JPH11514057A - シュープレスベルト用の編んだ基礎布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 シュータイプの長尺ニッププレス又はカレンダー用の樹脂含浸エンドレスベルトは、構成する層の各々が層間の剥離を抑制するために少なくとも１本の連結糸によりそれに隣接する層同士結合されているような、多層編み構造の形の基礎布を有する。基礎布はエンドレスループの形で、少なくともその内側表面はポリウレタンのような重合樹脂材でコートされる。重合樹脂材は基礎布の構造に含浸し、それに油及び水に対する不透過性を与えている。

Description

【発明の詳細な説明】 シュープレスベルト用の編んだ基礎布 発明の分野 本発明は材料の巻取紙から、尚特に抄紙機での紙の製造工程中の繊維質巻取紙 から水を抽出する機構に関する。明確には、本発明は抄紙機上の長尺ニッププレ スでの使用に設計された不透過性のベルトである。本ベルトはつや出しのような 他の抄紙及び紙加工工程へ適用して使用しても良い。従来の技術 抄紙工程中、繊維質巻取紙は形成抄き網上に繊維質スラリーを沈澱させること によって形成される。この工程中にスラリーから多量の水分が排出され、その後 新しく形成された巻取紙はプレス部に進む。プレス部は一連のプレスニップを含 み、そこで繊維質巻取紙はそこから水を除去するように設計された圧搾力を受け る。最後に巻取紙は案内されてその周りを回る加熱された乾燥機ドラムを含む乾 燥部に進む。加熱された乾燥機ドラムは蒸発によって望ましいレベルまで巻取紙 の含水量を下げる。 上昇するエネルギーコストで巻取紙が乾燥機部に入る前に出来るだけ多くの水 分を除くこそがますます望まれるようになった。乾燥機ドラムは屡々蒸気によっ て内側から加熱されそれに関連するコストは特に多量の水分が巻取紙から除かれ る必要のある時にはかなりになり得る。 従来は、プレス部は隣接する円筒形プレスロールの対で作られた一連のニップ を含んでいた。近年では、長尺プレスニップの使用が隣接するプレスロールの対 で作られたニップの使用を超えた利点のあることが見出されてきた。より長時間 巻取紙はニップの中で圧力を受けることが出来、そこでより多く水が除かれて、 従って巻取紙中には乾燥機部で蒸発により除去するのにより少ない水が残ってい るであろう。 本発明はシュータイプの長尺ニッププレスに関する。この種の長尺ニッププレ スでは、ニップは円筒形プレスロールとアーチ形の圧力シューの間に形成される 。後者は円筒形プレスロールのそれに近い曲率半径を有する円筒状に凹んだ表面 を持つ。ロールとシューが互いに物理的に近接した場合、ニップは二つのプレス ロールの間に形成されるものよりも機械方向に５乃至１０倍長く形成できる。こ のことは２ロールプレスで使われるプレス力と同じレベルの単位面積当りの圧力 を維持しながら長いニップの中の繊維質巻取紙の所謂滞在時間を増大させる。こ の新しい長いニップ技術の結果は抄紙機上の従来のニップに較べて繊維質巻取紙 の脱水の劇的な増大をもたらした。 シュータイプの長尺ニッププレスは米国特許No.5,238,537で示されているよう な特殊なベルトを必要とする。このベルトは繊維質巻取紙を支持し、搬送し且つ 脱水しているプレス布を、定常的に圧力シューの上を直接滑り接触していること からくる加速された磨耗から保護するように設計される。斯かるベルトは定常的 にシューの上を潤滑油膜に乗るか滑るかする滑らかで不透過性の表面を用意せね ばならない。それによりプレス布がベルトの表面に対して擦る量を最小に受ける ように、ベルトはプレス布とほゞ同じスピードでニップを通って動く。 米国特許No.5,238,537で示された種類のベルトはエンドレスループの形に織ら れた基礎布に合成重合樹脂を含浸させて作られる。なるべくなら、樹脂は少なく ともベルトの内面にある予め決められた厚さのコーティングを作る、それ故基礎 布に織られている糸は長尺ニッププレスのアーチ形圧力シュー部品との直接接触 から保護されている。潤滑されたシューの上を容易に滑り且つ潤滑油がプレス布 又は布類及び繊維質巻取紙を汚染するようにベルトの構造に浸透するのを予防す るためにはこのコーティングは滑らかで不透過性の表面を持たねばならない。 米国特許No.5,238,537で示されたベルトの基礎布は単繊維糸の単層又は多層織 で織られていて、且つ含浸材を完全に織物に含浸させるため十分に粗く織られて いる。このことは仕上ったベルトの中に空隙が出来る可能性を無くする。斯かる 空隙はベルトとシューの間に用いられた潤滑剤がベルトを通ってプレス布又は布 類及び繊維質巻取紙を汚染させるかも知れない。 含浸材が固形状態に硬化する時、それは硬化した含浸材が基礎布の糸を取巻く ような機械的連結によって基礎布に先ず結合する。更に、硬化した含浸材と基礎 布の糸の材質との間に或種の化学結合又は化学的接着があるかも知れない。 米国特許No.5,238,537で示されたベルトが長尺ニッププレス上で耐久性があり 、信頼性があって且つ長寿命であることを立証した時、斯かるベルトの構造とそ の製造方法の両面で改良が連続的に為されていた。これらの改良のあるものは重 合樹脂コーティングが基礎布から剥がれることを予防する必要性により駆動され 又基礎布とコーティングの間の機械的、及びことによると化学的連結を改良する 手段にも関連した。他の改良点は基礎布それ自身の構造に関していて、基礎布を より強く、より耐久性のあるように、又は与えられた用途に要求される正確な寸 法仕様に合うように設計された。尚その他の改良はコーティング工程それ自身に 関していて、基礎布の完全な含浸及び製造工程中にベルトを裏返す（内側を外に 返す）工程無しでそのエンドレス形状の内側表面に重合樹脂材の一様な厚さのコ ーティングを供給することを目標とした。 本発明は長尺ニッププレスベルトの基礎布に関する。より明確には、本発明は エンドレスの形に編んだ構造の基礎布を有する長尺ニッププレスベルトである。 長尺ニッププレスベルトとして有用であることに加えて、本発明は他の抄紙及び つや出しのような紙加工工程にも適用して使用できる。発明の要約 従って、本発明は長尺ニッププレス用の樹脂を含浸したエンドレスベルトであ る。本ベルトは、その間に共にニップを規定する円筒形プレスロールとアーチ形 圧力シューより成るタイプの長尺ニッププレス及びカレンダーの両用として、シ ュータイプのカレンダーにも使用できる。樹脂を含浸したエンドレスベルトはア ーチ形圧力シューと直接滑り接触しながらニップを通過して、そこで処理されて いる繊維質巻取紙及び多分繊維質巻取紙を支持しているプレス布又は布類とアー チ形圧力シューから分離する、それにより繊維質巻取紙とプレス布又は布類をア ーチ形圧力シューとの直接滑り接触による損傷及びアーチ形圧力シュー上の潤滑 材による汚染から保護している。 樹脂を含浸したエンドレスベルトは糸を編込んだ多数の層を有する編み構造の 形の基礎布より成る。各層にはそれの少なくとも１本の糸が相互の連結を形作る ために隣接する層の中に拡がっている。それ故各層は互いに連結されていてお互 いから剥がれることは不可能である。基礎布は内側表面、外側表面、縦方向及び 横方向を有しているエンドレスループの形をとり、且つブルックシュタイン等に よる一般公開されている米国特許No.5,501,133の教えに従って組立てられる。こ の特許は1996年3月26日に発行されて、“編み構造を作る装置”の標題である。 少なくとも基礎布の内側表面はポリウレタンのような重合樹脂材のコーティン グを持つ。コーティングは基礎布に含浸してそれに油や水のような液体に対する 不透過性を与える、そして又それが滑らかな表面を持ち且つ一様な厚さを持つベ ルトを提供するために研磨されバフを掛けられる。 本発明は今以下の如く表にして確認した図面を屡々参照しながらより完全に詳 細に説明されるであろう。図面の簡単な説明 図１ 長尺ニッププレスの側断面図； 図２ 本発明のベルトの透視図； 図３ ベルトの別の実施例の透視図； 図４ ベルトのもう一つの実施例の透視図。望ましい実施例の詳細な説明 抄紙機上の紙製品に加工処理して繊維質巻取紙を脱水する長尺ニッププレスを 図１の側断面図で示す。プレスニップ１０は滑らかな円筒形プレスロール１２と アーチ形圧力シュー１４により定義される。アーチ形圧力シュー１４は円筒形プ レスロール１２と略同じ曲率半径を有する。円筒形プレスロール１２とアーチ形 圧力シュー１４の間の距離はニップ１０の負荷を制御するためにアーチ形圧力シ ュー１４に機能的に取付けられた水力手段により調整できる。滑らかな円筒形プ レスロール１２は水平で機械に直交するニップ断面を得るためにアーチ形圧力シ ュー１４にマッチした制御されたクラウンロールである。 長尺ニッププレスベルト１６は円筒形プレスロール１２をアーチ形圧力シュー １４から分離しながらニップ１０を通り閉じたループ状に拡がる。濡れたプレス 布１８と紙シートに加工処理されている繊維質巻取紙２０は図１の矢印で指示さ れているようにニップ１０を一緒に通過する。繊維質巻取紙２０は濡れたプレス 布１８によって支持されてニップ１０の中で滑らかな円筒形プレスロール１２と 直接接触に入る。繊維質巻取紙２０と濡れたプレス布１８は矢印で指示されたよ うにニップ１０を通って進む。長尺ニッププレスベルト１６も又矢印で指示され たように、即ち図１に描かれたように反時計回りにプレスニップ１０を通って動 き、濡れたプレス布１８がアーチ形圧力シュー１４に対して直接滑り接触して、 且つ潤滑油膜の上を滑ることを保護する。従って長尺ニッププレスベルト１６は 油に不透過性であらねばならない、それにより濡れたプレス布１８と繊維質巻取 紙２０は汚染されないであろう。 長尺ニッププレスベルト１６の透視図が図２で与えられる。ベルト１６は内側 表面２８と外側表面３０を持つ。外側表面３０には、ベルト１６の基礎布が見ら れる。 図３はベルト３２の別の実施例の透視図である。ベルト３２は内側表面３４と 外側表面３６を持つ。外側表面３６は、例えばプレスニップ１０で繊維質巻取紙 ２０からプレスされた水の一時的溜り場としてベルト３２の周りに縦方向に、多 数の溝３８を備えている。 別案として、ベルトの外側表面は水の一時的貯蔵用に或種の望ましい幾何学パ ターンに配列した多数の盲穴を備えても良い。図４はベルト４０のこの種の別案 実施例の透視図である。ベルト４０は内側表面４２と外側表面４４を持つ。外側 表面４４は、ベルト４０を完全に貫通していないのでそう呼ばれる、多数の盲穴 ４６を備えている。 本発明の長尺ニッププレスベルト１６、３２、４０は編み構造の基礎布を含む 。編み構造は、各層の少なくとも１本の糸が層間の連結を形成するために隣接す る層の中に拡がるように、各層がシングルパスの編物機械にかけられる糸で編込 まれた多数の層より成る。 基礎布の編み構造はブルックシュタイン等による“編み構造を作る装置”の標 題で一般公開されている米国特許No.5,501,133（'133特許）の教えに従って製造 できる、この教えはここで参考に組入れている。'133特許は各層が相互編込みを している多層編み構造を示す。層の相互編込みは多重編物層のお互いの剥離を予 防する層間連結を与える。 層間の連結は連結する糸が第１層から隣接する第２層まで通り、且つ第２層の 少なくとも１本の糸の周りを回って通過するような直接連結がよい。 別案として、層間の連結は連結する糸が第１層から第２層を通過して、必ずし も隣接してはいない構造の中の他の層まで通り、且つ第１層とその層を互いに結 合し同時にその間の各層を結合するのに役立つため、その層の一つの糸の周りを 回って通るような間接連結でも良い。 長尺ニッププレスベルト用の基礎布を製造するには、編み構造は中空の筒状形 である。それらが据付けられる長尺ニッププレスのサイズの必要条件に依存して 、長尺ニッププレスベルトがそのエンドレスループの形の周りを縦に測って約３ 乃至１２メートルの長さと、その形を横切って横に測って約２５０乃至１１２５ センチメートルの幅を持つことを考慮すると、基礎布の製造には約１乃至４メー トルの直径と約２５０乃至１１２５センチメートルの長さを持っている円筒形の 編物心棒を必要とする。 基礎布の多層編み構造は、各可動パッケージキャリヤーが予め決められた第１ 蛇行通路を横切ってそこで編物層を形成する編物形成領域に可動パッケージキャ リヤーの第１セットから多数の糸を供給することと、且つ又第２セットの各可動 パッケージキャリヤーが予め決められた第２蛇行通路を横切ってそこで編物層を 形成する編物形成領域に可動パッケージキャリヤーの第２セットから多数の糸を 供給することにより作られる、ここで各蛇行通路は各セットの少なくとも一つの パッケージキャリヤーがその夫々の層から他の層と連結するために他の層に糸を 運ぶことが出来るように配列されている。 上記の如く、第２層は第１層に隣接しても良い。別案として、第２層は第１層 とは間隔を置いていて多数の中間層が間に介在しても良い。斯かる情況では、第 １と第２層の間を移動するパッケージキャリヤーと関連している糸は第２層とは っきりした連結を作る前にすべての中間層を通過するのに使用される。 静止パッケージキャリヤーからの糸は夫々の可動パッケージキャリヤーからの 糸と相互編込みをするために二つ又はそれ以上の層の間の編物形成領域にも供給 される。静止パッケージキャリヤーから供給される糸は円筒形の編物心棒に関し て縦又は軸方位を保持する。この方法で、基礎布はベルトの横方向即ち機械と直 交する方向に横たわっている強化糸と共に提供される。斯かる強化はベルトがプ レスの横の縁のクランプリングにより保持された“プレスジャケット”種の場合 に有用である。 円筒形の編物心棒は必要な中空編み構造を形成するために編物形成領域の中に 置かれる。それで編物の第１層は心棒上に形成され且つ第２及びそれに続く層は 第１層の上に形成される。心棒は連続中空編み構造がその上に組上げられるよう に編込みを行う時には編物形成領域を通って動き得る。多層編み構造のすべての 層は編物機械を通る心棒の一つの通路上に置かれる。 複数のパッケージキャリヤーと蛇行通路が筒状の編物機械の内側表面に配置さ れ、その内側表面はそこに作られた多数の蛇行通路を持っている。可動パッケー ジキャリヤーはその蛇行通路を行ったり来たりする；静止パッケージキャリヤー は筒状の編物機械の内側表面に固定されている。 編物形成領域はなるべくなら筒状の編物機械の縦軸に設置される、そして又編 み構造が形成される時、それは、もっと明確には、円筒形の編物心棒はそれの縦 軸に沿って筒状の編物機械を通って移動する。 長尺ニッププレスベルトの基礎布として使用するには、編み構造はなるべくな ら円筒形の編物心棒の縦軸に対して８５°又はそれ以上の角度を為す糸より成る のがよい。換言すれば、基礎布の糸が長尺ニッププレスベルトの機械方向に対し て５°又はそれ以下の角度を為して各々左巻及び右巻に絡み合ったらせんを特色 とするであろう。このことは長尺ニッププレスベルトが機械方向に加えられた張 力に応じて捻れるであろうことを殆ど無くし、且つ編み構造を作るのに用いられ る可動パッケージキャリヤーの数を最小にすることにより達成できる。 基礎布は抄紙機の布を作るのに当業界で通常使われるどんな種類の糸からでも 作られる。単繊維の糸が好ましいけれども、撚った単繊維、多繊維及び撚った多 繊維の糸も又使用可能である。糸は抄紙機の布用の糸が、ポリアミド、ポリエス テル、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアラミド及びポリオレフ ィン樹脂のように通常押出成型されているものの中からどんな重合樹脂製でも良 い。 基礎布の編み構造はそれが被覆されるべき重合樹脂材による完全な含浸を保証 するに足る充分な粗さのものでなければならない。完全な含浸は仕上ったベルト に好ましからざる空隙が出来る可能性を消去する。空隙はベルトとアーチ形圧力 シューの間に使用される潤滑油がベルトを通過し且つプレス布１８、又はプレス 布と加工工程中の繊維質巻取紙を汚染するので殊に望ましくない。 基礎布の編みが完成した時、それは円筒形の編物心棒から取外され当業者には 周知の技術を用いて重合樹脂材でコートされる。他の方法では、コーティングは 基礎布が未だ円筒形の編物心棒上にある間に少なくともある程度行われる。 重合樹脂材は、結局はベルトの内側表面になるであろう、基礎布の少なくとも 一つの表面に塗布される。内側表面が潤滑されたアーチ形圧力シュー１４を横切 って滑る時、重合樹脂材のコーティングは基礎布をこのような滑り接触及び別の 原因で起るであろう磨滅から防御する。重合樹脂材は又基礎布に含浸してベルト を油や水に対して不透過性にする。重合樹脂材はポリウレタンがよい、そしても しそうなら重合樹脂が基礎布への塗布に続いて進む硬化工程中に気泡の形成を避 けるため１００％固形組成が好ましい。硬化後、重合樹脂材のコーティングはベ ルトに滑らかな表面と一様な厚さを与えるために研磨されバフを掛けられる。 別案として、基礎布の両面が重合樹脂材でコートされても良い。重合樹脂材の 硬化の次に、ベルトの内外両面はベルトに滑らかな表面と一様な厚さを与えるた めに研磨されバフを掛けられる。最後に、外側表面は切削、切込み、彫込み又は 穴あけにより、プレスニップ１０で繊維質巻取紙２０からプレスされた水の一時 的貯蔵のための例えば、ベルトの周りに縦方向に多数の溝又は盲穴が備えられる 。 上記に対する修正が以下に記載する請求範囲から逸脱しないことは当業者には 明白に認識されるであろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． シュータイプの長尺ニッププレス又はカレンダー用、又はその他の抄紙及 び紙加工処理に適用する樹脂―含浸したエンドレスベルトにおいて、前記長尺ニ ッププレス又はカレンダーはそれらの間で共にニップを規定する円筒形プレスロ ールとアーチ形圧力シューを有しており、前記樹脂―含浸したエンドレスベルト は前記アーチ形圧力シューと直接滑り接触しながら前記ニップを通過し且つ前記 ニップで処理されている繊維質巻取紙と恐らく前記繊維質巻取紙を支えてもいる プレス布又は布類を前記アーチ形圧力シューから分離していて、それにより前記 繊維質巻取紙とプレス布又は布類を前記アーチ形圧力シューとの直接滑り接触に よる損傷及び前記アーチ形圧力シュー上の潤滑材による汚染から保護しており、 前記樹脂―含浸したエンドレスベルトは： （１）基礎布、前記基礎布は糸を編んだ多くの層を持っている編物構造であり 、ここで前記層の各々にはそれの少なくとも１本の糸がそれらの間の相互連結を 形成するために隣接する層の中に伸びており、前記基礎布は内側表面、外側表面 、縦方向及び横方向を有するエンドレスループの形をしている；及び （２）前記基礎布の少なくとも前記内側表面上の重合樹脂材のコーティング、 前記コーティングは前記基礎布に含浸して液体に対する不透過性を与えており更 に、前記コーティングは滑らかで且つ前記ベルトに一様な厚さを与えている、 より構成されている、上記樹脂含浸エンドレスベルト。 ２． 前記重合樹脂材のコーティングが前記基礎布の前記内側表面と前記外側表 面の両面にある請求項１に記載のベルト。 ３． 前記重合樹脂材がポリウレタンである請求項１に記載のベルト。 ４． 前記糸がポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥ ＥＫ）、ポリアラミド及びポリオレフィン樹脂より成るグループの中から選定さ れた重合樹脂製である請求項１に記載のベルト。 ５． 前記糸が単繊維、撚った単繊維、多繊維及び撚った多繊維の糸より成るグ ループの中から選定されたどんな種類ででもある請求項１に記載のベルト。 ６． 前記糸が前記基礎布の縦方向と５°又はそれ以下の角度をなす請求項１に 記載のベルト。 ７． 強化糸が少なくとも一対の前記糸の層の間の前記基礎布の前記横方向に伸 びている、更に多数の前記強化糸よりなる請求項１に記載のベルト。 ８． 前記強化糸がポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン（ ＰＥＥＫ）、ポリアラミド及びポリオレフィン樹脂より成るグループの中から選 定された重合樹脂製である請求項１に記載のベルト。 ９． 前記強化糸が単繊維、撚った単繊維、多繊維及び撚った多繊維の糸より成 るグループの中から選定されたどんな種類ででもある請求項１に記載のベルト。 １０．前記基礎布の前記内側表面上の前記コーティングが前記ベルトに一様な厚 さと望ましい表面特性を与えるために研磨され且つバフを掛けられた請求項１に 記載のベルト。 １１．前記内側と外側の両表面上の前記コーティングが前記ベルトに一様な厚さ と望ましい表面特性を与えるために研磨され且つバフを掛けられた請求項２に記 載のベルト。 １２．前記ベルトの前記外側表面上の前記コーティングが多数の溝を含む請求項 ２に記載のベルト。 １３．前記ベルトの前記外側表面上の前記コーティングが多数の盲穴を含む請求 項２に記載のベルト。