KR19990077281A - 도서 재료의 탈산성화 방법 및 장치 - Google Patents

도서 재료의 탈산성화 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR19990077281A
KR19990077281A KR1019980705427A KR19980705427A KR19990077281A KR 19990077281 A KR19990077281 A KR 19990077281A KR 1019980705427 A KR1019980705427 A KR 1019980705427A KR 19980705427 A KR19980705427 A KR 19980705427A KR 19990077281 A KR19990077281 A KR 19990077281A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tank
spine
medium
fluid
holder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1019980705427A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100464741B1 (ko
Inventor
리 에이치. 라이너
제임스 이. 버드
Original Assignee
제임스 이.버드
프레저베이션 테크놀로지스,엘.피.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제임스 이.버드, 프레저베이션 테크놀로지스,엘.피. filed Critical 제임스 이.버드
Publication of KR19990077281A publication Critical patent/KR19990077281A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100464741B1 publication Critical patent/KR100464741B1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H5/00—Special paper or cardboard not otherwise provided for
    • D21H5/0092—Post-treated paper
    • D21H5/0097—Post-treated paper with means restoring or reinforcing the paper-structure
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/18—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00 of old paper as in books, documents, e.g. restoring

Landscapes

  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

셀룰로오스계 재료(60), 특히 책, 잡지 및 스파인(62)을 갖는 제본되거나 접힌 기타 셀룰로오스 재료를 탈산성화하기 위한 방법 및 장치(10)가 제공된다. 본 방법은 재료를 처리 매체에 접촉시키는 단계와, 재료(60)의 스파인(62)에 대체로 평행한 방향으로 재료(60)와 처리 매체의 사이에 소정 속도의 상대 이동을 생성하는 단계와, 바람직하게는 이와 동시에 거의 모든 재료(60)가 처리 매체에 접촉되게 하는 기간 동안 재료(60)의 스파인(62)에 대체로 수직 방향으로 재료(60)를 향해 분사기에 의해 처리 매체를 송출하는 단계를 포함한다. 처리 후에, 임의의 여분의 처리 매체는 재료(60)로부터 제거되고 이와 같이 제거된 모든 처리 매체는 차후의 재사용을 위해 보유 탱크(72)로 보내진다. 평행한 방향의 이동은 재료(60)를 처리 매체로 충전된 탱크(12) 내에서 왕복 이동시킴으로써 얻어진다. 또한, 재료(60)는 처리 탱크(12)의 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 본 발명의 바람직한 실시예는 처리 매체를 수용하기 위한 처리 탱크(12)와, 왕복 및 회전 가능한 샤프트(30) 상에서 탱크 내에 배치된 복수의 재료 홀더(40) 및 재료(60)의 스파인(62)에 대해서 처리 매체를 수직 이동시키기 위한 분사 노즐(50)로 이루어진 장치(10)를 포함한다.

Description

도서 재료의 탈산성화 방법 및 장치
종이, 책, 신문지의 질 저하는 잘 알려져 있으며 도서 및 기록 수집물의 보존을 위협하는 것으로 인식되어 있다. 위협의 심각성은 셀룰로오스계 재료를 생산하는 데 사용된 셀룰로오스 형태와 제조 공정에 대부분 좌우되지만, 공기 오염, 자연광 및 인공광에의 노출, 미생물의 침범 및 물리적 취급과 같은 여러 가지 환경적 요인도 질 저하에 기여한다. 질 저하의 가장 보편적인 요인 중의 하나로는 셀룰로오스 구조 내에 존재하는 산성 종(acidic species)에 의한 셀룰로오스 구조의 산성 부식을 들 수 있는데, 이는 종이 제품의 수명을 수 백년에서 수 십년으로 단축시킨다. 셀룰로오스계 재료에 산성 종이 존재하는 주요 요인은 셀룰로오스 재료를 제조하는 데 사용된 제조 방법과 공기 오염이다.
셀룰로오스 재료의 산성 부식은 셀룰로오스 구조를 파괴시켜서 종이를 무르게 하고 탈색시킨다. 대개의 경우에 적절한 불투명도와 사용에 필요한 충분한 질을 갖는 종이를 생산하기 위해서는 목재 펄프 섬유를 다양한 화학 약품으로 처리하여야 하므로, 특히 목재 펄프 섬유로 제조된 종이가 부식되기 쉽다. 종이를 생산하는 데 사용되는 대부분의 화학 약품이 산성이거나, 산을 이용한 방법에 의해 침착되며 산성 종의 잔량이 최종 종이 제품의 셀룰로오스 기질 내에 잔류한다. 셀룰로오스계 재료의 산성 부식은, 대개 황, 질소 및 탄소계 산화물과 같이 가수 분해되어 산을 형성할 수 있는 화합물의 영속적인 공급원을 제공하는 공기 오염에 의해 더욱 악화된다. 공기 중의 이러한 화합물의 존재는, 본래 산성인 종이 제품의 부식을 악화시킬 뿐만 아니라, 시간이 지나면 초기에는 알카리성 또는 중성이었던 종이 제품이 산성 상태가 되게 한다. 공기 오염에 기인한 가속된 질 저하는, 많은 수의 도서 및 기록 자료들이 도심에 위치하고 있어서 높은 수준의 공업 오염 물질 하에 놓여 있다는 점에서 중요한 장기적인 문제이다. 이리하여, 산성 부식에 의한 종이의 질 저하의 방지는, 당연히 종이 내에 현존하고 있는 산성 상태를 중화시키는 문제와, 시간이 경과됨에 따라 도입되는 산성 종을 중화시키는 문제로 양분된다.
셀룰로오스계 재료 내의 산성 종을 중화시키고 시간의 경과에 따른 산성 상태로의 발전에 반하는 작용을 하는 알칼리성 완충제를 제공하기 위한 화학 약품 및 방법을 개발하기 위해 상당한 연구가 진행되어 왔다. 예를 들어 미국 특허 제3,676,055호(마그네슘 메톡사이드와 메탄올), 미국 특허 제3,676,182호(알칼리 카보네이트와 바이카보네이트) 및 미국 특허 제3,696,549호(휘발성 알킬 금속)와 같이 액체 및 기체 처리 기술에 모두 관련된 산성 종을 중화시키기 위한 알카리성 종을 이용하는 여러 다양한 방법이 개발되었다. 그러나, 이들 방법의 화학 약품 및 기술은 모두, 침수 기술의 사용에도 불구하고 제본한 재료의 처리가 불완전하다는 것 외에도, 유독성, 냄새, 높은 단가 및 잉크와 종이와의 반응 및 용해와 같은 여러 단점을 갖는다.
1985년 6월 11일에 발행된 컨드롯(Kundrot)의 미국 특허 제4,522,843호는 기본 금속 산화물과, 비활성 기체와 액체 캐리어에 의해 운반된 수산화물 또는 염으로 이루어진 알칼리성 입자의 분산을 이용한 방법을 개시하고 있으며, 이 방법은 유독성 중화 반응 산물을 형성하지 않고, 알칼리성을 제공하고 대부분의 잉크, 염료 및 셀룰로오스 재료와 반응하지 않는 액체 캐리어를 제공하도록 쉽게 침착될 수 있는 알칼리성 종을 제공함으로써 종래 기술의 여러 단점을 극복하고 있다. 컨드롯 특허의 바람직한 실시예는 클로로플루오로카본(즉, 프레온) 캐리어 내에 분산된 MgO2입자들로 구성된 처리 매체를 제공한다. 클로로플루오로카본을 사용할 수 없게 되어 컨드롯 특허가 상업적으로 실행 불가능하게 되었다.
1995년 4월 25일에 발행된 라이너(Leiner) 등의 미국 특허 제5,409,736호(이하 "'736 특허"라 함)는, 컨드롯 방법에서 사용된 클로로플루오로카본 화합물 대신에 퍼플루오리네이티드(perfluorinated) 캐리어 및 관련 계면 활성제를 적절한 알카리성 입자용 액체 캐리어로 이용하는 방법을 개시하고 있다. '736 특허에 개시된 처리 매체 조성 및 방법은 본 발명과 관련하여 사용되었으며 참고로 본 명세서에 합체되었다.
컨드롯 특허는, 침수된 단일 책을 향하여 책의 스파인(spine)에 평행한 광폭 편향 스프레이를 송출하는 분사 노즐의 이용을 개시한다. 이 기술은 대체로, 재료가 제본된 경우에 본 명세서에서 때때로 제본 재료의 "도랑(gutter)"으로 칭해지는 책의 중심 부근의 시트 지역에 접촉하는 데는 효과적이지 못하였다.
1995년 6월 6일에 발행된 라이너 등의 미국 특허 제5,422,147호, 이하 "'147 특허"는 제본된 재료의 처리 효과가 현저히 개선된 방법 및 장치를 개시한다. 발명자들은 재료의 스파인과 처리 매체 사이에 비교적 평행한 이동을 일으킴으로써 페이지 당 처리도와 처리 중에 페이지의 변형 감소를 모두 달성시킬 수 있음을 알게 되었다. '147 특허에 기재된 장치의 바람직한 실시예에서는 셀룰로오스 재료를 처리 매체에 침수시킨 후에 액체 용제과 셀룰로오스 재료 사이에 재료의 스파인에 대체로 평행한 방향으로 상대 이동을 일으킨다. 상대 이동은 셀룰로오스 재료 또는 처리 매체의 이동 또는 그 모두에 의해서 생성된다. 상대 평행 이동은 셀룰로오스 재료의 시트들을 분리시켜서 처리 매체가 침투되도록 하는 것을 돕는 것으로 여겨진다. 또한 상기 이동은 처리 매체가 제본된 재료의 스파인을 횡단하여 유동하도록 함으로써 처리 매체가 보다 완전하게 덮이도록 한다.
대량 탈산성화 또는 임의의 다른 처리 방법의 상업적 실행 가능성은 비용 및 시간 면에서 효과적인 방식으로 재료를 충분히 처리할 수 있느냐에 좌우된다. '147 특허에 기재된 장치 및 방법이 탈산성화 및 처리 시간 면에서 우수한 결과를 제공하지만, 대량 탈산성화 공정의 상업적 실행성 및 요구가 셀룰로오스계 재료의 보다 더 효율적이고 효과적인 방법 및 장치의 개발을 필요로 한다. 따라서, 본 발명의 목적은 셀룰로오스계 재료의 효율적이고 효과적인 개선된 탈산성화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 일반적으로 시트형 재료를 처리 매체(treating medium)에 접촉시키는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 책, 잡지, 신문지, 문서 등과 같은 셀룰로오스계 재료의 개선된 탈산성화 방법 및 장치에 관한 것이다.
이하, 동일한 부재에는 동일한 참조 번호가 표기된 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 예시로서만 설명하기로 한다.
도1은 상부 구동식 이동 장치가 갖춰진 본 발명에 따른 처리 장치의 바람직한 실시예의 단면 개략도.
도2는 도서 홀더의 한 구역에 위치된 도서를 도시한 노즐의 평면을 따른 본 발명의 처리 장치의 상부 단면도.
도3은 진공 재순환 시스템이 갖춰진 탈산성화 시스템의 개략도.
도4는 2단계 가스 순환 및 진공 재순환 시스템이 갖춰진 탈산성화 시스템의 개략도.
도5는 본 발명의 처리 시스템의 사시도.
상기 및 다른 목적들은 본 발명에 따른 방법 및 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 장치는, 처리 유체를 담는 탱크와, 탱크 내에 배치되고 스파인이 있는 제본되고 접힌 재료를 보유하도록 구성된 복수의 재료 홀더와, 재료가 재료 홀더 내에 위치되었을 때 재료와 유체 사이에 재료의 스파인에 대체로 평행한 방향으로 소정 속도의 상대 이동을 일으키는 시스템 및 거의 모든 재료가 유체에 충분히 노출되도록 재료에 대하여 압력을 가하는 수단을 포함한다. 압력은 재료의 스파인에 대체로 수직 방향으로 재료를 향해 유체를 분사시킴으로써 가해지는 것이 바람직하다.
유체 송출 수단은, 각기 복수의 재료 홀더 중의 다른 하나에 대해 대면 관계로 탱크 내에 위치된 복수의 분사 노즐로 이루어지는 것이 바람직하다. 분사 노즐은 대체로 납작한 호형 패턴의 스프레이를 분사시키도록 구성되는 것이 바람직하다. 분사 노즐의 내부에는 탱크의 중심축에 대체로 평행한 선을 따라 향해 있는 종방향 슬릿이 있어서 재료의 스파인을 향해 대체로 납작한 패턴의 스프레이를 송출한다. 탱크는 배출관을 포함하는 것이 바람직하고 분사 노즐은 배출관과 유체 접속되어 있어서 탱크로부터 배출된 유체가 배출관을 통해 노즐로 탱크에 재도입된다. 또한, 장치는 탱크와 분사 노즐 사이의 배출관을 따라 배치되어 유체 내에 임의의 입자 물질의 응집을 막기 위한, 펌프, 필터, 히터 및 초음파 발생기와 같은 수단을 포함하기도 한다.
탱크는 다양한 형태를 가질 수 있지만, 중심축이 있는 원통형인 것이 바람직하다. 또한 탱크는 제거 가능한 밀폐식 덮개를 포함할 수 있다. 재료 홀더는 탱크의 중심축 주위에 방사상으로 배치되는 것이 바람직하다.
재료와 유체 사이에 대체로 평행한 방향으로 이동을 일으키는 시스템은, 탱크의 축을 따라 탱크 내에 배치되고 그 위에 재료 홀더가 방사상으로 장착된 샤프트와, 모터 수단 및 재료가 재료 홀더에 위치되었을 때 소정 속도로 탱크의 축을 따라 샤프트를 왕복 이동시켜서 재료를 이동시키도록 모터 수단에 작동식으로 연결된 부재를 포함할 수 있다. 장치는, 탱크 내의 재료 홀더를 회전시키는 수단과 같이, 재료의 스파인에 대해서 대략 원호 방향으로 유체와 재료 사이에 상대 이동을 생성하기 위한 수단을 더 포함하기도 한다. 따라서, 이러한 회전 이동을 샤프트에 전달하도록 사프트에 작동식으로 연결된 제2 모터 수단이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 장치는 재료를 개별 단위 또는 처리 탱크 자체 단위로 건조시키기 위한 수단을 포함할 수 있다. 건조 수단은 가스 순환 건조 시스템 혹은 진공 건조 시스템으로 이루어질 수 있다. 건조 단위가 탱크라면, 탱크에는 탱크로부터 처리 유체를 배출시켜서 건조 단계가 개시되기 전에 유체를 보유 탱크 또는 제2 처리 탱크로 보내기 위한 배출구가 포함된다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 처리 장치, 저장 탱크, 처리 유체 혹은 처리매체를 저장 탱크와 처리 장치로, 그리고 그로부터 이동시키기 위한 수단, 처리 후에 재료를 건조시키기 위한 수단 및 건조 중에 재료로부터 제거된 처리 유체 또는 처리 매체를 재순환시켜서 제거된 처리 유체 또는 처리 매체를 저장 탱크로 복귀시키는 수단으로 구성된 폐쇄형 시스템을 포함한다. 또한, 탱크의 배출관에 유체 접속된 적어도 하나의 제2 탱크와, 배출관으로부터 제2 탱크 또는 분사 노즐의 하나로의 흐름을 제어하기 위한 밸브 수단이 있을 수 있다.
사용 시에, 책, 잡지, 신문지 서류 등과 같이 대향 표면을 구비하고 스파인을 형성하는 복수의 시트를 갖는 재료는 처리 매체가 수용된 탱크 내에 위치되고, 재료의 스파인에 대체로 평행한 방향으로 재료와 처리 매체의 사이에 소정 속도로 상대 이동이 생성되고, 또 처리 매체에 대체로 모든 재료가 접촉되게 하는 기간 동안 재료의 스파인에 대체로 수직 방향으로 재료를 향해 처리 매체가 분사된다. 그런 다음, 여분의 처리 매체가 바람직하게는 공기와 같은 가열된 기체로 건조되거나 진공 건조에 의해 재료로부터 제거된다.
재료의 스파인에 대체로 평행한 방향으로 이동을 생성하는 단계는, 재료를 탱크 내에 위치시키고 재료의 스파인에 대체로 평행한 방향으로 재료 위에 처리 매체를 유동시키는 것으로 이루어진다. 이와는 달리, 상기 단계는 다량의 처리 매체가 수용된 탱크 내에 재료를 침수시키고, 예를 들어 재료를 평행한 방향으로 왕복 이동시킴으로써 재료의 스파인에 평행한 방향으로 처리 매체를 통해 재료를 이동시킴으로써 이루어지기도 한다.
재료의 스파인에 대체로 수직 방향으로 재료를 향해 처리 매체를 분사시키는 단계는, 탱크 내에 배치되고 재료에 대하여 대면 관계로 위치된 분사 노즐로부터 재료를 향해 처리 매체를 분사하는 단계를 포함한다. 스프레이는, 바람직하게는 약 40 psi.로 약 1.0 내지 3.0 갤론/분 미만의 범위의 속도에서 분사되는 것이 바람직하다. 재료의 스파인에 평행한 방향으로 재료를 이동시키는 단계와 동시에 및 그 단계에 걸쳐서 분사되거나 평행 이동 단계 중에 단속적으로 분사될 수 있다. 이와는 달리, 분사가 상대 평행 이동 단계가 개시되기 전에 일어나기도 한다.
또한, 본 방법은 재료의 스파인에 평행한 방향으로 재료를 이동시키는 단계 중에 재료를 회전시켜서 부분적인 나선 이동을 생성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 단계는 전체 처리 기간 또는 처리 기간의 적어도 일부 중에 혹은 분사 기간의 적어도 일부 중에 평행한 이동과 동시에 일어나서 회전이 재료에 스프레이가 도포되는 것을 보조한다.
따라서, 본 발명은 셀룰로오스계 재료의 대량 탈산성화에 있어서 지금까지 직면하였던 문제에 대한 효과적인 해결책을 제공한다. 이러한 장점 및 다른 것들은 다음의 상세한 설명에서 분명할 것이다.
본 발명의 처리 장치(10)의 바람직한 실시예가 도1 내지 도5에 도시되었다. 이들 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는 것일 뿐 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니며, 도면을 참조로 하여 처리 장치(10)의 작동을 설명하기로 한다. 도5를 참조하면, 적어도 하나의 처리 장치(10)와 회수 시스템(70)이 포함된 처리 시스템이 제공된다. 처리 장치(10)는 일반적으로 탱크(12)와, 이 탱크(12) 내에 배치된 재료 홀더(40)를 포함한다. 처리시킬 재료(60)는 재료 홀더(40)에 고정된다. 재료 홀더(40)를 왕복 및 회전 이동시키기 위한 수단이 구비되고 재료의 스파인에 대체로 수직 방향으로 유체 처리 매체를 분사시키는 분사 노즐(50)이 구비된다. 설명한 바와 같이 본 발명의 주요 초점이 맞춰지는 재료는 대향 페이지들을 연결하는 스파인 또는 접힘선을 갖도록 제본되거나 접힌 셀룰로오스계 재료이다. 전술한 바와 같이, 페이지들이 상호 연결된 스파인 또는 접힘선 지역은 지금까지 완전히 탈산성화하기 어려웠던 도랑형 지역을 형성한다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 재료의 스파인이라 함은 제본된 책, 소책자, 팜플릿 등의 스파인 또는 잡지 신문지 또는 다른 접힌 문서류의 접힘선과 대개는 이에 인접한 도랑을 의미한다. 장치(10)의 바람직한 실시예를 하나 또는 2개의 가능한 배열을 이용하여 셀룰로오스계 재료를 탈산성화하는 것과 관련하여 설명하겠지만, 이 기술 분야의 숙련자라면 처리 장치를 여러 가지 특정 처리 요구에 적합하게 적절히 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다.
바람직한 실시예에 있어서, 탱크(12)는 원통형 형상이고 탱크 하부(14)와, 탱크 벽(16) 및 탱크 상부 또는 덮개(18)를 포함한다. 탱크(12)는 도면에서 실린더의 중심축이 수직하게 배치되는 방향으로 놓여 있다. 탱크는 다른 방향으로 향해 있을 수 있다. 탱크 벽(16)과 탱크 하부는 스테인레스 스틸로 구성되는 것이 바람직하겠으나, 진공을 흡입하는 것에 기인한 압력차를 견딜 수 있는 충분한 강도를 갖고 처리 화학 약품과의 임의의 반응에 적절한 내성을 갖는 임의의 재료도 가능하다. 탱크 덮개(18)는 클램프(19) 또는 볼트와 같은 임의의 공지 수단에 의해 탱크 벽(16)에 착탈식으로 밀봉 가능하고, 경량이지만 구조적으로 견고한 플라스틱 또는 금속으로 구성되어서 덮개(18)가 탱크(12)의 내부로 접근할 수 있게 용이하게 제거될 수 있는 것이 바람직하다. 원통형 탱크(12)는, 재료 처리기(40)가 탱크(12) 내에서 이동할 수 있는 공간은 적절히 제공하면서 탱크의 전체 체적을 최소화하는 것이 바람직하다. 본 발명에 직사각형 또는 환형과 같이 원통형이 아닌 다른 탱크 형태가 사용되는 것도 적절하고, 마찬가지로 처리 화학 약품의 수용이 쟁점이 아니라면 개방형 탱크 형태도 가능함을 알 수 있다.
중심축과 제1 및 제2 단부(32와 34)를 각각 갖는 샤프트(30)는 탱크(12) 내에 재료 홀더(40)를 위치시키는 데 사용된다. 재료 홀더 샤프트(30)의 주변에 방사상으로 배치된 재료 홀더(40)는 다양한 높이의 스페이서(49)에 의해 소정 높이로 재료 홀더 샤프트(30)에 고정될 수 있다. 그러나, 클램핑과 같이 홀더(40)를 샤프트(30)에 고정시키는 임의의 종래 방법도 가능하다. 재료 홀더(40)는, 재료 홀더 샤프트(30) 상에 미끄럼 이동 가능하게 장착된 고정 공통 링형 하부 멈춤쇠(47)와 조정 가능한 상부 멈춤쇠(48) 위에 위치된 격벽(44) 형태인 것이 바람직하다. 격벽(44)은 90 °간격으로 위치되어 각기 관통형(through-like) 부분(41)을 갖는 4개의 구역을 형성하는 것이 바람직하다. 각 격벽(44)에는 하나의 책이 보유될 수 있다. 책 또는 다른 접힌 재료의 스파인(62)이 관통형 부분에 놓인다. 그러나, 당해 분야의 기술자라면 샤프트(30) 주위의 격벽(44)의 개수와 격벽(44) 간의 각도를 변경함으로써, 각 재료 홀더(40) 내의 보유부의 개수가 특정 장치에 필요한 만큼으로 변경될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 처리 매체에 노출 면적이 증가되게 하기 위해서는 재료 홀더(40)가 천공되거나 개방된 슬랫(slat) 또는 테두리(webbing)가 구비되도록 구성될 수 있다.
도2에 도시된 바와 같이, 재료(60)의 외측 시트 또는 커버(66)는 밴드(42)에 의해 재료 홀더(40)의 인접 격벽(44)에 고정될 수 있다. 재료(60)의 스파인(62)은 상부 멈춤쇠(48)와 하부 멈춤쇠(46) 사이에 연결된 와이어(도시되지 않음)에 의해 지지된다. 밴드(42) 대신에 클립과 같은 최외측 시트를 고정시키는 임의의 다른 종래 방법도 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 재료(60)는, 시트(64)의 표면(66)과 재료(60)의 스파인(62)이 중력에 대체로 평행하고 재료(60)의 시트(64)가 스파인(62)으로부터 방사상으로 자유로이 연장되도록 고정된다.
도1을 참조하면, 중앙 지지 로드(36)는, 재료 홀더 샤프트(30)와 소정 구동 기구를 연결하여 샤프트(30)에 운동을 전달하도록 탱크(12)의 중심축을 따라 탱크 덮개(18) 내의 증기 밀봉체(22)를 통해 통과한다. 중앙 지지 로드(36)의 하단부(37)는 지지 샤프트(30)에 탱크(12)의 중심축을 따라 탱크 하부(14)에 장착된다. 이와는 달리, 구동 기구의 연결부가 재료 홀더 샤프트(32와 34)의 양 단부에 또는 타 단부에 구비되기도 한다. 예를 들어, 재료 홀더 샤프트(30)가 탱크 하부(14) 내의 액체/진공 밀봉체를 통해 연장되어 샤프트(30)를 하부로부터 구동 기구에 작동식으로 연결시킨다. 이 기술 분야의 숙련자라면 재료 홀더 샤프트(30)를 매개로 재료 홀더(40)에 소정 이동을 전달하는 여러 다른 실시예가 본 발명의 범주에 속함을 알 수 있을 것이다.
도1을 참조하면, 재료 홀더(40)의 회전 및 왕복은, 연결 로드(116)와 로킹 핀(25)에 의해 각기 샤프트(30)의 제1 또는 상부 단부에 작동식으로 부착된, 변속 모터 조립체(11)와 플라이휠 조립체(120)에 의해 제공된다. 지지 베어링(118)은 연결 로드(116)를 지지하여, 로드(116)에 전달된 회전 및 왕복 이동이 재료 홀더 샤프트(30)에 전달되는 방식으로, 회전 기구와 왕복 기구 사이를 연결시킨다.
재료 홀더(40)의 왕복은 플라이휠 조립체(120)에 의해 제공된다. 변속 모터(121)가 원형 플라이휠(122)에 부착되어 원형 운동을 생성한다. 전달 아암(124)의 제1 단부(123)는 플라이휠(122)의 중심으로부터 벗어난 지점에서 플라이휠(122)에 이동 가능하게 부착되어 플라이휠(122)의 회전 시에 전달 아암(124)에 왕복 운동을 생성한다. 구동 아암(126)이 일 단부에서 전달 아암(124)의 제2 단부(125)에 연결되었고 다른 단부는 왕복 아암(128)에 연결되었다. 선형 베어링(127)이 구동 아암(126)의 임의의 비왕복 이동을 안정화시키고 완충시키도록 사용된다. 플라이휠(120) 조립체에 의해 생성된 이동은 샤프트(30) 상에 장착된 재료 홀더(40)와 변속 모터 조립체(110) 모두를 왕복시키는 작용을 한다. 플라이휠 조립체(120)와 변속 모터 조립체(110)의 커플링은, 홀더(40)의 격벽(44)들 사이에 형성된 구역 내에 보유되었을 때 탱크(12) 내에서 재료(60)의 결합된 회전 및 왕복 운동을 생성한다. 탱크(12)가 처리 매체로 충전된 경우에, 재료(60)와 처리 매체 사이에 상대 이동이 생성되어 재료의 시트들이 더욱 많이 처리되고 분리되게 한다. 상대 평행 이동과 회전 이동의 조합은 부분적인 와선 또는 나선 이동을 생성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 회전 이동은 왕복 이동에 비해 느려서 이동의 주된 특징은 약간의 부분적인 나선 경향이 있는 선형 이동이다. 예를 들어, 25분의 처리 기간 중에, 샤프트(30)의 왕복 속도가 12 인치의 행정 길이 대해서 분당 16 회인 것에 비해서 샤프트(30)는 탱크(12)의 축을 중심으로 2회 회전하는 것이 바람직하다. 샤프트(30)의 회전 이동과 왕복 이동은 공정 중에 동시에 이루어지는 것이 바람직하지만, 단속적으로 이루어질 수도 있다. 모터(110)는, 모터(121)가 샤프트(30)를 왕복시키는 동안에 온/오프될 수 있다. 이와는 달리, 모터(121)가, 모터(110)가 샤프트(30)를 회전시키는 동안에 오/오프될 수도 있다.
노즐(50)은, 재순환된 처리 매체를 재료(60)를 향해 분사시키도록 탱크(12) 내에 구비된다. 노즐(50)은 재료 홀더(40)의 상대 위치에 해당하는 높이로 탱크 벽(16)에 방사상으로 장착되는 것이 바람직하다. 탱크(12)에 사용되는 노즐의 위치, 개수 및 형태는 소정의 결과를 얻도록 숙련된 실습자에 의해 변경될 수 있지만, 4개의 분사 노즐을 90 °간격으로 외주 둘레에 재료 홀더(40)의 개수 및 장착 위치에 해당하는 높이로 장착하는 것이 바람직하다. 도1을 참조하면, 처리 매체가 탱크 하부(14)의 배수구로부터 펌프(74)를 이용하여 노즐(50)로 도관(130)을 통해 재순환된다. 재순환하는 처리 매체는 열교환기(76)를 통과하여 처리 매체의 온도를 조절하고, 초음파 교반기 또는 발생기를 통과하여 유체 캐리어 내의 알칼리성 입자들을 적절히 분산시킨다. 도관(130)을 따라 필터가 배치되기도 한다.
또한, 재료 홀더(40)의 회전 및 왕복은 노즐(50)의 개수를 최소화시키는 역할을 한다. 노즐(50)에는 수직 슬릿(160)이 구비되도록 구성되어 약 80 °의 원호를 형성하는 대체로 평평하면서 수직으로 향한 스프레이(150)를 생성한다(도1 및 도2 참조). 재료가 스프레이(150)를 통해 상하방으로 회전 및 왕복 이동될 때, 이러한 납작한 스프레이(150)가 재료(60)의 페이지들의 도랑부를 향해 분사되는 것이 바람직하다. 약 61 ㎝ 직경의 탱크 내에서는, 40 psi.의 압력에서 1.5 갤론/분의 속도로 전달되는 것이 바람직하다. 이러한 압력 및 속도가, 분사력에 의해 페이지가 말리거나 접히는 것은 방지하면서 처리 매체에 의한 특히 페이지의 도랑부의 탈산성화를 상당히 향상시키는 상기한 크기의 탱크에 대한 최적의 속도와 압력임을 알게 되었다. 분사 유속이 너무 높으면, 예를 들어, 3 갤론/분이면, 페이지는 말리고 접히게 된다. 유속이 너무 낮은 경우에는, 예컨대 1 갤론/분 미만이면, 효과적인 처리 또는 탈산성화 면적이 감소된다. 당해 기술 분야의 숙련자라면, 정확한 속도 및 압력은 탱크(12)의 크기와 분사 노즐(50) 및 재료(60) 사이의 거리에 따라 변경됨을 알 수 있을 것이다. 주요 변수에 의해 재료의 페이지가 말리고 접히는 것은 피하면서 탈산성화가 증진된다. 분사기는, 왕복에 의한 상대 평행 이동과 함께 재료(60)의 스파인(62)에 대체로 수직 방향으로 향하게 처리 매체를 송출하고, 회전 이동이 혼합되면, 재료가 처리 매체를 통해 약간 와선 또는 나선으로 이동한다. 회전 이동의 주요 목적은 분사를 거쳐 재료가 느리게 이동하게 하기 위함이다. 분사는 처리 기간을 통해 재료(60)의 다른 이동과 동시에 이루어지는 것이 바람직하겠지만, 단속적으로 이루어질 수도 있다. 시기는 탱크(12)의 하부 내의 배수구의 개폐와 도관(130)의 소정 밸브에 의해 조절될 수 있다.
재료의 스파인(62)에 수직한 분사에 의해 가해지는 힘이, 문제가 되는 도랑 지역 내의 페이지들이 다른 경우보다도 더욱 개방되게 함으로써, 재료가 처리 매체를 통해 왕복하는 선형 또는 나선 경로를 따라 이동할 때, 페이지가 처리 매체에 더욱 많이 노출되게 하는 것으로 여겨진다. 관련 부분이 본 명세서에 참조된 라이너 등의 '147 특허에 설명된 바와 같이, 재료(60)는 정지 상태에 있고, 처리 매체가 소정의 도관, 밸브 및 펌프에 의해 탱크(12)를 통해 재료의 스파인(62)에 대체로 평행한 방향으로 재료(60) 상에 유동하도록 하게 할 수 있다. 이와는 달리, 재료가 회전하고 이와 동시에 전술한 바와 같이 처리 매체가 탱크를 통해 유동하여 분사되기도 한다.
도3 내지 도5에 도시된 바와 같이, 재료(60)를 처리하기 위한 폐쇄형 처리 시스템(100)은 본 발명의 복수의 처리 장치(10)(2개가 도시됨)와, 재순환/저장 시스템(70) 및 리사이클링 시스템(80)을 포함한다. 폐쇄형 시스템(100)의 본 바람직한 실시예는 저장/혼합 탱크(72)와 처리 장치(10)에 부착된 재순환 펌프(74)를 포함한 재순환/혼합 시스템(70)을 사용한다. 처리 장치(10)의 바람직한 실시예에 있어서, 재순환 펌프(74)는 저장/혼합 탱크(72)를 노즐(50)에 연결시킨다. 탱크(12) 내의 출구의 물리적 위치는 유체 처리 매체가 증기 또는 액체이냐에 좌우된다. 당해 기술 분야의 숙련자는, 동일한 작동 루프 또는 추가 루프 내에 추가의 재순환/저장 탱크(72), 재순환 펌프(74) 및 처리 장치(10)를 마련하여 소정 용량을 달성하고 설비의 이용을 최적화하는 것이 본 발명의 범주에 속함을 알 수 있을 것이다.
리사이클링 시스템(80)은, 잔류 처리 매체의 회수를 위해 재료(60)로부터 제거된 후에 처리 장치(10)로부터 대량의 처리 매체가 저장/혼합 탱크(72)로 전달되도록 처리 장치(10)에 부착된다. 특정 장치에 필요한 특정 회수 시스템(80)은 필연적으로, 액체 처리 매체가 아니라면, 공정에 사용된 처리 매체에 일부 의존할 것이고, 시스템은 일반적으로 응축기(82)와, 회수 탱크(84), 열교환기(86), 재순환 펌프(88) 및 진공 펌프(90)를 포함한다. 액체 처리 매체용의 본 바람직한 회수 시스템은 처리 장치(10)에 연결되어 건조 시간을 단축시키고 공정의 효율을 증가시키도록 송풍기(92)와 열교환기(94)가 더 포함된 2단계 건조기를 포함한다.
전술한 바람직한 실시예와 관련한 본 발명의 실시에 있어서, 탱크 덮개(18)와 재료 홀더 샤프트(30)와 스페이서(49)를 포함한 재료 홀더(40)가 탱크(12)로부터 제거된다. 재료(60)가 재료 홀더 하부 멈춤쇠(46) 상에 놓이고, 상부 멈춤쇠(48)가 재료(60)의 상부에 위치되고 상부 멈춤쇠(48)는 재료(60)를 제자리에 보유하도록 스파인(62)을 횡단한다. 재료(60)의 최외측 시트 또는 커버(64)는 밴드(42)를 사용하여 재료 홀더에 고정되어, 시트(64)가 스파인(64)으로부터 방사상으로 연장되고 스페이서(49)를 이용하여 여러 높이에 위치된다. 홀더(40)가 제자리에 위치된 샤프트(30)는 탱크(12) 내에 재료 홀더 샤프트(30)의 제2 단부(34)가 중심 지지 로드(36) 상에 놓여서 결합되도록 위치된다. 탱크 상부(18)는 클램프(19)를 이용하여 탱크 벽(16)에 고정된다. 처리 매체가 도관을 통해 탱크(12) 내로 도입되어 공정 중에 재료(60)가 침수되게 하는 높이로 탱크를 충전한다. 그런 다음, 처리 매체는 도관(130)을 거쳐 노즐(50)을 통해 재순환되어 분사(150)로부터 재료(60)의 스파인(62)에 대체로 수직하게 흐름을 생성하며, 이 기간 동안에 샤프트(30)와 홀더(40)가 3차원 상대 이동을 제공하도록 회전 및 왕복한다. 상대 이동은 처리 매체가 재료(60)의 시트(64)들이 분리되게 하여, 처리 매체가 재료(60)의 스파인(62)에 더욱 접근할 수 있게 한다. 방사상으로 이격된 노즐(50)을 통과하는 재료 홀더(40)의 회전 이동은 도랑부의 시트(64)들이 분리되게 하여 처리 매체가 더욱 접근할 수 있게 한다. 재료(60)는 각 재료 홀더(40) 내의 재료(60)의 전체 표면(66)이 셀룰로오스계 재료(60) 내에 존재하는 산성 종을 중화시키고 알카리성 완충제를 침착시키는 데 효과적인 양의 처리 매체에 노출되게 하는 충분한 기간 동안 노출된다. 그리고 나서, 대량의 처리 매체가 탱크(12)로부터 제거된다. 보유 탱크 또는 복수 탱크 시스템 내의 제2 탱크(12)로 도관(184)을 통해 직접 유동하는 대신에 밸브(180)가 노즐(50)을 향해 유동하는 흐름을 차단하도록 위치된다. 재료(60)에 잔류하는 여분의 처리 매체가 있다면, 가열된 공기 또는 진공식 건조를 이용하여 강제로 탱크(12)로부터 제거된다. 배기관(186)이 증기의 탈출을 위해 구비된다.
<실시예>
분사를 사용하지 않은 장치 및 방법과, 검사되는 책의 스파인을 향하여 대체로 수직한 방향으로 분사되는 처리 매체의 분사를 이용하는 새로운 장치 및 방법에 의한 탈산성화 정도를 비교하는 광범위한 일련의 검사가 수행되었다. 비교 검사는, 책의 스파인이 중력에 대체로 수직으로 향하고 비활성 처리 캐리어인 퍼플루오로알칸과 계면 활성제인 퍼플루오로폴리옥시에테르 알카노산(alkanoic acid)과 라이너 '736 특허에 설명된 바와 같은 처리 종(treating species)인 대략 0.8 ㎛의 평균 입경을 갖는 분산된 Mg02입자들로 이루어진 처리 매체를 사용하여 수직으로 향한 원통형 탱크를 이용하여 수행되었으며, 상기 특허의 관련 부분은 본 명세서에 합체되었다. 어떤 기술에서는, 재료 홀더가 약 16 주기/분의 속도로 약 12 인치 길이의 행정으로 왕복하고 처리 매체는 25 분의 기간 동안 순환되었다. 분사가 이용되지 않았다.
본 발명의 기술에 있어서, 재료 홀더는 16 주기/분의 속도로 약 12 인치 길이의 행정으로 왕복하였다. 처리 매체의 일부는 재순환되어 전술한 바와 같은 분사 노즐(50)을 통해 탱크로 재도입되었다. 재료 홀더는 25 분간의 노출 중에 2회전 완전히 회전되었다. 처리 시간은 침착시키고자 하는 알카리성 보유 퍼센트에 따라 결정된다. 25분의 노출 시간이 미국 국회 도서관에서 설정한 표준값인 1.5 %의 CaCO3에 해당하는 알카리성 보유치를 침착시키기에 충분한 것을 알게 되었다. 처리 후에, 대량의 처리 매체가 탱크로부터 배수되고 책은 페이지에 보유된 여분의 처리 캐리어를 제거시키도록 건조되었다. 검사는 비분사 기술을 사용한 160 개의 책과 본 발명에 따른 분사 기술을 사용한 111 개의 책에 대해서 수행되어 비처리 면적 정도를 측정하였다. 다음에 도시된 데이타는 비분사 검사를 이용한 검사로부터 얻은 최소 평균 비처리 면적량 면에서 가장 만족스러운 데이타 세트를 나타내며 본 발명의 분사 기술을 이용한 검사로부터 얻은 가장 만족스럽지 못한 데이타 세트와 가장 만족스러운 데이타 세트와 비교되었다. 처리 후에, 처리된 책의 소정 페이지가 pH 지시약, 즉 클로로페놀 레드로 검사되었다. 알카리성 지역은 보라색을 나타내었으며 산성 지역은 노랑색을 나타내었다. 다음의 데이타에서, 칼럼 2는 검사된 높이(상부 숫자)와 폭(하부 숫자)의 전체 페이지의 면적을 나타낸다. 칼럼 3 내지 7은 처리된 페이지 상의 노란 지역의 높이(상부 숫자)와 폭이 가장 넓은 지점(하부 숫자)의 폭을 나타낸다. 산성 지역은 대개, 스파인의 길이를 연장하는 높이와 대체로 페이지의 중심에 위치한 폭으로 이루어진 삼각형을 형성한다. 칼럼 8에 표시된 비처리 면적은, 각 비처리 면적이 칼럼 2 내지 7에 나타난 치수의 이등변 삼각형으로 간주하고 페이지의 총 면적으로 나누어 비처리 면적의 평균 백분율을 구함으로써 계산되었다.
모든 검사가 진행되는 동안에, 본 발명의 방법 및 장치에 의해 분사 처리된 책이 평균 ∼0.4 % 인데 비해 비분사 처리된 책의 평균 비처리 면적은, 대략 4.7 % 이었다. 상기 데이타는 본 발명의 장치 및 방법을 사용하여 달성할 수 있는 놀라울 정도의 현저한 향상을 보여준다. 재료와 처리 매체 사이에서의 재료의 스파인에 평행한 방향으로의 상대 이동과 재료의 스파인을 향해 대체로 수직 방향으로 분사되는 처리 유체의 흐름의 결합은 문제가 되는 재료의 도랑 지역에서의 탈산성화 면적의 백분율을 예상치 못한 수준으로 향상시킨다.
본 발명이 주로 책과 연관지어 설명되었지만, 본 방법 및 장치는, 접히거나, 제본 또는 제본되지 않은, 잡지, 신문지, 지도, 서류 등과 같은 다른 타입의 셀룰로오스계 재료에 사용될 수 있다. 당해 분야의 숙련자라면 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 본 발명의 방법 및 장치의 구체적인 특징에 여러 가지의 수정 및 변형이 가해질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 이러한 수정 및 변형은 이상의 명세서 및 다음의 청구 범위 내에 포함된다.

Claims (43)

  1. 유체를 수용하기 위한 탱크(12)와,
    탱크(12) 내에 배치되고 스파인(62)이 있는 제본되고 접힌 재료(60)를 보유하도록 구성된 복수의 재료 홀더(40)와,
    재료(60)가 재료 홀더(40) 내에 위치되었을 때 재료(60)와 유체 사이에 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 소정 속도의 상대 이동을 일으키기 위한 시스템(120)과,
    재료(60)의 스파인(62) 전체가 유체에 충분히 노출되도록 재료에 대하여 압력을 가하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 가압 수단이, 재료(60)가 재료 홀더(40) 내에 위치되었을 때 재료(60)의 스파인(62)에 수직 방향으로 재료(60)를 향해 유체를 송출하는 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 유체 송출 수단이 복수의 분사 노즐(50)로 이루어지고, 각 분사 노즐(50)이 복수의 재료 홀더(40)의 다른 하나에 대하여 대면 관계로 탱크(12) 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 탱크(12)가 배출관(130)을 갖고, 분사 노즐(50)이 배출관(130)에 유체 연통되어 있어서 유체를 탱크(12)로부터 배출관(130)을 통해 노즐(50)로 배출하여서 탱크(12)로 재도입시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 펌프(74), 히터(76) 및 탱크(12)와 분사 노즐(50) 사이의 배출관(130)을 따라 배치되어 유체 내의 임의의 입자 물질의 응집을 막기 위한 수단(78)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 탱크(12)의 배출관(130)에 유체 접속된 제2 탱크(12)와,
    배출관(130)으로부터 제2 탱크(12) 또는 분사 노즐(50) 중의 하나로 유동하는 유체 흐름을 조절하기 위한 밸브 수단(180)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제3항에 있어서, 분사 노즐(50)이 스프레이를 납작한 호형 패턴으로 송출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 탱크(12) 내에서 재료 홀더(40)를 회전시키기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제1항에 있어서, 유체와 재료(60) 사이에 재료(60)의 스파인(62)에 대해서 원호 방향으로 상대 이동을 생성하는 수단(50)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제1항에 있어서, 탱크(12)가 원통형이고 탱크를 통과하는 중심 종축과 제거 가능한 밀폐식 덮개(18)를 갖고,
    복수의 재료 홀더(40)가 축 주위에 방사상으로 배치된 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 재료(60)와 유체 사이에 평행한 방향으로 이동을 일으키는 시스템(120)이,
    재료 홀더(40)가 방사상으로 장착된 축을 따라 탱크(12) 내에 배치된 샤프트(30)와,
    모터 수단(121)과,
    재료(60)가 재료 홀더(40) 내에 위치되었을 때 탱크(12)의 축을 따라 소정 속도로 샤프트(30)를 왕복 이동시켜서 재료(60)를 이동시키도록 모터 수단(121)에 작동식으로 연결된 부재(128)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제11항에 있어서, 샤프트(30)에 작동식으로 연결되어 샤프트에 회전 운동을 전달하는 제2 모터 수단(112)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제10항에 있어서, 가압 수단이 복수의 분사 노즐(50)로 이루어지고, 각 분사 노즐(50)이 복수의 재료 홀더(40)의 다른 하나에 대하여 대면 관계로 탱크(12) 내에 방사상으로 위치된 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 분사 노즐(50)이 스프레이를 납작한 호형 패턴으로 송출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 재료(60)가 재료 홀더(40) 내에 위치되었을 때 재료(60)의 스파인(62)을 향하여 납작한 패턴의 스프레이가 송출되도록 분사 노즐(50)에 탱크(12)의 중심축에 평행한 선을 따라 향해 있는 종방향 슬릿(160)이 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제1항에 있어서, 재료(60)를 건조시키기 위한 수단(92, 94)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서, 건조 수단이 탱크(12) 내의 배수구와 가스 순환 건조 시스템으로 이루어진 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제16항에 있어서, 건조 수단이 진공 건조 시스템으로 이루어진 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 스파인(62)이 있는 접히고 제본된 시트형 재료(60)를 처리하기 위한 폐쇄형 시스템에 있어서,
    ⅰ. 처리 매체가 수용되는 탱크(12)와, ⅱ. 시트형 재료(60)를 보유하도록 탱크(12) 내에 배치된 복수의 재료 홀더(40)와, ⅲ. 재료(60)가 재료 홀더(40)에 위치되었을 때 재료(60)와 처리 매체 사이에 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 소정 속도의 상대 이동을 일으키는 시스템(120)과, ⅳ. 재료(60) 전체가 유체에 충분히 노출되도록 재료(60)에 대하여 압력을 가하는 수단을 포함하는 적어도 하나의 처리 장치(10)와,
    저장 탱크(72)와,
    처리 매체를 저장 탱크(72)와 처리 장치(10)로, 그리고 그로부터 이동시키기 위한 수단(70)과,
    처리 후에 재료(60)를 건조시키기 위한 수단과,
    건조 중에 재료(60)로부터 제거된 처리 매체를 재순환시켜서 제거된 처리 매체를 저장 탱크(72)에 복귀시키는 수단(80)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 처리 장치(10)가, 처리 매체와 재료(60)의 사이에 재료(60)의 스파인(62)에 대해서 원호 방향으로 상대 이동을 생성하기 위한 수단(110)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 원호 방향 이동을 생성하는 수단(110)이 탱크(12) 내의 재료 홀더(40)를 회전시키는 모터 수단(112)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제19항에 있어서, 탱크(12)가 원통형이고 탱크를 통과하는 중심 종축과 제거 가능한 밀폐식 덮개(18)를 갖고, 복수의 재료 홀더(40)가 축 주위에 방사상으로 배치된 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 재료(60)와 처리 매체 사이에 평행한 방향으로 운동을 일으키기 위한 시스템(120)이,
    재료 홀더(40)가 방사상으로 장착된 축을 따라 탱크(12) 내에 배치된 샤프트(30)와,
    모터 수단(121)과,
    재료(60)가 재료 홀더(40)에 위치되었을 때 탱크(12)의 축을 따라 샤프트(30)를 소정 속도로 왕복 이동시켜서 재료(60)를 평행한 방향으로 이동시키도록 모터 수단에 작동식으로 연결된 부재(128)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 제2 모터 수단(112)이 샤프트(30)에 작동식으로 연결되어 샤프트에 회전 이동을 전달하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 제23항에 있어서, 가압 수단이, 재료(60)가 재료 홀더(40)에 위치되었을 때 재료(60)의 스파인(62)에 수직 방향으로 재료(60)를 향해 유체를 송출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 유체 송출 수단이 복수의 분사 노즐(50)로 이루어지고, 각 분사 노즐(50)이 복수의 재료 홀더(40)의 다른 하나에 대하여 대면 관계로 탱크(12) 내에 방사상으로 위치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  27. 제26항에 있어서, 분사 노즐(50)에 탱크(12)의 중심축에 평행한 선을 따라 향해 있는 종방향 슬릿(160)이 있어서 재료(60)가 재료 홀더(40)에 위치되었을 때 재료(60)의 스파인(62)을 향해 납작한 패턴으로 스프레이를 송출하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  28. 대향 표면을 구비하고 스파인(62)을 형성하는 시트형 재료(60)에 처리 매체를 접촉시키는 방법에 있어서,
    처리 매체 내에 재료(60)를 위치시키는 단계와,
    모든 재료(60)에 처리 매체가 접촉되게 하는 기간 동안 재료(60)와 처리 매체 사이에 재료(60)의 스파인에 평행한 방향으로 소정 속도의 상대 이동을 생성하는 단계와,
    재료(60)의 스파인(62) 전체가 처리 매체에 충분히 노출되도록 재료(60)에 대하여 압력을 가하는 단계와,
    재료(60)로부터 여분의 처리 매체를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 처리 매체가 재료를 탈산성화시키기 위한 처리 종을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제28항에 있어서, 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 이동을 생성하는 단계가, 재료(60)를 탱크(12) 내에 위치시키고 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 처리 매체를 재료(60) 상에 유동시키는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제28항에 있어서, 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 이동을 생성하는 단계가, 다량의 처리 매체가 수용된 탱크(12)에 재료(60)를 침수시키는 것과 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 재료(60)를 처리 매체를 통해 이동시키는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제31항에 있어서, 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 처리 매체를 통해 재료(60)를 이동시키는 단계가 재료(60)를 평행한 방향으로 왕복 이동시키는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제28항에 있어서, 가압 단계가, 모든 재료(60)가 처리 매체에 접촉되게 하는 기간 동안 재료(60)의 스파인(62)에 수직 방향으로 재료(60)를 향해 처리 매체를 송출하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제33항에 있어서, 재료(60)의 스파인(62)에 수직 방향으로 재료(60)를 향해 처리 매체를 송출하는 단계가, 탱크(12) 내에 배치되고 재료(60)에 대하여 대면 관계로 위치된 분사 노즐(50)로부터 처리 매체를 재료(60)를 향해 송출하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제34항에 있어서, 납작한 호형 패턴으로 송출함으로써 스프레이가 재료(60)의 스파인(62)에 평행하게 송출되도록 하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제35항에 있어서, 스프레이가 1.0 내지 3.0 갤론/분 미만의 속도로 송출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제34항에 있어서, 분사 단계가, 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 재료(60)를 이동시키는 단계와 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제37항에 있어서, 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 재료(60)를 이동시키는 단계 중에 부분적인 나선 이동이 생성되도록 재료(60)를 회전시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제31항에 있어서, 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 재료(60)를 이동시키는 단계 중에 부분적인 나선 이동이 생성되도록 재료(60)를 회전시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제28항에 있어서, 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 상대 이동을 생성하는 단계와 재료(60)에 대하여 압력을 가하는 단계가 상기 기간의 적어도 일부 중에 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제28항에 있어서, 처리 매체와 재료(60) 사이에 재료(60)의 스파인(62)에 대해서 원호 방향으로 상대 이동을 생성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 유체가 수용되는 탱크(12)와,
    탱크(12) 내에 배치되고 제본되고 접힌 재료(60)를 보유하도록 구성되고 재료(60)의 스파인(62)을 수용하기 위한 관통형 부분(41)이 있는 복수의 재료 홀더(40)와,
    재료 홀더(40)와 유체 사이에 재료 홀더(40)의 관통형 부분(41)에 평행한 방향으로 소정 속도의 상대 이동을 일으키기 위한 시스템(120)과,
    재료 홀더(40)의 관통형 부분(41)에 수직 방향으로 재료 홀더(40)를 향해 유체를 송출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 대향 표면을 구비하고 스파인(62)을 형성하는 시트형 재료(60)에 처리 매체를 접촉시키는 방법에 있어서,
    재료(60)를 처리 매체 내에 위치시키는 단계와,
    모든 재료가 처리 매체에 접촉되게 하는 기간 동안 재료(60)의 스파인(62)에 평행한 방향으로 재료(60)와 처리 매체 사이에 소정 속도의 상대 이동을 생성하는 단계와,
    모든 재료(60)가 처리 매체에 접촉되게 하는 기간 동안 재료(60)의 스파인(62)에 수직 방향으로 재료(60)를 향해 처리 매체를 송출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR10-1998-0705427A 1996-01-16 1997-01-16 도서재료의탈산성화방법및장치 Expired - Lifetime KR100464741B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/586,252 1996-01-16
US8/586,252 1996-01-16
US08/586,252 US5770148A (en) 1996-01-16 1996-01-16 Method and apparatus for the deacidification of library materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990077281A true KR19990077281A (ko) 1999-10-25
KR100464741B1 KR100464741B1 (ko) 2005-04-06

Family

ID=24344975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1998-0705427A Expired - Lifetime KR100464741B1 (ko) 1996-01-16 1997-01-16 도서재료의탈산성화방법및장치

Country Status (14)

Country Link
US (3) US5770148A (ko)
EP (1) EP0874939B1 (ko)
JP (1) JP3941884B2 (ko)
KR (1) KR100464741B1 (ko)
AT (1) ATE204348T1 (ko)
AU (1) AU706363B2 (ko)
CA (1) CA2243071C (ko)
DE (1) DE69706138T2 (ko)
DK (1) DK0874939T3 (ko)
ES (1) ES2162671T3 (ko)
GR (1) GR3036668T3 (ko)
PT (1) PT874939E (ko)
RU (1) RU2167004C2 (ko)
WO (1) WO1997026409A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100354565B1 (ko) * 2000-04-20 2002-09-30 한국기계연구원 문서 탈산처리 장치
KR100764594B1 (ko) * 2006-08-28 2007-10-08 (주)센추리이씨 문서침수식 문서탈산장치를 이용한 문서탈산방법

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6676856B1 (en) 1998-01-09 2004-01-13 Richard Daniel Smith Deacidification treatment of printed cellulosic materials
US6471915B1 (en) 1998-02-10 2002-10-29 Oswald Bell Method for disacidifying paper products with printings or inscriptions
US6080448A (en) 1998-04-03 2000-06-27 Preservation Technologies Lp Deacidification of cellulose based materials using hydrofluoroether carriers
ES2151835B1 (es) * 1998-07-31 2001-08-16 Uni Politecnica De Catalunya U Desacidificacion de materia celulosico.
ES2151836B1 (es) * 1998-07-31 2001-08-16 Univ Catalunya Politecnica Disolventes hidrofluorocarbonados para desacidificacion de materiales celulosicos.
EP1001084A3 (de) * 1998-11-16 2002-01-16 ZFB Zentrum für Bucherhaltung GmbH Entsäuerungsmittel
US6214165B1 (en) * 1999-07-13 2001-04-10 Joseph Zicherman Method for deacidification of papers and books by fluidizing a bed of dry alkaline particles
RU2243309C1 (ru) * 2003-11-17 2004-12-27 Федеральное государственное учреждение Российская национальная библиотека Способ нейтрализации кислотности бумаги
KR100817032B1 (ko) * 2006-02-28 2008-03-26 (주)센추리이씨 문서탈산장치
SK287845B6 (sk) 2007-09-18 2012-01-04 Stu Fakulta Chemickej A Potravinarskej Technologie Multifunction device for modification of cellulose materials and method for modification of cellulose materials
SK287856B6 (sk) 2008-06-09 2012-01-04 Gabriela Katuscakova Method of modification of documents, especially paper documents, books, archive documents and others sheet materials
US8298706B2 (en) * 2010-03-12 2012-10-30 The Gillette Company Primary alkaline battery
EP2626464B1 (en) 2011-12-15 2017-03-22 Institutul National de Cercetare Dezvoltare Pentru Chimie si Petrochimie - Icechim Composition for paper deacidification, process to obtain it and method for its application
DE102015107863A1 (de) * 2015-05-19 2016-11-24 GSK mbH - Gesellschaft zur Sicherung von schriftlichem Kulturgut mit beschränkter Haftung Vorrichtung und Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen und zur Desinfektion von Archivalien
US10094614B2 (en) * 2016-12-14 2018-10-09 Usg Interiors, Llc Method for dewatering acoustical panels
CN108392663B (zh) * 2018-04-13 2020-10-09 浙江工商职业技术学院 一种图书清洗器
CN108635602B (zh) * 2018-04-13 2020-10-09 浙江工商职业技术学院 一种图书消毒器
CN211285063U (zh) * 2019-08-16 2020-08-18 鼎纳科技有限公司 一种大型图书脱酸设备
CN112391872B (zh) * 2019-08-16 2022-10-11 鼎纳科技有限公司 一种大型图书脱酸系统的使用方法
CN114431200A (zh) * 2020-11-04 2022-05-06 杭州霍尔台克气体设备有限公司 一种节能型真空充氮杀虫灭菌消毒设备

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1513062A (en) * 1924-01-25 1924-10-28 William A North Method and means for operating motors
US4004550A (en) * 1973-11-29 1977-01-25 White Ronald D Apparatus for preparing microscope slides
US4051276A (en) * 1974-12-24 1977-09-27 The United States Government As Represented By The Librarian Of Congress Method of deacidifying paper
US4544843A (en) * 1983-01-28 1985-10-01 Santa Barbara Research Center Radiation detector with built-in test capability
US4522843A (en) * 1984-01-25 1985-06-11 Kundrot Robert A Deacidification of library materials
AU583938B2 (en) * 1985-07-10 1989-05-11 Richard Daniel Smith Preservation of old books/paintings
US4860685A (en) * 1985-07-10 1989-08-29 Smith Richard D Treatment of cellulosic materials
FI884502A7 (fi) * 1988-09-30 1990-03-31 Labsystems Oy Tvaettningsanordning.
DE3904111A1 (de) * 1989-02-11 1990-08-16 Battelle Institut E V Verfahren und vorrichtung zur umweltfreundlichen massenentsaeuerung von buechern und anderen papiererzeugnissen
US5137760A (en) * 1989-04-10 1992-08-11 Document Reprocessors Deacidification process
AU6534890A (en) * 1989-10-02 1991-04-28 Fmc Corporation Book deacidification method and apparatus
AU6502790A (en) * 1989-10-02 1991-04-28 Fmc Corporation Book deacidification method and apparatus
US5199226A (en) * 1990-01-26 1993-04-06 E. B. Thomas Method and apparatus for removing outer coatings from pipe
FR2666355A1 (fr) * 1990-09-05 1992-03-06 Arnoult Alain Procede de desinfection de documents graphiques et dispositif pour sa mise en óoeuvre.
WO1992015335A1 (fr) * 1991-03-11 1992-09-17 Hisaka Works Limited Sterilisateur autoclave du type a pulverisation
DE4114075A1 (de) * 1991-04-30 1992-11-05 Inst Grafische Technik Zentral Verfahren zum konservieren von buechern
US5210957A (en) * 1991-06-24 1993-05-18 Marilyn Kemp Weidener System, apparatus and methods for the conservation of fibrous material
US5282320A (en) * 1991-08-23 1994-02-01 Fmc Corporation Book drying process
US5264243A (en) * 1992-06-16 1993-11-23 Fmc Corporation Mass cellulose deacidification process
US5329951A (en) * 1993-05-10 1994-07-19 Jones Colin H Cylinder head cleaning machine
US5422147A (en) * 1993-08-12 1995-06-06 Preservation Technologies, Inc. Method and apparatus for the deacidification of library materials
US5409736A (en) * 1993-08-31 1995-04-25 Preservation Technologies, Inc. Deacidification of cellulose based materials using perfluorinated carriers
US5670043A (en) * 1993-12-17 1997-09-23 Coors Brewing Company Multi-function self-cleaning fluid treatment system and method for using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100354565B1 (ko) * 2000-04-20 2002-09-30 한국기계연구원 문서 탈산처리 장치
KR100764594B1 (ko) * 2006-08-28 2007-10-08 (주)센추리이씨 문서침수식 문서탈산장치를 이용한 문서탈산방법

Also Published As

Publication number Publication date
AU1533097A (en) 1997-08-11
JP2001509217A (ja) 2001-07-10
DE69706138T2 (de) 2002-04-25
JP3941884B2 (ja) 2007-07-04
DE69706138D1 (de) 2001-09-20
ATE204348T1 (de) 2001-09-15
AU706363B2 (en) 1999-06-17
US5770148A (en) 1998-06-23
DK0874939T3 (da) 2001-10-08
WO1997026409A1 (en) 1997-07-24
EP0874939A1 (en) 1998-11-04
ES2162671T3 (es) 2002-01-01
EP0874939B1 (en) 2001-08-16
CA2243071A1 (en) 1997-07-24
RU2167004C2 (ru) 2001-05-20
PT874939E (pt) 2002-02-28
US6325982B1 (en) 2001-12-04
KR100464741B1 (ko) 2005-04-06
US5956860A (en) 1999-09-28
CA2243071C (en) 2004-04-13
GR3036668T3 (en) 2001-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100464741B1 (ko) 도서재료의탈산성화방법및장치
DE69312690T3 (de) Verfahren, vorrichtung und anlage zur extraktion, durch verdampfung eines festen rückstandes aus einem fliessfähigen material
AU729416B2 (en) Method and apparatus for cleaning a filter surface
EP0713550B1 (en) Method and apparatus for the deacidification of library materials
US5589004A (en) Method for remediating contaminated material
RU98115135A (ru) Устройство и способ для обработки материалов
EP0191615A2 (en) Method and apparatus for degreasing a continuous sheet of thin material
EA002657B1 (ru) Устройство для удаления кислотности печатного материала
US6214165B1 (en) Method for deacidification of papers and books by fluidizing a bed of dry alkaline particles
US4813440A (en) Apparatus for degreasing a continuous sheet of thin material
JPH08155255A (ja) 脱臭乾燥装置
CN222275093U (zh) 一种纸质档案脱酸装置及其支架
SU1274699A1 (ru) Центробежный выпарной аппарат
GB2289524B (en) Apparatus and proces for filtration, mass exchange or heat exchange

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 19980715

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

Patent event date: 19980922

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20020116

Comment text: Request for Examination of Application

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20040924

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20041223

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20041224

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20071221

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20081222

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20091209

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20101214

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20111207

Start annual number: 8

End annual number: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121130

Year of fee payment: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20121130

Start annual number: 9

End annual number: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131129

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20131129

Start annual number: 10

End annual number: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141205

Year of fee payment: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20141205

Start annual number: 11

End annual number: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 12

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20151118

Start annual number: 12

End annual number: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161123

Year of fee payment: 13

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20161123

Start annual number: 13

End annual number: 13

EXPY Expiration of term
PC1801 Expiration of term

Termination date: 20170716

Termination category: Expiration of duration