KR20020097031A

KR20020097031A - 저융점 재료 기계방향사를 갖는 적층된 기지 직물을포함하며 핀 솔기로 연결된 제지기용 프레스 펠트

Info

Publication number: KR20020097031A
Application number: KR1020020034698A
Authority: KR
Inventors: 마챈드린
Original assignee: 웨벡스 코포레이션
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2002-12-31
Also published as: JP2003096685A; EP1270807A1; ES2257488T3; MXPA02006129A; BR0202331A; AU4887702A; ATE315682T1; CN1396339A; EP1270807B1; CA2391027A1; DE60208607D1

Abstract

솔기 커팅부에서 풀어짐(fray)이 감소된 경향을 가질 수 있는 프레스 펠트는 종이면 배트층; 기계면 배트층; 및 상기 종이면 배트층과 상기 기계면 배트층의 사이에 샌드위치된 기지 직물층을 포함한다. 상기 기지 직물층은 제1 직물 및 제2 직물을 포함한다. 상기 제1 직물은 기계방향사들 및 상기 기계방향사들과 교직된 교차기계방향사들을 포함한다. 상기 제1 직물은 루프들을 구비한 제1 및 제2 말단(ends)을 구비하며, 상기 제1 말단의 상기 루프들은 상기 제2 말단의 상기 루프들과 깍지끼고(interdigitated) 있으며, 상기 제1 및 제2 말단의 상기 루프들은 상기 제1 직물을 솔기(seam)를 구비한 순환벨트로 성형하기 위하여 핀을 수납한다. 상기 제2 직물은 상기 제1 직물위에 놓인(overlying) 순환벨트로 형성되며, 기계방향사들 및 상기 기계방향사들과 교직된 교차기계방향사들을 포함하며, 상기 기계방향사들은 저융점 재료로 형성된다. 이러한 구조에서, 제2 직물의 저융점 기계방향사들은 오랜동안의 작동 도중에도 솔기 커팅부에서 풀어짐이 감소된 경향을 가질 수 있다.

Description

저융점 재료 기계방향사를 갖는 적층된 기지 직물을 포함하며 핀 솔기로 연결된 제지기용 프레스 펠트{Pin seamed papermaker's press felt with laminated base fabric having low melt material machine direction yarns}

본 발명은 일반적으로 제지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제지(製紙幾)에 사용되는 직물에 관한 것이다.

통상적인 포드리니어(fourdrinier) 제지공정에 있어서, 종이 "원료(stock)"로 알려진 셀룰로오즈 섬유(fibers)의 워터 슬러리(water slurry)나 현탁액은 두개 이상의 롤러 사이에서 회전하며 직조 와이어(woven wire) 및/또는 합성재료로 이루어진 순환벨트의 상부 런(upper run)에 연속적으로 공급된다. "성형 직물(forming fabric)"로 종종 불리우는 이러한 벨트는 그 상부 런(upper run)의 상부표면상에 제지면(papermaking surface)을 형성하는데, 이 제지면은 수성 매질(aqueous medium)로부터 종이원료의 셀룰로오즈 섬유를 분리시키기 위한 필터로 작용함으로써 젖은 상태의 종이 웹(web)을 형성한다. 상기 수성 매질은, 중력만으로 또는 성형직물의 상부 런의 저면(즉, "기계쪽 면")상에 위치한 석션 박스(suction boxes)의 도움에 의해서, 배수구멍으로 알려진 상기 성형직물의 그물구멍을 통하여 배출된다.

이러한 성형부를 거친 후, 종이 웹은 제지기(paper machine)의 압착부로 이송되어, 통상적으로 "프레스 펠트(press felt)"로 불리는 다른 직물로 덮여진 한쌍 이상의 압착 롤러의 닢(nip)을 통과하게 된다. 롤러 압력으로 웹의 잔여 수분을 제거하는데, 수분 제거는 프레스 펠트의 "배트(batt)"층의 존재에 의해 더 잘 이루어진다. 이어서, 종이는 수분을 더 제거하기 위하여 건조부로 이송된다. 건조 후, 상기 종이는 2차 공정과 포장공정을 위해 준비된다.

프레스 펠트는 통상적으로 하나 또는 그 이상의 기지직물층(base fabric layers)을 포함한다; 이들은 "플랫직조(flat-woven)"된 후, 순환벨트(endless belt)로 직조되어 형성될 수 있거나, 또는 순환상(endless form)으로 직조될 수 있다. 일반적으로, 플랫직조방법이 선호되는데, 이는 이 방법이순환직조방법(endless weaving process) 보다 덜 비싸고 더 변통이 자유롭기(versatile) 때문이다.

또한, 많은 경우에 있어서 제지기에의 장착을 단순화하기 위하여 상기 펠트는 폭방향으로 재단된 후 재연결되는데, 이러한 경우 순환조직의 장점의 몇몇가지(예를 들면 직물상의 솔기(seam)의 부존재)가 상실된다.

물론, 기지층 직물을 플랫직조하는 방법에서는 이를 순환벨트로 연결하기 위한 준비가 필요하다. 그러한 조인트는 다음과 같이 조직되어야 한다. 즉, 프레스 펠트가 경험하는 과도한 하중, 온도, 및 마모조건에 견딜 수 있도록 조인트가 충분히 강하지만, 상기 솔기위의 프레스 펠트의 표면이 종이을 부당하게 마킹(marking)하지 않도록 조직되어야 한다. 프레스 펠트의 기지직물을 연결하는 하나의 인기있는 방법은 기지직물의 양 말단상에 기계방향사(machine direction yarns)로 된 루프를 형성하는 방법이다. 플랫직조된 기지 직물을 순환벨트로 성형하기 위하여, 상기 직물의 양 말단이 서로 이웃하여 위치되는데, 이때 한 말단의 상기 루프의 각각은 다른 말단의 2 말단의 사이에 깍지 긴(interdigitating) 방식으로 위치된다. 이어서 "핀"(통상적으로 멀티필라멘트 폴리머 파이버 스트랜드로 이루어짐)이 상기 양말단을 연결하기 위하여 모든 루프의 사이로 삽입된다. 배트층(들)(batt layer(s))이 기지층에 니들링되거나 다른 방법으로 부착된 후, 상기 배트층(들)은 솔기 위치에서 커팅되고, 핀이 제거되고, 그리고 완성된 프레스 펠트는 제지공장으로 수송된다. 제지공장에 도착하면, 프레스 펠트는 이를 제지기상에 위치시키고 상기 루프내로 다른 (통상적으로 더욱 유연한) 멀티필라멘트 핀을 삽입시킴으로써 제지기상에 장착될 수 있다. 이러한 타잎의 솔기의 예는 굴야(Gulya)에게 허여된 미국특허번호 4,764,417호와 4,737,241호, 릴야 등(Lilja et al.)에게 허여된 미국특허번호 4,601,785호, 및 라이딘(Lydin)에게 허여된 미국특허번호 5,476,123호에 개시되어 있는데, 이들의 명세서는 인용에 의하여 전체로서 본 명세서에 통합된다.

몇몇 프레스 펠트에 있어서, 기지 직물층 그 자체는 다중 직물층(즉, "적층된(laminated)" 기지층)을 포함한다. 예를 들면, 어떤 펠트는 더 미세한 메쉬의 단일층 직물(즉, 단 한 세트의 기계방향사들과 단 한 세트의 교차기계방향사들(cross machine direction yarns)만을 구비한 직물) 뿐만 아니라 "이중직(duplex)"직물(즉, 적어도 한 세트의 교차기계방향사들과 교직된(interwoven) 상부 기계방향사들 세트 및 하부 기계방향사들 세트를 구비한 직물, "이중층(double layer)" 직물로도 알려짐)을 포함할 수 있다. 이러한 조합은 비교적 적은 마킹을 야기하면서도 펠트에 강력과 내구성을 부여한다. 통상적으로, 상기 이중직 직물을 플랫직조하는 단계, 상기 단일층 직물을 순환직조(endless weaving)하는 단계, 위에서 기술한 바와 같이 핀으로 상기 이중직 직물을 연결하는 단계, 상기 이중직 직물상에 상기 단일층 직물을 놓는 단계(overlaying), 기계면층 및 종이면 배트층을 형성하기 위하여 상기 두 직물층을 배트(batt)로 니들링하는 단계, 상기 이중층으로부터 상기 핀을 제거하는 단계, 및 플랫 구조를 형성하기 위하여 솔기에서 상기 배트층들과 상기 단일층 직물을 커팅하는 단계에 의하여 프레스 펠트가 제조된다. 제지공장에 도착하면, 프레스 펠트는 새로운, 통상적으로 더 가늘고 더 유연한 핀을 상기 이중직 직물층내에 삽입시킴으로써 제지기상에 장착될 수 있다.

이러한 프레스 펠트의 구조는 적어도 하나의 중요한 문제점을 갖고 있다. 상기 단일층 직물이 커팅될 때, 그 실들이 어느 정도 커팅부위에서 풀어지는(fray) 경향이 있다. 따라서, 프레스 펠트가 제지기상에 장착되고 동작될 때, 배트층의 커팅부(cut portion; 이는 종종 배트층 재료의 플랩(flap)임)가 기지 직물을 덮는 방식으로, 상기 더 미세한 메쉬의 단일층 직물의 풀어진 말단들은 간섭을 할 수 있다. 그렇기 때문에, 그러한 펠트로 성형된 종이는 일관성이 없는 외관을 가질 수 있고, 펠트의 솔기의 존재때문에 제지기상에서 파열되기 더 쉽다. 이러한 문제점에 대한 하나의 접근방법이 국제출원번호 PCT/US98/19850호에 제공되어 있는데, 이는 "저융점"재료로 형성된 교차기계방향사들의 밴드가 단일층 직물의 솔기에 포함되어 있는 프레스 펠트를 논의하고 있다. 이 저융점 재료는 상기 직물의 히트세팅 도중에 어느 정도 부드러워 질 수 있는데, 이에 의하여 교차기계방향사들이 어느 정도 응집되어 풀어지는(fray) 것이 감소될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 기지 직물 솔기에서 실들의 풀어짐(fray)이 감소된 적층된 기지 직물을 구비한 프레스 펠트를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 그러한 프레스 펠트를 비교적 낮은 비용으로 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 그러한 프레스 펠트의 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 프레스 펠트를 채용하는 제지기의 프레스부의 모식도이다.

도 2는 도 1의 프레스 펠트의 확대된 부분 절단면 사시도이다.

도 3은 도 1의 프레스 펠트의 더욱 확대된 측면도이다.

도 4a는 연결된 상태에서의 도 1의 프레스 펠트의 핀 솔기(pin seam)의 더욱 확대된 부분 사시도이다.

도 4b는 연결되지 않은 상태에서의 도 4a의 핀 솔기(pin seam)의 확대된 부분 사시도이다.

도 5는 도 1의 프레스 펠트를 제조하는 공정의 모식도이다.

이들 및 다른 목적은 본 발명에 의하여 달성되는데, 본 발명은 솔기 커팅에서 풀어짐(fray)이 감소된 프레스 펠트에 관한 것이다.

본 프레스 펠트는 종이면 배트층(paper side batt layer); 기계면 배트층(machine side batt layer); 및 상기 종이면 배트층과 상기 기계면 배트층의 사이에 샌드위치된 기지 직물층(base fabric layer)을 포함한다. 상기 기지 직물층은 제1 직물 및 제2 직물을 포함한다. 상기 제1 직물은 기계방향사들 및 상기 기계방향사들과 교직(interwoven)된 교차기계방향사들을 포함한다. 상기 제1 직물은 루프들을 구비한 제1 및 제2 말단(ends)을 구비하고 있는데, 상기 제1 말단의 상기 루프들은 상기 제2 말단의 상기 루프들과 깍지끼고(interdigitated) 있으며, 상기 제1 및 제2 말단의 상기 루프들은 상기 제1 직물을 솔기를 갖는 순환벨트로 성형하기 위하여 핀을 수납한다. 상기 제2 직물은 상기 제1 직물위에 놓인(overlying) 순환벨트로 형성되며, 기계방향사들 및 상기 기계방향사들과 교직된 교차기계방향사들을 포함하며, 상기 기계방향사들은 저융점 재료로 형성된다. 이러한 구조에 있어서, 상기 제2 직물의 저융점 기계방향사들은 연장된 작동기간 동안 솔기 커팅부(seam cut)에서 풀어짐이 감소되는 경향을 갖을 수 있다.

본 발명의 다른 태양은, 종이면 배트층; 기계면 배트층; 및 위에서 기술된 기지 직물층(base fabric layer)을 포함하는 제지기용 프레스 펠트인데, 상기 제2 직물은 상기 핀 솔기(pin seam)위에 놓이며(overlying), CMD 사들을 갖지 않는 밴드를 포함한다. 이러한 구조도 솔기커팅부에서 풀어짐을 감소시키는 것을 도울 수 있다.

이제 이하에서 본 발명이 첨부된 도면을 참조하면서 더욱 상세하게 설명될 것인데, 첨부된 도면에는 본 발명의 바람직한 구현예들이 개시되고 설명되어 있다. 그러나, 본 발명은 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 개시되는 구현예들에 한정되는 것으로 해석되서는 안된다. 오히려, 이들 구현예들은 본 명세서가 빈틈없고 완전하도록 하기 위하여 제공되는 것이며, 당업자들에게 본 발명의 범위를 완전하게 전달할 것이다. 명세서 전체를 통하여 유사한 참조번호는 유사한 성분들을 지칭한다. 성분들과 층들(components and layers)은 명확성을 기하기 위하여 과장될 것이다.

여기서 사용된 바와 같이, "기계 방향"(MD) 및 "교차기계방향"(CMD)이란 용어는 제지기상의 제지기용 직물의 운동방향과 같은 방향 및, 직물 표면과 평행하며, 직물의 운동방향과 교차하는 방향을 각각 의미한다. 전술한 플랫직조방법(flat weaving method) 및 순환직조방법(endless weaving method)은 모두 본 기술분야에서 잘 알려져 있으며, 여기서 사용된 "순환벨트(endless belt)"라는 용어는 이들 방법중 어느 한 방법에 의해 만들어진 벨트를 의미한다.

이제 도면을 참조하면, 도 1에는 참조번호 10으로 넓게 지칭된 제지기 프레스부가 도시되어 있다. 프레스부(10)는 롤러들의 세트(12)상에 장착되고, 이에 의하여 이송되는 프레스 펠트(14)를 포함한다. 운동하는 동안, 상기 펠트(14)는 프레스 롤(15)상을 운동한다. 맞물린 프레스 롤(17)은 상기 펠트(14)와 프레스 롤(15)과 연합하여 프레스 롤들(15, 17) 사이에 닙(N)을 형성한다.

동작중, 종이 웹(P)이 성형부(16)로부터 이송되어 프레스 롤(15, 17)에 의하여 형성된 닙(N)을 통과하는데, 압력은 상기 프레스 롤(15,17)에 의하여 종이 웹(P)에 작용된다. 상기 압력은 종이 웹(P)의 수분을 상기 펠트(14)에 의하여 흡수되도록 한다. 상기 펠트(14)가 롤러 세트(12)의 주위를 이송함에 따라, 수분은 그로부터 제거되고, 상기 펠트(14)는 하나 또는 그 이상의 석션 박스들(20)에 의하여 컨디셔닝된다.

도 2 및 3은 상기 펠트(14)의 확대된 부분을 도시한다. 도 2로부터 알 수 있듯이, 펠트(14)는 적층된 기지 직물층(22)을 포함하는데, 이는 이중직 직물(24)을 포함하는 하부 직물층과 단일층 직물(36)을 포함하는 상부 직물층의 두 분리된 직물들을 포함한다. 상기 이중직 직물(24)은 2세트의 기계방향사들(26) 및 상기 기계방향사들과 교직된 한 세트의 교차기계방향사들(28)을 포함한다. 상기 이중직 직물(24)은 플랫직조방법에 의하여 직조된다. 따라서, 플랫상태에서, 상기 이중직 직물(24)은 2개의 자유 말단(29a, 29b)를 갖는데, 그들 중 하나(29a)는 루프(30; 기계방향사들(26)에 의하여 형성됨)를 포함하고, 그 들중 다른 것(29b)은 기계방향사들(26)에 의하여 형성된 루프(32)를 포함한다. 상기 이중직 직물(24)이 도 2 및 3에 도시된 것과 같이 순환 상태(endless condition)에 있을 때, 루프(30, 32)은 깍지낀 방식으로 위치하고, 핀(34)가 루프(30, 32)를 통하여 삽입되어 이중직 직물(24)의 말단들(29a, 29b)을 연결한다(도 4a 및 도 4b 참조). 이러한 직물은 라이딘(Lydin)에게 허여된 미국특허번호 5,476,123호에 개시된 것과 같은 방법으로 플랫 직조될 수 있다.

본 기술분야의 숙련된 자들은 다른 타잎의 직물들이 상기 이중직 직물(24)의방식으로 상기 기지 직물층(22)의 하부 직물층으로서 채용될 수 있다는 것을 인정할 것인데, 이들 직물은 단일층 직물, 다른 이중직 직물, 및 3중직 직물(즉, 2 세트의 기계방향사들 및 2 세트의 교차기계방향사들을 구비한 직물들)을 포함한다. 평직, 능직, 주자직 등을 포함하여 본 기술분야의 숙련된 자들에게 알려진 거의 모든 조직 패턴이 이 직물층으로서 사용될 수 있다. 상기 하부 직물층은 통상적으로 항상 그러한 것은 아니지만 상기 상부 직물층의 메쉬(mesh)보다 약간 더 올이 성긴 메쉬를 갖고 있는데, 상기 하부 직물층의 메쉬는 인치당 약 30 ~ 50 기계방향사들 및 50 ~ 100 교차기계방향사들인 것이 바람직하다. 상기 하부 직물층은 말단들(29a, 29b)에서 위에서 언급한 루프들(30, 32)를 갖고 있어서 핀(34)으로 순환벨트로 연결될 수 있다. 상기 루프들(30, 32) 및 핀(34)의 구조는 본 기술분야의 숙련자들에게 알려져 있어서 여기서 자세히 기술될 필요는 없다. 예시적인 루프 및 핀 구조는 굴야(Gulya)에게 허여된 미국특허번호 4,737,241호 및 4,764,417호에 기술되어 있다.

도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 상기 단일층 직물(36)은 평조직패턴(plain weave pattern)으로 교차기계방향사들(40)과 교직된 기계방향사들(38)을 포함한다. 상기 기계방향사들(38)은 저융점 재료로 이루어지는데, 이 재료는 조성에 있어서 교차기계방향사들(40) 및 상기 이중직 직물(24)에 사용된 재료와 다르다. 여기서 사용된 용어 "저융점(low melt)"은 상기 실들이 적어도 상기 상부 직물(36)의 교차기계방향사들(40) 보다 더 낮은 융점(lower melting point)를 갖는 것을 의미하며, 또한 많은 경우에 상기 상부 및 하부 직물층들 모두의 다른 실들 보다 더 낮은 융점을 갖는 것을 의미한다. 저융점사들의 융점은 바람직하게는 상기 하부 직물층(24)의 기계방향사들(26) 보다 적어도 25℃ 낮다. 기계방향사들(38)로서 채용되는 예시적인 저융점 재료는 나일론(나이론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 12 및 이들의 블렌드와 코폴리머), 폴리에스테르와 이들의 코폴리머 및 폴리프로필렌과 이들의 코폴리머를 포함한다. 상기 저융점 재료는 약 130 ~ 200℃의 융점을 갖는 것이 바람직하다.

본 기술분야의 숙련된 자들은 다른 타잎의 직물들이 상기 단일층 직물(36)의 방식으로 상기 기지 직물층(22)의 상부 직물층으로서 채용될 수 있다는 것을 인정할 것인데, 이들 직물은 다른 단일층 직물, 이중직 직물, 및 3중직 직물을 포함한다. 평직, 능직, 주자직 등을 포함하여 본 기술분야의 숙련된 자들에게 알려진 거의 모든 조직 패턴이 이 직물층으로서 사용될 수 있다. 상기 상부 직물층의 메쉬는 인치당 약 16 ~ 100 기계방향사들 및 약 16 ~ 100 교차기계방향사들일 수 있지만, 통상적으로 상기 하부 직물층의 메쉬(mesh)보다 약간 더 세밀한(finer) 메쉬를 갖는다. 본 기술분야의 숙련된 자들은, 제조원가의 측면에서 단지 기계방향사들(38)에만 저융점사들을 채용하는 것이 바람직하지만, 저융점사들은 또한 몇몇 또는 모든 단일층 직물(36)의 교차기계방향사들(40)로서, 또는 심지어는 상기 이중직 직물(24)의 기계방향사들(26) 또는 교차기계방향사들에도 사용될 수 있다는 것을 인정할 것이다.

예시적으로 및 바람직하게, 상기 단일층 직물(36)은 교차기계방향사들(40)을 포함하지 않는 밴드(42)를 포함한다. 상기 밴드(42)는 이중직 직물(24)의 핀(34)위에 놓여야(overlie) 한다. 상기 밴드(42)는 길이가 약 2 ~ 12인치이고 바람직하게는 8인치이다(즉, 밴드(42)는 핀(34)의 양 측면으로 약 4인치 연장된다). 밴드(42)의 존재는 그렇지 않으면 솔기 영역에서 풀어질 수 있는 CMD사들을 제거한다.

바람직하게는, 상기 단일층 직물(36)은 2 자유말단을 갖는 직물을 낳는 플랫 직조 공정에 의하여 직조된다. 상기 단일층 직물(36)은 웰드 라인(46)을 형성하는 히트 웰딩(heat welding)과 같은 연결공정(joining process)에 의하여 순환벨트로 성형되는데, 본 기술분야에서 알려진 다른 연결방법도 사용될 수 있다. 이 대신에, 상기 단일층 직물(36)은 밴드(42)가 직조공정중에 형성되도록 순환공정(endless process)으로 직조될 수 있다.

상기 기지 직물층(24)의 하부 직물층 및 상부 직물층에 사용되는 실(絲)의 형태는 최종 프레스 펠트의 소망하는 성질에 따라 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 이러한 실(絲)은 멀티필라멘트사, 모노필라멘트사, 꼬인 또는 케이블(twisted or cabled) 멀티필라멘트사, 꼬인 또는 케이블 모노필라멘트사, 방적사 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 또한, 상기 직물층들에 사용되는 "비저융점(non-low melt)"사를 형성하는 재료는 예를 들면, 나일론, 면, 양모, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 아라미드 등과 이들의 블렌드 또는 조합과 같이 통상적으로 프레스 펠트에 사용되는 것들일 수 있다.

도 2 및 3을 다시 참조하면, 상기 펠트(14)는 스크림 쉬트들(scrim sheets; 44a, 44b, 44c)를 또한 포함한다. 스크림 쉬트(44a)는 이중층 직물(24)과 단일층 직물(36)의 사이에 위치한다. 스크림 쉬트(44b)는 바로 이중층 직물(24)의 하부에위치한다. 스크림 쉬트(44c)는 바로 단일층 직물(36)의 상부에 위치한다. 스크림 쉬트들(44a, 44b, 44c)는 펠트(14)의 솔기 영역위에 놓이고(overlie), 통상적으로 핀(34)에 의하여 형성된 솔기의 양 측면으로 약 4 ~ 10인치 연장된다. 통상적으로, 스크림 쉬트들(44a, 44b, 44c)는 부직포 형태의 다공성 저융점 나일론 직물을 포함한다.

도 2 및 3을 다시 참조하면, 상기 펠트(14)는 또한 2개의 배트층, 즉 기계면 배트층(50)과 종이면 배트층(52)을 포함한다. 예시적으로 및 바람직하게, 이들 배트층(50, 52)은 니들링 공정에 의하여 기지 직물층(22)에 부착되지만, 예를 들면 히트 본딩 및 접착제와 같은 다른 부착기술이 본 발명에서 사용될 수 있다. 예시적인 니들링 공정이 본 출원인에게 함께 양도되었고 함께 출원계속중인 미국특허출원 번호 09/359,213호에 도시되어 있고 기술되어 있는데, 그 명세서는 인용에 의하여 전체로서 본 명세서에 통합된다.

상기 기계면 배트층(50)과 종이면 배트층(52)은 아크릴, 아라미드, 폴리에스테르, 또는 나일론과 같은 합성섬유, 또는 양모와 같은 천연섬유와 같이 기지 직물층(22)으로부터 물을 위킹어웨이(wicking away)하는 것을 돕는 재료로 형성되어야만 한다. 배트층들(50, 52)용의 바람직한 재료는 폴리아미드, 폴리에스테르, 및 이들의 블렌드를 포함한다. 배트층들(50, 52)의 중량 및 두께는 변할 수 있지만, 직물 중량에 대한 배트 중량의 비는 약 0.5 ~ 2.0인 것이 바람직하고, 1.0인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 몇몇 구현예에서는, 부가적인 배트층을 갖거나 또는 배트층(50, 52)의 어느 하나 또는 모두를 생략하는 것이 바람직할 수 있다. 특히,기계면 배트층(50)은 핀(34)의 하부에 배트가 제거된 개구영역(open area)을 갖는다.

상기 펠트(14)는 또한 솔기 커팅부(seam cut; 48)를 포함한다. 솔기 커팅부(48)는 종이면 배트층(52), 단일층 직물(36), 및 기계면 배트층(50)을 통하여 연장된다. 예시적으로 및 바람직하게는, 솔기 커팅부(48)는 기지 직물층(22)의 면에 대하여 약 30 ~ 80도의 각도로 만들어지며, 플랩(52a)는 종이면 배트층(52)의 솔기 커팅부(48)에 인접한 부분을 헐겁게(loosening) 하여 형성된다. 이 공정은 상술한 굴야 및 릴야에게 허여된 미국특허들에 상세하게 설명되어 있다. 물론, 핀(34)이 상기 말단들(29a, 29b)이 분리될 수 있도록 간단히 제거될 수 있으므로, 이중직 직물(24)에는 커팅이 필요하지 않다.

도 5는 프레스 펠트(14)의 하나의 예시적인 제조공정을 도시한다. 먼저, 이중직 직물(24)이 기계방향 루프들(30, 32)이 말단들(29a, 29b)에 형성되도록 플랫직조된다. 핀(60; 이는 통상적으로 위에서 설명된 핀(34) 보다 더 크고 덜 유연하다)이 상기 (깍지끼어 진) 루프들(30, 32)을 관통하여 삽입되어 이들을 연결하고 이에 의하여 상기 이중직 직물(24)을 순환벨트로 성형한다. 이와 별도로, 단일층 직물(36)이 플랫직조 또는 순환직조 공정으로 직조된다. 플랫직조된 경우에는, 단일층 직물(36)은 열 또는 초음파을 이용하는 히트웰딩(heat welding) 공정에 의하여 순환벨트로 성형된다. 이어서, 교차기계방향사가 없는 밴드(42)가 핀(34)위에 놓이도록, 단일층 직물(36)은 상기 이중직 직물(24)위에 놓이도록 위치되며, 스크림 쉬트들(44a, 44b, 44c)은 솔기 영역위에 위치되며, 기계면 및 종이면배트층들(50, 52)은 기지 직물층(22)에 니들링된다(개구부(50a)는 통상적으로 브러쉬 및 핀셋으로 섬유를 제거함으로써 형성된다).

배트층들(50, 52)이 부가된 후, 저융점 재료로 형성된 기계방향사들(38)이 부드럽게(softening) 되기에 충분하지만 상기 기지 직물(22)의 다른 실들은 부당하게 부드럽게 하지 않는 온도에서 전체의 펠트(14)는 열처리된다. 통상적으로, 상기 열처리는 약 130 ~ 200℃의 온도에서 실행된다. 이어서, 핀(60)은 제거되고, 솔기 커팅부(48)가 칼날 또는 다른 커팅 장치에 의하여 상기 종이면 배트층(52) 및 단일층 직물(36)을 통하여 형성된다. 이어서, 상기 펠트(14)는 플랫 형태로 제지공장으로 운송될 수 있으며, 이곳에서 펠트(14)가 상기 상부 롤들(12)에 장착될 때 핀(34)가 기계방향 루프들(30, 32) 내로 삽입될 수 있다.

중요하게도, 솔기 커팅부(48)이 만들어지면, 단일층 직물(36)의 실들, 특히기계방향사들(38)은 종래 기술의 펠트 보다 훨씬 낮은 풀어짐(fray) 경향을 가질 수 있다. 이 감소된 풀어짐은 저융점 기계방향사들(38)을 포함시킨 결과이다. 설명한 바와 같이, 상기 펠트(14)의 열처리 동안에, 저융점 기계방향사들(38)의 부드러워짐(softening)은, 기계방향사들(38) 및 종이면 배트층(52)의 섬유들의 응집(agglomeration)을 야기한다. 그 결과로서, 솔기 커팅부(48)에 인접한 플랩(52a)는, 심지어는 작동중에도, 균일하게 놓여 있을 수 있는데, 종래 기술의 직물의 경우에는 이것이 항상 그러하였던 것은 아니었다.

본 발명은 이제 다음의 비제한적인 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.

실시예

다음의 표 1 및 2의 파라미터에 따라 프레스 펠트를 제조하였다.

[표 1]

	MD사	CMD사	메쉬 카운트
기지 직물층	사이즈(인치)	재료	사이즈(인치)	재료
이중직층	0.015	나일론	0.015	나일론	40×48
단일층^*	0.014	나일론	0.008	나일론	40×24

*: 상기 단일층 직물은 CMD사 없이 8인치 너비의 밴드로 직조되어 상기 이중직 직물의 핀 솔기위에 바로 위치되었다.

[표 2]

배트 층	재료	중량(g/m²)
기계면	나일론 스테이플	150
종이면	나일론 스테이플	780

열처리는 175℃에서 3분간 실행되었다.

위에 의한 프레스 펠트는 성공적으로 라이너 보드지(liner board paper)를 생산하였다.

위의 설명은 본 발명이 예시적인 것으로서 본 발명을 이에 의하여 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 예시적인 구현예들이 기술되었지만, 본 기술분야의 숙련자들은 본 발명의 새로운 가르침과 장점을 실질적으로 벗어나지 않고도 상기 예시적인 구현예에서 많은 변형들이 가능하다는 것을 바로 인지할 것이다. 따라서, 그러한 모든 변형들은 아래의 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 본 발명은 다음의 특허청구범위에 의하여 정의되는데,이 청구범위와 균등한 것들은 청구범위내에 포함된다. 청구범위에서, 수단 플러스 기능 절(means-plus-function clauses)는 기술된 기능(recited function)을 수행하는 것으로 여기서 기술된 구조물 뿐만 아니라 구조적 균등물과 균등적 구조물도 포함하는 것으로 의도된다.

Claims

종이면 배트층(paper side batt layer);

기계면 배트층(machine side batt layer); 및

상기 종이면 배트층과 상기 기계면 배트층의 사이에 샌드위치된 기지 직물층(base fabric layer)으로서, 제1 직물 및 제2 직물을 포함하는 기지 직물층을 포함하고,

상기 제1 직물은 기계방향사들 및 상기 기계방향사들과 교직(interwoven)된 교차기계방향사들을 포함하며, 상기 제1 직물은 루프들을 구비한 제1 및 제2 말단(ends)을 구비하며, 상기 제1 말단의 상기 루프들은 상기 제2 말단의 상기 루프들과 깍지끼고(interdigitated) 있으며, 상기 제1 및 제2 말단의 상기 루프들은 상기 제1 직물을 솔기(seam)를 구비한 순환벨트로 성형하기 위하여 핀을 수납하며;

상기 제2 직물은 상기 제1 직물위에 놓인(overlying) 순환벨트로 형성되며, 기계방향사들 및 상기 기계방향사들과 교직된 교차기계방향사들을 포함하며, 상기 기계방향사들은 저융점 재료로 형성된 제지기용 프레스 펠트.
제1항에 있어서, 상기 제2 직물은 상기 제1 직물의 상기 솔기위에 놓이며(overlying), 교차기계방향사들을 갖지 않는 밴드를 포함하는 제지기용 프레스 펠트.
제1항에 있어서, 상기 종이면 배트층 및 상기 기계면 배트층은 상기 기지 직물층에 니들링된 제지기용 프레스 펠트.
제1항에 있어서, 상기 제1 직물은 이중직 직물(duplex fabric)을 포함하는 제지기용 프레스 펠트.
제1항에 있어서, 상기 제2 직물은 단일층 직물을 포함하는 제지기용 프레스 펠트.
제1항에 있어서, 상기 저융점 재료는 나일론 및 나일론 코폴리머로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제지기용 프레스 펠트.
제1항에 있어서, 상기 제1 직물층은 상기 제2 직물 보다 더 올이 성긴 메쉬(coarser mesh)를 형성하는 제지기용 프레스 펠트.
제1항에 있어서, 상기 종이면 배트층, 상기 기계면 배트층, 및 상기 제2 직물의 각각은 상기 핀을 제거한 상태에서 상기 프레스 펠트가 플랫 상태(flat condition)를 취할 수 있도록 상기 제1 직물 솔기에 대응하는 커팅부(cut)를 포함하는 제지기용 프레스 펠트.
제8항에 있어서, 상기 커팅부는 기지 직물층의 면에 대하여 약 30 ~ 80도의 각도로 배향된 제지기용 프레스 펠트.
종이면 배트층(paper side batt layer);

기계면 배트층(machine side batt layer); 및

상기 종이면 배트층과 상기 기계면 배트층의 사이에 샌드위치된 기지 직물층(base fabric layer)으로서, 제1 직물 및 제2 직물을 포함하는 기지 직물층을 포함하고,

상기 제1 직물은 기계방향사들 및 상기 기계방향사들과 교직(interwoven)된 교차기계방향사들을 포함하며, 상기 제1 직물은 루프들을 구비한 제1 및 제2 말단(ends)을 구비하며, 상기 제1 말단의 상기 루프들은 상기 제2 말단의 상기 루프들과 깍지끼고(interdigitated) 있으며, 상기 제1 및 제2 말단의 상기 루프들은 상기 제1 직물을 솔기(seam)를 구비한 순환벨트로 성형하기 위하여 핀을 수납하며;

상기 제2 직물은 상기 제1 직물위에 놓인(overlying) 순환벨트로 형성되며 또한 기계방향사들 및 상기 기계방향사들과 교직된 교차기계방향사들을 포함하며, 상기 제2 직물은 상기 솔기위에 놓이며(overlying), CMD 사들을 갖지 않는 밴드를 포함하는 제지기용 프레스 펠트.
제10항에 있어서, 상기 종이면 배트층 및 상기 기계면 배트층은 상기 기지 직물층에 니들링된 제지기용 프레스 펠트.
제10항에 있어서, 상기 제1 직물은 이중직 직물(duplex fabric)을 포함하는 제지기용 프레스 펠트.
제10항에 있어서, 상기 제2 직물은 단일층 직물을 포함하는 제지기용 프레스 펠트.
제10항에 있어서, 상기 저융점 재료는 나일론 및 나일론 코폴리머로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제지기용 프레스 펠트.
제10항에 있어서, 상기 제1 직물층은 상기 제2 직물 보다 더 올이 성긴 메쉬(coarser mesh)를 형성하는 제지기용 프레스 펠트.
제10항에 있어서, 상기 종이면 배트층, 상기 기계면 배트층, 및 상기 제2 직물의 각각은 상기 핀을 제거한 상태에서 상기 프레스 펠트가 플랫 상태(flat condition)를 취할 수 있도록 상기 제1 직물 솔기에 대응하는 커팅부(cut)를 포함하는 제지기용 프레스 펠트.
제16항에 있어서, 상기 커팅부는 기지 직물층의 면에 대하여 약 30 ~ 80도의 각도로 배향된 제지기용 프레스 펠트.
적층된 기지직물층을 구비한 제지기용 프레스 펠트의 제조방법에 있어서,

상기 방법은,

루프들을 구비한 제1 및 제2 말단(ends)을 갖는 제1 직물을 형성하기 위하여 기계방향사들 및 교차기계방향사들을 교직하는 단계;

상기 제1 직물의 상기 제1 및 제2 말단의 상기 루프들을 깍지낀(interdigitated) 관계로 위치시키는 단계;

상기 제1 직물의 상기 제1 및 제2 말단을 연결시키는 솔기(seam)를 형성하기 위하여 상기 루프들의 내부로 핀을 삽입하는 단계로서, 이에 의하여 상기 제1 직물을 순환벨트로 형성하는 단계;

제2 직물을 형성하기 위하여 기계방향사들 및 교차기계방향사들을 교직하는 단계로서, 상기 기계방향사들은 저융점 재료로 이루어지는 단계;

상기 제2 직물을 상기 제1 직물에 부착시키는 단계;

상기 저융점 재료가 부드러워(soften)지도록 하기 위하여 상기 저융점 밴드를 가열하는 단계; 및

상기 제1 직물의 상기 솔기에 대응하는 상기 저융점 밴드를 통하여 솔기를 커팅하는 단계를 포함하는 제지기용 프레스 펠트의 제조방법.
제18항에 있어서, 상기 제2 직물층 위에 놓이도록(overlie) 제1 배트층을 부착하는 단계를 더 포함하는 제지기용 프레스 펠트의 제조방법.
제19항에 있어서, 상기 커팅 단계는 상기 제1 배트층내에 솔기를 형성하기 위하여 상기 제1 배트층을 커팅하는 단계를 더 포함하는 제지기용 프레스 펠트의 제조방법.
제19항에 있어서, 상기 제1 직물층의 밑에 놓기(underlie) 위하여 제2 배트층을 부착하는 단계를 더 포함하는 제지기용 프레스 펠트의 제조방법.
제21항에 있어서, 상기 커팅 단계는 상기 제2 배트층내에 솔기를 형성하기 위하여 상기 제2 배트층을 커팅하는 단계를 더 포함하는 제지기용 프레스 펠트의 제조방법.
제18항에 있어서, 상기 가열 단계 후 및 상기 커팅 단계 전에 상기 제1 직물로부터 상기 핀을 제거하는 단계를 더 포함하는 제지기용 프레스 펠트의 제조방법.
제18항에 있어서, 상기 가열 단계는 약 130 ~ 200℃의 온도에서 상기 저융점 재료를 가열하는 단계를 포함하는 제지기용 프레스 펠트의 제조방법.
제18항에 있어서, 상기 제2 직물을 교직하는 단계는 상기 제2 직물을 플랫직조하는 단계를 포함하는 제지기용 프레스 펠트의 제조방법.
제18항에 있어서, 상기 제2 직물의 말단들을 연결하여 상기 제2 직물을 순환벨트로 성형하기 위하여 상기 제2 직물을 히트 웰딩(heat welding)하는 단계를 더 포함하는 제지기용 프레스 펠트의 제조방법.