KR960006127B1 - Lnp 벨트 코팅면 보강재 및 벨트제조방법 - Google Patents

Lnp 벨트 코팅면 보강재 및 벨트제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음

Description

LNP 벨트 코팅면 보강재 및 벨트제조방법
제1도는 본 발명의 벨트가 도시되어 있는 긴 프레스닙(이하 "LNP:long nip press)라고 한다)의 측면도.
제2도는 제1도에 도시된 프레스닙의 부분정단면도.
제3도는 본 발명의 벨트의 측단면도.
제4도는 본 발명의 벨트의 다른 실시예의 측단면도.
제5도는 본 발명의 실시예에 적용되는 가는 금속선의 편조가닥의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 프레스닙 12 : 원통형 프레스로울러
14 : 아치형 프레스슈우 16:벨트
22 : 기초직물 24 : 섬유질웨브
26,27 : 웨브프레스직물 28 : 윤활수단
36 : 가요층 38 : 필라멘트
본 발명은 재료의 웨브(web), 특히 제지기 상에서 종이제품으로 가공처리되는 섬유질웨브으로부터 물을 뽑아내는 기구에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 제지기 상에서 LNP(long nip press)와 함께 사용하기 위해 설계된 불침투성의 LNP 벨트 코팅면 보강재 및 벨트제조방법에 관한 것이다.
종래에는 제지 공정중에 섬유질웨브는 섬유질 슬러리(slurry)를 침전시킴으로써 성형와이어 상에 형성된다. 이 공정중에 다량의 물이 슬러리로부터 빠져 나오며, 그후에 새로 형성된 웨브는 프레스부로 진행된다. 프레스부는 일련의 프레스닙(nip)을 포함하며, 그것으로부터 섬유질웨브는 물을 제거하도록 설계된 압축력을 받는다. 상기 웨브는 최종적으로 웨브가 향하는 방향주위에 가열된 건조기 드럼을 구비한 건조부로 진행된다. 가열된 건조기 드럼은 송발을 통해 원하는 수준까지 웨브의 물함량을 감소시킨다.
에너지 비용의 상승으로 말미암아, 웨브가 건조기 부분으로 들어가기전 가능한한 웨브로부터 많은 양의 물을 제거하는 것이 바람직하다. 건조기 드럼은 증기에 의해 내부로부터 가열되며 여기에 관련한 비용은 특히 다량의 물이 웨브로부터 제거되어야 할 때 높아지게 된다.
종래에 프레스부는 인접한 원통형 프레스로울러 쌍에 의해 형성된 일련의 닙을 구비하고 있다. 최근에 LNP의 사용은 인접한 로울러 쌍에 의해 형성된 닙의 사용에 비해 편리한 것으로 밝혀졌다. 웨브가 닙에서의 입력에 노출되는 시간이 길면 길수록 더 많은 물이 그곳으로부터 제거될 수 있으며, 그 결과 소량의 물이 남게 되어 이것이 건조부분에서 증발을 통해 제거될 것이다.
본 발명은 슈우(shoe)형의 LNP에 관한 것이다. 이 다양한 형의 LNP에서 닙은 아치형 프레스슈우와 원통형 프레스로울러 사이에 형성되어 있다. 아치형 프레스슈우는 원통형 프레스로울러에 가까운 곡률반경을 갖는 원통형의 凹면을 구비한다.
원통형 프레스로울러와 아치형 프레스슈우가 물리적인 근사치에 가깝게 되는 경우에, 닙은 두개의 프레스로울러 사이에 형성된 것보다 기계방향으로 다섯 내지 열배정도로 더 길게 형성된다. 이것은 두개의 프레스로울러에 사용된 평방인치당 압력에 대하여 같은 수준의 압력을 유지하는 동안 LNP에서 섬유질웨브의 소위 휴지(休止)시간을 증가시킨다. 이 새로운 LNP 기술의 결과, 제지기에 대한 종래의 닙과 비교할 때 LNP에서의 섬유질웨브의 탈수가 크게 증가되었다.
슈우형의 LNP는 캐나다 특허 제1,188,556호에 도시한 것과 같은 특수한 벨트를 필요로 한다. 이 벨트는 고정 압력 슈우에 대하여 직접 미끄러짐으로써 생겨난 마모로부터 섬유질웨브를 지지, 이동 및 탈수하는 프레스직물을 보호하기 위해 설계되었다. 이런 벨트는 고정프레스 슈우의 윤활유 피막상에서 겹쳐지거나 미끄러지는 매끄러운 불침투성면으로 만들어져야 한다. 벨트는 프레스직물과 거의 같은 속도로 닙을 통해 이동하며, 이것에 의해 고정부분에 대한 프레스직물의 마찰량이 최소화된다.
캐나다 특허 제1,188,556호에 도시된 다양한 종류의 벨트는 무단루프(endless loop)의 헝태를 취하는 기초직물에 합성중합수지를 스며들게 하여 만들어졌다. 양호하게는, 수지가 벨트의 내면에 예정된 두께의 코팅을 형성하며, 따라서 기초직물을 이루는 실은 LNP의 아치헝 프레스슈우 부분과 직접 접촉함으로써 보호된다. 특히 이 코팅은 윤활된 슈우 위에서 쉽게 미끄러져서 어떠한 윤활유도 벨트의 구조물에 스며들지 못하게 하여 프레스직물 또는 직물 및 섬유질웨브가 오염되는 것을 방지하는 매끄러운 불침투성의 면을 가져야 한다.
실질적으로 LNP가 동작되는 동안 코팅은 상당한 기계적응력을 받는다. 벨트가 무단루프 형태를 취하는 경우에 각각의 벨트를 굽히는 여러개의 로울러에 의해서 LNP를 통해 벨트가 돌아가고 그것에 의해 반복되는 응력이 코팅에 가해져서 결국은 균열이 가게됨과 동시에 제지기에서 벨트가 정상적인 동작을 하는 동안에 코팅면이 다른 물체와 접촉하여 손상을 입게 될 수도 있다.
본 발명은 LNP 벨트의 코팅면에 대한 보강재의 형태로 이 문제들의 해결방법을 제공한다.
본 발명은 섬유질웨브를 탈수하기 위하여 LNP에 사용되는 벨트 및 그 벨트의 제조방법에 관한 것이다.
먼저 본 발명의 벨트의 구조를 참조하면, 벨트는 무단형태로 짜여지거나, 또는 평평하게 짜여져서 이음매에 의해 무단형태로 연결함으로써 무단루프의 형태를 취하는 기초직물을 구비한다. 기초직물은 합성중합수지의 모노 필라멘트(mono filament)실을 구비하는 단일 또는 복합층의 직물이다.
적어도 기초직물의 내면은 중합수지로 코팅되며, 중합수지는 직물에 스며들어 유체, 특히 LNP의 아치형프레스슈우를 윤활시키는데 사용된 윤활유를 스며들지 못하게 한다
본 발명에서 그 내부에 캡슐로 둘러싸인 보강섬유재료의 가요층에 코팅이 보강된다.
보강섬유재료는 스테이플(staple) 섬유보다 오히려 필라멘트를 구비하며, 그러한 필라멘트로 짜여진 시이트이거나 또는 인접하여 서로 평행하게 배치된 하나 또는 그 이상의 필라멘트층일 수 있다. 보강섬유재료, 즉 보강재는 벨트가 LNP에 사용되는 동안 코팅면이 균열되지 않고 다른 물체로부터 손상되지 않도록 한다.
이제 본 발명의 벨트 제조방법을 참조하면, 상기 방법은 내면 및 외면과 함께 무단루프의 형태를 취하는 기초직물을 제공하는 것을 포함한다. 상기 방법은 기초직물의 하나 이상의 내면과 외면에 중합수지 코팅을 한다. 특히 코팅은 제조공정의 완료시 무단루프 형태로 벨트의 내측에 위치한 기초직물의 표면에 적용된다. 전형적으로는, 비록 그 내면이 제조공정의 완료시 기초직물이 뒤집어지기에 충분한 길이로 이루어지는 외면이 될 수 있다고 할지라도, 기초직물의 표면은 무단루프의 형태의 기초직물의 내면이 될것이다.
또다른 경우에 있어서, 기초직물은 종래에 완성된 LNP 벨트의 코팅 두께보다 얇게 중합수지로 코팅된다. 그 시점에서 상기 코팅과정은 보강섬유재료의 가요층이 중합수지코팅면 위에 배치되는 동안 중단된다. 다시 코팅 과정이 재개되면, 원하는 벨트 두께로 될 때까지 중합수지내에 있는 보강섬유재료의 가요층을 캡슐화 한다. 중합수지 코팅이 경화된 후에도 매끄러운 표면과 균일한 두께를 가진 벨트를 제공하기 위해 코팅이 그라인드 될 수 있다.
보강섬유재료의 가요층의 플라스틱, 즉 필라멘트 형태로 만들어진 합성중합수지나 가는선으로 짜여져서 가닥형태를 한 금속의 긴 필라멘트를 구비한다. 일반적으로 보강섬유재료는 코팅재료보다 센 장력을 가져야하며 적어도 코팅재료 정도의 가요성을 가져야 한다.
본 발명에 대해 도면을 참조하여 상하게 설명하면 다음과 같다.
제지기로 종이제품을 가공처리하여 만든 섬유질웨브를 탈수시키기 위한 LNP가 제1도와 2도에 도시되어 있다. 프레스닙(10)은 매끄러운 원통형 프레스로울러(12), 아치형 프레스슈우(l4), 그리고 원통형 프레스로울러(12)의 표면에 대해 지탱하도록 배열된 본 발명의 벨트(16)에 의해 정의된다. 아치형 프레스슈우(14)는 원통형 프레스로울러(12)와 같은 곡률반경을 갖는다. 원통형 프레스로울러(12)와 아치헝 프레스슈우(14)사이의 거리는 아치형 프레스슈우(14)에 선회가능하게 고착된 로드(18)에 접속되고 도시되어 있지 않은 종래의 유압식 또는 기계식장치에 의해 조정된다. 로드(18)는 또한 아치형 프레스슈우(l4)가 원하는 압력을 가할 수 있게 한다. 제1도와 2도에 도시된 원통형 프레스로울러(12)와 아치형 프레스슈우(14)는 종래의 기술이다.
제 1제지기의 웨브프레스직물(26), 제 2 제지기의 웨브프레스직물(27), 제지판으로 가공처리된 섬유질웨브(24)가 제1도와 2도에 도시되어 있다. 제1도에서 프레스닙(10)을 통해 벨트(16), 섬유질웨브(24), 제1제지기의 웨브프레스직물(26), 제 2제지기의 웨브프레스직물(27)이 상향으로 움직인다. 제1도에서, 윤활수단(28)은 벨트의 미끄럼동작을 원활하게 하기 위해 아치형 프레스슈우(14)에 직면해 있는 벨트(16)의 측면에 윤활유를 발라준다.
제3도에는 본 발명의 벨트의 측단면도가 도시되어 있다. 무단루프 형태를 한 벨트(16)의 일부분만이 도시되어 있으며 벨트(16)는 외면(19)과 내면(20)을 구비한다.
벨트(16)는 무단루프 형태를 취하는 기초직물(22)을 구비한다. 기초직물(22)은 무단형태로 편조 또는 생산될 수 있거나, 또는 편조에 의해 평평한 형태로 생산될 수 있고, 또한 이음매에 의해 무단형태로 접합될 수 있다. 그렇게 무단형태로 접합하는 것은 벨트에 어떠한 코팅을 하기전에 하는 것이 바람직하다.
기초직물(22)은 제지산업에 사용되는 다른 직물들이 편조되는 것과 같은 방법으로, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 합성중합수지의 모노 필라멘트실로 편조될 수도 있다. 기초직물(22)은 벨트가 설치되었을 경우 제지기에 관련되는 방향때문에 소위 기계방향실(30)과 이것에 교차하는 기계방향 실(32)을 구비한다. 기초직물(22)은 단일 또는 복합층으로 편조될 수 있다.
기초직물(22)의 편조된 공간은 중합수지 코팅재료(34)에 의해 완전 주입된다. 완전주입은 완성된 벨트에 바람직하지 못한 공간들이 형성될 가능성을 없애준다. 이 공간들은 벨트(16)와 아치형 프레스슈우(14) 사이에 사용된 윤활유가 벨트(16)를 통해 지나가서 프레스직물이나, 직물들, 또는 제지기로 가공처리된 섬유질웨브를 더럽히게 할 수도 있기 때문에 특히 바람직하지 못하다.
중합수지코팅(34)은 기초직물(22)의 적어도 한면에 적용되며, 그 적용되는 면은 벨트(l6)의 무단루프의 내면(20)이 된다. 매끄러워진 아치형 프레스슈우(14)를 가로질러 들어가는 내면에 있어서, 중합수지코팅(34)은 다른 방법으로 마모되고 접속하여 미끄러지는 것으로부터 기초직물(22)을 보호한다. 중합수지코팅(34)은 폴리우레탄으로 이루어질 수 있고, 양호하게는 경화과정중 기포의 형성을 방지하기 위해 100% 고체합성물이며, 이 과정을 통해 중합수지코팅(34)이 기초직물(22)에 계속하여 적용된다.
이와 같은 중합수지코팅(34)은 제지기의 벨트(16)가 동작되는 동안에 상당한 손상을 입게 될 것이다. 중합수지코팅(34)면의 균열은 벨트(16)가 그 동작을 조절하고 안내하는 기계 구성요소 주위로 프레스닙(10)을 통해 지나갈 때, 벨트(16)의 가요성 동작이 반복되는 것에 의해 생길 수도 있다. 또한 중합수지코팅(34)의 손상은 벨트(16)가 제지기에 사용되는 동안 다른 물체와 접촉하여 생길 수도 있다.
본 발명에서의 중합수지코팅(34)은 균열과 다른 손상으로부터 벨트를 보호하기 위하여 보강된 것으로 균열과 다른 손상들은 제지기에 사용되는 벨트의 수명을 상당히 짧게 할 수도 있다.
중합수지코팅(34)은 보강섬유재료의 가요층을 벨트내에 캡슐화 함으로써 보강된다. 제3도에 도시된 실시예에서, 가요층(36)은 보강섬유재료의 필라멘트로부터 편조된 시이트이다. 필라멘트는 폴리에스테르, 폴리아미드, 또는 PET 같은 합성중합수지의 모노 필라멘트일 것이며 기초직물(22)을 편조하는데 사용되는 모노 필라멘트보다 가는 것이 바람직하다. 일반적으로, 보강섬유재료는 중합수지코팅(34)보다 큰 장력을 갖고최소한 중합수지코팅(34) 정도의 가요성을 갖는다.
제3도에 도시된 실시예의 것과 동일한 구성요소를 가지며, 동일한 참고번호를 갖는 제4도의 측단면도에 도시된 본 발명의 벨트(16)의 또다른 실시예에 있어서, 보강섬유재료의 가요층(36)은 상기 가요층의 하나가 기계방향으로, 다른 하나는 이것에 교차하는 기계방향으로 배치되는 긴 필라멘트(38)의 2개의 가요층을 구비한다. 각층에서, 긴 필라멘트(38)는 이웃하게 배치되며 실질적으로는 서로 평행하다. 보강섬유재료의 가요층(36)은 긴 필라멘트(38)의 한층 또는 그런 필라멘트의 2층 이상을 구비할 수 있다. 예를 들면 보강섬유재료의 가요층(36)은 한층의 긴 필라멘트(38)를 구비할 수 있는데, 긴 필라멘트(38)는 실질적으로 중합수지코팅(34)내에 기계방향으로 배치되며, 나선형으로 감긴 가는 금속선(42)의 편조된 가닥(40)으로 이루어진다. 가는 금속선(42)의 편조된 가닥(40)은 제5도에 도시되어 있다. 제3도 및 4도에서 알 수 있는 바와 같이, 가요층(36)은 기초직물(22)로부터 소정간격으로 떨어져 있다.
본 발명의 벨트(16)는 상술한 바와 같이 다양한 기초직물(22)을 제공함으로써, 그리고 완성된 벨트(16)에 대해 원하는 최종두께 이하의 두께까지 적용함으로써 기초직물(22)의 적어도 한면에 중합수지코팅(34)을 당해 기술분야의 공지기술에 따라 제조될 것이다. 그 시점에서 코팅과정이 중단되고, 보강섬유재료의 가요층(36)이 부분적으로 코팅된 기초직물(22)에 적용된다. 이 시점에서 중합수지코팅(34)이 경화되지 않기 때문에, 보강섬유재료의 가요층(36)은 중합수지코팅면에 쉽게 부착된다. 코팅과정이 재개되면, 중합수지코팅(34)내에 있는 가요층(36)이 캡슐화되고, 원하는 최종 두께를 갖는 벨트(16)가 제공된다. 그 다음에 중합수지코팅(34)이 경화되고, 경화된 중합수지코팅(34)은 벨트(16)에 매끄러운 표면과 균일한 두께를 제공하도록 연마된다.

Claims (20)

  1. 섬유질웨브를 탈수하기 위해 LNP에 상에 벨트(16)를 가지며, 상기 LNP는 그 사이에서 닙(10)을 한정하는 원통형 프레스로울러(12)와 아치형 프레스슈우(14)를 가지며, 상기 벨트(16)는 상기 프레스직물(27)과 상기 아치형 프레스슈우(14) 사이에서 탈수된 상기 섬유질웨브(24)를 지지 및 이동시키는 적어도 하나의 프레스직물(27)과 결합된 닙(10)을 통해 지나가며, 상기 슈우측과 상기 직물측을 가지는 벨트에 있어서, 무단루프 형태를 한 기초직물(22)은 내면(20)과 외면(19)를 가지며, 상기 내면(20)은 벨트(16)의 슈우(14)측에 있고, 상기 외면(19)은 벨트(16)의 직물(26)측에 있으며, 상기 기초직물(22)은 기계방향실(30) 및 이것과 교차하는 기계방향실(32)로부터 짜여지며, 기계방향실(30)은 상기 루프의 주위방향이고, 교차기계방향실(32)은 상기 루프를 교차하는 방향이며, 상기 기초직물(22)의 적어도 내면(20)상의 중합수지코팅(34)은 액체에 대해 불침투성인 기초직물(22)에 스며들게 되며, 상기 코팅(34)은 매끄럽고 균일한 두께를 갖는 벨트(16)를 제공함과 동시에 상기 기초직물(22)로부터 소정간격 떨어진 보강섬유재료의 가요층(36)에 보강되며, 상기 보강섬유재료는 상기 코팅(34)내에 캡슐화된 보강섬유재료의 가요층(36)과 상기 기초직물(22)의 기계방향실(30) 및 이것과 교차하는 기계방향실(32)보다 더 가는 긴 필라멘트(38)를 구비함으로써, 벨트(16)가 LNP상에서 사용되는 동안 상기 코팅(34)이 다른 물체로부터 손상을 입고 균열되는 것을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 LNP 벨트 코팅면 보강재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합수지코팅(34)이 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 LNP 벨트 코팅면 보강재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기초직물(22)이 복합층 직물인 것을 특징으로 하는 LNP 벨트 코팅면 보강재
  4. 제1항에 있어서, 상기 기계방향실(30) 및 이것과 교차하는 기계방향실(32)이 폴리에스테르 및 폴리아미드 수지로 구성된 군으로부터 선택된 합성중합수지의 모노 필라멘트인 것을 특징으로 하는 LNP 벨트 코팅면 보강재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보강섬유재료의 가요층(36)이 긴 필라멘트(38)로부터 편조된 시이트인 것을 특징으로 하는 LNP 벨트 코팅면 보강재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 보강섬유재료의 가요층(36)은 서로 인접하고 평행하게 배치된 긴 필라멘트(38)들의 단일층인 것을 특징으로 하는 LNP 벨트 코팅면 보강재.
  7. 제1항에 있어서, 상기 보강섬유재료의 가요층(36)은 긴 필라멘트(38)의 한층 이상을 포함하며, 상기 각층의 긴 필라멘트(38)는 서로 인접하고 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 LNP 벨트 코팅면 보강재.
  8. 제1항에 있어서, 상기 보강섬유재료의 가요층(36)의 긴 필라멘트(38)는 폴리에스톄르 및 폴리아미드수지로 구성된 군으로부터 선택된 합성중합수지의 모노 필라멘트인 것을 특징으로 하는 LNP 벨트 코팅면 보강재.
  9. 제1항에 있어서, 상기 보강섬유재료의 가요층(36)의 긴 필라멘트(38)는 가는 금속선(42)의 편조된 가닥(40)인 것을 특징으로 하는 LNP 벨트 코팅면 보강재.
  10. 섬유질웨브를 탈수하기 위해 LNP상에 사용하기 위한 벨트 제조방법에 있어서, 내면(20)과 외면(19)를 갖는 무단루프의 형태를 가지며 길이방향실(30) 및 이것과 교차하는 교차방향실(32)을 가지는 기초직물을 제공하며, 상기 기초직물(22)의 내면(20)과 외면(19)의 적어도 한면을 중합수지로 코팅하여 상기 기초직물(22)에 스며들게 하고 그 위에 상기 중합수지의 층을 헝성하며, 상기 중합수지코팅(34)에 보강섬유재료의 가요층(36)을 부착함과 아울러, 상기 가요층(36)은 상기 기초직물(22)로부터 간격져 떨어져서 있고, 상기 보강섬유재료는 상기 기초직물(22)의 상기 길이방향실 및 이것과 교차하는 교차방향실보다 더 가는 긴 필라멘트(38)를 포함하며, 상기 보강섬유재료의 가요층(36)을 더 많은 량의 중합수지재료로 코팅함으로써 상기 중합수지코팅(34)내에 보강섬유재료의 가요층(36)을 캡슐화하여 상기 벨트(16)에 원하는 두께를 제공하며, 상기 중합수지코팅(34)을 경화시키며, 상기 벨트(16)에 매끄러운 표면과 균일한 두께를 제공하기 위해 경화된 상기 중합수지코팅(34)을 연마하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 중합수지코팅(34)이 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 기초직물(22)이 편조된 직물인 것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 기초직물(22)이 복합층 직물인 것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 기초직물(22)이 무단형태로 편조된 것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 기초직물(22)이 평평하게 편조되어 이음매에 의해 무단루프형태로 연결된 것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 보강섬유재료의 가요층(36)은 긴 필라멘트(38)로 편조된 시이트인 것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기 보강섬유재료의 가요층(36)은 긴 필라멘트(38)의 단일층이 서로 인접하고 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
  18. 제10항에 있어서, 상기 보강섬유재료의 가요층(36)은 긴 필라멘트(38)의 한층 이상을 구비하며 상기 각층에는 긴 필라멘트(38)가 서로 인접하고 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
  19. 제10항에 있어서, 상기 보강섬유재료는 폴리에스테르 및 폴리아미드 수지로 구성된 군으로부터 선택된 합성중합수지의 모노 필라멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
  20. 제10항에 있어서, 상기 보강섬유재료는 가는 금속선(42)의 편조된 가닥(40)을 구비하는 것을 특징으로 하는 벨트 제조방법.
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