JP2006077350A - Tubular formed material made by papermaking - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パルプ繊維を含む管状の抄造成形体に関する。 The present invention relates to a tubular paper-molded molded article containing pulp fibers.
管状の繊維成形体の製造に関する従来技術として、下記特許文献1に記載の技術が知られている。この技術は、紙管の端部の内周面と外周面とを凹凸を有するように研削し、端部どうしを突き合わせて両紙管を嵌合せしめて接合するものである。 As a conventional technique related to the production of a tubular fiber molded body, a technique described in Patent Document 1 below is known. In this technique, the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the end portion of the paper tube are ground so as to have irregularities, the end portions are brought into contact with each other, the two paper tubes are fitted and joined.
ところで、この技術は、紙管の端部を研削して凹凸を設けるため、凹凸を設けることが可能な肉厚を有する紙管には有効である。しかし、肉厚の薄いものには十分な強度を有する凹凸を得ることや研削加工自体も困難である。 By the way, this technique is effective for a paper tube having a wall thickness that can be provided with unevenness because the end portion of the paper tube is ground to provide unevenness. However, it is difficult to obtain unevenness having sufficient strength for a thin wall and grinding itself.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、薄肉であっても、簡便に強固な嵌合状態を得ることができる管状の抄造成形体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a tubular paper-molded molded body that can easily obtain a strong fitting state even if it is thin.
本発明は、パルプ繊維を含む管状の抄造成形体であって、その外面部又は内面部に、該抄造体の長さ方向に延び且つ外側又は内側に向けて突出する嵌合連結用の突条部が複数設けられている抄造成形体を提供することにより、前記目的を達成したものである。 The present invention is a tubular paper-molded molded article containing pulp fibers, and has a fitting and connecting ridge that extends in the length direction of the paper-made body and protrudes outward or inward on an outer surface portion or an inner surface portion thereof. The object is achieved by providing a papermaking molded article having a plurality of portions.
本発明によれば、簡便に強固な嵌合状態を得ることができる管状の抄造成形体が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the tubular papermaking molded object which can obtain a strong fitting state simply is provided.
以下本発明の管状の抄造成形体(以下、単に抄造成形体ともいう。)を、その好ましい実施形態に基づき説明する。 Hereinafter, the tubular paper-molded product of the present invention (hereinafter also simply referred to as a paper-molded product) will be described based on preferred embodiments thereof.
図1は、本発明の抄造成形体の第1実施形態を模式的に示したものである。図1において、符号1は抄造成形体を示している。 FIG. 1 schematically shows a first embodiment of a papermaking molded body of the present invention. In FIG. 1, the code | symbol 1 has shown the papermaking molded object.
図1に示したように、抄造成形体1は、パルプ繊維を含む管状の抄造成形体である。抄造成形体1の外周面部(外面部)11には、抄造成形体1の長さ方向に延び且つ外側に向けて突出する嵌合連結用の突条部2が複数(本実施形態では8本)設けられている。突条部2の数は、抄造体1の内径φ1、長さ等に応じて適宜設定される。
As shown in FIG. 1, the papermaking molded body 1 is a tubular papermaking molded body containing pulp fibers. The outer peripheral surface portion (outer surface portion) 11 of the papermaking molded body 1 has a plurality of
抄造成形体1の長さL1、内径φ1、厚みT1、密度等は、その用途に応じて適宜設定されるが、たとえば鋳物製造用の湯道管に使用される場合には、通常、L1は200〜500mm、内径φ1は30〜150mm、厚みT1は0.5〜3.0mm、密度は0.5〜1.0g/cm3とする。 The length L1, the inner diameter φ1, the thickness T1, the density, and the like of the papermaking molded body 1 are appropriately set according to the application. For example, when used in a runner pipe for casting production, L1 is usually The inner diameter φ1 is 200 to 500 mm, the inner diameter φ1 is 30 to 150 mm, the thickness T1 is 0.5 to 3.0 mm, and the density is 0.5 to 1.0 g / cm 3 .
突条部2は、抄造成形体1の全長に亘って設けられている。このように突条部2を抄造成形体1の全長に亘って設けることで、抄造成形体1をどの位置で切断しても、切断された抄造成形体1には必ず突条部2が存在することになる。突条部2は、抄造成形体1に筒状体が嵌合によって連結されるときにつぶれてその間の接触力が強くなり、強固な嵌合状態を得るように機能するとともに、長手方向における抄造成形体の強度を補う機能も有する。突条部2の高さH2、幅W2は、抄造体1の大きさ、重量等に応じて適宜設定されるが、通常、高さH2は0.5〜2.0mm、幅W2は0.7〜4.0mmとする。なお、より強固な嵌合状態を得るには、突条部2は、等間隔に設けられるのが好ましい。また、嵌合によって突条部2をつぶす筒状体の内径は、該突条部を有する抄造体1の突条部の頂点を結ぶ線によって得られる抄造体1の外径よりもわずかに小さく設定する。
The protruding
外周面部11には、突条部2間を結ぶように外側に突出する環状の突条部3が複数設けられている。突条部3の高さH3は、突条部2の高さH2よりも低く設定される。突条部3は、所定間隔をおいて設けられるが、基本長さ単位、例えば、1cm、5cm、10cmおきに設けることが好ましい。このようにして突条部3を基本長さ単位おきに設けることで、抄造成形体1の補強に加え、抄造成形体1を所定長さに切断するときや、嵌合長(嵌合部分の長さ)を確認するときの指標に利用できる。
The outer
抄造成形体1に含まれる前記パルプ繊維には、木材パルプのほか、コットンパルプ、リンターパルプ、竹やわらその他の非木材パルプを用いることができ、またこれらのパルプは、そのバージンパルプ若しくは古紙パルプ(回収品)を単独で又は二種以上を混合して用いることができる。入手の容易性、安定性、環境保護、製造費用の低減等の点から、特に古紙パルプが好ましい。 In addition to wood pulp, cotton pulp, linter pulp, bamboo straw and other non-wood pulp can be used as the pulp fiber contained in the papermaking molded body 1, and these pulps are virgin pulp or waste paper pulp. (Recovered products) can be used alone or in admixture of two or more. Waste paper pulp is particularly preferred from the standpoints of availability, stability, environmental protection, and reduction in production costs.
抄造成形体1には、前記パルプ繊維以外に、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、多糖類等の成分を含有させもよい。これらの成分の配合量は、パルプ繊維と該成分の合計量に対して1〜70重量%、特に5〜50重量%が好ましい。 In addition to the pulp fibers, the papermaking molded body 1 includes inorganic substances such as talc and kaolinite, inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers, powders or fibers of thermoplastic synthetic resins such as polyolefins, non-wood or vegetable fibers, Components such as polysaccharides may be included. The blending amount of these components is preferably 1 to 70% by weight, particularly 5 to 50% by weight, based on the total amount of the pulp fiber and the component.
また、抄造成形体1には、紙力強化剤、パルプ繊維の分散剤、成形助剤、着色料、着色助剤、防かび剤等を適宜添加することができ、さらに、サイズ剤、顔料、定着剤等を適宜添加することもできる。 In addition, a paper strength enhancer, a pulp fiber dispersant, a molding aid, a coloring agent, a coloring aid, a fungicide, and the like can be appropriately added to the paper-molded molded article 1, and further, a sizing agent, a pigment, A fixing agent or the like can be appropriately added.
次に、前記抄造成形体1の製造方法について説明する。
抄造成形体1は、例えば、以下に説明するように、抄造型を用いて湿潤状態の繊維積層体を抄造した後、これを脱水・乾燥させ成形することにより製造される。なお、突条部2及び突条部3は、抄造時にも形成できるが、ここでは、乾燥時に形成する方法を示す。
Next, a method for producing the papermaking molded body 1 will be described.
The papermaking molded body 1 is manufactured, for example, by making a wet fiber laminate using a papermaking mold and then dehydrating and drying it to form as described below. In addition, although the
抄造成形体1の抄造には、抄造成形体1の外形に略対応したキャビティを有し、該キャビティの形成面が所定の目開き及び線径の抄造ネットで被覆されるとともに該キャビティの形成面で開孔し且つ外部に通じる流体の流通路を内部に有する抄造型が用いられる。該抄造型は、二以上の割型を組み合わせることによって前記キャビティが形成されるものを用いることが好ましい。 The papermaking molded body 1 has a cavity substantially corresponding to the outer shape of the papermaking molded body 1, the formation surface of the cavity is covered with a papermaking net having a predetermined opening and wire diameter, and the formation surface of the cavity A papermaking mold is used which has a fluid flow passage which is open at the inside and communicates with the outside. It is preferable to use the papermaking mold in which the cavity is formed by combining two or more split molds.
そして、前記抄造型の前記キャビティ内に前記パルプ繊維等の各成分を含む繊維スラリーを供給し、前記流通路を通して繊維スラリーを吸引し、前記抄造ネット上に該繊維スラリー中の固形分を堆積させる。 Then, a fiber slurry containing each component such as the pulp fiber is supplied into the cavity of the papermaking mold, the fiber slurry is sucked through the flow passage, and the solid content in the fiber slurry is deposited on the papermaking net. .
所定の繊維積層体(突条部は形成されていない)が前記抄造ネット上に堆積された後、前記流通路を通じた吸引を停止する。そして、前記抄造ネットに堆積された繊維積層体を脱水する。 After a predetermined fiber laminate (no protruding portion is formed) is deposited on the papermaking net, suction through the flow passage is stopped. Then, the fiber laminate deposited on the papermaking net is dehydrated.
繊維積層体の脱水は、前記流通路を通して繊維積層体の水分を吸引して除去することが好ましい。前記繊維積層体が所定の含水率まで脱水されたら、抄造型内から繊維積層体を取出し、それを乾燥成形工程に移す。なお、脱水には、後述の乾燥工程において用いられると同様の中子101(図2参照)を前記繊維積層体内に挿入し、該中子を膨張させて該繊維積層体を内側から押圧しながら行うこともできる。 The dehydration of the fiber laminate is preferably performed by sucking and removing moisture from the fiber laminate through the flow passage. When the fiber laminate is dehydrated to a predetermined moisture content, the fiber laminate is taken out from the papermaking mold and transferred to a dry molding step. For dehydration, the same core 101 (see FIG. 2) as used in the drying step described later is inserted into the fiber laminate, and the core is expanded while pressing the fiber laminate from the inside. It can also be done.
脱水を終えたときの繊維積層体の含水率は、乾燥成形工程への移行時の繊維成形体の損傷防止、乾燥効率向上等の点から、30〜80%が好ましく、40〜70%がより好ましい。なお、脱水を終えたときも、まだ突条部は形成されていない。 The moisture content of the fiber laminate when dehydration is completed is preferably 30 to 80%, more preferably 40 to 70%, from the viewpoint of preventing damage to the fiber molded body at the time of shifting to the dry molding step and improving the drying efficiency. preferable. Even when the dehydration is finished, no protrusion is formed yet.
次に、乾燥型及び中子を用いて前記繊維積層体を以下のように乾燥成形する。
図2に示すように、前記乾燥型100には、前記抄造成形体1の外形に略一致したキャビティを有するとともに、形成される所望の突条部の形状に応じたスリットが設けられている。前記乾燥型100には、前記抄造型と同様に、二以上(本実施形態では4つ)の割型を組み合わせることによって前記キャビティが形成されるものを用いることが好ましい。前記中子101にはシリコーンゴム等の耐熱性を有する弾性体からなるものを用いることが好ましい。
Next, the fiber laminate is dry-molded as follows using a dry mold and a core.
As shown in FIG. 2, the
乾燥工程では、先ず、図2(a)に示すように、乾燥型100内に脱水成形された前記繊維積層体10を配した後、前記加熱手段によって乾燥型100を所定温度に加熱し、図2(b)に示すように、前記中子101を前記キャビティ内に挿入し、中子101内に流体を供給して中子101を膨張させて繊維積層体10を乾燥型の内面(前記各割型のキャビティの形成面)に押圧して繊維積層体10を内側から加圧しながら乾燥する。このように、繊維積層体10をその内部から中子によって押圧することで、繊維積層体の表面の一部が前記のスリットに入り込んで、該スリットに対応した突条部が抄造成形体1の表面に形成される。また、得られる抄造成形体1の内表面も平滑にすることができる。
In the drying step, first, as shown in FIG. 2A, after the
乾燥型100の温度は、繊維積層体10の焦げ付き防止、乾燥効率の点から100〜250℃が好ましく、120〜220℃がより好ましい。なお、乾燥型100内に繊維積層体10が配されるよりも前に、乾燥型100は加熱されて所定温度に保持されるのが好ましい。
The temperature of the
中子101内に流体を供給する際の該流体の圧力は、乾燥に供する繊維積層体10に応じて適宜設定することができるが、0.01〜5MPa、特に0.1〜3MPaが好ましい。前記中子101を膨張させるために用いる流体としては、例えば空気、熱風(加熱された加圧空気)、蒸気、過熱蒸気等の気体、油(加熱油)、その他の液が挙げられる。特に、加圧空気、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。
The pressure of the fluid when supplying the fluid into the
繊維積層体10が所定の含水率にまで乾燥されたら、前記流通路を通した吸引を停止し、中子101内の流体を排出して中子101を収縮させ、前記乾燥型内から中子を取り出す。
When the
そして、前記乾燥型を開いて前記抄造成形体1を取り出してその製造を終了する。抄造成形体1には、必要に応じ、トリミング処理、印刷処理、内外面仕上げ加工等の各種処理を施すことができる。 And the said dry type | mold is opened, the said papermaking molded object 1 is taken out, and the manufacture is complete | finished. The papermaking molded body 1 can be subjected to various processes such as a trimming process, a printing process, and an inner and outer surface finishing process as required.
このようにして得られた抄造成形体1は、その外周面部11に長さ方向に延び外側に突出する突条部2を有しているため、抄造成形体1に筒状体を嵌合させて連結するときに、突条部2をつぶして嵌合させることによって、強固な連結状態を得ることができる。また、抄造成形体1は、突条部3を有しているため、その強度が補強されるほか、突状部3が嵌合部のクリアランスを埋める作用をするので、嵌合部がより密になる。また、突条部3は抄造成形体1を所望の長さに切断する場合の指標に利用でき、嵌合長(嵌合部分の長さ)確認するための指標にもなる。抄造成形体1は、それに筒状体を連結させてそのまま管として用いられるほか、筒状体同士を連結させるための継手(連結具)としても利用できる。
Since the papermaking molded body 1 obtained in this way has the protruding
図3は、本発明の抄造成形体の第2実施形態を示すものである。図3に示す実施形態において、図1に示した第1実施形態の抄造成形体と共通する部分については、同一符号を付し、その説明は省略する。従って、特に説明のない部分については、第1実施形態における説明が適宜適用される。 FIG. 3 shows a second embodiment of the papermaking molded body of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 3, parts that are the same as those of the paper-molded molded body of the first embodiment shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Therefore, the description in the first embodiment is appropriately applied to a portion that is not particularly described.
第2実施形態の抄造成形体1’は、内周面部(内面部)12に内側に突出するように突条部2が複数設けられている。
本実施形態の抄造成形体1’は、連結される筒状体や棒状体が挿入されて用いられる。
本実施形態の抄造成形体1’は、その内周面部12に長さ方向に延び内側に突出する突条部2を有しているため、抄造成形体1’に筒状体を嵌合させて連結するときに、突条部2がつぶれるので、強固な連結状態を得ることができる。抄造成形体1’は、抄造成形体1と同様に、筒状体を連結させてそのまま管として用いられるほか、筒状体同士を連結させる継手としても利用できる。本実施形態の抄造成形体1’は、上述した第1実施形態の抄造成形体1’と同様の方法で製造することができる。
In the paper-molded molded body 1 ′ of the second embodiment, a plurality of
The papermaking molded body 1 ′ of the present embodiment is used by inserting a cylindrical body or a rod-like body to be connected.
Since the papermaking molded body 1 ′ of the present embodiment has the
本発明は上述した実施形態に制限されず、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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
前記第1実施形態の抄造成形体では、突条部2に加え、突条部3を設けたが、突条部3は省略することもできる。
In the papermaking molded body of the first embodiment, the
本発明の抄造成形体は、前記実施形態のように、断面が略円形状に設ける以外に、楕円形状、長円形状、多角形形状とすることができる。 The papermaking molded body of the present invention can have an elliptical shape, an oval shape, or a polygonal shape in addition to the substantially circular cross section as in the above embodiment.
また、本発明の抄造成形体は、前記実施形態のように、突条部2が抄造成形体1の全長に亘って設けられていることが好ましいが、部分的、例えば端部にのみ設けられていても良い。
Further, in the paper-molded molded body of the present invention, it is preferable that the
抄造成形体1の用途に特に制限はないが、薄肉、軽量で高強度である点から各種の配管部品等に用いることが特に好ましい。また、難燃材や耐火剤を混入することで、耐火性部品に用いることも可能である。 Although there is no restriction | limiting in particular in the use of the papermaking molded object 1, It is especially preferable to use for various piping components etc. from the point that it is thin, lightweight, and high intensity | strength. Moreover, it is also possible to use for a fireproof component by mixing a flame retardant and a fireproofing agent.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
下記原料スラリーを用いて所定の抄造成形体1を抄造した後、脱水、乾燥成形し、図1に示す形状を有する抄造成形体を得た。 A predetermined papermaking molded body 1 was made using the following raw material slurry, and then dehydrated and dried to obtain a papermaking molded body having the shape shown in FIG.
〔原料スラリーの配合〕
下記配合の原料スラリーを調整した。
パルプ繊維:新聞古紙(平均繊維長1mm、フリーネス150cc)
無機繊維:炭素繊維(東レ(株)製「トレカチョップ」)、繊維長3mmの繊維をビータにかけ、パルプ繊維と無機繊維が重量混合比で2:1のスラリーをフリーネス300ccに調整した。
バインダー:黒曜石(キンセイマテック社製「ナイスキャッチ」)
紙力強化材:ポリビニルアルコール(PVA)繊維(対パルプ繊維重量5%)
分散媒:水
パルプ繊維濃度:1%
[Combination of raw slurry]
A raw material slurry having the following composition was prepared.
Pulp fiber: used newspaper (average fiber length 1mm, freeness 150cc)
Inorganic fiber: Carbon fiber (“Toray chop” manufactured by Toray Industries, Inc.), a fiber having a fiber length of 3 mm was applied to a beater, and a slurry in which the weight ratio of pulp fiber and inorganic fiber was 2: 1 was adjusted to 300 cc freeness.
Binder: Obsidian ("Nice catch" manufactured by Kinsei Matec)
Paper strength reinforcement: Polyvinyl alcohol (PVA) fiber (vs. pulp fiber weight 5%)
Dispersion medium: water Pulp fiber concentration: 1%
<抄造・脱水工程>
抄造型には、前記対応するキャビティ形成面を有する一組の割型で、当該キャビティ形成面に所定の目開きの抄造ネットが配され、キャビティ形成面と外部とを連通する多数の流通路が形成されたものを用いた。
そして、前記原料スラリー内に前記抄紙型を浸漬した後、前記流通路を通じて該原料スラリーを吸引し、所定の繊維積層体を前記抄造ネットの表面に堆積させた。そして、所定量の原料スラリーの吸引が完了したら、抄造型を原料スラリーから引き上げ、さらに前記流通路を通じて吸引を行って脱水を行った。
<Paper making and dehydration process>
The papermaking mold is a set of split molds having the corresponding cavity forming surfaces, and a papermaking net having a predetermined mesh is arranged on the cavity forming surface, and there are a large number of flow passages communicating the cavity forming surface and the outside. The formed one was used.
Then, after the papermaking mold was immersed in the raw material slurry, the raw material slurry was sucked through the flow passage to deposit a predetermined fiber laminate on the surface of the papermaking net. When suction of a predetermined amount of the raw material slurry was completed, the papermaking mold was pulled up from the raw material slurry, and further suction was performed through the flow passage to perform dehydration.
<乾燥成形工程>
乾燥型には、前記図1のような抄造成形体の外形に略一致するキャビティの形成面を有し、形成される突条部に対応するスリットを有する一組の割型で、当該キャビティ形成面と外部とを連通する多数の連通孔が形成されたものを用いた。
前記繊維積層体を抄造型から取り出し、220℃に加熱された乾燥型に移載した後、乾燥型の開口部から袋状の弾性体からなる中子を挿入し、繊維積層体内に配した。そして、密閉された乾燥型内で当該中子内に加圧流体(加圧空気、0.2MPa)を注入して膨張させ、前記繊維積層体を前記乾燥型の内面に押しつけて、当該乾燥型の内面形状を転写させつつ乾燥した。所定時間(180秒)の加圧乾燥を行った後、中子内の加圧流体を抜いて当該弾性中子を収縮させて乾燥型内から退避させ、抄造成形体1を乾燥型内から取り出して冷却した。
<Dry molding process>
The drying mold has a cavity forming surface substantially matching the outer shape of the paper-molded molded body as shown in FIG. 1, and is a set of split molds having slits corresponding to the protrusions to be formed. The thing in which many communicating holes which connect a surface and the exterior were formed was used.
The fiber laminate was taken out from the papermaking mold and transferred to a dry mold heated to 220 ° C., and then a core made of a bag-like elastic body was inserted from the opening of the dry mold and arranged in the fiber laminate. Then, a pressurized fluid (pressurized air, 0.2 MPa) is injected into the core in a hermetically sealed dry mold to expand the core, and the fiber laminate is pressed against the inner surface of the dry mold. It was dried while transferring the shape of the inner surface. After performing pressure drying for a predetermined time (180 seconds), the pressurized fluid in the core is removed, the elastic core is contracted and retracted from the drying mold, and the papermaking molded body 1 is taken out from the drying mold. And cooled.
このようにして得られた抄造成形体は、下記寸法形状を有するものであった。
長さL1:300mm
内径φ1:30mm
厚みT1:1.0mm
突条部高さH2:0.7mm
突条部幅W2:1.4mm
環状突条部高さH3:0.5mm
環状突条部幅W3:0.7mm
The papermaking molded body thus obtained had the following dimensional shape.
Length L1: 300mm
Inner diameter φ1: 30mm
Thickness T1: 1.0mm
Ridge height H2: 0.7 mm
Ridge width W2: 1.4 mm
Ring ridge height H3: 0.5mm
Annular ridge width W3: 0.7 mm
得られた抄造成形体に内径31.2mmで抄造成形体と同組成の筒状の抄造成形体を長さ30mmで嵌合させたところ、強固かつ密に嵌合できた。 When a cylindrical paper-molded body having an inner diameter of 31.2 mm and the same composition as that of the paper-molded molded body was fitted to the obtained paper-molded body with a length of 30 mm, it was possible to fit firmly and tightly.
1 抄造成形体
10 繊維積層体
11 外周面部(外面部)
12 内周面部(内面部)
2 嵌合連結用の突条部
3 環状の突条部
100 乾燥型
101 中子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Papermaking molded
12 Inner peripheral surface (inner surface)
2 Projection for
Claims (3)
The papermaking molded body according to claim 1 or 2, wherein a plurality of annular ridges protruding outward are provided on the outer surface portion so as to connect the ridge portions for fitting and connecting.
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