JPH0247384A - ウエブの液体分除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多孔性湿潤ウェブ、例えば薄物印刷用紙等の
薄物繊維状ウェブの製造過程で該ウェブ中に含浸した水
分等の液体分を除去するウェブの液体分除去装置に関す
る。

［従来の技術］ 第９図は従来の抄紙ラインの一部を示す模式図である。

ヘッドボックス、ウェットバートを経て成形されたウェ
ブｌは、プレスパート２、ドライングパート３にて水分
を除去された後、キャレンダバート４にて仕上げられ製
品となる。ドライングパート３では、蒸気の吹込みによ
り加温された円筒状ドライヤセル５にウェブｌを接触せ
しめ、ウェブ温度を徐々に上昇させて水分を蒸発させて
除去することとしている。ドライングパート３の入口で
のウェブ水分は５０％〜６０％、ウェブ１を製品にする
ためのドライングパート３の出口でのウェブ水分は７％
である。したがって、ウェブｌの水分を５０％〜８０％
から７％まで低減するために必要なドライヤセル５の数
量は、ウェブｌの進行速度および厚さにより異なるが、
一般には５０〜７０木であり、ドライングパート３のラ
イン長３Ｌも５０〜７０ｍ必要となる。

上記従来のドライングパート３におけるライン長を短縮
化可能とするに有用と思われる技術として、ＵＳ’Ｐ４
３２４８１３に係る水分除去装置がある。この水分除去
装置は、一対の加熱ローラと通気性ローラの間のニップ
領域に、フェルトにて搬送されるウェブを通過させるも
のである。この水分除去装置の加熱ローラは、上記ニッ
プ領域を通過するウェブに高い接触圧下で熱を送り、ウ
ェブ中の水分を急速に蒸気に変換せしめ、この蒸気がウ
ェブを貫通し、該ウェブ中に残存する自由水をフェルト
の側に搬出することとなる。したがって、この水分除去
装置によれば、水分除去効率が良く、前述のドライング
パート３のライン長を短縮できるものと思われる。

［発明が解決しようとする課題〕 しかしながら１本発明者の考察によれば、上記ＵＳＰ４
３２４８１３の水分除去装置にあっては、加熱ローラの
熱源が、その表面に吹付け゛られるホットガス、あるい
はその表面に埋込まれた熱線の電気抵抗熱等であり、加
熱ローラの表面の全面を定常的に均一な高温状態に維持
するのに困難がある。このことは、加熱ローラが形成す
るニップ領域を通過するウェブをくまなくかつ激烈に加
熱することを困難とし、加熱ローラとの境界でウェブ中
の水分を極めて急速に（爆発的に）蒸気に変換せしめる
ことを困難とすることを意味し、蒸気による自由水の搬
出量もそれほど多くを期待できない。

本発明は、加熱ローラの表面の全面を定常的に均一な高
温状態に維持し、加熱ローラが形成するニップ領域を通
過するウェブをくまなくかつ激烈に加熱し、加熱ローラ
との境界でウェブ中の液体分を極めて急速に（爆発的に
）蒸気に変換せしめ、この蒸気によりウェブ中の自由液
体を多量に搬出除去できるようにし、液体分除去効率を
確実に向上することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の本発明は、多孔性の坦持面を備え、こ
の坦持面上にウェブを担持して移送する移送ベルトと、
移送ベルトに担持されているウェブに熱接触して回転す
る加熱ローラと、移送ベルトのウェブを担持する坦持面
の裏面に圧接し、加熱ローラとの間に移送ベルトとウェ
ブとを挟圧するニップ領域を形成する圧接装置とを有し
てなり、加熱ローラは、上記ニップ領域を通過するウェ
ブに高い接触圧下で熱を送り、ウェブ中の液体分を急速
に蒸気に変換せしめ、この蒸気が、ウェブを貫通し、該
ウェブ中に残存する自由液体を移送ベルトの多孔性の坦
持面の側に搬出するように構成したウェブの液体分除去
装置において、加熱ローラが、ローラ本体の内部に、ロ
ーラ本体を誘導加熱するための磁束を発生させる磁束発
生部を備えるとともに、ローラ本体の周壁部の肉厚内に
、真空状態で熱媒を封入した気密室を備えるようにした
ものである。

請求項２に記載の本発明は、前記加熱ローラと圧接装置
が形成するニップ領域に対するウェブライン上流側に、
ウェブの表裏両面から該ウェブの全体を予熱するウェブ
予熱装置を配置したものである。

〔作用］ 請求項１に記載の本発明によれば、加熱ローラは、磁束
発生部による交番磁束により電流を誘導しローラ本体の
周壁部に発熱を起こすとともに、気密室がヒートパイプ
の如く作用してローラ本体の上記Ｗ４壁部の温度を均一
にし、結果として１表面温度を定常的に均一な高温状態
に維持することとなる。

したがって；熱負荷にバラツキのあるウェブが進入して
くる場合にも、上記加熱ローラは圧接装置とともに形成
するニップ領域にて高い接触圧でウェブに密接し、この
ウェブを加熱ローラから浮き上がらせずに常にくまなく
かつ激烈に加熱する。これにより、ウェブ中の液体分は
加熱ローラとの境界で極めて急速に（爆発的に）蒸気に
変換せしめられ、この蒸気がウェブ中の自由液体を移送
ベルトの多孔性の坦持面の側に多量に搬出することとな
る。

よって、請求項１に記載の本発明によれば、液体分除去
効率が極めて良好となり、小さな設備スペースで所望の
水分除去作業を達成できる。

請求項２に記載の本発明にあっては、ウェブ予熱装置に
て表裏を含む全体を予熱されたウェブを、上述の加熱ロ
ーラと圧接装置のニップ領域に導入することになる。し
たがって、■予熱装置によりウェブ中の液体を蒸発直前
まで予熱しておくことができ、加熱ローラの熱エネルギ
をより有効に急速で爆発的な蒸気変換のために用いるこ
とができ、また、［相］予熱装置によりウェブ中の液体
を昇温してその粘度（脱液抵抗）を低下させておくこと
ができ、加熱ローラにて生じた蒸気による液体の搬出抵
抗を予め軽減できる。すなわち、■。

■により、上述の請求項１に記載の本発明による液体分
除去作用を有効に補完することとなる。

［実施例Ｊ 第１図は本発明の一実施例に係る水分除去装置を示す模
式図、第２図は水分除去装置の要部を拡大して示す模式
図、第３図は加熱ローラを示す模式図、第４図は本発明
を抄紙ラインに適用した一例を示す模式図、第５図は本
発明を抄紙ラインに適用した他の例を示す模式図、第６
図は本発明の水分除去効果を示す線図である。

水分除去装置１０は、第１図に示す如く、移送ベルトｉ
　１．加熱ローラ１２．圧接ローラ１３（圧接装置）を
有して構成され、移送ローラ１４にて案内されて搬送さ
れるウェブｌの水分を除去する。

移送ベルトｌｌは、孔あきスチールベルト、グラスファ
イバーベルト、カーボンファイバーベルト等からなり、
多孔性の坦持面１１Ａを備え、この坦持面１１Ａの上に
ウェブｌを担持して移送する（第２図参照）、移送ベル
）１１は機台１５に設けられる支持ローラ１６に周回状
に巻き回される。移送ベルト１１は、■ウェブ中の水分
を吸水する機能、■ウェブ表面を平滑化する機能、■張
力に耐える機能を備える。

加熱ローラ１２は、移送ベル）１１に担持されているウ
ェブ１に熱接触して回転する。ここで、本実施例の加熱
ローラ１２は、第３図に示す如く構成され、機台１５に
設けられる軸受１７にローラ本体１８を支持され、不図
示の駆動モータにてローラ本体１８を回転可能としてい
る。ローラ本体１８は、その内部に軸受１９を介して固
定、軸２０を静止状態で支持し、固定軸２０の一部にて
形成される鉄心２１とこれに巻装される誘導コイル２２
とが構成する磁束発生部２３を内蔵している。磁束発生
部２３はローラ本体１８を誘導加熱するための磁束を発
生させる。また、加熱ローラ１２は、ローラ本体１８の
周壁部の肉厚内に気密室１８Ａを設け、ここに真空状態
で熱媒（水、油等）を密封している。

圧接ローラ１３は、移送ベルト１１のウェブ１を担持す
る坦持面１１Ａの裏面に圧接し、加熱ローラ１２との間
に移送ベルト１１とウェブｌとを挟圧するニップ領域Ｎ
１を形成する。ここで、本実施例の水分除去装置１０は
、機台１５における加熱ローラ１２の下部両側に一対の
支持台２４を設け、各支持台２４に設けた軸受２５に各
圧接ローラ１３を回転可能に支持することにて、２木の
圧接ローラ１３のそれぞれを加熱ローラ１２の外周に沿
う？位置のそれぞれに設置している。また、各圧接ロー
ラ１３は、それらの軸受２５を支持台２４に対して位置
調整できる調整ねじ２６にツブ位＠調整装りを付帯的に
備えており、これにより、各圧接ローラ１３が形成する
各ニップ領域Ｎ１が相互になす間隔を調整できることと
している。なお、各圧接ローラ１３の支持台２４と機台
１５との間には加圧調整シリンダ２７にツブ圧調整装置
）が介装され、各圧接ローラ１３と加熱ローラ１２との
間のニップ圧を適宜調整できることとしている。

さらに、水分除去量ＷｌＯにあっては、加熱ローラ１２
と圧接ローラ１３が形成するニップ領域Ｎ１に対するウ
ェブライン上流側に、ウェブ１の表裏両面から該ウェブ
ｌの全体奢予熱するウェブ予熱装置２８を配置している
。ウェブ予熱装置２８は、マイクロウェーブ、遠・近赤
外線ヒータ等からなり、第１１ｉ１に示す如く、上下の
ヒータ２９Ａ、２９Ｂを開閉可能な状態で機台１５に支
持することにて構成される。３０はヒータ開閉シリンダ
である。

しかして、上記水分除去装置１０は１例えば抄紙ライン
の前述したドライングパート３に、第４図に示す如く１
組の加熱ローラ１２および圧接ローラ１３と、１基のウ
ェブ予熱装置２Ｂとを設置することにて使用される。こ
の使用態様ｌ±、第５図に示す如く、■基のウェブ予熱
装！１２８に加えて２組の加熱ローラ１２および圧接ロ
ーラ１３を設置する態様、あるいはウェブ予熱装置２８
を用いず１組以上の加熱ローラ１２および圧接ローラ１
３を設置する等、多様に変形できる。

次に、上記実施例の作用について説明する。

■上記実施例によれば、加熱ローラ１２は、誘導コイル
２２に交流電圧を印加されることにて。

磁束発生部２３による交番磁束により電流を誘導されて
ローラ本体１８の周壁部に発熱を起こすとともに、気密
室１８Ａがヒートパイプの如く作用してローラ本体１８
の上記周壁部の温度を均一にし、結果として１表面温度
を定常的に均一な高温状態に維持することとなる。

したがって、熱負荷にバラツキのあるウェブ１が進入し
てくる場合にも、第２図に示す如く、上記加熱ローラ１
２は圧接ローラ１３とともに形成するニップ領域Ｎ１に
て高い接触圧でウェブ１に密接し、このウェブｌを加熱
ローラ１２から浮き上がらせずに常にくまなくかつ激烈
に加熱する。

これにより、ウェブ中の水分は加熱ローラ１２どの境界
で極めて急速に（爆発的に）蒸気に変換せしめられ、こ
の蒸気がウェブ中の自由水を移送ベル）１１の多孔性の
坦持面１１Ａの側に多量に搬出することとなる。なお、
上述の如く加熱ローラ１２との境界で生じた蒸気は、ウ
ェブｌがニップ領域Ｎ１から解放せしめられる加熱ロー
ラ１２の出側にて大気に放散する。第２図において、Ｗ
は水分、Ｆは繊維、Ａは空気、■は気化水分である。

よって、上記実施例によれば、水分除去効率が極めて良
好となり、小さな設備スペースで所望の水分除去作業を
達成できる。

■また、上記実施例によれば、■２木の圧接ローラＩ３
が、１つの加熱ローラ１２に対し、２つのニップ領域Ｎ
１を形成するとともに、０両圧接ローラ１３の間に張り
設けられる移送ベルト１１もその張力に基づいて加熱ロ
ーラ１２との間にウェブ１を挟圧し上述のニップ領域Ｎ
ｌにおけると略同様な水分除去作用を営む準ニップ償域
Ｎ２を形成する。したがって、単一の加熱ローラ１２の
熱エネルギによるウェブ中の水分蒸発化およびこの蒸気
によるウェブ中の自由水の搬出による水分除去作用が、
複数のニップ領域Ｎｌ、および準ニップ債城Ｎ２にて行
われることになり、結果として、１つの加熱ローラ１２
あたりの水分除去量が大となり、水分除去効率を向上で
きる。

また、ニップ位置調整装置としての調整ねじ２６により
、各圧接ローラ１３が形成する各ニップ領域Ｎ１が相互
になす間隔を調整できる。したがって３．各ニップ領域
Ｎｌがウェブ１におよぼす水分除去作用のタイミング、
準ニップ領域Ｎ２の長さ（時間）を調整できることとな
り、加熱ローラ１２周りに形成される上記ニップ領域Ｎ
１や準ニップ領域Ｎ２の加圧力状態を調整する等、水分
除去状態を容易に調整し、水分除去の作業性を向上でき
る。

なお、上記水分除去装置１０にあっては、加熱ローラ１
２がその加熱源を内蔵し、その周囲に加熱源を付帯する
ものでないから、加熱ローラ１２の周囲の広い範囲に２
以上の圧接ローラ１３を容易に設置できる。

■また上記実施例にあっては、ウェブ予熱装置２８にて
表裏を含む全体を予熱されたウェブ１を、上述の加熱ロ
ーラ１２と各圧接ローラ１３のニップ領域Ｎｌに導入す
ることになる。したがって、■予熱装置２８によりウェ
ブ中の水分を蒸発直前まで予熱しておくことができ、加
熱ローラ１２の熱エネルギをより有効に急速で爆発的な
蒸気変換のために用いることができ、また、■予熱装置
２８によりウェブ中の水分を昇温してその粘度（脱水抵
抗）を低下させておくことができ、加熱ローラ１２にて
生じた蒸気による水分の搬出抵抗を予め軽減できる。す
なわち、■、（ユにより、Ｊ：述の本発明による水分除
去作用を有効に補完することとなる。

なお、第４図に示した抄紙ラインでの実験結果によれば
、ウェブ搬送速度　ｔｓｏｍ／分の時、水分除去装置１
０の入ロウニブ水分Ｗｉｎと出ロウニブ水分Ｗｏｕｔの
関係は第６図に示すとおりであった。すなわち、入ロウ
ニブ水分５１％に対し、出ロウニブ水分は２４％となり
、ドライングパート３の全長３Ｌは従来の５０〜７０ｍ
が３０〜４８ｍに短縮できた。すなわち、従来のドライ
ヤセルの数量を５０〜３０％削減でき、設備スペースを
従来より４０〜２０％Ｗｉ減できることが認められた。

また、第５図に示した抄紙ラインでは、ドライングパー
ト３の全長３Ｌが１０〜１５ｍに短縮できた。なお、第
４図、第５図において、ｌＯＬは水分除去装ＭＩＯの全
長である。

第７図は本発明の他の実施例を示す模式図である。第７
図において１２は前記第１図の実施例におけると同一構
造の加熱ローラ、１３も前記実施例におけると同一の圧
接ローラである。この実施例が前記第１図の実施例と異
なる点は、各圧接ローラ１３毎に独立した移送ベル）１
００を設けたことにある。１６は支持ローラである。な
お、移送ベルトｔｏｏは、■１木のみにより■ウェブ中
の水分を吸水する機能、■ウェブ表面を平滑化する機能
、■張力に耐える機能の３機能を備えてもよいが、■２
本のベル）１００Ａとベルト１００Ｂに分離し、ベル）
１００Ａにて上記■と■の機能を備え、ベル）１００Ｂ
にて上記■の機能を備えてもよい。

第８図は本発明の他の実施例を示す模式図である。第８
図において１２は前記第１図の実施例におけると同一構
造の加熱ローラ、１３も前記実施例におけると同一の圧
接ローラである。この実施例が前記第１図の実施例と異
なる点は、１つの加熱ローラ１２に対して１つの各圧接
ローラ１３（圧接装置）のみを対応配置させたことにあ
る。

２００は移送ベルト、１６は支持ローラである。

なお、移送ベルト２００は、■１木のみにより前記■、
■、■の３機能を備えてもよいが、■２木のベルト２０
０Ａとベルト２００Ｂに分離し、ベル）２００Ａにて前
記■と■の機能を備え、ベル）２００Ｂにて前記■の機
能を備えてもよい。

また、本発明の圧接装置はローラ状でなく、固定シュー
状であってもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、加熱ローラの表面の全面を定常的に均
一な高温状態に維持し、加熱ローラが形成するニップ領
域を通過するウェブをくまなくかつ激烈に加熱し、加熱
ローラとの境界でウェブ中の液体分を極めて急速に（爆
発的に）蒸気に変換せしめ、この蒸気によりウェブ中の
自由液体を多量に搬出除去できるようにし、液体分除去
効率を確実に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る水分除去装置を示す模
式図、第２図は水分除去装置の要部を拡大して示す模式
図、第３図は加熱ローラを示す模式図、第４図は本発明
を抄紙ラインに適用した一例を示す模式図、第５図は本
発明を抄紙ラインに適用した他の例を示す模式図、第６
図は本発明の水分除去効果を示す線図、第７図は本発明
の他の実施例を示す模式図、第８図は本発明の他の実施
例を示す模式図、第９図は従来の抄紙ラインを示す模式
図である。 ｌウェブ、 １０・・・水分除去装置、 １１・・・移送ベルト。 １１Ａ・・・坦持面、 １２・・・加熱ローラ、 ｌ３・・・圧接ローラ、 １８・・・ローラ本体。 １８Ａ・・・気密室、 ２３・・・磁束発生部、 ２８・・・ウェブ予熱装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔性の坦持面を備え、この坦持面上にウェブを
   担持して移送する移送ベルトと、移送ベルトに坦持され
   ているウェブに熱接触して回転する加熱ローラと、移送
   ベルトのウェブを坦持する坦持面の裏面に圧接レ、加熱
   ローラとの間に移送ベルトとウェブとを挟圧するニップ
   領域を形成する圧接装置とを有してなり、加熱ローラは
   、上記ニップ領域を通過するウェブに高い接触圧下で熱
   を送り、ウェブ中の液体分を急速に蒸気に変換せしめ、
   この蒸気が、ウェブを貫通し、該ウェブ中に残存する自
   由液体を移送ベルトの多孔性の坦持面の側に搬出するよ
   うに構成したウェブの液体分除去装置において、加熱ロ
   ーラが、ローラ本体の内部に、ローラ本体を誘導加熱す
   るための磁束を発生させる磁束発生部を備えるとともに
   、ローラ本体の周壁部の肉厚内に、真空状態で熱媒を封
   入した気密室を備えたものであることを特徴とするウェ
   ブの液体分除去装置。
2. （２）前記加熱ローラと圧接装置が形成するニップ領域
   に対するウェブライン上流側に、ウェブの表裏両面から
   該ウェブの全体を予熱するウェブ予熱装置を配置した請
   求項１記載のウェブの液体分除去装置。