JP3106266B2 - Pulsating sheet making method and device - Google Patents
Pulsating sheet making method and deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、パルプスラリーの濾水
性の測定や、填料・微細繊維等の歩留りの測定のため或
いは紙の物性の評価のためにパルプスラリーを濾過して
シートを作成する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a sheet by filtering a pulp slurry for measuring the drainage of the pulp slurry, for measuring the yield of fillers and fine fibers, or for evaluating the physical properties of paper. Related to the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】紙の製造工程に於いてパルプスラリーの
濾水性や歩留りの測定は、抄紙機械の進歩、歩留り向上
剤、抄紙原料の多様化などにより益々重要性を増してき
ている。また、それらの原料によって抄紙されたシート
の物性を事前に評価することも重要なことである。これ
らの測定を行なうには実験室的にパルプスラリーを濾過
したり、シートを作成することにより行なわれる。然る
に、抄紙機械の走行性の尺度になる濾水性やワンパスリ
テンションなどの測定装置に関してはあまり改良がなさ
れず、従来と殆ど変らない装置で測定しているのが実情
である。従来の測定装置で測定した濾水性や歩留りの測
定値は、実機に於ける抄紙工程の濾水性や歩留りの傾向
と異なる事がしばしば起るため試験法として信頼性に乏
しく、実機の実情を反映するような測定法や装置の開発
が待たれていた。また、紙の物性を調べるために実験室
的に手抄きシートを作成する場合、JISに規定される
パルプ試験用手抄き紙調整方法によって作成しており、
この方法で作成されたシートの紙層構造は、実機のシー
トとは程遠いものであった。2. Description of the Related Art In the paper manufacturing process, the measurement of drainage and retention of pulp slurry has become increasingly important due to advances in papermaking machines, retention aids, and diversification of papermaking raw materials. It is also important to evaluate in advance the physical properties of the sheet made from these raw materials. These measurements are made by laboratory filtration of the pulp slurry or by making sheets. However, there is not much improvement in measuring devices such as drainage and one-pass retention, which are used as a measure of the running property of a papermaking machine. The measured values of drainage and retention measured with conventional measuring equipment often differ from the tendency of drainage and retention in the papermaking process in the actual machine, so it is not reliable as a test method and reflects the actual situation of the actual machine The development of such measurement methods and devices has been awaited. In addition, when making a handmade sheet in a laboratory to examine the physical properties of paper, it is made by a pulp test handmade paper preparation method specified in JIS,
The paper layer structure of the sheet created by this method was far from the sheet of the actual machine.
【0003】即ち、長網タイプに代表される抄紙機で
は、微細繊維や填料などの微細物質、紙力増強剤やサイ
ズ剤などの内添薬品を含むパルプスラリーは、高速で走
行するワイヤースクリーン(以下、ワイヤーという)の
上に0.1〜1%濃度のスラリーとしてヘッドボックスより
所定量流される。スラリー中の水は、ワイヤーを介して
填料や微細繊維と共に白水として脱水される。ワイヤー
はテーブルロールやハイドロフォイル(以下、フォイル
という)に支持されながら走行するが、ワイヤー上のス
ラリーはワイヤーメッシュからヘッド差による脱水と、
テーブルロールやフォイルによる減圧作用によって脱水
される。しかし、テーブルロールやフォイルは、ワイヤ
ー上のスラリーに対し減圧作用ばかりでなく、加圧器と
しても作用する。即ち、ワイヤー上のスラリーがワイヤ
ーに乗ってテーブルロールに近付くと、ワイヤー下の半
脱水状の白水が該ロールとワイヤーの間に挟まれて加圧
される。即ち、脱水が一時的に停止し、かえって白水が
ワイヤーを通してスラリー中に逆流し、スラリーは加圧
され持上げられる。換言すれば、1本のテーブルロール
は、加圧と減圧の作用をワイヤー上のスラリーに対して
及ぼし、脱水の効果はテーブルロールの直径や、走行ス
ピード、スラリー濃度によって異なる。脱水の初期段階
に於いては、ワイヤー上のスラリー濃度は低く、マット
の形成も殆どないため微細物質はワイヤーから抜けやす
い。或る程度脱水が進むと、ワイヤー上にマットが形成
されるが、形成されたマットはテーブルロールやフォイ
ルによって紙層が破壊され、一部はスラリーに再分散さ
れ、同時に水の通路を作る。次の減圧脱水過程で、スラ
リー中の水は、加圧作用によって作られた水の通路を通
ってスラリー中の微細繊維や填料を伴って脱水され、い
わゆる白水となる。マットの形成が或る程度進むと、ス
ラリーの性質に応じて微細繊維や填料などは効率良く長
繊維を主体としたマットに吸着される。そのため、実機
のシートにおける填料分布は、ワイヤー面側が少なくフ
ェルト面側が多くなっている。以上のように、実際の抄
紙機では、加圧作用と減圧作用が繰り返しパルプスラリ
ーに作用し、スラリーの濾水性や歩留りはウエットエン
ドケミストリーに応じて複雑に挙動する。That is, in a paper machine represented by a fourdrinier type, a pulp slurry containing fine substances such as fine fibers and fillers, and internal additives such as a paper-strength enhancer and a sizing agent is converted into a high-speed wire screen ( A predetermined amount of the slurry is flowed from a head box as a slurry having a concentration of 0.1 to 1% on a wire. The water in the slurry is dehydrated as white water together with fillers and fine fibers via a wire. The wire runs while being supported by a table roll or hydrofoil (hereinafter, referred to as a foil), but the slurry on the wire is dehydrated by the head difference from the wire mesh,
Dewatered by decompression by table rolls and foils. However, table rolls and foils act not only as a depressurizer but also as a pressurizer for the slurry on the wire. That is, when the slurry on the wire gets close to the table roll on the wire, semi-dehydrated white water under the wire is sandwiched between the roll and the wire and pressed. That is, the dehydration is temporarily stopped, and instead, white water flows back into the slurry through the wire, and the slurry is pressurized and lifted. In other words, one table roll exerts pressurizing and depressurizing effects on the slurry on the wire, and the effect of dehydration depends on the diameter of the table roll, running speed, and slurry concentration. In the initial stage of dehydration, fine substances are easily removed from the wire because the slurry concentration on the wire is low and there is almost no mat formation. When dehydration proceeds to some extent, a mat is formed on the wire, and the formed mat is broken in the paper layer by a table roll or foil, and part of the mat is re-dispersed in the slurry, and at the same time, creates a passage for water. In the next vacuum dehydration process, the water in the slurry is dehydrated along with the fine fibers and filler in the slurry through the water passage created by the pressurizing action, and becomes so-called white water. When formation of the mat proceeds to some extent, fine fibers and fillers are efficiently adsorbed on the mat mainly composed of long fibers according to the properties of the slurry. Therefore, the filler distribution in the sheet of the actual machine is small on the wire side and large on the felt side. As described above, in an actual paper machine, the pressurizing action and the depressurizing action repeatedly act on the pulp slurry, and the drainage and yield of the slurry behave in a complicated manner according to wet end chemistry.
【0004】従来、一般的に用いられているスラリーの
濾水性は、カナディアン標準型濾水度試験器に代表され
るような、静的な状態で実験し測定した値で評価してい
るのが普通であったが、実機の濾水性に近付けるための
改良がなされ、また、シートの作成までを行なう装置と
してワイヤー上のスラリーを強力に回転する攪拌翼で攪
拌しながら脱水し、シートを作成する動的濾水性試験器
や動的シート作成装置が開発された。その装置の1例と
して動的シート作成装置を図1に示すが、この装置は、
円筒容器aの上方が攪拌機bにより回転される攪拌翼c
と内壁面に邪魔板dを備えたジャーeに構成され、その
下方が加圧空気の導入口fと空気の排気口gを備えた濾
液収集ビンhに構成されており、該ジャーeと濾液収集
ビンhの間にワイヤーiが設けられている。これで濾水
性を測定する場合、加圧空気を導入口fより吹き込ん
で、パルプスラリーがワイヤーiから漏れないように加
圧したのちジャーeの内部に所定量のパルプスラリーを
注入し、加圧空気の泡によりパルプスラリーを攪乱さ
せ、同時に該攪拌翼cを回転させ、バルブの切換え操作
により濾液収集ビンhに加圧と減圧を交互に与えながら
パルプスラリーを濾過する。そして濾過の時間から濾水
性を評価し、収集ビンhに収集された濾液のSS分の量
を測定してリテンションを評価する。しかしながら、こ
の装置によって測定した値はばらつきが大きく、実機の
濾水性や微細物質などの歩留りを評価するには不充分で
あり、また、実用的なシートの作成は出来なかった。Conventionally, the drainage of generally used slurries is evaluated by a value obtained by experimenting and measuring in a static state, as represented by a Canadian standard type freeness tester. Although ordinary, improvements were made to approximate the drainage of the actual machine, and as a device to make the sheet, the slurry on the wire was dewatered while stirring with a powerful rotating stirring blade to create a sheet. A dynamic drainage tester and a dynamic sheet making device were developed. FIG. 1 shows a dynamic sheet creating apparatus as an example of such an apparatus.
Stirrer blade c whose upper part of cylindrical container a is rotated by stirrer b
And a jar e having a baffle plate d on the inner wall surface, and a lower portion thereof is formed as a filtrate collection bottle h having an inlet f for pressurized air and an outlet g for air. A wire i is provided between the collection bins h. When measuring drainage, pressurized air is blown from the inlet f to pressurize the pulp slurry so as not to leak from the wire i, and then a predetermined amount of pulp slurry is injected into the jar e. The pulp slurry is disturbed by air bubbles, and the stirring blade c is rotated at the same time, and the pulp slurry is filtered while alternately pressurizing and depressurizing the filtrate collecting bottle h by switching a valve. Then, the drainage is evaluated based on the filtration time, and the SS content of the filtrate collected in the collection bin h is measured to evaluate the retention. However, the values measured by this apparatus vary widely and are insufficient for evaluating the yield of drainage and fine substances of an actual machine, and a practical sheet cannot be produced.
【0005】また、手抄きシートについてもJISに規
定されている作成方法は、スラリー濃度が0.01〜0.03%
と非常に薄く、ヘッド差も標準的な手抄きシートでは11
5cmもあり、最低でも常時80cmあり、実機の脱水条件と
大幅に異なる。脱水も静的なものであり、出来上がった
シートは当然実機のシートと異なる紙層構造となる。そ
のため手抄きシートも、実機を反映した紙層構造を持つ
ような、実機シミュレーション型の装置で作成したシー
トの要望が高まっていたが、それに該当するような簡便
な実験装置はなかった。[0005] In addition, a hand-made sheet is prepared according to the JIS-specified method in which the slurry concentration is 0.01 to 0.03%.
Very thin and the head difference is 11 for standard handmade sheets
There is also 5cm, at least 80cm at all times, which is significantly different from the actual dewatering conditions. Dehydration is also static, and the finished sheet naturally has a different paper layer structure from the actual machine sheet. For this reason, there has been an increasing demand for a sheet made by an actual machine simulation type device in which a hand-made sheet also has a paper layer structure reflecting the actual machine, but there has been no simple experimental device corresponding to this.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、抄紙機
の高速化、原料や填料および内添薬品などの多様化に伴
い、パルプスラリーの濾水性や、ワンパスリテンション
およびリテンションエイドの評価が益々重要な課題とな
ってきており、また填料の分布や微細物質の分布などの
紙層構造が実機に近い手抄きシートの作成法の要求も高
い。また、上記のように、長網マシンはテーブルロール
やフォイルによる加圧、減圧が脈動的に繰り返されてお
り、実機の水切れ性等は改良された動的濾水性試験器で
も信頼性のある評価ができなかった。更に、現在のリテ
ンションや濾水性及びシートを評価するための装置で
は、シート物性等を評価するためのシートの作成は難し
く、濾水性の測定と紙の物性の評価のためのシートの作
成は別々に行なっているのが現状であり、しかもシート
の作成条件は実機と非常に異なっているため、実際のシ
ートの紙層構造を反映するものにはほど遠かった。濾水
性の測定や濾液の収集ばかりでなく、シート物性評価の
ための実機をシミュレートしたシートの作成を実験室レ
ベルで同時に行なえれば、各種薬品や填料などを加えた
ときのスラリーの濾水性やリテンションの評価ばかりで
なく、地合特性や強度特性を始め、填料の分布などのシ
ート特性が実機のシートに近いもので測定でき、今後の
抄紙に於けるウエットエンドケミストリーの研究開発に
便利である。As described above, with the speeding up of paper machines and the diversification of raw materials, fillers and internal chemicals, the evaluation of drainage of pulp slurries, and one-pass retention and retention aids are increasing. It has become an important issue, and there is a high demand for a method of making a hand-made sheet whose paper layer structure, such as the distribution of fillers and the distribution of fine substances, is close to that of an actual machine. In addition, as described above, the fourdrinier machine is pulsatively repeated pressurization and depressurization using a table roll or a foil, and the drainage performance of the actual machine is a reliable evaluation even with an improved dynamic drainage tester. Could not. Furthermore, with the current equipment for evaluating retention, drainage, and sheets, it is difficult to create a sheet for evaluating sheet properties, etc., and the measurement of drainage and the creation of a sheet for evaluating physical properties of paper are separate. At present, the conditions for forming the sheet are very different from those of the actual machine, so that the actual conditions of the sheet are far from those reflecting the sheet layer structure. In addition to measuring drainage and collecting filtrate, if a sheet simulating an actual machine for evaluating sheet physical properties can be created at the laboratory level at the same time, the drainage of slurry when various chemicals and fillers are added In addition to evaluation of sheet and retention, sheet properties such as formation properties and strength properties, as well as filler distribution, can be measured with something close to the actual machine sheet, making it convenient for research and development of wet end chemistry in future papermaking. is there.
【0007】本発明の目的は、実機に近い評価を行な
え、上記課題の解決と上記要望を同時に満足させるシー
ト作成方法と装置を提案することにある。An object of the present invention is to propose a sheet forming method and apparatus which can perform evaluations close to those of an actual machine, solve the above-mentioned problems and simultaneously satisfy the above-mentioned needs.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明では、上記の目的
を達成するため、攪拌したパルプスラリーをジャー内に
設けたワイヤーで濾過してその濾液を下方に用意した間
歇的に大気圧以上の圧力と真空圧が交互に作用する収集
ビンに収集し、該ワイヤー上でパルプスラリー中の繊維
のマットを作成する方法に於いて、該ワイヤーの下方か
ら収集ビンまでの濾液の流通経路を気密に構成してそこ
にパルプスラリーの濾過開始前に予め液体を充填してお
くようにした。According to the present invention, in order to attain the above object, a stirred pulp slurry is filtered through a wire provided in a jar, and the filtrate is provided at an intermittent pressure higher than the atmospheric pressure. In a method of collecting fibers in a collection bin where pressure and vacuum pressure act alternately, and forming a mat of fibers in a pulp slurry on the wire, a flow path of a filtrate from below the wire to the collection bin is airtightly sealed. The pulp slurry was configured so as to be filled with a liquid before starting filtration.
【0009】この方法は、パルプスラリーを攪拌する攪
拌槽をワイヤーを備えたジャーの上方に設け、該ワイヤ
ーを介して流下する濾液を該ジャーの下方の間歇的に加
圧、減圧が作用した収集ビンに受容して該ワイヤー上に
パルプスラリー中の繊維のマットを作成する装置に於い
て、該ジャーのワイヤーの下方の部分を漏斗に構成して
該漏斗内と収集ビン内とを導管で気密に連結することに
より好都合に実施される。In this method, a stirring tank for stirring a pulp slurry is provided above a jar provided with a wire, and a filtrate flowing down through the wire is collected under an intermittent pressurized and reduced pressure below the jar. In a device for receiving mats of fibers in a pulp slurry on a wire received in a bottle, the lower part of the wire of the jar is formed into a funnel, and the inside of the funnel and the inside of the collection bottle are hermetically sealed with a conduit. This is conveniently implemented by coupling to
【0010】[0010]
【作用】供試されるパルプスラリーは、ジャー内とは別
の場所で攪拌された後、該ジャー内に供給される。その
ため該ジャー内のパルプスラリーは、攪拌機による遠心
力を受けることなく該ジャー内のワイヤーで濾過され、
この濾過中に収集ビンに大気圧以上の圧力と真空圧を交
互に作用させ、その脈動をワイヤーを介してパルプスラ
リーに伝達し、パルプスラリーは脈動的に加圧及び脱水
され、その濾液が該収集ビンに収集される。この場合、
パルプスラリー中の繊維や微細物質は該ワイヤーに捕捉
されてマット状に堆積するが、該濾液の収集ビンまでの
通過経路が気密な細い導管で繋がれており、そこには予
め液体が充填されているため、収集ビンに作用する加圧
と減圧が、マットの堆積が進行する間中、予め水を満た
した導管を介してワイヤー全面に伝わるため、実機に近
い脈動状態で脱水とマットの作成が行なえる。従って、
例えば、その濾液の濾過時間の測定値からパルプスラリ
ーの実機における濾水性を近似的に知ることが出来る。
しかしながら、前記した従来の動的濾水試験機は、攪拌
機によってパルプスラリーを攪拌しながら測定するた
め、パルプスラリーは回転による遠心力を受け、実機の
挙動とは程遠い作用を受ける。また脈動は本発明と同じ
く空気圧によって行なっているが、液体を介してワイヤ
ー部に圧力を伝達するものではなく、空気圧の変動を直
接ワイヤー部へ伝える形式であったので、脈動をコント
ロールすることが難しく、実機を想定したようなシミュ
レーションを行なうことが出来なかった。The pulp slurry to be tested is stirred in a place different from the jar and then supplied into the jar. Therefore, the pulp slurry in the jar is filtered by the wire in the jar without being subjected to centrifugal force by a stirrer,
During this filtration, a pressure higher than the atmospheric pressure and a vacuum pressure are alternately applied to the collection bottle, and the pulsation is transmitted to the pulp slurry via a wire, and the pulp slurry is pulsatively pressurized and dewatered, and the filtrate is discharged. Collected in a collection bin. in this case,
The fibers and fine substances in the pulp slurry are captured by the wire and deposited in a mat form, but the passage of the filtrate to the collection bin is connected by an airtight thin conduit, which is filled with liquid in advance. Since the pressurization and decompression acting on the collection bin are transmitted to the entire surface of the wire through a conduit filled with water during the progress of the mat deposition, dehydration and mat preparation are performed in a pulsating state similar to the actual machine. Can be done. Therefore,
For example, from the measured value of the filtration time of the filtrate, the drainage of the pulp slurry in an actual machine can be approximately known.
However, the conventional dynamic drainage tester described above measures while stirring the pulp slurry with a stirrer, so that the pulp slurry receives centrifugal force due to rotation, and is far from the behavior of the actual machine. Although pulsation is performed by air pressure as in the present invention, pressure is not transmitted to the wire portion via the liquid, but the variation of air pressure is directly transmitted to the wire portion, so that pulsation can be controlled. It was difficult and it was not possible to perform a simulation assuming a real machine.
【0011】また、本発明の装置では、予め液体を漏斗
の上部に位置するワイヤーに接するように入れてあるた
め、供試するパルプスラリーをジャーに注入した時、パ
ルプスラリー中の繊維が該ワイヤーのメッシュに刺さり
目詰まりを起こすことが少なくなる。また、該ジャーの
該ワイヤーの下方の部分を漏斗に構成して該漏斗内と収
集ビン内とを細い導管で連結したので、予め充填した液
体は、必要最小限にすることが出来、収集ビンに収集す
る濾液の合計量を少なくすることが出来る。Further, in the apparatus of the present invention, since the liquid is previously put in contact with the wire located above the funnel, when the pulp slurry to be tested is poured into the jar, the fibers in the pulp slurry are removed from the wire by the wire. And the occurrence of clogging is reduced. In addition, since the lower part of the jar is formed into a funnel and the inside of the funnel and the inside of the collection bottle are connected by a thin conduit, the pre-filled liquid can be minimized and the collection bottle can be minimized. Can reduce the total amount of filtrate collected at the same time.
【0012】[0012]
【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明すると、
図2に於いて符号1は内部に金網状のワイヤー2を着脱
自在に設けた上端開放の円筒状のジャーを示し、該ジャ
ー1の内部上方に攪拌槽3を設ける。該攪拌槽3の内部
には、その内壁に固定した邪魔板4と攪拌機5の回転す
る攪拌翼6とが設けられ、該攪拌槽3の上方の開口から
パルプスラリーが注入される。該攪拌槽3の底部には、
コック7を有する流入管8が設けられ、該コック7の開
弁でパルプスラリーがジャー1内へ流下する。該ジャー
1のワイヤー2の下方には漏斗9が設けられ、該漏斗9
の低部から下方の気密の収集ビン10内へ連通する途中
にコック11を備えた導管12が設けられる。該導管1
2の周囲にはゴム栓26等を施して気密に取り付けるも
のとし、長さや直径の異なる各種寸法の導管12に交換
できるように該導管11の取り付け部が構成される。該
漏斗9内と導管12の内部は、濾水性の測定やマットの
作成に先立ち水等の液体で満たされる。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a cylindrical jar having an open upper end in which a wire mesh wire 2 is detachably provided, and a stirring tank 3 is provided above the inside of the jar 1. Inside the stirring tank 3, a baffle plate 4 fixed to an inner wall thereof and a rotating stirring blade 6 of a stirrer 5 are provided, and pulp slurry is injected from an opening above the stirring tank 3. At the bottom of the stirring tank 3,
An inflow pipe 8 having a cock 7 is provided, and the pulp slurry flows down into the jar 1 when the cock 7 is opened. A funnel 9 is provided below the wire 2 of the jar 1.
A conduit 12 with a cock 11 is provided on the way from the lower part to the lower airtight collection bin 10. The conduit 1
A rubber plug 26 or the like is provided around the periphery of the tube 2 so as to be air-tightly attached. The inside of the funnel 9 and the inside of the conduit 12 are filled with a liquid such as water prior to measurement of drainage and preparation of a mat.
【0013】該収集ビン10の底部は、収集した濾液を
取り出すための漏斗状に形成され、その低部にコック1
3を有する排出管14を設けた。また、該収集ビン10
には接続管15を介して脈動装置16を接続し、該収集
ビン10内を大気圧以上の圧力と真空圧とに制御する。
該脈動装置16は、オンオフタイマー17により制御さ
れた三方電磁弁18を介してボンベやコンプレッサーの
加圧装置19と真空ポンプ20とに交互に接続される構
成を有し、収集ビン10内の圧力を検出するための圧力
センサー21とレコーダー22を接続管15に設けるよ
うにした。23は真空ポンプ20の真空圧を調整する調
整弁、24は加圧装置19からの圧力を調整する調整弁
である。尚、収集ビン10内の圧力を大気圧と適当な加
圧とによって脈動させる場合には、該真空ポンプ20を
設ける必要はなく、調整弁23の接続口を大気に開放し
ておくだけでよい。The bottom of the collecting bottle 10 is formed in a funnel shape for taking out the collected filtrate.
3 was provided. The collection bin 10
Is connected to a pulsating device 16 via a connecting pipe 15, and the inside of the collection bin 10 is controlled to a pressure higher than the atmospheric pressure and a vacuum pressure.
The pulsation device 16 has a configuration that is alternately connected to a pressurizing device 19 of a cylinder or a compressor and a vacuum pump 20 via a three-way solenoid valve 18 controlled by an on / off timer 17. A pressure sensor 21 and a recorder 22 for detecting the pressure are provided on the connection pipe 15. 23 is an adjusting valve for adjusting the vacuum pressure of the vacuum pump 20, and 24 is an adjusting valve for adjusting the pressure from the pressurizing device 19. In the case where the pressure in the collection bin 10 is pulsated by the atmospheric pressure and an appropriate pressurization, the vacuum pump 20 does not need to be provided, and the connection port of the regulating valve 23 only needs to be opened to the atmosphere. .
【0014】また、該攪拌槽3の流入管8の出口に小孔
を多数形成した傘型の分配板25を設け、該流入管8か
ら流出するパルプスラリーがワイヤー2に直接衝突しな
いように、またできるだけ均一にワイヤー2上に分散す
るようにした。An umbrella-shaped distribution plate 25 having a large number of small holes is provided at the outlet of the inflow pipe 8 of the stirring tank 3 so that the pulp slurry flowing out of the inflow pipe 8 does not directly collide with the wire 2. In addition, they were dispersed on the wire 2 as uniformly as possible.
【0015】攪拌槽3内に入れたパルプスラリーは攪拌
翼6により適当な剪断力を受けて攪拌され、この際に填
料、内添薬品、リテンションエイド等が投入される。こ
の攪拌によって剪断されたパルプスラリーは、濾水性や
歩留りの測定の試料として用意され、流入管8のコック
7を開き、一気にジャー1内に流下させる。尚、攪拌槽
3は高い精度を必要とする実験には重要な装置である
が、一般的な実験には攪拌槽3の代りにパルプスラリー
の攪拌をJIS P 8209に規定されている多孔板かき
混ぜ機に準じたかき混ぜ器によって攪拌してもよく、ま
た、家庭用のミキサー等で攪拌したのちに該ジャー1に
投入、供試してもよい。The pulp slurry placed in the stirring tank 3 is stirred by a suitable shearing force by the stirring blade 6, and at this time, fillers, internal additives, retention aids and the like are introduced. The pulp slurry sheared by the stirring is prepared as a sample for measuring drainage and yield, and the cock 7 of the inflow pipe 8 is opened to flow down into the jar 1 at a stretch. The stirring tank 3 is an important device for experiments requiring high precision. However, in a general experiment, stirring of the pulp slurry is performed by stirring a perforated plate specified in JIS P 8209 instead of the stirring tank 3. The mixture may be stirred by a stirrer according to the machine, or may be charged into the jar 1 and tested after stirring by a household mixer or the like.
【0016】該ジャー1の下方の漏斗9の容量と、該漏
斗9に水等の液体を満たすことは、濾水性などの実験を
行なう上で重要な条件となる。即ち、該漏斗9内に液体
が満たされていないと、脱水したときパルプなどにより
ワイヤースクリーン2が目詰まりを起こすため、濾水性
や歩留りの測定値のバラツキが大きくなり、信頼性の高
いデータが得られない。しかし該漏斗9内を100%液
体で満たす必要はなく、90%以上水で満たされている
ときにはデータのバラツキは少なくなり、信頼性の高い
データが得られる。該漏斗9の容量は制約されるもので
はないが、小さい方が後でSS分を測定する時に好まし
い。The capacity of the funnel 9 below the jar 1 and the filling of the funnel 9 with a liquid such as water are important conditions for conducting experiments such as drainage. That is, if the funnel 9 is not filled with the liquid, the wire screen 2 is clogged by pulp or the like when dewatered, so that the measured values of drainage and yield become large, and highly reliable data is obtained. I can't get it. However, it is not necessary to fill the funnel 9 with 100% liquid, and when the funnel 9 is filled with 90% or more of water, the variation in data is reduced, and highly reliable data can be obtained. The capacity of the funnel 9 is not limited, but a smaller one is preferable for measuring the SS content later.
【0017】パルプスラリーからの濾液を収集ビン10
へ導く該漏斗9の下方の導管12の内部も液体で満たさ
れるが、この導管12の太さや長さに特に制限はなく、
好ましくは内径3〜10mm程度、長さはパルプスラリー
をジャー1に投入したときの液面から収集ビン入口まで
の高さ(ヘッド差=水柱)を決める重要な要素であり、
これによって濾過流量が決まるが、脱水時間等によって
適当に設定される。該導管12の長さを調節することに
より、またオリフィスを設けその開度を調節することに
よっても濾液の流量の調節が可能になる。該導管12の
途中に透明部を設け、そこを通過する濾液の透明度を測
定することによって、経時的な濾液のSS分の変化を計
測することができる。The filtrate from the pulp slurry is collected in a collection bin 10
The interior of the conduit 12 below the funnel 9 leading to the inside is also filled with liquid, but the thickness and length of the conduit 12 are not particularly limited.
Preferably, the inner diameter is about 3 to 10 mm, and the length is an important factor that determines the height from the liquid level when the pulp slurry is charged into the jar 1 to the inlet of the collection bin (head difference = water column),
The filtration flow rate is determined by this, but is appropriately set according to the dehydration time and the like. The flow rate of the filtrate can be adjusted by adjusting the length of the conduit 12 or by providing an orifice and adjusting its opening. By providing a transparent portion in the middle of the conduit 12 and measuring the transparency of the filtrate passing therethrough, it is possible to measure the change in SS of the filtrate over time.
【0018】該収集ビン10は濾液を収容できる程度の
大きさでよいが、その容量が大きすぎると内部の空気が
緩衝材になって脈動装置16からの制御された空気圧の
応答性が悪くなるので好ましくない。また、該排出管1
4は任意のもので、これのないときはゴム栓26を外し
て濾液を移し替えてもよい。枝分れした導管に夫々コッ
クを設け、これらの先端部に収集ビンを接続することに
より、経時的に濾液を収集することもできる。The collection bottle 10 may be large enough to contain the filtrate, but if the volume is too large, the air inside will serve as a cushioning material and the response of the controlled air pressure from the pulsation device 16 will be poor. It is not preferable. The discharge pipe 1
Numeral 4 is an optional one. When there is no rubber, the filtrate may be transferred by removing the rubber stopper 26. By providing cocks in each of the branched conduits and connecting a collection bottle to these tips, the filtrate can be collected over time.
【0019】該三方電磁弁18は、オンオフタイマー1
7によりオン時間とオフ時間が任意に制御され、実施例
ではオフ時に真空ポンプ20を接続管15に接続し、オ
ン時に加圧ポンプ等の加圧装置19を接続管15に接続
する作動を行なうようにした。該加圧装置19の圧力の
設定は、オンオフタイマー17をオンにし、漏斗9の導
管12のコック11を閉じて収集ビン10を閉鎖状態に
し、三方電磁弁18を介して加圧装置19を収集ビン1
0に接続する。そして、圧力センサー21を見ながら加
圧装置19の調整弁24を調節して所望の圧力に調節す
る。この圧力調節後、オンオフタイマー17のオン時間
を設定する。同じように真空ポンプ20を三方電磁弁1
8をオフ状態にして圧力センサー21を見ながら調整弁
23を調整し、所望の真空圧に調節したのちオフ時間の
設定を行なう。The three-way solenoid valve 18 has an on / off timer 1
7, the on-time and off-time are arbitrarily controlled. In this embodiment, the vacuum pump 20 is connected to the connection pipe 15 when off, and the pressurizing device 19 such as a pressure pump is connected to the connection pipe 15 when on. I did it. The pressure of the pressurizing device 19 is set by turning on the on / off timer 17, closing the cock 11 of the conduit 12 of the funnel 9 to close the collecting bin 10, and collecting the pressurizing device 19 via the three-way solenoid valve 18. Bin 1
Connect to 0. Then, while watching the pressure sensor 21, the control valve 24 of the pressurizing device 19 is adjusted to a desired pressure. After this pressure adjustment, the ON time of the ON / OFF timer 17 is set. Similarly, connect the vacuum pump 20 to the three-way solenoid valve 1
8 is turned off, the adjustment valve 23 is adjusted while watching the pressure sensor 21, and after adjusting to a desired vacuum pressure, the off time is set.
【0020】以上が本発明の装置の構成であり、以下に
本装置を使用して、濾水性と歩留り及びシートの作成の
方法について説明する。装置の大きさは本発明を制限す
るものではないが、説明上、ジャー1の直径を100mm
φ、攪拌槽3の直径を50mmφとする。The configuration of the apparatus according to the present invention has been described above. The method for producing drainage, yield, and sheets using the apparatus will be described below. Although the size of the device does not limit the present invention, for the sake of explanation, the diameter of the jar 1 is set to 100 mm.
φ, the diameter of the stirring tank 3 is 50 mmφ.
【0021】本発明の装置では、実機に使用しているス
ラリー濃度の大半をカバーできる。即ち、通常、実機の
スラリー濃度は0.1〜1.0%であり、0.3%前後が一般的
である。そこで、実機にシミュレートしたスラリー濃度
が0.3%(これはカナディアン標準型濾水度試験器で測
定するときのパルプスラリー濃度と同じ濃度である)
で、歩留りが100%のとき、乾燥秤量が95.5g/m2(パ
ルプスラリー容量として250ccに相当する)になるシー
トについて説明する。The apparatus of the present invention can cover most of the slurry concentration used in an actual machine. That is, the slurry concentration of the actual machine is usually 0.1 to 1.0%, and generally about 0.3%. Therefore, the slurry concentration simulated on the actual machine is 0.3% (this is the same as the pulp slurry concentration measured with a Canadian standard type freeness tester)
A sheet having a dry basis weight of 95.5 g / m 2 (corresponding to a pulp slurry capacity of 250 cc) when the yield is 100% will be described.
【0022】(1) 条件の設定 本発明の一つの特徴は、実機に近い脱水方法を実験的に
行なえることである。即ち、テーブルロールやフォイル
によって、スラリーが交互に繰り返し脈動的に受ける加
圧・減圧を実験室的にシミュレートできることである。
種々の実機を想定した実験を行なうとき、抄速やワイヤ
ーの長さ、テーブルロールの太さや本数等によって、パ
ルプスラリーが脱水されるまでの時間や脈動回数が異な
る。そのために、シミュレーションする条件を設定し、
その条件に合う脈動条件を設定する。脈動条件の設定
は、実機を想定した条件で行ない、例えば、抄紙機のワ
イヤーパートの長さが30mで、抄速が600m/minなら、
3秒間で脱水する。その時のテーブルロールとフォイル
の合計が20個なら、3秒間で減圧・加圧の脈動回数が20
回となるように脈動装置16を設定する。その設定方法
は前記した通りである。尚、加圧時間と減圧時間の比を
例えば1対2に設定することも可能であり、この場合、
加圧時間を0.05秒、減圧時間を0.1秒に設定する。(1) Setting of Conditions One feature of the present invention is that a dewatering method close to an actual machine can be experimentally performed. That is, it is possible to simulate the pressurization and depressurization of the slurry, which is alternately and repeatedly pulsated by the table roll and the foil, in a laboratory.
When conducting experiments on various actual machines, the time until the pulp slurry is dehydrated and the number of pulsations vary depending on the papermaking speed, wire length, thickness and number of table rolls, and the like. To do so, set the simulation conditions,
A pulsation condition that meets the condition is set. The pulsation conditions are set under the conditions assumed for the actual machine. For example, if the length of the wire part of the paper machine is 30 m and the paper making speed is 600 m / min,
Dehydrate in 3 seconds. If the total number of table rolls and foils at that time is 20, the number of pressure reduction / pressure pulsations in 20 seconds will be 20
The pulsation device 16 is set so as to be turned. The setting method is as described above. Incidentally, the ratio between the pressurizing time and the depressurizing time can be set to, for example, 1: 2. In this case,
The pressurization time is set to 0.05 seconds and the decompression time is set to 0.1 seconds.
【0023】(2) 収集ビン内の圧力の設定 脈動装置16の設定が終わったら、脈動装置16を動か
し、収集ビン10内の圧力を圧力センサー21で確認す
る。圧力は脈動的に変化するため、圧力センサー21の
応答値をレコーダー22に記録しておくと後の解析が容
易となる。次にスラリーと同量の清水(約250cc=水
柱32mm)を用いて、脈動装置16の設定値に於ける脱
水時間を測定し、脱水時間が設定時間(例えば3秒前
後)になることを確認する。この時も該漏斗9と導管1
2には清水を予め満たした状態で脱水時間を測定する。
もし、設定時間に脱水できないときには、加圧・減圧の
条件を設定時間で脱水できるように再調整する。実際の
パルプスラリーを脱水するとパルプスラリーの配合条件
によって、脱水時間が許容限度以上に長くなることがあ
り、こうした場合、実験の目的によっては脱水条件を再
調整するか、場合によってはオリフィスの開度や導管1
2の長さを調節することによってできる。該導管12の
長さを長くすると短時間で脱水でき、短くすると長い時
間が必要になる。脈動装置の設定が終ったら、漏斗9と
導管12には清水を満たしておく。漏斗9には前記した
ようにその容積の90%以上に清水を満たしておけばよい
が、実験誤差を少なくし、また濾液の取扱いを一様にす
るために、ほぼ100%清水を満たしておく方がよい。(2) Setting of Pressure in Collection Bin After the setting of the pulsation device 16 is completed, the pulsation device 16 is moved, and the pressure in the collection bin 10 is checked by the pressure sensor 21. Since the pressure changes pulsatingly, if the response value of the pressure sensor 21 is recorded in the recorder 22, the subsequent analysis becomes easy. Next, the dewatering time at the set value of the pulsating device 16 was measured using the same amount of fresh water as the slurry (about 250 cc = water column 32 mm), and it was confirmed that the dewatering time was the set time (for example, about 3 seconds). I do. Also at this time, the funnel 9 and the conduit 1
In No. 2, the dewatering time is measured in a state in which fresh water is filled in advance.
If dehydration cannot be performed within the set time, the conditions of pressurization and depressurization are readjusted so that dehydration can be performed within the set time. When dewatering the actual pulp slurry, the dewatering time may be longer than the allowable limit depending on the mixing conditions of the pulp slurry.In such a case, re-adjust the dewatering conditions depending on the purpose of the experiment, or in some cases, open the orifice. And conduit 1
2 by adjusting the length. If the length of the conduit 12 is increased, dehydration can be performed in a short time, and if shortened, a long time is required. When the pulsation device is set, the funnel 9 and the conduit 12 are filled with fresh water. The funnel 9 may be filled with fresh water to 90% or more of its volume as described above. However, in order to reduce experimental errors and to make the handling of the filtrate uniform, the funnel 9 is filled with almost 100% clear water. Better.
【0024】(3) スラリーの攪拌 0.3%濃度のスラリーの絶乾秤量95.5g/m2は、スラリ
ーの重量として31.8kg必要であり、水柱高さに換算す
ると、31.8mmに相当する(秤量が低くなると、水柱高
さも比例して低くなる。)が、100mmφの円筒なら250
ccに相当する。このスラリーを50mmφの攪拌槽3に
入れると、水柱高さは4倍の127.2mmになり、攪拌の
ための充分な高さになる。そして実験計画に基づき設定
した回転数と回転時間で攪拌機3により攪拌する。(3) Stirring of the Slurry The absolute dry weight of the slurry having a concentration of 0.3% of 95.5 g / m 2 requires 31.8 kg as the weight of the slurry, which is equivalent to 31.8 mm in terms of the water column height (the weighing is 31.8 mm). As the height decreases, the height of the water column decreases proportionally.)
cc. When this slurry is placed in a stirring tank 3 of 50 mmφ, the height of the water column is quadrupled to 127.2 mm, which is a sufficient height for stirring. Then, the mixture is stirred by the stirrer 3 at the rotation speed and rotation time set based on the experimental plan.
【0025】(4) パルプスラリーのジャー1への供給 所定の条件の攪拌が終ったら、流入管8のコック7を開
いて一気にスラリーをジャー1内へ流下させる。スラリ
ーがワイヤー2に直接衝突すると、スラリー中の繊維が
該ワイヤー2のメッシュに刺さり、目詰まりの原因にな
るが、これは分配板25を設けることで防止できる。ワ
イヤー2の材質や織り方などは実験目的に合わせ自由に
選択できる。(4) Supply of Pulp Slurry to Jar 1 After stirring under predetermined conditions, the cock 7 of the inflow pipe 8 is opened, and the slurry flows down into the jar 1 at a stretch. When the slurry directly collides with the wire 2, the fibers in the slurry stick into the mesh of the wire 2 and cause clogging. This can be prevented by providing the distribution plate 25. The material and weaving method of the wire 2 can be freely selected according to the purpose of the experiment.
【0026】(5) 濾水時間の測定 攪拌槽3からジャー1内に一気にスラリーを流下させた
後、直ちに導管12のコック13を開く。これによりス
ラリー中の水がワイヤー2で濾過され、脱水される。脱
水の終了は、ワイヤー2上に形成されたマットの水切れ
状態で判定する。脱水の瞬間から水切れまでをストップ
ウオッチで計測し、濾水時間とする。(5) Measurement of drainage time After the slurry is allowed to flow down from the stirring tank 3 into the jar 1 at once, the cock 13 of the conduit 12 is opened immediately. Thereby, the water in the slurry is filtered by the wire 2 and dewatered. The end of the dehydration is determined based on the condition of the mat formed on the wire 2 running out of water. The time from the moment of dehydration to running out of water is measured with a stopwatch, and the drainage time is determined.
【0027】(6) マットの回収 脱水の終了後オンオフタイマー17を切り、三方電磁弁
18をオフ状態にし、コック11を閉にして収集ビン1
0内の真空度を高め、一定の真空度に達したらコック1
1を一気に開にし、ワイヤー2上に形成されたマットの
水分を充分吸引する。この操作は、実機に設けられる真
空ボックスを想定した操作であり、マットの実験誤差を
少なくすることにもつながる。次にジャー1内から該マ
ットをワイヤー2と共に取りだし、該マットの質量を測
定する。このマットの質量は、脱水性の指標となる。こ
の後、該マットの水分を濾紙とローラーで除去したのち
ワイヤー2から剥がし、JISの手抄きシート作成法に
準じて処理し手抄きシートとする。乾燥調湿後のシート
は、強度や地合測定などのシート物性評価や灰分測定お
よび電子線分析によるシート中の填料分布などの測定に
供される。(6) Collection of mat After the dehydration, the on / off timer 17 is turned off, the three-way solenoid valve 18 is turned off, the cock 11 is closed, and the collection bin 1
Raise the degree of vacuum in 0, and when it reaches a certain degree of vacuum, cook 1
1 is opened at a stretch, and the moisture of the mat formed on the wire 2 is sufficiently sucked. This operation is an operation on the assumption of a vacuum box provided in an actual machine, and also leads to a reduction in experimental errors of the mat. Next, the mat is taken out of the jar 1 together with the wire 2, and the mass of the mat is measured. The mass of the mat is an index of dehydration. Thereafter, the water content of the mat is removed with a filter paper and a roller, and the mat is peeled off from the wire 2 and processed according to the JIS hand sheet manufacturing method to obtain a hand sheet. The sheet after drying and humidity control is used for evaluation of sheet properties such as strength and formation measurement, ash content measurement, and measurement of filler distribution in the sheet by electron beam analysis.
【0028】(7) 濾液の回収と歩留まり測定 収集ビン10に集められた濾液を排出管14のコック1
3を開いて別のビンに移し、SS分の測定などの濾液分
析用試料とする。SS分の測定から歩留まりを算出す
る。(7) Collection of Filtrate and Measurement of Yield The filtrate collected in the collection bin 10 is supplied to the cock 1 of the discharge pipe 14.
Open 3 and transfer to another bottle to use as a sample for filtrate analysis such as SS measurement. The yield is calculated from the SS measurement.
【0029】以上の操作に於いて、脈動装置16の設定
を変更したり、導管12の長さを変えることによって、
実機の走行速度や脈動回数に応じたきめ細かい実験を行
なえる。また、パルプスラリーの攪拌は、該ジャー1と
別の場所で行なうため、パルプスラリーは充分に攪拌で
き、しかも攪拌槽3とワイヤー2は離れているので、攪
拌による渦流で繊維がワイヤーのメッシュを目詰りさせ
ることも防止できる。次に本発明によるシートと図1に
準じた動的濾水性試験器(DDJという)で作成された
シートの比較試験を行なった。本発明の場合は図2に示
す装置を使用した。本発明の場合もDDJの場合も共に
ジャー及び収集ビンは同寸法で、共に攪拌機を備えてい
る。しかし本発明の場合は、攪拌機と攪拌槽がジャーと
別個にあり、またワイヤーの下方に清水を満たした漏斗
と導管が設けられている。この比較試験で想定した実機
の条件は、抄速が500m/分、ワイヤーパートの長さが3
0m、テーブルロールは100cm間隔で30本、脱水時間は3.
6秒(清水を脱水したとき)、脈動数は(加圧時間+減
圧時間)=0.12秒/1サイクル、パルプスラリー濃度が
0.3%、歩留り100%のときの絶乾秤量は95.5g/m2で
ある。尚測定データでは、本発明による測定値をJPR
Iとして表した。In the above operation, by changing the setting of the pulsating device 16 or changing the length of the conduit 12,
Detailed experiments can be performed according to the running speed of the actual machine and the number of pulsations. Further, since the pulp slurry is stirred in a place different from the jar 1, the pulp slurry can be sufficiently stirred, and the stirring tank 3 and the wire 2 are separated from each other. Clogging can also be prevented. Next, a comparative test was performed between the sheet according to the present invention and a sheet prepared using a dynamic drainage tester (referred to as DDJ) according to FIG. In the case of the present invention, the apparatus shown in FIG. 2 was used. In both the case of the present invention and the case of DDJ, the jar and the collection bottle are the same size and both are equipped with a stirrer. However, in the case of the present invention, the stirrer and the stirring tank are separate from the jar, and a funnel and a conduit filled with fresh water are provided below the wire. The conditions of the actual machine assumed in this comparative test were that the speed of the papermaking was 500 m / min and the length of the wire part was 3
0m, 30 table rolls at 100cm intervals, dehydration time 3.
6 seconds (when fresh water is dehydrated), pulse rate (pressurizing time + depressurizing time) = 0.12 sec / 1 cycle, pulp slurry concentration
The absolute dry weight when the yield is 0.3% and the yield is 100% is 95.5 g / m 2 . In the measurement data, the measured value according to the present invention was used as
Expressed as I.
【0030】試験例 1 バージンのユーカリパルプ(LBKP)をPF1ミルで
1万回叩解したあとの150メッシュオンの長繊維と、段
ボール古紙の150メッシュパスの微細繊維とが配合され
たパルプを用いて攪拌の影響を実験した。脈動条件は加
圧が790mmHg、減圧が760mmHgとした。分配板は試験例3
に記載したものを使用した。尚、パルプスラリーの攪拌
は、本発明もDDJによる場合も1000rpmで2分間行な
ったのち、濾過のための供試サンプルとした。試験は微
細繊維の配合量を変えて4回行なった。その結果は表1
の通りである。Test Example 1 Using pulp blended with 150-mesh long fibers obtained by beating virgin eucalyptus pulp (LBKP) 10,000 times with a PF1 mill and 150-mesh pass fine cardboard waste paper. The effect of stirring was studied. The pulsation conditions were 790 mmHg for pressurization and 760 mmHg for decompression. Test example 3
What was described in was used. The pulp slurry was stirred at 1000 rpm for 2 minutes in both the present invention and DDJ, and then used as a test sample for filtration. The test was performed four times while changing the amount of the fine fibers. Table 1 shows the results.
It is as follows.
【0031】[0031]
【表1】 [Table 1]
【0032】これより分かるように、攪拌をジャー内で
行なったDDJの場合は、シートの厚さのR(バラツ
キ)が非常に大きく、特に微細繊維が増えるに従ってR
が大きくなっている。この原因は、攪拌によりパルプの
長繊維がジャーの円筒の真中あたりに集まって厚くな
り、密度の高い微細繊維や填料が周辺部に集まり薄くな
ったためであり、このようにバラツキの大きいシートで
は、シート物性などの測定用シートとしては使えない。
それに対し、本発明によるシートは均一性がよく、測定
用に使用できる。また、DDJのシートは白色度のバラ
ツキが大きく、攪拌翼の中心部が白く周辺部がねずみ色
になっており、微細繊維が偏在したことを示している。
データには示してないが、DDJのシートの白色度は表
裏差においても差が大きく、裏(ワイヤー側)の白色度
の方が低い。これに対し、本発明によるシートは、白色
度のバラツキは小さく、表裏差も少なく、微細繊維は均
一に分布している。従って、本発明の装置はパルプスラ
リーに充分な剪断力(攪拌)を与えたのち、脈動しなが
ら、脱水するため均質なシートが容易に作成できる。As can be seen, in the case of the DDJ in which the stirring was performed in the jar, the R (variation) of the sheet thickness was very large.
Is getting bigger. The reason for this is that the long fibers of the pulp gather around the center of the cylinder of the jar due to agitation and become thicker, and the fine fibers and fillers with high density gather around the periphery and become thinner. It cannot be used as a sheet for measuring sheet properties.
In contrast, the sheet according to the present invention has good uniformity and can be used for measurement. In addition, the DDJ sheet had a large variation in whiteness, the central part of the stirring blade was white and the peripheral part was gray, indicating that the fine fibers were unevenly distributed.
Although not shown in the data, the whiteness of the DDJ sheet has a large difference between the front and back sides, and the backside (wire side) whiteness is lower. On the other hand, in the sheet according to the present invention, the variation in whiteness is small, the difference between front and back is small, and the fine fibers are uniformly distributed. Therefore, the apparatus of the present invention applies a sufficient shearing force (stirring) to the pulp slurry, and then dewaters while pulsating, so that a uniform sheet can be easily prepared.
【0033】試験例 2 ワイヤーの下方から収集ビンまでの濾液の流通経路を漏
斗と導管で気密に構成してそこにパルプスラリーの濾過
開始前に予め液体を充填しておくことが本発明の特徴で
あるが、この構成が結果に及ぼす影響を漏斗内に予め水
を満たしているか否かにより比較検討した。パルプ配合
は試験例1の場合と同様である。本発明の装置では、導
管12に内径が10mmφのフレキシブルホース(長さ170m
m)を使用し、漏斗と導管内を水で満たした(これらの
容積は約200ccであった)。加圧・減圧の条件などは試
験例1と同様である。漏斗に水を満たさないで行なった
試験では、ワイヤーの下方には収集ビンの容量を含め約
3リットルの空間があるが、その他は本発明と同様に脈
動させながら試験を行なった。試験の結果は表2の通り
であった。Test Example 2 A feature of the present invention is that the flow path of the filtrate from the lower part of the wire to the collection bottle is air-tightly constituted by a funnel and a conduit, and the liquid is filled in advance before starting the filtration of the pulp slurry. However, the effect of this configuration on the results was compared and examined depending on whether the funnel was previously filled with water. The pulp formulation was the same as in Test Example 1. In the apparatus of the present invention, a flexible hose having an inner diameter of 10 mm
m) was used to fill the funnel and conduit with water (these volumes were approximately 200 cc). The conditions of pressurization and decompression are the same as in Test Example 1. In the test performed without filling the funnel with water, there was a space of about 3 liters below the wire including the capacity of the collection bottle, but the test was performed while pulsating other portions as in the present invention. Table 2 shows the test results.
【0034】[0034]
【表2】 [Table 2]
【0035】漏斗と導管を水で満たさない条件(DD
J)で本発明と同じように、脈動させながら脱水を行な
った実験では、コック11を閉にしたのちビーカーでパ
ルプスラリーをジャー内に注ぐと、ワイヤーにパルプス
ラリー中の繊維が明らかにつき刺さったための目詰りが
起こり、同時にパルプスラリーの一部はその注入直後に
ワイヤーから漏れ出した。また、次にコック11を開に
するとワイヤーを介してパルプスラリー内に気泡が発生
するため、収集ビン内の内圧を下げて脱水しても脱水時
間のコントロールが難かしく、しかも地合不良となり均
質なシートの作成はできなかった。しかしながら、本発
明のようにワイヤーの下方に漏斗9と細い導管12を設
け、そこに予め液体を充填しておくことで均質なシート
の作成が可能になる。Conditions where the funnel and conduit are not filled with water (DD
In the experiment of dehydrating while pulsating in the same manner as in the present invention in J), when the pulp slurry was poured into the jar with the beaker after closing the cock 11, the fibers in the pulp slurry were clearly stuck on the wire. At the same time, a portion of the pulp slurry leaked out of the wire immediately after the injection. When the cock 11 is opened next time, bubbles are generated in the pulp slurry through the wire. Therefore, it is difficult to control the dewatering time even if the internal pressure in the collection bin is reduced and dewatering is performed. I couldn't make a perfect sheet. However, as in the present invention, the funnel 9 and the thin conduit 12 are provided below the wire, and the liquid is previously filled in the funnel 9, so that a uniform sheet can be produced.
【0036】試験例 3 図2に示す構成で分配板25の有無の影響を試験した。
該分配板25は図2の場合、内径が80mm、高さ10mmの逆
漏斗型で、5mmの穴径の穴を約40個均等に分散させて開
孔されている。パルプスラリー、攪拌条件などは試験例
1の場合と同様である。試験結果は表3の通りであっ
た。Test Example 3 The influence of the presence or absence of the distribution plate 25 was tested with the configuration shown in FIG.
In the case of FIG. 2, the distribution plate 25 is an inverted funnel type having an inner diameter of 80 mm and a height of 10 mm, and is formed by uniformly dispersing about 40 holes having a diameter of 5 mm. The pulp slurry, stirring conditions, and the like are the same as those in Test Example 1. Table 3 shows the test results.
【0037】[0037]
【表3】 [Table 3]
【0038】分配板25が無い場合、攪拌槽3からジャ
ー1内にパルプスラリーが流下するとき、ワイヤー2に
パルプが刺さり目詰りを起こす(この現象は漏斗に水を
満たしていないときに顕著に起る)。目詰りを起こした
部分(コック7の真下の部分)は、マットが薄くなり、
マットをワイヤー2から剥がすときマットの一部が該ワ
イヤー2上に残り、マットの地合を乱し、均質なシート
の作成が出来なかった。分配板25を設けた場合、攪拌
槽3から流下したパルプスラリーは、スムースにワイヤ
ー2上に平均的に広がり、目詰りのない良好なシートが
得られた。Without the distribution plate 25, when the pulp slurry flows down from the stirring tank 3 into the jar 1, the pulp sticks to the wire 2 and causes clogging (this phenomenon is noticeable when the funnel is not filled with water). Happens). The part where clogging has occurred (the part directly under the cock 7) has a thin mat,
When the mat was peeled off from the wire 2, a part of the mat remained on the wire 2, disturbing the formation of the mat and making a uniform sheet impossible. When the distribution plate 25 was provided, the pulp slurry flowing down from the stirring tank 3 was smoothly spread on the wire 2 on average, and a good sheet without clogging was obtained.
【0039】試験例 4 図2の構成で導管12の長さの影響を試験した。試験例
1の微細繊維の配合のないパルプスラリーを使用した。
脈動の条件は、加圧が790mmHgで0.1秒、減圧が760mmHg
で0.05秒間に設定した。その他の条件は試験例1の場合
と同様である。その結果は表4の通りである。Test Example 4 The influence of the length of the conduit 12 was tested with the configuration shown in FIG. The pulp slurry of Test Example 1 having no fine fiber was used.
The pulsation conditions are as follows: pressurization is 790 mmHg for 0.1 second, decompression is 760 mmHg
For 0.05 seconds. Other conditions are the same as in the case of Test Example 1. Table 4 shows the results.
【0040】[0040]
【表4】 [Table 4]
【0041】表4の導管の長さとは、パルプスラリー25
0ccをジャー1に注入したときの液面と収集ビン10に
達する導管12の先端までの高さを表す。また、差圧と
は、大気圧と収集ビン10の内部の圧との差であるが、
差圧と脱水時間との相関は高い。脱水時間は導管12の
長さの伸縮によりコントロールすることが出来る。即
ち、導管12を短くすると差圧が小さくなり、脱水時間
が長くなり、導管を短くすると差圧が高くなり脱水時間
は短くなる。尚、導管を伸縮したときの清水量の影響
は、導管12の径が10mmφならば、長さを1cm延ばすこ
とは約0.8cc、長さ10cmでも8cc弱の水に相当し、
その程度の清水の増減で微妙な脱水時間を制御できる。The length of the conduit shown in Table 4 means the pulp slurry 25
It represents the liquid level when 0 cc is injected into the jar 1 and the height to the tip of the conduit 12 reaching the collection bin 10. Also, the differential pressure is a difference between the atmospheric pressure and the pressure inside the collection bin 10,
The correlation between differential pressure and dehydration time is high. The dehydration time can be controlled by expanding and contracting the length of the conduit 12. That is, when the conduit 12 is shortened, the differential pressure decreases and the dehydration time increases, and when the conduit is shortened, the differential pressure increases and the dehydration time decreases. In addition, the influence of the amount of fresh water when the conduit is expanded and contracted is that if the diameter of the conduit 12 is 10 mmφ, extending the length by 1 cm is approximately 0.8 cc, and even 10 cm in length is equivalent to less than 8 cc of water,
Subtle dehydration time can be controlled by increasing or decreasing the amount of fresh water.
【0042】試験例 5 本発明の装置によりリテンションエイドを使用して、脈
動の有無による濾水性(脱水時間)の差を検討した。パ
ルプスラリーの配合は試験例1の場合と同じであるが、
填料として炭酸カルシウムを対パルプ100%で内添し
た。その他の条件は試験例1と同様に設定した。脈動の
条件は、加圧が780mmHgで0.04秒、減圧が680mmHgでo.03
秒である。リテンションエイドはカチオン系高分子を使
用し、その添加量を対パルプで0.025%、0.05%、0.1%
に変えて試験した。その他の条件は試験例1と同様に設
定した。その結果は表5の通りである。Test Example 5 Using a retention aid by the apparatus of the present invention, the difference in drainage (dehydration time) depending on the presence or absence of pulsation was examined. The composition of the pulp slurry is the same as in Test Example 1, but
Calcium carbonate was internally added as a filler at 100% of pulp. Other conditions were set in the same manner as in Test Example 1. The condition of pulsation is 0.04 seconds at pressurization of 780 mmHg and o.03 at decompression of 680 mmHg.
Seconds. The retention aid uses a cationic polymer, and the amount added is 0.025%, 0.05%, 0.1% of pulp.
It changed to and tested. Other conditions were set in the same manner as in Test Example 1. Table 5 shows the results.
【0043】[0043]
【表5】 [Table 5]
【0044】脈動がある時はリテンションエイドを加え
るに従って脱水時間が短くなっており、効果が認められ
るが、脈動の無いときは脱水時間に差が認められなかっ
た。従って、脈動を与えた方が脱水時間(濾水性)を精
度良く測定することができる。またシートの灰分は、リ
テンションエイドを加えないときには、脈動なしの方が
歩留りが悪いが、リテンションエイドを内添すると逆に
脈動有りの方が歩留まりが悪くなることを示しており、
脈動の有無により紙層形成の過程が異なることを示唆し
ている。When there was pulsation, the dehydration time was shortened as the retention aid was added, and the effect was recognized. However, when there was no pulsation, no difference was observed in the dehydration time. Therefore, the pulsation allows the dehydration time (filtration) to be measured more accurately. In addition, the ash content of the sheet indicates that when no retention aid is added, the yield without pulsation is lower, but when the retention aid is internally added, the yield with pulsation is worse.
This suggests that the process of paper layer formation differs depending on the presence or absence of pulsation.
【0045】試験例 6 試験例5の炭酸カルシウムに変えて、二酸化チタンをパ
ルプに対し20%内添した他は、試験例5と同様の条件で
試験した。その結果、濾水性や歩留まりは、実施例5と
同様な傾向を示した。これにより得られたシートのZ方
向に於ける填料の分布をX線マイクロアナライザーによ
って分析したところ、図3に見られるように、脈動を与
えながら濾過したシートの填料の分布は、ワイヤー側の
面とその反対側の面とで略同じ程度の分布量を示してい
るが、脈動の無い濾過で作成したシートはワイヤー側の
面の方が填料分布が多くなっている。長網抄紙機におけ
る填料分布は、一般的にワイヤー側の面の方がその反対
側の面よりも少なくなる傾向を示すが、JIS法による
手抄きシートでは逆にワイヤー側の面で多くなる。この
試験によれば、脈動を与えた方が実機に近い填料分布の
シートを実験的に作成できることが確認できた。Test Example 6 A test was conducted under the same conditions as in Test Example 5 except that titanium dioxide was internally added to the pulp in an amount of 20% instead of the calcium carbonate in Test Example 5. As a result, drainage and yield showed the same tendency as in Example 5. When the distribution of the filler in the Z direction of the obtained sheet was analyzed by an X-ray microanalyzer, as shown in FIG. 3, the distribution of the filler of the sheet filtered while applying pulsation showed a distribution on the wire side. And the surface on the opposite side show approximately the same amount of distribution, but the sheet made by filtration without pulsation has a larger filler distribution on the wire side surface. Filler distribution in Fourdrinier paper machines generally tends to be smaller on the wire side than on the opposite side, but increases on the wire side in the hand-made sheet by the JIS method. . According to this test, it was confirmed that a sheet having a filler distribution closer to that of an actual machine can be experimentally produced by applying pulsation.
【0046】以上の試験例1〜6は、手抄きシートの作
成までを考慮に入れて試験を行なっているが、パルプス
ラリーの濾水性や歩留りのみの評価を行なうなら、試験
例に準じた方法で試験できる。即ち、試験例1〜6はシ
ート作成までを意図しているため、パルプスラリーの投
入量を250ccで行なっているが、濾水性の評価試験なら1
000〜2000ccのパルプスラリーを投入することが出来、
より精度の高い評価実験が可能である。In the above Test Examples 1 to 6, the tests were conducted taking into account the preparation of the hand-made sheet. However, if only the drainage and the yield of the pulp slurry were evaluated, the test examples were followed. Can be tested by method. That is, since Test Examples 1 to 6 are intended for sheet preparation, the pulp slurry was charged at 250 cc.
000-2000cc pulp slurry can be charged,
More accurate evaluation experiments are possible.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上のように本発明の方法では、パルプ
スラリーを間歇的に大気圧以上の圧力と真空圧とが交互
に作用する収集ビンに収集し、ワイヤースクリーン上に
パルプのシートを作成する方法に於いて、該ワイヤース
クリーンの下方から収集ビンまでの濾液の流通経路を気
密に構成してそこにパルプスラリーの濾過開始前に予め
液体を充填しておくようにしたので、脈動が確実に伝え
られて実際の抄紙機で作成されるシートに近いシートを
実験的に作成でき、この作成の際に実機の濾水性に近い
評価を行なえ、また本発明の装置によれば上記の方法を
好都合に実施でき、実機の各種条件に応じた実験を行な
える等の効果がある。As described above, according to the method of the present invention, the pulp slurry is intermittently collected in a collecting bin in which a pressure higher than the atmospheric pressure and a vacuum pressure alternately act to form a pulp sheet on a wire screen. In this method, the flow path of the filtrate from below the wire screen to the collection bin is air-tightly configured and filled with the liquid before starting the filtration of the pulp slurry. A sheet close to the sheet created by an actual paper machine transmitted to an actual paper machine can be experimentally created, and in this creation, an evaluation close to the drainage of the actual machine can be performed. It can be conveniently implemented, and has effects such as being able to conduct experiments according to various conditions of the actual machine.
【図1】 従来の動的濾水性試験器(DDJ)の説明図FIG. 1 is an explanatory view of a conventional dynamic drainage tester (DDJ)
【図2】 本発明の装置の説明図FIG. 2 is an explanatory view of the apparatus of the present invention.
【図3】 本発明により作成したシートのX線マイクロ
アナライザによる分析図FIG. 3 is an analysis diagram of a sheet prepared according to the present invention using an X-ray microanalyzer.
1 ジャー 2 ワイヤースクリーン 3
攪拌槽 5 攪拌機 9 漏斗 10
収集ビン 11 コック 12 導管 16
脈動装置 25 分配板1 jar 2 wire screen 3
Stirrer tank 5 Stirrer 9 Funnel 10
Collection bin 11 cock 12 conduit 16
Pulsating device 25 Distribution plate
Claims (5)
ヤースクリーンで濾過して、その濾液を下方に用意した
間歇的に大気圧以上の圧力と真空圧とが交互に作用する
収集ビンに収集し、該パルプスラリー中の繊維から該ワ
イヤースクリーン上にマットを形成して手抄きシートを
作成する方法に於いて、該ワイヤースクリーンの下方か
ら収集ビンまでの濾液の流通経路を気密に繋ぎ、そこに
パルプスラリーの濾過開始前に予め液体を充填しておく
ことを特徴とする脈動式シートの作成方法。1. The pulp slurry is filtered through a wire screen provided in a jar, and the filtrate is intermittently collected in a collecting bin provided below and intermittently acting at a pressure higher than the atmospheric pressure and a vacuum pressure alternately. In a method of forming a mat on the wire screen from the fibers in the pulp slurry to produce a hand-made sheet, a flow path of a filtrate from below the wire screen to a collection bin is airtightly connected thereto. A method for producing a pulsating sheet, wherein a liquid is filled in advance before starting filtration of a pulp slurry.
ヤースクリーンで濾過して、その濾液を下方に用意した
間歇的に大気圧以上の圧力と真空圧とが交互に作用する
収集ビンに収集し、パルプスラリー中の繊維から該ワイ
ヤースクリーン上にマットを形成して手抄きシートを作
成する装置に於いて、該ジャーのワイヤースクリーンの
下方の部分を漏斗に構成して該漏斗内と収集ビン内とを
気密に細い導管で連結したことを特徴とする脈動式シー
ト作成装置。2. The pulp slurry is filtered by a wire screen provided in a jar, and the filtrate is collected in a collecting bin provided below and intermittently interchanging a pressure higher than the atmospheric pressure and a vacuum pressure intermittently. In an apparatus for forming a hand-made sheet by forming a mat on the wire screen from the fibers in the pulp slurry, the lower part of the jar under the wire screen is formed into a funnel, and the inside of the funnel and the collection bin are formed. And a pulsating sheet making device, wherein the device and the device are airtightly connected by a thin conduit.
特徴とする請求項2に記載の脈動式シート作成装置。3. The pulsating sheet producing apparatus according to claim 2, wherein the length of the conduit is variable.
イヤースクリーンを備えたジャーの上方に設け、該攪拌
槽は攪拌機の回転翼と邪魔板とを備え、該攪拌槽の底部
にコックを備えた排出管を有することを特徴とする請求
項2に記載の脈動式シート作成装置。4. A stirring tank for stirring the pulp slurry is provided above a jar provided with a wire screen, the stirring tank includes a rotating blade of a stirrer and a baffle plate, and a cock is provided at a bottom of the stirring tank. The pulsating sheet producing apparatus according to claim 2, further comprising a discharge pipe.
傘状の分配板を設けたことを特徴とする請求項2に記載
の脈動式シート作成装置。5. The pulsating sheet forming apparatus according to claim 2, wherein a perforated umbrella-shaped distribution plate is provided above the wire screen.
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JPH0625991A JPH0625991A (en) | 1994-02-01 |
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