JP2020012217A - 工業用織物 - Google Patents

Abstract

【課題】水分を含む紙材料から搾水することを含む工程で使用される工業用織物において、搾水性を改善する。【解決手段】工業用織物１は、経２層緯１層の織物である。上層４及び下層５のそれぞれにおいて、経糸２は、モノフィラメント又はモノフィラメントの撚り糸からなる第１経糸２ａと、マルチフィラメントを含む撚り糸からなる第２経糸２ｂとを有し、第１経糸２ａ及び第２経糸２ｂは１本ずつ交互に配置される。第２経糸２ｂは第１経糸２ａよりも太い。また、上層４又は下層５の第１経糸２ａと、下層５又は上層４の第２経糸２ｂとは、互いに上下に重なるように配置される。２本１組の緯糸３が、１組毎に互いに同じパターンで第１経糸２ａ及び第２経糸２ｂに絡む。このような構成により、第２経糸２ｂの位置や、第１経糸２ａ及び第２経糸２ｂの隙間が、搾水性にとって有利となる。【選択図】図１

Description

本開示は、水分を含む紙材料から搾水することを含む工程で使用される、工業用織物に関する。

パルプシートを形成するパルプマシーンでは、プレスパートにおいて、紙料の懸濁液から水分を脱落させ、さらにプレスして搾水する。この工程で使用される、水分を含む紙材料を運搬するための織物が種々提案されている。

例えば、特許文献１及び２には、この工程で使用される織物が記載されている。特許文献１及び２に記載の織物は、モノフィラメントからなる経糸と、マルチフィラメント等の小径の素糸を纏めて素糸間に微細な搾水空間を形成した糸、及びモノフィラメントの２種類の緯糸とを有する、経１層緯２層の織物である。上層の緯糸は、マルチフィラメントとモノフィラメントとが１本ずつ交互に配置され、下層の緯糸は、マルチフィラメントとモノフィラメントとが１本又は２本ずつ交互に配置される。

特許第３７９３４０８号公報 特許第４８２８３３０号公報

特許文献１及び２に記載の織物に運搬される水分を含んだ紙材料は、緯方向（クロス機械方向）に回転軸を有するロールによってプレスされ、プレスによって搾り出された水は、経方向（機械方向）に移動しようとする。しかしながら、特許文献１及び２に記載の織物では、マルチフィラメントの延在方向が緯方向であるため、経方向への水の移動が小さく、搾水量が少なかった。また、マルチフィラメントが使用とともに扁平化するため、構造上、モノフィラメントの緯糸との隙間がなくなり、搾水性が低下する要因になっていた。緯糸のモノフィラメントを２本並べる組織にしてその間の隙間が使用末期まで維持できるようにしても、マルチフィラメントによるプレス面積が減るため、搾水性を十分に改善できなかった。

このような問題に鑑み、本発明は、水分を含む紙材料から搾水することを含む工程で使用される工業用織物において、搾水性を向上させることを提供することを目的とする。

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、水分を含む紙材料から搾水することを含む工程で使用される工業用織物（１，１１）であって、上層（４）及び下層（５）の２層に配置され、モノフィラメント又はモノフィラメントの撚り糸からなる第１経糸（２ａ）、及び、前記第１経糸よりも太く、マルチフィラメントを含む撚り糸からなる第２経糸（２ｂ）を有する経糸（２）と、１層に配置され、モノフィラメント又はモノフィラメントの撚り糸からなる緯糸（３）とを有し、前記緯糸は、互いに隣接する２本を１組として、１組毎に互いに同じパターンで前記第１経糸及び前記第２経糸に絡み、前記上層及び前記下層のそれぞれにおいて、所定の本数の前記第１経糸と、所定の本数の前記第２経糸とが、交互に配置され、前記第１経糸同士及び前記第２経糸同士は、互いに上下で重ならないことを特徴とする。

この構成によれば、１組の緯糸によって第２経糸が大きく屈曲するため、第２経糸がプレス用のロールに接する形になるとともに、水を吸収するマルチフィラメントを含む撚り糸からなる第２経糸が経方向に存在するだけでなく、湿紙に圧力をかける凸部を形成する第２経糸と、吸収しきれない水の逃げ道になる凹部を形成する第１経糸とが経方向に存在することになり、より搾水性が向上する。また、第２経糸の屈曲によって、第１経糸と第２経糸との間に、斜め緯方向の隙間が生じるため、マルチフィラメントを含む撚り糸からなる第２経糸が扁平化する使用末期においても、搾水性が安定し汚れによる目詰まりも使用末期まで発生し難いものになる。

本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る工業用織物は、上記構成において、経方向に無端状になった袋状織物であり、前記第１経糸は、緯方向に延在する芯線（６）で折り返してループ（７）を形成することにより前記上層及び前記下層の間を移動し、前記第２経糸は、前記ループを形成するための前記芯線の経方向の前後で、前記ループを形成せずに前記上層及び前記下層の間を移動し、前記芯線の前方で前記上層及び前記下層の間を移動する前記第２経糸と、前記芯線の後方で前記上層及び前記下層の間を移動する前記第２経糸とは、所定の本数毎に交互に配置されたことを特徴とする。

この構成によれば、２本以上のシャットルを有する織機で、本発明に係る工業用織物を製織することができる。また、比較的太い第２経糸の上下の入れ替わり部分がループの前後に分散するため、経糸本数を増やすことができる。また、芯線が緯糸として機能するため、入れ替わり部の厚さがその他の部分と同等になり、袋耳部の搾水ムラが抑制される。

本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る工業用織物は、上記構成の何れかにおいて、前記上層及び前記下層のそれぞれにおいて、１本の前記第１経糸と、１本の前記第２経糸とが、交互に配置されたことを特徴とする。

この構成によれば、第１経糸と第２経糸との間の斜め緯方向の隙間が多くなり、マルチフィラメントを含む撚り糸からなる第２経糸が扁平化する使用末期においても、搾水性がさらに安定する。

本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る工業用織物（１）は、上記構成において、前記第１経糸及び前記第２経糸は、互いに上下で重なり、前記パターンは、１組の前記緯糸が、前記上層の１本の前記経糸の上、前記上層の１本の前記経糸と前記下層の１本の前記経糸の間、前記下層の１本の前記経糸の下、前記上層の１本の前記経糸と前記下層の１本の前記経糸の間の順に通ることによって形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、第２経糸２ｂが大きく屈曲して搾水性が良好になる。

本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る工業用織物は、上記構成の何れかにおいて、前記第１経糸は、０．４ｍｍ〜０．６５ｍｍの直径を有するモノフィラメント、又は各々が０．１８ｍｍ〜０．２８ｍｍの直径を有するモノフィラメントの４本〜６本の撚り糸からなり、前記第２経糸は、５ｄ〜５０ｄの太さを有するマルチフィラメントを含み、かつ全体として３０００ｄ〜６０００ｄの太さを有する撚り糸からなることを特徴とする。

この構成によれば、搾水性がさらに良好になる。

本発明によれば、水分を含む紙材料から搾水することを含む工程で使用される工業用織物において、搾水性が向上する。

第１実施形態に係る工業用織物の経方向に直交する断面における断面図 比較例及び第１実施形態に工業用織物の製織方法を示す説明図 第２実施形態に係る工業用織物の経方向に直交する断面における断面図 実施例に係る工業用織物の写真（Ａ：上層側の表面、Ｂ：緯糸を切断した面を緯方向から撮った写真、Ｃ：緯糸を切断した面を斜め緯上方から撮った写真） 比較例及び実施例に係る圧力分布測定の結果を示す写真（Ａ：比較例、Ｂ：入れ替わり部側の袋耳部、Ｃ：入れ替わり部とは反対側の袋耳部）

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係る工業用織物１の経方向に直交する断面における断面図である。工業用織物１は、経２層緯１層（経２重緯１重織）の織物である。工業用織物１は、経方向に無端状であり、機械のロールに掛け渡され、ロールの回転に応じて走行する。水分を含んだ紙材料は、工業用織物１に運搬され、搾水用のロールにプレスされて搾水される。

工業用織物１は、経糸２と、経糸２に織り込まれた緯糸３とを有する。経糸２は、上層４及び下層５の２層に配置され、緯糸３は、上層４及び下層５の経糸に織り込まれるように１層に配置される。上層４及び下層５のそれぞれに、第１経糸２ａ及び第２経糸２ｂの２種類の経糸２が使用される。第１経糸２ａは、モノフィラメント又はモノフィラメントの撚り糸からなり、好ましくは、０．４ｍｍ〜０．６５ｍｍの直径を有するモノフィラメント、又は各々が０．１８ｍｍ〜０．２８ｍｍの直径を有するモノフィラメントの４本〜６本の撚り糸からなる。第２経糸２ｂは、第１経糸２ａよりも太い。第２経糸２ｂは、マルチフィラメントを含む撚り糸、例えば、マルチフィラメントの撚り糸、又はマルチフィラメントと紡績糸やモノフィラメントとの撚り糸からなり、好ましくは、５ｄ〜５０ｄの太さを有するマルチフィラメントを含み、かつ全体として３０００ｄ〜６０００ｄの太さを有する撚り糸からなる。

上層４及び下層５のそれぞれにおいて、所定の本数の第１経糸２ａと所定の本数（第１経糸２ａと同じ本数でも異なる本数でもよい）の第２経糸２ｂとが、互いに交互に配置され、好ましくは、第１経糸２ａと第２経糸２ｂとが、１本ずつ互いに交互に配置される。第１経糸２ａ同士及び第２経糸２ｂ同士は、互いに上下で重ならず、好ましくは、第１経糸２ａと第２経糸２ｂとが互いに上下で重なる。

緯糸３は、モノフィラメント又はモノフィラメントの撚り糸からなり、２本１組として、１組毎に互いに同じパターンで第１経糸２ａ及び第２経糸２ｂに絡む。緯糸３が経糸２に絡むパターンは、１組の緯糸３が、上層４の１本の経糸２の上、上層４の１本の経糸２と下層５の１本の経糸２の間、下層５の１本の経糸２の下、上層４の１本の経糸２と下層５の１本の経糸２の間の順に通るように形成される。

上層４に配置された２本の第１経糸２ａ及び２本の第２経糸２ｂ、下層５に配置された２本の第１経糸２ａ及び２本の第２経糸２ｂ、並びに４組（計８本）の緯糸３で完全組織が構成されている。経糸２及び緯糸３に使用されるモノフィラメント又はマルチフィラメントは、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂を素材とする。

第１実施形態に係る工業用織物１の作用効果について説明する。マルチフィラメントを含む撚り糸からなる第２経糸２ｂが経方向に延在し、かつ、湿紙に圧力をかける凸部を形成する第２経糸２ｂと、吸収しきれない水の逃げ道になる凹部を形成する第１経糸２ａとが経方向に存在することになるため、工業用織物１の進行方向である経方向に水が移動しやすい。また、互いに隣り合う２本の緯糸３，３が１組となって、同じ組織を形成させて第２経糸２ｂに大きい屈曲をつけるため、第２経糸２ｂがプレス用のロールに接する形となる。そのため、水がロールから経方向成分を含む大きな力を受け、より多くの水を搾水できる。空隙量が低下しても経方向に水が移動することにより搾水不良になり難い。緯糸３が第１経糸２ａ及び第２経糸２ｂ間に織り込まれることにより、図１の矢印で示すように第２経糸２ｂと第１経糸２ａとの段差により生じた斜め緯方向の隙間により、初期の空隙量が大きくなるとともに、使用末期まで搾水性が安定し汚れによる目詰まりも使用末期まで発生し難いものになる。

図２は、工業用織物１の製織方法を示す。袋織で製織される工業用織物１は、緯糸３が製織時の整経糸となり、経糸２が製織時の打ち込み糸となる。上層４の第１経糸２ａ用、上層４の第２経糸２ｂ用、下層５の第１経糸２ａ用、及び下層５の第２経糸２ｂ用の合計４丁のシャットル（杼）があれば製織できるが、４丁以上のシャットルを有する織機はあまり普及していない。そこで、２丁のシャットルで工業用織物１を製織する方法を説明する。この場合、上層４の第１経糸２ａと下層５の第１経糸２ａとは、互いに同種の糸となり、上層４の第２経糸２ｂと下層５の第２経糸２ｂとは互いに同種の糸となる。

図２の左図は、製織時に袋耳部の一方（紙面の右側）で経糸２の上下を入れ替えて（上層４から下層５へ、また下層５から上層へ経糸２を移動させて）製織した様子を示し、図２の右図は、機器に取り付けられた工業用織物１において、その袋耳部が前後（紙面の左右）にまっすぐ延びている状態を示す。

図２（Ａ）の比較例１に示すように、１組の緯糸３，３と、これに隣接する他の１組の緯糸３，３との間で、第１経糸２ａ及び第２経糸２ｂのそれぞれについて上下を入れ替えると、１組の緯糸３，３とこれに隣接する他の１組の緯糸３，３と距離が、上下の入れ替わり部分で、他の部分よりも大きくなる。その結果、上下の入れ替わり部分の厚さが他の部分よりも薄くなり、振動や偏摩耗等の要因となる。また上下入れ替わりを第１経糸２ａは左側袋耳部で、第２経糸２ｂは右側袋耳部と分けた場合でも、糸の太さの差が大きすぎるため、意味がなく、振動や偏摩耗等の危険部分が増えるだけとなる。

図２（Ｂ）の比較例２に示すように、第１経糸２ａ及び第２経糸２ｂのそれぞれについて、所定の１組の緯糸３，３を芯線６として、芯線６に対してループ７を形成するように折り返して上下を入れ替えると、ループ７の部分で、経糸２の本数が他の部分の２倍になって厚くなるため、振動の要因となる。また、経糸２の本数が２倍となるループ７部分が存在するため、単位幅あたりの経糸２の本数も増やせない。

そこで、第１実施形態に係る工業用織物１では、図２（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、比較的細い第１経糸２ａは、ループ７を形成するように芯線６で折り返して上下を入れ替え、比較的太い第２経糸２ｂは、芯線６の前後で、ループを形成せずに（折り返さずに）上下を入れ替えている。芯線６の前方で上下を入れ替える第２経糸２ｂと、芯線６の後方で上下を入れ替える第２経糸２ｂとは、所定の本数毎に交互に配置される。図示する例では、芯線６の後方で上層４から下層５に移動する第２経糸２ｂ、芯線６後方で下層５から上層４に移動する第２経糸２ｂ、芯線６前方で上層４から下層５に移動する第２経糸２ｂ、芯線６前方で下層５から上層４に移動する第２経糸２ｂの順に配置されている。

比較的太い第２経糸２ｂの重なり部分が芯線６の前後に分散するため、経糸２の本数を増やすことができる。また、芯線６が緯糸３として機能するため、入れ替え部分の厚さは、他の部分の厚さと略同等になり、振動や偏摩耗を抑制できる。

次に、図３を参照して、第２実施形態に係る工業用織物１１について説明する。説明に当たって、第１実施形態と共通する構成は、その説明を省略し同一の符号を付す。第２実施形態に係る工業用織物１１は、緯糸３の経糸２への織り込みパターンが第１実施形態と相違する。

工業用織物１１では、経糸２は、第１実施形態と同様に配置され、緯糸３が、上層４の１本の経糸２の上、上層４の１本の経糸２と下層５の１本の経糸２との間、上層４の１本の経糸２の上、上層４の１本の経糸２と下層５の１本の経糸２との間、下層５の１本の経糸２の下、上層４の１本の経糸２と下層５の１本の経糸２との間、下層５の１本の経糸２の下、上層４の１本の経糸２と下層５の１本の経糸２との間の順に通ることによって緯糸３の経糸２への織り込みパターンが構成される。

図４は、第１実施形態に対応する実施例の写真である。第１経糸２ａはモノフィラメントからなり、第２経糸２ｂはマルチフィラメントの撚り糸からなり、緯糸３はモノフィラメントからなる。

図４（Ａ）に示すように、プレスされた紙材料から搾り出された水を毛細管現象等により移動させるマルチフィラメントの撚り糸からなる第２経糸２ｂは、経方向に延在し、湿紙に圧力をかける凸部を形成する第２経糸２ｂと、吸収しきれない水の逃げ道になる凹部を形成する第１経糸２ａとが経方向に存在する。プレス用のロールから受ける圧力の方向が経方向成分を含むため、効率的に搾水できる。

図４（Ｂ）に示すように、第２経糸２ｂの最上部及び最下部が、工業用織物１の最上部及び最下部となっている。これは、互いに隣り合う２本１組の緯糸３，３が、１組毎に互いに同じパターンで経糸２に絡むことにより、第２経糸２ｂを大きく屈曲させるためである。これにより、第２経糸２ｂが、プレス用のロールに直接又は紙材料を介して接する形となるため、搾水性が向上する。

図４（Ｃ）に示すように、互いに隣接する第２経糸２ｂと第１経糸２ａとの間に斜め緯方向に隙間が生じている。これも、互いに隣り合う２本１組の緯糸３，３が、１組毎に互いに同じパターンで経糸２に絡むことにより、第２経糸２ｂを大きく屈曲させるためである。これにより、マルチフィラメントの撚り糸からなる第２経糸２ｂが扁平化しても、搾水性の低下が抑制され、汚れによる目詰まりも使用末期まで発生し難いものになる。

図５（Ａ）は、図２（Ａ）に示す比較例１に対応する織物の経糸２の入れ替わり部の圧力分布測定の結果を示し、図５（Ｂ）は、図２（Ｃ）及び（Ｄ）に示す第１実施形態に対応する実施例の工業用織物１の入れ替わり部の圧力分布測定の結果を示し、図５（Ｃ）は、（Ｂ）と同じ実施例における入れ替わり部とは反対側の袋耳部の圧力分布測定の結果を示す。測定結果の写真において、色の濃い部分は圧力が高いことを示し、色の薄い部分は圧力が低いことを示す。

図５（Ａ）に示すように、入れ替わり部が薄くなる比較例１では、入れ替わり部にかかる圧力が小さくなり、搾水性が低下する。図５（Ｂ）に示すように、第１経糸がループを形成して上下に入れ替わり、第２経糸が芯線の前後で上下に入れ替わる構成では、入れ替わり部の圧力と通常部（袋耳部以外の部分）の圧力と差が小さくなっている。また、図５（Ｃ）に示すように、入れ替わり部と反対側の袋耳部の圧力は、通常部の圧力と略同等である。以上のように、第１経糸がループを形成して上下に入れ替わり、第２経糸が芯線の前後で上下に入れ替わる構成では、経糸がループを形成せずに１箇所で上下に入れ替わる構成に比べて、搾水性及び紙面性が良好である。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、芯線として、１組の緯糸とは異なる種類及び／又は本数の糸を使用してもよい。本発明に係る工業用織物を製紙用フェルトの基布に適用してもよい。

１，１１：工業用織物
２：経糸
２ａ：第１経糸
２ｂ：第２経糸
３：緯糸
４：上層
５：下層
６：芯線
７：ループ

Claims (5)

1. 水分を含む紙材料から搾水することを含む工程で使用される工業用織物であって、
   上層及び下層の２層に配置され、モノフィラメント又はモノフィラメントの撚り糸からなる第１経糸、及び、前記第１経糸よりも太く、マルチフィラメントを含む撚り糸からなる第２経糸を有する経糸と、
   １層に配置され、モノフィラメント又はモノフィラメントの撚り糸からなる緯糸とを有し、
   前記緯糸は、互いに隣接する２本を１組として、１組毎に互いに同じパターンで前記第１経糸及び前記第２経糸に絡み、
   前記上層及び前記下層のそれぞれにおいて、所定の本数の前記第１経糸と、所定の本数の前記第２経糸とが、交互に配置され、
   前記第１経糸同士及び前記第２経糸同士は、互いに上下で重ならないことを特徴とする工業用織物。
2. 当該工業用織物は、経方向に無端状になった袋状織物であり、
   前記第１経糸は、緯方向に延在する芯線で折り返してループを形成することにより前記上層及び前記下層の間を移動し、
   前記第２経糸は、前記芯線の経方向の前後で、前記ループを形成せずに前記上層及び前記下層の間を移動し、
   前記芯線の前方で前記上層及び前記下層の間を移動する前記第２経糸と、前記芯線の後方で前記上層及び前記下層の間を移動する前記第２経糸とは、所定の本数毎に交互に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の工業用織物。
3. 前記上層及び前記下層のそれぞれにおいて、１本の前記第１経糸と、１本の前記第２経糸とが、交互に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の工業用織物。
4. 前記第１経糸及び前記第２経糸は、互いに上下で重なり、
   前記パターンは、１組の前記緯糸が、前記上層の１本の前記経糸の上、前記上層の１本の前記経糸と前記下層の１本の前記経糸の間、前記下層の１本の前記経糸の下、前記上層の１本の前記経糸と前記下層の１本の前記経糸の間の順に通ることによって形成されたことを特徴とする請求項３に記載の工業用織物。
5. 前記第１経糸は、０．４ｍｍ〜０．６５ｍｍの直径を有するモノフィラメント、又は各々が０．１８ｍｍ〜０．２８ｍｍの直径を有するモノフィラメントの４本〜６本の撚り糸からなり、
   前記第２経糸は、５ｄ〜５０ｄの太さを有するマルチフィラメントを含み、かつ全体として３０００ｄ〜６０００ｄの太さを有する撚り糸からなることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の工業用織物。