JPH0227476B2 - - Google Patents
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- JPH0227476B2 JPH0227476B2 JP60011108A JP1110885A JPH0227476B2 JP H0227476 B2 JPH0227476 B2 JP H0227476B2 JP 60011108 A JP60011108 A JP 60011108A JP 1110885 A JP1110885 A JP 1110885A JP H0227476 B2 JPH0227476 B2 JP H0227476B2
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- foaming
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、紙およびその他の不織布の改良に関
する。その更に特別な一特徴によれば、本発明は
改良形の不織布の製法および本製法によつて作ら
れる製品に関する。本発明の方法によつて、不織
布、例えば、優秀な一様性と管理された引張り強
度を有する紙タオル、化粧紙、トイレツト紙など
が高速製紙機上で作り得る。 〔従来技術〕 高級化粧紙ないしトイレツト紙は通常フオアド
リニア(fourdrinier)形製紙機上で精製高級木
材パルプから作られるが、その際、水性キヤリア
内の漂白木材バルブの分散体ないし完成紙料
(furnish 以下原料という)が連続ウエブを形成
するために移動ベルト上に一様に供給される。従
来、木材繊維が水中に分散されて原料を形成して
いるが、最近発泡形成法が開発され、そこでは繊
維は、繊維を支承可能の比較的安定性のある泡を
形成する界面活性剤の発泡水溶液中に分散され
る。 先行技術中で各種発泡形成法による繊維ウエブ
を製造する方法は米国特許第3716449号、第
3938782号、第3871952号、第3837999号、第
4443297号および第4443299号各明細書中に開示さ
れているが、いずれも特殊な泡形成・撹拌装置お
よび発泡貯蔵槽を必要としている。 〔発明の概要〕 本発明の方法によれば、所望の空気含有量、粘
度、比重、その他の繊維ウエブ形成のために要求
される関連特性を有する発泡液が、従来技術の特
別な泡形成ないし撹拌装置を必要とせずに、又発
泡貯蔵槽の必要なしに製造される。このために本
発明では移動有孔支持体(foraminous srpport
以下ワイアという)に発泡液を再循環させなが
ら繊維を分散させるものである。 〔実施例〕 図面の第1図を参照すると、紙の様な不織繊維
布製造用のツインワイア形の装置の好ましい形式
が図示されており、その中で参照番号11および
12は不織布形成用に使用されるほゞ類似の編組
及び形状の第1および第2無端編組流体透過性形
成ワイアである。形成ワイア11は、通常の要領
で全体として番号13,14,15および16で
示すものを含むロール上に支持されている。同様
に、形成ワイア12は通常の設計のロール上に支
持されているが、その内の2個が図示され参照番
号18および18aで表示されている。形成ワイ
ア11と12用の支持ロールは第2図に示す様に
円筒状形成ロール19の直前で隙間17を形成す
るために両ワイアを近接させる様に位置してい
る。ワイア11と12は、形成ロール19上の重
なり部分がロール19の回転方向Aの方向に、同
一速度で一方向に動く様に駆動される。 第2図に図示の様に、ワイア11と12とは形
成ロール上で若干違つて角度で近接してその間に
楔状隙間17を形成しその中に図示の様に加圧ヘ
ツドボツクス21から発泡液状繊維分散物のジエ
ツト20が注がれる。ロール19の表面は平滑か
つ流体不透過性で、ワイア11と12とは、これ
らがそれらの間の発泡液状繊維分散物を絞つて、
液体20aを、以下外側ワイアとも称するワイア
11に通過させる様に動作する様に張力が付与さ
れている。外側ワイア11からおし出された液体
20aは、回収装置22の入口23を通る様に導
びかれ、偏向板22aによつて20bに見られる
様にその中に集められる。形成ロール上の内側ワ
イアであるワイア12は、乾燥およびその後の通
常の処理のために形成ロールから移送されるに当
つてウエブWを支承している。 再度第1図を参図すると、発泡液および繊維原
料は導管24を介してヘツドボツクス21に供給
され、ウエブWから分離された残液は回収装置2
2から導管25を介してポンプ28へ引き出され
てヘツドボツクス21へ向かう導管24を介して
再循環される。並列液流回路は導管25に接続さ
れた導管29、ポンプ30、混合タンク32の頂
部に向かう導管31、および混合タンク32の底
部から出て発泡液中の繊維の分散物を導管35を
介して導管24に導びくポンプ34が設けられて
いる導管33と有する。水−界面活性剤溶液は導
管40を介して液源36から混合タンクに供給さ
れる。製紙用の繊維を有するパルプは適当な貯源
(図示せず)からパルプスラリが供給される脱水
プレス37からの導管30を介してタンク32に
供給される。撹拌機38が設置されてタンク32
の内容物を混合する様に動作する。脱水プレスへ
のパルプの供給割合は機械の製造速力で所望の基
準重量のウエブを作る様に調節される。典型的な
基準重量は約8ポンド/リーム(3000平方フイー
ト)なしい約38ポンド/リームの間である。 準備段階としての典型的な始動工程において
は、実質的に繊維が無い状態で水と表面活性剤を
含む発泡性液を移動中のワイアに供給し、ワイア
を通過させること、及びワイアからの収集並びに
ワイアへの再循環を繰返すことにより水性の泡を
形成した発泡性液を生成する。即ち、適当な給源
からの水が供給導管45を介して混合タンク32
に導入される。ヘツドボツクスに供給される発泡
繊維供給物が、繊維を支承するための比較的安定
な泡を、その中に保持するに必要な所定の界面活
性剤濃度を得るために、必要量の界面活性剤濃厚
水溶液が前記混合タンク32に添加される。混合
タンク32は例えば、その容積の約半分ないし四
分の三程度に部分的に充分な発泡形成液を充填し
て液循環開始後ポンプ、導管、ヘツドボツクスお
よび回収装置を充填し混合タンク中にその容積の
四分の一ないし三分の一の残余部分を作る様にす
る。適当な陰イオン界面活性剤、例えばアルフア
スルフオン酸オレフインを容積で約300ppmの推
奨濃度で使用して成功した。本発明の目的のため
に水を添加するに適当とするものとしてその他多
数の界面活性剤があるがこれらは通常非イオン
的、陰イオン的、陽イオン的または両生的に分類
される。 適当な分類の界面活性剤の選定は、繊維ウエブ
の製造において存在する可能性のあるその他の一
般的に使用されている添加物の化学的性質によつ
て定まる。これらのその他添加物には単一または
その一様混合物としての、ラチツクス、バイン
ダ、デボンデイング剤、染料、防蝕剤、PH調節
剤、リテンシヨン補助剤、クレープ補助剤、その
他の製紙工程で使用される物質が含まれる。 米国特許第3716449号および第3871952号明細書
は、泡の形での繊維分散体から繊維ウエブを形成
する技術において好適な特別の非イオン的、陰イ
オン的および陽イオン的界面活性剤を開示してい
る。米国特許第4056456号明細書は、本発明の実
用化に適当する、両性的に分類すべきものを含む
付加的活性剤を開示している。これらの特許の開
示は、その界面活性剤の教示に関して、本出願中
に参照文献として含まれる。 形成ワイア11および12は約2500fpm(約760
m/分)の速度で駆動される。ポンプ28,30
および34は、回収装置22から発泡性液を、ま
た混合タンク32から泡状の繊維懸濁液を、ヘツ
ドボツクス21に汲上げるために付勢され、そこ
からジエツト20が形成ワイア11と12との会
合点にある隙間17に向かつている。ポンプ3
0,34および28の回転速度は、典型的な流量
割合において好ましい材料バランスを生じる、系
内での流体流量割合を作る様に制御され、ポンプ
28はヘツドボツクス21への所望の流量の約3/
4を処理し、一方ポンプ34がその残部を処理す
るポンプ30は混合タンク32内でほゞ一定の液
準位を維持する様に制御される。発泡繊維原料の
流量割合は形成ワイアの速度の約90%から約150
%の範囲内のジエツト速度が達成される様に調節
される。通常はワイア速度の約110%のジエツト
速度が好ましい。形成ワイア速度は操作条件およ
び発泡繊維原料および形成ワイアの物理的特性に
応じて約1000fpm(約304m/分)から約7000fpm
(約2130m/分)あるいはそれ以上の範囲になし
得る。 発泡繊維原料が形成ワイア11と12とに衝突
すると、原料はワイアの幅全体にわたつて一様に
分布される。近接部12において外側ワイア11
が内側ワイア12に近付くと、原料に圧力が加わ
り、これに液体ジエツト20の力が組合わさつて
発泡液を外側ワイア11の隙間を通つて流し出
す。内側ワイア12はその下にある形成ロール1
9の固体面によつてその隙間が閉ざされている。
絞り出された発泡液が外側ワイアを透過すると、
ワイアと共に移動している空気およびその隙間に
ある空気もこれと同行して、そのため発泡液中に
泡を発生し、従つて一度始動すると、泡の発生
(なしい再発生)は自動維持作業となる。 泡20aは回収装置22に集まつて導管25,
29および31を介して混合タンク32へおよび
導管25,27および24を介してヘツドボツク
スに向かう。この泡の発生および再発生法は非常
に有効なのでその他の泡発生装置を必要としな
い。試運転において、混合タンク32への繊維添
加なしの始動で、約5分の動作期間中に発泡性液
中の空気含量は殆んどゼロから約67容積パーセン
トの推奨値にまで増加した。動作中の最大泡寸法
は、例えば約20ミクロンから約200ミクロンの範
囲内にあるが、これは懸濁繊維の長さより小さ
い。泡の寸法と繊維寸法との最良の関係は参照米
国特許第3716499号および第3871952号明細書中に
記載されているが、これは本発明の装置と方法に
よつて容易に達成される。 水中の製紙繊維のパルプは重量比1.0ないし4.0
%繊維の含量で通常の要領で用意される。従来通
りの準備されたパルプはストツクプレス37内で
脱水の上混合タンク32中に導入される。導管3
7aを介してストツクプレス37を離れる時、パ
ルプは導管40を介してのシステムへの組成水お
よび表面活性剤溶液の添加を要求するのに充分な
濃度となつている。導管37a内のパルプの所望
濃度は、システムからの表面活性剤の損失を湿潤
ウエブ12によつて不可避的に送り出される量の
みに限定するということを基礎としての材料バラ
ンスによつて容易に計算し得る。一般に、パルプ
濃度は8ないし50重量パーセント繊維の間、好ま
しくは15ないし35重量%の間である。プレス37
で分離した水はリサイクルしてもよい。導管37
aからの脱水高濃度パルプは混合タンク32にそ
の中の液面より相当下部へ材料バランスに応じた
割合で導入する。ウエブW中の乾燥繊維1トン当
り約4ないし22ポンドの表面活性剤がシステムか
ら減少し導管40を介して補充される。 繊維は脱水プレス37から混合タンク32へ所
望のウエブ製造割合に対応する割合で導入され
る。3重量パーセントのスラリが通常プレス37
に供給され、25ないし50重量パーセント好ましく
は約35重量パーセント繊維のスラリが混合タンク
32への原料としてプレス37から出る。所望な
らば、所望の基礎重量を得るために、乾燥繊維を
適当な割合で混合タンク32中の発泡液の中に直
接に導入してもよい。全ポンプの付勢によつて、
泡−繊維混合物はポンプ34によつて混合タンク
32から導管33と35を介して導管24に向か
い、ここでこれはこぼれ受け22からの導管2
5,27および24を介して発泡液と組合わされ
て、ヘツドボツクス21に供給されたでき上がり
発泡繊維原料はワイア11と12上に供給され
る。繊維と若干の液とがワイア上に残留して製品
ウエブを形成する。発泡性液の大部分はワイア1
1を通り抜ける。泡はワイアからの空気によつて
再生されること、前述の通りである。泡中の空気
含量の調節はシステムに混合タンクで添加した界
面活性剤の量の規制によつて成される。 動作に当つては、泡の適当な空気含量と泡寸法
を維持するために泡の崩壊による空気の損失と再
生による空気の取り込みのバランスが必要であ
る。界面活性剤濃度が泡の崩壊の割合を定める第
一要因である。泡寸法が再生による空気取込みの
一次制御要因である。20ないし200ミクロンの大
きさの泡は形成ワイアの編組の開口より相当に小
さく、従つて泡を取巻く流体フイルムが小気泡に
破損することなしに通過する。20−200ミクロン
サイズの泡は従つて余分な泡の発生なしに形成ワ
イア隙間中の空気を追出す。 別の自然発生現象が空含量調節の助けになる。
泡の空気含量が67容積%を超すと、泡は空気含量
の増加に伴つて順次粘度が高くなる。泡の粘度が
増加すると、ウエブからの分離が更に困難とな
る。そのため界面活性剤が更に余分にシステムか
らウエブによつてその形成につれて除去されて界
面活性剤濃度バランスを回復する傾向となる。 必要とする界面活性剤の実際濃度は多数の変量
の関数なので試行によつて決定するのが最良であ
る。若干の変数は表面活性剤のタイプ、水の硬
度、水温、供給物の内容およびシステムの循環時
間である。 泡の損失は、元来液がシステムから繊維ウエブ
と共に除去されるので、繊維の導入およびその形
成ワイア上への沈積に伴つて生じる。この要領に
よる発泡性液の損失は連続して補充されるが、水
は導管45を介して供給される水で追加を受けた
プレス37から加圧パルプ中に含まれる水と導管
40を介して補充される界面活性剤の溶液によつ
て補充される。水と濃厚表面活性剤との相対比は
150ないし450重量ppm(100万分の1部)の範囲で
適当に調節されて泡内の空気含量を約55ないし約
75パーセントの所望の範囲に維持する。例えば、
試運転において、約340ppmのアルフアスルフオ
ン酸オレインの循環発泡性液中の水中濃度が発泡
液中の空気含量を好ましい値の約67容積%空気に
維持するのに充分であつた。引用の米国特許第
3716449号および第3871952号明細書で例示される
様に、約55%以下の空気含有量は繊維の凝集化を
来し易く、約75%以上の空気含有量は団塊化を来
し易く共に不所望であることは業界周知の処であ
る。 空気含有量の制御は発泡性液中の界面活性剤を
所定の濃度に維持することによつて達成される。
界面活性剤の所要濃度は特定の活性剤の選定、シ
ステムの温度、ホールドアツプタイム、即ちシス
テムを通じての泡の完全一サイクルを行うのに要
する時間、およびワイア速度などを含む多数の要
素によつて変化するので任意所要のシステムに対
しては試行によつて決めるのが最良である。界面
活性剤濃度を調節して他の要因を一定にしておく
ことにより、泡発生装置ないし別の装置による空
気計量の必要性なしに泡中の空気含有量をほゞ一
定に保ち得る。 こぼれ受け22からの発泡液はポンプ30によ
つて導管25,29および31を介して混合タン
クに移送される。ポンプ30は好ましくは発泡液
の様な低密度液を移送可能の双スクリユー形のも
のである。この様にして移送される発泡液の容積
は、約0.3ないし約4重量パーセント繊維、好ま
しくは1.5ないし4パーセントの混合タンク濃度
を得るのに必要な容積である。撹拌機38が繊維
を発泡液中に分散させるのに必要なエネルギーを
供給する。発泡液供給物は導管33、供給物に連
動エネルギーを供給する双スクリユーポンプ34
を介して混合タンク32から離れる。導管35を
介してのポンプ34からの排出物は導管24を介
してヘツドボツクス21に通る。 混合タンク濃度が1.5ないし4.0重量パーセント
繊維である好ましい実施例において、付加発泡液
は回収装置22から双スクリユーポンプ28によ
つて導管24を介して汲上げられて混合タンク排
出導管35と組合わされ、組合わせ流が導管24
を介してヘツドボツクス21に流れる。導管24
と35との流量比は、導管24の供給物が最終濃
度(ヘツドボツクス)を約0.3乃至1.2重量パーセ
ント程度に稀釈する様なものである。混合タンク
濃度が1.2重量%繊維以下の場合はこれ以上の稀
釈は不要である。 混合タンク32中において、発泡液は、導管4
5を通つて未処理繊維と共に加えられる水の量が
導管31を介して添加される再循環発泡液中の水
に比較してわずかなので発泡液は回収装置22中
に回収された泡の中とほゞ同様な空気含有量とバ
ブル寸法品位を有する。混合タンク32中の発泡
液の粘度値において、プレス37からの繊維は急
速に分散し得る。 混合タンク32内の約1.5%の濃度において、
若干の長所が得られる。まず、混合タンクとその
付設設備の寸法が縮少され、繊維の急速分散能力
が増加し、混合エネルギーが減少する。発泡液は
混合器38内で剪断作用を受けるが、これは微細
泡構造を保持することを助けると共に、同時に、
繊維は従来の水分散システムにおけるよりも受け
る剪断作用が小さく繊維構造の変化が殆んど生じ
ない。発泡液の濃度は混合タンク32からの発泡
液中の繊維の分散物を導管24からの発泡液と導
管35中のそれと混合することによつて確保され
るが、その比は好ましい実施例においては約6:
1から約1:1の範囲内である。即ち、導管27
からの泡は混合タンクからの分散体と組合わされ
る時は導管24内の発泡液はこぼれ受け22中の
それとほゞ同一の品質を有する。 導管24中の最終原料(ヘツドボツクス)は重
量比0.3ないし1.2%繊維の濃度であり、無繊維基
準で約10cps(センチポアズ)ないし約35cpsの粘
度を有する。ポンプ38および34で生じる水頭
のために、圧縮性流体である発泡液のバブル寸法
は約20ないし約200ミクロンに低下し、平均的な
バブル寸法は約50ないし約100ミクロンである。
ノズル22における圧力降下は5ないし25psi(毎
平方吋当りポンド、約0.35ないし1.75Kg/cm2)、
好ましくは10ないし20psi(約0.7ないし1.4Kg/cm2)
である。泡がノズルを通つて膨張するのでバルブ
は大きくなり泡の密度と粘度が低下する。発泡繊
維原料は隙間17中に射出されてワイア11と1
2にまたがつて一様になる。形成ワイア速度に対
するノズル22からのジエツトの速度は、繊維分
布が高度に一様で所望の引張りまたは引裂き強度
関係を有するウエブの製造において重要な要素を
成すことが発見されている。 本発明の方法においては、ツイン形成ワイアが
採用され、その速力は約1000fpmないし7000fpm
(約304ないし2130m/分)ないしそれ以上であ
る。供給物の圧力と流量割合が制御されて形成ワ
イア速度の約90%ないし150%のノズル22から
のジエツト速度を達成するのが肝要である。 発泡性液が形成ワイア11と12上に隙間17
の隣接部分に射突すると、ジエツトの運動エネル
ギーが位置エネルギーに変換されてワイア間に充
分な圧力を作り、ワイア11をワイア12から離
す様にすると共に泡原料を一様に、ヘツドボツク
スに対して凹凸なしにワイアに沿つて一様に配分
する。ワイア速度に対するジエツトの速度の関係
はウエブ内の繊維の筋状むらを防止するのに有効
である。外側ワイア11が内側ワイア12に向つ
て動くのに伴つて生じる圧力は液体ジエツト20
の力と組合つて発泡性液を外側ワイア11の隙間
を介して流出させる。 下に位置する形成ロールの固体表面によつて流
体の流れに対して閉止されている隙間を有する内
側ワイア12を介しては事実上液は流出しない。
ワイア11とワイア12の間の隙間の閉止の伴う
圧力は形成ロール19の周囲のワイアの運動に伴
う遠心力と、ワイア上への液体ジエツト20の射
突に伴う力と一緒になつて外側ワイアを通過する
液に組合わせ圧縮剪断力を作る。これらの力は形
成ワイア上に一様に分散繊維を沈着させる様に組
合わされ、でき上がりウエブの機械方向およびこ
れに直角な方向での相対的引張り速度の制御を可
能とする。同時に、ワイアと共に移動する空気お
よびその隙間にある空気は、同時に工程内再循環
のために所望の発泡液を作る。 本発明の工程によつて、製品ウエブの形成は従
来方法によつて作られたウエブに比較して非常に
改良されている、即ち、ウエブを構成する個々の
繊維の分布の一様性は肉眼観察によりウエブ内に
かたまりがないことから観察して強調される。良
好に形成されたウエブは、ウエブが高速フオアド
リニエ機上での乾燥、クレープ加工、エンボス加
工などの間の引裂けが起こりにくいので、引続い
てのウエブ加工工程を特性的に改良する。 ウエブの形成はインスチチユート オブ ペー
パケミストリ(Institute of Paper Chemistry)
の方法No.525によるスウイングフオーメーシヨン
テスタ(Thwing fnrmation tester)で測定し得
る。この工程においては、ウエブの一様性度がウ
エブの領域を通る光の透過率の一様性の程度から
確かめられる。スウイングインデツクス
(Thwing Index:略称TI)は平均透過率に対す
る局部的変動の比である。従来のウエブ製造方法
で得られた低基準重量製品、例えば約8ないし30
ポンド/リーム(3000平方フイート)の間の基準
重量を有するテイツシユ、タオル、およびナプキ
ン製品は5ないし15の間のTIを有するが、これ
らの値は勿論、工程、条件および操作によつて相
違する。低ワイア速度では、TI値は大きくなる
が高速では形成に悪影響が出る。本発明の方法に
よる高速パイロツト機で作つたウエブに対して
は、TI値は約20ないし25の間と測定されて比較
用ウエツトウエブより相当高かつた。 本発明の方法で作つた製品ウエブの機械方向で
の引張強度は、製紙繊維の水性スラリを採用して
いる従来の湿潤パルプ製紙工程によつて作つたも
のとほゝ同等であり、又、機械直角方向において
は繊維供給物用のキヤリア液として発泡液を使用
している従来法で作つたものよりも相当に大強度
であつた。従来の発泡繊維供給体工程は機械直角
方向で低引張強度の製品を作る。従来の発泡液方
式での機械直角方向での比較的低い引張強度は明
らかにウエブ内の繊維が、ヘツドボツクスに対す
るワイア速度のためにヘツドボツクスからキヤリ
アワイア上に引出された様に組合わされて脈が付
き、またキヤリアワイア上に出された発泡繊維供
給体の厚さと相対安定性とによつて生じるもので
ある。本法においては、発泡繊維供給体はツイン
ワイアシステムの隙間中にワイア速度と等しいか
それより大きな速度でジエツト噴射されてコミン
グ(combing)ないしストリエーシン
(striation)を回避している。繊維の充分な水素
結合が得られて機械方向にもこれと直交する方向
にも適当な強度の製品ウエブを提供する。 本発明の方法で作つたウエブの幾何学的平均引
張強度は、供給物、精製および基礎重量を等価と
した場合従来の水成形フードリニエウエブで作つ
たものと等価である。ある種の製品、例えば、低
基準重量テイシユ及びタオル製品において、機械
方向(MD)に対するこれの直角方向(CD)と
の引張張力の特定の比が有利であることがある。
機械方向引張強度は、例えばエンボス、スリツト
入れ、孔あけおよび消費者向ロールへの巻き戻
し、の様な操作を通じてのウエブ処理において重
要であり、一方消費者による最終使用においては
両方向での等引張強度が望ましい。本発明の方法
は引張強度比要求の要望を充たすために引張強度
比を最適とすることを可能としている。 ある種の繊維においては、最終使用によつて要
求される適当な引張強度を得るために結合剤が必
要となろう。適当な結合剤としては陽イオン性澱
粉、ポリビニルアルコール、真珠状澱粉、天然ガ
ム(トラガカント、カラヤ、グアル)、例えばポ
リエチルアクリレートおよびコポリマの様なポリ
アクリレートを含む天然及び人造ラテツクス、醋
酸−アクリル酸ビニルコーポリマ、ポリ醋酸ビニ
ル、ポリ塩化ビニル、醋酸エチレンビニル、カル
ボキシル酸スチレン−ブタジエン、ポリアクリロ
ニトリル、および熱硬化性陽イオン性樹脂、例え
ば尿素フオルマリン樹脂、メラミンフオルマリン
樹脂、グリオクサル−アクリルアミド樹脂および
ポリアミド−エピクロルヒドリン樹脂が含まれる
こと米国特許第3819470号に開示の通りである。
結合剤はウエブ内に使用される繊維が、ある種の
合成および化学的に修篩したセルローズ繊維の様
に自己接着性でないものである場合に好ましい。 本発明の方法によれば繊維原料は、水供給製紙
装置上で容易に固化するタイプの未精製軟木繊維
から作り得、また木材パルプに合成繊維、例えば
直径6デニル長さ3/4インチ(19mm)以下のレー
ヨン繊維を加えてもよいが、この後者は従来の水
使用製紙工程ではテイシユ製品に充分に寄与しな
かつた。 本法および本法による製品の長所は以下の実施
例から明らかとなろう。 実施例 1 400CSFに精製された再パルプ化オンタリオソ
フトウツツドクラフト(OSWK)゜繊維を使用
して約1000fpm(約304米/分)で高速トウインワ
イア製紙機でランを作つた繊維は直接に混合タン
クに投入したが、その中の原料は1.8%濃度であ
つた。ヘツドボツクス濃度はサイロからの発泡液
によつて薄めて0.45%に調節した。泡発生のため
にアルコ「ウルトラウエツトA−OK」(Arco
“Ultrawet A−OK”)表面活性剤を使用した。
ウエブは湿潤プレスの上、ヤンキードライヤ上で
乾燥の上クレープしたがカレンダはしなかつた。 各ランのウエブ特性を表、1に示す。
する。その更に特別な一特徴によれば、本発明は
改良形の不織布の製法および本製法によつて作ら
れる製品に関する。本発明の方法によつて、不織
布、例えば、優秀な一様性と管理された引張り強
度を有する紙タオル、化粧紙、トイレツト紙など
が高速製紙機上で作り得る。 〔従来技術〕 高級化粧紙ないしトイレツト紙は通常フオアド
リニア(fourdrinier)形製紙機上で精製高級木
材パルプから作られるが、その際、水性キヤリア
内の漂白木材バルブの分散体ないし完成紙料
(furnish 以下原料という)が連続ウエブを形成
するために移動ベルト上に一様に供給される。従
来、木材繊維が水中に分散されて原料を形成して
いるが、最近発泡形成法が開発され、そこでは繊
維は、繊維を支承可能の比較的安定性のある泡を
形成する界面活性剤の発泡水溶液中に分散され
る。 先行技術中で各種発泡形成法による繊維ウエブ
を製造する方法は米国特許第3716449号、第
3938782号、第3871952号、第3837999号、第
4443297号および第4443299号各明細書中に開示さ
れているが、いずれも特殊な泡形成・撹拌装置お
よび発泡貯蔵槽を必要としている。 〔発明の概要〕 本発明の方法によれば、所望の空気含有量、粘
度、比重、その他の繊維ウエブ形成のために要求
される関連特性を有する発泡液が、従来技術の特
別な泡形成ないし撹拌装置を必要とせずに、又発
泡貯蔵槽の必要なしに製造される。このために本
発明では移動有孔支持体(foraminous srpport
以下ワイアという)に発泡液を再循環させなが
ら繊維を分散させるものである。 〔実施例〕 図面の第1図を参照すると、紙の様な不織繊維
布製造用のツインワイア形の装置の好ましい形式
が図示されており、その中で参照番号11および
12は不織布形成用に使用されるほゞ類似の編組
及び形状の第1および第2無端編組流体透過性形
成ワイアである。形成ワイア11は、通常の要領
で全体として番号13,14,15および16で
示すものを含むロール上に支持されている。同様
に、形成ワイア12は通常の設計のロール上に支
持されているが、その内の2個が図示され参照番
号18および18aで表示されている。形成ワイ
ア11と12用の支持ロールは第2図に示す様に
円筒状形成ロール19の直前で隙間17を形成す
るために両ワイアを近接させる様に位置してい
る。ワイア11と12は、形成ロール19上の重
なり部分がロール19の回転方向Aの方向に、同
一速度で一方向に動く様に駆動される。 第2図に図示の様に、ワイア11と12とは形
成ロール上で若干違つて角度で近接してその間に
楔状隙間17を形成しその中に図示の様に加圧ヘ
ツドボツクス21から発泡液状繊維分散物のジエ
ツト20が注がれる。ロール19の表面は平滑か
つ流体不透過性で、ワイア11と12とは、これ
らがそれらの間の発泡液状繊維分散物を絞つて、
液体20aを、以下外側ワイアとも称するワイア
11に通過させる様に動作する様に張力が付与さ
れている。外側ワイア11からおし出された液体
20aは、回収装置22の入口23を通る様に導
びかれ、偏向板22aによつて20bに見られる
様にその中に集められる。形成ロール上の内側ワ
イアであるワイア12は、乾燥およびその後の通
常の処理のために形成ロールから移送されるに当
つてウエブWを支承している。 再度第1図を参図すると、発泡液および繊維原
料は導管24を介してヘツドボツクス21に供給
され、ウエブWから分離された残液は回収装置2
2から導管25を介してポンプ28へ引き出され
てヘツドボツクス21へ向かう導管24を介して
再循環される。並列液流回路は導管25に接続さ
れた導管29、ポンプ30、混合タンク32の頂
部に向かう導管31、および混合タンク32の底
部から出て発泡液中の繊維の分散物を導管35を
介して導管24に導びくポンプ34が設けられて
いる導管33と有する。水−界面活性剤溶液は導
管40を介して液源36から混合タンクに供給さ
れる。製紙用の繊維を有するパルプは適当な貯源
(図示せず)からパルプスラリが供給される脱水
プレス37からの導管30を介してタンク32に
供給される。撹拌機38が設置されてタンク32
の内容物を混合する様に動作する。脱水プレスへ
のパルプの供給割合は機械の製造速力で所望の基
準重量のウエブを作る様に調節される。典型的な
基準重量は約8ポンド/リーム(3000平方フイー
ト)なしい約38ポンド/リームの間である。 準備段階としての典型的な始動工程において
は、実質的に繊維が無い状態で水と表面活性剤を
含む発泡性液を移動中のワイアに供給し、ワイア
を通過させること、及びワイアからの収集並びに
ワイアへの再循環を繰返すことにより水性の泡を
形成した発泡性液を生成する。即ち、適当な給源
からの水が供給導管45を介して混合タンク32
に導入される。ヘツドボツクスに供給される発泡
繊維供給物が、繊維を支承するための比較的安定
な泡を、その中に保持するに必要な所定の界面活
性剤濃度を得るために、必要量の界面活性剤濃厚
水溶液が前記混合タンク32に添加される。混合
タンク32は例えば、その容積の約半分ないし四
分の三程度に部分的に充分な発泡形成液を充填し
て液循環開始後ポンプ、導管、ヘツドボツクスお
よび回収装置を充填し混合タンク中にその容積の
四分の一ないし三分の一の残余部分を作る様にす
る。適当な陰イオン界面活性剤、例えばアルフア
スルフオン酸オレフインを容積で約300ppmの推
奨濃度で使用して成功した。本発明の目的のため
に水を添加するに適当とするものとしてその他多
数の界面活性剤があるがこれらは通常非イオン
的、陰イオン的、陽イオン的または両生的に分類
される。 適当な分類の界面活性剤の選定は、繊維ウエブ
の製造において存在する可能性のあるその他の一
般的に使用されている添加物の化学的性質によつ
て定まる。これらのその他添加物には単一または
その一様混合物としての、ラチツクス、バイン
ダ、デボンデイング剤、染料、防蝕剤、PH調節
剤、リテンシヨン補助剤、クレープ補助剤、その
他の製紙工程で使用される物質が含まれる。 米国特許第3716449号および第3871952号明細書
は、泡の形での繊維分散体から繊維ウエブを形成
する技術において好適な特別の非イオン的、陰イ
オン的および陽イオン的界面活性剤を開示してい
る。米国特許第4056456号明細書は、本発明の実
用化に適当する、両性的に分類すべきものを含む
付加的活性剤を開示している。これらの特許の開
示は、その界面活性剤の教示に関して、本出願中
に参照文献として含まれる。 形成ワイア11および12は約2500fpm(約760
m/分)の速度で駆動される。ポンプ28,30
および34は、回収装置22から発泡性液を、ま
た混合タンク32から泡状の繊維懸濁液を、ヘツ
ドボツクス21に汲上げるために付勢され、そこ
からジエツト20が形成ワイア11と12との会
合点にある隙間17に向かつている。ポンプ3
0,34および28の回転速度は、典型的な流量
割合において好ましい材料バランスを生じる、系
内での流体流量割合を作る様に制御され、ポンプ
28はヘツドボツクス21への所望の流量の約3/
4を処理し、一方ポンプ34がその残部を処理す
るポンプ30は混合タンク32内でほゞ一定の液
準位を維持する様に制御される。発泡繊維原料の
流量割合は形成ワイアの速度の約90%から約150
%の範囲内のジエツト速度が達成される様に調節
される。通常はワイア速度の約110%のジエツト
速度が好ましい。形成ワイア速度は操作条件およ
び発泡繊維原料および形成ワイアの物理的特性に
応じて約1000fpm(約304m/分)から約7000fpm
(約2130m/分)あるいはそれ以上の範囲になし
得る。 発泡繊維原料が形成ワイア11と12とに衝突
すると、原料はワイアの幅全体にわたつて一様に
分布される。近接部12において外側ワイア11
が内側ワイア12に近付くと、原料に圧力が加わ
り、これに液体ジエツト20の力が組合わさつて
発泡液を外側ワイア11の隙間を通つて流し出
す。内側ワイア12はその下にある形成ロール1
9の固体面によつてその隙間が閉ざされている。
絞り出された発泡液が外側ワイアを透過すると、
ワイアと共に移動している空気およびその隙間に
ある空気もこれと同行して、そのため発泡液中に
泡を発生し、従つて一度始動すると、泡の発生
(なしい再発生)は自動維持作業となる。 泡20aは回収装置22に集まつて導管25,
29および31を介して混合タンク32へおよび
導管25,27および24を介してヘツドボツク
スに向かう。この泡の発生および再発生法は非常
に有効なのでその他の泡発生装置を必要としな
い。試運転において、混合タンク32への繊維添
加なしの始動で、約5分の動作期間中に発泡性液
中の空気含量は殆んどゼロから約67容積パーセン
トの推奨値にまで増加した。動作中の最大泡寸法
は、例えば約20ミクロンから約200ミクロンの範
囲内にあるが、これは懸濁繊維の長さより小さ
い。泡の寸法と繊維寸法との最良の関係は参照米
国特許第3716499号および第3871952号明細書中に
記載されているが、これは本発明の装置と方法に
よつて容易に達成される。 水中の製紙繊維のパルプは重量比1.0ないし4.0
%繊維の含量で通常の要領で用意される。従来通
りの準備されたパルプはストツクプレス37内で
脱水の上混合タンク32中に導入される。導管3
7aを介してストツクプレス37を離れる時、パ
ルプは導管40を介してのシステムへの組成水お
よび表面活性剤溶液の添加を要求するのに充分な
濃度となつている。導管37a内のパルプの所望
濃度は、システムからの表面活性剤の損失を湿潤
ウエブ12によつて不可避的に送り出される量の
みに限定するということを基礎としての材料バラ
ンスによつて容易に計算し得る。一般に、パルプ
濃度は8ないし50重量パーセント繊維の間、好ま
しくは15ないし35重量%の間である。プレス37
で分離した水はリサイクルしてもよい。導管37
aからの脱水高濃度パルプは混合タンク32にそ
の中の液面より相当下部へ材料バランスに応じた
割合で導入する。ウエブW中の乾燥繊維1トン当
り約4ないし22ポンドの表面活性剤がシステムか
ら減少し導管40を介して補充される。 繊維は脱水プレス37から混合タンク32へ所
望のウエブ製造割合に対応する割合で導入され
る。3重量パーセントのスラリが通常プレス37
に供給され、25ないし50重量パーセント好ましく
は約35重量パーセント繊維のスラリが混合タンク
32への原料としてプレス37から出る。所望な
らば、所望の基礎重量を得るために、乾燥繊維を
適当な割合で混合タンク32中の発泡液の中に直
接に導入してもよい。全ポンプの付勢によつて、
泡−繊維混合物はポンプ34によつて混合タンク
32から導管33と35を介して導管24に向か
い、ここでこれはこぼれ受け22からの導管2
5,27および24を介して発泡液と組合わされ
て、ヘツドボツクス21に供給されたでき上がり
発泡繊維原料はワイア11と12上に供給され
る。繊維と若干の液とがワイア上に残留して製品
ウエブを形成する。発泡性液の大部分はワイア1
1を通り抜ける。泡はワイアからの空気によつて
再生されること、前述の通りである。泡中の空気
含量の調節はシステムに混合タンクで添加した界
面活性剤の量の規制によつて成される。 動作に当つては、泡の適当な空気含量と泡寸法
を維持するために泡の崩壊による空気の損失と再
生による空気の取り込みのバランスが必要であ
る。界面活性剤濃度が泡の崩壊の割合を定める第
一要因である。泡寸法が再生による空気取込みの
一次制御要因である。20ないし200ミクロンの大
きさの泡は形成ワイアの編組の開口より相当に小
さく、従つて泡を取巻く流体フイルムが小気泡に
破損することなしに通過する。20−200ミクロン
サイズの泡は従つて余分な泡の発生なしに形成ワ
イア隙間中の空気を追出す。 別の自然発生現象が空含量調節の助けになる。
泡の空気含量が67容積%を超すと、泡は空気含量
の増加に伴つて順次粘度が高くなる。泡の粘度が
増加すると、ウエブからの分離が更に困難とな
る。そのため界面活性剤が更に余分にシステムか
らウエブによつてその形成につれて除去されて界
面活性剤濃度バランスを回復する傾向となる。 必要とする界面活性剤の実際濃度は多数の変量
の関数なので試行によつて決定するのが最良であ
る。若干の変数は表面活性剤のタイプ、水の硬
度、水温、供給物の内容およびシステムの循環時
間である。 泡の損失は、元来液がシステムから繊維ウエブ
と共に除去されるので、繊維の導入およびその形
成ワイア上への沈積に伴つて生じる。この要領に
よる発泡性液の損失は連続して補充されるが、水
は導管45を介して供給される水で追加を受けた
プレス37から加圧パルプ中に含まれる水と導管
40を介して補充される界面活性剤の溶液によつ
て補充される。水と濃厚表面活性剤との相対比は
150ないし450重量ppm(100万分の1部)の範囲で
適当に調節されて泡内の空気含量を約55ないし約
75パーセントの所望の範囲に維持する。例えば、
試運転において、約340ppmのアルフアスルフオ
ン酸オレインの循環発泡性液中の水中濃度が発泡
液中の空気含量を好ましい値の約67容積%空気に
維持するのに充分であつた。引用の米国特許第
3716449号および第3871952号明細書で例示される
様に、約55%以下の空気含有量は繊維の凝集化を
来し易く、約75%以上の空気含有量は団塊化を来
し易く共に不所望であることは業界周知の処であ
る。 空気含有量の制御は発泡性液中の界面活性剤を
所定の濃度に維持することによつて達成される。
界面活性剤の所要濃度は特定の活性剤の選定、シ
ステムの温度、ホールドアツプタイム、即ちシス
テムを通じての泡の完全一サイクルを行うのに要
する時間、およびワイア速度などを含む多数の要
素によつて変化するので任意所要のシステムに対
しては試行によつて決めるのが最良である。界面
活性剤濃度を調節して他の要因を一定にしておく
ことにより、泡発生装置ないし別の装置による空
気計量の必要性なしに泡中の空気含有量をほゞ一
定に保ち得る。 こぼれ受け22からの発泡液はポンプ30によ
つて導管25,29および31を介して混合タン
クに移送される。ポンプ30は好ましくは発泡液
の様な低密度液を移送可能の双スクリユー形のも
のである。この様にして移送される発泡液の容積
は、約0.3ないし約4重量パーセント繊維、好ま
しくは1.5ないし4パーセントの混合タンク濃度
を得るのに必要な容積である。撹拌機38が繊維
を発泡液中に分散させるのに必要なエネルギーを
供給する。発泡液供給物は導管33、供給物に連
動エネルギーを供給する双スクリユーポンプ34
を介して混合タンク32から離れる。導管35を
介してのポンプ34からの排出物は導管24を介
してヘツドボツクス21に通る。 混合タンク濃度が1.5ないし4.0重量パーセント
繊維である好ましい実施例において、付加発泡液
は回収装置22から双スクリユーポンプ28によ
つて導管24を介して汲上げられて混合タンク排
出導管35と組合わされ、組合わせ流が導管24
を介してヘツドボツクス21に流れる。導管24
と35との流量比は、導管24の供給物が最終濃
度(ヘツドボツクス)を約0.3乃至1.2重量パーセ
ント程度に稀釈する様なものである。混合タンク
濃度が1.2重量%繊維以下の場合はこれ以上の稀
釈は不要である。 混合タンク32中において、発泡液は、導管4
5を通つて未処理繊維と共に加えられる水の量が
導管31を介して添加される再循環発泡液中の水
に比較してわずかなので発泡液は回収装置22中
に回収された泡の中とほゞ同様な空気含有量とバ
ブル寸法品位を有する。混合タンク32中の発泡
液の粘度値において、プレス37からの繊維は急
速に分散し得る。 混合タンク32内の約1.5%の濃度において、
若干の長所が得られる。まず、混合タンクとその
付設設備の寸法が縮少され、繊維の急速分散能力
が増加し、混合エネルギーが減少する。発泡液は
混合器38内で剪断作用を受けるが、これは微細
泡構造を保持することを助けると共に、同時に、
繊維は従来の水分散システムにおけるよりも受け
る剪断作用が小さく繊維構造の変化が殆んど生じ
ない。発泡液の濃度は混合タンク32からの発泡
液中の繊維の分散物を導管24からの発泡液と導
管35中のそれと混合することによつて確保され
るが、その比は好ましい実施例においては約6:
1から約1:1の範囲内である。即ち、導管27
からの泡は混合タンクからの分散体と組合わされ
る時は導管24内の発泡液はこぼれ受け22中の
それとほゞ同一の品質を有する。 導管24中の最終原料(ヘツドボツクス)は重
量比0.3ないし1.2%繊維の濃度であり、無繊維基
準で約10cps(センチポアズ)ないし約35cpsの粘
度を有する。ポンプ38および34で生じる水頭
のために、圧縮性流体である発泡液のバブル寸法
は約20ないし約200ミクロンに低下し、平均的な
バブル寸法は約50ないし約100ミクロンである。
ノズル22における圧力降下は5ないし25psi(毎
平方吋当りポンド、約0.35ないし1.75Kg/cm2)、
好ましくは10ないし20psi(約0.7ないし1.4Kg/cm2)
である。泡がノズルを通つて膨張するのでバルブ
は大きくなり泡の密度と粘度が低下する。発泡繊
維原料は隙間17中に射出されてワイア11と1
2にまたがつて一様になる。形成ワイア速度に対
するノズル22からのジエツトの速度は、繊維分
布が高度に一様で所望の引張りまたは引裂き強度
関係を有するウエブの製造において重要な要素を
成すことが発見されている。 本発明の方法においては、ツイン形成ワイアが
採用され、その速力は約1000fpmないし7000fpm
(約304ないし2130m/分)ないしそれ以上であ
る。供給物の圧力と流量割合が制御されて形成ワ
イア速度の約90%ないし150%のノズル22から
のジエツト速度を達成するのが肝要である。 発泡性液が形成ワイア11と12上に隙間17
の隣接部分に射突すると、ジエツトの運動エネル
ギーが位置エネルギーに変換されてワイア間に充
分な圧力を作り、ワイア11をワイア12から離
す様にすると共に泡原料を一様に、ヘツドボツク
スに対して凹凸なしにワイアに沿つて一様に配分
する。ワイア速度に対するジエツトの速度の関係
はウエブ内の繊維の筋状むらを防止するのに有効
である。外側ワイア11が内側ワイア12に向つ
て動くのに伴つて生じる圧力は液体ジエツト20
の力と組合つて発泡性液を外側ワイア11の隙間
を介して流出させる。 下に位置する形成ロールの固体表面によつて流
体の流れに対して閉止されている隙間を有する内
側ワイア12を介しては事実上液は流出しない。
ワイア11とワイア12の間の隙間の閉止の伴う
圧力は形成ロール19の周囲のワイアの運動に伴
う遠心力と、ワイア上への液体ジエツト20の射
突に伴う力と一緒になつて外側ワイアを通過する
液に組合わせ圧縮剪断力を作る。これらの力は形
成ワイア上に一様に分散繊維を沈着させる様に組
合わされ、でき上がりウエブの機械方向およびこ
れに直角な方向での相対的引張り速度の制御を可
能とする。同時に、ワイアと共に移動する空気お
よびその隙間にある空気は、同時に工程内再循環
のために所望の発泡液を作る。 本発明の工程によつて、製品ウエブの形成は従
来方法によつて作られたウエブに比較して非常に
改良されている、即ち、ウエブを構成する個々の
繊維の分布の一様性は肉眼観察によりウエブ内に
かたまりがないことから観察して強調される。良
好に形成されたウエブは、ウエブが高速フオアド
リニエ機上での乾燥、クレープ加工、エンボス加
工などの間の引裂けが起こりにくいので、引続い
てのウエブ加工工程を特性的に改良する。 ウエブの形成はインスチチユート オブ ペー
パケミストリ(Institute of Paper Chemistry)
の方法No.525によるスウイングフオーメーシヨン
テスタ(Thwing fnrmation tester)で測定し得
る。この工程においては、ウエブの一様性度がウ
エブの領域を通る光の透過率の一様性の程度から
確かめられる。スウイングインデツクス
(Thwing Index:略称TI)は平均透過率に対す
る局部的変動の比である。従来のウエブ製造方法
で得られた低基準重量製品、例えば約8ないし30
ポンド/リーム(3000平方フイート)の間の基準
重量を有するテイツシユ、タオル、およびナプキ
ン製品は5ないし15の間のTIを有するが、これ
らの値は勿論、工程、条件および操作によつて相
違する。低ワイア速度では、TI値は大きくなる
が高速では形成に悪影響が出る。本発明の方法に
よる高速パイロツト機で作つたウエブに対して
は、TI値は約20ないし25の間と測定されて比較
用ウエツトウエブより相当高かつた。 本発明の方法で作つた製品ウエブの機械方向で
の引張強度は、製紙繊維の水性スラリを採用して
いる従来の湿潤パルプ製紙工程によつて作つたも
のとほゝ同等であり、又、機械直角方向において
は繊維供給物用のキヤリア液として発泡液を使用
している従来法で作つたものよりも相当に大強度
であつた。従来の発泡繊維供給体工程は機械直角
方向で低引張強度の製品を作る。従来の発泡液方
式での機械直角方向での比較的低い引張強度は明
らかにウエブ内の繊維が、ヘツドボツクスに対す
るワイア速度のためにヘツドボツクスからキヤリ
アワイア上に引出された様に組合わされて脈が付
き、またキヤリアワイア上に出された発泡繊維供
給体の厚さと相対安定性とによつて生じるもので
ある。本法においては、発泡繊維供給体はツイン
ワイアシステムの隙間中にワイア速度と等しいか
それより大きな速度でジエツト噴射されてコミン
グ(combing)ないしストリエーシン
(striation)を回避している。繊維の充分な水素
結合が得られて機械方向にもこれと直交する方向
にも適当な強度の製品ウエブを提供する。 本発明の方法で作つたウエブの幾何学的平均引
張強度は、供給物、精製および基礎重量を等価と
した場合従来の水成形フードリニエウエブで作つ
たものと等価である。ある種の製品、例えば、低
基準重量テイシユ及びタオル製品において、機械
方向(MD)に対するこれの直角方向(CD)と
の引張張力の特定の比が有利であることがある。
機械方向引張強度は、例えばエンボス、スリツト
入れ、孔あけおよび消費者向ロールへの巻き戻
し、の様な操作を通じてのウエブ処理において重
要であり、一方消費者による最終使用においては
両方向での等引張強度が望ましい。本発明の方法
は引張強度比要求の要望を充たすために引張強度
比を最適とすることを可能としている。 ある種の繊維においては、最終使用によつて要
求される適当な引張強度を得るために結合剤が必
要となろう。適当な結合剤としては陽イオン性澱
粉、ポリビニルアルコール、真珠状澱粉、天然ガ
ム(トラガカント、カラヤ、グアル)、例えばポ
リエチルアクリレートおよびコポリマの様なポリ
アクリレートを含む天然及び人造ラテツクス、醋
酸−アクリル酸ビニルコーポリマ、ポリ醋酸ビニ
ル、ポリ塩化ビニル、醋酸エチレンビニル、カル
ボキシル酸スチレン−ブタジエン、ポリアクリロ
ニトリル、および熱硬化性陽イオン性樹脂、例え
ば尿素フオルマリン樹脂、メラミンフオルマリン
樹脂、グリオクサル−アクリルアミド樹脂および
ポリアミド−エピクロルヒドリン樹脂が含まれる
こと米国特許第3819470号に開示の通りである。
結合剤はウエブ内に使用される繊維が、ある種の
合成および化学的に修篩したセルローズ繊維の様
に自己接着性でないものである場合に好ましい。 本発明の方法によれば繊維原料は、水供給製紙
装置上で容易に固化するタイプの未精製軟木繊維
から作り得、また木材パルプに合成繊維、例えば
直径6デニル長さ3/4インチ(19mm)以下のレー
ヨン繊維を加えてもよいが、この後者は従来の水
使用製紙工程ではテイシユ製品に充分に寄与しな
かつた。 本法および本法による製品の長所は以下の実施
例から明らかとなろう。 実施例 1 400CSFに精製された再パルプ化オンタリオソ
フトウツツドクラフト(OSWK)゜繊維を使用
して約1000fpm(約304米/分)で高速トウインワ
イア製紙機でランを作つた繊維は直接に混合タン
クに投入したが、その中の原料は1.8%濃度であ
つた。ヘツドボツクス濃度はサイロからの発泡液
によつて薄めて0.45%に調節した。泡発生のため
にアルコ「ウルトラウエツトA−OK」(Arco
“Ultrawet A−OK”)表面活性剤を使用した。
ウエブは湿潤プレスの上、ヤンキードライヤ上で
乾燥の上クレープしたがカレンダはしなかつた。 各ランのウエブ特性を表、1に示す。
【表】
【表】
上掲の様に、機械方向(MD)引張強度対直角
方向引張強度の比は3、1、で、即ち、この直角
方向の引張強度は機械方向のそれの約32パーセン
トである。 実施例 2 1500fpm(約456米/分)で高速トウインワイア
製紙機操作で試験ランを行つた。各ランにおいて
3.5%濃度のパルプを50%OSWKと50%OHWK
(オンタリオ ハードウツド クラフト繊維で構
成した。パルピング後、スラツシパルプは28重量
濃度に加圧の上混合タンクに加え、約0.6%繊維
(重量比)の発泡液状原料をヘツドボツクスに配
送した。空気含量は58ないし70%の間であつた。
ウエブは湿潤プレス、乾燥の上クレープ加工し
た。ラン2及び3においてはカレンダ加工を行つ
た。 これらのウエブの特性を表、2に示す。
方向引張強度の比は3、1、で、即ち、この直角
方向の引張強度は機械方向のそれの約32パーセン
トである。 実施例 2 1500fpm(約456米/分)で高速トウインワイア
製紙機操作で試験ランを行つた。各ランにおいて
3.5%濃度のパルプを50%OSWKと50%OHWK
(オンタリオ ハードウツド クラフト繊維で構
成した。パルピング後、スラツシパルプは28重量
濃度に加圧の上混合タンクに加え、約0.6%繊維
(重量比)の発泡液状原料をヘツドボツクスに配
送した。空気含量は58ないし70%の間であつた。
ウエブは湿潤プレス、乾燥の上クレープ加工し
た。ラン2及び3においてはカレンダ加工を行つ
た。 これらのウエブの特性を表、2に示す。
【表】
実施例 3
480CSFに精製した100%OSWK繊維から成る
発泡液状原料を使用して1000fpm(300米/分)で
駆動の高速機で3種のランを行つた。
発泡液状原料を使用して1000fpm(300米/分)で
駆動の高速機で3種のランを行つた。
【表】
実施例 4
ワイア速力2000フイート毎分(約608m/分)
で高速トウインワイア製紙機上で若干の試験ラン
を行つた。 これらのランにおいては、原料は、50%オンタ
リオハードウツドと50%オンタリオソフトウツド
の漂白済硫酸木パルプから成る精製なしの再パル
プ化ペール繊維であつた。泡の空気含量は60%に
維持され、一方ワイア張力は30pliであつた。製
品をクレープ、カレンダ加工をして、試片を試験
のために巻戻しロールから取出した。理論流出比
1.09での製品引張強度9ポンド/リーム基準重量
のウエブに対して機械方向298g/3吋、その直
角方向300g/3吋。 流出比はヘツドボツクスからの発泡繊維原料の
ジエツトの計算速度の形成ワイアの速度に対する
比として定義される。本例においては、理論流出
比1.0においてジエツトとワイアが2000フイー
ト/分(600m/分)である。 これらの試験の結果を表4に示す。
で高速トウインワイア製紙機上で若干の試験ラン
を行つた。 これらのランにおいては、原料は、50%オンタ
リオハードウツドと50%オンタリオソフトウツド
の漂白済硫酸木パルプから成る精製なしの再パル
プ化ペール繊維であつた。泡の空気含量は60%に
維持され、一方ワイア張力は30pliであつた。製
品をクレープ、カレンダ加工をして、試片を試験
のために巻戻しロールから取出した。理論流出比
1.09での製品引張強度9ポンド/リーム基準重量
のウエブに対して機械方向298g/3吋、その直
角方向300g/3吋。 流出比はヘツドボツクスからの発泡繊維原料の
ジエツトの計算速度の形成ワイアの速度に対する
比として定義される。本例においては、理論流出
比1.0においてジエツトとワイアが2000フイー
ト/分(600m/分)である。 これらの試験の結果を表4に示す。
【表】
【表】
上表から、機械方向およびその直角方向での製
品の引張強力は製品の使用者の要求に合わせるた
めに相互間で変化させ得ることが判明するであろ
う。
品の引張強力は製品の使用者の要求に合わせるた
めに相互間で変化させ得ることが判明するであろ
う。
第1図は本発明の方法を実施するのに適する装
置の一部切欠模式斜視図、第2図は第1図の線2
−2にほゞ沿つて切断した一部断面図である。 図中、Wは不織繊維ウエブ、11,12は移動
有孔支持体ウエブ形成装置(11:外側ワイア、
12:内側ワイア)、13,14,15,16,
18,18aはロール、19は形成ロール、20
は原料液ジエツト、20aは原料液、21は加圧
ヘツドボツクス、22は発泡液回収装置(こぼれ
受け)を示す。
置の一部切欠模式斜視図、第2図は第1図の線2
−2にほゞ沿つて切断した一部断面図である。 図中、Wは不織繊維ウエブ、11,12は移動
有孔支持体ウエブ形成装置(11:外側ワイア、
12:内側ワイア)、13,14,15,16,
18,18aはロール、19は形成ロール、20
は原料液ジエツト、20aは原料液、21は加圧
ヘツドボツクス、22は発泡液回収装置(こぼれ
受け)を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 互いに角度を成して形成ロールに進入し、該
形成ロールにより重ね合せられる2枚のワイアに
よつて形成ロールに進入直前に形成される、くさ
び形の〓間部に加圧ヘツドボツクスより原料を供
給し、移動しているワイア上で不織繊維ウエブを
製造するための方法において、 準備として、実質的に繊維が無い状態で水と表
面活性剤を含む発泡性液を移動中のワイアに供給
し、ワイアを透過させることにより約55乃至75容
積パーセントの空気を含有する水性の泡を形成し
た発泡性液とし、更に該発泡性液のワイアからの
収集及びワイアへの再循環を繰返して、該水性の
泡が20乃至200ミクロンの範囲の平均直径を有す
るバブルの形で含有する発泡性液とし、 次いで該発泡性液に繊維を分散することにより
原料とし、 該原料を、2枚のワイアによつて形成される、
くさび形の〓間部に、ワイアの速度の90乃至150
パーセントの速度を持つジエツトとして供給し、 前記2枚のワイアを形成ロールにより重ね合せ
ることにより、原料を圧縮し形成ロール外周から
より遠い側のワイアの表面より前記原料から発泡
性液を抽出透過させ、その透過時に液中に再度泡
が発生した発泡性液を回収装置により収集し、 収集された発泡性液を、該発泡性液中の空気含
有量が55乃至75パーセントになるように該発泡性
液中の界面活性剤の濃度を調整することのみによ
つて調整し、調整後の発泡性液を前記加圧ヘツド
ボツクスへと再循環させることを特徴とする不織
繊維ウエブの製造方法。 2 前記原料が0.3乃至1.2重量パーセントの繊維
を含有することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の不織繊維ウエブの製造方法。 3 前記発泡性液中の空気が約20乃至200ミクロ
ンの範囲の平均直径を有するバブルの形であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第2項
記載の不織繊維ウエブの製造方法。 4 前記液体ジエツトの速度が前記ワイアの速度
の約110パーセントであることを特徴とする特許
請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか1項記載
の不織繊維ウエブの製造方法。 5 水の中の界面活性剤の濃度が前記泡内の空気
含有量を55乃至75容積パーセントの範囲内に維持
するのに十分な濃度であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか1項記載
の不織繊維ウエブの製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/574,287 US4543156A (en) | 1982-05-19 | 1984-01-26 | Method for manufacture of a non-woven fibrous web |
| US574287 | 1984-01-26 | ||
| US578431 | 1984-02-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6112996A JPS6112996A (ja) | 1986-01-21 |
| JPH0227476B2 true JPH0227476B2 (ja) | 1990-06-18 |
Family
ID=24295472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1110885A Granted JPS6112996A (ja) | 1984-01-26 | 1985-01-25 | 発泡形成法による不織繊維ウエブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6112996A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8712522D0 (en) * | 1987-05-28 | 1987-07-01 | Wiggins Teape Group Ltd | Forming particulate layers |
| ES2906351T3 (es) * | 2016-10-14 | 2022-04-18 | Tetra Laval Holdings & Finance | Método de fabricación de un material de fibra celulósica formado con espuma, lámina y material de envasado laminado |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1364103A (en) * | 1971-12-15 | 1974-08-21 | Ici Ltd | Smoking mixtures |
| JPS559119B2 (ja) * | 1972-04-04 | 1980-03-07 | ||
| GB1395757A (en) * | 1972-04-07 | 1975-05-29 | Wiggins Teape Research Dev Ltd | Apparatus for producing a foamed fibre dispersion |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP1110885A patent/JPS6112996A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6112996A (ja) | 1986-01-21 |
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