JP2002266299A - パルプモールド成形体製造用中子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱水、乾燥後における成形体の肉厚ムラの発
生を確実に抑えることができるパルプモールド成形体製
造用中子を提供すること。 【解決手段】 パルプモールド法により製造された成形
体の脱水又は乾燥時に用いられるパルプモールド成形体
製造用中子である。伸縮自在な袋状の第１の弾性体２
と、第１の弾性体２の内部に配設された伸縮自在な袋状
の第２の弾性体３と、第１の弾性体２及び第２の弾性体
３それぞれに個別に流体を給排出する給排出管４とを備
えており、第２の弾性体３で第１の弾性体２を局部的に
押圧するようになしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パルプモールド成
形体製造用中子及びこれを用いたパルプモールド成形体
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】抄紙型の抄紙面にパルプ繊維を堆積させ
て湿潤状態の成形体を形成した後、伸縮自在な弾性体か
らなる中空状の中子内に所定の流体を供給して該中子を
膨張させ、膨張した該中子により前記成形体を前記抄紙
面へ向けて押圧して脱水し、所定形状の成形体を得るパ
ルプモールド成形体の製造方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のパル
プモールド成形体の製造方法では、成形体の形状、特
に、上方部に比べて下方部に広い容積を有していたり、
深い括れを有する容器の加圧脱水、加圧加熱を行う場合
には、弾性体の伸びが局所的に大きくなるため、均一な
加圧状態が得られにくくなり、脱水、乾燥後において、
成形体に肉厚ムラが生じる場合があった。

【０００４】従って本発明の目的は、脱水、乾燥後にお
ける成形体の肉厚ムラの発生を確実に抑えることができ
るパルプモールド成形体製造用中子及びこれを用いたパ
ルプモールド成形体の製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、パルプモール
ド法により製造された成形体の脱水又は乾燥時に用いら
れるパルプモールド成形体製造用中子であって、伸縮自
在な袋状の第１の弾性体と、該第１の弾性体の内部に配
設された伸縮自在な袋状の第２の弾性体と、該第１の弾
性体及び該第２の弾性体それぞれに個別に流体を給排出
する給排出管とを備えており、該第２の弾性体で該第１
の弾性体を局部的に押圧するようになしてあるパルプモ
ールド成形体製造用中子を提供することにより、前記目
的を達成したものである。

【０００６】また、本発明は、前記本発明のパルプモー
ルド成形体製造用中子を用いたパルプモールド成形体の
製造方法であって、少なくとも、抄造型又は乾燥型内に
抄造又は配置された開口部を有する湿潤状態の成形体内
に、前記中子を該開口部から挿入し、前記第１及び第２
の弾性体内に流体を供給してこれらの弾性体を拡張させ
て該抄造型又は該乾燥型の内面に該成形体を押圧しなが
ら、該成形体の脱水又は乾燥を行う工程を具備するパル
プモールド成形体の製造方法を提供することにより、前
記目的を達成したものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、その好ましい実
施の形態に基づき図面を参照しながら説明する。

【０００８】図１は、本発明のパルプモールド成形体製
造用中子（以下、単に中子ともいう。）の第１実施形態
を示したものである。同図において符号１は、中子を示
している。

【０００９】図１に示すように、中子１は、パルプモー
ルド法により製造された成形体の脱水又は乾燥時に用い
られるパルプモールド成形体製造用中子であり、伸縮自
在な袋状の弾性体（第１の弾性体）２と、弾性体２の内
部に配設された伸縮自在な袋状の弾性体（第２の弾性
体）３と、弾性体２及び弾性体３それぞれに個別に流体
を給排出する給排出管４とを備えており、弾性体３で弾
性体２を局部的に押圧するようになしてある。

【００１０】弾性体２及び弾性体３は、後述する給排出
管４の固定手段４２，４３によって固定されている。

【００１１】弾性体２及び弾性体３には、伸縮してその
体積が変化する材質のものを特に制限なく用いることが
できるが、耐久・耐熱性等の点から、天然ゴム、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
等合成ゴムからなる弾性材で構成されたものを用いるこ
とが好ましい。

【００１２】給排出管４は、弾性体３内に流体を供給す
る外管４０と、弾性体３内に流体を供給する内管４１と
を備えた二重管で構成されている。外管４０の下端部の
内周及び内管４１の下端部の外周には、互いに螺着可能
なネジが形成されており、外管４０及び内管４１は、下
端部部において互いに気密に螺着されて固定されてい
る。

【００１３】前記弾性体２の固定手段４２は、外周部に
雄ネジを有するリング部材４２ａと、該雄ネジに螺着可
能な雌ネジを有するリング部材４２ｂとから構成されて
いる。リング部材４２ａは、その内側に外管４０が挿入
されて固定されている。そして、このリング部材４２ａ
に、リング部材４２ｂを螺着させ、弾性部材２の開口部
２０を両部材間において狭持することで、弾性体２を外
管４０に固定できるようになっている。

【００１４】前記弾性体３の固定手段４３は、前記内管
４１の下端部と、内管４１の下端部に形成された前記ネ
ジに螺着可能な雌ネジを有するリング部材４３ａとから
構成されている。そして、このリング部材４３ａを内管
４１の前記雄ネジに螺着させ、弾性体３の開口部３０を
内管４１の下端とリング部材４３ａとの間において狭持
することで、弾性体３を内管４１に固定できるようにな
っている。

【００１５】外管４０には、弾性体２内に通じる流体の
流通路４０ａが複数形成されており、当該弾性体２の伸
縮は、これらの流通路４０ａを通じて弾性体２内に流体
を給排出することで行えるようになっている。内管４１
の下端開口部４１ａは、流体の流通路となっており、伸
縮は、内管４１の下端開口部４１ａを通じて流体を給排
出することで行えるようになっている。

【００１６】前記構成の中子１においては、弾性体２、
３のそれぞれに、二重管４の外管４０及び内管４１を通
じて流体が供給されると、弾性体２が全体的に膨出する
一方において、二重管４の下端部において膨出した弾性
体３によって、伸びの大きな弾性体２の下方部が局部的
に押圧される。これにより、下方部に広い容積を有する
成形体を加圧脱水又は加圧乾燥する際にも、成形体の内
面全体が均一に押圧され、成形体の肉厚のムラの発生が
抑えられる。

【００１７】次に、本発明のパルプモールド成形体の製
造方法を、その好ましい実施形態として、前記中子１を
用いたパルプモールド成形体の製造方法に基づいて、図
面を参照しながら説明する。

【００１８】先ず、湿潤状態の成形体の抄造工程につい
て説明する。この抄造工程では、図２（ａ）に示すよう
に、一対の割型６，７からなり、且つ各割型を組み合わ
せることにより所定形状のキャビティ８が形成される抄
紙型９を用意する。キャビティ８は、外部に向けて開口
したスラリー注入口９０を介して抄紙型９の外部に連通
している。キャビティ８の内面は、所定の大きさの網目
を有する抄紙ネット（図示せず）によって被覆されてい
る。各割型には、その内部（即ちキャビティの内面）と
外部とを連通する複数の連通路６０，７０が形成されて
いる。各連通路６０，７０は、吸引ポンプ等の吸引手段
（図示せず）に接続されている。

【００１９】この状態下に、スラリー注入口９０を通じ
て所定量のパルプスラリーをキャビティ８内に加圧注入
する。これと共に連通路を通じてキャビティ８内を抄紙
型９の外側に向けて減圧吸引し、パルプスラリー中の水
分を吸引すると共に抄紙面、即ちキャビティ８の内面を
被覆する前記抄紙ネット上にパルプ繊維を堆積させる。
その結果、抄紙ネット上には、パルプ繊維が堆積されて
なる湿潤状態の成形体１０が形成される。

【００２０】前記パルプスラリーには、水にパルプ繊維
のみからなるものを用いることができ、また、これらに
更にタルクやカオリナイト等の無機物、ガラス繊維やカ
ーボン繊維等の無機繊維、ポリオレフィン等の熱可塑性
合成樹脂の粉末又は繊維、非木材又は植物質繊維、多糖
類等の他の成分を含有させたものを用いることもでき
る。これら他の成分の配合量は、パルプ繊維及び該他の
成分の合計量に対して１〜７０重量％、特に５〜５０重
量％であることが好ましい。また、パルプスラリーに
は、繊維の分散剤、成形助剤、着色顔料、着色助剤等を
含んだものを用いることもできる。キャビティ内へのパ
ルプスラリー注入終了時での加圧注入の圧力は、キャビ
ティ内の撹拌効果等の点から０．０１〜１．０ＭＰａと
することが好ましく、０．１〜０．５ＭＰａとすること
がより好ましい。また、キャビティ内に供給するパルプ
スラリーの温度は、肉厚ムラの発生防止、前記他の成分
のの添加効果の低減防止の点から、５〜３５℃が好まし
く、１５〜３０℃がより好ましい。

【００２１】前記抄紙ネットには、天然繊維、合成繊維
又は金属繊維からなるネットを単一又は複数組み合わせ
て用いることができ、また、上記素材繊維を組み合わせ
て編み込んでネットとしたものを用いることができる
が、ネットの形成のし易さ、耐久性の点から合成繊維が
好ましく用いられる。前記天然繊維としては、植物繊
維、動物繊維等が挙げられる。また、前記合成繊維とし
ては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、半合成樹脂からな
る合成樹脂繊維が挙げられる。また、上記金属繊維とし
ては、ステンレス繊維、銅繊維等が挙げられる。抄紙ネ
ットは、ネットの滑り性、耐久性を向上させる上で繊維
表面の改質を行うことが好ましい。また、抄紙ネット
は、割型の内面への密着を防いで吸引効率を良好に保つ
上で、平均開口面積率が１０〜７０％であるものが好ま
しく、２５〜５５％であるものがより好ましい。また、
抄紙ネットは、パルプスラリー中の固形成分のネットの
通過やネットへの目詰まりを抑えつつ確実に抄紙を行う
上で、平均最大開孔幅が０．１〜１．５ｍｍであるもの
が好ましく、０．３〜１．０ｍｍであるものがより好ま
しい。

【００２２】形成された湿潤状態の成形体１０は、次
に、加圧脱水工程に付される。図２（ｂ）に示すよう
に、抄紙型９を内部から外部へ向けて吸引した状態下
に、前記中子１を弾性体２，３の収縮状態下に成形体１
０内に挿入する。中子１の外管４０及び内管４１それぞ
れの上端部には、切り替えコック（図示せず）を介して
加圧流体の供給源及び加圧流体を負圧吸引して排出する
排出源（共に図示せず）が接続されている。

【００２３】次に、図２（ｃ）に示すように、前記外管
４０の前記流通路４０ａを通じて弾性体２内に所定の加
圧流体を供給して弾性体２を膨出させる。その一方で、
前記内管４１の下端開口部４１ａを通じて弾性体３内に
所定の加圧流体を供給して弾性体３を膨出させる。そし
て、膨出したこれらの弾性体２により、湿潤状態の成形
体１０を、抄紙面、即ちキャビティ８の内面に向けて押
圧するとともに、弾性体２の伸びの大きい下方部におい
て弾性体３によって弾性体２の内側より当該弾性体２を
局部的に押圧することにより、成形体１０が内部より均
一に押圧されてその脱水が進行すると共に成形体１０に
キャビティ８の内面形状が転写される。

【００２４】また、図２（ｃ）に示すように、成形体１
０が、弾性体２，３によってその内部からキャビティ８
の内面に向けて押し付けられるために、キャビティ８の
形状が複雑であっても、精度良くキャビティ８の内面の
成形体１０に転写されることになる。特に伸びの大きな
弾性体２の下方部において、弾性体３が弾性体２を内側
から押圧するため、成形体１０のように、下方部に広い
容積を有する成形体であっても、肉厚のむらを抑えた加
圧脱水が可能であり、脱水後の成形体の肉厚を均一にす
ることができる。

【００２５】弾性体２，３を膨出させるために用いられ
る流体としては、例えば空気（加圧空気）、熱風（加熱
された加圧空気）、蒸気、過熱蒸気、油（加熱油）、そ
の他各種の液が使用される。特に、空気、熱風、過熱蒸
気を用いることが、操作性等の点から好ましい。各弾性
体内に流体を供給する圧力は、脱水に強する成形体に応
じて適宜設定することができるが、成形体の成形性や弾
性体を拡縮させる際の操作、簡易な設備で脱水を行える
等の点から、０．０１〜５ＭＰａ、特に０．１〜３ＭＰ
ａであることが好ましい。

【００２６】成形体１０を所定の含水率まで脱水でき且
つ成形体１０にキャビティ８の内面の形状が十分に転写
されたら、図２（ｄ）に示すように、弾性体２，３内の
流体を排出し、弾性体２，３を縮小させる。次いで、縮
小した弾性体２，３を成形体１０内より取り出し、更に
抄紙型９を開いて所定の含水率を有する湿潤状態の成形
体１０を取り出す。

【００２７】取り出された成形体１０は次に加熱乾燥工
程に付される。加熱乾燥工程では、抄紙・脱水を行わ
ず、加熱された状態の乾燥型を用いること以外は、図２
に示す抄紙・脱水工程とほぼ同様の操作が行われる。即
ち、先ず、一組の割型を組み合わせることにより成形す
べきパルプモールド成形体の外形に対応した形状のキャ
ビティが形成される乾燥型を別途用意し、該乾燥型を所
定温度に加熱しておく。本実施形態においては、乾燥型
のキャビティ形状と抄紙型のキャビティ形状とは同じに
なされている。加熱された状態の乾燥型のキャビティ内
に、所定の含水率まで脱水された湿潤状態の成形体１０
を装填する。

【００２８】次に、図２（ｂ）及び（ｃ）に示す加圧脱
水工程で用いた中子１と同様の中子を成形体１０内に挿
入し、弾性体内に流体を供給して弾性体を膨出させ、膨
出した弾性体により成形体をキャビティの内面に向けて
押圧する。弾性体の材質及び流体の供給圧力は、加圧脱
水工程と同様とすることができる。この状態下に、成形
体を加熱乾燥する。成形体が十分に乾燥したら、弾性体
内の流体を排出し、該弾性体を縮小させて取り出す。更
に乾燥型を開いて、パルプモールド成形体を取り出す。
そして、必要に応じてトリミングにより整形した後、塗
装等を施してパルプモールド成形体の製造を完了する。

【００２９】このように、本第１実施形態の中子１は、
弾性体２で成形体１０を内側から押圧する一方で、弾性
体３を膨出させることによって伸びの大きな弾性体２の
下方部を局部的に押圧できるので、成形体１０のよう
に、下方部に広い容積を有する成形体であっても、均一
に加圧脱水及び加圧加熱することができ、脱水、乾燥後
における成形体１０の肉厚ムラを確実に抑えることがで
きる。

【００３０】次に、本発明のパルプモールド成形体製造
用中子の第２施形態を図３及び図４に基づいて説明す
る。なお、これらの図において、前記第１実施形態と共
通する部分については、同一符合を付し、その説明は省
略する。従って第２実施形態に関し特に説明しない点
は、第１の実施形態に関し詳述した説明が適宜適用され
る。

【００３１】図３は、本発明のパルプモールド成形体製
造用中子の第２実施形態を示したものである。本実施形
態の中子１’は、鉛直方向の中間部に深い括れ部分１０
ａ’を有する成形体１０’（図４参照）の製造に用いら
れる中子である。

【００３２】図３に示すように、中子１’は、伸縮自在
な袋状の弾性体（第１の弾性体）２と、弾性体２の内部
に上下二箇所に配設された伸縮自在なドーナツ状の袋状
の弾性体（第２の弾性体）３’と、弾性体２及び弾性体
３’にそれぞれ個別に流体を給排出する給排出管４’と
を備えており、弾性体３’で伸びの大きな弾性体２の上
方部及び下方部を局部的に押圧するようになしてある。

【００３３】弾性体３’は、後述する給排出管４’の固
定手段４３’によって固定されている。弾性体３’に
は、前記弾性体２と同様の材質のものを用いることがで
きる。

【００３４】給排出４’は、弾性体３’内に流体を供給
する外管４０’と、弾性体２内に流体を供給する内管４
１’とを備えた二重管で構成されている。外管４０’
は、２本の管状部材４００、４０１が接合されて構成さ
れている。外管４０’は、その外径が下方に向けて漸次
拡径するテーパー部４０b’及び上方に向けて漸次拡径
するテーパー部４０ｃ’を有しており、外管４０’の外
周におけるテーパー部４０ｂ’，４０ｃ’の上下には、
雄ネジが形成されている。

【００３５】前記弾性体３’の固定手段４３’は、前記
外管４０’のテーパー部４０ｂ’，４０ｃ’と、外管４
０’の外周に形成された前記雄ネジに螺着可能な雌ネジ
を有するリング部材４３ａ’とから構成されている。そ
して、このリング部材４３ａ’を外管４０’外周の前記
雄ネジに螺着させ、弾性体３’の開口部３０’を外管４
０’のテーパー部４０ｂ’，４０ｃ’とリング部材４３
ａ’との間において狭持することで、弾性体３’を外管
４０’に固定できるようになっている。

【００３６】中子１’においては、弾性体２の伸縮は、
内管４１の流通路である下端開口部４１ａを通じて流体
を給排出することで行えるようになっている。また、外
管４０’には、弾性体３’内に通じる流体の流通路４０
ａ’が複数形成されており、弾性体３’の伸縮は、これ
らの流通路４０ａ’を通じて弾性体３’内に流体を給排
出することで行えるようになっている。

【００３７】前記構成の中子１’においては、弾性体
２、３’のそれぞれに、二重管４の内管４１及び外管４
０’を通じて流体が供給されると、弾性体２が全体的に
膨出する一方において二重管４’の上方部及び下方部に
おいて膨出した弾性体３’が、伸びの大きな弾性体２の
上方部及び下方部を局部的に押圧する。

【００３８】従って、図４に示すように、抄紙型６’，
７’を用いた抄紙工程において、深い括れ１０ａ’を有
する成形体１０’を抄造し、これを加圧脱水又は加圧乾
燥する際にも、弾性体２の伸びの大きな部分を弾性体
３’によって押圧することができるので、肉厚のムラの
発生を抑えることができる。

【００３９】本発明は、前記各実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、
適宜変更することができる。

【００４０】例えば、第１、第２の弾性体の形状及び第
２の弾性体の配設箇所は、脱水乾燥する成形体の形態お
よび該形態に応じ、第１の弾性体の伸びが大きな箇所に
対応させて適宜設定することができる。

【００４１】また、第１、第２の弾性体に流体を給排出
するための給排出管は、前記実施形態におけるように二
重管で構成することが好ましいが、独立した複数の管で
構成することもできる。

【００４２】また、例えば、第２実施形態における第２
の弾性体３’に代えて、袋状の弾性体を外筒から放射状
に複数配設することもできる。

【００４３】また、本発明のパルプモールド成形体の製
造方法は、前記実施形態におけるように、脱水工程、乾
燥工程の何れの工程においても前記中子を用いることが
好ましいが、該中子は、脱水工程又は乾燥工程の何れか
の工程にのみ用いることもできる。

【００４４】また、本発明のパルプモールド成形体の製
造方法は、前記実施形態におけるように、複数の割型を
組み合わせて構成される抄造型のキャビティ内にパルプ
スラリーを供給して成形体を抄造する抄造工程以外に、
例えば、複数の割型を組み合わせて抄造型を形成する前
に、各割型をパルプスラリー中に浸漬し、各割型の流通
路を通じて該スラリーを吸引して各割型の内面に部分成
形体を抄造した後に、各割型を組み合わせて抄造型を構
成し、該抄造型のキャビティ内にさらにスラリーを供給
して部分成形体を一体的な成形体に抄造する抄造工程を
採用することもできる。

【００４５】また、本発明のパルプモールド成形体の製
造方法は、強度が十分に発現していない湿潤状態の成形
体の開口部に触れないように位置決め精度良く中子を挿
入したり、振動等を除去して中子を挿入することが不要
となる点や、強度が十分に発現していない湿潤状態の成
形体の開口部を保護する点からは、抄造型内にパルプス
ラリーを供給する前に、本発明の中子を挿入しておくこ
とが好ましい。

【００４６】また、本発明のパルプモールド成形体の製
造方法は、前記実施形態におけるように、抄造型と乾燥
型に同じ形態のキャビティを有するものを用いることが
好ましいが、キャビティの形態が異なる抄造型及び乾燥
型を用いることもできる。例えば、乾燥型のキャビティ
の形態を、抄造型のキャビティの一部を広くした形態と
しておき、乾燥工程において前記中子を膨出させる際
に、脱水された湿潤状態の成形体を該乾燥型のキャビテ
ィの内面に向けて押圧し、該成形体を部分的に変形させ
て乾燥させるようにすることもできる。

【００４７】

【発明の効果】本発明のパルプモールド成形体製造用中
子及びこれを用いたパルプモールド成形体の製造方法に
よれば、第１の弾性体の内部に配設した第２の弾性体を
膨出させることによって、第１の弾性体を局部的に押圧
することができるので、脱水、乾燥後における成形体の
肉厚ムラの発生を確実に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパルプモールド成形体製造用中子の第
１実施形態を示す断面図である。

【図２】本発明のパルプモールド成形体製造用中子を使
用したパルプモールド成形体の製造工程を示す概略図で
あり、（ａ）はパルプスラリー注入及び吸引脱水工程、
（ｂ）は中子挿入工程、（ｃ）は押圧脱水工程、（ｄ）
は抄紙型を開く工程を示す図である。

【図３】本発明のパルプモールド成形体製造用中子の第
２実施形態を示す断面図である。

【図４】同中子の弾性体を抄紙型内で膨出させている状
態を示した概略断面図である。

【符号の説明】

１、１’ 中子 ２ 第１の弾性体 ３、３’ 第２の弾性体 ４、４’ 給排出管 ４０ａ、４０ａ’ 流通路 ４１ａ （下端開口部）流通路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルプモールド法により製造された成形
   体の脱水又は乾燥時に用いられるパルプモールド成形体
   製造用中子であって、 伸縮自在な袋状の第１の弾性体と、該第１の弾性体の内
   部に配設された伸縮自在な袋状の第２の弾性体と、該第
   １の弾性体及び該第２の弾性体それぞれに個別に流体を
   給排出する給排出管とを備えており、該第２の弾性体で
   該第１の弾性体を局部的に押圧するようになしてあるパ
   ルプモールド成形体製造用中子。
2. 【請求項２】 前記第２の弾性体を複数個備えている請
   求項１記載のパルプモールド成形体製造用中子。
3. 【請求項３】 前記給排出管が二重管で構成されてお
   り、一方の管に前記第１の弾性体に通じる流通路に形成
   され、他方の管に前記第２の弾性体に通じる流通路が形
   成されている請求項１又は２記載のパルプモールド成形
   体製造用中子。
4. 【請求項４】 請求項１記載のパルプモールド成形体製
   造用中子を用いたパルプモールド成形体の製造方法であ
   って、少なくとも、抄造型又は乾燥型内に抄造又は配置
   された開口部を有する湿潤状態の成形体内に前記中子を
   該開口部から挿入し、前記第１及び前記第２の弾性体内
   に流体を供給してこれらの弾性体を膨出させて該抄造型
   又は該乾燥型の内面に該成形体を押圧しながら、該成形
   体の脱水又は乾燥を行う工程を具備するパルプモールド
   成形体の製造方法。