JP2008223168A - 抄紙用シュープレスベルト - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プレスロールとシューとの間に配置され、湿紙からの搾水を受容するするフェルトを載置し、前記プレスロールに向かって高圧で押しつけられる抄紙用シュープレス用ベルトにおいて、フェルト側表面に延設される排水溝を、不連続溝とし、かつ、その中央部が少なくとも一方の走行方向(MD方向)端部よりも幅が広い溝形状とするなど、排水溝の形状を走行方向(MD方向)で溝幅や溝深さを変化させたものとする。 不連続溝の溝形状は溝幅が左右で非対称でも対称でもよく、溝幅が溝中央部で狭くあるいは深く形成されたものであっても良い。 排水溝の溝を不連続溝とすることにより、排水能力の向上と紙質や湿紙表面平滑性の向上とを同時に満足させる。
【選択図】図5
Description
特許文献2記載のものは、断面をU字形とすることによって、シュープレスの脱水性(搾水性)と強度持続性のよいベルトを提供するもので、排水溝のランド部の端部は面取りされ、溝幅が0.5〜4mm、深さが0.5〜5mm、隣接する排水溝との間隔が1〜4mmで構成されている。特許文献3には、溝底部を湾曲させたものの他、溝の側壁が外側に向けて湾曲したものも示されている。
また、特許文献4に記載されたプレスジャケット(プレスベルト)は、その外面に複数のウエッブ(ランド部)を有し、これらのウエッブの間に溝が介在しており、各ウエッブは凹曲した頭頂面を有している。
しかし、単一形状でボイドボリュームを高めたベルトを使用した場合、溝内部の亀裂やランド部の損傷・磨耗が発生し易くなりがちであった。また、プレスによる紙質や湿紙表面平滑性が悪化してくる(湿紙に溝形状の転写マークの表れる割合が大きくなる)傾向があり、逆に、溝幅や溝深さを小さく設定すると搾水性が低下するため、プレス後の湿紙乾燥消費エネルギーが増加してしまう、というような問題があった。
フェルト側表面に延設される前記排水溝が不連続溝であって、
前記不連続溝の走行方向(MD方向)中央部が、少なくとも一方の走行方向(MD方向)端部と幅が異なる溝形状を有すること
を特徴とする抄紙用シュープレスベルト。
を特徴とする(1)記載の抄紙用シュープレスベルト。
を特徴とする(1)記載の抄紙用シュープレスベルト。
フェルト側表面に延設される前記排水溝が不連続溝であって、
前記不連続溝の溝深さが、一本の溝内において、一方の走行方向(MD方向)端部と他の部位とで異なる深さであること
を特徴とする抄紙用シュープレスベルト。
を特徴とする(9)記載の抄紙用シュープレスベルト。
を特徴とする(9)記載の抄紙用シュープレスベルト。
また、一本の溝において中央部の溝幅、溝深さを端部に比べ大きくすることにより、ニップ下で溝内に水が入り易くニップ出口で溝内の水がより排水され易くなるため、良好な搾水性を得ることができ、排水能力の向上と紙質や湿紙表面平滑性の向上とを同時に満足する抄紙用シュープレスベルトを提供することができる。
図1は、本発明の抄紙用シュープレスベルトの排水溝を形成(エンボス加工)する装置1の概略図である。
エンボス加工の概略は、図3に示すように加工物12がエンボスロール刃8と対向ロール11との間を通過する際に、エンボス刃8により加工物に型付けされるものである。好ましくは200℃以上にエンボスロール刃8を加熱することで、ポリウレタン層4には容易に型付けされる。
不連続溝はプレスニップを通過する際に、プレスベルトの弾性樹脂層は圧縮されて、溝幅が狭くなるように変形する。この変形の程度はランド部から離れるほど大きくなるから、不連続溝全体は中央部が狭くなるように変形する。したがって溝の蓄水容積を維持するために、変形量の大きい溝中央部を少なくとも一方のMD方向端部よりも幅を大きくしておく。溝に掛かる変形応力は左右同一であるから、溝形状は好ましくは左右対称の方が良い。
また、第一の態様例の変形として図6記載の溝形状は、走行方向(MD方向)両端部で先細りの溝形状であるから、図5の溝形状のものよりMD方向両端部に掛かる変形応力は小さくできる。
不連続溝のMD方向溝長さが、プレスシューの幅より短い不連続の溝形状において、プレス中央で最大圧力が得られる(閉鎖された溝に蓄積された水量に最大圧力が発生している)から、プレス出口で流水抵抗を下げて蓄水を噴出し易くするために、不連続溝中央部が、少なくとも一方のMD方向端部よりも幅を狭くする。プレス出口で、最初に開放されるMD方向先端部が不連続溝中央部よりも広いほうが好ましい。
不連続溝がプレスニップを通過する際に、プレスベルトの弾性樹脂層は圧縮されて、溝深さが浅くなるように変形する。この変形の程度はランド部から離れるほど大きくなるから、不連続溝の断面は中央部がより大きく変形する。したがって溝の蓄水容積を維持するために、変形量の大きい溝中央部の深さを少なくとも一方のMD方向端部よりも深くしておく。溝に掛かる変形応力は前後同一であるから、溝形状は好ましくは前後対称の方が良い。
また、プレス出口で流水抵抗を下げて蓄水を噴出し易くするために、好ましくは不連続溝中央部よりもMD方向先端部の溝を深くする、または湾曲した傾斜とする。
本発明の不連続溝のMD方向溝長さは、前述のようにプレスシューの幅(シューのMD方向長さ)よりも短い方が、閉鎖された溝に蓄積された水量により強い最大圧力が発生するので好ましい。抄紙機のプレスパート用のシュープレスでは、プレスシューの幅は多種多様であるが、おおよそ50mm〜400mmの範囲にあるので、本発明の不連続溝のMD方向溝長さは、プレスシューの幅より短いものでは40mm〜390mmの範囲内で設定し、一方プレスシューの幅と同等かそれより2倍までの範囲で長いものとして50mm〜800mmの範囲内で設定することができる。
ベルト外周面と切削刃との距離を適宜調整することによって、MD方向に対して連続溝または不連続溝とすることができる。溝を不連続とする場合は、エンボス刃を厚み調整モーターで一定時間毎に押し引きするなどして、機械的に押し引きする。または、固定刃の回転を楕円運動にする。
なお、不連続溝とは、MD方向に溝形成のないランド部と、溝形成のある溝底部と、ランド部から溝底部へ、および溝底部からランド部へ至る境界部を有するものであって、溝内においてMD方向に対して深さが連続して変化し、該境界部はなだらかに厚みを減ずるテーパー状の形態であることが好ましい。
製造されたシュープレスベルトについては、以下の試験により性能を評価し、機能順を付けて総合評価する。
図18に示す装置を用いる。この装置は、実験片Sの両端が、クランプハンドCH、CHにより挟持され、クランプハンドCH、CHが、連動して左右方向に往復移動可能に構成されている。なお、この際、実験片Sに掛けられる張力は3kg/cm、往復速度は40cm/秒である。そして、実験片Sは、プレスロールRRと、プレスシューPSとにより加圧される。この際、プレスシューPSがプレスロールRR方向に移動することにより、実験片Sは加圧される。なお、この圧力は36kg/cm2である。この装置により、クラックが生じるまでの往復回数を測定する。なお、実験片における評価面は、プレスロールRR側に向けられているものである。
評価点A:クラック発生までの回数(単位;万回)が26万回以上であったもの。
評価点B:12万回〜26万回の範囲のもの。
評価点C:12万回以下であったもの。
図19に示す装置を使用して湿紙搾水テストを行う。本テスト装置は、プレスロールPRと対向する位置にベルト本体Bを配置するとともに、該ベルト本体Bをその内周側から前記プレスロールPRに圧迫するようにプレスシューPS(シューの幅;50mm)を配置する。また、前記プレスロールPRとベルト本体Bとの間には、ナイロン6による11dtexの短繊維を、坪量が1500g/m2となるようニードルパンチ法にて基布に植毛してなるトップ側フェルトとボトム側フェルトFを配置してなる。いま、ベルト本体Bを、プレスロールPRとプレスシューPSとのニップ圧が1000kN/mの下で1000m/分の走行速度で走行させる。そして、前記プレスロールPR上にその上方に設置したノズルNから3kg/cm2の圧力で15リットル/分で水流Wを噴射する。このときトップロールは水流Wの膜に覆われるとともに、該水流Wはトップ側フェルトFt及びボトム側フェルトF2に含浸された後、ベルト本体Bにも供給される。このような状態において、前記ボトム側フェルトFb上に、水分が70%含有されている湿紙シートWSを載置し、ニップを通過させ、通過後の湿紙シートWSの水分を測定する。
評価点A:湿紙水分が45%以下であったもの。
評価点B:45%〜53%の範囲のもの。
評価点C:53%以上であったもの。
試験結果については、上記各試験のそれぞれの評価点を基に総合評価し、以下の機能順位を付与する。
評価点がすべてAのもの → 順位1位
評価点が1つAで他がBのもの → 順位2位
評価点がすべてBのもの → 順位3位
評価点に1つでもCがあるもの → 順位4位
工程2:基体2の上から液状ポリウレタンを配置し、硬化させることにより基体2の全周に亙りポリウレタン層4を形成する。
工程3:溝形成装置6にエンボス加工用のエンボス刃8を設置する。エンボス刃8は内部加熱器により250℃に保たれている。
このエンボス刃8の形状により、各実施例および比較例に記載される溝形状が形成される。
(1) 溝幅・・・溝幅の広い部分で1.2mm、狭い部分で0.8mmになること。
(2) 溝深さ・・溝深さが深い部分で1.5mm、浅い部分で0.8mmになること。
(3) CMD方向に隣接する排水溝とのランド部の間隔・・狭い部分で1.5mm、広い部分で1.9mmになること。
(4) MD方向に隣接する排水溝とのランド部の間隔・・5.0mm一定
(5) 不連続溝のMD方向長さ・・図19の本テスト装置におけるプレスシューPSのシューの幅50mmよりも短い40mmとする。
ベルト外周面への溝形成はMD方向に対して不連続溝となるように、ベルト外周面5とエンボス刃8との距離を、加工しながら適宜調整する。
また、不連続溝のMD方向長さがプレスシューの幅と同等の実施例8と、それより長い実施例9では、それと対比できる実施例7に比べて搾水試験の評価が劣るものの、機能順位としては遜色のないものであった。
2:基体
3:ロール
4:ポリウレタン層
5:外周面
6:溝切装置
7:排水溝
8:エンボス刃
9:フライホイール
10:駆動用モーター
11:対向ロール
12:加工物
S:試験片
CH:クランプハンド
PR:プレスロール
PS:プレスシュー
B:ベルト本体
N:ノズル
W:水流
Ft:トップ側フェルト
Fb:ボトム側フェルト
WS:湿紙シート
Claims (11)
- プレスロールとシューとの間に配置され、湿紙からの搾水を受容するフェルトを載置し、前記プレスロールに向かって高圧で押しつけられる抄紙用シュープレスベルトであって、フェルト側表面に排水溝が延設されてなる抄紙用シュープレスベルトにおいて、
フェルト側表面に延設される前記排水溝が不連続溝であって、
前記不連続溝の走行方向(MD方向)中央部が、少なくとも一方の走行方向(MD方向)端部と幅が異なる溝形状を有すること
を特徴とする抄紙用シュープレスベルト。 - 前記不連続溝の走行方向(MD方向)中央部が、少なくとも一方の走行方向(MD方向)端部よりも幅が広い溝形状を有すること
を特徴とする請求項1記載の抄紙用シュープレスベルト。 - 前記不連続溝の走行方向(MD方向)中央部が、少なくとも一方の走行方向(MD方向)端部よりも幅が狭い溝形状を有すること
を特徴とする請求項1記載の抄紙用シュープレスベルト。 - 前記不連続溝の溝形状が、走行方向(MD方向)両端部で先細りの溝形状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の抄紙用シュープレスベルト。
- 前記不連続溝の溝形状が、溝幅(MD方向溝壁面)が左右で非対称であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
- 前記不連続溝の溝形状が、溝幅(MD方向溝壁面)が左右で対称であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
- 前記不連続溝の走行方向(MD方向)溝長さが、プレスシューの幅より短い不連続の溝形状であることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
- 前記不連続溝の走行方向(MD方向)溝長さが、プレスシューの幅と同等か、またはプレスシューの幅の2倍までの範囲で長い不連続の溝形状であることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
- プレスロールとシューとの間に配置され、湿紙からの搾水を受容するフェルトを載置し、前記プレスロールに向かって高圧で押しつけられる抄紙用シュープレスベルトであって、フェルト側表面に排水溝が延設されてなる抄紙用シュープレスベルトにおいて、
フェルト側表面に延設される前記排水溝が不連続溝であって、
前記不連続溝が、一本の溝内において一方の走行方向(MD方向)端部が他の部位と異なる溝深さを有すること
を特徴とする抄紙用シュープレスベルト。 - 前記不連続溝が、一本の溝内において一方の走行方向(MD方向)端部の溝深さが少なくとも他方の走行方向(MD方向)端部の溝深さよりも深いこと
を特徴とする請求項9記載の抄紙用シュープレスベルト。 - 前記不連続溝が、一本の溝内において中央部の溝深さが少なくとも一方の走行方向(MD方向)端部の溝深さよりも深いこと
を特徴とする請求項9記載の抄紙用シュープレスベルト。
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