KR840000190B1 - 복합 골판지를 제조하는 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

복합 골판지를 제조하는 장치

제1도는 복합 골판지를 제조하기 위해 형성되고 결합된 주름진 저부 라이너와 상부 라이너층을 나타내는 본 발명장치의 측면도.

제2도는 제1도에 도시된 파형 형성매체와 상부 라이너성형기에 사용된 성형로울 동체(胴體)의 부분단면도.

제3도는 파형 형성매체가 중간 픽오프 로울을 통과하는 것을 제외하고는 제1도와 유사한 장치의 측면도이다.

본 발명은 복합 골판지를 제조하는 장치에 관한 것이다. 특히 단일의 제지기에서의 복합 골판지 제조에 관한 것이다. 때때로, 이런타입의판지(板紙)는 상자판지, 복합골판지등과 같은 다른 이름으로 불린다. 여기서는 복합 골판지로 칭한다. 본 발명은 상하부 라이너(liner) 또는 라이너보오드와 제지산업에서 파형형성매체라 불리는 내측 파형보오드를 가진 판지로 총칭한다. 일반적으로, 이런 종류의 판지는 기계기구 및 가구와 같은 제품의 포장에 사용된다.

통상, 복합 골판지는 다른 제지기에서 별도로 각 층을 제조한다음 다른 장치에서 그 보오드웨브(web)들을 서로 접합하여 복합판지를 제조하여 만들어져 왔다. 제지산업에서 골판지의 내측파형층은 몇몇 제지기에서 독점적으로 만들어지는 통상의 제품이다. 이 "파형형성 매체(Corrugating medium)"은 연속적인 시이트 또는 웨브로 만들어지고 건조된 후 로울로 권취된다. 다음, 그 파형 형성 매체 및 상하부 라이너보오드가 서로 접합되어 골판지로 형성되기전 다른 장치에 의해 시이트에 파형이 형성된다.

골판지는 3개의 층, 즉 상부라이너, 저부라이너, 내측파형층으로 대개 구성되기 때문에, 여러 제지기에서 그 층들을 제조하고 또 다른 기계에서 내측에 파형을 형성한 다음, 그 여러층을 서로 접합하여 복합골판지를 형성한다.

복합골판지의 상하부층은 제지계에서 통상 "라이너보오드" 또는 때때로 "라이너"라고 불린다. 그 모든층들이 단일의 제지기에서 제조될지라도 각 층이 한번에 하나씩 만들어져야 하기 때문에 복합 골판지의 생산량은

감소된다. 또한, 각 별개층들을 별도로 건조되어야하고 따라서 건조장치에 많은 자본이 소요된다.

본 발명은, 그 모든 층들을 단일의 제지기에서 연속적이고 동시에 제조함에 의해 상술한 문제점들을 제거한다. 이것은, 각개 보오드웨브들을 별도로 배치하고 탈수하여 그 웨브들이 서로 부착되거나, 또는 내측 파형층의 경우 분리하지 않고 그들에 파형을 형성할 수 있도록 하여 달성된다.

다중 복합판지의 제조에 있어서, 각개층이 동일수분 함유량을 갑는 것이 중요하다. 이것은, 그 층들이 접착제에 의해 접합되거나 인접 웨브들의 수분에 의해 접합되거나에 관계없이 사실이 중요한 것이다. 플라이 접합에 있어서, 가장 효과적인 접합은, 웨브들이 습윤되어 있으나 그들의 형태를 유지할 수 있는동안 양 접합층들이 가장 낮은 농도의 동일수분함유량을 가질때 달성된다. 그러한 수분수준은 성형장치의 형태, 기계 속도, 펄프재료에 따라 약 6%절대건조(bone dry)-약 16% 절대건조의 범위이다.

본 발명에서, 각 웨브 플라이들은 단일의 제지기의 동일지역에 별도로 배치되고 탈수되어 형성된다. 따라서, 각 웨브플라이의 수분함유량은 모든 웨브들이 대략 동일한 수분함유량을 갖도록 조절될 수 있다. 중간의 파형형성 매체인 플라이는 성형로울 또는 픽오프(pick-off)로울에서 닥터(doctor)되어 주름이 형성된다. 형성된 제1웨브는 수평의 포드라이니어 와이어(fourdrinier wire)와 같은 주행하는 소공 스크린상에 배치되는 저부라이너이다. 파형형성 매체와 상부라이너 플라이를 각각 형성하는 성형기들이 그 포드라이니어의 와이어상에 중첩 설치된다. 그 성형기들은 6% 절대건조-약 16% 절대건조(84%수분)범위의 소망의 정도로 웨브를 탈수하는 로울 성형기들이다. 다음, 그 파형형성 매체는 닥터되고, 포드라이니어 와이어아래를 통과하는 저부 라이너상으로 안내된다. 그 다음의 성형기는 파형형성 매체를 제조하는 형성체와 근본적으로 동일한 로울성형기이고 그 성형기가 상부 라이너를 파형 형성매체상에 공급한다. 바람직한 실시예에서, 다음의 플라이가 하부라이너 및 파형형성 매체플라이들에 접촉하고 그 플라이들을 접합하여 복합 골판지를 제조하기 전 그 저부라이너 및 파형 형성매체 플라이들에 접착제용액이 분무된다. 웨브내의 수분은 "플라이-접합(ply-bonding)"으로 알려진 현상에 의해 그 플라이들을 서로 접합하는 것을 도우며, 여기서, 하나의 플라이내 펄프섬유의 피브릴(fibril)은 인접 플라이의 펄프섬유의 피브릴에 끌어당겨져 각개 섬유질들이 각개 플라이를 형성하도록 하는 것과 동일한 방식으로 그 플라이들을 서로 접합한다.

다음, 그 복합판지는 성형부에서 나와 통상의 구조의 건조기내로 들어간다.

모든 플라이들이 동시에 제조되어, 이미 만들어진 플라이를 위한 창고가 필요없고 그들 플라이가 서로 함께 다음 장치로 공급되어 복합골판지로 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 각 층을 위한 펄프섬유의 수성슬러리로부터 시작하여 단일의 제지기에서 다중 골판지를 제조하는 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 내측층이 제지기의 성형부에 있는 동안 내측층을 형성하고 그 층에 파형을 형성하는 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 다중 골판지의 각층을 동시에 제조하고, 제지기의 성형부에서 별도 플라이들을 연속 복합시켜 복합 골판지를 제조하는 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 특징 및 잇점은, 이미 제조된 보오드 웨브의 저장이 필요치 않다는 것이다.

본 발명의 다른 특징 및 잇점은, 이 장치가 포드라이니어 와이어상의 하류에 다른 성형기들을 설치하여 3층 이상의 층을 갖는 골판지를 제조하는데 적용될 수 있다는 것이다.

본 발명의 또다른 잇점은 통상의 포드라이니어 기계로도 다중골판지를 제조할 수 있다는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징 및 잇점들은 첨부도면과 관련하여 기술된 바람직한 실시예의 하기 설명으로부터 명백하게될 것이다.

제1도에 도시된 바와같이, 포드라이니어 타입의 제지기에 통상 사용되는 것과 같은 무단 성형와이어(1)은 화살표(22)의 방향으로 주행한다. 섬유의 제1함수 웨브(4)가 헤드박스(40)에서 배출되는 펄프섬유 슬러리로부터 와이어(1)의 위에 형성, 지지되고, 와이어와 동일속도, 동일방향으로 그 와이어에 의해 운반된다. 헤드박스(40)과, 브레스트(breast) 로울(41), 카우치(couch)로울(43) 및 모우터(42)과 같은, 포드라이니어성형와이어(1)을 이동 및 안내하고 저부라이너인 제1웨브(4)를 그 성형 와이어상에 배치하는 장치는 제지산업의 당업자에 잘 알려진 여러형태들중 한형태로 되어도 좋다.

따라서, 그들에 대해서는 상세히 도시하지 않고 설명하지 않는다. 웨브(4)는 스크린 또는 와이어(1)상에 형성된다. 유압식 성형기(5)는, 성형로울(6)이 주행성형 와이어(1)의 면에 평행한 수평축주위에서 화살표(23)의 방향으로 회전하도록 하는 방식으로 주행 성형와이어(1)위의 적소에 설치되어 있다.

성형 로울(6)은 주행 웨브(4)의 표면과 간격을 가지고 떨어져있다. 공급헤더(7)은 종이재료 섬유의 수성슬러리를 슬라이스(Slice)(14)에 공급한다. 그 슬라이스(14)는 플라스틱 또는 금속재 스크린 또는 물과같은 소공부재(11)의 표면상에서 섬유와 물의 합류지역에서 돌출하여 있다. 그 소공부재(11)은, 성형로울의 내부로의 파형 형성매체(8)의 새로 배치된 층으로부터 물을 제거하기 위해 그의 작동표면위에 균일하게 배치된 구멍(10)을 가진 원통형로울 동체(9)의 원주상에 설치되어 있다. 이것이 제2도에 더 상세히 도시되어 있다. 소공 스크린(11)은 성형로울(6)주위에 그 로울로부터 떨어져 감기어 있는 것으로 도시되어 있으나 로울(6)의 표면과 일체의 부분으로될 수도 있다.

성형로울 동체(9)의 내측원주면 아래 3개의 진공 또는 흡인박스(15), (16), (17)이 설치되어 있다. 비교하여 말하면, 박스(15)에서의 흡인은 박스(16)에서 보다 작고, 박스(16)은 박스(17)보다 큰 흡인력을 가지고 있다.

보오드재료의 수성 슬러리는, 흡인박스(15)의 바로위의 성형로울 표면의 상당한 지역에 걸쳐 기계의 폭방향으로 정확히 연장하는 슬라이스 오리피스(orificl)를 따라 성형기에서 벗어나는 지점에서 물을 가장 많이 함유하고 있다. 흡인 박스(15), (16), (17)은 파형 형성 매체의 성형된 웨브(8)의 진폭에서 물을 제거하도록 구멍(10)의 아래에서 로울동체의 전길이에 걸쳐 연장하여 있다.

파형형성 매체는 약 26파운드/1000평방피이트의 공칭등급 중량과 대략 9포인트의 두께를 갖는(다소 무거.운중량이 간혹 사용되기도 한다) 화학 또는 반화학 목재 펄프, 밀짚 또는 개질종이재료로 보통 만들어진다 그 재료로부터 대부분의 물을 제거하여 흡입박스(15), (16) 위에서 파형형성 매체를 형성한다. 펄프판지 재료가 원통형 성형 로울위의 소공직물상에 슬라이스 개구로부터 배출될때 물을 많이 함유하기 때문에, 제1흡입박스(15)의 진공은 많은 물을 제거하고 직물(11)상의 웨브의 부수형성을 달성하도록 크지 않아도 된다. 그 웨브는 판지펄스 재료가 비교적 높은 농도(즉, (습윤기준)혼합물의 중량에 대한 섬유질 중량으로 파형형성 매체에서 섬유질 약 1-1.2%, 라이너에서 섬유질 약 0.5%)를 가지기 때문에 아주 신속히 형성되고, 중간흡입박스(16)에서의 흡입은 이미 형성된 판지웨브의 저항을 통해 나머지 물의 대부분을 제거하기 위해 보다 높다. 웨브가 성형로울상의 하부 섹터에 도달한 지점에서 웨브는 약 10-16% 절대건조로 탈수되고 최종 흡입박스(17)에서의 흡입이 약간의 물을 제거하지 않고, 성형직물(11)상의 적소에 웨브를 보지하도록 웨브상의 원심력을 상쇄하도록 하기위해 주로 낮은 수준에 유지된다. 웨브가 성형 로울 6상의 하부외주지역에도달할 때 소공직물(11)에 지탱하여 있는 닥터(doctor)(18)은 라인(26P)를 따라 새로 성형된 웨브(8)을 차단하여 웨브에 파형(30)을 형성한다.

성형로울(6)의 회전속도는 웨브(8)의 표면선속도가 성형와이어(1)상에 지탱되어 있는 저부 웨브(4)의 표면선속도보다 크도록 정해진다. 그리하여, 파형이 닥터(18)에 의해 웨브(8)에 형성된 때, 웨브재료는, 닥터가 웨브에 접촉하고 주름진 웨브가 저부웨브(4)와 (26a)에서 접촉하게 되는 성형 로울러상의 위치(26P)사이에서 미미한 주름(26)은 물론 웨브에의 파형부 형성을 가능케하는데 충분하게 된다.

바람직한 실시예에서, 파형형성 매체는 저부라이너(4)와 상부 라이너(19)에 접착된다. 그 상부 라이너(19)는 제2성형기(5')상에 형성된다. 이 접착제는 라텍스, 개질 전분과 같은 적당한 아교이어도 좋고 노즐(27), (28)로부터 분무에 의해 적용된다. 파형 형성매체(26)이 저부라이너상에 접착된때 파형의 정부(頂部)가 그 라이너에 부착된다. 그러나, 파형형성체와 상하부 라이너사이의 접합은 어떤 상태하에서 접착제없이 부분적으로 달성된다. 그러한 접합은 제지업계에서 "플라이-접합"이라고 알려져 있으며, 인접구성웨브들이 대략 동일한 수분함량을 가지며 건조하여있기 보다는 더 습윤되어 있을 때 가장 유익하다. 필수적으로, 별개 웨브들의 섬유질은 단일 웨브내의 섬유질이 그 웨브를 서로 함께 보지하는 것과 동일한 방식으로 웨브들을 결합한다.

제1도 및 제3도에서, 제2의 하류 성형기는 파형 형성매체를 제조하는 성형기와 동일하다. 따라서, 유사구성부품에 동일번호로 나타내었다. 또한, 제3도에 도시된 실시예에서, 유사구성부품에는 "a"를 첨가하여 나타내었다. 제1도 및 제3도의 성형기들은 별도번호를 나타내었다.

성형기(5')는 저부 라이너(4)의 속도와 일치하는 표면선속도로 화살표(23')의 방향으로 회전하는 성형로울(6')상에 상부 라이너 웨브(19)를 형성한다. 성형기(5')는 성형와이어(1), 저부라이너(4), 파형형성매체(26)상에 지탱되어 설치되고, 2개의 가이드로울(2), (3)에 의해 형성된 간격사이의 종형 표면의 일부분위에서 하방으로 성형와이어(1), 저부라이너(4), 파형형성 매체(26)을 팽창시킨다. 그 2개의 가이드로울(2), (3)상에서, 성형와이와 새로 형성된 복합 골판지가 통과하는데 이때 상부 라이너(19)는 노즐(28)로부터의 분무에 의해 접착피복된 파형형성 매체(26)의 상부 주름상에 압박된다.

그리하여 파형형성 매체(26)에 상부 및 저부 라이너(19), (4)를 적극적으로 접착시킨다.

플라이들이 그 플라이들내의 접착제와 수분의 혼합효과하에 서로 접합될지라도, 수분은 저부 라이너와 파형형성 매체 사이의 우수한 접합효과를 가지며, 접착제는 파형형성 매체와 상부 라이너사이의 우수한 접합 효과를 갖는다.

흡입박스(20)은 최종 가이드로울(3)뒤의 성형와이어(1) 아래에 설치되어 복합웨브가 제지기의 건조부내로의 이송을 위해 성형와이어상에 잔유하도록 한다. 이 경우 조로 건조, 권취, 절단장치로 구성된 최종 성형기(5')로부터 하류의 제지기의 나머지부분은 제지산업에서 잘알려진 바와같은 구조 및 형상으로 되어 있다. 그러한 장치는 본 발명의 일부를 형성하지 않고 따라서, 더 상세히 설명하지 않는다.

제1도에 도시된 실시예의 변형예가 제3도에 도시되어 있다. 제3도에 도시된 성형기(34)는, 성형로울(6a)가 제1도에 도시된 성형기 5상의 성형로울의 것과 반대방향(32)로 회전하도록 주위가 절곡된 것을 제외하고는 제1도에 도시된 성형기(5)와 동일하다. 성형기(34)와 (5) 사이의 유일한 작동상의 차이는, 저부 라이너(4)와 동일한 방향으로 주행하도록 역방향으로 웨브(8a)를 픽오프하도록 성형로울(6a)의 표면의 하부부분위에서 파형형성 매체웨브를 파지하도록 성형기(34)상에 픽-오프 로울(25)가 설치되어 있다는 것이다. 닥터(18a)는 픽-오프 로울(25)의 표면에 지탱되어 있어, 웨브가 주행하는 저부 라이너(4)와 (26aa)에서 접촉하기전 라인(26pa)를 따라 웨브(8a)에 파형을 형성하도록 한다. 픽-오프 로울(25)의 사용의 잇점은 닥터가 평활하고 연속적인 원통표면상에 지탱되어 있고 소공성형직물(11a)에 접촉하여 있는 않는다. 제1도에서는 성형기(5)에 닥터가 접촉하여있다. 그리하여 성형직물의 마모 또는 파형의 가능성이 배제된다.

제1도 및 제3도에 도시된 실시예들에서, 성형기(34), (34') 및 (5), (5')에서의 웨브의 형성은 접착제가 저부라이너와 파형형성 매체에 적용되어 복합골판지를 형성하도록 파형형성매체와 상하부라이너 사이의 접합을 행하는 방식과 동일하다. 어느 실시예도 약 300fpm-약 1200fpm의 속도로 복합골판지를 제조할 수 있다. 상부 라이너보오드의 수분함량은 약 88-94%의 범위내이며, 파형형성매체의 수분함량을 약 84-88%이며 저부 라이너보오드에서는 약 86-약 90%의 범위내에 있다.

따라서, 상하부 라이너에 접합된 내측 파형형성매체를 가진 복합골판지를 제조하기 위한 방법 및 장치를 기술하였다. 본 발명은 3합이상의 골판지를 제조하는데 이용될 수 있음이 명백하다. 최종 라이너성형기뒤에 다른 파형형성매체 성형기와 또 다른 라이너 성형기를 단지 부가함에 의해 5합 골판지가 제조될 수 있다.

Claims (1)

1. 수성펄프섬유질 재료의 슬러리로부터, 적어도 저부라이너보오드와 상부라이너보오드 및 중간파형층으로된 다층 복합골판지의 연속 제조장치에 있어서, 저부라이너 보오드를 형성하도록 펄프 섬유질의 수성슬러리를 이동 및 수용하는 루우프상 소공성형 와이어와 : 그 소공성형 와이어에 펄프 섬유질의 수성슬러리를 공급하기 위한 장치와 : 제1소공주행면, 그 소공주행면에 펄프섬유질의 수성슬러리를 공급하기 위한 성형기, 제1소공면상에 파형층을 형성하도록 1차 소공면을 통하여 펄프섬유질의 슬러리로부터 물을 제거하기 위한 장치로 구성된, 펄프섬유질의 희석된 수성 슬러리로부터 파형층을 성형하는 장치와 : 제1소공표면상에서 주행하는파형층을 수용하고, 주행파형층이 저부라이너보오드와 접촉하도록 성형와이어에 상대적으로 배치되어 파형을 형성하는 장치와 : 제2소공주행표면, 그 소공면에 펄프섬유질의 수성슬러리를 공급하기 위한 성형기 내부면이 배치되어 있으며 외부면이 있는 상부 라이너 보오드를 형성하도록 펄프섬유질의 슬러리로부터 상부 라이너보오드의 외부면이 파형층과 접촉하도록 배치된 제2소공표면을 통하여 물을 제거하기 위한 장치로 구성된 펄프 섬유질의 희석된 수성 슬러리로부터 상부 라이너보오드를 성형하기 위한 장치와, 펄프섬유질의 수성슬러리로부터 성형와이어상에 복합골판지를 형성하도록 상부 및 저부 라이너보오드에 파형층을 접합하기 위한 장치로 구성되었으며 상기 제1소공주행면이 성형와이어의 선속도 보다 빠른 선속도로로 주행하여 그들이 결합될때 파형층이 하부라이너 보오드와 똑같은 속도가 되도록 장치된 것이 특징인 복합 골판지를 제조하는 장치.

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