JP2001330368A - 乾燥ノズル及びそれを配列した乾燥装置及び乾燥方法 - Google Patents
乾燥ノズル及びそれを配列した乾燥装置及び乾燥方法Info
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- JP2001330368A JP2001330368A JP2000154657A JP2000154657A JP2001330368A JP 2001330368 A JP2001330368 A JP 2001330368A JP 2000154657 A JP2000154657 A JP 2000154657A JP 2000154657 A JP2000154657 A JP 2000154657A JP 2001330368 A JP2001330368 A JP 2001330368A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】水性塗工膜の乾燥において、表面近傍の飽和水
蒸気を取り除いて効率良く乾燥ができ、かつ紙切れ等の
トラブル発生時にも対応可能で、表面平滑性と膜厚均一
性に優れる塗布膜が得られる乾燥ノズルとその乾燥装置
の提供にある。 【解決手段】塗布液が塗工された基材３０の走行方向Ｐ
に対し、スリット状送風ノズル２０と棒状ヒーター１０
が順に垂直に配置された乾燥ノズル１で、該棒状ヒータ
ー１０が、カーボンフィラメント石英硝子中波長赤外線
ヒーターからなり、該棒状ヒーター１０と平行にスリッ
ト状吸気ノズル４０が配置されているものである。
蒸気を取り除いて効率良く乾燥ができ、かつ紙切れ等の
トラブル発生時にも対応可能で、表面平滑性と膜厚均一
性に優れる塗布膜が得られる乾燥ノズルとその乾燥装置
の提供にある。 【解決手段】塗布液が塗工された基材３０の走行方向Ｐ
に対し、スリット状送風ノズル２０と棒状ヒーター１０
が順に垂直に配置された乾燥ノズル１で、該棒状ヒータ
ー１０が、カーボンフィラメント石英硝子中波長赤外線
ヒーターからなり、該棒状ヒーター１０と平行にスリッ
ト状吸気ノズル４０が配置されているものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水性塗工膜の乾燥
装置に関するものであり、特に厚膜の水性エマルジョン
の均一な塗工膜の乾燥に適した乾燥装置およびその乾燥
装置による乾燥方法に関する。
装置に関するものであり、特に厚膜の水性エマルジョン
の均一な塗工膜の乾燥に適した乾燥装置およびその乾燥
装置による乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的な熱風乾燥装置に於いて
は、塗工直後の塗膜表面に熱風が当たると、表面に薄い
皮膜が形成され、特に膜厚の厚い場合には塗膜内部に溶
剤等を含む塗工液が封じ込まれ、その後の加熱により内
部に封じ込まれた溶剤が揮発する際に塗工面を粗らして
しまうので、平面性を確保するにはゆっくりと、長時間
乾燥する必要があった。
は、塗工直後の塗膜表面に熱風が当たると、表面に薄い
皮膜が形成され、特に膜厚の厚い場合には塗膜内部に溶
剤等を含む塗工液が封じ込まれ、その後の加熱により内
部に封じ込まれた溶剤が揮発する際に塗工面を粗らして
しまうので、平面性を確保するにはゆっくりと、長時間
乾燥する必要があった。
【０００３】即ち塗工面の平面性を確保するには、乾燥
風量を少なく、長時間の乾燥が必要になってしまい、熱
効率、乾燥装置の大型化、長時間の乾燥という問題があ
った。
風量を少なく、長時間の乾燥が必要になってしまい、熱
効率、乾燥装置の大型化、長時間の乾燥という問題があ
った。
【０００４】その乾燥の中で、比較的乾燥性の良い油性
はもとより、水性塗工膜の乾燥、特に厚膜の水性エマル
ション塗工膜の乾燥において、その平面性を保ちなが
ら、高速に、かつ短い乾燥炉長にて良好なエネルギー効
率にて乾燥を行う事が求められていた。
はもとより、水性塗工膜の乾燥、特に厚膜の水性エマル
ション塗工膜の乾燥において、その平面性を保ちなが
ら、高速に、かつ短い乾燥炉長にて良好なエネルギー効
率にて乾燥を行う事が求められていた。
【０００５】上記水性塗工膜の乾燥には、例えばその熱
源として水の吸収波長２〜４μｍに近い１．５〜５．６
μｍに分光照射強度を持つ、石英ヒーター（中波赤外
線）を使う事が考えられるが、石英ヒーターは応答速度
が２分程度と長い為、紙切れ等の塗工時におけるトラブ
ル発生時の対応が難しく、従って一般的にはヒーターユ
ニットを走行する基材の表面より離して行われており、
この時の乾燥風を送る乾燥ノズルをヒーターユニットと
同一位置に載置する事が出来ないという問題があった。
源として水の吸収波長２〜４μｍに近い１．５〜５．６
μｍに分光照射強度を持つ、石英ヒーター（中波赤外
線）を使う事が考えられるが、石英ヒーターは応答速度
が２分程度と長い為、紙切れ等の塗工時におけるトラブ
ル発生時の対応が難しく、従って一般的にはヒーターユ
ニットを走行する基材の表面より離して行われており、
この時の乾燥風を送る乾燥ノズルをヒーターユニットと
同一位置に載置する事が出来ないという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点を解決するものであり、その課題とすると
ころは、水性塗工膜の乾燥において、その揮発溶剤であ
る水の吸収波長２〜４μｍに近い分光照射強度をもつヒ
ーターにより塗膜温度を上昇させ、水を揮発可能状態に
し、表面近傍の飽和水蒸気を取り除いて効率良く乾燥が
でき、しかも紙切れ等のトラブル発生時にも対応可能
で、表面平滑性と膜厚均一性に優れる塗布膜が得られる
乾燥ノズルおよびそれを配列した乾燥装置およびその乾
燥装置による乾燥方法を提供することにある。
技術の問題点を解決するものであり、その課題とすると
ころは、水性塗工膜の乾燥において、その揮発溶剤であ
る水の吸収波長２〜４μｍに近い分光照射強度をもつヒ
ーターにより塗膜温度を上昇させ、水を揮発可能状態に
し、表面近傍の飽和水蒸気を取り除いて効率良く乾燥が
でき、しかも紙切れ等のトラブル発生時にも対応可能
で、表面平滑性と膜厚均一性に優れる塗布膜が得られる
乾燥ノズルおよびそれを配列した乾燥装置およびその乾
燥装置による乾燥方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を達成するために、まず請求項１の発明では、塗布液が
塗工された基材の走行方向に対し、スリット状送風ノズ
ルと棒状ヒーターが順に垂直に配置された乾燥ノズルで
あって、該棒状ヒーターは、カーボンフィラメントを発
熱素子とする石英硝子中波長赤外線ヒーターであること
を特徴とする乾燥ノズルとしたものである。
を達成するために、まず請求項１の発明では、塗布液が
塗工された基材の走行方向に対し、スリット状送風ノズ
ルと棒状ヒーターが順に垂直に配置された乾燥ノズルで
あって、該棒状ヒーターは、カーボンフィラメントを発
熱素子とする石英硝子中波長赤外線ヒーターであること
を特徴とする乾燥ノズルとしたものである。
【０００８】上記請求項１の発明によれば、水性塗膜温
度の上昇に、水の吸収波長２〜４μｍに近い、１．２〜
５μｍ（最大エネルギー波長２μｍ）に分光照射強度を
もつカーボンフィラメントを発熱素子とする石英硝子中
波長赤外線ヒーターを用いたので、水を揮発可能状態に
し、表面近傍の飽和水蒸気を取り除いて効率良く乾燥が
できる。また、基材の走行方向に対し、スリット状送風
ノズルが棒状ヒーターの手前に配置されているので、表
面平滑性と膜厚均一性に優れた塗布膜が得られる乾燥ノ
ズルとすることができる。
度の上昇に、水の吸収波長２〜４μｍに近い、１．２〜
５μｍ（最大エネルギー波長２μｍ）に分光照射強度を
もつカーボンフィラメントを発熱素子とする石英硝子中
波長赤外線ヒーターを用いたので、水を揮発可能状態に
し、表面近傍の飽和水蒸気を取り除いて効率良く乾燥が
できる。また、基材の走行方向に対し、スリット状送風
ノズルが棒状ヒーターの手前に配置されているので、表
面平滑性と膜厚均一性に優れた塗布膜が得られる乾燥ノ
ズルとすることができる。
【０００９】上記カーボンフィラメントを発熱素子とす
る石英硝子中波長赤外線ヒーターとは、１．２〜５μｍ
（最大エネルギー波長２μｍ）に分光照射強度をもつカ
ーボンリボンを発熱素子とする赤外線照射ランプであ
り、石英硝子中のアルゴンガス雰囲気の中にその発熱素
子が設置されていて、通電によって照射光が得られるも
のである。
る石英硝子中波長赤外線ヒーターとは、１．２〜５μｍ
（最大エネルギー波長２μｍ）に分光照射強度をもつカ
ーボンリボンを発熱素子とする赤外線照射ランプであ
り、石英硝子中のアルゴンガス雰囲気の中にその発熱素
子が設置されていて、通電によって照射光が得られるも
のである。
【００１０】また、請求項２の発明では、前記基材の走
行方向で棒状ヒーターの次に前記スリット状送風ノズル
と平行にもう１本のスリット状送風ノズルが配置されて
いることを特徴とする請求項１記載の乾燥ノズルとした
ものである。
行方向で棒状ヒーターの次に前記スリット状送風ノズル
と平行にもう１本のスリット状送風ノズルが配置されて
いることを特徴とする請求項１記載の乾燥ノズルとした
ものである。
【００１１】上記請求項２の発明によれば、もう１本の
スリット状送風ノズルの配置によって、より効率の良い
乾燥を可能とする乾燥ノズルを提供できる。
スリット状送風ノズルの配置によって、より効率の良い
乾燥を可能とする乾燥ノズルを提供できる。
【００１２】また、請求項３の発明では、前記基材の走
行方向で棒状ヒーターの次に該棒状ヒーターと平行にス
リット状吸気ノズルが配置されていることを特徴とする
請求項１記載の乾燥ノズルとしたものである。
行方向で棒状ヒーターの次に該棒状ヒーターと平行にス
リット状吸気ノズルが配置されていることを特徴とする
請求項１記載の乾燥ノズルとしたものである。
【００１３】上記請求項３の発明によれば、棒状ヒータ
ーの次にスリット状吸気ノズルを配置することによっ
て、スリット状送風ノズルからの熱風（飽和水蒸気を含
んだ）を吸収し、より効率の良い乾燥を可能とする乾燥
ノズルを提供できる。
ーの次にスリット状吸気ノズルを配置することによっ
て、スリット状送風ノズルからの熱風（飽和水蒸気を含
んだ）を吸収し、より効率の良い乾燥を可能とする乾燥
ノズルを提供できる。
【００１４】また、請求項４の発明では、前記基材の走
行方向で棒状ヒーターの次に、前記スリット状送風ノズ
ルと排気部とが対峙させて配置されていることを特徴と
する請求項１記載の乾燥ノズルとしたものである。
行方向で棒状ヒーターの次に、前記スリット状送風ノズ
ルと排気部とが対峙させて配置されていることを特徴と
する請求項１記載の乾燥ノズルとしたものである。
【００１５】上記請求項４の発明によれば、スリット状
送風ノズルと排気部とが対峙させて配置することによっ
て、スリット状送風ノズルからの熱風（飽和水蒸気を含
んだ）が効率よく排気され、より効率の良い乾燥を可能
とする乾燥ノズルを提供できる。
送風ノズルと排気部とが対峙させて配置することによっ
て、スリット状送風ノズルからの熱風（飽和水蒸気を含
んだ）が効率よく排気され、より効率の良い乾燥を可能
とする乾燥ノズルを提供できる。
【００１６】また、請求項５の発明では、前記請求項１
〜４のいずれか１項に記載の乾燥ノズルが、走行する基
材の表面もしくは両面に複数セット配設されていること
を特徴とする乾燥装置としたものである。
〜４のいずれか１項に記載の乾燥ノズルが、走行する基
材の表面もしくは両面に複数セット配設されていること
を特徴とする乾燥装置としたものである。
【００１７】上記請求項５の発明によれば、前記の効率
の良い乾燥を可能とする乾燥ノズルを複数セット配設し
た乾燥装置としたので、高速で、短い乾燥炉長の高効率
乾燥装置を提供できる。
の良い乾燥を可能とする乾燥ノズルを複数セット配設し
た乾燥装置としたので、高速で、短い乾燥炉長の高効率
乾燥装置を提供できる。
【００１８】また、請求項６の発明では、前記請求項５
に記載の乾燥装置を用いて、塗布液が塗工され、走行す
る基材の表面もしくは両面を乾燥する乾燥方法であっ
て、前記乾燥装置を構成するスリット状送風ノズルから
の風速を５ｍ／ｓｅｃ〜２５ｍ／ｓｅｃの範囲とするこ
とを特徴とする乾燥方法としたものである。
に記載の乾燥装置を用いて、塗布液が塗工され、走行す
る基材の表面もしくは両面を乾燥する乾燥方法であっ
て、前記乾燥装置を構成するスリット状送風ノズルから
の風速を５ｍ／ｓｅｃ〜２５ｍ／ｓｅｃの範囲とするこ
とを特徴とする乾燥方法としたものである。
【００１９】上記請求項６の発明によれば、前記発明の
乾燥装置を構成するスリット状送風ノズルからの風速を
５ｍ／ｓｅｃ〜２５ｍ／ｓｅｃの範囲に限定した乾燥方
法とし、そのスリット状送風ノズルの風速が５ｍに満た
ないと、表面近傍の飽和水蒸気の取り除きが不足し、よ
って乾燥効率を悪くし、また２５ｍを越えると、塗布膜
の表面に薄い膜が発生して内部の乾燥を遅くしかつ平滑
性に劣る塗布膜となるので好ましくない。
乾燥装置を構成するスリット状送風ノズルからの風速を
５ｍ／ｓｅｃ〜２５ｍ／ｓｅｃの範囲に限定した乾燥方
法とし、そのスリット状送風ノズルの風速が５ｍに満た
ないと、表面近傍の飽和水蒸気の取り除きが不足し、よ
って乾燥効率を悪くし、また２５ｍを越えると、塗布膜
の表面に薄い膜が発生して内部の乾燥を遅くしかつ平滑
性に劣る塗布膜となるので好ましくない。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
用いて説明する。本発明の乾燥ノズルは、図１の側断面
図に示すように、例えば塗工液が塗布された基材（３
０）の走行方向（Ｐ）に対し、スリット状送風ノズル
（２０）と棒状ヒーター（１０）が順に垂直に配置され
た乾燥ノズル（１）であって、上部に反射フード（１
２）を有する前記の棒状ヒーター（１０）は、カーボン
フィラメントを発熱素子とする石英硝子中波長赤外線ヒ
ーターであるものである。
用いて説明する。本発明の乾燥ノズルは、図１の側断面
図に示すように、例えば塗工液が塗布された基材（３
０）の走行方向（Ｐ）に対し、スリット状送風ノズル
（２０）と棒状ヒーター（１０）が順に垂直に配置され
た乾燥ノズル（１）であって、上部に反射フード（１
２）を有する前記の棒状ヒーター（１０）は、カーボン
フィラメントを発熱素子とする石英硝子中波長赤外線ヒ
ーターであるものである。
【００２１】また、本発明では、図２の側断面図に示す
ように、基材（３０）の走行方向（Ｐ）で棒状ヒーター
（１０）の次に前記スリット状送風ノズル（２０）と平
行にもう１本のスリット状送風ノズル（２２）が配置さ
れている乾燥ノズル（１）とするものである。
ように、基材（３０）の走行方向（Ｐ）で棒状ヒーター
（１０）の次に前記スリット状送風ノズル（２０）と平
行にもう１本のスリット状送風ノズル（２２）が配置さ
れている乾燥ノズル（１）とするものである。
【００２２】さらにまた、本発明では、図３の側断面図
に示すように、基材（３０）の走行方向（Ｐ）で棒状ヒ
ーター（１０）の次に該棒状ヒーターと平行にスリット
状吸気ノズル（４０）が配置されている乾燥ノズル
（１）とするものである。
に示すように、基材（３０）の走行方向（Ｐ）で棒状ヒ
ーター（１０）の次に該棒状ヒーターと平行にスリット
状吸気ノズル（４０）が配置されている乾燥ノズル
（１）とするものである。
【００２３】また、本発明では、図４の側断面図に示す
ように、基材（３０）の走行方向（Ｐ）で棒状ヒーター
（１０）の次に、スリット状送風ノズル（２０）と排気
部（５０）とが対峙させて配置されている乾燥ノズル
（１）とするものである。
ように、基材（３０）の走行方向（Ｐ）で棒状ヒーター
（１０）の次に、スリット状送風ノズル（２０）と排気
部（５０）とが対峙させて配置されている乾燥ノズル
（１）とするものである。
【００２４】上記のように、本発明の乾燥ノズル（１）
は、図６の水の吸収特性曲線（Ｗ）およびカーボンフィ
ラメント石英硝子中波長赤外線ヒーターの照射特性曲線
（Ｃ）グラフに示すように、揮発溶剤である水の吸収波
長２〜４μｍに近く、１．２〜５μｍ（最大エネルギー
波長２μｍ）に分光照射強度を持つカーボンフィラメン
ト硝子中波長赤外線ヒーターとし、このヒーターにより
塗膜温度を上昇させ、水を揮発可能状態にし、表面近傍
の飽和水蒸気を取り除くためのスリット状送風ノズル
（２０）を併設することにより効率良く乾燥ができ、し
かも紙切れ等のトラブル発生時にも対応可能な乾燥ノズ
ル（１）とすることができる。
は、図６の水の吸収特性曲線（Ｗ）およびカーボンフィ
ラメント石英硝子中波長赤外線ヒーターの照射特性曲線
（Ｃ）グラフに示すように、揮発溶剤である水の吸収波
長２〜４μｍに近く、１．２〜５μｍ（最大エネルギー
波長２μｍ）に分光照射強度を持つカーボンフィラメン
ト硝子中波長赤外線ヒーターとし、このヒーターにより
塗膜温度を上昇させ、水を揮発可能状態にし、表面近傍
の飽和水蒸気を取り除くためのスリット状送風ノズル
（２０）を併設することにより効率良く乾燥ができ、し
かも紙切れ等のトラブル発生時にも対応可能な乾燥ノズ
ル（１）とすることができる。
【００２５】上記カーボンフィラメント石英硝子中波長
赤外線ヒーターはカーボンリボンを発熱素子とする赤外
線照射ランプであり、石英硝子中のアルゴンガス雰囲気
中に発熱素子が設置されている。これと同様な構成のヒ
ーターにハロゲンランプヒーターがある。このヒーター
は発熱体にタングステンを用い不活性ガスあるいは、ハ
ロゲンガスの雰囲気中で通電し照射光を得るものが知ら
れている。
赤外線ヒーターはカーボンリボンを発熱素子とする赤外
線照射ランプであり、石英硝子中のアルゴンガス雰囲気
中に発熱素子が設置されている。これと同様な構成のヒ
ーターにハロゲンランプヒーターがある。このヒーター
は発熱体にタングステンを用い不活性ガスあるいは、ハ
ロゲンガスの雰囲気中で通電し照射光を得るものが知ら
れている。
【００２６】これらハロゲンランプヒーターは発熱体が
小さいため、応答性が早く、塗工時の紙切れ等のトラブ
ル発生時に、通電を中止すれば火災等の事故を防げる
が、図６のハロゲンランプヒーターの照射特性曲線
（Ｈ）のグラフに示すように、このヒーターから照射さ
れる赤外線の波長が０．５〜２．０μｍ（最大エネルギ
ー波長１．２μｍ）と前記図６のグラフに示す水の吸収
波長よりもかなり短いため、吸収効率が悪くなる。
小さいため、応答性が早く、塗工時の紙切れ等のトラブ
ル発生時に、通電を中止すれば火災等の事故を防げる
が、図６のハロゲンランプヒーターの照射特性曲線
（Ｈ）のグラフに示すように、このヒーターから照射さ
れる赤外線の波長が０．５〜２．０μｍ（最大エネルギ
ー波長１．２μｍ）と前記図６のグラフに示す水の吸収
波長よりもかなり短いため、吸収効率が悪くなる。
【００２７】これに対し、本発明の乾燥ノズル（１）を
構成するカーボンフィラメント硝子中波長赤外線ヒータ
ーは、カーボンリボンを発熱素子とする赤外線照射ラン
プであり、石英硝子中にアルゴンガス雰囲気の中に設置
されているもので、特に、低温にて赤外線が照射され、
図６のグラフに示すように、１．２〜５μｍ（最大エネ
ルギー波長２μｍ）に分光照射強度を持ち、前記のハロ
ゲンヒーターよりも照射赤外線の波長が長く、水の吸収
特性に近いため吸収効率が高くなるものである。
構成するカーボンフィラメント硝子中波長赤外線ヒータ
ーは、カーボンリボンを発熱素子とする赤外線照射ラン
プであり、石英硝子中にアルゴンガス雰囲気の中に設置
されているもので、特に、低温にて赤外線が照射され、
図６のグラフに示すように、１．２〜５μｍ（最大エネ
ルギー波長２μｍ）に分光照射強度を持ち、前記のハロ
ゲンヒーターよりも照射赤外線の波長が長く、水の吸収
特性に近いため吸収効率が高くなるものである。
【００２８】また、上記カーボンフィラメントでなる発
熱素子が石英硝子にて覆われているため、風による対流
損失がない。
熱素子が石英硝子にて覆われているため、風による対流
損失がない。
【００２９】さらに、その発熱素子が小さいため、応答
性が２〜３秒と速く、前記のハロゲンヒーターと同様
に、塗工時の紙切れ等のトラブル発生時に、通電を中止
すれば火災等の事故を防ぐことができる。
性が２〜３秒と速く、前記のハロゲンヒーターと同様
に、塗工時の紙切れ等のトラブル発生時に、通電を中止
すれば火災等の事故を防ぐことができる。
【００３０】これに対し、従来のセラミックスヒーター
や、シーズヒーターでは応答性が１〜２分、または１０
分以上と悪く、紙切れ等のトラブルが発生すると基材
（３０）が燃えだしてしまう為、テンション等を検知
し、トラブル発生時には、ヒーターユニットを基材面か
ら離す必要があり、装置的に大がかりと成ってしまって
いた。
や、シーズヒーターでは応答性が１〜２分、または１０
分以上と悪く、紙切れ等のトラブルが発生すると基材
（３０）が燃えだしてしまう為、テンション等を検知
し、トラブル発生時には、ヒーターユニットを基材面か
ら離す必要があり、装置的に大がかりと成ってしまって
いた。
【００３１】また、水性エマルジョン等の水性塗膜の乾
燥に於いて上記のようなセラミックヒータ等だけでは効
率が悪い事は良く知られている。即ち、上記本発明の乾
燥ノズル（１）に係わるカーボンヒーターは水の吸収効
率が高く、塗膜内部まで加熱することが可能であるが、
加熱後塗膜表面には境膜と呼ばれる水の飽和蒸気から成
る層が形成され、その境膜が、加熱以降の水の蒸発を妨
げてしまうためと考えられている。
燥に於いて上記のようなセラミックヒータ等だけでは効
率が悪い事は良く知られている。即ち、上記本発明の乾
燥ノズル（１）に係わるカーボンヒーターは水の吸収効
率が高く、塗膜内部まで加熱することが可能であるが、
加熱後塗膜表面には境膜と呼ばれる水の飽和蒸気から成
る層が形成され、その境膜が、加熱以降の水の蒸発を妨
げてしまうためと考えられている。
【００３２】この境膜の厚みは風により薄くなる事が知
られており、一般的には塗工膜面上への風速が１ｍ／ｍ
ｉｎでは、境膜の厚みは１ｍｍ、２０ｍ／ｍｉｎでは、
１００μｍ、４０ｍ／ｍｉｎでは、１０μｍとなり、蒸
発速度が境膜厚みに反比例して速くなる。
られており、一般的には塗工膜面上への風速が１ｍ／ｍ
ｉｎでは、境膜の厚みは１ｍｍ、２０ｍ／ｍｉｎでは、
１００μｍ、４０ｍ／ｍｉｎでは、１０μｍとなり、蒸
発速度が境膜厚みに反比例して速くなる。
【００３３】しかしながら風量を増していくと、水性エ
マルジョン塗膜は表面に乾燥皮膜が形成され、即ち皮張
り現象が起こる。この皮張り現象が起きると内部の水は
封じ込まれてしまい、その後さらに熱が加えられると、
その蒸気が乾燥塗膜を突き破ってでる為に、表面性が悪
くなってしまう。
マルジョン塗膜は表面に乾燥皮膜が形成され、即ち皮張
り現象が起こる。この皮張り現象が起きると内部の水は
封じ込まれてしまい、その後さらに熱が加えられると、
その蒸気が乾燥塗膜を突き破ってでる為に、表面性が悪
くなってしまう。
【００３４】本発明の乾燥ノズル（１）は、水性エマル
ジョン塗膜を良好な面性を保ちながら、効率よく、高速
にしかも安全性を保ちながら乾燥するもので、カーボン
フィラメントを発熱素子とし石英硝子に封じ込めた棒状
ヒーター（１０）を取り付け、配置したものである。
ジョン塗膜を良好な面性を保ちながら、効率よく、高速
にしかも安全性を保ちながら乾燥するもので、カーボン
フィラメントを発熱素子とし石英硝子に封じ込めた棒状
ヒーター（１０）を取り付け、配置したものである。
【００３５】本発明の乾燥装置は、図５の側断面図に示
すように、例えば上記のような排気部（５０）を有する
乾燥ノズル（１）が、走行する基材（３０）の両面に複
数セット配設されている乾燥装置（１００）である。
すように、例えば上記のような排気部（５０）を有する
乾燥ノズル（１）が、走行する基材（３０）の両面に複
数セット配設されている乾燥装置（１００）である。
【００３６】上記乾燥ノズル（１）の配設は、基材（３
０）の表面のみでも、裏面のみでもよく、必要に応じて
適宜選定できるが、例えば基材（３０）として紙等のよ
うなポーラス基材のように、基材面（塗工膜面ではない
面）からの水分の飛散が可能な基材では基材面側に配設
しても良好な効果が得られる。
０）の表面のみでも、裏面のみでもよく、必要に応じて
適宜選定できるが、例えば基材（３０）として紙等のよ
うなポーラス基材のように、基材面（塗工膜面ではない
面）からの水分の飛散が可能な基材では基材面側に配設
しても良好な効果が得られる。
【００３７】
【実施例】次に実施例により、本発明を具体的に説明す
る。 〈実施例１〉図２の側断面図に示すように、紙を基材
（３０）として、その上に水分量２５％、固形分比７５
％（アクリルエマルジョン、水酸化アルミニウム、炭酸
カルシウム、発泡剤、添加剤）からなる塗液をウエット
膜厚２１０μｍ（２４０ｇ／ｍ 2 ）に塗工し、ドライ膜
厚１５０μに乾燥するのに、基材（３０）の走行速度：
６０ｍ／ｍｉｎで、乾燥炉長：３０ｍの乾燥炉に配設さ
れる乾燥ノズル（１）であって、それをを構成するスリ
ット状送風ノズル（２０）ともう一つのスリット状送風
ノズル（２２）間に棒状ヒーター（１０）としてカーボ
ンフィラメントを発熱素子とする石英硝子中波長赤外線
ヒーター１００ＫＷとして、その効果確認を行った。
る。 〈実施例１〉図２の側断面図に示すように、紙を基材
（３０）として、その上に水分量２５％、固形分比７５
％（アクリルエマルジョン、水酸化アルミニウム、炭酸
カルシウム、発泡剤、添加剤）からなる塗液をウエット
膜厚２１０μｍ（２４０ｇ／ｍ 2 ）に塗工し、ドライ膜
厚１５０μに乾燥するのに、基材（３０）の走行速度：
６０ｍ／ｍｉｎで、乾燥炉長：３０ｍの乾燥炉に配設さ
れる乾燥ノズル（１）であって、それをを構成するスリ
ット状送風ノズル（２０）ともう一つのスリット状送風
ノズル（２２）間に棒状ヒーター（１０）としてカーボ
ンフィラメントを発熱素子とする石英硝子中波長赤外線
ヒーター１００ＫＷとして、その効果確認を行った。
【００３８】〈比較例１〉上記棒状ヒーター（１０）を
ハロゲンヒーター１００ＫＷとした以外は、実施例１と
同様にして、その効果確認を行った。
ハロゲンヒーター１００ＫＷとした以外は、実施例１と
同様にして、その効果確認を行った。
【００３９】上記実施例１と比較例１でそれぞれの効果
確認を行ったが、熱風のみの場合の含水量と同一含水量
で比較すると、実施例１のカーボンフィラメントを発熱
素子とした硝子中波長赤外線ヒーターでは８５ｍ／ｍｉ
ｎに、比較例１のハロゲンヒーターでは７８ｍ／ｍｉｎ
にスピードアップすることができた。
確認を行ったが、熱風のみの場合の含水量と同一含水量
で比較すると、実施例１のカーボンフィラメントを発熱
素子とした硝子中波長赤外線ヒーターでは８５ｍ／ｍｉ
ｎに、比較例１のハロゲンヒーターでは７８ｍ／ｍｉｎ
にスピードアップすることができた。
【００４０】さらに乾燥に対するエネルギー効率を比較
すると熱風のみでは１８％、ハロゲンヒーターでは２５
％、カーボンフィラメントを発熱素子とした硝子中波長
赤外線ヒーターは３５％の効率であった。
すると熱風のみでは１８％、ハロゲンヒーターでは２５
％、カーボンフィラメントを発熱素子とした硝子中波長
赤外線ヒーターは３５％の効率であった。
【００４１】〈実施例２〉図２に示すように、紙を基材
（３０）として、その上に水分量２５％、固形分比７５
％（アクリルエマルジョン、水酸化アルミニウム、炭酸
カルシウム、発泡剤、添加剤）からなる塗液をウエット
膜厚２１０μｍ（２４０ｇ／ｍ2 ）に塗工し、ドライ膜
厚１５０μｍに乾燥するのに基材（３０）の走行速度：
６０ｍ／ｍｉｎで、乾燥炉長：３０ｍの乾燥装置で乾燥
している。この装置の上下に、図２に示す乾燥ノズル
（１）を、図５に示すように２０セット（４ＫＷのカー
ボンフィラメントを発熱素子とする硝子中波長赤外線ヒ
ータ付き）設置した。
（３０）として、その上に水分量２５％、固形分比７５
％（アクリルエマルジョン、水酸化アルミニウム、炭酸
カルシウム、発泡剤、添加剤）からなる塗液をウエット
膜厚２１０μｍ（２４０ｇ／ｍ2 ）に塗工し、ドライ膜
厚１５０μｍに乾燥するのに基材（３０）の走行速度：
６０ｍ／ｍｉｎで、乾燥炉長：３０ｍの乾燥装置で乾燥
している。この装置の上下に、図２に示す乾燥ノズル
（１）を、図５に示すように２０セット（４ＫＷのカー
ボンフィラメントを発熱素子とする硝子中波長赤外線ヒ
ータ付き）設置した。
【００４２】この時、スリット状送風ノズル（２０）か
らの熱風の風速を２５ｍ／ｍｉｎから１０ｍ／ｍｉｎに
下げても基材（３０）の走行速度を８０ｍ／ｍｉｎに上
げることができた。また、熱風を含めた全体の熱効率は
従来の熱風乾燥炉にカーボンフィラメントを発熱素子と
した硝子中波長赤外線ヒータを後付けした時より高く、
しかも熱風の風量を下げる事が可能と成ったので、平面
性が向上した。
らの熱風の風速を２５ｍ／ｍｉｎから１０ｍ／ｍｉｎに
下げても基材（３０）の走行速度を８０ｍ／ｍｉｎに上
げることができた。また、熱風を含めた全体の熱効率は
従来の熱風乾燥炉にカーボンフィラメントを発熱素子と
した硝子中波長赤外線ヒータを後付けした時より高く、
しかも熱風の風量を下げる事が可能と成ったので、平面
性が向上した。
【００４３】〈実施例３〉紙を基材（３０）とし、その
上に水分量２５％、固形分比７５％（アクリルエマルシ
ョン、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、発泡剤、
添加剤）からなる塗液をウエット膜厚２１０μｍ（２４
０ｇ／ｍ2 ）に塗工し、ドライ膜厚１５０μｍに乾燥す
るのに、塗工速度：６０ｍ／ｍｉｎで乾燥炉長３０ｍの
乾燥装置で乾燥している。この装置は、図４に示すよう
に、走行する基材（３０）の上下に乾燥ノズル（１）を
設置した。
上に水分量２５％、固形分比７５％（アクリルエマルシ
ョン、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、発泡剤、
添加剤）からなる塗液をウエット膜厚２１０μｍ（２４
０ｇ／ｍ2 ）に塗工し、ドライ膜厚１５０μｍに乾燥す
るのに、塗工速度：６０ｍ／ｍｉｎで乾燥炉長３０ｍの
乾燥装置で乾燥している。この装置は、図４に示すよう
に、走行する基材（３０）の上下に乾燥ノズル（１）を
設置した。
【００４４】この時、下方に設置した乾燥ノズル（１）
からの熱風温度を高くしても塗工面の平面性の悪化はな
く、高速乾燥が可能であった。
からの熱風温度を高くしても塗工面の平面性の悪化はな
く、高速乾燥が可能であった。
【００４５】
【発明の効果】本発明は以上の構成であるから、下記に
示す如き効果がある。即ち、塗布液が塗工された基材の
走行方向に対し、スリット状送風ノズルと棒状ヒーター
が順に垂直に配置された乾燥ノズルにおいて、水性塗膜
温度の上昇に、水の吸収波長２〜４μｍに近い、１．２
〜５μｍ（最大エネルギー波長２μｍ）に分光照射強度
をもつカーボンフィラメントを発熱素子とする石英硝子
中波長赤外線ヒーターを用いたので、表面近傍の飽和水
蒸気を取り除いて効率良く乾燥ができ、また、基材の走
行方向に対し、スリット状送風ノズルが棒状ヒーターの
手前に配置されているので、表面平滑性と膜厚均一性に
優れた塗布膜が得られる乾燥ノズルとすることができ
る。
示す如き効果がある。即ち、塗布液が塗工された基材の
走行方向に対し、スリット状送風ノズルと棒状ヒーター
が順に垂直に配置された乾燥ノズルにおいて、水性塗膜
温度の上昇に、水の吸収波長２〜４μｍに近い、１．２
〜５μｍ（最大エネルギー波長２μｍ）に分光照射強度
をもつカーボンフィラメントを発熱素子とする石英硝子
中波長赤外線ヒーターを用いたので、表面近傍の飽和水
蒸気を取り除いて効率良く乾燥ができ、また、基材の走
行方向に対し、スリット状送風ノズルが棒状ヒーターの
手前に配置されているので、表面平滑性と膜厚均一性に
優れた塗布膜が得られる乾燥ノズルとすることができ
る。
【００４６】また上記カーボンフィラメントを発熱素子
とする石英硝子中波長赤外線ヒーターは、応答性が良い
為、紙切れ等基材が炉中にてストップしても基材が燃え
出してしまう等のトラブルがなく安全性にも優れている
乾燥ノズルとすることができる。
とする石英硝子中波長赤外線ヒーターは、応答性が良い
為、紙切れ等基材が炉中にてストップしても基材が燃え
出してしまう等のトラブルがなく安全性にも優れている
乾燥ノズルとすることができる。
【００４７】また、前記基材の走行方向で棒状ヒーター
の次に前記スリット状送風ノズルと平行にもう１本のス
リット状送風ノズルを配置することによって、より効率
の良い乾燥を可能とする乾燥ノズルを提供できる。
の次に前記スリット状送風ノズルと平行にもう１本のス
リット状送風ノズルを配置することによって、より効率
の良い乾燥を可能とする乾燥ノズルを提供できる。
【００４８】また、前記基材の走行方向で棒状ヒーター
の次に該棒状ヒーターと平行にスリット状吸気ノズルを
配置することによって、スリット状送風ノズルからの熱
風（飽和水蒸気を含んだ）を吸収し、より効率の良い乾
燥を可能とする乾燥ノズルとすることができる。
の次に該棒状ヒーターと平行にスリット状吸気ノズルを
配置することによって、スリット状送風ノズルからの熱
風（飽和水蒸気を含んだ）を吸収し、より効率の良い乾
燥を可能とする乾燥ノズルとすることができる。
【００４９】従って本発明は、水性の塗工膜で、特に厚
い水性塗工膜に適した乾燥装置として、優れた実用上の
効果を発揮する。
い水性塗工膜に適した乾燥装置として、優れた実用上の
効果を発揮する。
【図１】本発明の乾燥ノズルの一実施の形態を側断面で
表した説明図である。
表した説明図である。
【図２】本発明の乾燥ノズルの他の一実施の形態を側断
面で表した説明図である。
面で表した説明図である。
【図３】本発明の乾燥ノズルの他の一実施の形態を側断
面で表した説明図である。
面で表した説明図である。
【図４】本発明の乾燥ノズルの他の一実施の形態を側断
面で表した説明図である。
面で表した説明図である。
【図５】本発明の乾燥装置の一実施の形態を側断面で表
した説明図である。
した説明図である。
【図６】本発明の乾燥ノズルに係わるヒーターの照射特
性と水の吸収特性を表すグラフである。
性と水の吸収特性を表すグラフである。
１‥‥乾燥ノズル １０‥‥棒状ヒーター １２‥‥反射フード ２０‥‥スリット状送風ノズル ２２‥‥もう一つのスリット状送風ノズル ３０‥‥基材 ４０‥‥スリット状吸気ノズル ５０‥‥排気部 １００‥‥乾燥装置 Ｃ‥‥カーボンフィラメント石英硝子赤外線ヒーターの
照射特性曲線 Ｈ‥‥ハロゲンヒーターの照射特性曲線 Ｗ‥‥水の吸収特性曲線 Ｐ‥‥走行方向
照射特性曲線 Ｈ‥‥ハロゲンヒーターの照射特性曲線 Ｗ‥‥水の吸収特性曲線 Ｐ‥‥走行方向
Claims (6)
- 【請求項１】塗布液が塗工された基材の走行方向に対
し、スリット状送風ノズルと棒状ヒーターが順に垂直に
配置された乾燥ノズルであって、該棒状ヒーターは、カ
ーボンフィラメントを発熱素子とする石英硝子中波長赤
外線ヒーターであることを特徴とする乾燥ノズル。 - 【請求項２】前記基材の走行方向で棒状ヒーターの次に
前記スリット状送風ノズルと平行にもう１本のスリット
状送風ノズルが配置されていることを特徴とする請求項
１記載の乾燥ノズル。 - 【請求項３】前記基材の走行方向で棒状ヒーターの次に
該棒状ヒーターと平行にスリット状吸気ノズルが配置さ
れていることを特徴とする請求項１記載の乾燥ノズル。 - 【請求項４】前記基材の走行方向で棒状ヒーターの次
に、前記スリット状送風ノズルと排気部が対峙させて配
置されていることを特徴とする請求項１記載の乾燥ノズ
ル。 - 【請求項５】前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の
乾燥ノズルが、走行する基材の表面もしくは両面に複数
セット配設されていることを特徴とする乾燥装置。 - 【請求項６】前記請求項５に記載の乾燥装置を用いて、
塗布液が塗工され、走行する基材の表面もしくは両面を
乾燥する乾燥方法であって、前記乾燥装置を構成するス
リット状送風ノズルからの風速を５ｍ／ｓｅｃ〜２５ｍ
／ｓｅｃの範囲とすることを特徴とする乾燥方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154657A JP2001330368A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 乾燥ノズル及びそれを配列した乾燥装置及び乾燥方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154657A JP2001330368A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 乾燥ノズル及びそれを配列した乾燥装置及び乾燥方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001330368A true JP2001330368A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18659722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000154657A Pending JP2001330368A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 乾燥ノズル及びそれを配列した乾燥装置及び乾燥方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001330368A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008155485A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| WO2014129072A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | 日本碍子株式会社 | ノズル付きヒーター及び乾燥炉 |
| CN104101196A (zh) * | 2013-04-02 | 2014-10-15 | 大兴安岭神州北极木业有限公司 | 木材干燥机 |
| JP2018124027A (ja) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | 幸代 野阪 | 高濃度塗工機用乾燥装置及び乾燥方法 |
| CN108501524A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-07 | 鞍山文雷科技有限公司 | 一种pvc宽幅凹版水墨印刷干燥烘箱以及干燥方法 |
| JP2021110528A (ja) * | 2020-01-10 | 2021-08-02 | ドライングシステム株式会社 | 乾燥装置及び乾燥方法 |
| WO2022261993A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | Sz Zuvi Technology Co., Ltd. | Apparatuses and methods for drying an object |
| CN116273721A (zh) * | 2023-01-17 | 2023-06-23 | 南通捷晶半导体技术有限公司 | 一种防灰尘干扰的多位延伸的半导体器件点胶机 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63319152A (ja) * | 1987-06-24 | 1988-12-27 | Kondo Unyu Kiko Kk | 印刷紙の乾燥装置 |
| JPH01501073A (ja) * | 1986-10-31 | 1989-04-13 | アイアールティー―フィンランド リミテッド | 移動ウエブ素材を乾燥するための方法と手段 |
| JPH08192089A (ja) * | 1995-01-17 | 1996-07-30 | Dainippon Printing Co Ltd | 乾燥装置 |
| JPH11304359A (ja) * | 1998-04-23 | 1999-11-05 | Chugai Ro Co Ltd | 帯状材用浮揚式乾燥炉 |
-
2000
- 2000-05-25 JP JP2000154657A patent/JP2001330368A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| JP7272658B2 (ja) | 2020-01-10 | 2023-05-12 | ドライングシステム株式会社 | 乾燥装置及び乾燥方法 |
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| CN116273721B (zh) * | 2023-01-17 | 2023-11-10 | 南通捷晶半导体技术有限公司 | 一种防灰尘干扰的多位延伸的半导体器件点胶机 |
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