KR20060123129A

KR20060123129A - 가변적인 홈들을 가진 벨트

Info

Publication number: KR20060123129A
Application number: KR1020067008561A
Authority: KR
Inventors: 토마스 크라우트하우프; 키스 피츠패트릭
Original assignee: 알바니 인터내셔널 코포레이션
Priority date: 2003-11-03
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2006-12-01
Also published as: JP2007510826A; AU2004286319A1; CN1875148A; RU2006115382A; CN1875148B; JP4949848B2; US20050115100A1; US7384516B2; BRPI0416124A; TW200528611A; RU2384663C2; KR101051669B1; ZA200604530B; BRPI0416124B1; CA2544515A1; TWI338070B; WO2005042835A1; NO20062522L; EP1682718A1

Abstract

길이가 긴 닙 프레스와 같은 제지용 공정에서 이용되는 벨트(16)는 실린더형 프레스 롤러(12)와 원호형 압력 슈우(14)를 가져서 그 사이에 닙(10)을 형성한다. 벨트는 작동하는 동안에 닙을 통과하는 닙 부하 영역(36)을 가진다. 벨트는 적어도 하나의 표면상에 코팅(34)을 가지는 기판(28)을 구비한다. 기판은 무한 루프의 형태이고 길이 방향 또는 기계 방향을 가진다. 코팅은 기계 방향으로 주행하는 복수개의 홈(42,44)들을 가지는데, 여기에서 닙 부하 영역의 중앙 부분(64)에 있는 홈(44)들은, 기계의 횡방향에서 소망하는 방식으로 닙 부하 영역의 공극 체적을 변화시키기 위하여, 닙 부하 영역의 외측 부분(62)들에 있는 홈(42)들과 상이한 깊이, 폭, 단면 형상 또는 간격들중 적어도 하나를 가진다.

Description

가변적인 홈들을 가진 벨트{Belt with variable grooves}

본 발명은 제지기상에서 종이 제품으로 처리되고 있는 섬유 웹에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 종이의 제조와 관련된 가압 작용을 위한 방법 및, 장치에 관한 것이다.

제지 공정 동안에, 셀룰로스 섬유들의 섬유 웹(fibrous web)은 제지기의 성형 부분에서 섬유 슬러리(fibrous slurry)를 성형 와이어(forming wire)상에 증착시킴으로써 형성된다. 성형 부분에서는 다량의 물이 슬러리로부터 배수되며, 이후에는 새로이 형성된 웹이 가압 부분으로 안내된다. 가압 부분은 일련의 프레스 닙(press nip)들을 구비하는데, 여기에서 섬유 웹은 그로부터 물을 제거하도록 가해진 압축력을 받게 된다. 웹은 마지막에 건조 부분으로 안내되는데, 건조 부분은 가열된 건조기 드럼을 구비하며 건조기 둘레로 웹이 배향된다. 가열된 건조기 드럼들은 종이 제품을 만들도록 웹의 물 함량을 증발을 통하여 소망스러운 레벨로 감소시킨다.

증가하는 에너지 비용으로 인하여, 건조 부분으로 진입하기 이전에 웹으로부터 가능한한 많은 물을 제거하는 것이 점점 필요하게 되었다. 건조 드럼들은 종종 증기에 의해 가열되므로, 증기의 발생과 관련된 비용들이 상당하며, 다량의 물이 웹으로부터 제거될 필요가 있는 경우에 특히 그러하다.

전통적으로, 가압 부분들은 근접한 실린더형 가압 롤들의 쌍에 의해서 형성된 일련의 닙(nips)들을 구비하였다. 최근년에는, 슈우(shoe) 유형의 길이가 긴 가압 닙들을 사용하는 것이, 근접한 프레스 롤들의 쌍에 의해서 형성된 닙을 사용하는 것보다 유리하다는 점이 밝혀졌다. 이는 웹이 프레스 롤들에 의해 형성된 것을 통과하는 것보다, 길이가 긴 프레스 닙(long nip press nip)을 통과하는 것이 오래 걸리기 때문이다. 웹이 닙 안에서 압력을 받을 수 있는 시간이 길수록, 그곳에서 보다 많은 물이 제거될 수 있으며, 결국, 건조 부분에서 증발에 의해 제거되어야 하는 물이 웹에 적게 남겨질 것이다.

본 발명은 슈우 유형의 길이가 긴 닙 프레스(long nip press)에 관한 것이다. 이러한 종류의 길이가 긴 닙 프레스에 있어서, 닙은 실린더형 프레스 롤과 원호형 압력 슈우 사이에 형성된다. 원호형 압력 롤은 실린더형 프레스 롤의 곡률 반경에 근접한 곡률 반경을 가진 실린더형의 오목한 표면을 가진다. 롤과 슈우가 서로 인접한 물리적 근접 상태가 되었을 때, 2 개의 프레스 롤들 사이에 형성된 것보다 기계 방향에서 5 내지 10 배로 길게 될 수 있는 닙(nip)이 형성된다. 길이가 긴 닙은 종래의 2 개 롤 프레스에서의 닙보다 5 내지 10 배로 길기 때문에, 길이가 긴 닙에서 섬유 웹의 소위 체류 시간은, 2 개 롤의 프레스에서 이용된 압축력에 있어서 제곱 인치당 같은 수준의 압력을 받으면, 그에 대응하여 길어진다. 이러한 길이가 긴 닙 기술의 결과는, 제지기에서 종래의 닙들에 비교했을 때, 길이가 긴 닙의 섬유 웹의 탈수에서 현저한 증가되는 것이었다.

슈우 유형의 길이가 긴 닙 프레스는 특별한 벨트를 필요로 하는데, 예를 들면 미국 특허 제 5,238,537 호에 기재된 것과 같은 것이다. 이러한 벨트는 프레스 직물을 보호하도록 설계된 것으로서, 정지 상태의 압력 슈우에 걸친 직접적인 미끄럼 접촉으로부터 초래되는 가속의 마모로부터 섬유 웹을 탈수시키고, 그것을 지지하고 유지하는 것이다. 그러한 벨트에는 매끄러운 불투과의 표면이 제공되어야만 하는데, 그 표면은 오일의 윤활유 필름상에서 정지 상태 슈우의 위로 주행하거나 또는 미끄러진다. 벨트는 프레스 직물과 거의 같은 속도로 닙을 통해 움직여서, 프레스 직물이 벨트의 표면에 대하여 최소의 양으로 마찰되게 한다.

미국 특허 제 5,238,537 호에 도시된 유형의 벨트는 무한 루프의 형태를 취하는 직조된 베이스 직물을 인조 중합체 수지로 주입시킴으로써(impregante) 제작된다. 바람직스럽게는, 수지가 벨트의 적어도 내측 표면상에서 어떤 소정 두께의 코팅을 형성함으로써, 베이스 직물이 직조되는 방적사들은 길이가 긴 닙 프레스의 원호형 압력 슈우 구성 요소와 직접적으로 접촉되는 것으로부터 보호될 수 있다. 윤활이 이루어진 슈우 위로 용이하게 미끄러지도록 하고, 그리고 그 어떤 윤활용 오일이라도 벨트의 구조 안으로 침투하여 프레스 직물 또는 직물들 및 섬유 웹을 오염시키는 것을 방지하도록 매끄럽고 불투과성의 표면을 가져야만 하는 것은 특히 이러한 코팅이다.

미국 특허 제 5,238,537 호에 개시된 벨트의 베이스 직물은 단일 또는 다중 층의 직조로써 모노필라멘트 방적사(monofilament yarns)로부터 직조될 수 있으며, 주입 물질이 직조된 것으로 완전히 주입될 수 있도록 충분히 열려있게끔 직조될 수 있다. 이것은 그 어떤 공극들이 최종의 벨트 안에 형성되는 가능성을 배제한다. 그러한 공극(voids)들은 벨트와 슈우 사이에 이용된 윤활이 벨트를 통과하여 프레스 직물 또는 직물들 및 섬유 웹을 오염시킬 수 있게 한다. 베이스 직물은 평직(flat-woven)일 수 있으며, 차후에는 무한의 형태로 솔기 이음(seam)되거나, 또는 무한 튜브형으로 직조될 수 있다.

주입 물질이 고체 상태로 경화될 때, 주입 물질은 주로 기계적인 결합에 의해서 베이스 직물에 결합되는데, 경화된 주입 물질은 베이스 직물의 방적사를 둘러싼다. 더욱이, 경화된 주입 물질과 베이스 직물의 방적사 물질 사이에는 일부 화학적인 결합과 부착이 있을 수 있다.

길이가 긴 닙 프레스 벨트가 설치되는, 길이가 긴 프레스의 크기 요건에 따라서, 미국 특허 제 5,238,537 호에 개시된 것과 같은 길이가 긴 프레스 벨트들은 그것의 무한 루프 형태의 둘레에서 길이 방향으로 측정하여 대략 13 내지 35 피트(대략 4 내지 11 미터)의 길이 및, 그들 형태를 가로질러 횡방향으로 측정하여 대략 100 내지 450 인치(대략 250 내지 1125 센티미터)의 폭을 가진다. 그러한 벨트의 제조는, 벨트를 인조 중합체 수지로 주입시키기 이전에 베이스 직물이 무한형이어야 한다는 요건에 의해서 복잡해진다는 점이 이해될 것이다.

벨트에 어떤 소정 두께의 수지 코팅을 그것의 내측 표면 뿐만 아니라 외측 표면에도 제공하는 것이 종종 소망스럽다. 벨트의 양쪽 측면을 함께 코팅함으로써, 그것의 직조된 베이스 직물은 벨트 굽힘의 중립 축과 일치하지 않는다면 그에 근접하게 될 것이다. 그러한 환경에서, 벨트가 제지기상의 롤이나 또는 그와 유사한 것 의 둘레로 통과시에 굽혀지게 되면 그때 발생하는 내부 응력은 아마도 코팅이 벨트의 어느 측면으로부터 탈락되게 할 것이다.

더욱이, 벨트의 외측 표면이 어떤 소정 두께의 수지 코팅을 가진다면, 홈들, 막혀있는 드릴 구멍들 또는 다른 공동이나 공극들이 그 표면상에 직조 베이스 직물의 그 어떤 부분도 노출시키지 않으면서 형성될 수 있게 한다. 이러한 특징들은 웹으로부터 짜여진 물이 프레스 닙 안에 일시적으로 저장되게 한다. 사실상, 일부 길이가 긴 닙 프레스의 구성에서는, 홈들, 막혀있는 드릴 구멍이나 그와 유사한 것에 의해서 벨트의 표면상에 제공되는 일부 공극 체적의 존재가 필요하다.

비록 웹의 일관성과 배수 특성들이 제지 과정을 통하여 가능한 한 일정하게 유지되도록 시도된다 할지라도, 가변성은 불가피하게 발생한다. 습기 함량과 같은 웹의 특징들은 시간에 따라서 변화될 수 있다. 웹의 습기 함량은 최종의 제품 강도와 품질에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면, 횡 방향(cross direction , CD)에서의 과도하게 가변적인 습기 함량의 형상(profile)은 소용돌이 꼴(curl)과 같은 가변적인 시이트 특성과, 제품 품질에서의 저하에 이를 수 있다. 따라서, 제지 공정 동안에 CD 습기 형상을 조절할 필요가 있다.

종래 기술의 벨트에 비교하여, 본 발명은 CD 시이트 습기 형상을 교정하도록(평탄화시키도록) 가변적인 공극 체적을 가진 향상된 벨트를 제공할 수 있다. 상세하게 설명하자면, 본 발명의 벨트는 예를 들면 닙 안에서 압축력을 받게 되는 벨트의 부위에서 깊이가 변화하는 홈들을 제공한다. 이와는 달리, 본 발명은 닙 안에서 압축력을 받게 되는 벨트의 부위에서 상이한 형상, 치수 및/또는 크기, 폭 및, 길이를 가진 홈들을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 이전의 그 어떤 변수들과도 조합되어 상기 부위에서 홈들의 배향 및/또는 수를 변화시킬 수 있다.

따라서, 본 발명은 제지 공정용 벨트에 관한 것이다. 상세하게는, 벨트는 길이가 긴 닙 프레스에서 이용될 수 있는데, 여기에서 상기 프레스는 실린더형 프레스 롤러와 원호형 압력 슈우를 가지며, 그 사이에 닙이 형성된다.

본 발명의 벨트는 닙 부하 영역(nip load zone)과 2 개의 가장자리 영역들을 가지며 닙 부하 영역이 작동중에 닙을 통과하도록 작동될 수 있다. 벨트는 그것의 적어도 하나의 표면상에 수지 코팅을 가진 적어도 하나의 층을 구비하며, 여기에서 벨트는 길이 방향 또는 기계 방향을 가진 무한 루프의 형태이다. 수지 층은 닙 부하 영역의 중앙 부분에서 길이 방향에 실질적으로 평행한 방향으로 연장되는 다수의 제 1 홈들과 다수의 제 2 홈들을 구비하는 복수개의 홈들을 가지며, 여기에서 다수의 제 1 홈들은 다수의 제 2 홈들과 상이한 적어도 하나의 깊이, 단면 형상, 크기 또는 폭 또는 그것들의 조합을 가진다.

본 발명은 이제 첨부된 도면들을 참조하여 보다 완전하게 설명될 것이다.

본 발명의 하나의 예로서 주어지는 것으로서 본 발명을 제한하도록 의도되는 것은 아닌 다음의 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 가장 잘 이해될 것이며, 여기에서 동일한 도면 부호들은 동일한 요소들 및 부분들을 표시한다.

도 1 은 길이가 긴 닙 프레스(long nip press)의 측단면도이다.

도 2 는 본 발명의 구현예에 따른 벨트의 단면도이다.

도 3 은 도 2 에 도시된 벨트의 닙 부하 영역에 대한 단면도이다.

본 발명의 바람직한 구현예는 길이가 긴 닙의 슈우 프레스 벨트(long nip shoe press belt)와 관련하여 설명될 것이다.

제지기에서 종이 제품으로 처리되고 있는 섬유 웹을 탈수시키기 위한, 길이가 긴 닙 프레스는 도 1에서 측단면도로 도시되어 있다. 프레스 닙(10)은 매끄러운 실린더형 프레스 롤(12)과 원호형의 압력 슈우(shoe,14)로 형성된다. 원호형 압력 슈우(14)는 실린더형 프레스 롤(12)과 거의 같은 반경을 가진다. 실린더형 프레스 롤(12)과 원호형 압력 슈우(14) 사이의 거리는 닙(10)의 부하를 제어하도록 원호형 압력 슈우(14)에 작동 가능하게 부착된 유압 수단 또는 그와 유사한 것에 의해서 조절될 수 있다. 매끄러운 실린더형 프레스 롤(12)은 같은 정도의 기계 횡방향 닙 압력 프로파일(profile)을 얻도록 원호형 압력 슈우(14)에 맞춰진, 제어된 크라운 롤(crown roll)일 수 있다. 종종 CD 방향의 시이트 습기 형상(profile)이 "웃는(smile)" 형상이나 "찌푸린(frown)" 형상으로 발생한다. 그것의 기계적인 교정은 종종 효과적이지 않거나 또는 충분히 만족스럽지 않다.

긴 거리의 닙 프레스 벨트(16)는 닙(10)을 통해서 폐쇄 루프(closed loop)로 연장되어, 실린더형 프레스 롤(12)을 원호형 압력 슈우(14)로부터 분리시킨다. 종이 시이트로 처리되고 있는 섬유 웹(20)과 프레스 직물(18)은 도 1 에 화살표로 표시된 바와 같이 닙(10)을 통하여 함께 통과된다. 섬유 웹(20)은 프레스 직물(18)에 의해 지지되며 닙(10) 안에서 매끄러운 실린더형 프레스 롤(12)과 직접적으로 접촉된다. 이와는 달리, 섬유 웹(20)은 2 개의 프레스 직물(18)(도시되지 않은 제 2 의 프레스 직물) 사이에 끼워진 닙(10)을 통하여 통과될 수 있다. 화살표로 표시된 바와 같이, 즉, 도 1에서 시계 방향으로 프레스 닙(10)을 통하여 움직이기도 하는 긴 거리의 프레스 벨트(16)는 프레스 직물(18)이 원호형의 압력 슈우(14)에 대하여 직접적으로 미끄럼 접촉하는 것을 보호하며, 통상적으로 윤활유의 윤활용 필름상에서 그 위로 미끄러진다. 따라서, 긴 거리의 닙 프레스 벨트(16)는 오일에 대하여 불투과성이며, 따라서 프레스 직물(18)과 섬유 웹(20)은 그에 의해서 오염되지 않을 것이다.

도 2 는 본 발명에 따른 구현예에 따른 벨트의 단면도이다. 여기에서 도시된 바와 같이, 벨트(16)는 닙 부하 영역(nip load zone, 36)과 가장자리 영역(edge zone, 38)을 구비할 수 있다. 닙 부하 영역(36)은 벨트의 부위로서, 상기 벨트의 부위는 프레스 롤(12)과 원호형의 압력 슈우(14) 사이를 통과할 수 있어서 그로부터 압축을 받을 수 있으며 그러한 부위는 본 발명에 따른 벨트의 부위이다. 가장자리 영역(38)은 벨트상의 부위를 벨트 가장자리(37)로부터 닙 부하 영역(36)까지 형성하며 당업자에게 공지된 구성을 취한다. 닙 부하 영역(36)은 벨트의 기계 횡방향에서 양측면상에 가장자리 영역(38)을 가질 수 있다. 닙 부하 영역(36)과 가장자리 영역(38)들은 벨트의 길이 방향 또는 기계 주행 방향에서도 연장된다.

벨트(16)는 적어도 하나의 층을 구비할 수 있는데, 도 3 에 도시된 바와 같이 베이스 구조 또는 기판 층(28)과 같은 것이다. 그러나, 벨트(16)는 부가적인 층 들을 포함할 수도 있다. 층(28)은 (도 3에서 측부로부터 보았을 때) 횡방향 또는 기계 횡방향의 방적사(30)와, 길이 방향 또는 기계 방향 방적사(32)들의 조립체 형태인 부직 구조일 수 있으며, 적용에 따라서 이들은 직물을 형성하도록 그들의 상호 교차 지점들에서 함께 접합될 수 있다.

층(28)은 다르게 직조될 수 있다. 날실 방적사(warp yarn)가 되는 횡방향 방적사들은 길이 방향 방적사들의 위와, 아래와 그들 사이에서 짜여진다. 층(28)들이 평직조(flat-woven)될 수 있으며, 차후에 솔기(seam)를 가진 무한의 형태로 접합될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 층(28)은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 바와 같이 단일 층의 직조 패턴, 또는 그 어떤 다른 직조 패턴으로 짜여질 수 있다는 점이 이해되어야 한다.

더욱이, 층(28)은 편직되거나(knitted) 또는 브레이드(braided)된 직물일 수 있거나, 또는 고티에(Gauthier)에게 허여된 미국 특허 제 4,567,077 호에 개시된 유형의 나선-링크 벨트(spiral-link belt)일 수 있으며, 그것의 원리는 본원에 참조로서 포함된다. 층(28)은 또한 시이트 또는 멤브레인의 형태로 중합체 수지 물질로부터 압출될 수도 있는데, 이것에는 차후에 통공들이 제공될 수 있다. 이와는 달리, 적어도 하나의 층(28)이 부직의 메쉬 직물(mesh fabric)들을 포함할 수 있는데, 이것은 존슨(Johnson)에게 허여된 미국 특허 제 4,427,734 호에 개시된 것과 같은 것으로서, 그 개시된 바는 본원에 참조로서 포함된다.

또한, 층(28)은 렉스펠트(Rexfelt)에게 허여된 미국 특허 제 5,360,656 호에 개시된 방법에 따라서 직조되거나, 부직이거나, 편직되거나, 브레이드되거나, 압출 되거나 또는 부직 메쉬 재료의 나선형으로 감긴 스트립에 의해 제조될 수 있으며, 상기 특허에 개시된 바는 본원에 참조로서 포함된다. 따라서 층(28)은 나선형으로 감긴 스트립을 구비할 수 있는데, 여기에서 각각의 나선형 회선(spiral turn)은 다음의 것에 대하여 연속적인 솔기로 접합되어 길이 방향에서 무한의 층(28)을 만든다. 이러한 유형의 층을 가진 슈우 프레스 벨트 또는 길이가 긴 닙(nip)은 함께 양도된 미국 특허 제 5,792,323 호 및, 제 5,837,080 호에 개시되어 있으며, 그들의 원리는 본원에 참조로서 포함된다.

폴리머 수지(34)와 같은 수지는 벨트(16)의 적어도 일 표면에 증착되거나, 코팅되거나, 주입되거나 또는 그렇지 않으면 배치된다. 폴리머 수지(34)는 벨트(16)의 외측 표면(24), 즉, 길이가 긴 닙 프레스에서 벨트(16)가 사용될 때 프레스 직물(18)과 접촉하는 표면상에 코팅되거나 또는 그렇지 않으면 배치될 수 있다. 또한, 폴리머 수지는 벨트(16)의 내측 표면상에 코팅될 수 있거나 또는 그렇지 않으면 배치될 수 있는데, 그 표면은 길이가 긴 닙 프레스에서 벨트(16)가 사용될 때 원호형의 압력 슈우(14) 위로 미끄러진다. 이와는 달리, 폴리머 수지는 벨트(16)의 내측 표면(22)과 외측 표면(24) 양쪽에 코팅될 수 있다. 폴리머 수지는 층(28)에 주입될 수 있으며 벨트(16)를 기름, 물 그리고 그와 유사한 것에 불투과성으로 할 수 있다. 폴리머 수지 코팅(34)은 폴리우레탄일 수 있으며, 그것의 100 % 고체 조성물일 수 있다. 정의(definition)에 의해서 용매 물질을 결여하고 있는 100 % 고체 수지 시스템의 이용은 그것이 처리되는 경화 공정 동안에 폴리머 수지 안에 거품의 형성을 회피하고 다음에 층(28)에 대한 적용이 이어진다. 다른 코팅 물질이 이용될 수도 있는데, 예를 들면 고무 또는 고무와 같은 성분들이다. 그 어떤 경우에라도, 수지 층들은 같거나 또는 상이한 경도 수준을 가지면서 같거나 상이할 수 있다.

내측 표면(22) 및/또는 외측 표면(24)은 폴리머 수지가 경화된 이후에 연마되거나 무두질(buff)됨으로써 매끄럽고 균일한 표면을 가진 중합체 수지 코팅을 제공한다.

폴리머 수지가 경화된 이후에, 홈(26)들은 벨트(16)의 외측 표면(24)으로 제공될 수 있다. 상세하게는, 가변적인 깊이의 홈(26)들이 닙 부하 영역(36)(즉, 압축을 겪는 벨트의 부위로서, 항상 전체적인 벨트 폭의 부분) 안에 절단되거나, 드릴되거나 또는 다르게 제공될 수 있으며 길이 방향으로 연장되도록 배향된다. 본 발명의 일 구현예에서 홈(26)들은 서로 평행하게 연장되지만, 그러나, 다른 배향들도 본 발명의 범위내에 있는 것으로 간주된다. 절단, 드릴등에 대한 대안으로서, 중합체 수지가 경화되기 이전에 홈(26)들이 (벨트(16)가 몰딩 공정을 이용하여 제조될 때와 같은 때에) 외측 표면(24) 안으로 몰딩될 수 있거나 또는 가압형 장치(pressing-type device)에 의해서 외측 표면(24) 안으로 가압될 수 있다. 이해되는 바로서, 홈(26)을 형성하는 다른 가능한 방법들은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 명백하다. "홈"들이라는 용어가 지칭되었지만, 실제로 발생되고 있는 것은 수반되는 액체를 수용하기 위하여 벨트 안에 공극 또는 공극의 체적(void volume)이 발생하는 것이라는 점이 주목되어야 한다. 벨트 안에서 그러한 공극 체적이 변화하는 것은 "홈"들의 형상, 치수, 간격 및 배향들을 변화시킴으로 써, 또는 그것의 그 어떤 조합에 의해서 이루어질 수 있다.

도 3 은 도 2 에 도시된 닙 부하 영역(36)의 파단된 단면도이다. 도 3 은 또한 외측 표면(24)상에 제 1 의 홈(42)과 제 2 의 홈(44)에 대한 파단된 단면을 도시한다. 모든 수치의 치수들은 단지 예시적인 목적을 위해서 이용된 것이며 결코 배타적인 것으로 간주되어서는 아니된다는 점이 더욱 주목되어야 한다.

제 1 홈(42)과 제 2 홈(44)은 제 1 의 깊이(46)와 제 2 의 깊이(48)를 각각 가진다. 또한, 제 1 의 홈(42)과 제 2 의 홈(44)은 제 1 의 외측 폭(50)과 제 2 의 외측 폭(52), 그리고 제 1 의 내측 폭(54)과 제 2 의 내측 폭(56)을 각각 가진다. 또한, 제 1 의 홈(42)과 제 2 의 홈(44)은 길이 방향에서 연속적이거나 또는 불연속적일 수 있다. 또한, 제 1 의 홈(42)과 제 2 의 홈(44)은 소위 제 1 영역 부위(58)와 제 2 영역 부위(60)에 의해 근접한 홈들 사이에서 분리될 수 있다. 제 1 영역 부위(58)와 제 2 영역 부위(60)는 벨트(16)의 외측 표면(24)상에서 기계 방향으로 연장되는 경화된 폴리머 수지의 협소한 기둥(pillar)으로 간주될 수 있다. 제 1 및, 제 2 의 홈 깊이(46,48)들은 약 1.10 mm 와 1.5 mm 의 값을 가질 수 있으며, 제 1 내측 및, 외측 폭(54,50)은 약 0.85 mm 와 1.18 mm 의 값을 가질 수 있으며, 제 2 내측 및, 외측 폭(56,62)들은 약 0.85 mm 와 1.35 mm의 값을 각각 가질 수 있다. 제 1 영역 부위(58)와 제 2 영역 부위(60)는 약 2 mm 와 1.88 mm 의 폭을 각각 가질 수 있다. 이해되어야 하는 바로서, 제 1 및/또는 제 2 홈(42,44) 및, 제 1 및/또는 제 2 영역 부위(58,60)들의 다른 형상, 치수, 간격 및 배향들이 이용될 수 있으며, 본 발명의 범위 안에 있는 것으로 간주될 수 있다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 닙 부하 영역(36)은 중앙 부분(64), 중간 부분(66) 및, 외측 부분(62)을 구비할 수 있다. 중앙 부분(64), 중간 부분(66) 및, 외측 부분(62)들의 홈(26)은 상이한 크기, 배향, 형상 및/또는 깊이나 그것의 조합을 가질 수 있다. 예를 들면, 중앙 부분(64)은 단일 폭과 깊이의 홈을 구비할 수 있다; 이와는 달리 다수의 제 1 홈(42)들과 다수의 제 2 홈(44)들을 구비할 수 있다. 중앙 부분(64) 안의 홈들은 그 어떤 방식으로도 배치될 수 있다. 즉, 그러한 홈들의 배치는 제 1 의 홈(42) 이후에 제 2 의 홈(44)이 있고 이후에 제 1 의 홈(42)이 이어지는 등의 것일 수 있거나, 또는 다수의 제 1 홈들 이후에 다수의 제 2 홈들이 있고 이후에 다수의 제 1 홈들이 이어지는 등의 것일 수 있다. 또한, 중앙 부분(64)은 그 어떤 조합으로도 배치될 수 있는 2 개 이상의 상이한 크기들, 배향들, 형상들 및/또는 깊이들을 가진 홈을 구비할 수 있다. 또한, 중간 부분(66)들 및 외측 부분(62)들의 하나 또는 양쪽은 이전에 설명된 바와 같은 그 어떤 방식으로도 배치될 수 있는 상이한 크기들, 형상들 및/또는 깊이들을 가진 홈들을 구비할 수 있다. 또한, 외측 부분(62) 또는 중간 부분(66)은 닙 부하 영역(36)의 일측으로부터 다른 측으로 상이한 형상의 홈을 가질 수 있다.

예를 들면, 중간 부분(66)들은 홈 깊이의 단계적인 등급을 포함할 수 있다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 중간 부분(66)은 위치(72)에서 약 1.4 mm 의 최초 깊이, 위치(71)에서 약 1.3 mm 의 깊이, 위치(70)에서 1.2 mm 의 깊이를 가지는 홈들을 구비하여 매 460 mm 마다 0.10 mm 의 증분으로 변화한다. 그러한 배치는 중앙 부분(64)이 약 1.5 mm 의 깊이인 홈들을 가지고 외측 부분이 1.1 mm 의 깊이인 홈 을 가진 경우의 구현예들에서 특히 유용할 수 있다. 이는 실질적으로 중앙 부분(64)에서의 공극 체적의 증가를 초래하는데, 이것은 외측 부분(62)으로 가면서 감소된다. 요약하면 홈의 배치들과 특성들은 통상적으로 외측 부분들에서의 짧은 깊이로부터 중앙 부분(64)에서의 큰 깊이로 천이되면서 현존하는 CD 방향의 습기 형상을 평평하게 하거나 또는 향상시키도록 최적화될 수 있다. 조절되어야 하는 습기 형상(moisture profile)에 따라서 홈이 없는 부위나 또는 제로 깊이의 부위들이 포함될 수도 있다는 점이 주목되어야 한다.

비록 홈들이 도 3 에 도시된 바와 같은 횡단면 형상을 가지고 절단이나 성형에 의해 제공되는 것으로서 설명되었을지라도, 본 발명은 그렇게 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 홈들은 다른 단면 형상을 가질 수 있으며 다른 수단에 의해 획득될 수 있다. 일 예로서, 홈(26)들은 절삭 장치(드릴 유형의 장치와 같은 것)에 의해 제공될 수도 있는데, 이것은 시계 방향 또는 시계 반대 방향에서 벨트의 원주 둘레의 배향이나 또는 나선형으로 홈들을 형성하여, 홈들이 실질적으로 길이 방향으로 진전된다. 그러한 상황에서 홈들은 그 어떤 조합으로도 배치될 수 있다. 일 배치에서, 하나의 홈은 시계 방향 나선의 단면을 가지고, 이후에 시계 반대 방향 단면을 가진 홈이 이어지고 이후에 시계 방향 나선의 단면을 가진 홈이 이어지는 등의 것일 수 있다. 또한, 각각의 홈(26)들은 길이 방향으로 완전히 평행하지 않을 수 있지만, 그로부터 변형될 수도 있다. 또한, 다수의 홈(26)들은 길이 방향에 평행한 선에 대하여 각도(최대 45 도의 각도)를 형성하는 방향으로 연장되도록 배향될 수 있다.

본질적으로, 본 발명의 원리는 이들 영역(2 개의 가장자리 영역과 중앙 영역)들에서 홈들의 공극 체적을 변화시키는 것을 포함함으로써, 예를 들면, 적은 이용 가능 공극 체적을 가진 영역이 적은 물을 받아들일 수 있을 것이다. 예를 들면, 통상적인 "찌푸린" 형상의 CD 방향 시이트 습기의 형상에서, 시이트의 가장자리들은 시이트의 중앙 보다 건조하다. 벨트의 2 개의 가장자리 부위들의 공극 체적을 감소시킴으로써, 보다 적은 물이 이들 부위에서 시이트로부터 제거될 것이며, 따라서 프레스 닙을 떠나는 시이트 습기 형상은 평탄해질 것이다. 마찬가지로, 통상적인 "웃는" 형상의 CD 시이트 습기 형상에 대해서도, 공극 체적이 역전될 것이다.

상기한 바에 대한 변형은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 것이지만, 본 발명을 첨부된 청구항들의 범위를 벗어나서 변형시키지는 않을 것이다.

본 발명은 종이의 제조와 관련된 가압 작용을 위한 방법 및, 장치에 관한 것이다.

Claims

실린더형 프레스 롤과 원호형 압력 슈우(pressure shoe)를 가지며 그 사이에 닙(nip)을 함께 형성하는, 슈우 프레스(shoe press)에서 이용되는 무한 벨트로서, 상기 벨트는 기계의 횡방향에서 폭을 가지는 닙 부하 영역(nip load zone)을 구비하고, 상기 벨트는 작동하는 동안에 상기 닙 부하 영역을 가진 상기 벨트가 상기 닙을 통과하도록 작동 가능하고, 상기 벨트는:

기판;

상기 기판의 적어도 하나의 측면상에 적어도 하나의 코팅된 층; 및,

상기 층에서 홈을 구비하는 소망되는 패턴;을 구비하고,

상기 소망되는 패턴은 상기 닙 부하 영역이 닙 부하 영역의 폭을 가로질러 공극의 체적을 가지도록 하는 것이면서, 상기 공극의 체적은 상기 공극의 체적을 소망하는 방식으로 변화시키기 위하여 상이한 폭, 단면 형상, 간격, 또는 상기 특징들을 하나 또는 그 이상으로 함께 조합한 것, 또는 상이한 깊이와 결합시킨 것을 가지는 홈들의 결과이도록 되는, 무한 벨트.
제 1 항에 있어서,

상기 닙 부하 영역은 중앙 부분의 측부에 각각 위치된 2 개의 외측 부분들을 구비하는, 무한 벨트.
제 2 항에 있어서,

상기 닙 부하 영역은, 상기 중앙 부분의 측부에서 상기 중앙 부분과 상기 외측 부분들 사이에 각각 위치된 2 개의 중간 부분들을 구비하는, 무한 벨트.
제 3 항에 있어서,

상기 코팅된 층은 상기 2 개의 외측 부분들중 적어도 하나에서 복수개의 홈들을 가지는, 무한 벨트.
제 3 항에 있어서,

상기 코팅된 층은 상기 중간 부분들중 적어도 하나에서 복수개의 홈을 가지는, 무한 벨트.
제 1 항에 있어서,

상기 코팅된 층은 상기 외측 부분내에 복수개의 홈을 가지는, 무한 벨트.
제 1 항에 있어서,

상기 기판은 직조된 직물, 부직 직물, 편직 직물(knitted fabrics), 브레이드된 직물(braided fabrics), 폴리머 재료의 압출된 시이트들 및, 부직의 메쉬 직물과 나선 링크 벨트(spiral link belt)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나가 되는, 무한 벨트.
제 1 항에 있어서,

상기 기판은 복수개의 회선(turns)으로 나선형으로 감긴 재료의 스트립이며, 각각의 회선은 연속적인 솔기(seam)로 인접한 회선에 접합되며, 상기 스트립은 직조된 직물, 부직의 직물, 편직의 직물, 브레이드된 직물, 폴리머 재료의 압출된 시이트, 부직의 메쉬 직물 및, 나선 링크 벨트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나가 되는, 무한 벨트.
제 1 항에 있어서,

상기 코팅된 층은 폴리머 수지, 고무 또는 고무와 유사한 화합물이 되는, 무한 벨트.
제 2 항에 있어서,

홈들은 중앙 부분에서 가장 크게 되는 깊이를 가지는, 무한 벨트.
제 3 항에 있어서,

상기 홈들의 깊이는 중앙 부분으로부터 중간 부분과 외측 부분을 통하여 스텝 함수(step function)로서 감소되는, 무한 벨트.
제 11 항에 있어서,

중간 부분은 2 개 또는 그 이상의 깊이의 홈을 구비하는, 무한 벨트.
제 1 항에 있어서,

상기 소망되는 패턴은 홈들이 없는 부분 또는 부분들을 가지는, 무한 벨트.
제 1 항에 있어서,

상기 홈들은 상이한 폭들 및 깊이들의 반복되는 패턴으로 형성되는, 무한 벨트.
제 2 항에 있어서,

상기 중앙 부분에 형성된 상기 홈들은 상기 외측 부분에 형성된 홈들 보다 큰 폭을 가지는, 무한 벨트.
슈우 프레스 벨트(shoe press belt)의 습기 프로파일을 조절하는 방법으로서,

기판의 적어도 하나의 표면상에 코팅된 층을 가지는 기판을 제공하는 단계;

상기 층 안에서 홈을 구비하는 소망의 패턴을 형성하는 단계; 및,

닙 부하 영역이 닙 부하 영역의 폭을 가로질러 공극의 체적을 가지도록 상기 소망되는 패턴을 만드는 단계로서, 상기 공극의 체적은 상기 공극의 체적을 소망되는 방식으로 변화시키기 위하여, 상이한 폭, 단면 형상, 간격 또는 이들 특징들의 하나 또는 그 이상을 함께 조합시킨 것이나, 또는 상이한 깊이와 결합시킨 것을 가지는 홈들의 결과가 되는 단계;를 구비하는, 슈우 프레스 벨트의 습기 형상을 조절하는 방법.
제 16 항에 있어서,

닙 부하 영역의 외측 부분상에 형성된 홈들 보다 큰 깊이를 가지는 홈들이 상기 닙 부하 영역의 중앙 부분에 형성되는, 슈우 프레스 벨트의 습기 형상을 조절하는 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 기판은 직조 직물, 부직 직물, 편직 직물, 브레이드된 직물, 폴리머 재료의 압출된 시이트, 부직 메쉬 직물 및, 나선 링크 벨트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나가 되는, 슈우 프레스 벨트의 습기 형상을 조절하는 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 기판은 복수개의 회선으로 나선형으로 감긴 재료의 스트립이고, 각각의 회선은 연속적인 솔기로 인접한 회선에 접합되고, 상기 스트립 재료는 직조된 직물, 부직의 직물, 편직의 직물, 브레이드된 직물, 폴리머 재료의 압출된 시이트, 부직의 메쉬 직물 및, 나선 링크 벨트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 슈우 프레스 벨트의 습기 형상을 조절하는 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 코팅된 층은 폴리머 수지, 고무 또는 고무와 유사한 화합물이 되는, 슈우 프레스 벨트의 습기 형상을 조절하는 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 소망되는 패턴의 적어도 일부는 홈을 가지지 않는, 슈우 프레스 벨트의 습기 형상을 조절하는 방법.
실린더형 프레스 롤과 원호형 압력 슈우(pressure shoe)를 가지며 그 사이에 닙(nip)을 함께 형성하는, 슈우 프레스(shoe press)에서 이용되는 무한 벨트로서, 상기 벨트는 기계의 횡방향에서 폭을 가지는 닙 부하 영역(nip load zone)을 구비하고, 상기 벨트는 작동하는 동안에 상기 닙 부하 영역을 가진 상기 벨트가 상기 닙을 통과하도록 작동 가능하고, 상기 벨트는:

기판:

상기 기판의 적어도 하나의 측면상에 적어도 하나의 코팅된 층; 및,

상기 층에서 홈을 구비하는 소망되는 패턴;을 구비하고,

상기 소망되는 패턴은 상기 닙 부하 영역이 닙 부하 영역의 폭을 가로질러 공극의 체적을 가지도록 하면서, 상기 공극의 체적은 상기 공극의 체적을 소망하는 방식으로 변화시키기 위하여 상이한 폭, 단면 형상, 간격, 또는 상기 특징들을 하 나 또는 그 이상으로 함께 조합한 것, 또는 상이한 깊이와 결합시킨 것을 가지는 홈들의 결과이어서, 닙 부하 영역의 중앙 부분에서의 공극의 체적이 닙 부하 영역의 외측 부분에서의 공극의 체적 보다 크게 되는, 슈우 프레스에서 이용되는 무한 벨트.