KR940010026B1 - 제지기의 시트형성장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

제지기의 시트형성장치

제 1 도는 본 발명에 의한 전체 시트형성장치의 실시예를 도시한 측면도.

제 2 도는 본 발명에 의한 탈수기의 제1의 실시예의 상세측면단면도.

제 3 도는 본 발명에 의한 제2예의 탈수기의 상세측면단면도.

제 4 도는 본 발명에 의한 실시예의 제2의 고정탈수기의 상세측면단면도.

제 5 도는 종래의 슈우형 공정탈수기를 구비한 전체 시트형성장치의 측면도.

제 6 도는 종래의 고정탈수기의 상세측면단면도.

제 7 도는 종래의 고정탈수기의 상세측면단면도.

제 8 도는 종래의 고정탈수기의 슈우블레이드부분의 확대측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2 : 와이어 8, 8' : 절약장치

9, 9', 9" : 슈우블레이드 9'a : 프론트에지

9'b : 제1랜드부 9'c : 백에지

11, 11' : 고정탈수기 12 : 흡입로울

본 발명은 고정탈수기 및 그 배치에 특징을 가지는 제지기의 시트형성장치에 관한 것이다.

제지기의 시트형성장치로서의 트윈와이어포오머에 있어서는, 두매의 와이어가 각각 루우프를 형성하고, 그 사이에 원료액을 보유하여 주행하며, 주행하는 동안, 여러개의 탈수기에 의해 원료액으로부터 물이 제거되므로서, 서서히 섬유질매트가 성장하여 웨브가 형성되어간다. 상기 설명을 제 5 도에 도시한 종래의 슈우형 고정탈수기를 구비한 시트형성장치에 대해서 설명하면, 2매의 와이어(1),(2)는 각각 로울(3),(4)에 안내되어 쐐기형상의 갭(5)을 형성한다. 그후 와이어는 제1고정탈수기(8)의 일부로서 곡률(R)상에 배치된 슈우블레이드(9)위에서 완전히 겹쳐진 상태로 되어 근사반경(R)의 곡선을 따라서 구부러져 주행한다.

한편, 원료제트(원료액)는 헤드박스(6)로부터 갭(5)을 향하여 분출되고, 2매의 와이어(1),(2) 사이에서 보유되어 와이어와 같은 속도로 주행한다. 초기의 탈수는, 원료제트(7)가 2매의 와이어(1),(2)사이에 보유될 때 와이어장력으로 인한 스크위징(squeezing)에 의해 시작되나, 대부분의 탈수는 그후에 이어지는 슈우블레이드(9)위에서 와이어에 보유된 원료액에 인가되는 압력에 의해 행해진다.

그후, 원료액은 제2탈수기인 흡입로울(12)에서 더욱 탈수되고, 젖은 시트(13)로 되어, 와이어(2)위에 실린 상태에서 다음 공정의 프레스부로 이송된다. 제 5 도에서, (10)은 워터디플렉터이고, (11)은 진공탈수용 저진공박스이다.

다음 탈수기의 구조 및 탈수효과에 대해 설명한다. 제 6 도 및 제 7 도는 종래의 대표적인 블레이드배치예와 와이어 사이의 원료액에 인가된 압력파형을 나타낸 것이다.

제 6 도 및 제 7 도에 있어, 슈우블레이드(9)는, 탈수기(8)내에 고정된 지지체(14)의 안내를 개재하여 착탈가능하고, 중심선상의 표면이 일정곡률(R)상에 놓이도록 배치되어 있다. 따라서, 블레이드의 수 및 피치를 조절할 수 있고, 프론트에지와 백에지에서 와이어(1), (2)가 구부러지는 각도(θ₁), (θ₂)는 피치에 따라서 변한다(제 7 도 참조). 피치가 클수록 각도도 커지고, 생성압력의 피이크값도 커진다. 그리고, 압력에 의해서, 와이어(1),(2)사이에 보유된 원료액중의 섬유가 움직여져서 더욱 분산되는 동시에 물은 2매의 와이어를 통해 양쪽으로 탈수된다.

탈수는 제 6 도 및 제 7 도에서 화살표로 나타낸 바와 같이 슈우블레이드 사이에서는, 와이어(1),(2)쪽 양방향이고, 슈우브레이드(9)위에서는 와이어(2)쪽으로의 탈수가 슈우블레이드(9)에 의해서 억제되기 때문에, 와이어(1)쪽으로의 탈수만으로 된다. 원료액속의 섬유는 매트로서 시트를 형성하는 것과 백수(탈수된 물과 섬유질내용물의 혼합액)와 함께 씻겨나가는 것으로 분리된다.

종래의 슈우블레이드(9)부에서 탈수하는 동안 2매의 와이어(1),(2) 사이에 보유된 원료액속에 인가되는 압력에 의해 형성된 섬유매트는, 와이어(1),(2)쪽 모두 동일한 것으로 생각되어 왔다. 그러나, 실제로, 와이어(1),(2)면에 형성된 매트에 대한 슈우블레이드(9)의 효과는 반드시 동일하지는 않는다. 즉, 2매의 와이어(1),(2)는 제 8 도에 도시한 바와 같이, 프론트에지 및 백에지에서 각각에 인가된 압력(P₁),(P₂)에 의해 부풀어 오른다. 이런 경우에, 와이어(1) 경계면 근처의 섬유와 와이어(1) 쪽에 형성된 섬유매트(15')는 매트로서 고정된 채로 와이어와 함께 주행한다. 한편, 와이어(2)쪽의 섬유매트(15")는 와이어(2)가 슈우블레이드(9)의 프론트에지에서 스쳐지나 긁힐때 와이어(2)를 통하여 반력을 받는다. 그 힘에 의해서 매트내의 섬유는 더욱 움직여져서 분산되므로, 긴 섬유와의 연결을 잃은 짧은 섬유는 매트(15")에 대한 압력(P₁)에 의해 탈수된 물과 함께 씻겨내려가는 경향이 있어, 결국 와이어(1)쪽과 비교하여 짧은 섬유의 수율을 저하시킨다.

또, 종래의 시트형성장치에 있어서는, 상기한 탈수특징의 고정탈수기(8)가, 제 5 도에 도시한 바와 같이, 와이어(2) 루우프내에만 배치되어 있기 때문에 형성된 종이의 톱사이드와 백사이드가 달라지는 경향이 있다. 이들 문제점을 경감하기 위하여 제지산업에서는 와이어(1),(2)의 설계내역을 다르게 하여, 즉, 와이어(2)쪽의 메쉬를 와이어(1)쪽보다 가늘게 하여 더 많은 위브(weaves)를 가지도록 대처하고 있는 상황이다.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 제문제점을 해소하고, 섬유수율을 향상시키며, 또한, 종이의 톱사이드와 와이어 사이드 사이의 차이를 개선하는 제지기의 시트형성장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 위하여, 본 발명은 탈수기로의 탈수장소를 섬유분산장과 분리하는 한편, 탈수기를 2매의 와이어루우프내에 교대로 배치한, 적어도 2개의 고정탈수기를 지닌 제지기의 시트형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 슈우블레이드의 프론트에지는 와이어가 구부러짐이 없이 진행하도록 형성되어 있다. 따라서, 프론트에지는 장망형 제지기의 포일블레이드와 같이 백수를 스크랩핑하기 위해서만 작용한다. 또, 슈우 블레이드가 설치되는 피치는 장망형 제지기의 그것보다 좁으므로, 와이어의 디플렉션(deflection)도 훨씬더 작게 되고 스크랩핑의 정도도 또한 종래장치와 비교하여 작아진다. 그러므로, 종래와 같은 슈우블레이드 사이에서의 압력발생은 작고 와이어 사이에 보유된 원료액에 인가되는 전단력도 또한 작아진다. 블레이드 사이의 공간에 진공을 인가하여 탈수하면 탈수상태는 정지원료액을 진공하에서 탈수할때와 동일하게 되므로 섬유의 수율이 향상된다.

슈우블레이드의 중간위치에서 또는 백에지에서 와이어를 구부림으로써, 종래장치와 마찬가지로 원료액중의 섬유의 재분산에 필요한 펄스형상의 압력을 발생시킬 수 있고, 이 부분에서는 슈우블레이드쪽으로의 탈수는 억제되어 있다. 즉, 탈수기로의 탈수가 이루어지는 장소와 섬유가 분산되는 장소가 분리된다.

슈우블레이드가 장착된 고정탈수기를 와이어루우프내에 교대로 배치하므로서 슈우블레이드의 효과가 교대로 형성되는 매트의 양쪽에 작용하여 종이의 톱사이드와 백사이드 사이의 차이가 나타나지 않는다. 제1고정탈수기 및 제2탈수기의 초기설정은 2매의 와이어가 제1탈수기의 마지막 후단부 및 제2고정탈수기의 전단부에서 구부러지지 않도록 이루어지나, 원료두께가 더해지기 때문에 와이어가 구부러진다. 따라서, 그 대응책으로서, 제2고정탈수기를 후단부 근처를 중심으로 해서 회동할 수 있는 구조로 하고, 진입해 오는 원료두께에 따라 전단부 위치를 조정함으로서 와이어를 구부리는 일없이 지지할 수 있다.

이하, 본 발명을 도면의 실시예에 의거하여 설명한다.

본 발명에 의한 탈수기를 구비한 제지기의 시트형성장치의 일실시예에 관하여, 제 1 도는 전체도를, 제 2 도 및 제 3 도는 작용상세도를, 제 4 도는 제2고정탈수기의 프론트에지의 위치 결정장치의 상세도를 도시한다. 제 1 도에서, (1) 내지 (7)로 도시한 구성부재는 제 5 도와 같고 작용도 완전히 동일하다. 따라서, 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다. (8')는 탈수된 백수를 회수하기 위한 절약장치이다.

제 2 도에서, 슈우블레이드(9')의 프론트에지(9'a)는 와이어(2)와 동일 평면내에 있도록 위치한다. 따라서, 그 사이에 원료액이 보유된 와이어(1),(2)는 그 전단부에서 와이어(1),(2)가 구부러자는 일없이 슈우블레이드 프론트에지(9'a)로 진행해가므로, 백수의 충돌반력으로 인해 단지 작은 압력(P₁')만이 종래의 슈우블레이드(9)의 프론트에지에서의 큰 압력과는 달리 생성되고, 와이어 사이의 매트에 인가된 전단력도 또한 작다.

슈우블레이드(9') 사이의 공간에는 진공이 인가되므로, 슈우블레이드(9') 사이의 탈수는 정적탈수에 가까운 형태로 된다.

따라서, 이 부분에서의 탈수(V)는, 섬유분산장과 분리되어, 즉 고수율로 정적탈수에 가까운 형태로 된다. 슈우블레이드의 프론트에지(9'a)를 통과한 원료액(15)을 보유하는 와이어(1),(2)는 각도(θ₂')으로 백에지(9'c)의 선단부에서 구부러지며, 와이어(1),(2)가 이런 방식으로 구부러지도록 백에지(9'c)의 형상이 만들어져 있다. 이 과정에서 종래의 슈우블레이드에서와 같은 작용에 의해 펄스압이 발생하여 매트내에서의 분산이 더욱 촉진된다.

압력피이크치는, 슈우블레이드(9')의 프론트에지(9'a)와 백에지(9'c) 사이에 경사진 오목형상의 제1랜드부(9'b)를 설치하고, 경사진 바닥면과 와이어(1)로 이루어진 쐐기형 공간을 결정하는 형상파라미터(l,α)를 변경하여 조절할 수 있으며, 이것은 종래기술(일본국 특허공개공보 제133689/1990(2-133689))로 부터 명백하다.

와이어 사이의 원료액에 대한 정압(P'2)인 상기 쐐기형 공간내에서 슈우블레이드의 백에지(9'c)에 가까운 부분에는, 상기 종래 기술에 기재된 바와 같이 일단 탈수된 백수로 채워져 있기 때문에 본 발명에 의하면, 종래의 슈우블레이드에서 가끔 일어나는 짧은 섬유의 탈락을 회피할 수 있고, 슈우블레이드에서의 수율을 향상시킨다.

제 3 도는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 슈우블레이드의 다른 실시예를 도시한 것이다. 제 3 도의 (9"a)∼(9"c)의 작용은 제 2 도의 (9'a)∼(9'c)의 작용과 같다.

슈우블레이드(9")는 장망형 파일블레이드와 마찬가지로 하류를 향하여 경사진 제2랜드부(9"d)를 가지고 있어, 제2랜드부(9"d)와 와이어(1)에 의해 형성된 공간에 발생하는 진공력으로 탈수를 행하므로, 진공력을 절약할 수 있다. 탈수용량은 장망형 제지기의 경우에서와 같이 각도(β)을 변경하여 조정할 수 있다.

제1탈수기(8')를 관통하여 하류로 향하는 와이어(1),(2) 사이에 보유된 원료액은 제2고정탈수기(11')상에 고정된 No.1 슈우블레이드(9'a)의 프론트에지에 도달한다. 제2고정탈수기(11')는, 제 4 도에 도시한 바와 같이, 지지점(11'a)이 후단부근에 위치한 회전가능한 지지장치(16)에 의해 지지되고, 와이어(2)가 슈우블레이드로부터 원료액의 두께를 지닐때에도 No.1(프론트엔드) 슈우블레이드의 프론트에지 위치에서 구부러짐없이 진행하도록 설정되어 있고, 회전가능한 위치는, 상기 프론트에지에서 빼내어진 백수를 검출하여 조정된다. 따라서, 와이어(2)쪽에 형성된 매트를 스크랩핑하는 일없이 선단부에서 백수를 빼낼 수 있다. 또한, 제2고정탈수기(11)위에서는, 와이어(1),(2) 사이에 보유된 원료액의 와이어(2)쪽(즉 제1고정탈수기(8')부에서 바깥쪽)은 슈우블레이드(9")면을 주행하면서 상기와 동일한 탈수작용을 받는다.

따라서, 제2탈수기(11')를 주행한 후의 매트는 그 양쪽이 마찬가지의 이력을 가지고 있기 때문에 톱사이드와 백사이드 사이의 차이가 작고, 미세섬유의 수율이 좋은 상태에서 흡입로울(12)로 보내진다. 하류장치의 작용은 종래기술과 동일하며, 수율이 좋은 로울에 의한 양쪽 탈수는, 그전에 형성된 매트의 특성을 손상시키지 않는다는 것은 말할 것도 없다. 그러나 로울의 바깥을 향하여 탈수된 백수(제 1 도에서 화살표 A로 도시한)의 처리를 고려하면, 흡입로울(12)위의 와이어(2) 접촉점에서 와이어주행(와이어진행방향)이 보다 경사지게 되는 쪽이, 처리가 용이하다. (참조 r'[제 1 도]〉r[제 5 도]).

이상 상술한 바와 같이 본 발명이 구성되어 있으므로, 제지기의 시트형성장치에 있어서 고정탈수기에 의해 탈수시 기기쪽으로의 탈수를 섬유분산장과 분리하므로서, 수율이 향상된다. 또, 종이 양쪽의 탈수구역이 분리되어 있어 각각의 탈수제어가 가능하며, 게다가, 2매의 와이어루우프내에 교대로 상기 탈수기를 배치하여, 종이의 톱사이드와 백사이드 사이의 차이를 개선하고 양쪽 와이어가 같은 고정탈수기를 따라서 주행하므로 양쪽 와이어의 수명이 동일하게 되어서 기계의 조업중단시간을 단축시킨다.

본 발명을 상기 바람직한 실시예에 의해 설명하였으나, 본 발명은 이것에 의하여 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 범위내에 있는 모든 변형, 교체 그리고 추가가 본 발명속에 포함된다.

Claims (4)

1. 슈우블레이드의 프론트에지에서 와이어를 구부러지지 않게 진행시키고, 슈우블레이드의 중간위치 또는 백에지에서 와이어를 구부러지게 진행시켜 탈수기쪽으로의 탈수가 행해지는 장소를 섬유분산장과 분리시키도록 구성된 제1탈수기와 제2탈수기를 2매의 와이어루우프내에 교대로 배치한 것을 특징으로 하는 제지기의 시트형성장치.
2. 제 1 항에 있어서, 슈우블레이드의 프론트에지와 백에지 사이의 표면을 경사지게 하여 생성된 제1랜드부로 쐐기형 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 시트형성장치.
3. 제 1 항에 있어서, 슈우블레이드에 하류를 향해 경사진 제2랜드부를 형성한 것을 특징으로 하는 시트형성장치.
4. 제 1 항에 있어서, 제2고정탈수기는 후단부근에서 지지되어 있는 회전가능한 지지장치에 의해 제2고정탈수기의 첫번째 선단 슈우블레이드의 프론트에지 위치에서 구부러지는 일없이 와이어를 진행시키는 것을 특징으로 하는 시트형성장치.