JP4673359B2 - 製紙用ドライヤーカンバス - Google Patents

Description

本発明は、抄紙機の乾燥部に用いられるドライヤーカンバスに関する。

抄紙機の多筒式ドライヤーにおいて、抄紙機の高速化に伴って考案されたシングルカンバスランでは、ドライヤーカンバスの厚み差に起因する周速差によって上下段のシリンダーの回転に差が生じ、連結ギアの故障を招いた。そこで、このギアを取り除いて、駆動力の伝達されないフリーのシリンダーをドライヤーカンバスとの摩擦力によって駆動させるカンバス駆動方式が開発された。この方式は、シングルデッキにも応用され、さらにはコンベンショナルランでも適用されるに至った。 カンバス駆動方式における駆動力の伝達は、ドライヤーカンバスの接紙面側とその裏面側での２通りが考えられる。ドライヤーカンバスの接紙面側においては、通紙部で湿紙を介して駆動力が伝えられ、非通紙部ではドライヤーカンバスから直接シリンダーに駆動力が伝達される。接紙面の裏面側では、ドライヤーカンバスとシリンダーが接している全面で駆動力が伝達される。以下、駆動力の伝達、断紙の発生について図６に基づいて説明する。駆動力の伝達は、図６に示したようにドライヤーカンバスがシリンダーに湿紙シートを介して接する角度であるカンバスの抱き角度θ１，θ２や駆動シリンダー前後のドライヤーカンバスのテンション差等によるテンション分布が大きく関与し、抄紙機の高速化に伴って、この駆動力の伝達が減じられるケースが発生してきた。カンバス抱き角度の小さい受動シリンダーＡにおいてドライヤーカンバスとの間に滑り現象が発生すると受動シリンダーＢに比較して受動シリンダーＡの回転数が下がり、周速差が数ｍに達することも生じ、湿紙が切れてしまう現象、つまり断紙が発生し、生産が中断してしまう場合もある。

そこで、カンバス駆動方式における抄紙機での対応として、ドライヤーカンバスのテンションを増大することが一般的に行われてきた。しかし、このことにより、カンバスロールの軸受の耐久性やたわみの問題、さらにはドライヤーカンバスの湾曲変形、走行性の悪化等の問題が起こるようになってきた。

前述のように抄紙機における設備面での対応はなされていたものの、ドライヤーカンバスでの対応はなされていないのが現状であった。シリンダーとドライヤーカンバス間で滑り現象が発生する場合、その摩擦力は両者間の摩擦係数と接触面圧力の積で表され、接触面圧力はドライヤーカンバスのテンションとシリンダー径及び接触角度の関数となる。よって、ドライヤーカンバスのテンションを限定した場合、摩擦力を大きくするためには、シリンダーとドライヤーカンバス間の摩擦係数を大きくする必要がある。そこで、本発明者らは、カンバス駆動方式において、どのようにしてこの摩擦係数を大きくさせるかについて種々検討及び試験により確認を行った結果、本発明に到達するに至ったもので、その方法としてドライヤーカンバスの非通紙部に樹脂被膜を形成することによって、ドライヤーカンバスとシリンダーとの摩擦係数を大きくし、断紙トラブルのないドライヤーカンバスを提供しようとするものである。

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。即ち、表層、裏層、中層の３層の緯糸を備え、織組織が崩れ綾織の製紙用ドライヤーカンバスの接紙面側の耳端部を除く、本体部の非通紙部に樹脂被膜を有し、該樹脂により織物組織間の空隙が埋められ、該樹脂の塗布量が３０〜１５００ｇ／ｍ²であり、該樹脂がカンバス厚さ方向において本体部表面から中層緯糸下部の位置まで埋められていることを特徴とする製紙用ドライヤーカンバスをもって上記課題を解決するものである。又、該樹脂被膜を有する部分に平面平滑部が形成されていることが好ましい。

本発明によるドライヤーカンバスは、接紙面側もしくはその裏面側の少なくとも一方の非通紙部に樹脂被膜を形成することによって、ドライヤーカンバスとシリンダーとの摩擦係数を大きくでき、更に、樹脂を塗布した部分の表面に平面平滑部を形成することによって摩擦係数を大きくすることができた。このことによりドライヤーカンバスとシリンダー間の摩擦力の向上が図られた。このことは断紙トラブルの減少につながるものである。

本発明の製紙用ドライヤーカンバスは、経糸及び／又は緯糸を熱可塑性合成繊維のモノフィラメントから構成することが好ましいが、特に限定されるものではない。使用する繊維の線径、断面形状、織構造等についても限定されず、ニードルカンバスにも適用可能である。通紙状態において、シリンダーに当接するドライヤーカンバス部分は、通常は接紙面側の非通紙部であるが、シングルカンバスランにおいてはその裏面側も当接する。そこで、樹脂を塗布する部分は、ドライヤーカンバスの接紙面側の非通紙部及び裏面側の前面が可能である。しかし、接紙面側通紙部の裏面側に樹脂を塗布することは、ドライヤーカンバスの通気度等の変化をもたらし紙の乾燥性への悪影響が予測されるので、裏面側においても非通紙部に限定して樹脂を塗布する必要がある。樹脂を塗布する幅については非通紙部において任意に設定することができる。

樹脂の塗布量としては、適用するドライヤーカンバスの構造によって異なるが、織物組織間の空隙を埋める量が望ましい。具体的には１０〜２０００ｇ／ｍ²、さらに好ましくは３０〜１５００ｇ／ｍ²の範囲で塗布されているのが良い。１０ｇ／ｍ²未満であれば、摩擦係数が低く、ドライヤーカンバスとシリンダー間で滑りやすくなり、防滑の目的が達成できなくなる。２０００ｇ／ｍ²を超えて塗布されていても、樹脂脱落の危険がある上にコストも上昇し好ましくない。

かかる樹脂を塗布する方法としては、公知のコーティング法、ラミネート法等どの方法を採用してもよい。

ドライヤーカンバスの平面平滑部２０とは、図２に示すようにドライヤーカンバス表面に形成されるナックル部の上面に形成される平面部を指し、ここでいう表面とはドライヤーカンバス平面に平行した平面を指す。平面平滑部は、プレス加工及び／又は表面研磨加工により形成することが好ましい。ここでいうプレス加工とは、特に限定するものではなく、熱プレス加工を含むものであり、公知の方法でプレス加工を施せばよい。例えば、熱カレンダーローラー間にドライヤーカンバスを通過させプレスする方法等である。熱プレス加工において注意すべきことは、加熱溶融によりドライヤーカンバス本体を劣化させないことである。あくまでもナックル部表面の平滑化を行うものであって、経糸全体、又は緯糸まで加熱溶融する必要はない。よって、例えば一対の熱カレンダーローラー間の隙間をカンバス厚さより僅かに小さくする程度でよい。又、研磨加工においても特に限定するものではなく、公知の方法で処理すればよい。例えば、図３に示すように張設されたドライヤーカンバスを研磨ロールにて研磨加工する方法等である。またこれらを組み合わせても良い。ドライヤーカンバスをプレス加工後に研磨加工してもよい。研磨加工においては研磨によるナックル部形成糸の糸強力低下を招きやすいため、極力研磨する研磨度（深さ）を少なくすることが肝要である。

本発明で用いる樹脂としては特に限定はしないが、例えば、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂等を使用することができる。これらの樹脂の中でもシリコン系樹脂が、耐熱性があり、防滑性が大きく好ましい。

本発明では、前述のとおりドライヤーカンバスとシリンダー間の摩擦係数を大きくすることにより摩擦力を大きくし、滑り現象を抑制するものである。ここでの摩擦係数は、図４に示す測定装置を用いて測定し求めた。
＜摩擦係数の測定＞ 引張試験機（オリエンテック社製ＲＴＭ−１００）にて摩擦係数を測定した。摩擦係数の対象物３０は金属（鉄鋼）で、摩擦面の表面粗さは２００Ｓである。
１．対象物３０の重量：２．０６３ｋｇｆ
２．対象物３０とドライヤーカンバス１０との接触面積：５７．５ｃｍ²
対象物３０を水平面上に設置したドライヤーカンバス１０の上に置き、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで矢印方向に移動させ摩擦係数を測定した。

摩擦係数は、数値が大きくなるほど滑りにくくなる。本発明では、樹脂被膜面での摩擦係数は、０．２以上が好ましい。より好ましくは０．３以上である。尚、ここでいう摩擦係数とは、静摩擦係数のことである。

以下、実施例に基づき本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例に使用したドライヤーカンバスの構成を表１に示す。

（実施例１）
表１に示す構成のドライヤーカンバスを製織した。次に、図１に示したようにドライヤーカンバス１０の接紙面側非通紙部のうち耳端部を除く本体部にシリコン系樹脂を塗布した。その方法は、図３に示す装置において、ドライヤーカンバスをループ状に仕掛けて幅１５ｃｍの樹脂塗布ロール１４をカンバスの耳端部を除く本体部、耳端から５〜２０ｃｍの位置に当てて樹脂を塗布した。樹脂は樹脂ノズル１５から樹脂塗布ロール１４へ供給され、樹脂塗布ロール１４を経てドライヤーカンバス表面へ塗布され、熱風乾燥装置１６にて乾燥される。使用した樹脂は、東芝シリコン社製ＴＥＳ−３４０２（Ａ）、（Ｂ）のシリコン系樹脂を用いた。樹脂の塗布量は、１ｍ²あたり１０００ｇであった。

（実施例２）
表１に示す構成のドライヤーカンバスを製織した。そのドライヤーカンバス１０の接紙面側非通紙部のうち耳端部を除く本体部に、シリコン系樹脂を塗布した。その方法等は実施例１と同様である。次に、図３に示す加工装置で研磨用ロール１７に粗さ８００番のサンドペーパーを装着し樹脂塗布部分を研磨し、図２に示すような平面平滑部２０を形成した。この時の研磨量は０．０８ｍｍであった。

（比較例）
表１の構成のドライヤーカンバスを製織し比較例とした。

比較例及び実施例１、２摩擦係数の測定結果を図５に示す。比較例に比べ実施例１では摩擦係数が大きくなった。実施例２では更に摩擦係数が大きくなった。
摩擦係数
比較例 ０．１８７
実施例１ ０．３１９
実施例２ ０．５０９

（Ａ）本発明の樹脂皮膜を非通紙部に設けたドライヤーカンバスのヨコ断面図である。（Ｂ）本発明の樹脂皮膜を非通紙部に設けたドライヤーカンバスの平面略図である。 本発明のドライヤーカンバスのタテ断面図である。 本発明の樹脂被膜形成、平面平滑部形成装置の概略図である。 摩擦係数を測定する装置のモデル図である。 実施例１、２及び比較例の摩擦係数の測定結果を示す棒グラフである。 抄紙機乾燥部のドライヤーカンバスとシリンダーとの関係を示す概略図である。

符号の説明

１０ ドライヤーカンバス
１１ａ 樹脂皮膜
１１ｂ 樹脂
１４ 樹脂塗布ロール
１５ 樹脂ノズル
１６ 乾燥ボックス
１７ 研磨ロール
１８ プレスロール
２０ 平面平滑部
２１ カンバス経糸
２２ カンバス緯糸
３０ 摩擦対象物
３１ ロードセル
４０ａ 受動シリンダーＡ
４０ｂ 受動シリンダーＢ
４１ 駆動シリンダー

Claims (2)

1. 表層、裏層、中層の３層の緯糸を備え、織組織が崩れ綾織の製紙用ドライヤーカンバスの接紙面側の耳端部を除く、本体部の非通紙部に樹脂被膜を有し、該樹脂により織物組織間の空隙が埋められ、該樹脂の塗布量が３０〜１５００ｇ／ｍ²であり、該樹脂がカンバス厚さ方向において本体部表面から中層緯糸下部の位置まで埋められていることを特徴とする製紙用ドライヤーカンバス。
2. 該樹脂がシリコン系樹脂からなる請求項１に記載の製紙用ドライヤーカンバス。

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