JP3187942B2

JP3187942B2 - 抄紙用フエルト及びその製造方法

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Publication number: JP3187942B2
Application number: JP15594892A
Authority: JP
Inventors: 毅古川
Original assignee: Nippon Felt Co Ltd
Current assignee: Nippon Felt Co Ltd
Priority date: 1992-05-23
Filing date: 1992-05-23
Publication date: 2001-07-16
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: JPH05321186A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抄紙機に用いる抄紙用
フエルト及びその製造方法に関し、更に詳しくは、上質
紙等の生産に使用される抄紙用フエルト及びその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】抄紙用フエルトは、湿紙を運ぶコンベア
としての機能をもたせ、湿紙から水を絞り取ると同時に
湿紙の面を平滑にすることが求められている。特に、上
質紙、薄葉紙等は、その特性を発揮させるために紙面に
凹凸が出ないフエルト表面が要求され、従来から表面の
緻密な、平滑なフエルトを作るべく、細い繊維を抄紙用
フエルトに用いたい要請があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、細い繊維を用
いると、カーディング工程で、これがシリンダーに付着
してしまい、膜状になってうまく剥れてこない欠陥を有
した。また、ニードリング工程では、針の径の太さと繊
維の太さとが開きすぎることにより、大きな波を打っ
て、却って平滑でなくなる不具合も生じた。そして、た
とえ上記欠点を解消して、極細繊維で抄紙用フエルトを
作ったとしても、極細繊維となれば切れ易く、また脱毛
現象等を引き起こす新たな問題もあった。更には、繊維
が細くなればなる程、抄紙用フエルトの表面は緻密にな
り、平滑度は保たれる一方で、今度は逆に通水性が低下
し、湿紙からできるだけ水を絞り取らなければならない
抄紙用フエルトの重要機能が失われることとなる。

【０００４】本発明は、上記問題点を克服するもので、
通水性を保持しながら、脱毛現象も起こすことなく、緻
密な表面形成によって平滑性を高めた抄紙用フエルト及
びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本第１発明の抄紙用フエ
ルトは、基層と、該基層の少なくとも一方の表面に形成
された表面層と、からなり、上記基層と上記表面層はニ
ードリングにより一体化されており、上記表面層は、ニ
ードリングにより分割された分割細繊維と非分割繊維と
を含み、該分割細繊維に分割される前の分割用繊維の配
合割合が、該分割用繊維及び上記非分割繊維に対して、
４０〜９０重量％（以下、単に％という。）であること
を特徴とする。

【０００６】ここで、「基層」とは、基布と通常のバッ
ド繊維層とから構成される繊維層をいう。「分割用繊
維」とは、ニードリングによって細い分割細繊維へ分か
れる構造をもつ複合繊維をいい、その成分、性状、断面
形状、径、分割形態等はいかなるものでもよい。例え
ば、この分割用繊維としては、第２発明に示すように断
面が円形で、４〜２０デニールであり、且つ一方の材質
で構成する形状が８花弁型であり、他が略等分に８区画
された横断面扇型のものを用いることができる。この線
径が４〜２０デニールであれば、本発明に係る抄紙用フ
エルトとしての優れた効果が得られる。即ち、分割用繊
維の線径が太すぎるとニードリングによる分割が進み難
く、分割細繊維として細いものが得られず、逆に分割用
繊維が細くなりすぎると、分割細繊維が切れ易く、脱毛
現象等を招き易くなる。

【０００７】この分割用繊維の配合割合が４０〜９０％
の範囲では、通気性（通水性）を低下させずに優れた表
面平滑性を得るためであ。また、これが９０％を越える
と、細かい繊維が多くなり過ぎ、カードのシリンダーに
くっつき易く、取扱いが困難となる場合があるためであ
る。「分割細繊維」とは、上記分割用繊維がニードリン
グにより機械的に剥離され、複数に分割されることによ
って径が細くなった繊維をいう。「非分割繊維」とは、
ニードリングにより分割されない通常の普通繊維をい
う。

【０００８】本発明の抄紙用フエルトにおいて、上記表
面層の厚さは特に限定されないが、第３発明のように、
０．３５〜１．２ｍｍとするのが好ましい。０．２ｍｍ
未満では平滑性の向上の程度が小さく、１．２ｍｍを越
えると細繊維層の層内剥離が起きやすく、また緻密であ
るため通水性が低下するためである。尚、本発明の抄紙
用フエルトの通気度は、１０〜３０ｃｍ³ ／秒／ｃｍ²
とすることが好ましい。これは、プレスロール間で搾水
された水の排水能力を確保すると共に、湿紙からフェル
トへ搾り出された水が、フエルトと湿紙がプレス部から
離れる時に、フエルトから湿紙の方へ逆戻りしてしまう
再湿潤現象を抑制するのに適するからである。

【０００９】本第５発明の抄紙用フエルトの製造方法
は、基材の少なくとも一方の表面に、分割用繊維４０〜
９０％と残部を構成する非分割繊維とからなる分割型バ
ッド繊維層を配置し、その後、少なくとも上記分割型バ
ッド繊維層（Ｉ）のみならず、該分割型バッド繊維層と
上記基材との界面部（II）を重ね貫いてニードリングし
て、上記分割用繊維を分割すると共に、上記界面部はニ
ードリングでバーブにひっかけられ下方に移動する繊維
により接合されることを特徴とする本製造方法において
も、上記と同様に種々の分割用繊維を選択使用できる
が、例えば、本第６発明に示すように分割用繊維は、断
面が円形で、４〜２０デニールであり、且つ一方の材質
が８花弁型であり、他が略等分に８区画された横断面扇
型とすることができる。

【００１０】

【作用】本発明に係る抄紙用フエルト及びその製造方法
によれば、基材に分割用繊維と非分割繊維とからなる分
割型バッド繊維層を配置させて、ニードリングにより上
記基材と分割型バッド繊維層とを絡合一体化して、基層
と表面層を形成する過程で、分割用繊維が分割され、徐
々に極細の分割細繊維になる。従って、フエルト表面が
緻密になるので、当初から極細繊維を使うことによるフ
エルト表面が波打つ現象もなく、表面を緻密にして紙質
の向上を図る平滑なフエルトを得ることができる。ま
た、通水性、搾水性を有する基層に、表面層が薄く形成
されているので、通水性を確保しながら、緻密に構成し
た薄い表面層によって、この表面層を通過した水分が紙
シートへ逆流する再湿潤を防止することができる。更
に、分割細繊維は、分割用繊維がニードリングによっ
て、分割されながらもなお束状のまとまりを残存させる
ので、初めから極細繊維を使用することによる脱毛現象
等を起こしにくい。

【００１１】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。（１）実施例１抄紙用フエルトの製造方法まず、基布の上下に通常のバッド繊維層を絡合一体化さ
れたものを製作準備する。これは、ニードリングにより
従来タイプの抄紙用フエルト形態をとっている。尚、基
布としては、たて糸に直径０．２０ｍｍのポリアミドモ
ノフィラメントを２本撚合せ、それをさらに３本撚合せ
たもの（糸密度８本／ｃｍ）を用い、よこ糸に直径０．
３３ｍｍのポリアミドモノフィラメント（糸密度６本／
ｃｍ）のものを使用した。平組織で一重織りとしてい
る。

【００１２】そして、その上に、８０％の分割用繊維と
２０％の非分割繊維とからなる分割型バッド繊維層を載
置する。この分割用繊維には、大和紡績（株）製の複合
分割繊維「セパ」（品種「ＤＦＳ−５」）を使用した。
この分割用繊維２１は、図２のごとく断面が円形であ
り、８花弁型をした花弁部２１１（芯部２１１ａも含
む。成分はポリアミド）と、他が略等分に８区画された
横断面扇型の残部２１２（成分はポリエステル）と、か
らなる。線径は８デニールである。この分割用繊維２１
は、ニードリングで花弁部２１１及び残部２１２が各断
面形状の細繊維に分割される。そして、非分割繊維２３
には、上記分割用繊維２１のような特性をもたず、これ
まで抄紙用フエルトに利用されてきた通常繊維（デュポ
ン社製ナイロン、６デニール）を用いた。尚、ここで、
製品目的が異なる場合は、上記基布、バッド繊維層、分
割用繊維、非分割繊維に係る繊維の種類、性状等は自由
に変えることができる。

【００１３】その後、分割型バッド繊維層と基布等を重
ね貫いてニードリングして、この分割型バッド繊維層と
通常のバッド繊維層とを、バーブにひっかけられ下方に
移動する繊維により接合すると同時に、このニードリン
グによって、分割型バッド繊維層中の分割用繊維を分割
して分割細繊維にさせた。上記ニードリング工程では、
ニードリングの針深さを浅くして、しかもニードリング
本数を多くした。分割用繊維の分割を促進させるが、一
方で、分割型バッド繊維層の層の下にある通常のバッド
繊維層、更には基布の繊維損傷を抑えるためである。具
体的には、針深さを１２ｍｍ（通常は１６ｍｍ）とし、
ニードリング本数を６５０本／ｃｍ²（通常は３５０本
／ｃｍ²）とした。使用する針は、比較的細い３６番手
で、３稜の各稜に３個のバーブ（棘）、合計９個のバー
ブを有するものを用いた。そして、バーブは、稜からの
突出が小さめのものを用いた。きめ細かく、表層の分割
用繊維の分割を進めるためである。

【００１４】以上より、ニードリングが進むに従い、太
い分割用繊維が機械的に分割されて、分割型バッド繊維
層のなかの分割用繊維が分割された極細の分割細繊維に
変わっていき、図１に示す、基層１と、この基層１と絡
合一体化した表面層２からなるフエルトが製作された。
初期段階のニードリングでは、分割用繊維２１は太い形
態を保っているため、弾性があり、初めから極細繊維を
用いたものとは違い、表面が波状になることもなかっ
た。このように、はじめは弾性をもって凹まず、針で刺
している間に太い線径が分割され細くなっていくため、
従来の製造工程で発生する欠陥を回避しながら、うまく
所望の分割細繊維２２の表面層２を形成できた。

【００１５】抄紙用フエルトの構成本フエルトの全体厚みは、実測値３．８２ｍｍで、その
中の表面層が占める厚さは０．５ｍｍ程度である。全体
の目付は、１１５０ｇ／ｍ²で、密度は約０．３０１ｇ
／ｃｍ³である。基層１は、比較的粗く織った基布１１
（目付２５０ｇ／ｍ²）の上面に通常のバッド繊維層１
２（目付６００ｇ／ｍ²）が、同様に、基布１１の下面
にもバッド繊維層１３（目付１００ｇ／ｍ²）があり、
これらはニードリングによって一体化されている。表面
層２は、不織布で、分割用繊維（分割されなかったも
の）２１と、分割細繊維２２（分割されたもの）と、非
分割繊維（もともと分割不能のもの）２３とから構成さ
れる。

【００１６】分割細繊維２２は、極細繊維で、基層１と
表面層２とがニードリングにより絡合される過程で、分
割用繊維２１が分割されて表面層２の一部を構成するも
のである。一本の分割用繊維２１から花弁部２１１が９
個に、残部２１２が８個に、分割されるので、もとの分
割用繊維２１の約１／１７の細い繊維が形成されること
になる。斯る分割細繊維２２は、いわゆる従来の極細繊
維と異なり、各繊維が無秩序の形態はとらずに、図３の
ようにある程度の束状形態を保有する。

【００１７】（２）実施例２、３及び比較例実施例２は、分割用繊維２１と非分割繊維２３との配合
割合を５０％対５０％とした分割型バッド繊維層を用い
て表面層２を構成した。全体の目付１１９４ｇ／ｍ
²で、厚み４．０２ｍｍ、密度０．２９７ｇ／ｃｍ³以
外は実施例１と同じ仕様である。実施例３は、分割用繊
維２１と非分割繊維２３との配合割合を３０％対７０％
とした分割型バッド繊維層を用いて表面層２を構成し
た。全体の目付１１８２ｇ／ｍ²で、厚み４．２１ｍ
ｍ、密度０．２８６ｇ／ｃｍ³以外は実施例１と同じ仕
様である。本発明との対比（比較例）として、１００％
非分割繊維とした表面層２を構成した。全体の目付１１
４５ｇ／ｍ²で、厚み４．２１ｍｍ、密度０．２７２ｇ
／ｃｍ³以外は実施例１と同じ仕様である。

【００１８】（３）評価本発明の抄紙用フエルトの評価結果を以下に示す。形態実施例１に係る抄紙用フエルト（ニードリングにより８
デニールの分割用繊維２１を３０〜４０％を分割してい
る。）の断面形態を図４に示す（倍率；１５倍）。図５
は、分割用繊維２１と同じ８デニールの繊維で表面層２
を構成した抄紙用フエルト（比較例）を示す（倍率；１
５倍）。分割用繊維２１が分割され、分割細繊維２２と
なって、薄い表面層２（図４の上面近傍）を形成してい
るのを観察できた。次に、実施例１の表面層２の表面状
態を図６に示す。図７は、分割用繊維２１と同じ８デニ
ールの非分割繊維２３からなるもの（比較例）を表し
た。図６では、分割されて細くなった分割細繊維２２
が、表面層２の中で略均一に分布している。図４〜図７
から判断できるように、本発明に係る抄紙用フエルトが
薄い表面層のみを緻密にして、且つ平滑性を高めている
のが確認できた。

【００１９】また、実施例１に係る表面層２の拡大写真
を図８に示す（倍率；１２５倍）。図９は、分割用繊維
２１と同じ８デニールの通常繊維（比較例）の拡大写真
を示す（倍率；１２５倍）。本発明の抄紙用フエルト
は、図８のごとく、分割用繊維２１が分割細繊維２２へ
分割されながらも、一本一本の分割細繊維２２が無秩序
な形態をとらずに、ある程度の束状を維持している。そ
うして、分割細繊維２２が緻密な表層を構成しているの
がみられた。尚、所々、分割されていない分割用繊維も
存在している。

【００２０】摩耗性等ところで、表層の繊維が細くなると、ロール類との摩耗
においてマイナス作用に働くが、分割用繊維２１の配合
割合を８０％とした場合でも、本発明に斯る抄紙用フエ
ルトでは、以下の条件で試験したところ、摩耗量が１割
程多くなったところで止まるのが観察された。試験条件；抄造速度；８２０ｍ／分、プレス荷重；９２
ｋｇ／ｃｍ（面長１ｃｍ当たりの荷重＝線圧）、水のシ
ヤワー圧；１．６ｋｇ／ｃｍ²。斯る抄紙用フエルトを
用いて、紙を沙造したところ繊維の切れや脱毛、脱落に
よる不具合は殆どなかった。

【００２１】通水性実施例１、実施例２、実施例３及び１００％非分割繊維
とした前記比較例について、通気度を調べた。この試験
は、ＪＩＳ１０９６により、フラジール型通気度試験
機を使用して行った。その結果を図１０に示す。図中、
×印は、ニードリングした後ヒートセットして仕上げた
もので、未だプレスしていない状態での通気度を示す。
○印は、ニードリングした後、ヒートセットして仕上げ
たものに６２ｋｇ重／ｃｍのプレス荷重下、水のシャワ
ーをかけながら５６時間運転した後での測定値である。
通水度は、通気性と正の相関関係を有する。通気度が小
さいと、湿紙からの水は、抄紙用フエルトを通過しにく
くなる。

【００２２】通気度は、図１０のごとく、分割用繊維２
１の割合増加と共に低下していくが、分割用繊維２１が
８０％でも十分満足した結果を得た。種々検討した結果
によれば、９０％まで実用上問題とならなかった。９０
％までは、通気度として１０〜３０ｃｍ³ ／秒／ｃｍ²
を確保でき、湿紙からできるだけ水を絞り取る抄紙用フ
エルトとしての機能が維持された。この場合の表面層２
の厚さは、０．５〜０．６ｍｍであった。緻密な表面層
２を薄い構造としていることから、それ程の流体抵抗と
ならないためである。

【００２３】表面特性本発明の抄紙用フエルト表面の平滑度を調べた。分割型
バッド繊維層２’とする分割用繊維２１と非分割繊維２
３との配合割合を種々変化させて、表面の平滑度合を評
価した。評価方法は表面試験機（ KAWABATA'S EVALUAT
ION SYSTEM-4 SURFACE TESTER KATO IRON WORKS CO.,LT
D KYOTOJAPAN ）によった。抄紙用フェルト自体の表面
の摩擦係数を調べ、その表面特性（平滑性）を評価し
た。上記表面試験機の概略図を図１１に示す。試験は、
摩擦子６（ステンレス製、ホッチキスの使用前の各ピン
を並べたピン状体）の下に抄紙用フェルトＡを接しさ
せ、ピン状体６に５０ｇの荷重をかけた状態（ウエイト
調整部５に５つｇの重りを収納した。）で、抄紙用フェ
ルトＡを左右に移動させて摩擦係数を求めた。尚、図
中、７は計測部を示す。図１２は、実施例１に係る製品
（分割用繊維が８０％のもの）についての摩擦係数を示
す。図１３には、対比用（比較例）として、１００％非
分割繊維としたものの摩擦係数を示した。

【００２４】摩擦係数及びその変動は、ともに分割用繊
維が８０％のものが、波形がおだやかであり、表面の凹
凸が少なく、表面性のよさがうかがえる。手による触感
テストによっても、分割型バッド繊維層中の分割用繊維
２１の配合割合が、３０％、５０％、８０％と高くなる
に従い、表面層が滑らかになっていくのを確実に感じと
れた。

【００２５】（４）実施例の効果本実施例に係る抄紙用フエルトは、フエルトの表層部の
みに含まれる分割用繊維２１をニードリングによって、
分割細繊維２２へ転換して緻密な構成としているので、
通水性を保有しながら、フエルト表面の平滑度を高めて
紙の地合形成を良くすることができた。そして、この緻
密な構成をとる表面層が、湿紙からフエルトへ搾り出さ
れた水がフエルトと湿紙がプレス部から離れる時に、フ
エルトから紙シートへ水分が逆流するのを阻止するの
で、再湿潤を防止でき、ドライパートでの乾燥蒸気も大
きく節約できた。

【００２６】また、ニードリング過程で、分割用繊維２
１を分割細繊維２２へ分割して表面層２を形成していく
ので、当初から極細繊維を用いることによる波打ち現象
の欠陥や、カード工程でシリンダーに極細繊維が付着す
る支障もみられず、円滑に製造作業を進めて、表面の平
滑な抄紙用フエルトを得ることができた。更に、表面層
を構成する分割細繊維２２が、完全にバラバラな状態に
はなっておらず、分割用繊維２１から分割細繊維２２に
分割されてもなお束状形態を保有しているので、当初か
ら極細繊維を使用した場合に生じる脱毛現象等もみられ
なかった。そして、極細繊維を使用した場合に生じやす
い切れた極細繊維が集まり、丸まって玉状になったりす
る現象も全くなく、フエルトの品質を維持できた。

【００２７】尚、本発明においては、目的、用途に応じ
て本発明の範囲内で、種々変更したものとすることがで
きる。即ち、基布１１、バッド繊維層１２、１３、分割
用繊維２１、非分割繊維２２の材質、形状等は、目的や
用途に応じて適宜選択できる。例えば、基布１１につい
ては、用途に応じて糸種をポリエステル等に変えてもよ
いし、糸の太さも撚合せる方は、直径０．１〜０．３ｍ
ｍのものを、単糸の方は０．２５〜０．５ｍｍ程度のも
のを用いてもよい。ここで、糸密度は、糸が太くなる程
小さくなる。組織も平組織に限らず、1/3 くずし織り等
でもよい。更に、本実施例のような一重織りでなく、二
重、三重織りの基布等も使用できる。また、非分割繊維
２３としても、４〜２０デニールのものを使用した場合
でも、良好な結果が得られる。

【００２８】更に、ニードリングにより生じる分割細繊
維への分割率を更に上げれば、更に一層表面性が向上す
る。しかし、構成繊維が切れたり、密度が過大になり過
ぎたりする不具合も生じるので、適度な分割率にするの
が好ましい。表面層の厚さは、上記以外にも、０．３５
〜１．２ｍｍの範囲においても良好な結果を示す。０．
３５ｍｍ未満となると分割細繊維を作っても平滑性が十
分でない場合もあり、また、１．２ｍｍを越えると抄紙
用フエルトの流水抵抗が大きくなりすぎ、通水性が低下
する。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る抄紙用フエ
ルトは、抄紙用フエルトの重要機能である通水性は確保
しながら、平滑な表面を作り上げ紙質の向上を図ること
ができる。更に、繊維の切れや脱毛現象等を起こすこと
も少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に示す抄紙用フエルトの説明断面図で
ある。

【図２】実施例１で用いた分割用繊維の横断面図であ
る。

【図３】実施例１の表面層のなかの分割細繊維の状態を
示す説明図である。

【図４】実施例１に示す抄紙用フエルトの断面であって
繊維の形状を示す写真である。

【図５】分割用繊維を含まない抄紙用フエルトの断面で
あって繊維の形状を示す写真である。

【図６】実施例１に示す抄紙用フエルトの表面であって
繊維の形状を示す写真である。

【図７】分割用繊維を含まない抄紙用フエルトの表面で
あって繊維の形状を示す写真である。

【図８】図６の表面拡大であって繊維の形状を示す写真
である。

【図９】図７の表面拡大であって繊維の形状を示す写真
である。

【図１０】分割型バッド繊維層中の分割用繊維の配合割
合と通気度との関係を示すグラフである。

【図１１】表面特性に用いた表面試験機の概略説明図で
ある。

【図１２】実施例１に係る製品の表面の摩擦係数を示す
グラフである。

【図１３】分割用繊維を含まない抄紙用フェルトの表面
の摩擦係数を示すグラフである。

【符号の説明】

１；基層、１１；基布、１２；バッド繊維層、１３；バ
ッド繊維層、２；表面層、２１；分割用繊維、２１１；
花弁部、２１２；残部、２２；分割細繊維、２３；非分
割繊維、５；ウエイト調整部、６；摩擦子、７；計測
部、Ａ；抄紙用フェルト。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基層と、該基層の少なくとも一方の表面
に形成された表面層と、からなり、上記基層と上記表面
層はニードリングにより一体化されており、上記表面層
は、ニードリングにより分割された分割細繊維と非分割
繊維とを含み、該分割細繊維に分割される前の分割用繊
維の配合割合が、該分割用繊維及び上記非分割繊維に対
して、４０〜９０重量％であることを特徴とする抄紙用
フエルト。
【請求項２】上記分割用繊維は、断面が円形で、４〜
２０デニールであり、且つ一方の材質で構成する形状が
８花弁型であり、他が略等分に８区画された横断面扇型
である請求項１記載の抄紙用フエルト。
【請求項３】上記表面層の厚さは、０．３５〜１．２
ｍｍである請求項１又は２記載の抄紙用フエルト。
【請求項４】通気度が１０〜３０ｃｍ³ ／秒／ｃｍ²
である請求項１〜３記載の抄紙用フエルト。
【請求項５】基材の少なくとも一方の表面に、分割用
繊維４０〜９０重量％と残部を構成する非分割繊維とか
らなる分割型バッド繊維層を配置し、その後、少なくと
も上記分割型バッド繊維層（Ｉ）のみならず、該分割型
バッド繊維層と上記基材との界面部（II）を重ね貫いて
ニードリングして、上記分割用繊維を分割すると共に、
上記界面部はニードリングでバーブにひっかけられ下方
に移動する繊維により接合されることを特徴とする抄紙
用フエルトの製造方法。
【請求項６】上記分割細繊維が分割される前の分割用
繊維は、断面が円形で、４〜２０デニールであり、且つ
一方の材質で構成される形状が８花弁型であり、他が略
等分に８区画された横断面扇型である請求項５記載の抄
紙用フエルトの製造方法。