JPH08508069A - 繊維質帯状体を形成するための方法及びツインワイヤフォーマ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 特に厚手の紙またはボール紙などの繊維質帯状体を繊維質懸濁液からを形成するためのツインワイヤフォーマに於いて、材料供給部（１）が、エンドレス下側ワイヤ（Ｓ１）の概ね水平な搬送路の始端部に配置され、同部分に繊維質懸濁液の流れが供給される。エンドレス上側ワイヤ（Ｓ２）が、前記材料供給部（１）に対して小さな距離を置いて、（搬送される下側ワイヤ上に位置する）懸濁液に（接触部分Ｋに於いて）接触するように、エンドレス上側ワイヤ（Ｓ２）のためのガイド要素（９，６，６ａ，９ａ）が配置されている。２つのワイヤ（Ｓ１，Ｓ２）が、少なくともほぼ真直であって、概ね水平なツインワイヤ領域を互いに形成する。接触部分（Ｋ）の直下流側に於いて、前記両ワイヤの内面に、帯状体の搬送方向に対して直交して延在する複数のストリップが順次配置され、これらストリップが、一方のワイヤ（Ｓ２）に対して配置された固定ストリップ（６）と、他方のワイヤ（Ｓ１）について設けられた可撓性を有するストリップ（３）とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】 繊維質帯状体を形成するための方法 及びツインワイヤフォーマ 本発明は繊維質帯状体、特に紙又はボール紙の帯状体を繊維質懸濁液から形成 するための方法に関する。本発明は、上記した方法を実施するためのツインワイ ヤフォーマにも関する。 本発明の出発点はＷＯ９３／１２２９１にある。この公報には、次のような共 働的特徴を備えた複数の異なるツインワイヤフォーマが開示されている。即ち、 水平なツインワイヤ領域に於いて、搬送されるワイヤ（上側ワイヤ）が、剛固な 固定された脱水ストリップと接触し、他方のワイヤ（下側ワイヤ）が、可撓性を もって支持されたストリップと接触し、これら可撓性ストリップは、選択可能な 力をもってワイヤに当接することができる。ワイヤが概ね真直な搬送路に沿って ストリップ上を搬送されることから、（完全にまたは部分的に湾曲したツインワ イヤ領域を用いた場合と異なり、）可撓性脱水ストリップによって、ワイヤの張 力に依存することなく、選択可能な圧力を繊維質懸濁液中に発生させることがで きる。脱水ストリップの作用によって、繊維質懸濁液中に圧カパルスを発生させ 、繊維質材料のうちの依然として流動状態にある部分を新たに配向させることが できる。それによって、（繊維質材料の凝集による）フロックの形成を回避し、 或いは一旦形成されたフ ロックを解消することができる。更に、可撓性脱水ストリップは、繊維質懸濁液 の希薄化、繊維質材料の脱水の度合いの変動、或いは特殊な場合として、塊がツ インワイヤ領域内を搬送されるのを防止することができる。 公知のツインワイヤフォーマの多くは、所謂ハイブリッドフォーマとして構成 されている。このタイプのフォーマは、単一ワイヤ予備脱水領域を有している。 この領域に於いて、繊維質帯状体の形成が開始され、繊維質帯状体は更に、依然 として流動状態にある部分と共に、後続のツインワイヤ領域に送り込まれる。ツ インワイヤ領域の開始点の直上流側位置に、追加の繊維質材料層を供給するため の、所謂２次材料供給部を設けることができる。 ハイブリッドフォーマの欠点は、多くの場合単一ワイヤ予備脱水領域に於いて 、完成された繊維質帯状体に好ましくない凝集部即ちフロック状部分が残される 原因となるようなフロックが形成される傾向がある点にある。理論的には、上記 したツインワイヤ領域に於いて、フロックが再び解消される筈である。しかしな がら、このような特性は、完成した繊維質帯状体の所望の単位面積当たりの重量 が増大するに従って失われていく。 他の公知のツインワイヤフォーマとしては、所謂ギャップフォーマとして構成 されたものがある。懸濁液の流れが、ツインワイヤ領域の開始部分に於いて互い に収束するワイヤにより画定される楔状部分内に送り込まれる。このよう なギャップフォーマの多くのものに於いては、両ワイヤは、直接、楔状部分に於 いて、湾曲した固定脱水ボックス或いは回転するフォーマローラ等からなる湾曲 したワイヤガイド要素に沿って搬送される。このようなフォーマ構造が、比較的 高い作動速度を伴う、（例えば印刷用紙のような）比較的薄い繊維質帯状体を製 造する用途に於いて高い定評を博している。上記したような脱水領域の湾曲した 第１の部分が設けられていることから、湾曲部の曲率及び関連するワイヤの張力 に応じて、始めから比較的高い脱水圧力が発生することとなる。 一般に、懸濁液の流れを、多くの場合特別に厚い繊維質帯状体を製造するのに 適さない所定の最低作動速度をもって投入する必要がある。これは、ＥＰ０３１ ８１０７により公知となった、ツインワイヤ領域の湾曲した第１の部分を備えて おらず、２つの真直なワイヤ搬送路間に懸濁液を下から上へと投入するようなギ ャップフォーマに適している。 ＵＳＰ５，２５９，９２９号に基づく逆向きに倒立した構成にあっては、繊維 質懸濁液を上から下へと送り込むようにしているが、基本的には比較的遅い搬送 速度のものに適するものである。この構成の欠点は、測地学的な（ｇｅｏｄｅｓ ｉｃ）圧力要素が用いられているため、繊維質懸濁液の脱水圧力を自由に調節で きない点にある。また、ツインワイヤ領域に於いて、２枚のワイヤを単一のロー ルに よりガイドしなければならないため、ワイヤの張力のために追加の脱水圧力が同 部分に発生する。 本発明の課題は、厚手の紙又はボール紙を製造可能であって、形成状態の良好 な、即ち従来よりもフロックが形成され難く、完成された製品が改善された表面 の平滑度及び厚さの均一性を有するように、公知の方法及びツインワイヤフォー マを改良することにある。 このような課題は、本発明によれば、請求項１に記載された方法及び請求項５ に基づくツインワイヤフォーマによって達成することができる。発明者の知見に よれば、以下の特徴を組み合わせることにより、（１００ｇ／ｍ²以上の、特に 、２００〜１０００ｇ／ｍ²の範囲の単位面積当たりの重さを有する）厚手の紙 またはボール紙を製造する際にかなりの効果を奏することができる。 １．脱水領域即ち帯状体の形成領域を、従来厚手の帯状体の製造に用いられたハ イブリッドフォーマに比較して、大幅に短縮することができる。即ち、供給され た繊維質懸濁液を開始点より、（上下方向から）脱水することができる。それに よって、供給部によって懸濁液中に発生させられた、懸濁液中にフロックを形成 させないようなミクロ的な乱流は、帯状体の下側ばかりでなく、帯状体の上面の 状態を改善するために利用することができる。 ２．供給部の出口空隙及び上側ワイヤが繊維質懸濁液と接触する部分に、下側ワ イヤの概ね真直な短い延在部分ができるが、これをフィルタテーブルによって支 持するのが好ましい。このフィルタテーブルは、開口を有するものであってよく 、それによって、下方から脱水することができる。しかしながら、この下側ワイ ヤの短い延在部分が、懸濁液をツインワイヤ領域に向けて搬送するためのもので もある。これによって、懸濁液を自由な流れとして、比較的高速をもってツイン ワイヤ領域に向けて供給する必要性を回避することができる。 ３．ツインワイヤ領域の始端から直ちに両ワイヤが、脱水ストリップに沿って搬 送され、始端から直ちに上下から脱水を開始することができ、しかも、フロック の解消に有効な剪断力が順次複数の箇所に於いて発生させることができる。この ような剪断力は、脱水ストリップによって、順次、両ワイヤ間に狭窄部分と、２ つの狭窄部分間に位置する膨張部分とを交互するように発生させることをもって 実現することかできる。それによって、繊維質懸濁液は、順次、ワイヤに対して 、交互するように加減速される。ここで重要なのは、狭窄及び膨張が極めて小規 模に発生し、ワイヤの搬送路が、 概ね真直な（かつ互いに収束する）状態に保持されることである。 このようにして、依然として流動状態にある繊維質懸濁液を、可撓性スト リップの押圧力を適切に、特に過大となることのないように留意して選択して、 上記したような狭窄及び膨張が交互する状態に置くことができる。また、両ワイ ヤ間に形成された繊維質層が、確実に乱されることがないようにすることができ る。他方に於いて、繊維質層の早まった「密封状態」を回避し、少なくとも一時 的に良好な脱水状態を実現することができる。これは、上記したように、脱水領 域の長さを短縮する上で効果的である。 ４．本発明に於いては、繊維質帯状体の形成領域中には、即ち繊維質材料が不動 状態となるまでは、両ワイヤの搬送路を湾曲させるような湾曲した脱水要素が何 ら設けられていないことが重要である。湾曲脱水要素としては、フォーマシュー 、ロールなどがある。このような湾曲脱水要素は、常に作用するワイヤの長手方 向の張力のために、多くの場合、過大な脱水圧力が発生する。また、脱水圧力を 自由に設定することができない。しかも、ツインワイヤ領域の流入部に於いて、 流入する繊維質懸濁液が堰き止められ、多くの場合、ツインワイヤ領域に於いて 、必要な量の繊維質懸濁液が利用 できない。 本発明の更に別の形態及びその利点は、以下の記載から自ずと明らかになるで あろう。 図１及び２は、それぞれツインワイヤフォーマを単純化して示す側面図である 。図３〜６は、脱水ストリップの異なる実施例を示す。 図１は材料供給部１を示しており、それによって、繊維質懸濁液が、エンドレ スに搬送される帯状部材Ｓ１に向けて供給される。この下側ワイヤと呼ばれる帯 状部材Ｓ１は、材料供給部１に沿って、公知の要領をもって、下側ブレストロー ル１０、ワイヤテーブル２及び複数の脱水ストリップ３上を搬送される。上側ワ イヤと呼ばれる上側エンドレス帯状部材Ｓ２は、上側ブレストロール９、上側脱 水ストリップ６、６ａ上を、材料供給部１の領域に沿って搬送される。この構成 に於いては、上側ワイヤＳ２は、上側ブレストロール９を通過した後、下側ワイ ヤＳ１に向けて収束する。又、下側ワイヤＳ１は、上側ブレストロール９と、第 １の上側脱水ストリップ６との間に於いて、懸濁液に接触し、この領域が接触領 域Ｋとして図示されている。 図示された実施例に於いては、上側脱水ストリップ６が固定ストリップとして 構成されており、それに対して、下側脱水ストリップ３が、それぞれ空気圧ホー ス４によって支承された可撓性を有するストリップとして構成されてい る。これらの空気圧ホース４の内圧は個々に調節可能であって、それによって各 ストリップ３を、自由に選択可能な力をもって、下側ワイヤＳ１の内面に向けて 衝当させることができる。即ち、下側脱水ストリップ３のそれぞれは、固定した マシンフレームに対して、垂直方向に調節可能であって、これが図３に於いて垂 直な二重矢印によって示されている。下側ワイヤＳ１のメッシュを下側に通過し た水は、脱水ストリップ３によって下側ワイヤから分離され、重力によって下向 きに流れる。 上側ワイヤＳ２のメッシュを上方に向けて通過した水は、重力に抗して負圧の 働きによって上向きに搬送される。この点に関して、図１に於いて、上側脱水ス トリップ６のそれぞれには、所謂スキマ７が備えられている。これらは、それぞ れ負圧管路を備えた負圧室からなる。 図１に於いては、下側及び上側脱水ストリップ３、６が、ワイヤの搬送方向に 沿って且つ仮想的なジグザグ線に沿って交互するように配置されている。ツイン ワイヤ領域の後方には、かなり小さな間隔をおいて多数の固定ストリップ６ａが 設けられており、これらストリップは、集中化された負圧脱水ボックス７ａを備 えている。 上側ワイヤＳ２のために固定支持構造体８が設けられている。この構造体には 、上側ブレストロール９のための軸受、上側脱水ストリップ６を備えたスキマ７ 、及び脱水ストリップ６ａを備えた下側負圧ボックス７ａが支持されて いる。無端上側ワイヤＳ２をブレストロール９に向けてガイドするためのワイヤ ガイドロール例えば９ａのための軸受をも支持することができる。二重矢印１４ により示されるように、支持構造体８の各端の高さを個々に調節することができ 、両ワイヤ間の間隔及び接触領域Ｋの位置を自由に調節することができる。ツイ ンワイヤ領域の終端部には公知の要領をもって分離吸引装置１３が設けられてお り、それによって、上側ワイヤＳ２上に形成された繊維質帯状体を分離し、下側 ワイヤＳ１と共に搬送することができる。管路システム１１及びブロア１２によ って、スキマ７及び下側ワイヤ負圧ボックス７ａによって必要とされる負圧を供 給することができる。図１に対する図示されない変形例として、ツインワイヤ領 域の少なくとも一部分に於いて、下側ワイヤＳ１について固定ストリップを用い 、上側ワイヤＳ２については可撓性を有し、選択可能な力をもって当接し得るス トリップを用いることができる。 図２は、上側ワイヤＳ２について、固定脱水ストリップ６′が、複数の空室に 分割されかつ集中化された上側負圧ボックス７′を備えている。これらは、図２ の実施例とは異なり、２つ又は３つのボックスに分割するものとすることもでき る。各２つの可撓性を有する下側脱水ストリップ３の間の空隙について、それぞ れ２つの上側固定脱水ストリップ６′が配置されている。図１に於いては閉じた ものとして構成されたワイヤテーブル２′が、図２の場合に於 いては脱水スリットを備えている。 図１に基づくストリップの構成の作用は、図３に更に明瞭に示されている。両 ワイヤＳ１及びＳ２のやや波状の形態が、図３に於いては誇張して示されている 。下側ストリップ３と上側ストリップ６との間の部分に於いては、両ワイヤがや や膨張させられている。両ワイヤ間の垂直方向の間隔がａによって示されている 。ストリップ３又は６に直接当接しているワイヤの部分はやや狭められているこ とにより、符号ｂにより示されている両ワイヤ間の垂直方向間隔が、間隔ａより もやや小さくされている。上記したように、両ワイヤ間の間隔は、交互するよう に狭められたり或いは膨らまされることとなる。 両ワイヤ間の垂直方向の間隔がどの程度変化するかは、水平方向の二重矢印で 示されているように、例えば下側可撓性ストリップ３を水平方向に摺動させ、ス トリップ相互間の水平方向位置を変化させることにより設定することができる。 図４は極端な例を示すもので、下側ストリップ３のそれぞれに対して上側ストリ ップ６が対向するように配置されている。これにより、垂直方向の両ワイヤ間の 間隔ａ′及びｂ′の差を更に大きくすることができ、これによって膨張部分及び 狭窄部分の差を一層際立たせることができる。 図５及び６に於いては、ツインワイヤ領域の一部、特に始端部分に於いては、 下側ワイヤＳ１に関して、上側ワイ ヤＳ２に関連する固定ストリップ６の２倍の数の可撓性ストリップ３が配置され ている。例えば、２つ目毎の下側ストリップ３が、それぞれ１つの上側ストリッ プ３と互いに対向するように配置することができる。下側ストリップ３のそれぞ れは、やはり、自由に選択可能な力をもって下側ワイヤＳ１に当接することがで きる。図５に示された実施例に於いては、例えば、全ての下側ストリップ３によ る押圧力を概ね一定値に設定することができる。これにより、両ワイヤＳ１及び Ｓ２間の波状の変化をほぼ平行なものにすることができる。図６に示された実施 例に於いては、２つの上側ストリップ６間の空隙に対応するように配置されたス トリップ３についてはより小さな押圧力が与えられるようにすることをもって、 両ワイヤ間の間隙を、図４に示された実施例の場合と同様に、両ワイヤ間の膨張 部分を、上側ストリップ６の領域に於ける狭窄部分と対照的となるようにするこ とができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に厚手の紙またはボール紙などの繊維質帯状体を繊維質懸濁液から形成す るための方法であって、 （ａ）材料供給部（１）をもって、懸濁液の流れを、概ね水平に搬送される 連続的なエンドレス下側ワイヤ（Ｓ１）上に供給する過程と、 （ｂ）それに対して、（同じく連続的に搬送される）エンドレスな上側ワイ ヤ（Ｓ２）を、（前記下側ワイヤによって搬送される）懸濁液に対して、接触領 域（Ｋ）に於いて接触させる過程と、 （ｃ）（両ワイヤ間にあって脱水されるべき）懸濁液と共に、前記両ワイヤ を、少なくとも概ね真直であってほぼ水平なツインワイヤ領域に向けて送り込む 過程と、 （ｄ）前記接触領域（Ｋ）の直下流側にて懸濁液に対する脱水圧力を発生さ せ、前記ツインワイヤ領域に於いて、（概ね真直な搬送路に沿って搬送される） 前記両ワイヤの内面に対してそれぞれ複数のストリップを、帯状体と直交するよ うに順次配置し、一方のワイヤ（Ｓ２）に対しては、固定したストリップ（６） を配置し、他方のワイヤ（Ｓ１）に対しては個々に調節可能な力をもって当接し 得る可撓性ストリップ（３）を配置することにより、ワイヤから水を除去すると 共に、懸濁液に対して、複数の点に於いて剪断力を引き起こす過程とを有するこ とを特徴とする方法。 ２．前記ストリップの位置が、上側ワイヤ及び下側ワイヤ について順次互いに交互するように配置されていることを特徴とする請求項１若 しくは２に記載の方法。 ３．前記ストリップの配置密度を帯状体の形成に従って増大させることを特徴と する請求項１若しくは２に記載の方法。 ４．形成された帯状体の繊維質材料の分布の均一性を、前記ストリップの押圧力 を変化させることによってではなく、帯状体搬送方向に沿う個々のストリップの 位置を変化させることにより制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか に記載の方法。 ５．特に厚手の紙またはボール紙などの繊維質帯状体を繊維質懸濁液から形成す るためのツインワイヤフォーマであって、 （ａ）繊維質懸濁液の流れを供給するために、エンドレス下側ワイヤ（Ｓ１ ）の概ね水平な搬送路の始端部に配置された材料供給部（１）と、 （ｂ）前記材料供給部（１）に対して小さな距離を置いて、（搬送される下 側ワイヤ上に位置する）懸濁液に（接触部分Ｋに於いて）接触するように配置さ れた、エンドレス上側ワイヤ（Ｓ２）のためのガイド要素（９，６，６ａ，９ａ ）と、 （ｃ）少なくともほぼ真直であって、概ね水平なツインワイヤ領域を互いに 形成するべき２つのワイヤ（Ｓ１，Ｓ２）と、 （ｄ）懸濁液を脱水し、懸濁液中に剪断力を引き起こすために、前記接触部 分（Ｋ）の直下流側に於いて、（概ね真直な搬送路に沿って搬送される）前記ツ インワイヤ領域に於ける、（概ね真直な搬送路に沿って搬送される）前記両ワイ ヤの内面に配置された複数のストリップとを有し、 前記ストリップが前記帯状体の搬送方向に対して直交して延在し、且つ、一方 のワイヤ（Ｓ２）に対して配置された固定ストリップ（６）と、他方のワイヤ（ Ｓ１）について設けられた、可撓性を有し、選択された力を設定可能なストリッ プ（３）とを有することを特徴とするツインワイヤフォーマ。 ６．一方のワイヤの少なくとも１つのストリップ（３又は６）が、他方のワイヤ の２つのストリップの間の空隙に対向するように配置されていることを特徴とす う請求項５に記載のフォーマ。 ７．前記上側ワイヤ（Ｓ２）のストリップ（６又は６′）が、それぞれ２つも若 しくは３つのストリップにより少なくとも１つのグループを形成し、これらのグ ループが、それぞれ下側ワイヤ（Ｓ１）の２つのストリップ（３）間の空隙に対 向するように配置されていることを特徴とする請求項５若しくは６に記載のフォ ーマ。 ８．（ａ）前記ツインワイヤ領域の始端部領域に於いて、２つの下側ストリップ （３）間の空隙に対向するように前記上側ストリップ（６）の少なくとも一部が 配置されてお り、 （ｂ）前記ツインワイヤ領域の終端部領域に於いて、２つの下側ストリップ （３）間の空隙に対向するように、前記した２つもしくは３つのストリップから なるストリップ（６ａ）のグループが配置されていることを特徴とする請求項５ 乃至７の何れかに記載のフォーマ。 ９．個々のストリップ、特に下側ストリップ（３）の個々の位置が、帯状体の搬 送方向について調節可能であることを特徴とする請求項５乃至８の何れかに記載 のフォーマ。 １０．前記ツインワイヤ領域の始端部に於いて、個々のストリップ（３）が帯状 体の搬送方向について調節可能であって、前記ツインワイヤ領域の終端部に於い ては、概ね全てのストリップ（３，６，６ａ）を、帯状体の搬送方向について固 定してあることを特徴とする請求項９に記載のフォーマ。 １１．（ａ）前記ツインワイヤ領域の始端部に於いては、可撓性ストリップ（３ ）の（中心間距離として与えられる）距離が、固定ストリップの間隔の半分（若 しくは１／３）であって、 （ｂ）前記ツインワイヤ領域の始端部に於いては、前記可撓性ストリップ の、帯状体搬送方向についての位置が調節可能であることを特徴とする請求項５ 乃至９の何れかに記載のフォーマ。