JP2000509772A - 多軸ピンシームで継ぎ合わされた抄紙機用プレスフェルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 一般的には２重層布となる第１の布層（３）を備えて構成される抄紙機用多層プレスフェルトは、クロス機械方向のピンシーム（２）を有する。第２の布層（４）は第１の布層の紙側に配置され、該第２の布層（４）の紙側には針縫いされたバット（５）が当てられており、これらの層を束ね合わせている。バット（５）が当てられた短い長さの第２の布層（４）からなるフラップ（１５）は、第１の層のピンシーム領域（２）上に重なる。第２の層は、機械方向と側端とがなす第１の傾斜角度が１°より大きく２０°よりも小さくなるように配置された、幅の狭い複数の布片から構成される。第３の層は、第２の層と同様に第１の層の機械側に含むことができ、両層における布片の幅、傾斜角度、機械方向に対する傾斜角度の向きは同じである必要はない。この布はスパイラル巻き付け技術（spiral winding technique）を用いて形成される。

Description

【発明の詳細な説明】 多軸ピンシームで継ぎ合わされた抄紙機用プレスフェルト 発明の背景 本発明は、抄紙機のプレス部で使用されるプレスフェルトに関する。この抄 紙機のプレス部では、対向する一対のロールの間に湿紙（wet paper web）を通 過させることで、湿紙に含まれている最大約８５％の水分を文字通り絞り出して いる。この工程において、湿紙は少なくとも１つの布により支持され、あるいは 対向する２つの布の間に挟まれて運ばれる。これらの布はプレスフェルトとして 知られている。これらのプレスフェルトは一般的に、少なくとも一方の面、通常 は両面が織られた複数層のバット（batt）を備えた基布（base fabric）構造か ら構成されている。単一層および二層の織物布を含む、いくつかの布構造が用い られており、該布は連続走行用とするために平坦に、あるいは閉ループ用とする ためにエンドレス状に織ることができる。エンドレス状フェルトを装着するには プレス部を開放する必要がある。継ぎ合わせフェルトでは、装着のために端部が 開放され、その後ピンシーム（pin seam）等によりプレス部で継ぎ合わされる。 いずれの場合でも、プレス部に完成した布を装着するためには、該プレス部への 装着時に閉じることができる継ぎ目（seam）を予め用意しておくことで利便性が より高まる。 この継ぎ目部は、プレスフェルトを作成する際の最も難しい部分である。十 分な強度、十分な排水能力を持ち、布目痕を残さないという必要な特性を提供で きる プレスフェルトを作製するのは比較的単純ではある。しかし、このプレスフェル トが使用できるかどうかは、十分に長い利用可能期間を備え、必要とされる強度 、必要とされる排水能力を提供し、そして最も重要な点として紙に布目痕を与え ない継ぎ目部を提供できるかという点に係わっている。 プレスフェルトの継ぎ目部に最も良く使われるのはピンシーム（pin seam） である。このピンシームでは、つなぎ合せられるべき布の両端部のそれぞれから の単繊維の糸が、該布の端部に縫い返され、１組の小さなループを形成する。２ つの布端部は、これら２組のループを互いに入り組み合わせ、軸針（pintle）を 布の幅方向へ差し込むことで、接続される。このような継ぎ目形態は二層織物を ベースとしたプレスフェルトに良く用いられている。このような継ぎ目部の例は 、ＥＰ0 294 951、ＵＳ4,842,925およびＵＳ4,601,785に開示されている。 これら従来のプレスフェルトによれば、装置への装着および装置上での継ぎ 目の継ぎ合わせが容易になるという、有利な効果がある。しかし、これら従来の プレスフェルトには、継ぎ目により紙に少なくともいくらかの痕が残っても問題 が無く、さらに排水能力がそれほど高くない場合にだけ適用可能であるという、 不利な点がある。さらに、用いられたバットが継ぎ目領域でより早く摩耗すると いう不利な点もある。継ぎ目領域を覆うバットの摩耗した部分は、継ぎ目痕を紙 に与えるマーキングとなる危険性を増加させ、さらに継ぎ目領域での摩耗率の増 加を加速する。これらの紙マーキング問題あるいは機械的継ぎ目不良あるいはそ の両方が原因となり、寿命前にプレスフェルトが使用不可能となる。 上記問題点を解消するためにいくつかの提案された。 提案の一つでは、単一層ではなく２つの織物層を用いたもので、積層ベース 構造と呼ばれるものを提供している。この種の布としては、布層がバイアス位置 となるように配置されたＵＳ3,086,276に開示されたものや、バットの各面に相 対的に細かい布と粗い布とが配置されたＵＳ3,657,068に開示されたものがある 。ＵＳ5,110,672には他の布が提案されている。これらの従来例では、複数層が バットに積層されるため、針縫（needling）を適用する工程がすべての層に対し て必要となる。これらすべての構造において問題となるのは、継ぎ目に隣り合う 裁断された布端部がほぐれる傾向にあり、布の最も重要な領域でバットが多かれ 少なかれ支持されていない状態となってしまう、という点である。これが、紙へ のマーキング、および継ぎ目の寿命前不良の原因となる。 また、ＵＳ4,186,780およびＵＳ4,418,726に例示されているように、積層構 造を用いること、および該積層の各布をピンシームにより継ぎ合わせすることが 提案されている。このような形態では、単一ピンシームに係わる問題のいずれに ついても解消することができないだけでなく、連結されるべき継ぎ目が１つでは なく２つとなるため、装着をさらに難しくする。このような装着工程は困難であ り、時間もかかり、装着を容易にするという継ぎ目を設けた最初の目的を挫くも のである。 また他にも、バットの「フラップ（flap）」と呼ばれるものを用いることが 提案されている。バットのフラップとは、従来のピンシームの好ましくは布の紙 側を覆う、布地が強化された部分である。この例としてはＣＡ1,303,833および 上述したＥＰ0 294 951に開示されているものがある。これら各例では、ピンシ ームを形成する際に、連結すべき２つの端部の一方に短いバットフラップを設け 、ピンシームが形 成された後に該フラップにより接続部を覆うようにしている。ＵＳ4,601,785で は、バットフラップを接着剤あるいは針縫いによって取り付けることを勧めてい る。ＵＳ4,842,925では、縫い目に隣り合わせた部分に弾力性が無いあるいは溶 解可能な糸を使うことを勧めている。バットを取り付けるために、針縫い工程中 あるいは該工程後にこれらの糸は取り除かれ、バットフラップをカットし、所定 の位置に配置することを可能とする。ＥＰ0 294 951では、基布に機械方向糸の 層を追加してバットフラップを強化することを勧めている。これらのような継ぎ 目は、形成するのが難しく、バットを支持するフラップの布も結局ほぐれてしま う。この結果、バットが支持されていない状態となり、紙にマーキングを与える 原因となるという、問題の一因となる。 発明の概要 本発明は、上述した問題点に対する代替解決案を提供しようとするものであ る。プレスフェルトは、積層布がベース布として使用されるものにおいて、第１ の層だけが端部間でピンシームにより連結される。第２の層はピンシームを覆う フラップを備えたバットが形成されるように裁断される。第２の層はまた、裁た れた継ぎ目が特に布の横糸に対して角度を持つように、第１の層に対して斜めに 配置されており、布のほぐれによってこれらの糸が失われるのを防ぐことができ る。第２の布はまた、比較的幅の狭い布片で構成することで、ほぐれの可能性を さらに減少させることができる。 したがって、本発明がその一実施態様において提供しようとするのは、抄紙 機 用多層プレスフェルト布であって、 クロス機械方向のピンシームを備える第１の織物布層、 前記第１の布層の紙側面に配置された第２の布層、 前記第１および第２の層を束ね合わせるように前記第１の布層まで 到達するように針縫いされた、前記第２の層の紙側面に設けられたバット層、お よび 前記第１の層のピンシームを覆う、バットを備えた短い前記第２の 布層を有するフラップを備え、 （a）前記第２の層は比較的狭い幅の布片を複数有し、 （b）前記第２の層の布片は側端が前記機械方向に対して第１ の傾斜角度となる位置に配置され、 （c）前記第１の傾斜角度は１°より大きく２０°未満の値を 有する。 第２に、前記布は前記第１の布層の機械側に第３の層をさらに含み、 （a）前記第３の層は比較的幅の狭い布片を複数有し、 （b）前記第２の層の布片は側端が前記機械方向に対して第２ の傾斜角度となる位置に配置され、 （c）前記第２の傾斜角度は１°より大きく２０°未満の値を 有する。 図面の簡単な説明 以下、図を参照して本願発明の実施形態が説明される。ここで； 図１は、プレスフェルトの面に対して垂直方向に、ピンシームを通って載断 された断面図、 図２はプレスフェルトの紙側面の一部載断断面図、および 図３は他のプレスフェルトにおける紙側面の一部載断断面図である。 発明を実施するための最良の形態 本願発明においては以下の用語が重要となる。 “機械方向”とは、プレス部の長さ方向を指し、実質的にプレスフェル トが移動する方向と平行となる。さらに、これに関連した用語である“クロス機 械方向”とは、前記機械方向と実質的に直交する方向を指す。 “紙側”とは、プレスフェルトあるいは織物ベース構造において、プレ スフェルトが装着された場合に紙に向かう側を指す。さらにこれに関連する用語 の“機械側”とは、プレスフェルトあるいは織物ベース構造において、プレスフ ェルトが装着された場合にプレス部ロールに向かう側を指す。 “傾斜角度”とは、織物ベース構造の布形成部における側端部と前記機 械方向とが成す角度を指す。 最初、図１において示された断面は機械方向に沿って載断されたものである 。符号１で概略示されているプレスフェルトは主に３つの層から構成されており 、第４の層を追加することもでき、２で概略示されているシーム（継ぎ目）を含 んでいる。支持用基布（Supporting base fabric）は、シーム２を含む機械側第 １の布３を備えている。この第１の層３の紙側を覆うのは第２の層４である。こ れらの層は 、第２の層４を通過し第１の層３のある程度の位置まで達するようにして当てら れたバット５によって束ね合わされている。符号６で影線が示すように、第１の 層２の機械側には追加のバット層をさらに設けることができる。第１の層は図示 されているように比較的単純な２重織物で、クロス機械方向の横糸７と機械方向 の縦糸８、１１を含んでいる。ピンシームは、ループ９および１０ができるよう に縦糸８および１１を各長さ方向に織り返すことで形成される。シームはループ ９および１１に挿入された軸針１０によって結び付けられる。このシーム構造の 形態はよく知られている。 第１の層の紙側に配置された上側第２の布は比較的薄く、図示されているよ うに、横糸１３と縦糸１４とで単純織りされた織物で構成されている。この布層 の構成は以下に説明する通りである。第２の布４及びバット５の両者はシーム２ の近傍にあるライン１６でカットされ（バット６が使用される場合にはライン１ ７でもカットされる）、フラップ１５が形成される。稼動時には、プレスフェル トは方向Ａに進むため、フラップ１５はシーム軸針１０の線より下流側となる。 図２は図１における布の紙側層面の一部載断断面図である。厳密な意味での 紙側面はバット５の層である。バット層５は、第１の層３の紙側に位置する第２ の布上に重なっている。２つの距離Ｘ、Ｙは両者ともほぼ機械を横切る方向にあ るが、両者が同じではなくＹがＸより大きくなるように、第１の層３はプレスフ ェルトの幅一杯に織られる一方、第２の層は非常に幅の狭い布片となるように織 られている。また、幅の狭い第２の層は、側端４Ａが４Ｂで示されるプレスフェ ルトの端部と実質的に平行な機械方向と傾斜角度θとなるように、第１の層上に 当てられる。第２の層を設ける際には、主にＵＳ 5,268,076(Best et al)及び ＵＳ5,360,656(Rexfel t et al)に開示された技術が用いられる。これら開示の内容は上記参考文献を明 記することで、ここに取り込まれるものとする。 図２の布は以下のようにして形成される。第１のステップにおいて、本布の 第１の層は、プレスフェルトが使用されるプレス部での条件に基づき、これに適 する二重構造様式で織られる。これは平坦に織られても、連続走行用に織られて もよいが、後者のほうが好ましい。そして、この布を適当な長さだけ切り取り、 必要な長さの連続継ぎ目ループ３を構成するように、該切り取られた布の中にピ ンシーム２が形成される。次に、第２の層４は、主にＵＳ 5,268,076(Best et a l)及びＵＳ 5,360,656(Rexfelt et al)に開示された技術を用いて、側端４Ａが 機械方向４Ｂに対して所望の傾斜角度θとなるように第１の層に巻きつけられる 。次に、従来の技術あるいは,所望のバット配置方向を得るためにKroma et alに よる論文「PerpendicularLaid Bulky Nonwovens(7th World Conference of The Textile Institute，Atlanta，Georgia，ＵＳＡ，September 1994)」に開示され た方法を用いて、紙側のバット層５が当てられる。なお、上記の方法は上記参照 により、ここに取り込まれたものとする。バットが当てられた後、プレス部に装 着しかつフラップ１５が形成できるようシームを分割可能とするために、バット ５及び第２の布層４の両者を軸針ラインより確かに下流側にある１６でカットす る。 他の布を図３に示す。この布は図１及び２に示したものと類似しており、同 じ技術により製造されている。図示された布は紙側にバット層５を備え、その下 には第１の層３に巻きつけられた第２の層がある。さらに、第２の層４と同様の タイプである第３の層２０が、第１の層３の機械側に設けられている。第１の層 ４及び第３の層２０に使用されている布片の幅Ｘ₁及びＸ₂は同一である必要はな い。しかし 、好ましくは、第２の層の接触端ラインと第３の層の接触端ラインとが並んだり ちょうど重なったりすることがないように、これら２つの幅が選択されるべきで ある。これは、いずれかの層の接触端に少しでもギャップがあると紙にマーキン グが残る原因となるからである。第２の層４は側端４Ａと４Ｂで示されている機 械方向との間の角度が第１の傾斜角度θ₁となるように巻かれ、第３の層２０は 側端２０Ａと２０Ｂで示されている機械方向との間の角度が第２の傾斜角度θ₂ となるように巻かれている。第１及び第２の傾斜角度は同じである必要はなく、 機械方向に対して同じ側（向き）である必要はない。 第２の層、あるいは第２及び第３の層に、比較的幅の狭い布片を使用し、そ の側端と機械方向との角度を傾斜角度θとする組み合わせの重要性は、継ぎ目を 開くために第２の布がどこでカットされたとしても、プレス布が使用されている 場合には第２の層の、あるいは第３の層が使用されている場合には第３の層につ いても、ごく短い長さの布繊維だけがほどけ得るだけである、という点にある。 ほどけ得る量は、各層を構成する幅の狭い布片の幅Ｘと、傾斜角度θの値とによ って限定される。 実験で用いた布では、傾斜角度が低い方では１．７°（メータ当たり３ｃｍ の角度に対応する）から、最大約２０°まで問題なく使用できることが判明した 。２０°より大きい角度では、ほどけていく危険性がまた現れてくるようである 。約１０度より小さい傾斜角度が好適であると考えられる。 第１の層と、第２及び第３の層で使用されている布片の相対的な幅は、適切 には、プレス部の幅によって少なくとも一部が決定される。布片は織ることがで きる 程度の十分な幅を持ち、第１の層よりも充分に狭いものとすべきである。これは 、その幅が非常に広くなった場合には、糸のほどけ得る量が増えるためである。 少なくとも２：１の比が好ましいと考えられる。しかしながら、ワイドプレス部 ではこのような低い比を維持するのは困難であり、少なくとも約２０：１の比ま でが使用可能である。また、第２の層と第３の層を用いる場合には、異なる幅の 布片を用いることも可能である。 各層に使用される織物布については非常に柔軟な選択が可能であり、提案さ れた使用条件に応じて主に決定される。通常の場合、第１の層は主にピンシーム 構造を形成するための二重層布とすべきである。第２の層、および第３の層（該 層が使用されている場合）は、通常の場合、第１の層とは織り糸カウント／ｃｍ が異なるように織られている単一層布である。より粗い織りあるいはより細かな 織りのいずれでも用いることができ、またアプリケーションによっては第２の層 あるいは第３の層に二重層布を使用することができる。第２及び第３の層の布が 同じである必要はない。さらに、これらの布は織物である必要はなく、そのアプ リケーションによってはニット布片を用いることもできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バーク、ロバート、ピー アメリカ合衆国、ジョージア州 30136、 バークレー レイク、バークレー ビュー ドライブ 3835

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 抄紙機用多層プレスフェルト布であって、 クロス機械方向のピンシームを備える第１の織物布層、 前記第１の布層の紙側面に配置された第２の布層、 前記第１および第２の層を束ね合わせるように前記第１の布層まで 到達するよう針縫いされた、前記第２の層の紙側面に設けられたバット層 、および 前記第１の層のピンシームを覆う、バットを備えた短い長さの前記 第２の布層からなるフラップを備え、 （a）前記第２の層は比較的狭い幅の布片複数を備え、 （b）前記第２の層の布片は側端が前記機械方向に対して第１の傾 斜角度となる位置に配置され、 （c）前記第１の傾斜角度は１°より大きく２０°未満であること を特徴とする抄紙機用多層プレスフェルト布。 ２． 前記第１の布層の機械側に第３の層をさらに含み、 （a）前記第３の層は比較的狭い幅の布片複数を備え、 （b）前記第３の層の布片は側端が前記機械方向に対して第２の傾 斜角度となる位置に配置され、 （c）前記第２の傾斜角度は１°より大きく２０°未満である請求 項１に記載の布。 ３． 前記第１の傾斜角度が１°よりも大きく１００よりも小さい値を有する請 求 項１に記載の布。 ４． 前記第２の布層に対する前記第１の傾斜角度が１°よりも大きく１０°よ りも小さい値を有する請求項２に記載の布。 ５． 前記第３の布層に対する前記第２の傾斜角度が１°よりも大きく１０°よ りも小さい値を有する請求項１に記載の布。 ６． 前記第２及び第３の層の傾斜角度が同一である請求項２に記載の布。 ７． 前記第２及び第３の層の傾斜角度が同一ではない請求項２に記載の布。 ８． 前記第２及び第３の層の傾斜角度が機械方向に対して同じ向きである請求 項２に記載の布。 ９． 前記第２及び第３の層の傾斜角度が機械方向に対して同じ向きではない請 求項２に記載の布。 １０． 前記第１及び第２の層の幅の比が少なくとも２：１である請求項１に記 載の布。 １１． 前記第１及び第２の層の幅の比が少なくとも２：１である請求項２に記 載の布。 １２． 前記第１及び第３の層の幅の比が少なくとも２：１である請求項２に記 載の布。 １３． 前記第２及び第３の層の幅が同じである請求項２に記載の布。 １４． 前記第２及び第３の層の幅が同じではない請求項２に記載の布。 １５． 前記バットが所望の方向に向かって配置されている請求項１に記載の布 。 １６． 前記第２の布層が織物あるいはニット構造である請求項１に記載の布。 １７． 前記バットが所望の方向に向かって配置されている請求項２に記載の布 。 １８． 前記第２の布層が織物あるいはニット構造である請求項２に記載の布。 １９． 前記第３の布層が織物あるいはニット構造である請求項２に記載の布。 ２０． 前記第１の布層が２重層布として織られた請求項１に記載の布。 ２１． 前記第１の布層が２重層布として織られた請求項２に記載の布。 ２２． 前記第１及び第２の層の幅の比が少なくとも２：１から２０：１である 請求項１に記載の布。 ２３． 前記第１及び第２の層の幅の比が少なくとも２：１から２０：１である 請求項２に記載の布。 ２４． 前記第１及び第３の層の幅の比が少なくとも２：１から２０：１である 請求項２に記載の布。