JP2017528620A5

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Publication number: JP2017528620A5
Application number: JP2017516282A
Authority: JP
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2019-11-21

Description

ティッシュペーパー製造プロセスでのクレープ処理および構造化のための複層ベルト

[0001]本出願は２０１４年９月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／０５５，３６７号、および、２０１５年９月２３日に出願された米国仮特許出願第６２／２２２，４８０号の利益を主張するものである。上記の出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる

[0002]本明細書で言及されるすべての、特許、特許出願、文献、参考文献、製造業者の指示、記述、製品仕様、および、任意の製品のための製品シートが、参照により本明細書に組み込まれる。

[0003]エンドレスファブリックおよびベルト、詳細には、ティッシュペーパー製品を作るのにベルトとして使用される産業用ファブリック。「本明細書」で使用されるティッシュペーパーは、化粧紙、バスティッシュおよびタオルも意味する。

[0004]ティッシュペーパーおよびタオルなどの、ティッシュペーパー製品を作るためのプロセスはよく知られている。化粧紙、バスティッシュおよびティッシュペーパー紙タオル（ｔｉｓｓｕｅｔｏｗｅｌｉｎｇ）などの、柔らかい吸収性の使い捨てティッシュペーパー製品は、現代の工業化された社会での現代的生活における広く普及している１つの特徴である。このような製品を製造するための方法は多数存在するが、一般に、これらの製造は、ティッシュペーパー製造機の形成処理部でセルロース繊維ウェブを形成することから開始される。セルロース繊維ウェブは、セルロース繊維の水性分散液である繊維スラリーを、ティッシュペーパー製造機の形成処理部内の移動するフォーミングファブリック上に堆積させることにより形成される。大量の水がフォーミングファブリックを通してスラリーから流し出され、フォーミングファブリックの表面上にセルロース繊維ウェブが残る。セルロース繊維ウェブのさらなる処理および乾燥は、一般に、２つの良く知られる方法のうちの少なくとも１つの方法を使用して進められる。

[0005]これらの方法は、一般に、湿式加圧および乾燥と称される。湿式加圧では、新しく形成されたセルロース繊維ウェブがプレスファブリックまで移送され、形成処理部から、少なくとも１つのプレスニップを有する加圧処理部へと進められる。セルロース繊維ウェブが、プレスファブリックによって支持されるかまたはよくあることであるがそのような２つのプレスファブリックの間にあるプレスニップを通過する。プレスニップ内では、セルロース繊維ウェブが圧縮力を受け、この圧縮力がセルロース繊維から水を押し出す。水がプレスファブリックまたはファブリックによって受け取られ、理想的には、繊維ウェブまたはティッシュペーパーまで戻らない。

[0006]加圧後、ティッシュペーパーが例えばプレスファブリックを経由して、回転するヤンキー乾燥機シリンダまで移送され、回転するヤンキー乾燥機シリンダが加熱されてそれによりティッシュペーパーがシリンダ表面上で十分に乾燥する。ヤンキー乾燥機シリンダ表面上に載置されるときのウェブ中の水分によりウェブが表面に付着し、ティッシュペーパータイプおよびタオルタイプの製品を作るとき、通常、クレープ処理ブレードを用いてウェブが乾燥機表面からクレープ処理される。クレープ処理されたウェブは、さらなる転換工程の前に、例えば、カレンダーを通過させられて巻き上げられるという形などで、さらに処理され得る。ティッシュペーパーに対するクレープ処理ブレードの作用は既知であり、ここでは、ウェブがブレードの中へ移動させられるときに、ウェブに対するブレードの機械的な粉砕作用によりティッシュペーパー内の繊維間の結合の一部が破壊される。しかし、ウェブから水分を乾燥させるとき、セルロース繊維の間に相当に強い繊維間の結合が形成される。これらの結合の強度は、従来のクレープ処理の後でもウェブが、感じ取られる硬さの感覚、非常に高い密集度、ならびに、低バルクおよび吸水性を維持することになるような、強度である。湿式加圧法によって形成される繊維間の結合の強度を低下させるために、通気乾燥（ＴＡＤ：ＴｈｒｏｕｇｈＡｉｒＤｒｙｉｎｇ）が使用され得る。ＴＡＤプロセスでは、新しく形成されたセルロース繊維ウェブが、真空または吸気によって生じる空気流れによりＴＡＤファブリックまで移送され、この空気流れがウェブを撓ませてＴＡＤファブリックの表面的特徴に少なくとも部分的に一致させる。この移送ポイントの下流では、ＴＡＤファブリック上で担持されるウェブが通気乾燥機（ＴｈｒｏｕｇｈＡｉｒＤｒｙｅｒ）の周りを通過し、ここでは、ウェブに対してぶつかるようにおよびＴＡＤファブリックを通過するように誘導される加熱空気の流れがウェブを所望される程度まで乾燥させる。最後に、通気乾燥機の下流で、ウェブがさらなる完全な乾燥のためにヤンキー乾燥機の表面まで移送され得る。次いで、完全に乾燥したウェブがドクターブレードを用いてヤンキー乾燥機の表面から取り外され、ここではドクターブレードがウェブを縮めて短くするかまたはクレープ処理してそれによりそのバルクをさらに増大させる。次いで、縮められて短くされたウェブがその後の処理のためにロール上に巻き付けられ、ここでの後の処理には配送および消費者の購入に適する形態へとパッケージングすることが含まれる。

[0007]上述したように、高バルクのティッシュペーパー製品を製造するのに複数の方法が存在するが、上記の説明は、それらの方法のいくつかによって共有される一般的なステップの概説であると理解されるべきである。さらに、ＴＡＤユニットを用いずに、ＴＡＤプロセスに付随する高いエネルギーコストなしで、「ＴＡＤのような」のティッシュペーパー製品またはタオル製品の特性を得ることを試みる、通気乾燥プロセスに代わるプロセスも存在する。

[0008]多くの製品は、それらの意図される目的のために使用される場合に、また特には、繊維セルロース製品が化粧紙またはトイレットペーパーあるいはタオルである場合、高バルクであるという特性、吸収性の特性、高い強度の特性、柔らかいという特性、および、見た目が美しいという特性が重要である。これらの性質を有するティッシュペーパー製品をティッシュペーパー製造機上で作る場合、シート接触表面に変化する表面的特徴を有させるようにしばしば構築される織物繊維が使用されることになる。このような変化する表面的特徴は、しばしば、繊維の表面内の織糸のストランドの間の平面的差異として測定される。例えば、１つの平面的差異は、通常、隆起した横糸または縦糸のストランドの間の高さの差として、あるいは、ファブリックの表面の平面内での流れ方向（ＭＤ：ｍａｃｈｉｎｅ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）ナックルと幅方向（ＣＤ：ｃｒｏｓｓ−ｍａｃｈｉｎｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）ナックルとの間の高さの差として測定される。

[0009]上で言及したいくつかのティッシュペーパー製造プロセスでは、最初に、１つまたは複数のフォーミングファブリックを使用して、形成処理部内で、セルロース含有紙原料から水性の初期段階のウェブが形成される。形成されて部分的に脱水されたウェブが、１つまたは複数のプレスニップおよび１つまたは複数のプレスファブリックを備える加圧処理部へ移送され、ニップ内に加えられる圧縮力によりウェブがさらに脱水される。いくつかのティッシュペーパー製造機では、この加圧脱水段階の後、形状または三次元テクスチャがウェブに与えられ、それによりウェブが、構造化されたシートと称されるようになる。ウェブに形状を与える１つの手法は、ウェブが依然として半固体の成形可能状態にあるときにクレープ処理工程を利用することを伴う。クレープ処理工程はベルトまたは構造化ファブリック（ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇｆａｂｒｉｃ）などのクレープ処理構造を使用するものであり、このクレープ処理工程はクレープ処理ニップ内の圧力下で行われ、ウェブがニップ内のクレープ処理構造内の開口部内に押し込まれる。クレープ処理工程の後、ウェブをクレープ処理構造内の開口部内にさらに引き入れるために真空がさらに使用され得る。整形工程が完了した後、例えばヤンキー乾燥機などの良く知られる装置を使用して所望の残った水をすべて実質的に除去するためにウェブが乾燥される。

[0010]当技術分野で既知の異なる構成の構造化ファブリックおよびベルトが存在する。ティッシュペーパー製造プロセスのクレープ処理で使用され得るベルトおよび構造化ファブリックの具体的な例を米国特許第７，８１５，７６８号および米国特許第８，４５４，８００号で見ることができ、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

[0011]構造化ファブリックまたはベルトは、それらをクレープ処理工程で使用するのに役立つ多くの特性を有する。特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの重合材料から作られる織物の構造化ファブリックは高い強度を有して寸法的に安定し、また、織目およびスペースにより三次元テクスチャを有し、また、ＭＤおよびＣＤの糸が互いに上をわずかに移動可能であることを理由として可撓性を有し、それにより織物繊維をファブリックランの距離のいかなる不規則さにも一致させることが可能となる。したがって、繊維は、ティッシュペーパー製造機上で使用されるときに応力および力に耐えることができるような強度および可撓性の両方を有するクレープ処理構造を提供することができる。整形中にウェブを引き入れるところの構造化ファブリック内の開口部は織糸の間のスペースとして形成されてよい。より具体的には、流れ方向（ＭＤ）および幅方向（ＣＤ）の両方において特定の所望されるパターンで織糸の「ナックル」または交差部分（ｃｒｏｓｓｏｖｅｒ）が存在することを理由として、開口部が三次元的に形成され得る。したがって、構造化ファブリックのために構築され得る本質的に限定される種々の開口部が存在することになる。糸で作られる織物構造であるという繊維のその性質により、形成され得る開口部の最大サイズが効果的に制限され、可能となる形状も効果的に限定される。したがって、強度、耐久性および可撓性の点で織物の構造化ファブリックがティッシュペーパー製造プロセスでのクレープ処理に構造的に良好に適する一方で、織物の構造化ファブリックを使用して得られ得るティッシュペーパー製造ウェブの整形の種類が限定される。その結果、クレープ処理工程のために織物繊維を使用して作られるティッシュペーパー製品またはタオル製品の厚さを増大させることおよびその柔らかさを向上させることを同時に達成することが制限される。

[0012]織物の構造化ファブリックの代替形態として、クレープ処理工程でのウェブ整形表面として押出重合体ベルト構造が使用され得る。多様なサイズおよび多様な形状の開口部（あるいは、孔または空隙）が、例えば、レーザ穿孔、機械的パンチング、エンボス加工、成形、または、この目的に適する任意の他の手段により、これらの押出重合体構造内に形成され得る。

[0013]しかし、開口部を形成するときに押出重合体ベルト構造から材料を除去することには、ＭＤの伸びおよびクリープの両方に対する強度および耐性さらにはベルトの耐久性を低下させるという影響がある。したがって、ティッシュペーパー製造クレープ処理プロセスで実用となり得るベルトを有しながら、押出重合体ベルト内に形成され得る開口部のサイズおよび／または密集度が実際的に制限される。

[0014]クレープ処理ベルトまたは繊維の１つの要求条件は、ティッシュペーパー製品またはタオル製品のウェブ内のセルロース繊維がクレープ処理ニップ内のクレープ処理ベルトの開口部を通過するのを実質的に防止するように構成されることである。その結果、厚さ、強度および外観などのシート特性が最適条件未満となる。

[0015]種々の実施形態によると、ティッシュペーパー製造プロセスでウェブをクレープ処理および構造化するための複層ベルトが説明される。ベルトは、「通気乾燥」（ＴＡＤ）、ＥｎｅｒｇｙＥｆｆｉｃｉｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｌｙＡｄｖａｎｃｅｄＤｒｙｉｎｇ（「ｅＴＡＤ」）（（高エネルギー効率先端技術乾燥））、ＡｄｖａｎｃｅｄＴｉｓｓｕｅＭｏｌｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍ（「ＡＴＭＯＳ」）（先端ティッシュペーパー成形システム）、ＮｅｗＴｉｓｓｕｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（「ＮＴＴ」）（新ティッシュペーパー技術）などの他のティッシュペーパー製造プロセスでも使用され得る。

[0016]ベルトが押出重合材料から形成される第１の層を有し、第１の層がベルトの第１の表面を提供し、その上に部分的に脱水された初期段階のティッシュペーパーウェブが堆積される。第１の層がそこを通って延在する複数の開口部を有し、複数の開口部が第１の表面またはシート接触表面の平面上に少なくとも約０．１ｍｍ^２の平均断面積を有する。ベルトが第１の層に取り付けられる少なくとも第２の層をさらに有し、第２の層がベルトの第２の表面を形成する。第２の層がそこを通って延在する複数の開口部を有し、第２の層の複数の開口部が、第１の層と第２の層との間の境界面（界面、接合部、interface）に隣接するところの第１の層の複数の開口部の断面積よりも小さい断面積を第１の層と第２の層との間の境界面（界面、接合部、interface）に隣接するところに有する。

[0017]さらに、代替的実施形態では、第１の層内の開口部の直径が、２つの層の間の境界面（界面、接合部、interface）において、第２の層の開口部と同じであるかまたはそれより小さい直径である。

[0018]別の実施形態によると、ＴＡＤ、ｅＴＡＤ、ＡＴＭＯＳまたはＮＴＴのプロセスのいずれかを介してティッシュペーパーウェブを構造化するための、あるいは、ティッシュペーパー製造クレープ処理プロセスでウェブをクレープ処理および構造化するための、複層ベルトが説明される。ベルトが押出重合材料から形成される第１の層を有し、第１の層がベルトの第１の表面を提供する。第１の層がそこを通って延在する複数の開口部を有し、複数の開口部が少なくとも約０．５ｍｍ^３の容積を有する。第２の層が境界面（界面、接合部、interface）のところで第１の層に取り付けられ、第２の層がベルトの第２の表面を提供し、第２の層が少なくとも約２００ＣＦＭの透過性を有する織物繊維から形成される。

[0019]別の実施形態によると、ティッシュペーパー製造プロセスでウェブをクレープ処理および／または構造化するための複層ベルトが提供される。ベルトが押出重合材料から形成される第１の層を有し、第１の層がベルトの第１の表面を提供する。第１の層がそこを通って延在する複数の開口部を有し、第１の表面が、（ｉ）約１０％から約６５％の接触領域を提供し、（ｉｉ）約１０／ｃｍ^２から約８０／ｃｍ^２の開口部密集度を有する。第２の層が第１の層に取り付けられ、第２の層がベルトの第２の表面を形成し、第２の層がそこを通って延在する複数の開口部を有する。第２の層の複数の開口部が、第１の層と第２の層との間の境界面（界面、接合部、interface）に隣接する第１の層の表面のところの複数の開口部の断面積よりも小さい断面積を第１の層と第２の層との間の境界面（界面、接合部、interface）に隣接するところに有する。いくつかの実施形態では、第２の層内の開口部のサイズが第１の層内の開口部のサイズと同じである。別の実施形態では、第２の層内の開口部のサイズが第１の層内の開口部のサイズより大きい。特定の実施形態では、第１の層と第２の層との間の開口部の比が１である。別の実施形態では、比が１より大きい。別の実施形態では、比が１未満である。

[0020]クレープ処理ベルトを有するティッシュペーパーまたはタオル製造機構成を示す概略図である。 [0021]図１に示されるティッシュペーパー製造機の湿式加圧移送およびベルトクレープ処理部を示す概略図である。 [0022]２つのＴＡＤユニットを有する代替のティッシュペーパー製造機構成を示す概略図である。 [0023]図４Ａは、一実施形態による複層クレープ処理ベルトの一部分を示す断面図である。 [0024]図４Ｂは、図４Ａに示される一部分を示す上面図である。 [0025]実施形態による押出上部層内の複数の開口部を示す平面図である。 [0026]実施形態による押出上部層内の複数の開口部を示す平面図である。 [0027]図５Ａおよび５Ｂに描かれる開口部のうちの１つを示す断面図である。 [0028]図７Ａは、本発明の別の実施形態による複層クレープ処理ベルトの一部分を示す断面図である。 [0029]図７Ｂは、図７Ａに示される一部分を示す上面図である。 [0030]

[0031]本明細書では、ティッシュペーパー製造プロセスで使用され得るベルトの実施形態が説明される。特に、ベルトが、例えばＴＡＤ、ｅＴＡＤ、ＡＴＭＯＳまたはＮＴＴのプロセスあるいはベルトクレープ処理プロセスのいずれかで複層構造を有するベルトを用いてティッシュペーパーウェブまたはタオルウェブにテクスチャまたは構造を与えるのに使用され得る。

[0032]本明細書で使用される「ティッシュペーパーまたはタオル」という用語は、主成分としてセルロースを有する任意のティッシュペーパー製品またはタオル製品を包含する。これには、例えば、ペーパータオル、トイレットペーパー、化粧紙などとして市販される製品が含まれる。これらの製品を作るのに使用される紙原料には、バージンパルプまたはリサイクル（二次）セルロース繊維、あるいは、セルロース繊維を含む繊維混合物が含まれてよい。木質繊維には、例えば、北部および南部の針葉樹クラフトファイバなどの針葉樹繊維を含めた、および、ユーカリ、カエデ、カバノキまたはアスペンなどの広葉樹繊維を含めた、落葉樹および針葉樹から得られる木質繊維が含まれる。「紙原料」および同様の専門用語は、セルロース繊維を含む、ならびに、任選選択で、湿潤強力樹脂およびデボンダなどを含む、ティッシュペーパー製品を作るための水性組成物を意味する。

[0033]本明細書で使用される、ティッシュペーパー製造プロセスで形成、脱水、テクスチャード加工（構造化）、クレープ処理および乾燥されて完成製品となる初期の繊維ならびに液体混合物は、「ウェブ」および／または「初期段階のウェブ」と称される。

[0034]「流れ方向（ＭＤ）および「幅方向（ＣＤ）」という用語は当技術分野での十分に理解されているそれらの意味に従って使用される。つまり、ベルト構造またはクレープ処理構造のＭＤは、ティッシュペーパー製造プロセスにおいてベルト構造またはクレープ処理構造が移動する方向を意味し、対して、ＣＤはベルト構造またはクレープ処理構造のＭＤに対して垂直な方向を意味する。同様に、ティッシュペーパー製品を参照する場合、ティッシュペーパー製品のＭＤはティッシュペーパー製造プロセスで製品が移動させられる製品上での方向を意味し、ＣＤは製品のＭＤに対して垂直のティッシュペーパー製品上での方向を意味する。

[0035]本明細書で参照される「開口部」には、開口部、孔または空隙が含まれ、これらはサイズおよび形状が多様であってよく、例えば、レーザ穿孔、機械的パンチング、エンボス加工、成形、または、この目的に適する任意の他の手段により、ベルトの押出重合体構造内に形成され得る。

ティッシュペーパー製造機
[0036]本明細書のベルトの実施形態を利用してティッシュペーパー製品を作るプロセスには、半固体ウェブを形成することを目的として無造作な分布の繊維を有する紙原料を作るためのティッシュペーパーの簡潔な脱水が伴われてよく、次いで、所望の特性を有するティッシュペーパー製品を得ることを目的として繊維を再分布してウェブを整形（テクスチャード加工）するためのウェブのベルトクレープ処理が伴われてよい。プロセスのこれらのステップは、多様な構成を有するティッシュペーパー製造機上で実施され得る。このようなティッシュペーパー製造機の２つの非限定的な実施例を以下に示す。

[0037]図１がティッシュペーパー製造機２００の第１の実施例を示す。機械２００は加圧処理部１００を有する、３つのファブリックループを具備する機械（ｔｈｒｅｅ−ｆａｂｒｉｃｌｏｏｐｍａｃｈｉｎｅ）であり、加圧処理部１００内でクレープ処理工程が実施される。加圧処理部１００の上流には形成処理部２０２があり、機械２００の場合、形成処理部２０２は当技術分野ではクレセントフォーマと称される。形成処理部２０２が、ロール２０８および２１０によって支持されるフォーミングファブリック２０６上に紙原料を堆積させてそれによりティッシュペーパーウェブを最初に形成するヘッドボックス２０４を有する。形成処理部２０２がプレスファブリック１０２を支持するフォーミングロール２１２をさらに有し、その結果、ウェブ１１６がプレスファブリック１０２上で直接にさらに形成される。プレスファブリックラン２１４がシュープレス処理部２１６まで延在し、ここで、湿ったウェブがバッキングロール１０８上に堆積され、ここではウェブ１１６がバッキングロール１０８へ移送されるのと同時に湿式加圧される。

[0038]ティッシュペーパー製造機２００の構成の代替の実施例が、クレセント型の形成処理部２０２の代わりにツインファブリック形成処理部（ｔｗｉｎ−ｆａｂｒｉｃｆｏｒｍｉｎｇｓｅｃｔｉｏｎ）を有する。このような構成では、ツインファブリック形成処理部の下流では、このティッシュペーパー製造機の残りの構成要素がティッシュペーパー製造機２００の構成要素と同様の形で構成および配置され得る。ツインファブリック形成処理部を備えるティッシュペーパー製造機の例を米国特許出願公開第２０１０／０１８６９１３号で見ることができる。ティッシュペーパー製造機で使用され得る代替の形成処理部の別の例には、Ｃラップのツインファブリックのフォーマ、Ｓラップのツインファブリックのフォーマ、または、サクションブレストロールフォーマが含まれる。当業者であれば、これらの形成処理部またはさらには別の代替の形成処理部がティッシュペーパー製造機に如何にして一体化され得るかを認識するであろう。

[0039]ウェブ１１６がベルトクレープ処理ニップ１２０内のクレープ処理ベルト１１２上まで移送され、さらに、後でより詳細に説明されるように真空箱１１４により真空が引き入れられる。このクレープ処理工程の後で、ウェブ１１６が別のプレスニップ２１６内のヤンキー乾燥機２１８上に堆積され、この間、クレープ処理接着剤がヤンキー表面に噴射塗布され得る。ヤンキー乾燥機２１８への移送は、例えば、ウェブ１１６とヤンキー表面との間の約４％から約４０％の加圧接触領域に対して、直線長さ当たりで約４３．８ｋＮ／メートルから約６１．３ｋＮ／メートル（約２５０ポンド（ＰＬＩ：ｐｏｕｎｄｐｅｒｌｉｎｅａｒｉｎｃｈ）から約３５０ＰＬＩ）の圧力で行われ得る。ニップ２１６のところの移送は、ウェブのコンシステンシーを例えば約２５％から約７０％にして行われ得る。本明細書で使用される「コンシステンシー」が、例えば、絶乾基準で計算される初期段階のウェブの固体のパーセンテージを意味することに留意されたい。一部のコンシステンシーでは、クレープ処理ベルト１１２からウェブを完全に取り外すためにヤンキー乾燥機２１８の表面にウェブ１１６を十分に強く付着させることが困難となる場合がある。ウェブ１１６とヤンキー乾燥機２１８の表面との間の付着を強くするために、接着剤がヤンキー乾燥機２１８の表面に塗布され得る。接着剤は、システムの高速動作および高速噴流による衝突空気乾燥（ｈｉｇｈｊｅｔｖｅｌｏｃｉｔｙｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔａｉｒｄｒｙｉｎｇ）を可能にすることができ、さらには、後でヤンキー乾燥機２１８からウェブ１１６を剥がすのを可能にする。このような接着剤の例として、ポリ（ビニルアルコール）／ポリアミドの接着剤配合物がある。しかし、ウェブ１１６をヤンキー乾燥機２１８まで移送するのを容易にするのに使用され得るような、多種多様な代替の接着剤およびさらには接着剤の量を当業者であれば認識するであろう。

[0040]ウェブ１１６が、加熱されるシリンダであるヤンキー乾燥機２１８上で、ヤンキー乾燥機２１８の周りのヤンキーフード内での高噴流速度の衝突空気乾燥よって乾燥される。ヤンキー乾燥機２１８が回転するとき、ウェブ１１６が位置２２０のところでヤンキー乾燥機２１８から剥がされる。次いで、ウェブ１１６が巻取リール（図示せず）上に巻き付けられ得る。リールは、ウェブ１１６にさらなるクレープを与えるために定常状態ではヤンキー乾燥機２１８より速く動作させられ得る。任意選択で、ウェブ１１６を従来通りにドライクレープ処理するのに、クレープ処理ドクターブレード２２２が使用され得る。いずれの場合も、クリーニングドクターが間欠的に係合されるように設置され得、ヤンキー表面上での材料の蓄積を制御するのに使用され得る。

[0041]図２が、クレープ処理が行われるところの加圧処理部１００の詳細を示す。加圧処理部１００が、プレスファブリック１０２、サクションロール１０４、プレスシュー１０６、および、バッキングロール１０８を有する。プレスシューは実際にはシリンダ内に設置され、上記シリンダがその円周上に設置されるベルトを有し、したがって、図１のロール１０６のように見えるようになる。バッキングロール１０８が任意選択で、例えば蒸気により、加熱され得る。加圧処理部１００が、クレープ処理ロール１１０、クレープ処理ベルト１１２、および、真空箱１１４をさらに有する。クレープ処理ベルト１１２は後で説明するように複層ベルトとして構成され得る。

[0042]クレープ処理ニップ１２０内で、ウェブ１１６がクレープ処理ベルト１１２の上側まで移送され得る。クレープ処理ニップ１２０がバッキングロール１０８とクレープ処理ベルト１１２との間に画定され、ここではクレープ処理ベルト１１２がクレープ処理ロール１１０によりバッキングロール１０８に対して押圧される。クレープ処理ニップ１２０のところでのこの移送では、ウェブ１１６のセルロース繊維が位置を変えられて方向づけられる。ウェブ１１６がベルト１１２上まで移送された後、微小な折れ目を少なくとも部分的に引き伸ばすことを目的としてウェブ１１６に吸引力を加えるのに真空箱１１４が使用され得る。加えられる吸引力は、ウェブ１１６をクレープ処理ベルト１１２内の開口部内に引き入れるのを補助することもでき、それによりウェブ１１６がさらに整形される。ウェブ１１６のこのような整形の詳細は後で説明される。

[0043]クレープ処理ニット１２０が、例えば約３．１８ｍｍ（約１／８インチ）から約５０．８ｍｍ（約２インチ）のいずれかの距離または幅で、またより具体的には約１２．７ｍｍ（約０．５インチ）から約５０．８ｍｍ（約２インチ）のいずれかの距離または幅で、ベルトクレープ処理ニップの上を概して延在する。（「幅」が一般に使用される用語である場合でも、ニップの距離がＭＤで測定される。）クレープ処理ロール１１０とバッキングロール１０８との間の荷重によりクレープ処理ニップ１２０内にニップ圧力が生じる。クレープ処理圧力は、一般に、約３．５ｋＮ／メートルから約１７．５ｋＮ／メートル（約２０から約１００ＰＬＩ）であり、より具体的には、約７ｋＮ／メートルから約１２．２５ｋＮ／メートル（約４０ＰＬＩから約７０ＰＬＩ）である。クレープ処理ニップ内の最小圧力は１．７５ｋＮ／メートル（１０ＰＬＩ）または３．５ｋＮ／メートル（２０ＰＬＩ）であってよく、当業者であれば、商用の機械では、最大圧力は可能な限り大きくてよく、採用される特定の機械のみによって制限される、ことを認識するであろう。したがって、１７．５ｋＮ／メートル（１００ＰＬＩ）、８７．５ｋＮ／メートル（５００ＰＬＩ）または１７５ｋＮ／メートル（１０００ＰＬＩ）以上を超える圧力が使用され得る。

[0044]いくつかの実施形態では、ウェブ１１６の繊維間の性質を再構築することが望ましい可能性があるが、一方で、他の事例では、ウェブ１１６の平面のみの特性に影響を与えることが望ましい場合もある。クレープ処理ニップのパラメータがウェブ１１６内での多様な方向における繊維の分布に影響を与えることができ、これには、ｚ方向（つまり、ウェブ１１６のバルク）さらにはＭＤおよびＣＤにおける変化を誘発することが含まれる。いずれの場合も、クレープ処理ベルト１１２からの移送の影響が大きく、ここでは、ウェブ１１６がバッキングロール１０８から離れて移動するときの速度より低い速度でクレープ処理ベルト１１２が移動し、有意な速度変化が起こる。この点に関して、クレープ処理の程度がしばしばクレープ処理比（ｃｒｅｐｉｎｇｒａｔｉｏ）と称され、このクレープ処理比が
クレープ処理比（％）＝（Ｓ_１／Ｓ_２−１）１００
として計算され、ここでは、Ｓ_１がバッキングロール１０８の速度であり、Ｓ_２がクレープ処理ベルト１１２の速度である。通常、ウェブ１１６は約５％から約６０％の比でクレープ処理される。実際には、採用されるクレープの程度は高くてもよく、１００％近くであるかまたは１００％を超えてもよい。

[0045]図３が、上述したティッシュペーパー製造機２００の代替形態として使用され得るティッシュペーパー製造機３００の第２の実施例を描いている。機械３００は通気乾燥（ＴＡＤ）のために構成され、ここでは、ウェブ１１６のところを通るように高温空気を移動させることによりウェブ１１６から水が実質的に除去される。図３に示されるように、最初に、紙原料がヘッドボックス３０２を通して機械３００内に供給される。紙原料は、フォーミングファブリック３０４および移送ファブリック３０６がフォーミングロール３０８とブレストロール３１０との間を通過するとき、フォーミングファブリック３０４と移送ファブリック３０６との間に形成されるニップ内への噴流に誘導される。フォーミングロール３０８とブレストロール３１０との間を通過した後、フォーミングファブリック３０４および移送ファブリック３０６が連続ループ内で平行移動して分岐する。フォーミングファブリック３０４から分離した後、移送ファブリック３０６およびウェブ１１６が脱水ゾーン３１２を通過し、ここでは、吸込箱３１４がウェブ１１６および移送ファブリック３０６から水分を除去し、それにより例えば約１０％から約２５％だけウェブ１１６のコンシステンシーを向上させる。次いで、ウェブ１１６が、本明細書で説明される複層ベルトであってよい通気乾燥表面３１６まで移送される。いくつかの実施形態では、移送ゾーン３２０内の真空補助箱３１８により示されるように、ベルト３１６までのウェブ１１６の移送を補助するために真空が適用される。

[0046]次いで、ウェブ１１６を担持するベルト３１６が通気乾燥機３２２および３２４の周りを通過し、それにより、例えば約６０％から９０％だけウェブ１１６のコンシステンシーが向上する。乾燥機３２２および３２４を通過した後、ウェブ１１６に程度の差はあるが最終の形状またはテクスチャが永久的に与えられる。次いで、ウェブ１１６の特性を大きく劣化させることなく、ウェブ１１６がヤンキー乾燥機３２６まで移送される。上述したように、ティッシュペーパー製造機２００と連動して、移送を促進することを目的として、平行移動するウェブに接触する直前に、接着剤がヤンキー乾燥機３２６上に噴射され得る。ウェブ１１６が約９６％以上のコンシステンシーに達した後、ヤンキー乾燥機３２６からウェブ１１６を外すときに必要となる可能性があるように別のクレープ処理ブレードが使用され、次いで、ウェブ１１６がリール３２８によって巻き取られる。ヤンキー乾燥機３２６から取り外されるときにウェブ１１６に適用されるクレープをさらに調整することを目的として、ヤンキー乾燥機３２６の速度を基準としてリール速度が制御され得る。

[0047]図１および３に描かれるティッシュペーパー製造機が、単に、本明細書で説明されるベルトの実施形態と共に使用され得る考えられる構成の実施例であることにやはり留意されたい。別の例には、上で言及した米国特許出願公開第２０１０／０１８６９１３号で説明されるものが含まれる。

複層クレープ処理ベルト
[0048]本明細書では、上述したティッシュペーパー製造機でのクレープ処理工程または乾燥工程のために使用され得る複層ベルトの実施形態が説明される。本明細書の開示から明らかなように、複層ベルトの構造が、クレープ処理工程に特に適する多くの有利な性質を提供する。しかし、ベルトが本明細書で構造的に説明される限りにおいては、ベルト構造が、ＴＡＤ、ＮＴＴ、ＡＴＭＯＳ、または、ティッシュペーパーウェブに形状またはテクスチャを提供する任意の成形プロセスなどの、クレープ処理工程以外の用途のために使用され得ることに留意されたい。

[0049]クレープ処理ベルトは、上述したティッシュペーパー製造機などのティッシュペーパー製造機で満足できる形で機能するために多様な特性を有する。一つは、クレープ処理ベルトが、動作中にクレープ処理ベルトに加えられるような、静止する要素からの、応力、加えられる張力、圧縮、および、可能性のある摩耗に耐える。したがって、クレープ処理ベルトは高い強度を有し、つまり、特にはＭＤにおいて、高い弾性率を有する（寸法安定性のため）。もう一つには、クレープ処理ベルトが、長時間において高速で円滑に（平坦に）動くことを目的として可撓性および耐久性をさらに有する。クレープ処理ベルトが過度に脆く作られる場合、動作中に亀裂が生じやすくなるかまたは他の割れ目が生じやすくなる。高い強度を有することおよび可撓性を有することのこのような組み合わせにより、クレープ処理ベルトを形成するのに使用され得る可能性のある材料が限定される。つまり、クレープ処理ベルト構造が、高い強度を有すること、ＭＤおよびＣＤの両方で安定性を有すること、耐久性を有すること、ならびに、可撓性を有することの組み合わせを達成するための能力を有する。

[0050]高い強度および可撓性の両方を有することに加えて、クレープ処理ベルトは、理想的には、ベルトのティッシュペーパー接触層に多様な開口部サイズおよび開口部形状を形成するのを可能にしなければならない。クレープ処理ベルト内の開口部が、後で説明するように、最終的なティッシュペーパー構造内に厚み形成ドームを形成する。クレープ処理ベルト内の開口部はまた、クレープ処理されるウェブ内に、およびひいては形成されるティッシュペーパー製品内に、特定の形状、テクスチャおよびパターンを与えるのにも使用され得る。多様なサイズ、密集度、分布および深さの、ベルトの上部層の開口部を使用することで、多様なビジュアルパターン、バルクおよび他の物理的特性を有するティッシュペーパー製品を作ることができる。したがって、クレープ処理ベルト表面層を形成するのに使用されるのに可能性のある材料または材料の組み合わせは、クレープ処理工程中にウェブを支持およびテクスチャード加工するのに使用されることになる複層ベルトの表面層材料内に、所望の形状、密集度およびパターンを有する様々な開口部を形成する能力を有する。

[0051]押出重合材料が様々な開口部を有するクレープ処理ベルトとなるように形成され得、したがって、押出重合材料はクレープ処理ベルトを形成するのに使用されるための可能性のある材料である。特に、正確に整形される開口部が、例えば、レーザ穿孔またはレーザ切断、エンボス加工、および／または、機械的パンチングを含めた多様なテクニックにより、押出重合体ベルト構造内に形成され得る。

[0052]本明細書で説明されるクレープ処理ベルトの実施形態は、複層ベルト構造全体の異なる層内のベルトに異なる特性を提供することにより、複層クレープ処理ベルトの望ましい態様を提供する。実施形態では、複層ベルトが、様々な形状、サイズ、パターンおよび密集度を有する開口部を層内に形成するのを可能にする押出重合材料から作られる上部層を有する。複層ベルトの底部層が、高い強度、寸法安定性および耐久性をベルトに提供するような構造から形成される。底部層にこれらの性質を提供することにより、モノリシックの押出重合体層のみを備えるベルト内で可能となるよりも大きい開口部を、上側の押出重合体層が備えることができる。その理由は、複層ベルトの上部層が、ベルトの強度、安定性および耐久性に大きく寄与する必要がなく、場合によってはまったく寄与する必要がないからである。

[0053]実施形態によると、複層クレープ処理ベルトが少なくとも２つの層を備える。本明細書で使用される「層」はベルト構造の連続する別個の部分であり、これがベルト構造内の別の連続する別個の層から物理的に分離される。後で考察するように、複数ベルト内の２つの層の実施例が、接着剤を用いて織物繊維層に接着される押出重合体層である。特には、本明細書で定義される層が、中に実質的に埋め込まれる別の構造を有する構造を含んでよい。例えば、米国特許第７，１１８，６４７号が製紙用ベルト構造を説明しており、ここでは、感光性樹脂から作られる層が樹脂内に埋め込まれる補強要素を有する。補強要素を備えるこの感光性樹脂が１つの層である。しかし、そうはいっても、補強要素を備える感光性樹脂は本明細書で使用される「複層」構造には寄与しない、その理由は、補強要素を備える感光性樹脂が、互いに物理的に別個であるつまり互いから物理的に分離される、ベルト構造の２つの連続する別個の部品ではないからである。

[0054]次に、実施形態による複層ベルトのための上部層および底部層の詳細を説明する。本明細書では、複層クレープ処理ベルトの「上」側または「シート接触」側は、その上にウェブが堆積されるところのベルトの側を意味する。したがって、「上部層」は、クレープ処理工程においてその上にセルロースウェブが整形されるところである表面を形成する複層ベルトの部分である。本明細書で使用されるクレープ処理ベルトの「底部」側または「機械」側はベルトの反対側を意味し、つまり、クレープ処理ロールおよび真空箱などの処理装置の方を向いてそれに接触する側を意味する。また、したがって、「底部層」が底部側表面を提供する。

上部層
[0055]実施形態による複層ベルトの押出重合体上部層の機能の１つは、その中に開口部が形成され得る構造を提供することであり、ここでは開口部が層の一方側からもう一方側まで層を通過し、またここでは、ティッシュペーパー製造プロセスの１つのステップ中に開口部がウェブにドーム形状を与える。実施形態では、上部層がそれ自体で複層クレープ処理ベルトに、高い強度、安定性、伸び耐性またはクリープ耐性、あるいは、耐久性を与える必要が一切なくてよい。その理由は、後で説明されるように、これらの特性が主に底部層によって提供され得るからである。さらに、上部層内の開口部は、ティッシュペーパー製造プロセスにおいて上部層を基本的に完全に通るようにウェブからのセルロール繊維が引っ張られるのを防止するように構成される必要がなくてよい。その理由は、後で説明するように、これを「防止」することがやはり底部層によって達成され得るからである。

[0056]実施形態では、複層ベルトの上部層が押出可撓性熱可塑性材料から作られる。この点に関して、材料が、摩擦（ペーパーシートとベルトとの間）、圧縮性、曲げ疲労および亀裂耐性などの特性、ならびに、必要に応じてその表面にウェブを一時的に付着させて必要に応じてその表面からウェブを一時的に解放する能力を一般に有する限りにおいて、上部層を形成するのに使用され得る熱可塑性材料の種類は特に限定されない。本明細書の開示から当業者には明らかなように、本明細書で具体的に考察される熱可塑性プラスチックと実質的に同様の特性を提供するような使用され得る考えられる可撓性熱可塑性材料は多数ある。また、本明細書で使用される「熱可塑性材料」という用語が例えば「ゴム状」材料といったような熱可塑性エラストマを含むことを意図されることに留意されたい。さらに、熱可塑性材料が、繊維形態の他の熱可塑性材料（例えば、ポリエステルの短繊維）、または、いくつかの所望の特性を向上させるための押出層に対する添加剤などの複合材料中に見られるような非熱可塑性材料を組み込むことができることにも留意されたい。

[0057]熱可塑性の上部層は、例えば成形または押出などの任意の適切なテクニックによって作られてよい。例えば、熱可塑性の上部層（または、任意の追加の層）は、螺旋状に左右に一体に当接および接合される複数の部材から作られ得る。押し出されたストリップ材料からこの層を形成するためのテクニックはＲｅｘｆｅｌｔらの米国特許第５，３６０，６５６号で教示されるようなテクニックであってよく、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。また、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７２３，２０８（Ｂ１）号に教示されるように、押出層は、押出ストリップから作られて横方向に当接および接合され得る。また、この点に関して、米国特許第８，７６４，９４３号に教示されるような方法により層が押出ストリップから形成されてもよい。

[0058]当接縁部は角度をつけて薄く裂かれていてよく、または、参照によりその開示が本明細書に組み込まれるＨａｎｓｅｎの米国特許第６，６３０，２２３号で示されるような他の手法で形成されてもよい。

[0059]この層を形成するための他のテクニックも当技術分野で既知である。押出材料の個別のエンドレスループは、当業者には既知のテクニックにより、ＣＤ方向または斜め方向に方向づけられる継ぎ目を有するように、適切な長さのエンドレスループとなるように形成されて継ぎ合わされ得る。次いで、これらのエンドレスループが横方向に当接される構成となるように一方側に送られ、ここではループの数はループのＣＤの幅によって決定され、ＣＤの幅の全体が最終的なベルトで必要となる。当接縁部は、例えば上で参照した米国特許第６，６３０，２２３号で教示されるような当技術分野で既知のテクニックを使用して作られて互いに接合され得る。

[0060]特定の実施形態では、複層ベルトの上部層を形成するのに使用される材料がポリウレタンである。一般に、熱可塑性ポリウレタンは、（１）短鎖ジオールを含むジイソシアネート（つまり、鎖延長剤）と、（２）長鎖二官能性ジオールを含むジイソシアネート（つまり、ポリオール）とを反応させることにより、製造され得る。反応化合物の構造および／または分子量を変えることにより実質的に制限されない数の考えられる組み合わせが作られ得ることで、膨大が数の種類のポリウレタン配合物を作ることが可能となる。また、その結果、ポリウレタンは、非常に広範囲の特性を有するように作られ得る熱可塑性材料ということになる。実施形態による複層クレープ処理ベルト内の押出上部層として使用されるものとしてポリウレタンを考える場合、耐摩耗性、亀裂耐性、および、厚さ方向の圧縮性などの特性の折り合いをつけるために、ポリウレタンの硬さが調整され得る。

[0061]ポリウレタンの硬さを調整すること、およびそれに応じて、ポリウレタンの表面の摩擦係数を調整することが可能であることが有利である。表１が、本発明のいくつかの実施形態の複層ベルトの上部層を形成するのに使用されるポリウレタンの実施例の特性を示している。

[0062]表１に示されるポリウレタンを、後で説明するベルト２から８内の上部層を形成するのに使用した。しかし、表１に示される特定のポリウレタンの特性は単に例示であり、本明細書で説明される複層ベルトの上部層に適する材料を提供することを維持しながら、これらの特性のうちの任意のまたはすべての特性が変更され得る。本発明の実施形態では任意の適切なポリウレタンが使用され得る。

[0063]ポリウレタンの代替形態として、本発明の他の実施形態において上部層を形成するのに使用され得る特定のポリエステルの熱可塑性プラスチックの１つの例が、デラウェア州、ウェルミントン、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓａｎｄＣｏｍｐａｎｙによりＨＹＴＲＥＬ（登録商標）の名前で市販されている。ＨＹＴＲＥＬ（登録商標）は、種々の種類において、本明細書で説明される複層クレープ処理ベルトの上部層を形成するのに貢献する、亀裂耐性、圧縮性、および、引張特性を有するポリエステルの熱可塑性エラストマである。

[0064]押出熱可塑性材料内に多様なサイズ、形状、密集度および構成の開口部を形成するための能力を考える場合、上述したポリウレタンおよびポリエステルなどの熱可塑性プラスチックは本発明の複層ベルトの上部層を形成するのに有利な材料である。押出熱可塑性上部層内の開口部は様々なテクニックを使用して形成され得る。このようなテクニックの例には、レーザ彫刻、レーザ穿孔またはレーザ切断、あるいは、機械的パンチングが含まれ、エンボス加工が用いられても用いられなくてもよい。大きい一定のサイズの開口部を、様々なパターン、サイズおよび密集度で形成するのにこれらのテクニックが使用され得ることを当業者であれば認識するであろう。実際には、ほぼ任意の種類（寸法、形状、側壁の角度など）の開口部がこれらのテクニックを使用して熱可塑性上部層内に形成され得る。

[0065]押出上部層内に形成され得る開口部の別の構造を考える場合、開口部、またさらにはパターンまたは密集度が表面全体にわたって同じである必要がないことを認識されよう。つまり、押出上部層内に形成される開口部のうちのいくつかが、押出上部層内に形成される他の開口部とは異なる構成を有することができる。実際には、ティッシュペーパー製造プロセスにおいてウェブに異なるテクスチャを提供することを目的として、押出上部層内に異なる開口部が設けられ得る。例えば、押出上部層内のうちの開口部のいくつかは、クレープ処理工程中にティッシュペーパーウェブ内にドーム構造を形成するのを可能にするようにサイズ決定および整形され得る。また同時に、エンボス加工作業を用いて達成されるパターンと同等のパターンをティッシュペーパーウェブ内に提供するために、上部層内の他の開口部が大幅に大きいサイズおよび多様な形状を有してもよく、ここでは、シートのバルクおよび他の所望のティッシュペーパー特性がその後で低下することがない。

[0066]ベルトクレープ処理工程でティッシュペーパーウェブ内にドーム構造を形成するための開口部のサイズを考えると、複層ベルトの実施形態の押出上部層は、織物の構造化ファブリックおよびモノリシックの押出重合体ベルト構造などの代替の構造よりも大幅に大きいサイズの開口部を作ることを可能にする。開口部のサイズは、上部層によって提供される、複層ベルトの表面の平面内での開口部の断面積を用いて定量化され得る。いくつかの実施形態では、複層ベルトの押出上部層内の開口部が、シート接触表面（頂部表面）上に少なくとも約０．１ｍｍ^２から少なくとも約１．０ｍｍ^２の平均断面積を有する。より具体的には、開口部は約０．５ｍｍ^２から約１５ｍｍ^２、またより具体的には約１．５ｍｍ^２から約８．０ｍｍ^２、またより具体的には約２．１ｍｍ^２から約７．１ｍｍ^２の、平均断面積を有する。

[0067]モノリシックの押出重合体ベルトでは、例えば、これらのサイズの開口部は、モノリシックの重合体ベルトを形成する材料の大部分を除去する必要があり、その結果、可能性として、ベルトが、ベルトクレープ処理プロセスの過酷さおよび応力に耐えるのに十分に高い強度を有しなくなる。また、これらのサイズと同等のものを提供するようには、またさらにはベルトクレープ処理プロセスまたは他のティッシュペーパー構造化プロセスで機能することができるような十分な構造完全性を提供するようには、繊維の糸が縫製され得ない（離間され得ない、または、サイズ決定され得ない）ことを理由として、クレープ処理ベルトとして使用される織物繊維がこれらのサイズの開口部と同等の開口部を可能性として有し得ないことが当業者には容易に認識されよう。

[0068]押出層内の開口部のサイズは容積を用いても定量化され得る。本明細書では、開口部の容積は、開口部がベルト表面層の厚さ方向を占有する空間を意味する。実施形態では、複層ベルトの押出重合体上部層内の開口部が少なくとも約０．０５ｍｍ^３の容積を有することができる。より具体的には、開口部の容積は約０．０５ｍｍ^３から約２．５ｍｍ^３の範囲であってよく、またより具体的には、開口部の容積は約０．０５ｍｍ^３から約１１ｍｍ^３の範囲である。別の実施形態では、開口部は少なくとも０．２５ｍｍ^３であってよく、そこから増大してよい。

[0069]複層ベルトの他の固有の性質には、ベルトの頂部表面によって提供される接触領域のパーセンテージが含まれる。頂部表面の百分率の接触領域とは、開口部ではないベルトの表面のパーセンテージを意味する。百分率の接触層は、織物の構造化ファブリックまたはモノリシックの押出重合体ベルトの場合よりも大きい開口部が本発明の複層ベルト内に形成され得るという事実に関連する。つまり、開口部により、実際的に、ベルトの頂部表面の接触領域が低減され、また、複層ベルトがより大きい開口部を有することができることを理由として百分率の接触領域が低減される。いくつかの実施形態では、複層ベルトの押出頂部表面が約１０％から約６５％の接触領域を提供する。より具体的な実施形態では、頂部表面が約１５％から約５０％の接触領域を提供し、さらに具体的な実施形態では、頂部表面が約２０％から約３３％の接触領域を提供する。上で言及したように、構造の残りの部分とは異なる開口部密集度を有する、またしたがって所望される場合に異なるパターンを有する領域がこの層内に存在してよい。さらに、このパターン内にロゴまたは他のデザインが存在してもよい。

[0070]開口部密集度は、複層ベルトの押出上部層によって提供される頂部表面内の開口部の相対的サイズおよび数の別の尺度である。ここでは、押出頂部表面の開口部密集度は単位面積当たりの開口部の数を意味し、例えばｃｍ^２当たりの開口部の数を意味する。特定の実施形態では、上部層によって提供される頂部表面が約１０／ｃｍ^２から約８０／ｃｍ^２の開口部密集度を有する。より具体的な実施形態では、上部層によって提供される頂部表面が約２０／ｃｍ^２から約６０／ｃｍ^２の開口部密集度を有し、より具体的な実施形態では、頂部表面が約２５／ｃｍ^２から約３５／ｃｍ^２の開口部密集度を有する。上で言及したように、構造の残りの部分とは異なる開口部密集度を有する領域がこの層内に存在してよい。本明細書で説明するように、クレープ処理工程中に、複層ベルトの押出上部層内の開口部がウェブ内にドーム構造を形成する。複層ベルトの実施形態は、モノリシックの押出ベルト内に形成され得るよりも高い開口部密集度を提供することができ、織物繊維を用いて同様に達成され得るよりも高い開口部密集度を提供することができる。したがって、複層ベルトは、クレープ処理工程中に、モノリシックの押出重合体ベルトまたは織物の構造化ファブリックのみの場合よりも多くのドーム構造をウェブ内に形成するのに使用され得、したがって、複層ベルトは、織物の構造化ファブリックまたはモノリシックの押出ベルトで可能となるよりも多い数のドーム構造を有するティッシュペーパー製品を作るようなティッシュペーパー製造プロセスで使用され得、したがって、柔らかさおよび吸収性などの望ましい性質をティッシュペーパー製品に与える。

[0071]クレープ処理プロセスを達成する、複層ベルトの押出上部層によって形成されるクレープ処理表面の別の態様は、頂部表面の摩擦および硬さである。理論によって縛られるわけではないが、より柔らかいクレープ処理構造（ベルトまたはファブリック）が、クレープ処理ニップの内部により良好な圧力一様性を提供し、それにより、より一様なティッシュペーパー製品を提供する。さらに、クレープ処理ベルト構造の表面上の摩擦が、クレープ処理ニップ内のクレープ処理ベルト構造へのウェブの移送中にウェブが滑るのを最小限に抑える。ウェブがより滑らないようにすることによりクレープ処理ベルト構造上の摩耗が低減され、それにより、より高いおよび低い基本重量範囲の両方において良好に機能するようなクレープ処理構造ベルトを作ることが可能となる。また、クレープ処理ベルトが、ウェブに実質的にダメージを与えることなくウェブが滑るのを防止することができることにも留意されたい。この点に関して、織物繊維の表面上のナックルがクレープ処理工程中にウェブを分裂させるように機能する可能性があることを理由として、クレープ処理ベルトが織物繊維構造よりも有利となる。したがって、ウェブの分裂がクレープ処理プロセスにおいて有害となる可能性がある低い基本重量範囲において、複層ベルト構造がより良好な結果を提供することができる。低い基本重量範囲で機能するこの能力は、例えば、化粧紙製品を形成する場合に、有利となり得る。

[0072]複層ベルトの実施形態の上部層を押し出すのに使用される材料を考えると、上で考察したようにポリウレタンが良好に適する材料である。ポリウレタンは、特には、モノリシックの押出重合体クレープ処理ベルトを形成するのに使用され得る材料と比較すると、クレープ処理ベルトで使用されるのに比較的柔らかい材料である。同時に、ポリウレタンは比較的高摩擦の表面を提供することができる。ポリウレタンは、その配合に応じて約０．５から約２の範囲の摩擦係数を有することが知られており、上記の表１に記載される特定のポリウレタンが約０．６の摩擦係数を有する。特には、上部層を形成するのに良好に適する材料として上でも考察した１つのＨＹＴＲＥＬ（登録商標）の熱可塑性プラスチックの種類が約０．５の摩擦係数を有する。したがって、本発明の複層ベルトが柔らかい高摩擦の頂部表面を提供することができ、それにより「柔らかい」シートクレープ処理工程が可能となる。

[0073]したがって、実施形態では、押出熱可塑性エラストマ材料を使用して上部層が形成され得る。熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ：Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｅｌａｓｔｏｍｅｒ）は、例えば、ポリエステルＴＰＥ、ナイロンベースのＴＰＥ、および、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ：ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）エラストマ、から選択され得る。ベルトの実施形態を作るのに使用され得るＴＰＥおよびＴＰＵは、押出後、約６０Ａから約９５Ａのショア硬さおよび約３０Ｄから約８５Ｄのショア硬さの範囲をそれぞれ有する。ベルトを作るのに、エーテルグレードおよびエステルグレードのＴＰＵが使用され得る。これらのベルトは、最終的な複層ベルト特性に対しての最終的な用途要求に基づいて、種々のグレードのポリエステルまたはナイロンベースのＴＰＥあるいはＴＰＵエラストマのいずれかの混合物を用いて作られ得る。ＴＰＥおよびＴＰＵエラストマはさらに、ベルトの耐熱性を制御して向上させるために熱安定添加剤を使用して改質され得る。ポリエステルベースのＴＰＥの例には、以下の名前、すなわち、ＨＹＴＲＥＬ（登録商標）（ＤｕＰｏｎｔ）、Ａｒｎｉｔｅｉ（登録商標）（ＤＳＭ）、Ｒｉｔｅｆｌｅｘ（登録商標）（Ｔｉｃｏｎａ）、Ｐｉｂｉｆｌｅｘ（登録商標）（Ｅｎｉｃｈｅｍ）で市販される熱可塑性プラスチックが含まれる。ナイロンベースのＴＰＥエラストマの例には、Ｐｅｂａｘ（登録商標）（Ａｒｋｅｍａ）、Ｖｅｔｓａｍｉｄ−Ｅ（登録商標）（Ｃｒｅａｎｏｖａ）、Ｇｒｉｌｏｎ（登録商標）／Ｇｒｉｌａｍｉｄ（登録商標）（ＥＭＳ−Ｃｈｅｍｉｅ）が含まれる。ＴＰＵエラストマの例には、Ｅｓｔａｎｅ（登録商標）、Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ（登録商標）（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）、Ｅｌｌａｓｔｏｌａｎ（登録商標）（ＢＡＳＦ）、Ｄｅｓｍｏｐａｎ（登録商標）（Ｂａｙｅｒ）およびＰｅｌｌｅｔｈａｎｅ（登録商標）（ＤＯＷ）が含まれる。

[0074]押出上部層の頂部表面の特性は、上側のシート接触表面にコーティングを塗布することにより変化させられ得る。この点に関して、コーティングは、例えば、頂部表面の摩擦特性またはシート解放特性を向上または低下させるために、頂部表面に加えられ得る。加えてまたは別法として、例えば頂部表面の耐摩耗性を改善するために、押出層の頂部表面にコーティングが永久的に加えられ得る。これは上部層に開口部を入れる前でもその後でも加えられ得、ここでは、コーティングが加えられた後でもベルトが空気および水に対して透過性であることを維持することを条件とする。このようなコーティングの例には、疎水性の組成物および親水性の組成物の両方が含まれ、これは、複層ベルトを使用することになる特定のティッシュペーパー製造プロセスによって決定される。

底部層
[0075]複層クレープ処理ベルトの底部層は、高い強度、ＭＤの伸びおよびクリープに対する耐性、ＣＤの安定性および耐久性をベルトに提供するように機能する。

[0076]上部層と同様に、底部層も、層の厚さ方向を通る複数の開口部を有する。底部層内の少なくとも１つの開口部が押出上部層内の少なくとも１つの開口部に位置合わせされ得、したがって、複層ベルトの厚さ方向を通る、つまり、上部層および底部層を通る開口部が設けられる。しかし、底部層内の開口部は上部層内の開口部より小さい。つまり、底部層内の開口部は、上部層と底部層との間の境界面（界面、接合部、interface）に隣接するところの上部層の複数の開口部の断面積より小さい断面積を押出上部層と底部層との間の境界面（界面、接合部、interface）に隣接するところに有する。したがって、底部層内の開口部は、真空に対してベルト／ウェブが露出されるときに複層ベルト構造を完全に通るようにティッシュペーパーウェブからセルロース繊維が引っ張られるのを防止することができる。上で概略的に考察したように、ベルトを通るようにウェブから引っ張られるセルロース繊維は、繊維が例えば真空箱の外側リム上に蓄積するといったようにティッシュペーパー機械内に経時的に堆積するという点において、ティッシュペーパー製造プロセスにとって有害である。繊維が堆積することで、繊維の堆積を掃除するための機械のダウンタイムが必要となる。また、繊維の不足も、吸収性および外観などのティッシュペーパーシート特性を良好に維持することにとって有害である。したがって、底部層内の開口部は、ベルトを完全に通るようにセルロース繊維が引っ張られるのを実質的に防止するように構成され得る。しかし、底部層がクレープ処理表面を提供せず、したがってクレープ処理工程中にウェブを整形するように機能しないことを理由として、繊維を引っ張るのを防止するように底部層内の開口部を構成することが、ベルトのクレープ処理工程に実質的に影響しない。

[0077]複層ベルトの実施形態では、複層クレープ処理ベルトの底部層として織物繊維が提供される。上で考察したように、織物の構造化ファブリックが例えばベルトクレープ処理工程の応力および需要に耐えるための高い強度および耐久性を有する。したがって、織物の構造化ファブリックは、それ自体で、クレープ処理プロセスまたは他のティッシュペーパー構造化プロセスでのファブリックとして使用されている。しかし、必要な特性を有する限りにおいて、種々の構造の他の織物繊維が使用されてもよい。したがって、織物繊維は、本発明の実施形態による複層クレープ処理ベルトのための高い強度、安定性、耐久性および他の特性を提供することができる。

[0078]複層クレープ処理ベルトの特定の実施形態では、底部層のために提供される織物繊維が、それ自体でクレープ処理構造として使用される織物の構造化ファブリックと同様の性質を有することができる。このようなファブリックは、ファブリック構造を作る糸の間に形成される複数の「開口部」を実際的に有する織物構造を有する。この点に関して、織物繊維内の開口部の効果が空気透過性として定量化され得、つまり、ファブリックを通る空気流れの測定値として定量化され得る。ファブリックの透過性は、押出上部層内の開口部と併せて、ベルトを通して空気を引き入れるのを可能にする。このような空気流れは、上述したように、ティッシュペーパー製造機内の真空箱によりベルトを通して引き入れられ得る。織物繊維層の別の態様は、真空箱のところで複層ベルトを完全に通るようにセルロース繊維がウェブから引っ張られるのを防止する能力である。

[0079]ファブリックの透過性は、メリーランド州、ヘーガーズタウン、ＦｒａｚｉｅｒＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＣｏｍｐａｎｙのＦｒａｚｉｅｒ（登録商法）の、ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＰｒｅｓｓｕｒｅＡｉｒＰｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙＭｅａｓｕｒｉｎｇＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（圧力差による空気透過性測定器具）などの、当技術分野のよく知られる装置および試験に従って測定される。複層ベルトの実施形態では、ファブリック底部層の透過性が少なくとも約２００ＣＦＭである。より具体的な実施形態では、ファブリック底部層の透過性が約２００ＣＦＭから約１２００ＣＦＭであり、さらに具体的な実施形態では、ファブリック底部層の透過性が約３００ＣＦＭから約９００ＣＦＭの間である。別の実施形態では、ファブリック底部層の透過性が約４００ＣＦＭから約６００ＣＦＭである。

[0080]また、本明細書の複層ベルトのすべての実施形態が空気および水の両方に対して透過性であることを理解されたい。

[0081]表２が、複層クレープ処理ベルト内に底部層を形成するのに使用され得る織物繊維の特定の実施例を示している。表２に示されるすべてのファブリックがニューハンプシャー州、ロチェスター、ＡｌｂａｎｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｒｐ．によって製造されている。

[0082]

底部層としてＪ５０７６のファブリックを用いる複層ベルトの特定の実施例を以下で例示する。Ｊ５０７６はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の糸から縫製され、それ自体では、製紙プロセスのクレープ処理構造として使用されている。

[0083]織物繊維の代替形態として、本発明の他の実施形態では、複層クレープ処理ベルトの底部層が押出熱可塑性材料から形成され得る。上で考察した上部層を形成するのに使用される可撓性熱可塑性材料とは異なり、底部層を形成するのに使用される熱可塑性材料は、高い強度、伸び耐性および耐久性などを複層クレープ処理ベルトに与えるように設けられる。底部層を形成するのに使用され得る熱可塑性材料の例には、ポリエステル、コポリエステル、ポリアミドおよびコポリアミドが含まれる。底部層を形成するのに使用され得る、ポリエステル、コポリエステル、ポリアミドおよびコポリアミドの具体的な例を、上で言及した米国特許出願公開第２０１０／０１８６９１３号で見ることができる。

[0084]本発明の特定の実施形態では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が複層ベルトの押出底部層を形成するのに使用され得る。ＰＥＴは耐久性および可撓性を有するよく知られるポリエステルである。他の実施形態では、ＨＹＴＲＥＬ（登録商標）（上で考察した）が複層ベルトの押出底部層を形成するのに使用され得る。底部層を形成するのに使用され得る代替の類似の材料を当業者であれば認識するであろう。

[0085]底部層用の押出重合材料を使用する場合、上部層に設けられる開口部と同様の手法で、例えば、レーザ穿孔、切断、または、機械的穿孔により、重合材料を通るように開口部が設けられ得る。底部層内の開口部のうちの少なくともいくつかが上部層内の開口部に位置合わせされ、それにより、織物繊維底部層が空気流れが複層ベルト構造を通るのを可能にするのと同じ手法で、空気流れが複層ベルト構造を通ることが可能となる。底部層内の開口部は上部層内の開口部と同じサイズである必要はない。実際には、ファブリック底部層と類似の手法で繊維の引張りを低減するために、押出重合体底部層内の開口部は上部層内の開口部より有意に小さくてよい。一般に、底部層内の開口部のサイズは、特定の量の空気流れがベルトを通るのを可能にするように調整され得る。さらに、底部層内の複数の開口部が上部層内の１つの開口部に位置合わせされ得る。底部層内に複数の開口部が設けられる場合、上部層内の開口部領域と比較して底部層内の全体の開口部領域がより大きくなり、より多量の空気流れが真空箱のところでベルトを通して引き入れられ得る。同時に、より小さい断面積を有する複数の開口部を使用することで、底部層内の単一のより大きい開口部と比較して、繊維の引張りの量が低減される。本発明の特定の実施形態では、第２の層内の開口部が、第１の層との境界面（界面、接合部、interface）に隣接するところで３５０ミクロンの最大断面積を有する。

[0086]このような考えに沿って、押出重合体上部層および押出重合体底部層を用いる本発明の実施形態では、ベルトの１つの特性が、底部層によって設けられる底部表面内の開口部の断面積に対する、上部層によって設けられる頂部表面のところの開口部の断面積の比となる。本発明の実施形態では、上側および下側の開口部のこのような断面積の比は約１から約４８の範囲である。より具体的な実施形態では、この比は約４から約８の範囲である。さらに具体的な実施形態では、この比は約５である。

[0087]上述した織物繊維層および押出重合体層の代替形態として、底部層を形成するのに使用され得る他の構造が存在する。例えば、本発明の実施形態では、底部層が金属構造から形成され得、また特定の実施形態では、金属スクリーン状の構造から形成され得る。金属スクリーンは、上述した織物繊維層および押出重合体層と同じように複層ベルトに高い強度の特性および可撓性の特性を提供する。さらに、金属スクリーンは、上述した織物繊維層および押出重合体層と同じように、ベルト構造を通るようにセルロース繊維が引っ張られるのを防止するように機能する。底部層を形成するのに使用され得る別の代替の材料は、パラアラミド合成繊維から形成される材料などの、超強靭、高靭性の高弾性繊維材料である。超強靭の繊維は一体に縫製されないという点で上述した織物繊維とは異なっていてよいが、それでも、高い強度および可撓性を有する底部層を形成することができる。これはＭＤにおいて互いに平行である糸の配列であってよいか、または、好適にはＭＤである繊維配向を有する不織布繊維層であってよい。複層ベルトを安定させるための十分な引張強度を有することを条件として、アラミド繊維に加えて、ポリエステル、ポリアミドなどの他の重合材料が使用されてもよい。本明細書で説明される複層ベルトの底部層の特性を提供することができるさらに別の代替の構造を当業者であれば認識するであろう。

複層構造
[0088]上述した押出重合体上部層および織物繊維底部層を接続または積層することにより、実施形態による複層ベルトが形成される。層間の接続が多種多様なテクニックを使用して達成され得ることが本明細書の開示から理解されよう。それらのテクニックのうちのいくつかを後でより完全に説明する。

[0089]図４Ａは、正確な縮尺で描かれていない、実施形態による複層クレープ処理ベルト４００の一部分を示す断面図である。ベルト４００が、押出重合体上部層４０２と、織物繊維底部層４０４とを有する。上部層４０２がベルト４００の頂部表面４０８を提供し、その上で、ティッシュペーパー製造プロセスのクレープ処理工程中にウェブがクレープ処理および／または構造化される。上述したように開口部４０６が上部層４０２内に形成される。開口部４０６が、頂部表面４０８から、ファブリック底部層４０４の方を向く表面まで、上部層４０２の厚さ方向を通るように延在することに留意されたい。織物繊維底部層４０４が一定の空気透過性を有する構造であることから、真空がベルト４００の織物繊維底部層４０４の側に適用され得、それにより開口部４０６および織物繊維４０４を通して空気流れが引き入れられる。ベルト４００を使用するクレープ処理工程中、ウェブからのセルロース繊維が上部層４０２内の開口部４０６の中に引き入れられ、それによりウェブ内にドーム構造が形成される。

[0090]図４Ｂは、図４Ａに示される開口部４０６を備える一部分を上から見たベルト４００の上面図である。図４Ａおよび４Ｂから明らかなように、織物繊維４０４がベルト４００を通して真空（および、空気）を引き入れるのを可能にする一方で、織物繊維４０４がさらに上部層内の開口部４０６を効果的に「閉鎖」する。つまり、織物繊維の第２の層４０４が、実際的に、押出重合体上部層４０２と織物繊維の第２の層４０４との間の境界面（界面、接合部、interface）に隣接するところにより小さい断面積を有するような複数の開口部を提供する。したがって、織物繊維４０４が、ウェブからのセルロース繊維がベルト４００を完全に通過するのを実質的に防止することができる。上述したように、織物繊維４０４はまた、高い強度、耐久性および安定性をベルト４００に与える。

[0091]図７Ａは、押出重合体上部層５０２および押出重合体底部層５０４を有する、本発明の実施形態による複層クレープ処理ベルト５００の一部分の断面図である。上部層５０２が頂部表面５０８を提供し、その上で製紙用ウェブ（ｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇｗｅｂ）がクレープ処理される。この実施形態では、上部層５０４内の開口部５０６が底部層内の３つの開口部５１０に位置合わせされる。図７Ｂに示されるベルト部分５００の上面図から明らかなように、底部層５０４内の開口部５１０が上部層５０２内の開口部５０６より有意に小さい断面を有する。つまり、底部層５０４が、上部層５０２と底部層５０４との間の境界面（界面、接合部、interface）に隣接するところでより小さい断面積を有するような複数の開口部５１０を有する。これにより、押出重合体底部層５０４が、上述した織物繊維底部層と同じ手法で、ベルト構造を通して繊維が引っ張られるのを実質的に防止するように機能することが可能となる。上で示したように、代替的実施形態では、押出重合体底部層５０４内の単一の開口部が押出重合体上部層内の開口部５０６に位置合わせされ得ることに留意されたい。実際には、上部層５０８内の各開口部に対して、任意の数の開口部が底部層５０４内に形成され得る。

[0092]ベルト４００および５００内の押出重合体層内の開口部４０６、５０６および５１０は、開口部４０６、５０６および５１０の壁がベルト４００および５００の表面に対して垂直に延在するような、開口部である。しかし、他の実施形態では、開口部４０６、５０６および５１０の壁がベルトの表面に対して異なる角度となるように設けられ得る。開口部４０６、５０６および５１０の角度は、レーザ穿孔、切断または機械的穿孔、ならびに／あるいは、エンボス加工などのテクニックにより開口部を形成するときに、選択されて作られ得る。特定の実施例では、側壁が約６０°から約９０°の角度を有し、より具体的には約７５°から約８５°の角度を有する。しかし、代替的構成では、側壁の角度が約９０°より大きくてもよい。本明細書で参照される側壁の角度が図４Ａの角度αによって示されるように測定されることに留意されたい。

[0093]本明細書で説明される実施形態のうちの任意の実施形態で、上部層内の開口部が底部層内の開口部と同じであってよい（同じ直径）。あるいは、上部層内の開口部は底部層内の開口部より大きくてもよい。「テーパ状」の開口部の場合、２つの層の境界面（界面、接合部、interface）のところに同じことが当てはめられてよい。言い換えると、２つの層内の開口部の相対的な直径の比が１より大きくてもよく、１と等しくてもよく、または、１より小さくてもよい。

[0094]図５Ａおよび５Ｂが、別の例示の実施形態による、少なくとも１つの押出上部層６０４内に作られる複数の開口部１０２の平面図を示す。後で説明する開口部の形成は米国特許第８，４５４，８００号で説明されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。一態様によると、図５Ａが、レーザ光源（図示せず）の方を向く頂部表面６０６の視点からの複数の開口部６０２を示しており、ここでは、レーザ光源が押出層６０４内に開口部を作るように動作可能である。各開口部６０６が円錐形状を有することができ、ここでは、各開口部６０２の内側表面６０８が、頂部表面６０６上の開口部６１０からベルトの少なくとも１つの押出層６０４の底部表面６１４上の開口部６１２（図５Ｂ）まで内側に先細となる。開口部６１０のｘ座標方向に沿う直径がΔｘ１として描かれており、対して、開口部６１０のｙ座標方向に沿う直径がΔｙ１として描かれている。図５Ｂを参照すると、同様に、開口部６１２のｘ座標方向に沿う直径がΔｘ２として描かれており、対して、開口部６１２のｙ座標方向に沿う直径がΔｙ２として描かれている。図５Ａおよび５Ｂから明らかなように、ベルト６０４の上側６０６上の開口部６１０のｘ方向に沿う直径Δｘ１が、ベルトの少なくとも１つの押出層６０４の底部側６１４上の開口部６１２のｘ方向に沿う直径Δｘ２より大きい。また、ファブリック６０４の上側６０６上の開口部６１０のｙ方向に沿う直径Δｙ１が、ベルト６０４の底部側６１４上の開口部６１２のｙ方向に沿う直径Δｙ２より大きい。

[0095]図６Ａが、図５Ａおよび５Ｂに描かれる開口部６０２のうちの１つの断面図を示す。既に説明したように、各開口部６０２が円錐形状を有することができ、ここでは、各開口部６０２の内側表面６０８が、頂部表面６０６上の開口部６１０からベルトの少なくとも１つの押出層６０４の底部表面６１４上の開口部６１２まで内側に先細となる。各開口部６０２の円錐形状は、ＣＯ２または他のレーザデバイスなどの光源から発生する入射する光学的放射７０２により作られ得る。例えば本明細書で説明されるモノリシックの押出材料に対して適切な性質（例えば、出力パワー、焦点距離、パルス幅など）のレーザ放射７０２を適用することにより、レーザ放射がベルト６０４の表面６０６、６１４に穴を開けることの結果として、開口部６０２が作られ得る。逆に、円錐形状の開口部は、シート接触表面上に小さい直径がくるように、また、反対側の表面に大きい直径がくるように、してもよい。レーザデバイスを使用する開口部の形成は米国特許第８，４５４，８００号で説明されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0096]図６Ａに示されるように、一態様によると、レーザ放射２０２が頂部表面７０６上に第１の一様な隆起する連続縁部または突起部７０４を作ることができ、また所望される場合には、ベルトの少なくとも１つの押出層６０４の底部表面６１４上に第２の一様な隆起する連続縁部または突起部７０６を作ることができる。これらの隆起縁部７０４、７０６は隆起リムまたは隆起リップとも称され得る。隆起縁部７０４のための上から見た平面図が７０４Ａによって描かれている。同様に、隆起縁部７０６のための底部から見た平面図が７０６Ａによって描かれている。描かれる図７０４Ａおよび７０６Ａの両方で、点線７０５Ａおよび７０５Ｂが隆起リムまたは隆起リップを示す図形的な表示となっている。したがって、点線７０５Ａおよび７０５Ｂは細い溝を示すことを意図されない。各隆起縁部７０４、７０６の高さは層の表面から測定して５〜１０μｍの範囲であってよい。高さはベルトの表面と隆起縁部の頂部分との間の高さの差として計算される。例えば、隆起縁部７０４の高さは、表面６０６と隆起縁部６０４の頂部分７０８との間の高さの差として測定される。７０４および７０６などの隆起縁部は、数ある利点の中でもとりわけ、各開口部を局所的に機械的に補強し、これがさらに、クレープ処理ベルト内の所与の押出有孔層の全体の耐変形性に寄与する。また、開口部が深くなると、作られるティッシュペーパー内のドームがより大きくなり、さらには、例えば、シートのバルクが大きくなり、密集度が低下する。いずれの場合も、Δｘ１／Δｘ２が１．１以上であってよく、Δｙ１／Δｙ２が１．１以上であってよいことに留意されたい。別法として、一部の事例でまたはすべての事例で、Δｘ１／Δｘ２が１に等しくてもよく、Δｙ１／Δｙ２が１に等しくてもよく、それにより円筒形形状の開口部が形成される。

[0097]ファブリック内に隆起縁部を有する開口部を作ることがレーザデバイスを使用して達成され得る一方で、このような効果を作ることができる他のデバイスが採用され得ることも考えられる。次いで、機械的パンチング、または、エンボス加工およびパンチングが利用される。例えば、押出重合体層が、表面内に、必要とされるパターンとして、あるパターンの突起部および対応する窪みを有するように、エンボス加工され得る。次いで、例えば各突出部が機械的にパンチングされるかまたはレーザ穿孔される。さらに、開口部を作るのに使用されるテクニックに関係なく、隆起リムがすべての開口部上にあってよいかまたは選択または所望される開口部の上にのみあってよい。

[0098]複層ベルトの押出上部層として使用される場合、シート接触表面上の開口部の周りに隆起リムのみを有することが所望される場合もある。その理由は、織物繊維に隣接する反対側の表面上の隆起リムが２つの層を一体に良好に接着するのを妨げる可能性があるからである。

[0099]複層ベルトをティッシュペーパー製造プロセスで使用するのを可能にすることを目的として層の間での高い耐久性の接続を実現するような任意の手法で、実施形態による複層ベルトの層が一体に接合され得る。いくつかの実施形態では、接着剤を使用するなどの化学的手段により層が一体に接合される。別の実施形態では、複層ベルトの層が、熱溶接、超音波溶接、または、レーザ吸収性添加物（ｌａｓｅｒａｂｓｏｒｐｔｉｖｅａｄｄｉｔｉｖｅ）を使用するか使用しないかのいずれかのレーザ融着（ｌａｓｅｒｆｕｓｉｏｎ）などのテクニックにより接合され得る。複層ベルトを形成することを目的として本明細書で説明される層を接合するのに使用され得る多数の積層テクニックを当業者であれば認識するであろう。

[00100]図４Ａ、４Ｂ、５Ａおよび５Ｂならびに図６に描かれる複層ベルトの実施形態は２つの別個の層を有するものであるかそのような２つの別個の層を参照するものであるが、他の実施形態では、これらの図に示される上部層と底部層との間に追加の層が設けられてもよい。例えば、ベルト構造を完全に通るようにセルロース繊維が引っ張られるのを防止する半透過性のバリアをさらに提供することを目的として、上述した上部層と底部層との間に追加の層が配置され得る。別の実施形態では、上部層と底部層とを一体に接続するのに採用される手段が別の層として構築されもよい。例えば、両面接着テープ層が、上部層と底部層との間に設けられる第３の層であってよい。

[00101]実施形態による複層ベルトの全体の厚さは、複層ベルトを使用することになる特定のティッシュペーパー製造機およびティッシュペーパー製造プロセスに合わせて調整され得る。いくつかの実施形態では、ベルトの全体の厚さが約０．５ｃｍから約２．０ｃｍである。織物繊維底部層を有する実施形態では、押出重合体上部層が複層ベルトの全体の厚さの大部分を提供してよい。

[00102]織物繊維底部層を有する実施形態では、織物のベースファブリックが多くの異なる形態を有することができる。例えば、これらはエンドレスとなるように縫製されるか、または、平織りされてその後で織物の継ぎ目を有するようなエンドレスの形態とされる。別法として、これらは、変形エンドレス織として一般に知られるプロセスによっても作られ得、ここでは、ベースファブリックの横方向の縁部が流れ方向（ＭＤ）のその糸を使用する縫い合わせのループを備える。このプロセスでは、折り返されて縫い合わせのループを提供する各縁部のところで、ＭＤの糸がファブリックの横方向の縁部の間を連続的に往復するように編み込まれる。このような形で作られるベースファブリックが本明細書で説明されるティッシュペーパー製造機上に備え付けられるときにエンドレスの形態となるように配置され、したがって、機械上で継ぎ合せ可能なファブリックと称される。このようにファブリックをエンドレスの形態にするために、両側の横方向の縁部が一体とされ、両側の縁部のところの縫い合わせのループが互いに嵌合され、シームピンまたはピントルが、嵌合される縫い合わせのループによって形成される通路を通るように誘導される。

[00103]上で述べたように、実施形態では、押出重合体上部層（および、任意の追加の層）が横方向に一体に当接および接合される複数の部材（螺旋状に巻かれるもの、または、一連の連続するループ、のいずれか）から作られ得、当接縁部が多用なテクニックを使用して接合される。

[00104]押出上部層は、とりわけ、上で言及したこれらの押出重合材料のいずれかを用いて作られ得る。これらのストリップおよびエンドレスループのための押出重合材料は、２５ｍｍ〜１８００ｍｍの範囲の所与の幅および０．１０ｍｍから３．０ｍｍ以上の範囲の所与の厚さ（厚さ（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ））の押出ロールの物品から作られ得る。平行エンドレスループの場合、ロールシートが巻かれずに突き合わせ境界面（界面、接合部、interface）または重ね境界面（界面、接合部、interface）を作り、それにより最終的なベルトの適切なループ長さのところにＣＤの継ぎ目を作る。次いで、ループが隣り合うように配置され、ここでは、２つのループの隣接する縁部が当接する。縁部が隣り合うように配置される前に何らかの縁部の作成（薄く剥ぐ、など）が行われる。材料が押し出されるとき、幾何学的な縁部（面取り部分、鏡像など）が作られ得る。次いで、本明細書で既に説明したテクニックを使用して縁部が接合される。必要となるループの数は材料のロールの幅および最終的なベルトの幅によって決定される。

[00105]上で考察したように、複層ベルト構造の利点は、ベルトの高い強度、伸び耐性、寸法安定性および耐久性が層のうちの１つによって提供され得、一方で、他の層がこれらのパラメータに有意には寄与しなくてよい、ことである。本明細書で説明される実施形態の複層ベルト材料の耐久性を、他の考えられるベルト製造用の材料の耐久性と比較した。この試験では、ベルト材料の耐久性を材料の引裂強度により定量化した。当業者には認識されるように、良好な引張強度と良好な弾性特性との両方の組み合わせにより高い引裂強度を有する材料が得られる。上述した上部層および底部層のベルト材料の７つの候補の押出試料の引裂強度を試験した。さらに、クレープ処理工程で使用される構造化ファブリックの引裂強度も試験した。これらの試験では、部分的にＩＳＯ３４−１（加硫ゴムまたは熱可塑性ゴムの引裂強度−パート１：トラウザー、角度およびクレセント）に基づいて手順を考えた。マサチューセッツ州、ノーウッド、ＩｎｓｔｒｏｎＣｏｒｐ．のＩｎｓｔｒｏｎ（登録商標）の５９６６ＤｕａｌＣｏｌｕｍｎＴａｂｌｅｔｏｐＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｓｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ、および、マサチューセッツ州、ノーウッド、ＩｎｓｔｒｏｎＣｏｒｐ．のＢｌｕｅＨｉｌｌ３Ｓｏｆｔｗａｒｅを使用した。平均荷重をポンドで記録しながら２．５４ｃｍ（１インチ）引裂きの伸びを求めるように５．０８ｃｍ／分（２インチ／分）（１０．１６ｃｍ／分（４インチ／分）の率を利用するＩＳＯ３４−１とは異なる）ですべての引裂試験を実施した。

［00106］試料の詳細およびそれらのそれぞれのＭＤおよびＣＤの引裂強度が表３に示される。試料のところの「半加工品」という表示が、試料が開口部を備えないことを示し、「プロトタイプ」という表示が、試料がまだエンドレスベルト構造になっておらず単に試験片のベルト材料であることを意味する。

[00107]表３に示される結果から分かるように、織物繊維および押出ＨＹＴＲＥＬ（登録商標）材料が押出ＰＥＴの重合材料より大幅に高い引裂強度を有する。上で説明したように、複層ベルトの層のうちの１つを形成するのに織物繊維層または押出ＨＹＴＲＥＬ（登録商標）材料の層を使用する実施形態では、複層ベルト構造の全体の引裂強度が少なくともいずれかの層と同程度の強度を有するようになる。したがって、織物繊維層または押出ＨＹＴＲＥＬ（登録商標）の層を有する複層ベルトには、他の層を形成するのに使用される材料に関係なく、良好な引裂強度が与えられることになる。

[00108]上述したように、実施形態が、押出ポリウレタン上部層および織物繊維底部層を有することができる。後で説明するように、このような組み合わせのＭＤの引裂強度を評価し、クレープ処理工程で使用される織物の構造化ファブリックのＭＤの引裂強度と比較した。上述の試験と同じ試験手順を使用した。この試験では、試料１が、１．２ｍｍの開口部を有する押出ポリウレタンの０．５ｍｍの厚さの上部層を備える二層ベルト構造である。底部層はＡｌｂａｎｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｒｐ．によって製造された織物のＪ５０７６のファブリックであり、その詳細を上で見ることができる。試料２が、１．２ｍｍの開口部を有する押出ポリウレタンの１．０ｍｍの厚さの上部層と、底部層としてＪ５０７６のファブリックとを備える二層ベルト構造である。試料３として、Ｊ５０７６のファブリック自体の引裂強度も評価した。これらの試験の結果が表４に示される。

[00109]表４の結果から分かるように、押出ポリウレタン上部層および織物繊維底部層を備える複層ベルト構造が優れた引裂強度を有した。織物繊維のみの引裂強度を考えると、織物繊維がベルト構造の引裂強度の大部分を提供していることが分かる。押出ポリウレタンの層はそれに対応して複層ベルト構造により低い引裂強度を提供する。しかし、押出ポリウレタンの層および織物繊維層を備える複層構造が使用される場合、表４の結果によって示されるように、引裂強度に関して、押出ポリウレタンの層は、それ自体では、十分な強度、伸び耐性、さらには、耐久性を有しなくてよいが、十分な耐久性を有するベルト構造が形成され得る。

[00110]表５が、本発明に従って構築された複層ベルトの８つの実施例の特性を示している。ベルト１および２がその構造用のＰＥＴの２つの重合体層を有する。ベルト３から８が、ポリウレタン（ＰＵＲ）から形成される上部層と、ＡｌｂａｎｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌによって製造されたＰＥＴファブリックのＪ５０７６のファブリック（上述した）から形成される底部層とを有する。表５は、断面積、開口部の容積、開口部の側壁の角度などの、各ベルトの上部層（つまり、「シート側」）内の開口部の特性を記載している。表５はまた、底部層（つまり、空気側）内の開口部の特性を記載している。

[00111]本明細書で説明される機械、デバイス、ベルト、ファブリック、プロセス、材料および製品は、化粧紙またはトイレットペーパー、および、タオルなどの、市販用の製品を作るのに使用され得る。

[00112]本明細書では本発明の実施形態およびその変更形態を詳細に説明してきたが、本発明がこれらの正確な実施形態および変更形態にのみ限定されないこと、ならびに、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、他の変更形態および変形形態が当業者によって実施され得ること、を理解されたい。

[00113]本出願で引用および説明される、各々の、特許、特許出願および特許公報は、あたかも、各々の個別の特許、特許出願または特許公報が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されているものとして、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

ティッシュペーパー製造プロセスでウェブをクレープ処理または構造化するための透過性ベルトであって、前記ベルトが、
押出重合材料から形成される第１の層であって、前記第１の層が、その上に初期段階のティッシュペーパーウェブが堆積される前記ベルトの第１の表面を提供し、前記第１の層がそこを通って延在する複数の開口部を有し、前記複数の開口部が前記第１の表面の平面上に少なくとも０．１ｍｍ^２の平均断面積を有する、第１の層と、
接合部のところで前記第１の層に取り付けられる第２の層であって、前記第２の層が前記ベルトの第２の表面を形成し、前記第２の層がそこを通って延在する複数の開口部を有する、第２の層と、
を備え、
前記第１の層の前記複数の開口部は、前記ベルトの前記第１の表面から、前記第１の層及び前記第２の層の間の前記接合部まで、前記第１の層を通って延びている、
透過性ベルト。