JP2006528737A - パッキング糸付きの多層形成布 - Google Patents

Abstract

機械に直交する方向（ＣＤ）の横糸の上層と底層とを有する、抄紙機の形成部で使用可能な、抄紙機の布に関する。上部（形成）層及び底部（摩耗側）層は、多層布を形成するため一緒に織られている。ＣＤパッキング糸は、隣接する摩耗側横糸の間に挿入される。パッキング糸は、通気性を大きく損なったり又は布の厚さを増大させたりすることなく、織物の摩耗側の隙間容積を減少させる。パッキング糸を設けることにより、布のＣＤ安定性と継目強度とを増し、且つ摩耗側横糸の横の動きを減少させる。

Description

本発明は抄紙技術に関する。より詳しくは、本発明は抄紙機の形成部用の形成布に関する。

抄紙工程の中で、セルロース性繊維質巻取り紙は、抄紙機の形成部において運動している形成布の上に繊維質スラリー、即ちセルロース繊維の水分散液、を沈殿させることにより形成される。多量の水が形成布の表面上にセルロース性繊維質巻取り紙を残しながら、形成布を通してスラリーから排出される。

新しく形成されたセルロース性繊維質巻取り紙は、形成部から一連のプレスニップを含むプレス部に進む。セルロース性繊維質巻取り紙は、一つのプレス布により、又は多くの場合二つのプレス布の間に支持されてプレスニップを通過する。プレスニップでは、セルロース性繊維質巻取り紙は、そこから水を絞り出し、且つ紙シートの中にセルロース性繊維質巻取り紙を折込み巻取り紙にセルロース性繊維を互いに接着させる圧縮力を受ける。水は、プレス布によって受容され、且つ理想的には、紙シートには戻らない。

紙シートは、最後には蒸気により内部から加熱された少なくとも一連の回転可能な乾燥機ドラム又はシリンダーを含む乾燥機部に進む。新しく形成された紙シートは、ドラムの表面に対して紙シートを密着保持する乾燥機布によりドラムの列の各々の周りを連続して蛇行する通路（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ ｐａｔｈ）に案内される。加熱されたドラムは、蒸発によって望ましいレベルにまで紙シートの含水量を減少させる。

形成、プレス及び乾燥機布は、すべて抄紙機上でエンドレスループの形をとり、且つコンベヤーと同様に機能することを認識すべきである。更に、製紙がかなりのスピードで進行する連続工程であることも認識されるべきである。換言すれば、繊維質スラリーが形成部で形成布の上に連続的に沈殿させられる一方、新しく製造された紙シートはそれが乾燥機部から出た後ローラー上に連続的に巻き取られる。

織布は、多くの様々な形態をとる。例えば、それらはエンドレスに織られるか、又は平織であって続いて継目を付けてエンドレスの形を与えられてもよい。

本発明は、特に、形成部で使用される形成布に関する。形成布は、製紙工程において重大な役割を演じる。上に暗示したように、その機能の一つは、製造中の紙製品を形成してプレス部に搬送することである。

しかしながら、形成布は、水分の除去に取り組み且つシートの形成発行することも必要である。即ち、形成布は水が通過するのを許す（即ち、排水速度を制御する）一方、同時に、繊維やその他の固形分が水と共に通過するのを防止するように設計される。排水が余りに急速に又は余りに遅く起こる場合、シートの品質と機械の効率が影響を受ける。排水を制御するには、通常隙間容積として参照される、水を排出するための形成布内部の空間は、適切に設計されねばならない。

最近の形成布は、それらが製造されている紙の等級に応じて取り付けられる抄紙機の必要条件に合うように設計される広い種類のスタイルで、生産される。一般に、これらは通常単繊維から織られた基礎布から成っており単層又は多層であってもよい。糸（ｙａｒｎ）は、代表的にはこの目的のために抄紙機織物業界の当業者によって使用される、ポリアミド及びポリエステル樹脂のような、幾つかの合成重合体樹脂の中の何れか一つから押出成型される。

形成布の設計は、更に望ましい繊維の支持と布の安定性との間の妥協も含んでいる。細かい目の布は、望ましい紙表面特性を提供するが、斯かる設計は、望ましい安定性が不足して、その結果短い布の寿命となる可能性がある。対照的に、粗い目の布は、繊維の支持の費用の代償に安定性と長寿命とを提供する。設計の兼ね合いを最少にして支持と安定性の両方を最大にするために、多層布が開発された。例えば、二重や三重層の布では、形成側は支持用に設計される一方、摩耗側は、安定性と排水用に設計される。

更に、三重層設計は、布の形成表面が摩耗表面とは独立に織られることを可能にする。この独立性の故に、三重層設計は高いレベルの繊維の支持と最適な内部隙間容積を提供できる。斯くして、三重層は、排水について単層や二重層設計を超えた重大な改良を提供できる。

本質的に、三重層の布は繋ぎ糸によって結合させられた二つの布、形成層と摩耗層とより成っている。この繋ぎは、布の全統合性には極めて重要である。三重層の布に関する一つの問題は、時間と共に布が破れる二つの層の間の相対的滑りであった。更に、繋ぎ糸は結果として紙に印を付けて形成層の構造を破壊することができる。例えば、Ｏｓｔｅｒｂｅｒｇ（特許文献１）を参照されたい。なお、これら文献の内容は、本願で参照して取り込む。布とシート支持の完全性を更に改良するために、三重層の布が繋ぎの対を組み込んで創られた。これらの繋ぎの対は多種類の織パターンやピッキング列の構造の中に組み込まれる。例えば、Ｓｅａｂｒｏｏｋほか（特許文献２）及びＷａｒｄ（特許文献３）を参照されたい。なお、これら文献の内容は、本願で参照して取り込む。

上記のように、布は、かなりのスピードで抄紙機械を通って回転させられる連続したベルトとして据え付けられる。抄紙機の運転スピードが増大するときに受け入れられるシート断面を提供する良好なＣＤ安定性を持つ形成布を持つことは重要である。このことは、従来の技術で三重に積み重ねられた横糸（ＴＳＳ）の概念により達成された。ＴＳＳ布は、ＣＤ安定材として作用するべく形成側の横糸と摩耗側の横糸の間に積み重ねられたＣＤ糸を追加する。三重に積み重ねられた横糸（ＴＳＳ）の設計に密接に関係している幾つかの特許が存在する；例えば、特許文献４乃至９であり、これら文献の内容は、本願で参照して取り込む。
米国特許第４，５０１，３０３号明細書 米国特許第５，８２６，６２７号明細書 米国特許第５，９６７，１９５号明細書 特公平６−００４９５３号公報 米国特許第４，３７９，７３５号明細書 米国特許第４，９４１，５１４号明細書 米国特許第５，１６４，２４９号明細書 米国特許第５，１６９，７０９号明細書 米国特許第５，３６６，７９８号明細書

ＴＳＳ概念の一つの不利な点は、その設計が抄紙機中の真空要素の効率を逆に作用させて布に対して付加的な厚さと隙間容積を増やすことである。これは、真空要素が紙シートの脱水を始める前に、水を布の隙間から除かねばならないからである。斯くして、形成布について、厚さを増加させずに布の隙間容積を減少させる必要がある。

更に、多層布は、直交する方向への収縮を予防し且つシートの形成と外観とを改善するためにより直交する方向への安定性とスティフネスを持つことが要望される。

本発明は、摩耗側の層に付加されたＣＤパッキング糸を有している多層形成布である。パッキング糸は、布のＣＤ安定性に加えて且つ布に厚みを加えること無く、また、布の通気性を大きく損なうこと無く隙間容積を大きく減少させる。

従って、本発明は、形成布のみながら、抄紙機の形成、プレス及び乾燥の各部で応用され得る。

本発明は、機械に直交する方向（ＣＤ）の横糸の上層と底層を有している多層形成布である。二重層布の場合には、機械方向（ＭＤ）の縦糸は横糸の上部と底部層の間を織っている。三重層布の場合には、上部縦糸は横糸の上部層の内部を織り、底部縦糸は横糸の底部層の内部を織り、そして二つの層は横糸繋ぎ又は縦糸繋ぎによって一緒に結合させられる。底層は隣接するＣＤ横糸の間に挿入されたＣＤパッキング糸を有する。これらのパッキング糸は通気性を大きく損なわず又布の厚さを増やさずに布の隙間容積を減少させる。上層は布の形成側であり且つ底層は布の摩耗側である。

本発明の他の態様は、パッキング糸が布のＣＤ安定性と継目強度とを増大させ且つ摩耗側の横糸の横の動きを少なくするようにも作用することを含んでいる。

本発明は今以下で確認される図面を屡々参照しながらより完全に詳述されるであろう。

本発明は、機械に直交する方向（ＣＤ）の横糸の上層と底層とを有する、抄紙機の形成部に使用可能な、多層抄紙機の布である。上部（形成）層及び底部（摩耗側）層は、多層布を形成するために一緒に織られる。ＣＤパッキング糸は、隣接する摩耗側横糸の間に挿入される。パッキング糸は、布の絶対隙間容積を効果的に減少させるが一方布の排水特性に大きく影響を与えることは無い。この布の大きな利点は、抄紙機の濡れた端部における真空効率を増大させることである。パッキング糸は、布の通気性を大きく損なったり又は厚さを増大させたりすること無く織物の摩耗側上の一部の隙間を充たすことによってこれを達成する。パッキング糸の設置は、布のＣＤ安定性と継目強度を増加させ、そして摩耗側横糸の横の動きを少なくもする。

多層形成布には、多くの形態が存在する。単層布を超える多層形成布の一つの利点は、最適のシート形成特性のために、布の形成側には小さなＣＤ横糸を使用することであり、安定性と寿命の可能性のために、形成布の摩耗側には大きなＣＤ横糸を使用できることである。図２は、従来技術による１：１横糸比の多層布の一例の断面図である。一つの大きな摩耗側横糸２０１の各々について一つの小さな形成側横糸２００がある。この布は、低い隙間容積を持ち非常に高密度である。不幸にも、摩耗側の横糸が形成側の横糸よりも大きな直径であるという事実によって、織物の摩耗側が形成側より前に横糸で“満杯になる（ｆｉｌｌ ｕｐ）”ので最良の可能なシート形成特性の形成側横糸の最適な数を取ることができない。

図３Ａは、従来技術による２：１横糸比の多層布の一例の断面図である。一つの大きな摩耗側横糸３０１の各々について、二つの小さな形成側横糸３００がある。図２の布を超えるこの布の一つの利点は、先ず布の形成側を充たし、そしてそれ故に、シート形成特性を最適化しているより多くの形成側横糸を加えることが出来ることである。大きな糸は、安定性と寿命のポテンシャルを増すために摩耗側に使うことが出来る。しかしながら、これらの大きな摩耗側の横糸は、布の厚みを増して隙間容積を増大させる。図３Ｂの布は、図３Ａの布に似ているが、摩耗側横糸よりも小さな直径を持つパッキング糸３０２が隣接する摩耗側横糸の間に加えられている。このパッキング糸は、摩耗側横糸の間の隙間の幾らかを充たすので、布の隙間容積を減少させる。パッキング糸は、隣接する摩耗側横糸の間に加えられているから、布の厚さは影響されない。

本発明の教示に従って、見本の形成布を生産した。図１は、本発明の教示による織布であって、（ａ）は、形成側を示し、（ｂ）は、摩耗側を示す。図１Ａと図１Ｂでは、布は、ＭＤが垂直方向に従ってＣＤ糸は図を横切って水平に伸びたように示す。見本の布では、図１Ａで示された形成側の表面は、単純に平織パターンである。形成側の横糸１００は、繊維を支持し且つ紙のシートを形成するのに使用される。布の摩耗側の層は、摩耗側ＣＤ横糸１０１の各々の間に挿入されたＣＤパッキング糸１０２を有する。図１Ｂでは、ＣＤパッキング糸１０２を明瞭に示すために、印を付けた。

図１Ａ及び図１Ｂで示した織パターンは、本発明の簡単な見本的一実施例である。本発明は、このパターンに限定されるものではなくて、事実多くの織パターンを取り込んでいる。

図４Ａ及び図５Ａは、従来技術による２：１横糸比の多層布の追加例の断面図である。一つの大きな摩耗側横糸４０１と摩耗側横糸５０１の各々について、二つの小さな形成側横糸４００及び形成側横糸５００がある。図４Ｂと図５Ｂの布は、それぞれ図４Ａ及び図５Ａの布に似ているが、パッキング糸４０２及びパッキング糸５０２が隣接する摩耗側横糸の間に加えられている。このパッキング糸は、摩耗側横糸の間の隙間の幾らかを充たすので、布の隙間容積を減少させている。パッキング糸は隣接する摩耗側横糸の間に加えられているから、布の厚さは影響されない。

本発明による布は、ポリエステル、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のような他の重合体製の単繊維糸だけで成っているのが好ましい。二成分又は鞘／芯の糸も、使用できる。どんな糸向けの重合体のどんな組合せも当業者によって確認された時には使用できる。ＣＤ及びＭＤ糸は一つ又はそれ以上の異なる直径を持つ円形断面形状を持ってもよい。更に、円形断面形状に加えて、一つ又はそれ以上の糸が長方形断面形状又は非円形断面形状のようなその他の断面形状を持ってもよい。多繊維又はケーブルにした糸（ｃａｂｌｅｄ ｙａｒｎ）も、使用できる。

上記に対する改変は、当業者には明白であり、このような改変は、本発明の範囲を逸脱するものではない。添付した特許請求の範囲は、斯かる情況をカバーして解釈されるべきである。

本発明の教示により織られた多層布の図であって、（ａ）は、形成側を示し、（ｂ）は、摩耗側を示す。 従来技術による１：１横糸比の多層布の特定例の断面である。 （ａ）は、従来技術による２：１横糸比の多層布の特定例の断面図を示し、（ｂ）は、本発明の教示による２：１横糸比の多層布の特定例の断面図を示す。 （ａ）は、従来技術による２：１横糸比の多層布の特定例の断面図を示し、（ｂ）は、本発明の教示による２：１横糸比の多層布の特定例の断面図を示す。 （ａ）は、従来技術による２：１横糸比の多層布の特定例の断面図を示し、（ｂ）は、本発明の教示による２：１横糸比の多層布の特定例の断面図を示す。

符号の説明

１００ 横糸
１０１ 摩耗側ＣＤ横糸
１０２ ＣＤパッキング糸
２００ 形成側横糸
２０１ 摩耗側横糸
３００ 形成側横糸
３０１ 摩耗側横糸
３０２ パッキング糸
４００ 形成側横糸
４０１ 摩耗側横糸
４０２ パッキング糸
５００ 形成側横糸
５０１ 摩耗側横糸
５０２ パッキング糸

Claims (12)

1. 機械に直交する方向（ＣＤ）の横糸の上層と、ＣＤ横糸の底層とが、多層布を形成するように、一緒に織られ；且つ
   前記底層が、摩耗側の横糸より小さな直径のＣＤパッキング糸を有し、該ＣＤパッキング糸が隣接するＣＤ横糸の間に挿入された；
   抄紙機用布であって、
   布の通気性を有意に損なうことなく、或いは布の厚さを増加させることなく、布の隙間容積が減少することを特徴とする抄紙機用布。
2. 機械方向（ＭＤ）の縦糸とＣＤ横糸の上層が、布の形成側を形成し、且つ
   ＭＤ縦糸とＣＤ横糸の底層が、布の摩耗側を形成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の抄紙機用布。
3. 形成側のＣＤ横糸の底層側ＣＤ横糸に対する比が、１：１より大きいことを特徴とする請求項１に記載の抄紙機用布。
4. 上層が、平織パターンで織られた紙形成層であることを特徴とする請求項１に記載の抄紙機用布。
5. パッキング糸が、布のＣＤ安定性を増加させることを特徴とする請求項１に記載の抄紙機用布。
6. パッキング糸が、布の継目強度を増加させることを特徴とする請求項１に記載の抄紙機用布。
7. パッキング糸が、摩耗側横糸の横の動きを減少させることを特徴とする請求項１に記載の抄紙機用布。
8. 少なくともＭＤ糸の一部が、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）糸であることを特徴とする請求項１に記載の抄紙機用布。
9. 少なくともＣＤ糸の一部が、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）糸であることを特徴とする請求項１に記載の抄紙機用布。
10. 当該布が、形成布、プレス布又は乾燥布であることを特徴とする請求項１に記載の抄紙機用布。
11. ＭＤ縦糸、ＣＤ横糸又はパッキング糸が、円形断面形状、方形断面形状又は非円形断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の抄紙機用布。
12. ＭＤ縦糸、ＣＤ横糸又はパッキング糸が、多繊維又はケーブルにした糸であることを特徴とする請求項１に記載の抄紙機用布。

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