JPS6231112B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 第１図は従来のスライスリツプ１の開口部か
ら、紙原料液を噴出させるためのスライス室２の
断面図である。紙原料液は前置スライス室３から
有孔板４の複数列をなす孔５を通り、頂板６及び
底板７によりスライス開口部の方に収斂するスラ
イス室２に入る。スライス室内は抑流素子８で仕
切られ、複数の抑流流路９を形成している。原料
液流の流体力学的効果のため、抑流素子８は相隔
たる位置に保たれる。

しかしながら第１図の従来装置には次のような
欠点があつた。即ち、抑流素子８により、上流側
の大きな渦が下流に行くに従い急速に小さくな
り、スライス開口部から巾方向に安定した紙原料
液を噴出できる特長はあるが、繊維の分散は十分
ではなく、小さなフロツクのある紙が出来勝であ
つた。また長繊維の場合、繊維が流れ方向に並ぶ
傾向があり、紙の引張強度が縦、横で大きく異な
つてくる。

従来の繊維の分散は、紙原料液を多孔板などを
通すことにより引き起こされる撹拌効果によつて
行なわれていた。撹拌により生じる大きな渦は、
大きなフロツクを生じ、小さな渦は小さなフロツ
クを生じる。

一方紙原料液が流れる流路の断面積を変え、紙
原料液に加速及び減速を加えると、フロツクにな
つている繊維に対して加速域では流れ方向に引き
伸ばす力、減速域では厚み方向及び巾方向に押し
伸ばす力が加わり、繊維分散の良い紙原料液が得
られることが本発明者等の研究により判明した。

本発明は運転中スライス室の流れ方向にわた
り、同スライス室の全体積が変動しないように、
かつ波打つように往復運動する１個又は複数個の
可撓体をスライス室の内面に対設させ、同可撓体
をスライス室の流れ方向にわたりスライス室の中
心に向け波打つように往復運動させてスライス流
路の断面積を増減させ、流れに加速及び減速を起
させるようにした抄紙機ヘツドボツクスを提供せ
んとするものである。

以下本発明の実施例を図面について説明する
と、第２図は本発明の実施例を示すスライスリツ
プ１０の開口部から、紙原料液を噴出させるため
のスライス室１１の断面図である。紙原料液は、
前置スライス室１３から有孔板１４の複数個の孔
１５を通り、頂板１６及び底板１７により、スラ
イス開口部の方に収斂するスライス室１１に入
る。

頂板１６は、図示しないジヤツキ棒の操作によ
つて支点１８を中心として回転することができ、
スライスリツプ先端部１０ｂと、底板１７との間
隔を調整できるようになつている。スライスリツ
プ１０は頂板１６に固定する取付部１０ａと、先
端部１０ｂの間に特願昭55−28722号に示す剛性
の低いネツク部１０ｃを有し、先端部に取付けた
図示しないジヤツキ棒の操作により、スライスリ
ツプの先端部１０ｂは底板１７との間隔を広げ、
又は狭めるように撓まされて、リツプ開度を変
え、又は巾方向の開度を変化させて、巾方向坪量
プロフアイルの微調整を行なうようになつてい
る。

１９は複数個の巾方向通しの可撓体で、図示し
ない駆動装置により往復運動する操作棒２０によ
つて、スライス流路の断面積を増加させたり、減
少させたりするようになつている。このとき頂部
１６、底板１７、複数個の可撓体１９、多孔板１
４、スライスリツプ１０、スライスリツプ開口部
および図示しない側板によつて囲まれるスライス
室１１の全体積は可撓体１９の動きによつて変動
しないようにする。スライス室１１内の体積が時
間的に変動すると、圧力変動となつてジエツトス
ピードが変化するため、ワイヤ上で形成されるシ
ートの流れ方向に紙の厚さむらが生じ、また断紙
の原因となる。このためスライス室１１内の体積
は全体として常に一定でなくてはならない。な
お、操作棒２０のストロークは変えることができ
るようになつている。

また複数個の巾方向通しの可撓体１９は、駆動
装置によつて動きを制御し、巾方向同位相で動か
すこともできるし、巾方向に位相をずらして、駆
動させることもできる。また紙原料液の流れ方向
に並ぶ可撓体１９の動きを連成させ、第２図の破
線Ａで示す可撓体１９の中央部１９ａを流れ方向
で結んだ線が波形となるようにし、その波形の形
状が時間的に上流方向に進むようにすることもで
きる。

可撓体１９の裏側の複数個の小室２１には、ス
ライス室１１を流れている紙原料液と同じ圧力の
液体が充満され、複数の連通管２２で他の小室と
つながつている。

次に作用を説明する。可撓体１９を移動させ
て、流路の断面積を変化させることにより、ここ
を流れている紙原料液流れに加速を起こす。フロ
ツクが加速域にある時、上流側流速は低く、下流
側流速は高いため、フロツクは引きちぎられて分
散する。また減速域では、流速の高低が逆になる
ため、フロツクは平均的進行方向と直角方向、即
ち厚み方向及び巾方向に押し延ばされる。これを
繰りかえすことにより、フロツクは細分化されて
行き、繊維は紙原料液中で均一に分散することに
なる。

また前記の如く流路の断面積を変化させること
により、ここを流れている紙原料液流れに加速及
び減速を起こすと、紙原料液中のフロツクは、水
の流れから力を受けて加速及び減速されるが、フ
ロツクの中心部の繊維密度は高く、周辺部は密度
が低いため、その部分によつて繊維が水の流れか
ら受ける力が異なる。中心部では繊維が重なり合
つているので、加減速時に水から受ける力が弱
く、周辺部では大きい。

このためフロツクが加速域にあるとき周辺部は
流れの進行方向に拡がり、他方減速域にあるとき
には、周辺部は流れの上流方向に拡がる。これを
繰りかえすことにより、周辺部からフロツクは拡
散されて行き、繊維は紙原料液中で均一に分散す
ることになる。フロツクの中心部でも密度の差が
ある所、又は結合力の弱い所があれば、前記理由
によりそこから分割も行なわれる。

繊維は加速域では、平均進行方向に向くが、減
速域では繊維が後方から押されるため、方向がば
らばらになる。従つて分散した繊維は無方向にな
り、未分散のフロツクも流体抵抗的に球形でなけ
れば向きがバラバラになる。故に未分散のフロツ
クには角度を変えた分散力が働く様になる。操作
棒２０によつて可撓体１９がスライス室１１の方
向に動くと、その可撓体１９の裏側の小室２１の
体積が増えた分だけ、他の小室から液体が連通管
２２を通つて流入するため、連通管２２でつなが
つた室どうしの全体の体積は一定になる。故にス
ライス室１１の体積は常に一定となる。

第３図は第２図と異なる実施例を示し、スライ
ス室２３の一部は抑流素子２４で仕切られ、抑流
流路２５，２５を形成している。また多孔板２６
の列をなす穴２７を通過する際に生じた紙原料液
中の渦は、抑流流路２５を流れる時に急速に小さ
くなるため、渦によつて繊維の分散が阻害される
ことが少なく、複数個の可撓体１９の動きによつ
て繊維は紙原料液中で均一に分散するため、これ
をワイヤ上で脱水して出来た紙は繊維分散がよ
い。

複数個の可撓体１９は巾方向通しのものであつ
てもよいし、円形のものでもよい。また複数個の
可撓体１９は必ずしも全数動きを制御して、スラ
イス室の体積が常に一定となるようにする必要は
なく、例えば半数の操作棒２０は制御し、残り半
数の操作棒２０は可撓体１９の裏側の小室の液体
の動きにつれて自由に動けるようにしておいても
よい。更に複数個の可撓体は電磁力を用いて高周
波で駆動し、制御することもできる。

第４図の実施例はスライスリツプ２８の開口部
から、紙原料液を噴出させるためのスライス室２
９の断面図である。紙原料液は前置スライス室３
８から、有孔板３９の複数個の孔４０を通り、面
状の上側可撓体３０と下側可撓体３１、及び図示
しない側板で形成されたスライス開口部の方に収
斂するスライス室２９に入る。また頂板３４は図
示しないジヤツキ棒の操作によつて、支点４１を
中心として回転することができ、スライスリツプ
先端部２８ｂと下リツプ４２との間隔を調節でき
るようになつている。

また上側可撓体３０及び下側可撓体３１は、ピ
ン部３２で操作棒３３と接続され、図示しない駆
動装置によつて往復運動する操作棒３３によつ
て、スライス流路の断面積を増加させたり、減少
させたりする。頂室３５及び底室３７の部屋を密
閉室にすることにより、スライス室２９の全体積
は可撓体の動きによつて変動しない。

上側可撓体３０及び下側可撓体３１は、駆動装
置によつて制御し、巾方向同位相で動かすことも
できるし、巾方向に位相をずらして駆動すること
もできる。また可撓体３０，３１の波形の形状
が、流れの上流方向に進むようにし、流路断面積
の時間的な変化が流れの進行方向と逆方向に進む
ようにすることもできる。

更に上側可撓体３０と頂板３４の間の頂室３
５、及び下側可撓体３１と底板３６の間の底室３
７には、スライス室２９を流れている紙原料液と
同じ圧力の液体が充満されており、且つ密閉構造
となつている。以上のように可撓体３０，３１を
用いると、流路の断面積の変化を大きく、また自
由に変化させることができるため、紙原料液中の
繊維を均一に分散させるための最適形状に調整で
きる。

第５図は更に他の実施例を示し、スライスリツ
プ４３の開口部から紙原料液を噴出させるための
スライス室４４の断面図である。紙原料液は前置
スライス室４５から、有孔板４６の複数列をなす
孔４７を通り、頂板４８及び底板４９及び図示し
ない側板により形成されたスライス開口部に収斂
するスライス室４４に入る。

スライス室４４内は抑流素子５１で仕切られ、
抑流流路５２，５２を形成している。原料液流の
流体力学的効果のため、抑流素子５１は相隔たる
位置に保たれる。また頂板４８は図示しないジヤ
ツキ棒の操作によつて支点５３を中心として回転
することができ、スライスリツプ先端部４３ｂと
底板４９との間隔を調整できるようになつてい
る。

頂板４８及び底板４９には、複数列をなす可撓
体５０が取り付けられ、加圧シリンダ５４によつ
て可撓体５０の内部５０ａに紙原料液の液圧より
も高い圧力や、低い圧力を連続的に変化させて加
圧し、可撓体の接液部５０ｂをスライス室４４の
方向に出入させることにより、スライス流路の断
面積を増加させたり、減少させたりする。

この時スライス室４４の体積（多孔板からスラ
イス出口までに紙原料液がしめる全体積）は、複
数個の可撓体の動きによつて変動しないようにす
るため、加圧シリンダ５４が、ピストン５５によ
つて仕切られるシリンダ室５６により、１個又は
複数個の可撓体に配管し、それと同数の可撓体を
シリンダ室５７に配管する。

以上詳細に説明した如く本発明は構成されてい
るので、スライス室を流れる紙原料液に加速及び
減速を与えることにより、繊維は紙原料液中で均
一に分散した状態が得られ、これをワイヤ上で脱
水して出来た紙は繊維の分散がよい。紙原料液に
大きな加速及び減速を与える程、繊維分散が良く
なるが、あまり大きくすると、紙原料液の流れに
渦が発生し、それがフロツクの原因となり、好ま
しくないため、可撓体の撓み量を調整することに
より、最も好ましい繊維分散の状態とすることが
できる。

また紙原料液中の繊維は、加速域では流れの平
均進行方向に向くが、減速域では繊維が後方から
押されるため、方向がバラバラになり、繊維が巾
方向や厚み方向に向くため、巾方向や厚み方向の
紙力が強い紙が得られる。更に繊維の分散が良い
ので、紙原料液の濃度を高くしても抄造できる。
これにより繊維の歩留りが向上し、水の消費量が
減少し、ポンプ容量及びそのランニングコストが
省け、紙原料液を脱水して抄造するための機械も
コンパクトになる。

また高濃度で抄造すると、紙の厚み方向の紙力
が向上し、前記の減速域で繊維がバラバラにな
り、厚み方向の紙力が強くなる効果と重なり、オ
フセツト印刷で問題となる厚み方向の紙力が向上
し、ブリスタートラブルが少なくなる。

更にスライス室の容積一定の条件で、個々の可
撓体を連成させ駆動させることにより、個々の可
撓体の運動により紙原料液に加速減速を与え、繊
維を分散できると同時に、全体として流路断面積
を時間的にも変化させ、そこを流れる紙原料液を
全体的に流れの中心部まで加速及び減速を加える
ことができるため、中心部まで繊維が分散した紙
原料液が得られる。

なお、流路断面積の時間的な変化が、紙原料液
の進行方向と逆方向に進むようにすれば、紙原料
液は同じ長さのヘツドボツクス内の流路を流れる
間に数多くの加速及び減速が与えられ、その分だ
け良い繊維分散の紙が得られる。

紙の巾方向の紙力は、流れ方向と比べて弱い
が、この巾方向の紙力を向上させたいときには、
可撓体の撓み量を巾方向で変化させたり、円形の
可撓体を設置し、紙原料液に巾方向の加速及び減
速を与え、繊維が巾方向に並ぶ機会を多くするこ
とにより、巾方向の紙力がある紙が得られる。可
撓体の裏側に複数の室をもうけ互につなげること
により、操作棒の制御に多少の誤差があつても、
スライス室の体積は一定に保持され、スライス開
口部から噴出する速度に変動のないジエツトが得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の抄紙機ヘツドボツクスの側断面
図、第２図、第３図、第４図及び第５図は夫々本
発明の実施例を示す抄紙機ヘツドボツクスの側断
面図である。 図の主要部分の説明 １０…スライスリツプ、
１１…スライス室、１６…頂板、１７…底板、１
９…可撓体、２０…操作棒、２１…小室、２２…
連通管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 運転中スライス室の流れ方向にわたり、同ス
   ライス室の全体積が変動しないように、かつ波打
   つように往復運動する１個又は複数個の可撓体を
   スライス室の内面に対設させ、同可撓体をスライ
   ス室の流れ方向にわたりスライス室の中心に向け
   波打つように往復運動させてスライス流路の断面
   積を増減させ、流れに加速及び減速を起させるよ
   うにしたことを特徴とする抄紙機ヘツドボツク
   ス。