(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙面側層に水溶性無機塩及び高吸水性樹脂のうちの少なくとも１種から選ばれる凹凸部形成成分を分散含有し、
上記凹凸部形成成分は、上記製紙面側層の製紙面側表面に露出して凸部を形成し、且つ湿紙中の水分により溶解又は剥離して上記製紙面側層の製紙面側表面に凹部を形成することを特徴とする製紙用ベルト。
【請求項２】
上記凹凸部形成成分の形状は、粒子状、略半球状、又は略円錐形状である請求項１記載の製紙用ベルト。
【請求項３】
上記製紙面側層の製紙面側表面は、上記凹凸部形成成分が溶解又は上記製紙面側層の製紙面側表面から剥離することにより形成される凹部を有する請求項１又は２記載の製紙用ベルト。
【請求項４】
上記製紙面側層の製紙面側表面には、上記凹凸部形成成分が表面に露出して形成される凸部を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の製紙用ベルト。
【請求項５】
上記高吸水性樹脂は、アクリル系、アクリルアミド系、ポリオキシエチレン系、又はポリウレタン系の高吸水性樹脂である請求項１乃至４のいずれかに記載の製紙用ベルト。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の製紙用ベルトの製紙面側表面に湿紙を載置し、上記製紙用ベルトにより、上記湿紙を搬送することを特徴とする製紙方法。
【請求項７】
上記製紙用ベルトの製紙面側表面に湿紙を載置し、次いで、プレスロールにより上記湿紙をプレスして搾水し、その後、上記製紙用ベルトにより、上記湿紙をドライパートへ搬送する請求項６記載の製紙方法。
【請求項８】
上記凹凸部形成成分が溶解又は上記製紙面側層の製紙面側表面から剥離することにより、上記製紙面側層の製紙面側表面に凹部が形成される請求項６又は７記載の製紙方法。
【請求項９】
上記高吸水性樹脂は、アクリル系、アクリルアミド系、ポリオキシエチレン系、又はポリウレタン系の高吸水性樹脂である請求項６乃至８のいずれかに記載の製紙方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は製紙用ベルト及び製紙方法に関し、更に詳しくは、湿紙と製紙用ベルトとの間に形成される水膜を破壊することにより、湿紙の剥離性を向上させた製紙用ベルト及び製紙方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より製紙工程においては、ワイヤーパートで脱水された湿紙を受け取って、プレスパートへ運び、プレスロールの間を通してさらに水を絞り、同時に湿紙の表面を平滑にしてドライパートに送るために、製紙用ベルトが利用されている。そして、従来の製紙工程では、プレスパートを経た湿紙が製紙用ベルトから離れる際、湿紙から製紙用ベルトへ移行していた水分が毛細管現象により再び湿紙へ移行する再吸湿現象が生じ、搾水効率が低下することもある。そこで、従来より、かかる再吸湿現象を防止でき、搾水効率の低下を防ぐべく、通気度の低い素材で構成された製紙用ベルト等が提案されている。
【０００３】
しかし、従来の製紙用ベルトでは、湿紙の搬送の際、湿紙中に含まれていた水分により、湿紙と製紙用ベルトとの間に均一な厚さの水膜が形成されることがある。その結果、この水膜が製紙用ベルトに強固に付着し、湿紙の剥離性を低下させ、抄紙効率が低下する要因となっていた。特に、再吸湿防止のために通気度がかなり低い素材を用いた場合には、この水膜が生じ易いため、かかる問題が生じ易いという問題がある。
【０００４】
湿紙の剥離性の低下を防ぐため、製紙面側表面に凹部又は凸部を設け、この凹部又は凸部により水膜を破壊して湿紙の剥離性を向上させた製紙用ベルトが開発されている。例えば、高分子弾性部材内にカオリンクレー、無機材料、金属等の高分子弾性部材よりも硬度の高い粒子状フィラーを分散させて湿紙載置面に突出させ、多数の凸部を形成した製紙用ベルトが知られている（特開平６−５７６７８号公報等）。また、高分子弾性部材中にマイクロカプセル又は気泡を混入させ、湿紙載置面にマイクロカプセルの切り口又は気泡跡からなる無数の凹部を設けた製紙用ベルトも知られている（特開２００１−８９９８９号公報）。
【０００５】
しかし、上記のように粒子状フィラー等を高分子弾性部材内に混入する場合、剥離性を向上させるには、比較的多量の粒子状フィラー等を混入させる必要があるが、混入量が多いとベルトの硬度自体が高くなり、耐久性が低下したり、あるいは、ベルトの重量が嵩んで装置への掛け入れ作業等に支障が生じるおそれがあるという問題がある。また、マイクロカプセル又は気泡を混入させた場合、中空であるため、柔軟になりすぎて加圧により十分に脱水したり、湿紙の表面を平滑にすることが困難であり、マイクロカプセルの素材及び混入量によっては、逆に硬くなりすぎ、耐久性が低下するといった問題があった。更に、製紙工程において、製紙用ベルトを継続的に使用し続けると、製紙面側表面が湿紙の搬送及び脱水のために摩耗して製紙面側表面に形成される凸部や凹部が平滑となり、湿紙の剥離性が経時的に低下するといった問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、湿紙と製紙用ベルトとの間に形成される水膜を破壊することにより、湿紙の剥離性を向上させた製紙用ベルト及び製紙方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、製紙用ベルトの構成と湿紙の剥離性等の諸性質との関係について鋭意検討した。その結果、製紙用ベルトの製紙面側層に、湿紙に含有される製紙用水と接触することにより、製紙面側層から離脱し、製紙用ベルトの製紙面側表面に凹部を形成可能な凹凸部形成成分を多数分散させることにより、適度な硬さを実現しつつ、製紙面側表面が摩耗しても凹部を更新して形成し、湿紙の剥離性を保持できることを見出して本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は、以下の通りである。
（１）製紙面側層に水溶性無機塩及び高吸水性樹脂の少なくとも１種から選ばれる凹凸部形成成分を分散含有し、上記凹凸部形成成分は、上記製紙面側層の製紙面側表面に露出して凸部を形成し、且つ湿紙中の水分により溶解又は剥離して上記製紙面側層の製紙面側表面に凹部を形成することを特徴とする製紙用ベルト。
（２）上記凹凸部形成成分の形状は、粒子状、略半球状、又は略円錐形状である上記（１）記載の製紙用ベルト。
（３）上記製紙面側層の製紙面側表面には、上記凹凸部形成成分が溶解又は上記製紙面側層の製紙面側表面から剥離することにより形成される凹部を有する上記（１）又は（２）記載の製紙用ベルト。
（４）上記製紙面側層の製紙面側表面には、上記凹凸部形成成分が表面に露出して形成される凸部を有する上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の製紙用ベルト。
（５）上記高吸水性樹脂は、アクリル系、アクリルアミド系、ポリオキシエチレン系、又はポリウレタン系の高吸水性樹脂である上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の製紙用ベルト。
（６）上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の製紙用ベルトの製紙面側表面に湿紙を載置し、上記製紙用ベルトにより、上記湿紙を搬送することを特徴とする製紙方法。
（７）上記製紙用ベルトの製紙面側表面に湿紙を載置し、次いで、プレスロールにより上記湿紙をプレスして搾水し、その後、上記製紙用ベルトにより、上記湿紙をドライパートへ搬送する上記（６）記載の製紙方法。
（８）上記凹凸部形成成分が溶解又は上記製紙面側層の製紙面側表面から剥離することにより、上記製紙面側層の製紙面側表面に凹部が形成される上記（６）又は（７）記載の製紙方法。
（９）上記高吸水性樹脂は、アクリル系、アクリルアミド系、ポリオキシエチレン系、又はポリウレタン系の高吸水性樹脂である上記（６）乃至（８）のいずれかに記載の製紙方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、図面に基づいて、詳細に説明する。
本発明の製紙用ベルト１は、図１に示すように、上記製紙面側層２に凹凸部形成成分３が多数分散されている。そして上記凹凸部形成成分３は、水溶性無機塩、高吸水性樹脂及び水溶性高分子のうちの少なくとも１種で構成されている。
【００１０】
上記凹凸部形成成分３として用いることができる上記水溶性無機塩は、水に可溶な無機塩であり、特に湿紙に含まれている水分はｐＨが４〜６の弱酸性であることから、かかる弱酸性の水に易溶な無機塩を用いることが好ましい。かかる水溶性無機塩を用いると、本発明の製紙用ベルト１を使用し続けた場合、上記製紙面側層２の製紙面側表面２１が次第に摩耗していくことにより、上記凹凸部形成成分３が表面に露出して凸部を形成し、上記製紙面側層２の製紙面側表面２１に凹凸を形成することができる。また、上記水溶性無機塩である上記凹凸部形成成分３が湿紙中に含まれている水分により溶解して、上記製紙面側層２に容易に凹部を設けることができる。その結果、摩耗状態によらずに上記製紙面側層２の製紙面側表面２１に凹凸を形成して製紙用ベルトと湿紙との間に形成される水膜を破壊し、湿紙の剥離性を向上させることができる。しかも、上記凹凸部形成成分３は中空でないことから、上記製紙面側層２の内部に気泡を有する製紙用ベルトと比較して、上記製紙面側層２の硬さ等の物性にはほとんど影響せず、耐久性や作業性等に影響を与えるおそれも低い。
【００１１】
上記水溶性無機塩として具体的には、例えば塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム等の塩酸塩、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の炭酸塩、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム等の炭酸水素塩、水酸化カルシウム等の水酸化物、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ナトリウム等のケイ酸塩等が挙げられる。この中で特に炭酸カルシウムは製紙工程に用いられる成分であることから、溶解しても抄造される紙の性質に影響を与えることなく、また、その溶液を製紙工程で再利用することができるので好ましい。また、多孔質の炭酸カルシウムのように、多孔質の上記無機塩を用いると、溶解により上記製紙面側層２から剥離し易くすることができるので好ましい。上記水溶性無機塩は、１種単独で用いてもよく、また、２種以上を併用することもできる。
【００１２】
上記凹凸部形成成分３として水溶性高分子を用いると、上記の水溶性無機塩のように、その結果、摩耗状態によらずに上記製紙面側層２の製紙面側表面２１に凹凸を形成して製紙用ベルトと湿紙との間に形成される水膜を破壊し、湿紙の剥離性を向上させることができ、上記製紙面側層２の硬さ等の物性にはほとんど影響せず、耐久性や作業性等に影響を与えるおそれも低い。しかも、溶解した水溶性高分子には粘性があることから、上記製紙面側層２の製紙面側表面２１に残留し易い。そして、溶解した水溶性高分子が残留している付近には水を寄せられる結果、製紙用ベルトと湿紙との間に形成される水膜を破壊し、湿紙の剥離性を更に向上させることができる。
【００１３】
上記水溶性高分子としては、水溶性の高分子である限り特に限定はなく、天然高分子でも合成高分子でもよいが、特に、紙力増強剤、増粘剤又はのり剤等として製紙工程に用いられる水溶性高分子を用いると、溶解しても紙の質に影響を与えず、また、その溶液を製紙工程で再利用することができるので好ましい。上記水溶性高分子として具体的には、例えば、ポリアクリル酸ソーダ（ＰＡＡ）、ポリアクリルアミド、カルボキシメトキシセルロースのナトリウム塩（ＣＭＣ−Ｎａ）、ＡＭ／ＡＡ共重合体等が挙げられる。また、上記水溶性高分子としては、水溶性高分子自体を上記製紙面側層２中へ分散含有させてもよいが、適当な被覆物質によって被覆して分散含有させてもよい。被覆することにより、上記製紙面側層２中への分散を容易にすることができるので好ましい。上記被覆物質としては、通常、ウレタン、ナイロン系エラストマー、オレフィン系エラストマー等が挙げられる。特に疎水性のものを用いると、上記製紙面側層２中への分散をより容易にすることができるので好ましい。
【００１４】
上記凹凸部形成成分３として高吸水性樹脂を用いると、湿紙に含まれている水分を吸収して膨潤することにより凸部を形成して、製紙用ベルトと湿紙との間の水膜を破壊して湿紙の剥離性を向上させることができ、さらに膨張することにより、上記製紙面側層２から剥離し易くなる結果、表面平滑性に影響が出る前に上記製紙面側層２から剥離して凹部を形成して湿紙の剥離性を向上させることができるので好ましい。また、上記水溶性高分子と同様に、上記製紙面側層２の製紙面側表面２１に存在する水を引き寄せやすいことから、かかる作用により、製紙用ベルトと湿紙との間に形成される水膜を破壊し、湿紙の剥離性を更に向上させることができる。
【００１５】
上記高吸水性樹脂としては、水分を吸収することにより膨張する性質を備えていれば特に限定はなく、具体的には、例えば、セルロース系、アクリル系、ポリビニルアルコール系、アクリルアミド系、ポリオキシエチレン系、ポリウレタン系等の樹脂が挙げられる。
【００１６】
また、上記凹凸部形成成分３の形状、大きさ等については、湿紙の剥離性を保持することができる限り特に制限はない。上記凹凸部形成成分３の形状としては、例えば、図１に示すように粒子状の他、略半球状、略円錐形状、略長方形状又は不定形な形状であってもよい。上記凹凸部形成成分３の形状を粒子状とすると、上記製紙面側層の製紙面側表面に露出しても表面平滑性の低下を抑制することができるので好ましい。粒子状とした場合、その直径は通常２〜８０μｍ、好ましくは２〜５０μｍ、更に好ましくは５〜１０μｍである。２μｍ以上とすることにより、製紙工程に与える影響を少なくすると共に、水膜の破壊による剥離性をより向上させることができるので好ましい。また、８０μｍ以下とすることにより、抄造された紙の表面にラインマークがつくことを抑制することができるので好ましい。
【００１７】
上記凹凸部形成成分３は、上記水溶性無機塩、高吸水性樹脂及び水溶性高分子のうちの少なくとも１種であれば、１種単独で用いてもよく、また、２種以上を併用してもよい。また、本発明の製紙用ベルトにおける上記凹凸部形成成分３の個数については特に限定は無く、必要に応じて種々の個数を設けることができる。通常、１ｃｍ２あたり５０個以上、好ましくは１００個以上、更に好ましくは２００個以上である。上記範囲とすることにより、水膜の破壊による湿紙の剥離性をより向上させることができるので好ましい。
【００１８】
また、上記製紙面側層２は、湿紙を搬送することができる限り特に材質に限定はなく、必要に応じて種々の材質で構成されるものとすることができるが、弾性部材で構成されることが好ましい。上記製紙面側層２が弾性部材により構成される場合、プレスの際に湿紙から製紙面側層２へ移行した水分が、湿紙側へ再度移行する再吸湿を防止することができるので好ましい。また、プレス時においては、プレスの際の圧力と弾性部材の弾性作用により、製紙面側層２の製紙面側表面２１に形成された凹部４が押し下げられ、上記凹部４が塞がれて上記製紙面側層２の表面は略平面状態となり、表面平滑性の低下を防ぐことができ、プレス後、元の形状に復帰する際の弾性作用により、物理的に製紙用ベルトと湿紙との間に形成される水膜を破壊し、湿紙の剥離性を高めることができるので好ましい。
【００１９】
上記弾性部材の材質については、弾性を有する限り特に限定はなく、通常はゴム、エラストマー等の各種樹脂の中から選択できる。特に、ポリウレタン樹脂、オレフィン系エラストマー等の疎水性の弾性材料を用いると、湿紙と製紙用ベルトとの間の水分を凝集させることにより水膜形成を妨げ、湿紙の剥離性を更に向上させることができるので好ましい。
【００２０】
本発明の製紙用ベルト１は、上記製紙面側層２を備える限り、その構造について限定は無い。通常は、他の材料により構成される層を複数有する多層構造であるが、必要に応じて、図１に示すように、単一の弾性部材で構成される単層構造とすることもできる。また、経糸及び緯糸を織り込んだり、あるいは経糸又は緯糸を配列することにより構成される織物層やフェルト層をベース部材とし、該ベース部材に弾性部材を含浸、充填させて上記製紙面側層を形成することもできる。かかる構成とすることにより、本発明の製紙用ベルト１を補強することができるので好ましい。
【００２１】
尚、本発明においては、上記具体例に示すものに限られず、目的、用途に応じて種々変更した実施例とすることができる。例えば、必要に応じて、本発明の製紙用ベルト１は、使用前に表面研磨をすることにより、製紙面側層２の製紙面側表面２１を平滑な面として使用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の製紙用ベルトは、上記製紙面側層に特定の凹凸部形成成分を含有することにより、上記製紙面側層の表面に凹凸部を更新して形成し、製紙用ベルトと湿紙との間に形成されている水膜を破壊して、湿紙の剥離性を向上させることができる。また、特定の凹凸部形成成分を用いることにより、上記製紙面側層の表面性状を改変して水分の存在状態を変化させて、製紙用ベルトと湿紙との間に形成されている水膜を破壊して、湿紙の剥離性を向上させることもできる。更に、本発明の製紙用ベルトの上記製紙面側層は、中空を有さずに凹凸部形成成分が分散されているために、適度な硬さを有し、耐久性や作業性を低下させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製紙用ベルトの縦断面模式図である。
【符号の説明】
１；製紙用ベルト、２；製紙面側層、２１；製紙面側層の製紙面側表面、３；凹凸部形成成分、４；凹部。
【図１】
0004095292.tif 000002