JP3038165B2 - 拡張ニッププレスにおけるベルト - Google Patents

拡張ニッププレスにおけるベルト

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JP3038165B2 JP9157270A JP15727097A JP3038165B2 JP 3038165 B2 JP3038165 B2 JP 3038165B2 JP 9157270 A JP9157270 A JP 9157270A JP 15727097 A JP15727097 A JP 15727097A JP 3038165 B2 JP3038165 B2 JP 3038165B2
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エイチ ダット ウィリアム
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェブ材料から水
を抽出するための機構に関し、とくに抄紙機における紙
製品のプロセスで繊維ウェブから水を抽出するための機
構に関するものである。特に、本発明は抄紙機における
拡張ニッププレスに関して用いられるように設計された
非通水性のベルトである。
【０００２】
【従来の技術】抄紙機においては、繊維ウェブは繊維ス
ラリーに形成ワイヤを浸漬することによって形成され
る。このプロセスの間スラリーからは多量の水が排出さ
れ、その後、新たに形成された上記ウェブはプレス領域
に進行する。上記プレス領域では繊維ウェブがそこから
水分を除くように設計された圧縮力にさらされるところ
のプレスニップの列が備えられている。上記ウェブは最
終的には乾燥領域へと進行し、そこに備えられた加熱乾
燥ドラムのまわりに向けられる。上記加熱乾燥ドラムは
蒸発によって上記ウェブの水分を所望のレベルまで低減
する。
【０００３】上記ウェブから、それが乾燥領域に入った
後で、より多くの水分を除くことが多く望まれるなら
ば、エネルギーコストを上げることになる。上記乾燥ド
ラムはその中でスチームによってしばしば加熱されてい
るので、これに関するコストは水分を大量に上記ウェブ
から除く必要がある時には、実質的に、特別高くなる筈
である。
【０００４】経験上、圧縮領域は隣接する筒状プレスロ
ーラ対によってニップ列を形成しているが、最近は拡張
プレスニップを用いる方が上記プレスローラ対によって
形成されるニップの使用よりも優れていることが知られ
ている。上記ウェブが上記ニップにおいて圧力にさらさ
れるのが長ければ長いほど、より多くの水分が除去さ
れ、その結果、乾燥領域で蒸発によって除かれるべき残
量を少なくする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はシュー形式の
拡張ニッププレスに関するものである。この拡張ニップ
プレスの形態では、上記ニップは筒状プレスローラと弧
状プレスシューとの間で形成される。後者は上記筒状プ
レスローラのそれに近い曲率半径を持った凹曲面を具備
している。上記ローラおよびシューが物理的に密接され
る時、２つのプレスローラ間で形成されるよりも５ない
し１０倍長いニップが形成できる筈である。これは２つ
のプレスローラで用いられている圧縮力の１平方インチ
当りの圧力と同じレベルを維持するのに、上記拡張ニッ
プにおける繊維ウェブの通称“滞留時間”を増大する。
この新しい拡張ニップ技術の結果は従来の抄紙機におけ
る通常のニップに比較して上記拡張ニップにおける繊維
ウェブの除水のドラマチックな増大をもたらす。
【０００６】このシュー形式の拡張ニッププレスはカナ
ダ特許第１，１８８，５５６号に示されるような特別な
ベルトを必要とする。このベルトは繊維ウェブを支持
し、搬送し、除水するプレス織布を、定置プレスシュー
に対する摺動接触で生じる摩耗の進行から保護するよう
に設計されている。このようなベルトはオイルの潤滑フ
ィルム上で定置シューに乗り、滑るところの平滑な非通
水性表面を構成している。上記ベルトは圧搾織布と大体
同じ速度で上記ニップを介して動作し、これによって、
定置構成要素に対する最小摩耗量で圧搾織布を通す。
【０００７】上記拡張ニッププレスの通常の外観は２つ
の圧搾織布の使用でなされる。上記ニップの構成要素は
次に列記することができる。すなわち、溝を付けられた
筒状プレスローラ、第１プレス織布、繊維ウェブあるい
は形成中のペーパシート、第２プレス織布、特殊ベル
ト、潤滑フィルムおよび弧状プレスシューである。
【０００８】商業的操作において通用される拡張ニップ
プレスの全ては上記外観をなしている。しかし、ここで
二重フェルト層の拡張ニッププレスと呼称されるものは
ペーパーの等級の或る形式に対して規制されている。こ
の拡張ニッププレスの適用を高級なペーパーおよびニュ
ース印刷紙に拡大するには単式フェルト層の拡張ニップ
プレスを発展させる必要があるであろう。
【０００９】単式フェルト層拡張ニッププレスでは、ニ
ップの構成要素は次に列記する如くである。すなわち、
平滑な筒状プレスローラ、繊維ウェブあるいは形成中の
ペーパシート、圧縮織布、特殊ベルト、潤滑フィルムお
よび弧状プレスシューである。
【００１０】複式フェルト層拡張ニッププレスでは上記
繊維ウェブから圧搾された水分は２つの圧縮織布のいづ
れかを通ることができ、筒状プレスローラに設けられた
溝の中へ通される。単式フェルト層の拡張ニッププレス
では水分を貯めるための２つの流しが除かれている。こ
こでは唯一のフェルトがあり、上記繊維ウェブは筒状プ
レスローラに直接接触しているので、上記ローラは平滑
な表面を持っていなければならない。明らかに、もし単
式フェルト層の拡張ニッププレスが拡散にいづれも使用
されるなら、一時的な水の貯えの損失は置換されなけれ
ばならない。上記プレスのニップ中に空間が用意されて
いることが絶対に認められるなら、単式フェルト層の拡
張ニッププレスにおけるペーパシートから圧搾された水
分は貯蔵されるべき個所を持つことになる。
【００１１】この問題を解決すべき２つの提案がなされ
ている。カナダ特許第１，１９０，７７９号はフェルト
側に空間を持っている拡張ニッププレスを示している。
これらの空間はベース織布の織り方から生起するのであ
り、上記ベルトのフェルト側帯における含浸性の欠除か
らもたらされ、液体が上記繊維ウェブ、圧縮織布および
特別なベルトと共に上記ニップを介して通される間に移
行できる個所を具備している。
【００１２】他の提案は米国特許第４，５５９，２５８
および４，６４３，９１６号にて代表される。これらは
繊維ウェブから圧搾された水分を貯えるためにフェルト
側帯に溝を形成した拡張ニッププレスを示している。
【００１３】これら２つの提案は単式フェルト層の拡張
ニッププレスにおける水分除去の問題解決に主として向
けられているが、複式フェルト層の拡張ニッププレスに
いづれかのベルトを用いることが除水の促進をうながす
点を見出している。
【００１４】しかしながら、実際問題としては、商業ベ
ースのためには満足される溝付のＥＮＰベルトは生産さ
れていない。今日迄、この構造を作るための全ての企画
は溝の剥離、および／あるいは溝の破壊が原因で失敗に
帰している。本発明は剥離に対して動じない拡張ニップ
プレスのための特別なベルトである。
【００１５】しかし、上述の問題のためにポリウレタン
でコーティングした表面に切込んだ溝を有する特別の拡
張ニッププレスベルトは、これを拡張ニッププレスに利
用する時、良好な除水特性を示す。本発明は溝の剥離に
対して動じない溝付の拡張ニッププレスのベルトであ
る。カナダ特許第１，１９０，７７９において示された
ベルトの改良としても示すことができるように、それは
操業上に展開される問題を持っているのであり、それは
フェルト側帯上の空間を除水する時経験される困難であ
る。溝付表面を持った本発明のベルトは容易により多量
の除水ができる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は抄
紙の幾つかの形において実施されている繊維ウェブの除
去のための抄紙機における拡張ニッププレスに使用され
るベルトである。上記ベルトは編組によってその形にさ
れ、あるいは縫着手段で閉じられる無端ループの形を持
ったベース織布を具備している。上記ベース織布は機械
の方向の織糸およびこれと直交する方向の織糸を有して
おり、少なくともその一つの方向について紡糸を含んで
いる。上記ベース織布が複層構造を持っている場合、上
記紡糸は少なくとも上記ベース織布の無端ループの外表
面に見出されるであろう。上記紡糸はどんな場合でも、
多数のステープル繊維から紡がれる。
【００１７】上記ベルトは更にポリウレタンのような重
合体樹脂のコーティングを備えている。上記コーティン
グは上記ベース織布に対して完全に含浸するようにし
て、それが液体に対して非透過性になるようにしてい
る。それは更に平滑で一定の厚さになされている。
【００１８】コーティングされたベルトの外表面は例え
ば機械の方向あるいはこれに直交する方向に設置される
多数の溝を切込んでいる。上記溝は拡張ニッププレスに
おいて繊維ウェブから圧搾された水のためのチャンネル
を設定しており、ランド領域として表現されるものによ
って分離されている。これらの領域は溝を生成するのに
切取られていないコーティングの個所になっている。
【００１９】従来の拡張ニッププレスのベルトでは、上
記ランド領域は上記ベース構造から剥離あるいは引きは
がされるのであって、これはポリウレタンのような重合
体樹脂がプレスニップにおける圧搾作用状態に耐えるよ
うな充分な強度、および接着特性を持っていないからで
ある。本発明では、ベース織布の外表面、すなわち、溝
を付けられる表面に紡糸を用いることでこれを達成して
いる。上記紡糸は機械の方向および／あるいはこれと直
交する方向に用いることができる。
【００２０】重合体樹脂のコーティングが上記ベース織
布の紡糸側帯に適用される時、上記紡糸の多数のステー
プル繊維は上記コーティングを混入されかつこれを貫通
し、これによって上記ベース織布に上記コーティングを
より強固に固定し、補強する効果を達成する。溝が上記
コーティングがなされたベース織布の外表面に切込まれ
た後、上記重合体コーティングに埋設された紡糸の表面
あるいはそこから延出した多数のステープル繊維が抄紙
のベルトの稼動中、ランド領域と称せられる個所を一定
位置に保持する働きをする。上記ベース織布に織込まれ
た上記紡糸は上記ランド領域を形造るところのステープ
ル繊維と樹脂とのマトリックスのためのアンカーとして
機能する。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例にもとづいて具
体的に説明する。抄紙機でのペーパ生産において実施さ
れる繊維ウェブの除水のための単式フェルト層の拡張ニ
ッププレスが図１および図２に示されている。上記プレ
スニップ１０は１個の平滑な筒状プレスローラ１２、弧
状プレスシュー１４および上記筒状プレスローラ１２の
表面に対して搬送されるように配置した本発明のベルト
１６によって設定される。上記弧状プレスシュー１４は
上記筒状プレスローラ１２と同じ曲率半径を持ってい
る。上記筒状プレスローラ１２と上記弧状プレスシュー
１４の間の距離は上記弧状プレスシュー１４に対して枢
着したロッド１８に接続される通常の液圧式あるいは機
械式装置（図示せず）の手段で調節されるとよい。上記
ロッド１８はまた、上記弧状プレスシュー１４に所望の
圧力を供給するのに活用されてもよい。上述されかつ図
１および図２に示されたような上記筒状プレスローラ１
２および弧状プレスシュー１４はこの技術分野において
は通常のものであればよい。
【００２２】また、図１および図２には抄紙機の湿式プ
レス織布１５およびペーパシートに加工される繊維ウェ
ブ１７が示されている。上記ベルト１６、プレス織布１
５、繊維ウェブ１７および筒状プレスローラ１２の動き
は図１の矢印で示される通りである。
【００２３】本発明のベルト１６の平面視は図３にあ
る。これは外表面１９および内表面２０を具備する。上
記ベルト１６は無端ループを形造るベース織布を含んで
いる。上記ベース織布は無端形に製作あるいは編組さ
れ、あるいは平織などの方法で平坦に形成して縫着によ
って無端形に接続される。無端形への縫着はできれば、
上記ベルト１６の内表面が重合体樹脂でコーティングさ
れる前になされるほうがよい。
【００２４】上記ベルト１６の一実施例は図４により詳
細に示されており、ここでは図３の４〜４線に沿う断面
がみられる。この場合、それは機械と直交する方向の断
面であり、すなわち、ベルト１６のループを横切ってい
る。上記外表面１９および内表面２０は通常のように示
されている。図４に示されるように、上記ベルト１６は
機械方向の織糸２４およびこれと直交する方向の織糸２
６によりなる複層編成ベース織布２２であって、例えば
ポリウレタンのような重合体樹脂コーティング２８によ
って完全に含浸され、液体、とくに潤滑オイルに対して
非透過になっている。
【００２５】上記ベース織布２２はその構造内へ完全に
重合体樹脂が含浸され得るように充分に開放されていて
上記ベルト１６に形成されている好ましくない空間の可
能性を除去している。この空間はとくに好ましくないの
であって、それは上記ベルト１６と弧状プレスシュー１
４との間で用いられる潤滑オイルを上記ベルト１６を介
して通過し、上記プレス織布１５および繊維ウェブ１７
を汚損するからである。
【００２６】上記コーティング２８がなされ乾燥された
なら、上記ベルト１６の外表面１９および内表面２０は
平滑な地合いとなり、上記ベルト１６を一定厚さにな
る。上記プレスニップ１０において弧状プレスシュー１
４を越えて潤滑摺動接触するのに適応されるように上記
内表面２０を仕上げることは重要である。
【００２７】上記ベルト１６の外表面１９にはまた上記
プレスニップ１０において上記繊維ウェブ１７から圧搾
された水を操作するためのチャンネルを設定する溝３０
の列が装備されている。図４にみられるように、上記溝
３０は機械の方向へ切込まれているが、それらはこれと
直交する方向、あるいは幾つかの他の方向へ代りに形造
られてもよい。上記溝３０は溝形成の間、分離されない
上記ベルト１６の外表面１９の個所に表現するところの
ランド領域３２と称する個所によって分けられている。
【００２８】本発明の上記ベルト１６では、１インチ当
り６ないし８個の溝３０があるとよい。上記溝３０の深
さは０．０６０ないし０．１００インチの実質的な範囲
にあり、上記溝３０の幅は０．０２０ないし０．０３０
インチの実質的な範囲にあるとよい。
【００２９】この形態の従来のベルトはプレスニップ１
０の極端な圧縮巻込みのもとでは上記ランド領域が剥離
される傾向があるので具合がわるい。俗にいえば、上記
ランド領域３２は長いストリップにひきむかれ、これに
よって溝付きの外表面１９を破壊してしまう。本発明の
ベルトではこの剥離は機械の方向、これに直交する方向
あるいはその方向について上記ベース織布２２の外表面
１９上に紡糸を用いることで回避できる。
【００３０】紡糸は多数のステープル繊維を具備してお
り、これらは適当に短かく、また極端に微細である。紡
糸のストランド表面は独立したステープル繊維の端によ
って或る毛ば立ちをなしているという典型的な特徴があ
る。このステープル繊維３４は重合体樹脂のコーティン
グ２８を介して延びている状態で、図４に表現されてい
る。
【００３１】図４に図解されているように、機械の方向
の織糸２４は上記ステープル繊維３４を起立している紡
糸であり、他方、交差した方向の織糸２６は単繊維であ
る。上記ベース織布２２の外表面１９上の少なくとも１
つの方向における上記織糸は本発明のベルト１６を構成
する紡糸でなければならなず、紡糸は本発明の技術範囲
を逸脱しない限り、図４に示されるように複層のベース
織布２２の他の層にも含ませることができる。
【００３２】上記ステープル繊維３４は重合体樹脂のコ
ーティング２８内に延び、ここに埋設されている。溝を
付けた後、上記ステープル繊維３４は抄紙機におけるベ
ルトの動作の間、一定の位置に上記ランド領域３２を保
持するように働く。上記ベース織布２２の構造において
織り込まれる上記紡糸は更に上記溝３０間におけるラン
ド領域３２を形造るところの繊維と樹脂とのマトリック
スのためのアンカーとして働く。
【００３３】上述したように、ポリウレタンはコーティ
ング２８として使用するのに適当な重合体樹脂である。
通常、与えられた重合体樹脂に適応できる種々の繊維
が、本発明を実施する時に必要とされる紡糸を作る上で
使用できる。
【００３４】通常、本発明のベルト１６はカナダ特許第
１，１９０，７７９号に示されるベルトに対してよりも
容易に、上記プレスニップ１０の外側へ除水することが
できる。カナダ特許のフェルト側帯上のメッシュは水を
トラップするためにあり、本発明のベルト１６のチャン
ネル３０を備えるケースではない。
【００３５】なお、本発明における上記実施例の変形
は、請求の範囲の記述から逸脱しない限り、当該技術に
おいて実現できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベルトを備えている拡張プレスニップ
の側面図。
【図２】図１に示されるプレスニップの一部縦断した正
面図。
【図３】本発明のベルトの平面図。
【図４】図３の４−４線に沿う本発明のベルトの断面
図。
【符号の説明】
１０ プレスニップ １２ 筒状プレスローラ １４ 弧状プレスシュー １５ プレス織布 １６ ベルト １７ 繊維ウェブ １９ 外表面 ２０ 内表面 ２２ ベース織布 ２４ 織糸 ２６ 織糸 ２８ コーティング ３０ 溝 ３２ ランド領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−7117（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−15398（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−38374（ＪＰ，Ａ) 実公 昭56−38011（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D21F 3/00 B01D 33/04 B29D 29/00 B30B 9/20 B29K 75:00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 繊維ウェブから除水するための拡張ニッ
    ププレスに用いられるベルトであって、上記ニッププレ
    スは筒状プレスローラおよび弧状プレスシューを具備
    し、その間でニップを形成しており、上記ベルトは少な
    くとも１つのプレスフェルトを具備し、該プレスフェル
    トはそれと上記弧状プレスシューとの間で除水される上
    記繊維ウェブを支持し、搬送するものであり、上記ベル
    トはシュー側帯およびフェルト側帯を具備しており、そ
    して上記ベルトは内表面および外表面を有する無端ルー
    プの形をしたベース織布を具備し、該ベース織布は機械
    の方向およびこれと交差する方向の織糸を有し、上記機
    械の方向は上記ループをまわり、上記交差方向は上記ル
    ープを横切っており、上記機械方向織糸及び上記交差方
    向の織糸の少なくとも一つは紡糸であり、これは多数の
    ステープル繊維で構成されており、 また、上記ベース織布の内外表面には重合体樹脂のコー
    ティングが施されており、上記コーティングは上記ベー
    ス織布に含浸されて液体を通さないようにしており、上
    記コーティングは平滑で上記ベルトに一定の厚さを与え
    ており、そこでは多数の溝は上記ベース織布の外表面に
    おける上記コーティング中に切込まれていて、ランド領
    域で置き換えられており、上記繊維ウェブから圧搾され
    た水分のためのチャンネルを設定しており、上記ランド
    領域は上記紡糸のステープル繊維によって上記ベース織
    布にとめられていて、上記ベルトから剥離されないよう
    になっていることを特徴とする、拡張ニッププレスにお
    けるベルト。
  2. 【請求項２】 上記重合体樹脂がポリウレタンであるこ
    とを特徴とする請求項１に記載のベルト。
  3. 【請求項３】 上記ベース織布は機械方向の織糸とこれ
    と直交する織糸とで編組されていることを特徴とする請
    求項１に記載のベルト。
  4. 【請求項４】 紡糸が上記ベース織布の外表面にある複
    層の織布で上記ベース織布を構成している請求項１に記
    載のベルト。
  5. 【請求項５】 上記ベース織布は機械方向の織糸とこれ
    と直交する織糸とで編組され、紡糸が上記ベース織布の
    外表面にある複層の織布で構成してある請求項１に記載
    のベルト。
  6. 【請求項６】 多数の溝が上記ベルトの外表面を巡って
    機械方向に切込まれている請求項１に記載のベルト。
  7. 【請求項７】 多数の溝が上記ベルトの外表面を横切っ
    て機械と直交する方向に切込まれている請求項１に記載
    のベルト。
  8. 【請求項８】 上記ベルトのフェルト側帯上に上記溝が
    １インチ当り６ないし８個ある請求項１に記載のベル
    ト。
  9. 【請求項９】 上記溝がほぼ０．０６０インチないし
    ０．１００インチの範囲の深さを有する請求項１に記載
    の拡張ニッププレス用ベルト。
  10. 【請求項１０】 上記溝がほぼ０．０２０ないし０．０
    ３０インチの範囲の幅を有する請求項１に記載の拡張ニ
    ッププレス用ベルト。
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