(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
段ボール生産ラインの片面仕上げ部において、該片面仕上げ部はベルトが少なくとも二つの離れたローラーの周りを引張られ且つそれに対向する走行により一様に間をあけた周辺歯を有しているローラーと共に延長したニップを形成する種類のものであって、
単一基礎構造、該基礎構造は継目のないエンドレスループの形態になっており且つ該基礎構造の内面側と外面側、縦方向、即ち走行方向と横方向を有していて；
該基礎構造は縦方向と横方向の糸により形成されている；
該基礎構造の該外面側から縫込まれ、そして基礎構造内の一部分又は全部にわたる少なくとも一層のステープルファイバー材料；を有しており、
該基礎構造と該ステープルファイバー材料は重合樹脂材料により含浸させられており、
該基礎構造の該糸、該ステープルファイバー材料がポリアラミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、芳香族ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、修飾ポリアミド、ポリエステル及びそれらの混合物からなる群より選ばれ及び該重合樹脂材料がポリウレタン、シリコーン、アミド−イミド及びフッ素重合体からなる群より選ばれる、非積層片面仕上げベルトの改良品。
【請求項２】
前記基礎構造が前記縦方向と横方向の糸から織られている請求項１に記載の改良品。
【請求項３】
前記基礎構造が縦方向の糸の層を１から３層有する請求項２に記載の改良品。
【請求項４】
前記基礎構造が前記縦方向と横方向の糸がそれらが互いに交差する地点で連結されている不織構造である請求項１に記載の改良品。
【請求項５】
前記基礎構造が縦方向の糸の層を少なくとも二層有する請求項４に記載の改良品。
【請求項６】
前記縦方向と横方向の糸が、単繊維、撚った単繊維、多繊維、撚った多繊維及び紡いだ糸からなる群より選ばれる請求項１に記載の改良品。
【請求項７】
更に前記基礎構造の前記内面側に縫込まれた少なくとも一層のステープルファイバー材料より成っている請求項１に記載の改良品。
【請求項８】
前記ステープルファイバー材料が、ポリアラミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエステル、ポリアミドと修飾ポリアミド、及びそれらの混合物からなる群より選ばれた耐高温性合成重合樹脂である請求項７に記載の改良品。
【請求項９】
前記ステープルファイバー材料が１．５から４．０デニールまでの範囲の太さの繊維より成る請求項１に記載の改良品。
【請求項１０】
前記ステープルファイバー材料が１．５から４．０デニールまでの範囲の太さの繊維より成る請求項７に記載の改良品。
【請求項１１】
前記基礎構造に関した前記ステープルファイバー材料の面密度が１０２から１０１７ｇ／ｍ２（３．０から３０．０ｏｚ／ｙｄ２）までの範囲にある請求項１に記載の改良品。
【請求項１２】
前記基礎構造に関した前記ステープルファイバー材料の面密度が１０２から１０１７ｇ／ｍ２（３．０から３０．０ｏｚ／ｙｄ２）までの範囲にある請求項７に記載の改良品。
【請求項１３】
前記基礎構造に含浸している前記重合樹脂材料及び前記ステープルファイバー材料が、更にコーティング増強材又は充填材としてシリコーン、粘土粒子及びＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）粒子の中の少なくとも一つを含む請求項１に記載の改良品。
【請求項１４】
前記基礎構造に関した前記重合樹脂材料の面密度が３０５から４５７７ｇ／ｃｍ２（１．０から１５．０ｏｚ／ｆｔ２）までの範囲にある請求項１に記載の改良品。
【請求項１５】
前記非積層片面仕上げベルトが５％から１０％までの範囲の剛性を有する請求項１に記載の改良品。
【請求項１６】
前記非積層片面仕上げベルトが７％から２５％までの範囲のＺ方向圧縮率を有する請求項１に記載の改良品
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、段ボール紙製造及び該品種の厚紙を製造するのに使用される機械によって必要とされるベルトに関する。より詳しくは、本発明は、段ボール生産ラインの片面仕上げ部で使用されるベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
段ボール紙の製造では、所謂芯紙はそれをもっと曲げやすくするため蒸気で加熱され、そしてそこで芯紙を一様な波形にしたパターンの皺を作る歯を噛合わせた一対の歯付きローラーの間に形成されたニップの中に供給される。続いて澱粉糊が波形になった芯紙の波頭に塗布されて、それはプレスニップ中で裏付け紙に合致させられる。そこで、波形芯紙と裏付け紙は完成シートを形成するため一緒に接着させられて、それは更に望まれるまま処理できる。
【０００３】
従来技術のこの目的にために使用される一つの機械では、プレスニップは歯が付いた又は波形の付いたローラーの一つと圧力ローラーによって形成される。より最近の設計のもう一つの機械では、プレスニップは圧力ローラーの代りにプレスベルトによって走行方向に延長されている。プレスベルトは、その外周の主要部分で波形ローラーに対して波形にされた芯紙と裏付け紙を共に保持する。
【０００４】
プレスベルトは、厳しい運転条件を経験する。熱が芯紙中の水分を蒸発させるのに使用されるから、ベルトは高温環境の中で作動する。更に、ベルトは芯紙と裏付け紙の間に必要とされる接着圧力を発現させるため絶えず波形ローラーの上の歯に対向して走行する。その上、ベルトは可撓性であって尚皺が寄るのに抵抗するのに十分な縦の強度と横の剛性を持たねばならない、それはベルトを端から端まで好ましくなくスリップさせるかも知れない。
【０００５】
スチールベルト、即ち鋼線から織られたベルト、がこの種の機械への使用に提案された。スチールベルトは強くて堅い、然し曲げ疲労に陥りやすい。その上、スチールベルトはエンドレスに織ることが出来なくてエンドレスの形に継ぎ合せねばならない、継目はエンドレスベルトの弱点になっている。斯かるベルトが故障すると、結果として人を傷つけ装置をだめにするかも知れない。
【０００６】
欧州公報第０６３０７３９Ａ１号は、ベルト式片面仕上げ機械のスチールベルトに代る使用を意図したベルトを示している。ベルトはエンドレスで、且つ内側表面、外側表面、長さ（Ｌ）と幅（Ｗ）を有する。ベルトは、エンドレスに織られた内層、エンドレスに織られた内層の外側のエラストマー層、エラストマー層の外側のベルトを縦に拡げられるキャンバス外層、及びキャンバス外層の上のコーティングを有する。コーティングは、エンドレスベルトの外側表面にむき出しにされそこへの異物の付着に抵抗する。キャンバス外層はエンドレスではなくて、重なり合った継目で互いに連結された二つ又はそれ以上の部分を含む。
【０００７】
この公報で開示されたベルトは、機械の環境では不十分に働くことを経験は示した。ベルトは、エンドレスな織物内層とキャンバス外層を含む複合構造である。二つの層は、張力下では異なった応力−歪み挙動をする。使用中、ベルトは３５．７ｋｇ／ｃｍ（２００ｐｌｉ）を超える非常に高い動作張力下に置かれる。ベルトは、閉ループの周りを進み又個々の織物は同時に引張られるが異なった行路長を取るので、層のずれが起るようになる。その上、ベルトは非常に堅くて且つ非圧縮性であり、それが運転中に追跡して案内することを困難にしている。
【０００８】
本発明は、前述の種類のベルトの使用に内在する問題の解決法を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
従って、本発明は非積層片面仕上げベルトの形態における前述のタイプの段ボール生産ラインの片面仕上げ部についての改良品である。
【００１０】
非積層片面仕上げベルトは、継目のないエンドレスループの形態で単一の基礎構造を持ち、また内面側と外面側、縦、即ち走行方向と横方向を有している。基礎構造は、縦方向と横方向の糸により形成され、またこれらの糸から織られるか又はこれらから組立てられた不織構造かの何れかである。
【００１１】
少なくとも一層のステープルファイバー材料が、基礎構造の外面側から縫込まれ、そして基礎構造内の一部分又は全部にわたる。
【００１２】
最後に、基礎構造とステープルファイバー材料は、重合樹脂材料により含浸される。
【００１３】
該基礎構造の該糸、該ステープルファイバー材料がポリアラミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、芳香族ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、修飾ポリアミド、ポリエステル及びそれらの混合物からなる群より選ばれ及び該重合樹脂材料はポリウレタン、シリコーン、アミド−イミド及びフッ素重合体からなる群より選ばれた高温抵抗性材料製である。
【００１４】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、以下で確認された図面で為されている適切な参照でより完全な詳細が説明されるであろう。
【００１５】
（好ましい実施例の詳細説明）
さてこれらの図面に立帰ると、図１は段ボール生産ラインの代表的なベルト式片面仕上げ部１０の概略図である。より曲げやすくするため予め蒸気に曝された、芯紙１２は一対の連動しているローラー１４、１６の間に連続的に供給される。ローラー１４、１６は、ローラー１４、１６が夫々の平行な軸２２、２４の周りに回転する時に噛合う、一様に間隔をとった周辺歯１８、２０を有している。噛合っている歯１８、２０は、芯紙１２に波形２６を作る。
【００１６】
コーティング機構２８は、芯紙１２における波形２６の波頭３２に澱粉糊３０を塗布する。
【００１７】
波形にされた芯紙１２は、一対の離れたローラー４２、４４の周りを引張られるベルト４０がローラー４２の周りを通過する地点３６で、裏付け紙３４に連続的に合わせられる。離れたローラー４２、４４は、ベルト４０がローラー１６に対向して移動し、且つローラー１６と両者でニップを形成できるように配置されているので、それらの周りを引張られるベルト４０はローラー１６とベルト４０の間に延長したニップを形成しながら離れたローラー４２、４４の間の全間隔にわたってローラー１６に対向して移動する。熱がローラー４２、４４の中の少なくとも一つ、ベルト４０及びローラー１６を通して波形にされた芯紙１２と裏付け紙３４に印加される。熱は、波形にされた芯紙１２が蒸気に曝された時に波形にされた芯紙１２によって吸収された水分を蒸発させ且つ澱粉糊３０を乾燥させる。
【００１８】
ローラー４２、４４は、ローラー１６上の歯２０がシステムが作動する時に実質上の外周範囲を越えてベルト４０の外側表面に対して当るように位置されている。歯２０は、そのまま進んで波形にされた芯紙１２の正しい波形形状を維持する。同時に、ローラー１６はその間の接着を成し遂げるために裏付け紙３４に対して糊と共に芯紙１２の側面を固く押付ける。そこに付着した裏付け紙３４と共に波形にされた芯紙１２は、ローラー１６とローラー４４の間から完成品５０として出てくる。
【００１９】
図２は本発明の改良ベルト４０の走行、即ち縦方向に横断する方向にとられた断面図である。図解されるようにベルト４０は、基礎構造５２が２層半織でエンドレスに織られており、そこで縦糸５４は横断、即ちエンドレスベルト４０の横方向に伸びて、又横糸５６は走行、即ち縦方向に伸びている。エンドレスに織られた結果、基礎構造５２は継目が無く、又そのために従来技術の片面仕上げベルトの共通の短所である継目の故障を被らない。
【００２０】
一般に、基礎構造５２は１から３層の横糸５６を持ち、また図２で図解されたようなパターン、即ちベルトの表面に平織の外見を与える織り方で織られる。別案として、基礎構造５２は織られる代りに、心棒の上に組立てられても良い。斯かる不織基礎構造５２は、縦及び横方向に定位され且つそれらの交差点で重合樹脂材料のような何らかの手段により互いに連結される数層の糸より成っている。斯かる構造の縦方向の糸は、心棒の周りに巻かれるであろう；横方向の糸は、予め巻かれた縦方向の糸の上に直交して横たえられるであろう。糸の追加層は、同様な方法で積み重ねられる。いったんこれらの糸がそれらの交差点で互いに適切に連結されたら、そうして組立てられた不織基礎構造５２は更なる処理のために心棒から外されるであろう。
【００２１】
何れにせよ、本発明の片面仕上げベルト４０の基礎構造５２は、従来技術の片面仕上げベルトよりもずっと厚く、代表的には３ｍｍ程度（０．１２ｉｎｃｈ）の厚さである。その増えた厚さと共に、基礎構造５２の非積層性は従来技術のベルトを悩ます層のずれと追跡問題を回避する。
【００２２】
基礎構造５２は、抄紙機織物及び工業製法布の製造に使用されるどんな種類の糸からでも成っている縦糸５４と横糸５６から織られるか、又はさもなければ組立てられる。換言すれば、基礎構造５２は高温環境での使用を意図した布の製造において当業者により使用される合成重合樹脂のどんなステープルファイバーからの単繊維、撚った単繊維、多繊維、撚った多繊維又は紡ぎ糸を含んでもよい。例えば、基礎構造５２は：ノメックス（登録商標）及びケブラー（登録商標）の様なポリアラミド；リトン（登録商標）としてより一般に知られているポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；ベクトラン（登録商標）として一般に知られている芳香族ポリエステル；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリエステル及びそれらの混合物のような材料の糸から製造される。
【００２３】
例えば、基礎構造５２が縦方向にはケブラー（登録商標）の糸で又横方向にはリトン（登録商標）又はポリエステル単繊維糸で成ってもよい。
【００２４】
基礎構造５２がエンドレスであることを考慮すると、それは基礎構造５２によって形成されるエンドレスループの夫々内面と外面である、内側と外側を有する。基礎構造５２の外側、即ち外面５８は、ファイバーの幾らかが基礎構造５２の中に打ち込まれるような方法でステープルファイバー材料の綿６０が縫込まれる。ステープルファイバー材料の一つ又はそれ以上の層が基礎構造５２の外面５８の中にも縫込まれ、部分的又は完全に通って綿６０が拡がる。ステープルファイバー材料の綿６０は、また基礎構造５２の外側５８をカバーしている層６４も形成する。更に、ステープルファイバー材料の一つ又はそれ以上の層が基礎構造５２の内側、即ち内面６２の中にも縫込まれる。はっきりさせるために、綿６０は図２の一部にだけ描かれている。
【００２５】
縫込みは基礎構造５２の外側５８に、そして恐らく内側６２にも、繊維強化した、保護と緩衝の層を持つ本片面仕上げベルトを提供する。その結果、従来技術のそれよりも大して堅くないベルト４０となる。
【００２６】
基礎構造５２に縫込まれたステープルファイバー材料は、高温環境下で使用する意図を持った布の製造において当業者により使用されるどんな合成重合樹脂製でもよい。例えば、ステープルファイバー材料は以下の材料：ノメックス（登録商標）及びケブラー（登録商標）の様なポリアラミド；リトン（登録商標）としてより一般に知られているポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリエステル；ポリアミドと修飾ポリアミド；及びそれらの混合物、の何れかのステープルファイバーより成っていてもよい。修飾ポリアミドについては、デービスその他に一般譲渡された米国特許第５３１６８３３号で公開請求され、その教示はここで参考に取り入れられているように、非架橋物質と比較して１から６５％の範囲の結晶性で、還元に伴って０．１から７５％の範囲以内でそれのゲル容量を与えるためポリアミドの部分的架橋をもたらす触媒の存在下でアルデヒド水溶液による処理を受けたポリアミド材料を意味する。
【００２７】
綿６０を作り上げているステープルファイバーのデニールは、なるべくなら１．５から４０までの範囲が好ましい。基礎構造５２に適用される綿６０の面密度は、なるべくなら１０２から１０１７ｇ／ｍ2（３．０から３０．０ｏｚ／ｙｄ2）までの範囲が好ましい。
【００２８】
本片面仕上げベルトの無傷性と耐久性は、基礎構造５２への重合樹脂材料６６のコーティングと含浸によって改良される。縫込まれた基礎構造５２の完全な含浸が、基礎構造の外側５８上の別の層だけよりも更に好ましい。コーティング材料は、ポリウレタン、シリコーン、アミド−イミド及び一般にテフロン（登録商標）として知られているポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素重合体を含む。
【００２９】
他のコーティング増強材又は充填材は布の摩擦抵抗を改善し及び／又は汚れ解放性のような剥離性を改めるコーティング及び含浸材を含んでもよい。もし既に含まれていないのならば、シリコーン、粘土粒子及びＰＴＦＥ粒子などがその例である。
【００３０】
コーティングは、なるべくなら３０５から４５８０ｇ／ｃｍ2（１．０から１５．０ｏｚ／ｆｔ2）までの範囲の面密度で縫込まれた基礎構造５２に適用される。
【００３１】
本片面仕上げベルト４０は、上記で論じた欧州公報第０６３０７３９Ａ１号で示された従来技術のベルトよりもより柔軟で且つより可圧縮性の両方がある。対角応力−歪み試験法がアルバニーインターナショナル社で開発され、そして標準手順がその試験法について書かれた。試験において、代表的な超剛性布は“１０ｃｍ×１０ｃｍ（４ｉｎｃｈ×４ｉｎｃｈ）”の試料がインストロンに保持されて２２．７ｋｇ（５０ｌｂ）の力が加えられた時に２％以下歪む。従来技術のベルトは、正にこの範囲外の剛性（２．０２３％）を有する。このことは、そのベルトの乏しい案内可能性の理由の一つであると信じられる。対照的に、本片面仕上げベルトは、５％から１０％までの範囲の剛性を有する。縫込まれた基礎構造５２は、運転中ベルトのその他の要求を満足させながら遙かに少ない剛性のベルト４０の構造を可能にしている。
【００３２】
標準圧縮率試験法もアルバニーインターナショナル社で開発された。これらの試験では、布のＺ方向の変形の量は制御された力がその方向に、即ち運転中の走行方向に垂直で且つベルトの幅寸法に垂直に加えられた時に測定される。従来技術のベルトは、極度に圧縮できなくて試験結果は５％である。本片面仕上げベルトは、７％から２５％までの圧縮率の範囲である。圧縮率の程度は、基礎構造の中に縫込まれたファイバーの量；この工程の間に使用された縫込みエネルギーの量、縫込みエネルギーは針が基礎構造に侵入する深さと単位面積当たりの侵入数の関数である；及び縫込み工程の後で塗布されるコーティングを変えることにより予め決定できることが信じられている。本ベルトの圧縮率範囲は、段ボール機械の片面仕上げ部にふさわしいニップと操作が容易な片面仕上げベルトを提供する。
【００３３】
【実施例】
本発明のベルトは、２層半織を有しているエンドレスに織られた基礎構造から組立てられた。ケブラー（登録商標）糸が縦方向に使用され、又ノメックス（登録商標）糸が横方向に使用された。基礎構造は、５．５デニールのノメックス（登録商標）ファイバー材料の綿を縫込んだ。綿の面密度は一様で３０５から４０７ｇ／ｍ２（９．０から１２．０ｏｚ／ｙｄ２）までの範囲であった。縫込みに続いて、縫われた表面ははずれた繊維を取除き且つ表面をよりきめ細かくするため炎で毛羽焼きされた。縫込まれた基礎構造は、最後にシリコーンを浸透させて含浸させられた。その結果、ベルトは段ボール生産ラインの片面仕上げ部で優れた成績で作動した。
【００３４】
上記に対する修正は通常の当業者には明白であろう、然しそれは本発明に請求項の範囲を越えた修正をもたらすものではないであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】段ボール生産ラインの最新片面仕上げ部の概略図。
【図２】本発明の片面仕上げベルトの断面図。
【符号の説明】
１０  片面仕上げ部
１２  芯紙
１４，１６  ローラー
１８，２０  歯
２２，２４  軸
２８  コーティング機構
３０  澱粉糊
３２  波頭
３４  裏付き紙
３６  波形にされた芯紙と裏付け紙が合わさる地点
４０  ベルト
４２，４４  ローラー
５０  段ボール完成品
５２  基礎構造
５４  縦糸
５６  横糸
５８  基礎構造の外面
６０  綿
６２  基礎構造の内面
６４  最外層
６６  重合樹脂材料
【図１】
0003917358.tif 000002
【図２】
0003917358.tif 000003