溼紙幅傳送帶的製作方法

2023-05-13 13:48:01

專利名稱：：溼紙幅傳送帶的製作方法
技術領域：
：本發明涉及溼紙幅傳送帶(在下文中，有時簡稱為"帶子")，特別是涉及用於以高速傳送溼紙幅的溼紙幅傳送帶。
背景技術：
：近年來，為了實現造紙機的高速運行，已經開發了不採用開式牽引的封閉式牽引造紙機。根據圖5說明一種典型的封閉式牽引造紙機。在該圖中以虛線示出的溼紙幅WW被壓榨毛氈PF1、PF2，溼紙幅傳送帶TB以及幹網DF支撐，並且從右至左傳送。眾所周知，這些壓榨毛氈PF1、PF2，溼紙幅傳送帶TB和千網DF是構成為無端狀的帶狀體，並且由導輥GR支撐。瓦形件PS形成為與壓榨輥PR相匹配的凹狀。該瓦形件PS經由瓦形壓榨帶SB，和壓榨輥PR構成壓榨部PP。溼紙幅WW依次通過未圖示的線材部和第一壓榨部，並從壓榨毛氈PF1被傳送到壓榨毛氈PF2上。然後，由壓榨毛氈PF2傳送至壓榨部PP,在壓榨部PP中，溼紙幅WW以由壓榨毛桂PF2和溼紙幅傳送帶TB夾持的狀態，由介入有瓦形壓榨帶SB的方式被底板瓦形件PS和壓榨輥PR施加壓力。壓榨毛氈PF2具有高透水性，而溼紙幅傳送帶TB形成為其透水性非常低。因此，在壓榨部PP內，來自溼紙幅WW的水分轉移到壓榨毛氈PF2中。剛離開壓榨部PP之後，由於壓力急速解除，壓榨毛氈PF2、溼紙幅WW和溼紙幅傳送帶TB體積膨脹。由於該膨脹和形成溼紙幅WW的紙漿纖維的毛細管現象，壓榨毛氈PF2中的一部分水分轉移到溼紙幅WW中，也就是引起了再溼潤現象。但是，由於溼紙幅傳送帶TB具有非常低的透水性，不會將水保持在其中。因此，溼紙幅傳送帶TB幾乎不發生再溼潤現象，溼紙幅傳送帶TB有助於提高從溼紙幅上除水的效率。另外，離開壓榨部PP的溼紙幅WW由溼紙幅傳送帶TB傳送。然後，溼紙幅WW由吸輥SR吸附，並由幹網DF傳送到乾燥工序中。在溼紙幅傳送帶TB將溼紙幅傳送到下一工序時，需要使溼紙幅平滑地脫離(紙的離開)。作為具有這種功能的溼紙幅傳送帶的一個例子，日本專利特開2001-89990號公報中公開了一種由高分子量彈性部和纖維體形成溼紙幅傳送帶的溼紙幅側層，而該高分子量彈性部和纖維體中的一方由疏水性材料形成。該溼紙幅傳送帶通過疏水材料的作用，能夠破壞在離開壓榨部之後形成在溼紙幅和溼紙幅傳送帶之間的薄水膜，這實現了溼紙幅到下一工序的平滑傳送。另一方面，已經日益認識到，具有將剛剛離開壓榨部的溼紙幅積極地粘在其表面上的功能的重要性。雖然在日本專利特開2001-89990號公報中公開的溼紙幅傳送帶具有能夠使得溼紙幅平滑地脫離帶子的功能，但，在剛剛離開壓榨部之後，由於破壞溼紙幅和帶子之間的水膜，剛剛離開壓榨部之後的溼紙並不牢固地粘在帶子的表面上，並在移到下一工序的過程中和傳送到下一工序時溼紙幅有時會撕裂。為了解決這一問題，在日本專利特開2004-277971號公報中，本發明的發明人提出了一種由高分子量彈性部和纖維體形成溼紙幅傳送帶的溼紙幅側層，並將纖維體的一部分露出在表面的溼紙幅傳送帶。根據日本專利特開2004-277971號公報的溼紙幅傳送帶，由於在溼紙幅側層表面上露出的親水性纖維體保持來自溼紙幅的水，可同時實現將溼紙幅粘在帶子上而傳送的功能，和在將溼紙幅傳送至下一工序時使溼紙幅平滑地脫離的功能。
發明內容然而，對日本專利特開2004-277971號/>才艮中的溼紙幅傳送帶而言，由於溼紙幅內的一些水分包含在溼紙幅側層內的親水性纖維內，親水性纖維膨脹，因此存在降低基體尺寸穩定性的問題。在溼紙幅傳送帶的溼紙幅側層，使用具有高公定水分率的人造絲纖維或者尼龍纖維作為毛層的纖維，但公知這些具有高公定水分率的毛層會由於吸水引起較大的尺寸變化。由這種尺寸變化較大的毛層形成的溼紙幅傳送帶，在行進方向上或者寬度方向上伸長，或者有時候由於部分伸長而使溼紙幅傳送帶以起皺的狀態行進。公知，溼紙側毛層纖維的公定水分率越高，這種尺寸變化的傾向越大，而公定水分率越少，這種尺寸變化的傾向越小並穩定。但是，由具有低公定水分率的毛層纖維有時候削弱了溼紙幅傳送帶的功能。因此，鑑於上述問題，本發明的目的在於提供一種溼紙幅傳送帶，其同時實現將溼紙幅粘在帶子上而傳送的功能，和在將溼紙幅傳送至下一工序時使溼紙幅平滑地脫離的功能，並如上所述的尺寸變化較小。本發明利用了一種溼紙幅傳送帶解決了上述問題，該溼紙幅傳送帶用於封閉式牽引造紙機的壓榨部，並具有基體、溼紙幅側層和機器側層，其特徵在於，所述溼紙幅側層包括由親水性纖維形成的溼紙幅接觸側毛層以及不含該親水性纖維的基體側毛層，高分子彈性體至少含浸到所述溼紙幅接觸側毛層中，所述親水性纖維的至少一部分露出在所述溼紙幅接觸側毛層的表面上。定水分率之差為4.oy。以上。本發明的溼紙幅傳送帶的溼紙幅側層由兩層構成，在兩層當中，與溼紙幅接觸的側的毛層由親水性纖維形成，與此相對，基體側的毛層不含有親水性纖維，因此水分更多地儲存在溼紙幅接觸側毛層，而水分向基體側毛層的轉移較少。其結果是，溼紙幅接觸側毛層膨脹而基體側毛層不膨脹，因此溼紙幅傳送帶的溼紙幅側層整體的膨脹是很小的，從而能夠使帶子的尺寸變化較小。此外，由於通過露出在溼紙幅側層表面的親水性纖維來保持來自溼紙幅的水分，能夠同時實現將溼紙幅粘在帶子上而傳送的功能，和在將溼紙幅傳送至下一工序時使溼紙幅平滑地脫離的功能。圖1是表示本發明的第一實施方式中溼紙幅傳送帶的概要的CMD方向截面圖。圖2是表示本發明的溼紙幅傳送帶的概要的俯視圖。圖3是表示本發明的第二實施方式的溼紙幅傳送帶的概要的CMD方向截面圖。圖4是用於評價實施例的溼紙幅傳送帶的性能的概要圖。圖5是典型的封閉式牽引造紙機的概要圖。本發明的優選實施方案以下，詳細說明本發明的溼紙幅傳送帶。圖l是本發明的第一實施方式的溼紙幅傳送帶的CMD方向截面圖。圖2是俯視圖。如圖l所示，溼紙幅傳送帶10包括基體30、溼紙幅側層20和機器側層23，溼紙幅側層20由溼紙幅接觸側毛層21和置於該溼紙接觸側毛層21內側的基體側毛層22兩層形成。溼紙幅接觸側毛層21由親水性纖維41形成，基體側毛層22不包含親水性纖維41,而是由與親水性纖維41相比具有更低的公定水分率的纖維形成。也就是說，溼紙幅接觸側毛層21具有高吸水性，而基體側毛層22與溼紙幅接觸側毛層21相比吸水性更低。溼紙幅接觸側毛層21和基體側毛層22都浸有高分子彈性體50。如圖2所示，親水性纖維41的一部分露出在溼紙幅接觸側毛層21的表面上。另外，所謂"露出"是指出現在溼紙幅接觸側毛層21的表面上的狀態，無論親水性纖維41是否突出於溼紙幅接觸側毛層21的表面。另外，圖2示出了親水性纖維41在溼紙幅接觸側毛層21的表面上露出的一個實施例，但並不僅限定於此。以下，簡潔起見，溼紙幅接觸側毛層21稱之為"第一毛層"，基體側毛層22稱之為"第二毛層"以及該機器側層23被稱為"第三毛層，，。第一毛層21、第二毛層22和第三毛層23由短纖維形成，這些當中，第一毛層21作為短纖維採用親水性纖維41，而對於第二毛層22和第三毛層23,如下所述，採用與該親水性纖維41相比具有更低的公定水分率的纖維。第二毛層22和第三毛層23通過針刺，分別纏繞在基體30的溼紙側和機器側成為一體，而第一毛層21纏繞在第二毛層22上成為一體。另外，將毛層一體化的方法，除了採用針刺法以外，也能夠採用靜電植絨來進行。形成第一毛層21的親水性纖維41中的所謂"親水性"是指吸引水分的特性和/或保持水分的特性，在本發明中，將"親水性"特性用記載於JISL0105(纖維產品的物理試驗方法通則)中的"公定水分率"來表示。親水性纖維41最好採用具有4%以上的公定水分率的纖維，具體地來講，選自諸如尼龍(公定水分率為4.5%)、維尼綸(5.0%)、醋酸纖維(6.5%)、人造絲纖維(11.0%)、高溼模量粘膠纖維(11.0%)、銅銨(11.0%)、棉(8.5%)、麻(12.0°/。)、絲(12.0%)和羊毛(15.0%)等親水性纖維的組。在此，括號中的數字是公定水分率。當使用公定水分率小於4%的纖維時，由於不能充分地保持來自溼紙幅的水分，不能充分發揮將溼紙幅粘在帶子上而搬送的功能。另外，親水性纖維41也可以採用在纖維的表面上進行過化學性的親水處理的纖維。具體來講，是進行過本領域普通技術人員已知的絲光加工、樹脂加工、用電離輻射的濺射法、輝光放電加工等的纖維。此外，在進行親水處理時，將經過該處理的單絲或者紡絲的水分調節為30-50%範圍內的條件下，如果與水的接觸角小於30度，能夠獲得優異的效果。此外，所述單絲或者紡絲的水含量的百分比基於以下公式計算得出(水/總重量)xl00%。如果要使親水性纖維41在第一毛層21的表面上露出，則使第一毛層21和第二毛層22含浸高分子彈性體50並硬化之後，用砂紙或者磨石對第一毛層21的表面進行研磨。此時，為了避免親水性纖維41因研磨而切斷，親水性纖維41優選地具有Q.8g/dtex以上的強度。第二毛層22由其親水性小於親水性纖維41的纖維形成，也就是說，由公定水分率較低的纖維42形成，以防止保持在第一毛層21的親水性纖維41內的水分移到第二毛層22中。具體來講，上述公定水分率為4%以上的親水性纖維組中，選擇與親水性纖維41的公定水分率的差值為4%以上的纖維，或者可以選自具有低公定水分率的纖維組，諸如亞乙烯基(公定水分率為0%)、聚氯乙烯(0%)、聚乙烯(0%)、聚丙烯(0%)、聚酯(0.4%)、芳香族聚醯胺(0.4%)、聚氨酯(1.0%)和丙烯酸(2.0%)等，然而，作為溼紙幅傳送帶優選採用具有適當彈性(彈性的持續性)和優異的強度持續性的聚酯纖維。用於第三毛層23的纖維43可以與用於第二毛層22的纖維42相同，另外，採用與第二毛層22不同的纖維也可。當第三毛層23由與第二毛層22不同的纖維形成時，第二毛層22的纖維42採用具有低公定水分率的聚酯纖維，而與輥子抵接的第三毛層23的纖維43可以採用混合了聚酯纖維與具有優異的耐磨性的尼龍纖維的纖維。另外，形成溼紙幅側層20的第一毛層21的定量在50-600g/m'的範圍內，第二毛層22的定量在100-600g/m'的範圍內，以及第三毛層23的定量在0-600g/m'的範圍內。圖3是本發明的第二實施方式中溼紙幅傳送帶的CMD方向的截面圖。在第二實施方案的溼紙幅傳送帶10中，僅使第一毛層21含浸高分子彈性體50。關於形成第一毛層21的親水性纖維41、形成第二和第三毛層的纖維42和纖維43、以及在硬化高分子彈性體50之後在第一毛層23的表面上露出一部分親水性纖維42的方法，與第一實施方案中相同。雖然在附圖中沒有示出，除了第一、第二實施方式以外，採用連基體30和第三毛層23也含浸高分子彈性體50的結構也可。也就是說，可以採用整個溼紙幅傳送帶10含浸高分子彈性體50的結構。作為高分子彈性體50，可適當採用諸如聚氨酯、環氧樹脂和聚丙烯等熱固性樹脂，或者諸如聚醯胺、多芳族化合物和聚酯等熱塑性樹脂。如圖1和3所示，基體30優選地使用通過編織MD方向的紗線和CMD方向的紗線得到的織布，但並不僅限定於這些，可以適當採用並沒有編織MD方向的紗線和CMD方向的紗線而是將其相重疊的結構，將薄膜、織物、細的帶狀體巻成螺旋狀而得到寬度較寬的帶狀體的結構等種種結構。此外，溼紙幅傳送帶10的通氣性最好基本上為零，但是，根據所使用的造紙機的情況，也有可能需要一定程度的透氣性。在這種情況下，通過減少高分子彈性體50的含浸量，或者增加研磨量或者使用帶有連續氣泡的高分子彈性體，獲得所希望的結構。但是，即使是這種情況，考慮到溼紙幅傳送帶的目的，透氣性優選為2cc/cm7sec以下。另外，該透氣性是通過JISL1096(—般織物試驗方法)中規定的方法A(Frazier型試驗機)來測定的。使用以下的實施例來具體說明本發明的溼紙幅傳送帶。但是本發明並不僅限定於此。[實施例1]工序1:作為基體使用由尼龍捻線(將由三根具有500dtex的單絲捻在一起纏結而成的線)形成的平織織布(基重為400g/cm2)來製造環形基體，將尼龍6纖維(20dtex的短纖維、公定水分率為4.5%)針刺到該無端狀的織布的外周面上，並將聚酯纖維(20dtex的短纖維、公定水分率為0.4%)針刺到內周面上，由此在基體(織布)的表面和背面，形成了纏結成一體的第二和第三毛層(基重為300g/cm2)。進而，將作為親水性纖維的人造絲(6dtex的短纖維，公定水分率11%)針刺到第二毛層的表面上來形成第一毛層(基重為200g/cm2)，由此獲得密度為0.45g/ci^的針刺毛氈。工序2:通過對針刺毛氈施加熱增壓，將短纖維的密度變為大約0.50g/cm3。工序3:使針刺毛氈從外圓面開始含浸作為高分子彈性體的聚氨酯樹脂，此時，使整個第一和第二毛層含浸聚氨酯樹脂(含浸量為1000g/m2)，一直到聚氨樹酯從織布的中心位置覆蓋外周面為止。工序4:固化聚氨酯樹脂。工序5:用砂紙研磨聚氨酯樹脂的外周面。通過以上工序，獲得了在其外周面(溼紙幅側層的表面)上露出了人造絲纖維的帶子。[實施例2]在上述實施例1的工序3中，調整為，使用刮棒僅使針刺毛氈的第一毛層含浸聚氨酯樹脂(含浸量為400g/m2),除此之外，以與如上所述的實施例1中相同的方式獲得露出了人造絲纖維的帶子。[實施例3]在實施例1的工序1中，將聚酯纖維(具有20dtex的短纖維，公定水分率為0.4%)分別針刺到織布的外周面和內周面，由此在基體(織布)的表面和背面，形成了纏結成一體的第二和第三毛層(基重為300g/cm2)。除此之外，以與如上所述的實施例1中相同的方式獲得露出了人造絲纖維的帶子。[實施例4]在上述實施例3中的工序1中，將作為親水性纖維的尼龍6(6dtex的短纖維，公定水分率為4.5%)針刺到第二毛層的表面上，以形成第一毛層(基重為200g/cm2),並獲得了密度為0.45g/cifl3的針刺毛氈。除此之外，以與如上所述的實施例1中相同的方式獲得露出了尼龍6纖維的帶子。[比較例1]在上述實施例1的工序1中，在織布的外周面和內周面，分別採用人造絲(6dtex的短纖維、公定水分率為11%)形成了第二毛層和第三毛層。除此之外，以與如上所述的實施例1中相同的方式獲得露出了人造絲纖維的帶子。[比較例2]在上述實施例1的工序1中，將聚酯纖維(6dtex的短纖維，公定水分率為0.4%)針刺到第二毛層的表面上，以形成第一毛層(基重為200g/cm2)。除此之外，以與如上所述的實施例1中相同的方式獲得露出了聚酯纖維的帶子。針對這些溼紙幅傳送帶，使用圖4中所示的裝置進行了以下試驗。該i殳備包括形成壓榨部的一對壓輥PR、PR，被夾在壓輥PR、PR之間的壓榨毛氈PF和溼紙幅傳送帶10。另外，壓榨毛氈PF和溼紙幅傳送帶10由多個導輥GR保持一定張力地同時支撐，並且隨著壓輥PR的轉動而連動，並驅動。此外，簡單起見，在圖中僅示出了一部分的幹網DF。實際上，壓榨毛氈PF與溼紙幅傳送帶IO相同地形成為無端狀，由導輥GR支撐並驅動。在此裝置中，將溼紙幅ww放置到位於高於壓榨部的上流側的溼紙幅傳送帶10上。溼紙幅WW通過壓榨部，並由溼紙幅傳送帶IO傳送，到達吸輥SR。在該處，溼紙幅WW被吸輥SR吸引而移到幹網DF上。採用該裝置進行實驗，並針對以下3點評價了溼紙幅傳送帶的功能。1.溼紙幅WW剛剛離開壓榨部之後，向溼紙幅傳送帶IO轉移的穩定性。2.溼紙幅WW向幹網DF轉移的穩定性。3.將剛剛開始實驗之後的溼紙幅傳送帶的尺寸(行進方向以及寬度方向)設為100，計測進行100小時實驗後的帶子尺寸，由此評價帶子的尺寸變化。另外，關於實驗，1、2通過視覺進行了評價。此外，試驗在裝置的驅動速度為150m/min、壓榨部的施加壓力為40kg/cm、吸輥SR的真空度為150mmHg、帶子的張力為4kg/cm的規定條件下進行。溼紙幅WW由牛皮紙漿(kraftpulp)形成，使用了基重為80g/m2、乾燥度為50%的牛皮紙漿。另外，作為壓榨毛氈PF，採用了由織布、和通過針刺纏結在織布而成一體的毛層形成的普通結構的毛氈。此外，使用的該壓榨毛氈PF的物理性能是，基重為1200g/m2、毛層纖細度為5.6dtex、毛氈密度為0.45g/cm3。試驗的結果如表1所示。tableseeoriginaldocumentpage11實施例4尼龍聚酯聚酯良好良好行進方向:伸長0.554寬度方向伸長1.0%比較例1人造絲人造絲人造絲良好良好行進方向伸長1.0%寬度方向伸長3.5%比較例2聚酯尼龍聚酯失效行進方向伸長0.5%寬度方向伸長1.0%如表l所示，在實施例1-4中，在行進方向和寬度方向上均具有低的伸長率，顯示出相對於比較例l在尺寸穩定性上的改進。此外，確定的是，在實施例1-4中，充分發揮了溼紙幅傳送帶所要求的功能，如壓榨後的溼紙幅粘附、以及向下一工序的溼紙幅傳送。此外，雖然在比較例l中，關於壓榨後的溼紙幅粘附、以及向下一工序的溼紙幅傳送，獲得了與實施例相同的結果，但帶子的尺寸變化大，因此並沒有提高尺寸穩定性。這可能是因為第一、第二和第三毛層都是由親水性纖維形成，而親水性纖維吸收水分而膨脹，所以在機器的行進方向和寬度方向上伸長，從而降低了溼紙幅傳送帶的尺寸穩定性。此外，雖然比較例2中，關於帶子尺寸變化，獲得了與實施例相同的結果，但溼紙幅在剛剛離開壓榨部之後轉移到毛氈側，所以沒有發揮壓榨後的溼紙幅粘附功能。這可能是因為第一毛層由具有低公定水分率的聚酯纖維形成，所以形成在剛剛壓榨後的溼紙幅和帶子之間的水膜過多地破壞。權利要求1.一種溼紙幅傳送帶，用於封閉式牽引造紙機的壓榨部，並具有基體、溼紙幅側層和機器側層，其特徵在於，所述溼紙幅側層包括由親水性纖維形成的溼紙幅接觸側毛層以及不含該親水性纖維的基體側毛層，高分子彈性體至少含浸到所述溼紙幅接觸側毛層，所述親水性纖維的至少一部分露出在所述溼紙幅接觸側毛層的表面上。2.如權利要求1所述的溼紙幅傳送帶，所述親水性纖維與不包含有該親水性纖維的基體側毛層的纖維的公定水分率之差為4.0%以上。全文摘要一種溼紙幅傳送帶(10)，包括基體(30)、溼紙幅側層(20)和機器側層(23)。溼紙幅側層(20)包括由親水性纖維(41)形成的溼紙幅接觸側毛層(21)以及不含親水性纖維(41)的基體側毛層(22)。高分子彈性體(50)至少含浸到溼紙幅接觸側毛層(21)，親水性纖維(41)的至少一部分露出在溼紙幅接觸側毛層(21)的表面上。溼紙幅中的水分被儲存在由親水性纖維(21)形成的溼紙幅接觸側毛層(21)內，由於轉移到基體側毛層(22)的水分較少，能夠減小帶子的尺寸變化。此外，由於在溼紙幅中的水分保持於在溼紙幅側層(20)的表面上露出的親水性纖維(21)內，可以同時實現將溼紙幅粘在帶子上而傳送的功能以及在將當溼紙幅被傳送到下一工序時使溼紙幅平滑脫離的功能。文檔編號D21F7/08GK101305128SQ2006800422公開日2008年11月12日申請日期2006年10月2日優先權日2005年11月14日發明者井上健二申請人:市川株式會社