 외장(12)과 유사한 외장(33)과 코어(32)를 가진다. 외장은 외장(12)과 동일한 조건하에서 팽창가능하므로 핀틀 와이어(30) 역시 팽창할 수 있고 도 2 및 도 3 의 핀틀 와이어(24)를 대신한다.
도 4 는 하나 이상의 모노필라멘트(41)로된 코어, 내부외장(42) 및 외부 외장(43)을 갖는 케이블형 핀틀와이어(40)를 보여준다. 필라멘트(41)는 종방향으로 팽창하며 외장(42,43)은 코어(41)주위에 감긴 섬유를 포함하고 내부 외장(42)의 섬유는 외주 외장(43)과 반대 방향으로 감긴다. 외장의 섬유나 코어 필라멘트는 도 1 처럼 열에 의해 활성화되며 도 2 및 도 3 에 도시된 효과를 일으키는 발포제를 포함한다.
사용된 얀은 PET, PTT, PBT, PBN 또는 PER과 같은 폴리에스테르, PCTA와 같은 코-폴리에스테르, PE, PP, Dyneema 또는 Spectra(상품명)과 같은 폴리올레핀, 나일론 6, 나일론 6.6, 나일론 6.10, 나일론 6.12 또는 나일론 12와 같은 나일론, Kevlar 또는 Twaron(상품명)과 같은 아라미드, PBO, PEEK, 폴리케톤, PPS, PPO, 레이온, 유리, 금속, 천연물질 또는 이들의 조합과 같이 핀틀와이어용으로 통상 사용되는 유기 또는 무기폴리머로된 모노 또는 멀티필라멘트 코어를 가지며 폴리머블렌드 또는 섬유 또는 얀의 조합도 가능하다. 폴리에스테르, 나일론 또는 레이온과 같은 저렴한 재료가 선호된다. 발포제 활성화에 유도열이 사용될 수 있도록 강자성 필라멘트가 코어에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 팽창성 핀틀 와이어의 또다른 구체예는 m- 또는 p-아라미드 섬유를 포함하는 열가소성 폴리머(지방족 또는 부분 방향족 폴리아미드) 펠렛으로부터 얀을 압출시키고 이후에 PVA 또는 PEBAX(상품명)과 같은 감수성 폴리머 외장으로 얀을 코팅함으로써 제조된다. 외장이 적절한 시간 물에 노출되면 얀의 직경이 50% 정도 증가한다.
코팅재료는 양호한 내마모성을 가져야 하므로 유리, 세라믹, 금속(감자성 물질은 열유도를 시킬 수 있다) 또는 폴리우레탄과 같은 폴리머로된 내마모성 입자 또는 비이드가 제공될 수 있다. 불소 폴리머와 같은 오염물 방출 마감재가 코팅상에 제공되거나 코팅재료에 포함될 수 있다. 코팅 재료는 불량 광선 조건에서 와이어 통과를 보조하도록 형광, 발광, 인광 또는 훈색 재료를 포함할 수 있다. 충진제, 안료 또는 가공 보조제와 같은 표준 성분이 코팅재료에 포함될 수 있다.
실제 사용된 코팅 재료는 50-60중량% PVC 레진과 40-50중량% 가소제 및 기타 첨가제를 포함하는 PVC와 같은 점성 플라스티졸일 수 있다. 이것은 탁월한 팽창성을 제공하며 값싼 재료이지만 환경적인 이유로 폴리올레핀, 폴리우레탄 또는 TPU와 같은 저융점 열가소성 물질이 사용될 수 있다. 코-폴리에스테르 및 코-폴리아미드와 같은 고융점 물질이 사용될 수도 있다.
코팅된 얀은 나선형 시임에 사용하기 위해 압연에 의해 평탄화될 수 있으며, 이 경우에 코어 얀은 핀틀 와이어가 평평한 모양을 유지하도록 거의 꼬이지 않는다. 이상적으로는 얀은 직경이 거의 두배로 팽창한다.
핀틀와이어 삽입후 시임내 다른 물질의 내열성에 따라서 얀은 3-8초간 80-200℃의 온도에 노출된다. 이러한 가열은 고온 공기나 적외선 히터를 사용하여 수행될 수 있다. 감열재료가 존재하는 경우에 강자성 입자 또는 필라멘트를 함유한 핀틀 와이어의 유도열이 선호된다.
전형적인 발포제는 150-200℃에서 분해하는 아조디카본아미드인 AZOCEL(Fairmount Chemical Co.의 상품명); 또는 Stepan Chemical Co.에 의해 판매되는 아조디카본아미드 kemapore 125이다. 발포제는 코팅의 최대 15중량%, 특히 0.2-5중량%의 양으로 첨가된다.
코어가 하나 이상의 코팅으로 에워싸이면 발포제는 최외곽 코팅에 농축되는 것이 좋다. 코팅된 얀은 GB 2032 483에 발표된 표준 공압출 또는 코팅 기술에 의해 제조되며 발포동안 수축을 방지하기 위해서 인장하에서 코팅되는 것이 좋다.
합성 고분자 폴리머, 탄산 나트륨, 시트르산 혼합물 및 폴리카보네이트 가공 보조제와 같이 열활성화제가 아닌 발포제(Hoechst, EP 0445708)가 사용될 수 있다. 이 물질은 물과 접촉시 발포한다. 또다른 물질은 물과 알코올과 같이 활성 수소원자를 포함한 화합물과 실온에서 반응하여 탄성 발포물을 형성하며 톨루엔 디이소시아네이트로 부터 유도되는 발포가능한 친수성 폴리우레탄 프리-폴리머인 Hynol (W.R. Grace)이다. 경화시간은 3-6분이고 촉매를 도입하여 가속될 수 있다.
팽창성 핀틀 와이어 획득을 위한 또다른 수단은 US 4551378 또는 EP 529506에서 처럼 2성분 얀의 차등 수축을 사용하는 2성분 와이어; Technical Absorbent's에 의해 제조되는 섬유이며 물과 접촉시 팽윤하는 흡수성 또는 친수성 얀(OASIS, 상품명)과 이완시 직경이 증가하는 예비-신장된 얀이다.

Claims (22)

  1. 단부 시임을 연결하기 위해서 핀틀 와이어를 도입한 이후에 물리적 또는 화학적 수단에 의해 발포될 수 있는 재료로된 필라멘트로 구성된 핀틀 와이어.
  2. 제 1 항에 있어서, 모노필라멘트 얀을 포함하는 핀틀와이어.
  3. 제 1 항에 있어서, 멀티필라멘트 얀을 포함하는 핀틀와이어.
  4. 제 1 항에 있어서, 방적사를 포함하는 핀틀와이어.
  5. 제 1 항에 있어서, 편조 얀, 겹쳐서 꼬인 얀, 꼰 얀, 케이블형 얀을 포함하며 형성된 필라멘트의 적어도 일부는 팽창가능함을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  6. 앞선 청구항중 한 항에 있어서, 팽창성 성분이 외부 자극의 작용하에서 팽윤하는 얀임을 특징으로 하는 핀틀와이어.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 팽창성 얀이 발포제 함유 레진으로된 외장에 캡슐화된 하나 이상의 코어 얀을 포함함을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 코어 얀이 멀티필라멘트임을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  9. 제 6 항에 있어서, 팽창성 얀이 발포제를 포함한 합성재료로 이루어짐을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  10. 제 6 항 내지 9 항중 한 항에 있어서, 상기 외부자극은 열이고 발포제는 열에 의해 활성화됨을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  11. 제 6 항 내지 9 항중 한 항에 있어서, 상기 외부자극이 물과 발포제의 접촉임을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 팽창성 필라멘트가 종방향 인장 제거후 직경이 증가되는 하나 이상의 예비-신장된 얀을 포함함을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 팽창성 필라멘트가 물을 흡수하여 치수가 증가하는 하나 이상의 얀 또는 섬유를 포함함을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 팽창성 필라멘트가 코어 필라멘트상의 초흡수성 또는 친수성 코팅 또는 섬유질 외장을 포함함을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  15. 앞선 청구항중 한 항에 있어서, 상기 얀 또는 필라멘트가 양호한 내마모성을 가지며 내마모성 입자 또는 비이드가 외장에 포함됨을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  16. 제 10 항에 있어서, 강자성 필라멘트가 팽창성 얀의 코어에 포함되어서 유도열이 발포제를 활성화시킬 수 있음을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  17. 앞선 청구항중 한 항에 있어서, 와이어가 불량 광선 조건에서 와이어 삽입을 보조하도록 인광, 발광 또는 형광물질을 포함함을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  18. 앞선 청구항중 한 항에 있어서, 와이어가 압연에 의해 평탄화됨을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 팽창성 필라멘트가 성분간의 차등 수축을 하는 2성분 와이어이며, 2성분 와이어의 수축은 필라멘트의 직경을 증가시킴을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
  20. 제 1 항에 있어서, 물에 노출시 팽윤하는 감수성 폴리머 외장을 가지는 핀틀 와이어.
  21. 제 20 항에 있어서, 열가소성 폴리머 펠렛으로 부터 얀을 압출하고 상기 감수성 폴리머 외장으로 얀을 코팅함으로써 형성된 핀틀 와이어.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 감수성 폴리머가 PVA 또는 PEBAX(상품명)이며 상기 열가소성 폴리머는 지방족 또는 부분 방향족 폴리아미드를 포함하고 펠렛은 m- 또는 p-아라미드 섬유를 포함함을 특징으로 하는 핀틀 와이어.
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