KR20050046534A - 습지 반송용 벨트 - Google Patents

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KR20050046534A
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이노우에켄지
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이치가와 게오리 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 습지를 붙여서 반송하는 기능과, 다음 공정으로 습지를 건네줄 때에 습지를 부드럽게 이탈시키는 기능을 고도로 실현한 습지 반송용 벨트를 제공하기 위한 것으로, 습지 반송용 벨트(10)는 기체(30), 습지측층(11) 및 기계측층(12)으로 이루어진다. 습지측층(11)은 고분자 탄성부(50)에 의하여 형성되며, 습지측층(11)의 표면에는 섬유체(20a)와 필러입자(20b)가 노출되어 있다. 즉, 습지측층(11)의 표면에는 섬유체(20a)가 노출된 섬상부와, 필러입자(20b)를 포함한 섬상부 이외의 부분인 해상부로 이루어지며, 소위, 「바다와 섬 구조」와 유사한 것이 형성되어 있다. 이 습지측층의 표면에 노출된 섬유체 및 필러입자가 습지로부터의 물을 보유하는 기능을 시간적 차이로 발휘하는 것으로써, 습지를 붙여서 반송하는 기능과 다음 공정으로 습지(WW)를 건네줄 때에 습지를 부드럽게 이탈시키는 기능이 고도로 실현되어 진다.

Description

습지 반송용 벨트 {Wet paper web transfer belt}
본 발명은 습지 반송용 벨트 및 습지 프레스용 벨트, 특히, 고속으로 습지를 반송하기 위한 습지 반송용 벨트에 관한 것이다.
최근, 초지기에 있어서는 한층 고속화를 도모하고자 오픈 드로우를 갖고 있지 않은 클로즈드 드로우 초지기가 개발되고 있다.
이러한 클로즈드 드로우 초지기는 초지공정의 사이에 습지가 지지되지 않고 반송되는 부분(오픈 드로우)을 가지고 있지 않은 것이다. 이러한 구성에 따라, 오픈 드로우에 기인한 종이가 갈라지는 문제 등이 해소되어 한층 고속화를 도모하는 것이 가능하다.
전형적인 클로즈드 드로우 초지기를 도 8에 의해 설명한다.
도면에 있어서 파선으로 도시된 습지(WW)는 프레스펠트(PF1, PF2), 습지 반송용 벨트(TB), 드라이어 패브릭(DF)에 지지되어, 우측으로부터 좌측을 향하여 반송된다. 이와 같이, 클로즈드 드로우 초지기에 있어서는 습지가 지지되지 않는 부분은 존재하지 않는다.
상기한 프레스펠트(PF1, PF2), 습지 반송용 벨트(TB), 드라이어 패브릭(DF)은 주지된 바와 같이 무단상으로 구성된 띠형상체이며, 가이드롤러(GR)에 지지되어 진다.
한편, 도면 중 프레스롤(PR), 슈(PS), 슈프레스벨트(SB), 석션롤(SR)은 모두 주지의 구성이다.
상기 슈(PS)는 프레스롤(PR)에 대응한 요(凹)홈형상으로 되어 있다. 이러한 슈(PS)는 슈프레스벨트(SB)를 사이에 두고 프레스롤(PR)과 함께 프레스부(PP)를 구성하고 있다.
여기에서, 상기 클로즈드 드로우 초지기에 있어서 습지(WW)의 주행 상황을 설명한다. 한편, 당연한 것이지만 습지(WW)는 연속하는 구성이기 때문에 습지(WW)에 있어서 일부분의 이동 상황에 대하여 설명한다.
우선, 습지(WW)는 도시하지 않은 와이어 파트, 제 1프레스 파트를 순차적으로 통과하여 프레스펠트(PF1)로부터 프레스펠트(PF2)로 건네어진다. 그리고, 프레스펠트(PF2)에 의하여 프레스부(PP)로 반송된다. 프레스부(PP)에 있어서 습지(WW)는 프레스펠트(PF2)와 습지 반송용 벨트(TB)에 의하여 협지된 상태로 슈프레스벨트(SB)를 사이에 둔 슈(PS)와 프레스롤(PR)에 의하여 가압된다.
이 때, 프레스펠트(PF2)는 투수성이 높고, 습지 반송용 벨트(TB)는 투수성이 제로이거나 또는 대단히 낮게 구성되어 진다. 따라서, 프레스부(PP)에 있어서 습지(WW)로부터의 수분은 프레스펠트(PF2)로 이동한다.
프레스부(PP)를 벗어난 직후에 있어서는 급격한 압력으로부터 해방되기 때문에, 프레스펠트(PF2), 습지(WW), 습지 반송용 벨트(TB)의 체적이 팽창한다. 이러한 팽창과 습지(WW)를 구성하는 펄프 섬유의 모세관현상에 의하여 프레스펠트(PF2) 내의 일부 수분이 습지(WW)로 이동하게 되는, 이른바, 다시 습해지는 재습현상이 발생한다.
그러나, 전술한 바와 같이, 습지 반송용 벨트(TB)는 투수성이 대단히 낮게 구성되어 있기 때문에, 그 내부에 수분을 보유할 수 없다. 따라서, 습지 반송용 벨트(TB)에 의해 다시 습해지는 재습현상은 거의 발생하지 않고, 습지 반송용 벨트(TB)는 습지의 물을 짜내는 착수효율 향상에 기여한다.
한편, 프레스부(PP)를 벗어난 습지(WW)는 습지 반송용 벨트(TB)에 의해 반송되어 진다. 그리고, 습지(WW)는 석션롤(SR)에 의하여 흡착되고, 드라이어 패브릭(DF)에 의해 드라이어 공정으로 반송되어 진다.
여기에서, 습지 반송용 벨트(TB)는 프레스부(PP)를 벗어난 후에, 습지(WW)를 붙인 상태로 반송하는 기능과 다음 공정으로 습지(WW)를 건네줄 때에 습지를 부드럽게 이탈(종이를 분리)시키는 기능이 요구되어 진다.
이러한 기능을 달성하기 위하여 종래로부터 다양한 구성이 제안되어 왔다.
예를 들어, 특허문헌 1인 미국 특허 공보 제4529643호에는 직포와, 직포에 니들 펀칭에 의해 뒤얽혀 일체화 되어진 배트 섬유로 이루어진 니들펠트에 고분자탄성재료를 함침·경화시킨 구조가 개시되어 있다.
그리고, 특허문헌 2인 미국 특허 공보 제4500588호에는 도 9에 도시한 구성이 개시되어 있다. 즉, 특허문헌 2의 습지 반송용 벨트(TB10)는 그 기본구조로 직포(31)와, 직포(31)에 니들 펀칭에 의해 뒤얽혀 일체화 되어진 배트섬유(41)와, 배트섬유(41)에 배치된 고분자 탄성부(51)를 가지고 있다.
그리고, 이러한 습지 반송용 벨트(TB10)는 습지측층(TB11)과 기계측층(TB12)을 가지며, 이 습지측층(TB11)의 표층은 고분자 탄성부(51)를 가지고 있지 않으며, 배트섬유(41)만의 층에 형성되어진 것을 특징으로 한다.
또한, 특허문헌 3인 일본 특허 공보 제3264461호에는 도 10에 도시한 구성이 개시되어 있다. 즉, 특허문헌 3의 습지 반송용 벨트(TB20)는 직포(31)와, 이 직포(31)의 일 방향 측에 형성된 고분자 탄성부(51)와, 직포(31)의 타 방향 측에 형성된 배트층(41)으로 구성되어진다. 따라서, 습지 반송용 벨트(TB20)의 습지측층(TB21)은 고분자 탄성부(51)로, 기계측층(TB22)은 배트층(41)으로 각각 형성되어진다.
그리고, 습지측층(TB21)의 표면은 연마 등의 수단에 의하여 꺼칠꺼칠한 조면으로 되어 있다. 이 꺼칠꺼칠한 조면은 프레스부 내에 있어서 표면조도(JIS-B0601)가 십점평균조도 Rz 0∼20마이크로미터의 범위에 있으며, 프레스부 내를 벗어난 후에는 십점평균조도 Rz 2∼80마이크로미터의 범위에 있도록 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 습지측층(TB21) 표면의 작용을 설명한다.
우선, 프레스부 내에 있어서는 십점평균조도 Rz가 0∼20마이크로미터의 거칠기에 해당한다. 그리고, 프레스부를 벗어난 직후에 있어서는 이 거칠기가 지속된다. 즉, 이 시점에서의 습지측층(TB21)은 표면이 매끈매끈 하다. 따라서, 습지와 습지측층(TB21) 표면 사이에 얇은 수막을 형성하는 것이 가능하다. 이 얇은 수막의 부착력에 의하여 습지는 습지측층(TB21) 표면에 양호하게 부착하는 것이 가능하다.
그리고 나서, 더욱더 습지 반송용 벨트(TB20)가 진행하여 습지측층(TB21) 표면의 거칠기가 십점평균조도 Rz 2∼80마이크로미터의 범위에 해당한다. 이에 따라, 습지측층(TB21) 표면과 습지 사이의 얇은 수막이 파괴되어 상기 부착력이 감소한다. 따라서, 다음 공정으로의 습지 건네주는 동작이 용이해진다.
즉, 특허문헌 3에 개시된 도 10에 도시한 구성의 습지 반송용 벨트(TB20)에서는 습지 반송용 벨트에 요구되는 기능을 고도로 실현한다고 하고 있다.
그러나, 특허문헌 1의 습지 반송용 벨트는 배트섬유 간의 간극이 반드시 고분자 탄성부로만 충진되어 있는 것은 아니며, 한편, 특허문헌 2의 구성인 경우는 습지측층이 배트층만으로 형성되고 있어, 양자 모두 습지측층이 배트층으로 형성되어 있는 것이었다.
따라서, 이러한 습지 반송용 벨트에 있어서는 습지측층에 수분이 많이 흡수되기 때문에, 상술한 다시 습해지는 재습현상이 발생하게 된다.
또한, 습지를 붙여서 반송하는 기능과 다음 공정으로 습지를 건네 줄 때에 습지를 부드럽게 이탈시키는 기능이 충분히 실현되지 않고 있다.
더욱이, 특허문헌 3의 습지 반송용 벨트는 상술한 바와 같이, 습지측층인 고분자 탄성부가 압축되면서 일시적으로 표면 거칠기가 감소하였다가, 잠시 후, 다시 원래의 상태로 돌아가는 꺼칠꺼칠한 조면의 성질을 이용하여, 필러가 습지의 수막을 파괴하는 것을 주안으로 삼고 있지만, 본 발명자 등은 이러한 필러가 오히려 전혀 반대의 기능을 하는 것을 실험으로 확인했다. 즉, 후술한 바와 같이, 꺼칠꺼칠한 조면은 습지 반송용 벨트와 습지 사이의 수분을 보유하는 능력(모세관인력)이 강하기 때문에, 다음 공정으로 습지를 건네주는 기능이 충분하게 이루어지지 않아 초지공정에 문제가 발생하고 있다.
상술한 문제점을 감안하여, 본 발명은 습지를 붙여서 반송하는 기능과 다음 공정으로 습지를 건네 줄 때에 습지를 부드럽게 이탈시키는 기능을 충분하게 실현한 습지 반송용 벨트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 클로즈드 드로우 초지기의 프레스 파트로 사용되며 기체, 습지측층 및 기계측층으로 이루어진 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 습지측층의 표면에 섬유체를 섬형상으로 노출시킴과 동시에, 그 이외의 부분에 필러입자를 노출시킨 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트에 의해 상기의 과제를 해결하고자 한다.
본 발명의 실시 형태를 도 1 내지 도 6에 의해 설명한다.
도 1은 본 발명의 습지 반송용 벨트의 개요를 나타내는 ＣMD방향 단면도이다. 도면에 있어서 습지 반송용 벨트(10)는 기체(30), 습지측층(11) 및 기계측층(12)으로 이루어진다. 습지측층(11)은 고분자 탄성부(50)에 의하여 형성되어지며, 습지측층(11)의 표면에는 섬유체(20a)와 필러입자(20b)가 노출되어 있다. 즉, 습지측층(11)의 표면에는 섬유체(20a)가 노출된 부분(이하, 「섬상부」라고 기재한다)과, 필러입자(20b)를 포함한 섬상부 이외의 부분(이하, 「해상부」라고 기재한다)으로 이루어져, 이른바, 「바다와 섬 구조」와 유사한 것이 형성되어 있다.
다음으로, 도 2 및 도 3에 의해 본 발명의 습지 반송용 벨트의 작용을 설명한다. 도 2는 프레스부 내에 있어서 프레스펠트(PF)와, 습지(WW)와, 습지 반송용 벨트(10)가 겹쳐져 있는 상태에 대한 단면도이다. 한편, 습지 반송용 벨트(10)의 습지측층 표면에 노출된 섬유체 및 필러입자의 도시는 생략되었다. 습지(WW)는 프레스펠트(PF)와 습지 반송용 벨트(10)에 의하여 협지되어져 있다. 이 때, 습지 반송용 벨트(10)는 통기도가 제로이거나, 또는 매우 낮게 구성되어 있기 때문에, 습지로부터의 수분 대부분은 프레스펠트(PF)로 이동한다. 한편, 습지(WW)와 습지 반송용 벨트(10)의 사이에는 습지(WW)로부터의 수분에 의하여 얇은 수막(WA)이 형성되어 진다.
이 프레스펠트(PF), 습지(WW), 습지 반송용 벨트(10)가 프레스 중앙으로부터 출구를 향하여 조금 진행한 상태를 도 3에 도시한다.
이러한 상태에 있어서는 프레스로부터 벗어나는 과정에서 필러입자(20b)를 포함한 해상부가 섬유체(20a)가 노출된 섬상부보다 다소 빠르게 표면 거칠기를 회복함으로써, 습지(WW)와 습지 반송용 벨트(10) 사이를 채우고 있던 수분(WA)은 필러입자(20b)를 포함하는 해상부에 보다 많이 끌려 모이게 된다.
이것은, 필러입자(20b)를 포함한 해상부의 젖음성, 다시 말해, 표면장력에 의해 수분이 해상부로 끌어 당겨져 모여질 수 있기 때문이다.
이러한 필러입자(20b)를 포함하는 해상부에 보유된 수분에 의하여 습지(WW)는 습지 반송용 벨트(10)에 붙게 된다.
더 한층 프레스펠트(PF), 습지(WW), 습지 반송용 벨트(10)가 출구를 향해 진행하여 프레스부를 벗어난 직후의 상태를 도 4에 도시한다.
여기에서, 섬유체(20a)가 노출된 섬상부의 표면 거칠기는 충분히 회복되었기 때문에, 수분을 보유하는 능력인 모세관인력 및/또는 친수성의 크기 차이가 발생하여, 필러입자(20b)를 포함한 해상부에 보유되었던 수분은 섬유체(20a)가 노출된 섬상부로 이동한다. 섬유체(20a)가 노출된 섬상부에 보유된 수분에 의해 습지(WW)는 습지 반송용 벨트(10)에 붙어 있는 상태가 유지된다. 이렇게, 해상부는 섬상부의 표면 거칠기가 회복될 때까지의 얼마 안 되는 시간에 있어서, 습지(WW)가 습지 반송용 벨트(10)에 붙어 있는 상태를 유지하는 역할을 수행하게 된다.
그리고, 습지 반송용 벨트(10) 및 습지(WW)는 더욱 진행하여, 습지(WW)가 다음 공정으로 건네진다. 이 때, 상술 한 바와 같이, 습지 반송용 벨트(10)와 습지(WW) 사이의 수분은 섬유체(20a)가 노출된 섬상부에 보유된 상태로 있는다. 그러나, 이러한 수분은, 강력한 부착력을 소유한 수막형상이 아니므로, 습지(WW)를 다음 공정으로 건네주는 동작이 부드럽게 행해진다.
한편, 이러한 섬유체(20a)가 노출된 섬상부와 필러입자(20b)를 포함하는 해상부의 수분 건네주는 동작이 부드럽게 행해지기 위해서는, 섬상부와 해상부의 면적 비율이 중요하지만, 실험에 의해 확인한 결과 섬상부와 해상부의 면적 비율이 20:80∼80:20의 범위 내에서 양호한 결과가 얻어지는 것이 확인되었다.
여기에서, 표면에 섬유체가 노출된 섬상부와 그 이외의 해상부 면적 비율 측정은 아래와 같이 행하여진다.
(1)샘플의 준비
(a) 전자현미경에서 습지측층을 촬영하기 위한 샘플을 준비한다. 전자현미경사진은 초점깊이가 어느 정도 있어 투명한 고분자재료도 빛이 반사되지 않는 것으로써, 샘플의 습지측층 표면 촬영에 적합하다.
(2)측정 방법
(a) 전자현미경으로 벨트 습지측층 표면을 촬영한다.
(b) 스캐너로 컴퓨터에 화상을 읽어 들인다. 이 때, 적당히 화상을 선명하게 하는 작업을 행한다. 한편, 화상을 읽어 들이는 소프트웨어로는 Adobe사의 「Photoshop 5」등을 사용한다.
(c) 화상처리 소프트웨어로 섬유체가 노출된 섬상부와 섬상부 이외의 부분인 해상부의 면적을 계산한다. 이 때, 화상처리 소프트웨어로는 National Institutes of Health사의 「NIH image」등을 사용한다.
(d) 이러한 화상처리 소프트웨어를 사용하여 섬상부와 해상부의 면적을 계산하고 그 비율을 구한다. 한편, 섬상부와 해상부의 면적비율이 20:80∼80:20의 범위를 벗어날 경우에는 후술하는 바와 같이, 습지 반송용 벨트가 습지를 붙여서 반송하는 기능과, 다음 공정으로 습지를 건네주는 기능이 불충분한 것이 실험에 의해 확인되었다.
한편, 이 섬유체는 친수성의 레이욘 섬유로 섬도는 약2∼15dtex의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 필러입자는 미세한 금속분체, 무기계 화합물분체, 예를 들면, 카올린 클레이나 탤크, 규조토, 벤토나이트를 쓸 수 있으며, 이 중에서도 친수성의 카올린 클레이를 사용하는 것이 바람직하다. 이 때, 카올린 클레이로는(레이저법에 의한) 평균 입자 직경이 1μm∼500μm의 것, 적절하게는 평균 입자 직경 10μm의 것을 사용할 수 있다.
전술에서는, 섬유체(20a)가 노출된 섬상부와 필러입자(20b)를 포함한 해상부에 대하여 실험에 의해 확인한 결과, 섬상부와 해상부의 면적비율이 20:80∼80:20의 범위 내에서 양호한 결과를 얻는 것을 설명하였으나, 이러한 범위를 벗어난 경우에 대하여 설명한다. 한편, 여기에서의 설명은 실험 결과에 의한 현상을 근거로 한 것으로만 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
상기에서 언급한 것과 같이, 필러입자(20b)를 포함한 해상부는 습지를 벨트에 밀착시키는 기능(젖음성, 다시 말해, 표면장력)을 갖으며, 섬유체(20a)가 노출된 섬상부는 해상부의 수분을 흡수하여 습지를 다음 공정으로 건네주는 기능, 다시 말해, 습지를 벨트로부터 분리시키는 기능(시트 릴리스기능)을 가지고 있다.
따라서, 섬상부와 해상부의 면적비율이 20:80의 경우 보다 해상부에 대한 섬상부의 면적비율이 작은 경우에는 도 4의 상태에 있어서, 필러입자(20b)가 점재하는 해상부에 보유된 수분은 섬유체(20a)가 노출된 섬상부로 그 일부를 이동시키는 것만으로, 대부분의 수분은 해상부에 보유된 상태를 유지한다. 즉, 꺼칠꺼칠한 조면은 습지 반송용 벨트(10)의 습지(WW) 사이의 수분을 보유하려는 능력(모세관인력)이 강하기 때문에, 결과적으로 다음 공정으로 습지를 건네주는 기능이 낮아져 초지공정에 문제가 발생하게 된다.
또한, 섬상부와 해상부의 면적비율이 80:20의 경우보다도 해상부에 대한 섬상부의 면적비율이 큰 경우에는 도 3의 상태에 있어서, 습지(WW)와 습지 반송용 벨트(10) 사이를 채우고 있는 수분을 보유하는 능력이 작기 때문에, 섬상부의 표면 거칠기가 회복되는 직후, 습지 부착력이 불안정하다. 즉, 습지(WW)와 습지 반송용 벨트(10)의 밀착성이 떨어져 반송용 벨트가 습지를 부착하여 반송하는 기능이 저하된다.
다음으로, 본 발명의 습지 반송용 벨트의 구체적인 구성을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1실시 형태의 습지 반송용 벨트의 단면도이다. 습지 반송용 벨트(10a)는 기체(30), 습지측층(11) 및 기계측층(12)으로 이루어진다. 기계측층(12)은 기체(30)의 기계측에 뒤얽혀 일체화된 배트섬유에 의한 배트층(40)으로 구성된다. 습지측층(11)은 기체(30)의 습지측에 뒤얽혀 일체화된 배트섬유에 의한 배트층(40)에 고분자탄성재료를 함침하며, 그 위에 필러입자(20b)를 살포한 후, 고분자탄성재료를 경화시킨 것으로 구성된 고분자 탄성부(50)로 구성된다.
한편, 고분자 탄성부(50)의 표면에는 섬유체(20a)가 노출된 섬상부와, 필러입자(20b)를 포함한 해상부로 이루어진 바다와 섬 구조가 형성되어 있다. 이러한 바다와 섬 구조는 고분자 탄성부(50)로 이루어진 습지측층(11)의 표면을 샌드페이퍼나 숫돌 등으로 연마한 것으로, 배트층(40) 및 필러입자(20b)의 일부를 노출시키는 것으로 얻을 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시 형태의 습지 반송용 벨트의 단면도이다. 습지 반송용 벨트(10)b는 기체(30), 습지측층(11) 및 기계측층(12)으로 이루어진다. 여기에서, 습지측층(11)은 기체(30)의 습지측에 형성된 고분자 탄성부(50)로, 기계측층(12)은 기체(30)의 기계측에 뒤얽혀 일체화된 배트섬유에 의한 배트층(40)으로 구성되어 있다.
한편, 고분자 탄성부(50)의 표면에는 섬유체(20a)가 노출된 섬상부와, 필러입자(20b)를 포함한 해상부로 이루어진 바다와 섬 구조가 형성되어 있다. 이러한 바다와 섬 구조는 상기 고분자 탄성부(50)를 얻을 때, 액상의 고분자탄성재료에 섬유체(20a) 및 필러입자(20b)를 혼입시킨 것으로 얻을 수 있다. 다시 말해, 섬유체(20a) 및 필러입자(20b)를 혼입시킨 고분자탄성재료를 경화시킨 후, 고분자 탄성부(50)의 표면을 샌드페이퍼나 숫돌 등으로 연마하는 것으로서 섬유체(20a) 및 필러입자(20b)를 노출시켰다.
상술한 것과 같이, 어느 경우이어도 섬유체(20a)가 노출된 섬상부와 필러입자(20b)를 포함한 해상부로 이루어진 바다와 섬 구조는, 고분자 탄성부(50)로 이루어진 습지측층(11)의 표면을 연마하는 것으로서 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명의 습지 반송용 벨트(10)의 습지측층(11)은, 적어도, 프레스펠트(PF)의 습지 접촉면은 매끈하게 할 수 있기 때문에 바람직한 지면의 형성에 기여하게 된다.
섬유체의 소재에 대해서는, 나일론, 폴리에스테르, 아라미드, 레이욘, 양모, 솜, 마, 아크릴 등의 유기계 섬유와, 유리섬유 등의 무기계 섬유를 사용할 수 있다. 특히, 본 발명에 있어서는, 고분자 탄성부(50)의 표면에 섬유체(20a)가 노출된 섬상부는 친수성인 것이 바람직하다.
이 때, 친수성은, 수분을 끌어당기는 성질 및/또는 수분을 보유하는 성질을 가리킨다.
친수성의 구체적인 예로서 섬유가 흡습성을 가지고 있는 것을 들 수 있다. 이 경우, 섬유가 흡습하는 것에 따라 물과 섬유 사이에 친화력이 작용하는 것이다.
한편, 후술한 실험의 결과, 본 발명의 벨트에 적합한 흡습성섬유의 특성으로서 공정수분율이 4.0%이상, 바람직하게는 5.0%이상일 경우, 양호한 결과를 얻는 것이 확인되었다. 여기에서, 공정수분율은 JIS L0105(섬유 제품의 물리 시험방법 통칙)에 기재되어있는 「공정수분율」의 산출식에 근거해 구한 수식을 가리킨다.
또한, 상기 섬유체로서, 구체적으로는 나일론(4.5%), 비닐론(5.0%), 레이욘(11.0%), 솜(8.5%), 양모(15.0%) 등을 사용할 수 있다. 여기에서, 괄호내의 수치는 공정수분율이다.
한편, 섬유체로서 섬유의 표면에 화학적인 친수 처리를 실시한 것도 사용할 수 있다.
구체적으로는, 당업자에게 주지된 마세라이즈가공, 수지가공, 전리방사선조사에 의한 스패터링, 글로우 방전가공 등을 행한 것이 있다.
한편, 친수처리를 할 경우, 이러한 처리를 시행한 모노 필라멘트 또는 방적사의 수분이 30∼50%로 되는 것과 같이 습도 조절 조건하에서, 물과의 접촉각이 30°이하로 양호한 결과를 얻을 수 있다. 한편, 상기 모노 필라멘트 또는 방적사의 수분 퍼센티지는 〔(물/전체 중량)×100〕의 식으로 산출된다.
고분자 탄성부의 소재로서는 열경화성수지, 열가소성수지 등을 적절하게 사용할 수 있다. 이러한 경우, 소재의 소수성(疏水性), 친수성을 선택하거나, 섬유체나 필러입자를 혼입시킬 수 있는 것은 물론이다.
또한, 본 발명의 습지 반송용 벨트에 있어서는, 기본적으로 통기성은 제로인 것이 바람직하다.
한편, 사용되는 초지기에 따라서는 약간의 통기성이 요구되는 것도 고려된다. 이러한 경우는, 고분자탄성재료의 함침량을 적게 하거나, 연마량을 많게 하거나, 또는, 연속기포가 들어간 고분자탄성재료를 사용하는 것에 의해, 바라는 바의 구성을 달성하는 것이 가능해 진다.
그러나, 이러한 경우에서도 습지 반송용 벨트의 목적을 감안하여 통기도는 5cc/cm2/sec이하인 것이 바람직하다. 한편, 이러한 통기도는 JIS L 1096(일반직물시험방법)으로 규격화되어 있는 Ａ법(브라질형 시험기)에 의해 측정된다.
한편, 기체(30)는 습지 반송용 벨트 전체의 강도를 발현되게 하기 위한 구성이다. 도 5 및 도 6에는, 기체(30)로서 MD방향 실재료와, CMD방향 실재료를 직성하는 것에 의하여 얻을 수 있었던 직포가 도시되어 있지만, 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 다시 말해, MD방향 실재료와 CMD방향 실재료를 직성하지 않고 겹친 구성, 필름, 편물, 가느다란 띠형상체를 스파이럴에 권회시켜 폭이 넓은 띠형상체를 얻은 구성 등 각양각색의 구성을 적절하게 채택하는 것이 가능하다.
또한, 도 5 및 도 6에 있어서의 습지 반송용 벨트(10)에 있어서, 결국 기계측층(12)은 배트층(40) 만으로 형성되어 있다. 그러나, 이러한 기계측층(12)의 구성은 이것만에 한정되지 않고, 예를 들면, 고분자탄성재료를 배트층(40)에 함침 시킨 구성이나, 고분자 탄성부만으로 이루어지는 구성이어도 양호하다.
상기 구성에 따른 본 발명의 습지 반송용 벨트에 대해서, 구체적으로 이하에 나타낸 공정에 따라 실시예 1 내지 10을 제작한다.
(실시예 1∼5)
공정 1: 무단상의 직포에 우레탄 수지를 함침·경화시킨다. 이 때, 우레탄 수지는 내주측 표면을 덮고, 직포 내를 채우며, 더욱이 직포 외주측의 윗쪽에도 적층된다.
공정 2: 직포 외주측의 윗쪽에 적층된 우레탄 수지가 미경화된 상태로, 이러한 수지상에 섬유체로서 레이욘 파일의 굵기 6dtex, 섬유 길이 3mm의 것을 필러입자로서 카올린 클레이의 평균 입자직경 10μm의 것을 살포한다.
공정 3: 섬유체가 조금 미경화 수지표면에 묻은 상태로 수지를 경화시킨다.
공정 4: 경화된 우레탄 수지표면을 샌드페이퍼로 연마한다.
이상의 공정에 따라, 외주측(습지측층)에 섬유체(20a)가 노출된 섬상부와 필러입자(20b)를 포함한 해상부로 이루어진 바다와 섬 구조를 형성한다. 한편, 섬상부와 해상부의 면적비율을 실시예 1 내지 5에 있어서 각각 10:90, 20:80, 50:50, 80:20, 90:10으로 한다.
(실시예 6∼10)
공정 1: 무단상의 직포 외주면·내주면에 각각 섬유 매트를 니들 펀칭으로 뒤얽혀 일체화시키는 것에 의해 니들펠트를 얻는다.
이 때, 섬유 매트로서 나일론6인 굵기 6dtex의 스테이플 파이버로 형성된 것을 이용한다.
공정 2: 니들펠트에 히트 프레스를 행하는 것으로 니들펠트의 밀도를 높인다. 이 밀도를 컨트롤하는 것으로 섬상부의 면적비율을 조정할 수 있다.
공정 3: 니들펠트의 내주면에 수지를 코트하여 미경화의 상태로 필러를 살포한다. 또는, 니들펠트의 외주면에 필러가 포함된 수지를 코트 해도 양호하다.
공정 4: 우레탄 수지를 경화시킨다.
공정 5: 경화된 우레탄 수지표면을 샌드페이퍼로 연마한다.
이상의 공정에 의해 외주측(습지측층)에 섬유체(20a)가 노출된 섬상부와, 필러입자(20b)를 포함한 해상부로 이루어진 바다와 섬 구조를 형성한다. 한편, 섬상부와 해상부의 면적비율을 실시예 6∼10에 있어서 각각 10:90, 20:80, 40:60, 60:40, 80:20으로 한다.
이들의 습지 반송용 벨트에 대해서 도 7에 도시한 장치를 사용하여 이하의 실험을 행한다.
이 장치는, 프레스부를 형성하는 한 쌍의 프레스롤(PR)과, 프레스롤에 협지되는 프레스펠트(PF)와 습지 반송용 벨트(10)로 구성된다. 한편, 이러한 프레스펠트(PF)와 습지 반송용 벨트(10)는 복수의 가이드롤(GR)에 의하여 일정한 장력을 유지하면서 지지되고 있어 프레스롤(PR)의 회전에 연동하여 회전하여 구동된다.
한편, 드라이어 패브릭(DF)은 편의상 일부만 도시되어 있지만, 프레스펠트(PF), 습지 반송용 벨트(10)와 같이, 이음새 없는 무단상으로 구성되어 가이드롤(GR)에 지지되는 동시에 구동하게 된다.
이 장치에 있어서, 습지(WW)는 프레스부에서도 상류측에 위치하는 습지 반송용 벨트(10) 상에 적재된다. 습지(WW)는 프레스부를 통과하여 다시금 습지 반송용 벨트(10)에 의하여 반송되어 석션롤(SR)까지 도달한다. 여기에서, 습지(WW)는 이러한 석션롤(SR)의 흡입에 의하여 드라이어 패브릭(DF)으로 이동한다.
이 장치를 이용하여 실험을 행하여 하기의 두 가지 사항에 대해서 습지 반송용 벨트의 성능 평가를 행하였다.
(1) 프레스부를 벗어난 직후에 있어서 습지(WW)의 습지 반송용 벨트(10)로의 이행 안정성.
(2) 습지(WW)의 드라이어 패브릭(DF)으로의 이행 안정성.
한편, 실험에 대해서는 눈으로 관찰하여 평가를 행하였다.
한편, 실험은 장치의 구동 속도가 150m/min, 프레스부의 가압 압력이 40Kg/cm, 석션롤(SR)의 진공도가 150mmHg로 하였다.
습지(WW)로는 크라프트펄프로 이루어져 평량(면적당 중량) 80g/m2, 드라이니스 38%의 것을 사용했다.
또한, 프레스펠트(PF)로는 직포와, 직포에 니들 펀칭에 의해 뒤얽혀 일체화된 배트층으로 이루어진 일반적인 구조의 것이 채택되었다. 한편, 이 프레스펠트(PF)의 물성으로서 평량 1200g/m2, 배트 섬도 10dtex의 것을 사용한다.
실험의 결과를 표 1에 나타내었다.
이 결과, 실시예 2∼4, 7∼9에 대해서는, 프레스를 벗어난 직후의 습지밀착성 및 다음 공정으로 건네주기 전의 습지 분리 능력이 양호한 것이 확인되었다.
한편, 실시예 1, 6에 대해서는, 프레스부를 벗어난 직후에 있어서, 습지가 벨트에 지나치게 밀착되어 있기 때문에, 다음 공정(건조 공정)으로의 습지 건네주는 동작이 곤란했다. 또한, 실시예 5, 10은 프레스부를 벗어난 직후에 있어서, 습지의 밀착성이 저하되고 습지가 양호하게 밀착하지 않고 분리되는 현상을 볼 수 있었다.
이상 설명한 것 같이, 본 발명에 따르면 습지측층의 표면에 노출된 섬유체 및 필러입자가 습지로부터의 물을 보유하는 것으로, 습지를 붙여서 반송하는 기능과 다음 공정으로 습지(WW)를 건네 줄 때에 습지를 부드럽게 이탈시키는 기능을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 습지측층의 표면에 노출된 섬유체 및 필러입자가 습지로부터 물을 보유하는 기능을 시간적 차이를 가지고 발휘하는 것에 의해, 습지를 붙여서 반송하는 기능과, 다음 공정으로 습지(WW)를 건네 줄 때에 습지를 부드럽게 이탈시키는 기능을 고도로 실현한 습지 반송용 벨트를 제공하는 것이 가능해 진다.
도 1은 본 발명의 습지 반송용 벨트의 개요를 도시한 CMD방향 단면도,
도 2는 본 발명의 습지 반송용 벨트의 작용 설명도,
도 3은 본 발명의 습지 반송용 벨트의 작용 설명도,
도 4는 본 발명의 습지 반송용 벨트의 작용 설명도,
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 습지 반송용 벨트의 단면도,
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 습지 반송용 벨트의 단면도,
도 7은 실시예의 습지 반송용 벨트 성능을 평가하기 위한 장치의 개요도,
도 8은 전형적인 클로즈드 드로우 초지기의 개요도,
도 9는 종래의 습지 반송용 벨트의 단면도,
도 10은 다른 종래의 습지 반송용 벨트의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 습지 반송용 벨트 11 : 습지측층
12 : 기계측층 20a : 섬유체(섬상부)
20b : 필러입자 30 : 기체
40 : 배트층 50 : 고분자 탄성부

Claims (4)

  1. 클로즈드 드로우 초지기의 프레스 파트로 사용되며, 기체, 습지측층 및 기계측층으로 이루어진 습지 반송용 벨트에 있어서,
    상기 습지측층의 표면에 섬유체를 도상(섬형상)으로 노출시킴과 동시에, 그 이외의 부분에 필러입자를 노출시킨 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 습지측층의 표면은,
    상기 섬유체가 노출된 부분의 면적과, 그 이외 부분의 면적 비율이 20:80∼80:20의 범위인 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 습지측층은 고분자 탄성부를 갖으며;
    상기 노출된 섬유체는 상기 고분자 탄성부에 혼입된 섬유체의 일부가 상기 고분자 탄성부의 표면가공에 의하여 노출시켜진 것이며;
    상기 노출된 필러입자도 상기 고분자 탄성부에 혼입된 필러입자의 일부가 상기 고분자 탄성부의 표면가공에 의하여 노출시켜진 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유체 및 상기 필러입자는 친수성인 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
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