JPS6320956B2

JPS6320956B2 -

Info

Publication number: JPS6320956B2
Application number: JP12034581A
Authority: JP
Inventors: Haruyoshi Fujiwara
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1981-07-31
Publication date: 1988-05-02
Also published as: JPS5823984A

Description

【発明の詳細な説明】従来の抄紙機ヘツドボツクスの１例（特公昭50
−6564号公報）を第１図イ，ロに示す。図におい
て１は矩形ヘツダ、２はチユーブバンク、３はテ
ーパチユーブ、４はチヤンバー、５は多孔板、６
はスライスボデイ、７はスライス開口部、８は頂
板、９は底板、１０は支点、１１はスラスイスリ
ツプ、１２は抑流素子、１３はコンバージングチ
ヤンネルである。

紙原料液は、巾方向にテーパになつている矩形
ヘツダ１から流れの向きを90゜変えてチユーブバ
ング２のテーパチユーブ３を通り、巾方向通しの
チヤンバー４に入る。次に多孔板５の穴を通つ
て、円形噴流となり、スライスボデイ６の抑制素
子１２によつて形成されるコンバージングチヤン
ネル１３を流れ、スライスリツプ１１により巾方
向の開度が微調整されて、スライス開口部７から
ワイヤ上に噴出される。抑流素子１２の一端１２
ａは多孔板５に保持され、紙原料液流の流体力学
的効果のため、抑流素子１２は相隔たる位置に保
たれる。またスライスリツプ開口部の開度の粗調
整のため、頂板１８は支点１０を中心に回転でき
る。

しかしながら前記従来のヘツドボツクスには次
のような欠点があつた。即ち、従来のヘツドボツ
クスでは、地合の良い紙を抄造するためには、繊
維の濃度を薄くして抄造せねばならなかつた。こ
のように濃度を低くせねばならないため、抄造に
必要な水量や脱水機器が大きくなり、不利であつ
た。また地合が充分に満足できるものではなく、
地合のむらにより紙の引張強度が低下する原因に
もなつていた。

ここで濃度を高くして抄造すると、紙の厚み方
向強度が向上し、低質原料（Ｌ材）を使用するこ
とができるが、地合が非常に悪くなるので、やむ
なく高級原料（Ｎ材）を使用せざるを得なかつ
た。また濃度が高いと、ワイヤ上で脱水を行なう
ときの繊維の歩留りは向上するが、地合が悪くな
るので、濃度を余り高くできなかつた。なお、前
記Ｌ材は広葉樹パルプ、Ｎ材は針葉樹パルプであ
る。

従来のヘツドボツクスでは、原料液を巾方向に
均一な流れとする分配機能、及びスライス室に置
かれた抑流素子によつて多孔板の後の流れの乱れ
を減衰させて、乱れの少ないジエツトを得る機能
はあつたが、原料流中の繊維の密度むら、即ち、
フロツクは多孔板を通すことによつてフロツクの
サイズを小さくし、繊維の濃度を薄くして多孔板
の後の乱れを利用して、撹拌により繊維を分散さ
せていた。

本発明は原料液を管断面積が滑らかに増減する
パイプ内を通過させ、原料液の水に加減速を加
え、水と一緒に流れている繊維を分散させる、全
く新しい方法を応用した抄紙機のヘツドボツクス
を提供するものである。そして原料液に加速及び
減速を加えると、その液中に分散している繊維が
水の流れによつて動かされ、均一になるという画
期的な繊維分散法の概念は、本発明者が特願昭55
−107378号（特公昭62−1039号公報）によつて初
めて提案したが、本発明もこの基本的な原理を応
用したものである。

以下本発明の実施例を図面について説明する
と、第２図は本発明の実施例を示し、１４は矩形
管（ヘツダ）、１５はパイプ、１６は頂板、１７
は底板、１８はスライスリツプ、１９は抑流素
子、２０はスライス流路である。矩形管１４は巾
方向にあり、流れの方向に断面積が小さくなつて
いる。またパイプ１５は矩形管の側面に巾方向に
多数並んでいる。頂板１６及び底板１７は第２図
に示す断面形状をしており、巾方向に続いてい
る。スライスリツプ１８は巾方向にあり、頂板１
６に固定されている。

紙原料液は矩形管１４を巾方向に流れるに従が
い、パイプ１５に分岐して巾方向の分配と方向の
変換が行なわれる。パイプ１５には、第２図に示
すように絞り部１５ａがあるため、紙原料液は滑
らかに加速及び減速が加えられる。

また頂板１６の突部１６ｂ及び抑流素子１９の
突部１９ｂにむかつてスライス流路２０の断面積
から滑らかに減少し、そのあと増加しているた
め、紙原料液は加速され、そのあと減速される。
更に紙原料液はスライス流路の２０ａ，２０ｂ，
２０ｃの部分で絞られて流れに抵抗が加わるた
め、巾方向の流速が均一にさせられる。

スライスリツプ１８には、剛性が弱いネツク部
１８ａが巾方向通しであり、図示しない巾方向に
並んでおかれたジヤツキ棒の操作によつてスライ
スリツプの先端１８ｂを変位させることができ
る。これによつてヘツドボツクスの開口部２１よ
り噴出される紙原料液のジエツト厚を、巾方向で
調整できる。

次に紙原料液中の繊維が均一に分散する理由を
説明する。繊維が分散する原理は、本発明者が先
に出願した抄紙機のヘツドボツクス（特願昭55−
107378号（特公昭62−1039号公報））、及び抄紙機
ヘツドボツクス（特願昭55−163936号（特開昭57
−89694号公報））、で説明した理由と同じである。
ただし本発明はその手段としてパイプの長手方向
の断面積を変えて紙原料液に加速及び減速を加え
て繊維を均一に分散させる点が特徴である。な
お、本発明の第２図に示す実施例で示した頂板１
６、底板１７、抑流素子１９によつて、流路の断
面形状を滑らかに狭めたり、拡げたりして、繊維
を分散させる方法は、前記の特願昭55−107378号
で提案されている。

また流路の断面積を変化させることにより、こ
こを流れている紙原料液流れに加速及び減速を起
こす。フロツク（繊維密度が大のところ）が加速
域にある時は、上流側流速は低く、下流側流速は
高いため、フロツクは引きちぎられて分散する。

また減速域では流速の高低が逆になるため、フ
ロツクは平均的進行方向と直角方向、即ち厚み方
向及び巾方向に押し延ばされる。これを繰りかえ
すことによりフロツクに細分化されて行き、繊維
は紙原料液中で均一に分散することになる。

ここで流路の断面積を変化させることにより、
ここを流れている紙原料液流れに加速及び減速を
起こすと、紙原料液中のフロツクは水の流れから
力を受け加速及び減速されるが、フロツクの中心
部の繊維密度は高く周辺部は密度が低いため、そ
の部分によつて繊維が水の流れから受ける力が異
なる。中心部では繊維が重なり合つているので加
速時に（中心部の繊維一本当りが）水から受ける
力が弱く、周辺部では大きい。

このためフロツクが加速域にあるとき、周辺部
（の繊維）は加速されやすく、流れの進行方向に
拡がり、他方減速域にあるときには周辺部は減速
されやすく、流れの上流方向に拡がる。これを繰
りかえすことにより、周辺部からフロツクは拡散
されて行き、繊維は紙原料液中で均一に分散する
ことになる。またフロツクの中心部でも、密度の
差がある所、又は結合力の弱い所があれば前記理
由によりそこから分割も行なわれる。

繊維は加速域では平均進行方向に向くが、減速
域では繊維が後方から押されるため、方向がばら
ばらになる。従つて分散した繊維は無方向にな
り、未分散のフロツクも流動抵抗的に球形でなけ
れば向きがばらばらになる。故に未分散のフロツ
クには角度を変えた分散力が働く様になる。

次に本発明の他の実施例について説明すると、
繊維分散を行なうための第２図のパイプ１５に代
わるパイプ形状としては、第３図の２２又は第４
図の２３に示すように、パイプの通路断面積が増
加する部分と、減少する部分が最低１回以上あれ
ばよい。また繊維分散をより良くするために、第
５図、第６図、第７図及び第８図に示す形状のパ
イプ２４，２５，２６，２７を使用することもで
きるし、増加減少の回数を増やすこともできる。
更に繊維分散を行なうためのパイプ形状として
は、第９図の２８に示すように、流線形としても
よい。

また繊維分散を行なうためのパイプの配置は、
第２図のようにパイプ１５を紙面の上下方向に複
数列置くこともできるし、第１０図に示すパイプ
２９のように１列であつてもよい。第１０図にお
けるスライス室３０は、特願昭55−163936号の抄
紙機へツドボツクスで提案したもので、巾方向通
しの頂板３１及び底板３２の壁面の形状によつ
て、スライス室３０の流路の断面積を増加及び減
少させている。

次に第１１図では、ストレートのパイプ３３の
内部に別体の詰め物３４，３５，３６を入れて組
立て接合されている。この詰め物３４，３５，３
６はプラスチツク等で作ることができる。また第
１２図に示す多孔板３７は巾方向にテーパ穴が多
数並んでいる。この穴とセンターが同じように多
孔板３８にもテーパ穴が板の両側から加工されて
いる。

第１３図は本発明の実施例を示す流路断面積が
１回以上増減するパイプ３９に対し、パイプの出
口のスライス室４０は、ドリルスリツト整流装置
の構成とし、そのあとのスライス室４１は特願昭
55−163936号に示される構成を組み合せたもであ
る。また第１４図は本発明の実施例を示す流路断
面積が１回以上増減するパイプ４２に対し、パイ
プの出口のスライス室４３はドリルスリツト整流
装置の構成とし、そのあとのスライス室４４は特
願昭55−107378号に示される構成を組み合せたも
のである。

以上詳細に説明した如く本発明は構成されてい
るので、次のような効果がある。先ず従来の紙原
料液濃度で抄造した場合の本発明による効果とし
ては紙の地合（繊維分散）向上が上げられる。即
ち、均一に分散したジエツトをワイヤ上で脱水し
て出来た紙は、地合がよい。

また紙の抄造方向（MD方向）引張強度の向上
を計ることができる。即ち、地合のむらによる欠
陥が少なくなるので、強度が増加する（MD方
向：Machine Direction流れ方向）。更に紙の巾
方向（CD方向）及び厚み方向強度の向上が計ら
れる。即ち、減速域では繊維が後方から押される
ため、方向がバラバラになり、巾方向や厚み方向
の強度が向上する（CD方向：Cross Direction巾
方向）。

更に本発明により、高濃度でも抄造可能となつ
たことによる効果としては紙の厚み方向強度向上
が上げられる。即ち、高濃度で抄造すると、ワイ
ヤ上で脱水されるときに繊維が横になることが少
なくなり、厚み方向に並んだ繊維が多くなるの
で、従来よりも紙の厚み方向強度が向上する。従
来オフセツト印刷用紙などでは、紙の厚み方向強
度が必要なため、高級な原料（Ｎ材）を使用せざ
るをえなかつたが、本発明によると低質の原料
（Ｌ材）が使用でき、省資源となる。

また抄紙機イニシヤルコストの低減を計ること
ができる。即ち、原料流量が減少し、ワイヤ上で
の脱水量も減るため、配管、原料をヘツドボツク
スに送るためのポンプ（フアンポンプ）、ヘツド
ボツクス、ワイヤ脱水部等の小形化が計られる。

また抄紙機ランニングコストの低減を計ること
ができる。即ち、フアンポンプ用モータ、ワイヤ
白水循環ポンプ用モータ、ワイヤの走行用モータ
等の使用電力低減が可能である。更に高濃度抄紙
による歩留りの向上を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図イは従来の抄紙機ヘツドボツクスの１例
を示す側断面図、第１図ロは同平面図、第２図は
本発明の実施例を示す抄紙機ヘツドボツクスの側
断面図、第３図、第４図、第５図、第６図、第７
図、第８図及び第９図は夫々本発明の他の実施例
を示すパイプ形状を示す側面図、第１０図、第１
１図、第１２図、第１３図及び第１４図は第２図
と異なる本発明の実施例を示す抄紙機ヘツドボツ
クスの側断面図である。図の主要部分の説明、１４……矩形管、１５…
…パイプ、１５ａ……絞り部、１６……頂板、１
７……底板、１９……抑流素子。

Claims

【特許請求の範囲】

１抄紙機のヘツドボツクスにおいて、同ヘツド
ボツクスのチユーブバンク部内に配設された円形
又はその他の断面形状を有するパイプの長手方向
に、同パイプの流路断面積が増加する部分が一回
以上、減少する部分が一回以上設けられているこ
とを特徴とする抄紙機のヘツドボツクス。