TW200417654A - Press felt for papermaking - Google Patents

Description

200417654 玖、發明說明： [發明所屬之技術領域] 本發明係關於抄紙機之擠壓區（press part)中所使用之 壓氈，尤其是關於可提高榨水性之抄紙用壓氈（以下簡稱為 「壓f€」）。 [先前技術] 於製紙製程中，為了自濕紙榨水，以往係使用圖1 3所 示之擠壓裝置。 此擠壓裝置係由一對的壓輥P、P、夾著濕紙之一對的 壓託12、12所構成，於壓親p、p的加壓部中，對壓鼓丄2 、12與濕紙w施加壓力，將水分自濕紙w榨出。 又，自濕紙W榨出之水分會被壓氈1 2、12吸收。 壓氈12、12係由用以保持強度的基體（未圖示）、與設 置於基體的兩面側之對接層（未圖示）所構成，基體與對接 層係藉由針扎而絡合一體化。 圖14為圖13中之加壓部的局部放大圖，係用以說明 自濕紙W榨出之水分的移動情形者。 又，於此圖中，壓氈12、12的詳細構成並未圖示。 對的壓親P、P依圖中箭頭方向旋轉，則壓報p、p 斤夾著的壓氈1 2、12及濕紙W會經過加壓部往箭頭方向 移送。 如前述般，壓氈12、12與濕紙w，於加壓部被加壓 將濕紙w中所含有之水分榨出，而由壓氈12、12吸收 200417654 ^而，由於在加壓部的中央（夾壓部）到出口之間，施 加於濕紙W與壓氈12、12的壓力會急速地解除，在此部 分壓氈12、12的體積會急遽地膨脹。 其結果，於壓氈12、12會產生負壓，加上因濕紙W 係由細纖維構成所產生之毛細管現象，被吸收於壓氈1 2、 1 2中的水分會發生再往濕紙側移行的現象。 此稱為再濕現象（re-wetting)，於習知擠壓裝置中係週 知的問題。 為了防止這樣的再濕現象，曾有圖1 5所示之壓氈被提 出（例如，參照專利文獻1)。 該壓魅1係由基體31、與設置於基體31的兩側之對 接層21、21所構成，在基體31上設置紡絲黏合製之疏水 性膜41，藉由此疏水性膜41將壓輥側層與濕紙側層分隔 開’依據此壓魅1 1 ’即使施加在壓熟1 1上的壓力急遽地 解除，被吸收於壓輥側層之水分也不易移行到濕紙側層， 故可抑制再濕現象。 亦有提案出，設置由多孔質膜構成之障蔽層，藉由障 蔽層使一度被吸收之水分不會移往濕紙側而構成的膜（例如 ，參照專利文獻2)。 又有提案出，設置具有獨立氣泡之發泡層的壓氈（例如 ’參照專利文獻3)。使用此壓數，由於可使水分保持於氣 泡内，可防止再濕現象。 然而’於專利文獻1及專利文獻2所揭示之壓鼓，由 於係使用具有非常多的小孔之疏水性膜及多孔質膜，欲抑 200417654 制水分之移行實際上有困難 點所在。 無法得到充分的效果是問題 又，於專利文獻3之壓魅，對於保持於氣泡中的水分 D可排出方面則未有揭示’祕整體的效果尚有疑問。 [專利文獻1] 美國專利第5372876號公報 [專利文獻2] 曰本特開平3-8888號公報 [專利文獻3] 美國專利第4830905號公報 [發明内容] 為了解決前述課題，本發明之抄紙用壓氈，係具有 紙接觸面與輥接觸面者；其特徵在於：具有基體’、、對接 與無拉伸膜所構成之再濕防止層，該再濕防止層且有由 口緣部、濕紙侧開π與輥側開口所構成之立體構造的開 部，該濕紙側開口係形成為較該輥側開口大。 (作用） 可有效 本發明中’再濕防止層夕六聊接、止ΑΛ ΒΒ 7正尽之立體構造的開口部 地發揮再濕防止作用。 [實施方式] 為其截面圖

茲就本發明之壓氈以圖i至圖9加以說明 圖1為本發明之壓觀之分解立體圖，圖： 此壓氈10係具備： 基體3〇、以短纖維（Staple fiber)構 8 200417654 成之對接層2〇、及後述之再濕防止層4〇 扎而絡合一體化。 等係猎由針 基體30係用以發揮麼魅的強度 織布、哎將紗飧非r祕& °置其材料可使用 次將、、y線非經織製所構成之帶狀物等。 作為基體30及對接層20，可使用羊毛 ，或耐磨性、耐疲勞性、伸長特性、防 ：然纖:隹 6、尼龍66等之合成纖維。 之尼龍 3。二圖二厂Γ 1〇 I雖係於再濕防止層4。與基體 之間5又置對接層2〇，惟，亦可 基體30直接接觸之方式。 ’’、、“防止層40與 圖3係本發明之壓耗之再湯防止作用 當於圖2的局部放大圖。 圖，係相 如圖3所示般，於再濕防止層4 大的方式作成漏斗形。 42b 再濕防止層40，係由薄而原本 以針札法使構成對接層之短織維插通於構成， 歷氈本體10。 /、 猎此固定於 此對接層之插通會使再濕防止層4G穿孔 係往下方突出。藉此，在再濕防止層40形成二= 〇P 42濕紙側開口 42a、與輥側開口 42b所 造之開口部44。此時，開口緣部42，係’立體構 壓氈本體10内，因此，濕紙側 成為：配置於 口 42b大。 3係形成為較輥側開 200417654 又，作為再濕防止層40,以無拉伸 述如後。 ，、迎田级 ㈣T之「無拉伸」者，並非指完全未施以拉伸者， 在所謂之無拉伸臈之製造過程中，ϋ由膜本身的重 古里^生自然拉伸之情形乃周知者，故當然包含如此之在 热習此技藝人士間所周知程度的拉伸。 又，作為膜之材料，可使用. 氧W 乙細、聚丙稀、聚偏 =^权低吸水性^或尼龍、聚氨μ之吸水 30二田如前述般’於抄紙用魏1〇之對接層2〇或基體 吊用尼月I。此場合，作為膜之材料，為了在壓觀製程 中具備對加熱步驟之耐熱性， " 等熔點高者為最佳。 奴1曰 關於此點，現今，作為對接層2〇、基體％ 如珂述般，多使用尼龍系。因而 « - 卜馮冉濕防止層40，廣首 墊S毛整體受到濕潤的場合壓 構成成分之伸長特性之 —致性，以使用尼龍系的材料為佳。 之 因而’於以尼龍系來作成再濕防止層4〇的場合，藉由 :驗確認得知以厚纟20〜5—、斷裂伸長度廳 為佳。 ^ 又，此斷裂伸長度係依材料而異，其較佳之數值分別 ::聚丙烯為腦以上、聚偏氯乙埽為屬以上、聚嗤 為100%以上、聚氨酯為400%以上。 曰 又’關於此點，經確切、媒知·认 隹w心付知.於斷裂伸長度較其等之 200417654 下限之數值小的場合，於具有該數值的· 其次，就本實施形態之作用，以 ° 生W痕。 中’箭頭表示水的移行方向。 Θ 3以次明。圖3 首先，於壓輥之夾壓部加壓下，八_ 1 η ^ ^ - ll -t 刀會自濕紙往壓亶毛

10私仃。此時，自壓氈表面所榨出 U 層40之開ϋ都h4 ± 士 尺刀會通過再濕防止 層40之開口部44而往輕表面側移行 ΑΑ ^ %l ^ t ’ 由於開口部 44係形成為别端細小，故水分的移行會_。 於解除夾壓部加壓後，雖可能發生前 惟，比再濕防止層40更靠輥側之水二之再濕現象’ 及開口緣部42阻斷，而難以往_^^再/防止層扣 亦即，於沒有開口…處，水分:=移行。 再濕防止層4。之親側開口 42b係構成為；=動’且由於 yJ. _ 丹紙々孕乂濕紙侧開口 4 ?只 狹乍，故水分難以通過開口部44而移行。 接著，以圖4及圖5就再濕、防止層4 j 較佳製程加以說明。圖4 A4 口邛44的 固馬本製程中所使用夕丨w 前端之放大圖，圖5為顯示開口部的製造吏過用^扎:50的 4所:之= 又，5 1為扎針前端之尖端部。 通常扎針50之本體呈截面多角形狀，於其棱部Μ形 成有鉤住短纖維並拉人之倒㉟52a。於本 較多的短纖維扎入再濕防止層 ”、、 #丄 曰4U並加大濕紙側開口 42a ’右在至少2個的棱部$ 2却·罢七丨〜m 〇 又置倒釣52a’則可得到良好的 、-•。果。關於此點，於圖4顯示出 m囬一角形狀的扎針50 200417654 於王σ卩之3個稜部52皆形成有倒鉤52a的例子。 又，扎針50的前端51、與最接近該前端5ι 52a之間稱為尖端長度兄。 彳〗鉤 其次，以圖5㈧〜⑻就於再濕防止層4〇 44之過程加以詳述。 _ σ # 百先，如圖5(A)所示般，於再濕防止層4〇上 纖維。接著以扎針50扎擊短纖維上部。如此，則札針：〇 的尖端部51 t通過短纖維而到達再濕防止層 5⑻）。此時，扎針50並非立即使再濕防止層4Q ( = 是將其往下方推擠。 牙孔且 再者，隨著扎針 _裂成孔狀（圖5(C)) 又’如後述般， 尖端長度5 3的行進 4 6 〇 50之繼續推進，則再濕防止層4〇會 。藉此形成輥側開口 42b。 在此時斷裂的部分中，隨著扎針50之 ，在下方擠出之冑&會形《開口筒部 會鉤住^人〜《以丁琨，倒鉤52 勺住短.義維，並推擠到再濕防止層40的下方（ 此日”於複數的稜部52上設置倒釣 纖維推擠到下方。隨著此短纖维將更夕的务 的„ 現者此紐纖維的移動，再濕防止層Φ 緣部42會被往下推擠，而形成傾斜狀。 在再濕防止層40上形成濕紙側開口 42a較 幸祀側開口 42b大的開口部44( 扎針50於往下推擠至既定的位置後 其後，再濕防止層4〇往水平方向

’可再度往上方移 移動既定的距離後 12 200417654 為再度扎擊短纖維到再濕防止層4〇上而使扎針5〇往下 方移動，其後，反覆進行此動作。 如此做法，在再濕防止層4〇形成開口部44，於此再 濕防止層40若使用無拉伸膜，則穿孔時的衝擊所造成之 ，、’、氏側開口 42a周邊的再濕防止層4〇及開口緣部42大幅 /開開口 °卩44彼此結合而使膜斷裂的現象可完全避免 又，藉由使用無拉伸膜 札時的衝擊而伸展的性質， 也不會斷裂，而可提高針扎 接性。 ’由於膜本身具有可會依隨針 故即使是高針扎密度之開口部 密度而可期提高與對接層之固 、再者，若使用無拉伸膜於再濕防止層中，經確認由於 下述之2點ί里自，可作成更優異的再濕防止構造。 ，⑴由於依隨著推擠接層纖維之扎針動作膜會進行伸展 ’故可作成濕紙側開D與輥側開口之間距離較長的構造。 ⑺於針扎時，移動到最下方位置的扎針往上方移動而 自輕側開口部脫離時’會使輥側開口部的直徑縮小，故可 作成報側開口部的直徑小之構造。 止厣的Ρ入 、 '1甲〜1又预祖1甲膘於再濕1 層的％合，開口部會斷裂，是其問題。尤 膜’與單轴拉伸膜相比，開口部雖較不易裂開，惟： =件嚴苛，則開口部會有裂開的傾向。具體而二 Γ得知料心條料料㈣度次 者，沿雙轴拉伸膜中之拉伸比較高的方 13 200417654 開。 又，上述般的針札製程，係藉由使配置有多數之札針 50的橫針板（needle boardx未圖示）上下驅動而進行。此_ ，可藉由單-種類、單一粗度的札針5〇,將短纖維札入： 濕防止層40中’以構成開口部44。 另方面，依透氣度等之所期望的抄紙用壓氈性能， 亦可將複數種類的札針配置於單一的橫針板上進行製造。 例如，以確保透氣度為目的之場合，除上述般在 的棱部52具有倒鉤52a的扎針5〇之外，亦可使較扎針％ 更粗、針尖更尖銳、且倒鉤52a只在一個稜部Μ上之 50混合存在於單一的橫針板上。 二:此場合，於再濕防止層4〇上，係形成濕 口 ❿較^側開口 42b大的立體構造之開口部…及較此開 I部44大的平面狀開口部（未圖示）。如此做法，可提供相 虽程度=止再堤現象並有優異的透氣性之塵魅。 #

八人D兄明’依無拉伸膜的斷裂伸 開口部44構成的例子。 作成不B =係顯示形成有開…之㈣防止層4〇。又， 於圖6的開口部44 Μ上形成有倒釣52a ^任—扎針5〇皆在全部的稜部 合的吏用斷裂伸長度大的無拉伸膜之場 開口緣部42的之使用，如上述般，可在 知部形成開口筒部46。由於藉由此開口筒 #46,開口部44整體係形成為漏斗狀，故可更容易防丄 14 自輕側開Π似側的水侵入。 44，於使用斷裂伸長度小的無拉伸膜之Ρ人Α 44，係作成為圖6⑻般的形狀。㈣之场合的開口部 亦即，於再〉、甚Ρ六L a 維雖可形成傾斜狀:二：:藉由倒 46。此構成_ ^ 、邓42，部難以形成開口筒部 果差，=:筒！…部44的再濕防止效 。 、 之提冋等的要求下亦可適當地採用 壓鼓整體之製程將於稍 — 再編層4。、並於此再於短纖維層上配置 以此狀態進行針Q上配m维層而 声40下如η 開口緣部42係於受到再濕防止 廣4ϋ下側之短纖維声 α 1 + 择s支持，故可谷易呈傾斜狀往下方突 出。，針札的衝擊可藉由此下側短纖維層而緩和，再 濕防止層40的斷裂可争炎、： 衣了更為減少。亦即，於再濕防止層40 的下側配置有短纖維層之狀態下進行針扎，則可更良好地 製ά濕紙側開口 42a較輥側開口似大的開口部料。 接著，再就本發明之塵㈣整體之製程加以說明。此 製輕’可以有各種的選擇，下述的製程不過只是例示。 合 I先，在基體30上配置短纖維層，進行針扎將兩者絡 •體化後，將基體3〇實施表裏翻轉。 在此狀態下，形成為基體30與輥側的對接層2〇。 式 然後’關於形成濕紙側面之步驟，可概略分為2種形 可採行任一種的構成。 方法⑴在基體30上依序積層再濕防止層4〇、短纖維 15 200417654 層，藉由針扎而與基體30絡合-體化。 方法（2)在再濕防止層40 l· ^ m ^ 行連結，可得到準備心二置短纖維層，以針扎進 基體30上之後，_由曰 久、後’將此準備Μ 60配置於 上之後猎由針扎使兩者絡合_體化。 «=Τ，欲得到於再濕防止層4。與基體3。之間 形成有對接層20之抄紙用壓氈， 維層之後，再於短纖維#上配…基體3〇上载置短纖 6。而製造。Μ層上配置再濕防止層或準備層 其次’以® 7〜圖9就對基布4〇上载置再濕防止層4〇 或準備層之方法加以說明。又’圖中，7〇為供再濕防 止層40或準備層6〇捲繞之材料捲，⑽為張掛基體⑼之 張力親（stretch roll)。 首先’圖7所示之製造方法，係載置CMD方向寬度 大致與基Μ 30同樣之再濕防止層4〇或準備層6〇的場合 〇 此場合，首先在基體30上將再濕防止層等4〇、6〇的 一端固定。然後，隨著基體30的旋轉將再濕防止層等4〇 、60自材料輕拉出，使再濕防止層等4〇、6〇載置到基體 30上。 然後’ ¥再濕防止層等40、60全部載置到基體3〇上 之後’在與固疋於基體3 0的端部大致同樣的位置處將再 濕防止層等40、60切斷，將此切斷之端部固定於基體 上。 其次，圖8或圖9係使用CMD方向寬度較基體3〇的 16 200417654 再 防止層4〇㈣ 此場合，如圖8所示般， 向將再濕防止層等4〇 “者基體30的MD方 捲繞成螺旋狀。 另一方面，亦可如圖9所示 — CMD方向配置再濕防止 ’又大致〉口者基體30的 準備層60，只載曰、60。此場合’以不使用 戰置再濕防止層4〇為佳。 再濕防止層40以對CMD方向 :體=，係將 基體30的一端載置到山 I田又之狀怨下，自 折 鸲上。然後，使再濕防止層4〇 折回’舖设於基體3 〇的一 屮i日八$ 方向，然後，重複前述者。 此％曰，再濕防止層4〇，藉由尤1 部分的重量，可安定地固定於基·3。上。再回 止層40的折回角Η然必須調整成可將 層、、:

完全覆蓋的角度。 增4G 又，如前述般，再濕防止層40可使用無孔狀的膜，惟 ，亦可依抄紙用壓氈之要求特性而作成透氣性提高之構成 〇 此場合，可採用只對再濕防止層4〇進行適當針扎使其 穿孔之製造方法。 為了確認本發明之抄紙用壓氈的效果，進行下述之實 驗。 又’為了使實施例、比較例之各條件相同，所有壓魅 之基本構成如下述： 基體（由尼龍單絲之撚紗所平織而成）··單位面積量 300g/m2 17 200417654 對接層（尼龍6之短纖維）：總單位面積量55〇§岫2 針扎密度：1000次/cni2 截面 使用之札針：於前端形成有尖端部5i(r:㈣乃㈣， 為三角形狀’所有稜部52均形成有倒鉤52a者。 (實施例1) 再濕防止層40 :尼龍製的無拉伸膜 斷裂伸長度：500% 厚度：25 //

開口部44的形狀：漏斗狀 透氣度：5cc/cm2/sec (實施例2) 再濕防止層40 :尼龍製的無拉伸膜 斷裂伸長度：300% 厚度：25 //

開口部44的形狀：漏斗狀 透氣度：6cc/cm2/sec (比較例1) 再濕防止層40 :尼龍製的雙軸拉伸膜 斷裂伸長度：125% 厚度：25 // 伸方 程度 開口部44的形狀·雖為漏斗狀，惟，可看到於膜的拉 向有裂開。裂開並未達到可將開口部44彼此連結的 透氣度：10cc/cm2/sec 18 200417654 (比較例2) 再濕防止層40 :尼龍製的單軸拉伸膜 斷裂伸長度：45% 尽度· 2 5 // 開口 u卩44的形狀·雖為漏斗狀，惟，可看到於膜的拉 伸方向有顯著的裂開。該裂開使開口部彼此連結。 透氣度：15cc/cm2/sec 準備妥上述之抄紙用壓氈之後，藉由圖1〇及圖n所 示之裝置進行實驗。 首先’在圖10、圖n所示之裝置中，圖中之p為壓 秦b 110為頂側壓s毛、1 〇為底側壓亶毛、sc為吸引管、SN 為噴嘴。 又，上述實施例及比較例之壓氈，於任一之裝置中皆 當作底側壓氈10使用。此場合，作為頂側壓氈，則使用 比較例1中所示者之同樣的壓氈。 又，圖10、11所示之裝置，其壓氈之行進速度皆為 500m/min·，擠壓力皆為 i00kg/cm2。 圖1 0中所不之裝置，係將脫離夾壓部之加壓後的濕紙 ’載置在底側Μ氈10上進行搬送。因而，對脫離夾壓部 之加壓後、載置於底側壓氈10進行搬送之位置（擠壓出口 I)的濕紙之濕潤程度進行測定，則可得到發生再濕現象之 濕紙的水分含有量之數據。 相對於此，圖1 1所示之裝置，其底側壓氈〗〇與輥之 接觸面積較大，其脫離夹壓部加壓後的濕紙，與壓魅1 〇、 19 200417654 1 10之接觸時間非常短。此處，對剛脫離夹壓部加壓後的 位置（擠壓出口 11}之濕紙的濕潤程度進行測定，則可得到 不大έ lx生再濕現象之濕紙的水分含有量之數據。 於此，求A使用® 10的裝置之水分含有量數據與使用 圖11的襄置之該數據的差，進行再濕現象之評價。此時 ’：兩者的差A 〇.5%以下者視為未發生再濕現象，而將 0.5%以上者視為發生再濕現象，依此進行評價。 將其結果彙整示如圖12。 θ 1 2所示般，本發明之抄紙用壓魅，經確認可有效 地抑制再濕現象，可發揮優異的效果。 (發明之效果） 、如上述般，依據本發明，可用比較簡單的構成提供再 濕防止效果優異之抄紙用壓蜜毛。 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 圖1為本發明之壓氈的分解立體圖。 圖2為本發明之壓數的截面圖。 圖3為本發明之壓氈之重點部分放大截面圖。 圖4為本發明之壓氈之製造時所使用之扎針前端的放 大圖。 圖5(A)〜（E)為顯示本發明之壓氈之再濕防止層的開口 部形成過程的放大說明圖。 圖6(A)、（B)為顯示本發明之壓氈之再濕防止層的開 口部之不同實施形態之放大截面圖。 20 200417654 圖7為顯示本發明之壓氈之製程的立體圖。 圖8為顯示本發明之壓氈之另一製程的立體圖。 圖9為顯示本發明之壓氈之另一製程的立體圖。 圖1 0為用以確認本發明壓氈的效果之裝置的說明圖。 圖11為用以確認本發明壓氈的效果之另一裝置之說明 圖12為顯示實驗結果之圖。 圖1 3為製紙機械之擠壓裝置之概略說明圖。

圖14為濕紙中之水分的移動狀態之說明圖。 圖1 5為習知壓氈的截面圖。 (二）元件代表符號 SC 吸引管 SN 喷嘴 W 濕紙 P 壓輥 10、12 抄紙用壓氈

20、21 對接層 30、31 基體 40、60 再濕防止層 41 疏水性膜 42 開口緣部 42a 濕紙側開口 42b 輥側開口 44、44’ 開口部 21 200417654 46 開口筒部 50 扎針 51 尖端部 52 稜部 52a 倒鉤 53 尖端長度

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Claims (1)

1. 200417654 拾、申請專利範圍： 1 · 一種抄紙用壓亶毛 ;其特徵在於： 係具有濕紙接觸面與輥接觸面者 =有基體、對接層、無拉伸膜所構成之再濕防止層， 口所if:濕防止層具有由開口緣部、濕紙側開口與輥側開 I::體構造的開口部，一 2·如申請專利範圍帛i項之抄紙用壓氈，其中 口部呈具有開口筒部之漏斗狀。 ^汗

   3 ·如申请專利範圍第1或2項之抄紙用壓氈，其中， 孩再濕防止層為由尼龍所構成，斷裂伸長度為300%以上 4’如申睛專利範圍第1項之抄紙用壓氈，其進一步具 有平面狀的開口部。 ^ 拾壹、圖式：

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