JP2749971B2 - 抄紙機の紙層形成装置 - Google Patents

抄紙機の紙層形成装置

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JP2749971B2
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貴司 坂東
鈴村  洋
弘 岩田
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • DTEXTILES; PAPER
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    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/48Suction apparatus
    • D21F1/483Drainage foils and bars

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は固定脱水機器及びその配置に特徴を有する抄
紙機の紙層形成装置に関するものである。
(従来の技術) 抄紙機の紙層形成装置としてのツインワイヤフォーマ
においては、2枚のワイヤが各々ループを形成し、その
間に原料液を挟み込んで走行していく間に、種々の脱水
機器によって原料液から水を脱水することにより、徐々
に繊維マットが成長し、紙匹が形成されていく。
以上の点を第5図に示す従来のシュー形式の固定脱水
装置を含む紙層形成装置について説明すると、2枚のワ
イヤ1,2は各ロール3,4にガイドされ、くさび状のギャッ
プ5を形成する。その後収束し、第1固定脱水機器8の
一部としてある曲率R上の配置されたシューブレード9
の上では、完全に重なった状態になり、近似半径Rの曲
線に沿って曲げられて走行する。
一方、ヘッドボックス6からギャップ5に向かって噴
射された原料ジェット7は、2枚のワイヤ1、2に挟み
込まれて同ワイヤ1,2と同速で走行する。そして初期の
脱水は、原料ジェット7がワイヤ1,2に挟み込まれた時
点からワイヤ張力により絞り効果により始まるが、大部
分の脱水はその後に続くシューブレード9上でワイヤに
挟まれた原料液に加わる圧力によってもたらされる。そ
の後原料液は、第2固定脱水機器であるサクションロー
ル12でさらに脱水された後ウェットシート13となってワ
イヤ2に乗った状態で次工程のプレスパートに移送され
る。
次に固定脱水機器の構造及び脱水作用について説明す
る。第6図及び第7図は従来の代表的なブレード配置2
列を、ワイヤ間の原料液に作用する圧力波形の模式図と
合わせ示している。第6図及び第7図においてシューブ
レード9は、固定脱水機器8の固定された支持体14をガ
イドとして抜き差し可能で、その中心線上の表面がある
曲率R上に来るように配置されている。従ってブレード
の枚数、ピッチの変更することが可能であり、ブレード
の前縁と後縁でワイヤ1,2が折れ曲がる角度θ1
そのピッチによって変化する。そしてピッチが大きくな
る程、その角度は大きくなり、発生する圧力ピーク値も
大きくなる。そして、この圧力によってワイヤ1,2に挟
まれた原料液中の繊維は動かされて再分散すると同時
に、水は2枚のワイヤを通して両側へ脱水される。
その時の脱水形態は第6図及び第7図において矢印で
示す通り、シューブレード間ではワイヤ1,2側両方向で
あり、シューブレード9上では、ワイヤ2側への脱水が
シューブレード9によって抑制されるため、ワイヤ1側
への脱水のみとなる。そして原料液中の繊維はマットと
して紙層を形成していくものと、白水(脱水された水と
繊維分の混合液)と一緒に洗い流されるものとに分かれ
る。
(発明が解決しようとする課題) 従来のシューブレード9部における脱水中、2枚のワ
イヤ1,2に挟まれた原料液中に働く圧力によって形成さ
れるマットは、ワイヤ1,2側共同じであると考えられて
きた。しかし実際には2枚のワイヤ1,2面に形成される
マットに対するシューブレード9の効果は必ずしの同じ
ではない。即ち、第8図に示す如く、2枚のワイヤ1,2
はシューブレード9の前縁、後縁で、それに働く圧力
P1,P2によってふくらむ。その時ワイヤ1側に出来上が
った繊維マット15′のワイヤ1との境界面付近の繊維
は、マットとして固定されたままワイヤと共に走行す
る。一方ワイヤ2側の繊維マット15″は、ワイヤ2がシ
ューブレード9の前縁部でしごかれる時、ワイヤ2を介
して反力を受ける。その力によってマット内の繊維は更
に動かされて分散する。しかし同時に長繊維との連絡を
失った短繊維は、マット15″に働く圧力P1によって脱水
される水と一緒に洗い流される可能性が高くなり、ワイ
ヤ1側に比べて短繊維の歩留りが悪い傾向にあった。
また従来の紙層形成装置においては、第5図に示すよ
うに、前記の如く脱水特徴を持つ固定脱水機器が、ワイ
ヤ2のループ内にのみ配されているため、形成される紙
の表裏差がつき易い傾向にあった。そしてこれらの問題
を軽減するために製紙業界では、ワイヤ1,2の仕様を違
え(ワイヤ1に比べワイヤ2の方がメッシュが細かく、
織目数が多い)て対処しているのが現状である。
本発明は前記従来の課題を解決しようとするものであ
る。
(課題を解決するための手段) このため本発明は、2枚のワイヤに挟まれて原料液よ
り脱水されて湿紙が形成される抄紙機の紙層形成装置に
於いて、先端でワイヤが折れ曲がることなく進入する前
縁と、ある角度で折れ曲がる後縁を有するシューブレー
ドからなる固定脱水機器を、2枚のワイヤの夫々反対側
に同ワイヤに接する様に互いに離して配置してなるもの
で、これを課題解決のための手段とするものである。
(作用) 本発明のシューブレード前縁においては、ワイヤが折
れ曲がることなく進入するので、前縁は長網のフォイル
ブレードと同じように白水を掻き取る役目しか果たさな
い。またシューブレードの取付けピッチは長網マシンに
おけるより狭いので、前縁部におけるワイヤの撓みも遥
かに小さく、従来のものに比べてしごき度合も小さい。
よって、シューブレード間には従来のもののような圧力
に発生は小さく、ワイヤに挟まれた原料液に加わる剪断
力も少ない。そのブレード間に真空をかけることにより
脱水すると、その脱水形態は静止原料液を真空で脱水す
る時と同じような形態となり、繊維の歩留りが良くな
る。なお、ワイヤをシューブレードの中間、若しくは後
縁で折り曲げることにより、従来同様原料液中の再分散
に必要なパルス状の圧力を生むことができ、その部分に
おいてはシューブレード側への脱水は抑制されている。
このようにシューブレード部における脱水を繊維分散場
と分けることができる。繊維分散場とは、通常の脱水場
の対比として使用しており、シューブレード側への脱水
を抑制し、原料液中の繊維の分散に必要なパルス状の脱
水圧力を発生し得る部位と云う意味で使用している。
またシューブレードを備えた固定脱水機器を、ワイヤ
のループ内に交互に配することにより、シューブレード
の効果が形成されていくマットの両面に交互に作用す
る。第1,2固定脱水機器の初期設定は、2枚のワイヤが
その後端,前端で折り曲がらないようにされるが、運転
中は原料厚みが加わるため、ワイヤが折れ曲がる。そこ
で第2脱水機器をその後端近傍を中心として回動できる
構造とし、進入してくる原料厚みに合わせて前端位置を
変えることにより、ワイヤを折り曲げることなく支持で
きる。
(実施例) 以下本発明を図面の実施例について説明すると、本発
明の脱水装置を含む抄紙機の紙層形成装置における1実
施例の全体図を第1図に、脱水装置の作用詳細図を第2
図及び第3図に、第2固定脱水装置の前縁の位置決め装
置の詳細図を第4図に示す。なお、第1図において符号
1〜7で示す各部材は、第5図と同一であり、また同じ
作用をするものであるから、ここではこれらの詳細な説
明は省略する。
第2図において、原料液を挟んだワイヤ1,2は、シュ
ーブレード前縁9′aに対して、その先端でワイヤ1,2
が折り曲がることなく進入するので、従来のシューブレ
ード9の前端部におけるような大きな圧力は発生せず、
白水の衝突反力による小さな圧力(P1′)だけであり、
ワイヤ間のマットに加わる剪断力も少ない。従って、シ
ューブレード9′間に真空を作用させて得られる脱水
は、繊維分散場とは切り離された脱水で、静的脱水に近
い形態となり、歩留りの高いものとなる。(濾過モデル
の脱水は歩留りが高い)。
シューブレード前縁9′aを通り過ぎた原料液15を挟
んだワイヤ1,2は、後縁9′cの先端で角度θ′で折
れ曲がる。この時従来型のシューブレードと同様の作用
によりパルス圧力が発生し、繊維の再分散が促進され
る。この圧力ピーク値は、シューブレード9′の前縁
9′aと後縁9′cとの間を傾斜させて得られるランド
部9′bと、ワイヤ1とで形成されるくさび形空間を決
める形状パラメータ(l,α)を変えることによって変え
られることは先願技術(特願昭和63−285871号)より明
らかである。なお、前記くさび形空間のうち、シューブ
レード後縁9′cに近い部分(ワイヤ間の原料液に正圧
P2′の作用している部分)は、前記従来技術の如く一旦
脱水された白水で埋められているため、シューブレード
側への脱水は抑制されている。従って本発明によると、
従来型シューブレードで起こりがちであった短繊維の脱
落を回避することができ、シューブレート側の歩留りが
向上する。
第3図は本発明の目的を達成するためのシューブレー
ドの他の実施例を示す。なお、第3図における9″a〜
9″cの作用は第2図と同じである。またシューブレー
ド9″は長網のフォイルブレードと同様の下流に向かっ
て傾斜するランド部9″dを有し、そのランドとワイヤ
1とで形成される空間に発生する真空力で脱水を行うこ
とができるので、真空源を節約できる。また脱水能力は
角度βを変えることにより調整できるのは長網の場合と
同じである。
その後ワイヤ1,2に挟まれた原料液は下流に向い、第
2固定脱水機器11′上にセットされたNo.1シューブレー
ド前縁に達する。また第2固定脱水機器11′は第4図に
示すようにその後端近傍を支点とした回動可能な支持装
置16により、No.1シューブレード前縁位置でワイヤ2が
折れることなく進入できるよう設定されているため、そ
の先端でワイヤ2側にできたマットをしごくことなく白
水を掻き落とすことができる。更に第2固定脱水機器1
1′上では、ワイヤ1,2に挟まれた原料液のワイヤ2側
(第1固定脱水機器8′部では外側にあった)が、シュ
ーブレード面を走りながら前記と同じ脱水作用を受け
る。
この様に第2固定脱水機器11′を出た後のマットは、
その両側が同様の履歴を経ているため、表裏差のより少
ない微細繊維の歩留りの良い状態でサクションロール12
に送られる。以下の機器の作用は従来のものと同じで、
歩留りの良いロールによる両側脱水は、その前に形成さ
れたマットの特徴を損なうことがないのは言うまでもな
い。但し、ロールで外側へ脱水される白水(第1図の矢
印で示す)の処理を考えると、ワイヤ2とサクションロ
ール12上での接点におけるワイヤランがより傾いている
(γ′〔第1図〕>γ〔第5図〕)方が、処理が容易で
ある。
(考案の効果) 以上詳細に説明した如く本発明は構成されているの
で、原料液の脱水過程に於いて、原料液中の繊維の分散
性向上と、固形物(繊維・填量)の向上を達し得るシュ
ーブレード形状に大きな特徴と効果の差異があり、歩留
りの改善を図ることができ、また両側への脱水ゾーンが
異なるため、各々の脱水制御が可能である。また前記脱
水機器を2つのワイヤループの中に交互に配することに
より、紙の表裏差を改善できると共に、両方のワイヤが
同じような固定脱水機器上を走るので、ワイヤ寿命が同
程度になってワイヤ替えを同時に行うことが出来、マシ
ン停機時間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る紙層形成装置の全体を示
す側面図、第2図は本発明の第1実施例に係る脱水装置
の詳細側断面図、第3図は本発明の第2実施例に係る脱
水装置の詳細側断面図、第4図は本発明の実施例に係る
第2固定脱水装置の詳細側断面図、第5図は従来のシュ
ー形式の固定脱水装置を含む紙層形成装置の全体を示す
側面図、第6図及び第7図は従来の固定脱水装置を示す
詳細側断面図、第8図は従来の固定脱水装置のシューブ
レード部の拡大断面図である。 図の主要部分の説明 1,2……ワイヤ、3,4……ロール 5……ギャップ、7……原料ジェット 8′……第1固定脱水機器 9′……シューブレード 11′……第2固定脱水機器 12……サクションロール 13……ウェットシート、16……支持装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−34406(JP,A) 特開 平2−133689(JP,A) 特開 昭61−119796(JP,A) 特公 昭62−29557(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2枚のワイヤに挟まれて原料液より脱水さ
    れて湿紙が形成される抄紙機の紙層形成装置に於いて、
    先端でワイヤが折れ曲がることなく進入する前縁と、あ
    る角度で折れ曲がる後縁を有するシューブレードからな
    る固定脱水機器を、2枚のワイヤの夫々反対側に同ワイ
    ヤに接する様に互いに離して配置してなることを特徴と
    する抄紙機の紙層形成装置。
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