JPH0583678B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明の合成材料から製造した布、特にこれに
限定されるものではないが高温に曝される抄紙機
の乾燥部に使用するための乾燥器用布に関するも
のである。 乾燥用布はモノフイラメントストランドから製
造されることが次第に多くなつており、これはか
かる布が一層容易に清浄に維持することができ、
従つてその乾燥効率を保持できるからであり、ま
たかかる布が本質的に非吸収性であるからであ
る。これらの布は織つた構造であるのが普通であ
るが、近年これに代る不織構造が普及しており、
これはヒンジピンを挿入することにより一体に連
結された多数のらせん状コイルから組立てられて
いるいわゆる「スパイラル布」である。西独国特
許 DE2419751号および米国特許第4481079号に
はこの種類の布が記載されている。かかる布に使
用される材料は織布またはスパイラル布のいずれ
の場合でもポリエステルで、これより少いがポリ
アミドも使用されている。不幸にも、これらの種
類の材料は両者とも高温で劣化し、この欠点のた
めに抄紙機における高温が用いられる個所ではこ
れらの材料を使用することができない。高温が用
いられる個所は操作温度が約150℃またはこれ以
上になる個所である。 若干織布メーカーはかかる高温を用いる個所に
おいて普通である極端な条件に対処するためにノ
メツクス（NOMEX，商品名）またはケブラ−
（KEVLAR，商品名）に頼つていた。しかし、
いずれの重合体も溶融押出しが不可能なので、こ
れらの重合体から製造されるモノフイラメントは
実用できず、従つてこれらの材料は複合マルチフ
イラメントの形態で使用され、樹脂被覆されるこ
とも多い。米国特許第4159618号はこのためにか
かるモノフイラメント様複合ストランドを教示し
ているが、かかる複合体でさえ水分または熱気に
曝される場合には引張強さが低下する点において
欠陥がある（米国特許第4159618号明細書の第１
〜３表参照）。 乾燥器用布の他の特性を考慮するに、かかる布
が耐変形性であること、すなち固有の寸法安定性
を有していること、および抄紙機においてその寿
命の全期間にわたつて耐変形性を保持しているこ
とが極めて望ましい。断面が丸く、ポリエステル
のような従来材料からなり、しかも上述のような
運転中の正常さおよび非吸収性という望ましい利
点を有するモノフイラメントのたて糸を使用した
織布は耐変形性が不十分であるのが普通であり、
これはそれぞれのストランドの幾何学的形状によ
つて決まるたて糸とよこ糸との交差部における重
なり合い接触が極めて僅かであるからである。米
国特許第4290209号は、偏平比（flattening
ratio）が約２：１である長手形断面のたて糸ス
トランドを使用することにより生成する布が耐変
形性および表面平滑性という優れた特性のほか、
一層望ましい透過性および弾性係数を有すること
を開示している。しかし、かかる改善された布は
高温が用いられる個所には適しておらず、これは
この場合も普通劣化しかつ強度を失うのが常であ
る重合体に固有の傾向のためである。 米国特許第4359501号は高温に曝される使用個
所に使用するための工業用布を開示しており、こ
の布は溶融押出し可能なポリアリールエーテルケ
トン・モノフイラメントストライドから構成され
ている。しかし、この材料は価格が高いという大
きな欠点があるので、織つた最終生成物は既に明
らかにされている特定のペーパーミル
（papermill）の最終使用者にとつて経済的に魅力
あるものではない。 本発明の目的はかかる問題を解決することにあ
る。 本発明は、抄紙機の乾燥部に使用するための乾
操器用布において、前記布の抄紙機方向の成分の
少くとも一部は、本質的に長方形の断面を有する
偏平にしたモノフイラメントであつて、前記長方
形の長軸は前記布の平面内に位置し、前記モノフ
イラメントはポリフエニレンサルフアイドまたは
ポリフエニレンサルフアイドと添加剤との混和物
から製造されたものであり、前記添加剤は前記モ
ノフイラメントに靭性を付与すると共にポリフエ
ニレンサルフアイドに固有の耐加水分解性を保持
し、かつ押出温度においてポリフエニレンサルフ
アイドより高い融解粘度、押出温度において耐熱
劣化性、およびポリフエニレンサルフアイドとの
化学的融和性という特性を有し、前記添加剤は
個々の小さく細長い小球体として存在し、その長
軸は前記モノフイラメントの軸線に平行であるこ
とを特徴とする乾燥器用布を提供する。 本発明の好適例では、添加剤は熱安定化ナイロ
ン６６であり、該熱安定化ナイロンは１〜20重量
％の範囲で存在させる。 本発明の他の好適例では、前記熱安定化ナイロ
ンはポリフエニレンサルフアイドの約６重量％を
占める。 本発明の他の好適例では、抄紙機方向の成分は
乾燥器用織布におけるたて糸ストランドであり、
乾燥器用織布はたて糸数が25〜80本／25.4mm（１
インチ）のストランドを有する。 本発明の他好の適例では、乾燥器用布は複数個
の織り合わせたたて糸およびよこ糸ストランドか
ら構成され、少くともたて糸はポリフエニレンサ
ルフアイドまたはポリフエニレンサルフアイドと
熱安定化ナイロン６６との混和物から製造したモ
ノフイラメントであり、たて糸ストランドは本質
的に長方形の断面を有し、長方形の長軸は布の平
面内に位置する。 本発明の他の好適例では、乾燥器用布はヒンジ
ピンによつて一体に連結された複数個のらせん状
コイルから構成され、少くともらせん状コイルは
ポリフエニレンサルフアイドまたはポリフエニレ
ンサラフアイドと熱安定化ナイロン６６との混和
物から製造したものである。 本発明の他の好適例では、乾燥器用布はヒンジ
ピンによつて一体に連結された複数個のらせん状
コイルから構成され、少くともらせん状コイルは
ポリフエニレンサルフアイドまたはポリフエニレ
ンサルフアイドと熱安定化ナイロン６６との混和
物から製造したものであり、らせん状コイルは抄
紙機方向に見て本質的に長方形の断面を有し、長
方形の長軸は布の平面内に位置する。 本発明の他の好適例では、長方形断面は偏平比
が1.1：１〜2.5：１である。 また、上述の種類のモノフイラメントは加水分
解に曝される他の工業的用途においても有利に使
用することができる。 次に本発明を図面を参照して例について説明す
る。 第１図に抄紙機（図示せず）における代表的な
乾燥部のサブセクシヨンを示す。多段乾燥器の上
部シリンダおよび下部シリンダのそれぞれの全体
を１０および１１で示す。ペーパーウエブ１３は
図示するように乾燥器の上部および下部のシリン
ダを越えて蛇行する。ペーパーウエブ１３は、エ
ンドレス上部布１４が第１上部シリンダの周囲の
一部、フエルトロール１５の周囲、残りの上部シ
リンダ１０の周囲の一部および他の介在するフエ
ルトロール１５の周囲、次いで戻りロール１６の
周囲を通り、さらに案内ロール２４およびテンシ
ヨンロール２３の上、次いで他方の戻りロール１
６の上を通り、しかる後に再び第１乾燥器シリン
ダ上を通つてサイクルを完結する際に、上部布１
４によつて上部シリンダ１０に緊密に押圧された
状態に保持される。同様に、ペーハーウエブ１３
は、図示するように、エンドレス下部布１８が下
部乾燥器シリンダ１１および介在する下部フエル
トロール１９の周囲を通り、次いで戻りロール２
１、テンシヨンロール２５、案内ロール２６およ
び他方の戻りロール２１の周囲を通る際に、下部
布１８によつて不部乾燥器シリンダ１１に緊密に
押圧された状態に保持される。 ポリフエニレンサルフアイドは次式：

【化】 で表わされる繰弁し単位を有する線状高分子重合
体で、リトン（RYTON）という商品名でフイ
リツプス・ケミカル・コーポレーシヨンから市販
されている。米国特許第4359501号において使用
されている材料の一部分は評価されているが、本
発明で使用する純ポリフエニレンサルフアイドは
押出し困難である。また工業的な製織に必要な
「靭性（toughness）」が不足している。 本発明者等はポリフエニレンサルフアイドモノ
フイラメントが普通乾燥器用布に使用されている
ポリエステルストランドより加水分解による劣化
に対する抵抗性が極めて優れていることを見い出
した。第１表に、ポリフエニレンサルフアイドス
トライドのほかに、同じ大きさのポリエステルモ
ノフイラメントストランドを圧力容器（1.687
Kg／cm²ゲージ圧（24psig））内で130℃の飽和水蒸
気に８日間曝した場合の引張り強さ保持率に関す
る試験結果を示す。

【表】 第２表に同じ材料を150℃の飽和水蒸気に曝し
た場合の試験結果を示す。

【表】 これらの加速試験において、ポリフエニレンサ
ルフアイドストランドの引張り強さは保持される
所か事実増大するのに対し、ポリエステルストラ
ンドは急激かつ破滅的な強さ損失を示すことが観
察された。上述の条件に長期間曝した後でも耐加
水分解性がこのように並はずれて保持されている
ので、ポリフエニレンサルフアイドは抄紙機の乾
燥器用布、特に高温が用いられる個所に使用する
ために候補となる極めて優れた材料である。 不幸にも、この物質は乾燥器用布に普通使用さ
れる大きさの範囲のモノフイラメント形態に押出
すのが困難である。また純粋なこの材料は製織中
に靭性不足のためにたて糸が破損することが多
く、織機の綜絖および筬羽で削られる傾向があ
り、これらのすべての理由から純ポリフエニレン
サルフアイドを重い工業用織物（heavy
industrial weaving）に使用するのは困難であ
る。 押出前に熱安定化ナイロン６６をポリフエニレ
ンサルフアイドに添加すると、これらの問題を大
幅に軽減することができる。混和範囲に関する実
験によつて次の重要な結果が確認された： １ ナイロン６６の添加は加工助剤として作用
し、混和物の商業的押出しを一層実行し易いプ
ロセスにする； ２ 「靭性」が有意に増大する。例えば、熱安定
化ナイロン６６を６重量％添加すると結節靭性
の測定値は７倍大きくなる。この性質は、簡単
な止め結びを有するストランドに引張荷重を加
え、その結果得られる荷重−伸び線図を作るこ
とにより求められる。得られた曲線より下の面
積が結節靭性の尺度（measure）になる。 ３ 加水分解による劣化に対する抵抗性は次表に
示すようにそのまま保持される。

【表】 ４ ナイロン６６を純ポリフエニレンサルフアイ
ドに添加しても、引張強さは犠性にならない。 ５ 次いで、大きいウイービング（weaving）張
力および大きいよこ糸打込み数を必要とするも
のを包含する広い設計範囲の乾燥器用布をパイ
ロツトプラントおよび商業的規模で製織した場
合に、ポリフエニレンサルフアイド／６％のナ
イロン６６の混和物と乾燥器用布のたて糸スト
ランドに使用すると、たて糸の破損および削り
取りが受け入れられるレベルまで減少すること
が確認される。 ６ ナイロン６６を６％から20％に増加すると、
モノフイラメントの靭性は増大するが、摩耗抵
抗は低下する。 かかる添加剤によつて靭性が改善されると共に
耐加水分解性が保持される機構は完全には知られ
ていないが、好結果を示すモノフイラメントは添
加剤が個々の小さく細長い小球体（globule）と
して存在し、その長軸がモノフイラメントの軸線
に平行であるという特性を有する。これらの個々
の小球体は相互に連結されておらず、またモノフ
イラメント外周に現われていないので、フイラメ
ントの最終用途の苛酷な雰囲気から保護される。
本発明者等は、添加剤を個々の小球体として保持
するには、押出温度における添加剤の溶融粘度が
ポリエチレンサルフアイドの溶融粘度より大きい
必要があり、かつ添加剤量を限定する必要がある
ことを見い出した。添加剤を選定する際に考慮す
べき他の要因は押出中にポリフエニレンサルフア
イドを溶融するのに必要な285〜315℃の範囲の温
度に一時的に曝された場合に添加剤が劣化を起し
てはならないことである。上述の要件を満たす若
干の添加剤は、ポリフエニレンサルフアイドと化
学的に非融和性でかつ不適当に反応するため、小
球体を形成しない。 本発明者等は、今日まで混和に関して行つた実
験において、熱安定化ナイロン６６が生成モノフ
イラメントに靭性を付与しかつ耐加水分解性を保
持する上で好結果を収めることのできるポリフエ
ニレンサルフアイド用添加剤であることを見い出
した。また同様な性質を混和物に付与できる他の
材料も見い出されている。添加剤を選定する際に
重要である若干の要因は、押出温度における粘度
がポリフエニレンサルフアイドより高いこと、化
学的融和性、および押出中における耐熱劣化性で
ある。 抄紙機方向にモノフイラメントを有するすべて
の種類の本発明の乾燥器用布は耐加水分解性とい
う利点を有する。長方形の抄紙機方向成分を使用
している３種の好適な構造について以下に説明す
るが、本発明はかかる構造に限定されるものでは
ない。 第２図および第２Ａ図は製紙工業で使用する単
層乾燥器用布の一例である平織乾燥器用布を示
す。第２図および第２Ａ図において、符号３１は
ポリフエニレンサルフアイドまたはポリフエニレ
ンサルフアイドとナイロン６６と混和物から製造
され、本質的に長方形断面にまで偏平にした連続
たて糸ストランドを示し、符号32は連続よこ糸ス
トランドを示す。この構造においては、各たて糸
ストランド３１は第１よこ糸ストランドの上、第
２よこ糸ストランドの下、第３よこ糸ストランド
の上などを通る。同様に、隣接するたて糸ストラ
ンドは第１よこ糸ストランドの下、第２よこ糸ス
トランドの上、第３よこ糸ストランドの下などを
通る。 第３図および第３Ａ図は製紙工業で普通に使用
されている種類の四シヤフト（shaft）八リピー
ト（repeat）二層織（duplex weave）乾燥器用
布を示す。第３図および第３Ａ図において、符号
４１，４２，４３および４４はポリフエニレンサ
ルフアイドまたはポリフエニレンサルフアイドと
ナイロン６６の混和物から製造され、本質的に長
方形断面にまで偏平にした連続たて糸ストランド
である。よこ糸ストランドは符号４８〜５７で示
すように対になつて二層を形成する。この織構造
では、たて糸ストランド４１は順次に１対のよこ
糸ストランド５０−５１の上、次の対のよこ糸ス
トランド５２−５３の間、第３の対のよこ糸スト
ランド５４−５５の下、第４の対のよこ糸ストラ
ンド５６−５７の間などを通る。次の連続たて糸
ストランドは第１の対のよこ糸ストランド５０−
５１の間、第２の対の上、第３の対の間および第
４の対の下を通る。同様に、第３および第４の連
続たて糸ストランド４３および４４はそれぞれ第
１の対のよこ糸ストランドの下およびその間から
始まつて織られている。 第４図はポリフエニレンサルフアイドまたはポ
リフエニレンサルフアイド／ナイロン６６混和物
のたて糸ストランドの本質的に長方形の断面を示
す。かかるストランドは丸いモノフイラメントス
トランドを圧延すること（rolling）により、あ
るいはフイルムを細長く切り裂くことにより、あ
るいは好適例では特殊形状のダイに通して溶融押
出しすることにより製造することができる。第４
図に示す好適例の偏平比ａ：ｂは２：１であり、
乾燥器用織布の例では1.5：１〜2.5：１が好まし
い。 第５図および第５Ａ図はスパイラル構造の乾燥
器用フエルト６０を示し、この乾燥器用フエルト
は複数個のらせん状Ｓ−コイル６１と隣接するＺ
−コイル６２とをヒンジピン６３によつて一体に
したものである。記号「Ｓ」および「Ｚ」は撚り
の方向を示し、これは繊維工業の慣習による。コ
イル６１および６２は、この好適例に示すよう
に、偏平比ａ／ｂが２：１である本質的に長方形
の断面を有するポリフエニレンサルフアイドまた
はポリフエニレンサルフアイド／ナイロン６６混
和物のストランド材料を用いてコイル状に巻いた
ものである。かかる構造では1.1：１〜2.5：１の
偏平比範囲を使用することができる。 本発明の乾燥器用織布はたて糸数が25〜80本／
25.4mm（１インチ）のストランドを有するのが好
ましい。たて糸ストランドはポリフエニレンサル
フアイドまたはポリフエニレンサルフアイドとナ
イロン６６との混和物から製造する。本発明の偏
平にしたたて糸は長軸の測定値が1.27〜0.32mm
（0.0125〜0.050”）の範囲である。よこ糸に関し
てはモノフイラメントに使用する材料は限定され
ない。本発明の乾燥器用布においてよこ糸ストラ
ンドは荷重がかからないので、高温および加水分
解による劣化に対する抵抗性の大きい他の材料、
例えば、アスベストまたはガラス繊維と組み合わ
せた複合ストランドを使用することができる。 本発明の他の例であるスパイラル構造の乾燥器
用布は、ポリフエニレンサルフアイドまたはポリ
フエニレンサルフアイドと20重量％以下の熱安定
化ナイロン６６との混和物から製造したらせん状
コイルを使用する。ヒンジピンは同じ材料または
上述の複合構造体のような他の耐熱材料から製造
することができる。 上述の本発明の好適においては、長方形モノフ
イラメントを使用しているが、丸いモノフイラメ
ントおよび他の断面形状のものも、本発明に係る
材料から製造されている限り、使用することがで
きる。本発明者等は、純ポリフエニレンサルフア
イドの長方形たて糸ストランドを使用して製造し
た織布および別個の試験ではナイロン６６を６％
混和してなるナイロン６６とポリフエニレンサル
フアイドとの混和物から製造したたて糸ストラン
ドが、ポリエステルモノフイラメントのたて糸材
料から製造した同等な布より優れた耐変形性を有
することを見い出した。従つて、本発明は普通問
題のある丸いモノフイラメントを使用して製造し
た布の耐変形性を改善するのに使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は抄紙機に使用される代表的な乾燥部の
一例の略線図、第２図は偏平にしたたて糸ストラ
ンドを使用している總モノフイラメントの乾燥器
用平織布の一例の拡大断面図、第２Ａ図は第２図
の線Ａ−Ａに沿つて切断した部分断面図、第３図
は偏平にしたたて糸ストランドを使用している總
モノフイラメントの四シヤフト−八リピート乾燥
器用二層織布の一例の拡大断面図、第３Ａ図は第
３図の線Ａ−Ａに沿つて切断した部分断面図、第
４図は偏平にしたたて糸ストランドの一例の拡大
断面図、第５図は偏平にしたスパイラル部を有す
る乾燥器用スパイラル状布の一例の部分平面図、
第５Ａ図は第５図の線Ａ−Ａに沿つて切断し抄紙
機方向から見た乾燥器用スパイラル状布の拡大断
面図である。 １０…多段乾燥器上部シリンダ、１１…多段乾
燥器下部シリンダ、１３…ペーパーウエブ、１４
…エンドレス上部布、１５…フエルトロール、１
６…戻りロール、１８…エンドレス下部布、１９
…フエルトロール、２１…戻りロール、２３，２
５…テンシヨンロール、２４，２６…案内ロー
ル、３０…乾燥器用平織物、３１…たて糸ストラ
ンド、３２…よこ糸ストランド、４０…乾燥器用
布、４１，４２，４３，４４…たて糸ストラン
ド、４８，４９，５０，５１，５２，５３，５
４，５５，５６，５７…よこ糸ストランド、６０
…乾燥器用フエルト、６１…Ｓ−コイル、６２…
Ｚ−コイル、６３…ヒンジピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 抄紙機の乾燥部に使用するための乾燥器用布
   において、 前記布の抄紙機方向の成分の少くとも一部は、
   本質的に長方形の断面を有する偏平にしたモノフ
   イラメントであつて、前記長方形の長軸は前記布
   の平面内に位置し、前記モノフイラメントはポリ
   フエニレンサルフアイドまたはポリフエニレンサ
   ルフアイドと添加剤との混和物から製造されたも
   のであり、前記添加剤は前記モノフイラメントに
   靭性を付与すると共にポリフエニレンサルフアイ
   ドに固有の耐加水分解性を保持し、かつ押出温度
   においてポリフエニレンサルフアイドより高い融
   解粘度、押出温度において耐熱劣化性、およびポ
   リフエニレンサルフアイドとの化学的融和性とい
   う特性を有し、前記添加剤は個々の小さく細長い
   小球体として存在し、その長軸は前記モノフイラ
   メントの軸線に平行であることを特徴とする乾燥
   器用布。 ２ 前記添加剤は熱安定化ナイロン６６である特
   許請求の範囲第１項記載の乾燥器用布。 ３ 前記熱安定化ナイロンは１〜20重量％の範囲
   で存在する特許請求の範囲第２項記載の乾燥器用
   布。 ４ 前記熱安定化ナイロンはポリフエニレンサル
   フアイドの６重量％を占める特許請求の範囲第３
   項記載の乾燥器用布。 ５ 前記抄紙機方向の成分は乾燥器用織布におけ
   るたて糸ストランドである特許請求の範囲第１項
   記載の乾燥器用布。 ６ 前記乾燥器用織布はたて糸数が25〜80本／
   25.4mm（１インチ）のストランドを有する特許請
   求の範囲第５項記載の乾燥器用布。 ７ 前記長方形断面は偏平比が1.1：１〜2.5：１
   である特許請求の範囲第１項記載の乾燥器用布。 ８ 前記抄紙機方向の成分はヒンジピンによつて
   一体に連結された複数個のらせん状コイルから構
   成されている特許請求の範囲第１項記載の乾燥器
   用布。 ９ 前記長方形断面は偏平比が1.1：１〜2.5：１
   である特許請求の範囲第８項記載の乾燥器用布。