KR20110031216A

KR20110031216A - 구조화 성형 직물, 제지기 및 제지 방법

Info

Publication number: KR20110031216A
Application number: KR1020117002612A
Authority: KR
Inventors: 스코트 디. 콰이글레이
Original assignee: 보이트 파텐트 게엠베하
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2011-03-24
Also published as: US20110247776A1; MX2010013797A; RU2011103783A; US20100000695A1; CN102144063A; CN102144063B; EP2326768A1; US7993493B2; CA2729728A1; WO2010000832A1

Abstract

제지기용 직물이 제공된다. 이러한 직물은 기계 대향면, 및 경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면을 포함한다. 각 포켓은 웹 대향면의 4개의 측면에 의해 규정된다. 4개의 측면 중 두개는 적어도 3개의 연속 위사 위로 진행하여 경사 너클을 규정하는 단일 경사의 경사 너클에 의해 각각 형성된다. 4개의 측면 중 나머지 두개는 2개의 연속 경사 위로 진행하여 위사 너클을 규정하는 단일 위사의 위사 너클에 의해 각각 형성된다.

Description

구조화 성형 직물, 제지기 및 제지 방법 {STRUCTURED FORMING FABRIC, PAPERMAKING MACHINE AND METHOD}

본 발명은 일반적으로 제지에 관한 것으로서, 보다 상세하게 제지에서 이용되는 구조화 성형 직물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 깊은 포켓을 갖는 구조화 성형 직물에 관한 것이다.

통상적인 포드리니어(Fourdrinier) 제지 공정에서, 셀룰로오스 섬유(페이퍼 "원료"로서 알려짐)의 유수 슬러리(water slurry) 또는 현탁액은 두개 이상의 롤 사이를 이동하는 직조 와이어(woven wire) 및/또는 합성 재료의 무한 벨트의 상단 운송로(upper run)의 상부로 공급된다. 흔히 "성형 직물(forming fabric)"로 언급되는 벨트는 수성 매질로부터 페이퍼 원료의 셀룰로오스 섬유를 분리하기 위해 필터로서 작동하는 이의 상단 운송로의 상부 표면 상에 제지 표면을 제공하며, 이에 의해 습지 웹(wet paper web)을 형성한다. 수성 매질은 직물의 상단 운송로의 하단 표면 (즉, "기계 측면") 상에 작용하는 중력 또는 진공에 의해, 배수 홀로서 알려진, 성형 직물의 메시 개구를 통해 배수시킨다.

성형 섹션을 수행한 후에, 페이퍼 웹은 초지기(paper machine)의 프레스 섹션으로 이동되며, 여기서 이는 통상적으로 "프레스 펠트(press felt)"로서 언급되는 다른 직물로 덮혀진 하나 이상의 압력 롤러 쌍의 닙(nip)을 통과하게 된다. 롤러로부터의 압력은 웹으로부터 추가적인 수분을 제거하며; 수분 제거는 종종 프레스 펠트의 "베트(batt)" 층의 존재에 의해 향상된다. 페이퍼는 이후에 추가 수분 제거를 이해 건조기 섹션으로 이동된다. 건조 후에, 페이퍼는 2차 가공 및 포장을 위해 준비된다.

통상적으로, 제지기의 직물은 두개의 기본적인 직조 기술 중 하나에 의해 무한 벨트로서 제조된다. 이러한 기술들 중 첫번째 기술에서, 직물은 평판 직조 공정(flat weaving process)에 의해 평판 직조되는데, 이러한 것들의 단부들은, 양 단부를 분해하고 함께 재직조하는 방법(일반적으로 스플라이싱(splicing)으로 알려짐), 또는 각 단부에 핀-이음가능한 플랩(pin-seamable flap) 또는 특수 폴드백(foldback)을 꿰맨 후에, 이러한 것들을 핀-이음가능한 루프에 재직조하는 방법과 같은 여러 널리 공지된 연결 방법 중 임의의 하나에 의해 무한 벨트를 형성하기 위해 연결된다. 여러 자동-연결 기계들이 이용가능하며, 특정 직물에 대해, 이는 연결 공정의 적어도 일부를 자동화하기 위해 사용될 수 있다. 평판 직조 제지기의 직물에서, 경사(warp yarn)는 기계 방향으로 연장하며, 위사(filling yarn)는 기계 방향과 교차하여 연장한다.

두번째 기본적인 직조 기술에서, 직물은 무한 직조 공정에 의해 연속 벨트의 형태로 직접 직조된다. 무한 직조 공정에서, 경사는 기계 방향과 교차하여 연장하며, 위사는 기계 방향으로 연장한다. 상술된 두개의 직조 방법들은 당해 분야에 널리 공지된 방법으로서, 본원에서 사용되는 "무한 벨트"라는 용어는 각 방법에 의해 제조된 벨트를 지칭한다.

제지에서, 특히 습윤 웹(wet web)이 초기에 형성되는 제지기의 성형 섹션의 경우에, 효과적인 시트 및 섬유 지지체가 중요한 고려사항이다. 또한, 성형 직물은 이러한 것들이 제지기 상에서 고속으로 이동될 때 양호한 안정성을 나타내야 하고, 바람직하게 초지기의 프레스 섹션으로 이동될 때 웹에 잔류하는 물의 양을 감소시키기 위해 고도로 투과성이어야 한다. 티슈와 우수한 등급의 페이퍼 분야(즉, 고품질 인쇄, 카본 인쇄(carbonizing), 담배, 전기 콘덴서 등) 모두에서, 제지 표면은 매우 섬세하게 직조된 또는 섬세한 와이어 메시 구조를 포함한다.

통상적인 티슈 성형 기계에서, 시트는 평면으로 형성된다. 프레스 섹션에서, 100%의 시트가 압축되고 압축되어 필수적인 건조상태에 도달하게 되고, 이러한 시트는 양키 및 후드 섹션(Yankee and hood section)에서 추가로 건조된다. 그러나, 이는 시트 품질을 파괴시킨다. 시트는 이후에 크리핑되고(creped) 감겨지게 되며, 이에 의해 평면 시트를 생산한다.

ATMOS™ 시스템에서, 시트는 구조화 또는 몰딩 직물 상에 형성되며, 이러한 시트는 구조화 또는 몰딩 직물과 탈수 직물 사이에 추가로 샌드위칭된다. 시트는 탈수 직물과 마조하는 몰딩 직물을 통해 탈수된다. 탈수는 공기 흐름 및 기계적 압력으로 일어난다. 기계적 압력은 투과가능한 벨트에 의해 형성되며, 공기 흐름의 방향은 투과가능한 벨트에서 탈수 직물의 방향이다. 이는 샌드위치가 진공 롤 및 투과가능한 벨트에 의해 형성된 확장된 압력 닙을 통해 진행할 때 일어나 수 있다. 시트는 이후에 프레스 닙(press nip)에 의해 양키로 이동된다. 시트의 약 25% 만이 양키에 의해 약간 압축되며, 시트의 대략 75%는 품질을 위해 압축되지 않은 채로 유지된다. 이러한 시트는 양키/후드 건조기 배치에 의해 건조되고, 이후에 건조 크리핑된다. ATMOS™ 시스템에서, 하나 및 동일한 구조화 직물이 시트를 해드 박스(해드 박스)에서 양키 건조기로 운반하기 위해 사용된다. ATMOS™ 시스템을 이용하여, ATMOS™ 롤 후에 시트는 약 35% 내지 38% 건조상태에 돨하며, 이는 통상적인 프레스 섹션과 거의 동일한 건조상태이다. 그러나, 이는 유리하게 시트를 압축하고 시트 품질을 파괴하지 않으면서 거의 40배 낮은 닙 압력으로 일어난다. 또한, ATMOS™ 시스템의 큰 장점은 이는 예를 들어 약 60 kN/m로 매우 팽팽해진 투과가능한 벨트를 사용한다는 것이다. 이러한 벨트는 접촉점 및 최대 진공 탈수에 대한 친밀도를 향상시킨다. 또한, 벨트 닙은 통상적인 프레스 보다 20배 이상 길며, 이러한 닙을 통해 공기 흐름을 이용하는데, 이는 통상적인 프레스 시스템의 경우가 아니다.

ATMOS™ 시스템을 이용한 시도로부터의 실제 결과는 시트의 두께 및 부피가 통상적인 통기식 건조(TAD) 형성 타월 직물 보다 30% 높은 것으로 나타난다. 또한 흡수 용량(absorbency capacity)은 통상적인 TAD 형성 타월 직물 보다 30% 높다. 이러한 결과들은 100% 천연 펄프 내지 100% 재활용 펄프를 사용하든지 간에 동일하다. 시트는 14 내지 40 g/㎡의 평량비로 생산될 수 있다. ATMOS™ 시스템은 또한 33% 내지 37% 건조상태에서 양키 작업으로의 우수한 시트 이동을 제공한다. ATMOS™ 시스템에서 필수적으로 건조상태 손실을 나타내지 않는데, 왜냐하면 직물은 사각형 밸리(square valley)를 가지고 사각형 너클(square knuckle)(피크)을 가지지 않기 때문이다. 이와 같이, 탈수 직물, 시트, 몰딩 직물, 및 벨트 간의 친밀도가 손실되지 않는다. ATMOS™ 시스템의 중요한 양태는 몰딩 직물 상에 시트를 형성하며 동일한 몰딩 직물이 시트를 해드 박스에서 양키 건조기로 운반한다는 것이다. 이는 최대 흡수 용량에 대해 균일하고 규정된 공극 크기를 갖는 시트를 생산한다.

미국특허출원번호 제11/753,435호(2007년 5월 24일 출원; 본원에 전문이 참고문헌으로 포함됨)에는 ATMOS™ 시스템에 대한 구조화 성형 직물이 기술되어 있다. 이러한 직물은 종래 기술 직물과 같이 대칭 형태인 적어도 세개의 부사(float) 경사 및 위사 구조를 이용한다.

미국특허번호 제5,429,686호(CHIU 등; 본원에 전문이 참고문헌으로 포함됨)에는 하중 지지층 및 조각 층(sculptured layer)을 이용하는 구조화 성형 직물이 기술되어 있다. 이러한 직물은 시트를 임프린트하고 이의 표면 윤곽을 증가시키기 위한 압인 너클(impression knuckle)을 이용한다. 그러나, 이러한 문헌에서는 TAD 적용에서 효과적인 탈수를 위해 시트에 필로우(pillow)를 생성시키지 않으며, ATMOS™ 시스템 상에 기술된 직물을 사용하고/거나 시트가 비교적 습윤상일 때 시트에 필로우를 형성시키고 고장력 프레스 닙을 사용하는 것에 대해 교시되어 있지 않다.

미국특허번호 제6,237,644호(HAY 등; 전문이 본원에 참고문헌으로 포함)에는 두개의 경사 및 위사 방향으로 배향된 적어도 3개의 실의 격자 직조 패턴을 이용하는 구조화 성형 직물이 기술되어 있다. 이러한 직물은 별도의 패턴으로 얕은 크레이터를 필수적으로 형성한다. 그러나, 이러한 문헌은 3차원 패턴을 갖는 깊은 포켓을 형성시키지 못하고, ATMOS™ 시스템 상에 기술된 직물을 이용하고/거나 시트가 비교적 습윤인 동안 시트에 필로우를 형성하고, 고장력 프레스 닙을 사용하는 것에 대해 교시되어 있지 않다.

국제공개번호 WO 2005/035867호 (LAFOND 등; 전문이 본원에 참고문헌으로 포함)에는 티슈 시트에 용적을 제공하기 위해 적어도 두개의 상이한 직경의 실을 사용하는 구조화 성형 직물이 기술되어 있다. 그러나, 이러한 문헌은 3차원 패턴을 갖는 깊은 포켓을 형성시키지 못한다. 이러한 문헌에는 ATMOS™ 시스템 상에 기술된 직물을 이용하고/거나 시트가 비교적 습윤인 동안 시트에 필로우를 형성하고, 고장력 프레스 닙을 사용하는 것에 대해 교시되어 있지 않다.

미국특허 6,592,714 (LAMB; 전문이 본원에 참고문헌으로 포함)에는 깊은 포켓을 이용하는 구조화 성형 직물 및 측정 시스템이 기술되어 있다. 그러나, 기술된 측정 시스템이 재현가능한지는 명확하지 않다. 또한, LAMB는 깊은 포켓을 달성하기 위해 직조 디자인의 종횡비에 의존적이다. 이러한 문헌에는 또한 ATMOS™ 시스템 상에 기술된 직물을 이용하고/거나 시트가 비교적 습윤인 동안 시트에 필로우를 형성하고, 고장력 프레스 닙을 사용하는 것에 대해 교시되어 있지 않다.

미국특허 6,649,026호 (LAMB; 전문이 본원에 참고문헌으로 포함)에는 5개의 샤프트 디자인을 기초로 한 포켓을 이용하고 두개의 경사 및 위사 방향 (또는 이의 변형)으로 3개의 실을 퍼지게 하는 구조화 성형 직물이 기술되어 있다. 이러한 직물은 이후에 샌딩처리된다. 그러나, LAMB는 비대칭 직조 패턴에 대해 교시하고 있지 않다. 이러한 문헌에는 또한 ATMOS™ 시스템 상에 기술된 직물을 이용하고/거나 시트가 비교적 습윤인 동안 시트에 필로우를 형성하고, 고장력 프레스 닙을 사용하는 것에 대해 교시되어 있지 않다.

국제공개번호 WO 2006/113818호 (KROLL 등; 전문이 본원에 참고문헌으로 포함)에는 TAD 적용을 위한 일련의 두개의 교차하는 깊은 포켓을 사용한 구조화 성형 직물이 기술되어 있다. 그러나, KROLL은 효과적이고 일관된 탈수를 제공하기 위해 하나의 일정한 크기의 포켓을 이용하는 것에 대해 교시되어 있지 않고 최종 생성물 상에 일정한 시트 마감처리를 형성시키지 못한다. KROLL은 또한 비대칭 직조 패턴에 대해 교시하고 있지 않다. 이러한 문헌은 또한 ATMOS™ 시스템 상에 기술된 직물을 이용하고/거나 시트가 비교적 습윤인 동안 시트에 필로우(pillow)를 형성시키고 고장력 프레스 닙을 사용하는 것에 대해 교시되어 있지 않다.

국제공개번호 WO 2005/075737호 (HERMAN 등) 및 미국특허출원번호 11/380,826호 (2006년 4월 28일 출원) (둘 모두는 전문이 본원에 참고문헌으로 포함됨)에서는 보다 3차원적으로 배향된 시트를 형성시킬 수 있는 ATMOS™ 시스템에 대한 구조화 몰딩 직물이 기술되어 있다. 그러나, 이러한 문헌에는 특히 본 발명에 따른 깊은 포켓 직조에 대해 교시되어 있지 않다.

국제공개번호 WO 2005/075732호 (SCHERB 등; 전문이 본원에 참고문헌으로 포함)에는 티슈 또는 타월링을 제조하는 초지기에서 투과성 벨트를 사용하는 벨트 프레스가 기술되어 있다. 이러한 문헌에 따르면, 웹은 TAD 기계와 같은 종래 기술 기계에서 경우 보다 효율적인 방식으로 건조된다. 성형된 웹은 유사하게 개방 직물을 통과하며, 고온 공기는 시트의 한 측면에서 웹을 통해 시트의 다른 측면으로 송풍된다. 탈수 직물이 또한 사용된다. 이러한 배열은 벨트 프레스에 의해 가해진 압력으로 인하여 성형 직물에 대한 큰 수요를 제기하며 고온 공기는 벨트 프레스에서 웹을 통해 송풍된다. 그러나, 이러한 문헌에서는 특히 본 발명에 따른 깊은 포켓 직조에 대해 교시되어 있지 않다.

상술된 통상적인 직물은 이러한 것들이 본 발명과 비교하여 얕은 깊이 포켓을 갖는다는 사실로 인해 형성된 시트에 쌓여질 수 있는 부피의 양이 제한된다. 또한, 통상적인 직물의 포켓은 단지 경사 및 위사 상의 접촉 영역의 연장부이다.

일 양태에서, 본 발명은 기계 대향면(machine facing side), 및 경사와 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면(web facing side)을 포함하는 제지기용 직물을 제공한다. 각 포켓은 웹 대향면의 4개의 측면에 의해 규정된다. 4개의 측면 중 2개는 적어도 3개의 연속 위사 위로 진행하여 경사 너클을 규정하는 단일 경사의 경사 너클에 의해 각각 형성된다. 4개의 측면 중 나머지 2개는 2개의 연속 경사 위로 진행하여 위사 너클을 규정하는 단일 위사의 위사 너클에 의해 각각 형성된다.

경사 및 위사는 패턴 스퀘어(pattern square)를 갖는 반복하는 직조 패턴을 형성할 수 있다. 이러한 패턴 스퀘어는 10개의 위사, 10개의 경사 및 10개의 포켓을 포함한다. 단일 포켓은 패턴 스퀘어에서 각 경사 위에 위치될 수 있다.

다른 양태에서, 각 경사 너클은 6개의 연속 위사 위로 진행한다. 6개의 연속 위사 중 3개의 위사 위로 진행하는 각 경사 너클은 제 1 포켓의 4개의 측면 중 하나를 규정한다. 6개의 연속 위사 중 나머지 3개 위로 진행하는 각 경사 너클은 제 2 포켓의 4개의 측면 중 하나를 규정한다.

다른 양태에서, 본 발명은 기계 대향면, 및 경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면을 포함하는 제지기용 직물을 제공한다. 각 포켓은 4개의 측면 상에 경사 및 위사 너클 경계면에 의해 규정된다. 각 포켓의 하부 표면은 하나의 위사 위로 및 인접한 위사 아래로 진행하는 단일 경사를 포함한다. 단일 경사는 포켓의 측면들을 규정하는 2개의 위사 너클 경계면 아래로 진행한다.

각 위사 너클 경계면은 경사 너클 경계면 중 하나의 아래 및 다른 경사 너클 경계면 위로 진행할 수 있다. 또한, 각 위사 너클 경계면은 두개의 경사 위로 진행할 수 있으며, 이러한 두개의 경사는 단일 경사 및 경사 너클 경계면들 중 하나이다. 위사 너클 경계면 중 각 하나는 포켓의 경사 너클 경계면 중 다른 하나와 교차한다.

다른 양태에서, 본 발명은 외부 표면을 갖는 진공 롤, 제 1 측면 및 제 2 측면을 갖는 탈수 직물, 및 구조화 직물을 포함하는 제지기를 제공한다. 탈수 직물은 진공 롤의 외부 표면의 일부 위로 가이딩되며, 제 1 면은 진공 롤의 외부 표면과 적어도 일부 접촉한다. 탈수 직물은 진공 롤과 구조화 직물 사이에 위치된다. 구조화 직물은 기계 대향면, 및 경사와 위사로 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면을 포함한다. 각 포켓은 웹 대향면의 4개의 측면에 의해 규정된다. 4개의 측면 중 두개는 적어도 3개의 연속 위사 위로 진행하여 경사 너클을 규정하는 단일 경사의 경사 너클에 의해 각각 형성된다. 4개의 측면 중 나머지 두개는 두개의 연속 경사 위로 진행하여 위사 너클을 규정하는 단일 위사의 위사 너클에 의해 각각 형성된다.

다른 양태에서, 제지기는 외부 표면을 갖는 성형 롤, 및 제 1 측면과 제 2 측면을 갖는 성형 직물을 추가로 포함할 수 있다. 구조화 직물은 성형 롤의 외부 표면의 일부 위로 가이딩되며, 구조화 직물의 기계 대향면은 성형 롤의 외부 표면과 적어도 일부 접촉한다. 구조화 직물은 성형 롤과 성형 직물 사이에 위치된다.

다른 양태에서, 10개의 위사에서, 각 경사는 2개의 위사 너클 아래 및 하나의 다른 위사 아래로 진행한다. 위사가 경사 및 경사와 인접한 하나 이상의 경사 위로 떠있게 각 위사 너클이 형성된다. 다른 위사는 위로 진행하는 경사에 인접한 경사 아래로 진행한다.

다른 양태에서, 포켓은 경사 및 위사에 의해 형성된 격자에 대해 대각선으로 연장하는 중단되지 않는 시리즈(uninterrupted series)로 배열된다. 각 포켓은 위사가 두개의 경사와 교차하는 위사 너클에 의해 규정된 상단 측면을 갖는다. 위사 너클은 또한 너클이 포켓의 상단 측면을 형성하는 포켓에 대해 대각선 시리즈로 옆에 존재하는 포켓의 하단 측면을 형성한다. 두개의 경사 중 하나는 위사 너클의 아래에 포켓의 하단을 일부 형성하며, 다른 경사는 위사 너클 위에 포켓의 하단을 일부 형성한다.

다른 양태에서, 본 발명은 TAD, ATMOS™, E-TAD 및 Metso 제지 시스템에서 본 발명의 구조화 성형 직물을 이용하는 방법을 제공한다.

본 발명의 상기 목적 및 장점 및 다른 목적 및 장점들은 하기의 상세한 설명 및 도면에서 명백하게 될 것이다. 하기 상세한 설명에서, 본 발명의 바람직한 구체예를 예시하는 첨부딘 도면이 참조로 이용될 것이다.

본 발명의 상술된 특징 및 장점 및 다른 특징 및 장점들, 및 이러한 것들을 달성하는 방식은 더욱 명백하게 될 것이며, 본 발명은 첨부된 도면과 함께 얻어진 본 발명의 구체예의 하기 상세한 설명을 참조로 하여 보다 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 성형 직물의 일 구체예의 상단 측면 또는 페이퍼 대향면(paper facing side)의 직조 패턴을 도시한 것이다
도 2는 도 1에 도시된 성형 직물의 반복되는 패턴 스퀘어를 도시한 것이다. 반복되는 패턴 스퀘어는 10개의 경사 및 10개의 위사를 포함한다. 각 'X'는 경사가 위사 위로 진행하는 위치를 나타내는 것이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 성형 직물의 직조 패턴의 개략도로서, 10개의 경사가 각각이 10개의 위사와 일순환(one repeat)으로 어떻게 직조하는 지를 예시한 것이다.
도 4는 도 1의 직조 패턴을 도시한 것으로서, 직물의 포켓 구역 및 직물의 하부 구역을 예시한 것이다.
도 5는 도 2의 반복되는 패턴 스퀘어를 도시한 것이다. 직물의 상단, 중간 및 하단 면이 또한 도 5에서 각각 밝은 구역, 회색 구역, 진한 회색 구역, 및 백색 구역에 의해 나타내어져 있다.
도 6은 도 1에 도시된 성형 직물의 상단 측면 또는 페이퍼 대향면의 사진을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 구체예를 이용하여 구조화 웹의 형성을 예시한 단면 도식이다.
도 8은 종래 방법의 구조화 웹의 일부의 단면도이다.
도 9는 도 7의 기계 상에서 제조된 본 발명의 일 구체예의 구조화 웹의 일부의 단면도이다.
도 10은 후속하여 프레스 건조 작업을 행하는 도 8의 웹 부분을 도시한 것이다.
도 11은 후속하여 프레스 건조 작업을 행하는 도 9의 본 발명의 섬유 웹의 일부를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 성형 섹션의 얻어진 섬유 웹을 도시한 것이다.
도 13은 종래 방법의 성형 섹션의 얻어진 섬유 웹을 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 섬유 웹의 수분 제거를 도시한 것이다.
도 15는 종래 기술의 구조화 웹의 섬유 웹의 수분 제거를 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 섬유 웹 상의 압축 포인트(pressing point)를 도시한 것이다.
도 17은 종래 기술의 구조화 웹의 압축 포인트를 도시한 것이다.
도 18은 ATMOS™ 제지기의 일 구체예의 개략적인 단면을 도시한 것이다.
도 19는 ATMOS™ 제지기의 다른 구체예의 개략적인 단면을 도시한 것이다.
도 20은 ATMOS™ 제지기의 다른 구체예의 개략적인 단면을 도시한 것이다.
도 21은 ATMOS™ 제지기의 다른 구체예의 개략적인 단면을 도시한 것이다.
도 22는 ATMOS™ 제지기의 다른 구체예의 개략적인 단면을 도시한 것이다.
도 23은 ATMOS™ 제지기의 다른 구체예의 개략적인 단면을 도시한 것이다.
도 24는 ATMOS™ 제지기의 다른 구체예의 개략적인 단면을 도시한 것이다.
도 25는 E-TAD 제지기의 개략적인 단면을 도시한 것이다.

본원에 기술된 사항들은 일 예로서 단지 본 발명의 구체예들의 논의를 예시하기 위한 것으로서, 가장 유용하고 본 발명의 원리 및 개념의 설명을 용이하게 이해시키는 것으로 여겨지는 것을 제공하기 위해 기술된다. 이와 관련하여, 본 발명의 기본적인 이해를 위해 필수적인 것 보다 더욱 상세하게 본 발명의 구조적 상술을 나타내지 않으며, 이러한 설명은 당업자에게 본 발명의 형태가 실제로 구체화될 수 있는 방법을 명확하게 하는 도면과 함께 고려된다.

본 발명은 제지기용 구조화 직물, 프리미엄 티슈 제작 및 타월링(toweling)을 위한 성형장치, 및 구조화 직물을 사용하는 성형 장치, 및 일부 구체예에서 제지기에서 벨트 프레스에 관한 것이다. 본 발명은 제지기에서 구조화 직물 및 벨트 프레스를 사용하는 프리미엄 티슈 제조 및 타월링을 위한 트윈 와이어 성형장치에 관한 것이다. 본 발명의 시스템은 비용을 상당히 절약하면서 통기식 건조(TAD)와 유사한 품질을 갖는 프리미엄 티슈 또는 타월링을 제조할 수 있다.

본 발명은 또한 압력 및 과도한 인장 변형력에 대한 양호한 저항을 갖는 구조화 직물을 사용하고 ATMOS™ 시스템에서 경험된 마모/가수분해 효과를 견딜 수 있는 트윈 와이어 성형장치 ATMOS™ 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템은 또한 회전롤 또는 고정 슈(stationary shoe) 주변의 고장력 연장된 닙에서 사용하기 위한 투과성 벨트, 및 프리미엄 티슈 또는 타월 등급의 제조를 위한 탈수 직물을 포함할 수 있다. 이러한 직물은 투과성, 중량, 두께, 및 특정 압축률을 포함하는 중요한 파라미터를 갖는다.

본 발명의 구조화 직물의 하나의 비제한적인 구체예는 도 1 내지 도 6에 도시되어 있다. 도 1은 직물의 웹 대향면의 상단 패턴을 도시한 것이다(즉, 제지 표면의 측면). 패턴의 하단 상에 기술된 숫자 1 내지 10은 경사 (기계 방향)를 나타내며 왼쪽 숫자 1 내지 10은 위사 (횡방향)를 나타낸 것이다. 도 2에서 기호 X는 경사가 위사 위로 진행하는 위치를 나타낸 것이며, 빈 박스는 경사가 위사 아래로 진행하는 위치를 나타낸 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 경사 1과 경사 3 사이, 및 위사 3과 위사 6 사이에 형성된 구역, 뿐만 아니라 다른 구역들은 웹 또는 시트에서 필로우를 형성하는 포켓 구역 P1-P10을 규정한다. 진한 구역들은 포켓의 위치를 나타내는 것이다. 각 포켓의 면들은 두개의 긴 경사 너클 LWK 및 2개의 위사 너클 WFK에 의해 규정된다.

도 1 내지 도 5에 도시된 구체예는 하부 표면이 하나의 경사 (예를 들어, 포켓 P2에 대한 경사 2) 및 2개의 위사(예를 들어, 포켓 P2에 대한 위사 4 및 5) 및 경사 2 및 위사 4 및 5의 교차점에 인접한 6개의 공간에 의해 형성되는 직물이 형성된 깊은 포켓(deep pocket)을 초래한다. 경사는 위사들 중 하나 위 및 다른 위사 아래로 진행한다(예를 들어, 경사 2는 위사 4 위 및 위사 5 아래로 진행한다). 이는 T자형으로 상승된 각 포켓의 하부 표면을 초래한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 직물의 반복하는 패턴 스퀘어는 연한 회색, 진한 회색 및 백색 구역으로서 각각 도시된 상단, 중간, 및 하단 면을 포함한다. 이와 같이, 포켓 P1-P10은 도 5에서 백색 구역으로서 나타낸 하단 면에서 형성된다.

도 1의 직물은 10개의 경사 (실 1-10은 도 1에 수직으로 연장한다) 및 10개의 위사 (실 1-10은 도 1에서 수평으로 연장한다)를 포함하는 직물의 반복하는 단일 패턴 스퀘어를 나타낸 것이다. 직물은 10개의 shed dsp일 수 있다. 도 3은 위사 1-10으로 직조됨에 따른 경사 1-10의 경로를 도시한 것이다. 도 1 내지 도 5가 단지 직물의 단일 섹션을 나타내지만, 당업자는 상업적 적용에서 도 1 내지 도 5에 도시된 패턴이 경사 및 위사 방향으로 수차례 반복되어 제지기 상에서 사용하기에 적합한 큰 직물을 형성시킬 것으로 인식할 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 경사 1은, 위사 1 및 4-9 위로 진행하고 위사 2-3 및 10 아래로 진행함으로써 위사 1-10으로 직조된다. 즉, 경사 1은 위사 1 위로 진행한 후에, 위사 2-3 아래로 진행하고, 위사 4-9 위로 진행하고, 위사 10 아래로 진행한다. 경사 1이 예를 들어 위사 1-2로 직조되는 구역에서, 포켓 P1이 형성된다. 또한, 긴 경사 너클 LWK은 경사 1이 6개의 연속 위사 4-9 위로 진행하는 구역에서 형성된다. 위사 너클 WFK는 위사 3 및 10이 경사 1 위 및 경사 1에 인접한 경사 위로 진행하는 구역에서 형성된다.

경사 2는, 위사 1-2, 4 및 7-10 위로 진행하고 위사 3 및 5-6 아래로 진행함으로써 위사 1-10으로 직조된다. 즉, 경사 2는 위사 1-2 위로 진행하고, 위사 3 아래로 진행한 후에, 위사 4 위로 진행하고, 위사 5-6 아래로 진행한 후에 위사 7-10 위로 진행한다. 경사 2가 예를 들어 위사 4-5로 직조되는 구역에서, 포켓 P2가 형성된다. 긴 경사 너클 LWK의 일부는 예를 들어 경사 2가 위사 1-2 및 7-10 위로 진행하는, 패턴 스퀘어의 단부 가까이에 형성된다. 위사 너클 WFK는 위사 3 및 6이 경사 2 위로 및 경사 2에 인접한 경사 위로 진행하는 구역에서 형성된다.

또한, 도 3을 참조로 하여, 경사 3은, 위사 1-5, 7 및 10 위로 진행하고 위사 6, 및 8-9 아래로 진행함으로써 위사 1-10으로 직조된다. 즉, 경사 3은 위사 1-5 위로 진행하고 위사 6 아래로 진행한 후에, 위사 7 위로 진행하고, 위사 8-9 아래로 진행한 후에, 위사 10 위로 진행한다. 경사 3이 예를 들어 위사 7-8로 직조되는 구역에서, 포켓 P3가 형성된다. 또한, 긴 경사 너클 LWK의 일부는 예를 들어 경사 3이 위사 1-5 및 10 위로 진행하는 패턴 스퀘어의 단부 가까이에 형성된다. 위사 너클 WFK는 위사 6 및 9가 경사 3 위로 및 경사 3에 인접한 경사 위로 진행하는 구역에서 형성된다.

경사 4는, 위사 3-8 및 10 위로 진행하고, 위사 1-2 및 9 아래로 진행함으로써 위사 1-10으로 직조된다. 즉, 경사 4는 위사 1-2 아래로 진행하고 위사 3-8 위로 진행한 후에 위사 9 아래로 진행하고 위사 10 위로 진행한다. 경사 4가 예를 들어 위사 1 및 10으로 직조된 구역에서, 포켓 P4의 두개의 절반이 형성된다. 또한, 긴 경사 너클 LWK는 경사 4는 경사 4가 6개의 연속 위사 3-6 위로 진행하는 구역에서 형성된다. 위사 너클 WFK는 위사 2 및 9가 경사 4 위로 및 경사 4에 인접한 경사 위로 진행하는 구역에서 형성된다.

또한 도 3을 참조로 하여, 경사 5는, 위사 1, 3 및 6-10 위로 진행하고 위사 2, 및 4-5 아래로 진행함으로써 위사 1-10으로 직조된다. 즉, 경사 5는 먼저 위사 1 위로 진행하고, 위사 2 아래로 진행한 후에 위사 3 위로 진행하고, 위사 4-5 아래로 진행한 후에 위사 6-10 위로 진행한다. 경사 5가 예를 들어 위사 3-4로 직조된 구역에서, 포켓 P5가 형성된다. 긴 경사 너클 LWK의 일부는 경사 5가 위사 1 및 6-10 위로 진행하는 패턴 스퀘어의 단부 가까이에 형성된다. 위사 너클 WFK는 위사 2 및 5가 경사 5 위 및 경사 5에 인접한 경사 위로 진행하는 구역에서 형성된다.

경사 6은 위사 1-4, 6 및 9-10 위로 진행하고 위사 5, 및 7-8 아래로 진행함으로써 위사 1-10으로 직조된다. 즉, 경사 6은 위사 1-4 위로 진행하고, 위사 5 아래로 진행한 후에, 위사 6 위로 진행하고, 위사 7-8 아래로 진행한 후에, 위사 9-10 위로 진행한다. 경사 6이 예를 들어 위사 6-7로 직조되는 구역에서, 포켓 P6가 형성된다. 긴 경사 너클 LWK의 일부는 경사 6이 위사 1-4 및 9-10 위로 진행하는 패턴 스퀘어의 단부 가까이에 형성된다. 위사 너클 WFK는 위사 5 및 8이 경사 6 위 및 경사 6에 인접한 경사 위로 진행하는 구역에서 형성된다.

또한, 도 3을 참조로 하여, 경사 7은 위사 2-7 및 9 위로 진행하고 위사 1, 8 및 10 아래로 진행함으로써 위사 1-10으로 직조된다. 즉, 경사 7은 먼저 위사 1 아래로 진행하고, 위사 2-7 위로 진행한 후에, 위사 8 아래로 진행하고, 위사 9 위로 진행한 후에, 위사 10 아래로 진행한다. 경사 7이 예를 들어 위사 9-10으로 직조되는 구역에서, 포켓 P7이 형성된다. 긴 경사 너클 LWK는 경사 7이 위사 2-7 위로 진행하는 구역에서 형성된다. 위사 너클 WKF는 위사 1 및 8이 경사 7 위 및 경사 7에 인접한 경사 위로 진행하는 구역에서 형성된다.

경사 8은 위사 2 및 5-10 위로 진행하고 위사 1 및 3-4 아래로 진행함으로써 위사 1-10으로 직조된다. 즉, 경사 8은 위사 1 아래로 진행하고, 위사 2 위로 진행한 후에, 위사 3-4 아래로 진행하고, 위사 5-10 위로 진행한다. 경사 8이 예를 들어 위사 2-3로 직조되는 구역에서, 포켓 P8이 형성된다. 긴 경사 너클 LWK는 경사 8이 위사 5-10 위로 진행하는 구역에서 형성된다. 위사 너클 WFK는 위사 1 및 4가 경사 8 위, 및 경사 8에 인접한 경사 위로 진행하는 구역에서 형성된다.

또한, 도 3을 참조로 하여, 경사 9는 위사 1-3, 5 및 8-10 위로 진행하고 위사 4 및 6-7 아래로 진행함으로써 위사 1-10으로 직조된다. 즉, 경사 9는 위사 1-3 위로 진행하고, 위사 4 아래로 진행한 후에 위사 5 위로 진행하고 위사 6-7 아래로 진행한 후에 위사 8-10 위로 진행한다. 경사 9가 예를 들어 위사 5-6으로 직조되는 구역에서, 포켓 P9가 형성된다. 또한, 긴 경사 너클 LWK의 일부는 경사 9가 위사 1-3 및 8-10 위로 진행하는 구역에서 형성된다. 위사 너클 LWK는 위사 4 및 7이 경사 9 위 및 경사 9에 인접한 경사 위로 진행하는 구역에서 형성된다.

마지막으로, 경사 10은 위사 1-6 및 8 위로 진행하고 위사 7 및 9-10 아래로 진행함으로써 위사 1-10으로 직조된다. 즉, 경사 10은 위사 1-6 위로 진행하고, 위사 7 아래로 진행한 후에, 위사 8 위로 진행하고 위사 9-10 아래로 진행한다. 경사 10이 위사 8-9로 직조되는 구역에서, 포켓 P10이 형성된다. 긴 경사 너클 LWK는 경사 10이 위사 1-6 위로 진행하는 구역에서 형성된다. 위사 너클 WFK는 위사 7 및 10이 경사 10 위 및 경사 10에 인접한 경사 위로 진행하는 구역에서 형성된다.

각 경사는 동일한 패턴으로 위사로 직조되며; 즉, 각 경사는 하나의 위사 위로 진행하고, 2개의 위사 아래로 진행한 후에, 6개의 위사 위로 진행하고, 하나의 위사 아래로 진행한다. 또한, 인접한 경사들 사이의 이러한 패턴은 3개의 위사에 의해 오프셋된다. 예를 들어, 경사 1에 의해 (그 위로 진행하는 5개의 연속 위사와 나란히) 그 위로 진행된 하나의 위사는 위사 1이다. 경사 2에 의해 위로 진행되는 하나의 위사는 위사 4이다. 또한, 각 위사는 동일한 패턴으로 경사로 직조되며; 즉, 각 위사는 두개의 경사 위로 진행하고, 5개의 경사 아래로 진행한 후에, 하나의 경사 위로 진행하고, 두개의 경사 아래로 진행한다. 인접한 위사들 사이의 이러한 패턴은 3개의 경사에 의해 오프셋된다. 예를 들어, 위사 1에 의해 (위로 진행된 두개의 연속 경사와 나란히) 위로 진행된 하나의 경사는 경사 4이다. 위사 2에 의해 위로 진행된 하나의 경사는 경사 1이다.

상기에서 논의된 바와 같이, 각 경사는 포켓이 형성된 구역을 규정한다. 상기에서 논의된 바와 같이 경사들 사이에 직조 패턴의 오프셋으로 인하여, 각 포켓의 유사한 부분은 또한 3개의 위사에 의해 서로 오프셋된다. 예를 들어, 위사 3-4는 포켓 P5의 하부 표면을 규정하며, 위사 6-7은 포켓 P6의 하부 표면을 규정한다.

상기에서 논의된 바와 같이, 각 포켓은 4개의 측면에 의해 규정된다. 두개의 측면은 긴 경사 너클 LWK에 의해 규정되며, 이들 각각은 6개의 위사를 교차시키며, 두개의 측면은 위사 너클 WFK에 의해 규정되며, 이들 각각은 두개의 경사를 교차시키다. 또한, 각각의 긴 경사 너클 LWK 및 위사 너클 WFK는 하나 초과의 포켓에 대한 측면을 규정한다. 예를 들어, 경사 4의 긴 경사 너클 LWK는 포켓 P3 및 P5의 측면들을 규정한다. 상세하게, 경사 4의 긴 경사 너클 LWK는 위사 6-8 위로 진행하는 포켓 P3의 우측면을 규정하고 위사 3-5 위로 진행하는 포켓 P5의 우측면을 규정한다. 유사하게, 위사 5의 위사 너클 WFK는 포켓 P5의 상단 측면 및 경사 5 및 6 위로 진행하는 포켓 P6의 하단 측면을 규정한다.

단일 포켓을 규정하는 긴 경사 너클 LWK 및 위사 너클 WFK 각각은 다른 너클들 중 하나 위로 및 다른 너클들 중 하나 아래로 진행한다. 예를 들어, 포켓 P5는 경사 4 및 6의 긴 경사 너클 LWK 및 위사 2 및 5의 위사 너클 WFK에 의해 규정된다. 경사 4의 긴 경사 너클 LWK는 위사 2의 위사 너클 WFK 아래 및 위사 5의 위사 너클 WFK 위로 진행한다. 경사 6의 긴 경사 너클 LWK는 위사 2의 위사 너클 WFK 위 및 위사 5의 위사 너클 WFK 아래로 진행한다.

비제한적인 구체예에 의하여, 도 1-7에 도시된 구조화 직물의 파라미터는 42의 메시(1 인치 당 경사의 갯수) 및 36의 카운트(1 인치 당 위사의 갯수)를 가질 수 있다. 직물은 약 0.045 인치의 두께를 가질 수 있다. 1 제곱인치 당 포켓의 갯수는 바람직하게 150-200의 범위이다. 직물의 상단 면과 하단 면 사이의 거리인 포켓의 깊이는 바람직하게 0.07mm 내지 0.60mm이다. 직물은 제조된 특정 생성물에 따라, 10% 이상, 바람직하게 15% 이상, 및 더욱 바람직하게 20%의 상단 면 접촉 면적을 갖는다. 상부 표면은 또한 직물의 평탄도 및 상단 면 접촉 면적을 증가시키기 위해 핫 캘린더링(hot calender)될 수 있다. 또한, 단일 또는 다층 직물은 대략 400 cfm 내지 대략 600 cfm의 투과 수치를 가지고, 바람직하게 대략 450 cfm 내지 대략 550 cfm의 투과 수치를 갖는다.

실 치수와 관련하여, 실의 특정 크기는 통상적으로 제지 표면의 메시에 의해 좌우된다. 본원에 기술된 직물의 통상적인 구체예에서, 경사 및 위사의 직경은 약 0.30mm 내지 0.50mm일 수 있다. 경사의 직경은 약 0.45mm일 수 있고, 바람직하게 약 0.40mm이고, 가장 바람직하게 약 0.35mm이다. 위사의 직경은 약 0.50mm일 수 있고, 바람직하게 약 0.45mm이고, 가장 바람직하게 약 0.41mm이다. 당업자는 상기 범위를 벗어나는 직경을 갖는 실이 특정 적용에서 사용될 수 있는 것으로 인식할 것이다. 본 발명의 일 구체예에서, 경사 및 위사는 약 0.30mm 내지 0.50mm의 직경을 가질 수 있다. 이러한 실 크기를 사용하는 직물은 폴리에스테르로, 또는 폴리에스테르와 나일론 실의 조합으로 실행될 수 있다.

직조된 단일 또는 다층 직물은 가수분해 저항성 및/또는 내열성 물질을 이용할 수 있다. 가수분해 저항성 물질은 바람직하게 0.72 IV (고유 점도, 즉 폴리머의 분자량을 보정하기 위해 사용되는 단위 부재 숫자; 숫자가 높을 수록 분자량이 높은 것이다) 내지 1.0 IV 범위의 건조기 및 TAD 직물과 일반적으로 관련된 고유 점도 수치를 갖는 PET 모노필라멘트를 포함하여야 한다. 가수분해 저항성 물질은 또한 바람직하게 산기가 가수분해를 촉매화하는 바 카르복실 말단기 균등물, 및 가수분해 속도를 증가시킬 수 있는 바 잔류 DEG 또는 디에틸렌 글리콜을 포함하는 적합한 "안정화 패키지"를 가져야 한다. 이러한 두개의 인자는 통상적인 PET 병 수지로부터 사용될 수 있는 수지를 분리한다. 가수분해에 대하여, 카르복실 당량은 먼저 가능한 한 낮아야 하고, 대략 12 미만이어야 한다. 심지어 이러한 낮은 수준의 카르복실 말단기에서, 말단 캡핑제가 첨가될 수 있고, 공정의 마지막에 자유 카르복실기가 존재하지 않게 하기 위하여 압출 동안 카르보디이미드를 사용할 수 있다. 에폭시, 오르토-에스테르, 및 이소시아네이트와 같은 말단기를 캡핑하기 위해 사용될 수 있는 여러 화학물질 부류가 존재하며, 실제로 모노머 및 모노머와 폴리머 카르보디이미드의 조합이 바람직하다.

내열성 물질, 예를 들어 PPS는 구조화 직물에서 사용될 수 있다. 다른 물질, 예를 들어 PEN, PST, PEEK 및 PA는 또한 안정성, 세척성 및 수명과 같은 직물의 성질들을 개선시키기 위해 사용될 수 있다. 단일 폴리머 실 및 코폴리머 실 둘모두가 사용될 수 있다. 직물에 대한 실들은 반드시 모노필라멘트 실일 필요는 없고, 멀티-필라멘트 실, 멀티-필라멘트 연사, 모노필라멘트 연사, 스푼 실, 코어 및 외피 실, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있고, 또한 비-플라스틱 물질, 즉, 금속 물질일 수 있다. 유사하게, 직물은 반드시 단일 물질로 제조되지 않을 수 있고, 2, 3개 또는 그 이상의 상이한 물질들로 제조될 수 있다. 형상화된 실, 즉 비-환형 실, 예를 들어 둥근, 타원형 또는 평평한 실은 또한 페이퍼 시트의 토포그래피 또는 성질을 향상시키거나 조절하기 위해 사용될 수 있다. 형상화된 실은 또한 안정성, 두께, 표면 접촉 면적, 표면 극성, 투과성 및 마모성과 같은 직물 특징 또는 성질을 개선시키거나 조절하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 실은 임의의 칼라를 가질 수 있다.

구조화 직물은 또한 예를 들어 침적(deposition)에 의해 도포된 추가적인 폴리머 물질로 처리되고/거나 코팅될 수 있다. 이러한 물질은 직물 안정성, 오염물 저항성, 배수, 내구성을 향상시키고, 내열성 및/또는 가수분해 저항성을 개선시키고, 직물 표면 장력을 감소시키기 위해 가공 동안 첨가 가교될 수 있다. 이는 시트 이형 및/또는 감소된 구동 하중에 도움이 된다. 처리/코팅은 직물의 이러한 하나 이상의 성질들을 부여/개선하기 위해 적용될 수 있다. 상기에 기술된 바와 같이, 페이퍼 웹에서 토포그래피 패턴은 상이한 단일 및 다층 직조를 이용함으로써 변경되고 조작될 수 있다. 패턴의 추가 향상은 실 직경, 실 카운트, 실 타입, 실 형태, 투과성, 두께 및 처리 또는 코팅의 첨가 등을 변경시킴으로써 특정 직물 직조에 대해 조정하여 달성될 수 있다. 또한, 폴리머 물질의 프린팅된 디자인, 예를 들어 스크린 프린팅된 디자인은 심미적 패턴을 웹에 부여하고 웹의 품질을 개선시키는 능력을 향상시키기 위하여 직물에 적용될 수 있다. 마지막으로, 직물 또는 몰딩 벨트의 하나 이상의 표면은 표면 특징을 향상시키기 위하여 샌딩 및/또는 연마될 수 있다. 도 5와 관련하여, 직물의 상단 및 중간 면은 이러한 방식으로 샌딩되거나, 그라인딩되거나 연마되어, 긴 경사 너클 LWK 및 위사 너클 WFK 상에 평평한 타원형의 구역을 초래할 수 있다.

본 발명의 직물에서 사용된 개개 실의 특징은 최종 제지업자의 직물의 소정의 성질에 따라 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 직물에서 사용된 실을 포함하는 물질은 제지업자의 직물에서 통상적으로 사용되는 것일 수 있다. 이와 같이, 실은 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 나일론 등으로 형성될 수 있다. 당업자는 최종 직물의 특정 적용에 따라 실 물질을 선택할 것이다.

비제한적인 예로서, 구조화 직물은 고압, 열, 수분 농도를 견딜 수 있고 높은 수준의 물 제거를 달성하고 페이퍼 웹을 몰딩하거나 엠보싱처리할 수 있는 단일 또는 다층 직조 직물일 수 있다. 이러한 특징들은 Voith ATMOS™ 제지 공정에 대해 적절한 구조화 직물을 제공한다. 이러한 직물은 바람직하게 폭 안정성 및 적합한 높은 투과성을 가지고, 바람직하게 상기에서 논의된 바와 같이 가수분해 및/또는 온도 저항성을 이용한다. 직물은 바람직하게 ATMOS™ 기계 상에 사전-결합된/거나 꿰매어진 연속 및/또는 무한 벨트로서 설치될 수 있는 직조 직물이다. 대안적으로, 성형 직물은 예를 들어 핀-심(pin-seam) 배열을 이용하여 ATMOS™ 기계에 결합될 수 있거나 달리 기계 상에 꿰매어질 수 있다.

본 발명은 또한 예를 들어 트윈 와이어 ATMOS™ 시스템일 수 있는, 섬유 웹, 예를 들어 조직 또는 위생 페이퍼 웹 등을 제조하기 위한 기계 상에서 본원에 기술된 구조화 직물을 사용하는 것을 제공한다. 다시 도면, 보다 특히 도 7을 참조하여, 성형 직물(26)과 구조화 직물(28) 사이에 섬유 슬러리(24)를 배출하는 해드 박스(22)를 포함하는 섬유 웹 기계(20)가 존재한다. 구조화 직물은 도 1-6와 연결하여 상기에서 논의된 구조화 직물인 것으로 이해될 것이다. 롤러 (30 및 32)는 여기에 슬러리(24) 및 구조화 직물(28)에 대해 장력이 적용되는 방식으로 직물(26)을 유도한다. 구조화 직물(28)은 구조화 직물(28) 및 성형 직물(26)의 속도를 매칭시키는 표면 속도로 회전시키는 성형 롤(34)에 의해 지지된다. 구조화 직물(28)은 피크(28a) 및 밸리(28b)를 가지며, 이는 상응하는 구조를 그 위에 형성된 웹(38)에 제공한다. 피크(28a) 및 밸리(28b)는 일반적으로 상기에서 논의된 바와 같이 구조화 직물의 상단, 중간 및 하단 면 및 포켓 P1-P10으로 인하여 직물의 모양을 나타낸다. 구조화 직물(28)은 방향 W로 이동하며, 수분 M이 섬유 슬러리(24)로부터 유도됨에 따라 구조화 섬유 웹(38)이 형태를 갖춘다. 슬러리에서 제거되는 수분 M은 성형 직물(26)을 통해 이동하고, 절약장치(save-all; 36)에서 수집된다. 섬유 슬러리(24) 중의 섬유는 웹(38)이 형태를 갖춤에 따라 밸리(28b)에서 주로 수집한다.

성형 롤(34)은 바람직하게 솔리드(solid)이다. 수분은 성형 직물(26)을 통해 이동하지만 구조화 직물(28)을 통해 이동하지 않는다. 이는 유리하게 구조화 섬유 웹(38)을 종래 기술 보다 우수한 벌크 또는 흡수성 웹으로 형성시킨다.

수분 제거의 종래 기술 방법에서, 수분은 음압력에 의해 구조화 직물을 통해 제거된다. 이는 도 8에 도시된 바와 같이 섬유 웹(40)의 단면을 초래한다. 종래 기술 섬유 웹(40)은 밸리와 피크 사이에 치수 차이에 해당하는 포켓 깊이 D를 갖는다. 밸리는 측정 C가 위치된 포인트에 위치되며, 피크는 측정 A가 위치된 포인트에 위치된다. 상부 표면 두께 A는 종래 기술 방법에서 형성된다. 종래 기술의 측벽 치수 B 및 필로우 두께 C는 구조화 직물을 통해 수분을 제거함으로써 형성된다. 치수 B는 치수 A 미만이며 치수 C는 종래 기술 웹에서 치수 B 미만이다.

반대로, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 구조화 섬유 웹(38)은 논의하기 위하여 종래 기술과 유사한 포켓 깊이 D를 갖는다. 그러나, 측벽 두께 B' 및 필로우 두께 C'는 유사한 치수의 웹(40) 보다 크다. 이는 유리하게 낮은 견실성(consistency)으로 구조화 직물(28) 상에 구조화 섬유 웹(38)의 형성으로부터 초래되며, 수분의 제거는 종래 기술과 상반되는 방향이다. 이는 보다 두꺼운 필로우 치수 C'를 초래한다. 심지어 구조화 섬유 웹(38)이 건조 프레스 작업을 통과한 후에도, 도 11에 도시된 바와 같이, 치수 C'는 AP' 보다 실질적으로 더욱 크다. 도 10에 도시된 바와 같이, 이는 종래 기술의 치수 C와 대조적인 것이다. 유리하게, 본 발명으로부터 형성된 섬유 웹은 종래 기술과 비교하여 필로우 구역에서 보다 큰 평량을 갖는다. 또한, 섬유-대-섬유 결합은 웹을 밸리로 연장시키는 각인 작업(impression operation)에서 일어날 수 있는 깨짐이 일어나지 않는다.

종래 기술에 따르면, 이미 형성된 웹은 구조화 직물로 진공 이동된다. 시트는 이후에 구조화 직물의 윤곽을 채우기 위해 확장시켜야 한다. 이를 수행함에 있어서, 섬유는 이격되어야 한다. 이에 따라, 평량은 이러한 필로우 구역에서 보다 낮으며, 이에 따라 두께는 포인 A에서 시트 보다 얇다.

도 12 내지 도 17를 참조하여, 공정은 단순화된 개략도에 의해 설명될 것이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 섬유 슬러리(24)는 구조화 직물(28)의 외형을 매칭시키는 구조를 갖는 웹(38)에 형성된다. 성형 직물(26)은 다공성이고 성형 동안에 수분을 배출시킬 수 있다. 또한, 물은 도 14에 도시된 바와 같이 탈수 직물(82)를 통해 제거된다. 직물(82)을 통한 수분의 제거는 웹에서 필로우 구역 C'의 압축을 야기시키지 않는데, 왜냐하면 필로우 구역 C'는 구조화 직물(28)의 밸리(28b)에 존재하기 때문이다.

도 13에 도시된 종래 기술 웹은 트윈 와이어 성형장치에서 두개의 통상적인 성형 직물들 사이에 형성되고, 평평한 균일 표면에 의해 특징된다. 이는 습윤 형성화 단계에 의해 3차원 구조가 제공된 섬유 웹으로서, 이는 도 8에 도시된 섬유 웹을 초래한다. 통상적인 프레스 직물을 이용하는 통상적인 티슈 기계는 100%에 가까운 접촉 면적을 가질 것이다. 본 발명에서와 같이, 또는 TAD 기계 상에서와 같이, 구조화 섬유 웹의 일반적인 접촉 면적은 통상적으로 통상적인 기계의 것 보다 매우 낮으며; 이는 제조된 생성물의 특정 패턴에 따라 15% 내지 35%의 범위이다.

도 15 및 도 17에, 도 8에 도시된 바와 같이 수분이 웹을 야기시키는 구조화 직물(33)을 통해 배출되어 형상화되고 웹에서의 섬유가 구조로 배출됨에 따라 필로우 구역 C가 낮은 평량을 갖는 종래 기술 웹 구조이 도시되어 있다. 형상화는 구조화 직물(33)의 구조를 따르도록 웹을 압축하게 웹(40)에 압력 또는 감압을 수행함으로써 이루어질 수 있다. 이는 추가적으로 필로우 구역 C로 이동되기 때문에 섬유 인열을 초래한다. 도 17에 도시된 바와 같이 양키 건조기(52)에서의 후속 압축은 구역 C에서 평량을 추가로 감소시킨다. 반대로, 물은 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 탈수 직물(82)을 통해 제거되어 필로우 구역 C'를 보존한다. 도 16의 필로우 구역 C'는 양키 건조기(52)에 대해 압축되는 동안 구조화 직물(28) 상에 지지되는 비압축된 구역(unpressed zone)이다. 압축된 구역 A'는 대부분의 압력이 인가된 구역이다. 필로우 구역 C'는 예시된 종래 기술 구조 보다 큰 평량을 갖는다.

본 발명의 증가된 질량비(mass ratio), 특히 필로우 영역에서의 더 높은 평량은 압착된 영역보다 더 많은 물을 운반하여서, 도 14 및 도 16에 도시된 바와 같은 종래 기술에 대한 본 발명의 둘 이상의 긍정적인 양태를 초래한다. 먼저, 이는 양키 표면(52)으로 웹을 우수하게 전달하도록 허용하는데, 이는 양키 건조기(52)와 접촉하게 되는 더 낮은 질량의 섬유로 인해, 이전에 획득될 수 있던 것보다 더 낮은 전체 시트 솔리드 함량(overall sheet solid content)으로 양키 표면(52)과 접촉하게 되는 부분에서 웹이 비교적 더 낮은 평량을 갖기 때문이다. 더 낮은 평량은 더 적은 물이 양키 건조기(52)와의 접촉점으로 운반되는 것을 의미한다. 압착된 영역은 필로우 영역보다 더 건조하며, 이에 따라 더 낮은 전체 웹 솔리드 함량을 갖는 양키 건조기(52)와 같은 다른 표면으로 웹의 전체 이동을 허용한다. 다음으로, 구조물은 종래 기술의 필로우 영역에서 일어나는 필로우 영역의 연소 또는 태움(scorching) 없이 양키 후드(54)에서 더 높은 온도의 사용을 허용한다. 양키 후드(54) 온도는 종종 350℃보다 높고, 바람직하게는 450℃보다 더 높으며, 훨씬 더 바람직하게 550℃보다 더 높다. 그 결과, 본 발명은 양키 후드 건조 시스템의 수용량을 보다 완전히 사용하게 하는, 종래 기술보다 더 낮은 평균 프리-양키 프레스 솔리드(pre-Yankee press solids)에서 작동할 수 있다. 본 발명은 양키 건조기 전에 웹(38)의 솔리드 함유량이 40% 미만, 35% 미만 및 심지어 25%만큼 낮게 되도록 허용할 수 있다.

구조화 직물(28)로 웹(38)을 형성시키기 때문에, 직물(28)의 포켓은 섬유로 전부 채워진다. 이에 따라, 양키 표면(52)에서, 웹(38)은 종래 기술과 비교하여 매우 큰 접촉 면적, 대략 최대 100%의 접촉 면적을 갖는데, 왜냐하면 양키 표면(52)를 접촉하는 측면 상의 웹(38)이 거의 평평하기 때문이다. 동시에, 웹(38)의 필로우 구역 C'는 비압축된 채로 유지되는데, 왜냐하면 이러한 것들이 구조화 직물(28)의 밸리에 의해 보호되기 때문이다(도 16). 건조 효율에 있어서의 양호한 결과는 웹의 25%를 압축하여 얻어졌다.

도 17에 도시되는 바와 같이, 양키 표면(52)에 대한 종래 기술 웹(40)의 접촉 면적은 본 발명에 따라 제조된 웹(38) 중 하나와 비교하여 매우 낮다. 종래 기술 웹(40)의 낮은 접촉 면적은 구조화 직물(33)을 통해 웹(40)으로부터 물을 배출시킴으로써 웹(40)을 형상화한다. 종래 기술 웹(40)의 건조 효율은 본 발명의 웹(38) 보다 낮은데, 왜냐하면 종래 기술 웹(40)의 구역이 양키 표면(52)과 적게 접촉하기 때문이다.

도 18과 관련하여, 구조화 섬유 웹(38)이 형성되는 공정의 실시예가 도시된다. 구조화 직물(28)은 석션 박스(67)를 지나 진보된 탈수 시스템(50)으로 및 그 후 양키 건조기(52)로 3차원 구조화 웹(38)을 운반하며, 이때 릴(미도시) 상에 감아 올리기 전에 추가의 건조 및 크레이핑(creping)을 위해, 웹은 양키 건조기(52) 및 후드 섹션(54)으로 전달된다.

구조화 직물(28)에 인접하게 슈 프레스(shoe press)(56)가 배치되어, 양키 건조기(52)에 근접한 위치에서 직물(28)을 유지시킨다. 구조화 섬유 웹(38)은 양키 건조기(52)와 접촉하게 되며 추가의 건조 및 후속 크레이핑(creping)을 위해 양키 건조기의 표면으로 이동한다.

진공 박스(58)가 구조화 직물(28)에 인접하게 배치되어, -0.4 내지 -0.6 bar의 바람직한 작동 수준을 갖는 -0.2 내지 -0.8 bar의 진공에서 작동하는 공칭 20 gsm 웹상에 15 내지 25%의 솔리드 수준(solids level)을 달성한다. 구조화 직물(28)에 의해 운반되는 웹(38)은 탈수 직물(82)과 접촉하고 진공 롤(60)을 향해 나아간다. 진공 롤(60)은 적어도 -0.4 bar의 바람직한 작동 수준을 갖는 -0.2 내지 -0.8 bar의 진공 수준에서 작동한다. 고온 공기 후드(62)는 탈수를 개선하도록 진공 롤(60) 위에 임의로 잘 맞는다. 예를 들어, 44 mm의 강철 두께 및 145 m/s의 공기 취출 속도(air blowing speed)를 갖는 통상의 후드를 갖는 상업용 양키 건조 실린더는 타월 페이퍼용으로 1400 m/분 또는 그보다 큰 생산 속도가 사용되고, 화장실 페이퍼용으로 1700 m/분 또는 그보다 큰 생산 속도가 사용된다.

임의적으로 증기 박스(steam box)가 웹(38)으로 증기를 공급하는 후드(62) 대신 설치될 수 있다. 증기 박스는 바람직하게, 웹(38)의 프로파일에 걸친 수분 재건조에 영향을 미치도록 섹션화된 디자인을 갖는다. 진공 롤(60) 안쪽의 진공 구역의 길이는 200 mm 내지 2,500 mm, 바람직하게는 300 mm 내지 1,200 mm의 길이, 및 훨씬 더 바람직하게는 400 mm 내지 800 mm의 길이일 수 있다. 석션 롤(60)을 떠나는 웹(38)의 솔리드 수준은 설치 옵션에 따라 25% 내지 55%이다. 진공 박스(67) 및 고온 공기 공급기(65)는 진공 롤(60) 이후 및 양키 건조기(52) 이전에 웹(38) 솔리드를 증가시키는데 사용될 수 있다. 와이어 터닝 롤(69)이 고온 공기 공급 후드를 갖는 석션 롤일 수도 있다. 상기에서 논의된 바와 같이, 롤(56)은 80 mm 또는 그보다 높은, 바람직하게는 120 mm 또는 그보다 높은 슈 너비(shoe width) 및 2.5 Mpa 미만의 최대 최고 압력을 갖는 슈 프레스를 포함한다. 웹(38)을 양키 건조기(52)로 용이하게 전달하도록 한층 더 긴 닙(nip)을 생성하기 위해, 구조화 직물(28) 상으로 운반된 웹(38)은 슈 프레스(56)와 결합되는 프레스 닙 이전에 양키 건조기(52)의 표면과 접촉하게 될 수 있다. 또한, 이러한 접촉은 구조화 직물(28)이 프레스(56)를 지나 이동한 후에 유지될 수 있다.

탈수 직물(82)은 배트 층(batt layer)에 연결되는 투과성의 직조된 기초 직물(permeable woven base fabric)을 가질 수 있다. 이 기초 직물은 기계방향사 및 횡방향사를 포함한다. 기계방향사는 3가닥의 멀티필라멘트 연사(3-ply multifilament twisted yarn)이다. 횡방향사는 모노필라멘트사(monofilament yarn)이다. 기계방향사는 모노필라멘트사일 수도 있으며, 구조는 통상적인 다층 디자인일 수 있다. 어느 경우에나, 기초 직물은 700 gsm과 같거나 그 미만, 바람직하게는 150 gsm과 같거나 그 미만, 보다 바람직하게는 135 gsm과 같거나 그 미만의 중량을 갖는 미세한 배트 섬유(fine batt fiber)로 니들링(needled)된다. 배트 섬유는 기초 구조를 캡슐에 넣어(encapsulates) 충분한 안정성을 제공한다. 시트 접촉면(sheet contacting surface)은 가열되어 그 표면 평탄도를 향상시킨다. 기계방향사의 횡단면적은 횡방향사의 횡단면적보다 더 크다. 기계방향사는 수천 개의 섬유를 포함할 수 있는 멀티필라멘트사이다. 기초 직물은 곧은 배수 채널을 만드는 니들링 과정에 의해 배트 층에 연결된다.

배수 직물(82)의 다른 구체예에서, 직물 층, 둘 이상의 배트 층, 재습윤 방지(anti-rewetting) 층 및 접착제가 포함된다. 기초 직물은 이전 설명과 실질적으로 유사하다. 배트 층 중 하나 이상은 가열시 섬유 대 섬유 접합을 보충하기 위해 저용융 이중 화합물 섬유(low melt bi-compound fiber)를 포함한다. 기초 직물의 일 측면 상에는 재습윤 방지 층에 부착되며, 재습윤 방지 층은 재습윤 방지층에 포함된 물질이 기초 직물 층과 배트 층에 연결되는 니들링 또는 용융 과정 또는 접착제에 의해 기초 직물에 부착될 수 있다. 재습윤 방지층은 탄성 폴리머 막을 형성함으로써 탄성 중합 재료로 형성되고, 탄성 폴리머 막은 이 막을 관통하는 개구들을 갖는다.

배트 층은 니들링되어 그에 따라 탈수 직물(82)을 함께 지지한다. 이는 유리하게 배트 층이 배트 층을 관통하는 다수의 니들링된 구멍들을 갖게 한다. 재습윤 방지 층은 다공성이며, 재습윤 방지층을 관통하는 곧은 기공 또는 물 채널을 갖는다.

탈수 직물(82)의 또 다른 구체예에는, 탈수 직물(82)의 하나 이상의 측면에 소수성 층을 추가하는 것에 대해 사전에 논의된 바와 실질적으로 유사한 구조물이 존재한다. 소수성 층은 물을 흡수하지 않지만, 그 내부의 기공을 통해 물을 유도한다.

탈수 직물(82)의 또 다른 구체예에서, 기초 직물은 탈수 직물에 폴리우레탄과 같은 폴리머로 제조된 격자 그리드(lattice grid)를 부착하며, 격자 그리드는 기초 직물의 최상부에 놓인다. 그리드는 예를 들면 압출 기술 또는 스크린 인쇄 기술과 같이 다양한 공지의 절차에 의해 기초 직물에 놓일 수 있다. 격자 그리드는 기계방향사와 횡방향사에 대해 각을 이룬 배향으로 기초 직물상에 놓일 수 있다. 이러한 배향은 격자의 어떠한 부분도 기계방향사와 정렬되지 않도록 이루어지지만, 다른 배향이 사용될 수도 있다. 격자는 균일한 격자 패턴을 가질 수 있으며, 이는 부분적으로 불연속적일 수 있다. 또한, 격자 구조물의 상호 연결부들 사이의 재료는 실질적으로 직선인 것보다 완곡한 경로를 가질 수 있다. 격자 그리드는 폴리머 또는 특히 폴리우레탄과 같은 합성물질로 만들어지며, 자신의 본래 점착 특성에 의해 기초 직물에 자신을 부착한다.

탈수 직물(82)의 또 다른 구체예에는 그리드에 점착되는 횡방향사와 기계방향사를 갖는 투과성 기초 직물이 포함된다. 그리드는 탈수 직물(82)의 이전 실시예에 대해 논의된 것과 동일할 수 있는 합성 물질로 만들어질 수 있다. 그리드는 그 주위에 합성 물질이 형성되는 기계방향사를 포함한다. 그리드는 기계방향사와 합성 물질로 형성된 합성 구조이다. 기계방향사는 주형 내에 실질적으로 평행한 열로 배치되기 전에 합성물로 사전 코팅될 수 있으며, 주형은 합성 물질이 패턴으로 환류(re-flow)하게 하도록 합성 물질을 재가열하는데 사용된다. 추가의 합성 물질이 또한 주형 내에 삽입될 수 있다. 합성 층(composite layer)으로서 또한 공지되어 있는 그리드 구조는 그 후 그리드를 투과성 직물에 라미네이팅하는 기술, 투과성 직물에 대해 적소에 유지될 때 합성물 코팅된 실을 용융시키는 기술을 포함하는 많은 기술들 중 하나에 의해 또는 기초 직물 상의 그리드를 재용융시킴으로써 기초 직물에 연결된다. 추가로, 접착제가 사용되어 그리드를 투과성 직물에 부착할 수 있다.

배트 층은 상부 층과 하부 층의 2개의 층들을 포함할 수 있다. 배트 층은 기초 직물 및 합성 층으로 니들링될 수 있으며, 그에 따라 하나 이상의 외부 배트 층 표면을 갖는 탈수 직물(82)을 형성한다. 배트 재료는 그 본질상 다공성이며, 추가로 니들링 공정이 층들을 함께 연결할 뿐 아니라, 탈수 직물(82)의 구조를 완전히 통하여 또는 구조물 내부로 연장하는 다수의 작은 기공성 공동들을 또한 생성한다.

탈수 직물(82)은 5 내지 100 cfm, 바람직하게는 19 cfm 또는 그보다 높은, 보다 바람직하게는 35 cfm 또는 그보다 높은 공기 투과성을 갖는다. 탈수 직물(82)에서의 평균 기공 직경은 5 내지 75 미크론이고, 바람직하게는 25 미크론 또는 그보다 높으며, 보다 바람직하게는 35 미크론 또는 그보다 더 높다. 소수성 층은 합성 폴리머 물질, 울 또는 폴리아미드, 예를 들면 나일론 6으로 제조될 수 있다. 재습윤 방지 층 및 합성 층은 기초 직물에 라미네이트되는 폴리아미드 또는 합성 중합 물질로 제조된 얇은 탄성 폴리머 투과성 막으로 만들어질 수 있다.

배트 섬유 층은 0.5 d-tex 내지 22 d-tex 범위의 섬유로부터 만들어지고, 가열시 각각의 층에 섬유 대 섬유 접합을 보충하도록 저용융 이중 합성물 섬유를 포함할 수 있다. 이러한 접합은 저온 용융 가능한 섬유, 입자 및/또는 수지의 사용으로부터 야기될 수 있다. 탈수 직물은 2.0 mm 미만의 두께일 수 있다.

탈수 직물(82)의 바람직한 실시예는 본 명세서와 함께 참조로 통합되는 PCT/EP2004/053688 및 PCT/EP2005/050198에서 또한 설명된다.

이제, 추가로 도 19를 참조하면, 본 발명의 또 다른 구체예가 도시되며, 이러한 구체예는 고온 공기 후드(62) 대신 벨트 프레스(64)가 있는 것을 제외하면, 도 18에 도시된 발명과 실질적으로 유사하다. 벨트 프레스(64)는 진공 롤(60) 둘레에 웹(38)을 운반하는 구조화 직물(28)의 기계 측면에 압력을 가할 수 있는 투과성 벨트(66)를 포함한다. 벨트 프레스(64)의 직물(66)은 연장된 닙 프레스 벨트 또는 링크 직물로서 또한 공지되어 있으며, 60 KN/m의 직물 인장력으로 롤(60)의 석션 구역보다 더 긴 압축 길이를 갖고 이동한다.

직물(66) 및 요구된 작동 조건의 바람직한 구체예는 본 발명과 참조로 통합되는 PCT/EP2004/053688 및 PCT/EP2005/050198에서 또한 설명된다.

또한, 전술한 참조 문헌들은 추가의 실시예에서 설명되는 프레스 직물(66) 및 탈수 직물(82)에 대해서 충분히 적용 가능하다.

벨트 프레스(64)에 의해 구조화 직물(28)에 압력이 가해지는 동안, 웹(38) 내의 높은 섬유 밀도 필로우 구역은 양키 닙 내에 있을 때와 같이 구조화 직물(28)의 본체 내에 포함될 때 압력으로부터 보호된다.

벨트(66)는 특별히 디자인된 연장된 닙 프레스 벨트(66)이며, 이 벨트는 예를 들면 강화 폴리우레탄 및/또는 나선형 링크 직물로 만들어진다. 벨트(66)는 또한 직조된 구조를 가질 수 있다. 이러한 직조 구조는 예를 들어 EP 1837439에 기술되어 있다. 벨트(66)는 투과성이며, 이에 따라 이를 통해 공기가 유동할 수 있어서 벨트 프레스(64)의 수분 제거 성능을 향상시킨다. 수분은 웹(38)으로부터 탈수 직물(82)을 통해 진공 롤(60)로 빨아들여 진다.

벨트(66)는 50 내지 300 KPa, 바람직하게는 100 KPa보다 큰 범위의 낮은 압축 수준을 제공한다. 이로 인해 1.2 m의 직경을 갖는 석션 롤이 30 KN/m보다 크며 바람직하게는 60 KN/m보다 큰 직물 인장력을 가질 수 있다. 진공 롤(60)에 의해 간접적으로 지지되는 직물(28)에 대한 투과성 벨트(66)의 압축 길이는 적어도 롤(60)에서 석션 구역만큼 길지만, 벨트(66)의 접촉부는 석션 구역보다 더 짧을 수 있다.

투과성 벨트(66)는 투과성 벨트를 관통하는 구멍들의 패턴을 가지며, 이 구멍들의 패턴은 예를 들면 투과성 벨트 내에 드릴링되거나, 레이저 커팅되거나, 식각 성형 또는 직조될 수 있다. 투과성 벨트(66)는 홈이 없는 단일 평면일 수 있다. 일 구체예에서, 벨트(66)의 표면은 홈을 가지며, 벨트 프레스(64)에서 투과성 벨트(66)의 이동부를 따라 직물(28)과 접촉하여 배치된다. 각각의 홈은 일련의 구멍들과 연결되어 벨트(66) 내에서 공기의 통행 및 분배를 허용한다. 공기는 홈을 따라 분배되고, 홈은 접촉 영역에 인접하는 개방 영역을 구성하며, 이때 벨트(66)의 표면은 웹(38)에 대해 압력을 가한다. 공기는 구멍들을 통해 투과성 벨트(66)로 들어간 후 홈을 따라 이동하며, 직물(28), 웹(38) 및 직물(82)을 통과한다. 구멍들의 직경은 홈들의 폭보다 더 클 수 있다. 홈들은 일반적으로 직사각형, 삼각형, 사다리꼴, 반원 또는 반 타원형인 횡단면 윤곽을 가질 수 있다. 진공 롤(60)과 결합되는 투과성 벨트(66)의 결합은 15% 이상만큼 시트 솔리드를 증가시키는 것으로 나타나는 결합이다.

벨트(66)의 다른 구조물의 예시는 얇은 나선형 링크 직물의 구조물이며, 나선형 링크 직물의 구조물은 벨트(66) 내의 보강 구조물일 수 있거나, 나선형 링크 직물은 그 자체로 벨트(66)로 작용할 것이다. 직물(28) 내에는 웹(38)에서 반사되는 3차원 구조물이 존재한다. 웹(38)은 더 두꺼운 필로우 구역을 갖고, 필로우 구역은 구조화 직물(28)의 본체 내에 있을 때와 같이 처리중에 보호된다. 따라서, 웹(38) 상에서 벨트 프레스(64)에 의해 전해지는 압축은 웹의 품질에 부정적으로 영향을 미치지 않으며, 진공 롤(60)의 탈수율을 증가시킨다.

도 20을 참조하면, 도 20은 진공 롤(60)과 함께 벨트 프레스(64)의 탈수 성능을 향상시키기 위해 벨트 프레스(64)의 안쪽에 배치된 고온 공기 후드(68)를 추가한 것을 제외하면, 도 19에 도시된 구체예와 실질적으로 유사하다.

도 21을 참조하면, 본 발명의 또 다른 구체예가 도시되며, 이 구체예는 도 19에 도시된 구체예와 실질적으로 유사하지만, 구조화 직물(28)을 만나는 부스트 건조기(boost dryer)(70)를 포함한다. 웹(38)은 부스트 건조기(70)의 고온 표면을 필요로 하며, 구조화 웹(38)은 다른 직조 직물(72)이 구조화 직물(28)의 최상부를 타고 올라가는 상태에서 부스트 건조기(70) 둘레를 타고 올라간다. 직조 직물(72)의 최상부에는 열 전도성 직물(74)이 있으며, 열 전도성 직물은 직조 직물(72) 및 냉각 재킷(76) 모두와 접촉하며, 냉각 재킷은 모든 직물 및 웹(38)에 압력 및 냉각을 가한다. 여기서 다시, 웹(38) 내의 더 높은 섬유 밀도의 필로우 구역은 구조화 직물(28)의 본체 내에 포함되기 때문에 압력으로부터 보호된다. 따라서, 압축 과정은 웹의 품질에 부정적으로 영향을 미치지 않는다. 부스트 건조기(70)의 건조율은 400 kg/hr·m²보다 높고, 바람직하게는 500 kg/hr·m²보다 높다. 부스트 건조기(70)의 개념은 건조기의 고온 표면에 대해 웹(38)을 유지시키기에 충분한 압력을 제공함으로써 수포발생(blistering)을 방지하는 것이다. 너클 포인트(knuckle points)의 직물(28)에서 형성되는 증기는 직물(28)을 통과하며, 직물(72) 상에 응축된다. 직물(72)은 냉각 재킷(76)과 접촉하는 직물(74)에 의해 냉각되며, 이는 충분히 증기의 온도 미만으로 직물의 온도를 감소시킨다. 따라서, 증기는 압력 증강을 방지하고, 그에 따라 웹(38)의 수포발생을 방지하도록 응축된다. 응축된 물은 직조 직물(72) 내에 포획되며, 탈수 장치(75)에 의해 탈수된다. 부스트 건조기(70)의 크기에 따라 진공 롤(60)에 대한 필요성이 배제될 수 있음이 밝혀졌다. 또한, 부스트 건조기(70)의 크기에 따라, 웹(38)은 부스트 건조기(70)의 표면상에 크레이핑될 수 있으며, 그에 따라 양키 건조기(52)에 대한 필요성이 배제된다.

도 22를 참조하면, 도 19에 개시된 발명과 실질적으로 유사하지만, 공기 프레스(78)가 추가된 본 발명의 또 다른 구체예가 도시되며, 공기 프레스는 4개의 롤 클러스터 프레스이며, 이 롤 클러스터 프레스는 고온 공기와 사용되며 양키 건조기(52)로 웹(38)을 전달하기 전에 추가의 웹 건조를 위한 HPTAD로 지칭된다. 4개의 롤 클러스터 프레스(78)는 주 롤(main roll) 및 통기 롤(vented roll) 및 2개의 캡 롤(cap roll)을 포함한다. 이러한 클러스터 프레스의 목적은 압축될 수 있는 밀봉 챔버를 제공하는 것이다. 압력 챔버는 고온 공기, 예를 들면 150℃ 또는 그보다 더 높은 공기를 포함하고, 통상적인 TAD 기술보다 상당히 높은 압력, 예를 들면 통상적인 TAD보다 훨씬 더 높은 건조율을 초래하는 1.5 psi보다 더 높은 압력에 있다. 고압 고온 공기는 웹(38) 및 구조화 직물(28)을 통해 통기 롤로 임의의 공기 분산 직물을 빠져나간다(pass through). 공기 분산 직물은 웹(38)이 캡 롤 중 하나를 따르는 것을 방지할 수 있다. 공기 분산 직물은 매우 개방적이어서, 구조화 직물(28)의 투과성과 같거나 이를 초과하는 투과성을 갖는다. HPTAD의 건조율은 웹이 HPTAD로 들어갈 때 웹(38)의 솔리드 함량에 좌우된다. 바람직한 건조율은 500 kg/hr·m² 이상이며, 이 건조율은 통상적인 TAD 기계의 건조율의 2배 이상의 비율이다.

HPTAD 공정의 이점은 개선된 시트 탈수 영역에서 시트 품질, 크기의 컴팩트성 및 에너지 효율에 상당한 손실이 없는 것이다. 또한, 이는 본 발명의 속도 잠재력을 증가시키는 더 높은 프리-양키 솔리드(Pre-Yankee solids)를 가능하게 한다. 또한, HPTAD의 컴팩트한 크기는 기존의 장치에 대한 용이한 개장(retrofit)을 허용한다. 폐쇄된 시스템인 점 및 HPTAD의 컴팩트한 크기는 에너지 효율을 증가시키기 위해 유닛으로서 용이하게 절연 및 최적화될 수 있음을 의미한다.

도 23을 참조하면, 본 발명의 다른 구체예가 도시된다. 이 구체예는 2-패스(two-pass) HPTAD(80)의 추가를 제외하면 도 19 및 도 22와 상당히 유사하다. 이 경우, 2개의 통기 롤은 도 22에 도시된 디자인에 비해 구조화 웹(38)의 지속 시간(dwell time)을 두 배로 하는데 사용된다. 임의의 성긴 메시 직물(coarse mesh fabric)이 상기 구체예와 같이 사용될 수 있다. 고온 압축 공기는 2개의 통기 롤 상으로 및 직물(28) 상에 운반된 구조화 직물(38)을 통과한다. HPTAD의 크기 및 형태에 따라 하나보다 많은 HPTAD가 직렬로 배치될 수 있으며, 이는 롤(60)에 대한 필요성을 배제할 수 있음이 밝혀졌다.

도 24를 참조하면, 통상의 트윈 와이어 성형장치(90)가 이전 예시에서 도시된 크레센트 성형장치(crescent former)를 대체하는데 사용될 수 있다. 성형 롤은 솔리드 롤 또는 개방 롤일 수 있다. 개방 롤이 사용되는 경우, 필로우 구역에서 평량이 떨어지는 것을 막기 위해 구조화 직물을 통한 상당한 탈수를 방지하도록 주의를 기울어야 한다. 외부 성형 직물(93)은 표준 성형 직물 또는 U.S.특허 제6,237,644호에 개시된 바와 같은 것일 수 있다. 내부 직물(91)은 외부 성형 직물보다 훨씬 더 성긴 구조화 직물(90)이어야 한다. 예를 들어, 내부 직물(91)은 구조화 직물(28)과 유사할 수 있다. 웹이 구조화 직물(91)에 머무르고 외부 와이어(90)를 따르지 않는 것을 보장하기 위해 진공 박스(92)가 요구될 수 있다. 웹(38)은 진공 장치를 사용하여 구조화 직물(28)로 전달된다. 이러한 전달은 고정식 진공 슈 또는 진공 보조 회전식 픽업 롤(vacuum assisted rotationg pick-up roll; 94)일 수 있다. 제 2 구조화 직물(28)은 적어도 동일한 성김도이며, 바람직하게는 제 1 구조화 직물(91)보다 더 성기다. 이 지점으로부터의 공정은 도 19와 연결하여 이전에 논의된 공정과 동일하다. 제 1 구조화 직물로부터 제 2 구조화 직물로의 웹의 레지스트레이션(registration)은 완벽하지 않으며, 따라서 일부 필로우는 팽창 과정중에 일부 평량을 잃을 것이며, 그에 따라 본 발명의 이점 중 일부를 잃을 것이다. 그러나 이러한 공정 옵션은 차속 이동(differential speed transfer)을 실행하게 하며, 이는 일부 시트 특성을 개선하는 것으로 밝혀졌다. 전술한 바와 같이 물을 제거하기 위함 임의의 장치는 통상의 TAD 및 트윈 와이어 성형장치 장치와 사용될 수 있다.

도 25를 참조하면, 이전 예시에서 도시된 구성성분들은 웹이 직물들 사이로 직접적으로 이동되지 않는 기계에 의해 대체될 수 있다. 이러한 시스템은 E-TAD로서 지칭되는 것으로서, 본래 구조화 직물 웹을 운반하는 프레스 펠트(102)를 포함한다. 이러한 웹은 슈 프레스(106)에서 후면 롤(104)로 이동된다. 후면 롤(104)은 바람직하게 이의 표면의 일부 위로 직물의 보조 없이 웹을 운반하는 건조기이다. 후면 롤(104)은 웹을 도 1 내지 도 6와 연결하여 상기에서 논의된 구조화 직물인 이동 직물(108)로 이동시킨다. 이러한 공정은 후면 롤(104)과 이동 직물(108) 간에 차속 이동을 실행하게 한다. 이동 직물(108)은 이후에 양키 건조기(52)로 웹을 이동시킨다. 추가 구성성분들, 예를 들어 본 발명의 이전 구체예에서 논의된 다른 건조 구성성분들은 E-TAD 시스템에 첨가될 수 있다.

본 발명에서 웹(38)의 섬유 분배는 종래 기술의 것과 반대이며, 이는 성형 직물을 통하지만 구조화 직물을 통하지 않는 수분 제거의 결과이다. 저밀도 필로우 구역은 주위의 압착된 구역과 비교하여 비교적 평량이 더 높으며, 이는 통상의 TAD 페이퍼의 반대이다. 이는 높은 비율의 섬유가 처리중에 압착되지 않은 채로 남아 있도록 한다. 공칭 20 gsm 웹에 대해, 바스켓 방법(basket method)에 의해 측정된 바와 같은 시트 흡수 용량(absorbency capacity)은 섬유 그램당 12 그램의 물과 동일하거나 그보다 크며, 종종 섬유 그램 당 15 그램의 물을 초과한다. 시트 벌크(sheet bulk)는 10 cm³/gm와 동일하거나 그보다 크고, 바람직하게는 13 cm³/gm보다 크다. 화장실 티슈의 시트 벌크는 캘린더링 전에 13 cm³/gm과 동일하거나 그보다 큰 것으로 예상된다.

흡수성을 측정하는 바스켓 방법에 따라, 5 그램의 페이퍼가 바스켓 안에 배치된다. 페이퍼를 포함하는 바스켓은 20℃에서 60초 동안 작은 용기의 물 안으로 적재되고(weighted) 도입된다. 60초의 소크 시간(soak time) 후에, 바스켓은 물로부터 제거되며 60초 동안 배수되게 하며, 그 후 다시 적재된다. 중량 차는 그 후 흡수되는 섬유의 그램 당 유지되고 페이퍼 내에 유지되는 물의 그램을 산출하도록 페이퍼 중량에 의해 나눠진다.

상기에서 논의된 바와 같이, 웹(38)은 성형 직물(26)과 구조화 직물(28) 사이에서 해드 박스(22)가 방출하는 섬유질 슬러리(24)로부터 형성된다. 롤(34)은 회전하며 웹(38)을 형성할 때 직물(26, 28)을 지지한다. 수분(M)은 직물(26)을 통해 유동하며 절약 장치(36) 내에 포획된다. 이는 수분이 구조화 직물(28)을 통해 제거된 경우보다 더 큰 평량 및 그에 따른 두께를 웹(38)의 필로우 구역이 유지하게 하도록 작용하는 방식의 수분 제거이다. 웹(38)이 건조 단계로 나아가게 하기 위해 웹(38)으로부터 직물(26)이 제거되게 하도록 웹(38)으로부터 충분한 수분이 제거된다. 상기에서 논의된 바와 같이, 웹(38)은 구조화 직물(28)의 패턴 및 존재할 수 있는 직물(26)로부터의 임의의 띠 모양 투과성 효과를 유지한다.

슬러리(24)는 해드 박스(22)로부터 나올 때, 대략 0.1 내지 0.5%의 매우 낮은 농도를 갖는다. 웹(38)의 농도는 성형 섹션 배출구의 단부에서 대략 7%로 증가한다. 상술된 일부 구체예에서, 구조화 직물(28)은 해드 박스(22)에 의해 먼저 배치된 곳으로부터 양키 건조기까지 내내 웹(38)을 운반하여, 그에 따라 최대 벌크 및 흡수 용량을 위해 잘 규정된 페이퍼 구조물을 제공한다. 웹(38)은 페이퍼 타월을 제조하는데 사용되는 통상적인 TAD 직물이 비해 30% 더 높은 이례적인 두께, 벌크 및 흡수성을 갖는다. 양키 건조기로의 우수한 웹(38)의 전달은 33 내지 37% 건조도에서 작동하는 ATMOS™ 시스템에 대해 일어나며, 이 건조도는 60 내지 75%의 TAD보다 더 높은 수분 함량이다. 구조화 직물(28)이 깊은 포켓 P1-P10 (밸리스 28b)를가지기 때문에 ATMOS™ 구성에서 적용되는 건조도 손실이 없으며, 탈수 직물, 웹(38), 구조화 직물(28) 및 벨트 사이의 내밀성(intimacy)의 손실이 없다.

상기에서 설명된 바와 같이, 구조화 직물은 페이퍼 시트 또는 웹에 토포그래피 패턴을 제공한다. 이를 달성하기 위하여, 높은 압력이 고장력 벨트에 의해 직물에 제공될 수 있다. 시트 패턴의 토포그래피는 직물의 사양을 변경시킴으로써, 즉, 실 직경, 실 형태, 실 밀도, 및 실 타입과 같은 파라미터를 조정함으로써 조작될 수 있다. 상이한 토포그래피 패턴은 상이한 표면 직조에 의해 시트에 제공될 수 있다. 유사하게, 시트 패턴의 세기는 고장력 벨트에 의해 제공된 압력을 변경시킴으로써 및 직물의 사양을 변경시킴으로써 변경될 수 있다. 시트의 토포그래피 패턴의 특성 및 세기에 영향을 미칠 수 있는 다른 인자들은 공기 온도, 공기 속도, 공기 압력, 연장된 닙에서의 벨트 휴지 시간 및 닙 길이를 포함한다.

상기 예시들은 단지 설명을 위해 제공되는 것으로서, 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것으로 해석되지 않는다. 본 발명의 대표적인 구체예를 참조로 하여 기술되었지만, 사용된 용어들은 제한적인 용어 보다는 설명 및 예시의 용어인 것으로 이해될 것이다. 변형예는 현재 기술되고 보정된 바와 같이, 첨부된 청구항들의 범위내에서, 이러한 양태들에서 본 발명의 범위 및 사상에서 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 본 발명이 특정 배열, 재료 및 구체예를 참조로 하여 본원에서 기술되었지만, 본 발명은 본원에 기술된 특정사항으로 제한되도록 의도되지 않는다. 대신에, 본 발명은 첨부된 청구항들의 범위내에서와 같이 모든 기능적으로 균등한 구조, 방법 및 용도로 확장시킨다.

Claims

기계 대향면; 및
경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면을 포함하며,
각 포켓이 웹 대향면 상에 4개의 측면에 의해 규정되며, 4개의 측면 중 두개는 각각 3개 이상의 연속 위사 위로 진행하여 경사 너클(warp knuckle)을 규정하는 단일 경사의 경사 너클에 의해 형성되며, 4개의 측면 중 나머지 두개는 각각 2개의 연속 경사 위로 진행하여 위사 너클을 규정하는 단일 위사의 위사 너클(weft knuckle)에 의해 형성되는, 제지기용 직물.
제 1항에 있어서, 경사 및 위사가 10개의 위사 및 10개의 경사를 포함하는 패턴 스퀘어(pattern square)를 갖는 반복하는 직조 패턴을 형성하며, 10개의 포켓이 패턴 스퀘어에 포함되는 직물.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 단일 포켓이 패턴 스퀘어에서 각 경사 위에 두께 방향으로 위치되어 있는 직물.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 각 경사 너클이 6개의 연속 위사 위로 진행하며, 6개의 연속 위사 중 3개의 위사 위로 진행하는 각 경사 너클이 제 1 포켓의 4개의 측면 중 하나를 규정하며, 6개의 연속 위사 중 나머지 3개 위로 진행하는 각 경사 너클이 제 2 포켓의 4개의 측면 중 하나를 규정하는 직물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 각 포켓이 4개의 측면에 의해 규정되며, 제 1 경사 및 제 2 경사가 4개의 측면 중 두개를 형성하며, 제 1 위사 및 제 2 위사가 4개의 측면 중 나머지 두개를 형성하며, 제 1 경사가 제 1 위사 아래로 및 제 2 위사 위로 진행하며, 제 2 경사가 제 1 위사 위로 및 제 2 위사 아래로 진행하는 직물.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 포켓을 규정하는 4개의 측면 중 2개를 형성하는 경사 너클이 4개의 위사에 의해 서로 오프셋되는 유사한 부분을 갖는 직물.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 포켓을 규정하는 4개의 측면 중 2개를 형성하는 위사 너클이 하나의 경사에 의해 서로 오프셋되는 유사한 부분을 갖는 직물.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 각 위사의 위사 너클이 제 1 포켓의 4개의 측면 중 하나 및 제 2 포켓의 4개의 측면 중 하나를 형성하는 직물.
제 8항에 있어서, 제 1 포켓 및 제 2 포켓이 하나의 경사에 의해 서로 오프셋되는 유사한 부분을 갖는 직물.
제 9항에 있어서, 포켓이 3개의 위사에 의해 서로 오프셋되는 유사한 부분을 갖는 직물.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 경사가 비-환형 실(yarn)인 직물.
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 경사 너클이 직물의 상단 면을 규정하며, 위사 너클이 직물의 중간 면을 규정하며, 포켓이 직물의 하단 면을 규정하는 직물.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 경사 및 위사가 10개의 위사 및 10개의 경사를 포함하는 패턴 스퀘어를 갖는 반복하는 직조 패턴을 형성하며, 10개의 경사 각각이 하나의 위사 위로 진행하고, 2개의 연속 위사 아래로 진행하고, 6개의 연속 위사 위로 진행하고, 하나의 위사 아래로 진행하는 패턴을 갖는 직물.
기계 대향면; 및 경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면을 포함하며,
각 포켓이 4개의 측면 상에 경사 너클 및 위사 너클에 의해 규정되며, 각 포켓의 하부 표면이 하나의 위사 위 및 포켓에서 인접한 위사 아래로 진행하는 단일 경사에 의해 규정되며, 단일 경사가 포켓의 측면들을 규정하는 위사 너클 둘 모두의 아래로 진행하는 제지기용 직물.
제 14항 또는 제 15항에 있어서, 각 위사 너클이 경사 너클 중 하나 아래로 및 다른 경사 너클 위로 진행하는 직물.
제 14항 또는 제 15항에 있어서, 각 위사 너클이 두개의 경사 위로 진행하며, 2개의 경사가 단일 경사 및 경사 너클들 중 하나이며, 위사 너클 중 각 하나가 포켓의 너클을 형성하는 경사들 중 다른 하나를 가로지르는 직물.
제 14항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 각 포켓의 하부 표면이 경사의 상부 표면에 의해 및 경사 위로 가로지르는 위사의 상부 표면에 의해 규정되는 직물.
제 14항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 경사 및 위사가 10개의 위사 및 10개의 경사를 포함하는 패턴 스퀘어를 갖는 반복하는 직조 패턴을 형성하며, 10개의 포켓이 패턴 스퀘어에 포함되는 직물.
제 14항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 경사 및 위사가 10개의 위사 및 10개의 경사를 포함하는 패턴 스퀘어를 형성하며, 10개의 경사가 10개의 위사와 반복 패턴으로 직조되는 직물.
제 19항에 있어서, 인접한 경사들 사이의 패턴의 유사한 부분들이 서로 오프셋되는 직물.
제 20항에 있어서, 인접한 경사들 사이의 패턴의 유사한 부분들이 3개의 위사에 의해 서로 오프셋되는 직물.
복수의 위사;
복수의 위사와 반복하는 직조 패턴을 형성하는 복수의 경사;
10개의 위사 및 10개의 경사를 포함하는 직조 패턴 반복을 위한 패턴 스퀘어으로서, 10개의 경사 각각이 반복 패턴 당 하나의 위사 위로 진행하고, 2개의 위사 아래로 진행하고, 6개의 위사 위로 진행하고, 하나의 위사 아래로 진행하는 패턴을 갖는 패턴 스퀘어를 포함하는 제지기용 직물.
제 22항에 있어서, 포켓이 복수의 경사 및 복수의 위사에 의해 직조 패턴으로 형성되며, 10개의 포켓이 패턴 스퀘어에 포함되는 직물.
제 22항 또는 제 23항에 있어서, 인접한 경사들 사이의 직조 패턴의 유사한 부분이 서로 오프셋되는 직물.
제 22항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서, 인접한 경사들 사이의 직조 패턴의 유사한 부분이 3개의 위사에 의해 서로 오프셋되는 직물.
제 22항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 있어서, 직조 패턴을 위한 패턴 스퀘어가
패턴 스퀘어 내에 단일의 인접한 경사를 각각 갖는 두개의 단부 경사; 및
패턴 스퀘어 내에 2개의 인접한 경사를 각각 가지는 중간 경사로서, 2개의 인접한 경사 중 하나가 각 중간 경사로부터 교차 방향으로 왼쪽으로 위치되고, 2개의 인접한 경사 중 나머지가 중간 경사로부터 교차 방향으로 오른쪽으로 위치되고, 중간 경사와 2개의 인접한 경사 중 하나 사이의 직조 패턴의 유사한 부분이 기계 방향을 따라 하향으로 하나 이상의 위사에 의해 오프셋되고, 중간 경사와 2개의 인접한 경사 중 나머지 사이의 직조 패턴의 유사한 부분이 기계 방향에서 하나 이상의 위사에 의해 상향으로 오프셋되는, 중간 경사를 추가로 포함하는 직물.
경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면 상에 경사 및 위사의 반복하는 직조 패턴을 갖는 직물을 포함하며, 반복하는 직조 패턴이,
6개 이상의 연속 위사 위로 진행하고, 하나의 측면 상에 제 1 이웃 경사 및 제 2 이웃 경사를 가지고, 다른 측면 상에 제 3 이웃 경사 및 제 4 이웃 경사를 가지는 하나의 경사;
제 1 이웃 경사 및 제 2 이웃 경사 위로 진행하는 6개 이상의 연속 위사 중 하나; 및
제 3 이웃 경사 및 제 4 이웃 경사 위로 진행하는 6개 이상의 연속 위사 중 제 2의 하나를 포함하는, 제지기용 직물.
제 27항에 있어서, 하나의 경사가, 하나의 경사가 6개 이상의 연속 위사 위로 진행하는 반복하는 직조 패턴의 섹션에 경사 너클을 규정하며, 6개 이상의 연속 위사 중 하나가 경사 너클에 의해 위로 진행되는 제 3 실이며, 6개 이상의 연속 위사 중 제 2의 하나가 경사 너클에 의해 위로 진행되는 제 4 실인 직물.
제 27항 또는 제 28항에 있어서, 6개 이상의 연속 위사 중 하나가 제 3의 이웃 경사 위 및 제 4 이웃 경사 아래로 진행하며, 6개 이상의 연속 위사 중 제 2의 하나가 제 1 이웃 경사 및 제 2 이웃 경사 아래로 진행하는 직물.
반복하는 직조 패턴을 갖는 직물,
경사,
위사,
경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면,
경사 및 위사에 의해 형성되고, 6개 이상의 연속 위사 위로 진행하는 경사 너클을 규정하는 하나의 경사를 포함하고, 6개 이상의 연속 위사 중의 4개 이상이 각각 5개 이상의 연속 경사 아래로 진행하는 기계 대향면 위사 너클을 규정하며, 5개 이상의 연속 경사 중 하나가 하나의 경사인 반복하는 직조 패턴을 포함하는 제지기용 직물.
제 30항에 있어서, 하나의 경사가 6개의 연속 위사 위로 진행하는 경사 너클을 규정하며, 6개의 연속 위사의 4개 각각이 5개 이상의 연속 경사 아래로 진행하는 기계 대향면 위사 너클을 규정하며, 5개 이상의 연속 경사 중 하나가 하나의 경사이며, 6개의 연속 위사 중 다른 두개 각각이 하나의 경사에 인접한 웹 대향면 위사 너클을 규정하는 직물.
외부 표면을 갖는 롤, 제 1 측면을 가지고 롤의 외부 표면의 일부 위로 가이딩되고 30 KN/m 이상의 장력을 갖는 투과성 벨트를 포함하는 벨트 프레스;
기계 대향면, 및 경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면을 포함하는 구조화 직물을 포함하며,
각 포켓이 웹 대향면 상에 4개의 측면에 의해 규정되며, 4개의 측면 중 두개가 각각 경사 너클을 규정하기 위하여 3개 이상의 연속 위사 위로 진행하는 단일 경사의 경사 너클에 의해 형성되며, 4개의 측면 중의 나머지 두개가 각각 위사 너클을 규정하기 위하여 두개의 연속 경사 위로 진행하는 단일 위사의 위사 너클에 의해 형성되는 제지기.
제 32항에 있어서, 제 3 직물을 추가로 포함하며, 구조화 직물 및 제 3 직물이 투과성 벨트와 롤 사이로 이동하며, 제 3 직물이 제 1 측면 및 제 2 측면을 가지며, 제 3 직물의 제 1 측면이 롤의 외부 표면과 일부 또는 전부 접촉되며, 제 3 직물의 제 2 측면이 섬유 웹의 제 1 측면과 일부 또는 전부 접촉되며, 구조화 직물이 웹 대향면 및 반대 측면을 가지며, 구조화 직물의 웹 대향면이 섬유 웹의 제 2 측면과 일부 또는 전부 접촉하며, 구조화 직물의 반대 측면이 투과성 벨트의 제 1 측면과 일부 또는 전부 접촉하는 제지기.
제 32항 또는 제 33항에 있어서, 제 3 직물이 탈수 직물인 제지기.
제 32항 내지 제 34항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유 웹이 구조화 직물 상에 형성되는 제지기.
제 32항 내지 제 35항 중 어느 한 항에 있어서, 구조화 직물이 섬유 웹을 양키 건조기(Yankee dryer)로 이동시키는 제지기.
외부 표면을 갖는 진공 롤;
제 1 측면 및 제 2 측면을 갖는 탈수 직물로서, 탈수 직물이 진공 롤의 외부 표면의 일부 위로 가이딩되며, 제 1 측면이 진공 롤의 외부 표면과 일부 또는 전부 접촉하는, 탈수 직물;
기계 대향면, 및 경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면을 포함하는 구조화 직물을 포함하며,
각 포켓이 웹 대향면의 4개의 측면에 의해 규정되며, 4개의 측면 중 두개가 각각 경사 너클을 규정하기 위해 3개 이상의 연속 위사 위로 진행하는 단일 경사의 경사 너클에 의해 형성되며, 4개 측면 중 나머지 두개가 각각 위사 너클을 규정하기 위해 두개의 연속 경사 위로 진행하는 단일 위사의 위사 너클에 의해 형성되며, 탈수 직물이 진공 롤과 구조화 직물 사이에 위치되는 제지기.
제 37항에 있어서, 제지기가
외부 표면을 갖는 성형 롤; 및
제 1 측면 및 제 2 측면을 갖는 성형 직물을 추가로 포함하며,
구조화 직물이 성형 롤의 외부 표면의 일부 위로 가이딩되며, 구조화 직물의 기계 대향면이 성형 롤의 외부 표면과 일부 또는 전부 접촉하며, 구조화 직물이 성형 롤과 성형 직물 사이에 위치되는 제지기.
제 37항 또는 제38항에 있어서, 섬유 웹이 구조화 직물의 웹 대향면과 성형 직물의 제 1 측면 사이에 형성되는 제지기.
제 37항 내지 제 39항 중 어느 한 항에 있어서, 구조화 직물이 섬유 웹을 양키 건조기로 이동시키는 제지기.
양키 건조기;
기계 대향면, 및 경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면을 포함하는 하나 이상의 구조화 직물을 포함하며,
각 포켓이 웹 대향면의 4개의 측면에 의해 규정되며, 4개의 측면 중 두개가 각각 경사 너클을 규정하기 위해 3개 이상의 연속 위사 위로 진행하는 단일 경사의 경사 너클에 의해 형성되며, 4개의 측면 중 나머지 두개가 각각 위사 너클을 규정하기 위해 두개의 연속 경사 위로 진행하는 단일 위사의 위사 너클에 의해 형성되며, 하나 이상의 구조화 직물이 섬유 웹을 양키 건조기로 이동시키는 제지기.
제 41항에 있어서, 제지기가
외부 표면을 갖는 성형 롤; 및
제 1 측면 및 제 2 측면을 갖는 성형 직물을 추가로 포함하며,
하나 이상의 구조화 직물이 성형 롤의 외부 표면의 일부 위로 가이딩되며, 구조화 직물의 기계 대향면이 성형 롤의 외부 표면과 일부 또는 전부 접촉하며, 하나 이상의 구조화 직물이 성형 롤과 성형 직물 사이에 위치되는 제지기.
제 41항 또는 제 42항에 있어서, 제지기가 후면 롤(backing roll)을 추가로 포함하며, 하나 이상의 구조화 직물이 후면 롤과 양키 건조기 사이로 직물을 이동시키는 제지기.
기계 대향면, 및 경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 웹 대향면을 포함하는 투과성 제 1 직물로서, 각 포켓이 웹 대향면 상에 4개의 측면에 의해 규정되며, 4개의 측면 중 두개가 각각 경사 너클을 규정하기 위해 3개 이상의 연속 위사 위로 진행하는 단일 경사의 경사 너클에 의해 형성되며, 4개의 측면 중의 나머지 두개가 각각 위사 너클을 규정하기 위해 두개의 연속 경사 위로 진행하는 단일 위사의 위사 너클에 의해 형성되는, 투과성 제 1 직물;
투과성 제 2 직물;
제 1 직물과 제 2 직물 사이에 배치된 페이퍼 웹;
제 1 직물과 접촉되어 있는 압력 생성 요소;
제 2 직물과 접촉된 지지 구조의 지지 표면; 및
제 1 직물과 지지 표면 간의 차압을 제공하는 차압 장치로서, 차압이 제 1 직물, 페이퍼 웹, 및 제 2 직물 중 하나 이상에 작용하며, 페이퍼 웹에 페이퍼 웹으로부터 물을 배수시키기 위해 기계적 압력이 가해지고 유압력(hydraulic pressure)을 경험시키며,
차압 장치가 제 1 직물, 페이퍼 웹, 및 제 2 직물을 통하는 방향으로 공기를 유동시킬 수 있도록 배열되는 차압 압력 장치를 포함하는, 제지기에서 사용하기 위한 압축 장치.
제 44항에 있어서, 제 2 직물이 펠트 및 베트 층(batt layer) 중 하나 이상을 포함하는 압축 장치.
웹 대향면 상에 경사 및 위사의 반복하는 직조 패턴을 갖는 직물로서, 패턴이 경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 직물을 포함하며,
10개의 위사에서, 각 경사가 두개의 위사 너클 아래 및 하나의 다른 위사 아래로 진행하며, 각 위사 너클이 형성되는데, 위사가 상기 경사 및 상기 경사에 인접한 하나 이상의 경사 위로 부유하게 각 위사 너클이 형성되며, 상기 하나의 다른 위사가 상기 경사에 인접한 경사 아래로 진행하는, 제지기용 직물.
제 46항에 있어서, 각 상기 경사가 경사 너클을 규정하며, 여기서, 경사가 6개 이상의 연속 위사 위로 진행하는 직물.
제 46항 또는 제 47항에 있어서, 포켓이 경사 및 위사의 방향에 대해 대각선으로 연장하는 중단되지 않는 시리즈로 배열되며, 포켓의 하부가 단일 경사 및 두개의 위사에 의해 규정되며, 단일 경사가 위사 중 하나 위 및 다른 위사 아래로 진행하는 직물.
웹 대향면 상에 경사 및 위사의 반복하는 직조 패턴을 갖는 직물로서, 패턴이 경사 및 위사에 의해 형성된 포켓을 포함하는 직물을 포함하며,
포켓이 경사 및 위사에 의해 형성된 격자에 대해 대각선으로 연장하는 중단되지 않는 시리즈로 배열되며, 각 포켓이 위사가 두개의 경사를 가로지르는 위사 너클에 의해 규정된 상단 측면을 가지며, 위사 너클이 위사 너클 아래에 포켓의 하부를 일부 형성하는 2개의 경사 중 하나 및 위사 너클 위에 포켓의 하부를 일부 형성하는 다른 경사의 상단 측면을 형성하는 포켓에 대해 시리즈 다음에 존재하는 포켓의 하단 측면을 형성시키는 제지기용 직물.
제 49항에 있어서, 상기 각 경사가 경사 너클을 규정하며, 여기서 경사가 6개 이상의 연속 위사 위로 진행하는 직물.
웹을 성형하는 단계; 및 직물과 웹에 압력을 가하는 단계를 포함하는, 제 1항의 직물을 이용하여 초지기(paper machine)에서 웹을 압축시키는 방법.
제 51항에 있어서, 초지기가 TAD 시스템; ATMOS 시스템; E-TAD 시스템; 및 Metso 시스템 중 하나를 포함하는 방법.