JPS59112092A - Paper and production thereof - Google Patents

Paper and production thereof

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JPS59112092A
JPS59112092A JP21704483A JP21704483A JPS59112092A JP S59112092 A JPS59112092 A JP S59112092A JP 21704483 A JP21704483 A JP 21704483A JP 21704483 A JP21704483 A JP 21704483A JP S59112092 A JPS59112092 A JP S59112092A
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layer
slurry
paper
layers
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マイケル・ジヨン・バ−ンデン
ナイジエル・ジヨン・シ−ガ−
イアン・テリ−・エリオツト
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HOWATSUTOMAN RIIBU ENJIERU PLC
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/02Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type
    • D21F11/04Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type paper or board consisting on two or more layers

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  • Paper (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、紙およびその製造方法に関し、更に詳しくは
、新規な構造の紙およびその製造方法に関する。 「紙」という語の中に、例えばセルロース、ガラス、ア
スベスト、炭素繊維、鉱物綿または他の合成材料から作
られる繊維を含む水力的に堆積したあらゆる種類の繊維
のウェブが含まれる。 繊紙技術の従来知識では、適当な処理(例えは、叩解ま
たは離解)に付した木、綿または亜麻繊維のようなセル
ロース繊維のスラリーから適当に凝集した紙を形成する
のは可能である。バインダーまたは他の材料を加えるこ
ともできる。繊維間の相互作用は、機械的かみ合いによ
って、しかし主として繊維が付される処理で形成される
フィブリルおよび繊維に存在する水酸基間の水素結合に
ょつて生じるような摩擦に部分的に依存する。バインダ
ーは、存在するならば繊維表面どうしの接着を、または
繊維ウェブの中および周囲で自己結合マトリックスの形
成を行なう。 固有係合か弱い多くの繊維(特に、合成ポリマー繊維お
よび無機繊維)があり、バインダーを用いないその様な
接着が不適当である用途がある。 例えば、問題となる繊維がガラス、鉱物綿繊維、水晶お
よびアルミナなどである場合、またはイオン交換樹脂、
シリカゲルまたは活性炭のような非繊維材料を加える場
合、バインダーなしで強い強度を持つことは不可能であ
る。更に、一方でセルロール繊維は適当な強度を有して
係合し、他方でガラス繊維のような無機繊維は特別な処
理によっていくぶん強度をもつ紙を形成するが、多量の
バインダー使用または前製造したウェブの接着積層°に
よる場合を除いて、ある種の繊維がら作られる層が強力
な界面を形成する材料を作ることは、これまで不可能で
あった。 1つの層での1種の繊維間の係合は1つの機構で行われ
るが、同じ材料の繊維であるが異なって処理されている
かあるいは異なった長さまたは太さを持つという程度で
各層の繊維が異種であるというような場合でさえ、分離
層での他種の繊維間の係合は別の機構で行なわれること
がわかっている。1つの層は、通常他の層より強い。繊
維が各層で異なっている場合、界面を形成するという問
題は特に難しい。各層での繊維が異なった材料を持つ場
合、特別に難しい。 大きい厚さが要求されない場合、紙は一般的に単一のス
ラリーから製造されていて、特別な表面は、例えばコー
ティング剤またはサイズ剤の塗布のようなウェブの表面
処理によってもたらされる。 しかしながら、多くの用途のため、重要なのは紙の表面
の性質であり、紙のかさは機械的強度を与えるだけであ
る。これに対し、1つの性質が1つの表面に、異なった
性質が紙の厚さまたは他の表面に、望まれることがある
。 それ故、この様な場合、所望の性質を持たせるためおよ
び紙本体または他の材料の他の表面を作るために、紙自
身の表面層の材料を選ぶことにより、単一工程で紙を作
ることは経済的である。 例えば、化学的処理/濾過用途において、紙は、2つの
表面層の間にある紙本体に配合されるイオン交換化合物
のような反応性材料を除いて、不活性表面特性を有する
ことが望まれる。他方、濾紙において、所望の濾過性質
を有するガラス繊維の層は、機械的強度を与えるセルロ
ースのまたは別のガラス繊維の層で支持されてよい。そ
の性質のため十分な厚さで実際に適用できない(例えば
、繊維の極度の微細さによる遅い水の移動のため)繊維
の薄い層から、かなり厚い紙を作る設備が望まれている
。 連続的「つ、エツト・オン・ウェット」方法により、横
断方向に同種の繊維を有する比較的厚い板紙を作ること
が以前に提案されている。この方法において、第一の繊
維スラリーは、長網抄紙機の網の上に堆積され、第一の
スラリーが湿っている間に、第二の繊維は繊維の層間混
合が行なわれる様に第一スラリーの上に堆積する。この
方法において、第一スラリーが移動するより遅い速度で
第一スラリーへ第ニスラリ−を導くことが知られている
。 「ウェット・オン・ウェット」方法の理論的議論は、B
、RadvanおよびA、 J、 Willis著 P
aperIndustry  ConEerence 
 Papers ”  (1982年10月26〜28
日、Harrogate、 Exhibi
The present invention relates to paper and a method for manufacturing the same, and more particularly to a paper with a novel structure and a method for manufacturing the same. Included within the term "paper" are hydraulically deposited webs of fibers of all kinds, including, for example, fibers made from cellulose, glass, asbestos, carbon fiber, mineral wool or other synthetic materials. According to prior knowledge in the paper art, it is possible to form suitably agglomerated papers from slurries of cellulosic fibers, such as wood, cotton or flax fibers, which have been subjected to suitable treatments (e.g. beating or defibration). Binders or other materials may also be added. The interaction between the fibers depends in part on mechanical interlocking, but primarily on friction, such as occurs due to hydrogen bonding between the fibrils formed during the process to which the fibers are applied and the hydroxyl groups present on the fibers. Binders, if present, provide for adhesion between fiber surfaces or the formation of a self-bonding matrix in and around the fiber web. There are many fibers (particularly synthetic polymeric fibers and inorganic fibers) that have weak intrinsic engagement, and there are applications for which such bonding without a binder is inappropriate. For example, if the fibers in question are glass, mineral wool fibres, quartz and alumina, or ion exchange resins,
When adding non-fibrous materials such as silica gel or activated carbon, it is impossible to have strong strength without a binder. Moreover, cellulose fibers, on the one hand, engage with adequate strength, while inorganic fibers, such as glass fibers, on the other hand, can form papers with some strength through special treatment, but with the use of large amounts of binder or pre-manufactured paper. It has not heretofore been possible to create materials in which layers made of certain fibers form strong interfaces, except by adhesive lamination of webs. Engagement between one type of fiber in one layer is achieved by one mechanism, but to the extent that the fibers of the same material are treated differently or have different lengths or thicknesses in each layer. Even in cases where the fibers are of different types, it has been found that engagement between the different types of fibers in the separation layer occurs by different mechanisms. One layer is usually stronger than the other. The problem of forming interfaces is particularly difficult when the fibers are different in each layer. It is especially difficult when the fibers in each layer have different materials. If large thicknesses are not required, the paper is generally made from a single slurry and the special surface is provided by surface treatment of the web, such as the application of a coating or size. However, for many applications, it is the surface properties of the paper that are important, and the bulk of the paper only provides mechanical strength. On the other hand, one property may be desired on one surface and a different property on the thickness of the paper or other surface. Therefore, in such cases, the paper is made in a single step by choosing the material of the surface layer of the paper itself in order to give it the desired properties and to make other surfaces of the paper body or other materials. This is economical. For example, in chemical processing/filtration applications, it is desired that the paper has inert surface properties, with the exception of reactive materials such as ion exchange compounds incorporated into the paper body between two surface layers. . On the other hand, in filter papers, a layer of glass fibers with the desired filtration properties may be supported by a layer of cellulose or another glass fiber that provides mechanical strength. What is desired is a facility for making fairly thick papers from thin layers of fibers which, due to their nature, cannot be practically applied in sufficient thickness (e.g. due to slow water movement due to the extreme fineness of the fibers). It has previously been proposed to produce relatively thick paperboard with homogeneous fibers in the transverse direction by a continuous "etch-on-wet" process. In this method, a first fiber slurry is deposited on the screen of a Fourdrinier machine, and while the first slurry is wet, the second fibers are deposited in the first fiber slurry such that interlayer mixing of the fibers takes place. Deposit on top of the slurry. In this method, it is known to introduce the second slurry into the first slurry at a slower speed than the first slurry is moving. A theoretical discussion of the “wet-on-wet” method is provided in B.
, Radvan and A. J. Willis, P.
aperIndustry ConEerence
Papers” (October 26-28, 1982
Day, Harrogate, Exhibi

【ion  
CenLre。 Royal Hallで)にある。詳細には述べないが
、議論は、板紙の繊維が紙の厚さのいたる所で同じ物理
的および化学的特徴を有する従来のセルロースの板紙に
関している。RadvanおよびWillisは、板紙
が均質になる様に板紙上にある界面の多くの繊維を減少
させて、第一層を乱さずに第一層の上に第二層を形成す
るという問題に取り組んでいる。 これの結びに、彼らは、原質が堆積する移動する網に対
して、角度零、速度零で各々の原質を導く「Coand
a効果」を採択している。このような方法ノ成功は、セ
ルロース繊維間の水素結合およびスラリー中に通常に存
在するバインダーの存在に依存している。ウェブの繊維
構造に根本的に効果を及ぼす可能性は(例えば、形成工
程を通しての「ミクロ乱流」の反復される適用により)
、将来に見い出されるものとしてRadvan及びWi
llisにより教示されているが、この教示は、各層の
乱れを最小にするという同一の方針にある。 アメリカ合衆国特許第2,098,733号には、繊維
の層間混合をする様に第一スラIJ ’がまだ湿ってい
る間に第一スラリーの上に第ニスラリ−を堆積すること
より厚い板紙の実際的製造方法が記述されている。第一
スラリーの繊維は、第ニスラリ−の繊維より長い。ここ
でも、紙が均質になる様に、紙を横切る方向に向いた繊
維の数を最小にする様に、工程は制御される。適当な結
合強度を達成するために両方のスラリー中に糊剤が含ま
れ、水ガラス系接着剤も使用されると考えられる。 部分的に脱水された第一スラリーの上に第ニスラリ−を
堆積する方法は、少なくとも主にアスベスト繊維から成
る紙を製造するために用いられる。 紙の幅の至る所で、繊維は同一の化学的および物理的な
特性を持つが、1つの層の繊維は他の屡の繊維より高密
度に詰まっている。この方法において、繊維の凝集程度
は、結合を改良するためにZ方向にある繊維を供給する
様に制御される(アメリカ合衆国特許第3,353,6
82号)。 上述の既知方法により作られた紙は、隣接層間の界面で
最も弱い。 このような既知方法により作られた紙の幅の至る所の繊
維は、一般的に同一の化学的性質およびしばしば物理的
性質を持っていてさえ、適当な強度を達成するためバイ
ンダーをしばしば大量に(特に、アメリカ合衆国特許3
,353,682号参照)配合することが必要と考えら
れる。しかしながら、このようなバインダーの存在は、
科学研究用紙および電池隔離板のような用途において、
全く望ましくない(粗いのと細かいのが牟るガラス繊維
を含み、バインダーを含まない単一層を採用し照。)。 清浄ガスのだのフィルター、例えば空気/\ フィルター、特にいわゆる「HEMAJ(高効果粒状空
気)フィルターのような他の用途において、少量を越え
るバインダーの存在は全く好ましくないが、過去におい
て時々、紙の十分な強度を得るため少量を含んでいた。 電池融離板またはHEPAフィルターにおいて、比較的
粗い繊維の1つの層および細かい繊維のもう1つの層を
有することが望ましいのは既知である。現在まで、バイ
ンダーが多すぎると単一構造を形成しないと信じられて
いたので、2つの層は別々に製造され、それから接着剤
でまたは機械的に積層された(例えば、アメリカ合衆国
特許第4゜262.068号参照。)。厚さ全体で密度
が変化し、バインダーを含まず、かつ単一工程で作られ
ている単一のシートより成る電池隔離板またはHEPA
フィルターを提供できることは特に有益である。 本発明によれば、通常異なった繊維(即ち、化学的およ
び/または物理的に異なる。)を有する別個のスラリー
から製紙操作の間に一緒に結合され、かつ2つの別個の
スラリーの繊維が混合される領域を含んで成る界面で合
わされる少なくとも2つの層を有する紙の単一工程での
製造が可能になる。第一スラリーか繊維Aを、第ニスラ
リ−が繊維Bを有する場合、紙の構造は、層A、界面A
十B、層B、それから任惹に界面B十G、層Cなどであ
る。本発明では、これが、バインターを使用せずに達成
される。本発明は、製紙工程において、別個のスラリー
から成る多数の層を抄紙機で他の層の上に堆積させて複
合物が湿った状態で積み上けられ、投入時2つのスラリ
ー間の物理的関係および2つのスラリーの組成物に明確
に関係して第一層へ第二層が適用され、乱れが2つの層
の表面部だけで起こり、第一スラリーの繊維の間へ第ニ
スラリ−の繊維が侵入し、各層の厚みの大部分において
実質的に乱れていない繊維が残っている製紙方法を提供
する。このような制御により、2つの層の繊維が・全く
類似していない場合でさえ、バインダー材料を使用せず
に、少なくとも1つのおよび要すれば全部の層の強度に
等しいか、またはより強い界面での接着力を有すること
ができることがわかった。 これは、制御された乱れにより、隣接する層間の界面で
繊維か混合するからである。これにより、繊維が結合す
るようになる。そうして、隣接する層を他の層から引き
離そうとしても、繊維は係合して引き離すのに抵抗する
。これ故に、紙は、界面でよりもずっと弱い2つの隣接
する層における平面に沿って離れる傾向がある。離層し
ようとする時、高い割合の上層−繊維が、界面を通して
下層に結合しでいる。 この方法で、隣接する層を互いに結合できることにより
、繊維の化学的性質における変化、物理的特徴(特に細
かさ)における変化、および紙がある用途のため望まし
く含む他の添加物(研究用濾紙ではシリカゲルまたはイ
オン交換樹脂粒、または電池隔離板ではパーライト)の
充填における変化を含む幅において変化する特徴を有す
る、バインダーのない単一構造物が得られつる。 本発明の方法において第一に重要である物理的関係は、
適用する時の2つのスラリーの相対速度、第ニスラリ−
のフローボックスノズルの第一層がである。これら変数
を用いることより、界面で繊維の混合程度および繊維が
各層で支配的に堆積する平面の界面部で繊維が再配向す
る程度を制御できる。各層の液体含量は、最終の紙の特
性を決定するのに一部働く。 第一スラリーが移動する速度よりも速い速度で第一スラ
リーへ第ニスラリ−を導くことは特に好ましい。 ある分野では、バインダー材料の使用は全く望ましくな
い。濾紙のような科学研究用紙などの分野で全く望まし
くない。ガラス繊維のような繊維を使用する目的は、化
学的に全く不活性かつ純粋である紙を供給することであ
る。このような紙におけるバインダーの存在は、化学的
不純を導き、かつ濾過効果を減するので、得られる結果
に有害である。バイイダーは、電池隔離板においても全
く望ましくなく、バインダーは電解槽と化学的に適合せ
ず、隔離板への電解液の吸収を限定する。 本発明の他の要旨は、両方の層の繊維を含み、層間で凝
集を起こす層間の界面を持つ各層において異なる繊維か
ら完全に作られる紙(特に、バインダー無含有の場合の
紙)を提供することにある。 繊維は、化学的および/または物理的に異なってよい。 更に、1つのまたは他のまたは全部の層には、紙の使用
に適当な非繊維材料がスラリ一段階において加えられて
よく、あるいはその上に堆積されてよく、非繊維材料は
、研究環境においてはイオン交換樹脂粒を包含し、通常
の状態では表面層(他の層より薄い厚さであってよい)
に加えられ、望ましい表面特徴を与える。界面の性質を
制御することより、紙全体の性質に影響を及ぼすことは
可能である。例えば、濾紙、電池隔離板または空気フィ
ルター(特にいわゆる[HEPAJフィルター)のよう
なガス清浄フィルターの性質は、第二または他の続くス
ラリーを適用する時、誘導される多くの乱れ、非配向お
よび混合を制御することにより、影響され、決定されさ
えする。 1つの層へ次の層を適用する時、隣接する層の相対的濃
度および関係にとって好ましいパラメーターは、含まれ
る2種の繊維のそれぞれの性質によって決定される。 2つの層の繊維が似ていなけれは似ていないほど、特に
1つの(また両方の)層が層内で弱い結合強度を有する
場合、次のスラリーを投入する高さおよび落下角度は大
きくなるべきである。要求される紙の性質に依存して、
相対速度、角および高さは、互いに独立して選ばれてよ
い。適当な落下角度は、1.5〜2o0、好ましくは2
.5〜17である。多くの紙において、特に適当な角度
は約4〜6°である。高さは、1〜5orin、好まし
くは1〜20vm、更に好ましくは1〜10膳である。 2つのスラリーの速度の差としては、2〜15%、好ま
しくは2〜12%、多くの紙において更に好ましくは約
5〜7%第二スラリーが第一スラリーより速(移動する
。 例えば、ガラス層(例えば、平均直径0.49〜0、5
8 tt mのJohns Manville l Q
 5ガラス微細繊維)をセルロース層(例えば、綿)へ
適用する場合、ガラススラリーはセルロース層に対して
8門の高さから、7°の落下角度で投入されると最も効
果的である。下にあるのが、ガラス層(例えば、平均直
径0.34〜O1487zmのJohns Manvi
lle IQ4カラス微細繊維)である場合、各々6.
 Orrvn、4.0゜が要求される。 全ての場合において、適用時に層の濃度を制御すること
は重大である。第一スラリーがまだ相当流動性であり、
作られる紙の性質に依存して、好ましくは80〜95重
量%、更に好ましくは86.5〜93.5重量%、更に
特に87.5〜92.5重量%、特別に89〜91重M
%の水を含み、かつ第ニスラリ−が98〜99.9重量
%、更に特に99,0〜99.8重量%、特別に99.
5〜99.7重量%の水を含む時に、第二層を第一層へ
投入すべきである(全ての場合で残りが固型分含量であ
る。)。もし使用するなら、第三のスラリーを、85〜
95重量%、更に特に90重N%の水を含む濃度で、第
一および第二層が両方あわせて89〜91重量%の水を
含む濃度である時に、適用してよい。この場合、初めの
2つの層がある程度圧縮されている時、初めの2つの(
またはそれ以上の)層の上に堆積する直前にロールに第
三層を通して、第三層の方向を変えることによる第三層
の表面の機械的破壊によって、界面の形成は助けられる
。 それぞれの場合において、混合した繊維から形成される
界面は、2つの層の全厚の約5〜10%、更に通常約l
O″yoである。界面の層の厚さの程度は、主として、
しかし単独にではな(、前記の濃度および変数によりも
第一層の性質に依存している。 本発明に従った方法は、特に困難さを伴う2つの使用分
野(電池隔離板および特にHEPAフィルターである空
気フィルターのようなガス清浄フィルター)のための新
規な材料を製造する為に実施される。このように、セル
ロース、合成の有機または無機繊維の2つまたはそれ以
上の層から成る構造を有するガス清浄フィルターまたは
電池隔離板として使用するために、多層構造物を作り得
る。 特に、このような方法により、密度勾配を有する紙を含
んで成る電池隔離板またはガス清浄フィルターとしての
使用に適当な紙の製造が可能となり、隣接する各々の層
の間の界面にある繊維は十分に混合、結合して、バイン
ダーの必要なく、層間に十分な結合力を供給する。この
ようなバインダーを含まない密度勾配を有する紙は、こ
れまで文献中に記述されていなかったものである。 本発明に従った電池隔離板は、隔離板の一体性を要求す
るガス再結合電池における使用に特に適当である。単一
構造の隔離板は、電解液を吸収し保持するのに十分にか
さ高く、ガスを通過させるが、電池に有害である小結晶
のような物体の通過を効果的に妨害する。本発明の方法
は、電池隔離板製造時に、特に繊維を効果的に使用させ
る。 本発明に従う方法において、各スラリーの繊維は、物理
的および、/または化学的特徴において、相互に繊維と
異なってよい。更に、全てのスラリーは、物理的および
/または化学的特徴において、相互に異なる繊維の混合
物を含んでよい。 繊維は、天然または合成、無機または有機であってよく
、例えば、木材パルプ、綿ならひに酢酸セルロースのよ
うな(天然または再生)セルロース繊維、ガラス、アス
ベストならひにアルミナのような無機繊維、鉱物綿のよ
うな天然有機繊維、およびポリエステル(例えば、ポリ
エチレンテレフタレート)、ポリオレフィン(例えば、
ポリエチレン、ポリプロピレン)、アクリル樹脂(ポリ
アクリロニトリル)、炭素繊維ならひにポリアミド(例
えば、ナイロン)、特に芳香族ポリアミド(例えば、K
evlar 5KevlarはDu Pondから市販
されている。)のような合成有機繊維が挙けられる。 反応器より発せられるフッ化水素酸によって反応しない
ので、Kevlarは原子力産業において使用するHE
PAフィルターに特に適当である。 本発明に従った方法により作られた好ましい紙は、少な
くとも1種の非セルロース繊維を含んでいてよく、この
繊維は、無機または合成有機繊維(例えば、ガラス、ポ
リアミドまたはポリオレフィン)から選ばれてよい。 他の好ましい紙は、セルロース繊維から成る1つのj−
および非セルロース繊維から成る他の1つの層を有する
(例えば、ガラス上のセルロース、特に、比較的粗いガ
ラス繊維上の細かいセルロース繊維)。 本発明の方法は、非セルロース繊維から成る2つの隣接
する層を有する2紙を作るのに特に適当である。例えば
、2層が各々ポリエステルおよびガラスからできている
フィルターは、ガスマスクに有用である。 各層の繊維は、化学的に他の繊維と同じであって、各々
の層の厚さにおいて異なっていてよい。 完全にガラスから作った場合、紙は特に適当な電池隔離
板またはHEPAフィルターを供給する。 ガラス繊維を使用する場合、ガラス繊維は、他の多くの
繊維のものより広い範囲の太さを有してよい。このよう
に、細かい層におけるガラスはJohns Manvi
lle 100微細繊維(平均直径0.2〜0.29μ
mを有する。)ぐらいに細が(でよ(、一方、粗い層に
おけるガラスはJohns Manville 「Ch
op Pak J繊維(長さ約12.7または6.3+
++m、太典型的に、電池隔離膜は、平均坪量60〜2
40り/イを有し、2つの層、即ち、例えばJohns
Manville l 12および110微細繊維(平
均直径各々、2.6〜3.8および2.17〜3.10
 μm)の粗い層、およびJohns Manvill
e I Q 8または106微細繊維(平均直径各々、
0.59〜0.88または0.49〜0.58μm)の
細かい層から成ってよい。 ガラスは、酸化並塩を含むかまたは含まない硼珪酸ガラ
ス(例えば、各々、Johns Manville 4
75または753)であってよい。 本発明の態様となる2層電池隔離板は、層(1)−公称
繊維直径3.5μmおよびグラムエイジ(pramma
@e) 50〜250 F /−d の耐酸ガラス微細
繊維の構成物、 層(2)  −(および用いるなら層(3))−公称直
径0.65μmおよびグラムエイジ(9rammaグe
)5〜j00F/7y1″の耐酸ガラス微細繊維の構成
物、を有してよい。 3層構造の場合、層(1)は、構造物の外側表面を形成
する層(2)および(3)を伴った中央層を形成する。 本発明の態様となるこのような単一のガラス繊維隔離板
が達成する品質は次のようなものである1、硫酸中での
安定性。 2、(al微細孔構造を与え、電極間の望ましくない移
動の可能性を減少させるための細かい繊維の薄い連続層
を用いること、および (bl隔離板の単位重量当りかなり多重の電解液を吸収
するのが可能である粗い繊維の連続層を用いることによ
って材料のかさを増加させること、により、種々の等級
のガラス繊維を更に効果的に使用する能力を供給するバ
インダーを含まない裏構造。 3、薄い、膜状の、単一の、繊維を混合した層に比べて
、改良された強度。本発明の態様である単一構造におい
て、細かい繊維の薄い層は、バインク二または機械的補
助なしに、この層を支持する粗い層のかさ高い層に強く
結合している。 典型的なHEPAフィルターは、平均重量/単位面積6
0〜110 P/dを有し、2つの層、即ち、例えばJ
ohns Manvill e 112微細繊維(平均
直径2.6〜3.8μm)の粗い層、およびJohns
Ma−nville 110微細繊維(平均直径0.2
〜0.29 μm)の細かい層を含んでよい。ガラスは
、少量の酸化並塩を含む硼珪酸ガラス(例えば、J o
hns Manvi ] l e475)であってよい
。 本発明の態様である2層HEPAフィルターは、(a)
層(1)−公称直径0.3μmのガラス微細繊維50〜
100%、合成有機繊維0〜50%、好ましくは5〜5
0%、およびアクリル樹脂バインダーO〜10%を有す
るグラムエイジ(prammaFe ) 20〜200
 F/イの構成物、層(2)−公称直径0.65μmま
たはそれ以下のガラス微細繊維90〜100%、および
添加物0〜10%を有する重さ5〜100グ/Iの構成
物、 (b)層(1)−セルロース50〜100%、および合
成有機繊維50〜100%を有するグラムエイジ(S’
rarrlrllali’e) 10〜100F/dの
構成物、層(2)−公称直径0.65μm またはそれ
以下のガラス微細繊維90−100%、および添加物0
〜10%を有するダラムエイジ(グrammaグe) 
  5〜100v/771″の構成物、 を有する。 本発明の態様であるこのように作られた複密度のH,E
PAフィルターは、ガラス繊維の均質な混合物である従
来フィルターに比較して、以下のような利点を有する: 1、厚さの一部で比較的細い繊維を粗い繊維で置きかえ
ることは、紙強度の損失なく圧力低下を減少させ、また
安い価格の材料を使用できることを意味する。 2、氷晶は、いわゆる「プレフィルタ−」層である連続
した粗い繊維の層構造におけるかなり大きな孔から、中
央(混合された繊維の)部で中間の大きさの孔の部分を
介して、連続した細がい繊維の層構造におけるかなり小
さな孔へと至る孔の大きさの勾配を有している。 3、氷晶は、更に効果的なデプス(depth)濾過を
品のいたる所に均等に分散する。 4、特別な用途のためのフィルター/プレフィルタ−を
注意して設計することにより、処理能力が大幅に増加し
得る。 5、一定の処理において(即ち、同じ重量の粒状物)、
複密度フィルターでの圧力降下は、単一層フイルターの
場合より低い。 6、細かい繊維の層はプレフィルタ−によす防護されて
いるので、フィルターの使用寿命が延びる。 7、使用する細かい繊維の量および直径は、要求される
濾過性能から決定される。これは、高価な細かい繊維の
更に効果的な使用につながる。 添付図面において、 第1図は、本発明を実施する様に改造された長網型機械
の概略図、 第2図は、第ニスラリ−を適用するフローボックスノズ
ル部分の詳細図、および 第3〜7図は、種々の倍率で、界面部を示す本発明に従
う種々の紙の部分断面の顕微鏡写真を示す。 長網機械1は、湿潤繊維層5を形成するために移動する
ウェブ(または「網」)4の上にスラリーを堆積させる
従来のフローボックスノズル3を有している。水は、こ
れから、再使用/処理のだめの水溜め6へ従来どおり排
水される。網に沿う選択した場所に、第二フローボック
ス7を配置し、第二のヘッダーから別のスラリーを供給
する。声−スラリーの組成、ワイヤー速度、排水速度お
よび第一層からの第二のフローボックスノズル8の高さ
に依存する(第ニスラリ−投入時ζ0既知の濃度ヲ有す
る層5の上表面へ第二フローボックスノズル8から直接
第二スラIJ−の流れ9が流出される。 ノズル8は、層5の表面から高さhに設定され、層5に
対して流出角αを有する。層5の速度は■□、ノズル8
から出てくる流れ9の速度はv2である。 この速度の効果およびスラリー流れ9が約99.5%の
水を含み、層5が約90%の水を含む濃度にする効果は
、層5の上表面だけに乱れを、および両層間の界面10
で2つの層の繊維の混合を起こすことである。 第一スラリーの繊維より第ニスラリ−の繊維が細かけれ
ば、界面部での乱れの効果を増す様に、重力、排水また
は吸引により第一層に引き込まれてよい。第二層の繊維
が第一層の繊維より粗い場合、杭の様に第一層に侵入し
て層を1つにつなくように考えてよい。 それから複合層は、従来どおり、吸引ベルト11および
乾燥ローラー12を通過する。 所望なら第三層を、第三フローボックス13から適用し
、補助網14を通過して複合層の上に圧縮させてよく、
この時、複合層は全体として89〜91%の水含量を、
第三スラリーは約90foの水含量を有する。 第1図および第2図の装置を用いた、種々の紙の製造の
実施例を以下に示し、本発明を史に詳しく説明する。 実施例1 細土の木材パルプの製造ニー 第一スラリーを綿繊維から、第ニスラリ−を木材パルプ
から作った。第一スラリーを網上に走らぜ、その含水量
が90%である場所で、第ニスラリ−を第二ノズルによ
り第一スラリ−」−へ適用した。第一スラリーにより形
成される層の表面からの高さhは3mmであり、角度α
は約3°であり、速度V2は第一スラリーにより形成さ
れる層の速度V1より5または6%大きくした。接触時
の第ニスラリ−濃度は99.5%含水であった。 凝集した2層の紙は、従来の乾燥および圧縮段階の後に
形成され、紙の2つの層を分離するのは困難であり、顕
微鏡によれば界面は、紙の厚さの約10%に達し、ここ
には木材パルプおよび綿繊維の多大な混合および無配向
が存在している。 実施例2 錦上のガラス繊維の製造ニー 第一スラリーを綿繊維から、第ニスラリ−をJOIII
IS Manville 104ガラス微細繊維から作
った。 第一スラリーを網上に走らせ、その含水量が90%であ
る場所で、第ニスラリ−を第二ノズルにより第一スラリ
ー上へ適用した。第一スラリーにより形成される層の表
面からの高さ11は10Hnてあり、角度αは約Cであ
り、速度v2は第一層の速度■1より約5%大きくした
。接触時の第ニスラリ−濃度は99,6%含水であった
。 凝集した2層の紙は、従来の乾燥および圧縮段階の後(
こ形成され、層間の結合強度はガラス層内の繊維間結合
より大きいという意味で、紙の2つの層は分離不可能で
あった。 紙の構造の検査から、2つの層5および9からの繊維か
混合しかつ無配向になる中間層]Oが示された。層]O
の厚さは、紙の厚さの約10%であった。この紙の断面
図を第3図、第4図および第5図に示した(倍率は、そ
れぞれ500倍、1800倍および5500倍である。 )。第5図は、15で綿繊維へ侵入しているガラス繊維
を示しでいて興味深い。この生成物は、特に]−分に強
靭で、可撓性の液体濾過媒体を与える。 実施例3 錦上のガラス繊維の製造ニー ガラス繊維がJohns Manville lQ5 
 微細繊維であり、ノズルが第一層の表面から13調の
高さで、9°の角度であること以外は、実施例2をくり
返した。製造した紙の550倍の顕微鏡写真を第6図に
示す。 実施例4 カラス上のガラスの製造ニー 第一スラリーをJohns Manvillc l Q
 8B ガラス微細繊維から、第一スラリーをJohn
s Manville104ガラス繊維から作った。第
一スラリーを網上に走らぜ、その含水量か91.5%で
ある場所で、第ニスラリ−を第二ノズルより第一 スラ
リー上へ適用した。第一スラリーにより形成される層の
表面からの高さhは4mであり、角度αは約3°であり
、速度■2は第一スラリーより形成される層の速度■1
 より5または6%大きくした。接触時の第ニスラリ−
濃度は、997%含水であった。 凝集した2層の紙は、従来の乾燥および圧縮段階の後に
形成され、層間の結合強度はガラス層内の繊維間結合よ
り大きいという意味で、紙の2つの層の分離は不可能で
あった。 紙の構造の検査から、2つの層5および9からの繊維が
混合しかつ無配向になる中間層】0が示された。製造し
た紙の550倍の顕微鏡写真を第7図に示す。 この構造物は、特に有効なプレフィルタ−(またはデプ
ス(depth))のフィルター、特i(:IIEPA
フィルター、または電池隔離板を与える。 実施例5 カラス/ポリエチレン上のガラスの製造ニー第一スラリ
ーをJohns Manvi II e l Q 3 
Bガラス微細繊維90%および5olvay Pu1p
cxポリ工チレン繊維10%から、第ニスラリ−をJo
hns Manvi I 1e104カラス微細繊維か
ら作ること以外は実施例4をくり返した。 凝集した2層の紙は、従来の乾燥および圧縮段階の後に
形成され、層間の結合強度はガラス層内の繊維間結合よ
り太きいという意味で、紙の2つの層の分離は不可能で
あった。 紙の構造の検査から、2つの層5および9からの繊維が
混合しかつ無配向となる中間層10か示された。 同様にして、非繊維材料またはイオン交換材料のかなり
の量の粒をスラリーの1つに加えてよい。 高湿潤強度の大きい可撓性の液体用フィルターを得た。 実施例6 ポリエステル上のガラスの製造ニー 実施例4および5と同じ方法で、ポリエステル繊維スラ
リーの上にガラス微細繊維スラリーを堆積させ、同様番
こ満足できる結果を得た。 これは、非常に効果的なガスマスク媒体として有用であ
る。 実施例7〜11 HEPAフィルターおよび電池隔離板として特に適当な
紙を次のようにして作った: 装置 1、 Black Clawson 8フイー) HC
VT Ti1e  ハイドラパルパー、直径24インチ
のVokes Roterおよび駆動装置−100馬力
、1800回転/分のWestinphouseモータ
ー。 2、側挿入ライトニングミキサー付容量3000および
7000ガロンの5entileチエスト。 3.36インチの長網上に設置されるBlackCl−
awson S econdary  フローボックス
。 4、以下に詳しく説明する36インチ長網型抄紙機。網
幅36インチであり、5〜300フイ一ト/分の速度で
作動する様に設計された5andy HillCorp
orat ion  の長網型抄紙機。マニホールド型
入口および種々の特別に設計したホモジナイザーならひ
にディストリビュータ−のロールおよびneilson
 スライスの付いた複式作動(静的、加圧または減圧)
のヘッドホックス。15フイートの長さの台において3
インチ傾斜させ調節できる長網台。プレス部は2つの主
要プレスから成っており、第一プレスは、真直に通過す
る平面プレスであり、第ニブレスは、逆方向平面プレス
である。 ロールは、種々の特別なゴムおよびストナイト(sto
nite)カバーを有する鋳鉄で出来ている。1つのス
ムーズなプレスは、真直に通過する進行を有する。乾燥
部は、完全に鋳造の軸受は部を有する5つのドライヤー
および下部ならびに上部の第1の部分上にある2つのフ
ェルトドライヤーの7つのドライヤーから成る。プレス
の水平および垂直寸法の組みあわせには、種々の組成物
カバーが供給され、備えられている。これは今回の一連
のランにおいては使用されなかった。カレンダースタッ
クは、蒸気のためにくり抜かれた中間ロール8本から成
っている。各ロールは、冷硬鉄で出来ていて、精密に削
られ、耐摩擦〆ベアリングに支持されている。36イン
チの面を有し、直径40インチまで巻き取れる直径36
インチのPope型リールをも含む。 原料の製造 供給物を、所定時間pH3,0でハイドラパルパー中に
分散させた。供給物を7000ガロンの第ニスドックチ
ェストまたは2つの第一ストックチェストへポンプで入
れ、所定の濃度およびpHに調節した。 製紙 主システム 長網ウェットエンドを、第一層のために使用した。各々
の供給物をFoxboro流量コントローラーで計量し
、マシンチェストからファンポンプへと送り、ファンポ
ンプで網からの白水を所定抄紙り度となる様に加えた。 ファンポンプから、希釈した供給物をFoxboro流
阻コントローラー(全流量)で計量し、5本のパイプの
マニホールドを通してヘッドボックスへ送った。 副システム Black Clawson第二フローホックスを第四
ホイルボックスの上に設置し、第二層を形成するのに使
用した。供給物を、Foxboro流量コントローラー
で計量し、7000ガロンのストックチェストからフロ
ーボックスへポンプで送った。 シートに圧がかからない様に、第一プレスの端にテープ
を貼った。 全ドライヤー、罐を、試験の間、フェルトでおおった。 全実施例において、角度4°15で、高さ10胡から第
ニスラリ−を第一スラリーへ適用した。第一層の速度よ
り約8%速い速度で第ニスラリ−を流出した。 実施例7(HEPAフィルター) 供給物 第−スラリ−ニー 90%のJohns Manvill eガラス112
微細繊維(平均太さ26〜3.8μnl)タイプ475
(少量の酸化亜鉛を含む硼珪酸ガラス)。 10%ノJohns Manville Chop P
ak A 20 B G ”’ガラス繊維(平均太さ1
5μm)。 第ニスラリ−に接する時の水含Jl:93.32%0第
一層の坪量:54!i!/靜。 第ニスラリ−ニー 100 % ノJohns Manvilleガラス1
04微細繊維(平均太さ0.34〜0.48 μm )
タイプ475゜水含M:99.765幅。 第二層の坪量:26!?/戻。 実施例8 (HEPAフィルター) 供給物 第−スラリ−ニー 90%のJohns Manvilleガラス1]0微
細繊維(平均太さ2.17〜3.10 μm )タイプ
475゜10%ノJohns Manville Ch
op Pak A20 BC−ガラス繊維。 第ニスラリ−に接する時の水含i:94.37%。 第一層の坪量:52グ/イ。 第ニスラリ−ニー 100%のJohns Manvilleガラス100
微細繊維(平均太さ0.2〜0.29μm)タイプ47
5゜水含量:99.765%。 第二層の坪量:26P/弁。 これは、特に有効なHEPAフィルターを与え、粗い第
一の層から細かい第二の層へと実質的な密度勾配がある
。 実施例g(HEPAフィルター) 供給物 第−スラリ−ニー 90%のJohns Manv i 11 eガ7ス1
1.0微細繊維(平均太さ、2.17〜3.10 μm
 )タイプ475゜10%(7) Johns Man
ville C:hop Pak A20 BCユカラ
ス繊維(平均太さ15μm)。 第ニスラリ−に接する時の水含ii’i:93.72%
。 第一層の坪量: 559/イ。 第ニスラリ−゛− 100%のJohns Manvilleガラス106
微細繊維(平均太さ0.49〜0.58μm)。 水含1社:99.769%。 第二層の坪量、29り/イ。 実施例IO(電池隔離板) 供給物 第−スラリ−ニー 90%のJobns Manvi Ileガラス110
微細繊維タイプ475゜ 10%(1)Jotu、s Manvill。。hop
 Pak A20 B(1: ’カラス繊維。 第ニスラリ−に接する時の水含H:c+4.41%。 第一層の坪量ニア5グ/イ。 第ニスラリ−ニー ]、 OO%のJohns Manvilleガラス1
08A微細繊維(平均太さ0.59〜0.88 μm 
)  タイプ753(酸化亜塩無含有硼珪酸ガラス)。 含水量:99.755%。 第二層の坪量:30P/扉。 実施例11(電池隔離板) 供給物 第−スラリ−ニー 90%c7) Johns Manvilleカラス1
10微細繊維タイプ475゜ 10%のJohns Manville Chop P
ak A20 BC−ガラス繊維。 第ニスラリ−に接する時の水含Ji:91.60%。 第一層の坪量:155F/靜。 第ニスラリ−ニー 100%のJohns Manvi II eガラス1
08A微細繊維タイプ475゜ 水含量:99.752%。 第二層の坪量:40グ/扉。 紙の両面に両面テープを接着し、紙を外側へ引つ張るこ
とにより、本発明の紙の離層試験を行なった。引っ張っ
た紙は、引き離され、どこで剥離が起きるかを決めるた
めに紙を検査した。 実施例7〜11のような紙では、剥離が第一層または第
二層中で起こり、界面は無傷のままであった。
[ion
CenLre. at the Royal Hall). Although not detailed, the discussion is with respect to conventional cellulose paperboard, where the paperboard fibers have the same physical and chemical characteristics throughout the thickness of the paper. Radvan and Willis addressed the problem of forming a second layer on top of the first layer without disturbing the first layer by reducing the number of interfacial fibers on the paperboard so that the paperboard is homogeneous. There is. To conclude this, they proposed a "coand
A effect has been adopted. The success of such methods relies on hydrogen bonding between cellulose fibers and the presence of binders normally present in the slurry. The possibility of fundamentally influencing the fibrous structure of the web (e.g. by repeated application of "micro-turbulence" throughout the forming process)
, Radvan and Wi as to be found in the future.
llis, this teaching is along the same lines of minimizing perturbations in each layer. U.S. Pat. No. 2,098,733 teaches the practice of thicker paperboard by depositing a second slurry over the first slurry while it is still wet to provide interlayer mixing of the fibers. A manufacturing method is described. The fibers of the first slurry are longer than the fibers of the second slurry. Again, the process is controlled to minimize the number of fibers oriented across the paper so that the paper is homogeneous. A sizing agent is included in both slurries to achieve adequate bond strength, and it is believed that a water glass adhesive may also be used. The method of depositing a second slurry on a partially dewatered first slurry is used to produce paper consisting at least primarily of asbestos fibers. Throughout the width of the paper, the fibers have the same chemical and physical properties, but the fibers in one layer are often more densely packed than in others. In this method, the degree of agglomeration of the fibers is controlled to provide fibers in the Z direction to improve bonding (U.S. Pat. No. 3,353,6
No. 82). Paper made by the above-mentioned known method is weakest at the interface between adjacent layers. Even though the fibers across the width of paper made by such known methods generally have identical chemical and often physical properties, they often require large amounts of binder to achieve adequate strength. (In particular, U.S. Patent 3
, 353, 682)). However, the existence of such a binder
In applications such as scientific research papers and battery separators,
Totally undesirable (use of a single layer containing coarse and fine glass fibers and no binder). In other applications such as clean gas filters, such as air filters, especially so-called "HEMAJ" (high efficiency granular air) filters, the presence of more than a small amount of binder is completely undesirable, but in the past sometimes paper It is known that in battery ablation plates or HEPA filters it is desirable to have one layer of relatively coarse fibers and another layer of fine fibers. , it was believed that too much binder would not form a unitary structure, so the two layers were manufactured separately and then laminated with adhesive or mechanically (e.g., U.S. Pat. No. 4,262,068). ).Battery separator or HEPA consisting of a single sheet of variable density throughout its thickness, binder-free, and made in a single process.
It is particularly advantageous to be able to provide filters. According to the present invention, the fibers of two separate slurries are typically bonded together during a papermaking operation from separate slurries having different fibers (i.e., chemically and/or physically different), and the fibers of two separate slurries are mixed. This allows for the production in a single step of a paper having at least two layers brought together at an interface comprising a region of the invention. If the first slurry has fibers A and the second slurry has fibers B, the paper structure is layer A, interface A
10B, layer B, and optionally interface B1G, layer C, etc. In the present invention, this is accomplished without the use of binders. The present invention is used in a papermaking process where multiple layers of separate slurries are deposited on top of each other in the paper machine so that the composite is wet-stacked and the physical bond between the two slurries is The second layer is applied to the first layer in a manner specific to the relationship and composition of the two slurries, such that disturbance occurs only at the surface of the two layers and the fibers of the second slurry are applied between the fibers of the first slurry. To provide a method for making paper in which fibers are penetrated and substantially undisturbed fibers remain throughout most of the thickness of each layer. Such control allows for the creation of interfaces that are at least equal to, or stronger than, the strength of one and possibly all of the layers, without the use of binder materials, even when the fibers of the two layers are completely dissimilar. It was found that it can have an adhesive strength of . This is because controlled turbulence causes the fibers to mix at the interface between adjacent layers. This causes the fibers to bond together. The fibers will then engage and resist pulling apart when attempting to pull adjacent layers apart from each other. Therefore, the paper tends to separate along planes at two adjacent layers much weaker than at the interface. When attempting to delaminate, a high proportion of the top layer fibers end up bonding to the bottom layer through the interface. In this way, the ability to bond adjacent layers together allows for changes in the chemical properties of the fibers, changes in physical characteristics (particularly fineness), and other additives that may be desirable for the paper to contain for certain applications (in research filter papers). A binder-free unitary structure is obtained with characteristics that vary in width, including variations in loading of silica gel or ion exchange resin particles, or perlite in battery separators. The physical relationships of primary importance in the method of the invention are:
Relative velocity of the two slurries when applied, the first slurry
The first layer of the flow box nozzle is. By using these variables, it is possible to control the extent of fiber mixing at the interface and the extent to which the fibers are reoriented at the plane interface where fibers are predominantly deposited in each layer. The liquid content of each layer plays a part in determining the properties of the final paper. It is particularly preferred to introduce the second slurry into the first slurry at a faster rate than the speed at which the first slurry is moving. In some areas, the use of binder materials is completely undesirable. Totally undesirable in areas such as scientific research papers such as filter paper. The purpose of using fibers such as glass fibers is to provide paper that is completely chemically inert and pure. The presence of binder in such papers is detrimental to the results obtained, as it introduces chemical impurities and reduces the filtration effectiveness. Binders are also highly undesirable in battery separators; binders are not chemically compatible with the electrolytic cell and limit absorption of electrolyte into the separator. Another aspect of the invention is to provide a paper (particularly in the case of binder-free paper) comprising fibers of both layers and made entirely of different fibers in each layer with interfaces between the layers that cause agglomeration between the layers. There is a particular thing. Fibers may be chemically and/or physically different. Additionally, to one or other or all layers, non-fibrous materials suitable for paper use may be added in one slurry step or deposited thereon, and the non-fibrous materials may be deposited in a research environment. contains ion exchange resin particles, and under normal conditions the surface layer (which may be thinner than other layers)
added to give the desired surface characteristics. By controlling the properties of the interface, it is possible to influence the properties of the entire paper. For example, the nature of gas cleaning filters such as filter paper, battery separators or air filters (in particular so-called [HEPAJ filters) is such that when applying a second or other subsequent slurry, much turbulence, non-orientation and mixing are induced. be influenced, even determined, by controlling. When applying one layer to the next, the preferred parameters for the relative concentrations and relationship of adjacent layers are determined by the respective properties of the two fibers involved. The more similar the fibers in the two layers are, the greater the height and fall angle of the next slurry should be, especially if one (and also both) layers have weak bond strength within the layer. It is. Depending on the required paper properties,
Relative velocity, angle and height may be chosen independently of each other. A suitable falling angle is 1.5 to 2o0, preferably 2o0.
.. 5 to 17. For many papers, a particularly suitable angle is about 4-6 degrees. The height is 1 to 5 vm, preferably 1 to 20 vm, and more preferably 1 to 10 vm. The difference in velocity between the two slurries is 2-15%, preferably 2-12%, more preferably about 5-7% for many papers where the second slurry moves faster than the first slurry. layers (e.g. average diameter 0.49-0.5
Johns Manville Q of 8 tt m
When applying glass fine fibers) to a cellulose layer (e.g., cotton), the glass slurry is most effective when applied to the cellulose layer from a height of 8 gates at a fall angle of 7°. Below is a layer of glass (e.g. Johns Manvi with an average diameter of 0.34~01487zm).
lle IQ4 glass fine fibers), respectively 6.
Orrvn, 4.0° is required. In all cases it is critical to control the concentration of the layer during application. The first slurry is still fairly fluid;
Depending on the nature of the paper being made, preferably 80-95% by weight, more preferably 86.5-93.5% by weight, even more particularly 87.5-92.5% by weight, especially 89-91% by weight M
% of water, and the first slurry contains 98 to 99.9% by weight, more particularly 99.0 to 99.8% by weight, especially 99.0% to 99.8% by weight.
The second layer should be introduced into the first layer when it contains 5 to 99.7% by weight of water (in all cases the remainder is solids content). If used, add a third slurry to 85 to
It may be applied at a concentration of 95% by weight, more particularly 90% by weight N of water, when both the first and second layers together have a concentration of 89-91% by weight of water. In this case, when the first two layers are compressed to some extent, the first two (
Formation of the interface is aided by mechanical disruption of the surface of the third layer by passing the third layer through a roll and reorienting the third layer immediately before depositing it on top of the (or more) layers. In each case, the interface formed from the mixed fibers is about 5-10% of the total thickness of the two layers, more usually about 1
The thickness of the interfacial layer is mainly determined by:
However, not solely (and more than the above-mentioned concentrations and variables) depends on the nature of the first layer. In this way, a structure consisting of two or more layers of cellulose, synthetic organic or inorganic fibres, In particular, by such a method, multilayer structures can be made for use as gas purification filters or battery separators with paper having a density gradient. The fibers at the interface between each adjacent layer are well mixed and bonded to provide sufficient cohesion between the layers without the need for a binder. A paper with a zero density gradient has not hitherto been described in the literature. The battery separator according to the invention is particularly suitable for use in gas recombination batteries requiring separator integrity. Yes, the monolithic separator is bulky enough to absorb and retain the electrolyte, allowing gases to pass through, but effectively blocking the passage of objects such as small crystals that are harmful to the battery. The method of the invention allows for the particularly effective use of fibers during the manufacture of battery separators. In the method according to the invention, the fibers of each slurry differ from each other in physical and/or chemical characteristics. Moreover, any slurry may contain a mixture of fibers that differ from each other in physical and/or chemical characteristics. The fibers may be natural or synthetic, inorganic or organic, for example wood pulp, (natural or regenerated) cellulose fibers like cellulose acetate for cotton, inorganic fibers like alumina for glass, asbestos, natural organic fibers like mineral wool, and polyesters (e.g. polyethylene terephthalate), polyolefins ( for example,
polyethylene, polypropylene), acrylic resins (polyacrylonitrile), carbon fibers, polyamides (e.g. nylon), especially aromatic polyamides (e.g. K
evlar 5Kevlar is commercially available from Du Pond. ), synthetic organic fibers such as Because it does not react with the hydrofluoric acid emitted by the reactor, Kevlar is a
Particularly suitable for PA filters. Preferred papers made by the method according to the invention may contain at least one non-cellulosic fiber, which may be selected from inorganic or synthetic organic fibers (e.g. glass, polyamide or polyolefin). . Another preferred paper is one j-
and one other layer of non-cellulosic fibers (eg cellulose on glass, especially fine cellulose fibers on relatively coarse glass fibers). The method of the invention is particularly suitable for making two papers having two adjacent layers of non-cellulosic fibers. For example, a filter in which the two layers are each made of polyester and glass is useful in a gas mask. The fibers in each layer are chemically the same as the other fibers and may differ in the thickness of each layer. When made entirely from glass, paper provides a particularly suitable battery separator or HEPA filter. If glass fibers are used, they may have a wider range of thickness than many other fibers. In this way, the glass in fine layers is manufactured by Johns Manvi
lle 100 fine fibers (average diameter 0.2-0.29μ
It has m. ), while the glass in the coarse layer is described by John Manville "Ch
op Pak J fiber (length approximately 12.7 or 6.3+
Typically, battery separator membranes have an average basis weight of 60 to 2
40 ri/i and two layers, i.e.
Manville l 12 and 110 fine fibers (average diameters, 2.6-3.8 and 2.17-3.10, respectively)
μm) coarse layer, and Johns Manvill
e IQ 8 or 106 fine fibers (average diameter each,
It may consist of a fine layer of 0.59-0.88 or 0.49-0.58 μm). The glass may be borosilicate glass with or without oxidized salts (e.g., Johns Manville 4, respectively).
75 or 753). A two-layer battery separator embodying the invention comprises layer (1) - nominal fiber diameter of 3.5 μm and gram age (pramma
@e) Composition of acid resistant glass microfibers from 50 to 250 F/-d, layer (2) - (and layer (3) if used) - nominal diameter 0.65 μm and gram age (9 rammag e).
) 5 to j00F/7y1''. In the case of a three-layer structure, layer (1) is combined with layers (2) and (3) forming the outer surface of the structure. The qualities achieved by such a single fiberglass separator according to the present invention are: 1. Stability in sulfuric acid; 2. (al The use of a thin continuous layer of fine fibers to provide a microporous structure and reduce the possibility of undesired migration between the electrodes, and the ability to absorb significantly more electrolyte per unit weight of the separator (BL) A binder-free backing structure that provides the ability to use various grades of glass fiber more effectively by increasing the bulk of the material by using a continuous layer of coarse fibers that are thin. Improved strength compared to a single, mixed layer of fibers.In the unitary construction that is an embodiment of the invention, a thin layer of fine fibers is applied to this layer without binder or mechanical assistance. A typical HEPA filter has an average weight/unit area of 6
0 to 110 P/d and two layers, i.e. for example J
a coarse layer of ohns Manville e 112 fine fibers (average diameter 2.6-3.8 μm), and Johns
Manville 110 fine fiber (average diameter 0.2
0.29 μm). The glass may be borosilicate glass containing a small amount of salt oxide (e.g. J o
hns Manvi ] le475). The two-layer HEPA filter that is an embodiment of the present invention includes (a)
Layer (1) - 50 to 50 glass fine fibers with a nominal diameter of 0.3 μm
100%, synthetic organic fiber 0-50%, preferably 5-5
0% and acrylic resin binder O-10% Gram Age (pramaFe) 20-200
Composition of F/I, layer (2) - composition weighing 5-100 g/I with 90-100% glass fine fibers of nominal diameter 0.65 μm or less and 0-10% additives, (b) Layer (1) - Gram Age (S') with 50-100% cellulose and 50-100% synthetic organic fibers;
rarrlrllali'e) 10-100 F/d composition, layer (2) - 90-100% glass fine fibers with a nominal diameter of 0.65 μm or less, and 0 additives
Durham age with ~10%
5 to 100v/771".
PA filters have the following advantages over conventional filters, which are homogeneous mixtures of glass fibers: 1. Replacing relatively fine fibers with coarse fibers in a portion of the thickness improves paper strength. It reduces pressure drop without loss and also means cheaper materials can be used. 2. The ice crystals pass through the rather large pores in the continuous coarse fiber layer structure, the so-called "prefilter" layer, through the intermediate sized pores in the central (mixed fiber) part. It has a pore size gradient leading to much smaller pores in the continuous tapered fiber layer structure. 3. Ice crystals evenly distribute throughout the product for more effective depth filtration. 4. By carefully designing filters/pre-filters for special applications, throughput can be greatly increased. 5. In a given process (i.e. the same weight of granules),
The pressure drop in a multi-density filter is lower than in a single layer filter. 6. The fine fiber layer is protected by the pre-filter, which extends the service life of the filter. 7. The amount and diameter of fine fibers used are determined by the required filtration performance. This leads to a more efficient use of expensive fine fibers. In the accompanying drawings, FIG. 1 is a schematic diagram of a fourdrinier machine modified to carry out the present invention, FIG. 2 is a detailed diagram of the flow box nozzle portion to which the second slurry is applied, and FIG. Figure 7 shows, at different magnifications, micrographs of partial cross-sections of various papers according to the invention showing the interface areas. Fourdrinier machine 1 has a conventional flow box nozzle 3 that deposits slurry onto a moving web (or "screen") 4 to form a wet fiber layer 5. The water is then drained conventionally into a reuse/treatment sump sump 6. At a selected location along the screen, a second flow box 7 is placed and fed with another slurry from a second header. - Depends on the composition of the slurry, the wire speed, the drainage rate and the height of the second flow box nozzle 8 from the first layer (when the second slurry is introduced ζ0 to the upper surface of layer 5 with a known concentration) Directly from the flow box nozzle 8 a stream 9 of the second slug IJ- is discharged. The nozzle 8 is set at a height h from the surface of the layer 5 and has an outlet angle α with respect to the layer 5. The velocity of the layer 5 is ■□, nozzle 8
The velocity of stream 9 emerging from is v2. The effect of this velocity and the concentration that slurry stream 9 contains about 99.5% water and layer 5 contains about 90% water is to create turbulence only at the top surface of layer 5 and at the interface between both layers. 10
is to cause mixing of the fibers of the two layers. If the fibers of the second slurry are finer than the fibers of the first slurry, they may be drawn into the first layer by gravity, drainage or suction to increase the effect of turbulence at the interface. If the fibers in the second layer are coarser than the fibers in the first layer, you can consider penetrating the first layer like a stake and connecting the layers together. The composite layer then passes through a suction belt 11 and a drying roller 12 as usual. If desired, a third layer may be applied from the third flow box 13 and compressed onto the composite layer through the auxiliary screen 14;
At this time, the composite layer has a water content of 89 to 91% as a whole,
The third slurry has a water content of about 90fo. Examples of the production of various papers using the apparatus of FIGS. 1 and 2 are presented below to further explain the invention. Example 1 Preparation of Fine Earth Wood Pulp A first slurry was made from cotton fibers and a second slurry was made from wood pulp. The first slurry was run over the screen and at the point where its moisture content was 90%, the second slurry was applied to the first slurry by a second nozzle. The height h from the surface of the layer formed by the first slurry is 3 mm, and the angle α
was approximately 3°, and the velocity V2 was 5 or 6% greater than the velocity V1 of the layer formed by the first slurry. The concentration of the second slurry at the time of contact was 99.5% water. The agglomerated two-layer paper is formed after the conventional drying and compaction steps, and it is difficult to separate the two layers of paper, and the interface, according to the microscope, reaches about 10% of the paper thickness. , where there is a great deal of intermixing and non-orientation of wood pulp and cotton fibers. Example 2 Production of brocade glass fiber The first slurry was made from cotton fibers, and the second slurry was made from JOIII.
Made from IS Manville 104 glass microfibers. The first slurry was run over the screen and at the point where its moisture content was 90%, a second slurry was applied onto the first slurry by a second nozzle. The height 11 from the surface of the layer formed by the first slurry was 10Hn, the angle α was about C, and the speed v2 was about 5% larger than the speed 1 of the first layer. The concentration of the first Niss slurry at the time of contact was 99.6% water content. The agglomerated two-layer paper is produced after conventional drying and compaction stages (
The two layers of paper were inseparable in the sense that the bond strength between the layers was greater than the interfiber bond within the glass layer. Examination of the structure of the paper showed an intermediate layer]O in which the fibers from the two layers 5 and 9 were intermixed and non-oriented. Layer]O
The thickness was approximately 10% of the paper thickness. Cross-sectional views of this paper are shown in Figures 3, 4, and 5 (magnifications are 500x, 1800x, and 5500x, respectively). Figure 5 is interesting as it shows the glass fibers penetrating the cotton fibers at 15. This product provides a particularly tough and flexible liquid filtration media. Example 3 Production of brocade glass fibers Johns Manville IQ5
Example 2 was repeated except that the fibers were fine and the nozzle was 13 steps above the surface of the first layer and at a 9° angle. A micrograph of the produced paper at a magnification of 550 times is shown in FIG. Example 4 Preparation of Glass on Glass First Slurry in Johns Manville Q
8B From the glass fine fibers, make the first slurry
Made from Manville 104 glass fiber. The first slurry was run over the screen and at a point where its moisture content was 91.5%, a second slurry was applied onto the first slurry through a second nozzle. The height h from the surface of the layer formed from the first slurry is 4 m, the angle α is approximately 3°, and the speed ■2 is the speed ■1 of the layer formed from the first slurry.
5 or 6% larger. First Niss Rally at the time of contact
The concentration was 997% water content. The agglomerated two-layer paper was formed after conventional drying and compaction steps, and separation of the two layers of paper was not possible in the sense that the bond strength between the layers was greater than the inter-fiber bond within the glass layer. . Examination of the structure of the paper showed an intermediate layer 0 in which the fibers from the two layers 5 and 9 were mixed and non-oriented. A micrograph of the produced paper at a magnification of 550 times is shown in FIG. This structure is a particularly effective pre-filter (or depth) filter, especially i(:IIEPA).
Provide a filter or battery separator. Example 5 Preparation of glass on glass/polyethylene Knee 1st slurry in Johns Manvi II e l Q 3
B glass fine fiber 90% and 5olvay Pu1p
From 10% cx polyethylene fiber, Jo
Example 4 was repeated except that it was made from hns Manvi I 1e104 glass fine fibers. The agglomerated two-layer paper is formed after conventional drying and compaction steps, and separation of the two layers of paper is not possible in the sense that the bond strength between the layers is greater than the inter-fiber bond within the glass layer. Ta. Examination of the structure of the paper showed an intermediate layer 10 in which the fibers from the two layers 5 and 9 were mixed and non-oriented. Similarly, a significant amount of particles of non-fibrous material or ion exchange material may be added to one of the slurries. A flexible liquid filter with high wet strength was obtained. Example 6 Preparation of Glass on Polyester A glass fine fiber slurry was deposited on a polyester fiber slurry in the same manner as in Examples 4 and 5 with similarly satisfactory results. It is useful as a highly effective gas mask medium. Examples 7-11 Papers particularly suitable as HEPA filters and battery separators were made as follows: Apparatus 1, Black Clawson 8 Feet) HC
VT Ti1e hydra pulper, 24 inch diameter Vokes Roter and drive - 100 horsepower, 1800 rpm Westinhouse motor. 2. 5-entile Chest in 3000 and 7000 gallon capacities with side-insertion lightning mixer. 3. BlackCl- installed on a 36-inch fourdrinier
awson secondary flow box. 4. A 36-inch fourdrinier paper machine, which will be explained in detail below. 5andy HillCorp, which has a screen width of 36 inches and is designed to operate at speeds of 5 to 300 feet per minute.
oration fourdrinier paper machine. Manifold type inlet and various specially designed homogenizers, distributor rolls and neilson
Dual action with slice (static, pressurized or depressurized)
head hox. 3 on a 15 foot long platform
Fourdrinier stand that can be tilted and adjusted by inches. The press section consists of two main presses, the first press being a straight-through plane press and the second press being a reverse plane press. The rolls are made of various special rubbers and sto
nite) made of cast iron with a cover. One smooth press has a straight through progression. The drying section consists of seven dryers: five dryers with fully cast bearing sections and two felt dryers on the lower and upper first sections. Combinations of horizontal and vertical dimensions of the press are supplied and equipped with various composition covers. This was not used in this series of runs. The calender stack consists of eight intermediate rolls hollowed out for steam. Each roll is made of cold hardened steel, precision milled and supported on friction-resistant bearings. Diameter 36 with a 36 inch face and can be rolled up to 40 inches in diameter
Also includes inch Pope type reels. The production feed of raw materials was dispersed in a hydrapulper at pH 3.0 for a predetermined period of time. The feed was pumped into a 7000 gallon varnish dock chest or two primary stock chests and adjusted to the desired concentration and pH. A papermaking main system Fourdrinier wet end was used for the first layer. Each feed was metered with a Foxboro flow controller and routed from the machine chest to a fan pump that added white water from the screen to the desired paper density. From the fan pump, the diluted feed was metered with a Foxboro flow control controller (full flow) and sent through a five pipe manifold to the headbox. A secondary system Black Clawson second flow hox was placed on top of the fourth foil box and used to form the second layer. The feed was metered with a Foxboro flow controller and pumped from a 7000 gallon stock chest to the flow box. Tape was pasted on the edge of the first press to prevent pressure from being applied to the sheet. All dryers and cans were covered with felt during the test. In all examples, the first slurry was applied to the first slurry from a height of 10° at an angle of 4°15. The first varnish slurry exited at a rate approximately 8% faster than the rate of the first layer. Example 7 (HEPA Filter) Feed Slurry Knee 90% Johns Manville e-glass 112
Fine fiber (average thickness 26-3.8 μnl) type 475
(borosilicate glass with a small amount of zinc oxide). 10%ノJohns Manville Chop P
ak A 20 B G ”'Glass fiber (average thickness 1
5μm). Moisture content Jl when in contact with the 1st layer: 93.32% 0 Basis weight of the 1st layer: 54! i! / Silence. 100% Johns Manville Glass 1
04 fine fiber (average thickness 0.34-0.48 μm)
Type 475° water content M: 99.765 width. Second layer basis weight: 26! ? / Return. Example 8 (HEPA filter) Feed Slurry Knee 90% Johns Manville Glass 1] 0 Fine Fiber (Average Thickness 2.17-3.10 μm) Type 475° 10% Johns Manville Ch
op Pak A20 BC-glass fiber. Water content i when in contact with the second slurry: 94.37%. Basis weight of first layer: 52g/I. 100% Johns Manville Glass 100%
Fine fiber (average thickness 0.2-0.29 μm) type 47
5° Water content: 99.765%. Basis weight of second layer: 26P/valve. This provides a particularly effective HEPA filter, with a substantial density gradient from the coarse first layer to the finer second layer. Example g (HEPA filter) Feed Slurry Knee 90% Johns Manvi 11 e Gas 7s 1
1.0 fine fiber (average thickness, 2.17-3.10 μm
) Type 475°10% (7) Johns Man
ville C: hop Pak A20 BC Yucaras fiber (average thickness 15 μm). Water content iii'i when in contact with the second slurry: 93.72%
. Basis weight of first layer: 559/I. 100% Johns Manville Glass 106
Fine fibers (average thickness 0.49-0.58 μm). Water content: 1 company: 99.769%. The basis weight of the second layer is 29 l/i. Example IO (Battery Separator) Feed Slurry Knee 90% Jobns Manvi Ile Glass 110
Fine fiber type 475°10% (1) Jotu, s Manvill. . hop
Pak A20 B (1: 'Crow fiber. Moisture content H when in contact with the 1st layer: c + 4.41%. Basis weight of the first layer: 5 g/I. 1st layer), OO% Johns Manville glass 1
08A fine fiber (average thickness 0.59-0.88 μm
) Type 753 (borosilicate glass without subsalt oxide). Moisture content: 99.755%. Second layer basis weight: 30P/door. Example 11 (Battery Separator) Feed Slurry Knee 90% C7) Johns Manville Crow 1
10 fine fiber type 475° 10% Johns Manville Chop P
ak A20 BC-glass fiber. Moisture content Ji when in contact with the second slurry: 91.60%. Basis weight of first layer: 155F/silence. 100% Johns Manvi II e-glass 1
08A fine fiber type 475° water content: 99.752%. Second layer basis weight: 40g/door. The paper of the present invention was tested for delamination by adhering double-sided tape to both sides of the paper and pulling the paper outward. The stretched paper was pulled apart and the paper was examined to determine where delamination occurred. For papers such as Examples 7-11, delamination occurred in the first or second layer and the interface remained intact.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明を実施する様に改造された長網型機械
の概略図、 第2図は、第ニスラリ−を適用するフローボックスノズ
ル部分の詳細図、および 第3〜7図は、種々の倍率で、界面部を示す本発明に従
う種々の紙の部分断面の顕微鏡写真を示す。 1・・・長網機械、3・・・フローボックスノズル、4
・・・ウェブ、5・・・湿潤繊維層、7・・・第2フロ
ーボツクス、8・・・フローボックスノズル、10・・
・界面、11・・・吸引ベルト、12・・・乾燥ローラ
ー、13・・・第三フローボックス。 特許出願人 ホワットマン惨リープ・エンジェル−パブ
リック・リミテッド・カンパニー 代 理 人 弁理士 青山葆 (外2名)手続補正書(
IM5a) 昭和58年12.、月]9[] 特許庁 長官 殿 」 事件の表示 昭和58年特許願第 217044    号2発明の
名称 紙およびその製造方法 3補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 イギリス国ゲント エムイー142エルイー、メ
イドストーン、スプリングフィールド・ミル(番地の表
示なし) 4代理人 5補正命令の日付 二 自 発
FIG. 1 is a schematic diagram of a Fourdrinier machine modified to carry out the present invention, FIG. 2 is a detailed diagram of the flow box nozzle portion to which the second slurry is applied, and FIGS. 3 to 7 are: 1 shows micrographs of partial cross-sections of various papers according to the invention showing the interface area at different magnifications; FIG. 1... Fourdrinier machine, 3... Flow box nozzle, 4
... Web, 5... Wet fiber layer, 7... Second flow box, 8... Flow box nozzle, 10...
- Interface, 11... Suction belt, 12... Drying roller, 13... Third flow box. Patent Applicant Whatman Leap Angel Public Limited Company Agent Patent Attorney Aoyama Hajime (and 2 others) Procedural Amendment (
IM5a) December 1982. , Month] 9 [] Dear Commissioner of the Japan Patent Office'' Case indication Patent Application No. 217044 of 1982 2 Title of the invention Paper and its manufacturing method 3 Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant address Ghent, United Kingdom EM 142 EL , Maidstone, Springfield Mill (no address indicated) 4 Agent 5 Date of amended order 2 Voluntary

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第一スラリーが第ニスラリ−より流動性が少なく、
両方の層が大部分流動性である濃度を有する時、第一ス
ラリーへ第ニスラリ−を適用し、該適用は第一および第
二層の表面間の界面でのみ乱れを生じる様に行い、層間
の界面での前記乱れの程度およびこれによる界面部での
混合ならびに結合の程度を制御するためおよびスラリー
材料の性質に関係なく層を一体に結合するため第ニスラ
リ−を適用する様な第一層に対しての角度、高さおよび
速度条件下で第ニスラリ−の適用を行なうことを含んで
成る製紙方法。 2、第一層面に対して1.5〜20°の角度に設定した
7D−ボックスノズルから第り層へ第ニスラリ−を適用
する第1項に記載の方法。 3、第一層表面から1〜50履の高さに設定したフロー
ボックスノズルから第一層へ第ニスラリ−を適用する第
1項に記載の方法。 4、第一層の速度の102〜115foの速度でノズル
の下へ第ニスラリ−が流出する様にフローホックスノズ
ルから第一層へ第ニスラリ−を適用する第1項に記載の
方法。 5、第ニスラリ−適用時、第一層が水含有量80〜95
foを、第二層が水含有量98〜999%を有する第1
項に記載の方法。 6、第ニスラリ−適用時、第一層が水含有量89〜91
%、第二層が水含有i 99.()−99,8%を有す
る第5項に記載の方法。 7、前記第一および第ニスラリ−の一方か、前記第一お
よび第ニスラリ−の他方の繊維より細かい繊維を含み、
これにより生成する紙を横断して密度勾配が生じる第1
項に記載の方法。 8、それぞれのスラリーが本質的にバインダー無含有で
ある第1項に記載の方法。 9、第一スラリーが第ニスラリ−より流動性が少なく、
両方の層が大部分流動性である濃度を有する時、第一ス
ラリーへ第ニスラリ−を適用し、該適用は第一および第
二層の表面間の界面でのみ乱れを生じる様に行い、層間
の界面での前記乱れの程度およびこれによる界面部での
混合ならびに結合の程度を制御するためおよびスラリー
材料の性質に関係なく層を一つに結合するため第ニスラ
リ−を適用する様に第一層に対しての角度、高さおよび
速度条件下で第ニスラリ−の投入を行なうことより形成
される紙。 10、第一繊維の第一層ならびに第一繊維と異なる第二
繊維の第二層、および前記第一ならびに第二層を一つに
結合するのに十分に第一ならびに第二繊維が混合かつ結
合している層間の界面部を有する紙。 11、界面での紙の結合強度が、2層の少なくとも1つ
の層の結合強度より強い第10項に記載の紙。 12、少なくとも1つの繊維が非セルロースである第1
0項に記載の紙。 13、非セルロース繊維が、無機繊維および合成有機繊
維から選択される第12項に記載の紙。 14、非セルロース繊維が、ガラス、ポリエステル、ポ
リアミドおよびポリオレフィン繊維から選択される第1
3項に記載の紙。 15、セルロース繊維を含んで成る1つの層および非セ
ルロース繊維を含んで成る他の1つの層を有する第10
項に記載の紙。 16、非セルロース繊維はガラス繊維である第15項に
記載の紙。 17、非セルロース繊維を含んで成る隣接する2つの層
を有する第10項に記載の紙。 18隣接する2つの層は、各々が他の繊維と化学的に同
じであるが、太さが異なっている繊維を含んで成る第1
7項に記載の紙。 19、非セルロース繊維はガラス繊維である第18項に
記載の紙。 20、前記第一および第二層の一方が、前記第一および
第二層の他方の繊維より細かい繊維を含み、これにより
紙は横断方向に密度勾配を有する第10項に記載の紙。 21.2つの層だけを有し、界面部の厚さは紙の厚さの
5〜15foである第10項に記載の紙。 22第一繊維の第一層ならびに第一繊維と異なる第二繊
維の第二層、および前記第一ならびに第二層を一つに結
合するのに十分に第一ならひに第二繊維が混合、結合し
ている層間の界面部を有する紙において、本質的に前記
繊維のみが紙中に存在することを特徴とする改良された
紙。 23、第一繊維の第一層ならびに第一繊維と異なる第二
繊維の第二層、および前記第一ならびに第二層を一つに
結合するのに十分に第一ならびに第二繊維が混合かつ結
合している層間の界面部を有し、前記第一ならびに第二
層の一方が前記第一ならひに第二層の他方における繊維
より細かい繊維を含み、これより密度勾配を有する紙を
含んで成る電池隔離板。 24、第一繊維の第一層ならびに第一繊維と異なる第二
繊維の第二層、および前記第一ならびに第二層を一つに
結合するのに十分に第一ならびに第二繊維が混合かつ結
合している層間の界面部を有し、前記第一ならび゛に第
二層の1つが他の前記第一ならびに第二層における繊維
より細かい繊維を含み、これより密度勾配を有する紙を
含んで成るガス清浄フィルター。 25、本質的にバインダーを含まない第10項に記載の
紙。
[Claims] 1. The first slurry has less fluidity than the second slurry,
When both layers have concentrations that are largely flowable, apply a second slurry to the first slurry in such a way that the application is only perturbed at the interface between the surfaces of the first and second layers, and the interlayer A first layer is applied such that a second slurry is applied to control the degree of turbulence and thus the degree of mixing and bonding at the interface and to bond the layers together regardless of the nature of the slurry material. A method of papermaking comprising applying a second slurry under angular, height and speed conditions relative to. 2. The method according to item 1, wherein the first varnish slurry is applied to the second layer from a 7D box nozzle set at an angle of 1.5 to 20 degrees with respect to the first layer surface. 3. The method according to item 1, wherein the first varnish slurry is applied to the first layer from a flow box nozzle set at a height of 1 to 50 feet from the surface of the first layer. 4. The method of item 1, wherein the first varnish slurry is applied to the first layer from a flow hox nozzle such that the varnish slurry flows out below the nozzle at a rate of 102 to 115 fo of the velocity of the first layer. 5. When applying the second slurry, the first layer has a water content of 80 to 95
fo, the first layer has a water content of 98-999%, and the second layer has a water content of 98-999%.
The method described in section. 6. When applying the second slurry, the first layer has a water content of 89 to 91
%, second layer contains water i 99. 6. The method of claim 5, having ()-99.8%. 7. One of the first and second varnish slurries contains fibers finer than the fibers of the other of the first and second varnish slurries;
This produces a first density gradient across the paper.
The method described in section. 8. The method of paragraph 1, wherein each slurry is essentially binder-free. 9. The first slurry has less fluidity than the second slurry,
When both layers have concentrations that are largely flowable, apply a second slurry to the first slurry in such a way that the application is only perturbed at the interface between the surfaces of the first and second layers, and the interlayer A first slurry is applied to control the degree of turbulence at the interface and thereby the degree of mixing and bonding at the interface and to bond the layers together regardless of the nature of the slurry material. A paper formed by applying a second slurry under angle, height and speed conditions relative to the layers. 10, a first layer of first fibers and a second layer of second fibers different from the first fibers, and sufficient first and second fibers mixed together to bond the first and second layers together; A paper with an interface between bonding layers. 11. The paper according to item 10, wherein the bonding strength of the paper at the interface is stronger than the bonding strength of at least one of the two layers. 12. The first, wherein at least one fiber is non-cellulosic.
Paper described in item 0. 13. Paper according to clause 12, wherein the non-cellulose fibers are selected from inorganic fibers and synthetic organic fibers. 14. The first non-cellulose fiber is selected from glass, polyester, polyamide and polyolefin fibers.
Paper described in Section 3. 15, a tenth layer having one layer comprising cellulosic fibers and another layer comprising non-cellulosic fibers;
The paper mentioned in section. 16. The paper according to item 15, wherein the non-cellulose fibers are glass fibers. 17. The paper of claim 10 having two adjacent layers comprising non-cellulosic fibers. 18 The two adjacent layers each include a first layer comprising fibers that are chemically the same as the other fibers but differ in thickness.
Paper described in Section 7. 19. The paper according to item 18, wherein the non-cellulose fibers are glass fibers. 20. The paper of clause 10, wherein one of the first and second layers comprises finer fibers than the fibers of the other of the first and second layers, whereby the paper has a density gradient in the transverse direction. 21. Paper according to clause 10, having only two layers and having a thickness at the interface between 5 and 15 fo of the thickness of the paper. 22 a first layer of first fibers and a second layer of second fibers different from the first fibers, and a second layer of second fibers mixed into the first layer sufficiently to bond the first and second layers together; An improved paper characterized in that essentially only said fibers are present in the paper, having an interface between bonding layers. 23, a first layer of first fibers and a second layer of second fibers different from the first fibers, and a mixture of the first and second fibers sufficient to bond the first and second layers together; paper having an interface between the bonded layers, one of the first and second layers containing finer fibers in the first layer than the fibers in the other of the second layers, and having a density gradient therefrom; A battery separator consisting of 24, a first layer of first fibers and a second layer of second fibers different from the first fibers, and a mixture of the first and second fibers sufficient to bond the first and second layers together; The paper has an interface between the bonding layers, and one of the first and second layers contains finer fibers than the other of the first and second layers, and has a density gradient therefrom. A gas cleaning filter consisting of. 25. Paper according to clause 10, which is essentially binder-free.
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