JPS60231828A - 粉砕した繊維材を繊維層形成面上に均一に分散させる乾式紙成型装置 - 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　土のＵ用　野 本発明は、紙の乾式成型方法に関し、特に、空気流中に
浮遊するセルロース繊維を、真空作用下で空気透過性ウ
ェブ上に堆積（ｄｅｐｏｓｉｔ）させて繊維層を形成し
、この繊維層を適当な接着バインダーとともに適当に押
圧圧密させる方法に関する。

さらに詳しくは、本発明は、繊維層を形成するための上
記ウェブ上に繊維を堆積させるのに用いられる装置、即
ち、ヘッドに関する。

従来技術、発明の解消しようと　る問題点成型ウェブ上
に繊維を堆積させるためのヘッドには、数種の減成のも
のが知られている。例えば、Ｋａｒｌ　Ｋｒ１ｓｔｉａ
ｎ　Ｋｏｂｍ　Ｋｒｏｙ＊ｒ氏の１９６９年１１月１３
　日に出願、１９７１年６月１日に特許された米国特許
３．５８１．７０６には、底部平板穴あき板と、繊維を
浮遊させた空気流を入れるための開口とが設けられ、内
部には、上記底部板かられずかに離れてつるされ、その
軸回りに回転運動するだけでなく、成型ヘッドの軸回り
にも円運動するように取り付けられた１以上の回転攪拌
翼を有する攪拌器が設けられた円筒形ハウジングを包含
する上述の型式の成型ヘッドが示されている。

この成型ヘッドの欠点の１つは、攪拌器が底部板と平行
に動くため、該底部板が詰まり易いということにある。

さらに、攪拌器を遊星運動させるということは、ヘッド
内部に、損傷を受け易いか壊れ易い精巧な駆動部材を配
置することを意味する。

Ｓｃａ調ｂ　Ｉ／８という名称の１９８１年１月１６日
出願の欧州特許出願８１２０００５８６には、２つの平
行な円筒形の穴あき室を包含し、各室の内部には、嵌置
に放射状針を有し該室の準線の１つに接するシリンダー
が設けられている成型ベッドが開示されている。各室は
、その軸回りに回転し、それに取り付けられているシリ
ンダーは、シリンダーの軸回りを、室の回転と反対方向
に回転する。該円筒形室の内部には、繊維を含んだ空気
流が供給され、該円筒形室から流出する繊維は、下にあ
る成型ウェブ上に堆積する。

この成型ヘッドは、比較的複雑であり、各ヘッドには、
少なくとも２つの分散室を要す。それでもなお、下部の
布上への分散は、はとんど均一でない。

Ｔｏｒｓｔｅｎ　Ｂ、　Ｐａｒｓｓｏｎ氏の１９７７年
１２月１９日に日願、１９７９年６月１２日に特許され
た米国特許４．１５７．７２４には、成型ウェブの横方
向に延びるＶ形の網状底を実質的に包含する成型ヘッド
が開示されている。

咳容器内には、該容器内に供給された繊維を、該網状底
に投じ、さらに網を通過させて成型布上に堆積させるよ
うに該繊維を攪拌する攪拌機が取り付けられている。こ
の成型ヘッドの場合、該攪拌機が網の周辺でも作動でき
るように、核網状底が上部に向って広がるように形成さ
れている。しか′シ、このため、均一な分散に関する問
題を生じ【いる。さらに、このような本ヘッドに固有の
作動方式のために、繊維はヘッドに供給される前に、繊
維が浮遊していた空気流より分離してしまう。

本発明は、紙の乾式生産における高い生産性を有する装
置の中に、新しい成型ヘッド、即ち、従来の成型ヘッド
によった場合よりも、均一で等質の層状に堆積させるこ
とを可能としたヘッドを提供し、公知の成型ヘッドの欠
点を解消することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明の％徴により、上記目的は達成された。

即ち、軸回りに回転可能に支持され、かつ、成型ヘッド
の底部と平行に移動可能である一群の針つきローラーを
、成型ヘッドの穴あき底板に近接させて該成型ヘッド内
に取り付けることにより、達成された。

好ましくは、該回転ローラーは、下部の繊維搬送ウェブ
の前進方向を横切るように配置され、かつ、１以上のモ
ーターで駆動されて、ヘッドの底部に平行に移動する。

本発明のある実施例によれば、上記針つきローラー即ち
シリンダーは、成製ヘッドの底部スクリーン上に、その
軸回りに回転可能に支持され、かつ、該スクリーンの面
に平行な平面上を交互に前後に移動できるようにされて
いる。

しかし、上述の配置によると、針つきローラー間に繊維
の集合体が蓄積する傾向にあることがわかった。蚊集合
体は、その間、針つきｐ−ラーの往復運動の効果により
、大きさ及び量についても増加する傾向にあり、該塊つ
とセルロース繊維との間の圧密な助長させていたことも
わかった。

本発明がさらに特徴とするところによれば、針つきロー
ラーを単一方向に循環並進運動させることにより、上述
の欠点を解消できることがわかった。

本発明のもう１つの実施例によれば、上述の事項は、適
当なモーター作動式のチェーンホイールにより駆動され
る１対のエンドレスチェーンの間に、紋針つきローラー
を支持することで達成される。

また、さらに、粉砕セルロースがふるいわけ網Ｉ； 妻対して押圧される傾向があり、塊りの形成とともに、
この七ル四−ス塊がふるいわけ網の通過を強いられるた
め、最終製品に悪影響を及はしていることがわかった。

（ｃｕｐｐｉｎｇ　ｏｒ　ｍｈｌｅｌｄｌｎｇ　ｅｌｅ
ｍｅｎｔ　）を各針つきローラーに設け、少なくとも、
ローラー表面部分のうち、紋針つきローラーとスクリー
ニングネットの接点から、該ローラーの回転方向を遡る
（　ｕｐｓｔｒ軸ｍ）方向に位置する部分を覆うことで
解消される。

上記保護要素により、空気流及びそれに含まれる粉砕セ
ルロースのゆがみが防止され、その結果、針つきローラ
ーの回転によって起こされる通風形＠　（ｖｓｎｔｌｌ
ａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　）を減少させた。

夫盈匠二立亙 本発明の特徴及び利点を、以下の好ましい実施例の記述
によって、さらに明らかにする。

実施例１ 図面、特に、第１図及び第２図に基づいて説明すると、
１は、ハンマーミル等の粉砕機であり、２からセル四−
ス質材料が供給される。該セルｐ−ス質材料は、繊維に
分離され、粉砕機より連行されて、排出機３により発生
される気流に浮遊する。この繊維が浮遊した気体は、導
管４を通り、成型ヘッド５へ供給される。

成型ヘッド５は、上面から見ると長方形をしたケーシン
グ１０５を実質的に包含し、このケーシングの底部は、
穴あきスクリーンｊ０５で閉じられ、土壁には、多数の
開口３０５が設けられており、大気と通じるようＫされ
ている。

６は、一般に、ヘッド５の底部２０５と平行な水平面上
をスライドするように取り付けられた枠体を示す。この
枠は、ヘッド５内部へ延長しており、該枠には、放射状
の針１０７が設けられた相互に平行な１組のローラー７
が、回転自在に取り付けられている。ローラーＴのシャ
７）２０７＋！、電動モーター３０７で作動される。電
動モーター４０７は、ベルト５０７、クランク６０７及
び連結棒７０７を介して、第２図の矢印Ｆの方向に上記
枠６を往復運動させる。

８は、紙Ｓのシートの乾式成型用織布（ｗｅｂ、以下ウ
ェブという）を示す。該ウェブ８は、透過性の無端布で
あり、ヘッド５の下方で、誼ヘッドの底部２０５から少
しだけ離れたところを移動する。

ウェブ８の下方、即ち、ヘッド５の反対側には、真空源
１０に接続されたケーシング９が設けられている。それ
自体公知の方法で、繊維はケーシング５の穴あき底部２
０５を通り抜け、ケーシング９の真空作用によってウェ
ブ８上に層Ｓとなって堆積する。

上述の装置の作用は、明白である。ヘッド５の底部ふる
い２０５の上方に設けられた針付きローラーＴの回転−
並進運動により、好適な任意の分散及び、それによる繊
維の良好な空間的な分散が得られる。かかる分散によっ
て、高い比容積、大きな軟かさ、大きな厚さ、したがっ
て、高い吸水性を有する紙Ｓの生残が可能となる。

平板の底部ふるい２０５を連続的に清掃することになる
ため、同様の面積及び真空を有する成型ヘッドと比較し
て、空気と繊維から成る異種混合物の比流出能ハ矩で示
される）を高めることが可能となった。そして、他のパ
ラメータ（ウェブ８の前進スピード、空気の流出量、成
型ヘッドの面２０５）は同一のままで、より高い生産性
を達成することができた。これは、従来の構成では、不
成型ウェブ８上に、繊維がより良く分散するようになっ
た。こうして、最終製品Ｓとして得られるものは、きわ
めて均一で、かつ、縁が異なった厚みになったり、異な
った物質を含むことによって、切落さなければならなく
、生産性を低下させるということもない。

実施例２ 第３図及び第４図は、本発明による装置の変化させた実
施例を示す。本実施例の図中、第１図及び第２図に示す
部分と同じ又は対応する部分は、同じ番号を使用して示
している。

図示の如く、本実施例は、前述の実施例とは異なってい
る。即ち、ヘッド５内部には、１組のロー？−７の上方
に、第２の１組のローラー７′が取り付けられている。

その軸は、ｐ−ラー７の軸に対し垂直になっており、か
つ、フレーム６′に回転可能なように取り付けられてい
る。このフレーム６′は、フレーム６が形成する平面と
平行な平面上を、フレーム６の方向（矢印Ｆの方向）と
垂直の方向に往復運動を行なうことができる。フレーム
ラ−７′の軸２０７′を介して、モーター３０７’によ
って作動される。

四−ラ−７の下方には、ふるい２０５に姻似する中間ふ
るい４０５が設けられている。ここに記載及び図示の実
施例の作用は、明らかである。即ち、導管４から供給さ
れた繊維は、ふるい４０５で、ロー２−７′の作用によ
り、第１回目のふるい分は及び分級にかけられ、それか
ら、ローラー１と協働する下部ふるい２０５に供給され
、その後、シートＳ成型用のウェブ８上に供給される。

もちろん、繊維層Ｓは、適当に圧密された後、それ自体
公知の方法で、適当な接着バインダー（ａｄｈ＠ｓｉマ
・ｂｉｎｄｏｒ　）によるパインディング工程と、滑ら
かな表面若しくはエンボス表面（図示しない）を包含す
るカレンダー（ｅａｌｓｎｄ＠ｒｉｎｇ　）シリンダー
による圧密工程に送られる。

実施例３ 第５図及び第６図に基づいて、本発明の他の実施例な説
明する。５は、分散ヘッドであり、これは、上面から見
ると長方形の形状をしたクーシン艮 グ１０５を包含し、このケーシングは、垂部が穴あきス
クリーン２０５で閉じられており、土壁には、多数の開
口３０５が設けられており、大気と通じるようにされて
いる。４で示される導彎は、ケーシング５の内部に、空
気で流動化された粉砕セルロース繊維流を供給するため
のものであり、８で示されるウェブは、その上に、ふる
い分けされた繊維を薄層状に堆積し、乾燥した紙シート
Ｓを形成する。９は、吸引側ケーシングな示し、これは
、適当な真空源（図示しない）に接続される。

１１及び１１１は、２つの軸を示し、これは、ケーシン
グ１０５の横断方向に設けられ、その端は、適当に軸受
けされている。軸１１は、適当な駆動モーター１２に接
続され、一方、軸１１１は、アイドル状態で支持されて
いる。軸１１及び１１１のそれぞれの両端には、チェー
ンホイール１３゜１３′、１４．１４′が取り付けられ
ている。蚊チェーンホイール群のまわりに、チェーンｔ
Ｓ、１（が導かれている。該チェーン１５　、１５’に
は、針つｔ−−ラー７の軸２０７が、アイドル状態で掛
けられている。該軸２０７の両端には、ビニオン１６が
固着されており、このピニオンは、ラックバ−（ｒａｅ
ｋ　ｂａｒ　）　１７とかみ合うことができ、このラッ
クバ−は、ケーシング１０５の底部２０５と上壁とに平
行に、該ケーシングに固着されている。

各針つきｎ−ラー又は少なくともその一部は、後述の目
的のために、第８図に示す最適例のような保護要素又は
蓋要素１８により、部分的に榎われている。

該保護要素１Ｂは、各ローラー７の周囲に、角度β即ち
２７０°−αだけ広がり、角度αは、ローラーＴの底部
２０５との接点からローラーＴの回転方向の逆方向へ向
ってばから９０°の間に採られる。Ｒは、針つきローラ
ーの牛径である。

該保護要素１８は、ローラーＴの上部をも榎う調節可能
な蓋要素であり、ｐ−ラー７と穴あきスクリーン２０５
−の接点帯域に塊りが蓄積して核塊がスクリーンの穴か
ら押出されるのを防止している。

さらに、骸保譲要素は、第７図に概略的に示されるよう
な鴛−ラ−７の速い回転によって生じる空気流のゆがみ
Ｋより、下部の成型ウェブ上に不均一な繊維の分散が生
じることも防止している。

上述の装置の作用は、次の如く明らかである。

ローラーＴは、駆動チェーン１５　、１５’により移動
される。皇−ラーＴが移動する間に、ピニオン１６はラ
ックバーＩＴとかみ合い、その結果、該ローラー７にシ
ャフト２０７回りの回転運動な生じさせる。

実施例４ 本発明の他の実施例について、第９図に基づき説明する
。本実施例では、ラックバ−の代わりに歯状ベルト１９
が用いられている。これは、ホイール２０　、２０’に
より駆動され、ホイール２０は、適当なモチター（図示
しない）によってＩＫｌＥｌｆされる。

もちろん、該エンドレスペル）　１　’９　Ｇ！、　台
ｌヘルドで代用することもでき、その場合、ビニオン１
６の代わりにプーリーが用いられる。

もちろん、本発明は、図示及び上述の実施例に限定され
ず、該実施例は、−例を示したものにすぎない・また、
特許請求の範囲に示されるような本発明の精神からはず
れることなく、上述の実施例に変化を加えることもでき
る・ 象！ 上述のような構成としたため、次のような利点が得られ
た。

（＆）成型ヘッドの穴あき底正に設けられた針っき四−
ラーの回転並進移動により、繊維の任意の分散が良好に
なり、その結果、その空間的な分散も改善された。かか
る分散により、繊維と樹脂との結合を改善することがで
きる高い比容積を有する紙生産が可能となり、また、高
度の軟らかさと厚さを有し、そのため、高い吸水性をも
有する紙の生産が可能となった。

（ｂ）　平面状の穴あき板すなわちふるいを連続的に清
掃することにより、同一の面積と同一の真空上し、その
結果、他のパラメータ（成型ウェブの前進速度、空気の
流量、成型ヘッドの面積等）が同等の場合でも、高い生
産性が得られるようになった。

（０）　鋏ふるいを連続的に清掃することにより、成型
ウェブ上の長手方向にも横方向にも、繊維の曳好な分散
が得られ、その結果、異なった厚さや異物を有する側縁
な成型することもなくなった。これは、従来の底型ヘッ
ドによって製造された紙に見られたことであり、切落し
を必要とするため、生産性の低下を生じさせていた。

（ｄ）　再循環をなくしたため、（寸法の点で）繊維の
品質を保つことが可能となり、さらに粉砕機にかけて粉
砕する必要もな（なった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による乾式紙成屋装置の概略的立面及
び部分断面図であり、第２図は、第１図の装置の成型ヘ
ッドの拡大した平面及び部分断面図であり、第３図は、
本発明による乾式紙成型装置の変更例を示す第１図に類
似の概略図であり、第４図は、第３図に示す変更例の成
型ヘッドの平面及び部分断面図であり、第５図は、本発
明の他の実施例による成型ヘッドの概略的立面及び部分
断面図であり、第６図は、第５図の成型ヘッドの部分断
面の平面図であり、第７図は、本発明による成巌ヘッド
に使用される針つきｐ−ラーの概略的端面図であり、第
８図は、本発明のもう１つの実施例による蓋要素又は保
護要素が設けられた第７図と同じ円筒を示し、第９図は
、第５図に示す成型ヘッドに使用される針つきローラー
の駆動装置に関する実施例の詳細を示すものである。 尚、図面中、 肘 １・・・粉砕機、３・・・排出機、５・・・成型ヘッド
、７・・・ローラー、Ｔ′・・・第２０−ラー、８・・
・空気透過性クエブ、９・・・ケーシング、１０・・・
真空源、１５・・・チェーン、１６・・・ピニオン、１
７・・・ラックバ−１１Ｂ・・・保！Ｉｌ要素、１９・
・・ベルト、１０７・・・針、２０５・・・底部ふるい
、２０７・・・軸、４０５・・・第２スクリーン。 代理人　三　宅　正　夫他１名 第１頁の続き 優先権主張　［相］１９８５４１月８日［相］イタリア
ＣＩ　Ｔ）＋［相］発　明　者　エンゾ　チェリニ　イ
タリア１し） ０発　明　者　ジョルジオ　パトラ　イタリアｌし） ０発　明　者　ジョルジオ　フオノン　イタリア１し） ゆ１２４０２Ａ／８５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　セルロース材を粉砕する手段１と、このようにし
   て得られたセルロース繊維を空気流中に浮遊させて該繊
   維含有空気流を成型ヘッド５に供給する手段３との組合
   わせと；該成型ヘッド５の下方を移動する紙層又は紙葉
   Ｓを乾式成型する空気透過性ウェブ８と；該ウェブ８の
   下方に設けられた吸引又は真空手段９．１０とを包含す
   る乾式紙成型装置において、該成型ヘッド５が底部を穴
   あきスクリーン２０５又はふるいで閉じられ、放射状に
   突出した針１０７又は尖頭が設けられた一組の平行ロー
   ラーＴが、ローラー軸回りに回転可能で、かつ、該ふる
   い２０５と平行に滑動可能であるように、該ふるい２０
   ５の上方に支持されていることを４！徴とする乾式％式
   ％ ２、針つきローラー７が、回転軸長手方向と垂直な方向
   に該ふるい２０５と平行に往復運動し、該ローラーＴの
   往復行程が、ローラーとその隣りのローラーとの間隔の
   子分以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。 ３、針つきローラー７が、スクリーン２０５に対して単
   一方向の循環並進運動するように作動されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ４、針つきローラー７が、その長手方向の軸回りに、同
   −又は異なった速度で、同−又は反対の方向に回転駆動
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   装置。 ５、針つきローラー７の外壁上に、放射状に突出した針
   、尖頭、又は、金属ブラシ１０７が設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ６、　針つきローラー７に、核ローラーと成型ヘッドの
   底部に設けられたスクリーンとの接点付近の帯域から該
   ローラー周囲へ角度２７δ−αだけ拡がる保Ｓ要索１８
   が設けられ、角度αがσと９０°との中間であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ７、　成型ヘッド５は、さらに、第２組針つきローラー
   ７′を有し、該第２針つきローラーは、紋ヘッド中間部
   分内であって第１組ローラーＴの上方に並進及び回転可
   能に支持されており、かつ、該成型ヘッド５内に取り付
   けられた第２中間スクリーン４０５と協働することを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ８、針つきローラー７が、エンドレスの支持チェーン又
   はベルト１５に掛けられ、核チェーン又はベルト１５に
   は、成型ヘッド５の底部ふるい２０５に平行に導かれる
   部分が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項に記載の装置。 ９、　針つきローラーＴの軸２０７に取り付けられたビ
   ニオン１６が成型ヘッド５に固定されたラックパー１７
   とかみ合うことで、該ローラーがその軸回りに回転する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の装置。 １０、エンドレスチェーン又はベルト１９が針つきｐ−
   ラー７の軸２０１に取り付けられたピニオン相当部１６
   とかみ合うことで該ローラーＴが回転することを特徴と
   する特許請求の範囲第８項に記載の装置。