JPH09501993A

JPH09501993A - ウエブの加圧乾燥装置

Info

Publication number: JPH09501993A
Application number: JP7521201A
Authority: JP
Inventors: クルーズ、ジェヤー・ダブリュー
Original assignee: ベロイト・テクノロジーズ・インコーポレイテッド
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1997-02-25
Anticipated expiration: 2012-11-17
Also published as: CA2183153A1; AU687974B2; FI963158A; AU1406495A; PL176371B1; JP2678526B2; WO1995021962A1; EP0741818A1; BR9408535A; US5439559A; KR970701290A; PL315916A1; FI963158A0

Abstract

(57)【要約】広巾ニッププレスは加熱されたバッキングロール(22)を有し、バッキングロール表面で紙ウエブ(28)は広巾ニッププレスを通過する前に前加熱される。紙ウエブはバッキングロール(22)の表面上で拘束され、後プレス乾燥を実施される。後プレス乾燥の一部において広巾ニッププレスは紙ウエブがプレス／乾燥フェルトにより保持されず、それによりウエブからの自由な脱気が行われるように配されている。場合により、このゾーンは蒸気を抽出する真空補助装置により増進される。この高温プレスは、出側乾き度を慣用技術では50％であるのに対し65％の範囲にすることができる。高温プレスと乾燥の組合せにより、ウエブの最高強度を慣用のプレス方法に対し約20％以上改善することが期待できる。本発明の二つの高温プレスドライヤは結合して、約70％の出側乾き度を達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】ウエブの加圧乾燥装置〔技術分野〕本発明は、総じて製紙機械に関する。より詳しくは、本発明は紙ウエブのプレス及びドライヤに関する。更に詳しくは、本発明は広巾ニッププレスを使用する紙ウエブドライヤに関する。〔背景技術〕過去何年もの間、木材パルプを紙に転換するプロセスに多くの進展がなされてきた。製紙機械は、移動するスクリーン上に繊維パルプ又は紙料の層をつくり、スクリーン表面上に比較的薄い繊維のウエブを形成するために繊維の紙料から水分を除去することを含む。ウエブを乾燥してその強度を増すために、ウエブはスクリーンからはずされ、ウエブ中に残る水分量を減らすために種々のプレスロールの間を通過させられる。製紙機械のプレス部を通過してウエブの密度を増加した後、ウエブはウエブ中に残る過剰水分が取除かれるように多数の加熱されたドラム又はドライヤに導かれる。近代の製紙機械では乾燥部に、それぞれ直径５フィート、長さ33フィートまでのドライヤドラムを80個以上有することは異常ではない。必然的にこれらのドライヤドラムは、広大な床面積を占め、これはフォーミング部とプレス部を合わせた設備に要する床面積を大巾に超えるほどである。更に、増大する燃料コストについて言えば、より多くの水分をプレス部で除去できれば、乾燥部で必要とされるエネルギーはより少くなることは明らかである。従って多くの研究が、紙ウエブがプレス部を出る前に水分量をより多く除去する試みをもって行われてきた。これは、必要なドライヤドラムの数及びウエブ内に残る湿分を追い出すエネルギー及び水蒸気の量を減少させることである。プレス部設計における革新技術は、いわゆる広巾ニップレス（以下ENP という）の導入によって1980年に商業化された。これは、プレス後のウエブ中の繊維パーセントを35％から約50％に成功裡に増大させた。従前のプレス技術と比較した ENP の主たる特徴は以下の通りである。慣用のプレスではウエブは互いに逆回転するロールによって形成されるニップを通過するが、ENP ではロールの一方は凹型のシューで置換えられている。シューの凹表面はプレスロールの外表面と協働し、ウエブがプレスロールとシューの間でより長い時間緩やかな圧力で押付けられるように、伸長した又は広巾のプレス部を形成する。ウエブが広巾ニップを通過することができるように、可動のブランケットが凹表面とウエブの間に配されており、それによってウエブはプレス部を通過する間ブランケットとプレスロールの間でプレスされる。 ENPにおけるより最近の改良は、バッキングロール端部を円形に作ることのできる場合に、ブランケットをバッキングロールの端部を越えるように延ばし端部を回転水頭に対してシールすることによってニップブランケットからの油洩れの問題を解決した。 ENP機能における更なる改良は、バッキングロール或いはプレスロールの表面を華氏200 〜600 度の温度範囲で誘導加熱することにより達成された。ENP に熱を加えていわゆるインパルスドライヤを形成することは、ウエブのより良い乾燥を行うのみならず、ウエブ強度といった機械的性質をも増進させた。ウエブ強度を増進させることにより、紙の生産コスト減少に莫大な効果をもたらずことができる。強度の増した紙又は板紙を作る能力は、完成紙料、即ち、紙を構成するために使用される繊維、を多様化することができる。紙又は板紙のウエブにより大きな強度を与える能力は、低コスト及び低強度繊維の使用、又は特定用途に対する低重量紙の使用を可能にする。より少い繊維又はより低コストの繊維の使用は、特に重量のある紙又は板紙材には劇的なコスト節減を生むことができる。必要なものは、特により高重量の紙ウエブに対し、改良された乾燥及び強度を形成できる結合型プレスドライヤである。〔発明の開示〕本発明のドライヤは、ウエブが広巾ニップに入る前と広巾ニップを出た後双方においてウエブをドライヤバッキングロールに係合させることによってより効果的な乾燥を達成する。ウエブはこうして広巾ニップを通過する前にバッキングロールの表面上で前加熱される。更に、ウエブはバッキングロールの表面上に保持されてプレス後の乾燥を実施される。プレス後の乾燥の一部の間において、本発明の装置は紙ウエブがプレス／乾燥フェルトにより保持されず、それ故ウエブからの脱気が自由に起るように配置されている。ある場合には、このゾーンは水蒸気を除去する真空補助装置によって増進される。慣用のENP では、42ポンドのシートが乾き度20〜30パーセントで入る場合、一パスで一般に乾き度を約10〜20ポイント増進させる。高温プレス装置を通る前加熱、ホットプレス及び後乾燥の結合によって、出側乾き度は更に10〜15パーセントポイント改善することができる。こうして、この高温プレスは、出側乾き度を 50パーセントの範囲にすることのできる慣用の技術に対し、出側乾き度を65パーセントの範囲にすることができる。この高温プレスと乾燥の組合せは、ウエブの最高強度を慣用のプレス方法に対しほぼ20パーセント改善することが期待できる。本発明では二つの高温プレスドライヤを組合わせて、出側乾き度を70パーセント超に達成することができる。ドライヤは共に同方向に回転するのでウエブは両ドライヤに対し一面を向けており、またドライヤ間のオープンドロー部は両ドライヤロールの回転軸を含む平面に平行している。ドライヤドラム間のウエブのオープンドロー部は水蒸気を除去するための真空補助装置で囲むことができる。これはウエブが一つのドラムから他のドラムへ移る間にウエブの乾燥を更に増進させる。或はまた、ドラムは互いに逆方向に回転し、紙ウエブは各ドラムに異る面を向け、オープンドロー部は二つのドラムの回転軸を含む平面に交差するようにすることもできる。本発明のドライヤプレスは、表面を誘導加熱器によって加熱されるバッキングロールからなる。バッキングフェルトは、20〜30パーセント乾燥重量の繊維を含む形成されたウエブを移送する。バッキングフェルトはウエブと共に、ロール外周面の周りにほぼ角度90〜100 度において巻付けされる。その後、バッキングフェルトはロールから離され、ウエブだけが引続きロールの周りに更にほぼ角度45 度において巻付けされた後第二乾燥フェルトにより取去られる。バッキングロール表面での移送中のほぼ中間において、第一フェルトはウエブと共にENP を通過する。第一フェルトがバッキングロールの外周部分に巻付けられておりかつENP を形成するバッキングロール部分に多かれ少かれ中心部を合わせていることの組合せにより、ウエブがENP に入る前にウエブを暖める前加熱ゾーンとウエブがバッキングロールから除かれる前に自由な脱気を可能とする乾燥ゾーンに移行する後加熱ゾーンとを創出することになる。本発明の目的は、製紙機械におけるドライヤ部の長さを減少させる装置を提供することである。本発明の別の目的は、紙又は板紙ウエブの強度を増す装置を提供することである。本発明の更なる目的は、特定の強度の又は品質の紙又は板紙を製作するのに必要な紙料を減らし又はより低コストの紙料を使用する製紙装置を提供することである。本発明の更に別の目的は、紙ウエブの表面仕上を改善することのできる製紙装置を提供することである。本発明のなおも更なる目的は、一プレスにおいて紙ウエブの乾き度を15〜35パーセントポイント増進することのできる結合型プレスドライヤを提供することである。発明の更なる目的、特徴及び利点は、付随する図面を参照し以下の詳細説明から明らかとなろう。〔図面の簡単な説明〕図１は、本発明の単ドラムプレスドライヤの概略側面図である。図２は、ドライヤロールが共に同方向に回転する本発明の二プレスドライヤの概略側面図である。図３は、ドライヤドラムが互いに逆方向に回転する本発明の二プレスドライヤの概略側面図である。図４は、二プレスドライヤを有する本発明の別の実施の形態の概略側面図である。〔発明を実施するための最良の形態〕図１〜４において、同番号は類似の部材を示すこととし、改良型インパルスドライヤ20が図１に示されている。インパルスドライヤ20は、前加熱ゾーン21、プレスゾーン又は広巾ニップ26及び後加熱ゾーン23を有する。ゾーン21,26,23は、シュー24とのニップ26を形成するプレスロール22上に形成される。シュー24は、ロール22に面する凹表面を有し、ロール22に押付けられるように設けられている。プレスニップ26がロール22とシュー24との間に形成されている。紙ウエブ28は送り込みロール36によってロール22の表面34と接触させられ、ここでロール22の熱い表面34によって前加熱される。それからウエブ28はニップ26を通過しながらプレスゾーン26に入る。プレスフェルト32はウエブ28の下にあって、ウエブ28の下かつ環状ベルト30の上で移動する。ウエブ28、フェルト32及びベルト30は共に、シュー24とロール22の間のニップ26を通過する。油がシュー24とベルト30の間に供給される。油はベルト30とシュー24の間に流体力学的楔を形成させる。流体楔はウエブに圧力を伝えると同時にウエブ28のニップ26を通る動きを潤滑する。プレスフェルト32は紙ウエブ28の下にありかつベルト30に乗った状態のままニップ26を通過する。紙ウエブ28、プレスフェルト32 及びベルト30、並びにロール22は係合しており、同速度で駆動される。かくして紙ウエブ28は、ウエブ28とプレスフェルト32とプレスロール22の表面34との平面内に相対的な動きがなく、格別のせん断力を受けることもない。それで紙ウエブ 28は広巾ニップ26を通って動く時に主として圧縮力を受けることになる。この圧縮力の効果により、ウエブはプレスロール22の表面34に密着するようになる。圧力によるプレスロール表面34とウエブ28との密着した係合は、ロール22の表面34とウエブ28の間の急速な熱交換を容易に行わせる。ロール22とウエブ28の間の急速な熱交換は、インパルスドライヤの特性であり完全には理解されていない乾燥メカニズムを創出させる。紙ウエブの急速加熱はウエブ中の水分のいくらかを蒸発させる。ウエブ中の水分から生じた蒸気はロール22の表面34と紙ウエブ28 の間に捕えられる。その唯一の逃げ路は紙ウエブ28からプレスフェルト32中に入ることである。紙ウエブ28の上側表面からプレスフェルト32への水蒸気の急速な下方への動きは、ウエブ28中の水分をフェルト32内に吹き出すという効果を有する。この過程がインパルス乾燥であり、この結果紙ウエブ28から水分を急速に除去することになる。ニップ又はプレスゾーン26の後、ウエブ28は後加熱ゾーンを通過する。後加熱ゾーンでは、ウエブ28はフェルトによりある区間保持されるが、その後フェルト 32は剥ぎ取りロール38によって剥ぎ取られウエブ28はその背面からの脱気が自由となる。脱気を伴う後加熱の後、ウエブ28はフィードロール40から供給される移送フェルト41によってプレスロール22からはずされる。製紙技術の熟練者に知られているように、紙ウエブ28のクロスマシン巾は通常 100 〜400 インチであり、ロール22の如きインパルスドライヤの構成部分はその特定の機能により一般にそれより若干長い巾となっている。環状ベルト30とその支持方法は慣用のものであり、Roerigらの米国特許第4,67 3,461 号に詳細に説明されている。ベルト30は連続した環をなしている。これはプレスロール22よりも大きなクロスマシン巾を有しており、そこでベルト端部（図示されていない）は円形の密閉部材（図示されていない）に対してシールされており、こうしてシールされたベルト30内にニップ潤滑油を保有している。静止ビーム33がベルト30内にあり、このビームがピストン37を有する油圧ピストン室 35の手段によってシュー24を調整自在に支えている。シュー24はローラピン39により枢支され、ローラピン39はシュー24内の下向きの溝とピストン37内の上向きの溝内に収容されている。ピストンは、ピストン室35内でピストン下部の流体圧力により上向きに押されており、ピストン室35は細長い溝の形をなしピストンを摺動自在に受けると共にシュー24の下部に機械の全巾に亘って延びている。ベルト30は運転開始時にベルト30を安定させるのに役立つ曲線ガイド（図示されていない）又は内部空気圧によって案内することができる。このガイド又は空気圧は通常運転中にばたつき又は不安定が起った時にもベルト30を安定させる。ベルト30は運転速度に達すると、シュー24とプレスロール22の間のニップ26を通過する時以外は、ベルト30が自然に円形となるように遠心力が働く。プレスフェルト32は、送り込みロール36と送り出しロール38上に支えられている。送り込みプレスフェルトロール36と送り出しロール38は典型的に直径２フィートであり、これに対応するプレスロール22の直径は５フィートである。ロール 36,38 はプレスフェルトをインパルスドライヤ20のニップ26に導く位置に運ぶ役目をする。プレスフェルト32は、送り出しロール38を離れた後、フェルトドライヤ（図示されていない）によってフェルト32内の水分及び過剰な湿分を除去すべく処理され、その後再使用のため送り込みロール36に戻される。図１のプレスロール22は、回転しないクラウン支持ビーム52を有する油圧クランク制御機構50を有する。クラウン支持ビームは、金属ベースの殻の内表面60に対してピストン58を押付けるピストン空洞部56に油を供給する油供給口54を有する。中央のビーム又は軸50に沿って空間を置いて配されたピストン58は、プレスロール22とシュー24の間に一定の圧力を及ぼす役目をする。図１には誘導加熱器62が略式で示されている。これは高周波電流で賦勢されるコイル64を有する。誘導加熱器62は一般に見られる慣用のものである。これは高周波交流により振動磁界を起させこれによりロール22の表面34に渦電流を生じさせるものである。誘導された電流は表面34中に抵抗加熱を生じさせ、これによって表面34は望みの温度に加熱される。ロール表面の温度は、華氏400 度と500 度の間に上げることが好ましい。高重量のライナー板紙で行われた高温プレスの研究は、ウエブ28がドラム22の表面34上で拘束されている間に実施された前加熱ゾーン23でのウエブの前加熱、ニップ26中でのホットプレス及び後加熱ゾーン23での後乾燥が、プレスして乾燥した慣用のシートに対しより高い脱水能力と製品強度を与えることを示している。ウエブ28は、固着により生じる層剥離を避けるため表面34に固着しないように拘束することが重要である。またウエブ28は水分除去と強度形成を最高度に行うためにプレス及び乾燥プロセスの間表面34に対して拘束することが同じく重要である。インパルスドライヤ20は、図１に示されたように、前加熱ゾーン21、ホットプレスゾーン（又は広巾ニップ）26及び後加熱ゾーン23の三つのゾーンで紙ウエブ 28をプレスし乾燥する。後加熱ゾーン23は、ウエブ保持ゾーン66と自由脱気ゾーン68に分かれる。ウエブ28はホットプレスフェルト32により加熱されたシリンダ22に運ばれる。シリンダ22は典型的には華氏400 度の温度に加熱されるが、華氏300 度から900 度の範囲の温度は、他の技術的障害が克服されるならば、このプロセスの範囲内に適合する。華氏300 度から500 度のシステムは通常実施可能である。前記三つのゾーン21,26,23の機能を以下に説明する。前加熱ゾーン21では、ウエブ28はその温度が華氏212 度以上に上げられるようにロール表面34に接触保持される。ニップ成はホットプレスゾーン26では、ウエブ28は蒸発気流をホットフェルト中に脱気させることにより水分除去を促進するために高圧に曝される。このゾーン26は強度の大部分を形成する。後加熱乾燥ゾーン23では、ウエブ28はロール22の熱い表面34に圧迫されている。乾燥ゾーン23の重要な機能は自由乾燥ゾーン68であり、これはウエブ28が表面 34に圧迫されている間ウエブ28からの自由な脱気を可能にする。自由脱気ゾーン 68は、ウエブ28から水蒸気を抽出する真空補助装置（図示されていない）によって増進することができる。慣用の広巾ニッププレスでは、乾き度20〜30パーセントの42ポンドのシートが入ってきた場合、プレスを通る一パスで乾き度を通常約10〜20パーセントポイント増加させる。乾き度パーセントは、ウエブ28の乾いた繊維を構成する重量パーセントである。高温プレス装置20を通る前加熱、ホットプレス及び後乾燥の組合せにより、出側乾き度は慣用のドライヤに対し５〜15パーセント改善することができる。かくして、前加熱及び後加熱を伴うこの高温プレスは、出側乾き度を慣用の技術では50パーセントの範囲であるのに対し、65パーセントの範囲にすることができる。プレスと乾燥の組合せは乾燥のみに較べて製品強度を改善する。上記の高温プレス装置は、製品乾燥紙料（繊維成分）及び結合特性によっては強度形成を慣用のプレスに対して約20パーセント以上も極大化する。強度形成は、後乾燥サイクル中の多段ホットプレスにより最もよく達成することができる。ウエブ中の固体成分を更に高めるために、図２に示された如く、二つのプレスロール70,72 をドライヤ74に結合することができる。バッキングロール70,72 は誘導加熱器76,78 で加熱される。バッキングロール70は、図２の如くオープンエンド型の広巾ニッププレス80を備えており、ここでブランケット82はブランケットロール84により支持されており、その一方のブランケットロール86はプレスフェルト32の送り出しロールとしても機能している。同様に、バッキングロール72 は広巾ニッププレス88を有する。製紙技術の熟練者に知られているように、広巾ニッププレス80,88 は図１に示されたような林檎型とすることができる。特定型式の広巾ニップの設計は自由であるが、多くの場合林檎型広巾ニップは、端部シール部にシュー24と環状ベルト 82間の摩擦を減ずる潤滑油を含むので、好ましいものである。第一ロール70の広巾ニップ80は、加熱されたプレスフェルト32とウエブ28をロール70の表面との接触に持ち込む送り込みローラ36を備えている。かくして、インパルスドライヤ20と同様な方法で、前加熱ゾーン21、プレスゾーン26及び後加熱ゾーン23が形成される。フェルト32で保持されたウエブ28はそれからロール70 72の間のドロー部に入る。ウエブ28とフェルト32は、上部真空装置92と下部真空装置94の間でドロー部90を通過し、こうして真空装置はフェルト32とウエブ28から水蒸気を脱気させて除去し、ウエブ28を乾燥する。ドロー部90を通過後、ウエブ28とフェルト32は送り込みローラ96によってロール72の表面との接触に持ち込まれる。ウエブ28はその後第二前加熱ゾーン98を通り第二プレスゾーン100 に入り、更にその後第二後加熱ゾーン102 を通過する。かくしてドライヤ74は、ドロー部によって形成される真空補助水蒸気除去ゾーン並びに第二の前加熱、プレス及び後加熱ゾーン98,100,102を追加することによってウエブの乾き度及び強度を増進させる。第二ロール72は第一ロール70よりも高温にすることができる。一つのロールでウエブ28を過度に乾燥することは、ウエブ28をロール表面34に固着させる可能性がある。これはウエブ28がロールから離れる時にウエブ28の層剥離を起すことになる。ドライヤ74はウエブ28のロール表面34への固着を防止しながら乾燥を増進させる利点がある。第二後加熱ゾーン102 は、図１に示されたゾーン68に類似の自由脱気ゾーンとすることができる。しかしながら、ウエブ28 が第二後加熱ゾーン102 に達するまでにはウエブ28は充分に乾いたものとなり、フェルトへの脱気が乾燥プロセスを妨げることはないであろう。ある繊維構成（完成紙料）のウエブ、特に多層で構成されるウエブ、では、ウエブ強度はウエブの両面をプレスし乾燥することにより最適化される。図３に示されたインパルスドライヤ104 は、互いに逆方向に回転する第一プレスロール70 と第二プレスロール72を採用する。第一ロール70は第一誘導加熱器76により加熱される。第二ロール72は第二誘導加熱器78により加熱される。プレスフェルト32 上のウエブ28は送り込みローラ36によって第一ロール70に巻付けられ、ここで前加熱ゾーン21、広巾ニッププレス80により形成されるプレスゾーン26、及び後加熱ゾーン23を通過する。後加熱ゾーン23を離れると、プレスフェルト32は剥ぎ取りローラ38により剥ぎ取られてウエブを離れ、支え保持されないウエブは二つのロール70,72 の間に形成されるオープンドロー部106 に入っていく。フェルト32 が第一ロール70から剥ぎ取られた所とウエブ28がオープンドロー部106 に入った所の間でウエブ28の第一の面108 は自由脱気域110 に入る。ウエブ28がオープンドロー部106 に入ると、ウエブの両面が脱気される。次に、ウエブは自由脱気ゾーン112 に入り、ここでウエブ28の第二の面114 が自由な脱気により乾いていく。第二プレスフェルト116 が、第二送り込みローラ118 によりロール72の表面34 上でウエブ28との接触に持ち込まれる。第二送り込みロール118 を過ぎると、ウエブ28は第二前加熱ゾーン98に入る。第二前加熱ゾーン98からウエブは第二広巾ニッブプレス88により形成される第二プレス−ゾーン100 に移動し、最後に第二後加熱ゾーン102 を通って出ていく。図３に示されたインパルスドライヤ104 は、後乾燥ゾーン23,102をより長くすることができる。このドライヤ104 は自由脱気ゾーン110,112 と、ウエブ28の両面が脱気されるオープンドロー部106 からなる脱気ゾーンを有する。ウエブがドライヤ104 を去る前の第二のかつ最終のプレス段階でウエブ表面の性質を最適化することも可能である。ウエブの固体成分が70パーセント以上となると、加熱してプレスすることは表面仕上の手段となることがある。この装置は、70パーセント以上の乾き度までウエブを脱水することができるので、表面仕上は第二ニップ 100 で開始することができよう。表面仕上は、第三加熱ニップ及び／又はホットカレンダーを追加することにより更に推進することができる。ドライヤ104 のシュー24は、図３において、広巾ニッププレスの入口で圧力が増加し出口に向って圧力が減少していく形状のものが示されている。入口で圧力が高くなることは表面仕上の改善をもたらす。しかしながら、シューは代りに、広巾ニップ出口において最大圧力を有するように設けることもできる。どの形状が望ましいかは、入ってくる固体により異る。例えば、入ってくる固体が75パーセントに近い場合、最大圧はニップ入口周辺とすべきである。入ってくる固体が65パーセントであれば、最大圧は出口周辺とすべきである。これは、紙シートがウエブに好ましい正しい水分量、即ち35〜15パーセント、を有している時にシート仕上げとするか又は予備カレンダーにかけるかの考慮にかかっている。別のインパルスドライヤ120 が図４に示されている。これは、プレス及び乾燥を行う前にウエブ28を前加熱する蒸気シャワー装置122 を有する。ドライヤ120 は二つのロール70,72 を有し、これらのロールは前後に配され、図２に示されたドライヤ74と同様に同方向に回転する。ドライヤ120 は、上部フェルト124 と下部フェルト126 を用いるダブルフェルトを採用する。上部フェルト124 は開度が大きく、耐熱性繊維で作られていなければならない。これらの条件に合うフェルトは、オルバニ・インタナショナル社(Albany Inte r-national) の表示「R40 」又は「Albany Felt R 」のものが利用可能である。上部フェルト124 は、水に耐えそしてウエブ28の再湿しに耐える疏水性のものとする。下部フェルト126 は上部フェルトの下にあり、ウエブ28からの湿分を受けとる。上部フェルト124 を通るウエブ28からの水蒸気及び水の受取を促進するため、下部フェルトは疏水性であることが好ましく、典型的なフェルトはオルバニ・インタナショナル社(Albany International)の表示「BXC5」又は「Albany Fel t B 」型である。上部フェルト124 は、送り込みフェルトロール128 で送られ、第一真空ロール 130 上で下部フェルト126 の上にありかつこれと一体となると共に更にここでウエブ28と一体となる。それから、上部フェルト124 と下部フェルト126 の上にあるウエブ28は真空箱132 によって拘束されたまま蒸気シャワー装置122 に入る。蒸気シャワー装置122 は、ウエブを水の沸点である華氏212 度近くに加熱する。この後、ウエブと上部フェルト124 及び下部フェルト126 は第二真空ローラ134 によりロール70のロール表面34に巻付けられる。ロール70に巻付けられると、ウエブは前加熱ゾーン21で前加熱され、広巾ニップ80で形成されるプレスゾーン又はニップ26を通過し、引続き後加熱ゾーン23に入る。後加熱ゾーン23から、ウエブ28とバッキングフェルト124,126 は第一ロール70と第二ロール72の問のドロー部136 に入る。ドロー中間部真空ロール138 はウエブ28をフェルト124,126 に対して圧迫する役目をする。真空ロール138 はまたウエブ28の第一ロール70及び第二ロール72への巻付け量を増加させる。増加された巻付量は後加熱ゾーン23と前加熱ゾーン98を増加させる。第二蒸気シャワー装置140 は、ドロー部136 におけるウエブの冷却を防止する。第二蒸気シャワー装置140 は、ドロー部136 で実質上の冷却が起らなければ省略することができる。しかしながら、ウエブ28中に形成される強度を最高にするためにウエブ28がドライヤ120 を通る間拘束と加熱を続けることが重要である。広巾ニップ80,88 のブランケット82は、ウエブが第一広巾ニップ80のブレスゾーン26と第二広巾ニッププレス88により形成されるプレスゾーン100 を通過する時、ウエブから除去される水分量を最高にするため通気型のものとすることが好ましい。フェルト124 は、最終の送り出し真空ロール103 においてウエブ28及びフェルト126 から引離される。ウエブ28の最上の性質は、加熱及びプレスのプロセス中にシートがホットプレスされ拘束されている間に形成される。この拘束されたプレスシステムは層剥離によるシート損傷を防止するため水及び水蒸気の除去を適正に行わねばならない。この拘束されたホットプレスシステムはシートの層剥離のないように固体化及び性質形成を達成すべきである。シートが最後の加熱ロール72及びフェルト124 から分離されかつプレス120 の出口において層剥離しないことを確実にするため、熱剥離性のロール表面（非粘着性）及び上部フェルト124 の熱剥離性のフェルト表面を使用することも重要である。プレス120 は10〜20インチの広巾ニッププレスシュー24及び直径48〜60インチのプレスロール70,72 を使用するのが好ましい。これは42ポンド級ライナ板紙に対し毎分1500〜3000フィートの範囲の運転を可能とし、プレスを華氏400 〜 500 度の温度で運転して60〜70パーセントの範囲の出側固体化を達成する。プレスの入口ではシートの予備蒸気加熱が行われるが、二つの加熱ロール70,7 2の間では随意又は不要である。真空ロール130,134 及び真空箱132 によって適用される真空は、ウエブの拘束中に適正に予備蒸気加熱を確保するために必要である。目的はプレス120 を華氏500 度以下の温度で運転することであるが、プレスは温度に制約されず、場合によりより高い温度が望ましいことがある。二つのロールが紙ウエブの予備蒸気加熱を実施しているが、本発明の単ロールプレスも蒸気シャワー装置の予備加熱を行うことができる。オープン型の広巾ニッププレスを採用するロールが示されているが、端部を閉じた林檎型広巾ニッププレスを使用することも可能である。更に林檎型広巾ニッププレスが示されているが端部を開いたロール型式のプレスを使用することもできる。誘導加熱器及び広巾ニッププレスを備えた一つ又は二つのプレスロールが示されたところでは、前後に配され又は逆回転する三以上のロールを採用することもできる。特定のバッキングロールの温度は華氏400 〜500 度であると説明したが、他のロール温度又はロール温度の結合を任意の完成紙料の紙ウエブについて特別の性質を形成するために使用することもできる。開度のある疎水性の第一フェルトが疎水性の第二フェルトと共に使用されたところでは、二つのフェルトの性質が結合された一つのフェルトとすることもできる。更に、一フェルトが示されたところでは、二以上のフェルトを使用することもできる。誘導加熱器が示され説明されたところでは、赤外線ヒータ、火炎直接型ヒータ、ホットガスヒータ又は蒸気ヒータを含むがこれらに限定されない他の型式の加熱器を使用することもできる。インパルスドライヤ20,74,104 及び120 がライナ板紙の処理に特に有利であると説明されたところでは、種々の重量及び完成紙料の紙ウエブを本発明の装置により有利に処理することができる。本発明はここに図示され説明された特定の構成及び配置に限定されず以下の請求の範囲内の修正形をも包含するものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年１０月２日【補正内容】請求の範囲１．回転するように設けられ、円筒表面を有する第一ドライヤロールと；ウエブの下にあるフェルトと；前記フェルトとウエブを前記第一ドライヤロール円筒表面に係合させると共に広巾ニッププレスを形成するシュー及びベルトと；前記第一ドライヤロール表面の部分を加熱する加熱器と；前記第一ドライヤロール上流の第二ロールを備え；前記フェルトとウエブは前記第二ロール上を通過し、前記広巾ニッププレス手前の位置で前記第一ドライヤロール表面に係合させられ、それにより前記第二ロールと前記広巾ニッププレスの間で前加熱域を形成しており；前記第一ドライヤロール下流の第三ロールを備え；前記フェルトとウエブは前記第三ロール上を通過し、後加熱ゾーンを形成するようニッププレスの下流の位置で前記第三ロールにより前記第一ドライヤロール表面に係合させられており；前記第一ドライヤロール手前で加熱された水蒸気を放出するべく前記第二ロール手前に配置された蒸気シャワーと；円筒表面を有し、前記第一ドライヤロール下流に位置する第二ドライヤロールを備え、前記フェルトとウエブは前記第三ロール上から前記第二ドライヤロールへと通過し；前記第二ドライヤロール円筒表面を加熱する第二加熱器と；前記フェルトとウエブを前記第二ドライヤロール円筒表面に係合させると共にウエブが前記第一ドライヤロールとの係合後通過する第二広巾ニッププレスを形成する第二シュー及びベルトと；前記フェルトとウエブが通過する前記第二シュー及びべルト下流の送り出しロールを備え；てなることを特徴とするウエブの加圧乾燥装置。２．前記第一フェルトは；開度のあるフェルトで形成された上部フェルトと；前記上部フェルトを保持する下部フェルトを備え；前記下部フェルトは疎水性である；ことを特徴とする請求の範囲１に記載された装置。３．更に、ウエブが前記第三ロール上を移動する時にウエブに加熱された水蒸気を放出すべく配された第二蒸気シャワー装置を備えてなることを特徴とする請求の範囲11に記載された装置。４．前記第二ロールは真空ロールであることを特徴とする請求の範囲11に記載された装置。５．前記第三ロールは真空ロールであることを特徴とする請求の範囲11に記載された装置。６．前記加熱器は誘導加熱器であることを特徴とする請求の範囲11に記載された装置。【手続補正書】【提出日】１９９６年８月１３日【補正内容】（１）明細書第４頁第１８、１９及び２１行の「本発明の」を削除する。（２）同第４頁第２３行の「別の」を削除する。（３）同第１１頁第３行の「別の」を「本発明の」と補正する。（４）請求の範囲を別紙の通り補正する。請求の範囲１．回転するように設けられ、円筒表面を有する第一ドライヤロールと；ウエブの下にあるフェルトと；前記フェルトとウエブを前記第一ドライヤロール円筒表面に係合させると共に広巾ニッププレスを形成するシュー及びベルトと；前記第一ドライヤロール表面の部分を加熱する加熱器と；前記第一ドライヤロール上流の第二ロールを備え；前記フェルトとウエブは前記第二ロール上を通過し、前記広巾ニッププレス手前の位置で前記第一ドライヤロール表面に係合させられ、それにより前記第二ロールと前記広巾ニッププレスの間で前加熱域を形成しており；前記第一ドライヤロール下流の第三ロールを備え；前記フェルトとウエブは前記第三ロール上を通過し、後加熱ゾーンを形成するようニッププレスの下流の位置で前記第三ロールにより前記第一ドライヤロール表面に係合させられており；前記第一ドライヤロール手前で加熱された水蒸気を放出するべく前記第二ロール手前に配置された蒸気シャワーと；円筒表面を有し、前記第一ドライヤロール下流に位置する第二ドライヤロールを備え、前記フェルトとウエブは前記第三ロール上から前記第二ドライヤロールへと通過し；前記第二ドライヤロール円筒表面を加熱する第二加熱器と；前記フェルトとウエブを前記第二ドライヤロール円筒表面に係合させると共にウエブが前記第一ドライヤロールとの係合後通過する第二広巾ニッププレスを形成する第二シュー及びベルトと；前記フェルトとウエブが通過する前記第二シュー及びベルト下流の送り出しロールを備え；てなることを特徴とするウエブの加圧乾燥装置。２．前記第一フェルトは；開度のあるフェルトで形成された上部フェルトと；前記上部フェルトを保持する下部フエルトを備え；前記下部フェルトは疎水性である；ことを特徴とする請求の範囲１に記載された装置。３．更に、ウエブが前記第三ロール上を移動する時にウエブに加熱された水蒸気を放出すべく配された第二蒸気シャワー装置を備えてなることを特徴とする請求の範囲１に記載された装置。４．前記第二ロールは真空ロールであることを特徴とする請求の範囲１に記載された装置。５．前記第三ロールは真空ロールであることを特徴とする請求の範囲１に記載された装置。６．前記加熱器は誘導加熱器であることを特徴とする請求の範囲１に記載された装置。

Claims

【特許請求の範囲】１．任意の方向に回転するように設けられ、円筒表面(34)を有する第一ロール (22)と；ウエブ(28)の一部分の下にある第一フェルト(32)と；第一フェルト(32)とウエブ(28)を第一ロール円筒表面(34)に係合させると共に広巾ニッププレスを形成するシュー(24)と；広巾ニッププレスに入る前に第一ロール表面(34)の部分を加熱する加熱器(62) と；第一ロール(22)上流の第二ロール(36)を備え；フェルトとウエブは第二ロール (36)上を通過し、広巾ニッププレス手前の位置で第二ロールにより第一ロール表面(34)に係合させられ、それにより第二ロール(36)と広巾ニッププレスの間に前加熱域を形成しており；第一ロール(22)下流の第三ロール(38)を備え；第一フェルト(32)とウエブ(28) は第三ロール(38)上を通過し、ニッププレス下流の位置で第三ロール(38)により第一ロール表面(34)に係合させられ、かつ第三ロール(38)において第一フェルト (32)はウエブから分離され；第三ロール(38)下流の第四ロール(40)を備え；第二フェルト(41)が第四ロール (40)の部分に巻かれ、かつ、ウエブ(28)が第三ロール(38)から第四ロール(40)に延びて第二フェルト(41)及び第四ロール(40)により第一ロール(22)に係合させられ、それによりウエブが第三ロール(38)と第四ロール(40)の間で保持なしに延びて後加熱ゾーンを形成し；てなることを特徴とするウエブ(28)のプレス及び乾燥装置(20)。２．更に、円筒表面を有し、第一ロール上流に位置する第五ロールと；第五ロール円筒表面を加熱する第二加熱器と；第一フェルトとウエブを第五ロール円筒表面に係合させると共にウエブが第一ロールとの係合前に通過する第二広巾ニッププレスを形成する第二シューと；第二シュー下流の第六ロールを備え；第一フェルトとウエブは第六ロール上から第二ロールへと通過し；てなることを特徴とする請求の範囲１に記載された装置。３．更に、第二ロールと第六ロールの間でウエブ上方に位置する上部真空装置と；第二ロールと第六ロールの間で第一フェルト下方に位置する下部真空装置を備え；これらの真空装置は第一フェルトとウエブから水蒸気を脱気除去しウエブの乾燥に貢献し；てなることを特徴とする請求の範囲２に記載された装置。４．加熱器はウエブの巻かれていない円筒表面の部分を加熱する誘導加熱器であることを特徴とする請求の範囲１に記載された装置。５．任意の方向に回転するように設けられ、円筒表面を有する第一ロールと；ウエブの一部分の下にある第一フェルトと；第一フェルトとウエブを第一ロール円筒表面に係合させると共に広巾ニッププレスを形成するシューと；広巾ニッププレスに入る前に第一ロール表面の部分を加熱する加熱器と；第一ロール上流の第二ロールを備え；フェルトとウエブは第二ロール上を通過し、広巾ニッププレス手前の位置で第二ロールにより第一ロール表面に係合させられ、それにより第二ロールと広巾ニッププレスの間に前加熱域を形成しており；第一ロール下流の第三ロールを備え；第一フェルトとウエブは第三ロール上を通過し、ニッププレス下流の位置で第三ロールにより第一ロール表面に係合させられ、かつ、第三ロールにおいて第一フェルトはウエブから分離され；第三ロール下流の第四ロールを備え；第二フェルトが第四ロールの部分に巻かれ、かつ、ウエブが第三ロールから第四ロールに延びてフェルトと係合し、それによりウエブが第三ロールと第四ロールの間で保持なしに延びて後加熱ゾーンを形成し；てなることを特徴とするウエブのプレス及び乾燥装置。６．更に、円筒表面を有し、第一ロール下流に位置する第五ロールを備え；ウエブと第二フェルトは第四ロールにより第五ロールに係合させられ、そうして後加熱ゾーンにおいて保持されないウエブが第一ロールと第五ロールの間に延びており；第五ロール円筒表面を加熱する第二加熱器と；第二フェルトとウエブを第五ロール円筒表面に係合させ、ウエブが第一ロールとの係合後通過する第二広巾ニッププレスを形成する第二シューを備え；てなることを特徴とする請求の範囲５に記載された装置。７．更に、第四ロール下流の第六ロールを備え；第二フェルトとウエブは第六ロール上を通過し、第二広巾ニッププレスの手前の位置で第五ロール表面に係合し；第六ロールの下流の第七ロールを備え；第七フェルトとウエブは第七ロール上を通過し、広巾ニッププレス下流の位置で第七ロールにより第五ロール表面に係合させられ、かつ、第七ロールにおいて第二フェルトはウエブから分離され、ウエブは第五ロールから分離され；てなることを特徴とする請求の範囲６に記載された装置。８．加熱器はウエブの巻かれていない円筒表面の部分を加熱する誘導加熱器であることを特徴とする請求の範囲５に記載された装置。９．任意の方向に回転するように設けられ、円筒表面を有する第一ドライヤと；ウエブの下にあるフェルトと；フェルトとウエブを第一ドライヤロール円筒表面に係合させると共に広巾ニッププレスを形成するシューと；第一ドライヤロール表面の部分を加熱する加熱器と；第一ドライヤロール上流の第二ロールを備え；フェルトとウエブは第二ロール上を通過し、広巾ニッププレス手前の位置で第一ドライヤロール表面に係合させられ、それにより第二ロールと広巾ニッププレスの間で前加熱域を形成しており；第一ドライヤロール下流の第三ロールを備え；フェルトとウエブは第三ロール上を通過し、後加熱ゾーンを形成するニッププレスの下流の位置で第三ロールにより第一ドライヤロール表面に係合させられており；第一ドライヤロール手前で加熱された水蒸気を放出するべく第二ロール手前に配置された蒸気シャワー装置を備え；てなることを特徴とするウエブのプレス及び乾燥装置。 10．第一フェルトは；開度のあるフェルトで形成された上部フェルトと；上部フェルトを保持する下部フェルトを備え；下部フェルトは疎水性である；ことを特徴とする請求の範囲９に記載された装置。 11．更に、円筒表面を有し、第一ドライヤロール下流に位置する第二ドライヤロールを備え；フェルトとウエブは第三ロール上から第二ドライヤロールへと通過し；第二ドライヤロール円筒表面を加熱する第二加熱器と；フェルトとウエブを第二ドライヤロール円筒表面に係合させると共にウエブが第一ドライヤロールとの係合後通過する第二広巾ニッププレスを形成する第二シューと；フェルトとウエブが通過する第二シュー下流の送り出しロールを備え；てなることを特徴とする請求の範囲９に記載された装置。 12．更に、ウエブが第三ロール上を移動する時にウエブに加熱された水蒸気を放出すべく配された第二蒸気シャワー装置を備えてなることを特徴とする請求の範囲11に記載された装置。 13．第二ロールは真空であることを特徴とする請求の範囲９に記載された装置。 14．第三ロールは真空ロールであることを特徴とする請求の範囲９に記載された装置。 15．加熱器は誘導加熱器であることを特徴とする請求の範囲９に記載された装置。