(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0024】
[1]製紙用プレスフェルト
製紙用プレスフェルト10は、製紙面10aと、その対面である走行面10bと、を有する製紙用プレスフェルト10であって、
製紙面10aと走行面10bとの間に配置された基布層11と、基布層11の製紙面10a側に配置された表バット層12と、を備え、
表バット層12は、その内部に形成された樹脂加工層125を有し、
樹脂加工層125は、表バット層12を構成する繊維群125fと、繊維群125f内に含浸された加工樹脂125pと、を含んでなり、
加工樹脂125pは、連続繊維不織布123を構成した連続繊維が溶融固化されてなる(
図1参照)。
【0025】
製紙用プレスフェルト10は、製紙面10aと、その対面である走行面10bと、を有する。このうち、製紙面10aとは、湿紙等の製紙となる原料及び中途品と接することとなる一面である。一方、走行面10bは、製紙用プレスフェルトを製紙用装置内で走行させるためのロール等の機械設備と接することとなる一面である(
図1参照)。
【0026】
上記「基布層(11)」は、製紙用プレスフェルトにおいて製紙面10aと走行面10bとの間に配置された層である。上述の通り、基布層11の製紙面10a側には、表バット層12を備える。一方、基布層11の走行面10b側には、他層を備えてもよく備えなくてもよい。他層を備える場合は、例えば、裏バット層13を備えることができる。一方、基布層11の走行面10b側に、他層を備えない場合には、基布層11の走行面が、製紙用プレスフェルトの走行面10bとなる。
この基布層11は、表バット層12に対しては、この層を支持する基層として機能される。基布層11は、織布からなってもよく、不織布からなってもよい。基布層11が、織布からなる場合、その構成は限定されないものの、通常、少なくとも経糸111と緯糸112とを用いて製織されている(
図1参照)。
【0027】
基布層11を構成する経糸及び緯糸の材料は特に限定されないが、例えば、合成繊維(合成樹脂繊維)、半合成繊維、再生繊維及び金属繊維等を用いることができる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。このうちでは、合成繊維が好ましい。合成繊維を構成する材料は特に限定されず、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等)、ポリアミド系樹脂(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、アラミド等)、ポリエーテルケトン系樹脂(ポリエーテルエーテルケトン等)、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、熱可塑性樹脂フッ素樹脂(ポリフッ化ビニリデン等)などが挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。更に、糸の形態も限定されず、モノフィラメント及びマルチフィラメントのうちの1種を用いてもよく併用してもよい。
【0028】
また、基布層11は、単層織布であってもよく、複層織布であってもよい。複層織布である場合には、経糸及び緯糸以外の接結糸等が用いて各層が接結された構造を有していてもよい。また、基布層11が、不織布からなる場合、その構成は限定されないものの、例えば、経糸又は緯糸のいずれか一方のみ又はその両方を引き揃えて形成された不織布等を挙げることができる。
【0029】
上記「表バット層(12)」は、基布層11の製紙面10a側に配置された層であり、バット繊維の集合体である。バット繊維は、通常、短繊維(ステープル)である。また、バット層は、通常、ニードリングによって基布層11と一体的に交絡されている。ニードリングによって基布層11と一体的に交絡されていることで、圧縮性や耐久性に優れている(
図1参照)。
【0030】
また、バット繊維としては、天然繊維(綿、ウール等)、合成繊維(合成樹脂繊維)、半合成繊維、及び再生繊維等を用いることができる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。このうち、合成繊維を構成する材料は特に限定されず、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等)、ポリアミド系樹脂(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、アラミド等)、ポリエーテルケトン系樹脂(ポリエーテルエーテルケトン等)、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、熱可塑性樹脂フッ素樹脂(ポリフッ化ビニリデン等)などが挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0031】
また、表バット層12は、その全体に一定の性状であってもよいが、異なる性状を有してもよい。例えば、表バット層12は、製紙面側と走行面側とで異なる繊維密度で構成できる。特に表バット層12は、プレス工程において、その製紙面側に配置された湿紙から搾水された水分を吸収するとともに、その後に製紙用プレスフェルト内から外へ水分を排出できることが好ましい。また、製紙面側は紙へのマークを防止するために、表面平滑性が良い方が好ましい。このような特性を得るために、表バット層12は、製紙面側よりも走行面側の繊度密度が小さい態様であることが好ましい。このような異なる繊維密度を有する表バット層12は、繊度が異なる各々の表バット層素材を利用したり、或いは、製紙面側のニードル効果を高めるなどのニードリング方法の調整により得ることができる。
【0032】
上記「樹脂加工層(125)」は、表バット層12の内部に形成された層である。この樹脂加工層125は、表バット層12を構成する繊維群125fと、この繊維群125f内に含浸された加工樹脂125pと、を含む。更に、加工樹脂125pは、連続繊維不織布123を構成した連続繊維が溶融固化された樹脂である。
【0033】
上記「連続繊維不織布(123)」は、連続する繊維を不織布化した布である。そして、加工樹脂125pの供給源として機能される。この連続繊維不織布123としては、例えば、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、フラッシュ紡糸不織布などが挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
尚、当然ながら、後述するバット層素材(バット層を形成する材料)は、短繊維であるバット繊維を構成繊維とするため、連続繊維不織布123に含まれない。
【0034】
連続繊維を用いた不織布であることによって、バット繊維等の短繊維に比べて、ニードリングによる繊維の分解を生じ難い。これによって、表バット層12(製造時には表バット層素材)内に加工樹脂125pの供給源が散逸することを抑制できる。そして、加工樹脂125pの供給源の分散が抑制されることによって、加工樹脂125pが広範囲に拡がって加工されることを防止できる。即ち、樹脂加工層125の厚さを必要最低限の薄さに抑えることができる。
【0035】
また、加工樹脂125pは、連続繊維不織布123を構成する連続繊維から供給される。この加工樹脂125pの種類は特に限定されない。加工樹脂125pとしては、ポリアミド系樹脂(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、アラミド等)、ポリウレタン樹脂(ポリエーテルポリウレタン、ポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン)、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等)、ポリエーテルケトン系樹脂(ポリエーテルエーテルケトン等)、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、熱可塑性樹脂フッ素樹脂(ポリフッ化ビニリデン等)などが挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。これらのなかでは、耐圧縮性、耐屈曲性、耐加水分解性等の観点から、ポリアミド系樹脂及びポリウレタン系樹脂(ポリウレタン樹脂のなかでは、特にポリエーテルポリウレタン)が好ましい。
【0036】
加工樹脂の融点は、特に限定されないが、表バット層12を構成するバット繊維や基布を構成する糸が合成樹脂からなる場合にあっては、バット繊維や基布を構成する糸を構成する合成樹脂の融点よりも、加工樹脂125pの融点が60℃以上(好ましくは90〜120℃)低いことが好ましい。加工樹脂125pを加工させる際に、バット繊維や基布を構成する糸に影響することなく、加工樹脂125pの溶融粘度(以下、単に粘度と省略する。)を十分に下げて加工を促すことができる。更に、具体的には、加工樹脂125pの融点は、80℃以上160℃以下であることが好ましく、95℃以上145℃以下であることが好ましく、100℃以上130℃以下であることが更に好ましい。
尚、加工樹脂が融点の明確でないエラストマーなどの場合には、高化式フローテスターなどにより測定される流動開始温度を用いる。
【0037】
また、表バット層12を構成するバット繊維が合成樹脂からなる場合にあっては、バット繊維や基布を構成する糸を構成する合成樹脂の融点よりも、加工樹脂125pの融点(融解温度)は60℃以上低く、且つ、加工樹脂125pは、180℃未満の温度で樹脂粘度が100〜7000Pa・sとなる範囲を有した樹脂であることが好ましい。通常、樹脂が流動化するのは、融点(融解温度)以上の温度範囲であることから、加工樹脂125pは、融点以上180℃未満の温度で樹脂粘度100〜7000Pa・sの流動状態を有することができる樹脂であることが好ましい。更には、温度80℃以上170℃以下(例えば、フェルト熱処理時の樹脂温度)における粘度が200〜7000Pa・sであることがより好ましく、温度140℃以上170℃以下における粘度が200〜5000Pa・sであることが更に好ましく、温度140℃以上170℃以下における粘度が500〜1000Pa・sであることが特に好ましい。
尚、この粘度は、JIS K7210に準拠した方法により測定される。
【0038】
この樹脂加工層125における樹脂の含有量を、「単位面積(cm
2)あたりの樹脂量(g)/樹脂加工層125の厚さ(cm)」(以下、単に「分布密度」という)として算出した場合、分布密度は0.05〜0.50g/cm
3であることが好ましく、0.10〜0.40g/cm
3であることがより好ましく、0.15〜0.20g/cm
3であることが特に好ましい。
更には、加工樹脂125pの単位面積あたりの質量は、製紙用プレスフェルトの単位面積あたりの質量の1.5〜5質量%とすることが好ましい。これにより、製紙用プレスフェルトを扱う際の作業性(特に掛け入れ性)及び通気性のバランスを良好に保つことができる。
【0039】
上記分布密度(g/cm
3)は、フェルト断面の電子顕微鏡写真から求めることができる。具体的には、電子顕微鏡により50倍以上に拡大して得られた拡大画像において、無作意に選択した10ヶ所における樹脂加工層125の厚さを実測し、その平均値を樹脂加工層125の厚さとする。
そして、単位面積当たりの樹脂量は、フェルト内に配置された全樹脂量を仕上り後のフェルト面積で割ることにより求めることができる。
【0040】
尚、加工樹脂125pは、一体的に流動できるフィラーを含むことができる。フィラーを含むことにより加工樹脂125pを改質できる。即ち、例えば、流動開始温度や、粘度を調節したり、耐久性、親水性及び親油性等の各種性状を調整することができる。このフィラーとしては、有機フィラー、無機フィラー及び金属フィラー等が挙げられる。このうち、有機フィラーは、融解温度は200℃以上のものであることが好ましい。また、例えば、無機フィラーとしてはカオリンクレーを用いる場合は、加工樹脂125pに親水性を付与できる。フィラーは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。また、加工樹脂125pがフィラーを含有する場合、フィラーの含有量は特に限定されないが、フィラーを含んだ状態における加工樹脂125pの全体を100質量部とした場合に、フィラーは5〜50質量部であることが好ましく、10〜30質量部がより好ましい。
【0041】
連続繊維不織布層122の目付(2層以上から構成される場合には合計目付)は特に限定されないが、5〜30g/m
2とすることが好ましい。この目付は7〜27g/m
2がより好ましく、10〜25g/m
2が更に好ましい。連続繊維不織布層122を、上記範囲で用いる場合に、連続繊維不織布層122内での厚さのバラツキを効果的に抑制し、より均一な樹脂加工層125を得ることができる。これにより、加圧の均一性を向上させることが可能となり、フェルトを使用して生産される紙の凹凸を軽減することや、地合いムラを軽減することができる。
【0042】
この樹脂加工層125は、表バット層12のうちの走行面側をなすこととなるバット層素材121bと、連続繊維不織布層122と、表バット層12のうちの製紙面側をなすこととなるバット層素材121aと、がこの順に積層されて含まれた積層体20を加熱して、両バット層素材121aと121bとの間で、連続繊維不織布層122を溶融固化させて得ることができる(
図4及び
図5参照)。
【0043】
即ち、表バット層12のうちの走行面側をなすこととなるバット層素材121bと、連続繊維不織布層122と、表バット層12の製紙面側をなすこととなるバット層素材121aと、がこの順に積層されて含まれた積層体20を得る積層工程と、両バット層素材121aと121bとの間で、連続繊維不織布層122を溶融固化して、樹脂加工層125を形成する樹脂加工工程と、を備えて製紙用プレスフェルトを製造できる(
図4及び
図5参照)。この際、連続繊維不織布層は表バット層12の中に1層でもよく、
図6に示すように2層以上を有してもよい。
【0044】
また、連続繊維不織布層122は、少なくともいずれかのバット層素材121とともにニードリングされていることが好ましい。即ち、連続繊維不織布層122は表バット層12のうちの製紙面側をなすこととなるバット層素材121aとともにニードリングされて 一体的に交絡されていてもよく、表バット層12のうちの走行面側をなすこととなるバット層素材121bとともにニードリングされて一体的に交絡されていてもよい。更には、これらの両方とニードリングされて一体的に交絡されていてもよい。
【0045】
上記のうちでは、連続繊維不織布層122はバット層素材121aとともに供給してニードルにより他層と一体化することが好ましい。連続繊維不織布層122を構成する連続繊維は、ニードリングによる繊維の移動や分解が少ないため、ニードリング時に単独供給しても他層と一体化することが難しい。一方、バット層素材121aは、短繊維から構成されるため、連続繊維不織布層122に比べてニードリングによる繊維の移動や分解が多く一体化し易い。このため、連続繊維不織布層122をバット層素材121aとともにニードルすることで、バット層素材121aを構成する短繊維を、連続繊維不織布層122を通り越して、その下側にある他層へまで移動させることができ、連続繊維不織布層122とともに他層と一体化し易い。尚、連続繊維不織布層122をニードリング途中に、他層へ熱溶着することで一体化することも可能である。
【0046】
また前述のように、連続繊維から形成された不織布(連続繊維不織布123)は、短繊維を用いてなる不織布に比べて、ニードリングによって繊維が切断されて分散されてしまうことが少ない。このために、ニードリングによってバット層素材121とともにニードリングにより一体的に交絡されても、バット層素材121へ連続繊維の断片が移行し難く、バット層素材121間に連続繊維を留め置き易い。このため、樹脂加工工程において加熱された際に、意図しない場所で連続繊維が溶融固化されることを抑制して、樹脂加工層125の厚さを必要最低限の薄さとすることが可能となり、フェルト掛け入れ性の低下を最小限とすることが可能となる。
【0047】
また、連続繊維不織布層122を介在させるバット層素材121aと121bとは、同じバット層素材121であってもよいが、異なるものであってもよい。異なる場合、特に、バット層素材の毛細空間に差異を有する場合には、バット層素材内での加工樹脂125pの拡散位置や拡散の程度を制御することができる。即ち、例えば、製紙面10a側に配置されるバット層素材121aの毛細空間を、走行面側に配置されるバット層素材121bの毛細空間よりも小さくした場合には、加工樹脂125pを、走行面側に比べて、製紙面側へ多く移動させることができる。バット層素材121の毛細空間の大小は、選択するバット層素材121自体の繊度により調整することができる。即ち、バット層素材121aに、バット層素材121bよりも繊度の小さい、即ち、細いバット繊維を用いることにより、バット素材121aの毛細空間をバット素材121bの毛細空間よりも小さくすることが可能となる。また、連続繊維不織布層122を表バット層12内に配置した後のバット繊維を供給せずにニードリングする工程、所謂、空突き工程を行うことで、バット層素材121aのニードリング効果を、バット層素材121bよりも大きくすることができる。具体的にはニードリング時のニードル針の針深を浅くすることにより調整することができる。
【0048】
製紙用プレスフェルト10は、様々な幅サイズのものが存在するものの、市販されている連続繊維不織布123よりも幅が大きいのが通常である。このため、製紙用プレスフェルト10を得るには、市販の連続繊維不織布123を、同一層内で幅方向に複数並べて連続繊維不織布層122を得る必要を生じる場合がある(
図2参照)。しかし、長い製紙用プレスフェルト10の全長にわたって、隣接する連続繊維不織布123同士を隙間無く敷き詰めることは、通常、困難を伴う。
【0049】
このような場合には、連続繊維不織布層122を、2層以上から形成することが好ましい。即ち、連続繊維不織布層122は、第1の連続繊維不織布層122aと、他の連続繊維不織布層(122b等)と、が積層されて形成されていることが好ましい。2層以上からなることによって、連続繊維不織布層122a同士の隣接部124aと、他の連続繊維不織布層122b同士の隣接部124bとを、上下重ならないように配置することが可能となる。これによって、樹脂加工層の均一性(樹脂分布密度の均一性)を向上させることができる(
図2及び
図3参照)。
【0050】
具体的には、
図2に例示されるように、目付X(g/m
2)の連続繊維不織布(123)1層を連続繊維不織布層122として並べて用いる場合を考える。この場合、連続繊維不織布層122同士が重なった部分Aの合計目付は2X(g/m
2)となる。一方、連続繊維不織布層122同士が離間した部分Bの合計目付は0(g/m
2)となる。その結果、部分Aと部分Bとの目付差は2X(g/m
2)となる。
【0051】
一方、
図3に例示されるように、目付X(g/m
2)の連続繊維不織布(123)1層を、目付0.5X(g/m
2)の連続繊維不織布(123)2層を重ねて形成した場合を考える。この場合、連続不織布123a同士の隣接部124aと、連続不織布123b同士の隣接部124bと、を上下に重ならないように配置することができる。これにより、連続繊維不織布123a同士が重なった部分Aの合計目付は1.5X(g/m
2)となる。一方、連続繊維不織布123a同士が離間した部分Bや、連続繊維不織布123b同士が離間した部分C、の合計目付は0.5(g/m
2)となる。その結果、部分A、部分B及び部分C間の目付差はX(g/m
2)となる。
【0052】
即ち、
図3に例示されるように、1層の連続繊維不織布層122a又は122bを2層以上の連続繊維不織布123a又は123bを用いて形成することで、加工樹脂125pによる樹脂分布密度をより均一にすることが可能となり、好ましい。
尚、
図2及び
図3に例示されるように、連続繊維不織布123同士の隣接部124では、連続繊維不織布123同士は、重なっても、離間しても、更には、重ならず且つ離間もせずぴたりと隣接されてもよい。
【0053】
このように連続繊維不織布123を用いた場合には、樹脂分布密度の均一性を向上させることができるが、従来、加工樹脂125pの供給源として、前述の特許文献3(特開2010−185148号公報)に開示されたように、加工樹脂125pからなるフィルムが用いられた。このフィルムは、一般に、厚さが30μm以下に成形し難く、仮にできたとしてもフィルム厚さ、即ち、目付の均一性が著しく低下してしまう。そして、厚さが30μmのフィルムでは、樹脂の密度によっても異なるが、その目付は最低でも30g/m
2以上となる。樹脂加工層125として、目付30g/m
2程度又はそれ未満のより少ない層を得ようとした場合、フィルムを複層化して用いることが困難であった。
【0054】
また、前述のように、一般にフィルムは、製紙用プレスフェルトの幅を十分にまかなうだけの幅でフィルム化されていることがなく、フィルムを同一平面内で繋ぎ合わせて用いるのが一般的である。しかしながら、繋ぎ合わせて用いた場合には、隣接したフィルム同士を隙間無く敷き詰めることが困難であることから、フィルム同士の間隙で加工樹脂125pの供給不足を招く一方、繋ぎ目同士が重ね合わさった部分ではその目付が倍となる等、隣接部での樹脂分布密度の均一性を得ることが困難であった。更に、フィルムは前述の通り目付を30g/m
2未満とすることが困難であるために、そのバラツキを抑制することが極めて困難であった。
【0055】
これに対して、連続繊維不織布123を用いれば、目付を30g/m
2以下(特に10〜30g/m
2、更には10〜25g/m
2)と小さく抑えて、加工樹脂125pの単位面積あたりの供給量をフィルムに比べて小さく抑えることができる。また、連続繊維不織布123は、フィルムに比べて、目付が小さくとも取り扱い性がよいという有利点もある。
【0056】
また、製紙用プレスフェルト10において、表バット層12の表面(特に、表バット層12が製紙用プレスフェルト10の製紙面10a)には、加工樹脂125pが露出されていないことが好ましい。加工樹脂125pが露出されていないことによって湿紙剥離性が優れるからである。また、連続繊維不織布123を溶融させた際に、製紙面10aにまで加工樹脂125pが滲出されない場合には、製紙用プレスフェルトの表面の研磨を行なう必要性もなく、生産効率に優れる。
【0057】
尚、製紙用プレスフェルト10では、加工樹脂125pは、通常、製紙面10aから露出されていないものであるが、露出される場合には、その露出面積は、製紙面10aの面積全体100%に対して、加工樹脂の露出面積が40%以下であることが好ましい。
この露出面積は、例えば、次の方法により測定することができる。製紙用プレスフェルト10を、ボーケンステイン(ボーケン品質評価機構製)により染色した後、その表面を光学顕微鏡に接続した撮影機器により撮影する。得られた画像を、画像解析ソフトを介して、加工樹脂125pの染色色がその全表面100%に対して占める面積割合として得る。
【0058】
また、製紙用プレスフェルト10では、基布層11に加工樹脂125pが含まれないようにすることが可能である。これにより、加工樹脂125pが基布層11にも拡散された製紙用プレスフェルトに比べて柔軟性に優れ、製紙用プレスフェルトの取り扱い性(掛け入れ性)に優れる。
【0059】
また、製紙用プレスフェルト10は、基布層11の走行面側に、裏バット層13を備えることができる。裏バット層13を備えることにより、基布層11の走行面側が保護されて、製紙用プレスフェルト10の長寿命化を図ることができる。裏バット層13は、表バット層12と同様にバット繊維の集合体である。バット繊維は、通常、短繊維(ステープル)である。また、バット層は、通常、ニードリングによって基布層11と一体的に交絡されている。バット繊維の種類は特に限定されず、表バット層12におけるバット繊維の記載をそのまま適用できる。
【0060】
尚、製紙用プレスフェルト10は、つなぎ目のない無端形態であってもよく(即ち、製紙用エンドレスプレスフェルト)、また、つなぎ目を有して使用時に接続され一連に利用される形態(即ち、製紙用シーム付プレスフェルト)であってもよい。また、製紙用プレスフェルト10は、ロールプレスにおいて利用してもよく、シュープレスにおいて利用してもよく、これらが併用された機構において利用してもよい。
【0061】
[2]製紙用プレスフェルトの製造方法
本発明の製紙用プレスフェルトの製造方法は、表バット層12のうちの走行面側をなすこととなるバット層素材121bと、連続繊維不織布層122と、表バット層12の製紙面側をなすこととなるバット層素材121aと、がこの順に積層されて含まれた積層体20を得る積層工程と、
両バット層素材121aと121bとの間で、連続繊維不織布層122を溶融固化して、樹脂加工層125を形成する樹脂加工工程と、を備え
、
積層体20内の連続繊維不織布層122は、少なくともいずれかのバット層素材121a・121bとともにニードリングされている(
図4及び
図5参照)。
【0062】
上記「積層工程」は、表バット層12のうちの走行面側をなすこととなるバット層素材121bと、連続繊維不織布層122と、表バット層12の製紙面側をなすこととなるバット層素材121aと、がこの順に積層されて含まれた積層体20を得る工程である(
図4参照)。
積層体20は、バット層素材121bと、連続繊維不織布層122と、バット層素材121aと、がこの順に積層されて含まれていればよい。また、通常、この積層体20は、前述の基布層11をバット層素材121bの側に備える。更には、裏バット層13を、基布層11の走行面10b側に備えることができる。
【0063】
また、この積層体20は、連続繊維不織布層を含め、全てニードリングにより一体的に交絡されていることが好ましい。但し、この積層体20は、目的とする積層順序となるように積層されればよく、どのようにして一体化されていてもよい。即ち、例えば、(1)裏バット層13、基布層11、バット層素材121b、連続繊維不織布層122、バット層素材121aが、この順に積層された状態でニードリングにより一体化されてもよい。また、(2)予め、バット層素材121b、連続繊維不織布層122、バット層素材121aをこの順に配置してニードリングにより一体化して部分積層体を得て、その後、裏バット層13、基布層11、部分積層体を、この順に配置してニードリングにより一体化して積層体20を得ることができる。(3)更には、上記(2)の後さらにバット層素材121aをニードリングにより追加することも可能である。
【0064】
また、バット層素材121は、更に細分化された薄い層が一体化された層であってもよい。即ち、例えば、バット層素材121は、複数のバット素材からなることができる。この場合、バット素材を複数積層してニードリングにより一体化した不織布をバット層素材121として利用してもよく、また、表バット層素材121aとなる複数層(例えば2〜6層で、6層以上であってもよい)のバット素材と、前述の連続繊維不織布層122と、表バット層素材121bとなる複数(例えば2〜6層で、6層以上であってもよい)のバット素材と、をこの順に積層してニードリングにより一体化して、上記の部分積層体とすることもできる。即ち、この場合、連続繊維不織布層122の製紙面側にニードリングされて一体化された複数のバット素材が表バット層素材121aであり、連続繊維不織布層122の走行面側にニードリングされて一体化された複数のバット素材が表バット層素材121bである。
上記バット素材は、各々同じ繊度であってもよいが、異なる繊度であってもよい。前述のように、加工樹脂125pの加工を誘導するために、適宜の繊度の組合せとすることができる。
【0065】
また、この工程で用いる連続繊維不織布123は、1種の樹脂のみからなる連続繊維からなってもよいが、複数種の樹脂からなる連続繊維を含んでもよい。即ち、例えば、スパンボンド法において言えば、複数のノズルから押し出される連続繊維のうちの一部のノズルから押し出される樹脂と、他部のノズルから押し出される樹脂と、が異なる不織布を用いることができる。
【0066】
具体的には、非水溶性の熱可塑性樹脂(残存されて加工樹脂125pとなる樹脂)からなる連続繊維と、水溶性の熱可塑性樹脂(水溶により除去される樹脂)からなる連続繊維と、を含む不織布を、連続繊維不織布122として用いることができる。このような連続繊維不織布122を用いた場合には、後述する樹脂加工工程により、非水溶性の熱可塑性樹脂と水溶性の熱可塑性樹脂とがともに、溶融されて分散された後、固化される。その後、水洗することにより、分散された樹脂のうちの水溶性の熱可塑性樹脂のみを除去することができる。これにより、例えば、樹脂加工層125の通気性を向上させることができる。
【0067】
上記「樹脂加工工程」は、両バット層素材121aと121bとの間で、連続繊維不織布層122を溶融固化して、樹脂加工層125を形成する工程である(
図5参照)。
この工程は、溶融固化されればよく、その際の加熱方法、熱源等は特に限定されないが、加熱は製紙面10a側から行なうことが好ましい。製紙面10a側に熱源を配置することで、バット層素材121a側を、バット層素材121b側よりも高温にすることができる。これにより、加工樹脂125pのより製紙面10a側へ拡散を促すことができる。即ち、バット層素材121aとバット層素材121bのうち、バット層素材121aの方へ樹脂を多く加工させることができる。
【0068】
樹脂加工工程における加熱温度は特に限定されないが、通常、連続繊維を構成する熱可塑性樹脂の融解温度以上の温度であって、バット層素材121a、121b及び基布層11を構成する繊維を構成する樹脂の融解温度以下で加熱する。具体的には、バット層素材121a、1221b及び基布層11に6ナイロンや66ナイロンを使用し、融解温度が80〜160℃である熱可塑性樹脂からなる連続繊維不織布を用いる場合であれば、加熱温度は、110〜190℃であることが好ましく、140〜170℃であることがより好ましい。
【実施例】
【0069】
以下、実施例により本発明を図を用いて具体的に説明する。
[1]製紙用プレスフェルトの製造(実験例1〜5)
〔1〕実験例1の製紙用プレスフェルト(連続繊維不織布層の合計目付20g/m
2)
〈1〉積層体20の構成(
図4参照)
(1)バット層素材121a;融解温度260℃の66ナイロン製短繊維をバット繊維とする目付100g/m
2の不織布(プレバット)2層からなる層(表バット層12のうちの製紙面10a側の一部をなす)。
(2)連続繊維不織布層122;融解温度が115℃であり、160℃における粘度が650Pa・sであるナイロン製の連続繊維からなる目付20g/m
2のスパンボンド不織布123aを同一層内で互いに重ならないように敷き詰めた連続繊維不織布層122からなる層。
(3)バット層素材121b;融解温度260℃の66ナイロン製短繊維をバット繊維とする目付100g/m
2の不織布(プレバット)4層からなる層(表バット層12のうちの走行面10b側の一部をなす)。
(4)基布層11;直径0.4mmの6ナイロンモノフィラメントと直径0.4mmの6.10ナイロンで製織された目付560g/m
2の織布からなる層。
(5)バット層素材131;融解温度260℃の66ナイロン製短繊維をバット繊維とする目付100g/m
2の不織布(プレバット)1層からなる層(裏バット層13をなす、即ち、裏バット層素材131である)。
【0070】
〈2〉積層工程(
図4参照)
(1)バット層素材121bの積層
上記〈1〉(4)の基布層11の製紙面10a側に、上記〈1〉(3)のプレバットを1層ずつニードリングによって一体的に交絡することを4回繰り返し、4層のプレバットが交絡されてなるバット層素材121bを積層した。
【0071】
(2)バット層素材131の積層
上記〈2〉(1)までに得られた積層体の基布層11の走行面10b側に、上記〈1〉(5)のプレバットを1層ニードリングによって一体的に交絡し、1層のプレバットが交絡されてなるバット層素材131を積層した。
【0072】
(3)バット層素材121a及び連続繊維不織布層122の積層
上記〈2〉(2)までに得られた積層体のバット層素材121bの製紙面10a側に、上記〈1〉(2)の連続繊維不織布層122と、上記〈1〉(1)のバット層素材121aと、を供にニードリング装置に供給してニードリングにより一体的に交絡する。その後さらに、上記〈1〉(1)のバット層素材121aを単独でニードリング装置に供給しニードリングにより一体的に交絡して、積層体20を得た。また、バット繊維を供給せずにニードリングする空突きを数回繰り返すことで、積層体20の密度を上昇させた。
【0073】
〈3〉樹脂加工工程(
図5参照)
バット層素材121aの製紙面10a側から、ヒータ50により、温度150℃で90秒間加熱して、連続繊維不織布層122を溶融させて、バット層素材121aとバット層素材121bとの間に加工樹脂125pを加工させた後、放冷して固化して、実験例1の製紙用プレスフェルトを得た。
【0074】
〔2〕実験例2の製紙用プレスフェルト(連続繊維不織布層の合計目付40g/m
2)
下記構成の積層体20を上記〔1〕〈2〉と同様の積層工程によって作製した後、上記〔1〕〈3〉と同様に樹脂加工工程を行い、実験例2の製紙用プレスフェルトを得た。
(1)バット層素材121a;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(2)連続繊維不織布層122;融解温度が115℃であり、160℃における粘度が650Pa・sであるナイロン製の連続繊維からなる目付20g/m
2のスパンボンド不織布123aを同一層内で互いに重ならないように敷き詰めた第1の連続繊維不織布層122aと、同様のスパンボンド不織布123bを敷き詰めた第2の連続繊維不織布層122bと、の2層からなる層であって、第1の連続繊維不織布層122aのスパンボンド不織布123同士の間隙124aと、第2の連続繊維不織布層122bのスパンボンド不織布123同士の間隙124bと、が上下に重ならない層(
図2参照)。
(3)バット層素材121b;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(4)基布層11;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(5)バット層素材131;上記〔2〕〈1〉と同じ。
【0075】
〔3〕実験例3の製紙用プレスフェルト(連続繊維不織布層の合計目付60g/m
2)
下記構成の積層体20を上記〔1〕〈2〉と同様の積層工程によって作製した後、上記〔1〕〈3〉と同様に樹脂加工工程を行い、実験例3の製紙用プレスフェルトを得た。
(1)バット層素材121a;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(2)連続繊維不織布層122;融解温度が115℃であり、160℃における粘度が650Pa・sであるナイロン製の連続繊維からなる目付20g/m
2のスパンボンド不織布123aを同一層内で互いに重ならないように敷き詰めた第1の連続繊維不織布層122aと、同様のスパンボンド不織布123bを敷き詰めた第2の連続繊維不織布層122bと、同様の第3の連続繊維不織布層122cと、の3層からなる層であって、第1の連続繊維不織布層122aのスパンボンド不織布123a同士の間隙と、第2の連続繊維不織布層122bのスパンボンド不織布123b同士の間隙と、第3の連続繊維不織布層122cのスパンボンド不織布123c同士の間隙と、が上下に重ならない層(
図7参照)。
(3)バット層素材121b;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(4)基布層11;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(5)バット層素材131;上記〔2〕〈1〉と同じ。
【0076】
〔4〕実験例4の製紙用プレスフェルト(連続繊維不織布層の合計目付80g/m
2)
下記構成の積層体20を上記〔1〕〈2〉と同様の積層工程によって作製した後、上記〔1〕〈3〉と同様に樹脂加工工程を行い、実験例4の製紙用プレスフェルトを得た。
(1)バット層素材121a;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(2)連続繊維不織布層122;融解温度が115℃であり、160℃における粘度が650Pa・sであるナイロン製の連続繊維からなる目付20g/m
2のスパンボンド不織布123aを同一層内で互いに重ならないように敷き詰めた第1の連続繊維不織布層122aと、同様のスパンボンド不織布123bを敷き詰めた第2の連続繊維不織布層122bと、同様の第3の連続繊維不織布層122cと、同様の第3の連続繊維不織布層122dと、の4層からなる層であって、第1の連続繊維不織布層122aのスパンボンド不織布123a同士の間隙と、第2の連続繊維不織布層122bのスパンボンド不織布123b同士の間隙と、第3の連続繊維不織布層122cのスパンボンド不織布123c同士の間隙と、第4の連続繊維不織布層122dのスパンボンド不織布123d同士の間隙と、が上下に重ならない層(
図8参照)。
(3)バット層素材121b;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(4)基布層11;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(5)バット層素材131;上記〔2〕〈1〉と同じ。
【0077】
〔5〕実験例5の製紙用プレスフェルト(連続繊維不織布層を用いない)
連続繊維不織布層を用いていない以外は上記〔1〕〈1〉と同構成の積層体20を上記〔1〕〈2〉と同様の積層工程によって作製した後、上記〔1〕〈3〉の樹脂加工工程に相当する加熱処理を、温度150℃で90秒間行って、実験例5の製紙用プレスフェルトを得た。
(1)バット層素材121a;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(2)バット層素材121b;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(3)基布層11;上記〔2〕〈1〉と同じ。
(4)バット層素材131;上記〔2〕〈1〉と同じ。
尚、実験例1〜4の連続繊維不織布層122を用いた、いずれの製紙用プレスフェルトにおいても、加工樹脂125pは表バット層121の製紙面10a側へは露出されていなかった。
【0078】
[2]製紙用プレスフェルトの評価
(1)通気度の評価
上記[1]で得られた各製紙用プレスフェルトの通気度(cm
3/cm
2・s)を、JIS L1096の通気性A法(フラジール形法)に準拠し、フラジール通気度計(TEXTEST社製、形式「FX3300 AirPermeabilityTesterIII」)を用いて125Paの圧力差で測定した。
【0079】
その結果、実験例1が13.0cm
3/cm
2・s、実験例2が11.8cm
3/cm
2・s、実験例3が10.9cm
3/cm
2・s、実験例4が9.4cm
3/cm
2・s、実験例5が14.6cm
3/cm
2・sであった。即ち、
図9にグラフにして示すように、連続繊維不織布123の積層枚数によって直線的に通気度を制御が可能であることが分かる。更に、
図2、
図7及び
図8より、樹脂加工層125における樹脂加工量をより均一にできることが分かる。
【0080】
(2)樹脂分布密度の評価
実験例2の製紙用プレスフェルトの樹脂分布密度(g/cm
3)を測定した。この測定は、実験例2の製紙用プレスフェルトを切断し、その切断面を電子顕微鏡により50倍に拡大した画像において、無作意に選択した10ヶ所における樹脂加工層125の厚さを実測し、その平均値を算出した。その結果、0.213mmであった。
そして、ニードリング時に配置した質量を仕上り後のフェルト面積で割ることにより求められた樹脂目付は42.0g/m
2であったため、これらを用いて樹脂分布密度(g/cm
3)を算出した。その結果、0.197g/cm
3であった。