JPH03152289A - 繊維性ウエブから流体を除去する装置と方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、繊維性ウェブから流体を除去する装置と方法
に関し、特に、本発明は、ウェブが長期にわたって高圧
高温を受ける加熱された伸長ニップシステムに関する。

（従来の技術、発明が解決しようとする課題］スト７ク
から祇ウェブを製造する際、ストンクは、ヘッドボック
スから形成ワイヤ上へ放出され、そこでスト２クがはじ
めに脱水されて繊維性ウェブが形成される。この繊維性
ウェブは、それから共働するロール間でプレスされ、過
剰の水分が除去される。その結果、プレスされたウェブ
は、複数の加熱ドライヤードラムのまわりに案内され、
つｌブを乾燥させる。

製紙機械の乾燥部分は、乾燥工程を完了するために熱人
力について著しく費用がかさむ、その結果、プレス部分
でウェブからより多くの水分を押し出すようにすること
により、乾燥部分で残りの水分を除去するために熱の必
要量を少くする方法がこの技術に熟達した人々によって
長い間、評価されてきたゆ プレス部分での水の除去能力の増加について、伸長ニッ
ププレスは成功をおさめた。伸長ニップブレスは、基本
的に、支持ロールとそれと共働する伸長シューとを有し
、その支持ロールとシューとの間に形成された伸長ニッ
プを通って支持ブランケットが伸長する。そのブランケ
ットは、伸長ニップを通って移動し、ウェブが伸長ニッ
プを通過する間の時間が増すようにウェブを支持する。

そのように滞留時開が増すことにより、従来の共働ロー
ルプレスに比べてウェブからプレスされる水分の萱が増
加する。

ベロイト・コーポレイシジンに譲渡された米国特許第４
，７３８．７５２号に示すように、伸長ニップブレスに
熱を作用させると水蒸気が発生し、これが伸長ニップか
ら液相のより多量の水を放散させるのに役立ち、それに
よって、従来の伸長ニッププレス部分に比べてうニブか
らより多くの水分が除去される。

しかし、前記米国特許第４，７３８．７５２号では、ウ
ェブから除去される水分を受容するために支持ロールは
多孔性表面を有していたけれども、そのような多孔性表
面を設けることは成る種の欠点があった。

特に、成る場合には、ウェブが支持ロールの外面と物理
的接触状態で走行することが効果的である。従って、支
持ロールの多孔性表面は、ウェブにつく孔の跡形を無視
できるほど小さいサイズの孔を備えていなければならな
い。

しかしながら、ベロイト・コーポレイションに譲渡され
ている米国特許出願第０７１０８９　、８８７号におい
ては、種々の提案がなされ、特に、種々の孔のサイズを
設定しているけれども、加熱した伸長ニップブレスを長
期にわたって使用すると、そのような多孔性表面がくず
れる傾向がある。

支持ロールが脱水されないと、ウェブが伸長プレスから
出るときに発生する紙から水蒸気の内圧が消滅すること
によって、シートの構造が崩壊、損傷されその層剥離が
発生する。

層剥離の問題を排除するために、多孔性焼結金属表面を
実験室レベルではうまく使用することができたけれども
、商業上の高温多孔性支持ロールの製造はむつかしいこ
とがわかった。多孔性支持ロールの製造は特に次の問題
のために困難であった。焼結金属コーティングは、小粒
子とその小粒子間を接着する非常に小さな部分とで成る
。その焼結金属部分に比較的小さな応力が作用しても、
これらの接着部分には、より大きな応力が生しる。

そのように大きな応力が作用すると、その構造体の機械
的性質の弱化をもたらす。さらに、例えば支持ロールの
ような大きな焼結金属部分は、現在の装置や技術を使っ
て製造することはむづかしい。

本発明は支持ロールの表面に沿って？！敗の非常に小さ
な溝、又はチャンネルを形成することによって前述の問
題を克服しようとするものである。

そのような溝は、乾燥が行なわれる紙から流体を逃す。

前述の溝は、ロールの表面にすぐれた機械的な完全性を
与えるためにチャンネル間の部分を十分に大きくするこ
とを可能にする。

従って、本発明の第１の目的は、従来の装置の前述の欠
点を克服し、高温伸長ニッププレスの技術に著しく貢献
することができる繊維性ウェブから流体を除去する装置
を提供することである。

本発明のもうひとつの目的は、プレスロール又は支持ロ
ールがウェブと共働する外面を有し、かつウェブがプレ
ス部分を通過する間、ウェブから除去された水やスチー
ムを受容するために１〜ｉ、ｏｏｏミクロンの範囲内の
幅の複数の溝を有するようにした繊維性ウェブから流体
を除去する装置を提供することである。

本発明のもうひとつの目的は、谷溝の深さが５〜６００
ミクロンの範囲内であり、谷溝が隣接溝に対して２００
〜３００ミクロンの範囲内の距離をおいて位置し、それ
らの溝がプレスロールのまわりを周囲方向へ伸長するよ
うにした繊維性ウェブから流体を除去する装置を提供す
ることである。

本発明のもうひとつの目的は、プレス部分を通って伸長
するベルトを有する繊維性ウェブから流体を除去する製
雪を提供することである。ベルトの表面はマシン方向へ
伸長する複数の溝を有し、その溝は、ウェブがプレス部
分を通過する間ウェブから放出されるスチームや水分を
受容するため１〜ｌ　、　０００ミクロンの範囲内の幅
を有する。

本発明の他の目的や効果は添付図面に関連して後文で説
明する詳細な説明からこの技術に熟達した人々にとって
容易に明らかとなるであろう。

１課題を解決するための手段、作用） 本発明は繊維性ウェブから流体を除去する装置と方法に
関する。この装置は、プレス部材と、そのプレス部材と
共働してその間に伸長プレス部分を形成するブランケッ
ト手段とををする。ウェブは、プレス部分を通過する間
、プレス部材とブランケット手段との間にプレスされる
ように仕組まれている。伸長プレスシューは、ウェブが
プレス部分を通過する時、ウェブから流体が除去される
ように、ブランケット手段をプレス部分へ向って押圧す
る。プレス部分に隣接して加熱手段が配置され、それは
熱をウェブへ伝達するので、ウェブがプレス部分を通過
する時、そのウェブは長期間にわたって高圧高温の作用
を受ける。ウェブがプレス部分を通過する間、プレス部
分内で生じた水蒸気は、液相の流体をウェブから押し出
す。

プレス部材は、ウェブと共働する外面を有する。

その外面は、ウェブがプレス部分を通過する間ウェブか
ら押し出されたスチームと水分とを受入れるために１〜
１，０００ミクロンの範囲内の幅をもつ複数の溝を有す
る。

本発明のひとつの実施態様では、複数の溝の谷溝はプレ
ス部材の表面に沿って少くとも５０ミクロンにわたって
伸長し、５〜６００ミクロンの範囲内の深さを有する。

本発明の好ま１−い実施態様において、プレス部材は、
複数の溝の谷溝が５〜６００ミクロンの範囲内の深さを
有するプレスロールである。さらに、谷溝は隣接溝に対
して２００〜３００ミクロンの範囲内の距離をおいて離
れて位置する。それらの溝はプレスロールのまわりで周
囲方向へ伸長し、かつ、互いに平行をなして間隔をおい
て位置する。

溝はエツチング、型彫り、電気鋳造、レザードリル法又
はきざみ付けのプロセスのいずれかにより形成される。

本発明の好ましい実施態様では、溝はマシン方向へ伸長
する。

本発明のもうひとつの実施態様では、この装置はプレス
部分を通って伸長するベルト手段を有する。このベルト
手段は、ウェブとプレス部材との間に配置される。ベル
ト手段は、ウェブと共動する表面を有し、その表面はマ
シン方向へ伸長する複数の溝を有する。複数の溝の谷溝
は１〜１，０００ミクロンの範囲内の幅を有する。ベル
ト手段の表面は、ウェブと共働する電気鋳造法で形成さ
れたコーティングを有する。そのコーティングは複数の
溝を有する。

複数の溝の谷溝は、１５０〜２００ミクロンの範囲内の
深さを有し、隣接溝に対して４〜６００ミクロンの範囲
内の距離だけ離れて位置する。

本発明は、また、繊維性ウェブから流体を除去する方法
に係り、この方法は、プレスロ−ルプレス部材との間に
配置されたブランケットがブランケットとプレス部材と
の間に伸長プレス部分を形成するように、伸長プレスシ
ューをプレス部材へ向って押しやる段階を含む。

ブランケットによって支持されたウェブは、そのウェブ
から流体が除去されるようにプレス部分を通って移動す
る。熱がウェブへ伝達され、ウェブがプレス部分を通過
する時、ウェブが長期にわたって高圧高温を受けるよう
に、プレス部材が加熱される。従って、ウェブがプレス
部分を通過する間、プレス部分内で生じた水蒸気は流体
を液相でウェブから押出す。

ウェブがプレス部分を通過する間にうニブから押し出さ
れた水とスチームとは、プレス部材の外面に沿って形成
された複数の溝に受入れられる。

谷溝は１〜１　、０００ミクロンの範囲内の幅を有する
。

本発明は添付図面に関連して説明された詳細な説明を考
慮することにより、この技術に熟達した人々にとって、
多くの変形が容易に可能であることは明らかである。し
かし、そのような変形は、特許請求の範囲に規定される
本発明の範囲に入るものである。

［実施例〕 本発明の種々の実施例を通して、同一符号は同一部品を
示す。

第１回は、繊維性ウェブＷから流体を除去する装置１０
の側面図である。この装置１Ｇは、プレス部材１２とそ
のプレス部材１２と共働するブランケット手段１４とを
有し、それらの間に伸長プレス部分１６を形成するので
、ウェブＷは、プレス部分１６を通過する間プレス部材
１２とブランケット手段１４との間でプレスされる。

ウェブＷがプレス部分１６を通過する時、流体がウェブ
Ｗから除去されるように、伸長型プレスシュー１８がブ
ランケット手段１４をプレス部材１２へ向って押圧する
。

プレス部材１２の近くに、全体を符号２０で示す加熱手
段が配置され、熱をウェブＷへ伝達するので、ウェブＷ
がプレス部分１６を通過するとき、ウェブＷは、長時間
高温高圧を受け、従って、ウェブＷがプレス部分１６を
通過する間、プレス部分１６内で発生した水草気が液相
の流体をウェブＷから除去する。

プレス部材は、ウェブＷと共働する外面２２を有する。

さらに、ブランケット手段１４とウェブＷとの間に、フ
ェルトＦが配置される。

第２図は第１図の２−２線に沿ってとった拡大断面図で
ある。プレス部材１２の外面２２は、ウェブＷがプレス
部分１６を通過する間、ウェブＷから押出される水やス
チームを受入れるために１〜１　、０００ミクロンの範
囲内の幅の複数の溝２４，２５，２６．２７を形成する
。

第２図に示す複数の溝２４〜２７の谷溝は、表面２２に
沿って少くとも５０ミクロンだけ伸長する。

第２図に示すように、谷溝は５〜６００ミクロンの範囲
内の、好ましくは５００ミクロンの深さＤを有する。

本発明の各実施例において、プレス部材１２はプレスロ
ールであり、本発明の１実施例において、溝は面２２に
沿って少くとも５０ミクロンにわたって伸長する。溝は
互いに２〜３００ミクロンの範囲内の距離だけ間隔をお
いて位置し、好ましくは第２図に示すように、２５０ミ
クロンの間隔Ｓを有する。

・　第１図及び第２図に示すように、複数の満２４〜２
７の谷溝はプレスロール１２のまわりを周囲方向へ伸長
し、それらの満２４〜２７は互いに平行をなして間隔を
おいて位置する。

溝２４〜２７はエツチング、型彫り、電気鋳造、レザー
ドリル、又はローレント切り等の方法によりプレス部材
１２の表面２２に形成され、溝は矢印ＨＤで示すマシン
方向へ伸長する。

第３図に示す本発明のもうひとつの実施例において、ベ
ルト手段２８はプレス部分１６Ａを通って伸長し、同ベ
ルト手段２Ｂはウェブ諭とプレス部材１２Ａとの間に配
置される。ベルト手段２８は、ウニツーＡと共働する表
面３０を有する。ベルトの表面３０は、第３ＵＡの４−
４線に沿ってとった拡大断面図である。第４図に示すよ
うに、複数の満３２．３３を形成する。この溝３２．３
３は矢印ＭＤＡで示すマシン方向へ伸長する。？３１数
の溝３２．３３の谷溝は１〜１　、０００ミクロンの範
囲内の幅Ｘを有し、好ましくは７５ミクロンの輻Ｘを有
する。

第４図に示すように、全体を符号２８で示すベルト手段
の表面３０は、ウェブ−八と共働する電気鋳造法で形成
されるコーティング３４を有する。コーティング３４は
、複数の溝３２．３３を形成し、谷溝は１５０〜２５０
ミクロンの範囲内の深さ、好ましくは１７５ミクロンの
深さＤＡを有し、また、４〜６００ミクロンの範囲内の
距＃１ｌＳＡをおいて相互に翻れて位置し、好ましくは
溝間に５００ミクロンの距離ＳＡを有する。

この装置の運転時、プランケラ目４とフェルトＦとによ
り支持されたウェブＷは、そのウェブＷから水が押し出
されるようにプレス部分１６を通過する。誘導ヒーター
のような加熱手段２０が支持ロール又はプレスロール１
２の外面２２を加熱するので、ウェブＷから液相の形で
水を押し出すようにプレス部分１６内で水澤気が発生す
る。液相の水のいくらかはフェルトＦによって吸収され
、プランケシ目４が溝ををする場合、水がプランケラ）
１４によってプレス部分１６から導き出されるけれども
、水の他の部分は、ロール１２のまわりで周囲方向へマ
シン方向へ伸長する複数の溝２４〜２７によりプレス部
分から除去される。これらの溝は顕ＩＩ的な大赤さであ
り、ロール１２の外面２２の構造を完全に保持するよう
に、互いに間隔をおいて位置する。

同様に、本発明のもうひとつの実施例において、ベルト
２日はそのベルト２８の外面３０がウェブ−Ａを加熱す
るように誘導ヒータ２０Ａによって加熱される。

従って、ウェブ−八はそれがプレス部分１６Ａを通過す
る間、長時間にわたって温度が上昇する。液相の水は、
ベルト２８の外面３０に形成された複数のマシン方向の
溝３２．３３内に受容されるので、その水はウェブから
除去される。さらに、例えば誘導ヒータのようなもうひ
とつのヒータ２１によって、熱を支持ロール１２＾へ供
給することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、特許請求の範囲におけ
る各請求項に記載された要件を具備することによって、
プレス装置と構造上一体的に形成され、かつ、ウェブを
適切に脱水させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従った加熱される伸長ニッププレス装
置の側面図であり、 第２図は第１図の２−２線に沿ってとった拡大断面図で
あって、本発明に従ったプレス部材の表面に形成される
複数の溝を示す。 第３図は本発明のもうひとつの実施例の拡大断面図であ
って、ベルト手段の表面に形成されたコーティングによ
って形成される複数の溝を有するベルト手段を示す。 第４図は第３図の４−４線に沿ってとった拡大断面図で
ある。 本発明の種々の実施例を通して同一符号は同一部品を示
す。 １０・・・流体の除去装置、　Ｗ、　ＷＡ・・・繊維性
ウェブ、１２・・・プレス部材、　　　１４・・・ブラ
ンケット手段、Ｉ６・・・伸長プレス部分、　１Ｂ・・
・伸長プレスシュー２０．２０＾・・・加熱手段、　　
２２・・・プレス部材の外面、２４　、２５．２６　、
２７・・・溝、　　２８・・・ベルト手段、３０・・・
ベルト手段の外面、３２．３３・・・溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プレス部材； 前記プレス部材と共働してそれらの間に伸長プレス部分
   を形成し、前記プレス部分を通過する間、前記プレス部
   分との間にウェブをプレスするブランケット手段； ウェブが前記プレス部分を通過する時、ウェブから流体
   が除去されるように、前記ブランケット手段を前記プレ
   ス部材へ向って押圧する伸長プレスシュー； 前記プレス部材に隣接して配置され、ウェブへ熱を伝達
   し、ウェブが前記プレス部分を通過する時ウェブは長期
   間にわたって高圧高温を受け、ウェブが前記プレス部分
   を通過する間、前記プレス部分内で発生した水蒸気が、
   液相の流体をウェブから除去するようにした加熱手段； を備え； 前記プレス部材はウェブと共働する外面を有し、前記外
   面は、ウェブが前記プレス部分を通過する間、ウェブか
   ら除去された水やスチームを受容するため１〜１，００
   ０ミクロンの範囲内の幅の複数の溝を有する； ことを特徴とする繊維性ウェブから流体を除去する装置
   。 ２、前記複数の溝の各溝は、前記外面に沿って少くとも
   ５０ミクロンにわたって伸長することを特徴とする請求
   項１に記載のプレス装置。 ３、前記複数の溝の各溝は、５〜６００ミクロンの範囲
   内の深さを有することを特徴とする請求項１に記載のプ
   レス装置。 ４、前記プレス部材はプレスロールであることを特徴と
   する請求項１に記載のプレス装置。 ５、前記複数の溝の各溝は、前記外面に沿って少くとも
   ５０ミクロンにわたって伸長していることを特徴とする
   請求項４に記載のプレス装置。 ６、前記複数の溝の各溝は、５〜６００ミクロンの範囲
   内の深さを有することを特徴とする請求項４に記載のプ
   レス装置。 ７、前記複数の溝の各溝は、隣接溝に対して２００〜３
   ００ミクロンの範囲内の距離だけ離れて位置することを
   特徴とする請求項４に記載のプレス装置。 ８、前記複数の溝の各溝は、前記プレスロールのまわり
   を周囲方向へ伸長し、前記溝は互いに平行に間隔をおい
   て位置することを特徴とする請求項４に記載のプレス装
   置。 ９、前記複数の溝の各溝は、エッチングプロセスにより
   形成されていることを特徴とする請求項４に記載のプレ
   ス装置。 １０、前記複数の溝の各溝は、型彫りプロセスにより形
   成されていることを特徴とする請求項４に記載のプレス
   装置。 １１、前記複数の溝の各溝は、電気鋳造プロセスにより
   形成されていることを特徴とする請求項４に記載のプレ
   ス装置。 １２、前記複数の溝の各溝は、レザードリルにより形成
   されていることを特徴とする請求項４に記載のプレス装
   置。 １３、前記複数の溝の各溝は、きざみ付けプロセスによ
   り形成されていることを特徴とする請求項４に記載のプ
   レス装置。 １４、前記複数の溝の各溝は、マシン方向へ伸長するこ
   とを特徴とする請求項４に記載のプレス装置。 １５、前記プレス部分を貫通するベルト手段をさらに有
   し、前記ベルト手段はウェブと前記プレス部材との間に
   配置され； 前記ベルト手段はウェブと共働する表面を有し；前記ベ
   ルト表面はマシン方向へ伸長する複数の溝を形成し； 前記複数の溝の各溝は１〜１，０００ミクロンの範囲内
   の幅を有することを特徴とする請求項１に記載のプレス
   装置。 １６、前記ベルト手段の前記表面は、ウェブと共働する
   電気鋳造、コーティングを有し、前記コーティングは前
   記複数の溝を形成することを特徴とする請求項１５に記
   載のプレス装置。 １７、前記複数の溝の各溝は、１５０〜２００ミクロン
   の範囲内の深さを有することを特徴とする請求項１６に
   記載のプレス装置。 １８、前記複数の溝の各溝は、隣接溝に対して４００〜
   ６００ミクロンの範囲内の距離をおいて位置しているこ
   とを特徴とする請求項１６に記載のプレス装置。 １９、プレス部材； 前記プレス部材と共働し、それらの間に伸長プレス部分
   を形成し、ウェブが前記プレス部分を通過する間、前記
   プレス部材との間でウェブをプレスするブランケット手
   段； ウェブが前記プレス部分を通過する時、ウェブから流体
   が除去されるように、前記ブランケット手段を前記プレ
   ス部材へ向って押しやる伸長プレスシュー； 前記プレス部材に隣接して配置され、ウェブへ熱を伝達
   し、ウェブが前記プレス部分を通過する時、ウェブは長
   期間にわたって高圧高温を受け、ウェブが前記プレス部
   分を通過するとき、前記プレス部分内に生じた水蒸気が
   液相の流体をウェブから押し出すようにした加熱手段； を備え； 前記プレス部材はウェブと共働する外面を有し、前記外
   面は、ウェブが前記プレス部分を通過する間、ウェブか
   ら押し出される水やスチームを受入れるため１〜１，０
   ００ミクロンの範囲内の幅の複数の溝を形成し； 前記プレス部材はプレスロールであり； 前記複数の溝の各溝は５〜６００ミクロンの範囲内の深
   さを有し、前記複数の溝の各溝は隣接溝に対して２００
   〜３００ミクロンの範囲内の距離をおいて離れて位置し
   ； 前記複数の溝の各溝は、前記プレスロールのまわりを周
   囲方向へ伸長し、前記溝は互いに平行に間隔をおいて位
   置する； ことを特徴とする繊維性ウェブから流体を除去する装置
   。 ２０、プレスシューとプレス部材との間に配置されたブ
   ランケットがプレス部材とブランケットとの間に伸長プ
   レス部分を形成するように、伸長プレスシューを共働す
   るプレス部材へ向って押圧し；繊維性ウェブをブランケ
   ット上に支持し； ウェブから流体を除去するため、ウェブがプレス部分を
   通過する間、プレス部材とブランケットとの間でウェブ
   がプレスされるように、ブランケットとウェブを伸長プ
   レス部分を通って移動させ；プレス部材を加熱してウェ
   ブに熱を伝達して、ウェブがプレス部分を通過する時ウ
   ェブが長期間、高圧高温を受け、ウェブがプレス部分を
   通過する間にプレス部分内で発生した水蒸気がウェブか
   ら液相の流体を除去し； ウェブがプレス部分を通過する間に、プレス部材の外面
   によって形成され各溝が１〜１，０００ミクロンの範囲
   内の幅を有する複数の溝に沿ってウェブから除去された
   水とスチームを受容する；ことを特徴とする繊維性ウェ
   ブから流体を除去する方法。