(57)【要約】帯紙を形成する方法が提供される。方法は、基材シートから紙片を提供するステップと、中間形態の紐を形成するために、第１の金型を通して紙片を導くステップとを含んでもよい。方法は、第１の金型から第２の金型を通して中間形態の紐を導くステップをさらに含んでもよく、中間形態の紐は、略無撚状態で第２の金型を出る。帯紙を形成するための関連する装置および機器もまた提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の紙片を提供するステップと、
前記複数の紙片の各々を、対応する第１の引抜成形紐金型を通して導いて、中間形態の紐を形成するステップと、
前記対応する第１の引抜成形紐金型からの前記中間形態の紐の各々を第２の引抜成形紐金型を通して導いて、当該中間形態の紐を当該第２の引抜成形紐金型から略無撚状態で出して、無撚紐を形成するステップと、
前記無撚紐を引抜成形帯金型を通して導いて、当該無撚紐から帯紙を形成するステップと、
を備えたことを特徴とする帯紙形成方法。
【請求項２】
前記複数の紙片を前記第１の引抜成形紐金型のテーパ状部分を通して導くことにより、当該複数の紙片を圧縮するステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の帯紙形成方法。
【請求項３】
前記無撚紐をＰＶＯＨで湿ったローラの上面に対し引っ張って当該無撚紐に水溶性ＰＶＯＨ接着剤を含浸させることにより、当該無撚紐に含浸処理を施すステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の帯紙形成方法。
【請求項４】
前記水溶性ＰＶＯＨ接着剤は、水溶性軟化剤および保水剤のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項３に記載の帯紙形成方法。
【請求項５】
前記水溶性軟化剤はポリプロピレングリコールを含むことを特徴とする、請求項４に記載の帯紙形成方法。
【請求項６】
前記保水剤はカルボキシルメチルセルロースナトリウムを含むことを特徴とする、請求項４に記載の帯紙形成方法。
【請求項７】
前記無撚紐を前記水溶性ＰＶＯＨ接着剤で湿らせた後に、当該無撚紐を加熱するステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項３に記載の帯紙形成方法。
【請求項８】
前記第２の引抜成形紐金型からの前記無撚紐を複数の引抜成形紐金型を通して導くステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の帯紙形成方法。
【請求項９】
前記無撚紐をＰＶＯＨで湿ったローラの上面に対し引っ張って当該無撚紐に保水剤および水溶性軟化剤のうち少なくとも一方を含む水溶性ＰＶＯＨ接着剤を含浸させることにより、当該無撚紐に含浸処理を施すステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項８に記載の帯紙形成方法。
【請求項１０】
前記無撚紐を前記複数の引抜成形紐金型の１つを通して導くとき、当該無撚紐を加熱するステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項９に記載の帯紙形成方法。
【請求項１１】
前記無撚紐を前記引抜成形帯金型のテーパ状部分および一定状区間部分を通して導くことにより、当該無撚紐を圧縮するステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の帯紙形成方法。
【請求項１２】
前記無撚紐を前記引抜成形帯金型を通して導く前に、当該無撚紐を誘導・圧縮ローラシステムを通して誘導して当該誘導・圧縮ローラシステムによって当該無撚紐を圧縮および圧密化するステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の帯紙形成方法。
【請求項１３】
前記無撚紐を前記引抜成形帯金型を通して導く前に、当該無撚紐を誘導溝付きローラを通して誘導して当該誘導溝付きローラによって当該無撚紐を圧縮および圧密化するステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の帯紙形成方法。
【請求項１４】
前記無撚紐を前記引抜成形帯金型の中に導いた後に、保水剤および水溶性軟化剤のうち少なくとも一方を含む水溶性ＰＶＯＨ接着剤を噴射して、当該無撚紐をＰＶＯＨでコートするステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の帯紙形成方法。
【請求項１５】
前記無撚紐が前記引抜成形帯金型のテーパ状部分に入った後に、当該無撚紐を加熱するステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１４に記載の帯紙形成方法。
【請求項１６】
基材シートからの紙片を提供するステップと、
前記紙片を第１の引抜成形紐金型を通して導いて中間形態の紐を形成するステップと、
前記第１の引抜成形紐金型からの前記中間形態の紐を第２の引抜成形紐金型を通して導いて、当該中間形態の紐を当該第２の引抜成形紐金型から略無撚状態で出して、無撚紐を形成するステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記紙片を前記第１の引抜成形紐金型のテーパ状部分を通して導くことにより、当該紙片を圧縮するステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記中間形態の紐を前記第２の引抜成形紐金型のテーパ状部分および一定状区間部分を通して導くことにより、当該中間形態の紐を圧縮するステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記紙片を提供する前に、前記基材シートの形成用のパルプを調質して当該紙片の強度耐性を増大させるステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記基材シートを形成する前に、前記パルプに強度添加剤を添加するステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記強度添加剤はデンプンおよびセルロースフィラメントのうち少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記無撚紐を形成する前に、前記紙片を複数の紙片区間に細長く切って当該無撚紐の強度耐性を増大させるステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記紙片を細長く切る工程は、当該紙片を幅狭に切る工程、および、当該紙片にミシン目を入れる工程のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記無撚紐をＰＶＯＨで湿ったローラの上面に対して引っ張って当該無撚紐に水溶性ＰＶＯＨ接着剤を含浸させることにより、当該無撚紐に含浸処理を施すステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
前記水溶性ＰＶＯＨ接着剤は、水溶性軟化剤および保水剤のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記水溶性軟化剤はポリプロピレングリコールを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記保水剤はカルボキシルメチルセルロースナトリウムを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記無撚紐を加熱して、当該無撚紐をコートするＰＶＯＨの活性化と当該無撚紐の圧縮とを容易にするステップ、
をさらに備えたことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記第２の引抜成形紐金型からの前記無撚紐を、各々が最初の引抜成形紐金型から後続の引抜成形紐金型にかけて容積縮小する通路を有する複数の引抜成形紐金型を通して導くステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項３０】
前記無撚紐をＰＶＯＨで湿ったローラの上面に対し引っ張って当該無撚紐に保水剤および水溶性軟化剤のうち少なくとも一方を含む水溶性ＰＶＯＨ接着剤を含浸させることにより、当該無撚紐に含浸処理を施すステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記無撚紐を前記複数の引抜成形紐金型のうち最後の引抜成形紐金型を通して導くとき、前記無撚紐を加熱して、当該無撚紐をコートするＰＶＯＨの活性化と当該無撚紐の圧縮とを容易にするステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ＰＶＯＨを含む接着剤で前記基材シートをコートするステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項３３】
前記紙片を前記複数の引抜成形紐金型のうち最初の引抜成形紐金型を通して導く前に、ＰＶＯＨを基材とする接着剤でコートした前記基材シートから提供された当該紙片を、当該ＰＶＯＨの活性化のための溶液を提供する加湿システムを通して導くステップ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
複数の紙片を送達する紙片送達システムと、
各組における各々が、前記複数の紙片を受け取って当該複数の紙片を中間形態の紐に圧縮するように構成された第１の容器を有する複数の第１組の引抜成形紐金型と、
前記中間形態の紐を受け取って当該中間形態の紐を無撚紐に圧縮するように構成された複数の第２の容器を有する第２の引抜成形紐金型と、
前記無撚紐を受け取り圧縮して帯紙とするように構成された第３の容器を有する引抜成形帯金型と、
を備えたことを特徴とする帯紙形成装置。
【請求項３５】
前記第２の容器は、
テーパ状容積を画成するテーパ状の壁、および、入口開口を有する入口部分と、
出口容積を画成する一定状の壁、および、前記入口開口から当該第２の容器に入った前記中間形態の紐が当該第２の容器を出る出口開口を有する出口部分と、を有することを特徴とする、請求項３４に記載の帯紙形成装置。
【請求項３６】
前記第３の容器は、
テーパ状容積を画成するテーパ状の壁、および、入口開口を有する入口部分と、
出口容積を画成する一定状の壁、および、前記入口開口から当該第３の容器に入った前記無撚紐が当該第３の容器を出る出口開口を有する出口部分と、を有することを特徴とする、請求項３４に記載の帯紙形成装置。
【請求項３７】
互いに隣接配列された複数の第２の引抜成形紐金型
をさらに備えたことを特徴とする、請求項３４に記載の帯紙形成装置。
【請求項３８】
前記複数の第２の引抜成形紐金型のうち最初の引抜成形紐金型に隣接して位置決めされた、前記無撚紐をＰＶＯＨでコートする含浸器
をさらに備えたことを特徴とする、請求項３７に記載の帯紙形成装置。
【請求項３９】
前記含浸器は、
保水剤および水溶性軟化剤のうち少なくとも一方を含む水溶性ＰＶＯＨ接着剤に前記無撚紐を含浸させるために構成されたローラを有することを特徴とする、請求項３８に記載の帯紙形成装置。
【請求項４０】
前記複数の第２の引抜成形紐金型のうち少なくとも一つを、前記無撚紐をコートする前記ＰＶＯＨの活性化と当該無撚紐の含浸とを容易にするべく加熱する加熱機器
をさらに備えたことを特徴とする、請求項３９に記載の帯紙形成装置。
【請求項４１】
前記引抜成形帯金型が前記無撚紐を受け取ったとき、水溶性ＰＶＯＨ接着剤を噴射する噴射器
をさらに備えたことを特徴とする、請求項３４に記載の帯紙形成装置。
【請求項４２】
前記無撚紐を前記引抜成形帯金型を通して導く前に、当該無撚紐を圧縮および圧密化する誘導および圧縮ローラシステム
をさらに備えたことを特徴とする、請求項３４に記載の帯紙形成装置。
【請求項４３】
前記無撚紐を前記引抜成形帯金型を通して導く前に、当該無撚紐を圧縮および圧密化する誘導溝付きローラ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項３４に記載の帯紙形成装置。
【請求項４４】
前記引抜成形帯金型を出る前記帯紙を加熱する帯乾燥システム
をさらに備えたことを特徴とする、請求項３４に記載の帯紙形成装置。
【請求項４５】
複数の紙紐を送達する紙紐送達システムと、
前記紙紐を受け取り圧縮して帯紙を形成するように構成された容器を有する引抜成形帯金型と、
を備えたことを特徴とする帯形成機械。
【請求項４６】
前記紙紐を前記引抜成形帯金型を通して導く前に、当該紙紐を圧縮および圧密化する誘導および圧縮ローラシステム
をさらに備えたことを特徴とする、請求項４５に記載の帯形成機械。
【請求項４７】
前記紙紐を前記引抜成形帯金型を通して導く前に、当該紙紐を圧縮および圧密化する誘導溝付きローラ
をさらに備えたことを特徴とする、請求項４６に記載の帯形成機械。
【請求項４８】
前記紙紐は、撚紐および無撚紐のうち少なくとも一方であることを特徴とする、請求項４５に記載の帯形成機械。
【請求項４９】
前記引抜成形帯金型を出る前記帯紙を加熱する帯乾燥システムと、
前記帯紙を巻きつけて帯コイルを形成するために構成されたリールと、
をさらに備えたことを特徴とする、請求項４５に記載の帯形成機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に紙紐および帯紙に関し、より詳細には引抜成形により形成される再パルプ化可能な帯紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物を束ねるために、多くの場合バンド掛け機が使用される。バンド掛け機は、これらの対象物を一緒に束ねるために、積み重ねたものの周りに帯を適用できる。場合によっては、パルプベールなどの、対象物を束ねるために使用される従来の帯は、ワイヤ、鋼鉄、およびプラスチックから作られてきた。
パルプベールにそのような材料を使用することは、多くの場合、帯と共にパルプベールを再パルプ化しなければならないので、問題があることがわかっている。したがって、再パルプ化可能性をサポートしない材料から作成された帯を、再パルプ化工程を開始する前に取り除かなければならないので、再パルプ化の妨げとなる場合がある。
【０００３】
そのような問題に対処するために、典型的な解決策には、束ねるパルプベールの代わりに、紙から作成された帯を使用することが含まれる。そのような従来の帯紙は、紙を紐、細引き、または撚糸に撚り合わせることにより作り出されてもよい。場合によっては、従来の帯紙は、紙紐を折り重ねて帯紙にすることにより作り出されることがある。他の例では、従来の帯紙は、紙紐を折り重ねることと撚り合わせることを組み合わせて帯紙にすることにより作り出される場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の帯紙は、帯紙の強さが限られ、場合によっては、製造コストの増大に加えて、さらに、再パルプ化することが困難であるという結果をもたらした。
たとえば、従来の帯紙は、圧密化され円筒形に丸みを帯びた形状に紐を保持するためにきつく撚り合わせる必要がある場合があり、時間がかかりすぎコストがかかる製造工程がさらに加わる。同様に、折り重ねられた帯紙は、帯紙を形成するために、紙片を１つまたは複数の位置で折り重ねる必要がある場合がある。帯紙内で複数回撚り合わせることおよび折り重ねることにより、繊維および紙の向きが連続的に変化する場合があり、それにより、帯紙の強度が失われることになる。さらに、撚り合わせることおよび折り重ねることにより、帯紙の中に水が入り込むのを抑制する場合があり、それにより、この場合も、帯紙の再パルプ化可能性の妨げとなる。
その結果、強度が失われることに対処するための典型的な解決策では、よりかさばった、したがって、よりコストのかかる原紙を使用する必要がある場合がある。他の解決策では、従来の帯紙の引張強さを改善するために合成繊維を使用する必要がある場合がある。しかしながら、レーヨン、ガラス、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのような合成繊維は、帯紙の再パルプ化可能性および機械の操業性の妨げとなる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に記載する実施形態は、紙紐および帯紙を形成するための、効率的で耐久性があるフォームファクタを有する方法、機器、装置、および機械を提供する。一実施形態によれば、帯紙を形成するための方法が、複数の紙紐を提供するステップと、中間形態の紐を形成するために、対応する第１の引抜成形紐金型を通して複数の紙紐の各々を導くステップとを含むとして要約されてもよい。中間形態の紐の各々は、対応する第１の引抜成形紐金型から第２の引抜成形紐金型を通して導かれて、中間形態の紐が、略無撚状態で第２の引抜成形紐金型を出て無撚紐を形成されてもよい。無撚紐は、引抜成形帯金型を通して導かれてもよく、帯紙を形成する。
【０００６】
別の実施形態によれば、紐を形成するための方法が、基材シートから紙紐を提供するステップと、中間形態の紐を形成するために、第１の引抜成形紐金型を通して紙片を導くステップとを含むとして要約されてもよい。方法は、第１の引抜成形紐金型から第２の引抜成形紐金型を通して中間形態の紐を導くステップをさらに含んでもよく、中間形態の紐は、略無撚状態で第２の引抜成形紐金型を出て無撚紐を形成する。
【０００７】
別の実施形態によれば、帯紙を形成するための装置が、複数の紙片を送達するように構成された紙片送達システムと、複数の紙片を受け取り、かつ紙片を中間形態の紐に圧縮するように構成された第１の容器をそれぞれ有する複数の第１組の引抜成形紐金型とを含むとして要約されてもよい。装置は、中間形態の紐を受け取り、かつ中間形態の紐を無撚紐に圧縮するように構成された複数の第２の容器を有する第２の引抜成形紐金型をさらに含んでもよい。装置は、無撚紐を受け取り、かつ無撚紐を帯紙に圧縮するように構成された第３の容器を有する引抜成形帯金型をさらに含んでもよい。
【０００８】
さらに別の実施形態によれば、帯紙を形成するための装置が、複数の紙片を送達するように構成された紙片送達システムと、複数の紙片を受け取り、かつ紙片を中間形態の紐に圧縮するように構成された第１の容器をそれぞれ有する複数の第１組の引抜成形紐金型とを含むとして要約されてもよい。装置は、中間形態の紐を受け取り、かつ中間形態の紐を無撚紐に圧縮するように構成された複数の第２の容器を有する第２の引抜成形紐金型と、無撚紐を受け取り、かつ無撚紐を帯紙に圧縮するように構成された第３の容器を有する引抜成形帯金型とをさらに含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態による、無撚紐を形成するための装置の斜視図である。
【図２】別の実施形態による、無撚紐を形成するための装置の斜視図である。
【図３】別の実施形態による、無撚紐を形成するための装置の斜視図である。
【図４】別の実施形態による、無撚紐を形成するための装置の斜視図である。
【図５】別の実施形態による、無撚紐を形成するための装置の斜視図である。
【図６】開示される主題の実施形態による無撚紐の最終的引張強さを示すグラフである。
【図７】別の実施形態による、無撚紐を形成するための装置の斜視図である。
【図８】一実施形態による、無撚紐を圧縮するための装置の斜視図である。
【図９】一実施形態による引抜成形帯金型の斜視図である。
【図１０】明確にするためにある程度の構成要素が取り除かれた、図９の引抜成形帯金型の部分的斜視図であり、引抜成形帯金型が複数の無撚紐を受け入れたことを示す。
【図１１】引抜成形帯金型の中に水溶性接着剤を噴射するための装置の斜視図である。
【図１２】一実施形態による帯紙の平面図である。
【図１３】一実施形態による帯引抜成形機械の概略構成図である。
【図１４】一実施形態による帯引抜成形機械の概略構成図である。
【図１５】一実施形態による帯引抜成形機械の概略構成図である。
【図１６】開示される主題の実施形態による、ベンチマークテストされ商業的に作成された帯紙の、最終的引張強さの関係を示すグラフである。
【図１７】開示される主題の実施形態による帯紙の最終的引張強さを示すグラフである
【図１８】開示される主題の実施形態による帯紙の最終的引張強さを示すグラフである。
【図１９】開示される主題の実施形態による基材シートの最終的比引張強さを示すグラフである。
【図２０】開示される主題の実施形態による基材シートの最終的比引張強さを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の説明では、開示されるさまざまな実施形態を完全に理解できるように、ある程度の具体的な詳細について述べる。これらの具体的な詳細の１つまたは複数がなくても実施形態を実施できることを当業者は認識できよう。他の例では、実施形態の説明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、帯紙機械に関連する周知の構造および機器、ならびに関連する装置および方法について詳細に示さない、または説明しない場合がある。
【００１１】
以下の明細書および特許請求の範囲全体を通して、前後関係で特に必要ではない場合、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（備える）」およびその変形形態、たとえば、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」は、非限定的で包括的な意味で、すなわち、「含むがそれに限定されない」として解釈されるべきである。
【００１２】
本明細書全体を通して、「ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」または「ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態）」と言う場合、その実施形態に関連して説明する特定の特徴、構造または特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通してさまざまな場所で「ｉｎ  ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態では）」または「ｉｎ  ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態では）」という語句が出現することが、必ずしもすべて同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の機能、構造、または特徴が、１つまたは複数の実施形態で任意の適切な手法で結合されてもよい。
【００１３】
本明細書および添付の特許請求で使用するとき、内容で明確に指示されない限り、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は複数の参照を含む。同じく、用語「ｏｒ（または）」は、内容で明確に指示されない限り、一般に「ａｎｄ／ｏｒ（および／または）」を含む意味で使用されることにも留意されたい。
【００１４】
図１は、一実施形態による、無撚紐１を形成するための装置１０を示す。装置１０は、原紙が周りに巻かれる回転可能なリール（図示せず）を含んでもよい。巻かれた原紙は、紙片２を提供するために、回転しているリールから原紙が引っ張られるときに巻き戻しできるロール（たとえば、きつく巻かれたロール）を形成できる。いくつかの実施形態では、紙片２は接着剤でコートされてもよい。接着剤は、ポリビニルアルコール（「ＰＶＯＨ」）などの水溶性接着剤であってもよい。たとえば、原紙は、回転可能なリールから巻き戻され、原紙をコートし、かつコートされた紙片２を供給するように構成されてもよいコーティングシステムに導かれてもよい。いくつかの実施形態では、回転可能なリールの周りに巻かれた原紙は、コートされた紙片２を供給するために、水溶性接着剤で事前にコートされてもよい。
図１に示す実施形態を含む他の実施形態では、紙片２は、コートされないままで、巻き戻された原紙から供給されてもよい。装置１０は、明確にするために取り除かれており、かつ回転可能なリールを回転させるのに十分な力で回転可能なリールから紙片２を引っ張るように構成されたモータ駆動ローラなどの追加構成要素を、たとえばピンチローラを含んでもよい。紙片２は、一定の幅Ｗを有するように選択できる。たとえば、紙片２の幅Ｗは、以下でより詳細に説明するように、一定の要件、たとえば、強度要件、最終用途要件などを満たすように選択できる。
【００１５】
紙片２は、引抜成形紐金型４（たとえば、漏斗状金型、ノズル状金型など）を通して導かれる、および／または引っ張られる。この場合も、紙片２は、たとえばモータなどにより駆動されてもよいピンチローラなどのさまざまな手段を使用して、引抜成形紐金型４を通して導かれてもよい、および／または引っ張られてもよい。
図１に示す実施形態では、引抜成形紐金型４は漏斗状金型５、たとえばピペットである。漏斗状金型５は容器９を有する本体７を含む。容器９は、進入開口１１と出口開口１２の間に配置される。容器９は、一定状区間部分１４およびテーパ状区間部分１６を含む。一定状区間部分１４は、進入開口１１から延在し、第１の容積１８を取り囲み、したがって、第１の容積１８を画成する第１の壁１７を含む。一定状区間部分１４は、テーパ状区間部分１６に滑らかに移行する。テーパ状区間部分１６は、一定状区間部分１４から延在し、第２の容積２０を取り囲み、したがって、第２の容積２０を画成する第２の壁１９を含む。
テーパ状区間部分１６はテーパ状になり、または狭くなり、出口開口１２で終端する。いくつかの実施形態では、テーパ状区間部分１６の後に一定の固定幅ゾーンがさらに含まれてもよい（図示せず）。図１に示すように、紙片２は漏斗状金型５を通して引っ張られ、容器９を通過し、容器９で漏斗状金型５は紙片２を徐々に圧縮および／または圧密化し、その結果、漏斗状金型５を出る紙片２は中間形態の紐１ａを形成し、中間形態の紐１ａは略円筒形状を有する。
【００１６】
装置１０はまた、引抜成形紐金型２１（たとえば、漏斗状金型、ノズル状金型など）を含む。中間形態の紐１ａは、引抜成形紐金型２１を通して導かれる、および／または引っ張られる。この場合も、中間形態の紐１ａは、たとえばモータなどにより駆動されてもよいピンチローラなどのさまざまな手段を使用して、引抜成形紐金型２１を通して引っ張られてもよい。
図１に示す実施形態では、引抜成形紐金型２１はノズル状金型２２である。ノズル状金型２２は容器２８を有する本体２６を含む。容器２８は、進入開口３０と出口開口３２の間に配置される。容器２８は、一定状区間部分３４およびテーパ状区間部分３６を含む。テーパ状区間部分３６は、進入開口３０から延在し、第１の容積４０を取り囲み、したがって、第１の容積４０を画成する第１の壁３８を含む。テーパ状区間部分３６はテーパ状になり、または狭くなり、一定状区間部分３４に滑らかに移行する。一定状区間部分３４は、テーパ状区間部分３６から延在し、第２の容積４２を取り囲み、したがって、第２の容積４２を画成する第２の壁４１を含む。
一定状区間部分３４は、出口開口３２で終端する。中間形態の紐１ａは、ノズル状金型２２を通って導かれる、および／または引っ張られ、容器２８を通過し、容器２８でノズル状金型２２は中間形態の紐１ａを徐々に圧縮および／または圧密化して無撚紐１にする。この場合も、ノズル状金型２２の容器２８を通して中間形態の紐１ａを導くことにより、中間形態の紐１ａは継続して圧縮および／または圧密化され、その結果、無撚紐１は、実質的に堅く締まった円筒形状を有することが可能である。このようにして形成された無撚紐１では、有利には、撚り合わせる、折り重ねる、および／またはこれらの任意の組合せに関連する追加ステップを加えることが割愛される、および／または回避される。
【００１７】
図示する金型（たとえば、４、５、２１、２２）は、明確にするために図示しなかったが、開示される主題の範囲に入る、ダイプレート、基礎板、ダイセット、ブッシング、ピンなどの他の構成要素を含んでもよい。さらに、図示する金型（たとえば、４、５、２１、２２）は、アルミニウム、タングステン、ステンレス鋼、低摩擦性で高い耐摩耗性のプラスチックもしくはセラミックに基づく材料、または他の適切な材料などのさまざまな材料から作成されてもよい。
【００１８】
図２は、別の実施形態による、無撚紐１０１を形成するための装置１００を示す。装置１００は、引抜成形紐金型、たとえば漏斗状金型１０５と、紙片１０２が導かれる、および／または引っ張られる漏斗状金型１０５に隣接して位置する複数の引抜成形紐金型、たとえばノズル状金型１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃとを含む。この場合も、漏斗状金型１０５は、容器１０９を有する本体１０７を含む。容器１０９は、進入開口１１０と出口開口１１２の間に配置される。容器１０９は、一定状区間部分１１４およびテーパ状区間部分１１６を含む。一定状区間部分１１４は、進入開口１１０から延在し、第１の容積１１８を取り囲み、したがって、第１の容積１１８を画成する第１の壁１１７を含む。
一定状区間部分１１４は、テーパ状区間部分１１６に滑らかに移行する。テーパ状区間部分１１６は、一定状区間部分１１４から延在し、第２の容積１２０を取り囲み、したがって、第２の容積１２０を画成する第２の壁１１９を含む。テーパ状区間部分１１６はテーパ状になり、または狭くなり、出口開口１１２で終端する。紙片１０２は、漏斗状金型１０５を通して導かれる、および／または引っ張られ、容器１０９を通過し、容器１０９で漏斗状金型１０５は紙片１０２を徐々に圧縮および／または圧密化し、その結果、漏斗状金型１０５を出る紙片１０２は中間形態の紐１０１ａを形成し、中間形態の紐１０１ａは略円筒形状を有する。
【００１９】
その後、中間形態の紐１０１ａは、無撚紐１０１を形成するために、ノズル状金型１２２ａを通して導かれる、および／または引っ張られる。この場合も、ノズル状金型１２２ａは、容器１２８ａを有する本体１２６ａを含む。容器１２８ａは、進入開口１３０ａと出口開口１３２ａの間に配置され、一定状区間部分１３４ａおよびテーパ状区間部分１３６ａを含む。上述のように、テーパ状区間部分１３６ａは、進入開口１３０ａから延在し、第１の容積１４０ａを取り囲み、したがって、第１の容積１４０ａを画成する第１の壁１３８ａを含む。テーパ状区間部分１３６ａは、テーパ状になる、または狭くなり、一定状区間部分１３４ａに徐々に移行し、第２の容積１４２ａを取り囲み、したがって、第２の容積１４２ａを画成する第２の壁１４１ａを含む。
【００２０】
その後、無撚紐１０１は、ノズル状金型１２２ｂ、１２２ｃを通して導かれる、および／または引っ張られる。ノズル状金型１２２ｂはまた、容器１２８ｂを有する本体１２６ｂを含む。容器１２８ｂは、進入開口１３０ｂと出口開口１３２ｂの間に配置され、一定状区間部分１３４ｂおよびテーパ状区間部分１３６ｂを含む。
上述のように、テーパ状区間部分１３６ｂは、進入開口１３０ｂから延在し、第１の容積１４０ｂを取り囲み、したがって、第１の容積１４０ｂを画成する第１の壁１３８ｂを含む。テーパ状区間部分１３６ｂは、テーパ状になる、または狭くなり、一定状区間部分１３４ｂに徐々に移行し、第２の容積１４２ｂを取り囲み、したがって、第２の容積１４２ｂを画成する第２の壁１４１ｂを含む。
【００２１】
ノズル状金型１２２ｃはまた、容器１２８ｃを有する本体１２６ｃを含む。容器１２８ｃは、進入開口１３０ｃと出口開口１３２ｃの間に配置され、一定状区間部分１３４ｃおよびテーパ状区間部分１３６ｃを含む。
上述のように、テーパ状区間部分１３６ｃは、進入開口１３０ｃから延在し、第１の容積１４０ｃを取り囲み、したがって、第１の容積１４０ｃを画成する第１の壁１３８ｃを含む。テーパ状区間部分１３６ｃは、テーパ状になる、または狭くなり、一定状区間部分１３４ｃに徐々に移行し、第２の容積１４２ｃを取り囲み、したがって、第２の容積１４２ｃを画成する第２の壁１４１ｃを含む。
【００２２】
図２に示すように、ノズル状金型１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、互いに隣接して位置決めされる。対応する容器１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃの進入開口１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃおよび出口開口１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、ならびに／または第１の容積１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃおよび第２の容積１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃは、連続する手法でサイズおよび／または容積が低減する、または縮小するように選択される。
たとえば、ノズル状金型１２２ａの進入開口１３０ａおよび出口開口１３２ａは、ノズル状金型１２２ｂの進入開口１３０ｂおよび出口開口１３２ｂよりも大きな直径を有するように選択される。同様に、ノズル状金型１２２ａの容器１２８ａの第１の容積１４０ａおよび第２の容積１４２ａは、ノズル状金型１２２ｂの容器１２８ｂの第１の容積１４０ｂおよび第２の容積１４２ｂよりも大きくなるように選択される。このようにして、有利には、紙片１０２は、漏斗状金型１０５を通して導かれる、および／または引っ張られるときに、徐々に押しつけられる、および／または圧縮されることが可能であり、中間形態の紐１０１ａは、ノズル状金型１２２ａを通して導かれる、および／または引っ張られ、無撚紐１０１は、それぞれの連続するノズル状金型１２２ｂ、１２２ｃを通して導かれる、および／または引っ張られる。さらに、図２に示す実施形態はノズル状金型１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを示すが、他の実施形態では、装置１００は、たとえばノズル状金型または漏斗状金型などの、任意の数の引抜成形紐金型を含んでもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態では、ノズル状金型１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃの１つまたは複数は、中間形態の紐１０１ａおよび／または無撚紐１０１が、対応する容器１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃを通して導かれる、および／または引っ張られるときに、中間形態の紐１０１ａおよび／または無撚紐１０１を加熱するように構成されてもよい。
図２に示す実施形態を含むいくつかの実施形態では、ノズル状金型１２２ｃは、無撚紐１０１を加熱するように構成されてもよい。ノズル状金型１２２ｃは、無撚紐１０１を加熱するためのコイルなどのような電気加熱システムを含んでもよい。他の実施形態では、ノズル状金型１２２ｃは、無撚紐１０１を加熱するように構成されてもよい加熱器、ランプなどのような、無撚紐１０１を加熱するための他のシステムおよび方法を含んでもよい。このようにして、ノズル状金型１２２ｃにより与えられた熱は、無撚紐１０１の圧縮および／または圧密化を容易にする場合がある。たとえば、ＰＶＯＨなどの水溶性接着剤でコートされた無撚紐１０１を引っ張ったときに、ノズル状金型１２２ｃにより与えられた熱、またはたとえば水などの液体の適用により、接着剤の面粘着性を活性化できる。したがって、無撚紐１０１がノズル状金型（たとえば、１２２ａ、１２２ｂ、１２ｃ）を通過するときに、水溶性接着剤の面粘着性の活性化が、無撚紐１０１の圧縮および／または圧密化を容易にする場合がある。
【００２４】
いくつかの実施形態では、さまざまな金型４、５、２１、２２などの進入開口および出口開口（たとえば、進入開口１１、３０、出口開口１２、３２など）、ならびに容積（たとえば、第１の容積１８、４０、および第２の容積２０、４２など）は、有利には一定の強度特性を付与するように選択される。
たとえば、いくつかの実施形態では、進入開口（たとえば、１１、３０）は、およそ２．４ｍｍ−２．８ｍｍの入口直径を有するように選択されてもよい。出口開口（たとえば、１２、３２）は、およそ１．２ｍｍ−１．６ｍｍの出口直径を有するように選択されてもよい。いくつかの実施形態では、金型４、５、２１、２２のテーパ状区間部分（たとえば、テーパ状区間部分１６、３６）は、およそ３ｍｍ−５ｍｍの長手方向の長さを有するように選択されてもよい。このようにしてさまざまな金型を選択することにより、紙片の圧縮および／または圧密化が容易になり、その結果、紙片は改善された強度的性質を有する場合がある。
【００２５】
図３は、別の実施形態による、無撚紐２０１を形成するための装置２００を示す。装置２００は、片面をコートされた紙片２０２が加湿システム２０８を通して導かれる、および／または引っ張られる一変形形態を提供する。
図３に示す実施形態を含むいくつかの実施形態では、紙片２０２は、ＰＶＯＨなどの水溶性接着剤で片側をコートされる。いくつかの実施形態では、加湿システム２０８は、紙片２０２の接着性コーティングを活性化するために、超微細ミスティングノズル、水霧浴、水蒸気室、または水などの微量の液体を塗布する他のシステムを含んでもよい。図３に示す実施形態を含むいくつかの実施形態では、加湿システム２０８は、２対のローラ２４４ａ、２４４ｂ（集合的に、ローラ２４４）を含む。いくつかの実施形態では、たとえば下側のローラの対２４４ｂの下部ローラなどの、ローラ２４４の対の少なくとも一方のロールは、液体浴に沈められる。いくつかの実施形態では、液体は、水であっても、他の適切な液体であってもよい。下側のローラ２４４ｂの下部ローラが液体浴を通して回転するとき、下側のローラ２４４ｂおよび上側のローラ２４４ａは、外面２４８ｂ、２４８ａを介してその外面の液体、たとえば水を受け取るように構成される。下側のローラの対２４４ｂの上部ローラの面は、溝２５０を介して液体で満たされる。詳細には、溝２５０は、液体、たとえば水、または他の適切な液体を受け取り、かつローラ２４４ａの外面２４８ａを湿らすように構成される。
ローラ２４４は、紙片２０２が加湿システム２０８を通して導かれる、および／または引っ張られるときに、互いに対して、または互いに回転してもよい。このようにして、加湿システム２０８は、水溶性接着剤でコートされた紙片２０２を湿らせてもよい。水などの液体を塗布することにより、接着剤の面粘着性を活性化して、無撚紐２０１の圧縮および圧密化を容易にすることが可能である。いくつかの実施形態では、加湿システム２０８は、Ａｎｉｌｏｘ（登録商標）ローラなどの市販のローラを含んでもよい。しかしながら、通過する対象物の加湿を容易にする場合がある他のローラは、開示される主題の範囲に入る。
【００２６】
図４は、別の実施形態による、無撚紐３０１を形成するための装置３００を示す。装置３００は、複数の細片部分３５２を画成するための複数の長手方向に延在するスリット３５０を紙片３０２が含んでもよい一変形形態を提供する。いくつかの実施形態では、装置３００は、スライサ、ナイフ、スリッタ、または紙片３０２を長手方向に複数の細片部分３５２に切断する、こすり取る、またはスライスするための他の適切な機器を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、スリット３５０は、横方向に等間隔に離れて配置されてもよく、その結果、細片部分３５２の各々は、同じ距離だけ横方向に延在する。いくつかの実施形態では、スリット３５０の１つまたは複数は、横方向に不等間隔に離れて配置されてもよく、その結果、細片部分３５２の各々は、異なる距離だけ横方向に延在する。
【００２７】
図４に示すように、細片部分３５２は、上述のように、無撚紐３０１を形成するために、引抜成形紐金型、たとえば漏斗状金型３０５，および複数の引抜成形紐金型、たとえばノズル状金型３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃを通して導かれる、および／または引っ張られる。いくつかの実施形態では、紙片３０２は、水溶性ＰＶＯＨなどの接着剤でコートされてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、コートされた紙片３０２は、加湿システム（たとえば、加湿システム２０８）を通して引っ張られてもよい、および／または導かれてもよい。他の実施形態では、紙片３０２は、漏斗状金型３０５を通して引っ張られている、および／または導かれているときに、コートされないままであってもよい。
【００２８】
図５は、別の実施形態による、無撚紐４０１を形成するための装置４００を示す。装置４００は、複数の細片部分４５２を画成するための複数の長手方向に延在するミシン目４５０を紙片４０２が含んでもよい一変形形態を提供する。いくつかの実施形態では、装置４００は、穿孔ガン、針、またはミシン目４５０を形成するための他の適切な機器を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ミシン目４５０は、横方向に等間隔に離れて配置されてもよく、その結果、細片部分４５２の各々は、同じ距離だけ横方向に延在する。
いくつかの実施形態では、ミシン目４５０の１つまたは複数は、横方向に不等間隔に離れて配置されてもよく、その結果、細片部分４５２の各々は、異なる距離だけ横方向に延在する。
【００２９】
この場合も、図５に示すように、細片部分４５２は、上述のように、無撚紐４０１を形成するために、引抜成形紐金型、たとえば漏斗状金型４０５，および複数の引抜成形紐金型、たとえばノズル状金型４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃを通して導かれる、および／または引っ張られる。
いくつかの実施形態では、紙片４０２は、水溶性ＰＶＯＨなどの接着剤でコートされてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、コートされた紙片４０２は、加湿システム（たとえば、加湿システム２０８）を通して引っ張られてもよい、および／または導かれてもよい。他の実施形態では、紙片４０２は、漏斗状金型４０５を通して引っ張られている、および／または導かれているときに、コートされないままであってもよい。
【００３０】
図４および図５に示す実施形態は、無撚紐（たとえば、無撚紐１、１０１、２０１、３０１、４０１）の強度的性質の増強を容易にする。本発明者らは、スライシング、穿孔、または一般に細片部分（たとえば、３５２、４５２）を提供することが、引抜成形紐金型（たとえば、漏斗状金型３０５、４０５、およびノズル状金型３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃ）の進入開口および出口開口を通して紙片（たとえば、紙片３０２、４０２）の圧縮および／または圧密化を容易にし、そのことが、紙片（たとえば、紙片３０２、４０２）のクリンピングおよび／または歪みを制限する、抑制する、または低減することを実験的に発見した。
【００３１】
図６は、垂直軸が引張荷重に対応し、水平軸が伸びに対応するグラフを示す。実線は、一実施形態に従って無撚紐を形成するために、引抜成形紐金型を通して、１５の個々に手で引っ張られた紙片から組み立てられた帯に対応し、点線は、別の実施形態に従って無撚紐を形成するために、引抜成形紐金型を通して、１５の個々に手で引っ張られたスリット紙片部分から組み立てられた帯に対応する。
４つの紙片部分を画成するために等間隔に離れて配置されたスリットを有する紙片から無撚紐が形成された。幅が１９ｍｍの紙片が、等しい幅（１９／４ｍｍ）の４つの長手方向の紙片部分に細長く切られた。両方の無撚紐帯は、１２％ｗ／ｗの含有量の最終コート重量を付与するために、接着剤でコートされた。図６に示すように、点線に対応する、細長く切られた細片から作成された無撚紐の実施形態は、１２％の最終的強度増大を示した。
【００３２】
図７は、別の実施形態による、無撚紐５０１を形成するための装置５００を示す。装置５００は、含浸システム５６０を含む一変形形態を提供する。含浸システム５６０は、無撚紐５０１を受け取るように構成され、器５６２およびローラ５６４を含む。器５６２は、無撚紐５０１をコートおよび／または含浸するための液体を含む。いくつかの実施形態では、液体は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよい水溶性ＰＶＯＨ接着剤を含んでもよい。ＰＶＯＨ溶液中の保水剤は、溶液中の水を保持するように作用して、紙が湿る速さを減速させる。きつく撚り合わせた紙紐は水の浸透を減速させるので、保水剤を添加する必要がない、紙をより合わせた紐とは対照的に、水溶性接着剤媒体に保水剤を添加することにより、ノズル状金型を通して湿った無撚紐を引抜成形する間に、湿った無撚紐が破損しないようになる。
いくつかの商用の水溶性ＰＶＯＨグレードについては、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤の添加を割愛してもよい。紐および帯の可撓性に関しては、紙片を撚り合わせることにより紐に、したがって、最終的な帯紙に自然な可撓性が与えられる従来の紐および帯とは対照的に、無撚紐および関連する帯は、当然可撓性が劣る。その結果、水溶性接着剤は、無撚紐の可撓性を強化するために、ポリプロピレングリコール（分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならない。
図７に示すように、紙片５０２は、中間形態の紐５０１ａを形成するために、引抜成形紐金型、たとえば漏斗状金型５０５を通して導かれる、および／または引っ張られ、その後、中間形態の紐５０１ａは、無撚紐５０１を形成するために、第２組の引抜成形紐金型、たとえば第１のノズル状金型５２２ａを通して導かれる、および／または引っ張られる。その後、無撚紐５０１は、第２のノズル状金型５２２ｂを通して導かれる、および／または引っ張られ、第１のノズル状金型５２２ａと第２のノズル状金型５２２ｂの間に含浸システム５６０が配置される。ローラ５６４が回転するとき、水溶性接着剤で、たとえば、カルボキシルメチルセルロースなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤で、無撚紐５０１を含浸またはコートするために、無撚紐５０１は、第１のノズル状金型５２２ａから引き出され、ＰＶＯＨで湿ったローラ５６４の上面に対して引っ張られる。カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤で無撚紐５０１を含浸した後に、無撚紐５０１は、第２のノズル状金型５２２ｂを通して導かれる、および／または引っ張られる。
いくつかの実施形態では、第２のノズル状金型５２２ｂは、無撚紐５０１を加熱するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、無撚紐５０１は、無撚紐５０１を形成するために加熱されてもよい、または加熱されなくてもよい第３の、第４の、または任意の数のノズル状金型を通して引っ張られてもよい、および／または導かれてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の器５６２、および１つまたは複数のローラ５６４が、第１のノズル状金型５２２ａと、ノズル状金型５２２ｂ、および／またはノズル状金型５２２ｂの後に位置決めされた任意の数の後続のノズル状金型などの、任意の後続のノズル状金型との間に置かれてもよい。
【００３３】
さらに、いくつかの実施形態では、ノズル状金型の１つまたは複数は、無撚紐５０１を加熱するように構成されてもよい。上述のように、無撚紐５０１を加熱するように構成されてもよいノズル状金型は、電気加熱システム、または加熱器、ランプなどのような、無撚紐を加熱するための他のシステムおよび方法を含んでもよい。この場合も、紙片５０２が中間形態の紐５０１ａおよび無撚紐５０１に形成されるときに、漏斗状金型およびノズル状金型（たとえば、５０５、５２２ａ、５２２ｂ）は、紙片５０２の圧縮および／または圧密化を容易にするようなサイズを有してもよい。
たとえば、進入開口および出口開口、ならびに対応する漏斗状金型およびノズル状金型の第１の容積および第２の容積は、紙片５０２、中間形態の紐５０１ａ、および無撚紐５０１の圧縮および／または圧密化を容易にするために、連続して徐々に縮小してもよい。
【００３４】
図８は、一実施形態による、無撚紐６０１を圧縮するため、および無撚紐６０１を引抜成形帯金型の中に誘導し、組み立てるための装置６００を示す。本実施形態は、無撚紐６０１に関連して記載されているが、以下でより詳細に説明するように、撚紐を引抜成形帯金型の中で圧縮し、誘導し、組み立てることは、開示される主題の範囲に入る。
【００３５】
無撚紐６０１は、本明細書に記載するさまざまな実施形態に従って形成されてもよい。図８に示す装置６００は、任意選択で、および／または追加で、無撚紐６０１の圧縮および／または圧密化を容易にする場合がある。装置６００は、複数の誘導および圧縮ローラシステム６７０を含む。
図８に示す実施形態は、３つの誘導および圧縮ローラシステム６７０を含むが、他の実施形態では、装置６００は、１対の誘導および圧縮ローラシステム６７０、または任意の数の誘導および圧縮ローラシステム６７０を含んでもよい。誘導および圧縮ローラシステム６７０は、上部ローラ６７４および下部ローラ６７６を含む第１組のローラ６７２を含む。上部ローラ６７４は、第１の通過ギャップ６８０を画成するために、下部ローラ６７６に隣接して位置決めされる。第１の通過ギャップ６８０は、無撚紐６０１がそこを通過するときに、無撚紐６０１を誘導し、押しつける、および／または圧縮するように構成される。
【００３６】
誘導および圧縮ローラシステム６７０は、左側ローラ６８４および右側ローラ６８６を含む第２組のローラ６８２を含む。左側ローラ６８４は、第２の通過ギャップ６８８を画成するために、右側ローラ６８６に隣接して位置決めされる。第２の通過ギャップ６８８は、無撚紐６０１がそこを通過するときに、無撚紐６０１を押しつける、および／または圧縮するように構成される。詳細には、第１組のローラ６７２および第２組のローラ６８２は、互いに対してある角度で向き合うように配列される。
たとえば、第１組のローラ６７２は、略水平方向に向けられ、一方では、第２組のローラ６８２は、略垂直方向に向けられ、第１組のローラ６７２の向きは、第２組のローラ６８２と略垂直になる。しかしながら、他の実施形態では、第１組のローラ６７２および第２組のローラ６８２の向きは、互いに対して平行になるように、または任意の他の適切な角度方向で配列されてもよい。
【００３７】
図８に示す実施形態を含むいくつかの実施形態では、装置６００は、任意選択で、および／または追加で、たとえば溝付きベアリングなどの１つまたは複数の誘導溝付きローラ６８９を含んでもよい。いくつかの実施形態では、装置６００は、誘導および圧縮ローラシステム６７０を排除してもよく、誘導溝付きローラ６８９だけを含んでもよい。いくつかの実施形態では、装置６００は、１つ、２つ、３つ、または任意の数の誘導溝付きローラ６８９を含んでもよい。
たとえば、図８に示す実施形態は、複数の第１組のローラ６７２および第２組のローラ６８２に隣接して位置決めされた１対の誘導溝付きローラ６８９を含む。誘導溝付きローラ６８９は、溝付きローラ６８９の外面６９１を取り囲む凹所６９０を含む。凹所６９０は、撚紐または無撚紐６０１が誘導および圧縮ローラシステム６７０を通過するときに、撚紐または無撚紐６０１を受け取ることが可能なように、外面６９１上に位置決めされる。詳細には、誘導溝付きローラ６８９の凹所６９０は、撚紐または無撚紐６０１をさらに圧縮および／または圧密化するように構成される。さらに、以下で詳細に説明するように、誘導溝付きローラ６８９はまた、撚紐または無撚紐６０１が帯形成機器に送り込まれることがあるときに、撚紐または無撚紐６０１の整列を容易にする。
【００３８】
図９および図１０は、一実施形態による引抜成形帯金型８１０を示す。引抜成形帯金型８１０は、上部部材８４２および下部部材８４４を含む。上部部材８４２は、下部部材８４４に結合されるように構成される。上部部材８４２は、固定具などによって下部部材８４４に結合されてもよい。固定具の使用により、必要なときはいつでも、引抜成形帯金型８１０を開けて、紐を配置できるようになる。上部部材８４２は、略長方形に形作られ、内側８４５および外側８４６を含む。内側８４５および外側８４６は、略平坦な面であり、かつ互いに平行であるそれぞれの面８４８、８４７を含む。下部部材８４４は、内側８４９および外側８５０を含む。内側は、入口開口８５２から出口開口８５３に延在する凹所８５１を含む。凹所８５１は、テーパ状区間部分８５５および一定状区間部分８５６を含む。テーパ状区間部分８５５は、入口開口８５２からテーパ状になり、または狭くなり、一定状区間部分８５６に滑らかに移行する。
一定状区間部分８５６は、テーパ状区間部分８５５から出口開口８５３まで長手方向に延在する。詳細には、凹所８５１は、一定状区間部分８５６では、一定の幅Ｗおよび一定の厚さＴを有する。一定状区間部分８５６の幅Ｗは、略一定のままであり、幅Ｗを有する帯紙８６０を形成するように選択される。いくつかの実施形態では、一定状区間部分８５６の厚さＴは、およそ１ｍｍ−１．２ｍｍの範囲であってもよい。他の実施形態では一定状区間部分８５６の幅Ｗは、帯紙８６０が任意の所望の幅Ｗを有するように選択されてもよい。
一定状区間部分８５６の厚さＴは、入口開口８５２に入る無撚紐８０１の直径に少なくとも等しい、またはそれよりもおよそ０．１ｍｍ−０．２ｍｍ大きくなるように選択されてもよい。この場合も、一定の厚さＴを有するように一定状区間部分８５６を選択することにより、圧縮および／または圧密化が容易になり、したがって、帯紙８６０の強度的性質が改善される。他の実施形態では、一定状区間部分８５６の厚さＴは、帯紙８６０が任意の所望の厚さＴを有するように選択されてもよい。
【００３９】
本明細書に記載するさまざまな実施形態（たとえば、１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１）によれば、図１０に最もよく示されているように、入口開口８５２はそこを通していくつかの撚紐または無撚紐８０１を受け取るように構成される。撚紐または無撚紐８０１は、凹所８５１のテーパ状区間部分８５５を通して導かれる、および／または引っ張られるとき、横方向に徐々に圧縮および／または圧密化される。
その後、撚紐または無撚紐８０１は、一定状区間部分８５６を通過し、一定状区間部分８５６で、撚紐または無撚紐８０１は横方向に続けて圧縮および／または圧密化され、したがって、撚紐または無撚紐８０１を互いに結合して、選択された幅Ｗを有する帯紙８６０を形成する。さらに、撚紐または無撚紐８０１をこのようにして圧縮および／または圧密化することにより、撚紐または無撚紐８０１の各々の間にあるギャップの低減が容易になる。撚紐または無撚紐８０１間のギャップが低減された、すなわち狭い帯紙８６０を形成することにより、有利には帯紙８６０の最終的引張強さ的性質が改善される。
【００４０】
いくつかの実施形態では、引抜成形帯金型８１０は、室温で維持されてもよい。引抜成形帯金型８１０を室温で維持することは、無撚紐８０１にコートまたは塗布される任意の接着剤を液相で維持するのを容易にする場合がある。上述のように、いくつかの実施形態では、無撚紐８０１は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨなどの水溶性接着剤で含浸および／またはコートされてもよい。そのような例では、たとえば、帯形成機器８１０は、任意の残留した水溶性接着剤を液相で維持するのを容易にするために、室温のままであってもよい。いくつかの実施形態では、引抜成形帯金型８１０は、選択された温度まで加熱されてもよい。たとえば、引抜成形帯金型８１０は、無撚紐８０１が凹所を通過するときに、無撚紐８０１を加熱するための、コイルなどのような電気加熱システムを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、引抜成形帯金型８１０は、加熱器、ランプなどのような、撚紐または無撚紐８０１を加熱するための他のシステムおよび方法を含んでもよい。
【００４１】
さらに、いくつかの実施形態では、引抜成形帯金型８１０は、およそ５０℃−９０℃の範囲内の温度まで加熱されてもよい。さらに一般的に言えば、引抜成形帯金型８１０は、コートされた、またはコートされていない撚紐または無撚紐８０１が引抜成形帯金型８１０の凹所８５１を通過するときに、引抜成形帯金型８１０内の摩擦力を最小にできる適切な温度まで加熱されてもよい。さらにまた、引抜成形帯金型８１０を加熱することにより、同じく有利には、帯紙８６０を形成するために無撚紐８０１が圧縮および／または圧密化されるときに、無撚紐８０１の乾燥が容易になる場合がある。
【００４２】
図１１は、水溶性接着剤などの接着剤を、たとえば、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含んでもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤を、撚紐または無撚紐９０１に噴射するための装置９００を示す。装置９００は、引抜成形帯金型９１０および噴射機器９１５を含む。噴射機器９１５は、器（図示せず）または他の水溶性接着剤の供給源と流体でつながっている１つまたは複数の導管９１７を含んでもよい。噴射機器９１５は、１つまたは複数の導管９１７に結合した噴射ヘッド９１８を含んでもよい。
図１１に示すように、噴射ヘッド９１８は、引抜成形帯金型９１０の進入開口９５２に近接して位置決めされる。詳細には、噴射機器９１５は、撚紐または無撚紐９０１が引抜成形帯金型９１０に入るときに、水溶性接着剤を噴霧する、噴射する、または塗布するように構成される。いくつかの実施形態では、装置９００は、引抜成形帯金型９１０に隣接して位置決めされる含浸システム（たとえば、５６０）を含んでもよい。そのような実施形態では、撚紐または無撚紐９０１は、引抜成形帯金型９１０に入る前に、水溶性接着剤で、たとえば、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含んでもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨで含浸されてもよい。
【００４３】
図１２は、本明細書に記載する装置、方法、および機器の実施形態に従って形成された帯紙７０６を示す。帯紙７０６は、一定状区間部分（たとえば、一定状区間部分８５６）が、およそ１．２ｍｍの厚さＴ（図示せず）、および、およそ１７ｍｍの幅Ｗを有する凹所（たとえば、凹所８５１）を有する引抜成形帯金型（たとえば、引抜成形帯金型８１０、９１０）の一実施形態を通して１４の無撚紐７０１を導くことにより形成される。無撚紐７０１は、引抜成形帯金型（たとえば、引抜成形帯金型８１０、９１０）を通して引抜成形されている間ずっと、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよい水溶性ＰＶＯＨ接着剤の噴射でコートされる。最終的な帯は１２％ｗ／ｗのＰＶＯＨ接着剤含有量のコートを有している。その後の引張強さ試験が、撚紐から形成された市販されている従来の帯紙と比較して、最終的引張強さ的性質で顕著な改善を示す（たとえば図１７を参照のこと）。
【００４４】
図１３は、一実施形態による帯引抜成形機械１１１０の概略構成図である。帯引抜成形機械１１１０は、原紙が周りに巻かれる１つまたは複数の回転可能なリール（図示せず）を含んでもよい。巻かれた原紙は、１つまたは複数の回転しているリールから原紙が引っ張られるときに巻き戻しできるロール（たとえば、きつく巻かれたロール）を形成できる。
図１３に示す実施形態では、１つまたは複数の回転可能なリールの周りに巻かれた原紙は、複数の事前にコートされた紙片１００２を提供するために、ポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならないＰＶＯＨなどの水溶性接着剤で事前にコートされる。帯引抜成形機械１１１０は、１組のピンチローラに動作可能に結合したモータを含む第１の駆動システム１０１２を含む。第１の駆動システム１０１２は、加湿システム１００８、およびたとえば引抜成形紐金型（たとえば、漏斗状金型５、１０５、２０５、３０５、４０５、５０５、およびノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）などの金型１０１４を通して紙片１００２を引っ張るように構成される。詳細には、紙片１００２は、たとえば、熱を加える、または液体を塗布することにより接着剤の面粘着性を活性化できる加湿システム２０８などの加湿システム１００８を通して導かれる、および／または引っ張られる。上述のように、加湿システム１００８は、ミスティングノズル、水霧浴、水蒸気室、または水溶性接着剤の面粘着性を活性化するために紙片１００２に水などの液体を塗布する他のシステムを含んでもよい。
【００４５】
加湿システム１００８を通過した後、紙片１００２はその後、第１組の引抜成形紐金型１０１４を通して導かれる、および／または引っ張られる。上述のように、いくつかの実施形態では、いくつかの紙片１００２の各々は最初に、中間形態の紐を形成するために、漏斗状金型（たとえば、漏斗状金型５、１０５、２０５、３０５など）などの対応するいくつかの引抜成形紐金型を通して導かれてもよい、および／または引っ張られてもよい。その後、中間形態の紐は、互いに隣接して位置決めされたノズル状金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）などのいくつかの引抜成形紐金型を通して引っ張られてもよい、および／または導かれてもよい。
いくつかのノズル状金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）の各々は、対応する中間形態の紐、および無撚紐１００１を受け取り、圧縮するための容器（たとえば、容器９、１０９など）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、紙片１００２は、漏斗状金型から導かれ、中間形態の紐に形成され、対応するいくつかのノズル状金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）に導かれてもよい。中間形態の紐は、無撚紐１００１を形成するために、第１組の引抜成形紐金型１０１４を通して導かれる、および／または引っ張られる。
【００４６】
図１３に示す実施形態を含むいくつかの実施形態では、いくつかの第１組の引抜成形紐金型１０１４の１つまたは複数は、コイルなどの電気加熱システムを含んでもよい。いくつかの実施形態では、いくつかの第１組の引抜成形紐金型１０１４の１つまたは複数は、加熱器、ランプ、または無撚紐１００１を加熱し、乾燥させるための他の適切な機器を含んでもよい。
【００４７】
第１組の引抜成形紐金型１０１４を通過した後に、第２の駆動システム１０６９が、第２組の引抜成形紐金型１０１６を通して無撚紐１００１を導いてもよい、および／または引っ張ってもよい。この場合も、上述のように、いくつかの実施形態では、いくつかの無撚紐１００１の各々は、任意選択で最初に、漏斗状金型（たとえば、漏斗状金型５、１０５、３０５など）などの対応するいくつかの引抜成形紐金型を通して引っ張られてもよい、および／または導かれてもよい。
その後、無撚紐１００１は、互いに隣接して位置決めされたノズル状金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）などのいくつかの引抜成形紐金型を通して引っ張られてもよい、および／または導かれてもよい。いくつかの引抜成形紐金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）の各々は、対応する無撚紐１００１を受け取り、圧縮するための容器（たとえば、容器９、１０９など）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、無撚紐１００１は、任意選択の漏斗状金型から、対応するいくつかの引抜成形紐金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）に導かれてもよい。
図１３に示す帯引抜成形機械１１１０の実施形態では、第２組の帯引抜成形機械１０１６は、無撚紐１００１を加熱するための手段を含まないが、他の実施形態では、いくつかの第２組の金型１０１６の１つが、無撚紐１００１を加熱するための手段を含んでもよい。
【００４８】
帯引抜成形機械１１１０は、たとえば誘導および圧縮ローラシステム６７０に類似する１つまたは複数の誘導および圧縮ローラシステム１０７０、およびたとえば誘導溝付きローラ６８９に類似する１つまたは複数の誘導溝付きローラ１０８９を含む。いくつかの実施形態では、無撚紐１００１の各々は、１つまたは複数の誘導および圧縮ローラシステム１０７０、および／または誘導溝付きローラ１０８９のうち同じものに導かれてもよい。
他の実施形態では、無撚紐１００１の各々は、１つまたは複数の誘導および圧縮ローラシステム１０７０、および／または誘導溝付きローラ１０８９のうち対応するものに導かれてもよい。上述のように、誘導および圧縮ローラシステム１０７０および／または誘導溝付きローラ１０８９は、無撚紐１００１の圧縮および／または圧密化をさらに容易にし、たとえば含浸システム５６０に類似する含浸システム１０６０に無撚紐１００１を誘導してもよい。
【００４９】
含浸システム１０６０は、器（たとえば、器５６２）およびローラ（たとえば、ローラ５６４）を含んでもよい。器（たとえば、器５６２）は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤、または任意の他の適切な水溶性接着剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤などの、無撚紐１００１をコートおよび／または含浸するための液体を含んでもよい。
ローラ（たとえば、ローラ５６４）が回転するとき、無撚紐１００１は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤で無撚紐５０１を含浸またはコートするために、ＰＶＯＨで湿ったローラ（たとえば、ローラ５６４）の上面に対して引っ張られる。たとえば、コーティング液の１つの配合が、脱イオン水中の２４％ｗ／ｗのＰＶＯＨおよび２％のカルボキシルメチルセルロースナトリウムからなる。コーティング液の第２の配合が、１９％ｗ／ｗのＰＶＯＨおよび１９％ｗ／ｗのポリプロピレングリコール（分子量＝２０００）からなる。
【００５０】
帯引抜成形機械１１１０はまた、たとえば引抜成形帯金型８１０、９１０などの引抜成形帯金型１０２０を含む。無撚紐１００１の各々は、引抜成形帯金型１０２０に引っ張られる、および／または導かれる。上述のように、引抜成形帯金型１０２０は、無撚紐１００１を圧縮および結合して、たとえば帯紙８６０などの帯紙１０６２にしてもよい。
図１３に示す実施形態を含むいくつかの実施形態では、引抜成形帯金型１０２０は、たとえばコイル、加熱器、ランプなどのような電気加熱システムによって、ＰＶＯＨ、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤、および無撚紐１００１を加熱するための手段を含んでもよい。
【００５１】
いくつかの実施形態では、帯引抜成形機械１１１０は、任意選択で、および／または追加で、たとえば噴射機器９１５に類似する噴射機器１０１５を含んでもよい。上述のように、噴射機器１０１５は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤、または任意の他の適切な水溶性接着剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤などの水溶性接着剤を含有する器と流体でつながっている１つまたは複数の導管（たとえば、導管９１７）を含んでもよい。
噴射機器１０１５は、無撚紐１００１が引抜成形帯金型１０２０のテーパ状区間などの引抜成形帯金型１０２０に入るときに、水溶性接着剤を噴霧する、噴射する、または塗布するように構成された、１つまたは複数の導管（たとえば、導管９１７）に結合された噴射ヘッド（たとえば、噴射ヘッド９１８）を含んでもよい。あるいは、帯引抜成形機械１１１０は、引抜成形帯金型１０２０に隣接して位置決めされる含浸システム（たとえば、含浸システム５６０）を含んでもよい。
【００５２】
帯引抜成形機械１１１０は、帯乾燥機１０４９をさらに含む。帯乾燥機１０４９は、室温で気流を供給して、帯紙１０６２の乾燥を容易にするように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、帯乾燥機１０４９は、より高い温度で気流を供給して、高くなった温度で帯紙１０６２の乾燥を加速するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、帯引抜成形機械１１１０は、任意選択で、追加で、または代わりに、加熱されたロール、ランプなどのような他の乾燥システムを含んでもよい。
図１３に示すように、帯引抜成形機械１０２０は、ピンチローラに動作可能に結合したモータを有する複数の駆動システム１０６９をさらに含む。駆動システム１０６９は、帯乾燥機１０４９に隣接して位置決めされる。複数の駆動システム１０６９は、個々に、または第１の駆動システム１０１２と組み合わせて、紙片１００２、中間形態の紐、無撚紐１００１、および／または帯紙１０６２を引っ張る、駆動する、導く、および／または誘導するように構成される。帯紙１０６２は、帯乾燥機１０４９を通過した後に、帯コイル１０７７またはロールを形成するために、リール上に巻かれる。
【００５３】
図１４は、別の実施形態による帯引抜成形機械２１１０の概略構成図である。帯引抜成形機械２１１０は、原紙が周りに巻かれる１つまたは複数の回転可能なリール（図示せず）を含んでもよい。巻かれた原紙は、複数の紙片を提供するために、１つまたは複数の回転しているリールから原紙が引っ張られるときに巻き戻しできるロール（たとえば、きつく巻かれたロール）を形成できる。図１４に示す実施形態は、１つまたは複数の回転可能なリールの周りに巻かれた原紙が接着剤で事前にコートされていない一変形形態を提供し、コートされていない紙片２００２を提供するように構成される。
【００５４】
帯引抜成形機械２１１０は、１組のピンチローラに動作可能に結合したモータを含む第１の駆動システム２０１２を含む。第１の駆動システム２０１２は、第１組の引抜成形紐金型１０１４を通して紙片２００２を導く、および／または引っ張るように構成される。上述のように、いくつかの実施形態では、いくつかの紙片２００２の各々は最初に、中間形態の紐を形成するために、漏斗状金型（たとえば、漏斗状金型５、１０５、３０５など）などの対応するいくつかの引抜成形紐金型を通して導かれてもよい、および／または引っ張られてもよい。
その後、中間形態の紐は、互いに隣接して位置決めされたノズル状金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）などのいくつかの引抜成形紐金型を通して引っ張られてもよい、および／または導かれてもよい。ノズル状金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）などのいくつかの引抜成形紐金型の各々は、対応する中間形態の紐、および無撚紐２００１を受け取り、圧縮するための容器（たとえば、容器９、１０９など）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、紙片２００２は、漏斗状金型から導かれ、中間形態の紐に形成され、ノズル状金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）などの対応するいくつかの引抜成形紐金型に導かれてもよい。中間形態の紐は、無撚紐２００１を形成するために、第１組の引抜成形紐金型２０１４を通して導かれる、および／または引っ張られる。
【００５５】
帯引抜成形機械２１１０は、器（たとえば、器５６２）およびローラ（たとえば、ローラ５６４）を含んでもよい第１の含浸システム２０６０を含む。器（たとえば、器５６２）は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤、または任意の他の適切な水溶性接着剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤などの、無撚紐２００１をコートおよび／または含浸するための液体を含んでもよい。
ローラ（たとえば、ローラ５６４）が回転するとき、無撚紐２００１は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤で無撚紐２００１を含浸またはコートするために、ＰＶＯＨで湿ったローラ（たとえば、ローラ５６４）の上面に対して引っ張られる。第１の含浸システム２０６０を通過した後、無撚紐２００１は、第２組の引抜成形紐金型２０１６を通して導かれてもよい、および／または引っ張られてもよい。この場合も、上述のように、いくつかの実施形態では、いくつかの無撚紐２００１の各々は、任意選択で最初に、漏斗状金型（たとえば、漏斗状金型５、１０５、３０５など）などの対応するいくつかの引抜成形紐金型を通して引っ張られてもよい、および／または導かれてもよい。
その後、無撚紐２００１は、互いに隣接して位置決めされたノズル状金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）などのいくつかの引抜成形紐金型を通して引っ張られてもよい、および／または導かれてもよい。ノズル状金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）などのいくつかの引抜成形紐金型の各々は、対応する無撚紐２００１を受け取り、圧縮するための容器（たとえば、容器９、１０９など）を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、無撚紐２００１は、任意選択の漏斗状金型からノズル状金型（たとえば、ノズル状金型２２、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなど）などの対応するいくつかの引抜成形紐金型に導かれてもよい。図１４に示す実施形態を含むいくつかの実施形態では、いくつかの第２組の引抜成形紐金型２０１６の１つまたは複数は、無撚紐２００１を加熱するための手段を、たとえば、コイルなどのような電気加熱システムを含んでもよい。いくつかの実施形態では、いくつかの第２組の金型２０１６の１つまたは複数は、加熱器、ランプ、または紙の無撚紐２００１を加熱するための他の適切な機器を含んでもよい。
【００５６】
帯引抜成形機械２１１０は、たとえば誘導および圧縮ローラシステム６７０に類似する１つまたは複数の誘導および圧縮ローラシステム２０７０、およびたとえば誘導溝付きローラ６８９に類似する１つまたは複数の誘導溝付きローラ２０８９を含む。いくつかの実施形態では、無撚紐２００１の各々は、１つまたは複数の誘導および圧縮ローラシステム２０７０、および／または誘導溝付きローラ２０８９のうち同じものに導かれてもよい。
他の実施形態では、無撚紐２００１の各々は、１つまたは複数の誘導および圧縮ローラシステム２０７０、および／または誘導溝付きローラ２０８９のうち対応するものに導かれてもよい。上述のように、誘導および圧縮ローラシステム２０７０および／または誘導溝付きローラ２０８９は、無撚紐２００１の圧縮および／または圧密化をさらに容易にする場合があり、無撚紐２００１をたとえば含浸システム５６０などの第２の含浸システム２０６１に誘導してもよい。
【００５７】
第２の含浸システム２０６１は、器（たとえば、器５６２）およびローラ（たとえば、ローラ５６４）を含んでもよい。器（たとえば、器５６２）は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤、または任意の他の適切な水溶性接着剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤などの、無撚紐２００１をコートおよび／または含浸するための液体を含んでもよい。ローラ（たとえば、ローラ５６４）が回転するとき、無撚紐２００１は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤で無撚紐２００１を含浸またはコートするために、ＰＶＯＨで湿ったローラ（たとえば、５６４）の上面に対して引っ張られる。
【００５８】
帯引抜成形機械２１１０はまた、たとえば引抜成形帯金型８１０、９１０に類似する引抜成形帯金型２０２０を含む。無撚紐２００１の各々は、引抜成形帯金型２０２０に引っ張られる、および／または導かれる。上述のように、引抜成形帯金型２０２０は、無撚紐２００１を圧縮および結合して、たとえば帯紙８６０などの帯紙２０６２にしてもよい。
図１４に示す実施形態を含むいくつかの実施形態では、引抜成形帯金型２０２０は、たとえば、コイル、加熱器、ランプなどのような電気加熱システムによってＰＶＯＨおよび無撚紐２００１を加熱するための手段を含んでもよい。
【００５９】
いくつかの実施形態では、帯引抜成形機械２１１０は、任意選択で、および／または追加で、たとえば噴射機器９１５に類似する噴射機器２０１５を含んでもよい。上述のように、噴射機器２０１５は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤、または任意の他の適切な水溶性接着剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤などの水溶性接着剤を含有する器と流体でつながっている１つまたは複数の導管（たとえば、導管９１７）を含んでもよい。
噴射機器２０１５は、無撚紐２００１が引抜成形帯金型２０２０のテーパ状区間などの引抜成形帯金型２０２０に入るときに、水溶性接着剤を噴霧する、噴射する、または塗布するように構成された、１つまたは複数の導管（たとえば、導管９１７）に結合された噴射ヘッド（たとえば、噴射ヘッド９１８）を含んでもよい。あるいは、帯引抜成形機械２１１０は、引抜成形帯金型２０２０に隣接して位置決めされる含浸システム（たとえば、含浸システム５６０）を含んでもよい。
【００６０】
帯引抜成形機械２１１０は、帯乾燥機２０４９をさらに含む。帯乾燥機２０４９は、室温で気流を供給して、帯紙２０６２の乾燥を容易にするように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、帯乾燥機２０４９は、より高い温度で気流を供給して、高くなった温度で帯紙２０６２の乾燥を加速するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、帯引抜成形機械２１１０は、任意選択で、追加で、または代わりに、加熱されたロール、ランプなどのような他の乾燥システムを含んでもよい。
図１４に示すように、引抜成形帯金型２０２０は、ピンチローラに動作可能に結合したモータを有する複数の駆動システム２０６９をさらに含む。駆動システム２０６９は、帯乾燥機２０４９に隣接して位置決めされる。複数の駆動システム２０６９は、個々に、または第１の駆動システム２０１２と組み合わせて、紙片２００２、中間形態の紐、無撚紐２００１、および／または帯紙２０６２を引っ張る、駆動する、導く、および／または誘導するように構成される。帯紙２０６２は、帯乾燥機２０４９を通過した後に、帯コイル２０７７を形成するために、リール上に導かれる、および／または巻かれる。
【００６１】
図１５は、別の実施形態による帯引抜成形機械３１１０の概略構成図である。帯引抜成形機械３１１０は、複数の撚紐３００５、たとえば撚り合わせた紙片が１つまたは複数の回転可能なリール（図示せず）を通して提供されてもよい一変形形態を提供する。
【００６２】
帯引抜成形機械３１１０は、たとえば誘導および圧縮ローラシステム６７０に類似する１つまたは複数の誘導および圧縮ローラシステム３０７０、およびたとえば誘導溝付きローラ６８９に類似する１つまたは複数の誘導溝付きローラ３０８９を含む。いくつかの実施形態では、撚紐３００５の各々は、１つまたは複数の誘導および圧縮ローラシステム３０７０、および／または誘導溝付きローラ３０８９のうち同じものに導かれてもよい。
他の実施形態では、撚紐３００５の各々は、１つまたは複数の誘導および圧縮ローラシステム３０７０、および／または誘導溝付きローラ３０８９のうち対応するものに導かれてもよい。上述のように、圧縮ローラシステム３０７０および／または誘導溝付きローラ３０８９は、撚紐３００５の圧縮および／または圧密化をさらに容易にし、撚紐３００５をたとえば含浸システム５６０などの含浸システム３０６０に誘導してもよい。
【００６３】
含浸システム３０６０は、器（たとえば、器５６２）およびローラ（たとえば、ローラ５６４）を含んでもよい。器（たとえば、器５６２）は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤、または任意の他の適切な水溶性接着剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤などの、撚紐３００５をコートおよび／または含浸するための液体を含んでもよい。ローラ（たとえば、ローラ５６４）が回転するとき、撚紐３００５は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤で撚紐３００５を含浸またはコートするために、ＰＶＯＨで湿ったローラ（たとえば、ローラ５６４）の上面に対して引っ張られる。
【００６４】
帯引抜成形機械３１１０はまた、たとえば引抜成形帯金型８１０、９１０などの引抜成形帯金型３０２０を含む。撚紐３００５の各々は、引抜成形帯金型３０２０まで引っ張られる、および／または導かれる。上述のように、引抜成形帯金型３１１０は、撚紐３００５を圧縮および結合して、帯紙３０６２にしてもよい。図１５に示す実施形態を含むいくつかの実施形態では、引抜成形帯金型３０１０は、たとえば、コイル、リード線、加熱器、ランプなどのような電気加熱システムによってＰＶＯＨおよび撚紐３００５を加熱するための手段を含んでもよい。
【００６５】
いくつかの実施形態では、帯引抜成形機械３１１０は、任意選択で、および／または追加で、たとえば噴射機器９１５に類似する噴射機器３０１５を含んでもよい。上述のように、噴射機器３０１５は、カルボキシルメチルセルロースナトリウムなどの保水剤を含有してもよく、かつポリプロピレングリコール（たとえば、分子量＝２０００）などの水溶性軟化剤、または任意の他の適切な水溶性接着剤を含有してもよい、または含有しなければならない水溶性ＰＶＯＨ接着剤などの水溶性接着剤を含有する器と流体でつながっている１つまたは複数の導管（たとえば、導管９１７）を含んでもよい。
噴射機器３０１５は、撚紐３００５が引抜成形帯金型３０２０に入るときに、水溶性接着剤を噴霧する、噴射する、または塗布するように構成された、１つまたは複数の導管（たとえば、導管９１７）に結合された噴射ヘッド（たとえば、噴射ヘッド９１８）を含んでもよい。あるいは、帯引抜成形機械３１１０は、引抜成形帯金型３０２０に隣接して位置決めされる含浸システム（たとえば、含浸システム５６０）を含んでもよい。
【００６６】
帯引抜成形機械３１１０は、帯乾燥機３０４９をさらに含む。帯乾燥機３０４９は、室温で気流を供給して、帯紙３０６２の乾燥を容易にするように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、帯乾燥機３０４９は、より高い温度で気流を供給して、高くなった温度で帯紙３０６２の乾燥を加速するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、帯引抜成形機械３１１０は、任意選択で、追加で、または代わりに、加熱されたロール、ランプなどのような他の乾燥システムを含んでもよい。
図１５に示すように、帯引抜成形機械３１１０は、ピンチローラに動作可能に結合したモータを有する複数の駆動システム３０６９を含む。駆動システム３０６９は、帯乾燥機３０４９に隣接して位置決めされる。複数の駆動システム３０６９は、個々に、または組み合わせて、撚紐３００５および／または帯紙３０６２を引っ張る、駆動する、導く、および／または誘導するように構成される。帯紙３０６２は、帯乾燥機３０４９を通過した後に、帯コイル３０７７またはロールを形成するために、リール上に巻かれる。
【００６７】
上記でより詳細に説明したように、帯紙（たとえば、帯紙５０２、８６０、１０６２、２０６２、３０６２）のさまざまな実施形態は、有利には、紙片（たとえば紙片１、１０１、２０１、３０１、４０１など）間のギャップが低減されるように形成される。本発明者らは、帯紙の最終的引張強さと帯紙の緊度の間に直線関係を確立できることを、さまざまな実験手順を経て発見した。緊度は、帯内の紙片の数、および紙片間のギャップと相関関係がある、またはより具体的には、帯紙の横断面に対する帯の直線重量の比と相関関係がある。
図１６は、垂直軸が帯紙の最終的引張荷重に対応し、水平軸が帯紙の緊度に対応するグラフである。図１６に示すように、より高い襟度が、商業的に作成された帯紙の最終的引張強さを改善することになる。
【００６８】
図１７は、水平軸が帯紙の緊度に対応し、垂直軸が最終的引張荷重に対応するグラフである。詳細には、図１７は、本明細書に記載するさまざまな実施形態に従って無撚紐（ｎｏｎ−ｔｗｉｓｔｅｄ  ｓｔｒｉｎｇ、ＮＴＳ）から形成された帯紙と撚り合わせた紙紐から形成された従来の帯紙を比較する実験的試験結果を示す。図１７に示すように、本明細書に記載するさまざまな実施形態に従って形成された帯紙は、帯紙の最終的引張強さを著しく改善することになる。
【００６９】
図１８は、水平軸が帯の直線フィート当たりの紙の重さに対応し、左側の垂直軸が最終的引張荷重に対応し、右側の垂直軸が相対的な最終的引張荷重に対応するグラフである。詳細には、図１８は、帯紙の直線フィート当たりの紙の重さと、本明細書に記載するさまざまな実施形態に従って引抜成形された無撚紐（ＮＴＳ）から形成された帯紙、および撚り合わせた紙紐から形成された従来の帯紙から形成された帯紙の最終的引張強さとを比較する実験的試験結果を示す。
図１８に示すように、本明細書に記載するさまざまな実施形態による帯紙は、たとえば、４４．５ｋｇｆ／（ｇ／直線フィート）と比較して５４．１ｋｇｆ／（ｇ／直線フィート）などの、従来の紙片に対して実質的に費用効率の高い引張強さの改善をもたらすことが可能である。
【００７０】
さらに、本明細書に記載するさまざまな方法、機器、および装置に加えて、またはそれらの代わりに、いくつかの実施形態では、帯紙の最終的引張強さはまた、帯紙を形成する原紙を補強することにより改善される場合がある。たとえば、いくつかの実施形態では、原紙は、機械的調質（たとえば、叩解）、化学的乾燥、および／または湿潤強さ添加剤などのような、製紙前のパルプ調質により補強される場合がある。
【００７１】
図１９は、Ｎｏｒｔｈｅｒｎ  Ｂｌｅａｃｈ  Ｓｏｆｔｗｏｏｄ  Ｋｒａｆｔ（「ＮＢＳＫ」）のパルプ調質の実験結果を示す。水平軸はＣａｎａｄｉａｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｆｒｅｅｎｅｓｓ（カナダ標準ろ水度、「ＣＳＦ」）レベルに対応し、垂直軸は比引張強さに対応する。異なるＣＳＦレベルに調質されたＮＢＳＫパルプから６０ｇ／ｍ２のハンドシートを準備するために、ＴＡＰＰＩ標準試験法Ｔ−２０５を使用した。
図１９に示すように、さまざまなＣＳＦレベルにＮＢＳＫパルプを調質することにより、およそ６１７ＣＳＦレベルを有する調質されていないパルプに対して、およそ４２５ＣＳＦレベルでの比引張強さで１６０％の改善など、比引張強さに著しい改善が達成される場合がある。
【００７２】
いくつかの実施形態では、帯紙を形成する原紙は、強度添加剤を添加することにより補強されてもよい。カチオン性デンプン、合成重合体、セルロース誘導体、および／またはセルロースフィラメントなどの強度添加剤は、湿った状態であってもよい、および／または乾燥した状態であってもよい。本明細書に記載するさまざまな実施形態では、たとえば、無撚紐および／または撚紐が、本明細書に記載するさまざまな方法、システム、機器、装置によって引抜成形機械で帯紙を形成する実施形態では、セルロースフィラメントの添加が、詳細には、たとえば紐が湿った状態にある場合、他の強度添加剤およびセルロース誘導体よりも有利であることを示唆する場合がある。
セルロースフィラメントは、それが組み入れられた紙の湿潤強さを改善する助けになる可能性がある。このように湿潤強さが加わったことにより、湿った紙を作成する工程中に、紙または巻取紙の破損に対してよりよい耐性をさらにまた与えることが可能である。さらに、たとえば湿った紙の無撚紐は、引抜成形機械の引っ張る動作による張力に、よりよい耐性があり、それにより、引抜成形中の紐の破損を防止し、機械の操業性を改善する。
【００７３】
図２０は、強度添加剤を添加することにより最終的引張強さに改善をもたらす実験結果を示す。水平軸は強度添加剤のｗ／ｗパーセンテージに対応し、垂直軸は比引張強さに対応する。４２５ＣＳＦレベルに調質されたＮＢＳＫパルプから６０ｇ／ｍ２のハンドシートを準備するために、ＴＡＰＰＩ標準試験法Ｔ−２０５を使用した。その後、ＮＢＳＫパルプにカチオン性デンプンおよび／またはセルロースフィラメントを添加した。
図２０に示すように、０．７５％ｗ／ｗのカチオン性デンプンをＮＢＳＫパルプに添加することにより、最大およそ１８％だけハンドシートの比引張強さが増大した。さらに、パルプに対して、およそ１．５％ｗ／ｗのカチオン性デンプンと、およそ５％ｗ／ｗのセルロースフィラメントの両方を組み合わせることにより、最大およそ３２％だけハンドシートの比引張強さが増大した。
【００７４】
上記で説明した実施形態は、パルプ調質および／または強さ添加剤の添加によって基材シートを補強することにより最終的引張強さを改善するが、他の実施形態では、基材シートはまた、基材シートの基準重さを増大させる、製紙中に繊維の向きを最適化するなどにより改善される場合がある。
【００７５】
２０１５年６月３日に出願された米国仮特許出願第６２／１７０，４４３号明細書の開示は、全体が本明細書に援用される。
【００７６】
さらに、上記に記載のさまざまな実施形態は、他の実施形態を提供するために結合できる。これらおよび他の変更は、上記の詳細な記載を考慮すると、実施形態にできる。一般に、以下の特許請求の範囲では、使用する用語は、明細書および特許請求の範囲で開示される具体的実施形態に特許請求の範囲を限定すると解釈されるべきではなく、そのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲と共にすべての可能な実施形態を含むと解釈されるべきである。したがって、特許請求の範囲は、本開示により限定されない。
【図１】
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【図２】
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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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【国際調査報告】
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