JP4524246B2 - 湿紙搬送用ベルト - Google Patents
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Description
典型的なクローズドドロー抄紙機を、図5に基づき説明する。
同図において、破線で示される湿紙WWは、プレスフェルトPF1、PF2、湿紙搬送用ベルトTB、ドライヤファブリックDFに支持され、右から左に向かって搬送される。これらのプレスフェルトPF1、PF2、湿紙搬送用ベルトTB、ドライヤファブリックDFは、周知のように無端状に構成された帯状体であり、ガイドローラGRで支持されている。シューPSは、プレスロールPRに対応した凹状となっている。このシューPSは、シュープレスベルトSBを介して、プレスロールPRとともにプレス部PPを構成している。
この機能を具えた湿紙搬送用ベルトの一例として、湿紙搬送用ベルトの湿紙側層を、高分子弾性部と繊維体とにより構成し、この高分子弾性部と繊維体のどちらか一方を疎水性の素材で構成したものが特許文献1に開示されている。この湿紙搬送用ベルトは、疎水性の素材の作用により、プレス部を脱した後に、湿紙と湿紙搬送用ベルトとの間に形成される薄い水膜を破壊することができるため、次工程への湿紙の受渡をスムーズに行うことができる。
特許文献1の湿紙搬送用ベルトは、湿紙をベルトからスムーズに離脱させる機能を有するが、プレス部を脱した直後に、湿紙とベルト間の水膜を破壊するため、プレス脱出直後の湿紙がベルト表面に良好に貼付かず、次工程へ移動される最中や、次工程への受渡の際に、湿紙が破断されることがあった。
この問題を解決するために、本発明者は、特許文献2において、湿紙搬送用ベルトの湿紙側層を、高分子弾性部と繊維体とにより構成し、繊維体の一部を表面に露出させた湿紙搬送用ベルトを提案した。特許文献2の湿紙搬送用ベルトによれば、湿紙側層の表面から露出した親水性の繊維体により、湿紙からの水が保持されるため、ベルトに湿紙を貼付けて搬送する機能と、次工程へ湿紙を受け渡す際に湿紙をスムーズに離脱させる機能を両立させることができる。
このような寸法変化の傾向は、湿紙側のバット層繊維の公定水分率が高いほど大きく、少ないほど小さく安定していることが分かっている。しかし公定水分率が低いバット層繊維では、湿紙搬送用ベルトの機能を損なうことがあった。
前記湿紙側層が、公定水分率が4.0%以上の親水性繊維からなる湿紙接触側バット層と、該親水性繊維より公定水分率が4.0%以上低い繊維からなる基体側バット層からなり、
高分子弾性体が少なくとも前記湿紙接触側バット層に含浸され、
前記親水性繊維の少なくとも一部が前記湿紙接触側バット層の表面に露出していることを特徴とする湿紙搬送用ベルトによって、前記の課題を解決した。
また、湿紙側層表面に露出した親水性繊維により、湿紙からの水分が保持されるため、ベルトに湿紙を貼付けて搬送する機能と、次工程へ湿紙を受け渡す際に湿紙がスムーズに離脱する機能を両立させることができる。
図1は本発明の第1実施形態の湿紙搬送用ベルトのCMD方向断面図、図2は平面図である。
図1に示すように、湿紙搬送用ベルト10は、基体30と、湿紙側層20と機械側層23とを具え、湿紙側層20は、湿紙接触側バット層21と、この湿紙接触側バット層21の内側に配された基体側バット層22の2層からなる。
なお、「露出」とは、湿紙接触側バット層21の表面に現れている状態を指すものであり、親水性繊維41が湿紙接触側バット層21の表面から突出しているか否かを問わない。また、図2は、湿紙接触側バット層21の表面に親水性繊維41が露出した状態の1例を示したものであり、この状態に限定されない。
以下、便宜上、湿紙接触側バット層21を「第1バット層」、基体側バット層22を「第2バット層」、機械側層23を「第3バット層」という。
第2バット層22及び第3バット層23は、ニードルパンチングにより、それぞれ基体30の湿紙側及び機械側に絡合一体化され、第1バット層21は、第2バット層22に絡合一体化されている。なお、バット層を一体化させる手段としては、ニードルパンチングの他、静電気植毛等でも行うことができる。
親水性繊維41は、公定水分率が4%以上のものが好ましく用いられ、具体的には、ナイロン(公定水分率4.5%)、ビニロン(同5.0%)、アセテート(同6.5%)、レーヨン(同11.0%)、ポリノジック(同11.0%)、キュプラ(同11.0%)、綿(同8.5%)、麻(同12.0%)、絹(同12.0%)、羊毛(同15.0%)等の親水性繊維のグループから選ばれる。ここで、括弧内の数値は公定水分率である。公定水分率が4%未満の繊維を用いた場合、湿紙からの水分が十分に保持されないため、ベルトに湿紙を貼付けて搬送する機能を十分に発揮することができない。
第3バット層23を第2バット層22と異なる繊維で構成する場合、第2バット層22の繊維42には公定水分率の低いポリエステル繊維を用い、ロールに当接する第3バット層23の繊維43には、ポリエステル繊維と耐摩耗性に優れるナイロン繊維を混綿して用いることができる。
第1バット層を構成する親水性繊維41、第2、第3バット層を構成する繊維42、43、及び、高分子弾性体50を硬化させた後に第1バット層23表面に親水性繊維42の一部を露出させる方法については、第1実施形態と同様である。
しかし、この場合であっても、湿紙搬送用ベルトの目的に鑑みて、通気度は2cc/cm2/sec以下であることが好ましい。なお、この通気度は、JIS L 1096(一般織物試験方法)に規格されているA法(フラジール形試験機)によって測定されるものである。
工程1:基体としてナイロン撚糸(500dtex単糸を3本撚ったもの)からなる平織りの織布(坪量400g/m2)を用い、この無端状の織布の外周面にナイロン6繊維(20dtexのステープルファイバー、公定水分率4.5%)、内周面にポリエステル繊維(20dtexのステープルファイバー、公定水分率0.4%)をニードルパンチングして、基体(織布)の表裏に第2バット層及び第3バット層(坪量300g/m2)を絡合一体化して設けた。
さらに、第2バット層の表面に親水性繊維のレーヨン(6dtexのステープルファイバー、公定水分率約11%、)をニードルパンチして、第1バット層(坪量200g/m2)を形成し、密度0.45g/cm3のニードルフェルトを得た。
工程2:ニードルフェルトに、ヒートプレスを行うことにより、ステープルファイバーの密度を約0.50g/cm3とした。
工程3:ニードルフェルトの外周面より、高分子弾性体のウレタン樹脂を含浸させた。この際、ウレタン樹脂は、織布の中心位置から外周面を覆うまで、すなわち、第1バット層及び第2バット層全体に含浸させた(含浸量1000g/m2)。
工程4:ウレタン樹脂を硬化させた。
工程5:ウレタン樹脂の外周面をサンドペーパーで研磨した。
以上の工程により、外周面(湿紙側層表面)に、レーヨン繊維が露出しているベルトを得た。
前記実施例1の工程3において、コーターバーを用いて、ウレタン樹脂がニードルフェルトの第1バット層のみを含浸するように調整した(含浸量400g/m2)。それ以外は実施例1と同様にして、レーヨン繊維が露出しているベルトを得た。
実施例1の工程1において、織布の外周面・内周面にそれぞれポリエステル繊維(20dtexのステープルファイバー、公定水分率0.4%)をニードルパンチングして、基体(織布)の表裏に第2バット層及び第3バット層(坪量300g/m2)を絡合一体化して設けた。それ以外は実施例1と同様にして、レーヨン繊維が露出しているベルトを得た。
前記実施例3の工程1において、第2バット層の表面に親水性繊維のナイロン6(6dtexのステープルファイバー、公定水分率約4.5%、)をニードルパンチして、第1バット層(坪量200g/m2)を形成し、密度0.45g/cm3のニードルフェルトを得た。それ以外は実施例1と同様にして、ナイロン6繊維が露出しているベルトを得た。
前記実施例1の工程1において、織布の外周面・内周面にそれぞれレーヨン(6dtexのステープルファイバー、公定水分率約11%、)を用い、第2バット層及び第3バットを設けた。それ以外は実施例1と同様にして、レーヨン繊維が露出しているベルトを得た。
前記実施例1の工程1において、第2バット層の表面にポリエステル繊維(6dtexのステープルファイバー、公定水分率約0.4%、)をニードルパンチして、第1バット層(坪量200g/m2)を形成した。それ以外は実施例1と同様にして、ポリエステル繊維が露出しているベルトを得た。
この装置は、プレス部を形成する一対のプレスロールPR,PRと、プレスロールPR,PRに挟持されるプレスフェルトPFと湿紙搬送用ベルト10とにより構成される。なお、このプレスフェルトPFと湿紙搬送用ベルト10は、複数のガイドローラGRにより、一定の張力を保ちつつ支持されており、プレスロールPRの回転に連れ回りすることにより、駆動される。
なお、ドライヤファブリックDFは、便宜上一部のみ図示されているが、プレスフェルトPF、湿紙搬送用ベルト10と同様に、無端状に構成され、ガイドローラGRに支持されるとともに、駆動されている。
1.湿紙WWの、プレス部を脱した直後における、湿紙搬送用ベルト10への移行安定性。
2.湿紙WWの、ドライヤファブリックDFへの移行安定性。
3.実験開始直後の湿紙搬送用の寸法(走行方向及び巾方向)を100とし、実験100時間後のベルト寸法を計測して、ベルトの寸法変化を評価した。
なお、実験に当たっては、1,2は、目視により評価を行った。
湿紙WWとして、クラフトパルプにより構成され、坪量80g/m2、ドライネス50%のものを使用した。
また、プレスフェルトPFとしては、織布と、織布にニードルパンチングにより絡合一体化されたバット層とからなる、一般的な構造のものが採用された。なお、このプレスフェルトPFの物性として、坪量1200g/m2、バット繊度5.6dtex、フェルト密度0.45g/cm3のものを使用した。
実験の結果を、表1に示す。
また、実施例1〜4は、プレス後の湿紙貼付け、及び次工程への湿紙受渡という、湿紙搬送用ベルトに要求される機能を、十分に発揮することが確認された。
また、比較例2では、ベルトの寸法変化は実施例と同等の結果が得られたが、プレス脱出直後に湿紙がフェルト側に移行してしまい、プレス後の湿紙貼付け機能を果たさなかった。これは、第1バット層を公定水分率の低いポリエステル繊維で構成したため、プレス直後に湿紙とベルトとの間に形成される水膜が破壊されすぎるからであると考えられる。
20:湿紙側層
21:湿紙接触側バット層(第1バット層)
22:基体側バット層(第2バット層)
23:機械側層(第3バット層)
30:基体
41:親水性繊維
50:高分子弾性体
Claims (1)
- クローズドドロー抄紙機のプレスパートで使用され、基体と湿紙側層と機械側層とを具えた湿紙搬送用ベルトにおいて、
前記湿紙側層が、公定水分率が4.0%以上の親水性繊維からなる湿紙接触側バット層と、該親水性繊維より公定水分率が4.0%以上低い繊維からなる基体側バット層からなり、
高分子弾性体が少なくとも前記湿紙接触側バット層に含浸され、
前記親水性繊維の少なくとも一部が前記湿紙接触側バット層の表面に露出していることを特徴とする、
湿紙搬送用ベルト。
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