(57)【要約】  ティッシュ又は衛生ウェブを乾燥するためのシステム。本システムは、乾燥器具全体にウェブを運ぶ、透過性の構造化された布地を含む。透過性の脱水布が、ウェブと接触し、乾燥器具全体に案内される。乾燥器具で、透過性の構造化された布地、ウェブ、及び透過性の脱水布に、圧力を加えるための機構が使用される。この要約は、本明細書に開示されている本発明を定義することを意図するものでもなく、またいかなる方法であれ本発明の範囲を制限するものでもない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ティッシュ又は衛生ウェブを乾燥するためのシステムであって、
乾燥器具全体に前記ウェブを運ぶ、透過性の構造化された布地と、
前記ウェブに接触し、かつ前記乾燥器具全体に案内される、透過性の脱水布と、
前記乾燥器具で、前記透過性の構造化された布地、前記ウェブ、及び前記透過性の脱水布に、圧力を加えるための機構とを有するシステム。
【請求項２】
前記透過性の構造化された布地がＴＡＤ布地であり、前記乾燥器具が、サクションロールを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記乾燥器具が、サクションロールを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記乾燥器具が、サクションボックスを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記乾燥器具が、前記ウェブに接触する前記透過性の脱水布の表面の反対側の、前記透過性の脱水布の表面に、真空圧力又は負圧を加える請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムが、空気流が、まず前記透過性の構造化された布地を通って、次いで前記ウェブを通って、次いで前記透過性の脱水布を通って、乾燥器具内に入るよう、構造化され配置される請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記透過性の脱水布が、少なくとも１つの滑らかな表面を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記透過性の脱水布が、バット層を有するフェルトを有する請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記バット層のバット繊維の直径が、１１デシテックス以下、４．２デシテックス以下、３．３デシテックス以下のうちの１つであり得る請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記透過性の脱水布が、バット繊維の混紡、約６７デシテックス以上の繊維を含むベクトル層のうちの１つを有する請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記透過性の脱水布に特有の表面が、３５ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積、６５ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積、１００ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積のうちの１つを有する請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】
前記透過性の脱水布に特有の表面が、０．０４ｍ２／ｇ以上のフェルト重量、０．０６５ｍ２／ｇ以上のフェルト重量、０．０７５ｍ２／ｇ以上のフェルト重量のうちの１つを有する請求項７に記載のシステム。
【請求項１３】
前記透過性の脱水布の密度が、０．４ｇ／ｃｍ３以上、０．５ｇ／ｃｍ３以上、０．５３ｇ／ｃｍ３以上のうちの１つを有する請求項７に記載のシステム。
【請求項１４】
前記透過性の脱水布が、異なるデシテックス繊維の組合せを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記透過性の脱水布が、バット繊維及び繊維間の接着を補うための接着剤を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記透過性の脱水布が、低溶融繊維又は粒子及び樹脂加工の少なくとも１つを含むバット繊維を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記透過性の脱水布が、約１．５０ｍｍ未満の厚さを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記透過性の脱水布が、約１．２５ｍｍ未満の厚さを有する請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記透過性の脱水布が、約１．００ｍｍ未満の厚さを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記透過性の脱水布が、緯糸を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記緯糸が、撚り合わせた又は諸撚りしたマルチフィラメント糸を有する請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記緯糸が、約０．３０ｍｍ未満の直径の、中実のモノストランドを有する請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記緯糸が、約０．２０ｍｍ未満の直径の、中実のモノストランドを有する請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記緯糸が、約０．１０ｍｍ未満の直径の、中実のモノストランドを有する請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記緯糸が、単一ストランドヤーン、撚り糸、ケーブルヤーン、サイドバイサイドで接合された糸、及びほぼ平らに形作られた糸のうちの１つを有する請求項２０に記載のシステム。
【請求項２６】
前記透過性の脱水布が、縦糸を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項２７】
前記縦糸が、約０．３０ｍｍ〜約０．１０ｍｍの間の直径を有するモノフィラメント糸を有する請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記縦糸が、約０．２０ｍｍの直径の、撚り合わせた又は単一フィラメントを有する請求項２６に記載のシステム。
【請求項２９】
前記透過性の脱水布が、ニードルパンチされ、直通排水路を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項３０】
前記透過性の脱水布が、ニードルパンチされ、ほぼ均一なニードリングを利用する請求項１に記載のシステム。
【請求項３１】
前記透過性の脱水布が、基布と前記基布の表面に塗布された薄い疎水層とを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項３２】
前記透過性の脱水布が、約５〜約１００ｃｆｍの間の通気性を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記透過性の脱水布が、約１９ｃｆｍ以上の通気性を有する請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記透過性の脱水布が、約３５ｃｆｍ以上の通気性を有する請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記透過性の脱水布が、約５〜約７５ミクロンの間の範囲内の平均細孔直径を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項３６】
前記透過性の脱水布が、約２５ミクロン以上の平均細孔直径を有する請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
前記透過性の脱水布が、約３５ミクロン以上の平均細孔直径を有する請求項３５に記載のシステム。
【請求項３８】
前記透過性の脱水布が、少なくとも１つの合成高分子材料を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項３９】
前記透過性の脱水布が、羊毛を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項４０】
前記透過性の脱水布が、ポリアミド材料を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項４１】
前記ポリアミド材料が、ナイロン６である請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記透過性の脱水布が、リウェット防止層に貼合わされた織り基布を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記織り基布が、約０．１０ｍｍ〜約０．３０ｍｍの間の直径を有するモノフィラメント縦糸を含む織りエンドレス構造を有する請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記直径が、約０．２０ｍｍである請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記織り基布が、撚り合わせた又は諸撚りしたマルチフィラメント糸を含む織りエンドレス構造を有する請求項４２に記載のシステム。
【請求項４６】
前記織り基布が、約０．３０ｍｍ未満の直径の、中実のモノストランドであるマルチフィラメント糸を含む織りエンドレス構造を有する請求項４２に記載のシステム。
【請求項４７】
前記中実のモノストランドが、約０．２０ｍｍの直径である請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
前記中実のモノストランドが、約０．１０ｍｍの直径である請求項４６に記載のシステム。
【請求項４９】
前記織り基布が、緯糸を含む織りエンドレス構造を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項５０】
前記緯糸が、単一ストランドヤーン、撚り糸又はケーブルヤーン、サイドバイサイドで接合された糸、及び平らな形状の緯糸のうちの１つを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項５１】
前記透過性の脱水布が、基布層とリウェット防止層とを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項５２】
前記リウェット防止層が、薄いエラストマキャストの透過性の膜を有する請求項５１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記エラストマキャストの透過性の膜が、約１．０５ｍｍ以下の厚さである請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記エラストマキャストの透過性の膜が、水が前記ウェブ内に戻るのを遅らせるための空気の緩衝層を形成するようにされる請求項５２に記載のシステム。
【請求項５５】
前記リウェット防止層及び前記基布層が、貼合わせにより互いに結合される請求項５１に記載のシステム。
【請求項５６】
請求項５５に記載の前記リウェット防止層と前記基布層とを結合する方法であって、
薄いエラストマキャストの透過性の膜を前記基布層内に溶融することを含む方法。
【請求項５７】
請求項５５に記載の前記リウェット防止層と前記基布層とを結合する方法であって、
前記基布層の背面のバット繊維の２つ以下の薄い層に、前記基布層の表の面のバット繊維の２つ以下の薄い層をニードリングすることを含む方法。
【請求項５８】
薄い疎水層を少なくとも１つの表面に結合することをさらに含む請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記透過性の脱水布が、約１３０ｃｆｍ以下の通気性を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項６０】
前記薄い疎水層が、約１００ｃｆｍ以下の通気性を有する請求項５９に記載のシステム。
【請求項６１】
前記薄い疎水層が、約８０ｃｆｍ以下の通気性を有する請求項６０に記載のシステム。
【請求項６２】
前記透過性の脱水布が、約１４０ミクロン以下の平均細孔直径を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項６３】
前記透過性の脱水布が、約１００ミクロン以下の平均細孔直径を有する請求項６２に記載のシステム。
【請求項６４】
前記透過性の脱水布が、約６０ミクロン以下の平均細孔直径を有する請求項６２に記載のシステム。
【請求項６５】
前記透過性の脱水布が、貼合わせにより薄い有孔の疎水性の薄膜に結合された、薄い織りマルチフィラメント織物布を含む、リウェット防止膜を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項６６】
前記透過性の脱水布が、約３５ｃｆｍ以下の通気性を有する請求項６５に記載のシステム。
【請求項６７】
前記透過性の脱水布が、約２５ｃｆｍ以下の通気性を有する請求項６５に記載のシステム。
【請求項６８】
前記透過性の脱水布が、約１５ミクロンの平均細孔径を有する請求項６５に記載のシステム。
【請求項６９】
前記透過性の脱水布が、垂直方向の流路を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項７０】
前記垂直方向の流路が、基布上に形成されたプリント高分子材料である請求項６９に記載のシステム。
【請求項７１】
前記垂直方向の流路に、流路及び空気ブロックを作り出すよう熱成形された低溶融糸を使用する織目が形成される請求項６９に記載のシステム。
【請求項７２】
前記垂直方向の流路が、ニードルパンチによって形成され、これにより、前記ニードルパンチが、表面特性を高め、耐摩耗性を向上させる請求項６９に記載のシステム。
【請求項７３】
ウェブを乾燥するためのシステムであって、
真空ロール上に前記ウェブを運ぶ、透過性の構造化された布地と、
前記ウェブに接触し、かつ前記真空ロール上に案内される、透過性の脱水布と、
前記真空ロールで、前記透過性の構造化された布地、前記ウェブ、及び前記透過性の脱水布に圧力を加えるための機構とを有するシステム。
【請求項７４】
前記機構が、過圧を作るフードを有する請求項７３に記載のシステム。
【請求項７５】
前記機構が、ウェブ品質を減少させずに速度を増加させるようにされたベルトプレスを有する請求項７３に記載のシステム。
【請求項７６】
前記ベルトプレスが、透過性のベルトを有する請求項７３に記載のシステム。
【請求項７７】
請求項７３に記載のシステムを使用してウェブを乾燥する方法であって、
前記真空ロール上に、透過性の構造化された布地の上で前記ウェブを移動させることと、
前記真空ロール上に、前記ウェブと接触している前記透過性の脱水布を案内することと、
前記真空ロールで、前記透過性の構造化された布地、前記ウェブ、及び前記透過性の脱水布に機械的圧力を加えることと、
前記圧力を加えている間、前記真空ロールを用いて、前記透過性の構造化された布地、前記ウェブ、及び前記透過性の脱水布を吸引することとを含む方法。
【請求項７８】
抄紙機用のベルトプレスであって、
前記ベルトプレスが、
外面を有するロールと、
第１の側を有し、かつ前記ロールの前記外面の一部分上に案内される、透過性のベルトとを有し、
前記透過性のベルトが、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有し、
前記第１の側が、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％の接触面積とを有し、
ウェブが、前記透過性のベルトと前記ロールの外面との間を移動するベルトプレス。
【請求項７９】
前記第１の側が、前記外面に面し、前記透過性のベルトが、前記ロールにプレス力を及ぼす請求項７８に記載のベルトプレス。
【請求項８０】
前記透過性のベルトが、貫通開口部を有する請求項７８に記載のベルトプレス。
【請求項８１】
前記透過性のベルトが、ほぼ正規対称パターンで配置された貫通開口部を有する請求項７８に記載のベルトプレス。
【請求項８２】
前記透過性のベルトが、ほぼ平行な数列の貫通開口部を有し、これにより、前記列が、縦方向に沿って配向される請求項７８に記載のベルトプレス。
【請求項８３】
前記透過性のベルトが、約３０ＫＰａ〜約１５０ＫＰａの間の範囲内で前記ロールにプレス力を及ぼす請求項７８に記載のベルトプレス。
【請求項８４】
前記透過性のベルトが、貫通開口部と複数の溝とを有し、それぞれの溝が、異なる組の貫通開口部と交差する請求項７８に記載のベルトプレス。
【請求項８５】
前記第１の側が、前記外面に面し、前記透過性のベルトが、前記ロールにプレス力を及ぼす請求項８４に記載のベルトプレス。
【請求項８６】
前記複数の溝が、前記第１の側に配置される請求項８４に記載のベルトプレス。
【請求項８７】
前記複数の溝のそれぞれが幅を有し、前記貫通開口部のそれぞれが直径を有し、前記直径が前記幅より大きい請求項８４に記載のベルトプレス。
【請求項８８】
前記ベルトの前記張力が、約５０ＫＮ／ｍより大きい請求項７８に記載のベルトプレス。
【請求項８９】
前記ベルトの前記張力が、約６０ＫＮ／ｍより大きい請求項８８に記載のベルトプレス。
【請求項９０】
前記ベルトの前記張力が、約８０ＫＮ／ｍより大きい請求項８８に記載のベルトプレス。
【請求項９１】
前記ロールが、真空ロールを有する請求項７８に記載のベルトプレス。
【請求項９２】
前記ロールが、内周部分を有する真空ロールを有する請求項７８に記載のベルトプレス。
【請求項９３】
前記真空ロールが、前記内周部分内に配置された、少なくとも１つの真空域を有する請求項９２に記載のベルトプレス。
【請求項９４】
前記ロールが、吸引域を有する真空ロールを有する請求項７８に記載のベルトプレス。
【請求項９５】
前記吸引域が、約２００ｍｍ〜約２，５００ｍｍの間の円周の長さを有する請求項９４に記載のベルトプレス。
【請求項９６】
前記円周の長さが、約８００ｍｍ〜約１，８００ｍｍの間の範囲内である請求項９５に記載のベルトプレス。
【請求項９７】
前記円周の長さが、約１，２００ｍｍ〜約１，６００ｍｍの間の範囲内である請求項９６に記載のベルトプレス。
【請求項９８】
ロール上に案内される、エンドレスに循環する透過性の長尺ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトを有する繊維材料乾燥設備であって、
前記ＥＮＰベルトが、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を受け、
前記ＥＮＰベルトが、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％の接触面積とを有する側を有し、
ウェブが、前記ＥＮＰベルトと前記ロールとの間を移動する繊維材料乾燥設備。
【請求項９９】
少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を受けることが可能な、透過性の長尺ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトであって、
少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％の接触面積とを有する、少なくとも１つの側を有する透過性のＥＮＰベルト。
【請求項１００】
前記開放面積が、貫通開口部によって画定され、前記接触面積が、平面によって画定される請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１０１】
前記開放面積が、貫通開口部によって画定され、前記接触面積が、開口部、窪み、又は溝のない、平面によって画定される請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１０２】
前記開放面積が、貫通開口部及び溝によって画定され、前記接触面積が、開口部、窪み、又は溝のない、平面によって画定される請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１０３】
前記開放面積が、約１５％〜約５０％の間であり、前記接触面積が、約５０％〜約８５％の間である請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１０４】
前記透過性のＥＮＰベルトが、スパイラルリンクファブリックである請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１０５】
前記透過性のＥＮＰベルトが、少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックを有する請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１０６】
前記少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックの開放面積が、約３０％〜約８５％の間であり、前記少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックの接触面積が、約１５％〜約７０％の間である請求項１０５に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１０７】
前記開放面積が、約４５％〜約８５％の間であり、前記接触面積が、約１５％〜約５５％の間である請求項１０６に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１０８】
前記開放面積が、約５０％〜約６５％の間であり、前記接触面積が、約３５％〜約５０％の間である請求項１０７に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１０９】
前記透過性のＥＮＰベルトが、ほぼ対称パターンで配置された貫通開口部を有する請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１１０】
前記透過性のＥＮＰベルトが、縦方向に対してほぼ平行な列に配置された貫通開口部を有する請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１１１】
前記透過性のＥＮＰベルトが、エンドレス循環ベルトを有する請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１１２】
前記透過性のＥＮＰベルトが貫通開口部を有し、前記透過性のＥＮＰベルトの前記少なくとも１つの側が複数の溝を有し、前記複数の溝のそれぞれが、異なる組の貫通穴と交差する請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１１３】
前記複数の溝のそれぞれが幅を有し、前記貫通開口部のそれぞれが直径を有し、前記直径が、前記幅より大きい請求項１１２に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１１４】
前記複数の溝のそれぞれが、前記透過性のベルトの厚さより少ない量だけ、前記透過性のＥＮＰベルト内に延在する請求項１１３に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１１５】
前記張力が、約５０ＫＮ／ｍより大きい請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１１６】
前記透過性のＥＮＰベルトが、フレキシブルスパイラルリンクファブリックを有する請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１１７】
前記透過性のＥＮＰベルトが、少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックを有する請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１１８】
前記少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックが、合成材料を有する請求項１１７に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１１９】
前記少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックが、ステンレス鋼を有する請求項１１７に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１２０】
前記透過性のＥＮＰベルトが、少なくとも１つのスパイラルリンクベルトによって補強された、透過性の布地を有する請求項９９に記載のＥＮＰベルト。
【請求項１２１】
プレス設備内で紙ウェブを乾燥する方法であって、
少なくとも１つの第１の布地と少なくとも１つの第２の布地との間、支持面と圧力を作る要素との間に置かれている、前記紙ウェブを移動させることと、
前記紙ウェブ、前記少なくとも１つの第１の布地及び第２の布地、及び前記支持面を通って、流体を移動させることとを含む方法。
【請求項１２２】
抄紙機用のベルトプレスであり、
外面と少なくとも１つの吸引域とを有する真空ロールと、
第１の側を有し、かつ前記真空ロールの前記外面の一部分上に案内される、透過性のベルトとを有するベルトプレスであって、
前記透過性のベルトが、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有し、
前記第１の側が、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％の接触面積とを有し、
ウェブが、前記透過性のベルトと前記ロールの前記外面との間を移動するベルトプレス。
【請求項１２３】
前記少なくとも１つの吸引域が、約２００ｍｍ〜約２，５００ｍｍの間の円周の長さを有する請求項１２２に記載のベルトプレス。
【請求項１２４】
前記円周の長さが、約８０°〜約１８０°の間の円弧を画定する請求項１２３に記載のベルトプレス。
【請求項１２５】
前記円周の長さが、約８０°〜約１３０°の間の円弧を画定する請求項１２４に記載のベルトプレス。
【請求項１２６】
前記少なくとも１つの吸引域が、約４０ミリ秒以上の停止時間の間に、真空を加えるようにされる請求項１２５に記載のベルトプレス。
【請求項１２７】
前記停止時間が、約５０ミリ秒以上である請求項１２６に記載のベルトプレス。
【請求項１２８】
前記透過性のベルトが、約４０ミリ秒以上の第１の停止時間の間、前記真空ロールにプレス力を及ぼす請求項１２２に記載のベルトプレス。
【請求項１２９】
前記少なくとも１つの吸引域が、約４０ミリ秒以上の第２の停止時間の間、真空を加えるようにされる請求項１２８に記載のベルトプレス。
【請求項１３０】
前記第２の停止時間が、約５０ミリ秒以上である請求項１２９に記載のベルトプレス。
【請求項１３１】
前記第１の停止時間が、約５０ミリ秒以上である請求項１３０に記載のベルトプレス。
【請求項１３２】
前記透過性のベルトが、少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックを有する請求項１２２に記載のベルトプレス。
【請求項１３３】
前記少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックが、合成材料を有する請求項１２２に記載のベルトプレス。
【請求項１３４】
前記少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックが、ステンレス鋼を有する請求項１２２に記載のベルトプレス。
【請求項１３５】
前記少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックが、約３０ＫＮ／ｍ〜約８０ＫＮ／ｍの間の張力を有する請求項１３２に記載のベルトプレス。
【請求項１３６】
前記張力が、約３５ＫＮ／ｍ〜約５０ＫＮ／ｍの間である請求項１３５に記載のベルトプレス。
【請求項１３７】
紙ウェブをプレスする及び乾燥する方法であって、
圧力を作る要素を用いて、少なくとも１つの第１の布地と少なくとも１つの第２の布地との間の前記紙ウェブをプレスすることと、
前記紙ウェブ、及び前記少なくとも１つの第１の布地及び第２の布地を通って、流体を同時に移動させることとを含む方法。
【請求項１３８】
前記プレスが、約４０ミリ秒以上の停止時間の間に発生する請求項１３７に記載の方法。
【請求項１３９】
前記停止時間が、約５０ミリ秒以上である請求項１３８に記載の方法。
【請求項１４０】
前記同時に移動させることが、約４０ミリ秒以上の停止時間の間に発生する請求項１３７に記載の方法。
【請求項１４１】
前記停止時間が、約５０ミリ秒以上である請求項１４０に記載の方法。
【請求項１４２】
前記圧力を作る要素が、真空を加える装置を有する請求項１３７に記載の方法。
【請求項１４３】
前記真空が、約０．５バールより大きい請求項１４２に記載の方法。
【請求項１４４】
前記真空が、約１バールより大きい請求項１４３に記載の方法。
【請求項１４５】
前記真空が、約１．５バールより大きい請求項１４４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抄紙機、より詳細には、抄紙機の最新式脱水システムに関する。本発明はまた、投下資本費及び継続的な運転費がＴＡＤ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ａｉｒ  Ｄｒｙｉｎｇ）プロセスより高価でない、ティッシュ又は衛生紙ウェブを製造する方法及び器具を提供する。本発明によるプロセスは、既存の抄紙機に後付けするのにも容易に使用され、新しい機械にも使用され得る。これは、新しいＴＡＤ機を購入するより非常に低い費用でできる。ウェブの吸収性及び紙の厚さの品質は、ＴＡＤプロセスによって作られる品質と同様である。
【背景技術】
【０００２】
ウェットプレス操作においては、繊維ウェブシートが、水圧により繊維ウェブから水が除去されるまでプレスニップで圧縮される。従来のウェットプレス法は、ロールの円周のほんのわずかな部分しか紙ウェブを加工するのに使用されないという点において、効率でないことが認識されている。このような限界を克服するために、紙ウェブをプレスする及び紙ウェブを脱水するために、中実の不透過性のベルトを長尺ニップに適応させるための、いくつかの試みが行われている。このような手法の問題点は、不透過性のベルトにより、紙ウェブを通る空気などの、乾燥流体の流れが妨げられることである。プレスニップ内の実際のプレス停止時間を増加する方法として、紙業界全体に、長尺ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトが使用されている。シュープレスとは、硬い表面、たとえば中実のプレスロールの曲線がプレスされるよう構成された固定シューを備えることにより、これを通じて圧力が働くことができるようなＥＮＰベルトを提供する器具である。このようにして、ニップは、ティッシュについては１２０ｍｍ、平らな紙についてはプレスロール自体の間の接触限度を超える、２５０ｍｍまで延在し得る。ＥＮＰベルトは、シュープレスのロールカバーとして役立つ。このフレキシブルベルトは、摩擦による損傷を防止するためにオイルシャワーにより内側に潤滑油が施されている。ベルト及びシュープレスは非透過性の部材であり、繊維ウェブの脱水が、機械的にプレスするだけでほぼ達成される。
【０００３】
先行技術においては、機械プレスを減少させるために、ＴＡＤ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ａｉｒ  Ｄｒｙｉｎｇ）プロセスを利用して、ウェブ、特にティッシュウェブを乾燥することが知られている。しかし、巨大なＴＡＤシリンダ、及び複雑な給気及び加熱システムが必要である。このシステムは、ウェブがヤンキーシリンダに移送される前に必要な乾燥度に達するための高い運転費を必要とする。この乾燥シリンダは、約９６％の最終乾燥度までウェブを乾燥する。また、ヤンキーの表面上でも、クレーピングドクターを通じてクレーピングが行われる。
【０００４】
ＴＡＤシステムの機械は非常に高価であり、その費用は、従来のティッシュマシンのざっと２倍である。また、ＴＡＤプロセスを用いるため、運転費も高い。乾燥効率については、ＴＡＤシステムを用いた場合に適切なレベルより高い乾燥レベルまで、ウェブを乾燥する必要がある。この理由は、低い乾燥レベルでは、ＴＡＤシステムが乏しいＣＤ水分プロファイルしか作らないことである。水分ＣＤプロファイルは、６０％までの高い乾燥レベルで許容できるものである。３０％を超えると、フード／ヤンキーによるインピンジメント乾燥は、さらにより効率的となる。
【０００５】
従来のティッシュ製造プロセスの最大のウェブ品質は、以下の通りである。即ち、作られるティッシュウェブの嵩は、９ｃｍ３／ｇ未満である。作られるティッシュウェブの（バスケット方式によって測定される）保水力は、９（ｇ  Ｈ２Ｏ／ｇ  繊維）未満である。
【０００６】
しかし、ＴＡＤシステムの利点により、特に１０〜１６の高い嵩高性、１０〜１６の保水力について、非常に高いウェブ品質が生じる。この高い嵩高性により、ジャンボロールの重量は、従来のジャンボロールのほぼ殆ど６０％となる。紙の生産費の７０％が繊維であり、この機械の設備投資がＴＡＤ機の設備投資より約４０％低いことを考えると、このコンセプトの潜在性は明らかである。
【０００７】
たとえば、特許文献１（及びこれに対応する特許文献２明細書、これについては、その内容全体を参考により本明細書に明示的に援用している）では、三次元の表面が構造化されたウェブを作る方法について開示しており、この方法によれば、ウェブの紙の厚さ及び吸収性が向上する。この文献では、特別に設計された最新式脱水システムを用いて、脱水を向上させる必要について説明している。システムは、脱水中に、構造化された布地の背面に負荷を加えるベルトプレスを使用する。構造化された布地は、透過性があり、真空及びプレス脱水を同時に促進するための透過性のＥＮＰベルトであり得る。しかし、このようなシステムは、開放面積が制限されるなどの欠点を有する。
【０００８】
特許文献１に開示されている湿式成形プロセスでは、三次元の表面が構造化されたウェブを作るための製造プロセスの一部として、標準クレセントフォーマプレスの布の位置に、構造化された布地を流すことについて述べている。
【０００９】
ＴＡＤドラム及びＴＡＤシステムの機能は、ウェブを乾燥することであり、このため、上述した代替乾燥器具（第３の圧力場）が好ましい。なぜなら、第３の圧力場は、ＴＡＤより低費用で従来の機械に後付けされ得る又は含まれ得るかあらである。
【００１０】
所望の乾燥度を達成するために、ここに開示されている方法の好ましい実施形態に従って、ウェブを脱水するために、サクションロールを包む発泡層を有する少なくとも１つのフェルトが使用される。これに関連して、発泡被覆は、特に、約３〜約６μｍの範囲内の平均細孔径となるよう選択され得る。したがって、脱水するために、これに対応する毛管作用が利用される。フェルトには、その直径が約３〜約６μｍに定められた範囲内にあり得る非常に小さい細孔を表面に作る、特別な発泡層が設けられる。このフェルトの通気性は、非常に低い。自然な毛管作用が、ウェブがフェルトと接触している間に、ウェブを脱水するのに使用される。
【００１１】
ここに開示されている方法の好ましい実施形態によれば、ウェブを脱水するのに所謂ＳＰＥＣＴＲＡ膜が使用され、前記ＳＰＥＣＴＲＡ膜は、空気分散層に貼合わされるか又は付着されることが好ましく、このＳＰＥＣＴＲＡ膜は、従来の、特に織布と共に使用されることが好ましい。この文献はまた、リウェット防止膜の使用についても開示している。
【特許文献１】国際公開第０３／０６２５２８号パンフレット
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／０１３６０１８号
【特許文献３】米国特許第６，４５４，９０４号
【特許文献４】米国特許第６，０９６，１６９号
【特許文献５】米国特許第４，４４０，５９７号
【特許文献６】米国特許出願第１０／９７２，４３１号
【特許文献７】米国特許出願第１０／７６８，４８５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
発明者らは、これらの提案された解決方法、特に特別に設計された脱水布の使用により脱水プロセスは向上するが、その利点は、高速操作をサポートするほどには十分でないことを示した。したがって、本明細書の主題である、より効率的な脱水システムが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、より高い機械速度を実現し、既存のＴＡＤ機の速度により近くなるよう、乾燥プロセスの効率全体を向上させることを目的とする。本発明はまた、この領域を出るシート又はウェブがシート品質に悪影響を及ぼさないようなシートの固形分レベルを有して出るような、増加した圧力場３、即ちプレス設備の主要乾燥領域を実現する。
【００１４】
したがって、本発明は、最新式脱水システム（ＡＤＳ）に関する。本発明はまた、任意の数の関連する布地を利用する、ウェブ、特にティッシュ又は衛生ウェブを乾燥する方法及び器具に関する。これはまた、（たとえばサクションロールなどの）乾燥器具の上に乗る、透過性の布地及び／又は透過性の長尺ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトを利用する。システムは、サクションロールの周りでウェブを脱水するのに使用され得る、圧力及び脱水布を利用する。このような機能が、高品質のティッシュ又は衛生ウェブを製造するための新しい方法において利用される。
【００１５】
透過性の長尺ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトは、少なくとも１つのスパイラルリンクベルトを有することがある。少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックの開放面積は、約３０％〜約８５％の間であり、少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックの接触面積は、約１５％〜約７０％の間であり得る。開放面積は、約４５％〜約８５％の間であり、接触面積は、約１５％〜約５５％の間であり得る。開放面積は、約５０％〜約６５％の間であり、接触面積は、約３５％〜約５０％の間であり得る。
【００１６】
本発明の少なくとも１つの主要な態様は、シートを脱水する方法である。シートは、構造化された布地の主要圧力場に運ばれ、ここで、吸引装置の周りを及び／又は全体に（たとえばサクションロールの周りを）流れる、特別に設計された脱水布と接触する。空気が、まず構造化された布地を通って、次いでウェブを通って、次いで特別に設計された脱水布を通って、吸引装置内に流れるよう、脱水布の背面に負圧が働く。
【００１７】
脱水布の非制限的な例又は態様は、以下の通りである。即ち、１つの好ましい構造は、多層のバット繊維を有する、伝統的なニードルパンチプレス布であり、バット繊維は、約０．５デシテックス〜約２２デシテックスの間の範囲である。脱水布は、異なるデシテックス繊維の組合せを含み得る。繊維と繊維との又は繊維と土台（基布）との又は粒子と繊維との又は粒子と土台（基布）との接着を補う接着剤、たとえば低溶融繊維又は粒子、及び／又は樹脂加工を含み得ることも好ましい。溶融繊維を用いた許容できる接着が、布の総重量の約１％以上、好ましくは約３％以上、最も好ましくは約５％以上の、接着剤を使用することによって達成され得る。これらの溶融繊維は、たとえば、１つの構成要素から作られる場合もあれば、２つ以上の構成要素を含む場合もある。これらの繊維のすべてが、異なる形状を有し、これらの構成要素の少なくとも１つが、布の標準材料より事実上低い溶融点を有し得る。脱水布は、好ましくは約１．５０ｍｍ未満の厚さ、又はより好ましくは約１．２５ｍｍ未満、最も好ましくは約１．０ｍｍ未満の薄い構造であり得る。脱水布は、通常撚り合わせた／諸撚りしたマルチフィラメント糸であり得る緯糸を含み得る。緯糸はまた、通常約０．３０ｍｍ未満の直径、好ましくは約０．２０ｍｍの直径、又は約０．１０ｍｍの直径の場合もある、中実のモノストランドであり得る。緯糸は、撚り合わせた又はケーブルの、又はサイドバイサイドで接合された、又は平らな形状の、単一ストランドであり得る。脱水布はまた、モノフィラメントであり、かつ約０．３０ｍｍ〜約０．１０ｍｍの間の直径を有する、縦糸を利用し得る。これらは、好ましくは約０．２０ｍｍの直径であり得る、撚り合わせた又は単一フィラメントであり得る。脱水布は、直通排水路を用いてニードルパンチされ、ほぼ均一なニードリングを利用し得ることが好ましい。脱水布はまた、たとえば、約５〜約１００ｃｆｍの間、好ましくは約１９ｃｆｍ以上、最も好ましくは約３５ｃｆｍ以上の通気性を有する、表面の１つに塗布された、任意選択の薄い疎水層を含み得る。平均細孔直径は、約５〜約７５ミクロンの間の範囲内、好ましくは約２５ミクロン以上、より好ましくは約３５ミクロン以上であり得る。脱水布は、様々な合成高分子材料、又は羊毛などからなり、たとえばナイロン６などのポリアミドからなり得ることが好ましい。
【００１８】
脱水布の代替構造は、リウェット防止層に貼合わされた、織り基布であり得る。基布は、約０．１０ｍｍ〜約０．３０ｍｍの間、及び好ましくは約０．２０ｍｍの直径の、モノフィラメント縦糸（抄紙機の幅方向の糸）及び通常撚り合わせた／諸撚りしたコンビネーションマルチフィラメント糸を使用する、織りエンドレス構造である。糸はまた、通常約０．３０ｍｍ未満の直径、好ましくは約０．２０ｍｍの直径、又は約０．１０ｍｍの直径の場合もある、中実のモノストランドであり得る。緯糸は、撚り合わせた又はケーブルの、サイドバイサイドで接合された単一ストランド、又は平らな形状の緯糸（抄紙機の縦方向の糸）であり得る。基布は、薄いエラストマキャストの透過性の膜であることが好ましい、リウェット防止層に貼合わされ得る。透過性の膜は、約１．０５ｍｍ、好ましくは約１．０５ｍｍ未満の厚さであり得る。薄いエラストマキャストの膜の目的は、水がシートに達する前に空気を移動させる必要があるため、水がシートに戻るのを遅らせるための空気の緩衝層を設けることにより、シートのリウェットを防止することである。貼合わせプロセスは、エラストマ膜を織り基布に溶融することにより、又は２つの層を共に固定するよう、背面のバット繊維の２つ以下の薄い層に表の面のバット繊維の２つ以下の薄い層をニードリングすることによりのいずれかで達成され得る。任意選択の薄い疎水層が、この表面の塗布され得る。この任意選択の層は、約１３０ｃｆｍ以下、好ましくは約１００ｃｆｍ以下、最も好ましくは約８０ｃｆｍ以下の通気性を有し得る。ベルトは、約１４０ミクロン以下、より好ましくは約１００ミクロン以下、最も好ましくは約６０ミクロン以下の平均細孔直径を有することがある。
【００１９】
脱水布の別の代替構造では、３５ｃｆｍ以下、好ましくは２５ｃｆｍ以下の通気性、及び１５ミクロンの平均細孔径を有する、薄い有孔の疎水性の薄膜に貼合わされた、薄い織りマルチフィラメント織物布を含む、リウェット防止膜を利用する。本発明のさらなる好ましい実施形態によれば、脱水布は、バット層を有するフェルトである。下部の布地のバット繊維の直径は、約１１デシテックス以下であり、好ましくは約４．２デシテックス以下、又はより好ましくは約３．３デシテックス以下であり得る。バット繊維はまた、混紡繊維でもあり得る。脱水布はまた、約６７デシテックスからの繊維を含むベクトル層を含み得る。また、たとえば、約１００デシテックス、約１４０デシテックス、又はさらにより高いデシテックス数などの、さらに粗い繊維も含み得る。これは、水の良好な吸収に重要なことである。脱水布のバット層の及び／又は脱水布自体の湿った表面は、約３５ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積、好ましくは約６５ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積、最も好ましくは約１００ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積であり得る。脱水布に特有の表面は、約０．０４ｍ２／ｇ以上のフェルト重量であるべきであり、好ましくは約０．０６５ｍ２／ｇ以上のフェルト重量、最も好ましくは約０．０７５ｍ２／ｇ以上のフェルト重量であり得る。これは、水の良好な吸収に重要なことである。圧縮率の値としての動ばね定数Ｋ＊「Ｎ／ｍｍ」は、１００，０００以下のＮ／ｍｍである場合に許容でき、好ましい圧縮率は、９０，０００Ｎ／ｍｍ以下であり、最も好ましい圧縮率は、７０，０００Ｎ／ｍｍ以下である。脱水布の圧縮率（ｍｍ／Ｎの力による厚さ変化率）は、上部の布地のものより高い。これも、ウェブを高い乾燥レベルまで効率的に脱水するのに重要なことである。
【００２０】
脱水布はまた、垂直方向の流路を利用することもあることが好ましい。流路は、布地に高分子材料をプリントすることによって作り出され得る。これらはまた、漏れを防止するための流路及び空気ブロックを作り出すよう、その後に熱成形される低溶融糸を使用する特別な織目によって作り出され得る。このような構造は、表面強化及び耐摩耗性を提供するようニードルパンチされ得る。
【００２１】
脱水布に使用される布地はまた、布地が既に接合されている場合に使われる機械上でも、継ぎ合され／接合され得る。機械上で継ぎ合せる／接合する方法は、脱水プロセスを妨げない。
【００２２】
この適用形態において記述されている脱水布の表面は、表面エネルギを変えるよう修正され得る。これらはまた、ｚ方向の流れのみを強制するために、平面の流れ特性を遮断し得る。
【００２３】
本発明はまた、乾燥器具全体にウェブを運ぶ透過性の構造化された布地と、ウェブと接触し、かつ乾燥器具全体に案内される、透過性の脱水布と、乾燥器具で、透過性の構造化された布地、ウェブ、及び透過性の脱水布に、圧力を加える機構とを有する、ティッシュ又は衛生ウェブを乾燥するシステムを提供する。
【００２４】
本発明はまた、繊維の質量が構造化された布地の本体（谷）内で保護され、またほんのわずかなプレスが構造化された布地の顕著な点（谷）の間に発生することを利用する。これらの谷は、シートの繊維の可塑的な変形を回避する、また紙シートの品質に悪影響を及ぼすことを回避するほど深くはないが、繊維の質量から余分な水を除去するほど浅くもない。勿論、これは、脱水布の軟らかさ、圧縮率、及び弾性に依存する。
【００２５】
透過性の構造化された布地は、透過性の長尺ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトを有することがあり、乾燥器具は、サクション又は真空ロールを有することがある。乾燥器具は、サクションロールを有することがある。乾燥器具は、サクションボックスを有することがある。乾燥器具は、ウェブに接触する透過性の脱水布の表面の反対側の、透過性の脱水布の表面に真空圧力又は負圧を加えることがある。システムは、空気が、まず透過性の構造化された布地を通って、次いでウェブを通って、次いで透過性の脱水布を通って、乾燥器具内に流れるよう構造化され配置され得る。
【００２６】
透過性の脱水布は、多層のバット繊維を有するニードルパンチプレス布を有することがある。透過性の脱水布は、多層のバット繊維を有するニードルパンチプレス布を有することがあり、バット繊維は、約０．５デシテックス〜約２２デシテックスの間の範囲内である。透過性の脱水布は、異なるデシテックス繊維の組合せを有することがある。本発明のさらなる好ましい実施形態によれば、透過性の脱水布は、バット層を有するフェルトである。下部の布地のバット繊維の直径は、約１１デシテックス以下、好ましくは約４．２デシテックス以下、又はより好ましくは約３．３デシテックス以下である。バット繊維はまた、混紡繊維であり得る。透過性の脱水布はまた、約６７デシテックスからの繊維を含むベクトル層を含み得る。また、たとえば、約１００デシテックス、約１４０デシテックス、又はさらに大きいデシテックス数などの、さらに粗い繊維を含み得る。これは、水の良好な吸収に重要なことである。透過性の脱水布のバット層の及び／又は透過性の脱水布自体の湿った表面は、約３５ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積、好ましくは約６５ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積、最も好ましくは約１００ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積であり得る。透過性の脱水布に特有の表面は、約０．０４ｍ２／ｇ以上のフェルト重量であるべきであり、好ましくは約０．０６５ｍ２／ｇ以上のフェルト重量、最も好ましくは約０．０７５ｍ２／ｇ以上のフェルト重量であり得る。これは、水の良好な吸収に重要なことである。圧縮率の値としての動ばね定数Ｋ＊「Ｎ／ｍｍ」は、１００，０００以下のＮ／ｍｍである場合に許容でき、好ましい圧縮率は、９０，０００Ｎ／ｍｍ以下であり、最も好ましい圧縮率は、７０，０００Ｎ／ｍｍ以下である。透過性の脱水布の圧縮率（ｍｍ／Ｎの力による厚さ変化率）は、上部の布地のものより高い。これも、ウェブを高い乾燥レベルまで効率的に脱水するのに重要なことである。
【００２７】
透過性の脱水布は、バット繊維と、繊維間の接着を補うための接着剤とを有することがある。透過性の脱水布は、低溶融繊維又は粒子及び樹脂加工のうちの少なくとも１つを含むバット繊維を有することがある。透過性の脱水布は、約１．５０ｍｍ未満の厚さを有することがある。透過性の脱水布は、約１．２５ｍｍ未満の厚さを有することがある。透過性の脱水布は、約１．００ｍｍ未満の厚さを有することがある。
【００２８】
透過性の脱水布は、緯糸を有することがある。緯糸は、撚り合わせた又は諸撚りしたマルチフィラメント糸を有することがある。緯糸は、約０．３０ｍｍ未満の直径の、中実のモノストランドを有することがある。緯糸は、約０．２０ｍｍ未満の直径の、中実のモノストランドを有することがある。緯糸は、約０．１０ｍｍ未満の直径の、中実のモノストランドを有することがある。緯糸は、単一ストランド糸、撚り糸、ケーブルヤーン、サイドバイサイドで接合された糸、及びほぼ平らに形作られた糸のうちの１つを有することがある。
【００２９】
透過性の脱水布は、縦糸を有することがある。縦糸は、約０．３０ｍｍ〜約０．１０ｍｍの間の直径を有するモノフィラメント糸を有することがある。縦糸は、約０．２０ｍｍの直径の、撚り合わせた又は単一フィラメントを有することがある。透過性の脱水布は、ニードルパンチされ、直通排水路を含むことがある。透過性の脱水布は、ニードルパンチされ、ほぼ均一なニードリングを利用することがある。透過性の脱水布は、基布と、基布の表面に塗布された薄い疎水層とを有することがある。透過性の脱水布は、約５〜約１００ｃｆｍの間の通気性を有することがある。透過性の脱水布は、約１９ｃｆｍ以上の通気性を有することがある。透過性の脱水布は、約３５ｃｆｍ以上の通気性を有することがある。透過性の脱水布は、約５〜約７５ミクロンの間の範囲内の平均細孔直径を有することがある。透過性の脱水布は、約２５ミクロン以上の平均細孔直径を有することがある。透過性の脱水布は、約３５ミクロン以上の平均細孔直径を有することがある。
【００３０】
透過性の脱水布は、少なくとも１つの合成高分子材料を有することがある。透過性の脱水布は、羊毛を有することがある。透過性の脱水布は、ポリアミド材料を有することがある。ポリアミド材料は、ナイロン６であり得る。透過性の脱水布は、リウェット防止層に貼合わせられた、織り基布を有することがある。織り基布は、約０．１０ｍｍ〜約０．３０ｍｍの間の直径を有するモノフィラメント縦糸を含む、織りエンドレス構造を有することがある。直径は、約０．２０ｍｍであり得る。織り基布は、撚り合わせた又は諸撚りしたマルチフィラメント糸を含む、織りエンドレス構造を有することがある。織り基布は、約０．３０ｍｍ未満の直径の、中実のモノストランドであるマルチフィラメント糸を含む、織りエンドレス構造を有することがある。中実のモノストランドは、約０．２０ｍｍの直径であり得る。中実のモノストランドは、約０．１０ｍｍの直径であり得る。
【００３１】
織り基布は、緯糸を含む織りエンドレス構造を有することがある。緯糸は、単一ストランド糸、撚り糸又はケーブルヤーン、サイドバイサイドで接合された糸、及び平らな形状の緯糸のうちの１つを有することがある。透過性の脱水布は、基布層とリウェット防止層とを有することがある。リウェット防止層は、薄いエラストマキャストの透過性の膜を有することがある。エラストマキャストの透過性の膜は、約１．０５ｍｍ以下の厚さであり得る。エラストマキャストの透過性の膜は、水がウェブ内に戻るのを遅らせるための空気の緩衝層を形成するようにされ得る。リウェット防止層及び基布層は、貼合わせにより互いに結合され得る。
【００３２】
本発明はまた、上述したリウェット防止層と基布層とを結合する方法を提供するものであり、本方法は、薄いエラストマキャストの透過性の膜を基布層内に溶融することを含む。本発明はまた、上述した種類のリウェット防止層と基布層とを結合する方法を提供するものであり、本方法は、基布層の背面のバット繊維の２つ以下の薄い層に、基布層の表の面のバット繊維の２つ以下の薄い層をニードリングすることを含む。本方法は、さらに、薄い疎水層を少なくとも１つの表面に結合することを含むことがある。
【００３３】
本発明はまた、ウェブを乾燥するシステムを提供するものであり、本システムは、真空ロール上にウェブを運ぶ透過性の構造化された布地と、ウェブに接触し、かつ真空ロール上に案内される透過性の脱水布と、真空ロールで、透過性の構造化された布地、ウェブ、及び透過性の脱水布に圧力を加える機構とを有する。
【００３４】
この機構は、過圧を作るフードを有することがある。この機構は、ベルトプレスを有することがある。ベルトプレスは、透過性のベルトを有することがある。本発明はまた、上述したシステムを使用してウェブを乾燥する方法を提供するものであり、本方法は、真空ロール上に透過性の構造化された布地上でウェブを移動させることと、真空ロール上にウェブに接触している透過性の脱水布を案内することと、真空ロールで、透過性の構造化された布地、ウェブ、及び透過性の脱水布に機械的圧力を加えることと、加えている間、真空ロールを用いて、透過性の構造化された布地、ウェブ、及び透過性の脱水布を吸引することとを含む。
【００３５】
本発明は、プレス用のメカニカルシュー（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｈｏｅ）に頼るのではなく、プレス要素として透過性のベルトを使用することができる。ベルトには、ベルトプレスを形成するようサクションロールに対して張力がかけられる。このことにより、非常に長い、即ち約１０倍長いプレスニップが可能となり、この結果、非常に低い、即ち約２０倍低いピーク圧力が生じる。また、代表的なシュープレスの場合にはない、空気がウェブを通ってプレスニップ自体内に流れることができるという大きな利点を有する。空気流の低いピーク圧力及び脱水布の柔らかい表面により、わずかなプレス及び脱水が、構造化された布地の顕著な点の間の保護された区域内で発生するが、繊維シートが可塑的に変形するのを回避する、かつシート品質の低下を回避するほど深くはない。
【００３６】
本発明はまた、最新式脱水システムにおける、又は構造化された布地全体にウェブが形成された設備における、ベルトプレスで使用され得る、特別に設計された透過性のＥＮＰベルトを提供する。透過性のＥＮＰベルトはまた、Ｎｏ  Ｐｒｅｓｓ／Ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ｆｌｅｘプロセスにおいて、及びリンクファブリックと共に使用され得る。
【００３７】
本発明はまた、ベルトの側に開放面積と接触面積とを有する、高強度透過性のプレスベルトを提供する。
【００３８】
本発明は、その一形態において、外面を有するロールとロールの外面の一部分上にプレス接触する側を有する透過性のベルトとを含む、ベルトプレスを有する。透過性のベルトは、これに働く少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有する。透過性のベルトの側は、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも２５％の接触面積とを有する。
【００３９】
本発明の利点は、特にプレス操作中に、真空により水を取り除くために、実質的な空気流がここを通って繊維ウェブに達することができることである。
【００４０】
別の利点は、透過性のベルトにより、かなりの張力がこれに働くことができることである。
【００４１】
さらに別の利点は、透過性のベルトが、ベルトの１つの側に沿って接触面積に隣接する、実質的な開放面積を有することである。
【００４２】
本発明のまたさらに別の利点は、透過性のベルトが、極端に長いニップ全体に線の力を加えることができることであり、これにより、標準シュープレスと比較して、圧力がウェブに働く非常に長い停止時間が確実となる。
【００４３】
本発明はまた、抄紙機用のベルトプレスを提供するものであり、ベルトプレスは、外面を有するロールを有する。透過性のベルトが、第１の側を有し、ロールの外面の一部分上に案内される。透過性のベルトは、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有する。第１の側は、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％の接触面積とを有する。
【００４４】
第１の側は、外面に面することがあり、透過性のベルトは、ロールにプレス力を及ぼすことがある。透過性のベルトは、貫通開口部を有することがある。透過性のベルトは、ほぼ正規対称パターンで配置された貫通開口部を有することがある。透過性のベルトは、ほぼ平行な列の貫通開口部を有することがあり、これにより、列は、縦方向に沿って配向される。透過性のベルトは、約３０ＫＰａ〜約１５０ＫＰａの間の範囲内でロールにプレス力を及ぼすことがある。透過性のベルトは、貫通開口部と複数の溝とを有することがあり、それぞれの溝が異なる組の貫通開口部と交差する。第１の側は、外面に面することがあり、透過性のベルトは、ロールにプレス力を及ぼすことがある。複数の溝は、第１の側に配置され得る。複数の溝のそれぞれが幅を有することがあり、貫通開口部のそれぞれが直径を有することがあり、直径は幅より大きい。
【００４５】
ベルトの張力は、約５０ＫＮ／ｍより大きい。ロールは、真空ロールを有することがある。ロールは、内周部分を含む真空ロールを有することがある。真空ロールは、前記内周部分内に配置された、少なくとも１つの真空域を有することがある。ロールは、吸引域を含む真空ロールを有することがある。吸引域は、約２００ｍｍ〜約２，５００ｍｍの間の円周の長さを有することがある。円周の長さは、約８００ｍｍ〜約１，８００ｍｍの間の範囲内であり得る。円周の長さは、約１，２００ｍｍ〜約１，６００ｍｍの間の範囲内であり得る。透過性のベルトは、ポリウレタンの長尺ニップベルト及びスパイラルリンクファブリックの少なくとも１つを有することがある。透過性のベルトは、複数の補強糸が埋め込まれたポリウレタンの長尺ニップベルトを有することがある。複数の補強糸は、複数の縦方向の糸と複数の横方向の糸とを有することがある。透過性のベルトは、複数の補強糸が埋め込まれたポリウレタンの長尺ニップベルトを有することがあり、前記複数の補強糸は、スパイラルリンクで織られている。透過性のベルトは、スパイラルリンクファブリックを有することがある。
【００４６】
ベルトプレスは、さらに、透過性のベルトとロールとの間を移動する、第１の布地と第２の布地とを有することがある。第１の布地は、第１の側と第２の側とを含む。第１の布地の第１の側は、ロールの外面と少なくとも部分的に接触している。第１の布地の第２の側は、繊維ウェブの第１の側と少なくとも部分的に接触している。第２の布地は、第１の側と第２の側とを含む。第２の布地の第１の側は、透過性のベルトの第１の側と少なくとも部分的に接触している。第２の布地の第２の側は、繊維ウェブの第２の側と少なくとも部分的に接触している。
【００４７】
第１の布地は、透過性の脱水ベルトを有することがある。第２の布地は、構造化された布地を有することがある。繊維ウェブは、ティッシュウェブ又は衛生ウェブを有することがある。本発明はまた、ロール上に案内される、エンドレスに循環する透過性の長尺ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトを有する、繊維材料乾燥設備を提供する。ＥＮＰベルトは、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を受ける。ＥＮＰベルトは、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％の接触面積とを有する側を有する。第１の布地はまた、リンクファブリックでもあり得る。
【００４８】
本発明はまた、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を受けることができる透過性の長尺ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトを提供するものであり、この透過性のＥＮＰベルトは、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％の接触面積とを有する、少なくとも１つの側を有する。
【００４９】
開放面積は、貫通開口部によって画定されることがあり、接触面積は、平面によって画定される。開放面積は、貫通開口部によって画定されることがあり、接触面積は、開口部、窪み、又は溝のない、平面によって画定される。開放面積は、貫通開口部及び溝によって画定されることがあり、接触面積は、開口部、窪み、又は溝のない、平面によって画定される。透過性のＥＮＰベルトは、スパイラルリンクファブリックを有することがある。この場合、開放面積は約３０％〜約８５％の間であり、接触面積は約１５％〜約７０％の間であり得る。開放面積は約４５％〜約８５％の間であり、接触面積は約１５％〜約５５％の間であり得ることが好ましい。開放面積は約５０％〜約６５％の間であり、接触面積は約３５％〜約５０％の間であり得ることが最も好ましい。透過性のＥＮＰベルトは、ほぼ対称パターンで配置された貫通開口部を有することがある。透過性のＥＮＰベルトは、縦方向に対してほぼ平行な列に配置された貫通開口部を有することがある。透過性のＥＮＰベルトは、エンドレス循環ベルトを有することがある。
【００５０】
透過性のＥＮＰベルトは、貫通開口部を有することがあり、透過性のＥＮＰベルトの少なくとも１つの側は、複数の溝を有することがあり、複数の溝のそれぞれが、異なる組の貫通穴と交差する。複数の溝のそれぞれが、幅を有することがあり、貫通開口部のそれぞれが、直径を有することがあり、直径は幅より大きい。複数の溝のそれぞれが、透過性のベルトの厚さより少ない量だけ、透過性のＥＮＰベルト内に延在する。
【００５１】
張力は、約５０ＫＮ／ｍより大きいことがある。透過性のＥＮＰベルトは、フレキシブル補強ポリウレタン部材を有することがある。透過性のＥＮＰベルトは、フレキシブルスパイラルリンクファブリックを有することがある。透過性のＥＮＰベルトは、複数の補強糸が埋め込まれたフレキシブルポリウレタン部材を有することがある。複数の補強糸は、複数の縦方向の糸と複数の横方向の糸とを有することがある。透過性のＥＮＰベルトは、フレキシブルポリウレタン材料とその中に埋め込まれた複数の補強糸とを有することがあり、前記複数の補強糸は、スパイラルリンクで織られている。
【００５２】
本発明はまた、抄紙機において繊維ウェブをプレスにかける方法を提供するものであり、本方法は、透過性のベルトの一部分で繊維ウェブの接触面積に圧力を加えることを含み、接触面積は、前記一部分の面積の少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％であり、さらに、前記透過性のベルトの開放面積を通って及び繊維ウェブを通って流体を移動させることを含み、前記開放面積は、前記一部分の少なくとも約２５％であり、働いている及び移動している間、前記透過性のベルトは、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有する。
【００５３】
繊維ウェブの接触面積は、繊維ウェブの非接触面積より一部分だけより多くプレスされる面積を有することがある。透過性のベルトの一部分は、開口部、窪み、又は溝を含まず、かつロール上に案内される、ほぼ平面を有することがある。流体は、空気を有することがある。透過性のベルトの開放面積は、貫通開口部と溝とを有することがある。張力は、約５０ＫＮ／ｍより大きいことがある。
【００５４】
本方法は、さらに、縦方向にロールを回転させることを含むことがあり、前記透過性のベルトは、前記ロールと足並を揃えて移動し、前記ロール上に又は前記ロールによって案内される。透過性のベルトは、複数の溝と貫通開口部とを有することがあり、前記複数の溝のそれぞれが、透過性のベルトの側に配置され、異なる組の貫通開口部と交差する。圧力が働くこと及び移動することは、約２５％〜約５５％の間の範囲内の繊維ウェブの固形分レベルを作るのに十分な停止時間の間に発生することがある。固形分レベルは、約３０％より大きいことが好ましく、約４０％より大きいことが最も好ましい。これらの固形分レベルは、透過性のベルトが、ベルトプレス上で使用される場合又はＮｏ  Ｐｒｅｓｓ／Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓ設備上で使用される場合に得られることがある。透過性のベルトは、スパイラルリンクファブリックを有することがある。
【００５５】
本発明はまた、抄紙機において繊維ウェブをプレスする方法を提供するものであり、本方法は、透過性のベルトで繊維ウェブの第１の部分に第１の圧力、及び透過性のベルトのプレス部分で繊維ウェブの第２の部分に第２のより大きい圧力を加えることを含み、第２の部分の面積は、第１の部分の面積の少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％であり、さらに前記透過性のベルトの開放部分を通って空気を移動させることを含み、開放部分の面積は、第１の圧力及び第２の圧力を加える透過性のベルトのプレス部分の少なくとも約２５％であり、圧力が働いている及び移動している間、前記透過性のベルトは、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有する。
【００５６】
張力は、約５０ＫＮ／ｍより大きいことがある。本方法は、さらに、縦方向にロールを回転させることを含むことがあり、前記透過性のベルトは、前記ロールと足並を揃えて移動する。開放部分の面積は、少なくとも約５０％であり得る。開放部分の面積は、少なくとも約７０％であり得る。第２のより大きい圧力は、約３０ＫＰａ〜約１５０ＫＰａの間の範囲内であり得る。移動すること及び圧力が働くことは、実質的に同時に発生することがある。
【００５７】
本方法は、さらに、約２５％〜約５５％の間の範囲内の繊維ウェブ固形分を作るのに十分な停止時間の間に、繊維ウェブを通って空気を移動させることを含むことがある。
【００５８】
本発明はまた、ロールと貫通開口部を有する透過性のベルトとを含むベルトプレス内で繊維ウェブを乾燥する方法を提供するものであり、貫通開口部の面積は、透過性のベルトのプレス部分の面積の少なくとも約２５％であり、透過性のベルトには、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力がかけられ、本方法は、ロール上に透過性のベルトの少なくともプレス部分を案内することと、ロールと透過性のベルトのプレス部分との間で繊維ウェブを移動させることと、繊維ウェブの少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％を、貫通開口部に隣接する透過性のベルトの一部分によって作られた圧力にさらすことと、透過性のベルトの貫通開口部及び繊維ウェブを通って流体を移動させることとを含む。
【００５９】
本発明はまた、ロールと貫通開口部及び溝を有する透過性のベルトとを含むベルトプレス内で繊維ウェブを乾燥する方法を提供するものであり、貫通開口部の面積は、透過性のベルトのプレス部分の面積の少なくとも約２５％であり、透過性のベルトには、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力がかけられ、本方法は、ロール上に透過性のベルトの少なくともプレス部分を案内することと、ロールと透過性のベルトのプレス部分との間で繊維ウェブを移動させることと、繊維ウェブの少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％を、貫通開口部及び溝に隣接する透過性のベルトの部分によって作られた圧力にさらすことと、透過性のベルト及び繊維ウェブの貫通開口部及び溝を通って流体を移動させることとを含む。
【００６０】
本発明の別の態様によれば、好ましくはティッシュ製造プロセスのための、より効率的な脱水プロセスが設けられ、ウェブは、約４０％までの範囲内の乾燥度を達成する。本発明によるプロセスは、ＴＡＤプロセスと比べて機械及び運転費がそれ程高価でなく、ＴＡＤプロセスと同じウェブ品質を実現する。本発明に従って作られたティッシュウェブの嵩は、約１０ｃｍ３／ｇより大きく、約１４ｃｍ３／ｇ〜約１６ｃｍ３／ｇの間の範囲までである。本発明に従って作られたティッシュウェブの（バスケット方式によって測定される）保水力は、約１０（ｇ  Ｈ２Ｏ／ｇ  繊維）より大きく、約１４（ｇ  Ｈ２Ｏ／ｇ  繊維）〜約１６（ｇ  Ｈ２Ｏ／ｇ  繊維）の間の範囲までである。このことによりまた、乾燥プロセス全体がより効率的になる。
【００６１】
本発明はまた、ＴＡＤプロセスと合わせて利用され得る、効率的な脱水装置を提供する。
【００６２】
したがって、本発明は、坪量が約４２ｇ／ｍ２未満の薄い紙ウェブ用の、好ましくはティッシュペーパー程度用の、新しい脱水プロセスを提供する。本発明はまた、このプロセスを利用する器具を提供し、またこのプロセスに重要な機能を有する要素を提供する。
【００６３】
本発明の主要な態様は、少なくとも１つの上部の布地（又は第１の）と少なくとも１つの下部の（又は第２の）布地とこの間に置かれた紙ウェブとのパッケージを含むプレスシステムである。圧力を作る要素の第１の表面が、少なくとも１つの上部の布地と接触している。支持構造の第２の表面が、少なくとも１つの下部の布地と接触しており、透過性である。パッケージに対する、したがって紙ウェブに対する機械的圧力を作るために、少なくとも１つの上部の布地と少なくとも１つの下部の布地とその間に設けられた紙ウェブとのパッケージに対して作用する差圧場が、第１の表面と第２の表面との間に設けられる。この機械的圧力は、ウェブ内で所定の水圧を作り、これにより、含まれている水が排出される。上部の布地は、下部の布地より大きい荒さ及び／又は圧縮率を有する。空気流が、少なくとも１つの上部の布地と少なくとも１つの下部の布地とこれらの間の紙ウェブとのパッケージを通って、少なくとも１つの上部の布地から少なくとも１つの下部の布地の方向に生じる。
【００６４】
異なる可能なモード及び追加の機能も設けられる。たとえば、上部の布地は、透過性であり、及び／又は所謂「構造化された布地」であり得る。非制限的な例として、上部の布地は、たとえば、ＴＡＤ布地、膜、布地、プリントされた膜、又はプリントされた布地であり得る。下部の布地は、透過性の基布と、これに付着されており、かつポリウレタンなどの高分子からなるラティス格子とを含み得る。布地のラティス格子側は、サクションロールと接触し、反対側は、紙ウェブと接触する。ラティス格子はまた、縦方向の糸及び横方向の糸に対して、ある角度に曲げて配向され得る。基布は透過性であり、ラティス格子はリウェット防止層であり得る。ラティスはまた、エラストマ材料などの複合材料からなり得る。ラティス格子は、これ自体に、複合材料が糸の周りに形成された、縦方向の糸を含み得る。上述した種類の布地を用いて、織目に依存しない表面構造を形成する又は作り出すことができる。
【００６５】
上部の布地は、プレスシステムに及びプレスシステムからウェブを運搬することがある。ウェブは、上部の布地の三次元構造の中にあり、したがって平らではなく、嵩高いウェブを作る、三次元構造を有することがある。下部の布地も透過性である。下部の布地は、水を蓄えることができるように設計される。下部の布地はまた、滑らかな表面を有する。下部の布地は、バット層を有するフェルトであることが好ましい。下部の布地のバット繊維の直径は、約１１デシテックス以下であり、好ましくは約４．２デシテックス以下、又はより好ましくは約３．３デシテックス以下であり得る。バット繊維はまた、混紡繊維でもあり得る。下部の布地はまた、約６７デシテックスからの繊維を含むベクトル層を含み得る。また、たとえば、約１００デシテックス、約１４０デシテックス、又はさらにより高いデシテックス数などの、さらに粗い繊維を含み得る。これは、水の良好な吸収に重要なことである。下部の布地のバット層の及び／又は下部の布地自体の湿った表面は、約３５ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積、好ましくは約６５ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積、最も好ましくは約１００ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積であり得る。下部の布地に特有の表面は、約０．０４ｍ２／ｇ以上のフェルト重量であるべきであり、好ましくは約０．０６５ｍ２／ｇ以上のフェルト重量、最も好ましくは約０．０７５ｍ２／ｇ以上のフェルト重量であり得る。これは、水の良好な吸収に重要なことである。圧縮率の値としての動ばね定数Ｋ＊「Ｎ／ｍｍ」は、１００．０００Ｎ／ｍｍ以下の場合に許容でき、好ましい圧縮率は９０，０００Ｎ／ｍｍ以下、最も好ましい圧縮率は７０，０００Ｎ／ｍｍ以下である。下部の布地の圧縮率（ｍｍ／Ｎの力による厚さ変化率）は、より高い。これも、ウェブを高い乾燥レベルまで効率的に脱水するのに重要なことである。硬い表面は、上部の布地の構造化された表面の顕著な点の間のウェブをプレスしない。他方、フェルトは、繊維シートが可塑的に変形するのを回避し、かつ嵩、したがって品質、たとえば保水力が失われるのを回避するために、三次元構造内に余り深くプレスされてはならない。
【００６６】
上部の布地の圧縮率（ｍｍ／Ｎの力による厚さ変化率）は、下部の布地のものより低い。上部の布地の圧縮率の値としての動ばね定数Ｋ＊「Ｎ／ｍｍ」は、３，０００Ｎ／ｍｍ以上であり、下部の布地より低い場合がある。これは、ウェブの三次元構造を維持するために、即ち、上部のベルトが硬い構造であることを確実にするために重要なことである。
【００６７】
下部の布地の弾性を考慮すべきである。下部の布地の弾性の値としての圧縮率の動的弾性率Ｇ＊「Ｎ／ｍｍ２」は、０．５Ｎ／ｍｍ２以上の場合に許容でき、好ましい弾性は２Ｎ／ｍｍ２以上、最も好ましい弾性は４Ｎ／ｍｍ２以上である。下部の布地の密度は、約０．４ｇ／ｃｍ３以上であるべきであり、好ましくは約０．５ｇ／ｃｍ３以上、理想的には約０．５３ｇ／ｃｍ３以上である。これは、約１０００ｍ／分より大きいウェブ速度で好ましいものであり得る。フェルト体積が減少したことにより、空気流により水をフェルトから取り去ること、即ちフェルトを通って水を得ることがより容易となる。したがって、脱水効果がより小さくなる。下部の布地の透過性は、約８０ｃｆｍより低い、好ましくは約４０ｃｆｍより低い、理想的には約２５ｃｆｍ以下であり得る。透過性が減少したことにより、空気流により水をフェルトから取り去ること、即ちフェルトを通って水を得ることがより容易となる。この結果、リウェット効果がより小さくなる。しかし、透過性が余りにも高い場合は、余りにも高い空気流、所与の真空ポンプについてのより小さい真空レベル、及び余りにも開放された構造によるフェルトのより少ない脱水が生じる。
【００６８】
支持構造の第２の表面は、平ら及び／又は平面的であり得る。この点について、支持構造の第２の表面は、平らなサクションボックスによって形成され得る。支持構造の第２の表面は、湾曲され得ることが好ましい。たとえば、支持構造の第２の表面は、その直径が、たとえば２００インチ幅又は１．７５ｍ幅の機械について約ｇ．ｔ．１ｍ以上である、サクションロール又はシリンダ全体に形成され得る又は流れ得る。吸引装置又はシリンダは、少なくとも１つの吸引域を有することがある。また、２つ以上の吸引域を有することもある。吸引シリンダはまた、少なくとも１つの吸引円弧を有する少なくとも１つのサクションボックスを含むこともある。少なくとも１つの機械的圧力域が、少なくとも１つの圧力場により（即ち、ベルトの張力により）、又はたとえばプレス要素による第１の表面を通って作られ得る。第１の表面は、不透過性のベルトであり得るが、第１の布地の方に対する開放表面、たとえば溝状に又はめくら穴状に開けられた穴及び溝状の開放表面を有するので、空気が外部から吸引円弧内に流れ得る。第１の表面は、透過性のベルトであり得る。ベルトは、少なくとも約２５％、好ましくは約３５％より大きい、最も好ましくは約５０％より大きい開放面積を有することがある。ベルトは、良好なプレス接触を有するために、少なくとも約１０％、少なくとも約２５％、好ましくは約５０％までの接触面積を有することがある。
【００６９】
その上、圧力場は、シュープレス又はロールプレスなどの圧力要素によって作られ得る。このことは、以下の利点を有する。即ち、非常に嵩高いウェブが必要でない場合、機械的圧力荷重を注意深く調整することにより、乾燥度、したがって生産を目標値まで増加するのに、この選択肢が使用され得る。より柔らかい第２の布地により、ウェブはまた、三次元構造の顕著な点（谷）の間で少なくとも部分的にプレスされる。追加の圧力場は、吸引区域の前（リウェットのない）、後、又は間に配置され得ることが好ましい。上部の透過性のベルトは、約３０ＫＮ／ｍを超える、好ましくは約６０ＫＮ／ｍ以上、たとえば約８０ＫＮ／ｍの高い張力に抵抗するよう設計される。この張力を利用することにより、約０．５バールより大きい、好ましくは約１バール以上、恐らくたとえば約１．５バールの圧力が作られる。圧力「ｐ」は、良く知られている等式、ｐ＝Ｓ／Ｒの、サクションロールの張力「Ｓ」及び半径「Ｒ」に依存する。所与の圧力目標に達するために、より大きいロールには、より高い張力が必要となる。上部のベルトはまた、ステンレス鋼及び／又は金属バンド及び／又は高分子ベルトであり得る。上部の透過性のベルトは、強化プラスチック又は合成材料から作られ得る。スパイラルリンクの布地でもあり得る。ベルトは、第１の布地及び第２の布地とウェブとの間の剪断力を回避するよう駆動され得ることが好ましい。サクションロールも駆動され得る。これらの両方が、独自に駆動され得る。
【００７０】
第１の表面は、圧力荷重のための有孔シューによって支持された透過性のベルトであり得る。
【００７１】
空気流は、非機械的圧力場により、サクションロールのサクションボックス内の低圧で、又は平らなサクションボックスを用いて、又は空気、たとえば約５０℃〜約１８０℃の間、好ましくは約１２０℃〜約１５０℃の間の熱風、又は好ましくは蒸気が供給される、たとえばフードによる、圧力を作る要素の第１の表面上の過圧で生じ得る。このようなより高い温度は、ヘッドボックスからのパルプ温度が約３５℃未満である場合、特に重要であり、好ましいものである。これは、より少ない原料を精製する場合もしない場合もある、製造プロセスの場合である。勿論、上述した機能のすべて又はいくつかが、組み合わせられ得る。
【００７２】
フード内の圧力は、約０．２バール未満、好ましくは約０．１未満、最も好ましくは約０．０５バール未満であり得る。フードに供給される空気流は、真空ポンプによりサクションロールから吸い込まれる流量より少ない又は好ましくは等しくあり得る。非制限的な例として、１メートル幅当たりの、フードに供給される空気流は、大気圧において約１４０ｍ３／分であり得る。空気流の温度は、約１１５℃であり得る。真空ポンプを用いてサクションロールから吸い込まれる流量は、２５℃の約０．６３バールの真空レベルで約５００ｍ３／分であり得る。
【００７３】
サクションロールは、布地のパッケージ及び圧力を作る要素、たとえばベルトにより部分的に包まれ得る。これにより、第２の布地は、最大のラッピング円弧「ａ１」を有し、最後に円弧域を出る。ウェブは、第二に第１の布地と共に出、圧力を作る要素は最初に出る。圧力を作る要素の円弧は、サクションボックスの円弧より大きい。これは、重要なことである。何故なら、機械的脱水は、低い乾燥度の場合、空気流による脱水より効率的であるからである。より小さい吸引円弧「ａ２」は、空気流が最大の乾燥度に達するのに十分な停止時間を確実にするのに十分に大きなものであるべきである。停止時間「Ｔ」は、約４０ミリ秒より大きくあるべきであり、好ましくは約５０ミリ秒より大きい。約１．２ｍのロール直径及び約１２００ｍ／分の機械速度について、円弧「ａ２」は、約７６°より大きく、好ましくは約９５°より大きくあるべきである。式は、ａ２＝「停止時間＊速度＊３６０／ロールの円周」である。
【００７４】
第２の布地は、脱水行動を向上させるために、たとえばフラデッドニップシャワーに追加された蒸気又はプロセス水によって加熱され得る。より高い温度では、フェルトを通って水を得るのがより容易となる。ベルトはまた、加熱器により又はフード又はスチームボックスにより加熱され得る。ＴＡＤ布地は、特に、ティッシュマシンのフォーマがダブルワイヤフォーマである場合に加熱され得る。これは、クレセントフォーマである場合に、ＴＡＤ布地が、成形ロールを包み、したがって、ヘッドボックスによって噴射される原料によって加熱されるためである。
【００７５】
本明細書に記述したこのプロセスには、いくつかの利点がある。先行技術によるＴＡＤプロセスにおいては、ウェブを約２５％の乾燥度まで乾燥するのに、１０の真空ポンプが必要である。他方、本発明の最新式脱水システムを用いると、６つの真空ポンプだけで、ウェブが約３５％まで乾燥される。また、先行技術によるＴＡＤプロセスを用いると、ウェブは、ＴＡＤドラム及び空気システムを用いて、約６０％〜約７５％の間の高い乾燥レベルまで乾燥されなければならず、さもなければ、乏しい水分による交差プロファイルが作り出される。この方法では、多くのエネルギが無駄になり、ヤンキー／フードの設備能力は、ほんのわずかしか使用されない。本発明のシステムにより、第１のステップにおいて、約３０％〜約４０％の間の一定の乾燥レベルまで、良好な水分による交差プロファイルを有して、ウェブを乾燥することができる。第２の段階においては、乾燥度は、本発明によるシステムと組み合わせた従来のヤンキードライヤーを使用して、約９０％を超える最終乾燥度まで増加し得る。この乾燥レベルを作る１つの方法は、ヤンキーのフードを介する、より効率的なインピンジメント乾燥を含み得る。
【００７６】
本発明はまた、抄紙機用のベルトプレスを提供するものであり、ベルトプレスは、外面を有するロールを有する。透過性のベルトは、第１の側を有し、ロールの前記外面の一部分上に案内される。透過性のベルトは、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有する。第１の側は、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％の接触面積とを有する。ウェブが、透過性のベルトとロールの外面との間を移動する。
【００７７】
第１の側は、外面に面することがあり、透過性のベルトは、ロールにプレス力を及ぼすことがある。透過性のベルトは、貫通開口部を有することがある。透過性のベルトは、ほぼ正規対称パターンに配置された貫通開口部を有することがある。透過性のベルトは、ほぼ平行な列の貫通開口部を有することがあり、これにより、列は縦方向に沿って配向される。透過性のベルトは、約３０ＫＰａ〜約１５０ＫＰａの間の範囲内でロールにプレス力を及ぼすことがある。透過性のベルトは、貫通開口部と複数の溝とを有することがあり、それぞれの溝が、異なる組の貫通開口部と交差する。第１の側は、外面に面することがあり、前記透過性のベルトは、前記ロールにプレス力を及ぼす。複数の溝は、第１の側に配置され得る。前記複数の溝のそれぞれが幅を有することがあり、貫通開口部のそれぞれが直径を有し、前記直径は前記幅より大きい。ベルトの張力は、約５０ＫＮ／ｍより大きいことがある。ベルトの張力は、約６０ＫＮ／ｍより大きいことがある。ベルトの張力は、約８０ＫＮ／ｍより大きいことがある。ロールは、真空ロールを有することがある。ロールは、内周部分を含む真空ロールを有することがある。真空ロールは、前記内周部分内に配置された少なくとも１つの真空域を有することがある。ロールは、吸引域を含む真空ロールを有することがある。吸引域は、約２００ｍｍ〜約２，５００ｍｍの間の円周の長さを有することがある。円周の長さは、約８００ｍｍ〜約１，８００ｍｍの間の範囲内であり得る。円周の長さは、約１，２００ｍｍ〜約１，６００ｍｍの間の範囲内であり得る。
【００７８】
本発明はまた、ロール上に案内される、エンドレスに循環する透過性の長尺ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトを有する、繊維材料乾燥設備を提供する。ＥＮＰベルトは、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を受ける。ＥＮＰベルトは、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも２５％の接触面積とを有する側を有する。ウェブは、ＥＮＰベルトとロールとの間を移動する。
【００７９】
本発明はまた、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を受けることができる、透過性の長尺ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトを提供するものであり、透過性のＥＮＰベルトは、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％の接触面積とを有する、少なくとも１つの側を有する。
【００８０】
開放面積は、貫通開口部によって画定されることがあり、接触面積は、平面によって画定されることがある。開放面積は、貫通開口部によって画定されることがあり、接触面積は、開口部、窪み、又は溝のない、平面によって画定されることがある。開放面積は、貫通開口部及び溝によって画定されることがあり、接触面積は、開口部、窪み、又は溝のない、平面によって画定されることがある。ＥＮＰベルトは、スパイラルリンクファブリックを有することがある。透過性のＥＮＰベルトは、ほぼ対称のパターンで配置された貫通開口部を有することがある。透過性のＥＮＰベルトは、縦方向に対してほぼ平行な列に配置された貫通開口部を有することがある。透過性のＥＮＰベルトは、エンドレス循環ベルトを有することがある。透過性のＥＮＰベルトは、貫通開口部を有することがあり、透過性のＥＮＰベルトの少なくとも１つの側は、複数の溝を有することがあり、前記複数の溝のそれぞれが、異なる組の貫通穴と交差する。前記複数の溝のそれぞれが幅を有することがあり、貫通開口部のそれぞれが直径を有することがあり、直径は幅より大きいことがある。複数の溝のそれぞれが、透過性のベルトの厚さより少ない量だけ、透過性のＥＮＰベルト内に延在することがある。張力は、約５０ＫＮ／ｍより大きいことがある。透過性のＥＮＰベルトは、フレキシブルスパイラルリンクファブリックを有することがある。透過性のＥＮＰベルトは、少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックを有することがある。少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックは、合成材料を有することがある。少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックは、ステンレス鋼を有することがある。透過性のＥＮＰベルトは、少なくとも１つのスパイラルリンクベルトによって補強された、透過性の布地を有することがある。
【００８１】
本発明はまた、プレス設備において紙ウェブを乾燥する方法を提供するものであり、本方法は、少なくとも１つの第１の布地と少なくとも１つの第２の布地との間、支持面と圧力を作る要素との間に置かれた紙ウェブを移動させることと、紙ウェブ、少なくとも１つの第１の布地及び第２の布地、及び支持面を通って流体を移動させることとを含む。
【００８２】
本発明はまた、抄紙機用のベルトプレスを提供するものであり、ベルトプレスは、外面及び少なくとも１つの吸引域を有する真空ロールを有する。透過性のベルトは、第１の側を有し、前記真空ロールの前記外面の一部分上に案内される。透過性のベルトは、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有する。第１の側は、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％、好ましくは少なくとも約２５％の接触面積とを有する。ウェブが、透過性のベルトとロールの外面との間を移動する。
【００８３】
少なくとも１つの吸引域は、約２００ｍｍ〜約２，５００ｍｍの間の円周の長さを有することがある。円周の長さは、約８０°〜約１８０°の間の円弧を画定することがある。円周の長さは、約８０°〜約１３０°の間の円弧を画定することがある。少なくとも１つの吸引域は、約４０ミリ秒以上の停止時間の間、真空を加えるようにされることがある。停止時間は、約５０ミリ秒以上であり得る。透過性のベルトは、約４０ミリ秒以上の第１の停止時間の間、前記真空ロールにプレス力を及ぼすことがある。少なくとも１つの吸引域は、約４０ミリ秒以上の第２の停止時間の間、真空を加えるようにされることがある。第２の停止時間は、約５０ミリ秒以上であり得る。第１の停止時間は、約５０ミリ秒以上であり得る。透過性のベルトは、少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックを有することがある。少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックは、合成材料を有することがある。少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックは、ステンレス鋼を有することがある。少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックは、約３０ＫＮ／ｍ〜約８０ＫＮ／ｍの間の張力を有することがある。張力は、約３５ＫＮ／ｍ〜約５０ＫＮ／ｍの間であり得る。
【００８４】
本発明はまた、紙ウェブをプレス及び乾燥する方法を提供するものであり、本方法は、圧力を作る要素を用いて、少なくとも１つの第１の布地と少なくとも１つの第２の布地との間で紙ウェブをプレスすることと、紙ウェブ、及び第１の布地及び第２の布地の少なくとも１つを通って、流体を同時に移動させることとを含む。
【００８５】
プレスすることは、約４０ミリ秒以上の停止時間の間に発生することがある。停止時間は、約５０ミリ秒以上であり得る。同時に移動させることは、約４０ミリ秒以上の停止時間の間に発生することがある。停止時間は、約５０ミリ秒以上であり得る。圧力を作る要素は、真空を加える装置を有することがある。真空は、約０．５バールより大きいことがある。真空は、約１バールより大きいことがある。真空は、約１．５バールより大きいことがある。
【００８６】
本発明によるシステムを用いると、ＴＡＤが不要となる。ＴＡＤ機で作られるものと同じ品質を有する紙が、約３５％から約９０％を超える固形分のシートを乾燥する場合により効率的なインピンジメント乾燥の全能力を利用する、本発明によるシステムを用いて生成される。
【００８７】
添付図面と合わせて、本発明の実施形態についての以下の記述を参照することにより、本発明の上述した及び他の特徴及び利点、及びこれらを得る方法がより明らかとなり、本発明がより理解されよう。
【００８８】
いくつかの図全体を通じて、対応する参照符号は、対応する部品を示している。本明細書に記載した例示的実施形態は、本発明の１つ以上の許容できる又は好ましい実施形態を例示しており、これらの例は、いかなる形であれ、本発明の範囲を制限するものと解釈されるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８９】
本明細書に示した詳細事項は、例示のためであり、本発明の実施形態について説明するためであり、本発明の原理及び概念的な態様について最も有用かつ容易に理解できる記述であると思われるものを提供するために提示したものである。この点において、本発明の基本的な理解に必要な程度以上に詳細な、本発明の構造的な詳細を示すことは試みていないが、当業者には、図面と合わせた記述により、本発明の形態が実際上如何に具現化され得るかが明らかとなろう。
【００９０】
ここで図面を参照すると、図１は、ベルトプレス１８の形態の主要圧力場を利用する最新式脱水システム（ＡＤＳ）を示す図である。構造化された布地４により、約−０．２〜約−０．８バールの真空の間で流れる基準２０ｇｓｍのウェブで約１５％〜約２５％の間の固形分レベルを達成するに必要な、形成されたウェブＷが真空ボックス５に運ばれ、約−０．４〜約−０．６バールの間のレベルで動作し得ることが好ましい。真空ロール９が、約−０．２〜約−０．８バールの間で操作され、約−０．４バール以上の真空レベルで操作されることが好ましい。ベルトプレス１８は、サクションロール９の周りにウェブＷを運ぶ構造化された布地４の、シートに接触していない側に圧力を加えることができる１つの布地の走行３２を含む。布地３２は、複数の案内ロールの周りを案内される、連続した又はエンドレス循環ベルトであり、透過性であることによって特徴づけられる。任意選択の熱風フード１１が、脱水を向上させるために、ベルト３２内に配置され、真空ロール９全体に位置決めされる。真空ロール９は、少なくとも１つの真空域Ｚを含み、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍの間の、好ましくは約８００ｍｍ〜約１８００ｍｍの間の、より好ましくは約１２００ｍｍ〜約１６００ｍｍの間の円周の長さを有する。真空ロールシェルの厚さは、約２５ｍｍ〜約７５ｍｍの間の範囲内であり得ることが好ましい。吸引域Ｚの区域内のウェブ１１２を通る平均空気流は、１メートルの機械幅当たり約１５０ｍ３／分であり得る。サクションロール９を出る固形分レベルは、設置された選択肢によって、約２５％〜約５５％の間となり、好ましくは約３０％より大きく、より好ましくは約３５％より大きく、さらにより好ましくは約４０％より大きい。任意選択のピックアップ真空ボックス１２が、シート又はウェブＷが構造化された布地４の後に続き、脱水布７から確実に分離するのに使用され得る。第１の圧力場（即ち、真空ボックス５）及び主要圧力場（即ち、真空ロール９によって形成される）内の空気流の方向が互いに反対であることに留意されたい。システムはまた、１つ以上のシャワーユニット８及び１つ以上のＵｈｌｅボックス６を利用する。
【００９１】
ベルトプレス１８を用いると、乾燥度が著しく増加する。ベルト３２は、破壊されることなく、またウェブ品質を破壊することなく、約８０ＫＮ／ｍまでのベルト張力の増加に耐えなければならない。ウェブＷ内には、２０ＫＮ／ｍのそれぞれの張力の増加について、ざっと約２％以上の乾燥度がある。合成ベルトが、約４５ＫＮ／ｍ未満の、所望のファイル力を達成しないことがあり、このベルトは、機械での走行中に伸び過ぎることがある。このため、ベルト３２は、たとえば、ピンでの継ぎ合せが可能なベルト、スパイラルリンクファブリック、また恐らくはステンレス鋼金属ベルトでもあり得る。
【００９２】
透過性のベルト３２は、リンクファブリックを形成するために、ほぼスパイラルの織り糸をクロスヤーンに絡ませることにより、鎖交した糸を有し得る。このベルトの非制限的な例が、図３０ａ〜図３０ｃに示されている、アシュワース金属ベルトと、ケンブリッジ金属ベルトと、ヴォイスファブリックリンクファブリックとを含み得る。本明細書に記述されているスパイラルリンクファブリックはまた、高分子材料からなり得る、及び／又は約３０ＫＮ／ｍ〜８０ＫＮ／ｍの間、好ましくは約３５ＫＮ／ｍ〜約５０ＫＮ／ｍの間の範囲内で張力がかけられることが好ましい。このことにより、高い張力を持ちこたえられないベルトの走行性が向上し、紙ウェブの十分な脱水との釣り合いがとられる。図３０ａは、本発明を使用するのに許容できるアシュワース金属ベルトの区域を例示する図である。黒で示されているベルトの部分は接触面積を表し、白で示されているベルトの部分は非接触面積を表す。アシュワースベルトは、約６０ＫＮ／ｍで張力がかけられる金属リンクベルトである。開放面積は、約７５％〜約８５％の間である。接触面積は、約１５％〜約２５％の間であり得る。図３０ｂは、本発明において使用されるのが好ましいケンブリッジ金属ベルトの区域を例示する図である。ここにおいても、黒で示されているベルトの部分は接触面積を表し、白で示されているベルトの部分は非接触面積を表す。ケンブリッジベルトは、約５０ＫＮ／ｍで張力がかけられる金属リンクベルトである。開放面積は、約６８％〜約７６％の間であり得る。接触面積は、約２４％〜約３２％の間であり得る。最後に、図３０ｃは、本発明において使用されることが最も好ましいヴォイスファブリックリンクファブリックの区域を例示する図である。黒で示されているベルトの部分は接触面を表し、白で示されているベルトの部分は非接触面積を表す。ヴォイスファブリックベルトは、約４０ＫＮ／ｍで張力がかけられる高分子リンクファブリックであり得る。開放面積は、約５１％〜約６２％の間であり得る。接触面積は、約３８％〜約４９％の間であり得る。
【００９３】
脱水布７は、脱水効率を向上させるために、かつ先行技術による構造で見られるようなリウェット現象を減少させる／排除するために、運ばれる水の量を１０分の１に減少させる、非常に薄い組織であり得る。しかし、薄いリウェット防止膜全体にプレスするベルトプレスの乾燥度については何の利益もないように思われる。より厚くより柔らかいベルト構造の方が、ベルトプレスより利点がある。ベルト７については、ニードルバット構造のフェルトが、より良い選択肢であり得る。脱水布７を約５０℃まで加熱することにより、約１．５％以上の乾燥度まで達成することができる。約５０ミリ秒より上のすべての停止時間については、停止時間は、乾燥度に影響するようには思われず、ロール９内の真空レベルが高くなればなるほど、ウェブＷの乾燥度が高くなる。
【００９４】
ウェブＷに使用される繊維づりに関して、低い稠度のリファイナに対して高い稠度のリファイナを使用することにより、乾燥度がかなり増加し得る。より低いＳＲ度、より低い細繊度、より高い有孔率により、より良好な脱水力が生じる。また、正しい完成紙料を使用することも好ましいものであり得る。高い稠度の叩解（約３０％の稠度）と低い稠度の叩解（約４．５％の稠度）との間の比較試験を実施することにより、発明者らは、ティッシュタオル紙に必要なものと同じ引っ張り強度を達成することができたが、叩解度は低くなった。同じ引っ張り強度が、１００％の軟材を２１ＳＲではなく１７ＳＲに叩解することによって達成された。即ち、ショッパーリーグラーが約４度低くなった。同じ叩解度で、即ち１７ＳＲで、高い稠度の叩解と低い稠度の叩解とを比較することにより、発明者らは、高い稠度の叩解で３０％高い引っ張り強度を達成することができた。高い稠度の叩解が、ワイヤープレス又はネジプレスであり得るシックナを用いて達成され、この後、ディスクディスペンサで叩解充填がなされた。これは、ティッシュペーパーについて可能である。何故なら、必要な引っ張り強度が低いからである。発明者らは、タオル紙の引っ張り目標に達するために、ディスクディスペンサで２パス使用した。上述したプロセスの大きな利点は、叩解を減少させることであり、したがって、ＡＤＳの考え方において、より低い細繊度、より低いＷＲＶ（保水値）、より高い有孔率、及びより良好な脱水力が生じた。より良好な脱水力があると、機械速度を増加することができ、その上、より低い叩解度により、紙品質が増加する。
【００９５】
主要圧力場の実施形態では、サクションロール又はサクションボックスが含まれる。このような装置の非制限的な例が、本明細書に記述されている。主要圧力場内でシート又はウェブを通る平均空気流の速度は、約６ｍ／秒であることが好ましい。
【００９６】
ここで、脱水布７の非制限的な例又は態様について記述する。１つの好ましい構造は、多層のバット繊維を有する、伝統的なニードルパンチプレス布であり、バット繊維は、約０．５デシテックス〜約２２デシテックスの間の範囲である。ベルト７は、異なるデシテックス繊維の組合せを含み得る。また、繊維間の接着を補うための接着剤、たとえば低溶融繊維又は粒子、及び／又は樹脂加工を含み得ることが好ましい。ベルト７は、好ましくは約１．５０ｍｍ未満の厚さ、又はより好ましくは約１．２５ｍｍ未満、最も好ましくは約１．０ｍｍ未満の薄い構造であり得る。ベルト７は、通常撚り合わせた／諸撚りしたマルチフィラメント糸であり得る緯糸を含み得る。緯糸はまた、通常約０．３０ｍｍ未満の直径、好ましくは約０．２０ｍｍの直径、又は約０．１０ｍｍの直径の場合もある、中実のモノストランドであり得る。緯糸は、撚り合わせた又はケーブルの、又はサイドバイサイドで接合された、又は平らな形状の、単一ストランドであり得る。ベルト７はまた、モノフィラメントであり、かつ約０．３０ｍｍ〜約０．１０ｍｍの間の直径を有する、縦糸を利用し得る。これらは、約０．２０ｍｍの直径であり得ることが好ましい、撚り合わせたフィラメント又は単一フィラメントであり得る。ベルト７は、直通排水路でニードルパンチされ、ほぼ均一なニードリングを利用することがあることが好ましい。ベルト７はまた、たとえば、約５〜約１００ｃｆｍの間、好ましくは約１９ｃｆｍ以上、最も好ましくは約３５ｃｆｍ以上の通気性を有する、表面の１つに塗布された任意選択の薄い疎水層を含み得る。平均細孔直径は、約５〜約７５ミクロンの間、好ましくは約２５ミクロン以上、より好ましくは約３５ミクロン以上の範囲内であり得る。ベルト７は、様々な合成高分子材料から、又は羊毛などからでも作られ、たとえばナイロン６などのポリアミドからなり得ることが好ましい。
【００９７】
ベルト７の代替構造は、リウェット防止層に貼合わされた織り基布であり得る。基布は、約０．１０ｍｍ〜約０．３０ｍｍの間を使用する織りエンドレス構造、好ましくは約０．２０ｍｍの直径のモノフィラメント縦糸（抄紙機上の幅方向の糸）、及び通常撚り合わせた／諸撚りしたコンビネーションマルチフィラメント糸である。糸はまた、通常約０．３０ｍｍ未満の直径、好ましくは約０．２０ｍｍの直径、又は約０．１０ｍｍの直径の場合もある、中実のモノストランドであり得る。緯糸は、撚り合わせた又はケーブルの、サイドバイサイドで接合された、単一ストランド、又は平らな形状の緯糸（抄紙機上の縦方向の糸）であり得る。基布は、薄いエラストマキャストの透過性の膜であることが好ましい、リウェット防止層に貼合わされ得る。透過性の膜は、約１．０５ｍｍの厚さ、好ましくは約１．０５ｍｍ未満であり得る。薄いエラストマキャストの膜の目的は、水がシートに達する前に空気を移動させる必要があるので、水がシートに戻るのを遅らせるための空気の緩衝層を設けることにより、シートのリウェットを防止することである。貼合わせプロセスは、エラストマ膜を織り基布に溶融することにより、又は２つの層を共に固定するよう、表の面のバット繊維の２つ以下の薄い層を背面のバット繊維の２つ以下の薄い層にニードリングすることにより、のいずれかによって達成され得る。任意選択の薄い疎水層が、表面に塗布され得る。この任意選択の層は、約１３０ｃｆｍ以下、好ましくは約１００ｃｆｍ以下、最も好ましくは約８０ｃｆｍ以下の通気性を有し得る。ベルト７は、約１４０ミクロン以下、より好ましくは約１００ミクロン以下、最も好ましくは約６０ミクロン以下の平均細孔直径を有することがある。
【００９８】
ベルト７の別の代替構造は、３５ｃｆｍ以下、好ましくは２５ｃｆｍ以下の通気性、及び１５ミクロンの平均細孔径を有する、薄い有孔の疎水性の薄膜に貼合わされた、薄い織りマルチフィラメント織物布を含む、リウェット防止膜を利用する。
【００９９】
ベルトはまた、垂直方向の流路を利用することがあることが好ましい。これらは、布地に高分子材料をプリントすることによって作り出され得る。これらはまた、漏れを防止するための流路及び空気ブロックを作り出すようその後に熱成形される低溶融糸を使用する、特別な織目によって作り出され得る。このような構造は、表面強化及び耐摩耗性を提供するようニードルパンチされ得る。
【０１００】
ベルト７に使用される布地はまた、布地が既に接合されている場合に使われる機械上で継ぎ合され／接合され得る。機械上で継ぎ合せる／接合する方法は脱水プロセスを妨げない。
【０１０１】
本明細書に記述されている布地７の表面は、表面エネルギを変えるよう修正され得る。これはまた、ｚ方向の流れのみを強制するよう、平面の流れ特性を遮断し得る。
【０１０２】
図１はまた、以下の形態を有し得る。ベルトプレス１８が、真空ロール９全体に適合する。透過性の布地３２の流れが、サクションロール９の周りにウェブＷを運ぶ、構造化された布地４の、シートに接触していない側に、圧力を加えることができる。１つの布地３２は、透過性であることによって特徴づけられる。任意選択の熱風フード１１が、脱水を向上させるよう、ベルトプレス１８内の真空ロール９全体に適合する。ベルトプレス１８において使用される透過性の布地３２は、約３０〜約１５０ＫＰａの間の範囲内、好ましくは約１００ＫＰａより大きい、低レベルのプレスを提供する、特別に設計された長尺ニッププレス（ＥＮＰ）ベルト、たとえばフレキシブル補強ポリウレタンのベルトである。つまり、たとえば約１．２メートルの直径を有するサクションロール９については、ベルト３２の布地張力は、約３０ＫＮ／ｍより大きい、好ましくは約５０ＫＮ／ｍより大きいことがある。プレスする長さは、ロール９の吸引域Ｚの円周の長さより短い、等しい、又は長い場合があり得る。ＥＮＰベルト３２は、溝又は単平面の表面を有し得る。布地３２は、ドリル加工された穴のパターンを有し得るので、シートＷは、空気流によるプレス及び真空の両方で同時に衝撃を受ける。約１５％までシート固形分を増加するための組合せを、これまでに示してきた。特別に設計されたＥＮＰベルトは、このプロセスに使用され得る特定の布地のほんの一例であり、使用され得る唯一の種類の構造では決してない。ベルトプレス１８用の透過性の布地３２の１つの本質的な機能は、比較的高い表面接触面積（即ち、約１０％又は２５％以上）及び高い開放面積（即ち、約２５％以上）を有する、異常に高い走行張力（即ち、約５０ＫＮ／ｍ以上）で流れ得る布地である。
【０１０３】
ベルト３２の別の選択肢の一例は、薄いスパイラルリンクファブリックである。スパイラルリンクファブリックは、布地３２として単独で使用され得る。又は、たとえば、ＥＮＰベルト内に配置され得る。上述したように、布地３２は、これに圧力を加える構造化された布地４の上に乗る。次いで、圧力が、ウェブＷを運ぶ構造化された布地４を通って伝達される。ウェブＷの高い坪量のまくら区域は、構造化された布地４の本体内にあるので、この圧力から保護される。したがって、このプレスするプロセスは、ウェブ品質に悪影響を及ぼさず、サクションロールの脱水速度を増加させる。図１に示されているベルトプレスにおいて使用されるベルト３２はまた、本明細書において図９〜図２８について記述されているベルトプレスにおいて使用される種類であり得る。
【０１０４】
本発明はまた、サクションロール９が、フォーマとヤンキーロールとの間に配置され得ることを実現する。シート又はウェブＷは、サクションロール９の周りで運ばれる。ロールは、特別に設計された脱水布７と共に流れる別個の布地３２を有する。これはまた、空気をさらに分散するために、脱水布７の下に第２の布地の走行を有し得る。ウェブＷは、脱水布７と接触し、さらなる乾燥及びその後のクレーピングのために熱いヤンキー／フードへの移送を促進するよう十分に脱水する。図２は、プロセスを向上させるための、可能な追加選択肢のいくつかを示している。しかし、これは決して完全なリストではなく、実例を示す目的で示したものである。本発明の一態様では、構造化された布地４上に軽重量のティッシュウェブを形成する（これはまた、インプリンティング又はＴＡＤ布地でもあり得る）ことが実現され、その後の乾燥、クレーピング、及び巻上げのために、ヤンキードライヤーへの移送に影響を及ぼすのに十分な固形分を有するウェブＷが提供される。
【０１０５】
再び図２を参照すると、約−０．２バール〜約−０．８バールの真空の間で流れる基準２０ｇｓｍウェブＷで約１５％〜約２５％の間の固形分レベルを達成するために、真空ボックス５が利用され、約−０．４バール〜約−０．６バールの間のレベルで動作することが好ましい。真空ロール９は、約−０．２バール〜約−０．８バールの真空レベルで操作され、好ましくは、約−０．４バール以上のレベルで操作される。任意選択の熱風フード１１が、脱水を向上させるよう真空ロール９に適合する。真空ロール９内の真空域Ｚの円周の長さは、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍの間、好ましくは約８００ｍｍ〜約１８００ｍｍの間、より好ましくは約１２００ｍｍ〜約１６００ｍｍの間であり得る。非制限的な例として、真空ロールシェルの厚さは、約２５ｍｍ〜約７５ｍｍの間の範囲内であり得ることが好ましい。吸引域Ｚの区域内のウェブ１１２を通る平均空気流は、１メートルの機械幅当たり約１５０ｍ３／分であり得る。サクションロール９を出る固形分は、設置された選択肢によって、約２５％〜約５５％の間、好ましくは約３０％より大きい、さらにより好ましくは約３５％より大きい、最も好ましくは約４０％より大きくあり得る。
【０１０６】
シート又はウェブＷが、真空ロール９の後、構造化された布地４の後に続くことを確実にするよう、任意選択の真空ボックス１２が使用され得る。熱風供給フード１３を備えた任意選択の真空ボックスがまた、真空ロール９の後及びヤンキーシリンダ１６の前に、シート固形分を増加するよう使用され得る。ワイヤーターニングロール１４も利用され得る。図２ａから分かるように、ロール１４は、熱風供給フード１１’を備えた吸引ターニングロールであり得る。非制限的な例として、標準圧力ロール１５はまた、約８０ｍｍ以上、好ましくは約１２０ｍｍ以上のシュー幅を有するシュープレスであり、好ましくは約２．５ＭＰａ未満である最大のピーク圧力を利用することがある。ベルト４からヤンキーロール１６へのウェブ移送を容易にするための、さらにより長いニップを作り出すために、構造化された布地４を有するウェブＷは、ロール１５及びヤンキーロール１６によって形成されるプレスニップの前に、ヤンキーロール１６の表面と接触する。代替形態として、構造化された布地４は、ロール１５及びヤンキーロール１６によって形成されるプレスニップの後、少しの距離だけ、ヤンキーロール１６の表面と接触し得る。別の代替可能性によれば、これらの機能の両方又は組合せが、利用され得る。
【０１０７】
図２から分かるように、設備は、ヘッドボックス１、中実又は吸引成形ロールであり得る成形ロール２、ＤＳＰベルトであり得る成形布地３、複数のＵｈｌｅボックス６、６’、複数のシャワー８、８’、及び８”、複数のセーブオール１０、１０’、及び１０”、及びフード１７を利用する。
【０１０８】
図３は、最新式脱水システムのさらに別の実施形態を示している。この実施形態は、図２に示されている実施形態とほぼ同じであるが、熱風フードの代わりに、サクションロール９の上に配置されたベルトプレス１８が追加されている。ベルトプレス１８は、１つの布地の走行３２を含む。布地３２は、サクションロール９の周りでウェブＷを運ぶ、構造化された布地４の、シートに接触していない側に圧力を加えることができる透過性のベルトである。透過性の布地３２は、たとえば図１及び図４〜図８について記述されているベルト３２などの、サクションロール又はサクションボックスを備えたベルトプレスを形成する、本明細書に記述されている任意の種類の布地であり得る。
【０１０９】
図４は、最新式脱水システムのさらに別の実施形態を示している。このシステムは、図２及び図３のシステムと同様であり、図３について記述されているベルトプレス１８と図２について記述されている種類のフード１１との両方を使用する。フード１１は、熱風供給フードであり、透過性の布地４の上に置かれる。布地４は、たとえば、この明細書に記述されている種類のＥＮＰベルト又はスパイラルリンクファブリックであり得る。先の実施形態の多くと同様に、ベルト４は、ウェブＷを運ぶ、構造化された布地４の上に乗る。先の実施形態の場合と同様に、ウェブＷは、ウェブＢがサクションロール９の周りに巻き付く時に脱水布７と接触するような形で、構造化されたベルト４と脱水ベルト７との間に配置される。このようにして、ウェブＷの脱水が促進される。
【０１１０】
図５は、最新式脱水システムのさらに別の実施形態を示している。この実施形態は、（サクションボックスとフード１３との間ではなく）サクションロール９とヤンキーロール１６との間に、ヤンキーロール１６及びロール１５と１６の間のプレス点にウェブＷを移送する前に、さらにウェブを乾燥するようブーストドライヤーＢＤが配置されることを除いて、図３のものと同様である。ブーストドライヤーＢＤの意義は、機械の生産能力を増加するよう、システム／プロセスの追加乾燥を提供することである。ウェブＷは、構造化された布地４上でブーストドライヤーＢＤに運ばれる。次いで、シート又はウェブＷは、ブーストドライヤーロール１９の熱い表面と接触し、ホットロールの周りを運ばれ、ドライヤーからかなり出て、ブーストドライヤーＢＤ内に入る。織布２２は、ブーストドライヤーロール１９の周りの構造化された布地４の上に乗る。この織布２２の上に、織布２２とすべての布地４、２、１、２２及びウェブＷに圧力を加える冷却ジャケット２０との両方に接触している、特別に設計されたメタルファブリック２１がある。ここでも、ウェブＷの、高い坪量のまくら区域は、構造化された布地４の本体内にあるため、この圧力から保護される。この結果、このプレス設備／プロセスは、ウェブ品質に対して悪影響を及ぼさず、ブーストドライヤーＢＤの乾燥速度を増加させる。ブーストドライヤーＢＤは、ドライヤーロール１９の熱い表面に対してウェブＷを保持するための十分な圧力を提供し、したがって膨れが防止される。織布２２を通過する、構造化された布地４の肩部で形成された蒸気が、メタルファブリック２１上で凝縮される。メタルファブリック２１は、高い熱伝導材料からなり、冷却ジャケット２０と接触している。このことにより、その温度が、蒸気の温度よりかなり下まで減少する。次いで、この凝縮された水が、織布２２内に取り込まれ、その後、ブーストドライヤーロール１９を出た後、及び再び入る前に、脱水器具２３を使用して脱水される。
【０１１１】
本発明はまた、ブーストドライヤーＢＤの大きさによっては、サクションロール９の必要がなくなり得ることを想定している。さらなる選択肢は、ここでもブーストドライヤーＢＤの大きさによっては、実際にブーストドライヤーロール１９の表面にクレーピングが起きることであり、したがって、ヤンキードライヤー１６の必要がなくなる。
【０１１２】
図６は、最新式脱水システムのさらに別の実施形態である。このシステムは、サクションロール９とヤンキーロール１６との間に、エアプレス２４が配置されることを除き、図３のシステムと同様である。非制限的な例として、エアプレス２４は、高温の空気と共に使用される４つのロールクラスタープレスである。即ち、ＨＰＴＡＤであり得る。エアプレス２４は、ヤンキーロール１６及びロール１６とロール１５との間に形成されたプレス点にウェブＷを移送する前に、さらにウェブを乾燥するために使用される。代替形態として、特許文献３明細書及び／又は特許文献４明細書に表されている、Ｕ形状のボックス設備を使用し得るが、この開示については、参照によりその全体が本明細書に明示的に援用されている。このような装置は、ＴＡＤ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ａｉｒ  ｄｒｙｉｎｇ）ではなく、機械的な脱水に使用される。図６に示されているように、システム２４又は４つのロールクラスタープレスは、主要ロール２５と、排気ロール２６と、２つのキャップロール２７とを含む。このクラスターの目的は、加圧できる封止室を設けることである。正しく封止されている場合には、ロールとの接点のそれぞれで、わずかなプレス効果があり得る。このプレス効果は、布地４の隆起した肩部にのみ働く。このようにして、布地４のまくら区域が保護され、シート品質が維持される。圧力室は、たとえば約１５０℃以上の、高温の空気を含み、従来のＴＡＤ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ａｉｒ  Ｄｒｙｉｎｇ）技術よりかなり高い圧力となる。圧力は、たとえば約１．５ＰＳＩより大きいことがあり、この結果、従来のＴＡＤより非常に高い乾燥速度が生じる。この結果、より少ない停止時間しか必要でなく、ＨＰＴＡＤ２４は、システムに容易に適合させるのに、従来のＴＡＤドラムよりかなり小さいサイズが可能となる。操作中、高圧の熱風が、任意選択の空気分散布地２８を通って、構造化された布地４上で運ばれるシートＷを通って、次いで排気ロール２６内へと通過する。任意選択の空気分散布地２８は、シートＷが４つのロールクラスター内のキャップロール２７の１つへと続くのを防止するのに必要であり得る。布地２８は、非常に開放的でなければならない（即ち、構造化された布地４の通気性以上の、高い通気性を有することがある）。ＨＰＴＡＤ２４の乾燥速度は、入ってくるシートの固形分レベルに依存するが、従来のＴＡＤ機の少なくとも２倍の速度である、約５００ｋｇ／時／ｍ２以上であることが好ましい。
【０１１３】
ＨＰＴＡＤシステム／プロセスの利点は、主として、シート品質がそれほど損なわれることなく、システムがコンパクトな大きさであり、エネルギ効率が向上した、シートの脱水を向上させることにある。システムはまた、ヤンキーの前の、ウェブＷ内のより高い固形分レベルを提供し、これにより、本発明によるシステム／プロセスの速度ポテンシャルが増加する。この結果、本発明は、抄紙機の生産能力を増加させる。たとえば、そのコンパクトな大きさにより、ＨＰＴＡＤは既存の機械に容易に後付けされ、このことにより、機械の速度能力を増加するための、費用対効果の高い選択肢となる。これは、ウェブ品質に対する悪影響もなく行われる。ＨＰＴＡＤのコンパクトな大きさ、及びこれが閉じられたシステムであるということにより、容易に絶縁され、その操作のエネルギ効率が増加するユニットとして最適化され得る。
【０１１４】
図７は、最新式脱水システムのさらに別の実施形態を示している。このシステムは、図６のシステムと同様であり、ＨＰＴＡＤ２４に２パスの選択肢を提供する。シートＷは、構造化された布地４により、４つのロールクラスター２４を通って運ばれる。この場合、その停止時間を２倍にするよう、２つの排気ロール２６が使用される。任意選択の空気分散布地２８が利用され得る。操作中、熱い加圧された空気が、構造化された布地４上を運ばれるシートＷを通過し、次いで２つの排気ロール２６内に入る。任意選択の空気分散布地２８は、シートＷが４つのロールクラスター内のキャップロール２７の１つへと続くのを防止する必要があることがある。この点について、この布地２８は、非常に開放的である（即ち、型押し布４の通気性以上の高い通気性を有する）必要がある。
【０１１５】
たとえば、ＨＰＴＡＤ２４の形態及び大きさによって、１列に配置された、２つ以上のＨＰＴＡＤ２４を有することがあり、サクションロール９の必要がなくなり得る。図７に示されている２パスのＨＰＴＡＤ２４の利点は、停止時間が事実上２倍となることを除き、図６について記述されている１パスのシステム２４と同じである。
【０１１６】
図８は、最新式脱水システムのさらに別の実施形態を示している。この実施形態においては、ツインワイヤフォーマは、図２〜図７に示されているクレセントフォーマに取って代わるものである。成形ロール２は、ソリッドロール又は開放型ロールのいずれかであり得る。開放型ロールが使用される場合、まくら区域内の繊維密度（坪量）が失われることを回避するために、構造化された布地４を通じてかなりの脱水が行われることを防止するよう注意しなければならない。外部のワイヤー又は成形布地３は、標準成形布地又は（たとえば米国特許第６，２３７，６４４号明細書に開示されている種類の）ＤＳＰベルトのいずれかであり得る（なお、この開示は、参照によりその全体が本明細書に明示的に援用されている）。内部の成形布地２９は、外部の成形布地３よりはるかに粗い、構造化された布地でなければならない。ウェブＷは、ツインワイヤフォーマの後、真空装置３０を使用して別の構造化された布地４に移送される。移送装置３０は、固定真空シュー又は真空補助回転ピックアップロールであり得る。構造化された布地４は、構造化された布地２９と少なくとも同じ粗さ、好ましくはこれより粗いものを利用する。この時点より、システムは、本明細書に記述されているすべての様々な可能な選択肢を含む、上述した実施形態の同様に表されている機能の多くを使用し得る。この点について、参照符号３１は、図２〜図７について上述した、たとえば装置１３、ＢＤ、及び２４などの可能な機能を表す。このシステム／プロセスの形態から生成される品質は、従来のＴＡＤ紙システムと比べて競争力があるが、これまでに記述したシステム／プロセスほど素晴らしいものではない。この理由は、成形プロセスで生成される高い繊維密度（坪量）のまくらが、湿式成形プロセス（真空トランスファー３０、及びその後湿式成形真空ボックス５）中に形成される新しいまくらと必ずしも合致しないためである。これらのまくら区域のいくつかがプレスされ、したがって、この実施形態の利点のいくつかが失われる。しかし、このシステム／プロセスの選択肢により、シート特性を向上させるために示されている（たとえば特許文献５明細書参照）、ディファレンシャル速度トランスファーを操作することが可能となる。
【０１１７】
上記に説明したように、図８は、サクションロール９とヤンキーロール１７との間に配置された、追加の脱水／乾燥の選択肢３１を示している。非制限的な例として、装置３１は、熱風供給フードと、ブーストドライヤーと、ＨＰＴＡＤと、従来のＴＡＤとを備えた、サクションボックスの形態を有し得る。
【０１１８】
従来のＴＡＤは、本発明の好ましい実施形態の実行可能な選択肢であることに留意されたい。このような設備が、構造化された布地４上にウェブＷを形成することと、その大きさによっては、ヤンキー１６への移送点までウェブＷをその布地４と共にとどまるようにさせることとを提供する。しかし、その使用は、従来のＴＡＤドラム及び必要な空気システムの大きさによって制限される。したがって、本明細書に記述されている本発明と一貫性のあるクレセントフォーマに既存の従来のＴＡＤ機を後付けすることができる。
【０１１９】
図９は、繊維ウェブＷを処理するための、さらに別の最新式脱水システムＡＤＳを示している。システムＡＤＳは、布地４と、サクションボックス５と、真空ロール９と、脱水布７と、ベルトプレスアセンブリ１８と、フード１１と（熱風フードでもあり得る）と、ピックアップサクションボックス１２と、Ｕｈｌｅボックス６と、１つ以上のシャワーユニット８と、１つ以上のセーブオール１０とを含む。繊維材料ウェブＷは、図９の右に概略的に示されているシステムＡＤＳに入る。繊維ウェブＷは、布地４上に置かれている、先に形成された（即ち、上述した種類の機構により先に形成された）ウェブである。図９から明らかなように、吸引装置５は、ウェブＷの一方の側への吸引を提供し、サクションロール９は、ウェブＷの他方の側への吸引を実現する。
【０１２０】
繊維ウェブＷは、布地４により、１つ以上の案内ロールを過ぎ及びサクションボックス５を過ぎ、縦方向Ｍに移動される。真空ボックス５で、１平方メートルのウェブ走行当たり標準又は基準２０グラム（ｇｓｍ）で約１５％〜約２５％の間の固形分レベルを達成するのに十分な水分が、ウェブＷから取り除かれる。ボックス５での真空は、約−０．４〜約−０．６バールの間の好ましい動作レベルを有する、約−０．２〜約−０．８バールの真空の間である。
【０１２１】
繊維ウェブＷが、縦方向Ｍに沿って進むと、脱水布７と接触する。脱水布７は、複数の案内ロールによって案内され、かつサクションロール９の周りを案内される、エンドレス循環ベルトであり得る。脱水ベルト７は、本明細書の図２１又は図２２に示され記述されている、又は図１〜図８に示されている実施形態について上述されている、種類の脱水布であり得る。次いで、ウェブＷは、布地４と脱水布７との間の真空ロール９の方に進む。真空ロール９は、縦方向Ｍに沿って回転し、少なくとも約−０．４バールの好ましい動作レベルを有する、約−０．２〜約−０．８バールの間の真空レベルで操作される。非制限的な例として、ロール９の真空ロールシェルの厚さは、約２５ｍｍ〜約７５ｍｍの間の範囲内であり得る。吸引域Ｚの区域内のウェブＷを通る空気流速度が実現される。吸引域Ｚの区域内のウェブＷを通る平均空気流は、１メートルの機械幅当たり約１５０ｍ３／分であり得る。布地４、ウェブＷ、及び脱水布７は、真空ロール９及び透過性のベルト３２によって形成されたベルトプレス１８を通って案内される。図９に示されているように、透過性のベルト３２は、複数の案内ロールによって案内され、かつベルトプレス１８を形成するよう真空ロール９をプレスする、１つのエンドレス循環ベルトである。
【０１２２】
真空域Ｚの円周の長さは、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍの間、好ましくは約８００ｍｍ〜約１８００ｍｍの間、さらにより好ましくは約１２００ｍｍ〜約１６００ｍｍの間であり得る。ウェブ１２内の真空ロール１８を出る固形分は、透過性のベルトに対する真空圧力及び張力と真空域Ｚの長さ及び真空域Ｚ内のウェブ１２の停止時間とによって、約２５％〜約５５％の間で変わる。真空域Ｚ内のウェブ１２の停止時間は、約２５％〜約５５％の固形分範囲を生じさせるのに十分である。
【０１２３】
図１０〜図１３を参照すると、ベルトプレス１８の透過性のベルト３２の一実施形態が詳細に示されている。ベルト３２は、複数の貫通穴又は貫通開口部３６を含む。穴３６は、穴パターン３８内に配置されており、図１０に、その１つの非制限的な例が例示されている。図１１〜図１３に例示されているように、ベルト３２は、ベルト３２の一方の側に、即ちベルト３２の外側に又は布地４と接触する側に配置された溝４０を含む。透過性のベルト３２の経路は、布地４の上面に係合するように決められ、これにより、ベルトプレス１８内でウェブＷに布地４をプレスよう作用する。このことにより、ウェブＷが布地７にプレスされ、真空ロール９によりこの下で支持される。この一時的な連結又はプレス係合が、縦方向Ｍに真空ロール９の周りを進み、真空域Ｚに遭遇する。真空域Ｚは、フード１１から空気流を受ける。つまり、空気が、フード１１から、透過性のベルト３２を通って、布地４を通って、乾燥ウェブＷを通って、最後にベルト７を通って、域Ｚ内に入る。このようにして、水分がウェブＷから取られ、布地７を通って、真空ロール９の有孔表面を通って移送される。この結果、ウェブＷは、プレス及び空気流の両方を同時に経験する又は受ける。真空ロール９内に吸い込まれた又は方向付けられた水分は、主に真空システム（図示せず）を経由して出る。しかし、ロール９の表面からの水分のいくらかは、真空ロール９の下に置かれている、１つ以上のセーブオール１０によって取り込まれる。ウェブＷがベルトプレス１８を出ると、布地７はウェブＷから分離され、ウェブＷは、布地４と共に真空ピックアップ装置１２を通過する。装置１２は、ウェブＷを安定させるために、布地４及びウェブＷから水分をさらに吸引する。
【０１２４】
布地７は、１つ以上のシャワーユニット８を過ぎて進む。これらのユニット８は、布地７を清浄するために、布地７に水分をかける。次いで、布地７は、Ｕｈｌｅボックス６を過ぎて進み、布地７から水分を取り除く。
【０１２５】
布地４は、ウェブＷのより厚いまくら区域が形成された、ウェブＷ内で反転される三次元構造を有する、構造化された布地１４であり得る。これらのまくら区域は、構造化された布地４の本体内にあるため、ベルトプレス１８内でのプレス中に保護される。よって、ベルトプレスアセンブリ１８によりウェブＷに伝えられるプレスが、ウェブ又はシート品質に悪影響を及ぼさない。同時に、真空ロール９の脱水速度を増加させる。ベルト３２がＮｏ  Ｐｒｅｓｓ／Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓ器具内で使用される場合、圧力が、プレス布としても知られている、脱水布を通って伝達され得る。この場合、ウェブＷは、構造化された布地４で保護されない。しかし、プレスニップは従来のプレスよりはるかに長いため、ベルト３２を使用することはやはり好ましいことである。この結果、ウェブＷの特有の圧力が低くなり、シートの締め固めがより小さくなる又は縮小する。
【０１２６】
図１０〜図１３に示されている透過性のベルト３２は、図１及び図３〜図８のベルト３２について上述したベルトと同じ種類であり、約３０ＫＰａ〜約１５０ＫＰａの間の範囲内、好ましくは約１００ＫＰａより大きい、低レベルのプレスを提供し得る。したがって、サクションロール９が１．２メートルの直径を有する場合、ベルト３２の布地張力は、約３０ＫＮ／ｍより大きい、好ましくは約５０ＫＮ／ｍより大きいことがある。真空ロール９により間接的に支持される、布地４に透過性のベルト３２をプレスする長さは、ロール９の吸引域Ｚの円周の長さと少なくとも同じまたはこれ以上であり得る。勿論、本発明はまた、透過性のベルト３２の接触部分（即ち、ロール９により又はこれの上を案内されるベルトの一部分）は、吸引域Ｚより短い場合があり得ることを想定している。
【０１２７】
図１０〜図１３に示されているように、透過性のベルト３２は、たとえば、ドリル加工、レーザ切断によって形成される、エッチング形成される、又は織られることがある、貫通穴３６のパターン３８を有する。透過性のベルト３２はまた、事実上単平面、即ち、図１１〜図１３に示されている溝４０なしで形成されることがある。溝４０を有するベルト３２の表面は、ベルトプレス１８内の透過性のベルト３２の行程の一部分に沿って布地４と接触して置かれ得る。それぞれの溝４０が、ベルト３４内の空気の通過及び分散を可能にするよう、１組又は１列の穴３６に結合する。したがって、空気が溝４０に沿って分散される。したがって、溝４０及び開口部３６は、ベルト３２の開放面積を構成し、接触面積、即ち、ベルト３２の表面が布地４又はウェブＷに圧力を加える面積に隣接して配置される。空気が、溝４０を含む側の反対側から穴３６を通って透過性のベルト３２に入り、次いで、溝４０内に及び溝４０に沿って移り、また布地４、ウェブＷ、及び布地７を通過する。図１１から分かるように、穴３６の直径は、溝４０の幅より大きい。円形の穴３６が好ましいが、必ずしも円形である必要はなく、意図した機能を遂行する任意の形状又は形態を有し得る。しかも、溝４０は、ほぼ矩形の断面を有した形で図１３に示されているが、溝４０は、たとえば図１３ａに示されている三角形の断面、図１３ｃに示されている台形の断面、及び図１３ｂに示されている半円の又は半楕円形の断面などの、異なる断面輪郭を有することがある。透過性のベルト３２及び真空ロール９の組合せは、シートの固形分レベルを少なくとも１５％増加させるために示した組合せである。
【０１２８】
非制限的な例として、図１１に示されているほぼ平行な溝４０の幅は、約２．５ｍｍであり、外面（即ち、表面に接触しているベルト１４）から測定された溝４０の深さは、約２．５ｍｍであり得る。貫通開口部３６の直径は、約４ｍｍであり得る。溝４０の間の、（勿論）幅方向に測定された距離は、約５ｍｍであり得る。開口部３６の間の（中心線から測定された）長手方向の距離は、約６．５ｍｍであり得る。開口部３６、数列の開口部、又は溝４０の間の、（中心線から幅方向に測定された）距離は、約７．５ｍｍであり得る。一列おきの開口部内の開口部３６は、約半分だけずれており、したがって隣接する開口部の間の長手方向の距離は、同じ列の開口部３６の間の距離の半分、たとえば６．５ｍｍの半分であり得る。ベルト３２の全幅は、約１０５０ｍｍであり、エンドレス循環ベルト３２の全長は、約８０００ｍｍであり得る。
【０１２９】
図１４〜図１９は、図９に示されている種類のベルトプレス１８内で使用され得る透過性のベルト３２の他の非制限的な実施形態を示している。図１４〜図１７に示されているベルト３２は、フレキシブル補強ポリウレタン４２からなる長尺ニッププレスベルトであり得る。また、図１８及び図１９に示されている種類のスパイラルリンクファブリック４８でもあり得る。図１４〜図１７に示されている透過性のベルト３２も、約３０〜約１５０ＫＰａの間の範囲内、好ましくは約１００ＫＰａより大きい、低レベルのプレスを提供する。このことにより、たとえば、１．２メートルの直径を有するサクションロールが、約３０ＫＮ／ｍより大きい、好ましくは約５０ＫＮ／ｍより大きい布地張力を提供することができる。真空ロール９により間接的に支持された、透過性のベルト３２が布地４をプレスする長さは、少なくともロール９内の吸引域Ｚと同じ長さ又はこれより長い場合がある。勿論、本発明はまた、透過性のベルト３２の接触部分が吸引域Ｚより短い場合があることも想定している。
【０１３０】
図１４及び図１５を参照すると、ベルト３２は、透過性の構造を有する、ポリウレタンのマトリックス４２の形態を有し得る。透過性の構造は、ポリウレタンのマトリックス４２内に少なくとも部分的に埋め込まれた、補強用の縦方向の糸４４及び横方向の糸４６を有する、織り構造の形態を有し得る。ベルト３２はまた、図１１〜図１３に示されている実施形態と同様に、数列の開口部を結合する、貫通穴３６及びほぼ平行な長手方向の溝４０を含む。
【０１３１】
図１６及び図１７は、ベルト３２のさらに別の実施形態を例示している。ベルト３２は、スパイラルリンクファブリック４８の形態の、透過性の構造を有するポリウレタンのマトリックス４２を含む。布地４８は、ポリウレタンのマトリックス４２内に少なくとも部分的に埋め込まれる。穴３６は、ベルト３２を通って延在し、スパイラルリンクファブリック４８の一部分を少なくとも部分的に切断することがある。ほぼ平行な長手方向の溝４０がまた、上述した実施形態と同様に、数列の開口部を結合する。
【０１３２】
制限的な例として、図１４〜図１７に示されている実施形態を参照すると、図１５に示されているほぼ平行な溝４０の幅は、約２．５ｍｍであり、外面（即ち、表面に接触しているベルト１４）から測定された溝４０の深さは、約２．５ｍｍであり得る。貫通開口部３６の直径は、約４ｍｍであり得る。溝４０の間の、（勿論）幅方向に測定された距離は、約５ｍｍであり得る。開口部３６の間の（中心線から測定された）長手方向の距離は、約６．５ｍｍであり得る。開口部３６、数列の開口部、又は溝４０の間の（中心線から幅方向に測定された）距離は、約７．５ｍｍであり得る。一列おきの開口部内の開口部３６は、約半分ずれており、したがって隣接する開口部の間の長手方向の距離は、同じ列の開口部３６の間の距離の半分、たとえば６．５ｍｍの半分であり得る。ベルト３２の全幅は、約１０５０ｍｍであり、エンドレス循環ベルト３２の全長は、約８０００ｍｍであり得る。
【０１３３】
図１８及び図１９は、透過性のベルト３２のさらに別の実施形態を示している。この実施形態においては、糸５０は、リンクファブリック４８を形成するよう、ほぼスパイラルの織り糸５０をクロスヤーン５２と絡ませることによって鎖交されている。
【０１３４】
先の実施形態と同様に、図１８及び図１９に示されている透過性のベルト３２は、少なくとも約３０ＫＮ／ｍ〜少なくとも約５０ＫＮ／ｍ以上の間の高い走行張力で流れることができ、約１０％以上の表面接触面積と約１５％以上の開放面積とを有することがある。接触面積は約２５％以上、開放面積は約２５％以上であり得る。透過性のベルト３２は、約５０％〜８５％の間の開放面積を有することが好ましい。図１８及び図１９に示されている透過性のベルト３２の組成は、透過性のベルト３２内に支持層を有する薄いスパイラルリンク構造を含むことがある。さらに、透過性のベルト３２は、約１０％〜約４０％の間の接触面積と約６０％〜約９０％の間の開放面積とを有する、スパイラルリンクファブリックであり得る。
【０１３５】
ここで、図９に示されている最新式脱水システムＡＤＳを使用するプロセスについて記述する。ＡＤＳは、ベルトプレス１８に達する前にウェブが最初に形成された後、ウェブＷから水を取り除くために、ベルトプレス１８２を利用する。透過性のベルト３２は、布地４の表面に係合するような形でベルトプレス１８内で経由され、これにより、さらにウェブＷに布地４をプレスし、したがって、真空ロール７によりその下で支持されている、布地７にウェブＷをプレスする。ベルト３２によって働く物理的な圧力が、ウェブＷ内の水にいくらかの水圧をかけ、これにより、ウェブＷを布地４及び７の方に移らせる。このようなウェブＷと布地４及び７との連結により、またベルト３２が縦方向Ｍに真空ロール９の周りを進み、真空域Ｚに遭遇する。空気が、ここを通って、フード１１から、透過性のベルト３２を通って、布地４を通って、ウェブＷを乾燥させる。ウェブＷから空気流によって取られた水分は、さらに布地７を通って、真空ロール９の有孔表面を通って進む。透過性のベルト３２において、フード１１からの乾燥空気が、穴３６を通過し、布地４を通過する前に、溝４０に沿って分散される。ウェブＷがベルトプレス１８を出ると、ベルト３２は布地４から分離する。その直後、布地７はウェブＷから分離し、ウェブＷは、さらに布地４及びウェブＷから水分を吸引する真空ピックアップユニット１２を過ぎて布地４と共に進む。
【０１３６】
本発明の透過性のベルト３２は、極端に長いニップ全体に線力を加えることができ、これにより、標準シュープレスと比較して、圧力がウェブＷに働く長い停止時間が確実となる。この結果、非常に低い特有の圧力が生じ、これにより、シートの締め固めが減少し、シート品質が向上する。本発明により、さらに、ニップでウェブを通る空気流を用いた、同時真空／プレス脱水が可能となる。
【０１３７】
図２０は、繊維ウェブ１１２を処理するための、別の最新式脱水システム１１０を示している。システム１１０は、上部の布地１１４と、真空ロール１１８と、脱水布１２０と、ベルトプレスアセンブリ１２２と、フード１２４（熱風フードであり得る）と、Ｕｈｌｅボックス１２８と、１つ以上のシャワーユニット１３０と、１つ以上のセーブオール１３２と、１つ以上の加熱ユニット１２９とを含む。繊維材料ウェブ１１２は、図１２の右に概略的に示されているシステム１１０に入る。繊維ウェブ１１２は、布地１１４上に置かれている、先に形成された（即ち、機構（図示せず）により先に形成された）ウェブである。図９の場合と同様に、吸引装置（図示していないが、図９の装置１６と同様である）は、ウェブ１１２の一方の側で吸引を提供し、サクションロール１１８は、ウェブ１１２の反対側で吸引を提供し得る。
【０１３８】
繊維ウェブ１１２は、布地１１４により縦方向Ｍに、１つ以上の案内ロールを過ぎて移動する。必ずしも必要ではないが、サクションロールに達する前に、ウェブ１１２は十分な水分を有することがあり、１平方メートルのウェブ走行当たり標準又は基準２０グラム（ｇｓｍ）で約１５％〜約２５％の間の固形分レベルを達成するために、ウェブ１１２から水分が取り除かれる。これは、約−０．４〜約−０．６バールの間の好ましい動作レベルを有する、約−０．２〜約−０．８バールの真空の間のボックス（図示せず）での、真空によって達成され得る。
【０１３９】
繊維ウェブ１１２が縦方向Ｍに沿って進み、脱水布１２０に接触する。脱水布１２０は、複数の案内ロールによって案内され、かつサクションロール１１８の周りを案内される、エンドレス循環ベルトであり得る。次いで、ウェブ１１２は、布地１１４と脱水布１２０との間の真空ロール１１８の方に進む。真空ロール１１８は、縦方向Ｍに沿って回転し、かつ少なくとも約−０．４バールの好ましい動作レベルを有する約−０．２〜約−０．８バールの間の真空レベルで操作される、被駆動ロールであり得る。非制限的な例として、ロール１１８の真空ロールシェルの厚さは、２５ｍｍ〜５０ｍｍの間の範囲内であり得る。吸引域Ｚの区域内のウェブ１１２を通る空気流速度が実現される。布地１１４、ウェブ１１２、及び脱水布１２０は、真空ロール１１８及び透過性のベルト１３４によって形成されたベルトプレス１２２を通って案内される。図１２に示されているように、透過性のベルト１３４は、複数の案内ロールによって案内され、かつベルトプレス１２２を形成するよう真空ロール１１８にプレスする、１つのエンドレス循環ベルトである。ベルト１３４の張力を制御及び／又は調整するために、張力調整ロールＴＡＲが、案内ロールの１つとして設けられる。
【０１４０】
真空域Ｚの円周の長さは、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍの間、好ましくは約８００ｍｍ〜約１８００ｍｍの間、さらにより好ましくは約１２００ｍｍ〜約１６００ｍｍの間であり得る。ウェブ１１２内の真空ロール１１８を出る固形分は、透過性のベルトに対する真空圧力及び張力と、真空域Ｚの長さ及び真空域Ｚ内のウェブ１１２の停止時間とによって、約２５％〜約５５％の間で変わる。真空域Ｚ内のウェブ１１２の停止時間は、約２５％〜約５５％のこの固形分範囲を生じさせるのに十分である。
【０１４１】
したがって、図２０に示されているプレスシステムは、少なくとも１つの上部の又は第１の透過性のベルト又は布地１１４、少なくとも１つの下部の又は第２のベルト又は布地１２０、及びこの間に置かれた紙ウェブ１１２を利用して、ロール１１８及び透過性のベルト１３４によって形成されたベルトプレス１２２を通って導かれ得るパッケージを形成する。圧力を作る要素１３４の第１の表面が、少なくとも１つの上部の布地１１４と接触している。支持構造１１８の第２の表面が、少なくとも１つの下部の布地１２０と接触しており、透過性である。第１の表面と第２の表面との間に差圧場が設けられ、少なくとも１つの上部の布地及び少なくとも１つの下部の布地及びこれらの間の紙ウェブのパッケージに作用する。このシステムにおいては、機械的圧力が、パッケージに対して、したがって紙ウェブ１１２に対して作られる。この機械的圧力が、ウェブ１１２内に所定の水圧を作り、これにより、含まれている水が排出される。上部の布地１１４は、下部の布地１２０より大きい荒さ及び／又は圧縮率を有する。少なくとも１つの上部の布地１１４から少なくとも１つの下部の布地１２０の方向に、少なくとも１つの上部の布地１１４、少なくとも１つの下部の布地１２０、及びその間の紙ウェブ１１２のパッケージを通って、空気流が生じる。
【０１４２】
上部の布地１１４は、透過性及び／又は所謂「構造化された布地」であり得る。非制限的な例として、上部の布地１１４は、たとえばＴＡＤ布地であり得る。フード１２４はまた、ウェブの水分又は乾燥度の交差プロファイルに影響を及ぼすような、断面構造又は設計を有する蒸気ボックスと取り替えられ得る。
【０１４３】
図２１を参照すると、下部の布地１２０は、透過性の基布ＢＦとこれに付着されたラティス格子ＬＧとを含み、かつポリウレタンなどの高分子からなる、膜又は布地であり得る。布地１２０のラティス格子ＬＧ側はサクションロール１１８と接触し、反対側は紙ウェブ１１２と接触し得る。ラティス格子ＬＧは、たとえば押出成形工法又はスクリーンプリント工法などの、様々に知られている手順を利用することにより、基布ＢＦ上に付着又は配置され得る。図２１に示されているように、ラティス格子ＬＧはまた、縦方向の糸ＭＤＹ及び横方向の糸ＣＤＹに対してある角度に曲げて配向され得る。この配向は、ラティス格子ＬＧのどの部分も縦方向の糸ＭＤＹと整列しないような配向であるが、図２２に示されているような他の配向も利用され得る。ラティス格子ＬＧはかなり均一な格子パターンとして示されているが、このパターンは、少なくとも一部が、不連続及び／又は非対称的である場合もある。さらに、ラティス構造同士を結合する材料は、図２１に示されているような、実質的に直線ではなく、迂回路をとることがある。ラティス格子ＬＧはまた、その自然な密着特性により基布ＢＦに付着する、高分子又は具体的にはポリウレタンなどの合成繊維からなり得る。ポリウレタンのラティス格子ＬＧを作ると、良好な摩擦特性ができ、真空ロール１１８にぴったりはまる。これにより、垂直方向の空気流が作られ、「ｘ、ｙ面」の漏れが無くなる。空気の速度は、ひとたび水がラティス格子ＬＧを通った後は、リウェットを防止するのに十分な速度となる。さらに、ラティス格子ＬＧは、約３５ｃｆｍ以下、好ましくは約２５ｃｆｍの通気性を有する、薄い有孔の疎水性の薄膜であり得る。ラティス格子ＬＧの細孔又は開口部は、約１５ミクロンであり得る。したがって、ラティス格子ＬＧは、リウェットを防止するための、高速で良好な垂直方向の空気流を提供し得る。このような布地１２０を用いて、織目に依存しない表面構造を形成する又は作り出すことができる。
【０１４４】
図２２を参照すると、下部の脱水布１２０は、これもまた透過性の基布ＢＦとラティス格子ＬＧとを含む真空ロール１１８と接触する側を有し得ることが分かる。基布ＢＦは、縦方向のマルチフィラメント糸ＭＤＹと横方向のマルチフィラメント糸ＣＤＹとを含み、所謂「リウェット防止層」を形成するよう、ラティス格子ＬＧに密着される。ラティス格子は、図２１に記述されているラティス格子と同じであり得る、エラストマ材料などの複合材料から作られ得る。図２２から分かるように、ラティス格子ＬＧ自体が、エラストマ材料ＥＭがこれらの糸の周りに形成された、縦方向の糸ＧＭＤＹを含み得る。したがって、ラティス格子ＬＧは、エラストマ材料ＥＭ及び縦方向の糸ＧＭＤＹ上に形成された複合格子であることがある。この点について、格子の縦方向の糸ＧＭＤＹは、図２２に格子ＬＧで示されているパターンへと再び流れさせるよう、エラストマ材料ＥＭを再加熱するのに使用される鋳型内に実質的に平行な列に置かれる前に、エラストマ材料ＥＭで予め被覆され得る。追加のエラストマ材料ＥＭが、鋳型内に入れられることもある。次いで、複合層を形成する格子構造ＬＧは、格子ＬＧを透過性の基布ＢＦに貼合せること、エラストマで被覆された糸を透過性の基布ＢＦとの定位置に保持するよう溶融すること、又は格子ＬＧを透過性の基布ＢＦに再溶融することを含む、多くの工法のうちの１つにより、基布ＢＦに結合される。さらに、格子ＬＧを透過性の基布ＢＦに付着させるのに、接着剤が利用され得る。合成層ＬＧは、真空ロール１１８に対してうまく封止されて、「ｘ、ｙ面」の漏れを防止し、リウェットを防止するよう垂直方向の空気流を可能にしなければならない。このような布地を用いて、織目に依存しない表面構造を形成する又は作り出すことができる。
【０１４５】
図９の設備において示されているベルト２０の代わりに、図２１及び図２２に示されているベルト１２０も使用され得る。
【０１４６】
図２３は、プレス内の１つの可能な配置を示す拡大図である。吸引支持面ＳＳが、布地１２０、１１４、１３４、及びウェブ１１２を支持するよう作用する。吸引支持面ＳＳは、吸引開口部ＳＯを有する。表面ＳＳは、たとえば図２４に示されている種類のサクションボックスを使用する吸引設備の場合には、ほぼ平らであり得る。吸引表面ＳＳは、サクションロール１１８の、可動湾曲ロールベルト又はジャケットであることが好ましい。この場合、ベルト１３４は、既に本明細書に記述した種類の、張力がかかったスパイラルリンクベルトであり得る。ベルト１１４は、構造化された布地であり、ベルト１２０は、上述した種類の脱水フェルトであり得る。この配置においては、湿った空気が、ベルト１３４の上から、ベルト１１４、ウェブ１１２、及びベルト１２０を通って、最後に開口部ＳＯを通って、サクションロール１１８内に吸い込まれる。図２４に示されている別の可能性では、吸引表面ＳＳがサクションロール１１８の可動湾曲ロールベルト又はジャケットであり、ベルト１１４がＳＰＥＣＴＲＡ膜である。この場合、ベルト１３４は、本明細書において既に上述した種類の、張力がかかったスパイラルリンクベルトであり得る。ベルト１２０は、上述した種類の脱水フェルトであり得る。この配置においても、湿った空気が、ベルト１３４の上から、ベルト１１４、ウェブ１１２、ベルト１２０を通って、最後に開口部ＳＯを通って、吸引ロール１１８に引き込まれる。
【０１４７】
図２５は、ウェブ１１２が乾燥を受け得る別の方法を例示している。この場合、（繊維２０又は１２０と同様のものであり得る）透過性の支持繊維ＳＦが、サンクションボックスＳＢ全体に移動する。サンクションボックスＳＢは、ベルトＳＦの下面にシールＳで封止される。支持ベルト１１４は、ＴＡＤ繊維の形態を有し、ベルトＰＦ、この中に配置されたプレス装置ＰＤ、支持ベルトＳＦ、及び固定サンクションボックスＳＢによって形成されたプレス内にウェブ１１２を運ぶ。循環プレスベルトＰＦは、本明細書において既に上述した種類の及び／又は図２６及び図２７に示した種類の、張力がかかったスパイラルリンクベルトであり得る。ベルトＰＦはまた、代替形態として、溝ベルトである場合も及び／又は透過性である場合もある。この配置において、プレス装置ＰＤは、ベルトＳＦにプレス力ＰＦでベルトＰＦをプレスし、サンクションボックスＳＢは、ベルトＳＦ、ウェブ１１２、及びベルト１１４に真空を加える。プレス中、湿った空気が、少なくともベルト１１４、ウェブ１１２、及びベルトＳＦから、最後にサンクションボックスＳＢ内へと引き込まれ得る。
【０１４８】
したがって、上部の繊維１１４は、ウェブ１１２をプレス及び／又はプレスシステムから及びこれへと移動させ得る。ウェブ１１２は、上部の繊維１１４の三次元構造内にあり、したがって平らではなく、三次元構造を有し、嵩高いウェブを作る。下部の繊維１２０も透過性である。下部の繊維１２０の設計は、水を蓄えることができるように作られる。下部の繊維１２０はまた、滑らかな表面を有する。下部の繊維１２０は、バット層を有するフェルトであることが好ましい。下部の繊維１２０のバット層の直径は、約１１デシテックス以下、好ましくは約４．２デシテックス以下、より好ましくは約３．３デシテックス以下であり得る。バット繊維はまた、混紡繊維であり得る。下部の布地１２０はまた、少なくとも約６７デシテックスからの繊維を含むベクトル層を含み得る。また、たとえば、少なくとも約１００デシテックス、少なくとも約１４０デシテックス、又はさらに高いデシテックス数などの、さらに粗い繊維を含み得る。これは、水の良好な吸収に重要なことである。下部の布地１２０のバット層の及び／又は下部の布地１２０自体の湿った表面は、約３５ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積、好ましくは約６５ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積、最も好ましくは約１００ｍ２／ｍ２以上のフェルト面積であり得る。下部の布地１２０に特有の表面は、約０．０４ｍ２／ｇフェルト重量以上であるべきであり、好ましくは約０．０６５ｍ２／ｇフェルト重量以上、最も好ましくは約０．０７５ｍ２／ｇフェルト重量以上であり得る。これは、水の良好な吸収に重要なことである。
【０１４９】
上部の布地１１４の圧縮率（ｍｍ／Ｎの力による厚さ変化率）は、下部の布地１２０より低い。これは、ウェブ１１２の三次元構造を維持するために、即ち、上部のベルト１１４が硬い構造であることを確実にするために重要なことである。
【０１５０】
下部の布地１２０の弾性を考慮すべきである。下部の布地１２０の密度は、約０．４ｇ／ｃｍ３以上であるべきであり、好ましくは約０．５ｇ／ｃｍ３以上、理想的には約０．５３ｇ／ｃｍ３以上である。このことは、１２００ｍ／分より大きいウェブ速度で好ましいものであり得る。フェルト体積が減少したことにより、空気流により水をフェルト１２０から取り去る、即ちフェルト１２０を通じて水を得ることがより容易となる。したがって、脱水効果が小さくなる。下部の布地１２０の透過性は、約８０ｃｆｍより低い、好ましくは４０ｃｆｍより低い、理想的には２５ｃｆｍ以下であり得る。透過性が減少したことにより、空気流により水をフェルト１２０から取り去る、即ちフェルト１２０を通じて水を得ることがより容易となる。この結果、リウェット効果が小さくなる。しかし、透過性が余りにも高いと、余りにも高い空気流、所与の真空ポンプに対するより小さい真空レベル、及び余りにも開放された構造によるフェルトのより少ない脱水が生じる。
【０１５１】
支持構造の第２の表面、即ちベルト１２０を支持する表面は、平ら及び／又は平面であり得る。この点について、支持構造ＳＦの第２の表面は、平らなサクションボックスＳＢによって形成され得る。支持構造ＳＦの第２の表面は、湾曲していることが好ましい。たとえば、支持構造ＳＳの第２の表面は、直径がたとえば約ｇ．ｔ．１ｍの、サクションロール１１８又はシリンダ全体に形成され得る又は走り得る。吸引装置又はシリンダ１１８は、少なくとも１つの吸引域Ｚを有することがある。また、図２８に示されている２つの吸引域Ｚ１及びＺ２を有することもある。吸引シリンダ２１８はまた、少なくとも１つの吸引円弧を有する、少なくとも１つのサクションボックスを含むことがある。少なくとも１つの機械的圧力域が、少なくとも１つの圧力場により（即ち、ベルトの張力により）、又はたとえばプレス要素により、第１の表面を通って作られ得る。第１の表面は、不透過性のベルト１３４であり得るが、第１の布地１１４の方への開放表面、たとえば溝状の又はめくら穴状の及び溝状の開放表面を有するので、空気が、外部から吸引円弧内に流れ得る。第１の表面は、透過性のベルト１３４であり得る。ベルトは、少なくとも約２５％、好ましくは約３５％より大きい、最も好ましくは約５０％より大きい開放面積を有することがある。ベルト１３４は、良好なプレス接触を有するために、少なくとも約１０％、少なくとも約２５％、好ましくは約５０％までの接触面積を有することがある。
【０１５２】
図２８は、繊維ウェブ２１２を処理するための、別の最新式脱水システム２１０を示している。システム２１０は、上部の布地２１４と、真空ロール２１８と、脱水布２２０と、ベルトプレスアセンブリ２２２とを含む。他の任意選択の機能（図示せず）が、図９及び図２０に示されているように、フード（熱風フードであり得る）と、１つ以上のＵｈｌｅボックスと、１つ以上のシャワーユニットと、１つ以上のセーブオールと、１つ以上の加熱ユニットとを含む。繊維材料ウェブ２１２は、図２８の右に概略的に示されているシステム２１０に入る。繊維ウェブ２１２は、布地２１４上に置かれている、先に形成された（即ち、機構（図示せず）により先に形成された）ウェブである。図９の場合と同様に、吸引装置（図示していないが、図９の装置１６と同様である）は、ウェブ２１２の一方の側に吸引を提供し、サクションロール２１８は、ウェブ２１２の反対側に吸引を提供し得る。
【０１５３】
繊維ウェブ２１２は、１つ以上の案内ロールを過ぎて縦方向Ｍに、ＴＡＤ布地であり得る布地２１４によって移動する。必ずしも必要ではないが、サクションロール２１８に達する前に、ウェブ２１２は十分な水分を有することがあり、１平方メートルのウェブ走行当たり標準又は基準２０グラム（ｇｓｍ）で約１５％〜約２５％の間の固形分レベルを達成するために、ウェブ２１２から水分が取り除かれる。このことは、約−０．４〜約−０．６バールの間の好ましい動作レベルを有する、約−０．２〜約−０．８バールの真空の間のボックス（図示せず）での真空によって達成され得る。
【０１５４】
繊維ウェブ２１２が縦方向Ｍに沿って進むと、脱水布２２０に接触する。（本明細書に記述されている任意の種類であり得る）脱水布２２０は、複数の案内ロールによって案内され、かつサクションロール２１８の周りを案内される、エンドレス循環ベルトであり得る。次いで、ウェブ２１２は、布地２１４と脱水布２２０との間の真空ロール２１８の方に進む。真空ロール２１８は、縦方向Ｍに沿って回転し、かつ少なくとも約−０．４バールの好ましい動作レベルを有する約−０．２〜約−０．８バールの間の真空レベルで操作される、被駆動ロールであり得る。非制限的な例として、ロール２１８の真空ロールシェルの厚さは、２５ｍｍ〜７５ｍｍの間の範囲内であり得る。吸引域Ｚ１及びＺ２の区域内のウェブ２１２を通る平均空気流は、１メートルの機械幅当たり約１５０ｍ３／分であり得る。布地２１４、ウェブ２１２、及び脱水布２２０は、真空ロール２１８及び透過性のベルト２３４によって形成されたベルトプレス２２２を通って案内される。図２８に示されているように、透過性のベルト２３４は、複数の案内ロールによって案内され、かつベルトプレス１２２を形成するよう真空ロール２１８にプレスする、１つのエンドレス循環ベルトである。ベルト２３４の張力を制御及び／又は調整するために、案内ロールの１つが、張力調整ロールであり得る。この設備はまた、ベルト２３４内に配置されたプレス装置を含む。プレス装置は、ジャーナル軸受けＪＢと、１つ以上のアクチュエータＡと、有孔であることが好ましい１つ以上のプレスシューＰＳとを含む。
【０１５５】
少なくとも真空域Ｚ２の円周の長さは、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍの間、好ましくは約８００ｍｍ〜約１８００ｍｍの間、さらにより好ましくは約１２００ｍｍ〜約１６００ｍｍの間であり得る。ウェブ２１２内の真空ロール２１８を出る固形分は、透過性のベルト２３４に対する真空圧力及び張力及びプレス装置ＰＳ／Ａ／ＪＢからの圧力、及び真空域Ｚ２の長さ、及び真空域Ｚ２内のウェブ２１２の停止時間によって、約２５％〜約５５％の間で変わる。真空域Ｚ２内のウェブ２１２の停止時間は、約２５％〜約５５％の間のこの固形分範囲を生じさせるのに十分である。
【０１５６】
図２９は、繊維ウェブ３１２を処理するための、別の最新式脱水システム３１０を示している。システム３１０は、上部の布地３１４と、真空ロール３１８と、脱水布３２０と、ベルトプレスアセンブリ３２２とを含む。他の任意選択の機能が（図示せず）、図９及び図２０に示されているように、フード（熱風フードであり得る）と、１つ以上のＵｈｌｅボックスと、１つ以上のシャワーユニットと、１つ以上のセーブオールと、１つ以上の加熱ユニットとを含む。繊維材料ウェブ３１２は、図２９の右に概略的に示されているシステム３１０に入る。繊維ウェブ３１２は、布地３１４上に置かれている、先に形成された（即ち、機構（図示せず）によって先に形成された）ウェブである。図９の場合と同様に、吸引装置（図示していないが、図９の装置１６と同様である）は、ウェブ３１２の一方の側に吸引を提供し、サクションロール３１８は、ウェブ３１２の反対側に吸引を提供し得る。
【０１５７】
繊維ウェブ３１２は、１つ以上の案内ロールを過ぎ縦方向Ｍに、ＴＡＤ布地であり得る布地３１４によって移動する。必ずしも必要ではないが、サクションロール３１８に達する前に、ウェブ２１２は十分な水分を有することがあり、１平方メートルのウェブ走行当たり標準又は基準２０グラム（ｇｓｍ）で約１５％〜約２５％の間の固形分レベルを達成するために、ウェブ２１２から水分が取り除かれる。このことは、約−０．４〜約−０．６バールの間の好ましい動作レベルを有する約−０．２〜約−０．８バールの真空の間のボックス（図示せず）での真空によって達成され得る。
【０１５８】
繊維ウェブ３１２が縦方向Ｍに沿って進むと、脱水布３２０に接触する。（本明細書に記述されている任意の種類の布地であり得る）脱水布３２０は、複数の案内ロールによって案内され、かつサクションロール３１８の周りを案内される、エンドレス循環ベルトであり得る。次いで、ウェブ３１２は、布地３１４と脱水布３２０との間の真空ロール３１８の方に進む。真空ロール３１８は、縦方向Ｍに沿って回転し、かつ少なくとも約−０．４バールの好ましい動作レベルを有する約−０．２〜約−０．８バールの間の真空レベルで操作される、被駆動ロールであり得る。非制限的な例として、ロール３１８の真空ロールシェルの厚さは、２５ｍｍ〜５０ｍｍの間の範囲内であり得る。吸引域Ｚ１及びＺ２の区域内のウェブ３１２を通る平均空気流は、１メートルの機械幅当たり約１５０ｍ３／分であり得る。布地３１４、ウェブ３１２、及び脱水布３２０は、真空ロール３１８及び透過性のベルト３３４によって形成されたベルトプレス３２２を通って案内される。図２９に示されているように、透過性のベルト３３４は、複数の案内ロールによって案内され、かつベルトプレス３２２を形成するよう真空ロール３１８にプレスする、１つのエンドレス循環ベルトである。ベルト３３４の張力を制御及び／又は調整するための案内ロールの１つは、張力調整ロールであり得る。この設備はまた、ベルト３３４内に配置されたプレスロールＲＰを含む。プレス装置ＲＰは、プレスロールであり、域Ｚ１の前に又は任意選択の場所ＯＬの２つの分離された域Ｚ１及びＺ２の間のいずれかに配置され得る。
【０１５９】
少なくとも真空域Ｚ１の円周の長さは、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍの間、好ましくは約８００ｍｍ〜約１８００ｍｍの間、さらにより好ましくは約１２００ｍｍ〜約１６００ｍｍの間であり得る。ウェブ３１２内の真空ロール３１８を出る固形分は、透過性のベルト３３４に対する真空圧力及び張力及びプレス装置ＲＰからの圧力、及び真空域Ｚ１及びまたＺ２の長さ、及び真空域Ｚ１及びＺ２内のウェブ３１２の停止時間によって、約２５％〜約５５％の間で変わる。真空域Ｚ１及びＺ２内のウェブ３１２の停止時間は、約２５％〜約５５％の間のこの固形分範囲を生じさせるのに十分である。
【０１６０】
図２８及び図２９に示されている設備は、以下の利点を有する。即ち、非常に嵩高いウェブが必要でない場合に、機械的圧力負荷を注意深く調整することにより、乾燥度、したがって生産を目標値まで増加させるために、この選択肢が使用され得る。より柔らかい第２の布地２２０又は３２０により、ウェブ２１２又は３１２はまた、三次元構造２１４又は３１４の顕著な点（谷）の間で少なくとも部分的にプレスされる。追加の圧力場が、吸引区域の前（リウェットなし）、後、又は間に配置され得ることが好ましい。上部の透過性のベルト２３４又は３３４は、約３０ＫＮ／ｍを超える、好ましくは約５０ＫＮ／ｍ以上、たとえば約８０ＫＮ／ｍの、高い張力に抵抗するよう設計される。この張力を利用することにより、約０．５バールより大きい、好ましくは約１バール以上、おそらくたとえば約１．５バールの圧力が作られる。圧力「ｐ」は、良く知られている等式ｐ＝Ｓ／Ｒの、吸引ロール２１８又は３１８の張力「Ｓ」及び半径「Ｒ」に依存する。上部のベルト２３４又は３３４はまた、ステンレス鋼及び／又は金属バンド及び／又は高分子バンドであり得る。透過性の上部のベルト２３４又は３３４は、強化プラスチック又は合成材料から作られ得る。これはまた、スパイラルリンクの布地でもあり得る。ベルト２３４又は３３４は、第１の布地２１４又は３１４、第２の布地２２０又は３２０とウェブ２１２又は３１２との間の剪断力を回避するよう駆動され得ることが好ましい。サクションロール２１８又は３１８も駆動され得る。また、これらの両方が独自に駆動され得る。
【０１６１】
透過性のベルト２３４又は３３４は、圧力負荷を提供するための、有孔シューＰＳによって支持され得る。
【０１６２】
空気流は、非機械的圧力場、即ち、サクションロール（１１８、２１８又は３１８）のサクションボックス内の低圧で、又は平らなサクションボックスＳＢ（図２５参照）によって生じ得る。これはまた、空気、たとえば約５０℃〜約１８０℃の間、好ましくは約１２０℃〜約１５０℃の間の熱風、又は好ましくは蒸気が供給される、たとえばフード１２４（図示していないが、フードは、図２５、図２８、及び図２９に示されている設備内にも設けられ得る）による、圧力を作る要素１３４、ＰＳ、ＲＰ、２３４、及び３３４の第１の表面の上の過圧を利用し得る。このようなより高い温度は、ヘッドボックスからのパルプ温度が約３５℃未満である場合に、特に重要かつ好ましいものである。これは、より少ない原料を精製する場合もしない場合もある、製造プロセスの場合である。勿論、上述した機能のすべて又はいくつかが、好ましいプレス設備を形成するよう組み合わせられ得る。
【０１６３】
フード内の圧力は、約０．２バール未満、好ましくは約０．１未満、最も好ましくは約０．０５バール未満であり得る。フードに供給される空気流は、真空ポンプによりサクションロール１１８、２１８、又は３１８から吸い込まれる流量より少ない又は好ましくは等しくあり得る。
【０１６４】
サクションロール１１８、２１８、及び３１８は、布地１１４、２１４、又は３１４、及び１２０、２２０、又は３２０のパッケージ、及び圧力を作る要素、たとえばベルト１３４、２３４、３３４により部分的に包まれ、これにより、第２の布地、たとえば２２０は、最大のラッピング円弧「ａ２」を有し、最後により大きい円弧域Ｚ１を出る（図２８参照）。ウェブ２１２は、第１の布地２１４と共に、第二に（第１の円弧域Ｚ２の終了の前に）出、圧力を作る要素ＰＳ／２３４は最初に出る。圧力を作る要素ＰＳ／２３４の円弧は、吸引域円弧「ａ２」の円弧より大きい。これは、低い乾燥度の場合、機械的脱水は空気流による脱水より効率的であるので、重要なことである。より小さい吸引円弧「ａ１」は、空気流が最大の乾燥度に達するのに十分な停止時間を確実にするよう十分に大きくあるべきである。停止時間「Ｔ」は、約４０ミリ秒より大きくあるべきであり、好ましくは約５０ミリ秒より大きい。約１．２ｍｍのロール直径及び１２００ｍ／分の機械速度について、円弧「ａ１」は、約７６°より大きい、好ましくは約９５°より大きくあるべきである。式は、ａ１＝「停止時間＊速度＊３６０／ロールの円周」である。
【０１６５】
第２の布地１２０、２２０、３２０は、たとえば、脱水行動を向上させるために、フラデッドニップシャワーに追加される蒸気又はプロセス水によって加熱され得る。より高い温度で、フェルト１２０、２２０、３２０を通じて水を得ることがより容易となる。ベルト１２０、２２０、３２０はまた、加熱器により又はフード、たとえば１２４により加熱され得る。ＴＡＤ布地１１４、２１４、３１４は、特にティッシュマシンのフォーマがダブルワイヤフォーマである場合に加熱され得る。これは、クレセントフォーマである場合、ＴＡＤ布地１１４、２１４、３１４が成形ロールを包み、したがって、ヘッドボックスによって噴射される原料によって加熱されるためである。
【０１６６】
本明細書に開示されている装置のいずれかを使用するプロセスには、いくつかの利点がある。先行技術によるＴＡＤプロセスにおいては、ウェブを約２５％の乾燥度まで乾燥するのに、１０の真空ポンプが必要である。他方、本発明の最新式脱水システムを用いると、ウェブを約３５％まで乾燥するのに、６つの真空ポンプしか必要でない。また、先行技術によるＴＡＤプロセスを用いると、ウェブは、約６０〜約７５％の間の高い乾燥レベルまで乾燥されなければならない。さもなければ、乏しい水分による交差プロファイルが作り出される。本発明のシステムにより、第１のステップで、良好な水分による交差プロファイルを有する、約３０％〜約４０％の間の一定の乾燥レベルまで、ウェブを乾燥することができる。第２の段階において、乾燥度は、本発明によるシステムと組み合わせられた従来のヤンキードライヤーを使用して、約９０％を超える最終乾燥度まで増加し得る。この乾燥レベルを作る１つの方法には、ヤンキー上のフードを介する、より効率的なインピンジメント乾燥が含まれ得る。
【０１６７】
本明細書には、Ｊｅｆｆｒｅｙ  ＨＥＲＭＡＮ（ジェフェリー・ハーマン）らによる、ＰＲＥＳＳ  ＳＥＣＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＰＥＲＭＥＡＢＬＥ  ＢＥＬＴ  ＩＮ  Ａ  ＰＡＰＥＲ  ＭＡＣＨＩＮＥ（抄紙機におけるプレス区間及び透過性のベルト）と題された、特許文献６明細書（整理番号第Ｐ２５７６０）の全体が参照により明示的に援用されている。
【０１６８】
本明細書には、特許文献７明細書（２００４年１月３０日出願）の全体が参照により明示的に援用されている。
【０１６９】
前述の例は単に説明のために示したものであり、決して本発明を制限するものと解釈してはならないことに留意されたい。例示的実施形態を参照しながら本発明について記述してきたが、使用された語句は、記述及び例示のための語句であり、本発明を制限するものではないことを理解されたい。その態様において本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、ここに規定されかつ補正されている、特許請求の範囲内での、変更が行われ得る。本明細書において、特定の手段、材料、及び実施形態を参照しながら、本発明について記述してきたが、本発明は、本明細書に開示されている詳細事項に制限されるものではない。本発明は、特許請求の範囲内に包含される、すべての機能的に等価な、構造、方法、及び使用法に適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明による最新式脱水システムの様々な実施形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明による最新式脱水システムの様々な実施形態を示す概略断面図である。
【図３】本発明による最新式脱水システムの様々な実施形態を示す概略断面図である。
【図４】本発明による最新式脱水システムの様々な実施形態を示す概略断面図である。
【図５】本発明による最新式脱水システムの様々な実施形態を示す概略断面図である。
【図６】本発明による最新式脱水システムの様々な実施形態を示す概略断面図である。
【図７】本発明による最新式脱水システムの様々な実施形態を示す概略断面図である。
【図８】本発明による最新式脱水システムの様々な実施形態を示す概略断面図である。
【図９】本発明によるベルトプレスの実施形態を有する最新式脱水システムを示す概略断面図である。
【図１０】図９のベルトプレスの透過性のベルトの一方の側を示す表面図である。
【図１１】図１０の透過性のベルトの反対側を示す図である。
【図１２】図１０及び図１１の透過性のベルトを示す横断面図である。
【図１３】図１０〜図１２の透過性のベルトを示す拡大横断面図である。
【図１３ａ】図１０〜図１２の透過性のベルトを示す、かつ任意選択の三角形の溝を例示する拡大横断面図である。
【図１３ｂ】図１０〜図１２の透過性のベルトを示す、かつ任意選択の半円形の溝を例示する拡大横断面図である。
【図１３ｃ】図１０〜図１２の透過性のベルトを示す、かつ任意選択の台形の溝を例示する拡大横断面図である。
【図１４】図１１の断面線Ｂ−Ｂに沿った透過性のベルトを示す横断面図である。
【図１５】図１１の断面線Ａ−Ａに沿った透過性のベルトを示す横断面図である。
【図１６】図１１の断面線Ｂ−Ｂに沿った透過性のベルトの別の実施形態を示す横断面図である。
【図１７】図１１の断面線Ａ−Ａに沿った透過性のベルトの別の実施形態を示す横断面図である。
【図１８】本発明の透過性のベルトの別の実施形態を示す表面図である。
【図１９】図１８の透過性のベルトの一部分を示す側面図である。
【図２０】本発明によるベルトプレスの実施形態を有する、さらに別の最新式脱水システムを示す概略断面図である。
【図２１】本発明の最新式脱水システムで使用され得る、１つの脱水布を示す拡大部分図である。
【図２２】本発明の最新式脱水システムで使用され得る、別の脱水布を示す拡大部分図である。
【図２３】本発明による最新式脱水システムのプレス部分の、１つの実施形態を示す強調概略断面図である。
【図２４】本発明による最新式脱水システムのプレス部分の、別の実施形態を示す強調概略断面図である。
【図２５】本発明によるベルトプレスの別の実施形態を有する、さらに別の最新式脱水システムを示す概略断面図である。
【図２６】本発明の最新式脱水システムにおいて使用され得る、任意選択の透過性のベルトを示す部分側面図である。
【図２７】本発明の最新式脱水システムにおいて使用され得る、別の任意選択の透過性のベルトを示す部分側面図である。
【図２８】本発明によるプレスシューを使用するベルトプレスの実施形態を有する、さらに別の最新式脱水システムを示す概略断面図である。
【図２９】本発明によるプレスロールを使用するベルトプレスの実施形態を有する、さらに別の最新式脱水システムを示す概略断面図である。
【図３０ａ】本発明において使用され得るアシュワース（Ａｓｈｗｏｒｔｈ）金属ベルトの区域を例示する図である。黒で示されているベルトの部分は接触面積を表し、白で示されているベルトの部分は非接触面積を表す。
【図３０ｂ】本発明において使用され得るケンブリッジ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ）金属ベルトの区域を例示する図である。黒で示されているベルトの部分は接触面積を表し、白で示されているベルトの部分は非接触面積を表す。
【図３０ｃ】本発明において使用され得るヴォイスファブリック（Ｖｏｉｔｈ  Ｆａｂｒｉｃｓ）のリンクファブリックの区域を例示する図である。黒で示されているベルトの部分は接触面積を表し、白で示されているベルトの部分は非接触面積を表す。
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０ａ】
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【図３０ｂ】
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【図３０ｃ】
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【国際調査報告】
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