JPS62500506A - 繊維ウエブに被覆材料を含浸させるための装置および方法 - 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】 ｂヨ 訂□ ここに開示した祇サチュレータは、ウェブ材料の真空処理用の装置を一般的に開 示している米国特許第１，５９５，４７４号、第３．８８１，４４５号、第３． ６４４，１３１号、第２，１２５，３６４号及び第１．６８３．２５４号に開示 されたタイプの装置の改良に関する。

ウェブは、材料の表面に保持されたり或いは材料のウェブ内に形成された孔の中 に閉じ込められた空気を除去するために、真空室に通される。真空室を出た後、 ウェブは、ウェブを飽和させる液体中に浸漬される。

真空室を通して移動するウェブの真空処理のためにこれまで考案された装置は、 ウェブの孔から実質的にすべての空気を除去し且つウェブを飽和させる被覆物質 で孔を完全に満すのに十分低い水準まで圧力を低下させるため真空室を密封する 上での困難性に遭遇してきた。

珪酸ナトリウムや澱粉のような種々の物質の水溶液を祇ウェブに適用するために 、米国特許第３，８８１，４４５号に開示された装置と同様な装置がこれまで用 いられた。然しなから、このシステムは、最大のウェブ速度でウェブの最適な飽 和を行うことができなかった。

３浬Ｕす」皿 ここで説明する紙サチュレータは、一般に、紙その他の材料のウェブを室を通し て移動させろことができるように、シールを設けた室を備えている。室は、低圧 準備帯域と加圧処理帯域とを形成するために、少くとも２つの帯域に分割されて いる。

準備帯域内の圧力を減圧してウェブの繊維間の開放領域から空気のかなりの部分 、例えば約３／４、を排気するための部分的真空を形成する。ウェブは、準備帯 域からシール即ち密封部分を通り、少くとも部分的に液体で満され且つ加圧処理 帯域に入り、従って液体がウェブの空隙領域に押し込まれる。

ウェブの通るニップを形成するため、加圧処理帯域の液体中に一対の圧搾ローラ が浸漬しである。ウェブが圧搾ローラ間のニップに入るとき、ウェブの繊維間の 開放領域に残っている残存空気と液体にロール線圧を及ぼす。

加圧液体領域内でのニップロールのこの１こねる（／Ｋｎｅａｄｉｎｇ）　”作 用が、表面に既に侵入した液体と残存空気の泡とを強制的に波状運動させ、この 波状運動によって、ウェブ内の深部にある内部繊維が更に湿潤する。ウェブの繊 維間の開放領域で高い圧力を受けることにより小さくなった閉じ込められた気泡 は、こわされて更に大きさが小さくなり、繊維を通して分散する。この作用は、 湿潤させるのが困難な密な繊維紙を処理するとき非常に望ましい。

ウェブが圧搾ローラ間の二ツブを出るとき、ウェブに作用する圧力が解放される ので、より多くの液体が、ウェブの繊維間の開放領域へ再び引き入れられ、ウェ ブを液体で飽和させる。

圧搾ローラは、室の処理帯域からの出口において、ウェブの表面から余分の液体 を除去するための計量装置の機能と、処理帯域と室の外側の大気圧との間に圧力 差を維持することを保証する気密を形成する機能との２重の機能を果す、飽和し たウェブが、高圧処理帯域から室の外側の大気圧へ移動するとき、飽和したウェ ブは、計量ニップを通過した後大気圧下で膨張することができる。

ウェブが、サチェレータ内の室の中へ入り、室を通り、そして室から出るとき、 ４つの別々の段階でローラ間で圧搾されることが容易に明らかとなろう。ウェブ は、室への入口で一対のローラの間で圧搾されて最初にウェブの繊維間の開放領 域から空気のいくらかを排気する０次いで、ウェブは、繊維間の開放領域から空 気を更に排気するために真空室に入り、引き続いて、真空室と圧力室との間にシ ールを形成するローラ間に入る。ウェブが、室内の真空帯域の中に入り、真空帯 域を通り、真空帯域から出て、空気の大部分が除去された後、処理帯域の加圧液 体を通してウェブを移動させる。処理帯域にある圧搾ローラの間でウェブを圧搾 すると、液体と実質的にすべての残存空気とが、ウェブの繊維間の開放領域から 流出し、その結果ウェブが、処理帯域内の液体でほとんど完全に飽和されるよう になる。

皿皿少豆班 本発明をより良く且つ十分に理解しうるように、本発明の好ましい実施ａ様の図 面を明細書に添付する。添付図面において、第１図は、祇サチュレータの斜視図 である。

第２図は、第１図の２−２線に沿って矢印の方向に見た断面図である。

第３図は、準備帯域と処理帯域との間を密封するためのローラの配置を示す拡大 断面図である。

第４図は、第３図の４−４線に沿う断面図である。

第５図は、ウェブを飽和させる方法の各段階を示す概略図である。

添付図面を種々の図を通じて、同様な部分を示すために同様な参照数字を用いで ある。

子ましい　博様のｉ゛ 本発明の紙サチュレータの好ましい実施態様は、添付図面の第１図と第２図に参 照数字１０で全体的に示しである。ウェブ１２は、以下に詳述するように、ウェ ブの表面から空気を除去し、そのウェブを液体で飽和させるだめのサチユレータ １０に通される。

紙サチュレータ１０は、参照数字１５で全体的に示した送り込み真空密封ロール ユニットと、一対のモジュール部分２０．２２と、送り出し真空密封ロールユニ ッ）４０と、圧搾ロールユニット６０と、送り出し計量密封ロールユニット７０ とを備えている。

モジュールユニット２０とモジュールユニット２２は等しい構造のものであり、 各モジュールユニットは、真空帯域２５と処理帯域３５とを形成するために仕切 られている。

各モジュールユニット２０．２２は、間隔をへだてた端壁２１ａ、２１ｂ１前壁 ２３ａと後壁２３ｂ、及び前壁２３ａ及び後壁２３ｂにほぼ平行に延びる隔壁２ ６．２７．２８．２９を存する。スロワ）３１ａを有する頂板３Ｑａとスロット ３１ｂを有する底板３０ｂとが、前壁２３ａ１後壁２３ｂ及び隔壁２６．２７． ２８．２９に溶接その他の方法で固定されて強力な剛体構造を形成している。以 下に詳述するように、前壁と後壁と隔壁との間に構造的な補強を施すために、間 隔をへだてた透孔３４を有する有孔板３２が、第２図に示すように溶接その他の 方法で固定しである。

真空分離器タンク３６を前壁２３ａと隔壁２６との間に形成し、一方、真空帯域 を隔壁２６と隔壁２７との間に形成する。隔壁２８．２９は、第２図に最もよく 示すように、隔壁２７と後壁２３ｂとの間にある貯蔵タンク３８ａと３８ｂとの 間に処理帯域３５を形成する。

第１図に概略的に示すように、ギヤポンプ２５ａが、分離器タンク３６と連通す る管２５ｂを通して液体を引き、管２５ｃを通して貯蔵タンク３８ｂへ送る。一 対の空気管３９ａと３９ｂが、処理帯域３５及び貯蔵タンク３８ｂと夫々連通し ている。管３９ａと３９ｂの各々は、制御弁と管３９Ｃを介して、空気圧縮機又 は他の適当な加圧流体源に連結されている。処理帯域３５や貯蔵タンク３８ｂが ら空気や流体が逆流するのを防くため、管３９ａと３９ｂの各々に逆止弁を設け るのが好ましい。真空分離器タンク３６と真空帯域２５がら空気を排出するため 、４管２４ａと弁２４ｂを介して真空ポンプ２４が真空分離器タンク３６に連結 しである。第２図に最もよく示すように、分離器タンク３６と真空帯域２５との 間の隔壁２６は開口部３６ａを有し、この開口部３６ａを通して真空帯域２５と 分離器タンク３６とが流体連通状態にある。

畜ｌ」ニソヒト＝ム上 密封ロールユニット１５と密封ロールユニット４０は実質的に等しい構造を有し 、第２図に示すように、密封ロールユニットの１つは、１つ又はそれ以上のモジ ュールユニット２０．２２を通して形成された真空帯域２５の両端に隣接して配 置されている。

第３図に最もよく示すように、各密封ロールユニット１５．４０は、一対の硬質 ローラ４１ａ、４１ｂと、このローラ４１ａ１４１ｂの各々と圧接凹み関係に付 勢されて一対のニップ４２ａ、４２ｂを形成する弾力性ローラ４２とを有する。

ローラ４１ａ、４１ｂ及び４２は、間隔をへたてた端板４３ａと４３ｂとの間に 回転自在に固定されている。

シール支持体４４ａ、４４ｂが、第３図に示すように、ローラ４１ａ、４１ｂと ほぼ平行に延び、そしてスロットを形成したシールホルダ４５を支持し、このス ロットの中にシール部材４６と膨張可能管４７とが移動可能に取付けである。管 ４７は、適当な空気導管（図示せず）を介して加圧流体源に連結されている。管 ４７内の圧力が、シール部材をローラ４１ａ、４１ｂの表面の方へほぼ半径方向 に付勢し、シール部材とローラ表面との間に気密ソールを形成する。シール４６ 及びローラ４１ａ、４１ｂ、４２の端部とＥ板４３ａ、４３ｂとの間に設けたシ ール（図示せず）は、旧ｎｔｏｎに付与された米国特許第１，６３３，１２１号 に開示された構造と同様である。

端板４３ａ、４３ｂの各々の周囲には溝４８が形成され、この溝４８の中には、 ロールユニットを設置するハウジングと端板４３ａ、４３ｂとの間を密封するた めの膨張可能管４９が配置されている。

第１図に概略的に示すように、ローラ４１ａ、４．１　ｂは、チェーン４１ｅに よって連結されたスプロケッ）４１ｃと４１ｄによって夫々駆動される。かくし て、ローラ４］ａと４１ｂは一斉に回転し、好ましくは電動モータ（図示せず） によって駆動される。

送り出し計量密封ロールユニット７０は、ローラ４１ａ′、４１ｂ′、４２′を 僅かに異なる位置に配置したこと及びシールホルダ４５′をシステムの形状寸法 に適合するように配置した点を除き、密封ユニット１５．４０と同様である。

第２図に最もよく示されているように、密封ロールユニット４０は、液体槽５２ を形成するように構成された底壁と側壁とをもつハウジング５０内に装着されて いる。モジュールユニット２０．２２を通る真空帯域２５は、第５図に概略的に 示すように、密封ロールユニット４０によって処理帯域３５から分離されている 。

かくして、真空帯域２５がら空気を排気するとき、ハウジング５０内の帯域５４ は真空室即ち真空帯域２５と連通し、一方、液体槽５２は処理帯域３５と連通ず る。

第１図に最もよく示すように、ポンプ５６が設けである。このポンプ５６は、管 ５８と弁５６ａを経て液体を貯蔵タンク３８ａ、３８ｂから引いて液体槽５２内 に入れ、遂には、以下に詳述するように、下方の処理帯域３５を液体で完全に満 し、液面６８を圧搾ユニット６０のローラ６２．６４より上へ上昇させる。

圧昆二三二上 圧搾ユニット６０は、好ましくは、硬質ローラ６２と、圧接凹み関係に付勢され てニップ６５を形成する弾力性ローラ６４とからなる。ローラ６２．６４は、モ ジュールユニット２０．２２の前壁及び端壁と同様な前壁及び端壁を有するほぼ 長方形のハウジング内に取付けられている。隔壁２６′と２７′が、モジュール ユニット２０．２２内の真空帯域２５の端と連通ずる密封された真空帯域２５′ を形成する。処理帯域３５′が、隔壁２７′と圧搾ユニット６０の後壁２３ｂ′ との間に形成され、モジュールユニット２０．２２内の処理室即ち処理帯域３５ と連通する。ローラ６２．６４の一方又は両方を移動させてその表面をニップ６ ５において離し、ニップ６５を通るウェブ１２を位置決めし、ウェブがニップ６ ５を通るときローラ６２．６４がウェブに及ぼす圧力を調節するための圧力調節 機構（図示せず）が設けられる。

立−一皿 上述の装置の作用により、真空帯域２５と処理帯域３５とに分割されたハウジン グ内の室を通してウェブ１２を移動させるとき、第５図に概略狛に示すように、 ウェブ１２を順次処理することができる。

前述の説明から容易に明らかとなる筈であるが、ウェブ１２は、送り込め真空密 封ロールユニット１５のローラ４１ｂの閤りをｄす、硬質ローラ４１ｂと弾力性 ローラ４２との間で圧搾され、ウェブの繊維間の開放領域から空気のいくらかを 搾り出す。ウェブの繊維間の開放領域から更に空気を抜くため、サチュレータの 室の真空帯域２５内のウェブの部分＋２ｂは低い圧力を受ける。ウェブの部分１ ２ｂが送り出し密封ロールユニット４００ローラ１ｂと４２との間を通るとき、 ウェブから更に空気が搾り出される。ウェブは、ニップ４２ａを離れるとき槽５ ２内の液体を通して移動し、この液体は、槽５２から圧搾ユニット６０を通して 延びる液柱の液面６８より上方で空気管３９ａ、３９ｂから空気を供給すること により所定圧力に加圧されている。

真空室２５内の圧力は大気圧より約１５ポンド毎平方インチ（１，０５５ｋｇ／ ｃｆｆｌ）低いのが好ましく、処理帯域３５内の圧力は大気圧より約１５ポンド 毎平方インチ（１，０５５ｋｇ／ｃｄ）高いのが好ましい。かくして、真空帯域 ２５と処理帯域３５との圧力差は約３０ポンド毎平方インチ（２，１１ｋｇ／　 ｃｄ）であり、従ってこのウェブでの繊維間の開放領域が送り込み密封ユニット １５のニップ４２ａで、真空帯域２５内で又送り出し密封ユニット４０のニップ ４２ａで排気されているから槽５２内および処理帯域３５の下方部分内の液体が ウェブの部分１２Ｃの繊維間の開放領域に押し込まれる。

ウェブ１２の部分１２ｃが圧搾ユニット６０のローラ６２と６４との間を通ると き、紙の繊維の周りと繊維間の開放領域に閉じ込められていたかも知れない残存 空気を運び出ししいるウェブの繊維間の開放領域から液体が搾り出される。圧搾 ローラ６２．６４は液体中に浸漬されているので、ウェブの部分１２ｅは、加圧 処理帯域３５内でニップ６５から出るとき容易に液体を吸収する。

第５図に示すように、ウェブの部分１２Ｃの繊維の表面層１１２が最初に液体を 吸収する。然しなから、境界層１　］、　３が形成されて繊維の乾燥したコア１ １４を残す。ローラ６２．６４は、コア１１４内の泡をこわして散らし、コア１ １４内で空気と液体を移動させる。液体を含浸させ且つ飽和させたウェブの中に は、分散した非常に小さい泡１１５だけが残るにすぎない。

送り出し計量密封ロールユニソ１７０の弾力性ローラ４２′は、ウェブの表面か ら余分の被覆材料を搾り出すとともに紙サチュレータ内の室の加圧処理帯域３５ と室の外側の大気圧との間にシールを形成する。

１カ述の説明から、上述の祇サチュレータ１０は、抄紙機や印刷プレスのような 種々の装置と分離して用いてもよく、又かような’Ａｍと一列に組合せて用いて もよいことが容易に理解されよう。

ウェブの部分１２ｆは、巻き戻しスタンドに供給する前に、或いはウェブ上で追 加の機能を果すための追加の装置へ供給する前に、ドライヤを通して送られるの がよい。

国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．入口と出口を有する室； 前記入口及び出口に隣接して設けられ、ウエブを室の中へ及び室から外へ通過さ せるようになっている密封装置；及び室を準備帯域と処理帯域とに分割するため 、前記室内に設けた密封装置； を有する、被覆材料でウエブを飽和させるための装置において：前記準備帯域と 関連していて、ウエブの繊維間の開放領域から空気を排気するための装置； 処理室内の圧力を大気圧より高く維持するための圧力制御装置；及び 前記処理帯域内の加圧液体中に浸漬され、かつニップを形成する装置からなり、 前記ニップは前記ウエブを圧縮してニップへの入口に隣接するウエブの繊維間の 開放領域から液体を搾り出し、ウエブが前記ニップを出るときウエブの繊維間の 開放領域へ液体を引き入れさせる、 ことを特徴とする被覆材料でウエブを飽和させるための装置。
2. ２．人口に隣接する前記密封装置がニップを形成する装置からなり、前記ニップ は、ウエブが準備帯域に入る前に前記ニップを通過するウエブの繊維間の開放領 域から空気を搾り出すことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のウエブを飽和 させるための装置。
3. ３．準備帯域と関連していてウエブの繊維間の開放領域から空気を除去する前記 装置が、前記準備帯域内に部分的真空を形成するための装置からなること、を特 徴とする請求の範囲第２項に記載のウェブを飽和させるため装置。
4. ４．前記処理領域内でニップを形成する前記装置は、一対のローラからなり、前 記ローラの１つが硬い表面を有し、他方のローラが、ウエブから液体と空気を搾 り出すための弾力性表面を有すること、を特徴とする請求の範囲第３項に記載の ウェブを飽和させるための装置。
5. ５．一対のローラの間でウエブを圧搾し；圧搾されたウエブが部分的真空を受け てウエブの繊維間の開放領域から空気を吸引し； 第２対のローラの間でウエブを圧搾して部分的真空を維持するシールを形成し； 加圧液体槽を通してウエブを移動させて、ウエブの繊維間の開放領域に液体を引 き入れさせ； 液体中に浸漬した第３対のローラの間にウエブを通して、ウエブの繊維間の開放 領域から液体と残存空気を搾り出し、第３対のローラを浸漬した液体で飽和させ るようにウエブを調整すること； の各段階を含むことを特徴とする被覆材料でウエブを飽和させる方法。