JP4468692B2 - ロールおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールおよびその製造方法に関するものである。

鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールに関しては、種々のものが開発されており、例えば、吸液ロールとして、極細繊維が立体的に絡合された不織布の空隙部に高分子弾性体が多孔質構造で充填された繊維質シートからなるディスク状物を多数枚重畳したもの（例えば、特許文献１）がある。
また、繊維を立体的に絡合した不織布の空隙部に高分子弾性体が充填された繊維質シートのディスク状物を多数枚重畳してなる芯部と、該芯部の表面に巻き付けられた吸液性の良好なシート状物からなる外層部とから構成したもの（例えば、特許文献２）もある。

特開昭６１−２６２５８６号公報 特開昭６２−２２５３３７号公報

特許文献１の吸液ロールは、繊維質シートを構成する高分子弾性体が、早期に酸化することにより、弾性劣化を起こして硬化し、吸液ロールの耐久性が極めて低くなるという問題がある。また、高分子弾性体の変色、黄変化等も早期に発生するという問題もあった。

また、特許文献２のロールにおいては、ディスク状物を多数枚重畳した芯部の表面に、シート状物を巻き付けて構成されてある為、ロールの製造工程が複雑で、かつ、縫い付け、接着等の方法を使用して、シート状物を固定する必要があるという難点を有していた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、耐久性が極めて高く、かつ、弾性劣化、変色、黄変化等がほとんど発生する事の無いロールと、このロールを簡便に製造する方法を提供することを目的としている。

請求項１の発明のロールは、上記の目的を達成するため次の手段を採った。すなわち、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分あるいは薬品成分の除去、及び該被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布するため、ロール片を複数枚重ね合わせて両側から挟み付けて装着されたロールであって、前記ロール片は、不織布と基部とからなり、該不織布と該基部との間に空隙部が形成された二重構造体であって、前記不織布は、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンのいずれか１種または複数からなり、前記基部は、極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンであることを特徴としている。

ロール片は、請求項２に記載のように、見掛け密度が０．３〜０．５グラム毎立法センチメートル、空隙率が７０〜４０％で、不織布に使用される繊維の繊度が０．２デニール以下に形成するのが望ましい。

なお、見掛け密度とは、物質の単位体積当りの質量であり、グラム毎立法センチメートルで表わされる。見掛け密度の測定時における標準温度は、通常２３℃が使用されている。また、空隙率とは、空洞率、あるいは気泡率とも呼ばれ、材料内部に存在する空洞の割合であり、容積百分率で表わされる。

見掛け密度を０．１グラム毎立法センチメートル以下に設定した場合には、ロール片は、軽量になるが、剛性、及び耐摩耗性が低く、耐久性の満足できるものができない。また、見掛け密度を０．５グラム毎立法センチメートル以上に設定した場合には、ロール片は、剛性、及び耐摩耗性は高くなるが、柔軟性が低く、ロール片の使用は可能であるが、ロール片に求められる柔軟性を、十分に満足する事ができない。見掛け密度を、０．１〜０．５グラム毎立法センチメートルに設定した場合には、ロール片は、剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を高く設定することができ、高い耐久性を有するロールを製作することができる。しかし、０．３〜０．５グラム毎立法センチメートルにすれば、より高い剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を有するものにできる。

空隙率を８０％以上に設定した場合には、ロール片は軽量になるが、剛性、及び耐摩耗性が低く、引き裂き等の形状劣化を発生しやすく、耐久性に劣る。また、空隙率を４０％以下に設定した場合には、ロール片は、剛性、及び耐摩耗性は高くなるが、柔軟性が低くロール片として十分に満足できるものではない。空隙率を８０〜４０％に設定した場合には、ロール片は、剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を高く設定することができ、高い耐久性を有するロールを製作することができる。しかし、７０〜４０％にすれば、より高い剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を有するものにできる。

また、繊維の繊度は繊維の太さを表わす単位であり、糸長９０００ｍ当りの重量で表わされる。例えば、糸長９０００ｍ当りの重量が１ｇの繊維の繊度は、１デニールである。
繊維の繊度を、１０デニール以上に設定した場合には、ロール片は、剛性は高く設定できるが、柔軟性が低くて満足できるものではなく、また、ロール片の厚みを薄く設定するように製造することが、困難である。一方、繊維の繊度を、１０デニール以下に設定した場合には、ロール片の厚みを、薄く設定するように製造することが容易であるが、０．２デニール以下にすれば、必要とされる剛性を保持しつつ、柔軟性を有することができ、厚みの薄いロール片を製造する事も容易である。

なお、不織布は単繊維にて形成されているものでもよい。単繊維にて形成されている不織布は、高い剛性及び高い耐久性を有するので、ロール片を、被洗浄面にたいして、強力に接触させることができる。その為、被洗浄面の汚れ等が、強力な付着力を有する場合であっても、高い耐久性を有することができる。

ロール片は、不織布と極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンの基部からなる二重構造体が形成でき、かつ、未反応モノマーが形成されて無いポリウレタンの基部が形成可能であれば、その製造方法は特に問わないが、請求項３に記載の製造方法によるのが望ましい。
請求項３の発明のロールの製造方法は、次の手段を採った。すなわち、ロール片は、主成分及び副成分を混合紡糸して繊維にしたものを立体的に編込み、ウレタンを含浸凝固させて極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンを形成させ、しかる後該副成分を溶解除去させることにより、不織布と基部とその間に空隙部が形成された二重構造体とすることを特徴としている。なお、気泡は、連続発泡、独立発泡のいずれでも良いが、独立発泡にすれば、ロール片の内部に洗浄水等が入り込むことが無いので、ロール片の重量変化を抑えることができる。

本発明のロールは、ナイロンなどの不織布と極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンの基部とからなり、該不織布と該基部の間に空隙部が形成された二重構造体のロール片を用いているので、軽量で耐久性に優れ、被洗浄面に対して柔軟に接触するとともに衝撃が吸収され、被洗浄面に傷を付ける事が無い。

不織布の材質をナイロンとした場合には、耐摩耗性、耐熱性、及び弱酸から強アルカリにおける耐薬品性の高さ等の特性を、ポリエステルの場合には、耐熱性、及び強酸から弱アルカリにおける耐薬品性の高さ、吸水率の低さ、価格の低さ等の特性を持たせることができる。また、ポリプロピレンを使用した場合には、吸水率が０％、価格の低さ、軽量である等の特性を持たせることができる。

ロール片の見掛け密度を０．３〜０．５グラム毎立法センチメートル、空隙率が７０〜４０％で、不織布の繊度は０．２デニール以下とすれば（請求項２）、剛性、耐摩耗性、及び柔軟性の高いものが得られ、また、厚みの薄いものを製造することが容易である。

ロールの製造方法は、請求項３に記載のように、ロール片は、主成分及び副成分を混合紡糸して繊維にしたものを立体的に編込み、ウレタンを含浸凝固させて極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンを形成させ、しかる後該副成分を溶解除去させることにより、不織布と基部とその間に空隙部が形成された二重構造体としたので、溶解除去時に、ポリウレタン内に形成されている未反応モノマーが、副成分と共に、溶解除去される。そのため、ロール片は、酸化による弾性劣化を起こして硬化することがほとんど無く、極めて高い耐久性を、有することができる。また、ロール片の変色、黄変化等もほとんど発生することが無い。

本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。

請求項１の発明を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態のロールを、鋼板表面の油分搾取用として示す正面図である。図１において、１はロール、２は台座、３は止め金具、４はプレート、５はロール片である。図２は、図１に使用するロール片を、前面側から見た斜視図である。図２において、３１は穴部、３２は端部である。図３は、図２の部分拡大図である。図３において、７は不織布、８は空隙部、９は基部である。図４は、図３の部分拡大図である。図４において、６は繊維、１０は気泡である。図５は、本発明の他の実施の形態のロール片を、前面側から見た斜視図である。図５において、１５はロール片、１６は繊維、１７は不織布、１８は空隙部、１９は基部、４０は気泡である。

ロール１は、図１の如く、台座２、止め金具３、プレート４、及びロール片５より構成されている。台座２は、略円柱形状からなり、台座２の外周には、複数のロール片５が、両側から止め金具３、及びプレート４にて挟み付けられて装着されている。止め金具３には、スナップリングが使用されている。

また、ロール片５は、図２の如く、概円盤状の平板形状に形成されており、中心部には、穴部３１が形成されており、外周部には、端部３２が形成されている。ロール１は、まず、ロール片５を概円盤状の平板形状に打ち抜き、重ね合わせて、穴部３１を台座２に嵌め込み、台座２の長手方向から、プレス機にて所定長さだけ圧縮させた後、止め金具３、及びプレート４にて挟み付けて固定する。次に、所定時間放置することにより、重ね合わせた複数のロール片５の内部応力を均一化させ、端部３２を切削加工及び研磨加工して製作される。

また、ロール片５は、図３の如く、不織布７、及び基部９よりなる二重構造体にて形成されており、不織布７と基部９の間には、空隙部８が形成されている。不織布７は、図４の如く、複数本の繊維６から形成されており、材質には、ポリエステルが使用されている。また、基部９は、極微細な気泡１０を有する多孔質化された構造体にて形成されており、材質には、ポリウレタンが使用されている。

次に、ロール片５の製造方法について説明する。まず、主成分及び副成分を混合紡糸して繊維を作成後、特殊な針を突き刺して、前記繊維を立体的に編込む。前記の如く、立体的に編込む製造方法は、一般的には、ニードルパンチングと呼ばれている。次に、前記繊維にウレタンを含浸凝固させて極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンを形成させた後、前記副成分を溶解除去させる。

上記の製造方法により、主成分からなる複数本の繊維６が立体的に編込まれた不織布７、及び極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンの基部９からなる二重構造体が、形成される。なお、前記の副成分の溶解除去時には、同時に、ポリウレタン内に形成されている未反応モノマーが、前記の副成分と共に、溶解除去される。また、上記のウレタンを、含浸凝固させる方法としては、ウレタン溶液を充填させた繊維を、水中に浸漬させる方法が使用されている。また、主成分には、ポリエステルが使用されており、副成分には、ポリエチレンが使用されている。

なお、ロール片５は、見掛け密度が０．１グラム毎立法センチメートル以上（望ましくは、０．３〜０．５グラム毎立法センチメートルとする）、空隙率が８０％以下（望ましくは、７０〜４０％とする）に形成されている。また、不織布７の繊維の繊度は、１０デニール以下（望ましくは、０．２デニール以下とする）としている。

ロール１は、上記の如くの構成となっているので、ロール片５には、不織布７、及び極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンの基部９からなる二重構造体が形成されている。ポリウレタンの基部９は、高い耐摩耗性を有している為、耐久性の優れたロール片５を、製造することができる。また、基部９は、極微細な気泡１０を有している為、ロール片５の重量を、軽くすることができると共に、ロール片５に加えられた衝撃を、吸収することができる。また、ロール片５は、不織布７、及び基部９よりなる二重構造体にて形成されており、不織布７と基部９の間には、空隙部８が形成されていると共に、基部９は、極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンにて形成されている為、ロール片５を、被洗浄面にたいして、柔軟に接触させることができる。また、基部９は、多孔質化されたポリウレタンから形成されている為、被洗浄面に傷を付ける事が無い。
また、不織布はポリエステルが使用されているので、ロール片５は、耐熱性、及び強酸から弱アルカリにおける耐薬品性の高さ、吸水率の低さ、価格の低さ等の特性を有する。

次に、ロール片の他の実施の形態を図５に基づいて説明する。
このロール片１５は、図５の如く、不織布１７、及び基部１９よりなる二重構造体にて形成されており、不織布１７と基部１９の間には、空隙部１８が形成されている。また、不織布１７は、単繊維１６にて形成されており、材質には、ポリエステルが使用されている。また、基部１９は、極微細な気泡４０を有する多孔質化された構造体にて形成されており、材質には、ポリウレタンが使用されている。

このロール片１５は、上記の如くの構成となっているので、単繊維１６にて形成されている不織布１７は、高い剛性及び高い耐久性を有することができる。その為、ロール片１５を、被洗浄面にたいして、強力に接触させることができる。その為、被洗浄面の汚れ等が、強力な付着力を有する場合であっても、高い耐久性を有することができる。

上記の実施の形態では、鋼板表面の油分搾取用のロールを示したが、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄に使用できる。また、前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布するためのロールとして、広く好適に使用することができる。

本発明のロールの実施の形態を示す正面図である。 同、図１に使用するロール片を、前面側から見た斜視図である。 同、図２の部分拡大図である。 同、図３の部分拡大図である。 同、ロール片の実施の形態を示す斜視図である。

符号の説明

１ ロール
２ 台座
３ 止め金具
４ プレート
５、１５ ロール片
６、１６ 繊維
７、１７ 不織布
８、１８ 空隙部
９、１９ 基部
１０、４０ 気泡
３１ 穴部
３２ 端部

Claims (3)

1. 鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分あるいは薬品成分の除去、及び該被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布するため、ロール片を複数枚重ね合わせて両側から挟み付けて装着されたロールであって、前記ロール片は、不織布と基部とからなり、該不織布と該基部との間に空隙部が形成された二重構造体であって、前記不織布は、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンのいずれか１種または複数からなり、前記基部は、極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンであることを特徴とするロール。
2. ロール片は、見掛け密度が０．３〜０．５グラム毎立法センチメートルで、空隙率が７０〜４０％であり、不織布の繊度は０．２デニール以下に形成されたことを特徴とする請求項１記載のロール。
3. 請求項１記載のロールにおいて、ロール片は、主成分及び副成分を混合紡糸して繊維にしたものを立体的に編込み、ウレタンを含浸凝固させて極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンを形成させ、しかる後、前記副成分を溶解除去させることにより、不織布と基部とその間に空隙部が形成された二重構造体とすることを特徴とするロールの製造方法。

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