JP2003049382A - 製紙用ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再吸湿防止性及び表面平滑性に優れると共
に、優れた剥離性を備えた製紙用ベルトを提供する。 【解決手段】 本発明の製紙用ベルト１は、製紙面側層
２の表面に凹部３を設けた製紙用ベルトにおいて、製紙
面側層２はポリウレタン等の弾性部材で構成され、且
つ、凹部３の縦断面形状は、最深頂点３１及び製紙面側
頂点３２、３３を有し、底辺側内角α１、α２のうち、
製紙用ベルトの進行方向下流側の底辺側内角α１が９０
°を超える角度である略三角形状であることを特徴とす
る。かかる構成により、湿紙の再吸湿を防止し、また、
プレス時に底辺側内角α１側の製紙面側層２が押し下げ
られて製紙面側層２の表面は略平面状態となり、表面平
滑性の低下を防ぐことができ、プレス後は元の形状に復
帰して湿紙と製紙面側層２の表面との間に形成される水
膜を破壊し、湿紙の剥離性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は製紙用ベルトに関
し、更に詳しくは、再吸湿防止性及び表面平滑性に優れ
ると共に、湿紙と製紙用ベルトの製紙面側層との間に形
成される水膜を破壊することにより、優れた剥離性を備
えた製紙用ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より製紙工程においては、ワイヤー
パートで脱水された湿紙を受け取ってプレスパートへ運
び、プレスロールの間を通してさらに水を絞り、同時に
湿紙の表面を平滑にしてドライパートに送るために、製
紙用フェルトが利用されている。そして今日、抄造され
る紙の品質向上及び抄速の高速化による生産効率向上の
要請に応えるために、製紙用織物として、平滑性を向上
させて表面性に優れた紙を効率的に生産できる製紙用ベ
ルトの開発が進められている。また、従来のニードルフ
ェルトでは、プレスによる加圧状態が解除されると、湿
紙及びニードルフェルトが膨張するが、湿紙がニードル
フェルトから離れる際、ニードルフェルトに含まれてい
た水分が毛細管現象により再び湿紙へ移行する再吸湿現
象が生じ、搾水効率が低下することもある。そこで、か
かる再吸湿現象を防止でき、搾水効率の高い製紙用ベル
トの開発が進められている。

【０００３】製紙用ベルトの表面平滑性を向上させる方
法としては、できる限り製紙面側層の湿紙と接する面を
平滑にすることが考えられる。また、再吸湿現象を防止
する方法としては、通気度が全くないか、あるいはかな
り低い素材で製紙用ベルトを構成することが考えられ
る。しかし、単に製紙面側層の湿紙と接する面を平滑に
しただけでは、湿紙の搬送の際、湿紙中の水分により形
成される水膜が製紙用ベルトに強固に付着し、湿紙の剥
離性を低下させるという問題がある。特に、再吸湿防止
のために通気度が全くないか、あるいはかなり低い素材
を用いた場合には水膜が生じ易いため、かかる問題が生
じ易い。

【０００４】かかる点に鑑み、従来より、製紙面側層の
湿紙と接する面に凹凸を設け、この凹凸により水膜を破
壊して湿紙の剥離性を向上させた製紙用ベルトが開発さ
れている。例えば、高分子弾性部材内にカオリンクレ
ー、無機材料、金属等の高分子弾性部材よりも硬度の高
い粒子状フィラーを湿紙載置面に突出させ、多数の凸部
を形成した製紙用ベルトが知られている（特開平６−５
７６７８号公報）。

【０００５】しかし、このように単に製紙面側層の湿紙
と接する面に凹凸を設けただけでは、湿紙の剥離性は向
上する反面、表面平滑性が損なわれて製造される紙の品
質に影響を与えるという問題がある。また、上記のよう
に粒子状フィラーを高分子弾性部材内に混入する場合、
剥離性を向上させるには、比較的多量の粒子状フィラー
を混入させる必要があるが、混入量が多いとベルトの硬
度自体が高くなり、耐久性が低下したり、ベルトの重量
が嵩み、装置への掛け入れ作業等に支障が生じるおそれ
があるという問題がある。そこで従来より、粒子状フィ
ラー等の異物を混入させることなく再吸湿防止効果及び
表面平滑性に優れると共に、湿紙の剥離性にも優れた製
紙用ベルトが求められていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであり、再吸湿防止性及び表面平滑性
に優れると共に、湿紙と製紙用ベルトの製紙面側層との
間に形成される水膜を破壊することにより、優れた剥離
性を備えた製紙用ベルトを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するべく、製紙用ベルトの構造と表面平滑性、再吸湿
防止効果及び湿紙の剥離性との関係について鋭意検討し
た結果、製紙用ベルトを構成する素材として弾性部材を
用い、且つ、製紙面側層表面に特定の縦断面形状の凹部
を設けることにより、上記目的を達成できることを見出
して本発明を完成するに至った。

【０００８】本発明の製紙用ベルトは、製紙面側層の表
面に凹部を設けた製紙用ベルトにおいて、上記製紙面側
層は弾性部材で構成され、且つ、上記凹部の縦断面形状
は、最深頂点及び製紙面側頂点を有し、底辺側内角の一
方が９０°を超える角度である略三角形状であることを
特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面に基
づいて詳細に説明する。本発明の製紙用ベルト１は、図
１に示すように、弾性部材で構成され、その表面に湿紙
を載置する製紙面側層２と、該製紙面側層２の湿紙を載
置する表面に凹部３を有する構成の製紙用ベルトであ
る。本発明の製紙用ベルト１は、弾性部材で構成される
上記製紙面側層２を備える限り、その構成については限
定はない。通常は、図１に示すように、単一の弾性部材
で構成された単層構造であるが、必要に応じて他の材料
により構成される層を複数有する多層構造とすることが
できる。また、経糸及び緯糸を織り込んだり、あるいは
経糸又は緯糸を配列することにより構成される織物層や
フェルト層をベース部材とし、該ベース部材に弾性部材
を含浸、充填させて上記製紙面側層を形成することがで
きる。かかる構成とすることにより、本発明の製紙用ベ
ルト１を補強することができるので好ましい。

【００１０】上記製紙面側層２を構成する上記弾性部材
の材質については、弾性を有する限り特に限定はなく、
通常はゴム、エラストマー等の各種樹脂の中から選択で
きるが、ポリウレタン樹脂等の疎水性の弾性材料を用い
ると、湿紙と製紙用ベルトとの間の水分を凝集させるこ
とにより水膜形成を妨げ、湿紙の剥離性を更に向上させ
ることができるから好ましい。

【００１１】本発明の製紙用ベルト１では、図１に示す
ように、上記製紙面側層２の表面に凹部３が設けられ、
上記製紙面側層２の表面に点在している。この凹部３
は、その縦断面形状は、上記凹部の縦断面形状は、最深
頂点３１及び製紙面側頂点３２、３３を有し、底辺側内
角α１、α２のうちの一方が９０°を超える角度である
略三角形状である。ここで、上記最深頂点３１とは、上
記凹部３の最も深い箇所に位置する点であり、上記製紙
面側頂点３２、３３は、上記凹部３の製紙面側表面に位
置する点である。また、底辺側内角α１、α２は、上記
製紙面側頂点３２、３３における内角である。

【００１２】本発明の製紙用ベルト１では、上記底辺側
内角α１、α２のうちの一方が９０°を超える角度であ
れば、その角度については特に限定はなく、要求される
特性に応じて種々の角度とすることができる。通常は９
５〜１７０°、好ましくは１１０〜１６５°、更に好ま
しくは１２０〜１６０°特に好ましくは１３０〜１６０
°である。かかる範囲とすると、後述のようにプレスの
際、製紙面側層が押し下げられる結果、上記凹部３が塞
がれて上記製紙面側層２の表面を略平面状態として、表
面平滑性の低下を防ぐことができるので好ましい。

【００１３】上記凹部３の形状は、その縦断面形状が最
深頂点３１及び製紙面側頂点３２、３３を有し、底辺側
の内角の一方が９０°を超える角度の略三角形状であれ
ば、その形状、大きさ、深さ等については特に限定はな
い。本発明において、上記凹部３の形状としては、通
常、直径１００μｍ、深さ２００μｍの略円錐形状とす
ることができる。尚、本発明において「略三角形状」と
は、数学的な意味での完全な三角形状である必要はな
く、上記最深頂点３２及び製紙面側頂点３２、３３を結
ぶ辺を有していればよい。例えば、図２に示すように、
上記最深頂点及び製紙面側頂点を結ぶ辺は直線でなく一
部折れ曲がっていても（ａ）曲線状（ｂ）でもよく、ま
た、上記最深頂点３１及び製紙面側頂点３２、３３も２
本の直線が交わることにより形成されている他、この部
分が略曲面状（ｃ）であってもよい。尚、製紙面側頂点
３２、３３が略曲面状の場合、上記底辺側内角は接線の
交点における角度となる。

【００１４】また、上記凹部３においては、２つの上記
底辺側内角α１、α２のうち、どちらか一方が９０°を
超える角度であればよいが、製紙用ベルト１の進行方向
上流側の上記底辺側内角（図１ではα２）が９０°を超
える角度となる形状とすると、プレスの際に上記凹部３
内の空気が内部に閉じ込められ、上記凹部３の下方側へ
圧力が掛かり、上記凹部３の最深頂点３１付近にクラッ
ク等が生じるおそれがある。そのため、図１に示すよう
に、製紙用ベルト１の進行方向下流側の上記底辺側内角
（図１ではα１）の一方が９０°を超える角度となる形
状とすることが好ましい。更に、上記凹部３は本発明の
製紙用ベルト１の下方側まで連通させることができる。
かかる構成とすることにより、プレスの際に上記凹部３
内の空気を下方に逃がすことにより、クラック等を防ぐ
ことができるので好ましい。

【００１５】上記凹部３の形成方法については特に限定
はなく、例えば、製紙面側層を構成する弾性部材が乾い
てから傾斜板上に製紙用ベルトを載置し、垂直方向に上
下し、形成する凹部又はこれに近い所定形状の針又は針
状体で弾性部材を刺すことにより形成できる。この場
合、針又は針状体の形状としては、表面が直線形状のも
のでもよいが、ギザギザの形状のものを用いると、凹状
の壁の形状がきれいに保たれやすくなるので好ましい。
また、製紙面側層を構成する弾性部材がまだかなり柔軟
な状態（表面だけでもかなり液状に近い状態等）にある
ときに、形成する凹部又はこれに近い所定形状の針又は
針状体を植えた柔らかい帯状物を上記製紙面側層へ押し
当てて上記針又は針状体を弾性部材に刺し、上記弾性部
材が半乾き又は乾燥後、上記帯状物を剥がすことにより
形成することもできる。尚、本発明において、製紙用ベ
ルトにおける上記凹部の個数については特に限定はな
く、必要に応じて種々の値とすることができるが、通常
は１ｃｍ^２あたり５０個以上、好ましくは１００個以
上、更に好ましくは２００個以上である。

【００１６】そして、これらの方法等により凹部を形成
した後、必要に応じて表面研磨をすることにより、製紙
面側層の表面を平滑な面として、本発明の製紙用ベルト
を得ることができる。

【００１７】

【作用】本発明の製紙用ベルト１は、その製紙面側層２
の表面に湿紙５を載置し、図３に示すように、プレスロ
ール４１とニードルフェルト４２とを備えるプレス装置
４に移動する。そして、プレスロール４１によってプレ
スすることにより製紙用ベルト１上の湿紙５の搾水が行
われるが、この過程において、本発明の製紙用ベルト１
は樹脂等のような弾性材料で構成されていることから、
プレスの際に湿紙５から製紙面側層２へ移行した水分
が、湿紙５側へ再度移行する再吸湿を防止することがで
きる。

【００１８】また、本発明の製紙用ベルト１は、上記製
紙面側層２の表面に凹部３を形成していることから、か
かる構成を備えることにより、湿紙と上記製紙面側層２
の表面との間に形成される水膜を破壊し、湿紙５の剥離
性を高めることができる。更に、本発明の製紙用ベルト
１の凹部３は、その縦断面形状は、最深頂点３１及び製
紙面側頂点３２、３３を有し、底辺側内角α１、α２の
一方が９０°を超える角度である略三角形状であること
から、図４（ａ）に示すように、プレス時においてはプ
レスの際の圧力と弾性部材の弾性作用により、９０°を
超える底辺側内角α１側の製紙面側層２が押し下げられ
る結果、上記凹部３が塞がれて上記製紙面側層２の表面
は略平面状態となり、表面平滑性の低下を防ぐことがで
き、プレス後は図４（ｂ）に示すように元の形状に復帰
する。そして、復帰する際の弾性作用により物理的に湿
紙５と上記製紙面側層２の表面との間に形成される水膜
を破壊し、湿紙の剥離性を高めることができる。

【００１９】尚、本発明においては、上記具体例に示す
ものに限られず、目的、用途に応じて種々変更した実施
例とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製紙用ベルトの縦断面模式図（ａ）と
その拡大図（ｂ）である。

【図２】本発明の製紙用ベルトの凹部の他の形状を示す
縦断面模式図である。

【図３】本発明の製紙用ベルトを用いて搾水を行う状態
を示す模式説明図である。

【図４】本発明の製紙用ベルトのプレス状態を示す縦断
面模式図（ａ）と、プレス後の状態を示す縦断面模式図
（ｂ）である。

【符号の説明】

１；製紙用ベルト、２；製紙面側層、３；凹部、３１；
最深頂点、３２，３３；製紙面側頂点、４；プレス装
置、４１；プレスロール、４２；ニードルフェルト、
５；湿紙、α１，α２；底辺側内角。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製紙面側層の表面に凹部を設けた製紙用
   ベルトにおいて、上記製紙面側層は弾性部材で構成さ
   れ、且つ、上記凹部の縦断面形状は、最深頂点及び製紙
   面側頂点を有し、底辺側内角の一方が９０°を超える角
   度である略三角形状であることを特徴とする製紙用ベル
   ト。
2. 【請求項２】 上記弾性部材がポリウレタン樹脂である
   請求項１記載の製紙用ベルト。
3. 【請求項３】 製紙用ベルトの進行方向下流側の上記底
   辺側の内角が９０°を超える角度である請求項１又は２
   記載の製紙用ベルト。