JPH06322691A - 抄紙機のツインワイヤフォーマ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は表裏、厚み方向での繊維配向度が均
一な抄紙と脱水量の調整が可能なツインワイヤフォーマ
を提供することを目的とする。 【構成】 ヘッドボックス１から放出された紙料原料液
２はループを形成する２枚の脱水用ワイヤ３，４で挟み
込み、同ワイヤ間で脱水し湿紙を形成する。ワイヤ３及
び４の初期脱水領域には対向して、それぞれ、脱水ブレ
ード群６及び５を配設してある。上方のトップワイヤ４
内に配設した脱水ブレード群５はワイヤの走行方向に対
し前後、上下に変位可能に構成されており、脱水ブレー
ド群５の変位によってワイヤ間隔が規制され脱水圧力が
変えられる。また、脱水ブレード群５の脱水ブレード５
ａは抜き差し自在となっており、その枚数を変えること
により脱水量を変更可能である。更に、第１フォーミン
グシュー７は、ワイヤと直交する方向に変位可能に構成
され、ここでの脱水量を調整できるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２枚のワイヤ間で湿紙
形成を行なう抄紙機のツインワイヤフォーマに関する。

【０００２】

【従来の技術】抄紙機のツインワイヤフォーマにおいて
は、２枚のワイヤが各々ループを形成し、その間に紙料
原料液を挟み込んで走行していく間に、種々の脱水機器
によって原料液から水を除去することによって徐々に繊
維マットが成長し、紙匹が形成されていく。図７に現在
の代表的なツインワイヤフォーマを示す。図７の（ａ）
において、ヘッドボックス２１から噴出された紙料原料
液のジェット２２は、フォーミングシューと通常呼ばれ
る脱水ブレード群本体２７の第１脱水ブレード２７ａの
手前でワイヤ２３上に着地し、その後第１脱水ブレード
７ａ上で収束する２枚のワイヤ２３，２４に挟まれると
ワイヤ２４の張力で発生する圧力により脱水ブレード群
本体２７の第１脱水ブレード２７ａとこれに続く脱水ブ
レード２７ｂの間のワイヤ２３無支持区間及びこれらの
ブレード支持面に於いてはワイヤ２４を通して反対側に
脱水される。

【０００３】図７の（ｂ）に示す脱水ブレード群本体２
７（脱水ブレード群本体２７を横にして示している）
は、本発明者らが発明（特願平０３−１４４７４２号）
したもので脱水ブレード群本体２７の各脱水ブレードの
機能に着目し、３つのゾーン分けを行ないそれぞれに特
有の機能を持たせたものである。すなわち、第１脱水ブ
レード２７ａに続く脱水ゾーンの最初の第１ゾーンのワ
イヤ２３支持面は凸の曲率Ｒ₁ ，Ｒ₂ を持ち、ワイヤ２
３支持面である脱水ブレード２７ｂの先端でワイヤ２３
は折れ曲がりまた同ブレード先端でワイヤ２３に同伴す
る白水３１を確実にかき取ることができ、ブレード２７
ｂとワイヤ２３間への白水３１進入による弊害を防止で
きる。

【０００４】前記第１ゾーンに続く脱水第２ゾーンのワ
イヤ２３支持面は平面状に形成されている。最終の第３
ゾーンのワイヤ２３支持面は、前記第１脱水ブレード２
７ａと同じ方向に曲率Ｒ₃ を持つように形成させ、脱水
部の出側でワイヤを確実に支持し走行の安定を計ってい
る。この脱水ブレード群２７の配置においては、抄造条
件の如何に拘わらず脱水ブレード群７の配置が同じであ
る為、脱水ブレード群７による脱水量は殆んど調整する
ことができない。

【０００５】一方、ハイブリッドフォーマあるいはオン
トップフォーマと呼ばれているフォーマの場合は、図８
に示す構成が特願昭６３−１４４９１０で提案されてい
る。すなわち、ヘッドボックス４１から噴出された紙料
原料液４２を、長網部と呼ばれるボトムワイヤ４３上で
脱水しワイヤ上で繊維マットを成長させ、紙匹を形成さ
せながらトップワイヤ４４で挟み込み、フォーミングロ
ール４６、対向する脱水ブレード群４５、ソリッドロー
ル４７等により更に脱水を行ない紙層を形成するもので
ある。

【０００６】現在主流となっているツインワイヤフォー
マにおいては、その紙層形成過程で脱水ブレードによる
強い剪断効果が働くために、地合は良くなるが、ワイヤ
走行方向（マシン方向）に繊維の配向度の高い紙ができ
るという特徴がある。このワイヤ方向の繊維配向度が高
いことは、高い寸法安定性や紙巾方向の剛度を要求され
る印刷用紙にとっては好ましくない性質で、最も厳しい
品質が要求される場合には、ツインワイヤフォーマが採
用されないという場合もある。

【０００７】更に、抄造条件の変更に伴なう脱水ブレー
ド群での脱水能力の変更は唯一通常よく用いられる真空
吸引脱水を併用するしか方法がなかった。前述した様に
脱水能力の変更手段及び地合改善手段として、ハイブリ
ッドフォーマ（オントップフォーマ）において対向して
配置した脱水ブレードの例があるが、この場合長網部に
おいてワイヤ上に湿紙が形成されたのち、脱水ブレード
によって強い剪断効果を与えているので地合は良くなる
がワイヤ走行方向に繊維の配向が高くなると云う問題を
有していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、ツ
インワイヤフォーマでありながら、市場の要求する繊維
配向度が低く、異方性と表裏における繊維配向度差が少
なく、かつ厚み方向で繊維配向度分布の均一な紙を抄造
すると共に、脱水量を任意に調整することができるツイ
ンワイヤフォーマを提供することを課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヘッドボック
スから噴出された紙料原料を２枚のループを形成する脱
水用ワイヤで挟み込み、同ワイヤ間で脱水し湿紙形成を
行なうツインワイヤフォーマにおける前記課題を解決す
るため、一方のワイヤループ内の上流側に複数の脱水ブ
レードを有する脱水ゾーンを設けると共に、他方のワイ
ヤループ内においてこの脱水ゾーンに対向する脱水ブレ
ードユニットを上下及び前後の少くともいづれか一方に
移動可能に設けた構成を採用する。

【００１０】また、本発明においては、この脱水ブレー
ドユニットの脱水ブレードの少くとも一部を取り付け取
り外し自在とし、同脱水ブレードユニットにおけるブレ
ード数を可変とした構成をも採用する。

【００１１】更にまた、本発明においては、前記した移
動可能な脱水ブレードユニットに対向する脱水ゾーン側
の脱水ブレードをワイヤと直交方向に移動可能にした構
成も採用する。

【００１２】また、本発明では、前記した脱水ブレード
ユニットを複数個のブレードユニットによって形成し、
その各ユニットを夫々ワイヤ走行方向に独立に移動可能
にした構成も採用する。

【００１３】

【作用】本発明によるツインワイヤフォーマでは、紙料
原料液を収束する２枚のワイヤ間に挟み込んだのち２枚
のワイヤループ内に配置した対向する脱水ブレード群の
一方を上下方向及び前後方向の少くともいづれか一方に
調整可能としたことによって、ワイヤ上に湿紙が形成さ
れていない領域でワイヤ間の間隔が任意に変更でき、そ
れによって剪断効果及び脱水圧力が変わり、脱水量を変
更・調整できる。更に後続するフォーミングシュー群に
入る原料濃度を調整することが可能となり、フォーミン
グシューによる繊維分散能力を最適に保つと共に、ヘッ
ドボックス内で均一に分散された繊維が再フロック化す
る以前に表裏に繊維が均一に分散している状態の紙層と
して形成できる。

【００１４】また、本発明によって脱水ブレードユニッ
トにおける脱水ブレードの少くとも一部を取り付け取り
外し自在とし、その脱水ブレードユニットにおけるブレ
ード数を可変とした構成を採用したものでは、紙料原料
液に対する脱水量を調整できると共に脱水ブレードによ
る剪断効果を調整して繊維が均一に分散された紙層を形
成できる。

【００１５】更にまた、本発明により、上下及び前後方
向の少くともいづれか一方に調整可能とした脱水ブレー
ドユニットに対向する脱水ゾーン側の脱水ブレードをワ
イヤと直交する方向に移動可能にした構成を採用したも
のでは、そこでの繊維分散と紙料原料液からの脱水量の
調整が可能となる。

【００１６】また、脱水ブレードユニットを複数個のブ
レードユニットによって形成し各ユニットを夫々ワイヤ
走行方向に独立に移動可能とした構成を採用したもので
は、２枚のワイヤ間にはさまれた紙料原料液に対しパル
ス圧力のピッチ及び大きさ等を任意に変えて与えること
ができる。このようにパルス圧力をコントロールするこ
とで紙料原料液中の繊維の分散を最適に保つことができ
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明によるツインワイヤフォーマを
図示した実施例に基づいて具体的に説明する。まず、図
１及び図２に示す実施例について説明する。この装置
は、図７に示した従来のツインワイヤフォーマの初期脱
水領域に、対向する脱水ブレード群を設け、一方の脱水
ブレード群の位置を上下及び前後の少くともいづれか一
方に変更可能とした点に大きな特徴がある。

【００１８】以下紙料原料液の流れに沿って説明する
と、対をなすワイヤ３，４に挟まれた紙料原料液２は、
フォーミングボードと呼ぶ脱水ブレード群本体６の第１
脱水ブレード６ａの手前でボトムワイヤと呼ばれるワイ
ヤ３上に着地し、ジェットの衝突圧力及びその後第１脱
水ブレード６ａ上で収束する２枚のワイヤ３，４に挟ま
れワイヤ４の張力で発生する圧力により脱水ブレード６
ｂのワイヤ無支持区間では両側へ、支持面ではワイヤ４
を通して上方へ脱水される。

【００１９】次に２枚のワイヤループ３，４内に平面状
に配置した対向する脱水ブレード群５，６により、２枚
のワイヤ３，４間の間隔が脱水ブレード５ａ，６ｃによ
り規制される。このワイヤ間隔の規制により脱水圧力が
変化しそれによって脱水量が変化する。図３には図２に
示した脱水ブレード５ａの押し込み量とその脱水部位に
於ける脱水量との関係の１例を示す。脱水ブレードを押
し込む事により脱水量は増加し、ヘッドボックス１から
噴出された紙料原料液２に対する脱水量の比は、大幅に
変更できることが示されている。

【００２０】以上から、この対向する脱水ブレード群
５，６の一方、すなわち図１及び図２ではトップワイヤ
４のループ内に設置された脱水ブレード群５を図示しな
い駆動装置によって上下及び前後に移動可能な構造とし
ており、これによって脱水量を調整できるようにしてい
る。また、脱水ブレード群５における脱水ブレード５ａ
は取り付け取り外し自在となっており、脱水ブレードの
抜き差しにより脱水ブレード５ａの枚数を変えられる。
これによって紙料原料液からの脱水量を紙料原料液への
剪断力を調整することができる。

【００２１】以上の構成によって紙料原料液中の繊維の
分散を調整し、その配向を最適な状態とすることができ
る。図では横型のツインワイヤフォーマに設置した場合
を示したが、図７の様な縦型のツインワイヤフォーマに
適用しても良いことは明らかである。また、図２に示す
ように、第１フォーミングシュー７はアクチュエータＡ
によって、ワイヤと直交方向に変位可能に構成されてお
り、紙料原料液からの脱水量をここでも調整可能として
いる。

【００２２】次に、図４、図５に示す実施例について説
明する。図４、図５において、図１、図２に示す装置と
同等の部分には同じ符号を付けてありそれらについての
説明は省略する。図４、図５に示す装置では、ブレード
ユニット群１５を形成しているブレードユニット１５
ａ，１５ｂ，１５ｃの各々をモータ１１、ネジ棒１２及
び手動ハンドル１３によりワイヤ走行方向にそれぞれ独
立に移動可能に構成している。２枚のワイヤループ３，
４内に配置したフォーミングボードと呼ぶ脱水ブレード
群６に対向し、ワイヤ走行方向に対し前記したように調
整可能に構成したブレードユニット１５をワイヤ走行方
向に移動することによりワイヤ走行方向のブレード間距
離Ｌが広く或いは狭くなる。ブレード間距離Ｌが広い場
合は脱水圧力は小さく、狭くなるに従って圧力は大きく
なる。

【００２３】更にブレードユニット１５ａのみ移動した
場合、ブレードユニット１５ｂとの距離が変わる為圧力
ピーク値のピッチも変えることができる。以上からブレ
ードユニット１５を調整することで圧力の大きさ及び圧
力ピークのピッチを任意に変えることができる。ブレー
ドユニット１５の移動はモータ１１によりネジ棒１２を
回転させブレードユニット１５ａ，１５ｂ，１５ｃを各
々移動させる。なお、ブレードユニット１５の１個に対
して１台のモータ１１、ネジ棒１２が装備されており、
単独で移動可能な構造となっている。モータ１１の反対
側に設けられた手動ハンドル１３によってもブレードユ
ニット１５の移動は可能である。

【００２４】以上、本発明を図示した実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明がこれらの実施例に限定さ
れず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その構成
に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。例え
ば、図１、図２に示した実施例ではツインワイヤフォー
マの初期脱水領域に互いに対向するブレード群を設けそ
の上方の脱水ブレード群５の位置を変更可能としている
が、下方に位置された脱水ブレード群６を変位可能とし
てよい。

【００２５】また、図１、図２に示す装置では、脱水ブ
レード群５における脱水ブレード５ａを取り付け取り外
し自在としその枚数を変更できるように構成している
が、脱水ブレード群５に対向する脱水ブレード群６のブ
レードを抜き差し自在に構成し脱水ブレード群６の枚数
を変更可能なように構成してもよい。

【００２６】更にまた、図１、図２に示す装置では第１
フォーミングシュー７をワイヤと直交する方向に変位可
能に構成しているが、第１フォーミングシュー７に替
え、フォーミングボード６をワイヤと直交する方向に変
位可能に構成してもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明した如く本発明による
と、パルス状の脱水圧力を外部から調整可能となり脱水
量、剪断効果、及び紙料原料液に与える圧力を制御する
ことができる。すなわち抄造条件例えば坪量や抄造速度
等に対し、最適な脱水量や脱水パルス圧力に制御するこ
とができ、後続のフォーミングシューに於ける湿紙形成
能力を最大限に活かすことができる。

【００２８】更にヘッドボックスで均一に分散された繊
維を、任意に紙層として固着することができ、例えば、
図１、図２に示した実施例による場合、図６に示す如く
紙の厚み方向全域にわたって、繊維の配向、すなわちマ
シン走行方向と直角方向への繊維の並んでいる本数の比
（配向比と云う）を均一にできる大きな効果がある事
が、本発明者らの研究により明らかになった。以上から
紙層の全域にわたり繊維配向（配向度）が均一で、分散
の良好な高品質の紙を広範囲な抄造条件にわたって抄造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るツインワイヤフォーマ
の全体配置図。

【図２】図１に示した第一実施例の要部の詳細断面図。

【図３】図１、図２に示した実施例による脱水量変化を
示すグラフ。

【図４】本発明の他の実施例に係るツインワイヤフォー
マの全体配置図。

【図５】図４に示した実施例の要部の詳細断面図。

【図６】図１、図２に示した実施例による厚み方向の繊
維配向度分布の説明図。

【図７】従来のツインワイヤフォーマの例を示す図面で
（ａ）はその全体図、（ｂ）はその要部詳細図。

【図８】従来のハイブリッドフォーマの例の全体図。

【符号の説明】

１ ヘッドボック
ス ２ 紙料原料液 ３ ボトムワイヤ ４ トップワイヤ ５ 対向脱水ブレ
ード群 ６ フォーミング
ボード ７ 第１フォーミ
ングシュー ８ 第２フォーミ
ングシュー ９ サクションボ
ックス １１ モータ １２ ネジ棒 １３ 手動ハンドル １５ ブレードユニ
ット群 ５ａ，６ａ，６ｂ，６ｃ，７ａ，７ｂ 脱水ブレード １５ａ，１５ｂ，１５ｃ ブレードユニ
ット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドボックスから噴出された紙料原料
   を各々ループを形成する２枚の脱水用ワイヤで挟み込
   み、同ワイヤ間で脱水し湿紙形成を行なうツインワイヤ
   フォーマにおいて、一方のワイヤループ内の上流側に複
   数の脱水ブレードを有する脱水ゾーンを設けると共に、
   他方のワイヤループ内において前記脱水ゾーンに対向す
   る脱水ブレードユニットを上下及び前後の少くともいづ
   れか一方に移動可能に設けたことを特徴とする抄紙機の
   ツインワイヤフォーマ。
2. 【請求項２】 前記脱水ブレードユニットの脱水ブレー
   ドの少くとも一部を取り付け取り外し自在とし、同脱水
   ブレードユニットにおけるブレード数を可変としたこと
   を特徴とする請求項１記載の抄紙機のツインワイヤフォ
   ーマ。
3. 【請求項３】 前記移動可能な脱水ブレードユニットに
   対向する脱水ゾーン側の脱水ブレードをワイヤと直交方
   向に移動可能に構成したことを特徴とする請求項１記載
   の抄紙機のツインワイヤフォーマ。
4. 【請求項４】 前記脱水ブレードユニットを複数個のブ
   レードユニットによって形成し、同各ユニットを夫々ワ
   イヤ走行方向に独立に移動可能に構成したことを特徴と
   する請求項１記載の抄紙機のツインワイヤフォーマ。