JP4355524B2

JP4355524B2 - 抄紙用フェルト

Info

Publication number: JP4355524B2
Application number: JP2003187699A
Authority: JP
Inventors: 嘉章伊藤
Original assignee: Ichikawa Co Ltd
Current assignee: Ichikawa Co Ltd
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2023-06-30
Also published as: KR20050004697A; US20040266298A1; US7192895B2; JP2005023450A; CN1576455A; EP1493865A1; TW200510176A; CA2465022A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抄紙機のプレスパートに使用されるフェルトに関し、特に、抄紙機のプレス部で加圧されて湿紙シートから水分を搾る働きをする抄紙用フェルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙の原料から水分を除去する抄紙機において、成形（フォーミング）、プレス、乾燥の大きく分けて３つのパートにより水分が連続的に脱水される。
そして、それぞれのパートで脱水の機能に対応した抄紙用具が用いられている。
【０００３】
従来、プレスパートには抄紙用フェルトが使用され、プレスパート内に設けられたプレス加圧部内へフェルトと湿紙とを通過させ、湿紙中の水分を抄紙用フェルトへと移行させることにより、湿紙から水分を脱水している。
なお、プレス加圧部は、一対のプレスロールにより構成されるものや、プレスロールとプレスロールの周面に対応した形状を有するシューとにより構成されるものが一般的である。
【０００４】
この抄紙用フェルトの構成を図１に基づき説明する。抄紙用フェルト１０は、基体２０にバット繊維層３０を積層し、ニードルパンチング等により植毛して構成されている。
なお、基体２０は経糸２１と緯糸２２とを製織して構成される織布が通常使用されている。
【０００５】
抄紙用フェルトの基本的な機能は、湿紙から水を搾る（搾水性）、湿紙の平滑性を高める（平滑性）、湿紙を搬送すると云った役割（湿紙搬送性）を果たしている。
とりわけ、抄紙用フェルト機能の中の湿紙から水を搾る機能が重要視されている。
抄紙用フェルト機能の中の湿紙から水を搾る機能としては、一対のプレスロール間を通過する際、加圧により湿紙から水をフェルトに移行し、フェルト中の水は加圧によりフェルト裏面側から排出するか、抄紙機のサクションボックスで吸引しフェルト系外に排出する。この為、フェルトの水透過性と加圧下での圧縮され、除圧時に回復する機能の持続性が重要視されている。
【０００６】
最近の抄紙技術の動向として、生産性向上のため抄紙機の高速化とプレスパートにおいてロール又はシュープレス等による高加圧化が進み、高加圧下において抄紙用フェルトが扁平化して水透過性や圧縮回復性が低下し、搾水性が著しく低下する等の問題があった。
【０００７】
このような、抄紙用フェルトの扁平化を解決する方法として、基体部分の比率を高めてフェルトの扁平化を防ぐ提案がなされている。
【０００８】
基体部分の比率を高める方法としては、図２、３に表すように袋織等による無端状の基布、または有端状の基体の両端を継ぎ合わせて無端状にした基布を複数反重ね合わせて、バット繊維を積層した後ニードリングにより絡合一体化して製造する方法がある（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００９】
この場合、複数反の無端状の基体をニードリングにより絡合一体化するためには、それぞれ無端状の基体の寸法を合せる必要がある。
しかしながら、基体の組み合わせとしては、湿紙へのプレスマーク対策として、湿紙に接触する側の基体２３に細い糸を使用し、他方には太い糸を使用した基体２４を使用する等、糸の種類や織組織の異なったものを用いることが多く、製織後からの寸法変化が異なり、基体の枚数が多くなるほどニードリングで重ね合わせる際に寸法が合わないものや、ニードル時の寸法変化が異なり、基体に皺が入ったりすることがある。
【００１０】
寸法が合わない場合、ニードリング時にストレッチして寸法を合せる等の方法があるが、ニードリング時に皺が入るなどの品質上の問題が発生したり、ストレッチしても寸法が合わない場合、基体を掛け外して、基体を熱セットにより寸法を調整する等の問題があった。
【００１１】
一方、図４の如く、簡易な組織で製織された有端状の基体２６を連続して環状に巻回積層して、該基布構造体の両面又は片面にバット繊維を積層した後、ニードリングにより絡合一体化して抄紙用フェルトを製造する方法がある。
（例えば、特許文献３参照）
【００１２】
この場合、図５の如く基体の端部、すなわち始端及び終端とを巾方向の同一線上を超えて重ね合わせ、且つ、その接合部分２５の重ね合わせ部分の緯糸２２を抜糸することにより接合部分２５での段差を無くして平坦化しているものの、抄紙用フェルトの使用に伴い、フェルトの裏面側バット繊維層３２のバット繊維が磨耗等により摩滅して、基体の端部が剥き出しとなった場合、基体の端部が捲れあがる等の問題や、フェルトの使用中の張力が高い場合、接合部分が口空きし、段差が生じて紙にマークを発生させる等の問題がある。
【００１３】
よって、裏面磨耗対策として、裏面側バット繊維層３２の量を多くする等の対策があるが、裏面側バット繊維層３２の量を多くした場合、水透過性が低下し搾水性を阻害する等の問題があった。
【００１４】
また、一重織りの無端状の基体を形成し、その内側に沿って、有端長尺基体を巻回積層して基体構造体を製造し、その両面に繊維ウェッブをニードリングした場合も、裏面側の接合部分が剥き出しとなった場合、裏面磨耗対策としては不十分であった。
【００１５】
【特許文献１】
特開昭５７−１２８２９０号公報
【特許文献２】
特開昭５７−１７６２９５号公報
【特許文献３】
特許第３０４５８９５号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は上記の問題を解決し、生産工数を掛けることことなく、基体部分の比率を高めて扁平化を防ぎ、搾水性、湿紙平滑性、湿紙搬送性と云った機能を使用期間末期まで維持できる抄紙用フェルトを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、無端状の基体をフェルト裏面側に配置し、フェルト表面側に有端状の基体を環状に１周以上巻回積層することにより、基体部分の比率を高めてフェルトの扁平化を防ぎ、搾水性、湿紙平滑性、湿紙搬送性と云った機能をフェルトの使用期間末期まで維持できる抄紙用フェルトが得られることを見出した。
すなわち、本発明は、同種または異種の２枚以上の基体とその片面または両面に積層されたバット繊維層により構成された抄紙用フェルトにおいて、１枚または２枚以上の無端状の基体をフェルト裏面側に有し、さらにその外側に１枚または２枚以上の有端状の基体を環状に1周以上巻回積層することを特徴とする、前記抄紙用フェルトに関する。
【００１８】
さらに、本発明は、相互に異種の２枚以上の有端状の基体を環状に１周以上巻回積層することを特徴とする、前記抄紙用フェルトに関する。
また、本発明は、フェルト裏面側の基体に比べフェルト表面側の基体の平滑性が高いことを特徴とする、前記抄紙用フェルトに関する。
【００１９】
さらに、本発明は、フェルト表面側の基体の経糸がフェルト裏面側の基体の経糸に比べ線径が細いことを特徴とする、前記抄紙用フェルトに関する。
【００２０】
また、本発明は、有端状基体の接合部分の緯糸を抜糸することを特徴とする、前記抄紙用フェルトに関する。
さらに、本発明は、フェルト表面側の有端状基体の緯糸に水溶性繊維を用い、使用時には経糸のみとなることを特徴とする、前記抄紙用フェルトに関する。
【００２１】
本発明の抄紙用フェルトは、１枚または２枚以上の無端状の基体をフェルト裏面側に配置し、フェルト表面側に有端状の基体を環状に１周以上巻回積層することにより、基体部分の比率を高めてフェルトの扁平化を防ぎ、且つ裏面側に有端状基体の接合部が無いために、裏面摩耗等による有端状基体の端部が捲れ上がることや、口空きの発生等の問題が生じず、フェルトの使用期間末期まで、搾水性、湿紙平滑性、湿紙搬送性と云った機能を維持することができる。
さらに、本発明によれば、基体を組み合わせる際の寸法調整が容易で、ニードリング時の皺入り等の問題がない抄紙用フェルトが製造できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の抄紙用フェルトの実施形態を説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
図６は本発明の抄紙用フェルトの一態様の斜視図、図７は点線部分をＭＤ方向に沿って切断した断面図である。抄紙用フェルト１０は無端状の基体２４をフェルト裏面側に配置し、フェルト表面側に有端状の基体２６を連続して環状に巻回積層した構造を持ち、表面側バット繊維層３１と裏面側バット繊維層３２を積層し、絡合一体化した抄紙用ニードルフェルトである。
【００２３】
無端状の基体２４は経糸２１と緯糸２２を織機等により製織した織物を通常用い、経糸２１と緯糸２２は、ナイロン、ポリエステル、オレフィンなどのモノフィラメント及びマルチフィラメントを用いる。
無端状の基体２４は経糸２１と緯糸２２を織機等により製織した織物を通常用い、１重織、または２重織、３重織などの多重織構造を有してよいが、好ましくは基体部分の比率を高めるために多重織構造の基体を用いる。また、織物の他、経糸と緯糸を織込むことなく接着剤等により接着形成した物や、不織布、フィルムや樹脂成型体等を用いてもよい。
本発明において無端状の基体とは、袋織等により予め無端状に製織された基体そのものだけでなく、有端状の基体をニードリング前に予め継ぎ合わせて無端状にしたものをも意味する。
【００２４】
有端状の基体２６は経糸２１と緯糸２２を織機等により製織した織物を通常用い、経糸２１と緯糸２２は、ナイロン、ポリエステル、オレフィンなどのモノフィラメント及びマルチフィラメントを用いるが、丈方向の強度については無端状の基布でカバーすることができるため、圧縮回復性を向上するためにスパン糸やウレタン繊維等を用いたり、経糸２１にフェルト裏面側の無端状基体２４との寸法変化の差を少なくする為に無端状基体の経糸に比べ延性の高い糸を用いてもよい。
有端状の基体２６は経糸２１と緯糸２２を織機等により製織した織物を通常用い、巻き込み易さの観点から１重織構造が好ましい。
【００２５】
無端状の基体２４に有端状の基体２６を連続して環状に巻回積層する場合、有端状の基布は１周以上で良く、有端状の基体２６の接合部分２５は口空きのないように始端と終端を巾方向の同一線上に揃うよう突合せても、巾方向の同一線上を越えて重ね合わせても良い。重ね合わせの場合は、湿紙へのマーク転写を考慮して、図８の如く端部の緯糸２２を抜いて重ね合わせることが望ましい。
【００２６】
抄紙用フェルトの平滑性を向上させる方法としては、フェルト表面側に線経の細い繊維を用いたり、あるいは経糸２１もしくは緯糸２２の糸密度を高めたり、糸の種類や織組織を変える方法がある。さらに図９の如く、緯糸に水溶性繊維や溶媒により溶ける繊維等を用いて、仕上げ加工時に溶かして経糸のみにして平滑性を向上させる方法がある。
【００２７】
また、図１０の如く２種以上の異なった有端状の基体２６、２７を組み合わせてもよく、フェルト表面側に線径の細い繊維で構成された平滑性の良いものを使用し、裏面側には耐扁平化を考慮して太い繊維で構成された基体を用いる等の構造でもよい。
この場合、それぞれの接合部分が重なり合った場合、マーク性等に悪影響を及ぼす為、それぞれの接合部分をずらすことが望ましい。
【００２８】
また、図１１に示すように、２種類以上の異なった有端状の基体２６、２７を組み合わせたものにおいて、フェルトの表面側の有端状基体２６の緯糸と基体２７の経糸にそれぞれ水溶性繊維を用い、仕上げ加工時に溶解して、経糸と緯糸が交差しないような構造にすることで、基体の平滑性を向上させてもよい。
【００２９】
無端状の基体２４に有端状の基体２６を連続して環状に巻回積層する方法としては、ニードルマシン上でバット繊維層３０を積層する前にあらかじめ巻き込む方法と、ニードルマシン上でバット繊維層３０を積層しながら有端状の基体２６を連続して環状に巻回積層する方法のどちらでもよい。
【００３０】
バット繊維層３０にはナイロン繊維等の合成繊維や羊毛等の天然繊維の短繊維をウェッブ状に形成し積層したものである。
また、バット繊維層３０は湿紙側に位置する表面側バット繊維層３１と抄紙機のプレスロール又はシュー側に位置する裏面側バット繊維層３２からなるが、場合によっては表面側バット繊維層３１のみで構成する場合もある。
【００３１】
【実施例】
次に、比較例とともに実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
〔実施例１〕
無端状の基体２４は経糸と緯糸に直径０．４ｍｍのナイロンモノフィラメントを使用した二重織構造の織布を用い、有端状基体２６には経糸０．３３ｍｍのナイロンモノフィラメント、緯糸には０．２ｍｍのナイロンモノフィラメントを使用した１重織構造の織布を用いた。
ニードルマシンにおいて無端状基体２４の外面（フェルト表面側）に有端状の基体２６を環状に２周巻き込んだ後、バット繊維層３０を両面に積層しニードリングにより絡合一体化した。
【００３２】
〔比較例１〕
有端状基体２６には経糸０．３３ｍｍのナイロンモノフィラメント、緯糸には０．２ｍｍのナイロンモノフィラメントを使用した１重織構造の織布を用いた。ニードルマシンにおいて有端状の基体２６を環状に３周巻き込んだ後、バット繊維層３０を両面に積層しニードリングにより絡合一体化した。
【００３３】
以上の抄紙用フェルトを準備した後、図１２に示される装置により実験を行った。図１２の実験装置は、一対のプレスロールＰを用いて、フェルト１０に一定の張力を掛けてフェルト１０を回転させ繰り返しプレスする装置である。
この装置を用いてフェルトの耐久性試験を実施した。
【００３４】
実験装置の駆動条件は、プレス圧力が１００ｋｇ／ｃｍ^２、フェルト駆動速度が１０００ｍ／分、フェルト張力は１ｃｍ当たり３．５Ｋｇ／ｃｍ、１０００時間継続して実施した。
なお、評価に当たっては、実験前と実験途中、実験終了後の接合部分のマーク性を評価した
以上の項目の試験結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】

【００３６】
また、実験途中の接合部分の外観を確認したところ、実施例では口空きや捲れ上がる等の異常は見られなかったが、比較例では５００時間後に口空きが生じ、１０００時間後では、裏面磨耗により、裏面側のバット繊維層が摩滅し、接合部分が剥き出しとなり、有端状基体の端部の捲れが見られた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明抄紙用フェルトは、フェルト使用中においてフェルト裏面の磨耗による有端状基体の接合部分の口空きや、端部の捲れ上がりが無いために、湿紙へのマークの転写等の問題がない。
さらに、裏面磨耗対策として、裏面バット層３２のバット量を増やす必要が無く、あらゆるフェルトの設計にも対応することが可能となった。
また、フェルトの使用張力が高く、従来品では口空き等の問題で対応できなかったところにも対応することが可能となった。
また、生産性についても、ニードル時の丈合わせやニードリング時の皺入り等の諸問題も無く、使用する基体の組み合わせについても、従来以上に自由度が高くなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の抄紙用フェルトの構成を示す図である。
【図２】２枚以上の無端状の基体を重ね合わせた従来の抄紙用フェルトを示す図である。
【図３】図２の点線部分をＣＭＤ方向に沿って切断した図である。
【図４】有端状の基体を連続して巻回積層した従来の抄紙用フェルトを示す図である。
【図５】図４の点線部分をＭＤ方向に沿って切断した図である。
【図６】本発明の抄紙用フェルトの斜視図である。
【図７】図６の点線部分をＭＤ方向に沿って切断した図である。
【図８】端部の緯糸２２を抜いて重ね合わせた抄紙用フェルトを示す図である。
【図９】緯糸２２に水溶性繊維を用い、使用時の基体表面が経糸のみとなる構造を示す図である。
【図１０】２種類以上の異なった有端状基体を組み合わせた本発明の抄紙用フェルトを示す図である。
【図１１】有端状の基体２６の緯糸と基体２７の経糸に水溶性繊維を用い、基体の平滑性を向上させた図である。
【図１２】プレスロールＰを用いてフェルト１０をプレスする装置である。
【符合の説明】
１０：抄紙フェルト
２０：基体
２１：経糸
２２：緯糸
２３：無端状基体（フェルト表面側）
２４：無端状基体（フェルト裏面側）
２５：基体接合部分
２６：有端状基体（フェルト表面側）
２７：有端状基体（フェルト裏面側）
３０：バット繊維層
３１：表面側バット繊維層
３２：裏面側バット繊維層
Ｐ：プレス加圧部

Claims

同種または異種の２枚以上の基体とそのフェルト表面側および／または裏面側に積層されたバット繊維層により構成された抄紙用フェルトにおいて、前記基体が、１枚または２枚以上の無端状の基体をフェルトの最も裏面側に有し、さらにフェルト表面側に１枚または２枚以上の有端状の基体を環状に１周以上巻回積層することを特徴とする、前記抄紙用フェルト。
相互に異種の２枚以上の有端状の基体を環状に１周以上巻回積層することを特徴とする、請求項１に記載の抄紙用フェルト。
フェルト裏面側の基体に比べフェルト表面側の基体の平滑性が高いことを特徴とする、請求項１または２に記載の抄紙用フェルト。
フェルト表面側の基体の経糸がフェルト裏面側の基体の経糸に比べ線径が細いことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の抄紙用フェルト。
有端状基体の接合部分の緯糸を抜糸することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の抄紙用フェルト。
フェルト表面側の有端状基体の緯糸に水溶性繊維を用い、使用時には経糸のみとなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の抄紙用フェルト。