特許 7285170 製紙用フェルトの基布として使用される経２層織物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-24

(45)【発行日】2023-06-01

(54)【発明の名称】製紙用フェルトの基布として使用される経２層織物

(51)【国際特許分類】

   D21F 7/08 20060101AFI20230525BHJP

   D03D 11/00 20060101ALI20230525BHJP

   D03D 1/00 20060101ALI20230525BHJP

   D03D 3/04 20060101ALI20230525BHJP

【ＦＩ】

D21F7/08 Z

D03D11/00 Z

D03D1/00 Z

D03D3/04

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019154448

(22)【出願日】2019-08-27

(65)【公開番号】P2021031805

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-05-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000229852

【氏名又は名称】日本フエルト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】弁理士法人大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小川 勝也

【審査官】長谷川 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－１４６１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１５５７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５８２６６２７（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００４－１５６１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３１９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０５７０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１１９１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４１７６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｄ０３Ｄ１／００－２７／１８

Ｄ２１Ｂ１／００－１／３８

Ｄ２１Ｃ１／００－１１／１４

Ｄ２１Ｄ１／００－９９／００

Ｄ２１Ｆ１／００－１３／１２

Ｄ２１Ｇ１／００－９／００

Ｄ２１Ｈ１１／００－２７／４２

Ｄ２１Ｊ１／００－７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

製紙用フェルトの基布として使用される経２層織物であって、
製紙面側に配置された上経糸と、
２本の前記上経糸に対して１本の割合で走行面側に配置された下経糸と、
前記上経糸及び前記下経糸の双方に織り込まれた緯糸と
を備え、
前記緯糸の前記上経糸及び前記下経糸に対する織り込みの基本パターンが、１本の前記上経糸を織り込む部分を互いの境界として交互に繰り返される第１部分と第２部分とによって構成され、前記第１部分は、４本の前記上経糸の下を通るとともに、前記境界との間に２本ずつの前記上経糸が存在する箇所に配置された１本の前記下経糸を織り込み、前記第２部分は、２本の前記上経糸の下を通って、前記下経糸を織り込まないことを特徴とする経２層織物。

【請求項2】

完全組織が、８本の前記上経糸と、４本の前記下経糸と、４本の前記緯糸とによって構成され、
任意の前記緯糸に対し、経方向の一方に隣接する前記緯糸は、緯方向の一方に２本の前記上経糸の分だけずれた位置で前記上経糸に織り込まれたことを特徴とする請求項１に記載の経２層織物。

【請求項3】

前記上経糸は、前記下経糸の４８％以上かつ７７％以下の太さのモノフィラメントの撚り糸であることを特徴とする請求項１又は２に記載の経２層織物。

【請求項4】

前記上経糸は、直径０．１ｍｍ以上かつ０．２２ｍｍ以下の前記モノフィラメントを２本以上かつ７本以下で束ねて、１ｃｍ当たり０．２回以上かつ２回以下（１インチ当たり０．５回以上かつ５回以下）の撚りをかけた片撚り糸によって構成されたことを特徴とする請求項３に記載の経２層織物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、製紙用フェルトの基布として使用される経２層織物に関する。

【背景技術】

【0002】

抄紙機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り込まれた基布と、短繊維からなるバット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（走行性を含む）、搾水性、紙の表面にマークを付けない表面性（紙面性）、抄紙機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。このような製紙用フェルトに要求される性能は、基布の構造に影響を受ける。

【0003】

製紙面側に比較的細い糸を配置して表面性を高め、走行面側に比較的太い糸を配置して耐久性を高めた２層構造の織物を製紙用フェルトの基布として用いる場合がある。例えば、特許文献１及び２には、上経糸と、下経糸と、上経糸及び下経糸に織り込まれた緯糸とを有する、製紙用フェルトの基布として使用される経２層織物であって、上経糸と下経糸との本数の比が２：１である織物が記載されている。

【0004】

特許文献１には、完全組織が１２本の上経糸と、６本の下経糸と、６本の緯糸とによって構成される織物であって、上層に着目すると、緯糸が、１本の上経糸を織り込んだ（上を通った）後、８本の上経糸の下を通り、１本の上経糸を織り込み、２本の上経糸の下を通るパターンを繰り返し、下層に着目すると、緯糸が、８本の上経糸の下を通る区間の中央で１本下経糸を織り込んでいる（下を通っている）織物が記載されている。

【0005】

特許文献２には、完全組織が１２本の上経糸と、６本の下経糸と、６本の緯糸とによって構成される織物であって、上層に着目すると、緯糸が、１本の上経糸を織り込んだ後、５本の上経糸の下を通るパターンを繰り返し、下層に着目すると、緯糸が、５本の上経糸の下を通る区間を１つおきにその区間の中間で１本の下経糸を織り込む織物が記載されている（図２（Ａ）参照）。また、特許文献２には、別の例として、完全組織が８本の上経糸と、４本の下経糸と、４本の緯糸とによって構成される織物であって、上層に着目すると、緯糸が、１本の上経糸を織り込んだ後、３本の上経糸の下を通るパターンを繰り返し、下層に着目すると、緯糸が、３本の上経糸の下を通る区間を１つおきにその区間の中間で１本の下経糸を織り込む織物が記載されている（図２（Ｂ）参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平６－１４６１９１号公報

【文献】特開２００９－１５５７４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

緯糸が上経糸を織り込む部分は、織物の表面に凹凸を生じさせ、紙の表面にマークを付ける原因となる。特許文献１に記載の織物は、８本の連続する上経糸を織り込まない部分を有するため、緯糸が上経糸を織り込む部分が少なくなり、製紙用フェルトの表面性を向上させる。しかし、緯糸が上経糸を織り込む部分が少ないため、緯糸に対する上経糸の安定性が低かった（織物自体がグズになった）。そのため、バット層の短繊維の締まりが悪く、脱毛や毛羽立ちが生じる場合があるとともに、初期馴染み性が低かった。また、緯糸に対する上経糸の安定性が低いことによって、フェルトの筋曲がりも大きくなり、走行が安定しないものになった。特許文献２に記載の緯糸が５本の上経糸の下を通る例においても、同様の問題が生じた。

【0008】

特許文献２に記載の緯糸が３本の上経糸の下を通る別例では、緯糸が上経糸を織り込む部分が比較的多いため上記の問題は生じないが、緯糸が下経糸を織り込む部分と上経糸を織り込む部分との間隔が狭くなって、その部分で緯糸の屈曲が大きくなった。この部分では、緯糸の張力によって上経糸及び下経糸間に隙間が生じて表面性が悪化した。また、隙間を許容するために単位幅あたりの経糸本数を減らす必要が生じ、この点からも表面性を悪化させた。

【0009】

このような問題に鑑み、本発明は、表面性、バット層の短繊維の締まり、及び走行安定性の良好な製紙用フェルトの基布として使用される経２層織物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、製紙用フェルトの基布として使用される経２層織物（１）であって、製紙面側に配置された上経糸（２）と、２本の前記上経糸に対して１本の割合で走行面側に配置された下経糸（３）と、前記上経糸及び前記下経糸の双方に織り込まれた緯糸（４）とを備え、前記緯糸の前記上経糸及び前記下経糸に対する織り込みの基本パターンが、１本の前記上経糸を織り込む部分を互いの境界として交互に繰り返される第１部分（５）と第２部分（６）とによって構成され、前記第１部分は、４本の前記上経糸の下を通るとともに、前記境界との間に２本ずつの前記上経糸が存在する箇所に配置された１本の前記下経糸を織り込み、前記第２部分は、２本の前記上経糸の下を通って、前記下経糸を織り込まないことを特徴とする。ここで、緯糸が上経糸を織り込むとは、緯糸が上経糸の上を通ることを意味し、緯糸が下経糸を織り込むとは、緯糸が下経糸の下を通ることを意味する。また、「上」は製紙面側、「下」は走行面側を意味する。

【0011】

この構成によれば、８本中２本の上経糸と４本中１本の下経糸とが緯糸に織り込まれるため、上経糸及び下経糸が緯糸に対して安定し、バット層の短繊維の締まりが良好になり、走行が安定する。また、緯糸が上経糸を織り込む部分と緯糸が下経糸を織り込む部分とが互いに近すぎないため、両織り込み部分が互いに離間せず、表面性が良好である。

【0012】

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記構成において、完全組織が、８本の前記上経糸と、４本の前記下経糸と、４本の前記緯糸とによって構成され、任意の前記緯糸に対し、経方向の一方に隣接する前記緯糸は、緯方向の一方に２本の前記上経糸の分だけずれた位置で前記上経糸に織り込まれたことを特徴とする。

【0013】

この構成によれば、緯糸が上経糸を織り込む部分及び緯糸が下経糸を織り込む部分が、それぞれ、織物の表面に概ね均等に配置されるため、表面性が良好になり、筋曲がりが抑制されて走行安定性が良好になる。また、４シャフトであるため、比較的多くの織機で本件の織物を製造することができる。

【0014】

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記構成の何れかにおいて、前記上経糸は、前記下経糸の４８％以上かつ７７％以下の太さのモノフィラメントの撚り糸であることを特徴とする。

【0015】

この構成によれば、適度な太さの上経糸によって、マーク性及び搾水性が向上する。

【0016】

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記構成において、前記上経糸は、直径０．１ｍｍ以上かつ０．２２ｍｍ以下の前記モノフィラメントを２本以上かつ７本以下で束ねて、１ｃｍ当たり０．２回以上かつ２回以下（１インチ当たり０．５回以上かつ５回以下）の撚りをかけた片撚り糸によって構成されたことを特徴とする。

【0017】

この構成によれば、上経糸が扁平化しやすいため、上経糸が緯糸に織り込まれることによって生じる凹凸が抑制され、表面性が良好になる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、表面性、バット層の短繊維の締まり、及び走行安定性の良好な製紙用フェルトの基布として使用される経２層織物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態に係る織物の緯方向断面図

【図2】織物の緯方向断面図（Ａ：比較例１、Ｂ：比較例２、Ｃ：実施形態）

【図3】圧力分布測定の結果を示す写真（Ａ：比較例２、Ｂ：実施例）

【図4】比較例２の緯方向断面図

【発明を実施するための形態】

【0020】

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。

【0021】

図１は、実施形態に係る製紙用フェルトの基布として使用される経２層織物（以下、単に「織物」と記す）１の緯方向断面図（緯方向を含む鉛直断面図）である。製紙用フェルトは、織物１からなる基布と、短繊維からなるバット層とをニードリングによって一体化して形成される。製紙用フェルトは丈方向（機械方向）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。

【0022】

織物１は、製紙面側に配置された上経糸２と、走行面側に配置された下経糸３と、上経糸２及び下経糸３の双方に織り込まれた緯糸４とを備える。上経糸２と下経糸３との本数の比は、２：１である。織物１の完全組織は、８本の上経糸２と、４本の下経糸３と、４本の緯糸４とによって構成される。上経糸２及び下経糸３は概ね製紙用フェルトの丈方向に延在し、緯糸４は概ね製紙用フェルトの幅方向に延在する。

【0023】

緯糸４の上経糸２及び下経糸３に対する織り込みの基本パターンは、１本の下経糸３を織り込んでいる第１部分５と、下経糸３を織り込まない第２部分６との交互の繰り返しである。第１部分５と第２部分６との境界は、緯糸４が１本の上経糸２を織り込む部分である。なお、緯糸４が上経糸２を織り込むとは、緯糸４が上経糸２の上を通ることを意味し、緯糸４が下経糸３を織り込むとは、緯糸４が下経糸３の下を通ることを意味する。

【0024】

第１部分５は、緯糸４に織り込まれていない上経糸２を４本含み、その４本の上経糸２の緯方向の中央で下経糸３を織り込んでいる。すなわち、第１部分５は、緯糸４に織り込まれた下経糸３に対して緯方向の双方に、緯糸４に織り込まれていない２本ずつの上経糸２を含む。第２部分６は、緯糸４の織り込まれていない２本の上経糸２を含む。このように、第１部分５と第２部分６とでは、緯方向の間隔が互いに異なっている。

【0025】

換言すると、緯糸４は、上層に着目すると、１本の上経糸２を織り込み、４本の上経糸２の下を通り、１本の上経糸２を織り込み、２本の上経糸２の下を通ることを繰り返し、下層に着目すると、第１部分５の緯方向の中央で１本の下経糸３を織り込み、３本の下経糸３の上を通ることを繰り返す。

【0026】

図１（Ｂ）～（Ｄ）に示す緯糸４は、図１（Ａ）～（Ｃ）に示す緯糸４に対して、それぞれ、１本の緯糸４の分だけ経方向の一方にずれた位置の緯糸４を示し、図１（Ａ）～（Ｄ）に示す部分によって、織物１の完全組織が構成される。任意の緯糸４（例えば図１（Ａ）に示す緯糸４）に対して経方向の一方に隣接する他の緯糸４（例えば図１（Ｂ）に示す緯糸４）は、２本の上経糸２の分だけ緯方向の一方（図の右方）にずれた位置で上経糸２を織り込んでいる。

【0027】

上経糸２は、下経糸３の４８％以上かつ７７％以下の太さのモノフィラメントの撚り糸である。上経糸２は、直径０．１ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下のモノフィラメントを２本以上かつ７本以下で束ねて、１ｃｍ当たり０．２回以上かつ２回以下（１インチ当たり０．５回以上かつ５回以下）の撚りをかけた片撚り糸によって構成される。なお、上経糸２、下経糸３及び緯糸４の糸を構成する素材として、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が使用できる。

【0028】

図２を参照して、従来技術と比較しながら実施形態に係る織物１の作用効果を説明する。図２（Ａ）は比較例１に係る織物１ａを示し、図２（Ｂ）は比較例２に係る織物１ｂを示し、図２（Ｃ）は実施形態に係る織物１を示す。比較例１及び２は、特許文献２に記載された例に相当する。

【0029】

図２（Ａ）に示すように、比較例１に係る織物１ａでは、第１部分５ａ及び第２部分６ａの双方において、緯糸４ａが５本の上経糸２ａの下を通り、第１部分５ａにおいては、第２部分６ａとの境界である上経糸２ａの織り込み部分から２本及び３本の上経糸２ａの分だけ離れた位置で緯糸４ａが１本の下経糸３ａを１回織り込んでいる。また、比較例１に係る織物１ａの完全組織は、１２本の上経糸２ａと、６本の下経糸３ａと、６本の緯糸４ａとによって構成される。比較例１に係る織物１ａは、緯糸４ａが上経糸２ａを織り込む部分が少ないため、表面性に優れるが、緯糸４ａに対する上経糸２ａの安定性が低い。

【0030】

図２（Ｂ）に示すように、比較例２に係る織物１ｂでは、第１部分５ｂ及び第２部分６ｂの双方において、緯糸４ｂが３本の上経糸２ｂの下を通り、第１部分５ｂにおいては、上経糸２ｂの織り込み部分から１本及び２本の上経糸２ｂの分だけ離れた位置で緯糸４ｂが１本の下経糸３ｂを１回織り込んでいる。また、比較例２に係る織物１ｂの完全組織は、８本の上経糸２ｂと、４本の下経糸３ｂと、４本の緯糸４ｂとによって構成される（図４参照）。比較例２に係る織物１ｂは、比較例１に比べて、緯糸４ａが上経糸２ａを織り込む部分が多いため、緯糸４ａに対する上経糸２ａの安定性が高い。

【0031】

しかし、緯糸４ｂの下経糸３ｂへの織り込み部分は、第１部分５ｂの緯方向の中央ではなく、緯方向の一方に偏っており、その偏った側では上経糸２ｂへの織り込み部分から１本の上経糸２ｂの分しか離れていない。そのため、緯糸４ｂの張力が作用すると、この偏った側における上経糸２ｂへの織り込み部分と下経糸３ｂへの織り込み部分とが互いに離間し、表面性が悪化する。比較例１に係る織物１ａでは、上経糸２ｂへの織り込み部分と下経糸３ｂへの織り込み部分とが、少なくとも２本の上経糸２ａの分だけ互いに離れているため、このような問題は生じない。

【0032】

図２（Ｃ）に示すように、実施形態に係る織物１では、第１部分５で緯糸４が４本の上経糸２の下を通るとともに、第２部分６との境界から２本の上経糸２の分だけ間隔をあけて緯糸４が下経糸３を織り込み、第２部分６で緯糸４が２本の上経糸２の下を通る。実施形態に係る織物１は、緯糸４が８本の上経糸２に対して１本ずつ２回織り込み、この織り込み回数は比較例２と同等であるため、緯糸４に対する上経糸２の安定性が高い。また、下経糸３の織り込み部分を含む第１部分５では、緯糸４が緯方向の中央で１本の下経糸３を１回織り込んでおり、この織り込み部と上経糸２の織り込み部との間には緯方向の双方に２本の上経糸２の分だけ間隔がある。このように、比較例２に比べて下経糸３の織り込み部と上経糸２の織り込み部との間隔が広く、かつ下経糸３の織り込み部から見たその間隔が緯方向の双方で等しいため、緯糸４に張力が作用しても、下経糸３の織り込み部と上経糸２の織り込み部とは互いに離間せず、表面性の悪化が防止される。

【0033】

以上のように実施形態に係る織物１は、第１部分５と第２部分６との長さが互いに相違し、第１部分５を長くすることによって緯糸４が上経糸２を織り込む部分と緯糸４が下経糸３を織り込む部分との間隔を広くし、第２部分６を短くすることによって全体として緯糸４が上経糸２を織り込む部分を多くしている。

【0034】

従って、比較例１に比べて、緯糸４の上経糸２及び下経糸３への織り込み部が多いため、緯糸４に対して上経糸２及び下経糸３が安定して、バット層の短繊維の締まりが良好になる。そのため、初期馴染み性が向上し、バット層の短繊維の脱毛や毛羽立ちが抑制される。また、緯糸４に対して上経糸２及び下経糸３が安定することにより、筋曲がりが抑制されて走行が安定する。また、比較例１に係る織物１ａの完全組織中の緯糸４ａの本数は６本（６シャフト）であり、実施形態に係る織物１の完全組織中の緯糸４の本数は４本（４シャフト）である。織機の中には４シャフトに対応しても６シャフトに対応していないものもあるため、実施形態に係る織物１は、比較例１に係る織物１ａに比べて多くの織機で製造することができる。

【0035】

また、実施形態に係る織物１は、比較例２に比べて下経糸３の織り込み部と上経糸２の織り込み部との間隔が広く、かつ下経糸３の織り込み部から見たその間隔が緯方向の双方で等しいため、緯糸４に張力が作用しても、下経糸３の織り込み部と上経糸２の織り込み部とは互いに離間しない。両織り込み部が互いに離間しないことそれ自体により表面性が向上する。また、隙間が生じる分だけ上経糸２ｂの本数が少なかった比較例２に比べて、両織り込み部が互いに離間しないことによって緯方向の単位長さあたりの経糸本数を増やすことができるため、織物１の表面性が向上する。

【0036】

上経糸２の本数は下経糸３の本数の倍なので、上経糸２が４８％未満の太さでは、下経糸３間の広さ（隙間面積、空間）より上経糸２間の広さ（隙間面積、空間）が広くなるため、マーク性や搾水性が悪くなる。逆に７７％より大きいと上経糸２間の広さが狭すぎるため通水性が悪くなり、こちらも搾水性に影響する。そこで、上経糸２の太さを下経糸３の４８％以上かつ７７％以下とすることによってこのようなことが抑制され、マーク性及び搾水性が向上する。上経糸２が扁平化し易い片撚り糸であることによって、緯糸４が織り込まれることによって生じる凹凸が抑制されて表面性が向上する。

【実施例】

【0037】

上記の比較例１に相当する織物１ａと上記の実施形態に相当する織物１（実施例）とについて、バイアス方向１０％伸長時の強度（左右斜め方向の合計）試験（７ｃｍ×７ｃｍの正方形サンプルを、対角線方向（２方向）に引っ張った時の強伸度値の測定）と、学振型摩耗試験機での脱毛量試験（１５００回）が行われた。表１はその試験結果を示す。

【表1】

【0038】

１０％伸長時強度が大きいほど、試験片が斜め方向に伸び難いこと、すなわち、筋曲がりし難いことを示す。実施例に係る織物１は、比較例１に係る織物１ａよりも１０％伸長時強度が大きく、筋曲がりし難いものであった。また、実施例に係る織物１は、比較例１に係る織物１ａよりも脱毛量が小さかった。従って、実施例に係る織物１は、比較例１に係る織物１ａよりも脱毛し難く、耐摩耗性が高かった。

【0039】

また、上記の比較例２に相当する織物１ｂと上記の実施形態に相当する織物１（実施例）とについて、圧力分布測定が行われた。図３は、その結果を示す。また、図４は、試験に使用した比較例２に相当する織物１ｂの完全組織を示す。図４（Ｂ）～（Ｄ）に示す緯糸４ｂは、図４（Ａ）～（Ｃ）に示す緯糸４ｂに対して、それぞれ、経方向の一方に１本の緯糸４の分だけずれた位置の緯糸４ｂを示す。試験結果の写真の濃淡差が大きいほど圧力に差が有り、湿紙にマークが付き易いことを意味する。比較例２は、緯糸４ｂが上経糸２ｂを織り込む部分とそこから１本の上経糸２ｂを挟むように位置する緯糸４ｂが下経糸３ｂを織り込む部分との間に隙間ができるため、その隙間が淡く（白く）示され濃淡差が大きかった。一方、実施例は、そのような淡い部分が少なく、比較的濃淡差が小さく、表面性が高いことが示された。

【0040】

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。

【符号の説明】

【0041】

１：経２層織物
２：上経糸
３：下経糸
４：緯糸
５：第１部分
６：第２部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】