KR20130039708A - 습지 반송용 벨트 - Google Patents

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KR20130039708A
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Abstract

롤에 의한 습지 반송용 벨트의 공급 속도를 높게 할 때에도 어떠한 워터 마크도 초지된 종이에 나타나지 않게 되는 습지 반송용 벨트를 제공한다. 습지 반송용 벨트의 롤측 층 표면은, 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 10%～75%이고, 표면 거칠기 Ra가 50～150㎛인 표면 구조를 갖는다.

Description

습지 반송용 벨트{BELT FOR TRANSFERRING WET WEB}
본 출원은 2011년 10월 12일자로 출원된 일본 특허 출원 번호 2011-236491호를 우선권으로 주장하며, 이 특허 출원의 개시 내용의 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함되어 있다.
본 발명은 초지기(papermaking machine)에 사용되는 습지 반송용 벨트에 관한 것이다.
용지의 원료로부터 수분을 제거하는 초지기는 일반적으로 와이어 파트(wire part), 프레스 파트(press part) 및 드라이어 파트(drier part)를 구비하고 있다. 이들 와이어 파트, 프레스 파트 및 드라이어 파트는 습지의 반송 방향을 따라 이 순서대로 배치되어 있다.
한 가지 타입의 초지기로는 오픈-드로우(open-draw)에 의해 습지를 받아서 건네주는 타입의 것이 있다. 이 오픈-드로우 초지기의 프레스 파트에서는, 습지가 펠트(felt)나 벨트 등의 초지용 도구 또는 롤의 어느 것에 의해서도 지지되지 않는 지점, 즉 습지가 단독으로 통과하는 지점이 존재하고, 그 지점에서 종이의 찢어짐 등의 문제가 발생하기 쉽다. 이 문제점의 위험은 이러한 오픈-드로우 초지기를 고속 운전하는 경우에 높아지게 된다. 이에 따라, 오픈-드로우 초지기를 고속으로 운전하는 것에는 어느 정도의 한계가 있었다.
전술한 문제점의 관점에서, 최근에는 클로즈드-드로우(closed-draw)에 의해 습지를 받아서 건네주는 타입의 초지기가 주류로 되어 있다. 이 클로즈드-드로우 초지기의 프레스 파트에서는, 습지가 초지용 펠트 또는 습지 반송용 벨트에 탑재된 상태로 반송되므로, 오픈-드로우 초지기와 같이 습지가 단독으로 통과하는 지점이 존재하지 않는다. 그 결과, 이러한 초지기를 더 높은 속도로 운전하는 것이 가능해지고, 또한 운전의 안정화도 얻어진다.
여기서, 도 3을 참조하여 클로즈드-드로우 초지기의 프레스 파트의 일례를 상세하게 설명한다. 클로즈드-드로우 초지기의 초지 파트는 습지의 반송 방향의 순서대로 와이어 파트, 프레스 파트 및 드라이어 파트를 포함한다. 도 3의 프레스 파트는 2개의 프레스 장치를 갖는 클로즈드-드로우 초지기의 프레스 파트의 일례이다. 상부 롤(top roll; 1a)과 하부 롤(bottom roll; 1b)로 형성되는 1번 프레스 장치(1P)와, 상부 롤(2a)과 하부 롤(2b)로 형성되는 2번 프레스 장치(2P)가, 습지의 반송 방향을 따라 직렬로 인접하게 설치되어 있다.
도 3에 도시된 클로즈드-드로우 초지기에서는 복수의 초지용 펠트(PUF, 1PBF, 2PTF)가 사용된다. 픽업 펠트(PUF)는 습지(WW)를 와이어 파트(WF)로부터 넘겨받으며, 1번 프레스 장치(1P)의 상부 롤측에서 사용된다. 보텀 펠트(1PBF)는 습지(WW)를 픽업 펠트(PUF)로부터 넘겨받으며, 1번 프레스 장치(1P)의 하부 롤측에서 사용된다. 탑 펠트(2PTF)는 습지(WW)를 보텀 펠트(1PBF)로부터 넘겨받으며, 2번 프레스 장치(2P)의 상부 롤측에서 사용된다. 또한, 습지 반송용 벨트(TFB)는 습지(WW)를 탑 펠트(2PTF)로부터 넘겨받으며, 2번 프레스 장치(2P)의 하부 롤측에서 사용된다. 습지 반송용 벨트(TFB)는 또한 2번 프레스 장치(2P)의 상부 롤측에서 사용해도 되지만, 이 경우에는, 습지로부터 물을 짜내는 관점에서 2번 프레스 장치(2P)의 하부 롤측에 초지용 펠트가 사용된다.
이들 초지용 펠트(PUF, 1PBF, 2PTF)에서는, 보강 섬유 기재의 한쪽 면 또는 양면에 배트 섬유(batt fiber)가 니들링(needling)되며, 습지 반송용 벨트(TFB)는 보강 섬유 기재 중 적어도 습지 접촉면에 폴리머 수지가 적층된 무단 벨트(endless belt)이다. 이들 펠트(PUF, 1PBF, 2PTF) 및 벨트(TFB)는 도 3에 나타낸 바와 같이 가이드 롤(GR)과 흡입 롤(suction roll, SR)에 의해 지지되어 있다.
다른 초지기 구성에서는, 프레스 장치에서 상부 롤(1a, 2a)과 하부 롤(1b, 2b) 중의 하나 이상에 슈 프레스 장치(shoe press device)가 형성된다. 이와 같은 프레스 장치에 슈 프레스 장치가 형성되어 있는 초지기에서는, 슈 프레스 장치측에 초지용 펠트를 사용하고, 슈 프레스 장치에 대향하는 롤측에 습지 반송용 벨트가 사용된다. 또한, 프레스 파트에 배치되는 프레스 장치의 개수는 상기한 예에서 나타낸 2개로 한정되지 않고, 1개의 프레스 장치 또는 3개 이상의 프레스 장치가 배치되어 있어도 된다.
도 3의 예에서, 습지(WW)는 1번 프레스 장치(1P) 및 2번 프레스 장치(2P)에 의해 물이 짜내어진다. 여기서 2번 프레스 장치(2P)에 주목하면, 2번 프레스 장치(2P)에 사용되는 탑 펠트(2PTF)는 투수성이 있는 반면, 습지 반송용 벨트(TFB)는 투수성이 없다. 따라서, 2번 프레스 장치(2P)에서, 습지(WW)로부터의 수분이 탑 펠트(2PTF)로 이동되고, 프레스 장치 시스템 밖으로 배출되지만, 일부의 수분은 탑 펠트(2PTF) 내부에 남게 된다.
2번 프레스 장치(2P)의 프레스 파트를 벗어난 직후, 탑 펠트(2PTF), 습지 반송용 벨트(TFB) 및 이들 사이에 협지되는 습지(WW)는 급격하게 압력으로부터 개방되므로 체적이 팽창한다. 이 팽창과 습지(WW)를 구성하는 펄프 섬유의 모세관 현상에 의해, 탑 펠트(2PTF) 내에 잔존하는 일부의 수분이 습지(WW)로 이동하게 되는 재습 현상(re-wetting phenomenon)이 발생한다.
그럼에도 불구하고, 전술한 바와 같이, 습지 반송용 벨트(TFB)는 투수성이 없기 때문에, 습지 접촉면의 폴리머 수지 내부에 수분이 유지되지 않는다. 따라서, 습지 반송용 벨트(TFB)로부터의 재습 현상은 거의 발생하지 않고, 습지 반송용 벨트(TFB)는 습지의 물을 짜내는 효율의 향상에 기여한다. 그리고, 프레스 파트(2P)를 벗어난 습지(WW)는 습지 반송용 벨트(TFB)에 의해 반송되고, 흡입 롤(SR)을 통해 드라이어 패브릭(drier fabric, DF)으로 이동하며, 드라이어 파트에 반송된다.
여기서, 습지 반송용 벨트는 초지 공정에서 이하의 중요한 기능에 기여하는 것이 바람직하다:
(1) 습지 반송용 벨트의 습지측 표면 상의 습지의 밀착성 및 박리성.
(2) 프레스 장치에서의 초지용 펠트와의 협동성.
(3) 클로즈드-드로우에서의 안정된 주행성 및 그 지속성.
상기한 기능을 수행하기 위해 종래부터 각종 습지 반송용 벨트가 제안되어 있다.
예를 들면, 미국 특허 제7,722,741호는, 습지 접촉측 면과 롤측 면을 갖는 불투과성 폴리머층에 의해 형성된 습지 반송용 벨트에 있어서, 그 롤측 면의 표면 구조가 다공질 구조 또는 3～40㎛의 표면 거칠기 Ra(산술 평균 거칠기)를 갖는 습지 반송용 벨트를 개시한다. 상기한 표면 구조에는, 프레스 장치에 의한 가압 하에서 다공질 구조가 유지되도록 홈 또는 돌기가 형성된다. 그 결과 롤측 면에 작용하는 유체에 대한 수용력이 형성됨으로써, 하이드로플레이닝(hydroplaning) 현상에 의해 야기되는 습지 반송용 벨트와 각종 롤 사이의 스키드(skid), 특히 습지 반송용 벨트의 주행 위치를 제어하는 가이드 롤과의 스키드를 방지하여, 안정된 주행성을 유지한다. 그러므로, 가압 하에서 습지 반송용 벨트가 유체에 의해 손상되는 것을 추가로 방지한다.
미국 특허 제7,776,188호는, 습지 접촉측 면과 롤측 면을 갖는 불투과성 폴리머층에 의해 형성된 습지 반송용 벨트에 있어서, 롤측 면에 복수의 홈형 또는 플룻형(flute-like)의 오목부가 형성되고, 이 복수의 오목부의 각각의 표면 거칠기를 롤측 면의 표면 거칠기보다 작게 한 습지 반송용 벨트를 개시한다. 이 습지 반송용 벨트는 어느 정도의 표면 거칠기를 갖는 롤측 면의 표면에 의해 습지 반송용 벨트를 운전하기 위해서는 필수적인 정지 마찰이 제공된다. 복수의 오목부의 각각의 표면 거칠기를 보다 작게 함으로써 하이드로플레이닝 현상을 방지하고, 오목부 내에 진입한 유체 또는 불순물을 보다 효과적으로 벨트로부터 털어낸다(shake).
그러나, 상기한 미국 특허 제7,722,741호 및 미국 특허 제7,776,188호에 기재된 습지 반송용 벨트는, 롤측 면에 형성한 홈에 기인하는 크랙의 발생이나, 습지 반송용 벨트의 습지 접촉측 표면을 통하여 습지에 홈 마크가 전사되는 문제가 있다. 또한, 미국 특허 제7,722,741호에 개시된 습지 반송용 벨트는, 롤측 면의 표면 구조의 표면 거칠기를 3～40㎛로 하여 유체에 대한 수용력을 형성하지만, 하이드로플레이닝 현상 또는 습지 반송용 벨트의 손상을 방지하는 관점에서는 불충분하였다.
국제 공개 WO 2008/131979호는, 습지 접촉측 면과 롤측 면을 갖는 불투과성 폴리머층에 의해 형성된 습지 반송용 벨트에 있어서, 롤측 면의 내마모성을 습지측 면의 내마모성보다 크게 한 습지 반송용 벨트를 개시하고 있다. 국제 공개 WO 2008/131979호에 개시된 습지 반송용 벨트는, 롤측 면의 내마모성을 향상시키기 위해 롤측 면을 구성하는 폴리머층에 섬유 또는 탄산칼슘을 혼입함으로써 습지 반송용 벨트의 수명을 향상시키고 있다.
일본 공개 특허 제2000-027088호는 초지 공정용 벨트를 개시하고 있다. 이 벨트는 중합 수지재로 코팅되며, 강화 기재(보강 섬유 기재)를 포함한다. 중합 수지재의 코팅은 강화 기재의 전면측 상에 제공되며, 스테이플 섬유 배트(staple fiber batt)가 강화 기재의 배면측에 부착된다. 강화 기재는 무단 루프 형태를 이루고, 전면측과 배면측을 갖는다. 전면측이 무단 루프의 외측이고, 배면측이 무단 루프의 내측이다. 스테이플 섬유 배트가 부드러운 용융된 표면을 가지고 있고, 이 표면에는 스테이플 섬유 배트로부터 돌출하는 섬유단(fiber end)이 없다. 이 초지 공정용 벨트는, 강화 기재의 습지 접촉측 면 상에 배치된 수불투과성(water-impermeable) 코팅 수지층과, 강화 기재의 롤측 면 상에 배치된 배트 섬유층(batt fiber layer)을 포함하고, 배트 섬유층의 롤측 표면의 섬유를 용융시킴으로써 그 표면을 매끄럽게 한 습지 반송용 벨트이다. 이 습지 반송용 벨트에서는, 롤측 면의 표면이 매끄럽기 때문에, 불순물의 부착이 적고, 불순물의 부착으로 인한 배트 섬유층 또는 보강 기재의 손상을 방지한다.
그러나, 국제 공개 WO 2008/131979호 및 일본 공개 특허 제2000-027088호에 개시된 습지 반송용 벨트는, 롤측 면이 매끄럽기 때문에, 상기한 하이드로플레이닝 현상을 방지하는 관점에서는 불충분하였다. 또한, 일본 공개 특허 제2000-027088호에 개시된 습지 반송용 벨트는, 롤측 면이 배트 섬유층 및 그 용융물로 구성되어 있으므로, 중합 수지 코팅층에 비하여 비교적 강도가 약하고, 사용 과정 또는 사용 중에 롤측 표면에 적용되는 고압 세정에 의해 손상되기 쉽다. 그 결과, 이러한 손상으로 배트 섬유층의 섬유가 떨어져나와 습지 반송용 벨트의 수명이 짧아지게 될 수도 있다. 바꾸어 말하면, 습지 반송용 벨트의 전송 속도(가이드 특성)를 1,300 m/분 이하로 제어할 필요가 있었다.
본 발명은, 하이드로플레이닝 현상에 기인하는 습지 반송용 벨트와 각종 롤, 특히 주행 위치를 제어하는 롤과의 스키드를 방지하고, 또한 가압 하에서 습지 반송용 벨트가 유체에 의해 손상되는 것을 방지하고, 습지 반송용 벨트의 롤측 면의 내마모성을 향상시키고, 또한 습지 반송용 벨트의 습지 접촉측 표면을 통하여 습지에 홈 마크가 전사되는 문제점을 해결하고, 또한 습지 반송용 벨트의 전송 속도를 1,500 m/분 이상으로 할 수 있는 습지 반송용 벨트의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일례의 구현예에서, 습지 반송용 벨트는 수불투과성 수지층 내에 매설된 보강 섬유 기재를 포함한다. 이 습지 반송용 벨트는 습지와 접촉하는 습지 접촉측 층과 상기 습지 접촉측 층의 반대측의 롤측 층을 포함한다. 상기 롤측 층의 롤측 층 표면은 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 10%～75%인 표면 구조를 가지며, 또한 50～150㎛의 표면 거칠기 Ra를 갖는다.
본 발명의 일례의 구현예에서, 상기한 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 롤측 층은 배트 섬유 또는 스테이플 섬유를 포함하고, 이 섬유의 일부가 롤측 층의 표면으로부터 돌출되는 표면 구조를 갖는다.
본 발명의 일례의 구현예에서, 상기한 습지 반송용 벨트에 있어서, 수불투과성 수지층 내의 수지가, 우레탄 프리폴리머(urethane prepolymer)와 체인 연장제(chain extender)와 무기 충전제(ingorganic filler)를 함유하는 폴리우레탄 수지 조성물을 포함하는 코팅제(coating agent)를 가열 및 경화시켜 얻어진 폴리우레탄으로 구성된다.
본 발명의 습지 반송용 벨트의 구현예에서는, 롤측 층의 표면의 표면 거칠기 Ra(산술 평균 거칠기)를 50㎛ 이상으로 거칠게 하여 롤로부터의 분리(detachment)를 용이하게 한다. 표면 거칠기 Ra(산술 평균 거칠기)가 150㎛를 넘으면, 초지에 지장을 주는 물의 양이 35mg보다 많아지게 되므로, 롤과 접촉하는 롤측 층 표면의 접촉 돌기의 개수의 파라미터가 되는 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율을 감소시킴으로써(하한은 10%), 하이드로플레이닝 현상에 기인하는 습지 반송용 벨트와 각종 롤, 특히 주행 위치를 제어하는 롤과의 스키드를 방지할 수 있다. 그러므로, 습지 반송용 벨트의 전송 속도가 1,500 m/분 이상으로 향상될 수 있다. 또한, 수불투과성 수지를 사용하고 있으므로, 가압 하에서 습지 반송용 벨트가 유체(물)에 의해 손상되지 않고, 또한 습지 반송용 벨트의 수명이 향상된다. 또한, 제조된 종이에 습지 마크가 존재하지 않는 종이를 제조할 수 있다.
본 발명 및 그에 따른 본 발명의 다수의 장점의 보다 완전한 이해는 첨부 도면과 관련하여 설명되어 있는 이하의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 용이하게 이루어질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 일례의 습지 반송용 벨트의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 일례의 습지 반송용 벨트의 개략 단면도이다.
도 3은 공지의 초지기의 프레스 파트의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 습지 반송용 벨트의 일례의 제조 방법을 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 습지 반송용 벨트의 일례의 제조 방법을 나타내는 개략도이다.
도 6은 습지 반송용 벨트의 롤측 표면과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율을 측정하는 장치의 개략도이다.
도 7은 도 6에 도시된 장치에서 습지 반송용 벨트의 접촉 면적의 백분율이 측정되는 프리스케일(pre-scale)의 도면이다.
도 8은 가이드 특성(guiding characteristics)의 평가에 사용하는 시험 장치의 개략도이다.
도 9는 마킹 특성(marking characteristics)의 평가에 사용하는 시험 장치의 개략도이다.
도 10은 마모 특성(wear characteristics)의 평가에 사용하는 시험 장치의 개략도이다.
본 발명의 기타 특징은 본 발명을 한정하려는 것이 아니라 본 발명을 예시하는 것을 목적으로 하는 일례의 구현예에 대한 이하의 상세한 설명의 과정에서 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 각종 예시 구현예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 초지기의 프레스 파트에서 사용되는 일례의 습지 반송용 벨트(20)가 도 1 및 도 2에 예시되어 있다. 이 습지 반송용 벨트(20)는 수불투과성 수지층(27) 내에 매설된 보강 섬유 기재(21)를 포함한다. 습지 반송용 벨트(20)는 습지(WF)와 접촉하는 습지 접촉측 층(24)과 습지 접촉측 층(24)의 반대측의 롤측 층(25)을 구비하고, 롤측 층(25)의 표면(23)은 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 10%～75%인 표면 구조를 갖고, 또한 50～150㎛의 표면 거칠기 Ra(산술 평균 거칠기)를 갖는다.
도 2에 나타낸 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층(25)은 배트 섬유 또는 스테이플 섬유(26)를 포함하고, 이 섬유(26)의 일부(26')가 롤측 층의 표면(23)으로부터 돌출되어 불규칙한 요철의 분포를 생성하는 표면 구조를 포함한다.
그리고, 도 2에 예시한 일례의 습지 반송용 벨트(20)에서는, 보강 섬유 기재(21)의 롤측 층(25)에 매설되는 배트 섬유(26)가 니들링 가공된 기재가 예시되어 있으며, 습지 접촉측 층(24) 또한 배트 섬유(26)가 니들링 가공되어 있어도 된다.
보강 섬유 기재(21)는, 날실(warp)과 씨실(weft)을 직기(weaving machine) 등에 의해 제직(製織)한 직물이 일반적으로 사용되지만, 제직하지 않고 날실열과 씨실열을 중첩시킴으로써 제작된 격자형 소재를 사용해도 된다. 보강 섬유 기재(21)는 루프형의 습지 반송용 벨트(20)의 롤 피딩(roll-feeding) 동안의 하중을 견디는 보강재이다.
보강 섬유 기재(21) 및 배트 섬유(26) 또는 스테이플 섬유(26)의 소재로서는, 열가소성 폴리에스테르(폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 등), 지방족 폴리아미드(폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 612 등), 방향족 폴리아미드(아라미드), 폴리불화 비닐리덴, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 에스테르 에테르 케톤(PEEK로 지칭되는), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE로 지칭되는), 폴리에틸렌, 양모, 면, 울(wool), 금속 등을 사용할 수 있다.
수불투과성 수지(27)의 소재로서는, 보강 섬유 기재(21) 및 배트 섬유(26)의 용융점보다 낮은 온도에서 경화되어 물을 실질적으로 투과시키지 않는(물의 투과율은 1.0 중량% 미만) 연속적인 고체막을 형성하는 수지로서, 우레탄 프리폴리머와 활성 수소기를 갖는 경화제(체인 연장제로도 지칭되는)를 함유하는 폴리우레탄 조성물, 액상 에폭시 수지와 경화제를 함유하는 에폭시 수지 조성물, 또는 액상 아크릴계 수지와 열분해형 경화 촉매 또는 광조사 경화 촉매를 함유하는 액상 아크릴계 수지 조성물 등의 열경화성 수지; 또는, 폴리아미드, 폴리아릴레이트, 열가소성 폴리에스테르 등의 열가소성 수지를 적절히 사용할 수 있다. 보강 섬유 기재(21)가 열가소성 수지제일 때는, 우레탄 프리폴리머와 활성 수소기를 갖는 경화제(체인 연장제로도 지칭되는)를 함유하는 가열 경화성 폴리우레탄 조성물이, 보강 섬유 기재(21) 상의 코팅성 및 상기 가열 경화성 폴리우레탄 조성물의 가열 온도(80～135℃의 저온)의 선택을 위해 바람직하다.
우레탄 프리폴리머로서는, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 파라-페닐렌 디이소시아네이트(PPDI) 등의 디이소시아네이트 화합물과 테트라메틸렌 글리콜(PTMG), 테트라에틸렌 글리콜(PTEG), 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 등의 지방족 폴리올을 반응시켜 얻어지는 이소시아네이트기(-NCO)를 갖는 우레탄 프리폴리머가 바람직하다.
활성 수소기를 갖는 경화제로서는, 1,4-부탄디올, 디에틸렌 글리콜 등의 지방족 디올; 또는 디메틸 티오 톨루엔 디아민(Ethacure 300으로서 시판되고 있는), 1,2-비스(2-아미노페닐티오)에탄, 메틸렌-비스-(오르토-클로로아닐린), 4,4'-메틸렌-비스-(3-클로로-2,6-디에틸아닐린) 등의 방향족 디아민이 바람직하다.
활성 수소기(-H)를 갖는 경화제는, 이소시아네이트기(-NCO)를 갖는 우레탄 프리폴리머의 -NCO기에 대하여 -H/-NCO 당량비가 0.90～1.15가 되는 비율로 사용된다.
수불투과성 수지(27)를 형성하는 수지는, 산화티탄, 소성 카오린(calcined kaolin), 점토(clay), 탈크(talc), 규조토, 탄산칼슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 용융 실리카, 운모, 제올라이트 등의 무기 충전재, 또는 이들 무기 충전재의 표면을 활성 수소기를 갖는 오르가노실록산 화합물 등의 실란 커플링제로 변성시킨 무기 충전재를 1～30 중량%의 비율로 함유하여도 된다.
상기 수불투과성 수지(27)에 상기한 무기 충전재를 균일하게 혼합하는 방법으로서는, 상온(25℃)에서 수불투과성 수지 조성물이 액상을 나타내는 열경화성 수지인 경우에는, 실온에서 교반조 내에 있는 열경화성 수지(27)를 교반기로 교반하면서 무기 충전재를 첨가하여 균일한 수불투과성 수지 조성물로 한다. 상온(25℃)에서 수불투과성 수지 조성물이 고체인 수지 조성물인 경우에는, 가열 교반조를 사전 가열하여 수지 조성물을 용융시켜, 교반기로 교반하면서 무기 충전재를 첨가하여 균일한 수불투과성 수지 조성물로 하고, 이 유동성이 있는 수불투과성 수지 조성물을 코터기(coater machine; 46)에 공급하고, 보강 섬유 기재(21) 상에 가열 압출하고, 후경화(post-cure) 온도로 수불투과성 수지 조성물을 가열하여 수불투과성 수지층(27)을 형성한다.
다양한 예시 구현예에서, 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)에는 불규칙하게 분포된 요철이 형성된다. 이 요철의 존재에 의해 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)에 유체(물이나 공기)를 수용하는 공간이 형성된다. 하이드로플레이닝 현상에 기인하는 습지 반송용 벨트(20)와 각종 롤, 특히 주행 위치를 제어하는 롤과의 스키드가 방지될 수 있고, 가압하에서 습지 반송용 벨트(20)가 유체에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 습지 반송용 벨트(20)를 이용하여 초지된 종이 상에 습지 마크가 나타나지 않게 된다.
또한, 이 구현예에서, 보강 섬유 기재(21)의 롤측 표면에 니들링된 배트 섬유(26) 또는 스테이플 섬유(26)의 일부(26')가 롤측 층 표면(23)으로부터 돌출하여, 습지 반송용 벨트의 롤측 층(25)의 요철과 함께 불규칙한 요철면을 형성하기 때문에, 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23) 및 롤측 층(25)의 내마모성을 향상시킬 수 있다.
습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층(25)의 롤측 층 표면(23)은 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 10%～75%, 바람직하게는 10%～65%인 표면 구조를 갖고, 또한 표면 거칠기 Ra(산술 평균 거칠기)가 50～150㎛, 바람직하게는 60～120㎛이다.
다음에, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 구현예에 따른 습지 반송용 벨트(20)를 구체적으로 제조하는 방법을 설명한다.
먼저, 도 4를 참조하여 "배면 코트 반전 제조 방법(back surface coat reverse manufacturing method)"을 설명한다. 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 루프형(무단) 보강 섬유 기재(21)를, 보강 섬유 기재의 표면(습지 접촉측 층; 44)이 2개의 평행하게 배치된 롤(41, 41)에 접촉하도록 걸어 놓는다. 그리고나서, 롤(41, 41)을 회전시키면서 보강 섬유 기재(21)의 배면(롤측 층; 45)에 코터기(46)의 수지 토출구로부터 수불투과성 수지(27)를 토출시키고, 코터 바(coater bar; 42)를 통하여 보강 섬유 기재(21)의 배면(45)에 수불투과성 수지(27)를 코팅(도포)한다. 그리고나서, 수불투과성 수지(27)의 도포 작업 종료 후, 수불투과성 수지(27)가 미경화 상태인 동안의 기간 내에 엠보스 롤(emboss roll; 47)에 의해 수불투과성 수지(27) 표면(습지 반송용 벨트의 롤측 층 표면)에 요철을 형성시키면서 수불투과성 수지(27)를 경화시킨다. 수불투과성 수지(27)를 경화한 후, 필요에 따라, 엠보스 롤 대신에 연마 장치를 배치하고, 이 연마 장치에 의해 수지 표면(습지 반송용 벨트의 롤측 층 표면(23))의 표면 거칠기(Ra)를 50～150㎛, 바람직하게는 60～120㎛로 조정하는 것도 가능하다. 롤측 층 표면(23)은 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 10%～75%, 바람직하게는 10%～65%인 표면 구조를 갖는다.
다음에, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 보강 섬유 기재(21)의 배면(롤측 층; 45)에 형성된 수불투과성 수지(27) 층을 롤(41)에 접촉하도록 반전시켜 걸어 놓는다. 그리고나서, 롤(41)을 회전시키면서, 루프형의 보강 섬유 기재(21)의 표면(습지 접촉측 층; 44)에 코터기(46)의 수지 토출구로부터 수불투과성 수지(27)를 토출시키고, 코터 바(42)를 통하여 보강 섬유 기재(21)의 표면(44)에 수불투과성 수지(27)를 코팅(도포)한다. 그리고, 수불투과성 수지(27)의 도포 작업 종료 후, 도포된 수불투과성 수지(27)를 가열 경화시킨 후, 습지 접촉측 층 표면(22)을 형성하는 수불투과성 수지(27) 표면을 연마 장치(48)에 의해 연마함으로써 습지 접촉측 층 표면(22)의 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 85% 이상이고, 표면 거칠기 Ra(산술 평균 거칠기)가 3～40㎛인 습지 반송용 벨트(20)를 제조할 수 있다.
전술한 습지 반송용 벨트의 "배면 코트 반전 제조 방법"에서는, 수불투과성 수지(27)의 도포 대상으로서 보강 섬유 기재(21)만을 사용한 예를 설명하였으나, 보강 섬유 기재(21) 중 적어도 롤측 표면에 배트 섬유(26)가 니들링된 보강 섬유 기재를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 도포될 수불투과성 수지(27)에 스테이플 섬유(26)를 혼합한 수불투과성 수지 조성물(27)을 도포하여 습지 반송용 벨트(20)의 수불투과성 수지층(롤측 층(25) 및 습지측 층(24))을 형성하는 것도 가능하다.
또한, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 습지 반송용 벨트(20)의 안쪽에 설치된 홈파기 장치(grooving device; 49)에 의해 습지 반송용 벨트의 롤측 층 표면(23)에 홈 가공을 행하는 것도 가능하다.
다음에, 도 5를 참조하여 "표면 코트 관통 제조 방법(surface coat penetration manufacturing method)"에 대하여 설명한다. 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 루프형 보강 섬유 기재(21)를, 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층; 55)이 2개의 평행하게 배치된 롤(51, 51)에 접촉하도록 걸어 놓는다. 그리고나서, 롤(51, 51)을 회전시키면서, 보강 섬유 기재(21)의 표면(습지 접촉측 층; 54)에 코터기(56)의 수지 토출구로부터 수불투과성 수지(27)를 토출시키고, 코터 바(52)를 통하여 보강 섬유 기재(21)의 표면(54)에 수불투과성 수지(27)를 코팅한다. 이 경우, 도포된 수불투과성 수지(27)를 보강 섬유 기재(21)의 표면(54)으로부터 배면(55)으로 관통시키고 이 수지를 가열 경화시킴으로써, 습지 반송용 벨트(20)의 수불투과성 수지층(27)의 롤측 층(25)과 습지측 층(24)을 동시에 형성할 수 있다. 그리고나서, 도포된 수불투과성 수지층(27)의 가열 경화 작업 종료 후, 수지 표면(습지 반송용 벨트의 습지 접촉측 표면(22))을 연마 장치(58)에 의해 연마함으로써, 습지 반송용 벨트(20)를 제조할 수 있다. 또한, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 습지 반송용 벨트의 안쪽에 설치된 연마 장치(58)에 의해 습지 반송용 벨트의 롤측 표면(23)을 연마할 수도 있다.
전술한 습지 반송용 벨트의 "표면 코트 관통 제조 방법"에서는, 수불투과성 수지층(27)의 코팅 대상으로서 보강 섬유 기재(21)만을 사용한 예를 설명하였으나, 보강 섬유 기재 중 적어도 롤측 표면에 배트 섬유(26)가 니들링된 보강 섬유 기재를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 수불투과성 수지층(27)에 스테이플 섬유(26)를 혼합한 수불투과성 수지 조성물을 사용하여, 습지 반송용 벨트(20)의 수불투과성 수지층(27)의 롤측 층(25)과 습지측 층(24)을 형성하는 것도 가능하다.
또한, 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이, 보강 섬유 기재(21)의 배면(55)에까지 관통한 미경화 상태의 수불투과성 수지(27)에 배트 섬유(매트 형태의)(59)를 접착시키고, 롤(51)과 보강 섬유 기재(21) 사이에 배트 섬유(59)를 끼워넣은 후, 수불투과성 수지(27)를 가열 경화시킴으로써, 보강 섬유 기재(21)의 롤측 면에 배트 섬유(59)가 매설된 습지 반송용 벨트(20)를 제조할 수 있다.
본 발명의 구현예에 따른 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)에는, 수불투과성 수지층(27)의 일부에, 또는 불투과성 수지층과 배트 섬유(26)에, 또는 불투과성 수지층(27)과 스테이플 섬유(26)에 불규칙하게 분포된 요철을 갖는 표면 구조가 형성된다. 롤측 층(25)의 롤측 층 표면(23)은 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 10%～75%, 바람직하게는 10%～65%인 표면 구조를 갖고, 또한 표면 거칠기 Ra(산술 평균 거칠기)가 50～150㎛, 바람직하게는 60～120㎛이다. 또한, 습지 접촉측 층 표면(22)을 형성하는 수불투과성 수지(27) 표면을 연마 장치(48)에 의해 연마함으로써 습지 접촉측 층 표면(22)의 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 85% 이상으로 되고, 표면 거칠기 Ra(산술 평균 거칠기)가 3～40㎛으로 된다.
표면 거칠기 Ra를 측정하는 일례의 방법은, 먼저 X선 CT 스캐너를 사용하여 습지 반송용 벨트(20) 횡단면 데이터를 촬영한다(시험 길이: 10mm, 분해능 10㎛/pixel). 그리고나서, 화상 처리 소프트웨어인 "Photoshop"(Adobe System Inc.의 상품명)을 사용하여 습지 반송용 벨트의 단면의 화상 데이터로부터 배면의 경계의 윤곽선을 추출하고, 또한 "Image J"(미국 NIH 퍼블릭 도메인 소프트웨어)을 사용하여 윤곽선을 좌표 데이터로 변환한다. 데이터로 변환된 좌표값을 사용하여 Ra(산술 평균 거칠기)를 계산한다.
이 구현예에서, 도 6에 나타낸 접촉 면적의 백분율을 측정하는 장치를 이용하여, 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23) 구조와 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율을 측정할 수 있다. 습지 반송용 벨트(20)의 롤 측 표면(23)에 저압용 프리스케일(64; Fujifilm Corporation에 의해 제조)을 인접 배치하고, 상부 프레스판(65)과 하부 프레스판(66)으로 협지하고, 습지 반송용 벨트(20) 및 프리스케일에 4 MPa의 압력을 가한다. 프리스케일은 일정 압력 이상이 가해진 지점이 발색하기 때문에, 프리스케일의 발색부는 프리스케일과 습지 반송용 벨트의 롤 측 표면과의 접촉부로서 확인될 수 있다. 즉, 프리스케일의 발색부는 실제의 초지기에서의 롤과 습지 반송용 벨트의 롤측 표면과의 접촉부로서 간주할 수 있다.
습지 반송용 벨트의 롤측 표면과의 접촉부가 발색한 상기한 프리스케일을 화상으로서 컴퓨터에 캡쳐하고, 화상 소프트웨어 "Photoshop"(Adobe System Inc.의 상품명)을 사용하여 발색부의 면적 비율을 계산하고, 이것을 롤과 습지 반송용 벨트의 롤측 표면과의 접촉율로서 산출한다.
또한, 본 발명은 이하의 구현예 (1) 내지 (20)을 제공한다.
(1) 초지기의 습지 반송용 벨트에 있어서,
수불투과성 수지층; 및
상기 수불투과성 수지층에 매설된 보강 섬유 기재를 포함하며,
상기 수불투과성 수지층은 습지 접촉측 부분과 롤측 부분을 포함하며,
상기 습지 접촉측 부분이 상기 보강 섬유 기재의 제1 면 상에 위치되고,
상기 롤측 부분이 상기 제1 면과 반대인 상기 보강 섬유 기재의 제2 면 상에 위치되며,
상기 습지 접촉측 부분이 초지기의 운전 동안 습지와 접촉하며,
상기 롤측 부분이 상기 초지기의 운동 동안 롤과 접촉하며,
상기 롤측 부분의 표면이 50 내지 150㎛의 표면 거칠기 Ra를 가지며,
상기 롤측 부분의 표면이 상기 초지기의 운전 동안 롤과 접촉하게 될 때에, 상기 롤측 부분의 표면의 상기 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 10% 내지 75%인 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(2) 구현예 (1)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 롤측 부분의 표면이 60 내지 120㎛의 표면 거칠기 Ra를 갖는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(3) 구현예 (1)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 롤측 부분의 표면이 상기 초지기의 운전 동안 롤과 접촉하게 될 때에, 상기 롤측 부분의 표면의 상기 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 10% 내지 60%인 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(4) 구현예 (1)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서,
상기 습지 접촉측 부분의 표면이 3 내지 40㎛의 표면 거칠기 Ra를 갖고,
상기 습지 접촉측 부분의 표면이 상기 초지기의 운전 동안 습지와 접촉하게 될 때에, 상기 습지 접촉측 부분의 표면의 상기 습지와의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 적어도 85%인 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(5) 구현예 (1)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 보강 섬유 기재는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 612, 아라미드, 폴리불화 비닐리덴, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 에스테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌, 양모, 면, 울(wool) 및 금속으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 부재로 이루어진 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(6) 구현예 (1)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 보강 섬유 기재는 폴라아미드 6로 이루어진 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(7) 구현예 (1)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서,
상기 롤측 부분은 상기 수불투과성 수지에 분산된 배트 섬유 또는 스테이플 섬유를 포함하고,
상기 롤측 부분의 표면은 상기 수불투과성 수지로부터 돌출하는 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(8) 구현예 (7)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서,
상기 롤측 부분은 상기 배트 섬유를 포함하고,
상기 배트 섬유는 상기 보강 섬유 기재와 일체화되는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(9) 구현예 (8)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 배트 섬유는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 612, 아라미드, 폴리불화 비닐리덴, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 에스테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌, 양모, 면, 울(wool) 및 금속으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 부재로 이루어진 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(10) 구현예 (8)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 배트 섬유는 폴리아미드 6으로 이루어진 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(11) 구현예 (7)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 롤측 부분은 상기 스테이플 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(12) 구현예 (11)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 스테이플 섬유는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 612, 아라미드, 폴리불화 비닐리덴, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 에스테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌, 양모, 면, 울(wool) 및 금속으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 부재로 이루어진 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(13) 구현예 (11)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 스테이플 섬유는 아라미드 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(14) 구현예 (1)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서,
상기 수불투과성 수지는 폴리우레탄을 포함하며,
상기 폴리우레탄은 폴리우레탄 수지 조성물을 포함하는 코팅제를 가열 및 경화함으로써 얻어지며,
상기 폴리우레탄 수지 조성물은 우레탄 프리폴리머 및 체인 연장제(chain extender)를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(15) 구현예 (14)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 우레탄 프리폴리머는,
톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 및 파라-페닐렌 디이소시아네이트(PPDI)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 디이소시아네이트 화합물과,
테트라메틸렌 글리콜(PTMG), 테트라에틸렌 글리콜(PTEG), 및 폴리에틸렌 글리콜(PEG)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 지방족 폴리올
을 반응시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(16) 구현예 (14)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 체인 연장제는, 1,4-부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 디메틸 티오 톨루엔 디아민, 1,2-비스(2-아미노페닐티오)에탄, 메틸렌-비스-(오르토-클로로아닐린), 및 4,4'-메틸렌-비스-(3-클로로-2,6-디에틸아닐린)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(17) 구현예 (14)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서,
상기 우레탄 프리폴리머는 TDI/PTMG계 우레탄 프리폴리머를 포함하며,
상기 경화제는 디메틸 티오 톨루엔 디아민 및 1,4-부탄디올을 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(18) 구현예 (17)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지 조성물은 소성 카오린(calcined kaolin)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(19) 구현예 (14)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지 조성물은 무기 충전재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
(20) 구현예 (19)에 따른 습지 반송용 벨트에 있어서, 상기 무기 충전재는, 산화티탄, 소성 카오린(calcined kaolin), 점토, 탈크(talc), 규조토, 탄산칼슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 용융 실리카, 운모, 및 제올라이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
실시예
이하의 실시예에서 그리고 본 명세서 전반에 걸쳐, 그렇지 않은 것으로 명백하게 언급되어 있지 않다면, 모든 부분과 백분율은 중량%(wt%)의 단위이며, 모든 온도는 섭씨이다. 분산액 또는 용액 내의 고체의 함량이 보고되는 곳에서, 고체의 중량은 각각 분산액 또는 용액의 총중량을 기초로 한다. 분자량이 구체적으로 언급되는 곳에서는, 이 분자량은 상업적 공급자에 의한 제품에 속하는 분자량 범위이며, 이것은 통상적으로 인정되고 있다. 일반적으로, 이것은 중량 평균 분자량(weight average molecular weight)이 될 것이다.
이하에서는 실시예 및 비교예에 의해 본 발명의 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 실시예 1～10 및 비교예 1～4에서 채용한 보강 섬유 기재(21)는 다음과 같다:
보강 섬유 기재(재질:폴리아미드 6, 조직:세로 2겹, 평량(basis weight): 600g/m2의 직포(woven fabric)).
습지 반송용 벨트 전부는 길이 20m와 폭 70cm의 치수를 갖도록 제작하였다.
또한, 수불투과성 수지로서, TDI/PTMG계 우레탄 프리폴리머에 Ethacure 300과 1,4-부탄디올의 3:1 혼합물의 경화제(체인 연장제로도 지칭되는)를 배합한 폴리우레탄 수지 조성물을 사용하였다.
(실시예 1)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 배면 코트 반전 제조 방법에 의해 제작하였다.
보강 섬유 기재의 표면(습지 접촉측 층)이 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에 TDI/PTMG계 우레탄 프리폴리머에 Ethacure 300와 1,4-부탄디올의 3:1 혼합물의 경화제(체인 연장제로도 지칭되는)를 배합한 폴리우레탄 조성물을 100℃에서 도포하였다. 도포된 폴리우레탄 조성물이 미경화 상태인 동안의 기간 내에 엠보스 롤(47)에 의해 표면에 불규칙한 요철을 형성시키면서 폴리우레탄 조성물을 120℃로 가열하여 경화시켰다. 반제품의 습지 반송용 벨트를 반전시켜, 보강 섬유 기재(21)의 배면(롤측 층)에 형성된 폴리우레탄 수지층을 롤에 접촉하도록 걸고 넣고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 표면(습지 접촉측 층)에 상기 폴리우레탄 조성물을 100℃에서 도포하고, 120℃로 가열하여 경화시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 표면(습지 접촉면(22))을 연마하고, 최종 제품 평량이 2,900g/m2이고 두께 2.8mm인 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 55%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 70㎛이었다. 또한, 초지기에 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,700 m/분이 가능하였으며, 마모량은 23mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(실시예 2)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 표면 코트 관통 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에, 섬도(fineness) 22dtex 및 컷길이(cut length) 76mm를 갖는 폴리아미드 6을 포함하는 평량 100 g/m2의 배트 섬유를, 니들링에 의해 얽히게하고(entangle) 일체화하였다. 또한, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에, 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm인 폴리아미드 6을 포함하는 평량 300g/m2의 배트 섬유를, 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다.
보강 섬유 기재의 배면에 일체화된 배트 섬유를 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 표면(습지 접촉측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 도포하고, 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 보강 섬유 기재의 표면으로부터 배면까지 관통시켜 경화시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 2,900 g/m2 및 두께 2.8mm인 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 45%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 80㎛이었다. 또한, 초지기에 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,700 m/분이 가능하였으며, 마모량은 10mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(실시예 3)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 표면 코트 관통 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 표면(습지 접촉측 층)에, 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm를 갖는 폴리아미드 6을 포함하는 평량 300 g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)을 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 도포하고, 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 보강 섬유 기재의 표면으로부터 배면까지 관통시켰다. 이 경우, 보강 섬유 기재의 배면까지 관통한 미경화의 폴리우레탄 수지 조성물에, 섬도 22dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 100 g/m2의 배트 섬유(매트 형태의)를 접착시켜, 롤과 보강 섬유 기재 사이에 배트 섬유를 끼워넣고, 폴리우레탄 수지 조성물을 경화시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 2,900g/m2 및 두께 2.8mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 45%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 80㎛이었다. 또한, 초지기에 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,700m/분이 가능하였으며, 마모량은 10mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(실시예 4)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 배면 코트 반전 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 300g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 일체화된 배트 섬유를 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 넣고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 도포하였다. 그리고, 이 폴리우레탄 수지 조성물에, 섬도 1.7dtex 및 컷길이 6mm의 "케브라(Kevlar)"(등록상표)을 포함하는 스테이플 섬유를 수지 중량에 대하여 2 중량%로 혼입시켰다. 우레탄 수지의 코팅 후, 우레탄 수지가 미경화인 상태에서 엠보스 롤에 의해 표면에 불규칙한 요철을 형성시키면서 수지를 경화시켰다. 반제품의 습지 반송용 벨트를 반전시키고, 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에 형성된 우레탄 수지층을 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 얽히게되고 일체화된 배트 섬유에 우레탄 수지를 코팅하고, 경화시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 2,900g/m2 및 두께 2.8mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 55%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 70㎛이었다. 또한, 초지기에서 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,700m/분이 가능하였으며, 마모량은 15mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(실시예 5)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 표면 코트 관통 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에, 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 90g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 또한, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 300g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고, 일체화하였다. 보강 섬유 기재의 배면에 일체화된 배트 섬유를 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하고, 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 보강 섬유 기재의 표면으로부터 배면까지 관통시켜 경화시켰다. 그리고, 이 폴리우레탄 수지 조성물에는, 평균 입자 직경 1.4㎛의 소성 카오린을 수지 중량에 대하여 10 중량%로 혼입시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 2,800g/m2 및 두께 2.7mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 75%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 50㎛이었다. 또한, 초지기에서 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,650m/분이 가능하였으며, 마모량은 4mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(실시예 6)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 표면 코트 관통 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에, 섬도 11dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 100g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 또한, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 300g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 보강 섬유 기재의 배면에 일체화된 배트 섬유를 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 표면(습지 접촉측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 도포하고, 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 보강 섬유 기재의 표면으로부터 배면까지 관통시키고, 그 다음에 120℃로 가열 경화시켰다. 그리고, 이 폴리우레탄 수지 조성물에는, 평균 입자 직경 1.4㎛의 소성 카오린을 수지 중량에 대하여 10 중량%로 혼입시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 표면(습지 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 2,850g/m2 및 두께 2.75mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 65%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 60㎛이었다. 또한, 초지기에서 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,700m/분이 가능하였으며, 마모량은 5mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(실시예 7)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 표면 코트 관통 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에, 섬도 22dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 100g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 또한, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 300g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다.
보강 섬유 기재의 배면에 일체화된 배트 섬유를 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하고, 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 보강 섬유 기재의 표면으로부터 배면까지 관통시켜 경화시켰다. 그리고, 이 폴리우레탄 수지 조성물에는, 평균 입자 직경 1.4㎛의 소성 카오린을 수지 중량에 대하여 10 중량%로 혼입시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 3,000g/m2 및 두께 2.8mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 45%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 80㎛이었다. 또한, 초지기에서 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,700m/분이 가능하였으며, 마모량은 7mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(실시예 8)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 표면 코트 관통 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에, 섬도 33dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 100g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 또한, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 300g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다.
보강 섬유 기재의 배면에 일체화된 배트 섬유를 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸고 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 도포하고, 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 보강 섬유 기재의 표면으로부터 배면까지 관통시켜, 120℃에서 가열 경화시켰다. 그리고, 이 폴리우레탄 수지 조성물에는, 평균 입자 직경 1.4㎛의 소성 카오린을 수지 중량에 대하여 10 중량%로 혼입시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 3,100g/m2 및 두께 2.9mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 30%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 100㎛이었다. 또한, 초지기에서 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,700m/분이 가능하였으며, 마모량은 13mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(실시예 9)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 표면 코트 관통 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에, 섬도 44dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 200g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 또한, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 300g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 보강 섬유 기재의 배면에 일체화된 배트 섬유를 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 넣고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하고, 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 보강 섬유 기재의 표면으로부터 배면까지 관통시켜, 120℃로 가열 경화시켰다. 그리고, 이 폴리우레탄 수지 조성물에는, 평균 입자 직경 1.4㎛의 소성 카오린을 수지 중량에 대하여 10중량%로 혼입시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 3,200g/m2 및 두께 3.0mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 20%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 120㎛이었다. 또한, 초지기에서 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,700m/분이 가능하였으며, 마모량은 20mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(실시예 10)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서, 표면 코트 관통 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에, 섬도 55dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 200g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 또한, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 300g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 보강 섬유 기재의 배면에 일체화된 배트 섬유를 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하고, 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 보강 섬유 기재의 표면으로부터 배면까지 관통시켜, 120℃로 가열 경화시켰다. 그리고, 이 폴리우레탄 수지 조성물에는, 평균 입자 직경 1.4㎛의 소성 카오린을 수지 중량에 대하여 10 중량%로 혼입시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 3,300g/m2 및 두께 3.1mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 10%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 150㎛이었다. 또한, 초지기에서 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,700m/분이 가능하였으며, 마모량은 26mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(비교예 1)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 배면 코트 반전 제조 방법에 의해 제작하였다.
보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)을 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하고, 폴리우레탄 수지 조성물을 경화시켜, 그 표면을 연마하였다. 반제품의 습지 반송용 벨트를 반전시켜, 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에 형성된 우레탄 수지층을 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 도포하고, 120℃로 가열 경화시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 3,100g/m2 및 두께 2.8mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 97%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 5㎛이었다. 또한, 초지기에서 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,300m/분이 가능하였으며, 마모량은 15mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(비교예 2)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 배면 코트 반전 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)을 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 도포하고, 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 100℃에서 경화시켜, 그 표면을 연마하였다. 그리고, 이 폴리우레탄 수지 조성물에는, 평균 입자 직경 1.4㎛의 소성 카오린을 수지 중량에 대하여 10 중량%로 혼입시켰다. 반제품의 습지 반송용 벨트를 반전시켜, 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에 형성된 폴리우레탄 수지 조성물 층이 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 표면(습지 접촉측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 도포하고, 폴리우레탄 수지 조성물을 100℃에서 사전 가열하고, 이어서 120℃에서 후경화 경화시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 3,200g/m2 및 두께 2.8mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 97%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 5㎛이었다. 또한, 초지기에서 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,300m/분이 가능하였으며, 마모량은 5mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(비교예 3)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서 표면 코트 관통 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에, 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 100g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 또한, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 300g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 그 후, 열 롤 프레스(heat roll press)에 의해 배면(롤측 층)에 카렌더 처리(calender-treatment)를 행하여 평활성을 향상시켰다. 보강 섬유 기재의 배면에 일체화된 배트 섬유를 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 도포하고, 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 보강 섬유 기재의 표면으로부터 배면까지 관통시켜, 100℃에서 사전 가열하고, 120℃에서 후경화시키고, 경화시켰다. 그리고, 이 폴리우레탄 수지에는, 평균 입자 직경 1.4㎛의 소성 카오린을 수지 중량에 대하여 10 중량%로 혼입시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면) 및 배면(롤 접촉면)을 연마하고, 최종 제품 평량 2,800g/m2 및 두께 2.6mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 85%이고, 롤측 층 표면의 표면 거칠기 Ra는 20㎛이었다. 또한, 초지기에서 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,350m/분이 가능하였으며, 마모량은 3mg이었다. 초지기에 의해 제조된 종이에는 어떠한 습지 마크도 보이지 않았다.
(비교예 4)
습지 반송용 벨트(20)의 제조 방법으로서, 배면 코트 반전 제조 방법에 의해 제작하였다. 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 섬도 3dtex 및 컷길이 76mm의 폴리아미드 6을 포함하는 평량 300g/m2의 배트 섬유를 니들링에 의해 얽히게하고 일체화하였다. 보강 섬유 기재의 전면(습지 접촉측 층)에 일체화된 배트 섬유를 2개의 평행하게 배치된 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에 폴리우레탄 수지 조성물을 100℃에서 도포하고, 120℃로 가열하여 경화시켰다. 그리고, 이 폴리우레탄 수지 조성물에는, 평균 입자 직경 1.4㎛의 소성 카오린을 수지 중량에 대하여 10 중량%로 혼입시켰다. 반제품의 습지 반송용 벨트를 반전시켜, 보강 섬유 기재의 배면(롤측 층)에 형성된 폴리우레탄 수지층을 롤에 접촉하도록 걸어 놓고, 롤을 회전시키면서, 보강 섬유 기재의 표면(습지 접촉측 층)에 얽히게되고 일체화된 배트 섬유에 폴리우레탄 수지 조성물을 100℃에서 도포하고, 120℃로 가열하여 경화시켰다. 마지막으로, 습지 반송용 벨트의 전면(습지 접촉면)을 연마하고, 또한 배면(롤 접촉면)에 홈 폭 1.0mm, 홈 깊이 0.8mm, 피치 9.8 쓰레드/인치, 개구율 38.5%의 홈을 일정 간격으로 형성하고, 최종 제품 평량 3,100g/m2 및 두께 3.0mm의 습지 반송용 벨트를 완성시켰다.
얻어진 습지 반송용 벨트(20)의 롤측 층 표면(23)과 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 70%이었다. 또한, 초지기에서 사용되는 습지 반송용 벨트(20)의 제어 속도는 1,500m/분이 가능하였으며, 마모량은 23mg이었다. 초지기에서 제조된 종이에는 습지 마크가 관찰되었다(습지 반송용 벨트의 롤측 층 표면에 행한 일정 간격의 홈에 의한 마크가 습지에 전사된 마크). 그리고, 이 습지 반송용 벨트(20)는, 설계상, 개구율 38.5%의 일정 간격의 홈을 형성시켜 접촉 면적의 백분율이 61.5%로 예상되는 것이었지만, 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율을 측정할 때에 가해지는 압력에 의해 홈이 폐색하여, 실제의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율은 상기한 바와 같이 70%가 되었다.
전술한 바와 같은 실시예 1～10 및 비교예 1～4의 습지 반송용 벨트를 제조하는 소재의 물성, 및 얻어진 습지 반송용 벨트의 평가 물성을 표 1 및 표 2에 종합하여 나타내었다.
(표 1-1)
Figure pat00001
(표 1-2)
Figure pat00002
(표 1-3)
Figure pat00003
(표 2)
Figure pat00004
표 2에 나타낸 습지 반송용 벨트의 평가를 다음과 같이 수행하였다:
가이드 특성:
도 8의 시험 장치에서, 가이드 롤(GR1, GR2) 사이의 거리를 후방측의 거리보다 전방측의 거리가 짧아지도록 고정하였다. 이렇게 함으로써, 시험 장치에 걸어 놓은 습지 반송용 벨트의 전방측과 후방측의 둘레 길이의 차이가 발생하고, 습지 반송용 벨트는 주행시에 둘레 길이가 짧은 전방측으로 치우친다. 통상 습지 반송용 벨트에 치우침이 발생한 경우, 시험 장치에 설치된 팜(palm)이 습지 반송용 벨트의 치우침을 검출하고, 검출량에 따라 가이드 롤(GR3)의 전방측의 위치(또는 후방측의 위치)를 수직으로 이동시킴으로써 습지 반송용 벨트의 치우침을 수정하고, 이로써 습지 반송용 벨트는 안정적으로 연속 주행할 수 있게 된다.
각각의 습지 반송용 벨트를 전술한 바와 같이 도 8의 시험 장치에 걸어 놓고, 습지 반송용 벨트의 장력을 3.5 kN/m로 하여 주행시켰다. 그리고 치우침을 수정할 수 없게 되어 제어가 불가능하게 되기 직전의 속도를 측정하였다.
마킹 특성:
각각의 습지 반송용 벨트를 도 9의 시험 장치에 습지 반송용 벨트의 롤측 층 표면이 하부 프레스판에 접촉하도록 설치하였다. 그리고나서, 습지 반송용 벨트의 습지 접촉측 층 표면에 함수율 50%의 습지를 탑재하고, 습지 반송용 벨트 및 습지를 4 MPa의 압력으로 가압하였다. 가압 후, 습지를 건조시켜, 습지의 표면 상태를 육안 관찰에 의해 확인하였다. 그리고, 실시예 1～10 및 비교예 1～3의 습지 반송용 벨트는 마킹 특성에 대해서는 특별한 문제없이 양호했지만, 비교예 4의 습지 반송용 벨트에서는, 습지 반송용 벨트의 롤측 층 표면에 행한 일정 간격의 홈에 의한 마크가 종이에 전사되어 있는 것을 확인하였다.
마모 특성:
습지 반송용 벨트의 샘플을, 도 10의 시험 장치에서, 습지 반송용 벨트의 롤 측 표면이 직경 10cm의 2개 롤 사이에 걸어 놓은 마모포(worn cloth)에 선형 압력(linear pressure) 5kg/cm2로 접촉하도록 설치하였다. 그리고나서, 마모포에 샤워 물을 부으면서, 마모포를 20 m/min의 속도로 10분 동안 주행시키고, 습지 반송용 벨트의 롤측 층 표면을 마모시켜, 마모 전후의 습지 반송용 벨트의 중량 변화를 측정하였다.
본 발명의 구현예에 따른 습지 반송용 벨트는, 하이드로플레이닝 현상에 기인하는 습지 반송용 벨트와 각종 롤, 특히 주행 위치를 제어하는 롤과의 스키드를 방지하고, 또한 가압하에서 습지 반송용 벨트가 유체에 의해 손상되지 않는 습지 반송용 벨트이다. 또한, 습지 반송용 벨트의 롤측 면의 내마모성이 높으므로, 습지 반송용 벨트의 수명도 길어진다. 또한, 습지 반송용 벨트는 향상된 습지 마킹 특성을 갖는다.
본 명세서에서 수치 한계치 또는 범위가 언급되어 부분에서는, 그 양쪽 끝의 수치도 포함된다. 특별히 언급되지 않아도, 수치 한계치 또는 범위 내의 모든 값과 부분 범위 또한 그 안에 포함된다.
본 발명의 상기한 교시에 비추어 본 발명의 다수의 수정예 및 변형예가 가능하다는 것은 자명하다. 따라서, 첨부된 청구범위의 내에서, 본 발명은 본 명세서에 구체적으로 설명된 것과는 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
본 명세서에 언급된 모든 특허 문헌 및 기타 문헌은 그 전체 내용이 그 문헌에 설명된 것과 대체로 동일한 내용으로 본 명세서에 원용되어 있다.
20 : 습지 반송용 벨트
21 : 보강 섬유 기재
22 : 습지 접촉측 층 표면
23 : 롤측 층 표면
24 : 습지 접촉측 층
25 : 롤측 층
26 : 배트 섬유 또는 스테이플 섬유
27 : 수불투과성 수지층

Claims (6)

  1. 수불투과성 수지층(water-impermeable resin layer) 내에 보강 섬유 기재가 매설되는 습지 반송용 벨트로서,
    상기 습지 반송용 벨트는, 습지와 접촉하는 습지 접촉측 층과, 상기 습지 접촉측 층의 반대측의 롤측 층을 포함하며,
    상기 롤측 층의 롤측 층 표면은, 롤과의 단위 면적당의 접촉 면적의 백분율이 10%～75%인 표면 구조를 포함하고, 50～150㎛의 표면 거칠기 Ra를 갖는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
  2. 제1항에 있어서,
    표면 거칠기 Ra가 50～120㎛인 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 롤측 층은 상기 수불투과성 수지층 상에 요철(recess and protrusion)이 불규칙하게 분포되는 표면 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 롤측 층은 배트 섬유(batt fiber) 및 스테이플 섬유(staple fiber)로부터 선택된 섬유를 함유하고, 이 섬유의 일부가 롤측 층의 표면으로부터 돌출하는 표면 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수불투과성 수지는 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수불투과성 수지층의 수지는, 우레탄 프리폴리머(urethane prepolymer)와 체인 연장제(chain extender)와 무기 충전제(ingorganic filler)를 함유하는 폴리우레탄 수지 조성물을 포함하는 코팅제(coating agent)를 가열 및 경화시켜 얻어진 폴리우레탄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 습지 반송용 벨트.
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