JPH05148753A - ウエブ材の熱処理方法およびその装置 - Google Patents

ウエブ材の熱処理方法およびその装置

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JPH05148753A
JPH05148753A JP11969392A JP11969392A JPH05148753A JP H05148753 A JPH05148753 A JP H05148753A JP 11969392 A JP11969392 A JP 11969392A JP 11969392 A JP11969392 A JP 11969392A JP H05148753 A JPH05148753 A JP H05148753A
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air
radiant
radiant heating
processing chamber
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JP11969392A
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Hansjoerg Baldinger
ボールデインガー ハンスジヨルク
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VAN BRANDWIJK SYST PROGRAMMING BV
VAN BURANDOBUIJIKU SYST PUROGURAMINGU BV
Original Assignee
BURANDOBUIJIKU SYST PUROGURAMI
VAN BRANDWIJK SYST PROGRAMMING BV
VAN BURANDOBUIJIKU SYST PUROGURAMINGU BV
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度分布の最適な均一性及びウェブ材に対す
る調節可能な温度作用により品質的に最も厳しい要求を
満足する製品を得ること。同時に装置の低コストでかつ
省エネルギ化を図ること。 【構成】 垂直処理室(1) 内で硬化性樹脂を含浸させた
ウェブ材(7) を熱処理することによってプリプレグが製
造される。この処理室内において、ウェブ材に対して高
温空気の吹き付け及び放射加熱が実施される。空気吹き
付けによってウェブ材が加熱され、溶剤蒸気が運び去ら
れる。ウェブ材の搬送方向において、空気吹き付けゾー
ン(3,27)が放射加熱ゾーン(11,12,28,29) と交互に配置
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体またはペースト状
ドレッシングを加えたウェブ材を少なくとも１つの処理
室内で放射熱及び高温空気によって熱処理する方法およ
びその方法を実施するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このような方法及び装置は、イギリス特
許明細書12 23 956 号に記載されている。この従来方法
では、液体ドレッシングを加えたウェブ材が処理室内に
おいて放射熱及び高温空気で処理される。処理室は垂直
に設けられている。ウェブ材は逆Ｕ字状に処理室内を通
過する。処理空気はウェブ材の逆に送られる。それは処
理室の底端部から放出される。処理室内には、高温蒸気
が流れている複数の加熱管がウェブ材の両側に配置され
ている。
【０００３】この配置では、高温空気が溶剤を蒸発させ
て運び去る。しかし、高温空気はウェブ材に直接的に吹
き付けられることによって作用するのではなく、そのよ
うにすれば効率が高くなるであろうが、ウェブ材の面積
全体に最適な均一温度分布を得ることが困難になるであ
ろう。均一な温度分布は、例えばこのように処理される
ウェブ材の硬化における決定的要因である。この形式の
装置では、電子産業用にこのようにして製造される製品
に対して現時点で課せられている厳しい要件を満たすこ
とができない。
【０００４】ウェブ材が処理室内を垂直方向に通過する
ようにすることが、日本特許明細書第５６３６３５２号
にも記載されている。処理室内のウェブ材の両側におい
て、高温空気を搬送している各パイプの側部だけに空気
ノズル出口が設けられている。この構造にも、それの温
度分布の均一性が厳しい要件を満足させるものではない
という欠点がある。
【０００５】同明細書には、放射熱だけを利用した別の
構造形式の処理室も開示されている。しかし、この構造
には、多くの処理形式においてウェブ材に溶剤を含む液
体またはペースト状ドレッシングを加えた時に溶剤の蒸
発及び排出を行うための唯一の適切な媒体である空気が
ない。
【０００６】また、ウェブ材の熱処理を行うサスペンシ
ョンドライヤーも知られており、これらは、例えばいわ
ゆるプリプレグの製造に使用される。プリプレグは、硬
化性樹脂を加えた平坦物で、溶液または分散液の形態で
付着させた合成樹脂を化学反応によってある程度まで硬
化させたものである。プリプレグの適用特性は硬化状態
によって決まるため、硬化反応は所望の硬化度まで非常
に注意深く正確に実施しなければならない。特に、平坦
物全体にわたって一定の品質及びそのために一定の熱処
理硬度が望まれる。
【０００７】サスペンションドライヤーでは、ウェブ材
が空気流によって浮遊状態に保持されており、前述の硬
化反応は高温空気によって実施される。しかし高温空気
をウェブ材の両側に作用された場合でも、空気流によっ
てはウェブ材の全幅にわたって均一な温度分布を十分に
確保することができない。熱処理硬度は空気温度だけで
なく、熱がウェブ材に加えられる時の空気速度によって
も決まる。従って、幅が広い、例えば３メートル幅のウ
ェブ材で空気速度が±３％変化した場合、プリプレグの
熱処理硬度に生じる変化は許容できないものとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑み
て本発明は、温度分布の最適な均一性及びウェブ材に対
する調節可能な温度作用により従来の欠点を解決し、品
質的に最も厳しい要求を満足する製品を得るための熱処
理方法およびその装置を提供することを目的としてい
る。また同時に、他の目的として、厳しい品質要件を満
足させる処理室が製造コスト及び作動時の経済的エネル
ギ消費の点で優れた装置となるように構成されている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、液体またはペースト状ドレッシングを加え
たウェブ材を少なくとも１つの処理室内で放射熱及び高
温空気によって熱処理する方法であって、処理室内をほ
ぼ垂直方向に移動する液体またはペースト状ドレッシン
グを加えたウェブ材をウェブ材に対してウェブ材の搬送
経路の少なくとも１部分において事前加熱空気を吹き付
け、搬送経路の少なくとも別の一部分において放射熱を
加えることを特徴としている。
【００１０】また、この方法を実施するため処理室内を
通過するウェブ材に作用する熱を放出する装置を処理室
内に配置し、この処理室内に少なくとも１つの放射加熱
素子と、高温空気用の少なくとも１つの空気ノズルとが
ウェブ材の垂直搬送方向に沿って分散配置されている。
【００１１】本発明の好適な特徴は、処理室内におい
て、ウェブ材に対して最初に空気が吹き付けられてか
ら、次に放射熱が加えられることにある。しかし、別の
好適な実施例によれば、処理室内のウェブ材に対して最
初に放射熱が加えられてから、次に空気が吹き付けられ
るようにすることもできる。
【００１２】処理室内において、ウェブ材に対して高温
空気の吹き付け及び放射加熱を交互に実施することが特
によい方法である。
【００１３】同一の空気吹き付け領域において、ウェブ
材に対して両側から交互に高温空気を作用させることも
できる。
【００１４】ウェブ材の両側に放射加熱素子が設けられ
ている場合、それらのうちの少なくとも一方を後退移動
可能にすることが好都合である。ウェブ材を挿入する
時、この放射加熱素子を後退移動させれば、２つの放射
加熱素子間の距離が増大するため、ウェブ材を難なく導
入することができる。作動時には、その間の距離を再び
縮める。既存の放射形ドライヤーに変更を加える際に、
後退可能な放射加熱素子を設けることは費用が高くなる
か困難である。その場合、１つの放射加熱素子だけを設
けて、ウェブ材の導入時に上記問題がまったく発生しな
いようにすることが好ましい。
【００１５】本発明の別の特徴によれば、ウェブ材に対
して両側から同時に放射熱を作用させる。このため、放
射加熱素子がウェブ材の両側に設けられている。これら
の２つの放射加熱素子のうちの少なくとも一方を後退移
動可能にすることが好ましい。両側での放射によって放
射加熱が二倍になるため、それに応じて装置の効率が高
まる。
【００１６】本発明のさらに別の特徴によれば、ウェブ
材をその幅方向において異なった放射熱で、好ましくは
３種類の温度の放射熱で加熱する。従って、放射加熱素
子は、ウェブ材の移動方向に直交する方向に複数のゾー
ン、好ましくは３つのゾーンを、それぞれ互いに独立的
に温度調節可能に設けている。放射加熱素子が処理室の
幅方向において個別に制御可能なそれぞれのゾーンに分
割されている、すなわちウェブ材はその幅方向において
異なった熱量の放射加熱素子の作用を受けることから、
硬化反応の、従って熱処理硬度の均一度をさらに高める
ことができる。これまでの経験から、１．３ないし２．
０メートルまでの幅のウェブ材では３つの温度ゾーンに
細分割すれば十分であることがわかっている。２．０メ
ートル以上の幅のウェブ材の場合、４つ以上の温度ゾー
ンを設けることが好ましい。温度ゾーンの数を多くする
ほど、ウェブ材の幅方向における熱の供給をうまく制御
できるが、もちろん構造がさらに複雑になる。
【００１７】放射温度は空気温度よりも高くする、好ま
しくは少なくとも１５゜Ｃ高くすることが望ましい。こ
の高温を維持するため、放射加熱素子に蓄熱能力を持た
せることが望ましい。これは純粋な電気加熱素子では無
理であるが、蓄熱能力を備えている加熱プレート、好ま
しくは金属加熱プレートを設ければよい。例えば、プレ
ートはウェブ材に面していないほうの側部にパイプを設
けて、それをオイル、水、蒸気またはその他の同様な流
体が流れるようにしてもよい。プレートを電気エネルギ
で加熱することもできる。
【００１８】本発明による装置のさらなる特徴は、ウェ
ブ材に面している側の放射加熱素子の表面が平滑である
ことである。
【００１９】
【作用】本発明による方法及び装置の原理は、ウェブ材
の垂直搬送方向において高温空気を利用するゾーンとウ
ェブ材に対して放射熱を作用させるゾーンとを交互に配
列したことにある。高温空気ゾーンでは均一性が不十分
な温度分布が、次のゾーンでウェブ材の全幅に対して均
一に作用する放射熱によって補正される。サスペンショ
ンドライヤーに応用されている原理に従ってウェブ材を
安定化するため、高温空気は搬送方向に互いにずれなが
ら両側からウェブ材に吹き付けられる。これらの高温空
気は事実上は長いウェブ材のための非接触式ガイド手段
であって、ウェブ材は非常に長いものであっても、これ
らのガイド手段によって対向配置された放射加熱素子間
の比較的狭い隙間を挿通させることができ、これらの放
射加熱素子が互いに非常に接近した状態で向き合ってい
るため、強い加熱作用が得られ、従ってエネルギ消費を
低く抑えることができる。
【００２０】移動中のウェブ材に対して放射熱及び高温
空気が交互に作用することによって、主目的である被処
理ウェブ材における極めて均一な硬化反応を得ることが
できる。
【００２１】
【実施例】次に、添付の図１ないし図３を参照しなが
ら、本発明の好適な実施例について説明する。
【００２２】各図面を通して、同一部分には同一の参照
番号が付けられている。図３だけに壁２が示されている
処理室１内には、入口側（図１及び２）に従来形の３つ
のノズルボックス４、５、６からなる第１グループ３が
ウェブ材７に直交する方向に配置されている。入口側の
第１ノズルボックス４は（図面において）ウェブ材７の
右側に配置されており、第２ノズルボックス５はウェブ
材の移動すなわち搬送方向Ｔにおいてウェブ材７の左側
へずれており、第３ノズルボックス６は再びウェブ材の
右側へずれている。各ノズルボックス５、６、７は、ウ
ェブ材７の搬送方向に直交する方向へ延在しているスリ
ットノズル８、９を有しており、これらの各ノズルから
ジェット空気流が互いに斜め方向に、また通過移動する
ウェブ材に斜め方向に送られる。その空気によってウェ
ブ材が加熱されて、含浸樹脂から溶剤が吹き飛ばされて
運び去られる。空気が流れる方向が小さい矢印Ａで示さ
れている。
【００２３】ウェブ材７の搬送方向Ｔにおいて第１グル
ープ３のノズルボックス４、５、６に続いてそれぞれ放
射加熱素子１１、１２がウェブ材７の両側に配置されて
おり、その各々はウェブ材７に面する側に平坦な放射加
熱表面１２、１４を有している。各放射加熱素子１１、
１２は搬送方向Ｔに直交する方向おいて３つの個別加熱
ゾーン１５、１６、１７（図２）に細分割されている。
これらのゾーンの各々には、他のゾーンから独立した専
用の加熱コイル１８、１９、２０が設けられており、各
コイルには加熱媒体入口２１、２２、２３及び加熱媒体
出口２４、２５、２６が設けられている。
【００２４】この配置によって、ウェブ材をその幅方向
においてそれぞれ異なる必要な加熱を行うことができ、
これによってその面積全体において熱処理による硬度の
均一度を最適化することができる。図示の加熱ゾーン１
６、１７、１８は同一幅になっている。しかし、放射加
熱素子１１、１２は異なった幅のゾーンに細分割するこ
とができ、例えば２つの広い外側ゾーンと狭い中間ゾー
ンとを設けたり、２つの狭い外側ゾーンと広い中間ゾー
ンとを設けてもよい。放射加熱素子は、互いに独立的に
調節可能な２つだけ、または３つ以上のゾーンに分割す
ることもできる。
【００２５】搬送方向Ｔにおいて、２つの放射加熱素子
１１、１２の次に別のグループ２７の３つのノズルボッ
クスが第１グループ３と同様に配置されており、これの
次には２つのさらなる放射加熱素子２８、２９がそれぞ
れウェブ材７の各側に配置されている。
【００２６】ノズルボックス４、５、６には好ましくは
新しい空気及び循環空気の混合物が供給される。それに
関連した装置３１が図３に示されている。新しい空気は
新しい空気の入口３２及びフィルタ３３から導入され、
熱交換器または直接式バーナーによって循環ファン３４
に送られて循環空気と混合される。ノズルボックス４、
５、６にはその混合空気が供給される。溶剤を含む放出
空気は空気出口３５を介して処理室１の内部から運び出
される。新しい空気は事前加熱してもよい。
【００２７】本発明による装置では、処理室は図示の形
式の複数のユニットで構成され、２ないし６メートルの
長さである。
【００２８】ノズルボックス及び加熱プレートはウェブ
材からのそれぞれの距離が調節可能に配置されている。
【００２９】図示の実施例では３つを１つのグループに
して配置されているが、２ないし６個のノズルボックス
を１グループにして設けてもよい。また、２つの放射加
熱素子の間に１つのノズルボックスだけを設けるように
することもできる。放射加熱素子をウェブ材の一方側だ
けに配置する場合、その１つのノズルボックスを配置す
る位置は、ウェブ材を中心にして加熱素子と同じ側また
はそれの反対側でもよい。 本発明による方法は、紙、
不織布または織物のウェブや、公知の熱硬化性樹脂、例
えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂及びメラミン樹脂に
適している。
【００３０】それぞれの場合に使用される素材の種類及
び配置に必要なそれぞれの条件は、ウェブのキャリア
材、樹脂の種類、樹脂コーティング及び所望の熱処理硬
度によって決まり、専門家であれば事前の試験によって
難なく調節できるであろう。
【００３１】一般的に、５ないし５０ｍ／秒の吹き出し
速度が用いられる。空気温度は放射加熱素子の温度より
も２０゜Ｃないし２５゜Ｃ低くすることが好ましい。
【００３２】本発明によるプリプレグ製造のための作動
条件を一例として以下に示す。 ウェブ材 紙１８０ｇ／ｍ2 （生） 樹脂 フェノール樹脂 樹脂コーティング重量 ６０％乾燥 ウェブ材の速度 ４０ｍ／分 空気温度 １８０゜Ｃ 空気速度 ２０ｍ／秒 放射加熱素子温度 ２００゜Ｃ
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、移動中のウェブ材に対
して放射熱及び高温空気が交互に作用するので、被処理
ウェブ材における極めて均一な硬化反応を得ることがで
きる。また、本発明では、ウェブ材の一方側または両側
を熱処理することが可能であることから、その必要があ
る他のウェブ材、例えば不織布、織物、鋼やアルミニウ
ム等のウェブ、耐熱性プラスチックシートにも利用でき
る。ウェブ材に加えられる物質またはドレッシングは、
アクリルポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、メ
ラミン樹脂等である。その場合の製品は、ラッカー仕上
げまたは印刷金属ウェブまたはプラスチックシート、装
飾材、床仕上げ材、合成レザーまたは処理紙等である。
さらに、本発明は完成品の製造及び半完成品の製造の両
方に適している。
【００３４】また、放射加熱素子が処理室の幅方向にお
いて個別に制御可能なそれぞれのゾーンに分割している
ので、ウェブ材はその幅方向において異なった熱量の放
射加熱素子の作用を受けることになり、硬化反応の、従
って熱処理硬度の均一度をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の主要部材の垂直配置を短手
側から見た図である。
【図２】図１の装置を長手側から見た図である。
【図３】ウェブ材の搬送方向に直交する方向に取った本
発明による装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 処理室 ４、５、６ ノズルボックス ７ ウェブ材 １１、１２、２８、２９ 放射加熱素子

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液体またはペースト状ドレッシングを加
    えたウェブ材を少なくとも１つの処理室内で放射熱及び
    高温空気によって熱処理する方法であって、処理室内を
    ほぼ垂直方向に移動するウェブ材に対してウェブ材の搬
    送経路の少なくとも１部分において事前に加熱された空
    気を吹き付け、搬送経路の少なくとも別の一部分におい
    て放射熱を加えることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 処理室内において、ウェブ材に対して最
    初に空気が吹き付けられてから、次に放射熱が加えられ
    ることを特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 処理室内において、ウェブ材に対して最
    初に放射熱が加えられてから、次に空気が吹き付けられ
    ることを特徴とする請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 処理室内において、ウェブ材に対して高
    温空気の吹き付け及び放射加熱が交互に実施されること
    を特徴とする請求項１ないし３のいずれかの方法。
  5. 【請求項５】 同一の吹き出し領域において、ウェブ材
    に対して高温空気の吹き付けをウェブ材の一方側及び他
    方側から交互に行い、該吹き付けはウェブ材を安定化さ
    せるために搬送方向において互いにずらして行われるこ
    とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの方法。
  6. 【請求項６】 ウェブ材は一方側に放射熱を受けること
    を特徴とする請求項１ないし５のいずれかの方法。
  7. 【請求項７】 ウェブ材は互いに向き合った両側から同
    時に放射熱を受けることを特徴とする請求項１ないし６
    のいずれかの方法。
  8. 【請求項８】 ウェブ材はその幅方向において異なった
    温度の放射熱を受けることを特徴とする請求項１ないし
    ７のいずれかの方法。
  9. 【請求項９】 ウェブ材はその幅方向において３種類の
    温度の放射熱を受けることを特徴とする請求項１ないし
    ８のいずれかの方法。
  10. 【請求項１０】 放射温度が空気温度よりも高い、好ま
    しくは少なくとも１５゜Ｃ高いことを特徴とする請求項
    １ないし９のいずれかの方法。
  11. 【請求項１１】 熱硬化性樹脂、特に熱硬化性合成樹脂
    を含浸させたウェブ材が処理室内を搬送されることを特
    徴とする請求項１ないし１０のいずれかの方法。
  12. 【請求項１２】 先行請求項のいずれかに記載の方法を
    実施するために、処理室（１）内を通過するウェブ材
    （７）に作用する熱を放出する装置を前記処理室内に配
    置した装置であって、処理室（１）内に少なくとも１つ
    の放射加熱素子（１１、１２、２８、２９）と、高温空
    気用の少なくとも１つの空気ノズル（８、９）とがウェ
    ブ材（７）の垂直搬送方向に沿って分散配置されている
    ことを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】 処理室（１）がウェブ材の垂直搬送用
    として構成されていることを特徴とする請求項１２の装
    置。
  14. 【請求項１４】 ウェブ材の搬送方向（Ｔ）において空
    気ノズル（３）または空気ノズル配列群が最初に配置さ
    れ、次に放射加熱素子（１１、１２、２８、２９）が配
    置されていることを特徴とする請求項１２または１３の
    装置。
  15. 【請求項１５】 ウェブ材（７）の搬送方向（Ｔ）にお
    いて放射加熱素子（１１、１２、２８、２９）が最初に
    配置され、次に空気ノズル（２７）または空気ノズル配
    列群が配置されていることを特徴とする請求項１２ない
    し１４のいずれかの装置。
  16. 【請求項１６】 処理室（１）内において、空気ノズル
    または空気ノズル配列群（３、２７）及び少なくとも１
    つの放射加熱素子（１１、１２、２８、２９）がウェブ
    材（７）の搬送方向（Ｔ）において交互に配置されてい
    ることを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれかの
    装置。
  17. 【請求項１７】 空気ノズルまたは空気ノズル配列群
    （３、２７）がウェブ材（７）の搬送方向（Ｔ）に直交
    する方向に延在していることを特徴とする請求項１２な
    いし１６のいずれかの装置。
  18. 【請求項１８】 空気ノズル配列群（３、２７）の空気
    ノズル（４、５、６）がウェブ材の一方側及び他方側の
    交互に配置されており、その特定の空気ノズル配列群
    （３、２７）では前記ウェブ材に対して各側から交互に
    高温空気が吹き付けられるようにしたことを特徴とする
    請求項１２または１７の装置。
  19. 【請求項１９】 ウェブ材の搬送経路の同一部分におい
    て、放射加熱素子をウェブ材（７）の一方側だけに配置
    して、ウェブ材が一方側だけに放射熱を受けるようにし
    たことを特徴とする請求項１２ないし１８のいずれかの
    装置。
  20. 【請求項２０】 ウェブ材の搬送経路の同一部分におい
    て、放射加熱素子（１１、１２、２８、２９）をウェブ
    材（７）の各側に配置して、ウェブ材が両側に放射熱を
    受けるようにしたことを特徴とする請求項１２ないし１
    ８の装置。
  21. 【請求項２１】 ウェブ材（７）の搬送方向（Ｔ）に直
    交する方向において、放射加熱素子（１１、１２、２
    ８、２９）は、それぞれの温度が互いに独立的に調節可
    能である複数のゾーン、好ましくは３つのゾーン（１
    ５、１６、１７）を有していることを特徴とする請求項
    １２ないし２０のいずれかの装置。
  22. 【請求項２２】 ウェブ材に面している側の放射加熱素
    子（１１、１２、２８、２９）の表面が平滑であること
    を特徴とする請求項１２ないし２１のいずれかの装置。
  23. 【請求項２３】 放射加熱素子の放射温度が空気温度よ
    りも高い、好ましくは少なくとも１５゜Ｃ高いことを特
    徴とする請求項１２ないし２２のいずれかの装置。
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