웨브 형성장치
제1도는 제지원료가 헤드 박스로 부터 성형보오드 위로 분사되는 것을 도시한 장망형 초지기의 성형구역의 전방단면의 측면도. 제2도는 상기 성형보오드와 브레스트 로울에 대한 그의 위치를 좀더 자세히 도시한 장망형 초지기의 측면도. * 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 10 : 헤드 박스 또는 성형자 22 : 장망형 성형와이어 23 : 브레스트 로울 26 : 성형보오드 29 : 슈우 30 : 슈우의 코
본 발명은 목질의 묽은 수성 슬러리로 부터 웨브를 형성하는 웨브형성 기술, 구체적으로는, 종이웨이브의 형성, 좀더 구체적으로는, 장망형(長網型)초지기에서의 종이웨브의 형성에 관한 것이다. 고속의 초지기는 대체로 두가지의 형, 즉 장망형과 트윈 와이어(twin-wire)형으로 분류된다. 트윈-와이어 초지기에 있어, 목질의 묽은 수성슬러리는 분출류의 방향으로 이동하는 수렴하는 한쌍의 성형와이어 사이에서 분출된다. 상기 목적의 수성분출류는 흔히 제지산업에 있어 "제지원료"(Stocks")로 명명된다. 트윈-와이어 성형장치에 있어서, 제지원료의 탈수는 상기 성형와이어 각각을 통해 균등한 배수가 용이해지고, 또 조장되게끔 상기 수렴하는 성질의 성형와이어에 의해 한정되는 목부(thoroat)의 중앙을 향해 상기 제지원료의 분출류가 분출되게끔 상기 이동하는 성형와이어 둘다를 통해 실시된다. 상기 제지원료 분출류의 중앙위치 설정은 또한 트윈-와이어 성형자가 상기 성형와이어 각각을 통해 물을 분출시키는데 있어 중력을 이용하도록 비-수평통로로 이동하는 공동-작동 성형와이어와 함께 작동한다는 사실을 이용한다. 한편, 물은 목질펌프의 수성슬러리로 침적되는 단일 성형와이어를 통해 하방으로 제거되기 때문에, 장망형 초지기는 수평 또는 거의 수평으로 배치된다. 따라서, 상기 제지원료 분출류는 수렴하는 성형와이어 사이에 형성되지도 않은 목부를 향할수는 없으나, 그대신 수평하게-배열된 장망형 성형와이어 위로 행해져야 한다. 상기 웨브 형성 구역은 상기 장망형 초지기의 시작부에 위치되는 상기 브레스트 로울로 부터 그의 단부에 위치되는 상기 카우치(couch)로울까지 연장된다. 해가 거듭할수록, 제지장치의 속도가 증가해왔기 때문에, 상기 목질 펄프를 좀더 균일하게 정제시키기 위해 여러가지 펄핑 방법을 개발하였다. 상기 장망형 와이어 아래에 배치되는 탈수장치 또한 개발 및 개량되었고 그에따라 점차로 빠른 속도에서 양질의 종이를 형성할 수 있었다. 그러나, 제지원료의 방울들이 표면 교란에 의해 상기 장망형 와이어로 부터 상방으로 분출되는 문제점이 남아있고, 그리고 이는 형성속도가 증가됨에 따라 증가되었다. 낮은 제지속도, 그리고 때때로 제지원료 등급과 같은 요인을 고려하는데 있어, 분출은 중요한 문제로 고려되지 않았다. 실제로는, 충분한 양의 물이 점착성 웨브를 형성하도록 배수되기전에 상기 제지원료가 상기 장망형 와이어 상에서 유치형태로 있는 동안 제지원료를 교반시키거나 또는 교반을 유지시키기 위하여 이른바, "요동"메카니즘이 상기 장망형 부분내에 설치된 때가 있었다. 그러나, 제지속도에 있어, 낮은 속도, 또는 종래에 있어 낮은 기준하에서 형성되던 종이와 비교시, 혀용가능 또는 이롭기까지 하다고 고려될수도 있었을 상기 장망형 와이어에 대한 분출활동의 범위는 현재 허용 할 수 없게 되었다. 모든 경우에 있어, 고속의 제지속도시, 과도한 분출은 양질의 종이를 제조하는데 해롭기 때문에 상기 분출 정도를 반드시 조절해야만 한다. 높은 속도에서 더좋은 종이를 형성하기 위한 종래의 시도에는 상기 장망형 와이어를 하방으로, 또는 상방으로 기울이거나, 또는 상기 브레스트 로울위로 이동될시 상기 장망형 와이어 위에 제지원료 분출류를 발사시키는 것이 포함된다. 그러나, 상기와 같은 시도는 각각 그에따라 제조된 종이가 열등한 질을 갖거나 또는 낮은 속도에서 제조되어야만 하는 등의 결점을 갖는다. 장망형 초지기는 상기 브레스트 로울 바로 하류측의 위치되는 탈수장치인 형성보오드를 이용한다. 종래의 장망형 초지기에서 분출의 주요문제점은 상기 형성보오드위의 상기 형성와이어에 대한 제지원료 분출류의 충돌에 의해 발생되는 교란이었다. 상기 형성보오드는 상기 제지원료의 수성슬러리의 중량하에서 상기 형성 와이어를 지지하고 그리고 종이 형성의 초기, 임계 단계동안 물의 배수를 조절하는데 필요하기 때문에 제거할 수가 없었다. 장망형 초지기와 관련된 상기 분출 문제점은 본 발명에 의해 상당히 감소되었다. 본 발명은 상기 장망형 와이어가 상기 브레스트 로울로 부터 적은 각으로 상방으로 이동하여 상기 형성보오드의 코표면에 도달하도록 상기 브레스트 로울을 약간 낮추어준다. 상기 코표면으로 부터 연장되는 상기 성형보오드의 하류측 부분은 장망형 초지기에 전형적인 종래의 수평면내에 배치된다. 이것은 뒤섞인 제지원료 분출류가 상기 형성보오드 코 표면위의 상기 형성 와이어 위에 바라는 대로 상당히 적은 각 또는 접선으로 분출되게 허용해준다. 그것은 또한 상기 슬라이스로 부터 방출되는 분출류가 상기 장망형 와이어를 방해하기 전에 상기 분출류의 곡율이 거의 또는 전혀없는 속도로 분출되도록 충분한 압력하에 놓이게 해준다. 접촉 또는 충돌각이 접촉점에서 이동하는 장망형 와이어에 대해, 매우 적거나 또는 접하기 때문에, 상기 형성 와이어에 있어, 제지원료 분출류의 충돌에 의해 발생하는 표면교란은 감소하고, 그에따라 상기 제지원료의 분출방향 변화를 확대하는 효과를 완화시켜준다. 슬라이스 립으로부터 상기 성형보오드 코 위의 접촉 구역까지 상기 제지원료 분출류의 평평한 흐름은 상기 제지원료가 상기 장망형 와이어와 접촉한 후, 상기 제지원료의 감소된 표면 교란과 관련이 있다는 사실은 상기 성형와이어에 대한 상기 제지원료의 동일하거나, 또는 감소된 표면 교란을 갖을 수 있다는 것을 의미한다. 상기 성형보오드 위의 상기 성형와이어에 대한 상기 제지원료 분출류의 충돌각을 감소시킴으로써, 상기 분출정도는 감소 및 제어된다. 따라서, 본 발명의 목적은 장망형 성형와이어를 향해 본질적으로 접선적으로 제지원료 분출류를 분출 및 수용하는 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 슬라이스로 부터 상기 장망형 성형 와이어까지의 제지원료 이동로가 최소의 곡율로 되어 있는 장망형 웨브 성형 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 특징은 상류방향으로 연장되는 상기 성형보오드위의 장망형 와이어를 하방으로 기울도록 해준 것이다. 본 발명의 다른 특징은 상기 성형보오드위의 상기 성형구역의 평면이 상기 장망형 브레스트 로울의 상단에 접하는 평행한 평면보다 높게 해준 것이다. 본 발명의 또 다른 특징은 상기 장망형 성형구역의 평면과 거의 평행한 낮은 슬라이스 립을 준비한 것이다. 본 발명의 또 다른 특징은 상기 성형보오드위의 상류단부 상에서의 만곡된 슈우의 코이다. 본 발명의 이런저런 목적, 특징 및 장점은 도면을 참조로 하여 다음의 바람직한 실시예를 설명해 나감으로써 보다 명확해 질 것이다. 제1도와 제2도에 있어서, 장망형 초지기 상에서의 성형구역의 시작부가 도시되어 있는데, 여기서 헤드박스 또는 성형자(10)는 상부벽(12)과 하부벽(14)에 의해 상기 장망형 초지기 상에 상기 브페스트 로울 위에 설치되는 슬라이스 챔버(16)를 한정한다. 일반적으로 (26)으로 표시되는 성형보오드는 상기 헤드박스 슬라이스 구멍(17)에 대해 이격되어 하류측에 인접 위치하는 고리형으로된 장망형 성형 와이어(22)내에 위치된다. 상기 성형보오드는 지지비임(28)을 포함하고, 포일(27)과 같은, 다수의 내마모성 탈수성분은 상기 지지비임 위에서 상기 장마형 와이어(22)의 밑면과 지지연결 되도록 장착된다. 포일(27)은, 슈우(29)의 표면(31)과 함께, 일반적으로 평면인 탈수표면을 한정한다. 이러한 하류측의 탈수표면은 천공, 슬로트 및 그의 조합 등의 다양한 천공 형상을 가질 수 있다. 그의 구조와 기능은 본 기술에 익숙한 자에게는 잘 알려져 있으므로, 더이상 상세히 설명할 필요가 없다. 만곡된 슈우(29)는 상기 성형보오드의 전방 또는 리이딩 단부에 위치된다. 상기 슈우의 리이딩 표면, 또는 코(nose)(30)는 상기 헤드박스 슬라이스 구멍(17)을 향하는 상류측방향으로 아래쪽으로 만곡되어 있다. 상기 장망형 와이어(22)는 상기 브레스트 로울(23)위에 걸려지고 그리고 제2도에서(32)로 표시된 바와 같이, 상기 브레스트 로울의 상단으로부터, 예로, 1°-10°의 적은 각도로 상방으로 분기한다. 각(32)은 상기 브레스트 로울의 회전축(25)을 낮추어주므로써 형성되고 그에따라 상기 브레스트 로울의 최상단은 상기 탈수성분(27)위의 상기 장망형 성형 와이어의 높이 아래에 놓여진다. 상기 장망형 성형 와이어(22)는 상기 탈수포일성분(22)의 상단위를 통과하고, 그리고 상기의 브레스트 로울과 카우치 로울(비도시됨)사이에 연장된 장망형 초지기 형성구역을 통해, 상기 탈수성분 (27)위의 이동로에 의해 예시된 바와같이 거의 수평한 평면을 통과해 하류측으로 이동한다. 그러나, 전술한 바와같이, 상기 성형와이어(22)는 상기 브레스트 로울의 상단을 떠나는 지점으로부터 상기 성형보오드 위에서 만곡된 슈우(29)의 하방으로 연장된 코(30)위로 들어가는 지점까지 적은 각도로 상방으로 이동한다. 다시말하면, 상기 성형와이어(22)는 상기 브레스트 로울(23)에 대한 접선으로 부터 슈우(29)의 만곡된 코(30)에 대한 접선을 향해 상방으로 이동한다. 상기 브레스트 로울과 만곡된 슈우사이의 상기 상방 이동로는, 제2도에 도시된 바와같이, 상기 성형보오드 탈수성분(27)위로 이동되는 성형와이어(22)의 수평면(35)(그리고 상기 장망형 초지기 성형구역의 나머지면)과 브레스트 로울(23)의 표면위의 상기 성형와이어(22)의 접점을 통과하는 수평면(37)사이에 수직 공간(34)을 발생시킨다. 제1도로 들어가서, 상기 헤드박스 에이프런 립(18)은 상기 브레스트 로울(23)위의 상기 공간(34)에 정착 되므로 그에따라 하부벽(14)의 내부표면(19)은 평면(35)와 일치하거나, 또는 거의 일치하게 된다. 상기 성형자(10)의 상부 슬라이스 립(20)은 상기 성형자로 부터 바람직한 제지원료 분출류(15)를 분출시키기 위해 다수의 슬라이스 립 조절로드(24)에 의해 조절된다. 상기 브레스트 로울의 회전축이 상기 브레스트 로울과 만곡된 로울(29)의 코부분(30) 사이에서 성형와이어의 상방 이동을 일으키도록 공간(34)을 형성하게끔 낮추어 졌기 때문에, 상기 제지원료 분출류(15)는 접선에 가까운 적은 각도로 상기 성형슈우의 만곡된 코(30)위에 걸쳐진 상기 성형와이어(22)위에 분출된다. 바람직한 각은 0°내지 약2°이다. 이것은 상기 제지원료 분출류(15)가 상기 슬라이스(17)로 부터 상기 만곡된 슈우(29)에 걸친 이동로를 통과할 동안 본질적으로 곧바르고 그리고 상기 만곡된 슈우와의 접촉이 본질적으로 접선식으로 되기 때문에, 상기 만곡된 슈우의 코 표면위의 상기 성형와이어를 향하는 상기 제지원료의 충격력을 상당히 감소시킨다. 상기 브레스트 로울과 상기 슈우(29)의 코 표면 사이에서 상방으로 향하는 상기 장망형 성형와이어(22)의 짧은 거리(span)를 제공하는 공간(34)을 발생시킴에 의해, 상기 제지원료 분출류가 부딪치는 상기 만곡된 슈우의 표면, 바람직하게는 상기 슈우의 하류측 부분이나, 슈우(29)의 그 어떤 부분일수도 있음, 은 처음에 에이프런(18)에 의해 한정되는, 상기 제지원료 분출류(15)의 하부 표면에 대해 상방이 되는데, 이는 상기 슬라이스 구멍(17)이 만곡된 슈우(29)로 부터 상당히 위에 그리고/또는 멀리 있을 경우, 상기 제지원료의 분출류와 그의 방울의 곡율을 감소 또는 제거하기 위해서이다. 상기 제지원료의 분출류의 감소된 곡율은 상기 제지원료의 분출류가 상기 성형와이어와 성형보오드에 대해 좀더적은 충격력을 일으키는 적은 충돌각을 의미한다. 상기 제지원료의 분출류가, 종래와 장망형상에 있어서와 같이, 상기 성형보오드를 향한 그의 이동로 동안 만곡될 경우, 표면에 대한 상기 분출류의 충돌각은 비교적 크다. 이러한 형상을 갖는 상기 성형보오드에 대한 제지원료의 힘을 감소시키는 다른 요인은 상기 성형와이어(22)가 코 표면(30)위로 하류측을 향해 악간 상방으로 이동하기 때문인데, 그에 따라 상기 슬라이스구멍으로부터 가장 먼 거리에 위치할 경우, 가장 큰 것으로 기대되는, 상기 제지원료 분출류의 약간 하방으로의 곡율은 상기 분출류의 충격값의 범위와 교란류와 그에 후속해서 화살표(38)의 방향으로 더 하류측으로 분출되는 분출류의 동시 발생을 더욱 감소시키도록 약간 높이위치 되는 상기 와이어에 의해 방지되게 된다. 본 발명은 특허청구의 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변형될 수 있다. 예로, 상기 만곡된 코 표면(30)은 소직경의 회전 로울의 형상을 취할 수 있다. 상기 코 표면은 평면(35)을 따른 상단표면으로의 이동이 수월하기만 하다면 평평한 부분을 표함할 수 있다. 100인치의 반경이 만족스러운 결과를 가져오는 것을 발견하였다. 또한, 장망형 초지기가 상기 성형보오드(26)로 부터 상기 카우치로울까지의 상기 성형구역을 통해 이동하는, 수평하게 배치된 성형와이어(22)를 거의 전적으로 이용하는 동안 상기 성형와이어는 적은 각도 일 수 있어, 상기 브레스트 로울과 상기 만곡된 슈우(29)사이의 상기 성형와이어 각도(32)는 상기 제지원료 형성자(10)의 위치에 따라 조절되게 된다. 다시 말해, 상기 전체장치는 구성요소들의 상대적 위치를 유지하도록 회전될 수 있다. |
