JP2010503774A - Ａｔｍｏｓシステムにおいて使用するためのフォーミングファブリック及び／又はティシューモールディングベルト及び／又はモールディングベルト - Google Patents

Abstract

ＡＴＭＯＳシステム又はＴＡＤ機械のためのフォーミングファブリック。フォーミングファブリックは、約１００ｃｆｍ〜約１２００ｃｆｍの透気度値と、圧力及び張力を受けない場合の約０．５％〜約９０％の紙面接触面積と、約１．０％〜約９０％の開放面積とを有している。抄紙機のためのベルトプレスは、フォーミングファブリックを使用することができる。この要約は、明細書に開示された発明を定義しようとするものではなく、発明の範囲を限定しようとするものでもない。

Description

発明の背景
１．発明の分野
本発明は、抄紙機、特に、ティシュー及び紙タオルを製造するためのフォーミングファブリックに関する。本発明は、抄紙機におけるベルトプレスにおいて使用するためのモールディングベルトにも関する。本発明は、良好な耐圧性、過剰な引っ張りひずみ力を有し、かつＡＴＭＯＳシステムにおいて発生される摩耗／加水分解効果に耐えることができるフォーミングファブリックにも関する。本発明は、スルーエアードライイング（ＴＡＤ）システムを利用するティシュー又はタオルグレードの製造のためのフォーミングファブリックにも関する。ファブリックは、透気度、耐圧縮性、ゆがみ抵抗、及び耐熱性及び耐加水分解性を含む主要パラメータを有する。

２．関連技術の説明
ティシューの製造は、ＴＡＤと呼ばれる改良された技術を利用する、すなわち、空気乾燥プロセスによる。このプロセスは、ティシューペーパのより大きな嵩による紙質を高める。その結果、ＴＡＤは、高級ティシューのための規格を決定する。ＴＡＤティシュー製品の製造におけるＴＡＤフォーミングファブリックの使用は、技術分野において周知であり、長年、商業用に使用されている。

ウェットプレス作業において、繊維質ウェブシートが、プレスニップにおいて、水圧が水分を繊維質ウェブから追い出す点まで圧縮される。慣用のウェットプレス方法は、ロール円周の小さな部分だけが紙ウェブを処理するために使用されるという点において非効率的であることが認識されている。この制限を克服するために、中実の非透気性ベルトを、紙ウェブを圧搾しかつ紙ウェブを脱水するための延長したニップに適応させるために、幾つかの試みがなされてきた。このようなアプローチに関する問題は、非透気性ベルトが、乾燥流体、例えば紙ウェブを通る空気、の流れを妨げるということである。延長ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトは、製紙産業を通じて、プレスニップにおける実際のプレス滞留時間を延長させる方法として使用されている。シュープレスは、ＥＮＰベルトが、押し付けられる硬い表面、例えば中実のプレスロールの曲率に合わせて構成された定置のシューを有することによって、ＥＮＰベルトを通って提供される圧力を有する能力を提供する装置である。この形式において、ニップは、ティシューの場合は１２０ｍｍ、フラップペーパの場合は２５０ｍｍだけ、プレスロール自体の間の接触の限界を超えて延長されることができる。ＥＮＰベルトは、シュープレスにおけるロールカバーとして働く。このフレキシブルなベルトは、摩擦による損傷を防止するために、内面においてオイルシャワーによって潤滑される。ベルト及びシュープレスは非透気性部材であり、繊維質ウェブの脱水は、ほとんど専ら機械的な圧搾によって行われる。

国際公開第０３／０６２５２８号パンフレット（その開示は引用したことにより全体が本明細書に記載されたものとする）は、例えば、三次元表面構造のウェブを形成する方法を開示しており、この場合、ウェブは改良された厚さ及び吸水性を有している。この文献は、特別に設計された最新式の脱水システムを用いて脱水を改良する必要性を論じている。システムは、脱水の間に、構造化されたファブリックの裏側に荷重を加えるベルトプレスを使用する。ベルト及び構造化されたファブリックは透気性である。ベルトは、スパイラルリンクファブリックであることができ、真空及び圧搾脱水を同時に促進するために、透気性ＥＮＰベルトであることができる。ニップは、シュープレス装置を十分に超えて延長されることができる。しかしながら、ＥＮＰベルトを備えたこのようなシステムは、開放面積が制限されている等の欠点を有している。

従来技術において、ウェブ、特にティシューウェブを乾燥するためにスルーエアードライイングプロセス（ＴＡＤ）を利用することも知られている。しかしながら、巨大なＴＡＤシリンダと、複雑な空気供給・加熱システムとが必要である。このシステムは、ウェブがヤンキーシリンダに引き渡される前にウェブの所要の乾燥度を達するために高い運転費用をも必要とし、この乾燥シリンダは、ウェブを、約９７％の最終乾燥度まで乾燥させる。ヤンキー表面において、クレーピングドクターによって、クレーピングも生じる。

ＴＡＤシステムの機械は、極めて高価であり、慣用のティシュー機械のほぼ２倍の費用がかかる。また、ＴＡＤプロセスの場合、乾燥効率に関してスルーエアーシステムの場合に適当であるよりも高い乾燥レベルにまでウェブを乾燥させる必要があるので、運転コストが高い。その理由は、低い乾燥レベルにおいてＴＡＤシステムによって生ぜしめられる不十分なＣＤ水分プロフィルである。水分ＣＤプロフィルは、６０％の高い乾燥レベルにおいてのみ許容可能である。３０％以上では、ヤンキーのフードによるインピンジメント乾燥が、著しくより効率的である。

慣用のティシュー製造プロセスの最大ウェブ品質は以下の通りである：製造されるティシューウェブの嵩は、９ｃｍ³／ｇよりも小さい。製造されるティシューウェブの水分保持能力（バスケット法によって測定される）は、９（ｇＨ₂Ｏ／ｇ）よりも小さい。

しかしながら、ＴＡＤシステムの利点は、特に、高い嵩、水分保持能力に関して極めて高いウェブ品質を生じることである。

技術分野において必要とされているものは、連続的なウェブの高められた脱水を提供するベルトである。

国際公開第２００５／０７５７３２号パンフレット、その開示は引用により全体が本明細書に記載されたものとする、は、ティシュー又は紙タオルを製造する抄紙機における透気性ベルトを利用するベルトプレスを開示している。この文献によれば、ウェブは、ＴＡＤ機械等の従来の機械における場合よりも効率的な形式で乾燥される。形成されたウェブは、同様に開放したファブリックを通過させられ、高温空気が、シートの一方の側から、ウェブを通過して、シートの他方の側へ吹き付けられる。脱水ファブリックも利用される。このような配列はフォーミングファブリックに大きな要求を課す。なぜならば、圧力がベルトプレスに加えられ、ベルトプレスにおいて高温空気がウェブを通過して吹き付けられるからである。

国際公開第２００５／０７５７３７号パンフレット、その開示は引用により全体が本明細書に記載されたものとする、は、より三次元に向き付けられたシートを形成することができる構造化されたモールディングファブリックを開示している。

国際公開第２００５／０７５７３６号パンフレット、その開示は引用により全体が本明細書に記載されたものとする、は、ベルトプレスを使用するＡＴＭＯＳシステムを開示している。フォーミングファブリックは、システムの顕著な特徴として開示されている。

モールディングベルトは、技術分野において知られているが、"ベルトサンドウィッチ"構造の一部として紙ウェブにマーク、インプレッション又はエンボシングを付与するために使用されていない。ベルトサンドウィッチは、高張力ベルト及び脱水ベルト等の少なくとも２つの別のファブリックを、回転するローラ又は定置のシューによって形成された延長されたニップに組み込む。このような配列は、ＡＴＭＯＳ製紙プロセスにおいて利用されている。

発明の概要
プレスのために機械的なシューに依存せずに、本発明は、プレスエレメントとして透気性ベルトを使用することを許容する。ベルトは、ベルトプレスを形成するためにサクションロールに当接して緊張させられている。これは、シュープレスよりも著しく長いプレスニップ、例えば１０倍長くかつ慣用のプレスよりも２０倍長いプレスニップを許容し、これは、著しくより低い最大圧力、すなわち慣用のプレスのための３０バール及びシュープレスのための１５バールの代わりに１バール、を全てティシューのために生ぜしめる。これは、ウェブを通過してプレスニップ自体に入る空気流を許容するという所望の利点をも有しており、これは、典型的なシュープレス又は中実のヤンキードライヤに当接するサクションプレスロール等の慣用のプレスを用いる場合ではない。

真空脱水に対する制限が存在し（ＴＡＤファブリックにおける約２５％固体及び脱水ファブリックにおける３０％）、ＴＡＤのような品質を支持しながらこの概念を用いて固体において３５％以上を達するための秘密は、透気性ベルトによって形成された極めて長いプレスニップを使用することである。これは、シュープレスよりも１０倍長く、慣用のプレスよりも２０倍長い。ピック圧力も極めて低い、すなわちシュープレスよりも２０倍低く、慣用のプレスよりも４０倍低いべきである。ニップを通る空気流を提供することも極めて重要である。本発明の装置の効率は極めて高い。なぜならば、ニップを通る空気流と組み合わされた極めて長いニップを利用するからである。これは、シュープレス装置、又は、ニップを通る空気流が存在しないヤンキードライヤに当接したサクションプレスロールを使用する装置よりも優れている。透気性ベルトは、硬い構造化されたファブリック（例えばＴＡＤファブリック）と、柔軟で、厚く、弾性的な脱水ファブリックとに押し付けられ、これらのファブリックの間に紙シートが配置されている。ファブリックのこのサンドウィッチ配列は重要である。本発明は、繊維塊は、構造化されたファブリックのボディ（バレー）内で保護されたままであり、構造化されたファブリック（バレー）の突出個所の間において生じる僅かな圧搾のみが存在することを利用している。これらのバレーは、シートの繊維の塑性変形を回避するために深すぎず、しかしながら、繊維塊から過剰な水分を取り出すために浅すぎない。もちろんは、これは、脱水ファブリックの柔軟性、圧縮性及び弾性に依存する。

本発明は、最新式の脱水システムにおいて、又は構造化されたファブリック上にウェブが形成される装置において、ベルトプレスにおいて使用されることができる特別に設計された透気性ＥＮＰベルトをも提供する。透気性ＥＮＰベルトは、非プレス／低プレスティシューフレックスプロセスにおいて使用されることもできる。

本発明は、開放面積と、ベルトの側部における接触面積とを備えた高強度透気性プレスベルトをも提供する。

本発明は、１つの態様において、外面を有するロールと、ロールの外面の一部に亘ってプレス接触する側部を有する透気性ベルトとを有する、ベルトプレスを含む。透気性ベルトは、この透気性ベルトに加えられる少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有する。透気性ベルトの側部は、約２５％の開放面積と、少なくともほぼ１０％の接触面積、好適にはほぼ５０％の開放面積とほぼ５０％の接触面積とを有しており、開放面積は、開口及び溝によって包囲された全体領域（すなわち、ウェブを、接触面積と同じ程度に圧縮するように設計されていない表面の部分）を含み、接触面積は、ベルトの表面のランド領域、すなわち、開口及び／又は溝の間のベルトの表面の全体領域、によって定義される。ＥＮＰベルトの場合、５０％開放面積と、５０％接触面積とを使用することは不可能である。他方では、これは、例えばリンクファブリックを用いると可能である。

本発明の利点は、特にプレス作業の間に、真空によって水分を除去するために、繊維質ウェブに実質的な空気流が到達することを許容することである。

別の利点は、透気性ベルトに著しい張力が加えられるということである。

さらに別の利点は、透気性ベルトが、ベルトの一方の側に沿って、接触領域に隣接した実質的な開放領域を有するということである。

本発明のさらに別の利点は、透気性ベルトが、極めて長いニップに亘ってラインフォースを加えることができ、これにより、標準的なシュープレスと比較して、圧力がウェブに加えられる長い滞在時間を保証するということである。

本発明は、抄紙機のためのベルトプレスをも提供し、ベルトプレスは、外面を備えたロールを有する。透気性ベルトは、第１の側を有しており、ロールの外面の一部の上を案内される。透気性ベルトは、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有する。第１の側は、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％の接触面積とを有している。

第１の側は、外面に面しており、透気性ベルトは、ロールにプレス力を加える。透気性ベルトは、貫通開口を有している。透気性ベルトは、概して規則的な対称的パターンに配置された貫通開口を有することができる。透気性ベルトは、貫通開口の概して平行な列を有することができ、その場合、列は流れ方向に沿って向けられている。透気性ベルトは、約３０ＫＰａ〜約３００ＫＰａ（約０．３バール〜約１．５バール及び好適には約０．０７バール〜約１バール）の範囲において、ロールにプレス力を加えることができる。透気性ベルトは、貫通開口と、複数の溝とを有することができ、各溝は、貫通開口の別のセットと交差している。第１の面は外面に面しており、透気性ベルトは、ロールにプレス力を加えることができる。複数の溝は第１の側に配置されることができる。複数の溝のそれぞれは幅を有しており、各貫通開口は直径を有しており、直径が幅よりも大きい。

ベルトの張力は、約３０ＫＮ／ｍよりも大きく、好適には５０ＫＮ／ｍである。ロールは真空ロールを含むことができる。ロールは、内部円周部分を有する真空ロールを含むことができる。真空ロールは、前記内部円周部分内に配置された少なくとも１つの真空ゾーンを有することができる。ロールは、サクションゾーンを有する真空ロールを含むことができる。サクションゾーンは、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍの円周長さを有することができる。円周長さは、約８００ｍｍ〜約１８００ｍｍの範囲であることができる。円周長さは、約１２００ｍｍ〜約１６００ｍｍの範囲であることができる。透気性ベルトは、ポリウレタン延長ニップベルト又はスパイラルリンクファブリックの少なくとも１つを含むことができる。透気性ベルトは、複数の補強糸が埋め込まれたポリウレタン延長ニップベルトを含むことができる。複数の補強糸は、複数の流れ方向の糸と、複数の横方向の糸とを含むことができる。透気性ベルトは、複数の補強糸が埋め込まれたポリウレタン延長ニップベルトを含むことができ、前記複数の補強糸は、スパイラルリンク形式で織られている。透気性ベルトは、スパイラルリンクファブリック（重要なことに、良好な結果を生ぜしめる）又は２つ以上のスパイラルリンクファブリックを含むことができる。

ベルトプレスは、さらに、透気性ベルトとロールとの間を走行する、第１のファブリックと第２のファブリックとを有することができる。第１のファブリックは第１の側及び第２の側を有している。第１のファブリックの第１の側は、ロールの外面と少なくとも部分的に接触している。第１のファブリックの第２の側は、繊維質ウェブの第１の側と少なくとも部分的に接触している。第２のファブリックは第１の側及び第２の側を有している。第２のファブリックの第１の側は、透気性ベルトの第１の側と少なくとも部分的に接触している。第２のファブリックの第２の側は、繊維質ウェブの第２の側と少なくとも部分的に接触している。第１のファブリックの上側に第２の透気性ベルトを有することも可能である。

第１のファブリックは、透気度脱水ベルトを含むことができる。第２のファブリックは構造化されたファブリックを含むことができる。繊維質ウェブは、ティシューウェブ又は衛生ウェブを含むことができる。本発明は、ローラ上を案内される、無限に循環する透気度延長ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトを含む、繊維質材料乾燥装置をも提供する。ＥＮＰベルトは、少なくともほぼ３０ＫＮ／ｍの張力を受けている。ＥＮＰベルトは、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％の接触面積とを有する側を有している。

本発明は、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を受けることができる透気度延長ニッププレス（ＥＮＰ）ベルトをも提供し、透気性ＥＮＰベルトは、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％の接触面積とを有する少なくとも一方の側を有している。

開放面積は開口によって形成されることができ、接触面積は平面によって形成されている。開放面積は、貫通開口によって形成されることができ、接触面積は、開口、凹所又は溝を備えない平面によって形成されている。開放面積は、貫通開口及び溝によって形成されることができ、接触面積が、開口、凹所又は溝を備えない平面によって形成されている。開放面積は、約１５％〜約５０％であることができ、接触面積は、約５０％〜約８５％であることができる。開放面積は、約３０％〜８５％であることができ、接触面積は、約１５％〜７０％であることができる。開放面積は、約４５％〜約８５％であることができ、接触面積は、約１５％〜約５５％であることができる。開放面積は、約５０％〜約６５％であることができ、接触面積は、約３５％〜約５０％であることができる。透気性ＥＮＰベルトは、スパイラルリンクファブリックを含むことができる。開放面積は、約１０％〜約４０％であることができ、接触面積は、約６０％〜約９０％であることができる。透気性ＥＮＰベルトは、概して対称的なパターンに配置された貫通開口を有することができる。透気性ＥＮＰベルトは、流れ方向に対して概して平行な列で配置された貫通開口を有することができる。透気性ＥＮＰベルトは、無限循環ベルトを含むことができる。

透気性ＥＮＰベルトは、貫通開口を有することができ、透気性ＥＮＰベルトの少なくとも一方の側は、複数の溝を有することができ、複数の溝はそれぞれ、貫通孔の別のセットと交差している。複数の溝はそれぞれ、幅を有しており、貫通開口はそれぞれ、直径を有しており、直径は幅よりも大きい。複数の溝はそれぞれ、透気性ベルトの厚さよりも小さい量だけ、透気性ＥＮＰベルト内へ延びている。

張力は、約３０ＫＮ／ｍより大きくてよく、好適には５０ＫＮ／ｍよりも大きいか、又は約６０ＫＮ／ｍよりも大きいか、又は約８０ＫＮ／ｍよりも大きい。透気性ＥＮＰベルトは、フレキシブルな補強されたポリウレタン部材を含むことができる。透気性ＥＮＰベルトは、フレキシブルなスパイラルリンクファブリックを含むことができる。透気性ＥＮＰベルトは、複数の補強糸が埋め込まれたフレキシブルなポリウレタン部材を含むことができる。複数の補強糸は、複数の流れ方向の糸と、複数の横方向の糸とを含むことができる。透気性ＥＮＰベルトは、フレキシブルなポリウレタン材料と、埋め込まれた複数の補強糸とを含むことができ、前記複数の補強糸は、スパイラルリンク形式で織られている。

本発明は、抄紙機において繊維質ウェブにプレスを受けさせる方法をも提供し、この方法は、透気性ベルトの部分を用いて繊維質ウェブの接触面積に対して圧力を加えることを含み、接触面積は、前記部分の領域の少なくとも約１０％であり、流体を前記透気性ベルトの開放面積と繊維質ウェブとを通過させ、前記開放面積が、前記部分の少なくとも約２５％であり、加圧及び移動の間、前記透気性ベルトは、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有している。

繊維質ウェブの接触面積は、繊維質ウェブの非接触面積よりも、部分によって加圧される領域を有することができる。透気性ベルトの部分は、開口、凹所又は溝を有しておらずかつロール上を案内される概して平坦な面を有することができる。流体は空気を含むことができる。透気性ベルトの開放面積は、貫通開口及び溝を有することができる。張力は、約５０ＫＮ／ｍよりも多くてよい。

方法は、さらに、流れ方向にロールを回転させることを含むことができ、前記透気性ベルトは、前記ロールと同調して移動し、前記ロール上をこのロールによって案内される。透気性ベルトは、複数の溝及び貫通開口を有することができ、前記複数の溝はそれぞれ、透気性ベルトの側部に配置されており、貫通開口の別のセットと交差している。加圧及び移動は、約２５％〜約５５％の範囲の繊維質ウェブ固体レベルを生ぜしめるのに十分な滞留時間に亘って生じる。好適には、固体レベルは、約３０％よりも大きくてよく、最も好適には約４０％よりも大きい。これらの固体レベルは、透気性ベルトがベルトプレスにおいて又は非プレス／低プレス配列において使用されているかにかかわらず、得られることができる。透気性ベルトは、スパイラルリンクファブリックを含むことができる。

発明は、抄紙機において繊維質ウェブをプレスする方法をも提供し、この方法は、透気性ベルトを用いて繊維質ウェブの第１の部分に対して第１の圧力を、透気性ベルトのプレス部分を用いて繊維質ウェブの第２の部分に対して第２のより高い圧力を加えることを含み、第２の部分の面積が、第１の部分の面積の少なくとも約２５％であり、前記透気性ベルトの貫通開放部分に空気を通過させることを含み、開放部分の面積が、第１及び第２の圧力を加える透気性ベルトのプレス部分の少なくとも約２５％であり、加圧及び移動の間、透気性ベルトが、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有している。

張力は、約５０ＫＮ／ｍよりも大きいか、約６０ＫＮ／ｍよりも大きいか、又は約８０ＫＮ／ｍよりも大きいことができる。方法は、さらに、流れ方向にロールを回転させることを含むことができ、前記透気性ベルトは前記ロールと同調して移動する。開放部分の面積は少なくとも約５０％であることができる。開放部分の面積は少なくとも約７０％であることができる。第２のより大きな圧力は、約３０ＫＰａ〜約１５０ＫＰａの範囲であることができる。移動及び加圧は実質的に同時に生じることができる。

方法は、さらに、約２５％〜約５５％の範囲で繊維質ウェブ固体を生ぜしめるのに十分な滞留時間だけ繊維質ウェブに空気を通過させることを含む。滞留時間は、約４０ｍｓに等しいか又はこれよりも長くてよく、好適には約５０ｍｓと等しいか又はこれよりも長い。空気流は、メートル機械幅ごとに約１５０ｍ³／ｍｉｎであることができる。

発明は、ロールと貫通開口を有する透気性ベルトとを備えたベルトプレスにおいて繊維質ウェブを乾燥させる方法をも提供し、貫通開口の面積は透気性ベルトのプレス部分の面積の少なくとも約２５％であり、透気性ベルトは少なくとも約３０ＫＮ／ｍに緊張させられ、方法は、ロール上で透気性ベルトの少なくともプレス部分を案内し、ロールと透気性ベルトのプレス部分との間に繊維質ウェブを移動させ、繊維質ウェブの少なくとも約２５％に、貫通開口に隣接した透気性ベルトの部分によって生ぜしめられる圧力を受けさせ、流体を透気性ベルトの貫通開口及び繊維質ウェブに通過させることを含む。

発明は、ロールと、貫通開口及び溝を有する透気性ベルトとを備えたベルトプレスにおいて繊維質ウェブを乾燥させる方法をも提供し、貫通開口の面積が透気性ベルトのプレス部分の面積の少なくとも約２５％であり、透気性ベルトが少なくとも約３０ＫＮ／ｍにまで緊張させられ、方法が、ロール上において透気性ベルトの少なくともプレス部分を案内し、ロールと透気性ベルトのプレス部分との間に繊維質ウェブを移動させ、繊維質ウェブの少なくとも約１０％に、貫通開口及び溝に隣接した透気性ベルトの部分によって生ぜしめられた圧力を受けさせ、流体を透気性ベルトの貫通開口及び溝と繊維質ウェブとに通過させることを含む。

発明の別の態様によれば、好適にはティシュー製造プロセスのために、より効率的な脱水プロセスが提供され、この場合、ウェブは、約４０％乾燥度までの範囲の乾燥度を達成する。本発明によるプロセスは、機械及び運転コストにおいてより安価であり、ＴＡＤプロセスと同じウェブ品質を提供する。本発明による製造されたティシューウェブの嵩は、約１０ｇ／ｃｍ³よりも大きく、約１４ｇ／ｃｍ³〜約１６ｇ／ｃｍ³の範囲である。本発明によれば、製造されたティシューウェブの水分保持能力（バスケット法によって測定された）は、約１０（ｇＨ₂Ｏ／ｇファイバ）よりも大きく、約１４（ｇＨ₂Ｏ／ｇファイバ）〜約１６（ｇＨ₂Ｏ／ｇファイバ）の範囲である。

したがって、発明は、好適にはティシューペーパグレードのために、約４２ｇ／ｍ²よりも小さい坪量を備えた、薄い紙ウェブのための、新たな脱水プロセスを提供する。発明は、この方法を用いる装置をも提供し、この方法の主要な機能を備えたエレメントをも提供する。

発明の主な態様は、少なくとも１つの上部（又は第１の）ファブリックと、少なくとも１つの下部（又は第２の）ファブリックと、これらのファブリックの間に配置された紙ウェブとのパッケージを有するプレスシステムである。圧力発生エレメントの第1の面は少なくとも１つの上側ファブリックと接触している。支持構造体の第２の面は少なくとも1つの下側ファブリックと接触しており、透気性である。第１の面と第２の面との間に差圧フィールドが提供され、この差圧フィールドは、少なくとも１つの上側ファブリックと、少なくとも１つの下側ファブリックと、これらのファブリックの間に紙ウェブとのパッケージに作用し、パッケージに対して、ひいては紙ウェブに対して機械的圧力を生ぜしめる。この機械的圧力は、ウェブにおいて所定の液圧を生ぜしめ、これにより、含まれた水が排出される。上側ファブリックは、下側ファブリックよりも大きな粗さ及び／又は圧縮性を有している。少なくとも１つの上側ファブリックから、少なくとも１つの下側ファブリックへの方向に、少なくとも１つの上側ファブリックと、少なくとも１つの下側ファブリックと、これらのファブリックの間の紙ウェブのパッケージを通って、空気流が生ぜしめられる。

異なる可能なモード及び付加的な特徴も提供される。例えば、上側ファブリックは透気性であることができ、かつ／又はいわゆる"構造化されたファブリック"であることができる。非制限的な例として、上側ファブリックは例えばＴＡＤファブリックであることができ、透気性ベースファブリックと、この透気性ベースファブリックに取り付けられた格子とを有しておりかつポリウレタン等のポリマから形成されたメンブレン又はファブリックであることができる。ファブリックの格子側は、サクションロールと接触していることができるのに対し、反対側は紙ウェブと接触している。格子は、流れ方向の糸及び横方向の糸に対して所定の角度を成していることができる。ベースファブリックは透気性であり、格子は、再濡れ防止防止（anti-rewet）層であることができる。格子は、エラストマ材料等の複合材料から形成されることもできる。格子自体は、流れ方向の糸を有しており、これらの糸の周囲に複合材料が形成されている。上記タイプのファブリックを用いることにより、織りパターンから独立して表面構造を形成することが可能である。少なくともティシューのために、重要な考慮は、シートと接触した柔軟な層を提供することである。

上側ファブリックは、ウェブを、プレスシステムへ及びプレスシステムから搬送することができる。ウェブは、上側ファブリックの三次元構造に位置することができ、したがって、ウェブは平坦ではなく、三次元構造を有し、これは嵩高のウェブを製造する。下側ファブリックも透気性である。下側ファブリックの設計は、水を貯蔵することができるように形成されている。下側ファブリックは滑らかな面をも有している。下側ファブリックは好適には、芯層（batt layer）を備えたフェルトである。下側ファブリックの芯繊維の直径は、約１１ｄｔｅｘ以下であり、好適には約４．２ｄｔｅｘ以下であることができるか、又はより好適には約３．３ｄｔｅｘ以下であることができる。芯繊維は、繊維の混合であることもできる。下側ファブリックは、約６７ｄｔｅｘからの繊維を含むベクトル層を有することもでき、例えば約１００ｄｔｅｘ、約１４０ｄｔｅｘ、又はより高いｄｔｅｘ数等のさらに粗い繊維を含むこともできる。これは、水分の良好な吸収のために重要である。下側ファブリックの芯層及び／又は下側ファブリック自体の濡れた表面は、約３５ｍ²／ｍ²以上のフェルト面積であることができ、好適には約６５ｍ²／ｍ²フェルト面積以上であることができ、最も好適には約１００ｍ²／ｍ²フェルト面積であることができる。下側ファブリックの特定の面は、約０．０４ｍ²／ｇフェルト重量以上であるべきであり、好適には約０．０６５ｍ²／ｇフェルト重量以上であることができ、最も好適には約０．０７５ｍ²／ｇフェルト重量以上であることができる。これは、水分の良好な吸収のために重要である。圧縮性のための値としての動剛性Ｋ・（Ｎ／ｍｍ）は、１０００００Ｎ／ｍｍ以下であるならば許容可能であり、好適な圧縮性は９００００Ｎ／ｍｍ以下であり、最も好適には圧縮性は７００００Ｎ／ｍｍである。下側ファブリックの圧縮性（力による厚さ変化をｍｍ／Ｎで表したもの）が、考慮されるべきである。硬い面は、上側ファブリックの構造化された面の突出した個所の間においてウェブをプレスしない。他方では、フェルトは、嵩、ひいては品質、例えば水分保持能力を損失するのを回避するために、三次元構造内に深くプレスされ過ぎないようにすべきである。

上側ファブリックの圧縮性（力による厚さ変化をｍｍ／Ｎで表している）は、下側ファブリックの圧縮性よりも小さい。上側ファブリックの圧縮性のための値としての動剛性Ｋ・（Ｎ／ｍｍ）は、３０００Ｎ／ｍｍ以上であることができ、下側ファブリックよりも小さいことができる。これは、ウェブの三次元構造を維持するために、すなわち上部ベルトが剛性構造であることを保証するために重要である。

下側ファブリックの弾性が考慮されるべきである。下側ファブリックの弾性のための値としての圧縮率のための動的弾性率Ｇ・（Ｎ／ｍｍ²）は、０．５Ｎ／ｍｍ²以上であるならば許容でき、好適な弾性は、２Ｎ／ｍｍ²以上であり、最も好適には、弾性は、４Ｎ／ｍｍ²以上である。下側ファブリックの密度は、約０．４ｇ／ｃｍ³以上であるべきであり、好適には、約０．５ｇ／ｃｍ³以上であり、理想的には約０．５３ｇ／ｃｍ³以上である。これは、約１２００ｍ／ｍｉｎよりも高いウェブ速度において有利であることができる。減じられたフェルト容積は、空気流によってフェルトから水分を除去すること、すなわち水分にフェルトを通過させることを容易にする。したがって、脱水効果はより小さい。下側ファブリックの透気度は、約８０ｃｆｍよりも低く、好適には約４０ｃｆｍよりも低く、理想的には約２５ｃｆｍ以下であることができる。減じられた透気度は、空気流によってフェルトから水分を除去すること、すなわち水分にフェルトを通過させることを容易にする。その結果、再濡れ効果がより小さい。しかしながら、高すぎる透気度は、高すぎる空気流量、与えられた真空ポンプのためのより小さな真空レベル、及び開放し過ぎた構造によるフェルトのより低い脱水を生ぜしめる。

支持構造体の第２の面は、平坦であることができる。これに関して、支持構造体の第２の面は、平坦なサクションボックスによって形成されることができる。支持構造体の第２の面は、好適には湾曲していることができる。例えば、支持構造体の第２の面は、直径が例えば約１ｍ以上又は約１．２ｍ以上であるサクションロール又はシリンダ上に形成されている又は延びていることができる。例えば、２００インチ幅を備えた製造装置の場合、直径は、約１．５ｍ以上の範囲であることができる。サクション装置又はシリンダは、少なくとも１つのサクションゾーンを有することができる。２つのサクションゾーンを有することもできる。サクションシリンダは、少なくとも１つのサクションアークを備えた少なくとも１つのサクションボックスを有することもできる。少なくとも１つの機械的圧力ゾーンは、少なくとも１つの圧力フィールドによって（すなわち、ベルトの張力によって）又は例えばプレスエレメントによって第１の面を介して生ぜしめられることができる。第１の面は、透気性ベルトであることができるが、第１のファブリックに向かって開放した面、例えば溝付きの又は止り穴と溝とが設けられた開放した面を備えており、空気は、外側からサクションアークに流入することができる。第１の面は透気性ベルトであることができる。ベルトは、少なくとも約２５％、好適には約３５％より大きい、最も好適には５０％より大きな開放面積を有することができる。ベルトは、良好なプレス接触を有するために、約１０％、少なくとも約２５％、好適には約５０％〜約８５％の接触面積を有することができる。

さらに、圧力フィールドは、シュープレス又はロールプレス等の圧力エレメントによって生ぜしめられることができる。これは以下の利点を有する：極めて嵩高のウェブが必要とされないならば、この選択肢は、機械的な圧力荷重を慎重に調整することによって、乾燥度、ひいては製造を所望の値に増大するために使用されることができる。より柔軟な第２のファブリックにより、ウェブは、三次元構造の突出個所（バレー）の間において少なくとも部分的にプレスされる。付加的な圧力フィールドは、好適には、サクション領域の前（再濡れなし）、後又は間に配置されることができる。上部透気性ベルトは、約３０ＫＮ／ｍよりも大きい、好適には約５０ＫＮ／ｍ、又はより高い、例えば約８０ＫＮ／ｍの高い張力に耐えるように設計されている。この張力を使用することにより、圧力は、約０．３バールよりも大きく、好適には約１バール、又はより高く生ぜしめられることができ、例えば約１．５バールであることができる。圧力"ｐ"は、周知の方程式ｐ＝Ｓ／Ｒに従って、サクションロール張力"Ｓ"及び半径"Ｒ"に依存する。方程式から分かるように、所要の圧力を達成するために、ロールの直径が大きくなるほど、張力が大きくならなければならない。上部ベルトは、ステンレス鋼及び／又は金属帯及び／又はポリマ帯であることもできる。透気性上部ベルトは、補強プラスチック又は合成材料から形成されることができる。スパイラルリンクされたファブリックであることもできる。好適には、ベルトは、第１及び第２のファブリックとウェブとの間のせん断力を回避するように駆動されることができる。サクションロールは駆動されることもできる。これらは独立して駆動されることもできる。

第１の面は、圧力荷重のために穴あきシューによって支持された透気性ベルトであることができる。

空気流は、以下のように、非機械的圧力フィールドのみによって生ぜしめられることができるか、又は、以下のように、サクションロールのサクションボックス内の負圧、又は平坦なサクションボックス、又は、空気、例えば、約５０℃〜約１８０℃、好適には約１２０℃〜１５０℃の高温空気、又は好適には蒸気が供給される、例えばフードによって、圧力発生エレメントの第１の面の上方における過剰圧力、と組み合わせて生ぜしめられることができる。このようなより高い温度は、ヘッドボックスからのパルプ温度が約３５℃未満である場合に特に重要でありかつ好適である。これは、ストック精製がない又はより少ない製造プロセスの場合である。もちろん、上記特徴の全て又は幾つかは組み合わされることができる。

フード内の圧力は、約０．２バールより低く、好適には約０．１バールよりも低く、最も好適には約０．０５バールよりも低い。フードに供給される空気流は、真空ポンプによってサクションロールから吸い出される流量よりも低いか又は好適には等しいことができる。所望の空気流量は、機械幅のメートルごとの約１４０ｍ³／ｍｉｎである。大気圧でフードに供給される空気流量は、機械幅のメートルごとの約５００ｍ³／ｍｉｎに等しいことができる。真空ポンプによってサクションロールから吸い出された流量は、約２５℃において約０．６バールの真空レベルを有することができる。

サクションロールは、ファブリックと、圧力発生エレメント、例えばベルト、とのパッケージによって部分的に包囲されていることができ、第２のファブリックは、最大の包囲アーク"ａ₁"であり、アークゾーンを最後に出る。ウェブは第１のファブリックと共に二番目に出て、圧力発生エレメントが最初に出る。圧力発生エレメントのアークはサクションボックスのアークよりも大きい。これは、低い乾燥度において機械的な脱水が空気流による脱水よりも効率的であるので重要である。より小さなサクションアーク"ａ₂"は、最大乾燥度に達するために空気流量のための十分な滞留時間を保証するように十分に大きいべきである。滞留時間"Ｔ"は、約４０ｍｓよりも長いべきであり、好適には約５０ｍｓよりも長い。約１．２ｍのロール直径及び約１２００ｍ／ｍｉｎの機械速度のために、アーク"ａ₂"は、約７６゜よりも大きいべきであり、好適には約９５゜よりも大きい。公式はａ₂＝［滞留時間・速度・３６０／ロールの円周］。

第２のファブリックは、脱水動作を改良するために、例えば、あふれたニップシャワーに付加された蒸気又はプロセス水によって加熱されることができる。より高い温度を用いる場合、水をフェルトに通過させることがより容易である。ベルトは、ヒータによって、又はフード又は蒸気ボックスによって加熱されることもできる。ＴＡＤファブリックは、特に、ティシューマシンのフォーマがダブルワイヤフォーマである場合に加熱されることができる。これは、クレッセントフォーマである場合、ＴＡＤファブリックは、フォーミングロールを包囲し、したがって、ヘッドボックスによって噴射されるストックによって加熱される。

この方法の多数の利点がここに記載されている。従来のＴＡＤプロセスにおいて、１０個の真空ポンプが、約２５％の乾燥度にウェブを乾燥するために必要とされる。他方では、本発明の最新式の脱水システムを用いる場合、ウェブを約３５％に乾燥するために６つの真空ポンプしか必要とされない。また、従来のＴＡＤプロセスを用いる場合、ウェブは、好適には、約６０％〜約７５％の高い乾燥レベルに乾燥されるべきであり、さもないと、不十分な水分クロスプロファイルが生ぜしめられる。このように、多くのエネルギが消費され、ヤンキー及びフード能力が僅かにしか使用されない。本発明のシステムは、ウェブを、第1のステップにおいて、良好な水分クロスプロファイルと共に、約３０％〜約４０％の乾燥レベルにまで乾燥することを可能にする。第２の段階において、乾燥度は、本発明のシステムと組み合わされた慣用のヤンキー／フード（インピンジメント）ドライヤを用いて約９０％以上の最終乾燥度に増大されることができる。この乾燥レベルを生ぜしめるための１つの方法は、ヤンキーにおけるフードを介するさらに効率的なインピンジメント乾燥を含むことができる。

本発明によるシステムの場合、通過空気乾燥は必要とされない。ＴＡＤ機械において製造されるのと同じ品質を有する紙は、シートを３５％から９０％以上の固体に乾燥する場合にさらに効率的であるインピンジメント乾燥の全体能力を利用する本発明のシステムを用いて生ぜしめられる。

本発明は、抄紙機のためのベルトプレスをも提供し、この場合、ベルトプレスは、外面及び少なくとも１つのサクションゾーンを有する真空ロールを有する。透気性ベルトは、第１の側を有しており、真空ロールの外面の一部の上を案内される。透気性ベルトは、少なくとも約３０ＫＮ／ｍの張力を有する。第１の側は、少なくとも約２５％の開放面積と、少なくとも約１０％の接触面積とを有する。

少なくとも１つのサクションゾーンは、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍの円周長さを有することができる。円周長さは、約８０゜〜約１８０゜の円弧を規定することができる。円周長さは、約８０゜〜約１３０゜の円弧を規定することができる。少なくとも１つのサクションゾーンは、約４０ｍｓ以上の滞留時間だけ真空を提供するように適応されることができる。滞留時間は、約５０ｍｓ以上であることができる。透気性ベルトは、約４０ｍｓ以上の第１の滞留時間だけ真空ロールにプレス力を加えることができる。少なくとも１つのサクションゾーンは、約４０ｍｓ以上の第２の滞留時間だけ真空を提供するように適応されることができる。第２の滞留時間は約５０ｍｓ以上であることができる。第１の滞留時間は約５０ｍｓ以上であることができる。透気性ベルトは少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックを含むことができる。少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックは、合成材料、プラスチック材料、補強プラスチック材料、及び／又はポリマ材料を含むことができる。少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックはステンレス鋼を含むことができる。少なくとも１つのスパイラルリンクファブリックは、約３０ＫＮ／ｍ〜約８０ＫＮ／ｍの張力を有することができる。張力は約３５ＫＮ／ｍ〜約７０ＫＮ／ｍであることができる。

本発明は、紙ウェブをプレス及び乾燥する方法をも提供し、この方法は、圧力発生エレメントを用いて、少なくとも１つの第１のファブリックと少なくとも１つの第２のファブリックとの間において紙ウェブをプレスすることを含み、同時に、流体を、紙ウェブと少なくとも１つの第１及び第２のファブリックとに通過させることを含む。

プレスは、約４０ｍｓ以上の滞留時間だけ生じることができる。滞留時間は、約５０ｍｓ以上であることができる。同時に通過させることは、約４０ｍｓ以上の滞留時間だけ生じることができる。この滞留時間は、約５０ｍｓ以上であることができる。圧力発生エレメントは、真空を提供する装置を含むことができる。真空は、約０．５バールよりも大きいことができる。真空は、約１バールよりも大きいことができる。真空は、約１．５バールよりも大きいことができる。

ＴＡＤ技術は、ティシューマシンのための完全に新たなセットアップとして開発された。なぜならば、従来のマシンは、コストが高いので再建されることができず、この従来の技術は、極めて大きなエネルギを消費するからである。

本特許出願の譲受人会社は、既存のマシンが再建されることを許容する技術を開発し、また、増大した紙品質を備えたティシューを形成する、最も高い規格の新たなマシンを開発した。しかしながら、このようなマシンは、種々異なるファブリックを必要とし、本発明の１つの主な目的はこのようなファブリックを提供することである。例えば、このようなファブリックは、張力ベルトによって提供される圧力を受ける環境において適切に反応するために、極めて高い弾性及び／又は柔軟性を有する。このようなファブリックは、特に圧力がＡＴＭＯＳシステムの張力ベルトによって提供される場合、均一な脱水を達成するために、極めて良好な圧力転移特性をも有するべきである。ファブリックは、高温空気ブローボックスの使用から生じる温度環境において良好に働くように、高い温度安定性をも有するべきである。高温空気がファブリックの上方から吹き付けられかつ真空圧力がファブリック（又はファブリックを有する紙パッケージ）の真空側に提供される場合に、水及び空気（すなわち高温空気）の混合物がファブリック及び／又はファブリックを含むパッケージを通過するように、ある範囲の空気透気度もファブリックのために必要とされる。

フォーミングファブリックは、高圧、熱、含水率に耐えることができかつ高い水分除去レベルを達成することができかつＶｏｉｔｈ ＡＴＭＯＳ抄紙プロセスによって必要とされる紙ウェブを成形又はエンボス加工することができる、単層又は多層の織りファブリックであることができる。フォーミングファブリックは、幅安定性、適切な高い透気度をも有するべきである。フォーミングファブリックは、好適には、耐加水分解性及び／又は耐熱性材料をも利用するべきである。

フォーミングファブリックは、少なくとも２つの別のベルト及び／又はファブリックを有するサンドイッチ構造の一部として利用される。これらの付加的なベルトは、高張力ベルト及び脱水ベルトを有する。サンドイッチ構造は、回転するロール又は定置の支持面によって形成された延長されたニップに亘って圧力及び張力を受ける。延長されたニップは、約３０゜〜約１８０゜の巻付き角度を有しており、好適には約５０゜〜約１３０゜である。ニップ長さは、約８００ｍｍ〜約２５００ｍｍであることができ、好適には約１２００ｍｍ〜約１５００ｍｍである。ニップは、約１０００ｍｍ〜約２５００ｍｍ、好適には約１４００ｍｍ〜約１７００ｍｍである直径を有する回転するサクションロールによって形成されることができる。

フォーミングファブリックは、紙シート又はウェブに形状パターンを付与する。これを達成するために、高圧が、高張力ベルトを介して、フォーミングファブリック又はモールディングファブリックに付与される。シートパターンの形状は、モールディングベルトの仕様を変更することによって、すなわち、糸直径、糸形状、糸密度及び糸タイプ等のパラメータを調整することによって、操作されることができる。異なる形状パターンは、異なる表面織りによってシートに付与されることができる。同様に、シートパターンの強度は、高張力ベルトによって付与される圧力を変化させることによって及びモールディングベルトの仕様を変更することによって、変更されることができる。シートの形状パターンの性質及び強度に影響することができるその他のファクタは、空気温度、空気速度、空気圧、延長されたニップにおけるベルト滞留時間、及びニップ長さを含む。

以下は、フォーミングファブリックの非制限的な特徴及び／又は特性である。適切な脱水を可能にするために、単層又は多層のファブリックは、約１００ｃｆｍ〜約１２００ｃｆｍの透気度値を有するべきであり、好適には、約２００ｃｆｍ〜約９００ｃｆｍである。２つの別のベルト、例えば高張力ベルト及び脱水ベルトを備えたサンドイッチ構造の一部であるフォーミングファブリックは、回転する又は定置の支持面上で、約３０゜〜約１８０゜、好適には約５０゜〜約１３０゜の巻付き角度で、圧力及び張力を受ける。フォーミングファブリックは、圧力又は張力が加えられていない場合、約０．５％〜約９０％の紙面接触面積を有するべきである。フォーミングファブリックは、約１．０％〜約９０％の開放面積を有するべきである。

フォーミングファブリックは、好適には、予接合された及び／又は継ぎ合わせられた連続的な及び／又は無端のベルトとして、ＡＴＭＯＳマシンに据え付けられることができる織りファブリックである。択一的に、フォーミングファブリックは、例えば、ピン−シーム配列を用いてＡＴＭＯＳマシンにおいて接合されることができるか、又はその他の形式でマシンにおいて継ぎ合わせられることができる。ＡＴＭＯＳ抄紙プロセスによって生ぜしめられる高い水分及び熱に耐えるために、単層又は多層の織りベルトは、耐加水分解性及び／又は耐熱性材料を使用することができる。耐加水分解性材料は、好適には、０．７２ＩＶ〜約１．０ＩＶの範囲の、通常はドライヤ及びＴＡＤファブリックに関連した固有粘度値を有するＰＥＴモノフィラメントを含むべきであり、また適切な"安定化パッケージ"をも有するべきである。この安定化パッケージは、酸基が加水分解を触媒するので、カルボキシル末端基等価物を含み、これも加水分解の速度を増大することができるので、残留ＤＥＧすなわちジエチレングリコールを含む。これらの２つのファクタは、典型的なＰＥＴボトル樹脂から使用されることができる樹脂を分離する。加水分解のために、カルボキシル等価物は、開始するためにできるだけ低いべきであり、約１２未満であるべきであることが分かっている。ＤＥＧレベルは、約０．７５％未満であるべきである。カルボキシル末端基のこの低いレベルにおいてさえも、エンドキャッピング剤が添加されるべきであり、プロセスの最後において、遊離カルボキシル基が存在しないことを保証するために、押出しの間に、カルボジイミドを利用するべきである。エポキシ、オルトエステル及びイソシアネート等の末端基をキャップするために使用されることができる数種類の化学物質が存在するが、実際には、低分子量カルボジイミド、及び低分子量カルボジイミドと高分子カルボジイミドとの組み合わせが、最良であり、最も使用されている。好適には、全ての末端基は、遊離カルボキシル末端基が存在しないように、一般的に知られた材料から選択されることができるエンドキャッピング剤によってキャップされる。

ＰＰＳ等の耐熱性材料が、フォーミングファブリックにおいて使用されることができる。ＰＥＮ、ＰＢＴ、ＰＥＥＫ及びＰＡ等のその他の材料も、安定性、清浄度、及び寿命等のフォーミングファブリックの特性を改善するために使用されることもできる。単独重合体糸及び共重合体糸が使用されることができる。ベルトのための材料は、必ずしもモノフィラメントから形成される必要はなく、マルチフィラメント、コア及びシースであることができ、非プラスチック材料、すなわち金属材料であることもできる。同様に、ファブリックは、必ずしも１つの材料から形成されなくてもよく、２つ、３つ又はそれ以上の異なる材料から形成されることができる。成形された糸、すなわち非円形の糸の使用も、紙シートのトポグラフィ又は特性を高める又は制御するために使用されることができる。成形された糸は、安定性、厚さ、表面接触面積、表面平坦度、透気度及び摩耗性等のファブリック特性を改良又は制御するために使用されることもできる。

フォーミングファブリックは、例えば堆積によって提供される付加的なポリマ材料を用いて処理及び／又はコーティングされることもできる。材料は、ファブリック安定性、耐汚染性、排水性、摩耗性を高めるために、耐熱性及び／又は耐加水分解性を高めるために及びファブリック表面張力を減じるために、処理中に、クロスリンクされて付加されることができる。これは、シートの解放を助け及び／又は駆動荷重を低減する。処理／コーティングは、ファブリックのこれらの特性の１つ又は複数を付与／改良するために提供されることができる。前に示したように、紙ウェブにおけるトポグラフィパターンは、異なる単層又は多層の織りを用いることによって変更及び操作されることができる。パターンのさらなる向上は、さらに、糸直径、糸の数、糸タイプ、糸形状、透気度、厚さ、及び処理又はコーティングの付加等に対する変更によって、特定のファブリック織りに対する調整によって達成されることができる。最後に、フォーミングファブリック又はモールディングベルトの１つ又は２つ以上の表面は、表面特性を高めるために、サンダー仕上げ及び／又は研磨を受けることができる。

本発明は、抄紙機のためのベルトプレスをも提供し、ベルトプレスは、紙ウェブに面した側を有しかつ支持面上を案内されるフォーミングファブリックを含む。フォーミングファブリックは、約１００ｃｆｍ〜約１２００ｃｆｍの透気度値と、圧力及び張力を受けていない場合の約０．５％〜約９０％の紙表面接触面積と、約１．０％〜約９０％の開放面積とを有している。

ベルトプレスは、ＡＴＭＯＳシステムに配置されることができる。ベルトプレスは、ＴＡＤ機械に配置されることもできる。フォーミングファブリックの少なくとも１つの面は、研磨された面及びサンダー仕上げされた面の少なくとも１つを含むことができる。フォーミングファブリックの紙ウェブに面した側は、研磨された面及びサンダー仕上げされた面の少なくとも１つを含むことができる。透気度値は約２００ｃｆｍ〜約９００ｓｆｍであることができる。フォーミングファブリックは１つの材料を含むことができる。フォーミングファブリックはモノフィラメント材料を含むことができる。フォーミングファブリックはマルチフィラメント材料を含むことができる。フォーミングファブリックは２つ以上の異なる材料を含むことができる。フォーミングファブリックは３つの異なる材料を含むことができる。フォーミングファブリックはポリマ材料を含むことができる。フォーミングファブリックはポリマ材料を用いて処理されることができる。フォーミングファブリックは、堆積によって提供されたポリマ材料を含むことができる。フォーミングファブリックは、成形された糸、概して円形の糸、及び非円形の糸の少なくとも１つを含むことができる。フォーミングファブリックは、加水分解及び１００℃を超える温度に対して耐えることができる。支持面は定置であることができる。支持面はロールに配置されていることができる。ロールは、約１０００ｍｍ〜約２５００ｍｍの直径を有する真空ロールであることができる。真空ロールは、約１４００ｍｍ〜約１７００ｍｍの直径を有することができる。ベルトプレスは、支持面と共に、延長したニップを形成することができる。延長したニップは、約３０゜〜約１８０゜の巻付き角度を有することができる。巻付き角度は約５０゜〜約１３０゜であることができる。延長したニップは約８００ｍｍ〜約２５００ｍｍのニップ長さを有することができる。ニップ長さは約１２００ｍｍ〜約１５００ｍｍであることができる。フォーミングファブリックは、ベルトプレスを使用する機械に接合された端部を有する、予め継ぎ合わされた、少なくとも１つであるエンドレスベルトであることができる。フォーミングファブリックは、トポグラフィパターンをウェブに付与するように構造化及び配置されることができる。ウェブは、ティシューウェブ、衛生ウェブ及びタオルウェブの少なくとも１つを含むことができる。

発明は、ロール上を案内される無限に循環するフォーミングファブリックを有する繊維質材料乾燥装置をも提供する。フォーミングファブリックは、約１００ｃｆｍ〜約１２００ｃｆｍの透気度値と、圧力及び張力が加えられていない場合の約０．５％〜約９０％の紙表面接触面積と、約１．０％〜約９０％の開放面積とを有している。

発明は、ここで説明された装置を使用する抄紙機において繊維質ウェブにプレスを受けさせる方法を提供し、この方法は、ベルトプレスにおいてフォーミングファブリック及び繊維質ウェブに圧力を加えることを含む。

発明は、ここで説明されたタイプのベルトプレスを使用する抄紙機において繊維質ウェブにプレスを受けさせる方法をも提供し、方法は、ベルトプレスにおいてフォーミングファブリック及び繊維質ウェブに圧力を加えることを含む。

発明は、ＡＴＭＯＳシステム又はＴＡＤ機械のためのフォーミングファブリックをも提供し、フォーミングファブリックは約１００ｃｆｍ〜約１２００ｃｆｍの透気度値と、圧力及び張力を受けていない場合の約０．５％〜約９０％の紙表面接触面積と、約１．０％〜約９０％の開放面積とを有している。

発明は、ここで説明されたタイプのフォーミングファブリックを使用する抄紙機において繊維質ウェブに圧力を受けさせる方法をも提供し、方法は、ベルトプレスを使用してフォーミングファブリック及び繊維質ウェブに圧力を加えることを含む。

図面の簡単な説明
本発明の前述の及びその他の特徴及び利点、並びにそれらを得る形式は、より明らかにされ、発明は、添付された図面に関連した発明の実施形態の以下の説明を参照することによって、より理解されるであろう。

図１は、本発明によるベルトプレスの実施形態を備えた進歩した脱水システムの概略的な断面図である。

図２は、図１のベルトプレスの透気性ベルトの一方の側の表面図である。

図３は、図２の透気性ベルトの反対側の図である。

図４は、図２及び図３の透気性ベルトの断面図である。

図５は、図２〜図４の透気性ベルトの拡大断面図である。

図５ａは、図２〜図４の透気性ベルトの拡大断面図であり、選択的な三角形の溝を示している。

図５ｂは、図２〜図４の透気性ベルトの拡大断面図であり、選択的な半円形の溝を示している。

図５ｃは、図２〜図４の透気性ベルトの拡大断面図であり、選択的な台形の溝を示している。

図６は、Ｂ−Ｂ線に沿った図３の透気性ベルトの断面図である。

図７は、Ａ−Ａ線に沿った図３の透気性ベルトの断面図である。

図８は、Ｂ−Ｂ線に沿った図３の透気性ベルトの別の実施形態の断面図である。

図９は、Ａ−Ａに沿った図３の透気性ベルトの別の実施形態の断面図である。

図１０は、本発明の透気性ベルトの別の実施形態の表面図である。

図１１は、図１０の透気性ベルトの一部の側面図である。

図１２は、本発明によるベルトプレスの実施形態を備えたさらに別の進歩した脱水システムの概略的な断面図である。

図１３は、本発明の進歩した脱水システムにおいて使用されることができる１つの脱水ファブリックの拡大した部分図である。

図１４は、本発明の進歩した脱水システムにおいて使用されることができる別の脱水ファブリックの拡大した部分図である。

図１５は、本発明による進歩した脱水システムのプレス部分の１つの実施形態の誇張された概略的な断面図である。

図１６は、本発明による進歩した脱水システムのプレス部分の別の実施形態の誇張された概略的な断面図である。

図１７は、本発明によるベルトプレスの別の実施形態を備えたさらに別の進歩した脱水システムの概略的な断面図である。

図１８は、本発明の進歩した脱水システムにおいて使用されることができる選択的な透気性ベルトの部分的な側面図である。

図１９は、本発明の進歩した脱水システムにおいて使用されることができる別の選択的な透気性ベルトの部分的な側面図である。

図２０は、本発明によるプレスシューを使用するベルトプレスの実施形態を備えたさらに別の進歩した脱水システムの概略的な断面図である。

図２１は、本発明によるプレスロールを使用するベルトプレスの実施形態を備えたさらに別の進歩した脱水システムの概略的な断面図である。

図２２ａ〜ｂは、接触面積が測定されることができる１つの方法を示している。

図２３ａは、本発明において使用されることができるAshworth金属ベルトの面積を示している。黒で示されたベルトの部分は接触面積を表しているのに対し、白で示されたベルトの部分は非接触面積を表している。

図２３ｂは、本発明において使用されることができるCambridge金属ベルトの面積を示している。黒で示されたベルトの部分は接触面積を表しているのに対し、白で示されたベルトの部分は非接触面積を表している。

図２３ｃは、本発明において使用されることができるVoith Fabrics リンクファブリックの面積を示している。黒で示されたベルトの部分は接触面積を表しているのに対し、白で示されたベルトの部分は非接触面積を表している。

図２４は、本発明による高張力透気性ベルトを有するベルトプレスを使用する機械又はシステムの概略的な断面図である。

図２５は、本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンの１つの非制限的な実施形態を示している。

図２６は、本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンの別の非制限的な実施形態を示している。

図２７は、本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンのさらに別の非制限的な実施形態を示している。

図２８は、本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンの別の非制限的な実施形態を示している。

図２９は、本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンの別の非制限的な実施形態を示している。

図３０は、本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンの別の非制限的な実施形態を示している。

図３１は、本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができるファブリック仕様の１つの非制限的な実施形態を示している。

図３２は、本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができるファブリック仕様の別の非制限的な実施形態を示している。

図３３は、本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができるファブリック仕様のさらに別の非制限的な実施形態を示している。

図３４は、本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができるファブリック仕様の別の非制限的な実施形態を示している。

図３５は、本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができるファブリック仕様の別の非制限的な実施形態を示している。

対応する参照符号は、複数の図面を通じて対応する部材を示している。ここに示された典型的な実施形態は、発明の１つ又は２つ以上の許容可能な又は好適な実施形態を示しており、このような例示は、あらゆる形式において発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。

発明の詳細な説明
ここに示された詳細は例でありかつ本発明の実施形態の例示的議論のためだけのものであり、本発明の原理及び概念の側面の、最も有効でかつ容易に理解される記述であると考えられるものを提供するために表されている。これに関して、本発明の基本的な理解のために必要である以上は本発明の構造的な詳細をより詳細に示す試みはなされておらず、記述は、本発明の形式がどのように実地において具体化されるかを当業者に明らかにする図面に関連している。

ここで図面、特に図１を参照すると、繊維質ウェブ１２を処理するための進歩した脱水システムが示されている。システム１０は、ファブリック１４と、サクションボックス１６と、真空ロール１８と、脱水ファブリック２０と、ベルトプレスアセンブリ２２と、フード２４（高温空気フードであることができる）、ピックアップサクションボックス２６と、Uhleボックス２８と、１つ又は２つ以上のシャワーユニット３０と、１つ又は２つ以上の滴受３２とを有している。繊維質材料ウェブ１２は、図１に示されているように概して右側からシステム１０に進入する。繊維質ウェブ１２は、ファブリック１５上に配置された、予め形成されたウェブ（すなわち、図示されていない機構によって予め形成されている）である。図１から明らかなように、サクション装置１６は、ウェブ１２の一方の側に吸引を提供するのに対し、サクションローラ１８は、ウェブ１２の反対側に吸引を提供する。

繊維質ウェブ１２は、ファブリック１４によって流れ方向Ｍに、１つ又は２つ以上のガイドロールを超えて及び次いでサクションボックス１６を超えて移動させられる。真空ボックス１６において、走行するウェブの典型的な又は公称の２０グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）における、約１５％〜約２５％の固体レベルを達成するために、十分な水分がウェブ１２から除去される。ボックス１６における真空は、約−０．２〜約−０．８バールの真空を提供し、約−０．４〜約−０．６バールの好適な作動レベルを備える。

繊維質ウェブ１２が流れ方向Ｍに進行すると、繊維質ウェブは脱水ファブリック２０と接触する。脱水ファブリック２０は、複数のガイドロールによって案内されかつサクションローラ１８の周囲にも案内される無限循環ベルトであることができる。脱水ベルト２０は、ここで図１３及び図１４に示されかつ説明されたタイプの脱水ファブリックであることができる。脱水ファブリック２０は好適にはフェルトであることができる。次いで、ウェブ１２は、ファブリック１４と脱水ファブリック２０との間において真空ロール１８に向かって進行する。真空ロール１８は、流れ方向Ｍに沿って回転しかつ約−０．２バール〜約−０．８バールの真空レベルで作動させられ、少なくとも約−０．４バール、及び最も好適には約−０．６バールの好適な作動レベルを備える。非制限的な例として、ロール１８の真空ロールシェルの厚さは約２５ｍｍ〜約７５ｍｍの範囲であることができる。サクションゾーンＺの領域においてウェブ１２を通過する平均空気流は、機械幅のメートルごとに約１５０ｍ³／ｍｉｎであることができる。ファブリック１４と、ウェブ１２と、脱水ファブリック２０とは、真空ロール１８と透気性ベルト３４とによって形成されたベルトプレス２２を通って案内される。図１に示されているように、透気性ベルト３４は、複数の案内ロールによって案内されかつベルトプレス２２を形成するために真空ロール１８に対して押し付けられる、１つの無限に循環するベルトである。

上側ファブリック１４は、ウェブ１２を、ベルトプレスシステム２２へ及びベルトプレスシステム２２から搬送する。ウェブ１２は、上側ファブリック１４の三次元構造に位置し、したがって、ウェブ１２も、平坦ではなく三次元構造を有しており、これが嵩高のウェブを製造する。下側ファブリック２０も透気性である。下側ファブリック２０の設計は、水分を貯蔵することができるように形成されている。下側ファブリック２０は滑らかな面をも有している。下側ファブリック２０は好適には、芯層を備えたフェルトである。下側ファブリック２０の芯層の直径は、約１１ｄｔｅｘ以下であり、好適には、約４．２ｄｔｅｘ以下、又はより好適には３．３ｄｔｅｘ以下であることができる。芯繊維は繊維の混合であることもできる。下側ファブリック２０は、ベクトル層をも有することができ、このベクトル層は、約７６ｄｔｅｘから繊維を含み、例えば約１００ｄｔｅｘ、約１４０ｄｔｅｘ、又はさらに大きなｄｔｅｘ数等のより粗い繊維を含むこともできる。これは水分の良好な吸収のために重要である。下側ファブリック２０の芯層及び／又は下側ファブリック自体の湿った表面は、３５ｍ²／ｍ²フェルト面積以上であることができ、好適には、約６５ｍ²／ｍ²フェルト面積以上であることができ、最も好適には約１００ｍ²／ｍ²フェルト面積以上であることができる。下側ファブリック２０の特定の面は、約０．０４ｍ²／ｇフェルト重量以上であるべきであり、好適には約０．０６５ｍ²／ｇフェルト重量以上であることができ、最も好適には約０．０７５ｍ²／ｇフェルト重量以上であることができる。これは水分の良好な吸収のために重要である。圧縮性のための値としての動剛性Ｋ・［Ｋ／ｍｍ］は、１０００００Ｎ／ｍｍ以下であるならば許容可能であり、好適な圧縮性は、９００００Ｎ／ｍｍ以下であり、最も好適には圧縮性は７００００Ｎ／ｍｍ以下である。下側ファブリック２０の圧縮性（ｍｍ／Ｎにおける力による厚さ変化）が考慮されるべきである。これは、ウェブを効率的に高い乾燥レベルにまで脱水するために重要である。硬い面は、上側ファブリックの構造化された表面の突出した個所の間においてウェブ１２をプレスしない。他方では、フェルトは、嵩、及びひいては品質、例えば水分保持能力を損失することを回避するために、三次元構造内に深くプレスされすぎないようにすべきである。

真空ゾーンＺの円周長さは、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍであることができ、好適には約８００ｍｍ〜約１８００ｍｍであり、さらに好適には約１２００ｍｍ〜約１６００ｍｍである。ウェブ１２における真空ロール１８を出る固体含有量は、透気性ベルトにおける真空圧力及び張力、真空ゾーンＺの長さ、及び真空ゾーンＺにおけるウェブ１２の滞留時間に依存して約２５％〜約５５％で変化する。真空ゾーンＺにおけるウェブ１２の滞留時間は、約２５％〜約５５％のこの固体範囲を生じるのに十分である。図２〜図５を参照すると、ベルトプレス２２の透気性ベルト３４の１つの実施形態の詳細が示されている。ベルト３４は複数の貫通孔又は貫通開口３６を有している。孔３６は、孔パターン３８に配置されており、図２は、そのうち、１つの非制限的な例を示している。図３〜図５に示されているように、ベルト３４は、ベルト３４の一方の側、すなわちベルト３４の外側又はファブリック１４に接触する側に配置された溝４０を有している。透気性ベルト３４は、ファブリック１４の上面に係合するように経路付けられており、これにより、ベルトプレス２２においてウェブ１２に対してファブリック１４を押し付けるように作用する。それ自体は、ウェブ１２をファブリック２０に対して押し付け、このファブリック２０は、真空ロール１８によって下側において支持されている。この一時的な連結又は押付け係合は流れ方向Ｍで真空ロール１８の周囲において継続するので、一時的な連結又は押付け係合は、真空ゾーンＺに遭遇する。真空ゾーンＺはフード２４から空気流を受け取り、これは、空気がフード２４から透気性ベルト３４及びファブリック１４及び乾燥ベルト１２を通り、最後にベルト２０を通ってゾーンＺに到達することを意味する。これにより、水分がウェブ１２から除去され、ファブリック２０及び真空ロール１８の多孔面を通って引き渡される。その結果、ウェブ１２は、同時形式においてプレス及び空気流の両方を経験する又は受ける。真空ロール１８内に引き込まれる又は方向付けられる水分は、主に、真空システム（図示せず）を介して出る。しかしながら、ロール１８の表面からの水分の一部は、真空ロール１８の下方に配置された１つ又は２つ以上の滴受３２によって捕捉される。ウェブ１２がベルトプレス２２から出ると、ファブリック２０がウェブ１２から分離され、ウェブ１２はファブリック１４と共に真空ピックアップ装置２６を通過する。装置２６はさらに、ウェブ１２を安定化させるために、ファブリック１４及びウェブ１２から水分を吸い取る。

ファブリック２０は、１つ又は２つ以上のシャワーユニット３０を通過する。これらのユニット３０は、ファブリック２０を浄化するためにファブリック２０に水分を提供する。次いで、ファブリック２０は、ファブリック２０から水分を除去するUhleボックス２８を通過する。

ファブリック１４は、構造化されたファブリック１４であることができる、すなわち、ウェブ１２において反映される三次元構造を有することができ、これにより、ウェブ１２のより厚いまくら領域が形成される。構造化されたファブリック１４は、紙タオルのために約４４メッシュ、約３０メッシュ〜約５０メッシュを、トイレットペーパーのために約５０メッシュ〜約７０メッシュを有することができる。これらのまくら領域は、ベルトプレス２２におけるプレスの間、保護されている。なぜならば、まくら領域は、構造化されたファブリック１４のボディ内にあるからである。このように、ウェブ１２にベルトプレスアセンブリ２２によって与えられるプレスは、ウェブ又はシート品質に悪影響を与えない。同時に、プレスは、真空ロール１８の脱水速度を増大する。ベルトが非プレス／低プレス装置において使用される場合、圧力は、プレスファブリックとして知られた、脱水ファブリックを介して伝達されることができる。この場合、ウェブ１２は、構造化されたファブリック１４によって保護されていない。しかしながら、ベルト３４の仕様は依然として有利である。なぜならば、プレスニップは慣用のプレスよりも著しく長く、これは、より低い特定の圧力、及びウェブ１２のより少ない又は減じられたシート圧縮を生じるからである。

図２〜図５に示された透気性ベルト３４は、金属、ステンレス鋼及び／又はポリマ材料（又はこれらの材料の組み合わせ）から形成されることができ、約３０ＫＰａ〜約１５０ＫＰａの範囲、好適には約７０ＫＰａより大きな、低いレベルのプレスを提供することができる。すなわち、サクションロール１８は約１．２ｍの直径を有しており、ベルト３４のためのファブリック張力は、約３０ＫＮ／ｍよりも大きい、好適には約５０ＫＮ／ｍよりも大きいことができる。真空ロール１８によって間接的に支持された、ファブリック１４に対する透気性ベルト３４のプレス長さは、少なくとも、ロール１８のサクションゾーンＺの円周長さと同じであるか又はこれよりも長いことができる。もちろん、本発明は、透気性ベルト３４の接触部分（すなわち、ロール１８によって又はロール１８上で案内されるベルトの部分）は、サクションゾーンＺよりも短いことができる。

図２〜図５に示されているように、透気性ベルト３４は、例えば、穿孔、レーザ切断、エッチング、又は織りによって形成されることができる貫通孔３６のパターン３８を有している。透気性ベルト３４は、実質的にモノプレーナであることができる、すなわち図３〜図５に示された溝４０を備えずに形成されることができる。溝４０を有するベルト３４の面は、ベルトプレス２２における透気性ベルト３４の走行の一部に沿ってファブリック１４と接触して配置されることができる。ベルト３４における空気の通過及び分配を許容するために、各溝４０は孔３６のセット又は列と結合することができる。空気はこのように溝４０に沿って分配される。このように溝４０及び開口３６は、ベルト３４の開放面積を構成し、接触面積、すなわち、ベルト３４の表面がファブリック１４又はウェブ１２に対して圧力を加える領域に隣接して配置されている。空気は、溝４０を有する側とは反対側から孔３６を通って透気性ベルト３４に進入し、次いで、溝４０内へ及び溝４０に沿って移動し、ファブリック１４、ウェブ１２及びファブリック２０をも通過する。図３に示されているように、孔３６の直径は、溝４０の幅よりも大きい。円形の孔３６が好ましいが、孔は、円形である必要はなく、意図した機能を果たすあらゆる形状又は構成を有することができる。さらに、溝４０は、概して矩形の断面を有するように図５に示されているが、溝４０は、異なる断面輪郭、例えば、図５ａに示されたような三角形の断面、図５ｃに示されたような台形の断面、及び図５ｂに示されたような半円形又は半楕円形の断面を有することができる。透気性ベルト３４と真空ロール１８との組み合わせは、シート固体レベルを少なくとも約１５％だけ増大させるために示された組み合わせである。

非制限的な例として、図３に示された概して平行な溝４０の幅は、約２．５ｍｍであることができ、外面（すなわちベルト１４に接触する表面）から測定された溝４０の深さは、約２．５ｍｍであることができる。貫通開口３６の直径は約４ｍｍであることができる。溝４０の間の、（もちろん）幅方向で測定された距離は、約５ｍｍであることができる。開口３６の間の（中心線から測定された）長手方向距離は、約６．５ｍｍであることができる。開口３６、開口の列、又は溝４０の間の（幅方向で中心線から測定された）距離は、約７．５ｍｍであることができる。隣接する開口の間の長手方向距離が、同じ列の開口３６の間の距離の半分、すなわち６．５ｍｍの半分であることができるように、開口の１つおきの列における開口３６は、約半分だけオフセットされていることができる。ベルト３４の全幅は、紙の幅よりも１６０ｍｍ大きいことができ、無限循環ベルト３４の全長は、約２０ｍであることができる。ベルト３４の張力限界は、例えば、約３０ＫＮ／ｍ〜約５０ＫＮ／ｍであることができる。

図６〜図１１は、図１に示されたタイプのベルトプレス２２において使用されることができる透気性ベルト３４のその他の非制限的な実施形態を示している。図６〜図９に示されたベルト３４は、フレキシブルな補強されたポリウレタン４２から形成された延長ニッププレスベルトであることができる。ベルトは、図１０及び図１１に示されたタイプのスパイラルリンクファブリック４８であることもできる。透気性ベルト３４は、英国特許出願公開第２１４１７４９号明細書に記載されたタイプのスパイラルリンクファブリックであることもでき、その開示内容全体は引用により本明細書に記載されたものとする。図６〜図９に示された透気性ベルト３４は、約３０ＫＰａ〜約１５０ＫＰａの範囲、好適には約７０ＫＰａよりも大きな、低レベルのプレスをも提供する。これにより、例えば、１．２ｍの直径を備えたサクションロールは、約３０ＫＮ／ｍよりも大きな、好適には約５０ＫＮ／ｍよりも大きなファブリック張力を提供することができ、張力は、約６０ＫＮ／ｍよりも大きい、また約８０ＫＮ／ｍよりも大きいことができる。真空ロール１８によって間接的に支持されている、ファブリック１４に対する透気性ベルト３４のプレス長さは、少なくともロール１８におけるサクションゾーンＺと同じであるか又はそれよりも長いことができる。もちろん、本発明は、透気性ベルト３４の接触部分はサクションゾーンＺよりも短いことができることも考慮している。

図６及び図７を参照すると、ベルト３４は、透気性構造を有するポリウレタンマトリックス４２の形式を有することができる。透気性構造は、ポリウレタンマトリックス４２に少なくとも部分的に埋設された、補強用の流れ方向糸４４及び横方向糸４６を備えた織り構造の形式を有することができる。ベルト３４は、貫通孔３６と、図３〜図５に示された実施形態のように開口の列を結合した概して平行な長手方向溝４０とを有している。

図８及び図９は、ベルト３４のためのさらに別の実施形態を示している。ベルト３４は、スパイラルリンクファブリックの形式の透気性ベルトを有するポリウレタンマトリックス４２を有している。リンクファブリック４８は少なくとも部分的にポリウレタンマトリックス４２に埋設されている。孔３６は、ベルト３４を貫通しており、少なくとも部分的に、スパイラルリンクファブリック３８を切断することができる。概して平行な長手方向溝４０は、上述の実施形態において、開口の列を結合している。本明細書に記載されたスパイラルリンクファブリック３４は、ポリマ材料から形成されることができる及び／又は好適には約３０ＫＮ／ｍ〜８０ＫＮ／ｍ、好適には約３５ＫＮ／ｍ〜約５０ＫＮ／ｍの範囲で緊張させられている。これは、高い張力に耐えることができずかつ紙ウェブの十分な脱水と平衡させられるベルトの改良された走行性を提供する。

非制限的な例として、図６〜図９を参照すると、図７に示された概して平行な溝４０の幅は約２．５ｍｍであることができ、外面（すなわちベルト１４に接触する面）から測定された溝４０の深さは約２．５ｍｍであることができる。貫通開口３６の直径は約４ｍｍであることができる。溝４０の間の、（もちろん）幅方向で測定された距離は約５ｍｍであることができる。開口３６の間の、（中心線から測定された）長手方向距離は約６．５ｍｍであることができる。開口３６、開口の列、又は溝４０の間の、（幅方向で中心線から測定された）距離は約７．５ｍｍであることができる。開口の１つおきの列における開口３６は約半分だけオフセットしていることができ、これにより、隣接する開口の間の長手方向距離は、同じ列の開口３６の間の距離の半分、すなわち６．５ｍｍの半分であることができる。ベルト３４の全幅は、紙幅よりも約１６０ｍｍ大きいことができ、無限循環ベルト３４の全長は約２０ｍであることができる。

図１０及び図１１は透気性ベルト３４のさらに別の実施形態を示している。この実施形態において、リンクファブリック４８を形成するために、概して螺旋状の織られた糸５０をよこ糸５２と絡み合わせることによって連結されている。このベルトの非制限的な例は、アッシュワース金属ベルト、ケンブリッジ金属ベルト、及びフォイトリンクファブリックを含むことができ、図２３ａ〜ｃに示されている。本明細書に記載されたスパイラルリンクファブリックは、ポリマ材料から形成されることもでき及び／又は好適には約３０ＫＮ／ｍ〜８０ＫＮ／ｍ、好適には約３５ＫＮ／ｍ〜約５０ＫＮ／ｍの範囲で緊張させられている。これは、高い張力に耐えることができずかつ紙ウェブの十分な脱水と平衡させられるベルト３４の改良された走行性を提供する。図２３ａは、本発明において使用することができるアッシュワース金属ベルトの領域を示している。黒で示されたベルトの部分は接触面積を表すのに対し、白で示されたベルトの部分は非接触面積を表している。アッシュワースベルトは、約６０ＫＮ／ｍで緊張させられた金属リンクベルトである。開放面積は約７５％〜約８５％であることができる。接触面積は約１５％〜約２５％であることができる。図２３ｂは、本発明に使用されることが好適なケンブリッジ金属ベルトの領域を示している。この場合もやはり、黒で示されたベルトの部分は接触面積を表すのに対し、白で示されたベルトの部分は非接触面積を表している。ケンブリッジベルトは、約５０ＫＮ／ｍで緊張させられた金属リンクベルトである。開放面積は約６８％〜約７６％であることができる。接触面積は約２４％〜約３２％であることができる。最後に、図２３ｃは、本発明において使用されるのが最も好適なフォイトファブリックの領域を示している。黒で示されたベルトの部分は接触面積を表すのに対し、白で示されたベルトの部分は非接触面積を表している。フォイトファブリックベルトは、約４０ＫＮ／ｍで緊張させられたポリマリンクファブリックであることができる。開放面積は約５１％〜約６２％であることができる。接触面積は約３８％〜約４９％であることができる。

前の実施形態のように、図１０及び図１１に示された透気性ベルト３４は、少なくとも約３０ＫＮ／ｍ〜少なくとも約５０ＫＮ／ｍ以上の高い走行張力で走行することができ、約１０％以上の表面接触面積、及び約１５％以上の開放面積を有することができる。開放面積は約２５％以上であることができる。図１０及び図１１に示された透気性ベルト３４の組成は、透気性ベルト３４内に支持層を有する薄いスパイラルリンク構造を有することができる。スパイラルリンクファブリックは金属及び／又はステンレス鋼から形成されることができる。さらに、透気性ベルト３４は、約１５％〜約５５％の接触面積と、約４５％〜約８５％の開放面積とを有するスパイラルリンクファブリック３４であることができる。より好適には、スパイラルリンクファブリック３４は、約５０％〜約６５％の開放面積、及び約３５％〜約５０％の接触面積を有することができる。

図１に示された、進歩した脱水システム（ＡＤＳ）を使用するプロセスをここで説明する。ＡＤＳ１０は、ウェブが、ベルトプレス２２に到達する前に最初に形成された後、ウェブ１２から水分を除去するためにベルトプレス２２を使用する。透気性ベルト３４は、ファブリック１４の表面に係合するようにベルトプレス２２において経路付けられ、これにより、ファブリック１４をさらにウェブ１２に対して押し付け、これにより、ウェブ１２を、真空ロール１８によって下方に支持されたファブリック２０に対して押し付ける。ベルト３４によって加えられる物理的圧力は、ウェブ１２内の水分に僅かな液圧を提供し、水分をファブリック１４及び２０に向かって移動させる。ファブリック１４及び２０及びベルト３４とのウェブ１２のこの結合は、流れ方向Ｍで、真空ロール１８の周囲において継続しているので、ウェブは真空ゾーンＺに遭遇し、この真空ゾーンを介して、空気は、フード２４から、透気性ベルト３４を通り、ファブリック１４を通過させられ、ウェブ１２を乾燥させる。ウェブ１２から空気流によって取り上げられた水分はさらに、ファブリック２０と、真空ロール１８の多孔面とを通過する。透気性ベルト３４において、フード２４からの乾燥空気は孔３６を通過し、ファブリック１４を通過する前に溝４０に沿って分配される。ウェブ１２がベルトプレス２２から出る時、ベルト３４はファブリック１４から分離する。その直後、ファブリック２０はウェブ１２から分離し、ウェブ１２はファブリック１４と共に真空ピックアップユニット２６を通過し、この真空ピックアップユニットは付加的にファブリック１４及びウェブ１２から水分を吸い取る。

本発明の透気性ベルト３４は、シュープレスのためのニップよりも１０倍長い、極めて長いニップに亘ってライン力を提供することができ、これにより、標準的なシュープレスと比較して、圧力がウェブ１２に対して加えられる長い滞留時間を保証する。これは、シュープレスのための圧力よりも２０倍小さい、著しく小さい特定圧力を生じ、これにより、シート圧縮を低減し、シート品質を高める。本発明はさらに、ニップ自体においてウェブを通る空気流を用いて同時真空及びプレス脱水を許容する。

図１２は、繊維質ウェブ１１２を処理するための、別の進歩した脱水システム１１０を示している。システム１１０は、上側ファブリック１１４と、真空ロール１１８と、脱水ファブリック１２０と、ベルトプレスアセンブリ１２２と、フード１２４（高温空気フードであることができる）と、Uhleボックス１２８と、１つ又は２つ以上のシャワーユニット１３０と、１つ又は２つ以上の滴受け１３２と、１つ又は２つ以上のヒータユニット１２９とを有している。繊維質材料ウェブ１１２は、図１２に示されたように、概して右側からシステム１１０に進入する。繊維質ウェブ１１２は、ファブリック１１４に配置された、予め形成されたウェブ（すなわち、図示されていない機構によって予め形成されている）である。図１の場合のように、サクション装置（図示されていないが、図１に示された装置１６と同様である）は、ウェブ１１２の一方の側に吸引を提供することができるのに対し、サクションロール１１８は、ウェブ１１２の反対側に吸引を提供する。

繊維質ウェブ１１２は、１つ又は２つ以上の案内ロールを通って流れ方向Ｍにファブリック１１４によって移動させられる。必要ではないかもしれないが、サクションロールに到達する前に、ウェブ１１２は十分な水分がウェブ１１２から除去され、これにより、走行する典型的な又は公称２０グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）ウェブにおいて約１５％〜約２５％の固体レベルを達成する。これは、約−０．４〜約−０．６バールの好適な作動レベルを備えた、約−０．２〜約−０．８バール真空のボックス（図示せず）において真空によって達成される。

繊維質ウェブ１１２が流れ方向Ｍに沿って進行しながら、繊維質ウェブは脱水ファブリック１２０と接触する。脱水ファブリック１２０は、複数の案内ロールによって案内された、サクションロール１１８の周囲をも案内される無限循環ベルトであることができる。ウェブ１１２は次いでファブリック１１４と脱水ファブリック１２０との間において真空ロール１１８に向かって進行する。真空ロール１１８は、長手方向Ｍに沿って回転する、少なくとも約−０．４バールの好適な作動レベルを備えた、約−０．２〜約−０．８バールの間の真空レベルで作動させられる被駆動ロールであることができる。非制限的な例によって、ロール１１８の真空ロールシェルの厚さは、２５ｍｍ〜７５ｍｍの範囲にあることができる。サクションゾーンＺの領域においてウェブ１１２を通過する平均空気流は、メートル機械幅ごとに約１５０ｍ³／ｍｉｎであることができる。ファブリック１１４と、ウェブ１１２と、脱水ファブリック１２０とは、真空ロール１１８と透気性ベルト１３４とによって形成されたベルトプレス１２２を通って案内される。図１２に示されているように、透気性ベルト１３４は、複数の案内ロールによって案内される、ベルトプレス１２２を形成するために真空ロール１１８に対して押し付けられた、１つの無限循環ベルトである。ベルト１３４の張力を制御及び／又は調整するために、張力調整ロールＴＡＲが案内ロールのうちの１つとして提供されている。

真空ゾーンＺの円周長さは、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍであることができ、好適には約８００ｍｍ〜約１８００ｍｍであり、さらにより好適には約１２００ｍｍ〜約１６００ｍｍである。ウェブ１１２における真空ロール１１８から出る固体は、透気性ベルトにおける真空圧力及び張力、真空ゾーンＺの長さ、真空ゾーンＺにおけるウェブ１１２の滞留時間に応じて、約２５％〜約５５％で変化する。真空ゾーンＺにおけるウェブ１１２の滞留時間は、約２５％〜約５５％の固体範囲を生じるのに十分である。

図１２に示されたプレスシステムはこのように、少なくとも１つの上部又は第１の透気性ベルト又はファブリック１１４と、少なくとも１つの下部又は第２のベルト又はファブリック１２０と、これらの間に配置された紙ウェブ１１２とを使用しており、これにより、ロール１１８と透気性ベルト１３４とによって形成されたベルトプレス１２２を通って案内されることができるパッケージを形成している。圧力発生エレメント１３４の第１の面は少なくとも１つの上側ファブリック１１４と接触している。支持構造１１８の第２の面は、少なくとも１つの下側ファブリック１２０と接触しておりかつ透気性である。差圧フィールドが第１及び第２の面の間に提供されており、少なくとも１つの上側ファブリックと、少なくとも１つの下側ファブリックと、これらの間の紙ウェブとのパッケージに作用する。このシステムにおいて、機械的圧力が、パッケージ、ひいては紙ウェブ１１２に生ぜしめられる。この機械的圧力は、ウェブにおける所定の液圧を生ぜしめ、これにより、含有された水分が排出される。上側ファブリック１１４は、下側ファブリック１２０よりも大きな粗さ及び／又は圧縮性を有している。空気流は、少なくとも１つの上側ファブリック１１４から、少なくとも１つの上側ファブリック１１４と、少なくとも１つの下側ファブリック１２０と、これらの間の紙ウェブ１１２とのパッケージを通って、少なくとも１つの下側ファブリック１２０への方向に生ぜしめられる。

上側ファブリック１１４は、透気性及び／又はいわゆる"構造化されたファブリック"であることができる。非制限的な例として、上側ファブリック１１４は例えばＴＡＤファブリックであることができる。フード１２４は、ウェブの水分又は乾燥度の横方向プロフィルに影響するために、区分構造又は設計を有する蒸気ボックスと交換されることもできる。

図１３を参照すると、下側ファブリック１２０は、透気性ベースファブリックＢＦと、この透気性ベースファブリックに取り付けられた格子ＬＧとを有しておりかつ、ポリウレタン等のポリマから形成されたメンブレン又はファブリックであることができる。ファブリック１２０の格子ＬＧ側は、サクションロール１１８と接触することができるのに対し、反対側は紙ウェブ１１２に接触する。格子ＬＧは、様々な公知の方法、例えば押出し成形技術又はスクリーン印刷技術を使用することによってベースファブリックＢＦに取り付けられる又は配置されることができる。図１３に示されているように、格子ＬＧは、流れ方向糸ＭＤＹ及び横方向糸ＣＤＹに対して角度を成して向けられていることもできる。この向き付けは、格子ＬＧのいかなる部分も流れ方向糸ＭＤＹと整合させられないようになっているが、図１４に示されたようなその他の向き付けが使用されることもできる。格子ＬＧは、かなり均一な格子パターンとして示されているが、このパターンは、少なくとも部分的に不連続及び／又は非対称的であることもできる。さらに、格子の交差部の間の材料は、図１３に示されているように、実質的に直線的ではなく、曲がった経路を取ることができる。格子ＬＧは、固有の接着特性によってベースファブリックＢＦに付着する、合成材料、例えばポリマ又は特にポリウレタンから形成されることができる。格子ＬＧをポリウレタンから形成することは、格子に良好な摩擦特性を提供し、これにより、格子は真空ロール１８に対して良好に接触する。これは、したがって、垂直の空気流を強制し、あらゆる"ｘ、ｙ平面"漏れを排除する。水分が格子ＬＧを通過するとあらゆる再濡れを回避するために空気の速度は十分である。さらに、格子ＬＧは、約３５ｃｆｍ以下、好適には約２５ｃｆｍの透気性を有する、薄い、穿孔された疎水性フィルムであることができる。格子ＬＧの孔又は開口は約１５ミクロンであることができる。格子ＬＧはつまり、再濡れを回避するために、高速で良好な推力の空気流を提供する。このようなファブリック１２０の場合、織りパターンから独立した表面構造を形成又は提供することが可能である。

図１４を参照すると、下部脱水ファブリック１２０が、透気性ベースファブリックＢＦ及び格子ＬＧをも有する、真空ロール１１８に接触する側を有することができることが分かる。ベースファブリックＢＦは、流れ方向マルチフィラメント糸ＭＤＹ（等しい又は異なるポリマ材料から、モノ糸又は撚られたモノ糸又はマルチフィルとモノフィル撚られた及び撚られていない糸の組み合わせであることもできる）と、横方向マルチフィラメント糸ＣＤＹ（等しい又は異なるポリマ材料から、モノ糸又は撚られたモノ糸又はマルチフィルとモノフィル撚られた及び撚られていない糸の組み合わせであることもできる）とを有しており、いわゆる"再濡れ防止層"を形成するために、格子ＬＧに接着されている。格子は、図１３に示された格子と同じであることができる、エラストマ材料等の複合材料から形成されることができる。図１４に示されているように格子ＬＧ自体は、その周囲に形成されたエラストマ材料ＥＭを備えた、流れ方向糸ＧＭＤＹを有することができる。格子ＬＧはつまり、エラストマ材料ＥＭ及び流れ方向糸ＧＭＤＹ上に形成された複合格子マットであることができる。これに関して、格子の流れ方向糸ＧＭＤＹは、型において実質的に平行な列に配置される前にエラストマ材料ＥＭで予めコーティングされることができ、前記型は、エラストマ材料ＥＭを再加熱するために使用され、エラストマ材料を、図１４に格子ＬＧとして示されたパターンに再び流動させる。付加的なエラストマ材料も、型に投入されることができる。複合的な層を形成する格子構造ＬＧは次いで、多くの技術のうちの１つによってベースファブリックＢＦに結合される。この技術は、透気性ベースファブリックＢＦへの格子ＬＧの積層、エラストマで被覆された糸が透気性ベースファブリックＢＦに対する所定の位置に配置されたときにこの糸を溶融させることを含む。格子構造は、又は、透気性ベースファブリックＢＦに格子ＬＧを再溶融させることによってベースファブリックＢＦに結合される。さらに、格子ＬＧを透気性ベースファブリックＢＦに取り付けるために、接着剤が使用されることができる。複合的な層ＬＧは、真空ロール１１８に対してしっかりと着座することができるべきであり、"ｘ、ｙ平面"漏れを回避し、再濡れを回避するために垂直の空気流を許容する。このようなファブリックを用いることにより、織りパターンから独立した表面構造を形成又は提供することが可能である。

図１３及び図１４に示されたベルト１２０は、図１の配列に示されたベルト２０の代わりに使用されることもできる。

図１５は、プレスにおける１つの可能な装置の拡大図を示している。サクション支持面ＳＳはファブリック１２０，１１４，１３４及びウェブ１１２を支持するために働く。サクション支持面ＳＳは、サクション開口ＳＯを有している。開口ＳＯは好適には、より多くの吸込み空気を提供するために入口側において面取りされている。面ＳＳは、例えば図１６に示されたタイプのサクションボックスを使用するサクション装置の場合に概して平坦であることができる。好適には、サクション面ＳＳは、移動する湾曲したロールベルト又はサクションロール１１８のジャケットである。この場合、ベルト１３４は、すでにここで説明されたタイプの、緊張したスパイラルリンクベルトであることができる。ベルト１１４は、構造化されたファブリックであることができ、ベルト１２０は、上述のタイプの脱水フェルトであることができる。この装置において、湿った空気は、ベルト１３４の上方から、ベルト１１４、ウェブ１１２及びベルト１２０を通って、最後に開口ＳＯを通ってサクションロール１１８内へ引き込まれる。図１６に示された別の可能性において、サクション面ＳＳが、移動する湾曲したロールベルト又はサクションロール１１８のジャケットであり、ベルト１１４が、ＳＰＥＣＴＲＡメンブレンである。この場合、ベルト１３４は、ここに既に説明されたタイプの緊張したスパイラルリンクベルトであることができる。ベルト１２０は、上述のタイプの脱水ベルトであることができる。この配列においても、湿った空気は、ベルト１３４の上方から、ベルト１１４、ウェブ１１２及びベルト１２０を通って、最後に開口ＳＯを通って、サクションロール１１８内に引き込まれる。

図１７は、ウェブ１１２が乾燥されることができる別の方法を示している。この場合、透気性支持ファブリックＳＦ（ファブリック２０又は１２０と同様であることができる）はサクションボックスＳＢ上を移動させられる。サクションボックスＳＢは、ベルトＳＦの下面に対してシールＳを用いてシールされている。支持ベルト１１４は、ＴＡＤファブリックの形式を有しており、ベルトＰＦと、このベルトＰＦ内に配置されたプレス装置ＰＤと、支持ベルトＳＦと、定置のサクションボックスＳＢとによって形成されたプレス内へウェブ１１２を搬送する。循環するプレスベルトＰＦは、ここに既に説明されたタイプ及び／又は図１８及び図１９に示されたタイプの緊張したスパイラルリンクベルトであることができる。ベルトＰＦは、択一的に溝ベルトであることができかつ／又は透気性であることもできる。この配列において、プレス装置ＰＤはベルトＰＦをプレス力ＰＦでベルトＳＦに対してプレスするのに対し、サクションボックスＳＢは、ベルトＳＦ、ウェブ１１２及びベルト１１４に対して真空を提供する。プレスの間、湿った空気は、少なくともベルト１１４、ウェブ１１２及びベルトＳＦから最終的にサクションボックスＳＢ内へ引き込まれることができる。

上側ファブリック１１４はつまり、ウェブ１１２をプレス及び／又はプレスシステムへ又は婦列及び／又はプレスシステムから搬送することができる。ウェブ１１２は、上側ファブリック１１４の三次元構造に位置することができ、したがってウェブは平坦ではなく、その代わりに三次元構造を有しており、これは嵩高のウェブを生ぜしめる。下側ファブリック１２０も透気性である。下側ファブリック１２０の設計は、水分を貯蔵することができるように形成されている。下側ファブリック１２０は、滑らかな面をも有する。下側ファブリック１２０は好適には、芯層を備えたフェルトである。下側ファブリック１２０の芯繊維の直径は、約１１ｄｔｅｘ以下であることができ、好適には、約４．２ｄｔｅｘ以下であることができ、又はさらに好適には約３．３ｄｔｅｘ以下であることができる。芯繊維は繊維の混合であることもできる。下側ファブリック１２０は、少なくとも約６７ｄｔｅｘからの繊維を含むベクトル層を含むこともでき、例えば少なくとも約１００ｄｔｅｘ、少なくとも１４０ｄｔｅｘ、又はさらに大きなｄｔｅｘ数等の、より粗い繊維を含むこともできる。これは、水分の良好な吸収のために重要である。下側ファブリック１２０の芯層の濡れた面及び／又は下側ファブリック１２０自体の濡れた面は、約３５ｍ²／ｍ²フェルト面積以上であることができ、好適には、６５ｍ²／ｍ²フェルト面積以上であることができ、最も好適には、約１００ｍ²／ｍ²フェルト面積以上であることができる。下側ファブリック１２０の特定面は、約０．０４ｍ²／ｇフェルト重量以上であるべきであり、好適には、約０．０６５ｍ²／ｇフェルト重量以上であることができ、最も好適には、０．０７５ｍ²／ｇフェルト重量以上であることができる。これは、水分の良好な吸収のために重要である。

上側ファブリック１１４の圧縮性（ｍｍ／Ｎにおける力による厚さ変化）は、下側ファブリック１２０の圧縮性よりも小さい。これは、ウェブ１１２の三次元構造を維持するために、すなわち上部ベルト１１４が剛性構造体であることを保証するために重要である。

下側ファブリック１２０の弾性が考慮されるべきである。下側ファブリック１２０の密度は、約０．４ｇ／ｃｍ³以上であるべきであり、好適には、約０．５ｇ／ｃｍ³以上であり、理想的には約０．５３ｇ／ｃｍ³以上である。これは、１２００ｍ／ｍｉｎを超えるウェブ速度において有利であることができる。減じられたフェルト体積は、空気流によってフェルト１２０から水分を除去すること、すなわち水分がフェルト１２０を通過させられることをより容易にする。したがって、脱水効果がより小さくなる。下側ファブリック１２０の透気性は、約８０ｃｆｍよりも低い、好適には４０ｃｆｍよりも低い、理想的には２５ｃｆｍ以下であることができる。減じられた透気性は、空気流によってフェルト１２０から水分を除去すること、すなわち水分がフェルト１２０を通過させられることをより容易にする。その結果、再濡れ効果がより小さくなる。しかしながら、高すぎる透気性は、高すぎる空気流、与えられた真空ポンプのためにより低い真空レベル、及び開放しすぎた構造によるフェルトのより低い脱水を生ぜしめる。

支持構造の第２の面、すなわちベルト１２０を支持する面は、平坦及び／又は平面的であることができる。これに関して、支持構造ＳＦの第２の面は、平坦なサクションボックスＳＢによって形成されることができる。支持構造ＳＦの第２の面は好適には湾曲していることもできる。例えば、支持構造ＳＦの第２の面は、直径が例えば約１ｍであるサクションロール１１８又はシリンダ上に形成されている又は延びていることができる。サクション装置又はシリンダ１１８は、少なくとも１つのサクションゾーンＺを有することができる。サクション装置は、図２０に示されたように２つのサクションゾーンＺ１及びＺ２を有することもできる。サクションシリンダ２１８は、少なくとも１つのサクション円弧を備えた少なくとも１つのサクションボックスを有することもできる。少なくとも１つの機械的な圧力ゾーンは、少なくとも１つの圧力フィールドによって（すなわちベルトの張力によって）又は、例えばプレスエレメントによって第１の面を介して、生ぜしめられることができる。第１の面は透気性ベルト１３４であることができるが、空気が外部からサクション円弧内に流入することができるように、第１のファブリック１１４に面した開放面、例えば溝付き又はブラインドドリルされかつ溝付きの開放面を備えている。第１の面は透気性ベルト１３４であることができる。ベルトは、少なくとも約２５％の、好適には３５％よりも大きい、最も好適には約５０％よりも大きい開放面積を有することができる。ベルト１３４は、良好なプレス接触を有するために、少なくとも約１０％の、少なくとも約２５％の、好適には約５０％〜約８５％の接触面積を有することができる。

図２０は、繊維質ウェブを処理するための、別の進歩した脱水システム２１０を示している。システム２１０は、上側ファブリック２１４、真空ロール２１８、脱水ファブリック２２０、及びベルトプレスアセンブリ２２２を有している。図示された以内その他の選択的な特徴は、図１に示されているように、（高温空気フード又は蒸気ボックスであることができる）フード、１つ又は２つ以上のUhleボックス、１つ又は２つ以上のシャワーユニット、１つ又は２つ以上の滴受け、１つ又は２つ以上のヒータユニットを含む。繊維質剤呂ウェブ２１２は、図２０に示されているように概して右側からシステム２１０に進入する。繊維質ウェブ２１２は、ファブリック２１４上に配置された、予め形成されたウェブ（すなわち、図示されていない機構によって予め形成されている）である。図１の場合のように、サクション装置（図示されていないが、図１における装置１６と同様である）は、ウェブ２１２の一方の側に吸引を提供することができるのに対し、サクションロール２１８は、ウェブ２１２の反対側に吸引を提供する。

繊維質ウェブ２１２は、ＴＡＤファブリックであることができるファブリック２１４によって流れ方向Ｍに１つ又は２つ以上の案内ロールを通過させられる。必要ではないかもしれないが、サクションロール２１８に到達する前に、ウェブ２１２は、十分な水分を有することができ、走行する典型的又は公称の２０グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）において約１５％〜約２５％の固体レベルを達成するためにウェブ２１２から除去されることができる。これは、約−０．４〜約−０．６バールの好適な作動レベルを備えた、約−０．２〜約−０．８バール真空のボックス（図示せず）における真空によって達成されることができる。

繊維質ウェブ２１２が流れ方向Ｍに沿って進行するとき、ウェブは脱水ファブリック２２０と接触する。（ここに説明されたあらゆるタイプであることができる）脱水ファブリック２２０は、複数の案内ロールによって案内されかつサクションロール２１８の周囲にも案内される無限循環ベルトであることができる。ウェブ２１２は次いで、ファブリック２１４と脱水ファブリック２２０との間において真空ロール２１８に向かって進行する。真空ロール２１８は、流れ方向Ｍに沿って回転しかつ、少なくとも約−０．５バールの好適な作動レベルを備えた、約−０．２〜約−０．８バールの真空レベルで作動させられる被駆動ロールであることができる。非制限的な例として、ロール２１８の真空ロールシェルの厚さは２５ｍｍ〜７５ｍｍの範囲であることができる。サクションゾーンＺ１及びＺ２の領域におけるウェブ２１２の平均空気流は、機械幅の約１５０ｍ³／メートルであることができる。ファブリック２１４，ウェブ２１２及び脱水ファブリック２２０は、真空ロール２１８及び透気性ベルト２３４によって形成されたベルトプレス２２２を介して案内される。図２０に示されているように、透気性ベルト２３４は、ベルトプレス１２２を形成するために、複数の案内ロールによって案内されかつ真空ロール２１８に対して押し付けられる１つの無限循環ベルトである。ベルト２３４の張力を制御及び／又は調整するために、案内ロールの１つは、張力調整ロールであることができる。この配列は、ベルト２３４内に配置されたプレス装置をも有する。プレス装置は、ジャーナル軸受ＪＢ、１つ又は２つ以上のアクチュエータＡ、及び好適には穿孔された１つ又は２つ以上のプレスシューＰＳを有している。

少なくとも真空ゾーン７２の円周長さは、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍであることができ、好適には約８００ｍｍ〜約１８００ｍｍ、より好適には約１２００ｍｍ〜約１６００ｍｍである。ウェブ２１２における真空ロール２１８から出る固体は、真空圧力及び透気性ベルト２３４における張力及びプレス装置ＰＳ／Ａ／ＪＢからの圧力及び真空ゾーンＺ２の長さ、及び真空ゾーンＺ２におけるウェブ２１２の滞留時間に依存して、約２５％〜約５５％で変化する。真空ゾーンＺ２におけるウェブ２１２の滞留時間は、約２５％〜約５５％のこの固体範囲を生じるように十分である。

図２１は、繊維質ウェブ３１２を処理するための、別の進歩した脱水システム３１０を示している。システム３１０は、上側ファブリック３１４、真空ロール３１８、脱水ファブリック３２０、及びベルトプレスアセンブリ３２２を有している。図示されていないその他の選択的な特徴は、図１及び図１２に示されているような、（高温空気フード又は蒸気ボックスであることができる）フード、１つ又は２つ以上のUhleボックス、１つ又は２つ以上のシャワーユニット、１つ又は２つ以上の滴受け、及び１つ又は２つ以上のヒータユニットを含む。繊維質材料ウェブ３１２は、図２１に示されているように概して右側からシステム３１０に進入する。繊維質ウェブ３１２は、ファブリック３１４上に配置された予め形成されたウェブ（すなわち、図示されていない機構によって予め形成されている）である。図１の場合のように、サクション装置（図示されていないが、図１における装置１６と同様である）は、ウェブ３１２の一方の側に吸引を提供するのに対し、サクションロール３１８は、ウェブ３１２の反対側に吸引を提供する。

繊維質ウェブ３１２は、ＴＡＤファブリックであることができるファブリック３１４によって、流れ方向Ｍに１又は２つ以上の案内ロールを通過させられる。必要ではないかもしれないが、サクションロール３１８に到達する前に、ウェブ２１２は十分な水分を有することができ、走行する典型的な又は公称の２０グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）ウェブにおける約１５％〜約２５％の固体レベルを達成するために、ウェブ２１２から除去される。これは、約−０．４〜約−０．６バールの好適な作動レベルを備えた、約−０．２〜約−０．８バールの真空のボックス（図示せず）における真空によって達成されることができる。

繊維質ウェブ３１２が流れ方向Ｍに進行すると、繊維質ウェブは脱水ファブリック３２０に接触する。脱水ファブリック３２０（ここに説明されたあらゆるタイプであることができる）は、複数の案内ロールによって案内されかつサクションロール３１８の周囲をも案内される無限循環ベルトであることができる。ウェブ３１２は次いで、ファブリック３１４と脱水ファブリック３２０との間において真空ロール３１８に向かって進行する。真空ロール３１８は、流れ方向Ｍに沿って回転しかつ、少なくとも約−０．５バールの好適な作動レベルを備えた約−０．２〜約−０．８バールの真空レベルで作動される被駆動ロールであることができる。非制限的な例として、ロール３１８の真空ロールシェルの厚さは２５ｍｍ〜７５ｍｍであることができる。サクションゾーンＺ１及びＺ２の領域においてウェブ３１２を通る平均空気流は、機械幅の約１５０ｍ³／メートルであることができる。ファブリック３１４、ウェブ３１２、及び脱水ファブリック３２０は、真空ロール３１８及び透気性ベルト３３４によって形成されたベルトプレス３２２を通って案内される。図２１に示されているように、透気性ベルト３３４は、複数の案内ロールによって案内されかつベルトプレス３２２を形成するために真空ロール３１８に対して押し付けられる１つの無限循環ベルトである。ベルト３３４の張力を制御及び／又は調整するために、案内ロールの１つは張力調整ロールであることができる。この配列は、ベルト３３４内に配置されたプレスロールＲＰをも有する。プレス装置ＲＰは、プレスロールであることができ、選択的な位置ＯＬに、ゾーンＺ１の前又は２つの別個のゾーンＺ１及びＺ２の間に配置されることができる。

少なくとも真空ゾーンＺ１の円周長さは、約２００ｍｍ〜約２５００ｍｍ、好適には約８００ｍｍ〜約１８００ｍｍ、さらに好適には約１２００ｍｍ〜約１６００ｍｍであることができる。ウェブ３１２における真空ロール３１８から出る固体は、透気性ベルト３３４における真空圧力及び張力、プレス装置ＲＰからの圧力、及び真空ゾーンＺ１及びＺ２の長さ、及び真空ゾーンＺ１及びＺ２におけるウェブ３１２の滞留時間に応じて、約２５％〜約５５％で変化する。真空ゾーンＺ１及びＺ２におけるウェブ３１２の滞留時間は、約２５％〜約５５％の固体範囲を生じるのに十分である。

図２０及び図２１に示された配列は以下の利点を有する：極めて嵩高のウェブが必要とされないならば、このオプションは、機械的な圧力荷重を慎重に調整することによって、乾燥、ひいては製造、を所望の値に高めるために使用されることができる。より柔軟な第２のファブリック２２０又は３２０により、ウェブ２１２又は３１２は、三次元構造２１４又は３１４の突出した箇所（バレー）の間にも少なくとも部分的に押し付けられる。付加的な圧力フィールドが、好適にはサクション領域の前（再濡れがない）、後、又は間に配置されることができる。上部透過性ベルト２３４又は３３４は、約３０ＫＮ／ｍより高い、好適には約６０ＫＮ／ｍ、又はより高い、例えば約８０ＫＮ／ｍの高い張力に耐えるように設計されている。この張力を使用することにより、約０．５バールよりも高い、好適には約１バール、又はより高い、例えば約１．５バールであることができる圧力が生ぜしめられる。圧力"ｐ"は、周知の公式ｐ＝Ｓ／Ｒに従って、張力"Ｓ"及びサクションロール２１８又は３１８の半径"Ｒ"に依存する。上部ベルト２３４又は３３４は、ステンレス鋼及び／又は金属帯であることもできる。透気性ベルト２３４又は３３４は、補強プラスチック又は剛性材料から形成されていることができる。透気性ベルトは、スパイラルリンクファブリックであることもできる。好適には、ベルト２３４又は３３４は、第１のファブリック２１４又は３１４と、第２のファブリック２２０又は３２０と、ウェブ２１２又は３１２との間のせん断力を回避するように駆動されることができる。サクションロール２１８又は３１８も駆動されることができる。これらは独立して駆動されることもできる。

透気性ベルト２３４又は３３４は、圧力荷重を提供するために、穿孔されたシューＰＳによって支持されることができる。

空気流は、サクションロール（１１８，２１８又は３１８）のサクションボックス内の負圧によって又は平坦なサクションボックスＳＢ（図１７参照）によって、機械的な圧力フィールドによって生ぜしめられることができる。空気流は、空気、例えば約５０℃〜約１８０℃、好適には約１２０℃〜約１５０℃の空気、又は好適に蒸気、が供給される、例えばフード１２４（図示されていないが、フードは、図１７、図２０及び図２１に示された配列に設けられていることもできる）によって、圧力発生エレメント１３４，ＰＳ，ＲＰ，２３４及び３３４の第１の面の上方における過圧を利用することもできる。このようなより高い温度は、ヘッドボックスのパルプ温度が約３５℃未満である場合に特に重要でありかつ好適である。これは、より低いストック精製を備えない又は備えた製造プロセスの場合である。もちろん、上述の特徴の全て又は一部が、有利なプレス配列を形成するように組み合わされることができる、すなわち負圧及び過圧配列／装置が一緒に使用されることができる。

フード内の圧力は、約０．２バール未満、好適には約０．１バール未満、最も好適には０．０５未満であることができる。フードに供給される空気流は、真空ポンプによってサクションロール１１８，２１８又は３１８から吸い出される流量よりも少ないか又は好適には等しいことができる。

サクションロール１１８，２１８及び３１８は、ファブリックのパッケージ１１４，２１４、又は３１４及び１２０，２２０又は３２０及び圧力発生エレメント、例えばベルト１３４，２３４又は３３４によって包囲されていることができ、第２のファブリック、例えば２２０は、最大の巻付き円弧"ａ２"を有しており、最大の円弧ゾーンＺ１を最後に出る（図２０参照）。ウェブ２１２は第１のファブリック２１４と一緒に二番目に（第１の円弧ゾーンＺ２の末端の前に）出て、圧力発生装置ＰＳ／２３４は最後に出る。圧力発生エレメントＰＳ／２３４の円弧は、サクションゾーン円弧"ａ２"の円弧よりも大きい。これは重要である。なぜならば、低い乾燥度において、空気流による脱水と一緒の機械的脱水は、空気流のみによる脱水よりも効率的であるからである。より小さなサクション円弧"ａ１"は、最大乾燥度に達するための空気流のための十分な滞留時間を保証するために十分に大きいべきである。滞留時間"Ｔ"は、約４０ｍｓよりも大きいべきであり、好適には約５０ｍｓより大きい。約１．２ｍｍのロール直径及び約１２００ｍ／ｍｉｎの抄紙機速度の場合、円弧"ａ１"は、約７６°より大きいべきであり、好適には約９５°より大きい。公式はａ１＝[滞留時間・速度・３６０／ロールの円周]である。

第２のファブリック１２０，２２０，３２０は、脱水動作を改良するために、例えば、あふれたニップシャワーに付加された蒸気又はプロセス水によって加熱されることができる。より高い温度の場合、水をフェルト１２０，２２０，３２０に通過させることがより容易である。ベルト１２０，２２０，３２０も、ヒータ又はフード、例えば１２４によって加熱されることができる。ＴＡＤファブリック１１４，２１４，３１４は、特にティシューマシンのフォーマがダブルワイヤフォーマである場合に加熱されることができる。これは、クレッセントフォーマであるならば、ＴＡＤファブリック１１４，２１４，３１４がフォーミングロールに巻き付き、したがって、ヘッドボックスによって噴射されたストックによって加熱されるからである。

ここに開示された装置のいずれかを使用する方法の多数の利点が存在する。従来のＴＡＤ法において、ウェブを約２５％乾燥度に乾燥するために１０個のポンプが必要とされる。これに対して、本発明の進歩した脱水システムを用いた場合、ウェブを約３５％に乾燥させるために６個のポンプしか必要ない。また、従来のＴＡＤ法を用いる場合、ウェブは、好適には約６０％〜約７５％の高い乾燥度レベルに乾燥されるべきであり、さもなければ不十分な水分クロスプロフィルが生ぜしめられる。このように、多くのエネルギが消費され、ヤンキー及びフード能力が僅かにしか使用されない。本発明のシステムは、ウェブを、第１のステップにおいて、約３０％〜約４０％のある乾燥度レベルにまで乾燥することを可能にし、良好な水分クロスプロフィルを備える。第２の段階において、乾燥度は、本発明のシステムと組み合わされた慣用のヤンキー／フード（インピンジメント）ドライヤを用いて、約９０％以上の最終乾燥度にまで増大されることができる。この乾燥度レベルを生ぜしめるための１つの方法は、ヤンキーにおけるフードを介する、より効率的なインピンジメント乾燥を含むことができる。

図２２ａ及び図２２ｂに示されているように、ベルトＢＥの接触面積は、ベルトを、平坦かつ硬い面に配置することによって測定されることができる。低い及び／又は薄い量の金型が、ブラシ又はぼろきれを用いてベルト表面に配置される。一片の紙ＰＡが、乾燥された領域上に配置される。７０ショアーＡ硬度を有するゴムスタンプＲＳが、紙の上に配置される。９０ｋｇの荷重Ｌがスタンプ上にかけられる。荷重は、約９０ＫＰａの特定圧力ＳＰを生ぜしめる。

２００４年１月３０日に出願された米国特許出願第１０／７６８４８５号明細書の開示全体は、引用により本明細書に記載されたものとする。さらに、本出願は、引用により、Ademar LIPPI ALVES FERNANDES他の名前で、HIGH TENSION PERMEABLE BELT FOR AN ATMOS SYSTEM AND PRESS SECTION OF PAPER MACHINE USING THE PERMEABLE BELTのタイトルで、２００６年３月１４日に出願された、米国特許出願第１１／２７６７８９号明細書、Jeffrey HERMANの名前で、ADVANCED DEWATERING SYSTEMのタイトルで、２００４年１０月２６日に出願された米国特許出願第１０／９７２４０８号明細書、及びJeffrey HERMAN他の名前で、PRESS SECTION AND PERMEABLE BELT IN A PAPER MACHINEのタイトルで、２００４年１０月２６日に出願され、米国特許出願第１０／９７２４３１号明細書の開示全体を含んでいる。

ここで図２４に示された実施形態を参照すると、繊維質ウェブ４１２を処理するためのシステム４００、例えば譲受人のＡＴＭＯＳシステムが示されている。システム４００は、フォーミングロール４０３と、内側モールディングファブリック４１４と、外側フォーミングファブリック４０２とによって形成されたフォーミング領域に懸濁液を供給するヘッドボックス４０１を利用する。形成されたウェブは、ファブリック４１４におけるフォーミング領域から出て、外側フォーミングファブリック４０２はウェブ４１２から分離される。システム４００は、サクションボックス４１６、真空ロール４１８、脱水ファブリック４２０、ベルトプレスアセンブリ４２２、フード４２４（高温空気フードであることができる）、ピックアップサクションボックス４２６、Uhleボックス４２８、１つ又は２つ以上のシャワーユニット４３０ａ〜４３０ｄ，４３１及び４３５ａ〜４３５ｃ、１つ又は２つ以上の滴受け４３２、ヤンキーロール４３６、及びフード４３７をも利用する。図２４から明らかなように、サクション装置４１６は、ウェブ４１２の一方の側に吸引を提供するのに対し、サクションロール４１８は、ウェブ１２の反対側に吸引を提供する。

繊維質ウェブ４１２は、フォーミングファブリック４１４によって、流れ方向Ｍに、サクションボックス４１６を通過させられる。真空ボックス４１６において、走行する典型的な又は公称の２０グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）ウェブにおいて約１５％〜約２５％の固体レベルを達成するために、十分な水分がウェブ４１２から除去される。ボックス４１６における真空は、約−０．４〜約−０．６バールの好適な作動レベルを備えた、約−０．２〜約−０．８バールの真空を提供する。繊維質ウェブ４１２が流れ方向Ｍに沿って進行すると、繊維質ウェブは脱水ファブリック４２０と接触する。脱水ファブリック４２０は、複数の案内ローラによって案内されかつサクションロール４１８の周囲にも案内される、無限純化ベルトであることができる。ファブリック４２０の張力は、案内ロール４３３を調整することによって調整されることができる。脱水ベルト４２０は、図１３又は１４に示されかつ説明されたタイプの脱水ファブリックであることができる。脱水ファブリック４２０は好適にはフェルトであることができる。ウェブ４１２は次いで、ファブリック４１４と脱水ファブリック４２０との間において真空ロール４１８に向かって進行する。真空ロール４１８は、流れ方向Ｍに沿って回転し、少なくとも約−０．４バール、最も好適には約−０．６バールの好適な作動レベルを備えた、約−０．２〜約−０．８バールの真空レベルで作動させられる。非制限的な例として、ロール４１８の真空ロールシェルの厚さは、約２５ｍｍ〜約７５ｍｍの範囲であることができる。サクションゾーンＺの領域におけるウェブ４１２を通る平均空気流は、機械幅のメートルごとに約１５０ｍ³／ｍｉｎであることができる。フォーミングファブリック４１４、ウェブ４１２及び脱水ファブリック４２０は、真空ロール４１８及び透過性ベルト４３４によって形成されたベルトプレス４２２を通って案内される。図２４に示されているように、透気性ベルト４３４は、複数の案内ロールによって案内されかつ、ベルトプレス４２２を形成するために真空ロール４１８に対して押圧される１つの無限循環ベルトである。

以下に詳細に説明される上側フォーミングファブリック４１４は、ウェブ４１２を、ベルトプレスシステム４２２へ及びベルトプレスシステム４２２から、及びフォーミングロール４０３から、ヤンキーシリンダ４３６、フード４３７、１つ又は２つ以上のコーティングシャワー４３１及び１つ又は２つ以上のクレーピング装置４３２を含む最終乾燥配列へ搬送するエンドレスファブリックである。ウェブ４１２は、上側ファブリック４１４の三次元構造に位置し、したがってウェブは平坦ではなく、やはり三次元構造を有しており、これは嵩高のウェブを生ぜしめる。下側ファブリック４２０も透気性である。下側ファブリック４２０の設計は、水分を貯蔵することができるように形成されている。下側ファブリック４２０は、滑らかな面をも有している。下側ファブリック４２０は、好適には、芯層を備えたフェルトである。下側ファブリック４２０の芯繊維の直径は、約１１ｄｔｅｘ以下であり、好適には約４．２ｄｔｅｘ以下であることができ、より好適には約３．３ｄｔｅｘ以下であることができる。芯繊維は、繊維の混合であることもできる。下側ファブリック４２０は、ベクトル層を含むこともでき、このベクトル層は、約６７ｄｔｅｘからの繊維を含み、かつ例えば約１００ｄｔｅｘ、約１４０ｄｔｅｘ又はさらに高いｄｔｅｘ数等のより粗い繊維を含むこともできる。これは、水分の良好な吸収のために重要である。下側ファブリック４２０の芯層及び／又は下側ファブリック自体の濡れた綿は、約３５ｍ²／ｍ²フェルト面積以上であることができ、好適には約６５ｍ²／ｍ²フェルト面積以上であることができ、最も好適には約１００ｍ²／ｍ²フェルト面積以上であることができる。下側ファブリック４２０の特定の面は、約０．０４ｍ²／ｇフェルト重量以上であるべきであり、好適には約０．０６５ｍ²／ｇフェルト重量以上であることができ、最も好適には約０．０７５ｍ²／ｇフェルト重量以上であることができる。これは、水分の良好な吸収のために重要である。圧縮率のための値としての動剛性Ｋ・［Ｎ／ｍｍ］は、１０００００Ｎ／ｍｍ以下であるならば許容可能であり、好適な圧縮率は９００００Ｎ／ｍｍ以下であり、最も好適には圧縮率は７００００Ｎ／ｍｍ以下である。下側ファブリック４２０の圧縮率（ｍｍ／Ｎにおける力による厚さ変化）が考慮されるべきである。これは、ウェブを効率的に高い乾燥レベルにまで脱水するための重要である。硬い面は、ウェブ４１２を、上側ファブリックの構造化された面の突出個所の間でプレスしない。これに対して、フェルトは、嵩、ひいては質、例えば水分保持能力を損失することを回避するために、三次元構造内に深くプレスされすぎるべきではない。

透気性ベルト４３４は、高い走行張力、高い圧力、熱、含水率に耐えかつ抄紙機によって必要とされる高レベルの水分除去を達成することができる単層又は多層の織られたファブリックであることができる。ファブリック４３４は、好適には、高い幅安定性を有しかつ、高い走行張力、例えば約２０ｋＮ／ｍ〜約１００ｋＮ／ｍ、好適には約２０ｋＮ／ｍ以上及び約６０ｋＮ／ｍ以下、において作動することができるべきである。ファブリック４３４は、好適には、安定した高い透気性をも有するべきであり、耐加水分解性及び／又は耐熱性材料から形成されることができる。図２４から明らかなように、透気性高張力ベルト４３４は、構造化されたフォーミング又はモールディングベルト４１４及び脱水ベルト４２０を含む"サンドイッチ"構造の一部を形成している。これらのベルト４１４及び４２０は、これらの間に配置されたウェブ４１２と共に、回転するロール４１８上に配置された高張力ベルト４３４を有するプレス装置４２２においてプレスされる。別の実施形態において、ベルトプレスは、図１７に示されたタイプの装置、すなわち静的な延長された脱水ニップにおいて使用される。

再び図２４を参照すると、ベルトプレス４２２とロール４１８とによって形成されたニップは、約３０゜〜約１８０゜、好適には約５０゜〜約１４０゜の巻付き角度を有することができる。非制限的な例として、ニップ長さは、約８００ｍｍ〜約２５００ｍｍであることができ、好適には約１２００ｍｍ〜約１５００ｍｍであることができる。また、非制限的な例として、サクションロール４１８の直径は、約１０００ｍｍ〜約２５００ｍｍ以上であることができ、好適には、約１４００ｍｍ〜約１７００ｍｍであることができる。

適切な脱水を可能にするために、単層又は多層ファブリック４３４は、好適には、約１００ｃｆｍ〜約１２００ｃｆｍの透気度値を有するべきであり、最も好適には約３００ｃｆｍ〜約８００ｃｆｍである。ニップは、好適には５０゜〜１３０゜である巻付き角度を有することもできる。単層又は多層ファブリック又は透気性ベルト４３４は、既に形成された（すなわち、予め接合された又は継ぎ合わされたベルト）であることもできる。択一的に、ベルト４３４は、ピン継目を介して接合された端部を有する織られたベルトであるか、その代わりに機械において継ぎ合わされることができる。単層又は多層ファブリック又は透気性ベルト４３４は、好適には、圧力又は張力を受けていない場合に約５％〜約７０％の紙表面接触面積を有することもできる。ベルトの接触面積は、ベルトをサンディング又はグラインディングに曝すことによって、変化させられるべきである。非制限的な例として、ベルト４３４は、約１０％〜約８５％の高い開放面積を有するべきである。単層又は多層ファブリック又は透気性ベルト４３４は、約５糸／ｃｍ〜約６０糸／ｃｍの紙表面経糸数を有する織られたベルトであることもでき、好適には約８糸／ｃｍ〜約２０糸／ｃｍ、最も好適には約１０糸／ｃｍ〜約１５糸／ｃｍである。さらに、さらに、織られたベルト４３４は、約５糸／ｃｍ〜約６０糸／ｃｍの紙表面緯糸数を有することができ、好適には約８糸／ｃｍ〜約２０糸／ｃｍ、最も好適には、約１１糸／ｃｍ〜約１４糸／ｃｍである。

ＡＴＭＯＳ抄紙機において生ぜしめられることができる高い湿度及び熱により、織られた単層又は多層のファブリック又は透気性ベルト４３４は、１つ又は２つ以上の耐加水分解性及び／又は耐熱性の材料から形成されることができる。２つ又は２つ以上の耐加水分解製材量は、好適には、ＰＥＴモノフィラメントであることができ、理想的には、ドライヤ及びＴＡＤファブリックに通常関連した固有粘度値、すなわち０．７２ＩＶ〜１．０ＩＶの範囲の固有粘度値を有することができる。これらの材料は、カルボキシル末端基等価物等を含む適切な"安定化パッケージ"を有することもできる。耐加水分解性を考慮する場合、酸基は加水分解を触媒するのでカルボキシル末端基等価物を考慮すべきであり、残留ＤＥＧすなわちジエチレングリコールも加水分解速度を高めることができるので残留ＤＥＧすなわちジエチレングリコールを考慮すべきである。これらのファクタは、典型的なＰＥＴボトル樹脂から使用されるべき樹脂を分離する。加水分解のために、カルボキシル等価物は、開始するためにできるだけ小さいべきであり、１２未満であるべきである。ＤＥＧレベルのために、０．７５％未満が好適には使用されるべきである。この低いレベルのカルボキシル末端基でさえも、末端キャッピング剤が添加されることが重要である。カルボジイミドは、プロセスの最後に遊離カルボキシル基が存在しないことを保証するために、押出しの間に使用されるべきである。エポキシ、オルトエステル及びイソシアネート等の末端基をキャップするために使用されることができる複数のクラスの化学物質が存在するが、実際には、低分子量カルボジイミド、及び低分子量カルボジイミドと高分子量カルボジイミドとの組み合わせが、最良であり、最も使用されている。好適には、全ての末端基は、遊離カルボキシル末端基が存在しないように、上述のクラスから選択されることができる末端キャッピング剤によってキャップされる。

耐熱性材料のためにＰＰＳが使用されることができる。ＰＥＮ、ＰＢＴ、ＰＥＥＫ及びＰＡ等のその他の単一のポリマ材料も、安定性、清浄度及び寿命等の特性を改善するために使用されることができる。単独重合体の糸及び共重合体の糸が使用されることができる。高張力ベルト４３４のための材料は、必ずしもモノフィラメントから形成されていなくてもよく、コア及びシースを含むマルチフィラメントであることもできる。非プラスチック材料等のその他の材料、例えば金属材料も使用されることができる。

透気性ベルトは、単一の材料から形成される必要はなく、２つ、３つ又は４つ以上の異なる材料から形成されることもでき、すなわち、ベルトは複合ベルトであることができる。

透気性ベルト４３４は、外側層、コーティング、及び／又は堆積によって提供される及び／又は処理中にクロスリンクされることができるポリマ材料である処理を備えて形成されることもできる。好適には、コーティングは、ファブリック安定性、耐汚染性、排水性、摩耗性、改良された耐熱性及び／又は耐加水分解性を高める。シート解放を助けるために又は駆動荷重を減じるために、コーティングがファブリック表面張力を減じることも好適である。処理又はコーティングは、これらの特性の１つ又は２つ以上を付与及び／又は改良するために提供されることができる。

理想的には、透気性ベルト４３４は、良好から優れた透気性及び表面接触面積を有する。ベルトの材料及び織りは、このような考慮よりも重要でない。

このようなＡＴＭＯＳシステムにおいて、脱水ファブリックは、シートがヤンキーに到達する前に、所要の乾燥度、すなわちタオルのために約３２％以上、ティシューのために約３５％以上、を達成するために極めて効率的に働かなければならない。

ここでフォーミングファブリック４１４の詳細が説明される。本特許出願の譲受人会社は、既存の機械が再建されることを許容する技術を開発し、増大した紙質を備えた最高基準のティシューを形成する新たな機械を開発した。しかしながら、このような機械は、異なるフォーミングファブリックを必要とし、発明の１つの主な目的はこのようなファブリックを提供することである。例えば、このようなファブリックは、テンションベルトによって提供される圧力を受ける環境において適切に反応するために、極めて高い弾性及び／又は柔軟性を有するべきである。このようなフォーミングファブリックは、特に圧力がＡＴＭＯＳシステムのテンションベルトによって提供される場合、均一な脱水を達成するために極めて良好な圧力転移特性をも有するべきである。ファブリックは、高温空気ブローボックスの使用から生じる温度環境において良好に働くように、高い温度安定性をも有するべきである。ある範囲の透気性は、高温空気がフォーミングファブリックの上方から吹き付けられかつ真空圧力がファブリック（又はファブリックを含む紙パッケージ）の真空側に提供される場合、水分及び空気（すなわち高温空気）の混合物がファブリック及び／又はファブリックを含むパッケージを通過するように、ファブリックのために必要とされる。

フォーミングファブリック４１４は、高い圧力、熱、水分含有量に耐えることができかつ高いレベルの水分除去を達成することができかつＶｏｉｔｈ ＡＴＭＯＳ 抄紙機によって要求される紙ウェブを成形又はエンボス加工することができる、単層又は多層の織られたファブリックであることができる。フォーミングファブリック４１４は、幅安定性、適切な高い透気性をも有するべきである。フォーミングファブリック４１４は、好適には耐加水分解性及び／又は耐熱性材料をも利用するべきである。

フォーミングファブリック４１４は、少なくとも２つのその他のベルト及び／又はファブリックを含むサンドイッチ構造の一部として使用されている。これらの付加的なベルトは、高張力ベルト４３４及び脱水ベルト４２０を含む。サンドイッチ構造は、回転するロール、例えば４１８によって形成された、延長されたニップ、又は静的な支持面（例えば図１５〜図１７参照）に亘って圧力及び張力を受ける。延長されたニップは、約３０゜〜約１８０゜の巻付き角度を有することができ、好適には約５０゜〜約１３０゜である。ニップ長さは、約８００ｍｍ〜約２５００ｍｍであることができ、好適には、約１２００ｍｍ〜約１５００ｍｍである。ニップは、約１０００ｍｍ〜約２５００ｍｍ、好適には約１４００ｍｍ〜約１７００ｍｍの直径を有する、回転するサクションロール、例えば４１８によって形成されることができる。

フォーミングファブリック４１４は、紙シート又はウェブ４１２にトポグラフィーのパターンを与える。これを達成するために、高張力ベルト４３４を介してフォーミング又はモールディングファブリック４１４に、高圧が与えられる。シートパターンのトポグラフィーは、モールディングベルト４１４の仕様を変更することによって、すなわち、糸直径、糸形状、糸密度、及び糸タイプ等のパラメータを調整することによって、操作されることができる。異なるトポグラフィーパターンは、種々異なる表面織りによってシート４１２に与えられることができる。同様に、シートパターンの強度は、高張力ベルト４３４によって与えられる圧力を変更することによって、及びモールディングベルト４１４の仕様を変更することによって、変化させられることができる。シート４１２のトポグラフィーのパターンの性質及び強度に影響することができるその他のファクタは、空気温度、空気速度、空気圧力、延長されたニップにおけるベルト滞留時間、及びニップ長さを含む。

以下は、フォーミングファブリック４１４の非制限的な特徴及び／又は特性である：適切な脱水を可能にするために、単層又は多層ファブリック４１４は、約１００ｃｆｍ〜約１２００ｃｆｍ、好適には約２００ｃｆｍ〜約１２００ｃｆｍの透気度値を有するべきである；２つの別のベルト、例えば高張力ベルト４３４及び脱水ベルト４２０、を備えたサンドイッチ構造の一部であるフォーミングファブリック４１４は、回転する又は静止した支持面上で、約３０゜〜約１８０゜、好適には約５０゜〜約１３０゜の巻付き角度で、圧力及び張力を受ける；フォーミングファブリック４１４は、圧力又は張力を受けない場合に、約０．５％〜約９０％の紙面接触面積を有するべきである；フォーミングファブリック４１４は、約１．０％〜約９０％の開放面積を有するべきである。フォーミングファブリック４１４は、好適には、圧力又は張力を受けない場合に約５％〜約７０％の紙面接触面積を、約１０％〜約９０％の開放面積を有することもできる。

フォーミングファブリック４１４は、好適には、予め接合された及び／又は継ぎ合わされた連続的な及び／又は無限のベルトとして、ＡＴＭＯＳ機械（図２４参照）に装着されることができる織られたファブリックである。択一的に、フォーミングファブリック４１４は、例えばピンシーム配列を用いてＡＴＭＯＳ機械において接合されることができるか、又はさもなければ機械において継ぎ合わされることができる。ＡＴＭＯＳ製紙プロセスによって生ぜしめられる高い水分及び熱に耐えるために、織られた単層又は多層ベルト４１４は、耐加水分解性及び／又は耐熱性材料を使用することができる。耐加水分解性材料は、好適には、通常、ドライヤと、０．７２ＩＶ〜約１．０ＩＶの範囲のＴＡＤファブリックとに関連した固有粘度を有するＰＥＴモノフィラメントを含み、酸基は加水分解を触媒するので、カルボキシル末端基等価物を含む適切な"安定化パッケージ"、及び加水分解の速度を増大させることができるので残留ＤＥＧ又はジエチレングリコールをも有する。これらの２つのファクタは、典型的なＰＥＴボトル樹脂から使用されることができる樹脂を分離する。加水分解のために、カルボキシル等価物は、開始するためにできるだけ低いべきであり、約１２未満であるべきである。ＤＥＧレベルは約０．７５％未満であるべきである。カルボキシル末端基のこの低いレベルにおいてさえも、末端キャッピング剤が添加されることが重要であり、プロセスの最後に遊離カルボキシル基が存在しないことを保証するために、押出しの間にカルボジイミドを利用するべきである。エポキシ樹脂、オルトエステル及びイソシアネート等の、末端基をキャップするために使用されることができる複数のクラスの化学物質が存在するが、実際には、低分子の及び高分子のカルボジイミドとの低分子の組み合わせが、最良であり、最も使用されている。好適には、全ての末端基は、遊離カルボキシル末端基が存在しないように１つ又は２つ以上の慣用の材料から選択されることができる末端キャッピング剤によってキャップされる。

ＰＰＳ等の耐熱性材料がフォーミングファブリック４１４において使用されることができる。ＰＥＮ、ＰＢＴ、ＰＥＥＫ及びＰＡ等のその他の材料が、安定性、清浄度及び寿命等のフォーミングファブリック４１４の特性を改良するために使用されることもできる。単独重合体糸及び共重合体糸が使用されることができる。ベルト４１４のための材料は、必ずしもモノフィラメントから形成される必要はなく、マルチフィラメント、コア及びシースであることができ、非プラスチック材料、即ち金属材料であることもできる。同様に、ファブリック４１４は、必ずしも１つの材料から形成されなくてもよく、２つ、３つ又はそれ以上の種々異なる材料から形成されることができる。成形された糸、すなわち非円形の糸の使用は、紙シートのトポグラフィ又は特性を高める又は制御するために使用されることもできる。成形された糸は、安定性、キャリパ、表面接触面積、表面平坦度、透気度、及び摩耗性等のファブリック特徴又は特性を改良又は制御するために利用されることもできる。

フォーミングファブリック４１４は、例えば堆積によって提供される付加的なポリマ材料で処理及び／又はコーティングされることもできる。材料は、ファブリック安定性、耐汚染性、排水性、摩耗性を高めかつ／又は耐熱性及び／又は耐加水分解性を改良しかつファブリック表面張力を低減するために、処理中に付加されクロスリンクされることができる。これは、シート解放を助けかつ／又は駆動荷重を低減する。処理／コーティングは、ファブリック４１４のこれらの特性の１つ又は複数を与える／改良するために提供されることができる。前述のように、紙ウェブ４１２におけるトポグラフィパターンは、種々異なる単層及び多層の織りを使用することによって変更及び操作されることができる。パターンのさらなる向上はさらに、糸直径、糸数、糸タイプ、糸形状、透気性、キャリパに対する変更、及び処理又はコーティングの付加等によって特定のファブリック織りに対する調整によって達成されることができる。ファブリック４１４のための織りパターン及びファブリック仕様の非制限的な例は、図２５〜図３５に示されている。最後に、フォーミングファブリック又はモールディングベルトの１つ又は２つ以上の表面は、表面特性を高めるためにサンディング及び／又は研磨を受けることができる。

前記例は、説明の目的のためにのみ提供されており、本発明の制限として解釈されるべきではない。本発明は、典型的な実施形態に関して説明されたが、使用された用語は、制限の用語ではなく、説明及び例示の用語である。その態様における本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、現在述べられているように及び補正されたように、添付の請求項の範囲内で、変更が行われることができる。発明はここでは、特定の配列、材料及び実施形態に関して説明されたが、発明は、ここに開示された具体例に限定されることは意図されていない。その代わりに、発明は、添付の請求項の範囲にあるような、全ての機能的に均等な構造に拡大される。

本発明によるベルトプレスの実施形態を備えた進歩した脱水システムの概略的な断面図である。 図１のベルトプレスの透気性ベルトの一方の側の表面図である。 図２の透気性ベルトの反対側の図である。 図２及び図３の透気性ベルトの断面図である。 図２〜図４の透気性ベルトの拡大断面図である。 図２〜図４の透気性ベルトの拡大断面図であり、選択的な三角形の溝を示している。 図２〜図４の透気性ベルトの拡大断面図であり、選択的な半円形の溝を示している。 図２〜図４の透気性ベルトの拡大断面図であり、選択的な台形の溝を示している。 Ｂ−Ｂ線に沿った図３の透気性ベルトの断面図である。 Ａ−Ａ線に沿った図３の透気性ベルトの断面図である。 Ｂ−Ｂ線に沿った図３の透気性ベルトの別の実施形態の断面図である。 Ａ−Ａに沿った図３の透気性ベルトの別の実施形態の断面図である。 本発明の透気性ベルトの別の実施形態の表面図である。 図１０の透気性ベルトの一部の側面図である。 本発明によるベルトプレスの実施形態を備えたさらに別の進歩した脱水システムの概略的な断面図である。 本発明の進歩した脱水システムにおいて使用されることができる１つの脱水ファブリックの拡大した部分図である。 本発明の進歩した脱水システムにおいて使用されることができる別の脱水ファブリックの拡大した部分図である。 本発明による進歩した脱水システムのプレス部分の１つの実施形態の誇張された概略的な断面図である。 本発明による進歩した脱水システムのプレス部分の別の実施形態の誇張された概略的な断面図である。 本発明によるベルトプレスの別の実施形態を備えたさらに別の進歩した脱水システムの概略的な断面図である。 本発明の進歩した脱水システムにおいて使用されることができる選択的な透気性ベルトの部分的な側面図である。 本発明の進歩した脱水システムにおいて使用されることができる別の選択的な透気性ベルトの部分的な側面図である。 本発明によるプレスシューを使用するベルトプレスの実施形態を備えたさらに別の進歩した脱水システムの概略的な断面図である。 本発明によるプレスロールを使用するベルトプレスの実施形態を備えたさらに別の進歩した脱水システムの概略的な断面図である。 接触面積が測定されることができる１つの方法を示している。 本発明において使用されることができるAshworth金属ベルトの面積を示している。黒で示されたベルトの部分は接触面積を表しているのに対し、白で示されたベルトの部分は非接触面積を表している。 本発明において使用されることができるCambridge金属ベルトの面積を示している。黒で示されたベルトの部分は接触面積を表しているのに対し、白で示されたベルトの部分は非接触面積を表している。 本発明において使用されることができるVoith Fabrics リンクファブリックの面積を示している。黒で示されたベルトの部分は接触面積を表しているのに対し、白で示されたベルトの部分は非接触面積を表している。 本発明による高張力透気性ベルトを有するベルトプレスを使用する機械又はシステムの概略的な断面図である。 本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンの１つの非制限的な実施形態を示している。 本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンの別の非制限的な実施形態を示している。 本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンのさらに別の非制限的な実施形態を示している。 本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンの別の非制限的な実施形態を示している。 本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンの別の非制限的な実施形態を示している。 本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができる織りパターンの別の非制限的な実施形態を示している。 本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができるファブリック仕様の１つの非制限的な実施形態を示している。 本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができるファブリック仕様の別の非制限的な実施形態を示している。 本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができるファブリック仕様のさらに別の非制限的な実施形態を示している。 本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができるファブリック仕様の別の非制限的な実施形態を示している。 本発明によるフォーミングファブリックのために使用されることができるファブリック仕様の別の非制限的な実施形態を示している。

符号の説明

１０ システム、 １２ 繊維質ウェブ、 １４ ファブリック、 １６ サクションボックス、 １８ 真空ロール、 ２０ 脱水ファブリック、 ２２ ベルトプレスアセンブリ、 ２４ フード、 ２６ ピックアップサクションボックス ２８ Uhleボックス、 ３０ シャワーユニット、 ３２ 滴受、 ３４ 透気性ベルト、 ３６ 貫通孔、 ３８ 孔パターン、 ４０ 溝、 ４２ ポリウレタン、 ４４ 流れ方向糸、 ４６ 横方向糸、 ４８ スパイラルリンクファブリック、 ５０ 織られた糸、 ５２ よこ糸、 １１２ 繊維質ウェブ、 １１４ 上側ファブリック、 １１８ 真空ロール、 １２０ 脱水ファブリック、 １２２ ベルトプレスアセンブリ、 １２４ フード、 １２８ Uhleボックス、 １２９ ヒータユニット、 １３０ シャワーユニット、 １３２ 滴受、 １３４ 透気性ベルト、 ２１０ システム、 ２１２ 繊維質ウェブ、 ２１４ 上側ファブリック、 ２１８ 真空ロール、 ２２０ 脱水ファブリック、 ２２２ ベルトプレスアセンブリ、 ２３４ 透気性ベルト、 ３１０ システム、 ３１２ 繊維質ウェブ、 ３１４ 上側ファブリック、 ３１８ 真空ロール、 ３２０ 脱水ファブリック、 ３２２ ベルトプレスアセンブリ、 ３３４ 透気性ベルト、 ４００ システム、 ４０１ ヘッドボックス、 ４０２ 外側フォーミングファブリック、 ４０３ フォーミングロール、 ４１２ ウェブ、 ４１４ 内側モールディングファブリック、 ４１６ サクションボックス、 ４１８ 真空ロール、 ４２０ 脱水ファブリック、 ４２２ ベルトプレスアセンブリ、 ４２４ フード、 ４２６ ピックアップサクションボックス、 ４２８ Uhleボックス、 ４３０，４３１，４３５ シャワーユニット、 ４３２ 滴受け、 ４３４ 透気性高張力ベルト、 ４３６ ヤンキーロール、 ４３７ フード

Claims (33)

1. 抄紙機のためのベルトプレスにおいて、
   紙ウェブ対面側を有しておりかつ支持面上を案内されるフォーミングファブリックが設けられており、該フォーミングファブリックが、約１００ｃｆｍ〜約１２００ｃｆｍの透気度値と、圧力及び張力を受けない場合の約０．５％〜９０％の紙面接触面積と、約１．０％〜約９０％の開放面積とを有することを特徴とする、抄紙機のためのベルトプレス。
2. ベルトプレスが、ＡＴＭＯＳシステムに配置されている、請求項１記載のベルトプレス。
3. ベルトプレスが、ＴＡＤ機械に配置されている、請求項１記載のベルトプレス。
4. フォーミングファブリックの少なくとも１つの面が、研磨された面及びサンディングされた面のうちの少なくとも１つを有する、請求項１記載のベルトプレス。
5. フォーミングファブリックの紙ウェブ対面側が、研磨された面及びサンディングされた面のうちの少なくとも１つを有する、請求項１記載のベルトプレス。
6. 透気度値が、約２００ｃｆｍ〜約９００ｃｆｍである、請求項１記載のベルトプレス。
7. フォーミングファブリックが、単一の材料を含む、請求項１記載のベルトプレス。
8. フォーミングファブリックが、モノフィラメント材料を含む、請求項１記載のベルトプレス。
9. フォーミングファブリックが、マルチフィラメント材料を含む、請求項１記載のベルトプレス。
10. フォーミングファブリックが、２つ以上の異なる材料を含む、請求項１記載のベルトプレス。
11. フォーミングファブリックが、３つの異なる材料を含む、請求項１記載のベルトプレス。
12. フォーミングファブリックが、ポリマ材料を含む、請求項１記載のベルトプレス。
13. フォーミングファブリックが、ポリマ材料で処理されている、請求項１記載のベルトプレス。
14. フォーミングファブリックが、堆積によって提供されたポリマ材料を含む、請求項１記載のベルトプレス。
15. フォーミングファブリックが、成形された糸、概して円形の糸、及び非円形の糸のうちの少なくとも１つを含む、請求項１記載のベルトプレス。
16. フォーミングファブリックが、加水分解、及び１００℃を超える温度のうちの少なくとも１つに対して耐性である、請求項１記載のベルトプレス。
17. 支持面が、静止している、請求項１記載のベルトプレス。
18. 支持面が、ロールに配置されている、請求項１記載のベルトプレス。
19. ロールが、約１０００ｍｍ〜約２５００ｍｍの直径を有する真空ロールである、請求項１８記載のベルトプレス。
20. 真空ロールが、約１４００ｍｍ〜約１７００ｍｍの直径を有する、請求項１９記載のベルトプレス。
21. ベルトプレスが、支持面と共に、延長したニップを形成している、請求項１記載のベルトプレス。
22. 延長したニップが、約３０゜〜約１８０゜の巻付き角度を有する、請求項２１記載のベルトプレス。
23. 巻付き角度が、約５０゜〜約１３０゜である、請求項２２記載のベルトプレス。
24. 延長したニップが、約８００ｍｍ〜約２５００ｍｍのニップ長さを有する、請求項２１記載のベルトプレス。
25. ニップ長さが、約１２００ｍｍ〜約１５００ｍｍである、請求項２４記載のベルトプレス。
26. フォーミングファブリックが、予め継ぎ合わされているか、ベルトプレスを利用する機会において接合された端部を有するか、ピン継ぎ合わせされた端部を有するか、１つのピントルワイヤを介して接合された端部を有するか、又は複数のピントルワイヤを介して接合された端部を有する、エンドレスベルトである、請求項１記載のベルトプレス。
27. フォーミングファブリックが、構造化されており、ウェブにトポグラフィーパターンを与えるように配置されている、請求項１記載のベルトプレス。
28. ウェブが、ティシューウェブ、衛生ウェブ及びタオルウェブのうちの少なくとも１つを含む、請求項２７記載のベルトプレス。
29. 繊維質材料乾燥装置において、
    ロール上を案内される、無限に循環するフォーミングファブリックが設けられており、該フォーミングファブリックが、約１００ｃｆｍ〜約１２００ｃｆｍの透気度値と、圧力及び張力を受けない場合の約０．５％〜約９０％の紙面接触面積と、約１．０％〜約９０％の開放面積とを有していることを特徴とする、繊維質材料乾燥装置。
30. ベルトプレスにおいてフォーミングファブリック及び繊維質ウェブに圧力を加えることを含む、請求項２９記載の装置を使用して抄紙機において繊維質ウェブにプレスを受けさせる方法。
31. ベルトプレスにおいてフォーミングファブリック及び繊維質ウェブに圧力を加えることを含む、請求項１記載のベルトプレスを用いて抄紙機において繊維質ウェブにプレスを受けさえる方法。
32. ＡＴＭＯＳシステム又はＴＡＤ機械のためのフォーミングファブリックにおいて、
    約１００ｃｆｍ〜約１２００ｃｆｍの透気度値と、
    圧力及び張力を受けない場合の約０．５％〜約９０％の紙面接触面積と、
    約１．０％〜約９０％の開放面積とを有することを特徴とする、ＡＴＭＯＳシステム又はＴＡＤ機械のためのフォーミングファブリック。
33. 請求項３２記載のフォーミングファブリックを使用して抄紙機において繊維質ウェブにプレスを受けさせる方法において、
    ベルトプレスを用いてフォーミングファブリック及び繊維質ウェブに圧力を加えることを特徴とする、請求項３２記載のフォーミングファブリックを使用して抄紙機において繊維質ウェブにプレスを受けさせる方法。

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