JPH0565633B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ハイブリツト式ワイヤパート及び２
枚のワイヤ式ワイヤパート等に利用できる紙層形
成装置に関するものである。

（従来の技術） 第５図〜第７図に従来のハイブリツト型ワイヤ
パートの構成例を示す。第５図においてヘツドボ
ツクスから噴出された原料１は、ある程度脱水さ
れた状態で下ワイヤ２に載つてリードインサクシ
ヨンボツクス５上に到達し、リードインロール４
にガイドされた上ワイヤ３が重なり、原料は２枚
のワイヤに挟まれた状態となる。リードインサン
クシヨンボツクス５上では、下方向への真空圧に
より脱水されるとともに、上ワイヤ３のテンシヨ
ンと曲率により生じる圧力でも脱水作用をうけ
る。リードサンクシヨンボツクスを過ぎるとまず
上ワイヤ３上に残つた白水は、上向きの脱水装置
６の先頭部のオートスライスで吸い上げられ、こ
れに続くサクシヨンボツクスで脱水される。

また下ワイヤ２のテンシヨンと曲率により、こ
の部分では下ワイヤ２側にも白水が滲み出すが、
これは遠心力とこの脱水装置を過ぎた後のトラン
スフアボツクス７の先端部でかき落とされる。ト
ランスフアボツクス７は一種の曲面サクシヨンボ
ツクスであり、下向きに脱水するとともに上ワイ
ヤ３と原料を分離し、下ワイヤ２側に原料を確実
に引き留める働きをする。原料はその後フラツト
サクシヨンボツクス８やサクシヨンクーチロール
により更に脱水されて、紙匹の状態となり、プレ
スパートへ移送される。

第６図は第５図の上向きのサクシヨンボツクス
の代わりに脱水ロール９を用い、リードインサク
シヨンボツクス５の後に脱水と分散効果をもたせ
たフオーミングシユー１０を設けたものである。
また第７図はリードインサクシヨンボツクスの代
わりにリードインオープンロール１１を用い、フ
オーミングシユー１２を上向きの傾斜部に設け、
脱水ロール１３を下ワイヤ２側に設けたものであ
る。

このような構成で代表されるハイブリツト式ワ
イヤパートは、シングルワイヤ式長網抄紙機の脱
水能力を大巾に補強することができるとともに、
原料の分散も向上させ、両面性も良くすることが
できる。これは主に上向きのサクシヨンボツクス
６や、フオーミングシユー１０，１２に用いられ
ているフオイル状の断面を多数有する目板が、原
料に与える圧力変動や振動、及び脱水時の白水の
挙動による効果と考えられる。

然しながらこの効果も、上ワイヤ３を構成する
装置を、下ワイヤ２の工程のどの位置に置くかに
よつて大きく左右される。この位置は当然ヘツド
ボツクスに近づく程、言い方を変えれば、原料の
濃度が低い程効果が大きく、通常では上ワイヤ３
が原料に重なる時の濃度は、1.5〜２％程度、あ
るいはそれ以下とされている。従つてこの時のヘ
ツドボツクスの原料濃度はこれを越すことはな
く、通常0.5〜0.6％（繊維分のみで）運転されて
おり、１％を越すことは殆どない。

このように従来の方法では、脱水時の副作用で
分散を進めようとしているため、脱水するに従つ
て原料濃度は上がり、分散効果は著しく減少し、
分散効果を累積してゆくことができない。特にこ
れらの装置により脱水作用を受けた原料は、装置
側のワイヤ付近から濃縮され、繊維マツトが生長
するので、過度な作用を与えると、繊維マツトを
壊してしまうことさえある。

従つて脱水装置の配列は脱水力と脱水時の分散
効果のバランスを考えて配置されることになり、
結果としては２％程度以上になると原料のワイヤ
パートでの分散は難しいとされ、分散効果の高い
装置が要望されていた。

（発明が解決しようとする課題） 繊維の分散は、基本的には繊維同志、及び繊維
とこれを浮遊させている白水との間の相対運動に
より進むものである。

本発明は、従来の原料のワイヤパートでの分散
が難しい等の問題点を解決するため、白水の運動
を最大限に利用して分散を促進することにより、
高濃度原料にも対応できる紙層形成装置を提供し
よ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、原料を挟んで走行する２枚
のワイヤを複数の凸部で多角形状に支持する紙層
形成装置において、前記凸部のうち少なくとも２
個目以降の複数の凸部は、同凸部の頂点の後側で
高さが大きくワイヤの走行方向に従つて高さが小
さくなるくさび空間をワイヤとの間に形成する同
凸部の頂点の前側の平坦な面と、同面の走行方向
終端部の頂点から急角度でワイヤから離れ、後続
の凸部がある場合は、同後続の凸部の頂点の前側
の平坦な面と直接交わる前記頂点の後ろの面とか
らなり、この頂点の前後の面はワイヤの巾方向に
亘り一様であり、かつこれら複数の凸部が一体化
されて鋸刃状の一様な断面をなす脱水シユーを有
してなるもので、これを問題点解決のための手段
とするものである。

（作用） さて前記構成において、ワイヤの支持点を各要
素の後端部におき、この支持点より前側をワイヤ
の走行とともに狭くなるくさび状の空間とし、分
散の機能を特に引き出すため、途中で脱水シユー
側へ脱水された白水を再び原料側へ戻して原料の
流動性を回復させて分散効果をもたらすととも
に、この作用を凸部の個数分繰り返し累積させ
る。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面について説明する
と、第１図〜第４図は本発明の実施例を示す。

先ず第１図においてワイヤ２１上でワイヤパー
ト前部の脱水を受けた原料２０は、脱水シユー２
４上で、リードインロール２３にガイドされた上
ワイヤ２２との間に挟まれる。脱水シユー２４の
上面は、中高で緩やかな曲率にワイヤを支持して
おり、まず下ワイヤ２１を少しづつ下方向に屈曲
させ、途中から上ワイヤが重なるように構成され
ている。脱水シユー２４で脱水された白水は、デ
フレクタ又はオートスライス２５等で除去され、
原料２０及び上下ワイヤ２２は対をなす繊維分散
シユー２６，２７の〓間を通過して分散作用を受
ける。

分散された原料２０は、上向きの脱水装置２８
で急速に脱水され、トランスフアボツクスと呼ば
れる下向きのサクシヨンボツクス２９でワイヤ２
１上に維持されて、上ワイヤ２２と分離される。
その後は従来の方法と同様に、サクシヨンボツク
スやサクシヨンクーチロールで所定濃度まで脱水
されてプレスパートへ送られる。

次に第２図は第１図と異なる実施例を示す。こ
の実施例は繊維分散シユー２６，２７部までは第
１図の場合と同様であるが、繊維分散シユー２
６，２７の後方の上ワイヤ２２側に、脱水シユー
２４と同じ構成の脱水シユー３０を設けたもので
ある。この脱水シユー３０では、分散効果が上が
ると同時に、脱水された白水は下ワイヤ２１側へ
方向づけられるので、第６図に見られるような複
雑なロール廻りのセイボール等も不要となり、全
体の構成も非常に簡素となる。脱水シユー３０の
曲率は、紙質向上の為（曲がり部前後のワイヤの
ずれを少なくするため）と摩擦抵抗を減らす為に
脱水ロールの曲率より数倍〜十倍程度に小さくし
た方が良いが、脱水力は落ちるので大きめのトラ
ンスフアボツクス３１を設けてある。

このような構成では、上ワイヤ２２側の構造が
非常に簡素になると同時に、重量物も無くなるの
で、従来のシングルワイヤ式長網抄紙機でも容易
に改造でき、大きな地合改善効果を期待すること
ができる。

次に前記脱水シユー２４，３０を第３図及び第
４図により説明する。先ず第３図の脱水シユー２
４について説明すると、同脱水シユー２４は複数
の多角形状の凸部３４で原料２０を挟んで走行す
る２枚のワイヤ２１，２２を支持しており、これ
ら凸部３４のうち少なくとも２個目以降の複数の
凸部３４′は、同凸部３４′の頂点の後側で高さが
大きく、ワイヤ２１の走行方向に従つて高さが小
さくなるくさび空間３３をワイヤ２１との間に形
成する同凸部の頂点の前側の平坦な面Ａと、同面
Ａの走行方向終端部の頂点Ｃから急角度でワイヤ
２１から離れ、後続の凸部３４″がある場合は、
同後続の凸部３４″の頂点の前側の平坦な面A′と
直接交わる前記頂点Ｃの後ろの面Ｂとからなり、
この頂点Ｃの前後の面Ａ，Ｂ，A′はワイヤ２１
の巾方向に亘り一様であり、これら複数の凸部３
４，３４′，３４″は一体化されて鋸刃状の一様な
断面をなしている。また脱水シユー２４の先端部
３２は鋭角を成して下ワイヤ２１下面の白水をか
き落とし、原料２０の下ワイヤ２１を脱水シユー
２４の上面に導く。脱水シユー２４の上面は、途
中からワイヤ２１との間にくさび空間３３を形成
する凹部を複数個有するよう、鋸刃状の断面とな
つており、凸部３４でワイヤを円弧状（細かく見
れば多角形状）に支持している。

下ワイヤ２１を圧力、自重等により通過して脱
水された白水、凹部のくさび空間３３に入るが、
原料２０、ワイヤ２１，２２と同方向に進んで凸
部３４に近づき、再度原料２０側へ押し戻される
と同時に、ワイヤと凸部表面を濡らし、接触部の
潤滑油の働きをする。

一方ワイヤ２１に載つて進行してきた原料２０
は、上ワイヤ２２が重なるまでは自由表面を有し
たまであり、繊維分はその時の濃度が高い程早く
フロツク化（繊維の凝集化）しようとしている
が、脱水シユー２４の凹凸部により発生した圧力
変動、白水の動き、振動により原料２０が細かく
揺り動かされ、繊維が凝集しようとする局部的な
流れは分断され、再び均一に分散化される。

この現象はわずかな曲率をもつた板の上を通る
原料の状態と、この板にワイヤの走行方向と直角
に多数の溝を切つた場合の原料状態の比較観察で
も、簡単に確かめることができる。

上ワイヤ２２が原料２０を挟み込んだ後は、自
由表面が無くなり、特に繊維分はその動きが厚み
方向には制限を受けるようになる。上ワイヤ２２
はテンシヨンと走行方向の曲率により原料を下ワ
イヤ２１側へ押し付け、原料には圧力が生じる。
この為原料の脱水は急速になされようとするが、
下ワイヤ２１側へ脱水された白水はくさび空間３
３の作用により原料側へ再び押し戻されるため、
全体としては上ワイヤ２２側のみから脱水される
ことになる。

ここで本発明の実施例が従来の脱水と異なる点
を説明すると、これは下ワイヤ２１側の白水の動
きと、脱水作用を与えているシユーから最も離れ
た上ワイヤ２２側に繊維マツトが成長する点にあ
る。

従来の方法の場合（但し、上面の平らな脱水シ
ユーは除く）は、第５図のリードインボツクスも
含めて殆どの場合が脱水作用を与えた時の原料、
白水の動きによる分散効果を期待し、これを利用
しているが、この時原料の濃縮化、繊維マツトの
形成は脱水装置側にも生じ、少なくとも次の作用
時には必ずワイヤ近傍の原料の濃度が若干上がつ
ている。この為同じ作用を与えても、脱水装置側
の流動性が落ちた濃縮部を経て原料全体に伝えね
ばならず、分散効果は急速に低下し、逆に過度な
作用は濃縮されて形成された繊維マツトを直接壊
してしまうこともある。

これに対し本発明の実施例における脱水シユー
２４の場合は、上ワイヤ２２側から濃縮されるた
め、下ワイヤ２１側の脱水シユーの作用が繊維マ
ツトを壊すことはなく、くさび空間３３に入つた
白水が逆流して再度希釈するため、脱水シユー側
が最も流動性が高く維持され、原料部を厚み方向
に通過する白水の最も多く、一方脱水シユー側の
原料は凸部を通過するたびに往復２回の白水の動
きをうけることになる。

また下ワイヤ２１が脱水シユー凸部３４と接触
して屈曲し、上ワイヤ２２が所定の曲率で曲がる
ために生じる圧力発生に対し、接触部到達前から
くさび空間部の白水が、くさび効果で原料側へ押
し戻されて上ワイヤ２２を押し上げようとするの
で、圧力上昇が緩やかに、しかも時間的にも長く
なる。これらの作用により原料への分散効果は、
従来の方法に比べて大巾に改善されると同時に、
脱水シユーの与える衝撃性も緩和されるので原料
の歩留りも向上される。なお、上面の平らな脱水
シユーの場合は、原料の濃縮化は本発明と同様に
上ワイヤ側で起こるが、白水の脱水方向は上ワイ
ヤ側へ一方通行であるため、分散効果は非常に少
ない。

また第４図に示す脱水シユー３０は、脱水シユ
ー２４と同じ構成のものを脱水専用に反対向きに
配置したものである。この場合は２枚のワイヤは
最初から原料を挟み込んだ状態で脱水シユーに向
かつている。また脱水シユー２４の凹部には通気
又は通水孔３５を設けて以上の効果を増大させる
ことができる。

第３図の場合、孔３５より水を凹部に少量送り
込めば、くさび空間３３の作用で白水と一緒に原
料側へ押し込まれ、原料全体の濃度を希釈するこ
とができ、通常であれば脱水シユー前後では相当
になる濃度差を、故意に縮めることができるだけ
でなく、希釈による白水量の増大により分散効果
も更に増長される。更に薬品、填料等を含む液を
注水孔から送り込むことにより、これらの液をワ
イヤパートで原料に添加又は追加することが可能
となる。

このワイヤパートにおける原料の希釈機能は、
従来の装置では無し得ないものであり、この作用
を付加することにより、ワイヤパートにおける原
料の処理方法に分散と、脱水を個別に検討する余
地をつくり出してくれるであろう。なお、第４図
の使用法における場合も、当然この効果を付加す
ることができるし、逆にこの通水孔を大きくして
凹部の余剰白水を抜いてやることもできる。

また第３図において、上下を逆に考え、原料が
同図上ワイヤ２２側に載つてきた時のような構成
の場合、脱水シユー２４上では、下ワイヤ２１に
伴つて来た空気の流れが、原料２０と下ワイヤ２
１のなすくさび空間部３３で原料２０中にまき込
まれる可能性がある。このような場合は、従来は
脱水シユー等は使用せず、オープンロール１１が
使用されている（第７図）が、通気孔３５を設け
て下ワイヤ２１に伴つて来た空気流を吸い込むこ
とにより、この不具合も解消することができる。
即ち、第７図のオープンロール１１の代わりに孔
を設けた脱水シユー２４を適用することもでき
る。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は構成されてい
るので、ロールや曲面シユーの脱水の場合と比べ
て分散効果が大きく、２枚のワイヤのずれが少な
いので紙厚方向の強度の強い紙が得られる。また
２枚のワイヤ内での白水の揺動が大きいので、紙
厚方向の均一性が向上し、両面性の良い紙匹が得
られる。更に２枚のワイヤ内での白水の揺動が大
きいので、両ワイヤに動きを制限された繊維分
（特に長繊維）は平面方向へ分散して、紙力が向
上し、淡い地合の紙匹を得ることができる。特に
平面方向における紙力の向上は、現在難問とされ
ている原料濃度の向上化を助けるものである。

なお、凹部に孔を明ければ注水により前記の効
果を更に向上させることができる。そしてこの凹
部に明けた孔による注水、吸引の利用により、ワ
イヤ上の原料の濃度を意識的に変化させることが
できると共に、この凹部に明けた孔による吸引に
より、脱水シユーを（原料を載せたワイヤに対し
もう１つのワイヤを重ねる）オープンロールの代
わりに使用することができる。また脱水ロール、
リードイン用オープンロールの代わりに使用する
ことにより、ロール廻りの複雑な形状を必要とす
るセイボール等の白水処理装置を略することがで
き、オープンロールの洗浄等の保守作業も無くす
ことができる。

また本発明の脱水シユーをリードインサクシヨ
ンボツクスの代わりに用いることにより、分散効
果を上げ、白水の潤滑作用により摩擦抵抗を減
じ、真空用ボツクス及び接続配管等を省くことが
できる。また薬品、填料の添加が可能となる。更
に本発明は、大きな上向きサクシヨンボツクスを
縮小したり省いたりした構成、あるいは白水処理
用セイボールを省いたりすることにより、構成が
簡素化され、大巾に軽量化することができ、従来
のシングルワイヤ式長網抄紙機及びその基礎等を
大きく補強することなく上ワイヤ装置（トツプユ
ニツト）を設けることができる。

また２枚のワイヤに挟まれた原料が支持点に近
付く場合の脱水は必ず両ワイヤ面から起こり、従
来では即座にこの白水を除去しており、その技術
開発は除去効率の向上を中心的課題として来た。
この従来方法では繊維のマツトは両ワイヤ面から
中心に向かつて成長するとともに、この時の水の
動きで繊維分散がなされるが、支持点側のマツト
は成長の直後に支持点を通過するため、その衝撃
でマツトの構造は弱められ、繊維の歩留りも悪化
し、また中央部と両ワイヤに近い部分に質的な差
も生じることになる。

本発明の場合は、支持点側に滲み出てきた白水
はくさび面で再び原料側へ押し戻されるため、実
質的な繊維マツトの成長は外側のワイヤ面側から
支持面側の方へ順次発達していくことになる。

このため繊維の分散を促進する白水の繊維マツ
ト部の通過量は、従来の場合の２面分（２倍）と
なつてその分散能力が倍化されるので、従来なら
サクシヨンボツクスか脱水ロールを用いて地合を
固定しながら脱水するような濃度の位置において
でも、分散を付加しながら脱水することができ
る。

またワイヤ支持点の原料への作用は、支持点
（凸部の頂点）がワイヤに接触する前からくさび
面の白水を介して始まつているので、通過時の衝
撃度を和らげると同時に繊維マツトの損傷も予防
しており、このマツトを通過して白水中に流出す
る繊維の量も最小限に留める効果をもたらしてい
る。また従来の脱水装置では、マツトがひきちぎ
られる地合となるような濃度の位置で使用して
も、そのような結果を引き起こすことは無い。

また本発明における脱水シユーは、構成が比較
的単純で装置としての断面厚みも薄くできるた
め、従来の曲面サクシヨンボツクスや脱水ロール
のような大きな所要空間を必要とせず、また真空
設備や白水処理設備も必要としないため、簡便で
廉価な長網抄紙機用トツプユニツトを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明の実施例を示す
ワイヤパートの側断面図、第３図は第１図におけ
る脱水シユーの詳細図、第４図は第２図における
脱水シユーの詳細図、第５図、第６図及び第７図
は夫々従来のワイヤパートを示す側断面図であ
る。 図の主要部分の説明、２０……原料、２１，２
２……ワイヤ、２４……脱水シユー、３３……く
さび空間、３４……凸部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原料を挟んで走行する２枚のワイヤを複数の
   凸部で多角形状に支持する紙層形成装置におい
   て、前記凸部のうち少なくとも２個目以降の複数
   の凸部は、同凸部の頂点の後側で高さが大きくワ
   イヤの走行方向に従つて高さが小さくなるくさび
   空間をワイヤとの間に形成する同凸部の頂点の前
   側の平坦な面と、同面の走行方向終端部の頂点か
   ら急角度でワイヤから離れ、後続の凸部がある場
   合は、同後続の凸部の頂点の前側の平坦な面と直
   接交わる前記頂点の後ろの面とからなり、この頂
   点の前後の面はワイヤの巾方向に亘り一様であ
   り、かつこれら複数の凸部が一体化されて鋸刃状
   の一様な断面をなす脱水シユーを有することを特
   徴とする紙層形成装置。