KR100351739B1 - 연질티슈제품을제조하기위한장치 - Google Patents

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카이 에프. 치우
데이비드 티. 에반스
안토니우스 에프. 리에트벨트
그레그 에이. 웬트
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보이쓰 패브릭스 쉬리브포트, 인크.
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Abstract

제지기의 건조부를 위한 통기건조 직물(70)이 몇몇 실시 태양으로 기술되어 있다. 각 실시 태양에서, 직물 (70)은 내하중력층(72) 및 입체무늬층 (75)을 포함하고 있다. 입체무늬층 (75)는 각인 MD 너클을 특징으로 하는 데, 본 경우에서는 다수개의 위사(73) 위에 걸쳐 있으나 실질적으로 내하중력층 중 최저 위사 너클의 최상단 위에 위치하여 입체무늬층 (75) 중에 돌출되어 있는 종방향 너클를 제공하도록 하는 경사 너클로서 형성된다. 표준 장망식 직기(제17도 참조)를 사용하여 직물 (70)을 직조하는 방법이 기재되어 있다. 직기는 각인 너클의 각종 패턴을 형성하기 위해 입체무늬층 (75) 중 각인 경사를 조절하는 데 효과적이며 또한 통기건조 직물(70)을 제지기를 통해 담지하는 펄프 웹 상에 상을 형성하는 보조의 쟈카드식 메카니즘(152)을 포함할 수 있다.

Description

연질 티슈 제품을 제조하기 위한 장치
발명의 분야
본 발명은 제지 장치, 및 특히 제지기의 선택부를 통해 종이 펄프 웹을 수송하는 데 사용되는 향상된 직물에 관한 것이다.
발명의 배경
미용 티슈, 화장실용 티슈 및 종이 타월과 같은 통기 건조된 티슈 제품의 제조시에는 항상 최종 제품의 특성을 향상시킬 필요성이 대두되게 된다. 여전히 유연도를 향상시키는 데에 관심이 집중되긴 하지만, 신축성은 제품의 감지되는 내구성 및 인성과 관련된 중요한 특성이다. 신축성이 증가함에 따라, 티슈 시트는 찢어지지 않으면서 더욱 용이하게 인장 응력을 흡수할 수 있다. 크레이핑에 의해 시트 가요성 및 종방향 신축성(MD 신축성)이 약 15% 수준으로 개선될 수 있으나, 횡방향의 신축성(CD 신축성)은 일반적으로 티슈 제조 공정의 특성상 약 8% 이하로 제한된다.
그러므로, 다른 목적하는 티슈 특성을 유지하거나 향상시키면서 통기 건조된 티슈 제품의 가요성 및 횡방향 신축성을 증가시킬 필요성이 대두되게 되었다.
발명의 개요
본 원에서 사용된 용어 "경사" 및 "위사"는 직기상에서 편성된 직물 사를 의미하는 것인데, 여기서 경사는 제지 장치를 통한 직물의 이동 방향(종방향)으로 뻗어 있으며 위사는 기기의 폭을 가로지르는 방향(횡방향)으로 뻗어 있다. 당업자는경사 가닥이 횡방향으로 뻗어 있도록 하고 위사 가닥이 종방향으로 뻗어 있도록 직물을 직조할 수 있다는 사실을 인지 할 것이다. 그러한 직물은 위사 가닥을 MD 경사로서, 경사 가닥을 CD 위사로서 간주함으로써 본 발명에 따라 사용될 수 있다.
경사 및 위사는 원형, 편평형, 리본형 또는 이의 혼합형일 수 있다. "편평형"사는 그 제조 방법에 따라 직사각형 또는 타원형인 것이 좋으며, 리본형과 구별하기 위하여 너비 대 높이 비율은 1 내지 2.5가 된다. "리본형" 사는 너비/높이 비율이 2.5 이상이다. 비원형사는 재료의 편평 시트로부터 돌출될 수 있거나 또는 절단될 수 있다.
본 발명의 직물은 직물의 기기면에 인접해 있는 내하중력층 및 직물의 펄프면상에 3차원 입체무늬층을 지니고 있다. 내하중력충과 입체무늬층의 연결층을 소위 "하단 면"이라 칭한다. 하단 면은 내하중력층중 최저 CD 너클의 상부로 정의된다. 직물의 펄프면상의 입체무늬는 직물에 의해 담지된 펄프 웹상 역상 각인(reverse image impression)을 형성하는 데 효과적이다.
입체무늬층의 최고 지점을 상단 면으로 정의한다. 입체무늬층의 상부는 MD 각인 너클(이 상부는 입체무늬층의 상단 면을 한정함)로 형성된 "각인" 경사의 세그먼트에 의해 형성된다. 입체무늬층의 나머지는 하단 면 위에 있다. 가장 높은 CD 너클의 상부는 하단 면과 일치할 수 있으나, 종종 하단 면 약간 위에 위치하기도 하는 중간 면이다. 중간 면은 소위 "면간의 차이(plane difference)"라 불리우는 한정된 거리 만큼 상단 면 아래에 있어야 한다.
직물의 다공도는 직물에 의해 담지된 웹중의 목적하는 수분 함량을 얻기 위해 직물을 통한 공기 또는 수분 또는 물의 통과능을 측정하는 것이다. 다공도는 경사 밀도 [경사 커버율(%)] 및 배향 및 직물 중 경사와 위사간의 간격에 의해 측정된다. "경사 밀도"는 직물 너비의 인치 당 경사의 총 수 x 인치 당 경사 가닥의 직경 x 100으로서 정의한다.
발명의 요약
본 발명에 이르러 특정의 통기 건조 직물이 생성된 제품에 현저히 증가된 CD 신축성을 부여하는 한편, 동시에 고 벌크, 신속한 흡수 속도 및 고 흡수 용량을 부여한다는 사실을 발견하였다. 이들 직물은 건조 직물의 중간 면 위에 돌출되어 있는 신장된 경사 MD 너클이 다수 "포개진(ovelapping)" 것을(횡방향에서 관찰했을 때의 포개진 것임) 그 특징으로 한다. 이 돌출된 너클은 직물상에서 건조됨에 따라 티슈 시트에 있어서 대응하는 각인을 부여한다. 시트에 있어서 생성된 각인의 높이, 배향, 및 배열은 흡수 용량 및 심지 속도가 증가된 벌키한 종방향 신축성을 제공한다. 이들 특성 모두는 미용 티슈, 화장실용 티슈 및 종이 타월과 같은 제품에 바람직한 것이다.
그러므로, 일면에 있어서 본 발명은 평방 인치 당 약 5 내지 약 300 개의 경사 너클, 보다 구체적으로 평방 인치 당 약 10 내지 약 150개의 경사 너클, 바람직하게는 평방 인치 당 약 10 내지 약 50 개의 경사 너클을 갖고, 각인 경사 직경의 30 중량%이상이 돌출[실질적으로 고려하면 직물의 중간 면 위 0.0127 cm(0.005 인치)위에 위치하여야함]되어 있으며, 웹을 거시적으로 재배열하여 통기건조 직물의 표면과 일치하도록 한 향상된 통기건조 직물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적에 유용한 건조 직물은 상단층에 높고 긴 경사 너클 및 종방향 부사(浮絲)가 우세한 것을 특징으로 한다. 중간 면 위의 상단층에는 위사(횡방향) 너클이 존재하지 않는다. 면간의 차이는 각인 경사 가닥 직경의 약 30 내지 150%, 바람직하게는 약 70 내지 약 110%이다. 경사 가닥 직경은 0.0127 내지 약 0.127 cm(0.005 내지 약 0.05 인치), 보다 구체적으로 약 0.0127 내지 약 0.0889 cm(약 0.005 내지 약 0.035 인치), 바람직하게는 약 0.0254 내지 약 0.0508 cm(약 0.010 내지 약 0.020 인치)의 범위일 수 있다. 경사 너클의 길이는 경사가 그 위에 걸쳐 있는 위사의 수에 의해 측정된다. 이 수는 위사수 2 내지 15 개, 통상 3 내지 11 개, 바람직하게는 약 3 내지 7개에 해당한다. 위사 번수는 10 내지 100이다. 예를 들면, 위사 번수가 인치 당 40개의 위사라면 부사는 0.127 cm(0.05 인치)와 같이 짧거나 또는 1.0795 cm(0.425 인치)와 같이 길 수 있다.
입체무늬층 중 이들 높고 긴 각인 너클은, 하부의 내하중력층과 결합되는경우, 스티치 앤드 퍼프(stitch-and-puff) 퀼팅 효과의 역상을 갖는 지형상 3차원 입체무늬를 형성한다. 이들 경사 너클은 위사 방향으로 이격되어 너클과 하단 면위 사이의 입체무늬층중에 골을 형성한다. 직물을 사용하여 티슈 종이의 젖은 웹을 건조시킬 때, 티슈 웹은 직물의 입체무늬로 각인되고, 스티치처럼 보이는 높은 경사 너클의 각인을 갖는 퀼트형 외관 및 퍼프 영역처럼 보이는 골의 상을 나타낸다. 종방향 너클은 다이아몬드 모양과 같은 패턴으로 배열될 수 있거나, 또는 시각적으로 즐거운 나비 또는 물고기 등의 보다 자유로이 구사된 기조로 배열될 수 있다.
직물 제조 관점에서 보아, 시판되고 있는 직물은 이제까지는 동일면 표면(즉, 경사 및 위사 너클의 상부가 동일한 높이로 존재함)을 갖고 있거나 또는 경사 너클보다 높은 위사 너클을 갖고 있다. 후자의 경우, 경사는 일반적으로 똑바로 뻗어 있어 내신장성을 향상시키고, 종이 건조 공정에서와 같이 고온에서 사용될 경우 직물 수축 현상을 방지하기 위한 열 경화 단계 동안 직물 체내로 끌어 당겨진다. 결과적으로, 경사 너클은 직물 표면쪽으로 튀어나오게 된다. 종종, 동일면 표면을 얻기 위해 표면 연마가 사용된다. 대조적으로, 본 발명에 있어서 직물의 경사 너클은 그 독특한 편성 구조로 인해 심지어 열 경화후에도 직물의 중간 면 위에 남게 된다.
본 발명에 따라 제조된 직물의 각종 실시 태양에 있어서, 내하중력층 중 기재 직물은 메쉬(mesh)형 또는 위브(weave)형 일 수 있다. 높은 상단 면 부사를 형성하는 각인 경사는 단일 가닥 또는 가닥군일 수 있다. 가닥군은 입체무늬 효과를 창출하기 위해 동일하거나 또는 상이한 직경을 지닐 수 있다. 종방향 가닥은 횡단면에서 보아 원형이거나 또는 비원형(이를 테면 타원형, 편평형, 직사각형 또는 리본형)일 수 있다. 이들 경사는 폴리머 또는 금속성 재료 또는 이의 혼합물로 제조될 수 있다. 높은 각인 경사 너클을 형성하는 것과 관련된 경사의 수는 제직기 (weaving loom)상에서 2.54 cm(1 인치) 당 약 5 내지 100개 일 수 있다. 내하중력 층과 관련된 경사의 수는 또한 2.54 cm(1 인치) 당 약 5 내지 약 100개일 수 있다.
본 발명의 직물의 경우, 경사 커버율은 65 %초과, 바람직하게는 약 80 내지 약 100%이다. 경사 커버율은 각인 경사 및 내하중력 경사 모두를 포함한다. 경사 밀도가 증가하면, 각 경사 가닥은 제지기 작동 조건하에서 하중을 덜 견디게 된다.그러므로, 내하중력 경사는 신축성 및 기계적 안정성을 얻기 위해 직물의 열 경화 단계시 동일 각도로 뻗어있을 필요는 없다. 이러한 사항은 높고 긴 각인 너클의 권축을 유지시키는 데 도움을 준다.
제1도는 본 발명에 따른 비크레이프 티슈 시트를 제조하기 위한 직물을 구체화한 제지기의 개략 흐름도이다.
제2도는 본 발명에 따라 제조된 통기 건조 직물의 평면도이다.
제3도는 제2도에 도시한 직물을 라인 3-3을 따라 취한 횡단면도이다.
제4도는 제2도에 도시한 직물을 라인 4-4를 따라 취한 종단면도이다.
제5도는 본 발명에 따라 제조된 다른 직물의 평면도이다.
제6도는 제5도에 명시한 직물의 종단면도이다.
제7도는 본 발명에 따라 제조된 다른 직물의 평면도이다.
제8도는 제7도의 직물의 확대 종단면도로서 직물의 상단 표면, 중간 면 및 하단 면의 위치를 예시한 것이다.
제9도는 본 발명에 따라 제조된 다른 직물의 평면도이다.
제10도는 제7도에서 명시한 직물의 종단면도이다.
제11도는 제9도에 명시한 직물을 라인 11-11을 따라 취한 횡단면도이다.
제12도 및 13도는 본 발명을 구체화한 추가의 직물의 평면도이다.
제14 내지 16도는 본 발명에 따라 제조된 비원형 경사 가닥을 구체화한 추가의 직물을 나타내는 제3도와 유사한 횡단면도이다.
제17도는 특정 경사계의 경사를 "무늬새김(embroider)"하는 각인 경사 세그먼트로 조절하기 위한 자카드식(jacquard) 메카니즘을 별도의 종래의 초지기 직물중으로 혼입시키기 위해 개질된 표준 장망식(fourdrinier) 제직기(weaving loom)의 개략도이다.
[도면의 상세한 설명]
제1도를 참조하여, 성형 직물(12)상에 제지용 섬유의 수성 현탁액 스트림(11)을 사출 또는 침착시키는 적층 제지 헤드박스(10)을 갖는 트윈 와이어 성형기가 도시되어 있다. 그 다음 시트를 직물(13)로 전사하는데 이 직물은 웹이 농도가 약 10 건조 중량 %가 되도록 부분적으로 탈수됨에 따라 공정중에서 새로이 형성된 습윤 웹 다운 스트림(down stream)을 지지하고 담지하는 작용을 한다. 습윤 웹을 탈수시키는 추가의 공정은 습윤 웹을 성형 직물에 의해 지지시키면서, 예를 들면 진공 흡인에 의해 행할 수 있다.
그 다음 습윤 웹을 성형 직물로부터 성형 직물보다 느린 속도로 이동되는 전사직(17)으로 전사하여 웹에 증가된 신축성이 부여된다. 접촉 전사는 바람직하게는 진공 슈(shoe:18)의 보조하에 습윤 웹의 압축을 억제하기 위해 수행된다. 전사직은 본 원의 제 2-16도와 관련하여 기술한 바와 같은 높은 경사 너클을 갖는 직물일 수 있거나 또는 애스턴(Asten) 934, 937, 939 및 959 또는 앨바니(Albany)94M과 같은 실질적으로 동일면 상단 표면의 직물일 수 있다. 전사직이 본 원에 기술된 높은 각인 경사 너클 유형의 것인 경우, 이는 통기 건조 직물에서와 동일한 임의의 특성을 부여하기 위해 사용될 수 있으며, 역시 높고 신장된 각인 경사너클을 갖는 통기 건조 직물과 결합할 경우 그 효과를 향상시킬 수 있다. 높은 신축성의 각인 경사 너클을 갖는 전사직을 사용하여 목적하는 CD 신축 특성을 얻도록 할 경우, 전사직은 유연도를 제공하여 장식용 직목(weave pattern)을 갖는 것과 같은 상이한 통기 건조 직물을 임의로 사용할 수 있도록 하여 별도로 얻을 수 없는 추가의 목적하는 특성을 제공한다.
그 다음 웹을 진공 전사 롤(20) 또는 진공 전사 슈의 보조하에 전사 직물로부터 통기 건조 직물 (19)로 전사시킨다. 웹의 한면에 진공 전사, 이를 테면 네가티브 압력을 보충할 수 있거나 또는 웹의 대향면 상에 포지티브 압력으로 대체시켜 통기 건조 직물 상으로 웹을 블로잉시킬 수 있다. 통기 건조 직물은 전사 직물과 거의 동일하거나 또는 상이한 속도에서 이동될 수 있다. 필요에 따라서, MD 신장을 보다 향상시키기 위해 통기 건조 직물을 더 느린 속도에서 가동시킬 수있다. 전사는 바람직하게는 시트의 변형을 통기 건조 직물에 정합되도록 하기 위해 진공 보조하에 수행되어 목적하는 벌크도, 유연도, CD 신도 및 외관을 얻을 수 있다. 이후에 보다 상세히 설명하겠지만 본 발명에 따르면 통기 건조 직물은 기기에 대향하는 내하중력층을 갖고 웹에 대향하는 상단 면상에 향상된 무늬층을 갖고 있다.
웹은 통기 건조 직물에 의해 지지되면서, 통기 건조기(21)에 의해 농도가 약 94%이상이 되도록 최종적으로 건조된 후, 운반용 직물(22)로 전사된다. 건조된 기재 시트(23)은 운반용 직물(22) 및 임의의 운반용 직물(25)이 사용되어 릴(reel:24)로 수송된다. 임의로 가압된 회전 롤(26)을 사용하여 캐리어 직물(22) 및 캐리어 직물(25)로 부터 웹의 전사를 촉진시킬 수 있다. 본 발명의 목적에 적합한 캐리어 직물은 앨바니 인터내쇼날(Albany International) 84M 또는 94M 및 애스턴 959 또는 937이며, 이들 모두는 미세 패턴을 갖는 실질적으로 동일면 직물이다. 도시되어 있지 않지만, 릴 캘린더링 또는 잇따른 오프-라인 캘린더링을 사용하여 기재 시트의 평활도 및 연도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 통기 건조 직물은 통기 건조기(21)에 대향하는 하단면 및 펄프 웹(23)을 지지하는 상단 면을 갖는다. 하단 면에 인접하여, 직물은 직물이 초지기의 통기 건조 구간을 통과함에 따라 직물의 통합성을 유지시키기에 충분한 강도를 제공하면서 직물을 통합시키는 내하중력층을 갖고, 또한 통기 건조 공기가 직물을 통해 유동할 수 있도록 다공성이며, 펄프 웹은 이 직물에 의해 담지된다. 직물의 중간 면 및 하단 면 위로 실질적으로 돌출된 신장된 경사 너클로 주로 이루어진 입체 무늬층을 갖는다. 각인 경사 너클은 직물의 상단 면을 따라 종방향으로 걸쳐있는 각인 사의 노출 세그멘트에 의해 형성되며, 내하중력층내의 이들의 대향 면에서 인터로킹(interlocking)된다. 경사 너클은 직물을 가로질러 이격되어 있어서, 입체무늬층은 개개층간의 하단 면 위와 각인 사 세그멘트간의 골을 나타낸다.
제2도, 제3도 및 제4도는 고 각인 경사 너클이 특정 경사 계를 간단한 1 x 1 기본 디자인 상에 적용함으로써 얻어지는, 본 발명에 따른 통기 건조 직물의 첫번째 실시 태양을 예시한 것이다. 경사 계는 임의의 기재 직물 구조상에 "무늬새김" 될 수 있다. 기재 구조는 내하중력층이 되며, 하단 면에서 이 구조는 입체무늬층의 범위를 정하는 작용을 한다. 기재 직물의 가장 간단한 형태는 편평한 1 x 1 직포일 것이다 물론, 다른 홑겹, 이겹, 삼겹 또는 다수겹 구조가 기재로서 사용될 수 있다.
이들 도면을 참조하여, 통기 건조 직물은 인용 번호 (40)으로 설정된다. 파쇄선(41)로 표시된 하단 면 아래에서 직물 (40)은 1 × 1의 평직으로 위사(43)와 섞여 편성된 내하중력 경사(44)를 갖는 평직포 구조로 이루어진 내하중력층(42)을 포함한다. 하단 면(41)위에서, 일반적으로 인용 번호 (45)로 명시되는 입체무늬층이 내하중력층(42)의 평직으로 무늬새겨진 각인 가닥 세그멘트(46)에 의해 형성된다. 본 발명에 있어서, 각 각인 세그멘트(46)은 내하중력층으로 무늬가 새겨지도록 조작되는 특정 경사계중에서 단일 경사로부터 형성된다. 특정 경사계의 각 경사에 의해 제공되는 너클(46)은 종 방향으로 조밀하게 순서대로 배열되어 있으며, 계의 경사는 제2도에 명시한 바와 같이 직물(40)의 너비를 가로질러 이격되어 있다. 엑스트라 경사 계는 필수적으로 하단 면(41)에서 내하중력층의 상단 면 및 종방향 너클로 구성된 지형상 3차원적 입체무늬층을 생성한다. 본 직물 구조에서, 중간 면은 하단 면과 일치한다. 경사 너클(46) 및 내하중력층(42)의 직물 구조간의 관계로 각인 가닥 직경의 30-150%, 바람직하게는 70-100%의 범위의 면 차가 생겨난다. 제3도에 예시한 바와 같이, 면 차는 가닥(46)의 직경의 약 90%이다. 상기에서 명시한 바와 같이, 경사 가닥 직경은 약 0.027 내지 약 0.127 cm(약 0.005 내지 약 0.05 인치) 일 수 있다. 예를 들면, 경사 가닥 직경이 0.03 cm(0.012 인치)인 경우, 면 차는 0.010 인치 (0.00254 cm)일 수 있다. 비원형 사의 경우, 가닥 직경은 가닥의 수직 치수일 것으로 간주되며, 직물에서 배향됨에 따라 가닥은 통상 하단 면에 평행하게 가장 너비가 긴 치수를 갖도록 배향된다.
직물 (40)에서, 평직 내하중력층은 내하중력 위사 및 내하중력 경사 (42 및 43) 양 자의 가장 높은 지점이 동일면상에 하단 면(41)과 일치하고, 특정 경사계(46)의 사가 내하중력층의 경사(44)들 사이에 위치하도록 구성된다.
제5도 및 6도는 본 발명의 범주에 포함되는 직물(40)의 개질 상태를 예시한 것이다. 개질된 직물(50)은 면 (51) 아래의 내하중력층(52) 및 면(51)위의 입체 무늬층(55)과 함께 파선(51)에 의해 표시되는 하단 면을 갖는다. 통기 건조 직물의 실시 태양에서, 입체 무늬층(55)은 전술한 태양의 입체무늬층(45)의 패턴과 매우 유사한 3차원 패턴을 지니며 직물의 종방향으로 배열되며 직물의 횡 방향으로 이격되어 있는 일련의 경사 너클(54')로 구성되어 있다. 직물(50)에서, 내하중력층은 대부분 평직포와 섞여 편성된 위사(53) 및 경사(54)에 의해 형성되어 있다.
내하중력층의 위브에 있어서, 특정의 위사 너클은 하단 면(51)위로 돌출될 수 있다. 입체 무늬층(55)은 내하중력층(52)로부터 나온 경사(54')로 부터 나온 경사 세그멘트에 의해 형성된다. 입체 무늬층(55) 중 각인 사 세그멘트(54')은 경사(54)를 포함하는 경사계중에서 선택된다. 본 발명에서, 경사(54 및 54')을 포함하는 경사계에서, 매 4개의 경사 중 첫번째 3개의 경사는 내하중력층(52)의 성분이다. 네번째 경사(54')는 하단 면(51) 위의 직물의 종방향에서 입체 무늬층으로 뻗어있는 플로트(float)로 구성된다. 각인 경사(54')는 각 플로트의 대량 말단부에서 내하중력층 중 위사(53) 아래로 통과시킴으로써 내하중력층(52)에 매듭지어진다.
직물(50)에서, 기본 경사 가닥(54) 중 하나를 경사 가닥(54')으로 대체시켰다. 이 직물을 통기 건조 직물로서 사용할 경우, 하단 면(51)에서 내하중력층의 평탄치않은 상단 면은 제2도 내지 4도에 명시한 직물(40)의 입체 무늬층에 의해 생성되는 것 보다 웹의 퍼프 지역에 어느 정도 상이한 짜임새를 부여한다. 각각의 경우, 경사 너클 중의 골에 의해 제공된 스티치 외관은 경사 너클이 7개의 위사 상에 걸쳐 있고 조밀하게 순서적으로 배열되어 있기 때문에 거의 동일하다.
제7도 및 제8도는 본 발명의 다른 실시 태양을 예시한 것이다. 이러한 본 발명의 실시 태양에서, 통기 건조 직물(60)은 (61)로서 파단선으로 지시된 하단면 및 (68)로 지시된 중간 면(68)을 갖는다. 하단 면(61) 아래에서, 내하중력층(62)은 위사(63) 및 경사(64)로 부터 직조된 직포를 포함한다. 하단 면(61)은 인용번호(63-L)로 표시한 바와 같이, 내하중력층(62) 중 가장 낮은 위사 너클의 높은 지점으로 규정된다. 중간 면(68)은 인용 번호(63-H)로 표시한 바와 같이, 가장 높은 위사 너클의 높은 지점에 의해 한정된다. 도면에서, 경사(64)는 제7도의 상단을 지나는 순서로 번호 매겨져 있으며 이들 번호들은 제8도에서 접두사 64로 명시되어 있다. 명시한 바와 같이, 짝수로 번호 매겨진 경사들을 1 × 1의 평직 패턴을 따를 것이다. 홀수로 번호 매겨진 경사들, 매 4번째 경사, 이를테면 경사 (1, 5 및 9 등)은 1 × 7 배열로 직조되어, 입체무늬층 중에 7개의 위사위로 연장되는 경사 너클을 제공한다. 나머지 홀수로 번호 매겨진 경사, 이를테면 3, 7 및 11 등은 3 × 1의 배열로 직조되어 3개의 위사 아래에 경사 플로우트를 제공한다. 이 평직 배열은 제2도 내지 제4도의 직물의 특징인 하단 면에서의 CD 및 MD 너클의 동일 평면 배열로부터 추가의 이탈을 형성하며 내하중력층의 상단 면에서 보다 큰 변형을 제공한다.
본 실시 태양에서 일부 MD 및 CD 너클의 상단은 중간 면(68) 및 하단 면(61)사이로 하강한다. 이 위브 배열은 입체무늬층중에서의 보다 덜 급변하는 각인 경사 너클의 단계식 상승을 제공한다. 본 실시 태양에서 면간의 차이(65), 이를테면 경사(64-1, 64-5, 64-9 등)의 최고점 및 중간 면간의 거리는 입체 무늬층에서의 3차원 효과를 형성하는 이들 경사의 각인 가닥 세그멘트 두께의 약 90 내지 110%이다. 제7도의 경사 패턴에서, 위사(63)는 다수의 경사상에 횡 방향으로 걸쳐있다는 것이 주시된다. 그러나. 그러한 횡방향 플로트는 중간 면(68) 아래의 보디에 한정되게 되며 입체무늬층을 통해 연장되어 직물(60)의 상단 면에 도달하지 않는다. 그러므로, 직물(40 및 50)과 같이 직물(60)은 돌출되어 직물의 상단 면에 도달하기 위해 임의의 횡방향 너클이 없는 위브 구조를 제공한다. 각각의 실시 태양에서 입체무늬층에 의해 제공된 3차원 입체무늬는 필수적으로 하단 면 위에서 평행 배열로 배치되고 경사 너클간에 골을 제공하는 신장되고 상승된 각인 경사 너클로 구성된다. 각 경우, 골은 직물의 길이 전반에 걸쳐 종 방향으로 뻗어 있으며 골의 바닥을 하단 면에서 내하중력층의 상단 면에 의해 윤곽을 형성한다.
본 발명의 목적에 유용한 직물은 이러한 입체무늬층을 갖는 직물로 한정되지 않으며, 보다 복잡한 너클 배열을 도입하여 크리스마스 트리, 물고기, 나비 등과 같은 보다 복잡한 패턴을 얻을 수 있다. 훨씬 더 복잡한 패턴은 제17도에 예시한 바와 같이 표준 장망식 직조기와 함께 자카드식 메카니즘을 사용하여 달성될 수 있다. 특정 경사계를 조절하는 쟈카드식 메카니즘을 사용하여, 내하중력층에 의해 얻어지는 직물의 보전성을 방해하지 않고도 패턴이 얻어질 수 있다. 심지어 보조적쟈카드식 메카니즘 없이도, 멀티플 헤들 프레임(heddle frame)을 사용하여 직조기에서 더욱 복잡한 직조 패턴을 얻을 수 있다. 다이아몬드, 십자 또는 물고기와 같은 패턴은 24개 이하의 헤들 프레임을 갖는 직조기에서 얻을 수 있다.
예를 들면, 제9도, 10도 및 11도는 하단 면(71) 아래의 내하중력층(72) 및 그 면위의 입체무늬층(75)을 갖는 통기 건조 직물(70)을 예시한 것이다. 예시된 직조 구조에서, 내하중력층(72)의 경사(74)는 쌍으로 배열되어 위사(73)와 섞여 편성된다. 위사는 73'로 표시되는 보다 큰 직경의 매 5번째 위사와 직조된다. 층(72)의 구조 및 이것의 각인 경사 너클의 인터로킹은 선택된 위사 너클을 하단 면 위로 상승시켜 중간 면(78)을 형성한다. 제9도에 명시한 바와 같은 다이아몬드 형을 얻기 위해, 경사 쌍을 내하중력층(72)로부터 올려 경사 너클(74')이 하단 면(71)에서 내하중력층(72)의 상단 면을 가로질러 종방향으로 확장됨에 따라 입체무늬층(75)내에 걸쳐지게 한다. 경사 너클(74')은 도시한 바와 같이 내하중력층에 합체되고 거의 사선인 십자형 패턴으로 배열된 동일한 경사 세그멘트에 의해 형성된다.
입체무늬층(75)의 상단부 중 경사 너클의 패턴은 필수적으로 임의의 횡방향 너클의 침입없이 경사 너클로만 구성되어 있다.
직물(70)에서, 경사(74)는 동일한 움푹 들어간 곳(dent)내에서 쌍으로 다뤄지나, 목적하는 효과를 얻기 위해 각 쌍중의 개별 경사를 상이한 패턴으로 조작할 수도 있다. 본 실시 태양에서의 경사 너클은 5개의 위사상에 걸쳐져서 목적하는 다이아몬드 패턴을 제공한다는 것이 주시된다. 경사 너클의 길이는 패턴을 연신시키기 위해 증가될 수 있거나 또는 다이아몬드 패턴을 압축시키기 위해 2개의 위사만큼 작게 축소시킬 수도 있다. 직물 디자이너는 직물이 직조되는 특정 직조기의 총 패턴 용량을 활용하여 각종의 주된 복잡 패턴을 고안할 수 있다.
예시된 실시 태양에서, 경사 및 위사 모두는 거의 동일한 직경을 갖고 모노필라멘트로서 명시된다. 이들 구성원 중 하나 이상을 다른 가닥으로 대체시킬 수 있다. 예를 들면, 경사 너클을 형성하기 위해 사용되는 각인 가닥 세그멘트는 입체무늬 효과를 창출하기 위해 동일하거나 또는 상이한 가닥의 군일 수 있다. 이들은 원형이거나 비원형, 예를 들면 횡단면이 타원형, 편평형, 직사각형 또는 리본형일 수 있다. 또한, 가닥은 폴리머 또는 금속성 물질 또는 이의 배합물로 제조될 수 있다.
제12도는 입체무늬층이 군상태로 군집된 각인 경사 너클(84')을 제공하고 군집된 군 사이 및 그 내에 골을 형성하는 통기 건조 직물(80)을 예시하는 것이다. 명시된 바와 같이, 경사 너클(84')은 3 내지 7개의 위사에 다양하게 길이 방향으로 걸쳐있다. 이전의 실시 태양에서와 같이, 위사(83) 및 경사(84)를 포함하는 내하 중력층은 하단 면에서 입체무늬 층과는 다르며 위사 너클의 상단은 경사 너클을 형성하는 각인 가닥의 직경의 30%이상 만큼 입체 무늬층의 상단 면 아래에 위치하는 중간 면을 한정한다. 예시된 직조에 있어서, 면은 각인 경사 너클 직경의 85 내지 100% 사이이다.
제13도는 내하중력층의 위사 (93) 및 경사 (94) 위의 입체무늬층중에 각인 가닥 세그멘트(94')를 갖는 직물(90)을 예시한 것이다. 경사 너클(94')은 결합하여 물고기 모형의 보다 복잡한 패턴을 제공한다.
제14도는 본 발명의 경우 횡단면으로 보아 각인 가닥(106)이 편평사이고 내하중력층 중의 경사 가닥(104)이 리본형 가닥인 직물(100)을 예시한 것이다. 본 발명에서 위사(103)는 원형이다. 제14도에 명시한 직물(100)은 강도 저하없이 두께가 감소된 통기 건조 직물을 제공한다.
제15도는 각인 가닥(116)이 입체무늬층을 제공하기 위해 원형인 통기 건조 직물(110)을 예시한 것이다. 내하중력층에서, 직물은 원형 위사(113)와 섞여 편성된 편평형 경사(114)를 포함한다.
제16도는 내하중력층중에서 위사(123)과 섞여 편성된 편평형 경사(124)를 포함하는 직물(120)을 예시한 것이다. 입체무늬층에서, 경사 너클은 편평형 경사(126) 및 원형 경사(126')의 조합에 의해 형성된다.
숙련된 직물 디자이너에게는 명백할 바와 같이 편평형사, 리본형사 및 원형사를 직물의 경사중에서 합하여 각종의 상이한 조합 형태를 얻을 수 있다.
제17도는 내하중력층상에 겹쳐진 입체 무늬층을 형성하기 위해 기재 직물 구조로 각인 사를 "무의새김(embroidering)" 하는 쟈카드식 메카니즘을 갖는 장망식 직기를 예시한 것이다.
도면은 다수의 경사계로 부터의 경사를 직기에 제공하기 위한 백빔(back beam)(150)을 예시한 것이다. 당업계에 공지된 바와 같이 추가의 백 빔을 사용할 수 있다. 경사는 랙(lack), 캠(cam) 및/또는 레버(lever)에 의해 제어되는 다수개의 헤들 프레임(151)을 통해 그 방향으로 연신되어 통기 건조 직물의 내하증력층중에서 목적하는 직목(weave pattern)을 제공한다. 헤들 프레임(151)의 방향으로, 헤들(151)에 의해 제어되지 않는 추가의 경사를 제어하기 위해 쟈카드식 메카니즘(152)이 제공된다. 쟈카드식 헤들을 통해 연신된 경사는 백빔(150)으로 또는 직기의 근처에서 크릴(도시되어 있지 않음)로부터 연신될 수 있다. 경사를 슬레이(sley) 상에 상반되게 설치된 바디(reed)(153)를 통해 끼워 154로 표시된 직물의 펠(fe11)에 대해 위사를 모은다(beat-up), 직물은 브리스트 롤(breast roll:155)을 거쳐 직기의 전반부를 통해 직물 권취 롤(156)로 빼낸다. 쟈카드식 메카니즘(152)의 헤들은 바람직하게는 전기적으로 제어되어 제조되는 통기 건조 직물의 입체 무늬층에 임의의 목적하는 직목을 제공한다. 쟈카드식 제어에 의해 직물의 입체 무늬층중에 직물 패턴을 제한없이 선택할 수 있다. 쟈카드식 메카니즘은 입체 무늬층의 각인 경사를 제어하여 임의의 목적하는 순서로 헤들(151)에 의해 형성되거나 직기의 경사 공급 메카니즘에 의해 허용된 내하중력층과 함께 인터로킹시킬 수 있다.
본 발명의 선택된 실시 태양이 본원에서 예시되고 기재되어 있긴 하나, 본 발명이 그러한 실시 태양에 한정되는 것은 아니다. 변화 및 변형이 첨부된 특허청구의 범위의 범주내에서 행해질 수 있다.

Claims (20)

  1. 직물 및 웹을 통해 통기건조 공기의 통로를 제공하면서, 상단 펄프면 상에 침착된 웹에 대해 목적하는 내하중력 지지체를 형성하도록 선택된 직목(weave pattern) 중 위사와 섞여 편성된 경사를 포함하는 직포를 갖는 건조기 면에 인접한 내하중력층: 및
    상기 내하중력층과 섞여 편성되어 종방향으로 펄프면을 따라 뻗은 돌출된 경사 너클을 형성하는 각인 가닥 세그먼트(impression strand segment)를 포함하고,
    상기 경사 너클은 횡방향으로 이격되어 하단 면을 따라 상기 내하중력층에 인접해있는 입체무늬층을 형성하고, 상기 입체무늬층은 경사 너클이 상기 하단 면 위에서 그들 사이에 골을 형성하는 것을 특징으로 하며,
    상기 각인 가닥 세그먼트는 스티치형 마크를 형성하고, 상기 골은 직물에 의해 운반되는 습윤 웹중에 퍼프 영역을 형성하며,
    제지기의 너비에 해당하는 너비 및 통기건조기를 통한 직물의 이동 경로의 길이에 해당하는 연속 루우프 형태의 길이를 갖고, 상단 펄프면 및 하단 건조기 면을 가지며, 상기 상단 펄프면은 상기 직물 및 웹을 통해 블로잉시킨 통기건조 공기의 통로를 제공함으로써 제지기중의 습윤 웹으로부터 형성된 기재 시트의 대향 표면상에 패턴을 형성하는 통기건조기를 통해 전달용 습윤 웹을 운반하기 위한 제지기의 건조 단부에서 기재 시트를 형성하는데 사용하기 위한 통기건조 직물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내하중력층이 중간 면을 가로질러 돌출하여 직물의 상단 펄프 면에 도달하는 임의의 횡방향 너클없이 직포 구조를 갖는 것인 직물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 각인 가닥 세그먼트가 경사 세그먼트를 포함하며, 내하중력층은 경사와 섞여 편성된 위사 및 상기 각인 경사 세그먼트를 포함하며, 65%이상의 경사 밀도를 형성하며 통기건조 공기는 상기 기재 직물을 통해 블로잉되자 마자 상기 경사에 의해 각을 형성하며 우회되는 직물.
  4. 제3항에 있어서, 직물이 70 내지 100 % 범위의 경사 밀도를 갖는 것인 직물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 각인 가닥 세그먼트가 상기 경사에 평행하며 상기 경사 너클의 대량 단부는 선택된 위사 아래를 통과함으로써 상기 내하중력층 내에서 인터로킹(interlocking)되는 직물.
  6. 제1항에 있어서, 직물이 펄프면쪽으로 향해있는 경사면의 고지점이 상기 경사 너클에 있어서 상기 각인 가닥 세그먼트의 최대 직경의 30% 이상 만큼 펄프면의 상부 아래로 일정 간격으로 이격되어 있는 중간 면을 형성하는 직물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 경사 너클의 각인 가닥 세그먼트의 직경의 80% 이상이 하단 면 위로 돌출되어 있는 직물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 각인 가닥이 상기 내하중력층중으로 무늬 새겨진 경사를 더 포함하는 직물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 내하중력층은 쌍으로 배치된 경사를 포함하며, 이때 선택된 직물부에서 각 쌍 중 하나의 경사가 3개 이상의 위사위로 통과하여 이 경사가 경사 너클를 형성하는 상기 각인 가닥 세그먼트를 이루도록된 직물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 각 가닥 세그먼트의 경사 너클이 한개의 위사 아래를 통과함으로써 너클의 각 단부에서 상기 내하중력층내에서 인터로킹되어, 각 각인 가닥의 경사 너클이 직물의 종방향으로 조밀하게 순서대로 정렬되어 있는 직물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 각 가닥 세그먼트의 경사 너클이 상기 다수개의 위사 위 및 아래를 통과함으로써 너클의 각 단부에서 상기 내하중력층내에서 인터로킹되어, 각 경사 너클이 직물의 종방향으로 넓게 일정 간격으로 유지되는 순서로 정렬되어 있는 직물.
  12. 제11항에 있어서, 인접 가닥 세그먼트 중 상기 경사 너클의 순서가 직물의 펄프면상에 실질적으로 대각선형 십자형 배열로 배치되어 상기 입체무늬층에 다이아몬드 패턴의 골을 제공하는 직물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 입체무늬층 중 경사 너클은 너클군으로 군집되어 있으며 군집된 군 사이 및 군내에 골을 형성하는 직물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 군이 물고기 모양의 윤곽을 갖는 것인 직물.
  15. 제1항에 있어서, 상기 각인 가닥 세그먼트, 상기 위사 및 상기 내하중력 경사 중 하나 이상이 비원형 사를 포함하는 직물.
  16. 제13항에 있어서, 상기 비원형 사가 편평형인 것인 직물.
  17. 제13항에 있어서, 상기 비원형 사가 리본형인 것인 직물.
  18. 제직기상에서 경사 및 위사를 사용하여 직물을 직조하는 단계,
    직조 공정동안 경사 및 위사를 조작하여 필수적으로 경사 및 위사로 이루어진 내하중력층과 필수적으로 각인 경사 세그먼트로 이루어진 입체무늬층 (이 입체무늬층 중 경사 세그먼트는 내하중력층 중 위사에 의해 고정되어 있음)을 형성하는 단계; 및
    상기 경사의 직조를 제어하여 입체무늬층 중 상기 경사 세그먼트가 직물의 종방향에서 경사형으로 뻗어있는 각인 너클 (이 각인 경사 너클의 상부는 상기 각인 너클을 형성하는 경사 성분의 직경의 30% 이상에 해당하는 양 만큼 위사 너클의 최고 점에 의해 한정되는 면 위로 상승되어 있는 상단 면을 한정함)을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 통기건조 직물의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 조작 단계가 랙(rack), 캠(cam) 및(또는) 레버(lever)에 의해 조작되는 헤들 프레임(heddle frame)에 의한 직조 동안 내하중력층 중 경사를 제어하는 것인 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 조작 단계가 쟈카드식 헤들에 의해 입체무늬층 중 경사의 적어도 일부를 제어하는 것인 방법.
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