JP2019173209A - 工業用織物 - Google Patents

Abstract

【課題】高温多湿の環境において耐久性が高い発光部を有する工業用織物を提供する。【解決手段】本発明は、経糸と緯糸を織製した織物本体を含む工業用織物であり、前記工業用織物は、一つ以上の発光部を有し、前記発光部は、畜光剤１０〜３０質量％と、透明樹脂を７０〜９０質量％含む蓄光性樹脂組成物で構成されていることを特徴とする工業用織物に関する。前記畜光剤は、アルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体であることが好ましい。前記透明樹脂は、シリコーン樹脂であることが好ましい。【選択図】なし

Description

本発明は、抄紙用ドライヤーカンバス等の工業用織物に関し、具体的には、発光部を有する工業用織物に関する。

経糸及び緯糸を織製した工業用織物は、各種機械においてベルトとして広く用いられている。工業用織物としては、抄紙用のワイヤー、プレスフェルト、ドライヤーカンバス等の多くの用途に使用されている。

工業用プロセスベルトにおいて、センサーなどにより機械の操業状況を確認・制御することが行われている。例えば、特許文献１には、工業用プロセスベルトにおいて、ベルト又は布地の表面又は内部の予め選ばれた位置に、第一波長とは異なる波長を有するエネルギー源により励起された時に第一波長の電子放射線を放射するセンサーを配設することが記載されている。

一方、従来から、樹脂の視認性を向上させる方法として、蛍光体を混合することは知られている。例えば、特許文献２には、熱可塑性樹脂に蓄光性蛍光体を含ませることが記載されている。

特開２０００−１１８６５９号公報 特開２００９−２１５４１５号公報

しかしながら、特許文献１の場合は、センサーによってベルト速度、蛇行等の走行状況、斜行・歪みなどの形態変化、ベルト上を搬送する製品の状況を遠隔にて監視・制御することが記載されているものの検出器等の大がかりな設備機器を必要とする上、高温・高速走行という過酷な抄紙環境下ではセンサーの耐久性が弱点となる。また、特許文献２では、高温多湿である抄紙現場に用いることについては検討がない。

本発明は、上記従来の問題を解決するため、高温多湿の環境において耐久性が高い発光部を有する工業用織物を提供する。

本発明は、経糸と緯糸を織製した織物本体を含む工業用織物であり、前記工業用織物は、一つ以上の発光部を有し、前記発光部は、畜光剤１０〜３０質量％と、透明樹脂を７０〜９０質量％含む蓄光性樹脂組成物で構成されていることを特徴とする工業用織物に関する。

本発明の工業用織物によれば、抄紙現場等の高温多湿の環境において耐久性が高い発光部を有する工業用織物を提供することができる。

図１は工業用織物の継手部の写真であり、図１（ａ）及び（ｂ）はワープループシーム構造の継手部を示し、図１（ｃ）はスパイラルシーム構造の継手部を示す。 図２は抄紙機において発光部の配置箇所を説明する模式的断面図である。

本発明において、工業用織物は、抄紙用ドライヤーカンバス（以下において、単に「カンバス」とも記す。）、抄紙用ワイヤー、抄紙用プレスベルト、カッターマシン用の搬送ベルト等の製紙機械用織物、ベルトプレス脱水機をはじめする各種汚泥やスラリーの脱水用機械で用いるフィルターベルト、一般搬送用ベルト、一般乾燥機ベルト等を含む。

前記織物本体（例えば、カンバス本体）は、一重織りでもよく、二重織及び三重織等の多重織であってもよい。また、織組織も特に限定されず、例えば、平織、綾織、朱子織若しくは変織等のその他の組織又はこれらの混合織のいずれであってもよいし、スパイラル線条をヨコ糸アッセンブルにて継合したスパイラルベルトであってもよい。

前記工業用織物（例えば、カンバス）は、前記工業用織物本体の両端を連結する継手を含んでもよい。前記継手は、特に限定されず、例えば、図１（ａ）及び（ｂ）で示されているようなワープループシーム構造であってもよく、図１（ｃ）に示されているようなスパイラルシーム構造であってもよい。前記ワープループシーム構造の継手は、例えば、有端状のカンバス等の織物本体の両端部から緯糸を除去して、緯糸を除去することにより露出した簾状の経糸を折り返し、適宜その一部をループ形状とし、折り返された経糸をカンバス等の織物本体に編込むことで、カンバス等の織物本体の両端部に形成された経糸ループ同士を噛み合わせ、噛み合わせて形成される経糸ループ共通孔に接続用芯線を挿通し連結することで形成することができる。一方、スパイラルシーム構造の継手は、前記経糸ループに合成樹脂モノフィラメントからなるスパイラル線条を噛み合わせ、噛み合わせて形成される共通孔にスパイラル線条固定用芯線を挿通し、カンバス等の織物本体の両端部に形成されたスパイラル線条同士を噛み合わせ、噛み合わせて形成されたスパイラル線条共通孔に接続用芯線を挿通して連結することで形成することができる。

前記蓄光剤は、可視光や紫外線等の光を吸収して、暗所で自己蛍光発光する特性を有する物質を意味する。蓄光剤を含む蓄光性樹脂組成物で発光部を構成することで、抄紙環境等のほの暗い環境下で、前記工業用織物の所定箇所に配置された発光部を確認することができる。

前記発光部は、特に限定されないが、例えば、工業用織物の幅方向の端部（耳部とも称される。）の全長にわたってライン状に設けられていてもよい。工業用織物の幅方向の端部に発光部を設けることで、カンバスなどの工業用織物の蛇行及び片寄等の走行状態を、目視で簡単に視認可能になる。前記ライン状の発光部の厚みは、特に限定されず、例えば、−０．５〜２．０ｍｍであってもよく、０．０〜１．０ｍｍであってもよく、０．１〜０．５ｍｍであってよい。前記発光部の厚みは、厚み計(株式会社サンコウ電子研究所、型式ＵＮＩＢＯＹ−Ｍ)を用いて、織物の経糸と緯糸の交絡部における経糸の頂部（以下ナックルと記す。）と隣り合う前記ナックルの頂部を織物長手方向に結んだ水平線を織物の厚み方向０に、言い換えると織物表面における０レベルを基準として測定する。すなわち、厚みが−０．５ということは、蓄光性樹脂組成物が織物内部に浸透し、ナックルより下がって充填されていることを意味し、厚みが０．０ということは、蓄光性樹脂組成物が織物内部に浸透し、ナックルと同じレベルまで充填されていることを意味する。また、前記ライン状の発光部の幅は、特に限定されず、例えば、０．５〜１０ｃｍであってもよく、１．０〜１０ｃｍであってもよく、１〜２ｃｍであってよい。

前記発光部は、例えば、工業用織物の継手から所定間隔離れた複数箇所に設けられてもよい。継手部は本体部と比較して強度が弱い。例えば、図１に示す織物組織の場合、ベルトのテンションを本体部は単位当たりタテ糸４本で支持するのに対し、継手部（接合ループ）はタテ糸２本で支持することになる。その為、本体部の使用状況（摩耗・熱劣化）に問題が無くとも、継手部から損傷・破損し、最悪は破断に至る場合が多々あり、継手部の点検は極めて重要である。通常、抄紙機点検時、ほの暗い環境にてカンバス点検時の最重要(最も破損する)部位である継手部を全長数十メートルの長尺ベルトが複数シリンダーロールに仕掛かっている状況で探し出すのは手間がかかる上、足場が狭く、危険を孕んでいるが、発光部を工業用織物の継手部から所定間隔離れた複数箇所に設ける（以下において、継手確認用発光部とも記す。）ことで、遠くからでも継手の位置を容易に把握することができ、点検者の安全も向上する。

具体的には、例えば、図２に示すように、抄紙機１において、シリンダーロール２上に設置されている工業用織物１０の継手部２０より一定間隔離れた複数個所において、耳部に発光部１００を複数配置した場合（例えば、継手部より２０ｍ離れた場所に1つ、１５ｍ離れた場所に２つ、１０ｍ離れた場所に３つ、５ｍ離れた場所に４つ等）、目指す継手部がどの方向に存在するか、或いは近くに存在するのか等を発光部の数を確認することで、遠くからでも継手の位置を容易に把握することができ、点検者の安全も向上する。前記継手確認用発光部は、形状は特に限定されず、例えば、平面視で、三角形、四角形、円形、楕円形などを含むあらゆる形状であってもよい。前記継手確認用発光部の厚みは、特に限定されず、例えば、−０．５〜２．０ｍｍであってもよく、０．０〜１．０ｍｍであってもよく、０．１〜０．５ｍｍであってよい。

前記蓄光剤は、特に限定されないが、残光時間及び発光輝度の観点から、アルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体であることが好ましい。アルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体としては、例えば、一般式（１）：Ｍ_(1-a)Ａｌ₂Ｏ_(4-a)・Ｚ_b・Ｙ_c、又は一般式（２）：Ｍ_(4-a)Ａｌ₁₄Ｏ_(25-a)・Ｚ_b・Ｙ_cで表されるアルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体を用いることができる。前記一般式（１）及び一般式（２）において、Ｍはカルシウム、バリウム、ストロンチウム、及びマグネシウムからなる群から選択される１種以上の金属を表す。また、ａは、０．３３〜０．６０の範囲の有理数である。また、Ｚは賦活剤であるユウロピウムを表し、ｂはＭで表す金属元素に対するモル％で０．００１〜１０以下の範囲である。また、Ｙは共賦活剤であるユウロピウム以外のランタノイドの群から選ばれる少なくとも１つ以上の元素を表し、ｃはＭで表す金属元素に対するモル％で０〜１０の範囲である。ユウロピウム以外のランタノイドとしては、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等を挙げることができる。

上述したアルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体としては、例えば、根本特殊化学株式会社製のＧシリーズ、ＧＬＬシリーズ、ＢＧシリーズ及びＢＧＬシリーズ、株式会社テールナビ製のＢ１０１シリーズ、Ｂ１０２シリーズ、Ｂ１０５シリーズ等の市販品を用いてもよい。

前記蓄光剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

前記透明樹脂は、発光部における蓄光剤の発光を強調する観点から、無色透明であることが好ましい。高温耐久性の観点から、透明樹脂は耐熱性を有することが好ましく、例えば、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂を用いることができ、シリコーン樹脂がより好ましい。前記シリコーン樹脂としては、例えば、セメダイン株式会社製の「スーパーＸＧクリア」（主成分アクリル変性シリコーン）等の市販品を用いることができる。

前記発光部は、畜光剤１０〜３０質量％と、透明樹脂を７０〜９０質量％含む蓄光性樹脂組成物で構成すればよい。蓄光性樹脂組成物において、蓄光剤の含有量が１０質量％未満であると、発光部の輝度が低く、発光部の確認が困難になる。一方、畜光剤の含有量が３０質量％を超える、すなわち、透明樹脂の含有量が７０質量％未満であると、蓄光剤に耐久性を付与することが困難になり、高温多湿の環境下で劣化してしまう。発光部の残光輝度を高める観点から、蓄光剤の含有量は１５質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましい。また、蓄光剤の湿熱耐久性を高める観点から、透明樹脂の含有量は８０質量％以上であることが好ましく、８５質量％以上であることがより好ましい。

前記蓄光性樹脂組成物を工業用織物の所定箇所に塗布し、乾燥することで発光部を形成することができる。前記蓄光性樹脂組成物を、例えば、蓄光剤と透明樹脂を混合することで得ることができる。塗布方法としては、特に限定されず、例えば、刷毛やローラー等で塗布することができる。塗布する前に、前記蓄光性樹脂組成物をシンナーなどの溶媒で希釈してもよい。乾燥条件は、特に限定されないが、例えば、温度は５〜１３０℃の範囲であってもよく、時間は１〜６０分間であってもよい。

前記織物本体を織製した経糸又は緯糸の素材は、特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン等からなる群から選ばれる一種以上であることが好ましく、耐久性の観点から、ポリエチレンテレフタレートであることがより好ましい。これは、スパイラル線条及び接続用芯線についても同様のことがいえる。また、経糸又は緯糸とも合成樹脂からなるモノフィラメント糸、合成樹脂からなるマルチフィラメント糸等を用いることができる。

前記織物本体の単位長さ当たりの糸の打ち込み本数は、特に限定されないが、経糸が２５〜１３０本／１インチ（２５．４ｍｍ）であり、緯糸が１０〜８０本／１インチ（２５．４ｍｍ）であることが好ましい。これにより表面の均一性を保持しつつ耐摩耗性を向上させることができる。

本発明において、経糸又は緯糸の断面形状、線径は、特に限定されないが、円形断面の場合は、直径が０．２〜１．２ｍｍであることが好ましく、扁平断面の場合は、長辺が０．４〜１．２ｍｍであり、短辺が０．２〜０．６ｍｍであることが好ましい。これにより表面の均一性を保持しつつ耐摩耗性を向上させ、かつ継手のバランスをとり、表面平滑な継手を形成できる。

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）モノフィラメントからなる経糸（扁平断面、短辺：０．２８ｍｍ、長辺：０．５６ｍｍ）とＰＥＴモノフィラメントからなる緯糸（円形断面、直径０．６０ｍｍ）を織製して２／１綾組織の織物を得た。織物の単位長さ当たりの糸の打ち込み本数は、経糸は４８．５本／１インチ（２５．４ｍｍ）、緯糸は４１．０本／１インチ（２５．４ｍｍ）とした。次に、得られた織物（長さ１５ｃｍ、幅６ｃｍ）の幅方向の端部の全長に沿って、幅が１．５ｃｍになるように、透明シリコーン樹脂（セメダイン株式会社製「スーパーＸＧクリア」、主成分アクリル変性シリコーン）９０質量％と、アルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体（アルカリ土類アルミン酸塩ユウロビウム、株式会社テールナビ製「Ｂ１０１−６０」、発光ピーク：４９０ｎｍ、発光色：青色、平均粒子径６０μｍ）１０質量％からなる蓄光性樹脂組成物を織物表面に巾方向端部より塗布巾を除く巾方向内側にマスキングテープを貼り付け、前記混合樹脂(組成物)を巾方向端部に垂らし、ヘラで適宜のばし広げた。その後、スクレーパーで厚さ方向の余分な樹脂をかき取り、マスキングテープを剥がす方法で塗布し、２５℃で３０分間自然放置乾燥することで発光部（厚み０．５ｍｍ）を設けた。

（実施例２）
蓄光性樹脂組成物において、透明シリコーン樹脂の配合量を８５質量％にし、アルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体の配合量を１５質量％にした以外は、実施例１と同様にして、発光部を有する織物を作製した。

（実施例３）
蓄光性樹脂組成物において、透明シリコーン樹脂の配合量を８０質量％にし、アルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体の配合量を２０質量％にした以外は、実施例１と同様にして、発光部を有する織物を作製した。

（実施例４）
蓄光性樹脂組成物において、透明シリコーン樹脂の配合量を７０質量％にし、アルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体の配合量を３０質量％にした以外は、実施例１と同様にして、発光部を有する織物を作製した。

（比較例１）
発光部を設けていない以外は、実施例１と同様にして織物を作製した。

（比較例２）
透明シリコーン樹脂を織物の幅方向の端部に塗布した以外は、実施例１と同様にして織物を作製した。

（比較例３）
蓄光性樹脂組成物として、透明シリコーン樹脂の配合量が９９質量％であり、アルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体の配合量が１質量％である樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして織物を作製した。

（比較例４）
蓄光性樹脂組成物として、透明シリコーン樹脂の配合量が９５質量％であり、アルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体の配合量が５質量％である樹脂組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして織物を作製した。

実施例１〜４、及び比較例１〜４の織物について、輝度を下記のように測定した。また、実施例１〜４、及び比較例１〜４の織物について、下記のように湿熱劣化を行った後、輝度を下記のように測定した。

（輝度の測定）
試料を常温（２０±５℃）で室内蛍光灯照明下（９３５０ｃｄ／ｍ²）にて３０分放置した後、消灯し、常温（２０±５℃）で輝度計（コ二カミノルタ株式会社製「ＣＳ−１００Ａ」）を用いて輝度を測定した。結果を下記表１に示した。

（湿熱劣化試験後の輝度の測定）
試料を、そこに水を必要量入れたオートクレーブ（アルプ株式会社「ＣＬＳ−３２Ｓ」）中に入れて、１２０℃、約２ｋｇｆ／ｃｍ²条件下１００時間放置し、水蒸気により湿熱劣化させた。その後、常温（２０±５℃）で室内蛍光灯照明下（９３５０ｃｄ／ｍ²）にて３０分放置した後、消灯し、常温（２０±５℃）で輝度計（コ二カミノルタ株式会社製色彩輝度計「ＣＳ−１００Ａ」）を用い、ＪＩＳ Ｚ ９１０７に準拠して輝度を測定した。

上記表１の結果から分かるように、畜光剤１０〜３０質量％と、透明樹脂を７０〜９０質量％含む蓄光性樹脂組成物で構成した発光部を有する実施例１〜４では、高温多湿の環境においても発光部の耐久性（輝度値）が高く、発光部を目視で確認することができる。一方、畜光剤の含有量が１０質量％未満の場合は、高温多湿の環境において発光部の耐久性が低く、発光部を目視で確認することができなかった。

１ 抄紙機
２ シリンダーロール
１０ 工業用織物
２０ 継手部
１００ 発光部

Claims (6)

1. 経糸と緯糸を織製した織物本体を含む工業用織物であり、
   前記工業用織物は、一つ以上の発光部を有し、前記発光部は、畜光剤１０〜３０質量％と、透明樹脂を７０〜９０質量％含む蓄光性樹脂組成物で構成されていることを特徴とする工業用織物。
2. 前記畜光剤は、アルカリ土類アルミン酸塩蓄光性蛍光体である請求項１に記載の工業用織物。
3. 前記透明樹脂は、シリコーン樹脂である請求項１又は２に記載の工業用織物。
4. 前記発光部は、工業用織物の幅方向の端部に設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の工業用織物。
5. 前記工業用織物は、前記織物本体の両端を連結する継手を含み、前記発光部は、工業用織物の継手から所定間隔離れた複数個所に設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の工業用織物。
6. 前記工業用織物は、抄紙用ドライヤーカンバスである請求項１〜５のいずれか１項に記載の工業用織物。