KR20030002096A - 제지시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 제지시스템인 펄프액을 공급해주는 헤드박스(Head Box)(10), 외부 와이어파트(Out Wire Part)(20), 내부 와이어 파트(Inner Wire Part)(30), 프레스 파트(Press Part)(40) 및 드라이어 파트(Dryer Part)(50)로 구성된 종래의 제지시스템에 있어서, 내부 와이어 파트(30) 기능을 생략하고 그 자리에 프레스 파트(40)와 연결하여 2공정을 1공정으로 1공정을 단축시키고, 외부와이어 파트(20)와 포밍롤(24) 회전을 기존과 반대로 하고 기존의 하부에 있던 헤드박스(10)를 상부로 이전설치하여 원료공급기능을 대폭향상시키고, 제지공정의 3대 핵심기능인 탈수기능(고속기능으로 최대로 증대하고, 포밍기능을 향상시켜서 품질향상이 이루어지고 피크업 및 트랜스퍼기능(습지이전 수송기능)을 대폭 증대시켜서 별도의 장치비 투자없이 장치성능을 크게 향상시킨 제지시스템을 제공하는 것이다.

Description

제지시스템{Paper-manufacturing system}

본 발명은 개량된 제지시스템에 관한 것이다.

도 1은 종래의 과정을 보인 시스템으로,

종래의 제지시스템은 펄프액을 공급해주는 헤드박스(Head Box)(10), 외부 와이어파트(Out Wire Part)(20), 내부 와이어 파트(Inner Wire Part)(30), 프레스 파트(Press Part)(40) 및 드라이어 파트(Dryer Part)(50)로 구분되어 있다.

1. 헤드박스(10)는 와이어벨트(25)의 메쉬상에 제지원료를 균일하게 배포하는 부분으로, 최근 제지기계에는 광폭(廣幅 : 폭 3 ∼ 5m) 이고 고속(1500m/min; 시속 90km에 해당함)으로 넓은 폭에 균일하게 원료를 공급하는 중요한 역할을 한다.(평균 제지원료의 농도는 펄프함량이 약 0.15%정도이다.)

2. 외부 와이어 파트(20)는 와이어 롤(21), 와이어 가이드 롤(22), 워터 트레이(23), 포밍롤(24) 및 와이어 벨트(25)로 구성되어 있으며, 와이어롤(wire roll : 약 5 ∼ 6개)(21)이 와이어 벨트(25)를 와이어 루프(Wire Loop)에 따라 돌게하는 역할을 한다. 이 와이어롤의 직경은 속도와 폭에 따라 다르나 표면이 고무나 기타 탄성이 있는 재료로 구성되어 있으며 300 ∼ 600mm)정도이다.

와이어 가이드 롤(Wire Guide Roll)(22)은 와이어 벨트(25)가 중심괘도를 이탈하지 않고 계속 중앙으로 돌도록 자동복귀시키는 역할을 하는 롤이며, 와이어 롤과 같이 고무와 같은 탄성체로 피복되어 있다.

워터 트레이(Water Tray)(23)는 헤드박스(10)에서 와이어 벨트(25)의 메쉬에 공급되는 원료는 99.8%이상이 물로서 순간적으로 다량의 물이 와이어박스밖으로 배출되며, 이 배출된 물을 받아 이동시키는 통을 말한다.

포밍 롤(Forming Roll)(24)은 외부 와이어 파트(20)와 내부 와이어 파트(30)를 동시에 겹치게 하면서 회전하는 대형의 구동롤로서 이곳에서 탈수와 지형성(紙形成)(Sheet Forming)이 이루어진다.

와이어 벨트(외부 와이어 벨트)(25)는 공급되는 희석원료를 받아 물을 배출시키고 거르도록하는 망(網)을 갖는다.

3. 내부 와이어 파트(Inner Wire Part)(30)는 와이어 롤(Wire Roll)(31), 와이어 가이드 롤(Wire Guide Roll)(34), 피크업롤(Pick Up Roll)(32), 내부 와이어 벨트(Inner Wire Belt)(33)로 구성되어 있으며, 내부 와이어 벨트(33)는 위 포밍롤(24)에 걸어져 연동되고 와이어 롤(31)과 와이어 가이드 롤(31)은 외부 와이어 파트(20)에서와 같은 역할을 한다.

내부 와이어 역활은 지형성된 습지를 프레스파트의 펠트로 이송하는 역활을 한다.

피크업롤(32)은 내부와이어상으로 이송되어온 습지(濕紙)를 펠트로 이송시키는 롤로서 진공으로 흡착하여 펠트(Felt)로 지필을 이전시킨다.

도면에 표시하지 않는 바큠박스는 포밍롤에서 성형된 지필이 외부와이어와 내부와이어가 분리되는 시점에서 내부와이어로 이전되도록 흡입하는 진공함이다.

내부 와이어벨트(33)는 외부 와이어 루프(Out Wire Loop)와 같은 망(網)이나 지필이 내부와이어에 더 잘 이전되도록 조직이 보다 치밀하다.

4. 프레스 파트(Press Part)(40)는 석션 프레스 롤(Suction Press Roll)(41), 제 2 터치롤(2nd Touch Roll)(42), 펠트가이드 롤(Felt Guide Roll)(43), 펠트롤(Felt Roll)(44), 펠트(Felt)(45)로 구성되어 있다.

석션 프레스 롤(41)은 내부 와이어 파트(30)와 연동되고 습지(濕紙 : wet sheet)가 가지고 있는 수분을 드라이어면에 고압으로 압착시켜 진공으로 탈수된 물을 흡입하는 진공롤이며, 외부 쉘(shell)은 회전하나 내부에 진공박스가 장착되어 있어 탈수된 물을 외부로 배출시킨다.

제 2 터치롤(42)은 석션 프레스 롤(41)에서 압착탈수된 지필을 두 번째로 더욱 수분을 감소시키고자 압착하는 롤이며, 진공이 아닌 평롤에 구멍만 뚫은 롤이다.

펠트롤(44)은 펠트를 펠트루프에 따라 돌도록 하는 롤이다.

펠트가이드 롤(43)은 펠트가 중심괴도를 이탈하지 않고 계속 중앙으로 돌도록 자동 복귀시키는 역할을 하는 롤이다.

펠트(Felt)(45)는 습지 이송을 하는 콘베이어역할과 수분압착 탈수시 습지가 파손되지 않도록 보호한다.

이러한 구조로 된 종래의 시스템에서는 헤드박스에서 배출된 원료가 외부와이어와 내부와이어가 겹쳐서 도는 포밍롤에 삽입되며, 희석원료는 외부 와이어의 인장력에 의해 압축을 받아서 탈수가 이루어진다. 외부와이어와 내부와이어에 걸러진 습지(wet sheet)는 1차로 내부와이어에 부착 이송되었다가 다음단계에 피크업 시스템에 의해 진공력에 의해 펠트로 이전된후 석션 프레스 롤과 2차 터치롤에서 2차 압착탈수(강력탈수)된 후, 양키 드라이어에 이전 건조되어 제지가 완성된다.

그러나, 이러한 기존의 방법은 거의 100년이상 제지공정의 틀이 변화하지 않고 계속되어 왔으며, 불량 발생이 높고, 소프트성과 강도 핀홀발생율이 높은 문제점이 있었다.

본 발명자는 이러한 기존 제지시스템의 문제점의 개선에 관하여 오랜 연구를 하여 기존의 제지시스템에서 내부 와이어 기능을 생략하고 그 자리에 펠트루프(Felt Loop)를 대치하여 2공정을 1공정으로 1공정을 단축시키고, 외부와이어와 포밍롤 회전을 기존과 반대로 하고 기존의 하부에 있던 헤드박스를 상부로 이전설치하여 원료공급기능을 대폭향상시키고, 제지공정의 3대 핵심기능인 탈수기능(고속기능으로 최대로 증대하고, 포밍기능을 향상시켜서 품질향상이 이루어지고 피크업 및 트랜스퍼기능(습지이전 수송기능)을 대폭 증대시켜서 별도의 장치비 투자없이 장치성능을 크게 향상시켜서 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 기존의 제지시스템에서 내부 와이어 기능을 생략하고 그 자리에 펠트루프(Felt Loop)를 대치하여 2공정을 1공정으로 1공정을 단축시키고, 외부와이어와 포밍롤 회전을 기존과 반대로 하고 기존의 하부에 있던 헤드박스를 상부로 이전설치하여 원료공급기능을 대폭향상시키고, 제지공정의 3대 핵심기능인 ①탈수기능(고속기능으로 최대로 증대하고), ②포밍기능(펠트에 직접 포밍) 을 향상시켜서 품질향상이 이루어지고, ③피크업 및 트랜스퍼기능(습지이전 수송기능)을 대폭 증대시켜서 별도의 장치비 투자없이 장치성능을 크게 향상시킨 제지시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 과정을 보인 시스템도

도 2는 본 발명의 과정을 보인 시스템도

10: 헤드박스 20:외부 와이어 파트

40:프레스 파트 50:드라이 파트

이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 공정을 보인 것으로,

펄프액을 공급해주는 헤드박스(Head Box)(10), 외부 와이어파트(Out Wire Part)(20), 프레스 파트(Press Part)(40) 및 드라이어 파트(Dryer Part)(50)로 구분되어 있다.

본 발명의 시스템에서는 기존에 하부에 위치해 있던 헤드박스(10)를 상부에 설치하고, 기존의 내부와이어 파트를 삭제하고 프레스파트(40)가 포밍롤(24)에 연결되어 구성되어 있다.

1. 헤드박스(10)는 와이어메쉬상에 제지원료를 균일하게 배포하는 부분으로, 최근 제지기계에는 광폭(廣幅 : 폭 3 ∼ 5m) 이고 고속(1500m/min; 시속 90km에 해당함)으로 넓은 폭에 균일하게 원료를 공급하는 중요한 역할을 한다.(평균 제지원료의 농도는 펄프함량이 약 0.15%정도이다.)

2. 외부 와이어 파트(20)는 와이어 롤(21), 와이어 가이드 롤(22), 워터 트레이(23), 포밍롤(24) 및 와이어 벨트(25)로 구성되어 있으며, 와이어롤(wire roll : 약 5 ∼ 6개)이 와이어 벨트를 와이어 루프(Wire Loop)에 따라 돌게하는 역할을 한다. 이 와이어롤(21)의 직경은 속도와 폭에 따라 다르나 표면이 고무나 기타 탄성이 있는 재료로 구성되어 있으며 300 ∼ 600mm)정도이다.

와이어 가이드 롤(Wire Guide Roll)(22)은 와이어 메쉬가 중심괴도를 이탈하지 ??고 계속 중앙으로 돌도록 자동복귀시키는 역할을 하는 롤이며, 와이어 롤과 같이 고무와 같은 탄성체로 피복되어 있다.

워터 트레이(Water Tray)(23)는 헤드박스(10)에서 와이어 벨트에 공급되는 원료는 99.8%이상이 물로서 순간적으로 다량의 물이 와이어박스밖으로 배출되며, 이 배출된 물을 받아 이동시키는 통을 말한다.

포밍 롤(Forming Roll)(24)은 외부 와이어 파트(20)와 내부 와이어 파트(30)를 동시에 겹치게 하면서 회전하는 대형의 구동롤로서 이곳에서 탈수와 지형성(紙形成)(Sheet Forming)이 이루어진다.

와이어 벨트(외부 와이어 벨트)는 공급되는 희석원료를 받아 물을 배출시키고 거르도록하는 망(網)을 말한다.

3. 프레스 파트(Press Part)(40)는 석션 프레스 롤(Suction Press Roll)(41), 제 2 터치롤(2nd Touch Roll)(42), 펠트가이드 롤(Felt Guide Roll)(43), 펠트롤(Felt Roll)(44) 및 펠트(Felt)(45)로 연동되도록 구성되어 있다.

석션 프레스 롤(41)은 습지(濕紙 : wet sheet)가 가지고 있는 수분을 드라이어면에 고압으로 압착시켜 진공으로 탈수된 물을 흡입하는 진공롤이며, 외부 쉘(shell)은 회전하나 내부에 진공박스가 장착되어 있어 탈수된 물을 외부로 배출시킨다.

제 2 터치롤(42)은 석션 프레스 롤(41)에서 압착탈수된 지필을 두 번째로 더욱 수분을 감소시키고자 압착하는 롤이며, 진공이 아닌 평롤에 구멍만 뚫은 롤이다.

펠트롤(44)은 펠트를 루프에 따라 돌도록 하는 롤이다.

펠트가이드 롤(43)은 펠트가 중심괴도를 이탈하지 않고 계속 중앙으로 돌도록 자동 복귀시키는 역할을 하는 롤이다.

펠트(Felt)(45)는 습지 이송을 하는 콘베이어역할과 수분압착 탈수시 습지가 파손되지 않도록 보호한다.

이렇게 구성된 본 발명의 시스템에서는 헤드박스(10)에서 배출된 원로는 외부와이어 파트(20)와 펠트가 겹쳐지는 포밍롤(24)상부로 삽입되어 와이어 인장압축력에 의해 원료의 낙하압력 + 원심력에 의해 폭발적으로 탈수가 증대되면서 순리적인 공정으로 품질이 대폭 향상된다. 걸러진 습지(wet sheet)는 부착력이 강력한 펠트에 이상적으로 부착되어, 피크업 장치를 사용하지 않고도 기존 시스템보다 고속 작동이 가능하여 품질은 오히려 대폭 향상하게 된다. 다음 단계인 석션 프레스 롤(41)과 2차 터치롤(42)을 거쳐서 드라이어파트(50)인 양키 드라이어에 이송 건조도어 분리편(51)에 의하여 인출된다.

본 발명의 시스템과 기존 시스템으로 각각 제지하였을 때에는 다음과 같이 비교할 수 있다.

표 1 : 기존시스템과 본 발명의 시스템과의 비교

항목 기존시스템 본 발명의 시스템

쉬트형성 3개공정 2개공정

+ 이송구조

포밍 파트 포밍롤 - 우회전 포밍롤 - 좌회전

롤 회전방향 외부와이어 파트 - 좌회전 외부와이어파트 - 우회전

헤드박스 하부설치 상부설치

설치위치 상향원료분출식 하부원료분출식

주요효과

a) 품질(종합) 기존 100% 160%이상

시스템의 효과를 100으로 하였을 때

softness 100% 130%이상

strength 100% 140%이상

bulk 100% 120%이상

pin hole 100% 70%이하

b) 생산량증대 100% 150%이상

(동일품질조건)

speed 2차) 1200m/min 2차) 2000m/min

1차) 800m/min 1차) 1500m/min

c) 이득기여 100% 500%이상

가격우위 100% 130%이상

상기의 표에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 시스템은 종래의 시스템에 비하여 탁월한 작용효과를 가진다.

본 발명은 기존의 제지시스템에서 내부 와이어 기능을 생략하고 그 자리에 펠트루프(Felt Loop)를 대치하여 2공정을 1공정으로 1공정을 단축시키고, 외부와이어와 포밍롤 회전을 기존과 반대로 하고 기존의 하부에 있던 헤드박스를 상부로 이전설치하여 원료공급기능을 대폭향상시키고, 제지공정의 3대 핵심기능인 탈수기능(고속기능으로 최대로 증대하고, 포밍기능을 향상시켜서 품질향상이 이루어지고 피크업 및 트랜스퍼기능(습지이전 수송기능)을 대폭 증대시켜서 별도의 장치비 투자없이 장치성능을 크게 향상시킨 제지시스템을 제공하는 것이다.

Claims (1)

1. 펄프액을 공급해주는 헤드박스(Head Box)(10), 외부 와이어파트(Out Wire Part)(20), 프레스 파트(Press Part)(40) 및 드라이어 파트(50)(Dryer Part)로 구성되고, 헤드박스(10)를 상부에 설치하고 기존의 내부와이어 파트를 삭제하고 프레스파트(40)가 포밍롤(24)에 직접 연결된 구성으로 이루어진 제지시스템.