JP2011219902A - 製紙用フェルトおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フェルトの圧縮（つぶれ）、汚れ等による加圧時の通水性の低下を防止する製紙用フェルトとその製造方法を提供する。
【解決手段】製織布４を少なくとも１層以上有する基布にバット繊維３が積層されて絡合一体化される製紙用フェルト１００であって、製織布の一層の製紙面側又は走行面側のバット繊維との境界もしくは製織布内には、空隙を有した樹脂層２が形成されており、樹脂層は、第１緯糸および第１経糸の一方もしくは両方に織り込まれ、第１経糸５および第１緯糸６を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が少なくとも一部に配された第２経糸８および第２緯糸の一方もしくは両方が、低融点樹脂の融点温度よりも高く、高融点樹脂の融点温度よりも低い温度で加熱、冷却されることで形成され、空隙１７は、第２経糸および第２緯糸の一方もしくは両方に沿って硬化した低融点樹脂との間に形成される構成としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、基布層にバット繊維層が一体化された製紙用フェルトに関し、詳しくは製紙用フェルトおよびその製造方法に関するものである。

製紙用フェルトは、製品となる湿紙と面で当接することで湿紙の水分を搾水し、湿紙を搬送する。したがって、製品の表面性にかかる品質を維持するために、湿紙と当接する面は搾水性、平滑性、シート剥離性、圧力均一性等の特性を一定に維持する必要がある。また、製紙用フェルトに要求される性能として、なじみの向上、バット繊維の脱毛防止、汚染物質による汚れの防止なども重要とされている。これらの性能を満足させるために、製紙用フェルトにおける技術として、樹脂加工を施したフェルト（例えば、特許文献１〜２）、バット繊維に溶融繊維を用いて溶融させたフェルト（例えば、特許文献３）、基布とバット繊維以外の樹脂シートを配置し溶融させたフェルト、糸に溶融糸を用いて溶融させたフェルト（例えば、特許文献４）などが知られている。

特開２００３−５１１５８２号公報 特許第３４８８４０３号公報 特許第３１８４９２７号公報 特表２００８−５０７６３５号公報

前記従来技術の問題点としては、フェルトに樹脂加工を施したり、使用している繊維や糸やシートを単に溶融させた構造的な原因により、加圧時の通水性が低下するため、汚染物質が樹脂層に詰まり、汚れを蓄積させ、搾水性が低下して製品の品質に悪影響を及ぼすおそれがあった。

本発明は、このような発明者の知見に基づき案出されたものであり、その主な目的は、フェルトの圧縮（つぶれ）、汚れ等による加圧時の通水性の低下を防止する製紙用フェルトとその製造方法を提供することにある。

このような課題を解決するための本発明は、製織布を少なくとも１層以上有する基布と、該製織布の製紙面側および走行面側の一方の面もしくは両面にバット繊維が積層されて絡合一体化される製紙用フェルトにかかる発明である。ここで、前記製織布の前記製紙面側又は前記走行面側の前記バット繊維との境界もしくは前記製織布内には、空隙（間隙）を有した樹脂層が形成されている。前記樹脂層は、前記製織布の前記製紙面側又は前記走行面側の前記バット繊維が積層される側に製織される第１緯糸および第１経糸の一方もしくは両方に織り込まれ、前記第１経糸および前記第１緯糸を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が少なくとも一部に配された第２経糸および第２緯糸の一方もしくは両方が、前記低融点樹脂の融点温度よりも高く、前記高融点樹脂の融点温度よりも低い温度で加熱、冷却されることで、前記低融点樹脂が溶融、硬化して形成され、前記空隙は、前記第２経糸および前記第２緯糸の一方もしくは両方に沿って硬化した前記低融点樹脂との間に形成される構成としている。なお、この空隙は、第２緯糸が織り込まれて樹脂層を形成した場合には、織り込まれた位置を維持しつつ、第２緯糸が溶融して硬化することで、所々に緯方向に細長い網目状となり、第２経糸が織り込まれて樹脂層を形成した場合には、織り込まれた位置を維持しつつ、第２経糸が溶融して硬化することで、所々に経方向に細長い網目状となり、第２緯糸および前記第２経糸が織り込まれた場合は、細かい網目状となる。

前記構成によれば、製織布の第１経糸および第１緯糸に少なくとも繊維の一部が溶融する第２経糸および第２緯糸の一方もしくは両方を織り込むことで、加圧時の通水性を確保するように基布層のバット繊維層との境界もしくは前記基布内に空隙（間隙）を有した樹脂層を形成させることができる。すなわち、樹脂層は第１緯糸および第１経糸の一方もしくは両方の周辺に形成されるため、空隙（間隙）を有する樹脂層を形成することができる。ここで、第２経糸および第２緯糸は基布層のバット繊維層に近い部分である基布の表面もしくは裏面に製織された製織布の第１緯糸もしくは第１経糸に織り込むことが好適である。また、基布が多層に形成されており、バット繊維層が基布の両面に積層される場合には、基布の表面側および裏面側の製織布の両面に第２経糸および第２緯糸を織り込むことで、基布層の表裏面に樹脂層を形成することができる。

さらに前記構成によれば、バット繊維と基布との境界に樹脂層を形成することができることからバット繊維の一部を付着させて脱毛を抑制することができる。また、樹脂が溶融、硬化するときには、基布の第１経糸および第１緯糸の配置に影響されるため、樹脂はフェルト内部で網目状の細かく長い空隙（間隙）を有した状態で固まることで、空隙（間隙）を有した構造体となり、圧縮され難くするとともに、使用中の物性変化を抑えることができる。

前記第２経糸または前記第２緯糸は、前記低融点樹脂が用いられた低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸を適用することができる。また、前記第２経糸または第２緯糸は、前記第１経糸または第１緯糸を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が鞘部に配され、前記高融点樹脂が芯部に配された芯鞘型複合繊維とすることもできる。さらに、前記第２経糸または第２緯糸は、前記低融点樹脂が用いられた低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸と前記高融点樹脂が用いられた糸との撚り糸とすることもできる。

前記構成によれば、マルチ糸、紡績糸、芯鞘型複合繊維または撚り糸は断面を扁平化して、糸１本が複数本に分散した状態になるため織り込みやすく、これらの糸を使用することで、樹脂層を表面から見ると、経又は緯方向に細い樹脂の無い網目状の空隙（間隙）を形成し易くなるため、目詰まり汚れなどの発生の防止効果を向上させることができる。またフェルト裏面側に使用した場合には、目詰まり汚れなどの発生の防止効果だけでなく、前記のように脱毛を抑制することにより裏面摩耗の抑制にもなる。

なお本発明の一側面によれば、バット繊維を積層する基布の表面もしくは裏面が、第１経糸および／または第１緯糸、と第２緯糸（第２経糸）とで形成されている場合にも適用できる。ここで、樹脂層は、前記基布に織り込まれ、前記第１経糸（第１緯糸）を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が鞘部に配され、前記高融点樹脂が芯部に配された芯鞘型複合繊維、または、前記第１経糸（第１緯糸）を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が用いられた低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸と前記高融点樹脂が用いられた糸との撚り糸からなる第２緯糸（第２経糸）が、前記低融点樹脂の融点温度よりも高く、前記高融点樹脂の融点温度よりも低い温度で加熱、冷却されることで、前記低融点樹脂が溶融、硬化して形成される構成としている。なお、かかる構成において、前記第１経糸および／または第１緯糸、と第２緯糸（第２経糸）とで形成されている基布の上層または下層に、高融点樹脂の経緯糸で形成される基布を積層しても良い。

前記構成によれば、基布の製織布を形成する第１経糸（第１緯糸）に鞘部が溶融する芯鞘型複合繊維が用いられた第２緯糸（第２経糸）を織り込むことで、加圧時の通水性を確保するように基布層とバット繊維層との境界に空隙（間隙）を有する樹脂層を形成させることができる。また、芯鞘型複合繊維の場合には、第２緯糸（第２経糸）の芯部は溶融せずに残り、基布には経糸と緯糸とが絡合された状態となるため一定の強度を確保できる。なお、前記基布の上層または下層に、高融点樹脂の経緯糸で形成される基布を１層追加すれば、さらに強度確保できる。同様に、芯鞘型複合繊維の替わりに、第１経糸（第１緯糸）を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が用いられた低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸と前記高融点樹脂が用いられた糸との撚り糸から形成された第２緯糸（第２経糸）を適用することもできる。特に、第２経糸を織り込んで、樹脂層を形成させて経方向に細長い間隙を形成した場合、フェルト内の水分の流動性を高めると考えられ、より高い搾水性を得られることから、経長の空隙（間隙）を形成するよう構成することが好ましい。

前記構成において、前記第１経糸（第１緯糸）と前記第２緯糸（第２経糸）との交錯点は、前記第２緯糸（第２経糸）が３本以上の所定本数の前記第１経糸（第１緯糸）を跨いで、前記バット繊維側に表出する部分が前記基布側よりも多くなるように設けられていることが好適である。

前記構成によれば、溶融する第２緯糸または第２経糸の大部分を予め基布の表面に露出させることで、樹脂層を基布の表面に露出させるように形成することができる。

前記構成において、融点が１００〜１５０℃である低融点樹脂を適用することができる。また、低融点樹脂には、ナイロンもしくはポリウレタンを適用することができる。

このように本発明によれば、基布の表（裏）面もしくは基布内に低溶融樹脂からなる糸を製織し、樹脂を溶融、硬化させて空隙を有する樹脂層を基布の前記バット繊維との境界もしくは基布内に形成することで、従来の樹脂加工フェルトなどと比べ、樹脂層に（細長く）多くの空隙（間隙）を有し、樹脂層の厚みも薄く形成できるため、従来の樹脂加工による特性を維持しつつ、加圧時の通水性低下を防止する製紙用フェルトとその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる製紙用フェルトの一例を示す模式的な断面図である。 図１の樹脂層の模式的な平面図である。 本発明の一実施形態にかかる製紙用フェルトの製織パターンの模式的な断面図であり、第１経糸と第１緯糸とから製織された基布に第２経糸が織り込まれた状況を示す断面図である。 図３と異なる製織パターンの模式的な断面図であり、第１経糸と第１緯糸とから製織された基布に第２経糸が織り込まれた状況を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる製紙用フェルトの一製織パターンを示す模式的な断面図であり、表層が第１緯糸のみからなる基布に第２経糸が織り込まれた状況を示す断面図である。 図５と異なる製織パターンの模式的な断面図であり、表層が第１緯糸のみからなる基布に第２経糸が織り込まれた状況を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる製紙用フェルトの一製織パターンを示す模式的な断面図である。 本発明の一実施形態にかかる製紙用フェルトの一製織パターンを示す模式的な断面図である。 本発明の一実施形態にかかる製紙用フェルトの樹脂層を正面から見た図面代用写真である。 図９に示した製紙用フェルトの樹脂層と反対側の裏面を見た図面代用写真である。 本発明の一実施形態にかかる製紙用フェルトの実施例と従来技術にかかる基布の表面に樹脂加工がされた製紙用フェルトの比較例とについて実施したシミュレータプレス試験の結果を示すチャートと、実施例および比較例の物性の比較である。

以下、本発明にかかる一実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１及び図３等を参照すると、フェルト１００は、基布層１に表層となるバット繊維３及び裏層となるバット繊維層１３をニードリングにより積層一体化してなる複層構造をなしており、基布層１とバット繊維３との間には樹脂層２が形成されている。基布１のバット繊維３に近い部分である製織布４は、第１経糸５と第１緯糸６と第２経糸８（図３参照）とで製織され、第２経糸８の溶融により、樹脂の一部がバット層３側に含浸された状態となった第１経糸５と第１緯糸６とで構成された製織布である。ここで、図１のように製織布４の下層には、適宜別の基布２０を追加・積層することが可能である。基布２０としては、製織布，経糸又は緯糸のみの不織布などが使用され、基布２０に使用される経糸及び緯糸には第２経糸８のような樹脂層を形成させるための低融点糸は使用しない。なお、図１において樹脂層２（８）としているのは、上記のように第２経糸８の溶融・硬化によって樹脂層２が形成されていることを表している。

ここで、図１では、製織布４の下層に別の基布２０を追加・積層しているが、製織布４の上層に別の基布２０を追加・積層しても良い。但し、この場合には、図３の基布構造は上下が逆の構造となり、第２経糸８が下側面に多く露出した構造となる。よって、この場合の樹脂層２は、裏層のバット繊維層１３と製織布４との間に形成されることとなる。

さらに、別の基布２０を、製織布４の上下層に追加・積層することもできる。この場合、樹脂層２は製織布４と上下層どちらかの別の基布２０との間に形成されることとなる。別の基布２０には、織機でモノフィラメント糸や、複数本のフィラメントを撚り合わせた撚り糸などを織った布を適用できるが、これに限定されず、多層の布、不織布等も適用することができる。

なお、製織布４（基布２０）の製織パターンは特に限定されず、経１重緯２重織や経２重緯１重織の２重織構造、経１重緯１重織の１重織構造、経２重緯２重織の３重織以上の構造や、経２重緯２重織の３重織構造以上の上層（製紙面）側又は下層（走行面）側に低融点樹脂からなる第２経糸、第２緯糸を織り込む構成とすることもできる。

樹脂層２は第１経糸５と同方向に延在した複数の樹脂帯７から構成されている。図２と図３を参照すると、樹脂帯７には第１緯糸６に織り込まれた第２経糸８がその位置を維持しつつ溶融して硬化することで所々に経方向に細長い網目状の空隙（間隙）１７が形成されている。そして、樹脂層２は、樹脂帯７と空隙（間隙）１７とが協働することで、空隙を有した樹脂の層として図１に示すように面全体を覆っている。空隙１７については、第２経糸８間の間隔による空隙と、第２経糸８を構成する糸の間隔による空隙とで形成される。なお、樹脂帯２は樹脂が溶融、硬化して形成されるため、溶融した樹脂の一部はバット繊維３および製織布４にも浸透して硬化する。すなわち、樹脂層２は、バット繊維３と製織布４との間に独立して配設される層ではなく、両者の境界に形成される層となっている。

このように、本実施形態は、製織布４とバット繊維３との境界に樹脂帯７と空隙１７とからなる樹脂層２を形成させることで、フェルト樹脂加工の利点を損なわずに加圧時の通水性を確保することができる。さらにこの構成によれば、樹脂が一旦溶融して、その後硬化する樹脂帯７があるために一部の繊維を樹脂に付着させてバット繊維３の脱毛を抑制することができ、特に走行面側に樹脂層２を設けたときに有効となる。また、フェルト内部において、樹脂が網目状の空隙１７を有した状態で固まった樹脂層２を形成することで、樹脂層２は空隙を有した構造体となり、圧縮され難くなるとともに、使用中の物性変化も抑えることができる。

なお、第２緯糸が織り込まれて、樹脂層２を形成した場合には、織り込まれた第２緯糸の位置を維持しつつ、第２緯糸が溶融して硬化することで、所々に緯方向に細長い網目状の空隙１７と樹脂帯７を有した樹脂層２を形成させることができる。同様に、第２緯糸および第２経糸が織り込まれた場合は、細かい網目状の空隙１７と樹脂帯７を有した樹脂層２を形成することができる。なお、樹脂層２は図１の製織布４と、この製織布４に隣接する基布２０との間にも形成することができ、加圧時の通水性を維持しつつ、樹脂加工が施されたフェルトの利点を活かすように適宜樹脂層２を設定することができる。

次に図３〜図６を参照すると、本実施形態は、種々の製織布４の製織パターンに対して図２に示す樹脂層２を形成することができる。図３，４は、第１経糸５と第１緯糸６とで製織されている製織布４にさらに第２経糸８を第１緯糸６に織り込んだパターンを示している。ここで、第１経糸５および第１緯糸６は高融点樹脂から形成されており、第２経糸８は高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂から形成されている。なお、図３，４については、図１に示した製織布４の下層に配された基布２０は省略し、基布１のバット繊維層に近い部分である製織布４のみを示しているが、適宜基布２０を追加することが可能である。また前記したように、製織布４は、基布１の表面、裏面（製紙面側、走行面側）のいずれにも適用できるものであり、基布２０を上下に配置した中層に適用することもできる。

低融点樹脂には、例えば、融点が１００〜１５０℃である低融点樹脂であるナイロンもしくはポリウレタンを適用することができる。第２経糸８は、低融点樹脂が用いられた低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸を適用することができる。ここで、低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸の繊度は５００〜１８００ｄｔｅｘとすることが好適である。また、低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸を形成する１本のフィラメントの繊度は３〜９０ｄｔｅｘとすることが好適である。

この構成によれば、低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸を適用し、糸の繊度およびフィラメントの繊度を所定範囲内とすることで、低融点の糸を扁平化させやすく、糸そのものが空隙を作る状態で溶融する（図２参照）。そして、細かい空隙が開いた状態に溶融分散させやすくする。かかる構成は、加圧時に通水性が確保されるように基布層とバット層の間に樹脂層を形成させられるため目詰まり汚れなどの発生も防止することができる。また、フェルト裏面側に樹脂層を形成すれば、裏面摩耗の抑制としても利用できる。高融点樹脂には、低融点樹脂の融点温度よりも高い樹脂を適用することができ、樹脂の種類は特に限定されない。

図３は、本実施形態にかかる製紙用フェルトの製織パターンの模式的な断面図であり、第１経糸と第１緯糸とから製織された基布に第２経糸が織り込まれた状況を示す断面図である。なお、図３〜８において、（ａ）は経断面および（ｂ）は緯断面の模式的な断面を示している。

図３（ａ）を参照すると、経断面において、製織布４における第１経糸５と第１緯糸６との交錯点は、第１経糸５が３本の第１緯糸６を潜って、バット繊維３側に表出する部分が製織布４の下層側よりも少なくなるように設けられている（１／３組織）。さらに、第１緯糸６と第２経糸８との交錯点は、第２経糸８が７本の第１緯糸６を跨いで、第２経糸８のバット繊維３側に表出する部分が製織布４の下層側よりも多くなるように設けられている。

図３（ｂ）を参照すると、緯断面においても、第１緯糸６と第２経糸８との交錯点は、第２経糸８が７本の第１緯糸６を跨いで、第２経糸８のバット繊維３側に表出する部分が製織布４の下層側よりも多くなるように設けられている。第２経糸８は断面を扁平状としているため細かい間隙が開いた状態に樹脂を溶融させやすく、空隙１７と樹脂帯７（図２参照）とからなる通水性の低下を防止できる空隙を有する樹脂層２を容易に形成することができる。

その後、図１に示すように製織布４の製紙面側にバット繊維３が積層され、フェルト１００は低融点樹脂の融点温度よりも高く、高融点樹脂の融点温度よりも低い温度で加熱される。低融点樹脂からなる第２経糸８は溶融し、その後の冷却を経て溶融した樹脂が硬化する。

溶融・硬化した樹脂は第１緯糸６のバット繊維３側に樹脂層２を形成する。樹脂層２は図１，２に示すように製織布４とバット繊維３との境界に樹脂帯７と空隙１７とからなるように形成される。このように本実施形態は、第１緯糸６と第２経糸８との交錯点を第２経糸８が３本以上の所定本数の第１緯糸６を跨いで、第２経糸８のバット繊維３側に表出する部分が製織布４の下層側よりも多くなるように設けることで、第１緯糸６のバット繊維３側に樹脂層２を形成することができる。なお、図では構成を見やすくするためにバット繊維３と製織布４との間に独立して配設された層として表しているが、実際に樹脂はバット繊維３と製織布４にも浸透（例えば、製織布４に含浸された樹脂の一部）して硬化しているため、樹脂２は両者の境界に形成される層となっている。

図４は、図３における製織布４の第１経糸５と第１緯糸６との製織パターンを変えたものである。図４（ａ）を参照すると、製織布４は、１／３組織と３／１組織とを複合した組織、あるいは３／１経２重組織の様な基布としている。また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、第２経糸８が７本の第１緯糸６を跨いで、第２経糸８のバット繊維３側に表出する部分が製織布４の下層側よりも多くなるように設けられている。

かかる構成によって図４の構成も図３と同様に、第１緯糸６と第２経糸８との交錯点を第２経糸８が３本以上の所定本数の第１緯糸６を跨いで、第２経糸８のバット繊維３側に表出する部分が製織布４の下層側よりも多くなるように設けることで、第１緯糸６のバット繊維３側に樹脂層２を形成することができる。

ここで、図３の製織パターン（１／３組織）では、樹脂が面方向に一様に分散するように溶融し、基布を３／１組織とした場合に比べて、より均一に樹脂が面上に広がった樹脂層２を形成することができる。このように、図３の１／３組織の製織パターンへ第２経糸８を織り込む構成は、製織布４から基布の奥へ樹脂が浸透しにくくなるとともに、薄くかつ一様な樹脂層２を形成させることができ、３／１組織と比べてより好適な構成となる。なおこの組織構成は、たとえば１／４，１／５〜組織とした場合においても、樹脂を面方向に一様に分散するように溶融するため、より均一な厚みを有する面状の樹脂層２を形成することができる。

この製織布４に織り込まれる第２経糸８の本数又は繊度によって樹脂の量をコントロールすることもできる。このように本実施形態は、製織のパターン等を適宜選択することで、製織布４とバット繊維３との境界に樹脂層を形成させることができる。

次に、図５，６を参照すると、製織布４が第１緯糸６と第２経糸８とで形成されている基布１を示しており、第２経糸８を完全に溶融させた後には、製織布４は第１緯糸６のみで構成されている構造となる。図５では製織布４の下層側に経糸１５のみの基布２０が配置されており、図６では製織布４の下に経糸１５と緯糸１６で形成される基布２０が配置されている。図５（ａ），図６（ａ）を参照すると、第１緯糸６と第２経糸８との交錯点は、第２経糸８が７本の第１緯糸６を跨いで、第２経糸８のバット繊維３側に表出する部分が基布１側よりも多くなるように設けられている。

図５（ｂ），図６（ｂ）を参照すると、緯断面においても、第１緯糸６と第２経糸８との交錯点は、第２経糸８が７本の第１緯糸６を跨いで、第２経糸８のバット繊維３側に表出する部分が製織布４の下層側よりも多くなるように設けられている。第２経糸８は断面を扁平状としているため細かい間隙が開いた状態に樹脂を溶融させやすく、空隙を有する樹脂層２を容易に形成することができる。

その後、バット繊維３が積層され、フェルト１００は低融点樹脂の融点温度よりも高く、高融点樹脂の融点温度よりも低い温度で加熱される。低融点樹脂からなる第２経糸８は溶融し、その後の冷却を経て溶融した樹脂が硬化する。なお、図５では省略しているが、経糸１５のみの基布２０の下層には高融点樹脂の経緯糸で形成される基布を適用することができる。

図５，６のパターンにおいても、図３，４と同様に、第１緯糸６と第２経糸８との交錯点を第２経糸８が３本以上の所定本数の第１緯糸６を跨いで、第２経糸８のバット繊維３側に表出する部分が製織布４の下側よりも多くなるように設けることで、第１緯糸６のバット繊維３側に樹脂層２を形成することができる。この製織パターンにおける樹脂層２は、図３の製織パターン（１／３組織）と同様に、樹脂が面方向に一様に分散するように溶融し、均一に樹脂が面上に広がった樹脂層２を形成することができる。このように、本構成は、１／３組織の製織パターンへ第２経糸８を織り込む構成と同様に、製織布４から基布の奥へ樹脂が浸透しにくくなるとともに、薄くかつ一様な樹脂層２を形成させることができる。

ここで、図５で説明した製織パターンにおいて第２経糸８の替わりに芯鞘型複合繊維を適用することもできる。芯鞘型複合繊維は、融点の異なる２種類の樹脂が芯部と鞘部に適用されている。鞘部の低融点樹脂は芯部の高融点樹脂と比べ低い融点とされているため、表層を芯部の融点よりも低く、鞘部の融点よりも高い温度環境に置くことで、芯部を維持したまま、鞘部を溶融させることができる。例えば、芯部には高融点（２００℃以上）ポリアミド合成繊維を、鞘部には低融点（１００℃〜１５０℃）樹脂であるナイロンもしくはポリウレタンを適用することができる。

かかる構成においても、図３，４と同様に、第１緯糸６と第２経糸８との交錯点を第２経糸８が３本以上の所定本数の第１緯糸６を跨いで、第２経糸８のバット繊維３側に表出する部分が製織布４側よりも多くなるように設けることで、第１緯糸６のバット繊維３側に樹脂層２を形成することができる。なお、この場合、溶融後の製織布４は、第１緯糸６のみとはならず、第２経糸８の芯鞘複合繊維の芯部糸と第２緯糸６とで構成された構造となる。

さらに、芯鞘型複合繊維の替わりに、第１緯糸６を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が用いられた低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸と前記高融点樹脂が用いられた糸との撚り糸から形成された第２経糸を適用することもできる。この撚り糸は芯鞘型複合繊維と同様な作用を奏することができる。さらにこの構成は、芯鞘複合繊維と、高融点樹脂糸の撚り糸とすることもでき、撚り糸に適用される樹脂材料は適宜選定することができる。

撚り糸を使用する場合、低融点フィラメントのマルチ糸の撚り数は１インチ当たり０〜５回であることが好適であり、実際に樹脂層を形成する樹脂量が２０g〜１３０gとなるようにすることが好適である。かかる構成は、低融点の糸を扁平化させやすく、溶融分散させやすくするため、加圧時の通水性が確保されるように基布層とバット層との境界に樹脂層を形成させることができる。なお、この場合、溶融後の製織布４は、第１緯糸６のみとはならず、第２経糸８の高融点樹脂糸と第２緯糸６とで構成された構造となる。

前記した図３〜６では、第１緯糸６に第２経糸８もしくは芯鞘型複合繊維を絡合する構成を説明した。しかしながら、本発明は、製織布４が第１経糸と第２緯糸とが絡合されている場合には、第１緯糸６に第２経糸８もしくは芯鞘型複合繊維を、第１経糸５に第２緯糸もしくは芯鞘型複合繊維を絡合する構成とすることもできる。

さらに、本発明は、製織布４を、第１経糸５に第２緯糸もしくは芯鞘型複合繊維を絡合する構成とすることもできる。このように本発明は、製紙用フェルトもしくは製紙用ベルトに要求される経緯方向の強度、平面性、脱水性、汚れ防止性、脱毛防止性等に応じて、低融点樹脂の糸を絡合する基布の表層部４の製織パターンを適宜選定することができる。

次に図７，８を参照すると、本実施形態は、基布内に樹脂層２を形成することができる。なお、図７，８では省略しているが、積層された製織布４と基布２０の上下には、さらなる基布２０を積層することができる。

図７（ａ）を参照すると、上側の基布２０は、第１経糸５と第１緯糸６とを３／１組織とし、下側の製織布４は、第１緯糸６と第２経糸８とを７／１組織としている。

かかる製織を行った後に、フェルトは、低融点樹脂の融点温度よりも高く、高融点樹脂の融点温度よりも低い温度で加熱される。低融点樹脂からなる第２経糸８は溶融し、その後の冷却を経て溶融した樹脂が硬化する。溶融・硬化した樹脂は、製織布４と基布２０との間に樹脂層２を形成する。

かかる構成は、基布層１の内部に樹脂層２を形成することで、基布層１としての空隙量を維持しつつ、汚れを防止することができる。

図８は、図７が製織布４を下層に配置し、製織布４の製紙面側に樹脂層を形成させる構造であるのに対し、製織布４を上層に配置し、製織布４の走行面側に樹脂層を形成させる構造である。図８（ａ）を参照すると、上側の製織布４は、第１緯糸６と第２経糸８とを１／７組織とし、下側の基布２０は、第１経糸５と第１緯糸６とを１／３組織としている。溶融・硬化した樹脂は、製織布４と基布２０との間に樹脂層２を形成する。

このように図７，８にかかる構成においても、基布層１の内部に樹脂層２を形成することで、基布１としての空隙量を維持しつつ、汚れを防止することができる。

図７，８で例示した製織布４や基布２０の製織パターンは、これらの例示に限定されず、基布２０を配設する箇所（製紙面側や走行面側）、強度要求、汚染物質による汚れの防止要求等を鑑み適宜選択的に適用することができる。

図９は、本発明の一実施形態にかかる製紙用フェルトの樹脂層を正面から見た図面代用写真である。図９を参照すると、樹脂層２の正面には筋状の樹脂帯７と所々に経方向に細長い網目状の空隙１７が形成され、図２に示す態様となっている。一方、同じ製紙用フェルトを裏面から見た図面代用写真である図１０を参照すると、樹脂が溶融して裏面まで浸透した形跡はなく、製織布４に樹脂層２を形成できることが分かる。

次に、本発明の一実施形態にかかる製紙用フェルトの実施例と未加工の製紙用フェルトの参考例との搾水性能の変化について説明する。一般的に、製紙工程では、ワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパートがある。プレスパートにおける湿紙の搾水性能を予測するために搾水性能予測シミュレータを適用することができる。図１１は、本発明の一実施形態にかかる製紙用フェルトの実施例と未加工の製紙用フェルトの参考例について実施したシミュレータ試験の結果を示すチャートと、実施例および参考例の物性の比較である。

図１１のチャートでは、縦軸には単位時間あたりの搾水された水量を、横軸にはプレス回数を示している。ここで、実線は実施例であり、破線は参考例である。

チャートを参照すると、プレス回数が少ない初期では、実施例と参考例の搾水性能は変わらない。しかしながら、プレス回数が増大するにつれて、実施例の搾水性能は低下しないが、参考例の搾水性能は低下している。特にプレス回数が１００，０００回を超えると、実施例と参考例との差は顕著になり、搾水性能に有意な差を生じている。このように本発明が適用された実施例は、加圧時の搾水性能の低下を防止するという優れた作用効果を奏する。

続いて、図１１の実施例と参考例の物性比較を参照すると、プレスされていないときの（０ＭＰａ）の厚み（ｍｍ）、４．９ＭＰａでプレスされたときの厚み（ｍｍ）、通気度（ｃｍ^３／ｓ／ｃｍ^２）、水平方向の加圧通水度（ｃｍ^３／ｓ／ｃｍ^２）、目付（ｇ／ｍ^２）、密度（ｇ／ｃｍ^３）、プレスされていないときの（０ＭＰａ）の空隙量（ｃｍ^３／ｍ^２）について、シミュレータ試験の前後での変化量は変わらない。

ここで、垂直方向の加圧通水度（ｃｍ^３／ｓ／ｃｍ^２）については、参考例ではプレス前（Ｐ前）の３６．４６ｃｍ^３／ｓ／ｃｍ^２からプレス後（Ｐ後）には３２．４７ｃｍ^３／ｓ／ｃｍ^２になっており、プレス前後で１０％（３．９９ｃｍ^３／ｓ／ｃｍ^２）の低下が見られる。一方、実施例ではプレス前（Ｐ前）の４１．３２ｃｍ^３／ｓ／ｃｍ^２からプレス後（Ｐ後）には３８．８２ｃｍ^３／ｓ／ｃｍ^２になっており、プレス前後で６％（２．５ｃｍ^３／ｓ／ｃｍ^２）の低下であった。このように、実施例は参考例と比べて垂直方向の加圧通水度の低下が少ない。このことは、図１１のチャートで示したプレス前後での搾水性能変化の傾向と同様となっている。

上記のように本発明が適用された実施例は、参考例と比べて使用初期から終期までの垂直方向の加圧通水度の低下が少ない一方、その他の物性については参考例と同等であった。このように実施例は、加圧時の通水性の低下を防止するとともに、樹脂層がフェルト内部で網目状の細かく長い間隙を有した状態で固まることで、空隙を有した構造体となり、圧縮され難くすることで、使用中の物性変化を抑えるという優れた作用効果を奏する。以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は、明細書および図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。

本発明にかかる製紙用フェルトは、紙の表面性を向上させることができる効果を有し、基布層の表面又は表裏両面にバット繊維層が一体化された製紙用フェルト、特に抄紙機のプレスパート（圧搾部）で用いられるプレスフェルトなどとして有用である。また、本発明は半通気性の製紙用搬送ベルトとしても適用でき、製紙工程における湿紙の搬送用として有用である。

１ 基布層
２ 樹脂層
３ バット繊維
４ 製織布
５ 第１経糸
６ 第１緯糸
７ 樹脂帯
８ 第２経糸
１７ 空隙（間隙）
２０ 基布
１００ 製紙用フェルト

Claims (10)

1. 製織布を少なくとも１層以上有する基布と、該基布の製紙面側および走行面側の一方の面もしくは両面にバット繊維が積層されて絡合一体化される製紙用フェルトであって、
   前記製織布の１層の製紙面側又は走行面側には、空隙を有した樹脂層が形成されており、
   前記樹脂層は、前記製織布の製紙面側又は走行面側に製織される第１緯糸および第１経糸の一方もしくは両方に織り込まれ、前記第１経糸および前記第１緯糸を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が少なくとも一部に配された第２経糸および第２緯糸の一方もしくは両方が、前記低融点樹脂の融点温度よりも高く、前記高融点樹脂の融点温度よりも低い温度で加熱、冷却されることで、前記低融点樹脂が溶融、硬化して形成され、
   前記空隙は、前記第２経糸および前記第２緯糸の一方もしくは両方に沿って硬化した前記低融点樹脂間に形成されることを特徴とする製紙用フェルト。
2. 前記空隙は、
   前記第２緯糸が織り込まれて前記樹脂層２を形成した場合には、織り込まれた位置を維持しつつ、前記第２緯糸が溶融して硬化することで、所々に緯方向に細長い網目状となり、
   前記第２経糸が織り込まれて前記樹脂層２を形成した場合には、織り込まれた位置を維持しつつ、前記第２経糸が溶融して硬化することで、所々に経方向に細長い網目状となり、
   前記第２緯糸および前記第２経糸が織り込まれた場合は、細かい網目状となることを特徴とする請求項１に記載の製紙用フェルト。
3. 前記第２経糸または前記第２緯糸は、前記低融点樹脂が用いられた低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸、または、前記第１経糸または第１緯糸を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が鞘部に配され、前記高融点樹脂が芯部に配された芯鞘型複合繊維、または、前記低融点樹脂が用いられた低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸と前記高融点樹脂が用いられた糸との撚り糸であることを特徴とする請求項１または２に記載の製紙用フェルト。
4. 前記第１経糸と前記第２緯糸との交錯点は、前記第２緯糸が３本以上の所定本数の前記第１経糸を跨いで、前記バット繊維側に表出する部分が前記基布側よりも多くなるように設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の製紙用フェルト。
5. 前記第１緯糸と前記第２経糸との交錯点は、前記第２経糸が３本以上の所定本数の前記第１緯糸を跨いで、前記第２経糸の前記バット繊維側に表出する部分が前記基布側よりも多くなるように設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の製紙用フェルト。
6. 前記低融点樹脂の融点は、１００〜１５０℃であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の製紙用フェルト。
7. 前記低融点樹脂は、ナイロンもしくはポリウレタンであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の製紙用フェルト。
8. 製織布を少なくとも１層以上有する基布と、該基布の製紙面側および走行面側の一方の面もしくは両面にバット繊維が積層されて絡合一体化される製紙用フェルトの製造方法であって、
   前記製織布の１層の製紙面側又は走行面側は、第１経糸および／または第１緯糸と第２緯糸とで形成されており、
   前記第２緯糸は、前記第１経糸および／または第１緯糸を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が少なくとも一部に配されており、
   前記バット繊維が積層された後に、前記低融点樹脂の融点温度よりも高く、前記高融点樹脂の融点温度よりも低い温度で加熱、冷却され、
   前記空隙は、前記第２緯糸に沿って冷却されて硬化した前記低融点樹脂との間に形成されることを特徴とする製紙用フェルトの製造方法。
9. 製織布を少なくとも１層以上有する基布と、該基布の製紙面側および走行面側の一方の面もしくは両面にバット繊維が積層されて絡合一体化される製紙用フェルトの製造方法であって、
   前記製織布の１層の製紙面側又は走行面側は、第１経糸および／または第１緯糸と第２経糸とで形成されており、
   前記第２経糸は、前記第１経糸および／または第１緯糸を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が少なくとも一部に配されており、
   前記バット繊維が積層された後に、前記低融点樹脂の融点温度よりも高く、前記高融点樹脂の融点温度よりも低い温度で加熱、冷却され、
   前記空隙は、前記第２経糸に沿って冷却されて硬化した前記低融点樹脂との間に形成されることを特徴とする製紙用フェルトの製造方法。
10. 前記第２経糸または前記第２緯糸は、前記低融点樹脂が用いられた低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸、または、前記第１経糸または第１緯糸を形成する高融点樹脂の融点温度よりも低い融点温度の低融点樹脂が鞘部に配され、前記高融点樹脂が芯部に配された芯鞘型複合繊維、または、前記低融点樹脂が用いられた低融点フィラメントのマルチ糸もしくは紡績糸と前記高融点樹脂が用いられた糸との撚り糸であることを特徴とする請求項７または８に記載の製紙用フェルトの製造方法。