JPH10503560A - 減じられた断面領域を備えたフィン部を有する糸を含む製紙用布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 糸の少くとも一部が２つ以上のフィン部を有し、これらフィン部の幾つかは、減じられた断面の“ヒンジ”領域を含むか、糸の中心からの距離の関数として２０パーセント以上の厚さの変化により柔軟で圧縮が容易にデザインされている。これは、織りでのかなりげんじられた“ビート・アップ”力もしくはスパイラル布での小さくなった収縮力で、交差する糸間を相互にロックすることにより果たされる。糸の押込みアクションのための糸のない所に延びた残りの部分により、フィン部は布の交差部の間隙を満たし、布の多孔性を制御する。かなりのコストと品質との利益が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】 減じられた断面領域を備えたフィン部を有する糸を含む製紙用布 発明の背景 製紙において、織られたスパイラル布のベルトが、セルローズパルプ糸（ｆｉ ｂｅｒ）を、これらが製紙プロセスに応じて搬送され、薄いスラリーから最終の 紙にされるように支持するために利用されている。これらベルトの機械的安定性 と透過率との制御は、高品質の紙の製造にとって必須であることが知られている 。抄紙機の速度が早くなるのに従って、抄紙機の乾燥セクションで使用されるよ うに考案された布は、水面下１／２インチの圧力差で５００立方フィート／分／ 平方フイートから１００以下に減じられた目標とする透過率を有する。紙が所定 のプロセス工程でベルトの上方並びに下方を通るのに従って、紙上の異なる力を 減じるような薄い布の構造の使用の傾向にある。織布にとって、これら２つの製 紙業者の布の要求は、透過率を減じるための通常の方法が横糸のサイズ、もしく は、１インチ当たりの横糸（ｐｉｃｋ）の数を増すことになるので、相反する。 これらサイズや数を増すと布は厚くなる。増された強制的な力（ｂｅａｔ−ｕｐ ｆｏｒｃｅ）は、所望の低透過率の製品のための布のデザインに横糸を強いる ために必要である。これら大きい強制的な力により、布や機械に損傷が生じる。 スパイラル布にとって、リボンやＸ形ヤーンは、布デザインの開口領域に挿入さ れるように開発されている。これらデザインによれば、満足できる透過性を得る ことができるが、非常に注意しなければならないサイズの制御と、布中への挿入 並びに布の変形の防止のために比較的高い力のレベルとが必要である。 従来技術の説明 製紙業者並びに工業生産布のための要求が、薄く、透過率が低い布へと向けら れているので、このような布の提供者は、ラウンドモノフィラメント（ｒｏｕｎ ｄ ｍｏｎｏｆｉｌａｍｅｎｔ）の横糸の使用から諸撚糸の使用に移行している 。この諸撚糸は、縦糸と横糸との交差部の所に形成される隙間中に適合する性質 が ある。この切替えは、低透過率と改良された布安定性とを得ることに関して、除 々に成功している。このプラクテスの幾つかのネガティブな結果は、諸撚糸構造 で使用されている比較的細いモノフィラメントが、厳しい環境にさらされること により容易に損傷し、また、諸撚糸は、真のモノフィラメントの横糸よりも早く “タール”（ｔａｒｓ）プロセスで汚染されがちである、ことである。また、こ の諸撚糸を製造するのに必要な特別な取り扱いとプロセスとは、モノフィラメン トの場合よりもかなりコスト高とな また、よりリボン状の縦糸を使用する傾向がある。これら縦糸は、改良された 紙接触性を与え、前記間隙の数を減じ、かくして、布の透過性が減じられる。こ れら間隙の数の減少は、布の交差部での相互作用が布を一緒にロックするので、 布の安定性にネガティブな衝撃を与える。また、リボン状の縦糸の細い形状によ る摩耗は、この概念のより汎用性に対して欠点となる。 布の安定性は、縦糸と横糸との相互作用を増すことにより改良される。各横撚 糸が布に挿入されるのに従って、縦糸がサイン波状のうねりを生じるように、縦 糸を打つ。そして、横糸は、比較的平らに維持され、また、縦糸と横糸とのメカ ニカルな交差部で発生された歪みは、布の安定性にかなり貢献する。安定性を改 良した一般的な方法は、撚糸の総数を増すこと、マルチフィラメントの縦糸並び に／もしくは横糸の使用、諸撚糸の横糸のと使用、並びに、樹脂の布の処理の適 用を含む。これら方法の各々は、選択されたエリアで受け入れられるが、いずれ も、一般的には受け入れられないようなコストもしくは作業上の不利益を伴う。 ＃５，０９７，８７２の特許で、Ｌａｉｎｅ等は、改良された布安定性を果た すためにＸ形状の布の使用を開示しているが、この出願のものは、曲げ力により 一側側で糸をほとんど完全に平らにすることが必要であり、また、開示されたデ ザインの使用は、改良された透過性の制御には貢献しないであろう。Ｘのアーム でのヒンジされ（曲がり易いように両側に切り込みが形成され）もしくは可変の 断面（断面形状が均一ではない）ための説明もしくは推論がなされていない。こ れに反して、この特許出願は、幾つかのフィン状の延出部（フィン部）は、織ら れている間にこれら延出部が容易に曲がるか捩じれるように、長さ方向に沿った 減少された断面形状の（先端に向かうのに従って幅が狭くなった）領域を有する 。“ビートアップ”の間の曲げと布の圧縮との両方による力が織りプロセスで存 在する。曲げもしくは接触力が存在しない場合には、フィン部は布の間隙をブロ ックするように起きたままとなる。 ＃４，６３３，５９６の特許において、Ｊｏｓｅｆは、エッジよりも中心が薄 く、縦糸と横糸との交差部での僅かの捩れにより布のディメンション上での安定 性を改良した縦糸の使用を開示している。これは、織られたスパイラル状の布で クロスマシン方向に延びた比較的詰まった布やフィン状並びにヒンジされた横糸 の使用に著しく反する。この開示されたデザインは、織りの間、クラッシュや簡 単な捩じれは生じない。またＪｏｓｅｔは、スパイラル布に関連した請求や記載 はしていない。Ｊｏｓｅｔの特許の図面や記載は、高透過率の布を目標とした布 のデザインを製造する方向に向かっている。 ＃５，３６１，８０８の特許で、Ｂｏｗｅｎは、縦糸と横糸との交差部でそれ るフィン状の横糸の使用を開示している。このフィンは、他の糸により機械的に 接触されていない布の交差部の間隙をブロックするように延びている。フィンの 長さと可塑剤の使用とは、可撓性を増すように記載されているメカニズムである 。 ＃５，３６４，６９２の特許で、Ｂｏｗｅｎ並びにＳｍｉｔｈは、曲げ力に対 して減じられた剛性を有する“アーム”を形成するように、特別な形状もしくは メカニズムでないスパイラル布の透過率を減じるためのＴ，Ｘ，もしくはＶ形状 のスタッファー糸（重量、かさ、強さを布にもたせるために布の経方向に入れる 糸；ｓｔｕｆｆｅｒ ｙａｒｎｓ）の使用を開示している。この出願は、形成さ れた糸のアームもしくはフィンが、フィンが均一な断面を有していた場合に要求 されるであろう半分以下の力のレベルでの曲げを果たすように設計された減じら れた断面積を含むことを特定することにより顕著な対照をなしている。 ＃４，３８１，６１２の特許で、Ｓｈａｎｋは、１もしくは複数のスタッファ ー糸を含むスパイラル布の開示をしているが、捩れの容易のためのスタッファー 単繊維をデザインするための技術もしくは意図は開示していない。 本発明の要旨 本発明は、標準の工業用織機もしくはスパイラル布ラインで容易に生産される 能力を備えた、薄く、安定で、制御される透過性の製紙もしくは工業用布、特に 、乾燥用布を提供する。特別な効果は、水面下１／２インチの圧力差で、１７５ 立方フィート／分／平方フイートよりも小さい透過率のターゲットを備えた布デ ザインの製造で達成される。また、この発明を利用する布は、織り並びにスパイ ラル布製造における織りもしくは簡単に整形されていないフィン部の捩られたパ イルフィラメントの横糸の共通の使用により、達成されるディメンション上での 安定性が改良される。 即ち、本発明は、製紙布において、糸の全てもしくは幾つかは、２つ以上のフ ィン状の突出部（フィン部）を有することにより、糸の力のレベルに減じられた 糸の吐露湖での柔らかくまた捩れるようにデザインされたフィラメント（単繊維 ）を有する。前記突出部の幾つかは、減じられた断面“ヒンジ”領域並びに／も しくは中心から外方への可変厚さを有することにより特徴付けられている。この 説明のために、糸（ヤーン）は、１もしくは複数の単繊維（フィラメント）によ り形成され得るが、本発明の好ましい実施の形態はモノフィラメントについてで ある。フィン部の終端での通常の半径を除いて、フィン部に沿う箇所に形成され た２０％以上の断面領域の減少は、減じられた断面仕様に合うように考えられる 。変形させるために必要な力は、フィン部の厚さもしくは幅の３乗に比例するの で、フィン部の厚さを２０パーセント減じることにより、布中に糸をモールドす るために必要な“ビート・アップ”力はほほぼ５０パーセントの減少となる。比 較的小さい機械的なストレスの要求の効果は、縦糸のテンションや“ビート・ア ップ”力による損傷を同時に減じながら、糸のインターロック（相互結合）を増 すことができる。スパイラル布の製造において、これら整形もしくはヒンジされ たフィン部の増された可撓性は、デザインの開口部への挿入に必要な力をかなり 減少させる。スパイラル布が熱処理で収縮すると、可撓性のあるフィン部のデザ インは、同時に、所望の減じられて通気性を与えながら、布の表面の最小の捩れ で布中に相互結合される。多くの布製造において、最良のデザインは、４００な いし３０００デニールのモノフィラメント糸であるが、均一もしくは混合断面デ ザインの モノフィラメントの使用は、可能である。マルチフィラメントデザイン（複合繊 維構造）は、透過性を含む特定の布特性を達成するために利用され得る。これら マルチフィラメントを構成するフィラメントは、１００以上、好ましくは、２０ ０ないし１５００デニールであり、これらは、マルチフィラメントに組合わされ たときに、低い捩れレベルと通常はなる。これら糸は、縦糸、横糸、もしくは工 業上の布の詰め物で使用され得る。製紙業者もしくは工業上での布のための糸を 生産するのに使用される適当なポリマータイプ並びに添加パッケージが使用され 得る。かなりの経済的に効果は、同じ目的で使用されていた他の糸に対してこの 糸ではデニールを小さくすることができるので、実現可能である。 図面の簡単な説明 図１は、径方向に減少する断面領域を備えたフィンを有するフィラメントのた めの好ましい実施の形態の断面図である。 図２は、本発明のヒンジフィン部（ｈｉｎｇｅｄ ｆｉｎ）を備えたフィラメ ントのための好ましい実施の形態の断面図である。 図３は、段部領域減少のフィン部を示し、図４は、減少された領域の断面部分 を有しているフィン部と有していないフィン部との組み合せを示す図である。 図５、図６、並びに図７は、中央ヒンジを備えたフィン部、減少された湾曲し た領域を備えたフィン、並びに減少された真っ直ぐな領域を備えたフィン部を夫 々示す図である。 図８並びに図９は、ヒンジされたフィン部と減少した断面のフィン部とが布に 織られるのに従う、これらの捩れを示す図である。 図１０は、特別な“ボール”フィン部デザインを示す。 図１１並びに図１２は、本発明の概念により形成され得る幾つかの変形例を示 す２つ並びに８つのフィン部デザインを示す。 図１３，図１４、並びに図１５は、ヒンジが形成されたフィン部の概念を説明 するためのスパイラル布デザインを示す。 図１６並びに図１７は、スパイラル布に特に使用可能であり、織り製品に使用 され得る、湾曲された弓形のフィラメントデザインを夫々示す。 図１，図２，並びに図４において、Ｔ１，Ｔ２でのフィン部の厚さは、代表的 な例としての厚さの減少比が計算される寸法である。Ｔ２／Ｔ１が０．８よりも 小さい場合には、フィン部は、本発明の仕様内である。このようなフィン部の端 部での通常の丸めもしくは半径の影響は、“ボール”フィン部のデザインの場合 を除いて、“製造された”減少となるようにはみなされないことが、特に指摘さ れる。このような特別な場合、最大半径は、フィン部の断面領域の減少の計算で は分母として使用される。 本発明の詳細な説明 本発明で使用されるフィン状のフィラメントは、種々の熱可塑性樹脂から準備 され得る。ポリエチレン・テルフタレート、ポリフェニレン・スルフィド、並び に１，４−ポリジシクロヘキサノール・テルフタレートが、一般的に広く使用さ れているが、これらが選ばれる唯一の材料ではない。所望のフィン部での可撓性 を得るために、これら糸（ｙａｒｎ）のデザインは、フィラメントの押出しプロ セスの間に、ポリマーに特定の可塑剤を添加することを度々必要とする。熱並び に加水分解安定剤、汚染解離剤、並びに、製紙業者の糸の製造のために共通の処 理剤を含む標準の添加剤の調合が、一般的であると考えられる。フィラメントの 製造のための一般の技術の変更が、これら新しい糸の形状のために、許容される フィラメントの円滑性と均一性とを達成するために必要とされる。これは、折れ ることがなく、可撓性を得ることが必要にフィン厚に対する全フィン幅の比によ り生じる。これは、ヒンジが形成されたフィン部もしくは可変な断面のフィン部 の概念が従来技術よりも優れる場合である。テーパもしくはヒンジを形成するこ とにより、過度の可塑剤もしくは非常に長いフィン部の必要性を減じる、より可 撓性のあるフィン部を得ることができる。形状ファクターが、平均フィン厚さに より割られた全フィン長さの比により特徴付けられることができる場合、３．５ ないし２０の形状ファクターを有するフィラメントが、これら布のために使用さ れ得る。平均フィン厚さは、標準の数学的技術により計算され得る。この一例は 、図１に示されている。ここで、ＴＡＶＧ（平均フィン厚）＝（Ｔ１ ＋ Ｔ２ ） ／２である。ＴＡＶＧで割られたＲは、本発明の目的のために考えられた形状フ ァクターである。繊維（ファイバー）の体積比に対して表面を減じるために、か くして、拡散が制御された低下プロセスによる損傷を減じるために、最低の可能 な形状ファクターを有することが望ましい。実用上の理由のために、フィン（フ ィン部）の数は２ないし１２の範囲で有ろう。 布は、一般的に使用されている丸い（ラウンド）リボン状もしくは捩じられた パイル繊維と同様の方法で、これら新規な可変フィン断面糸から織られる。図８ 並びに図９において、縦糸は符号１で示され、横糸は符号２で示されている。織 られている間の縦糸による横糸のフィン部の曲げが示されている。図８は、全て のヒンジされたフィン状の糸の使用を示す布の断面を示している。ここで、重要 な概念は、変形可能なフィン部は縦糸間の利用可能な容積を満たすように容易に 変形し、この結果、織り構造を一緒にロックし、布の開口空間をかなり減じるこ とである。４つ未満のフィン状の突出部を有する横糸は、これが供給ボビンの上 部を越えてプロセスに供給されるのに従って、横糸中に挿入された少しの捩じれ に対して高感度になるように度々見受けられる。この捩じれた挿入により、究極 の製品エリアにおいて重要である不均一な透過性と小さい面積とになる。Ｘーデ ザインは、最も多い織りパターンに共通な矩形もしくはダイアモンド状の開口領 域に非常に密に一致するように見受けられた。また、このデザインは、紡いでい る間の水分の除去の容易性と材料の経済性のためとの非常に優れた妥協である。 ５つ以上のローバス（フィン部）の使用は、モノフィラメントの押出し製造の困 難性を犠牲にしても、布内の横糸の向きの重要性を減じる。フィラメント（単繊 維）もしくは糸デザインの物理的サイズは、選定された断面形状、フィン部にし たときの可撓性、目的とする布の厚さ、並びに選定した対をなす縦糸もしくは横 糸のサイズとによって決定される。図９は、図８と同様の布デザインを示すが、 ヒンジされた横糸よりも除々に減じられた断面を有する横糸を有している。布の 製造の間に、幅の１インチ当たりの多くの小さいフィン歪みの形成は、これら可 撓性のフィン状の糸を含む製品にかなりの横方向の安定性と剛性とを与える。こ の形式の単繊維は、縦糸で使用されるが、これらの効果は、横糸もしくはスタッ ハー糸への適用でより容易に達成される。フィン部が織られた布の内方へとター ンされるように糸の一側に配置されたフィン部を備えた縦糸は、この特許の概念 に適したブザインの一例である。 図１３は、スパイラル布のデザインの前に開成した領域中に挿入されたヒンジ 状のスタッハー糸を示す。この糸のサイズは、この糸が熱処理する前に布の開口 領域内に容易に挿入されるように、注意深く制御される。図１４並びに図１５は 、スパイラル布のための概念の好ましい例を示す。円弧形状のスタッハー糸は、 布野デザインの開口領域中に挿入されており、また、熱処理の間に上面と下面と に押圧される。この熱処理で、テンションのもとでのスパイラル形状の収縮によ り布は平坦にされ、フィン部は捩れ、布を一緒にロックする。フィン部が容易に 捩れると、布の表面は円滑かつ平坦に維持される。透過性の制御は、これらスパ イラル状のスタッハー糸を選定された開口領域に挿入することにより、また他の 例では、本発明の糸と他の形式の糸との間の交換により達成される。製造並びに 材料の経済性のために、ヒンジ領域を有する弓形並びに三日月状のデザインの使 用は、スパイラル状の製品に対する本発明の好ましい実施の形態である。 即ち、本発明の糸は、４００ないし３０００デニールのモノフィラメントで、 ２ないし１２のフィン状の突出部を有し、これら突出部の幾つかは、フィン部の 断面が均一である場合に必要な力に比較して減じられた力で曲げを果たすように デザインされた可変の断面領域を有する。この力の減少に意味を持たせるために 、デザインの臨海は、２０パーセントを越えた断面幅の減少を有することにより 、５０パーセントの力の減少が可能となるように選定される。マルチフィラメン ト糸のデザインは、フィン状のフィラメントが２００ないし１５００デニールで 、これらフィラメントの幾つかは曲げを促進するようにデザインされた可変領域 のフィン部を有するようにして、使用され得る。糸は、縦糸、横糸、もしくは製 紙者のまたは工業上の布の詰め物で使用され得る。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．整形されたモノフィラメント糸を有する形式の製紙布において、少くとも ２つのフィン部を有し、これらフィン部は２０％以上減じられた断面領域を有し 、この結果、減じられた断面領域でフィン部を変形するのに必要な曲げ力が、均 一な断面領域でフィン部を変形するのに必要な曲げ力の半分以下である、選定さ れた糸により特徴つけられた製紙布。 ２．前記フィン部は、モノフィラメント糸の変形をより容易にするような形状 に選定されていることを特徴とする請求項１の製紙布。 ３．前記布は織布であることを特徴とする請求項１もしくは２の製紙布。 ４．前記選定された糸は、クロスマシン方向であることを特徴とする請求項１ ，２、もしくは３の製紙布。 ５．前記布はスパイラル構造を有することを特徴とする請求項１もしくは２の 製紙布。 ６．前記選定された糸は、縦糸間の利用可能な容積を満たすことを特徴とする 請求項１ないし４のいずれか１の製紙布。 ７．前記選定された糸は１３未満のフィン部を有することを特徴とする請求項 １ないし６のいずれか１の製紙布。 ８．前記フィン部は弓形をしていることを特徴とする請求項１ないし７のいず れか１の製紙布。 ９．前記フィン部は三日月形をしていることを特徴とする請求項１ないし７の いずれか１の製紙布。 １０．前記複数のフィン部は、非対称であることを特徴とする請求項１ないし ９のいずれか１の製紙布。 １１．前記選定された糸は、約４００ないし約３０００デニールであることを 特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１の製紙布。 １２．前記選定された糸は、約２００ないし約１５００デニールであることを 特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１の製紙布。 １３．全フィラメント径をＲ、平均フィン厚さをＴＡＶＧとした場合に、ＴＡ ＶＧにより割られたＲの式により決定される形状ファクター派、約３．５ないし 約２０であることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１の製紙布。 １４．選定されたフィン部は、ヒンジが形成されていることを特徴とする請求 項１ないし１３のいずれか１の製紙布。 １５．選定された糸は、ボール形状部を有するフィン部を有することを特徴と する請求項１ないし１４のいずれか１の製紙布。