凹凸付けベルト、高バルクなクレープティッシュ紙ウエブ製造用のプレス部分および製紙機械、ならびにその製造方法
【課題】高バルクなティッシュ紙（１）を製造するティッシュ製紙機械のプレス部分（３）で湿った繊維性ウエブ（１’）に凹凸付けするための凹凸付けベルト（１４）の凹凸付け層（６０）の提供。
【解決手段】凹凸付け層（６０）は、繊維性ウエブ（１’）と協力する表面（６１）を伴うウエブ運搬側をもつ。その表面（６１）には、そこに三次元構造を形作るくぼみ（６３）がある。この発明では、くぼみ（６３）は、ウエブ運搬側に分布し、表面（６１）の２０〜８０％を占める。表面（６１）には、くぼみ（６３）の間に平らで連続する上部面部分（７０）を含み、その上部面部分（７０）がくぼみ（６３）の境界を定める。くぼみ（６３）は、上部面部分（７０）の面の第１の方向の大きさｌが０．２５〜２．５ｍｍ、上部面部分（７０）の面の第２の方向の大きさｂが０．２５〜２．０ｍｍである。第１の方向と第２の方向とは互いに直交し、平均的な深さｄが０．０５〜０．６ｍｍ、そして、上部面部分（７０）の面における面積ａが０．３〜４．０ｍｍ２である。
【解決手段】凹凸付け層（６０）は、繊維性ウエブ（１’）と協力する表面（６１）を伴うウエブ運搬側をもつ。その表面（６１）には、そこに三次元構造を形作るくぼみ（６３）がある。この発明では、くぼみ（６３）は、ウエブ運搬側に分布し、表面（６１）の２０〜８０％を占める。表面（６１）には、くぼみ（６３）の間に平らで連続する上部面部分（７０）を含み、その上部面部分（７０）がくぼみ（６３）の境界を定める。くぼみ（６３）は、上部面部分（７０）の面の第１の方向の大きさｌが０．２５〜２．５ｍｍ、上部面部分（７０）の面の第２の方向の大きさｂが０．２５〜２．０ｍｍである。第１の方向と第２の方向とは互いに直交し、平均的な深さｄが０．０５〜０．６ｍｍ、そして、上部面部分（７０）の面における面積ａが０．３〜４．０ｍｍ２である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、請求項１のプリアンブルによる凹凸付け（あるいは組織化）ベルト、および請求項１０のプリアンブルによる凹凸付けベルトに関する。この発明は、また、請求項１５のプリアンブルによるプレス部分、および請求項１８のプリアンブルによるティッシュ紙の製造機械に関する。
【０００２】
この発明は、また、凹凸付けした高バルクなティッシュ紙ウエブの製造方法、およびそのような高バルクなティッシュ紙ウエブに関する。
【０００３】
この発明は、さらに、今あるティッシュ紙の製造機械を改変あるいは改良する技術に関する。
【０００４】
ここで用いる「ティッシュ紙」という用語は、通常２５ｇ／ｍ２以下の坪量をもつソフト紙をいう。ティッシュ紙ウエブは、たとえば、ナプキン、タオルおよびトイレットロールなどの一層あるいは多層の製品の原紙を形成する。
【背景技術】
【０００５】
ティッシュの製造業者は、高バルクで柔らかな製品を製造することを望む。それと同時に、加工処理のためのエネルギーコストが重要である。
【０００６】
クレープティッシュ紙の製造において、ヤンキードライヤー（シリンダー）で乾燥しクレープ付け（しわ付け）を行う前に、セルロース繊維からなる成形した湿ったウエブの脱水を行う二つの技術が確立されている。商業的に主要な技術では、フェルトが運ぶ紙ウエブをヤンキードライヤーを押す１または２のプレスニップで脱水する。この処理によって、ティッシュ製品は相対的に低バルクになり、表面にははっきりした凹凸構造（structure）はない。もう一つの技術は、通し風乾（ＴＡＤ／through air drying）であり、ヤンキードライヤーに送って仕上げの乾燥およびクレープ付けを行う前に、バキュームの助けで脱水してから、通し風乾で乾燥する技術である。ＴＡＤ処理によれば、高バルクで明確な凹凸構造を生じるが、紙の容積を得るために二倍を少し越えるエネルギーを必要とする。
【０００７】
ティッシュ製品の特性を改良するために、ヤンキードライヤーに対する広いプレスニップをもつシュープレスを用いるという提案がなされている。それによれば、今までの処理に比べて、改良された特性、より高いバルクおよび柔らかさを得ることができる。ある改良ができることは判明しているが、ＴＡＤ製造の製品に比べれば、今までの製造によるものにより近い。紙の厚さあるいはバルクは、テキスタイル感および柔らかさと同様、水を吸収する能力にとって大事である。したがって、ＴＡＤ技術は、紙ウエブの特性に関してプレス技術よりもまだ優れている。しかし、その技術には、プレス技術の場合よりもかなり高いエネルギー消費が必要であるという大きな不利な点がある。
【０００８】
製紙機械であるが、プレス技術を用いて脱水と同時に凹凸付けベルトあるいはクロージングの助けで紙ウエブに凹凸付けを行うものが提案されている。この脱水および凹凸付けは、紙ウエブがフェルトから凹凸付けベルトに送られる間に、１または２以上のプレスニップで生じる。凹凸付けベルトは、それから紙ウエブをヤンキードライヤーに運ぶ。そこでの送りは、プレスロールによるが、そのロールはただ紙ウエブを送るだけである。この種の凹凸付けベルトは、ベルトあるいはファブリックである。この発明は、凹凸付けベルト、すなわち、不織の凹凸付けベルトに関する。このことは、織り構造ではなく、他の方法で３Ｄパターンを作ることを意味する。紙のバルクは、プレスニップで脱水する間、ベルトの組織中のキャビティが繊維性の網状組織（ネットワーク）を受け、しかも、その網状組織の圧縮を防ぐことで維持される。
【０００９】
紙の「凹凸付けあるいは組織化（structuring）」という表現は、ここでは次に述べるようなことをいう。プレス処理の間、繊維性の網状組織が凹凸付けベルトの三次元の模様（パターン）を詰めるように満たすが、そのとき、凹凸付け層の三次元の模様が湿った繊維性のウエブに模様を付けることをいう。湿った繊維性のウエブは互いに相対的に可動であり、そのため、プレスフェルトが弾性的に圧縮する作用により、それらのウエブは互いに新しい位置および方向を取る。プレスフェルトは、湿った繊維性のウエブを凹凸付けベルトの三次元の模様に押し付け、それによって、同じ坪量でバルクおよび柔らかさを増し、かつ、改良された構造になるのである。
【００１０】
米国特許の第６，５４７，９２５号および第６，３４０，４１３号は、ティッシュ紙の製造機械の中で、凹凸付けベルトが繊維性ウエブをプレス部分の最後のプレスから乾燥シリンダーへと送ることを示している。しかし、これらの特許の明細書に記載される製紙機械は、充分に高い品質のティッシュ紙を製造することができない。というのは、今日の顧客の要求および要望により、ウエブを複数のプレスニップを通すからである。さらには、機械の運転に問題を生じることにもなりかねない。なぜなら、プレスフェルトに水が充満し、ニップに充分な量を吸収することができなくなり、紙の破損を生じるからである。
【００１１】
模様付けあるいは凹凸付けをするティッシュ紙の製造機械のさらに他の例について、ヨーロッパ特許第１ ０７８ １２６号、ヨーロッパ特許第０ ５２６ ５９２号、米国特許第６，７４３，３３９号、ヨーロッパ特許第１ ０７５ ５６７号、ヨーロッパ特許第１ ０４０ ２２３号、米国特許第５，３９３，３８４号、ヨーロッパ特許第１ ０３６ ８８０号、および米国特許第５，２３０，７７６号がある。
【００１２】
さらに広い調査により、発明者らは、次のようなことを考えた。まず、今までのようにプレス技術を用いた製紙機械で作りうるものよりも高いバルクのティッシュ紙を得るという観点からすれば、プレス処理のときウエブに接触する凹凸付けベルトの凹凸付けの層の構成が大きな、おそらくは決定的に重要であることである。そしてまた、凹凸付けベルトのこの層の構成は、また、ニップ後のウエブのスリップ特性をコントロールするための要因、および、湿った繊維性のウエブに実際の凹凸付けが生じるプレス部分において、プレス操作とともにウエブを良く乾燥させるための要因として活用できることである。
【発明の概要】
【００１３】
この発明の目的は、少なくとも８〜２０ｃｍ３／ｇであり、たとえば少なくとも１０〜１６ｃｍ３／ｇのバルクをもち、しかもまた、プレス技術を用いたときの低エネルギーコストで製造することができるティッシュ紙の技術を提供することである。そのようなバルクは、１２〜２０ｃｍ３／ｇであるＴＡＤ紙のそれと比べてもひけを取らない。留意すべきは、プレス技術で製造する今までのティッシュ紙が、通常５〜９ｃｍ３／ｇの範囲のバルクをもつことである。低エネルギーコストについては、この発明の凹凸付けベルトを用いることにより、プレス部分の後での繊維性ウエブが高い乾燥度になることによる。その乾燥度は４０〜５０％の範囲である。高い乾燥は、引き続く乾燥段階で乾燥表面から少ない量の水を蒸発させれば良いことを意味する。それは、つまりエネルギーの節約を意味することになる。このようにして、繊維性ウエブから脱水するために、エネルギーが集約するＴＡＤ技術を避けることができる。
【００１４】
ティッシュ紙のバルクが高いことは、ウエブの吸収能力の点で大事である。製造した後、ティッシュ紙は、巻き直して完成品となる。完成品は、複数の紙層から構成される。たとえば、衛生紙、ナプキン、タオルおよびトイレットペーパーなどである。これらの製品の品質は、特には、製品の吸収能力、および使用者がいかに柔らかさを見出すかによる。
【００１５】
上に述べた目的は、請求項１に示す特徴をもつ、この発明の凹凸付けベルトの凹凸付け層によって達成される。さらに、図面を参照しながら、この発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第１の例を示す構成図である。
【図２】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第２の例を示す構成図である。
【図３】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第３の例を示す構成図である。
【図４】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第４の例を示す構成図である。
【図５】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第５の例を示す構成図である。
【図６】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第６の例を示す構成図である。
【図７】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第７の例を示す構成図である。
【図８】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第８の例を示す構成図である。
【図９】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第９の例を示す構成図である。
【図１０】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第１０の例を示す構成図である。
【図１１】この発明の第１実施例による凹凸付けベルトを示す図である。
【図１２】図１１の凹凸付けベルトの断面図である。
【図１３】この発明の第２実施例による凹凸付けベルトの凹凸付け層を示す図である。
【図１４】この発明の第３実施例による凹凸付けベルトの凹凸付け層を示す図である。
【図１５】この発明の第４実施例による凹凸付け層を示す図である。
【図１６】この発明の第５実施例による凹凸付け層を示す図である。
【図１７】この発明によるティッシュ紙の製造機械で製造したティッシュ紙の断面図である。
【図１８】この発明によるティッシュ紙の製造機械で製造したティッシュ紙の上面図である。
【００１７】
図１〜１０は、この発明によるものであって、予備的に脱水あるいは排水するために通し風乾（ＴＡＤ）を使うことなく、プレス手段で凹凸付けしたティッシュ紙ウエブ１を製造するためのティッシュ紙の製造機械の異なる例を示す模式図である。これらの例で共通することは、連続する紙ウエブを形成するためのウエット部分２、ウエブを脱水し模様付けあるいは凹凸付けするためのプレス部分３、およびウエブを最終的に乾燥するための乾燥部分４を備えることである。これらの各例のティッシュ紙の製造機械のウエット部分２には、成形部分５があり、その成形部分５は、繊維および水からなる紙料を成形ベルトに供給するヘッドボックス６、ウエブの水の一部を脱水するために成形ベルトが囲む成形ロール７、および、成形ロール７に接触し走行し、紙ウエブを運ぶ第１の成形ベルト８を含む。図１〜８に示す例において、成形部分５には、また、第２の成形ベルト９（ファブリックである）がある。その第２の成形ベルト９は無端なループ形態であり、複数のガイドロール１０および成形ロール７の回りを走行し、第１のベルト８に接触し、それと第１のベルトとの間にヘッドボックス６から紙料ジェットを受ける。その後、紙料はベルト９によって脱水され、成形された繊維性ウエブ１’を形作る。
【００１８】
プレス部分３には、第１のプレス要素１２と第２のプレス要素１３とを含む主プレス１１がある。それら第１および第２のプレス要素１２，１３は、互いに協力してそれらの間にプレスニップＮ１を形成する。主プレス１１は、ロールプレスでも良いし、長いニッププレスあるいはシュープレス（図示しない）でも良い。プレス部分３には、さらに、無端なループ形態の凹凸付けベルト１４がある。そのベルト１４は、複数のガイドロール１５、および乾燥部分４に関連するように位置するスムーズな転送ロール１６の回りを走行し、主プレス１１のプレスニップＮ１を通り、成形された繊維性ウエブ１’と接触する。それが凹凸付けされた繊維性ウエブ１”を形成するようにプレスニップＮ１を通るとき、成形された繊維性ウエブ１’に対し脱水および凹凸付けを行う。凹凸付けされた繊維性ウエブ１”は、凹凸付けベルト１４によって転送ニップＮ２にまで運ばれる。転送ニップＮ２は、転送ロール１６と乾燥部分４の乾燥シリンダー１９との間にあり、そこではプレスおよび脱水を行わずに、繊維性ウエブ１”を乾燥シリンダー１９の表面まで転送するだけである。この場合、乾燥シリンダー１９はヤンキードライヤーであるが、他のタイプの乾燥部分も適用することができる。プレス部分３は、さらに、ｚ−方向に弾性的に形成可能であり、かつ圧縮可能な受水プレスベルト１７を備える。受水プレスベルト１７は、複数のガイドロール１８の回りを無端なループ形態で走行し、凹凸付けベルト１４と一緒に主プレス１１のプレスニップＮ１を通り、成形された繊維性ウエブ１’と接触する。第１のプレス要素１２は凹凸付けベルト１４のループ内に位置し、また、第２のプレス要素１３は第２のプレスフェルト１７のループ内に位置する。図１〜１０の例において、両方のプレス要素１２，１３はプレスロールであるが、それらに代えて、長いニップで形成したロールを用いることもできる。プレスフェルト１７は、凹凸付けされた繊維性ウエブ１”がプレスニップＮ１を通り過ぎた後、すぐにそのウエブ１”を離し、ウエブ１”を再び湿らさないようにする。
【００１９】
主プレス１１の後で第１のガイドロール１８の直前に、スプレー装置５３がプレスフェルト１７の内側に配置されている。そのスプレー装置５３は、プレスフェルト１７とガイドロール１８との間のくさび形の狭いスペースに清水を供給するためのものである。清水は、プレスフェルト１７に押し込まれ、プレスフェルト１７を通して中の汚れた水と置き換わる。それは、プレスフェルト１７がガイドロール１８の回りを走るとき、主プレス１１でのプレスの後である。次に続くガイドロール１８の上流に、プレスフェルトから水を引き出すため、サクションボックス５４がプレスフェルトの外側に配置されている。
【００２０】
凹凸付けベルト１４は、ひとたび転送ロール１６を離れると、主プレス１１に到達する前に、クリーニングステーション３０を通り、そこでウエブ接触面を清浄にする。
【００２１】
プレス部分３を通る間、繊維性のウエブ１’，１”の乾燥度は１５〜３０％の範囲から４２〜５２％の範囲になる。
【００２２】
乾燥部分４には、乾燥シリンダー１９がある。図に示す例では、単一の乾燥シリンダー、好ましくはヤンキー乾燥シリンダーを示すが、乾燥部分を複数の乾燥シリンダーで構成することができるし、金属製の乾燥ベルトで構成することもできる。乾燥シリンダー１９は、転送ロール１６と一緒に転送ニップＮ２を形成するが、その転送ニップＮ２は、凹凸付けされた繊維性ウエブ１”を乾燥するための乾燥表面２０をもつ。乾燥表面２０の下流には、クレープ付けドクター２１が配置されている。このドクター２１は、乾燥表面２０の乾燥した繊維性ウエブ１”にクレープ付けを行い、それによって、凹凸付けおよびクレープ付けの両方を行ったティッシュ紙ウエブ１を得るためのものである。乾燥シリンダー１９は、フード２２で被われている。凹凸付けベルト１４および凹凸付けされた繊維性ウエブ１”は、一緒に転送ニップＮ２を通るが、転送ニップＮ２からは別々に離れる。凹凸付けされた繊維性ウエブ１”は、乾燥シリンダー１９の乾燥表面２０に付着し、その乾燥表面２０側に転送される。ロール１６と乾燥シリンダー１９とによって形成される転送ニップＮ２の圧力は、１ＭＰａ以下であり、このニップにおいては繊維性ウエブ１”の脱水は生じない。乾燥表面２０の側に繊維性ウエブ１”を確実に転送させるため、スプレー装置２３によって乾燥表面２０に接着剤を塗布するようにすると良い。スプレー装置２３は、クレープ付けドクター２１と転送ニップＮ２との間であって、乾燥表面２０が開放されたところに位置する。
【００２３】
成形部分５については、図１、２、７および８に示すように、いわゆるＣ−フォーマーに、あるいは、図３〜６に示すように、いわゆる三日月形フォーマーに、または、図９および１０に示すように、いわゆるサクションブレストロールフォーマーにすることができる。
【００２４】
主プレス１１は、２つのプレス要素１２，１３がスムーズな外側表面をもつロールであるロールプレス、あるいは、好ましくは、たとえばシュープレスのような長いニッププレスにすることができる。長いニッププレスの場合、第１のプレス要素１２がスムーズなカウンターロールであり、第２のプレス要素１３は、プレスシュー、および無端ベルトあるいはジャケットを備える。それらは、プレスシューに接触しスライドしながら、シュープレスのプレスニップを走り過ぎる。それにより、ベルトの内側およびカウンターロール１２に所定の圧力を生じる。このように、プレスシューは、広がったプレスニップを形作る装置を構成する。主プレス１１のさらに好ましい例では、第１のプレス要素１２はスムーズなカウンターロールであり、第２のプレス要素が広がったプレスニップを形作る装置であるが、その装置はカウンターロールに向かう方向に押すようになった弾力性のサポート本体を含む。代わりの例では、第２のプレス要素１３がスムーズなカウンターロールであり、第１のプレス要素１２の方が、広がったプレスニップを形作る装置（製紙機械で知られたどのタイプのものでも良い）である。
【００２５】
図１に示す例において、主プレスのプレスフェルト１７は、また、成形部分５の第１の内側成形ベルト８として用いることができる。そのとき、成形ロール７もまたプレスフェルト１７のループ内に配置する。また、この例におけるウエット部分２は、予備脱水装置２４、つまり、サクション装置を備える。この例の装置２４は、プレスフェルト１７のループ内に配置したサクションロール２５と、プレスフェルト１７のループの外側に配置したスチームボックス２６とを備える。スチームボックス２６は、サクションロール２５の前面に位置し、成形された繊維性ウエブ１’の繊維性網状組織の中の水を加熱する。成形された繊維性ウエブ１’の繊維性網状組織およびプレスフェルト１７の中の水の量は、そのようなサクションロール２５およびスチームボックス２６の助けにより減少し、成形された繊維性ウエブ１’の乾燥度は主プレス１１に行く前に狙いとする範囲まで高める。高圧スプレー装置５５、つまりは、ジェット径が１ｍｍのニードル型のスプレー装置が、成形ロール７上流の成形フェルト８の外側に配置されている。このスプレー装置は、成形フェルト８が成形ロール７に到達するまでにその成形フェルト８を清浄にするためのものである。
【００２６】
図２に示す例は、図１のものと同様である。異なる点は、主プレス１１の下流に予備加熱装置２７が追加されている点である。その予備加熱装置２７は、繊維性のウエブ１”が乾燥シリンダー１９に到達するまでに、主プレス１１における
凹凸付けされた繊維性ウエブ１”の温度を高めるためのものである。
【００２７】
図３に示す例において、凹凸付けベルト１４は、成形部分の第１の内側成形ベルト８としても用いることができる。そのとき、成形ロール７もまた凹凸付けベルト１４のループ内でありループで囲まれるように配置する。その場合、主プレス１１のプレスフェルト１７は、複数のガイドロール２８および第２のプレス要素１３の回りの単一のループの中を走行する。第２のプレス要素１３の上流に位置するガイドロールはサクションロール２９である。そのサクションロール２９によって、プレスフェルト１７から水を取り除き、ニップＮ１の中で押し出す水の量を比較的に多量にし、プレスフェルト１７の容量を増大する。凹凸付けベルト１４が成形ロール７の回りを通る、この例による特別な効果の一つは、紙料の繊維が凹凸付けベルト１４のくぼみにｚ−方向に入り込み、それら自体の方向付けを行うことができ、それにより、成形された繊維性のウエブ１’の幾分かが、主プレス１１で圧縮が始まる前にすでにくぼみの中で方向付けされることである。このようにくぼみの中で繊維が前もって方向付けされることは、より高いバルクを得る上で都合が良い。主プレス１１の後の第１のガイドロール２８のすぐ前に、スプレー装置５３がプレスフェルト１７の内側に配置されている。そのスプレー装置５３は、プレスフェルト１７とガイドロール２８との間のくさび形の傾斜したスペースに清水を供給するためのものである。清水は、プレスフェルト１７に押し込まれ、プレスフェルト１７を通してプレスフェルト１７中の汚れた水と置き換わる。それは、プレスフェルト１７がガイドロール２８の回りを走るとき、主プレス１１でのプレスの後である。次に続くガイドロール２８の上流に、プレスフェルトから水を引き出すため、サクションボックス５４がプレスフェルト１７の外側に配置されている。そして勿論、プレスフェルト１７がサクションロール２９に到達する前にそのフェルト１７を清浄にするための高圧スプレー装置５５も配置されている。サクションロール２９は、プレスフェルト１７の中の残りの水を処理する。サクションロール２９は、プレスフェルト１７から水を取り除き、プレスフェルトがニップＮ１で水を吸収する能力を増大する。
【００２８】
図４に示す例は、図３のものと同様である。異なる点は、図２の例に対応する予備加熱装置２７が追加されている点、および、その脱水能力を増すために、サクションロール２９のすぐ前面のプレスフェルト１７の外側にスチームボックス３１を配置した点である。
【００２９】
図５に示す例においては、第１の内側成形ベルト８、プレスフェルト１７および凹凸付けベルト１４が、それら自体のループをもつ。ここで、成形ベルト８は、複数のガイドロール１８’の回りを走行するフェルトである。この場合のプレス部分３は、予備プレス３２を備える。予備プレス３２は、プレスフェルト１７のループ内にある第１のプレス要素３３と、第１の内側成形ベルト８内の第２のプレス要素３４とを含む。これらのプレス要素３３，３４は、互いにプレスニップＮ３を形成する。繊維性ウエブ１’を運ぶ成形布８は、そのプレスニップＮ３を通って走行し、プレスフェルト１７（このプレスフェルト１７もまた、成形された繊維性ウエブ１’を受け取るために前記プレスニップＮ３を走行する）に出くわし、それを主プレス１１上に運ぶ。このように、成形布８は、また、予備プレス３２の第２のプレスフェルトを形成する。第２のプレス要素３４のすぐ上流に位置するガイドロールは、成形ベルト８から水を取り除くためのサクションロール３５である。また、サクションロール３５のすぐ前面の成形ベルト８の外側にスチームボックス３６があるが、それはフェルト８の脱水をより実効的にするためのものである。予備プレス３２の後の第１のガイドロール１８’のすぐ前面に、スプレー装置５３’が成形ベルト８の内側に配置されている。そのスプレー装置５３’は、成形ベルト８とガイドロール１８’との間のくさび形の傾斜したスペースに清水を供給するためのものである。清水は、成形ベルト８に押し込まれ、成形ベルト８を通して中の汚れた水と置き換わる。それは、成形ベルト８がガイドロール１８’の回りを走るとき、予備プレス３２でのプレスの後である。次に続くガイドロール１８’の上流に、プレスフェルト８から水を引き出すため、サクションボックス５４’が成形布８の外側に配置されている。そして勿論、成形ベルト８が成形ロール７に到達する前にその成形ベルト８を清浄にするための高圧スプレー装置５５’も配置されている。
【００３０】
図６に示す例は、図５のものと同様である。異なる点は、図２の例に対応する予備加熱装置２７が追加されている点である。
【００３１】
図７に示す例においては、第１の内側成形ベルト８（これは、成形ファブリックである）、プレスフェルト１７および凹凸付けベルト１４が、図５による例と同様に、それら自体のループをもつ。したがって、この場合、成形部分５は、ツイン−ワイヤのＣ−フォーマーである。成形ロール７は、望むならば、サクションロールにすることができる。この場合のプレス部分３は、また、予備プレス３２を備える。予備プレス３２は、プレスフェルト１７のループ内に位置する第１のプレス要素３３と、複数のガイドロール３８の回りをループ状に走行する第２のプレスフェルト３７内に位置する第２のプレス要素３４とを含む。ここで、第２のプレス要素３４のすぐ上流に位置するガイドロールは、サクションロール３９であり、それによって、第２のプレスフェルト３７から水を除去する。サクションロール３９のすぐ前面の第２のプレスフェルト３７の外側にスチームボックス５０がある。スチームボックス５０は、プレスフェルト３７の脱水を改善するためのものである。第２のプレスフェルト３７は、第１の内側成形ベルト８に接触しながら走行し、プレスフェルト３７、成形された繊維性ウエブ１’、および成形ベルト８がサンドイッチ構造を形作る転送ゾーンを形成する。繊維性ウエブ１’がその転送ゾーンを離れるとき、第２のプレスフェルト３７がそれを運ぶ。サクション装置５１を、転送ゾーンの後の第２のプレスフェルト３７のループ内に配置することにより、繊維性ウエブ１’の転送を確実にすることができる。予備プレス３２の後の第１のガイドロール３８のすぐ前面に、スプレー装置５３’がプレスフェルト３７の内側に配置されている。そのスプレー装置５３’は、プレスフェルト３７とガイドロール３８との間のくさび形の傾斜したスペースに清水を供給するためのものである。清水は、プレスフェルト３７に押し込まれ、プレスフェルト３７通して中の汚れた水と置き換わる。それは、プレスフェルト３７がガイドロール３８の回りを走るとき、予備プレス３２でのプレスの後である。次に続くガイドロール３８の上流に、プレスフェルト３７から水を引き出すため、サクションボックス５４’がプレスフェルト３７の外側に配置されている。そして勿論、プレスフェルト３７がサクション装置５１に到達する前にそのプレスフェルト３７を清浄にするための高圧スプレー装置５５’も配置されている。
【００３２】
図８に示す例は、図７のものと同様である。異なる点は、図２の例に対応する予備加熱装置２７を主プレスの後に追加することにより、紙ウエブ１”の温度および乾燥度を増すようにしている点である。
【００３３】
図９に示す例は、図７のものと同様である。異なる点は、ウエット部分２が前に述べたＣ−フォーマーおよび三日月形フォーマーとは違うタイプの成形部分をもつ点である。図９による成形部分は、いわゆるサクションブレストロールフォーマーであり、ヘッドボックス６，成形ロール７（これはサクションブレストロールである）、および成形ベルト８（これは成形ファブリックである）を含む。成形布ベルトは、サクションブレストロール７およびガイドロール１８の回りのループを走行し、図７の例に相当する第２のプレスフェルト３７と一緒に転送ゾーンを形成する。サクションブレストロール７には、成形ゾーンを形成するサクションゾーン５２がある。ヘッドボックス６からジェットになって放出される紙料と一緒に成形ベルト８が、そのゾーンを横切るように通り、成形ゾーン５２の中で脱水され、成形された繊維性ウエブ１’を形成する。
【００３４】
図１０に示す例は、図９のものと同様である。異なる点は、図２の例に対応する予備加熱装置２７が追加されている点である。
【００３５】
図５〜１０による各例で用いる予備プレス３２については、主プレス１１に関連して説明した異なるプレスのグループの中から選択したものを用いることができる。
【００３６】
凹凸付けベルト１４は、紙ウエブを運ぶ側に形成した凹凸付け層６０を備える。その層６０には、くぼみ６３によって三次元構造になったウエブ接触面６１がある。くぼみ６３は、平らなウエブ接触面６１と違って、凹所あるいはポケットの形である。くぼみ６３は、凹凸付けベルト１４の縦方向（ＭＤ）および横方向（ＣＤ）に規則的に繰り返して分布している。したがって、ウエブ接触面６１は、その中にくぼみ６３が形成される、平らで連続した上面をもつ。ウエブ接触面６１の中の各くぼみ６３は、連続した表面部分７０で境界が定められている。このようなくぼみ６３に加えて、さらに、図やテキストを凹凸付け層６０に形成することができる。
【００３７】
好ましくは、すべてのくぼみ６３を同一とし、規則的に配列するのが良い。それとは別に、一つおよび同じ凹凸付けベルトに、２またはそれ以上のくぼみ群を設けることもできる。その場合、異なる群（グループ）のくぼみのデザインは異なるが、各グループ内のくぼみは同一である。
【００３８】
テストによると、ティッシュ機械の運転性、および良質の（すなわち、８〜２０ｃｍ３／ｇという高バルクで、しかも、柔軟さが高い）ティッシュ紙ウエブを製造することに関して、くぼみ６３の種類および大きさが大変重要であることが判明した。
【００３９】
ウエブの最適な構造および乾燥度を得るためには、繊維性ウエブ１’がプレスフェルト１７、および湿ったウエブ１’をその間に囲んだ凹凸付けベルト１４と一緒にプレスニップＮ１を通り過ぎるとき、繊維性ウエブ１’をくぼみ６３に入り込ませ成形することである。そしてまた、重要なことは、プレス処理のとき、プレスフェルト１７がすべてのくぼみ６３の中にまで到達できることである。それにより、充分に高い水圧を築き、湿った繊維性ウエブ１’中の水をプレスフェルト１７に移動し、プレス作業の終了時点で繊維性ウエブに残さないようにすることができる。くぼみ６３には、プレスフェルト１７がくぼみ６３中に侵入することができるだけの大きさが必要である。各くぼみ６３は、くぼみ６３の底の水が運び去られる最適な深さである。言い換えると、くぼみ６３の深さは、大きすぎてはならない。というのは、過剰な深さが、必要な水圧を築く上で妨げになるからである。
【００４０】
この明確に規定された凹凸構造のウエブ接触面６１をもつ凹凸付け層６０こそ、最終的な乾燥を行う前のプレスニップＮ１の後において、凹凸付けおよび脱水された繊維性ウエブ１”の構造、厚さ／バルクおよび乾燥度をコントロールするための重要な要素である。プレスニップＮ１における圧力は、プレスに用いる通常の範囲（最大で６ＭＰａ）である。また、プレスフェルト１７は、弾性的に圧縮可能な今までのタイプであって、圧縮の際に必要とする受水能力に加えて、上に述べたように、その間に位置する湿った繊維性ウエブと一緒に凹凸付け層のウエブ接触面に弾性的に変形するものである。
【００４１】
各くぼみ６３は、凹凸付け層６０の縦方向（ＭＤ）における大きさが所定の大きさｌであり、ベルト１４の横方向（ＣＤ）における大きさが所定の大きさｂである。くぼみ６３は、縦方向に配列することができるし（その場合、ｌ＞ｂ）、あるいはまた、横方向に配列することもでるる（その場合、ｌ＜ｂ）。しかし、くぼみ６３については、好ましくは、実質的に縦方向に配列するのが良い。そのような配列により、より良いクレープ付けおよびより柔軟なティッシュ紙を得ることができるからである。ここで、織った凹凸付け布が通常ＭＤ配列のパターンをもつことに留意されたい。
【００４２】
各くぼみ６３は、また、所定の深さｄ、所定の面積ａ、および所定の容積ｖをもつ。くぼみの深さｄは、実質的にすべてのくぼみ６３にわたって一定であり、その場合、くぼみ６３の底は７１は平らで表面部分７０に平行である。それに代えて、深さｄをくぼみ６３の表面にわたって異ならせることができる。その場合、平均の深さあるいは深さの平均値ｄを用いて、ｚ−方向におけるくぼみ６３の大きさを特徴づける。
【００４３】
くばみ６３は、互いに所定の間隔をもって配列し、ウエブ接触面６１全体に均一に分布し、その所定の部分を被うようにする。このようにして、以上のような連続する上部部分７０が、この上部部分７０はくぼみ６３の境界を定め、繊維性ウエブ１”を乾燥シリンダー１９に転送するとき、乾燥表面２０と協力してウエブ接触面６１の部分を構成するのであるが、ウエブ接触面６１の残りの部分を構成する。
【００４４】
したがって、良好な運転性および良質なティッシュ紙ウエブ１を得るためには、上述した各要素（パラメータ）を考慮しなければならない。テストによると、次のようなパラメータを満たすことによって、これを達成することができる。
【００４５】
【表１】
【００４６】
上に述べたパラメータ値ａは、上部面部分７０の面で測られるべきである。しかし、テストによると、ａの好ましく範囲は０．５〜２．０ｍｍ２である。
【００４７】
凹凸付けベルト１４がプレス要素１２および１３の間のニップＮ１を通過するとき、そのベルトが圧縮されることを認められたい。上に述べたｄの範囲は、凹凸付けベルト１４およびしたがってくぼみ６３もまた圧縮状態にあるとき（つまり、凹凸付けベルト１４がニップＮ１を通過中のとき）の値である。ニップにおけるプレス圧は、通常、最大で６ＭＰａである。ここで凹凸付けベルト１４が圧縮状態にあるというとき、最大６ＭＰａの圧力がかかっているという事実に注目すべきである。非圧縮状態のくぼみ６３は、結果として０．６ｍｍ以上の深さｄであるが、圧縮状態、つまり、ニップＮ１におけるｄは０．６ｍｍを超えていないはずである。くぼみ６３の深さが異なる場合、値ｄについてくぼみの平均深さを参照すべきである。しかし、くぼみが圧縮状態にあるとき、くぼみの最大の深
さが０．６ｍｍを超えることはないだろう。
【００４８】
上に述べたパラメータ値に加えて、くぼみは総じてウエブ接触面６１全体の２０％と８０％の間にわたる。
【００４９】
上のような凹凸付け層をもつ凹凸付けベルトを備えるティッシュ製紙機械で製造したところ、クレープ付けし巻き取ったティッシュ紙は、次のような特性である。
【００５０】
坪量 １０〜５０ｇ／ｍ２
厚さ １６０〜４００μｍ、好ましくは２００〜３００μｍ
バルク ８〜２０ｃｍ３／ｇ
ＭＤ引張強度 ５０〜３００Ｎ／ｍ
ＣＤ引張強度 ３０〜２５０Ｎ／ｍ、そして
柔軟さ ７０〜９０
【００５１】
上の値は、２０℃で湿度５０％の紙の条件でのものである。柔らかさの値は、０〜１００までの測定目盛があるＥＭＴＥＣ ＴＳＡ（ティッシュ柔軟さアナライザー）による測定値である。また、上のバルクおよび柔軟さの各値については、クレープ付けした今までのティッシュ紙の値、すなわち、５〜９ｃｍ３／ｇの範囲のバルクおよび５０〜７０の範囲の柔軟さの各値と比較されたい。
【００５２】
さらに具体的にいうと、この発明によるティッシュ製紙機械で顔用（つまり、フェーシャルティッシュ）、トイレットペーパー、および家庭用ペーパーを製造したところ、それらのティッシュ紙は、次のような特性である。
【００５３】
【表２】
【００５４】
図１１は、この発明による凹凸付け層６０を伴う凹凸付けベルト１４の第１の実施例を示す。凹凸付け層６０は、強化手段（あるいは強化部材）５７を含み、着用層５８上に設けられている。図１２は、このベルト１４の縦方向（ＭＤ）の断面を示す部分図である。凹凸付け層６のウエブ接触面６１には、凹みあるいはポケットの形態で同一のくぼみ６３が複数設けられている。くぼみ６３は、平行な列７２になって配列され、ベルト１４の縦方向に伸びている。隣り合う列７２は、互いに縦方向にポケットの長さの半分ほど位置がずれている。各くぼみ６３は、実質的に、端が円筒形となった四角ブロックの形であり、四角のブロックはベルト１４の縦方向に伸びている。各くぼみ６３の底面７１は、平らであり、かつ連続する上部面部分７０に平行している。くぼみ６３の側壁７３は、ポケットの底面７１に対してほぼ９０°の角度を形成している。くぼみ６３は、縦方向の大きさｌが２．０ｍｍで、横方向の大きさｂが１．０ｍｍである。また、深さｄは０．３ｍｍである。くぼみ６３の面積ａは０．３〜４．０ｍｍ２、好ましくは０．５〜２．０ｍｍ２（たとえば、約１．８ｍｍ２）であり、容積ｖは０．０５〜１．０ｍｍ３、好ましくは約０．５４ｍｍ３である。隣り合う二つのくぼみ６３間の縦方向の距離ｓは、約１．０ｍｍである。また、くぼみ６３の隣り合う二つの列７２間の横方向の距離ｔは、約０．５ｍｍである。くぼみ６３は、ウエブ接触面６１の約４０％を占める。
【００５５】
図１３は、この発明による凹凸付けベルト１４の凹凸付け層６０の第２の実施例を示す。ベルト１４の凹凸付け層６０は、上に述べたくぼみと同様のやり方で、実質的に同じ形態で配列されている。この場合、くぼみ６３は、縦方向の大きさｌが１．０ｍｍ、横方向の大きさｂが０．５ｍｍ、深さｄは０．２ｍｍ、面積ａは０．３〜４．０ｍｍ２（たとえば、０．４５ｍｍ２）、そして、容積ｖは約０．０９ｍｍ３である。隣り合う二つのくぼみ６３間の縦方向の距離ｓは、０．５ｍｍである。また、くぼみ６３の隣り合う二つの列７２間の横方向の距離ｔは、０．５ｍｍである。
【００５６】
図１４は、この発明による凹凸付け層の第３の実施例を示す。その凹凸付け層もまた、図１１に関連して述べたものと実質的に同じ形態で配列されたくぼみ６３をもつ。この場合、くぼみ６３は、図１３に示すくぼみよりも少し大きく、縦方向の大きさｌが０．５ｍｍ、横方向の大きさｂが１．０ｍｍ、深さｄは０．４ｍｍ、面積ａは約１．３ｍｍ２、そして、容積ｖは約０．５１ｍｍ３である。隣り合う二つのくぼみ６３間の縦方向の距離ｓは、０．５ｍｍである。また、くぼみ６３の隣り合う二つの列７２間の横方向の距離ｔは、０．５ｍｍである。
【００５７】
図１５は、この発明による凹凸付け層のさらに他の実施例を示す。この場合、くぼみ６３は凹みあるいはポケットで形成され、内側のコーナー部分が丸くなっているほかは、全体が実質的に矩形あるいは四角のブロックである。くぼみ６３は、ベルト１４の縦方向に伸びる縦の列７２，およびベルト１４の横方向に伸びる横の列７４とに配列されている。この実施例において、くぼみ６３は、縦方向の大きさｌが２．０ｍｍ、横方向の大きさｂが２．０ｍｍ、深さｄは０．２ｍｍ、面積ａは約３．９ｍｍ２、そして、容積ｖは約０．７９ｍｍ３である。隣り合う二つのくぼみ６３間の縦方向の距離ｓは、１．０ｍｍである。また、くぼみ６３の隣り合う二つの列７２間の横方向の距離ｔは、１．０ｍｍである。
【００５８】
図１６は、この発明による凹凸付け層であって、今までとは別の実施例を示す。この実施例では、今までの凹みに代えて、平らで連続的な低い面部分７６の中に突き出た部分あるいは「島」の形の高くなった部分６２を備える。凹みを伴う凹凸付け層の場合における今までに述べたパラメータと同じものが、この変形した凹凸付け層についても適用される。その場合、今までの深さｄは、高くなった部分の高さになる。図１６に示す実施例において、高くなった部分６２は、低い面部分７６から約０．２ｍｍ突き出た矩形のブロックの形であり、外側のコーナー部分が少し丸くなっている。矩形のブロックは、長さが約１ｍｍ、幅が１ｍｍであり、凹凸付けベルト１４の縦方向に対して斜めに伸びた列をなしている。したがって、高くなった部分は、縦方向の大きさｌおよび横方向の大きさｂのいずれも１．４ｍｍである。また、高くなった部分６２は、それぞれ、面積ａが約０．９５ｍｍ２で、容積ｖは約０．１９ｍｍ３である。高くなった部分の隣り合う部分の間の距離は約０．５ｍｍであり、したがって、高くなった部分６２はウエブ接触面６１の約４２％を占める。高くなった部分６２の上部面部分７５は、好ましくは平らにし、それにより、繊維性ウエブ１”が乾燥シリンダー１９に転送されるとき、乾燥表面２０と協力し合うようにするのが良い。
【００５９】
この発明の凹凸付け層は、好ましくは、たとえばポリウレタンのようなポリマー材料で作り、その材料の凹凸付け層の表面を切削してくぼみ６３あるいは低い面部分７６を形成するのが良い。それとは別に、凹凸付け層６０を、たとえば金属あるいは炭素繊維などの他の異なる材料で作ることでき、その場合、他の技術によって、くぼみあるいは低い面部分を形成する。凹凸付け層６０の厚さは、０．２〜１０ｍｍの間であるが、好ましくは、約３〜６ｍｍにするのが良い。
【００６０】
凹凸付けベルトは、ティッシュ製紙機械について述べたように、実質的に非通水性であることが好ましい。その代わりに、凹凸付けベルトを通水性にすることもできる。たとえば、凹凸付け層を針で縫うことにより、貫通孔をもたせることができる。くぼみ６３、あるいはくぼみを取り囲む面部分７０、またはそれらの両方を針で縫うことができる。同様に、高くなった部分６２および／または低い面部分７６を針で縫うことができる。凹凸付けベルトを針で縫うことに言及するとき、凹凸ベルトを貫通する小さな開口は、水を通すが、紙繊維を通さないような大きさにすべきである。
【００６１】
凹凸ベルト１４の有効寿命を増すため、図１１に関連して上に述べたように、凹凸付けベルト１４に着用層５８を設けることができる。着用層５８は、たとえばフェルト層の形態であり、繊維性ウエブ１”から離れた凹凸付けベルト１４の側に配置する。凹凸付け層６０の場合と同様に、着用層５８を針で縫うことができる。
【００６２】
凹凸ベルト１４の強度を増すため、凹凸付けベルト１４に強化手段あるいは強化部材５７を設けることができる。強化手段５７は、たとえば凹凸付け層６０内に配置した強化ワイヤの形態である。別の強化手段として、凹凸付け層６０内に配置した金属ストリップあるいはファブリックを用いることができる。
【００６３】
この発明の凹凸付けベルト１４の助けにより、好適なティッシュ紙ウエブを製造することができる。乾燥表面２０でクレープ付けした後、温度が２０℃で湿度が５０％の条件のとき、そのティッシュ紙ウエブは次のような特性である。すなわち、坪量は１０〜５０ｇ／ｍ２ の範囲、厚さは１６０〜４００μｍの範囲、好ましくは２００〜３００μｍ、バルクは８〜２０ｃｍ３／ｇの範囲、ＭＤ引張強度は５０〜３００Ｎ／ｍの範囲、ＣＤ引張強度は３０〜２５０Ｎ／ｍの範囲、そして、０〜１００までの測定目盛があるＥＭＴＥＣ ＴＳＡ（ティッシュ柔軟さアナライザー）による柔らかさ（柔軟さ）の測定値は７０〜９０の範囲であった。
【００６４】
図１７は、くぼみを含むこの発明による凹凸付けベルトで製造したティッシュ紙ウエブの断面図である。凹凸付け層６０の三次元構造によって、完成したティッシュ紙ウエブ１は厚さが異なるようになり、厚い部分７７と、それよりも薄い薄い部分７８とを備える。厚い部分７７は、ティッシュ紙ウエブ１を上部面部分７０で形成した部分であり、薄い部分７８は、ティッシュ紙ウエブ１を凹凸付けベルト１４のくぼみ６３によって形成した部分である。
【００６５】
繊維性ウエブ１’，１”は、好ましくは、短繊維層と長繊維層とを備えるのが良い。繊維性ウエブ１’，１”が転送ニップＮ２の乾燥表面２０に転送されるとき、短繊維層を乾燥表面２０に向ける。したがって、完成したティッシュ紙ウエブ１は、一方の側７９（すなわち、乾燥表面２０に接触する側）に短繊維層、そして、他方の側８０（すなわち、凹凸付けベルト１４に接触する側）に長繊維層がそれぞれあるようにするのが良い。
【００６６】
この発明について、たくさんの実施例を説明したが、この発明の考え方の中には、他の実施例あるいは変形例があることが明白である。たとえば、特許請求の範囲に記した発明の考え方から外れない範囲で、くぼみあるいは高くなった部分（出っ張り）を他の形態にすることができる。そのような別の実施例として、たとえば、円形、菱形、あるいは楕円形のくぼみあるいは出っ張りがある。さらには、縦に沿った軸は、必ずしも凹凸付けベルトの縦方向あるいは横方向に位置させなければならないわけではなく、鋭角を形作るようにすることもできる。
【符号の説明】
【００６７】
１ ティッシュ紙ウエブ
１’ 成形された繊維性ウエブ
１” 凹凸付けされた繊維性ウエブ
２ ウエット部分
３ プレス部分
４ 乾燥部分
５ 成形部分
６ ヘッドボックス
７ 成形ロール
８ 成形ベルト（成形クロージング）
９ 第２の成形布
１１ 主プレス
１４ 凹凸付けベルト
１６ 転送ロール
１７ プレスベルト
１９ 乾燥シリンダー
２０ 乾燥表面
２１ クレープ付けドクター
２３ スプレー装置
２４ 予備脱水装置
２７ 予備加熱装置
３０ クリーニングステーション
３２ 予備プレス
５３ スプレー装置
５４ サクションボックス
５７ 強化手段
５８ 着用層
６０ 凹凸付け層
６１ ウエブ接触面
６２ 高くなった部分（出っ張り）
６３ くぼみ
７０ 上部面部分
７１ 底面
７６ 下部面部分
７７ 厚い部分
７８ 薄い部分
Ｎ１ プレスニップ
Ｎ２ 転送ニップ
Ｎ３ プレスニップ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、請求項１のプリアンブルによる凹凸付け（あるいは組織化）ベルト、および請求項１０のプリアンブルによる凹凸付けベルトに関する。この発明は、また、請求項１５のプリアンブルによるプレス部分、および請求項１８のプリアンブルによるティッシュ紙の製造機械に関する。
【０００２】
この発明は、また、凹凸付けした高バルクなティッシュ紙ウエブの製造方法、およびそのような高バルクなティッシュ紙ウエブに関する。
【０００３】
この発明は、さらに、今あるティッシュ紙の製造機械を改変あるいは改良する技術に関する。
【０００４】
ここで用いる「ティッシュ紙」という用語は、通常２５ｇ／ｍ２以下の坪量をもつソフト紙をいう。ティッシュ紙ウエブは、たとえば、ナプキン、タオルおよびトイレットロールなどの一層あるいは多層の製品の原紙を形成する。
【背景技術】
【０００５】
ティッシュの製造業者は、高バルクで柔らかな製品を製造することを望む。それと同時に、加工処理のためのエネルギーコストが重要である。
【０００６】
クレープティッシュ紙の製造において、ヤンキードライヤー（シリンダー）で乾燥しクレープ付け（しわ付け）を行う前に、セルロース繊維からなる成形した湿ったウエブの脱水を行う二つの技術が確立されている。商業的に主要な技術では、フェルトが運ぶ紙ウエブをヤンキードライヤーを押す１または２のプレスニップで脱水する。この処理によって、ティッシュ製品は相対的に低バルクになり、表面にははっきりした凹凸構造（structure）はない。もう一つの技術は、通し風乾（ＴＡＤ／through air drying）であり、ヤンキードライヤーに送って仕上げの乾燥およびクレープ付けを行う前に、バキュームの助けで脱水してから、通し風乾で乾燥する技術である。ＴＡＤ処理によれば、高バルクで明確な凹凸構造を生じるが、紙の容積を得るために二倍を少し越えるエネルギーを必要とする。
【０００７】
ティッシュ製品の特性を改良するために、ヤンキードライヤーに対する広いプレスニップをもつシュープレスを用いるという提案がなされている。それによれば、今までの処理に比べて、改良された特性、より高いバルクおよび柔らかさを得ることができる。ある改良ができることは判明しているが、ＴＡＤ製造の製品に比べれば、今までの製造によるものにより近い。紙の厚さあるいはバルクは、テキスタイル感および柔らかさと同様、水を吸収する能力にとって大事である。したがって、ＴＡＤ技術は、紙ウエブの特性に関してプレス技術よりもまだ優れている。しかし、その技術には、プレス技術の場合よりもかなり高いエネルギー消費が必要であるという大きな不利な点がある。
【０００８】
製紙機械であるが、プレス技術を用いて脱水と同時に凹凸付けベルトあるいはクロージングの助けで紙ウエブに凹凸付けを行うものが提案されている。この脱水および凹凸付けは、紙ウエブがフェルトから凹凸付けベルトに送られる間に、１または２以上のプレスニップで生じる。凹凸付けベルトは、それから紙ウエブをヤンキードライヤーに運ぶ。そこでの送りは、プレスロールによるが、そのロールはただ紙ウエブを送るだけである。この種の凹凸付けベルトは、ベルトあるいはファブリックである。この発明は、凹凸付けベルト、すなわち、不織の凹凸付けベルトに関する。このことは、織り構造ではなく、他の方法で３Ｄパターンを作ることを意味する。紙のバルクは、プレスニップで脱水する間、ベルトの組織中のキャビティが繊維性の網状組織（ネットワーク）を受け、しかも、その網状組織の圧縮を防ぐことで維持される。
【０００９】
紙の「凹凸付けあるいは組織化（structuring）」という表現は、ここでは次に述べるようなことをいう。プレス処理の間、繊維性の網状組織が凹凸付けベルトの三次元の模様（パターン）を詰めるように満たすが、そのとき、凹凸付け層の三次元の模様が湿った繊維性のウエブに模様を付けることをいう。湿った繊維性のウエブは互いに相対的に可動であり、そのため、プレスフェルトが弾性的に圧縮する作用により、それらのウエブは互いに新しい位置および方向を取る。プレスフェルトは、湿った繊維性のウエブを凹凸付けベルトの三次元の模様に押し付け、それによって、同じ坪量でバルクおよび柔らかさを増し、かつ、改良された構造になるのである。
【００１０】
米国特許の第６，５４７，９２５号および第６，３４０，４１３号は、ティッシュ紙の製造機械の中で、凹凸付けベルトが繊維性ウエブをプレス部分の最後のプレスから乾燥シリンダーへと送ることを示している。しかし、これらの特許の明細書に記載される製紙機械は、充分に高い品質のティッシュ紙を製造することができない。というのは、今日の顧客の要求および要望により、ウエブを複数のプレスニップを通すからである。さらには、機械の運転に問題を生じることにもなりかねない。なぜなら、プレスフェルトに水が充満し、ニップに充分な量を吸収することができなくなり、紙の破損を生じるからである。
【００１１】
模様付けあるいは凹凸付けをするティッシュ紙の製造機械のさらに他の例について、ヨーロッパ特許第１ ０７８ １２６号、ヨーロッパ特許第０ ５２６ ５９２号、米国特許第６，７４３，３３９号、ヨーロッパ特許第１ ０７５ ５６７号、ヨーロッパ特許第１ ０４０ ２２３号、米国特許第５，３９３，３８４号、ヨーロッパ特許第１ ０３６ ８８０号、および米国特許第５，２３０，７７６号がある。
【００１２】
さらに広い調査により、発明者らは、次のようなことを考えた。まず、今までのようにプレス技術を用いた製紙機械で作りうるものよりも高いバルクのティッシュ紙を得るという観点からすれば、プレス処理のときウエブに接触する凹凸付けベルトの凹凸付けの層の構成が大きな、おそらくは決定的に重要であることである。そしてまた、凹凸付けベルトのこの層の構成は、また、ニップ後のウエブのスリップ特性をコントロールするための要因、および、湿った繊維性のウエブに実際の凹凸付けが生じるプレス部分において、プレス操作とともにウエブを良く乾燥させるための要因として活用できることである。
【発明の概要】
【００１３】
この発明の目的は、少なくとも８〜２０ｃｍ３／ｇであり、たとえば少なくとも１０〜１６ｃｍ３／ｇのバルクをもち、しかもまた、プレス技術を用いたときの低エネルギーコストで製造することができるティッシュ紙の技術を提供することである。そのようなバルクは、１２〜２０ｃｍ３／ｇであるＴＡＤ紙のそれと比べてもひけを取らない。留意すべきは、プレス技術で製造する今までのティッシュ紙が、通常５〜９ｃｍ３／ｇの範囲のバルクをもつことである。低エネルギーコストについては、この発明の凹凸付けベルトを用いることにより、プレス部分の後での繊維性ウエブが高い乾燥度になることによる。その乾燥度は４０〜５０％の範囲である。高い乾燥は、引き続く乾燥段階で乾燥表面から少ない量の水を蒸発させれば良いことを意味する。それは、つまりエネルギーの節約を意味することになる。このようにして、繊維性ウエブから脱水するために、エネルギーが集約するＴＡＤ技術を避けることができる。
【００１４】
ティッシュ紙のバルクが高いことは、ウエブの吸収能力の点で大事である。製造した後、ティッシュ紙は、巻き直して完成品となる。完成品は、複数の紙層から構成される。たとえば、衛生紙、ナプキン、タオルおよびトイレットペーパーなどである。これらの製品の品質は、特には、製品の吸収能力、および使用者がいかに柔らかさを見出すかによる。
【００１５】
上に述べた目的は、請求項１に示す特徴をもつ、この発明の凹凸付けベルトの凹凸付け層によって達成される。さらに、図面を参照しながら、この発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第１の例を示す構成図である。
【図２】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第２の例を示す構成図である。
【図３】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第３の例を示す構成図である。
【図４】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第４の例を示す構成図である。
【図５】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第５の例を示す構成図である。
【図６】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第６の例を示す構成図である。
【図７】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第７の例を示す構成図である。
【図８】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第８の例を示す構成図である。
【図９】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第９の例を示す構成図である。
【図１０】この発明による凹凸付けベルトを備えるティッシュ紙の製造機械の第１０の例を示す構成図である。
【図１１】この発明の第１実施例による凹凸付けベルトを示す図である。
【図１２】図１１の凹凸付けベルトの断面図である。
【図１３】この発明の第２実施例による凹凸付けベルトの凹凸付け層を示す図である。
【図１４】この発明の第３実施例による凹凸付けベルトの凹凸付け層を示す図である。
【図１５】この発明の第４実施例による凹凸付け層を示す図である。
【図１６】この発明の第５実施例による凹凸付け層を示す図である。
【図１７】この発明によるティッシュ紙の製造機械で製造したティッシュ紙の断面図である。
【図１８】この発明によるティッシュ紙の製造機械で製造したティッシュ紙の上面図である。
【００１７】
図１〜１０は、この発明によるものであって、予備的に脱水あるいは排水するために通し風乾（ＴＡＤ）を使うことなく、プレス手段で凹凸付けしたティッシュ紙ウエブ１を製造するためのティッシュ紙の製造機械の異なる例を示す模式図である。これらの例で共通することは、連続する紙ウエブを形成するためのウエット部分２、ウエブを脱水し模様付けあるいは凹凸付けするためのプレス部分３、およびウエブを最終的に乾燥するための乾燥部分４を備えることである。これらの各例のティッシュ紙の製造機械のウエット部分２には、成形部分５があり、その成形部分５は、繊維および水からなる紙料を成形ベルトに供給するヘッドボックス６、ウエブの水の一部を脱水するために成形ベルトが囲む成形ロール７、および、成形ロール７に接触し走行し、紙ウエブを運ぶ第１の成形ベルト８を含む。図１〜８に示す例において、成形部分５には、また、第２の成形ベルト９（ファブリックである）がある。その第２の成形ベルト９は無端なループ形態であり、複数のガイドロール１０および成形ロール７の回りを走行し、第１のベルト８に接触し、それと第１のベルトとの間にヘッドボックス６から紙料ジェットを受ける。その後、紙料はベルト９によって脱水され、成形された繊維性ウエブ１’を形作る。
【００１８】
プレス部分３には、第１のプレス要素１２と第２のプレス要素１３とを含む主プレス１１がある。それら第１および第２のプレス要素１２，１３は、互いに協力してそれらの間にプレスニップＮ１を形成する。主プレス１１は、ロールプレスでも良いし、長いニッププレスあるいはシュープレス（図示しない）でも良い。プレス部分３には、さらに、無端なループ形態の凹凸付けベルト１４がある。そのベルト１４は、複数のガイドロール１５、および乾燥部分４に関連するように位置するスムーズな転送ロール１６の回りを走行し、主プレス１１のプレスニップＮ１を通り、成形された繊維性ウエブ１’と接触する。それが凹凸付けされた繊維性ウエブ１”を形成するようにプレスニップＮ１を通るとき、成形された繊維性ウエブ１’に対し脱水および凹凸付けを行う。凹凸付けされた繊維性ウエブ１”は、凹凸付けベルト１４によって転送ニップＮ２にまで運ばれる。転送ニップＮ２は、転送ロール１６と乾燥部分４の乾燥シリンダー１９との間にあり、そこではプレスおよび脱水を行わずに、繊維性ウエブ１”を乾燥シリンダー１９の表面まで転送するだけである。この場合、乾燥シリンダー１９はヤンキードライヤーであるが、他のタイプの乾燥部分も適用することができる。プレス部分３は、さらに、ｚ−方向に弾性的に形成可能であり、かつ圧縮可能な受水プレスベルト１７を備える。受水プレスベルト１７は、複数のガイドロール１８の回りを無端なループ形態で走行し、凹凸付けベルト１４と一緒に主プレス１１のプレスニップＮ１を通り、成形された繊維性ウエブ１’と接触する。第１のプレス要素１２は凹凸付けベルト１４のループ内に位置し、また、第２のプレス要素１３は第２のプレスフェルト１７のループ内に位置する。図１〜１０の例において、両方のプレス要素１２，１３はプレスロールであるが、それらに代えて、長いニップで形成したロールを用いることもできる。プレスフェルト１７は、凹凸付けされた繊維性ウエブ１”がプレスニップＮ１を通り過ぎた後、すぐにそのウエブ１”を離し、ウエブ１”を再び湿らさないようにする。
【００１９】
主プレス１１の後で第１のガイドロール１８の直前に、スプレー装置５３がプレスフェルト１７の内側に配置されている。そのスプレー装置５３は、プレスフェルト１７とガイドロール１８との間のくさび形の狭いスペースに清水を供給するためのものである。清水は、プレスフェルト１７に押し込まれ、プレスフェルト１７を通して中の汚れた水と置き換わる。それは、プレスフェルト１７がガイドロール１８の回りを走るとき、主プレス１１でのプレスの後である。次に続くガイドロール１８の上流に、プレスフェルトから水を引き出すため、サクションボックス５４がプレスフェルトの外側に配置されている。
【００２０】
凹凸付けベルト１４は、ひとたび転送ロール１６を離れると、主プレス１１に到達する前に、クリーニングステーション３０を通り、そこでウエブ接触面を清浄にする。
【００２１】
プレス部分３を通る間、繊維性のウエブ１’，１”の乾燥度は１５〜３０％の範囲から４２〜５２％の範囲になる。
【００２２】
乾燥部分４には、乾燥シリンダー１９がある。図に示す例では、単一の乾燥シリンダー、好ましくはヤンキー乾燥シリンダーを示すが、乾燥部分を複数の乾燥シリンダーで構成することができるし、金属製の乾燥ベルトで構成することもできる。乾燥シリンダー１９は、転送ロール１６と一緒に転送ニップＮ２を形成するが、その転送ニップＮ２は、凹凸付けされた繊維性ウエブ１”を乾燥するための乾燥表面２０をもつ。乾燥表面２０の下流には、クレープ付けドクター２１が配置されている。このドクター２１は、乾燥表面２０の乾燥した繊維性ウエブ１”にクレープ付けを行い、それによって、凹凸付けおよびクレープ付けの両方を行ったティッシュ紙ウエブ１を得るためのものである。乾燥シリンダー１９は、フード２２で被われている。凹凸付けベルト１４および凹凸付けされた繊維性ウエブ１”は、一緒に転送ニップＮ２を通るが、転送ニップＮ２からは別々に離れる。凹凸付けされた繊維性ウエブ１”は、乾燥シリンダー１９の乾燥表面２０に付着し、その乾燥表面２０側に転送される。ロール１６と乾燥シリンダー１９とによって形成される転送ニップＮ２の圧力は、１ＭＰａ以下であり、このニップにおいては繊維性ウエブ１”の脱水は生じない。乾燥表面２０の側に繊維性ウエブ１”を確実に転送させるため、スプレー装置２３によって乾燥表面２０に接着剤を塗布するようにすると良い。スプレー装置２３は、クレープ付けドクター２１と転送ニップＮ２との間であって、乾燥表面２０が開放されたところに位置する。
【００２３】
成形部分５については、図１、２、７および８に示すように、いわゆるＣ−フォーマーに、あるいは、図３〜６に示すように、いわゆる三日月形フォーマーに、または、図９および１０に示すように、いわゆるサクションブレストロールフォーマーにすることができる。
【００２４】
主プレス１１は、２つのプレス要素１２，１３がスムーズな外側表面をもつロールであるロールプレス、あるいは、好ましくは、たとえばシュープレスのような長いニッププレスにすることができる。長いニッププレスの場合、第１のプレス要素１２がスムーズなカウンターロールであり、第２のプレス要素１３は、プレスシュー、および無端ベルトあるいはジャケットを備える。それらは、プレスシューに接触しスライドしながら、シュープレスのプレスニップを走り過ぎる。それにより、ベルトの内側およびカウンターロール１２に所定の圧力を生じる。このように、プレスシューは、広がったプレスニップを形作る装置を構成する。主プレス１１のさらに好ましい例では、第１のプレス要素１２はスムーズなカウンターロールであり、第２のプレス要素が広がったプレスニップを形作る装置であるが、その装置はカウンターロールに向かう方向に押すようになった弾力性のサポート本体を含む。代わりの例では、第２のプレス要素１３がスムーズなカウンターロールであり、第１のプレス要素１２の方が、広がったプレスニップを形作る装置（製紙機械で知られたどのタイプのものでも良い）である。
【００２５】
図１に示す例において、主プレスのプレスフェルト１７は、また、成形部分５の第１の内側成形ベルト８として用いることができる。そのとき、成形ロール７もまたプレスフェルト１７のループ内に配置する。また、この例におけるウエット部分２は、予備脱水装置２４、つまり、サクション装置を備える。この例の装置２４は、プレスフェルト１７のループ内に配置したサクションロール２５と、プレスフェルト１７のループの外側に配置したスチームボックス２６とを備える。スチームボックス２６は、サクションロール２５の前面に位置し、成形された繊維性ウエブ１’の繊維性網状組織の中の水を加熱する。成形された繊維性ウエブ１’の繊維性網状組織およびプレスフェルト１７の中の水の量は、そのようなサクションロール２５およびスチームボックス２６の助けにより減少し、成形された繊維性ウエブ１’の乾燥度は主プレス１１に行く前に狙いとする範囲まで高める。高圧スプレー装置５５、つまりは、ジェット径が１ｍｍのニードル型のスプレー装置が、成形ロール７上流の成形フェルト８の外側に配置されている。このスプレー装置は、成形フェルト８が成形ロール７に到達するまでにその成形フェルト８を清浄にするためのものである。
【００２６】
図２に示す例は、図１のものと同様である。異なる点は、主プレス１１の下流に予備加熱装置２７が追加されている点である。その予備加熱装置２７は、繊維性のウエブ１”が乾燥シリンダー１９に到達するまでに、主プレス１１における
凹凸付けされた繊維性ウエブ１”の温度を高めるためのものである。
【００２７】
図３に示す例において、凹凸付けベルト１４は、成形部分の第１の内側成形ベルト８としても用いることができる。そのとき、成形ロール７もまた凹凸付けベルト１４のループ内でありループで囲まれるように配置する。その場合、主プレス１１のプレスフェルト１７は、複数のガイドロール２８および第２のプレス要素１３の回りの単一のループの中を走行する。第２のプレス要素１３の上流に位置するガイドロールはサクションロール２９である。そのサクションロール２９によって、プレスフェルト１７から水を取り除き、ニップＮ１の中で押し出す水の量を比較的に多量にし、プレスフェルト１７の容量を増大する。凹凸付けベルト１４が成形ロール７の回りを通る、この例による特別な効果の一つは、紙料の繊維が凹凸付けベルト１４のくぼみにｚ−方向に入り込み、それら自体の方向付けを行うことができ、それにより、成形された繊維性のウエブ１’の幾分かが、主プレス１１で圧縮が始まる前にすでにくぼみの中で方向付けされることである。このようにくぼみの中で繊維が前もって方向付けされることは、より高いバルクを得る上で都合が良い。主プレス１１の後の第１のガイドロール２８のすぐ前に、スプレー装置５３がプレスフェルト１７の内側に配置されている。そのスプレー装置５３は、プレスフェルト１７とガイドロール２８との間のくさび形の傾斜したスペースに清水を供給するためのものである。清水は、プレスフェルト１７に押し込まれ、プレスフェルト１７を通してプレスフェルト１７中の汚れた水と置き換わる。それは、プレスフェルト１７がガイドロール２８の回りを走るとき、主プレス１１でのプレスの後である。次に続くガイドロール２８の上流に、プレスフェルトから水を引き出すため、サクションボックス５４がプレスフェルト１７の外側に配置されている。そして勿論、プレスフェルト１７がサクションロール２９に到達する前にそのフェルト１７を清浄にするための高圧スプレー装置５５も配置されている。サクションロール２９は、プレスフェルト１７の中の残りの水を処理する。サクションロール２９は、プレスフェルト１７から水を取り除き、プレスフェルトがニップＮ１で水を吸収する能力を増大する。
【００２８】
図４に示す例は、図３のものと同様である。異なる点は、図２の例に対応する予備加熱装置２７が追加されている点、および、その脱水能力を増すために、サクションロール２９のすぐ前面のプレスフェルト１７の外側にスチームボックス３１を配置した点である。
【００２９】
図５に示す例においては、第１の内側成形ベルト８、プレスフェルト１７および凹凸付けベルト１４が、それら自体のループをもつ。ここで、成形ベルト８は、複数のガイドロール１８’の回りを走行するフェルトである。この場合のプレス部分３は、予備プレス３２を備える。予備プレス３２は、プレスフェルト１７のループ内にある第１のプレス要素３３と、第１の内側成形ベルト８内の第２のプレス要素３４とを含む。これらのプレス要素３３，３４は、互いにプレスニップＮ３を形成する。繊維性ウエブ１’を運ぶ成形布８は、そのプレスニップＮ３を通って走行し、プレスフェルト１７（このプレスフェルト１７もまた、成形された繊維性ウエブ１’を受け取るために前記プレスニップＮ３を走行する）に出くわし、それを主プレス１１上に運ぶ。このように、成形布８は、また、予備プレス３２の第２のプレスフェルトを形成する。第２のプレス要素３４のすぐ上流に位置するガイドロールは、成形ベルト８から水を取り除くためのサクションロール３５である。また、サクションロール３５のすぐ前面の成形ベルト８の外側にスチームボックス３６があるが、それはフェルト８の脱水をより実効的にするためのものである。予備プレス３２の後の第１のガイドロール１８’のすぐ前面に、スプレー装置５３’が成形ベルト８の内側に配置されている。そのスプレー装置５３’は、成形ベルト８とガイドロール１８’との間のくさび形の傾斜したスペースに清水を供給するためのものである。清水は、成形ベルト８に押し込まれ、成形ベルト８を通して中の汚れた水と置き換わる。それは、成形ベルト８がガイドロール１８’の回りを走るとき、予備プレス３２でのプレスの後である。次に続くガイドロール１８’の上流に、プレスフェルト８から水を引き出すため、サクションボックス５４’が成形布８の外側に配置されている。そして勿論、成形ベルト８が成形ロール７に到達する前にその成形ベルト８を清浄にするための高圧スプレー装置５５’も配置されている。
【００３０】
図６に示す例は、図５のものと同様である。異なる点は、図２の例に対応する予備加熱装置２７が追加されている点である。
【００３１】
図７に示す例においては、第１の内側成形ベルト８（これは、成形ファブリックである）、プレスフェルト１７および凹凸付けベルト１４が、図５による例と同様に、それら自体のループをもつ。したがって、この場合、成形部分５は、ツイン−ワイヤのＣ−フォーマーである。成形ロール７は、望むならば、サクションロールにすることができる。この場合のプレス部分３は、また、予備プレス３２を備える。予備プレス３２は、プレスフェルト１７のループ内に位置する第１のプレス要素３３と、複数のガイドロール３８の回りをループ状に走行する第２のプレスフェルト３７内に位置する第２のプレス要素３４とを含む。ここで、第２のプレス要素３４のすぐ上流に位置するガイドロールは、サクションロール３９であり、それによって、第２のプレスフェルト３７から水を除去する。サクションロール３９のすぐ前面の第２のプレスフェルト３７の外側にスチームボックス５０がある。スチームボックス５０は、プレスフェルト３７の脱水を改善するためのものである。第２のプレスフェルト３７は、第１の内側成形ベルト８に接触しながら走行し、プレスフェルト３７、成形された繊維性ウエブ１’、および成形ベルト８がサンドイッチ構造を形作る転送ゾーンを形成する。繊維性ウエブ１’がその転送ゾーンを離れるとき、第２のプレスフェルト３７がそれを運ぶ。サクション装置５１を、転送ゾーンの後の第２のプレスフェルト３７のループ内に配置することにより、繊維性ウエブ１’の転送を確実にすることができる。予備プレス３２の後の第１のガイドロール３８のすぐ前面に、スプレー装置５３’がプレスフェルト３７の内側に配置されている。そのスプレー装置５３’は、プレスフェルト３７とガイドロール３８との間のくさび形の傾斜したスペースに清水を供給するためのものである。清水は、プレスフェルト３７に押し込まれ、プレスフェルト３７通して中の汚れた水と置き換わる。それは、プレスフェルト３７がガイドロール３８の回りを走るとき、予備プレス３２でのプレスの後である。次に続くガイドロール３８の上流に、プレスフェルト３７から水を引き出すため、サクションボックス５４’がプレスフェルト３７の外側に配置されている。そして勿論、プレスフェルト３７がサクション装置５１に到達する前にそのプレスフェルト３７を清浄にするための高圧スプレー装置５５’も配置されている。
【００３２】
図８に示す例は、図７のものと同様である。異なる点は、図２の例に対応する予備加熱装置２７を主プレスの後に追加することにより、紙ウエブ１”の温度および乾燥度を増すようにしている点である。
【００３３】
図９に示す例は、図７のものと同様である。異なる点は、ウエット部分２が前に述べたＣ−フォーマーおよび三日月形フォーマーとは違うタイプの成形部分をもつ点である。図９による成形部分は、いわゆるサクションブレストロールフォーマーであり、ヘッドボックス６，成形ロール７（これはサクションブレストロールである）、および成形ベルト８（これは成形ファブリックである）を含む。成形布ベルトは、サクションブレストロール７およびガイドロール１８の回りのループを走行し、図７の例に相当する第２のプレスフェルト３７と一緒に転送ゾーンを形成する。サクションブレストロール７には、成形ゾーンを形成するサクションゾーン５２がある。ヘッドボックス６からジェットになって放出される紙料と一緒に成形ベルト８が、そのゾーンを横切るように通り、成形ゾーン５２の中で脱水され、成形された繊維性ウエブ１’を形成する。
【００３４】
図１０に示す例は、図９のものと同様である。異なる点は、図２の例に対応する予備加熱装置２７が追加されている点である。
【００３５】
図５〜１０による各例で用いる予備プレス３２については、主プレス１１に関連して説明した異なるプレスのグループの中から選択したものを用いることができる。
【００３６】
凹凸付けベルト１４は、紙ウエブを運ぶ側に形成した凹凸付け層６０を備える。その層６０には、くぼみ６３によって三次元構造になったウエブ接触面６１がある。くぼみ６３は、平らなウエブ接触面６１と違って、凹所あるいはポケットの形である。くぼみ６３は、凹凸付けベルト１４の縦方向（ＭＤ）および横方向（ＣＤ）に規則的に繰り返して分布している。したがって、ウエブ接触面６１は、その中にくぼみ６３が形成される、平らで連続した上面をもつ。ウエブ接触面６１の中の各くぼみ６３は、連続した表面部分７０で境界が定められている。このようなくぼみ６３に加えて、さらに、図やテキストを凹凸付け層６０に形成することができる。
【００３７】
好ましくは、すべてのくぼみ６３を同一とし、規則的に配列するのが良い。それとは別に、一つおよび同じ凹凸付けベルトに、２またはそれ以上のくぼみ群を設けることもできる。その場合、異なる群（グループ）のくぼみのデザインは異なるが、各グループ内のくぼみは同一である。
【００３８】
テストによると、ティッシュ機械の運転性、および良質の（すなわち、８〜２０ｃｍ３／ｇという高バルクで、しかも、柔軟さが高い）ティッシュ紙ウエブを製造することに関して、くぼみ６３の種類および大きさが大変重要であることが判明した。
【００３９】
ウエブの最適な構造および乾燥度を得るためには、繊維性ウエブ１’がプレスフェルト１７、および湿ったウエブ１’をその間に囲んだ凹凸付けベルト１４と一緒にプレスニップＮ１を通り過ぎるとき、繊維性ウエブ１’をくぼみ６３に入り込ませ成形することである。そしてまた、重要なことは、プレス処理のとき、プレスフェルト１７がすべてのくぼみ６３の中にまで到達できることである。それにより、充分に高い水圧を築き、湿った繊維性ウエブ１’中の水をプレスフェルト１７に移動し、プレス作業の終了時点で繊維性ウエブに残さないようにすることができる。くぼみ６３には、プレスフェルト１７がくぼみ６３中に侵入することができるだけの大きさが必要である。各くぼみ６３は、くぼみ６３の底の水が運び去られる最適な深さである。言い換えると、くぼみ６３の深さは、大きすぎてはならない。というのは、過剰な深さが、必要な水圧を築く上で妨げになるからである。
【００４０】
この明確に規定された凹凸構造のウエブ接触面６１をもつ凹凸付け層６０こそ、最終的な乾燥を行う前のプレスニップＮ１の後において、凹凸付けおよび脱水された繊維性ウエブ１”の構造、厚さ／バルクおよび乾燥度をコントロールするための重要な要素である。プレスニップＮ１における圧力は、プレスに用いる通常の範囲（最大で６ＭＰａ）である。また、プレスフェルト１７は、弾性的に圧縮可能な今までのタイプであって、圧縮の際に必要とする受水能力に加えて、上に述べたように、その間に位置する湿った繊維性ウエブと一緒に凹凸付け層のウエブ接触面に弾性的に変形するものである。
【００４１】
各くぼみ６３は、凹凸付け層６０の縦方向（ＭＤ）における大きさが所定の大きさｌであり、ベルト１４の横方向（ＣＤ）における大きさが所定の大きさｂである。くぼみ６３は、縦方向に配列することができるし（その場合、ｌ＞ｂ）、あるいはまた、横方向に配列することもでるる（その場合、ｌ＜ｂ）。しかし、くぼみ６３については、好ましくは、実質的に縦方向に配列するのが良い。そのような配列により、より良いクレープ付けおよびより柔軟なティッシュ紙を得ることができるからである。ここで、織った凹凸付け布が通常ＭＤ配列のパターンをもつことに留意されたい。
【００４２】
各くぼみ６３は、また、所定の深さｄ、所定の面積ａ、および所定の容積ｖをもつ。くぼみの深さｄは、実質的にすべてのくぼみ６３にわたって一定であり、その場合、くぼみ６３の底は７１は平らで表面部分７０に平行である。それに代えて、深さｄをくぼみ６３の表面にわたって異ならせることができる。その場合、平均の深さあるいは深さの平均値ｄを用いて、ｚ−方向におけるくぼみ６３の大きさを特徴づける。
【００４３】
くばみ６３は、互いに所定の間隔をもって配列し、ウエブ接触面６１全体に均一に分布し、その所定の部分を被うようにする。このようにして、以上のような連続する上部部分７０が、この上部部分７０はくぼみ６３の境界を定め、繊維性ウエブ１”を乾燥シリンダー１９に転送するとき、乾燥表面２０と協力してウエブ接触面６１の部分を構成するのであるが、ウエブ接触面６１の残りの部分を構成する。
【００４４】
したがって、良好な運転性および良質なティッシュ紙ウエブ１を得るためには、上述した各要素（パラメータ）を考慮しなければならない。テストによると、次のようなパラメータを満たすことによって、これを達成することができる。
【００４５】
【表１】
【００４６】
上に述べたパラメータ値ａは、上部面部分７０の面で測られるべきである。しかし、テストによると、ａの好ましく範囲は０．５〜２．０ｍｍ２である。
【００４７】
凹凸付けベルト１４がプレス要素１２および１３の間のニップＮ１を通過するとき、そのベルトが圧縮されることを認められたい。上に述べたｄの範囲は、凹凸付けベルト１４およびしたがってくぼみ６３もまた圧縮状態にあるとき（つまり、凹凸付けベルト１４がニップＮ１を通過中のとき）の値である。ニップにおけるプレス圧は、通常、最大で６ＭＰａである。ここで凹凸付けベルト１４が圧縮状態にあるというとき、最大６ＭＰａの圧力がかかっているという事実に注目すべきである。非圧縮状態のくぼみ６３は、結果として０．６ｍｍ以上の深さｄであるが、圧縮状態、つまり、ニップＮ１におけるｄは０．６ｍｍを超えていないはずである。くぼみ６３の深さが異なる場合、値ｄについてくぼみの平均深さを参照すべきである。しかし、くぼみが圧縮状態にあるとき、くぼみの最大の深
さが０．６ｍｍを超えることはないだろう。
【００４８】
上に述べたパラメータ値に加えて、くぼみは総じてウエブ接触面６１全体の２０％と８０％の間にわたる。
【００４９】
上のような凹凸付け層をもつ凹凸付けベルトを備えるティッシュ製紙機械で製造したところ、クレープ付けし巻き取ったティッシュ紙は、次のような特性である。
【００５０】
坪量 １０〜５０ｇ／ｍ２
厚さ １６０〜４００μｍ、好ましくは２００〜３００μｍ
バルク ８〜２０ｃｍ３／ｇ
ＭＤ引張強度 ５０〜３００Ｎ／ｍ
ＣＤ引張強度 ３０〜２５０Ｎ／ｍ、そして
柔軟さ ７０〜９０
【００５１】
上の値は、２０℃で湿度５０％の紙の条件でのものである。柔らかさの値は、０〜１００までの測定目盛があるＥＭＴＥＣ ＴＳＡ（ティッシュ柔軟さアナライザー）による測定値である。また、上のバルクおよび柔軟さの各値については、クレープ付けした今までのティッシュ紙の値、すなわち、５〜９ｃｍ３／ｇの範囲のバルクおよび５０〜７０の範囲の柔軟さの各値と比較されたい。
【００５２】
さらに具体的にいうと、この発明によるティッシュ製紙機械で顔用（つまり、フェーシャルティッシュ）、トイレットペーパー、および家庭用ペーパーを製造したところ、それらのティッシュ紙は、次のような特性である。
【００５３】
【表２】
【００５４】
図１１は、この発明による凹凸付け層６０を伴う凹凸付けベルト１４の第１の実施例を示す。凹凸付け層６０は、強化手段（あるいは強化部材）５７を含み、着用層５８上に設けられている。図１２は、このベルト１４の縦方向（ＭＤ）の断面を示す部分図である。凹凸付け層６のウエブ接触面６１には、凹みあるいはポケットの形態で同一のくぼみ６３が複数設けられている。くぼみ６３は、平行な列７２になって配列され、ベルト１４の縦方向に伸びている。隣り合う列７２は、互いに縦方向にポケットの長さの半分ほど位置がずれている。各くぼみ６３は、実質的に、端が円筒形となった四角ブロックの形であり、四角のブロックはベルト１４の縦方向に伸びている。各くぼみ６３の底面７１は、平らであり、かつ連続する上部面部分７０に平行している。くぼみ６３の側壁７３は、ポケットの底面７１に対してほぼ９０°の角度を形成している。くぼみ６３は、縦方向の大きさｌが２．０ｍｍで、横方向の大きさｂが１．０ｍｍである。また、深さｄは０．３ｍｍである。くぼみ６３の面積ａは０．３〜４．０ｍｍ２、好ましくは０．５〜２．０ｍｍ２（たとえば、約１．８ｍｍ２）であり、容積ｖは０．０５〜１．０ｍｍ３、好ましくは約０．５４ｍｍ３である。隣り合う二つのくぼみ６３間の縦方向の距離ｓは、約１．０ｍｍである。また、くぼみ６３の隣り合う二つの列７２間の横方向の距離ｔは、約０．５ｍｍである。くぼみ６３は、ウエブ接触面６１の約４０％を占める。
【００５５】
図１３は、この発明による凹凸付けベルト１４の凹凸付け層６０の第２の実施例を示す。ベルト１４の凹凸付け層６０は、上に述べたくぼみと同様のやり方で、実質的に同じ形態で配列されている。この場合、くぼみ６３は、縦方向の大きさｌが１．０ｍｍ、横方向の大きさｂが０．５ｍｍ、深さｄは０．２ｍｍ、面積ａは０．３〜４．０ｍｍ２（たとえば、０．４５ｍｍ２）、そして、容積ｖは約０．０９ｍｍ３である。隣り合う二つのくぼみ６３間の縦方向の距離ｓは、０．５ｍｍである。また、くぼみ６３の隣り合う二つの列７２間の横方向の距離ｔは、０．５ｍｍである。
【００５６】
図１４は、この発明による凹凸付け層の第３の実施例を示す。その凹凸付け層もまた、図１１に関連して述べたものと実質的に同じ形態で配列されたくぼみ６３をもつ。この場合、くぼみ６３は、図１３に示すくぼみよりも少し大きく、縦方向の大きさｌが０．５ｍｍ、横方向の大きさｂが１．０ｍｍ、深さｄは０．４ｍｍ、面積ａは約１．３ｍｍ２、そして、容積ｖは約０．５１ｍｍ３である。隣り合う二つのくぼみ６３間の縦方向の距離ｓは、０．５ｍｍである。また、くぼみ６３の隣り合う二つの列７２間の横方向の距離ｔは、０．５ｍｍである。
【００５７】
図１５は、この発明による凹凸付け層のさらに他の実施例を示す。この場合、くぼみ６３は凹みあるいはポケットで形成され、内側のコーナー部分が丸くなっているほかは、全体が実質的に矩形あるいは四角のブロックである。くぼみ６３は、ベルト１４の縦方向に伸びる縦の列７２，およびベルト１４の横方向に伸びる横の列７４とに配列されている。この実施例において、くぼみ６３は、縦方向の大きさｌが２．０ｍｍ、横方向の大きさｂが２．０ｍｍ、深さｄは０．２ｍｍ、面積ａは約３．９ｍｍ２、そして、容積ｖは約０．７９ｍｍ３である。隣り合う二つのくぼみ６３間の縦方向の距離ｓは、１．０ｍｍである。また、くぼみ６３の隣り合う二つの列７２間の横方向の距離ｔは、１．０ｍｍである。
【００５８】
図１６は、この発明による凹凸付け層であって、今までとは別の実施例を示す。この実施例では、今までの凹みに代えて、平らで連続的な低い面部分７６の中に突き出た部分あるいは「島」の形の高くなった部分６２を備える。凹みを伴う凹凸付け層の場合における今までに述べたパラメータと同じものが、この変形した凹凸付け層についても適用される。その場合、今までの深さｄは、高くなった部分の高さになる。図１６に示す実施例において、高くなった部分６２は、低い面部分７６から約０．２ｍｍ突き出た矩形のブロックの形であり、外側のコーナー部分が少し丸くなっている。矩形のブロックは、長さが約１ｍｍ、幅が１ｍｍであり、凹凸付けベルト１４の縦方向に対して斜めに伸びた列をなしている。したがって、高くなった部分は、縦方向の大きさｌおよび横方向の大きさｂのいずれも１．４ｍｍである。また、高くなった部分６２は、それぞれ、面積ａが約０．９５ｍｍ２で、容積ｖは約０．１９ｍｍ３である。高くなった部分の隣り合う部分の間の距離は約０．５ｍｍであり、したがって、高くなった部分６２はウエブ接触面６１の約４２％を占める。高くなった部分６２の上部面部分７５は、好ましくは平らにし、それにより、繊維性ウエブ１”が乾燥シリンダー１９に転送されるとき、乾燥表面２０と協力し合うようにするのが良い。
【００５９】
この発明の凹凸付け層は、好ましくは、たとえばポリウレタンのようなポリマー材料で作り、その材料の凹凸付け層の表面を切削してくぼみ６３あるいは低い面部分７６を形成するのが良い。それとは別に、凹凸付け層６０を、たとえば金属あるいは炭素繊維などの他の異なる材料で作ることでき、その場合、他の技術によって、くぼみあるいは低い面部分を形成する。凹凸付け層６０の厚さは、０．２〜１０ｍｍの間であるが、好ましくは、約３〜６ｍｍにするのが良い。
【００６０】
凹凸付けベルトは、ティッシュ製紙機械について述べたように、実質的に非通水性であることが好ましい。その代わりに、凹凸付けベルトを通水性にすることもできる。たとえば、凹凸付け層を針で縫うことにより、貫通孔をもたせることができる。くぼみ６３、あるいはくぼみを取り囲む面部分７０、またはそれらの両方を針で縫うことができる。同様に、高くなった部分６２および／または低い面部分７６を針で縫うことができる。凹凸付けベルトを針で縫うことに言及するとき、凹凸ベルトを貫通する小さな開口は、水を通すが、紙繊維を通さないような大きさにすべきである。
【００６１】
凹凸ベルト１４の有効寿命を増すため、図１１に関連して上に述べたように、凹凸付けベルト１４に着用層５８を設けることができる。着用層５８は、たとえばフェルト層の形態であり、繊維性ウエブ１”から離れた凹凸付けベルト１４の側に配置する。凹凸付け層６０の場合と同様に、着用層５８を針で縫うことができる。
【００６２】
凹凸ベルト１４の強度を増すため、凹凸付けベルト１４に強化手段あるいは強化部材５７を設けることができる。強化手段５７は、たとえば凹凸付け層６０内に配置した強化ワイヤの形態である。別の強化手段として、凹凸付け層６０内に配置した金属ストリップあるいはファブリックを用いることができる。
【００６３】
この発明の凹凸付けベルト１４の助けにより、好適なティッシュ紙ウエブを製造することができる。乾燥表面２０でクレープ付けした後、温度が２０℃で湿度が５０％の条件のとき、そのティッシュ紙ウエブは次のような特性である。すなわち、坪量は１０〜５０ｇ／ｍ２ の範囲、厚さは１６０〜４００μｍの範囲、好ましくは２００〜３００μｍ、バルクは８〜２０ｃｍ３／ｇの範囲、ＭＤ引張強度は５０〜３００Ｎ／ｍの範囲、ＣＤ引張強度は３０〜２５０Ｎ／ｍの範囲、そして、０〜１００までの測定目盛があるＥＭＴＥＣ ＴＳＡ（ティッシュ柔軟さアナライザー）による柔らかさ（柔軟さ）の測定値は７０〜９０の範囲であった。
【００６４】
図１７は、くぼみを含むこの発明による凹凸付けベルトで製造したティッシュ紙ウエブの断面図である。凹凸付け層６０の三次元構造によって、完成したティッシュ紙ウエブ１は厚さが異なるようになり、厚い部分７７と、それよりも薄い薄い部分７８とを備える。厚い部分７７は、ティッシュ紙ウエブ１を上部面部分７０で形成した部分であり、薄い部分７８は、ティッシュ紙ウエブ１を凹凸付けベルト１４のくぼみ６３によって形成した部分である。
【００６５】
繊維性ウエブ１’，１”は、好ましくは、短繊維層と長繊維層とを備えるのが良い。繊維性ウエブ１’，１”が転送ニップＮ２の乾燥表面２０に転送されるとき、短繊維層を乾燥表面２０に向ける。したがって、完成したティッシュ紙ウエブ１は、一方の側７９（すなわち、乾燥表面２０に接触する側）に短繊維層、そして、他方の側８０（すなわち、凹凸付けベルト１４に接触する側）に長繊維層がそれぞれあるようにするのが良い。
【００６６】
この発明について、たくさんの実施例を説明したが、この発明の考え方の中には、他の実施例あるいは変形例があることが明白である。たとえば、特許請求の範囲に記した発明の考え方から外れない範囲で、くぼみあるいは高くなった部分（出っ張り）を他の形態にすることができる。そのような別の実施例として、たとえば、円形、菱形、あるいは楕円形のくぼみあるいは出っ張りがある。さらには、縦に沿った軸は、必ずしも凹凸付けベルトの縦方向あるいは横方向に位置させなければならないわけではなく、鋭角を形作るようにすることもできる。
【符号の説明】
【００６７】
１ ティッシュ紙ウエブ
１’ 成形された繊維性ウエブ
１” 凹凸付けされた繊維性ウエブ
２ ウエット部分
３ プレス部分
４ 乾燥部分
５ 成形部分
６ ヘッドボックス
７ 成形ロール
８ 成形ベルト（成形クロージング）
９ 第２の成形布
１１ 主プレス
１４ 凹凸付けベルト
１６ 転送ロール
１７ プレスベルト
１９ 乾燥シリンダー
２０ 乾燥表面
２１ クレープ付けドクター
２３ スプレー装置
２４ 予備脱水装置
２７ 予備加熱装置
３０ クリーニングステーション
３２ 予備プレス
５３ スプレー装置
５４ サクションボックス
５７ 強化手段
５８ 着用層
６０ 凹凸付け層
６１ ウエブ接触面
６２ 高くなった部分（出っ張り）
６３ くぼみ
７０ 上部面部分
７１ 底面
７６ 下部面部分
７７ 厚い部分
７８ 薄い部分
Ｎ１ プレスニップ
Ｎ２ 転送ニップ
Ｎ３ プレスニップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高バルクのティッシュ紙（１）を製造するティッシュ製紙機械のプレス部分（３）でプレスすることにより、湿った繊維性ウエブ（１’）に凹凸付けするための凹凸付けベルト（１４）の凹凸付け層（６０）であって、前記凹凸付け層（６０）は不織であり、繊維性ウエブ（１’）と協力する表面（６１）を伴うウエブ運搬側をもち、その表面（６１）には、その表面（６１）に三次元構造を形作るくぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）があるものにおいて、次の
各構成および条件を備えることを特徴とする凹凸付け層（６０）。
・前記くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、前記ウエブ運搬側に分布し、前記表面（６１）の２０〜８０％を占めること。
・前記表面（６１）は、くぼみ（６３）を備えるとき、くぼみ（６３）の間に平らな上部面部分（７０）を含み、その上部面部分（７０）がくぼみ（６３）の境界を定めていること。
・前記表面（６１）は、高くなった部分（６２）を備えるとき、高くなった部分（６２）の間に平らな下部面部分（７６）を含み、その下部面部分（７６）が高くなった部分（６２）の境界を定めていること。
・前記くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、前記上部面部分（７０）あるいは下部面部分（７６）の面の第１の方向の大きさｌが０．２５〜２．５ｍｍ、前記上部面部分（７０）あるいは下部面部分（７６）の面の第２の方向の大きさｂが０．２５〜２．０ｍｍ（ここで、第１の方向と第２の方向とは直交する）、前記凹凸付け層（６０）が圧縮状態であるときの、平均的な深さあるいは高さｄが０．０５〜０．６ｍｍ、そして、前記上部面部分（７０）あるいは下部面部分（７６）の面における面積ａが０．３〜４．０ｍｍ２であること。
【請求項２】
前記上部面部分（７０）あるいは下部面部分（７６）は、それぞれ、連続していることを特徴とする、請求項１の凹凸付け層（６０）。
【請求項３】
前記くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、前記上部面部分（７０）あるいは下部面部分（７６）の面における面積ａが０．５〜２．０ｍｍ２であることを特徴とする、請求項２の凹凸付け層（６０）。
【請求項４】
前記の各くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、容積ｖが０．０５〜１．０ｍｍ３であることを特徴とする、請求項２および３のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項５】
前記表面（６１）におけるくぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ同一であることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項６】
前記くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、規則的なパターンに配列されていることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項７】
前記くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、凹凸付け層（６０）の縦方向（ＭＤ）に伸びる平行な列に配列されていることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項８】
前記の各くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、凹凸付け層（６０）の縦方向（ＭＤ）に伸びる大きさｌと、凹凸付け層（６０）の横方向（ＣＤ）に伸びる大きさｂとがｌ＞ｂであることを特徴とする、請求項２〜７のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項９】
前記凹凸付け層（６０）は、ポリウレタン、炭素繊維および金属の中のいずれか一つの材料で構成されることを特徴とする、請求項２〜８のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項１０】
高バルクのティッシュ紙（１）を製造するティッシュ製紙機械のプレス部分（３）でプレスすることにより、湿った繊維性ウエブ（１’）に凹凸付けするための凹凸付けベルト（１４）であって、請求項１〜９のいずれか一つの凹凸付け層（６０）を備えることを特徴とする凹凸付けベルト（１４）。
【請求項１１】
前記凹凸付け層（６０）上、繊維性ウエブ（１’）から離れた側に着用層（５８）が配されていることを特徴とする請求項１０の凹凸付けベルト（１４）。
【請求項１２】
前記凹凸付けベルト（１４）は、強化手段（５７）を備えることを特徴とする請求項１１の凹凸付けベルト（１４）。
【請求項１３】
前記凹凸付けベルト（１４）は、通水性であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つの凹凸付けベルト（１４）。
【請求項１４】
前記凹凸付けベルト（１４）は、非通水性であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つの凹凸付けベルト（１４）。
【請求項１５】
ティッシュ製紙機械のプレス部分（３）において、
第１のプレス要素（１２）と、その第１のプレス要素（１２）との間に所定圧のプレスニップ（Ｎ１）を形成する第２のプレス要素（１３）とを含む主プレス（１１）と、
弾性をもち圧縮性のプレスベルト（１７）の形態であり、複数のガイドロール（１８）の回りに無端なループを形成し、成形された繊維性ウエブ（１’）と一緒にそのウエブ（１’）に接触しながら前記プレスニップ（Ｎ１）を通して走行し、前記第２のプレス要素（１３）をプレスフェルト（１７）のループ内に配置した第１のベルトと、
複数のガイドロール（１５）の回りに無端なループを形成し、成形された繊維性ウエブ（１’）と一緒にそのウエブ（１’）に接触しながら前記プレスニップ（Ｎ１）を通して走行し、前記第１のプレス要素（１２）を第２の布（１４）のループ内に配置した第２のベルトと、
前記プレス部分（３）に続く乾燥部分（４）の乾燥表面（２０）に対して転送ニップ（Ｎ２）を形成するためのものであり、前記第の布（１４）のループ内に配置される転送ロール（１６）とを備えるものにおいて、
前記第２のベルト（１４）が請求項１０〜１４に記載したいずれか一つの凹凸付けベルトであることを特徴とするプレス部分（３）。
【請求項１６】
前記プレスニップ（Ｎ１）は、長いプレスニップであることを特徴とする請求項１５のプレス部分（３）。
【請求項１７】
前記プレス要素（１２，１３）の一つは、シュープレスロールから構成されることを特徴とする請求項１６のプレス部分（３）。
【請求項１８】
プレスにより高バルクのティッシュ紙ウエブ（１）を製造するティッシュ製紙機械であって、次の構成および特徴をもつティッシュ製紙機械。
・繊維性ウエブ（１’）を成形するウエット部分（２）。
・繊維性ウエブ（１”）を最終的に乾燥する乾燥部分（４）であり、その乾燥部分（４）は、繊維性ウエブ（１”）を乾燥するための乾燥表面（２０）と、その乾燥表面（２０）からのウエブ（１”）にクレープ付けし、クレープ付けしたティッシュ紙ウエブ（１）を乾燥表面（２０）から取り除くことができるようにするクレープ付けドクターとを備えること。
・ティッシュ製紙機械は、請求項１５〜１７のいずれか一つのプレス部分（３）を、ウエット部分（２）と乾燥部分（４）との間に配置しており、プレス部分（３）の転送ロール（１６）が乾燥表面（２０）と一緒に転送ニップ（Ｎ２）を形成し、その転送ニップ（Ｎ２）で繊維性ウエブ（１”）から脱水することなく繊維性ウエブ（１”）を乾燥表面（２０）に転送すること。
【請求項１９】
前記ウエット部分（２）は、ヘッドボックス（６）、成形ロール（７）、その成形ロール（７）の回りを接触しながら走行する第１のベルト（８）、および脱水装置（２４）を備えることを特徴とする請求項１８のティッシュ製紙機械。
【請求項２０】
前記脱水装置（２４）は、成形ロール（７）の下流の第１の成形ベルト（８）のループ内に配置したサクションロール（２５）と、そのサクションロール（２５）の前面の成形ベルト（８）のループの外側に配置したスチームボックス（２６）とを備えることを特徴とする請求項１９のティッシュ製紙機械。
【請求項２１】
前記乾燥表面（２０）は、乾燥シリンダー（１９）の外皮表面で形成されることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
【請求項２２】
前記乾燥シリンダー（１９）は、ヤンキーシリンダーであることを特徴とする請求項２１のティッシュ製紙機械。
【請求項２３】
前記乾燥表面（２０）は、金属ベルトで構成されることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
【請求項２４】
前記プレス部分（３９）は、第１のプレス要素（３３）および第２のプレス要素（３４）を含み、それらのプレス要素（３３，３４）がそれらの間にプレスニップ（Ｎ３）を形成する予備プレス（３２）と、複数のガイドロール（１８；３８）の回りを無端のループを作って走行し、前記主プレス（１１）のプレスベルト（１７）と一緒に前記プレスニップを通るプレスフェルト（８，３７）とを備え、前記第２のプレス要素（３４）は予備プレス（３２）のプレスフェルト（８，３７）のループ内に位置し、第１のプレス要素（３３）は主プレスのプレスフェルト（１７）のループ内に位置し、そして、成形された繊維性ウエブ（１’）が二つのプレスフェルト（１７，８；１７，３７）の間に取り囲まれた予備プレスのプレスニップを通して走行することを特徴とする請求項１８〜２３のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
【請求項２５】
凹凸付けベルト（１４）のループは、主プレス（１１）と転送ロール（１６）との間に伸び、そして、主プレス（１１）のプレスフェルト（１７）のループは、成形ロール（７）と主プレス（１１）との間に伸び、主プレス（１１）のプレスフェルト（１７）が前記第１の成形ベルト（８）をも形成することを特徴とする請求項２４のティッシュ製紙機械。
【請求項２６】
凹凸付けベルト（１４）のループは、成形ロール（７）と転送ロール（１６）との間に伸び、それにより、前記第１の成形ベルト（８）をも形成することを特徴とする請求項２４のティッシュ製紙機械。
【請求項２７】
凹凸付けベルト（１４）が主プレス（１１）と転送ロール（１６）との間に伸び、プレスフェルト（１７）が予備プレス（３２）と主プレス（１１）との間に伸び、そして、前記第１の成形ベルト（８）が成形ロール（７）と予備プレス（３２）との間に伸びて予備プレス（３２）のプレスフェルトを構成することを特徴とする請求項２４のティッシュ製紙機械。
【請求項２８】
凹凸付けベルト（１４）が主プレス（１１）と転送ロール（１６）との間に伸び、プレスフェルト（１７）が予備プレス（３２）と主プレス（１１）との間に伸び、予備プレス（３２）のプレスフェルトが転送ゾーンと予備プレス（３２）との間に伸び、そして、成形ベルト（８）のループが成形ロール（７）と前記転送ゾーンに関連して配置したガイドロールとの間に伸びることを特徴とする請求項２４のティッシュ製紙機械。
【請求項２９】
プレス（１１，３２）の少なくとも一つが広いプレスニップを伴うプレスであり、プレスの第２のプレス要素（１３）が第１のプレス要素（１２）と協力して広いプレスニップを形成するための装置を備えることを特徴とする請求項１８〜２８のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
【請求項３０】
主プレス（１１）はシュープレスであり、広いプレスニップを形成するための装置は、プレスシューと、広いプレスニップを通して走る無端のベルトとを備え、前記プレスシューが前記ベルトの内側にプレスされるようになっている、請求項２９のティッシュ製紙機械。
【請求項３１】
請求項１８〜３０のいずれか一つのティッシュ製紙機械において、凹凸付けした高バルクのティッシュ紙ウエブ（１）を製造する方法であって、次の各工程を備える製造方法。
・ウエット部分（２）で繊維性ウエブ（１’）を成形する工程。
・プレス部分（３）でプレスすることにより、繊維性ウエブ（１’）を脱水し、凹凸付けする工程。
・乾燥部分（４）で繊維性ウエブ（１’）を最終的に乾燥するため、繊維性ウエブ（１’）を凹凸付けベルト（１４）で主プレス（１１）のプレスニップ（Ｎ１）から乾燥表面（２０）を押す転送ロール（１６）の転送ニップ（Ｎ２）まで運ぶ工程。
【請求項３２】
繊維性ウエブ（１’，１”）は、プレス部分（３）を通過するとき、乾燥度が１５〜３０％の範囲から４２〜５２％の範囲になることを特徴とする請求項３１の製造方法。
【請求項３３】
繊維性ウエブ（１’，１”）は、短繊維層と長繊維層とを備え、そのような繊維性ウエブ（１’，１”）が転送ニップ（Ｎ２）の乾燥表面（２０）に転送されるとき、短繊維層を乾燥表面（２０）に向けることを特徴とする請求項３１および３２のいずれか一つの製造方法。
【請求項３４】
請求項１５のプリアンブルによるプレス部分を含むティッシュ製紙機械を変える方法であり、プレス部分の第２のベルトを請求項１０〜１４のいずれか一つの凹凸付けベルト（１４）に置き換えることを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項１５〜１７のいずれか一つのプレス部分でティッシュ繊維性ウエブ（１”）を製造するために、請求項１０〜１４のいずれか一つの凹凸付けベルト（１４）の使用。
【請求項３６】
請求項１８〜３０のいずれか一つのティッシュ製紙機械で製造したティッシュ紙ウエブ（１）であって、次の特徴を備えるもの。
・乾燥部分（２０）でクレープ付けした後、２０℃で湿度が５０％の条件にするとき、坪量が１０〜５０ｇ／ｍ２の範囲、厚さが１６０〜４００μｍの範囲、バルクが８〜２０ｃｍ３／ｇの範囲、ＭＤ引張強度が５０〜３００Ｎ／ｍの範囲、ＣＤ引張強度が３０〜２５０Ｎ／ｍの範囲、そして、０〜１００までの測定目盛があるＥＭＴＥＣ ＴＳＡ（ティッシュ柔軟さアナライザー）による柔軟さの測定値が７０〜９０の範囲であること。
【請求項３７】
ティッシュ紙ウエブ（１）の厚さが異なることを特徴とする請求項３６のティッシュ紙ウエブ（１）。
【請求項３８】
ティッシュ紙ウエブ（１）の厚さは、ティッシュ紙ウエブ（１）を上部面部分（７０）で形成した部分が、ティッシュ製紙機械の凹凸付けベルト（１４）のくぼみ（６３）によって形成したティッシュ紙ウエブ（１）の部分よりも厚いことを特徴とする請求項３７のティッシュ紙ウエブ（１）。
【請求項１】
高バルクのティッシュ紙（１）を製造するティッシュ製紙機械のプレス部分（３）でプレスすることにより、湿った繊維性ウエブ（１’）に凹凸付けするための凹凸付けベルト（１４）の凹凸付け層（６０）であって、前記凹凸付け層（６０）は不織であり、繊維性ウエブ（１’）と協力する表面（６１）を伴うウエブ運搬側をもち、その表面（６１）には、その表面（６１）に三次元構造を形作るくぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）があるものにおいて、次の
各構成および条件を備えることを特徴とする凹凸付け層（６０）。
・前記くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、前記ウエブ運搬側に分布し、前記表面（６１）の２０〜８０％を占めること。
・前記表面（６１）は、くぼみ（６３）を備えるとき、くぼみ（６３）の間に平らな上部面部分（７０）を含み、その上部面部分（７０）がくぼみ（６３）の境界を定めていること。
・前記表面（６１）は、高くなった部分（６２）を備えるとき、高くなった部分（６２）の間に平らな下部面部分（７６）を含み、その下部面部分（７６）が高くなった部分（６２）の境界を定めていること。
・前記くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、前記上部面部分（７０）あるいは下部面部分（７６）の面の第１の方向の大きさｌが０．２５〜２．５ｍｍ、前記上部面部分（７０）あるいは下部面部分（７６）の面の第２の方向の大きさｂが０．２５〜２．０ｍｍ（ここで、第１の方向と第２の方向とは直交する）、前記凹凸付け層（６０）が圧縮状態であるときの、平均的な深さあるいは高さｄが０．０５〜０．６ｍｍ、そして、前記上部面部分（７０）あるいは下部面部分（７６）の面における面積ａが０．３〜４．０ｍｍ２であること。
【請求項２】
前記上部面部分（７０）あるいは下部面部分（７６）は、それぞれ、連続していることを特徴とする、請求項１の凹凸付け層（６０）。
【請求項３】
前記くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、前記上部面部分（７０）あるいは下部面部分（７６）の面における面積ａが０．５〜２．０ｍｍ２であることを特徴とする、請求項２の凹凸付け層（６０）。
【請求項４】
前記の各くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、容積ｖが０．０５〜１．０ｍｍ３であることを特徴とする、請求項２および３のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項５】
前記表面（６１）におけるくぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ同一であることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項６】
前記くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、規則的なパターンに配列されていることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項７】
前記くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、凹凸付け層（６０）の縦方向（ＭＤ）に伸びる平行な列に配列されていることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項８】
前記の各くぼみ（６３）あるいは高くなった部分（６２）は、それぞれ、凹凸付け層（６０）の縦方向（ＭＤ）に伸びる大きさｌと、凹凸付け層（６０）の横方向（ＣＤ）に伸びる大きさｂとがｌ＞ｂであることを特徴とする、請求項２〜７のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項９】
前記凹凸付け層（６０）は、ポリウレタン、炭素繊維および金属の中のいずれか一つの材料で構成されることを特徴とする、請求項２〜８のいずれか一つの凹凸付け層（６０）。
【請求項１０】
高バルクのティッシュ紙（１）を製造するティッシュ製紙機械のプレス部分（３）でプレスすることにより、湿った繊維性ウエブ（１’）に凹凸付けするための凹凸付けベルト（１４）であって、請求項１〜９のいずれか一つの凹凸付け層（６０）を備えることを特徴とする凹凸付けベルト（１４）。
【請求項１１】
前記凹凸付け層（６０）上、繊維性ウエブ（１’）から離れた側に着用層（５８）が配されていることを特徴とする請求項１０の凹凸付けベルト（１４）。
【請求項１２】
前記凹凸付けベルト（１４）は、強化手段（５７）を備えることを特徴とする請求項１１の凹凸付けベルト（１４）。
【請求項１３】
前記凹凸付けベルト（１４）は、通水性であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つの凹凸付けベルト（１４）。
【請求項１４】
前記凹凸付けベルト（１４）は、非通水性であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つの凹凸付けベルト（１４）。
【請求項１５】
ティッシュ製紙機械のプレス部分（３）において、
第１のプレス要素（１２）と、その第１のプレス要素（１２）との間に所定圧のプレスニップ（Ｎ１）を形成する第２のプレス要素（１３）とを含む主プレス（１１）と、
弾性をもち圧縮性のプレスベルト（１７）の形態であり、複数のガイドロール（１８）の回りに無端なループを形成し、成形された繊維性ウエブ（１’）と一緒にそのウエブ（１’）に接触しながら前記プレスニップ（Ｎ１）を通して走行し、前記第２のプレス要素（１３）をプレスフェルト（１７）のループ内に配置した第１のベルトと、
複数のガイドロール（１５）の回りに無端なループを形成し、成形された繊維性ウエブ（１’）と一緒にそのウエブ（１’）に接触しながら前記プレスニップ（Ｎ１）を通して走行し、前記第１のプレス要素（１２）を第２の布（１４）のループ内に配置した第２のベルトと、
前記プレス部分（３）に続く乾燥部分（４）の乾燥表面（２０）に対して転送ニップ（Ｎ２）を形成するためのものであり、前記第の布（１４）のループ内に配置される転送ロール（１６）とを備えるものにおいて、
前記第２のベルト（１４）が請求項１０〜１４に記載したいずれか一つの凹凸付けベルトであることを特徴とするプレス部分（３）。
【請求項１６】
前記プレスニップ（Ｎ１）は、長いプレスニップであることを特徴とする請求項１５のプレス部分（３）。
【請求項１７】
前記プレス要素（１２，１３）の一つは、シュープレスロールから構成されることを特徴とする請求項１６のプレス部分（３）。
【請求項１８】
プレスにより高バルクのティッシュ紙ウエブ（１）を製造するティッシュ製紙機械であって、次の構成および特徴をもつティッシュ製紙機械。
・繊維性ウエブ（１’）を成形するウエット部分（２）。
・繊維性ウエブ（１”）を最終的に乾燥する乾燥部分（４）であり、その乾燥部分（４）は、繊維性ウエブ（１”）を乾燥するための乾燥表面（２０）と、その乾燥表面（２０）からのウエブ（１”）にクレープ付けし、クレープ付けしたティッシュ紙ウエブ（１）を乾燥表面（２０）から取り除くことができるようにするクレープ付けドクターとを備えること。
・ティッシュ製紙機械は、請求項１５〜１７のいずれか一つのプレス部分（３）を、ウエット部分（２）と乾燥部分（４）との間に配置しており、プレス部分（３）の転送ロール（１６）が乾燥表面（２０）と一緒に転送ニップ（Ｎ２）を形成し、その転送ニップ（Ｎ２）で繊維性ウエブ（１”）から脱水することなく繊維性ウエブ（１”）を乾燥表面（２０）に転送すること。
【請求項１９】
前記ウエット部分（２）は、ヘッドボックス（６）、成形ロール（７）、その成形ロール（７）の回りを接触しながら走行する第１のベルト（８）、および脱水装置（２４）を備えることを特徴とする請求項１８のティッシュ製紙機械。
【請求項２０】
前記脱水装置（２４）は、成形ロール（７）の下流の第１の成形ベルト（８）のループ内に配置したサクションロール（２５）と、そのサクションロール（２５）の前面の成形ベルト（８）のループの外側に配置したスチームボックス（２６）とを備えることを特徴とする請求項１９のティッシュ製紙機械。
【請求項２１】
前記乾燥表面（２０）は、乾燥シリンダー（１９）の外皮表面で形成されることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
【請求項２２】
前記乾燥シリンダー（１９）は、ヤンキーシリンダーであることを特徴とする請求項２１のティッシュ製紙機械。
【請求項２３】
前記乾燥表面（２０）は、金属ベルトで構成されることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
【請求項２４】
前記プレス部分（３９）は、第１のプレス要素（３３）および第２のプレス要素（３４）を含み、それらのプレス要素（３３，３４）がそれらの間にプレスニップ（Ｎ３）を形成する予備プレス（３２）と、複数のガイドロール（１８；３８）の回りを無端のループを作って走行し、前記主プレス（１１）のプレスベルト（１７）と一緒に前記プレスニップを通るプレスフェルト（８，３７）とを備え、前記第２のプレス要素（３４）は予備プレス（３２）のプレスフェルト（８，３７）のループ内に位置し、第１のプレス要素（３３）は主プレスのプレスフェルト（１７）のループ内に位置し、そして、成形された繊維性ウエブ（１’）が二つのプレスフェルト（１７，８；１７，３７）の間に取り囲まれた予備プレスのプレスニップを通して走行することを特徴とする請求項１８〜２３のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
【請求項２５】
凹凸付けベルト（１４）のループは、主プレス（１１）と転送ロール（１６）との間に伸び、そして、主プレス（１１）のプレスフェルト（１７）のループは、成形ロール（７）と主プレス（１１）との間に伸び、主プレス（１１）のプレスフェルト（１７）が前記第１の成形ベルト（８）をも形成することを特徴とする請求項２４のティッシュ製紙機械。
【請求項２６】
凹凸付けベルト（１４）のループは、成形ロール（７）と転送ロール（１６）との間に伸び、それにより、前記第１の成形ベルト（８）をも形成することを特徴とする請求項２４のティッシュ製紙機械。
【請求項２７】
凹凸付けベルト（１４）が主プレス（１１）と転送ロール（１６）との間に伸び、プレスフェルト（１７）が予備プレス（３２）と主プレス（１１）との間に伸び、そして、前記第１の成形ベルト（８）が成形ロール（７）と予備プレス（３２）との間に伸びて予備プレス（３２）のプレスフェルトを構成することを特徴とする請求項２４のティッシュ製紙機械。
【請求項２８】
凹凸付けベルト（１４）が主プレス（１１）と転送ロール（１６）との間に伸び、プレスフェルト（１７）が予備プレス（３２）と主プレス（１１）との間に伸び、予備プレス（３２）のプレスフェルトが転送ゾーンと予備プレス（３２）との間に伸び、そして、成形ベルト（８）のループが成形ロール（７）と前記転送ゾーンに関連して配置したガイドロールとの間に伸びることを特徴とする請求項２４のティッシュ製紙機械。
【請求項２９】
プレス（１１，３２）の少なくとも一つが広いプレスニップを伴うプレスであり、プレスの第２のプレス要素（１３）が第１のプレス要素（１２）と協力して広いプレスニップを形成するための装置を備えることを特徴とする請求項１８〜２８のいずれか一つのティッシュ製紙機械。
【請求項３０】
主プレス（１１）はシュープレスであり、広いプレスニップを形成するための装置は、プレスシューと、広いプレスニップを通して走る無端のベルトとを備え、前記プレスシューが前記ベルトの内側にプレスされるようになっている、請求項２９のティッシュ製紙機械。
【請求項３１】
請求項１８〜３０のいずれか一つのティッシュ製紙機械において、凹凸付けした高バルクのティッシュ紙ウエブ（１）を製造する方法であって、次の各工程を備える製造方法。
・ウエット部分（２）で繊維性ウエブ（１’）を成形する工程。
・プレス部分（３）でプレスすることにより、繊維性ウエブ（１’）を脱水し、凹凸付けする工程。
・乾燥部分（４）で繊維性ウエブ（１’）を最終的に乾燥するため、繊維性ウエブ（１’）を凹凸付けベルト（１４）で主プレス（１１）のプレスニップ（Ｎ１）から乾燥表面（２０）を押す転送ロール（１６）の転送ニップ（Ｎ２）まで運ぶ工程。
【請求項３２】
繊維性ウエブ（１’，１”）は、プレス部分（３）を通過するとき、乾燥度が１５〜３０％の範囲から４２〜５２％の範囲になることを特徴とする請求項３１の製造方法。
【請求項３３】
繊維性ウエブ（１’，１”）は、短繊維層と長繊維層とを備え、そのような繊維性ウエブ（１’，１”）が転送ニップ（Ｎ２）の乾燥表面（２０）に転送されるとき、短繊維層を乾燥表面（２０）に向けることを特徴とする請求項３１および３２のいずれか一つの製造方法。
【請求項３４】
請求項１５のプリアンブルによるプレス部分を含むティッシュ製紙機械を変える方法であり、プレス部分の第２のベルトを請求項１０〜１４のいずれか一つの凹凸付けベルト（１４）に置き換えることを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項１５〜１７のいずれか一つのプレス部分でティッシュ繊維性ウエブ（１”）を製造するために、請求項１０〜１４のいずれか一つの凹凸付けベルト（１４）の使用。
【請求項３６】
請求項１８〜３０のいずれか一つのティッシュ製紙機械で製造したティッシュ紙ウエブ（１）であって、次の特徴を備えるもの。
・乾燥部分（２０）でクレープ付けした後、２０℃で湿度が５０％の条件にするとき、坪量が１０〜５０ｇ／ｍ２の範囲、厚さが１６０〜４００μｍの範囲、バルクが８〜２０ｃｍ３／ｇの範囲、ＭＤ引張強度が５０〜３００Ｎ／ｍの範囲、ＣＤ引張強度が３０〜２５０Ｎ／ｍの範囲、そして、０〜１００までの測定目盛があるＥＭＴＥＣ ＴＳＡ（ティッシュ柔軟さアナライザー）による柔軟さの測定値が７０〜９０の範囲であること。
【請求項３７】
ティッシュ紙ウエブ（１）の厚さが異なることを特徴とする請求項３６のティッシュ紙ウエブ（１）。
【請求項３８】
ティッシュ紙ウエブ（１）の厚さは、ティッシュ紙ウエブ（１）を上部面部分（７０）で形成した部分が、ティッシュ製紙機械の凹凸付けベルト（１４）のくぼみ（６３）によって形成したティッシュ紙ウエブ（１）の部分よりも厚いことを特徴とする請求項３７のティッシュ紙ウエブ（１）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公表番号】特表２０１１−５０６７８０（Ｐ２０１１−５０６７８０Ａ）
【公表日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３４９１５（Ｐ２０１０−５３４９１５）
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２００８／０５１３３２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６７０７９
【国際公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（５９７０９８９４７）オルバニー インターナショナル コーポレイション (31)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２００８／０５１３３２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６７０７９
【国際公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（５９７０９８９４７）オルバニー インターナショナル コーポレイション (31)
【Ｆターム（参考）】
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