JPH10501307A - 多層、多重不透明背側織地化ベルトとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 多層多種不透明性背面織地化ベルト及びその製造方法であって、空気透過乾燥セルロース繊維組織のためのベルトである。ベルトは、織物接触第１レイヤーと機械側第２レイヤーの２つの層を有している。２つのレイヤーは補助接結糸又は一体接結糸で結び合わされている。作られたベルトは化学線放射を遮断する不透明糸によって作られる背面織地を有している。不透明糸は第２レイヤーに限定され第２レイヤーを第１レイヤーに結び合わせない。２つのレイヤーは、垂直に重ね合わされたマシンディレクション糸を有していてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 多層、多重不透明背側織地化ベルトとその製造方法 発明の分野 本発明は、ベルトに関し、さらに特に樹脂の骨組と補強組織とを有するベルト 、そしてさらに詳しくは例えば機械に面する側又は背面側に樹脂の骨組の織地を 有する乾燥ベルトに関するものである。 発明の背景 セルロースの繊維状の組織、例えぱペーパータオル、フェイシャルティシュ、 トイレットティッシュは毎日の生活の主要製品である。このような消費者用製品 の大量の需要と一定した使用は、これらの製品の改良版とともに、製造方法の改 良に対する要求を生み出す。このようなセルロース繊維構造は、ヘットボックス （head box）からフォールドリニアワイヤ（Fourdrinier wire）又はツインワイ ヤペーパーマシン（twin wire paper machine ）上への水成スラリーを載置する ことによって製造される。また、そのようなフォーミングワイヤ(forming wire) は、それを通して初期脱水や繊維の再配置が起こる無限ベルトである。 セルロース繊維状の組織となる織物（web ）の初期形成の後、製紙機械は織物 を製紙機械のドライエンドに移送する。従来の製紙機械のドライエンドにおいて 、プレスフェルトは最終乾燥に先立ち、織物を単一領域（single region ）のセ ルロース繊維状組織に圧縮する。最終乾燥は、通常例えばヤンキー乾燥ドラムの ような加熱ドラムによって達成される。 消費者商品に重要な改良をもたらした製造方法に対する重要な上述した改良の 一つは、従来のプレスフェルト脱水にとって替わる空気透過式乾燥の使用である 。プレスフェルト乾燥のように空気透過乾燥においては、織物（web ）は、ヘッ ド ボックス（head box）からの１％以下の密度の水成スラリーを受けるフォーミン グワイヤの上に初めて生ずる。典型的には初期脱水はフォーミングワイヤの上で 行なわれる。典型的には、フォーミングワイヤは、３０％以上の織物密度にさら されることはない。フォーミングワイヤーから、織物は空気が通過する空気透過 乾燥ベルトに移送される。 空気は、脱水工程を継続するために、織物及び空気透過乾燥ベルト中を通過す る。空気透過乾燥ベルトと織物を通過した空気は、バキュームトランスファース ロット（vacuume transfer slot ）、他のバキュームボックス（vacuume boxes ）又はシュー（shoes ）、前乾燥ロール（predryer rolls）等によって駆動され 、織物の密度を増加させながら、空気透過乾燥ベルトの凹凸に合わせて織物を成 形する。そのような成形は、より三次元的な織物を形成するか、ピンホールを生 ずることもあり、もし繊維が第３の次元に大きく偏位していると繊維の連続性に 切れ目が生ずる。 織物は織物が押圧される最終乾燥工程へ移送される。最終乾燥工程では、空気 透過乾燥ベルトは織物を例えば最終乾燥のためのヤンキー型乾燥ドラムのような 加熱ドラムへ移送する。この移送中に、織物の部分は、押圧工程中に高密度化さ れ多領域構造（multi-region structrue）となる。多くのそのような多領域構造 は好ましい消費者製品として広く受け入れられてきた。大きな商業的成功を達成 した初期の空気透過乾燥ベルトの例は、サンフォード等に１９６７年１月３１日 に発行され一般的に譲渡された（commonly assigned ）米国特許３，３０１，７ ４６に記載されている。 その後、さらなる改良が必要となった。空気透過乾燥ベルトにおいて重要な改 良は、補強組織上に樹脂製の骨組みを使用したことである。その配置は、従来技 術の織物ベルトによって達成される不連続パターンのみというよりは連続パター ン又は所望形状のパターンを乾燥ベルトに与えることを可能にする。そのような ベルトとセルロース繊維組織のなされた例は、ジョンソン等に1９８５年４月３ ０日に発行され一般的に譲渡された（commonly assigned ）米国特許４，５１４ ，３４５、トロクハンに１９８５年７月９日発行された米国特許４，５２８，２ ３９、トロクハンに１９８５年７月１６日に発行された米国特許４，５２９，４ ８０、トロクハンに１９８７年１月２０日に発行された米国特許４，６３７，８ ５９に見い出される。前述の４つの特許は、パターン化された樹脂製骨組、補強 タイプ空気透過乾燥ベルト、それらの上で造られる製品の好ましい構成を見せる 目的で参考文献としてここに編入される。そのようなベルトは、例えば現在の譲 受人によって生産され、売られているバウンティーペーパータオルやチャーミン グウルトラトイレットティッシューのような極めて商業的に成功した製品を生産 することに使用されてきた。 上述したように、そのような空気透過乾燥ベルトは樹脂を安定させるために補 強要素を使用した。補強要素は、ベルトの背面に適用される真空や、ベルトを通 る空気流によってもたらされる紙を成形する繊維の偏位をもまた制御した。この タイプの初期のベルトは、典型的にはおおよそ１インチあたりマシンディレクシ ョンに５０本、クロスマシンディレクションに５０本の糸を有するきめの細い網 目の補強要素を使用した。そのようなきめの細い網目は、繊維の偏位をベルト内 へ制御する点では受け入れられるが、それは典型的な製紙機構の環境では耐える ことができなかった。例えば、そのようなベルトは、あまりに柔軟であるため、 破壊的な折り曲げやしわがしばしば起った。きめの細い糸は、適切な編み目強度 を有せず、しばしば製紙において遭遇する高温で燃えることがあった。 空気透過乾燥ベルトのこのタイプの初期の実施態様には他の欠点も指摘されて いる。例えば、消費者の好む製品を製造するのに使用される連続パターンのもの は、ベルトの背面からの漏出を許さなかった。事実、そのような漏れは、樹脂製 パターンを補強組織の上に確実に固定する必要性によって最小にされた。不幸に も、樹脂の補強組織への固定が最大となるとき、真空適用中に差圧が繊維の個々 の領域に適用される短い時間が補強要素通して繊維をしばしば引っぱってしまい 、その結果ピンホールのような衛生工程上の問題や製品許容上の問題が生じた。 新しい型のパターン樹脂製骨組や補強組織空気透過乾燥ベルトは、これらの課 題のいくつかを処理している。この型は、垂直に積層されたマシンディレクショ ン糸を有する二層の補強組織を使用した。単一のクロスディレクション糸の組織 が２つのマシンディレクション糸をいっしょに結合していた。 ペーパータオルのために、例えば１インチ当り３５本のマシンディレクション 糸と３０本のクロスマシンディレクション糸の二層設計のより粗い網目は、編み 目強度としわの問題を大幅に改善した。二層設計は、生ずべきいくらかの背面漏 洩を可能にした。そのような可能性は、樹脂を補強組織に固定する際に前硬化（ precure ）のエネルギーをより少なく利用することによってもたらされ、その結 果、望ましい背面漏洩と樹脂の補強組織への固定能力との間の妥協が成立した。 後の設計は、不透過背面フィラメントを積層マシンディレクション糸の二層設 計に使用し、より高い前硬化エネルギーと樹脂の補強組織へのよりよい固定を可 能にし、一方適切な背面漏洩を維持した。この設計は、従来技術における適切な 樹脂の固定と適切な背面漏洩との間の矛盾を効果的に緩和した。このタイプのベ ルトのそのような改良の例は、イシューバッチ（Issue Batch ）No.Ｖ７３でト ロクハン等の名前で１９９２年６月１５日出願され一般的に譲渡された（common ly assigned ）米国特許出願番号０７／８７２，４７０によって説明されている 。背面織地を得るための他の方法は、スムルコスキー等に１９９２年３月２４日 発行され公開された米国特許５，０９８，５２２、スムルコスキー等に１９９３ 年１１月９日発行された５，２６０，１７１、そしてトロクハンに１９９４年１ 月４日に発行された５，２７５，７００によって説明され、これらの特許及び出 願は、どのようにしてパターン化された樹脂と補強組織空気透過乾燥ベルトとの 上 に背面織地を得るのかを説明する目的で参考文献としてここに編入される。 そのような樹脂製骨組と補強組織ベルトが、例えば上述したような商業的に成 功したチャーシンウルトラのようなティシューを作るために使用されたとき、新 たな課題が生じた。例えば、ティシューを作る際の問題の１つは、織物の偏位し た領域での小さなピンホールの形成である。ピンホールは、織物がベルトの中へ 偏位した深さに強く関係する。深さは、補強組織上の樹脂の厚さと、繊維が補強 組織の想像上の頂面を越えて偏位するのを許容する補強組織内のいかなるポケッ トとの双方を含む。典型的な積層マシンディレクション糸２層補強組織の設計は 、独特の織物形状に起因する種々の深さを有している。樹脂内のみぞの偏位によ って刻印された織物の特定の場所内の深さが深ければ深いほど、その領域におい てピンホールが発生する傾向は大きくなる。 本発明の最近の成果によると、３層構造の補強組織の使用が意外にもピンホー ルの発生を減少させることを示している。三層補強組織は、２つの完全に独立な 織物要素を有しており、そのおのおのは、それ自身の独特のマシンディレクショ ンとクロスマシンディレクションの網目を有している。２つの独立の織物要素は 、典型的には接結糸で連結されている。 さらに詳細には、三層ベルトは、織物に接触し、ピンホールを最小にするため 細い方形の編み目の織物を上層として有している。下層又は機械側層は、剛性を 増し、編み目強度を改良するためより粗い糸を用いている。接結糸は、特別に加 えられたマシンディレクション又はクロスマシンディレクション糸でよく、それ はいずれの層にも存在しない。 代りに、接結糸は、補強組織の上、及び／又は、下の要素からのクロスマシン ディレクション又はマシンディレクション接結糸から構成することもできる。マ シンディレクション糸はそれが与えるより大きい編み目強度故に接結糸として好 まれる。 しかし、この設計は、背面漏洩が要求されるという問題をいまだに解決してい ない。背面織地を教示している従来技術に関する文献もまた、この問題を解決し ていない。例えば、上述した米国特許出願No.０７／８７２，４７０は、下側の 樹脂の硬化を阻止するため不透明糸を使用することを教示している。硬化されな かった樹脂は、ベルト製造工程で洗浄されベルトの背面に織地を与える。しかし 、そのような教示は、マシンディレクション糸は、一般にクロスマシン糸より補 強組織の背面により近いところに配置されているので、マシンディレクション糸 は不透明であることが望ましいと述べている。しかし、もしマシンディレクショ ン糸が接結糸として使用されるのであれば、そのような記述は正しくない。 このように、マシンディレクション糸は２つの相互に排他的な機能のうちの１ つに供される：それは、織地がベルトの中に深く入りすぎないようにするため下 層の中にとどまるか、又は下層を第１レイヤーに対して結合するために下層から 外へ上ってこなければならない。三層ベルトで問題となることは、接結糸として 用いられるいかなる不透明なマシンディレクション糸もその下にある樹脂の固定 を断絶させるであろうことであり、これは、そのような糸は、補強組織の上面側 に断続して配置されるからである。 従って、この発明の目的は、高い編み目強度と最少のピンホールとの二律背反 を克服するベルトを提供することである。さらにこの発明の目的は、背面漏洩と 低い樹脂の固定との矛盾を克服するベルトを提供することである。長寿命のベル ト（高い編み目強度と高剛性）で消費者が望む製品（最少のピンホール）を製造 し、消費者製品の製造中に機能的要素を失なわない（弱い樹脂の固定）ようなベ ルトを従来技術は未だ提供していない。 発明の要旨 本発明は、セルロース繊維組織空気透過乾燥ベルトを有している。このベルト はマシンディレクション糸とクロスマシンディレクション糸が編み込まれた織物 に面する第１レイヤーを有する補強組織を有している。第１レイヤーのマシンデ ィレクションとクロスマシンディレクション糸は、化学線放射に対して実質的透 明な第１の不透明性を有しており、織物の中に編み込まれている。補強組織は、 またマシンディレクションとクロスマシンディレクション糸が編み込まれた機械 に面した第２レイヤーを有している。第２レイヤーの複数のマシンディレクショ ン又はクロスマシンディレクション糸は、第２の不透明性を有している。第２の 不透明性は、第１の不透明性よりも大きく、化学線放射に対して実質的に不透明 である。第２レイヤーのマシンディレクションとクロスマシンディレクション糸 は織物の中に編み込まれている。第１レイヤーと第２レイヤーは複数の接結糸で いっしょに結ばれている。接結糸は、第２の不透明性より小さい不透明性を有し ており、化学線放射に対して実質的に透明である。 ベルトは、さらに第１レイヤーから第２レイヤーの中に外方へ向って延設され たパターンレイヤーを有しており、そのパターンレイヤーは、第１レイヤーの織 物側面から外方へ面する織物接触面を有している。パターンレイヤーは、セルロ ース繊維組織の製造中に第２レイヤーに対して第１レイヤーを安定化する。パタ ーンレイヤーは、第２の不透明性を有する第２レイヤーの糸で刻印された第２レ イヤーの機械側面の上の背面織地を有している。セルロース繊維組織と背面織地 を通った空気流はセルロース繊維組織から水を除去する。 接結糸は、第１と第２レイヤーのそれぞれのマシンディレクション糸又はクロ スマシンディレクション糸に編み込まれた補助クロスマシンディレクション又は 補助マシンディレクション接結糸でありうる。 接結糸は、第１レイヤーと第２レイヤーとをお互いに結ぶ一体接結糸であり、 それは第１と第２レイヤーのそれぞれの面内で編み込まれ、他のレイヤーのそれ ぞれの糸に付加的に編み込まれるものでありうる。 図面の簡単な説明 図１は、本発明のベルトの部分頂面図であり、補助接結糸を有し、明確化のた め一部切欠かれている。 図２は、図１の２−２線に沿う垂直断面図である。 図３は、第２レイヤーからの一体接結糸によって結び合わされた第１レイヤー と第２レイヤーを有するベルトの部分頂面図であり、明確化のため一部切欠いて 示している。 図４Ａと４Ｂは図３の４Ａ−４Ａと４Ｂ−４Ｂ線に沿う垂直断面図であって、 明確化のため一部を除去されたパターンレイヤーを有している。 発明の詳細な説明 図１と図２において、本発明のベルト１０は、好ましくは無限ベルトであり、 セルロース繊維織物（web ）をフォーミングワイヤから（forming wire）乾燥装 置、典型的には例えばヤンキー型乾燥ドラム（図示せず）のような加熱ドラムへ 運ぶ。本発明のベルト１０は２つの主要な構成要素、補強組織（reinforcing st ructure ）１２とパターンレイヤー（pattern layer ）３０とを備えている。補 強組織１２は少なくとも２つの層、織物側（web facing）第１レイヤー１６と機 械側（machine facing）第２レイヤ１８とをさらに備えている。補強組織１２の 各々の層１６，１８はさらに、編み込まれたマシンディレクション糸(machine d irection yarns)１２０，２２０とクロスマシンディレクション糸（crose machi ne direction yarns ）１２２，２２２とからなる。補強組織１２はさらに織物 側レイヤー１６と機械側レイヤー１８の各々の糸１００に編み込まれた接結糸（ tie yarns）３２２を備えている。 ここで使用されているように、糸１００は第１レイヤー１６のマシンディレク ション糸１２０、クロスマシンディレクション糸１２２ばかりでなく、第２レイ ヤー１８のマシンディレクション糸２２０、クロスマシンディレクション糸２２ ２を含んでいる。 ベルト１０の第２の主要な要素はパターンレイヤー３０である。パターンレイ ヤー３０は、補強組織１２の第１レイヤー１６の頂部の上に樹脂で形成される。 パターンレイヤー３０は、補強組織１２を貫通し、不透明部分と透明部分とを有 するバイナリーマスク（binary mask ）を通して、化学線放射（actinic radia- tion）とともに放射線照射液状樹脂によって所望のバイナリーパターン（binary pattern）に固化される。 第２図において、ベルト１０は、２つの反対側の表面、パターンレイヤー３０ の外方に向く面に配置された織物接触面（web contacting surface）４０と反対 側の背面（opposed backside）４２とを有している。ベルト１０の背面４２は、 製紙作業中使用される機械に接触する。そのような機械（図示せず）はバキュー ムピックアップシュー（vacuum pickup shoe）、バキュームボックス（vacuum b ox ）、種々のローラ等を含む。 ベルト１０は、さらにベルト１０の織物接触面４０から、ベルト１０の織物接 触面４０と流体連通し、ベルト１０の背面４２まで伸びる流路（conduit ）４４ を備えている。流路４４は、製紙作業中ベルト１０の面に対して直角方向にセル ロース繊維が偏位するのを許容する。 もし、本質的に連続な（continuous）パターンレイヤー３０が採用されるなら 、流路４４は示されているように不連続（discrete）となるであろう。逆に、流 路４４が本質的に連続であれば、パターンレイヤー３０は不連続になりうる。こ のような配列は、当業者によって、図１に描かれているものとは全体として反対 のものとして容易に思い描かれる。そのような不連続なパターンレイヤー３０と 本質的に連続な流路４４を有する配列は、ジョンソン等に発行された前述の米国 特許４，５１４，３４５の図４に説明されており、ここに参考文献として組込ま れる。もちろん、不連続及び連続的なパターンのいかなる組合せも同様に採用さ れうることは当業者にとって理解されるであろう。 パターンレイヤー３０は、上述したように、また参考文献としてここに編入さ れた上述の特許に述べられているように、感光性樹脂（photosensitive resin） から型造られる。感光性樹脂を補強組織１２に対して所望のパターンにパターン レイヤー３０として形成する好適な方法は、補強層を液状の感光性樹脂でおおう ことである。樹脂の硬化に適した活性化波長（activating wavelength ）を有す る化学線放射が透明、不透明な領域を有するマスクを通して液状感光性樹脂に照 射される。化学線放射は透明な領域を通過し、その下の樹脂を所望のパターンに 固化させる。マスクの不透明領域によって遮蔽された液状樹脂は、固化せず洗浄 されパターンレイヤー３０に流路４４として残される。 不透明なマシンディレクション糸２２０又はクロスマシンディレクション糸２ ２２は、背面織地（backside texture）を形成するために、マシンディレクショ ン糸２２０及びクロスマシンディレクション糸２２２と、ベルト１０の背面４２ との間の補強組織の部分をマスクするために使用されうるということは、トロク ハン等の名前において出願され一般的に譲渡された（commonly assigned ）上述 した米国特許出願No.０７／８７２，４７０において記載されている。上述した 出願は、本発明に従いどのようにして不透明糸２２０，２２２を補強組織１２に 組み込むのかを説明するために参考文献として編入されている。 第２レイヤー１８の糸２２０，２２２は、例えばカーボンブラックや二酸化チ タニウムをフィラーとして加え、糸２２０，２２２の外側をコーティングするこ とによって不透明にされうる。 化学線放射は、実質的に不透明な第２レイヤー１８の糸２２０，２２２を通過 しない。これによって、第２レイヤー１８の機械に面する面上に背面織地が形成 される。背面織地は、第２の不透明性を有し化学線放射に対しては実質的に不透 明なセカンドレイヤー１８の糸２２０，２２２で刻みつけられる（is register- ed）。セルロース繊維組織と背面織地を通った空気の流れはセルロース繊維組織 から水を除去する。 一方、従来技術におけるこの試みはマシンディレクション糸２２０をこの目的 のために使用することを教示している。しかし、後に説明するように、そのよう な教示は、前に議論したベルト寿命の不利得を克服することを求める本発明に係 る補強組織にとっては必ずしも望ましいものではない。 パターンレイヤー３０は、補強組織１２の第２レイヤー１８の背面４２から補 強組織１２の第１レイヤー１６から外側に越えて延びている。もちろん、以下に 更に十分に議論するように、パターンレイヤー３０の全てがベルト１０の背面４ ２の最も外側の面まで延びているわけではない。逆に、パターンレイヤー３０の いくつかの部分は、補強組織１２の第２レイヤー１８の特定の糸２２０，２２２ より下に延びることはない。パターンレイヤー３０はまた、第１レイヤー１６の 織物に向く面から外側に越えて約０．００２インチ（０．０５ミリメートル）か ら約０．０５０インチ（１．３ミリメートル）の距離だけ延びている。第１レイ ヤー１６に対して垂直でこれを越えるパターンレイヤー３０の寸法は、一般にパ ターンを荒くする。パターンレイヤー３０が第１レイヤー１６の織物に面する面 から延びている距離は、第２レイヤー１８の背面４２から最も遠い第１レイヤー １６の面４６から測定される。ここで使用されているように、“関節”（”knuc kle”）はマシンディレクション糸１２０，２２０とクロスマシンディレクショ ン糸１２２，２２２の交点である。 “マシンディレクション”（”machine direction”）の用語は、製紙装置を 通して巻き紙の主要な流れに平行な方向を言う。“クロスマシンディレクション ”（”cross machine direction”）は、マシンディレクションに対して直角で ベルト１０の平面内にある。 上述したように、ベルト１０の異なる糸１００は異なる不透過性（opacity ） を有している。糸１００の不透過性とは、糸１００に投射された化学線放射の総 量に対して（反射、散乱、吸収によって）糸１００を通過しなかった化学線放射 の量の比である。ここで使用されるように、糸１００の特定不透過性（specific opacity）は、丸い糸１００の単位直径あたりの不透過性をいう。 部分的な不透過性は、糸１００のある断面を通して変化しうることは理解され る。しかし、不透過性は、上述するように特定の断面の総計の不透過性であって 、直径を構成する異なる要素のいくつかによって表現される不透過性ではない。 マシンディレクションとクロスマシンディレクション糸１２０，１２２は織物 に面した第１レイヤー１６の内に編み込まれている。そのような第１のレイヤー １６は、１本の糸が上、他方が下となり方形の網目を有する平織のような織物又 は頂面４６から最小の偏位となるような他の編み方を有している。第１レイヤー １６を構成するマシンディレクション、クロスマシンディレクション糸１２０， １２２は第１の不透過性（first opacity ）を有している。第１の不透過性は、 第１レイヤー１６を構成するマシンディレクション、クロスマシンディレクショ ン糸１２０，１２２がパターンレイヤー３０を固化させるに使用される化学線放 射に対して実質的に透明であるように充分に低くすべきである。もし化学線放射 がベルト１０の面に対して全体として垂直な方向に糸１２０，１２２の最大断面 寸法を通過し、そしてその下の感光性樹脂を充分に固化させることができるなら ば、そのような糸１２０，１２２は実質的に透明であると考えられる。 マシンディレクション糸２２０とクロスマシンディレクション糸２２２は、機 械に面する第２レイヤー１８に編み込まれる。機械に面する第２レイヤー１８の 糸２２０，２２２、特にクロスマシンディレクション糸２２２は、好ましくは編 み目強度の改良のために第１レイヤー１６の糸１２０，１２２より大きい。 この結果は、もし断面円形の糸１００が用いられているならば、第１レイヤー のマシンディレクション糸１２０より直径が大きい第２レイヤー１８のクロスマ シンディレクション糸２２２を提供することによって達成されうる。もし、異な る断面を有する糸１００が使用されている場合は、これは、第１レイヤーのマシ ンディレクション糸１２０よりも断面が大きい第２レイヤーのマシンディレクシ ョン糸２２０を提供することによって達成されうる。逆に、第２レイヤー１８の マシンディレクション糸２２０は、第１レイヤー１６の糸１２０，１２２より強 い引張り強度を有する材料で作られてもよい。 第２レイヤー１８は編み目強度を最大にするため平織が望ましい。 すべての実施例においては、第２レイヤー１８のマシンディレクション、及び ／又は、クロスマシンディレクション糸２２０，２２２は、第２の不透過性（se cond opacity）、及び／又は、第２の特定不透過性（second specific opa-city ）を有する。この第２の不透過性、及び／又は、第２の特定不透過性は、第１レ イヤー１６の糸１２０，１２２のそれぞれ第１の不透過性(first opacity)、及 び／又は、第１の特定不透過性（first specific opacity）より大きい。第２レ イヤーの糸２２０，２２２は化学線放射に対して実質的に不透明である。「実質 的に不透明（substantially opaque）」とは、そのような不透過性を有する糸２ ２０，２２２の陰になる液状樹脂は、有効なパターンレイヤー３０に硬化せず、 ベルト１０の製造工程で洗い流されることを意味する。 第２レイヤー１８を構成するマシンディレクション、クロスマシンディレクシ ョン糸２２０，２２２は例えば図示されているように平織、斜文織、破斜文織、 及び／又は、他の適当なヒ口のようなどのような適切なパターンにも編み込まれ る。もし望むなら、第２レイヤー１８は、第１レイヤーのクロスマシンディレク ション糸１２２に対応する位置に１つおきにクロスマシンディレクション糸２２ ２を有してもよい。第１レイヤー１６は、充分に繊維を支持するため、多層でよ り密に配置されたクロスマシンディレクション糸１２２を有することがより重要 である。一般に、第２レイヤー１８のマシンディレクション糸２２０は、編み目 強度を維持するため第１レイヤー１６のマシンディレクション糸１２０の頻 度と同じ頻度で表われる。 補助接結糸（adjunct tie yarns ）３２０，３２２は、第１レイヤー１６と第 ２レイヤー１８の間に介在してもよい。補助接結糸３２０，３２２は、第１、第 ２レイヤー１６，１８それぞれのクロスマシンディレクション糸１２２，２２２ を編み合わせるマシンディレクション接結糸３２０又は第１、第２レイヤー１６ ，１８のそれぞれマシンディレクション糸１２０，２２０を編み合わせるクロス マシンディレクション接結糸３２２である。ここで使用されているように、もし 、そのような接結糸３２０，３２２が第１又は第２レイヤー１６，１８のいずれ かのために選ばれた織り方において本来的な糸１００を構成せず逆にそれに付加 したものであり、そのようなレイヤー１６，１８の通常の織り方を中断してもよ いものであるならば、糸３２０，３２２は“補助的（adjunct ）”と考えられる 。 好ましくは、補助接結糸３２０，３２２は、第１、第２レイヤー１６，１８の 糸１００より直径が小さく、そのためそのような接結糸３２０、３２２はベルト １０の投影開口面積（projected open area ）を過度に減少させることはない。 補助接結糸３２０，３２２の好ましい編み方のパターンは第１レイヤー１６を 第２レイヤー１８に対して安定させるのに必要な最小数の接結点（tie point ） を有することである。接結糸３２４は、そのような配列が一般的に編み易いこと からクロスマシンディレクションに方向づけられているのが好ましい。 従来技術に記述された織り物パターンのタイプとは逆に、パターンレイヤー３ ０の安定化の効果は、第１レイヤー１６と第２レイヤー１８とを結合するのに必 要な接結糸３２０，３２２の数を減少させる。これは、成型が完了するとパター ンレイヤー３０は第１レイヤー１６を第２レイヤー１８に対して安定化させ、製 紙工程中においても同様だからである。従って第１、第２レイヤー１６，１８を 作るために使用される糸１００より小さくかつ少ない補助接結糸３２０，３２２ が採用される。 接結糸３２０，３２２によって引き起こされるもう一つの問題は、効果的な繊 維の支持における相違である。接結糸３２０，３２２は、第１レイヤー１６のマ シンディレクションとクロスマシンディレクション糸１２０，１２２の間の一定 両の開口のすきまをふさいでしまい、完成品の均一性を異ならしめる。 補助接結糸３２０，３２２は、比較的少なく小さい糸から構成されているのが 好ましく、これは、補助接結糸３２０，３２２はもちろんベルト１０を通して投 影開口面積をふさぐからである。補強組織１２全体で少なくとも２５％の投影開 口面積を有することが望ましい。開口面積は、それを通って起こる空気流のため の充分な通路を提供するために必要である。もし、エンサイン等に１９９４年１ 月４日に発行され一般に譲渡された（commonly assigned ）米国特許５，２７４ ，９３０に有効であると記載されたようにリミティング、オリフィス、ドライン グ（limitting orifice drying）を望むのであれば、ベルト１０が充分な開口面 積を有することはさらに重要になる。 補強組織１２の投影開口面積は（それが過度に透明でないことを条件にして） 、ファンとトロクハンに１９９４年１月１１日に発行され一般的に譲渡された米 国特許５，２７７，７６１に記載された投影平均気孔サイズ（projected averag e pore size ）を決定する方法に従って決定してよく、この発明は補強組織の投 影開口面積を決定する方法を説明するために参考文献としてここに編入される。 もちろん、パターンレイヤー３０は、投影開口面積の計算には含まれないことは 重要である。これは、パターンレイヤー３０の染料(colar)を脱色（thresholdin g out）するか、又は、パターンレイヤー３０の屈折率に適合する屈折率を有す る液にベルト１０を浸し、投影開口面積の分析を行なうことによって達成される 。 さらに重要なことは、本発明に係る補強組織１２は、補強組織１２の面に垂直 な充分な空気の流れが許容されなければならないことである。補強組織１２は、 好ましくは１フィート平方当り毎分、少なくとも標準状態で９００立方フィート 、 好ましくは１フィート平方当り毎分、少なくとも標準状態で１０００立方フィー ト、さらに好ましくは、１フィート平方当り毎分少なくとも標準状態で１１００ 立方フィートの空気透過性を有する。もちろん、パターンレイヤー３０は、特定 のパターンを選択することによって、ベルト１０の空気透過性を減少させるだろ う。補強組織１２の空気透過性は、１００パスカルの差圧において、フィンラン ドのバルメットカンパニー（Valmet Company）のバルメット透過性測定装置（Va lmet Permeability Messuring Device）を使い、１リニアインチあたり１５ポン ドの張力の下で測定される。もし補強組織１２のどこかの部分が上述した空気透 過性の制限に合致するなら、補強組織１２全体がこれらの制限に合致していると 考えられる。 接結糸３２０，３２２は、第２レイヤーのマシンディレクション糸２２０の第 ２の不透過性、かつ／又は、第２の特定不透過性（specific opacity）のそれぞ れより小さい不透過性、かつ／又は、特定不透過性（specific opacity）を有し ている。補助接結糸３２０，３２２は、化学線放射に対して実質的に透明である 。 図３及び図４に示すように、もし望むなら、補助接結糸３２０，３２２は省略 してもよい。補助接結糸３２０，３２２の替わりに、複数の第２レイヤー１８の マシンディレクション又はクロスマシンディレクション糸３２０，３２２は、第 １レイヤー１６のクロスマシンディレクション又はマシンディレクション糸１２ ２，１２０にそれぞれ編み込まれうる。第２レイヤー１８の面内にとどまってい ないこれらの編み込まれた糸３２０，３２２は、今後、一体“接結糸”（iniegr al”tie yarns”）３２０，３２２と呼ばれる。なぜなら、第１及び第２のレイ ヤー１６，１８に参加し、第２レイヤー１８を第１レイヤー１６に対して安定化 しているこれらの一体接結糸３２０，３２２は、本来的にレイヤー１６，１８の うち少なくとも１つの織物に見い出されるからである。第１又は第２のレイヤー １６，１８の面内にとどまる糸１００は、非接結糸（non-tie yarns ） １００と呼ばれる。 第１レイヤー１６のそれぞれのクロスマシンディレクション又はマシンディレ クション糸１２２，１２０に編み込まれる第２レイヤー１８の一体接結糸３２０ ，３２２は、編み目強度を最大にするために、好ましくはマシンディレクション 接結糸３２０である。しかし、クロスマシンディレクション一体接結糸３２２を 有する配列も用いられうる。 好ましくは、第２レイヤー１８の一体接結糸３２０，３２２は、第２レイヤー １８の糸２２０，２２２の第２の不透過性及び第２の特定不透過性（specific o pacity ）より小さい不透過性及び特定不透過性（specific opacity）を有して おり、その結果一体接結糸３２０，３２２は実質的に化学線放射に対して透明で ある。第２レイヤー１８の複数の非接結糸２２０，２２２は、第１の不透過性、 かつ／又は、特定不透過性およびそれぞれ大きい第２の不透過性、かつ／又は、 特定不透過性を有し、それは化学線放射に対しては実質的に不透明である。 代わりの実施態様（図示せず）においては、一体接結糸３２２、３２０は、第 １レイヤー１６から伸び、第２レイヤー１８のそれぞれのマシンディレクション 又はクロスマシンディレクション糸２２０，２２２に編み込まれてもよい。 代わりに、一体接結糸３２０，３２２は、前述の教示の組合せとして、第１及 び第２レイヤー１６，１８の双方から出てきてもよい。もちろん、当業者は、こ の配列が補助接結糸３２０，３２２についても同時に使用されうることを理解す るであろう。発明の他の実施態様は、前述の教示の組合や置換によって実行可能 であり、本発明を図示もしくは上に記載されたものにのみ限定する意図はない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｔ Ｊ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 織物に編み込まれ、化学線放射に対して実質的に透明な第１の不透明性 を有するマシンディレクション糸とクロスマシンディレクション糸が編み込まれ た織物に面する第１レイヤーと、 織物に編み込まれ、化学線放射に対して実質的に不透明で、第１の不透明性よ り大きい第２の不透明性を有するマシンディレクション糸、および／又は、クロ スマシンディレクション糸であるマシンディレクション糸とクロスマシンディレ クション糸が編み込まれた機械側第２レイヤーと、 前記第１レイヤーと前記第２レイヤーとを接結し、化学線放射に対して実質的 に透明で前記第２の不透明性より小さい不透明性を有する複数の接結糸と、 前記第１レイヤーから前記第２レイヤーの中に外方へ延設されたパターンレイ ヤーとを備えた補強組織を有するセルロース繊維組織用空気透過乾燥ベルトにお いて、 前記パターンレイヤーは、前記第１レイヤーの前記織物側面から外方へ向う織 物接触面を有し、前記パターンレイヤーは、前記第１レイヤーと前記第２レイヤ ーを結合し、前記パターンレイヤーは、セルロース繊維組織の製造中に前記第１ レイヤーを前記第２レイヤーに対して安定化させ、前記パターンレイヤーは、前 記第２レイヤーの前記機械側面に、前記第２の不透明性を有する第２のレイヤー の糸で刻みつけられた背面織地を有し、前記セルロース繊維組織と前記背面織地 を通った空気流は前記セルロース繊維組織から水を除去する。 ２． 織物に編み込まれ、化学線放射に対して実質的に透明な第１の不透明性 を有するマシンディレクション糸とクロスマシンディレクション糸が編み込まれ た織物に面する第１レイヤーと、 織物に編み込まれ、化学線放射に対して実質的に不透明で、前記第１の不透明 性より大きい第２の不透明性を有するマシンディレクション糸、および／又は、 クロスマシンディレクション糸であるマシンディレクション糸とクロスマシンデ ィレクション糸が、編み込まれた機械に面する第２レイヤーと、 化学線放射に対して実質的に透明で、前記第２レイヤーの前記糸の前記第２の 不透明性より小さい不透明性を有し、第１レイヤーと第２レイヤーをお互いに接 結するために前記織物接触レイヤーと前記機械側レイヤーのそれぞれのマシンデ ィレクション糸又はクロスマシンディレクション糸に編み込まれた補助クロスマ シン又は補助マシンディレクション接結糸と、 前記第１レイヤーから前記第２レイヤーの中に外方へ延設されたパターンレイ ヤーとを備えた補強組織を有するセルロース繊維組織用空気透過乾燥ベルトにお いて、 前記パターンレイヤーは、前記第１レイヤーの前記織物側面から外方へ向う織 物接触面を有し、前記パターンレイヤーは、前記第１レイヤーと前記第２レイヤ ーを結合し、前記パターンレイヤーは、セルロース繊維組織の製造中に前記第１ レイヤーを前記第２レイヤーに対して安定化させ、前記パターンレイヤーは、前 記第２レイヤーの前記機械側面に、前記第２の不透明性を有する第２のレイヤー の糸で刻みつけられた背面織地を有し、前記セルロース繊維組織と前記背面織地 を通った空気流は前記セルロース繊維組織から水を除去する。 ３． 織物に編み込まれ、化学線放射に対して実質的に透明な第１の不透明性 を有するマシンディレクション糸とクロスマシンディレクション糸が編み込まれ た織物に面した第１レイヤーと、 織物に編み込まれたマシンディレクション糸とクロスマシンディレクション糸 が編み込まれた機械に面する第２レイヤーと、 前記第１レイヤーから前記第２レイヤーの中に外方へ延設されたパターンレイ ヤーとを有する補強組織を備えたセルロース繊維組織用の空気透過乾燥ベルトに おいて、 前記第１レイヤー、及び／又は、前記第２レイヤーの複数の前記マシンディレ クション糸又はクロスマシンディレクション糸は、前記第１レイヤーと前記第２ レイヤーをお互いに結合するために、前記他方のレイヤーのそれぞれクロスマシ ンディレクション糸又はマシンディレクション糸に一体接結糸として編み込まれ 、前記第１のレイヤーと前記第２のレイヤーの残りの糸は非接結糸であり、前記 第１のレイヤーと前記第２のレイヤーのそれぞれの面内にとどまり、 前記第２レイヤーの複数の前記非接結糸は、前記第１の不透明性より大きい第 ２の不透明性を有し、この第２の不透明性は、化学線放射に対して実質的に不透 明であることを特徴とし、 前記パターンレイヤーは、前記第１レイヤーの前記織物側面から外方へ向う織 物接触面を有し、前記パターンレイヤーは、前記第１レイヤーと前記第２レイヤ ーを結合し、前記パターンレイヤーは、セルロース繊維組織の製造中に前記第１ レイヤーを前記第２レイヤーに対して安定化させ、前記パターンレイヤーは、前 記第２レイヤーの前記機械側面に、前記第２の不透明性を有する第２のレイヤー の糸で刻みつけられた背面織地を有し、前記セルロース繊維組織と前記背面織地 を通った空気流は前記セルロース繊維組織から水を除去する。 ４． クレーム１，２又は３記載のベルトであって、 前記マシンディレクション又はクロスマシンディレクション接結糸は、前記第 ２レイヤーの前記クロスマシンディレクション糸の直径より小さいことを特徴と するベルト。 ５． クレーム１，２又は３記載のベルトであって、 前記第２レイヤーの糸と前記補助接結糸は円形であり、前記第２レイヤーの糸 は前記接結糸より大きい特定不透過性（specific opacity）を有し、好ましくは 、前記第２レイヤーは、不透過化剤を含む前記第２の特定不透過性(specific op a- city)を有することを特徴とするベルト。 ６． クレーム１，２，３，４又は５記載のベルトであって、 補助接結糸は前記第２レイヤーの前記非接結糸より直径が小さいことを特徴と するベルト。 ７． クレーム１，２，３，４，５又は６記載のベルトであって、 前記パターンレイヤーの前記織物接触面は、その中に複数の不連続な開口を有 する本質的に連続な網目を有し、前記不連続な開口は、前記第１レイヤーに流体 的に連通していることを特徴とするベルト。 ８． クレーム１，２，３，４，５，６又は７記載のベルトであって、 前記補強組織は、１平方フィート当たり毎分少なくとも標準位置で９００立方 フィート、望ましくは少なくとも１平方フィート当り毎分標準位置で１，１００ 平方フィートの透過性を有していることを特徴とするベルト。 ９． クレーム３，４，５，６，７又は８記載のベルトであって、 前記接結糸は前記第２レイヤーのマシンディレクション糸を含み、好ましくは 、前記接結糸は前記第１レイヤーと前記第２レイヤーのマシンディレクション糸 を含むことを特徴とするベルト。 １０． クレーム９記載のベルトであって、前記第２レイヤーの前記非接結糸 は、平織を有する。