KR20050073574A - 최적 시트 제조 특징을 가지며 쌍을 이루는 날실 3중레이어 형성 직물 - Google Patents

최적 시트 제조 특징을 가지며 쌍을 이루는 날실 3중레이어 형성 직물 Download PDF

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Abstract

제기기계의 형성부에 사용되는 제지기의 직물은 크로스-기계-방향(CD)얀의 2개의 레이어를 가진다. CD 얀으로 직조된 것은 MD 얀의 시스템이다. MD 얀은 제 1 MD 얀과 제 2 MD 얀을 가지는 크로스 쌍과 제 3 MD 얀과 제 4 MD 얀을 가지는 제 2 쌍을 구비하여 교대로 쌍을 이루어 그룹을 이룬다. 제 1 MD 얀과 제 2 MD 얀은 제 1 레이어의 각 CD 얀을 직조하도록 결합하며 제 1 레이어와 제 2 레이어 사이에서 크로스된다. 쌍에서의 좌우 날실 얀은 정렬되어, 진접쌍으로부터의 유사 인접 얀은 인접 쌍으로부터의 비유사 인접 얀으로부터 MD 셀 길이와 같거나 작은 길이의 MD 셀을 가진다. 제 3 MD 얀은 CD 얀의 제 1 레이어로 직조되며, 제 4 MD 얀은 CD 얀의 제 2 레이어로 직조된다. 이러한 방식으로, 쌍을 이루는 날실 가공된 삼중 레이어 형성 직물은 배수와 크로스오버포인트 정밀 자국을 최소화하도록 제조된다.

Description

최적 시트 제조 특징을 가지며 쌍을 이루는 날실 3중 레이어 형성 직물 {Paired warp triple layer forming fabric with optimum sheet building characteristics}
본 발명은 제지(paper making) 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 제지 기계의 부분을 형성하는 직물을 제조하는 것에 관한 것이다.
종이 제조과정에서, 셀룰로오스 섬유 웹은 섬유 슬러리(즉 셀룰로오스 섬유의 수성 분산)를 제지 기계의 부분을 형성하는 직물을 형성하는 가동부상에 침적하여 형성된다. 다량의 물은 직물을 형성함으로써 슬러리로부터 배출되어 직물을 형성 직물의 표면상에 셀룰로오스 섬유 웹을 남기게 된다.
새로 만들어진 셀룰로오스 섬유 웹은 일련의 가압 닙(press nip)을 구비하는 가압부에 형성부로부터 나아가게 된다. 상기 셀룰로오스 섬유 웹은, 일반적인 경우로서, 이러한 두개의 가압 직물사이에서 또는 가압 직물에 의해 지지되는 가압 닙을 통하여 통과하게 된다. 가압 닙에서, 셀룰로오스 섬유 웹은 그로부터 수분을 짜내는 압축력을 받게 되며, 셀룰로오스 섬유 웹을 전환하는 다른 하나에 웹의 셀룰로오스 섬유를 종이 시트 내부에 부착한다. 상기 수분은 가압 직물 또는 직물에 의해 허용되며, 이상적으로는, 종이 시트로 반환되지 않는다.
종이 시트는 최종적으로 증기에 의해 내부 가열되는 일련의 적어도 하나의 회전식 건조 드럼이나 실린더를 포함하는 건조부로 보내지게 된다. 새로 만들어진 종이 시트는 상기 드럼의 표면에 대하여 종이 시트를 견고하게 지지하는 건조 직물에 의해 일련의 드럼의 각각의 주위에 순차적으로 구불구불한 모양의 경로로 배향된다. 가열된 드럼은 증발을 통하여 원하는 수준으로 종이 시트의 수분 t유량을 감소시키게 된다.
상기 제지 기계상에 무한 루프를 형성하고 컨베이어 방식의 기능을 하는 가압 및 건조 직물를 형성하는 것에 주목하여야 한다. 제지 기계는 상당한 속도로 진행하는 연속적인 과정이라는 점을 주목하여야 한다. 환언하면, 새로이 제조된 종이 시트가 건조부로부터 배출된 후에 롤상에 연속적으로 감기는 동안 섬유 슬러리는 형성부의 형성 직물상에 연속적으로 침적된다.
가압 직물은 종이 시트의 표면을 마무리하는데 사용된다. 즉, 가압 직물은 매끈한 표면과 균일한 탄성의 구조체를 가지도록 설계되어, 가압 닙을 통과하는 과정에서 매끈하며 자국이 없는 표면이 종이에 찍혀지게 된다.
가압 직물은 가압 닙의 젖은 종이로부터 추출된 다량의 수분을 수용한다. 이러한 기능을 만족시키기 위하여, 수분이 나아가게 되는 가압 섬유 내부에서 "빈공간"으로 일반적으로 언급되는 공간이 존재하여 하며, 가압 직물은 전체 사용 기간동안 수분에 대하여 적당한 투과성을 가져야 한다. 최종적으로, 가압 직물은 수용된 수분이 적은 종이로부터 반환되는 것을 방지할 수 있어야 하며, 가압 닙으로부터 배출될 때 종이가 다시 젖는 것을 방지할 수 있어야 한다.
상기 종이 시트는 최종적으로 건조구간으로 나아가게 되어, 상기 건조 구간은 적어도 하나의 일련의 회전식 건조 드럼 또는 실린더를 구비하게 되며, 증기에 의해 내부가 가열된다. 새로이 제조된 종이 시트는 건조 직물에 의해 일련의 드럼의 각 주위에 순차적으로 구불구불하게 배향되어, 상기 드럼의 표면에 대하여 상기 종이 시트를 견고하게 지지하게 된다. 가열된 드럼은 증발을 통하여 종이 시트의 수분 함량을 원하는 수준으로 감소시킨다.
직조된 섬유는 다양한 형상을 가진다. 예를 들어, 이것들은 끝없이 직조되거나, 평평하게 직조되며, 결국 시임을 구비한 끝없는 형상으로 이루어진다.
본 발명은 형성부에 사용된 형성 직물에 관한 것이다. 직물을 형성하는 것은 종이 제조 과정에서 중요한 역할을 수행한다. 전술한 바에서 내포되는 그 기능중 하나는 가압 구간으로 제조되는 종이 제품을 형성하여 운반하는 것이다.
그러나, 직물을 형성하는 것은 수분을 제거하고 시트를 형성할 필요가 있다. 즉, 직물을 형성하는 것은 수분이 통과하게 하고(배수량을 제어하는 것) 동시에 섬유나 다른 고체가 수분을 통과하는 것을 방지한다. 만약 배수가 너무 빠르게 일어나거나 너무 천천히 일어나면, 상기 시트의 품질과 제조 효율은 어려움을 겪게 된다. 배수량을 제어하기 위하여, 빈 공간으로 일반적으로 언급되는 수분이 배수되는 형성 직물 내의 공간은 적절하게 설계되어야 한다.
직물을 동시에 형성하는 것은 제조되는 종이의 품질을 위해 설치되는 제지 기계의 요구조건을 만족하도록 설계된 다양한 형태로 제조된다. 일반적으로, 이러한 것들은 모노필라멘트, 구부러진 모노필라멘트, 멀티필라멘트, 구부러진 멀티필라멘트 얀으로 직조된 기본 직물을 구비하며, 단일층이거나 다중층이 된다. 이러한 얀은 종이 기계 피복 기술 분야의 당업자에 의해 이러한 목적을 위해 사용되는 폴리아미드 및 폴리에스테르 수지와 같은 다수의 합성 중합 수지 중 하나로부터 성형된다.
이러한 발명은 쌍을 이루며 서로 다중 층 직물을 지지하는 얀을 지지하는 전체적인 기계의 방향(MD)을 사용하는 형성 직물의 불필요한 배출 자국을 없애버린 직물을 설명한다. 이러한 선행기술에서, MD 얀은 10%의 접합제 또는 100%의 접합제를 포함한다. 쌍을 이룬 통합 MD 얀을 구비한 직물을 설명하는 참조문헌은 미국 특허 제4,501,303호(외스테르베르그 특허)인데, 여기서 이러한 쌍들은 저부 직물상의 결합 얀으로서 작용하지만 상부 직물의 통합적인 상부가 되며, 미국 특허 제5,152,326호(보링거 특허)는 MD 얀의 최고 10%에 이르는 이들 쌍에 초점을 맞추어 상부 직물 및 저부 직물 양자와 일체로 형성되며, 미국 특허 제4.605,585호(요한손 특허)는 이러한 쌍을 이루는 MD 얀 100%를 가진다. 외스테르베르그 특허, 보링거 특허, 요한손 특허의 단점은 상부 대각선이 강하거나 얀이 직조된 의류에서 정렬되고 서로를 어떻게 가로지르는지로부터 형성된 강한 배수 사선이 있다는 점이다. (보링거 특허는 하기에서 보다 상세하게 설명될 것이다)
도 3은 요한손 특허의 내용에 따른 직조된 직물의 형성 측면도이다. 요한손 특허는 의류의 상부와 저부를 번갈아 만드는 쌍으로 된 MD 얀으로 이루어진 단일 날실(warp)을 구비한 이중 레이어 형성 직물을 설명하고 있다. 쌍 중 하나가 상부측 직조 패턴을 직조하고 다른 하나는 하부측 직조 패턴을 직조한다. 이러한 쌍은 의류의 상부와 저부 사이를 가로질러 직조 패턴의 상부를 짜는 얀은 저부측과 그 반대를 짜게 된다. 요한손 특허에 설명된 바와 같이, 상기 쌍은 MD 얀 100%로 이루어진다. 도 3에서, 쌍에서 두 개의 얀이 서로를 가로지르는 크로스오버 포인트(300)는 원형을 이루게 된다. 크로스오버 포인트가 정밀 사진으로 보았을 때 강한 사선 패턴을 이루는 것에 주목할 필요가 있다. 사선(310)은 동일한 사선 패턴을 따라 연속적인 크로스 오버 포인트를 강조한다. 공교롭게도, 쌍을 이룬 전체적인 MD 얀을 100% 사용한다면, 사선 패턴의 라인을 이루는 크로스 오버 포인트에 의해 형성된 강한 정밀 사진상의 흠집을 제거하기에 충분히 멀리 크로스 오버 포인트를 전개하는 것이 불가능하게 된다.
추가적으로, 형성 직물의 구조는 원하는 섬유의 지지 특성과 섬유의 안정성 사이에서 적절한 타협점을 찾는다. 세밀한 그물망 구조의 직물은 원하는 종이 표면 품질을 제공하지만, 이러한 구조는 직물의 수명을 단축시켜 원하는 내구성이 부족하게 된다. 비교하여, 거친 그물망 직물은 섬유의 지지 특성에 대한 보상으로 안정성과 오랜 수명을 제공한다. 설계상의 트레이드 오프를 최소화하고 지지 특성과 안정성 모두를 최적화하기 위하여, 가중 레이어 직물이 개발되어 왔다. 예를 들어, 이중 레이어 직물 및 삼중 레이어 직물에서, 마모측이 내구성을 위해 설계되는 반면에 형성측은 지지 특성을 고려하여 설계된다.
추가적으로, 삼중 레이어 구조에 의해 직물의 표면을 형성하는 것은 마모 표면에 무관하게 독립되어 직조된다. 이러한 독립성 때문에, 삼중 레이어 구조는 높은 수준의 지지특성과 최적의 내측 공간을 제공할 수 있게 된다. 따라서, 삼중 레이어는 단일 레이어 구조와 이중 레이어 구조 위로의 양호한 배수 성능을 제공할 수 있게 된다.
필연적으로, 삼중 레이어 직물은 두 개의 직물로 형성되어, 형성 레이어와 마모 레이어는 얀을 결합함으로써 서로 묶여지게 된다. 이러한 결합은 직물의 전체적 통일성에 중요한 역할을 한다. 삼중 레이어 직물에 있어서의 하나의 문제점은 시간에 따라 직물을 손상시키는 두 개의 레이어 사이에서의 상대적인 미끄럼이다. 추가하여, 결합 얀은 종이에 자국을 남기는 형성 레이어의 구조체를 파손하게 된다.
본 발명은 인접 쌍으로부터 유사한 인접 얀이 인접 쌍으로부터 유사하지 않은 인접 얀으로부터의 MD 셀의 길이와 같거나 작은 MD 셀의 길이를 가지는 쌍을 이룬 날실 삼중 레이어 직물에 관한 것이다. 본 발명은 날실 크로스오버 포인트로부터 유래된 정밀 사진으로 볼 때의 배출 자국 최소화하는 문제 해결책과 크로스오버 포인트에서의 좌우 날실의 배열을 제공한다. 본 발명은 직물 레이어들 사이의 미끄러짐을 최소화한다.
본 발명을 보다 상세하게 이해하기 위하여, 첨부된 도면과 하기의 설명이 참조된다.
도 1은 인접 쌍으로부터 유사 인접 얀이 인접 쌍으로부터 비유사 인접 얀으로부터의 MD 셀의 길이보다 큰 MD 셀 길이를 가지는 방식으로 정렬된 쌍의 좌우 날실 얀을 구비한 사틴 크로스오버 배열의 형성측 정면도이다.
도 2는 인접 쌍으로부터 유사 인접 얀이 인접 쌍으로부터 비유사 인접 얀으로부터의 MD 셀의 길이보다 작은 MD 셀의 길이를 가지는 방식으로 정렬된 쌍의 좌우 날실 얀을 구비한 사틴(satin) 크로스오버 배열의 형성측 정면도이다.
도 3은 요한손 특허의 설명 내용에 따른 직조된 직물의 형성측 정면도이다.
도 4는 보링거 특허의 설명 내용에 따른 크로스오버 배열의 형성측 정면도이다.
도 5는 스트레이트 인장부로써 이루어진 하니스 룸(harness loom)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 팬시 인장부로써 이루어진 하니스 룸의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7a 및 7b 는 각각 인접 쌍으로부터의 유사 인접 얀이 비유사 인접 얀으로부터 MD 셀의 길이 보다 큰 MD 셀의 길이를 가지도록 정렬된 쌍의 좌우 날실 얀을 구비한 사틴 크로서오버와, 인접 쌍으로부터 유사 인접 얀이 인접 쌍으로부터 비유사 인접 얀으로부터 MD 셀의 길이보다 짧은 MD 셀의 길이를 가지도록 정렬된 쌍의 좌우 날실 얀을 구비한 사틴 크로스오버로 직조된 직물의 형성측 도면이다.
도 8a 및 8b는 도 7a 및 7b에 도시된 직물을 통해 전달된 빛을 각각 도시하는 도면이다.
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 날실 삼중 레이어로 쌍을 이루어 특히 1:1 및 2:1의 슈트 비율인 단면을 각각 도시한다.
따라서, 본 발명은 종이 기계의 형성 구간, 가압 구간 및 건조 구간에서 장치를 발견했을 때의 형성 직물에 관한 것이다.
상기 직물은 크로스 기계 방향(CD) 얀의 제 1 레이어와 제 2 레이어를 포함하는 쌍을 이루는 날실 결합 얀의 최적 구조체를 가지는 삼중 레이어 형성 직물이다. CD 얀의 제 1 레이어는 상기 직물의 형성측을 이루며, CD 얀의 제 2 레이어는 상기 직물의 마모측(wear side)을 이룬다. CD 얀으로 직조하는 것은 기계 방향(MD: machine direction) 얀의 시스템이다. 상기 MD 얀은 제 1 MD 얀과 제 2 MD 얀을 가지는 크로스 쌍과 제 3 MD 얀과 제 4 MD 얀을 가지는 제 2 쌍을 구비하는 쌍으로 그룹지어진다. 크로스 쌍은 CD 얀의 제 1 레이어와 제 2 레이어로 직조된다. 제 1 MD 얀과 제 2 MD 얀이 대칭이면 날실 비임으로부터 이러한 쌍이 직조된다. 쌍에서의 비대칭 날실 형상이 요구되면, 두 개의 비임은 크로스 쌍을 직조하는데 사용된다. 제 3 MD 얀은 그 자체의 날실 비임으로부터 오는 CD 얀의 제 1 레이어로 직조되며, 제 4 MD 얀은 그 자체의 날실 비임으로부터 오는 CD 얀의 제 2 레이어로 직조된다. 적어도 3개의 날실 비임은 대칭 날실 형상을 가지는 크로스 쌍을 구비한 패턴을 직조하는데 필요하며, 상기 크로스 쌍이 비-대칭 날실 형상을 가진다면 적어도 4개의 날실 비임이 필요하게 된다.
상기 직물은 끝없는 형태(endless form)로 형성부상에 배치된다. 본 발명의 직물 패턴은 날실 크로스 포인트의 배얼과 각 크로스 쌍에서의 얀의 정렬에 기인한 정밀한 자국과 배수(drainage)를 최소화한다. 이러한 것은 인접 쌍으로부터 비-유사한 인접 얀으로부터의 MD 셀의 길이보다 작거나 같은 MD 셀의 길이를 가지는 인접 쌍으로부터 유사 인접 얀에 의해 달성된다. 특히 유용한 경우로서, CD에서의 크로스오버 포인트 반복 패턴 길이가 CD 직조 패턴 반복으로 분할되면, 그 결과는 두 개의 다중 형상이 되며, 동일한 CD 라인을 따라 크로스오버에서의 유사한 얀은 반대 방향으로 연장되며, 룸(loom)이 "팬시(fancy)" 인장부로 쓰레드되면 상기 패턴은 패턴 반복을 위한 프레임의 절반의 개수를 구비한 룸상에서 직조될 수 있다. 이러한 것은 제조 단가가 낮고 룸의 구조가 복잡하지 않은 구조가 필요하기 때문에 제작자들에게 유용하다.
본 발명의 다른 특징으로서, 상기 직물은 제 1 및 제 2 레이어 사이에 CD 얀의 제 3 레이어를 추가로 구비한다. 직물의 슈트 비율(shute ratio)은 1:1 또는 2:1의 비율과 같이 다양하다. 또한, 제 1 레이어와 제 2 레이어의 CD 얀은 수직하게 적층된 위치에 오지 않게 된다. 추가로, 크로스 쌍에서의 각각의 MD 얀은 제 1 레이와 제 2 레이어 사이에서 크로스할 때 연속적인 CD 얀의 다른 개수를 크로스 쌍 위로 지나게 된다.
본 발명은 도면을 참조하여 보다 하기에서 상세하게 설명된 것이다.
도 3에 도시된 요한센 특허에 설명된 직물에 의해 나타내어진 강한 사선 크로스오버 패턴(310)에 대응하도록, 본 발명은 크로스오버 포인트를 확산시키는 크로스 쌍들 사이에서 제 2 MD 얀 쌍을 직조한다. 이러한 제 2 쌍의 얀중 적어도 하나는 형성측 직조 패턴의 일부가 된다. 이러한 추가적인 얀에 의해 제 2 날실 시스템이 도출되며 도출된 직물 구조는 삼중 레이어가 된다. 크로스 쌍은 서로 상부측과 저부측을 결합시키며 상부 직조부의 일체적인 일부가 되는 결합 얀을 이룬다. 필요한 MD 인장강도를 추가하기 위하여, 제 3 날실 시스템은 제 2 날실 시스템 아래에 추가된다. 이러한 제 3 날실 시스템은 마모측을 결합하거나 이러한 저부측 직조부의 일체부로서 작동하는 크로스 쌍으로써 의류의 마모측을 이룬다.
도 1은 인접 쌍으로부터 유사 인접 얀이 바람직하지 않은 인접 쌍으로부터 비유사 인접 얀으로부터의 MD 셀의 길이보다 큰 MD 셀의 길이를 가지는 방식으로 정렬된 쌍의 좌우 날실 얀을 구비한 사틴 크로스오버 배열의 쌍을 이룬 날실 직물의 형성측(forming side:FS) 평면도의 일례이다. 도 2는 인접 쌍으로부터 유사 인접 얀이 적절한 인접 쌍으로부터 비유사 인접 얀으로부터의 MD 셀의 길이보다 작은 MD 셀의 길이를 가지는 방식으로 정렬된 쌍의 좌우 날실 얀을 구비한 사틴 크로스오버 배열에서의 본 발명에 따른 쌍을 이룬 날실 직물의 형성측(FS) 평면도를 도시한다. 본 발명은 삼중 레이어 직물에 관한 것이므로, 상기 직물은 별개의 형성측과 마모측 레이어를 구비한다. 상기 마모측 패턴은 도시되어 있지 않다. 각 레이어는 CD 얀의 세트를 구비한다. 상기 패턴은 각각의 CD 얀의 세트 다음에 형성측과 마모측 레이어에서 반복된다. 따라서, 도 1 및 도 2의 도시는 MD 방향의 하나의 완전한 패턴을 도시한다.
본 발명은 교대되는 쌍으로 그룹지어지는 4개의 MD 얀을 사용한다. 도 1 및 도 2의 각각의 칼럼은 MD 날실의 쌍에 대응된다. MD 날실의 제 1 쌍이 각각의 얀은 형성측이나 마모측 레이어를 직조할 뿐이다. 따라서, 제 1 칼럼(100, 도 1 및 도 2)은 "X"(101)에 의해 날실 너클(knuckle)이 가리켜진 제 1 쌍의 형성 날실을 도시한다. 날실의 제 2 쌍은 형성측 레이어와 마모측 레이어 사이에서 직조하는 크로스 쌍이다. 따라서, 도 1 및 도 2의 제 2 칼럼(110)은 크로스 쌍에서 날실을 구비한다. 이러한 도면에서, 크로스 쌍의 좌측 얀에 의해 형성된 날실 너클은 "X"(111)에 의해 가리켜지지만 단일의 암 박스(shaded box)를 가리키는 크로스오버(120)와 동일한 칼럼 상에 떨어지게 되며, 크로스 쌍의 좌측 얀에 의해 형성된 날실 너클은 "X"로 표시되지만 일련의 너클(130)은 수직하게 상하로 칼럼을 연장하는 암 박스에 의해 강조된다. 예를 들어, 도 1의 제 2 칼럼에서, 우측 날실은 형성측상에 5개의 너클을 직조하며, 마모측으로 크로스되지만 좌측 날실은 5개의 너클을 위해 형성측에 크로스되기 전에 마모측에 직조된다. 여기서, 좌우 날실은 다시 크로스된다. 따라서, 도 1 및 도 2의 다른 칼럼에 의해 도시된 바와 같이, 크로스 쌍의 각각의 얀은 다른 레이어에 크로스되기 전에 레이어의 CD 얀의 수를 확장시킨다. 상기 박스(140)는 우측 얀이 인접 쌍에서 서로 인접하게 되는 패턴의 셀을 강조하게 된다. 상기 박스(150)는 인접 쌍에서 좌측 얀이 서로 인접하게 되는 패턴의 셀을 강조하게 된다. 상기 박스(160)는 하나의 쌍으로부터 좌측 얀과 인접 쌍의 우측 얀이 서로 인접하게 되는 패턴의 셀을 강조한다. 인접 쌍(140, 150)으로부터의 유사 인접 얀에 의해 야기된 셀의 MD 길이가 인접 쌍(160)으로부터 비유사 인접 얀에 의해 야기된 셀보다 길다면, 상기 패턴은 종기 시트의 강한 사선 자국에 대응하는 넓은 사선 밴드를 가지게 될 것이다. 도 1 및 2에서 중첩된 사선은 패턴의 각각의 크로스 쌍의 좌우측 얀의 배열에 의해 형성된 사선 패턴을 가리킨다. 도 2의 사선은 도 1의 사선보다 수직선에 근접하게 배향되어서, 쌍에서의 좌우측 얀의 정렬에 의해 배수 패턴의 급격한 감소가 야기된다. 도 2에 의하여, 인접 쌍(140, 150)으로부터 유사 인접 얀에 의해 야기된 실의 MD 길이는 인접 쌍(160)으로부터 비유사 인접 얀에 의해 야기된 셀보다 짧거나 같다. 도 2는 크로스오버와 좌측 및 우측의 최적 조합을 제공하여서 본 발명의 바람직한 실시예가 된다.
도 2는 반대편 방향으로 동일한 CD 라인을 따라 크로스오버의 유사 얀이 연장되는 크로스오버 배열을 도시한다. 원(200)과 사각형(210)은 크로스오버 반복부에서의 동일한 크로스오버 포인트를 강조한다. 그러나, 좌우측 얀은 그 크로스오버에서 마주 바라보는 방식으로 연장된다. 원(200)에 의해 강조된 크로스오버에서의 우측 얀은 상향하여 연장되는 반면에, 사각형(210)에 의해 강조된 크로스오버에서의 우측 얀은 하향하여 연장된다.
도 2의 패턴은 40 MD 얀 반복(항상 상부상의 20 얀)이며, 스트레이트 인장부를 구비한 40 프레임상에서 직조되거나 팬시 인장부를 구비한 20 프레임 룸상에서 직조된다. 도 1은 동일한 CD 라인을 따라 크로스오버의 유사 얀이 동일한 방향으로 연장되는 크로스오버 배열을 도시하여, 상기 크로스오버 패턴과 직조 패턴은 동일한 반복 길이를 가지며 팬시 인장부를 구비한 룸 상에서 프레임의 수의 절반으로 직조될 수 없게 된다. 도 6은 본 발명에 따른 삼중 레이어 직물을 직조하는 3개의 날실 비임을 가지는 팬시 인장부에 설치된 특정한 하니스 룸의 개략도이다. 비교를 위하여, 도 5는 스트레이트 인장부에 설치된 유사한 하니스 룸을 도시하는 개략도이다. 도 5 및 도 6에서, 기계 방향(MD)은 수직이며, 크로스 기계 방향(CD)은 수평이다. 각각의 칼럼은 MD 얀이며, 각각의 행은 룸상의 프레임을 나타낸다. 도 6의 동일한 프레임을 따라 표시된 팬시 인장부 하니스(610) 및 스트레이트 인장부 하니스(600)를 주목하여야 한다. 상기 팬시 인장부는 동일한 CD 라인을 따라 크로스오버에서의 유사 얀이 반대방향과 크로스오버 패턴의 반복 길이로 연장되는 직조 직물인 직조 패턴의 반복 패턴으로 분할될 때, 그 절반으로 룸 하니스의 필요한 개수를 감소시키게 되고, 그 결과 2개가 된다. 본 발명은 다른 하니스 개수를 가지는 16 및 20 하니스 룸에 적용 가능하다. 사실, 40 날실 반복은 크로스오버와 각 크로스 쌍에서의 좌우측 날실의 배열에 최적이다. 각 비임의 직조 패턴은 하기에서 설명된다. 본 발명이 도시된 바와 같은 3 비임 실시예에 응용되는 것이 바람직하지만, 쌍을 이룬 날실 얀이 비대칭 형상을 가진다면 3개 이상의 비임으로 응용된다. 크로스 쌍은 하나의 상부 및 저부 MD 얀에 의해 분리된다. 이러한 도면과 다른 도면에서의 종이 제조사의 직물의 얀들 사이의 공간은 도면의 명확성을 위하여 과장되게 표현되었다. 프레임의 개수의 절반만이 필요하므로 팬시 인장부는 적용하고자 하는 제조자들에게 유익하다.
도 4는 보링거 특허에 따른 쌍을 이룬 날실 직물의 형성측(FS) 평면도이다. 크로스 날실의 쌍은 3개의 상부 MD 얀에 의해 분리된다. 쌍에서의 좌우측 얀의 배열에 의해 CD 패턴이 형성된다. 종이 시트에 도입되는 CD 배수 자국에 기인하여 이러한 것은 바람직하지 않다. 이러한 크로스오버 배열은 인접 쌍으로부터 유사 인접 얀이 인접 쌍으로부터 비유사 인접 얀으로부터의 MD 셀 길이와 같은 MD 셀 길이를 가지는 방식으로 정렬된다. 이 경우, 동일한 CD 라인을 따라 크로스 오버의 유사 얀은 바람직하지 않은 배수 자국을 최소화하도록 대향하여 연장되어야 한다. 이러한 직물은 CD 라인을 따라 동일한 크로스오버(400)를 강조하는 원에 의해 표시된 바와 같이 동일한 방향으로 연장되는 동일한 CD 라인을 따라 크로스오버의 유사 얀을 구비한다.
도 7a 및 7b는 인접 쌍으로부터 유사 인접 얀이 인접 쌍으로부터 비유사 인접 얀으로부터의 MD 셀의 길이보다 긴 MD 셀 길이를 가지는 방식으로 정렬된 쌍의 좌우측 날실 얀을 구비한 a) 사틴 크로스오버 배열과, 인접 쌍으로부터 유사 인접 얀이 인접 쌍으로부터 비유사 인접 얀으로부터의 MD 셀의 길이보다 작은 MD 셀의 길이를 가지는 방식으로 정렬된 쌍의 좌우측 날실 얀을 구비한 b) 사틴 크로스오버 배열로 직조된 직물의 형성측 도면을 도시한다. 도 7a의 사진은 상부측은 평면 직조이고 저부측은 모든 저부측 얀에 대하여 두 개의 상부 CD 얀을 구비한 5-쉐드(shed)이며, 20 MD 얀 반복부에서 직조된 직물의 형성특을 도시한다. 상기 직물은 쌍을 이룬 MD 결합부로 구성된 전체 날실 시스템의 50%를 가진다. 상기 원(700)은 하나의 CD 라인을 따라 크로스오버 포인트를 강조한다. 상기 박스(720)는 MD 얀의 단일 쌍을 강조한다. 날실의 50%는 이러한 쌍들이다. 이러한 쌍들은 상부 MD 얀 아래에 적층된 하나의 저부 MD 얀과 하나의 상부 MD 얀에 의해 분리된다.
도 7a의 패턴에서, 크로스 오버 포인트는 형성측을 통하여 균일하게 분산되어, 강하고 세밀한 사선 자국을 제거하게 된다. 강한 배수 사선은 상기 직물의 내부에 명확하게 된다. 이러한 배수 사선 문제는 도 8a에 분명하게 나타나는데, 이는 도 7a의 직물을 통하여 전달된 빛의 사진을 도시한다. 강한 사선의 명암 영역을 주목할 필요가 있다. 암 영역은 빛 영역이 보다 개방된 영역을 나타내는 반면에 의복의 폐쇄된 영역을 나타낸다. 배수는 암 영역에서 저지되므로, 종이에 불필요한 배수 자국을 남기게 된다.
이러한 배수 문제는 종이의 좌우측 날실 얀의 정렬에 기인한다. 쌍에서의 좌우측 날실 얀은 정렬되어, 인접 쌍으로부터의 유사 인접 얀은 인접 쌍으로부터 비유사 인접 얀으로부터의 MD 셀 길이보다 긴 MD 셀 길이를 가지게 된다. 이러한 연속물은 도 8a에 의해 표시된 배수 자국으로 유도된다. 이러한 직물은 동일한 방향으로 연장되는 동일한 CD 라인을 따라 크로스오버에 유사 얀을 가진다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 각 원(700)은 하나의 CD 라인을 따라 쌍의 좌우측 얀의 크로스오버 포인트를 강조한다. 크로스오버 포인트에서, 모든 우측 얀은 상향 연장되고, 모든 좌측 얀은 하향 연장된다.
배수 자국 문제를 제거하기 위하여, 크로스 쌍에서의 얀의 위치를 정렬하는 것이 필요하다. 본 발명에 따른 직물은 도 7b에 도시된다. 이러한 직물은 쌍에서의 좌우측 날실 얀이 정렬되어 인접 쌍으로부터 유사 인접 얀이 인접 쌍으로부터 비유사 인접 얀으로부터의 MD 셀의 길이보다 작은 MD 셀의 길이를 가지는 것을 제외하고 도 7a의 직물에 유사하다. 이러한 직물은 마주보는 방향으로 연장된 동일한 CD 라인을 따라 크로스오버의 유사 얀을 가진다. 이러한 쌍은 크로스오버(700)로부터 상향으로 연장되는 쌍의 좌측 얀으로부터 크오스오버(710)에서 하향 연장되는 쌍의 좌측얀으로 진행한다. 도 8b의 전송된 빛 사진에 도시된 바와 같이, 강한 암 사선(dark diagonal)은 제거되며, 명암 반점은 균일하게 분포하게 된다. 크로스오버 포인트는 최적의 세밀한 특성으로 분포될 뿐만 아니라, 쌍에서의 좌우측 얀의 위치는 최적의 배수 특성을 만들어낸다.
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 쌍을 이룬 날실 삼중 레이어의 특정 실시예의 단면을 도시한다. 도 9a는 저부측 마모의 내측부로서 작용하는 쌍을 이룬 날실 얀을 구비한 1:1 슈트 비율의 패턴을 도시한다. 도 9b는 저부측에 결합부로서 작용하는 쌍을 이룬 날실 얀을 구비한 2:1의 슈트 비율 패턴을 도시한다. 도 9a에서, 짝수개의 CD 얀은 형성측 레이어를 형성하며, 홀수개의 CD 얀은 마모측 레이어를 형성한다.
크로스 날실 쌍은 제 1 날실(901)과 제 2 날실(902)을 구비한다. 제 2 날실 쌍은 형성측 날실(903)과 마모측 날실(904)을 구비한다. 날실(903)은 형성측 직조 패턴에 수여하며 크로스오버를 분리하는 쌍을 이룬 전체적 결합부들 사이에서 직조되는 제 2 날실 시스템을 도시한다. 날실(904)은 제 2 날실 시스템 아래에서 직접 적층되며 마모측 직조 패턴에 수여하는 제 3 날실 시스템을 도시한다. 쌍을 이룬 크로스 날실 얀은 직물의 마모측의 전체적 부분이거나 결합부로서 작용한다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예는 제 1 날실 비임으로부터 나오는 크로스 날실의 제 1 쌍을 구비하며, 날실의 제 2 쌍에서의 각 날실은 분리된 날실 비임으로부터 온다. 이러한 실시예는 전체적으로 MD 날실 시스템의 50%를 이루는 쌍을 보유한다. 제 2 및 제 3 날실 시스템은 전체 날실 시스템의 25%에 각각 기여한다.
본 발명의 다른 특징은 패턴이 1:1, 2:1, 3:2의 마모측 슈트 비율이나 다른 공지의 슈트 비율로 형성되는 것 포함한다. 형성측 슈트는 스택되거나 마모측 슈트 너머로 스택되지 않는다. 상기 직물은 제 1 및 제 2 레이어 사이의 CD 얀의 제 3 레이어를 구비하는 적층된 슈트를 포함한다. 추가적으로, 크로스 쌍의 각각의 MD 얀은 제 1 레이어와 제 2 레이어 사이에서 크로스할 때 다른 개수의 연속적인 CD 얀 위로 통과하게 된다. 크로스 날실은 마모측 패턴으로써 일체로 직조하거나 결합부로서 작용한다. 상기 크로스 날실은 사틴 모티브에서 교차하거나, 강한 능직(twill) 모티브를 구비한다. 삼중으로 적층된 슈트 직물에서, 크로스 날실은 표면으로부터 중안 레이어로, 또는 표면에서 표면으로 직조하며, 반면에 마모측 날실은 마모측으로부터 중앙 레이어로 또는 마모측에서만 직조한다. 이러한 예들은 본 발명의 단순한 예시이며 본 발명의 한계를 의미하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 직물은 오직 모노 필라멘트 얀을 구비하는 것이 바람직하다. 특히, CD 얀은 항오염성 폴리에스테르 모노필라멘트이다. 이러한 항오염성은 표준 폴리에스테르보다 더 가요성이 있으며, 그 결과, 직물은 보다 비-가요성인 얀에 비교하여 비교적 낮은 투과성(예를 들어 100CFM)을 가지도록 용이하게 직조될 수 있다. CD 및 MD 얀은 다양한 직경의 원형 단면을 가진다. 또한, 원형 단면 형상에 추가하여, 하나 이상의 얀은 사각형 단면이나 비-라운드 단면과 같은 다른 단면을 가질 수도 있다.
CD 얀은 종이 기계 제직용 얀과 같은 것을 제조하는데 사용되는 합성 중합 수진의 원형 단면의 모노 필라멘트이다. 폴리에스테르 및 폴리아미드는 이러한 재료의 2가지 예이다. 이와 같은 재료의 다른 예는 황화 폴리페닐렌(PPS)이며, 이것은 라이톤으로 명명되어 상업적으로 유용하며, 수정된 가열성, 가수분해성 및 미국 특허 5,169,499호로 허여된 다양한 항오염성 폴리에스테르가 사용될 수 있으며, 써모네틱스라는 상표로 알바니 인터네셔널 주식회사에 의해 판매되는 직물에도 사용된다. 미국 특허 제5,169,499에 설명된 사항은 본원에 편입된다. 또한, (싸이클로헥사네디메틸렌 텔레프탈레이트-이소프탈레이트)(PCTA)와 같은 중합체, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 및 다른 것들이 사용될 수 있다.
전술한 사항에 대한 변형은 당업자에게 자명하며, 본 발명의 범위를 넘어서지 않는다. 하기의 청구항은 이러한 상황을 반영한다.

Claims (21)

  1. 크로스-기계 방향(CD) 얀의 제 1 및 제 2 레이어;
    기계-방향(MD) 얀의 시스템을 구비하는 제지기의 직물에 있어서,
    상기 MD 얀은 제 1 MD 얀 및 제 2 MD 얀을 구비한 크로스 쌍과 제 3 MD 얀과 제 4 MD 얀을 구비한 제 2 쌍을 구비한 쌍으로 그룹지어지며,
    상기 크로스 쌍은 제 1 MD 얀과 제 2 MD 얀이 제 1 레이어 및 제 2 레이어 사이에서 크로스되며 제 1 레이어에서 각 CD 얀을 직조하도록 결합하는 방식으로 CD 얀의 제 1 및 제 2 레이어로 직조되며,
    상기 쌍의 얀은 인접 쌍으로부터의 유사 인접 얀이 인접 쌍으로부터의 비유사 인접 얀으로부터 MD 셀의 길이와 같거나 보다 작은 MD 셀의 길이를 가지도록 정렬되며,
    상기 제 3 MD 얀은 CD 얀의 제 1 레이어로 직조되고 상기 제 4 MD 얀은 CD얀의 제 2 레이어로 직조되는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물은 삼중 레이어 형성 직물인 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    CD 얀의 제 1 레이어는 상기 직물의 형성측을 형성하며, CD 얀의 제 2 레이어는 상기 직물의 마모측을 형성하는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 크로스 쌍은 사틴(satin) 모티브로 배열되는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 크로스 쌍은 능직(twill) 모티브로 배열되는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 레이어 사이의 CD 얀의 제 3 레이어를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물은 1:1의 슈트 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물은 2:1의 슈트 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물은 20 하니스 배열로 제조되는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물은 40 하니스 배열로 제조되는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    적어도 몇몇의 MD 얀은 폴리아미드 얀, 폴리에스테르 얀, 황화 폴리페닐렌 얀, 수정된 가열성, 가수분해성, 항오염성 폴리에스테르 얀, 중합체(사이클로헥사네디메틸렌텔레프탈레이트이소프탈레이트) 얀, 및 폴리에테르에테르케톤중 하나인 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    CD 얀의 적어도 몇몇은 폴리아미드 얀, 폴리에스테르 얀, 황화 폴리페닐렌 얀, 수정된 가열성, 가수분해성, 항오염성 폴리에스테르 얀, 중합체(사이클로헥사네디메틸렌텔레프탈레이트이소프탈레이트) 얀, 및 폴리에테르에테르케톤중 하나인 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물은 편평하게 제직되거나 끝없는 형상으로 제직되는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어의 CD 얀은 수직하게 적층되어 배치되는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  15. 제 1 항에 있어서,
    크로스 쌍의 각 MD 얀은 제 1 레이어와 제 2 레이어 사이에서 크로스할 때 적어도 하나의 CD 얀 위로 통과하는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  16. 제 1 항에 있어서,
    3개의 날실 비임이 사용되는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  17. 제 1 항에 있어서,
    3개 이상의 날실 비임이 사용되는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 직물은 동일한 CD 라인을 따라 크로스오버의 유사 얀이 대향하여 연장되고 크로스오버 패턴이 2중의 직조 패턴 반복부인 경우 팬시 인장부의 쓰레드된 룸(loom)상에서 직조되는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  19. 제 1 항에 있어서,
    쌍을 이룬 날실 결함부는 저부측 직조부의 일체부인 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  20. 제 1 항에 있어서,
    쌍을 이룬 날실 결합부는 저부측 직조부에서 결합부로서 작용하는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
  21. 제 1 항에 있어서,
    쌍을 이룬 날실 결합부는 적어도 하나의 상부 MD 얀에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 제지기의 직물.
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