JP2011506779A - 凹凸付け部材、およびティッシュ紙ウエブの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ティッシュ製紙機械のプレス部分で湿った繊維性ウエブ(1’)に凹凸付けするための技術の提供。
【解決手段】凹凸付け部材は、三次元の織り構造物であって、出っ張り(62)とくぼみ(63)を形作っている。出っ張り(62)は、くぼみ(63)と同様に、繰り返し分布し、幾何学的に同様の小さな多角形の単位表面(64)を形成する。単位表面(64)のそれぞれは、面積aおよび平均深さdのくぼみを複数含む。この発明では、長さの単位をmmで算出するとき、それらのa/dの比が30mmに等しいかそれよりも大きい。ただし、aは1.0〜3.0mm2の範囲、そして、dは0.03〜0.09mmの範囲である。この発明は、また、そのような凹凸付け部材を用いて、クレープ付けしたティッシュ紙ウエブの製法にも関する。
【選択図】図11
Description
− ヘッドボックス、成形ロール、およびその成形ロールの回りを接触しながら走行する第1のベルトを備えるウエット部分において、繊維性ウエブを成形する工程。
− 第1のプレス要素と、その第1のプレス要素との間に所定圧のプレスニップを形成する第2のプレス要素とを含む主プレスと、複数のガイドロールの回りに無端のループを形成し、成形された繊維性ウエブと一緒にそのウエブに接触しながら前記プレスニップを通して走行し、前記第2のプレス要素をプレスフェルトのループ内に配置した第1のベルトと、複数のガイドロールの回りに無端のループを形成し、成形された繊維性ウエブと一緒にそのウエブに接触しながら前記プレスニップを通して走行し、前記第1のプレス要素を第2のベルトのループ内に配置した第2のベルトと、前記第2のベルトのループ内に配置した転送ロールとを備えるプレス部分において、成形された繊維性ウエブをプレスする工程。
− 乾燥表面を含む乾燥部分において、凹凸付けされた繊維性ウエブを乾燥する工程。
− 前記乾燥表面で乾燥した繊維性ウエブに、クレープ付けドクターでクレープ付けし、クレープ付けしたティッシュ紙ウエブを乾燥表面から取り除くことができるようにする工程。
として知られる)のいずれかによる。一般的なプレス技術は、ヤンキードライヤーに対し滑らかなプレスフェルトあるいは滑らかなプレスニップでプレスするものであり、厚さの薄い繊維性ウエブを生じることになる。また、広いプレスニップであるシュープレスを用いるという提案がなされている。それによれば、圧を下げることになり、しかもまた、再び湿らせることが少なくなり、ウエブの厚さが増すことにより、品質つまりバルクを改良することができる。この提案技術により、TAD技術で得るものと同様の品質(バルク)あるいは厚さを得ることが期待される。しかし、今のところ、それが可能かどうかは判明していない。したがって、TAD技術は、紙ウエブの特性に関してプレス技術よりもまだ優れている。しかし、その技術には、プレス技術の場合よりもかなり高いエネルギー消費が必要であるという大きな不利な点がある。
以下に、図面を参照しながら、この発明をさらに説明する。
4つの異なる凹凸付け部材(以下、凹凸付けベルトという)のそれぞれを、小さな単位表面64およびその仲間のポケット65の体積に関して調べ検討した。選択した凹凸付けベルトは、ベルトA、ベルトC、ベルトDおよびベルトEで示す。ベルトA、ベルトDおよびベルトEが図11による糸構成であり、ベルトCは図12による糸構成である。測定については、ドイツ、D−37073、カール−マーア−ストラーセ 1番地のカール マーア ホールディング会社(GmbH)のマーサーフ WS1型の測定装置で行った。この測定装置は、0.1nmの垂直解像力でコンタクトフリーの三次元の測定を迅速に行うことができる。ベルトの製造における寸法公差を考慮し、平均値を計算するために、各場合について単位表面64の5個所の異なる位置で測定を行った。測定値を用いて、体積vと面積aの比を算出した。それにより、底面が非常にでこぼこしたポケット65のくぼみ63のすべての深さの平均値dをmmで表した長さの値を得た。測定した体積vおよび面積aの測定値、ならびにそれらから算出した比を下記の表1に示す。
厚さ 160〜400μm
バルク 8〜20cm3/g
MD引っ張り強度 50〜300N/m
CD引っ張り強度 30〜300N/m
出っ張り62は、くぼみ63と同様、凹凸付けベルトの縦方向および横方向に規則的に繰り返して分布し、幾何学的に同一の小さな多角形の単位表面64を形成する。単位表面は互いに隣接し、しかも、共通の境界線をもつ。単位表面64のそれぞれはaで示す面積をもち、それぞれは平均深さdの複数のくぼみ63を含んでいる。小さな単位表面64のそれぞれの位置および整列状態は、それについての角が出っ張り62に一致していることによって定まる。出っ張り62は、互いの関係により入れ替わり、連続する4つの縦糸によって形成される。ここで、凹凸付け層の小さな単位表面64のそれぞれの面積aおよび平均深さdについて、長さの単位をmmで算出するとき、それらのa/dの比が30mmに等しいかそれよりも大きいことである。ただし、aは1.0〜3.0mm2の範囲、そして、dは0.03〜0.09mmの範囲からそれぞれ選択する。ファブリックの一面に液体ポリマーの形態のコーティングを行い、それが凹凸付け層60を形成し、繊維性ウエブに接触する。
1’ 成形された繊維性ウエブ
1” 凹凸付けされた繊維性ウエブ
2 ウエット部分
3 プレス部分
4 乾燥部分
5 成形部分
6 ヘッドボックス
7 成形ロール
8 成形ベルト(成形部材)
9 第2の成形布
11 主プレス
14 凹凸付けベルト(凹凸付け部材)
16 転送ロール
17 プレスベルト
19 乾燥シリンダー
20 乾燥表面
21 クレープ付けドクター
23 スプレー装置
24 予備脱水装置
27 予備加熱装置
32 予備プレス
53 スプレー装置
54 サクションボックス
55 高圧スプレー装置
59 キャリヤ層
60 凹凸付け層
61 ウエブ接触面
62 出っ張り
63 くぼみ
64 単位表面
65 ポケット
66 縦糸
67 横糸
68,69 ナックル
Claims (37)
- ティッシュ製紙機械のプレス部分におけるプレス処理で湿った繊維性ウエブ(1’)に凹凸付けするための凹凸付け部材(14)であり、その凹凸付け部材(14)は、キャリヤ層(59)、および繊維性ウエブ(1’)に接触しキャリヤ層(59)に支持される凹凸付け層(60)とを備え、その凹凸付け層(60)は、互いに編んだ縦糸(66)と横糸(67)とを備える三次元の織り構造物であって、出っ張り(62)と、その出っ張り(62)によって定まるくぼみ(63)を形作っており、出っ張り(62)は、くぼみ(63)と同様に、凹凸付け部材の縦および横の両方向に繰り返しかつ分布し、幾何学的に同一の小さな多角形の単位表面(64)を形成し、小さな単位表面(64)は、互いに隣接し、共通の境界線をもち、そして、面積がaであり、平均深さdの複数のくぼみを含み、小さな単位表面(64)のそれぞれの位置および整列状態は、それについての角が出っ張り(62)に一致していることによって定まり、出っ張り(62)は、互いの関係により入れ替わり、連続する4つの縦糸(66)によって形成されるものにおいて、
凹凸付け層(60)の小さな単位表面(64)のそれぞれの面積aおよび平均深さdについて、aを1.0〜3.0mm2の範囲、そして、dを0.03〜0.09mmの範囲からそれぞれ選択して、長さの単位をmmで算出するとき、それらのa/dの比が30mmに等しいかそれよりも大きいことを特徴とする凹凸付け部材(14)。 - 前記面積aを1.3〜2.6mm2の範囲の中から選ぶことを特徴とする、請求項1の凹凸付け部材(14)。
- 前記小さな単位表面(64)は四角形であり、小さな単位表面(64)のそれぞれの位置および整列状態は、それについての角が隣接する4つの出っ張り(62)に一致していることによって定まり、出っ張り(62)は、互いの関係により入れ替わり、連続する4つの縦糸(66)によって形成されることを特徴とする、請求項1および2のいずれか一つの凹凸付け部材(14)。
- 前記凹凸付け層(60)は、繊維性ウエブ(1’)に接触する側に、編んだ糸(66,67)上にポリマーを塗布したコーティングを含み、しかも、前記キャリヤ層(59)は、凹凸付け層(60)に接合されて単一体を形作っていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つの凹凸付け部材(14)。
- それが非通水性であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つの凹凸付け部材(14)。
- それが通水性であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つの凹凸付け部材(14)。
- 前記凹凸付け層(60)は、互いに編み、縦糸(66)の第1のグループと横糸(67)の第2のグループとに分配し、前記出っ張り(62)およびくぼみ(63)を形成する糸(66,67)を備え、出っ張り(62)が縦および横のナックル(それぞれ68および69)を含み、それぞれのグループの隣接する2本の糸(66,67)のナックル(68,69)は互いに関連して入れ替わり、前記単位表面(64)は、その角が引き続く4本の縦糸(66)の縦のナックル(68)の中央に位置する平行四辺形であることを特徴とする、請求項4の凹凸付け部材(14)。
- 凹凸付けおよびクレープ付けしたティッシュ紙ウエブを製造するための製紙機械であり、次の各構成および特徴部分を備えるティッシュ製紙機械。
− 繊維性ウエブ(1’)を成形するためのウエット部分(2)であり、
− ヘッドボックス(6)、
− 成形ロール(7)、および
− 成形ロール(7)に接触し走行する第1の部材(8)を備えるウエット部分(2)。
− プレス部分(3)であり、
− 第1のプレス要素(12)と、− 第1のプレス要素(12)と一緒にそれらの間に所定圧のプレスニップを形成する第2のプレス要素(13)とを含む主プレス(11)と、− 弾性的に圧縮可能なプレスフェルトの形態であり、複数のガイドロール(18)の回りに無端のループを形成し、成形された繊維性ウエブ(1’)と一緒にそのウエブと接触しながら前記プレスニップを通して走行し、前記第2のプレス要素(13)をプレスフェルト(17)のループ内に配置した第1の部材と、− 複数のガイドロール(15)の回りに無端のループを形成し、成形された繊維性ウエブ(1’)と一緒にそのウエブと接触しながら前記プレスニップを通して走行し、前記第1のプレス要素(12)を第2の部材(14)のループ内に配置した第2の部材(14)と、− 第2の部材(14)のループ内に配置した転送ロール(16)とを備えるプレス部分(3)。
− プレスした繊維性ウエブ(1”)を最終的に乾燥するための乾燥部分(4)であり、
− プレスした繊維性ウエブ(1”)を乾燥するための乾燥表面(20)、および
− ウエブをクレープ付けするためのものであり、クレープ付けしたティッシュ紙ウエブ(1)を乾燥表面(20)から離すようにするクレープ付けドクター(21)。ここで、前記転送ロール(16)は、乾燥表面(20)と一緒に転送ニップを形成する配置であり、その転送ニップは、繊維性ウエブ(1”)を圧縮することなく乾燥表面(20)に転送する。
特徴部分:前記第2の部材が、請求項1〜7のいずれか一つの凹凸付け部材(14)であり、その凹凸付け部材(14)は、成形された繊維性ウエブ(1’)を前記プレスニップで凹凸付けし、凹凸付けされた繊維性ウエブ(1”)がプレスニップを離すようになっている。 - 前記プレスフェルト(17)は、前記所定の圧で、凹凸付け部材(14)の凹凸付け層(60)に応じてそれ自体が弾性的に変形し、それにより、成形された繊維性ウエブ(1’)がくぼみ(63)の中に完全に侵入し、そしてまた、凹凸付けされた繊維性ウエブ(1”)が38%以上の乾燥度でプレスニップを離れ、しかも、凹凸付けされたティッシュ紙ウエブ(1)が8〜20cm3/gのバルクのクレープ付け形態で乾燥部分から離れることを特徴とする、請求項8のティッシュ製紙機械。
- 前記乾燥表面(20)は、乾燥シリンダー(19)の外被で構成されることを特徴とする、請求項8あるいは9のティッシュ製紙機械。
- 前記ウエット部分(2)は、繊維性ウエブ(1’)の乾燥度を16〜25%に増すための脱水装置(24)を備えることを特徴とする、請求項8〜10のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
- 前記脱水装置は、前記成形ロール(7)の下流の第1の成形部材(8)のループ内に位置するサクションロール(25)と、そのサクションロール(25)とは反対の成形部材(8)のループの外側に位置するスチームボックス(26)とを備えることを特徴とする、請求項11のティッシュ製紙機械。
- 前記主プレス(11)は、広いプレスニップを伴うプレスであり、そのプレスの第2のプレス要素(13)が第1のプレス要素(12)と協力して広いプレスニップを形成するための装置を備えることを特徴とする、請求項8〜12のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
- 前記主プレス(11)はシュープレスであり、広いプレスニップを形成するための装置は、プレスシューと、広いプレスニップを通して走る無端のベルトとを備え、前記プレスシューが前記ベルトの内側にプレスされるようになっている、請求項13のティッシュ製紙機械。
- 前記広いプレスニップを形成するための装置は、前記第1のプレス要素に向かう方向にプレスするように配置した弾力性のサポート本体を備えることを特徴とする、請求項13のティッシュ製紙機械。
- 前記プレス部分(3)は、また、第1のプレス要素(33)および第2のプレス要素(34)を含み、それらのプレス要素(33,34)がそれらの間にプレスニップを形成する予備プレス(32)と、複数のガイドロール(18;38)の回りを無端のループを作って走行し、前記主プレス(11)のプレスフェルト(17)と一緒に前記プレスニップを通るプレスフェルト(8,37)とを備え、前記第2のプレス要素(34)は予備プレス(32)のプレスフェルト(8,37)のループ内に位置し、第1のプレス要素(33)は主プレスのプレスフェルト(17)のループ内に位置し、そして、成形された繊維性ウエブ(1’)が二つのプレスフェルト(17,8;17,37)の間に取り囲まれた予備プレスのプレスニップを通して走行することを特徴とする、請求項8〜15のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
- 前記予備プレス(32)は、広いニップを伴うプレスを備えることを特徴とする、請求項16のティッシュ製紙機械。
- 前記凹凸付け部材(14)のループは、主プレス(11)と転送ロール(16)との間に伸び、そして、主プレス(11)のプレスフェルト(17)のループは、成形ロール(7)と主プレス(11)との間に伸び、主プレス(11)のプレスフェルト(17)が前記第1の成形ベルト(8)をも形成することを特徴とする、請求項11のティッシュ製紙機械。
- 前記凹凸付け部材(14)のループは、成形ロール(7)と転送ロール(16)の間に伸び、それにより、前記第1の成形部材(8)をも形成することを特徴とする、請求項8のティッシュ製紙機械。
- 前記凹凸付け部材(14)が主プレス(11)と転送ロール(16)との間に伸び、プレスフェルト(17)が予備プレス(32)と主プレス(11)との間に伸び、そして、前記第1の成形部材(8)が成形ロール(7)と予備プレス(32)との間に伸びて予備プレス(32)のプレスフェルトを構成することを特徴とする、請求項16あるいは17のティッシュ製紙機械。
- 前記凹凸付け部材(14)が主プレス(11)と転送ロール(16)との間に伸び、プレスフェルト(17)が予備プレス(32)と主プレス(11)との間に伸び、予備プレス(32)のプレスフェルトが転送ゾーンと予備プレス(32)との間に伸び、そして、成形部材(8)のループが成形ロール(7)と前記転送ゾーンに関連して配置したガイドロールとの間に伸びることを特徴とする、請求項16あるいは17のティッシュ製紙機械。
- 前記予備加熱装置(27)は、主プレス(11)の下流に位置することを特徴とする、請求項8〜21のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
- 凹凸付けした繊維性ウエブ(1”)を製造するためのものであり、クレープ付けした高バルクのティッシュ紙ウエブ(1)を製造するための製紙機械に用いるプレス部分であって、次の各構成および特徴部分を備えるプレス部分。
− 第1のプレス要素(12)と、− 第1のプレス要素(12)と一緒にそれらの間に所定圧のプレスニップを形成する第2のプレス要素(13)とを含む主プレス(11)。
− 弾性的に圧縮可能なプレスフェルト(17)の形態であり、複数のガイドロール(18)の回りに無端のループを形成し、成形された繊維性ウエブ(1’)と一緒にそのウエブと接触しながら前記プレスニップを通して走行し、前記第2のプレス要素(13)をプレスフェルト(17)のループ内に配置した第1の部材。
− 複数のガイドロール(15)の回りに無端のループを形成し、成形された繊維性ウエブ(1’)と一緒にそのウエブと接触しながら前記プレスニップを通して走行し、前記第1のプレス要素(12)を第2の部材(14)のループ内に配置した第2の部材(14)。
特徴部分:前記第2の部材が、請求項1〜7のいずれか一つの凹凸付け部材(14)であり、その凹凸付け部材(14)は、成形された繊維性ウエブ(1’)を前記プレスニップで凹凸付けし、凹凸付けされた繊維性ウエブ(1”)がプレスニップを離すようになっている。 - 前記プレスフェルト(17)は、前記所定の圧で、凹凸付け部材(14)の凹凸付け層(60)に応じてそれ自体が弾性的に変形し、それにより、成形された繊維性ウエブ(1’)がくぼみ(63)の中に完全に侵入し、そしてまた、凹凸付けされた繊維性ウエブ(1”)が38%以上の乾燥度でプレスニップを離れることを特徴とする、請求項23のプレス部分。
- 前記乾燥度が38〜52%の間にあることを特徴とする、請求項24のプレス部分。
- 前記主プレス(11)は、広いプレスニップを伴うプレスであり、そのプレスの第2のプレス要素(13)が第1のプレス要素(12)と協力して広いプレスニップを形成するための装置を備えることを特徴とする、請求項23〜25のいずれか一つのプレス部分。
- 前記主プレス(11)はシュープレスであり、広いプレスニップを形成するための装置は、プレスシューと、広いプレスニップを通して走る無端のベルトとを備え、前記プレスシューが前記ベルトの内側にプレスされるようになっている、請求項26のプレス部分。
- 前記広いプレスニップを形成するための装置は、前記第1のプレス要素に向かう方向にプレスするように配置した弾力性のサポート本体を備えることを特徴とする、請求項26のプレス部分。
- ティッシュ製紙機械で凹凸付けした高バルクなティッシュ紙ウエブ(1)を製造する方法であって、次のような各工程および条件、ならびに特徴部分を備える製造方法。
− ヘッドボックス(6)、成形ロール(7)、およびその成形ロール(7)の回りを接触しながら走行する第1の部材(8)を備えるウエット部分(2)において、繊維性ウエブ(1’)を成形する工程。
− 第1のプレス要素(12)と、その第1のプレス要素(12)との間に所定圧のプレスニップを形成する第2のプレス要素(13)とを含む主プレス(11)と、複数のガイドロール(18)の回りに無端のループを形成し、成形された繊維性ウエブ(1’)と一緒にそのウエブに接触しながら前記プレスニップを通して走行し、前記第2のプレス要素(13)をプレスフェルトのループ内に配置した第1の部材(17)と、複数のガイドロール(15)の回りに無端のループを形成し、成形された繊維性ウエブ(1’)と一緒にそのウエブに接触しながら前記プレスニップを通して走行し、前記第1のプレス要素(12)を第2の部材(14)のループ内に配置した第2の部材(14)と、前記第2の部材(14)のループ内に配置した転送ロール(16)とを備えるプレス部分(3)において、成形された繊維性ウエブ(1’)をプレスする工程。
− 乾燥表面(20)を含む乾燥部分(4)において、凹凸付けされた繊維性ウエブ(1”)を乾燥する工程。
− 前記乾燥表面(20)で乾燥した繊維性ウエブ(1”)に、クレープ付けドクター(21)でクレープ付けし、クレープ付けしたティッシュ紙ウエブ(1)を乾燥表面(20)から取り除くことができるようにする工程。
ここで、前記転送ロール(16)は、乾燥表面(20)と一緒に転送ニップを形成し、凹凸付けされた繊維性ウエブ(1”)をその転送ニップで圧縮することなく乾燥表面(20)に転送するようになっていること。
特徴部分:成形された繊維性ウエブ(1’)のプレスおよび凹凸付けについて、プレスニップの中のプレス工程で、凹凸付け部材の形態である前記第2の部材を用いるときに実行し、三次元の凹凸付けされた繊維性ウエブ(1”)を得、その凹凸付け部材は、キャリヤ層(59)、および繊維性ウエブ(1’)に接触しキャリヤ層(59)に支持される凹凸付け層(60)とを備え、凹凸付け層(60)は、互いに編んだ縦糸(66)と横糸(67)とを備える三次元の織り構造物であって、出っ張り(62)と、その出っ張り(62)によって定まるくぼみ(63)を形作っており、出っ張り(62)は、くぼみ(63)と同様に、凹凸付け部材の縦および横の両方向に繰り返しかつ分布し、幾何学的に同様の小さな多角形の単位表面(64)を形成し、小さな単位表面(64)は、互いに隣接し、共通の境界線をもち、そして、面積がaであり、平均深さdの複数のくぼみ(63)を含み、しかも、小さな単位表面(64)のそれぞれの位置および整列状態は、それについての角が出っ張り(62)に一致していることによって定まり、出っ張り(62)は、互いの関係により入れ替わり、連続する4つの縦糸(66)によって形成され、凹凸付け層(60)の小さな単位表面(64)のそれぞれの面積aおよび平均深さdについて、aを1.0〜3.0mm2の範囲、そして、dを0.03〜0.09mmの範囲からそれぞれ選択して、長さの単位をmmで算出するとき、それらのa/dの比が30mmに等しいかそれよりも大きいこと。 - 前記プレスフェルト(17)は、前記所定の圧で、前記くぼみ(63)中に必要な水圧を維持するために凹凸付け部材(14)の凹凸付け層(60)に応じてそれ自体が弾性的に変形し、それにより、成形された繊維性ウエブ(1’)がくぼみ(63)の中に完全に侵入し、そしてまた、凹凸付けされた繊維性ウエブ(1”)が38%以上の乾燥度でプレスニップを離れ、しかも、凹凸付けされたティッシュ紙ウエブ(1)が8〜20cm3/gのバルクのクレープ付け形態で乾燥部分から離れることを特徴とする、請求項29の製造方法。
- 前記成形された繊維性ウエブ(1’)は、プレスおよびTADに無関係な脱水装置によって、主プレス(11)に達するまでにさらに乾燥度を増すことを特徴とする、請求項29あるいは30の製造方法。
- 前記成形された繊維性ウエブ(1’)は、予備プレス(32)によって、主プレス(11)に達するまでにさらに乾燥度を増すことを特徴とする、請求項31の製造方法。
- 前記凹凸付けされた繊維性ウエブ(1”)は、乾燥シリンダー(19)に到達するまでに予め加熱されることを特徴とする、請求項29〜31のいずれか一つの製造方法。
- 前記繊維性ウエブ(1’)は、凹凸付け部材(14)上で形作られるが、凹凸付け部材(14)は、成形ロール(7)および転送ロール(16)の回りを無端のループを作って走行し、その凹凸付け部材(14)は繊維性ウエブ(1’)を主プレス(11)に達するまでずっと運ぶことを特徴とする、請求項29,30、32および33のいずれか一つの製造方法。
- 製造にかかるクレープ付けしたティッシュ紙は、次のような特性である、請求項28〜34のいずれか一つの製造方法。
坪量 10〜50g/m2
厚さ 160〜400μm
バルク 8〜20cm3/g
MD引っ張り強度 50〜300N/m
CD引っ張り強度 30〜300N/m - 請求項28〜35のいずれか一つの方法で製造したクレープ付けしたティッシュ紙ウエブ(1)。
- 請求項23のプリアンブルのプレス部分を備え、そのプレス部分の第2の部材が請求項1〜7のいずれか一つの凹凸付け部材(14)で置き換わることを特徴とする、ティッシュ製紙機械の改良技術。
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