[기술 해설] 익스팬더 롤 접촉각 설정의 중요성과 소재별 최적 권장 수치

「익스팬더 롤을 도입했는데도 주름이 제대로 펴지지 않는다……」

「신소재 라인을 가동하기 시작했는데, 롤의 각도 설정을 모르겠다」

제조 현장에서 이러한 고민을 하고 계시지는 않습니까?

익스팬더 롤(만곡 롤)의 주름 제거 및 확폭 효과를 최대한으로 끌어올리기 위한 핵심은 롤에 대한 시트의 「접촉각(권취각)」에 있습니다.

이번에는 국산 익스팬더 롤의 개척자인 오사카 염직 기계 주식회사가 익스팬더 롤 접촉각 설정의 중요성과 소재별 설정 기준에 대해 해설해 드립니다.

주름 제거 효과를 극대화하는 익스팬더 롤 접촉각 설정의 원리 (H2)

익스팬더 롤은 롤의 「오목한 측」에서 「볼록한 측」으로 시트가 이동할 때, 롤 표면이 가로 방향으로 넓어지는 움직임을 이용하여 주름을 폅니다.

이 「넓어지는 움직임」을 시트에 효율적으로 전달하기 위해서는 소재가 롤에 접하고 있는 범위, 즉 접촉각을 적절하게 유지해야 합니다. 익스팬더 롤 접촉각 설정이 너무 얕으면 확폭력이 전달되지 않고, 반대로 너무 깊으면 또 다른 트러블의 원인이 됩니다. 또한 대전제로 시트는 반드시 롤의 「오목한 측」으로 도입하여 「볼록한 측」으로 유도되도록 설치해 주십시오.

소재별 익스팬더 롤 접촉각 설정 권장 수치 가이드 (H3)

가공하는 기재의 두께나 유연성에 따라 적정 접촉각은 달라집니다. 다음 수치는 그동안의 실적과 기술 기준에 근거한 일반적인 기준(참고치)입니다.

분류	기재·소재 타입	권장 접촉각 (참고치)
필름·박	PP·PA 필름 (1～6μｍ)	60°～90°
	PP·PA 필름 (8～20μｍ)	45°～60°
	PP·PA 필름 (20μｍ 이상)	45°
	금속(증착) 필름	15°～20°
제지·펄프	종이·판지 (페이퍼/보드)	15°～30°
	초지망 (포밍 패브릭)	20°～25°
	프레스 와이어	20°～40°
	웨트 펠트	30°～60°
섬유·텍스타일	일반적인 원단	45°～60°
	신축성 있는 원단	60°～90°

※ 실제 최적의 각도는 라인의 장력(텐션), 반송 속도, 전후 롤 간의 거리에 따라 변동될 수 있습니다.

주의! 접촉각 90° 이상은 효과가 거의 없습니다

「단단히 감으면 주름이 잘 펴지겠지」라고 생각하여 접촉각을120° 나 180°와 같은 깊은 각도로 설정하는 경우가 있으나, 이는 역효과가 날 가능성이 높습니다.

왜 90°이상은 권장되지 않는가?

만곡 타입의 특성상 시트가 「볼록한 측의 정점」을 지나 더 감기게 되면, 이번에는 롤 표면이 「중앙을 향해 수축하는 존(Zone)」으로 들어가 버립니다. 어렵게 넓혀놓은 시트를 다시 중앙으로 모으는 힘이 작용하기 때문에 주름 제거 효과가 현저히 저하되고, 경우에 따라서는 새로운 주름을 발생시키기도 합니다.

깊은 접촉각이 필요한 현장에는 「플랫 타입」을

라인 설계상 어쩔 수 없이 패스라인을 크게 꺾어야 하거나(전후 롤과의 거리를 확보할 수 없는 경우), 높은 텐션으로 깊게 감아야 하는 경우에는 플랫 익스팬더 롤이 유효합니다.

플랫형은 고무줄처럼 롤 표면의 탄성체 자체가 가로로 신축하는 원리로 주름을 폅니다. 따라서 만곡 롤과 같은 「수축 존」의 제약을 받지 않아, 깊은 접촉각을 필요로 하는 가혹한 조건에서도 안정적인 확폭이 가능합니다.

확실한 주름 제거·확폭은 전문가의 「선정」으로부터

이번에 소개해 드린 접촉각 수치는 어디까지나 일반적인 기준에 불과합니다. 현장에서의 임의적인 조정이나 독자적인 방식만으로는 근본적인 해결에 이르지 못하고, 결과적으로 고가의 기재 로스나 생산 효율 저하를 초래할 수 있습니다.

확실한 주름 제거를 실현하고 품질을 안정시키기 위해서는 웹 핸들링 전문가에 의한 정확한 제품 선정과 도입이 필수적입니다. 오사카 염직 기계 주식회사는 70년 이상의 실적과 기술 데이터를 바탕으로 최적의 익스팬더 롤 접촉각 설정과 설계를 제안해 드립니다. 제품 로스가 발생하기 전에 꼭 한 번 저희와 상담해 주십시오.