KR810000763B1 - 단일의 헤드박스로부터 다층 종이웨브를 형성하는 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

단일의 헤드박스로부터 다층 종이웨브를 형성하는 장치

제1도는 본 발명의 일실시예를 나타내는 개략도.

제2도는 본 발명의 다른 개조예를 나타내는 개략도.

본 발명은 단일의 헤드박스(headbox)로부터 다층(multiply) 종이 웨브(web)를 형성하기 위한 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로는 본 발명은 고속의 다층 종이 웨브형성장치에 관한 미국특허 제3,923,593호의 개량이다.

상기 특허에 지적된 바와 같이, 다층 웨브의 형성에 있어서, 기계속도의 증가 및 재료 규격의 요구조건 증가는 개량된 고품질의 종이웨브에 대한 요구의 촉진과, 경쟁상의 고려사항에 의한 제지기계의 제조속도 향상과 같은 작동상 문제점을 야기했다. 상기 특허에 기술된 기술에 따라, 다른 물리적 특성들을 갖는 다수의 다른 재료가 슬라이스 체임버내 슬라이스 개구의 바로 앞까지 달하여 있는 가요성 분할 시이트들 사이에서 다층으로 다른 재료들을 유지하면서 슬라이스(slcie)로부터 1쌍의 성형표면 와이어들 사이의 성형지역에 방출된다.

미세한 교류(攪流)가 그 재료들의 각각에 발생하여 플로큐레이숀(flocculation)을 방지하지만, 교류의 이동 및 와이어상의 플라이(ply)들의 재료의 바람직하지 않은 상호 혼합을 방지하도록 하면서 플라이들 사이의 섬유질들의 결합을 허용하도록 교류발생수단이 슬라이스 개구로부터 상류에 설치되어 있다.

그러한 배치는 적당한 속도에서,그리고 슬라이스 개구로부터 방출분사류내 교류수준이 충분히 낮게 유지되는 경우 섬유들이 상호 혼합되지 못화도록 양호하게 작동한다. 그러나, 고속작동에 대한 요구 및 그에 따른 슬라이스 개구로부터의 분사속도 증가는 각기 다른 재료들이 슬라이스 체임버내 가요성의 유통로 분할기를 떠난 후 바람직하지 않게 상호 혼합되는 경향을 더 악화시킨다.

다층 종이 웨브의 주요 목적은, 특징의 바람직한 특성, 예를들면, 인쇄시 잉크 수용력의 최량 등급과 같은 특성을 가지는 시이트상에 하나 이상의 표면층을 제공하는데 있으며, 또는 형성 웨브의 탈수시 회분(ash)의 배출을 방지하도록 회분을 많이 함유하는 중간층이 장섬유질 재료에 의해 덮히게 되는 회분보호를 제공하는데 있다. 슬라이스 분사속도가 증가할 때 다층의 각층을 형성하는 재료들의 필요한 결합성을 유지하는 것이 더욱 더 어렵게 된다.

본 발명의 주목적은, 다층 웨브 성형지역에 다수의 각기 다른 재료 섬유질 현탁액들을 방출하는 단일 헤드박스를 사용하는 제지기에서 고속으로 다층 종이 웨브를 형성하는데 있어서 플라이(ply)의 결합성을 유지하는 문제점을 극복하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 우수한 플라이 형태를 유지하지만 플라이들을 일체의 웨브로 고착하기 위하여 플라이들의 경계면 사이에서 섬유들이 완전히 결합시키게 하는 방식으로 단일 헤드박스 제지기에서 다층종이 웨브를 형성하기 위한 개량된 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 특징에 따라,슬라이드 개구까지 달하여 있는 간격을 갖고 떨어져 있는 벽들에 의해 성성된 슬라이스 체임버와 연통하여 있는 주(主) 체임버를 가진 헤드박스; 주 체임버를 다수의 분리된 재료 부(副) 체임버로 분할하는 수단; 각기 다른 물리적 특성들을 가진 재료들을 부체임버들의 각각에 공급하기 위한 별도의 재료 공급수단들; 및 각 부체임버들로부터의 재료들의 흐름들을 수용하고 그 흐름들을 분리된 채 유지하도록 헤드박스부 체임버들의 각각과 연결된 별도의 흐름통로들로 슬라이스 체임버를 분할하는 슬라이스 체임버내 적어도 하나의 자체적으로 위치변경 가능한 분할 시이트로 구성되고,상기 흐름통로들이, 서로 집중하는 식으로 주행하는 성형 표면들 사이에 형성된 성형지역내로 슬라이스 개구로부터 재료 흐름들을 얇은 판상의 분사류들로 방출하기 위해 슬라이스 개구까지 연장하여 있는, 액체 담체내 섬유질 슬러리를 가진 재료로부터 다층 종이 웨브를 제조하는데 사용되는 장치에 있어서 : 슬라이스 개구로부터 배출된 후 재료분사류들이 간격을 가지고 분리된 채 유지되도록 재료 분사류의 흐름 방향으로 슬라이스 개구를 지나 상당한 거리에 걸쳐 자유롭게 떠있는 상태로 상기 분할 시이트로부터 연장하여 분할 연장부가 설치됨을 특징으로 하는 단일의 헤드박스로부터 다층 종이 웨브를 형성하는 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점은 첨부 도면과 관련하여 기술된 대표적인 실시예의 하기 설명으로부터 명백해질 것이다. 또한 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 개조 및 변경이 가능하다.

본 발명의 원리에 따라, 2플라이 웨브에서부터 원하는 만큼 많은 수의 플라이까지 어떤 소망의 수의 플라이가 다층 종이 웨브 제조과정에서 유익하게 형성될 수 있다. 일반적으로 3플라이 이상은 필요하지 않다. 예를들면, 한쪽은 백색이고 다른쪽은 갈색과 같이 각기 다른 색으로 채색된 양측면들을 갖는 종이를 제조하는 것을 원할 때, 종이 슬러리 재료는 제1플라이에서 백석 섬유를 제2플라이에서는 갈색 섬유를 공급하도록 선택될 수 있다. 고급재료로 표면이 피복된 하급재료를 갖는 시이트지 또는 판지를 제공하도록 또는 종이 웨브가 예를들어 회분을 많이 함유하는 중간층과 장섬유 재료의 양외측 층을 갖는 경우 3플라이웨브가 제조될 수 있다.

제1도는 단일 헤드박스 7에 의해 3플라이 종이웨브를 제조하는데 적합한 제지기 5를 재략적으로 도시하고 있다. 헤드박스 7 내의 주 체임버 8은, 슬라이스 개구 12까지 집중하는 식으로 연장하여 있는 벽 10및 11에 의해 형성된 슬라이스 체임버 9와 통하여 있다. 격벽 13으로된 수단이 주체임버 8을 다수의 분리된 부체임버 14,15 및 17로 분할하며, 부체임버 15는 부체임버 14 및 17의 중간에 위치한다. 다른 물리적 특성들을 갖는 재료들을 부체임버들의 각각에 방출하기 위한 분리된 재료 공급 수단들은 부체임버 14와 통하여 있는 방출수단 18,부체임버 15와 통하여 있는 방출수단 19와, 부체임버 17과 통하여 있는 방출수단 20으로 이루어져 있다. 방출수단 18,19 및 20의 각각은 적당한 재료공급원과 통하여 있고 적당한 농도로,그리고 고속 작동을 위한 소망의 재료 흐름속도를 발생시키도록 적당한 압력하에 재료를 헤드박스부 체임버에 공급한다.

슬라이스 체임버 9 내, 각 부체임버 14,15 및 17로부터의 재료의 흐름은 부체임버들의 각각과 정렬되어 통하여 있는 각개, 분리된 흐름통로에 수용된다. 이를 위해, 부체임버 14 및 15를 분리하는 분할기 13과 정렬하여 있는 가요성의 분할 시이트 부재 21과 같은 분할 수단이 슬라이스 체이버 9를 통해 종방향으로 연장하여 있고, 부체임버 15와 통하여 있는 흐름통로 23으로부터, 부체임버 14와 통하여 있는 흐름통로22를 분리한다. 동일한 효과를 위해, 가요성 분할 시이트부재 24는 분할기 13과 정렬되어 있고, 그 분할기는 부체임버 17로부터 부체임버 15를 분리하고 슬라이스 체임버 9를 통해 종방향으로 연장하여, 부체임버 17과 통하여 있는 흐름통로 25로부터 통로 23을 분리한다. 분할부재 21 및 24는 소망의 적당한 품질과 중량의 플라스틱 물질 같은 어떤 적당한 시이트 물질로 되어있다. 분할부재 21 및 42는 그들의 상류측단부들에서 헤드박스내에 고정되어 있는 것이 바람직하며, 그들의 나머지 길이부분은 지지되어 있지 않고 슬라이스 체임버를 통해 흐르는 재료의 수압에 의해 자동적으로 위치변경될 수 있다. 각 통로 22,23 및 25 내, 미세한 교류를 발생시키기 위한 수단의 분할부재 21 및 24를 제조하는 것과 같은 물질로 만들어진 가요성 시이트부재들인 자동위치변경 가능한 부재 27로 이루어져 있고, 또는 그 교류발생기들은 스트랜드(strand) 형태의 부재이어도 좋다. 그 교류발생기 부재들은 헤드박스내 상류단부에 고정되어 있고 하류방향에서는 자유롭게 되어 있다. 또한 교류발생기 27은 슬라이스 개구 12 가까이에까지 연장하여 있다. 각 분할 부재 21 및 24는 흐름통로들 사이이 연속적인 분리를 유지하여 흐름통로를 통하여 흐르는 재료의 완전함을 유지하도록 슬라이스 체임버 9의 전폭에 걸쳐 연장하여 잇다. 슬라이스 체임버 9로부터의 재료는 공동 주행 성형 표면 28 및 29 사이의 성형지역내로 슬라이스 개구 12로부터 방출되며, 제1도에서 상기 성형표면 28 및 29는 각 브레스트(breast) 로울러 30을 부분적으로 둘러싸고 있는 무단선형 와이어와 같은 수단으로 이루어져 있다. 그 브레스트 로울러들로부터 성형 표면 와이어들이 슬라이스 개구 12를 지나 접중하고 슬라이스 개구로부터 방출된 재료를 수용하는 성형지역 31을 형성한다. 다공 성형 표면 28 및 29의 어느 한쪽 또는 양자에, 성형 지역을 따라 배수촉진 박판 32 또는 다른 바람직한 배출 촉진 수단이 설치되어도 좋다.

슬라이스 개구 12를 통해 슬라이스 체임버 통로로부터 방출된 재료의 흐름속도는 분사류, 즉, 통로 22로부터의 재료분사류 33, 중간통로 23으로부터의 재료분사류 34, 통로 25로부터의 재료분사류 35를 형성한다.

분사류 33,34,35는 그들의 경계영역에서 최소한 상당한 깊이로 혼합하는 경향이 있어 중간재료 분사류 34가 재료 분사류 33 및 35의 재료들의 혼합물에 의해 그의 재료 함량의 완전함을 상당히 상실한다. 또한, 그 결과로 외측 재료분사류 33 및 35가 성형 표면 28 및 29의 웨브 플라이들의 표면들이 바람직하게 영향을 받는 정도로 중간 재료분사류 34로부터의 바람직하지 않은 재료 섬유 또는 회분과 같은 다른 물질로 오염된다. 이 문제점을 감소시키기 위해, 본 발명에 따라, 재료분사류 33,34 및 35는 외측 분사류 33 및 35 내 방출된 섬유 현탁액의 충분한 배수를 허용키에 충분한 길이로 슬라이스 개구 12 뒤에서 분리 유지되어, 중간 재료분사 섬유 현탁액이 부분형성된 외측 플라이들과 혼합되기 전 외측 분사류의 재료에 의해 형성된 플라이내의 섬유의 유동성을 감소시킨다. 이 목적을 위한 효과적인 수단은, 분할부재 21 및 24의 하류단부를 슬라이스 개구 12를 지나 섬유 현탁액의 종류, 속도, 웨브르이 속도 등과 같은 각종 요소에 따라 충분한 간격으로 성형지역 31 내로 돌출하도록 연장시켜, 중간 재료분사류 34가 중간 플라이 39를 형성하도록 부분 형성된 플라이 37 및 38 사이로 들어가기 전, 각 웨브플라이 37 및 38의 부분형성과 화살표 방향으로 지시된 배수를 허용토록 외측 재료분사류 33 및 34로부터 중간 재료분사류 34가 분리되어 있게 하는 것을 포함한다. 그리하여, 부분 형성된 플라이 37 및 38과 합쳐질 때, 부분 형성된 외측 플라이 37 및 38을 통해 배수하는 내부 플라이 39의 재료와 혼합 및 만족한 축융결합을 달성하도록 외측 플라이 37 및 38의 경계 영역에서의 섬유질들이 충분히 느슨하게 존재한다. 그러나, 외측 플라이 재료와 내측 플라이 재료의 결합 깊이는 부분적으로 형성된 외측 플라이내 재료의 적은 유동성에 의해 효과적으로 제한된다. 도시된 바와 같은 바람직한 구조에서,분할 부재 21 및 24는 슬라이스 개구 12 뒤 동등한 간격으로 연장하여도 좋다. 외측 플라이 재료 분사류들 중 어느 하나와 중간 플라이 재료 분사류 사이의 접촉이 내측 플라이 재료분사류와 나머지 외측 플라이 재료분사류 사이의 접촉보다 더 빨리 달성되는 상태에 적응하기 위해, 분할 부재들의 돌출 길이를 적당히 차이가 있게 하여도 좋다.

또한, 본 발명은 로울러 형성기로 알려진 타입의 단일 헤드박스 다층 웨브 제지기 40(제2도)의 고속작동에 유리하다. 그러한 기계에 있어서, 집중하는 웨브 성형표면들은, 브레스트 로울러 42주 위를 통과하여 동일방향으로 주행하는 큰 직경의 성형로울러 43의 외주를 향하여 집중적으로 주행하는 다공 와이어 밸트와 같은 다공의 무단 성형표면 41에 의해 제공된다. 이러한 배치는 점차적으로 감소하는 성형지역 44를 제공하고 그 성형지역의 입구내로 헤드박스 47의 슬라이스 개구 45가 다수의 분리된 재료공급물들을 방출한다. 제1도에서와 유사하게, 그 헤드박스는 말단에 슬라이스 개구 45가 설치된 슬라이스 체임버 50을 형성하는 1쌍의 집중하는 벽 48 및 49를 가지고 있다.

제1도에서 도시된 바와 유사하게 각 부체임버로부터의 재료의 흐름을 수용하고, 그 흐름을 분리된체 유리하도록 헤드박스 47의 주 체임버내 부체임버들의 각 체임버와 각각 정렬된 분리된 흐름통로로의 슬라이스 체임버 50의 분할은 2플라이(도시된 예에서는 3플라이) 웨브가 형성되는 최소한 하나의 분할기으로 이루어진 수단에 의해 달성되며, 각 분할기 51 및 52는 중간 플라이 흐름통로 53과 각 외측 플라이 흐름통로 54 및 55로 슬라이스 체임버 50을 분리한다. 각 분할기 51 및 52는 제1도의 분할기와 유사하게 적당한 시이트상 플라스틱 물질로 만들어질 수 있다. 제1도에 도시된 시이트 또는 스트랜드(strand)와 같은 적당한 교류발생수단이 흐름통로 53,54 및 55에 설치될 수 있고, 또는 요구될 때, 다른 타입의 교류발생기가 사용될 수도 있다. 분할기 51 및 52에 의해 흐름통로들이 슬라이스 개구 45로부터 성형지역 44로 인접하는 박막형의 재료분사류들을 배출하도록 조절되며, 흐름통로 54로부터의 재료는 분사류 57로 배출되고 중간 흐름통로 53으로부터의 재료는 분사류 58로 배출되며 흐름통로 55로부터의 재료는 분사류 59를 형성한다.

제2분사류내 재료가 부분형성 플라이의 인접 표면에 섬유 축용 다층 박막형태로 결합되기 전, 성형표면들 중 하나에 최소한 하나의 재료분사류로 방출된 재료의 플라이로 부분 형성되도록 슬라이스 개구 45를 나온 후 충분한 간격으로 분리된 체 인접 분사류 57,58 및 59를 유지하기 위해, 분할기 51 및 52로부터의 일체의 연장부를 포함하며 분할기 52로부터의 연장부 60과 분할기 51로부터의 연장부 61을 포함하는 분할기 연장수단이 제공되어 있다. 그러한 연장부들은 분사류의 흐름 방향으로 슬라이스 개구 45의 외측의 상당한 거리까지 분할기로부터 연장하여 있다. 로울러 성형기 배치에 있어서, 성형지역 44에서의 제지 재료로부터의 액체 배수가 제2도의 화살표 방향으로 지적된 바와 같이 다공 성형표면 41로 통하여 행해지고 재료분사류 57이 성형표면 41 가까이에서 그 표면과 계합하여 있기 때문에, 분할기 연장부 61은, 괄호 62로 나타낸 바와 같이 분사류 57 내 재료의 탈수가 주행성형 표면의 전진 간격에서 진행될 때까지 분사류 57 및 58 사이의 접촉을 피하도록 분살류 57내 재료의 초기 탈수시 분사류 57로부터 중간 분사류 58의 적절한 분리를 확실히 하도록 충분한 간격으로 슬라이스 개구 45로부터 연장하여 있다. 이 목적을 위해 분할 연장부 60은 괄호 62에 의해 나타내어진 범위의 단부에까지 달하여 있다. 분사류 58 내 재료는 분할연장부 60의 단부 직후에서 분사류 57로부터의 부분형성 웨브 플라이에 계합하고, 부분 형성 분사류 57의 플라이를 통한 배수는 부분 형성 분사류 58의 플라이에 영향을 준다.

플라이 성형부상의 그러한 플라이는 괄호 63으로 나타낸 적당한 길이에 걸쳐 발생하며 분할 연장부 61은 형성 분사류 58의 플라이로부터 분사류 59가 분리된 채 있게 한다. 분할 연장부 61의 길이는 분할 연장부 60의 길이보다 충분히 더 길어, 그러한 부분 형성 플라이와 분사류 59가 결합되자마자 분사류 58의 플라이내 섬유와 분사류 59 내 섬유의 바람직하지 않은 결합없이 경계영액에서 적절한 섬유 축융이 일어나도록 분사류 58의 플라이의 부분 형성을 달성한다. 그 결과로서, 분사류 59의 플라이로부터의 액체의 임시 배구사 분할연장부 61의 단부를 지나 괄호 64로 나타낸 바와 같이 진행할 때 모든 3개의 플라이들이 각 플라이들에 존재할 수 있는 다른 물질 및 섬유의 완전함을 유지하면서, 그들의 경계 영역에서 충분한 섬유 축융에 의해 단일체의 다층 웨브로 서로 결합된다. 본 발명의 원리는 제1도에 도시된 양측 배수는 물론 제2도에 도시된 바와 같은 1측 배수에도 적용할 수 있다.

Claims (1)

1. 슬라이스 개구까지 달하여 있고 간격을 갖고 떨어져 있는 벽들에 의해 형성된 슬라이스 체임버와 연통하여 있는 주(主) 체임버를 가진 헤드박스, 주 체임버를 다수의 분리된 재료 부(副) 체임버로 분할하는 수단, 각기 다른 물리적 특성들을 가진 재료들을 부체임버들의 각각에 공급하기 위한 별도의 재료 공급수단, 및 각 부체임버들로부터의 재료들의 흐름들을 수용하고 그 흐름들을 분리된 채 유지하도록 헤드박스부 체임버들의 각각과 연결된 별도의 흐름통로들로 슬라이스 체임버를 분할하는 슬라이스 체임버내 적어도 하나의 자체적으로 위치변경 가능한 분할 시이트로 구성되고, 상기 흐름통로들이, 서로 집중하는 식으로 주행하는 성형 표면들 사이에 형성된 성형지역내로 슬라이스 개구로부터 재료흐름들을 얇은 판상의 분사류들로 방출하기 위해 슬라이스 개구까지 연장하여 있는, 액체 담체내 섬유질 슬러리를 가진 재료로부터 다층 종이 웨브를 제조하는데 사용되는 장치에 있어서 슬라이스 개구로부터 배출된 후 재료분사류들이 간격을 가지고 분리된 체 유지되게 하기 위해, 재료분사류의 흐름방향으로 슬라이스 개구를 지나 상당한 거리에 걸쳐 자유롭게 떠있는 상태로 상기 분할 시이트로부터 연장하여 있는 분할연장부가 설치됨을 특징으로 하는 단일의 헤드 박스로부터 다층 종이 웨브를 형성하는 장치.

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