JP2010522836A - 通し風乾布 - Google Patents

Abstract

【課題】ティッシュペーパーや関連製品を形成する上で、好ましい特性を示す改良ＴＡＤ布の提供。
【解決手段】布は、たくさんの縦糸とたくさんの横糸とを織り込んだ構成である。たくさんの縦糸が、２以上の横糸上を浮き織りし、たくさんの長い縦糸ナックルを形成する。また、たくさんの横糸は、１以上の縦糸上を浮き織りし、たくさんの横糸ナックルを形成する。たくさんの長い縦糸ナックルおよびたくさんの横糸ナックルが、布の紙側の面にたくさんの平面を整列させる。布表面のパターンはＬ形状が好ましい。
【選択図】図１

Description

この発明は、製紙技術に関する。特に、この発明は、ボディ用のティッシュやタオル、ならびに、不織の製品や布の製造に用いる、通し風乾（ＴＡＤ、through-air-drying）布に関する。

ソフトで吸収性があり使い捨ての紙製品、たとえば顔用のティッシュ、トイレットペーパーやペーパータオルなどの紙製品は、現代の工業化社会における今の生活の中に広く行き渡っている。そのような製品の製造方法は多いが、総じて言えば、これらの製造は、抄紙機の成形部分においてセルロースを含む繊維状のウェブを作ることに始まる。セルロースを含む繊維状のウェブは、成形部分を移動する成形布上に繊維状のスラリー、つまりセルロース繊維の水性分散液を堆積させることによって形作る。スラリーからは成形布を通して多量の水が排水され、成形布の表面上にセルロースを含む繊維状のウェブを残す。

セルロースを含む繊維状のウェブは、その後、通気によって通し風乾（ＴＡＤ）布またはベルトに移送される。この通気は真空あるいは吸引によって引き起こされ、それにより、ウェブはたわみ、少なくとも一部に通し風乾（ＴＡＤ）布またはベルトの幾何学的な形が反映される。この移送点から下流では、ウェブは、通し風乾（ＴＡＤ）布またはベルト上を運搬され、通し風乾機（through-air dryer）を通過する。その通し風乾機では、ウェブに向かいＴＡＤ布を通して熱風を流し、ウェブを目標の程度まで乾燥する。最終的に、通し風乾機の下流において、ウェブをヤンキードライヤの表面に密着させ、その上にＴＡＤ布またはベルトの表面の痕跡を残し、さらに完全に乾燥させることもできる。充分に乾燥したウェブは、その後、ドクターブレードによってヤンキードライヤの表面から取り除かれる。ドクターブレードによる作業により、ウェブは短縮するかあるいはしわ（しぼ）が生じ、かさ（バルク）を増す。短縮したウェブは、次の処理を受けるためにロール上に巻かれる。次の処理としては、積込みや消費者の購入に適した形態への包装がある。

上に述べたように、かさ高（バルク）のテイッシュ製品を製造する方法は多くあり、以上の説明は、いくつかの方法が共有する一般工程のあらましであると理解されたい。たとえば、ヤンキードライヤは常に用いるというわけではない。ある場合には、短縮が求められないし、また、「湿式しぼ寄せ（wet creping）」のような他の手段でウェブをすでに短縮させておくこともできる。

ＴＡＤ布については、抄紙機上で無端ループの形態とし、コンベヤのように機能させることができる。さらに、製紙は、かなりの速度で進行する連続的なプロセスである。すなわち、繊維状のスラリーは、成形部分の成形布上に連続的に堆積し、また同時に、新しく作られた紙シートは、乾燥後にロール上に連続的に巻き取られる。

この分野の当業者であるなら、織りによって布を作ること、およびそのような布の織りパターンが、縦糸つまり縦方向（ＭＤ）と横糸つまり横方向（ＣＤ）との両方の繰り返しであることを理解するであろう。織り布は多くの形態である。たとえば、布を無端に織ることができるし、平織りに続いて、縫い合わせによって無端にすることもできる。また、結果として得る布が、外観的に均一であること、すなわち、織りパターンの中に急な変化（そのような変化は、成形する紙シートに好まくない特性を生じる）がないことを理解するであろう。さらに、成形テイッシュに付与するパターン模様は、その紙の特徴となるであろう。

現代の製紙用の布は、製造する紙の品質に応じて、据え付けるべき抄紙機の要求に適合するように広範囲で多様である。一般に、それらの布は、モノフィラメントで織ったベース布を備え、しかもまた、単一の層あるいは多層である。糸（ヤーン）は、たとえばポリアミドやポリエステルのような、抄紙機の布技術の当業者がこの目的で使用する合成樹脂の一つから押出し成形される。

この発明は、それ以外のものにも適用することができるが、少なくとも一部分がかさ高（バルク）のテイッシュ製造機の通し風乾機に使用するＴＡＤ布またはベルトに関する。しかし、この発明は、主にはＴＡＤ布に関する。

そのような布は、かさ高のテイッシュやタオル製造機の成形部分にも適用することができ、それによって、セルロースを含む繊維状のウェブとして、比較的に高い坪量の連続的な背景の中に、比較的に低い坪量の不連続の領域をもつものを形作ることができる。この種の布は、また、不織の製品や布として、不連続の領域であって、その繊維密度が隣り合う領域の繊維密度よりも小さい領域をもち、それにより、表面形状がハイドロエンタングルメント（hydroentanglement）のようなプロセスで変わるようなものを製造するのに用いることもできる。

吸収性、強度、柔軟性、および美的外観の各特性は、所期の目的に用いる多くの製品にとって重要であり、特に、繊維性のセルロースを含む製品が顔用あるいはトイレ用のテイッシュ、ペーパータオル、生理用ナプキンあるいはおむつであるとき重要である。

厚み（かさ）、幅方向引っ張り、吸収性、および柔軟性は、テイッシュ、ナプキンおよびタオル紙のシートを製造するときに重要な特性である。これらの特性をもつ紙製品を製造するために、布の表面形状が変化するように布をしばしば構成する。これらの布の表面形状の変化については、布の表面におけるストランド間の面差としてしばしば測定される。たとえば、面差は、通常、盛り上がった横糸あるいは縦糸ストランド間の高さの差、あるいは布表面の平面におけるＭＤナックルとＣＤナックルとの高さの差として測定される。しばしば布の表面にはポケットが現れるが、そのような場合には、ポケットの深さを面差として測定することができる。

上に検討した設計についての注意深い考察により、ポケットの深さを作り出し、厚さを制限するためには、縦糸と横糸との両方のヤーンが基本的に大事であることが分かる。理想的なＴＡＤ布では、ＭＤとＣＤとの両方が接触し、それにより、ヤンキードライヤへのシート移送が容易であり、製造プロセスにおけるＴＡＤ布の働きが高まり、そしてまた、プロセスの終わりでのしぼ寄せを増進する。

米国特許第６，６４９，０２６号は、表面に規則的に繰り返すウェブパターンをもつ抄紙機布に関し、その布には表面研磨された糸オーバーレイによる凹みがある。糸オーバーレイは、３つの連続的な縦糸または横糸をカバーする。しかし、この’０２６特許による布は、箱形状のパターンを備えるため、ＭＤおよびＣＤを充分に支えることができない。

米国特許第６，５９２，７１４号は、ＴＡＤ織り布に関する。紙に接触する側の表面に向かって開口したポケットの相対的な深さは、２０％以上である。しかし、これが示すパターンもまた箱形状であるため、ＭＤおよびＣＤを充分に支えることができない。

米国特許第６，７０８，７３２号は、その一面に高排水の領域を規則的に配列し、実質的に線形の第１および第２の配列を含むウェブ成形布に関する。これらの配列は、縦方向に鋭角に、しかも互いに鋭角になるように方向付けられている。規則的に配列した各領域は、二対の隣接した側面によって区画されている。一対の隣接面は横切るように延びる第１のヤーンの斜めのセグメントであり、他方の対の隣接面は、第１のヤーンに隣接し、横方向に延びる第２のヤーンの斜めのセグメントである。この布の反対面には、横方向に延びる隣接するヤーン上に縦方向の長い浮織り（フロート）、そして、隣接する縦方向ヤーンの縦方向の浮織りとが互いに縦方向に一部が重なるように備わっている。しかし、この場合には、ＭＤヤーンだけが高排水の領域を生み出している。そのため、支持がＭＤだけに限られる。

米国特許第５，８３２，９６２号は、比較的に長い縦糸ナックルを多数含む製紙布であり、一本の縦糸が少なくと４つのシュート糸上を交差する配置になったものに関する。長い縦糸ナックルは、ひ口パターンの中に位置し、厚いうねの第１軸線を形成する。厚いうねは、互いに隣り合う縦糸の部分に位置し、第１軸線は、乾燥布の横方向に関して第１角度、大体６８〜９０°の間に配置される。近くではあるが直接には隣り合わない縦糸上のナックルであって、長さ方向に重なる他のナックルとともに各縦糸ナックルは第２軸線を形成する。その第２軸線は、乾燥布の横方向に関して第２角度、約２８°よりも小さい角度を形成する。この’９６２特許は、縦方向だけの長いナックル、および斜めのくぼみパターンをもつ上面を示すが、布による支持はＭＤに限られる。

米国特許第３，９７４，０２５号は、しぼ寄せ後の表面がダイヤモンド形状のパターンを示す吸収性の紙シートに関する。その紙シートは、ドット−ダッシュのナックルパターンを印することにより製造される。ダッシュ印の長手方向の軸線は、製紙の紙の進行方向と同じ縦方向に平行である。モノフィラメント、高分子繊維、選択した粗さの半あや織り繊維の裏を用い、ナックル印の領域は、布の全表面の約２０〜５０％に構成する。この値は、最終的な乾燥およびしぼ寄せに先立って、繊維を加熱し予備乾燥させたときに、固まる前の紙ウェブ上のナックル面を測定した値である。この特許では、ドット−ダッシュパターンを用いており、不連続で断続的なＭＤおよびＣＤパターンであり、主にポケット上に集まっている。理想的なＴＡＤ布では、ＭＤとＣＤとの両方が接触し、それにより、ヤンキードライヤへのシート移送が容易であり、製造プロセスにおけるＴＡＤ布の働きが高まり、そしてまた、プロセスの終わりでのしぼ寄せを増進する。

この発明は、ティッシュペーパーや関連製品を形成する上で、好ましい特性を示す改良ＴＡＤ布を提供する。

この発明は、第１には通し風乾（ＴＡＤ）布を狙いとするが、それはまた、製紙機械（抄紙機）の成形、プレスおよび乾燥の各部分において用いることにも役立つ。

この発明は、好ましくは、たくさんの横糸に織り込んだたくさんの縦糸を備えるＴＡＤ布であって、それらの縦糸および横糸が、縦糸および横糸の両方向に長いナックルをもつ紙側の表面パターンを生じるものである。

したがって、この発明の目的は、改良されたＭＤおよびＣＤの接触領域があり、それにより、ヤンキードライヤへのシートの移送を促進することができる布を提供することにある。

この発明の他の目的は、しぼ寄せを増進させることにある。

また、この発明の目的は、シートの外観を大げさにし、かさ（バルク）や吸収性のようなシート特性を改良することができる適切なポケットを提供することにもある。

そしてまた、この発明の目的は、シートの外観、および、かさ（バルク）や吸収性のようなシート特性を改良することができる適切なポケットを提供することにもある。

この発明の実施例としては、図に示し説明するもの以外に、異なる織りパターンやヤーン（糸）構成の布、さらには、表面被覆が一層あるいはそれ以上である布をも含む。

この発明の好適な実施例の紙側の表面を示す図であり、ＭＤおよびＣＤのナックルを強調した表面深さを示している。 この発明の好適な実施例の紙側の表面を示す図であり、Ｌ形状のナックルを強調した表面深さを示している。

この発明は、製紙機械に用いる工業布に関する。ここで言う工業布には、インプレッション布、テイッシュ形成布、不織製品のための加工あるいはインプレッション布、および製紙機械に用いるＴＡＤ布を含む。実施例において、この発明はＴＡＤ布およびその製法である。布は、たくさんの縦糸および横糸を織り込み、ベース布構造を形作る。布は、目的に合ったどのような織りパターンで作ることもできるし、製紙機械の布技術におけるいろいろなモノフィラメント糸で形成することができる。布は、一般的に、縦糸方向に長いナックルを形成する。その場合、縦糸は２あるいはそれより多くの横糸の上を通し（つまり、浮き織りし）、ＭＤナックルを形成する。縦糸と横糸のナックルの一方あるいは両方の選択した部分について、サンド加工、カレンダー加工、機械加工その他によって平らにする。それにより、シートと布との接触性が良くなり、ヤンキードライヤへのシート移送が容易になったり、プロセスの終わりでのしぼ寄せを促進させたり、ポケット領域の境界をはっきりさせ、それに伴う利点を生み出す。

さて、もう少し詳しく図を見てみよう。図１は、布１０の一面の平面図であり、その一面は形成側、つまり紙側である。紙側という所以は、布１０が抄紙機上を進むとき、それが新しく作られる紙ウェブに面する側に位置するからである。布１０は、たくさんの縦糸１２および横糸１４から織られ構成される。

布１０における縦糸１２は紙の進行方向に沿う縦方向（「ＭＤ」）に位置し、また、横糸１４は横方向（「ＣＤ」）に位置する。布１０は、平らに織られて、縫い合わせによって無端の形態になっている。縦糸１２を横糸に織り込んで織りパターンを形作るが、そのとき、各縦糸１２を２もしくはそれより多くの連続する横糸１４の上および下を通す。図１および図２に示す布１０の一面では、各横糸１４が１もしくはそれより多くの連続する横糸１２上に浮き織りを作っていることが観察される。

この発明の実施例によれば、それぞれが布１０の異なる面に存する２つの長い縦糸ナックル１６，２２がある。第１の長い縦糸ナックル１６は、４本の横糸１４の上に浮き織りになっている。一本の横糸１４が、上−下−上の配置で長い縦糸ナックル１６の下を通り、長い縦糸ナックル１６を支えている。第１の長い縦糸ナックル１６はより高い面に位置し、ヤンキードライヤへのシートの移送を促進するようになっている。２本の縦糸１２分によってその分だけ離された２つの長い縦糸ナックル１６が、ポケット２０のＭＤ境界を定める。また、２本の横糸１４によってその分だけ離れた２つの横糸ナックル１８，２４が、ポケット２０のＣＤ境界を定める。第２の長い縦糸ナックル２２は、３本の横糸１４の上に浮き織りになっている。第２の縦糸ナックル２２は、図１に示すように、低い側の面に位置し、ポケット２０を斜めに横切るように配置されている。第２の長い縦糸ナックル２２は、ポケット２０のベース部分で繊維を支持する役割をもつ。図１および図２が示すように、ナックル１６および１８はサンド加工されている。図示する場合にはサンド加工が用いられているが、すでに述べた他の手段を用いることによっても同じ結果を得ることができる。この点、ＭＤ糸１６に対し、初めに１．３ｍｍの長さにサンド加工をしておいた。

この発明によれば、布１０が第１の長い縦糸ナックルに１．７ｍｍまでサンド加工されると、第１の長い縦糸ナックル１６および第１の横糸ナックル１８が、図１に示すように、不連続なＭＤおよびＣＤナックルによってＬ形状のパターン２８を作り始める。布１０がさらにサンド加工され第１の長い縦糸ナックルの長さが１．９ｍｍになると、第１の長い縦糸ナックル１６および第１の横糸ナックル１８あるいはそれらの部分が、図２に示すように同一平面上の連続的なＬ形状のナックルパターン２６となる。そのようなナックルパターン２６は、シートに対して増大した接触領域をもち、すでに述べた付随的な利点を生じる。順次進行するサンド加工で得る、ここでの長さおよび接触領域は一例であり、他の適切な大きさにもすることができる。

ポケットの大きさは、ＭＤ／ＣＤの大きさおよび／またはポケット深さで特徴づけることができる。ポケットは、布のベース面から浮き出した横糸及び縦糸によって形成、つまり境界づけられる。浮き出した横糸および縦糸は、織りパターンのナックルによって作り出される。各ポケットの内側の布ベースとしては、平らな織りパターンあるいはその他の適切なパターンがなりうる。さらに、ポケット内には、１もしくはそれより多くの浮き出しあるいは半浮き出しの縦糸あるいは横糸を含むことができる。浮き出しあるいは半浮き出しの縦糸あるいは横糸は、ポケットのベース内にあるか、ポケット領域を平行、直角にあるいは斜めに二分するように設けることができる。

縦糸１２および横糸１４としては、モノフィラメントヤーンが好ましい。そのようなモノフィラメントヤーンの材料については、製紙機械の布のために製造される合成樹脂を用いることができる。ポリエステルおよびポリアミドの２つは、そのような材料の例である。そのような材料の他の例としては、商品名ＲＹＴＯＮとして市販されているポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ならびに熱−加水分解し耐汚染性の改質ポリエステルがある。後者の材料のヤーンは、米国特許第５，１６９，４９９号に示され（この特許の内容をここに一体に含ませる）、商品名ＴＨＥＲＭＯＮＥＴＩＣＳとしてオルバニー インターナショナル コーポレイションが販売している。ヤーンについては、複数の材料を組み合わせて用いることもできる。また、ヤーンは、同じ直径あるいは２以上の異なる直径の断面円形状にすることができるし、目的に適う他の形状にすることもできる。

この発明の布については、Ｌ形状のナックルパターンを作り出す、いろいろな織りパターンによって構成することができる。また、この発明は、ポケットの大きさおよび形が異なる他の布パターンをも含んでいる。したがって、この発明は、以上に述べた実施例に限定されるわけではない。

上に述べたことについて、いわゆる当業者であれば、特許請求の範囲に記載した考え方の範囲内でいろいろな変形をすることができる。繰り返しになるが、この発明の実施例について図面を参照しながら詳しく説明したが、この発明は、そのような実施例に限定されない。当業者は、特許請求の範囲に定めた考え方から離れることなく、いろいろな変形や修正を行うことができる。

１０ 布
１２ 縦糸
１４ 横糸
１６ 第１の縦糸ナックル
１８ 第１の横糸ナックル
２０ ポケット
２２ 第２の縦糸ナックル
２４ 横糸ナックル
２６ Ｌ形状のナックルパターン
２８ Ｌ形状のパターン

Claims (32)

1. 製紙機械に用いる布であって、次の各構成および特徴を備える布。
   ・たくさんの縦糸とたくさんの横糸とを織り込んだ構成である
   ・前記たくさんの縦糸が、２以上の横糸上を浮き織りし、たくさんの長い縦糸ナックルを形成する
   ・前記たくさんの横糸は、１以上の縦糸上を浮き織りし、たくさんの横糸ナックルを形成する
   ・前記たくさんの長い縦糸ナックルおよび前記たくさんの横糸ナックルが、たくさんの平面を整列させる
   ・各長い縦糸ナックルと、最も高い平面上に位置し、その縦糸ナックルに関連する隣接する横糸とが、布の表面に所望の同一平面上パターンを形成する
2. 前記所望の同一平面上パターンは、Ｌ形状のパターンである、請求項１の布。
3. 前記布は、平織りおよび縫い合わせによって無端形態である、請求項１の布。
4. 前記布は、それぞれが異なる面に位置する、２つの長い縦糸ナックルを備える、請求項１の布。
5. 前記２つの長い縦糸ナックルの一つである第１の長い縦糸ナックルは、４つの横糸上を浮き織りしている、請求項４の布。
6. 前記第１の長い縦糸ナックルは、隣接する第２の縦糸ナックルよりも高い面に位置する、請求項５の布。
7. 前記最も高い平面上に位置する、たくさんの長い縦糸ナックルは、２以上の縦糸分だけ離れている、請求項１の布。
8. 分離させる前記２以上の縦糸の一つは、第２の長い縦糸ナックルである、請求項７の布。
9. 前記第２の長い縦糸ナックルは、それが形成するポケットのベース内に斜めに位置する、請求項８の布。
10. 前記最も高い平面上に位置する、たくさんの長い横糸ナックルは、２以上の横糸分だけ離れている、請求項１の布。
11. 前記第２の長い縦糸ナックルは、３以上の横糸上を浮き織りしている、請求項８の布。
12. 前記パターンが連続している、請求項１の布。
13. 前記パターンが不連続である、請求項１の布。
14. 前記布は、定まったポケット領域をもつように形成されている、請求項１の布。
15. 前記布は、単層のＴＡＤである、請求項１の布。
16. 前記たくさんの縦糸とたくさんの横糸との少なくともいくつかは、モノフィラメントヤーンである、請求項１の布。
17. 製紙機械に用いる布を形成する方法であって、次の各工程および特徴を備える布の形成方法。
    ・たくさんの縦糸とたくさんの横糸とを織り込む工程
    ・前記たくさんの縦糸が、２以上の横糸上を浮き織りし、たくさんの長い縦糸ナックルを形成する
    ・前記たくさんの横糸は、１以上の縦糸上を浮き織りし、たくさんの横糸ナックルを形成する
    ・前記たくさんの長い縦糸ナックルおよび前記たくさんの横糸ナックルが、たくさんの平面を整列させる
    ・各長い縦糸ナックルと、最も高い平面上に位置し、その縦糸ナックルに関連する隣接する横糸とが、布の表面に所望の同一平面上パターンを形成する
18. 前記所望の同一平面上パターンは、Ｌ形状のパターンとする、請求項１７の形成方法。
19. 前記布は、平織りおよび縫い合わせによって無端形態とする、請求項１７の形成方法。
20. それぞれが異なる面に位置する、２つの長い縦糸ナックルを形成する工程をさらに備える、請求項１７の形成方法。
21. 前記２つの長い縦糸ナックルの一つである第１の長い縦糸ナックルは、４つの横糸上を浮き織りする、請求項２０の形成方法。
22. 前記第１の長い縦糸ナックルは、隣接する第２の縦糸ナックルよりも高い面に位置する、請求項２１の形成方法。
23. 前記最も高い平面上に位置する、たくさんの長い縦糸ナックルは、２以上の縦糸分だけ離す、請求項１７の形成方法。
24. 分離させる前記２以上の縦糸の一つは、第２の長い縦糸ナックルである、請求項２３の形成方法。
25. 前記第２の長い縦糸ナックルは、それが形成するポケットのベース内に斜めに位置する、請求項２４の形成方法。
26. 前記最も高い平面上に位置する、たくさんの長い横糸ナックルは、２以上の横糸分だけ離す、請求項１７の形成方法。
27. 前記第２の長い縦糸ナックルは、３以上の横糸上を浮き織りする、請求項２３の形成方法。
28. 前記パターンが連続している、請求項１７の形成方法。
29. 前記パターンが不連続である、請求項１７の形成方法。
30. 前記布は、定まったポケット領域をもつように形成する、請求項１７の形成方法。
31. 前記布は、単層のＴＡＤである、請求項１７の形成方法。
32. 前記たくさんの縦糸とたくさんの横糸との少なくともいくつかは、モノフィラメントヤーンである、請求項１７の形成方法。

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