JP2020041245A

JP2020041245A - 製紙用フェルト

Info

Publication number: JP2020041245A
Application number: JP2018171190A
Authority: JP
Inventors: 剛広富宇加; Takehiro Fuuka
Original assignee: Nippon Felt Co Ltd
Current assignee: Nippon Felt Co Ltd
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2020-03-19
Anticipated expiration: 2038-09-13
Also published as: JP7053416B2

Abstract

【課題】織布層と互いに平行な糸からなる糸条列層とが積層された基布を有する製紙用フェルトにおいて、掛け入れ性や通気性の低下を抑制しつつ、織布層と糸条列層との互いの接着性を向上させる。【解決手段】基布（１１）は、互いに織り込まれた第１糸（１４）及び第２糸（１５）を有する織布層（１６）と、第２糸に略平行な第３糸（１７）を有する糸条列層（１８）とを有する。第２糸は、３本の第１糸の糸条列層側を通過した後、１本の第１糸の糸条列層とは反対側を通過する繰り返し単位で第１糸に織り込まれている。第２糸と第３糸との互いの接着に寄与するクリンプの長さが長すぎると掛け入れ性や通気性を低下させ、短すぎると接着性が低下するが、クリンプの長さが第１糸３本分であるため、クリンプの長さが最適である。【選択図】図１

Description

本開示は、基布が織布層と糸条列層とを有する製紙用フェルトに関する。

製紙用フェルトは、抄紙機のプレスパートで使用され、搾水される湿紙を運搬する。フェルトは、基布と、基布に短繊維シートをニードルパンチングして形成したバット繊維層とを有する。基布として、経糸と緯糸とが互いに織り込まれた織布層と、互いに平行な方向に延在する複数の糸同士を固定した層とを積層したものを用いることがある。両層をバット繊維層の短繊維を絡ませることにより互いに接結した場合、使用とともに走行面側のバット繊維層の短繊維が欠落するため、短繊維による両層の接結の効果が低下して、両層間に隙間が生じるおそれがある。

特許文献１には、経糸（ＭＤ糸材）及び緯糸（ＣＭＤ糸材）が平織りされた第１層と、第１層の走行面側に配置されて経糸（ＭＤ糸材）のみからなる第２層とが積層された基布を有する製紙用フェルトが記載されている。この製紙用フェルトでは、第１層の緯糸と第２層の経糸とが低融点糸を含み、両糸が互いに熱溶融によって接着されることにより、第１層と第２層との互いの接結が強化されている。

特開２００８−６３６７３号公報

特許文献１では第１層の緯糸と第２層の経糸との交点でのみ接着しているため、接着性は不十分であった。また、特許文献１では糸自体を熱溶融させているため、糸の強度（基布の強度）が不十分であった。そのため、織布層と互いに平行な糸からなる層との互いに接結をさらに強化することが望まれているが、単に両層の接着面積を増やすと、基布の曲げ剛性が高くなって掛け入れ性（フェルトの抄紙機への取り付け易さ）が低下し、また、空隙率が低下して通気性が低下するおそれがある。本発明は、織布層と互いに平行な糸からなる糸条列層とが積層された基布を有する製紙用フェルトにおいて、掛け入れ性や通気性の低下を抑制しつつ、糸の強度を低下させずに、織布層と糸条列層との互いの接着性を向上させ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、基布（１１）と、短繊維が絡むように前記基布に積層されたバット繊維層（１２，１３）とを有する製紙用フェルト（１０）であって、前記基布は、経糸及び緯糸の一方を構成する第１糸（１４）、並びに、経糸及び緯糸の他方を構成して前記第１糸に織り込まれた第２糸（１５）を有する織布層（１６）と、前記第２糸に略平行に配置された第３糸（１７）を有して、前記織布層に積層されて接着部（１９）によって接着された糸条列層（１８）とを有し、前記接着部は、前記第２糸及び／若しくは前記第３糸、又は、前記織布層及び／若しくは前記糸条列層に対して加工された後に熱溶融された前記第１〜第３糸よりも融点の低い低融点樹脂を含み、前記第２糸は、３本の前記第１糸の前記糸条列層側を通過した後、１本の前記第１糸の前記糸条列層とは反対側を通過する繰り返し単位で前記第１糸に織り込まれたことを特徴とする。ここで第３糸が第２糸に対して「略平行」とは、製造の都合上、わずかに傾斜している場合も含む。例えば、糸条列層は複数本の第３糸を１束にして螺旋状に巻くことによって形成する場合、第３糸は、第２糸に対して、基布の周長に対して複数本の第３糸の幅だけ傾斜しているが、このような場合は「略平行」に含まれる。

この構成によれば、第２糸における第１糸に対して糸条列層側を通る部分が第３糸に接着するが、この接着用クリンプは、第１糸３本分の長さで繰り返されているため、その長さが長すぎないため、掛け入れ性や通気性の低下が抑制され、また、その長さが短すぎないため織布層と糸条列層との互いの接着性が向上している。また、接着部は、糸に加工した低融点樹脂が接着部となるため、糸自体に低融点樹脂を含む糸に比べて、糸の強度が低下しない。

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記構成において、前記糸条列層は、前記織布層よりも製紙面側に配置されたことを特徴とする。

この構成によれば、織布層に比べて凹凸の少ない糸条列層が製紙面側に配置されるため、製紙用フェルトの製紙面側の表面が滑らかになり、製造される紙にマークが付きにくく、紙面性が向上する。

本発明によれば、織布層と糸条列層とが積層された基布を有する製紙用フェルトにおいて、掛け入れ性や通気性の低下を抑制しつつ、糸の強度を低下させずに、織布層と糸条列層との互いの接着性を向上させることができる。

製紙用フェルトの模式的断面図

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る製紙用フェルト（以下、「フェルト」と記す）１０の模式的断面図である。

フェルト１０は、基布１１と、基布１１の製紙面側に積層された製紙面側バット繊維層１２と、基布１１の走行面側に積層された走行面側バット繊維層１３とを備える。

基布１１は、緯糸である第１糸１４、及び第１糸１４に織り込まれた経糸である第２糸１５を有する織布層１６と、第２糸１５に略平行な第３糸１７を有して織布層１６の製紙面側に積層された糸条列層１８とを有する。糸条列層１８は互いに平行に配置された複数本の第３糸１７を１束にして螺旋状に巻くことによって形成されるため、第３糸１７は、第２糸１５に対してわずかに傾斜している。なお、第３糸１７を第２糸１５に対して全く傾斜しないようにしてもよい。例えば、第２糸１５に対して傾斜した第３糸１７からなる糸条列層１８を切断し、傾斜させずに並び替えて接合することで、第３糸１７を第２糸１５に対して全く傾斜しないように配置できる。また、糸条列層１８は、第３糸１７を２本のロール間でワインディングした（巻いた）後に、低融点繊維を有するバット繊維の薄い層を熱溶融させ第３糸１７と一体化することにより形成される。そのため、糸条列層１８は、一側にバット繊維の薄い層を有する。なお、このバット繊維の薄い層については、最終製品段階では、殆ど溶融して繊維形態としては残らない。

織布層１６の組織は、３／１クズシであり、第２糸１５は、３本の第１糸１４の製紙面側を通過した後、１本の第１糸１４の走行面側を通過するという繰り返し単位で第１糸１４に織り込まれる。すなわち、織布層１６における第２糸１５が３本の連続する第１糸１４の一側を通過する面に、糸条列層１８は積層される。

織布層１６と糸条列層１８との間には、両者を互いに接着させる接着部１９が形成されている。接着部１９は、第２糸１５における連続する第１糸１４の製紙面側を通過する部分（接着用クリンプ）と、この部分に略平行に重なる第３糸１７との間に形成されている。接着部１９は、第２糸１５及び／又は第３糸１７に対して第１〜第３糸１４，１５，１７よりも融点の低い低融点樹脂を加工し、これを熱溶融させることにより形成される。樹脂加工される低融点樹脂の融点は、１３０〜１７０℃であり、糸自体を溶融させない温度１３０〜１８０℃の熱をかけることで、低融点樹脂のみ溶融させ接着部１９を形成させる。予め、第２糸１５及び／又は第３糸１７に対して樹脂加工してから織布層１６及び／又は糸条列層１８を形成してもよく、織布層１６及び／又は糸条列層１８を形成した後に、織布層１６及び／又は糸条列層１８に対して樹脂加工してもよい。織布層１６と糸条列層１８とを互いに接着させるための熱溶融を行う工程は、ナイロン等の合成繊維からなる短繊維シートを基布１１にニードルパンチングして製紙面側バット繊維層１２及び走行面側バット繊維層１３を形成する工程の前に行う方が好ましいが、後に行ってもよい。

織布層１６を構成する第１糸１４と第２糸１５の材質としては、ポリアミド，ポリエステルなどの種々の素材が挙げられるが、柔軟性や圧縮回復性の面でポリアミドが好ましい。第１糸１４と第２糸１５の形態としては、モノフィラメント単糸や撚糸を用いることができるが、接着部を広くする接着面の関係でモノフィラメント単糸が好ましい。また、第１糸１４及び第２糸１５の太さは、０.１０〜０.６０ｍｍが好ましく、特に０.２０〜０.５０ｍｍが好ましい。また、糸条列層１８を構成する第３糸１７の材質や形態としては、ポリアミド，ポリエステル，天然素材などが挙げられ、形態としては、モノフィラメント糸と紡績糸との撚糸、またはマルチフィラメント糸と紡績糸の撚糸が好ましく、特にポリアミドモノフィラメント糸と紡績糸との撚糸が好ましい。第３糸１７の太さとしては、０.５０〜１.５０ｍｍが好ましく、特に０.７０〜１.３０ｍｍが好ましい。さらに、第１糸１４、第２糸１５及び第３糸１７の糸の融点は、２００〜２７０℃である。第２糸１５と第３糸１７との互いの接着性を高めるため、第３糸１７は、第２糸１５と太さが異なることが好ましく、第３糸１７が第２糸１５よりも２〜４倍太いことが更に好ましい。

第３糸１７に接着する第２糸１５が、第３糸１７に略平行であるため、互いに直交する糸同士を接着する場合に比べて接着面積が大きくなり、接着性が向上する。また、接着用クリンプが短いと、接着性が低下する。一方、接着用クリンプが長いと、曲げ剛性が高くなって掛け入れ性が低下し、また、空隙率が低下して通気性が低下する。接着用クリンプを３本分の第１糸１４の幅とすることにより、接着性と、掛け入れ性及び通気性とのバランスが最適となる。また、接着部１９を構成する低融点樹脂は、第２糸１５及び／又は第３糸１７自体に含まれていたものではないため、低融点樹脂を熱溶融しても、糸の太さ（形態）や物性は維持でき、第２糸１５及び／又は第３糸１７の強度は低下しない。また、基布１１の製紙面側に凹凸の少ない糸条列層１８を配置したため、フェルト１０の製紙面側の表面が滑らかになり、製造される紙にマークが付きにくく紙面性がよい。

織布層の組織を平織り（第１糸１本分のクリンプ）、３／１クズシ（本発明の実施例に相当。第１糸３本分のクリンプ）、５／１クズシ（第２糸が、５本の第１糸の製紙面側を通った後、１本の第１糸の走行面側を通る組織。第１糸５本分のクリンプ）としたものについて、最大剥離強度、通気性、及び曲げ剛性の測定を行った。

織布層の第１糸（緯糸）として、直径０．２５ｍｍの６ナイロン繊維のモノフィラメントを使用した。織布層の第２糸（経糸）として、直径０．２０ｍｍの６−１０ナイロン繊維を２本撚りした撚糸（直径０．４０ｍｍ）を使用した。糸条列層の第３糸（経糸）として、直径０．２１ｍｍの６ナイロン繊維を２本撚りした撚糸３本と紡績糸１本を合わせて撚ったもの（直径１．００ｍｍ）を使用した。試料は、糸条列層に樹脂溶液を散布して乾燥機で加熱した後、織布層と糸条列層とを圧をかけないように互いに重ねて、熱プレス機で加熱して作成した。

最大剥離強度は、各組織について４つの試料を測定した。測定は、織布層と糸条列層との間を裂くようにして経方向に両層を引っ張り、両層が剥離したときの力を最大剥離強度とした。通気性については、接着部となる低融点樹脂の量を変えて、それぞれ、３つの試料を測定した。なお、比較のため、低融点樹脂の量が０の場合も測定した。曲げ剛性については、一辺が１０ｃｍの正方形の試料に対して接着部となる低融点樹脂の量を変えて、それぞれ、１回測定し、比較のため低融点樹脂の量が０の場合も測定した。

表１は、最大剥離強度の測定結果を示す。３／１クズシの組織は、平織りの組織に比べて、最大剥離強度が平均して０．２２Ｎ増加し、５／１クズシの組織は、３／１クズシの組織に比べて、最大剥離強度が平均して０．０９Ｎ増加した。クリンプの長さを第１糸３本分から５本分に変更しても、クリンプの長さを第１糸１本分から３本分に変更したときほどは、最大剥離強度は上昇しなかった。

表２は通気性の測定結果を示す。低融点樹脂を用いず、織布層の第２糸と、糸条列層の第３糸とを互いに接着させない場合、平織り、３／１クズシ及び５／１クズシの組織間で通気性に大差はなかった。織布層の第２糸と、糸条列層の第３糸とを互いに接着させた場合、樹脂量に関わらず、５／１クズシの組織は、平織りや３／１クズシの組織に比べて通気性の低下が極端に大きかった。

表３は曲げ剛性の測定結果を示す。曲げ剛性が低く、柔らかい方が掛け入れ性がよい。曲げ剛性は、クリンプの長さが長くなるほど大きくなり、また、低融点樹脂の量が増えるほど大きくなった。低融点樹脂が１００ｇ／ｍ^２の場合は、３／１クズシから５／１クズシになるところで曲げ剛性が急激に上昇した。

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。第１糸を経糸とし、第２糸を緯糸とし、第３糸を略緯方向に沿って配置してもよい。また、基布層を製紙面側に配置し、糸条列層を走行面側に配置してもよく、この場合、第２糸は、３本の第１糸の走行面側を通った後、１本の第１糸の製紙面側を通る繰り返し単位で第１糸に織り込まれる。

１０：製紙用フェルト
１１：基布
１２：製紙面側バット繊維層
１３：走行面側バット繊維層
１４：第１糸
１５：第２糸
１６：織布層
１７：第３糸
１８：糸条列層
１９：接着部

Claims

基布と、短繊維が絡むように前記基布に積層されたバット繊維層とを有する製紙用フェルトであって、
前記基布は、経糸及び緯糸の一方を構成する第１糸、並びに、経糸及び緯糸の他方を構成して前記第１糸に織り込まれた第２糸を有する織布層と、前記第２糸に略平行に配置された第３糸を有して、前記織布層に積層されて接着部によって接着された糸条列層とを有し、
前記接着部は、前記第２糸及び／若しくは前記第３糸、又は、前記織布層及び／若しくは前記糸条列層に対して加工された後に熱溶融された前記第１〜第３糸よりも融点の低い低融点樹脂を含み、
前記第２糸は、３本の前記第１糸の前記糸条列層側を通過した後、１本の前記第１糸の前記糸条列層とは反対側を通過する繰り返し単位で前記第１糸に織り込まれたことを特徴とする製紙用フェルト。
前記糸条列層は、前記織布層よりも製紙面側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の製紙用フェルト。