JP2001055695A

JP2001055695A - パルプモールド成形体の乾燥型

Info

Publication number: JP2001055695A
Application number: JP11224953A
Authority: JP
Inventors: Akira Nonomura; 著野々村; Keiji Eto; 敬二衞藤; Kenichi Otani; 憲一大谷; Taiji Yamada; 泰司山田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】【課題】蒸気の逃げ効率及び成形体への熱供給が共に
良好であり、乾燥効率の高いパルプモールド成形体の乾
燥型を提供すること。【解決手段】パルプモールド法により成形された湿潤
状態の成形体を収容し得る形状の凹状部１１又は凸状部
を有し、凹状部１１又は凸状部の表面に、多数の蒸気逃
げ溝１２を凹設すると共に多孔金属板３０を該表面と密
着当接するように配したパルプモールド成形体の乾燥型
１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パルプモールド法
により得られた湿潤状態の成形体を乾燥させるための乾
燥型に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】パルプ
モールド法によって成形された湿潤状態の成形体を乾燥
させるために用いられる乾燥型には、蒸気を型外へ排出
するための通気路が形成されている。斯かる通気路を有
する乾燥型としては、種々のものが知られている。例え
ば、(1)特開平８−２６０４００号公報に記載のように
多孔質の型材を用いたもの、(2)多孔質の型材の表面に
網を張ったもの、(3) プラスチック成形用の型に用いら
れるベントを型の内面に配したもの等がある。

【０００３】しかし、(1) の乾燥型では、型材の内部が
微細な空隙となっていることから、蒸気の通過抵抗が大
きく、蒸気の逃げは大きくならない。また、型材が高価
であることから、製造経費が高くなってしまう。更に、
パルプ繊維が型材に付着して目詰まりが起こり易く、保
守に多大な労力を要する。(2) の乾燥型では、網の跡が
成形体の表面に転写してしまい成形体の外観を損ねてし
まう。また、型材と網との接触は線接触であることか
ら、伝熱効率が不十分であり十分な熱供給が行えない。
(3) の乾燥型は、ベントの付設作業に時間を要し、また
曲率の小さい部分やネジ部等にベントを付設することが
困難である。また、成形体表面にベントの跡が残り、外
観上好ましくない。

【０００４】従って本発明は、蒸気の逃げ効率及び成形
体への熱供給が共に良好であり、乾燥効率の高いパルプ
モールド成形体の乾燥型を提供することを目的とする。
また本発明は、乾燥型の蒸気逃がし用の穴の孔の跡が成
形体に転写しにくいパルプモールド成形体の乾燥型を提
供することを目的とする。更に本発明は、安価で保守性
に優れたパルプモールド成形体の乾燥型を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、パルプモール
ド法により成形された湿潤状態の成形体と嵌合し得る形
状の凹状部又は凸状部を有し、該凹状部又は該凸状部の
表面に、多数の蒸気逃げ溝を凹設すると共に多孔金属板
を該表面と密着当接するように配したパルプモールド成
形体の乾燥型を提供することにより上記目的を達成した
ものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明を、その好ましい実施
形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１には本
発明のパルプモールド成形体の乾燥型（以下、単に乾燥
型ともいう）の一実施形態の分解斜視図が示されてお
り、図２（ａ）及び（ｂ）には図１に示す乾燥型から多
孔金属板及び押さえ板を取り外した状態での正面図及び
ｂ−ｂ線断面図がそれぞれ示されている。

【０００７】本実施形態の乾燥型１は、パルプモールド
法により得られた湿潤状態の成形体を乾燥させるために
用いられる。この成形体は、口頸部にネジ部を有する円
筒ボトル形状となっている。図１及び図２に示すよう
に、乾燥型１は、凹状部１１を有するキャビティプレー
ト１０、キャビティプレート１０の下面側に配されたバ
ックプレート２０、キャビティプレート１０の凹状部１
１と嵌合する多孔金属板３０、及び多孔金属板３０をキ
ャビティプレート１０に固定するための押さえ板４０と
を有している。

【０００８】本実施形態においては、図１及び図２に示
す乾燥型１を２つ用い、２つの凹状部１１によって形成
されるキャビティ内に湿潤状態の成形体を収容した状態
下に、それぞれの分割面同士を突き合わせて該成形体の
乾燥を行う。

【０００９】キャビティプレート１０は、直方体状の金
属製ブロックから構成されており、その上面側には、所
定の方法により成形された湿潤状態の成形体の縦半分と
嵌合し得る形状の凹状部１１が凹設されており、この凹
状部１１内に成形体が収容される。キャビティプレート
１０の上面は平坦になっており、該面が乾燥型１の分割
面（突き合わせ面）となる。

【００１０】凹状部１１の内面には多数の蒸気逃げ溝１
２が格子状に凹設されている。蒸気逃げ溝１２は、凹状
部１１において、乾燥すべき成形体の胴部及び底部に対
応する部分に凹設されている。蒸気逃げ溝１２によって
取り囲まれている部分は角柱状ないし立ち上がり角度が
直角に近い截頭四角錐状の凸状部１３を形成している。

【００１１】蒸気逃げ溝１２の幅は、蒸気の逃げ効率の
向上、並びに蒸気の逃げムラ、パルプ繊維の加熱ムラ及
び多孔金属板の変形防止の点から０．５〜３０ｍｍ、特
に１〜１０ｍｍであることが好ましい。また、蒸気逃げ
溝１２のピッチは、蒸気逃げ溝１２の幅及び多孔金属板
３０との所望の接触割合から決定される。蒸気逃げ溝１
２の深さは、深ければ深い方が蒸気の逃げ効率が向上す
るが、加工工程の点から、１ｍｍ以上、特に３ｍｍ以上
あれば十分である。

【００１２】蒸気逃げ溝１２の縦横の交点には、凹状部
１１の法線方向に向けて蒸気逃げ穴１４が放射状に且つ
規則的に形成されている。蒸気逃げ穴１４は、蒸気逃げ
溝１２のピッチの２倍以上のピッチで形成されているこ
とが好ましい。尚、蒸気逃げ穴１４は、凹状部１１にお
いて、乾燥すべき成形体の口頸部に対応する部分にも形
成されている。

【００１３】キャビティプレート１０の内部には、その
長手方向に沿って且つ蒸気逃げ穴１４と連通するように
貫通孔１５が形成されている。その結果、キャビティプ
レート１０の内部には、蒸気逃げ穴１４と貫通孔１５と
によって、蒸気逃げ溝１２と乾燥型１の外部とを連通す
る連通路が形成される。そして、湿潤した成形体の乾燥
により発生した蒸気は、該連通路を通じて乾燥型１の外
部に排出される。

【００１４】多孔金属板３０は、パンチング、電子ビー
ム加工、レーザー加工等によって多数の孔３１が形成さ
れた平板状の薄手の金属板をプレス加工して形成されて
おり、キャビティプレート１０の凹状部１１に嵌合する
形状の凹陥部３２及び凹陥部３２の周縁から水平方向に
延出したフランジ３３を有している。孔３１は少なくと
も凹陥部３２の全域に形成されている。多孔金属板３０
の孔加工は薄肉にすることで容易となるので、これを用
いることで乾燥型に直接孔を加工したり、多孔性粒子を
焼結させて得られる型と比較して、乾燥型１の製造経費
を低くすることができる。

【００１５】多孔金属板３０は、その厚みが０．１〜１
０ｍｍ、特に０．４〜５ｍｍ、とりわけ０．８〜３ｍｍ
であることが、多孔金属板３０の強度確保、孔３１の形
成の容易さ、孔３１へのパルプ繊維の目詰まりのしにく
さ、多孔金属板３０プレス加工のし易さ、蒸気の抜け易
さ等の点から好ましい。また、乾燥工程で成形体を後述
する中子で押圧する場合には、前記範囲の厚みとするこ
とで、多孔金属板３０が変形し易くなり、多孔金属板３
０とキャビティプレート１０の凹状部１１の表面とが一
層良好に密着し、熱伝導の効率が向上する。また、多孔
金属板３０及び凹状部１１の表面を平滑とすることによ
り、熱伝導の効率が更に向上する。

【００１６】多孔金属板３０は、その凹陥部３２におけ
る孔３１の開孔面積率が０．５〜７０％、特に１〜４０
％であることが、蒸気の逃げ易さと熱伝導性とのバラン
スの点、及び多孔金属板３０の強度確保の点から好まし
い。

【００１７】多孔金属板３０は、その孔径が０．０５〜
２ｍｍ、特に０．１〜０．６ｍｍであることが、蒸気を
逃げ易くし且つパルプ繊維の目詰まりを防止し、更に孔
３１の跡が成形体の表面に凸状に転写することを防止す
る点から好ましい。

【００１８】孔３１のピッチは、前述の開孔面積率及び
孔径から決定される。

【００１９】キャビティプレート１０の凹状部１１と多
孔金属板３０との見掛けの接触面積は、凹状部１１の見
掛け面積の１０〜９０％、特に３０〜６０％であること
が、蒸気の逃げ易さと熱伝導性とのバランスの点から好
ましい。ここで、「キャビティプレート１０の凹状部１
１と多孔金属板３０との見掛けの接触面積」とは、多孔
金属板３０に孔があいていないと考えた場合の該多孔金
属板３０と凹状部１１の表面との接触面積をいい、本実
施形態においては凹状部１１における凸状部１３の上面
の合計面積に相当する。また、「凹状部１１の見掛け面
積」とは、凹状部１１に蒸気逃げ溝１２が形成される前
の該凹状部１１の表面積をいう。

【００２０】多孔金属板３０の凹陥部３２がキャビティ
プレート１０の凹状部１１に嵌合した状態では、凹陥部
３２は凹状部１１に面接触状態で密着当接している。こ
れにより伝熱効率が向上し、ひいては成形体の乾燥効率
が向上する。

【００２１】多孔金属板３０は、その凹陥部３２がキャ
ビティプレート１０の凹状部１１に嵌合した状態下に、
多孔金属板３０のフランジ３３と同形の押さえ板４０に
よって押さえ付けられる。詳細には、押さえ板４０と、
キャビティプレート１０の凹状部１１の周縁に形成され
た段差部１６とによって、フランジ３３が挟持され、更
にボルト４１によって押さえ板４０及び多孔金属板３０
が、キャビティプレート１０に着脱可能に固定される。
このように、多孔金属板３０が着脱可能に固定されてい
るので、多孔金属板３０にパルプ繊維の目詰まりが起こ
っても取り外して洗浄することが容易であり、乾燥型１
はその保守性に優れている。

【００２２】キャビティプレート１０の下面側には、キ
ャビティプレート１０と同形の金属製ブロックからなる
バックプレート２０が、所定手段によりキャビティプレ
ート１０に固定されている。また、バックプレート２０
には、その長手方向に沿って複数の貫通孔が形成されて
おり、該貫通孔に所定の加熱手段、例えば電熱ヒーター
等の発熱体２１が嵌挿されている。バックプレート２０
に加熱手段を配する場合、成形体の形状に応じて他の乾
燥型のバックプレートと共有することで、型部品の共有
化ができ、型の制作費の低減が図れる。また、型交換を
容易にすることもできる。

【００２３】本実施形態の乾燥型１を用いた成形体の好
ましい乾燥方法について図３を参照しながら説明する。
尚、図３においては簡便のため、乾燥型の構造及び形状
等は簡略化してある。先ず、図３（ａ）に示すように、
２つの乾燥型１，１の分割面同士を突き合わせることに
より、２つの凹状部１１で形成されるキャビティ内に、
所定の抄造方法により成形されたパルプモールド成形体
２を収容する。両乾燥型１はバックプレートに配された
発熱体によって予め所定温度に加熱されている。

【００２４】次に、図３（ｂ）に示すように、中空の袋
状の中子３を成形体２内に挿入する。中子３は、弾性を
有し伸縮自在であることが好ましい。また中子３は、引
張強度、反発弾性及び伸縮性等に優れたウレタン、フッ
素系ゴム、シリコーン系ゴム又はエラストマー等によっ
て形成されていることが好ましい。

【００２５】次に、図３（ｃ）に示すように、中子３内
に加圧流体を供給して中子３を膨張させ、膨張した中子
３により湿潤状態の成形体２を凹状部１１の内面に配さ
れた多孔金属板（図示せず）に押圧する。成形体２は、
膨張した中子３によって多孔金属板の内面に押し付けら
れ、成形体２の乾燥が進行すると共に多孔金属板の形状
が成形体２に転写される。このように、成形体２の内部
から外部に向けて成形体２が多孔金属板に押し付けられ
るので、多孔金属板の形状が複雑であっても、高乾燥効
率で成形体２が乾燥する。しかも、精度良く多孔金属板
の形状が成形体２に転写されることになる。その上、中
子３による押圧で多孔金属板が変形し、凹状部１１の内
面に一層密着して当接することから、伝熱効率が一層向
上する。更に、多孔金属板に形成する孔の径を前述した
範囲とすることにより、中子３による押圧によっても、
乾燥後の成形体２に該孔の跡がつきにくくなる。中子３
を膨張させるために用いられる加圧流体としては、例え
ば圧縮空気（加熱空気）、油（加熱油）、その他各種の
液が使用される。また、加圧流体を供給する圧力は、
０．０１〜５ＭＰａ、特に０．１〜３ＭＰａであること
が好ましい。

【００２６】成形体２を所定の含水率まで十分に乾燥で
きたら、図３（ｄ）に示すように、中子３内の加圧流体
を抜き、中子３を縮小させる。次いで、縮小した中子３
を成形体２内より取り出し、更に両乾燥型１，１を開い
て成形体２を取り出す。

【００２７】本発明は前記実施形態に制限されない。例
えば、凹状部１１の表面に凹設する蒸気逃げ溝１２は、
乾燥すべき成形体の形状等に応じて種々のパターンであ
ってもよい。

【００２８】また、乾燥すべき成形体の形状によって
は、乾燥型１におけるキャビティプレート１０として、
図４に示すように乾燥すべき成形体と嵌合し得る形状の
凸状部１１’が凸設されたものを用い、該凸状部１１’
の表面に蒸気逃げ溝１２を設けてもよい。

【００２９】また、バックプレート２０に加熱手段を配
することに代えて、キャビティプレート１０に加熱手段
を配してもよい。

【００３０】また、多孔金属板３０における孔３１の形
状は、四角形、楕円、スリット状でも良く、孔３１の寸
法は、多孔金属板３０の表裏で異なっても良い。その場
合の開孔面積率は、成形体を当接する面から見た孔形状
で取り扱う。また、多孔金属板３０の加工は、切削加工
でも良い。

【００３１】また、上記実施形態においては、２つの乾
燥型を突き合わせて使用したが、成形体の形状によって
は１つの乾燥型のみ又は３つ以上の乾燥型を組み合わせ
て用いてもよい。

【００３２】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。

【００３３】〔実施例１及び比較例１〕図１及び図２に
示す乾燥型を用い、パルプモールド法により製造した成
形体を図３に示す方法で加熱乾燥させた（実施例１）。
また、実施例１において蒸気逃げ溝１１を形成せず、蒸
気逃げ穴１４（穴径１ｍｍ、ピッチ１０ｍｍ）及び貫通
孔１５のみを形成し且つ多孔金属板に代えて銅製の網を
用いる以外は実施例１と同様の操作を行った（比較例
１）。実施例１及び比較例１の何れにおいても、用いた
成形体の初期含水率は７７重量％であった。実施例１及
び比較例１の乾燥条件の詳細及び乾燥後の成形体の含水
率を以下の表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１に示す結果から明らかなように、凹状
部の表面に、多数の蒸気逃げ溝を凹設すると共に多孔金
属板を該表面と密着当接するように配した乾燥型を用い
た実施例１においては、多孔金属板の表面温度が高く、
伝熱効率が高いことが判る。また乾燥後の成形体の含水
率が低く、蒸気の逃げが良いことも判る。そして、伝熱
効率が高く、蒸気の逃げが良いことから、成形体の乾燥
効率が高いことが判る。これに対して、蒸気逃げ溝を設
けず且つ網を配した乾燥型を用いた比較例１において
は、網の表面温度が低く、伝熱効率が低いことが判る。
また乾燥後の成形体の含水率が高く、蒸気の逃げが悪い
ことも判る。そして、伝熱効率が低く、蒸気の逃げが悪
いことから、成形体の乾燥効率が低いことが判る。ま
た、表には示していないが、実施例１において乾燥され
た成形体には、多孔金属板の孔の跡は、小さくて目立た
なかった。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、蒸気の逃げ効率及び成
形体への熱供給が共に良好であり、乾燥効率の高いパル
プモールド成形体の乾燥型が提供される。また、本発明
によれば、乾燥型の蒸気逃がし用孔の跡が成形体に転写
しにくいパルプモールド成形体の乾燥型が提供される。
更に本発明によれば、安価で保守性に優れたパルプモー
ルド成形体の乾燥型が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパルプモールド成形体の乾燥型の一実
施形態の分解斜視図である。

【図２】図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図１に示す
乾燥型から多孔金属板及び押さえ板を取り外した状態で
の正面図及びｂ−ｂ線断面図である。

【図３】図３（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、本実施形態の
乾燥型を用いて湿潤状態のパルプモールド成形体を乾燥
させる好ましい方法を示す工程図である。

【図４】本発明のパルプモールド成形体の乾燥型の他の
実施形態（多孔金属板を取り外した状態）を示す断面図
〔図２（ｂ）相当図〕である。

【符号の説明】

１乾燥型２パルプモールド成形体３中子１０キャビティプレート１１凹状部１１’凸状部１２蒸気逃げ溝１３凸状部３０多孔金属板３１孔３２凹陥部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大谷憲一栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内 (72)発明者山田泰司栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会社研究所内Ｆターム(参考） 4L055 CJ06 EA15 EA17 EA18 FA14 FA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルプモールド法により成形された湿潤
状態の成形体と嵌合し得る形状の凹状部又は凸状部を有
し、該凹状部又は該凸状部の表面に、多数の蒸気逃げ溝
を凹設すると共に多孔金属板を該表面と密着当接するよ
うに配したパルプモールド成形体の乾燥型。
【請求項２】前記多孔金属板の厚みが０．１〜１０ｍ
ｍ、孔径が０．０５〜２ｍｍ、開孔面積率が０．５〜７
０％である請求項１記載のパルプモールド成形体の乾燥
型。
【請求項３】前記凹状部又は前記凸状部と前記多孔金
属板との見掛けの接触面積が、前記凹状部又は前記凸状
部の見掛け面積の１０〜９０％である請求項１又は２記
載のパルプモールド成形体の乾燥型。
【請求項４】キャビティプレートと、該キャビティプ
レートの下面側に配されたバックプレートとを有し、前
記キャビティプレートの上面側に前記凹状部が凹設され
ているか又は前記凸状部が凸設されており、前記キャビ
ティプレート又はバックプレートに加熱手段が配されて
いる請求項１〜３の何れかに記載のパルプモールド成形
体の乾燥型。
【請求項５】前記キャビティプレート内に、前記蒸気
逃げ溝と型外部とを連通する連通路が形成されている請
求項１〜４の何れかに記載のパルプモールド成形体の乾
燥型。