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▶ アルバニー インターナショナル コーポレイションの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-23
(54)【発明の名称】高透過性テクスチャ加工用ベルト
(51)【国際特許分類】
D21F 7/08 20060101AFI20240816BHJP
D04H 1/4374 20120101ALI20240816BHJP
【ＦＩ】
D21F7/08 A
D21F7/08 Z
D04H1/4374
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024513983
(86)(22)【出願日】2022-08-31
(85)【翻訳文提出日】2024-03-22
(86)【国際出願番号】 US2022042146
(87)【国際公開番号】W WO2023034376
(87)【国際公開日】2023-03-09
(31)【優先権主張番号】63/240,542
(32)【優先日】2021-09-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591097414
【氏名又は名称】アルバニー インターナショナル コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＢＡＮＹ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100117640
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 達己
(72)【発明者】
【氏名】レバイン，マーク・ジェイ
(72)【発明者】
【氏名】カンポネスキ ブラザーサン，エリン・リン
【テーマコード（参考）】
4L047
4L055
【Ｆターム（参考）】
4L047AA13
4L047AA19
4L047AA21
4L047AA23
4L047AA25
4L047CA01
4L047CA09
4L047CA12
4L047CA15
4L047CC08
4L055CE36
4L055CF26
4L055EA15
4L055FA11
4L055FA30
4L055GA39
(57)【要約】
本発明は、テクスチャ加工製品を製造するための産業用ファブリックであって、織基布などの第１の層と、第１の層の上面の少なくとも一部の上に延在するフィルムなどの第２の層とを有する、産業用ファブリックに関する。第２の層はマクロボイドとマイクロボイドを有する。特定の実施形態では、マクロボイドは、産業用ファブリック上で製作された繊維製品にテクスチャを与え、マイクロボイドは、マイクロボイドへの製品の繊維の貫入を制限または防止すると同時に、産業用ファブリックの透過性を高める。
【選択図】図１Ａ
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
テクスチャ加工された製品を製造するための産業用ファブリックであって、（ｉ）第１の層と、
（ｉｉ）前記第１の層の上面の少なくとも一部の上に延在する第２の層とを含み、
前記第２の層が複数のマクロボイドとマイクロボイドを含み、前記マクロボイドがその上で製作される前記製品にテクスチャを与え、前記マイクロボイドが前記マクロボイドへの製品繊維の貫入を制限する、産業用ファブリック。
【請求項2】
請求項１に記載の産業用ファブリックであって、前記マイクロボイドが前記産業用ファブリックの透過性を高める、産業用ファブリック。
【請求項3】
請求項１または２のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記テクスチャ加工製品の前記繊維が前記マクロボイド内に伸展および／または屈曲する、産業用ファブリック。
【請求項4】
請求項１から３のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記テクスチャ加工製品の前記繊維が、スパンボンド繊維と、短繊維と、メルトブロー繊維と、スパンレース繊維と、ウェットレイド繊維と、熱接合繊維と、天然繊維と、合成繊維と、これらの組合せとからなるグループから選択される、産業用ファブリック。
【請求項5】
請求項１から４のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第２の層が不織布層である、産業用ファブリック。
【請求項6】
請求項１から５のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第２の層が、エンジニアドポリマーと、熱可塑性プラスチックと、熱可塑性ポリウレタンと、エラストマーと、架橋プラスチックと、ゴムと、ポリアミドと、ポリエステルと、コポリエステルと、ＥＶＡ（エチレン－ビニルアセテート）と、これらの組合せとからなるグループから選択される材料を含む、産業用ファブリック。
【請求項7】
請求項１から６のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第１の層が、織布と、不織布と、マシン方向糸配列と、クロスマシン方向糸配列と、編組と、一連の独立したリングと、スパイラルリンクと、押出成形メッシュと、ニット構造とからなるグループから選択された基布である、産業用ファブリック。
【請求項8】
請求項１から７のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第２の層における前記マクロボイドおよび／または前記マイクロボイドの少なくとも一部が、円形と、楕円形と、多角形と、葉状とからなるグループから選択された形状である、産業用ファブリック。
【請求項9】
請求項８に記載の産業用ファブリックであって、前記多角形形状が、三角形と、矩形と、正方形と、台形とからなるグループから選択される、産業用ファブリック。
【請求項10】
請求項１から９のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第２の層が前記第１の層の全長および／または全幅にわたって延在する、産業用ファブリック。
【請求項11】
請求項１から１０のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記産業用ファブリックの透過性が少なくとも３００ＣＦＭである、産業用ファブリック。
【請求項12】
請求項１から１１のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第１の層の前記上面が基布の成形側の上面である、産業用ファブリック。
【請求項13】
請求項１から１２のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第２の層が前記第１の層にラミネートされている、産業用ファブリック。
【請求項14】
請求項１から１３のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第２の層がフィルムである、産業用ファブリック。
【請求項15】
請求項１から１４のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第１の層と前記第２の層が熱と圧力を使用して互いにラミネートされている、産業用ファブリック。
【請求項16】
請求項１から１５のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記マクロボイドと前記マイクロボイドがレーザ形成ボイドおよび／またはドリル穿孔ボイドである、産業用ファブリック。
【請求項17】
請求項１から１６のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第２の層がフィルムであり、前記フィルムが、エンジニアドポリマーと、熱可塑性プラスチックと、熱可塑性ポリウレタンと、エラストマーと、架橋プラスチックと、ゴムと、ポリアミドと、ポリエステルと、コポリエステルと、ＥＶＡと、これらの組合せとからなるグループから選択された化合物を含む、産業用ファブリック。
【請求項18】
請求項１から１７のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記マクロボイドが、前記第２の層のトポグラフィ的特徴であり、前記テクスチャ加工製品における所望のテクスチャに対して相補的である、産業用ファブリック。
【請求項19】
請求項１から１８のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記マクロボイドが６ｍｍから１２ｍｍの範囲の直径を有する、産業用ファブリック。
【請求項20】
請求項１から１９のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記マイクロボイドが１ｍｍから５ｍｍの範囲の直径を有する、産業用ファブリック。
【請求項21】
請求項１から２０のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記マクロボイドが５０ｍｍ３から９０ｍｍ３の範囲のボイド容積を有する、産業用ファブリック。
【請求項22】
請求項１から２１のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記マイクロボイドが２０ｍｍ３から５０ｍｍ３の範囲のボイド容積を有する、産業用ファブリック。
【請求項23】
請求項１から２２のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、約５％から約９５％の閉領域を含む、産業用ファブリック。
【請求項24】
請求項１から２３のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、約５％から約９５％の実効閉領域を含む、産業用ファブリック。
【請求項25】
請求項１から２４のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記マイクロボイドが前記マイクロボイド中への前記テクスチャ加工製品の実質的な繊維貫入を防ぐ、産業用ファブリック。
【請求項26】
請求項１から２５のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記テクスチャ加工製品繊維が前記マイクロボイドに架橋する、産業用ファブリック。
【請求項27】
テクスチャ加工製品を製造する方法であって、産業用ファブリックによって製品をテクスチャ加工するステップを含み、前記産業用ファブリックが、
（ｉ）第１の層と、
（ｉｉ）前記第１の層の上面の少なくとも一部の上に延在する第２の層とを含み、
前記第２の層が複数のマクロボイドとマイクロボイドを含み、前記マクロボイドがその上で製作される前記製品にテクスチャを与え、前記マイクロボイドが前記マクロボイドへの製品繊維の貫入を制限する、方法。
【請求項28】
請求項２７に記載の方法であって、前記テクスチャ加工製品の前記繊維が前記マクロボイド内に伸展および／または屈曲する、方法。
【請求項29】
請求項２７から２８のいずれかに記載の方法であって、前記テクスチャ加工製品の前記繊維が、スパンボンド繊維と、短繊維と、メルトブロー繊維と、スパンレース繊維と、ウェットレイド繊維と、熱接合繊維と、天然繊維と、合成繊維と、これらの組合せとからなるグループから選択される、方法。
【請求項30】
請求項２７から２９のいずれかに記載の方法であって、前記第２の層が不織布層である、方法。
【請求項31】
請求項２７から３０のいずれかに記載の方法であって、前記マイクロボイドが前記産業用ファブリックの透過性を高める、方法。
【請求項32】
請求項２７から３１のいずれかに記載の方法であって、前記産業用ファブリックの透過性が少なくとも３００ＣＦＭである、方法。
【請求項33】
請求項２７から３２のいずれかに記載の方法であって、前記第２の層がフィルムである、方法。
【請求項34】
請求項２７から３３のいずれかに記載の方法であって、前記マクロボイドが、前記第２の層のトポグラフィ的特徴であり、前記テクスチャ加工製品における所望のテクスチャに対して相補的である、方法。
【請求項35】
請求項２７から３４のいずれかに記載の方法であって、前記マクロボイドが６ｍｍから１２ｍｍの範囲の直径を有する、方法。
【請求項36】
請求項２７から３５のいずれかに記載の方法であって、前記マイクロボイドが１ｍｍから５ｍｍの範囲の直径を有する、方法。
【請求項37】
請求項２７から３６のいずれかに記載の方法であって、前記マクロボイドが５０ｍｍ３から９０ｍｍ３の範囲のボイド容積を有する、方法。
【請求項38】
請求項２７から３７のいずれかに記載の方法であって、前記マイクロボイドが２０ｍｍ３から５０ｍｍ３の範囲のボイド容積を有する、方法。
【請求項39】
請求項２７から３８のいずれかに記載の方法であって、約５％から約９５％の実効閉領域を含む、方法。
【請求項40】
請求項２７から３９のいずれかに記載の方法であって、前記マイクロボイドが前記マイクロボイド中へのテクスチャ加工製品の実質的な繊維貫入を防ぐ、方法。
【請求項41】
請求項２７から４０のいずれかに記載の方法であって、前記第２の層が前記第１の層の全長および／または全幅にわたって延在する、方法。
【請求項42】
請求項１から２６のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第１の層が、織布と不織布とからなるグループから選択される、産業用ファブリック。
【請求項43】
請求項１から２６および４２のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記第１の層が機械側面を含む、産業用ファブリック。
【請求項44】
請求項１から２６および４２から４３のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記産業用ファブリックが製紙ファブリックである、産業用ファブリック。
【請求項45】
請求項１から２６および４２から４４のいずれかに記載の産業用ファブリックであって、前記産業用ファブリックがテクスチャ加工用ベルトまたは加工用ベルトである、産業用ファブリック。
【請求項46】
請求項２７から４１のいずれかに記載の方法であって、前記産業用ファブリックが製紙ファブリックである、方法。
【請求項47】
請求項２７から４１および４６のいずれかに記載の方法であって、前記産業用ファブリックがテクスチャ加工用ベルトまたは加工用ベルトである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、繊維製品用などの製紙分野および不織加工において、その上で製作される製品に３次元構造を形成するために使用されるテクスチャ加工用ベルトなどの産業用ファブリックに関する。
【背景技術】
【0002】
製紙加工時、抄紙機の成形セクションにおいて移動フォーミングファブリック上への繊維スラリーの堆積、たとえばセルロース繊維の水分散液によって、繊維ウェブが形成される。スラリーからフォーミングファブリックを通して大量の水が排出され、フォーミングファブリックの表面にセルロース繊維ウェブが残る。
【0003】
新たに形成されたセルロース繊維ウェブは、成形セクションから一連のプレスニップを含むプレスセクションに進む。セルロース繊維ウェブは、プレスファブリックによって支持されたプレスニップ、または多くの場合、２枚のそのようなプレスファブリックの間を通過する。プレスニップにおいて、セルロース繊維ウェブは、セルロース繊維ウェブから水を絞り、セルロース繊維ウェブを紙シートにするようにウェブ内のセルロース繊維を互いに接着する、圧縮力を受ける。水は、１枚または複数のプレスファブリックによって受け入れられ、理想的には紙シートには戻らない。
【0004】
紙シートは最終的に、内部で蒸気によって加熱される少なくとも一連の回転可能乾燥機ドラムまたはシリンダを含む乾燥機セクションに進む。新たに形成された紙シートは、紙シートをドラムの表面に対してぴったりと保持する乾燥機ファブリックによって一連のドラムのそれぞれに順次に巻き付いて蛇行路で送られる。加熱されたドラムは蒸発によって紙シートの含水率を所望のレベルまで低減する。
【0005】
フォーミングファブリック、プレスファブリックおよび乾燥機ファブリックはすべて抄紙機上でエンドレスループの形態をとり、コンベヤ式に機能することを理解されたい。製紙は、かなりの速度で進行する連続プロセスであることも理解されたい。すなわち、繊維スラリーは成形セクションにおいてフォーミングファブリック上に連続的に堆積される一方、新たに製造された紙シートが乾燥機セクションから出た後でロールに連続的に巻き付けられる。
【0006】
織布は多くの異なる形態をとる。たとえば、織布はエンドレスに織られるか、または平織りされ、その後、継ぎ目のあるエンドレス形態にされる場合がある。あるいは、そのマシン方向（ＭＤ）の糸を使用して基布の幅方向の縁に継ぎ合わせループが備えられる、モディファイドエンドレス織と一般に呼ばれるプロセスによって製造される場合がある。このプロセスでは、ＭＤ糸がファブリックの幅方向縁の間を連続的に往復して織り進み、各縁で逆戻りし、継ぎ合わせループを形成する。このようにして製造された基布は、抄紙機での取り付け時にエンドレス形態とされ、そのためオンマシン継ぎ合わせ可能ファブリック（ｏｎ－ｍａｃｈｉｎｅ ｓｅａｍａｂｌｅ ｆａｂｒｉｃ）と呼ばれる。このようなファブリックをエンドレス形態にするために、２つの幅方向の縁が互いに継ぎ合わされる。継ぎ合わせを容易にするために、多くの現在のファブリックは、ファブリックの２端の横方向の縁に継ぎ合わせループを有する。継ぎ合わせループ自体は、ファブリックのＭＤ糸によって形成されることが多い。継ぎ目は、プレスファブリックの２端をつなぎ合わせること、ファブリックの２端において継ぎ合わせループを互いに噛み合わせること、および、いわゆるピンまたはピントルを、ファブリックの２端を互いにロックするように噛み合わされた継ぎ合わせループによって画定された通路に通すことによって、形成されることが多い。
【0007】
製紙分野におけるテクスチャ加工用ベルトは、３次元不織布、ティッシュおよびタオル構造を作るために使用される。典型的には、これらのベルトは、製紙プロセスの成形セクションで採用され、その際、ベルトのキャリパーの増大が、巻物などの製造されたテクスチャ加工製品に直接、キャリパー、バルクおよび３次元パターン形成を与え得る。この種のテクスチャ加工用ベルトの場合、通常、たとえば寸法安定性および耐荷重特性のためのベース織が存在する。多くの場合、これらのベルトは、具体的にはキャリパー、テクスチャ、パターンおよびバルクを与えるためにベース織に付加された第２の層の上面を有する。この上面は、熱可塑性または熱硬化性材料からなることができ、化学形態で直接塗布されるか、またはまずシートとして製造され、その後、ベルトの基布の表面に接合される場合がある。接合は化学接合または熱接合あるいはその組合せとすることができる。
【0008】
しかし、これらのベルトには、たとえば、ベルトのベース織の有意な部分が第２の材料によって被われる場合に起こる透過性の損失を含む、いくつかの問題がある。透過性は、第２の材料が、ベース織のそれがなければ開放されている領域を被い、遮断するために失われる。ベルトの透過性低下の結果として、ベルトのテクスチャ加工面に繊維を引き込むためと取り外しの前に繊維を所定位置に保持するために真空が使用されるときに、成形時のシートの制御が低下する。
【0009】
透過性低下とそれに付随する問題に対処する１つの選択肢は、乱流を回避し、シートを所定位置に保持するようにベルトの速度を低下させることである。しかし、速度の低下は、製造時間を増大させるという悪影響がある。ベルトの速度低下の他の悪影響には、製造品のコストの増大と、機械の全体的生産能力の低下が含まれる。当技術分野で実施されてきた第２の選択肢は、真空レベルを高くすることである。しかし、これは、たとえばベルト中へとベルトを通過する繊維の損失が増える結果となるという悪影響を有する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、テクスチャ加工された製品を製造するための産業用ファブリックに関する。この産業用ファブリックは、第１の層と第２の層を含む。第２の層は、第１の層の上面の少なくとも一部の上に延在する。第２の層は、複数のマクロボイドおよびマイクロボイドを含む。マクロボイドは、その上で製造される製品にテクスチャを与える。マイクロボイドは、マイクロボイド中への製品繊維の繊維貫入を制限する。
【0011】
特定の実施形態では、マイクロボイドは産業用ファブリックの透過性を高くする。
【0012】
他の実施形態では、テクスチャ加工製品の繊維がマクロボイド中に伸展および／または屈曲する。
【0013】
実施形態によっては、テクスチャ加工製品の繊維が、スパンボンド繊維と、短繊維と、メルトブロー繊維と、スパンレース繊維と、ウェットレイド繊維と、熱接合繊維と、天然繊維と、合成繊維と、これらの組合せとからなるグループから選択される。
【0014】
さらに他の実施形態では、第２の層が不織布層である。
【0015】
特定の他の実施形態では、第２の層が、エンジニアドポリマーと、熱可塑性プラスチックと、熱可塑性ポリウレタンと、エラストマーと、架橋プラスチックと、ゴムと、ポリアミドと、ポリエステルと、コポリエステルと、ＥＶＡ（エチレン－ビニルアセテート）と、これらの組合せとからなるグループから選択される材料を含む。
【0016】
実施形態によっては、第１の層は基布である。他の一部の実施形態では、第１の層は、織布と、不織布と、マシン方向糸配列／アレイと、クロスマシン方向糸配列／アレイと、編組と、一連の独立したリングと、スパイラルリンクと、押出成形メッシュと、ニット構造とからなるグループから選択された基布である。
【0017】
他の実施形態では、第２の層におけるマクロボイドおよび／またはマイクロボイドの少なくとも一部が、円形と、楕円形と、多角形と、葉状とからなるグループから選択された形状である。
【0018】
特定の実施形態では、多角形形状が、三角形と、矩形と、正方形と、台形とからなるグループから選択される。
【0019】
実施形態によっては、第２の層が第１の層の全長および／または全幅にわたって延在する。
【0020】
他の実施形態では、産業用ファブリックの透過性が少なくとも３００ＣＦＭである。
【0021】
さらに他の実施形態では、第１の層の上面が基布の成形側の上面である。
【0022】
特定の実施形態では、第２の層が第１の層にラミネートされている。
【0023】
さらに他の実施形態では、第２の層がフィルムである。
【0024】
実施形態によっては、第１の層と第２の層が熱と圧力を使用して互いにラミネートされている。
【0025】
さらに他の実施形態では、マクロボイドとマイクロボイドがレーザ形成ボイドおよび／またはドリル穿孔ボイドである。
【0026】
特定の実施形態では、第２の層がフィルムであり、フィルムは、エンジニアドポリマーと、熱可塑性プラスチックと、熱可塑性ポリウレタンと、エラストマーと、架橋プラスチックと、ゴムと、ポリアミドと、ポリエステルと、コポリエステルと、ＥＶＡと、これらの組合せとからなるグループから選択された化合物を含む。
【0027】
他の実施形態では、マクロボイドが、第２の層のトポグラフィ的特徴であり、テクスチャ加工製品における所望のテクスチャに対して相補的である。
【0028】
一部の他の実施形態では、マクロボイドが６ｍｍから１２ｍｍの範囲の直径を有する。さらに他の実施形態では、マイクロボイドが１ｍｍから５ｍｍの範囲の直径を有する。特定の実施形態では、マクロボイドが５０ｍｍ３から９０ｍｍ３の範囲のボイド容積を有する。他の実施形態では、マイクロボイドが２０ｍｍ３から５０ｍｍ３の範囲のボイド容積を有する。
【0029】
特定の実施形態では、産業用ファブリックに約５％から約９５％の閉領域がある。
【0030】
他の実施形態では、産業用ファブリックに約５％から約９５％の実効閉領域がある。
【0031】
実施形態によっては、マイクロボイドがマイクロボイド中へのテクスチャ加工製品の実質的な繊維貫入を防ぐ。
【0032】
さらに他の特定の実施形態では、テクスチャ加工製品繊維がマイクロボイドに架橋する。
【0033】
特定の実施形態では、産業用ファブリックの第１の層が織布と不織布から選択される。
【0034】
他の実施形態では、産業用ファブリックの第１の層が機械側面を含む。
【0035】
実施形態によっては、産業用ファブリックは製紙ファブリックである。特定の実施形態では、産業用ファブリックはテクスチャ加工用ベルトまたは加工用ベルトである。
【0036】
本発明は、さらに、テクスチャ加工製品の製造方法に関する。方法は、産業用ファブリックによって製品をテクスチャ加工することを含み、産業用ファブリックは基布などの第１の層と、第１の層の上面の少なくとも一部の上に延在するフィルムなどの第２の層とを含む。第２の層は複数のマクロボイドおよびマイクロボイドを含む。マクロボイドは、その上で製作される製品にテクスチャを与える。マイクロボイドは、マイクロボイド中への製品繊維の貫入を制限する。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本発明による、基布などの第１の層の上の第２の層として使用するためのテクスチャ加工用フィルムの上面図である。第２の層は、基布表面の上で使用するための有孔フィルムである。フィルムはマクロボイドとマイクロボイドを有する。 図１（Ｃ）は、基布などの第１の層の上の第２の層として使用するための従来のテクスチャ加工用フィルムの上面図である。第２の層は、基布表面の上で使用するための有孔フィルムである。フィルムはマクロボイドのみを有する。 図１（Ｄ）は、基布などの第１の層の上の第２の層として使用するための別の従来のテクスチャ加工用フィルムの上面図である。フィルムはマクロボイドのみを有する。
【図3】図３（Ａ）は、第１の層として使用するための織基布の上面図である。 図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の織基布の拡大図を示す図である。 図３は、本明細書において図３（Ａ）と図３（Ｂ）の両方を指すために使用される。
【図5】マイクロボイドリングパターンを有する、図３の基布の上にラミネートされた図２のフィルムを示す図である。第１のマイクロボイドは１．２６ｍｍの直径を有し、第２のマイクロボイドは１．４５ｍｍの直径を有し、第３のマイクロボイドは１．２３ｍｍの直径を有し、第４のマイクロボイドは１．４１ｍｍの直径を有する。図５は、マイクロボイドリングパターンの断面直径を４．７３ｍｍとして示している。
【図6】クロスマシン方向の第１のマクロボイドと第２のマクロボイドとの間の測定値が７．４８ｍｍである、図３の基布の上にラミネートされた図２のフィルムを示す図である。マシン方向では、第１のマクロボイドと第２のマクロボイドとの間に６．９９ｍｍの距離がある。第１のマクロボイドの内部中心から第２のマクロボイドの内部中心までを測定すると、測定値は１４．８１ｍｍである。
【図7】図２のラミネートフィルムにおける単一のマクロボイドを囲むマイクロボイドを有する、図３の基布の上にラミネートされた図２のフィルムを示す図である。図２のマイクロボイドの公称直径は１．４０ｍｍである。マクロボイドの直径は８．００ｍｍである。
【図12】本発明のベルトと相互作用する不織布製品繊維を示す図である。
【図13】本発明のベルトと相互作用する不織布製品繊維を示す図である。
【図14】本発明のベルトと相互作用する不織布製品繊維の断面図である。
【図15】本発明のベルトと相互作用する不織布製品繊維の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
本開示における「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」という用語は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」を意味し得るか、または米国特許法において「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」もしくは「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」という用語に一般に与えられている意味を有し得る。「特許請求の範囲」で使用されている場合、「基本的に～からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」または「基本的に～からなっている（ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」という用語は、米国特許法でこれらの用語の意味とされる意味を有する。本発明のその他の態様は、以下の開示（および本発明の範囲内で）で説明されているかまたは明らかになる。
【0039】
以下の開示における「糸（ｙａｒｎ）」または複数形の「糸（ｙａｒｎｓ）」という用語は、モノフィラメント、マルチフィラメント糸、撚り糸、テクスチャ加工糸、被覆糸、複合糸、および、当業者に知られている任意の材料の牽切繊維からなる糸を指し得る。糸は、炭素、ナイロン、レーヨン、繊維ガラス、綿、セラミック、アラミド、ポリエステル、金属、ポリエチレンガラス、ポリアミド、ポリプロピレン、および／または所望の物理的、熱的、化学的特性もしくはその他の特性を示すその他の材料からなることができる。適切な化合物のさらなる例には、たとえば、ポリシクロヘキシレンジメチレン・テレフタレート（ＰＣＴ）、シクロヘキサンジメタノール・テレフタル酸（ＰＣＴＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）が含まれる。一般に、本発明の産業用ファブリックの第１の層のいずれの糸も、不織布である第２の（たとえば最上部）層に接合するのに適合するかまたは適合するようにすることができる任意の市販材料からなることができる。
【0040】
「ボイド」または複数形の「ボイド」という用語は、その従来の通常の意味を有する。したがって、これらの用語は、たとえば、それがなければ中実または半中実の物質内の空洞または空所、あるいは物質、たとえば空気または水を通すことができる、穴または間隙を指し得る。これらの用語は、これには限定されないが孔または空洞などの記述用語とも理解することができる。
【0041】
以下の開示における「マクロボイド」は、ボイドの少なくとも一部に部分的または完全な繊維貫入を可能にするのに十分に大きく、「マイクロボイド」より大きい、材料の層のシート接触または成形側の面におけるボイドを意味する。
【0042】
以下の開示における「マイクロボイド」は、ボイドへの繊維貫入を制限する材料の層のシート接触または成形側の面におけるボイドを意味する。「マイクロボイド」は「マクロボイド」より小さい。マイクロボイドは、典型的には、マイクロボイドのボイド領域への繊維の完全、有意、または実質的な侵入または貫入を防ぐ。実施形態によっては、マイクロボイドの結果として、マイクロボイドのボイド領域への部分的な繊維侵入または貫入が生じ得る。
【0043】
「ラミネーション」、「ラミネーティング」、「ラミネートする」または「ラミネートされた」は、以下の開示では交換可能に使用され、従来の通常の意味を有する。したがって、これらの用語は、たとえば樹脂および／または熱を使用して、２つ以上の層をたとえば互いにしっかりと貼り付けることを指し得る。互いに接合される材料は、同じかまたは異なる材料とすることができる。ラミネーションは、たとえば、第２の層の上に事前形成層を重ねることによって、または第２の層の上に粘着性のある材料を塗布し、粘着層を中実もしくは半中実状態に硬化させることによって、実現可能である。
【0044】
以下の開示で使用される「閉領域（Ｃｌｏｓｅｄ Ａｒｅａ）」または「ＣＡ」は、たとえば、フィルムなどの本発明の産業用ファブリックの第２の層の、いかなるマクロボイドまたはマイクロボイドもない部分または一部である。たとえば、フィルムである第２の層において、「閉領域」はそのフィルムの中実領域となる。
【0045】
以下の開示で使用される「実効閉領域（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｃｌｏｓｅｄ Ａｒｅａ）」または「ＥＣＡ」は、たとえば、フィルムなどの本発明の産業用ファブリックの第２の層の、マクロボイドを含まない部分または一部である。したがって、「実効閉領域」は閉領域とマイクロボイドを含む部分または一部を指す。たとえば、フィルムである第２の層において、「実効閉領域」はフィルムの中実領域にマイクロボイドを加えた領域になる。「実効閉領域」という語句は、マイクロボイドが繊維製品の嵩高性を増すことができ、シート成形を向上させることができるが、必ずしも完成繊維製品において一貫した画定パターンを形成しないため、使用される。
【0046】
以下の開示で使用される「マシン方向（ｍａｃｈｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）」（ＭＤ）および「クロスマシン方向（ｃｒｏｓｓ－ｍａｃｈｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）」（ＣＤ）という用語は、当技術分野においてよく理解されている意味に従って使用されている。すなわち、ベルトなどの産業用ファブリックのＭＤは、たとえばティッシュ／タオルまたは不織布製造プロセスにおいて産業用ファブリックが移動する方向を指し、一方、ＣＤは、産業用ファブリックのＭＤに垂直な方向を指す。
【0047】
以下の開示で使用される「通気性」という用語は、当技術分野でよく理解されている意味に従って使用されている。たとえば、米国試験材料協会（「ＡＳＴＭ」）は「通気性」という用語を、材料の２つの面の間の所定の空気圧差の下で既知の領域を垂直に通過する気流の流量と定義している。これは、一般に、１．２７ｃｍ（０．５インチ）のファブリックにわたる水圧降下をｆｔ３／分／ｆｔ２で表したものであり、またはＣＦＭ（「毎分立方フィート」）と略される。
【0048】
本発明は、特に、ベルトの基布の少なくとも一部を被う材料の層を有するテクスチャ加工用ベルトにおける透過性の損失に付随する上記の問題を解決する。具体的には、本発明は、織布などの第１の層に付着させたフィルムなどの第２の層を有するベルトなどの産業用ファブリックであって、第２の層が異なる大きさのボイド、すなわち「マクロ」および「マイクロ」ボイドを有する産業用ファブリックを提供する。「マクロ」ボイドは、産業用ファブリック上で製作されるテクスチャ加工製品に、所望のテクスチャ、パターンおよびバルクを与える。「マイクロ」ボイドは、典型的にはマイクロボイド内への実質的な繊維貫入を防ぎ、回避する一方、第１の層（たとえば織基布）の上にある第２の層（たとえばフィルム）の中実な閉領域を実質的に維持するのに十分に小さい。言い換えると、マクロボイドは産業用ファブリック上で製作される繊維製品にテクスチャを与え、マイクロボイドは、産業用ファブリックを通る流体の流れ（たとえば空気および／または水）を最大化する一方、製造プロセス中にテクスチャ加工製品の繊維損失（無駄）を制限する。繊維損失は、引っ張られてラミネートベルト構造体を完全に通過し、最終製品の一部にはならない、たとえば廃棄物となる繊維と理解される。
【0049】
典型的には、マイクロボイドはその上で製作される繊維製品におけるテクスチャ加工の量を制限する。たとえば、実施形態によっては、マイクロボイドは繊維製品においていかなるパターンも与えない。他の実施形態では、マイクロボイドは、繊維製品に背景パターンを与えることができるが、繊維製品においてマクロボイドによって与えられたパターンに実質的に支障を来さない。
【0050】
したがって「マクロ」ボイドと「マイクロ」ボイドの組合せは、テクスチャ加工繊維製品のキャリパー、テクスチャ、パターンおよびバルクを犠牲にせずに産業用ファブリック（たとえばベルト）の透過性を可能にし、維持する。本発明のベルトは、ベルト速度を低下させた場合に発生する製造時間の増大という悪影響がない。本発明によるベルトは、テクスチャを与えながら、製品、たとえば巻物の製造がテクスチャ加工用ベルトの使用の前に可能だったのと同じ加工速度で行われることができるようにする透過性の保持を可能にする。また、本発明によるベルトは、たとえば空気流または通気性を増すことによって、シート押さえおよびシート品質をよりよく維持する。本発明によるベルトは、繊維貫入がないように閉じたベルトの領域が、それにもかかわらずマイクロボイドを通した空気（または水）の貫通を可能にするという利点を有する。
【0051】
本発明の産業用ファブリックは、シート接触側または成形側と、機械側の両方を有するファブリックである。成形側は、製造プロセス中に繊維のシートまたはウェブと接触する、ベルトなどの産業用ファブリックの上側と当技術分野で認識されることになる側であり、一方、機械側は、製造プロセス中に繊維のシートまたはウェブと接触しない、ベルトなどの産業用ファブリックの下側と理解されることになる。
【0052】
本発明の産業用ファブリックは、少なくとも第１の層と第２の層を含む。第２の層は、シート接触側または成形側、すなわちその上で製作される繊維ベースの製品と接触する面を含む。第１の層も、シート接触側または成形側、すなわちその上で製作される繊維ベースの製品と接触する面を含むことができる。実施形態によっては、第１の層はさらに機械側の面を含む。他の実施形態では、産業用ファブリックは２層より多い、たとえば３層以上の層を含む。特定の実施形態では、第１の層の成形側または機械側に詰め物層をさらに付けることができる。詰め物層は、たとえば細い不織布繊維材料からなることができる。
【0053】
本発明は、テクスチャ加工不織布製品などのテクスチャ加工製品を製造するためのベルトなどの産業用ファブリックに関する。特定の実施形態では、テクスチャ加工不織布製品は、天然繊維または合成繊維あるいはその何らかの組合せからなる。
【0054】
特定の実施形態では、本発明は、成形側と機械側とを備えた基布を有するベルトなどの産業用ファブリックに関する。基布はさらに、成形側の少なくとも一部の上に延在する材料の層を有する。基布は、ベルトの第１の層を構成し、基布の成形側の少なくとも一部の上に延在する材料の層は、ベルトの第２の層を構成し、第２の層はラミネートされた層とすることができる。この第２の層は、マクロボイドとマイクロボイドの両方を有する。マクロボイドは、第２の層のトポグラフィ的特徴であり、たとえばその上で製作される繊維ベースの製品の所望のテクスチャに対して相補的である。マイクロボイドは、たとえば、基布である第１の層中への、および第１の層を貫通する繊維の貫入を防ぐことができる。マイクロボイドは、繊維の種類、たとえば不織布繊維、紙繊維、ガラス繊維、合成繊維、非合成繊維、および／または金属繊維に関して、製品繊維が第１の層まで第２の層を通過するのを防ぐのに十分に小さくすることができる。
【0055】
本発明は、少なくとも、最上部面層（たとえばベルトの最上部の成形側またはシート接触側の面）がマクロボイドのみを有するテクスチャ加工用ベルトにおける透過性の損失の解決策であるために有利である。たとえば、本発明は、他にも利点はあるが特に、テクスチャ加工用ベルトにおける透過性の保持を可能にするとともに、ベルト上で製作される製品にテクスチャを与え、巻物製造が、従来技術におけるテクスチャ加工用ベルトの使用前に可能であったのと同じ加工速度で動作することを可能にする。
【0056】
たとえば、スパンボンド不織布製造では、空気吸引が繊維をファブリックのマクロボイド中に追い込むため、製品の繊維構造に影響を与える。当業者は、スパンボンド不織布では、製造指示またはマージ（１つの不織布製品の製造から異なる不織布製品の製造への切り換え）ごとに繊維が連続的に紡糸されることがわかるであろう。たとえば、スパンボンド不織布の加工では、スパンボンド繊維が急冷室内において冷却空気中で急冷され、その後（または同時に）急冷室を出てテクスチャ加工用ベルト（当業者にはスピンベルトとも呼ばれることがある）にウェブの形態で載りながら延伸される。マクロボイドの分散はボイドにおける繊維密度を高くすることができるが、一方、通例、繊維密度は真空空気吸引速度によって影響を受けない。特定の実施形態では、真空は流入延伸給気を単に除去するだけである。すなわち、当業者は、この実施形態における真空の主な機能は流入空気を除去することであることがわかるであろう。延伸を終えて真空から出る空気の量は、典型的には、（理想的には）等しくなるように設計され、ベルトの孔が局所速度を制御することができ、それによってシートに密度差を生じさせる。ファブリックにおける直径の大きいボイドは、真空吸引中により多くの繊維を堆積させるきわめて局在化された流れを生じさせることができる。ボイドのない場所では、繊維密度が最も低い。より小さいボイドは堆積させる繊維がより少ないが、これらの領域における通気性によりマイクロボイド間の密度の勾配をより小さくすることができ、それによってたとえば製造されたシートのマシン方向（ＭＤ）とクロスマシン方向（ＣＤ）の全体的引っ張り強度を向上させる。したがって、延伸空気を全部除去するためと、それと同時に、受容可能な引っ張り特性を有するファブリックの表面上の繊維製品シートを維持するために典型的に必要な全体的透過性は、４００～７００ＣＦＭの透過性範囲である。透過性が低すぎると、シートを乱す延伸領域のあふれを生じさせ、より高速な吸引速度を必要とし、それによって繊維製品の構造がより圧縮され／明確でなくなり、製造中およびその後の後処理中に密度勾配に起因してより弱くなる。より高い初期透過性は、繊維製品の最終構造において嵩高性を増す結果となる吸引値の低下を可能にする。
【0057】
したがって、一般に、製造を通して繊維製品を扱うベルトなどの産業用ファブリックの所要透過量は典型的には約４００～７００ＣＦＭと認められることになる。
【0058】
特定の実施形態では、本発明は、紙、ティッシュ、タオルおよび／または不織布加工において３次元構造を形成するための、ベルトなどの産業用ファブリックに関する。実施形態によっては、基布である第１の層の上に部分的または全体に延在する第２の層、たとえばフィルムに、異なる大きさおよび／または直径のボイドを形成するために、レーザまたはその他の機構が使用される。特定の実施形態では、形成されるボイドはマクロボイドとマイクロボイドである。
【0059】
第１の層（たとえば基布）の上の第２の層（たとえばフィルム）のマクロボイドは、繊維製品に所望のテクスチャ、パターンおよび／またはバルクを与えることができ、一方、マイクロボイドは、繊維の貫入を回避し、透過性を強化しながら第１の層の上の第２の層の中実な閉領域を実質的に維持するように、第２の層に分散される。例として、スパンボンド不織布製造では、マクロボイドは、スパンボンド繊維が本発明のベルト上に置かれると、たとえば真空の空気吸引の助けにより、繊維がマクロボイド内で屈曲し、伸展するように、直径が十分に大きい。実施形態によっては、繊維はまとまってマクロボイドの形態をとるかまたは持つようになるようにマクロボイド内で屈曲し、伸展する。繊維は空気吸引によってマクロボイド内に引き込まれる。それに対して、スパンボンド繊維がマイクロボイドを有するベルトの部分に置かれると、ボイド径は、繊維が間隙に「架橋」し、たとえば真空によってマイクロボイド内に引き込まれないような直径である。さらなる例として、不織布の別の製造は、短繊維の使用を含む場合がある。当業者は、これらの短繊維も同様に空気吸引の助けにより屈曲または伸展することになる長い長さを有することができ、マクロボイドの形状を持つようになるかまたはマクロボイドを満たすことができるとともに、短繊維がマイクロボイドの間隙に架橋することになることがわかるであろう。
【0060】
マクロボイドとマイクロボイドの直径を含む厳密な大きさは異ならせることができ、産業用ファブリック上で繊維ベースの製品を形成するために使用される繊維径と繊維長とに関係し得る。マクロボイドとマイクロボイドの直径は、ボイドの最上部からボイドの底部まで異なることもでき、たとえば円錐形を有することができる。典型的には、マクロボイドは、たとえばマクロボイドへの繊維の貫入を可能にすることによってテクスチャを与えることができ、一方、マイクロボイドは繊維をまったく貫入させないかまたは限定された／最小の繊維貫入を可能にし、そのような貫入にもかかわらず産業用ファブリックの透過性を強化し、その上で製作される繊維製品にテクスチャをほとんどまたはまったく与えない。
【0061】
マクロボイドとマイクロボイドの深さは異なることができ、産業用ファブリックにおける第１の層（たとえば基布）上の第２の層（たとえばフィルム）の深さに関係する。マクロボイドおよびマイクロボイドは、典型的には、フィルムの下の第１の層、たとえば織布を露出させ、たとえば産業用ファブリックの上面から見たときに見えるように、第２の層、たとえばフィルムの層全体を貫通する。
【0062】
マクロボイドとマイクロボイドのパターンは、任意の所望のパターンとすることができる。パターンは形状の任意の組合せを含むことができる。形状には、円、線、ドット、波、スリット、描画、ロゴ、商標または所望の任意のランダムもしくは規則的パターンが含まれるがこれらには限定されない。特定の実施形態では、マクロボイドおよび／またはマイクロボイドは、格子パターンまたは配置を有することができる。他の実施形態では、マクロボイドおよび／またはマイクロボイドはパターンを有していなくてもよく、産業用ファブリックの第２の層に完全にランダムに位置するかまたは配置可能である。
【0063】
マクロボイドは、直径、面積および／またはボイド容積が異なっていてもよく、ベルトなどの単一産業用ファブリック全体にわたって同じ値を有している必要はない。同様に、マイクロボイドは、直径、面積および／またはボイド容積が異なっていてもよく、ベルトなどの単一産業用ファブリック全体にわたって同じ値を有している必要はない。たとえば、単一のベルトにおいて、１つのマクロボイドの直径が８ｍｍである一方で別のマクロボイドの直径が９ｍｍであってもよい。同様に、この同じベルトにおいて、１つのマイクロボイドの直径が２ｍｍである一方で別のマイクロボイドの直径が３ｍｍであってもよい。さらに、個々のマイクロボイド直径測定値のばらつきは、たとえば製造技術の結果である場合もある。
【0064】
特定の実施形態では、マイクロボイド構造はマクロボイドによって製品に与えられるテクスチャ特徴を妨げも変更もしない。さらに他の実施形態では、マイクロボイド構造は、産業用ファブリックにおいて第２の層から第１の層まで流体（たとえば空気および／または水）を流れさせるのに十分に大きい。さらに他の実施形態では、マイクロボイド構造は、たとえば不織布、紙またはガラスなど繊維の種類に応じて、繊維が第２の層から第１の層まで通過するのを防ぐのに十分に小さい。特定の実施形態では、マイクロボイドはその上で製作される繊維製品に嵩高性を与える。
【0065】
産業用ファブリックにおける第１の層は、織布または不織布であってもよい。第１の層が織布である実施形態では、織布は複雑または単純、単層または多層、たとえば平織または繻子織など、様々な織パターンで織られることがある。織布は、モノフィラメント糸、モノフィラメント撚糸、マルチフィラメント糸またはマルチフィラメント撚糸で織られてもよく、単層、多層またはラミネート状とすることができる。織布のための糸は、機械衣料品技術分野における業者によってこの目的のために使用される、ポリアミドおよびポリエステル樹脂などのいくつかの合成ポリマー樹脂のうちのいずれか１つから押出成形されてもよい。
【0066】
他の実施形態では、産業用ファブリックにおける第１の層は透過性不織布である。特定の実施形態では、不織布は、押出成形メッシュ、ニット構造、ＭＤおよび／もしくはＣＤ糸配列、編組、一連の独立したリング、または、フォイル、フィルムもしくはスパンボンド、梳毛、エアレイド、メルトブローもしくはウェットレイドなどのその他の不織製品から選択される。
【0067】
本発明の特定の実施形態では、産業用ファブリックの第１の層、たとえば織基布に、材料のシートまたは成形側層である、第２の層が付けられる。実施形態によっては、この第２の層は、接着剤、糸、ねじ、樹脂またはその他の物理、化学もしくは熱接合技術あるいはこれらの組合せを使用して第１の層に付けられる。
【0068】
特定の実施形態では、産業用ファブリックの第２の層は、第１の層に付けられたポリマー層である。たとえば、第２の層は、たとえば化学または機械的手段によって第１の層の成形側（たとえば基布の成形側）にたとえばポリマー層として付けるかまたは結合することができる。第２の層は、第１の層の成形側に、ラミネートフィルム状シートまたはラミネートフィルム層として付けることもできる。第１の層の成形側に付けられる材料の第２の層に使用可能な材料の例には、熱可塑性材料が含まれる。これらの熱可塑性材料は、第１の層（たとえば基布）の全体に、または第１の層の選択された部分または領域に、ラミネートすることができる。たとえば、必要であれば、基布である第１の層の成形側の半分のみにラミネートフィルム層を付けることができる。実施形態によっては、第２の層は熱および／または圧力を使用して第１の層にラミネートされる。
【0069】
他の実施形態では、産業用ファブリックの第２の層は、産業用ファブリックの第１の層にラミネートされる前に、まずフィルム状シートまたはフィルム層として形成される。
【0070】
特定の実施形態では、産業用ファブリックの第２の層はフィルムであり、接着剤、糸、ねじ、樹脂またはその他の物理、化学もしくは熱接合技術あるいはこれらの組合せを使用して基布などの第１の層に付けられる。特定の実施形態では、フィルムの一部または全部を基布の一部または全部に浸透させることができる。特定の実施形態では、フィルムは、いずれのマクロボイドまたはマイクロボイドもないフィルム領域において産業用ベルトの成形（表）側に実質的に平坦な表面を形成する。
【0071】
基布などの第１の層上のフィルムなどの産業用ファブリックの第２の層の形成には、任意の適切な材料を使用することができる。第２の層が含むことができる適切な材料の例には、たとえば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＥＶＡ（エチレン－ビニルアセテート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ポリプロピレン（ＰＰ）、またはＰＵ（ポリウレタン）、ポリアミド、ポリエステル、コポリエステル、熱可塑性プラスチック、熱可塑性ポリウレタン、エラストマー、架橋プラスチック、ゴム、およびその他のエンジニアドポリマーが含まれる。
【0072】
特定の実施形態では、産業用ファブリックの第２の層におけるマクロボイドおよびマイクロボイドは、円形形状を形成する。しかし、マクロボイドおよびマイクロボイドは、あらゆる形状および／または大きさまたは混合とすることができる。たとえば、マクロボイドおよび／またはマイクロボイドは、円形、正方形、針状、矩形、卵形、ＭＤもしくはＣＤ向きアイコン、スリット、非多角形、三角形、楕円形、多角形、台形、および／または葉状の形状とすることができる。さらに、マクロボイドおよび／またはマイクロボイドの形状は、第２の層の上面領域から第２の層の下面領域まで第２の層を通して異なっていてもよい。たとえば、ボイドは第２の層の上面領域において円形を有し得るが、第２の層の底面領域では卵形になるように第２の層を通して形態を変化または部分的に変化させてもよい。
【0073】
また、マクロボイドおよびマイクロボイドは、産業用ファブリックにおける第２の層、たとえばラミネートフィルム層において多様な大きさおよび／または形状とすることができる。すなわち、ラミネートフィルム層において一部のマクロボイドおよび／またはマイクロボイドが円形形状を有し、その層の他のボイドが三角形状を有し、さらに他のボイドが葉状形状を有してもよい。また、マクロボイドおよび／またはマイクロボイドはすべて同じ形状、たとえば円形形状であるが、大きさが異なっていてもよく、たとえば１つまたは複数の円形マクロボイドが４ｍｍの直径を有し、１つまたは複数の円形マクロボイドが８ｍｍの直径を有し、さらに１つまたは複数の円形マクロボイドが１２ｍｍの直径を有してもよい。他の実施形態では、その上に製品を製作するために１１ｍｍの繊維が使用される場合、第２の層がたとえば１２ｍｍのマクロボイドと９ｍｍのマイクロボイドを有してもよい。
【0074】
本発明は、テクスチャ加工繊維製品の製造のための産業用ファブリックであって、少なくとも第１の層と第２の層とを含み、第２の層が産業用ファブリックの上面であり、少なくとも２つの異なる大きさのボイドを含み、マイクロボイドが、（ｉ）マクロボイドより小さい開放領域を有し、（ｉｉ）マクロボイドによって製品に与えられたテクスチャ特徴を変化させず、（ｉｉｉ）第２の層から第１の層に流体（たとえば空気および／または水）を流れさせるのに十分に大きく、ならびに／または（ｉｖ）繊維の種類、たとえば不織布繊維、紙繊維、ガラス繊維、合成繊維、非合成繊維および／もしくは金属繊維に関して、製品繊維が第２の層を通って第１の層まで貫通するのを防ぐのに十分に小さい、産業用ファブリックを包含する。
【0075】
実施形態によっては、産業用ファブリックの不織布の第２の層は、マクロボイドおよびマイクロボイドを除き、空気および／または水を通さない。実施形態によっては、不織布である第２の層は、産業用ファブリックの基布とすることができる第１の層の少なくとも一部に貫入するかまたは混じる。他の実施形態では、不織布の第２の層は、第１の層のいずれの部分にも貫入せず、混じらない。
【0076】
特定の実施形態では、マクロボイドおよび／またはマイクロボイドの形状は、可変であり、最終製品設計の考慮すべき事柄（たとえば本発明の産業用ファブリック上で生産されるペーパータオル製品の所望のパターン）および／または繊維ベースの製品の製造のための様々な成形プロセスにおいて使用される繊維径および／または繊維長に応じた形状である。例として、マクロボイドの大きさおよび／または分散は、繊維製品の特定の設計上の選好、たとえばトイレットペーパーまたはお尻ふきの特定のテクスチャに基づいて選択することができ、一方、マイクロボイドは、製品が本発明のベルト上で形成されるときにベルトを通る空気流を向上させるように分散される。当業者は、マイクロボイドは、マイクロボイドの特性、たとえば大きさおよび／または分散が、本発明の産業用ファブリックの閉領域において同等の空気流を生じさせるようにして決定され得るように、マクロボイド構造全体に関係することがわかるであろう。さらなる例として、本発明のベルトにおいて、マクロボイドは繊維を貫入させるのに十分な大きさとなり、それと同時に、ベルトにおけるマイクロボイドは繊維の貫入を防ぐ大きさを有することになる。一実施例では、繊維ベースの不織布製品が４ｍｍの長さを有する繊維からなる場合がある。マクロボイドは直径８ｍｍとすることができ、一方、マイクロボイドは直径３ｍｍとすることができ、したがってマクロボイドへの繊維貫入を可能にすると同時にマイクロボイドへの繊維貫入を防ぐ。ベルトの第２の層におけるマイクロボイドとマクロボイドの配置は、ランダム化またはパターン化することができ、あるいはこれらの何らかの組合せとすることができる。
【0077】
本発明の産業用ファブリックの第２の層におけるマクロボイドおよびマイクロボイドは、レーザ、ドリル穿孔、またはたとえば機械穿孔、エンボス加工、モールド成形などのその他の化学的もしくは機械的手段、あるいは第２の層を含む材料に穴をあけることができる任意のその他の適切な手段の使用など、任意の適切な手段によって形成または作製することができる。マクロボイドおよびマイクロボイドを形成するためのレーザ、ドリル穿孔、またはその他の化学的もしくは機械的手段の使用は、産業用ファブリックの製造の異なる段階で行うことができる。たとえば、フィルムである第２の層が製造され、その後、そのフィルムに穴をあけるためにレーザが使用されてもよい。フィルムに穴があけられた後、次にフィルムが第１の層、たとえば織基布にラミネートされてもよい。または、フィルムが製造され、次に、基布にラミネートされてもよい。ラミネート後、レーザまたはその他の手段を使用してフィルムに穿孔してもよい。
【0078】
本発明の産業用ファブリックの第２の層における穿孔は、たとえば空気の透過性を可能にする。たとえば、繊維のウェットパルプが本発明のベルト上でウェブを形成するテクスチャ加工製品の製造領域の形成時、真空吸引を使用することができる。これらの実施形態では、第２の層の穿孔は、真空から空気がマイクロボイドの少なくとも一部を通過することを可能にすることができ、したがって全体的なベルト透過性およびウェブまたはシート押さえを増すことができる。
【0079】
本発明と、本発明の使用によって得られる本発明の利点および目的とをよりわかりやすくするために、本発明の非限定的実施形態が添付図面に示されており、対応する構成要素が同じ参照番号で識別されている添付の説明資料を参照する。当業者は、産業用ファブリック上で製作される繊維ベースの製品に支持、制御およびテクスチャを与える一方で空気除去を可能にする備えがなければならないため、産業用ファブリックの設計と透過性が重要であることがわかるであろう。
【0080】
【0081】
図１Ａに、本発明によるテクスチャ加工製品を製造するための産業用ファブリック（たとえばベルト）における第２の層として使用するためのフィルム（１０１）の上面図を示す。この図では、押出成形によって熱可塑性フィルム（１０１）が形成されている。フィルム（１０１）が製作された後、フィルム（１０１）にマクロボイド（１０２）とマイクロボイド（１０３、１０４）を穿孔するためにレーザが使用されている。レーザはフィルム（１０１）に円形マクロボイド（１０２）と円形マイクロボイド（１０３、１０４）の両方を穿孔している。レーザは、フィルム（１０１）に特殊化パターンで穿孔している。たとえば、直径８ｍｍのマクロボイド（１０２）が、各マクロボイドを囲む直径１ｍｍのマイクロボイド（１０３）のリングとともに形成されている。直径１ｍｍのマイクロボイド（１０３）の４つの隣接リングの間に、４つの直径２ｍｍのマイクロボイド（１０４）の正方形状パターンが配置されている。
【0082】
有孔フィルム（例示の第２の層）（１０１）は、織基布（例示の第１の層）にラミネートされている。図１Ａのフィルム（すなわちフィルムのみ）が１１７０のＣＦＭを有する。図１Ａのフィルム（１０１）がラミネートされた基布（すなわち基布のみ）は９１６のＣＦＭを有する。図１Ａの有孔フィルムは、ＥＣＡ（フィルムの閉領域にマイクロボイドを加えた領域）を約６０．７％と、ＣＡ（フィルムの中実領域のみ）を約３８．６％有する。完成ベルト、すなわちフィルムと織基布は、６４３のＣＦＭを有する。通気性ＣＦＭ値は、ＴｅｘＴｅｓｔモデルＦＸ３３６０ ＰｏｒｔＡｉｒ Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ａｉｒ
【0083】
Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｔｅｓｔｅｒによって判定された。
【0084】
図１Ｂに、本発明によるテクスチャ加工製品を製造するための産業用ファブリック（たとえばベルト）における第２の層として使用するためのフィルム（１０５）の上面図を示す。この実施形態では、レーザがフィルム（例示の第２の層）に円形マクロボイド（１０６）と円形マイクロボイド（１０７、１０８）の両方を穿孔している。レーザは、フィルム（１０５）に特殊化パターンで穿孔している。たとえば、直径８ｍｍのマクロボイド（１０６）が、各マクロボイドを完全に囲む１ｍｍのマイクロボイド（１０７）のリングとともに形成されている。１ｍｍのマイクロボイドの４つの隣接するリングの間に、８つの１ｍｍのマイクロボイド（１０８）のリングパターンが、その８つの１ｍｍのマイクロボイド（１０８）のリングパターンの中心にある１つの単一１ｍｍマイクロボイド（１１６）とともに穿孔されている。この有孔フィルムは、ＥＣＡを約６０．７％とＣＡを約４２．９％有する。図１Ｂの有孔フィルム（すなわちフィルムのみ）は９４８ＣＦＭを有する。フィルムがラミネートされた基布（例示の第１の層）（すなわち基布のみ）は、９１６ＣＦＭを有する。完成ベルト、すなわちフィルムと基布は５３８ＣＦＭを有する。
【0085】
図１Ｃに、テクスチャ加工製品の製造において使用するための、マイクロボイドのないフィルム（１０９）の上面図を示す。レーザがフィルム（１０９）に円形マクロボイド（１１０）を穿孔している。レーザは、フィルムに特殊化パターンで穿孔している。たとえば、直径８ｍｍのマクロボイドが形成されている。図１Ｃのフィルムは、ＣＡを約６０．７％有する。完成ベルト、すなわちフィルムと基布は３４３ＣＦＭを有する。
【0086】
図１Ｄに、テクスチャ加工製品の製造において使用するための、マイクロボイドのないフィルム（１１１）の上面図を示す。レーザがフィルム（１１１）に円形マクロボイド（１１２）を穿孔している。レーザは、特殊化パターンでフィルムに穿孔している。たとえば、直径５ｍｍのマクロボイドが形成されている。図１Ｄのフィルムは約６０．７％のＣＡを有する。完成ベルト、すなわちフィルムと基布は３１３ＣＦＭを有する。
【0087】
図１Ａおよび図１Ｂは、図１Ｃおよび図１Ｄとの比較例として、本発明により製作されたテクスチャ加工用ベルトにおいて使用するためのフィルムの設計を示している。すなわち、図１Ａおよび図１Ｂによるフィルムを使用して製作されたベルトのそれぞれを、図１Ｃおよび図１Ｄによって表されたフィルムを使用して製作された従来の方式で製作されたベルトと比較した。比較ＣＦＭ値は、本発明による、フィルムにおけるマクロボイドに加えてマイクロボイドを追加する効果が、図１Ｃのフィルムおよび完成ベルトの値によって表される従来のベルトと比較して約３００ＣＦＭ（図１Ａ）および約２００ＣＦＭ（図１Ｂ）だけ透過性を向上させたことを示している。図１Ｄに、ＣＦＭ値が、本発明による、フィルムにおけるマクロボイドに加えてマイクロボイドを加えた効果が、図１Ｄのフィルムおよび完成ベルトの値によって表された従来のベルトと比較して約３００ＣＦＭ（図１Ａ）および約２００ＣＦＭ（図１Ｂ）だけ透過性を向上させたことを示している、比較例をさらに示す。
【0088】
【0089】
図３Ａおよび図３Ｂに、織基布（１１３）（Ａｌｂａｎｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｒｐ．Ｐｒｏｌｕｘ Ｎ００５ファブリック）を示す。図３Ｂは、図３Ａの基布（１１３）の拡大部分を示す。基布は８７５ＣＦＭ目標値を有する。目標ＣＦＭは、たとえば特定のデザイン、糸径、織パターンおよび／または熱処理条件などの要因を考慮に入れた場合の所望の目標ＣＦＭに基づくことができる。目標ＣＦＭは、以前の製造および測定の知識にも基づくことができる。
【0090】
【0091】
より具体的には、図４は、ＭＤおよびＣＤ方向に通り、０．３０ｍｍの公称直径を有する基布の糸を示す上面図である。たとえば、０．３０ｍｍの直径を有するＭＤ方向（１１４）に通る基布の糸が示されている。図４は、直径０．３３ｍｍを有するＣＤ方向（１１５）に通る基布の糸を示している。基布（図３）は、この上面図では図２のラミネートフィルムにおけるマクロボイドを通して見える。
【0092】
図５は、図２のラミネートフィルムにおいてリングを形成する８つのマイクロボイド（１０８）の測定値を示す上面図である。リングの内部に単一マイクロボイド（１１６）がある。（リングの内部のマイクロボイドを備えたマイクロボイドのリングの）このマイクロボイドパターンは、４つのマクロボイドの間に配置されている。第１のマイクロボイドは１．２６ｍｍの直径を有する。第２のマイクロボイドは１．４５ｍｍの直径を有する。第３のマイクロボイドは１．２３ｍｍの直径を有する。第４のマイクロボイドは１．４１ｍｍの直径を有する。このマイクロボイドリングパターンの直径は、４．７３ｍｍである。図３の基布は、この図においてマクロボイドを通して見える。
【0093】
図６は、図２のラミネートフィルムにおけるマクロボイド間の間隔の測定値を示す上面図である。ここでは、クロスマシン方向において、第１のマクロボイド（１１７）と第２のマクロボイド（１１８）との間の距離は７．４８ｍｍである。マシン方向において、第１のマクロボイド（１１９）と第２のマクロボイド（１２０）の間の距離は６．９９ｍｍである。第１のマクロボイド（１２１）の内部中心から第２のマクロボイド（１２２）の内部中心まで測定すると、測定値は１４．８１ｍｍである。図３の基布（１１３）は、この図ではマクロボイドを通して見える。
【0094】
図７は、図２のラミネートフィルムにおける単一マクロボイドを囲むマイクロボイドの測定値を示す上面図である。この図は、マイクロボイドによって囲まれたマクロボイド（１０６）の直径も示している。なお、図３の基布（１１３）はこの図においてマクロボイドを通して見ることができる。ここで、第１のマイクロボイド（１２３）は直径１．４３ｍｍである。第２のマイクロボイド（１２４）は直径１．４４ｍｍである。第３のマイクロボイド（１２５）は直径１．３４ｍｍである。第４のマイクロボイド（１２６）は直径１．３６ｍｍである。第５のマイクロボイド（１２７）は直径１．３２ｍｍである。第６のマイクロボイド（１２８）は直径１．５１ｍｍである。この実施形態では、目標または公称マイクロボイド径は１．４０ｍｍである。取り囲む８つのマイクロボイドのリングの内部のマクロボイド（１０６）の直径は、８．００ｍｍである。
【0095】
図８に、マクロボイド（１０６）とマイクロボイド（１０８）とを有し、図３の織基布（１１３）の上にラミネートされた図２のフィルム（１０５）の断面図を示す。図９および図１０に、図８のファブリックの拡大部分を示す。図１０は、図８のファブリックの閉領域（ＣＡ）の拡大部分である。
【0096】
図１１に、図８のファブリックの閉領域（ＣＡ）（１２９）の断面図を示す。図１１は、基布（１１３）が０．８５ｍｍの厚さを有するものとして示している。図１１は、２．９３ｍｍの厚さを有するラミネートフィルム（１０５）を示している。図１１に示すベルト部分における第２の層（フィルム）にはマクロボイドもマイクロボイドも存在しない。
【0097】
【0098】
図１４および図１５に、図３の基布（１１３）にラミネートされた図２のフィルム（１０５）を有するベルトと相互作用する不織布製品繊維（１３０）の断面図を示す。ここでは、ベルト上で製作された不織布製品の繊維が、ラミネートフィルム層のマクロボイド（１０６）内に引き込まれ、侵入しているが、ラミネートフィルムのマイクロボイド（１０８）に架橋している様子が見える。ここでは、繊維は、マイクロボイドの一方の側からマイクロボイドの他方の側までボイドをわたって延びることによってマイクロボイドに架橋している。場合によっては、マイクロボイド空間にはいずれの繊維も貫入せずに、繊維がボイドに完全に架橋する。他の場合には、繊維の一部であるが実質的ではない一部がマイクロボイド空間に侵入する場合があるが、残りの部分はマイクロボイドの一方の側からマイクロボイドの他方の側まで延びる。
【0099】
上記に対する修正が当業者には明らかであろうが、本発明を本発明の範囲を越えて修正させることにはならない。以下の特許請求の範囲は、そのような状況を含むものと解釈されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【国際調査報告】