(57)【要約】【課題】ロール脱水装置におけるロール表面材として、ロールに装着し易く、しかもロールに密着した後は弛みが生じず、剥がれることもない脱水フェルトを提供する。【解決手段】少なくとも一方向に熱収縮性である熱収縮性基布、代表的には熱収縮性方向の収縮率が、９０〜１００℃の湿熱で５〜１５％である基布を用い、該基布の片面あるいは両面上にバットをニードリングして絡ませ一体化し、熱収縮性のある方向を円周方向にしてチューブ状に形成している。この脱水フェルトは、ロールに装着した後、９０〜１００℃のスチームを吹きかけるなどの方法により脱水フェルトを加熱してロール上に固定する。【選択図】　　　　　図１
2004100065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方向に熱収縮性である熱収縮性基布を用い、該基布の片面あるいは両面上にバットをニードリングして絡ませ一体化し、熱収縮性のある方向を円周方向にしてチューブ状に形成したことを特徴とする脱水フェルト。
【請求項２】
前記熱収縮性基布における熱収縮性方向の収縮率が、９０〜１００℃の湿熱で５〜１５％であることを特徴とする請求項１記載の脱水フェルト。
【請求項３】
前記熱収縮性基布が、ナイロン６、ナイロン６／６、ナイロン６／１０、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルから選ばれる１種以上からなることを特徴とする請求項１記載の脱水フェルト。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかに記載の脱水フェルトを、ロールに装着し、９０〜１００℃のスチームを吹きかけて該脱水フェルトをロール上に固定することを特徴とする脱水フェルトの装着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール加圧式脱水装置に用いる脱水フェルト、さらに詳しくは湖沼、ダム、河川、トンネルなど土木工事に伴う浚渫土や建設発生土、産業排水や下水処理に伴い発生する汚泥、炭酸カルシウム、珪藻土、馬鈴薯デンプンなどの脱水が行われるロール加圧式脱水装置に用いる脱水フェルト、製紙工業における抄紙用フェルトなどに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
湖沼、ダム、河川、トンネルなど土木工事に伴う浚渫土や建設発生土、産業排水や下水処理に伴い発生する汚泥などは、泥水濃度を最適化させた後にフィルタープレス、スクリュープレス、ベルトプレスなどで脱水処理し、肥料・土壌改良材、土木資材などとして利用される。脱水処理装置や脱水方法は、浚渫土や汚泥の状態、脱水能力、処理能力、および処理コストなどを考慮して選択されるが、最近二つの脱水ロールの間に浚渫土や汚泥を噛み込ませてロール間でプレスして脱水するロール加圧式脱水装置が提案された〔特許文献１参照。〕。このロール加圧式脱水装置は、二つのロール間に被脱水物を噛み込ませて脱水する方式で、ロール間の圧を高くし、両ロールの表面に弾力性のあるロール表面材を置いてあり、これにより脱水ケーキ（処理後汚泥）の水分率を２０〜６０重量％にすることができる。
【０００３】
ロール上に巻かれるフェルトは、無端状に製織した基布、あるいは有端状に製織した基布の始端と終端を接合して無端状に加工して、その両面あるいは片面上にバットを置きニードリングして絡ませ一体化したものや、基布の両面あるいは片面上にバットを置きプリフォームとしこれを環状に巻回積層ニードリングして一体化したものである。いずれにおいてもフェルトは、チューブ状に形成し、円柱状のロールに挿入することで取り付けられる〔例えば、特許文献２参照。〕。従って、フェルトをロールに装着するためには、チューブ状フェルトの内径は、ロールの外径より大きく作られ、装着後接着剤でロールに固定する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１５２９７号公報　（第２〜１１頁、第１図）
【特許文献２】
特開平６−２８０１８３号公報　（第２頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チューブ状のフェルトをロールに装着するとき、ロールの外径よりゆとりをもって大きくすれば装着は容易になるが、装着後にフェルトに弛みが生じ、逆に極力弛みが生じないように作ると装着が難しくなるといった相容れない問題点があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするのは、ロール脱水装置におけるロール表面材として、ロールに装着し易く、しかもロールに密着した後は弛みが生じず、剥がれることもない脱水フェルトを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１に係る発明は脱水フェルトであり、少なくとも一方向に熱収縮性である熱収縮性基布を用い、該基布の片面あるいは両面上にバットをニードリングして絡ませ一体化し、熱収縮性のある方向を円周方向にしてチューブ状に形成したことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に係る発明は請求項１記載の脱水フェルトにおいて、熱収縮性基布における熱収縮性方向の収縮率が、９０〜１００℃の湿熱で５〜１５％であることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に係る発明は請求項１記載の脱水フェルトにおいて、熱収縮性基布が、ナイロン６、ナイロン６／６、ナイロン６／１０、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルから選ばれる１種以上からなることを特徴としている。
【００１０】
請求項４に係る発明は脱水フェルトの装着方法であり、請求項１ないし３いずれかに記載の脱水フェルトを、ロールに装着し、９０〜１００℃のスチームを吹きかけて該脱水フェルトをロール上に固定することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の脱水フェルトは、基布の表面にバット（短繊維の綿）を置き、ニードリングして絡ませて固定したフェルトで、これをチューブ状に形成したものである。本発明の脱水フェルトにおいては、基布に少なくとも一方向に熱収縮性のある織布を用いることを特徴としている。熱収縮性の織布は、熱収縮性の糸のみを織ったものでもよく、あるいは一方向にのみ熱収縮性の糸を用い他方向には通常の糸を用いたものでもよい。後者の場合には、熱収縮性のある方向をチューブ状の円周方向になるようにする。
【００１２】
熱収縮性の糸は、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの合成繊維であり、これらのモノフィラメント、あるいはマルチフィラメントを織って織布とする。このうち、ナイロン６、ナイロン６／６、ナイロン６／１０が特に好ましく選ばれる。
【００１３】
高分子素材の熱収縮は、該素材の結晶性と関連し、配向結晶化の低い素材に熱が加えられると配向結晶化し、収縮する物理的現象である。従って、紡糸時における延伸倍率の低い糸を用いて織布とするのが好ましい。延伸倍率を高めて分子の配向性を大きくするとその時点で結晶化が進行し、その後の熱収縮率は小さくなる。本発明では、湿熱あるいは乾熱のいずれで収縮するものでもよく、熱収縮率の大きい繊維素材を用いることでその目標を達することができ、具体的には、９０〜１００℃のスチームにより５〜１２％収縮するものが選ばれる。しかし、熱収縮率はこの範囲に限定するものではなく、収縮率が大きいものほど好ましい。
【００１４】
熱収縮性糸とともに用いられることがある実質的に熱収縮性でない糸は、脱水フェルト基布に通常用いられるものであればいずれでもよく、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの合成繊維、さらに木綿、麻、羊毛などの天然繊維が選ばれる。
【００１５】
基布は、上記熱収縮性糸を含んで織られた織物で、その織り方は特に限定するものではなく、平織り、朱子織り、綾織り、杉織り、多重織りなど任意に選ばれる。基布は、織布一枚を基布としてもよく、あるいは複数枚を重ねて基布としてもよい。
【００１６】
基布の上に繊維集合体であるバットが置かれる。バットは、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどから適宜選ばれる。特に、ポリアミド（ナイロン）が好ましく選ばれる。バットを構成する繊維集合体は限定するものではないが、一般的には厚さを２．０〜２０ｍｍにして、目付は２００〜１２０００ｇ／ｍ２程度である。
【００１７】
基布とバットは、ニードルパンチ法により一体化される。ニードルパンチ法による絡合処理は、総植毛本数が２０〜５０００本／ｃｍ２の範囲が好ましく、５０〜２０００本／ｃｍ２がより好ましい。総植毛本数が２０本／ｃｍ２未満では交絡度が弱く繊維ウェブの剥離が生じ、５０００本／ｃｍ２を超えるとニードルによる基布の損傷が激しくなることがある。バットは、基布の片面への積層であっても両面への積層であっても良く、それぞれ用途によって選択される。基布とバットが一体化されたフェルトの目付は通常１０００〜１５０００ｇ／ｍ２である。
【００１８】
本発明の脱水フェルトは、上記により構成され、最終的な形状はチューブ状である。そこで、脱水フェルトは、基布をチューブ状に織って、あるいは縫い合わせてチューブ状にし、その上にバットを載せニードリングして一体化させる方法、平板状の基布にバットを載せニードリングして平板状のフェルトとし、これを所定長に切断した後バット面を外側にして始端と終端を接合してチューブ状にする方法、平板状の基布にバットを載せて平板状のフェルト（プリフォーム）とした後これを環状に巻回積層しニードリングして一体化する方法などで製造される。いずれの方法に依る場合でも、本発明においてはチューブ状の基布において少なくとも円周方向に対しては熱収縮糸を配置して、完成したチューブ状脱水フェルトに熱が加えられたときチューブの径が小さくなるようにする。
【００１９】
本発明の脱水フェルトの装着方法は、上記チューブ状にした脱水フェルトを、ロールに装着した後、脱水フェルトを加熱して基布を収縮させ、脱水フェルトをロール上に固定することからなる。本発明の脱水フェルトは、ロール上に固定する接着剤を用いる必要がない程にすることが可能であるが、さらに接着強化するために接着剤を用いることがあり、本発明は接着剤の使用は何ら制限するものではない。
【００２０】
脱水フェルトをロール上に固定する際の加熱方法は、加熱水、加熱スチーム、乾熱など任意に行われ、実用的には加熱スチームを吹きかけるのが便利である。加熱温度、加熱時間は脱水フェルトに用いられている熱収縮基布の性状、加熱条件などによって異なり一律に決められるものではないが、代表的には９０〜１００℃のスチームで１０〜６０分程度である。
【００２１】
本発明の脱水フェルトは、上記浚渫土や汚泥用のロール加圧式脱水装置、製紙工業における抄紙用フェルトなどロール式脱水装置での使用に有効である。
【００２２】
【実施例】
経糸として上糸に６３０ｄｔｅｘの熱収縮性ナイロン６／６のマルチフィラメントを密度３０本／インチ、下糸に０．２ｍｍの熱収縮性ナイロン６／６のモノフィラメンントを密度３０本／インチに、緯糸として０．４７ｍｍの通常のナイロン６／６モノフィラメントを密度８０本／インチにした織布を用い基布（７６０ｇ／ｍ２）とした。この基布は、９８℃スチーム１０分吹きかけたときの経糸方向の熱収縮率は８％であった。この基布の上にナイロン６／６（２７ｄｔｅｘ）のバット（目付２４０ｇ／ｍ２）を配置しニードリングしてプリフォーム（目付１０００ｇ／ｍ２）とした。
【００２３】
脱水フェルトは、図１にその断面構成を示したようなチューブ形状であり、内層はナイロン６／６（２７ｄｔｅｘ）のバット４（２００ｇ／ｍ２）の上に、前記プリフォーム３を３層に巻回積層し、さらにその上にナイロン６／６（２７ｄｔｅｘ）の中層バット５（３８００ｇ／ｍ２）およびナイロン６／６（４．４ｄｔｅｘ）の外層バット６（３００ｇ／ｍ２）を置いてニードリングしてこれらを一体化し、厚さが１７ｍｍ、目付け７３００ｇ／ｍ２で、直径が１０８０ｍｍ、面長２６００ｍｍのチューブ状脱水フェルト１とした。脱水フェルトの円周方向の熱収縮率は、９８℃スチーム１０分吹きかけたとき、３．８％であった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の脱水フェルトによれば、対象とするロールの外径よりゆとりのある大きさのチューブ状の脱水フェルトを使用することができ、ロールに装着するのが容易であり、装着後熱を加えることで脱水フェルトが収縮し、ロールに密に装着することができ、フェルトの弛みが生じず、また剥がれることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例におけるチューブ形状脱水フェルトの断面構成（チューブ形状を大きく描いてある）を説明する図である。
【符号の説明】
１：（実施例における）脱水フェルト
２：基布〔ナイロン６／６；７６０ｇ／ｍ２〕
３：基布上のバット〔ナイロン６／６（２７ｄｔｅｘ）；２４０ｇ／ｍ２〕
４：内層バット〔ナイロン６−６（２７ｄｔｅｘ）；２００ｇ／ｍ２〕
５：中層バット〔ナイロン６／６（２７ｄｔｅｘ）；３８００ｇ／ｍ２〕
６：外層バット〔ナイロン６／６（４．４ｄｔｅｘ）；３００ｇ／ｍ２〕
【図１】
2004100065.tif 000003