KR20040073446A - 감기 및 풀기과정 없이 웨브제품을 고속으로 제조하며마무리처리하는 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

웨브제품을 직접 형성하며 마무리처리하는 방법이 제공된다. 이 방법은 형성장치 상에서 웨브(W)를 형성하는 단계, 형성된 웨브를 운반기(24)로 연속적으로 이송하는 단계, 운반기(24) 상에서 웨브가 연속적으로 지지되며 진행될 때 웨브 상에 변환작업(18, 22, 28, 30, 32, 34, 36, 44, 45, 46, 47)을 수행하는 단계, 그리고 웨브를 실질적으로 포장용으로 준비된 제품으로 마무리처리하는 단계를 포함한다. 이 방법을 수행하는 시스템이 또한 제공된다.

Description

감기 및 풀기과정 없이 웨브제품을 고속으로 제조하며 마무리처리하는 방법 및 시스템 {Methods and System for Manufacturing and Finishing Web Products at High Speed without Reeling and Unwinding}

현재, 티슈와 기타 종이제품의 생산공정으로서웨브제조공정 이후에 대형 어미롤(parent roll)은 릴(reel) 상에서 둥글게 감기고 있다. 이 어미롤이 준비된 후 보관되고 이윽고 이송되어 변환 및 마무리처리된다. 변환공정을 시작하기 위해, 위 어미롤이 풀리는데, 이때 어미롤은 다양한 변환과 예를 들어, 로그(log)라고 불리는 소비자지름롤(consumer-diameter size roll)로 다시 말리는 과정을 겪는다. 소비자지름로그는 그후 패킹공정으로 이송되는데, 여기서 이 로그는 소비자폭롤(consumer-width size roll)로 절단되며 운반 및 이후 판매용 완제품으로 포장된다.

주름이 없는 통기건조된(uncreped through-air dried, UCTAD) 티슈웨브로 형성된 어미롤이 폐기물과 생산손실을 발생시키기 쉽다는 점은 본 기술분야의 현재상태에서 적어도 하나의 단점이다. 어미롤 감기공정은 UCTAD 티슈웨브가 비교적 비대하며 어미롤이 비교적 대형 사이즈이기 때문에 비경제적일 수 있으며, 느슨한 감기 장력은 어미롤 전반을 걸쳐 변하다. 또한, 어미롤 시트의 두께와 폭은 롤의 상부에서 중심부로 접근하면서 서로 다르게 작용하는 압축응력 때문에 변하여 바람직하지 않다. 시트 내의 인장도 또한 이 압축력과 감기공정 때문에 어미롤 내에서 변한다.

웨브가 제조 및 감기공정의 전반을 걸쳐 완전하게 지지되지 않을 때도 있다는 점은 현시점에서 적어도 다른 하나의 단점이다. 간헐적인 지지로 인해 시트는 일반적으로 더 큰 인장강도를 가지고 긴 개방견인기를 통과해야 한다. 또한, 변환공정 전의 어미롤의 감기 및 풀기공정에 의한 품질저하를 극복하기 위해서는 더 큰 시트 인장강도가 필요하다. 그러나, 시트 상의 더 큰 웨브응력 때문에, 시트는 더 높은 빈도수의 웨브파손을 겪게 되며, 이로 인해 기계효율은 떨어진다. 이러한 시트는 또한 제조하는데 비용이 더 든다. 높은 생산비용은 소비자구매에 악영향을 주는 높은 소비자가의 형태로 소비자에게 전가되기 쉽기 때문에, 생산에 있어서 고비용은 경쟁에 있어서 불리한 요소가 된다.

티슈기계(TM) 속도가 현재 비교적 저속의 변환공정속도 보다 빠른 경향은 본 기술분야에서 또 다른 단점이다. 이에 따라, 웨브는 TM에서부터 변환공정으로 연속적으로 이송되지 않는다. 통상 중간어미롤이 필요하며, 이것은 연이어 풀리고 변화되어야 하기 때문에 제조 및 변환효율을 더 떨어뜨리게 한다.

본 발명의 위 측면과 다른 측면 및 장점은 아래의 구체적인 설명 및 다음의 도면으로부터 명백하게 드러난다.

도1은 웨브제품을 제조하며 마무리처리하는 방법을 실시하는 시스템의 일 실시예의 계략도이다.

도2는 웨브제품을 제조하며 마무리처리하는 방법을 실시하는 시스템의 다른 실시예의 계략도이다.

도3은 도1의 영역 III에서 취한 시스템의 선택적 캘린더링스테이션의 확대도이다.

도4는 캘린더링스테이션의 다른 실시예를 도시하고 있는데, 여기서 캘린더 롤은 운반기에서 멀리 피봇되는 한편 웨브제품이 헤쳐나가는 동안 진공운반기가 동시에 운반기 쪽으로 피봇되는 것을 나타낸다.

도5는 도1의 영역V에 있는 직렬인쇄기구성에 대한 인쇄기스테이션의 다른 실시예를 도시한다.

도6은 선택적으로 형성된 어미롤을 도시하는 도2의 영역VI에서 취한 선택적인 어미롤조립체의 확대도이다.

본 발명은 웨브형성티슈기계를 변환스테이션과 롤완제품을 만드는 와인더에 직접 결합시킴으로써 어미롤과 이에 관련된 감기 및 풀기단계를 제거한다. 어미롤과 변환공정 전에 원래 있던 감기 및 풀기공정을 제거함에 따라, 바람직하지 않은 생산폐기물과 시트두께변화가 줄거나 없어졌다. 또한, 어미롤과 부가적인 감기 및풀기공정을 제거함으로써 웨브가 형성단계에서부터 변환단계까지 연속적으로 이송하게 되며, 이것은 전체 제조 및 마무리처리 효율을 개선시킨다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 어떠한 종류의 시트라도 예를 들어, 티슈, 에어레이드(air-laid), 부직포(통기건조기, 평건조기, 양키건조기)와 같은 웨브건조시스템를 와인더의 시작점으로 이송하는 방법이 제공된다. 이 방법은 건조시스템에서부터 변환와인더로의 제어된 시트이송을 이용하는데, 여기서 펄프제조기 또는 폐기물저장소는 와인더가 소비자롤을 감지 않을 때 시트를 수용한다.

이 방법은 건조 또는 웨브형성섹션에서부터 감기섹션까지 시트를 연속적으로 지지하며 감기 또는 접기공정 전에 몇몇 시트변경, 변환, 또는 마무리단계를 가질 수 있게 하는데, 이러한 단계로는 캘린더링(calendering), 엠보싱(embossing), S자-포장 (예를 들어, 릴이 웨브 상에 작용되는 전단력을 생성하도록 유도하여 웨브의 연성을 높이는 전단응력), 코팅, 인쇄, 웨브-분리, 층-결합, 그리고/또는 접착작업을 들 수 있다. 위 시트를 다양한 섹션에서 벨트, 포일, 천(투과성 또는 비투과성), 공기지지물(air support), 또는 진공지지물(vacuum support)을 통해 제어하여 시트의 비제어현상 없이 감기공정까지 가공될 수 있게 한다. 소형 개방견인기가 요구되거나 바람직할 수 있는 경우, 이 방법은 각 마무리처리스테이션이나 시트변경스테이션 또는 감기공정 종단점에서 파손웨브처리(이하, "파손처리")를 할 수 있게 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 개시된 방법을 이용하여 웨브제품을 직접 형성 및 마무리처리하는 웨브제조시스템이 제공된다. 이 시스템은 웨브제품을 형성하고 건조시키는 웨브형성장치와 이송점을 기준으로 하류(downstream)에 배치된 운반시스템을 포함한다. 이 운반시스템은 이송점에서 표준웨브가공속도로 연속적인 웨브공급을 받는 한편, 적어도 하나의 변환스테이션이 연이어 웨브를 마무리처리한다. 이 시스템은 예를 들어 파손웨브의 제거를 위한 소형 개방견인기를 포함할 수 있으나, 본 발명은 시스템 전체를 걸쳐 실질적으로 연속적인 제어 및 지지를 고려한다.

위의 방법 및 시스템은 다음과 같은 몇몇 장점을 가진다.

- 시트 특성의 개선(어미롤과 감기 및 풀기단계를 제거하면서 인장력과 체적 및 캘리퍼는 보존됨),

- 장비의 감축과 어미롤 보관 불필요성에 의한 자본금의 감소,

- 완제품 편차가능성의 감소 (예를 들어, 중심부 근처 및 롤 외측의 어미 롤시트 특성의 캘리퍼 편차가능성이 감소 또는 제거됨),

- 감소된 폐기물(예를 들어, 어미롤 중심부가 없음, 릴 상의 롤 드레싱 스레 드-업, 또는 와인더의 스레딩),

- 장비의 감축 및 어미롤처리에 의한 안전성의 개선,

- 개선된 기후/환경(예를 들어, 어미롤에 요구되는 기후제어의 불필요 그리 고 저분진 환경), 그리고

- 향상된 웨브제조 및 마무리처리 효률(예를 들어, 어미롤 교체로 인한 지연 의 부재 그리고 릴 턴업(reel turn-up)/스레드업(thread-up) 지연의 부 재).

여기에 기재된 위 방법의 예시와 시스템은 제조하고 조립하며 사용하기에 단순하며 신뢰성 있고 경제적이다. 본 발명의 다른 장점도 아래의 실시예와 첨부된 도면으로부터 명백하게 드러날 것이며, 또는 본 발명의 실시를 통해 알 수 있다.

본 발명을 구현하는 실시예를 나타내는 상세한 참조사항이 설명될 것이다. 참조기호의 반복사용은 본 발명에서 동일하거나 상사한 특성 또는 구성요소를 나타낸다.

본 도면과 실시예는 본 발명에 대해 완전하고 상세한 설명과 본 발명품을 제조하며 이용하는 방식과 공정을 제공하여 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 발명품을 제작하며 사용할 수 있게 한다. 본 도면과 실시예는 또한 본 발명을 실시하는 최적모드를 제공한다. 그러나, 여기에 개시되는 실시예는 본 발명을 설명하는 수단으로 제공된 것이며 제한하려고 의도된 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 범위 안에 드는 다음의 실시예의 수정 및 변경을 포함한다.

도면에서 넓게 구현된 바와 같이, 웨브를 제조, 직접형성, 그리고 마무리처리하는 웨브제품시스템이 제공된다. 일반적으로, 시스템(10)은 웨브(W)의 연속적 지지 및 이동을 용이하게 하도록 구성되는데, 이에 대해서는 여기서 상세하게 살펴볼 것이다.

도1이 도시하는 바와 같이, 시스템(10)은 종이형성장치 또는 양키건조기나 통기건조기와 같은 건조기(12), 그리고 픽-업(pick-up)과 같은 운반시스템이나 제1 운반기(14) 그리고 제2 운반기나 배송 운반기(24)를 포함하는데, 이들은 연동하여 웨브(W)를 건조기(12)에서부터 접기 또는 감기 스테이션(48) 방향으로 지나가게 한다. 시스템(10)은 하나의 또는 복수의 코팅기(18a 내지 18d), 복수의 운반롤(20a 내지 20f), S자-포장 릴 또는 전단응력유도요소(30), 패턴롤(32)이나 보강롤(34)과같은 엠보싱스테이션, 진공상자(36)와 같은 웨브흡인장치, 다중색상인쇄를 위한 복수의 인쇄기(38)를 포함하는 인쇄기스테이션, 천공기(44), 슬리터(slitter) 또는 절단장치(45), 아교질스테이션(46), 단일시트로부터 다중층을 만들는 접기판(folding board)(47), 웨브완제품을 위한 스테이션(48){접힌 제품을 만들기 위한 내접기(interfolder), 롤제품용 소비자길이로 연이어 절단하기 위한 소비자지름로그를 감는 터릿와인더(turret winder)나 표면와인더}, 그리고 펄프제조기(50)를 포함할 수 있다. 위의 구성요소, 스테이션, 그리고 이들의 작동에 대해서는 하기에서 살펴본다.

도1은 위의 모든 구성요소 및 스테이션을 도시하고 있지만, 시스템(10)은 설명된 구성요소와 스테이션의 어떠한 조합으로도 구성될 수 있다. 또한, 구성요소의 예시와 스테이션은 도시된 바와 다르게 배치될 수도 있다. 예를 들어, 프린터(38)는 패턴롤(32)과 보강롤(34)의 상류(upstream)에 배치될 수 있다. 나아가, 다양한 수량의 구성요소가 시스템(10)을 따라 다양한 지점에 배치될 수 있다. 즉, 다른 코팅기(도시 않음)가 폴더(48) 근처에 배치될 수 있다. 더 나아가, 펄프제조기(50b)(도2)와 같은 추가적인 펄프제조기가 시스템(10)의 다양한 개방견인기(D)에 배치되어 예를 들어, 세척 및 보수관리작업을 용이하게 할 수 있다.

도1을 더 구체적으로 참조하면, 선택적인 픽-업 운반기(14)가 건조기(12) 근처에 배치되어 형성되고 건조된 웨브(W)를 들어 올리는데, 이것은 주름종이웨브(creped paper web)나 UCTAD 웨브와 같이 어떠한 형태로 형성된 웨브로도 될 수 있다. 픽-업이나 이송롤(16)에 의하는 것은 적어도 운반기(14)가 웨브(W)를 들어올리는 하나의 방법이 될 수 있는데, 이것은 진공기(vacuum)로 구성될 수 있다. 예로서, 진공기장착롤(16)은 웨브(W)를 개방견인기를 가로질러 건조기(12)에서부터 운반기(14)로 흡인할 수 있다. 그러나, 본 발명은 건조기(12)나 건조기천(도시 않음)과 운반기(14) 사이의 직접접촉과 같은 기타 픽-업/이송 배열도 고려한다.

도1은 픽-업운반기(14)가 웨브(W)를 들어올린 후, 웨브(W)가 연속적으로 건조기(12)의 하부로 이송되어 코팅기(18a 내지 18d)에 의해 코팅되는 것을 더 도시한다. 코팅기(18a 내지 18d)와 더불어, 복수의 기타 코팅기가 시스템(10)에 걸쳐 배치되어 복수의 코팅으로 웨브(W)를 코팅할 수 있음을 알 수 있다. 이 코팅기 중 적어도 하나는 롤러로 할 수 있으며 모든 코팅기는 웨브(W)에 코팅을 적용시키기 위해 웨브(W), 운반기(14, 24), 또는 웨브(W)와 운반기(14, 24)의 조합을 코팅하도록 구성될 수 있다. 코팅은 예를 들어, 로션 포뮬레이션으로 할 수 있는데, 이것은 5 중량% 내지 약 95 중량%의 연화약(emollient), 5 중량% 내지 약 95 중량%의 왁스, 그리고 0.1 중량% 내지 약 25 중량%의 점성강화제를 포함할 수 있으며, 이들은 폴리올레핀 수지, 폴리올레핀 중합체, 폴리에틸렌, 리포필-오일 농축기(thickener), 에틸렌/비닐 아세테이트 혼성중합체, 실리카, 활석(talc), 실리콘 산화물 콜로이드, 스테아르산-아연, 세틸 하이드록시 에틸 셀룰로스, 그리고 이들의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택된다.

도1은 웨브(W)가 픽-업운반기(14)에서 배송운반기(24)로 연속적으로 진행함에 따라 다수의 기타 변환단계가 웨브(W) 상에서 수행될 수 있다는 것을 나타낸다. 예를 들어, 코팅된 웨브(W)는 S자-포장 또는 전단응력유도요소(22)에 종속되어 그것의 연성을 높이도록 웨브(W) 상에 전단력을 생성시킬 수 있다. 기타 변환단계는 캘린더롤(28)과 반대롤(30)에 의해 형성된 적어도 하나의 캘린더링 닙(N)을 통과하여 웨브(W)를 운반시키는 단계를 포함하여 희망하는 두께와 캘리퍼를 웨브(W)에 부과한다. 선택적으로, 캘린더롤(28)은 평평한 강철롤로 그리고 반대롤(30)은 웨브(W)를 고르게 윤내도록(calender) 하는 탄성 고무롤로 할 수 있다. 또한, 복수의 캘린더링스테이션{예를 들어, 캘린더(28')와 롤(30')}이 도1에 따라 구비될 수 있다.

바람직하다면, 웨브(W)는 캘린더스테이션에서부터 엠보싱스테이션까지 연속적으로 진행할 수 있는데, 이것은 엠보싱닙(N')을 형성하는 패턴롤(32)(엠보싱롤으로도 불림)과 보강롤(34)를 포함할 수 있다. 엠보싱은 시트 캘리퍼를 증가시키며, 또한 "스팟 엠보싱"이나 장식패턴을 티슈제품에 부여함으로써 추가적인 유익성을 제공하는 것으로서 널리 알려진 메카니즘이다(더 설명하지 않음).

도1은, 웨브(W)를 인쇄 및 엠보싱한 후, 진공상자(36)와 같은 웨브유인장치가 시스템(10)을 따라 배치되어 웨브(W)를 운반기(24)에 대향하도록 유지시켜 한면에 인쇄를 할 수 있게 하며, 그후 본 발명분야의 당업자에게 알려진 형태로 웨브(W)를 천공하는 천공기(44)로 웨브(W)가 연속적으로 진행할 수 있는 것을 나타낸다. 예로서, 웨브(W)는 맞접기 및 감기단계 전에 측방향으로 천공될 수 있다.

절단장치(45)는 천공기(44)와 연동(co-operable)될 수 있어 천공된 웨브(W)를 다양한 길이로 절단한다. 이 절단된 웨브(W)는 스테이션(48)으로 진행하여 내접되어 접힌 제품이 되거나 와인더 상에서 감겨 롤제품이 되고, 예를 들어, 터릿식 조립체(큐리 등의 미국특허 제6,270,034호에 실시예가 개시됨)에 의해 연이어 소비자제품길이로 절단되고 포장된다.

웨브(W')파손이 발생한 경우, 펄프제조기(50a)가 그 파손된 웨브(W')를 수용하도록 배치되어 나머지 웨브(W)가 연속적으로 진행할 수 있게 한다. 시스템(10) 작동의 일 실시예는 웨브(W)가 펄프제조기(50a)에 이를 때까지 헤쳐나가는{운반기(24)를 따라 건조기(12)에서부터 와인더(48)로 향함} 것이다. 웨브(W)가 만족스럽게 운반기(24)를 따라 "흐르고(flowing)" 있다면, 위의 마무리처리스테이션 및 구성요소 각각 및 모두가 바람직하게 웨브(W)에 적용될 수 있다. 웨브(W')파손이 일어난 경우, 시스템(10)은 파손된 웨브(W')를 예를 들어, 공기분사 또는 물분사(도시 않음)로 운반기(24)에서 펄프제조기(50a)로 불어날림으로써 방해받지 않고 작동을 계속한다. 동시에, 악영향을 받은 로그(도시 않음)는 와인더(48)에서 제거되며 차단되는 한편 새로운 중심부(도시 않음)가 와인더(48)에 공급된다. 또한, 동시에 파손되지 않은 웨브(W)가 스테이션(48)에 있는 새로운 중심부 상의 감기작업을 위해 시스템(10)을 따라서 계속적으로 흐른다.

도1과 유사한 몇몇 방법으로, 도2도 또한 웨브(W)의 연속적인 지지를 도시한다. 그러나, 도2의 예시적인 시스템(110)은 예를 들어, 3개의 운반기(24a 내지 24c), 고정유도장치(static induction devices)(도시 않음), 그리고 블로상자(blow box)(37)를 더 포함하여 다양한 개방견인기(D)를 가로지르는 웨브(W)를 연속적으로지지하는데, 이때 위 3개의 운반기(24a 내지 24c)는 진공상자(36)와 같은 웨브유인장치 복수개와 연동한다.

다양한 닙(N,N')이 웨브(W)의 두께 또는 캘리퍼에 영향을 줄 때 분리된 운반기(24a 내지 24c)(운반기를 추가하거나 뺄 수 있음)는 일정한 웨브질량흐름을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 웨브(W)가 캘린더(28)에 의해 윤나게 될 때, 예를 들어, 웨브는 닙(N)을 통과하면서 더 얇아진다. 인쇄스테이션(38)에 동일한 양의 웨브 또는 웨브질량흐름을 보장하기 위해서는, 고립운반기(24b)의 속도가 증가되어 시스템(10)의 전체적으로 일정한 속도를 반드시 유지할 수 있어야 한다. 이러한 발명적 배열에서, 상자(36,37)는 견인기(D)를 가로지르는 웨브(W)의 연속적인 이송을 보장하므로 운반기(24a 내지 24c)는 필요한 경우 서로 다른 속도로 작동할 수 있다. 또한, 웨브(W)의 완벽한 지지는 감소된 웨브(W) 인장강도를 허용하는데, 이것은 고장 빈도수를 줄이며 큰 인장강도를 가지는 웨브에 비해 저렴하게 생산될 수 있다. 이러한 측면은 또한 소비자에게 한층 더 부드러운 제품을 제공할 수 있게 하는 부수적인 장점을 가진다.

도2는 최종적으로 선택적인 어미롤(54)를 도시하는데, 이것은 하기 도6에서 더 상세하게 살펴볼 것이다. 이 어미롤은 예를 들어, 웨브(W)가 코팅과 캘린더링을 필요로 한다면 바람직할 수 있으나, 예를 들어, 완제품으로 감고 접는 작업은 원격시설에서 이루어지는 것이 바람직하다.

도3은 닙(N)을 형성하기 위해 반대롤(30)과 연동하는 캘린더롤(28)을 도시한 것이며, 이때 연속적으로 진행하는 웨브(W)는 운반기(24)에 의해 이 닙(N)을 통과해 희망하는 캘리퍼를 부여받는다. 또한, 도3은 웨브(W)가 닙(N)을 통과할 때, 배송 운반기(24)의 두 섹션(24a, 24b)에 의한 캘린더링 진행을 통한 웨브(W)의 연속적 지지를 도시한다. 다르게는 웨브(W)가 시스템(10)에서 천운반기, 포일, 진공화(vacuum shoe), 조정가능한 진공운반기, 또는 이들의 조합에 의해 연속적으로 지지되어 위의 실시예에서 설명한 것과 같이 표준웨브가공속도로 웨브(W)를 지지할 수 있다.

도4는 도3의 실시예와 다른 실시예를 도시하는데, 이 실시예에서는 캘린더링 닙(N)에 종속시키지 않고 웨브(W)를 헤쳐나가게 하는 것을 희망한다면 캘린더롤(28)은 피봇 메카니즘(29)에 부착된다. 이 실시예에서, 진공운반기(31)는 운반기(24)를 향해 피봇되어 캘린더롤(28)을 가져오기 전에 웨브(W)가 닙(N)의 영역을 가로질러 헤쳐나갈 수 있게 한다.

도5는 도1과 도2의 직렬배열에 대한 다른 인쇄스테이션을 도시한다. 그러나, 어느 실시예에서든지, 인쇄기(38)는 웨브(W)를 다중색상으로 인쇄하도록 구성될 수 있다. 도1, 도2, 그리고 도5가 4개의 인쇄기에 의한 4중색상인쇄를 도시하고 있지만, 본 발명에 따르면 인쇄기는 어떤 수량으로도 구현될 수 있다.

도5를 더 구체적으로 참조하면, 배송운반기(24)는 진공기로 구성되어 웨브(W)를 운반기(24)에 고정시킨다. 만약 인쇄를 희망한다면, 웨브(W)는 운반기(42a)를 우회함으로써 배송 운반기(24)에서 멀어지며 인쇄기(38)에 의한 웨브(W) 양면 상의 다중색상인쇄를 위해 인쇄기롤(40) 상으로 향한다. 또한 상기에서 지적했듯이, 웨브(W)가 항상 연속적으로 지지되며 운반기(24)에 의해 움직이고,운반기(42a,42b)와 인쇄기롤(40)을 우회한다.

도6은 어미롤(54)의 선택적인 구성을 상세하게 도시한다. 와인더(48)를 우회하는 것을 희망한다면, 시스템(10)은 이 선택사양을 포함하여 웨브(W)를 소비자사이즈로그 및 완제품으로 연이어 가공하기 위해 웨브(W)를 어미롤(54)로 감을 수 있다.

도1 내지 도5는 또한 본 발명을 작동시키는 방법을 도시하는데, 여기서 종이롤웨브제품은 어미롤의 감기 및 풀기공정 없이도 제조 및 마무리처리될 수 있다. 이 방법은 종이제작섬유의 수성현탁액을 끝없이 긴 형성천(forming fabric) 상으로 증착시키는 공정을 포함하여 젖은 웨브(wet web)(W)를 형성한다. 이 젖은 웨브(W)는 건조기(12)로 이송되어 건조된다. 바람직하다면, 이 젖은 웨브(W)는 형성천에서부터 UCTAD(uncreded through-air dryer)로 이송되어 건조되며 그후 건조기(12)에서부터 UCTAD작동속도로 운반기(14)로 급이송되는데, 여기서 급이송된 웨브(W)는 성형된 웨브를 형성한다. 이 UCTAD 웨브(W)는 그후 다양한 캘린더링스테이션에서 가공될 수 있다.

다르게는, 위 방법의 실시예가 건조기(12)에서부터 건조된 웨브(W)를 주름지게하는 공정을 포함한다. 주름웨브(W)는 연속적으로 주름이 잡히며, 위의 시스템의 실시예에서 설명한 방식과 유사한 방식으로 건조기(12)에서부터 제1 운반기(14)로 진행 및 이송된다. 또한, 제1 운반기(14)가 진공롤(16)에 의해, 또는 직접접촉, 중력 등의 방법에 의해 웨브(W)를 수용하며 그후 제2 운반기(24)를 향하도록 유도한다.

웨브(W)를 건조, 들어올림, 그리고 이송하는 것은 이송된 웨브(W)의 폭을 바람직하기 않게 좁힐 수 있다. 이에 따라, 개시된 방법은 진공기(36), 블로상자(37), 분산기대(spreader bar)(도시 않음), 마운트 호프 롤(Mount Hope roll)(도시 않음), 또는 이들의 조합으로 웨브(W)가 제1 운반기(14)와 제2 운반기(24) 사이를 지나갈 때 측면으로 퍼뜨리는 것을 고려한다. 구체적인 실시예로, 진공상자(36) 상의 진공슬롯이 운반기(24) 근처에 구성되어 웨브(W)를 희망하는 폭으로 당기거나 분산시킬 수 있다. 웨브(W)는 분산된 후, 도면에서 본 것과 앞에서 설명한 것과 같이 다양한 변환스테이션을 향해 연속적으로 진행한다.

개시된 방법의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 다른 펄프제조기가 제1 운반기(14)와 절단장치(45) 사이의 어떠한 지점에라도 배치될 수 있다. 상기에서 설명하고 특히 도2에서 보인 바와 같이, 펄프제조기(50b)가 개방견인기(D) 근처에 배치되어 웨브의 파손된 부분을 수용할 수 있는 한편, 나머지 웨브(W)는 와인더(48)의 방향으로 계속해서 이동한다. 이 배열의 다른 실시예는 일반적으로 느린 변환공정을 일반적으로 빠른 티슈장치에 결합시켜 제조 및 마무리처리 공정 전체의 효율을 여기서 설명한 바와 같이 향상시킬 수 있다.

이 방법은 또한 아교질을 하거나 다르게는 웨브(W)를 중심부(도시 않음)에 부착함으로써 마무리처리하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 아교나 접착제가 아교질장치(46)에 의해 적용되어 감기단계의 시작 전에 시트를 중심부에 부착한다. 웨브(W)와 중심부는 그후 종이나 기타 웨브제품으로 감길 수 있다. 웨브(W)가 와인더(48)로 직접 진행할 수 있으면, 롤웨브제품은 예를 들어, 약 3.4 인치 내지 약6.5 인치의 소비자용 지름을 가질 수 있다.

다양한 수정과 변경이 본 발명의 정신과 범위에서 벗어나지 않으며 본 발명 내에서 고안될 수 있다는 것은 본 발명분야의 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 도시된 실시예의 다양한 요소의 구체적인 형상은 특정한 웨브구성응용례에 적합하도록 변경될 수 있다. 따라서 본 발명은 그러한 수정 및 변경이 첨부된 청구범위와 그 균등물의 범위 내에 포함된다는 것을 의도한다.

Claims (35)

1. 종이롤웨브제품을 직접 형성하며 마무리처리하는 방법이며,

   a) 종이형성장치 상에서 종이웨브를 형성하는 단계,

   b) 형성된 종이웨브를 종이형성장치의 하부에 배치된 운반기로 연속적으로 이송하는 단계,

   c) 종이웨브가 운반기 상에서 연속적으로 진행할 때 종이웨브 상에 변환단계를 수행하는 단계, 그리고

   d) 종이웨브를 실질적으로 포장용으로 준비된 형태로 종이롤웨브제품으로 감는 단계를 포함하는 방법.
2. 제2항에 있어서, 종이웨브가 운반기로 이송되기 전에 건조되는 방법.
3. 제1항에 있어서, 운반기가 종이형성장치에 인접하게 배치되는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 변환단계가 코팅, 분산, S자-포장, 캘린더링, 엠보싱, 인쇄, 천공, 그리고 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택되는 방법.
5. 제1항에 있어서, 감기단계 이전에 희망하는 양의 종이웨브를 모니터링하며 희망하는 양의 종이웨브를 절단하는 소단계를 더 포함하는 방법.
6. 어미롤 감기단계와 풀기단계를 필요로 하지 않고 종이롤웨브제품을 제조하며 마무리처리하는 방법이며,

   a) 종이제작섬유의 수성현탁액을 끝없이 길게 형성되는 천에 증착하여 젖은 웨브를 형성하는 단계,

   b) 젖은 웨브를 건조기에 이송하여 건조하는 단계,

   c) 건조기에서 건조된 웨브를 주름지게 하여 주름웨브를 얻는 단계,

   d) 주름웨브를 건조기에서부터, 건조기의 하류에 배치된 제1 운반기로 연속적으로 진행 및 이송시키는 단계 (이때 상기 제1 운반기는 건조기 근처에 배치되어 웨브를 들어올리는 픽-업수단을 가로지르며 진행하도록 구성됨),

   e) 제1 운반기 상의 주름웨브를 픽-업수단으로 받아들이는 단계,

   f) 웨브를 제1 운반기와 제2 운반기 사이로 유도하며 연속적으로 지지하는 단계,

   g) 웨브를 횡으로 분산시키는 단계,

   h) 가공스테이션에서 웨브를 가공하는 단계,

   i) 가공스테이션의 하부에 배치된 천공기로 웨브를 횡으로 천공하여 웨브에 실질적으로 측면천공을 형성하는 단계,

   j) 천공기 근처에 배치된 절단장치로 웨브 상의 측면천공을 따라 웨브를 절단하는 단계, 그리고

   k) 웨브와 중심부를 종이롤웨브제품으로 감는 단계를 포함하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 가공스테이션이 캘린더링 스테이션, 엠보싱 스테이션, 인쇄스테이션, 그리고 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택되는 방법.
8. 제7항에 있어서, 캘린더링스테이션이 캘린더롤과 반대롤로 형성된 캘린더링닙을 형성하며,

   엠보싱스테이션이 패턴롤과 보강롤 사이에 형성된 엠보싱닙을 형성하는데 이때 패턴롤은 복수의 불연속 스팟엠보싱요소를 가지며 복수의 평평한 랜드영역으로 분리된 표면을 가지고,

   인쇄스테이션이 웨브의 적어도 한 면 상에 인쇄하도록 구성된 인쇄기를 가지는 방법.
9. 제8항에 있어서, 캘린더롤은 평평한 강철롤이며 반대롤은 탄성고무롤인 방법.
10. 제8항에 있어서, 인쇄기가 엠보싱닙의 상류에 배치되는 방법.
11. 제6항에 있어서, 접착제를 적용해 웨브를 중심부의 표면에 부착하여 웨브의 에지가 감기단계 시작점에서 중심부의 표면에 붙게 되는 소단계를 더 포함하는 방법.
12. 제6항에 있어서, 적어도 하나의 코팅기로 웨브를 연속적으로 코팅하는 소단계를 더 포함하는 방법.
13. 제10항에 있어서, 코팅하는 소단계가 로션 포뮬레이션으로 구성요소를 코팅하는 방법.
14. 제11항에 있어서, 로션 포뮬레이션은 5 중량% 내지 약 95 중량%의 연화약, 5 중량% 내지 약 95 중량%의 왁스, 그리고 0.1 중량% 내지 약 25 중량%의 점성강화제를 포함할 수 있으며,

    이들은 폴리올레핀 수지, 폴리올레핀 중합체, 폴리에틸렌, 리포필-오일 농축기, 에틸렌/비닐 아세테이트 혼성중합체, 실리카, 활석, 실리콘 산화물 콜로이드, 스테아르산-아연, 세틸 하이드록시 에틸 셀룰로스, 그리고 이들의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택되는 방법.
15. 제6항에 있어서, 단계 k) 이전에 선택적으로 웨브를 후속가공용 어미롤로 감는 소단계를 더 포함하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 가공스테이션 근처에 배치된 모듈식 릴과 우회장치를 더 포함하여 선택적으로 어미롤을 감는 방법.
17. 제6항에 있어서, 파손된 웨브를 처리하는 펄프제조기를 더 포함하는데, 이때 펄프제조기는 웨브의 파손된 부위를 받아들이도록 구성되는 방법.
18. 제17항에 있어서, 펄프제조기는 제1 운반기와 절단장치 사이에 배치된 복수의 펄프제조기이며, 이때 적어도 하나의 펄프제조기가 단계 k)의 와인더 근처에 배치되어 웨브가 제1 운반기 상에서 연속적으로 움직이는 방법.
19. 제18항에 있어서, 제1 운반기와 와인더 사이에 배치된 개방견인기를 더 포함하는데, 이때 견인기는 웨브의 파손부위를 제1 운반기에서 멀어지는 방향으로 재설정하도록 구성되며

    웨브의 파손부위를 펄프제조기로 이송시키는 소단계를 더 포함하는 방법.
20. 제6항에 있어서, 진공상자를 더 포함하여 연속적으로 진행하는 종이웨브를 흡입식으로 제어하며 이송시키는 방법.
21. 제6항에 있어서, 단계 g)의 웨브가 진공상자, 분산기대, 마운트 호프 롤, 그리고 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 분산구성요소에 의해 분산되는 방법.
22. 제6항에 있어서, 감기단계 이전에 웨브를 접어서 다중티슈를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
23. 제6항에 있어서, 다중층으로 종이롤웨브제품을 형성하는 수단을 더 포함하는 방법.
24. 제6항에 있어서, 종이롤웨브제품이 약 3.5 인치 내지 약 6.5 인치의 지름을 가지는 방법.
25. 웨브제품을 직접 형성하며 마무리처리하는 웨브제조시스템이며,

    웨브제품을 형성하며 건조시키는 웨브형성장치,

    웨브형성장치에서부터 형성되고 건조된 웨브제품을 이송시키는 이송수단,

    상기 이송수단으로부터 하류에 배치되고 상기 형성 및 건조된 웨브제품을 이송용 상기 이송수단으로부터 표준웨브가공속도로 받아들이도록 형성된 운반시스템,

    웨브가 운반시스템 상에서 표준웨브가공속도로 연속적으로 진행할 때 웨브를 마무리처리하는 변환스테이션,

    웨브를 웨브제품으로 감는 감기요소, 그리고

    웨브를 운반시스템으로 이송시키는 단계부터 웨브제품으로 감는 단계에 이르기까지 연속적으로 웨브를 지지하는 수단을 포함하는 웨브제조시스템.
26. 제23항에 있어서, 변환스테이션이 코팅스테이션, 분산스테이션, S자-포장스테이션, 캘린더링스테이션, 엠보싱스테이션, 인쇄스테이션, 천공스테이션, 그리고 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택되는 종이웨브제조시스템.
27. 제23항에 있어서, 웨브를 연속적으로 지지하는 수단이 천운반기, 포일, 진공화, 조정가능한 진공운반기, 그리고 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택되며, 표준웨브가공속도에서 작동가능한 종이웨브제조시스템.
28. 제23항에 있어서, 웨브제품을 접는 내접기를 더 포함하는 종이웨브제조시스템.
29. 형성천 상에서 끝없이 긴 젖은 웨브를 형성하는 섬유의 수성현탁액으로 통기건조된 주름이 없는 웨브제품을 제조하며 마무리처리하는 방법이며,

    a) 건조된 웨브를 건조기에서 운반기로 이송하는 단계(이때 상기 건조기 및 운반기는 실질적으로 단일작동속도에서 연동하도록 구성됨),

    b) 운반기 상에서 웨브를 연속적으로 진행시키는 단계(상기 운반기는 변환공정 동안 웨브를 실질적으로 지지하도록 구성됨),

    c) 변환공정에서 웨브를 변환시키는 단계,

    d) 천공기로 웨브를 천공하는 단계, 그리고

    e) 천공기 근처에 배치된 절단장치로 천공된 웨브를 절단하여 웨브완제품을형성하는 단계를 포함하는 방법.
30. 제29항에 있어서, 변환단계가 캘린더링단계, 엠보싱단계, 인쇄단계, 그리고 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택되는 방법.
31. 제30항에 있어서, 캘린더링단계가 캘린더롤과 반대롤에 의해서 수행되는 방법.
32. 제30항에 있어서, 엠보싱단계가 패턴롤과 보강롤에 의해서 수행되는 방법.
33. 제29항에 있어서, 코팅기로 웨브를 연속적으로 코팅하는 소단계를 더 포함하는 방법.
34. 제33항에 있어서, 코팅기가 코팅롤러인 방법.
35. 제33항에 있어서, 코팅기가 복수의 코팅으로 웨브를 코팅하도록 구성된 복수의 코팅기인 방법.