JPH0621436B2 - 製紙機械用織物の改質方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薬剤の放出をコントロールした製紙機械用織物
にかんし、とくに発泡樹脂で製紙機械用織物を被覆する
ことにより織物からの薬剤の放出のコントロールを達成
する方法にかんする。

〔従来の技術〕

近代の製紙機械は本質的に紙供給から水を除去する装置
である。水は機械の３段階又はセクションで引き続いて
除去される。第１の形成セクションでは紙供給が移動ワ
イヤー上に堆積され水がワイヤーを経て排出されて約１
４〜３０重量％の固形分を有する紙シート又はウエッブ
を形成する。形成されたウエッブはプレスセクションに
選ばれ、移動プレス織物上の一個以上のプレスニップを
通過して十分な水を除去し約３６〜５０重量％の固形分
を有するシートを形成する。このシートは製紙機械のド
ライヤーセクションに移送され、ここで乾燥織物が紙シ
ートを熱スチーム加熱シリンダーに押圧して約９２〜９
６重量％固形分の最終的紙シート乾燥物が得られる。

製紙機械ではエンドレスベルトが種々のセクションで使
用され紙シート又はウエッブを運ぶ。エンドレスベルト
の広範囲な形、即ち金属から構成されたもの、木綿、ガ
ラスなどの如き織物材料あるいはウールあるいはポリア
ミド又はポリエステルの如き合成繊維あるいはフィラメ
ント材料から構成されたものなどがある。所定の材料の
選択は或程度まで織物の用途、即ち形成用織物、プレス
用織物、乾燥用織物などに左右される。

製紙機械の形成用セクションにおける形成媒体として広
く使用されているベルトの一つの形は合成重合体樹脂モ
ノフィラメントのオープン織りから構成されたものであ
る。かかる織物は一般に、ある種の制限はあるが、形成
用セクションとして有用である。たとえばこれらのモノ
フィラメントは使用中のピッチ、タール及び他の汚染物
のビルドアップを蓄積するため親和力をもっている。こ
れは形成用織物の寿命を短かくし、機械的クリーニング
や薬剤の適用のため製紙機械をしばしば停止させる。か
かる操業停止のクリーニングは１週間ベースでしばしば
必要とされる。

当業者は製紙機械のプレスセクションにおける水除去の
効率が製紙工程での全体の効率に大きな影響を及ぼすこ
とを長年認識してきた。これには２つの理由がある： 第１に、良好な乾燥効果を達成するためプレスにおいて
大量の水がシートから除去されねばならない。第２に、
水除去の大きい効率が乾燥機をつくり出しかくて破損に
耐えうる強いシートをつくり出す。

広範囲の衣料材料が製紙機械のプレスセクションに有利
に使用される製紙用プレス織物として提案された。事
実、製紙機械自体における改良に対応して衣料材料が絶
え間なく進展してきた。この進展は最初の織成フエルト
で始まり、織成スパンヤーンで織成されつづいて機械的
にフエルトにしあるいは縮充された。近頃の開発は織物
ベースよりなるバット−オン−ベース(Batt-on-Base)構
造及び針さしにより付着されたバット表面に見出され
た。マルチフィラメント及びモノフィラメントの針さし
されたバット−オン−メッシュ織物は今日広く使用され
ており工業標準であると云われている。しかし、広範囲
の他の構造が不織プレス織物及び二つ以上の別個のベー
ス織物よりなる複合ラミネートを含めて有用である。た
とえば米国特許2,567,097；3,059,312及び3,617,442に
開示されている。

製紙機械の乾燥セクションに使われる織物は歴史的にド
ライヤーフェルトと呼ばれてきた。最近このドライヤー
セクションで普通使用される織物の一つの形は「スクリ
ーン」と呼ばれ、これは合成モノフィラメント又はよじ
られたマルチフィラメントを一緒にオープン織り方で織
ることにより構成される。これらのスクリーン織物はま
た「乾燥用織物」として知られるようになった。これら
の乾燥用織物は一般に織られたフラットであり両端をつ
ないでエンドレス織物とされる。選ばれる織り方はマル
チフィラメント、スパンあるいは最も普通にはモノフィ
ラメントヤーンの如き合成ヤーンの一つ、二つあるいは
三つの層の組織である。

紙ウエッブを製紙機械のドライヤーセクションにより運
ぶさいに、織物はシート乾燥を助け、紙ウエッブの収縮
をコントロールし、しわを防ぐ。織物は強さ、寸法安定
性、耐摩耗性を有し、また透過性をもたねばならない。
最近、すべてモノフィラメント構造の織物が乾燥用織物
の上記要件を満たすべく開発された。しかしすべてモノ
フィラメント構造の乾燥用織物は形成織物と同様にピッ
チ、タール及び紙微粉や充てん剤の如き他の汚染物の堆
積を助長する。操業停止のクリーニングはしばしば２〜
３週毎に要求され、長期間のクリーニングは織物のすき
間の充てんが継続するので効果が劣る様になる。勿論こ
れは不満足な紙製品の高いパーセンテージとなり最も好
ましくない 一般に、製紙の形成用織物、プレス織物及び乾燥用織物
は使用中蓄積する破片や汚染物を除くため定期的機械的
及び／又は化学的クリーニングを必要とする。ある種の
薬剤は最初の運転期間中有利に使用される。たとえば、
織物の運転寿命中プレス織物に少量の洗剤をシャワーに
より塗布して用いることは普通のことである。かかる洗
剤シャワーの使用はシートから水を受入れ易くし織物を
クリーンに保ち適当に排水させるためプレス織物を調節
する様意図されている。それは又、貯蔵水に溶解した遊
離の洗剤の使用が製造される紙のシートから水を押出す
手助けをすることが当該分野で知られている。

米国特許4,569,883によれば、製紙機械用織物が運転中
放出されている薬剤で処理されている。しかしこの特許
に従って放出されるよりも一層おそく薬剤を放出させる
ことが有利である。

プレス織物の寿命を通じて少量の界面活性剤を放出する
ことが有益である。しかし、紙から水を押出す困難さは
最初の数日でしかも織物をその平衡厚さに圧縮する間に
通常経験されるので、この短かい始動期間(break-in pe
riod)に界面活性剤を添加することが有利である。始動
期間中織物を清浄に保つことにより紙原料粒子がプレス
織物中に詰まらない様にすること、かくして均一なシー
ト水の排出を防ぐことが重要である。また界面活性剤の
放出が織物／紙界面でコントロールされるため（シャワ
ーで施されるならば）この方法は必要とする量を少させ
るので費用とフォームのビルドアップを最小限にするこ
ともできる。

本発明の構造化された織物では従来技術の上記欠点の多
くが解消される。本発明による乾燥織物は紙シートと接
触するため例外的に平滑な表面を長期間与えるすべてモ
ノフィラメントの織物から構成される。結果として、比
較的表面に跡がない紙製品が得られ、すべてモノフィラ
メントの乾燥用織物の所望の利点がすべて保持される。

プレス織物が一層速かに始動され、操業停止クリーニン
グの回数をへらし、これにより製紙機械の効率を長期間
を向上させる。形成用織物及びプレス織物の全操業寿命
が従来に比べて著しく増大することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は薬剤の放出をコントロールした製紙用織
物を提供することにある。

本発明の別の目的は製紙用織物からの薬剤の放出をコン
トロールする方法を提供することにある。本発明の更に
別の目的は織物を洗剤をはめこむ発泡樹脂で被覆するこ
とにより製紙機械の織物からの薬剤の放出をコントロー
ルする方法を提供することにある。

本発明の上記及び他の目的は以下の説明から一層明らか
になるであろう。

〔課題を解決すべき手段〕

発明者は製紙機械に有用な改良された織物を開発した。
本発明は施されたフォーム被覆から誘導される洗剤で処
理された織物よりなり、該織物は既知の処理されたプレ
ス織物に比べて著しく改良されている。本発明により被
覆された製紙用織物は次の利点をもつ： (1) 強化された織物の清浄性 (2) 増大した充てん抵抗性 (3) 改良した製紙機械効率のため増大した及び／又は
より均一なシート／織物脱水 (4) 速かな始動 (5) 強化された湿潤／浸潤能力 処理される織物は従来知られている織物を含む。代表的
織物はたとえば米国特許2,354,435；3,158,984；3,425,
392；3,657,068；4382,987及び英国特許980,288に述べ
られている。

有用な樹脂組成物はポリウレタンの如き合成の柔軟な重
合体樹脂を含む。またポリエーテル、ポリエステル、ポ
リイソシアネートフォーム、ポリオレフィンなど、ある
いはかかる重合体樹脂の２以上の組合せにもとづくフォ
ームも有用である。

有用な樹脂組成物の代表例はエマルション26172（ビ・
エフグッドリッチから入手されるアクリルエマルショ
ン）、パーミュータンＨＤ２００４（シ・エル、ハウザ
ウエイから入手される水ベースポリウレタンエマルショ
ン）及びアリダール１０８０（ケムダルコーポレイショ
ンから入手されるスーパー吸収剤アクリルポリマー）で
ある。

多くの既知の洗剤及び／又は界面活性剤系が本発明では
使用することができ、たとえば既知のアニオン、カチオ
ン、両性イオン界面活性剤組成物が示される。有用な洗
剤の例はトリトン×１１４及びトリトン×２００（いづ
れもロームアンドハース社より入手される）を含む。

樹脂フォーム組成物は種々の成分を混合し、この混合物
を発泡させることによりつくられる。好ましい具体例で
は水と洗剤がポリマーと混合されゲルを生成する。つぎ
にゲルを微粉砕してマイクロカプセルとし、これをポリ
マーエマルションに分散させる。このエマルションを発
泡させる。

本発明によれば、このフォームが織物の表面に施され、
乾燥させ、硬化させる。乾燥と硬化はそれぞれ空気乾燥
により室温で十分な時間又は昇温下で約１分間〜５時間
行われる。乾燥、硬化の温度と時間は使用されるフォー
ム、製造条件などに左右される。

乾燥及び硬化は別々に又は同時に行われる。ある場合は
乾燥後で硬化前に織物をカレンダー加工することが好ま
しい。

フォームは、たとえばロール、オフロールあるいはテー
ブル上でのブレード被覆法；圧搾被覆法；トランスファ
被覆法；スプレー；キス又はアプリケーターロール；ス
ロットアプリケーター及びブラシ法を含む既知の手段で
適用される。単一層が適用されてもよいし、あるいは同
一又はことなるフォーム処方の多重層が適用されて所望
の結果を得ることもできる。

被覆されたフォームは織物の表面に全面的に９０％以上
の範囲まで存在してもよいし、あるいは部分的に約５０
％の範囲まで表面上に５０％を残し表面に埋設してもよ
い。別のやり方ではフォームは織物に部分的に又は全面
的に侵入し乍ら織物に主として埋設してもよい。

かくて改質された織物は時間の経過により放出される薬
剤を含有するマイクロカプセルをもつことになる。

次の実施例は本発明を説明するものであるが、これを限
定するものではない。実施例は洗剤を用いるが、疎油
性、親油性、疎水性、親水性、カチオン、アニオンなど
の如き、表面又は織物特性を変える如き他の材料がおそ
い放出のため考慮することができる。

実施例１ エマルション２６１７２とパーミュータンＨＤ２００４
との５０：５０重量比混合物を用意し、この混合物の当
量にもとづきトリトン×１１４の１０重量％を加えた。
生成した混合物をベンチトップミキサー中で発泡するま
で室温でかく拌した。このフォームをデュラグループ織
物（商品名、アルバニルインターナショナルコーポレイ
ションより入手）のサンプルに適用され、ゼロギャップ
にセットされたガードナーナイフ（かきとりコーティン
グ）が未吸収のフォームを除くため使用された。

被覆された織物サンプルをオーブンで乾燥し３００゜F
で１０分間硬化し、そのあと被覆織物サンプル及び未被
覆織物サンプルの空気透過率をテストした。もとの未被
覆織物サンプルはフレイジアー空気透過率テスターで測
定すると、１４５cfmの空気透過率であり被覆織物は４
９cfmの空気透過率であった。単位は１分間織物の平方
フィートを通る空気の立方フィートで表わした。

被覆織物は部分的にフォームで充てんされたとしても、
それは初期に標準テキスタイルドロップスプレッドテス
トで測定するとおり、元の約２倍の比で水を吸収した。

実施例２ 水５０重量％とトリトン×１１４洗剤５０重量％の溶液
を、かたいゲルが形成するまで、スーパー吸収剤アクリ
ルポリマー（アリダル１０８０）に混入した。ゲルをブ
レンダー中で微粉砕しついでウレタンエマルションに分
散させた。生成混合物を室温でラボラトリミキサー中で
２１：１ブロー比まで発泡させた。デュラベント織物
（商品名、アルバニルインターナショナルより入手）の
刈込みストリップからのサンプルが実施例と同じ方法で
被覆された。処理されたサンプルをオーブンで乾燥し、
１０分間３００゜Fで硬化した。

被覆サンプルは次いで洗浄されたとき、明らかにゲルに
よるはめ込みのせんで洗剤が織物から迅速にしみ出して
こなかった。また被覆織物は疎水性の傾向を示す未被覆
織物より湿潤が速い。洗浄と乾燥をくり返しても湿潤割
合を減退させない。

実施例３ 実施例２の方法を用いて１連のサンプルをつくった。フ
ォーム混合物をゼロギャップ、２０ミル及び５０ミルで
織物サンプル上に被覆した。織物サンプルは実施例２と
同じソースから得られた。

浸潤性は“ビーカー”テスト及び標準テキスタイルドロ
ップスプレッドテストを用いて実施例３でつくられたサ
ンプルについて観察された。“ビーカー”テストで、１
インチ織物ディスクのサンプルを水の表面上におかれた
ウエットスルーのため時間が記録された。沈む時間及び
デスク上に表われる最初の水スポットのための時間も記
録された。

ドロップスプレッドテストでは織物表面で最大限まで拡
がる単一滴のための時間が測定された。拡がる一滴の均
一性はサンプルごとに異なる。ある場合には一滴が急速
に中心から拡がり、他の場合ではフィンガーがランダム
に移動するサンプルについて得られたデータを下表に示
す。

第１表から被覆サンプルが対照より迅速に湿潤し湿潤速
度が被覆の厚さを変えることによりコントロールできる
ことが分る。

実施例４ ポリウレタンの水−ベースエマルションにトリトン×２
００洗剤１０重量％を加えて安定な低密度フォームに発
泡させた。低密度のため、多重発泡層が織物（ここでは
デュラグループあるいはデュラベントである）に圧搾さ
れた。被覆の不均一性は低密度フォームの多層（個々の
層不均一性を平均化する傾向を示す）を用いることによ
り最小限にされる。

未被覆及び福覆織物サンプルを空気透過性のテストに供
した。結果は次のとおり ウレタン被覆サンプルを硬化したあと、水洗と真空乾燥
を数回くり返した。織物表面はこれらの水洗乾燥のくり
返しの後でも洗剤を放出した。

実施例５ ウレタンエマルション中に洗剤を包被した泡が実施例２
の方法でつくられた。泡は低密度で安定であった。この
泡をデュラベント織物サンプルに施した、そしてサンプ
ルをドライヤー上の真空スロットに通してフォームを織
物に引きのばした。織物を乾燥しウレタンを３００゜F
で硬化した。

水洗と乾燥を１２回くり返した後、被覆織物は未被覆織
物サンプルより一層迅速に湿潤し続けた。

上記の具体例は本発明実施の説明のためである。当業者
に知られた又はここで開示された他の方法も本発明の範
囲を逸脱することなく使用されることを理解すべきであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 15/00

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製紙機械用織物の改質方法であって、 (a)樹脂と、湿潤剤、界面活性剤、乳化剤、気泡安定剤
   及び不活性充てん剤からなる群から選ばれた１種または
   ２種以上の添加剤とからなるフォームを、水及び前記添
   加剤とを混合して混合物を形成し、この混合物を前記樹
   脂と混合してゲルを形成し、前記ゲルを微粉砕してマイ
   クロカプセルを形成し、このマイクロカプセルを樹脂エ
   マルジョン中に分散させ、得られたエマルジョンを泡立
   てて低密度フォームを形成することにより調製する工
   程、 (b)前記工程(a)からのフォームを、前記織物の一方もし
   くは両方の表面に塗布する工程、および (c)前記フォームを乾燥および硬化させる工程、 を備えた方法。
2. 【請求項２】前記フォームが水ベースのポリウレタン混
   合物からなる特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】前記フォームが水ベースのアクリル、エポ
   キシ、シリコーン、ポリビニルクロライドあるいはポリ
   エーテル混合物からなる特許請求の範囲第１項記載の方
   法。
4. 【請求項４】前記工程(a)のフォームが、水と洗剤を混
   合して混合物とし、この混合物をポリマーとともに粗い
   ゲルが形成されるまで混合し、このゲルをこれよりも微
   細になるまで攪拌してマイクロカプセルを形成し、この
   マイクロカプセルを樹脂エマルジョン中に分散させ、つ
   いで得られたエマルジョンを泡立ててフォームをつくる
   ことによって調製される特許請求の範囲第１項記載の方
   法。
5. 【請求項５】前記フォームの一方または両方の表面が前
   記フォームと接触させられ、吸収されなかったフォーム
   がかき取られる特許請求の範囲第１項記載の方法。
6. 【請求項６】前記フォームが溶剤ベースのポリウレタン
   混合物からなる特許請求の範囲第１項記載の方法。
7. 【請求項７】前記フォームが溶剤ベースのアクリル、エ
   ポキシ、シリコーン、ポリビニルクロライドあるいはポ
   リエーテル混合物からなる特許請求の範囲第１項記載の
   方法。
8. 【請求項８】前記フォームがポリウレタン、ポリアクリ
   レート、ポリビニルクロライド、ポリイソシアネート及
   びポリアクリルニトリルゴムよりなる群から選ばれた２
   種以上の樹脂材料の組合せである特許請求の範囲第１項
   記載の方法。
9. 【請求項９】前記工程(c)の乾燥及び硬化が室温で空気
   乾燥により行なわれる特許請求の範囲第１項記載の方
   法。
10. 【請求項１０】前記工程(c)の乾燥及び硬化が昇温下で
    約１分ないし５時間の空気乾燥により行なわれる特許請
    求の範囲第１項記載の方法。