JPH0585899U - 製紙用ニードルフエルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子出願以前の出願であるので 要約・選択図及び出願人の識別番号は存在しない。

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は製紙用ニードルフエルトに関し、詳し くはポリアミド系ブロックコポリマーからなる繊 維を用いた製紙用のニードルパンチされたフエル トに関する。

［従来の技術］および［その解決課題］ 紙を製造する一般的原理は、ワイヤーパート（ 濾網部）から、フエルトで水を含んだ紙料を受け とり、プレスパート（圧搾部）において水を絞っ てから、ドライパート（乾燥部）に送って紙とし て仕上げる。この様に、フエルトは、ワイヤーパ ートで脱水された湿紙を受けとって、プレスパー トに運び、プレスロールの間を通して更に水を絞 り、同時にまた湿紙の表面を平滑にして、ドライ パートに送るという機能を持たせている。従って 、フエルトは、湿紙を運ぶコンベアーとしての機 能、湿紙からできるだけ水を絞り取る機能、およ び湿紙の面を平滑にする機能を少なくとも持って いなければならず、このためにフエルトは継ぎ目 がないこと、搾水性や弾性や回復性の優れた繊維 構造体であること、仕上った紙面に凹凸が出ない ようなフエルト表面を持ったものであることが必 要である。

さらに、近時は増々製紙機における抄速が高速 化されており、フエルトもこの高速運転に耐えて 走行しなければならない。そのため、耐久性も要 求され、フエルトに要求される性質というものが より一層高度に、より一層精密になってきている 。製紙用フエルトは、かっての羊毛よりなる織フ エルトから、合成繊維を用いたニードルフエルト に移り変ってきており、ポリアミド系の繊維を繊 維バット層や基布に用いることが行われている。

ゴム状弾性を示す繊維は、ポリウレタン系弾性 繊維のように、古くから知られているが、弾性繊 維はフエルト素材としては一般に使用し難く、カ ードにおけるカーデングに難があったり、ニード リングでの締りに難があったりし、ゴム状弾性が あるために、ニードルパンチしたときに、機械的 な応力を受けた局所部分のみが弾性的に強い変形 を受け、応力が除かれると、元の繊維配列状態に 戻り、十分な立体的絡み合いが生じない。強いて 絡み合せんとすると、繊維の切断・損傷を伴った りし、また、フエルトを形成せしめんとすると、 この時に発生する張力が不均一となり、均一なフ エルトの形成を妨げ、従来の一般的な繊維からな るフエルトのような、繊維の配列が均斉でむらが なく、安定した品質および、性能を有する弾性繊 維からなるフエルトの製造は難しいものとされて いた。

本考案は、かかる技術的背景の下、フエルトと しての特性を維持しながら、その製造工程におけ る問題点も解消することができる製紙用のニード ルフエルトを供給することを目的とし、弾性や回 復性や耐久性などに優れたニードルパンチによる 、紙の製造に適した製紙用ニードルフエルトを提 供することを目的とする。

本考案の他の目的や新規な特徴は本明細書全体 の記載および添付図面からも明らかとなるであろ う。

［課題を解決するための手段］および［作用］ 本考案は、基布の片面または両面に繊維バット 層を積層し、当該基布と繊維バット層とをニード リングにより一体化してなる製紙用ニードルフエ ルトにおいて、当該繊維バット層および／または 基布がポリアミド系ブロックコポリマーからなる 繊維よりなり、かつ、当該ポリアミド系ブロック コポリマーからなる繊維が、繊維バット層に使用 される場合、その繊度が４〜５０デニールであり 、一方、それが基布に使用される場合、４〜５０ デニールの単繊維よりなる紡毛糸あるいはマルチ フィラメント糸、または直径0.1〜0.8mmのモノ フィラメントであることを特徴とする製紙用ニー ドルフエルトに関する。

本考案では、基布の片面または両面に繊維バッ ト層を積層し、当該基布と繊維バット層とをニー ドリングにより一体化してなる製紙用ニードルフ エルトにおいて、弾性繊維の使用を検討したとこ ろ前述のごとく難点があるので、繊維バット層お よび／または基布を、ポリアミド系ブロックコポ リマーからなる繊維により構成し、特に、ポリア ミド系ブロックコポリマーからなる繊維として、 ポリアミド成分からなるハードセグメントと、ポ リエーテル成分からなるソフトセグメントとを有 するポリエーテル成分含有のポリアミド系ブロッ クコポリマーからなる繊維を用い、しかも、特定 の繊度、直径のものを用いることにより、製紙機 械のプレスパートにおける圧縮弾性回復性に優れ 、弾性回復性が良いために数十万回のプレス後で も厚みを維持し、変形に対するエネルギー吸収が 大きく、耐久性に富み、フエルトの圧力分布を均 一に保持し、フエルトマーク（水分斑や厚さ斑に よるマーク）の発生を防止し、製紙機械のプレス ロールの振動トラベルの発生を防止することがで きた。そして、このようなフエルトとしての特性 を維持しつつ、従来の弾性繊維にあったような、 ニードリング工程における難点をも解消すること ができた。

さらに、本考案では上記本考案に係る繊維の使 用により、次のような予期していなかった効果も 得られた。すなわち、フエルトは長期の使用に伴 い、摩擦によりその表面の繊維が切れ、フエルト と湿紙が接触する時、その切れて遊離した繊維が 湿紙側に移行して、その表面に付着し、付着した 繊維が更に紙への印刷時に活字側に移行して、そ のマークを印刷される紙に次々に転写するという 問題があったが、上記の如き本考案に係る繊維を 用いた場合は、その繊維の弾性が一般のポリアミ ド系繊維に比して大きいために、摩擦に対するエ ネルギー吸収量が大きく、使用時プレスロール間 で起こるフエルトとロールとの間での瞬間的な引 きずり摩擦に伴う力を吸収して、繊維は伸びるだ けで切断には至らない。すなわち、遊離繊維を発 生しないという予期していなかった効果が得られ た。

［実施例］ 次に、本考案の実施例を第１図および第２図に 基づいて説明する。

本考案では、第１図および第２図で例示するよ うな製紙用ニードルフエルト１において、その繊 維バット層２を、ポリエーテル成分を含有して成 るポリアミド系ブロックコポリマーからなる繊維 で構成する。尚、これら図中、符号３はニードリ ング用針、４は基布である。

本考案に使用される上記ポリエーテル成分を含 有して成るポリアミド系ブロックコポリマーは、 ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−１１ 、ナイロン−１２等のポリアミド成分からなるハ ードセグメントと、後で述べるポリエーテル成分 からなるソフトセグメントとを持つブロック共重 合体である。

ハードセグメントであるポリアミド成分は、例 えば、テレフタール酸、イソフタール酸、シュウ 酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘ キシルジカルボン酸の如きジカルボン酸とエチレ ンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメ チレンジアミン、デカメチレンジアミン、１，４ −シクロヘキシルジアミン、ｍ−キシリレンジア ミンの如きジアミンの重縮合；カプロラクタム、 ラウロラクタムの如き環状ラクタムの重合；アミ ノエナント酸、アミノノナン酸、アミノウンデカ ン酸の如きアミノカルボン酸の重縮合、あるいは 上記環状ラクタムとジカルボン酸とジアミンとの 共重合等により得られるものである。

また、ソフトセグメントであるポリエーテル成 分は、出発物質として一般式 （式中、ａ，ｂ、ｄおよびｆはすくなくと２の整 数、好ましくは２〜４の整数、ｅは２〜３０の整 数、Ｃは０または２〜３０の整数である。）で示 されるジアミンが使用される。

例えば、一般式 （式中、ｅは２〜３０の整数、好ましくは６〜３ ０の整数である。）のビス（３−アミノプロピル ）−ポリテトラヒドロフランの混合物、 （式中、ｅは２〜３０の整数であ る。）のビス−（３−アミノプロピル）−ポリプ ロピレンオキサイド等である。また、ポリオキシ プロピレングリコール、ポリオキシテトラメチル グリコール等のポリエーテルグリコールも使用で きる。

かかるポリアミド系ブロックコポリマーは、通 常、前記ポリアミド成分形成化合物と前記ポリエ ーテル含有ジアミンおよびジカルボン酸との縮合 反応によって製造され、前記ポリエーテルブロッ クの重量割合が、８〜６０重量％になるものが望 ましい。

このポリエーテルブロックの重量割合が８％未 満では、フエルトの弾性変形量が小さくなり、本 考案の目的が達成され難くなる。一方、この割合 が６０重量％を超えると、フエルトの剛性が小さ くなり、また、この場合には弾性変形量が大きく なり過ぎて、繊維にクリンプ加工（繊維を屈曲さ せてカーディングなどが行ない易くする加工）を 施し難くなり、フエルトの製造が困難となり易い 。

上記のポリアミド系ブロックコポリマーに使用 されるジカルボン酸は、前記ポリアミド成分の原 料として例示したジカルボン酸、３６個の炭素原 子を有する二量化脂肪酸、該二量化脂肪酸を主成 分とする重合脂肪酸の混合物、 で示される化合物等が使用される。

本発明で使用されるポリアミド系ブロツクコポリ マーとしては、ソフトセグメントとしてポリエー テル成分に代えてあるいはこれに加えてポリエス テル成分を有する同様のブロックコポリマーであ ってもよい。

本考案の上記したポリアミド系ブロックコポリ マーより成る繊維は、スパンデックス糸程には弾 性を示さないが、一般のポリアミド系繊維に比し ては弾性を有し、その切断伸度は８０〜１００％ で、１５〜２０％までの初期伸長時にあっては伸 長後に力を取り去ると、ほぼ完全に元に戻るため に、この繊維を用いたフェルトとしての弾性は大 きくなり、前述のように種々の効果が得られるが 、一方、そのフェルトの製造工程にあっては２０ ％程度以上に伸びを強いられるニードリング工程 等では、通常のポリアミド繊維に近い塑性を示す ために、従来のポリウレタン系弾性繊維等の弾性 繊維に於いてみられる不都合、すなわち、ニード リング中、針によってその進行方向に押し下げら れる拳同に伴って繊維が引き伸ばされても又元に 戻ってしまい、従ってニードリングによって締ま り難いという不都合を生じないのである。

尚、フェルトは、基布部に於いては繊維が平面 方向に配列しているために、繊維の直径方向の圧 縮に対する弾性が必要であるが、本考案に係るポ リアミド系ブリックコポリマーより成る繊維は、 この場合にあっても抄紙中のプレスロール間で受 ける加圧領域にあっては著しく大きな弾性を示す 。

伸長時並びに加圧時に於けるこれらの特異な性 質は、本考案のポリアミド系ブロックコポリマー の反発弾性がショアー・Ｄ硬度（ＪＩＳ Ｋ６３ ０１）６８°の場合約６０％であり、通常のエス テル系又はラクトン系のポリウレタンエラストマ ーシのショアー・硬度６５±３°の場合の３５〜 ４０％に比べ著しく大きいことに基づきものと考 えられる。

本考案に係る繊維は、ポリアミド系ブロックコ ポリマーとこれ以外の他のポリアミド樹脂とを混 合して成る繊維であってもよい。当該他のポリア ミド樹脂は、例えばテレフタール酸、イソフター ル酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、１， ４−シクロヘキシルジカルボン酸、デカンジルカ ルボン酸の如きジカルボン酸とエチレンジアミン 、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジア ミン、デカメチレンジアミン、１，４−シクロヘ キシルジアミン、ｍ−キシリレンジアミンの如き ジアミンの重縮合；カプロラクタム、ラウロラク タムの如き環状ラクタムの重合；アミノエナント 酸、アミノノナン酸アミノウンデカン酸の如きア ミノカルボン酸の重縮合、あるいは上記環状ラク タムとジカルボン酸とジアミンとの共重合等によ り得られたものである。これらのポリアミドのう ち好適なものをナイロンの呼称で例示すると、ナ イロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロ ン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイ ロン６／６１０、ナイロン６／６６等が挙げられ る。

当該ポリアミドにおけるナイロン１２は、化学 式 Ｈ−［ＮＨ−（ＣＨ_２）_１１−ＣＯ］_ｎ−ＯＨ で示される。

本考案では、当該ポリアミド系ブロックコポリ マーよりなる繊維のみを使用することができるが 、他のポリアミド樹脂、例えば、ナイロン６６、 ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、上で 例示したような共重合ナイロンなどよりなる、他 のポリアミド系繊維も併用することができる。当 該ポリアミド系ブロックコポリマーよりなる繊維 を主体とし、例えば７０重量％とし、これに、例 えば３０重量％の上記のポリアミド系繊維を混合 したバットとしてもよい。

本考案に係る当該ポリアミド系ブロックコポリ マーよりなる繊維は、繊維切断に要するエネルギ ーを考慮し、ニードリングにより締り（立体的繊 維の絡み合い）を良好にし、圧縮弾性回復性を大 きくし、圧力分布の均一性や回復性の良さにより 厚みを維持し、耐久性を良くし、印刷時の紙への マーク障害を回避し、本考案の目的を達成するた めには、その繊度は、４〜５０デニール（ｄ）の 範囲内にあることが適当である。また、ポリアミ ド系ブロックコポリマー繊維を主体とし、これに 上記他のポリアミド系繊維を混合したバットとす る場合も同様である。本考案では、さらに、ポリ アミド系ブロックコポリマー繊維を主体とし、こ れに上記他のポリアミド系繊維を混合し、さらに 当業界でバット構成繊維として使用されるその他 の繊維を混合したバットでもよい。

本考案では、第２図に示すような繊維バット層 ２の積層構造において、最外層（表層、片面のみ に限らない）をポリアミド系ブロックコポリマー 繊維ウエッブ、または、当該ポリアミド系ブロッ クコポリマー繊維と他のポリアミド系繊維との混 合繊維ウエッブとし、その内層を上記のポリアミ ド系繊維ウエッブとしてもよい。全層が前述した 混合バットより構成されてもよい。

本考案における基布４は、合成繊維のモノフィ ラメント、マルチフィラメントの如き糸の一また は二以上を経糸および／または、緯糸として一重 あるいは多重に構成してなる。

従来、当該糸としてスパン系と称されるポリウレ タン弾性繊維（スパンデックス）糸が、使用され ることもあったが、本考案では、当該基布４をポ リアミド系ブロックコポリマー繊維よりなる糸に より構成する。当該基布４のポリアミド系ブロッ クコポリマー繊維は、４〜５０デニールの単繊維 よりなる紡毛糸あるいはマルチフィラメント糸、 または直径0.1〜0.8mmのモノフィラメント（糸 ）により構成する。ポリアミド系ブロックコポリ マー繊維と、前記他のポリアミド系繊維や当該基 布を構成するために使用される通常繊維との混撚 、交織としてもよい。

使用するフィラメントの直径は、抄紙機の幅、 抄紙速度、ニップ圧、紙の種類、ピッチなどによ る汚れなどを考慮して、選択すればよいが、モノ フィラメントの場合、最小直径が0.1mmより細い と、フェルトが柔軟になり過ぎ、フェルト使用時 の形態的な安定性が小さくなってしまう。

又、フェルトが汚れ易くなる。

一方、直径が0.8mmより太い場合には織られた 基布が粗くなり使用時に紙にマークを付け易くな る。

従ってモノフィラメントの直径は0.1〜0.8mm の範囲内にあることが必要である。

尚、抄紙に際し、フエルトの振動を抑制するに は、フエルトの基布自体が平滑であることが望ま しい。

この点、本考案にかかわるモノフィラメントの 場合には、屈曲が容易なために、糸の交点におけ るナックルがゆるやかになり、平滑な面が得られ 易い。

但し、このものは伸び易いので、形態的な安定 性を確保するためには、基布の幅方向の糸として 用いることが望ましい。形態的安定性の確保とい う点では、２重または３重等の多重基布になって いる場合、平滑性の要求される最上層に本考案に 係るコポリアミド繊維を、下層面にポリアミド系 繊維などの通常繊維を用いることができる。尚、 多重基布の場合の最上層としては伸びの心配がい らないので、進行方向、幅方向ともに本考案に係 るコポリアミド繊維を用いることも可能である。

［考案の効果］ (1) 本考案によれば、フエルトとしての特性を維 持しつつ、従来の弾性繊維を用いる場合の難点で あったカーディングやニードリングにおける問題 を解消することができた。これは、従来のポリア ミド系繊維における切断時の強度および伸度が３ 〜４g/d、４０〜５０％であるのに対し、本考案 による上記ポリアミド系ブロックコポリマー繊維 における切断時の強度および伸度は３g/d、８０ 〜１００％で、繊維の切断に要するエネルギーが 従来の上記繊維に比較して著しく大きいことが、 このようなフエルトとして優れ、かつ、製造上の 困難を克服できた一つの要因を成すと考えられる 。

(2) 本考案による製紙用ニードルフエルトは、プ レスパートでの使用に際し、圧縮弾性回復性が良 好で、厚みを長期にわたり保持できる。プレスロ ールでのプレス回数の増加によっても、変形量が 大で、回復性が良いために、柔軟性を長期にわた り保持し、圧力分布を均一なものとすることがで きた。因みに、７０重量％が、ポリアミド系ブロ ックコポリマーからなる繊維で、３０重量％が、 通常のナイロン６６のバット繊維によるバット層 （本考案例）を有するフエルトを構成し、これを 、通常のナイロン６６の１００重量％からなる繊 維バット層（比較例）を有するフエルトと、高速 抄紙機において対比したところ、本考案例では、 ５０万回でのプレス後でも、フエルトは柔軟なも のであった。これに対し、比較例では、５０万回 以下のプレスで、そのプレス回数の増加と共に次 第に柔軟性が失われ、更に圧力分布も不均一とな った。この圧縮弾性回復性が大きいという点では 、羊毛による織フエルトに似ている。本考案では 、強度的に羊毛の強度（デニール当り1.5g程度） の２倍位あり、伸度も３倍以上なので、変形に対 するエネルギー吸収が大きく、従って耐久性に優 れている。即ち、性能は羊毛に似ており、そのラ イフは著しく長くなる。

(3) 本考案によれば、当初予期していなかったよ うな優れた作用効果を示すことがわかった。すな わち、本考案による製紙用ニードルフエルトにお けるポリアミド系ブロックコポリマー繊維は、そ のエネルギー吸収量が大きいために、フエルトと ロールとの間での瞬間的な引きずり摩擦に伴う力 を吸収して、繊維は伸びるだけで切断には至らな い。すなわち、フエルト表面から切断し遊離する 繊維が発生しないという効果が得られた。

従来、プレスロール間でフエルトと湿紙が接 触する時に、遊離した繊維が湿紙側に移行しその 表面に付着した。繊維は紙への印刷時に活字側に 移行してそのマークを印刷される紙に次々転写し て、印刷に際して障害となり大きな問題となって いたが、本考案によれば、かかる問題を生じなく なることが見いだされ、製紙用ニードルフエルト においてこの点は全く予期していなかった長所と なった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本考案の実施例 を示す製紙用ニードルフエルトの説明図である。 １・・・フエルト ２・・・繊維バット層 ３・・・針 ４・・・基布

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 基布の片面または両面に繊維バット層を
   積 層し、当該基布と繊維バット層とをニードリング により一体化してなる製紙用ニードルフエルトに おいて、当該繊維バット層および／または基布が ポリアミド系ブロックコポリマーからなる繊維よ りなり、かつ、当該ポリアミド系ブロックコポリ マーからなる繊維が、繊維バット層に使用される 場合、その繊度が４〜５０デニールであり、一方 、それが基布に使用される場合、４〜５０デニー ルの単繊維よりなる紡毛糸あるいはマルチフィラ メント糸、または直径0.1〜0.8mmのモノフィラ メントであることを特徴とする製紙用ニードルフ エルト。
2. 【請求項２】 ポリアミド系ブロックコポリマーが、ポ
   リア ミド成分からなるハードセグメントと、ポリエー テル成分からなるソフトセグメントとを有するブ ロック共重合体である、請求項１に記載の製紙用 ニードルフエルト。
3. 【請求項３】 ポリアミド系ブロックポリマーからなる
   繊 維が、ポリアミド系ブロックコポリマーと該ポリ アミド系ブロックコポリマー以外のポリアミド樹 脂（以下、他のポリアミド樹脂という。）とから なる繊維である、請求項１または２に記載の製紙 用ニードルフエルト。
4. 【請求項４】 繊維バット層および／または基布が、ポ
   リ アミド系ブロックコポリマーからなる繊維と他の ポリアミド樹脂からなる繊維（以下、ポリアミド 系繊維という。）とを混合してなる、請求項１、 ２または３に記載の製紙用ニードルフエルト。
5. 【請求項５】 繊維バット層を複数積層し、その最外層
   が ポリアミド系ブロックコポリマーからなる繊維よ りなり、その内層がポリアミド系繊維よりなる、 請求項１記載の製紙用ニードルフエルト。