JP2019510888A - モールディングロールを使用して紙製品を作製する方法 - Google Patents

Abstract

繊維状シートを作製する方法である。この方法は、製紙用繊維の水溶液から発生期ウェブ１０２を形成するステップと、発生期ウェブ１０２を脱水し、約１０パーセント固形分から約７０パーセント固形分のコンシステンシを有する脱水されたウェブを形成するステップと、脱水されたウェブを移送表面の上で移動させるステップと、モールディングゾーンにおいて移送表面からモールディングロール４２０へ脱水されたウェブを移送するステップとを含む。モールディングロール４２０は、外部、および、モールディングロール４２０の外部のパターン化された表面４２２を含む。脱水されたウェブの製紙用繊維は、モールドされたペーパーウェブを形成するために、パターン化された表面４２２で再分配される。

Description

本発明は、ペーパータオルおよびバスルームティッシュなどのような、紙製品を製造するための方法および装置に関する。とりわけ、本発明は、紙製品の形成の間に、ペーパーウェブをモールドするために、モールディングロールを使用する方法に関する。

本出願は、２０１６年２月８日に出願された米国仮出願第６２／２９２，３８１号明細書に基づいており、それは、その全体が引用して援用されている。

一般的に言えば、製紙用繊維の水性スラリを含むファーニッシュ（ｆｕｒｎｉｓｈ）をフォーミングセクションの上に堆積させ、ペーパーウェブを形成し、次いで、紙製品を形成するようにウェブを脱水することによって、紙製品が形成される。さまざまな方法および機械が、ペーパーウェブを形成するために、および、ウェブを脱水するために使用されている。たとえば、ティッシュ製品およびタオル製品を作製するための製紙プロセスにおいて、プロセスの中の水を除去する多くの方法が存在しており、それぞれが、かなりの変動性を伴っている。結果として、紙製品も、同様に、大きな特性の変動性を有する。

ペーパーウェブを脱水する１つのそのような方法は、従来のウェットプレス（ＣＷＰ）として当技術分野で知られている。図１は、ＣＷＰ製紙機械１００の例を示している。製紙機械１００は、フォーミングセクション１１０を有しており、フォーミングセクション１１０は、この場合では、当技術分野でクレセントフォーマと称されている。フォーミングセクション１１０は、ヘッドボックス１１２を含み、ヘッドボックス１１２は、フォーミングファブリック１１４と製紙用フェルト１１６との間に水性ファーニッシュを堆積させ、それによって、発生期ウェブ（ｎａｓｃｅｎｔ ｗｅｂ）１０２を最初に形成する。フォーミングファブリック１１４は、ロール１２２、１２４、１２６、１２８によって支持されている。製紙用フェルト１１６は、フォーミングロール１２０によって支持されている。発生期ウェブ１０２は、フェルトラン１１８に沿って製紙用フェルト１１６によって移送され、フェルトラン１１８は、プレスロール１３２まで延在しており、プレスロール１３２では、発生期ウェブ１０２が、プレスニップ１３０の中で、ヤンキードライヤセクション１４０の上に堆積される。発生期ウェブ１０２は、ヤンキードライヤセクション１４０への移送と同時に、プレスニップ１３０の中でウェットプレスされる。結果として、ウェブ１０２のコンシステンシは、プレスニップ１３０の直前における約２０パーセント固形分から、プレスニップ１３０の直後における約３０パーセント固形分から約５０パーセント固形分の間へ増加される。ヤンキードライヤセクション１４０は、たとえば、蒸気充填ドラム１４２（「ヤンキードラム」）および高温空気ドライヤフード１４４、１４６を含み、ウェブ１０２をさらに乾燥させる。ウェブ１０２は、ドクターブレード１５２によってヤンキードラム１４２から除去され得、ヤンキードラム１４２において、ウェブ１０２は、次いで、リール（図示せず）の上に巻かれ、ペアレントロール１９０を形成する。

製紙機械１００などのようなＣＷＰ製紙機械は、典型的に、低い乾燥コストを有しており、約３千フィート毎分から５千フィート毎分を超える速度でペアレントロール１９０を急速に生産することが可能である。ＣＷＰを使用する製紙は、高い操業性および動作可能時間を有する製紙機械を提供する成熟したプロセスである。プレスニップ１３０においてウェブ１０２を脱水するために使用される圧縮化の結果として、結果として生じる紙製品は、典型的に、低い嵩を有しており、それに対応する高い繊維コストを有する。これは、１ロール当たりに高いシート数を有するロールされた紙製品、たとえば、ペーパータオルまたはトイレットペーパーなどをもたらし得るが、この紙製品は、一般的に、吸収性が低く、肌触りが悪い可能性がある。

消費者は、柔らかく感じて高い吸収度を有する紙製品を望むことが多いので、他の製紙機械および方法が開発された。通風乾燥（ＴＡＤ）は、高い嵩を有する紙製品をもたらす１つの方法である。図２は、ＴＡＤ製紙機械２００の例を示している。この製紙機械２００のフォーミングセクション２３０は、当技術分野でツインワイヤフォーミングセクションとして知られているものとともに示されており、それは、図１のクレセントフォーマ１１０と同様にシートを生産する。図２に示されているように、ファーニッシュは、最初に、ヘッドボックス２０２を通して、製紙機械２００の中に供給される。ファーニッシュは、ヘッドボックス２０２によってニップの中へ方向付けられ、ニップは、フォーミングロール２０８の前方に、第１のフォーミングファブリック２０４と第２のフォーミングファブリック２０６との間に形成されている。第１のフォーミングファブリック２０４および第２のフォーミングファブリック２０６は、連続的なループで移動し、フォーミングロール２０８を越えた後に分岐する。真空ボックスなどのような真空エレメント、またはフォイルエレメント（図示せず）が、分岐ゾーンの中で用いられ、シートを脱水すること、および、シートが第２のフォーミングファブリック２０６に付着されたままであることを保証することの両方を行うことが可能である。第１のフォーミングファブリック２０４から分離した後に、第２のフォーミングファブリック２０６およびウェブ１０２は、追加的な脱水ゾーン２１２を通過し、追加的な脱水ゾーン２１２において、吸引ボックス２１４が、ウェブ１０２および第２のフォーミングファブリック２０６から湿分を除去し、それによって、たとえば、約１０パーセント固形分から約２８パーセント固形分へ、ウェブ１０２のコンシステンシを増大する。また、高温空気が、脱水ゾーン２１２の中で使用され、脱水を改善することが可能である。次いで、ウェブ１０２は、トランスファニップ２１８において、通風乾燥（ＴＡＤ）ファブリック２１６に移送され、トランスファニップ２１８では、シュー２２０が、ＴＡＤファブリック２１６を第２のフォーミングファブリック２０６に押し付ける。いくつかのＴＡＤ製紙機械では、シュー２２０は、真空シューであり、真空シューは、真空を印加し、ＴＡＤファブリック２１６へのウェブ１０２の移送を支援する。追加的に、いわゆるラッシュトランスファが、トランスファニップ２１８の中のウェブ１０２を移送するために、および、それを構造化するために使用され得る。第２のフォーミングファブリック２０６がＴＡＤファブリック２１６よりも速い速度でトラベルするときに、ラッシュトランスファが行われる。

ペーパーウェブ１０２を担持するＴＡＤファブリック２１６は、次に、通風ドライヤ２２２、２２４の周りを通り、通風ドライヤ２２２、２２４において、高温空気が、ウェブを通して押し込まれ、約２８パーセント固形分から約８０パーセント固形分へ、ペーパーウェブ１０２のコンシステンシを増大する。次いで、ウェブ１０２は、ヤンキードライヤセクション１４０へ移送され、ヤンキードライヤセクション１４０において、ウェブ１０２がさらに乾燥される。次いで、シートは、ドクターブレード１５２によってヤンキードラム１４２から掻き取られ（ｄｏｃｔｏｒｅｄ ｏｆｆ）、リール（図示せず）によって巻き取られ、ペアレントロール（図示せず）を形成する。乾燥プロセスの間の最小圧縮化の結果として、結果として生じる紙製品は、高い嵩を有しており、それに対応する低い繊維コストを有する。残念なことには、このプロセスは、高価な熱乾燥によって多量の水が除去されるので、動作させるのにコストがかかる。それに加えて、ＴＡＤによって作製される紙製品の中の製紙用繊維は、典型的に、強力には結合されておらず、弱い可能性のある紙製品をもたらす。

依然として、ペーパーウェブの強度を保持し、かつ、ＴＡＤと比較して低い乾燥コストを有しながら、他の方法が、ＣＷＰと比較して紙製品の嵩および柔らかさを増大するために開発されてきた。これらの方法は、一般的に、ウェットウェブを圧縮化によって脱水すること、および、次いで、所望の特性を実現するために、ウェブ繊維を再分配するようにウェブをベルトクレーピングすることを必要とする。この方法は、本明細書でベルトクレーピングと称されており、たとえば、下記特許文献１（米国特許第７，３９９，３７８号明細書）、下記特許文献２（米国特許第７，４４２，２７８号明細書）、下記特許文献３（米国特許第７，４９４，５６３号明細書）、下記特許文献４（米国特許第７，６６２，２５７号明細書）、および下記特許文献５（米国特許第７，７８９，９９５号明細書）（その開示は、その全体が引用して援用されている）に説明されている。

図３は、ベルトクレーピングに関して使用される製紙機械３００の例を示している。図１に示されているＣＷＰ製紙機械１００と同様に、ベルトクレーピング製紙機械３００は、フォーミングセクション１１０のような、上記に議論されているクレセントフォーマを使用している。フォーミングセクション１１０を離れた後に、フェルトラン１１８（それは、ロール１０８によって一方の端部を支持されている）は、シュープレスセクション３１０まで延在している。ここで、ウェブ１０２は、バッキングロール３１２とシュープレスロール３１４との間に形成されたニップの中で、製紙用フェルト１１６からバッキングロール３１２へ移送される。シュー３１６は、移送と同時に、ニップに荷重を加え、ウェブ１０２を脱水するために使用される。

次いで、ウェブ１０２は、クレーピングニップ３２０の作用によって、ベルトクレーピングニップ３２０の中で、クレーピングベルト３２２の上に移送される。クレーピングニップ３２０は、バッキングロール３１２とクレーピングベルト３２２との間に画定されており、クレーピングベルト３２２は、クレーピングロール３２６によって、バッキングロール３１２に対して押し付けられている。クレーピングニップ３２０における移送において、ウェブ１０２のセルロース系繊維は、再位置決めおよび配向される。ウェブ１０２は、クレーピングベルト３２２と比較してより滑らかなバッキングロール３１２の表面に張り付こうとする傾向がある。結果的に、バッキングロール３１２の上に離型油を塗布し、バッキングロール３１２からクレーピングベルト３２２への移送を促進させることが望ましい可能性がある。また、バッキングロール３１２は、蒸気加熱されたロールであることが可能である。ウェブ１０２がクレーピングベルト３２２の上に移送された後に、真空ボックス３２４が、ウェブ１０２に真空を印加するために使用され得、クレーピングベルト３２２トポグラフィーの中へウェブ１０２を引っ張ることによって、シート厚みを増大するようになっている。

一般的に、クレーピングベルト３２２への移送を促進させるために、および、シート嵩および柔らかさをさらに改善するために、バッキングロール３１２からクレーピングベルト３２２へのウェブ１０２のラッシュトランスファを実施することが望ましい。ラッシュトランスファの間に、クレーピングベルト３２２は、バッキングロール３１２の上のウェブ１０２よりも遅い速度でトラベルしている。なかでも、ラッシュトランスファは、クレーピングベルト３２２の上のペーパーウェブ１０２を再分配し、ペーパーウェブ１０２に構造を付与し、嵩を増大し、クレーピングベルト３２２への移送を強化する。

このクレーピング動作の後に、ウェブ１０２は、低強度のプレスニップ３２８の中で、ヤンキードライヤセクション１４０の中のヤンキードラム１４２の上に堆積される。図１に示されているＣＷＰ製紙機械１００と同様に、ウェブ１０２は、次いで、ヤンキードライヤセクション１４０の中で乾燥され、次いで、リール（図示せず）の上に巻かれる。クレーピングベルト３２２は、望ましい嵩および構造をウェブ１０２に付与するが、クレーピングベルト３２２は、使用するのが困難である可能性がある。クレーピングベルト３２２がそのトラベルを通して移動するとき、ベルトは、曲がるおよび屈曲し、クレーピングベルト３２２の疲労をもたらす。したがって、クレーピングベルト３２２は、疲労破損を受けやすい。それに加えて、クレーピングベルト３２２は、他の市販の類似物のないカスタム設計されたエレメントである。それらは、目標とされた構造をペーパーウェブに付与するように設計されており、製造するのが困難である可能性がある。その理由は、それらが少量生産エレメントであり、以前の商業的な歴史がほとんど存在していないからである。さらに、ウェブ１０２がバッキングロール３１２からクレーピングベルト３２２へラッシュトランスファされるときに、製紙機械３００の速度は、クレープ率によって遅くされる。出て行くウェブ速度が遅ければ遅いほど、ベルトクレーピングされないシステムと比較して、より低い生産速度につながる。追加的に、そのようなクレーピングベルトランは、大量のフロアスペースを必要とし、したがって、製紙機械３００のサイズおよび複雑さを増大する。そのうえ、クレーピングベルト３２２への均一で信頼性の高いシート移送は、実現するのに挑戦的である可能性がある。

米国特許第７，３９９，３７８号明細書 米国特許第７，４４２，２７８号明細書 米国特許第７，４９４，５６３号明細書 米国特許第７，６６２，２５７号明細書 米国特許第７，７８９，９９５号明細書

したがって、クレーピングベルトの難しさなしに、ファブリッククレーピングに匹敵するペーパー品質を実現することができる方法および装置を開発する要求が存在している。

１つの態様によれば、本発明は、繊維状シートを作製する方法に関する。方法は、製紙用繊維の水溶液から発生期ウェブを形成するステップと、発生期ウェブを脱水し、約１０パーセント固形分から約７０パーセント固形分のコンシステンシを有する脱水されたウェブを形成するステップと、脱水されたウェブを移送表面上で移動させるステップと、モールディングゾーンにおいて移送表面からモールディングロールへ脱水されたウェブを移送するステップとを含む。モールディングロールは、外部、および、モールディングロールの外部のパターン化された表面を含む。脱水されたウェブの製紙用繊維は、モールドされたペーパーウェブを形成するために、パターン化された表面上で再分配される。方法はまた、モールドされたペーパーウェブを乾燥セクションへ移送するステップと、モールドされたペーパーウェブを乾燥セクションの中で乾燥させ、繊維状シートを形成するステップと、を含む。

別の態様によれば、本発明は、繊維状シートを作製する方法に関する。方法は、製紙用繊維の水溶液から発生期ウェブを形成するステップと、発生期ウェブを脱水し、約１５パーセント固形分から約７０パーセント固形分のコンシステンシを有する脱水されたウェブを形成するステップと、脱水されたウェブを移送表面上で移動させるステップと、第１のモールディングゾーンにおいて移送表面から第１のモールディングロールへ脱水されたウェブを移送するステップとを含む。第１のモールディングロールは、外部、および、第１のモールディングロールの外部のパターン化された表面を含む。脱水されたウェブの製紙用繊維は、第１のモールディングロールのパターン化された表面上で再分配され、脱水されたウェブの第１の側は、モールドされた第１の側を有するペーパーウェブを形成するために、第１のモールディングロールのパターン化された表面によってパターン化される。方法は、第２のモールディングゾーンにおいて第１のモールディングロールから第２のモールディングロールへペーパーウェブを移送するステップをさらに含む。第２のモールディングロールは、外部、および、第２のモールディングロールの外部に形成されたパターン化された表面を含む。ペーパーウェブの製紙用繊維は、第２のモールディングロールのパターン化された表面上で再分配され、ペーパーウェブの第２の側は、モールドされた第１および第２の側を有するモールドされたペーパーウェブを形成するために、第２のモールディングロールのパターン化された表面によってパターン化される。それに加えて、方法は、モールドされたペーパーウェブを乾燥セクションへ移送するステップと、モールドされたペーパーウェブを乾燥セクションの中で乾燥させ、繊維状シートを形成するステップと、を含む。

本発明のこれらの態様および他の態様は、以下の開示から明らかになろう。

従来のウェットプレス製紙機械の概略ダイアグラムである。 通風乾燥製紙機械の概略ダイアグラムである。 ベルトクレーピングとともに使用されている製紙機械の概略ダイアグラムである。 本発明の第１の好適な実施形態の製紙機械構成の概略ダイアグラムである。 本発明の第２の好適な実施形態の製紙機械構成の概略ダイアグラムである。 本発明の第３の好適な実施形態の製紙機械構成の一部分の概略ダイアグラムである。 本発明の第３の好適な実施形態の製紙機械構成の一部分の概略ダイアグラムである。 本発明の第４の好適な実施形態の製紙機械構成の一部分の概略ダイアグラムである。 本発明の第４の好適な実施形態の製紙機械構成の一部分の概略ダイアグラムである。 本発明の第５の好適な実施形態の製紙機械構成の一部分の概略ダイアグラムである。 本発明の第６の好適な実施形態の製紙機械構成の一部分の概略ダイアグラムである。 本発明の第６の好適な実施形態の製紙機械構成の一部分の概略ダイアグラムである。 本発明の第７の好適な実施形態の製紙機械構成の一部分の概略ダイアグラムである。 本発明の第７の好適な実施形態の製紙機械構成の一部分の概略ダイアグラムである。 本発明の第８の好適な実施形態の製紙機械構成の一部分の概略ダイアグラムである。 本発明の第８の好適な実施形態の製紙機械構成の一部分の概略ダイアグラムである。 本発明の好適な実施形態のモールディングロールの斜視図である。 図１２の平面１３−１３に沿ってとられた、図１２に示されているモールディングロールの断面図である。 線１４−１４に沿ってとられた、図１３に示されているモールディングロールの断面図である。 浸透性のシェルの実施形態であり、図１４からの詳細１５を示す図である。 浸透性のシェルの実施形態であり、図１４からの詳細１５を示す図である。 浸透性のシェルの実施形態であり、図１４からの詳細１５を示す図である。 浸透性のシェルの実施形態であり、図１４からの詳細１５を示す図である。 浸透性のシェルの実施形態であり、図１４からの詳細１５を示す図である。 本発明の好適な実施形態のモールディング層の例である。 本発明の好適な実施形態のモールディング層の例である。 本発明の好適な実施形態のモールディングロールの斜視図である。

本発明は、紙製品を生産するためにモールディングロールを使用する製紙プロセスおよび装置に関する。添付の図を参照して下記に詳細に本発明の実施形態を説明する。本明細書および添付の図面の全体を通して、同じ参照番号が、同じまたは同様のコンポーネントまたは特徴を参照するために使用される。

本明細書で使用されているように、「紙製品」という用語は、製紙用繊維を組み込む任意の製品を包含する。これは、たとえば、ペーパータオル、トイレットペーパー、フェイシャルティッシュなどとして市販されている製品を含むことになる。製紙用繊維は、バージンパルプもしくはリサイクル（二次的な）セルロース系繊維、または、少なくとも５１パーセントのセルロース系繊維を含む繊維ミックスを含む。そのようなセルロース系繊維は、木質繊維および非木質繊維の両方を含むことが可能である。木質繊維は、たとえば、落葉樹および針葉樹から取得されるものを含み、それは、北部および南部の針葉樹クラフト繊維などのような、針葉樹繊維、および、ユーカリ、カエデ、カバノキ、またはアスペンなどのような、広葉樹繊維を含む。本発明の製品を作製するのに適切な繊維の例は、たとえば、コットン繊維またはコットン派生物、マニラ麻、ケナフ麻、サバイグラス、亜麻、アフリカハネガヤ、わら、ジュート麻、バガス、トウワタのフロス繊維、および、パイナップル葉の繊維などのような、非木質繊維を含む。追加的な製紙用繊維は、たとえば、炭酸カルシウム、および二酸化チタン無機充填材などのような、非セルロース系物質、ならびに、ポリエステルおよびポリプロピレンのような典型的な人工繊維を含むことが可能であり、それは、意図的にファーニッシュに追加され得、または、ファーニッシュの中にリサイクルされたペーパーを使用するときに組み込まれ得る。

「ファーニッシュ」および同様の専門用語は、紙製品を作製するための、製紙用繊維、ならびに、随意的に、ウェット強度樹脂および剥離剤（ｄｅｂｏｎｄｅｒ）などを含む水性組成物を表している。さまざまなファーニッシュが、本発明の実施形態において使用され得る。いくつかの実施形態では、ファーニッシュは、米国特許第８，０８０，１３０号明細書（その開示は、その全体が引用して援用されている）に説明されている仕様にしたがって使用されている。本明細書で使用されているように、製紙プロセスの中で完成製品へと乾燥される初期繊維および液体混合物（または、ファーニッシュ）は、「ウェブ」、「ペーパーウェブ」、「セルロースシート」、および／または「繊維状シート」と称されることになる。また、完成製品は、セルロースシートおよびまたは繊維状シートとも称され得る。それに加えて、他の修飾語句が、製紙機械またはプロセスの中の特定のポイントにおけるウェブを説明するためにさまざまに使用され得る。たとえば、ウェブは、「発生期ウェブ」、「湿潤発生期ウェブ」、「モールドされたウェブ」、および「乾燥ウェブ」とも称され得る。

本明細書において本発明を説明するときに、「マシン方向」（ＭＤ）および「クロスマシン方向」（ＣＤ）という用語は、当技術分野で十分に理解されているそれらの意味にしたがって使用される。すなわち、ファブリックまたは他の構造体のＭＤは、構造体が製紙プロセスにおいて製紙機械の上を移動する方向を表しており、一方、ＣＤは、構造体のＭＤと交差する方向を表している。同様に、紙製品を参照するときに、紙製品のＭＤは、製品が製紙プロセスにおいて製紙機械の上を移動した製品の上の方向を表しており、製品のＣＤは、製品のＭＤと交差する方向を表している。

本明細書において本発明を説明するときに、ペーパーマシンに関する動作条件および変換ラインの特定の例が使用される。たとえば、ペーパーマシンの上のペーパー生産を説明するときに、さまざまな速度および圧力が使用される。本発明は、本明細書で開示されている速度および圧力を含む動作条件の特定の例に限定されないことを、当業者は理解するであろう。

Ｉ． 製紙機械の第１の実施形態
図４は、本発明の第１の好適な実施形態によるペーパーウェブを生成させるために使用される製紙機械４００を示している。図４に示されている製紙機械４００のフォーミングセクション１１０は、上記に議論され、図１および図３に示されているフォーミングセクション１１０と同様のクレセントフォーマである。クレセントフォーミングセクション１１０に対する代替的な例は、図２に示されているツインワイヤフォーミングセクション２３０を含む。そのような構成では、ツインワイヤフォーミングセクションの下流に、そのような製紙機械のコンポーネントの残りが、製紙機械４００のものと同様にして構成および配置され得る。ツインワイヤフォーミングセクションを備えた製紙機械の例は、たとえば、米国特許出願公開第２０１０／０１８６９１３（その開示は、その全体が引用して援用されている）に見ることができる。製紙機械の中で使用され得る代替的なフォーミングセクションの一層さらなる例は、Ｃ−ラップ（Ｃ−ｗｒａｐ）ツインワイヤフォーマ、Ｓ−ラップ（Ｓ−ｗｒａｐ）ツインワイヤフォーマ、または、サクションブレスト（ｓｕｃｔｉｏｎ ｂｒｅａｓｔ）ロールフォーマを含む。当業者は、どのように、これらのフォーミングセクション、または、一層さらなる代替的なフォーミングセクションが、製紙機械に一体化され得るかを理解するであろう。

次いで、発生期ウェブ１０２は、フェルトラン１１８に沿って脱水セクション４１０へ移送される。しかし、いくつかの用途では、たとえば、下記の第２の実施形態において議論されることになるように、フォーミングセクション１１０から分離している脱水セクションは必要とされない。脱水セクション４１０は、発生期ウェブ１０２の固形分を増大し、湿潤発生期ウェブ１０２を形成する。湿潤発生期ウェブ１０２の好適なコンシステンシは、所望の用途に応じて変化し得る。この実施形態では、発生期ウェブ１０２は、好ましくは、約２０パーセント固形分から約７０パーセント固形分の間のコンシステンシ、より好ましくは、約３０パーセント固形分から約６０パーセント固形分の間のコンシステンシ、さらにより好ましくは、約４０パーセント固形分から約５５パーセント固形分の間のコンシステンシを有する湿潤発生期ウェブ１０２を形成するように脱水される。発生期ウェブ１０２は、製紙用フェルト１１６からバッキングロール３１２へ移送されると同時に脱水される。示されている脱水セクション４１０は、図３を参照して上記に説明されているように、および、たとえば、米国特許第６，２４８，２１０号明細書（その開示は、その全体が引用して援用されている）に説明されているように、シュープレスロール３１４を使用し、バッキングロール３１２に押し付けて発生期ウェブ１０２を脱水する。当業者は、発生期ウェブ１０２が、たとえば、本出願人の以前の特許、米国特許第６，１６１，３０３号明細書および米国特許第６，４１６，６３１号明細書に説明されているようなロールプレスまたは変位プレスを含む、当技術分野で知られている任意の適切な方法を使用して脱水され得ることを理解するであろう。また、さらに下記に議論されているように、発生期ウェブ１０２は、吸引ボックスおよび／または熱乾燥を使用して脱水され得る。また、図３を参照して上記に議論されているように、バッキングロール３１２の表面は、発生期ウェブ１０２をモールディングロール４２０へ移送することを支援するために加熱され得る。バッキングロール３１２は、たとえば、蒸気加熱されたロールまたは誘導加熱されたロール、たとえば、Ｃｏｍａｉｎｔｅｌ ｏｆ Ｇｒａｎｄ−Ｍｅｒｅ、Ｑｕｅｂｅｃ、Ｃａｎａｄａによって生産される誘導加熱されたロールなどを含む、任意の適切な手段を使用することによって加熱され得る。バッキングロール３１２の表面は、好ましくは、華氏約２１２度から華氏約２２０度の間の温度まで加熱される。

脱水された後に、湿潤発生期ウェブ１０２は、バッキングロール３１２の表面からモールディングゾーンの中のモールディングロール４２０へ移送される。この実施形態では、モールディングゾーンは、バッキングロール３１２とモールディングロール４２０との間に形成されたモールディングニップ４３０である。モールディングニップ４３０において、製紙用繊維は、モールディングロール４２０のパターン化された表面４２２によって再分配され、可変のおよびパターン化された繊維配向、ならびに、可変のおよびパターン化された基本重量を有するペーパーウェブ１０２をもたらす。とりわけ、パターン化された表面４２２は、好ましくは、複数の凹部（または「ポケット」）、および、場合によっては、突起部を含み、それらは、モールドされたウェブ１０２の中に、対応する突出部および凹部を作り出す。モールディングロール４２０は、モールディングロール方向に回転しており、それは、図４では反時計回りである。

モールディングロール４２０の使用は、かなりの利益を製紙プロセスに付与する。モールディングロール４２０によってウェブ１０２をウェットモールドすることは、図２に示されているＴＡＤプロセスの非効率性およびコストなしに、図１に示されているＣＷＰによって生産される紙製品を上回って、嵩および吸収性などのような、望ましいシート特性を改善する。それに加えて、モールディングロール４２０の使用は、ウェブ１０２をモールドするためのベルト、たとえば、図３に示されているクレーピングベルト３２２などを使用するプロセスと比較して、製紙機械４００およびプロセスの複雑さを大きく低減させる。ベルトは、製造するのが困難であり、また、パターン化された表面を備えたベルトを作製するために使用され得る材料において限定されている。ベルトは、複数のロールおよび多くの異なる可動パーツの使用を必要とし、それは、ベルトランを複雑にし、動作するのに困難なものとし、多数の破損のポイントを導入する。また、ベルトランは、ペーパーマシンおよび工場の中のフロアスペースを含む、多大な体積を必要とする。結果として、そのようなベルトランは、資本設備のすでに高価なピースのコストを増大する可能性がある。他方では、モールディングロール４２０は、比較的に複雑ではなく、最小の体積およびフロアスペースを必要とする。既存のＣＷＰマシン（図１を参照）は、モールディングロール４２０およびバッキングロール３１２の追加によって、ウェットモールド製紙プロセスへ容易に変換され得る。パターン化された表面４２２は、モールディングロール４２０の上にあるか、または、モールディングロール４２０の一部であるので、それは、ベルトに必要とされる曲がりおよび屈曲に耐えるように設計される必要はない。

第１の実施形態では、湿潤発生期ウェブ１０２は、ラッシュトランスファによってバッキングロール３１２からモールディングロール４２０へ移送され得る。ラッシュトランスファの間に、モールディングロール４２０は、ウェブ１０２およびバッキングロール３１２よりも遅い速度でトラベルしている。この点において、ウェブ１０２は、速度差によってクレーピングされ、クレーピングの程度は、クレーピング率と称されることが多い。クレーピング率は、この実施形態では、以下のような式（１）にしたがって計算され得る。
クレーピング率（％）＝（Ｓ_１／Ｓ_２−１）×１００％ 式（１）

ここで、Ｓ_１は、バッキングロール３１２の速度であり、Ｓ_２は、モールディングロール４２０の速度である。好ましくは、ウェブ１０２は、約５パーセントから約６０パーセントの率でクレーピングされる。しかし、１００パーセントに接近する、または、１００パーセントをも超える、高い程度のクレープも用いられ得る。クレーピング率は、シートの中の嵩の程度に比例することが多いが、ペーパーマシンのスループット、ひいては、製紙機械４００の生産高に反比例する。この実施形態では、バッキングロール３１２の上のペーパーウェブ１０２の速度は、好ましくは、約１，０００フィート毎分から約６，５００フィート毎分であることが可能である。より好ましくは、バッキングロール３１２の上のペーパーウェブ１０２の速度は、プロセスが許容する限り速く、それは、典型的に、乾燥セクション４４０によって限定される。より遅いペーパーマシン速度が適応され得る、より高い嵩の製品に関して、より高いクレーピング率が使用される。

また、シート移送を実現するために、および、制御シート特性を制御するために、モールディングニップ４３０が荷重を加えられ得る。ラッシュトランスファまたは他の方法、たとえば、下記の第３の実施形態において議論されている真空移送などが使用されるとき、モールディングニップ４３０において、圧縮がほとんどないかまたはまったくないことが可能である。モールディングニップ４３０が荷重を加えられているとき、バッキングロール３１２は、好ましくは、１リニアインチ当たり約２０ポンド（「ＰＬＩ」）から約３００ＰＬＩの荷重、より好ましくは、約４０ＰＬＩから約１５０ＰＬＩの荷重を、モールディングロール４２０に印加する。しかし、高い強度でより低い嵩のシートに関して、当業者は、市販のマシンでは、最大圧力は、可能な限り高いことが可能であり、用いられる特定の機械によってのみ限定されることを理解することになる。したがって、実用的な場合に、および、バッキングロール３１２とモールディングロール４２０との間の速度の差が維持され得、シート特性要件が満たされる条件において、ラッシュトランスファが使用されるときに、１５０ＰＬＩを超える圧力、５００ＰＬＩを超える圧力、または、それ以上の圧力が、使用され得る。

モールドされた後に、モールドされたウェブ１０２は、乾燥セクション４４０へ移送され、乾燥セクション４４０において、ウェブ１０２は、約９５パーセント固形分のコンシステンシまでさらに乾燥される。乾燥セクション４４０は、主に、ヤンキードライヤセクション１４０を含むことが可能である。上記に議論されているように、ヤンキードライヤセクション１４０は、たとえば、蒸気充填ドラム１４２（「ヤンキードラム」）を含み、それは、ウェブ１０２を乾燥させるために使用される。それに加えて、ウェット端フード１４４およびドライ端フード１４６からの高温空気が、ウェブ１０２に対して方向付けられ、ウェブ１０２がヤンキードラム１４２の上を搬送されるときに、ウェブ１０２をさらに乾燥させる。ウェブ１０２は、トランスファニップ４５０においてモールディングロール４２０からヤンキードラム１４２へ移送される。この実施形態の製紙機械４００は、モールディングロール４２０から乾燥セクション４４０への直接移送によって示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の介在プロセスが、モールディングロール４２０と乾燥セクション４４０との間に設置され得る。

この実施形態では、トランスファニップ４５０は、また、圧力ニップである。ここで、荷重が、ヤンキードラム１４２とモールディングロール４２０との間に発生され、好ましくは、約５０ＰＬＩから約３５０ＰＬＩのライン荷重（ｌｉｎｅ ｌｏａｄｉｎｇ）を有する。次いで、ウェブ１０２は、モールディングロール４２０の表面からヤンキードラムの表面へ移送することになる。約２５パーセントから約７０パーセントのコンシステンシにおいて、モールディングロール４２０からウェブ１０２を完全に除去するように、十分にしっかりとウェブ１０２をヤンキードラム１４２の表面に付着させることは困難である場合がある。ウェブ１０２とヤンキードラム１４２の表面との間の付着力を増大するために、および、ドクターブレード１５２におけるクレープを改善するために、接着剤が、ヤンキードラム１４２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、高い噴射速度のインピンジメント式空気乾燥を可能にすることができ、また、ヤンキードラム１４２からのウェブ１０２のその後の剥離を可能にすることができる。そのような接着剤の例は、ポリ（ビニールアルコール）／ポリアミド接着剤組成物であり、この接着剤の例示的な塗布率は、１平方メートルのシート当たり約４０ミリグラム未満の率である。しかし、当業者は、ヤンキードラム１４２へのウェブ１０２の移送を促進させるために使用され得る、多種多様な代替的な接着剤、および、さらに、接着剤の量を理解するであろう。

ウェブ１０２は、ドクターブレード１５２の助けを借りてヤンキードラム１４２から除去される。ヤンキードライヤセクション１４０から除去された後に、ウェブ１０２は、リール（図示せず）によって巻き取られ、ペアレントロール１９０を形成する。また、当業者は、他の動作が、特に、ヤンキードラム１４２の下流でリール（図示せず）の前で、製紙機械４００の上で実施され得ることを理解するであろう。これらの動作は、たとえば、カレンダー加工およびドローイング加工を含むことが可能である。

使用とともに、モールディングロール４２０のパターン化された表面４２２は、クリーニングを必要とする可能性がある。製紙用繊維および他の物質は、パターン化された表面４２２、および、とりわけ、ポケットの上に保持され得る。動作の間のいずれの時点においても、パターン化された表面４２２の一部分だけが、ペーパーウェブ１０２に接触してモールドしている。図４に示されているロールの配置では、モールディングロール４２０の周囲の約半分が、ペーパーウェブ１０２に接触しており、他の半分（以降では、自由表面）は、ペーパーウェブ１０２に接触していない。次いで、クリーニングセクション４６０は、モールディングロール４２０の自由表面の反対側に位置決めされており、パターン化された表面４２２をクリーニングすることが可能である。当技術分野で知られている任意の適切なクリーニング方法およびデバイスが使用され得る。図４に示されているクリーニングセクション４６０は、マサチューセッツ州ＷｅｓｔｆｏｒｄのＫａｄａｎｔ製のＪＮ Ｓｐｒａｙ Ｎｏｚｚｌｅｓなどのようなニードルジェットである。ノズル４６２は、水および／またはクリーニング溶液の高圧ストリームなどのような、クリーニング媒体を、モールディングロール４２０の回転方向に反対する方向に、パターン化された表面４２２に向けて方向付けするために使用される。クリーニング媒体が流れる角度は、好ましくは、クリーニング媒体がパターン化された表面４２２を打つポイントにおいて、パターン化された表面４２２に接するラインと、同じポイントにおいて、パターン化された表面４２２に対して垂直なラインとの間にある。結果として、クリーニング媒体は、次いで、パターン化された表面４２２の上に構築した任意の粒子状物質を彫って除去する。ノズル４６２およびストリームは、エンクロージャー４６４の中に位置付けされており、クリーニング媒体および粒子状物質を収集する。エンクロージャー４６４は、真空下になっており、クリーニング媒体および粒子状物質を収集するのを支援することが可能である。

ＩＩ． 製紙機械の第２の実施形態
図５は、本発明の第２の好適な実施形態を示している。湿潤発生期ウェブ１０２がモールディングロール４２０の上でモールドされるときに、湿潤発生期ウェブ１０２のコンシステンシが低ければ低いほど、モールディングは、嵩および吸収性などのような、望ましいシート特性に大きい影響を持つことが見出された。したがって、一般的に、発生期ウェブ１０２を最小に脱水し、シート嵩および吸収性を増大することが有利であり、場合によっては、フォーミングの間に行われる脱水は、モールディングにとって十分である可能性がある。ウェブ１０２が最小に脱水されるときに、湿潤発生期ウェブ１０２は、好ましくは、約１０パーセント固形分から約３５パーセント固形分の間のコンシステンシ、より好ましくは、約１５パーセント固形分から約３０パーセント固形分の間のコンシステンシを有する。そのような低いコンシステンシによって、より多くの脱水／乾燥が、モールディングに続いて行われることになる。好ましくは、モールディングの間にウェブ１０２に付与される構造の可能な限り多くを保存するために非圧縮性の乾燥プロセスが使用される。１つの適切な非圧縮性の乾燥プロセスは、ＴＡＤの使用である。さまざまな実施形態の間で、湿潤発生期ウェブ１０２は、したがって、約１０パーセント固形分から約７０パーセント固形分に延在するコンシステンシの範囲にわたってモールドされ得る。

ＴＡＤ乾燥セクション５４０を使用する第２の実施形態の例示的な製紙機械５００が、図５に示されている。任意の適切なフォーミングセクション５１０が、ウェブ１０２を形成および脱水するために使用され得るが、この実施形態では、ツインワイヤフォーミングセクション５１０は、図２に関連して上記に議論されているものと同様である。次いで、ウェブ１０２は、トランスファニップ５１４において第２のフォーミングファブリック２０６からトランスファファブリック５１２へ移送され、トランスファニップ５１４において、シュー５１６が、トランスファファブリック５１２を第２のフォーミングファブリック２０６に押し付ける。シュー５１６は、真空シューであることが可能であり、真空シューは、真空を印加し、トランスファファブリック５１２へのウェブ１０２の移送を支援する。次いで、ウェットウェブ１０２は、モールディングゾーンに出会う。この実施形態では、モールディングゾーンは、ロール５３２、トランスファファブリック５１２、およびモールディングロール５２０によって形成されたモールディングニップ５３０である。この実施形態では、モールディングロール５２０およびモールディングニップ５３０は、図４を参照して上記に議論されているモールディングロール４２０およびモールディングニップ４３０と同様に、構築および動作される。たとえば、ウェブ１０２は、上記に議論されているようにトランスファファブリック５１２からモールディングロール５２０へラッシュトランスファされ得、ロール５３２が、モールディングロール５２０の中へ搭載され、シート移送およびシート特性を制御することが可能である。速度差が使用されるときには、クレーピング率は、式（２）を使用して計算され、式（２）は、以下のように、式（１）と同様である。
クレーピング率（％）＝（Ｓ_３／Ｓ_４−１）×１００％ 式（２）
ここで、Ｓ_３は、トランスファファブリック５１２の速度であり、Ｓ_４は、モールディングロール５２０の速度である。同様に、モールディングロール５２０は、浸透性のパターン化された表面５２２を有しており、浸透性のパターン化された表面５２２は、モールディングロール４２０のパターン化された表面４２２と同様であり、好ましくは、複数の凹部（または、「ポケット」）、および、場合によっては、突起部を有しており、それらは、モールドされたウェブ１０２の中に、対応する突出部および凹部を作り出す。

代替的に、発生期ウェブ１０２は、別々の真空脱水ゾーン２１２によって最小に脱水され得、真空脱水ゾーン２１２において、吸引ボックス２１４は、ウェブ１０２から湿分を除去し、シートがモールディングニップ５３０に到達する前に、約１０パーセント固形分から約３５パーセント固形分の望ましいコンシステンシを実現する。また、高温空気が、脱水ゾーン２１２の中で使用され、脱水を改善することが可能である。

モールディングの後に、ウェブ１０２は、次いで、トランスファニップ５５０においてモールディングロール５２０から乾燥セクション５４０へ移送される。図２を参照して上記に議論されている製紙機械２００と同様に、真空が印加され、トランスファニップ５５０の中の真空シュー５５２を使用して、モールディングロール５２０から通風乾燥ファブリック２１６へのウェブ１０２の移送を支援することが可能である。この移送は、モールディングロール５２０とＴＡＤファブリック２１６との間の速度差の有無にかかわらず行われることが可能である。速度差が使用されるときに、クレーピング率は、式（３）を使用して計算され、式（３）は、以下のように、式（１）と同様である。
クレーピング率（％）＝（Ｓ_４／Ｓ_５−１）×１００％ 式（３）
ここで、Ｓ_４は、モールディングロール５２０の速度であり、Ｓ_５は、ＴＡＤファブリック２１６の速度である。ラッシュトランスファが、モールディングニップ５３０およびトランスファニップ５５０の両方で使用されるときに、合計のクレーピング率（それぞれのニップの中のクレーピング率を加算することによって計算される）は、好ましくは、約５パーセントから約６０パーセントの間にある。しかし、モールディングニップ４３０（図４を参照）と同様に、１００パーセントに接近する、または、１００パーセントをも超える、高い程度のクレープも用いられ得る。

ペーパーウェブ１０２を担持するＴＡＤファブリック２１６は、次に、通風ドライヤ２２２、２２４の周りを通り、通風ドライヤ２２２、２２４において、高温空気が、ウェブを通して押し込まれ、約８０パーセント固形分までペーパーウェブ１０２のコンシステンシを増大する。次いで、ウェブ１０２は、ヤンキードライヤセクション１４０へ移送され、ヤンキードライヤセクション１４０において、ウェブ１０２がさらに乾燥され、ドクターブレード１５２によってヤンキードライヤセクション１４０から除去された後に、リール（図示せず）によって巻き取られ、ペアレントロール（図示せず）を形成する。

約１０パーセント固形分から約３５パーセント固形分の間のコンシステンシにおいて、モールディングロール５２０の上の湿潤発生期ウェブ１０２をウェットモールドすることは、上記に議論されているＴＡＤの関連コストを伴う高級製品を生産するが、依然として、嵩の増加および繊維コストの低減を含む、モールディングロール５２０を使用する他の利点を保持する。

追加的に、この構成は、シートのいわゆる偏側性（ｓｉｄｅｄｎｅｓｓ）を制御する手段を与える。ペーパーウェブ１０２の一方の側が、ペーパーウェブ１０２の一方の側において異なる特性を有しており（または、有するように知覚される）、他方は、そうなっていないときに、偏側性が起こり得る。ペーパーウェブ１０２がＣＷＰペーパーマシン（図１を参照）を使用して作製されるとき、たとえば、ペーパーウェブ１０２のヤンキー側は、空気側よりも柔らかくなっていることが知覚され得る。その理由は、ペーパーウェブ１０２がドクターブレード１５２によってヤンキードラム１４２から引っ張られるときに、ドクターブレード１５２は、シートの空気側においてよりもシートのヤンキー側において、より多くシートをクレーピングするからである。別の例では、ペーパーウェブ１０２が一方の側でモールドされるときに、モールディング表面に接触している側は、モールドされない側と比較して、増加した粗さ（たとえば、より深い凹部、および、より高い突出部）を有することが可能である。それに加えて、ヤンキードラム１４２に接触しているモールドされたペーパーウェブ１０２の側は、それがヤンキードラム１４２に適用されるときに、さらに滑らかにされることが可能である。

ペーパーウェブ１０２に付与されるモールドされた構造は、ペーパーウェブ１０２の全厚さを通して継続しない可能性があることを見出した。したがって、モールディングニップ５３０の中でのウェットウェブ１０２の移送は、ペーパーウェブ１０２の第１の側１０４を主にモールドし、トランスファニップ５５０の中での移送は、ペーパーウェブ１０２の第２の側１０６を主にモールドする。モールディングニップ５３０およびトランスファニップ５５０の両方においてニップパラメータを個別に制御することは、偏側性に対抗することが可能である。たとえば、モールディングロール５２０のパターン化された表面５２２は、（ペーパーウェブ１０２がヤンキードラム１４２に適用される前の）ペーパーウェブ１０２の第１の側１０４において、ＴＡＤファブリック２１６によってペーパーウェブ１０２の第２の側１０６に付与されるものよりもそれぞれ深い凹部および高い突出部を付与するポケットおよび突起部を備えて設計され得る。次いで、ペーパーウェブ１０２の第１の側１０４がヤンキードラム１４２に適用されるときに、ヤンキードラム１４２は、突出部の高さを低減させることによって、ペーパーウェブ１０２の第１の側１０４を滑らかにすることになり、ペーパーウェブ１０２がドクターブレード１５２によってヤンキードラム１４２から剥離されるときに、ペーパーウェブ１０２の第１の側１０４および第２の側１０６の両方が、実質的に同じ特性を有するようになっている。たとえば、ユーザは、両方の側が同じ粗さおよび柔らかさを有すること、または、一般に測定されるペーパー特性が紙製品に関する通常の制御公差内にあることを知覚することが可能である。偏側性に対抗することは、モールディングロール５２０およびＴＡＤファブリック２１６のパターン化された構造を調節することに限定されない。また、偏側性は、それぞれのニップ５３０、５５０のクレーピング率および／またはローディングを含む、他のニップパラメータを制御することによって対抗され得る。

ＩＩＩ． 製紙機械の第３の実施形態
図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の第３の好適な実施形態を示している。図６Ａに示されているように、第３の実施形態の製紙機械６００は、図４に示されている第１の実施形態の製紙機械４００と同じフォーミングセクション１１０、脱水セクション４１０、および乾燥セクション４４０を有することが可能である。または、図６Ｂに示されているように、第３の実施形態の製紙機械６０２は、図５に示されている第２の実施形態の同じフォーミングセクション５１０および乾燥セクション５４０を有することが可能である。それらのセクションの説明は、ここでは省略されている。第１および第２の実施形態のモールディングロール４２０、５２０と同様に（それぞれ、図４および図５を参照）、第３の実施形態のモールディングロール６１０は、好ましくは複数の凹部（「ポケット」）を有する、パターン化された表面６１２を有する。シート移送およびシートモールディングを改善するために、第３の実施形態のモールディングロール６１０は、バッキングロール３１２またはトランスファファブリック５１２からモールディングロール６１０へのウェブ１０２の移送を助けるために、圧力差を使用する。この実施形態では、モールディングロール６１０は、真空セクション（「真空ボックス」）６１４を有しており、真空セクション（「真空ボックス」）６１４は、モールディングゾーンにおいて、図６Ａの中のバッキングロール３１２または図６Ｂの中のロール５３２の反対側に位置付けされている。図６Ａおよび図６Ｂに示されている実施形態では、モールディングゾーンは、モールディングニップ６２０である。パターン化された表面６１２は浸透性であり、浸透性のパターン化された表面６１２を通して流体を引き抜くことによってモールディングニップ６２０の中に真空を確立するために、真空ボックス６１４が使用され得るようになっている。モールディングニップ６２０の中の真空は、モールディングロール６１０の浸透性のパターン化された表面６１２の上に、および、とりわけ、浸透性のパターン化された表面６１２の中の複数のポケットの中へ、ペーパーウェブ１０２を引き込む。したがって、真空は、ペーパーウェブ１０２をモールドし、および、可変のおよびパターン化された繊維配向を有するように、ペーパーウェブ１０２の中の製紙用繊維を再配向させる。

ファブリッククレーピング（図３に示されている）などのような、他のウェットモールドプロセスでは、真空は、クレーピングベルト３２２への移送に続いて、真空ボックス３２４によって印加されている。しかし、この実施形態では、真空は、ペーパーウェブ１０２が移送されるときに印加される。移送の間に真空を印加することによって、移送の間の繊維の可動性および真空の引っ張りの両方が、浸透性のパターン化された表面６１２のポケットの中への繊維侵入の深さを増大する。増加した繊維侵入は、改善したシートモールディング振幅、および、結果として得られたウェブ特性に対するウェットモールドのより大きい影響、たとえば、改善した嵩などをもたらす。

真空移送の使用は、ニップローディングが低減されているかまたはまったくないことをモールディングニップ６２０が利用することを可能にする。したがって、真空移送は、ほとんど圧縮性でないプロセスであるか、または、さらには、非圧縮性のプロセスである可能性がある。圧縮化は、パターン化された表面６１２の突起部と、ウェブ１０２の中に形成された対応する凹部の中に位置付けされている製紙用繊維との間で、低減または回避され得る。結果として、ペーパーウェブ１０２は、ファブリッククレーピング（図３に示されている）またはＣＷＰ（図１に示されている）などのような、圧縮性のプロセスから作製されたものよりも高い嵩を有することが可能である。また、モールディングニップ６２０においてローディングを低減させること、または、荷重を加えないことは、図３に示されているバッキングロール３１２とクレーピングベルト３２２との間の摩耗と比較して、バッキングロール３１２またはトランスファファブリック５１２とモールディングロール６１０との間の摩耗の量を低減させることが可能である。摩耗を低減させることは、ラッシュトランスファを用いるニップにとって、特に重要である。その理由は、クレープ率（％）を増大すること、および／または、クレープロールローディングを増大することは、摩耗を増大する傾向があり、したがって、ランタイムの低減につながる可能性があるからである。

移送のポイントにおいて真空を使用する別の利点は、バッキングロール３１２またはトランスファファブリック５１２の上に離型剤を使用する際の柔軟性である。とりわけ、離型剤は、低減されるか、または、さらには排除され得る。上記に議論されているように、ペーパーウェブ１０２は、移送の間に、２つの表面のうちのより滑らかな方に張り付く傾向がある。したがって、離型剤は、好ましくは、ファブリッククレーピングの中で使用され、バッキングロール３１２からクレーピングベルト３２２へのペーパーウェブ１０２の移送を支援する（図３を参照）。働くために、離型剤は、慎重な処方を必要とする。また、それらは、バッキングロール３１２の上に構築することが可能であり、または、ペーパーウェブ１０２の中に保持され得る。離型剤の使用は、製紙プロセスに複雑さを加え、それらが効果的でないときには、ペーパーマシンの操業性を低減させ、ペーパーウェブ１０２特性に有害である可能性がある。したがって、この実施形態では、これらの問題のすべては、バッキングロール３１２またはトランスファファブリック５１２からモールディングロール６１０への移送のポイントにおいて真空を使用することによって回避され得る。

第２の実施形態に議論されているように、いくつかの用途に関して、湿潤発生期ウェブ１０２が非常に湿っているときに（たとえば、約１０パーセント固形分から約３５パーセント固形分のコンシステンシにおいて）、湿潤発生期ウェブ１０２をウェットクレーピングすることが好適である。これらの低い固形分を有するウェブは、移送するのに困難である可能性がある。これらの非常にウェットなウェブは、移送のポイントにおいて真空を使用して効果的に移送され得ることを見出した。そして、したがって、モールディングロール６１０のさらなる別の利点は、真空ボックス６１４を使用して、非常にウェットな湿潤発生期ウェブ１０２をウェットクレーピングする能力である。

モールディングニップ６２０の中の真空レベルは、バッキングロール３１２またはトランスファファブリック５１２からペーパーウェブ１０２を引き込むのに十分に適切に大きい。好ましくは、真空は、約ゼロ水銀柱インチから約２５水銀柱インチになっており、より好ましくは、約１０水銀柱インチから約２５水銀柱インチになっている。

同様に、モールディングロール６１０の真空ゾーンのＭＤ長さは、バッキングロール３１２またはトランスファファブリック５１２からモールディング表面６１２の中へペーパーウェブ１０２を引き込むのに十分に大きい。そのようなＭＤ長さは、約２インチ以下程度に小さくなっていることが可能である。好適な長さは、モールディングロール６１０の回転速度に依存することが可能である。ウェブ１０２は、好ましくは、製紙用繊維をポケットの中へ引き込むのに十分な量の時間にわたって、真空を受ける。結果として、好ましくは、モールディングロール６１０の回転速度が増加されるのにつれて、真空ゾーンのＭＤ長さが増加される。真空ボックス６１４のＭＤ長さの上限は、エネルギー消費を低減させる願望、および、クリーニングセクション６４０などのような他のコンポーネントのためのモールディングロール６１０の中のエリアを最大化する願望によって決定される。好ましくは、真空ゾーンのＭＤ長さは、約１／４インチから約５インチであり、より好ましくは、約１／４インチから約２インチである。

当業者は、真空ゾーンが単一の真空ゾーンに限定されるのではなく、マルチゾーン真空ボックス６１４も使用され得ることを理解するであろう。たとえば、２段階の真空ボックス６１４を使用することが好適である可能性があり、２段階の真空ボックス６１４では、第１の段階が、高レベルの真空を加え、バッキングロール３１２またはトランスファファブリック５１２からペーパーウェブ１０２を引き込み、第２の段階が、より低いレベルの真空を加え、浸透性のパターン化された表面６１２およびその中のポケットに対してペーパーウェブ１０２を引き込むことによって、ペーパーウェブ１０２をモールドする。そのような２段階の真空ボックスにおいて、第１の段階のＭＤ長さおよび真空レベルは、好ましくは、ペーパーウェブ１０２の移送を実現するのにちょうど十分な大きさである。第１の段階のＭＤ長さは、好ましくは、約１／４インチから約５インチであり、より好ましくは、約１／２インチから約２インチである。同様に、真空は、好ましくは、約ゼロ水銀柱インチから約２５水銀柱インチであり、より好ましくは、約１０水銀柱インチから約２０水銀柱インチである。第２の段階のＭＤ長さは、好ましくは、第１の段階のものよりも大きい。真空がより長い距離にわたってペーパーウェブ１０２に印加されるので、真空が低減され得、より高い嵩を有するペーパーウェブ１０２をもたらす。第２の段階のＭＤ長さは、好ましくは、約１／４インチから約５インチであり、より好ましくは、約１／２インチから約２インチである。同様に、真空は、好ましくは、約１０水銀柱インチから約２５水銀柱インチであり、より好ましくは、約１５水銀柱インチから約２５水銀柱インチである。

モールディングニップ６２０の中に真空を引くことによって、湿潤発生期ウェブ１０２は、有利には脱水され得る。ウェブ１０２が真空ゾーン（真空ボックス６１４）を通って浸透性のパターン化された表面６１２の上をトラベルするときに、真空は、湿潤発生期ウェブ１０２から水を引き出す。脱水の程度は、真空ゾーンの中の湿潤発生期ウェブ１０２の滞在時間、真空の強度、クレープニップ荷重、ウェブの温度、および、湿潤発生期ウェブ１０２の初期コンシステンシを含む、いくつかの考慮事項の関数であることを、当業者は理解するであろう。

しかし、当業者は、モールディングニップ６２０がこの設計に限定されないことを理解するであろう。その代わりに、たとえば、第１の実施形態のモールディングニップ４３０の特徴、または、第２の実施形態のモールディングニップ５３０の特徴は、第３の実施形態のモールディングロール６１０と統合され得る。たとえば、真空ボックス６１４を有するモールディングロール６１０をラッシュトランスファと組み合わせることによって、ペーパーウェブ１０２の嵩をさらに増大することも望ましい可能性があり、それは、ウェブ１０２をさらにクレーピングし、真空が同時にウェブ１０２をモールドする。

また、第３の実施形態のモールディングロール６１０は、トランスファニップ６３０においてブローボックス６１６を有することが可能であり、トランスファニップ６３０において、ウェブ１０２は、モールディングロール６１０の浸透性のパターン化された表面６１２から、ヤンキードラム１４２またはＴＡＤファブリック２１６の表面へ移送される。ブローボックス６１６は、トランスファニップ６３０の中にいくつかの利益を提供するが、トランスファニップ４５０（図４を参照）またはトランスファニップ５５０（図５を参照）を参照して上記に議論されているように、ウェブは、それなしに乾燥セクション４４０、５４０へ移送されることも可能である。乾燥セクションがＴＡＤ乾燥セクションであるときには（図６Ｂを参照）、ウェブ１０２は、ブローボックス６１６、真空シュー５５２、または、その両方を使用して、トランスファニップ５５０の中で移送され得る。

陽空気圧が、ブローボックス６１６から、モールディングロール６１０の浸透性のパターン化された表面６１２を通して加えられ得る。陽空気圧は、モールディングロール６１０の浸透性のパターン化された表面６１２から離れるように、および、ヤンキードラム１４２（または、ＴＡＤファブリック２１６）の表面に向けて、ウェブを押すことによって、トランスファニップ６３０におけるモールドされたウェブ１０２の移送を促進させる。ブローボックス６１６の中の圧力は、乾燥セクション４４０、５４０へのシートの良好な移送と一貫するレベルに設定され、また、ボックスサイズおよびロール構築に依存している。パターン化された表面６１２からシートを解放させるために、シートを横切って十分な圧力降下が存在するべきである。ブローボックス６１６のＭＤ長さは、好ましくは、約１／４インチから約５インチであり、より好ましくは、約１／２インチから約２インチである。

ブローボックス６１６を使用することによって、モールディングロール６１０とヤンキードラム１４２またはＴＡＤファブリック２１６との間の接触圧力は、低減され得るかまたは排除され得ることもあり、したがって、接触ポイントにおいて、より少ないウェブ１０２の圧縮化をもたらし、したがって、より高い嵩をもたらす。それに加えて、ブローボックス６１６からの空気圧は、浸透性のパターン化された表面６１２における繊維がウェブ１０２の残りの部分とともにヤンキードラム１４２またはＴＡＤファブリック２１６へ移送することを促し、したがって、繊維ピッキングを低減させる。繊維ピッキングは、ウェブ１０２の中に小さい孔部（ピンホール）を生じさせ得る。

ブローボックス６１６の別の利点は、それが、パターン化された表面６１２をメインテナンスおよびクリーニングすることを支援することである。ロールを通した陽空気圧は、ロールの上の繊維および他の粒子状物質の蓄積を防止することを助けることが可能である。

第１および第２の実施形態のモールディングロール４２０、５２０と同様に、クリーニングセクション６４０が、モールディングロール６１０の自由表面の反対側に構築され得る（たとえば、図４に示されているようなクリーニングセクション４６０）。上記に議論されているニードルジェットを含む、当技術分野で知られている任意の適切なクリーニング方法およびデバイスが使用され得る。自由表面の反対側に構築されたクリーニングセクション４６０の代替例として、または、それと組み合わせて、クリーニングセクションは、自由表面を有するモールディングロール６１０のセクションの中のモールディングロール６１０の内側に構築され得る。浸透性のパターン化された表面６１２の利点は、クリーニング溶液またはクリーニング媒体を外向きに方向付けることによってクリーニングするように、クリーニングデバイスが、モールディングロールの内部に設置され得ることである。そのようなクリーニングデバイスは、加圧空気を（クリーニング媒体として）浸透性のパターン化された表面６１２を通して押し込む、ブローボックス（図示せず）またはエアナイフ（図示せず）を含むことが可能である。別の適切なクリーニングデバイスは、モールディングロール６１０の中に位置付けされているシャワー６４２、６４４であることが可能である。シャワー６４２、６４４は、浸透性のパターン化された表面６１２を通して、水および／またはクリーニング溶液を外向きにスプレーすることが可能である。好ましくは、真空ボックス６４６、６４８が、それぞれのシャワー６４２、６４４の反対側に外部位置決めされており、水および／またはクリーニング溶液を収集する。同様に、受容部６４９（それは、真空ボックスであることが可能である）が、シャワー６４２、６４４を囲み、モールディングロール６１０の内部に残っている任意の水および／またはクリーニング溶液を収集する。

ＩＶ． 製紙機械の第４の実施形態
図７Ａおよび図７Ｂは、本発明の第４の実施形態を示している。上記に議論されているように、モールディングは、モールディングゾーンの中の製紙用繊維の可動性を増大することによって改善され得、モールディングゾーンは、この実施形態では、モールディングニップ７１０である。製紙用繊維の可動性を増大する１つの方法は、湿潤発生期ウェブ１０２を加熱することであることを見出した。第４の実施形態の製紙機械７００、７０２は、第３の実施形態の製紙機械６００、６０２（それぞれ図６Ａおよび図６Ｂを参照）と同様であるが、湿潤発生期ウェブ１０２を加熱する特徴を含む。

この実施形態では、真空ボックス７２０は、デュアルゾーン真空ボックスであり、第１の真空ゾーン７２２および第２の真空ゾーン７２４を有する。第１の真空ゾーン７２２は、バッキングロール３１２またはロール５３２の反対側に位置決めされており、バッキングロール３１２またはトランスファファブリック５１２からモールディングロール６１０へ湿潤発生期ウェブ１０２を移送するために使用されている。第１の真空ゾーン７２２は、好ましくは、第２の真空ゾーン７２４よりも短く、第２の真空ゾーン７２４よりも大きい真空を使用する。第１の真空ゾーン７２２は、好ましくは、約２インチ未満であり、好ましくは、約２水銀柱インチから約２５水銀柱インチの間の真空を引く。

この実施形態では、発生期ウェブ１０２は、蒸気シャワー７３０を使用して、モールディングロール６１０の上で加熱される。任意の適切な蒸気シャワー７３０が、本発明とともに使用され得、それは、たとえば、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ州ＳｅａｔｔｌｅのＷｅｌｌｓ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓによって製造されているＬａｚｙ Ｓｔｅａｍ インジェクターを含む。蒸気シャワー７３０は、モールディングニップ７１０に近接して、真空ボックス７２０の第２の真空ゾーン７２４の反対側に位置決めされている。蒸気シャワー７３０は、蒸気（たとえば、飽和蒸気または過熱蒸気）を発生させる。蒸気シャワー７３０は、モールディングロール６１０のパターン化された表面６１２の上の湿潤発生期ウェブ１０２に向けて蒸気を方向付けし、真空ボックス７２０の第２の真空ゾーン７２４は、真空を使用し、ウェブ１０２を通して蒸気を引き込み、したがって、ウェブ１０２およびその中の製紙用繊維を加熱する。第２の真空ゾーン７２４は、好ましくは、約２インチから約２８インチであり、好ましくは、約５水銀柱インチから約２５水銀柱インチの間の真空を引く。しかし、蒸気シャワー７３０は、真空ゾーンなしで適切に使用され得る。蒸気の温度は、好ましくは、華氏約２１２度から華氏約２２０度である。たとえば、加熱された空気または他のガスを含む、任意の適切な加熱された流体が、蒸気シャワーによって放出され得る。

モールディングニップ７１０の中の湿潤発生期ウェブ１０２を加熱することは、蒸気シャワー７３０から放出される加熱された流体に限定されない。その代わりに、湿潤発生期ウェブ１０２を加熱するための他の技法も使用され得、それは、たとえば、加熱された空気、加熱されたバッキングロール３１２、または、モールディングロール４２０、５２０、６１０自身を加熱することを含む。モールディングロール４２０、５２０、６１０、および、とりわけ、第１および第２の実施形態のモールディングロール４２０、５２０は、たとえば、蒸気または誘導加熱を含む、任意の適切な手段を使用することによって、バッキングロール３１２のように加熱され得る。空気を使用することによって、たとえば、湿潤発生期ウェブ１０２は、第１および第２の実施形態のモールディングロール４２０、５２０の上でモールドされている間に、加熱および乾燥され得る。

Ｖ． 製紙機械の第５の実施形態
図８は、本発明の第５の実施形態を示している。第５の実施形態の製紙機械８００は、第３の実施形態の製紙機械６００（図６Ａを参照）と同様であるが、モールディングゾーン８２０においてドクターブレード８１０を含む。ドクターブレード８１０は、バッキングロール３１２からウェブを剥離するために使用されており、また、モールディングロール６１０へのウェブ１０２の移送を促進させるために使用されている。シートがドクターブレード８１０によってバッキングロール３１２から除去されるときに、それは、ウェブにクレープを導入し、それは、シート厚みおよび嵩を増大することが知られている。したがって、この実施形態の実装は、追加的な嵩を全体的なプロセスに追加する能力を提供する。そのうえ、ドクターブレード８１０によるシート移送は、バッキングロール３１２とモールディングロール６１０との間の接触の必要性を除去する。その理由は、モールディングロール６１０の中の真空ボックス６１４が、ロール接触なしに、パターン化された表面６１２へのシート移送を実現することになる。シート移送を実現するためにロールとロールとの接触の必要性を除去することによって、特に、ロール同士の間に速度差が存在するときに、ロール摩耗が低減される。ドクターブレード８１０は、モールディングゾーン８２０においてウェブ１０２をさらにクレーピングするために振動することが可能である。たとえば、米国特許第６，１１３，４７０号明細書（その開示は、その全体が引用して援用されている）に開示されているドクターブレードを含む、任意の適切なドクターブレード８１０が本発明とともに使用され得る。

ＶＩ． 製紙機械の第６の実施形態
図９Ａおよび図９Ｂは、本発明の第６の実施形態を示している。第６の実施形態の製紙機械９００、９０２は、第３の実施形態の製紙機械６００、６０２と同様である（それぞれ、図６Ａおよび図６Ｂ）。パターン化された外側表面（たとえば、図６Ａおよび図６Ｂの中のモールディングロール６１０の浸透性のパターン化された表面６１２）を有するモールディングロールの代わりに、モールディングファブリック９１０が使用されており、モールディングファブリック９１０は、第３、第４、および第５の実施形態において議論されている浸透性のパターン化された表面６１２のように、湿潤発生期ウェブ１０２に構造を付与するようにパターン化されている。モールディングファブリック９１０は、一方の端部をモールディングロール９２０によって支持されており、他方の端部を支持ロール９３０によって支持されている。モールディングロール９２０は、（さらに下記に議論されることになるように）浸透性のシェル９２２を有する。浸透性のシェル９２２は、第３の実施形態において上記に議論されているように、真空ボックス６１４およびブローボックス６１６が使用されることを可能にする。

以前の実施形態と同様に、この実施形態は、クリーニングセクション９４０を含む。モールディングファブリック９１０によって与えられる追加的なスペースに起因して、クリーニングセクション９４０が、モールディングロール９２０と支持ロール９３０との間のファブリックランの上に位置付けされ得る。任意の適切なクリーニングデバイスが使用され得る。第３の実施形態と同様に、受容部９４５の中に囲まれているシャワー９４２は、ファブリックランの内部に位置決めされ、水および／またはクリーニング溶液を、モールディングファブリック９１０を通して外向きに方向付けることが可能である。真空ボックス９４４は、シャワー９４２の反対側に位置付けされており、水および／またはクリーニング溶液を収集することが可能である。第１および第２の実施形態と同様に、ニードルジェットが、また、エンクロージャー９４８の中で使用され、ノズル９４６から所定の角度で水および／またはクリーニング溶液を方向付けることが可能である。エンクロージャー９４８は、真空下になっており、スプレーノズル９４６によって放出される溶液を収集することが可能である。

ＶＩＩ． 製紙機械の第７の実施形態
図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の第７の実施形態を示している。図１０Ａに示されている製紙機械１０００は、第１の実施形態の製紙機械４００と同様である。同様に、図１０Ｂに示されている製紙機械１００２は、第２の実施形態の製紙機械５００と同様である。これらの製紙機械１０００、１００２では、１つの代わりに、２つのモールディングロール１０１０、１０２０が使用されている。第１のモールディングロール１０１０は、パターン化された表面１０１２を使用して、ペーパーウェブ１０２の一方の側（第１の側１０４）を構造化するために使用され、第２のモールディングロール１０２０は、パターン化された表面１０２２を使用して、他方の側（第２の側１０６）を構造化するために使用される。ウェブ１０２の両方の表面をモールドすることは、いくつかの利点を有することが可能である。たとえば、２枚重ねの紙製品の利益を１枚重ねによって実現することが可能であり得る。その理由は、シートのそれぞれの側が、２つのモールディングロール１０１０、１０２０によって独立して制御され得るからである。また、ペーパーウェブ１０２のそれぞれの側を個別にモールドすることは、偏側性を低減させることを助けることも可能である。図１０Ｂに示されている製紙機械１００２において、２つのモールディングロール１０１０、１０２０を有することは、また、ウェットウェブ１０２が、第２のフォーミングファブリック２０６から、第１のモールディングロール１０１０へ直接的に移送され、かつ、図５のトランスファファブリック５１２が省略されることを可能にする。

第２の実施形態において上記に議論されているように、それぞれのモールディングロール１０１０、１０２０によってペーパーウェブ１０２に付与されるモールドされた構造は、ペーパーウェブ１０２の全厚さを通して継続しない可能性があることを見出した。したがって、ペーパーウェブ１０２のそれぞれの側のシート特性は、対応するモールディングロール１０１０、１０２０によって個別に制御され得る。たとえば、それぞれのモールディングロール１０１０、１０２０のパターン化された表面１０１２、１０２２は、異なる構築および／またはパターンを有しており、ペーパーウェブ１０２のそれぞれの側に異なる構造を付与することが可能である。それぞれのモールディングロール１０１０、１０２０を異なって構築することに対する利点が存在するが、構築は、そのように限定されず、モールディングロール１０１０、１０２０、とりわけ、パターン化された表面１０１２、１０２２は、同じように構築されてもよい。

この実施形態の２つの異なるモールディングロール１０１０、１０２０によって、モールドされたペーパーウェブ１０２のそれぞれの側の構造を個別に制御することによって、偏側性が対抗され得る。たとえば、第１のモールディングロール１０１０のパターン化された表面１０１２は、第２のモールディングロール１０２０のパターン化された表面１０２２よりも深いポケットおよび高い突起部を有することが可能である。このように、ペーパーウェブ１０２の第１の側１０４は、ペーパーウェブ１０２がヤンキードラム１４２に適用される前に、ペーパーウェブ１０２の第２の側１０６よりも深い凹部および高い突出部を有することになる。次いで、ペーパーウェブ１０２の第１の側１０４がヤンキードラム１４２に適用されるときに、ヤンキードラム１４２は、突出部の高さを低減させることによって、ペーパーウェブ１０２の第１の側１０４を滑らかにすることになり、ペーパーウェブ１０２がドクターブレード１５２によってヤンキードラム１４２から剥離されるときに、ペーパーウェブ１０２の第１の側１０４および第２の側１０６の両方が、実質的に同じ特性を有するようになっている。たとえば、ユーザは、両方の側が同じ粗さおよび柔らかさを有すること、または、一般に測定されるペーパー特性が紙製品に関する通常の制御公差内にあることを知覚することが可能である。

この実施形態では、ペーパーウェブ１０２は、第１のモールディングゾーンの中において、バッキングロール３１２または第２のフォーミングファブリック２０６から移送され、第１のモールディングゾーンは、この実施形態では、第１のモールディングニップ１０３０である。第１および第２の実施形態の中のモールディングニップ４３０、５３０（図４および図５を参照）の特徴に適用する同じ考慮事項が、この実施形態の第１のモールディングニップ１０３０に適用する。

ペーパーウェブ１０２の第１の側１０４が第１のモールディングロール１０１０によってモールドされた後に、ペーパーウェブ１０２は、次いで、第２のモールディングゾーンの中において、第１のモールディングロール１０１０から第２のモールディングロール１０２０へ移送され、第２のモールディングゾーンは、この実施形態では、第２のモールディングニップ１０４０である。ペーパーウェブ１０２は、たとえば、ラッシュトランスファによって、モールディングニップ１０３０、１０４０の両方の中で移送され得る。式（１）および（２）と同様に、この実施形態におけるそれぞれのニップ１０３０、１０４０に関するクレーピング率は、以下のような式（４）および（５）にしたがって計算され得る。
クレーピング率１（％）＝（Ｓ_１／Ｓ_６−１）×１００％ 式（４）
クレーピング率２（％）＝（Ｓ_６／Ｓ_７−１）×１００％ 式（５）
ここで、Ｓ_１は、バッキングロール３１２または第２のフォーミングファブリック２０６の速度であり、Ｓ_６は、第１のモールディングロール１０１０の速度であり、Ｓ_７は、第２のモールディングロール１０２０の速度である。好ましくは、ウェブ１０２は、約５パーセントから約６０パーセントの率で、２つのモールディングニップ１０３０、１０４０のそれぞれの中でクレーピングされる。しかし、１００パーセントに接近する、または、１００パーセントをも超える、高い程度のクレープも用いられ得る。２つのモールディングニップによって、またとない機会が存在し、それは、シート特性をさらに修正するために使用され得る。それぞれのクレープ率は、主に、モールドされているシートの側に影響を与えるので、２つのクレープ率は、シート偏側性を制御または変化させるために、互いに対して変化され得る。制御システムが、シート特性をモニタリングするために使用され得、これらの特性測定を使用し、個々のクレープ率、および、２つのクレープ率の間の差を制御する。

ペーパーウェブ１０２は、トランスファニップ１０５０の中において、第２のモールディングロール１０２０から乾燥セクション４４０、５４０へ移送される。図１０Ａに示されているように、乾燥セクション４４０は、ヤンキードライヤセクション１４０を含み、第１の実施形態のトランスファニップ４５０（図４を参照）に適用する同じ考慮事項が、この実施形態のトランスファニップ１０５０に適用する。図１０Ｂに示されているように、ＴＡＤ乾燥セクション５４０が使用され、第２の実施形態のトランスファニップ５５０（図５を参照）に適用する同じ考慮事項が、この実施形態のトランスファニップ１０５０に適用する。

ＶＩＩＩ． 製紙機械の第８の実施形態
図１１Ａおよび図１１Ｂは、本発明の第８の実施形態を示している。第８の実施形態の製紙機械１１００、１１０２は、第７の実施形態の製紙機械１０００、１００２と同様であるが、第８の実施形態の２つのモールディングロール１１１０、１１２０が、第１および第２の実施形態のモールディングロール４２０、５２０の代わりに、第３の実施形態のモールディングロール６１０（図６Ａおよび図６Ｂを参照）と同様に構築されている。第１のモールディングロール１１１０は、浸透性のパターン化された表面１１１２および真空ボックス１１１４を有する。第１のモールディングロール１１１０の真空ボックス１１１４を使用する真空移送、ラッシュトランスファ（式（４）を参照）、またはドクターブレード８１０（図８を参照）の任意の組み合わせを使用して、湿潤発生期ウェブ１０２は、第１のモールディングゾーンの中において、バッキングロール３１２または第２のフォーミングファブリック２０６から移送され、第１のモールディングゾーンは、この実施形態では、第１のモールディングニップ１１３０である。第１のモールディングニップ１１３０は、第３の実施形態のモールディングニップ６２０と同様に動作され得る。

ペーパーウェブ１０２の第１の側１０４が第１のモールディングロール１１１０の上でモールドされた後に、第２のモールディングロール１１２０の真空ボックス１１２４を使用する真空移送、第１のモールディングロール１１１０のブローボックス１１１６を使用する圧力差、ラッシュトランスファ（式（５）を参照）の任意の組み合わせを使用して、ペーパーウェブは、第２のモールディングゾーンの中において、第１のモールディングロール１１１０から第２のモールディングロール１１２０へ移送され、第２のモールディングゾーンは、この実施形態では、第２のモールディングニップ１１４０である。次いで、ペーパーウェブ１０２の第２の側１０６が、第２のモールディングロール１１２０の浸透性のパターン化された表面１１２２の上でモールドされる。個別にまたは組み合わせて使用される移送のタイプは、シート特性およびシート偏側性を制御するために変化され得る。第３の実施形態の中のブローボックス６１６および真空ボックス６１４に適用する考慮事項およびパラメータは、第１のモールディングロール１１１０のブローボックス１１１６、および、第２のモールディングロール１１２０の真空ボックス１１２４にも適用する。

ペーパーウェブ１０２は、トランスファニップ１１５０の中において、第２のモールディングロール１１２０から乾燥セクション４４０、５４０へ移送される。図１１Ａに示されているように、乾燥セクション４４０は、ヤンキードライヤセクション１４０を含む。図１１Ｂに示されているように、ＴＡＤ乾燥セクション５４０が使用されている。第３の実施形態の中のトランスファニップ６３０の特徴に適用する同じ考慮事項が、この実施形態のトランスファニップ１１５０に適用し、それは、第２のモールディングロール１１２０の中のブローボックス１１２６（ブローボックス６１６と同様）の使用を含む。

ＩＸ． 繊維状シート特性を制御するためのプロセスパラメータの調節
結果として得られた繊維状シートのさまざまな特性（本明細書でペーパー特性またはウェブ特性とも称される）は、当技術分野で知られている技法によって測定され得る。いくつかの特性は、ペーパーウェブ１０２が処理されている間に、リアルタイムで測定され得る。たとえば、ペーパーウェブ１０２の湿分含有量および基本重量は、ヤンキードラム１４２の後およびペアレントロール１９０の前に位置決めされているウェブ特性スキャナによって測定され得る。当技術分野で知られている任意の適切なウェブ特性スキャナが使用され得、それは、たとえば、ニュージャージー州、ＭｏｒｒｉｓｔｏｗｎのＨｏｎｅｙｗｅｌｌによって製造されているＭＸＰｒｏＬｉｎｅスキャナなどであり、それは、ベータ線によって湿分含有量を測定し、ガンマ線によって基本重量を測定するために使用される。他の特性、たとえば、引張強度（ウェットおよびドライの両方）、厚み、および粗さが、より適切にオフラインで測定される。そのようなオフラインの測定は、ペーパーウェブ１０２がペーパーマシンの上で生産されているときに、ペーパーウェブ１０２のサンプルを採り、生産と並行して特性を測定することによって実行され得るか、または、ペアレントロール１９０からサンプルを採り、ペアレントロール１９０がペーパーマシンから除去された後に特性を測定することによって実行され得る。

第１から第８の実施形態において上記に議論されているように、さまざまなプロセスパラメータが、結果として生じる繊維状シートに対して影響を及ぼすように調節され得る。これらのプロセスパラメータは、たとえば、モールディングニップ４３０、５３０、６２０、７１０、１０３０、１０４０、１１３０、１１４０またはモールディングゾーン８２０における湿潤発生期ウェブ１０２のコンシステンシ；クレーピング率；モールディングニップ４３０、５３０、６２０、７１０、１０３０、１０４０、１１３０、１１４０における荷重；真空ボックス６１４、７２０、１１１４、１１２４によって引かれる真空；および、ブローボックス６１６、１１１６、１１２６によって発生される空気圧を含む。典型的に、結果として得られた繊維状シートのそれぞれのペーパー特性に関する測定値は、そのペーパー特性に関する所望の範囲の中にある。所望の範囲は、ペーパーウェブ１０２の最終製品に応じて変化することになる。ペーパー特性に関する測定値が所望の範囲外に入る場合には、オペレータは、ペーパー特性のその後の測定において測定値が所望の範囲内になるように、本発明のさまざまなプロセスパラメータを調節することが可能である。

真空ボックス６１４、７２０、１１１４、１１２４によって引かれる真空、および、ブローボックス６１６、１１１６、１１２６によって発生される空気圧は、ペーパーマシンが動作している間に簡単かつ容易に調節され得るプロセスパラメータである。結果として、本発明の製紙プロセス、とりわけ、実施形態３から６および実施形態８において説明されているものは、有利には、製紙プロセスに対するリアルタイムまたはほぼリアルタイムの調節によって、一貫した繊維状シート製品を作製するために使用され得る。

Ｘ． 浸透性のモールディングロールの構築
ここで、第３から第６および第８の実施形態の製紙機械とともに使用される浸透性のモールディングロール６１０、９２０、１１１０、１１２０の構築を説明する。簡単にするために、第３の実施形態のモールディングロール６１０（図６Ａおよび図６Ｂ）を説明するために上記で使用されている参照番号が、対応する特徴を説明するために下記で使用される。図１２は、モールディングロール６１０の斜視図であり、図１３は、平面１３−１３に沿ってとられた、図１２に示されているモールディングロール６１０の断面図である。モールディングロール６１０は、半径方向、および、円周方向Ｃ（図１４を参照）を伴う円筒状の形状を有しており、円周方向Ｃは、製紙機械６００のＭＤ方向に対応している。また、モールディングロール６１０は、長さ方向Ｌ（図１３を参照）を有しており、長さ方向Ｌは、製紙機械６００のＣＤ方向に対応している。モールディングロール６１０は、一方の端部、すなわち、被駆動端部１２１０において駆動され得る。モールディングロール６１０の被駆動端部１２１０を駆動するために、当技術分野で知られている任意の適切な方法が使用され得る。モールディングロール６１０の他方の端部、すなわち、回転端部１２２０は、シャフト１２３０によって支持されており、シャフト１２３０の周りに回転する。被駆動端部１２１０は、被駆動端部プレート１２１２およびシャフト１２１４を含み、それは、駆動され得る。回転端部１２２０は、回転端部プレート１２２２を含む。この実施形態では、被駆動端部プレート１２１２および回転端部プレート１２２２は、スチールから構築されており、スチールは、比較的に安価な構造材料である。しかし、当業者は、端部プレート１２１２、１２２２が任意の適切な構造材料から構築され得ることを理解するであろう。回転プレート１２２２は、軸受１２２４によってシャフト１２３０に取り付けられている。浸透性のシェル１３１０は、被駆動端部プレート１２１２および回転端部プレート１２２２のそれぞれの周囲に取り付けられており、それらの間にボイド１３２０を形成している。浸透性のパターン化された表面６１２が、浸透性のシェル１３１０の外部に形成されている。浸透性のシェル１３１０の詳細が、さらに下記で議論されることになる。

真空ボックス６１４およびブローボックス６１６は、ボイド１３２０の中に位置付けされており、また、支持構造体１３５４を通して、シャフト１２３０および被駆動端部プレート１２１２への回転接続部１３５２によって支持されている。支持構造体１３５４は、真空および加圧空気の両方が、シャフト１２３０を通して、それぞれ真空ボックス６１４およびブローボックス６１６に搬送されることを可能にする。真空ボックス６１４およびブローボックス６１６の両方は静止しており、浸透性のシェル１３１０は、静止したボックス６１４、６１６の周りに回転する。図１３は、ロールの上で互いに対して反対側にあることになるこれらのボックスを示しているが、それらは、その機能を果たすための必要に応じて、ロール周囲の周りにおいて任意の角度で配設され得ることが認識される。真空は、真空ライン１３３２の使用を通して真空ボックス６１４の中に引かれ、真空ライン１３３２は、ボックス支持構造体１３５４の一部である。したがって、真空ポンプ１３３４は、真空ライン１３３２を介して真空ボックス６１４に真空を印加することができる。同様に、ポンプまたはブロワー１３４４が、圧力ライン１３４２を通して空気を押し込むために使用され、ブローボックス６１６の中に陽圧を生成させる。

図１４は、図１３の中の線１４−１４に沿って見た、浸透性のシェル１３１０および真空ボックス６１４の断面を示している。ブローボックス６１６は、真空ボックス６１４のときと実質的に同じようにして構築されている。図１４に示されているように、真空ボックス６１４は、第１の上部端部１４２０および第２の上部端部１４３０を有する実質的にＵ字形状になっている。開いた部分が、２つの上部端部１４２０、１４３０の間に延在し、モールディングロール６１０の円周方向（ＭＤ）の方向Ｃに距離Ｄを有する。開いた部分の距離Ｄは、上記に議論されている真空ゾーンを形成している。この実施形態では、真空ボックス６１４は、壁部を備えたステンレス鋼から構築されており、壁部は、キャビティ１４１０の中に発生される真空に適応するのに、および、ロール動作の厳しさに耐えるのに、十分に厚くなっている。任意の適切な構造材料が、真空ボックスに関して使用され得るが、それは、真空によってウェブから引き込まれ得る湿分からの腐食に抵抗力のあるものであることが好ましいことを、当業者は理解するであろう。この実施形態では、真空ボックス６１４は、モールディングロール６１０の長さ（ＣＤ）方向Ｌに延在する単一のキャビティ１４１０とともに示されている。長さ（ＣＤ）方向Ｌに横切って均一な真空を引くために、真空ボックス６１４を複数のキャビティ１４１０に細分化することが望ましい可能性がある。当業者は、任意の数のキャビティが使用され得ることを理解するであろう。同様に、真空ボックス６１４を円周方向（ＭＤ）の方向Ｃに複数のキャビティに細分化し、たとえば、上記に議論されている２段階の真空ボックスを形成することが望ましい可能性がある。

シールが、真空ボックス６１４のそれぞれの端部１４２０、１４３０と浸透性のシェル１３１０の内側表面との間に形成されている。この実施形態では、チューブ１４２２は、真空ボックス６１４の第１の上部端部１４２０の中に形成されたキャビティの中に位置決めされている。圧力が印加され、チューブ１４２２を膨張させ、浸透性のシェル１３１０の内側表面に対して封止ブロック１４２４を押し付ける。同様に、２つのチューブ１４３２が、第２の上部端部１４３０の中に形成されたキャビティの内側に位置決めされており、浸透性のシェル１３１０の内側表面に対して封止ブロック１４３４を押し付けるために使用される。それに加えて、内部ロールシャワー１４４０が、真空ボックスの上流に位置決めされており、水などのような潤滑材料を、浸透性のシェル１３１０の底部表面に塗布することが可能であり、それによって、封止ブロック１４２４、１４３４と浸透性のシェル１３１０との間の摩擦力および摩耗を低減させる。同様に、真空ボックス６１４およびブローボックス６１６のＣＤ方向のそれぞれの端部も封止されている。図１３において見ることができるように、チューブ１３６２は、真空ボックス６１４およびブローボックス６１６の端部の中に形成されたキャビティの中に位置決めされており、浸透性のシェル１３１０の内側表面に封止ブロック１３６４を押し付けるように膨張される。ポリプロピレンまたはポリテトラフルオロエチレン含浸ポリマーなどのような、任意の適切な摩耗材料が、封止ブロック１３６４、１４２４、および１４３４として使用され得る。ゴムなどのような、任意の適切な膨張可能な材料が、チューブ１３６２、１４２２、１４３２に関して使用され得る。
図１５Ａから図１５Ｅは、浸透性のシェル１３１０の実施形態であり、図１４の中の詳細１５を示している。図１５Ａ、図１５Ｂ、および図１５Ｃは、２層構築の浸透性のシェル１３１０を示している。最も内側の層は、構造層１５１０であり、外側層は、モールディング層１５２０である。

構造層１５１０は、浸透性のシェル１３１０サポートを提供している。この実施形態では、構造層１５１０は、ステンレス鋼から作製されているが、任意の適切な構造材料が使用され得る。シェルの厚さは、たとえば、第３の実施形態におけるモールディングニップ６２０が圧力ニップであるときに加えられる力を含む、ペーパー生産の間に加えられる力に耐えるように設計されている。構造層１５１０の厚さは、ロールの上の荷重に耐えるように設計されており、疲労および他の破損を回避する。たとえば、厚さは、ロールの長さ、ロールの直径、使用される材料、チャネル１５１２の密度、および、印加される荷重に依存することになる。有限要素解析が、実用的なロール設計パラメータおよび必要な場合にはロールクラウンを決定するために使用され得る。構造層１５１０は、複数のチャネル１５１２を有する。複数のチャネル１５１２は、浸透性のシェル１３１０の外側層とモールディングロール６１０の内側とを接続している。真空ボックス６１４またはブローボックス６１６のうちのいずれかから、それぞれ、真空が引かれるか、または、圧力が加えられるときに、空気が、複数のチャネル１５１２を通して引き出されるかまたは押し出される。

モールディング層１５２０は、上記に議論されているように、ウェブ１０２の繊維を再分配および配向させるためにパターン化されている。第３の実施形態では、たとえば、モールディング層１５２０は、モールディングロール６１０の浸透性のパターン化された表面６１２である。上記に議論されているように、本発明は、ティッシュ製品およびタオル製品などのような、吸収紙製品を生産するのにとりわけ適している。したがって、嵩および吸収性における利益を強化するために、モールディング層１５２０は、好ましくは、ウェブ１０２の繊維を配向させるために適切な微細なスケールでパターン化されている。モールディング層１５２０のポケットおよび突起部のそれぞれの密度は、好ましくは、１平方インチ当たり約５０個よりも大きく、より好ましくは、１平方インチ当たり約２００個よりも大きい。

図１６は、モールディング層１５２０として使用され得る好適なプラスチックの織られたファブリックの例である。この実施形態では、織られたファブリックは、構造層１５１０の周りに縮められている。ファブリックは、モールディング層１５２０として装置の中に装着され、そのＭＤナックル１６００、１６０２、１６０４、１６０６、１６０８、１６１０などが、製紙機械（たとえば、図６Ａの中の６００）のマシン方向に沿って延在するようになっている。ファブリックは、ファブリックのＭＤナックル同士の間にクレーピングポケット１６２０、１６２２、１６２４などを有する多層ファブリックであることが可能である。また、複数のＣＤナックル１６３０、１６３２、１６３４などが提供されており、それは、好ましくは、クレーピングファブリックのＭＤナックル１６００、１６０２、１６０４、１６０６、１６０８、１６１０に対してわずかに凹んでいることが可能である。ＣＤナックル１６３０、１６３２、１６３４は、ＭＤナックル１６００、１６０２、１６０４、１６０６、１６０８、１６１０に対して、約０．１ｍｍから約０．３ｍｍの距離だけ凹んでいることが可能である。ウェブ１０２が上記に議論されているように、バッキングロール３１２またはトランスファファブリック５１２からウェットモールドされるときに、この幾何学形状は、繊維の固有の分配を生成させる。理論に拘束されることを意図するものではないが、ＣＤへの相対的に大きい凹んだ「ポケット」ならびに限定されたナックル長さおよび高さを有する、図示されている構造は、強い衝撃のクレーピングのときに繊維を再分配してシートを生産し、そのシートは、リサイクルファーニッシュに特に適切であり、驚くべき厚みを提供すると考えられる。第６の実施形態では、モールディング層１５２０は、構造層１５１０に取り付けられておらず、図９Ａおよび図９Ｂに示されているモールディングファブリック９１０に取り付けられている。

しかし、モールディング層１５２０は、織られた構造に限定されない。たとえば、モールディング層１５２０は、ローレット加工、レーザドリル加工、エッチング加工、機械加工、およびエンボス加工などによってパターン化されたプラスチックまたは金属の層であることが可能である。プラスチックまたは金属の層は、それがモールディングロール６１０の構造層１５１０に適用される前または後のいずれかに、適切にパターン化され得る。

図１５Ａに戻って参照すると、複数のチャネル１５１２の間隔および直径は、好ましくは、モールディング層１５２０のロール表面において比較的に均一な真空または空気圧を提供するように設計されている。均一な圧力を印加することを助けるために、複数のチャネル１５１２から延在するかまたは放射状に広がる溝部１５１４が、構造層１５１０の外側表面の中にカットされ得る。しかし、モールディング層１５２０の下に吸引または空気圧を広げることを支援するために、他の適切なチャネル設計も使用され得る。たとえば、それぞれのチャネル１５１２の上部縁部は、図１５Ｂに示されているように、面取り部１５１６を有することが可能である。それに加えて、チャネル１５１２幾何学形状は、直円柱に限定されない。その代わりに、他の適切な幾何学形状も使用され得、それは、たとえば、図１５Ｃに示されているような直円錐台を含み、それは、複数のチャネル１５１２がレーザドリル加工によって生成されるときに形成され得る。

複数のチャネル１５１２は、好ましくは、浸透性のシェル１３１０の構造的要求に一貫した構築、ならびに、シート移送およびモールディングを実現するために真空または圧力をモールディング表面に均一に印加する能力を有することが可能である。図１５Ａ、図１５Ｂ、および図１５Ｃに示されている実施形態では、複数のチャネル１５１２は、好ましくは、約２／１００インチから約１／２インチの平均直径を有しており、より好ましくは、約６２／１０００インチから約１／４インチの平均直径を有する。平均直径を計算する際に、溝部１５１４および面取り部１５１６の直径は除外され得る。それぞれのチャネル１５１２は、好ましくは、次の最も近いチャネル１５１２から、約６４／１０００インチから約３７５／１０００インチの間隔を置いて配置されており、より好ましくは、約１２５／１０００インチから約１／４インチの間隔を置いて配置されている。追加的に、構造層１５１０は、好ましくは、１平方インチ当たり約５０チャネルから１平方インチ当たり約５００チャネルの間の密度を有する。より近い間隔を置いて配置されたチャネル、および、より高いチャネル密度は、より良好でより均一な空気の分配を実現することが可能である。

しかし、均一な空気圧をモールディング層１５２０に印加するように、複数のチャネル１５１２の十分な密度を実現し、かつ、依然として、構造層に、図１５Ａに示されている実施形態に十分な構造的支持を提供させることは、困難である可能性がある。この心配を軽減するために、図１５Ｄに示されているように、空気分配層１５３０が、中間層として使用され得る。空気分配層１５３０は、好ましくは、浸透性の材料によって形成されており、浸透性の材料は、複数のチャネル１５１２を通して押し出されたまたは引き込まれた空気が、モールディング層１５２０の下に広がることを可能にし、したがって、全体的に均一な引き込みまたは圧力を生成させる。たとえば、多孔性の焼結金属、焼結ポリマー、およびポリマーフォームを含む、任意の適切な材料が使用され得る。好ましくは、空気分配層１５３０の厚さは、約１／１０インチから約１インチであり、より好ましくは、約１／８インチから約１／２インチである。空気分配層１５３０が使用されているときに、複数のチャネル１５１２の密度が広げられ得、直径が増加され得る。図１５Ｄに示されている実施形態では、複数のチャネル１５１２は、好ましくは、約２／１００インチから約２／１０インチの直径を有しており、より好ましくは、５／１００インチから約１／４インチの直径を有する。それぞれのチャネル１５１２は、好ましくは、次の最も近いチャネル１５１２から、５／１００インチから約１インチの間隔を置いて配置されており、より好ましくは、約１／１０インチから約５／１０インチの間隔を置いて配置されている。追加的に、構造層１５１０は、好ましくは、１平方インチ当たり約５０チャネル１５１２から１平方インチ当たり約３００チャネル１５１２の間の密度を有する。

図１５Ｅに示されているように、別個のモールディング層１５２０は、必要でない可能性もある。その代わりに、構造層１５１０の外側表面１５１８は、浸透性のパターン化された表面６１２を形成するために、テクスチャー加工またはパターン化され得る。図１５Ｅに示されている実施形態では、外側表面１５１８は、ローレット加工によってパターン化されているが、たとえば、レーザドリル加工、エッチング加工、エンボス加工、または機械加工を含む、当技術分野で知られている任意の適切な方法も、外側表面１５１８をテクスチャー加工またはパターン化するために使用され得る。図１５Ｅは、ドリル加工されたシェルの上のパターニングを示しているが、上記に議論されているように、空気分配層１５３０またはモールディング層１５２０の外側表面を、ローレット加工、レーザドリル加工、エッチング加工、エンボス加工、または機械加工することによって、パターニングを適用することも可能である。

図１７は、ローレット加工された外側表面１５１８の上面図を示しており、図１５Ｅに示されている断面は、図１７に示されている線１５Ｅ−１５Ｅに沿ってとられている。任意の適切なパターンが使用され得るが、ローレット加工された表面は、複数の突起部１７１０を有しており、複数の突起部１７１０は、この実施形態では、ピラミッド形状になっている。この実施形態のピラミッド形状の突起部１７１０は、モールディングロール６１０のＭＤ方向に延在する長軸、および、モールディングロール６１０のＣＤ方向に延在する短軸を有する。長軸は、短軸よりも長く、ピラミッド形状の突起部１７１０の底辺１７１２にダイヤモンド形状を与えている。ピラミッド形状の突起部１７１０は、４つの側面１７１４を有しており、４つの側面１７１４は、頂点１７１６から底辺１７１２へ下向きに角度が付いて延在している。したがって、４つの異なるピラミッド形状の突起部１７１０の４つの頂上部が一緒になるエリアが、凹部またはポケット１７２０を形成する。ローレット加工された外側表面１５１８のピラミッド形状の突起部１７１０およびポケット１７２０は、製紙用繊維を再分配し、ペーパーウェブ１０２の上に反転した凹部および突出部をモールドおよび形成する。

ピラミッド形状の突起部１７１０は、溝部１７３０によって分離されている。ローレット加工された外側表面１５１８の溝部１７３０は、図１５Ａを参照して上記に説明されている溝部１５１４と同様である。溝部１７３０は、チャネル１５１２から外向きに放射状に広がっており、チャネル１５１２を通して押し出されまたは引き出される空気を、ローレット加工された外側表面１５１８を横切って分配し、ローレット加工された外側表面１５１８を横切って空気を均一に分配することを助ける。

ＸＩ． 非浸透性のモールディングロールの構築
ここで、第１、第２、および第７の実施形態の製紙機械とともに使用される非浸透性のモールディングロール４２０、５２０、１０１０、１０２０の構築を説明する。簡単にするために、第１の実施形態のモールディングロール４２０を説明するために上記で使用されている参照番号が、対応する特徴を説明するために下記で使用される。図１８は、非浸透性のモールディングロール４２０の斜視図である。上記に説明されている浸透性のモールディングロール６１０と同様に、非浸透性のモールディングロール４２０は、半径方向、および、円周方向を伴う円筒状の形状を有しており、円周方向は、製紙機械４００のＭＤ方向に対応している。また、モールディングロール４２０は、製紙機械４００のＣＤ方向に対応する長さ方向を有する。

非浸透性のモールディングロール４２０は、第１の端部１８１０および第２の端部１８２０を有する。第１の端部１８１０または第２の端部１８２０のいずれか一方または両方は、当技術分野で知られている任意の適切な手段によって駆動され得る。この実施形態では、両方の端部は、シャフト１８１４、１８２４を有しており、シャフト１８１４、１８２４は、それぞれ、端部プレート１８１２、１８２２に接続されている。端部プレート１８１２、１８２２は、シェル（図示せず）のそれぞれの端部を支持しており、シェルの上に、パターン化された表面４２２が形成されている。ロールは、たとえば、スチールを含む、当技術分野で知られている任意の適切な構造材料から作製され得る。シェルは、パターン化された表面４２２のための構造的支持を形成しており、また、チャネル１５１２を備えていないことを除いて上記に議論されている浸透性のシェル１３１０と同様に、ステンレス鋼シリンダーとして構築され得る。しかし、モールディングロール４２０は、この構築に限定されない。当技術分野で知られている任意の適切なロール構築が、非浸透性のモールディングロール４２０を構築するために使用され得る。

パターン化された表面４２２は、上記に議論されているモールディング層１５２０と同様に形成され得る。たとえば、パターン化された表面４２２は、織られたファブリック（たとえば、図１４を参照して上記に議論されているファブリックなど）によって形成され得、織られたファブリックは、非浸透性のモールディングロールのシェルの周りに縮められている。別の例では、シェルの外側表面は、テクスチャー加工またはパターン化され得る。たとえば、ローレット加工（たとえば、図１７を参照して上記に議論されているローレット加工など）、エッチング加工、エンボス加工、または機械加工を含む、当技術分野で知られている任意の適切な方法が、外側表面をテクスチャー加工またはパターン化するために使用され得る。また、パターン化された表面４２２は、レーザドリル加工またはエッチング加工によって形成され得、そのような場合では、好ましくは、エラストマープラスチックから形成されるが、任意の適切な材料も使用され得る。

本発明は、特定の具体的で例示的な実施形態において説明されてきたが、多くの追加的な修正例および変形例が、本開示に照らして当業者に明らかになろう。したがって、本発明は、具体的に説明されているもの以外にも実施され得ることが理解されよう。したがって、本発明の例示的な実施形態は、すべての点において例示目的のものであり限定目的のものではないと考えられるべきであり、本発明の範囲は、先述の説明によってというよりもむしろ、本出願によってサポート可能な任意の請求項およびその均等物によって決定されるべきである。

本発明は、ペーパータオルおよびバスティッシュなどのような、望ましい紙製品を生産するために使用され得る。したがって、本発明は、紙製品産業に適用可能である。

Claims (38)

1. 繊維状シートを作製する方法であって、
   （ａ）製紙用繊維の水溶液から発生期ウェブを形成するステップと、
   （ｂ）前記発生期ウェブを脱水し、約１０パーセント固形分から約７０パーセント固形分のコンシステンシを有する脱水されたウェブを形成するステップと、
   （ｃ）前記脱水されたウェブを移送表面上で移動させるステップと、
   （ｄ）モールディングゾーンにおいて前記移送表面からモールディングロールへ前記脱水されたウェブを移送するステップであって、前記モールディングロールは、外部、および、前記モールディングロールの前記外部のパターン化された表面を含み、前記脱水されたウェブの製紙用繊維は、モールドされたペーパーウェブを形成するために、前記パターン化された表面上で再分配される、ステップと、
   （ｅ）前記モールドされたペーパーウェブを乾燥セクションへ移送するステップと、
   （ｆ）前記モールドされたペーパーウェブを前記乾燥セクションの中で乾燥させ、繊維状シートを形成するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、前記パターン化された表面は、複数の凹部を有することを特徴とする方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、前記脱水されたウェブは、約１０パーセント固形分から約３５パーセント固形分のコンシステンシを有することを特徴とする方法。
4. 請求項３に記載の方法であって、前記発生期ウェブを脱水し、約１０パーセント固形分から約３５パーセント固形分のコンシステンシを有する脱水されたウェブを形成するステップは、前記発生期ウェブを形成するステップの間に行われることを特徴とする方法。
5. 請求項１に記載の方法であって、前記脱水されたウェブは、約２０パーセント固形分から約７０パーセント固形分のコンシステンシを有することを特徴とする方法。
6. 請求項１に記載の方法であって、前記脱水されたウェブは、約３０パーセント固形分から約６０パーセント固形分のコンシステンシを有することを特徴とする方法。
7. 請求項１に記載の方法であって、脱水する前記ステップは、シュープレス、ロールプレス、真空脱水、変位プレス、および熱乾燥のうちの少なくとも１つを使用して、前記発生期ウェブを脱水することを含むことを特徴とする方法。
8. 請求項１に記載の方法であって、前記移送表面は、移送表面速度で移動しており、前記モールディングロールは、モールディングロール速度で回転しており、前記モールディングロール速度は、前記移送表面速度よりも小さいことを特徴とする方法。
9. 請求項８に記載の方法であって、前記移送表面と前記モールディングロールとの間のクレーピング率は、約５パーセントから約６０パーセントであることを特徴とする方法。
10. 請求項８に記載の方法であって、前記パターン化された表面は、複数の凹部を有しており、前記脱水されたウェブの前記製紙用繊維は、前記複数の凹部の中へ押し込まれることを特徴とする方法。
11. 請求項８に記載の方法であって、
    前記繊維状シートの特性を測定し、測定された前記特性に関する測定値を取得するステップと、
    前記測定値が、測定された前記特性の所望の範囲外であると決定するステップと、
    その後の測定の間に測定される前記特性の測定値が前記所望の範囲の中に入るように、前記移送表面速度および前記モールディングロール速度のうちの少なくとも１つを調節するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする方法。
12. 請求項１に記載の方法であって、ドクターブレードを使用し、前記脱水されたウェブを前記移送表面から前記モールディングロールの前記パターン化された表面へ移送するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
13. 請求項１に記載の方法であって、前記乾燥セクションは、ヤンキードライヤを含み、乾燥させる前記ステップは、前記ヤンキードライヤを使用して、前記モールドされたペーパーウェブを乾燥させるステップを含むことを特徴とする方法。
14. 請求項１に記載の方法であって、前記乾燥セクションは、通風ドライヤを含み、乾燥させる前記ステップは、前記通風ドライヤを使用して、前記モールドされたペーパーウェブを乾燥させるステップを含むことを特徴とする方法。
    
15. 請求項１４に記載の方法であって、前記乾燥セクションは、通風乾燥ファブリックをさらに含み、前記モールドされたペーパーウェブを前記通風乾燥ファブリックへ移送することによって、前記モールドされたペーパーウェブは、前記乾燥セクションへ移送されることを特徴とする方法。
16. 請求項１５に記載の方法であって、前記モールディングロールは、モールディングロール速度で回転しており、前記通風乾燥ファブリックは、ファブリック速度でトラベルしており、前記ファブリック速度は、前記モールディングロール速度よりも小さいことを特徴とする方法。
17. 請求項１６に記載の方法であって、
    前記繊維状シートの特性を測定し、測定された前記特性に関する測定値を取得するステップと、
    前記測定値が、測定された前記特性の所望の範囲外であると決定するステップと、
    その後の測定の間に測定される前記特性の測定値が前記所望の範囲の中に入るように、前記モールディングロール速度および前記ファブリック速度のうちの少なくとも１つを調節するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする方法。
18. 請求項１に記載の方法であって、前記モールディングゾーンは、前記移送表面と前記モールディングロールとの間に画定されたモールディングニップであることを特徴とする方法。
19. 請求項１８に記載の方法であって、前記モールディングニップにおいて前記移送表面と前記モールディングロールとの間に荷重を印加するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
20. 請求項１９に記載の方法であって、
    前記繊維状シートの特性を測定し、測定された前記特性に関する測定値を取得するステップと、
    前記測定値が、測定された前記特性の所望の範囲外であると決定するステップと、
    その後の測定の間に測定される前記特性の測定値が前記所望の範囲の中に入るように、前記荷重を調節するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする方法。
21. 請求項１に記載の方法であって、前記モールディングロールの自由表面において、前記モールディングロールの前記パターン化された表面をクリーニングするステップをさらに含むことを特徴とする方法。
22. 請求項２１に記載の方法であって、クリーニングするステップは、前記パターン化された表面から粒子状物質を除去することができる方向に、前記パターン化された表面に向けてクリーニング媒体を方向付けるステップを含むことを特徴とする方法。
23. 請求項２２に記載の方法であって、前記流体は、水およびクリーニング溶液のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする方法。
24. 請求項１に記載の方法であって、前記脱水されたウェブを加熱された表面に適用し、前記脱水されたウェブを加熱するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
25. 請求項２４に記載の方法であって、前記加熱された表面は、前記移送表面であり、前記移送表面は、ロールの表面であることを特徴とする方法。
26. 繊維状シートを作製する方法であって、
    （ａ）製紙用繊維の水溶液から発生期ウェブを形成するステップと、
    （ｂ）前記発生期ウェブを脱水し、約１５パーセント固形分から約７０パーセント固形分のコンシステンシを有する脱水されたウェブを形成するステップと、
    （ｃ）前記脱水されたウェブを移送表面上で移動させるステップと、
    （ｄ）第１のモールディングゾーンにおいて前記移送表面から第１のモールディングロールへ前記脱水されたウェブを移送するステップであって、前記第１のモールディングロールは、外部、および、前記第１のモールディングロールの前記外部のパターン化された表面を含み、前記脱水されたウェブの製紙用繊維は、前記第１のモールディングロールの前記パターン化された表面上で再分配され、前記脱水されたウェブの第１の側は、モールドされた第１の側を有するペーパーウェブを形成するために、前記第１のモールディングロールの前記パターン化された表面によってパターン化される、ステップと、
    （ｅ）第２のモールディングゾーンにおいて前記第１のモールディングロールから第２のモールディングロールへ前記ペーパーウェブを移送するステップであって、前記第２のモールディングロールは、外部、および、前記第２のモールディングロールの前記外部に形成されているパターン化された表面を含み、前記ペーパーウェブの製紙用繊維は、前記第２のモールディングロールの前記パターン化された表面上で再分配され、前記ペーパーウェブの第２の側は、モールドされた第１および第２の側を有するモールドされたペーパーウェブを形成するために、前記第２のモールディングロールの前記パターン化された表面によってパターン化される、ステップと、
    （ｆ）前記モールドされたペーパーウェブを乾燥セクションへ移送するステップと、
    （ｇ）前記モールドされたペーパーウェブを前記乾燥セクションの中で乾燥させ、繊維状シートを形成するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
27. 請求項２６に記載の方法であって、前記第１および第２のモールディングロールのそれぞれの前記パターン化された表面は、複数の凹部を有することを特徴とする方法。
28. 請求項２６に記載の方法であって、前記第１のモールディングロールの前記浸透性のパターン化された表面は、パターンを有しており、前記第２のモールディングロールの前記パターン化された表面は、前記第１のモールディングロールの前記浸透性のパターン化された表面の前記パターンとは異なるパターンを有することを特徴とする方法。
29. 請求項２８に記載の方法であって、前記乾燥セクションは、ヤンキードライヤを含み、乾燥させる前記ステップは、前記ヤンキードライヤを使用して、前記モールドされたペーパーウェブを乾燥させるステップを含み、前記繊維状シートの前記特性が、前記第１の側において、前記第２の側と実質的に同じになるようになっていることを特徴とする方法。
30. 請求項２６に記載の方法であって、前記第１のモールディングロールは、第１のモールディングロール速度で回転しており、前記第２のモールディングロールは、第２のモールディングロール速度で回転しており、前記第２のモールディングロール速度は、前記第１のモールディングロール速度よりも小さいことを特徴とする方法。
31. 請求項３０に記載の方法であって、前記第１のモールディングロールと前記第２のモールディングロールとの間のクレーピング率は、約５パーセントから約６０パーセントであることを特徴とする方法。
32. 請求項３０に記載の方法であって、前記移送表面は、移送表面速度で移動しており、前記第１のモールディングロール速度は、前記移送表面速度よりも小さいことを特徴とする方法。
33. 請求項３２に記載の方法であって、前記移送表面と前記第１のモールディングロールとの間のクレーピング率は、約５パーセントから約６０パーセントであることを特徴とする方法。
34. 請求項３２に記載の方法であって、前記移送表面と前記第１のモールディングロールとの間のクレーピング率は、前記第１のモールディングロールと前記第２のモールディングロールとの間のクレーピング率とは異なることを特徴とする方法。
35. 請求項３４に記載の方法であって、前記乾燥セクションは、ヤンキードライヤを含み、乾燥させる前記ステップは、前記ヤンキードライヤを使用して、前記モールドされたペーパーウェブを乾燥させるステップを含み、前記繊維状シートの前記特性が、前記第１の側において、前記第２の側と実質的に同じになるようになっていることを特徴とする方法。
36. 請求項３０に記載の方法であって、
    前記繊維状シートの特性を測定し、測定された前記特性に関する測定値を取得するステップと、
    前記測定値が、測定された前記特性の所望の範囲外であると決定するステップと、
    その後の測定の間に測定される前記特性の測定値が前記所望の範囲の中に入るように、前記第１のモールディングロール速度および前記第２のモールディングロール速度のうちの少なくとも１つを調節するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする方法。
37. 請求項２６に記載の方法であって、前記第１のモールディングゾーンは、前記移送表面と前記第１のモールディングロールとの間に画定された第１のモールディングニップであることを特徴とする方法。
38. 請求項２６に記載の方法であって、前記第２のモールディングゾーンは、前記第１のモールディングロールと前記第２のモールディングロールとの間に画定された第２のモールディングニップであることを特徴とする方法。