CN102051839A - 抄纸用压榨毛毯及抄纸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抄纸用压榨毛毯，所述抄纸用压榨毛毯容易挂入抄纸机、挂入作业时间短，且达到抄纸最高速度的初始磨合运转期短、毛毯寿命长。在抄纸用压榨毛毯中，将加压时变形性高、加压后的恢复性优良的高分子弹性体交织分散附着在毛毯内的毛层。高分子弹性体在呈膜状时、室温20℃、相对湿度65％的环境下测得的100％模量值为1～100kg/cm²，100％伸长后残留应变为30％以下，高分子弹性体的附着量相对于抄纸用压榨毛毯重量为0.5～20重量％，材料为聚氨酯弹性体、聚乙烯弹性体、苯乙烯-丁二烯橡胶、硅橡胶等。

Description

抄纸用压榨毛毯及抄纸方法

技术领域

本发明涉及一种用于抄纸机的抄纸用压榨毛毯(也称为压榨织物)。具体地说，本发明涉及一种能够缩短将新的抄纸用压榨毛毯挂入抄纸机，从抄纸开始运转之后，逐渐提高抄纸速度直到最高抄纸速度为止所需的时间(称为初始磨合期)，并能够使抄纸机的运转稳定、湿纸的挤水性良好的抄纸用压榨毛毯(以下，有时只称为「毛毯」)。

背景技术

在抄纸工序中，为了从湿纸中挤水，现有的抄纸机一般具有网部、压榨部及干燥部。这些网部、压榨部及干燥部，按此顺序沿湿纸的传送方向设置。湿纸边被分别设置于网部、压榨部的抄纸用具陆续地接收送出，边被传送，同时进行脱水、挤水，最终在干燥部被干燥。

在上述各个部中，使用与对湿纸进行脱水(网部)、挤水(压榨部)及干燥(干燥部)的各功能相对应的抄纸用具。另外，压榨部一般具有沿湿纸的传送方向串联设置的1个以上的压榨装置。

各压榨装置设有无端状(封闭式)的毛毯，或者将有端状的毛毯在抄纸机上连接形成无端状的毛毯。并且，压榨装置具有相向的一对辊(即辊压榨)，或者相向的辊与靴(即靴形压榨)，该毛毯搭载湿纸沿湿纸的传送方向不断移动，通过与该毛毯一起用辊压榨或者靴形压榨进行加压，从而从湿纸中挤出水分，并使毛毯连续吸收该水分，或者途经毛毯内部而排到外部。

在此，用图1来详细说明抄纸机的压榨部的一个例子。抄纸部是由在抄纸工序中位于前部的网部、位于其后段的压榨部及位于其更后段的干燥部，按此顺序沿湿纸的传送方向设置而成。该压榨部是具有4个压榨装置的标准的传递双棒式(transfer twin bars)抄纸机；由上辊1a与底辊1b形成的1号压榨装置(1P)、由2号辊与中央辊(CR)形成的2号压榨装置(2P)、由3号辊与中央辊(CR)形成的3号压榨装置(3P)、以及由上辊4a与底辊4b形成的4号压榨装置(4P)作为压榨部的各个压榨装置，沿湿纸的传送方向串联设置形成。另外，也有在压榨装置中，在上辊(1a或4a)和底辊(1b或4b)的其中之一，或者辊3上形成靴形压榨装置的抄纸机。

上述传递双棒式的抄纸机使用多张(图1是4张)抄纸用毛毯。通常使用从网部接取湿纸的领纸毛毯(PU毛毯)、在1号压榨装置(1P)的上辊侧使用的领纸毛毯、底辊侧使用的1P底毛毯、以及分别用于3号压榨装置(3P)和4番压榨装置的(4P)的3P毛毯和4P毛毯。用于2号压榨装置(2P)的毛毯由领纸毛毯兼任。

所述毛毯，如图2或者图3所示，由补强纤维基材5和毛层(batt layer)6、7构成，毛层设置在补强纤维基材的搭载湿纸侧及压榨辊侧的两面或者仅在搭载湿纸侧。这些毛层6、7是将构成毛的短纤维(staple fiber)在补强纤维基材上通过针刺编织成一体而构成。该毛毯具有从湿纸中挤水(挤水性)、提高湿纸的平滑性以及传送湿纸的基本功能。

在上述毛毯的功能中，特别是从湿纸中挤水的挤水功能最受重视。湿纸与毛毯一起经由辊压榨或者靴形压榨的加压部位而被加压压榨，由于在湿纸的水分转移到毛毯后，用吸水箱的吸引力或者压缩压榨的压力排出至毛毯外，因此保持用于在毛毯中确保适当的空间体积的通水性、压缩性及恢复性非常重要。

所述毛毯的适当的空间体积是指，逐渐提高抄纸速度直至最高抄纸速度时的毛毯的空间体积。即，使用新毛毯开始抄纸之后，使抄纸机的运转速度快速达到最高抄纸速度，这在生产效率方面很重要。达到所述最高抄纸速度的时间(初始磨合期)，随着抄纸机的运转条件而变化，但一般需要1～2天，最长是5天左右。特别是以串联双靴式(Tandem NipcoFlex)压榨和OptiPress抄纸机为代表的、像无牵引直通式(no draw straight through)这样的湿纸传送方式，其运转速度快，所以需要缩短上述的毛毯的初始磨合期。

为了缩短所述的毛毯的初始磨合期，毛毯做完之后，在后续加工中采用通过加压使毛毯的厚度变薄、密度提高的方案。为了增加毛毯的加压效果，也有将毛毯连接到用热介质加热的辊的情况。作为高密度毛毯的作用效果，能够通过减少在毛毯中形成的空间体积，使毛毯将在压榨部受到的加压力容易地传递至湿纸。

此外，特表2005-524002号公报(专利文献1)记载了一种将毛毯表面侧(搭载湿纸侧)用聚合物处理之后进行表面研磨，减少毛毯表面的空间体积及提高密度的毛毯及其制造方法。所述结构的抄纸用毛毯，作为新毛毯从最初开始就进行了紧凑化(高密度化)处理，因此是设法缩短在抄纸机上使用毛毯时的、上述初始磨合期的毛毯。

但是，专利文献1所记载的所述聚合物是将聚氨酯、聚碳酸酯聚氨酯、聚丙烯酸酯、丙烯树脂、环氧树脂、酚醛树脂或者它们的混合物的聚合物应用到抄纸用毛毯中，通过该聚合物的粘结力/凝结力使毛毯紧凑化，但却给毛毯整体赋予了刚性。毛毯的刚性一旦增大，在抄纸机压榨下的压缩性和恢复性就会受到抑制，因此，湿纸的挤水能力受到损害，另外，在抄纸机上设置抄纸用毛毯时，在抄纸机内的狭窄辊间通过牵引挂入毛毯时，出现了因毛毯的刚性而使挂入变得困难的问题。

还有，美国公开专利第2009/0163104A1公报(专利文献2)公开的压榨织物(毛毯)，用聚合物分散液对毛毯表面侧进行涂布处理并干燥，以此将毛纤维间用聚合物薄膜(膜)包覆连接，或者通过包覆毛纤维周围(聚合物层的厚度是0.05mm～1.5mm)，使所述聚合物薄膜无法从毛纤维中脱离，调整毛毯表面层的空间体积和密度。作为所述聚合物，列举有聚氨酯弹性体、聚乙醚/聚酰胺弹性体、工程聚酰胺(聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺6，12等)。相对于毛毯重量的所述聚合物的配比量，没有公开具体的数值。

该毛毯，其通气性得到了适当调整，另外还具有可用高压淋浴清洗毛毯的特点。可是，虽然毛毯的初始磨合期变短了，但却因为减少了毛毯的空间体积，毛毯整体的厚度变薄，所以有毛毯因使用中受到的反复压榨加压而变得扁平、达到毛毯可使用厚度极限变快、可充分压榨湿纸的时间(毛毯寿命)变短的缺点。

专利文献1特表2005-524002号公报

专利文献2美国公开专利第2009/0163104号公报

发明内容

现有的毛毯含有缺乏向挤水的湿纸传递加压、水压作用的空间体积，相对于此，本发明要解决的技术问题是提供一种毛毯，所述毛毯从毛毯的使用初期开始在初始磨合时就能确保适当的空间量，能够将毛毯的磨合期缩短至4天左右以内。另外，还能够提供一种只要减小毛毯的厚度变形阻力，就能在用压榨辊等进行加压时使加压密度容易提高，同时加压后的恢复性高，且难于蓄积污垢或过度扁平，能长期保持通水性、压缩性的毛毯。

具体而言，本发明的目的是提供一种抄纸用压榨毛毯，通过使抄纸用压榨毛毯中含有具有适度柔软性、且压缩性和恢复性优良的高分子弹性体，从而在适当确保毛毯中的空间体积的同时，能够长期保持通水性和压缩性，与现有产品相比能够缩短抄纸用压榨毛毯的初始磨合期，毛毯寿命长、挤水性优良。

本发明提供一种抄纸用压榨毛毯，所述抄纸用压榨毛毯包括补强纤维基材、以及在该补强纤维基材的搭载湿纸侧及压榨辊侧的两面设置的毛层或仅在所述补强纤维基材的搭载湿纸侧设置的毛层，其特征在于，在毛毯的搭载湿纸侧的毛毯内的毛层中分散附着有高分子弹性体，所述高分子弹性体制成膜状时的膜，在室温20℃、相对湿度65％的环境下测得的100％模量值为1～100kg/cm²；另外，100％伸长后残留应变为30％以下，高分子弹性体的附着量相对于抄纸用压榨毛毯重量为0.5～20重量％。

本发明的上述抄纸用毛毯，其特征在于，所述高分子弹性体使用选自天然橡胶、异戊二烯橡胶、1，4-丁二烯橡胶、1，2-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶、氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙烯-丙烯共聚橡胶、乙烯-丙烯-丁二烯共聚橡胶、乙烯-丙烯-乙叉降冰生烯(ENB)共聚橡胶、氯磺化聚乙烯弹性体、丙烯橡胶、表氯醇橡胶、多硫化橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯弹性体、在聚乙烯中调配有所述橡胶或乙烯-醋酸乙烯酯共聚的聚烯烃弹性体、聚酰胺弹性体、聚酯弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-共聚弹性体、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚弹性体、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚弹性体或者从它们的加氢产物中选择的聚苯乙烯弹性体、及可塑性氯乙烯树脂中的1种或者2种以上。

本发明的抄纸用压榨毛毯，从毛毯的使用初期开始在初始磨合时就能确保适当的空间量，能够缩短毛毯的磨合期。另外，能够提供只要减小毛毯的厚度变形阻力，就能在用压榨辊等加压时使加压密度容易提高，同时加压后的恢复性高，且难于蓄积污垢、过度扁平，能长期保持通水性、压缩性的毛毯。这种毛毯能够保持毛毯的挤水性等，是均衡地具备了毛毯的基本功能的抄纸用压榨毛毯。

附图说明

图1是抄纸机压榨部的概略图。

图2是抄纸用压榨毛毯中高分子弹性体留存在表面侧毛层中的状态的示意图。

图3是抄纸用压榨毛毯中高分子弹性体从表面侧毛层到达至背面侧毛层而存在的状态的示意图。

图4是拉伸试验的概略图。

图5是压榨试验机的概略图。

附图标记说明：1P～4P：1号压榨装置～4号压榨装置；1a、4a：上辊；1b、4b：底辊；CR：中央辊；2、3：辊；5：补强纤维基材；5a：经线(MD线)；5b：纬线(CMD线)；6：表面毛层；7：背面毛层；8：含有高分子弹性体层；10：毛毯；41：试验片；42：夹具；GR：引导辊；PR：压榨辊；SE0：厚度传感器；SE1：厚度传感器；SE2：厚度传感器。

具体实施方式

以下，结合附图进一步详细说明本发明。

本发明是在图1所示的压榨部中使用的压榨毛毯。图2及图3所示的本发明的抄纸用压榨毛毯，具有补强纤维基材5、设置在该基材的搭载湿纸侧(表面侧)的表面毛层6、以及设置在该基材的压榨辊侧(背面侧)的背面毛层7；图2表示高分子弹性体存留在表面毛层6中的状态，图3表示从表面毛层到达至背面毛层7的状态。

所述补强纤维基材5，一般是通过织机等将经线和纬线织制而成的织物，但也可以不进行织制而使用将经线和纬线叠加而成的格子状材料。

作为由经线及纬线构成的补强纤维基材和毛层的材料，可以使用聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)、工程聚酰胺(聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺6，12等)、芳香族聚酰胺(芳纶)、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚醚/聚酯酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、棉、羊毛、金属等。

作为高分子弹性体的材料，可以采用选自天然橡胶、异戊二烯橡胶、1，4-丁二烯橡胶、1，2-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶、氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙烯-丙烯共聚橡胶、乙烯-丙烯-丁二烯共聚橡胶、乙烯-丙烯-乙叉降冰生烯(ENB)共聚橡胶、氯磺化聚乙烯弹性体、丙烯橡胶、表氯醇橡胶、多硫化橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯弹性体、在聚乙烯中调配有所述橡胶或乙烯-醋酸乙烯酯共聚的聚烯烃弹性体、聚酰胺弹性体、聚酯弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-共聚弹性体、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚弹性体、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚弹性体或者从它们的加氢产物中选择的聚苯乙烯弹性体、及可塑性氯乙烯树脂中的1种或者2种以上。

图4是拉伸试验机的测量部，用于测量高分子弹性体薄膜的100％模量值及100％伸长后残留应变。100％模量值的测量参考JIS K6251-2004年、100％伸长后残留应变的测量参考JIS K6262-1997年，在以下条件下进行测量。

高分子弹性体试验片41，两个试验项目都是宽10mm、长120mm(包括被夹具夹着的单边的40mm)、夹具间的距离40mm、厚度0.5mm大小的薄膜。试验在室温20℃、相对湿度65％的环境下进行。

试验片41装在夹具42上，以200mm/分的拉伸速度拉伸至伸长率110％，读取伸长率为100％时的应力(kg/cm²)作为100％模量值。

另外，拉伸至伸长率100％，在伸长率达到100％之后的瞬间用同样的速度退回其伸长，读取应力变为0kg/cm²时的伸长率(％)作为100％伸长后残留应变。

所述高分子弹性体可以是发泡体，也可以是部分交联体。另外，还可以含有无机填充剂、耐热稳定剂。作为发泡剂可以使用碳酸铵、重碳酸钠、重碳酸铵、碳酸氢钠等；作为无机填充剂可以使用氧化钛、高岭土、粘土、滑石、硅藻土、碳酸钙、硅酸钙、硅酸镁、熔融二氧化硅、云母等。

所述高分子弹性体，以5μm～2mm厚度的小片状分散附着于构成毛(batt)的短纤维(staple fiber)中。或者，高分子弹性体呈现出，短纤维(staple fiber)为中心作为芯、在该短纤维(staple fiber)的周围涂布高分子弹性体成1～40μm厚的鞘状的状态。高分子弹性体一旦以小片状和/或芯鞘状附着于毛纤维中，就会使毛毯的压缩性、恢复性及挤水性优良、并且产生在毛毯的使用期间能长期保持这些特性的附加效果。

从毛毯的压缩性、恢复性以及挤水性的角度考虑，所述高分子弹性体薄膜的100％模量为1～100kg/cm²，优选为70kg/cm²以下。另外，从毛毯的压缩性、恢复性以及挤水性的角度考虑，100％伸长后残留应变为30％以下，优选为20％以下。

高分子弹性体的附着量相对于抄纸用压榨毛毯重量为0.5～20重量％。相对于毛毯重量少于0.5重量％时，不能长期保持毛毯的通水性、压缩性，毛毯的耐久性差。另外，相对于毛毯重量多于20重量％时，则毛毯的刚性过高不能减小厚度变形阻力，用压榨辊等进行加压时加压密度难以提高，并且加压后的恢复性降低。

抄纸用毛毯内含有高分子弹性体的位置，没有特别的限制，但优选为在从补强纤维基材到搭载湿纸侧毛层(表面毛层)之间。具体而言，有仅在搭载湿纸侧毛层、从搭载湿纸侧毛层到压榨辊侧毛层(背面毛层)、从搭载湿纸侧毛层到补强纤维基材、从压榨辊侧毛层到基材补强纤维基材的组合。

使高分子弹性体附着于构成毛的短纤维(staple fiber)中的方法是：将高分子弹性体的溶剂分散液通过喷雾散布、或者刮刀涂布等方法涂布、浸入于毛毯表面，然后使之干燥、附着。

本发明的抄纸用压榨毛毯，只要该毛毯含有能起到向挤水的湿纸传递加压、水压作用的空间体积(空气透过度为2～50cc/cm²秒、125Pa)即可。即，毛毯的空间体积，从初始磨合期开始，到进入运转速度稳定的最高抄纸速度范围之后，直至使用末期，都维持一定的空间体积即可。

本发明的抄纸用压榨毛毯的优选的毛毯硬度(刚性)是，用压榨辊等加压时容易变形，将毛毯密度提高至最大限的程度。为此，毛毯中含有的高分子弹性体具有用所述100％模量、100％伸长后残留应变所示的柔软性。

实施例

以下，通过实施例及比较例来说明本发明。但本发明并不限于这些实施例。

实施例1～8及比较例1～2

本实施例及比较例中所使用的毛毯的基本结构如下。

补强纤维基材(尼龙单丝的捻线、平织)：基重750g/m²

毛纤维(17dtex的尼龙6短纤维(staple fiber))

补强纤维基材的搭载湿纸侧(表面毛层)：基重500g/m²

补强纤维基材的压榨辊侧(背面毛层)：基重250g/m²

在补强纤维基材上层积背面侧的毛纤维和表面侧的毛纤维，通过针刺编织成一体而形成毛毯，然后从毛毯的表面侧开始喷雾涂布高分子弹性体，在105℃下干燥后，在140℃下熟化。

高分子弹性体使用表1所示的树脂及条件。

表1

实施例1～8、比较例1～2所得到的毛毯，用图5所示的压榨测试机实施行车测试(条件：1000m/分、加压100KN/m、100小时)，评价毛毯的挤水性、弹性持续性。

使用图5所示的压榨测试机，样品毛毯10一边受到一对压榨辊PR、PR的加压(压榨)，一边围绕引导辊GR的周围旋转。该压榨测试机，可将毛毯10的压榨前厚度、压榨下厚度及压榨后的厚度，分别通过SE0、SE1及SE2的厚度传感器进行测量。另外，可在一对压榨辊PR、PR的入口处投入湿纸样品，在压榨出口处回收湿纸，测量它们的水分。在通过水分赋予淋浴调整了水分的状态下对毛毯实施测试。

湿纸的挤水试验在下述压榨测试机的条件、计算式下进行。挤水试验条件：加压100KN/m、抄速1000m/分

压榨前湿纸含水率：70％

压榨前湿纸含水率＝(压榨前湿纸重量-干燥纸重量)÷压榨前湿纸重量×100％

压榨后湿纸含水率＝(压榨后湿纸重量-干燥纸重量)÷压榨后湿纸重量×100％

压榨后湿纸含水率越低，就越表明是挤水性良好的毛毯。造纸业中周知，压榨后湿纸含水率的差别即使只是1％，也会对压榨后的纸的干燥工序中的热能产生极大的影响。

毛毯的压缩试验是在下述压榨测试机的条件、计算式下进行。

在压榨测试机中，

压榨前厚度：T0

压榨下厚度：T1(100KN/m)

压榨后厚度：T2

压榨时压缩率＝(T0-T1)÷T0×100％

压榨前后厚度保持率＝T2÷T0×100％

这些试验结果如表2所示。

表2

表2表示，压榨后湿纸含水率的值越小挤水性越优良，压榨时压缩率(相当于毛毯的压缩性)、压榨前后厚度的保持率(相当于毛毯的压缩后的恢复性)的值越大弹性持续性越优良。

在实施例1～8中可知，由于含有高分子弹性体，湿纸的挤水性、毛毯的压缩性和恢复性及其持续性都有提高。

工业实用性

本发明的抄纸用压榨毛毯，能够提高抄纸机达到能稳定生产的最高速度的、包括初始磨合期在内的整个使用期间的湿纸的挤水性，与比较例2的采用模量高的树脂的毛毯相比，能得到挂入到抄纸机中的挂入性良好的抄纸用压榨毛毯。

Claims (3)

1.一种抄纸用压榨毛毯，所述抄纸用压榨毛毯包括补强纤维基材、以及在该补强纤维基材的搭载湿纸侧及压榨辊侧的两面设置的毛层或仅在所述补强纤维基材的搭载湿纸侧设置的毛层，其特征在于，在抄纸用压榨毛毯的搭载湿纸侧的毛毯内的毛层中分散附着有高分子弹性体，所述高分子弹性体，在室温20℃、相对湿度65％的环境下测得的高分子弹性体薄膜的100％模量值为1～100kg/cm²，100％伸长后残留应变为30％以下，高分子弹性体的附着量相对于抄纸用压榨毛毯重量为0.5～20重量％。

2.根据权利要求1所述的抄纸用压榨毛毯，其特征在于，所述高分子弹性体使用选自天然橡胶、异戊二烯橡胶、1，4-丁二烯橡胶、1，2-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶、氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙烯-丙烯共聚橡胶、乙烯-丙烯-丁二烯共聚橡胶、乙烯-丙烯-乙叉降冰生烯共聚橡胶、氯磺化聚乙烯弹性体、丙烯橡胶、表氯醇橡胶、多硫化橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯弹性体、在聚乙烯中调配有所述橡胶或乙烯-醋酸乙烯酯共聚的聚烯烃弹性体、聚酰胺弹性体、聚酯弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-共聚弹性体、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚弹性体、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚弹性体或者从它们的加氢产物中选择的聚苯乙烯弹性体、及可塑性氯乙烯树脂中的1种或者2种以上。

3.使用权利要求1或2所述抄纸用压榨毛毯的抄纸方法。

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