(57)【要約】  抄紙機によって使用するための織物（２８）であって、織物が、複数の緯糸と、複数の経糸と、緯糸と経糸との反復するパターンから生じる織られた織物とを含む。反復するパターンにおける緯糸のそれぞれは、始点において始まって、３つの隣接する経糸の上、１つの経糸の下、１つの経糸の上、３つの経糸の下、１つの経糸の上、１つの経糸の下を通る一続きを有しており、この一続きが反復している。
2010528192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙機において、
ベルトプレスが設けられており、該ベルトプレスが、
外面を有するローラと、
第１の側を有する透過性のベルトとを有しており、該透過性のベルトが、前記外側ローラの一部分にわたって案内されており、前記透過性のベルトが、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有しており、前記第１の側が、少なくとも１０％の接触面積を有しており、
前記ベルトプレスがさらに、前記ローラを横切る少なくとも１つの織物を有しており、該少なくとも１つの織物が、紙側と反対側とを有する織られた織物を含み、該織られた織物が、緯糸と経糸との反復する織りパターンを有しており、該反復するパターンが、１〜１０の番号が付けられた１０本の経糸と、１〜１０の番号が付けられた１０本の緯糸とを含んでおり、この場合、
緯糸１が、前記経糸１，３，７，９，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸１が、前記経糸２，４，５，６，８の前記反対側に位置しており、
緯糸２が、前記経糸４，６，７，８，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸２が、前記経糸１，２，３，５，９の前記反対側に位置しており、
緯糸３が、前記経糸１，３，４，５，７の前記紙側に位置しており、前記緯糸３が、前記経糸２，６，８，９，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸４が、前記経糸１，２，４，８，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸４が、前記経糸３，５，６，７，９の前記反対側に位置しており、
緯糸５が、前記経糸１，５，７，８，９の前記紙側に位置しており、前記緯糸５が、前記経糸２，３，４，６，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸６が、前記経糸２，４，５，６，８の前記紙側に位置しており、前記緯糸６が、前記経糸１，３，７，９，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸７が、前記経糸１，２，３，５，９の前記紙側に位置しており、前記緯糸７が、前記経糸４，６，７，８，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸８が、前記経糸２，６，８，９，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸８が、前記経糸１，３，４，５，７の前記反対側に位置しており、
緯糸９が、前記経糸３，５，６，７，９の前記紙側に位置しており、前記緯糸９が、前記経糸１，２，４，８，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸１０が、前記経糸２，３，４，６，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸１０が、前記経糸１，５，７，８，９の前記反対側に位置していることを特徴とする、抄紙機。
【請求項２】
前記透過性ベルトが、少なくとも２５％の開放面積を有することを特徴とする、請求項１記載の抄紙機。
【請求項３】
前記透過性ベルトの前記接触面積が、少なくとも２５％であることを特徴とする、請求項１記載の抄紙機。
【請求項４】
さらに別の織物が設けられており、前記織られた織物と、前記別の織物とが、前記透過性ベルトと前記ローラとの間を走行し、前記別の織物が第１の側と第２の側とを有しており、前記別の織物の前記第１の側が、前記ローラの前記外面と少なくとも部分的に接触しており、前記別の織物の前記第２の表面が、繊維ウェブの第１の側と少なくとも部分的に接触しており、前記織られた織物が、第１の側と第２の側とを有しており、前記織られた織物の前記第１の側が、前記透過性ベルトの前記第１の側と少なくとも部分的に接触しており、前記織られた織物の前記第２の側が、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ことを特徴とする、請求項１記載の抄紙機。
【請求項５】
前記別の織物が、透過性の脱水ベルト、少なくとも１つのベルト層を備えたフェルト、織られた織物、又はワイヤのうちの１つであることを特徴とする、請求項４記載の抄紙機。
【請求項６】
繊維ウェブが、ティッシュウェブであることを特徴とする、請求項５記載の抄紙機。
【請求項７】
ティッシュウェブが、前記織られた織物上に形成されることを特徴とする、請求項６記載の抄紙機。
【請求項８】
前記織られた織物が、複数のポケットを形成しており、該複数のポケットのそれぞれが、約１．０ｍｍ3〜約３．０ｍｍ3のポケット体積を有することを特徴とする、請求項１記載の抄紙機。
【請求項９】
前記複数のポケットが、前記織られた織物の表面において１００〜３００ポケット毎平方インチのポケット密度を有することを特徴とする、請求項８記載の抄紙機。
【請求項１０】
前記織られた織物が、約０．０３インチ〜約０．０８インチの厚さを有することを特徴とする、請求項８記載の抄紙機。
【請求項１１】
前記織られた織物が、３００ｃｆｍ〜１６００ｃｆｍの透過率を有することを特徴とする、請求項１０記載の抄紙機。
【請求項１２】
前記反復するパターンが、少なくとも８つのポケットを有することを特徴とする、請求項１記載の抄紙機。
【請求項１３】
抄紙機において繊維ウェブにプレス成形を受けさせる方法において、該方法が以下のステップ：
繊維ウェブを織られた織物上で搬送し、
透過性ベルトの一部分との繊維ウェブの接触面積に対して圧力を加え、前記接触面積が少なくとも１０％であり、
透過性ベルトと繊維ウェブとに空気を通過させ、前記透過性ベルトが、少なくとも３０ｋＮ／ｍの張力を有しており、前記織られた織物が、紙側と反対側とを有しており、前記紙側が少なくとも部分的に繊維ウェブの一部分と接触しており、前記織物が、緯糸と経糸との反復する織りパターンを有しており、該反復するパターンが、１〜１０の番号が付けられた１０本の経糸と、１〜１０の番号が付けられた１０本の緯糸とを含んでおり、この場合、
緯糸１が、前記経糸１，３，７，９，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸１が、前記経糸２，４，５，６，８の前記反対側に位置しており、
緯糸２が、前記経糸４，６，７，８，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸２が、前記経糸１，２，３，５，９の前記反対側に位置しており、
緯糸３が、前記経糸１，３，４，５，７の前記紙側に位置しており、前記緯糸３が、前記経糸２，６，８，９，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸４が、前記経糸１，２，４，８，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸４が、前記経糸３，５，６，７，９の前記反対側に位置しており、
緯糸５が、前記経糸１，５，７，８，９の前記紙側に位置しており、前記緯糸５が、前記経糸２，３，４，６，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸６が、前記経糸２，４，５，６，８の前記紙側に位置しており、前記緯糸６が、前記経糸１，３，７，９，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸７が、前記経糸１，２，３，５，９の前記紙側に位置しており、前記緯糸７が、前記経糸４，６，７，８，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸８が、前記経糸２，６，８，９，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸８が、前記経糸１，３，４，５，７の前記反対側に位置しており、
緯糸９が、前記経糸３，５，６，７，９の前記紙側に位置しており、前記緯糸９が、前記経糸１，２，４，８，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸１０が、前記経糸２，３，４，６，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸１０が、前記経糸１，５，７，８，９の前記反対側に位置していることを特徴とする、抄紙機において繊維ウェブにプレス成形を受けさせる方法。
【請求項１４】
前記透過性ベルトが、少なくとも２５％の開放面積を有することを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記透過性ベルトの前記接触面積が、少なくとも２５％であることを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
繊維ウェブの前記接触面積が、前記部分から離れた面積よりも、前記透過性ベルトの前記部分によってより押圧される領域であることを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記透過性ベルトの前記部分が、開口、凹所及び溝を有さない概して平坦な面であり、前記透過性ベルトがローラ上を案内されることを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
前記織られた織物上で繊維ウェブを形成するステップと、
繊維ウェブがヤンキードライヤへ引き渡されるまで前記織られた織物上において繊維ウェブを搬送するステップとを含むことを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
前記緯糸及び前記経糸の少なくとも一方、成形された部分を有しており、該成形された部分が、突出部、凹所、又は平坦化された領域の少なくとも１つを有することを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項２０】
前記成形された部分が、平坦化された領域であることを特徴とする、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記緯糸及び前記経糸を使用して前記織られた織物が織られた後に前記平坦化された領域が形成されることを特徴とする、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記織られた織物が複数のポケットを形成しており、該複数のポケットのそれぞれが、約１．０ｍｍ3〜約３．０ｍｍ3のポケット体積を有することを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項２３】
前記複数のポケットが、前記織物の表面において１００〜３００ポケット毎平方インチのポケット密度を有することを特徴とする、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
織物が、約０．０３インチ〜約０．０８インチの厚さを有することを特徴とする、請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
織物が、３００ｃｆｍ〜１６００ｃｆｍの透過率を有することを特徴とする、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記反復する織りパターンが、少なくとも８つのポケットを含むことを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項２７】
抄紙機において使用するための押圧装置において、
透過性の第１の織物と、
透過性の第２の織物とが設けられており、紙ウェブが前記第１の織物と第２の織物との間に配置されており、
前記第１の織物と接触した圧力発生エレメントが設けられており、
前記第２の織物と接触した支持構造の支持面が設けられており、
前記第１の織物と前記支持面との間に差圧を提供する差圧装置が設けられており、該差圧装置が、前記第１の織物、紙ウェブ又は前記第２の織物のうちの少なくとも１つの作用するようになっており、紙ウェブが、機械的圧力を受け、紙ウェブから水分を排出させるための液圧を生じさせ、押圧装置が、空気が前記第１の織物と、紙ウェブと、前記第２の織物とを１つの方向に流過することができるように配置されており、
前記第１の織物が、複数の緯糸と、複数の経糸と、前記緯糸及び前記経糸の反復するパターンから前記第１の織物を生じる織られた織物とを含んでおり、前記反復するパターンにおける前記緯糸がそれぞれ、始点から出発して、次に３つの隣接する経糸の上、１つの経糸の下、１つの経糸の上、３つの経糸の下、１つの経糸の上、１つの経糸の下を通る一続きを有しており、該一続きが繰り返していることを特徴とする、抄紙機において使用するための押圧装置。
【請求項２８】
前記第１の織物が、通過空気乾燥織物であることを特徴とする、請求項２７記載の押圧装置。
【請求項２９】
前記第１の織物が、三次元構造を有することを特徴とする、請求項２７記載の押圧装置。
【請求項３０】
前記第２の織物が、フェルト又は芯層のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項２７記載の押圧装置。
【請求項３１】
前記複数の緯糸が、第１の緯糸と、該第１の緯糸に隣接した第２の緯糸とを含んでおり、前記第２の緯糸の前記始点が、前記第１の緯糸の前記始点から奇数の経糸分だけずれていることを特徴とする、請求項２７記載の押圧装置。
【請求項３２】
前記複数の緯糸がさらに、前記第２の緯糸に隣接した第３の緯糸を含み、前記第３の緯糸の前記始点が、前記第１の緯糸の前記始点から偶数の経糸分だけずれていることを特徴とする、請求項３１記載の押圧装置。
【請求項３３】
前記複数の緯糸がさらに、第４の緯糸と、第５の緯糸と、第６の緯糸と、第７の緯糸と、第８の緯糸と、第９の緯糸と、第１０の緯糸とを含み、各緯糸が、前後の数字の緯糸に隣接しており、各奇数の緯糸が、前記第１の緯糸から偶数の経糸分だけずれた始点を有することを特徴とする、請求項３２記載の押圧装置。
【請求項３４】
前記第２の緯糸の前記始点が、前記第１の緯糸の前記始点から第１の方向に３つの経糸だけずれていることを特徴とする、請求項３３記載の押圧装置。
【請求項３５】
前記第１０の緯糸の前記始点が、前記第１の緯糸の前記始点から第２の方向に３つの経糸だけずれており、前記第２の方向が前記第１の方向と反対方向であることを特徴とする、請求項３４記載の押圧装置。
【請求項３６】
前記緯糸の前記始点が、以下のように前記第１の方向に前記第１の緯糸の前記始点からずれている：
オフセット
前記第１の緯糸          ０
前記第２の緯糸          ３
前記第３の緯糸          ６
前記第４の緯糸          ９
前記第５の緯糸          ２
前記第６の緯糸          ５
前記第７の緯糸          ８
前記第８の緯糸          １
前記第９の緯糸          ４
前記第１０の緯糸        ７
を特徴とする、請求項３５記載の押圧装置。
【請求項３７】
抄紙機において繊維ウェブを押圧し且つ乾燥させる方法において、該方法が、
圧力発生エレメントを用いて繊維ウェブを押圧するステップを含み、繊維ウェブが少なくとも第１の織物と第２の織物との間に位置し、
繊維ウェブと、前記第１の織物又は前記第２の織物の少なくとも一方とに同時に空気を通過させるステップを含み、前記第１の織物が、紙側及び反対側を有する織られた織物であり、前記紙側が繊維ウェブの一部分と少なくとも部分的に接触しており、前記織物が、緯糸と経糸との反復する織りパターンを有しており、該反復するパターンが、１〜１０の番号が付けられた１０本の経糸と、１〜１０の番号が付けられた１０本の緯糸とを含んでおり、この場合、
緯糸１が、前記経糸１，３，７，９，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸１が、前記経糸２，４，５，６，８の前記反対側に位置しており、
緯糸２が、前記経糸４，６，７，８，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸２が、前記経糸１，２，３，５，９の前記反対側に位置しており、
緯糸３が、前記経糸１，３，４，５，７の前記紙側に位置しており、前記緯糸３が、前記経糸２，６，８，９，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸４が、前記経糸１，２，４，８，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸４が、前記経糸３，５，６，７，９の前記反対側に位置しており、
緯糸５が、前記経糸１，５，７，８，９の前記紙側に位置しており、前記緯糸５が、前記経糸２，３，４，６，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸６が、前記経糸２，４，５，６，８の前記紙側に位置しており、前記緯糸６が、前記経糸１，３，７，９，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸７が、前記経糸１，２，３，５，９の前記紙側に位置しており、前記緯糸７が、前記経糸４，６，７，８，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸８が、前記経糸２，６，８，９，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸８が、前記経糸１，３，４，５，７の前記反対側に位置しており、
緯糸９が、前記経糸３，５，６，７，９の前記紙側に位置しており、前記緯糸９が、前記経糸１，２，４，８，１０の前記反対側に位置しており、
緯糸１０が、前記経糸２，３，４，６，１０の前記紙側に位置しており、前記緯糸１０が、前記経糸１，５，７，８，９の前記反対側に位置していることを特徴とする、抄紙機において繊維ウェブを押圧し且つ乾燥させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願とのクロスリファレンス
本願は、２００４年１月３０日に出願された米国特許出願第１０／７６８５５０号明細書、"APPARATUS FOR AND PROCESS OF MATERIAL WEB FORMATION ON A STRUCTURED FABRIC IN A PAPER MACHINE"の一部継続出願である。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、抄紙機における構造化された繊維ウェブを形成する方法、特に、抄紙機において、構造化された成形織物において構造化された繊維ウェブを形成する方法及び装置に関する。
【０００３】
２．関連技術の説明
湿式成形プロセスにおいて、クレッセントフォーマ構造における構造化された織物は、繊維ウェブ間がまだ濡れている間にウェブに三次元の表面を型押しする。このような発明は、国際公開第０３／０６２５２８号パンフレットに開示されている。構造的な織物を通過して空気を除去することによって三次元構造を生ぜしめるために、濡れている間に繊維ウェブを成形するための吸引ボックスが開示されている。これは、三次元の表面を提供する繊維ウェブの部分の物理的な変位である。前記方法と同様に、通過空気乾燥（ＴＡＤ）技術が、米国特許第４１９１６０９号に開示されている。ＴＡＤ技術は、既に成形されたウェブがどのように移送され、型押し織物に成形されるかを開示している。変換は、１５％よりも大きなシート固体レベルを有するウェブにおいて生じる。これは、繊維ウェブに低い密度のまくら領域を生じる。これらのまくら領域は、既に形成されたウェブがウェブの谷を埋めるように膨張させられるので、小さな坪量を有する。型押し織物における、パターンへの繊維ウェブの型押しは、繊維ウェブを成形するために型押し織物に真空を通過させることによって行われる。
【０００４】
繊維ウェブが依然として濡れている間にウェブに三次元の表面を型押しするために、構造化された織物を使用して、湿式成形プロセスにおいて繊維ウェブを形成することが知られている。このような発明は、国際公開第０３／０６２５２８号パンフレットに開示されている。耐力層及び彫刻層を有する成形織物を使用することが知られており、この場合、表面の輪郭を増大するためにシートを型押しする型押しナックルが形成されている。このような発明は、米国特許第５４２９６８６号明細書に開示されている。しかしながら、この特許は、通過空気乾燥（ＴＡＤ）用途における、特にＡＴＭＯＳ(R)抄紙機の、有効な脱水のために必要とされるシートにおけるまくらの形成を開示していない。米国特許第６２３７６４４号明細書は、経及び緯に向けられた少なくとも３本の糸の格子模様を成すように織られた織物の使用を開示している。この参照文献は、個別のパターンにおいて浅い凹みを提供するためにパターン織物の使用を開示している。繊維ウェブの部分の物理的な変位は、三次元の表面を提供するために利用される技術である。ＴＡＤ技術は、米国特許第４１９１６０９号明細書に開示されている。ＴＡＤ技術は、既に形成されたウェブがそのように移送され、かつ型押し織物に成形されるかを開示している。変換は、１５％よりも大きなシート固体レベルを有するウェブにおいて生じる。これは、既に形成されたウェブが谷を埋めるように膨張させられるので、小さな坪量を有する繊維ウェブにおいて低い密度のまくら領域を生じる。繊維ウェブをパターンに型押しすることは、繊維ウェブを成形するために型押し織物に真空を通過させることによって行われる。
【０００５】
図１９〜図２１に示されたＭ織り等の従来の織りパターンと、図２２〜図２４に示されたＧ織りとは、ポケットの浅い深さにより繊維ウェブに組み込まれることができる嵩の量を制限する従来の織物を示している。Ｍ織り及びＧ織りの折パターンは、それぞれ、ポケットの位置及び形状を規定するために働く、５×５パターンに基づく。これらの織物におけるポケットは、図１９及び図２２に、暗くなった領域として示されている。これらのポケットは、ポケットに進入することができる嵩が所望の量よりも少なく制限されるような形状及び深さを有する。
【０００６】
この技術において必要とされることは、ティッシュ及びこのティッシュ上に形成されたタオリングにおける増大した厚さ、嵩、及び吸収度を提供する構造化された成形織物である。
【０００７】
発明の概要
本発明は、織られた、構造化された織物を使用して、抄紙機において低い密度の高い坪量のまくら領域を有する構造化された繊維ウェブを製造する方法を提供する。
【０００８】
本発明は、抄紙機によって使用するための織物の１つの形式にあり、織物は、複数の緯糸と、複数の経糸と、緯糸と経糸の繰り返すパターンによって生じる織られた織物とを含む。反復するパターンにおける緯糸は、始点において始まり、次いで３本の隣接する経糸の上を通り、１本の経糸の下を通り、１本の経糸の上を通り、３本の経糸の下を通り、１本の経糸の上を通り、１本の経糸の下を通る１続きを有しており、この１続き反復する。
【０００９】
本発明の利点は、嵩高な薄織物を製造するために、成形織物が、３つの横方向の糸の上で浮く経糸と、３つの縦方向の糸の上で浮く緯糸とによって形成されたポケットを有しているということである。
【００１０】
本発明の別の利点は、本発明が、嵩高な薄織物シートにおける改良された表面領域と、薄織物シートを形成する時の改良された機械性能とを生じるということである。
【００１１】
本発明のさらに別の利点は、ＡＴＭＯＳTM概念を使用する高密度のまくら領域を備えた完全な形成であり、この場合、シートの形成は、構造化された織物において行われる。
【００１２】
発明の前記特徴及び利点並びにその他の利点及び特徴、そしてそれを実施する形式は、より明らかになり、発明は、添付の図面に関連した発明の実施形態の以下の説明を参照することによってさらに理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の方法の実施形態を使用する構造化されたウェブの形成を示す、概略的な断面図である。
【図２】従来の方法の構造化されたウェブの一部分の断面図である。
【図３】図１の機械において形成されるような、本発明の実施形態の構造化されたウェブの一部分の断面図である。
【図４】引き続いてプレス乾燥作業を行った、図２のウェブ部分を示す図である。
【図５】引き続いてプレス乾燥作業を行った、図３の本発明の繊維ウェブの一部分を示す図である。
【図６】本発明の形成区分の結果的な繊維ウェブを示す図である。
【図７】従来の方法の形成区分の結果的な繊維ウェブを示す図である。
【図８】本発明の繊維ウェブの水分除去を示す図である。
【図９】従来の構造化されたウェブの繊維ウェブの水分除去を示す図である。
【図１０】本発明の繊維ウェブにおけるプレス箇所を示す図である。
【図１１】従来の構造化されたウェブのプレス箇所を示す図である。
【図１２】本発明の抄紙機の実施形態の概略的な断面図である。
【図１３】本発明の抄紙機の別の実施形態の概略的な断面図である。
【図１４】本発明の抄紙機の別の実施形態の概略的な断面図である。
【図１５】本発明の抄紙機の別の実施形態の概略的な断面図である。
【図１６】本発明の抄紙機の別の実施形態の概略的な断面図である。
【図１７】本発明の抄紙機の別の実施形態の概略的な断面図である。
【図１８】本発明の抄紙機の別の実施形態の概略的な断面図である。
【図１９】Ｍ織り織物として知られる従来の織物を示す図である。
【図２０】図１９の織物の緯糸及び経糸の位置決めを示す概略図である。
【図２１】図１９及び図２０の織物の経糸の経路を概略的に表す図である。
【図２２】Ｇ織り織物として知られる従来の織物を示す図である。
【図２３】図２２の織物の緯糸及び経糸の位置決めを示す概略図である。
【図２４】図２２及び図２３の織物の経糸の経路を概略的に表す図である。
【図２５】図１の織物の織りパターンを示す図である。
【図２６】図１及び図２５の織物の緯糸を横切る時の経糸の概略図である。
【図２７】図１及び図２５〜図２６の織物の経糸及び／又は緯糸の織りパターンを示す図である。
【図２８】図１及び図２５〜図２７の織物の紙側の図である。
【図２９】図１及び図２５〜図２９の織物の反対側の図である。
【図３０】図１及び図２５〜図２９の織物の紙側に形成された押圧を示す図である。
【００１４】
対応する参照符号は、複数の図面を通じて、対応する部材を示している。ここに示された例証は、発明の１つの好適な実施形態を１つの形式で示しており、このような例証は、発明の範囲をどのようにも制限すると解釈されるべきではない。
【００１５】
発明の詳細な説明
ここで図面、特に図１を参照すると、成形織物２６と構造化された織物２８との間に繊維スラリ２４を排出するヘッドボックス２２を有する繊維ウェブ機械２０が設けられている。ローラ３０及び３２は、張力が織物２６に加えられるように、織物２６を、スラリ２４及び構造化された織物２８に対して押し付けている。構造化された織物２８は成形ローラ３４によって支持されており、この成形ローラ３４は、構造化された織物２８及び成形織物２６の速度と一致する表面速度で回転する。構造化された織物２８は、山２８ａと谷２８ｂを有しており、これらは、構造化された織物２８において形成されるウェブ３８に、対応する構造を提供する。構造化された織物２８は方向Ｗに進行し、水分Ｍが繊維スラリ２４から除去されながら、構造化された繊維ウェブ３８が成形される。スラリ２４から排出された水分Ｍは、成形織物２６を通過し、容器３６に収集される。繊維スラリ２４における繊維は、ウェブ３８が成形される時に、主に谷２８ｂに集まる。
【００１６】
構造化された織物２８は、織機において織られた経糸と緯糸を有する。構造化された織物２８は、平坦に織られているか、無端形式であってよい。構造化された織物２８の最終的なメッシュ数は、９５×１２０〜２６×２０である。トイレットペーパーを製造するためには、好適なメッシュ数は５１×３６以上であり、より好適には５８×４４以上である。ペーパータオルを製造するためには、好適なメッシュ数は４２×３１以下、より好適には３６×３０以下である。構造化された織物２８は、４シェッド以上の繰返し、好適には５シェッド以上の繰返しの繰り返されたパターンを有してよい。構造化された織物２８の経糸は、０．１２ｍｍ〜０．７０ｍｍの直径を有しており、緯糸は、０．１５〜０．６０の直径を有している。山２８ａと谷２８ｂとの間の差であるポケット深さは、約０．０７ｍｍ〜０．６０ｍｍである。構造化された織物２８において使用される糸は、あらゆる断面形状、例えば円形、だ円形、又は平坦形であってよい。構造化された織物２８は、あらゆる色の、熱可塑性又は熱硬化性のポリマ材料から形成されていることができる。構造化された織物２８は、所望の表面エネルギ、耐熱性、耐摩耗性及び／又は耐加水分解性を提供するために処理されることができる。ポリマ材料の、スクリーン印刷された模様等の、印刷された模様が、構造化された織物２８に提供されることができ、これにより、ウェブ３８に美観に優れたパターンを付与しかつウェブ３８の品質を高めるための能力を向上させる。このような模様は、別の特許出願に記載されたSpectra(R)薄膜と同様の、エラストマ成形構造の形式であってよい。構造化された織物２８は、形成される特定の製品に応じて、山２８ａにおいて、１０％以上、好適には２０％以上、より好適には３０％の上面平坦接触面積を有する。山２８ａにおける構造化されたウェブ２８における接触面積は、構造化された織物２８の上面を研磨することによって増大されることができるか、又はエラストマ成形構造が、平坦な上面を有するように、構造化された織物上に形成されることができる。上面は、平坦度を高めるために高温カレンダ処理されてもよい。
【００１７】
成形ローラ３４は好適には中実である。水分は、成形織物２６を通過するが、構造化された織物２８を通過しない。これは、有利には、構造化された繊維ウェブ３８を、従来技術よりも、より嵩高又はより吸収性のウェブに形成する。
【００１８】
水分除去の従来の方法は、負圧によって、構造化された織物を通って水分を除去する。これは、図２に示されたような断面を生じる。従来の構造化されたウェブ４０は、谷と山との間の寸法差に対応するポケット深さＤを有する。測定Ｃが行われた箇所において谷が生じ、測定Ａが行われた箇所において山が生じる。上面厚さＡは従来技術の方法において形成される。従来技術の側壁寸法Ｂ及びまくら厚さＣは、構造化された織物を通って吸い出される水分により生じる。従来技術において、寸法Ｂは寸法Ａよりも小さく、寸法Ｃは寸法Ｂよりも小さい。
【００１９】
これに対して、図３及び図５に示された構造化されたウェブ３８は、説明のために、従来技術と同じポケット深さＤを有する。しかしながら、側壁厚さＢ′及びまくら厚さＣ′は、ウェブ４０の比較寸法を超えている。これは、低い一貫性において、構造化された織物２８における構造ウェブ２８の形成により生じ、水分の除去は従来技術とは反対方向に行われる。これは、より厚いまくら寸法Ｃ′を生じる。繊維ウェブ３８が乾燥プレス作業を通過した後でさえも、図５に示されているように、寸法Ｃ′は実質的にＡｐ′よりも大きい。有利には、本発明による生じる繊維ウェブは、従来技術と比較して、まくら領域においてより大きな坪量を有する。また、繊維同士の結合は、型押し作業において破壊されないので、これはウェブを谷内へ拡張させる。
【００２０】
従来技術によれば、既に形成されたウェブは、構造化された織物内へ真空移送される。次いで、シートは、構造化された織物の輪郭を充填するために拡張しなければならない。そうする場合、繊維は離れなければならない。つまり、これらのまくら領域において坪量がより小さく、したがって、箇所Ａ′において厚さがシートよりも小さい。
【００２１】
ここで、図６〜図１１を参照して、方法が、単純化された概略的な図面によって説明される。
【００２２】
図６に示されているように、繊維スラリ２４が、構造化された織物２８の形状において固有の構造を備えたウェブ３８に形成される。成形織物２６は多孔質であり、形成中に水分を逃がす。さらに、図８に示されているように、水分は脱水織物８２を通って除去される。織物８２を通って水分を除去することは、形成ウェブにおいてまくら領域Ｃ′の圧縮を生じない。なぜならば、まくら領域Ｃ′は、構造化された織物２８の構造内に存在するからである。
【００２３】
図７に示された従来のウェブは、ツインワイヤフォーマにおける２つの慣用の形成織物の間のような慣用の成形織物を用いて形成され、平坦で均一な表面を特徴とする。この繊維ウェブは、湿式成形段階によって三次元構造が提供され、図２に示された繊維ウェブを生じる。慣用の押圧織物を用いる慣用の薄織物機械は、１００％に近い接触面積を有する。本発明、又はＴＡＤ機械におけるような、構造化された繊維の通常の接触面積は、通常、慣用の機械のものよりも著しく小さく、形成される製品の特定のパターンに応じて、１５〜３０％である。
【００２４】
図９及び図１１において、従来のウェブ構造が示されており、この場合、水分が、構造化された織物を通って吸い出され、ウェブが、図７に示されているように成形され、まくら領域Ｃが、ウェブにおける繊維が構造内へ引き込まれるので、小さな坪量を有する。成形は、ウェブ４０に圧力を加え、ウェブを、構造化された織物３３の構造に従わせることによって行われることができる。これは、付加的に、繊維がまくら領域Ｃ内へ移動させられる時に繊維の裂断を生じる。引き続き、図１１に示されているように、ヤンキードライヤ５２において押圧することは、領域Ｃにおける坪量を減じる。これに対して、図８に示されているように、本発明において、水分は脱水織物８２を通って引き出され、まくら領域Ｃ′を保存する。図１０のまくら領域Ｃ′は、押圧されない領域であり、ヤンキードライヤ５２に押圧されながら、構造化された織物２８に支持されている。押圧される領域Ａ′は、加えられる圧力のほとんどが転移される領域である。まくら領域Ｃ′は、例示された従来の構造のものよりも高い坪量を有する。
【００２５】
本発明の増大した質量比、特にまくら領域におけるより大きな坪量は、圧縮された領域よりも多くの水分を支持し、図１０及び図１１に示されているように、従来技術と比べて、本発明の少なくとも２つの有利な態様を生じる。第１に、本発明は、ヤンキードライヤ５２表面へのウェブの良好な転移を許容する。なぜならば、ウェブは、ヤンキードライヤ５２と接触する繊維のより小さな質量により、従来達成可能であったよりも小さな全体シート固体含有量において、ヤンキー表面５２と接触する部分において比較的小さな坪量を有するからである。より小さな坪量は、より少ない水分が、ヤンキードライヤ５２との接触箇所において支持されていることを意味する。圧縮された領域はまくら領域よりも乾燥しており、これにより、より小さな全体ウェブ固体含有量で、ヤンキードライヤ５２等の別の表面へのウェブの全体的な転移を許容する。第２に、構造は、従来のまくら領域において生じる、まくら領域の焼け又は燃焼なしに、ヤンキーフード５４におけるより高い温度の使用を許容する。ヤンキーフード５４温度は、しばしば３５０℃よりも高く、好適には４５０℃よりも高く、さらにより好適には５５０℃よりも高い。その結果、本発明は、従来技術よりも低い、ヤンキー押圧前の平均固体において作動することができ、システムの間、ヤンキーフードの能力のより完全な利用を行う。本発明により、ヤンキードライヤの前のウェブ３８の固体含有量は、４０％未満、３５％未満、さらに２５％未満で走行することができる。
【００２６】
構造化された織物２８を用いたウェブ３８の形成により、織物２８のポケットは完全に繊維で充填されている。
【００２７】
したがって、ヤンキードライヤ５２表面において、従来技術と比較して、ウェブ３８は、約１００％に達する、著しくより大きな接触領域を有する。なぜならば、ヤンキードライヤ５２表面に接触する側において、ウェブ３８はほぼ平坦であるからである。同時に、ウェブ３８のまくら領域Ｃ′は、押圧されないままである。なぜならば、まくら領域は、構造化された織物２８の谷によって保護されているからである（図１０）。ウェブの２５％を押圧するだけで、乾燥効率における良好な結果が得られた。
【００２８】
図１１に示されているように、ヤンキー表面５２への従来のウェブ４０の接触領域は、本発明により製造されたウェブ３８の１つと比較して著しく小さい。
【００２９】
従来のウェブ４０のより小さな接触領域は、構造化された織物３３の構造に従うウェブの成形により生じる。
【００３０】
ヤンキードライヤ５２表面に対する従来のウェブ４０のより少ない接触面積により、乾燥効率が低い。
【００３１】
ここで、さらに図１２を参照すると、構造化された繊維ウェブ３８が形成されるプロセスの実施形態が示されている。構造化された織物２８は、三次元の構造化されたウェブ３８を最新式の脱水システム５０へ、吸引ボックス６７を通り、次いでヤンキーローラ５２へ搬送し、ヤンキーローラ５２において、ウェブは、リール（図示せず）に巻き取られる前に、付加的な乾燥及びクレーピングのためにヤンキードライヤ５２若しくはヤンキーローラ及びヤンキーフード若しくはフード区分５４へ引き渡される。
【００３２】
シュープレス５６が構造化された織物２８に隣接して配置されており、織物２８をヤンキーローラ５２の近傍の位置に保持している。構造化されたウェブ３８は、ヤンキーローラ５２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、ヤンキーローラの表面に引き渡される。
【００３３】
真空ボックス５８は、構造化された織物２８に隣接して配置されており、−０．２ｂａｒ〜−０．８ｂａｒ、−０．４ｂａｒ〜−０．６ｂａｒの好適な作動レベルにおいて走行する公称２０ｇｓｍのウェブにおいて１５％〜２０％の個体レベルを達成する。構造化された織物２８によって支持されたウェブ３８は、脱水織物８２と接触し、真空ローラ６０に向かって進行する。真空ローラ６０は、−０．２〜−０．８ｂａｒの真空レベル、少なくとも−０．４ｂａｒの好適な作動レベルで作動する。脱水を改善するために、高温空気フード６２が、選択的に真空ローラ６０に取り付けられている。例えば、４４ｍｍの鋼厚さを備える商業用のヤンキー乾燥胴と、１４５ｍ／ｓの空気吹付け速度を備える慣用のフードとが使用される場合、紙タオルの場合には１４００ｍ／ｍｉｎの製造速度が、またトイレットペーパーの場合には１７００ｍ／ｍｉｎの製造速度が使用される。
【００３４】
選択的に、フード６２の代わりに蒸気ボックスが装着されることができ、蒸気ボックスはウェブ３８に蒸気を供給する。好適には、蒸気ボックスは、ウェブ３８の水分再乾燥断面形状に影響するための区分化された設計を有する。真空ローラ６０内の真空領域の長さは、２００〜２５００ｍｍ、好適には３００〜１２００ｍｍ、より好適には４００〜８００ｍｍである。吸引ローラ６０から出るウェブ３８の固体レベルは、装着されたオプションに応じて、２５％〜５５％である。真空ボックス６７及び高温空気供給部６５は、真空ローラ６０の後で且つヤンキーローラ５２の前に、ウェブ３８の固体を増大するために使用されることができる。ワイヤ変向ローラ６９が、高温空気供給フードを備えた吸引ローラであることもできる。ローラ６５は、８００ｍｍ以上、好適には１２０ｍｍ以上のシュー長さと、２．５ＭＰａ未満の最大ピーク圧力とを備えたシュープレスを含む。ヤンキードライヤ５２へのウェブ３８の引き渡しを促進するためにより長いニップを形成するために、構造化された織物２８に支持されたウェブ３８は、シュープレス５６に関連したプレスニップの前に、ヤンキーローラ若しくはヤンキードライヤ５２の表面と接触させられることができる。さらに、接触は、構造化された織物２８がプレス５６を通過した後も維持されることができる。
【００３５】
脱水織物８２は、芯層に結合された透過性の織られた基礎織物を有していてよい。基礎織物は、縦方向の糸と、横方向の糸とを有する。縦方向の糸は、３本のマルチフィラメント撚り糸である。横方向の糸は、モノフィラメント糸である。縦方向の糸は、モノフィラメント糸であることもでき、構造は、典型的な多層設計であることができる。いずれの場合にも、基礎織物が、７００ｇｓｍ以下、好適には１５０ｇｓｍ以下、より好適には１３５ｇｓｍ以下の重量を有する微細な芯繊維を用いて、針で縫われる。芯繊維は、基礎構造を包囲しており、基礎構造に十分な安定性を提供する。針で縫うプロセスは、真っ直ぐに貫通するチャネルが形成されるようなものであることができる。シート接触面は、表面の平滑度ｓを改善するために加熱される。縦方向の糸は、数千の繊維を含んでよいマルチフィラメントである。基礎織物は、真っ直ぐな貫通排出チャネルを生じる針縫いプロセスによって芯層に結合される。
【００３６】
脱水織物８２の別の実施形態において、織物層と、少なくとも２つの芯層と、再濡れ防止層及び接着増とが含まれている。基礎織物は実質的に前記説明と同様である。芯層の少なくとも１つは、加熱時に繊維同士の結合を補うための低溶融二成分繊維を含む。基礎織物の一方の側には、再濡れ防止層が取り付けられており、この再濡れ防止層は、接着剤、溶融プロセス、又は針縫いによって基礎織物に取り付けられてよく、この場合、再濡れ防止層に含まれた材料は、基礎織物層及び芯層に結合される。再濡れ防止層は、エラストマ材料から形成されており、これにより、エラストマ膜を形成しており、このエラストマ膜は、貫通した開口を有している。
【００３７】
芯層は、針縫いされ、これにより、脱水織物８２を一緒に保持する。これは、有利には、貫通した多くの針縫いされた孔を備える芯層を残す。再濡れ防止層は、多孔質であり、貫通した水チャネル又は真っ直ぐな貫通穴を有する。
【００３８】
脱水織物８２のさらに別の実施形態において、脱水織物８２の少なくとも一方の側に疎水性の層が付加された、前に説明されたものと実質的に同じ構造が提供される。疎水性の層は水を吸収しないが、水を穴に通過させる。
【００３９】
脱水織物８２のさらに別の実施形態において、基礎織物に、基礎織物の上側に配置された、ポリウレタン等のポリマから形成された格子が取り付けられている。格子は、例えば押出し成形技術又はスクリーン印刷技術等の様々な公知の方法を利用することによって基礎織物に配置されてよい。格子は、縦方向の糸と横方向の糸とに対して角度を成して基礎織物に配置されていてよい。この向き付けは、格子のいかなる部分も縦方向の糸と整合させられないようなものであり、その他の向きが使用されることもできる。格子は、均一な格子パターンを有することができ、この格子パターンは部分的に不連続であることができる。さらに、格子構造の相互結合部の間の材料は、実質的に真っ直ぐであるのではなく、湾曲した経路をたどっている。格子は、ポリマ又は特にポリウレタン等の合成物から形成されており、自然接着特性により基礎織物に自ら付着する。
【００４０】
脱水織物８２のさらに別の実施形態において、格子に接着された、縦方向の糸と横方向の糸とを有する透過性の基礎織物が含まれている。格子は、脱水織物８２の前の実施形態に関して説明されたものと同じであってよい複合材料から形成されている。格子は、複合材料と縦方向の糸とから形成された複合構造である。縦方向の糸は、複合材料を所定のパターンに再流動させる、複合材料を再加熱するために使用される型において実質的に平行な列に配置される前に、複合材料で予め被覆されてよい。付加的な複合材料も、型に注入されてよい。次いで、複合層としても知られる格子構造が、透過性織物に格子を積層すること、複合材料で被覆された糸が透過性織物に対する所定の位置に保持された時にこの複合材料で被覆された糸を溶融させることを含む多くの技術のうちの１つによって、又は基礎織物への格子の再溶融させることによって、基礎織物に結合される。さらに、格子を透過性織物に取り付けるために接着剤が使用されてよい。
【００４１】
芯層は、２つの層、すなわち上層及び下層を有していてよい。芯繊維は、基礎織物と複合層とに針で縫われ、これにより、少なくとも１つの外側芯層表面を有する脱水織物８２を形成する。芯材料は、その性質上多孔質であり、付加的に、針縫いプロセスは、層を互いに結合するだけでなく、脱水織物８２の構造内へ延びた又は構造を完全に貫通した多数の小さな孔をも形成する。
【００４２】
脱水織物８２は、５〜１００立方フィート／分、好適には１９立方フィート／分以上、より好適には３５立方フィート／分以上の空気透過率を有する。脱水織物８２における平均孔直径は、５〜７５μｍ、好適には２５μｍ以上、より好適には３５μｍ以上である。疎水性の層は、合成ポリマ材料、羊毛、又はポリアミド、例えばナイロン６から形成されることができる。再濡れ防止層及び複合層は、基礎織物に積層された、合成ポリマ材料又はポリアミドから形成された薄いエラストマ透過膜から形成されてよい。
【００４３】
芯層は、０．５ｄｔｅｘ〜２２ｄｔｅｘの繊維から形成されており、加熱時に層のそれぞれにおいて繊維同士の結合を補うために、低溶融二成分繊維を含んでいてよい。結合は、低温度で溶融可能な繊維、粒子及び／又は樹脂を使用することにより生じてよい。脱水織物は、２．０ｍｍ未満、又は１．５０ｍｍ未満、又は１．２５ｍｍ未満又は１．０ｍｍ未満の厚さであることができる。
【００４４】
脱水織物８２の好適な実施形態は、引用により本明細書に記載されたこととするＰＣＴ／ＥＰ／２００４／０５３６８８及びＰＣＴ／ＥＰ２００５／０５０１９８にも記載されている。
【００４５】
ここで、さらに図１３を参照すると、高温空気フード６２の代わりにベルトプレス６４が設けられていることを除いて、図１２に示された発明と実質的に同じである、本発明のさらに別の実施形態が示されている。ベルトプレス６４は、吸引ローラ６０の周囲においてウェブ３８を支持する構造化された織物２８のシートに接触しない側に圧力を加えることができる透過性のベルト６６を有している。ベルトプレス６６の透過性ベルト若しくは織物６６は、延長されたニッププレスベルト又はリンク織物としても知られており、ローラ６０の吸引領域よりも長い押付け長さにわたって、６０ＫＮ／ｍの織物張力で走行することができる。
【００４６】
織物６６の好適な実施形態及び所要の作動コンシレーションは、引用により本明細書に記載されたこととするＰＣＴ／ＥＰ／２００４／０５３６８８及びＰＣＴ／ＥＰ２００５／０５０１９８にも記載されている。
【００４７】
前記引用文献は、別の実施形態において説明された脱水織物８２及びプレス織物６６のためにも完全に適用可能である。
【００４８】
構造化された織物２８に圧力が加えられるのに対し、ウェブ３８における高い繊維密度まくら領域は、構造化された織物２８のボディ内に含まれているので、ヤンキーニップに位置する時に圧力から保護される。
【００４９】
ベルト６６は、例えば強化ポリウレタン及び／又はスパイラルリンク織物から形成された特別の設計された延長ニッププレスベルト６６である。ベルト６６は、透過性であり、これにより、空気をベルトに通過させ、ベルトプレス６６の水分除去能力を向上させる。水分は、脱水織物８２から真空ローラ６０内へウェブ３８から引き込まれる。
【００５０】
ベルト６６は、５０〜３００ＫＰａの範囲、好適には１００ＫＰａよりも大きな押圧の低いレベルを提供する。これにより、１．２ｍの直径を備える吸引ローラは、３０ＫＮ／ｍよりも大きな、好適には６０ＫＮ／ｍよりも大きな織物張力を有することができる。真空ローラ６０によって間接的に支持されている、織物２８に対する透過性ベルト６６の押付け長さは、少なくともローラ６０における吸引領域と同じ長さである。しかしながら、ベルト６６の接触部分は、吸引領域よりも短いことができる。
【００５１】
透過性ベルトは、例えばドリル穿孔、レーザ切断、エッチング、又は編み込みによって形成されてよい孔のパターンを有する。透過性のベルト６６は、溝を備えない単一平面であってよい。１つの実施形態において、ベルト６６の表面は溝を有しており、ベルトプレス６４における透過性のベルト６６の走行部分に沿って織物２８と接触して配置されている。各溝は一群の孔と接続しており、ベルト６６における空気の通過及び分配を提供する。空気は溝に沿って分配され、これは、ベルト６６の表面がウェブ３８に対して圧力をかける接触領域に隣接した開放領域を形成する。空気は、孔を通って透過性のベルト６６に進入し、次いで、溝において合流し、織物２８と、ウェブ３８と、織物８２とを通過する。孔の直径は、溝の長さよりも長くてもよい。溝は、概して矩形、三角形、台形、半円形又は半だ円形の断面形状を有していてよい。真空ローラ６０に関連した透過性のベルト６６の組み合わせは、シート固体を少なくとも１５％だけ増大させるために示された組み合わせである。
【００５２】
ベルト６６の別の構造の例は、薄いスパイラルリンク織物の構造であり、この構造は、ベルト６６内の強化構造であることができるか、又はスパイラルリンク織物自体がベルト６６として働く。織物２８内には、ウェブ３８において反映される三次元構造が設けられている。ウェブ３８は、より厚いまくら領域を有しており、このまくら領域は、構造化された織物２８のボディ内に位置している時に押圧中に保護される。このように、ウェブ３８にベルトプレスアセンブリ６４によって提供される押圧は、ウェブ品質に不都合な影響を与えず、真空ローラ６０の脱水率を増大させる。
【００５３】
ここで、さらに真空ローラ６０に関連したベルトプレス６４の脱水能力を向上させるためにベルトプレス６４内に配置された高温空気フード６８が付加された、図１３に示された実施形態と実質的に同じである図１４を参照する。
【００５４】
ここで、さらに図１５を参照すると、図１３に示された実施形態と実質的に同じであるが、構造化された織物２８と遭遇するブーストドライヤ７０を有する、本発明のさらに別の実施形態が示されている。ウェブ３８は、ブーストドライヤ７０の高温表面に曝され、構造ウェブ３８はブーストドライヤ７０の周囲に載置され、別の織物７２は構造化された織物の上側に載置する。織物７２の上側には、織物７２と、全ての織物及びウェブ３８に冷却及び圧力を加える冷却ジャケット７６とに接触する、熱伝導性織物７４が位置している。ここで再び、ウェブ３８におけるより大きな繊維密度のまくら領域は、構造化された織物２８のボディ内に含まれるので圧力から保護されている。このように、押圧プロセスはウェブ品質に不都合な影響を与えない。ブーストドライヤ７０の乾燥率は、４０ｋｇ／ｈｒｍ2よりも高く、好適には５００ｋｇ／ｈｒｍ2よりも高い。ブーストドライヤ７０の概念は、ドライヤの高温の表面に対してウェブ３８を保持するために十分な圧力を提供し、気泡を回避することである。ナックルポイント織物２８において形成される蒸気は織物２８を通過し、織物７２において凝縮される。織物７２は、冷却ジャケットと接触する織物７４によって冷却され、これは、織物の温度を蒸気の温度よりもはるかに低く低下させる。このように、蒸気が凝縮され、圧力の増大を回避し、これによりウェブ３８の気泡化を回避する。凝縮された水は織物７２によって捕捉され、織物７２は脱水装置７５によって脱水される。ブーストドライヤ７０の寸法に応じて、真空ローラ６０の必要性が排除されることができる。さらに、ブーストドライヤ７０の寸法に応じて、ウェブ３８はブーストドライヤ７０の表面においてクレーピングされ、これによりヤンキードライヤ５２の必要性を排除する。
【００５５】
ここで、さらに図１６を参照すると、図１３に示された発明と実質的に同じ本発明のさらに別の実施形態が示されているが、空気プレス７８が付加されており、この空気プレスは、ウェブ３８がヤンキー５２に引き渡される前にウェブを付加的に乾燥するための、ＨＰＴＡＤと呼ばれる、高温空気と共に使用される４ローラ型クラスタープレスである。４ローラ型クラスタープレスは、主ローラと、通気ローラと、２つのキャップローラとを有している。このクラスタープレスの目的は、加圧されることができる密閉されたチャンバを提供することである。圧力チャンバは、例えば１５０℃以上で、慣用のＴＡＤ技術よりも著しく高い圧力、例えば１．５ｐｓｉよりも高い圧力の高温空気を含んでおり、慣用のＴＡＤよりも著しく高い乾燥率を提供する。高圧の高温空気は、選択的な空気分散織物と、ウェブ３８と、織物２８とを通って通気ローラに進入する。空気分散織物は、ウェブ３８が４つのキャップローラのうちの１つに従うことを阻止する。空気分散織物は極めて開放しており、織物２８の透過率と等しい又はそれよりも高い透過率を有する。ＨＰＴＡＤの乾燥率は、ウェブがＨＰＴＡＤに進入するときのウェブ３８の固体含有量に依存する。好適な乾燥率は、慣用のＴＡＤ機械の乾燥率の少なくとも２倍である、少なくとも５００ｋｇ／ｈｒ／ｍ2である。
【００５６】
ＨＰＴＡＤの利点は、シート品質の著しい損失なしに改良されたシート脱水の領域において、寸法のコンパクトさ及びエネルギ効率である。さらに、ＨＰＴＡＤは、発明の速度ポテンシャルを増大する、より高いヤンキー前固体を可能にする。さらに、ＨＰＴＡＤのコンパクトな寸法は、既存の機械に容易に後から取り付けられることを可能にする。ＨＰＴＡＤのコンパクトな寸法と、ＨＰＴＡＤが閉鎖された系であることとは、ＨＰＴＡＤが、エネルギ効率を増大するためにユニットとして容易に絶縁され且つ最適化されることができることを意味する。
【００５７】
ここで、さらに図１７を参照すると、本発明の別の実施形態が示されており、これは、２パスＨＰＴＡＤ８０が付加されていることを除き、図１３及び図１６と実質的に同じである。この場合、図１６に示された設計に対して、構造化されたウェブ３８の滞在時間を二倍にするために、２つの通気されるローラが使用されている。選択的な粗いメッシュの織物が、前の実施形態におけるように使用されてよい。高温の加圧された空気は、織物２８に支持されたウェブ３８を通過し、２つの通気ローラへ達する。ＨＰＴＡＤの構成及び寸法に応じて、２つ以上のＨＰＴＡＤが連続して配置されることができ、これらは、ローラ６０の必要性を排除する。
【００５８】
ここで、さらに図１８を参照すると、慣用のツインワイヤフォーマ９０が、前の実施例に示されたクレッセントフォーマの代わりに使用されてよい。形成ローラは、中実なローラ又は開放したローラであることができる。開放したローラが使用される場合、まくら領域における坪量を損失することを回避するために、構造化された織物を通って著しく脱水することを回避するために注意が払わなければならない。外側の成形織物９３は、標準的な成形織物であるか、又は米国特許第６２３７６４４号明細書に開示されているようなものであることができる。内側の成形織物９１は、外側の成形織物よりも著しく粗い、構造化された織物９１でなければならない。ウェブが構造化されたワイヤ９１と共存し、外側ワイヤ９０によって連行されないことを保証するために、吸引ボックス９２が必要とされる。ウェブ３８は、真空装置を使用して、構造化された織物２８に引き渡される。比際足は、定置の真空シュー又は真空補助式回転取上げローラ９４であることができる。第２の構造化された織物２８は、第１の構造化された織物９１と少なくとも同じ粗さであるか、好適にはそれよりも粗い。この箇所からのプロセスは、前に説明されたプロセスと同じである。第１の構造化された織物から第２の構造化された織物へのウェブの位置合わせは完全ではなく、したがって、幾つかのまくらは、膨張プロセス中に僅かな坪量を失い、したがって、本発明の利点の幾つかを失う。しかしながら、この選択的なプロセスは、幾つかのシート特性を改善するために示された、異なる速度の引き渡しを行うことを可能にする。上述の脱水のためのあらゆる装置は、ツインワイヤフォーマ配列及び慣用のＴＡＤと一緒に使用されてよい。
【００５９】
本発明におけるウェブ３８の繊維分配は、従来技術のものとは逆であり、これは、構造化された織物ではなく、形成織物を通って水分を除去する結果である。低密度のまくら領域は、包囲する圧縮される領域よりも、比較的高い坪量を有し、これは、慣用のＴＡＤの紙とは逆である。これは、繊維の高い割合がプロセス中に圧縮されないままであることを可能にする。公称２０ｇｓｍのウェブのために、バスケット法によって測定されたシート吸収率は、繊維１ｇ当たり水１２ｇ以上であり、しばしば繊維１ｇ当たり水１５ｇ以上を超える。シートのバルクは、１０ｃｍ3／ｇｍ以上であり、好適には１３ｃｍ3／ｇｍである。トイレットペーパーのシートバルクは、カレンダの前に、１３ｃｍ3／ｇｍ以上であることが予測される。
【００６０】
吸収率を測定するバスケット法において、５ｇの紙がバスケット内に配置される。次いで、紙を含むバスケットが計量され、６０秒間２０℃の水の小さな容器内に導入される。６０秒の浸漬時間の後、バスケットは水から取り出され、６０秒間排水させられ、再び計量される。次いで、重量差が、紙の重量によって除され、紙に吸収及び保持されている繊維のグラム当たりの、保持された水分のグラム数を生ぜしめる。
【００６１】
ウェブ３８は、成形織物２６と構造化された織物２８との間においてヘッドボックス２２が排出する繊維スラリ２４から形成される。ウェブ３８が形成されながら、ローラ３４が回転子、織物２６及び２８を支持する。水分Ｍは、織物２６を流過し、滴受け３６に捕捉される。水分が構造化された織物２８を通って除去される場合よりも、ウェブ３８のまくら領域がより大きな坪量、ひいては厚さを保持することを可能にするために働くのが、この形式での水分除去である。十分な水分がウェブ３８から除去され、織物２６がウェブ３８から除去され、ウェブ３８は乾燥段階へ進行する。ウェブ３８は、構造化された織物２８のパターンと、存在するかもしれない織物２６からのあらゆる帯状透過率効果とを保持する。
【００６２】
再び図１を参照すると、織物２６と、織られた構造化された織物２８との間に繊維スラリ２４を排出するヘッドボックス２２を有する抄紙機２０が示されている。ローラ３０及び３２は、織物２６を、織物２６に張力が提供されるように、スラリ２４及び織られた構造化された織物２８に対して押し付ける。織られた構造化された織物２８は形成ローラ３４によって支持されており、形成ローラ３４は、構造化された織物２８及び形成織物２６の速度と一致する表面速度で回転する。構造化された織物２８は、山２８ａ及び谷２８ｂを有しており、この山及び谷は、この織物の上に形成されるウェブ３８に対応する構造を提供する。構造化された織物２８は方向Ｗに走行し、水分Ｍは繊維スラリ２４から除去されながら、構造化された繊維ウェブ３８が成形される。スラリ２４から除去された水分Ｍは形成織物２６を通過し、滴受け３６に収集される。繊維スラリ２４における繊維は、ウェブ３８が成形されながら主に谷２８ｂに集まる。
【００６３】
スラリ２４がヘッドボックス２２から出ると、スラリは約０．１〜０．５％の極めて低い稠性を有する。ウェブ３８の稠性は、形成区分出口の最後において約７％に増大する。構造化された織物２８は、ウェブ３８を、ウェブ３８が最初にヘッドボックス２２によって織物２８に配置されたところから、ヤンキードライヤまで搬送し、これにより、最大のバルク及び吸収性能力のための良く規定された紙構造を提供する。ウェブ３８は、例外的な厚さ、バルク、及び吸収率を有しており、紙タオルを製造するために使用される慣用のＴＡＤ織物を用いる場合よりも３０％高い。ヤンキードライヤへのウェブ３８の優れた引き渡しは、６０％〜７５％のＴＡＤよりも高い含水量を有する、３３〜３７％の乾燥度で働くＡＴＭＯＳTMシステムを用いて生じる。ＡＴＭＯＳTM構成において乾燥損失は走行しない。なぜならば、構造化皿多織物２８は、ポケット深さ（谷）を有しており、ナックル（山）を有しておらず、脱水織物と、ウェブ３８と、構造化された織物２８と、ベルトとの間の親密性の損失はなく、これは、ＡＴＭＯＳTMシステムを用いて所望の乾燥度を達成するためのキーである。
【００６４】
ここで、さらに図２５〜図２７を参照すると、構造化された織物２８は、織機においておられた経糸及び緯糸を有する。構造化された織物２８は、平坦に又は無端に織られていてよい。構造化された織物２８は、１５〜４０％、好適には２５〜３０％、最も好適には約２８％の、ウェブ側における表面接触面積を有する。
【００６５】
図２５及び２６に示されているように、反復するほとんど正方形のポケットが形成されている。なぜならば、織りパターンは、ポケットをより深く保持するからである。なぜならば、ポケットを実質的に包囲する接触レベルよりも低く形成された平面があるからである。山２８ａと谷２８ｂとの差であると考えられることができるポケット深さは、本発明の織りパターンにより、実質的にポケットを横切って生じる。ポケットの境界は、構造化された織物２８に形成された別の隣接するポケットの境界の部分と供給されている。このポケット深さ及びポケットの寸法は、ポケット体積を提供する。各ポケットは、１．０ｍｍ3〜３．０ｍｍ3の体積、１．５ｍｍ3〜２．５ｍｍ3の好適な体積、約２．０ｍｍ3の最も好適な体積、を有する。
【００６６】
構造化された織物２８において使用される糸は、あらゆる断面形状、例えば、円、だ円、平坦、又は正方形であってよい。構造化された織物２８の糸は、あらゆる色の熱可塑性又は熱硬化性のポリマ材料から形成されていることができる。表面特徴４２は、個々の経糸及び／又は緯糸の表面における、平坦化、突出、凹み又はその他の形状であってよい。このような表面特徴４２は、構造化された織物２８の織りの後に提供されてよい。例えば、上面は、平坦度を増大するために高温カレンダ処理されてよい。構造化された織物２８の透過率は、３００ｃｆｍ〜１６００ｃｆｍ、好適には５００ｃｆｍ〜１００ｃｆｍ、最も好適には約７５０ｃｆｍである。
【００６７】
図２７に示された経糸パターンは、緯糸パターンの反映でもある。例えば、図２６において、経糸１のための上から下へのパターンが、緯糸３のための左から右へのパターンと同じであることが分かる。経糸１は、緯糸１の上、緯糸２の下、緯糸３の上、緯糸４，５，６の下、緯糸７の上、緯糸８の下、緯糸９，１０の上を通る。別の糸のパターンは、図２５、図２６、図２７における情報から同じことにおいて説明される。
【００６８】
構造化された織物２８は、図２５〜図２７の１０本の経糸及び緯糸によって示されている反復するパターンを有する。織物は、１０×１０のパターンのための開始点からオフセットを有する織りパターンを有すると考えることができる。図２７に示された織りのいずれも、パターンのオフセットを実施するために選択されることができる。例えば、開始点を規定するものとして糸番号７を選択することは、それ自体からのゼロのオフセットを有しており、糸番号６は、３つの交差する糸によって右へオフセットされており、糸５は、開始位置から６つの位置だけオフセットされており、糸４は、９本の位置だけ右へオフセットされている。同様の形式で、糸３は２つオフセットされており、糸２は５つオフセットされており、糸１は８つオフセットされており、糸１０は１つオフセットされており、糸９は４つオフセットされており、糸８は７つオフセットされている。パターンは反復しているので、オフセットは、いずれの糸からも測定されることができ、選択された糸がパターンのための始点となる。同様に、オフセットは負のオフセットとして説明されることができ、この負のオフセットは、パターンの左へのシフトとして考えられる。隣接する糸は、交差する糸から奇数の位置だけ互いにオフセットされている。また、隣接する糸は、偶数の交差する糸によってオフセットされている。前述のように、図２７に示されている織りパターンは、パターンの緯糸方向又は経糸方向に等しく適用可能であるので、対称的な性質のパターンを形成する。
【００６９】
本発明の織りのパターンは、有利には、１００〜３００ポケット毎平方インチ、好適には１５０〜３００ポケット毎平方インチ、最も好適にはほぼ２００ポケット毎平方インチのポケット密度を有する。各１０×１０糸反復パターンにおいて、少なくとも８つの完全なポケットが存在する。完全なポケットは、経糸１及び２が緯糸３及び４と交差するところ、経糸３及び４が緯糸７及び８と交差するところ、経糸４及び５が緯糸４及び５と交差するところ、経糸５及び６が緯糸１及び２と交差するところ、経糸６及び７が緯糸８及び９と交差するところ、経糸７及び８が緯糸５及び６と交差するところ、経糸８及び９が緯糸２及び３と交差するところ、経糸９及び１０が緯糸９及び１０と交差するところに存在する。図２５及び図２６に示されているように、反復するパターンの４つの側部のそれぞれの境界に沿って半分ポケットも存在し、この半分ポケットは、反復する模様におけるポケットの対応する半分と結合するために働く。
【００７０】
構造化された織物２８は、１５〜４０％、好適には２５〜３０％、最も好適には約２８％の表面接触面積を有する。構造化された織物２８の厚さは、０．０３〜０，０８インチ、好適には０．０４〜０．０６インチ、最も好適には０．０５インチである。
【００７１】
前述のように、ポケットは、これらのポケットのそれぞれを包囲する接触レベルよりも低い平面にあるので、従来技術のポケットよりも深い。図１２〜図１８に示されたような抄紙機における構造化された織物２８の使用は、ＡＴＭＯＳTMシステムにおける成形位置に向けられているが、慣用のＴＡＤ、Ｅ−ＴＡＤにおける引き渡し位置、又はＭｅｔｓｏ概念機械における位置における使用が見られてもよい。
【００７２】
織りパターンの図が図２８及び図２９にも示されており、図３０は、構造化された織物の上側の可能な型押しの図を示している。図２０は、紙側織りの図であり、図２９は、反対の構造化織物２８の側の図である。図２８及び図２９は実質的に同じであるなぜならば、織りパターン対称的な性質であるからである。図３０は、構造化された織物２８の接触箇所を示す型押しを示している。緯糸は、経糸よりも盛り上がっており、これは、緯糸及び経糸の相対的な寸法と、糸の成形、又は使用中の構造化された織物２８における張力等の使用要因を反映することができる。
【００７３】
本発明は少なくとも１つの実施形態に関して説明されたが、本発明はさらにこの開示の精神及び範囲内で変更されることができる。したがって、本出願は、一般的原理を使用する発明のあらゆる変更、使用又は適応を網羅することが意図されている。さらに、本出願は、本発明が属する技術において知られている又は一般的な実用の範囲で、添付の請求項の範囲に当てはまる、本開示からのこのような逸脱を網羅することが意図されている。
【符号の説明】
【００７４】
２０  繊維ウェブ機械、  ２２  ヘッドボックス、  ２４  繊維スラリ、  ２６  成形織物、  ２８  構造化された織物、  ２８ａ  山、  ２８ｂ  谷、  ３０，３２  ローラ、  ３３  構造化された織物、  ３４  成形ローラ、  ３８  ウェブ、  ４０  ウェブ、  ５０  脱水システム、  ５２  ヤンキードライヤ、  ５４  ヤンキーフード、  ５６シュープレス、  ６０  真空ローラ、  ６２  フード、  ６４，６６  ベルトプレス、  ６５  高温空気供給部、  ６６  透過性ベルト、  ６７  吸引ボックス、  ６９  ワイヤ変向ローラ、  ７０  ブーストドライバ、  ７２  織物、  ７４  別伝導性織物、  ７５  脱水装置、  ７８  空気プレス、  ８２  脱水織物、  ９０  ツインワイヤフォーマ、  ９１  成形織物、  ９２  吸引ボックス、  ９４  真空シュー又は真空補助式回転取上げローラ、  Ｃ′  まくら領域
【図１】
2010528192.tif 000003
【図２】
2010528192.tif 000004
【図３】
2010528192.tif 000005
【図４】
2010528192.tif 000006
【図５】
2010528192.tif 000007
【図６】
2010528192.tif 000008
【図７】
2010528192.tif 000009
【図８】
2010528192.tif 000010
【図９】
2010528192.tif 000011
【図１０】
2010528192.tif 000012
【図１１】
2010528192.tif 000013
【図１２】
2010528192.tif 000014
【図１３】
2010528192.tif 000015
【図１４】
2010528192.tif 000016
【図１５】
2010528192.tif 000017
【図１６】
2010528192.tif 000018
【図１７】
2010528192.tif 000019
【図１８】
2010528192.tif 000020
【図１９】
2010528192.tif 000021
【図２０】
2010528192.tif 000022
【図２１】
2010528192.tif 000023
【図２２】
2010528192.tif 000024
【図２３】
2010528192.tif 000025
【図２４】
2010528192.tif 000026
【図２５】
2010528192.tif 000027
【図２６】
2010528192.tif 000028
【図２７】
2010528192.tif 000029
【図２８】
2010528192.tif 000030
【図２９】
2010528192.tif 000031
【図３０】
2010528192.tif 000032
【国際調査報告】
2010528192.tif 000033
2010528192.tif 000034