JPWO2014136445A1 - 薬液の吹付け方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】走行体に均一に薬液を付与でき、吹付け効率に優れる薬液の吹付け方法を提供すること。【解決手段】本発明は、抄紙機のドライパートDにおいて、湿紙Xを案内する走行体を走行させた状態で、ノズル装置Sを走行体の走行方向に直交する方向に往復運動させながら走行体に連続的に薬液を吹付ける薬液の吹付け方法であって、走行体が、円柱状のドライヤーロールD1又はエンドレス状のカンバスK1であり、走行体が1回転する間におけるノズル装置Sの移動距離Hと、走行体に対するノズル装置Sの吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす薬液の吹付け方法である。0.5≦H/W≦20【選択図】図1

Description

本発明は、薬液の吹付け方法に関し、更に詳しくは、抄紙機の走行体に薬液を吹き付けるための薬液の吹付け方法に関する。
紙を製造するための抄紙機は、湿紙を加熱乾燥するためのドライパートを備えている。
湿紙がドライパートに供給されてくると、湿紙は、カンバスによって、ドライヤーロールの表面に押し付けられて乾燥されるようになっている。このとき、ドライヤーロールやカンバス等の走行体は、回転して湿紙と同速度で走行するようになっている。
ところで、ドライパートにおいては、紙粉やピッチが付着しやすいという問題がある。仮に、ドライパートに紙粉やピッチが付着すると、それが湿紙に転移し、湿紙の汚染に繋がる。
これに対し、ドライパートのドライヤーロールやカンバスに、移動型のノズル装置で汚染防止剤を塗布する方法が開発されている(例えば、特許文献1〜5参照)。
特開2000−96478号公報 特開2000−96479号公報 特開2004−58031号公報 特開2004−218186号公報 特開2005−314814号公報
しかしながら、上記特許文献1〜5記載の汚染防止方法によっても、必ずしも紙粉やピッチの付着を防止することができない。すなわち、上記特許文献1〜5記載の汚染防止方法では、汚染防止剤の吹付け効率が優れているとはいえない。
具体的には、ドライヤーロールやカンバスに移動型のノズル装置を使って汚染防止剤を塗布したとしても、ドライヤーロールやカンバスは、湿紙と同速度で走行しているので、均一に汚染防止剤を付与することが困難である。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、走行体に極力均一に薬液を付与でき、吹付け効率に優れる薬液の吹付け方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、走行体が1回転する間におけるノズル装置の移動距離Hと、走行体に対するノズル装置の吹付け部分の幅Wとを所定の関係とすることで、意外にも、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、(1)抄紙機のドライパートにおいて、湿紙を案内する走行体を走行させた状態で、ノズル装置を走行体の走行方向に直交する方向に往復運動させながら走行体に薬液を連続的に吹付ける薬液の吹付け方法であって、走行体が、円柱状のドライヤーロール又はエンドレス状のカンバスであり、走行体が1回転する間におけるノズル装置の移動距離Hと、走行体に対するノズル装置の吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす薬液の吹付け方法に存する。
0.5≦H/W≦20
本発明は、(2)抄紙機のドライパートにおいて、湿紙を案内する走行体を走行させた状態で、ノズル装置を走行体の走行方向に直交する方向に往復運動させながら走行体に連続的に薬液を吹付ける薬液の吹付け方法であって、走行体が、エンドレス状のカンバスであり、走行体が1回転する間におけるノズル装置の移動距離Hと、走行体に対するノズル装置の吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす薬液の吹付け方法に存する。
0.5≦H/W≦12
本発明は、(3)抄紙機のドライパートにおいて、湿紙を案内する走行体を走行させた状態で、ノズル装置を走行体の走行方向に直交する方向に往復運動させながら走行体に連続的に薬液を吹付ける薬液の吹付け方法であって、走行体が、カンバスアウトロールに案内されるエンドレス状のカンバスであり、走行体が1回転する間におけるノズル装置の移動距離Hと、走行体に対するノズル装置の吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす薬液の吹付け方法に存する。
1≦H/W≦12
本発明は、(4)ノズル装置の吹付け部分の幅Wが30〜150mmであり、ノズル装置の移動距離Hが15〜1800mmである上記(1)〜(3)のいずれか1つに記載の薬液の吹付け方法に存する。
本発明は、(5)抄紙機のドライパートにおいて、湿紙を案内する走行体を走行させた状態で、ノズル装置を走行体の走行方向に直交する方向に往復運動させながら走行体に連続的に薬液を吹付ける薬液の吹付け方法であって、走行体が、円柱状のドライヤーロールであり、走行体が1回転する間におけるノズル装置の移動距離Hと、走行体に対するノズル装置の吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす薬液の吹付け方法に存する。
0.5≦H/W≦3
本発明は、(6)走行体に案内される湿紙の全幅A1と、走行体が1回転する間におけるノズル装置の移動距離Hが下記式の関係を満たす上記(5)記載の薬液の吹付け方法に存する。
A1/H≦300
本発明は、(7)ノズル装置の吹付け部分の幅Wが30〜150mmであり、ノズル装置の移動距離Hが15〜450mmである上記(5)又は(6)に記載の薬液の吹付け方法に存する。
本発明は、(8)上記(1)〜(7)のいずれか1つに記載の薬液の吹付け方法を制御する制御方法であって、湿紙の速度をコンピュータに入力し、該コンピュータが上記式の関係を満たすように演算して、ノズル装置の駆動情報を設定し、シーケンサーがコンピュータから駆動情報を受信し、該駆動情報に基づいて、該シーケンサーから時間情報と、速度情報とが発信され、ノズル装置の移動速度と反転時間とが制御される制御方法に存する。
本発明は、上記(1)〜(8)のいずれか1つに記載の薬液の吹付け方法に用いられ、粘度が500cps以下である薬液に存する。
本発明の薬液の吹付け方法においては、走行体が、円柱状のドライヤーロール又はエンドレス状のカンバスであり、走行体を走行させた状態で、ノズル装置を走行体の走行方向に直交する方向に往復運動させながら、連続的に薬液を吹付ける際、走行体が1回転する間におけるノズル装置の移動距離Hと、走行体に対するノズル装置の吹付け部分の幅Wとが、
0.5≦H/W≦20
の関係を満たすようにすることで、薬液の吹付け部分間に隙間を作ることなく走行体に薬液を付与することができ、確実に均一な皮膜を形成することができる。その結果、部分的な皮膜切れの発生も防止することができる。
また、このことから、湿紙への紙粉やピッチの転移を防止することができる。
特に、走行体が、エンドレス状のカンバスである場合、
0.5≦H/W≦12
の関係を満たすようにし、
また、走行体が、カンバスアウトロールに案内されるエンドレス状のカンバスである場合、
1≦H/W≦12
の関係を満たすようにすることで、より均一な皮膜を形成することができ、部分的な皮膜切れの発生を防止することができる。
このとき、ノズル装置の移動距離Hが15〜1800mmであり、吹付け部分の幅Wが30〜150mmである場合、吹付けムラを起こさずに、効率良くカンバスに薬液を吹付けることが可能となる。
また、走行体が、円柱状のドライヤーロールである場合、
0.5≦H/W≦3
の関係を満たすようにすることで、より均一な皮膜を形成することができ、部分的な皮膜切れの発生を防止することができる。
このとき、ノズル装置の移動距離Hが15〜450mmであり、吹付け部分の幅Wが30〜150mmである場合、吹付けムラを起こさずに、効率良くドライヤーロールに薬液を吹付けることが可能となる。
また、ドライヤーロールに案内される湿紙の全幅A1と、走行体が1回転する間におけるノズル装置の移動距離Hが下記式の関係を満たす場合、より効率良くドライヤーロールに薬液を吹付けることが可能となる。
A1/H≦300
本発明の制御方法においては、湿紙の速度をコンピュータに入力し、該コンピュータが上記式の関係を満たすように演算して、ノズル装置の駆動情報を設定し、シーケンサーがコンピュータから駆動情報を受信し、該駆動情報に基づいて、該シーケンサーから時間情報と、速度情報とが発信され、ノズル装置の移動速度と反転時間とが制御されることにより、抄速の変化に応じて、効率良く薬液を吹付けることができる。
本発明の薬液は、粘度が500cps以下であると、ムラなく均一に付与できる。
図1は、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法が用いられる抄紙機のドライパートを示す概略図である。 図2は、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法においてドライヤーロールに薬液を吹付けている状態を示す概略斜視図である。 図3の(a)は、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法においてドライヤーロールに薬液を吹付けた場合の薬液の吹付け箇所を説明するためのドライヤーロール1回転分の展開図であり、図3の(b)は、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法によらない方法でドライヤーロールに薬液を吹付けた場合の薬液の吹付け箇所を説明するためのドライヤーロール1回転分の展開図である。 図4は、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法においてカンバスに薬液を吹付けている状態を示す概略斜視図である。 図5は、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法においてカンバスに薬液を吹付けた場合の薬液の吹付け箇所を説明するためのカンバス1回転分の展開図である。 図6は、第1実施形態に係る制御方法を示すフローチャートである。 図7は、第2実施形態に係る薬液の吹付け方法が用いられる抄紙機のドライパートの一部を示す概略図である。 図8は、第3実施形態に係る薬液の吹付け方法が用いられる抄紙機のドライパートの一部を示す概略図である。
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法が用いられる抄紙機のドライパートを示す概略図である。
図1に示すように、抄紙機のドライパートDは、湿紙Xと、該湿紙Xを加熱乾燥しながら走行する複数の円柱状のドライヤーロール(ヤンキードライヤー)D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8及びD9(以下「D1〜D9」という。)と、ドライヤーロールD1〜D9に当接されたドクターDKと、湿紙XをドライヤーロールD1〜D9の表面に押し付けながら走行するカンバスK1と、カンバスK1を案内するカンバスロールKRと、カンバスK1を案内するアウトロールORと、ドライヤーロールD1〜D9により加熱乾燥された湿紙Xを仮押圧しながら走行するブレーカースタックロールBと、ブレーカースタックロールBにより仮押圧された湿紙Xを押圧しながら走行するカレンダーロールCと、を備える。すなわち、ドライパートDは、ドライヤーロールD1〜D9、カンバスK1、ブレーカースタックロールB及びカレンダーロールCからなる走行体を備えている。
ドライパートDにおいては、湿紙Xがドライパートに供給されてくると、回転するドライヤーロールD1〜D9の表面にカンバスK1により圧接される。これにより、湿紙Xは、ドライヤーロールD1〜D9に付着し、加熱乾燥されると共に、回転するドライヤーロールD1〜D9及び走行するカンバスK1により案内される。
その後、湿紙Xは、ブレーカースタックロールBにより、平滑性と紙厚を緩やかに調整され、次いで、カレンダーロールCにより、再度、平滑性と紙厚を調整されて高密度化されることにより、紙が得られるようになっている。
なお、このとき、走行体であるドライヤーロールD1〜D9、カンバスK1、ブレーカースタックロールB及びカレンダーロールCは、湿紙Xと同速度で走行(回転)する。
ドライパートDにおいては、ドライヤーロールD1及びカンバスK1に対して、それぞれ図1に示す矢印Pの位置でノズル装置Sにより薬液が吹付けられるようになっている。
また、ドライパートDにおいては、ドライヤーロールD1,D3,D5,D7及びD9に、ドクターDKが当接されている。このため、ドライヤーロールD1,D3,D5,D7及びD9が走行することによって、付着した紙粉やピッチがドクターDKによりかき取られるようになっている。
さらに、ドライパートDにおいて、カンバスK1は、カンバスロールKR及びアウトロールORにより案内されるようになっている。
このとき、カンバスロールKRだけでなく、アウトロールORによってもカンバスK1が案内されるので、カンバステンションを調整する機械構造が簡単でメンテナンスがし易いという利点がある。
次に、ドライヤーロールD1に連続的に薬液を吹付ける吹付け方法について説明する。
図2は、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法においてドライヤーロールに薬液を吹付けている状態を示す概略斜視図である。
図2に示すように、薬液の吹付け方法においては、ドライヤーロールD1に対して、ノズル装置Sを用いて薬液を吹付ける。
ここで、ドライヤーロールD1は、図示しない湿紙と共に、湿紙の走行方向に回転(走行)するようになっている。
一方、ノズル装置Sは、ドライヤーロールD1の走行方向に直交する方向に往復運動するようになっている。
そして、ドライヤーロールD1を走行させた状態で、ノズル装置Sを往復運動させながら、ノズル装置SからドライヤーロールD1に薬液が吹付けられる。
図3の(a)及び図3の(b)は、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法においてドライヤーロールに薬液を吹付けた場合の薬液の吹付け箇所を説明するためのドライヤーロール1回転分の展開図である。
上述したように、ドライヤーロールD1が1回転する間に、ノズル装置Sは、ドライヤーロールD1の走行方向に直交する方向に移動しながら連続的に薬液を吹付けるので、図3の(a)及び図3の(b)に示すように、薬液は、平行四辺形状の吹付け部分を形成するように付与されることになる。
このとき、ドライヤーロールD1が1回転する間におけるノズル装置Sの移動距離Hと、ドライヤーロールD1に対するノズル装置Sの吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす。
0.5≦H/W≦20
なお、本明細書において、吹付け部分の幅Wとは、ノズル装置Sから、ドライヤーロールD1に薬液を吹付けた場合のドライヤーロールD1に付着した薬液のドライヤーロールD1の幅方向における最大幅をいう。
連続して薬液を吹付けると、
0.5≦H/W≦1
の領域においては、図3の(a)に示すように、吹付け部分の隙間を作ることなくドライヤーロールD1(走行体)に薬液を付与することができ、走行体に確実に均一な皮膜を形成することが可能となり、
1<H/W≦20
の領域においては、図3の(b)に示すように、隙間が形成されるものの、極力小さくすることができる。この場合、ドライヤーロールD1においては、ドライヤーロールD1に案内される湿紙やドライヤーロールD1に当接されるドクターDKが、ドライヤーロールD1の走行に伴って付与された薬液を均一化することで該隙間を埋めることができるので、効率良く且つ均一な皮膜を形成することが可能となる。
その結果、部分的な皮膜切れの発生も防止することができ、紙粉やピッチの付着を確実に防止することが可能となる。このことから、湿紙への紙粉やピッチの転移を防止することができる。
上記式において、H/Wが0.5未満であると、H/Wが上記範囲内にある場合と比較して、スピードが遅くなるので、薬液の付与効率が悪くなると共に、薬液を重ねて付与しすぎるので、塗布ムラが生じやすくなる。
一方、H/Wが20を超えると、上述したように、薬液の吹付け部分間の隙間が大き過ぎ、部分的な被膜切れが生じてしまう。
また、この範囲の中でも、
0.5≦H/W≦12
の関係を満たすようにすることが好ましく、
0.5≦H/W≦3
の関係を満たすようにすることがより好ましく、
0.5≦H/W≦2
の関係を満たすようにすることが更に好ましい。この場合、薬液の付与効率が優れ、より均一な皮膜を形成することができると共に、部分的な皮膜切れの発生を確実に防止することができる。
このとき、ノズル装置の吹付け部分の幅Wは30〜150mmであることが好ましい。
吹付け部分の幅Wが30mm未満であると、吹付け部分の幅Wが上記範囲内にある場合と比較して、ノズルが往復して再散布するまでの時間が長く、湿紙接触回数が多くなる欠点があり、吹付け部分の幅Wが150mmを超えると、吹付け部分の幅Wが上記範囲内にある場合と比較して、インパクトが弱いスプレー幅端部が飛散して対象への付着効率が低下するという欠点がある。
また、ノズル装置の移動距離Hは、15〜450mmであることが好ましく、15〜300mmであることが好ましい。
移動距離Hが15mm未満であると、移動距離Hが上記範囲内にある場合と比較して、ノズルが往復して再散布するまでの時間が長く、湿紙接触回数が多くなるという欠点があり、移動距離Hが450mmを超えると、移動距離Hが上記範囲内にある場合と比較して、インパクトが弱いスプレー幅端部が飛散して対象への付着効率が低下する欠点がある。
さらに、ドライヤーロールD1に案内される湿紙の全幅A1と、ドライヤーロールD1が1回転する間におけるノズル装置の移動距離Hが下記式の関係を満たすことが好ましい。
A1/H≦300
この場合、より効率良くドライヤーロールに薬液を吹付けることが可能となる。
なお、A1/Hが、300を超えると、A1/Hが上記範囲内にある場合と比較して、効率良く薬液を吹付けることができず、汚れが増加する。
ここで、ドライヤーロールD1に案内される湿紙の全幅A1が3000〜9000mmであることが好ましい。なお、図2には、湿紙の全幅A1(ドライヤーロールD1の走行方向に直交する方向の幅)が、ドライヤーロールD1の全幅に等しい場合を示している。すなわち、湿紙の全幅A1がドライヤーロールD1よりも小さい場合は、ドライヤーロールD1の両端に薬液を付与しない箇所を設けることになる。
全幅A1が3000mm未満でも問題はないが、全幅A1が上記範囲内にある場合と比較して、往復間の湿紙接触回数が少なく、散布薬液がドライヤーロールに過剰蓄積し易くなるため、散布量調整が必要となるという欠点があり、全幅A1が9000mmを超えると、全幅A1が上記範囲内にある場合と比較して、ノズルが往復して再散布するまでの時間が長く、湿紙接触回数が多くなり皮膜切れが発生し易いという欠点がある。
また、ドライヤーロールD1の周長B1が3700〜6000mmであることが好ましい。なお、ドライヤーロールD1の周長B1とは、ドライヤーロールD1の円周の長さを意味する。
周長B1が3700mm未満であると、周長B1が上記範囲内にある場合と比較して、ロールの周回時間が短いため、湿紙接触回数が多くなり、皮膜切れが発生し易いという欠点があり、周長B1が6000mmを超えると、周長B1が上記範囲内にある場合と比較して、湿紙がドライヤーロールD1に接する時間が長くなるため、皮膜が湿紙に吸収されて皮膜切れが発生し易いという欠点がある。
さらに、ドライヤーロールD1が1回転する時間が0.19〜2.0秒であることが好ましい。
時間が0.19秒未満であると、時間が上記範囲内にある場合と比較して、薬品中水分が揮発せず、効果発現が不十分となるという欠点があり、時間が2.0秒を超えると、時間が上記範囲内にある場合と比較して、湿紙がドライヤーロールD1に接する時間が長くなるため、皮膜が吸収されて皮膜切れが発生し易いという欠点がある。
次に、アウトロールORに案内されるカンバスK1に連続的に薬液を吹付ける吹付け方法について説明する。
図4は、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法においてカンバスに薬液を吹付けている状態を示す概略斜視図である。
図4に示すように、薬液の吹付け方法においては、エンドレス状のカンバスK1に対して、ノズル装置Sを用いて薬液を吹付ける。
ここで、カンバスK1は、図示しない湿紙と共に、湿紙の走行方向に走行するようになっている。
一方、ノズル装置Sは、カンバスK1の走行方向に直交する方向に往復運動するようになっている。
そして、カンバスK1を走行させた状態で、ノズル装置Sを往復運動させながら、ノズル装置SからカンバスK1に薬液が吹付けられる。
図5は、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法においてカンバスに薬液を吹付けた場合の薬液の吹付け箇所を説明するためのカンバス1回転分の展開図である。なお、カンバス1回転とは、カンバスの所定位置が1サイクルして元の位置に戻るところまでを意味する。
上述したように、カンバスK1が1回転する間に、ノズル装置Sは、カンバスK1の走行方向に直交する方向に移動しながら連続的に薬液を吹付けるので、図5に示すように、薬液は、平行四辺形状に付与されることになる。
このとき、上述したドライヤーロールD1の場合と同様に、カンバスK1が1回転する間におけるノズル装置Sの移動距離Hと、カンバスK1に対するノズル装置Sの吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす。
0.5≦H/W≦20
連続して薬液を吹付けると、
0.5≦H/W≦1
の領域においては、吹付け部分の隙間を作ることなくカンバスK1(走行体)に薬液を付与することができ、走行体に確実に均一な皮膜を形成することが可能となり、
1<H/W≦20
の領域においては、隙間が形成されるものの、極力小さくすることができる。この場合、カンバスK1においては、カンバスK1を案内するアウトロールORが、カンバスK1の走行に伴って薬液を均一化することで該隙間を埋めることができる。これにより、効率良く且つ均一な皮膜を形成することが可能となる。
その結果、部分的な皮膜切れの発生も防止することができる、紙粉やピッチの付着を確実に防止することが可能となる。
また、この範囲の中でも、
1≦H/W≦12
の関係を満たすようにすることが好ましく、
1≦H/W≦9
の関係を満たすようにすることがより好ましく、
1≦H/W≦7
の関係を満たすようにすることが更に好ましい。この場合、薬液の付与効率が優れ、より均一な皮膜を形成することができると共に、部分的な皮膜切れの発生を確実に防止することができる。
また、上述したドライヤーロールD1の場合と同様に、ノズル装置の吹付け部分の幅Wは30〜150mmであることが好ましく、ノズル装置の移動距離Hは15〜1800mmであることが好ましく、15〜1350mmであることがより好ましい。
ここで、カンバスK1に案内される湿紙の全幅A2が3000〜9000mmであることが好ましい。なお、図4には、湿紙の全幅A2(カンバスK1の走行方向に直交する方向の幅)が、カンバスK1の全幅に等しい場合を示している。すなわち、湿紙の全幅A2がカンバスK1よりも小さい場合は、カンバスK1の両端に薬液を付与しない箇所を設けることになる。
全幅A2が3000mm未満でも特に問題はないが、全幅A2が上記範囲内にある場合と比較して、カンバスへの塗布量が過剰気味になるため、散布量調整が必要になるという欠点があり、全幅A2が9000mmを超えると、全幅A2が上記範囲内にある場合と比較して、ノズルが往復して再散布するまでの時間が長く、湿紙接触回数が多くなり、皮膜切れし易いという欠点がある。
また、カンバスK1の全長B2が25000〜90000mmであることが好ましい。なお、カンバスK1の全長B2とは、カンバスK1の走行方向の全体の長さを意味する。
全長B2が25000mm未満であると、全長B2が上記範囲内にある場合と比較して、カンバスへの塗布量が過剰気味になるため、散布量調整が必要になるという欠点があり、全長B2が90000mmを超えると、全長B2が上記範囲内にある場合と比較して、ノズルが往復して再散布するまでの時間が長く、湿紙接触回数が多くなり、皮膜切れし易いという欠点がある。
さらに、カンバスK1が1回転する時間が1〜20秒であることが好ましい。
時間が1秒未満であると、時間が上記範囲内にある場合と比較して、薬品中水分が揮発せず、効果発現が不十分になるという欠点があり、時間が20秒を超えると、時間が上記範囲内にある場合と比較して、湿紙がカンバスK1に接する時間が長くなるため、皮膜が吸収されて皮膜切れが発生し易いという欠点がある。
第1実施形態に係る薬液の吹付け方法において、薬液は、水溶性であり、走行体に吹き付けられることにより皮膜が形成されるものであることが好ましい。この場合、部分的な皮膜切れの発生を防止することができるので、薬液による効果を確実且つ十分に発揮させることができる。
このとき、薬液の散布量は、固形分量として、0.1μg〜400μg/mであることが好ましい。
散布量が0.1μg/m未満であると、散布量が上記範囲内にある場合と比較して、薬液が十分に走行体の表面に付着せず、散布量が400μg/mを超えると、散布量が上記範囲内にある場合と比較して、余剰分が湿紙Xに吸収されてしまう虞がある。
かかる薬液としては、特に限定されないが、汚染防止剤、剥離剤、洗浄剤等が挙げられる。
次に、上述した薬液の吹付け方法の制御方法について述べる。
図6は、第1実施形態に係る制御方法を示すフローチャートである。
図6に示すように、第1実施形態に係る制御方法においては、まず、湿紙の速度をコンピュータに入力する。
そうすると、コンピュータが、予め設定されたノズル装置Sの吹付け部分の幅Wに対して、上述した式の関係を満たすように、カンバスK1が1回転する間におけるノズル装置Sの移動距離Hを演算することにより、ノズル装置の駆動情報が設定される。
次に、シーケンサーがコンピュータから駆動情報を受信し、該駆動情報に基づいて、該シーケンサーからタイマー制御による時間情報と、インバーター調整によるモーターの速度情報とがノズル装置に発信される。
こうして、ノズル装置は、移動速度と反転時間とが制御されることになる。これらのことより、第1実施形態に係る制御方法によれば、抄速の変化に応じて、効率良く薬液を吹付けることができる。
次に、上述した薬液の吹付け方法に用いられる薬液について説明する。
本実施形態に係る薬液の主要成分としては、水溶性ポリマー、シリコーンエマルジョン、ワックス等が挙げられる。
薬液の粘度は、常温(25℃)で500cps以下であることが好ましく、1〜200cpsであることがより好ましい。
粘度が500cpsを超えると、粘度が上記範囲内にある場合と比較して、飛散した薬液がノズルのノズル口や吹付けノズルのスリットに付着する恐れがある。
また、薬液の吐出が十分に行われなくなり、或いは、吹付けノズルが十分に機能しなくなるので、走行体に対して薬液を十分に付与できず、飛散も発生する傾向がある。
上記薬液中に含まれる残留成分(固化物となる成分)の割合は、50質量%以下であることが好ましく、0.1〜50質量%であることがより好ましい。
この場合、飛散した薬液が吐出ノズルのノズル口や吹付けノズルのスリットに付着し、薬液に含まれる残留成分がこれらを詰まらせるのを抑制できる。
[第2実施形態]
図7は、第2実施形態に係る薬液の吹付け方法が用いられる抄紙機のドライパートの一部を示す概略図である。
図7に示すように、抄紙機のドライパートは、湿紙Xを加熱乾燥しながら走行する12基の円柱状のドライヤーロール(ヤンキードライヤー)D11,D12,D13,D14,D15,D16,D17,D18,D19,D20,D21及びD22(以下「D11〜D22」という。)と、ドライヤーロールD11〜D22それぞれに当接されたドクターDKと、湿紙XをドライヤーロールD11〜D22の表面に押し付けながら走行する上側のカンバスK11及び下側のカンバスK12と、カンバスK11,K12を案内するカンバスロールKRと、カンバスK11,K12を案内するアウトロールORと、を備える。すなわち、ドライヤーロールD11〜D22の数、ドクターDKの数、カンバスK11,K12の数が異なること以外は、第1実施形態に係るドライパートDと同じである。
ドライパートにおいては、第1実施形態に係るドライパートDと同様に、走行体であるドライヤーロールD11〜D22及びカンバスK11、K12は、湿紙Xと同速度で走行(回転)するようになっている。
また、ドライヤーロールD11、カンバスK11に対して、それぞれ図7に示す矢印Pの位置でノズル装置により薬液が吹付けられるようになっている。
なお、ドライヤーロールD1に連続的に薬液を吹付ける吹付け方法については、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法と同じであるので、説明を省略する。
[第3実施形態]
図8は、第3実施形態に係る薬液の吹付け方法が用いられる抄紙機のドライパートの一部を示す概略図である。
図8に示すように、抄紙機のドライパートは、湿紙Xを加熱乾燥しながら走行する9基の円柱状のドライヤーロール(ヤンキードライヤー)D23,D24,D25,D26,D27,D28,D29,D30及びD31(以下「D23〜D31」という。)と、湿紙XをドライヤーロールD23〜D31の表面に押し付けながら走行するカンバスK21と、カンバスK21を案内するカンバスロールKRと、を備える。すなわち、ドライヤーロールD23〜D31にドクターDKが当接されておらず、カンバスK21を案内するアウトロールが設けられていないこと以外は、第1実施形態に係るドライパートDと同じである。
ドライパートにおいては、第1実施形態に係るドライパートDと同様に、走行体であるドライヤーロールD23〜D31及びカンバスK21は、湿紙Xと同速度で走行(回転)するようになっている。
また、ドライヤーロールD23、カンバスK21に対して、それぞれ図8に示す矢印Pの位置でノズル装置により薬液が吹付けられるようになっている。
次に、カンバスK21に連続的に薬液を吹付ける吹付け方法について説明する。
薬液の吹付け方法においては、第1実施形態に係るドライパートDと同様に、カンバスK21に対して、ノズル装置Sを用いて薬液を吹付ける(図4参照)。
このとき、カンバスK21が1回転する間のノズル装置Sの移動距離Hと、ノズル装置Sの薬液の吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす。
0.5≦H/W≦20
上記式の関係を満たすことにより、連続して薬液を吹付けると、吹付け部分の隙間を作ることなくカンバスK21(走行体)に薬液を付与することができ、走行体に確実に均一な皮膜を形成することが可能となる。
また、この範囲の中でも、
0.5≦H/W≦12
の関係を満たすようにすることが好ましく、
0.5≦H/W≦9
の関係を満たすようにすることがより好ましく、
0.5≦H/W≦7
の関係を満たすようにすることが更に好ましい。この場合、薬液の付与効率が優れ、より均一な皮膜を形成することができると共に、部分的な皮膜切れの発生を確実に防止することができる。
このとき、ノズル装置の吹付け部分の幅Wは30〜150mmであることが好ましい。
吹付け部分の幅Wが30mm未満であると、吹付け部分の幅Wが上記範囲内にある場合と比較して、ノズルが往復して再散布するまでの時間が長く、湿紙接触回数が多くなる欠点があり、吹付け部分の幅Wが150mmを超えると、吹付け部分の幅Wが上記範囲内にある場合と比較して、インパクトが弱いスプレー幅端部が飛散して対象への付着効率が低下するという欠点がある。
また、ノズル装置の移動距離Hは、15〜1800mmであることが好ましく、15〜1350mmであることがより好ましい。
移動距離Hが15mm未満であると、移動距離Hが上記範囲内にある場合と比較して、ノズルが往復して再散布するまでの時間が長く、湿紙接触回数が多くなるという欠点があり、移動距離Hが1800mmを超えると、移動距離Hが上記範囲内にある場合と比較して、インパクトが弱いスプレー幅端部が飛散して対象への付着効率が低下する欠点がある。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態に係る薬液の吹付け方法においては、図1に示す矢印Pの位置でノズル装置により薬液が吹付けられているが、これらの位置に限定されない。
第1実施形態に係る薬液の吹付け方法においては、ドライヤーロールD1に対してノズル装置Sを用いて、薬液を吹付けているが、他のドライヤーロールに同様に薬液を吹付けてもよい。
また、カンバスK1に対してノズル装置Sを用いて、薬液を吹付けているが、他のカンバスに同様に薬液を吹付けてもよい。
なお、第2実施形態及び第3実施形態に係る薬液の吹付け方法についても同様である。
第1実施形態に係る薬液の吹付け方法においては、ドライヤーロールD1及びカンバスK1の他に、ブレーカースタックロールB及びカレンダーロールCに対しても、同様にして連続的に薬液を吹付けることができる。
なお、第2実施形態及び第3実施形態に係る薬液の吹付け方法についても同様である。
ちなみに、第1実施形態に係る薬液の吹付け方法における薬液の吹付け対象が、周回時間の長いドライヤーロールD1又はカンバスKの方が、往復間の湿紙接触回数が適度で皮膜切れし難い。
第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態に係る薬液の吹付け方法においては、1つのノズル装置Sで薬液の吹付けを行っているが、ノズル装置Sは複数あってもよい。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1〜34及び比較例1〜10)
図1に示す抄紙機において、紙幅2.5mの湿紙を抄速140m/minで稼動させ、カンバスアウトロールに案内されるカンバスK1に対し、図4に示すようにノズル装置Sを用いて、表1に示す条件下、汚れ防止剤(クリンキーパーPBS1291、濃度10%、粘度(25℃)1.5cps)を5cc/min散布した。
また、同様にして、ドライヤーロールD1に対し、図2に示すようにノズル装置Sを用いて、表2に示す条件下、汚れ防止剤(ダスクリーンPBM3466L、濃度10%、粘度(25℃)3.0cps)を3cc/min散布した。
[評価方法]
(1)実施例1〜17及び比較例1〜5において、抄紙機を14日間連続して稼動させ、カンバスK1表面に蓄積された汚れを、定点で写真撮影し、画像解析でカンバス10cmにおける汚れ(ピッチ)占有率を算出して比較評価した。得られた結果を表1に示す。
(2)実施例18〜34及び比較例6〜10において、抄紙機を3日間連続して稼動させ、ドライヤーロールD1に当接されたドクターの刃先・刃裏に蓄積された汚れを採取し、その重量を測定した。得られた結果を表2に示す。
(表1)
Figure 2014136445
(表2)
Figure 2014136445
表1に示す結果より、H/Wが0.5〜20である場合、カンバスK1の汚れ占有率が極端に小さくなることがわかった。
また、表2に示す結果より、H/Wが0.5〜20である場合、ドライヤーロールD1の汚れ量が極端に小さくなることがわかった。
(実施例35〜45及び比較例11,12)
図1に示す抄紙機において、紙幅4.75mの湿紙を抄速680m/minで稼動させ、カンバスアウトロールに案内されるカンバスK1(カンバス長35m)に、並設された2基のノズル装置Sを用いて、同時に、表3に示す条件下、汚れ防止剤(クリンキーパーPBS2020、濃度10%、粘度(25℃)2.1cps)を合計7cc/min散布した。
[評価方法]
実施例35〜45及び比較例11,12において、抄紙機を3日間連続して稼動させ、カンバスK1表面に蓄積された汚れの重量を1日当たりの重量に換算して比較評価した。得られた結果を表3に示す。
なお、カンバス表面の汚れは、3日経過直後にカンバス用ドクターを当てて除去した汚れをセーブオールで回収した。また、吹付け部分の幅Wはノズル装置2基分の幅であり、散布量はノズル装置2基分の散布量である。
(表3)
Figure 2014136445
表3に示す結果より、H/Wが1.0〜12である場合、汚れ量が極端に小さくなることがわかった。
(実施例46〜57及び比較例13,14)
図8に示す抄紙機において、紙幅5.0mの湿紙を抄速680m/minで稼動させ、カンバスアウトロールに案内されないカンバスK21(カンバス長40m)に、並設された2基のノズル装置Sを用いて、同時に、表4に示す条件下、汚れ防止剤(クリンキーパーPBS3184、濃度10%、粘度(25℃)2.0cps)を合計5cc/min散布した。
[評価方法]
実施例46〜57及び比較例13,14において、抄紙機を5日間連続して稼動させ、カンバスK21表面に蓄積された汚れを定点で写真撮影し、画像解析でカンバス10cmにおける汚れ(ピッチ)占有率を算出して比較評価した。得られた結果を表4に示す。
なお、吹付け部分の幅Wはノズル装置2基分の幅であり、散布量はノズル装置2基分の散布量である。
(表4)
Figure 2014136445
表4に示す結果より、H/Wが0.5〜12である場合、汚れ量が極端に小さくなることがわかった。
(実施例58〜66及び比較例15,16)
図7に示す抄紙機において、紙幅5.0mの湿紙を抄速680m/minで稼動させ、ドライヤーロールD11に対し、図2に示すようにノズル装置Sを用いて、表5に示す条件下、汚れ防止剤(ダスクリーンCMS8163L、濃度12%、粘度(25℃)1.6cps)を5cc/min散布した。
[評価方法]
実施例58〜66及び比較例15,16において、抄紙機を3日間連続して稼動させ、ドライヤーロールD11に当接されたドクターの刃先・刃裏に蓄積された汚れを採取し、汚れの重量を1日当たりの重量に換算して比較評価した。得られた結果を表5に示す。
(表5)
Figure 2014136445
表5に示す結果より、H/Wが0.5〜3.0である場合、汚れ量が極端に小さくなることがわかった。
(実施例67〜87、比較例17〜22)
図1に示す抄紙機において、紙幅4.5mの湿紙を抄速を変えて稼動させ、ドライヤーロールD1に対し、図2に示すようにノズル装置Sを用いて、表6に示す条件下、汚れ防止剤(ダスクリーンCMS8163L、濃度12%、粘度(25℃)1.6cps)を5cc/min散布した。
[評価方法]
実施例67〜87、比較例17〜22において、抄紙機を1時間連続して稼動させ、ドライヤーロールD1に当接されたドクターの刃先・刃裏に蓄積された汚れを採取し、汚れの重量を比較評価した。得られた結果を表6に示す。
(表6)
Figure 2014136445
表6に示す結果より、H/Wが0.5〜3.0であり、湿紙の全幅A1と、ドライヤーロールが1回転する間におけるノズル装置の移動距離Hが、
A1/H≦300
を満たす場合、汚れ量が極端に小さくなることがわかった。
(実施例88〜105)
図1に示す抄紙機において、紙幅4.8mの湿紙を抄速700m/minで稼動させ、カンバスアウトロールに案内されるカンバスK1に対し、図4に示すようにノズル装置Sを用いて、表7に示す条件下、シリコーンエマルジョン製品(X−52−8247B(信越化学工業株式会社製)、濃度50%、粘度(25℃)730cps)を、吹き付け部分の幅150mm、H/W=1で、散布した。
また、同様にして、ドライヤーロールD1に対し、図2に示すようにノズル装置Sを用いて、表8に示す条件下、シリコーンエマルジョン製品(X−52−8247B(信越化学工業株式会社製)、濃度50%、粘度(25℃)730cps)を、吹き付け部分の幅30mm、H/W=1で、散布した。
[評価方法]
(1)実施例88〜96において、抄紙機を5日間連続して稼動させ、カンバスK1表面に蓄積された汚れを、定点で写真撮影し、画像解析でカンバス10cmにおける汚れ(ピッチ)占有率を算出して比較評価した。
また、5日間経過した時のノズルの閉塞率を写真撮影と画像解析により算出した。
得られた結果を表7に示す。
(2)実施例97〜106において、抄紙機を5日間連続して稼動させ、ドライヤーロールD1に当接されたドクターの刃先・刃裏に蓄積された汚れを採取し、その重量を測定した。
また、5日間経過した時のノズルの閉塞率を写真撮影と画像解析により算出した。
得られた結果を表8に示す。
(表7)
Figure 2014136445
(表8)
Figure 2014136445
表7に示す結果より、薬液の粘度は、常温(25℃)で500cps以下である場合、飛散した薬品由来のノズル閉塞率と、カンバスK1の汚れと、が極端に少なくなることがわかった。
また、表8に示す結果より、薬液の粘度は、常温(25℃)で500cps以下である場合、飛散した薬品由来のノズル閉塞率と、ドライヤーロールD11の汚れ量と、が極端に小さくなることがわかった。
以上、実施例に示した結果から明らかなように、本実施形態に係る薬液の吹付け方法によれば、比較例の薬液の吹付け方法と比較して、ドライヤーロール及びカンバスの汚染を十分に抑制できることがわかった。このことから、ドクターが当接されたドライヤーロール又はアウトロールに案内されるカンバスにおいては、H/Wを、0.5〜20の範囲とすることにより、走行体に均一に薬液を付与でき、紙粉やピッチ等の汚れの付着も抑制できることが確認された。
本発明に係る薬液の吹付け方法は、抄紙機におけるドライパートの走行体に連続的に薬液を吹付ける場合の吹付け方法として好適に用いられる。本発明によれば、走行体に均一に薬液を付与でき、吹付け効率に優れる。
B・・・ブレーカースタックロール
C・・・カレンダーロール
D・・・ドライパート
DK・・・ドクター
D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9,D11,D12,D13,D14,D15,D16,D17,D18,D19,D20,D21,D22,D23,D24,D25,D26,D27,D28,D29,D30,D31・・・ドライヤーロール
H・・・移動距離
KR・・・カンバスロール
K1,K11,K12,K21・・・カンバス
OR・・・アウトロール
S・・・ノズル装置
W・・・吹付け部分の幅
X・・・湿紙

Claims (9)

  1. 抄紙機のドライパートにおいて、湿紙を案内する走行体を走行させた状態で、ノズル装置を前記走行体の走行方向に直交する方向に往復運動させながら前記走行体に薬液を連続的に吹付ける薬液の吹付け方法であって、
    前記走行体が、円柱状のドライヤーロール又はエンドレス状のカンバスであり、
    前記走行体が1回転する間における前記ノズル装置の移動距離Hと、前記走行体に対する前記ノズル装置の吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす薬液の吹付け方法。
    0.5≦H/W≦20
  2. 抄紙機のドライパートにおいて、湿紙を案内する走行体を走行させた状態で、ノズル装置を前記走行体の走行方向に直交する方向に往復運動させながら前記走行体に連続的に薬液を吹付ける薬液の吹付け方法であって、
    前記走行体が、エンドレス状のカンバスであり、
    前記走行体が1回転する間における前記ノズル装置の移動距離Hと、前記走行体に対する前記ノズル装置の吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす薬液の吹付け方法。
    0.5≦H/W≦12
  3. 抄紙機のドライパートにおいて、湿紙を案内する走行体を走行させた状態で、ノズル装置を前記走行体の走行方向に直交する方向に往復運動させながら前記走行体に連続的に薬液を吹付ける薬液の吹付け方法であって、
    前記走行体が、カンバスアウトロールに案内されるエンドレス状のカンバスであり、
    前記走行体が1回転する間における前記ノズル装置の移動距離Hと、前記走行体に対する前記ノズル装置の吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす薬液の吹付け方法。
    1≦H/W≦12
  4. 前記ノズル装置の吹付け部分の幅Wが30〜150mmであり、
    前記ノズル装置の移動距離Hが15〜1800mmである請求項1〜3のいずれか1項に記載の薬液の吹付け方法。
  5. 抄紙機のドライパートにおいて、湿紙を案内する走行体を走行させた状態で、ノズル装置を前記走行体の走行方向に直交する方向に往復運動させながら前記走行体に連続的に薬液を吹付ける薬液の吹付け方法であって、
    前記走行体が、円柱状のドライヤーロールであり、
    前記走行体が1回転する間における前記ノズル装置の移動距離Hと、前記走行体に対する前記ノズル装置の吹付け部分の幅Wとが下記式の関係を満たす薬液の吹付け方法。
    0.5≦H/W≦3
  6. 前記走行体に案内される湿紙の全幅A1と、前記走行体が1回転する間における前記ノズル装置の移動距離Hが下記式の関係を満たす請求項5記載の薬液の吹付け方法。
    A1/H≦300
  7. 前記ノズル装置の吹付け部分の幅Wが30〜150mmであり、
    前記ノズル装置の移動距離Hが15〜450mmである請求項5又は6に記載の薬液の吹付け方法。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の薬液の吹付け方法を制御する制御方法であって、
    前記湿紙の速度をコンピュータに入力し、該コンピュータが前記式の関係を満たすように演算して、前記ノズル装置の駆動情報を設定し、
    シーケンサーが前記コンピュータから前記駆動情報を受信し、該駆動情報に基づいて、該シーケンサーから時間情報と、速度情報とが発信され、前記ノズル装置の移動速度と反転時間とが制御される制御方法。
  9. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の薬液の吹付け方法に用いられ、
    粘度が500cps以下である薬液。
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