JPS63126990A

JPS63126990A - 乾燥装置

Info

Publication number: JPS63126990A
Application number: JP27366586A
Authority: JP
Inventors: 豊福　敏宏; 広明久野
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1986-11-17
Filing date: 1986-11-17
Publication date: 1988-05-30

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】（産業上の利用分野）本発明は製紙機械における紙の乾燥部に適用される乾燥
装置、特にシリンダドライヤロールによる乾燥部への適
用が好適とされる乾燥装置に関するものである。

（従来の技術）以下、従来のこの種装置として長網抄紙機を例に挙げて
説明する。

第１０図は同抄紙機の概要を示す。同機はヘッドボック
ス１、ワイヤパート２、プレスパート３、ドライヤパー
ト４、カレンダ５及びリール６より成る。

ヘッドボックス１は１５ｍｍ程度のリップ部より低濃度
の溶解バルブからなる紙料を次工程のワイヤパート２へ
供給するものである。

ワイヤパート２ではワイヤ上の紙層はその下部からサク
ションボックス等により脱水され、ワイヤパート２の終
了部における紙層の含水率は約８０％になる。

ワイヤパート２を通過した後、湿紙はロール対にニップ
されて更に脱水されるプレスパート３へ入る。プレスパ
ート３の終了部における含水率は第１１図（イ）に示す
様に約５５％となる。

このプレスパート３を通過した湿紙は、ドライヤパート
４へ入り表面にクロムメッキされて千鳥状に配設された
複数のシリンダドライヤロ−ルの周面一部を交互に通さ
れて乾燥され、その出側で含水率が第１１図（ハ）に示
す様に７〜８％程度となる。

その後、厚み及び表面平滑度合を調整するカレンダ５を
経て、リール６へと巻かれ全工程を終了する。

ところで、上記ドライヤバート４においては、湿紙の幅
方向の水分プロファイルは例えば水分量により第１１図
（イ）（ロ）（ハ）に示す様に変化する。これらの図か
ら明らかな如く、現状にあっては水分プロファイルは湿
紙水分が１０〜１５％の領域において最も変動が激しく
、その水分プロファイルがそのまま湿紙水分７％領域と
して仕上げられる最終段階にまで影響しているものであ
る。

従来のこの種乾燥装置では上述した構造であるため紙幅
方向で任意に部分的な加熱が行なえないため、均等な水
分プロファイルを得ることが難かしく、繊維の収縮度合
に差が生じて紙にシワが発生し易く、製品としての価値
を低下させる要因となっていた。

（発明が解決しようとする問題点）このように、従来のシリンダドライヤロールを使用する
乾燥装置によると、水分プロファイルが紙幅方向に存在
するため、繊維の収縮度合の差によるシワやカールが発
生し晶質トー、様々な障害要因を作っていた。

本発明はこれらの点を解決すべくなされたもので、乾燥
部における紙幅方向の水分プロファイルの存在をなくそ
・うとするものである。

（問題点を解決するための手段）このため、本発明は複数設置されたシリンダドライヤロ
ールの一部周面に湿紙の表裏を交互に接触走行させつつ
乾燥させる湿紙の乾燥装置において、湿紙走行部の所望
部位に設けられ紙幅方向にわたっての各水分値を検出す
る水分検知装置と、紙水分の高いドライヤロール群の前
段に設けられ前記水分検知装置からの信号を受けて水分
の多い部分を局所的に加熱修正する誘電加熱装置とから
なることを構成とし、これを上記問題点の解決手段とす
るものである。

即ち、例えばドライヤロール群の出側に設置されるＢＭ
計などの湿紙水分を検知する装置からの紙幅方向の信号
をフィードバックし、比較的湿紙水分の高い位置に配さ
れたドライヤロール群の前段に配設した誘電加熱装置を
作動させ、湿紙の幅方向の水分プロファイル均一化を狙
うものである。そのために、前記誘電加熱装置を紙幅方
向に複数配置し、最終水分の高い部分に対応する誘電加
熱装置を作動させるか、あるいは誘電加熱装置に幅方向
にスギャニングする機構をそなえさせて、水分の高い部
分に該装置を移動させて部分的に加熱し、水分プロファ
イルを均一化しようとするものである。

（作用）水分検知装置からの信号は制御装置を介して誘電加熱装
置へと送られ、湿紙水分の高い部分で前記加熱装置が作
動する。

制御装置では水分検知装置からの信号により、紙幅方向
で湿紙水分の比較的高い部分を判断するとともに、必要
な場合には当該部分の加熱量を演算して、誘電加熱装置
を作動させる。

この制御は、例えば誘電加熱装置のユニソＩ・群を紙幅
方向に複数セットし、所望部位のユニットを作動させ、
あるいは所望群のユニット群を用意して紙幅方向にトラ
バースさせながら、必要部位を加熱するように作動させ
る。

（実施例）以下、本発明の実施例を第１図乃至第９図を用いて説明
する。第１図は本発明の概念図を示すものであり、シリ
ンダドライヤロール群全体を示すが７ばシリンダドライ
ヤロール群の出口における紙の幅方向の水分プロファイ
ルを検出するための水分検知装置、８は誘電加熱装置で
ある。図示例では水分検知装置７をシリンダドライヤロ
ール群の出口に設置しているが、水分検知装置７は第１
１図（ロ）に示した湿紙水分が１０〜１５％領域、つま
り最も水分ムラが顕著に現われる領域の湿紙走行部に設
置するよ・うにしてもよい。ここで、水分検知装置７と
しては具体的に静電容量を利用するもの、赤外線を利用
するもの、水分を電気抵抗として検出するもの等が挙げ
られるが、勿論これらに限定されるものではない。また
、図中ａは水分検知器７からの信号をうけて誘電加熱装
置８の作動位置、入力パワー等を演算制御するための制
御装置である。

次に、誘電加熱装置８について説明する。同装置は第１
１図（イ）で示す様に湿紙水分が約３０〜５５％程度と
比較的高い場所に配設されるものである。

なお、誘電加熱装置８の電極としては、平行平板電極、
格子電極など種々考えられる。ここでは、その種類、湿
紙に対する配設位置、配設数、配設ピ・７チ、誘電加熱
装置の移動の可否等を限定するものではない。

第２図（イ）（ロ）はその−例として格子電極９を湿紙
の片側に配置した例を示す正面図及び側面図である。こ
こに格子電極９は、通常、径が５〜１０ｎ程度の銅パイ
プや真ちゅう棒が適用され、その長さは幅方向の制御を
するために６０〜１００ｔ１１程度とし、第２図（イ）
に示す様に湿紙長手方向に所望数のユニットを湿紙幅方
向に複数群設置する。長手方向での電極間距離は５０〜
６０ｍ程度が適当である。また、一群の湿紙幅方向長さ
は水分ムラの発生ピッチ（実績値）より６０〜１０００
程度が適当である。配線は（＋）極と（−）極を各々集
めて前記各群毎にスイッチ１０を介して高周波電源１１
に接続するものである。

第３図は前述の格子電極に代えて平板電極１２を利用し
た例である。湿紙幅方向に群列を形成し、湿紙長手方向
に数ユニットの構成とする点は格子電極の場合と同様で
あり、群の湿紙幅方向長さも格子電極の場合と同程度で
ある。ただ、格子電極と違って平板電極の場合は第３図
（側面図）に示す様に湿紙を挟んで電極を設置するもの
である。なお、第２図及び第３図ともに湿紙と電極が直
接接触することは、湿紙の破損や電極の摩耗を回避する
ことができない点で適当でないが、その加熱効果を向上
させる為には両者を極力近づけて配置することが望まし
い。しかし、本発明ではそのための湿紙並びに電極の保
持方法、湿紙と電極との距離などは特に限定されるもの
ではない。

次に、第４図及び第５図に示す例について説明する。第
４図は第２図と同じく誘電加熱装置として格子電極９を
用いた例であるが、第２図の例と異なる点は湿紙長手方
向に数ユニット設げた格子電極を一群だけ有し、その群
全体１３を湿紙幅方向にトラバースする構造としたもの
である。その他の部分は第２図に示した例と同様である
ので、ここではそれらの説明は省略する。

なお、トラバースの手段としてはガイドレール上を摺動
させるなどの各種手段が採用し得るもので、その手段を
特に限定するものではない。

また、図示し前述した様に、複数の電極ユニットを有す
る群数を一群として示しているが、この例では群単位で
紙幅方向にトラバースすることが重要であり、群数は一
群に限定されるものではない。

第５図に示す例は第４図に示す格子電極９に代えて平板
電極１２を使用するものであり、その他は第４図と同様
に電極が群単位で紙幅方向にトラバースするようにされ
ている。

次に、以上の様な構成を有する水分検知装置７と前述し
た誘電加熱装置８の作動態様について説明する。前述し
た水分検知装置７と誘電加熱装置８との作動制御につい
ては種々考えられるが、ここでは湿紙幅方向のある位置
で基準設定水分値を越えた場合にその箇所を水分検知装
置が検出し、０Ｎ−ＯＦＦリレーにより相当位置の誘電
加熱装置群が作動し、あるいは相当位置に誘電加熱装置
がトラバースして水分量の多い部分を局所的に作動加熱
する例、並びにこれらに加えて単にその箇所を加熱する
だけでなく、蒸発させるべく余剰の水分量と加熱装置に
印加する電極間電圧との相関を予め演算設定しておき、
余剰の水分量に見合う電極へ入力するパワー量を制御す
る例の２つについて説明する。

なお、その他にも種々制御例が考えられるが、原則とし
て、前述した様に湿紙の幅方向における水分プロファイ
ルを検出し、その検出値をフィードバンクして余剰水分
量をもつ部位で銹電加熱装置を作動させ、湿紙水分の均
一化を狙うものであれば、その制御方法を特に限定する
ものではない。

ここで、まず前者の制御例について第６図を参照しつつ
説明する。第６図はその制御の概要を示すものであって
、１５ば予め設定された水分値基準設定ラインである。

さて、水分検知装置７によって検出された水分プロファ
イル１６中で、前記水分値基準設定ライン１５をオーバ
ーしている部分があると、リレー友インチ２０により相
当位置に配置された誘電加熱装置群の０Ｎ−ＯＦＦスイ
ッチ１０がＯＮとなり、同位置の加熱装置が作動するか
、あるいは相当する箇所に誘電加熱装置群がトラバース
してきて作動するものである。

第６図では一群の加熱装置が相当位置にトラバースして
スイッチ１０がＯＮされる例を示している。後者の例は
第６図に示す例を更に発展させたもので、第７図はその
概念を示すが、予め余剰湿紙水分量とその水分量を取り
除くのに必要な熱量を、例えば予め求められている電極
間電圧との関係から演算装置１７を使って演算させて入
力容量の制御をも併せて実施するものである。

次に誘電加熱について説明する。湿紙１８に誘電加熱を
適用した場合を第８図及び第９図に示す。第８図に示す
ものは格子電極９を使用する例であり、第９図は平板電
極１２を使用する例を示している。いずれの場合も矢印
で示す様な（＋）極から（−）極に向かう電界１９．１
９’が発生し、Ｅ２・ｆ・ε・ｔａｎδに比例した電力
が被加熱物に吸収される。ここに、ｆは周波数、Ｅは電
界の強さ、εは被加熱物の比誘電率、ｔａｎδば被加熱
物の誘電損係数である。ところで、紙と水分のε・ｔａ
ｎδの値を調べると後者（水分）の方が２０〜３０倍と
その値が大きく、従って水分の多い所に選択的に加熱が
集中することになる。本発明はこの原理を応用したもの
である。

（発明の効果）以」二、詳細に説明した如く本発明によれば、誘電加熱
装置を用いているため、紙幅方向にわたって部分的な加
熱制御が可能となり、その結果、水分プロファイルが均
一化でき、紙がカールしたり、シワが発生したりする等
の品質上の障害が防止でき品質及び生産性が一段と向上
する。また、加熱自体が高周波電界による内部発熱を利
用するため、水分プロファイル制御としてのエネルギー
効率が高く、省エネルギーを実現することが可能となる
。さらには、誘電加熱装置を水分プロファイル制御に利
用すると、湿紙を直接加熱するので、その応答が早く制
御性も極めて優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第】図は本発明に係る乾燥装置の概念図、第２図（イ）
（ロ）乃至第５図（イ）（ロ）はそれぞれ本発明に適用
される誘電加熱装置の実施例を示すもので、第２図（イ
）（ロ）は格子電極群が複数用いられる実施例を示す正
面図及びその側面図、第３図（イ）（１：ｌ＞は同じく
平板電極群が複数用いられる実施例を示す正面図及びそ
の側面図、第４図（イ）（ロ）は一群の格子電極をトラ
バースして用いる実施例を示す正面図及びその断面図、
第５図（イ）（ロ）は一群の平板電極をトラバースして
用いる実施例を示す正面図及びその側面図、第６図及び
第７図はそれぞれ本発明による水分検出と加熱の作動制
御例を示す説明図、第８図及び第９図はそれぞれ格子電
極及び平板電極を用いる場合の湿紙と電界の関係を示す
側面図、第１０図は一般的な長編抄紙機の全体概念側面
図、第１１図（イ）（ロ）（ハ）は従来の湿紙における
含水率別水分プロファイル例図である。図の主要部分の説明

Claims

【特許請求の範囲】

　複数設置されたシリンダドライヤロールの一部周面に
湿紙の表裏を交互に接触走行させつつ乾燥させる湿紙の
乾燥装置において、湿紙走行部の所望部位に設けられ紙
幅方向にわたっての各水分値を検出する水分検知装置と
、紙水分の高いドライヤロール群の前段に設けられ前記
水分検知装置からの信号を受けて水分の多い部分を局所
的に加熱修正する誘電加熱装置とからなることを特徴と
する乾燥装置。