KR20000069389A - 섬유 웹 건조 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 섬유 웹 건조 방법 및 장치에 관한 것으로, 여기서 섬유 웹은 실린더형 건조 유닛(12)과 밴드형 건조 유닛(11)에서 건조된다. 섬유 웹(5)은 섬유 웹(5)이 밴드형 건조 유닛(11)으로 전달될 때 실린더형 건조 유닛(12)에서의 섬유 웹에 대한 바람직한 건조량을 결정하는 것이 용이하도록 실린더형 건조 유닛(12)으로부터 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내된다.
Description
동일 방향으로 주행하는 2개의 평행한 금속 밴드 사이에서, 섬유 웹은 가열된 제1 금속 밴드와 접촉되고 와이어는 상기 섬유 웹과 냉각된 제2 금속 밴드 사이에 위치하여, 가열로 인하여 섬유 웹으로부터 분리된 증기가 차가운 금속 밴드에 의하여 와이어에 응결되도록 하는 섬유 웹 건조 기술이 다수의 특허 공보들에 개시되어 있는데, 그 예로는 국제 출원 공개 WO 95/00559와 미국 특허 제4,461,095호 등을 들 수 있다. 이러한 건조 장치의 작동 원리는, 두 개의 무단 금속 밴드가 회전롤 둘레를 주행하도록 배치되며, 밴드가 형성하는 루프(loops)에 의해 형성되는 내면에 대향하게 고온 증기와 물이 담긴 압력 챔버들이 마련되어, 그 생성 압력으로 고온 밴드와 냉각 밴드를 각각 이들 섬유 사이의 섬유 웹과 와이어를 향해 압착하는 것이다. 압력 챔버들 사이에 배치된 밴드는 증기와 물이 밴드에 직접적인 영향을 줄 수 있도록 시일을 매개로 하여 압력 챔버의 일측면을 이룬다. 이러한 건조 장치의 작동은 당업계에서 널리 공지되어 있으며, 예컨대 본원에 참조된 상기 특허 출원들에 개시되어 있다.
실린더형 건조 유닛에서, 섬유 웹은 여러 개의 건조 실린더에 의하여 건조된다. 건조 실린더는 가열되고, 섬유 웹은 펠트 또는 건조 와이어에 의하여 건조 실린더의 표면에 대하여 압착된다. 그러나, 단지 실린더형 건조 유닛만을 이용함으로써 발생하는 단점은, 예컨대 건조 장치의 크기가 크고, 구매 비용이 비싸며, 작동 비용이 비싸다는 것이다. 다른 건조 장치로는, 초기에 섬유 웹을 두 개의 주행하는 가열 금속 밴드와 냉각 금속 밴드 사이에서 건조되도록 안내하고, 뒤이어 실린더형 건조 유닛으로 안내하여 예컨대 섬유 웹이 컬링(curling)되는 것을 방지하는 건조 장치가 존재한다. 그러나, 이러한 장치에 있어서는 섬유 웹의 특성을 제어하는 것이 훨씬 어려운데, 예컨대 섬유 웹이 금속 밴드 사이로 이송되기 전에는 섬유 웹의 건조량을 어떤 식으로도 제어할 수 없다.
본 발명은, 실린더형 건조 설비 또는 유닛에서는, 펠트 또는 건조 와이어를 이용하여 섬유 웹을 건조 실린더의 표면에 압착시킴으로써 건조 실린더로 건조하고, 그리고 2개의 공기 불투과성 무단 밴드와 제1 회전롤 및 제2 회전롤을 구비하는 밴드형 건조 유닛에서는, 제1 밴드는 상기 제1 회전롤 둘레를 선회하도록 배치되고 상기 제2 밴드는 제2 회전롤 둘레를 선회하도록 배치되어, 상기 제1 밴드와 제2 밴드는 주행 경로의 일부가 서로 평행하게 주행하도록 배치됨으로써 그들 사이에 건조 구역을 형성하며, 상기 제1 밴드는 가열되고 상기 제2 밴드는 냉각되어, 섬유 웹과 하나 이상의 펠트 또는 와이어가 상기 제1 밴드와 제2 밴드 사이에서 안내됨으로써 섬유 웹은 가열된 제1 밴드와 접촉되고 펠트 또는 와이어가 이 섬유 웹과 냉각된 제2 밴드 사이에 각각 위치되도록 하는 섬유 웹 건조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 실린더형 건조 유닛과, 밴드형 건조 유닛을 포함하는 섬유 웹 건조 장치에 관한 것으로, 상기 실린더형 건조 유닛은 펠트 또는 와이어를 이용하여 섬유 웹을 가열된 건조 실린더의 표면에 대하여 압착하여 건조시키도록 여러 개의 건조 실린더를 구비하며, 상기 밴드형 건조 유닛은 2개의 공기 불투과성 무단 밴드와, 제1 회전롤 및 제2 회전롤을 구비하며, 제1 밴드는 상기 제1 회전롤 둘레를 선회하도록 배치되고 상기 제2 밴드는 제2 회전롤 둘레를 선회하도록 배치되어, 상기 제1 밴드와 제2 밴드는 주행 경로의 일부가 서로 평행하게 주행하도록 배치됨으로써 그들 사이에 건조 구역을 형성하며, 상기 제1 밴드는 가열 수단에 의하여 가열되도록 배치되고, 상기 제2 밴드는 냉각 수단에 의하여 냉각되도록 배치되어, 섬유 웹과 하나 이상의 펠트 또는 와이어가 상기 제1 밴드와 제2 밴드 사이에서 안내됨으로써 섬유 웹은 가열된 제1 밴드와 접촉되고 펠트 또는 와이어는 이 섬유 웹과 냉각된 제2 밴드 사이에 각각 배치된다.
도 1은 웹의 진행 방향을 따라 취한 본 발명에 따른 섬유 웹 건조 장치를 도시하는 개략적인 측단면도.
도 2는 웹의 진행 방향을 따라 취한 본 발명에 따른 다른 섬유 웹 건조 장치를 도시하는 개략적인 측단면도.
본 발명의 목적은 섬유 웹을 신속하고 바람직하게, 그리고 효과적으로 건조할 수 있는 건조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 따른 건조 방법은 섬유 웹을 실린더형 건조 유닛으로부터 밴드형 건조 유닛으로 안내하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 건조 장치는 섬유 웹이 실린더형 건조 유닛으로부터 밴드형 건조 유닛으로 안내되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기본 사상은, 섬유 웹이 가열된 밴드와 접촉되고 와이어가 상기 섬유 웹과 냉각된 제2 밴드 사이에 위치하도록 동일 방향으로 주행하는 두 개의 평행한 금속 밴드를 구비하며, 가열로 인하여 섬유 웹으로부터 분리된 증기가 차가운 밴드에 의하여 와이어에 응결되도록 하는 밴드형 건조 유닛과, 이에 추가로 실린더형 건조 유닛을 포함하며, 섬유 웹이 실린더형 건조 유닛으로부터 밴드형 건조 유닛으로 안내된다는 것이다. 바람직한 실시예의 사상은 밴드형 건조 유닛(또는 유닛들)이 실린더형 건조 유닛의 상부 및/또는 하부에 배치된다는 것이다.
본 발명의 장점은, 섬유 웹을 실린더형 건조 유닛으로부터 밴드형 건조 유닛으로 안내함으로써, 섬유 웹이 밴드형 건조 유닛에 도착하는 순간에 실린더형 건조 유닛에서의 섬유 웹의 건조량을 바람직하게 결정하는 것이 가능하다는 것이다. 이에 따라, 섬유 웹에 대한 바람직한 강도 특성 및 두께 특성이 용이하게 조절될 수 있다. 또한, 초기 건조 중에 섬유 웹으로부터 실린더에 부착되는 불순물을 용이하게 긁어낼 수 있다. 밴드형 건조 유닛을 실린더형 건조 유닛의 상부 및/또는 하부에 배치함으로써, 공간을 현저히 줄일 수 있으며, 섬유 웹을 실린더형 건조 유닛으로 이송하는 장치가 용이하고 간단한 방식으로 배치될 수 있다.
본 발명을 첨부 도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 웹의 진행 방향을 따라 취한 본 발명에 따른 섬유 웹 건조 장치의 개략적인 측단면도이다. 이러한 건조 장치는, 공기 불투과성이고 열이 잘전도되며,바람직하게는 금속으로 제조되는 무단 밴드와, 세목(細目) 와이어 또는 펠트(3)와, 황목(荒目) 와이어(4)와, 서로 마주하는 밴드의 표면 사이에서 주행하는 섬유 웹(5)을 구비하며, 상기 무단 밴드는 상부 밴드인 제1 밴드(1)와 하부 밴드인 제2 밴드(2)로 구성된다. 섬유 웹(5)은 화살표 A로 지시된 방향으로 주행한다. 섬유 웹(5)의 이동은 다른 화살표로 또한 지시된다. 제1 밴드(1)는 건조 유닛의 단부에 위치된 제1 회전롤(6a, 6b)의 둘레를 선회하도록 배치되어 있다. 상응하게, 제2 밴드(2)는 제1 회전롤(6a, 6b) 아래에 있는 건조 유닛의 단부에 마찬가지로 위치된 제2 회전롤(7a, 7b)의 둘레를 선회하도록 배치되어 있다. 와이어(3, 4)는 가이드 롤(8)에 의하여 지지 및 안내된다. 밴드(1, 2) 사이의 영역에 있는 건조 구역에 조성되는 압력은 밴드(1, 2)의 외측 또는 측면에 조성되는 압력과는 일반적으로 다르므로, 액체 또는 가스가 밴드(1, 2) 사이의 영역으로부터 측방향으로 또는 반대로 이동하는 것을 방지하는 시일이 밴드(1, 2) 사이에서 또는 밴드(1, 2)의 엣지에서 유닛의 양측면에 배치된다. 건조에 필요한 정도로 증기를 가열하기 위하여, 건조 유닛은 제1 밴드(1) 위에 배치된 압력 챔버(9)를 구비한다. 제1 밴드(1)는 시일(9a)을 이용하여 압력 챔버(9)의 본체(9b)에 밀봉되어, 압력 챔버(9)의 증기는 적절한 압력으로 유지된다. 제2 밴드(2)의 아래에는 제2 밴드(2)를 냉각시키는 물이 담겨있는 물 챔버(10)가 있다. 물 챔버(10)의 엣지에는 제2 밴드(2)를 물 챔버(10)의 본체(10b)에 밀봉시키는 시일(10a)이 있다.
건조 유닛(11)의 작동 원리는 압력 챔버(9)에 담겨진 고온 증기에 의하여 웹(5)과 접촉하는 제1 밴드(1)를 가열하는 것이다. 제1 밴드(1)의 온도로 인하여, 웹(5)에 담겨있는 물은 증발되어 와이어(3, 4)를 통하여 제2 밴드(2)를 향해 이송된다. 뒤이어, 제2 밴드(2)는 그 아래에 위치된 물로 연속적으로 냉각되며, 이에 의하여 그 표면에서 발생된 증기가 물로 응결되어 밴드(2)와 와이어(4)로부터 제거된다.
본 발명의 건조 장치는 건조 실린더(13)를 구비하는 실린더형 건조 유닛(12)을 포함하며, 펠트 또는 건조 와이어를 이용하여 당업계에 공지된 방식으로 섬유 웹을 이 실린더의 표면에 대하여 압착하여 건조한다. 명료하게 하기 위하여, 도 1에는 섬유 웹을 실린더형 건조 유닛(12)의 건조 실린더(13)에 대하여 압착하고 섬유 웹(5)을 건조 유닛에서 안내하는 와이어는 도시하지 않았다.
실린더형 건조 유닛(12)은 하나의 밴드형 건조 유닛(11) 다음에 배치되고, 다른 밴드형 건조 유닛(11)은 상기 실린더형 건조 유닛(12) 다음에 배치된다. 따라서, 밴드형 건조 유닛(11)은 섬유 웹의 초기 및 마지막 건조에 사용되며, 실린더형 건조 유닛(12)에서는 코팅 및 캘린더링(calendering)과 같은 섬유 웹에 대한 추가의 공정이 수행될 수 있다. 또한, 실린더형 건조 유닛(12)에 의하여 섬유 웹의 컬링이 보정될 수 있다. 실린더형 건조 유닛(12)에 의하여, 섬유 웹(5)이 바람직한 건조량으로 용이하게 건조되며, 뒤이어 섬유 웹은 후방의 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내된다. 이에 따라, 섬유 웹의 강도, 두께 및 탄성 특성은 원하는 대로 용이하게 조절될 수 있다.
도 2에는 웹의 진행 방향을 따라 취한 본 발명에 따른 다른 섬유 웹 건조 장치의 개략적인 측단면도가 도시되어 있다. 명료하게 하기 위하여, 도 2에는 밴드형 건조 유닛(11)과 실린더형 건조 유닛(12)의 상세한 구조는 도시하지 않았으며, 더욱 명료하게 하기 위하여, 섬유 웹의 이동 경로는 단지 개략적으로만 도시하였다. 섬유 웹의 이동은 화살표로 도시되어 있다. 건조 유닛은 밴드형 건조 유닛(11)이 실린더형 건조 유닛(12) 위에 위치되고 다른 밴드형 건조 유닛(11)이 실린더형 건조 유닛(12) 아래에 위치되는 방식으로 배치되어 있다. 이러한 장치의 구성 비용은 낮으며, 이러한 배열은 예컨대 현재의 실린더형 건조 유닛(12)과 함께 이용될 수 있다. 실린더형 건조 유닛(12)의 상부 또는 하부에는 종종 공간(room)이 있으며, 또는 밴드형 건조 유닛(11)에 공간을 마련하는 것이 비교적 용이하다. 건조 유닛을 상하로 배치함으로써, 섬유 웹(5)을 실린더형 건조 유닛(12)의 개별적인 위치에서 밴드형 건조 유닛(11)으로 상하로, 또한 밴드형 건조 유닛(11)으로부터 실린더형 건조 유닛으로 안내할 수 있다. 물론, 두 밴드형 건조 유닛(11)이 모두 실린더형 건조 유닛(12)의 위 또는 아래에 있을 수 있다.
도 2에 있어서, 섬유 웹(5)은 초기에는 실린더형 건조 유닛(12)으로 안내되며, 여기서 섬유 웹은 적절한 건조량으로 건조되어 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내될 수 있다. 실린더형 건조 유닛(12)으로부터, 섬유 웹(5)은 상부의 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내되며, 원하는 경우 상부 밴드형 건조 유닛으로부터 실린더형 건조 유닛(12)을 통하여 하부의 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내되며, 원하는 경우 하부의 밴드형 건조 유닛(11)으로부터 다시 실린더형 건조 유닛(12)으로 안내되며, 여기서 있을 수 있는 컬링이 마지막으로 섬유 웹(5)으로부터 제거될 수 있다. 상호 독립적인 밴드형 건조 유닛은, 예컨대 그 중 하나가 표면측에서 섬유 웹을 건조하고, 다른 하나가 그것에 대하여 대향하는 측부를 건조하는 방식으로 섬유 웹(5)을 건조하도록 배치될 수 있는데, 이것은 섬유 웹에 균일한 품질을 제공한다. 밴드형 건조 유닛(11)은 차례로 배치되어 섬유 웹(5)을 건조하도록 배치될 수 있으며, 이 경우 그들 사이에 있는 섬유 웹(5)은 흔히 있는 경우지만 섬유 웹(5)이 실린더형 건조 유닛(12) 내의 밴드형 건조 유닛(11) 사이에서 건조되는 경우에도 횡방향으로 쭈그러들지 않는다.
도면 및 이와 관련한 설명은 단지 본 발명의 사상을 예시하기 위한 것이다. 세부 사항과 관련해서, 본 발명은 청구범위의 영역내에서 변할 수도 있다. 따라서, 가장 단순한 경우에는 본 발명의 건조 장치는 실린더형 건조 유닛(12)과 하나의 밴드형 건조 유닛(11)을 구비하며, 섬유 웹은 실린더형 건조 유닛(12)으로부터 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내된다. 또한, 압력 챔버(9)와 물 챔버(10)에 반드시 압력 매체가 사용되어야 하는 것은 아니다. 그러므로, 압력 챔버(9)의 매체는 예컨대, 증기, 공기 또는 연료의 고온 연소 생성물 또는 물이 될 수 있다. 또한, 물 챔버(10)의 매체로서는 물외에도, 예컨대 공기가 사용될 수 있다.
압력 챔버(9)를 이용하여 가열하는 것 외에도, 제1 밴드(1)는 널리 공지된 방식으로 다른 위치에서 또한 가열될 수 있다. 또한, 제1 밴드(1)를 가열하는 것은 전적으로 압력 챔버(9)의 외측에서 이루어질 수 있으며, 또는 섬유 웹(5)은 심지어 압력 챔버(9) 없이도 건조될 수 있다.
마찬가지로, 제2 밴드(2)는 물 챔버(10) 외측에서도 냉각될 수 있으며, 또는 심지어 이러한 냉각이 널리 공지된 방식으로 물 챔버(10) 없이도 수행될 수 있다.
또한, 하나의 밴드형 건조 유닛(11)은 압력 챔버(9)에 의하여 가열되고 물 챔버(10)에 의하여 냉각되도록 또한 배치될 수 있으며, 다른 밴드형 건조 유닛(11)은 상기 챔버들없이 가열 및 냉각될 수 있다. 유사하게, 본 발명의 건조 장치는 두 개 이상의 밴드형 건조 유닛(11)과 하나 이상의 실린더형 건조 유닛(12)을 구비할 수도 있다.
Claims (12)
- 섬유 웹(5)을 실린더형 건조 유닛(12) 및 밴드형 건조 유닛(11)에서 건조하는 건조 방법으로서, 상기 실린더형 건조 유닛(12)에서는 펠트 또는 건조 와이어를 이용하여 섬유 웹을 건조 실린더(13)의 표면에 압착함으로써 웹을 건조 실린더로 건조시키고, 상기 밴드형 건조 유닛(11)은 2개의 공기 불투과성 무단 밴드(1, 2)와 제1 회전롤(6a, 6b) 및 제2 회전롤(7a, 7b)을 구비하고, 상기 무단 밴드의 제1 밴드(1)는 상기 제1 회전롤(6a, 6b) 둘레를 선회하도록 배치되고 제2 밴드(2)는 제2 회전롤(7a, 7b) 둘레를 선회하도록 배치되어, 상기 제1 밴드(1)와 제2 밴드(2)는 주행 경로의 일부가 서로 평행하게 주행하도록 배치됨으로써 그들 사이에 건조 구역을 형성하며, 상기 제1 밴드(1)는 가열되고 상기 제2 밴드(2)는 냉각되며, 섬유 웹(5)과 하나 이상의 펠트 또는 와이어(3, 4)가 상기 제1 밴드(1)와 제2 밴드(2) 사이에서 안내됨으로써 섬유 웹(5)은 가열된 제1 밴드(1)와 접촉하고 펠트 또는 와이어(3, 4)는 이 섬유 웹(5)과 냉각된 제2 밴드(2) 사이에 각각 위치되도록 하는 섬유 웹 건조 방법에 있어서,상기 섬유 웹(5)은 실린더형 건조 유닛(12)으로부터 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 섬유 웹(5)을 건조하는 데 두 개 이상의 밴드형 건조 유닛(11)이 이용되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 섬유 웹(5)은 초기에는 하나의 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내되고, 이 밴드형 건조 유닛으로부터 실린더형 건조 유닛(12)으로 안내된 후에 다른 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 방법.
- 제2항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유 웹(5)의 양면은 상호 독립된 밴드형 건조 유닛(11)에 의하여 건조되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밴드형 건조 유닛(또는 유닛들)은 실린더형 건조 유닛(12)의 상부 및/또는 하부에 위치되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유 웹(5)은 상기 밴드형 건조 유닛(11)으로부터 상기 실린더형 건조 유닛(12)으로 다시 안내되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 방법.
- 섬유 웹을 펠트 또는 와이어를 이용하여 가열된 건조 실린더의 표면에 대하여 압착하도록 여러 개의 건조 실린더(13)를 구비하는 실린더형 건조 유닛(12)과, 2개의 공기 불투과성 무단 밴드(1, 2)와, 제1 회전롤(6a, 6b) 및 제2 회전롤(7a, 7b)을 구비하는 밴드형 건조 유닛(11)을 포함하며, 상기 무단 밴드의 제1 밴드(1)는 상기 제1 회전롤(6a, 6b) 둘레를 선회하도록 배치되고 제2 밴드(2)는 제2 회전롤(7a, 7b) 주위에서 선회하도록 배치되어, 상기 제1 밴드(1)와 제2 밴드(2)는 주행 경로의 일부가 서로 평행하게 주행하도록 배치됨으로써 그들 사이에 건조 구역을 형성하며, 상기 제1 밴드(1)는 가열 수단에 의하여 가열되고 상기 제2 밴드(2)는 냉각 수단에 냉각되며, 섬유 웹(5)과 하나 이상의 펠트 또는 와이어(3, 4)가 상기 제1 밴드(1)와 제2 밴드(2) 사이에서 안내됨으로써 섬유 웹(5)은 가열된 제1 밴드(1)와 접촉하고 펠트 또는 와이어(3, 4)는 이 섬유 웹(5)과 냉각된 제2 밴드(2) 사이에 각각 위치하는 섬유 웹 건조 장치에 있어서,상기 섬유 웹(5)은 실린더형 건조 유닛(12)으로부터 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 장치.
- 제7항에 있어서, 두 개 이상의 밴드형 건조 유닛(11)을 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 섬유 웹(5)은 초기에는 하나의 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내된 다음 이 밴드형 건조 유닛으로부터 실린더형 건조 유닛(12)으로 안내되며, 이 실린더형 건조 유닛으로부터 다른 밴드형 건조 유닛(11)으로 안내되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 장치.
- 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유 웹(5)의 양면을 건조하도록 상호 독립적인 밴드형 건조 유닛(11)이 배치되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 장치.
- 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밴드형 건조 유닛(유닛들, 11)은 실린더형 건조 유닛의 상부 및/또는 하부에 위치되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 장치.
- 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유 웹(5)은 상기 밴드형 건조 유닛(11)으로부터 상기 실린더형 건조 유닛(12)으로 다시 안내되는 것을 특징으로 하는 섬유 웹 건조 장치.
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