【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抄造部から脱水部に湿紙を移送するトランスファーファブリックと該ファブリックを用いた製紙機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
抄造部で抄造した湿紙を抄紙用織物から受け取り、次の脱水部へ送り込むものとしては、モノフィラメント又はマルチフィラメントを織り合わせた基布の表面と裏面に合成繊維のバットをニードリングによって交絡させたいわゆるニードルフェルトやモノフィラメントを用いて構成した単層織物や緯糸２重織物であるワイヤーが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
製紙機械に於いて、湿紙の受け渡し場所は多数あり、一般的にトランスファーサクションボックスとかトランスファーサクションロールと呼ばれる強制吸引装置によって受け渡しを行っている。 吸引力を利用する理由は、この方法が湿紙を最も安定してトランスファーさせることができるからであるが、デメリットとして、吸引圧が適正以上にかかると湿紙中から微細繊維や填料が水と一緒に抜かれて、紙の表裏差，カール性，強度などの紙品質に影響を及ぼし、また抄紙用織物やフェルトの早期摩耗・異常摩耗などを引き起こす危険がある。 また、設備費，維持管理費等のコスト面でも高くなる。
ニードルフェルトは、ｚ軸方向全体にバットが密集しているため、抄紙原料内の繊維，填料，薬品等がフェルト内部に蓄積され易い。 又、汚れを除去するために高圧洗浄シャワーを使用するとバット繊維が切れて穴明きが発生し易く洗浄性も悪い。 従って、抄造部で抄造した湿紙をニップ圧で抄紙用織物から受け取り、次の脱水部へ送り込むタイプの製紙機械においては、このニードルフェルトの性能限界のために、抄紙速度が上げられず、紙の生産性向上の妨げになっている。 又、ニードルフェルトの洗浄性改善を目的として、経糸，緯糸共にモノフィラメントを用い、バットをニードリングしない織物が試用されたこともあるが、抄造部とニップ部に於いて、湿紙からこの織物への水分の移動が不十分のため、湿紙のこの織物へのトランスファー性が不安定で断紙が多発し、使用に耐えなかった。
本発明は上記の欠点を解決し、良好な湿紙トランスファー性と洗浄性を有するトランスファーファブリックを提供し、このトランスファーファブリックの使用による紙の生産性向上を目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
「１． 抄造部で抄造した湿紙を抄紙用織物から受け取り、次の脱水部に送り込むトランスファーファブリックにおいて、
緯糸を、走行面側はモノフィラメントとし、湿紙受け取り面側は小径の素糸を纏めて素糸間に吸水間隙を形成した糸とし、
経糸を、モノフィラメントまたはモノフィラメント撚糸とし、緯糸を複数層配置し、経糸を単層配置して織成した織網であることを特徴とするトランスファーファブリック。
２． 経糸を、走行面側はモノフィラメントとし、湿紙受け取り面側はモノフィラメント及び／または小径の素糸を纏めた素糸間に吸水間隙を形成した糸とし、緯糸を複数層配置し、経糸を複数層配置して織成した、１項に記載されたトランスファーファブリック。
３． 小径の素糸を纏めて素糸間に吸水間隙を形成した糸が、
スパン糸，マルチフィラメント，タスラン加工糸，モノフィラメント撚り糸，モール糸，フィラメント加工糸，モノフィラメントの芯線にスパン糸を巻き付けた糸，モノフィラメントの芯線にマルチフィラメントを巻き付けた糸，またはこれらのうち少なくとも２種以上を共撚した糸から選ばれた糸である、１項又は２項に記載されたトランスファーファブリック。
４． 複数の抄造部で抄造した湿紙を抄紙用織物から受け取り、順次抄き合わせた複数層の湿紙を次の脱水部に送り込む、１項乃至３項のいずれか１項に記載されたトランスファーファブリック。
５． 走行面側緯糸層と湿紙受け取り面側緯糸層との間にモノフィラメントから成る中間緯糸層を配置した、１項乃至４項のいずれか１項に記載されたトランスファーファブリック。
６． 走行面側緯糸層と湿紙受け取り面側緯糸層との間にスパン糸，マルチフィラメント，タスラン加工糸，モノフィラメント撚り糸，モール糸，フィラメント加工糸，モノフィラメントの芯線にスパン糸を巻き付けた糸，モノフィラメントの芯線にマルチフィラメントを巻き付けた糸，またはこれらのうち少なくとも２種以上を共撚した糸、から選ばれた中間緯糸層を配置した、１項乃至４項のいずれか１項に記載されたトランスファーファブリック。
７． 走行面側緯糸層と湿紙受け取り面側緯糸層との間に、モノフィラメントとスパン糸，マルチフィラメント，タスラン加工糸，モノフィラメント撚り糸，モール糸，フィラメント加工糸，モノフィラメントの芯線にスパン糸を巻き付けた糸，モノフィラメントの芯線にマルチフィラメントを巻き付けた糸，これらのうち少なくとも２種以上を共撚した糸から選ばれた糸から成る中間緯糸層を配置した、１項乃至４項のいずれか１項に記載されたトランスファーファブリック。
８． 複数の抄造部で抄造した湿紙を順次ニップ圧または接触面圧で抄紙用織物から１項乃至７項のいずれか１項に記載されたトランスファーファブリックに受け取って抄き合わせた複数層の湿紙を、該トランスファーファブリックから次の脱水部に送り込むことを特徴とする製紙機械。 」
に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明でトランスファーファブリックが湿紙の受け渡しを安定して行うためには、受ける側のトランスファーファブリックの特性を利用する必要がある。 湿紙のトランスファー性を決めるファクターとしては、トランスファーファブリックの表面密度、湿紙との接触面積、湿紙からの脱水能力等があり、特に脱水能力が重要となる。
２本のロール間のニップ圧によって湿紙の受け渡しを行う場合、ニップ圧で水分率８５％前後の湿紙と受け取り側のトランスファーファブリックが圧縮され、圧が緩む際に湿紙から水を吸い取る力所謂毛細管引力の弱い抄紙用織物側から毛細管引用の強い受け取り側のトランスファーファブリックへと湿紙がトランスフアーされると考えられる。
従って、この目的だけから見れば、表面から裏面まで微細な合成繊維バットで満たされ、圧縮性の大きなニードルフェルトは最適な受け取り側ファブリックと言える。 しかしながら、前述のように湿紙から水を吸い取ることは、同時に湿紙中の微細繊維，填料，薬品等がこのフェルト内に入り込むこととなり、洗浄する必要が出てくる。 ところが、微細な合成繊維バットで満たされている構造ゆえに、入り込んだ汚れが除去し難く、脱水斑やマークの発生原因となる。 又、高圧洗浄シャワーを使用すると、その水圧の衝撃によってバット繊維が切れて穴明きが発生する。
一方、洗浄性を重視して、経糸，緯糸共に耐高圧洗浄シャワー性の高いモノフィラメントを使って構成した単層織物や緯糸２重織物を受け取り側ファブリックとすると、抄紙用織物より細かいメッシュの場合でさえ、湿紙の受け渡しが不安定で断紙が発生して抄速ダウンとなった。 これは、抄紙の際、紙の繊維が抄紙用織物の経糸，緯糸の交差部等に刺さり込むため、湿紙が抄紙用織物から剥がれ難くなっており、湿紙受け取り側の織物の表面密度と接触面積が大きくても、容易にトランスファーすることが出来なくなり、強制吸引装置によって安定を図っているが紙質の低下や、抄紙用織物の摩耗、設備費、維持管理費などのコストが高くなる。
【０００６】
本発明は、これ等の問題を解決するため、バットを用いない織網構造とし、湿紙受け取り面側に吸水・脱水性能を有する糸、例えばスパン糸，マルチフィラメント，タスラン加工糸，モノフィラメント撚り糸，モール糸，フィラメント加工糸，モノフィラメントの芯線にスパン糸を巻き付けた糸，モノフィラメントの芯線にマルチフィラメントを巻き付けた糸，またはこれらのうち少なくとも２種以上を共撚した糸等を用いて、これ等の糸を織り込むことによりファブリックの毛細管間隙を多数形成して毛細管引力による湿紙からの吸水性を向上し、湿紙の吸引用を高めて、湿紙受け取りの安定化を計り、走行面側は洗浄性を良くするためにモノフィラメント主体の網目構造にして、洗浄シャワーの通り易い立体空間を確保した多機能織物を形成したのである。
なお、本明細書において、スパン糸とは短繊維を収束させて糸状としたものの意味であって、紡績糸等である。 また、マルチフィラメントとは細かい単繊維を収束させて糸状としたもの、タスラン加工糸とはマルチフィラメントの表面を針状のもので引っ掻いて毛羽立たせたもの、フィラメント加工糸とはフィラメント糸に伸縮加工やかさ高加工、巻縮加工等をほどこした糸状体であり、一般にテクスチャードヤーン，バルキーヤーン，ストレッチヤーントと称される糸を含む意味であり、ウーリーナイロン等もこれに含まれる。 モール糸とはマルチフィラメント等の芯糸を中心に短繊維を放射状に配置させて糸状としたものである。 放射状に配置した短繊維に巻縮加工等を施したものも含まれる。
又、本発明は走行面がモノフィラメントの網目構造を有することにより、ニードルフェルトに比べて、織物としての剛性が高くなり、使用時の寸法変化（長さ方向の伸び，巾方向の縮み）が極めて小さくなるので、過大なストレッチャーや巾出しロール等の装置が不要となる副次的効果も得られる。
また、使用時の厚さの減少も極めて小さい。
【０００７】
ニードルフェルトは使用するにつれ、次第に圧縮されて厚さが減少し、それに応じて脱水能力が低下するが、本発明は織網としての剛性が高いため、厚さの減少が少なく、使用末期まで良好な脱水能力を維持できる。
耐高圧洗浄シャワー性については、ニードルフェルトのバットはニードリングによって、部分的に基布に交絡されてはいるものの、基本的には繊維一本一本は、ただ互いに緩やかに絡んでいる程度の状態にあるため、シャワー水の衝撃によって簡単に切断し脱落してしまい、穴明きが発生してしまう。
【０００８】
これに対して本発明のトランスファーファブリックの表面を構成している糸は、ニードルフェルトのバットと同じ様な細い繊維の集合体でありながら、全体が織網構造を有しているために、緯糸ならば経糸に、経糸ならば緯糸に短い周期で互いに織り込まれて、強く拘束されているので、シャワー水の衝撃で切断されたり脱落することはない。 この耐高圧シャワー性も湿紙受け取り面を織網構造にしたことによって得られた効果である。
【０００９】
織り構造については、経糸がモノフィラメントまたはモノフィラメント撚糸の層を有し、緯糸が湿紙受け取り面側に小径の素糸を纏めて素糸間に吸水間隙を形成した糸であり、走行面側にモノフィラメントを配置した多層に形成されていれば特に限定されず、経糸一重緯糸二重、経糸一重緯糸三重、経糸二重緯糸三重、経糸二重緯糸二重の二層構造等、色々な構造が採用できる。
【００１０】
経糸のモノフィラメントまたはモノフィラメント撚糸の層は剛性と寸法安定性の向上、走行面側のモノフィラメントは剛性と耐摩耗性の向上の役割を果たす。 走行面緯糸材質をポリアミドとした場合、耐ニップ性、耐摩耗性に優れている。
剛性重視の場合には、ポリエステルを用いる。 また、両特性のバランスを考えれば、ポリアミドとポリエステルの交互に配置することもできる。
経糸を二層にすると、走行面側はモノフィラメントとし、湿紙受け取り面側を小径の素糸を纏めた素糸間に吸水間隙を形成した糸とすることができる。 走行面のモノフィラメントで主に剛性、寸法安定性向上を図り、湿紙受け取り面側を小径の素糸を纏めた素糸間に吸水間隙を形成した糸で脱水能力向上を図るのである。
【００１１】
緯糸の湿紙受け取り面側と走行面側の間にはモノフィラメントや湿紙受け取り面と同じ中間緯糸層を配置することができ、織物のクッション性、脱水能力を向上させることができる。
要求される条件に応じて、より剛性を向上したい場合はモノフィラメントを配置することにより剛性を大きくすることができ、より脱水能力を向上したい場合は湿紙受け取り面と同様な小径の素糸を纏めた素糸間に吸水間隙を形成した糸を配置するのである。 またモノフィラメントと小径素糸を纏めた素糸を交互に配置して上記の中間的な性能とすることもできる。
【００１２】
【実施例】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１及び図２は本発明のトランスファーファブリック１を使用した製紙機械の概要図である。
【００１３】
図１においてヘッドボックス３から噴出されるパルプスラリーを抄紙用織物２，２′で脱水し、抄造した湿紙をトランスファーファブリック１が湿紙受け取り部Ａでニップ圧によって受け取り、順次抄き合わせ、脱水部（プレスパート）Ｂへ送り込んでいる。 Ａ部で湿紙がトランスファーファブリックに受け渡されるがＡ部のニップ圧は３．５〜７Ｋｇ／ｃｍで、強制吸引装置は付いていない。
図２は別の実施例であって、左端側の抄紙機の抄紙用織物２′に代わってトランスファーファブリックが脱水と地合形成を行う例であり、それ以外は図１と同様である。
【００１４】
図３は別の実施例であって、接触面圧にて抄紙用織物２からトランスファーフアブリック１に受け渡す実施例である。 強制吸引装置やロールニップは設置されていない。
【００１５】
図４は、別の実施例であって、円網シリンダー５で抄造した湿紙をトランスファーファブリック１が湿紙受取部Ａでニップ圧によって受け取り、順次抄き合わせ、脱水部Ｂへ送り込む実施例である。
【００１６】
図５は、本発明のトランスファーファブリックの一実施例を示す平面図、図６は、図５のＩ−Ｉ′線で切断した経糸に沿った断面図である。
経糸６に直径０．３５ｍｍのポリアミドモノフィラメントを１インチ当たり９０本配置し、湿紙受け取り面側緯糸７に５４０デニールのポリアミドタスラン加工糸と８００デニールのポリアミドマルチフィラメントの巻縮加工糸とを共撚した糸を１インチ当たり２８本配置し、中間層緯糸８には直径０．４５ｍｍのポリエステルモノフィラメントを１インチ当たり２８本配置し、走行面側緯糸９には直径０．４０ｍｍのポリアミドモノフィラメントとポリエステルモノフィラメントを１インチ当たり２８本ずつ配置した８シャフトの経糸一重緯糸三重織である。
【００１７】
図７は、本発明のトランスファーファブリックの一実施例を示す平面図、図８は、図７をＩＩ−ＩＩ′線で切断した経糸に沿った断面図である。
経糸６にポリエステルモノフィラメントを配置し、湿紙受け取り面側緯糸７にポリアミドスパン糸を配置し、中間層緯糸８と走行面側緯糸９にはポリアミドモノフィラメントを配置した８シャフトの経糸一重緯糸三重織である。
【００１８】
図９は、本発明のトランスファーファブリックの他の実施例を示す経糸に沿った断面図である。
経糸１０にポリエステルモノフィラメントの撚り糸、湿紙受け取り面側緯糸１１にポリアミドスパン糸、中間層緯糸にはポリアミドモノフィラメントの撚り糸の中間層緯糸１２とポリアミドモノフィラメントの中間層緯糸１３とを交互に、走行面側緯糸１４にポリアミドモノフィラメントを配置した８シャフトの緯糸三重織である。
【００１９】
図１０は、本発明のトランスファーファブリックの他の実施例を示す経糸に沿った断面図である。 湿紙受け取り面側経糸１５にポリアミドマルチフィラメント、走行面側経糸１６にポリエステルモノフィラメント、湿紙受け取り面側緯糸１７にポリアミドマルチフィラメント、中間層緯糸１８にポリアミドモノフィラメントの撚り糸、走行面側緯糸１９にポリアミドモノフィラメントを配置した８シャフトの経糸二重緯糸三重織である。
【００２０】
図１１は、本発明のトランスファーファブリックの他の実施例を示す緯糸に沿った断面図である。
湿紙受け取り面側経糸２０にポリエステルモノフィラメントの芯糸にポリアミドスパン糸を巻き付けた糸、走行面側経糸２１にポリエステルモノフィラメント、湿紙受け取り面側緯糸２２にウーリーナイロン糸、走行面側緯糸２３にポリアミドモノフィラメント、接結糸２４としてポリアミドモノフィラメントを配置した８シャフトの経糸二重緯糸二重織の二層織物である。
次に本発明の実施例であるトランスファーファブリックと従来例であるニードルフェルト、織網との比較試験を示して本発明の効果を説明する。
【００２１】
実施例１
本発明の実施例１には図５，６に示した実施例を採用し、比較例は下記に示す従来ニードルフェルトと、かってテストしたモノフィラメントの織網とした。
【００２２】
比較例１
経糸にポリアミドモノフィラメント撚糸、緯糸にポリアミドモノフィラメントを用いた基布に１ｍ ２当たり１Ｋｇのポリアミド製バットをニードリングによって交絡させたニードルフェルト。
【００２３】
比較例２
経糸に直径０．１５ｍｍのポリエステルモノフィラメントを１インチ当たり１８０本配置し、湿紙受け取り面側緯糸に直径０．１３ｍｍのナイロンモノフィラメントと直径０．１７ｍｍのポリエステルモノフィラメントとを交互に１インチ当たり合計で９６本配置し、走行面側緯糸には直径０．２２ｍｍのポリエステルモノフィラメントとポリアミドモノフィラメントとを交互に１インチ当たり合計で４８本配置した７シャフトの経糸一重緯糸二重織物。
【００２４】
比較試験１． シート・トランスファータッピスタンダードシートテスターで段ボール故紙原料を下記に示す抄紙用織物で抄紙し、実施例と比較例を湿紙受け取り面上に反転してのせ、ロールプレス（φ８０ｍｍ，約０．７５Ｋｇ／ｃｍ）後、抄紙網を剥がす際に湿紙がどちら側に付着するか判定した。 また同時にプレス後の湿紙水分を測定した。
結果を表１に示す。 トランスファー性は実施例、比較例１の順に良好であった。 比較例２は安定してトランスファーすることができなかった。
湿紙水分率については、実施例１と比較例１が同程度、比較例２が若干高い結果となった。
使用した抄紙用織物は、経糸に直径０．１７ｍｍのポリエステルモノフィラメントを１インチ当たり１５５本配置し、湿紙受け取り面側緯糸に直径０．１３ｍｍのナイロンモノフィラメントと直径０．２０ｍｍのポリエステルモノフィラメントとを交互に１インチ当たり合計で８６本配置し、走行面側緯糸には直径０．２２ｍｍのポリエステルモノフィラメントとポリアミドモノフィラメントとを交互に１インチ当たり合計で４３本配置した７シャフトの経糸一重緯糸二重織物である。
【００２５】
【表１】
【００２６】
２． 耐シャワー性実施例１と比較例を枠に設置し、高圧シャワーを下記の条件で当てて、シャワーに対する耐久性を見た。
シャワー圧 ： ２０，３０Ｋｇ／ｃｍ
２
ノズル径 ： １ｍｍ
距 離 ： １００ｍｍ
摺動距離 ： 経糸方向５０ｍｍ，緯糸方向５０ｍｍ
摺動速度 ： 経糸方向５０ｍｍ／３０ｓｅｃ，緯糸方向５０ｍｍ／７ｓｅｃ
シャワー圧２０Ｋｇ／ｃｍ
２では、比較例１は２０分でかなり穴明きが見られ、比較例２は１時間でも全く問題なく、実施例１は３０分で多少毛羽立ちが発生したが穴明きや糸の切断は見られない。
シャワー圧３０Ｋｇ／ｃｍ
２では、比較例１は１サイクルする前に穴明きが発生し、比較例２は１時間でも全く問題なく、実施例１は１０分で多少毛羽立ちが発生したが穴明きや糸の切断は見られない。
３． 耐ニップ性下記の条件で２本のロール間にサンプルを挟んでニップを加えながら摺動させ、糸のフィブリル化やつぶれ具合を判定した。
張 力 ： ２．５Ｋｇ／ｃｍ
ニップロール： φ４０ｍｍ×２本（クロムメッキ・スチール製）
ニップ条件 ： 乾式１５Ｋｇ／ｃｍ
ストローク ： １００ｍｍ
摺動速度 ： ５０回／ｍｉｎ
摺動回数 ： １５，０００往復比較例１は外観上さほど変化は見られないが、厚さが３６．２５％も減少した。 比較例２は経糸と上下のポリエステルモノフィラメントにフィブリル化が発生した。 厚さの減少は４．３％であった。
実施例１はフィブリル化の発生は全くなく、湿紙受け取り面側緯糸のポリアミドマルチフィラメントのタスラン加工糸とポリアミドマルチフィラメントの巻縮加工糸とを共撚した糸が多少つぶれて平らになる程度であった。 厚さの減少は８．４％であった。
以上の試験結果により、本発明のトランスファーファブリックはシートトランスファー性はニードルフェルトと同様良好であり、耐シャワー性はモノフィラメントで製織された織物には若干劣るもののニードルフェルトと比較すると断然有利であり、耐ニップ性については最も優れていることがわかる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のトランスファーファブリックは、抄造部で抄造した湿紙を抄紙用織物から安定して良好に受け取って次の脱水部へ送り込むことができる。
また、耐シャワー性に優れており、高圧シャワー洗浄が可能で汚れを簡単に除去することができるため、抄紙速度を上げることが可能となる。
さらに、耐ニップ性が優れており、厚さの減少も少ないため、長期間使用されてもクッション性、脱水性能が低下することなく、使用末期まで良好なシートトランスファー性を維持できる。
このような良好な湿紙トランスファー性と洗浄性を有するトランスファーファブリックを使用することにより、本発明の最終的な目的である紙の生産性向上を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトランスファーファブリックを使用した製紙機械の実施例を示す概要図である。
【図２】本発明のトランスファーファブリックを使用した製紙機械の他の実施例を示す概要図である。
【図３】本発明のトランスファーファブリックを使用した製紙機械の他の実施例を示す概要図である。
【図４】本発明のトランスファーファブリックを使用した製紙機械の他の実施例を示す概要図である。
【図５】本発明のトランスファーファブリックの一実施例を示す平面図である。
【図６】第３ａ図のＩ−Ｉ′線で切断した経糸に沿った断面図である。
【図７】本発明のトランスファーファブリックの一実施例を示す平面図である。
【図８】第４ａ図のＩＩ−ＩＩ′線で切断した経糸に沿った断面図である。
【図９】本発明のトランスファーファブリックの他の実施例を示す経糸に沿った断面図である。
【図１０】本発明のトランスファーファブリックの他の実施例を示す経糸に沿った断面図である。
【図１１】本発明のトランスファーファブリックの他の実施例を示す緯糸に沿った断面図である。
【符号の説明】
１ トランスファーファブリック２ 抄紙用織物２′抄紙用織物３ ヘッドボックス４ 紙料バット５ 円網シリンダー６ 経糸７ 湿紙受け取り面側緯糸８ 中間層緯糸９ 走行面側緯糸１０ 経糸１１ 湿紙受け取り面側緯糸１２ 中間層緯糸１３ 中間層緯糸１４ 走行面側緯糸１５ 湿紙受け取り面側経糸１６ 走行面側経糸１７ 湿紙受け取り面側緯糸１８ 中間層緯糸１９ 走行面側緯糸２０ 湿紙受け取り面側経糸２１ 走行面側経糸２２ 湿紙受け取り面側緯糸２３ 走行面側緯糸２４ 接結糸Ａ 湿紙受け取り部Ｂ 脱水部
|
