JP2008231628A - 抄紙用シュープレスベルト - Google Patents
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Abstract
【課 題】
抄紙機械用ベルト(抄紙用シュープレスベルト)において、湿紙搾水性がよく、紙質(湿紙平滑性やマーク性)が安定し、使用中のベルト外周面の損傷(クラックや磨耗)の少ないベルトを提供する。
【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排水溝が、抄紙機械横断方向(CMD方向)に、少なくとも2種類の異なる溝形状を有することを特徴とする。
溝形状は、連続溝または不連続溝の2種類の溝に機能を分担させることが可能となり、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ことができる。
【選択図】 図3
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、ランド部が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(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。
前記フェルト側表面に延設される排水溝が、抄紙機械横断方向(MD方向)に、少なくとも2種類の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。
特に本発明によれば、排水溝の溝を不連続溝とすることにより、ニップ入口で水の逆流を防ぐことができ、ニップ下で水を受け入れ、出口でプレス圧の作用で水を強制脱水することができるため、低速域でバックウォーター(ニップ入口での水の逆流)が発生せず、プレスで正常な脱水が可能となる。
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(切削)する装置1の概略図である。
図4は、本発明の抄紙用シュープレスベルトの外周面の平面図である。図4のA領域は、排水溝のCMD方向ランド部、B領域は排水溝のMD方向ランド部を示している。本発明では、隣接するB領域の位相を図4のようにCMD方向で同位相にしたり、図7のようにランダム或いはある傾斜角上にB領域が並ぶように、位相をずらすこともできる。
パターンI:d-s-d-s- のように交互に1本ずつ組み込むものと、
パターンII:d-ss-d-ss- のようにd1本の隣にs2本を組み込むものと、
パターンIII:dd-s-dd-s- のようにS1本の隣にd2本を組み込むものと
パターンIV:dd-ss-d-d-ss- のようにd2本とs2本を交互に組み込むものとがあるが、これらを適宜使用することができる。
これらのパターンの選択は、排水溝の排水能力と湿紙表面平滑性を考慮して選択される。
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と良い。
本発明の実施例で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11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12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Ftとボトム側フェルトFb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Fb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。
(1) 上記搾水試験で搾水した湿紙を50℃の乾燥器内に24時間保管して乾燥させた後、該乾燥紙の表面を写真撮影する。
(2) スキャナーでコンピュータに画像を読込む。この際、適宜画像を鮮明にする作業を行う。なお、画像読み込みソフトとしては、Adobe社の「Photoshop 5」等を使用する。
(3) 画像処理ソフトにて、前記乾燥紙に転写している溝部面積(溝マーク)を計算する。この際、画像処理ソフトとしては、 National Institutesof Health 社の「NIH image」を使用する。
(4)このような画像処理ソフトを使って、前記乾燥紙に転写している溝部面積(溝マーク)の割合を、ベルト外表面の溝面積に対する割合で算出する。
評価点A・・50%以下のもの
評価点B・・50〜75%以内のもの
評価点C・・75%以上のもの
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2つAで他がBのもの → 順位2位
評価点が1つAで他がBのもの → 順位3位
評価点がすべてBのもの → 順位4位
評価点に1つでもCがあるもの → 順位5位
工程2:基体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の全周に亙りポリウレタン層を形成する。
工程3:溝切装置に深い溝切削用の切削刃8a及び浅い溝切削用の切削刃8bをそれぞれ設置する。この切削刃の形状は溝断面形状が矩形になるように選定した。ここでは連続溝と不連続溝とが交互に並設するように、2回の切削工程を経て切削した。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
(1) 溝幅・・・1.2mmに調整。
(2) 溝深さ・・溝深さが深い溝は1.5mm、浅い溝は0.8mmに調整。
(3) CMD方向のランド部の間隔・・1.5mmに調整。
(4) MD方向のランド部の間隔・・5.0mmに調整。
(5) 不連続溝のMD方向長さ・・図12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。
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
7a:深さが深い溝
7b:深さが浅い溝
8a:深さが深い溝用の切削刃
8b:深さが浅い溝用の切削刃
S:実験片
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 (12)
- 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、
前記フェルト側表面に延設される排水溝が、抄紙機械横断方向(CMD方向)に、少なくとも2種類の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。 - 前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝であることを特徴とする、請求項1に記載の抄紙用シュープレスベルト。
- 前記排水溝の溝形状が、溝深さが深い溝が連続溝であり、溝深さが浅い溝が不連続溝であることを特徴とする、請求項1から2の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
- 前記排水溝の溝形状が、溝深さが深い溝が不連続溝であり、溝深さが浅い溝が連続溝であることを特徴とする、請求項1から2の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
- 前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝とが同じ溝深さであることを特徴とする、請求項1から2の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
- 前記排水溝の溝形状が、連続溝と不連続溝とが略交互に並設されることを特徴とする、請求項1から5の何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、抄紙機械方向(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から6の何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CMD方向に並設され、均一な間隔でMD方向に互いにずらして配置されていることを特徴とする、請求項1から7の何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8の何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8の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
- 前記不連続溝の一方のMD方向端部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも他方の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1から10の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
- 前記不連続溝の中央部の溝深さが、一本の溝内において、少なくとも一方の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1から11の何れかに記載の抄紙用シュープレスベルト。
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