JP7365214B2 - 製紙用シームフェルト - Google Patents

Description

本開示は、互いに連結されるべく両端部に形成されたループを含む製紙用シームフェルトに関する。

製紙用フェルトは、抄紙機やパルプマシン等における湿紙から水分を機械的に搾るプレスパートで、湿紙の運搬及び搾水のために使用される。製紙用フェルトは、経糸及び緯糸が互いに織られた基布と、短繊維からなるバット繊維層とをニードリングによって一体化して形成される。製紙用フェルトには、湿紙運搬性、搾水性、紙の表面にマークを付けない表面性（紙面性）、機器に装着されてから好ましい状態になるまでの時間に関する初期馴染み性、防汚性、及び耐久性等が要求される。

フェルトを抄紙機に取り付ける際の作業性を向上させるため、フェルトの走行経路、いわゆるフェルトランに有端のフェルトを引き込んだ上でその両端部を互いに連結して無端とする、いわゆるシームフェルトが広く普及している。この種のシームフェルトでは、基布を構成する経糸の折り返しにより経方向の両端部に形成されたループを互いのループ孔が整合するように交互に配置し、ループ孔に芯線を通して両端部を連結する構成が一般的である。

フェルトの空隙量が増大すると、搾水性が向上する。シームフェルトの空隙量を増大させるため、ループを含む第１基布層に加えて、第１基布層の製紙面側に第２基布層が設けられた製紙フェルト用シーム基布が知られている。

特許文献１は、図４（Ａ）に示すような基布１００ａを開示している。基布１００ａは、第１基布層１０１ａと、第２基布層１０２とを備える。第１基布層１０１ａと、第２基布層１０２とは、製織で結合する形態ではない（結合糸を有さない）ラミネートタイプの基布層であり、ニードルでバット繊維層とともに結合される。第２基布層１０２は、互いに織り込まれた経糸１０３及び緯糸１０４を含み、経糸１０３が丈方向の両端部で折り返されることによりループ１０５が形成されている。両端部のループ１０５を互いに整合させて芯線１０６をループ１０５内に通すことにより無端状となる。第１基布層１０１ａは、互いに織り込まれた経糸１０７ａ及び緯糸１０８ａを含み、ループ１０５を有さず、シーム部で切断されている。

また、図４（Ｂ）に示すような基布１００ｂが提案されている。基布１００ｂは、第１基布層１０１ｂと、第２基布層１０２とを備える。第１基布層１０１ｂは、互いに織り込まれた経糸１０７ｂ及び緯糸１０８ｂを含み、ループ１０５を有さず、シーム部で切断されている。シーム部に位置する経糸１０７ｂの端部は房状になっている。

また、図４（Ｃ）に示すような基布１００ｃが実際に使用されている。図４（Ｃ）に示す基布１００ｃでは、第１基布層１０１ｃが経糸１０７ｃのみからなる不織布基布である（経糸１０７ｃは、第２基布層１０２の緯糸１０４を織り込まず、第１基布層１０１ｃは、第２基布層１０２に接結していない）。また、第１基布層１０１ｃと第２基布層１０２は、上下が逆に使用される形態も、使われている。

特開平１１－１００７８７号公報

上記の従来技術に係る製紙用シームフェルトの基布１００ａ，ｂ，ｃは、第１基布層１０１ａ，ｂ，ｃと第２基布層１０２が互いに繋がっていないため、両層をまとめて織ることが難しかった。また、両層を別々に製織後、互いに重ね合わせると、両層の丈を合わせることが難しく、また、張力ムラが発生し、使用中にシワやフクレが発生しやすかった。図４（Ｃ）に示すような緯糸を含まない第１基布層１０１ｃを使用すると、経糸１０７ｃが抜けるおそれがあり、バット層との絡みも悪かった。また、図示を省略するが、基布の２つの層の双方に連結用のループを設けると、上下のシーム部を合わせることが難しく、マークの軽減が難しかった。

このような問題に鑑み、本発明は、フェルトの空隙量を増大させるとともに、製造が容易な製紙用シームフェルトを提供することを目的とする。

本発明のある実施形態は、互いに連結されるべく両端部に形成されたループ（４）を有する基布（２）と、前記基布（２）に一体化されたバット層（３）とを備える製紙用シームフェルト（１）であって、前記基布（２）は、前記ループ（４）を形成するべくシーム部で折り返されて、上段部（９）、及び前記上段部（９）よりも走行面側に配置された中段部（１０）に位置する第１経糸（５）と、前記中段部（１０）よりも前記走行面側に配置された下段部に位置する第２経糸（６）と、１重組織（１１）を形成するべく前記上段部（９）に織り込まれた第１緯糸（７）と、経２重組織（１２）を形成するべく前記中段部（１０）及び前記下段部に織り込まれた第２緯糸（８）とを備え、前記基布の完全組織は、前記第１経糸、前記第２経糸、前記第１緯糸及び前記第２緯糸のみからなることを特徴とする。前記第２経糸は、前記シーム部で終端している撚糸であっても良い。

この構成によれば、経糸及び緯糸の双方を含む１重組織及び経２重組織によってフェルトの空隙量が増大するとともに、１重組織と経２重組織が互いにループによって繋がっているため、両組織をまとめて織ることができ基布の製造が容易になる。

本発明のある実施形態に係る製紙用シームフェルト（１）は、上記構成において、前記第１経糸（５）、前記第１緯糸（７）及び前記第２緯糸（８）は、モノフィラメントからなり、前記第２経糸（６）は、撚り糸からなることを特徴とする。

この構成によれば、第１経糸、第１緯糸及び第２緯糸がモノフィラメントからなることによって、基布の寸法が安定し、第２経糸が撚り糸からなることによって、第２経糸の抜けが抑制されるとともにバット層の絡みが良好になる。

本発明のある実施形態に係る製紙フェルト用シーム基布（２）は、上記構成において、前記第２経糸（６）は、直径０．０８ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下の直径を有するモノフィラメントを３０本以下３本以上で撚った撚り糸、又は、３本の上撚りからなるマルチフィラメントの撚り糸で構成されたことを特徴とする。

この構成によれば、第２経糸が過度に扁平化することが抑制されるため、空隙量が減少することが抑制される。

本発明のある実施形態に係る製紙フェルト用シーム基布（２）は、上記構成のいずれかにおいて、完全組織において、前記上段部（９）を構成する前記第１経糸（５）、前記中段部（１０）を構成する前記第１経糸（５）及び前記下段部を構成する前記第２経糸（６）の本数は、互いに等しいことを特徴とする。

この構成によれば、第２経糸によって構成される下段部の本数が上段部及び中段部の第１経糸の本数に等しいため、空隙量を増大させることができる。

本発明によれば、フェルトの空隙量を増大させるとともに、製造が容易な製紙フェルト用シーム基布を提供することができる。

実施形態に係る製紙用シームフェルトのシーム部の経方向の模式的断面図 実施形態及びその変形例に係る基布の緯方向の模式的断面図 実施形態に係る基布の製造方法を示す説明図 従来技術に係る基布のシーム部の模式的断面図

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は実施形態に係る製紙用シームフェルト（以下、単に「フェルト」と記す）１のシーム部の経方向の断面（緯方向に直交する断面）を示す。フェルト１は、基布２と、基布２の製紙面側及び走行面側に短繊維を積層してニードリングによって一体化して形成されたバット層３とを備える。フェルト１は丈方向（機械方向、経方向）に無端状とされて抄紙機に取り付けられ、外側が湿紙を載置する製紙面側となり、内側が走行面側となる。また、以下の説明において、フェルト１及び基布２の厚さ方向を上下方向とし、製紙面側を「上」、走行面側を「下」と記す。

図２は、実施形態に係る基布２の緯方向の断面（経方向に直交する断面）を示す。図１及び図２に示すように、基布２は、経方向に延在して折り返されることによりループ４を形成する第１経糸５と、第１経糸５よりも走行面側に配置されて経方向に延在する第２経糸６と、緯方向（フェルト１の幅方向、機械直交方向）に延在する第１緯糸７と、第１緯糸７よりも走行面側に配置されて緯方向に延在する第２緯糸８とを備える。

第１経糸５は、製紙面側に配置された上段部９と、上段部９よりも走行面側に配置された中段部１０とを含む。ループ４が、上段部９と中段部１０との境界部分を形成している。第２経糸６は、中段部１０よりも走行面側に配置されて下段部を構成している。

第１緯糸７は、平織りで第１経糸５の上段部９に織り込まれている。互いに織り込まれた第１経糸５の上段部９及び第１緯糸７によって１重組織１１が形成される。なお、１重組織１１は、平織り以外の組織であってもよい。

第２緯糸８は、中段部１０及び下段部（第２経糸６）に交互に織り込まれている。ここで、第２緯糸８が中段部１０及び下段部に交互に織り込まれるとは、第２緯糸８が、１組又は連続する複数組の上段部９と中段部１０との間を１回又は複数回通ることと、１本又は連続する複数本の下段部の下を１回又は複数回通ることが交互に表れることを意味する。図示する例では、第２緯糸８は、中段部１０と下段部との間、上段部９と中段部１０との間、中段部１０と下段部との間、下段部の下を順に通ることを繰り返すように第１経糸５の中段部１０及び第２経糸６に織り込まれる。互いに織り込まれた中段部１０、下段部及び第２緯糸８によって経２重組織１２が形成される。

従って、第１経糸５は、１重組織１１を形成する上段部９と経２重組織１２を形成する中段部１０との間にループ４を形成する。１重組織１１が外側、経２重組織１２が内側になるように、フェルトランにフェルト１を引き込んだ上で、ループ４同士を互いに整合させるように交互に配置し、ループ４内に芯線１３を通すことにより、両端部が連結されてフェルト１が無端状になる。第２経糸６は、ループ４を形成せず、シーム部で切断されている。

完全組織は織物の基本となる組織の最小単位であり、織物は完全組織を丈方向及び幅方向に繰り返して織られている。基布２の完全組織は、４本の上段部９（第１経糸５）と、４本の中段部１０（第１経糸５）と、４本の下段部（第２経糸６）と、４本の第１緯糸７と、４本の第２緯糸８とによって構成される。基布２の完全組織は上記の構成に限定されないが、好ましくは、完全組織において、上段部９、中段部１０及び下段部の本数は互いに同数であり、第１緯糸７及び第２緯糸８の本数は互いに同数である。

第１経糸５、第２経糸６、第１緯糸７、第２緯糸８及び芯線１３の素材として、例えば、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂を使用できる。芯線１３は、これらの素材の糸の５～１０本の撚り糸であることが好ましい。第１経糸５は、好ましくは、０．３ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下の太さを有するモノフィラメントであり、幅方向に１ｃｍ当たり約１５本以上約２４本以下（１インチ当たり４０本以上６０本以下）で配置される。第１緯糸７及び第２緯糸８は、好ましくは、０．３ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下の太さを有するモノフィラメントであり、丈方向に１ｃｍ当たり約１１本以上約２４本以下（１インチ当たり３０本以上６０本以下）で配置される。

下段部を構成する第２経糸６は、第１経糸５と同等以上の太さを有し、好ましくは、撚り糸であり、更に好ましくは、直径０．０８ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下の直径を有するモノフィラメントを３０本以下３本以上（モノフィラメントの糸径が小さいと本数が多く、糸径が大きいと本数が少ない）で撚った撚り糸、又は、３本の上撚りからなるマルチフィラメントの撚り糸である。例えば、第２経糸６は、３／１０／８の糸（８本のモノフィラメントを１０本撚り、その１０本の下撚りした撚糸を更に３本撚った（逆方向に撚って上撚りした）諸撚糸）、３／８／１０の糸、又は３／６／１２の糸である。また、例えば、第２経糸６は、３／２０の糸（２０本のモノフィラメントを３本撚った片撚糸（撚りのない２０本のモノフィラメントを３本集めて一方向に撚っただけの糸））である。また、例えば、第２経糸６は、その数本～数十本を下撚りしたマルチフィラメント糸３本を更に上撚りした諸撚糸である。

図３は、基布２の製造方法を示す。基布２は、袋織りで製織される。すなわち、基布２は、第１緯糸７及び第２緯糸８を整経糸とし、第１経糸５及び第２経糸６を打ち込み糸として製織される。整経糸である第１緯糸７に平行に１本の耳糸１４（製織用の芯線）が配置されている。第１経糸５に取り付けられたシャットル（図示せず）を耳糸１４で折り返しながら周回させることにより、第１経糸５が第１緯糸７及び第２緯糸８に織り込まれる。また、第２経糸６に取り付けられたシャットル（図示せず）を第１経糸５の外側で周回させることにより、第２経糸６が第２緯糸８に織り込まれる。基布２に対して短繊維からなるバット層３（図１参照）をニードリングによって一体化することによりフェルト１（図１参照）が製造される。第２経糸６は、ニードリングの前又は後にシーム部で切断される。フェルト１は、基布２の製造時とは表裏を反転させて使用される。

図１及び図２に記載の実施形態に係る基布２の作用効果を図４に記載の従来技術に係る基布１００ａ，ｂ，ｃと対比しながら説明する。

従来技術に係る基布１００ｃは、第１基布層１０１ｃに緯糸が含まれないため空隙量の増加が少ないが、実施形態に係る基布２は、１重組織１１及び経２重組織１２を備え、両組織１１，１２に経糸及び緯糸が含まれるため、従来技術に係る基布１００ａ，ｂと同等にフェルト１の空隙量を増加させ、搾水性を向上させている。

従来技術に係る基布１００ａ，ｂは、第１基布層１０１ａ，ｂと第２基布層１０２とが互いに繋がっておらず互いにずれやすいため、まとめて織ることが難しい。従来技術に係る基布１００ｃは、第１基布層１０１ｃが経糸１０７ｃのみからなるため、第２基布層１０２とは別に製造する必要がある。一方、実施形態に係る基布２は、１重組織１１と経２重組織１２とが互いにループ４によって繋がっており互いにずれ難いため、図３に示すようにまとめて織ることができ、製造が容易である。また、従来技術に係る基布１００ａ，ｂ，ｃの第１基布層１０１ａ，ｂ，ｃと第２基布層１０２とを別々に作成した後、重ね合わせると、両層の丈を合わせることが難しく、また、張力ムラが発生し、使用中にシワやフクレが発生しやすいが、実施形態に係る基布２は、１重組織１１と経２重組織１２とをまとめて織るためこのような問題が生じない。

従来技術に係る基布１００ａ，ｂ，ｃでは、特にループ１０５の下側が抄紙機との接触により使用時間ともに摩耗しやすく、この摩耗がフェルト１の製品寿命に大きく影響する。実施形態に係る基布２では、ループ４の下方に第２経糸６が存在してループ４の下側の摩耗を防止するため、耐久性が大きく向上する。

実施形態に係る基布２は、製紙面側に配置される１重組織１１が平織りで構成されているため、表面性が良好である。

第２経糸６が第１経糸５と同等以上の太さを有することにより、耐摩耗性が向上する。また、第２経糸６が撚り糸によって構成されるため、バット層３の基布２に対する絡みが良好になる。第２経糸６として、直径０．０８ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下の直径を有するモノフィラメントを３０本以下３本以上で撚った撚り糸、又は、３本の上撚りからなるマルチフィラメントの撚り糸を用いることにより、第２経糸６が過度に扁平化して空隙量が減少することを抑制できる。第１経糸５、第１緯糸７及び第２緯糸８として撚り糸よりも伸縮性の乏しいモノフィラメントを使用することにより、寸法安定性が向上する。

完全組織において、下段部を構成する第２経糸６の本数が、上段部９及び中段部１０を構成する第１経糸５の本数に等しいため、空隙量が増大する。

第２経糸６はループ４を有さず、基布２におけるループ４は１列であるため、ループ４が上下に２列ある場合に比べて、ループ４の連結が容易であり、シーム部のマークが軽減される。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、フェルト１は、抄紙機ではなく、パルプマシン等の他の製紙用機械で使用されてもよい。

１：製紙用シームフェルト
２：基布
４：ループ
５：第１経糸
６：第２経糸（下段部）
７：第１緯糸
８：第２緯糸
９：上段部
１０：中段部
１１：１重組織
１２：経２重組織

Claims (5)

1. 互いに連結されるべく両端部に形成されたループを有する基布と、前記基布に一体化されたバット層とを備える製紙用シームフェルトであって、
   前記基布は、
   前記ループを形成するべくシーム部で折り返されて、上段部、及び前記上段部よりも走行面側に配置された中段部に位置する第１経糸と、
   前記中段部よりも前記走行面側に配置された下段部に位置する第２経糸と、
   １重組織を形成するべく前記上段部に織り込まれた第１緯糸と、
   経２重組織を形成するべく前記中段部及び前記下段部に織り込まれた第２緯糸と
   を備え、
   前記基布の完全組織は、前記第１経糸、前記第２経糸、前記第１緯糸及び前記第２緯糸のみからなることを特徴とする製紙用シームフェルト。
2. 前記第１経糸、前記第１緯糸及び前記第２緯糸は、モノフィラメントからなり、
   前記第２経糸は、撚り糸からなることを特徴とする請求項１に記載の製紙用シームフェルト。
3. 前記第２経糸は、直径０．０８ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下の直径を有するモノフィラメントを３０本以下３本以上で撚った撚り糸、又は、３本の上撚りからなるマルチフィラメントの撚り糸で構成されたことを特徴とする請求項２に記載の製紙用シームフェルト。
4. 前記完全組織において、前記上段部を構成する前記第１経糸、前記中段部を構成する前記第１経糸及び前記下段部を構成する前記第２経糸の本数は、互いに等しいことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の製紙用シームフェルト。
5. 前記第２経糸は、前記シーム部で終端している撚り糸であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の製紙用シームフェルト。

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