JP2008510892A - 増大体積を有する繊維材料ウェブを製造するための機械及び方法 - Google Patents

Abstract

ベルト（１４、２６、４３）を備える、紙又は他の繊維材料のウェブ（１、６、１７、３７）を製造するための機械であって、ベルトの長さ（１４、２６、４３）が弾性的に伸長可能であり、繊維材料のウェブ（１、６、１７、３７）をベルト（１４、２６、４３）が延長状態にあるときにベルト（１４、２６、４３）に送ることができ、繊維材料のウェブ（１、６、１７、３７）がベルトの上に配置されるときに、繊維材料のウェブ（１、６、１７、３７）が圧縮され、かつ繊維材料のウェブ（１、６、１７、３７）とベルト（１４、２６、４３）との間の接着力が、圧縮されたウェブ（１、６、１７、３７）のしわ形成を回避する程度に十分に高いように、ベルト（１４、２６、４３）を弛緩させることができる機械。

Description

本発明は、紙又はある他の材料の繊維ウェブを製造するための機械に関する。

抄紙機用のプレスセクションが独国特許出願公開第１００２２０８７Ａ１号明細書から公知である。プレスセクションは、２つのプレスユニットを備え、その各々は、シュープレスロールと協働して動作するプレスローラから形成される。第１の上方フェルトは、形成織物、下部フェルト、及び第１のシュープレスロールのプレスジャッケットから通過して、紙ウェブと共に第１のプレスステーションを走る。下部フェルトと共に、紙ウェブは第２のプレスステーションに通過する。次に、紙ウェブは、第２の上方フェルトと、第２のプレスステーションのプレスジャッケットと共に、第２のプレスステーションを通って走る。紙ウェブは、ピックアップロールまで下部フェルトに従い続け、ピックアップロールによって、紙ウェブは、乾燥セクションに紙ウェブを搬送する第１の乾燥布に移送される。上方フェルト及び下方フェルトを偏向させるために、偏向ロール及びサクションロールが設けられる。現行技術から公知のプレスセクションの場合、紙ウェブの非常に低い強度のため、フェルト又は移送ベルトによる連続的な支持を行うことが必要である。
特に、複写紙又は印刷用紙などのオフィス用途の上質紙の場合、ベントセン方法によって決定すると２００ｍｌ／分未満である所定の平滑度に対する紙の体積は、品質の特徴を構成し、その維持は、高速運転抄紙機及び高い乾燥分に問題を生じる。走行速度の増大によって必要とされるプレスセクションを通過した後の高い乾燥分に対する要件は、紙の比体積の望ましくない低減をもたらす。

本発明の目的は、現行技術で達成できるより小さな乾燥分を許容する必要なしに、繊維ウェブの体積が増大される機械を製造することである。

本発明によれば、上記目的は、長手方向に弾性的に伸長可能なベルトを設けることによって、冒頭に述べた種類の機械で達成することができ、この場合、繊維ウェブをベルトの伸長状態でベルトに導くことができ、その後、繊維ウェブが重ね合わせられたベルトを弛緩させることができ、この結果、繊維ウェブが圧縮され、繊維ウェブとベルトとの間の接着力は、圧縮された繊維内のしわ形成が防止される程度に十分に大きい。
本発明によれば、紙ウェブの僅かな圧縮が、紙ウェブが支承される支持材料で達成される。紙ウェブは、最初にフェルトに搬送され、次に、弾性ベルトに、すなわち、織物、フェルト又は張力下にある移送ベルトに移送される。張力が加えられたベルトは弛緩され、この結果、紙ウェブの圧縮が行われる。ベルトは、繊維ウェブとベルトとの間に存在する高い接着力が、紙ウェブのしわ形成を防止し、かつ僅かな程度の圧縮を保証するような性質であることが有利である。
体積の増大は、体積の増大に対し物質の線形増加なしに、紙ウェブの僅かな圧縮から得ることができる。したがって、本発明の特定の利点は、超比例的な物質の増加のない体積の増大からなる。
本発明の有利な別の発展形態は、従属請求項、説明及び図面に記載されている。
有利に、ベルトの伸長及び弛緩が、中間脱水ステージと組み合わせられる。脱水は、機械の異なる箇所で、例えば、プレスセクション又は乾燥セクションで行うことができる。この処理方法により、体積の特に大きな増大が達成される。
機械が複数のプレスニップを有する少なくとも１つのプレスセクションを有する場合、ベルトが、第１のプレスニップを通したベルトの通過の前に又は通過中に伸長され、最後のプレスニップを通過した後に弛緩されることができるならば有利であり、繊維ウェブ及びベルトは、第１のプレスニップの前に又はその中で共に導かれる。このようにして、ベルトは、したがって、第１のプレスニップの前で又はその中で伸長され、繊維ウェブは、プレスニップを通過するときに１度又は数回脱水され、その後にベルトは再び弛緩される。
機械が１つ以上のプレスニップを有する少なくとも１つのプレスセクションを有する場合、プレスニップを通したベルトの通過の前にベルトを伸長すること、同一のプレスニップを通過した後に張力を解放すること、繊維ウェブとベルトとをプレスニップの前に又はその中で集めることが考えられる。
この場合、ベルトの伸長及び弛緩は、次の２つの可能な機構によって達成することができることに留意されたい。

１．ニップに先行してニップに較べより高い速度でベルトに張力を加えること、ならびにニップの後に速度を低減すること。

２．ベルトは、その厚さで可撓性であるので、ベルトがニップ内の圧力にさらされるとき、その厚さの低減はベルトの伸びと関連付けられる。ベルトの弛緩は厚さ方向の拡張のみならず、長さの低減をもたらし、ベルト及びベルトに接着する繊維ウェブの圧縮を生じる。
有利に、適切な傾きを用いて、ニップ内の工程が制御されて進行することが可能である。
本発明の有利な構造では、偏向ロールが、少なくとも１つのプレスニップの前に設けられ、この偏向ロールを、繊維ウェブ及びベルトの両方が送られるプレスニップを共に形成する第１のプレスローラ及び第２のプレスローラよりも低い速度で駆動することができる。一方のプレスローラと、それらの直前に装着された偏向ロールとの間の速度差は、偏向ロールに較べプレスローラがより高い速度で駆動されるという事実から生じる。
次に、繊維ウェブを圧縮するために、少なくとも１つのプレスニップの後に偏向ロールが設けられ、この偏向ロールは、第１及び第２のプレスローラよりも低い速度で駆動される。
本発明の有利な構造では、第２のベルトは、繊維ウェブを第３のベルトに移送するための搬送ベルトであり、第３のベルトによって、繊維ウェブを第３のプレスニップを通して導いて平滑レベルを高めることができる。
あるいは、第２のベルトは、繊維ウェブを第３のベルトに移送するための搬送ベルトであり、第３のベルトによって、繊維ウェブをプレスセクションに続き乾燥セクションを通して導くことができる。
本発明はまた、次のステップ、すなわち、
− ベルトを長手方向に伸長するステップ、
− ベルトの伸長状態でベルト上の繊維ウェブを前方移動させるステップ、
− 繊維ウェブが圧縮されるようにベルトを弛緩させるステップ、
− 繊維ウェブとベルトとの間の接着力が、圧縮された繊維ウェブのしわ形成が回避される程度に十分に高いことを保証するステップによって、
紙又はある他の材料の繊維ウェブを製造するための機械を操作するための方法に関する。
有利な別の発展形態では、機械を操作するための方法は、例えば繊維ウェブの平滑レベルを改善するために、繊維ウェブがベルトから移送されるとき、ウェブが引き続く搬送ベルトに押圧されることを特徴とする。
繊維ウェブが５％未満だけ、特に３％未満だけ圧縮される場合、有利である。
例示的な実施形態を用いて、本発明について以下により詳細に説明する。

形成セクションから前方に通過する繊維ウェブ１（図１ａ）は、プレスセクションを通して導かれる。このプレスセクションでは、繊維ウェブは少なくとも１つのプレスニップを通して導かれる。繊維ウェブ１は、弾性ベルト２の上に堆積され、このベルトはプレスニップを通過する前に伸長状態にある。プレスニップの後、ベルト２の伸長は、例えば、ウェブの走行方向に較べより低い周縁速度でプレスローラに続く偏向ロールを走行させることによって弛緩される。このようにして、繊維ウェブ１は圧縮される。元の厚さｄの代わりに、ウェブは厚さＤ（図１ｂ）を有する。
図２は、プレスローラ３とプレスシュー（図示せず）とを備えるプレスニップを概略的に示しており、プレスシューを通して、繊維ウェブ１が２つのベルト又はフェルト４、５と共に導かれる。
本発明の構造では、繊維ウェブ６（図３）は、形成セクション７からフェルト５４に受け取られ、プレスセクション８に導かれる。この場合、繊維ウェブ６は、最初に、ロール１０と５０を備えるプレスニップ５１を通して、次に、２つのプレスローラ１０、１１を有する中央ロール９を備える２つのプレスニップ１２、１３を通して導かれる。
繊維ウェブ６は、フェルト５４と弾性ベルトと共にプレスニップ５１を通して導かれる。このようにして、弾性ベルト１４は、最初に、プレスニップ５１を通して導かれる。ベルト１４は、プレスニップ５１の前でなく、反対に、圧力負荷の結果としてプレスニップ５１それ自体の中で伸長される。この点に関し、ベルト１４は、その厚さで可撓性であるので、プレスニップ５１内で圧力負荷を受けるとき、厚さの低減はベルト１４の伸びと関連付けられる。プレスニップ５１を通したベルト１４の通過後のベルトの弛緩により、厚さの増大のみならず、長さの低減をもたらし、ベルト１４及びベルトに接着する繊維ウェブ６の関連する圧縮を生じる。次に、繊維ウェブ６は、中央ロール９及びロール１０と１１によって形成されたプレスニップ１２、１３を通過する。
他の実施形態（図４）では、下部フェルト１８の形成セクションから移動する繊維ウェブ１７は、中央ロール２０を有するプレスセクション１９に導かれる。中央ロールは、プレスローラ２３、２４を有する２つのプレスニップ２１、２２を形成し、プレスローラ２３は、同時に、繊維ウェブ１７を下部フェルト１８から解放するために、サクションロールとして設計される。第１のプレスニップ２１の前に、例えば、空気透過性ベルト２６に支承されたスターチの適用が装置２５によって行われる。このベルトは、スターチによって搬送された繊維ウェブ１７と共に、乾燥装置２７、２８によって加熱されかつ乾燥され、加熱は、両側に又は少なくとも片側に、特に上側に適用される。上方の乾燥装置２８は高温空気を生成し、一方、下方の乾燥装置２７は、例えば、放射乾燥機である。さらに、繊維ウェブ１７のための別の乾燥装置２９は、乾燥布の次の領域に配置することができる。ベルト２６が空気に対し透過性である状況を提供するためには、両方の乾燥装置２７、２８は放射乾燥機である。しかし、空気透過性ベルト２６の使用は、ベルトを通して乾燥を行うことができる利点を有する。

調整装置３０はベルト２６に取り付けられる。例えば、洗剤は、スプレー塗布によって適用されることができ、次に拭き取りによって除去される。
プレスニップ２１では、ベルト２６は、装置２５によって行われた媒質の適用を繊維ウェブ１７に移送し、一方、繊維ウェブ１７と共に、ベルトは中央ロール２０の周りに巻き付けられる。
さらに、最初にベルト２６が、中央ロール２０及びプレスローラ２３、２４よりも低い速度で偏向ロール３１によって伸長され、ベルトがこの伸長状態で繊維ウェブ１７を受け入れるように、ベルトは弾性の性質である。プレスニップ２１、２２を通過した後、ベルト２６は、より遅い走行偏向ロール３２によって、ベルトに支承された繊維ウェブ１７の同様の圧縮で再び圧縮され、この結果、繊維ウェブには、同時により大きな厚さが付与され、これによって、より大きな体積が付与される。
プレスセクション１９を通過した後、繊維ウェブ１７は、低圧領域３６と共に、乾燥シリンダ３４と、サクションロールの形態の偏向ロール３５とを有する単一の列の乾燥セクション３３に導かれる。これらの部分において、乾燥シリンダ３４からの繊維ウェブ１７の確実な解放を促すために、好ましくは５ｋＰａ超の圧力低減が維持されるが、この理由は、媒質を支承する繊維ウェブ１７の側面が乾燥シリンダ３５の周面に位置するからである。
別の例示的な実施形態（図５）では、繊維ウェブ３７は、プレスセクション３８のプレスニップ３９、４０によって脱水される。第１のプレスニップ３９は、対のロール５２と５３によって形成される。第２のプレスニップ４０では、繊維ウェブ３７は、プレスローラ４１とシュープレスロール４２との間に導かれる。同時に、水分が弾性フェルト４３に放出される。弾性フェルトは、偏向ロール４４、４５、４６、４７の上方に導かれる。偏向ロール４４、４７の各々は駆動ロールとして設計される。偏向ロール４４は、プレスローラ４１及びシュープレスロール４２よりも僅かに低い周縁速度で走行し、その結果、フェルト４３が、プレスニップ４０に達する前に上方のフェルト４８から繊維ウェブ３７を受け取るとき、フェルト４３が伸長される。
プレスニップ４０を通過した後、プレスニップによって支承されたフェルト４３及び繊維ウェブ３７が圧縮されるが、この理由は、偏向ロール４７が、プレスローラ４１及びシュープレスロール４２よりも僅かに低い周縁速度で回転するからである。繊維ウェブ３７は、フェルト４３によって乾燥セクション４９に導かれる。

圧縮前及び後の繊維ウェブの概略部分立面図である。 プレスニップを通して送られる繊維ウェブの図面である。 ２つのプレスニップを形成する中央ローラを有するプレスセクションの図面である。 乾燥セクションの一部と組み合わせられた２つのプレスニップを形成する中央ローラを有するプレスセクションの図面である。 個々の対のプレスローラを各々が備える２つのプレスニップを有するプレスセクションの図面であり、第２のプレスニップはシュープレスロールを有するプレスローラから形成される。

Claims (13)

1. ベルト（１４、２６、４３）で紙又はある他の材料の繊維ウェブ（１、６、１７、３７）を製造するための機械において、
   前記ベルト（１４、２６、４３）が長手方向に弾性的に伸長可能であり、前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）を前記ベルト（１４、２６、４３）の伸長状態で前記ベルトに導くことができ、その後、前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）が重ね合わせられた前記ベルト（１４、２６、４３）を弛緩させることができ、この結果、前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）が圧縮され、前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）と前記ベルト（１４、２６、４３）との間の接着力が、圧縮された前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）内のしわ形成が防止される程度に十分に大きいことを特徴とする機械。
2. 前記機械が、少なくとも１つのプレスニップ（１２、１３、２１、２２、３９、４０、５１）を有する少なくとも１つのプレスセクション（８、１９、３８）を備え、前記第１のプレスニップ（２１）を通した前記ベルト（１４、２６、４３）の通過の前に又は通過中に前記ベルトが伸長され、前記最後のプレスニップ（２２）を通過した後に弛緩されることができ、前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）と前記ベルト（１４、２６、４３）とを前記第１のプレスニップ（２１）の前に又は前記第１のプレスニップ内で共に導くことができることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
3. 前記機械が、少なくとも１つのプレスニップ（１２、１３、２１、２２、３９、４０）を有する少なくとも１つのプレスセクション（８、１９、３８）を備え、プレスニップ（４０、５１）を通した前記ベルト（１４、２６、４３）の通過の前に又は通過中に前記ベルトが伸長され、前記プレスニップ（４０、５１）を通過した後に弛緩されることができ、前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）と前記ベルト（１４、２６、４３）とを前記プレスニップ（４０、５１）の前に又は前記プレスニップ（４０、５１）内で共に導くことができることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
4. 偏向ロール（３１、４４）が、前記少なくとも１つのプレスニップ（２１、２２、４０）の前に設けられ、前記偏向ロール（３１、４４）を、前記第１のプレスローラ（２３、４１）及び前記第２のプレスローラ（２０、４２）よりも低い速度で駆動することができることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の機械。
5. 偏向ロール（３２、４７）が、前記少なくとも１つのプレスニップ（２１、２２、４０）の後に設けられ、前記偏向ロール（３２、４７）を、前記第１のプレスローラ（２３、４１）及び前記第２のプレスローラ（２０、４２）よりも低い速度で駆動することができることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の機械。
6. 前記プレスニップ（１２、１３、２１、２２、３９、４０、５１）を通過した後、ベルトと共に前方に導かれた前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）が、前記ベルトに対しより低い速度で走る第２のベルトに移送されることができることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の機械。
7. 前記第２のベルトが、前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）を第３のベルトに移送するための搬送ベルトであり、前記第３のベルトによって、前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）が第３のプレスニップを通して導かれることを特徴とする、請求項６に記載の機械。
8. 前記第２のベルトが、前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）を第３のベルトに移送するための搬送ベルトであり、前記第３のベルトによって、前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）が、前記プレスセクションに続き乾燥セクションを通して導かれることができることを特徴とする、請求項６に記載の機械。
9. 前記ベルト（１４、２６、４３）が、織物、フェルト又は移送ベルト又は平滑化ベルトであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の機械。
10. 紙又はある他の材料の繊維ウェブ（１、６、１７、３７）を製造するための方法であって、次のステップ、すなわち、
    −ベルト（１４、２６、４３）を長手方向に伸長するステップと、
    −前記ベルト（１４、２６、４３）の伸長状態で前記ベルト上の繊維ウェブ（１、６、１７、３７）を前方移動させるステップと、
    −前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）が圧縮されるように前記ベルト（１４、２６、４３）を弛緩させるステップと、
    −前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）と前記ベルト（１４、２６、４３）との間の接着力が、前記圧縮された繊維ウェブ（１、６、１７、３７）のしわ形成が回避される程度に十分に高いことを保証するステップと、
    を含む方法。
11. 前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）が前記ベルト（１４、２６、４３）から移送されるときに前記繊維ウェブを平滑にするために、前記ウェブが引き続く搬送ベルトに押圧されることを特徴とする、請求項９に記載の機械を操作するための方法。
12. 前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）が５％未満だけ、特に３％未満だけ圧縮されることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 前記繊維ウェブ（１、６、１７、３７）が、６０％未満、好ましくは４０％未満の乾燥分で前方に導かれることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。

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