JP3633183B2

JP3633183B2 - ウェブの乾燥装置および乾燥方法

Info

Publication number: JP3633183B2
Application number: JP03790697A
Authority: JP
Inventors: 幹雄引田; 考幸長野; 啓充横田
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: JPH10237787A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は抄紙機におけるウェブの乾燥装置と乾燥方法に関する。更に詳しく言えば、ドライヤーでの乾燥工程に起因するシートのカールを矯正するための乾燥装置（ドライヤー）の配列とその乾燥方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、抄紙機においてプレスパートを出た湿紙ウェブは、多筒式ドライヤー（シリンダードライヤー）、ヤンキードライヤー等の乾燥装置で乾燥されていたが、近年、合成繊維を含む紙等に見られるようにシート状製品の多様化や、需要家のシート状物に対する品質要求の高まりにより、従来の紙の製造装置では特殊な紙に対し満足な品質の物を供給することができなくなってきた。
【０００３】
そのため、低密度、高通気性、ドレープ性（柔軟性）を要求される特殊な紙に対しては、円網ワイヤー、傾斜ワイヤー等の特殊な抄網を使用してシート化され、更にプレスパートを出たウェブを従来のシリンダードラヤー、ヤンキードライヤーで乾燥するとウェブが締まって高密度となるため、サクションバンド式スルーエアドライヤーにより、熱風をウェブに貫通させて低密度のままで乾燥させる方式がとられている。しかしながら、このサクションバンド式スルーエアドライヤーはウェブの片面から熱風を吹き付けるため、熱風がウェブを貫通しているにも拘わらず、乾燥後のシートがカールしてしまうと言う欠点があった。
【０００４】
カールを矯正する手段としては、エアフロートドライヤーのようにウェブの両面から熱風を吹き付ける方法があるものの、ウェブの支持体がなく熱風がウェブを浮かしてドライヤー内を走っているため、ウェブの坪量（目付）が低く薄く柔らかい物では、ドライヤー内でウェブが振動し走行が安定せず、また、通紙が難しくて一度断紙すると再通紙するのが非常に大変であった。
【０００５】
また、多筒式シリンダードライヤーでのカール矯正方法としてはドライヤーロール上のキャンバスに向けて乾燥空気を吹き付ける事によりウェブの両面の乾燥を均一にしようと言う提案がなされている（特開平６ー２８０１８２）。また、塗工紙におけるカールや寸法安定性を改善するために、ウェブ巾方向での温度の不均一性を解消する事を目的としてドライヤーの循環ファンと熱風噴射ノズルの配置を工夫する方法が提案されている（特開平５ー１２４０４７）。しかし、低密度で高通気度のシートを作るためのサクションバンド式スルーエアドライヤーでのカールを解消する方法はなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、低密度、高通気度と言った特性を維持したままでウェブを乾燥させるドライヤーにおいて、乾燥後のシートのカールを矯正しようとするものである。
本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、サクションバンド式スルーエアドライヤー出口でのウェブ水分を１０〜３０％の範囲に調整し、その後シリンダードライヤーにてウェブ水分を０〜８％にする事によって、サクションバンド式スルーエアドライヤーで生じたカールを後段のシリンダードライヤーで矯正できる事を見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、抄紙機においてプレスパートから出たウェブを乾燥させる装置であって、前段にサクションバンド式スルーエアドライヤーを、その後段にシリンダードライヤーを配置し、後段に設けるシリンダードライヤーは、前段のサクションバンド式スルーエアドライヤーの乾燥方向（熱風の方向）とは逆の方向から熱が伝わるようにしたことを特徴とするウェブの乾燥装置である。
【０００８】
本発明の第２は、前段にサクションバンド式スルーエアドライヤーを、その後段にシリンダードライヤーを配置した第１の発明記載のウェブの乾燥装置を用いて、抄紙機のプレスパートから出たウェブをサクションバンド式スルーエアドライヤーによりウェブの水分を１０〜３０％の範囲まで乾燥させ、その後更にシリンダードライヤーにて水分を０〜８％に乾燥させるウェブの乾燥方法である。
【０００９】
尚、本発明のサクションバンド式スルーエアドライヤーは、ウェブの下側に通気度の大きいキャンバス（コンベアネット）を走行させてウェブをガイドしながら、上方から高温のエア（熱風）を吹き出して熱風がウェブ及びキャンバスを貫通するようにして乾燥させる機構の乾燥装置である。又、シリンダードライヤーは、シリンダーの中に蒸気を通しシリンダー外表面にウェブを密着させて乾燥させる機構で、従来から抄紙機で使用されているものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、低密度、高通気度と言った特性を有するシートを得るために、抄紙工程でサクションバンド式スルーエアドライヤーを使用する乾燥装置において、カール対策を行うものであり、プレスパート後の乾燥装置として前段にサクションバンド式スルーエアドライヤーを、後段にシリンダードライヤーを配置する。
【００１１】
本発明で乾燥の対象としている湿紙ウェブは、晒クラフトパルプ等の木材パルプ、マニラ麻、リンター等の非木材パルプ、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維、ガラス繊維、セラミック繊維等の無機繊維を単独あるいは混合して水に分散し、必要に応じて紙力増強材、サイズ材等の薬品を添加し、更に、染料、顔料、クレー、炭酸カルシシウム、及び二酸化チタン等の填料を適宜使用した原料を、円網抄紙機、傾斜短網式抄紙機、長網抄紙機等の公知の抄紙機を使用して通常の方法によって湿式抄紙したシート状物である。
【００１２】
本発明におけるサクションバンド式スルーエアドライヤーは、ウェブに熱風を吹き付け、熱風がウェブ内部を貫通することによってウェブを乾燥させる形式のドライヤーであり、サクションバンド式ドライヤーとも呼ばれる。図２はウェブの流れ方向からこのドライヤーを見た正面図であるが、本図に示すように、ウェブ４は、通気性の大きいキャンバス（コンベアネット）５に乗って移動し、上部よりウェブに熱風を吹き付け、熱風はウェブ４及びキャンバス５を貫通して流れる。その後熱風は、下部のサクションボックス８に入り、更にダクトを通って一部は外気中に排出されるが、残りのエアは新たに給気された新鮮エアと共に送風機（循環ファン）１０によって加熱器１１（蒸気ヒーター等）に送られ加熱されて、再びウェブに吹き付けられる。
【００１３】
一般的には、サクションバンド式スルーエアドライヤーは複数のセクションに分割されており、熱風はウェブの水分の低いセクションから水分の高いセクションに順次流れて循環する構造等が用いられるが、特にこれに限定するものではない。尚、この装置でエアを循環して使用するのは省エネルギーのためである。
【００１４】
またシリンダードライヤーは、シリンダーの中に蒸気を通しシリンダー外表面にウェブを密着させて乾燥させる機構であり、従来から抄紙機で使用されている公知のものを使用すればよい。また、シリンダードライヤーの本数は、１本でもよいが、必要な乾燥熱容量に応じて必要本数設置すればよい。
【００１５】
更に本発明においては、プレスパートを通過したウェブをサクションバンド式スルーエアドライヤーによりウェブの水分を１０〜３０％の範囲まで乾燥させ、その後シリンダードライヤーにてウェブの水分を０〜８％に乾燥させて目的のウェブを得る。サクションバンド式スルーエアドライヤー出口でのウェブ水分が１０％以下であるとウェブ水分が低すぎて次のシリンダードライヤーでのカール矯正効果が少なくなり、サクションバンド式スルーエアドライヤー出口でのウェブ水分が３０％以上となると後段のシリンダードライヤーの負荷が大きくなり、シリンダードライヤー本数を増やさざるを得なくなり、ウェブの密度が上がって通気性も下がってしまい、サクションバンド式スルーエアドライヤーの特長を殺してしまう事になる。
【００１６】
また、サクションバンド式スルーエアドライヤーの後に設けるシリンダードライヤーはカール矯正手段として用いるものであるので、前段のサクションバンド式スルーエアドライヤーの乾燥方向（熱風の方向）とは逆の方向から熱が伝わるようにする。即ち、ウェブのサクションバンド式スルーエアドライヤーにおけるキャンバス側が、シリンダドライヤー外表面に密着するようにする。
【００１７】
尚、上述の如くカールの矯正はサクションバンド式スルーエアドライヤーにおけるのと逆の側からウェブに熱を加えることにより達成出来るので、サクションバンド式スルーエアドライヤーの乾燥方向と逆の方向から加熱するものであれば、シリンダードライヤーでなくてもカール矯正が可能である。すなわち、水平式のサクションバンド式スルーエアドライヤーでは、キャンバス上に乗ったウェブの上部から熱風を吹き付ける方式が一般的であるが、この後にウェブの上部にキャンバスを当て、下から熱風を当てる方式を用いることも可能である。しかし、この方式は通紙が難しく、シリンダードライヤーを設置する場合に比べると実用性に劣る。
【００１８】
また、サクションバンド式スルーエアドライヤーの後段に、サクションドラムの中心部からワイヤーを通して熱風を吹き付けるタイプの所謂サクションドラム式スルーエアドライヤーを配置しても良い。しかし、このタイプのドライヤーはシリンダードライヤーに比べ熱効率がやや劣り、２段配置するか、あるいは１段にしてドラムドライヤーの直径を大きなものにする必要がある。
【００１９】
熱効率、設備設置スペースを考慮すれば、サクションバンド式スルーエアドライヤーの後段にシリンダードライヤーを設置するのが最適であり、上記の水分範囲にすれば後段のシリンダードライヤーによる乾燥でも密度の上昇は防止できる。
【００２０】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、下記の実施例は本発明を制限するものではない。
実施例１
図１は本発明の乾燥装置の配列と構造の一例を示す側面図である。図１の乾燥装置は、本来６ゾーン（６セクション）あったサクションバンド式スルーエアドライヤーの最後の１ゾーンをシリンダードライヤーに置き換えたものある。図１において、図２の循環ファン１０は各ゾーン毎に設置されており（図示せず）、ドライヤー上部には排気口１５に接続された排気ファン１７が設置されている。
【００２１】
この装置を用いて、下記の原料を抄紙した。
原料はフリーネス６００ｍｌｃｓｆの麻パルプ１００％であり、傾斜ワイヤーでシート化してから図１の乾燥装置によって乾燥させた。プレス後サクションバンド式スルーエアドライヤー入口のウェブ水分は概ね５０〜６５％であり、サクションバンド式スルーエアドライヤーの温度と風量、さらにウェブの速度を調整して、サクションバンド式スルーエアドライヤー出口のウェブ水分を１５％に調整した。そして後段のシリンダードライヤーにてウェプの水分を更に２％になるまで乾燥させた。
更に、出来上がった乾燥シートのカールと密度を測定して表ー１に示した。なおカールの数値は、Ｂ４サイズにカットしたシートの４隅の高さをｍｍ単位で測定し、その平均値を表示した。また、シートの密度は２０゜Ｃ、６５％ＲＨの条件で４時間調湿して測定した。カールと密度の測定方法は他の実施例、比較例とも同様である。
【００２２】
実施例２
実施例１と同様の乾燥装置と原料を用い、各ドライヤー出口水分のみ変更した。サクションバンド式スルーエアドライヤー出口水分を３０％に調整し、後段のシリンダードライヤー出口水分を８％に調整した。この時出来上がった乾燥シートからサンプリングして密度とカールを測定した。結果を表ー１に示す。
【００２３】
比較例１
実施例１と同様の原料を用い、乾燥装置は実施例１の装置においてサクションバンド式スルーエアドライヤーだけを使用してウェブ水分が３％になるまで乾燥させた。サンプリングしたシートの密度とカールを表ー１に示す。
【００２４】
比較例２
実施例１と同様の乾燥装置と原料を用い、各ドライヤー出口水分のみを変更した。サクションバンド式スルーエアドライヤー出口のウェブ水分を５％に調整し、後段のシリンダードライヤーで更にウェブ水分１％まで乾燥させた。サンプリングしたシートの密度とカールを表ー１に示す。
【００２５】
比較例３
実施例１と同様の乾燥装置と原料を用い、各ドライヤー出口水分のみを変更した。サクションバンド式スルーエアドライヤー出口のウェブ水分を４０％に調整し、後段のシリンダードライヤーにてウェブ水分５％まで乾燥させた。サンプリングしたシートの密度とカールを表ー１に示す。
【００２６】
比較例４
サクションバンド式スルーエアドライヤーにて前段と後段で逆方向から熱風を当てた場合を想定して、実施例１と同様の乾燥装置と原料を用い、サクションバンド式スルーエアドライヤー出口でのウェブ水分を２０％にしたウェブをそのまま一度巻取り、更にもう一度ウェブの逆面から熱風が当たるようにサクションバンド式スルーエアドライヤーを通し、ウェブ水分を５％に乾燥させた。このときのサンプリングしたシートの密度とカールを表ー１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
表１より、比較例１のようにサクションバンド式スルーエアドライヤーだけで乾燥させたシートのカールは非常に大きいことがわかる。また、比較例２のようにサクションバンド式スルーエアドライヤーでの乾燥が強すぎ、シリンダードライヤー入り口の水分が低いとシリンダードライヤーでのカール矯正効果は少ない。逆に比較例３のようにサクションバンド式スルーエアドライヤーでの乾燥が弱く、後段のシリンダードライヤー入り口水分が高すぎるとカール矯正効果はあるものの、シートの密度が高くなってしまう。
【００２９】
また、実施例１、２のような水分範囲がカール防止に対して最適であることがわかる。また作業性等を無視すれば、比較例４のように後段のドライヤーはシリンダードライヤーに限るものではなく、前段とはシートの反対側から加熱できるものであればサクションバンド式スルーエアドライヤー（サクションバンド式、サクションドラム式いずれも）でも同様の効果が得られることが分かる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の乾燥装置によれば、抄紙工程で低密度、高通気度と言った特性を有するシートを得るためにサクションバンド式スルーエアドライヤーを使用する乾燥工程において、本発明の乾燥装置を用いると乾燥後のシートのカールをほとんどゼロにする事ができる。更に乾燥装置の後段をシリンダードライヤーにて拘束乾燥することにより、シートの寸法安定性向上（シートの伸縮の改善）も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乾燥装置のサクションバンド式スルーエアドライヤーとシリンダードライヤーの配列の一例を示す側面図である。
【図２】本発明に係わるサクションバンド式スルーエアドライヤーの一例を示す正面図である。
【符号の説明】
１：プレスパート
２：サクションバンド式スルーエアドライヤー
３：シリンダードライヤー
４：ウェブ
５：キャンバス（コンベアネット）
６：コンベアサポート
７：ネット受けロール
８：サクションボックス
９：循環ダクト
１０：循環ファン
１１：加熱機（蒸気ヒーター等）
１２：サクションバンド式スルーエアドライヤー空気入口
１３：サクションバンド式スルーエアドライヤー空気出口
１４：給気口
１５：排気口
１６：排気ダクト
１７：排気ファン

Claims

抄紙機においてプレスパートから出たウェブを乾燥させる装置であって、
前段にサクションバンド式スルーエアドライヤーを、その後段にシリンダードライヤーを備え、
後段に設けるシリンダードライヤーは、前段のサクションバンド式スルーエアドライヤーの乾燥方向とは逆の方向から熱が伝わるようにしたこと
を特徴とするウェブの乾燥装置。
前段にサクションバンド式スルーエアドライヤーをその後段にシリンダードライヤーを配置した請求項１記載のウェブの乾燥装置を用いて、
抄紙機のプレスパートから出たウェブをサクションバンド式スルーエアドライヤーによりウェブの水分１０〜３０％の範囲まで乾燥させ、その後更にシリンダードライヤーにて水分を０〜８％に乾燥させるウェブの乾燥方法。