JPS60480B2 - 包装用厚紙等の材料を含浸及び乾燥する方法およびその方法を実施する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機械的強度及び密閉効果を増大するよう予め
成形されたもの及び予め成形されてないものを含む厚紙
等の多孔資材料を含浸及び乾燥する方法及びその方法を
実施する装置に関する。

通常シート又はロールの形状をしているこの種の材料の
含浸は、一般には、適当な含浸物質（例えば樹脂）を含
む溶媒で形成される含浸液を用いて実施される。この含
浸物質は不溶解又は完全には溶解しない浮遊小粒子の状
態で溶媒中に存在している。含浸液の性質がどのような
ものであれ、含浸の最終段階で被処理材料を乾燥するこ
と、即ち、溶媒の痕跡を除去すること、が常に必要であ
る。この操作は一般的には、温風が通過するオーブン又
はトンネル中に湿つた物質を置くことにより実施される
。被処理材はそれが含浸される場所から乾燥される場所
へ移送されねばならず、またこのような移送工程を行う
ことは取扱者にとっては非常に不健康かつ危険である。

含浸液を作成するために使用される溶媒は一般的には有
害かつ可燃性の高いものが多い。特に、爆発性混合物を
形成するオープン又はトンネル中で発生する温風や溶媒
蒸気は非常に危険である。したがって、このような不健
康な状態及び爆発の危険性があるので、非常に厳格な安
全規準を設定することが必要になってくる。このような
規準に十分に合致させるためには、含浸装置の製造費が
相当に高くなってしまう。さらに、相当量の回収不可ェ
ネルギが温風を発生するのに費やされてしまい、溶媒も
多く使用せねばならぬ等の欠点を有している。したがっ
て、本発明の目的は、上述の如き欠点を除去することに
ある。

本発明は包装用の例えば厚紙（又は波状厚紙）のような
材料を含浸する方法を提供することであり、この方法で
は、全ての含浸処理は空気中の酸素を遮断した密閉容器
内で行なわれ、使用される溶媒は回収され再循環使用が
可能である。本発明の他の目的は、厚紙材料の全体に渡
って均一な含浸を行う方法を提供することであり、この
方法により、厚紙の物理的及び機械的特徴が改善される
。

本発明の更に他の目的は多量の液中に厚紙材料を浸して
含浸を行う方法を提供することであり、この液中には添
加物質が含まれており、それにより厚紙には耐火性、彩
色性及び昆虫、白蟻、バクテリア等に対する抵抗性を与
える等の特徴を有する。

さらに詳しく述べると、本発明は厚紙等の包装用材料を
含浸物質及び溶媒で形成される含浸液を用いて含浸する
方法に関し、この方法は、密閉可能な処理容器内に材料
を隔離する工程と、上記処理容器中のほぼ全酸素を除去
する工程と、処理中含浸液を上記処理容器中に導入維持
する工程と、処理後上記舎浸液を排除する工程と、ポン
プ作用により全溶媒を抽出するために処理容器中を真空
にする工程と、再回収再循環のために上記抽出溶媒を濃
縮する工程とから成るものである。

また、本発明は上記含浸方法を実施する装置に関するも
のであり、その装置は、少なくとも１つの密閉可能な処
理容器と、少なくとも１つの含浸液用タンクと、上記処
理容器を満す系路と、上記処理容器を空にする系路と、
溶媒を抽出する装置とから構成されるものである。本発
明の目的、特徴、利点等をより明らかにするために、以
下に添付図面の実施例を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。

第１図に示される装置は、密閉可能な容器１１を有し、
上記容器１１は密閉カバー１４及び破線で示される加熱
装置１５を有している。

また、上記容器１１は含浸液用の２つのタンク１６，１
７を有しており、各タンクは密閉され、縄梓装置１８及
び破線で示された加熱装置１９を装備している。上記加
熱装置１５及び１９は内部を保温流体（例えば、温水）
が流れるパイプによって形成されており、このパイプは
パイプ壁を介して熱がより良く容器及びタンクに伝達さ
れるように配談してある。この方法により、保温流体は
容器又はタンク中に含まれた物質を直接に熱することに
なり「混合したり、直接に接するようにしなくても良い
。含浸溶液はタンク１６又は１７の内部に圧入され、こ
の状態下では含浸液の温度は上昇する。例えば、約０．
５ｋ９′地の圧力増加は他の状態が変化しないとすると
２０午０の温度上昇に相当する。それ故にタンクは所定
圧に対して緊密になっている。含浸液は、内部にポンプ
２１及び２つの制御弁２２，２３を含む接続系路２０を
介して１つのタンクから他のタンクに送られる。上記タ
ンク１６，１７は、容器１１を含浸液で満たしたり、処
理の終りに際してはそれを空にするよう使用される系路
２５により容器１１と連適している。上述の動作は系路
２５中に設けたポンプ２６を可逆型のものを使用するこ
とにより可能となる。弁２７，２８の作用により、タン
ク１６，１７のいずれか一方から含浸液を取り出したり
又一方に回帰させたりする。第１図に示す装置は蒸発し
た溶媒を容器１１から抽出したり回収したりする系路３
０を含んでおり、この系路３０は弁３１、真空ポンプ３
２及び凝縮器３３を有している。上記凝縮器３３はポン
プ３４を介してその吐出側３６が上記２つのタンク１６
，１７と連通する緩衝剤タンク３６に接続している。さ
らに第１図の装置は容器１１内を真空にせしめるポンプ
系路を有し、このポンプ系路には弁４１及び真空ポンプ
４２が含まれている。同様に、不活性ガス（例えば、窒
素）を供給する系路には弁４７により処理容器１１に接
続できる加圧ガス用容器４６が設けられている。また、
本装置には処理容器１１中に設置されている温度感知器
５１に接続された制御装置５０が設けられている。本実
施例ではこの制御装置５０はポンプ３２に作用する。第
２図にも本発明に依る装置が全体的に示されており、こ
の装置には３つの密閉可能な処理容器１１ａ，１１ｂ，
１１ｃが設けられている。

これら容器の各々は第１図に関して述べたと同じもので
、以下に記載する一連の処理過程に従って使用されるも
のである。図中容器１１ｂは容器１１ａ，１１ｃよりも
詳細に記載されている。上記処理容器１１ｂは、第１図
の場合と同じように、その内部に密閉カバー１４及び破
線で示される加熱装置１５を有している。容器１１ａ，
１１ｂも同様の部材を有していることは言うまでもない
。また、この第２図の装置も含浸液用の２つのタンク１
６，１７を含んでおり、各タンクは密閉され、鷹梓装置
１８と破線で示される加熱装置１９を有している。上記
加熱装置１５及び１９は内部を保温流体が流れるパイプ
によって形成されており、このパイプはパイプ壁を介し
て熱がより良く容器及びタンクに伝達するよう配設して
ある。この方法により、容器又はタンク中に含まれた物
質を混合したり接したりすることなく直接に熱すること
になる。含浸液は、内部にポンプ２１及び２つの制御弁
２２，２３を有する接続系路２川こより１つのタンクか
ら直接他方のタンクへ送られる。上記タンク１６，１７
は単一の系路２５により全容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
と蓮適することができる。この系路２５は容器を含浸液
で満したり処理の終りに際しては溶器を空にするために
使用されるものである。上述の動作は、系路中に含まれ
るポンプを可逆型のものにすることにより可能となる。
弁２７，２８を設けることにより、含浸液はタンク１６
，１７のいずれか一方から出発し他方に回収可能となる
。一群の弁２９ａ，２９ｂ，２９ｃを用いて選択的に３
つの処理容器の１つをタンク１６又は１７と接続する。
本装置にはさらに容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃから蒸発
溶媒を除去したり回収するための系路３０が設けられ、
この系路３川ま真空ポンプ３２、凝縮器３３及び弁２９
と同じ選択作用を行う一群の３つの弁３１ａ，３１ｂ，
３１ｃとを有している。上記凝縮器は、ポンプ３４を介
して、その吐出側３６が２つのタンク１６，１７に蓮適
する緩衝剤タンク３５と接続している。さらに第２図の
装置はポンプ系路４０を含み処理容器内を真空状態にな
すようにしている。

この系路にも３つの選択弁４１ａ，４１ｂ，４１ｃを有
しているので、処理容器の１つを真空ポンプ４２と接続
することができる。同様にして不活性ガス（例えば窒素
）を供給する系路４５には別の一群の３つの選択弁４７
ａ，４７ｂ，４７ｃにより処理容器のいずれか１つに接
続される加圧ガス用の容器４６が設けられている。また
、温度感知器５１ａ，５１ｂ，５１ｃに接続された制御
装置５０が設けられている。上記温度感知器は各容器内
に位置している。この制御装置はポンプ３２に作用する
ものである。以下に本発明による装置の動作を詳しく説
明する。

・まず最初に１つの処理容器のみを含む装置に関し
て記載すると、容器１ １中には望ましくは予加熱され
た被含浸材料が入れられると密閉カバーを閉ざしてポン
プ４２により内部を真空状態とする。

次いでＬ タンク１６，１７の一方（いずれであるかは
弁２７又は２８で選択される）中にある適当な組成で適
当な温度の含浸液ポンプ２６を通して容器１中に供給さ
れる。適当な含浸処理工程の後、含浸液は可逆ポンプ２
６により系路２５を通って再びタンク中に戻る。この時
に適当な乾燥工程が開始する。実際には処理容器が空に
なった後にも容器中には相当量の溶媒が残っており、そ
れらは材料に吸収される液状の場合と容器の底に貯って
いる場合があるが後者の場合はガス状となっている。

というのは、前もってポンプで抜かれた空気は溶媒蒸気
のみを置換し得るからである。乾燥工程は、加熱回路１
５からの放熱及びポンプ３２により容器１１中に創生さ
れた真空状態の両方によって開始される。この真空状態
により蒸発が促進されるのである。ポンプ３２による溶
媒の蒸気は凝縮器３３中で凝縮され、凝縮器中に形成す
る液体は除去される。このようにして回収された溶媒は
タンク１６又は１７中に戻され、ほぼ全ての溶媒が容器
１１中から除去された時、容器内は再び真空状態となる
ので不活性窒素ガスを供給するためにも密閉カバーは開
かれて、材料を取り出す。制御装置５０は溶媒の蒸発及
び回収率を制御するためのもので、この蒸発率は、被含
浸材料体に部分的に形成し、含浸液量を減少する泡の発
生を避けるよう決めることが望ましく、このために、処
理容器１１内の温度と圧力間の正しい関係を確立する必
要がある。

それ故に上記制御装置５川ま温度感知器５１で統治され
、温度関数としての蒸気圧を制御するようポンプ３２に
作用する。複数個の処理容器、例えば、第２図に示され
るように３つの処理容器を有する装置に関しても、処理
容器１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各容器は第１図に関して
上述した如く、処理容器１１とほぼ同じように動作する
。第２図の実施例の装置は、各処理容器で実施される完
全な含浸及び乾燥の１周期を行うものであり、材料の積
込み及び取出し‘こ必要な時間を念頭において、この３
つの処理容器の動作サイクルは、１つの容器では材料の
積込みが次の容器では処理動作がそして３番目の溶器で
は取出しが行なわれているように時間的にずらせてある
。

仮に、処理容器１１ｂに望ましくは予加熱された被含浸
材料が積込まれ、密閉カバーが閉ギされたとすると、ポ
ンプ４２により容器中に真空状態が創生され、弁４１ｂ
が開かれる一方弁４１ａ，４１ｃが閉ざされる。次いで
、タンク１６及び１７のいずれか一方中の適当な組成で
適温の含浸液がポンプ２６と弁２９ｂを通じて容器１１
ｂ中に供給される。１含浸周期が終ると、含浸液は同じ
系路２５を通り可逆ポンプ２６の作用によりタンク中に
戻る。

この時から乾燥工程が始まる。処理容器１１の動作に関
して上述してきたことは全て複数個の処理容器を有する
装置の各容器に関しても同様のことがいえる。

制御装置５０は適当な温度感知器５１ｂで統治され、温
度の関数として蒸気圧を制御するようポンプ３２に作用
する。温度感知器５１ａ，５１ｃはそれ等に対応する容
器が使用される時には感知器５１のかわりに系路中に置
き換えられる。上述のように、材料に液を含浸する以前
に容器中には真空状態が創生され、その結果容器中の空
気が欠如し緑分が減少する。

容器中がこのような状態になると波状厚紙はその全体に
渡って均一に含浸が行なわれる。この点も本発明の重要
な利点といえる。即ち、この均一な含浸の結果、厚紙の
物理的機械的特徴は改善され、厚紙の重量の１５％だレ
ナの樹脂を加えるだけでその機械的強度は６０％増大さ
れ、より強力なにかわ結合が可能となり、温度に対する
抵抗力も増す。さらにまたこの機械的強度により本方法
では少なくとも３０％のセルロースを節約することがで
きる。さらに、溶液中に樹脂を使用しているこの方法は
再成可能な最終製品を提供し得る。

さらにまた、含浸が多量の液中で行なわれるので、液は
溶液中に何等かの添加剤を加えることにより、厚紙に耐
火性、彩色性及び昆虫、白蟻、バクテリア等に対する抵
抗力を十分に附与することができる。

本発明は上述の如き実施例の方法及びそれを実施する装
置に限定されるものではなく、特に装置に関しては種々
の変形態様が可能である。

このように、単１の系路２５は２系路に分割することが
でき、１方は容器を満すためにまた他方は容器を空にす
るために使用される。同じように、選択的に処理容器を
使用するための切襖装置に関しても変形態様が可能であ
る。また、数多くの処理容器を使用し、多くの容器を同
時に作動することもできる。本発明方法に関しても別の
態様が可能であり、例えば、材料体に部分的に溶媒の泡
が形成する危険性を避けるために容器が空になるとすぐ
に窒素を入れておけば良い等の利点を有することもでき
る。さらに、図中鎖線で示されるようにポンプ３２を３
２ａで示される如く凝縮器３３及び緩衝剤タンク３５と
接続する系路３０からの支路上に設けることもできる。
この場合、系路３０中では、流体が凝縮器３３から緩衝
剤タンク３５に流れるとすると凝縮器３３とその下流方
向にあるタンク３５との間に弁６０が設けられる。この
ような状態下において、材料が容器中に装荷し終ると、
容器はポンプ３２ａで真空にされるべく弁３１ｂを開く
一方弁６０を閉ざす。

所望の真空状態が得られると弁３１ｂが開放され、ポン
プ３２ａはその作動を停止する。本発明をその好適な実
施例に関してのみ記載したが、発明の範囲及び精神を超
えない限り種々の変形が当業者には可能であることは言
うまでもない。

以下に本発明の実施の態様を記載する。

１ 含浸液が処理容器中に導入される以前に、上記含浸
液は保温加熱流体の流れているパイプとの熱伝導的接触
により予加熱されている、特許請求の範囲１に記載の材
料含浸及び乾燥方法。

２ 含浸液がタンク内の圧力を受ける、特許請求の範囲
１に記載の材料含浸及び乾燥方法。

３ 処理容器中に材料を隔離する作業中に、上記処理容
器は保温流体の流れているパイプとの熱伝導的接触によ
り加熱される、特許請求の範囲１に記載の村料含浸及び
乾燥方法。

４ 材料が上記処理容器中に閉じ込められる以上に予加
熱されている、特許請求の範囲川こ記載の材料含浸及び
乾燥方法。

５ 処理中で含浸液を導入し続けている間に、さらに温
度の関数として上記処理容器内の蒸気圧を制御する工程
を有している、特許請求の範囲１に記載の材料含浸及び
乾燥方法。

６ 含浸液を上記処理容器内に導入する以前と含浸液を
その容器から抽出した後とに上記処理容器内を真空状態
にするためのポンプ作用系路を有する、特許請求の範囲
２に記載の材料含浸及び乾燥装置。

７ 上記処理容器と接続し、加圧ガス用の容器を含む不
活性ガス供給用系路を有する、特許請求の範囲２に記載
の材料含浸及び乾燥装置。

８ 上記処理容器を満す系路と空にする系路とが可逆ポ
ンプを含む全く同一の系路で構成されている、特許請求
の範囲２に記載の村料含浸及び乾燥装置。

９ 溶媒を抽出し回収する装置が処理容器と運通する吸
込部と凝縮器の吸込側と蓮通する吐出部を具備したポン
プを有している、特許請求の範囲２に記載の材料含浸及
び乾燥装置。

１０ 上記凝縮器が緩衝剤タンクを介して含浸液タンク
と蓮適する出力部を有している、上記第９項に記載の材
料含浸及び乾燥装置。

１１ 上記処理容器加熱用装置を有する、特許請求の範
囲２に記載の材料舎浸及び乾燥装置。

１２ タンク内部で含浸液を加熱する装置を有する、特
許請求の範囲２に記載の材料含浸及び乾燥装置。

１３ 上記処理容器内部に入力部と溶媒抽出装置に作用
するよう制御装置に接続される出力部を有する感知器を
含む処理容器内部での蒸気圧を制御する装置を有する、
特許請求の範囲２に言己載の材料含浸及び乾燥装置。

１４、処理容器を連続的に動作するために含浸液を抽出
し回収する装置内の上記処理容器を含浸液で満す系路と
空にする系路中に挿着された弁装置を具えた複数個の処
理容器を有する、特許請求の範囲２に記載の材料含浸及
び乾燥装置。

１５ 上記タンクが所定圧になるよう緊締されている、
特許請求の範囲２に記載の材料含浸及び乾燥装置。

１６ 処理容器を連続的に動作せしめるために不活性ガ
スを供給する系路中、含浸液を抽出し回収する装置内の
上記処理容器を含浸液で満す系路と空にする系路中に挿
着された弁装置を有する、特許請求の範囲２に記載の材
料含浸及び乾燥装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための処理容器を１つ
だけ有する含浸処理装置の図式図、第２図は本発明の方
法を実施するための複数個の処理容器を有する含浸処理
装置の図式図である。 １１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ・・・・・・処理容器、
１４・・・・・・密閉カバー、１５，１９……加熱回路
、１６，１７・・・・・・タンク、１８・・・・・・鷹
梓装置、２０・・・…接続系路、２１・・・・・・ポン
プ、２２，２３・・・・・・制御弁、２６・・・・・・
可逆ポンプ、２７，２８・・・・・・弁、２９，２９ａ
，２９ｂ，２９ｃ…・・・弁、３２，３２ａ・・・ポン
プ、３３・・・・・・凝縮器、３５・・・・・・緩衝剤
タンク、３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…・・・弁、５
０・…・・制御装置、５１，５１ａ，５１ｂ，６１ｃ・
・…・温度感知器。 Ｆ両［世−Ｉ Ｆ血２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉可能な処理容器内に材料を離隔し、上記処理容
   器内からほぼ全酸素を除去し、処理期間中は含浸液を上
   記処理容器中に導入し続け、含浸処理後上記含浸液を排
   出し、ポンプ作用により溶媒の全残留を抽出するために
   上記処理容器内を真空状態にし、ポンプ作用後は上記溶
   媒を再循環使用する工程とを有する、含浸物質及び溶媒
   で形成される含浸液を用いて包装用厚紙等の材料を含浸
   及び乾燥する方法。 ２ 少なくとも１つの密閉可能な処理容器と、少なくと
   も１つの含浸液用タンクと、上記タンクと処理容器間に
   封入された含浸液を上記処理容器に満す系路と、上記タ
   ンクと処理容器間に設けられ上記処理容器内の含浸液を
   空にする系路と、材料が含浸された後上記処理容器内に
   残った溶媒を抽出回収する装置とを有する、包装用厚紙
   等の材料を含浸及び乾燥する装置。