JP4643571B2

JP4643571B2 - フィラメント利用による布の摩耗度の検知技術

Info

Publication number: JP4643571B2
Application number: JP2006517253A
Authority: JP
Inventors: マーチンソン，パー; オコナー，ジェリー; ニルソン，アンダーズ; ダン，デービッド，エイ; ボドバッカ，ジャン
Original assignee: オルバニーインターナショナルコーポレイション
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2024-06-14
Also published as: NO20060458L; ES2389144T3; ZA200600046B; PT1639194E; NZ544352A; CA2530472A1; EP1639194A1; CN1813104A; PL1639194T3; EP2105530A1; ES2333225T3; WO2005005719A1; RU2005140048A; US20040266296A1; DE602004023290D1; AU2004255728A1; EP2105530B1; BRPI0412016A; BRPI0412016B1; RU2347020C2

Description

この発明は、製紙その他の産業の布の摩耗度を検出し、その目印を作り出すための技術に関する。特には、この発明は、そのような技術で用いる多層かつ伝導性のフィラメントに関する。

発明の背景

製紙プロセスにおいて、セルロースを含む繊維状のウェブは、製紙機械の成形部分を移動する成形布上に繊維状のスラリー、つまりセルロース繊維の水性分散液を堆積させることによって形作る。スラリーからは成形布を通して多量の水が排水され、成形布の表面に
セルロースを含む繊維状のウェブを残す。

新しく作られたセルロースを含む繊維状のウェブは、成形部分からプレス部分へと移る。プレス部分には、連続したプレスニップがある。セルロースを含む繊維状のウェブは、プレス布、あるいは、しばしばはそのようなプレス布の２つの間に支持されたプレスニップを通って行く。プレスニップにおいて、セルロースを含む繊維状のウェブは、圧縮力を受けて水を搾り出し、さらに、ウェブ中のセルロース繊維を互いに付着し、セルロースを含む繊維状のウェブを紙シートに変える。一枚あるいは複数枚のプレス布が水を受け入れ、理想的には、水を紙シートに戻すことがない。

紙シートは、最後に乾燥部分に移る。乾燥部分には、少なくとも一連続の回転乾燥ドラムあるいはシリンダがあり、それらのドラムあるいはシリンダの内部はスチームで加熱される。新しく作られた紙シートは、乾燥布によって連続したドラムのそれぞれの周りを順次曲がりくねるようにして進む。乾燥布は、紙シートをドラム表面に密着させるように保持する。加熱ドラムは、蒸発によって紙シートの水分量を低減し、好ましいレベルにする。

成形、プレス、乾燥の布は、すべて製紙機械上で無端ループの形態であり、コンベヤのように働くことが分かるであろう。さらに、紙の製造は、かなりの速度で進行する連続的なプロセスであることが理解されるであろう。すなわち、繊維状のスラリーが、成形部分の成形布上に連続的に堆積し、また同時に、新しく作られた紙シートは、乾燥部分から出た後、ロールに連続的に巻き取られる。

そのように製紙機械上で無端ループの形態で運転するとき、製紙布、特にその内側表面は、摩耗による損傷を受けやすい。この摩耗の多くは、製紙機械の不動の構成部分との接触によって生じる。最後には、そのような作動に伴う接触による摩耗が布の厚さを薄くし、少なくともある場所においては、強度が弱くなり、製紙機械での適用に必要な質あるいは特性を失うに至る。そのように至ったとき、多くの布を製紙機械から取り外さなければならない。

通常、摩耗については、測厚器（シックネスゲージ）を用いて監視する。しかし、製紙機械布の端から１あるいは２フィート（つまり、３０ｃｍあるいは６０ｃｍ）より内側の厚さをそのようなゲージで測定することは困難である。特に、布が製紙機械の上を動いているときには難しい。

製紙機械布の摩耗を監視する技術、特には、布の内側および外側の表面のどの位置でも、しかも、製紙機械が運転中においても監視する技術は、製紙産業における人々に非常に有用である。この発明は、そのような技術を提供する。

発明のサマリー

したがって、この発明の主な目的は、布の摩耗度を監視することができる備え付けの機構をもつ産業布を提供することである。

この発明の他の目的は、検出可能な目印をもつ布を提供することである。

この発明は、これらの目的およびその他の目的ならびに利点を備える。この点で、この発明は、１または２以上の外側の層が取り囲むコアヤーンを備える多層フィラメントを含む布に関する。コアと周りの層とは、たとえば、対照的な色あるいは反射率によって互いを視覚的に区別することができる。摩耗によってフィラメントの連続する層が次第にすり減り、ついにはコアヤーンを見えるようにするので、この視覚的な違いによって、布の摩耗度を監視することができる。

この発明を第２の視点から見ると、布の摩耗側に伝導性のモノフィラメントを織り込み、別のタイプの摩耗検出システムを作り上げている。たとえば、布の横方向の抵抗を測定することによって、摩耗の程度を確認することができる。

この発明を第３の視点から見ると、多層のフィラメントを用いることによって、布上、横方向および／または縦方向の視覚的な目印を作り上げる。それらの目印は、高圧シャワーあるいは化学的洗浄によっては除去されず、ベルトのアライメントあるいは速度測定を行うことができ、または、電子ガイドシステム用のトリガーとして用いることができる。

この発明を第４の視点から見ると、対照的な色をもつ伝導性フィラメントが布の不変的な目印を作り出す。フィラメントの色のコントラストあるいは電子特性を利用し、稼働中の速度測定用のトリガーあるいは電子ガイドシステム用のトリガーに活用することができる。

好ましい実施例

この発明の好ましい実施例について、フィラメントおよびそれらフィラメントから織った製紙用の布との関係において説明する。しかし、この発明は、製紙以外の他の産業で用いる布であり、摩耗の検出およびガイドが重要となるものに適用することができることに留意されたい。

布の構成としては、織ったもの、スパイラル状に巻いたもの、編んだもの、押出し成形したメッシュ、スパイラル状コイル、およびその他の不織の布がある。これらの布には、また、モノフィラメント、パイルをもつモノフィラメント、マルチフィラメント、あるいはパイルをもつマルチフィラメントの糸を用いることができ、単層、多層あるいは積層にすることができる。布がスパイラル状コイル布の場合、フィラメントはコイル、それらのコイルを連結する糸、あるいはコイル内側の空の部分に位置するインサート（詰め糸）になる。糸は、通常、工業布の分野の当業者が用いる、たとえばポリアミド、ポリエステルなどの樹脂材料の一つから押出し成形する。

この発明による多層のフィラメント１０の一例を図１（断面図）に示す。フィラメント１０は、たとえば、複数の外側の層１４，１６，１８が取り囲むコアヤーン（芯糸）１２で構成される。有利にするために、コアヤーン（芯糸）１２と外側を取り囲む層１４，１６，１８とを互いに視覚的に区別可能にする。たとえば、それらの対照的な色、あるいは反射率によって違いを出すことができる。摩耗によってフィラメント１０の連続する層１４，１６，１８が次第にすり減り、ついにはコアヤーン１２を見えるようにするので、この視覚的な違いによって、そのようなフィラメント１０を備える布の摩耗度を監視することができる。そのような摩耗を示す多層フィラメント１０の一例について、図２（断面図および平面図）が明らかにしている。

別の実施例（図示しない）として、コアヤーン（芯糸）１２と外側を取り囲む層１４，１６，１８とを、染料あるいは外観を変えるような他の物質で処理することができる。その場合、染料については、外部のエネルギー源、たとえば光（たとえば、レーザ、あるいは紫外線）または超音波を当てることによって、検出することができる。

さらに他の実施例において、フィラメント１０は、光吸収／伝導コア１２、および異なる屈折率ｎ１，ｎ２，ｎ３をもつ数個の光透過性の層１４，１６，１８で構成される。この多層の光学的なフィラメント１０について、図３が示す。この場合、フィラメント１０からの伝達／反射光は、層１４，１６，１８の摩耗度に応じて色が変わる。

図４は、未使用の布２０（摩耗側）の平面図であって、この発明による多層のフィラメント１０を少なくともいくつかを備えている。布２０は、横方向（ＣＤ）にある糸１０と縦方向（ＭＤ）方向にある糸２２とから織った構成である。しかし、この発明の考え方は、織り構造だけに限らず、不織の構造にも及ぶ。図４において、ＣＤ糸１０は、図１、２および３のいろいろな多層フィラメントであるが、それらのＣＤ糸１０は平織構成にＭＤ糸２２と織られている。図に示す例において、布２０の表面のナックル部分２４が最も摩耗しやすい。なぜなら、それらのナックル部分は、布２０の一方向の糸がもう一方の糸の上を通り、つまり横切り、それにより、布２０の表面上、高いところに位置するからである。

布２０をある期間使い続けた後、その布２０の同じ平面図を図５に示している。ＣＤ多層フィラメント１０の外側の層１６，１８の少なくとも１あるいは２以上のものがすり減り、内側の層１４あるいはコア１２が露出するまでになっている。たとえば、外側の層１６，１８と色あるいは反射率が異なることにより、内側の層１４あるいはコア１２は、布２０が摩耗していることを示す。

別の例では、ＣＤ糸１０は、布２０の摩耗側に織り込んだ伝導性モノフィラメントであり、摩耗の検出を別の方法で行うことができる。そこで、ある期間を越えて使用した布２０のＣＤ方向の伝導性を測定することにより、対応する布の摩耗度を知ることができる。すなわち、伝導性モノフィラメントの断面積が小さければ小さいほど、布２０のＣＤ方向の伝導性が小さくなる。

図６および図７に示すように、この発明の別の形態では、多層フィラメント１０を用いることによって、布上ＣＤおよび／またはＭＤ方向に視覚的な目印３０を作っている。この目印３０を用いることによって、ベルトのアライメントあるいは稼働中の速度測定を行うことができ、または、電子ガイドシステム用のトリガーとして用いることができる。有利なことに、この目印３０は、高圧シャワーあるいは化学的洗浄によっては除去されない。さらに、別の形態では、対照的な色をもつ伝導性フィラメントが布の目印を作り出す。その場合、モノフィラメントの色のコントラストあるいは電子特性を利用し、稼働中の速度測定用のトリガーあるいは電子ガイドシステム用のトリガーに活用することができる。すべての場合において、フィラメントとして、断面が丸あるいは非円のいずれのものをも用いることができる。糸がマルチフィラメントであるとき、つまり、糸が２以上のフィラメントをもつとき、各フィラメントをこの発明のフィラメントにすることもできるし、少なくとも一つのフィラメントにこの発明の特性（たとえば、伝導性）をもたせることができる。しかし、以上に述べたすべての形態について、マルチフィラメント糸のたくさんのフィラメントにこの発明の特性をもたせ、必要とする結果を得るようにすることができる。

以上のように、この発明の目的および利点が得られる。ここでは、好ましい実施例を示し、詳しく説明したが、この発明の範囲および目的は、それによって限定されるわけではない。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって定まる。

この発明による多層フィラメントの一例の断面図である。図１の多層フィラメントの側面および上面を示す図であり、摩耗を示しこの発明の教えを組み込んでいる。この発明の別の形態であり、多層のオプチカルフィラメントの一例の断面図である。図１、２および３の多層フィラメントを備える布の一例を示す上面図である。図４の布の上面図であり、摩耗を示している。ＣＤ（横方向）およびＭＤ（縦方向）の目印をもつ布の例であり、この発明の教えを組み込んでいる。ＣＤ（横方向）およびＭＤ（縦方向）の目印をもつ布の別の例であり、この発明の教えを組み込んでいる。

符号の説明

１０フィラメント（ＣＤ糸）
１２コア
１４，１６，１８外側の層
２０布
２２ＭＤ糸
３０目印（ガイドライン）

Claims

工業布の多層のモノフィラメント（１０）であって、そのモノフィラメント（１０）は、コア（１２）と、そのコア（１２）の周囲を取り囲む複数の別々の層（１４，１６，１８）とを備え、それら複数の別々の層（１４，１６，１８）は、互いにおよび前記コア（１２）とそれらの対照的な色あるいは反射率によって視覚的に区別可能であり、それにより、前記モノフィラメントで構成される工業布（２０）の摩耗度を示す、モノフィラメント。
前記布が示す摩耗度が、前記別々の層の摩耗度と関連する、請求項１のモノフィラメント。
光を吸収するコアと、異なる屈折率をもつ光透過性の複数の層とを備える、請求項１のモノフィラメント。
前記コアによって反射する光が、前記光透過性の複数の層の摩耗度に応じて色を変化させる、請求項３のモノフィラメント。
光伝導性のコアと、異なる屈折率をもつ光透過性の複数の層とを備える、請求項１のモノフィラメント。
前記コアから伝えられる光が、前記光透過性の複数の層の摩耗度に応じて色を変化させる、請求項５のモノフィラメント。
前記コアおよび前記別々の層の１または２以上のものが染料で処理されている、請求項１のモノフィラメント。
前記染料は、外部のエネルギー源から刺激を受けるとき、センサーで検知することができる、請求項７のモノフィラメント。
前記モノモノフィラメントは、マルチフィラメント糸の一部を構成する、請求項１のモノフィラメント。
１または２以上の多層のモノフィラメント（１０）から構成される工業布（２０）であって、前記の各モノフィラメント（１０）が、コア（１２）と、そのコア（１２）の周囲を取り囲む複数の別々の層（１４，１６，１８）とを備え、それら複数の別々の層（１４，１６，１８）は、互いにおよび前記コア（１２）とそれらの対照的な色あるいは反射率によって視覚的に区別可能であり、それにより、布（２０）の摩耗度を示す工業布。
前記布が示す摩耗度が、前記別々の層の摩耗度と関連する、請求項１０の工業布。
前記の各モノフィラメントが、光を吸収するコアと、異なる屈折率をもつ光透過性の複数の層とを備える、請求項１０の工業布。
前記コアによって反射する光が、前記光透過性の複数の層の摩耗度に応じて色を変化させる、請求項１２の工業布。
前記の各モノフィラメントが、光伝導性のコアと、異なる屈折率をもつ光透過性の複数の層とを備える、請求項１０の工業布。
前記コアから伝えられる光が、前記光透過性の複数の層の摩耗度に応じて色を変化させる、請求項１４の工業布。
前記コアおよび前記別々の層の１または２以上のものが染料で処理されている、請求項１０の工業布。
前記染料は、外部のエネルギー源から刺激を受けるとき、センサーで検知することができる、請求項１６の工業布。
前記モノフィラメントは、マルチフィラメント糸の一部を構成する、請求項１０の工業布。
伝導性のモノフィラメント（１０）であって、その伝導性モノフィラメント（１０）は、コア（１２）と、そのコア（１２）の周囲を取り囲む複数の別々の層（１４，１６，１８）とを備え、それら複数の別々の層（１４，１６，１８）は、互いにおよび前記コア（１２）とそれらの対照的な色あるいは反射率によって視覚的に区別可能であり、それにより、１または２以上の前記伝導性モノフィラメントで構成される工業布（２０）の摩耗度を示す、伝導性のモノフィラメント。
前記布が示す摩耗度が、前記伝導性モノフィラメントの摩耗度と関連する、請求項１９の伝導性モノフィラメント。
前記モノフィラメントが丸あるいは非円の形状である、請求項２０の伝導性モノフィラメント。
１または２以上の伝導性モノフィラメント（１０）から構成される工業布（２０）であって、その伝導性モノフィラメント（１０）が、コア（１２）と、そのコア（１２）の周囲を取り囲む複数の別々の層（１４，１６，１８）とを備え、それら複数の別々の層（１４，１６，１８）は、互いにおよび前記コア（１２）とそれらの対照的な色あるいは反射率によって視覚的に区別可能であり、それにより、布（２０）の摩耗度を示す工業布。
前記布が示す摩耗度が、前記伝導性モノフィラメントの摩耗度と関連する、請求項２２の工業布。
前記伝導性モノフィラメントのいくつかあるいはすべてが丸あるいは非円の形状である、請求項２２の工業布。
前記伝導性モノフィラメントがマルチフィラメント糸の一部を構成する、請求項２２の工業布。
工業布（２０）に用いる多層のモノフィラメント（１０）であって、そのモノフィラメント（１０）は、コア（１２）と、そのコア（１２）の周囲を取り囲む複数の別々の層（１４，１６，１８）とを備え、それら複数の別々の層（１４，１６，１８）は、互いにおよび前記コア（１２）とそれらの対照的な色あるいは反射率によって視覚的に区別可能であり、それにより、前記多層のモノフィラメントで構成される工業布（２０）の視覚的な目印を作る、多層のモノフィラメント。
前記布が製紙機械に用いられるとき、前記目印が布のアライメント、稼働中の速度測定、あるいはガイドシステムのトリガーの一つに用いられる、請求項２６のモノフィラメント。
前記目印が横方向に走る、請求項２７のモノフィラメント。
前記目印が縦方向に走る、請求項２７のモノフィラメント。
前記目印は、高圧シャワーあるいは化学的洗浄で除去されない耐性がある、請求項２６のモノフィラメント。
前記モノフィラメントが丸あるいは非円の形状である、請求項２６のモノフィラメント。
前記モノフィラメントは、マルチフィラメント糸の一部を構成する、請求項２６のモノフィラメント。
前記伝導性モノフィラメントは、前記モノフィラメントを備える工業布の目印として用いられる、請求項１９の伝導性のモノフィラメント。
前記モノフィラメントが丸あるいは非円の形状である、請求項３３の多層のモノフィラメント。
前記モノフィラメントは、マルチフィラメント糸の一部を構成する、請求項３３の多層のモノフィラメント。
請求項２６あるいは３３のいずれかに記載されるモノフィラメントで構成される目印を備える布。
前記布が製紙機械に用いられ、前記モノフィラメントの色および伝導性の少なくとも一方が、稼働中の速度測定、あるいはガイドシステムのトリガーの一つに用いられる、請求項３６の布。