JP4870153B2 - 通気性乾燥布 - Google Patents

Description

本発明は、製紙技術に関する。特に、本発明は、バルクのティッシュ及びタオル、並びに抄紙機上の不織物品及び布の製造に使用する通気性乾燥（ｔｈｒｏｕｇｈ−ａｉｒ ｄｒｙｉｎｇ；ＴＡＤ）布に関する。

柔軟で吸収性を有する廃棄可能な、顔用ティッシュ、トイレットペーパー、紙タオルなどの紙製品は、近代の工業化社会において、現代生活に広く普及する特徴を有するものである。斯かる製品の製造方法としては、多数のものがある一方で、一般用語において、これらの製造は、抄紙機の形成部において、セルロース製の繊維ウェブの形成に始まる。このセルロース製の繊維ウェブは、繊維スラリー、つまり、セルロース製の繊維の水性懸濁液を、形成部において移動する形成布上に堆積することで、形成される。このスラリーから、形成布を介して、大量の水が排出され、形成布の表面上にセルロース製の繊維ウェブが残存する。

その後、このセルロース製の繊維ウェブは、通気により、通気性乾燥（ＴＡＤ）を行う布又はベルトに移送され、真空又は吸引され、ウェブには、少なくとも一部に、このＴＡＤ布又はベルトの幾何学性に一致したものが反映され応力がかけられる。この移送点から下流では、ＴＡＤ布又はベルト上に運搬されるウェブは、通気乾燥機（ｔｈｒｏｕｇｈ−ａｉｒ ｄｒｙｅｒ）を通過し、ここで、ウェブに対して、及びＴＡＤ布又はベルトを通過した、加熱空気流により、ウェブは、所望の程度に乾燥される。最終的に、通気乾燥機の下流では、ウェブは、さらに且つ完全に乾燥するため、ヤンキー乾燥機の表面に結合されてもよく、及びＴＡＤ布又はベルトの表面によりウェブの表面に刷り込まれてもよい。完全に乾燥したウェブは、その後、ドクターブレードにより、ヤンキー乾燥機の表面から除去され、このブレードは、ウェブを短縮又は縮め、且つバルク性を増大する。短縮されたウェブは、その後、次なる処理用に、ロール上に巻き取られる。なお、この次なる処理としては、運搬や消費者の購入用に適した形態への梱包が挙げられる。

上記したように、バルクのティシュ製品を製造する方法としては、多数のものがあり、上記の記載は、複数の方法に共有される一般的なステップの概要として理解されるべきものである。例えば、ヤンキー乾燥機を使用することは、常に必要ではなく、所定の状況において、短縮することが所望されない場合もあるし、例えば「湿潤短縮（ｗｅｔ ｃｒｅｐｉｎｇ）」などのその他の意味は、ウェブを短縮するのに既に用いられてもよい。

当然のことながら、ＴＡＤ布は、抄紙機上で無端ループの形態をとってもよく、且つコンベアの様式で機能してもよい。さらに、当然のことながら、製紙は、かなりの速度で進行する連続工程である。つまり、上記の繊維スラリーは、形成部の形成布上に連続して堆積される一方、新規に製造された紙シートは、乾燥後、ロール上に連続して巻き取られる。

当業者が理解するように、各種布は、織成により作成され、縦糸又は機械方向と、横糸又は機械を横切る方向の両方に、平織りで繰り返す織成パターンを有する。織成布は、多くの異なる形態を取る。例えば、この布は、無端に織成されてもよく、平織りされてもよく、その後、継目を有するように無端とされてもよい。また、得られる布は、外観上、均一である必要があるとも理解される；つまり、形成される紙シートに所望しない特性をもたらすこととなる、織成パターンに突然の変化を有さない。織成パターンの繰り返しの特徴故、一般的な布の欠点は、この布における特徴的な対角線パターンである。また、所望すると所望せずとも、形成されるティシュに付与される種々のパターンのマーキングは、紙の特徴に影響を与える。

現代の製紙用布は、製造される紙のグレードに合わせて導入される抄紙機の要件を満たすように設計された種々の形態で製造される。一般的に、この布は、モノフィラメントから織成された基礎布を有し、製紙用布は、単層であっても、多層であってもよい。そのヤーンは、抄紙機用布技術において当業者が上記の目的で使用する、ポリアミドやポリエステル樹脂などの種々の合成ポリマー樹脂のいずれかから、典型的に成形される。

本願は、少なくとも一部において、バルクのティシュ製造機の通気性乾燥機に使用されるＴＡＤ布又はベルトに関する。特に、本願は、Ｒｏｕｇｖｉｅによる特許文献１に開示の種類のＴＡＤ布に関する。なお、この文献の内容を参照して、本願に取り込む。Ｒｏｕｇｖｉｅは、ポリマー樹脂材料のコーティングを有する織成基礎布を備えるＴＡＤ布を開示する。本発明による布は樹脂コーティングを有さないが、ＴＡＤ布に関連するＲｏｕｇｖｉｅの教示は、本発明に関連するものである。

この種の布は、比較的高い基礎重量の連続した背景において、比較的低い基礎重量の異なる領域を有するセルロース製の繊維ウェブを形成するバルクのティシュ製造機の形成部に使用されてもよい。この種のベルトは、繊維の密度が隣り合う領域よりも低い異なる領域を有するハイドロエンタングリングなどの方法による、その他の不織製品及び布を製造するのに使用されてもよい。

吸収性、強度、柔軟性及び美観の特性は、本来の目的で使用される際に、多くの製品において、重要であって、特に、この繊維セルロース製品が、顔用若しくはトイレ用ティッシュ、紙タオル、又は衛生ナプキン若しくはおむつに使用される際、重要である。

バルク性、横方向の張力、吸収性及び柔軟性は、ティシュ、ナプキン、及びタオル紙のシートを製造する際、特に重要な特徴である。これらの特徴を有する紙製品を製造するため、布の表面が幾何学的な可変性を示すように、布をしばしば構築する。これらの幾何学的な可変性は、布の表面におけるストランド（ｓｔｒａｎｄ）間の平面差（ｐｌａｎｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）として、しばしば測定される。例えば、この平面差は、***した（ｒａｉｓｅｄ）横糸又は縦糸ヤーン間の高さの差として、典型的に測定されるか、布の表面の平面において、ＭＤナックル（ｋｎｕｃｋｌｅ）とＣＤナックルとの高さの差として、典型的に測定される。しばしば、布の表面は、ポケットの深さとして平面差を測定し得るポケットを示す。
米国特許第６，７６３，８５５号明細書

本発明は、ティシュペーパー及び関連する製品を形成するために好ましい特徴を示すＴＡＤ布を提供する。

従って、本発明は、ＴＡＤ布であって、抄紙機の形成部、プレス部及び乾燥部において種々適用されてもよい。例えば、これは、複数の横糸ヤーンと織り交ぜられた複数の縦糸ヤーンを有する抄紙機用布である。

本発明は、第１ポケット及び第２ポケットが交互となることを特徴とする紙側の表面パターンを製造するように、複数の横糸ヤーンで織り交ぜられた複数の縦糸ヤーンを有するＴＡＤ布であることが好ましい。この第１ポケット及び第２ポケットは、この布のパターンにおいてナックルによって製造された、***した（ｒａｉｓｅｄ）縦糸ヤーン及び***した横糸ヤーンによって区切られている（ｂｏｕｎｄｅｄ）。第１ポケットは、第２ポケットよりも大きな領域を有することが好ましい。第１ポケットの内部における布の基礎は、好ましくは、平織りパターンである。第２ポケットの内部は、***した縦糸ヤーンによって分岐されてもよい。

しばしば添付した図面を参照しながら、本発明について、より完全かつ詳細に述べる。

本発明をより完全に理解するため、下記の通り、及び添付の図面について、述べる。

本発明は、紙側の表面上に交互する少なくとも２つの異なる寸法のポケットを有するＴＡＤ布であることが好ましい。このポケットの寸法は、織成パターンの機能、メッシュの数及びパターンにおいて使用されたヤーンである。ポケットの寸法は、ＭＤ／ＣＤの寸法及び／又はポケットの深さによって特徴付けられ得る。ポケットは、布の表面の基礎の表面から***された横糸ヤーン及び縦糸ヤーンによって、形成／区分されている。***した横糸ヤーン及び縦糸ヤーンは、織成パターンにおける長いナックルによる製造される。各ポケットの内部の布の基礎の織成は、平織りパターン又はその他の種々の適当なパターンであってもよい。また、ポケットは、***した又は半***した（ｓｅｍｉ−ｒａｉｓｅｄ）縦糸ヤーン又は横糸ヤーンの１つ以上を、ポケットの周辺の内部に含んでもよい。例えば、１つの寸法のポケットは、ポケットの領域を分岐する（ｂｉｓｅｃｔ）***した横糸を有してもよい。

本発明による布は、ＭＤにおいて１２〜２０のヤーン／ｃｍ及びＣＤにおいて１０〜１８のヤーン／ｃｍの範囲で、メッシュ／端部（ｅｎｄ）の数を有してもよい。本発明による布のポケットの深さは、３００〜５００μｍの範囲であってもよい。

本発明による布の利点は、その他のＴＡＤ布と比較して高い空気透過性をもたらす、比較的高い百分率の開口領域である。本発明による布は、ティッシュペーパーにおいて異なり且つ可視のパターンを形成する一方、引っ張り強さを保持し裂けを防止する製造時のストレスを制限する。結果として、本発明による布は、高度に構築されたその他のＴＡＤ布で観察されるようなティッシュペーパーにおいてピンホールを低減してもよく、又は発生しない可能性がある。

本発明による布の好適実施例は、２つの異なる縦糸ヤーンの境界と３つの異なる横糸ヤーンの境界とを有する１０シェド（ｓｈｅｄ）のパターンで、製造されてもよい。このパターンは、布の表面上に２つの寸法のポケット（又は凹部（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ））を形成する。より小型のポケットは、より大きなポケットで囲まれた４５〜６５％の領域の領域を囲む。大型及び小型のポケットの両方は、縦糸ヤーンと横糸ヤーンとで作成されたより高い平面の長いナックルによって囲まれる。大型のポケットの内部は、平織りの表面パターンを有する。小型のポケットの内部は、中央を横切る***した横糸ヤーンによって、分岐されている。この***した横糸ヤーンは、ポケットを形成する高く長いナックルと同一面にあっても、同一面内になくてもよい。その他の実施例は、ポケットを分岐する***した縦糸ヤーンを代わりに有してもよい。

図１は、本発明の好適実施例において、紙側及び機械側の表面の織成パターンを示す、紙側及び機械側の図を示す。この好適実施例において、全てのＭＤヤーンは、０．３５ｍｍの寸法であり、全てのＣＤヤーンは、０．４０ｍｍの寸法である。メッシュの数は、ＭＤ方向において、１８．９ヤーン／ｃｍであり、ＣＤにおいて１３．０ヤーン／ｃｍである。この布のポケットの深さは、約４３０〜４４０μｍである。また、このパターンは、耐摩耗のため、本発明による布の機械側上に、シュートランナー（ｓｈｕｔｅ ｒｕｎｎｅｒ）を有する。

図２は、Ｍａｈｒ ＧｍｂＨ（Ｇｏｔｔｉｎｇｅｎ、ドイツ）社製のＭａｒＳｕｒｆＴＳ５０なる高精度の光学３Ｄ測定装置を用いて測定した、好適実施例の表面深さの図であり、紙側の表面上の相対的なポケットの寸法を強調したものである。図２は、図１に示す紙側の表面の拡大図を提供する。図２に示す布は、２つの寸法のポケット、つまり、小型ポケット２００、及び大型ポケット２１０、２２０を有する。小型ポケット２００は、約４．０３ｍｍ^２の面積を有する。大型ポケットは、７．８４ｍｍ^２の最小面積値（大型ポケット２１０に強調して示したもの）、及び１０．５２ｍｍ^２の中央面積値（大型ポケット２２０に強調して示したもの）を有する。

図３は、Ｍａｈｒ ＧｍｂＨ（Ｇｏｔｔｉｎｇｅｎ、ドイツ）社製のＭａｒＳｕｒｆＴＳ５０なる高精度の光学３Ｄ測定装置を用いて測定した、好適実施例の表面深さの図であって、紙側の表面上の***した横糸及び縦糸を示す。ポケットは、***した横糸ヤーン３３０及び***した縦糸ヤーン３１０によって、形成／区分されている。大型ポケットの内部は、平織りパターンを有する一方、小型ポケットの内部は、ポケットを分岐する***した横糸ヤーン３２０を有する。この***した横糸ヤーン３２０は、ポケットを境界づける***した横糸ヤーン及び縦糸ヤーンと同じ平面に、存在してもよく、存在しなくてもよい。

図４は、図１に示す布の紙側の表面の織成パターンの概略平面図である。図４において、ＭＤは、縦方向であり、ＣＤは、横方向である。各列は、縦糸ヤーンに対応し、各行は、横糸ヤーンに対応する。数字を付したボックスは、ナックル（ｋｎｕｃｋｌｅ）を示すものであって、ここで、数字を付した縦糸ヤーンは、布の上部表面（紙表面）上に存在する。従って、数字を付していないボックスは、縦糸が横糸の下部を通過する位置を示す。

図５は、図４に示す布のパターンに関する縦糸ヤーンの境界パターンを示す。右側の各縦糸ヤーンの境界パターンに付した右側の番号は、縦糸ヤーンに関する境界パターンの番号に続く縦糸ヤーンの数である。例えば、縦糸ヤーン１、４、６及び９は、境界パターン番号（ｃｏｎｔｏｕｒ ｐａｔｔｅｒｎ ｎｕｍｂｅｒ）１のジグザグ（ｓｔａｇｇｅｒｅｄ）／シフト（ｓｈｉｆｔｅｄ）のバージョンをそれぞれ織成する。本発明による布のパターンは、１つのパターンの繰り返しにおいて２回繰り返す、１，２，２，１，３のシークエンスで、３つの異なる縦糸ヤーンの境界を導入する。各縦糸ヤーンは、図４の列に対応する。例えば、縦糸ヤーン１は、図４の第１列に示すパターンに対応する。縦糸ヤーン１に関する境界パターンで示すように、この縦糸ヤーンは、横糸ヤーン１乃至３の下部を通過し、横糸ヤーン４の上部を通過し、横糸ヤーン５の下部を通過し、横糸ヤーン６及び７の上部を通過し、横糸ヤーン８の下部を通過し、横糸ヤーン９の上部を通過し、且つ横糸ヤーン１０の上部を通過する。従って、図４の列１において、横糸ヤーン４、６、７及び９に対応する各ボックスは、縦糸ヤーン１が、境界パターンにおいて横糸ヤーンの上部を通過する場所でナックルを形成することを示す。また、図４のボックスは、縦糸ヤーンが横糸ヤーンの下部を通過する場所では、空欄となっている。

図６は、図４に示す布のパターンに関する、横糸ヤーンの境界パターンを示す。図５に示すように、各横糸ヤーンの境界パターンの右の数字は、その横糸ヤーンに関する境界パターンの番号に続く横糸ヤーンの数を示す。例えば、横糸ヤーン１、４、６及び９は、境界パターン番号１のジグザグ／シフトのバージョンをそれぞれ織成する。本発明による布のパターンは、１つのパターンの繰り返しにおいて２回繰り返す１，２，２，１，３のシークエンスで、３つの異なる横糸ヤーンの境界を導入する。各横糸ヤーンは、図４の行に対応する。例えば、横糸ヤーン１は、図４の第１行に示すパターンに対応する。横糸ヤーン１に関する境界パターンを示すように、この横糸ヤーンは、縦糸ヤーン１の上部を通過し、縦糸ヤーン２の下部を通過し、縦糸ヤーン３の上部を通過し、縦糸ヤーン４の下部を通過し、縦糸ヤーン５の上部を通過し、且つ縦糸ヤーン６乃至１０の下部を通過する。従って、図４の行１において、縦糸ヤーン２、４及び６乃至１０に対応するボックスは、これらの縦糸ヤーンが、境界パターンにおいて横糸ヤーン１の上部を通過する場所でナックルを形成することを示す。上記したように、図４の各ボックスは、縦糸ヤーンが横糸ヤーンの下部を通過する場所では、空欄となっている。

図７は、図１に示す布に関する３つの異なる横糸ヤーンの境界パターンのうち、２つのものを示す、ＣＤにおける断面図を示す。図８は、図１に示す布に関する３つの異なる縦糸ヤーンの境界パターンのうち、２つのものを示す、ＭＤにおける断面図を示す。

本発明は、異なる寸法と形状のポケット、異なるポケットの深さ及び異なるヤーンの境界を有するその他の布のパターンを包含することを意図するものである。従って、本発明は、上記に開示の好適実施例に限定されるように解釈されるべきでない。

本発明による布は、モノフィラメントヤーンのみを好ましく有し、ポリエステル、ポリアミド又はその他のポリマーからなるものが好ましい。当業者に認識されるように、種々のヤーンについて、種々のポリマーの組み合わせを使用してもよい。ＣＤ及びＭＤヤーンは、１つ以上異なる寸法の円形の断面を有してもよい。例えば、***した横糸ヤーン及び縦糸ヤーンは、基礎布（つまり、ポケットの内部）を形成する横糸ヤーン及び縦糸ヤーンとは、異なる寸法を有してもよい。横糸ヤーン及び縦糸ヤーンの寸法は、０．２０ｍｍ〜０．５５ｍｍの範囲であってもよく、好ましくは、０．３５ｍｍ〜０．４５ｍｍである。しかしながら、種々の寸法の組み合わせを使用してもよく、これらの例示した寸法は、種々の方式で本発明を限定するように、解釈されるべきものではない。さらに、円形の断面形状に加えて、１つ以上のヤーンは、方形の断面形状又は非円形の断面形状などの、その他の断面形状を有してもよい。

上記の事項に対する改変は、本技術分野において当業者に明らかであるが、本発明の範囲を超えて改変するようなものではない。添付した特許請求の範囲は、斯かる状況を包含するように解釈されるべきものである。

本発明の好適実施例において、紙側及び機械側の表面の織成パターンを示す、紙側及び機械側の図を示す。 図１に示す布の紙側の表面上の、相対的なポケットの寸法を強調する表面深さの図である。 図１に示す布の紙側の表面における、***した縦糸及び横糸を強調する表面深さの図である。 図１に示す布の紙側の表面の織成パターンの概略平面図である。 図４に示す布のパターンに関する、縦糸ヤーンの境界パターンを示す。 図４に示す布のパターンに関する、横糸ヤーンの境界パターンを示す。 図１に示す布に関する、横糸ヤーンの異なる境界パターンを示す、ＣＤにおける断面図を示す。 図１に示す布に関する、縦糸ヤーンの異なる境界パターンを示す、ＣＤにおける断面図を示す。

符号の説明

２００ 小型ポケット
２１０ 大型ポケット
２２０ 大型ポケット
３１０ ***した縦糸ヤーン
３２０ ***した横糸ヤーン
３３０ ***した横糸ヤーン

Claims (9)

1. 交互に第１ポケットと第２ポケットとを有する紙側の表面パターンを形成するように、複数の横糸ヤーンと織り交ぜられた複数の縦糸ヤーン；
   を有する抄紙機に使用する通気性乾燥（ＴＡＤ）布であって、
   前記第１ポケットは、前記第２ポケットよりも大きな面積を有し；
   前記第１ポケット及び第２ポケットは、前記の紙側の表面パターンにおいて長いナックルで形成された***した縦糸及び***した横糸によって区切られており、
   前記第２ポケットの内部の布の基礎の織成は、***した横糸ヤーンによって、前記第２ポケットの中央で分岐されていることを特徴とするＴＡＤ布。
2. 前記第１ポケットの内部の布の基礎の織成は、平織りの織成パターンであることを特徴とする請求項１に記載のＴＡＤ布。
3. ３つの異なる縦糸ヤーンの境界と３つの異なる横糸ヤーンの境界とを有する１０シェドの織成パターンを有することを特徴とする請求項１に記載のＴＡＤ布。
4. 前記第２ポケットの面積は、前記第１ポケットの面積の４５％〜６５％であることを特徴とする請求項１に記載のＴＡＤ布。
5. 機械側の表面の織成パターンは、摩耗耐性用のシュートランナーを有することを特徴とする請求項１に記載のＴＡＤ布。
6. 前記の複数の縦糸ヤーン及び複数の横糸ヤーンの少なくともいくつかは、ポリアミドヤーン又はポリエステルヤーンのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のＴＡＤ布。
7. 単層の織成布であることを特徴とする請求項１に記載のＴＡＤ布。
8. 前記の複数の縦糸ヤーン及び複数の横糸ヤーンの少なくともいくつかは、円形の断面形状、方形の断面形状及び非円形の断面形状のいずれかを有することを特徴とする請求項１に記載のＴＡＤ布。
9. 前記の複数の縦糸ヤーン及び複数の横糸ヤーンの少なくともいくつかは、モノフィラメントヤーンであることを特徴とする請求項１に記載のＴＡＤ布。