JPS6256278B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来の抄紙機ヘツドボツクスを第１図に示す
と、このヘツドボツクスは巾方向に流量の分配を
行なうためにテーパ管１と多孔板２によつて流れ
に抵抗を与えていたが、テーパ管や多孔板の穴を
出た流れには、流速差による撹拌によつて流れに
乱れや多数の渦３，４ができる。流れに乱れや渦
をつくると、後述の理由でフロツクが生成される
欠点があつた。

スライス室の抑流素子５は、多孔板２の出口の
乱れを減衰させ、巾方向に安定したジエツトを噴
出できる特長はあるが、繊維の分散は十分ではな
く、フロツクのある紙が出来勝であつた。そこで
原料液中の繊維の分散を良くするためには、流れ
に乱れを作つても繊維がフロツクを作らない程度
の繊維濃度（通常0.3〜0.8％）まで濃度を下げる
必要があつた。

またスライスリツプ６の開度は、通常10mm〜20
mm程度であるが、巾方向で開度を均一に調整する
ため、また巾方向で紙の坪量、厚みの調整を行な
うために、噴出口の部分にスライスリツプ６を置
いて、巾方向に並べられたジヤツキ棒を動かし
て、スライスリツプの開度の微調整を行なつてい
た。ところがスライスリツプ６の部分で流れを急
に加速していたため、頂板とスライスリツプの接
する流路の部分７の流れに乱れが起こり、これが
フロツクを生成したり、ジエツトの乱れを発生す
る原因になつていた。

従来の抄紙機ヘツドボツクスでは、原料液の濃
度を高くすると、紙をすかして見たときの地合が
悪くなるため、濃度を高くすることができなかつ
た。また濃度を低くしても、繊維の分散が十分で
なく、紙をすかして見たとき、斑のある紙が出来
勝ちであつた。

また従来は、抄速を速くしたり、ジエツトの厚
みを薄くすると、ジエツトの表面に流れ方向にの
びる縞状の模様（ストリーク）が強く見えるよう
になるが、これが抄造上問題であつた。一方同じ
坪量の紙を抄造するとき、原料濃度を高くすると
その分ジエツトの厚みは薄くなる。したがつて高
濃度で抄造するためには、ジエツトを薄くしても
ジエツトの表面が荒れたり、上述のストリークの
ない滑らかなジエツトを得る必要があつた。

流れに乱れをつくると渦も発生する。紙原料液
の流れに渦をつくると、遠心力により繊維は渦の
外に移動するため、濃度差が生じ、また捩りによ
り繊維が塊になつていた。流れに乱れを与える
と、フロツクを破壊する作用もあるが、流れの乱
れによつて繊維が互にぶつかり合うこととか、渦
によつて新しいフロツクを生成する作用もあるた
め、濃度が上げられなかつた。また撹拌をやめる
と、小さな乱れは減衰が早いが、大きな乱れが残
るため、大きなフロツクができる。大きな乱れは
減衰がおそいので、ジエツトの乱れやワイヤ上で
大きなフロツクを作る原因にもなつていた。

従来は上述のフロツク生成のメカニズムがはつ
きりつかまれておらず、繊維を分散させるために
は、流れに乱れを与える必要があると考えられて
いた。このため従来は流路の断面積を急激に変化
する、流れの向きを急激に変える、流れの中に棒
を並べる、壁面に段をつける、壁面を波形にす
る、壁面に突起をつけるなど種々の手段で流れに
乱れを与えていた。

本発明は前記従来の欠点を解消するために提案
されたもので、流れに乱れを与えることなく、巾
方向の流量分配を行なうデイストリビユータと、
流れに乱れを与えることなく流れに加速及び減速
を繰り返して繊維の分散を高めるスライス室と、
そして流れに乱れを与えることなく、スライスリ
ツプ開度を調整できるスライスリツプとで構成さ
れた抄紙機のヘツドボツクスを提供せんとするも
のである。

本発明は更に詳細には、最大の絞り部分をスリ
ツト部とスリツト部の接合面で形成し、流れ方向
寸法を無くす（直結）ことにより、下流のスリツ
ト部で流速差をなくすため巾方向に向つた流れを
作り出し、撹拌がないようにしたデイストリビユ
ータと、流れに僅かな乱れも起こさせぬようにし
て流路を直線的に徐々に狭くしたり、広くしたり
した流路をもつスライス室と、スライスリツプの
先端部と取付部の途中に剛性の低いネツク部を有
し、その部分を曲げることによりリツプ開度を調
整し、先端部も巾方向に撓ませることができ、流
れに乱れを与えることがないスライスリツプとで
構成されたことを特徴とするものである。

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抄紙機のヘツ
ドボツクスを示し、先ずそのデイストリビユータ
部は、流れの下流側に巾方向に通しのスリツト８
を設け、このスリツト８の上流側に直結してスリ
ツト８の間隙ａよりも大きい径ｂのドリル穴９を
巾方向に適宜ピツチで並べることにより構成され
ている（ドリル、スリツト構造）。

次にスライス室は、頂板１０と底板１１で区画
され、流路を直線的に徐々に狭くしたり、広くし
たりすることを繰り返すようにして構成してい
る。

またスライスリツプ１２は、先端部１３と取付
部１４の途中に剛性の低いネツク部１５を有し、
さらに先端部が巾方向で流れと直角方向に撓むこ
とができるようになつており、頂部１０の接液側
の接合部３８を面一にして、スライスリツプを固
定するようになつている。

次に作用を説明すると、ドリル穴９とスリツト
８の連結部のところで、流れを大きく加速して流
動抵抗（絞り）を与え、巾方向のマクロな分配を
行なう。また第３図においてスリツト８の直前で
急激に加速された流れ１６及び１７は、スリツト
８に流入するときぶつかり合うが、直ちに巾方向
にのびるスリツトに入るので、巾方向に拡がる流
れ１８及び１９となり、急激に減速されながら両
隣りのドリル穴９′及び９″の流れと合流し、膜状
の流れとなり、ミクロな分配（巾方向の速度均一
化）が行なわれる。

またデイストリビユータ部は、第４図に示す他
の実施例構造であつてもよい。第４図においては
流れの下流側に巾方向に通しのスリツト８を設
け、このスリツト８の上流板に直結してスリツト
８の間隙ａよりも大きい長さｃのスリツト８と交
叉するスリツト２２を巾方向に適宜ピツチで並べ
て構成してある。この第４図のスリツト、スリツ
ト構造は、下流側のスリツトで巾方向の流れ２
３，２４がよく拡がり、ミクロな分配性能が優れ
ている。

次に第５図は更に他の実施例を示し、そのデイ
ストリビユータ部は、上流側のスリツト２５に交
叉して下流側に巾方向通しのスリツト２６が、壁
面２７と、抑流素子の表面２８又は抑流素子３０
同志の表面によつて構成されている。

またスライスリツプ３１に向つて収歛する頂板
３２と底板３３で区画されるスライス室は、板２
９の突起３４に保持された着脱可能な抑流素子３
０によつて、複数の巾方向通しの流路３５が形成
されている。

流路３５は直線的に徐々に狭くなつたり、広く
なつたりすることを繰り返し、３つの流路が合流
したあと、さらに流路３６は直線的に徐々に狭く
なつたり、広くなつたりすることを繰り返す。こ
の第５図のスライス室は、大流量を流してもヘツ
ドロスが小さく、流れに加減速を与えて繊維分散
が図れる。

なお、デイストリビユータの他の実施例とし
て、上流板のスリツトは、巾方向通しお板を削り
出して作ることもできるし、第６図に示すように
複数個の板３７を重ね合せて、スリツト２５を形
成することもできる。また突起３４は抑流素子３
０を保持するためのものである。一方ドリル、ス
リツト形のデイストリビユータにおいて、上流側
ドリルはパイプであつてもよい。

以上詳細に説明した如く本発明は構成されてい
るので、デイストリビユータでは、巾方向のマク
ロな流量分配を行なつたのちに、従来のように撹
拌を行ない流れに乱れを与えないので、フロツク
ができない。

またデイストリビユータを流れが通過すると
き、流れに大きな加速及び減速が与えられるの
で、後述の理由によつて繊維分散が向上する。更
に下流側スリツトの出口で膜状の流れが得られ、
流れに乱れが少なく、巾方向の速度差も小さい。

次にスライス室では、流れに乱れを与えず、加
速及び減速を繰り返すことにより、繊維分散が高
められる。流れに乱れを与えるとフロツクが生成
するので、流れに乱れが発生しないように、徐々
に流路を狭くしたり、広くしたりする。

また広がり部で局所的にランダムに発生する剥
離をも行なわないようにする方が最良で、広がり
角と膨張比（広がり後の流路寸法／広がり前の流
路寸法）を適宜に選ぶ。

なお、前記加減速によつて繊維分散が行なわれ
る理由は下記の通りである。

即ち、抑流流路の断面を変化させることによ
り、ここを流れている紙原料液の流れに加速及び
減速を起す。紙原料液中の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、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
は平均進行方向と直角方向、即ち巾方向及び厚み
方向に押し延ばされる。これを繰り返すことによ
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
は、周辺部は流れの上流方向に拡がる。これを繰
り返すことにより、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差のある
所、又は結合の弱い所があれば、前記の理由によ
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
れば向きがばらばらになる。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。

更にスライス室では巾方向に通しの絞りが何段
も並んでいるので、巾方向の流速にきわめて均一
な流れが得られ、また流れの乱れが急激に減衰さ
れる。

一方スライスリツプも流れに乱れを与えること
がなく、スライス室で得られた優れた繊維分散を
くずすことがなく、スライスリツプのところで流
れに加減速を与え、繊維分散が高められる。

従つて本発明によると、地合が向上し、高濃度
抄造が可能であり、厚みが薄くても平滑な表面の
ジエツトが得られ、かつ巾方向で均一な速度のジ
エツトが得られると共に、装置を小形化できる。

【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１例を
示す側断面図、第２図は本発明の実施例を示す抄
紙機のヘツドボツクスの側断面図、第３図イは第
２図における要部の拡大図、第３図ロは同正面
図、第４図イは第３図イと異なる実施例のスリツ
ト部の側断面図、第４図ロは同正面図、第５図は
第２図と異なる本発明の他の実施例を示す抄紙機
のヘツドボツクスの側断面図、第６図は第５図と
異なるデイストリビユータ部の斜視図である。 図の主要部分の説明、８…スリツト、９…大き
い径のドリル穴、１０…頂板、１１…底板、１２
…スライスリツプ、１３…先端部、１４…取付
部、１５…ネツク部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下流側に巾方向通しのスリツトを配置し、こ
   の上流側に前記スリツト間隙よりも大きい径の複
   数の穴を直結して配置したデイストリビユータ
   と、流れに乱れを与えることなく流路を直線的に
   狭くしたり、広くしたりすることを繰り返すスラ
   イス室と、先端部と取付部の間に流れと直角方向
   に曲げ剛性の低いネツク部を有し、リツプ先端部
   の開度を巾方向で調整するスライスリツプとより
   なることを特徴とする抄紙機のヘツドボツクス。