JP3325582B2

JP3325582B2 - 選択透気性を有するフェルト付き湿潤プレス・テイシュ・ペーパの製造方法

Info

Publication number: JP3325582B2
Application number: JP50426898A
Authority: JP
Inventors: アンプルスキー、ロバート、スタンリー; ワード、ウイリアムオステンドルフ、
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 2002-09-17
Anticipated expiration: 2017-06-23
Also published as: DE69711240D1; CO4900101A1; WO1998000605A1; TR199802721T2; CA2259408C; PE89998A1; IL127585A0; ES2171967T3; CA2259408A1; HUP0004404A2; AR007643A1; BR9710071A; AU737581B2; ID17145A; JPH11514052A; HUP0004404A3; EP0958436B1; EP0958436A1; AU3504197A; DE69711240T2

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、抄紙、特に湿潤プレス・テイシュ・ペーパ
・ウエブの製造方法に関する。

背景技術化粧テイシュ、衛生テイシュ、紙タオル等使い捨て製
品は典型的に１枚以上のペーパ・ウエブから製造され
る。該製品が所期のタスクを行おうとすれば、それらを
形成するペーパ・ウエブはある物理的特性を示さねばな
らない。これら特性のより重要なものとして、強さ、柔
らかさおよび吸収性がある。強さは、使用中その物理的
保全を保持するペーパ・ウエブの能力である。柔らかさ
は、使用者が自分の手で紙をしわにしたり、ペーパ・ウ
エブで自分の身体のいろいろな部分に触る際に使用者が
知覚する気持ちの良い触覚力である。柔らかさは、一般
に、ペーパ・ウエブの堅さが減少すると増大する。吸収
性は、ペーパ・ウエブに流体を吸収保持させるペーパ・
ウエブの特性である。典型的に、ペーパ・ウエブの柔ら
かさおよび（または）吸収性はペーパ・ウエブの強さを
犠牲にして増大される。従って、抄紙方法は所望の強さ
特性を有する柔らかで吸収性のペーパ・ウエブを提供す
べく開発されている。

サンフォード他に発行された米国特許第３、301、746
号明細書は、通し空気乾燥系で熱的に予乾燥されるペー
パ・ウエブを開示する。ついで、ウエブの各部分は乾燥
ドラムで織物ナックル模様に押しつけられる。サンフォ
ード他の方法は引張強さを犠牲にしないで柔らかさと吸
収性を改善するものであるが、サンフォード他の通気空
気乾燥機を使用する水の除去には、きわめてエネルギが
集約的なため高値である。

ジャスタス他に発行された米国特許第３、537、954号
明細書は、上織物と下形成ワイヤとの間に形成されるウ
エブを開示する。ウエブが織物と比較的柔らかく弾性の
ある抄紙フェルトとの間に挟まれるニップで、模様がウ
エブに付与される。フリット他に発行された米国特許第
４、309、246号明細書は、非圧縮湿潤ウエブを織り要素
で形成される開放捺印織物に送出し、第１プレス・ニッ
プで抄紙フェルトと捺印織物との間のウエブを押圧する
ことを開示する。ついでウエブは、乾燥ドラムで第１プ
レス・ニップから第２プレス・ニップに捺印織物により
運ばれる。ツルネン他に発行された米国特許第４、14
4、124号明細書は、フェルトである、１対の無端織物を
有する双ワイヤ・フォーマーを有する抄紙機を開示す
る。無端織物の一方はペーパ・ウエブをプレス部に運
ぶ。プレス部は、ペーパ・ウエブをプレス部に運ぶ無端
織物と、フェルトである他の無端織物とウエブを模様型
押するワイヤとを含む。

ジャスタスとフリットは共に、フェルトを１つだけ有
するニップで湿潤ウエブを押圧するという欠点を有す
る。ウエブの押圧中、水がウエブの両側に出る。従っ
て、フェルトと接しないウエブの表面を出る水はプレス
・ニップの出口でウエブを再度入れる。このようなプレ
ス・ニップの出口でのウエブの再湿潤は、プレス構成の
水除去能力を減じ、押圧中に形成される繊維対繊維結合
を崩壊し、プレス・ニップで強化されるウエブの各部分
を再度嵩張らせることになる。

ツルネン他は、フェルトである２つの無端織物と、捺
印ワイヤとを含むプレス・ニップを開示する。しかし、
ツルネン他は、ウエブを形成ワイヤから捺印織物に移送
して、プレス・ニップでウエブを押圧する前にウエブの
各部分を初期偏向して捺印織物にしない。そのため、ツ
ルネンのウエブは一般に、プレス・ニップへの入り口で
単平面である。ウエブの全圧縮は、ウエブの比較的低密
度部分の密度を増大することによりウエブの異なる部分
間の密度差を制限するため望ましくない。

加えて、フリット他とツルネン他は、捺印織物が織り
フィラメントの縦横交差点等に分離圧縮ナックルを有す
る、プレス構成を提供する。分離圧縮場所は、負荷を担
持する連続高密度域と吸収性を与える分離低密度域を有
する湿潤成形シートが得られない。

型押は、かさ（嵩）高性をウエブに与えるためにも使
用される。しかし、乾燥ウエブの型押はウエブの繊維間
の結合を崩壊することになる。この崩壊は、結合が形成
されてからウエブの乾燥によりセットされるために生ず
る。ウエブが乾燥された後、ウエブの平面に垂直な繊維
移動により繊維対繊維結合を崩壊し、一方、型押前にあ
った引張強さより小さい引張強さを有するウエブとな
る。

２つのフェルトを使用する従来のプレス抄紙作動で
は、ペーパ・ウエブは２つのフェルト間に位置する。ペ
ーパ・ウエブの一側はフェルトの一方に接触し、ペーパ
・ウエブの他側はフェルトの他方に接触する。ニップの
出口で、ペーパ・ウエブはフェルトの一方に従う。他方
のフェルトはペーパ・ウエブから分離される。重要なこ
とは、ウエブが所期のフェルトに従い、それでウエブが
適切な下流作動に向けられることである。

確実にウエブが所期のフェルトに従うため、従来のプ
レス抄紙作動は構造が異なる２つのフェルトを使用す
る。ニップからペーパ・ウエブを運ぼうとするフェルト
はニップ出口でウエブから分離されるフェルトよりも微
細で濃密な構造を有する。微細で濃密な構造を有するフ
ェルトは、他のフェルトよりも低い透気性を有すること
を特徴とする。ニップ出口からペーパ・ウエブを運ぶフ
ェルトの微細で濃密な構造により、ウエブがそのフェル
トに従うことによってウエブの他のフェルトへの意図せ
ざる移送を確実に回避する。

紙技学者は、経済的に製造でき、かつ柔らかさと吸収
性を犠牲にしないで強さを増大させる改良紙構造を調査
し続けている。

本発明の１つの目的はペーパ・ウエブを脱水し成形す
る方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、刻印（以下捺印とも称する）部
材の導管と流れ連通する一方のフェルトが比較的高い透
気性を有し、ウエブの表面に隣接位置する他方のフェル
トが比較的低い透気性を有する、２つのフェルト層間の
ウエブと捺印部材を押圧することにある。

本発明の他の目的は、比較的高い密度連続ネットワー
クを有する非型押模様ペーパ・ウエブと、連続ネットワ
ークの全体にわたって消散される複数の比較的低い密度
ドームとを提供することにある。

発明の開示本発明は、ペーパ・ウエブを成形し脱水する方法を提
供する。本発明の一実施例によれば、抄紙繊維の初期ウ
エブ（以下胚ウェブとも称する）（embryonic web）は
有孔形成部材に形成され、ウエブ捺印表面を有する捺印
部材に移送される。ウエブは捺印部材に転送されて胚ウ
エブにおける抄紙繊維の一部を、胚ウェブを濃密化（以
下濃厚にとも称する）しないで捺印部材の偏向用導管部
分（以下偏向導管部分とも称する）中に偏向する。つい
でウエブと捺印部材は、圧縮ニップにおける第１と第２
脱水フェルト層間に位置する。一実施例において、捺印
部材は第２フェルト層に接合されるウエブ捺印面を有す
る複合捺印部材である。

第１フェルト層はニップにおけるウエブの第１面に隣
接して位置する。捺印部材の捺印面はニップにおけるウ
エブの第２面に隣接して位置する。第２フェルト層は捺
印部材の偏向導管部分と流体連通するようにニップに位
置する。ウエブは圧縮ニップに押圧されて型付きウェブ
（以下成形ウェブとも称する）を形成する。

第２フェルト層は、0.0929平方メートル（平方フィー
ト）当たり分当たり少なくとも0.849立方メートル（30
立方フィート）の透気性、好ましくは、0.092平方メー
トル（平方フィート）当たり分当たり少なくとも1.132
立方メートル（40立方フィート）の透気性を有する。一
実施例において、第２フェルト層は、0.092平方メート
ル（平方フィート）当たり分当たり約1.132と約3.396立
方メートル（40と120立方フィート）間の透気性を有す
る。

第２フェルト層は、第１フェルト層の透気性より大き
い透気性を有する。第２フェルト層は、第１フェルト層
の透気性より少なくとも約1.5倍大きい透気性を有す
る。第２フェルト層の比較的高い透気性により、１つ以
上の真空装置等で圧縮ニップの上流と下流の双方で第２
フェルト層から水を容易に除去させる。

圧縮ニップの上流での第２フェルト層からの水除去に
よりニップ上流のウエブの濃度を減少させる。ニップ上
流の減少濃度により、ニップ出口で一定ウエブ濃度だけ
ニップにより除去されねばならない水量を減少させる。
第２フェルト層の比較的高い透気性によりまた、圧縮ニ
ップの下流で第２フェルト層から水を容易に除去させる
ことによって、ウエブの再湿潤を減少する。

ニップ出口で、第１フェルト層はウエブの第１面から
分離され、ニップ出口から乾燥ドラムへ捺印部材上を運
ばれる。ウエブは捺印部材と乾燥ドラム間で押圧されて
から、ドラムの表面からクレープ加工される。

図面の簡単な説明明細書は、特に本発明を指摘し明確に請求する請求項
で終結するが、本発明は添付図面についての下記の説明
からより良く理解される。

図１は、有孔形成部材から有孔捺印部材へのペーパ・
ウエブの移送、圧縮ニップへの有孔捺印部材上のペーパ
・ウエブの輸送、および圧縮ニップにおける第１と第２
脱水フェルト間の有孔捺印部材上を運ばれるウエブの押
圧を例示する連続抄紙機の略図である。

図２は、有孔捺印部材内で、複数の分離、隔離、非接
続偏向導管を限定する、巨視的に単一面の、模様付き連
続ネットワーク・ウエブ捺印面からなる第１ウエブ接触
面を有する有孔捺印部材の平面図の略例示である。

図３は、線３−３についての図２に示す有孔捺印部材
の一部の横断面図である。

図４は、図１に示す圧縮ニップの拡大略図で、ウエブ
の第１面に隣接位置する第１脱水フェルトと、ウエブの
第２面に隣接位置する有孔捺印部材のウエブ接触面と、
有孔捺印部材の第２フェルト接触面に隣接位置する第２
脱水フェルトとを示し、圧縮ニップは対向（以下対抗と
も称する）凹凸圧縮面からなる。

図５は、本発明の他の実施例による圧縮ニップの略図
で、ペーパ・ウエブは、第１脱水フェルトと、第２脱水
フェルトの表面に接合されるホトポリマーから形成され
る有孔ウエブ模様層有する複合捺印部材との間に位置
し、ウエブと第１フェルトと複合捺印部材は圧縮ニップ
における対抗凹凸圧縮面間に位置する。

図６は、図２と３の有孔捺印部材を使用して形成され
る成形ペーパ・ウエブの平面図の略例示である。

図７は、図６の線７−７についての図６のペーパ・ウ
エブの略横断面図である。

図８は、図７に示すペーパ・ウエブの横断面の拡大図
である。

図９は、図５に示す圧縮ニップ構成を使用し、また脱
水フェルト層の表面に接合されるホトポリマーから形成
される有孔ウエブ模様層有する複合捺印部材を有する、
本発明による抄紙機の他の実施例である。

図10は、複合捺印部材の横断面の拡大図である。

図11は、連続模様偏向導管と、複数の分離、隔離ウエ
ブ捺印面とからなるウエブ接触面を有する有孔部材の平
面図の略例示である。

図12は、半連続ウエブ捺印面を有する有孔部材の平面
図の略例示である。

本発明の詳細な説明図１は、本発明の実施に際し使用できる連続抄紙機の
一実施例を例示する。本発明の方法は、順次行う多数の
工程または作動からなる。本発明の方法は連続様式で行
われるのが好ましいが、本発明は、手すき紙作成方法
等、回分作動よりなることが理解される。本発明の範囲
が付記請求項について決定されるという理解の下、好ま
しい工程順を説明する。

本発明の一実施例によれば、抄紙繊維の胚ウエブ120
は有孔形成部材11上の抄紙繊維の水性分散体（以下水性
分散とも称する）により形成される。ついで胚ウエブ12
0は、ウエブ捺印面と偏向導管部とからなる第１ウエブ
接触面220を有する有孔捺印部材219に移送される。胚ウ
エブ120における抄紙繊維の一部は、ウエブを濃厚にし
ないで有孔捺印部材219の偏向導管部に偏向されること
によって、中間ウエブ120Aを形成する。

中間ウエブ120Aは有孔形成部材11から圧縮ニップ300
へ有孔捺印部材219を運ばれる。ニップ300は少なくとも
7.62cm（３インチ）の機械方向長さを有する。ニップ30
0は対抗圧縮面を有する。対抗圧縮面は凹凸圧縮面でよ
く、凸圧縮面はプレス・ロール362により設けられ、対
抗凹圧縮面はシュー・プレス・アセンブリ700により設
けられる。または、ニップ300は２つのプレス・ロール
間に形成できる。この場合、ニップ長さは、7.62cm（３
インチ）未満とすることができる。

第１脱水フェルト層320は中間ウエブ120Aに隣接して
位置し、第２脱水フェルト層360は有孔捺印部材219に隣
接して位置する。第２フェルト層360は平方フィート当
たり分当たり少なくとも約0.849立方メートル（30立方
フィート）の透気性、好ましくは0.092平方メートル
（平方フィート）当たり分当たり少なくとも約1.132立
方メートル（40立方フィート）の透気性を有する。一実
施例において、第２フェルト層360は0.092平方メートル
（平方フィート）当たり分当たり少なくとも約1.132と
約3.396立方メートル（40と120立方フィート）間の透気
性を有する。第２フェルト層360は、第１フェルト層320
の透気性よりも大きい透気性を持つことができる。第２
フェルト層は、第１フェルト層の透気性よりも少なくと
も約1.5倍大きい透気性を持つことができる。

ついで、中間ウエブ120Aと有孔捺印部材219は圧縮ニ
ップ300における第１と第２脱水フェルト320と360の間
で押圧され、抄紙繊維の一部をさらに刻印部材219の偏
向用導管部中に偏向して、ウエブ捺印面と関連する中間
ウエブ120Aの一部を濃厚にし、ウエブの両側から水を除
去することによってウエブをさらに脱水し、それによっ
て中間ウエブ120Aよりも比較的乾いた成形ウエブ120Bを
形成する。

成形ウエブ120Bは有孔捺印部材219上を圧縮ニップ300
から運ばれる。成形ウエブ120Bは、温風を仕向けること
によって通気空気乾燥機400で予乾燥させ、まず成形ウ
エブ、ついで有孔捺印部材219を通過させることによっ
て、成形ウエブ120Bをさらに乾燥する。有孔捺印部材21
9のウエブ捺印面はその後、ロール209と乾燥ドラム510
間に形成されるニップ等で成形ウエブ120B内に押圧され
ることによって押圧ウエブ120Cを形成できる。成形ウエ
ブ内へのウエブ押圧面の押圧によりウエブ捺印面に関連
するウエブの各部をさらに濃厚にできる。ついで押圧ウ
エブ120Cは乾燥ドラム510上で乾燥され、ドクターブレ
ード524により乾燥ドラムからずれ動かされる。

本発明による方法工程をさらに詳細に吟味すると、本
発明を実施する第１工程は、木材パルプから導出される
抄紙繊維を水性分散して胚ウエブ120を形成する。本発
明に利用される抄紙繊維は、通常、木材パルプから導出
される繊維を含む。リンター、バガス等他のセルロース
性繊維状パルプ繊維が利用され本発明の範囲内に含まれ
る。レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン繊維等剛
性繊維も自然セルロース性繊維と組み合わせて利用され
る。利用できる一好例のポリエチレン繊維は、デラウエ
ア州、ウイルミントンのハーキュルス社から入手でき
る、Pulpex（登録商標）である。適用可能な木材パルプ
は、たとえば、砕木、熱機械パルプおよび化学的に修正
熱機械パルプを含み、機械パルプとともに、クラフト、
サルファイトおよび硫酸パルプを含む。落葉樹（以下
“広葉樹”ともいう）および針葉樹（以下“針葉樹”と
もいう）の双方から導出されるパルプが利用される。ま
た、本発明に適用できるのは、原抄紙を容易にするため
使用される填料および接着剤等他の非繊維状材とともに
上記部属のいくつかまたはすべてを含むリサイクル紙か
ら導出される繊維である。

抄紙繊維に加え、他の部品または材料が抄紙仕上げに
付加される。望ましい添加剤の形式は考えられるテイシ
ュ・シートの特別の最終使用に左右される。たとえば、
トイレット・ペーパ、ペーパ・タオル、化粧紙その他同
様な製品等の製品において、高い湿潤強度が望ましい属
性である。従って、“湿潤強度”樹脂として知られる抄
紙完成紙料化学体に添加することが望ましいことがよく
ある。

ペーパ技術において利用される湿潤強力樹脂の形式に
ついての一般的論文は、パルプ・アンド・ペーパ工業技
術協会による、ペーパ・アンド・ペーパボードにおける
湿潤強度として、TAPPIモノグラフ・シリーズ第29号に
見い出すことができる。最も有用な湿潤強力樹脂は一般
に性質が陽イオンである。ポリアミド−エピクロロヒド
リン樹脂は、特別な利用性が見出されている陽イオン湿
潤強力樹脂である。このような樹脂の適当な形式は、共
にカイムに発行されまた共にここに文献として組み入れ
られる、1972年10月24日および1973年11月13日に発行さ
れた、それぞれ米国特許第３、700、623号明細書および
米国特許第３、772、076号明細書に記載されている。有
用なポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂の一市販源は
デラウエア州、ウイルミントンのハーキュルス社で、こ
の樹脂をKymeneTM557H（登録商標）の下で販売してい
る。

ポリアクリルアミド樹脂も、湿潤強力樹脂として利用
性が見出されている。これら樹脂は、コスシア他に1971
年１月19に発行され、およびウイリアムズ他に1971年１
月19日に発行された、それぞれ米国特許第３、556、932
号明細書および米国特許第３、556、933号明細書に記載
され、両特許はここに文献として組み入れる。ポリアク
リルアミド樹脂の一市販源はコカネチカット州、スタン
フォードのアメリカン・シアナミド社で、この樹脂をPa
rezTM631NC（登録商標）の下で販売している。

この発明で有用性を見い出すさらに他の水溶性陽イオ
ン樹脂は尿素ホルムアルデヒドおよびメラミンホルムア
ルデヒド樹脂である。これら多官能樹脂のより一般的官
能基は、窒素に付されるアミノ基およびメチロール基等
基を含む窒素である。ポリエチレンイミン型樹脂も本発
明で有用性が見い出される。それに加えて、Caldas10
（ジャパン・カルリット社製）およびCoBond1000（ナシ
ョナル・スターチ・アンド・ケミカル・カンパニー社
製）等一時湿潤強力樹脂が本発明で使用される。パルプ
への上記湿潤強度および一時湿潤強力樹脂等化学化合物
の添加は任意であり本開発の実施には必要でないと理解
されたい。

胚ウエブ120は抄紙繊維の水性分散から作成されるの
が好ましいが、水以外の液体中での繊維の分散が使用さ
れる。繊維は水中で分散されて、約0.1から0.3パーセン
トの濃度を有する水性分散を形成する。分散、スラリ
ー、ウエブ、または他のシステムの百分率濃度は、ここ
でのシステムにおける乾燥繊維の重量をシステムの全重
量で割ると、得られた商の100倍として定義される。繊
維重量は常に絶乾繊維に基いて表される。

本発明を実施する第２工程は、抄紙繊維の胚ウエブ12
0を形成することである。図１を参照すると、任意設計
であるヘッドボックス18に抄紙繊維の水性分散を与え
る。ヘッドボックス18から抄紙繊維の水性分散が有孔形
成部材11に送出される。形成部材11は連続長網ワイヤか
らなる。または、有孔形成部材11は、ここに文献として
組み入れられる、トロカーン他に1993年９月14日に発行
された米国特許第５、245、025号明細書に開示されてい
るような、２つ以上の別個坪量を有する胚ウエブ120を
得るため連続補強構造に接合される複数の重合体突起か
らなる。図１に単形成部材11が示されているが、単また
は２つのワイヤ形成装置を使用してもよい。ＳまたはＣ
形状等他の形成ワイヤ形状が使用できる。

形成部材11は、張出ロール12と複数の戻りロール（図
１では２つの戻りロール13と14のみを示す）とにより支
持されている。形成部材は、図示せざる駆動手段により
矢印81方向に駆動される。胚ウエブ120は、有孔形成部
材11への分散と水性分散媒体の一部の除去によって抄紙
繊維の水性分散により形成される。胚ウエブ120は、有
孔部材11に接する第１ウエブ面122と第２対抗面ウエブ
面124とを有する。

胚ウエブ120は、図１に示すように、連続抄紙方法で
形成され、または、手すき紙作成方法等回分加工が使用
できる。抄紙繊維の水性分散が有孔形成部材11に行われ
た後、胚ウエブ120は、当業者にとって周知の技術によ
って水性分散媒体の一部の除去により形成される。真空
箱、形成ボード、ハイドロフォイル等は有孔形成部材11
への水性分散から水除去を行うのに有用である。胚ウエ
ブ120は、戻りロール13を中心に形成部材11とともに移
動し、有孔捺印部材219に近接する。

有孔捺印部材219は、第１ウエブ接触面220と第２ウエ
ブ接触面240とを有する。ウエブ接触面220は、図２と図
３に示されるように、ウエブ捺印面222と偏向導管部分2
30とを有する。偏向導管部分230は、水を有孔捺印部材2
19を運ぶため第１面220から第２面240に延びる連続通路
の少なくとも一部を形成する。従って、水が有孔捺印部
材219方向に抄紙繊維のウエブから除去されると、水は
抄紙繊維のウエブと接触することなく処分される。有孔
捺印部材219は図１に示すように無端ベルトからなり、
複数のロール201−217により支持される。

有孔捺印部材219は図示しない駆動手段により図１に
示す（機械方向に相当する）方向281に駆動される。有
孔捺印部材219の第１ウエブ接触面220に、約90重量パー
セントの水と、約８パーセントの石油オイルと、約１パ
ーセントのセチル・アルコールと、アドゲンTA−100等
約１パーセントの表面活性剤とからなるエマルジョンが
噴霧される。このようなエマルジョンは捺印部材219か
ら乾燥ドラム510へのウエブの移送を容易にする。勿
論、有孔捺印部材219は、回分方法で手すき紙を製造す
るのに使用される場合には無端ベルトからならなくても
よい。

図２と図３に示す実施例において、有孔捺印部材219
の第１ウエブ接触面220は、巨視的に単一面の、模様付
き連続ネットワークウエブ捺印面222有する。連続ネッ
トワークウエブ捺印面222は有孔捺印部材219内に複数の
分離隔離非接続偏向導管230を形成する。偏向導管230
は、形状と分配がランダムであるが、好ましくは一様形
状で、第１ウエブ接触面220上を反復予選択模様で分配
される、開口239を有する。このような連続ネットワー
クウエブ捺印面222と分離偏向導管230は、図６と図７に
示すように、連続比較的高密度ネットワーク域1083と連
続比較的高密度ネットワーク域1083全体に分散される複
数の比較的低密度ドーム1084とを有する紙構造を形成す
るのに有用である。

開口239の適当な形状は、限定はされないが、図２に
示す六角形状開口239と共に、円形、楕円形および多角
形を含む。開口239は、整列横縦列に規則的均等に間隔
をおいている。または、開口239は、図２に示すよう
に、機械方向（MD）と幅方向（CD）の両方向に千鳥状を
なし、ここで機械方向とは装置を介するウエブの流れに
平行する方向を言い、幅方向とは機械方向と垂直な方向
である。連続ネットワークウエブ捺印面222と分離隔離
偏向導管230とを有する有孔捺印部材219は、ここに文献
として組み入れられる下記米国特許の教示により製造さ
れる：ジョンソン他に1985年４月30日に発行された米国
特許第４、514、345号明細書；トロカンに1985年７月16
日に発行された米国特許第４、529、480号明細書；スム
ルコスキー他に1992年３月24日に発行された米国特許第
５、098、522号明細書；およびトロカンに1996年５月７
日に発行された米国特許第５、514、523号明細書。

図２と図３を参照すると、有孔捺印部材219は、有孔
捺印部材219を補強する織補強要素243を含む。補強要素
243は機械方向補強ストランド242と幅方向補強ストラン
ド241とを有するが、便宜な織目が使用できる。ストラ
ンド241と242間の編目により形成される織補強要素243
の開口は偏向導管230の開口239のサイズより小さい。と
もに、織補強要素243の開口と偏向導管230の開口239
は，有孔捺印部材219を介し水を運ぶため第１面220から
第２面240間で延長する連続通路を形成する。補強要素2
43また、偏向導管230内への繊維の偏向を制限する支持
面を形成することによって、比較的低密度ドーム1084等
偏向導管230に関連するウエブの部分への開口の形成を
防止する。このような開口またはピンホールは、ウエブ
に圧力差があるとき偏向導管を介する水または空気流に
より生ずる。

第１ウエブ接触面220の全面積の百分率としてのウエ
ブ捺印面222は、約15パーセントから約65パーセント、
より好ましくは、約20パーセントから約65パーセントで
あり、図６と図７に示す比較的高密度域1083と比較的低
密度域1084の好ましい面積比を得る。第１面220の平面
における偏向導管230の開口239のサイズは有効自由スパ
ンによって表される。有効自由スパンは、開口239の周
長の1/4で割った第１面220の平面の開口239の面積とし
て定義される。有効自由スパンは、胚ウエブ120を形成
するのに使用される抄紙繊維の平均長さの約0.25から0.
30倍とすべきで、好ましくは抄紙繊維の平均長さの約0.
5から約1.5倍である。偏向導管230は約0.1mmと約1.0mm
間の深さ232（図３）とする。

他の実施例において、有孔捺印部材219は織フィラメ
ントよりなる布ベルトである。ウエブ捺印面222は、織
フィラメントの交錯点に形成される分離ナックルにより
形成される。有孔捺印部材219として使用される適当な
織フィラメント布ベルトは、ここに文献として組み入れ
られる、サンフォード他に1967年１月31日に発行された
米国特許第３、301、746号明細書；アイエルに1975年９
月16日に発行された米国特許第３、905、863号明細書；
トロカンに1980年３月４日に発行された米国特許第４、
191、609号明細書；および、トロカンに1980年12月16日
に発行された米国特許第４、239、065号明細書に開示さ
れている。

他の実施例において、有孔捺印部材219は、複数の分
離、隔離ウエブ捺印面222を包囲する連続模様偏向導管2
30よりなる第１ウエブ接触面220を有する。このような
有孔捺印部材219は、連続比較的低密度ネットワーク域
と、連続比較的低密度ネットワーク域全体に分散される
複数の分離、比較的高密度ネットワーク域とを有する成
形ウエブを形成するために使用される。このような有孔
捺印部材は、ここに文献として組み入れられる、ジョン
ソン他に1985年４月30日に発行された米国特許第４、51
4、345号明細書とともに図11に示されている。

さらに他の実施例において、有孔捺印部材219は、複
数の半連続ウエブ捺印面222よりなる第１ウエブ接触面2
20を有する。ここで使用されるように、ウエブ捺印面22
2の模様は、複数の捺印面222がウエブ接触面220の任意
方向に沿って実質的に完全に延長すれば半連続と考えら
れ、各捺印面は偏向導管230によって隣接捺印面220から
間隔をおいている。ウエブ接触面220は、半連続偏向導
管230により間隔をおいた隣接した半連続捺印面222を有
する。半連続捺印面222は一般に機械または幅方向に平
行に延長するかまたは、機械および幅方向に対し角度を
なす方向に延長する。このような有孔捺印部材は、ここ
で文献として組み入れられる、アイエル地名で1992年８
月26日に出願された、半連続模様を有する抄紙ベルトお
よびその紙なる名称の米国特許出第07/936,954号明細書
とともに図12に示されている。

本発明を実施する第３の工程は、胚ウエブ120を有孔
形成部材11から有孔捺印部材219に移送し、有孔捺印部
材219の第１ウエブ接触面220に第２ウエブ面124を位置
決めすることである。

本発明を実施する第４の工程は、胚ウエブ120におけ
る抄紙繊維の一部をウエブ接触面220の偏向導管部分230
に偏向し、偏向導管部分230を介し胚ウエブ120から水を
除去して抄紙繊維の中間ウエブ120Aを形成することであ
る。胚ウエブ120は好ましくは、移送点で約３と約20パ
ーセント間の濃度を有し偏向導管230内への抄紙繊維の
偏向を容易にする。

胚ウエブ120を捺印部材219へ移送し、ウエブ120にお
ける抄紙繊維の一部を偏向導管部分230内へ偏向する工
程は、少なくとも一部、差流体圧力を胚ウエブ120に加
えることによってなされる。例えば、胚ウエブ120は、
図１に示す真空箱126により、または、図示しない回転
ピックアップ真空ロールによる等によって形成部材11か
ら捺印部材219に真空移送される。真空源（たとえば、
真空箱126）により得られる胚ウエブ120を横切る圧力差
により繊維を偏向導管部分230内に偏向し、好ましくは
偏向導管部分230を介しウエブから水を除去してウエブ
の濃度を約18と約30パーセント間に引き上げる。胚ウエ
ブ120を横切る圧力差は約13.5kPaと約40.6kPa間（水銀
約10.16cm（４インチ）と約30.48cm（12インチ）間）で
ある。真空箱126により得られる真空により、有孔捺印
部材への胚ウエブ120の移送および、胚ウエブ120を圧縮
しないで偏向導管部分230内への繊維の偏向をさせる。
中間ウエブ120Aをさらに脱水するため真空箱を追加でき
る。

図４を参照すると、図示の中間ウエブ120Aは圧縮ピン
300の上流で偏向導管230内に偏向されて中間ウエブ120A
は非単平面となる。図示の中間ウエブ120Aは、圧縮ニッ
プ300の上流でほぼ一様な厚み（第１と第２ウエブ面12
2、124間の距離）を有し、中間ウエブ120Aの一部が、圧
縮ニップ300の上流で中間ウエブ120Aを局部的に濃厚ま
たは圧縮しないで捺印部材219内に偏向される。胚ウエ
ブ120の移送および偏向導管部分230内への胚ウエブにお
ける繊維の偏向は本質的に同時に行われる。胚ウエブを
有孔部材に移送し、胚ウエブにおける抄紙繊維の一部を
有孔部材内に偏向する方法を教示するため、上記米国特
許第4529480号明細書をここに文献として組み入れる。

本発明を実施する第５の工程は、圧縮ニップ300にお
ける湿潤中間ウエブ120Aを押圧して成形ウエブ120Bを形
成することである。図１と図４を参照すると、中間ウエ
ブ120Aは、ロール362の対抗圧縮面とシュー・プレス・
アセンブリ700との間に形成される圧縮ニップ300を介し
有孔形成部材11から有孔捺印部材219に運ばれる。圧縮
ニップ300の作動を説明するために、捺印部材219、脱水
フェルト320、360およびペーパ・ウエブが、ロール362
とプレス・アセンブリ700に対し引き出され拡大され
る。

図示の第１脱水フェルト320は、シュー・プレス・ア
センブリ700に隣接する圧縮ニップに支持され、複数の
フェルト支持ロール324を中心とする方向321に駆動され
る。シュー・プレス・アセンブリ700は、流体非浸透性
圧力ベルト710と、圧力シュー720と、圧力源Ｐとを含
む。圧力シュー720は、ほぼ弧状凹面722を有する。圧力
ベルト710は、ほぼ凹面722と案内ロール712上の連続路
を移動する。圧力源Ｐは、圧力下圧媒液を圧力シュー72
0のキャビテイ（図示せず）に与える。キャビテイ内の
加圧流体により圧力ベルト710をフェルト320に付勢し、
圧縮ニップ300の負荷を与える。シュー・プレス・アセ
ンブリは、ここに文献として組み入れる下記の米国特許
明細書に一般に開示されている：キウチの米国特許第
４、559、258号明細書；エムソン他の米国特許第３、97
4、026号明細書；ジャスタス他の米国特許第４、287、0
21号明細書；モール他の米国特許第４、201、624号明細
書；クロニンの米国特許第４、229、253号明細書；ジャ
スタスの米国特許第４、561、939号明細書；パジュラ他
の米国特許第５、389、205号明細書；スタイナー他の米
国特許第５、178、732号明細書；およびブラウン他の米
国特許第５、308、450号明細書。

圧力ベルト710の外面は、圧力シュー720を通る際、ほ
ぼ弧状凹形状となり、プレス・ロール362により得られ
る凸状圧縮面に対抗面する凹状圧縮面付与する。この圧
力シューを通る圧力ベルト710の外面部分は図４におい
て711で示す。圧力ベルト710の外面は平滑または溝付き
である。

シュー・プレス・アセンブリ700により得られる対抗
して面する凹状圧縮面と組み合わさるプレス・ロール36
2により得られる凸状圧縮面により、少なくとも約7.62c
m（約３インチ）の機械方向長さを有する弧状圧縮ニッ
プを得る。一実施例において、圧縮ニップ300は、約7.6
2と約50.80cmの間（約３と約20インチの間）、より好ま
しくは約10.16と約25.40cmの間（約４と約10インチの
間）の機械方向長さを有する。

図示の第２脱水フェルト360は、ニップ・ロール362に
隣接する圧縮ニップ300に支持され、複数のフェルト支
持ロール364を中心とする方向361に駆動される。ユール
真空箱（Uhle box）等フェルト脱水装置370は脱脂フェ
ルト320と360各々と連動して、脱水フェルトから中間ウ
エブ120Aに移送される水を除去する。

第２フェルト360の比較的高い通気性開放気孔構造に
より、脱水装置370の能力を向上してフェルトから水を
除去する。これにより、フェルト360がニップ300の入り
口でウエブに水を導入させないようにする。さらに、フ
ェルト360の開放気孔構造によりまた、偏向導管230を経
てウエブからフェルト360内に圧入される水が、ニップ
・フェルト360の出口で再度進入したり再度湿潤しない
ようにする。

プレス・ロール362はほぼ平滑面を有する。また、ロ
ール362は、溝付きまたは、中間ウエブ120Aからの水除
去を容易にするため真空源と流れ流通する複数の開口を
有する。ロール362は、平滑、溝付きまたは有孔のボー
ンハード・ゴム・カバー等ゴム被覆363を有する。図４
に示すゴム被覆363は、シュー・プレス・アセンブリ700
により得られる凹状圧縮面711に対抗して面する凸状圧
縮面を付与する。

ここで使用される用語“脱水フェルト”は、吸収、圧
縮可能で軟質なため、捺印部材219上の非単平面中間ウ
エブ120Aの輪郭に従って変形できかつ、中間ウエブ120A
から押圧された水を受け入れ含むことができる部材をい
う。脱水フェルト320と360は自然材料、合成材料または
それらの組み合わせから形成される。適当な脱水フェル
ト層は、織フィラメントにより形成される支持構造に針
縫い等により、接合される自然または合成繊維の不織バ
ットよりなる。不織バットを形成する適当な材料は自然
繊維に限定されないが、ウールおよびポリエステルやナ
イロン等合成繊維等を含む。バット240を形成する繊維
は、フィラメント長さが9000メートル当たり約３と約40
グラムの間のデニールを有する。フェルトは層構造で、
繊維形式とサイズの混合体である。

脱水フェルト320は、比較的高い密度、比較的小さい
気孔サイズを有する第１面325と、比較的低い密度、比
較的大きい気孔サイズを有する第２面325とを有する。
同様に、脱水フェルト360は、比較的高い密度、比較的
小さい気孔サイズを有する第１面365と、比較的低い密
度、比較的大きい気孔サイズを有する第２面367とを有
する。

脱水フェルト320は、約2mmと約5mmの間の厚みと、平
方メートル当たり約800と約2000グラムの間の坪量と、
立方cm当たり約0.35グラムと立方cm当たり約0.45グラム
の間の平均密度（厚みで割った坪量）とを有する。

第一フェルト320は、0.12kPa（水で0.5インチ）の脱
水フェルト厚みでの圧力差で、0.092平方メートル（平
方フィート）当たり毎分約1.412立方メートル（50立方
フィート）未満の透気性を有する。一実施例において、
第１フェルト320は、0.092平方メートル（平方フィー
ト）当たり毎分約0.425と約0.708立方メートル（15と25
立方フィート）の間の透気性を有する。透気性は、フィ
ンランド、パンシオのヴァルメット・コープ社から入手
できる、ヴァルメット透気性測定装置（オリフィス＃１
を使用するモデル・ウィゴ・タイフン型1000）または同
等装置を使用して、水柱で0.5インチの圧力差で測定さ
れる。

第１フェルト320は、表面積平方cm当たり少なくとも
約150mgの水の水保持容量と、平方cm当たり少なくとも
約100mgの小気孔容量とを有する。水保持容量は、フェ
ルトの一平方cm部分における約３と約500マイクロメー
トルの間の有効半径を有する気孔に保持される水量の測
度である。小気孔容量は脱水フェルトの一平方cm部分に
おける比較的小さい毛管開口に含まれる水量の測度であ
る。比較的小さい開口とは、約３と約75マイクロメータ
との間の有効半径を有する毛管開口を意味する。このよ
うな毛管開口は湿潤ペーパ・ウエブのそれとサイズが同
様である。

フェルトの水保持容量と小気孔容量は、ニュージャー
ジ州、プリンストンのTRI/プリンストン社から入手でき
るTRIオートポロシメータ等液体ポロシメータを使用し
て測定される。水保持容量と小気孔容量は、ここに文献
として組み入れられる、トロカン他名で1995年６月５日
に出願された、“フェルト層と感光性樹脂層とを備える
ウエブ・パターン装置”なる名称の米国特許出願第08/4
61、832号明細書に記載される方法により得られる。

適当な第１脱水フェルト320は、基本比に対し1:1バッ
ト（織基本補強構造１ポンドにつき１ポンド・バット
材）と、３から６層バット構造（３から６デニール繊
維;3デニール繊維はフェルト層の表面325に隣接する）
とを有するAmSeam−２、スタイル2732である。

第２脱水フェルト360は、約2mmと約5mmの間の厚み
と、平方メートル当たり約800と約2000グラムの間の坪
量と、立方cm当たり約0.35グラムと立方cm当たり約0.45
グラムとの間の平均密度（厚みで割った坪量）とを有す
る。

第２フェルト360の水保持容量は第１フェルト320の水
保持容量未満である。第２フェルト360の小気孔容量は
第１フェルト320の小気孔容量未満である。第２フェル
ト360は、表面積の平方cm当たりの水の約150mg未満の水
保持容量と、平方cmあたり約100mg未満の小気孔容量と
を有する。

第２フェルト360は、0.092平方メートル（平方フィー
ト）当たり毎分少なくとも約0.849立方メートル（30立
方フィート）の透気性を有し、一実施例において、0.09
2平方メートル（平方フィート）当たり毎分少なくとも
約1.132立方メートル（40立方フィート）の透気性を有
する。一実施例において、第２フェルト360は0.092平方
メートル（平方フィート）当たり毎分約1.132と約3.396
立方メートル（40と120立方フィート）の間の透気性を
有する。

適当な第２脱水フェルト360は、基本比に対し1:1バッ
トと、３から40層バット構造とを有するAmFlex−3Sスタ
イル5615である。このようなフェルトは、ウィスコンシ
ン州、アペルトンのアペルトン・ミルズ社から入手で
き、0.092平方メートル（平方フィート）当たり毎分約
1.132立方メートル（40立方フィート）の透気性を有す
る。

第１フェルト面325、365の比較的高い密度と比較的小
さい気孔サイズではニップ300におけるウエブから押さ
れる水の早急の取得を促進する。第２フェルト面327、3
67の比較的低い密度と比較的大きい気孔サイズではニッ
プ300におけるウエブから押される水を貯える脱水フェ
ルト内のスペースを与える。

脱水フェルト320と360は、20と80パーセント間、好ま
しくは、30と70パーセント間、より好ましくは、40と60
パーセント間の圧縮性を有する。ここで使用される“圧
縮性”とは、以下で定義される一定の負荷の下脱水フェ
ルトの厚みの百分率変化の尺度である。脱水フェルト32
0と360はまた、1000psi未満、好ましくは7000psi未満、
より好ましくは5000psi未満、最も好ましくは約1000と
約4000psiとの間の圧縮弾性率を有する。ここで使用さ
れる“圧縮弾性率”とは、脱水フェルトの厚みの変化に
ともなう負荷の変化率の尺度である。圧縮性と圧縮弾性
率は下記の手順で測定される。脱水フェルトを、約0.4m
mの直径を有し、第１方向でインチ当たり約36フィラメ
ント、第１方向に垂直な第２方向でインチ当たり約30フ
ィラメントの平方織目を有する織ポリエステル単フィラ
メントで形成される抄紙布上に置く。抄紙布は圧縮負荷
無しの下約0.68mm（0.027インチ）の厚みを有する。こ
のような抄紙布はウィスコンシン州、アペルトンのアペ
ルトン・ワイヤ社が市販している。脱水フェルトは、通
常ペーパ・ウエブに接触する脱水フェルトの表面が抄紙
布に隣接するように位置決めされる。ついで、フェルト
−布対は、マサチュウセッツ州、カントンのインストロ
ン・エンジニアリング社が市販するインストロン・モデ
ル4502等定率引張／圧縮テスターで圧縮される。このテ
スターは、毎分5.08cm（毎分2.0インチ）の速度で移動
するクロスヘッドに固定される約13平方cm（2.0平方イ
ンチ）の表面積を有する円形圧縮足を有する。フェルト
−布対の厚みは、0psi、300psi、450psiおよび600psiの
負荷で測定され、ここpsi負荷はテスター負荷セルから
得られるポンド負荷を圧縮足の表面積で割って算出され
る。布だけの厚みはまた0psi、300psi、450psiおよび60
0psiの負荷で測定される。psi圧縮性と圧縮弾性率は下
記の等式を使用して算出される。

圧縮性＝100x（（TFP0−TP0）−（TEP450−TP450））／（TFP0−TP0）圧縮弾性率＝（300psi）ｘ（TFP300−TP300）／（TFP300−TP300）−（TFP600−TP600）ここでTFP0、TFP300、TFP450およびTFP600は、それぞ
れ0psi、300psi、450psiおよび600psi負荷でのフェルト
−布対の厚みで、TFP0、TP300、TP450およびTP600は、
それぞれ0psi、300psi、450psiおよび600psi負荷での布
だけの厚みである。

中間ウエブ120Aとウエブ捺印面222は、圧縮ニップ300
における第１と第２フェルト層320、360の中間に位置す
る。第１フェルト層320は中間ウエブ120Aの第１面122に
隣接して位置する。ウエブ捺印面222はウエブ120Aの第
２面124に隣接して位置する。第２フェルト層360は第２
フェルト層360が偏向導管部分230と流れ連通するように
圧縮ニップ300に位置する。

図１と図４を参照すると、第１脱水フェルト320の第
１面325は、第１脱水フェルト320がベルト710上を駆動
されると、中間ウエブ120Aの第１面122に隣接して位置
する。同様に、第２脱水フェルト360の第１面365は、第
２脱水フェルト360がニップ・ロール362の周りを駆動さ
れると、有孔捺印部材219の第２フェルト接触面240に隣
接して位置する。従って、中間ウエブ120Aが有孔捺印部
材219上の圧縮ニップ300を介し運ばれると、中間ウエブ
120A、捺印布219、および第１と第２脱水フェルト320、
360はニップ300の対抗圧縮面間で一体に押圧される。圧
縮ニップ300における中間ウエブ120Aの押圧はさらに、
捺印部材219の偏向導管部分230内へ抄紙繊維を偏向し、
中間ウエブ120Aから水を除去して成形ウエブ120Bを形成
する。ウエブから除去された水は脱水フェルト320と360
に受け入れられ収容される。水は捺印部材219の偏向導
管部分230を介し脱水フェルト360により受け入れられ
る。

中間ウエブ120Aは圧縮ニップ300の入り口で約14と約8
0パーセントの間の濃度を有する。さらに好ましくは、
中間ウエブ120Aは圧縮ニップ300の入り口で約15と約35
パーセントの間の濃度を有する。このような濃度を有す
る中間ウエブ120Aにおける抄紙繊維は、比較的少ない繊
維対繊維結合を有し、比較的容易に再配置され第１脱水
フェルト320により偏向導管部分230内に偏向される。

中間ウエブ120Aは、好ましくは、平方インチ当たり少
なくとも100ポンド（psi）、より好ましくは、少なくと
も200psiのニップ圧力で圧縮ニップ300において押圧さ
れる。好ましい実施例において、中間ウエブ120Aは、平
方インチ当たり約400ポンド以上のニップ圧力で圧縮ニ
ップ300において押圧される。

機械方向ニップ長さは、約7.62cm（３インチ）と約5
0.8cm（20インチ）との間である。約10.16cm（４イン
チ）と約25.4cm（10インチ）との間の機械方向長さで
は、プレス・アセンブリ700は、好ましくは幅方向ニッ
プ幅の直線インチ当たりの力約400ポンドと幅方向ニッ
プ幅の直線インチ当たりの力約1000ポンドとの間となる
ように作動される。幅方向ニップ幅は図４の平面に垂直
に測定される。

少なくとも約7.62cm（３インチ）の機械方向長さを有
するニップにおけるウエブ、フェルト層および捺印部材
の押圧はウエブの脱水を改善する。一定抄紙機速度で
は、比較的長いニップ長さは、ニップにおけるウエブと
フェルトの滞留時間を増大する。従って、水は、より高
い機械速度でもウエブからより効果的に除去できる。

ニップ圧力psiは、ウエブに加わるニップ力をニップ3
00の面積で割って算出される。ニップ300によって印加
される力は、圧力源Ｐにより制御され、当業者によく知
られている種々の力または圧力変換器を使用して算出さ
れる。ニップ300の面積は、カーボン紙と普通白紙とを
使用して測定される。

カーボン紙は普通紙上に置かれる。カーボン紙と普通
紙は、第１と第２脱水フェルト320、360と捺印部材219
と共に圧縮ニップ219に置かれる。カーボン紙は第１脱
水フェルト320に近接して位置し、普通紙は捺印部材219
に隣接して位置する。ついでシュー・プレス・アセンブ
リ700が作動されて所望の押圧力を得、その力レベルの
ニップ300面積が、カーボン紙が普通白紙に与える捺印
から測定される。同様に、機械方向ニップ長さと幅方向
ニップ幅は、カーボン紙が普通白紙に与える捺印から測
定される。

成形ウエブ120Bは、好ましくは、押圧されて圧縮ニッ
プ300の出口で少なくとも約30パーセントの濃度を得
る。図１に示すように中間ウエブ120Aを押圧してウエブ
を成形し、捺印面222と関連する第１の比較的高い密度
域1083と、偏向導管部分230と関連する第２の比較的低
い密度域1084とを得る。巨視的に単一面の、模様付き連
続ネットワーク・ウエブ捺印面222を有する捺印布219上
の中間ウエブ120Aを押圧して、比較的高い濃度を有する
巨視的に単一面の、模様付き連続ネットワーク域1083
と、連続して比較的高い密度ネットワーク域1083中に分
散される複数の分離した比較的低い密度ドーム1084とを
有する成形ウエブ120Bを得る。このような成形ウエブ12
0Bは図６と図７に示されている。このような成形ウエブ
の利点は、連続して比較的高い密度ネットワーク域1083
が引張負荷を運ぶ連続負荷路を与えることである。

成形ウエブ120Bは、また、図８に示すように、第１域
と第２域1083、1084の中間を延長する第３中間密度域10
74を有することを特徴とする。第３域1074は第１の比較
的高い密度域1083に隣接位置する転移域1073からなる。
中間密度域1074は、第１脱水フェルト320が抄紙繊維を
偏向導管部分230に引き入れると形成され、テーパ状に
されたほぼ台形横断面を有する。

転移域1073は、偏向導管部分230の周囲で中間ウエブ1
20Aの圧縮により形成される。域1073は、中間密度域107
4を囲って各比較的低い密度ドーム1084を少なくとも部
分的に取り巻く。転移域1073は、局部的に最小でかつ、
比較的高い密度域1083の厚みＫ未満の厚みＴと、比較的
高い密度域1083の密度より高い局部的密度とを有するこ
とを特徴とする。比較的低い密度ドーム1084は、局部的
に最大でかつ、比較的高い密度で連続ネットワーク域10
83の厚みＫより大きい厚みＰを有する。理論により限定
されないで、転移域1073は、ウエブ柔軟性を向上するヒ
ンジとして作動する。図１に示す方法により形成される
成形ウエブ120Bは、一定レベルのウエブ坪量とウエブ・
キャリパーＨ（図８）で比較的高い引張強さと柔軟性を
有することを特徴とする。

比較的高い密度域1083と比較的低い密度域1084との密
度差は、一部、胚ウエブ219の一部分を捺印部材219の偏
向導管部分230内に偏向して圧縮ニップ300の上流に非単
平面中間ウエブ120Aを得ることによって得られる。圧縮
ニップ300により担持される単平面ウエブは一様な圧縮
を受けることによって成形ウエブ120Bにおける最小密度
を高める。偏向導管部分230における非単平面中間ウエ
ブ120Aの各部はこのような一様な圧縮を避けるため、比
較的低い密度を維持する。

比較的高い密度域と比較的低い密度域との密度差は、
また、一部、両第１と第２脱水フェルト320、360を押圧
してウエブの両面から水を除去しウエブの再湿潤を防止
することによって得られる。中間ウエブ120Aが圧縮ニッ
プ300で押圧されると水は第１と第ウエブ面122、124か
ら放出される。重要なことは、ウエブの両面から放出さ
れた水が、ウエブの両面から除去されることである。さ
もなくば、放出水はニップ300の出口で成形ウエブ120B
に再び進入する。たとえば、脱水フェルト360を省略す
れば、第２ウエブ面124から偏向導管部分230内に放出さ
れる水は、ニップ300の出口で捺印部材219の偏向導管部
分230を介して成形ウエブ120Bに再び進入する。

成形ウエブ120B内への水の再浸入は、成形ウエブ120B
の濃度を減少しまた、乾燥効率を減ずるため望ましくな
い。加えて、成形ウエブ120B内への水の再進入は、中間
ウエブ120Aの押圧中に形成された繊維結合を崩壊し、ウ
エブを非濃厚にする。特に、成形ウエブ120Bに戻る水
は、比較的高い密度域1083における結合を崩壊し、その
領域の密度と負荷担持能力とを減ずる。成形ウエブ120B
に戻る水は、また、転移域1073を形成する繊維結合を崩
壊する。

脱水フェルト320と360は、両ウエブ面122と124を介す
る成形ウエブの再湿潤を防止することによって比較的高
い密度域1083と転移域1073を維持するのに役立つ。図１
に示す実施例において、第１脱水フェルト320は好まし
くは、圧縮ニップ300の出口で成形ウエブ120Bの第１面1
22から分離されて、脱水フェルト320に保持される水が
ウエブの第１面122を湿潤しないようにする。上記のよ
うに、２つのフェルト間のウエブを押圧する従来の抄紙
方法は、ウエブが、比較的高い密度、比較的小さい気孔
サイズおよび透気性を有するフェルトに従うことを教示
する。出願人は、２つのフェルト層間の捺印部材でウエ
ブを押圧する際に、脱水の改善がこの従来の教示と反対
により得られることを見いだした。特に、出願人は、ウ
エブの脱水の改善が、透気性の異なる２つのフェルトを
使用し、ニップ出口でウエブから濃密で比較的低い透気
性を有し微細な気孔フェルトを除去することによって得
られることを見い出した。

図１の実施例において、第２脱水フェルト360は、ニ
ップの上流およびニップの下流で捺印部材219から分離
されるように支持される。または、第２脱水フェルト36
0は、ニップの上流、ニップの下流、またはニップの両
上下流で捺印部材219に隣接位置できる。第２フェルト3
60の比較的高い透気性、比較的低い密度、大きい気孔サ
イズにより、第２脱水フェルト360が、ニップ300の上流
または下流で捺印部材219に隣接位置するかどうかに関
係なく水をフェルト360から効果的に除去させる。

本発明を実施する第６の工程は、図１に示すように、
通気空気乾燥機400等で成形ウエブ120Bを予乾燥するこ
とよりなる。成形ウエブ120Bは、成形ウエブ120Bを介し
温風等乾燥空気を供給することによって予乾燥できる。
一実施例において、温風は、まず、成形ウエブ120Bを介
し第１ウエブ面122から第２ウエブ面124に、つぎに、成
形ウエブが担持される捺印部材219の偏向導管部分230を
介して供給される。成形ウエブ120Bを介し注がれた空気
は成形ウエブ120Bを部分的に乾燥する。加えて、理論に
より制限されずに、偏向導管部分230と関連するウエブ
の部分を通過する空気はさらにウエブを偏向導管部分23
0内に偏向し、比較的低い密度域1084の密度を減じるこ
とによって成形ウエブ120Bの嵩と見掛けの軟らかさを増
大する。一実施例において、成形ウエブ120Bは、通気空
気乾燥機400に進入すると約30と約65パーセント間の濃
度と、通気空気乾燥機400を出ると約40と約80間の濃度
とを有する。

図１を参照すると、通気空気乾燥機400は中空回転ド
ラム410からなる。成形ウエブ120Bは、捺印部材219上の
中空ドラム410の周りに担持され、加熱空気は中空ドラ
ム410から外方に半径方向に注がれ、ウエブ120Bと捺印
部材219を通過する。または、加熱空気は図示しない内
方に半径方向に供給される。本発明の実施に使用される
適当な通気空気乾燥機400は、ここに文献として組み入
れる、シッソンに対し1965年５月26日に発行された米国
特許第３、303、576号明細書およびエンサイン他に対し
1994年１月４日に発行された米国特許第５、274、930号
明細書に開示されている。または、１つ以上の通気空気
乾燥機400または他の適当な乾燥装置がニップ300の上流
に設けられ、ニップ300でウエブを押圧する前にウエブ
を部分的に乾燥する。

本発明を実施する第７の工程は、有孔捺印部材219の
ウエブ捺印面22を成形ウエブ120B内に押圧して捺印ウエ
ブ120Cを形成する。ウエブ捺印面22の成形ウエブ120B内
への押圧により成形ウエブの比較的高い密度域1083をさ
らに濃厚にすることによって領域1083と1084間の密度差
を増大する。図１を参照すると、成形ウエブ120Bは、捺
印部材219に担持され、捺印部材219とニップ490の押印
面との間に介装される。押圧面は加熱乾燥ドラム510の
表面512からなり、ニップ490はロール209と乾燥ドラム5
10との間に形成される。ついで、捺印ウエブ120はクレ
ープ接着剤により乾燥ドラム510の表面512に接着され、
最終的に乾燥される。乾燥押圧ウエブ120Cは、ドクター
ブレード524で乾燥ドラムから押圧ウエブ120Cをクレー
プする等によって、乾燥ドラム510から除去されると短
縮される。

本発明により得られる方法は、特に、平方メートル当
たり約10グラムと平方メートル当たり約65グラムとの間
の坪量を有するペーパ・ウエブを製造するのに有用であ
る。このようなペーパ・ウエブは単多層テイシュおよび
ペーパ・タオル製品の製造に際しての使用に適してい
る。

本発明の他の実施例において、第２フェルト360は、
成形ウエブ120Bがニップ300からニップ490に捺印部材21
9上で運ばれるとき、捺印部材219の第２面240に隣接位
置する。ニップ490は、真空圧力ロールとヤンキー・ド
ラム510との間に形成される。

本発明の他の実施例は複合捺印部材219を採用し、図
５、図９および図10に示されている。図10を参照する
と、複合捺印部材219は脱水フェルト360の表面365に接
合されるウエブ模様ホトポリマー層221を有する。脱水
フェルト360は、織フィラメント3620からなる支持構造
に針縫いされる不織バット3610からなる。

第１脱水フェルト320は、基本比に対する1:1バット、
３から６層バット構造、および0.092平方メートル（平
方フィート）当たり毎分約0.706立方メートル（25立方
フィート）の透気性を有するAmSeam−２である。

第２脱水フェルト360は、基本比に対する1:1バット、
３から40層バット構造、および0.092平方メートル（平
方フィート）当たり毎分約1.132立方メートル（40立方
フィート）の透気性を有するAmSeam−２である。

ホトポリマー層221は巨視的に単一面の、模様付き連
続ネットワーク・ウエブ捺印面222を有する。このよう
な複合捺印部材219は、脱水フェルトの表面にキャスト
されるホトポリマー樹脂からなる。下記の米国特許出願
をこのような複合捺印部材の構造を示す目的でここに文
献として組み入れる:1994年６月29日に出願された米国
特許出願番号第08/268、154号明細書の一部継続出願で
ある、トロカーン他名で1995年６月５日に出願された
“フェルト層と感光樹脂層とからなるウエブ・パターン
装置”なる名称の出願番号第08/461、832号明細書；ト
ロカーン他名で1995年２月15日に出願された“硬化性樹
脂を抄紙に使用されるため基板に付与する方法”なる名
称の出願番号第08/391、372号明細書；およびアンパル
スキー他名で1996年４月30日に出願された“パターン層
を有する高吸収／低反射フェルト”なる名称。

図９において、フェルト層360の比較的高い透気性に
より、真空箱126による複合捺印部材219へのウエブの移
送を容易にする。フェルト層360の比較的高い透気性に
より、また、移送時のウエブからの水除去が向上され
る。さらに他の真空作動脱水装置は、移送点ニップ300
との中間に位置してフェルト360とニップ300の上流のウ
エブから水を除去する。例えば、真空装置137は図９に
示すように、複合捺印部材219に隣接位置してフェルト3
60とウエブから水を除去する。真空装置137は、水をウ
エブからフェルト360に、ついでフェルト360から装置13
7に引き出す真空を供給する。適当な真空装置137は、限
定はしないが、真空スロットおよび真空圧力ロールを含
む。

ウエブは第１フェルト320と複合捺印部材219との間で
ニップ300に押圧され、この複合捺印部材219はホトポリ
マー・ウエブ捺印面222と第２フェルト360からなる。図
10に示すように、パターン・ホトポリマー層221の偏向
導管230はフェルト層360と流れ連通する。

図５は、図９に示すニップ300の拡大図である。シュ
ー・プレス・アセンブリにより加えられる力はフェルト
320をウエブ120Aに付勢して、ウエブ120Aの分離部分を
偏向導管230内に偏向させ、ウエブ120Aの連続ネットワ
ーク部分を圧縮することによって成形ウエブ120Bを形成
する。ニップ300の出口で、フェルト320は成形ウエブ12
0から除去され、成形ウエブは複合捺印部材219に担持さ
れる。

成形ウエブ120Bは、ニップ490に、複合ウエブ捺印部
材のウエブ捺印面222上で運ばれる。図９のニップ490は
圧力ロール299とヤンキー・ドラム510との間に形成され
る。圧力ロール299は、第２フェルト360を経てウエブか
ら水を除去する真空圧力ロールである。フェルト360の
比較的高い透気性によりこの水除去が向上する。また
は、圧力ロール299は中実ロールである。成形ウエブ120
Bの面124に隣接位置する複合捺印部材219により、ウエ
ブはニップ490内に複合捺印部材219上を運ばれて、成形
ウエブ120Bをヤンキー・ドラム510に移送する。

本発明に特別の実施例を図示説明したが、種々の他の
変更および修正が本発明の精神と範囲から逸脱しないで
なされることは当業者にとって明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者オステンドルフ、ワード、ウイリアムアメリカ合衆国オハイオ州、ウエストチェスター、オレゴンパス 6331 (56)参考文献国際公開95／17548（ＷＯ，Ａ１) 国際公開91／14558（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21H 27/00 A47K 7/00 D21F 7/08 D21F 11/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】抄紙繊維の水性分散体を準備する工程と、有孔形成部材を準備する工程と、透気性を有する第１脱水フェルト層を準備する工程と、前記第１脱水フェルト層の透気性より大きい透気性を有
する第２脱水フェルト層を準備する工程と、圧縮ニップを準備する工程と、ウエブ刻印面と偏向用導管部分とからなるウエブ接触面
を有する刻印部材を準備する工程と、前記有孔形成部材上に抄紙繊維の第１面と第２面とを有
する初期ウエブを形成する工程と、前記初期ウエブを前記有孔形成部材から前記刻印部材に
移送して前記初期ウエブの前記第２面を前記有孔刻印部
材の前記ウエブ接触面に隣接して位置させる工程と、前記圧縮ニップ内で前記第１と第２フェルト層との中間
に前記ウエブを位置させる工程と、ここで前記第１フェ
ルト層が前記ウエブの前記第１面に隣接位置し、前記ウ
エブ刻印面が前記ウエブの前記第２面に隣接位置し、か
つ前記偏向用導管部分が前記第２フェルト層と流通し、前記ウエブを前記圧縮ニップで押圧して型付きウエブを
形成する工程と、からなるペーパ・ウエブの形成方法。
【請求項２】前記初期ウエブを前記有孔形成部材から前
記刻印部材に移送する工程が、前記初期ウエブを前記形
成部材から前記刻印部材に真空移送することからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記型付きウエブが前記圧縮ニップを通過
した後、前記第１脱水フェルト層を前記型付きウエブの
前記第１面から分離する工程、前記型付きウエブが前記圧縮ニップを通過した後、前記
ウエブ刻印面上に前記型付きウエブを支持する工程をさ
らに有する、請求項１または２のいずれか１項に記載の
方法。
【請求項４】前記刻印部材が、前記有孔刻印部材内に複
数の隔離された偏向用導管を画成する巨視的に単一面
の、模様付き連続ネットワークのウエブ刻印面を持つウ
エブ接触面を有する、請求項１、２、または３のいずれ
か１項に記載の方法。
【請求項５】前記刻印部材が前記第２フェルト層に接合
された前記ウエブ刻印面を有する複合刻印部材からな
り、かつ前記初期ウエブを移送する工程が、前記初期ウ
エブを該複合刻印部材の前記ウエブ刻印面に移送するこ
とからなる、請求項１、２、３、または４のいずれか１
項に記載の方法。