WO2006059530A1 - 製紙用弾性ベルト - Google Patents

Abstract

　製紙用弾性ベルトは、表面に排水溝１０を有する。排水溝１０の壁面の表面粗さは、日本工業規格で規定する算術平均粗さ（Ｒａ）で、２．０μｍ以下である。

Description

明 細 書

製紙用弾性ベルト

技術分野

[0001] この発明は、製紙工業等の分野において、湿紙を加圧脱水処理するために用いら れる製紙用弾性ベルトに関し、特に表面に排水溝を有する製紙用弾性ベルトに関す るものである。

背景技術

[0002] シユープレス用ベルト等の製紙用弾性ベルトに対する一般的な要求特性として、強 度、耐クラック性、耐摩耗性、可撓性および水、油、ガス等に対する非透過性を挙げ ることができる。これらの諸特性を備えた材料として、ウレタンプレボリマーと硬化剤と を反応させて得られるポリウレタンが一般的に使用されて 、る。

[0003] 製紙技術にお!ヽては、プレスされる湿紙カゝら搾り出した水を運び去るために、弾性 ベルトの外表面に湿紙の走行方向に沿って多数の排水溝を設けることが知られてい る。例えば、そのような排水溝を備えた抄紙機の弾性ベルトが米国特許第 4, 559, 2 58号公報に記載されている。

[0004] 図 4は、多数の排水溝 2を備えた製紙用弾性ベルト 1の断面図を示している。従来 から、製紙用弾性ベルト 1の溝 2については、湿紙に対して溝 2の痕跡が付くのを避 けるために、溝幅寸法を小さくしている。通常、溝幅寸法は、 0. 6〜1. 5mmである。

[0005] 表面に排水溝 2を有する製紙用弾性ベルト 1に対する他の要求特性として、湿紙か ら搾り出した水をベルト 1の溝 2内から瞬時に外部に放出する排水性を挙げることが できる。高速で回転するベルト 1が 1回転するまでの間に溝 2内から排水しなければ、 湿紙を再湿させることになつてしま 、、湿紙の搾水性能が低下する。

[0006] 排水性を悪ィ匕させる要因としては、ベルトの溝自体が持つ排水性の悪さ、紙かすの 付着による排水性の低下、使用に伴うベルトの摩耗や圧縮歪による溝の空隙量の低 下等が考えられる。このような課題に着目した公知文献として、特開 2002— 220789 号公報がある。同公報には、湿紙側層の表面をフッ素榭脂、シリコン榭脂等により疎 水性にしたシユープレス用ベルトが開示されている。 [0007] 同公報に開示されている構成によれば、ベルトの表面に疎水性材料を用いることに よって、ベルト自体の排水性能は向上する。し力しながら、紙かすの付着に対しては 改善することができない。また、同公報に開示されているように、湿紙側層の表面に 疎水性材料を用いた場合には、上記した一般要求特性、すなわち強度、耐クラック 性、耐摩耗性、可撓性および非透過性の点でポリウレタンより劣ったものとなってしま う可能性が大きぐ実用化には多くの課題が残される。

[0008] 本願発明者は、製紙用弾性ベルトの搾水性能を向上させるための要素として、排 水溝の壁面の表面粗さに注目した。今まで、当業者は、排水溝の表面粗さについて は特に注目していな力つた。

[0009] 従来の弾性ベルトに対する溝カ卩ェでは、溝幅が 0. 6〜1. 5mm程度と狭いために 、冷却水による加工部分の冷却が不安定となったり、切り屑の排出がスムーズにでき なかった等の理由で、溝壁面の表面粗さは 3〜4 /ζ πι程度が精一杯であった。本願 発明者は、溝壁面の表面粗さが所定の値以上になると、水の流れに対する抵抗が大 きくなり、また紙かすが付着し易くなつて、弾性ベルトの搾水性能を低下させることを 見出した。

発明の開示

[0010] 本発明の目的は、良好な搾水性能を発揮できる製紙用弾性ベルトを提供することで ある。

[0011] 本発明は、表面に排水溝を有する製紙用弾性ベルトにおいて、排水溝の壁面の表 面粗さが、日本工業規格 CFIS— B0601)で規定する算術平均粗さ (Ra)で、 2. Ο μ m以下であることを特徴とする。

[0012] 排水溝の壁面の表面粗さを 2. 0 μ m以下にすると、水の流れに対する抵抗を小さ くすることができるとともに、紙かすの付着が大幅に減少し、良好な搾水性能を発揮 することができる。

[0013] 一つの実施形態では、排水溝は、下方に湾曲した溝底を有する。このような形状の 排水溝であれば、溝の底部を起点とする弾性ベルトのクラックの発生を抑制できる。

[0014] 溝の幅寸法は、例えば、 0. 6〜1. 5mmである。

図面の簡単な説明 [0015] [図 1]製紙用弾性ベルトに対して回転刃具を用いて溝加工を行っている状態を示す 図である。

[図 2]この発明の一実施形態に係る製紙用弾性ベルトの排水溝を示す断面図である

[図 3]この発明の他の実施形態に係る製紙用弾性ベルトの排水溝を示す断面図であ る。

[図 4]排水溝を有する製紙用弾性ベルトを示す断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0016] 図 1は、回転刃具 50を用いて、弾性ベルト 51に対して溝力卩ェを行っている状態を 示している。図示するように、溝加工時に、溝カ卩ェ部分に位置する弾性ベルト 51の 部分および回転刃具 50の刃の部分に冷却剤供給管 52を介して冷却剤を噴射する 。このように加工部分を冷却しながら溝加工を行えば、摩擦熱に起因する弾性ベルト 51の溶け出しを抑制できるので、最終的に得られる溝の形状および寸法が安定し、 なおかつ溝の表面粗さも向上する。

[0017] 図 2は、この発明の一実施形態に係る製紙用弾性ベルトの排水溝の一例を示して いる。図示する排水溝 10は、断面形状が矩形とされており、溝の壁面の表面粗さ（日 本工業規格で規定する平均粗さ Ra)は 2. 0 μ m以下である。

[0018] 図 3は、この発明の他の実施形態に係る製紙用弾性ベルトの排水溝の他の例を示 している。図示する排水溝 11は、下方に向力つて凸状に湾曲した底部形状を有して おり、溝の壁面の表面粗さは 2. 以下である。この実施形態のように湾曲した底 部形状を持つ排水溝 11であれば、溝底の特にコーナー部を起点とするクラックの発 生を抑制できる。

[0019] 溝の壁面の表面粗さを 2. 0 μ m以下にするための手法として、次の!/、ずれかを用 いることができるが、両方を併用することが特に有効である。

[0020] (1)加工部分に噴射される冷却液の温度を低くする。冷却液の温度を低くすれば 摩擦熱の発生をより効果的に抑制できるので、弾性ベルトの溶け出しを防止できる。 好ましい冷却液の温度は、 10°C以下である。

[0021] (2)加工部分に噴射される冷却液の圧力を大きくする。大きな液圧で噴射すれば、 切り屑を飛ばすことができるので、それらの溝壁面への付着を防止できる。好ましい 冷却液の圧力は、 10〜50kgZcm²である。

[0022] 本願発明者は、冷却液の温度と溝壁面の表面粗さとの関係を調べるために、次の カロ工テストを行った。溝カ卩ェのためのスリツタとして、電着砲石およびメタルソーを用 いた。

[0023] 加工条件は、次の通りであった。

[0024] 加工すべき基材の回転数： 3rpm

スジッタ回転数： 3000rpm

冷却剤： 10〜50kgZcm²の圧力水

加工テストの結果を以下の表 1に示す。

[0025] [表 1] 溝壁面の表面粗さの比

[0026] 表面粗さは、表面粗さ輪郭形状測定器 (サーフコム 733A:東京精密社製）にて測 定した。表 1の結果から明らかなように、冷却液の温度が 10°C以下のときに、溝壁面 の表面粗さが 2 m以下となっていることが認められる。

[0027] 本願発明者は、溝壁面の表面粗さが 0. 7 m、 2 m、 3 mおよび 4 μ mの各弹 性ベルトを新聞紙用のシユープレスに使用し、 目視により溝壁面の汚れのレベルを 確認した。その結果を以下の表 2に示す。

[0028] [表 2]

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明した力 この発明は、図示した実 施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲 内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変更をカ卩えることが可 能である。

産業上の利用可能性

この発明は、排水溝を有する製紙用弾性ベルトに有利に利用され得る

Claims

請求の範囲

[1] 表面に排水溝を有する製紙用弾性ベルトにおいて、

前記排水溝の壁面の表面粗さが、算術平均粗さ (Ra)で、 2. 0 m以下であること を特徴とする、製紙用弾性ベルト。

[2] 前記溝は、下方に湾曲した溝底を有する、請求項 1に記載の製紙用弾性ベルト。

[3] 前記溝の幅寸法は、 0. 6〜1. 5mmである、請求項 1に記載の製紙用弾性ベルト。