JP2012082532A - 製紙用シームフェルト - Google Patents

Abstract

【課題】 耳部に端末保護処理が施した製紙用シームフェルトにおいて、シーム部の丈方向における引張応力の集中を抑制することを課題とする。
【解決手段】 丈方向における端縁１ａ，１ｂ同士がシーム部２１によって連結された製紙用シームフェルト１であって、当該シームフェルトの幅方向における両端部をなす耳部２４のシーム部から丈方向に所定距離の範囲は、耳部の破壊を防止するための端末保護処理が施されていない非端末保護処理部３１とし、前記耳部の他の範囲は前記端末保護処理が施された端末保護処理部３０とすることを特徴とする。また、非端末保護処理部が、シーム部から丈方向に１ｃｍ以上５０ｃｍ以下の長さをもって設けられているようにするとよい。また、丈方向における端縁の幅方向端部をなす隅部が切除されているとよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、製紙用シームフェルトに係り、詳細には幅方向における端縁をなす耳部に熱溶融または樹脂の塗布による端末保護処理が施された製紙用シームフェルトに関する。

製紙用フェルトにおいて、その幅方向における端縁をなす耳部の経糸のほつれや摩耗、バット繊維層の脱毛等を抑制するために、耳部に端末保護処理を施すことがある（例えば、特許文献１参照）。端末保護処理としては、耳部を構成する基布の経糸および緯糸と、バット繊維層とに熱可塑性樹脂を使用し、これらを加熱溶融して互いに一体化させる手法や、耳部に可撓性の樹脂材料を塗布し、樹脂材料によって経糸、緯糸およびバット繊維層を一体に封止（結合）する手法等がある。従来技術では、製紙用フェルトがシームループにて丈方向を結合した製紙用シームフェルトである場合にも当然にそのシーム部もシーム部以外と同様に同じく端末保護処理が行なわれている。

特開２００８−４５２３７号公報

耳部に端末保護処理を施した場合、耳部を構成する経糸、緯糸およびバット繊維層が互いに相対変位し難くなるため、フェルトの耳部は他の部分よりも伸縮し難くなる、すなわち硬くなる。そのため、フェルトの使用時において、フェルトの丈方向に引張荷重が加わる際には、耳部の端末保護処理を施した部分が伸長し難いことから、シーム部の耳部に対応する部分（フェルトの幅方向における端部）に引張応力が集中し、最悪の場合にはシーム部が破断するという問題が多く発生している。

本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、耳部に端末保護処理が施した製紙用シームフェルトにおいて、シーム部への丈方向における引張応力の集中を抑制することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、丈方向における端縁（１ａ，１ｂ）同士がシーム部（２１）によって連結された製紙用シームフェルト（１）であって、当該シームフェルトの幅方向における両端部をなす耳部（２４）の前記シーム部から丈方向に所定距離の範囲は、前記耳部の破壊を防止するための端末保護処理が施されていない非端末保護処理部（３１）とし、前記耳部の他の範囲は前記端末保護処理が施された端末保護処理部（３０）とすることを特徴とする。ここで、端末保護処理とは、加熱による耳部の溶融・結合や、樹脂材料の付加による耳部の封止等を含む。

この構成によれば、シームフェルトに丈方向の引張荷重が加わった際に、引張端末保護処理がなされていない非端末保護処理部が伸長することによって引張応力が分散され、シーム部に引張応力が集中することを抑制することができる。

上記の構成において、前記非端末保護処理部が、前記シーム部から丈方向に１ｃｍ以上５０ｃｍ以下の長さをもって設けられているようにするとよい。また、丈方向における前記端縁の幅方向端部をなす隅部が切除されているとよい。また、前記隅部が、丈方向における０．５ｃｍ〜３．０ｃｍの一辺と、幅方向における０．２５ｃｍ〜１．５ｃｍの一辺とを有する三角形状に切除されているとよい。

以上の構成によれば、耳部に端末保護処理を施した製紙用シームフェルトにおいて、シーム部に丈方向における引張力が集中することを抑制することができるため、それに起因する耳ほつれやシーム目開きといった問題を防止することができる。

実施形態に係るフェルトを模式的に示す平面図 図１のII−II断面図 図１のIII−III断面図であって、端末保護処理部の一例を模式的に示す図 図１のIII−III断面図であって、端末保護処理部の一例を模式的に示す図 図１のIII−III断面図であって、端末保護処理部の一例を模式的に示す図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態に係る製紙用シームフェルトは、製紙機において抄紙を運搬する搬送手段として使用されるものである。実施形態に係る製紙用シームフェルトは、抄紙の加圧脱水工程等に使用されてよい。

図１に示すように、実施形態に係る製紙用シームフェルト（以下、単にシームフェルトという）１は、製紙機への掛け入れ作業性を向上させるため、丈方向において端縁１ａ，１ｂを有し、製紙機のロールに巻き掛けた上で両端縁１ａ，１ｂを互いに接合して無端とする、いわゆるシームフェルトである。シームフェルト１は、製紙機のロールに巻き掛けられた使用時において丈方向に走行するものであり、丈方向と直交する方向を幅方向とする。

図２に示すように、シームフェルト１は、ニードリングによって基布２にバット繊維層３が積層一体化され、図２を基準としてシームフェルト１の上面は湿紙が載る製紙面４を構成し、下面は製紙機のロール等に当接する走行面５を構成する。

基布２は、丈方向に沿って延在した複数の経糸７と、幅方向に沿って延在するとともに複数の経糸７に交絡した複数の緯糸８とを有している。経糸７は、基布２の丈方向における両端縁で折り返されてループ部１３を形成するともに、基布２の製紙面側および走行面側に延在している。各ループ部１３がなす中心孔１４が幅方向から見て互いに整合するように、各ループ部１３は幅方向に列設されており、バット繊維層３の外部へと露出している。緯糸８は、経糸７の製紙面側に延在する部分にのみ絡合する上緯糸１５と、経糸７の走行面側に延在する部分にのみ絡合する下緯糸１６とを含む。

シームフェルト１は、使用時において、製紙機のロールに巻き掛けた上で、丈方向における両端縁１ａ，１ｂに露出する各ループ部１３を、その中心孔１４が幅方向から見て互いに整合するように交互に噛み合せ、各中心孔１４に接合用芯線２０を挿通することによって、無端状に接合される。このループ部１３および接合用芯線２０によって接合されたシームフェルト１の丈方向における両端縁１ａ，１ｂの接合部をシーム部２１という。

シームフェルト１の丈方向における一端縁側においては、バット繊維層３の製紙面側部分がループ部１３の上方を覆うように迫り出したフラップ２３を形成している。一方、シームフェルト１の丈方向における他端縁側においては、ループ部１３がバット繊維層３の端面から突出する形態となっている。シームフェルト１の丈方向における両端縁１ａ，１ｂが互いに接合された状態では、フラップ２３がループ部１３の製紙面側を覆うとともに、他端側におけるバット繊維層３の製紙面側の端面に当接している。このフラップ２３によって、シームフェルト１は、シーム部２１において丈方向に連続した製紙面４を形成している。

上述した経糸７、緯糸８、接合用芯線２０は、例えばポリアミド等の熱可塑性樹脂から形成されたモノフィラメント糸、マルチフィラメント糸（撚り糸を含む）、数本のステープルを紡いだ紡績糸であってよい。バット繊維層３は、ポリアミド等の熱可塑性樹脂から形成されてよい。

図１に示すように、シームフェルト１の幅方向における両端部を耳部２４とする。シームフェルト１の丈方向における両端縁１ａ，１ｂの幅方向端部をなす隅部（すなわち、耳部２４に対応する部分）のそれぞれは、三角形状に切除された切除部２５となっている。シームフェルト１がシーム部２１によって接合された状態では、幅方向において対応する切除部２５は互いに連続し、１つの三角形状の切除部２６を構成する。各切除部２５の丈方向における長さをＡ、幅方向における長さをＢとすると、Ａは０．５ｃｍ〜３．０ｃｍであり、Ｂは０．２５ｃｍ〜１．５ｃｍであることが好ましい。

耳部２４のシームフェルト１のシーム部２１（より詳細には、接合用芯線２０の中心）から長さＣ離間した部分には、丈方向に連続して端末保護処理が施された端末保護処理部３０が形成されている。長さＣは、１ｃｍ〜５０ｃｍであることが好ましい。また、端末保護処理部３０は、幅方向において端縁から長さＤの範囲に形成されている。長さＤは、０．５ｃｍ〜３ｃｍであることが好ましい。端末保護処理部３０に対して、耳部２４のシーム部２１から長さＣの範囲は端末保護処理が施されておらず、非端末保護処理部３１という。

端末保護処理部３０は、シームフェルト１の幅方向における端縁に露出した経糸７、緯糸８およびバット繊維層３等の破壊、すなわち、ほつれや脱毛、摩耗を防止するためのものであり、例えば、耳部２４を加熱溶融し、経糸７、緯糸８およびバット繊維層３を一体化させる手法や、耳部２４に可撓性の樹脂材料（接着材）を塗布または浸漬等によって付加し、樹脂材料によって経糸７、緯糸８およびバット繊維層３を一体に封止する手法によって形成されている。図３〜５を参照して端末保護処理部３０の例について説明する。

図３に示す一例としての端末保護処理部３０Ａは、耳部２４の幅方向における端面および端面から所定の範囲を加熱し、かつ厚み方向に圧力を加えて、バット繊維層３、基布２を構成する経糸７、緯糸８（図３中では図示省略）を互いに溶融一体化したものである。図中の網掛け部４１は、溶着された溶着部を示している。耳部２４の溶着部４１は、端縁側に進むほど厚みが薄くなるように、テーパ状に成形されている。

図４に示す一例としての端末保護処理部３０Ｂは、耳部２４の幅方向における端面および端面から所定の範囲を加熱し、かつ厚み方向に圧力を加えて、バット繊維層３、基布２を構成する経糸７、緯糸８（図４中では図示省略）を互いに溶融一体化したものである。図中の網掛け部４２は、溶着された溶着部４２を示している。耳部２４の溶着された溶着部４２は、端末保護処理部３０Ａと異なり、段差を介して全体的に厚みが薄くなっている。

図５に示す一例としての端末保護処理部３０Ｃは、例えば、ゴムやウレタン樹脂、シリコン樹脂等の可撓性の樹脂材料を溶融したもの、または熱可塑性の樹脂材料を耳部２４に含浸させたものである。すなわち、基布２およびバット繊維層３の空隙に可撓性の樹脂材料、または熱可塑性の樹脂材料を充填し、バット繊維層３、経糸７、緯糸８（図５中では図示省略）の端末を封止したものである。図中の網掛け部４３は、樹脂材料が含浸された封止部を示している。

以上のように構成したシームフェルト１は、非端末保護処理部３１を設けたことによって、耳部２４の丈方向における全域に端末保護処理部３０を設けた場合よりも丈方向における引張強さ（ｋＮ／ｍ）が向上する。端末保護処理部３０は、上述したように、加熱溶融した場合と樹脂材料による封止を行った場合のいずれにおいても経糸７、緯糸８およびバット繊維層３が互いに結合されることによって相対変位不能となっており、非端末保護処理部３１よりも伸縮性が低下している。そのため、耳部２４の丈方向における全域に端末保護処理部３０を設け、丈方向における引張荷重をシームフェルト１に加えた場合には、端末保護処理部３０よりも伸長し易いシーム部２１に引張応力が集中する。そのため、過大な引張荷重が加わった場合には、シーム部２１においてループ部１３または接合用芯線２０が断裂し、シーム部２１が開裂する虞がある。これに対し、非端末保護処理部３１を設けた場合には、非端末保護処理部３１が伸長可能であるため、シーム部２１とともに非端末保護処理部３１に引張応力が分散され、シーム部２１に加わる引張応力が低減される。

非端末保護処理部３１の丈方向における長さＣが長いほど、非端末保護処理部３１は丈方向により伸長することができるため、シーム部２１に加わる丈方向の引張応力はより低減される。一方、非端末保護処理部３１の長さＣが長くなるほど、非端末保護処理部３１において、経糸７のほつれや、バット繊維層３の脱毛が発生するとともに、摩耗に対する抵抗力が低下するため、これらを考慮して非端末保護処理部３１の長さＣは５０ｃｍを上限とすることが好ましい。

シームフェルト１は、幅方向において、端末保護処理部３０では伸縮性が低下しているが、端末保護処理部３０よりも中央側の部分では端末保護処理部３０よりも高い伸縮性を有している。そのため、シーム部２１が受ける引張応力は、耳部２４に対応する幅方向端部が最も大きくなり、中央部が最も小さくなる。よって、シームフェルト１の端縁１ａ、１ｂの端末保護処理部３０に対応する部分を避けてシーム部２１を形成することで、シーム部２１に加わる引張応力を低減することができる。シームフェルト１の端末保護処理部３０よりも幅方向において中央側の部分は、伸縮性が高く、伸長することができるため、シーム部２１に加わる丈方向の引張応力が分散され、シーム部の伸長が抑制される。

シームフェルト１の丈方向における端縁１ａ、１ｂの幅方向における両端部、すなわち幅方向において端末保護処理部３０に対応する部分を切除部２５とし、シーム部２１を設けないようにすることで、シーム部２１に加わる丈方向の引張応力を低減することができる。シーム部２１と端末保護処理部３０とが幅方向に重ならないように、切除部２５の幅方向における長さＢが、端末保護処理部３０の幅方向における長さＤよりも長くてもよい。

＜実施例＞
上述した実施形態の構造を有するシームフェルトについて、非端末保護処理部３１の丈方向における長さＣを変更し、シームフェルトの引張強さ（ｋＮ／ｍ）および伸度（％）を測定した実施例について以下に説明する。ここで、引張強さは、シームフェルトに丈方向の引張荷重を加えた際に、シームフェルトが破断するときの幅あたりの荷重を示している。シームフェルトは、丈方向においてシーム部が最も弱いため、破断する際にはシーム部において破断する。伸度（％）は、丈方向に引張荷重を加え、シームフェルトが破断する直前のシームフェルトの丈方向長さと、初期状態のシームフェルトの丈方向長さとを比較し、その延びをパーセンテージで示したものである。結果を以下の表１に示す。

シームフェルト１は、シーム部２１で結合された状態で有端の帯状となるように形成され、丈方向における長さが２０ｃｍ、幅方向における長さが２．５ｃｍであり、その丈方向における中間部に幅方向に延在するシーム部２１を形成した。シームフェルト１の基布２を構成する経糸７、緯糸８は直径０．３５ｍｍ、０．４０ｍｍのポリアミドのモノフィラメント糸であり、接合用芯線２０はポリアミドからなる複数本のモノフィラメントとした。基布２には、ポリアミド系の樹脂からなる太さ１７ｄｔｅｘの繊維を、製紙面側に６００ｇ／ｍ^２、走行面側に１００ｇ／ｍ^２でニードリングし、バット繊維層３を形成した。

シームフェルト１のシーム部２１の一端には、丈方向における長さＡが０．５ｍｍ、幅方向における長さＢが０．５ｍｍの切除部２５を形成した。端末保護処理部３０は、シームフェルト１の幅方向における一端であって切除部２５が設けられた側と同じ側に、熱および圧力を加えることによって図４に示す形態に成形した。端末保護処理部３０の幅方向における長さＤを１０ｍｍとした。非端末保護処理部３１の丈方向における長さＣは、０ｃｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ（端末保護処理部がなし）のものを各種作成した。

以上のように作成したシームフェルト１について、丈方向における両端部に丈方向に沿った引張荷重を加えた際の引張強さ（ｋＮ／ｍ）および伸度（％）を測定した。

表１より、非端末保護処理部３１を設けた場合（Ｃが１ｃｍ以上）には、非端末保護処理部３１を設けない場合（Ｃ＝０ｃｍ）に比べて、引張強さが増加することが確認された。また、引張強さは、非端末保護処理部３１の丈方向における長さＣが長くなるほど、増大することが確認される。同様に、伸度についても、非端末保護処理部３１を設けることによって、値が増大することが確認され、その程度は非端末保護処理部３１の丈方向における長さＣが長くほど大きくなる。これらの結果より、非端末保護処理部３１が伸長することによって、シーム部に加わる引張荷重が緩和され、シームフェルト１の引張強度が増大することが示唆されている。

以上で実施形態および実施例についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、経糸、緯糸およびバット繊維層の材質および形態、織構造は適宜変更可能である。また、端末保護処理部の構成は、公知の形態を適用し得る。上記の実施形態では、切除部２５を三角形状に形成したが、例えば、扇形に形成してもよい。

１…製紙用シームフェルト、２…基布、３…バット繊維層、４…製紙面、５…走行面、７…経糸、８…緯糸、１５…上緯糸、１６…下緯糸、２０…接合用芯線、２１…シーム部、２３…フラップ、２４…耳部、２５…切除部、３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ…端末保護処理部、３１…非端末保護処理部、４１、４２…溶着部、４３…封止部

Claims (4)

1. 丈方向における端縁同士がシーム部によって連結された製紙用シームフェルトであって、
   当該シームフェルトの幅方向における両端部をなす耳部の前記シーム部から丈方向に所定距離の範囲は、前記耳部の破壊を防止するための端末保護処理が施されていない非端末保護処理部とし、前記耳部の他の範囲は前記端末保護処理が施された端末保護処理部とすることを特徴とする製紙用シームフェルト。
2. 前記非端末保護処理部が、前記シーム部から丈方向に１ｃｍ以上５０ｃｍ以下の長さをもって設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の製紙用シームフェルト。
3. 丈方向における前記端縁の幅方向端部をなす隅部が、切除されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の製紙用シームフェルト。
4. 前記隅部が、丈方向における０．５ｃｍ〜３．０ｃｍの一辺と、幅方向における０．２５ｃｍ〜１．５ｃｍの一辺とを有する三角形状に切除されていることを特徴とする、請求項３に記載の製紙用シームフェルト。

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