JP4440258B2 - 帯状用具の洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、抄紙工程のプレスパートなどで用いられる抄紙機用の帯状用具、例えば毛布の洗浄装置に関する。

一般に、抄紙機は、原料であるパルプ懸濁液を脱水処理するためのワイヤーパートと、ワイヤーパートで生成されたパルプ繊維を毛布上に移して加圧するためのプレスパートと、プレスパートで生成された湿紙に含まれる水分を蒸発させるためのドライパートとから構成される。

このうち、プレスパートでは、ワイヤーパートで生成されたシート状のパルプ繊維を毛布の上に移して、プレスロールによって加圧処理を施すとともに、この加圧処理過程で湿紙から絞りだされた水分を除去するようになっている。

その際、プレスロールとしては圧搾式や吸引式のプレスロールが用いられ、水分は、毛布を介して外部に取り除くようになっている。そのため、毛布は、加圧処理の過程で生じる水分を大量に含むため、通水性に優れたものを用いたり、毛布の有孔率を大きくしたものを用いる。

ところが、プレスパートで使用される毛布は、一般に、羊毛などの動物性の繊維で織ったもので形成されるため、毛布の網目に、樹脂などの有機物、塩類などの無機物、紙泥などの異物が付着しやすい。そのため、毛布に異物が堆積してしまい、毛布の通気性が低下してしまい、水分の除去効率が悪化したり、シート状のパルプ繊維厚が不均一になってしまう。

また、毛布上の堆積異物によって、紙切れが生じたり、紙の品質低下を招く。特に、連続的な抄造工程では、異物が毛布に大量に堆積してしまい、毛布表面に汚れや圧痕が生じて、紙切れや損紙の発生原因につながるという問題があった。

そのため、毛布をプレスパートで加圧・脱水処理を施す場合、毛布を定期的に洗浄する必要があり、機械を停止して毛布を洗浄するか、機械から毛布を取り外し、別の洗浄装置を用いて洗浄する必要があり、抄紙生産性が低下するという問題があった。

そこで、例えば特許文献１に開示されるように、抄紙作業を中断することなく、毛布を連続的に洗浄するようにしたものが開示されている。この文献には、図９に示すように、帯状用具１の洗浄装置Ａの概略構成が示され、帯状用具５１を波形状に変形させる凹凸を外周面に備えたロール５２を有し、ロール５２の前方に、帯状用具１に洗浄液を散布するシャワーヘッド５３を備え、ロール５２の後方に、帯状用具５１の付着物を掻き取るドクターブレード５４を備えている。これにより、帯状用具５１に付着した異物は、シャワーヘッド５３から洗浄液を噴射して、帯状用具５１に洗浄液を滲み込ませた状態で異物をロール表面の凹凸で浮き出させ、ドクターブレード５４で掻き取るようにしたものが開示されている。なお、５５は、前記ロール５２とドクターブレード５４との間に設けられた補助ロールであり、帯状用具５１の表面にドクターブレード５４を押し当てるとともに、ロール５２に対する帯状用具５１の接触時間を長くとるようにしている。

ところが、プレスパート用の毛布は、一般に、羊毛などの動物性繊維で織ったものが多く用いられ、洗浄剤として酸や遊離アルカリ性の物質を用いると、酸やアルカリによって毛布や製紙原料などを劣化させてしまう。例えば、動物性繊維製の毛布は酸に対して弱く、毛布が劣化し、洗浄液を用いて洗浄することができないという問題があった。

特開２００３−１７０１３０号公報

そこで、本発明の目的は、上記諸点に鑑み、毛布の洗浄に洗浄液による洗浄シャワー装置を用いることなく、毛布の洗浄のために抄紙機を停止させず、連続的に洗浄することによって、抄紙性能を損なうことなく、抄紙工程の生産性を良好に維持することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、ケースの上部に、プレスパートの処理過程で走行する帯状用具を回転可能に支持する一対のロールを設け、前記ケースの下部に、吸引力によって吸引ボックスを設けるとともに、毛布に付着した異物を前記ロールによって打叩して、吸引装置の吸引力によって前記吸引ボックス内に回収するようにした洗浄装置において、前記一対のロールのうち少なくとも一つのロールに、複数本のスパイラル溝がロール表面に形成され、かつ、前記スパイラル溝の断面は上底が下底よりも短い台形状であることにより、達成される。

また、前記目的は、前記一対のロールを、ロール表面に複数本のスパイラル溝を形成するスパイラルロールと、ロール表面が滑らかな円筒面を形成するプレーンロールとから構成することにより、達成される。

また、前記目的は、前記帯状用具をシート状の毛布で構成し、ワイヤーパートで生成された湿紙の誘導および脱水用として使用することにより、達成される。

また、前記目的は、前記吸引ボックスを、前記スパイラルロールと前記プレーンロールの間を走行する毛布の表面を臨むように配して、前記スパイラルロールで打叩されて前記毛布上に浮き出た異物を吸引力によって前記吸引ボックスに回収するようにしたことにより、効果的に達成される。

さらに、前記目的は、前記一対のロールの支持部の間に異物排出路を形成して、該異物排出路は、前記吸引ボックスに接続しており、前記異物排出路を介して前記吸引ボックス内に異物を吸引するように構成されることにより、効果的に達成される。

本発明に係る帯状用具の洗浄装置の概略構成を示す正面図である。 図１の帯状用具の洗浄装置の平面図である。 スパイラルロールにスパイラル溝が形成された状態を示す図である。 図３のＣ−Ｃ線における断面図である。 スパイラル溝の断面矩形の図４に対応する図である。 スパイラル溝の溝本数と洗浄度との関係を示す図である。 スパイラル溝角度と洗浄度との関係を示す図である。 スパイラル溝の溝本数と摩耗度との関係を示す図である。 従来の帯状用具の洗浄装置を示す概略構成図である。

以下、本発明に係る帯状用具の洗浄装置の一実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１および図２は、抄紙工程の一部を構成するプレスパートに配され、帯状用具である毛布の洗浄装置Ａの概略構成を示す図である。これらの図において、洗浄装置Ａのケース１内には、上側に一対のロール、すなわちスパイラルロール２とプレーンロール３とが前後に並んで配され、ロール支持部４、５によってケース１の長手方向に沿って並行に延びている。

また、スパイラルロール２およびプレーンロール３は、それぞれ、駆動ギア６を介して駆動モータ７に連結され、該駆動モータ７によって図１の矢印方向に回転させるようになっている。これにより、毛布８をスパイラルロール２とプレーンロール３の各表面に接触させながら、図１および図２の矢印方向に走行させるようになっている。

また、この駆動は、マシンスピードの１／１００以下の速さまでコントロールできるため、用具スピードよりスパイラルロールが遅く回転することにより、なお一層の掻き取り効果が発生し、スピードコントロールによって、より良い洗浄効果が得られる。

また、ケース１の下側には、毛布８から異物や水分などを吸引して蓄積するための第１吸引ボックス９が設けられ、第１吸引ボックス９は、吸引管１０を介して図示しない吸引装置に接続するように構成されている。また、前記ロール支持部４、５の間には、異物や水分などを吸引するための異物排出用の通路１１が形成され、通路１１は、上端をスパイラルロール２とプレーンロール３との間で走行する毛布８の表面に臨ませつつ、下端を第１吸引ボックス９に接続している。これにより、毛布８に含有する異物や水分は、通路１１を介して第１吸引ボックス９に吸引される。

また、ケース１の外側に、スパイラルロール２と並行にミスト配管１２が配されていて、該ミスト配管１２には、複数の吹出ノズル１３、１３、・・・が設けられている。このミスト配管１２は、毛布８の表面に若干の水分を霧状に付与して毛布８の水分調整を行うようになっている。また、スパイラルロール２には、ケース１の内部に設けられた貯水タンク１４から水管ノズル１５によって潤滑水が噴射されるとともに、ケース１の外部に設けられたエア配管１６からエアノズル１７によって潤滑エアが噴射されて、スパイラルロール２およびプレーンロール３内を水又はエアで潤滑するようになっている。

なお、ケース１内の下側には、毛布８の走行側に、第２吸引ボックス１８が設けられていて、毛布８に含有する水分をプレーンロール３で搾水した水を吸収するようになっている。

そして、スパイラルロール２のロール表面には、図３に示すように、複数本のスパイラル溝１９、１９、・・・が設けられていて、スパイラル溝１９は、図４に示すように、断面台形に形成され、走行する毛布８側の開口端Ｂを鋭角に形成することによって、開口端Ｂによって毛布８に付着した異物の浮き出しを容易にしている。なお、このスパイラル溝１９の形状は、図５に示すように、矩形状の断面形状でもよい。

次に、上記実施例の洗浄動作について説明する。
抄紙工程において、ワイヤーパートにて脱水処理が施されたパルプ繊維は、毛布８の上に移され、プレスパートで加圧処理が施される。その際、毛布８には、加圧処理の過程でゴミの他に、木材、パルプ、紙などから遊離した天然樹脂や、添加薬品などの有機物を主成分とする非水溶性の粘着物質など、様々な異物が付着する。

そして、毛布８は、プレスパートの処理過程で洗浄装置Ａに送られて、毛布８の洗浄が行われる。まず、毛布８は、スパイラルロール２およびプレーンロール３に送られるが、スパイラルロール２およびプレーンロール３は、駆動ギア６を介して駆動モータ７に連結されている。これにより、駆動モータ７が駆動すると、スパイラルロール２およびプレーンロール３が回転して走行する毛布８に接触するようになっている。

また、スパイラルロール２とプレーンロール３との間を走行する毛布８には、図１の下側から吸引する力が作用する。これにより、スパイラル溝１９によって毛布８の表面に付着した異物を浮き出させた後に、プレーンロール３の方に送られるが、その際、スパイラル溝１９との接触により、開口端Ｂの鋭い角部で毛布８から異物を効率よく浮き出させるようになっている。

また、毛布８は、スパイラルロール２からプレーンロール３に走行する過程で、毛布８には、第１吸引ボックス９側への吸引力が作用する。そのため、毛布８に付着した異物は、毛布８から搾水された水分とともに、異物排出路１１を通って第１吸引ボックス９内に吸引されることになる。なお、第１吸引ボックス９内の異物や水分は、吸引力によって外部に排出される。

さらに、毛布８上の異物はスパイラル溝１９によって効率よく浮き出され、プレーンロール３に送られる途中で吸引ボックス９内に吸引されるが、一部の異物は、プレーンロール３まで搬送され、該プレーンロール３からロール支持部５の表面に付着する。

その際、プレーンロール３には、エア配管（又は水配管）１４などを通ってエア（又は水）が潤滑用として送られており、ロール支持部５の表面に付着した異物は、エア配管１４（水配管）から潤滑用のエア（又は水）として供給されるエア圧（又は水圧）によって第２吸引ボックス１７内に送られ、機外に排出される。

ちなみに、本願発明者は、上記実施例の洗浄装置Ａを用いて毛布８の洗浄実験を行った。毛布８の洗浄度は、図６に示すように、スパイラル溝１９の溝幅ａが大きい場合（ａ：６ｍｍ幅）に高い洗浄特性を示し、溝幅ａが小さい場合（ａ：３ｍｍ幅）に低い洗浄特性を示した。また、スパイラル溝１９の溝本数が多いほど、洗浄度は若干高くなり、スパイラル溝１９の溝角度は、洗浄度に余り影響しない（図７参照）。ここで、溝角度とは、図３に示すように、スパイラルロール２の軸方向とスパイラル溝１９がロール表面で延びる方向との角度ｂである。

また、図８は、溝幅ａおよび溝本数に対するスパイラル溝１９の摩耗度の実験結果を示し、溝幅ａが大きいほど摩耗が大きくなった。

その結果、スパイラル溝１９の溝幅ａを大きくすれば、毛布８の洗浄度が向上する反面、摩耗も大きくなるということが確認できた。よって、毛布８の洗浄度を重視すれば、スパイラル溝１９の溝幅ａを大きくすればよい。

なお、従来のシャワー洗浄装置を備えた抄紙機であっても、上記実施例に係る洗浄装置を配置してもよく、上記実施例と同様の作用および効果を奏する。

以上のように、上記実施例に係る洗浄装置によると、ケース１内に、一対のロール２、３、すなわちスパイラルロール２と、プレーンロール３とを備え、該両ロール２、３間を走行する毛布８の表面に付着した異物を吸引力によって第１吸引ボックス９内に回収するようにした帯状用具の洗浄装置であって、スパイラルロール２の表面に形成されたスパイラル溝によって異物を毛布８から浮き出させ、吸引力によって第１吸引ボックス内に回収するようになっている。これにより、洗浄装置は、プレスパートの処理経路上に配され、毛布８は、プレスパートの処理過程で洗浄されるため、毛布８の洗浄のために抄紙機を停止させる必要がなくなり、抄紙機の稼動率が向上して抄紙生産性の低下を招くことがない。また、上記実施例では、洗浄シャワーによる洗浄液の噴射設備などを必要とせず、また洗浄液を用いる必要も無いため、低コスト化を実現できるとともに、毛布の品質も良好に維持して耐久性も向上する。

２ スパイラルロール
３ プレーンロール
４ ロール支持部
５ ロール支持部
７ 駆動ギア
８ 毛布
９ 第１吸引ボックス
１１ 異物排出用の通路
１８ 第２吸引ボックス
１９ スパイラル溝

Claims (4)

1. ケースの上部に、プレスパートの処理過程で走行する帯状用具を回転可能に支持する一対のロールを設け、前記ケースの下部に、吸引力によって吸引ボックスを設けるとともに、毛布に付着した異物を前記ロールによって打叩して、吸引装置の吸引力によって前記吸引ボックス内に回収するようにした洗浄装置において、
   前記一対のロールは、ロール表面に複数本のスパイラル溝を形成するスパイラルロールと、ロール表面が滑らかな円筒面を形成するプレーンロールとから構成され、また前記スパイラルロールは、前記帯状用具の走行方向で前記プレーンロールよりも前に設けられ、
   前記スパイラル溝は、断面が上底が下底よりも短い台形状であることを特徴とする帯状用具の洗浄装置。
2. 前記帯状用具は、シート状の毛布であり、ワイヤーパートで生成された湿紙の誘導および脱水用として使用されることを特徴とする請求項１に記載の帯状用具の洗浄装置。
3. 前記吸引ボックスは、前記スパイラルロールと前記プレーンロールの間を走行する毛布の表面を臨むように配され、前記スパイラルロールで打叩されて前記毛布上に浮き出た異物を吸引力によって前記吸引ボックスに回収するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の帯状用具の洗浄装置。
4. 前記一対のロールの支持部の間に異物排出路が形成され、該異物排出路は、前記吸引ボックスに接続しており、前記異物排出路を介して前記吸引ボックス内に異物を吸引するように構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の帯状用具の洗浄装置。

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