KR20050016295A - 경사 삼중물을 포함하는 복합 성형직물 - Google Patents

Abstract

종이측 층 및 기계측 층을 갖는 성형직물은 제1 세트의 종이측 층 위사와, 제2 세트의 기계측 층 위사와, 단일 세트의 경사 삼중물을 포함한다. 이 직물 조직 패턴에서, 각 경사 삼중물의 각각의 경사는 종이측 층 표면의 중단되지 않은 경사 경로의 구획들을 차례로 차지하도록 종이측 층 위사와 짜여지고, 또한 적어도 하나의 단일 기계측 층 위사와만 짜여진다. 중단되지 않은 경사 경로의 각각의 구획은 적어도 하나의 종이측 층 위사에 의해 분리되어 있다. 기계측 층의 짜여지는 지점들은 일정한 간격을 두고 떨어져 있다. 열 경화후, 직물은 전형적으로는 약 7,500 내지 약 10,500 m³/m²/hr의 공기 투과율을 갖는다. 이들 직물을 사용하여 제조된 종이 제품은 개선된 인쇄성을 갖는다.

Description

경사 삼중물을 포함하는 복합 성형직물{WARP TRIPLET COMPOSITE FORMING FABRIC}

본 발명은 제지기에 사용되는 직조된 성형직물에 관한 것이다. 본 발명의 성형직물은 본질적으로 적어도 2개 세트 또는 층의 위사, 즉, 직물의 종이측 층에 있는 한 세트의 위사와, 직물의 기계측 층에 있는 다른 한 세트의 위사를 포함하고, 이들 위사는 3개의 경사가 한 세트를 이루는 경사 삼중물(triplet)의 각 경사와 직조된다. 따라서, 본 발명의 직물은 시각적으로는 적어도 2개의 층을 포함하는 것으로 보이지만, 이들 층은 분리되어 있지 않고, 상호 연결된 직조된 구조물이며, 2개의 별개이고 자립적인 직조된 구조물로 분리될 수 없다.

공지의 복합 성형직물은 2개의 본질적으로 별개의 직조된 구조물을 포함하고, 이들 구조물 각각은 자신의 경사 및 위사 세트를 포함하고, 각 층의 특성을 최적화하도록 선택된 패턴으로 직조된다. 종이측 층은, 무엇보다도 특히, 초기의 종이 웨브(web)에 최소의 직물 와이어 마크(wire mark)를 제공하여야 하고, 초기의 종이 웨브로부터의 적절한 액체 배수를 제공하여야 한다. 기계측 층은 강인하고 내구성이어야 하고, 직물 신장 및 수축을 최소화하기 위해 성형직물에 치수 안정성을 제공하여야 하며, 직물 변에서의 오그라짐(curling)을 최소화하기 위해 충분히 뻣뻣하여야 한다. 이런 유형의 다양한 직물이 여러 문헌에 개시되어 있고, 공업적으로 사용되고 있다.

공지의 복합 성형직물의 2개 층은 부가적인 결합사(binder yarn) 또는 고유의 결합사에 의해 상호 연결되어 있다. 부가적인 결합사는 주로 2개 층을 서로 묶는 역할을 하며, 고유 결합사는 종이측 층의 구조에 기여할 뿐만 아니라, 복합 성형직물의 종이측 층과 기계측 층을 함께 묶는 역할도 한다. 결합사의 경로는 선택된 실이 직물의 2개 층 모두를 통과하여 이들 층을 단일의 복합 직물로 상호 연결하도록 배열되어 있다.

이들 공지의 복합 성형직물에서는, 부가적인 위사 결합사가 일반적으로 고유 위사 결합사보다 선호되는데, 그것은 부가적인 위사 결합사가 복합 직물의 종이측 표면에 불연속부를 덜 일으키는 것으로 믿어졌기 때문이다. 최근에, 단일의 그리고 쌍을 이루는 고유 경사 또는 위사 결합사가 제안되었다. 그러나, 고유 위사 결합사는 기계폭 방향으로의 메시(mesh) 균일도에 변화를 일으키는 것으로 밝혀졌다. 고유 위사 결합사를 구비한 복합 직물은 제지기에서 인장 하중을 받을 때 측방향 수축을 받기 쉬운 것으로 밝혀졌다. 이들 고유 위사 결합사는 내부 및 외부 마모를 받아서 복합 직물의 파국적인 층 갈라짐(delamination)을 야기하는 것으로 밝혀졌다. 또한, 종이측 층을 형성하고 종이측 층과 기계측 층을 함께 묶기 위해 부가적인 위사를 직물 구조물에 직조하여야 하는 필요성 때문에, 이들 직물은 제조 비용이 많이 든다.

보다 최근에는, 이들 단점중 적어도 일부를 극복하기 위해, 쌍으로 된 또는 삼중물로 된 고유 경사 결합사를 사용하는 것이 제안되었다. 이들 2가지 유형의 직물이 미국 특허 제5,152,326호(쌍으로 된 것), 미국 특허 제6,240,973호(삼중물로 된 것), 미국 특허 제6,202,705호(삼중물로 된 것)에 개시되어 있다.

쌍으로 된 것을 사용하는 경우, 2개의 경사 결합사가 종이측 표면의 중단되지 않은(unbroken) 경사 경로의 잇따른 구획(segment)들에 차례로 배치될 수 있다는 장점과, 쌍으로 된 것의 각 경사 결합사가 기계측 층 위사와 짜여지는(interlacing) 위치를 보다 융통성 있게 선택할 수 있다는 장점이 주어진다. 따라서, 대개 층 갈라짐에 의한 파국적인 파손이 발생하기 전에 주로 마멸되도록 쓰여지는 재료의 양을 증가시킴으로써, 예를 들어, 초기의 종이 웨브의 와이어 마킹(wire marking)을 줄이는 것과 같이, 종이측 표면을 어느 정도까지 최적화하고, 직물의 기계측 층 내마모성을 개선하는 것이 가능하다. 쌍으로 된 경사 결합사를 사용하는 이들 직물에서는, 종이측 층과 기계측 층 각각이 별개의 위사 계통들을 가지고 있고, 그 위사 계통들 중 하나는 종이측 층 조직을 완성하고, 다른 하나는 기계측 층 조직을 완성한다.

본 발명의 하기 설명에서, "2 ×2"와 같은 표시법에서, 첫 번째 숫자는 패턴을 직조하는데 필요한 종광의 수를 나타내고, 두 번째 숫자는 패턴 순환에서의 위사의 수를 나타내는 것임을 이해하여야 한다. 따라서, 2 ×2 패턴은 2개의 종광을 필요로 하고, 패턴 순환에는 2개의 위사가 있다.

상기한 미국 특허 제6,240,973호 및 미국 특허 제6,202,705호에 개시된 바와 같이, 경사 삼중물을 사용하는 경우에는, 직물이 단지 3세트의 실, 즉, 종이측 층 위사 세트와 기계측 층 위사 세트와 이들 층 모두의 구조에 기여하는 단일 경사 세트만으로 직조될 수 있어, 직물 구조가 단순화될 수 있다는 장점이 제공된다. 경사 삼중물을 이용하여 그 경사 삼중물의 각 경사가 종이측 층 위사와 차례로 따로따로 짜여지고 기계측 층 위사와는 쌍으로 짜여지도록 함으로써, 허용될 수 있는 제지 특성을 갖는 직물을 직조하는 것이 가능하다. 기계측 층 위사와 짜여질 때는 쌍으로 되는 경사는 직물의 기계측 표면쪽으로 약간 외측으로 굽어지게 된다. 이것은 직물의 내마모성을 증가시켜 직물 수명을 증가시키는 마모면을 제공한다.

기계측 층 위사와 쌍으로 직조되는 경사 삼중물을 사용하면, 종래 기술의 유사 직물에 비해 종이층 층 메시 균일도의 기계폭 방향 변화를 적게 일으키고, 종이측 층 표면의 움푹 들어감(dimpling)이 덜 일어나고, 측방향 수축에 대한 저항성이 양호한 성형직물이 제공된다. 모든 경사가 직조 구조 내에서 동일한 경로 길이를 갖는 본질적으로 유사한 경로를 따르기 때문에, 단일의 경사 비임(beam)으로부터 이들 경사 삼중물 직물중 일부를 직조하는 것이 가능하다.

그러나, 경사 삼중물을 사용하여 직조된 복합 성형직물은 여전히 종이측 층의 제지면이 움푹 들어가기 쉬운 것으로 밝혀졌다. 그 경사가 직물의 일 표면으로부터 다른 표면으로, 예를 들어, 종이측 층의 표면으로부터 기계측 층의 표면으로 통과함에 따라, 이들 경사가 종이측 층 위사의 규칙적인 간격에 약간의 불규칙성을 부여할 수 있다. 이것은 성형직물의 종이측 층의 배수 구멍의 형상 및 길이의 변화를 야기하여, 직물의 배수 특성을 변화시킨다. 이들 변화는 제조되는 종이 제품에 바람직하지 않은 수준의 마킹(marking)(소위 "와이어 마크)을 부여할 수 있다.

이런 수준의 변화는 적어도 경사 삼중물의 각 경사만을 기계측 층 위사와 짜여지게 함으로써 완화될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이러한 조처가 취해지면, 각각의 경사 삼중물의 각 경사가 조직 패턴 내에서 동일 경로를 따르는 것이 가능하여, 짜여지는 지점들의 위치가 더욱 균일하게 될 수 있다. 그 결과, 종이측 층 표면의 특성이 개선되어 종이 제품이 더욱 균일하게 성형된다.

또한, 본 발명자들은, 본 발명의 직물에 사용되는 경사 재료를 신중히 선택함으로써, 직물의 중요한 기계적 특성, 특히 탄성율을 희생하지 않고도, 직물 구조물의 중앙면 내로 미숙 시트(embryonic sheet)를 빠르게 배출하기 위해 충분한 배수 면적을 구비한 높은 종이측 표면 개방 면적을 갖는 직물을 직조하는 것이 가능하다는 것을 알았다. 실의 밀도가 보다 높은 직물의 기계측 층과 중앙면에서는, 유체 배수가 약간 지연되어, 성형부의 지지 포일(foil)과 블레이드(blade)에 의해 야기되는 압력 펄스가 성형 이익을 극대화할 기회를 제공하는 것으로 나타났다.

본 발명자들은, 동등한 기계적 강도 특성을 제공하기 위해, 본 발명의 직물의 경사로서, 직경이 비교적 작고 탄성율이 높은 실이 비교적 큰 직경을 갖는 종래의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 실 대신에 사용될 수 있음을 알았다. 따라서, 종이측 표면에서의 낮은 경사 밀도에서 비교적 높은 종이측 층 배수 영역을 갖는 직물을 제공하기 위해 이들 작은 직경의 실을 사용하는 것이 가능하다. 이것은, 시트의 섬유 지지성을 증가시켜 성형을 향상시키기 위해 종이측 층에서 가능했던 것보다 더 많은 수의 기계폭 방향 위사를 사용하는 것을 가능하게 한다. 이들 여분의 위사는 신뢰성 있는 사용 수명(즉, "주행성(runnability)")에 필요한 전체 직물의 강성과 안정성에 기여한다.

따라서, 본 발명의 직물은, 보다 굵은 경사를 사용하여 직조된 종래 직물에서 가능했던 것보다 빠르게 시트로부터 유체를 배수할 수 있고, 전체적인 성형을 향상시키기 위해 제지원료 내의 섬유에 대한 보다 많은 지지를 제공할 수 있다. 탄성율이 높은 이와 같은 실의 사용은, 사용중 직물을 세척하기 위해 사용되는 것과 같은 고압 샤워(shower)로 인한 손상에 대한 직물의 저항성도 향상시킨다. 또한, 직경이 작고 탄성율이 높은 이들 경사는 기계측 층 조직 디자인과 직조 후에 직물을 처리하기 위해 사용되는 열 경화(heat setting) 조건으로 인해 직물의 기계측 층 표면 내로 어느 정도 오목 들어간다. 열 경화 처리에 뒤이어, 직물의 기계측의 위사는 외측으로 휘거나 오그라져, 사용 중 마모로부터 경사를 보호하는 역할을 하는 마모면을 형성한다. 이러한 특징은 이들 직물의 사용 수명을 더욱 증가시키도록 작용한다.

도 1은 성형직물 조직 패턴의 1순환에서의 하나의 경사 삼중물의 경로를 보여주는, 본 발명에 따른 성형직물의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 2는 제2 실시예를 나타내는, 도 1과 유사한 단면도이다.

제1 실시형태에서, 본 발명은, 종이측 층 및 기계측 층을 가지는 복합 성형직물로서,

(i) 제1 세트의 종이측 층 위사,

(ⅱ) 상기 종이측 층 위사보다 굵은 제2 세트의 기계측 층 위사, 및

(ⅲ) 상기 종이측 층 및 상기 기계측 층 모두의 구조에 기여하는 한 세트의 경사 삼중물을 포함하고,

상기 3개 세트의 실이 반복 패턴에 따라 함께 직조되며,

(a) 각 경사 삼중물의 각각의 경사가 종이측 층의 단일의 중단되지 않은 경사 경로의 구획들을 차례로 차지하도록 종이측 층 위사와 짜여지고,

(b) 상기 구획들의 순서가 반복 패턴의 일부로서 반복되고,

(c) 상기 중단되지 않은 경사 경로의 각 구획은 적어도 하나의 종이측 층 위사에 의해 다음 번 구획과 분리되어 있고,

(d) 각 경사 삼중물의 각각의 경사가 패턴 순환 내에서 적어도 한번 단일의 기계측 층 위사와 개별적으로 짜여지고,

(e) 직물 반복 패턴 내에서, 각 경사 삼중물로부터의 잇따른 경사들이 각각 짜여지는 지점들 사이의 기계측 층 위사의 수가 일정하고,

(f) 직물 반복 패턴 내에서, 각 경사 삼중물의 각 경사의 경로 길이가 동일한 것을 특징으로 하는 복합 성형직물을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 직조된 상태 그대로이고 열 경화 처리하기 전의 직물은 100% 내지 125%의 경사 충전율(warp fill)을 갖는다.

본 발명의 성형직물에서는, 경사와 위사 모두에 열가소성 모노필라멘트가 사용된다.

제1 실시형태에서는, 제1 및 제2 세트의 위사와 경사가 모두 동일한 열가소성의 모노필라멘트이다. 제1 및 제2 세트의 위사와 경사가 모두 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트인 것이 바람직하다.

제2 실시형태에서는, 제1 및 제2 세트의 위사와 경사가 모두 동일한 열가소성의 모노필라멘트가 아니다.

제3 실시형태에서는, 제1 세트의 위사가 적어도 제1 및 제2 서브세트(subset)의 위사를 포함하고, 각각의 서브세트는 상이한 열가소성 물질의 모노필라멘트를 포함한다.

제4 실시형태에서는, 제2 세트의 위사가 적어도 제3 및 제4 서브세트의 위사를 포함하고, 각각의 서브세트는 상이한 열가소성 물질의 모노필라멘트를 포함한다.

제5 실시형태에서는, 경사가 종이측 층 위사의 열가소성 모노필라멘트보다 탄성율이 더 높은 열가소성 모노필라멘트이다. 경사의 탄성율과 종이측 층 위사의 탄성율의 비율은 약 4:3인 것이 바람직하다.

제1 세트의 위사, 제2 세트의 위사 및 경사 각각에서, 실들이 모두 동일한 크기인 것이 바람직하다.

제1 및 제2 세트의 위사는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트인 것이 바람직하다.

제2 세트의 위사는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 열가소성 폴리우레탄의 혼합물의 모노필라멘트, 폴리아미드 모노필라멘트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 실인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 제2 세트의 위사에서, 제3 서브세트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 열가소성 폴리우레탄의 혼합물로 된 모노필라멘트로 구성되고, 제4 서브세트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트, 폴리아미드 모노필라멘트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 실이고, 제3 서브세트는 기계측 층에서의 제2 세트의 위사의 적어도 50%를 이룬다.

경사는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 모노필라멘트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.

경사는 폴리에틸렌 나프탈레이트 모노필라멘트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트, 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 모노필라멘트와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.

상기 폴리에틸렌 모노필라멘트는 폴리아미드-6 또는 폴리아미드-6/6 모노필라멘트인 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 열 경화 후의 직물은 표준 시험 절차에 의해 측정한 때 적어도 35%의 개방 면적(open area)을 갖는 종이측 층을 가지며, 그 직물은 100% 내지 110%의 경사 충전율을 가지며, 그 직물은 표준 시험 절차에 의해 측정한 때 직물을 통한 127 Pa의 압력차에서 약 10,500 m³/m²/hr보다 작은 값으로부터 약 3,500 m³/m²/hr까지의 공기 투과율을 갖는다. 직물의 공기 투과율을 측정하기 위한 적절한 시험 절차는 ASTM D 737-96이다. 종이측 층의 개방 면적은 직물의 종이측 층의 평면도를 사용하여 CPPA 데이터 시트 G-18에 설명된 방법에 의해 측정되었다.

본 발명의 요구조건은, 경사가 경사 삼중물로 이루어지고 각 경사 삼중물의 각각의 경사가 직물 조직 패턴 내에서 반복하는 종이측 층 조직 패턴의 중단되지 않은 경사 경로의 일부를 차지해야 한다는 것이다. 성형직물의 전체 조직 패턴 내에서, 각 경사 삼중물의 각각의 경사는 단일의 합착된 직물을 형성하기 위해 적어도 하나의 기계측 층 위사와 짜여지도록 단독으로 기계측 층을 통과한다. 짜여지는(interlacing) 위치는 각 경사 삼중물의 개개의 경사가 기계측 층 위사와 짜여짐으로써 형성되는 굽힘부(knuckle)이고, 그리하여, 직물 조직 패턴 순환 내에서 각 경사 삼중물의 모든 3개의 경사가 기계측 층 위사와 적어도 한 번 짜여지게 된다. 조직 패턴 순환 내에서의 짜여지는 지점의 수는 종이측 층 및 기계측 층에 대해 선택된 개별 조직 패턴에 요구되는 종광 조합에 의해 결정된다. 짜여지는 지점의 위치는 각각의 짜여지는 지점들 사이에 동일한 수의 기계측 층 위사를 두고 그 지점들이 기계측 층 내에서 규칙적인 간격을 두고 떨어져 있도록 선택된다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 모노필라멘트로 된 경사와 모노필라멘트로 된 기계측 층 위사는 상이한 열가소성 재료로 제조된다. 예를 들어, 성형직물을 직조하는데 통상적으로 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 약 1,400 kg/㎡ 내지 약 1,550 kg/㎡의 탄성율을 갖는 모노필라멘트를 제공하는 반면, 폴리에틸렌 나프탈레이트는 약 2,000 kg/㎡의 탄성율을 갖는 모노필라멘트를 제공한다. 약 4:3의 탄성율 비율이 특히 유익한 것으로 밝혀졌다.

아래의 표 1의 열가소성 실 재료의 조합이 적절한 것으로 밝혀졌다.

[표 1]

조합	경사	제1 위사	제2 위사
A	PET	PET	PET
B	PEN	PET	PET
C	PET	PET	PET/TPU
D	PET	PET	PET/TPU + PA6
E	PET	PET	PET/TPU + PET
F	PEN	PET	PET/TPU
G	PEN	PET	PET/TPU + PA6
H	PEN	PET	PET/TPU + PET
I	PEN	PET	PET + PA6
J	PET	PET	PET + PA6

표 1에서,

PET: 폴리에틸렌 테레프탈레이트

PEN: 폴리에틸렌 나프탈레이트

PEN/TPU: 열가소성 폴리우레탄으로 개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (미국 특허 제5,169,171호 및 제5,502,120호 참조)

PA6: 폴리아미드-6

표 1에서, 예를 들어, 조합 D에서와 같이, 2개의 실의 혼합물이 사용될 때, 그 2개의 실은 번갈아 있는 것이 바람직하다.

탄성율이 서로 다른 실들의 조합이 사용될 때는, 탄성율이 비교적 높은 경사가 기계측 층 위사에 충분한 크림프(crimp)를 부여하여 그 기계측 층 위사가 기계측 층의 평면으로부터 외측으로 굽어지게 하기 위해 직물 구조 내로 직조될 수 있음이 밝혀졌다. 직조후 열 경화 조건을 신중히 선택함으로써, 기계측 층 위사에 부여되는 크림프가 개선될 수 있고, 이는 경사가 직물 구조물 내로 오목 들어가게 하여 이들 경사를 마멸성 마모로부터 보호하도록 작용한다. 이러한 조처는 또한, 각 경사 삼중물의 각 경사가 직물 구조물 내에서 다소 동일한 경로를 따를 수 있게 하고, 이는 종이측 층 메시(mesh)의 변화를 감소시켜 직물이 와이어 마크를 야기하는 경향을 감소시키는 것을 보조한다.

따라서, 본 발명의 직물에서는, 위사가 제지기 성형부의 성형직물을 지지하는 각종 구조물쪽으로 굽혀지도록 제조될 수 있음이 명백하다. 이것은 성형직물의 기계측에 마모면을 형성한다. 기계측 층 위사가 미국 특허 제5,169,171호 및 미국 특허 제5,502,120호에 설명된 열가소성 폴리오페탄 물질인 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리아미드-6 및 폴리아미드-6/6과 같은 폴라아미드와 같은 내마모성이 비교적 높은 모노필라멘트를 포함할 때, 직물은 이들 기계측 층 위사 없이 직조되는 직물에 비해 보다 높은 내마모성을 가지고 사용 수명이 보다 길다.

비록 본 발명의 직물이 제1 세트의 위사, 제2 세트의 위사, 및 경사 각각에서 서로 다른 열가소성 모노필라멘트를 이용할 수 있지만, 각 그룹의 실에서, 모든 실이 동일한 크기를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 가능한 한 균일한 제지면을 얻기 위해, 종이측 층에 사용되는 제1 세트의 위사와 경사는 사실상 동일한 크기인 것이 바람직하다.

본 발명의 직물에서는, 종이측 층이나 기계측 층 중 어느 것도 종이측 층 위사 또는 기계측 층 위사와만 짜여지는 통상의 경사를 포함하지 않는다. 본 발명의 직물에서는, 종이측 층의 제1 세트의 위사와 기계측 층의 제2 세트의 위사가 단일 세트의 경사 삼중물에 의해 전체 조직 순환 패턴 내에서 함께 유지되어, 양 층의 구조적 완전성과 특성에 기여한다.

경사 삼중물의 각 경사가 차례로 차지하는 종이측 표면의 중단되지 않은 경사 경로에서의 구획의 길이와, 하나의 조직 패턴 순환 내에서의 구획의 수는 각각 넓은 범위로 선택될 수 있다. 예를 들어, 아래에서 더 상세히 설명되는 직물들에서, 이들 직물 모두는 6개의 구획을 갖는 조직 패턴을 사용하며, 여기서, 경사 삼중물의 각 경사가 조직 패턴 순환에서 차지하는 경로는 사실상 동일하다. 종이측 층의 중단되지 않은 경사 경로에서, 각각의 구획은 일반적으로, 성형직물 조직 패턴의 각각의 완전 순환 내에서 한번 이상, 예를 들어, 적어도 두 번 차례로 발생한다.

종이측 층의 종이측 면의 중단되지 않은 경사 경로에서의 각각의 구획은 1개, 2개 또는 3개 종이측 층 위사에 의해 인접한 구획으로부터 분리되어 있는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 종이측 층의 종이측 면의 중단되지 않은 경사 경로에서의 각각의 구획은 1개의 종이측 층 위사에 의해 인접한 구획으로부터 분리되어 있다. 다르게는, 종이측 층의 종이측 면의 중단되지 않은 경사 경로에서의 각각의 구획은 2개의 종이측 층 위사에 의해 인접한 구획으로부터 분리되어 있다.

종이측 층 조직 패턴 내에서, 중단되지 않은 경사 경로를 차지하는 경사 삼중물의 각 경사가 차지하는 전체 구획 길이(들)는 동일한 것이 바람직하다.

직물 조직 패턴 내에서 종이측 층 경사 삼중물의 각 경사가 차지하는 경로는 사실상 동일하고 그 경사가 기계측 층 위사와 짜여지는 지점들이 규칙적으로 떨어져 있기 때문에, 본 발명의 복합 성형직물은 일반적으로 단일의 경사 비임(beam)을 사용하여 직조된다.

종이측 층 조직 패턴은 2 ×2, 3 ×3, 3 ×6 또는 4 ×8 조직 디자인 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 종이측 층 조직은 2 ×2 평직, 3 ×3 조직, 4 ×4 조직 중에서 선택된다. 기계측 층 조직 패턴은 3 ×3, 4 ×4, 4 ×8, 5 ×5, 6 ×6 또는 6 ×12 조직 디자인 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 기계측 층 조직은 3 ×3 능직, 6매 종광 파능직, 9 ×9 능직 또는 미국 특허 제5,544,678호에 개시된 바와 같은 N ×2N 조직 중에서 선택된다. 기계측 층의 조직 디자인은 9 ×9 능직이 가장 바람직하다.

종이측 층 위사의 수 대 기계측 층 위사의 수의 비율은 1:1, 2:1, 3:2, 5:3 또는 3:1 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 그 비율은 2:1인 것이 더 바람직하다.

본 발명의 직물의 특유 구조로 인해, 종이측 층 경사 대 기계측 층 경사의 비율을 한정하는 것은 가능하지 않다. 경사 삼중물 중 하나의 경사만이 종이측 층에서 한꺼번에 나타나고, 경사 삼중물 중 하나의 경사만이 기계측 층에서 한꺼번에 나타난다. 따라서, 직물은 1:1 경사 비율을 갖는 것으로 보이지만, 이것은 이들 직물의 내용에서 의미있는 것은 아니다.

본 발명의 직물에서는, 종이측 층 디자인과 기계측 층 디자인의 선택은 두 가지 기준을 충족해야 하는데, 첫째는, 종이측 층 조직 디자인의 각 순환에서, 각 경사 삼중물의 각각의 경사가 중단되지 않은 경사 경로의 구획들을 차례로 차지하도록 종이측 층에 짜여져야 하고, 둘째는, 기계측 층에서, 각 경사 삼중물의 각 경사가 각 순환에서 위사와 적어도 한 번 단독으로 짜여져야 한다. 이것은, Q가 종광의 전체 수이고, P가 종이측 층 디자인을 직조하는데 요구되는 종광의 수이고, M이 기계측 층 디자인을 직조하는데 요구되는 종광의 수일 때, Q/P 및 Q/M으로 표현될 수 있는 몫(quotient)을 보장함으로써 달성될 수 있다. Q, M 및 P는 항상 정수(整數)이다. 예를 들어, P가 2이고 M이 9이고 Q가 18이면, Q/P는 9이고 Q/M은 2이다.

가장 단순한 실시형태에서, 본 발명의 직물은 적어도 6개의 종광이 구비된 직기를 필요로 하는 조직 패턴에 따라 직조된다. 이것은 종이측 층 및 기계측 층 모두에 평직 패턴을 수용하고, 경사 삼중물의 3개 경사 각각을 수용하기 위해 3개의 패턴 순환을 요한다. 그러나, 최종 직물의 기계측 층 내마모성이 대부분의 적용에 적절하지 않을 수 있기 때문에, 이런 간단한 실시형태는 일반적으로 선호되지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서는, 2 ×2 평직 또는 3 ×3 능직이 기계측 층에 대한 6매 종광 능직, 6매 종광 파능직, 9 ×9 능직 또는 N ×2N 조직 디자인과 조합되어 종이측 층에 사용된다. 2 ×2 평직과 6 ×6 능직의 조합은 18매 종광을 필요로 하며, 6 ×6 능직은 18매 종광을 필요로 하고, 2 ×2 평직은 6매 종광을 필요로 하게 됨으로써, 각각 1과 3의 몫을 제공한다.

표 2는 각각에 대한 종광 요구조건과 함께 종이측 층 및 기계측 층 조직 패턴의 가능한 여러 조합을 요약한 것이다.

[표 2]

PSL 조직	PSL 종광, P	MSL 조직	MSL 종광, M	전체 종광, Q	몫 Q/P, Q/M
2 ×2	6	6 ×6	18	18	3, 1
2 ×2	6	6 ×12	18	18	3, 1
2 ×2	2	9 ×9	9	18	9, 2
3 ×3	9	6 ×12	18	18	2, 1
3 ×6	9	6 ×12	18	18	2, 1
2 ×2	6	4 ×4	12	12	2, 1
2 ×2	6	4 ×8	12	12	2, 1
3 ×3	9	4 ×4	12	36	4, 3
4 ×8	12	4 ×4	12	12	1, 1
4 ×8	12	4 ×8	12	12	1, 1
4 ×8	12	4 ×8	12	12	1, 1
2 ×2	6	5 ×5	15	30	5, 2
3 ×3	9	5 ×5	15	45	5, 3

표 2의 항목에서, "PSL"은 종이측 층 종광의 수 P를 나타내고, "MSL"은 기계측 층 종광의 수 M을 나타내고, "전체 종광"은 직물을 직조하기 위해 요구되는 종광의 최소 수 Q를 나타내고, Q/P와 Q/M은 각각, 전체 종광을 종이측 층에 요구되는 종광의 수로 나눈 정수 값과 전체 종광을 기계측 층에 요구되는 종광의 수로 나눈 정수 값을 나타낸다.

종이측 층 경사를 구성하는 모든 경사 삼중물이 기계측 층 위사와 짜여지기 위해 사용되기 때문에, 이런 짜여지는 패턴이 직물 탄성율을 향상시켜, 직물의 횡방향 수축과 직물의 층 갈라짐(delamination)의 경향을 감소시키면서 직물이 신장 및 뒤틀림에 더욱 저항성이 되게 한다.

종래 기술의 직물과 본 발명의 직물 사이의 중요한 차이점은, 경사 충전율(warp fill) = (경사 직경 ×메시 ×100)%으로 주어지는 전체 경사 충전율에 있다. 경사 충전율은 열 경화 전 또는 후에 측정될 수 있고, 동일한 직물인 경우, 경사 충전율은 일반적으로 열 경화 후에 약간 더 높다. 모든 종래 기술의 복합 직물에서는, 열 경화 전, 결합된 종이측 및 기계측 층에서의 경사 충전율의 합은 전형적으로는 95%보다 작다. 열 경화 전, 본 발명의 직물은 바람직하게는 약 100%인 전체 경사 충전율을 가질 수 있다. 열 경화 후에는, 본 발명의 직물은 105%보다 클 수 있고 전형적으로는 약 110% 이상인 전체 경사 충전율을 갖는다.

본 발명의 내용에서, 일부 용어의 정의는 중요하다.

용어 "중단되지 않은(unbroken) 경사 경로"란 직물의 종이측 표면에서 보이고 경사 삼중물의 각 경사가 차례로 차지하는, 종이측 층에서의 경사 경로를 지칭한다. 이 경로는 직물 조직 패턴이 반복될 때 직물을 따라 계속 이어진다.

용어 "구획(segment)"이란 특정 경사가 차지하는 종이측 층 반복 패턴에서의 중단되지 않은 경사 경로의 일부를 지칭하며, 관련된 용어 "구획 길이"란 특정 구획의 길이를 지칭하고, 한 구획 내에서 경사 삼중물의 한 경사가 짜여지는 종이측 층 위사의 수로서 표현된다.

용어 "부유(float)"란 한 실이 다른 실들과 짜여지지 않고 그 다른 실들 위에서 통과하는 것을 지칭하며, 관련 용어인 "부유 길이"란 부유의 길이를 지칭하는 것으로서, 한 실이 짜여지지 않고 통과하는 다른 실의 수로서 표현된다.

용어 "내부 부유"(internal float)란 유사한 의미를 가지며, 종이측 층 또는 기계측 층에 직조된 후 짧은 거리동안 복합 직물의 층들 사이를 통과하는 실의 부분을 지칭한다. 관련 용어인 "내부 부유 길이"란 내부 부유의 양 끝 사이에 있는, 종이측 층 또는 기계측 층에서의 실의 수를 지칭한다.

용어 "짜여짐(interlace)"이란 경사 삼중물의 하나의 경사가 종이측 및 기계측 위사 둘레를 감싸 단일의 굽힘부(knuckle)를 형성하는 지점을 지칭하며, 관련 용어 "직조"란 경사 삼중물의 하나의 경사가 하나 이상의 종이측 층 위사 둘레를 감싸고 적어도 하나의 종이측 위사에 대하여 굽힘부 또는 부유부를 형성하는 궤적을 지칭한다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2의 각각의 개략 단면도에서는, 패턴 순환 내에서, 절단되어 도시된 위사들에는, 한쪽의 제1 종이측 층 위사에서 1로부터 시작하여 다른 쪽의 최종 종이측 층 위사에서 끝나도록 번호가 부여되어 있다. 화살표 A, B, C는 도 1 및 도 2의 종이측 층 구획(segment)들의 길이를 나타낸다. 또한, 도 1 및 도 2에서, 하나의 경사 삼중물(triplet)로 도시된 3개의 경사가 부호 X, Y, Z로 나타내어져 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 복합 성형직물 모두에서, 동일한 조직 패턴이, 도시된 단면으로부터 직물의 길이를 따라 계속된다. 이 조직 패턴은 직물의 폭방향으로도 계속되지만, 기계측 층 위사와의 짜여지는 위치가 항상 동일한 위사에 있지 않도록 측방향으로 이동되어 있다.

도 1은 한 세트의 경사 삼중물의 경로를 따라 취한, 본 발명에 따른 성형직물의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 1에서, 직물의 종이측 층은 2 ×2 평직이고, 기계측 층은 3 ×3 조직이다. 이러한 조직 표현은 비록 도 1에 3개의 경사가 나타내어져 있지만, 도시된 3개의 경사를 포함하는 각 경사 삼중물이 단일의 경사로서 기능하기 때문이다.

종이측 층에서의 중단되지 않은 경사 경로는 다음의 3개 구획을 포함한다. 즉,

- 경사 Z는 위사 3, 6, 9 아래를 통과하고 위사 1, 4, 7 위를 통과함으로써 위사 1, 3, 4, 6, 7, 9와 짜여지고,

- 경사 X는 위사 12, 15, 18 아래를 통과하고 위사 10, 13, 16 위를 통과함으로써 위사 10, 12, 13, 15, 16, 18와 짜여지고,

- 경사 Y는 위사 21, 24, 27 아래를 통과하고 위사 19, 22, 25 위를 통과함으로써 위사 19, 21, 22, 24, 25, 27과 짜여진다.

이들 3개의 구획 내에는 기계측 층 위사와 짜여지는 지점이 3개 있다. 즉,

- 경사 Z는 위사 20과 짜여지고,

- 경사 X는 위사 2와 짜여지고,

- 경사 Y는 위사 11과 짜여진다.

기계측 층 위사와 짜여지는 지점을 수반한 상기한 3개의 구획이 위사 28 내지 54에 대해서도 반복된다.

도 1의 직물은 18개의 종광으로 직조되고, 36개의 종광으로도 직조된다.

따라서, 경사 삼중물의 3개 경사(X, Y, Z) 모두는 종이측 층의 중단되지 않은 경사 경로의 구획들(하나의 종이측 층 위사에 의해 분리되는)을 차례로 차지하고, 3개의 경사 모두는 3개의 종이측 층 경사 경로 구획의 길이 내에서 3개의 규칙적으로 떨어져 있는 기계측 층 위사와 짜여지는 것이 명백하다.

이러한 비교적 간단한 조직은 본 발명의 여러 가지 다른 특징도 나타낸다. 종이측 층을 보면, 경사 X, Y, Z가 동일한 경로를 따르고, 이 때 각각의 경사는 다른 경사들에 대하여 조직 패턴을 따라 변위되어 있음을 알 수 있다. 또한, 비록 짜여지는 지점들의 간격이 그들 사이에 2개의 기계측 층 위사를 두고 일정하지만, 짜여지는 지점의 각 측면에서의 경사 X, Y, Z 각각의 내부 부유(float) 길이가 동일하지 않은 것도 알 수 있다.

구획 A를 보면, 경사 Z가 위사 7과 위사 9 사이에서 종이측 층을 떠나고 기계측 층 위사 11, 14, 17 위에 내부 부유를 형성하는 것을 볼 수 있다. 구획 B에서는, 경사 Z가 기계측 층 위사 20과 짜여지고 기계측 층 위사 23, 26 위에 내부 부유를 형성한다. 구획 C에서는, 경사 Z가 종이측 층 위사 27과 위사 28 사이에서 종이측 층으로 재진입하고 종이측 층 위사 28, 30, 31, 33, 34와 짜여진 후, 위사 34와 위사 36 사이에서 종이측 층을 떠난다. 그 다음, 경사 Z가 기계측 층 위사 47과 짜여지는 패턴이 뒤따른다. 따라서, 위사 20, 47의 양 측면에서의 경사 Z의 내부 부유 길이는 동일하지 않다. 이것은 위사 2, 29와 짜여지는 경사 X에도 동일하게 적용되고, 위사 11, 38과 짜여지는 경사 Y에도 동일하게 적용된다. 비록 내부 부유 길이의 차이는 작지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 이런 차이는 피해질 수 있고, 짜여지는 지점들에 대한 규칙적인 간격을 여전히 유지할 수 있다.

도 2에서, 종이측 층은 잇따른 구획들 사이에 하나의 위사를 갖는 2 ×2 조직이고, 기계측 층은 3 ×3 조직으로 직조된다.

3개의 경사 X, Y, Z는 종이측 층에서는 도 1에 대하여 설명된 것과 본질적으로 동일한 경로를 따른다. 구획 A에서, 경사 X는 종이측 층 위사 9와 위사 10 사이에서 종이측 층으로 진입하여 위사 10, 12, 13, 15, 16과 짜여지고, 종이측 층 위사 16과 위사 18 사이에서 종이측 층을 떠난다. 경사 Y는 종이측 층 위사 18과 위사 27 사이에서 상기와 동일한 경로를 따르고, 경사 Z는 종이측 층 위사 27과 위사 36 사이에서 상기와 동일한 경로를 따른다.

기계측 층에서는, 짜여지는 지점들이 그들 사이에 2개의 기계측 층 위사를 두고 규칙적으로 떨어져 있지만, 그 짜여지는 지점들은 경사의 내부 부유 길이가 짜여지는 지점의 각 측면에서 본질적으로 동일하도록 종이측 층에 대하여 다르게 위치되어 있다. 경사 Z의 경로는 차이를 나타낸다.

구획 A에서, 경사 Z는 종이측 층 위사 7과 위사 9 사이에서 종이측 층을 떠나고, 기계측 층 위사 8, 11, 14 위에서 내부 부유를 형성하고, 기계측 층 위사 17과 짜여진다. 구획 B에서, 경사 Z는 기계측 층 위사 20, 23, 26 위에 내부 부유를 형성하고, 종이측 층 위사 27과 위사 28 사이에서 종이측 층으로 재진입한다. 따라서, 경사 Z의 경로에서의 내부 부유는 기계측 층 위사 17, 44와 짜여지는 지점의 각 측면에서 동일한 길이임을 알 수 있다. 다른 2개의 경사 Y, X에 대해서는, 경사 Y는 위사 8, 35의 양 측면에 그리고 경사 X는 위사 26, 53의 양 측면에 동일한 부유 길이를 가지고 동일한 경로를 따른다.

짜여지는 지점들의 이러한 배치는 성형직물에 보다 균일한 위치의 배수 개구를 제공하며, 그 배수 개구에 보다 균일한 크기를 제공한다.

도 1 및 도 2의 기계측 층을 보면, 경사 X, Y, Z 각각의 짜여지는 지점들이 직물의 기계측 층에서 노출된 기계측 층 위사 부유에 의해 직물의 기계측 층의 마모면으로부터 약간 오목하게 둘어가 직물 수명을 잠재적으로 증가시킬 수 있음을 알 수 있다. 기계측 층 조직 패턴에서의 노출된 위사 부유 길이가 짧게 될 수록, 짜여지는 지점들이 보다 적은 정도로 오목하게 둘어간다. 따라서, 이들 위치에서의 마모는 짜여지는 지점들 사이에 긴 노출된 위사 부유 길이를 제공하는 기계측 층 조직 패턴을 선택함으로써 최소화될 수 있다. 또한, 비록 각 경사 삼중물의 3개 경사가 종이측 표면의 중단되지 않은 경사 경로의 구획들을 차레로 차지하지만, 조직 패턴은 종방향이나 횡방향으로 어떠한 중단 없이 직물을 따라 계속되기 때문에 어떠한 간극도 포함하지 않는다는 것이 이들 도면으로부터 알 수 있다.

또한, 경사 및 위사에 사용되는 실 재료와 직물의 열 경화(heat set) 조건의 신중한 선택에 의해, 짜여지는 지점들에 제공되는 보호를 향상시킬 수 있다. 실의 재료는, 경사 삼중물이 기계측 층 위사보다 비교적 더 강성이어서 기계측 층 위사가 짜여지는 지점들에서 경사 삼중물보다 많이 크림핑(crimping)하도록 선택될 수 있다. 열 경화 조건은 하기 2가지 목적을 달성하도록 선택될 수 있다. 즉,

(a) 더욱 강성이 있는 경사는 그 경사를 비교적 직선으로 유지하기에 충분한 장력 하에 배치되고,

(b) 온도는 경사에 대한 위사의 크림핑을 촉진하도록 선택된다.

대표적인 실 조합과 요구되는 열 경화 조건이 표 3에 나타나 있다.

[표 3]

경사	기계측 층 위사	열경화 온도	열경화 장력
PET	PET/TPU	약 190 ℃	약 805 kg/m
PEN	PET/TPU	약 190 ℃	약 805 kg/m

열가소성 실 재료에 대한 약자는 표 1에서 사용된 것을 사용한다.

탄성율이 비교적 높은 경사를 사용함으로써 얻어지는 또 다른 이익은 경사의 크기를 축소할 수 있다는 것이다. 이것은 동일한 실 번수(count)에서 직물에 낮은 경사 충전율(warp fill)과 높은 공기 투과율을 제공한다.

앞에서 논의된 바와 같이, 종이측 층의 조직 구조는 기계측 층의 조직 구조에 "적합(fit)"하여야 한다. 이에 대해서는 적어도 3가지 이유가 있다.

첫 째로, 각각의 경사 삼중물이 기계측 층 위사와 짜여지는 위치가 다른 경사 삼중물들 중 하나가 종이측 층 위사와 짜여지는 위치와 일치하여야 한다. 따라서, 그것이 종이측 층의 종이측 표면의 과도한 변형을 야기함이 없이 일어날 수 있도록 각 층의 조직 구조가 정해져야 한다.

두 번째로, 각각의 경사 삼중물이 기계측 층 위사와 짜여지는 위치가 그 경사 삼중물의 다른 경사가 차지하는 종이측 층 조직 패턴의 구획들의 끝로부터 가능한 한 멀리 떨어져 있도록 종이측 층 조직 구조와 기계측 층 조직 구조가 서로 적합하여야 한다. 이것은 짜여지는 경사가 종이측 층으로부터 기계측 층내로 들어가게 함으로써 야기되는 움푹 들어감(dimpling) 및 다른 표면 불완전성을 감소시킨다.

세 번째로, 각각의 경사 삼중물이 기계측 층 위사와 짜여지는 위치가 직물의 사용 수명을 연장시키기 위해 기계측 층의 마모면으로부터 가능한 한 많이 기계측 층 내로 오목 들어가 있어야 한다. 이것은 연속하는 2개의 짜여지는 지점들 사이의 노출된 기계측 층 위사 부유를 가능한 한 길게 함으로써 달성될 수 있다. 기계측 층 위사 부유의 길이는 기계측 층 조직 패턴을 직조하기 위해 사용되는 종광의 수에 따라 증가한다. 따라서, 일반적으로는, 본 발명의 직물의 기계측 층이 적어도 4개, 바람직하게는 적어도 6개의 종광을 필요로 하는 패턴에 따라 직조되는 것이 바람직하다.

실험적 시험

4개의 샘플 직물을 다음과 같이 직조하였다.

- 샘플 직물 A는 도 1의 조직으로 직조되었다.

- 샘플 직물 B, C, D는 도 2의 조직으로 직조되었다.

이들 4개의 샘플 직물에 대한 상세한 내용을 표 4에 나타내었다.

[표 4]

직물 특성	샘플 A	샘플 B	샘플 C	샘플 D
직조된 그대로의 PS 메시	40.2 x 18.9	49.6 x 19.7	49.6 x 20.0	49.6 x 26.8
직조된 그대로의 MS 메시	40.2 x 11.0	49.6 x 9.8	49.6 x 10.0	49.6 x 13.4
열경화 PS 메시	45 x 17.3	55 x 18.5	53.5 x 18.1	56.7 x 25.2
열경화 MS 메시	45 x 8.7	55 x 9.3	53.5 x 9	56.7 x 12.6
경사 직경	0.25 mm	0.20 mm	0.20 mm	0.20 mm
경사 재료	PET	PEN	PEN	PEN
PS 위사 직경	0.26 mm	0.22 mm	0.22 mm	0.22 mm
PS 위사 재료	PET	PET	PET	PET
MS 위사 직경	0.45 mm	0.45 mm	0.45 mm	0.30 mm
MS 위사 재료	PET/TPU	PET/PA6	PET/PA6	PET
PS 조직	평직
MS 조직	1/8 부유
열경화 온도	대략 200 ℃
직물 탄성율	2590 kg/cm	1744 kg/cm	2068 kg/cm	1846 kg/cm
직물 두께	0.019 mm	0.017 mm	0.0165 mm	0.0146 mm
MS 위사 크림프	-0.0059	0	0	-0.0044
직조된 상태에서의 경사 충전율	100 %	100 %	100 %	100 %
열경화시의 경사 충전율	110 %	110 %	110 %	110 %
섬유 지지율(베란(Beran))	84
공기 투과율	7,890	10,300	8,210	8,690

표 4에서,

PS: 종이측 층

MS: 기계측 층

메시(Mesh): cm당 경사 x 위사

PET, PEN, PA6 및 PET/TPU: 표 1 참조

PET/PA6: PET와 PA6가 번갈아 있는 실

공기 투과율: m³/m²/hr; 미국 메샤츄세츠쥬 게이더버그 소재 Frazier High Precision Instrument Co.에서 판매하는 고압 기계를 사용하여 직물을 통한 압력차를 127 Pa로 하여 ASTM D 737-96에 의해 열경화 직물에 대해 측정됨.

직물 탄성율: CRE형 인장 시험기에서 3.6 kg/cm 내지 7.1 kg/cm의 장력에서의 응력-변형 곡선의 기울기

두께: 적어도 5회 두께 측정값의 평균.

MS 위사 크림프(crimp): 기계측 층 위사의 굽힘부(knuckle)가 기계측 층 경사의 면 위(음의 값) 또는 아래(양의 값)에 놓이는 양

경사 충전율: (경사 직경 ×메시 ×100)%.

섬유 지지율: CPPA 데이터 시트 G-18에 제공된 관계에 따라 결정되며, 그 위에 퇴적된 제지원료내의 제지 섬유를 지지하기 위해 사용 가능한 종이측 층의 종이측 표면에 의해 제공되는 지지량을 지칭한다.

표 4를 보면, 비록 샘플 A의 탄성율이 상당히 높지만, 이 직물은 적어도 부분적으로는 그것에 사용된 실 재료로 인해 가장 두터운 두께를 갖는다. 샘플 A 및 D의 직물은 음의 MS 위사 크림프를 나타내며, 이것은 이들 직물에서는 기계측 층 조직에서의 긴 부유물의 외측으로의 굽힘으로 인해 양호한 마모 수명이 기대될 수 있음을 나타낸다. 이러한 마모 수명은 기계측 층 위사에 PET/TPU 재료를 사용하는 것에 의해서도 증진된다.

본 발명의 직물에 사용하기 위한 적절한 위사 및 경사 직경의 선택은 해당 직물에 의해 제조되는 종이 제품의 등급을 포함하는 많은 인자에 의존하며, 얻어진 직물의 공기 투과율에 영향을 미친다. 적절한 실 직경의 선택은 직물의 의도하는 최종 용도에 따라 이루어진다.

표 4는 본 발명의 직물이 표 4에 주어진 데이터의 샘플 직물에서 10,300 내지 7,890 m³/m²/hr의 양호한 공기 투과율을 갖는다는 것을 보여준다. 직물의 공기 투과율은 종이측 및/또는 기계측 실 직경 및 메시를 적절히 선택함으로써 추가로 감소될 수 있다. 직물의 공기 투과율을 줄임으로써, 유체는 직물의 종이측 및 기계측 층 모두를 통해 보다 느리게 배수되며, 그 결과, 성형이 향상되고 와이어 마크가 감소된다. 표 4에 설명된 직물 샘플 상에서 생산된 핸드 시트(hand sheet)(손으로 뜬 시트)의 실험적 분석에 의하면, 와이어 마크가 다른 종래 직물에 비해 감소되고, 시트는 개선된 인쇄 특성을 제공한다는 것이 확인된다.

Claims (26)

1. 종이측 층 및 기계측 층을 가지는 복합 성형직물로서,

   (i) 제1 세트의 종이측 층 위사,

   (ⅱ) 상기 종이측 층 위사보다 굵은 제2 세트의 기계측 층 위사, 및

   (ⅲ) 상기 종이측 층 및 기계측 층 모두의 구조에 기여하는 한 세트의 경사 삼중물을 포함하고,

   상기 3개 세트의 실이 반복 패턴에 따라 함께 직조되며,

   (a) 각 경사 삼중물의 각각의 경사가 종이측 층의 단일의 중단되지 않은 경사 경로의 구획들을 차례로 차지하도록 종이측 층 위사와 짜여지고,

   (b) 상기 구획들의 순서가 반복 패턴의 일부로서 반복되고,

   (c) 상기 중단되지 않은 경사 경로의 각 구획은 적어도 하나의 종이측 층 위사에 의해 다음 번 구획과 분리되어 있고,

   (d) 각 경사 삼중물의 각각의 경사가 패턴 순환 내에서 적어도 한번 단일의 기계측 층 위사와 개별적으로 짜여지고,

   (e) 직물 반복 패턴 내에서, 각 경사 삼중물로부터의 잇따른 경사들이 각각 짜여지는 지점들 사이의 기계측 층 위사의 수가 일정하고,

   (f) 직물 반복 패턴 내에서, 각 경사 삼중물의 각 경사의 경로 길이가 동일한 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
2. 제 1 항에 있어서, 직조된 상태 그대로이고 열 경화 처리하기 전의 직물이 100% 내지 125%의 경사 충전율(warp fill)을 가지는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 경사 및 위사가 열가소성 모노필라멘트인 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 세트의 위사와 상기 경사가 모두 동일한 열가소성 물질로 된 모노필라멘트인 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 세트의 위사와 상기 경사가 모두 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트인 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 세트의 위사와 상기 경사가 모두 동일한 열가소성 물질로 된 모노필라멘트가 아닌 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 세트의 위사가 적어도 제1 및 제2 서브세트(subset)의 위사를 포함하고, 이들 서브세트 각각이 상이한 열가소성 물질로 된 모노필라멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 제2 세트의 위사가 적어도 제3 및 제4 서브세트의 위사를 포함하고, 이들 서브세트 각각이 상이한 열가소성 물질로 된 모노필라멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 경사가 기계측 층 위사의 열가소성 모노필라멘트보다 탄성율이 더 높은 열가소성 모노필라멘트인 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 경사의 탄성율과 상기 기계측 층 위사의 탄성율의 비율이 약 4:3인 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 세트의 위사, 상기 제2 세트의 위사 및 상기 경사 각각의 내에서, 그 실들이 모두 동일한 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
12. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 세트의 위사가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트인 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 세트의 위사가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 열가소성 폴리우레탄의 혼합물로 된 모노필라멘트, 폴리아미드 모노필라멘트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 실인 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 제2 세트의 위사에서, 제3 서브세트가 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 열가소성 폴리우레탄의 혼합물로 된 모노필라멘트로 이루어지고, 제4 서브세트가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트, 폴리아미드 모노필라멘트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 실이며, 상기 제3 서브세트는 기계측 층의 제2 세트의 실의 적어도 50%를 이루는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
15. 제 3 항에 있어서, 상기 경사가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 모노필라멘트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 모노필라멘트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 폴리아미드 모노필라멘트가 폴리아미드-6 및 폴리아미드-6/6 모노필라멘트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
17. 제 1 항에 있어서, 상기 직물이 표준 시험 절차에 의해 측정한 때 직물을 통한 127 Pa의 압력차에서 약 7,500 m³/m²/hr보다 작은 값으로부터 약 11,000 m ³/m²/hr정도까지의 공기 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 종이측 층의 조직 디자인이 2 ×2, 3 ×3, 3 ×6, 4 ×8 조직으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 종이측 층의 조직 디자인이 2 ×2 평직, 3 ×3 조직 및 4 ×4 조직으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
20. 제 1 항에 있어서, 상기 기계측 층의 조직 디자인이 3 ×3, 4 ×4, 4 ×8, 5 ×5, 6 ×6, 6 ×12 조직으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 기계측 층의 조직 디자인이 3 ×3 능직, 6매 종광 파능직, 또는 미국 특허 제5,544,678호에 개시된 N ×2N 조직 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
22. 제 1 항에 있어서, 상기 종이측 층 위사 대 상기 기계측 층 위사의 비율이 1:1, 2:1, 3:2, 5:3 및 3:1 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 종이측 층 위사 대 상기 기계측 층 위사의 비율이 약 2:1인 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
24. 제 1 항에 있어서, Q가 종광의 전체 수이고, P가 종이측 층 조직을 직조하는데 요구되는 종광의 수이고, M이 기계측 층 조직을 직조하는데 요구되는 종광의 수일 때, Q/P와 Q/M으로 표현되는 몫이 정수(整數)인 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
25. 제 3 항에 있어서, 상기 경사가 폴리에틸렌 나프탈레이트이고, 상기 제1 세트의 위사가 폴리에틸렌 테레프탈레이트이고, 상기 제2 세트의 위사에서, 제3 서브세트가 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 열가소성 폴리우레탄의 혼합물로 된 모노필라멘트로 구성되며, 제4 서브세트가 폴리아미드 모노필라멘트로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.
26. 제 3 항에 있어서, 상기 경사가 폴리에틸렌 테레프탈레이트이고, 상기 제1 세트의 위사가 폴리에틸렌 테레프탈레이트이고, 상기 제2 세트의 위사에서, 제3 서브세트가 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 열가소성 폴리우레탄의 혼합물로 된 모노필라멘트로 구성되며, 제4 서브세트가 폴리아미드 모노필라멘트로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 성형직물.