特表 2024-536034 撚糸として形成された補強繊維を備えたプレスカバー

(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】2024-10-04

(54)【発明の名称】撚糸として形成された補強繊維を備えたプレスカバー

(51)【国際特許分類】

   D21F 3/02 20060101AFI20240927BHJP

   D02G 3/44 20060101ALI20240927BHJP

   D02G 3/28 20060101ALI20240927BHJP

   D02G 3/26 20060101ALI20240927BHJP

   B29C 70/16 20060101ALI20240927BHJP

   D01H 13/00 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

D21F3/02 Z

D02G3/44

D02G3/28

D02G3/26

B29C70/16

D01H13/00 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024517451

(86)(22)【出願日】2022-09-13

(85)【翻訳文提出日】2024-04-02

(86)【国際出願番号】 EP2022075335

(87)【国際公開番号】W WO2023046522

(87)【国際公開日】2023-03-30

(31)【優先権主張番号】102021124356.4

(32)【優先日】2021-09-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】506408818

【氏名又は名称】フォイト パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＶＯＩＴＨ ＰＡＴＥＮＴ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｓｔ． Ｐｏｅｌｔｅｎｅｒ Ｓｔｒ． ４３， Ｄ－８９５２２ Ｈｅｉｄｅｎｈｅｉｍ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ジュアンハオ ヅォウ

【テーマコード（参考）】

4F205

4L036

4L055

4L056

【Ｆターム（参考）】

4F205AA45

4F205AD16

4F205AG16

4F205AH04

4F205HA06

4F205HA23

4F205HA37

4F205HA47

4F205HB01

4F205HC03

4F205HL03

4F205HL12

4F205HM04

4L036MA04

4L036MA37

4L036PA21

4L036PA46

4L036UA07

4L055BD05

4L055CE79

4L055EA15

4L055EA16

4L055EA19

4L055FA22

4L055FA30

4L056FA07

(57)【要約】

本発明は、プレスカバー（２００）であって、補強構造体（１００）が埋め込まれている少なくとも１つのポリマー層（２４０）を有しており、補強構造体（１００）は、プレスカバー（２００）の軸方向で延在する複数の長手方向繊維（２２０）から成る半径方向内側の第１の層と、プレスカバー（２００）の実質的に周方向で延在する少なくとも１つの周方向繊維（２３０）から成る半径方向外側の第２の層とを含む繊維補強材として形成されており、第１の層の長手方向繊維（２２０）は、および好ましくは第２の層の少なくとも１つの周方向繊維（２３０）も、それぞれ補強繊維として形成されており、補強繊維は、まず、複数の単繊維または繊維束を第１の撚り方向で第１の単位長さあたりの撚り数で互いに撚り合わせて粗糸を形成し、次いで複数のこのような粗糸を、第１の撚り方向とは逆の第２の撚り方向で第２の単位長さあたりの撚り数で互いに撚り合わせることにより、撚糸として形成されており、第１の単位長さあたりの撚り数は、第２の単位長さあたりの撚り数よりも小さく、長手方向繊維（２２０）と少なくとも１つの周方向繊維（２３０）とは、プレスカバー（２００）の半径方向で見て、互いに接触するように互いに配置されている、プレスカバー（２００）に関する。さらに本発明は、このようなプレスカバー（２００）を備えた、繊維材料ウェブを処理するためのプレスロールおよびシュープレス、ならびに繊維材料ウェブを処理するためのプレス、特にシュープレスにおけるこのようなプレスカバー（２００）の使用に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレスカバー（２００）であって、
補強構造体（１００）が埋め込まれている少なくとも１つのポリマー層（２４０）を有しており、
前記補強構造体（１００）は、前記プレスカバー（２００）の軸方向で延在する複数の長手方向繊維（２２０）から成る半径方向内側の第１の層と、前記プレスカバー（２００）の実質的に周方向で延在する少なくとも１つの周方向繊維（２３０）から成る半径方向外側の第２の層とを含む繊維補強材として形成されており、
前記第１の層の前記長手方向繊維（２２０）は、および好ましくは前記第２の層の前記少なくとも１つの周方向繊維（２３０）も、それぞれ補強繊維（１０）として形成されており、前記補強繊維は、まず、複数の単繊維または繊維束（３０）を第１の撚り方向で第１の単位長さあたりの撚り数で互いに撚り合わせて粗糸（２０）を形成し、次いで複数のこのような粗糸（２０）を、前記第１の撚り方向とは逆の第２の撚り方向で第２の単位長さあたりの撚り数で互いに撚り合わせることにより、撚糸として形成されている、プレスカバー（２００）において、
前記第１の単位長さあたりの撚り数は、前記第２の単位長さあたりの撚り数よりも小さく、前記長手方向繊維（２２０）と前記少なくとも１つの周方向繊維（２３０）とは、前記プレスカバー（２００）の半径方向で見て、互いに接触するように互いに配置されていることを特徴とする、プレスカバー（２００）。

【請求項2】

前記第１の単位長さあたりの撚り数は、前記第２の単位長さあたりの撚り数の７０％～９０％に相当し、前記第１の単位長さあたりの撚り数は、好ましくは１メートルにつき７０～９０回転であり、さらに好適には７５～８５回転であり、さらに好適には８０回転である、請求項１記載のプレスカバー（２００）。

【請求項3】

前記第１の撚り方向はＳ方向であり、前記第２の撚り方向はＺ方向である、請求項１または２記載のプレスカバー（２００）。

【請求項4】

各粗糸（２０）は、２つの単繊維または繊維束（３０）から形成されていて、完成した前記撚糸は、３つの粗糸（２０）から形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のプレスカバー（２００）。

【請求項5】

前記プレスカバー（２００）の前記第１の層の前記長手方向繊維（２２０）は、第１の予荷重を有していて、これに対して前記第２の層の前記少なくとも１つの周方向繊維（２３０）は第２の予荷重を有しており、前記第１の予荷重は、前記第２の予荷重よりも大きい、請求項１から４までのいずれか１項記載のプレスカバー（２００）。

【請求項6】

前記第１の予荷重は、前記第２の予荷重の少なくとも７倍に、かつ／または最大で１３倍に相当する、請求項５記載のプレスカバー（２００）。

【請求項7】

前記プレスカバー（２００）の前記補強構造体（１００）全体は、前記第１の層と前記第２の層とだけから成っている、請求項１から６までのいずれか１項記載のプレスカバー（２００）。

【請求項8】

撚糸として形成されている少なくとも１つの前記補強繊維（１０）は、コーティングを有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のプレスカバー（２００）。

【請求項9】

撚糸として形成されている前記少なくとも１つの補強繊維（１０）は、８００ｄｔｅｘ～１５００ｄｔｅｘの、好ましくは１０００ｄｔｅｘ～１２００ｄｔｅｘの、さらに好適には、１１００ｄｔｅｘの繊度を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載のプレスカバー（２００）。

【請求項10】

前記粗糸（２０）はそれぞれ複数の繊維束（３０）から形成されており、各繊維束（３０）は、１８０～２３０の単一のフィラメントを有している、請求項１から９までのいずれか１項記載のプレスカバー（２００）。

【請求項11】

前記プレスカバー（２００）の前記補強構造体（１００）のすべての糸は、撚糸として形成されている前記少なくとも１つの補強繊維（１０）に相当する、請求項１から１０までのいずれか１項記載のプレスカバー（２００）。

【請求項12】

前記プレスカバー（２００）の前記補強構造体（１００）のすべての糸は、互いに同一に形成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のプレスカバー（２００）。

【請求項13】

繊維材料ウェブ（ＦＢ）を処理するためのシュープレス（５００）のためのプレスロール（４００）であって、
前記プレスロール（４００）は、請求項１から１２までのいずれか１項記載の少なくとも１つのプレスカバー（２００）を有していることを特徴とする、プレスロール（４００）。

【請求項14】

繊維材料ウェブ（ＦＢ）を、特にペーパーウェブ、厚紙ウェブ、またはティッシュウェブを処理するためのシュープレス（５００）であって、延長されたプレスギャップ（５１０）を共に形成または画定しているプレスロール（４００）と対向ロール（４５０）とを含み、前記プレスロール（４００）は、周方向で取り囲むプレスカバー（２００）を含んでいる、シュープレス（５００）において、
前記プレスカバー（２００）は、請求項１から１２までのいずれか１項により形成されていることを特徴とする、シュープレス（５００）。

【請求項15】

繊維材料ウェブ（ＦＢ）を、特にペーパーウェブ、厚紙ウェブ、またはティッシュウェブを処理するためのプレス、特にシュープレス（５００）における、請求項１から１２までのいずれか１項記載のプレスカバー（２００）の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレスカバーであって、補強構造体が埋め込まれている少なくとも１つのポリマー層を有しており、補強構造体は、プレスカバーの軸方向で延在する複数の長手方向繊維から成る半径方向内側の第１の層と、プレスカバーの実質的に周方向で延在する少なくとも１つの周方向繊維から成る半径方向外側の第２の層とを含む繊維補強材として形成されており、第１の層の長手方向繊維は、および好ましくは第２の層の少なくとも１つの周方向繊維も、それぞれ補強繊維として形成されており、補強繊維は、まず、複数の単繊維または繊維束を第１の撚り方向で第１の単位長さあたりの撚り数で互いに撚り合わせて粗糸を形成し、次いで複数のこのような粗糸を、第１の撚り方向とは逆の第２の撚り方向で第２の単位長さあたりの撚り数で互いに撚り合わせることにより、撚糸として形成されている、プレスカバーに関する。さらに本発明は、このようなプレスカバーを備えた、繊維材料ウェブを処理するためのプレスロールおよびシュープレス、ならびに繊維材料ウェブ、特にペーパーウェブ、厚紙ウェブ、またはティッシュウェブを処理するためのプレス、特にシュープレスにおけるこのようなプレスカバーの使用に関する。

【0002】

このようなプレスカバーは、本発明者によりすでに刊行物独国特許出願公開第１０２０１９１２６０７７号明細書において記載されていて、この明細書の開示内容はこれにより全範囲において本出願に含まれる。この場合、本発明者は、補強繊維としての特別な撚糸の使用は、ニップにおける－しばしば局所的でしかない－過負荷の結果として起こり得る故障の危険が減じられるので、プレスカバーに有利に作用することをすでに認識していた。換言すると、撚糸として形成された補強繊維は、プレスカバーの耐用期間を延長するのに役立つ。

【0003】

しかしながら、プレスカバーの半径方向で見た場合に、半径方向内側の長手方向繊維が、少なくとも１つの半径方向外側の周方向繊維に接触するように配置されていると、塊通過の際に半径方向内側の長手方向繊維が損傷する可能性があるというリスクは依然として存在している。本発明者のシミュレーション結果は、このために、少なくとも１つの周方向繊維が、塊通過時に長手方向繊維に直接に押し付けられる際に、長手方向繊維と少なくとも１つの周方向繊維との交点において局所的に長手方向繊維に作用する著しい応力集中が生じることを示している。したがって、上述の刊行物である独国特許出願公開第１０２０１９１２６０７７号明細書に基づくプレスカバーでは、長手方向繊維と少なくとも１つの周方向繊維とは意図的に、互いに接触しないように配置されている。このようにして、これらの糸の間での直接的な力伝達が生じず、これらの糸の間に配置されたマトリックス材料、例えばポリウレタンが、減衰作用を及ぼすことができる。しかしながらこの場合の欠点は、長手方向繊維と少なくとも１つの周方向繊維とを互いに間隔を置いて配置することが製造技術的に比較的手間がかかるということである。

【0004】

したがって、依然として改善の余地が存在しており、本発明者は、プレスカバーを、いわゆる塊通過のような過負荷状況に対してなおも耐性を有するものとし、ひいてはプレスカバーの耐用期間をさらに延ばすためのさらなる措置を模索することを課題としている。同時に、製造の手間が可能な限り僅かであるように保たれることが望ましい。

【0005】

この課題は、独立請求項により解決され、この場合、従属請求項は、本発明の有利な発展形態を対象としている。

【0006】

具体的には、本発明者は、厳しい原因分析および数回の試験により、驚くべきことに、冒頭で述べた形式のプレスカバーにおいて、第１の単位長さあたりの撚り数を第２の単位長さあたりの撚り数よりも小さく選択した場合、この課題を解決できることを確認した。同時にこの場合、長手方向繊維と少なくとも１つの周方向繊維とは、プレスカバーの半径方向で見て、互いに接触するように互いに配置されていることにより、製造の手間も僅かであるように保つことができる。

【0007】

加撚において単位長さあたりの撚り数をこのように選択することは極めて稀である。繊維技術、特に紡糸の分野における当業者には知られているように、撚糸の特徴的な挙動特性は、単位長さあたりの撚り数にはあまり依存せず、つまり撚糸の長さの１メートルあたりの撚り数にはあまり依存せず、むしろ、撚糸を加撚によって製造する個々のストランドの撚り角（「twist angle」とも呼ばれる）に依存している。さらにこの撚り角度は、撚糸の直径に大きく依存している。撚糸直径と撚り角度との関係は、図１に概略的に示されており、この場合、ｄは撚糸の直径を、Ｉはストランドのうちの１つが完全に１回転した場合の撚糸の長さを、θは撚り角度を表している。この場合、等式が成り立つ：
ｔａｎθ＝πｄ／Ｉ

【0008】

これにより、撚糸の直径が大きくなるほど、撚り角度が大きくなることがわかる。さらに－既に上述したように－、撚糸の特徴的な挙動特性は、撚り角度に依存することが公知である。したがって、例えば、撚り角度が大きくなると、撚りが強くなるということが当てはまる。

【0009】

通常は撚糸が縮れてしまうので、撚糸の撚りは僅かであるように保つことが望ましい。したがって、２段階加撚では、つまり粗糸から製造される加撚では、撚り方向は常に互いに逆向きである。したがって、図２に例示されているように、粗糸はＳ方向で加撚することができ、複数の粗糸から製造された完成糸はＺ方向で加撚することができる。粗糸は当然ながら、これらの粗糸から製造される完成糸よりもはるかに小さな直径を有しているので、粗糸の単位長さあたりの撚り数は、完成糸の単位長さあたりの撚り数よりも明らかに大きくなければならない。このようにしてのみ、粗糸のために、類似または同一の撚り角度に達し、ひいては類似または同一の特徴的な挙動特性を得ることができる。特に、粗糸の加撚により第２の加撚段階で完成糸が含む撚りをこれにより相殺することができる。その結果、予荷重をかけなくても、縮れる傾向を示すことなく平坦な基礎上に完成糸を置くことができるようになる。このような理由から、通常、２段階加撚の紡糸では、第１の単位長さあたりの撚り数が第２の単位長さあたりの撚り数よりも常に大きく選択されている。

【0010】

確かに、自動車タイヤ製造の分野からは、複数の粗糸から形成された完成糸の単位長さあたりの撚り数よりも小さい第１の単位長さあたりの撚り数を有する粗糸から成る撚糸が補強繊維として既に存在している。これについては、例えばブリジストン社の刊行物である米国特許第４７８７２００号明細書を参照されたい。しかしながら、自動車タイヤにおける補強構造体の構造は、基本的に、プレスカバーにおける補強構造体の冒頭に記載された構造とは異なっているので、ここでは同じ問題、特に長手方向繊維と周方向繊維との交点における局所的な過剰応力は生じない。自動車タイヤでは通常、半径方向外側から少なくとも１つの周方向繊維によって接触される長手方向繊維も存在しない。この場合に解決すべき具体的な問題は、最終的には、自動車タイヤの耐用期間を長くすることを目指すものだとしても、異なる性質のものである。したがって、プレスカバーの当業者には、全く異なる技術分野からこの従来技術を利用しようという動機付けもない。

【0011】

同様のことは、例えば、日本板硝子社の刊行物欧州特許出願公開第３７７０３０９号明細書に記載されているような、歯付きベルト製造の技術的な分野にも合理的に該当する。

【0012】

いずれにせよ、プレスカバーの製造分野における当業者には、通常の基本原理とは異なる加撚補強繊維を選択するもしくは特別に製造する明らかな根拠はない。

【0013】

したがって、本発明者の功績は、補強繊維の加撚の際に第１の単位長さあたりの撚り数を第２の単位長さあたりの撚り数よりも小さく選択するのにもかかわらず、プレスカバーでは過負荷に対する抵抗力に関して有利であることを認識したことである。この場合、補強繊維が縮れる傾向に対しては、補強繊維をポリマーマトリックス内に埋め込む際の相応の予荷重により対抗することができる。

【0014】

図３は、撚糸として形成された補強繊維の半径方向の硬度を特定するための試験構成を概略的に示している。所定の力（この場合、９．８Ｎ）を加えた場合に、補強繊維の半径方向での変形ΔＬが大きいほど、この補強繊維は半径方向で軟らかいと言える。

【0015】

発明者は、第２の単位長さあたりの撚り数よりも小さく選択された第１の単位長さあたりの撚り数を有する撚糸は、予荷重が低い場合は、予荷重が高い場合の同じ撚糸よりも半径方向で著しく軟質の挙動を示すことを確認した。このような硬度の差は、第１の単位長さあたりの撚り数が第２の単位長さあたりの撚り数よりも大きく選択されている従来使用されている撚糸の場合よりも著しく大きい。プレスカバーでは、このような挙動を有利に利用することができる。すなわち、プレスカバーでは、典型的には、第１の組織層を形成する、半径方向でさらに内側に配置される補強繊維、特に、プレスカバーの軸方向で延在する長手方向繊維には、半径方向でさらに外側に配置される少なくとも１つの補強繊維、特に実質的に周方向で延在する少なくとも１つの周方向繊維よりも大きな予荷重がかけられる。これにより、同じ加撚された繊維材料を使用する場合は、半径方向でさらに外側に配置される少なくとも１つの補強繊維は、半径方向でさらに内側に配置される補強繊維よりも、半径方向で軟質であることを達成することができる。

【0016】

相対的に軟質に形成されていて半径方向でさらに外側に配置される少なくとも１つの補強繊維によって、プレスカバーが過負荷にさらされる場合でも、プレスカバーの外表面から亀裂が発生してしまう危険性が減じられるので、これは有利である。このような亀裂は、発明者が観察することができたように、このようなプレスカバーの典型的にはその外表面に設けられる溝の底部から発生することが多い。しかしながら、プレスカバーのポリマー材料における、特に溝底部における応力ピークは、少なくとも１つの半径方向外側の補強繊維が相対的に軟質に形成されているならば減じることができる。

【0017】

同時に、半径方向内側の補強繊維が可能な限り硬質に形成されているならば有利であることも確認された。すなわちこれらの繊維は、塊通過の際に、殆ど常に最初に亀裂が生じる傾向があり、これらの繊維が相応に硬質に構成されているならばこのような危険は対処される。

【0018】

試験では、第１の単位長さあたりの撚り数が、第２の単位長さあたりの撚り数の７０％～９０％に相当し、第１の単位長さあたりの撚り数は、好ましくは１メートルにつき７０～９０回転であり、さらに好適には７５～８５回転であり、さらに好適には８０回転であると有利であることが判明した。

【0019】

例えば縫い糸では通常であるのと同様に、第１の撚り方向はＳ方向であってもよく、第２の撚り方向はＺ方向であってもよい。このような典型的な縫い糸は、例えば図２に示されている。

【0020】

図２に示した典型的な縫い糸の場合とは異なり、本発明による補強繊維に関しては、各粗糸が２つの単繊維または繊維束から形成されていて、完成した撚糸は、３つの粗糸から形成されているならば好適である。これにより、特に安定的な補強繊維が得られる。補強繊維は、特に、その長手方向延在に沿った引っ張り力に対して耐性があることができることも望ましい。

【0021】

既に上述したように、本発明により、補強構造体が、プレスカバーの軸方向で延在する複数の長手方向繊維から成る第１の層と、プレスカバーの実質的に周方向で延在する少なくとも１つの周方向繊維から成る第２の層とを含む繊維補強材として形成されており、長手方向繊維と少なくとも１つの周方向繊維とは、プレスカバーの半径方向で見て、互いに接触するように互いに配置されているならば、製造技術的に極めて有利である。「実質的に周方向で」とは、この場合、少なくとも１つの周方向繊維が、プレスカバーの長手方向軸線を中心として螺旋状に延在することであると理解してもよい。複数のねじ条を備えたねじの場合と同様に互いに相対的に配置することができる２つ以上の周方向繊維を第２の層に設けることもできる。好ましくは、この場合、第１の層の長手方向繊維および／または第２の層の少なくとも１つの周方向繊維は、撚糸として形成される少なくとも１つの補強繊維に相当する。

【0022】

この思想の発展形態では、プレスカバーにおける第１の層の長手方向繊維は、第１の予荷重を有していて、これに対して第２の層の少なくとも１つの周方向繊維は第２の予荷重を有しており、第１の予荷重は、第２の予荷重よりも大きく、好ましくは、第１の予荷重は、第２の予荷重の少なくとも７倍に、かつ／または最大で１３倍に相当することが提案される。これにより、両層において同じ繊維材料が使用されたとしても、両層における補強繊維の既に上述したさらに有利な異なる硬度が生じる。

【0023】

この場合、プレスカバーの補強構造体全体は、第１の層と第２の層とだけから成っていれば十分である。

【0024】

撚糸として形成されている少なくとも１つの補強繊維が、コーティングを有しているならばさらに有利であることが示されている。コーティングは、撚糸と、この撚糸を取り囲むポリマーマトリックスとの結合を促進することができる。

【0025】

撚糸として形成されている少なくとも１つの補強繊維が、８００ｄｔｅｘ～１５００ｄｔｅｘの、好ましくは１０００ｄｔｅｘ～１２００ｄｔｅｘの、さらに好適には、１１００ｄｔｅｘの繊度を有しているならば好適である。単位ｄｔｅｘは、１／１０ｔｅｘであるｄｅｃｉｔｅｘの略語であり、公式のｔｅｘ系は重量を番号化したものであり、すなわち糸の繊度を示す。この場合、繊度は、所定の長さの糸が有する重量によって定義される。ｔｅｘは、１ｋｍの糸が何グラムを有しているかを表している（例えば、１ｄｔｅｘ＝１／１０ｔｅｘ：糸１ｋｍが１０ｇである）。補強繊維が繊細過ぎると、この補強繊維は、プレスカバーにおいて引張力を必要な範囲で吸収することができない。これに対し、補強繊維が粗過ぎると、ポリマーマトリックスに結合させる際に問題が生じる。

【0026】

粗糸がそれぞれ複数の繊維束から形成されており、各繊維束は、１８０～２３０の単一のフィラメントを有しているならば有利であることが示された。

【0027】

好ましくは、プレスカバーの補強構造体のすべての糸は、撚糸として形成されている少なくとも１つの補強繊維に相当する。これは特に、第１の単位長さあたりの撚り数および第２の単位長さあたりの撚り数に関して当てはまる。

【0028】

プレスカバーの補強構造体のすべての糸は、互いに同一に形成されているならば極めて特に好適である。これによって、多量の同一の繊維材料を購入して組み込むことができ、これにより、プレスカバーの製造コストは安価に保たれる。

【0029】

本発明のさらなる観点は、繊維材料ウェブを処理するためのシュープレスのためのプレスロールであって、少なくとも１つの上述した本発明によるプレスカバーを有しているプレスロールに関する。

【0030】

本発明のさらなる別の観点は、繊維材料ウェブを、特にペーパーウェブ、厚紙ウェブ、またはティッシュウェブを処理するためのシュープレスであって、延長されたプレスギャップを共に形成または画定しているプレスロールと対向ロールとを含み、プレスロールは、周方向で取り囲むプレスカバーを含んでいて、このプレスカバーが、本発明により形成されている、シュープレスに関する。

【0031】

また、本発明は、繊維材料ウェブを、特にペーパーウェブ、厚紙ウェブ、またはティッシュウェブを処理するためのプレス、特にシュープレスにおける、上述した本発明によるプレスカバーの使用に関する。

【0032】

以下に、本発明を、正しい縮尺ではない概略図につき説明する。図面は詳細に示している。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】撚糸直径と撚り角度との間の一般的な関係を示す原理図である。

【図2】Ｓ方向で撚られた３つの粗糸が共にＺ方向で撚り合わせられている、縫い糸のような典型的な撚糸の例を示す図である。

【図3】補強繊維の半径方向の硬度をどのようにして特定するかを説明する原理図である。

【図4】異なる予荷重がかけられた様々な補強繊維の半径方向の硬度の比較を示す図である。

【図5】本発明によるプレスカバーのための補強繊維を示す図である。

【図6】本発明によるプレスカバーを備えたシュープレスを示す図である。

【図7】本発明によるプレスカバーのための製造方法を示すための原理図である。

【0034】

図５には、本発明によるプレスカバー２００（図６参照）における補強構造体１００の構成部分として組み込まれるように本発明により形成されている補強繊維１０が例示されている。補強繊維１０は、撚糸として形成されており、この場合、まず２つの繊維束３０がＳ撚り方向で、第１の単位長さあたりの撚り数で撚り合わせられて粗糸２０を形成し、次いで同様に製作されたこのような３つの粗糸２０が、Ｚ方向で第２の単位長さあたりの撚り数で撚り合わせられて完成糸もしくは補強繊維１０を形成する。次いで補強繊維１０をさらにコーティングすることができる。

【0035】

本発明によれば、第１の単位長さあたりの撚り数は第２の単位長さあたりの撚り数よりも小さい。第１の単位長さあたりの撚り数は、この実施例では、１メートルにつき８０回転であり、第２の単位長さあたりの撚り数は１メートルにつき１００回転である。さらに糸は、１１００ｄｔｅｘの繊度を有している。したがって、本発明による補強繊維１０は、以下の略記形式で特徴付けることができる：
ｄｔｅｘ１１００×２×３ Ｓ８０／Ｚ１００。

【0036】

本発明によるプレスカバーのための補強繊維１０のこの実施例は、以下でＡＢ－１と記載し、その半径方向の硬度に関して、図３に関して上述した試験構成に従って検査して、従来技術による各補強繊維の２つの実施例ＡＢ－２およびＡＢ－３と比較した。ＡＢ－２およびＡＢ－３による補強繊維は、確かに（図５に示したような）実施例ＡＢ－１と同じ基本構造を有しているが、これらの補強繊維では第１の単位長さあたりの撚り数は、第２の単位長さあたりの撚り数よりも大きい。略記形式で、ＡＢ－２による補強繊維を以下のように特徴付けることができる：
ｄｔｅｘ１１００×２×３ Ｓ１６５／Ｚ１５０。
そして、ＡＢ－３による補強繊維を以下のように特徴付けることができる：
ｄｔｅｘ１１００×２×３ Ｓ１００／Ｚ８０。

【0037】

したがって、ＡＢ－２の場合には、第１の単位長さあたりの撚り数は１メートルにつき１６５回転であり、第２の単位長さあたりの撚り数は１メートルにつき１５０回転であるのに対して、ＡＢ－３の場合には、第１の単位長さあたりの撚り数は１メートルにつき１００回転であり、第２の単位長さあたりの撚り数は１メートルにつき８０回転である。

【0038】

図４には、この比較の結果が示されており、この場合、Ｘ軸に、試験中に補強繊維にかけられた予荷重がニュートン（Ｎ）で示されている。Ｙ軸には、Pussey & Jones（P&J）試験による硬度がプロットされている。この場合、相対的に小さいＰ＆Ｊ値は、相対的に大きいＰ＆Ｊ値よりも高い硬度を意味することを考慮されたい。

【0039】

図４から読み取れるように、４Ｎの小さい予荷重では、本発明による実施例ＡＢ－１のＰ＆Ｊ硬度は、３４であり、これは、ＡＢ－２（この場合、僅か２１）の場合よりも明らかに高く、かつＡＢ－３（この場合、３２）の場合よりも幾分高い。換言すると、本発明による補強繊維１０は、予荷重が低い場合には、従来技術の補強繊維と比較して、半径方向で相対的に軟質である。しかしながら、５０Ｎの著しく高い予荷重の場合は、本発明による実施例ＡＢ－１のＰ＆Ｊ硬度は、僅か２０である。したがって、これは、ＡＢ－３のＰ＆Ｊ硬度（この場合：２４）より低く、ＡＢ－２のＰ＆Ｊ硬度（この場合：１８）をごく僅かに超える。換言すると、本発明による補強繊維１０は、予荷重が高い場合には、半径方向で、従来技術の補強繊維より硬質であり、または従来技術の補強繊維と少なくとも同程度に硬質である。

【0040】

本発明による補強繊維１０の半径方向の硬度のこのように大きな偏差は、本発明によるプレスカバー２００において有利に利用される。つまり、この場合、長手方向繊維２２０としてプレスカバー２００の軸線１に対して平行に延在するこれらの補強繊維１０のうちの複数が、補強構造体１００の第１の層を形成する。さらに、周方向繊維２３０として、半径方向外側で、軸線Ａを中心として螺旋状に第１の層に巻回されているこれらの補強繊維１０のうちの少なくとも１つは、補強構造体１００の第２の層を形成する（図７参照）。好ましくは、本発明によるプレスカバー２００の補強構造体１００全体は、これらの両層のみから成っている。

【0041】

この場合、プレスカバー２００は、図７に概略的に示したように製造することができる。図７は、この場合、本発明によるプレスカバー２００を製作するための装置を著しく概略的な側面図で示している。この装置はこの場合、ちょうど１つの円筒状の巻き付けマンドレルを有している。周囲には、長手方向繊維２２０として形成された複数の補強繊維１０が互いに間隔を置いて設けられている。巻き付けマンドレルの半径方向最も外側の周面上に、ポリマー層２４０を設けるために、ポリマーが塗布される。付加的に、例えば周方向繊維２３０が螺線状に、ポリマー層２４０のポリマー内に導入される。周方向繊維２３０は、ポリマー内に埋め込まれた後、長手方向繊維２２０と共に、本発明により製造されるプレスカバー２００の補強構造体１００を形成する。本発明によれば、この場合、周方向繊維２３０は長手方向繊維２２０に接触しており、すなわち、プレスカバー２００の半径方向で見て、これらの間に間隔はない。

【0042】

巻き付けマンドレルは、製作すべきプレスカバー２００の長手方向軸線Ａに相当する長手方向軸線を中心として回転可能に支持されている。この場合、長手方向軸線は、図平面内に直交方向に延在している。注ぐことのできる硬化性のエラストマーのポリマー、例えばポリウレタンのようなキャスト材料が、管路３００を介してキャスティングノズル３１０を通して上方から、巻き付けマンドレルの半径方向最も外側の周面上へと、もしくは長手方向繊維２２０上へと与えられる。このようなキャスト材料は、注ぐ際に、巻き付けマンドレルから下方に流れ落ちることのないように、例えばその滴下時間および粘性を選択することができる。その間、巻き付けマンドレルは、長手方向軸線を中心として矢印方向で回転している。この回転と同時に、キャスティングノズル３１０は、図７にはさらには示されていない適切なガイドを介して、巻き付けマンドレルに沿って相対的に、長手方向軸線Ａに対して平行に長手方向軸線に沿ってガイドされる。キャスト材料を表面に注ぐと同時に、少なくとも１つの周方向繊維２３０が繰り出され、回転している巻き付けマンドレル上に螺線状に巻き付けられて螺旋を形成する。 この場合、キャスト材料は長手方向繊維２２０を通過して、巻き付けマンドレルまで到ることができる。ポリマーは、この例では、硬化のステップ後に、半径方向最も内側の、かつ好適にはエラストマーのポリマー層、例えば、ポリマー層２４０を形成する。付加的に、必要であれば、半径方向外側にさらに別のポリマー層を塗布することができる。しかしながら好ましくは、すべての補強構造体１００が完全に、半径方向で最も内側のポリマー層２４０内に埋め込まれている。

【0043】

キャスティングノズル６から流出するキャスト材料は、プレポリマーと架橋剤とから成る混合物である。プレポリマーは、プレポリマーが貯蔵または攪拌されるプレポリマー容器（図示せず）から提供される。プレポリマーは、本発明によるイソシアネートおよびポリオールを含んでいてもよい。プレポリマー容器内には、プレポリマーが、例えば、今述べた材料から成るプレポリマーとして、存在していてもよい。架橋剤は、架橋剤容器内に準備されていてもよい。プレポリマー容器および架橋剤容器は、プレスカバー２００を製作するための装置に配属されている。これらの容器は、同じく図示されていない管路を介して流れを案内するように、流れ方向でキャスティングノズル３１０の上流側に接続された混合室（図示せず）に、接続されている。プレポリマー・架橋剤混合物は、すなわち、上流で、キャスティングノズル３１０の外側で製作され、すなわち混合室内で混合される。混合物の製作とは独立して、次いでこの混合物は、巻き付けマンドレルの表面に、プレスカバー２００の少なくとも１つのポリマー層の形成のために塗布される。

【0044】

すなわち、回転注型としても公知のこのような連続的な注ぎ工程により、巻き付けマンドレルの幅にわたって、徐々に、長手方向軸線aを中心として閉じられた円筒状の無端のプレスカバー２００が製作され、このプレスカバーの内周面は実質的に巻き付けマンドレル４の外周面に相当する。

【0045】

補強構造体１００がポリマー層２４０内に埋め込まれる際には、好ましくは、長手方向繊維２２０は、僅か４Ｎの予荷重で予荷重をかけられた少なくとも１つの周方向繊維２３０よりも高い予荷重、例えば５０Ｎの予荷重で予荷重をかけられている。これにより、長手方向繊維２２０として補強構造体１００の第１の層を形成する本発明による補強繊維１０は、周方向繊維２３０として補強構造体１００の第２の層を形成する本発明による少なくとも１つの補強繊維１０よりも著しく硬い。これは、塊通過時に本発明によるプレスカバー２００の抵抗力に対して有利に作用する。

【0046】

図６には、シュープレス５００が、部分的に断面された概略的な側面図で示されており、シュープレスは、この場合、本発明によるプレスロール４００、すなわちシュープレスロールと、対向ロール４５０とを含む。シュープレスロール４００と対向ロール４５０とは、それらの長手方向軸線に関して互いに平行に配置されている。シュープレスロールと対向ロールとは共に、延長されたプレスギャップ５１０を形成または画定している。

【0047】

この場合、対向ロール４５０は、長手方向軸線を中心として回転する円筒状に形成されたロールから成っており、シュープレスロール４００は、シュー４１０と、このシューを支持する定置のヨークと、本発明によるプレスカバー２００とから構成されている。シュー４１０とヨークとは、対向ロール４５０もしくはプレスカバー２００に関して固定されて配置されている。つまり、シューとヨークとは回転しないという意味である。この場合、シュー４１０は、ヨークによって支持されて、液圧プレスエレメント（図示せず）を介して、このシューに対して相対的に回転するプレスカバー２００の半径方向最も内側の表面に押し付けられる。シュー４１０とヨークとを周方向で取り囲むプレスカバー２００は、この場合、対向ロール４５０とは逆の回転方向で、その長手方向軸線Ａを中心として回転する。シュー４１０が、対向ロール４５０に面した側で凹状に形成されていることにより、比較的長いプレスギャップ５１０が生じる。

【0048】

シュープレス５００は特に、繊維材料ウェブＦＢからの脱水に適している。シュープレス５００の作動時には、１つまたは２つのプレスフェルト５２０を伴う繊維材料ウェブＦＢが、プレスギャップ５１０を通るようにガイドされる。この場合、その間に繊維材料ウェブＦＢをサンドイッチ状に保持するちょうど２つのプレスフェルト５２０が用いられる。延長されたプレスギャップ５１０を通る際に、延長されたプレスギャップ５１０では、繊維材料ウェブＦＢにプレスフェルト５２０を介して間接的に圧力が加えられる。これは、一方では対向ロール４５０の半径方向最も外側の表面が、そしてプレスカバー２００の半径方向最も外側の表面が、直接に相応のプレスフェルト５２０に接触することにより行われる。繊維材料ウェブＦＢから流出する液体は、１つまたは２つのプレスフェルト５２０によって、かつプレスカバー表面に場合によっては設けられる凹部、特に溝（図示せず）によって、一時的に受け入れられる。プレスカバー２００の凹部に受け入れられた液体は、延長されたプレスギャップ５１０から出た後、プレスカバー２００が再度プレスギャップ５１０内に進入する前に放出される。さらに、プレスフェルト５２０によって吸収された水は、プレスギャップ５１０から出た後に、サクションエレメントによって除去することができる。

【0049】

本発明の図示されていない別の実施形態では、プレスフェルト５２０を省くことができる。このような場合には、繊維材料ウェブＦＢは、一方ではプレスカバー２００に、他方では対向ロール４５０に直接接触しており、これらは共に１つのプレスギャップ５１０を形成している。この場合、対向ロールは、加熱式の乾式シリンダとして形成されていてもよい。

【符号の説明】

【0050】

１０ 補強繊維
２０ 粗糸
３０ 繊維束
１００ 補強構造体
２００ プレスカバー
２２０ 長手方向繊維
２３０ 周方向繊維
２４０ ポリマー層
３００ 管路
３１０ キャスティングノズル
４００ （シュー）プレスロール
４１０ シュー
４５０ 対向ロール
５００ シュープレス
５１０ （延長された）プレスギャップ
５２０ プレスフェルト
Ａ （プレスカバーの）軸線
ＡＢ－１ （本発明による）実施例１
ＡＢ－２ （従来技術による）実施例２
ＡＢ－３ （従来技術による）実施例３
ＦＢ 繊維ウェブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】