JP2017150101A - 製紙用フェルト及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】抄紙機への掛け入れ性及び製紙用プレスフェルトとしての耐久性に優れた製紙用フェルトを提供する。
【解決手段】本発明の製紙用フェルト１は、基布層１１と、この基布層１１の製紙面側に配設された表バット層１３とを備え、表バット層１３は、その表層部に、熱可塑性ポリアミド成分１９が結着した繊維を含むことを特徴とする。熱可塑性ポリアミド成分は、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むポリアミド系エラストマーを含有することが好ましい。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の製紙用フェルト１は、基布層１１と、この基布層１１の製紙面側に配設された表バット層１３とを備え、表バット層１３は、その表層部に、熱可塑性ポリアミド成分１９が結着した繊維を含むことを特徴とする。熱可塑性ポリアミド成分は、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むポリアミド系エラストマーを含有することが好ましい。
【選択図】図１
Description
本発明は、抄紙機への掛け入れ性及び製紙用プレスフェルトとしての耐久性に優れた製紙用フェルト及びその製造方法に関する。
従来、製紙工程では、ワイヤーパートで製紙用ワイヤーにより湿紙が脱水されてプレスパートへ搬送され、プレスパートで製紙用フェルトにより搾水されるとともに、表面が平滑化された湿紙がドライパートに搬送され、製紙されている。プレスパートでは、プレスロール間、又はプレスロールと、プレスロールの周面形状に近似した湾曲面を有する加圧シューとの間、を走行する湿紙が加圧され、搾水される。この際、湿紙のみがプレスロール間、又はプレスロールと加圧シューとの間を走行するのではなく、例えば、一方のプレスロール又は加圧シュー側から、製紙用ベルト、製紙用フェルト及び湿紙が、この順に積層された状態で、走行し、搾水されるとともに、表面が平滑化される。
製紙用フェルトとしては、従来、経糸と緯糸とを交差させて製織した織物や、織らずに糸を引き揃えて形成したノンウーブン、又は、穴開け加工や発泡により通気性を持たせた高分子フィルムやシート等を、単体もしくは組み合わせて基布とし、この基布の両面にバット繊維が積層されてなる製品が多用されている。また、抄造される紙の品質向上、及び抄速の高速化による生産性の更なる向上が必要とされており、より搾水性、表面の平滑性、耐脱毛性、耐防汚性等の諸特性に優れた製紙用フェルトの開発が求められており、特に近年においては、製紙用フェルトとして、未加工フェルトに樹脂加工を施した樹脂加工フェルトの使用が増加している。
搾水性を向上させることを目的として未加工フェルトに樹脂加工を行う場合、樹脂加工により、通気性や空隙量の適正化させることが重要となる。
搾水性を向上させることを目的として未加工フェルトに樹脂加工を行う場合、樹脂加工により、通気性や空隙量の適正化させることが重要となる。
例えば、特許文献１には、繊維ウェッブ側の第１の表面及び反対側の第２の表面を少なくとも有する基礎構造体と、少なくとも基礎構造体の第１の表面に取付けられた少なくとも１つのバット繊維層と、を具備し、プレスフェルトの少なくとも第１の側の表面には、１以上のポリマー物質が分散した状態で含浸されており、このプレスフェルトの構造は、水を受入れるために多孔性であり、空気透過度が、少なくとも２ｍ３／ｍ２分、１００Ｐａであり、プレスフェルトの第１の表面は、コンパクト化処理の後、滑らかに研磨されていることを特徴とするプレスフェルトが開示されている。
特許文献２には、補強繊維基材の片面に湿紙接触バット繊維層及び基材上部バット繊維層の２層構造の湿紙側バット層又は湿紙接触バット繊維層、中間バット繊維層及び基材上部バット繊維層の３層構造の湿紙側バット層を、他面に機械側バット層を設けた積層構造の製紙用プレスフェルトにおいて、この製紙用プレスフェルトの湿紙側バット層の中間バット繊維層又は基材上部バット繊維層に分散付着し、湿紙接触バット繊維層には分散付着していないように、１００％モジュラス値が１〜１００ｋｇ／ｃｍ２であり、１００％伸張後残留歪が２０％以下である高分子弾性体を製紙用プレスフェルトの重量に対して０．５〜２０重量％の割合で含有させた製紙用プレスフェルトが開示されている。
また、特許文献３には、製紙面とその対面である走行面とを有すると共に、基布層とその製紙面側に配置された表バット層とを備え、表バット層は、該表バット層の内部に配置され溶融分散して固化された熱可塑性樹脂を含有し、この熱可塑性樹脂は、融点以上１８０℃未満の範囲の温度において樹脂が流動化したときの樹脂粘度が１００〜７，０００Ｐａ・ｓであることを特徴とする製紙用プレスフェルトが開示されている。
特許文献２には、補強繊維基材の片面に湿紙接触バット繊維層及び基材上部バット繊維層の２層構造の湿紙側バット層又は湿紙接触バット繊維層、中間バット繊維層及び基材上部バット繊維層の３層構造の湿紙側バット層を、他面に機械側バット層を設けた積層構造の製紙用プレスフェルトにおいて、この製紙用プレスフェルトの湿紙側バット層の中間バット繊維層又は基材上部バット繊維層に分散付着し、湿紙接触バット繊維層には分散付着していないように、１００％モジュラス値が１〜１００ｋｇ／ｃｍ２であり、１００％伸張後残留歪が２０％以下である高分子弾性体を製紙用プレスフェルトの重量に対して０．５〜２０重量％の割合で含有させた製紙用プレスフェルトが開示されている。
また、特許文献３には、製紙面とその対面である走行面とを有すると共に、基布層とその製紙面側に配置された表バット層とを備え、表バット層は、該表バット層の内部に配置され溶融分散して固化された熱可塑性樹脂を含有し、この熱可塑性樹脂は、融点以上１８０℃未満の範囲の温度において樹脂が流動化したときの樹脂粘度が１００〜７，０００Ｐａ・ｓであることを特徴とする製紙用プレスフェルトが開示されている。
尚、製紙用フェルトの搾水性を考える上で、通気性や空隙量の適正化とともに大切なのが、フェルトの硬さである。フェルトの硬さは、搾水に大きな影響を与えるプレスニップにおける最大圧と大きな関係がある。
例えば、非特許文献１には、プレスロール硬度の大小によるニップ圧力曲線が示されており、ロール硬度を大きくすることで最大圧力が上昇することが示されている。これは、フェルトの硬さについても同じことがいえる。また、製紙用フェルト密度も大きいほど、最大圧力が上昇することが示されている。（ここに示されているフェルトは同じ素材を用いたフェルトであり、どちらも樹脂加工を行っていない。このため、非特許文献１には記載されていないが、フェルトの密度が大きいほどフェルトは硬くなる。）
例えば、非特許文献１には、プレスロール硬度の大小によるニップ圧力曲線が示されており、ロール硬度を大きくすることで最大圧力が上昇することが示されている。これは、フェルトの硬さについても同じことがいえる。また、製紙用フェルト密度も大きいほど、最大圧力が上昇することが示されている。（ここに示されているフェルトは同じ素材を用いたフェルトであり、どちらも樹脂加工を行っていない。このため、非特許文献１には記載されていないが、フェルトの密度が大きいほどフェルトは硬くなる。）
紙パ技協誌 第５４巻第５号（２０００） ｐ．２２−２８
上記特許文献１に示される製紙用フェルトは、樹脂加工により通気性や空隙量が最適化される。また、特に記載はされていないが、硬い樹脂を用いればフェルトは硬くなる。これらのことで搾水性は向上する。しかし、樹脂成分の、製紙用フェルトの断面方向における厚さ制御について考慮していないため、加工フェルトの曲げ剛性が、加工前のそれと比べて高くなりすぎて、抄紙機への掛け入れ性を低下させてしまう場合があった。
上記特許文献２に示される製紙用フェルトは、上記特許文献１の曲げ剛性が高くなりすぎることを回避するために、柔軟な樹脂による樹脂加工が行われている。しかし、樹脂加工による通気性と空隙量の適正化は行えるものの、柔軟な樹脂ではフェルトの硬さを大きくすることは難しく、搾水性向上の効果を最大限発揮することは難しい。
上記特許文献３に示される製紙用フェルトは、樹脂を表バット層内部に配置させ、樹脂成分の、製紙用フェルトの断面方向における厚さを制御している。このため、このフェルトは搾水性向上と掛け入れ性確保とを両立させているという点で優れている。この構造であれば、搾水性向上に効果のある硬い樹脂成分を使用しても掛け入れ性を確保することが可能である。しかし、製紙用フェルトの断面方向における厚さを制御しやすいフィルム状等の樹脂を用いているために、フェルト表バット層内部に多くの樹脂が存在する。
本発明は、抄紙機への掛け入れ性及び製紙用プレスフェルトとしての耐久性に優れた製紙用フェルト及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記特許文献２に示される製紙用フェルトは、上記特許文献１の曲げ剛性が高くなりすぎることを回避するために、柔軟な樹脂による樹脂加工が行われている。しかし、樹脂加工による通気性と空隙量の適正化は行えるものの、柔軟な樹脂ではフェルトの硬さを大きくすることは難しく、搾水性向上の効果を最大限発揮することは難しい。
上記特許文献３に示される製紙用フェルトは、樹脂を表バット層内部に配置させ、樹脂成分の、製紙用フェルトの断面方向における厚さを制御している。このため、このフェルトは搾水性向上と掛け入れ性確保とを両立させているという点で優れている。この構造であれば、搾水性向上に効果のある硬い樹脂成分を使用しても掛け入れ性を確保することが可能である。しかし、製紙用フェルトの断面方向における厚さを制御しやすいフィルム状等の樹脂を用いているために、フェルト表バット層内部に多くの樹脂が存在する。
本発明は、抄紙機への掛け入れ性及び製紙用プレスフェルトとしての耐久性に優れた製紙用フェルト及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、湿紙と接触し、製紙面となる表バット層の表層部の繊維に熱可塑性ポリアミド成分の結着部を形成して適度の硬さを付与した製紙用フェルトにより、抄紙機への掛け入れ性、製紙用プレスフェルトとしての耐久性等を十分なものとすることができた。また、このような製紙用フェルトにおいて、表バット層に含まれる熱可塑性ポリアミド成分の結着部の、製紙用フェルトの断面方向の正確な厚さ（長さ）は不明であり、その製造においても、厚さ（長さ）の制御が困難であることから、熱可塑性ポリアミド成分の平均粒径と、表バット層の形成に用いられる第１繊維層の繊度と、熱可塑性ポリアミド成分を結着させる前のフェルト材料の通気度とを用いて、厚さ（長さ）に代わるパラメータを見い出した。本発明は、以下のとおりである。
１．基布層と、該基布層の製紙面側に配設された表バット層とを備える製紙用フェルトにおいて、上記表バット層は、その表層部に、熱可塑性ポリアミド成分が結着した繊維を含むことを特徴とする製紙用フェルト。
２．上記基布層における上記表バット層の反対面である走行面側に、更に、裏バット層を備える上記項１に記載の製紙用フェルト。
３．上記熱可塑性ポリアミド成分が、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むポリアミド系エラストマーを含有する上記項１又は２に記載の製紙用フェルト。
４．上記表バット層は、熱可塑性ポリアミドを含む粒子が水の中に分散した分散液を用いて形成されたものである上記項１乃至３のいずれか一項に記載の製紙用フェルト。
５．上記熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径をＲ（μｍ）、上記表バット層を構成する繊維の繊度をＤ（ｄｔｅｘ）、上記熱可塑性ポリアミド成分が結着されていないフェルト材料の通気度をＰ（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））とした場合に、下記式（１）で計算されるＫＲが０．８〜３．０の範囲にある上記項４に記載の製紙用フェルト。
ＫＲ＝ｌｏｇ１０〔（Ｄ×Ｐ）／Ｒ〕 （１）
６．上記項１乃至５のいずれか一項に記載の製紙用フェルトの製造方法であって、
熱可塑性ポリアミドを含む粒子が水の中に分散した分散液を、基布層と、該基布層の１面側に配設された第１繊維層とを備えるフェルト材料の、該第１繊維層の表面に塗布する工程と、塗布物を乾燥する工程と、乾燥物を、上記熱可塑性ポリアミドの融点より１０℃低い温度から、融点より４０℃高い温度までの範囲の温度に加熱する工程とを、順次、備え、
上記熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径をＲ（μｍ）、上記第１繊維層を構成する繊維の繊度をＤ（ｄｔｅｘ）、上記フェルト材料の通気度をＰ（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））とした場合に、下記式（１）で計算されるＫＲを０．８〜３．０の範囲とすることを特徴とする製紙用フェルトの製造方法。
ＫＲ＝ｌｏｇ１０〔（Ｄ×Ｐ）／Ｒ〕 （１）
１．基布層と、該基布層の製紙面側に配設された表バット層とを備える製紙用フェルトにおいて、上記表バット層は、その表層部に、熱可塑性ポリアミド成分が結着した繊維を含むことを特徴とする製紙用フェルト。
２．上記基布層における上記表バット層の反対面である走行面側に、更に、裏バット層を備える上記項１に記載の製紙用フェルト。
３．上記熱可塑性ポリアミド成分が、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むポリアミド系エラストマーを含有する上記項１又は２に記載の製紙用フェルト。
４．上記表バット層は、熱可塑性ポリアミドを含む粒子が水の中に分散した分散液を用いて形成されたものである上記項１乃至３のいずれか一項に記載の製紙用フェルト。
５．上記熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径をＲ（μｍ）、上記表バット層を構成する繊維の繊度をＤ（ｄｔｅｘ）、上記熱可塑性ポリアミド成分が結着されていないフェルト材料の通気度をＰ（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））とした場合に、下記式（１）で計算されるＫＲが０．８〜３．０の範囲にある上記項４に記載の製紙用フェルト。
ＫＲ＝ｌｏｇ１０〔（Ｄ×Ｐ）／Ｒ〕 （１）
６．上記項１乃至５のいずれか一項に記載の製紙用フェルトの製造方法であって、
熱可塑性ポリアミドを含む粒子が水の中に分散した分散液を、基布層と、該基布層の１面側に配設された第１繊維層とを備えるフェルト材料の、該第１繊維層の表面に塗布する工程と、塗布物を乾燥する工程と、乾燥物を、上記熱可塑性ポリアミドの融点より１０℃低い温度から、融点より４０℃高い温度までの範囲の温度に加熱する工程とを、順次、備え、
上記熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径をＲ（μｍ）、上記第１繊維層を構成する繊維の繊度をＤ（ｄｔｅｘ）、上記フェルト材料の通気度をＰ（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））とした場合に、下記式（１）で計算されるＫＲを０．８〜３．０の範囲とすることを特徴とする製紙用フェルトの製造方法。
ＫＲ＝ｌｏｇ１０〔（Ｄ×Ｐ）／Ｒ〕 （１）
本明細書において、表バット層を構成する繊維に熱可塑性ポリアミド成分が結着している部分を「結着部」といい、「結着部の厚さ（Ｔ）」とは、結着部が連続相及び分散相のいずれであっても、製紙用フェルトを断面方向で見た場合の、表バット層における最浅部に存在する結着部と、最深部に存在する結着部との長さを意味する。
また、製紙用フェルトの「曲げ剛性上昇値」とは、第１繊維層を構成する繊維への熱可塑性ポリアミド成分の結着の前後における曲げ剛性の差、即ち、フェルト材料の曲げ剛性と、製紙用フェルトの曲げ剛性との差（曲げ剛性の上昇分）を意味する。
また、製紙用フェルトの「曲げ剛性上昇値」とは、第１繊維層を構成する繊維への熱可塑性ポリアミド成分の結着の前後における曲げ剛性の差、即ち、フェルト材料の曲げ剛性と、製紙用フェルトの曲げ剛性との差（曲げ剛性の上昇分）を意味する。
本発明の製紙用フェルトによれば、抄紙機への掛け入れ性及び製紙用プレスフェルトとしての耐久性を十分なものとすることができる。
上記熱可塑性ポリアミド成分が、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むポリアミド系エラストマーを含有する場合には、抄紙に際して、表バット層に、繰り返し圧縮、高圧シャワー、サクションボックスによる吸引等の外力を繰り返し受けるにも関わらず、繊維に結着した熱可塑性ポリアミド成分を脱落させにくく、搾水性に優れた製紙用フェルトとして好適である。
本発明の製紙用フェルトの製造方法によれば、抄紙機への掛け入れ性及び製紙用プレスフェルトとしての耐久性が十分な製紙用フェルトを効率よく製造することができる。
上記熱可塑性ポリアミド成分が、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むポリアミド系エラストマーを含有する場合には、抄紙に際して、表バット層に、繰り返し圧縮、高圧シャワー、サクションボックスによる吸引等の外力を繰り返し受けるにも関わらず、繊維に結着した熱可塑性ポリアミド成分を脱落させにくく、搾水性に優れた製紙用フェルトとして好適である。
本発明の製紙用フェルトの製造方法によれば、抄紙機への掛け入れ性及び製紙用プレスフェルトとしての耐久性が十分な製紙用フェルトを効率よく製造することができる。
１．製紙用フェルト
本発明は、例えば、図１に示す構成を有し、基布層１１と、この基布層１１の製紙面側（図１の上面側）に配設された表バット層１３とを備え、表バット層１３は、その表層部１３Ｂに、熱可塑性ポリアミド成分１９が結着した繊維を含む製紙用フェルト１である。また、図２に示すように、本発明の製紙用フェルト１は、基布層１１における表バット層１３の反対面である走行面側（図２の下面側）に、更に、裏バット層１５を備えることができる。本発明の製紙用フェルトは、各層が積層方向に交絡される等により、全体として一体化物である。
本発明は、例えば、図１に示す構成を有し、基布層１１と、この基布層１１の製紙面側（図１の上面側）に配設された表バット層１３とを備え、表バット層１３は、その表層部１３Ｂに、熱可塑性ポリアミド成分１９が結着した繊維を含む製紙用フェルト１である。また、図２に示すように、本発明の製紙用フェルト１は、基布層１１における表バット層１３の反対面である走行面側（図２の下面側）に、更に、裏バット層１５を備えることができる。本発明の製紙用フェルトは、各層が積層方向に交絡される等により、全体として一体化物である。
基布層は、従来、製紙用フェルトに用いられている基布に由来するものとすることができる。この基布層を構成する繊維（以下、「糸」ということがある）の構成材料としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂等の合成樹脂、綿、羊毛、絹等が挙げられる。これらのうち、耐摩耗性、圧縮回復性、耐衝撃性等に優れた製紙用フェルトとすることができるポリアミド樹脂が特に好ましい。
上記基布層を構成する繊維の形態は、モノフィラメント、マルチフィラメント、スパンヤーンや、捲縮加工、嵩高加工等が施されたテクスチャードヤーン、バルキーヤーン、ストレッチヤーン等の加工糸、更には、これらの糸を撚り合わせてなる撚糸とすることができる。繊維の断面形状は、円形、略楕円形、多角形、略星型、略矩形等とすることができる。尚、中空糸を用いることもできる。
上記繊維の繊度は、特に限定されないが、モノフィラメントの場合、好ましくは１５０〜３０００ｄｔｅｘ、より好ましくは３００〜１５００ｄｔｅｘである。尚、マルチフィラメントの場合、このマルチフィラメントを構成するモノフィラメントの繊度は、通常、１７〜１２００ｄｔｅｘであり、好ましくは４５〜８００ｄｔｅｘである。マルチフィラメントを構成する繊維の本数の上限は、通常、２〜１５０本であり、好ましくは２〜５０本である。
上記基布層を構成する繊維は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。
上記基布層を構成する繊維は、製紙用フェルトの強度、空隙率及び通気性や、圧力均一性等の特性に応じた適切な材質、形態、繊度等を有するものとすることができる。
上記基布層を構成する繊維は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。
上記基布層を構成する繊維は、製紙用フェルトの強度、空隙率及び通気性や、圧力均一性等の特性に応じた適切な材質、形態、繊度等を有するものとすることができる。
上記基布層は、単層構造及び多層構造のいずれでもよく、後者の場合、経糸二重以上、緯糸二重以上を製織する等により形成された、少なくとも２層からなる多重織された基布からなるもの、互いに異なる複数種の基布が積層されてなるもの等とすることができる。また、糸条を経方向、緯方向又は斜め方向に配列した構造を有するものであってもよい。 上記基布層は、高分子フィルム又はシートに穴開け加工、発泡加工等を施したものであってもよい。
上記基布層の厚さ（合計）は、好ましくは０．２〜３．５ｍｍであり、より好ましくは０．４〜２．０ｍｍである。
また、上記基布層の目付（合計）は、好ましくは１５０〜１５００ｇ／ｍ２であり、より好ましくは２５０〜１２００ｇ／ｍ２である。
上記基布層の厚さ及び目付は、製紙用フェルトの強度、空隙率及び通気性や、ロールマーク防止性等の特性に応じて適切に設定される。
また、上記基布層の目付（合計）は、好ましくは１５０〜１５００ｇ／ｍ２であり、より好ましくは２５０〜１２００ｇ／ｍ２である。
上記基布層の厚さ及び目付は、製紙用フェルトの強度、空隙率及び通気性や、ロールマーク防止性等の特性に応じて適切に設定される。
表バット層は、上記基布層の製紙面側に配設された繊維層であり、抄紙に際して、湿紙の表面平滑性を維持しつつ搬送する作用を有する。上記表バット層の構造は、特に限定されず、単層構造及び複層構造のいずれでもよい。
上記表バット層を構成する繊維（以下、「表バット繊維」ともいう）の構成材料としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂等の合成樹脂、綿、羊毛、絹等が挙げられる。これらのうち、耐摩耗性、圧縮回復性、耐衝撃性、親水性、耐加水分解性、耐薬品性等の観点から、ポリアミド樹脂が好ましい。
上記表バット層を構成する繊維（以下、「表バット繊維」ともいう）の構成材料としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂等の合成樹脂、綿、羊毛、絹等が挙げられる。これらのうち、耐摩耗性、圧縮回復性、耐衝撃性、親水性、耐加水分解性、耐薬品性等の観点から、ポリアミド樹脂が好ましい。
上記表バット繊維の繊度は、通常、０．１〜１５０ｄｔｅｘである。尚、表バット層が、２層からなる複層構造である場合、基布層側のバット層（以下、「表内バット層」という）における繊維の繊度は、好ましくは３〜１５０ｄｔｅｘであり、外側のバット層（以下、「表外バット層」という）における繊維の繊度は、好ましくは０．１〜１００ｄｔｅｘである。
上記表バット層の目付は、単層構造及び複層構造のいずれであっても、全体として、好ましくは１００〜１５００ｇ／ｍ２であり、より好ましくは３００〜１２００ｇ／ｍ２、更に好ましくは４００〜１０００ｇ／ｍ２である。
上記表バット層を構成する表バット繊維及び表バット層の目付は、製紙用フェルトの強度、空隙率及び通気性や、表バット層の表面性等の特性に応じて適切に設定される。
本発明に係る表バット層においては、例えば、図１に示すように、１面側から他面側に断面方向に通気性を有しながら、表バット層１３の表層部１３Ｂに、熱可塑性ポリアミド成分１９が結着した繊維１７が含まれており、これにより、製紙用フェルト１の断面方向における通気性（搾水性）を適性範囲に制御しながら、表層部１３Ｂに適度な硬さを付与するとともに、それによる抄紙機への掛け入れ性を低下させすぎることなく、また、製紙用プレスフェルトとしての耐久性を向上させることができる。尚、上記熱可塑性ポリアミド成分１９は、表バット繊維１７の表面に付着する形態、又は、表バット繊維１７同士を接合する形態とすることができる。
上記熱可塑性ポリアミド成分は、熱可塑性ポリアミドのみからなるものであってよいし、熱可塑性ポリアミドと、後述する添加剤との混合物からなるものであってもよい。
熱可塑性ポリアミドは、特に限定されないが、搾水性の向上効果及び製紙用プレスフェルトとしての耐久性が得られることから、重合体のＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さは、好ましくは２５〜７０、より好ましくは２５〜４０である。
熱可塑性ポリアミドは、特に限定されないが、搾水性の向上効果及び製紙用プレスフェルトとしての耐久性が得られることから、重合体のＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さは、好ましくは２５〜７０、より好ましくは２５〜４０である。
本発明において、上記熱可塑性ポリアミドは、ポリアミドエラストマーであることが好ましい。このポリアミドエラストマーは、好ましくは、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むブロック共重合体であり、特に好ましくは、下記式（１１）で表される構造を有するブロック共重合体である。
〔（ポリアミドブロック）−Ｘ−（ポリエーテルブロック）〕ｎ （１１）
（式中、Ｘは、−ＣＯ−ＮＨ−又は−ＣＯ−Ｏ−であり、ｎは、整数である）
〔（ポリアミドブロック）−Ｘ−（ポリエーテルブロック）〕ｎ （１１）
（式中、Ｘは、−ＣＯ−ＮＨ−又は−ＣＯ−Ｏ−であり、ｎは、整数である）
上記式（１１）におけるポリアミドブロックを形成する成分としては、ラクタム、アミノカルボン酸、ジアミンとジカルボン酸との塩等を挙げることができる。
ラクタムとしては、カプロラクタム、カプリルラクタム、エナントラクタム、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−ラウリルラクタム等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペルコン酸、ω−アミノカプリン酸、６−アミノカプロン酸、７−アミノヘプタン酸、９−アミノノナン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸等が挙げられる。
ジアミンとジカルボン酸との塩の場合のジアミンとしては、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、テトラエチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、フェニレンジアミン、メタキシリレンジアミン等が挙げられる。また、ジカルボン酸としては、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、スベリン酸、アゼライン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、フマル酸、フタル酸、キシリレンジカルボン酸、ダイマー酸（リノール酸やオレイン酸を主成分とする不飽和脂肪酸より合成される炭素原子数３６の不飽和ジカルボン酸）等が挙げられる。
ラクタムとしては、カプロラクタム、カプリルラクタム、エナントラクタム、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−ラウリルラクタム等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペルコン酸、ω−アミノカプリン酸、６−アミノカプロン酸、７−アミノヘプタン酸、９−アミノノナン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸等が挙げられる。
ジアミンとジカルボン酸との塩の場合のジアミンとしては、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、テトラエチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、フェニレンジアミン、メタキシリレンジアミン等が挙げられる。また、ジカルボン酸としては、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、スベリン酸、アゼライン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、フマル酸、フタル酸、キシリレンジカルボン酸、ダイマー酸（リノール酸やオレイン酸を主成分とする不飽和脂肪酸より合成される炭素原子数３６の不飽和ジカルボン酸）等が挙げられる。
上記式（１１）におけるポリエーテルブロックを形成する成分としては、グリコール、ジアミン等が挙げられる。
グリコールとしては、ポリエチレンオキシドグリコール、ポリプロピレンオキシドグリコール、ポリテトラメチレンオキシドグリコール、ポリヘキサメチレンオキシドグリコール等が挙げられる。
ジアミンとしては、ポリエーテルジアミン等が挙げられる。
グリコールとしては、ポリエチレンオキシドグリコール、ポリプロピレンオキシドグリコール、ポリテトラメチレンオキシドグリコール、ポリヘキサメチレンオキシドグリコール等が挙げられる。
ジアミンとしては、ポリエーテルジアミン等が挙げられる。
上記ポリアミドエラストマーは、ポリアミドブロック形成成分と、ポリ（アルキレンオキサイド）グリコール及びカルボン酸により得られたポリエーテルブロック形成成分との反応生成物；ポリアミドブロック形成成分と、ポリ（アルキレンオキサイド）グリコールの両末端をアミノ化若しくはカルボキシル化したもの、及び、ジカルボン酸又はジアミンにより得られたポリエーテルブロック形成成分との反応生成物等とすることができる。
上記熱可塑性ポリアミド成分は、上記のように、添加剤を含有することができる。この添加剤としては、酸化防止剤、滑剤等が挙げられる。
上記表バット層は、熱可塑性ポリアミドを含む粒子（熱可塑性ポリアミド含有粒子）が水の中に分散した分散液と、フェルト材料とを用いて形成されたものであることが好ましい（詳細は後述）。そして、この熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径をＲ（μｍ）、表バット層を構成する繊維の繊度をＤ（ｄｔｅｘ）、熱可塑性ポリアミド成分が結着されていないフェルト材料の通気度をＰ（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））とした場合に、下記式（１）で計算されるＫＲは、好ましくは０．８〜３．０、より好ましくは１．０〜２．４の範囲にある。
ＫＲ＝ｌｏｇ１０〔（Ｄ×Ｐ）／Ｒ〕 （１）
ＫＲ＝ｌｏｇ１０〔（Ｄ×Ｐ）／Ｒ〕 （１）
上記表バット層の表層部に存在する熱可塑性ポリアミド成分を含む結着部の厚さＴは、抄紙機への掛け入れ性を低下させすぎることなく、製紙用プレスフェルトとしての搾水性及びその耐久性等が改良されることから、好ましくは１５０〜４００μｍ、より好ましくは２００〜３５０μｍである。また、上記と同じ観点から、上記表バット層の厚さに対する、熱可塑性ポリアミド成分を含む結着部の厚さＴの割合は、好ましくは１０〜６０％、より好ましくは２０〜５０％である。尚、熱可塑性ポリアミド成分の含有割合が高すぎると、抄紙機での使用中に汚れが溜まり易くなり、通気性低下による製紙用フェルト使用期間の短縮を引き起こす危険性がある。また、その含有割合が少なすぎると、通気性を適正範囲に制御することが難しくなる。従って、本発明の製紙用フェルトの質量に対する結着部における熱可塑性ポリアミド成分の質量割合は、好ましくは１〜１０質量％、より好ましくは１．５〜７質量％、更に好ましくは２〜６質量％である。
本発明の製紙用フェルトは、上記のように、基布層１１における表バット層１３の反対面側である走行面側に、更に、裏バット層１５を備えることができる（図２参照）。裏バット層１５を備えることにより、基布層１１を摩耗から保護し、製紙用フェルトとしての耐久性を向上させることができる。
上記裏バット層を構成する繊維（以下、「裏バット繊維」ともいう）の構成材料は、特に限定はなく、表バット繊維と同様、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂等の合成樹脂、綿、羊毛、絹等とすることができる。
上記裏バット繊維の繊度は、通常、３〜１５０ｄｔｅｘである。また、上記裏バット層の目付は、通常、５０〜５００ｇ／ｍ２である。
２．製紙用フェルトの製造方法
本発明の製紙用フェルトの製造方法は、熱可塑性ポリアミドを含む粒子が水の中に分散した分散液（以下、「水分散液」という）を、基布層と、該基布層の１面側に配設された第１繊維層とを備えるフェルト材料の、該第１繊維層の表面に塗布する工程（以下、「塗布工程」という）と、塗布物を乾燥する工程（以下、「乾燥工程」という）と、乾燥物を、上記熱可塑性ポリアミドの融点より１０℃低い温度から、融点より４０℃高い温度までの範囲の温度に加熱する工程（以下、「加熱工程」という）とを、順次、備え、上記熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径をＲ（μｍ）、上記第１繊維層を構成する繊維の繊度をＤ（ｄｔｅｘ）、上記フェルト材料の断面方向の通気度をＰ（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））とした場合に、下記式（１）で計算されるＫＲを０．８〜３．０の範囲とすることを特徴とする。
ＫＲ＝ｌｏｇ１０〔（Ｄ×Ｐ）／Ｒ〕 （１）
本発明の製紙用フェルトの製造方法は、熱可塑性ポリアミドを含む粒子が水の中に分散した分散液（以下、「水分散液」という）を、基布層と、該基布層の１面側に配設された第１繊維層とを備えるフェルト材料の、該第１繊維層の表面に塗布する工程（以下、「塗布工程」という）と、塗布物を乾燥する工程（以下、「乾燥工程」という）と、乾燥物を、上記熱可塑性ポリアミドの融点より１０℃低い温度から、融点より４０℃高い温度までの範囲の温度に加熱する工程（以下、「加熱工程」という）とを、順次、備え、上記熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径をＲ（μｍ）、上記第１繊維層を構成する繊維の繊度をＤ（ｄｔｅｘ）、上記フェルト材料の断面方向の通気度をＰ（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））とした場合に、下記式（１）で計算されるＫＲを０．８〜３．０の範囲とすることを特徴とする。
ＫＲ＝ｌｏｇ１０〔（Ｄ×Ｐ）／Ｒ〕 （１）
塗布工程は、水分散液をフェルト材料に塗布する工程である。
上記フェルト材料は、基布層と、加熱工程後に表バット層となる第１繊維層とを備え、必要により、加熱加工前に裏バット層となる第２繊維層を、第１繊維層の反対面側に備えてもよい。上記フェルト材料は、ニードリング等による交絡一体化物であることが好ましい。
上記基布層は、上記「１．製紙用フェルト」における基布層の説明が適用される。一方、上記第１繊維層は、単層型及び複層型のいずれでもよく、上記「１．製紙用フェルト」における表バット層を構成する繊維、目付等の説明が適用される。特に、単層型の場合の繊維の繊度Ｄ、及び、複層型の場合の最表層を構成する繊維の繊度Ｄは、いずれも、水分散液を塗布した後の、熱可塑性ポリアミド含有粒子の保持性が向上することから、好ましくは０．１〜１００ｄｔｅｘ、より好ましくは０．３〜７０ｄｔｅｘ、更に好ましくは１〜５０ｄｔｅｘ、特に好ましくは２〜３０ｄｔｅｘである。また、フェルト材料が上記第２繊維層を備える場合は、上記「１．製紙用フェルト」における裏バット層を構成する繊維、目付等の説明が適用される。
上記フェルト材料は、基布層と、加熱工程後に表バット層となる第１繊維層とを備え、必要により、加熱加工前に裏バット層となる第２繊維層を、第１繊維層の反対面側に備えてもよい。上記フェルト材料は、ニードリング等による交絡一体化物であることが好ましい。
上記基布層は、上記「１．製紙用フェルト」における基布層の説明が適用される。一方、上記第１繊維層は、単層型及び複層型のいずれでもよく、上記「１．製紙用フェルト」における表バット層を構成する繊維、目付等の説明が適用される。特に、単層型の場合の繊維の繊度Ｄ、及び、複層型の場合の最表層を構成する繊維の繊度Ｄは、いずれも、水分散液を塗布した後の、熱可塑性ポリアミド含有粒子の保持性が向上することから、好ましくは０．１〜１００ｄｔｅｘ、より好ましくは０．３〜７０ｄｔｅｘ、更に好ましくは１〜５０ｄｔｅｘ、特に好ましくは２〜３０ｄｔｅｘである。また、フェルト材料が上記第２繊維層を備える場合は、上記「１．製紙用フェルト」における裏バット層を構成する繊維、目付等の説明が適用される。
また、上記水分散液の形態は、エマルジョン等とすることができるが、本発明では、熱可塑性ポリアミド成分を含む結着部の厚さを制御しやすいことから、熱可塑性ポリアミドを含む粒子又は粉末が水に分散したディスパージョンであることが好ましい。
上記水分散液に含まれる熱可塑性ポリアミド含有粒子は、熱可塑性ポリアミドのみからなるものであってよいし、更に、表バット層の表層部に含まれる熱可塑性ポリアミド成分に含有してもよいとした、添加剤を含有するものであってもよい。
上記熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径Ｒは、水分散液の、フェルト材料の第１繊維層への塗布により、第１繊維層を構成する繊維どうしの間への保持性の観点から、好ましくは０．５〜３０μｍ、より好ましくは０．７〜１０μｍ、更に好ましくは１〜５μｍである。
また、上記水分散液に含まれる熱可塑性ポリアミド含有粒子の固形分濃度は、水分散液の塗布により、熱可塑性ポリアミド含有粒子の、第１繊維層内への保持を円滑に進めるために、好ましくは０．５〜２０質量％、より好ましくは１〜１５質量％である。
上記熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径Ｒは、水分散液の、フェルト材料の第１繊維層への塗布により、第１繊維層を構成する繊維どうしの間への保持性の観点から、好ましくは０．５〜３０μｍ、より好ましくは０．７〜１０μｍ、更に好ましくは１〜５μｍである。
また、上記水分散液に含まれる熱可塑性ポリアミド含有粒子の固形分濃度は、水分散液の塗布により、熱可塑性ポリアミド含有粒子の、第１繊維層内への保持を円滑に進めるために、好ましくは０．５〜２０質量％、より好ましくは１〜１５質量％である。
上記塗布工程において、水分散液をフェルト材料の第１繊維層の表面に塗布する方法は、特に限定されず、スプレーコーティング、ロールコーティング等を適用することができる。
上記水分散液の塗布量は、水分散液の固形分濃度、粘度等により、適宜、選択され、特に限定されない。
上記水分散液の塗布量は、水分散液の固形分濃度、粘度等により、適宜、選択され、特に限定されない。
次に、塗布工程により得られた塗布物は、乾燥工程に供され、上記塗布工程で用いた水分散液に含まれる熱可塑性ポリアミド含有粒子を、好ましくは、その形状を保持させながら、第１繊維層における表層側の繊維に付着させる。
上記乾燥工程において、塗布物を乾燥する方法は、水分散体の主たる媒体である水を除去するものであれば、特に限定されない。乾燥温度は、好ましくは、乾燥工程に続いて行われる加熱工程以下の温度であり、圧力、雰囲気等は、特に限定されない。
上記乾燥工程において、塗布物を乾燥する方法は、水分散体の主たる媒体である水を除去するものであれば、特に限定されない。乾燥温度は、好ましくは、乾燥工程に続いて行われる加熱工程以下の温度であり、圧力、雰囲気等は、特に限定されない。
その後、乾燥工程により得られた乾燥物は、加熱工程に供され、繊維に付着している熱可塑性ポリアミド成分を溶融し、この溶融物が、繊維の表面に結着するか、あるいは、繊維どうしを接合する。
上記加熱工程において、乾燥物を加熱する方法は、上記熱可塑性ポリアミドの融点より１０℃低い温度から、融点より４０℃高い温度までの範囲の温度に加熱するものであれば、特に限定されない。加熱温度は、好ましくは、熱可塑性ポリアミドの融点から、融点より３０℃高い温度までの範囲の温度である。
また、製紙用フェルトの掛入性を向上させるために、熱可塑性ポリアミド成分を繊維表面に結着させた後、柔軟剤による表面処理を行ってもよい。この処理を行う場合、グリセリン、ジエチレングリコール、アニオン系柔軟剤、カチオン系柔軟剤、非イオン系柔軟剤等、従来、公知の繊維製品用柔軟剤を用いることができる。
上記加熱工程において、乾燥物を加熱する方法は、上記熱可塑性ポリアミドの融点より１０℃低い温度から、融点より４０℃高い温度までの範囲の温度に加熱するものであれば、特に限定されない。加熱温度は、好ましくは、熱可塑性ポリアミドの融点から、融点より３０℃高い温度までの範囲の温度である。
また、製紙用フェルトの掛入性を向上させるために、熱可塑性ポリアミド成分を繊維表面に結着させた後、柔軟剤による表面処理を行ってもよい。この処理を行う場合、グリセリン、ジエチレングリコール、アニオン系柔軟剤、カチオン系柔軟剤、非イオン系柔軟剤等、従来、公知の繊維製品用柔軟剤を用いることができる。
本発明者らは、製紙用フェルトの曲げ剛性上昇値が大きすぎると、抄紙機への掛け入れ性を大きく低下させることから、繊維への結着部の厚さＴを制御することが有効であると推定した。ところが、上記のように、好ましいフェルト材料は、バット繊維をニードリングにより交絡一体化させることで形成された繊維の集合体であるため、その表面において、バット繊維が形成する細孔の大きさや形状には一定のばらつきが存在する。このばらつきの存在により、エマルジョンやディスパージョン等の水系樹脂をフェルト表面から塗布、又は、散布する加工方法では、得られる製紙用フェルトにおける表バット層の表層部に存在する熱可塑性ポリアミド成分を含む結着部の厚さＴを正確に把握するだけでなく、全面に渡って、この厚さＴのばらつきを低減させることは困難である。このため、上記厚さＴを見積もるためのパラメータについて検討し、以下の仮定のもとに、上記式（１）によるＫＲと、結着部の厚さＴ又は曲げ剛性上昇値との相関を確認したところ、良好な関係があることが分かり、特に、曲げ剛性上昇値との相関を見る上で、ＫＲを算出することは、結着部の厚さＴを実測するよりも効率的であることを見い出した。
（Ａ）表バット層を構成する表バット繊維の繊度が大きくなると、表バット繊維どうしの空隙に熱可塑性ポリアミド含有粒子が入りやすくなり、熱処理工程により得られた製紙用フェルトにおける結着部の厚さＴが大きくなること
（Ｂ）熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径Ｒが大きくなるほど、表バット繊維どうしの空隙に熱可塑性ポリアミド含有粒子が入り難くなり、熱処理工程により得られた製紙用フェルトにおける結着部の厚さＴが小さくなること
（Ｃ）表バット層の目付又は密度に関連して、例えば、ＪＩＳ Ｌ １０９６−Ａ（フラジール形法）に準ずる通気度Ｐが大きくなると、表バット繊維どうしの空隙に熱可塑性ポリアミド含有粒子が入りやすくなり、熱処理工程により得られた製紙用フェルトにおける結着部の厚さＴが大きくなること
（Ａ）表バット層を構成する表バット繊維の繊度が大きくなると、表バット繊維どうしの空隙に熱可塑性ポリアミド含有粒子が入りやすくなり、熱処理工程により得られた製紙用フェルトにおける結着部の厚さＴが大きくなること
（Ｂ）熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径Ｒが大きくなるほど、表バット繊維どうしの空隙に熱可塑性ポリアミド含有粒子が入り難くなり、熱処理工程により得られた製紙用フェルトにおける結着部の厚さＴが小さくなること
（Ｃ）表バット層の目付又は密度に関連して、例えば、ＪＩＳ Ｌ １０９６−Ａ（フラジール形法）に準ずる通気度Ｐが大きくなると、表バット繊維どうしの空隙に熱可塑性ポリアミド含有粒子が入りやすくなり、熱処理工程により得られた製紙用フェルトにおける結着部の厚さＴが大きくなること
本発明では、上記式（１）により得られるＫＲを０．８〜３．０、好ましくは０．９〜２．４の範囲とすることにより、フェルトの掛け入れ性低下を最小限とし、搾水性向上の効果を発揮し、耐久性の高い製紙用フェルトを得ることができる。
熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径Ｒと、表バット層を構成する表バット繊維の繊度Ｄと、表バット層（表外バット層）の通気度Ｐとを、上記式（１）に代入して得られる計算値ＫＲが０．８〜３．０の範囲にあれば、本発明の効果を十分に発揮する高性能の製紙用フェルトを効率よく得ることができることとなる。尚、表バット層（表外バット層）が繊度の異なる表バット繊維を複数種含む場合、平均繊度Ｄａｖｅを用いることができる。下記式（３）は、繊度の異なる表バット繊維を３種用いた場合に平均繊度Ｄａｖｅを求める計算式である。
１００／Ｄａｖｅ＝（Ｘ１／Ｄ１）＋（Ｘ２／Ｄ２）＋（Ｘ３／Ｄ３） （３）
（式中、Ｄ１は第１繊維の繊度（ｄｔｅｘ）、Ｘ１は第１繊維の混紡率（％）、Ｄ２は第２繊維の繊度（ｄｔｅｘ）、Ｘ２は第２繊維の混紡率（％）、Ｄ３は第３繊維の繊度（ｄｔｅｘ）、Ｘ３は第３繊維の混紡率（％）であり、Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＝１００％である）
熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径Ｒと、表バット層を構成する表バット繊維の繊度Ｄと、表バット層（表外バット層）の通気度Ｐとを、上記式（１）に代入して得られる計算値ＫＲが０．８〜３．０の範囲にあれば、本発明の効果を十分に発揮する高性能の製紙用フェルトを効率よく得ることができることとなる。尚、表バット層（表外バット層）が繊度の異なる表バット繊維を複数種含む場合、平均繊度Ｄａｖｅを用いることができる。下記式（３）は、繊度の異なる表バット繊維を３種用いた場合に平均繊度Ｄａｖｅを求める計算式である。
１００／Ｄａｖｅ＝（Ｘ１／Ｄ１）＋（Ｘ２／Ｄ２）＋（Ｘ３／Ｄ３） （３）
（式中、Ｄ１は第１繊維の繊度（ｄｔｅｘ）、Ｘ１は第１繊維の混紡率（％）、Ｄ２は第２繊維の繊度（ｄｔｅｘ）、Ｘ２は第２繊維の混紡率（％）、Ｄ３は第３繊維の繊度（ｄｔｅｘ）、Ｘ３は第３繊維の混紡率（％）であり、Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＝１００％である）
本発明において、下記の〔実施例〕における方法により製紙用フェルトの通気度を測定した場合、好ましくは１〜１００ｃｍ３／（ｃｍ２・秒）、より好ましくは２〜５０ｃｍ３／（ｃｍ２・秒）である。本発明の製紙用フェルトは、通気度が高すぎず、低すぎず、上記範囲にあるため、耐久性に優れる。
本発明において、下記の〔実施例〕における方法により製紙用フェルトの曲げ剛性を測定した場合、好ましくは１５００ｇ／ｃｍ以下、より好ましくは１２００ｇ／ｃｍ以下である。また、曲げ剛性上昇値は、好ましくは３００ｇ／ｃｍ以下、より好ましくは２５０ｇ／ｃｍ以下である。従って、本発明の製紙用フェルトは、抄紙機への掛け入れ性に優れる。
本発明の製紙用フェルトは、抄紙に際して、表バット層に、繰り返し圧縮、高圧シャワー、サクションボックスによる吸引等の外力を繰り返し受けるにも関わらず、表バット繊維に結着した熱可塑性ポリアミド成分の脱落率が低く、耐久性に優れる。
本発明の製紙用フェルトは、抄紙に際して、表バット層に、繰り返し圧縮、高圧シャワー、サクションボックスによる吸引等の外力を繰り返し受けるにも関わらず、表バット繊維に結着した熱可塑性ポリアミド成分の脱落率が低く、耐久性に優れる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
１．パラメータＫＲの有効性の確認（実施例１〜３）
実施例１
ナイロンモノフィラメントの撚糸を用いて、２重織組織で織り上げられた織布からなり、全体目付が４５０ｇ／ｍ２の基布に、平均繊度２２ｄｔｅｘの６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が４４０ｇ／ｍ２の表内バット層用繊維シートをニードリングにより交絡一体化した。次いで、表内バット層の表面に、平均繊度３．３ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が３００ｇ／ｍ２の表外バット層用繊維シートを載置して、ニードリングを行い、交絡一体化した。その後、ニードリングを繰り返すことで高密度化し、更にプレス加工を行うことで、フェルト（Ｆ１）を得た。このフェルト（Ｆ１）について、ＪＩＳ Ｌ １０９６−Ａ（フラジール形法）に準ずる通気度を、ＴＥＸＴＥＳＴ社製通気性試験機「ＦＸ３３００」（型式名）を用いて測定したところ、８．３２ｃｍ３／（ｃｍ２・秒）であった。
次に、フェルト（Ｆ１）を仕上げ加工機へセットし、ポリアミド１２に由来するブロックと、ポリエーテルに由来するブロックとを有する共重合体（融点：約１４０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さ：３０）からなる熱可塑性エラストマー粒子（平均粒径：２．５μｍ）を含む水分散体（住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名））の固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を、フェルト（Ｆ１）の表面全体に、１０００ｃｍ３／ｍ２の散布量になるようにスプレーした。その後、予備乾燥を行い、続いて１４０℃の熱風を吹き付けて、共重合体を溶融させることで、表外バット層の繊維の表面に共重合体が結着された製紙用フェルト（Ｓ１）を得た。この製紙用フェルト（Ｓ１）における共重合体の目付は６０ｇ／ｍ２であった。
この製紙用フェルト（Ｓ１）の製造において、Ｄ＝３．３（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝８．３２（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝２．５（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、１．０である。
１．パラメータＫＲの有効性の確認（実施例１〜３）
実施例１
ナイロンモノフィラメントの撚糸を用いて、２重織組織で織り上げられた織布からなり、全体目付が４５０ｇ／ｍ２の基布に、平均繊度２２ｄｔｅｘの６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が４４０ｇ／ｍ２の表内バット層用繊維シートをニードリングにより交絡一体化した。次いで、表内バット層の表面に、平均繊度３．３ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が３００ｇ／ｍ２の表外バット層用繊維シートを載置して、ニードリングを行い、交絡一体化した。その後、ニードリングを繰り返すことで高密度化し、更にプレス加工を行うことで、フェルト（Ｆ１）を得た。このフェルト（Ｆ１）について、ＪＩＳ Ｌ １０９６−Ａ（フラジール形法）に準ずる通気度を、ＴＥＸＴＥＳＴ社製通気性試験機「ＦＸ３３００」（型式名）を用いて測定したところ、８．３２ｃｍ３／（ｃｍ２・秒）であった。
次に、フェルト（Ｆ１）を仕上げ加工機へセットし、ポリアミド１２に由来するブロックと、ポリエーテルに由来するブロックとを有する共重合体（融点：約１４０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さ：３０）からなる熱可塑性エラストマー粒子（平均粒径：２．５μｍ）を含む水分散体（住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名））の固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を、フェルト（Ｆ１）の表面全体に、１０００ｃｍ３／ｍ２の散布量になるようにスプレーした。その後、予備乾燥を行い、続いて１４０℃の熱風を吹き付けて、共重合体を溶融させることで、表外バット層の繊維の表面に共重合体が結着された製紙用フェルト（Ｓ１）を得た。この製紙用フェルト（Ｓ１）における共重合体の目付は６０ｇ／ｍ２であった。
この製紙用フェルト（Ｓ１）の製造において、Ｄ＝３．３（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝８．３２（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝２．５（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、１．０である。
また、フェルト（Ｆ１）及び製紙用フェルト（Ｓ１）のそれぞれについて、幅方向の中央部から１ｃｍの厚さまで折り曲げ、その際に必要な力を、日本電産シンポ社製「フォースゲージ」で測定し、サンプル幅で除して、曲げ剛性を算出したところ、それぞれ、４６４ｇ／ｃｍ及び６０４ｇ／ｃｍであった。そして、両者の差をとって、曲げ剛性上昇値を算出したところ、１４０ｇ／ｃｍであった。
実施例２
ナイロンモノフィラメントの撚糸を用いて、１重織組織で織り上げられた織布を２枚重ね、全体目付が５７０ｇ／ｍ２の基布の１面側に、平均繊度２６ｄｔｅｘの６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が４００ｇ／ｍ２の表内バット層用繊維シートを、他面側に、平均繊度２６ｄｔｅｘの６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が２００ｇ／ｍ２の裏バット層用繊維シートを、重ねて、これらをニードリングにより交絡一体化した。次いで、表内バット層の表面に、平均繊度１１ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が２２０ｇ／ｍ２の表外バット層用繊維シートを載置して、ニードリングを行い、交絡一体化した。その後、ニードリングを繰り返すことで高密度化し、更にプレス加工を行うことで、フェルト（Ｆ２）を得た。このフェルト（Ｆ２）の通気度は、１７．９ｃｍ３／（ｃｍ２・秒）であった。
次に、実施例１と同様の操作を行い、共重合体の目付が６０ｇ／ｍ２である製紙用フェルト（Ｓ２）を得た。
この製紙用フェルト（Ｓ２）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝１７．９（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝２．５（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、１．９である。
ナイロンモノフィラメントの撚糸を用いて、１重織組織で織り上げられた織布を２枚重ね、全体目付が５７０ｇ／ｍ２の基布の１面側に、平均繊度２６ｄｔｅｘの６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が４００ｇ／ｍ２の表内バット層用繊維シートを、他面側に、平均繊度２６ｄｔｅｘの６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が２００ｇ／ｍ２の裏バット層用繊維シートを、重ねて、これらをニードリングにより交絡一体化した。次いで、表内バット層の表面に、平均繊度１１ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が２２０ｇ／ｍ２の表外バット層用繊維シートを載置して、ニードリングを行い、交絡一体化した。その後、ニードリングを繰り返すことで高密度化し、更にプレス加工を行うことで、フェルト（Ｆ２）を得た。このフェルト（Ｆ２）の通気度は、１７．９ｃｍ３／（ｃｍ２・秒）であった。
次に、実施例１と同様の操作を行い、共重合体の目付が６０ｇ／ｍ２である製紙用フェルト（Ｓ２）を得た。
この製紙用フェルト（Ｓ２）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝１７．９（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝２．５（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、１．９である。
また、フェルト（Ｆ２）及び製紙用フェルト（Ｓ２）のそれぞれについて、実施例１と同様にして、曲げ剛性を算出したところ、それぞれ、５３４ｇ／ｃｍ及び７３９ｇ／ｃｍであった。そして、両者の差をとって、曲げ剛性上昇値を算出したところ、２０５ｇ／ｃｍであった。
実施例３
ナイロンモノフィラメントの撚糸を用いて、１重織組織で織り上げられた織布を３枚重ね、全体目付が９４０ｇ／ｍ２の基布の１面側に、平均繊度５８ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が４４０ｇ／ｍ２の表内バット層用繊維シートを、他面側に、平均繊度５８ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が２２０ｇ／ｍ２の裏バット層用繊維シートを、重ねて、これらをニードリングにより交絡一体化した。次いで、表内バット層の表面に、平均繊度２７ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が２５０ｇ／ｍ２の表外バット層用繊維シートを載置して、ニードリングを行い、交絡一体化した。その後、ニードリングを繰り返すことで高密度化し、更にプレス加工を行うことで、フェルト（Ｆ３）を得た。このフェルト（Ｆ３）の通気度は、４３．２ｃｍ３／（ｃｍ２・秒）であった。
次に、実施例１と同様の操作を行い、共重合体の目付が６０ｇ／ｍ２である製紙用フェルト（Ｓ３）を得た。
この製紙用フェルト（Ｓ３）の製造において、Ｄ＝２７（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝４３．２（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝２．５（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、２．７である。
ナイロンモノフィラメントの撚糸を用いて、１重織組織で織り上げられた織布を３枚重ね、全体目付が９４０ｇ／ｍ２の基布の１面側に、平均繊度５８ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が４４０ｇ／ｍ２の表内バット層用繊維シートを、他面側に、平均繊度５８ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が２２０ｇ／ｍ２の裏バット層用繊維シートを、重ねて、これらをニードリングにより交絡一体化した。次いで、表内バット層の表面に、平均繊度２７ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が２５０ｇ／ｍ２の表外バット層用繊維シートを載置して、ニードリングを行い、交絡一体化した。その後、ニードリングを繰り返すことで高密度化し、更にプレス加工を行うことで、フェルト（Ｆ３）を得た。このフェルト（Ｆ３）の通気度は、４３．２ｃｍ３／（ｃｍ２・秒）であった。
次に、実施例１と同様の操作を行い、共重合体の目付が６０ｇ／ｍ２である製紙用フェルト（Ｓ３）を得た。
この製紙用フェルト（Ｓ３）の製造において、Ｄ＝２７（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝４３．２（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝２．５（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、２．７である。
また、フェルト（Ｆ３）及び製紙用フェルト（Ｓ３）のそれぞれについて、実施例１と同様にして、曲げ剛性を算出したところ、それぞれ、１６３５ｇ／ｃｍ及び１８９９ｇ／ｃｍであった。そして、両者の差をとって、曲げ剛性上昇値を算出したところ、２６４ｇ／ｃｍであった。
実施例１〜３により得られた製紙用フェルト（Ｓ１）〜（Ｓ３）の断面観察を、走査型電子顕微鏡により行った。図３は製紙用フェルト（Ｓ１）の、図４は製紙用フェルト（Ｓ２）の、図５は製紙用フェルト（Ｓ３）の、いずれも断面画像（６０倍）である。これらの画像によれば、製紙用フェルト（Ｓ１）〜（Ｓ３）のいずれにおいても、表バット層の表層部において、熱可塑性ポリアミド成分が結着した繊維を含むことが分かる。
また、画像処理を行い、幅２００μｍの中に１０区間設定し、各区間内に多くの結着部が存在する断面方向における結着部の厚さ（長さ）を測定し、１０点あたりの平均値を算出し、これを結着部の厚さＴとした。製紙用フェルト（Ｓ１）の厚さＴは１６５μｍ、製紙用フェルト（Ｓ２）の厚さＴは２８６μｍ、製紙用フェルト（Ｓ３）の厚さＴは３３１μｍであった。
また、画像処理を行い、幅２００μｍの中に１０区間設定し、各区間内に多くの結着部が存在する断面方向における結着部の厚さ（長さ）を測定し、１０点あたりの平均値を算出し、これを結着部の厚さＴとした。製紙用フェルト（Ｓ１）の厚さＴは１６５μｍ、製紙用フェルト（Ｓ２）の厚さＴは２８６μｍ、製紙用フェルト（Ｓ３）の厚さＴは３３１μｍであった。
図６は、製紙用フェルト（Ｓ１）〜（Ｓ３）における結着部の厚さＴと、曲げ剛性上昇値との関係を示すグラフである。このグラフによれば、一定の正の相関があることが分かる。即ち、結着部の厚さＴが大きくなるほど、曲げ剛性上昇値も大きくなることが分かる。
図７は、製紙用フェルト（Ｓ１）〜（Ｓ３）における、式（１）によるＫＲと、曲げ剛性上昇値との関係を示すグラフである。このグラフによれば、式（１）によるＫＲ及び曲げ剛性の間にも正の相関があり、その相関係数は、図６における、結着部の厚さＴと、曲げ剛性上昇値との間の相関係数より高いことが分かる。これは、結着部の厚さＴを求める際のばらつきによるものであり、例えば、図５に示した製紙用フェルト（Ｓ３）において、１０区間の厚さの測定値は、１６０〜５６０μｍと大きくばらついている。一般的な製紙用フェルトの大きさは、丈（長さ）方向に５〜５０ｍ（１００ｍ超えるものもある）であり、幅は１．５〜１０ｍ（１０ｍを超えるものもある）であるため、結着部の厚さＴの正確性を上げるためには、測定区間数を大幅に増やすことが必要となるが、現実的ではない。これに対し、式（１）によるＫＲを用いることにより、より簡便に、より正確な曲げ剛性上昇値を把握することが可能である。そして、曲げ剛性上昇値が高くなりすぎないようなＫＲを設定することが、後述する評価により示される本発明の効果を得るのに有用である。
図７は、製紙用フェルト（Ｓ１）〜（Ｓ３）における、式（１）によるＫＲと、曲げ剛性上昇値との関係を示すグラフである。このグラフによれば、式（１）によるＫＲ及び曲げ剛性の間にも正の相関があり、その相関係数は、図６における、結着部の厚さＴと、曲げ剛性上昇値との間の相関係数より高いことが分かる。これは、結着部の厚さＴを求める際のばらつきによるものであり、例えば、図５に示した製紙用フェルト（Ｓ３）において、１０区間の厚さの測定値は、１６０〜５６０μｍと大きくばらついている。一般的な製紙用フェルトの大きさは、丈（長さ）方向に５〜５０ｍ（１００ｍ超えるものもある）であり、幅は１．５〜１０ｍ（１０ｍを超えるものもある）であるため、結着部の厚さＴの正確性を上げるためには、測定区間数を大幅に増やすことが必要となるが、現実的ではない。これに対し、式（１）によるＫＲを用いることにより、より簡便に、より正確な曲げ剛性上昇値を把握することが可能である。そして、曲げ剛性上昇値が高くなりすぎないようなＫＲを設定することが、後述する評価により示される本発明の効果を得るのに有用である。
２．熱可塑性粒子の種類又は粒径を変化させたときのパラメータＫＲの有効性の確認
実施例４
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、共重合ポリアミド（融点：約１３０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さ：６０）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．７μｍ）を含む水分散体（住友精化社製「セポルジョンＰＡ２００」（商品名））を用い、その固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ１）に対して実施例１と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｓ４）を得た。
この製紙用フェルト（Ｓ４）の製造において、Ｄ＝３．３（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝８．３２（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、１．６である。
実施例４
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、共重合ポリアミド（融点：約１３０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さ：６０）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．７μｍ）を含む水分散体（住友精化社製「セポルジョンＰＡ２００」（商品名））を用い、その固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ１）に対して実施例１と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｓ４）を得た。
この製紙用フェルト（Ｓ４）の製造において、Ｄ＝３．３（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝８．３２（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、１．６である。
実施例５
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、共重合ポリアミド（融点：約１３０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さ：６０）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．７μｍ）を含む水分散体（住友精化社製「セポルジョンＰＡ２００」（商品名））を用い、その固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ２）に対して実施例２と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｓ５）を得た。
この製紙用フェルト（Ｓ５）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝１７．９（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、２．４である。
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、共重合ポリアミド（融点：約１３０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さ：６０）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．７μｍ）を含む水分散体（住友精化社製「セポルジョンＰＡ２００」（商品名））を用い、その固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ２）に対して実施例２と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｓ５）を得た。
この製紙用フェルト（Ｓ５）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝１７．９（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、２．４である。
比較例１
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、非反応型ウレタン樹脂（融点：約１７８℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さは不明）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．０７μｍ）を含む自己乳化液（第一工業製薬社製「スーパーフレックス３００」（商品名））を用い、その固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ１）に対して実施例１と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｈ１）を得た。尚、この製品は、融点以下の温度で乾燥させても樹脂皮膜を形成する乳化液であり、上記実施例と同様の構成を有する製紙用フェルトを得ることができる。
この製紙用フェルト（Ｈ１）の製造において、Ｄ＝３．３（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝８．３２（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．０７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、２．６である。
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、非反応型ウレタン樹脂（融点：約１７８℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さは不明）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．０７μｍ）を含む自己乳化液（第一工業製薬社製「スーパーフレックス３００」（商品名））を用い、その固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ１）に対して実施例１と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｈ１）を得た。尚、この製品は、融点以下の温度で乾燥させても樹脂皮膜を形成する乳化液であり、上記実施例と同様の構成を有する製紙用フェルトを得ることができる。
この製紙用フェルト（Ｈ１）の製造において、Ｄ＝３．３（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝８．３２（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．０７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、２．６である。
比較例２
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、非反応型ウレタン樹脂（融点：約１７８℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さは不明）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．０７μｍ）を含む自己乳化液（第一工業製薬社製「スーパーフレックス３００」（商品名））を用い、その固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ２）に対して実施例２と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｈ２）を得た。
この製紙用フェルト（Ｈ２）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝１７．９（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．０７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、３．４である。
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、非反応型ウレタン樹脂（融点：約１７８℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さは不明）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．０７μｍ）を含む自己乳化液（第一工業製薬社製「スーパーフレックス３００」（商品名））を用い、その固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ２）に対して実施例２と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｈ２）を得た。
この製紙用フェルト（Ｈ２）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝１７．９（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．０７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、３．４である。
比較例３
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、非反応型ウレタン樹脂（融点：約１７８℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さは不明）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．０７μｍ）を含む自己乳化液（第一工業製薬社製「スーパーフレックス３００」（商品名））を用い、その固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ３）に対して実施例３と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｈ３）を得た。
この製紙用フェルト（Ｈ３）の製造において、Ｄ＝２７（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝４３．２（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．０７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、４．２である。
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、非反応型ウレタン樹脂（融点：約１７８℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さは不明）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．０７μｍ）を含む自己乳化液（第一工業製薬社製「スーパーフレックス３００」（商品名））を用い、その固形分濃度を６質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ３）に対して実施例３と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｈ３）を得た。
この製紙用フェルト（Ｈ３）の製造において、Ｄ＝２７（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝４３．２（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．０７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、４．２である。
実施例４〜５及び比較例１〜３について、実施例１等と同様にして、結着部の厚さＴを得た。そして、実施例１〜５及び比較例１〜３について、結着部の厚さＴと、式（１）によるＫＲとの関係のグラフを図８に示した。このグラフより、水分散液の種類が異なっても、結着部の厚さＴと、ＫＲとの間には一定の相関があり、式（１）によるＫＲ値は、結着部の厚さＴに代えて適用可能であることが分かる。
３．製紙用フェルトの耐久性の確認（１）
実施例６
予備乾燥後の熱風温度を１３０℃とした以外は、フェルト（Ｆ１）に対して実施例１と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｓ６）を得た。
実施例７
予備乾燥後の熱風温度を１６０℃とした以外は、フェルト（Ｆ１）に対して実施例１と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｓ７）を得た。
実施例６
予備乾燥後の熱風温度を１３０℃とした以外は、フェルト（Ｆ１）に対して実施例１と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｓ６）を得た。
実施例７
予備乾燥後の熱風温度を１６０℃とした以外は、フェルト（Ｆ１）に対して実施例１と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｓ７）を得た。
抄紙に際して、製紙用フェルトの表面は、繰り返し圧縮、シャワー、サクション等の機械的外力を、直接、受けるため、表バット層における結着部が経時劣化し、脱離する。この結着部脱離に対する耐久性も、製紙用フェルトにおける重要な性能の１つである。そこで、製紙用フェルト（Ｓ１）、（Ｓ６）及び（Ｓ７）に対して、下記の方法を適用し、シャワーとロールプレスとを繰り返す処理を行い、これにより、結着部の残存率を測定し、耐久性を評価した。
まず、長さ０．３ｍ、幅０．１５ｍの製紙用フェルトと、それらの製造に用いられた長さ０．３ｍ、幅０．１５ｍのフェルト（Ｆ１）を、エンドレスベルト形状に縫い合わせ（連結後の全長は１．２ｍ）、プレスロール試験機に取り付けた。製紙用フェルト部は、試験機上でエンドレスベルト状に回転し、試験中、１周（１回転）に１回、トップロールとボトムロールで構成される１対のプレス部で圧縮される構造である。次に、試験機上の製紙用フェルト部の走行速度を１００ｍ／分とし、表バット層の表面に常温の水をシャワーしながら、プレス回数が１５，０００回になるまで、製紙用フェルト部を走行させた。尚、プレス部の圧力は、４１．２ｋＮ／ｍとした。各製紙用フェルトを用いたプレスロール試験について、この試験前後の重量変化量（Ｍ１）を測定する。その後、製紙用フェルトと、フェルト（Ｆ１）との重量差（Ｍ０）に対する上記重量変化量（Ｍ１）の割合を算出し、これを「結着部の残存率」とした。その結果、結着部の残存率は、製紙用フェルト（Ｓ１）では８３％、製紙用フェルト（Ｓ６）では６０％、製紙用フェルト（Ｓ７）では９２％であり、十分高かった。これらより、予備乾燥後に吹き当てる熱風の温度が高いほど、結着部の残存率は高くなる傾向にあるが、いずれの場合においても、使用上、問題となるような残存率ではない。
まず、長さ０．３ｍ、幅０．１５ｍの製紙用フェルトと、それらの製造に用いられた長さ０．３ｍ、幅０．１５ｍのフェルト（Ｆ１）を、エンドレスベルト形状に縫い合わせ（連結後の全長は１．２ｍ）、プレスロール試験機に取り付けた。製紙用フェルト部は、試験機上でエンドレスベルト状に回転し、試験中、１周（１回転）に１回、トップロールとボトムロールで構成される１対のプレス部で圧縮される構造である。次に、試験機上の製紙用フェルト部の走行速度を１００ｍ／分とし、表バット層の表面に常温の水をシャワーしながら、プレス回数が１５，０００回になるまで、製紙用フェルト部を走行させた。尚、プレス部の圧力は、４１．２ｋＮ／ｍとした。各製紙用フェルトを用いたプレスロール試験について、この試験前後の重量変化量（Ｍ１）を測定する。その後、製紙用フェルトと、フェルト（Ｆ１）との重量差（Ｍ０）に対する上記重量変化量（Ｍ１）の割合を算出し、これを「結着部の残存率」とした。その結果、結着部の残存率は、製紙用フェルト（Ｓ１）では８３％、製紙用フェルト（Ｓ６）では６０％、製紙用フェルト（Ｓ７）では９２％であり、十分高かった。これらより、予備乾燥後に吹き当てる熱風の温度が高いほど、結着部の残存率は高くなる傾向にあるが、いずれの場合においても、使用上、問題となるような残存率ではない。
４．製紙用フェルトの耐久性の確認（２）
実施例８
ナイロンモノフィラメントの撚糸を用いて、２重織組織で織り上げられた織布からなり、全体目付が５６０ｇ／ｍ２の基布の１面側に、平均繊度１７ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が５１０ｇ／ｍ２の表バット層用繊維シートを、他面側に、平均繊度１７ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が２００ｇ／ｍ２の裏バット層用繊維シートを、重ねて、これらをニードリングにより交絡一体化した。その後、ニードリングを繰り返すことで高密度化し、更にプレス加工を行うことで、フェルト（Ｆ８）を得た。このフェルト（Ｆ８）の通気度は、２２．７ｃｍ３／（ｃｍ２・秒）であった。
次に、フェルト（Ｆ８）を仕上げ加工機へセットし、ポリアミド１２に由来するブロックと、ポリエーテルに由来するブロックとを有する共重合体（融点：約１４０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さ：３０）からなる熱可塑性エラストマー粒子（平均粒径：２．５μｍ）を含む水分散体（住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名））の固形分濃度を５質量％に調整した水分散液を、フェルト（Ｆ８）の表面全体に、１０００ｃｍ３／ｍ２の散布量になるようにスプレーした。その後、予備乾燥を行い、続いて１４０℃の熱風を吹き付けて、共重合体を溶融させることで、表外バット層の繊維の表面に共重合体が結着された製紙用フェルト（Ｓ８）を得た。この製紙用フェルト（Ｓ８）における共重合体の目付は５０ｇ／ｍ２であった。
この製紙用フェルト（Ｓ８）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝２２．７（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝２．５（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲ値は、２．０である。
実施例８
ナイロンモノフィラメントの撚糸を用いて、２重織組織で織り上げられた織布からなり、全体目付が５６０ｇ／ｍ２の基布の１面側に、平均繊度１７ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が５１０ｇ／ｍ２の表バット層用繊維シートを、他面側に、平均繊度１７ｄｔｅｘの６６ナイロンステープルファイバー（短繊維）からなり、全体目付が２００ｇ／ｍ２の裏バット層用繊維シートを、重ねて、これらをニードリングにより交絡一体化した。その後、ニードリングを繰り返すことで高密度化し、更にプレス加工を行うことで、フェルト（Ｆ８）を得た。このフェルト（Ｆ８）の通気度は、２２．７ｃｍ３／（ｃｍ２・秒）であった。
次に、フェルト（Ｆ８）を仕上げ加工機へセットし、ポリアミド１２に由来するブロックと、ポリエーテルに由来するブロックとを有する共重合体（融点：約１４０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さ：３０）からなる熱可塑性エラストマー粒子（平均粒径：２．５μｍ）を含む水分散体（住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名））の固形分濃度を５質量％に調整した水分散液を、フェルト（Ｆ８）の表面全体に、１０００ｃｍ３／ｍ２の散布量になるようにスプレーした。その後、予備乾燥を行い、続いて１４０℃の熱風を吹き付けて、共重合体を溶融させることで、表外バット層の繊維の表面に共重合体が結着された製紙用フェルト（Ｓ８）を得た。この製紙用フェルト（Ｓ８）における共重合体の目付は５０ｇ／ｍ２であった。
この製紙用フェルト（Ｓ８）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝２２．７（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝２．５（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲ値は、２．０である。
実施例９
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、共重合ポリアミド（融点：約１３０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さ：６０）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．７μｍ）を含む水分散体（住友精化社製「セポルジョンＰＡ２００」（商品名））を用い、その固形分濃度を５質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ８）に対して実施例８と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｓ９）を得た。
この製紙用フェルト（Ｓ９）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝２２．７（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、２．６である。
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、共重合ポリアミド（融点：約１３０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さ：６０）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：０．７μｍ）を含む水分散体（住友精化社製「セポルジョンＰＡ２００」（商品名））を用い、その固形分濃度を５質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ８）に対して実施例８と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｓ９）を得た。
この製紙用フェルト（Ｓ９）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝２２．７（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝０．７（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、２．６である。
比較例４
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、高分子量ウレタン樹脂（融点：約９０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さは不明）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：２μｍ）を含む自己乳化液（ＤＩＣ社製「ボンディック１６７２ＮＥ」（商品名））を用い、その固形分濃度を５質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ８）に対して実施例１と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｈ４）を得た。
この製紙用フェルト（Ｈ４）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝２２．７（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝２（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、２．１である。
住友精化社製「セポルジョンＮＥ２０５」（商品名）に代えて、高分子量ウレタン樹脂（融点：約９０℃、ＩＳＯ ８６８に準ずるショアＤ硬さは不明）からなる熱可塑性樹脂粒子（平均粒径：２μｍ）を含む自己乳化液（ＤＩＣ社製「ボンディック１６７２ＮＥ」（商品名））を用い、その固形分濃度を５質量％に調整した水分散液を用いた以外は、フェルト（Ｆ８）に対して実施例１と同様の操作を行い、製紙用フェルト（Ｈ４）を得た。
この製紙用フェルト（Ｈ４）の製造において、Ｄ＝１１（ｄｔｅｘ）、Ｐ＝２２．７（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））、Ｒ＝２（μｍ）であるから、式（１）によるＫＲは、２．１である。
製紙用フェルト（Ｓ８）、（Ｓ９）及び（Ｈ４）に対して、「３．製紙用フェルトの耐久性の確認（１）」に記載の方法で、シャワーとロールプレスとを繰り返す処理を行い、これにより、結着部の残存率を測定し、耐久性を評価した。その結果、結着部の残存率は、熱可塑性ポリアミドではない他の樹脂を用いた製紙用フェルト（Ｈ４）では、２１％であったのに対し、製紙用フェルト（Ｓ８）では７０％、製紙用フェルト（Ｓ９）では５４％と優れていた。
本発明の製紙用フェルトは、製紙用プレスベルトの内側に配設されて、製紙用プレスフェルトとして好適に用いられ、搾水性に優れ、板紙のように搾水量の多い紙の他、各種の紙の製造工程において利用することができる。
１：製紙用フェルト、１１：基布層、１３：表バット層、１３Ａ：表内バット層、１３Ｂ：表外バット層、１５：裏バット層、１７：表バット繊維、１９：熱可塑性ポリアミド成分結着部
Claims (6)
- 基布層と、該基布層の製紙面側に配設された表バット層とを備える製紙用フェルトにおいて、
前記表バット層は、その表層部に、熱可塑性ポリアミド成分が結着した繊維を含むことを特徴とする製紙用フェルト。 - 前記基布層における前記表バット層の反対面である走行面側に、更に、裏バット層を備える請求項１に記載の製紙用フェルト。
- 前記熱可塑性ポリアミド成分が、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むポリアミド系エラストマーを含有する請求項１又は２に記載の製紙用フェルト。
- 前記表バット層は、熱可塑性ポリアミドを含む粒子が水の中に分散した分散液を用いて形成されたものである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の製紙用フェルト。
- 前記熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径をＲ（μｍ）、前記表バット層を構成する繊維の繊度をＤ（ｄｔｅｘ）、前記熱可塑性ポリアミド成分が結着されていないフェルト材料の通気度をＰ（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））とした場合に、下記式（１）で計算されるＫＲが０．８〜３．０の範囲にある請求項４に記載の製紙用フェルト。
ＫＲ＝ｌｏｇ１０〔（Ｄ×Ｐ）／Ｒ〕 （１） - 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の製紙用フェルトの製造方法であって、
熱可塑性ポリアミドを含む粒子が水の中に分散した分散液を、基布層と、該基布層の１面側に配設された第１繊維層とを備えるフェルト材料の、該第１繊維層の表面に塗布する工程と、塗布物を乾燥する工程と、乾燥物を、前記熱可塑性ポリアミドの融点より１０℃低い温度から、融点より４０℃高い温度までの範囲の温度に加熱する工程とを、順次、備え、
前記熱可塑性ポリアミド含有粒子の平均粒径をＲ（μｍ）、前記第１繊維層を構成する繊維の繊度をＤ（ｄｔｅｘ）、前記フェルト材料の通気度をＰ（ｃｍ３／（ｃｍ２・秒））とした場合に、下記式（１）で計算されるＫＲを０．８〜３．０の範囲とすることを特徴とする製紙用フェルトの製造方法。
ＫＲ＝ｌｏｇ１０〔（Ｄ×Ｐ）／Ｒ〕 （１）
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