JP3264461B2 - 搬送ベルト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】本発明は、紙シートが製造されてい
る抄紙機の工程区分間、またはプレスセクションの個々
のプレスのような工程区分の要素間において紙シートを
搬送する搬送ベルトに関する。とくに本発明は、紙シー
トがキャリヤからの支持なしに受取られ、したがって破
損を受け易いオープン・ドローをなくし、抄紙機の一部
分を通して紙シートを運ぶとともに、紙シートを所望の
点で他の織物またはベルトへ容易に受け渡すように設計
された搬送ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、抄紙機から、いわゆる「オー
プン・ドロー」を排除するために多数の提案がなされて
いる。オープン・ドローとは、紙シートが抄紙機の一方
の構成要素から他の構成要素へ、紙シートのセルロース
繊維の長さより長い距離にわたって支持なしに通過する
ことと定義される。オープン・ドローを除去するための
すべての提案は、その目的として、機械の不慮の停止、
すなわちフエルトまたは他のシートキャリヤにより一時
的に支持されない点でのシートの破損を生じる主要原因
の除去を含んでいる。紙ストックの正常な安定した流れ
が妨害されたとき、前述のような破損は、支持されない
シートがプレスセクションの一方の点から他方の点へ、
またはプレスセクションの最終プレスからドライヤセク
ションへ搬送される箇所で非常に起こり易い。このよう
な点において、シートは通常少なくとも５０％の水を含
有し、その結果として弱く、容易に破壊される。したが
って現在、オープン・ドローは、抄紙機が運転される最
高速度を規制している。

【０００３】オープン・ドローを除去するための従来の
提案は、抄紙機の構成要素間で紙シートを搬送および支
持する、種々の形態の搬送ベルトを含んでいる。このよ
うにするためには、搬送ベルトは以下の個々の機能の幾
つかを果たさなければならないであろう。

【０００４】 ａ）プレスロールまたはプレスファブリック(fabric)
（フエルト）から紙シートを引き離すこと； ｂ）プレスニップへ紙シートを運ぶこと； ｃ）紙シートを脱水するためにプレスニップにおいてプ
レスファブリックと共同して作用すること； ｄ）プレスニップから紙シートを運び出すこと； ｅ）搬送ベルトが紙シートを１以上のプレス越しに運ぶ
場合に必要に応じて機能ｂ）ないしｄ）を繰り返すこ
と；および ｆ）紙シートを、例えば、ドライヤファブリック(dryer
fabric)のごとき他のファブリックまたはベルトへ搬送
すること。

【０００５】以下に論議されるように、これらの搬送ベ
ルトの各機能に関連する特別な問題がある。

【０００６】搬送ベルトは、多数の米国特許に開示され
ている。例えば、米国特許第４，４８３，７４５号は、
典型的な対ローラプレスまたは長尺ニッププレスのいず
れかのプレス装置を示している。図示されたプレス装置
において、紙シートは、プレスファブリックと、比較的
滑らかで硬いループ状の、無端の不透過性のベルトとの
間に挟まれ、その紙シートは、プレスファブリックまた
は他の透過性ベルトにより再び湿らされることなく、ベ
ルトに追随してプレスニップを出る。この装置では、紙
シートが薄い連続する水膜により非常に強力に結合され
た表面に追随し、このために両者を抄紙機において分離
するときに、粗い表面ではなくて、滑らかな不透過性の
表面に追随させるという、製紙業者に公知の事実を利用
している。

【０００７】しかしながら、簡単なプレスロールカバー
とほぼ同様の滑らかさと硬さもしくは密度を備えた滑ら
かな上面を有するようなベルト以外のベルト自体の構造
については、詳細な説明は余りなされていない。ベルト
面は１０ないし２００Ｐ＆Ｊ（Ｐｕｓｅｙ＆Ｊｏｎｅｓ
硬さ尺度）の範囲の硬さを有するのが好ましいと述べら
れている。しかし湿った紙シートを抄紙機のこのような
ベルト表面から分離させようとするときに実際に遭遇す
る困難性についての認識は示されていない。

【０００８】米国特許第４，９７６，８２１号は、オー
プン・ドローのない他の形状のプレスを示している。こ
れに記載および図示されたプレスセクションには、ニッ
プ間のクローズ・ドローで通過する紙シートを脱水する
ための２つの連続するプレスニップがある。紙シートは
またプレスセクションの最後のプレスニップからドライ
イングセクションへ実質上水分を吸収しない搬送ファブ
リックにより搬送される。紙シートは実質上水分を吸収
しない搬送ファブリックの表面から直接除去され、かつ
吸い上げロールによってドライヤファブリック上に置か
れる。

【０００９】前述の米国特許第４，４８３，７４５号に
示されたベルトに対して、米国特許第４，９７６，８２
１号に示された実質上水分を吸収しない搬送ファブリッ
クは、一般的には比較的透過性が小さく、例えば適当な
プラスチック材料にプレスファブリックを含浸させるこ
とにより製造されたファブリックであってもよい。すな
わちこのファブリックは、含浸されてないプレスファブ
リックに比して比較的透過性が小さい。しかしながら米
国特許第４，９７６，８２１号は、ファブリックがプレ
スニップにおいて紙シートの脱水に或る範囲まで関与可
能であり、その結果、製造された紙は、搬送ベルトが滑
らかでかつ不透過性であるときに製造されるものより、
密度および表面平滑度において均整のとれたものとなり
うることを教示している。このように搬送ファブリック
の表面から紙シートを離脱し易くすることが述べられて
いる一方、抄紙機に関するこの種の搬送ファブリックの
使用に関連付けられた実際の問題に対する認識は示され
ていない。実際の使用において、一定の低い多孔度で作
用するように設計されたシート搬送ベルトは、結局は故
障に遭う。セルロース細粒物、フィラー、樹脂、および
「粘着物」のような紙材料からの細かな粒子が、このよ
うなベルトの孔を急速に塞ぐ。高圧水ジェット噴射を浴
びせることからなる、抄紙機上においてファブリックお
よびフエルトを清掃および開放する標準的な方法は、米
国特許第４，９７６，８２１号に記載された構造のよう
な繊細な多孔性構造体(fine-porous structure)には有
効でない。

【００１０】一般に、上述した搬送ベルトの種々の機能
について述べると、搬送ベルトが紙シートをプレスロー
ルから離脱する場合、実際には余り使用されない方法で
あるが、通常は非常に滑らかであるロールに対して有す
る強い接着力に紙シートが打ち勝たねばならない。プレ
スニップの入口側において、紙は完全に飽和されるまで
圧縮され、その点で水がシートから水レセプタ(recepto
r)（プレスファブリック）に移動し始める。その結果、
ロール表面と紙シートとの間の境界面で、おそらく部分
的に破壊された水膜が存在する。この膜は、紙シートが
ロールから搬送ベルトへ確かに搬送される前に破壊され
ねばならない。

【００１１】搬送ベルトが紙シートをプレスニップに運
ぶ場合に、空気を通さない紙側を有するベルトは、一般
には透過性であるのが好ましい。ある程度まで透過性に
することができる搬送ベルトは、上で検討された米国特
許第４，９７６，８２１号に記載されている。他のベル
トが、後述する米国特許第４，５００，５８８号および
同第４，５２９，６４３号に記載されている。透過性
の、または半透過性の搬送ベルトの使用に関連する欠点
は、圧縮されている多孔性のベルトから、または同様に
プレスロールによりその後側から搬送ベルトを通って空
気が排出される結果として、プレスニップの入口での紙
シートの吹き出しの危険がある。

【００１２】プレスニップにおいて、搬送ベルトは紙シ
ートを脱水しかつ密度を高めるためにプレスファブリッ
クと共同して作用しなければならない。したがって、搬
送ベルト表面のトポグラフィ(topography)および圧縮特
性は、滑らかな、マーキングの無い表面を持つ紙シート
を製造するのに重要である。当該技術に熟練した者には
公知であるように、高品質であっても、よく使い慣れた
プレスファブリックでさえ、ニップ内に非常に不均一な
圧力分布を生じるので、プレスファブリックより滑らか
で硬い紙側表面を有する搬送ベルトは、脱水されている
紙シートに、より均一な圧力分布を与え、したがってシ
ートに滑らかな表面を付与する。

【００１３】さらに、適当な圧縮特性を有する搬送ベル
トは、紙シートに圧力がかかるとき増大し、さらに所定
のプレス負荷下で水が、紙シートを離脱する時間を延長
させるように、プレスニップを事実上長くすることがで
きる。加えて、水および空気を通さない紙側表面を有す
る搬送ベルトは、通常のプレスファブリックがニップか
ら紙シートを運びさるときに発生するような、プレスニ
ップ後の再湿潤の可能性を排除することで、紙シートの
乾燥に寄与する。

【００１４】明らかに搬送ベルトは、ニップ内で高い脱
水効率および高い紙品質を与えるための機能対として、
プレスファブリックと共同するという理解のもとで設計
しなければならない。

【００１５】再び上述の種々の搬送ベルト機能に言及す
ると、搬送ベルトは紙シートをプレスニップから運ぶべ
きである。すなわち、より詳細には、紙シートは、ニッ
プの外までプレスファブリックに追随し、ついでニップ
の後方まで搬送ベルト上で移動するのではなく、ニップ
を出るときに搬送ベルトの表面に付着すべきである。後
者は、紙シートがプレスファブリックと接触している間
に再湿潤を許すばかりでなく、プレスニップを出た後の
搬送ベルト上への紙シートの移動が、またオープン・ド
ローを構成し、これは搬送ベルトが除去すべき重大な問
題となっている。このような状況では、紙シートの膨れ
または他の変形が起こる可能性がある。ニップの出口側
での搬送ベルトへのシートの良好な付着は、ベルトが頂
部位置において走行せしめられ、かつシートがベルトの
下側で搬送される場合のプレス形状において、さらに重
要である。前述のように、搬送ベルトの紙側表面は、搬
送ベルトによる紙シートの再湿潤が回避されるように、
水吸収性も水透過性もないものであるべきである。

【００１６】搬送ベルトが紙シートを１以上のプレス越
しに運ぶ場合に、搬送ベルトの安定性が重要な要因とな
る。プレスセクションにおける一連のプレスの速度は、
完全に同期させることができず、通常はプレスセクショ
ンの下流で幾分増加する。このような条件のもとでは、
搬送ベルトはブローイング、膨れ、または脱落なしに紙
シートを運ぶことができるものでなければならない。加
えて、搬送ベルト自体は、急速な劣化なしに、１以上の
プレス越しに使用できるものであり、裏側の摩耗および
高い剪断力に耐えることができる耐久設計のものである
べきである。

【００１７】搬送ベルトの最後の、そして最も重要な機
能は、抄紙機の次のセクションへ紙シートを正確に搬送
することである。多くの用途において、これはドライヤ
セクション(dryer section)の第一ファブリック(first
fabric)への搬送である。好ましくは、この第一ファブ
リックは、紙乾燥および紙シートの閉止搬送(closedtra
nsfer)の両方に適するように設計する。

【００１８】第１の乾燥位置における代表的なドライヤ
ファブリックは、ポリエステルのモ ノフィラメントのみ
からなる織布であってもよい。第１の乾燥位置において
使用される布は、通常低い空気透過性と、滑らかで繊細
な紙側表面を有する。したがって搬送ベルトが紙シート
を搬送する表面は、基本的に滑らかな、疎水性のモノフ
ィラメントナックルからなってもよい。

【００１９】搬送ベルトから第１のドライヤファブリッ
クへの搬送は、ナックル(knuckles)による紙シートのマ
ーキングを回避するために、できるだけ低い接触圧力で
行うべきである。ドライヤファブリックは空気透過性で
あるので、搬送ベルトからの紙シートの搬送には真空が
使用できる。第１のドライヤファブリックのナックルに
よる紙シートのマーキングを回避するために、搬送点で
使用される真空レベルはできるだけ低くすべきである。
その場合に、当然、搬送ベルトは、必要とされる真空レ
ベルが最小レベルに保持されるように、搬送点で紙シー
トを容易に解放しなければならない。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記のとおり、従来か
ら幾つかの種類の搬送ベルトが知られている。例えば、
米国特許第５，００２，６３８号において、湿った紙ウ
エブはプレスファブリック(press fabric)上に支持さ
れ、共同するプレスロール間のニップを通過して、水が
ウエブから取られる。紙ウエブを支持するプレスファブ
リックは、次いで所定の距離を走行し、ドライヤセクシ
ョン(dryer section)の加熱された乾燥ロールのまわり
をフエルトと共に通る。加熱ロールと紙ウエブとの間に
はそのフエルトが挟まれている。従ってプレスファブリ
ックは加熱され、紙ウエブを高温のロールから分離す
る。紙ウエブは次いでプレスファブリックから引き離さ
れ、ドライヤセクションの残りの乾燥ロールのまわりを
走行し、一方、加熱されたプレスファブリックは、濡れ
た紙ウエブを支持するために所定の位置でニップに戻
る。

【００２１】このようなアプローチに付随する欠点は、
搬送ベルトが事実上のプレスファブリックであるため、
プレスニップと加熱された乾燥ロールとの間のスパン(s
pan)において、紙シートが著しく再湿潤することであ
る。さらに、このような搬送ベルトは、出版物グレード
（publishing-grade）の抄紙機に関する最近のプレスに
おける滑らかなロール表面に置き換えられる程には硬く
ない。手短にいえば、米国特許第５，００２，６３８号
に示された種類の搬送ベルトの適切な用途は、厚手等級
の紙を製造する遅い機械のみである。

【００２２】搬送ベルトのような、形を変えたプレスフ
ァブリックの使用は、幾つかの米国特許に示されてい
る。例えば、米国特許第４，５００，５８８号は、紙ウ
エブを抄紙機のプレスセクションを通して搬送するため
のコンベヤフエルトを示している。このコンベヤフエル
トは、ウエブに向かい合っている繊維芯層(fiber battl
ayer)の表面部分を除いて、フエルトが完全に空気を透
過させずかつシャモア状(chamois-like)表面を備えるよ
うに充填材料で充填される。かかる表面は、その繊維質
の特性のため、粘着性の材料により汚染し易く、かつシ
ャモア状構造体は摩耗し易くかつ保守が難しい。

【００２３】米国特許第４，５２９，６４３号には、抄
紙機のプレスセクション越しに紙ウエブを搬送するため
のプレスフエルトが示されている。このプレスフエルト
は縒り糸構造から形成された支持布(support fabric)お
よび繊維から形成されかつ支持布の少なくとも１つの側
にニードリングされた(needled)繊維芯層からなる。支
持布および繊維芯層は充填材料で、好ましくは紙側の表
面からゴムまたは樹脂エマルジョンにより充填され、そ
の結果プレスフエルトは僅かに空気透過性になってい
る。

【００２４】これら２つの特許に示される種類のベルト
ではプレスニップからの出口でシート外れが起こった。
このシート外れの原因は、薄い、連続する水膜をベルト
の表面とプレスニップ中の紙シートとの間に形成させか
つ紙シートがプレスニップからの出口でプレスファブリ
ックよりむしろベルトに確実に追随するのに十分に長い
時間水膜を維持させるベルトの多孔性表面が無力化する
ことに関連がある。加えて、紙ストックに由来する材料
が孔を徐々に塞ぐので、この種のベルトの多孔性を一定
の値に維持するのは困難である。高圧シャワーはかかる
ベルトの表面の微小孔構造体に効果的であるとは認めら
れず、そして現にベルト表面を破壊することがある。

【００２５】最後に、長尺ニッププレス(long nip pres
s)（ＬＮＰ）として使用されるベルトのごとき圧縮前の
被覆ベルト(non-compressible, coated belts)が搬送ベ
ルト用として同様に試験された。この種のベルトはカナ
ダ国特許第１，１８８，５５６号に示され、かつ熱可塑
性または熱硬化性重合材料で含浸される基布(base fabr
ic)からなる。そのベルトは厚みが均一であり、少なく
とも１つの平滑な面を有する。ベルトは長尺ニッププレ
ス上の意図された位置において優れた方法において作動
する一方、このベルトを搬送ベルトとして使用するよう
なすべての試みは、ベルトが紙シートをドライヤファブ
リックに解放するように配置することができないので、
失敗した。これは、紙シートを搬送ベルトから引き離さ
せる、小滴に粉砕するような不透過性のベルトと紙シー
トとの間の薄い水膜の破損から生じると思われる。本発
明はこれらの困難に対して長い間求められていた解決策
を上記で議論された従来の搬送ベルトの欠点を持たない
搬送ベルトの形において提供する。

【００２６】

【課題を解決するための手段】前述の議論を考慮して、
理解され得ることは、好結果を得る搬送ベルトは紙シー
トを抄紙機内のあちこちに運ぶとき幾つかの異なる機能
を果たすことができなければならないということであ
る。さらに、搬送ベルトの性質はこれが抄紙機内の異な
る位置で配置される条件に応じて変化しなければならな
い。

【００２７】これらの機能の最も重要なものは、ａ）シ
ートの不安定性の問題を生じることなしにプレスファブ
リックから紙シートを離脱させること；ｂ）紙シートの
最適な脱水および高品質を保証するために１またはそれ
以上のプレスニップにおいてプレスファブリックと共同
すること；およびｃ）紙シートをクローズ・ドローにお
いてプレスセクションの１つのプレスから次のプレスセ
クションにおける次のプレスまたはプレス群のシートレ
シービングファブリック(sheet-receiving fab ric)へ、
またはドライヤセクションのドライヤピックアップファ
ブリック(dryerpick-up fabric)へ搬送することであ
る。

【００２８】搬送ベルトの表面は、これらの機能を果た
すために、例によってベルトがプレスニップにおいて晒
される水準の圧縮下で、それ自体プレスニップから出た
後減少し、または滑らかになる粗さを持つ微細規模のト
ポグラフィ(topography)を持たねばならない。言い換え
れば、搬送ベルトの表面トポグラフィは負荷に応じて弾
性変形する粗さ(pressure-responsive, recoverable de
gree of roughness)を持たねばならず、その結果プレス
ニップにおける圧縮下で、粗さが減少し、それにより紙
シートをプレスニップからの出口で搬送ベルトに結合す
るように搬送ベルトと紙シートとの間に薄い連続する水
膜(water film)を形成することができ、かつその結果圧
縮前の粗さ(original degree of roughness)がニップか
ら出た後回復されるとき、紙シートは搬送ベルトによ
り、多分最小量の真空の助けにより、ドライヤピックア
ップファブリックのごとき透過性ファブリック(permeab
le fabric)へ解放される。同時に、搬送ベルトはマーキ
ングのない紙を製造するために必要な圧縮および硬さ特
性を持たねばならない。

【００２９】負荷に応じて弾性変形する粗さを有する表
面トポグラフィを持つことに加えて、好結果を得る搬送
ベルトはまた以下の追加の機能的特性、すなわち、１）
水と搬送ベルトの表面の相互作用を決定する表面エネル
ギ；２）空気または水に対する制限された透過性；３）
ベルトの表面および全体としてその構造に関する圧縮特
性；４）硬さ；５）モジュール；６）耐久性；および
７）化学的耐久性、熱的耐久性および耐磨耗性の最適な
組み合わせを持たねばならない。

【００３０】本発明は所定の負荷に応じて弾性変形する
粗さを有し、かつ上述した追加の機能的特性の最適な組
み合わせを有する紙、板紙等の抄紙機用搬送ベルトであ
る。この搬送ベルトは幾つかの機械形状によりかつ多数
の異なるグレードの紙を製造する抄紙機で試験され好結
果を与え、かつ従来技術の試みが失敗した上述した重要
な機能を果たすことが認められた。

【００３１】本発明の搬送ベルトは紙側および裏側を備
え、かつ紙側に、少なくとも１つのポリマーセグメント
(segments)を有する均整の取れた分布を含む重合体皮膜
(polymer coating)を有する強化基布(reinforcing bas
e)からなる。この均整の取れた分布は、疎水性および親
水性ポリマーセグメント(polymer segments)双方を含む
ことができるポリマーマトリクスの形を取る。重合体皮
膜はまた粒子状フィラーを含んでもよい。強化基布は搬
送ベルトの長手方向および横方向の変形を回避すべく設
計され、そして織布(woven fabric)であっても、かつ無
端または抄紙機への取り付けの間中つなぎ合わせて閉じ
無端形状にすることもできる。さらに、強化基布は布材
料を含んでもよくかつその裏側にニードリングして１ま
たはそれ以上の繊維芯層(fiber batt layers)を設けて
もよい。布材料が意味するのは布製造に向けられる天然
繊維または合成繊維およびフィラメントである。裏側も
また重合材料で含浸および／または塗布(coated)しても
よい。

【００３２】この点において、搬送ベルトの裏側は抄紙
機のプレスセクションにおいてロールにもたれかかるよ
うにして走行するのに適する構造体から構成されるべき
でありかつ少なくともベルトの紙側と同様な耐久性の材
料から構成されるである。織物(textile structures)、
すなわち、天然繊維または合成高分子繊維またはフィラ
メントは、織られ(woven)、編まれ(knitted)、組まれ(b
raided)絡ませられ(entangled)または結合されて(bonde
d)、シート状構造体に、言い換えれば、織物になり、そ
の裏側に設けられる。あるいは(alternatively)、紙側
に使用されるような重合体で強化基布の裏側を塗布(coa
ting)することにより形成された固体状膜(solid film)
は搬送ベルトの裏側に設けることができる。強化基布の
裏側に使用される皮膜内部に水溶性樹脂を含有させるこ
とによりこの膜を多孔性にすることができ、その水溶性
樹脂は孔を形成するようにその重合体の硬化後溶解され
る。最後に、搬送ベルトの裏側を形成するように重合体
フォームを強化基布の裏側に設けてもよい。

【００３３】搬送ベルトは明確に定められたトポグラフ
ィおよび明確に定められた表面エネルギを持つシートに
向かい合う表面(sheet-facing surface)を有することに
特徴があり、かかる表面は紙シートをプレスロールまた
はプレスファブリックから取り、かつ紙シートをこれが
プレスファブリックと共同するプレスニップに運ぶのに
好都合である。表面それ自体は皮膜(coating)中のポリ
マーマトリクス(polymer matrix)の親水性および疎水性
ポリマーセグメント(polymer segments)（または粒子セ
グメント）により定められた領域を含んでいる。この文
脈において、表面エネルギは水による搬送ベルトの表面
の湿潤性の尺度であるように解することができる。ポリ
マーマトリクスの親水性ポリマーセグメントは疎水性ポ
リマーセグメントより高い表面エネルギを有し、そして
比較によれば、水によってより湿潤可能である。プレス
ニップからの出口で、ポリマーマトリクスの２つのポリ
マーセグメントは、水がポリマーマトリクスの親水性ポ
リマーセグメントにより画成されるそれらの表面領域上
に水滴(beads)を形成しようとするので、水膜を破壊す
るのに少なくとも１つの役割を果たすために共同すると
思われる。

【００３４】搬送ベルトは、さらに、負荷に応じて変形
する微細トポグラフィにより、水および空気を最も透過
させにくい、シートに面する表面を有することに特徴が
ある。圧力下で、この表面の微細な粗さは、表面を非常
に滑らかにしかつ紙シートとその表面との間に薄い、連
続する水膜を形成させるとき、減少する。このような薄
い、連続する水膜は、紙シートと搬送ベルトとの間に紙
シートとプレスファブリックとの間の粘着力より非常に
強力な粘着力を提供し、その結果紙シートはプレスニッ
プを出るとき搬送ベルトに堅実にかつ確かに追随するこ
とができる。プレスファブリックが、構造的な膨張のた
め、プレスニップの退出側で僅かな真空を作り出す場合
と同様に、搬送ベルトと紙シートとの間の水膜から生起
する粘着力に打ち勝つのに必要とされるエネルギは、紙
シートがプレスファブリックに関して有するかも知れな
い粘着力に打ち勝つのに要求されるエネルギより大き
い。加えて、通常、プレスニップからの出口における紙
シートの厚さ回復はプレスファブリックの厚さ回復より
非常に遅い。結果として、僅かな真空がプレスニップか
らの出口で膨張するプレスファブリックおよび膨張する
紙シートの両方に生起すると、プレスニップはその真空
をより長い時間保持しかつそれらの間に配置される薄
い、連続する水膜により搬送ベルトにくっつく。結果と
して、紙シートは搬送ベルトに追随する。紙シートがニ
ップ出口で搬送ベルトの表面のために有する強力な粘着
力にもかかわらず、そのベルトは、ベルトの紙側の材料
組成およびその表面特性により紙シートを他のファブリ
ックまたはベルトにうまく搬送するために必要な解放特
性を備えることになる。これらの解放特性は適宜な重合
体皮膜の使用の直接的な結果であり、適宜な重合体皮膜
は、搬送ベルトの紙側で、ポリマーマトリクスそれ自体
が有する硬さと異なる硬さを持つ材料のフィラー粒子を
含んでもよい。負荷に応じて弾性変形する粗さを備えた
表面トポグラフィを有する、この皮膜のおかげで、プレ
スニップにおける紙シートと搬送ベルト表面との間の水
膜は、プレスニップと紙シートが他のキャリヤに搬送さ
れる点との間のスパン(span)において破壊し、紙シート
は確実に解放される。

【００３５】重合体皮膜は空気または水を透過させない
ものとされたが、完全な不透過性が長い期間にわたって
最良の機能を有する搬送ベルトを提供する最適な条件で
ある。空気および水に対して非常に低い透過性を有しか
つ本発明による重合体皮膜を有する、実質的に不透過性
のベルトはまた本発明の不透過性ベルトのシート処理お
よび搬送機能を果たす。とくに、ベルトは、「編布の空
気透過性（通気性）の標準試験方法」−ＡＳＴＭ Ｄ ７
３７−７５、米国試験および材料協会、１９８０年再認
可−に記載された手順により測定されるとき、６ｍ ³ ／
ｍ ² ・ｍｉｎ（２０立方フィート／平方フィート／分）
以下の空気透過性を有する限りこれらの機能を全く良好
に果たすことができる。かかる低い透過性は逆に本ベル
トの搬送機能に影響せず、そして抄紙機上の使用の過程
において、ベルトの孔が紙微粒物および他の材料で塞が
れるとき減少しがちである。

【００３６】プレスニップと紙シートが他のキャリヤに
搬送される点との間のスパンで水膜が破壊されるメカニ
ズムは主として搬送ベルトの紙側の皮膜の、負荷に応じ
て変形する微細表面トポグラフィの作用であると思われ
る。この点に関して、水膜を破壊するために、搬送ベル
トの表面トポグラフィの負荷に応じて変形する粗さは水
膜の最小厚さに少なくとも等しくすべきである。他のメ
カニズムが所望の時間で紙シートを解放するために本搬
送ベルトの能力に寄与しているかも知れない。例えば、
上述されたように、搬送ベルトの紙側の各ポリマーセグ
メントは異なる表面エネルギおよび湿潤性を有するが、
その均整のとれた分布のおかげで、搬送ベルトへの紙シ
ートの付着が急激に低下して、水膜が破壊して小滴にな
ることが提案された。

【００３７】フィラー自体が重合体類と異なる表面エネ
ルギおよび湿潤性を有する、重合体皮膜材料中の１また
はそれ以上の粒子状フィラーの存在は、粒子状フィラー
が皮膜に含有されるとき、水膜の破壊に寄与するかも知
れない。フィラー中の個々の粒子がもろもろの値の範囲
または分布内にある大きさを有する一方、ベルト表面に
埋め込まれたより大きな粒子は、圧力がプレスニップか
らの出口で解放されるときそれから突出するように移動
すると思われる。そのようにして、それらのより大きな
粒子は水膜を物理的に切断することができる。粒子はま
た皮膜のポリマーマトリクスのポリマーセグメント類と
異なる表面エネルギおよび親水性を有するので、そのこ
とにより水がそれらのまわりに水滴を形成することがあ
る。加えて、粒子状フィラーが重合体皮膜の表面を補強
するので、抄紙機の使用期間が余りにも短ければその皮
膜にかかる負荷に応じて弾性変形する粗さは減少してい
ない。

【００３８】また、ポリマーセグメント類の均整のとれ
た分布および１またはそれ以上の粒子状フィラーのおか
げで、皮膜中の材料が異なる圧縮性を有するため、所望
の時間で搬送ベルトの表面が紙シートを解放させること
も提案された。搬送領域のベルト表面上に掛けられた僅
かな圧力および剪断が水膜を小滴にまで破壊し、それに
よりさらに紙シートの搬送ベルトへの付着力が低減され
る。

【００３９】上記されたように、本搬送ベルトがそれに
より所望の点で紙シートを解放する主要なメカニズムは
その負荷に応じて弾性変形する微細表面トポグラフィで
あると思われ、その理由は搬送ベルトの表面と紙シート
との間に形成される接着結合の強度が各々の実際の界面
接触面積および表面粗さに依存するからである。紙シー
トと搬送ベルトとの間の水膜は、ベルト表面の浅い(lo
w)スポット(spot)を塞ぎかつポリマーマトリクス表面の
親水性ポリマーセグメントにより画成されたそれらスポ
ット領域に向こうとする。ニップからの退出後膨張する
に際し圧力分布がシートとベルトとの間の界面(interfa
ce)において変化するので、ベルトの粗さは、ニップ内
で通常より滑らかな状態に圧縮された後、増大する。増
大した粗さにより水膜は破壊される。搬送ベルトへの紙
シートの付着を妨げかつ両者を互いに分離するのに必要
な作業は増大する水膜の厚さにより減少する表面張力に
依存する。搬送ベルトの表面中に浅いスポット(low spo
ts)がある場合に、水膜の厚さが増大する。これにより
かかる位置において搬送ベルトへの紙シートの付着力は
低減されかつシートの解放が促進される。

【００４０】また、搬送ベルト、紙シートおよびプレス
ファブリックがニップに入るとき搬送ベルトの表面上の
浅いスポットに空気が捕捉されることもある。紙シート
がニップにおいて圧縮されるので、空気はかかる浅いス
ポットで圧縮される。ニップの出口部分において、この
圧縮された空気が膨張し、水膜の破壊を促す圧力をかけ
る。

【００４１】皮膜中の粒子状フィラーが含まれるとき、
そのものは亀裂発生環境(crack-initiating sites)とし
て物理的に作用することにより水膜の破壊に寄与するこ
とがある。これはとくにフィラー中の平均粒子より大き
いためであると思われる。重合体材料が弾力性を有する
ため、皮膜の表面にあるフィラー粒子はニップ内の圧縮
によりその中により深く押し込まれる。ニップを出ると
き、粒子は皮膜の表面から突出し、界面(interface)に
おいて水膜を物理的に破壊し始め、結合解除過程(de-bo
nding process)を開始する。

【００４２】最も望ましいことは、紙シートを搬送ベル
トに保持する水膜がこれらのメカニズムの組み合わせに
よりプレスニップと搬送ベルトとの間のスパン(span)に
おいて破壊されるということである。

【００４３】本発明の搬送ベルトの紙側の重合体皮膜
は、完全でないにしても、実質的に(substantially)空
気または水を透過させず、そして一定の範囲内の表面平
滑度、その構成要素の各々に関して異なる表面エネル
ギ、一定の範囲内の硬さおよび特定の圧縮特性を有す
る。

【００４４】要するに、本発明の搬送ベルトは寸法的な
安定性のために支持キャリヤ(supporting carrier)上に
形成される。紙側層は塗装(coating)、含浸、膜積層、
熔融、焼結または２次的過程によって空気および水を少
なくとも実質的に透過させない層を形成する樹脂の堆積
により作ることができる。搬送ベルトの底部層、または
裏側は布、中実のまたは多孔性の膜、または重合体フォ
ーム、またはこれらの組み合わせにすることが可能であ
る。搬送ベルトの紙側は塗装される。この皮膜は単重合
体(homopolymer)、共重合体(copolymer)、重合体の混合
物(polymer blend)または十分に浸透し合っている重合
体網(interpenetrating network of polymers)からなっ
ていてもよい。

【００４５】

【実施例】本発明の特別な実施例を以下に、しばしば以
下に記載されるごとき図を参照して、より徹底して詳細
に(more complete detail)説明する。

【００４６】抄紙機においてオープン・ドローを除去す
るための搬送ベルトを含んでいる典型的なプレス装置
が、例示および全般的な背景に関して、図１、図２およ
び図３に示される。

【００４７】まず図１を参照して、点線により示される
紙シート１はピックアップファブリック(pick-up fabri
c)２の下側で最初に図において右方に向けて運ばれてお
り、そのピックアップファブリック２は図示されてない
成形布(forming fabric)から紙シート１を予め得てい
る。

【００４８】紙シート１およびピックアップファブリッ
ク２は第１のプレスロール３および第２のプレスロール
５により形成される第１のプレスニップ１６に向かって
進行する。搬送ベルト４が操作されかつ第１のプレスロ
ール３のまわりに誘導される(directed)。第１のプレス
ニップ１６において、ピックアップファブリック２の下
側に支持された紙シート１は搬送ベルト４の表面と接触
する。

【００４９】紙シート１、ピックアップファブリック
２、および搬送ベルト４は第１のプレスニップ１６にお
いてともに押圧される。紙シート１をピックアップファ
ブリック２から搬送ベルト４へ搬送するために、第１の
プレスニップ１６において加えられる圧力のごとき一定
のレベルの圧力が水膜を紙シート１と搬送ベルト４との
間に形成させるのに必要とされる。その水膜内のほとん
どの水は紙シート１から生じ、この紙シート１は水で充
填されるような搬送ベルト４および紙シート１の表面間
に境界層を発生させるに十分な圧力で第１のプレスニッ
プ１６において押圧されなければならない。この水膜は
紙シート１をピックアップファブリック２より滑らかで
かつ硬い搬送ベルト４の表面に付着させる。第２のプレ
スロール５のまわりで操作される(trained)ピックアッ
プファブリック２は第１のプレスニップ１６からの退出
時紙シート１および搬送ベルト４から引き離される一
方、搬送ベルト４は第３のプレスロール７と第４のプレ
スロール８との間に形成された第２のプレスニップ６に
向けてさらに紙シート１を運ぶ。プレスファブリック９
は第３のプレスロール７のまわりに誘導され、第１の案
内ロール１３および第２の案内ロール１４により案内さ
れ、そして紙シート１を第２のプレスニップ６において
脱水する。第３のプレスロール７は、図１の円内に点線
で示唆されるように、溝を付けることができて、第２の
プレスニップ６において紙シート１から除去された水の
貯蔵所(receptacle for water)を提供する。

【００５０】第２のプレスニップ６を出るとき、紙シー
ト１は搬送ベルト４の表面に付着したままであるが、そ
の表面はプレスファブリック９の表面より滑らかであ
る。第２のプレスニップ６から図１において右方に進行
すると、紙シート１と搬送ベルト４は次に真空搬送ロー
ル１０に達するが、そのまわりでドライヤファブリック
(dryer fabric)１１が操作される。真空搬送ロール１０
内からの吸い上げは紙シート１を搬送ベルト４からドラ
イヤファブリック１１へ持ち上げ、このドライヤファブ
リック１１は紙シート１をドライヤセクション(dryer s
ection)の第１のドライヤシリンダ(dryer cylinder)１
５へ運ぶ。

【００５１】搬送ベルト４は図１において真空搬送ベル
ト１０から離れて第３の案内ロール１２へ向けて右方に
前進する。搬送ベルト４が第３の案内ロールで図示され
ていない他の案内ロールに誘導される。さらに他の案内
ロールは紙シート１をピックアップファブリック２から
再び受け取ることができる第１のプレスロール３へ搬送
ベルト４を戻す。

【００５２】図１において観察されるように、搬送ベル
ト４は図示プレス装置においてオープン・ドロー、とく
に第２のプレスニップ６と真空搬送ロール１０との間の
オープン・ドローを除去する。最も重要なことは、紙シ
ート１はキャリヤにより示されるプレス装置を通るその
通路においてすべての点で支持される。

【００５３】幾らかより複雑なプレス装置が図２に示さ
れる。そこで、搬送ベルト２０は２つのプレスを通って
かつドライヤセクションに搬送される点上に、再び点線
で示される(again represented by a dashed line)、紙
シート２１を運ぶ。

【００５４】とくに、紙シート２１はピックアップファ
ブリック２２の下側で図２において右方に向かって最初
に運ばれており、そのピックアップファブリック２２は
図示されていない成形布(forming fabric)から紙シート
１を予め得ている。

【００５５】紙シート２１とピックアップファブリック
２２は第１のプレスロール２４と第２のプレスロール２
５との間に形成された第１のプレスニップ２３に向かっ
て共に進行する。第１の案内ロール２６のまわりで操作
される(trained)搬送ベルト２０は、また第１のプレス
ニップ２３に向かって進行する。そこでは搬送ベルトは
紙シート２１をピックアップファブリック２２の下側か
ら受け取りかつ紙シー ト２１を他のプレス上に運ぶ。第
１のプレスロール２４および第２のプレスロール２５
は、紙シート２１から第１のプレスニップ２３において
除去された水の貯蔵所を提供するために、図２において
これらのロールを示している円内の点線により示唆され
るように、両方とも溝を付けることができる。第２のプ
レスロール２５は、搬送ベルト２０が水をいくらか透過
させる種類のもの(the variety notcompletely imperme
able to water)から構成することが可能で、かつそれゆ
え紙シート２１の脱水に或る程度関与することができる
ので、このために溝を付けることができる。

【００５６】第１のプレスニップ２３から出るとき、紙
シート２１は、以前に言及(noted)されたように、搬送
ベルト２０の表面に付着する。ピックアップファブリッ
ク２２は第１のプレスニップ２３から、第２の案内ロー
ル２７のまわりに、かつ図示されていない他の案内ロー
ルの回りに進行する。そのロールは、成形布から紙シー
ト２１を受け取る点にピックアップファブリックを戻
す。

【００５７】紙シート２１および搬送ベルト２０は、図
２において右方に、第２のプレスニップ２８に向かって
前進し、この第２のプレスニップ２８は同様に紙シート
２１から第２のプレスニップ２８において除去された水
の貯蔵所を提供すべく溝を付けることができる第３のプ
レスロール２９と、シュー３７を有する長尺ニッププレ
ス装置(long nip press arrangement)３０との間に形成
される長尺ニッププレスであってもよくかつそのように
描かれている。第３の案内ロール３２のまわりで操作さ
れるピックアップファブリック３１は、また、紙シート
２１のさらに他の脱水に関与すべく第２のプレスニップ
２８に向かって進行する。

【００５８】第２のプレスニップ２８から出るとき、紙
シート２１は搬送ベルト２０の表面に付着したままであ
る。プレスファブリック３１は第２のプレスニップ２８
から、第４の案内ロール３３のまわりに、かつ図示され
ていない他の案内ロールの回りに進行する。そのロール
はプレスファブリック３１を第３の案内ロール３２へ戻
す。プレスファブリック３１はそのロールから再び第２
のプレスニップ２８ヘ 進行する。

【００５９】第２のプレスニップ２８から図２において
右方に進行している紙シート２１と搬送ベルト２０は、
次に真空搬送ロール３４に達する。そこではドライヤフ
ァブリック３５が操作される。この真空搬送ロール３４
内からの吸い上げは紙シート２１を搬送ベルト２０から
ドライヤファブリック３５へ持ち上げ、このドライヤフ
ァブリック３５は紙シート２１をドライヤセクションの
第１のドライヤシリンダ３８へ運ぶ。

【００６０】搬送ベルト２０は真空搬送ロール３４から
離れて第５の案内ロール３６へ前進し、第５の案内ロー
ル３６のまわりで搬送ベルト２０は、図示されていない
他の案内ロールに誘導される。これらのロールが搬送ベ
ルト２０を第１の案内ロール２６へ戻す。そこでは搬送
ベルト２０は再び第１のプレスニップ２３へ進行する。

【００６１】再び図２において観察することができるよ
うに、搬送ベルト２０は図示されたプレス装置において
オープン・ドローを排除し、かつ搬送ベルト２０は実際
に２つのプレスを通って、紙シート２１をドライヤファ
ブリック３５に直接搬送する点へ運ぶ。紙シート２１は
キャリヤによりプレス装置を通るその通路のすべての点
で支持される。

【００６２】さらに他のプレス装置が図３に示される。
そこで、再び点線により示される紙シート４０はピック
アップファブリック４１の下側で最初に右方に向けて運
ばれており、そのピックアップファブリック４１は図示
されてない成形布から紙シート４０を予め得ている。

【００６３】紙シート４０およびピックアップファブリ
ック４１は第１の真空搬送ロール４２に向かって進行す
る。そのまわりでプレスファブリック４３が操作されか
つ誘導される。第１の吸い上げロール４２内からの吸い
上げは紙シート４０をピック アップファブリック４１か
ら離脱させ、かつそれをプレスファブリック４３上に引
き出す。ピックアップファブリック４１は次いで図示し
てない追加の案内ロールによって、この搬送点から第１
の案内ロール４４に向かって、かつそのまわりに、かつ
戻って、ピックアップファブリック４１が紙シート４０
を成形布から受け取る点へ進行する。

【００６４】紙シート４０は次いで、プレスファブリッ
ク４３により運ばれて、第１のプレスロール４６と第２
のプレスロール４７との間に形成されたプレスニップ４
５に向かって進行する。第２のプレスロール４７は、図
３にそれを示す円内に点線で示唆されるように、溝を付
けることができて、プレスニップ４５において紙シート
４０から除去された水の貯蔵所(receptacle for water)
を提供する。搬送ベルト４８は第１のプレスロール４６
のまわりで操作され、かつ紙シート４０およびプレスフ
ァブリック４３と共にプレスニップ４５を通って誘導さ
れる。プレスニップ４５において、紙シート４０はプレ
スファブリック４３と搬送ベルト４８との間で圧縮され
る。

【００６５】プレスニップ４５を出るとき、紙シート４
０は搬送ベルト４８の表面に付着するが、その表面はプ
レスファブリック４３の表面より滑らかである。プレス
ニップ４５から図において右方に進行すると、紙シート
４０と搬送ベルト４８は第２の真空搬送ロール４９に達
する。プレスファブリック４３は第２の案内ロール５
０、第３の案内ロール５１および第４の案内ロール５２
によって、第１の案内ロール４２に戻るように誘導され
る。そこではプッレスファブリックが再び紙シート４０
をピックアップファブリック４１から受け取ることがで
きる。

【００６６】第２の真空搬送ロール４９において、紙シ
ート４０はドライヤファブリック５３へ搬送されるが、
そのドライヤファブリックは真空搬送ロールのまわりで
操作されかつ誘導される。このドライヤファブリック５
３はドライヤセクションの第１のドライヤシリンダ５４
に向かって紙シート４０を運ぶ。

【００６７】搬送ベルト４８は第２の真空搬送ロール４
９から離れて第５の案内ロール５５へ図において右方へ
前進し、第５の案内ロール５５のまわりで搬送ベルト４
８は第６の案内ロール５６、第７の案内ロール５７、第
８の案内ロール５８、および第９案内ロール５９に誘導
され、これらのロールは結局搬送ベルト４８を第１のプ
レスロール４６およびプレスニップ４５へ戻す。そこで
は、搬送ベルト４８は再び紙シート４０をプレスファブ
リック４３から受け取ることができる。

【００６８】図３において観察することができるよう
に、搬送ベルト４８はまた図示されたプレス装置におけ
るオープン・ドロー、とくに、プレスニップ４５と第２
の真空搬送ロール４９との間のオープン・ドローを排除
する。紙シート４０はキャリヤにより示されたプレス装
置を通るその通路においてすべての点で支持される。加
えて、言及すべきことは、紙シート４０がプレスニップ
４５から出るとき搬送ベルト４８の下側で運ばれること
である。

【００６９】本発明の搬送ベルトは従来技術のプレス装
置に優る結果により前記プレス装置のいずれかに使用す
ることができ、そして図４においてクロスマシン方向に
取られた断面図により見ることができる。搬送ベルト６
０は裏側６４および紙側６６を有し、かつ織布(woven b
ase)６２である強化基布からなる。

【００７０】基布(base)６２は縦糸の単一装置によりと
もに結合される２つの層を画成する垂直に積み重ねられ
た横糸を有する２層パターンにおいて織ることができ
る。図４に示した基布６２において、縦糸７０は搬送ベ
ルト６０のクロスマシン方向に横たわる。すなわち、基
布６２は図示の搬送ベルト６０を製造するために無端状
に織られた。けれども、抄紙機に搬送ベルト６０を取り
付ける間中無端形状に接合されていることを許容する方
法において基布６２を織ることもできる。かかる場合
に、基布６２は平織りされ、そしてその２つの端部はピ
ンシームにより無端形状に閉止するためのループを備え
ている。あるいは、平織り基布６２の２つの端部はとも
に織られて基布６２を無端状に据え付けるために織り継
ぎ目(woven seam)を形成する。さらにまた、基布６２は
変更された無端織り技術(modified en dless weaving te
chnique)により織ることができる。そこでは、横糸が織
機の反対側間で前後に連続して織り合わされかつ各側で
ピンシーム(pin seaming)に要求されるループを形成す
る。この最新の技術により織られた基布６２において、
横糸は布が抄紙機上にあるときマシン方向に延び、そし
てループは必要とされる各端部にある。各場合におい
て、基布６２はまたプレスロールの周長にほぼ等しい長
さで設けられることができ、その結果それにより製造さ
れた搬送ベルト６０はスリーブ状形式におけるプレスロ
ールへの取り付けによりプレスロールカバーとして使用
することができる。

【００７１】図４の断面図に見られるように、基布６２
のマシン方向糸(machine-directionyarns)は無端状基布
を織る際の横糸である。頂部横糸(top weft yarns)７２
は搬送ベルト６０の紙側６６にある。搬送ベルト６０の
裏側６４上の底部横糸(bottom weft yarns)７４は頂部
横糸７２に対して１対１の関係において垂直に積み重ね
られている。明瞭のために、縦糸７０、頂部横糸７２、
および底部横糸７４との間の分離状況は図４において非
常に誇張されている。

【００７２】織られた基布６２を織るのに使用される
糸、すなわち、縦糸７０、頂部横糸７２、および底部横
糸７４は製紙業用ファブリックの織りに一般に使用され
る種類の１つの合成重合樹脂のモノフィラメント糸であ
ってもよく、そして図４にはそのように描かれている。
糸はポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートか
ら、または他の合成重合樹脂から押し出すことができ
る。以下の直径、すなわち、０．２０ｍｍ、０．３０ｍ
ｍ、０．４０ｍｍ、または０．５０ｍｍのモノフィラメ
ント糸が基布６２の織りに使用される。基布６２は紙側
６６に塗りつけられた重合体皮膜が頂部横糸７２を取り
囲むことにより完全にその側に含浸することができ、そ
の結果硬化後、重合体皮膜が確実にそれとの機械的な絡
み合いを形成できるように十分に開放されたパターンで
織るべきである。

【００７３】あるいは、基布６２は、これらの樹脂から
製造される、マルチフィラメント糸 (multifilament yar
ns)、多層モノフィラメント糸(plied monofilament yar
ns)、またはスパン糸(spun yarns)または織り糸(textur
ed yarns)から織ってもよい。例えば、基布６２は３
本、４本、６本、または１０本８ミル（０．２０ｍｍ）
多層モノフィラメント糸または２４層の０．１０ｍｍマ
ルチフィラメント糸を包含することができる。加えて、
強化基布は、織られた基布６２の形を取る代わりに、不
織布(non-woven fiber assembly)、編布(knitted fiber
assembly)、または重合体膜であってもよい。最後の場
合に、重合体膜は透過性でも不透過性でもよく、そして
繊維により補強することができる。基布６２の裏側６４
には少なくとも１層の繊維状ウエブ７６をニードリング
で付けることができる。ニードリング(needling)工程は
基布６２の裏側６４および紙側６６上の追加の乾燥通過
により終了される。繊維状ウエブ７６は基布６２の裏側
６４に直接ニードリングで付けるかまたは裏側６４上に
ニードリングされた繊維のほとんどを残すのに十分に長
い必要な時間にわたってその紙側６６にニードリングで
付けることができる。

【００７４】織物材料は繊維状ウエブ７６の代わりにま
たはそれに加えて織られた基布６２の裏側６４に設ける
ことができる。あるいは、非多孔性または多孔性重合体
膜、または重合体フォームは繊維状ウエブ７６の代わり
にまたはそれに加えて織られた基布６２の裏側６４に設
けることができる。

【００７５】皮膜８０は１５０ｋｇのごとき適宜な大き
さのバッチで混合された、無機粒子充填水性アクリル重
合体樹脂組成物にすることができ、その組成物の配合は
以下の通りである。

【００７６】 成 分 重量％（湿潤） アクリル重合体樹脂 ５９．８ （非イオンエマルジョン−４５％固体） 水 ７．４ 水酸化アンモニウム １．０ カオリンクレー ２６．８ 界面活性剤 ０．９ （非イオンアセチレンジオール） ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン １．１ 共重合体溶液（５０％固体） （表面特性増強剤） ブチルセロゾルブアセテート ０．７ ジオクチルフタレート １．４ メラミンフォルムアルデヒド樹脂 ０．８ ｐ−トルエンスルフォン酸のアミン塩 ０．１ （２５ないし２８％固体） 成分は示された順序のとおり重合体樹脂組成物に加えら
れた。増粘剤および脱泡剤のごとき、他の添加物を加工
性改善のために使用することができる。カオリンクレー
は粒子状フィラーを持たない重合体皮膜が所望される場
合には省略してもよい。

【００７７】あるいは、皮膜８０は１５０ｋｇのごとき
適宜な大きさのバッチで混合された、無機粒子充填水性
ポリウレタン重合体樹脂組成物(polyurethane polymeri
c resin composition)にすることができ、その組成物の
配合は以下の通りである。

【００７８】 成 分 重量％（湿潤） 脂肪族ポリウレタン分散液 ６７．５ （３５％固体） 水酸化アンモニウム １．０ エチレングリコール １．９ カオリンクレー ２３．６ 界面活性剤 ０．８ （非イオンアセチレンジオール） ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン ０．９ 共重合体溶液（５０％固体） （表面特性増強剤） ブチルセロソルブアセテート ０．６ ジオクチルフタレート １．２ メラミンフォルムアルデヒド樹脂 ２．３ ｐ−トルエンスルフォン酸のアミン塩 ０．２ （２５ないし２８％固体） 再び、成分は示された順序のとおり重合体樹脂組成物に
加えられた。増粘剤および脱泡剤のごとき、他の添加物
を加工性改善のために使用することができる。再び、カ
オリンクレーは粒子状フィラーを持たない重合体皮膜が
所望される場合には省略してもよい。

【００７９】皮膜８０はまた無機粒子充填水性ポリウレ
タン／ポリカーボネート重合体樹脂組成物から構成する
ことができる。

【００８０】カオリンクレー(kaolin clay)は皮膜８０
中に含まれる１つの粒子状フィラーであり、そして図４
に粒子８２として示される。カオリンクレー（チャイナ
クレー(china clay)）中の粒度分布(distribution of p
article sizes)はサブミクロンの大きさから５３ミクロ
ン以上の範囲である。しかしながら、一般に、粒子の少
なくとも７５％は１０ミクロンより小さく、そして０．
０５％以下が５３ミクロンより大きい。

【００８１】一般に、使用される粒子状フィラー中の個
々の粒子８２は重合体皮膜(polymercoating)８０の硬さ
と異なる硬さを有する。すなわち、粒子８２は重合体皮
膜８０より硬くまたは軟らかくすることができる。粒子
状フィラーがカオリンクレーである場合に、粒子８２は
皮膜８０より硬い。

【００８２】広義では、粒子状フィラーは無機材料、重
合体材料、または金属からなる粒子を含むことが可能で
ある。カオリンクレーは粒子状フィラーとしての使用に
適す ると考えられる無機材料の一つである。金属粉末を
この目的のために同様に使用することができ、ステンレ
ス鋼が唯一の可能な１例(but one possible example)で
ある。粒子状フィラーが金属の粒子を含む場合、個々の
粒子８２は皮膜８０より硬い。他方、粒子状フィラーが
重合体材料の粒子を含有する場合、それらの組成物に依
存する個々の粒子８２は皮膜８０より硬いかまたは軟ら
かい。

【００８３】皮膜８０として使用する重合体樹脂組成物
を製造するための前記配合のいずれかにおける成分の混
合は５５０ｒｐｍの混合速度で工業用ミキサ中にて実施
してもよい。乾燥および硬化後の、最終乾燥重量におい
て、フィラーは、含有させるときには、皮膜８０の重量
の４５％となる。粒子状フィラーがカオリンクレーであ
る場合に、このフィラー含量によりより硬いかつ幾らか
より親水性表面を備えた皮膜８０が提供される。

【００８４】皮膜８０は、ナイフ塗布方法(blade-coati
ng procedure)によって基布６２に付けることができ
る。そこにおいて基布が無端形状で１対のローラ間に伸
張され、かつそれらのまわりに１．５ｍ／ｍｉｎの速度
で動かされる。ピンと張った基布６２の上方のナイフ高
さはより大きな厚さを達成するように塗布されている混
合物を滑らかにするために徐々に引き上げられる。

【００８５】最初に、０．０ｍｍに設定された、すなわ
ち、基布６２の表面にかろうじて接触するナイフ高さに
より、基布６２は基体構造体(base structure)への有効
な貫通を許容するように２つのコーティング回転体(coa
ting revolutions)を通って移動する。続いて、皮膜８
０は２ないし５回転で全体に塗布される一方、ナイフ高
さは、徐々に層の厚さを増大させるために、２．４ｍｍ
に徐々に増加される。その場合に、必要に応じて、１ま
たは２回の追加の回転が行われ、滑らかな仕上げをする
ためにナイフ高さをさらに０．３ｍｍ程増加させる。皮
膜８０は次いで３０℃ないし４０℃の公称範囲の温度を
提供する赤外線ヒータの下で２または３回の最終回転で
慎重に乾燥された。ベルト６０は次いで、乾燥まで、多
分一晩の長さで、幾らかの追加の時間だけコーティング
装置上に張力がかかった状態で放置されてもよい。

【００８６】ベルト６０は次いで、皮膜８０が適切に架
橋し、そのベルトに基布６２との徹底した機械的な絡み
合い(positive mechanical interlock)を備えるように
硬化させなければならない。この徹底した機械的な絡み
合いにより皮膜８０が抄紙機上での搬送ベルト６０の使
用の間中剥離しないことが保証される。

【００８７】ベルト６０はホットシリンダを有する製造
乾燥機上で硬化させることができる。この時間の半分に
わたって、塗装されたベルト表面はホットシリンダ面か
ら離れて向かい合ってもよく、そしてこれは硬化時間の
後の半分だけ後向きになっても(reversed)よい。シリン
ダ温度は１５０℃にすることができる。シリンダ上のベ
ルト速度は１．０ｍ／ｍｉｎにすることができる。

【００８８】皮膜８０は同一の製造乾燥機上で磨いても
よい。粗さ５０，１００および４００の３つの異なる等
級のサンドペーパーは、所望のトポグラフィを有するベ
ルト６０を製造するのに使用することができる。研磨手
順は平坦なかつ全体的に磨かれた表面を得るために最も
粗いサンドペーパー（５０）により開始される。研磨は
等級１００のサンドペーパーにより継続されそして所望
の表面トポグラフィが得られるまで等級４００のサンド
ペーパーで仕上げられる。

【００８９】研磨後、搬送ベルト６０の横方向縁部は製
造乾燥機からの離脱前に形が整えられ(trimmed)かつ熔
融される。

【００９０】仕上げられたベルト６０の重合体皮膜８０
はショアーＡ５０からショアーＡ９７の範囲の硬さを有
する。使用される粒子状フィラー中の個々の粒子８２は
重合体皮膜８０の硬さと異なる、すなわち、より硬いか
または軟らかい硬さを有する。

【００９１】研磨後、仕上げられたベルト６０の重合体
皮膜８０の表面は、ＩＳＯ４２８７、部分Ｉにしたがっ
てＲｚ値として測定される２ミクロンないし８０ミクロ
ンの範囲の圧縮前の粗さ(uncompressed roughness)を有
する。とくにＲｚは中間線に対して平行な線から測定さ
れかつ表面外観を横切らないサンプリング長さ内の５つ
の最高ピークと５つの最深谷部との間の平均距離である
ように国際規格協会標準において定義されるテンポイン
ト高さである。ベルト６０がプレスニップにあるとき、
直線負荷が代表的には１００ｋＮ／ｍであってもよくか
つより一般的には２０ｋＮ／ｍから２００ｋＮ／ｍの範
囲内にあることができるならば、粗さが０ミクロンから
２０ミクロンの範囲になるように圧縮される。ベルト６
０はプレスニップからの退出時その圧縮前の粗さを回復
する可能性を有し、その結果ベルトは紙シートをその意
図された方法において解放することができる。圧縮され
るかまたは圧縮されないかに拘わらず、粗さは皮膜８０
の表面がそれに対して垂直な方向に絶対的な滑らかさか
ら外れた量の測定値(measure of amount)である。一般
的に述べれば、ベルト６０がニップにおいて圧縮される
とき滑らかになればなるほど、ベルト６０は、その成功
がプレスニップにおいてベルト表面と紙シート表面との
間に薄い、連続する水膜を形成させるような能力に応じ
て測定されるので、ベルトがプレスニップからの退出後
直ぐにその圧縮前の粗さを回復する限り、シート搬送ベ
ルトとして益々良好に作動する。

【００９２】基布６２の裏側６４はまた紙側６６に設け
られた重合体樹脂皮膜と同一の組成物からなるものを備
えてもよい。かかる皮膜は多孔性でも非多孔性でもよ
い。後者の種類の皮膜は本発明の搬送ベルトがまた長尺
ニッププレスにおけるシューまたはスロット要素を越え
て通過する長尺ニッププレスベルトとして使用するつも
りである場合に必要とされる。かかる場合において、皮
膜はシューを潤滑するために使用されるオイル、または
スロット内の加圧液体が紙ウエブを汚染するのを防止す
るために不透過性でなければならない。皮膜はまた均一
に滑らかでかつ耐磨耗性でなければならない。搬送ベル
トが同様に長尺ニッププレスベルトとして使用される場
合にポリウレタン樹脂組成物を裏側６４用の皮膜として
使用してもよい。

【００９３】以前に議論されたように、紙シートと本発
明の搬送ベルトとの間の水膜がそれによりプレスニップ
からの退出後破壊されるメカニズムは主としてその紙側
上の皮膜の表面の負荷に応じて変形する微細な表面トポ
グラフィの機能であると思われる。図３において、それ
ぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが付された点での本発明の搬送ベル
トの表面の粗さを誇張して描く図５ないし図８により、
このメカニズムが略示される。

【００９４】図５において、搬送ベルトが、図３の点Ａ
におけるように、プレスニップに入る前に現れるときの
搬送ベルトの重合体皮膜８０の一部分が示される。粗さ
は、例示のために非常に誇張されるとはいえ、Ｒｚ＝２
ミクロンないし８０ミクロンの範囲内にある。粗さは表
面に沿って配置される多数のピーク９０と谷部９２によ
り明らかにされる。谷部９２の幾つかには、水の小滴９
４がプレスニップを通る搬送ベルトの従前の通路から残
っている。

【００９５】図６は、搬送ベルトが、図３における点Ｂ
におけるように、プレスニップに現れるときの搬送ベル
トの重合体皮膜８０の一部分を示す。薄い、連続する水
膜１００が紙シート４０と搬送ベルトの重合体皮膜８０
との間に存在する。紙シート４０はプレスニップにおい
てそれから圧搾される幾らかの水を吸収するプレスフエ
ルト４３により支持される。重合体皮膜８０の表面は滑
らかであるように描かれ、実際には、その表面はニップ
において０ミクロンから２０ミクロンの範囲の粗さを有
する。

【００９６】搬送ベルトが、プレスニップからの退出直
後であるが搬送点に達する前の、図３の点Ｃに現れると
きの搬送ベルトの重合体皮膜８０の一部分を示す図７に
おいて、重合体皮膜８０の表面はその圧縮前の粗さを回
復し始めた。紙シート４０はまだ搬送ベルトの下側にま
だ保持されるが、薄い、連続する水膜１００は小滴１０
２に破壊し始めた。重合体皮膜８０の表面の粗さがニッ
プからの退出後その圧縮前の値に達するので、これらの
小滴１０２は大きくなり、紙シート４０と重合体皮膜８
０とはさらに分離され、かつそれらの間の結合強さは低
減する。

【００９７】図８は、紙シート４０がドライヤファブリ
ック５３へ搬送される、図３の点Ｄに現れるときの重合
体皮膜８０の一部分を示す。点Ｄにより、重合体皮膜８
０の表面は、再びＲｚ＝２ミクロンから８０ミクロンの
範囲にあるその圧縮前の粗さを完全に回復した。水滴１
０２はより大きくなりかつ互いにより引き離され、順次
紙シート４０と重合体皮膜８０の表面とはさらに分離さ
れ、かつ紙シート４０がそれによりその表面に保持され
る結合強さを減少する。分離後、紙シート４０がドライ
ヤセクションに進むとき、水滴９４が重合体皮膜８０の
粗い表面の谷部９２の幾つかに残る。

【００９８】図９は本発明の搬送ベルトの、粒子が充填
された重合体皮膜の断面を示す走査電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）写真を示す図である。ピーク９０と谷部９２が重合
体皮膜８０の表面に明瞭に目視可能であり、ならびに粒
子状フィラーの多数の個々の粒子８２を見ることができ
る。幾つかの比較的大きな粒子８２が皮膜８０の表面か
ら突出している。１つの粒子８２はほぼ１５個の重合体
ピーク９０ごとに存在する。写真における間隔はその下
方右隅部に現れている尺度にしたがって測定することが
できる。

【００９９】上記に対する変更は当該技術に熟練した者
には自明であり、そして特許請求の範囲を越えて変更さ
れるプレスファブリックを提起しない。

【０１００】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
シートの不安定性の問題を生じることなしにプレスファ
ブリックから紙シートを離脱させることができるととも
に、１またはそれ以上のプレスニップにおいてプレスフ
ァブリックと共同して、紙シートの最適な脱水および高
品質を保証する。また紙シートをプレスセクションの１
つのプレスから次のプレスのシートレシービングファブ
リックまたはプレスセクションの複数のプレスへ、また
はドライヤセクションのドライヤピックアップファブリ
ックへ搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】抄紙機においてオープン・ドローを除去するた
めの搬送ベルトを含んでいる第１の典型的なプレス装置
を示す説明図。

【図２】第２のかかるプレス装置を示す説明図。

【図３】第３のかかるプレス装置を示す説明図。

【図４】本発明の搬送ベルトの、クロスマシン方向に取
られた断面図。

【図５】図３にＡで示した点での本発明の搬送ベルトの
粗さを例示のために誇張して示す断面図。

【図６】図３にＢで示した点での本発明の搬送ベルトの
粗さを例示のために誇張して示す断面図。

【図７】図３にＣで示した点での本発明の搬送ベルトの
粗さを例示のために誇張して示す断面図。

【図８】図３にＤで示した点での本発明の搬送ベルトの
粗さを例示のために誇張して示す断面図。

【図９】本発明の搬送ベルトの粒子で充填された重合体
皮膜の断面を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す
図。

【符号の説明】

１ 紙シート ２ ピックアップファブリック ３ 第１のプレスロール ４ 搬送ベルト ５ 第２のプレスロール ７ 第３のプレスロール ８ 第４のプレスロール ９ プレスファブリック １３ 第１の案内ロール １４ 第２の案内ロール １５ 第１のドライヤシリンダ １６ 第１のプレスニップ ２０ 搬送ベルト ２１ 紙シート ２２ ピックアップファブリック ２３ 第１のプレスニップ ２４ 第１のプレスロール ２５ 第２のプレスロール ２８ 第２のプレスニップ ２９ 第３のプレスロール ３０ ニッププレス装置 ３１ プレスファブリック ３４ 真空搬送ロール ３５ ドライヤファブリック ３８ ドライヤシリンダ ４０ 紙シート ４１ ピックアップファブリック ４２ 第１の真空搬送ロール ４３ プレスファブリック ４５ プレスニップ ４６ 第１のプレスロール ４７ 第２のプレスロール ４８ 搬送ベルト ４９ 第２の真空搬送ロール ５３ ドライヤファブリック ５４ ドライヤシリンダ ６０ 搬送ベルト ６２ 基布 ６４ 裏側 ６６ 紙側 ７０ 縦糸 ７２ 頂部横糸 ７４ 底部横糸 ７６ 繊維状ウエブ ８０ 皮膜 ８２ 粒子 ９０ ピーク ９２ 谷部 ９４ 水滴 １００ 水膜 １０２ 小滴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラルス エリク クリスチャン ファガ ーホルム フィンランド国、エスエフ−01620 ヴ ァンダ、グロンヴァゲン 13エフ (72)発明者 リン リタ マスカート アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 02035、フォックスボロー、レナード ストリート 30 (56)参考文献 特開 昭59−64455（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−82990（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−88193（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−506549（ＪＰ，Ａ) 特表 昭63−502675（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21F 2/00 D21F 3/00 - 3/02 D21F 3/08 D21F 7/08

Claims (41)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙、板紙等の抄紙機において、搬送ベル
   トが圧縮される第１搬送点からクローズ・ドローで第２
   搬送点へウエブを運ぶための前記搬送ベルトにおいて、
   前記搬送ベルトは強化基布と前記強化基布上の紙側の重
   合体皮膜とからなり、 前記強化基布は裏側および前記紙側を有し、 前記重合体皮膜はショアーＡ５０ないしショアーＡ９０
   の範囲の硬度を有し、 前記重合体皮膜は負荷に応じて弾性変形する粗さを具備
   するウエブ接触面を有し、 前記重合体皮膜の圧縮前の粗さはＲｚ＝２ミクロンから
   ８０ミクロンの範囲にあり、前記搬送ベルトがプレスニ
   ップ内にあるときに圧縮され、その粗さはＲｚ＝０ミク
   ロンから２０ミクロンの範囲であり、かつ、前記プレス
   ニップからの退出後に前記圧縮前の粗さに復帰すること
   が可能であることを特徴とする搬送ベルト。
2. 【請求項２】 前記重合体皮膜が粒子状フィラーを含
   み、前記粒子状フィラーが前記重合体皮膜内に組み込ま
   れる複数の別々の粒子であり、そしてその複数の前記別
   々の粒子が前記重合体皮膜の硬さと異なる硬さを有する
   請求項１に記載の搬送ベルト。
3. 【請求項３】 前記強化基布は織布であり、前記織布が
   少なくとも１つの系統のマシン方向の糸および少なくと
   も１つの系統のクロスマシン方向の糸から織られ、前記
   マシン方向および前記クロスマシン方向が、前記紙、板
   紙等の抄紙機上の前記搬送ベルトの、移動の方向および
   前記移動の方向を横切る方向である請求項１に記載の搬
   送ベルト。
4. 【請求項４】 前記織布はモノフィラメントを含む請求
   項３に記載の搬送ベルト。
5. 【請求項５】 前記強化基布は不織布である請求項１に
   記載の搬送ベルト。
6. 【請求項６】 前記強化基布は編布である請求項１に記
   載の搬送ベルト。
7. 【請求項７】 前記強化基布は重合体膜である請求項１
   に記載の搬送ベルト。
8. 【請求項８】 前記重合体膜が透過性である請求項７に
   記載の搬送ベルト。
9. 【請求項９】 前記重合体膜が不透過性である請求項７
   に記載の搬送ベルト。
10. 【請求項１０】 前記重合体膜が繊維により補強されて
    いる請求項７に記載の搬送ベルト。
11. 【請求項１１】 前記強化基布が無端ループ形状にある
    請求項１に記載の搬送ベルト。
12. 【請求項１２】 前記強化基布が前記紙、板紙等の抄紙
    機上の前記搬送ベルトの取り付けの間中無端ループ形状
    に継ぎ合わせ可能である請求項１に記載の搬送ベルト。
13. 【請求項１３】 前記強化基布はプレスロールの周長に
    ほぼ等しい長さを有し、その結果前記搬送ベルトがプレ
    スロールカバーとして使用される請求項１に記載の搬送
    ベルト。
14. 【請求項１４】 前記搬送ベルトは、さらに、織物材料
    からなり、前記織物材料が前記強化基布の前記裏側に設
    けられている請求項１に記載の搬送ベルト。
15. 【請求項１５】 前記搬送ベルトは、さらに、ステープ
    ル繊維材料の芯からなり、前記芯がニードリングにより
    前記強化基布の前記裏側に設けられている請求項１に記
    載の搬送ベルト。
16. 【請求項１６】 前記搬送ベルトは、さらに、非多孔性
    の重合体膜からなり、前記膜が前記強化基布の前記裏側
    に取着されている請求項１に記載の搬送ベルト。
17. 【請求項１７】 前記搬送ベルトは、さらに、多孔性重
    合体膜からなり、前記膜が前記強化基布の前記裏側に設
    けられている請求項１に記載の搬送ベルト。
18. 【請求項１８】 前記搬送ベルトは、さらに、重合体フ
    ォームからなり、前記重合体フォームが前記強化基布の
    前記裏側に設けられている請求項１に記載の搬送ベル
    ト。
19. 【請求項１９】 前記粒子状フィラーが前記重合体皮膜
    より大きな硬さを有する粒子を含有する請求項２に記載
    の搬送ベルト。
20. 【請求項２０】 前記粒子状フィラーは前記重合体皮膜
    より低い硬さを有する粒子を含有する請求項２に記載の
    搬送ベルト。
21. 【請求項２１】 前記粒子フィラーが無機材料の粒子を
    含有する請求項２に記載の搬送ベルト。
22. 【請求項２２】 前記無機材料がカオリンクレーである
    請求項２１に記載の搬送ベルト。
23. 【請求項２３】 前記粒子状フィラーが重合材料の粒子
    を含む請求項２に記載の搬送ベルト。
24. 【請求項２４】 前記粒子フィラーが金属の粒子を含む
    請求項２に記載の搬送ベルト。
25. 【請求項２５】 前記金属がステンレス鋼である請求項
    ２４に記載の搬送ベルト。
26. 【請求項２６】 前記重合体皮膜には親水性および疎水
    性ポリマーセグメントが均整のとれた状態で分布し、前
    記分布により親水性および疎水性領域を有するポリマー
    マトリクスが形成される請求項１に記載の搬送ベルト。
27. 【請求項２７】 前記重合体皮膜がアクリル重合体樹脂
    組成物からなる請求項２６に記載の搬送ベルト。
28. 【請求項２８】 前記重合体皮膜がポリウレタン重合体
    樹脂組成物からなる請求項２６に記載の搬送ベルト。
29. 【請求項２９】 前記重合体皮膜がポリウレタン／ポリ
    カーボネート重合体樹脂組成物からなる請求項２６に記
    載の搬送ベルト。
30. 【請求項３０】 前記重合体皮膜が単重合体からなる請
    求項２６に記載の搬送ベルト。
31. 【請求項３１】 前記重合体皮膜が共重合体からなる請
    求項２６に記載の搬送ベルト。
32. 【請求項３２】 前記重合体皮膜が重合体の混合物から
    なる請求項２６に記載の搬送ベルト。
33. 【請求項３３】 前記重合体皮膜は十分に浸透し合って
    いる重合体網からなる請求項２６に記載の搬送ベルト。
34. 【請求項３４】 前記搬送ベルトは、さらに、前記強化
    基布の前記裏側の重合体皮膜からなる請求項１に記載の
    搬送ベルト。
35. 【請求項３５】 前記強化基布の前記裏側の前記重合体
    皮膜が多孔性である請求項３４に記載の搬送ベルト。
36. 【請求項３６】 前記強化基布の前記裏側の前記重合体
    皮膜が非多孔性である請求項３４に記載の搬送ベルト。
37. 【請求項３７】 前記強化基布の前記裏側の前記重合体
    皮膜が透過性を有さず、一様に滑らかでかつ耐磨耗性で
    あり、その結果前記搬送ベルトが長尺ニッププレスベル
    トとして使用される請求項３４に記載の搬送ベルト。
38. 【請求項３８】 前記強化基布の前記裏側の前記重合体
    皮膜がポリウレタン樹脂からなる請求項３７に記載の搬
    送ベルト。
39. 【請求項３９】 前記重合体皮膜が透過性を有しない請
    求項１に記載の搬送ベルト。
40. 【請求項４０】 前記重合体皮膜が実質上透過性を有し
    ない請求項１に記載の搬送ベルト。
41. 【請求項４１】 前記重合体皮膜が６ｍ ³ ／ｍ ² ・ｍｉｎ
    以下の通気性を有する請求項１に記載の搬送ベルト。