(57)【要約】【課題】基材が適切なボイドボリュームを有する抄紙用フェルトにより、優れた搾水性と製造安価な基材を提供する。【解決手段】本発明は、基材と、該基材に積層されたバット層とからなる抄紙用フェルトにおいて、前記基材が複数枚の補強材からなるとともに、湿紙載置面に最も近い位置に配置された第一補強材と、前記第一補強材に隣接して配置された第二補強材のうち、前記第一補強材はＣＭＤ糸材に低融点の成分を含む糸材であり、前記第二補強材は低融点の成分を含むＭＤ糸材だけから成ることを特徴とする抄紙用フェルトにより、強固でしかも優れた搾水性と製造安価な基材を提供できるという効果を奏する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材に積層されたバット層とからなる抄紙用フェルトにおいて、
前記基材が複数枚の補強材からなるとともに、湿紙載置面に最も近い位置に配置された第一補強材と、前記第一補強材に隣接して配置された第二補強材のうち、前記第二補強材が低融点の成分を含むＭＤ糸材だけから成ることを特徴とする、抄紙用フェルト。
【請求項２】
前記第一補強材が製織布であり、前記製織布のＣＭＤ糸材にはＭＤ糸材より低融点の成分を含むことを特徴とする、請求項１に記載の抄紙用フェルト。
【請求項３】
前記第一補強材のＣＭＤ糸材と、前記第二補強材のＭＤ糸材が同じ低融点の成分を含むことを特徴とする、請求項１に記載の抄紙用フェルト。
【請求項４】
前記第一補強材のＣＭＤ糸材と、前記第二補強材のＭＤ糸材が融着していることを特徴とする、請求項１から３に記載の抄紙用フェルト。
【請求項５】
前記第二補強材のＭＤ糸材が融着して配列していることを特徴とする、請求項１から４に記載の抄紙用フェルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搾水性が良好な抄紙用フェルト（以下、単にフェルトということがある。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
抄紙工程において、湿紙から搾水するため、従来から一般に抄紙機は、ワイヤーパートと、プレスパートと、ドライヤーパートと、を備える。これらワイヤーパート、プレスパート、およびドライヤーパートは、この並び順で湿紙の搬送方向に沿って配置される。湿紙は、ワイヤーパート、プレスパート、およびドライヤーパートそれぞれに配設された抄紙用具に次々と受け渡されながら搬送されるとともに水分を搾り出され（即ち、搾水され）、最終的にはドライヤーパートで乾燥させられる。プレスパートに配置されたプレス装置は、湿紙の搬送方向に沿って直列に並設された複数のプレス装置を具備する。各プレス装置は、一対の無端ベルト状のフェルトと、当該フェルトそれぞれの一部を間に挟むように上下に対向配置されるプレスとして一対のロール（即ち、ロールプレス）或いはロールおよびシュー（即ち、シュープレス）と、を有しており、略同一速度で同一方向に走行するフェルトにより搬送されてくる湿紙を該フェルトと共にロールとロール或いはロールとシューとで加圧することにより、該湿紙から水分を搾水しながらフェルトにその水分を吸収させる。尚、このような抄紙機には、湿紙を挟持したフェルトの一部をロールとロールとで挟みながら加圧するプレス装置がプレスパートに設けられたロールプレス型抄紙機、湿紙を挟持したフェルトの一部をロールとシューとで挟みながら加圧するプレス装置がプレスパートに設けられたシュープレス型抄紙機、等がある。
【０００３】
特にシュープレス型抄紙機によれば、より一般的なロールプレス型抄紙機と比べて、加圧部（即ち、ロールとシューとにより形成されるニップ）のプレスゾーンを広く取れ、それにより加圧時間を長くできるので、より搾水性に優れる。
【０００４】
抄紙用フェルトは、基材と、バット層とからなり、バット層は、湿紙載置側バット層と、プレスロール側バット層とにより構成される。この際、バット層は、バット繊維を基材にニードルパンチングにより絡合一体化して無端状に構成されている。フェルトは湿紙を次工程（乾燥工程）に搬送する基本的特性と、紙の平滑性を向上し、プレス時の衝撃緩和とそれによる紙の砕け防止、更に搾水性向上のための加圧均一性と通水性などの重要な機能を担っている。
【０００５】
しかし、近年の高ニップ圧化、抄紙機全体の高速化に伴い、プレスパートに残存する水分量が多くなり、搾水効率向上の妨げとなっていた。すなわち、フェルトを介して、湿紙がプレスパートのニップ巾を通過する時間が極めて短時間となるため、該プレスパートから系外へ排出される水量に限界があった。
【０００６】
従来、フェルトの搾水効率向上に関する技術として、トップラミネート層を基布に付着させてなる、抄紙機用圧縮布があった（特許文献１）。この抄紙機用圧縮布はトップラミネート層（織布や不織布、または熱可塑性樹脂シート）の一方の面に接合された熱活性接着剤フィルムを有しており、それらを重ね合わせて形成された抄紙機用圧縮布である。しかしこのような構成では、基礎布地が嵩高くなるため、圧縮性が低くなりフェルト基材としての空隙量（以下、ボイドボリュームということがある）が多過ぎる結果、搾水効率向上の妨げとなっていた。つまり抄紙機では抄紙用フェルトの基材のボイドボリュームが多過ぎると、プレスゾーンでの湿紙への加圧伝達力が低下してしまい、必要とする搾水性が得られなくなることがあった。
また、他の形態のフェルト基材としては、糸を揃えてなる糸群をスパイラルに周回させ、該糸群をホットメルト系樹脂により固定してなる、単層または複数層の無端状の基布が知られていた（特許文献２）。しかしこの様に構成された基布は、ＭＤ（機械方向）にスパイラル状に周回している糸間の接合力が、ホットメルト系樹脂による固着のため極めて弱く、フェルトの使用中に固着部分が剥離してしまい、フェルト幅寸法が変動してしまうことがあった。
【０００７】
【特許文献１】特表２００１−３２９０号公報
【特許文献２】特開平１１−１２４７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、フェルトの搾水効率向上に関する上述の問題に鑑み、抄紙用フェルトの基材として適切なボイドボリュームと平滑さを有する基材に構成したことで、プレスゾーンにおける加圧伝達力の高い、優れた搾水性を有する抄紙用フェルトを提供することを目的とする。
また、フェルトの基材をＭＤ方向に配向させることで、高速抄紙機での使用でも通水抵抗を下げる事ができるので、搾水性の向上が期待できる。
また本発明の別の目的は、製造コストの掛かる多重織製織布の代わりに安価な基材を使用し、フェルト使用中でも強度の持続性が良いフェルト基材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基材と、該基材に積層されたバット層とからなる抄紙用フェルトにおいて、前記基材が複数枚の補強材からなるとともに、湿紙載置面に最も近い位置に配置された第一補強材と、前記第一補強材に隣接して配置された第二補強材のうち、前記第二補強材が低融点の成分を含むＭＤ糸材だけから成る抄紙用フェルトである。
【００１０】
ここで、前記第一補強材が製織布であり、前記製織布はＭＤ糸材とＣＭＤ糸材とで交織され、該ＣＭＤ糸材にはＭＤ糸材より低融点の成分を含むことが好ましい。
【００１１】
また、前記第一補強材のＣＭＤ糸材と、前記第二補強材のＭＤ糸材が同じ低融点の成分を含むことが好ましい。
【００１２】
更に、前記第一補強材のＣＭＤ糸材と、前記第二補強材のＭＤ糸材が融着していることが好ましい。
【００１３】
そして、前記第二補強材のＭＤ糸材が融着して配列していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の抄紙用フェルトでは、基材が適切なボイドボリュームを有しているため、優れた搾水性と製造コストの安価な基材を提供できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の抄紙用フェルトの第１実施形態を図１に基づき説明する。なお、図１はフェルトの機械横断方向（ＣＭＤ）断面図である。図１において、フェルト１０は、基材２０と、湿紙載置側バット層３０とプレスロール側バット層３１により構成され、これらはニードルパンチングにより絡合一体化されている。
【００１６】
基材２０はフェルトの強度を発現させるために設けられるが、他方、湿紙への加圧伝達力を適度に調整してプレスゾーンでの搾水量を一定に保つため、適切なボイドボリューム（空隙量）を確保していることが必要である。図１では第一補強材２１は製織布であり、第二補強材２２はＭＤ糸材３１だけから構成されている。第一補強材２１はＭＤ糸材６１とＣＭＤ糸材６２とで交織された製織布であり、第二補強材２２のＭＤ糸材３１の一部が第一補強材２１のＣＭＤ糸材６２のナックル部分（沈糸部分）とで融着７０を形成している。この融着７０により、第一補強材２１と第二補強材２２は相互にヅレることなく強固に接合している。
【００１７】
図２は、本発明の抄紙用フェルトの第２実施形態で、第二補強材２２のＭＤ糸材３１の配列が融着してＭＤ方向に延びている。その他の構成は第１実施形態の構成（図１）と同じである。
第二補強材２２のＭＤ糸材３１の配列は、その一部に融着８０を有しており、かつそのＭＤ糸材３１の一部は第一補強材２１のＣＭＤ糸材６２のナックル部分とで融着７０を形成している。これらの融着７０と融着８０によって、第二補強材２２の配列は強固にすることができ、また第一補強材２１と第二補強材２２は相互にズレることなく、基材２０はより一層安定したものとなる。
【００１８】
本発明の基材２０は、第一補強材２１と第二補強材２２とによってフェルトに強度を発現させ、ボイドボリュームを適切な範囲になるように調整することができる。また、第二補強材２２はＭＤ糸材３１だけからなる不織布であるため、製織布に比べて著しく安価に製造することができるのに加えて、基材の嵩高さはそれほど高くなく、適切なボイドボリュームに調整することができるので、湿紙への加圧伝達力を高く発現することができ、プレスゾーンでの搾水性を向上することができる。
【００１９】
本発明では、第一補強材２１の製織布として一重織が使用できるが、特に強度を維持するためには多重織が好ましい。また製織布に限らず、互いに平行の糸配列にバット層が付いた不織布、又は、糸材を織製せずに重ね合わせた構成の無織基材等、当業者により種々提案されているものを適宜用いることもできる。図では一重織の製織布の例を記載しているがこれに限定されない。
【００２０】
本発明では、第一補強材２１のＣＭＤ糸材と第二補強材２２のＭＤ糸材は、低融点成分を含む糸材として高分子材料から成る糸材を使用することが好ましい。本発明の低融点の成分とは、第一補強材２１のＭＤ糸材に対して５０℃以上、ＤＳＣ（示差走査熱分析計）による融点の差がある成分を言う。第一補強材２１に好ましく使用されるＭＤ糸材（ナイロン６）の融点２２０℃に対しては、大凡１７０℃以下の融点を有する成分を指すことになる。例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン糸、共重合ポリアミド糸、共重合ポリエステル糸などの単一成分の糸（単糸）、またはこれらの単一成分の糸を一部含んでなる多繊維や複合繊維からなる糸が使用できる。特に、ポリプロピレン（１６５℃）や共重合ポリアミド（１４０℃〜１７０℃）の成分からなる単糸、多繊維や複合繊維、またはそれらの撚糸からなる糸が好ましく使用することができる。
【００２１】
糸材は、多繊維ではマルチフィラメントや混繊糸、撚糸が使用できるが、搾水性を一層高めるためには単糸として使用することが好ましい。或いは、前記低融点成分を含む糸材の他に、ＤＳＣによる融点が２２０℃以上で２６０℃以下のポリアミドフィラメントやポリエステルフィラメントを混撚糸することで、フェルトとしてのＭＤ強度を補完することができる。
【００２２】
本発明では、第一補強材２１のＭＤ糸材としては、強度や耐久性のためにポリアミドやポリエステルを使用すると良い結果が得られる。特にポリアミドであるナイロン６の単糸が好適である。
【００２３】
本発明では、第一補強材２１のＣＭＤ糸材と第二補強材２２のＭＤ糸材とが、同じ低融点の成分を含んでいるから、容易に融着７０を形成することができる。これによって第一補強材２１と第二補強材２２は、相互にズレることなく強固に接合することができる。
【００２４】
また本発明では、第二補強材２２のＭＤ糸材の配列は、低融点の成分による融着８０を形成することができ、これによって第二補強材２２の配列を強固にすることができる。
【００２５】
ここで、これらの融着７０と融着８０とは、同じ高分子材料からなる融着であることが特に好ましい。異種の高分子材料からなる低融点の成分では、糸材を構成する高分子材料の相溶性が悪くなり融着を形成しないこともある。
【００２６】
なお、バット層の材質としては、羊毛等の天然繊維や、耐摩耗性、耐疲労性、伸張特性、防汚性等に優れたナイロン６、ナイロン６６等の合成繊維が使用される。
【００２７】
ここで、本発明のフェルトの製造方法について簡単に説明する。
（第一補強材の製造）
まず、第一補強材である製織布を得るため、織機の整経糸（ＣＭＤ糸材）にポリプロピレンの単糸を、シャトル糸（ＭＤ糸材）にはナイロン６の単糸または撚糸を使用して袋製織によって無端状の製織布を得る。
（第二補強材の製造）
前記製織布を二本の並行ロールに掛け入れ、整経用ボビンに巻かれた第二補強材のＭＤ糸材（ポリプロピレンの単糸またはポリプロピレンを含む混撚糸）を、複数本引き揃え引き出し糸群として配列し、前記製織布の幅方向端部に前記糸群を配置する。並行ロールを駆動し製織布と共に糸群を進行方向に移動、周回させながらスパイラル状に製織布上に巻いて、第二補強材を形成した後、第二補強材の外周側上方から１８０℃の熱風を当て、同時に一対のロール間を通過させて軽く熱プレス（５ｋｇ／ｃｍ2）して、第二補強材のＭＤ糸材の配列を融着し、更に該第二補強材のＭＤ糸材と第一補強材のＣＭＤ糸材とを融着させて、本発明の基材を完成する。
（フェルトの完成）
前記基材の外周面にロール側バット層をニードルパンチングして絡合一体化した後、該基材の表裏を反転してからその外周面に、湿紙載置側バット層をニードルパンチングして絡合一体化して、本発明のフェルトを完成する。
【００２８】
なお、本発明では第一補強材の製織布として一重織が使用できるが、特に強度を維持するためには多重織が好ましい。肝心なことは、基材として必要なボイドボリュームを適切な範囲となるように調整することが重要であることが、実験結果から判明した。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の抄紙用フェルトの第１実施形態のＣＭＤ断面図。
【図２】本発明の抄紙用フェルトの第２実施形態のＣＭＤ断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１０：抄紙用フェルト
２０：基材
２１：第一補強材
２２：第二補強材
３０：湿紙載置側バット層
３１：ロール側バット層
６１：ＭＤ糸材
６２：ＣＭＤ糸材
７０：糸材の融着
８０：糸材の融着
【図１】
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【図２】
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