JP2907266B2

JP2907266B2 - シート状物質の乾燥方法及び装置

Info

Publication number: JP2907266B2
Application number: JP27850894A
Authority: JP
Inventors: 守正花谷
Original assignee: TOKUSHU SEISHI KK
Current assignee: TOKUSHU SEISHI KK
Priority date: 1994-10-17
Filing date: 1994-10-17
Publication date: 1999-06-21
Anticipated expiration: 2014-06-21
Also published as: JPH08114386A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は紙、湿式法不織布等、織
物類と異なり湿潤状態では破断し易く、また乾燥工程で
水分の蒸発と共に繊維間結合が生成して繊維内収縮を生
ずるシート状物質を湿り空気と遮断した１００℃以上の
過熱水蒸気雰囲気下で、その片面を熱源により加熱した
乾燥シリンダーに接触させ、反対面を高張力下でエンド
レスの通気性ファブリックにより挾み、湿潤状態のシー
ト状物質の伸縮を拘束し乍ら急速に乾燥させ、シート状
物質から蒸発した水蒸気を通気性ファブリックを経てブ
ロワーにより吸引し、熱源により加熱して乾燥シリンダ
ー外周に再循環させて外周に吹付けると共に、余剰分を
例えばスチームコンプレッサーにより断熱圧縮して乾燥
シリンダー等の熱源として再利用する、シート状物質の
乾燥方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】抄紙機上で紙を乾燥する方法としては、
蒸気加熱した乾燥シリンダーによる方法が一般的である
が、近年では断熱材料により密閉した密閉フードにより
乾燥シリンダー群を囲って、排気及び新蒸気により加熱
した多量の高温低湿度空気を吹き込んで、シート状物質
から蒸発した水蒸気をフード内で結露しない様に８０〜
７０％飽和線以下の状態で高温高湿度下に持ち去るが、
その排気により新しい空気の予備加熱をするのみで、排
気された多量の湿り水蒸気はそのまま大気中に放出され
ており、多くの熱量と、多量の空気を吹き込んだり排気
するので吸排気ブロワーに多量の電力量とを消費してい
る。

【０００３】また近年加熱及び冷却した２枚のエンドレ
ススチールベルトによりシートを挾んで、蒸発する水蒸
気を直ちに冷却面に凝縮させてドレン化してエンドレス
ファブリックベルトにより持ち去り、湿潤状態のシート
状物質をその伸縮を拘束し乍ら１００℃以上の高温下で
乾燥する方法が提案されているが、この方法は貴重な冷
却水を多量に使用して低温温水を得るのみで、品質の改
善効果は大ではあるが経済効果は全くないという問題点
がある。

【０００４】また薄葉紙やトイレットティッシュ紙等の
薄物シートの乾燥では、１本の大径の乾燥シリンダー
（通称ヤンキードライヤー）の中心上半部にキャノピー
フードを設置し、外気及び一部の再循環湿り空気を空気
源として、灯油等を燃焼して３００〜４５０℃内外の高
温ガスとして、乾燥シリンダーの外周よりむき出し（フ
ァブリック等により覆われていない）のシート上に直接
７０〜１２０ｍ／秒の高速で吹付けて急速乾燥させる方
法が実用されているが、シートの片面のみがヤンキー肌
となり反対面はざらざらで片艶の包装紙やティッシュ紙
等にしか使用されていない。

【０００５】また密閉フードに空気を供給しないで、蒸
発した飽和水蒸気を再び加圧容器である乾燥シリンダー
の一部熱源として利用する方法が提案されているが、大
容積となる密閉フード中の空気を皆無とするのは至難の
技で、またウェットパートから連続して供給されるシー
トやエンドレスファブリックと共に多量の空気がフード
内に供給され、更にシートがその内部収縮力により再三
破れる時には、一旦停止して密閉フードを開放して断紙
を片付け再スタートするので、その度に内部は空気で置
換され、一般的に言われる空気の混入率を４％以下とす
る事が不可能である。またフード外よりの侵入空気や湿
潤シートにより冷却され、フード内の飽和水蒸気は湿り
域に入り、フードやドライヤーフレーム等の金属表面に
結露した水分が、シート上に落下して欠点となるので実
用化されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】湿潤したシートを乾燥
するには、多数の乾燥シリンダーを並べてシートの両面
を交互にドライヤーの表面に接触させ、カールやコツク
リング等紙の平滑性を損わぬ如くし、またエンドレスの
ファブリックによりシートを乾燥シリンダーとの間に挿
んで紙の巾方向での自由収縮を出来る限り抑止し、寸法
安定性を高める如く努力しているが、紙の乾燥は乾燥シ
リンダー間の自由走行部で大部分行われているので効果
が少い。また抄紙の高速化と共に乾燥シリンダーの本数
も数十本或いは１００本近くになり、進行方向での湿紙
の収縮に対し一定のテンションで引っ張ってセクショナ
ル駆動により複雑な制御を行ったり、エンドレスファブ
リックやサクションキャンバスロール等やエヤーボック
ス等により、紙切れの防止やタテ、ヨコ方向での乾燥の
均一さを高めるべくしているが、多数のドライヤー間や
セクション間での紙切れが頻発しその都度抄紙機を停止
し、密閉フードを開放して損紙を除去し、再び稼動する
等多大の時間を無駄にしたり、多くの労力を要しまた危
険な作業となり易い。

【０００７】乾燥シリンダーもその直径が１．２ｍから
１．５ｍ更には２ｍと大径化し、巾も１０ｍ以上の物ま
で出現している。蒸気圧力も２〜４ｋｇ／ｍ²Ｇと高
く、第２種圧力容器として鋳物で製造しているが、高速
化により内部で凝縮したドレンが乾燥シリンダーの外周
に共回りし、ドレンの排出も容易ではなく、巾方向での
厚みのムラ等と多くの問題点をかかえている。

【０００８】また乾燥に要する水蒸気量も莫大で、紙１
ｔ（トン）当り必要な水蒸気量は原料や製品により異な
るが３〜１．５ｔを要し、製紙産業をしてエネルギー多
消費産業たらしめている。密閉フードは近年その断熱性
能を高め６５℃内外の高露点フードが開発され、所要空
気量も大巾に減少したが、貴重な蒸発水蒸気の大部分
は、そのまま大気中に放散されて、特に冬季や春雨季で
は膨大な白煙（排気の湿り空気中の水分が結露して発生
する）公害を起こし、立地によっては交通や住民に被害
を与えている。

【０００９】また露点温度は、湿り空気を蒸発水蒸気の
移送媒体として使用する限り６５〜７０℃が限度で、蒸
発水蒸気量に比べ乾燥空気量が少ないと飽和湿り空気と
なりフード内で結露して、ドレンの落下で紙表面が汚染
され抄造困難となる。また、シートの温度は乾燥シリン
ダーに接触する側は１００℃近くに達するが、ファブリ
ック側の温度は、シリンダー側から接触移動した水分に
より湿潤状態となったファブリックとの接触表面で、水
分の蒸発潜熱により９０℃内外に制約される。またファ
ブリック空隙中はシートより蒸発した水蒸気や結露した
水分により充満され、ファブリック内の温度は湿り空気
の露点温度と平衡した外側（６５〜７０℃）と、シート
と接触する内側（８５℃内外）との間に急な温度勾配が
あり、シートからの蒸発が大巾に制約されるので、シー
トとファブリックが接触した区間でのシートの乾燥は非
常に少なく、大部分の乾燥は乾燥シリンダー間のシート
の独立自由走行部で直接シート表面よりの水分蒸発によ
り進行している。

【００１０】上記の理由により折角エンドレスファブリ
ックによりシートを挿んで乾燥し、シートの自由収縮を
制約して寸法安定性を高める如く努力しているが、ファ
ブリックにより自由収縮を拘束している区間での蒸発は
僅か２０％内外で、８０％の蒸発は自由収縮が可能なシ
ートの独立自由走行部で発生している。

【００１１】

【課題を解決する為の手段】本発明は前記の技術的問題
点を克服し、内部熱源により加熱する乾燥シリンダー
と、高張力下のエンドレスの１００℃以上の耐熱性を有
する２枚の通気性ファブリックとの間に湿潤状態のシー
ト状物質を挾んで同速で周回させ、湿潤シートより蒸発
した水蒸気を通気性ファブリックを経てブロワーにより
吸引し、例えばスチームコンプレッサー等により断熱圧
縮して乾燥シリンダー等の熱源として再利用し、蒸気原
単位を大巾に低めることを可能とした。

【００１２】湿潤シートは、乾燥シリンダーと高い張力
で張られた２枚のエンドレスの通気性ファブリックとの
間に挾まれて、１００℃以上の過熱水蒸気雰囲気下で急
速に乾燥し、繊維間結合により生ずる繊維内収縮により
湿潤シートが進行方向で破れたり、巾方向で収縮したり
するのを１００％近く拘束し、水中伸度が低く、寸法安
定性が高くタテヨコ比の少ないシートを製造することを
可能とした。

【００１３】特に従来の乾燥方法では、乾燥シリンダー
とファブリックによりシートの乾燥収縮を拘束した区間
では前述した理由により乾燥が遅いが、本発明はシート
及び１００℃以上の過熱水蒸気雰囲気下で耐熱性を有す
る通気性ファブリックを、極力乾燥シリンダーに近接し
て内容積を従来の密閉フードに比し１０分の１以下とし
た蒸発室内で走行させ、蒸発室のシート出入口は短いエ
ンドレスのシーリングブランケットと通常４本のシーリ
ングブランケットロール及び上下各１本のシーリングピ
ンチロールにより空気の侵入を防止し、またシートより
蒸発した水蒸気を加熱して１００℃以上、好ましくは１
０５〜１５０℃として、蒸発室内をほぼ１００％過熱水
蒸気で満たすと共に、室内圧力を大気圧より稍々高目と
して、蒸発室のシート出入口より過熱水蒸気が噴き出す
ようにすることにより、通気性ファブリック内温度も１
００℃以上、好ましくは１０５〜１５０℃として、乾燥
シリンダーとファブリックによりシートの乾燥収縮を拘
束した区間で急速に乾燥を進めることを可能とした。

【００１４】本発明は前述の如く特殊な密蔽蒸発室内で
空気をほぼ皆無として、過熱水蒸気雰囲気下での蒸発を
可能としたので、エンドレスの通気性ファブリックによ
り自由収縮を拘束された区間で大部分の乾燥を終結する
ことが可能となった。即ち、シートは乾燥シリンダーに
接触する側は従来の１００℃内外に比しファブリックに
よる高張力下に１１０℃内外となり、シート中の水分は
ファブリック側に急速に移動し、ファブリック内の温度
が１０５℃以上好ましくは１５０℃内外の過熱水蒸気雰
囲気下に保持されるので、シート中の水分はファブリッ
クとの接触面から直接蒸発して通気性ファブリックに近
接して設置したサクションスリット（またはホール）を
経てブロワーにより吸引されるので、従来の如くファブ
リック中の湿り水蒸気が１００℃以下のシート表面によ
り冷却されファブリック中で結露して湿潤状態となり、
再びシート表面に戻ってシート表面を再湿潤させること
がなく、またファブリック中に蒸発した湿り水蒸気が充
満してシート表面からの蒸発を疎害することがない。

【００１５】

【実施例】実施例１本発明の方法を実施した場合の第１の実施例によるシー
ト状物質の乾燥装置を図１の側面図と図２の断面図、及
び図３の温度分布図と図４の水蒸気の循環系統図により
説明すると、抄紙機棟建屋の独立した機械基礎１３上に
アンカーボルトにより固定したソールプレート１４にド
ライヤーフレーム４を組み上げ、必要数の乾燥シリンダ
ー１をシリンダー軸２とシリンダー軸受３によりそれぞ
れ設置する。多筒式乾燥シリンダーを設置する時は、本
実施例に示す如く各群ごとに上下２段にそれぞれ千鳥型
に配置するのが工場スペースを有効に利用する上で有利
であるが、１段式として紙がカールしない様に各群別に
交互に上向きと下向きに設置したり、竪型に乾燥シリン
ダー１をそれぞれ左向きや右向きと数段ずつ設置した
り、それらを混合して設置することも出来る。１本の乾
燥シリンダー１の各群の出入口にはこれと近接してそれ
ぞれ１本のサクションファブリックロール８を、ファブ
リックロール軸受９によりドライヤーフレーム４に設置
する。上段の乾燥シリンダー１にはそのシリンダー軸２
の中心より上部に、下段の乾燥シリンダー１にはそのシ
リンダー軸２の中心より下部に、それぞれ断熱性のパネ
ルにより構成したキャノピーフード１５を昇降装置１６
を介してそれぞれ上下動可能にドライヤーフレーム４上
に設置する。また乾燥シリンダー１の駆動側にはそれぞ
れ蒸気吹込口とドレン排出口とを有するロータリージョ
イント５を設置し、それぞれ加圧蒸気管３０及びドレン
管６とに接続する。

【００１６】上段及び下段のキャノピーフード１５の間
には、それぞれ断熱性のパネルにより構成した中間フー
ド１７と、点検掃除用の中間フード開閉装置１８とを設
置して、外気と遮断したシート状物質３５の出入口を含
めて全て全密閉とする。フード中には乾燥シリンダー１
のシリンダー面及びその延長上に隣接する乾燥シリンダ
ー１のポケット部に到るほぼ平面の蒸発面でシート状物
質３５と接触している面には、約１０〜２５ｍｍの間隔
を介して吹出口１９と４７及び吸込口２２と５０（それ
ぞれスリットまたは丸孔）とをそれぞれ馬蹄形状に配列
して設置し、キャノピーフード１５及び中間フード１７
とに分割して接続する。またキャノピーフード中には、
吹出口１９と直結して複数の環状箱型でそれぞれ給気函
連結ダクト２１と接続した給気函２０を吸込スペースを
充分に確保する為に間隔を置いて設置し、駆動側で給気
函連結ダクト２１にフレキシブルジョイントを介して給
気ダクト２７を接続する。ほぼ平面状の蒸発面にはそれ
ぞれ吹出口４７と直結して複数の三角箱型でそれぞれ給
気函連結ダクト４９と接続した給気函４８を吸込スペー
スを充分に確保する為に間隔をおいて設置し駆動側で給
気函連結ダクト４９にフレキシブルジョイントを介して
給気ダクト２７を接続する。なお、乾燥シリンダー１や
サクションファブリックロール８がキャノピーフード１
５や中間フード１７と接する面はラビリンス構造やフェ
ルト面またはブラシ面等として、外部の空気がフード内
に侵入したり、内部の蒸発水蒸気が多量に流出しないよ
うにする。

【００１７】上段のキャノピーフード１５と下段のキャ
ノピーフード１５との間の中間フード１７及び中間フー
ド開閉装置１８内には、乾燥シリンダー１の上半部及び
下半部のシリンダー面上の吹出口１９及び給気函２０の
延長上に、それぞれ隣接する乾燥シリンダー１のポケッ
ト部に到るほぼ矩形箱状の吹出口４７と三角箱状の給気
函４８を、中間フード中の操作側及び駆動側の両側に設
けた架台フレームに接続して、該フレームより中間フー
ドの断熱パネル部を貫通してそれぞれ１基以上の据付台
座を突出して、ドライヤーフレーム４上の旋回又は前後
進可能な左右エスケープ装置４６を介して設置してもよ
い。なお断熱パネルの貫通部には断熱材で構成したフレ
キシブルシートを接続して、外気と完全に遮断する。

【００１８】実施例１の変形としてキャノピーフード１
５は固定式として、その内部の吹出口１９及び吸込口２
２と、吹出口１９と直結する給気函２０とをそれぞれフ
ード中の操作側及び駆動側の両側に設けた架台フレーム
に接続して、該フレームよりキャノピーフードの断熱パ
ネル部を貫通してそれぞれ２基以上の据付台座を突出し
て、ドライヤーフレーム４上に昇降装置１６を介して上
下動可能に設置してもよい。また別の方法としては固定
式としたキャノピーフード１５の内部両側面に、昇降装
置１６を設置して前記架台フレームを昇降させても良
い。なおキャノピーフード１５の両側面には点検掃除用
の開閉装置を設置する。またキャノピーフード１５若し
くは吹出口１９と吸込口２２の両端末部を昇降時に乾燥
シリンダー１の外側に拡巾させて昇降を容易にしてもよ
い。

【００１９】フード内の隅部にはそれぞれファブリック
ロール１０を設置して、乾燥シリンダー群の出入り口に
は外気と完全に遮断する装置を設け、また適当なスペー
スにはファブリックテンションロール１１を設置して、
エンドレスファブリック３６が全密閉されたフード内で
周回可能とする。キャノピーフード１５の天蓋部には吸
込函２３を設置し、駆動側で吸込みダクト２４にフレキ
シブルジョイントを介して接続する。

【００２０】密閉フードの入口部及び出口部には、それ
ぞれシートより少々広めの２本以上好ましくは４本以上
のシーリングブランケットロール３７をフードの内側と
外側に対向して設け、その周囲を図面には例示していな
いテンション装置と駆動装置により適切なテンションで
周回可能とした例えば耐熱ゴム製のシーリングブランケ
ット１２を懸架し、密閉フード外側のシーリングブラン
ケットロールにはそれと対向してそれぞれ５ｋｇ／ｃｍ
巾以上の線圧を載荷可能とするシーリングピンチロール
３８を設置して、両ロールのフード側には２対のほぼ対
称形の円弧状の断面を有するシールパイプ４３をその一
端をビス等で密閉フードの外壁面に接続したシーリング
フレーム４５に固定し、他端側の外周で両ロールと適切
な線圧で内接させると共に、両ロールの両軸端面にはシ
ーリングプレート４４を同じくシーリングフレーム４５
にビス等で固定したり、好ましくはスプリング又はシリ
ンダー等により適切な面圧で内接して遮蔽する。

【００２１】図７及び図８に示す実施例ではそれぞれ密
閉フードの入口部及び出口部を示すが、入口部ではサク
ションボックス４０を有する給紙コンベヤー３９を、出
口部ではサクションボックス４０を有する排紙コンベヤ
ー４１を設置して給排紙を容易としている。この場合、
コンベヤーベルトはサクション可能な空隙（網目又はス
リット又は丸孔等）を有する物を利用する。シーリング
ブランケット１２は、密閉フードの過熱水蒸気雰囲気中
に出入りするので、空隙があるとが外部より空気を持ち
込むので中実とする必要がある。図９に示す実施例では
２組のシーリングブランケットを利用しており、やや複
雑な構造となる。図９及び図１０はいずれも密閉フード
の入口部のみを示すが、その進行方向と図面とを上下逆
向きとしたのが出口部となる。

【００２２】図１０によりその作用を説明すると、湿潤
したシート状物質３５がペーパーロール等を介して空気
の進入を防止しながらシーリングブランケット１２上に
着地して、シーリングピンチロール３８とシーリングブ
ランケットロール３７により外気より完全に遮断して密
閉フードの外壁である断熱パネルの貫通部を通ってフー
ド内に入り、通気度の高い耐熱性材料で作ったエンドレ
スファブリック３６を介して、サクションファブリック
ロール８により吸引され、乾燥シリンダー１と接触しな
がらその周囲を周回して乾燥される。

【００２３】好ましくは乾燥シリンダー群の駆動側に、
排気中のミスト、紙粉等の異物を除去する排気スクリー
ン３３、水蒸気循環ファン２５、図示していない燃焼ガ
スまたは熱媒体等を熱源とする排気ヒーター３４、給気
ダクト２７、蒸気スクラバー２８、スチームコンプレッ
サー２９、加圧蒸気管３０、蒸気加減弁３１、メークア
ップ蒸気管３２とを設置して、それぞれ前述した吸込ダ
クト２４及び給気函連結ダクト２１及び４９と蒸気ヘッ
ダー７とに接続して水蒸気の循環系を形成させる。

【００２４】ワイヤーパートで抄造されプレスパートで
水分６０〜５０％に脱水された湿潤状態のシート状物質
３５は、断熱性のパネルにより完全密閉された乾燥フー
ドの入口に於て、前述した外気と完全に遮断する装置に
よりリードされサクションファブリックロール８により
吸引され密閉フード中で周回する上下２枚のエンドレス
ファブリック３６により挾みこまれて、上段又は下段の
入口側に設置された乾燥シリンダー１入口に到り、密着
して周回し、シートは２枚のエンドレスファブリック３
６によりファブリックテンションロール１１を介して強
力に圧着されて拘束下に乾燥される。１本目の乾燥シリ
ンダー１を通過したシート３５は、ほぼ平面よりなる蒸
発面で上下２枚のエンドレスファブリック３６により挾
みこまれて拘束下に更に乾燥され上段に設置された２本
目の乾燥シリンダー１入口に到り、前記と同様の乾燥が
繰り返される。最後の乾燥シリンダー１を出たシート３
５は、サクションファブリックロール８により吸引され
シーリングブランケット１２に乗り移り前述した外気と
完全に遮断する装置によりリードされて乾燥フード出口
より外部に搬出される。

【００２５】乾燥シリンダー１により加熱されると共に
過熱水蒸気によるジェット流でシート３５より蒸発した
水蒸気は、吸込口２２と５０及びサクションファブリッ
クロール８を経て吸引され、キャノピーフード１５内の
吸込口２３及び吸込ダクト２４を経て排気スクリーン３
３により紙粉ミスト等の異物を除去して水蒸気循環ファ
ン２５により昇圧すると共に、その出口で排気ヒーター
３４により１００℃以上好ましくは１５０℃以上に過熱
して、その大部分は給気ダクト２７を経て給気函連結ダ
クト２１と４９から給気函２０と４８を経て吹出口１９
と４７より上下２枚のエンドレスファブリック３６によ
りサンドイッチ状に挟み込まれたシート３５にジェット
流で吹付けて、エンドレスファブリック中の空隙部に滞
留している蒸発水蒸気を駆逐して、直接シート３５を加
熱すると共に、シート３５上の飽和水蒸気より成る境界
層を乱して蒸発を促進し１００℃以上好ましくは１５０
℃内外の過熱水蒸気雰囲気とする。排気ヒーター３４は
図面には示していない燃焼ガスまたは熱媒体を熱源とし
て間接加熱することにより任意の温度の過熱水蒸気とす
ることが出来る。

【００２６】循環ファン２５により昇圧された水蒸気の
一部は、蒸気スクラバー２８に於てミストや異物、非凝
縮ガスを脱気後、スチームコンプレッサー２９により断
熱圧縮して昇圧加熱して、その大部は加圧蒸気管３０を
経て乾燥シリンダー１に供給して加熱する。また、メー
クアップ蒸気管３２より不足する水蒸気を補給する。各
蒸気の流量調節用に蒸気加減弁３１を調節して、シート
３５の水分や、上下段の乾燥シリンダー１に供給する水
蒸気量を加減してシート３５のカールを自動制御する。
また、シート３５の巾方向の水分むらを制御するため
に、キャノピーフード１５内の吹出口１９及び中間フー
ド１７内の吹出口４７（スリット状または丸孔や角孔等
の開口を有する）を巾方向でそれぞれ分割して吹出し過
熱水蒸気量を制御することも可能である。

【００２７】実施例２本発明の方法を多筒式乾燥シリンダーを１段式として設
置する場合の実施例を図５の側面図により説明すると、
大径の乾燥シリンダー１を数本ずつを１グループとして
それぞれシートの出入口を上向きにしたグループと下向
きにしたグループと順番にシリンダー軸２とシリンダー
軸受３によりドライヤーフレーム４上に設置する。１本
の乾燥シリンダー１には夫と近接してそれぞれ２本のサ
クションファブリックロール８をドライヤーフレーム４
下に設置する。図５にはシートの出入口を下向きにした
グループのみ示すが、乾燥シリンダー１にはそのシリン
ダー軸２の中心より上部及び下部に断熱性のパネルによ
り構成したキャノピーフード１５を昇降装置１６を介し
てそれぞれ上下動可能にドライヤーフレーム４に設置す
る。

【００２８】上段及び下段のキャノピーフード１５の間
には、それぞれ断熱性のパネルにより構成した中間フー
ド１７と点検掃除用の中間フード開閉装置１８とを設置
して、シート状物質３５の出入口部には前述した外気と
完全に遮断する装置を設置して全密閉とする。その他実
施例１と異る点は、下段のキャノピーフード中には乾燥
シリンダー１が無いので、ファブリックロール１０によ
り周回するシートの給排紙用のエンドレスファブリック
３６があるのみである。厚紙などで紙切れの恐れのない
時は下段のシート給排紙用エンドレスファブリック３６
は省略出来る。

【００２９】実施例１と同様に脱水された湿潤状態のシ
ート状物質３５は、断熱性のパネルにより完全密閉され
た乾燥フードの入口で前述した外気と完全に遮断する装
置によりリードされサクションファブリックロール８に
より吸引され密閉フード中で周回する上下２枚のエンド
レスファブリック３６により挾みこまれて、乾燥シリン
ダー１の入口に到り、２枚のエンドレスファブリック３
６によりファブリックテンションロール１１を介して強
力に圧着されて拘束下に乾燥される。以下同様の乾燥を
繰り返し、最後の乾燥シリンダー１を出たシート３５
は、サクションファブリックロール８により吸引されシ
ーリングブランケット１２に乗り移り前述した外気と完
全に遮断する装置によりリードされて乾燥フード出口よ
り外部に搬出される。その他の作用は実施例１と同様な
ので省略する。

【００３０】

【発明の効果】本発明による湿り空気と遮断した１００
℃以上の全過熱水蒸気雰囲気下で、シート状物質の伸縮
を完全に拘束し乍ら急速に乾燥させ、シートより蒸発し
た水蒸気を再循環したり断熱圧縮して熱源として再利用
する方法及び装置の採用により、図３に示す如く、乾燥
シリンダー１と接触側のシート温度Ｓ'₂ より、ファブ
リック３６と接触側のシート温度Ｓ'₁ 、シート３５と
接触側のファブリック温度Ｆ'₁ 、中央部のファブリッ
ク温度Ｆ'₂ 、外側のファブリック温度Ｆ'₃ と、１１０
℃内外より１０５℃内外へ約５℃位の温度落差がある
が、何れも１０５℃以上の過熱水蒸気雰囲気下にあり、
シート状物質３５中の水分はファブリック３６による高
い張力下で乾燥シリンダー１のシリンダー表面に圧着さ
れて、水分の蒸発面では１１０℃飽和圧力に近い１．４
７気圧となり、急速に乾燥が促進される。例えば過熱
水蒸気温度を４００℃にするとシート温度１０５℃との
エンタルピー落差は約１４１ｋｃａｌ／ｋｇとなり、２
５０℃では約６９ｋｃａｌ／ｋｇ、１５０℃では約２２
ｋｃａｌ／ｋｇで、乾燥シリンダーによる加熱よりも通
気性ファブリック３６より吹出口１９及び４７よりのジ
ェット流過熱蒸気がシートに与える熱量のほうが２〜８
倍にも達する。

【００３１】一方従来の湿り空気雰囲気下での乾燥で
は、同じく第３図に示す如く、乾燥シリンダー１と接触
側のシート温度Ｓ₂ よりファブリック３６と接触側のシ
ート温度Ｓ₁ シート３５と接触側のファブリック温度Ｆ
₁ 、中央部のファブリック温度Ｆ₂ 、外側のファブリッ
ク温度Ｆ₃ と、乾燥サイクルの進行による相から相
に到る間、５０℃〜１００℃と大巾な温度サイクル変動
が生じ、シート３５中の水分は乾燥シリンダーとシート
の密着開始する迄の相では予熱されるのみで水分の蒸
発は発生せず、ファブリックによりシートが蔽われる
相でやっと水分の蒸発が徐々に進行するが、密閉フード
内が６０〜７０℃内外の露点温度雰囲気下では、蒸発し
た水蒸気がシート中で冷却されて凝縮して再び水分に戻
り、何回も蒸発凝縮サイクルを繰り返してファブリック
３６に達した水蒸気も、ファブリック内で再び凝縮して
水分となり、シートよりの蒸発を疎害することになる。
シート状物質３５はシートの単独自由走行相である相
に到り、周囲の湿り空気中にシート中の水分が蒸発し
て、その蒸発潜熱によりシート温度は急速に５０℃内外
にまで低下して、再び前述した相に戻って予熱される
ことになり、断続した間謁的な乾燥サイクルとなり乾燥
に長大な時間を要し熱エネルギーや動力の損失が多い。

【００３２】また単独自由走行をする相に於てはシー
ト状物質３５は乾燥により巾方向で自由収縮する事によ
り、シートの方向性を生じ寸法安定性が悪化したりカー
ルやコツクリング等を生じて、印刷適性の低下を招く。
またシートはプラスチックフィルム等とは異なり、多数
のフィブリル化繊維が多層に積層して三次元的に乾燥中
に繊維間結合を生じるが、湿り空気を媒体とした乾燥で
はフィブリル化した繊維構造の密な部分と疎な部分とで
乾燥の進行が異なり、疎な部分では限りなく絶対水分が
ゼロに近付いてしまうのでコックリングが発生したりパ
リパリした洋紙風の紙になってしまう。本発明の方法の
如く水蒸気を媒体とした乾燥では、水蒸気中の水分相当
分は紙中に残存するので紙厚が厚く和紙風の風合いのあ
る紙に乾燥することが出来る。乾燥が進んで臨界点（水
分３５％前後）以降（減率乾燥期）と以前（恒率乾燥
期）では、紙の用途により過熱温度を変えて紙の物性特
に強度を最高にする如く制御することが出来る。また乾
燥の最終段階では過乾燥にならないように１００℃前後
として調湿を行うことが出来る。１００℃以下では逆に
加湿して水分を精密に制御出来る。

【００３３】また本発明による方法では従来の相、
相がなく、その大部分はファブリック３６により乾燥シ
リンダー１にシートを圧着して蔽った相で、次の乾燥
シリンダーに到る間僅かに乾燥シリンダー１を離れる
が、２枚のファブリック３６により両面を挿まれて拘束
されて乾燥する'相であり、何れも１００℃以上の全
過熱水蒸気雰囲気下にあるので、乾燥は全期間を通じて
促進され、短時間で乾燥を完結することにより省エネル
ギーに貢献出来た。またシート状物質３５が常時拘束さ
れて乾燥するので、寸法安定性が良く（水中伸度や気中
伸度が小さい）カールやコツクリング等を発生せず印刷
適性が極めて高い。また本発明による方法では従来の如
くシートの単独自由走行部がなく常時拘束されているの
で、例えシートが破れてもそのまま乾燥フード出口より
外部に搬出される。

【００３４】更に本発明による方法では１０５℃以上の
過熱水蒸気雰囲気下で、乾燥シリンダー１の外周より通
気性ファブリック３６を介して、シート３５に循環過熱
水蒸気（１１０℃内外好ましくは１５０℃以上）を吹出
口１９より高速で吹付けて、シート３５中の水分に過熱
水蒸気の潜熱を与えて部分的に凝縮するので、多量の熱
を瞬間的に伝えシート３５中の水分を瞬間的に多量に蒸
発させて急速に乾燥する事が出来る。従来の湿り空気で
は如何に４５０℃迄に加熱しても、その顕熱しか利用出
来ず、容積当りの伝熱量は過熱水蒸気に比して１０分の
１位しかないので、温度を甚しく高めることが必要にな
り、シートが乾燥すると着火の危険性や繊維が部分的に
焦げ劣化する恐れがある。またリグニン及びヘミセルロ
ースはそれぞれ含水下ではその軟化点温度が低下し（乾
燥リグニンでは１３４〜２５０℃が水飽和下では７２℃
へ低下する）、繊維のフレキシビリティーが増加すると
共に、セルロースの水酸基と木材に含まれる他の物質と
の共有結合（エーテル，エステル結合）により湿紙強度
は大幅に増加する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を抄紙機の多筒式乾燥シリンダー
（上下段設置）に実施した場合の実施例の一例を示す側
面図である。

【図２】同じく本発明の方法を実施した場合の実施例の
一例で図１のＹ−Ｙ矢視を示す断面図である。

【図３】本発明の方法を抄紙機の多筒式乾燥シリンダー
に実施した場合（過熱水蒸気温度１１０℃の場合）と従
来の湿り空気雰囲気下の、シート及びエンドレスファブ
リック内の温度分布を示す温度分布図である。

【図４】本発明の方法を抄紙機の乾燥シリンダーに実施
した場合の、水蒸気の循環系統を示すフロー線図であ
る。

【図５】本発明の方法を抄紙機の多筒式乾燥シリンダー
（単段設置）に実施した場合の実施例の一例を示す側面
図である。

【図６】本発明の方法を実施したシート状物質を完全に
大気と遮断して密閉フードに出入りさせるシール方法の
一例を示すシール部の拡大図である。

【図７】同じくシール方法の実施例の一例を示す断面側
面図である。

【図８】同じくシール方法の実施例の一例を示す断面側
面図である。

【図９】同じくシール方法の実施例の一例を示す断面側
面図である。

【図１０】同じくシール方法の実施例の一例を示す断面
側面図である。

【符号の説明】

１乾燥シリンダー２シリンダー軸３シリンダー軸受４ドライヤーフレーム５ロータリージョイント６ドレン管７蒸気ヘッダー８サクションファブリックロール９ファブリックロール軸受１０ファブリックロール１１ファブリックテンションロール１２シーリングブランケット１３機械基礎１４ソールプレート１５キャノピーフード１６昇降装置１７中間フード１８中間フード開閉装置１９吹出口２０給気函２１給気函連結ダクト２２吸込口２３吸込函２４吸込ダクト２５水蒸気循環ファン２７給気ダクト２８蒸気スクラバー２９スチームコンプレッサー３０加圧蒸気管３１蒸気加減弁３２メークアップ蒸気管３３排気スクリーン３４排気ヒーター３５シート状物質３６エンドレスファブリック３７シーリングブランケットロール３８シーリングピンチロール３９給紙コンベヤー４０サクションボックス４１排紙コンベヤー４３シールパイプ４４シールプレート４５シーリングフレーム４６左右エスケープ装置４７吹出口４８給気函４９給気函連結ダクト５０吸込口Ｓ₁ シート（ファブリック側）温度Ｓ₂ シート（乾燥シリンダー側）温度Ｆ₁ ファブリック（シート側）温度Ｆ₂ ファブリック（中央部）温度Ｆ₃ ファブリック（外側）温度乾燥シリンダーとシートの密着開始相ファブリックによりシートを蔽った相ファブリックがシートより離れた相シートの単独自由走行相 ' 本発明によるファブリックによる両面を挿まれて
シートが走行する相

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F26B 13/18 F26B 13/08 - 13/10 F26B 21/00 F26B 21/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の断熱材により密閉し乾燥シリンダ
ーに近接して設けたほぼ馬蹄形断面の蒸発面に於て、２
枚のエンドレスの通気性ファブリックにより、湿潤状態
のシート状物質をその伸縮を拘束可能なテンションによ
り挟んで、複数の乾燥シリンダーの外周をほぼ同速で１
００℃以上の過熱水蒸気雰囲気中を周回させて、熱源に
より加熱した乾燥シリンダーによりシート状物質をその
伸縮を拘束し乍ら乾燥し、シート状物質から蒸発した水
蒸気を通気性ファブリックを経てブロワーにより吸引
し、乾燥シリンダー等の熱源として再利用することを特
徴とする、シート状物質の乾燥方法。
【請求項２】複数の断熱材により密閉し乾燥シリンダ
ーに近接して設けたほぼ馬蹄形断面の蒸発面に於て、２
枚のエンドレスの通気性ファブリックにより、湿潤状態
のシート状物質をその伸縮を拘束可能なテンションによ
り挟んで、複数の乾燥シリンダーの外周をほぼ同速で１
００℃以上の過熱水蒸気雰囲気中を周回させて、熱源に
より加熱した乾燥シリンダーによりシート状物質をその
伸縮を拘束し乍ら乾燥し、シート状物質から蒸発した水
蒸気を通気性ファブリックを経てブロワーにより吸引
し、その大部分を再度熱源により加熱して乾燥シリンダ
ーの面と、その延長面でほぼ平面よりなる蒸発面の外周
より吹付けると共に、シートより蒸発した水蒸気より成
る余剰水蒸気を他の熱源として利用することを特徴とす
る、シート状物質の乾燥方法。
【請求項３】複数の乾燥シリンダーに近接しその回転
軸をほぼ中心に上下または斜め左右方向に分割し昇降可
能とした、断熱材により密閉し乾燥シリンダーに近接し
て設けたほぼ馬蹄形断面の蒸発面に於て、２枚のエンド
レスの通気性ファブリックにより、湿潤状態のシート状
物質をその伸縮を拘束可能なテンションにより挟んで、
複数の乾燥シリンダーの外周をほぼ同速で１００℃以上
の過熱水蒸気雰囲気中を周囲させて、熱源により加熱し
た乾燥シリンダーによりシート状物質をその伸縮を拘束
し乍ら乾燥し、シート状物質から蒸発した水蒸気を通気
性ファブリックを経てブロワーにより吸引し、乾燥シリ
ンダー等の熱源として再利用することを特徴とする、シ
ート状物質の乾燥方法。
【請求項４】複数の乾燥シリンダーに近接しその回転
軸をほぼ中心に上下方向および左右方向に分割し昇降可
能とした、断熱材により密閉し、乾燥シリンダーに近接
して設けたほぼ馬蹄形断面の蒸発面に於て、２枚のエン
ドレスの通気性ファブリックにより、湿潤状態のシート
状物質をその伸縮を拘束可能なテンションにより挟ん
で、乾燥シリンダーの外周の蒸発面と、その延長上隣接
する乾燥シリンダーのポケット部に到るほぼ平面状の蒸
発面をほぼ同速で密着して１００℃以上の過熱水蒸気雰
囲気中を周回させて、熱源により加熱した乾燥シリンダ
ーによりシート状物質をその伸縮を拘束し乍ら乾燥し、
シート状物質から蒸発した水蒸気を通気性ファブリック
を経てブロワーにより吸引し、乾燥シリンダー等の熱源
として再利用することを特徴とする、シート状物質の乾
燥方法。
【請求項５】複数の乾燥シリンダーの外周に近接し蒸
気の吹付ノズルと吸込みスリットを有し、その回転軸を
ほぼ中心に上下方向および左右方向に分割して昇降可能
とした、断熱材により密閉した乾燥シリンダーの外周面
と、その各両端末を隣接する乾燥シリンダーのポケット
部にまで延長したほぼ平面状の蒸発面に於て、２枚のエ
ンドレスの通気性ファブリックにより湿潤状態のシート
状物質をその伸縮を拘束可能なテンションにより挾ん
で、複数の乾燥シリンダーの外周をほぼ同速で１００℃
以上の過熱水蒸気雰囲気中を周回させて、熱源により加
熱した乾燥シリンダーによりシート状物質を乾燥し、シ
ート状物質から蒸発した水蒸気を通気性ファブリックを
経て吸込み口からブロワーにより吸引し、その大部分を
蒸気またはガス等の熱源より加熱して吹付ノズルから再
び乾燥シリンダー及びほぼ平面状の蒸発面の外周より吹
付けると共に、余剰水蒸気を乾燥シリンダー等の熱源等
として再利用することを特徴とする、シート状物質の乾
燥方法。
【請求項６】上下２段に配列した複数の乾燥シリンダ
ー群の各乾燥シリンダー外周に近接して設置した、それ
ぞれ水蒸気の吹付けノズル及び吸込口を有しシリンダー
軸を中心に上下および左右に分割して昇降可能な断熱材
により密閉した上下段のキャノピーフードとこれに接続
し２枚のエンドレスの通気性ファブリックの両側面のほ
ぼ平面状の蒸発面と、上下段のキャノピーフード間に設
置した外気と遮断したシートの出入口及び掃除点検用開
閉装置を有する中間フードと、蒸発した水蒸気を再循環
する水蒸気循環ファンおよび断熱圧縮用のスチームコン
プレッサーや給排気ダクト等の水蒸気循環系統と、全密
閉したキャノピーフード及び中間フード中で１００℃以
上の過熱水蒸気雰囲気中で、シート状物質を上下２枚の
エンドレス通気性ファブリックにより高張力下に挾み込
んで周回させる為のファブリックロール群とよりなるこ
とを特徴とする、シート状物質の乾燥装置。
【請求項７】１段に配列した複数の乾燥シリンダー群
の各乾燥シリンダー外周に近接して設置した、水蒸気の
吹付ノズル及び吸込口を有し、シリンダー軸を中心に上
下または左右に分割して昇降可能な断熱材により密閉し
た上部及び下部のキャノピーフードと、これに接続し２
枚のエンドレスの通気性ファブリックの両側面のほぼ平
面状の蒸発面と、上下段のキャノピーフード間に設置し
た外気と遮断したシートの出入口及び掃除点検用開閉装
置を有する中間フードと、蒸発した水蒸気を再循環する
水蒸気循環ファン及び断熱圧縮用のスチームコンプレッ
サーや給排気ダクト等の水蒸気循環系統と、全密閉した
キャノピーフード及び中間フード中で１００℃以上の過
熱水蒸気雰囲気中で、シート状物質を２枚のエンドレス
の通気性ファブリックにより、乾燥シリンダーに高張力
下に挾み込んで周回させる為のファブリックロール群と
よりなることを特徴とする、シート状態物質の乾燥装
置。
【請求項８】複数の乾燥シリンダーを設置した密閉フ
ードで、湿潤状態のシート状物質を１００℃以上の過熱
水蒸気雰囲気中を熱源により加熱した乾燥シリンダーの
外周をほぼ同速で周回させて、シート状物質から蒸発す
る水蒸気を吸引して再加熱し熱源として再利用する方法
に於いて、１組以上のシーリングブランケットとシーリ
ングブランケットロール及びピンチロールと、両ロール
の接触線のフード側に内接するシールパイプと、両ロー
ル端面のシールプレートによりシート状物質を完全に大
気と遮断して密閉フードに出入りさせることを特徴とす
る、シート状物質の乾燥方法。
【請求項９】密閉フードの出入口に湿潤状態のシート
状物質の出入り口として、ほぼシート巾に等しい２本以
上のシーリングブランケットロールをフードの内側と外
側に設けその周囲を周回可能なシーリングブランケット
と、密閉フードの外側のシーリングブランケットロール
と対向して、５ｋｇ／ｃｍ巾以上の線圧を載荷可能とす
るシーリングピンチロールを設置し、両ロールのフード
側に内接するシールパイプをシーリングフレームにより
固定すると共に両ロールの接触端面をシールプレートに
より遮蔽して、シールパイプの中央スリット部をシーリ
ングブランケットに近接させ、湿潤状態のシート状物質
を完全に大気と遮断して密閉フードに出入りさせること
を特徴とするシート状物質の乾燥方法。