(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の繊維材料と、複数のバインダー材料とから成る無撚の紙糸であって、
前記繊維材料は、前記紙糸の長手方向の軸に対して厚さ方向に傾いた状態で揃って重なるように配向していることを特徴とする、紙糸。
【請求項２】
前記バインダー材料は、隣り合う繊維材料同士が部分的に固着していることを特徴とする、請求項１に記載の紙糸。
【請求項３】
繊維長が３mm以上の前記繊維材料を50重量％以上含み、全体の厚さが50um以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の紙糸。
【請求項４】
前記繊維材料全体数の50％以上が、紙糸の長手方向の軸に対して傾いた状態で揃って重なるように配向していることを特徴とする、請求項１乃至３に記載の紙糸。
【請求項５】
前記バインダー材料は、15℃乃至25℃の常温水に対して非水溶性または難水溶性を示し、かつ、40℃以上の所定温度の温水または熱水に対して易水溶性となる粉粒状または繊維状の高分子材料から構成されていることを特徴とする、請求項１乃至４に記載の紙糸。
【請求項６】
前記繊維材料と前記バインダー材料とを含む紙料液を、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網を用いて紙糸にする製造方法において、
抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に、紙料液中の繊維材料の一端を吸着させる吸着工程と、吸着工程の後に網目部に吸着した繊維材料を順次傾けて揃えて重ねると共にマスキング部を洗い流す固着洗浄工程と、網目部の繊維材料間に残留したバインダー材料を水分と共に加熱して溶解させることにより繊維材料同士を部分的に固着させる乾燥工程を有することを特徴とする、請求項１乃至５に記載の紙糸の製造方法。
【請求項７】
前記吸着工程では、紙料液を抄紙網に対して同じ方向に流すと共に紙料液の流速が抄紙網の速度よりも低速になるように調整して紙料液中の繊維材料の一端を抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に吸着し、前記固着洗浄工程では、白水を抄紙網に対して逆方向に流して網目部に吸着した繊維材料を順次傾けて揃えて重ねると共にマスキング部を洗い流すことを特徴とする、請求項６に記載の紙糸の製造方法。
【請求項８】
前記繊維材料と前記バインダー材料とを含む紙料液を、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網上で抄き上げるワイヤーパートと、脱水した抄紙網上の紙料液を乾燥させるドライヤーパートとを含む長網抄紙機の紙糸の製造装置であって、
前記ワイヤーパートは、紙料液及び白水で満たされた抄き箱と、地面に対して傾けて抄き箱に近接させた抄紙網とを有し、
抄き箱と抄紙網の近接部には、抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に紙料液中の繊維材料の一端を吸着させる吸着部と、網目部上に吸着した繊維材料を順次傾けて揃えて重ねると共にマスキング部を洗い流す固着洗浄部とが構成される一方、
前記吸着部では、紙料液が抄紙網に対して同じ方向に流れるように構成され、
前記固着洗浄部では、白水が抄紙網に対して逆方向に流れるように構成されて、
前記ドライヤーパートには、網目部の繊維材料間に残留したバインダー材料を水分と共に加熱して溶解させることにより繊維材料同士を部分的に固着させる乾燥部が構成されていることを特徴とする、請求項１乃至５に記載の紙糸の製造装置。
【請求項９】
前記ワイヤーパートは、紙料液を貯える紙料液貯蔵部と、白水を貯える白水貯蔵部と、吸着部背面側及び固着洗浄部背面側に取着される白水吸引部とを有し、
紙料液貯蔵部と抄き箱とは、配管により紙料液送出ポンプ及び紙料液流速調整手段を介して接続されると共に、送出された紙料液は吸着部を経て紙料液貯蔵部に戻されるように構成され、
白水貯蔵部と抄き箱とは、配管により白水送出ポンプを介して接続されると共に、送出された白水は固着洗浄部を経て紙料液貯蔵部に戻されるように構成される一方、
白水吸引部には、吸着部及び固着洗浄部の抄紙網を通過した後の白水を吸引して白水貯蔵部に戻す白水吸引手段が配設されると共に、配管により白水貯蔵部と接続され、
白水吸引部には、抄紙網を通過した後の白水が一定量で排出されるための排水量調整手段を備えることを特徴とする、請求項８に記載の紙糸の製造装置。
【請求項１０】
前記固着洗浄部の抄紙網の地面に対する角度は、吸着部の抄紙網の地面に対する角度よりも地面に平行に近づく方向に、網ロールを介して屈曲されて構成されていることを特徴とする、請求項８又は９に記載の紙糸の製造装置。
【請求項１１】
前記固着洗浄部には、前記抄紙網に整流板が近接し、整流板と抄紙網との間隙部を調整することで白水の流速を調整可能であることを特徴とする、請求項８乃至10に記載の紙糸の製造装置。
【請求項１２】
前記排水量調整手段は、吸着部の抄紙網の裏側に配設される板状部材であって、
前記板状部材には、抄紙網の送り出し側から固着洗浄部にかけて徐々に開口面積が大きくなるように形成されたスリット部を有していることを特徴とする、請求項８乃至11に記載の紙糸の製造装置。
【請求項１３】
前記繊維材料と前記バインダー材料とを含む紙料液を、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網上で抄き上げるワイヤーパートと、脱水した抄紙網上の紙料液を乾燥させるドライヤーパートとを含む円網抄紙機の紙糸の製造装置であって、
前記ワイヤーパートは、紙料液がバット内に供給され、このバット内において抄紙網を有する水平軸の円網シリンダーが浸水状態で回転自在に枢支され、
バットと抄紙網の近接部には、抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に紙料液中の繊維材料の一端を吸着させる吸着部と、網目部上に吸着した繊維材料を順次傾けて揃えて重ねると共にマスキング部を洗い流す固着洗浄部とが構成される一方、
前記吸着部では、紙料液が抄紙網に対して同じ方向に流れるように構成され、
前記固着洗浄部では、白水が抄紙網に対して逆方向に流れるように構成されて、
前記ドライヤーパートには、網目部の繊維材料間に残留したバインダー材料を水分と共に加熱して溶解させることにより繊維材料同士を部分的に固着させる乾燥部が構成されていることを特徴とする、請求項１乃至５に記載の紙糸の製造装置。
【請求項１４】
前記ワイヤーパートは、紙料液を貯える紙料液貯蔵部と、白水を貯える白水貯蔵部とを有し、
紙料液貯蔵部とバットとは、配管により紙料液送出ポンプ及び紙料液流量調整手段を介して接続されると共に、送出された紙料液は吸着部を経て抄紙網を通過して白水貯蔵部に戻されるように構成され、
白水貯蔵部とバットとは、配管により白水送出ポンプを介して接続されると共に、送出された白水は固着洗浄部を経て抄紙網を通過して白水貯蔵部に戻されるように構成される
ことを特徴とする、請求項13に記載の紙糸の製造装置。
【請求項１５】
前記吸着部には、前記抄紙網に仕切板が近接し、仕切板と抄紙網との間隙部を調整することで紙料液の流速を調整可能であることを特徴とする、請求項13又は14に記載の紙糸の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無撚の紙糸、及びその製造方法、及びその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
肌触りの良い衣料品等を得ることを目的として、原料に和紙を用い、その風合いを活かした紙糸が知られている。一般的にこれらの紙糸は、糸としての強度を確保するため、細幅の紙テープを撚って糸状にしている。
【０００３】
しかし、これらの紙糸は撚ることで硬くなり、和紙表面の風合いが充分に生かせないばかりか、その腰の強さのため生地が硬くなってしまい、衣料品等に用いる場合に着心地が悪くなるという問題があった。
【０００４】
従来において、撚糸の芯糸を構成する一部のセルロース繊維をフィブリル化して毛羽立たせた、風合いの良い柔軟な紙糸に関する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、この技術では、求める柔軟性に応じて撚った芯糸が除去加工されるため、芯糸のうちフィブリル化した部分は張力を受け持つことができず、糸としての強度が低下する。そのため、柔軟にすることと丈夫さを確保することとが相反するという問題があった。
【０００６】
一方、従来の紙糸の製造には、抄紙する工程や、細幅に裁断して紙テープを得る工程、紙テープを撚りやすくするために水等に浸漬させる工程、そして撚る工程と、多くの工程を要する。そのため、高額な裁断機等の設備が必要になったり、製造に時間と手間がかかったりする問題があった。
【０００７】
この点、別の従来技術では、加圧液体を噴射して紙テープ状に切断することで、質感のごわつきを抑えながらも、浸漬等の前処理の時間を短縮することができる、撚糸用素材の製造装置に関する技術が開示されている（特許文献２参照）。
【０００８】
しかし、この技術では、加圧液体を噴射する装置が別途必要になり、製造コストの面ではメリットが少ないという問題があった。また、極端な細幅に加工することはできないため、撚る工程を短縮することができず、工程の短縮化にも限界があるという問題もあった。
【０００９】
このように、撚って紙糸を製造することは、柔軟性と丈夫さとの両立が難しいだけでなく、製造の面でもコストや手間を要するという問題を抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１５−２５２１７号公報
【特許文献２】特開２００６−１６９６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで本発明は、上記の如き問題に鑑みて為されたものであり、風合いがあり肌や環境にやさしい紙糸において、無撚であっても丈夫なだけでなく、柔軟であり、さらに低コストで高速に製造できる無撚の紙糸、その紙糸の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者が上記課題を解決するために採用した手段は次のとおりである。
【００１３】
即ち、本発明は、複数の繊維材料と、複数のバインダー材料とから成る無撚の紙糸を、前記繊維材料を、前記紙糸の長手方向の軸に対して傾いた状態で厚さ方向に揃って重なるように配向させた点に特徴がある。
【００１４】
また、前記バインダー材料を、隣り合う繊維材料同士に部分的に固着させることも可能である。
【００１５】
前記繊維材料においては、繊維長が３mm以上の繊維材料を50重量％以上含み、全体の厚さが50um以上にするのが好適である。
【００１６】
また、バインダー材料は、15℃乃至25℃の常温水に対して非水溶性または難水溶性を示し、かつ、40℃以上の所定温度の温水または熱水に対して易水溶性となる粉粒状または繊維状の高分子材料から構成するのが好適である。
【００１７】
一方、繊維材料とバインダー材料とを含む紙料液を、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網を用いる方法で前記紙糸を製造することができる。
【００１８】
その製造方法は、抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に紙料液中の繊維材料の一端を吸着させる吸着工程と、吸着工程の後に網目部に吸着した繊維材料を順次傾けて揃えて重ねると共にマスキング部を洗い流す固着洗浄工程と、網目部の繊維材料間に残留したバインダー材料を水分と共に加熱して溶解させることにより繊維材料同士を部分的に固着させる乾燥工程を有する方法とすることができる。
【００１９】
吸着工程では、紙料液を抄紙網に対して同じ方向に流すと共に紙料液の流速が抄紙網の速度よりも低速になるように調整して紙料液中の繊維材料の一端を抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に吸着するのが好適である。
【００２０】
また、固着洗浄工程では、白水を抄紙網に対して逆方向に流して、網目部に吸着した繊維材料を順次傾けて揃えて重ねると共にマスキング部を洗い流すようにするのが好適である。
【００２１】
他方、繊維材料とバインダー材料とを含む紙料液を、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網上で抄き上げるワイヤーパートと、脱水した抄紙網上の紙料液を乾燥させるドライヤーパートを含む長網抄紙機を用いた製造装置により、前記紙糸を製造することができる。
【００２２】
ワイヤーパートには、紙料液及び白水で満たされた抄き箱と、地面に対して傾けて抄き箱に近接させた抄紙網とを有しており、抄き箱と抄紙網の近接部には、抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に紙料液中の繊維材料の一端を吸着させる吸着部と、網目部上に吸着した繊維材料を順次傾けて揃えて重ねると共にマスキング部を洗い流す固着洗浄部とを有する構成とすることができる。
【００２３】
吸着部では、紙料液が抄紙網に対して同じ方向に流れるように構成し、固着洗浄部では、白水が抄紙網に対して逆方向に流れるように構成することが好適である。
【００２４】
また、ドライヤーパートには、網目部の繊維材料間に残留したバインダー材料を水分と共に加熱して溶解させることにより繊維材料同士を部分的に固着させる乾燥部を有する構成とすることができる。
【００２５】
さらに、前記製造装置のワイヤーパートは、紙料液を貯える紙料液貯蔵部と、白水を貯える白水貯蔵部と、吸着部背面側及び固着洗浄部背面側に取着される白水吸引部とを有する構成とすることもできる。
【００２６】
またさらに、紙料液貯蔵部と抄き箱とは、配管により紙料液送出ポンプ及び紙料液流量調整手段を介して接続すると共に、送出された紙料液は吸着部を経て紙料液貯蔵部に戻されるように構成し、白水貯蔵部と抄き箱とは、配管により白水送出ポンプを介して接続すると共に、送出された白水は固着洗浄部を経て紙料液貯蔵部に戻されるように構成することもできる。
【００２７】
加えて、白水吸引部には、吸着部及び固着洗浄部の抄紙網を通過した後の白水を吸引して白水貯蔵部に戻す白水吸引手段を配設すると共に、配管により白水貯蔵部と接続し、白水吸引部には、抄紙網を通過した後の白水が一定量で排出されるための排水量調整手段を備えるという構成とすることもできる。
【００２８】
なお、前記製造装置は、固着洗浄部の抄紙網の地面に対する角度が、吸着部の抄紙網の地面に対する角度よりも地面に平行に近づく方向に、網ロールを介して屈曲して構成するのが好適である。
【００２９】
また、前記製造装置の固着洗浄部には、前記抄紙網に整流板を近設して構成し、整流板と抄紙網との間隙部を調整することで白水の流速を調整可能とすることも可能である。
【００３０】
さらに、前記排水量調整手段は、吸着部の抄紙網の裏側に配設される板状部材であり、前記板状部材には、抄紙網の送り出し側から固着洗浄部にかけて徐々に開口面積が大きくなるように形成されたスリット部を有する構成とすることもできる。
【００３１】
加えて、繊維材料とバインダー材料とを含む紙料液を、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網上で抄き上げるワイヤーパートと、脱水した抄紙網上の紙料液を乾燥させるドライヤーパートを含む円網抄紙機を用いた製造装置により、前記紙糸を製造することもできる。
【００３２】
ワイヤーパートには、紙料液がバット内に供給され、このバット内において抄紙網を有する水平軸の円網シリンダーが浸水状態で回転自在に枢支し、バットと抄紙網の近接部には、抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に紙料液中の繊維材料の一端を吸着させる吸着部と、網目部上に吸着した繊維材料を順次傾けて揃えて重ねると共にマスキング部を洗い流す固着洗浄部とを有する構成とすることができる。
【００３３】
また、前記製造装置のワイヤーパートは、紙料液を貯える紙料液貯蔵部と、白水を貯える白水貯蔵部とを有し、紙料液貯蔵部とバットとは、配管により紙料液送出ポンプ及び紙料液流量調整手段を介して接続されると共に、送出された紙料液は吸着部を経て抄紙網を通過して白水貯蔵部に戻されるように構成し、白水貯蔵部とバットとは、配管により白水送出ポンプを介して接続されると共に、送出された白水は固着洗浄部を経て抄紙網を通過して白水貯蔵部に戻されるように構成することもできる。
【００３４】
さらに、前記製造装置の吸着部には、前記抄紙網に仕切板を近設して構成し、仕切板と抄紙網との間隙部を調整することで紙料液の流速を調整可能とすることも可能である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の紙糸では、繊維材料が長手方向の軸に対して傾いた状態で揃って重なっているため、無撚であっても厚く丈夫にすることができる。
【００３６】
また、バインダー材料が繊維材料を一体になることなく、隣り合う繊維同士を部分的に固着するため、繊維材料の固着した部分間は空隙部であり変形が自由となる。そのため、引張りの荷重が生じた場合には、繊維材料同士が長手方向に対して平行になろうとし、その際に繊維材料間の空隙部を埋めるように変形することができる。屈曲する場合であっても、紙糸の引張り方向の負荷を受ける部分は、繊維材料同士が長手方向に対して平行になろうとして繊維材料間の空隙部を埋めるように変形することで、柔軟に屈曲することができる。また、紙糸の圧縮方向の負荷を受ける部分に関しても、繊維材料の固着していない部分が折れ曲がることで容易に変形し、柔軟に屈曲することができる。
【００３７】
なお、繊維長が３mm以上の繊維材料を50重量％以上含むことによって、短い繊維材料が絡んで一体になった紙糸と比べ、より柔軟さとしなやかさを得ることができると共に、紙糸全体の厚さを50um以上とすることによって、丈夫な紙糸とすることができるという効果もある。
【００３８】
また、繊維材料全体数の50％以上が、紙糸の長手方向の軸に対して傾いた状態で揃って重なるように配向することによって、より柔軟さを持ち、丈夫な紙糸を得ることができるという効果もある。
【００３９】
さらに、使用するバインダー材料を、所定温度の温水または熱水に対して易水溶性となる粉粒状または繊維状の高分子材料から構成することによって、紙糸を抄き上げる段階ではバインダー材が繊維材料全体に溶け込んでしまうことなく、抄紙後の乾燥によって固着させることができるため、より柔軟でしなやかな紙糸とすることができる。
【００４０】
一方、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網を用いることで、裁断加工機によって幅広の紙をテープ状に裁断する必要がなくなるという効果もある。また、抄紙網上で吸着工程と固着洗浄工程を行うことによって、撚糸機を用いた撚糸の工程を要することなく、厚くて丈夫な無撚の紙糸を、抄紙によって直接高速に得ることができ、コストも安価になるという効果がある。
【００４１】
なお、吸着工程では、紙料液を抄紙網に対して同じ方向に流すと共に紙料液の流速を抄紙網の速度よりも低速にすることで、逆方向に流す場合と比べて抄紙網と紙料液の速度差が、少ないため、抄紙網に繊維材料の配向が揃って、一端が吸着しやすくなる。また同じ方向であっても紙料液の方が早い場合には、繊維材料は吸着した途端に固着してしまうという問題が生ずるが、この問題を防止することもできる。
【００４２】
また、固着洗浄工程では、白水を抄紙網に対して逆方向に流すことで、繊維材料が長手方向の軸に対して傾いた状態で揃って重なった紙糸を得やすくなるという効果もある。
【００４３】
他方、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網を用い、抄紙網上に吸着部と固着洗浄部を有し、更に乾燥部を有する長網抄紙機の紙糸の製造装置によって、複数の糸状に分離した状態の紙糸を、一連の抄紙の工程で連続生産することができるため、裁断加工機や撚糸機を要することなく、厚くて丈夫な無撚の紙糸を高速に得ることができ、コストも安価になるという効果がある。
【００４４】
また、紙料液貯蔵部と抄き箱とを、配管により紙料液送出ポンプ及び紙料液流量調整手段を介して接続し、白水貯蔵部と抄き箱とを、配管により白水送出ポンプを介して接続することにより、紙料液や白水の流速を任意に調整することができ、繊維材料の倒れ具合や抄紙速度を必要に応じて調整することが可能である。
【００４５】
ここで、送出された紙料液は吸着部を経て紙料液貯蔵部に戻されるように構成し、送出された白水は固着洗浄部を経て紙料液貯蔵部に戻されるように構成することで、紙料液や白水が循環するようになり、人の手間をあまりかけずに連続抄紙が可能になるという効果もある。
【００４６】
加えて、白水吸引部に白水吸引手段及び吸引力調整手段を配設することによって、吸着工程で繊維材料の一端を吸着しやすくなり、繊維材料が傾いた状態で揃って重なるように配向しやすくなるという効果もある。
【００４７】
なお、固着洗浄部の抄紙網の地面に対する角度が、吸着部の抄紙網の地面に対する角度よりも平行に近づく方向に構成することにより、固着洗浄部を流れた白水と、吸着部を流れた紙料液がぶつかり合って乱流となり、繊維材料の配向を乱すことを防止することもできる。また、屈曲部には網ロールを介することで、屈曲部でも紙料液が通過し、繊維材料の配向を乱すことを防水する効果もある。
【００４８】
また、抄紙網に整流板を近接させることで、抄紙網と整流板との間隙部の白水の流れが整い、整流板と抄紙網との間隙部を調整することで白水の流速を調整することができ、固着洗浄部で繊維材料を傾けて揃えて重ねやすくなるという効果もある。
【００４９】
さらに、抄紙網の裏側に排水量調整手段を設けることによって、繊維材料を傾けて揃えて重ねやすくなるという効果もある。より詳しくは、抄紙網の送り出し側は抄紙網の網目部に繊維材料があまり吸着していないため紙料液は通過して白水となりやすいが、固着洗浄部にかけて徐々に繊維材料が網目部に吸着されていくため、紙料液は通過しにくくなる。そこで、排水量調整手段を抄紙網の裏側に配設することによって、紙料液が抄紙網を通過して白水となる量を一定に保つことができ、繊維材料が部分的に極端に倒れてしまうことなく、繊維材料を傾けて揃えて重ねやすくなる。
【００５０】
一方、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網を用い、抄紙網上に吸着部と固着洗浄部を有し、更に乾燥部を有する円網抄紙機の紙糸の製造装置によっても厚くて丈夫な無撚の紙糸を高速に得ることができ、紙糸の厚さに応じて製造装置の選択の手段が広がるという効果もある。
【００５１】
また、紙料液貯蔵部とバットとを、配管により紙料液送出ポンプ及び紙料液流量調整手段を介して接続し、白水貯蔵部とバットとを、配管により白水送出ポンプを介して接続することにより、紙料液や白水の流速を任意に調整することができ、繊維材料の倒れ具合や抄紙速度を必要に応じて調整することが可能である。
【００５２】
ここで、送出された紙料液は吸着部を経て抄紙網を通過して白水貯蔵部に戻されるように構成し、送出された白水は固着洗浄部を経て抄紙網を通過して白水貯蔵部に戻されるように構成することで、紙料液や白水が循環するようになり、人の手間をあまりかけずに連続抄紙が可能になるという効果もある。
【００５３】
また、抄紙網に仕切板を近接させることで、抄紙網と仕切板との間隙部の紙料液の流れが整い、仕切板と抄紙網との間隙部を調整することで紙料液の流速を調整することができ、固着洗浄部で繊維材料を傾けて揃えて重ねやすくなるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明における紙糸の形態を表す斜視図である。
【図２】本発明における紙糸の構造を表す部分拡大図である。
【図３】本発明における紙糸の製造装置を表す模式図である。
【図４】本発明における抄紙網の形態を表す拡大図である。
【図５】本発明における吸着部、及び固着洗浄部の状態を表す概略図である。
【図６】本発明におけるワイヤーパートの詳細を表す模式図及び拡大図である。
【図７】本発明における別の実施例の紙糸の製造装置を表す模式図である。
【図８】本発明における別の実施例のワイヤーパートの詳細を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
[実施例１]
本発明の実施例について、図１から図６に基づいて説明する。
【００５６】
『紙糸の構成』
まず、本実施例の紙糸１は、図１に示すように、長尺の外観であり、その表面は、構成する繊維材料1aの一部が毛羽立つことで、柔らかい風合いを有している。
【００５７】
また、撚り合わせる従来の紙糸とは違って、無撚の糸であり、撚ることで発生する螺旋状の模様を有しないという特徴を持っている。
【００５８】
この繊維材料1a・1a…は、図２に示すように、紙糸１の長手方向の軸に対して傾いた状態で厚さ方向に揃って重なるように配向した構造を有している。
【００５９】
ここで、長手方向とは抄紙によって製造される紙糸の抄紙方向に相当し、繊維材料がその長手方向の軸に対して、抄紙の厚さ方向にやや傾いていればよく、幅方向にも傾いていてもよい。
【００６０】
また、揃って重なるとは、例えば一の繊維材料は上向きに傾き、他の繊維材料は下向きに傾いて重なっているというようなものではなく、隣り合う繊維材料同士がいずれも同様の向きに傾いてさえいればよく、傾きの角度においても必ずしも同じ角度で重なっていることに限定されるものではない。
【００６１】
紙糸１を構成する繊維材料1a・1a…は、繊維長が３mm以上の繊維材料を50重量％以上含み、全体の厚さが50um以上にするのが好適である。また、全体数の50％以上が長手方向の軸に対して傾いた状態で厚さ方向に揃って重なるのが好適であるが、なるべく全ての繊維材料が傾いた状態で厚さ方向に揃って重なるのがより好適である。
【００６２】
なお、本実施例の繊維材料1a・1a…には、非木材パルプであるアバカパルプを用いているが、他にも、ケナフパルプ、コットンリッターパルプ、竹パルプ、バガスパルプ等を使用する事もできる。また、非木材パルプ以外の、木材パルプ(針葉樹パルプや広葉樹パルプ)や、古紙パルプや物理パルプ、化学パルプ、レーヨン、コウゾ、ミツマタ、マニラ麻等を使用することもできる。
【００６３】
ところで、隣り合う繊維材料1a・1a間には、バインダー材料1b・1b…が固着している。そして、固着した部分間には空隙部1c・1c…が存在する。ここで、図２では、説明のためバインダー材料1b・1b…を模式的に大きな粒子状のものとして示しているが、実際には、隣り合う繊維材料1a・1aが接している部分にわずかに付着して固着している。
【００６４】
そのため、繊維材料1a・1a…間はほとんどが空間であり、繊維材料1a・1a…の大部分は固着していない独立した部分として存在している。また、長手方向の軸に対して傾いた状態で揃って重なっているため、引張の荷重が生じた場合には、繊維材料1a・1a…同士が長手方向に対して平行になろうとし、その際に、固着している部分を支点に空隙部1c・1c…を埋めるように変形する。
【００６５】
また、紙糸の屈曲時においては、一般的に紙糸の断面に引張りの負荷と圧縮の負荷を受ける部分が存在する。その紙糸の引張り方向の負荷を受ける部分は、繊維材料同士が長手方向に対して平行になろうとして繊維材料間の空隙部を埋めるように変形することで、屈曲時に柔軟さとしなやかさが得られる。また、紙糸の圧縮の負荷を受ける部分に関しても、繊維材料の固着していない部分が折れ曲がることで容易に変形し、屈曲時に柔軟さとしなやかさが得られる。
【００６６】
このバインダー材料1b・1b…は、本実施例では、ケン化度が95mol％ 以上(完全ケン化型)のポリビニルアルコールを使用している。これは、ケン化度95mol％未満(部分ケン化型)のポリビニルアルコールが、常温水に対して易水溶性であるに対し、完全ケン化のポリビニルアルコールが常温水に対して難水溶性(溶解率30％以下)を示すためである。また本実施例では、完全ケン化型の中でも特に常温に対して難水溶性を示す重合度1500以上のポリビニルアルコールを使用している。
【００６７】
これは、常温水に対して易水溶性の材料を用いた場合には、繊維材料1a・1a…の周囲の水分にまんべんなく溶解したバインダー材料1b・1b…が、乾燥後に繊維材料1a・1a…を全て一体の状態にしてしまうため、硬くしなやかさに欠けた糸となってしまうためである。
【００６８】
このようなバインダー材料1b・1b…を用いることによって、吸着工程(後述する)ではバインダー材料1b・1b…を粒子状態で空隙部1c・1c…間に部分的に存在させ、乾燥工程(後述する)によって周囲の水分と共に溶解することで、隣り合う繊維材料1a・1a…同士を部分的に固着させることができため、厚くても柔軟でしなやかになる。
【００６９】
なお、本実施例ではポリビニルアルコールを使用しているが、15℃乃至25℃の常温水に対して非水溶性または難水溶性を示し、かつ、40℃以上の温度の温水または熱水に対して易水溶性となる高分子材料であれば他の材料(例えばデンプン等)を使用することもできる(但しカビ等の問題を考慮するとポリビニルアルコールが最も好ましい)。
【００７０】
『紙糸の製造方法』
このような特徴を有する本実施例の紙糸の製造方法を、図３に示すような長網抄紙機の紙糸の製造装置Ａを用いた抄紙による方法で説明する。
【００７１】
本実施例の製造方法では、図４に示すように、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網３を用いる。抄紙網３は幅方向に亘り網目部3a・3a…およびマスキング部3b・3b…を所定間隔で交互に形成する。網目部3a・3a…およびマスキング部3b・3b…の幅は任意に設計できるが、本実施例では、網目部3aを0.16mm、マスキング部3bを約2.8mmとしている。なお、マスキング部3bの高さを変えることによって抄き上がる紙糸の厚さを増減することができる。
【００７２】
ここで、抄紙網３はプラスチック製のワイヤーを用いた網であり、抄紙機にセットして閉じたループ状にすることで連続抄紙を可能とするが、紙糸１の品質が一定になるように、網のつなぎ目は段差を有さず、なめらかであるのが好ましい。
【００７３】
そして、本実施例の製造方法では、抄紙網３の網目部3a・3a…上に紙料液２中の繊維材料1a・1a…を吸着させる吸着工程と、繊維材料1a・1a…を順次傾けて揃えて重ねると共にマスキング部を洗い流す固着洗浄工程とを有する。
【００７４】
吸着工程では、図５(a)に示すように、紙料液２中の繊維材料1a・1a…を寝かせない状態で網目部3a・3a…上に吸着させる。このとき繊維材料1a・1a…には、紙料液２に溶解したバインダー材料1bが付着した状態となっている。
【００７５】
このとき、紙料液２と抄紙網３とが逆方向になるように紙料液２を流すと、繊維材料の配向は揃いやすくなるが、紙糸の厚さを充分に出すことができず、最終的に撚り加工が必要になってしまう。一方、紙料液２と抄紙網３とを同じ方向に流すと共に紙料液２の方が抄紙網３より高速にすると、紙糸の厚さは充分に出せるが繊維が揃わないため、強度が出せなくなってしまう。そのため、本実施例では、紙料液２が抄紙網３に対して同じ方向（図５(a)では右から左方向）に流すと共に紙料液の流速が抄紙網の速度よりも低速になるように調整している。
【００７６】
固着洗浄工程では、図５(b)に示すように、吸着工程の後に、網目部3a・3a…に吸着した繊維材料1a・1a…を順次寝かせて揃えて重ねる。こうすることで、隣り合う繊維材料1a・1aの互いに接触している部分にバインダー材料1b・1b…が付着して固着され、隣り合う繊維材料1a・1aの互いに接触していない部分は空隙部1c・1c…となる。これによってバインダー材料1b・1b…が繊維材料1a・1a…を一体になることがないため、変形が自由となる
【００７７】
このとき、白水17と抄紙網３とが同じ方向になるように白水17を流すと、揃って重なった繊維材料1a・1a…が起き上がってしまい、配向が乱れてしまう。そのため、本実施例では、白水17を抄紙網３に対して逆方向に流し、揃って重なった状態で抄紙網３にしっかり固着するようにしている。
【００７８】
さらに、固着洗浄工程では、繊維材料1a・1a…を順次寝かせて揃えて重ねつつ、マスキング部3b・3b…に付着した紙料液２を洗い流すことで、一本ずつ分離した状態の紙糸１を得る。
【００７９】
乾燥工程では、温風等の乾燥手段5aを用いて紙糸１を乾燥させる。このとき、網目部3a・3a…の繊維材料1a・1a…間に残留したバインダー材料1b・1b…を水分と共に加熱して溶解させることにより繊維材料料1a・1a…同士を部分的に固着させることができる。
【００８０】
本実施例の紙糸の製造方法は、吸着工程、固着洗浄工程、次いで乾燥工程の順に行われ、運転が開始すると連続的に行われる。
【００８１】
『紙糸の製造装置』
図６は長網抄紙機の紙糸の製造装置Ａのワイヤーパート４の詳細部分を模式的に表しており、抄紙網３は、地面に対して傾けた状態で、動力によって移動可能な抄き箱６に近接させている。
【００８２】
そして、この近接させた抄紙網３上に、吸着工程を行う吸着部７と、固着洗浄工程を行う固着洗浄部８と、固着洗浄部に流入させる白水17を供給する洗浄用白水部９とを構成しており、抄紙網３は吸着部７、固着洗浄部８、洗浄用白水部９の順に移動する。
【００８３】
また、抄紙網３は、固着洗浄部８の地面に対する角度が、吸着部２の地面に対する角度よりも平行に近づく方向に、網ロール18を介して屈曲されて構成している。このように固着洗浄部８及び洗浄用白水部９をさらに傾けることで、固着洗浄部８を流れた白水17が、吸着部７を流れた紙料液２がぶつかり合って乱流となり、繊維材料1a・1a…の配向を乱すことを防止している。なお、網ロール18は、紙料液２を通過させやすくするため、網を用いたロールであることが望ましいが、網ロール18を用いず、屈曲させなくともよい。
【００８４】
一方、紙料液貯蔵部11と抄き箱６とは、配管により紙料液送出ポンプ12及び紙料液流量調整手段13を介して接続すると共に、送出された紙料液２は吸着部７を経て、固着洗浄部８を経た白水17と混合して紙料液貯蔵部11に戻されるように構成している。
【００８５】
吸着部７では、紙料液２を抄紙網３に対して同じ方向に流れるように抄き箱６内の流路が形成されており、紙料液流量調整手段13を調整することで、紙料液の流速が抄紙網の速度よりも低速になるように調整することが可能となっている。なお、本実施例において、紙料液流量調整手段13は調整弁であるが、紙料液送出ポンプ12に流速を調整できる機能を有しているものを使用してもよい。
【００８６】
また、白水貯蔵部14と抄き箱６とは、配管により白水送出ポンプ15を介して接続して、送出された白水14は、洗浄用白水部９及び固着洗浄部８を経て、前述した吸着部７を経た紙料液２と混合して紙料液貯蔵部11に戻されるように構成している。なお、抄き箱６の上方に、白水17が溢れないように白水貯蔵部14へ排水する配管を接続してもよい。
【００８７】
固着洗浄部８では、抄紙網３に対して、白水17が逆方向の流れとなるように抄き箱６内の流路が形成されている。
【００８８】
また、整流板10を抄紙網３に近接させることで、抄紙網３と整流板10との間隙部16を通る白水17の流れが整うと共に、間隙部16の隙間を調整することで、白水17の流速を調整することが可能となり、繊維材料1a・1a…を順次寝かせて揃えて重ねやすくなる。
【００８９】
ところで、紙料液貯蔵部11は白水貯蔵部14と一部が連結されており、適宜濃度の調整が可能となっているが、戻された白水17及び紙料液２により紙料液貯蔵部11内の原料濃度が順次薄まっていくため、原料Ｍを追加する作業が必要となる。
【００９０】
一方、抄紙網３の背面側には、吸着部７及び固着洗浄部８の背面側に白水吸引部19が取着されている。本実施例では、吸着部７の背面側には白水吸引箱19aを取着し、固着洗浄部８の背面側には、サクションボックス19bを取着しているが、吸着部７及び固着洗浄部８の背面側全体に白水吸引箱19aを設け、サクションボックス19bは省略してもよい。
【００９１】
また、白水吸引部19には、吸着部７及び固着洗浄部８の抄紙網３を通過した後の白水を吸引して白水貯蔵部14に戻す白水吸引手段20が配設されると共に、配管により白水貯蔵部14と接続されている。
【００９２】
本実施例では、白水吸引箱19aに取着する白水吸引手段20を白水吸引ポンプ20aとし、サクションボックス19bに取着する白水吸引手段20を真空ポンプ20bとしているが、吸着部７及び固着洗浄部８の背面側全体に白水吸引箱19aを設けた場合には、白水吸引ポンプ20aのみでも構わない。なお、白水吸引箱19aは、吸着部７・７…を複数の区画に仕切り、それぞれ別個の白水吸引ポンプ20a・20a…を配設することもできる。
【００９３】
ここで、図６の拡大図に示すように、吸着部７の抄紙網３の背面側には、先端楔型の複数のプレートが並設されており、抄紙網３とプレートをなるべく小さい面積で接触させている。これにより、揃えて重ねた繊維材料1a・1a…が網目部3a・3a…から脱落しにくくなると共に、脱水しやすくなる。
【００９４】
また、排水量調整手段26が抄紙網３の裏側に近接されており、本実施例では板状部材26aとしている。この板状部材26aは抄紙網３の送り出し側から固着洗浄部８にかけて徐々に開口面積が大きくなるように形成されたスリット部26b・26b…を有する
【００９５】
この抄紙網３の送り出し側は、抄紙網３の網目部3a・3a…に繊維材料1a・1a…があまり吸着していないため紙料液２は通過して白水となりやすいが、固着洗浄部８にかけて徐々に繊維材料1a・1a…が網目部3a・3a…に吸着されていくため、紙料液２は通過しにくくなる。そこで、徐々に開口面積が大きくなるようにスリット26b・26bを形成した板状部材26aを抄紙網３の裏側に配設することによって、開口面積が小さいところは少量の紙料液２が抄紙網３を通過して白水17となるようにし、開口面積が大きなところでは大量に通過できるようにする。これによって、紙料液２が抄紙網３を通過して白水17となる量を一定に保つことができ、繊維材料1a・1a…が部分的に極端に倒れてしまうことなく、繊維材料1a・1a…を傾けて揃えて重ねやすくなる。
【００９６】
ドライヤーパート５における乾燥手段5aは、本実施例では、高熱蒸気を内部に循環させるロールとしているが、紙糸１の残留水分を40℃以上にすることができれば、他の手段であってもよい。
【００９７】
本実施例の長網抄紙機の紙糸の製造装置Ａは、前記のとおりの構成としているが、この他の形態によっても実現することができる。
【００９８】
[実施例２]
本発明における実施例２について、図７、図８に基づいて説明する。
【００９９】
『紙糸の製造方法』
本実施例の紙糸は、前記実施例の紙糸と同様であり、その製造方法は、図７に示すような円網抄紙機の紙糸の製造装置Ｂを用いた抄紙による方法で説明する。
【０１００】
本実施例の製造方法は、前記実施例同様、抄紙網３上に紙料液２中の繊維材料1a・1a…を吸着させる吸着工程と、繊維材料1a・1a…を順次傾けて揃えて重ねると共にマスキング部を洗い流す固着洗浄工程とを有する。
【０１０１】
吸着工程で使用する抄紙網３は、前記実施例同様、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施されたものであるが、円網シリンダー21にセットして円筒状にしている点が相違している。
【０１０２】
また、吸着工程、固着洗浄工程における繊維材料1a・1a…を抄紙網３で抄き上げる方法の詳細は、前記実施例同様であり、乾燥工程も同様である。
【０１０３】
『紙糸の製造装置』
図８は円網抄紙機の紙糸の製造装置Ｂのワイヤーパート４の詳細部分を模式的に表しており、バット25内に供給された繊維材料1a・1a…とバインダー材料1b・1b…とを含む紙料液２中に、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網３の円網シリンダー21を浸水状態で回転自在に枢支している。
【０１０４】
そして、この近設させた抄紙網３上に、吸着工程を行う吸着部７と、固着洗浄工程を行う固着洗浄部８と、固着洗浄部に流入させる白水17を供給する洗浄用白水部９とを構成しており、抄紙網３は吸着部７、固着洗浄部８、洗浄用白水部９の順に移動する。
【０１０５】
また、バット25と抄紙網３との隙間は上流側の隙間22よりも下流側の隙間23の方が大きくなるように構成している。また、下流側の隙間23には、バット25と抄紙網３との間の一部を区画する仕切板24を設けている。
【０１０６】
このようにすることで、上流側からバット25の壁面に沿って流れた紙料液２の流速が、下流側の隙間23で低下するとともに、円網シリンダー21の回転によって速度の低下した紙料液２が引き込まれるため、紙料液２が液面近くで折り返すことになる。そのため、紙料液２は抄紙網３に対して、上流側では逆方向となり、下流側では同じ方向となるようにすることができる。
【０１０７】
一方、紙料液貯蔵部11は、配管により紙料液送出ポンプ12及び紙料液流量調整手段13を介してバット25の上流側に接続して、送出された紙料液２は吸着部７を経て抄紙網を通過して白水貯蔵部14に戻されるように構成している。
【０１０８】
吸着部７では、紙料液流量調整手段13を調整することで、紙料液の流速が抄紙網の速度よりも低速になるように調整することが可能となっている。なお、本実施例において、紙料液流量調整手段13は調整弁であるが、紙料液送出ポンプ12に流速を調整できる機能を有しているものを使用してもよい。
【０１０９】
ここで、円網シリンダー21内の水位は、吸着部よりも低い水位とし、洗浄用白水部９の水位に対して大きな落差をつけて脱水しやすくするのが好適であり、抄紙網３を通過した紙料液２は白水17となって円網シリンダー21の内側と白水貯蔵部14とを繋ぐ流路(図示せず)によって紙料液貯蔵部11に戻される。
【０１１０】
また、白水貯蔵部14も、配管により白水送出ポンプ12を介してバット25の上流側に接続して、送出された白水14は、洗浄用白水部９及び固着洗浄部８を経て紙料液２と混合して紙料液貯蔵部11に戻されるように構成している。
【０１１１】
固着洗浄部８では、抄紙網３に対して、白水17は逆方向の流れとなるように流路が形成されている。
【０１１２】
このとき、抄紙網３を通過した白水17は、円網シリンダー21の内側と白水貯蔵部14とを繋ぐ流路(図示せず)によって白水貯蔵部14に戻される。
【０１１３】
また、仕切板24を抄紙網３に近接させることで、抄紙網３と仕切板24との間隙部16を通る紙料液２の流れが整うと共に、間隙部16の隙間を調整することで、紙料液２の流速を調整することが可能となり、繊維材料1a・1a…を順次寝かせて揃えて重ねやすくなる。
【０１１４】
ドライヤーパート５における乾燥手段5aは、本実施例では、高熱蒸気を循環させるロールとしているが、紙糸１の残留水分を40℃以上にすることができれば、他の手段であってもよい。
【０１１５】
本発明は、概ね上記のように構成されるが、本発明は図示の実施例に限定されるもの
では決してなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例え
ば、サクションボックス19bは、固着洗浄部背面の区画が複数に区画され、それぞれの区画に真空ポンプ20b・20b…が配設されていても良い。
【符号の説明】
【０１１６】
１  紙糸
1a  繊維材料
1b  バインダー材料
1c  空隙部
２  紙料液
３  抄紙網
3a  網目部
3b  マスキング部
４  ワイヤーパート
５  ドライヤーパート
5a  乾燥手段
６  抄き箱
７  吸着部
８  固着洗浄部
９  洗浄用白水部
10  整流板
11  紙料液貯蔵部
12  紙料液送出ポンプ
13  紙料液流量調整手段
14  白水貯蔵部
15  白水送出ポンプ
16  間隙部
17  白水
18  網ロール
19  白水吸引部
19a  白水吸引箱
19b  サクションボックス
20  白水吸引手段
20a  白水吸引ポンプ
20b  真空ポンプ
21  円網シリンダー
22  上流側の隙間
23  下流側の隙間
24  仕切板
25  バット
26  排水量調整手段
26a  板状部材
26b  スリット部
Ａ  長網抄紙機の紙糸の製造装置
Ｂ  円網抄紙機の紙糸の製造装置
Ｃ  クーチロール
Ｒ  ロール
Ｍ  原料
【要約】
【課題】風合いがあり肌や環境にやさしい紙糸において、無撚であっても丈夫なだけでなく、柔軟であり、さらに低コストで高速に製造できる無撚の紙糸、その紙糸の製造方法及び製造装置を提供すること。
【解決手段】複数の繊維材料と、複数のバインダー材料とから成る無撚の紙糸を、前記繊維材料が、前記紙糸の長手方向の軸に対して傾いた状態で厚さ方向に揃って重なるように配向させ、前記バインダー材料を、隣り合う繊維材料同士に部分的に固着させた。
【選択図】  図２【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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