JPH06146189A - 抄紙機のヘッドボックス - Google Patents
抄紙機のヘッドボックスInfo
- Publication number
- JPH06146189A JPH06146189A JP31267192A JP31267192A JPH06146189A JP H06146189 A JPH06146189 A JP H06146189A JP 31267192 A JP31267192 A JP 31267192A JP 31267192 A JP31267192 A JP 31267192A JP H06146189 A JPH06146189 A JP H06146189A
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- Japan
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- head box
- raw material
- fiber
- flow path
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 原料流路構成壁と繊維原料液間との間に剪断
力を低減する流体を注入し、繊維配向を調整できるよう
にして幅広い抄紙条件にわたって均質性の高い紙を抄造
できるようにする。 【構成】 分散部４の上流に水或いは高分子溶液を供給
する供給管２が配置されており、同供給管２は流量計、
バルブ１６を介して供給ポンプに接続され、供給ポンプ
１５の吸引口は貯槽１８に接続されている。供給ポンプ
１５が作動されると、供給管２から分散部４の流路構成
壁１の近傍に剪断力を低減する流体が供給され、壁面で
の剪断力が低下する。これによって繊維分散性が向上
し、均質性の高い抄造が可能となる。
力を低減する流体を注入し、繊維配向を調整できるよう
にして幅広い抄紙条件にわたって均質性の高い紙を抄造
できるようにする。 【構成】 分散部４の上流に水或いは高分子溶液を供給
する供給管２が配置されており、同供給管２は流量計、
バルブ１６を介して供給ポンプに接続され、供給ポンプ
１５の吸引口は貯槽１８に接続されている。供給ポンプ
１５が作動されると、供給管２から分散部４の流路構成
壁１の近傍に剪断力を低減する流体が供給され、壁面で
の剪断力が低下する。これによって繊維分散性が向上
し、均質性の高い抄造が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は抄紙機のヘッドボックス
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の抄紙機のヘッドボックスの構成を
説明すると、図６は従来良く用いられている抄紙機のヘ
ッドボックス回りを示す概略構成図、図７は従来のヘッ
ドボックスの構造を示す流路断面図である。図６及び図
７において、ポンプ１５よりポンプアップされた紙原料
液６は、流入管１０からテーパヘッダ１１に入り、分配
部３で９０°方向転換される。方向転換された原料液６
は速度成分が幅方向一様になるように機械の流れ方向に
整えられた後、繊維分散部４での流路７において加速、
減速等の作用により繊維分散が行なわれる。そして均一
になった紙原料液６は繊維分散部４において合流され
て、噴出口１２から走行するワイヤ１３上に噴出され、
この噴出された紙原料液６は、ワイヤ１３上で水分のみ
が除去されて紙層が形成されて行く。その後プレスで搾
水され、ドライヤによる乾燥等の工程を経てリールに巻
き取られる。
説明すると、図６は従来良く用いられている抄紙機のヘ
ッドボックス回りを示す概略構成図、図７は従来のヘッ
ドボックスの構造を示す流路断面図である。図６及び図
７において、ポンプ１５よりポンプアップされた紙原料
液６は、流入管１０からテーパヘッダ１１に入り、分配
部３で９０°方向転換される。方向転換された原料液６
は速度成分が幅方向一様になるように機械の流れ方向に
整えられた後、繊維分散部４での流路７において加速、
減速等の作用により繊維分散が行なわれる。そして均一
になった紙原料液６は繊維分散部４において合流され
て、噴出口１２から走行するワイヤ１３上に噴出され、
この噴出された紙原料液６は、ワイヤ１３上で水分のみ
が除去されて紙層が形成されて行く。その後プレスで搾
水され、ドライヤによる乾燥等の工程を経てリールに巻
き取られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
図６，図７に示す従来のヘッドボックスでは、繊維分散
部４における繊維配向（分散）機能に着目してみると、
繊維分散部４では狭い流路構造内を繊維原料液が高速で
流動する為、流路構成壁１と繊維原料液との間には壁面
剪断応力が働き、繊維が原料液の流れ方向に並び易いと
いう傾向になる。更に繊維原料液中の繊維の並び方（以
下繊維の配向と云う）についてみると、この繊維分散部
４によって最終的に形成された紙の繊維配向比（繊維配
向のＭＤとＣＤの比）は高くなり、かつ厚み方向各部位
での配向分布が異なり、紙層の均質性が損なわれると云
う問題があった。また繊維分散部４の流路形状は、基本
設計条件で製作された後は、抄紙条件（例えば抄紙速度
等）が変更になった場合でも、それらの条件に合わせて
繊維配向の調整及び制御等を行なうことは困難であり、
また現実にはそうした調整は何ら行なわれていなかっ
た。本発明は前記従来のヘッドボックス内での繊維分散
（配向）機能の問題点を解消できる抄紙機のヘッドボッ
クスを提供せんとするものである。
図６，図７に示す従来のヘッドボックスでは、繊維分散
部４における繊維配向（分散）機能に着目してみると、
繊維分散部４では狭い流路構造内を繊維原料液が高速で
流動する為、流路構成壁１と繊維原料液との間には壁面
剪断応力が働き、繊維が原料液の流れ方向に並び易いと
いう傾向になる。更に繊維原料液中の繊維の並び方（以
下繊維の配向と云う）についてみると、この繊維分散部
４によって最終的に形成された紙の繊維配向比（繊維配
向のＭＤとＣＤの比）は高くなり、かつ厚み方向各部位
での配向分布が異なり、紙層の均質性が損なわれると云
う問題があった。また繊維分散部４の流路形状は、基本
設計条件で製作された後は、抄紙条件（例えば抄紙速度
等）が変更になった場合でも、それらの条件に合わせて
繊維配向の調整及び制御等を行なうことは困難であり、
また現実にはそうした調整は何ら行なわれていなかっ
た。本発明は前記従来のヘッドボックス内での繊維分散
（配向）機能の問題点を解消できる抄紙機のヘッドボッ
クスを提供せんとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、抄紙
機のヘッドボックスにおける分散部の流路構成壁の表面
に液膜を形成させるための水又は高分子溶液供給手段を
設けてなるもので、これを課題解決のための手段とする
ものである。
機のヘッドボックスにおける分散部の流路構成壁の表面
に液膜を形成させるための水又は高分子溶液供給手段を
設けてなるもので、これを課題解決のための手段とする
ものである。
【０００５】
【作用】本発明は繊維分散部の構成壁近傍に外部から水
或いは高分子溶液を供給できる構成としている。従って
同構成壁近傍に、原料流路構成壁と繊維原料液間との剪
断応力を低減する水或いは高分子溶液を注入すると、プ
ラグフローが生成されて高分子溶液により流路壁近傍の
剪断応力の低下が起こる。この結果、繊維が流れ方向に
配向するのを防止でき、抄紙条件に応じていた繊維配向
機能を任意に制御することができる。
或いは高分子溶液を供給できる構成としている。従って
同構成壁近傍に、原料流路構成壁と繊維原料液間との剪
断応力を低減する水或いは高分子溶液を注入すると、プ
ラグフローが生成されて高分子溶液により流路壁近傍の
剪断応力の低下が起こる。この結果、繊維が流れ方向に
配向するのを防止でき、抄紙条件に応じていた繊維配向
機能を任意に制御することができる。
【０００６】
【実施例】以下本発明を図面の実施例について説明する
と、図１は本発明の第１実施例を示し、ヘッドボックス
分散部の流路内に、外部から水或いは高分子溶液を供給
する部材を内蔵したヘッドボックスの側断面図を示した
ものである。図２は図１のＡ〜Ａ断面図を示している。
また図３は流路構成壁の１部から同溶液を供給できる様
にした第２実施例としてのヘッドボックスの側断面図、
図４は分散部上流の分配部に供給部材を設けた場合の第
３実施例としてのヘッドボックス側断面図を示す。
と、図１は本発明の第１実施例を示し、ヘッドボックス
分散部の流路内に、外部から水或いは高分子溶液を供給
する部材を内蔵したヘッドボックスの側断面図を示した
ものである。図２は図１のＡ〜Ａ断面図を示している。
また図３は流路構成壁の１部から同溶液を供給できる様
にした第２実施例としてのヘッドボックスの側断面図、
図４は分散部上流の分配部に供給部材を設けた場合の第
３実施例としてのヘッドボックス側断面図を示す。
【０００７】先ず図１の第１実施例において１はヘッド
ボックスの流路構成壁、２は外部から水或いは高分子溶
液を供給するための供給管、３はヘッドボックス１の分
配部、４は分散部、７は原料流路、９は流路構成板、１
１はテーパヘッダであり、これらの構成は供給管２を除
いて基本的には従来例のヘッドボックスのものと同様で
ある。供給管２は流量計１７、バルブ１６を介して管路
によって供給ポンプ１５と接続されており、供給ポンプ
１５の吸引口は水或いは高分子（薬品）溶液を貯えてお
く貯槽（タンク）１８に接続されている。貯槽１８は一
般にはヘッドボックス外部に設けられているが、それ以
外の適宜個所に配置してもよい。ポンプ１５が作動する
と、タンク１８から水或いは高分子溶液が汲み上げら
れ、供給管２から分散部４の流路構成壁１の近傍に供給
される。この時の液供給量は、抄紙条件に拘わらず任意
に変更することができるようになっている。また供給管
２の形状は第１実施例に示す円形以外に、楕円、矩形、
ソロバン玉形状等各種形状が考えられ、特に限定される
ものではない。更に流路構成板９はフラット状のもので
も図７に示す凹凸形状を有したものでも良い。
ボックスの流路構成壁、２は外部から水或いは高分子溶
液を供給するための供給管、３はヘッドボックス１の分
配部、４は分散部、７は原料流路、９は流路構成板、１
１はテーパヘッダであり、これらの構成は供給管２を除
いて基本的には従来例のヘッドボックスのものと同様で
ある。供給管２は流量計１７、バルブ１６を介して管路
によって供給ポンプ１５と接続されており、供給ポンプ
１５の吸引口は水或いは高分子（薬品）溶液を貯えてお
く貯槽（タンク）１８に接続されている。貯槽１８は一
般にはヘッドボックス外部に設けられているが、それ以
外の適宜個所に配置してもよい。ポンプ１５が作動する
と、タンク１８から水或いは高分子溶液が汲み上げら
れ、供給管２から分散部４の流路構成壁１の近傍に供給
される。この時の液供給量は、抄紙条件に拘わらず任意
に変更することができるようになっている。また供給管
２の形状は第１実施例に示す円形以外に、楕円、矩形、
ソロバン玉形状等各種形状が考えられ、特に限定される
ものではない。更に流路構成板９はフラット状のもので
も図７に示す凹凸形状を有したものでも良い。
【０００８】次に繊維原料液６の流れに沿って流路構成
壁１近傍に水膜又は高分子液膜が形成される状況を説明
する。繊維原料液６は分配部３の穴部を通って分散部４
に入る。一方入口に設けられた供給管２には、水或いは
高分子溶液が供給されるため、流路構成壁１の近傍には
水或いは高分子溶液の膜１９が形成される。この結果、
流路では水膜層１９−繊維原料層６−水膜層１９の三層
構造になり、壁面での剪断応力が低減すると共に、繊維
原料液層６では流路構成板９によりミクロな繊維分散作
用が起こり、分散性が向上する。
壁１近傍に水膜又は高分子液膜が形成される状況を説明
する。繊維原料液６は分配部３の穴部を通って分散部４
に入る。一方入口に設けられた供給管２には、水或いは
高分子溶液が供給されるため、流路構成壁１の近傍には
水或いは高分子溶液の膜１９が形成される。この結果、
流路では水膜層１９−繊維原料層６−水膜層１９の三層
構造になり、壁面での剪断応力が低減すると共に、繊維
原料液層６では流路構成板９によりミクロな繊維分散作
用が起こり、分散性が向上する。
【０００９】次に図３において第２実施例を説明する
と、この実施例は水或いは高分子溶液を流路構成壁の１
部から供給できる様にした点に特徴がある。供給口は円
形、スリット形状等形状は限定されず、更に流路構成壁
の流れ方向に複数設けても良い。また図４に示す第３実
施例は供給管２を分配部３の上流に配置した点に特徴が
ある。前記何れの実施例の場合でも、高分子溶液として
は分子量数１０万から数百万程度の水溶性熱可塑性樹
脂、例えばポリエチレンオキサイド等の高分子重合体を
主成分とする化学粘剤が望ましいが、通常用いられる歩
留り向上剤（高分子凝集剤）を用いても良い。図５は本
発明に係る第１実施例に示す方法により抄紙したサンプ
ルの引張強度を測定し、縦横（ＭＤ／ＣＤ）比をグラフ
で示したものである。本実施例の場合には表１に示すよ
うに、引張強度の幾何平均は同等でＭＤ方向の強度が低
下し、ＣＤ方向の強度が向上し、繊維のＭＤ方向への配
向が抑制されており、ＭＤ／ＣＤ比として従来より約
０．３ポイントと大幅に配向比を低減することができ
る。
と、この実施例は水或いは高分子溶液を流路構成壁の１
部から供給できる様にした点に特徴がある。供給口は円
形、スリット形状等形状は限定されず、更に流路構成壁
の流れ方向に複数設けても良い。また図４に示す第３実
施例は供給管２を分配部３の上流に配置した点に特徴が
ある。前記何れの実施例の場合でも、高分子溶液として
は分子量数１０万から数百万程度の水溶性熱可塑性樹
脂、例えばポリエチレンオキサイド等の高分子重合体を
主成分とする化学粘剤が望ましいが、通常用いられる歩
留り向上剤（高分子凝集剤）を用いても良い。図５は本
発明に係る第１実施例に示す方法により抄紙したサンプ
ルの引張強度を測定し、縦横（ＭＤ／ＣＤ）比をグラフ
で示したものである。本実施例の場合には表１に示すよ
うに、引張強度の幾何平均は同等でＭＤ方向の強度が低
下し、ＣＤ方向の強度が向上し、繊維のＭＤ方向への配
向が抑制されており、ＭＤ／ＣＤ比として従来より約
０．３ポイントと大幅に配向比を低減することができ
る。
【表１】 本実施例における引張強度比の改善例（引張強度は裂断
長で表示）
長で表示）
【００１０】
【発明の効果】以上詳細に説明した如く本発明による
と、流路構成壁の近傍に繊維原料液の流路構成壁との剪
断応力を低減する液体を供給できるため、抄紙条件に拘
わらず繊維配向を調整することができ、幅広い抄紙条件
にわたって均質性の高い紙を抄造することが出来る等の
優れた効果を奏するものである。
と、流路構成壁の近傍に繊維原料液の流路構成壁との剪
断応力を低減する液体を供給できるため、抄紙条件に拘
わらず繊維配向を調整することができ、幅広い抄紙条件
にわたって均質性の高い紙を抄造することが出来る等の
優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明の第１実施例に係るヘッドボックスの側
断面図である。
断面図である。
【図２】図１のＡ〜Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係るヘッドボックスの側
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明の第３実施例に係るヘッドボックスの側
断面図である。
断面図である。
【図５】本発明と従来の引張強度比の比較説明図であ
る。
る。
【図６】従来のヘッドボックス回りを示す斜視図であ
る。
る。
【図７】従来のヘッドボックスの構造を示す側断面図で
ある。
ある。
１ 流路構成壁 ２ 供給管 ３ 分配部 ４ 分散部 ６ 繊維原料液 ７ 原料流路 ９ 流路構成板 １０ 流入管 １１ テーパヘッダ １２ 噴出口 １３ ワイヤ １４ ロール １５ ポンプ １６ バルブ １７ 流量計 １８ タンク（貯槽） １９ 水膜、高分子溶液膜
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】従来の抄紙機のヘッドボックスの構成を
説明すると、図６は従来良く用いられている抄紙機のヘ
ッドボックス回りを示す概略構成図、図７は従来のヘッ
ドボックスの構造を示す流路断面図である。図６及び図
７において、ポンプ１５よりポンプアップされた紙原料
液６は、流入管１０からテーパヘッダ１１に入り、分配
部３で９０°方向転換される。方向転換された原料液６
は速度成分が幅方向一様になるように機械の流れ方向に
整えられた後、繊維分散部４での流路７において加速、
減速等の作用により繊維分散が行なわれる。そして均一
になった紙原料液６は合流部５において合流されて、噴
出口１２から走行するワイヤ１３上に噴出され、この噴
出された紙原料液６は、ワイヤ１３上で水分のみが除去
されて紙層が形成されて行く。その後プレスで搾水さ
れ、ドライヤによる乾燥等の工程を経てリールに巻き取
られる。
説明すると、図６は従来良く用いられている抄紙機のヘ
ッドボックス回りを示す概略構成図、図７は従来のヘッ
ドボックスの構造を示す流路断面図である。図６及び図
７において、ポンプ１５よりポンプアップされた紙原料
液６は、流入管１０からテーパヘッダ１１に入り、分配
部３で９０°方向転換される。方向転換された原料液６
は速度成分が幅方向一様になるように機械の流れ方向に
整えられた後、繊維分散部４での流路７において加速、
減速等の作用により繊維分散が行なわれる。そして均一
になった紙原料液６は合流部５において合流されて、噴
出口１２から走行するワイヤ１３上に噴出され、この噴
出された紙原料液６は、ワイヤ１３上で水分のみが除去
されて紙層が形成されて行く。その後プレスで搾水さ
れ、ドライヤによる乾燥等の工程を経てリールに巻き取
られる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】先ず図１の第１実施例において１はヘッド
ボックスの流路構成壁、２は外部から水或いは高分子溶
液を供給するための供給管、３はヘッドボックス１の分
配部、４は分散部、５は合流部、７は原料流路、９は流
路構成板、１１はテーパヘッダであり、これらの構成は
供給管２を除いて基本的には従来例のヘッドボックスの
ものと同様である。供給管２は流量計１７、バルプ１６
を介して管路によって供給ポンプ１５と接続されてお
り、供給ポンプ１５の吸引口は水或いは高分子（薬品）
溶液を貯えておく貯槽（タンク）１８に接続されてい
る。貯槽１８は一般にはヘッドボックス外部に設けられ
ているが、それ以外の適宜個所に配置してもよい。ポン
プ１５が作動すると、タンク１８から水或いは高分子溶
液が汲み上げられ、供給管２から分散部４の流路構成壁
１の近傍に供給される。この時の液供給量は、抄紙条件
に拘わらず任意に変更することができるようになってい
る。また供給管２の形状は第１実施例に示す円形以外
に、楕円、矩形、ソロバン玉形状等各種形状が考えら
れ、特に限定されるものではない。更に流路構成板９は
フラット状のものでも図７に示す凹凸形状を有したもの
でも良い。
ボックスの流路構成壁、２は外部から水或いは高分子溶
液を供給するための供給管、３はヘッドボックス１の分
配部、４は分散部、５は合流部、７は原料流路、９は流
路構成板、１１はテーパヘッダであり、これらの構成は
供給管２を除いて基本的には従来例のヘッドボックスの
ものと同様である。供給管２は流量計１７、バルプ１６
を介して管路によって供給ポンプ１５と接続されてお
り、供給ポンプ１５の吸引口は水或いは高分子（薬品）
溶液を貯えておく貯槽（タンク）１８に接続されてい
る。貯槽１８は一般にはヘッドボックス外部に設けられ
ているが、それ以外の適宜個所に配置してもよい。ポン
プ１５が作動すると、タンク１８から水或いは高分子溶
液が汲み上げられ、供給管２から分散部４の流路構成壁
１の近傍に供給される。この時の液供給量は、抄紙条件
に拘わらず任意に変更することができるようになってい
る。また供給管２の形状は第１実施例に示す円形以外
に、楕円、矩形、ソロバン玉形状等各種形状が考えら
れ、特に限定されるものではない。更に流路構成板９は
フラット状のものでも図７に示す凹凸形状を有したもの
でも良い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 唐川 雄二 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社三原製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 抄紙機のヘッドボックスにおける分散部
の流路構成壁の表面に液膜を形成させるための水又は高
分子溶液供給手段を設けたことを特徴とする抄紙機のヘ
ッドボックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31267192A JPH06146189A (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 抄紙機のヘッドボックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31267192A JPH06146189A (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 抄紙機のヘッドボックス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06146189A true JPH06146189A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=18032030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31267192A Withdrawn JPH06146189A (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 抄紙機のヘッドボックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06146189A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996030588A1 (en) * | 1995-03-29 | 1996-10-03 | Beloit Technologies, Inc. | Headbox additive injection system |
| WO2007049528A1 (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | 抄紙方法および抄紙システム |
-
1992
- 1992-10-29 JP JP31267192A patent/JPH06146189A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996030588A1 (en) * | 1995-03-29 | 1996-10-03 | Beloit Technologies, Inc. | Headbox additive injection system |
| WO2007049528A1 (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | 抄紙方法および抄紙システム |
| AU2006307310B2 (en) * | 2005-10-25 | 2010-09-23 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Papermaking method and papermaking system |
| JP4839320B2 (ja) * | 2005-10-25 | 2011-12-21 | 住友精化株式会社 | 抄紙方法および抄紙システム |
| KR101321465B1 (ko) * | 2005-10-25 | 2013-10-25 | 스미토모 세이카 가부시키가이샤 | 초지 방법 및 초지 시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |