JP3225315B2 - 製紙機械の乾燥機部及びペーパーウェブの乾燥方法 - Google Patents
製紙機械の乾燥機部及びペーパーウェブの乾燥方法Info
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- JP3225315B2 JP3225315B2 JP51083398A JP51083398A JP3225315B2 JP 3225315 B2 JP3225315 B2 JP 3225315B2 JP 51083398 A JP51083398 A JP 51083398A JP 51083398 A JP51083398 A JP 51083398A JP 3225315 B2 JP3225315 B2 JP 3225315B2
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
- D21F5/02—Drying on cylinders
- D21F5/04—Drying on cylinders on two or more drying cylinders
- D21F5/042—Drying on cylinders on two or more drying cylinders in combination with suction or blowing devices
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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- D21F5/04—Drying on cylinders on two or more drying cylinders
- D21F5/042—Drying on cylinders on two or more drying cylinders in combination with suction or blowing devices
- D21F5/044—Drying on cylinders on two or more drying cylinders in combination with suction or blowing devices using air hoods over the cylinders
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- Drying Of Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 関連出願 本願は、1995年９月12日出願の米国特許出願第08/52
7,048号の一部継続出願である1996年５月30日出願の米
国特許出願第08/657,754号の一部継続出願であり、これ
らの両米国特許出願の開示内容は参照によって本願に編
入される。
7,048号の一部継続出願である1996年５月30日出願の米
国特許出願第08/657,754号の一部継続出願であり、これ
らの両米国特許出願の開示内容は参照によって本願に編
入される。
技術分野 本発明は、広義には製紙用の乾燥機に関し、より詳し
くは二段型の乾燥機に関する。
くは二段型の乾燥機に関する。
背景技術 紙は、繊維のマット、通常は木繊維のマットを、移動
するワイヤスクリーン上で成形することによって製造さ
れる。これらの繊維は、繊維混合物の99パーセント以上
を占める水によって希釈された状態にある。マット成形
クリーンを出る際、ペーパーウェブは、依然として80パ
ーセントを上回るの水分を含んでいることがある。ペー
パーウェブは製紙機械のマット成形端またはウェットエ
ンドから移動してプレス部に入り、そこでウェブをドラ
イヤーファブリック上に支えた状態でプレスすることに
より、紙の含水量は繊維分で42乃至45パーセントに減じ
られる。プレス部の後、ペーパーウェブは多数の蒸気加
熱ドライヤーロールで加熱されて、紙の含水量は約５パ
ーセントに低下する。
するワイヤスクリーン上で成形することによって製造さ
れる。これらの繊維は、繊維混合物の99パーセント以上
を占める水によって希釈された状態にある。マット成形
クリーンを出る際、ペーパーウェブは、依然として80パ
ーセントを上回るの水分を含んでいることがある。ペー
パーウェブは製紙機械のマット成形端またはウェットエ
ンドから移動してプレス部に入り、そこでウェブをドラ
イヤーファブリック上に支えた状態でプレスすることに
より、紙の含水量は繊維分で42乃至45パーセントに減じ
られる。プレス部の後、ペーパーウェブは多数の蒸気加
熱ドライヤーロールで加熱されて、紙の含水量は約５パ
ーセントに低下する。
乾燥機部は製紙機械の長さのかなりの部分を占める。
マット成形端から巻き取りロールまでの間移動するウェ
ブはその長さが４分の１マイルに及び場合がある。この
長さの大半の部分は乾燥部に取られる。製紙業界では、
ウェブ速度が、4,000〜5,000フィート／分以上というよ
うに、高速化するにつれて、紙が乾燥機を通過する速度
がより速くなると各乾燥機で行われる乾燥がそれだけ少
なくなるので、乾燥機部をウェブ速度に比例して長くし
なければならなくなっている。既設の乾燥機部の長さを
延長することは困難かつコストが嵩むことがしばしばあ
り、特により長くした機械を収容するのに建物の長さを
大きくすることが必要な場合、このことが言える。現行
の製紙機械は、コスト競争力を維持しつつペーパーウェ
ブ速度を上げなければならないという経済的圧力下にあ
る。しかしながら、ペーパーウェブ速度を高速化するに
は、乾燥機部の乾燥能力をより大きくする必要がある。
マット成形端から巻き取りロールまでの間移動するウェ
ブはその長さが４分の１マイルに及び場合がある。この
長さの大半の部分は乾燥部に取られる。製紙業界では、
ウェブ速度が、4,000〜5,000フィート／分以上というよ
うに、高速化するにつれて、紙が乾燥機を通過する速度
がより速くなると各乾燥機で行われる乾燥がそれだけ少
なくなるので、乾燥機部をウェブ速度に比例して長くし
なければならなくなっている。既設の乾燥機部の長さを
延長することは困難かつコストが嵩むことがしばしばあ
り、特により長くした機械を収容するのに建物の長さを
大きくすることが必要な場合、このことが言える。現行
の製紙機械は、コスト競争力を維持しつつペーパーウェ
ブ速度を上げなければならないという経済的圧力下にあ
る。しかしながら、ペーパーウェブ速度を高速化するに
は、乾燥機部の乾燥能力をより大きくする必要がある。
現行の製紙機械で広く使用されている乾燥機の一種
に、直径４乃至７フィートの蒸気加熱ドライヤーロール
を２列有する二段乾燥機として知られているものがあ
る。上段列と下段列のドライヤーロールは互い違いに配
列されている。ペーパーウェブは、上段列のドライヤー
ロールから下段列のドライヤーロールへ、そしてまた上
段列のロールへというように曲がりくねりながら必要な
数のドライヤーロールを通って走行する。ペーパーウェ
ブは、上段ドライヤーロール上を走行するとき上段ドラ
イヤーファブリックによって支持され、上段ドライヤー
ファブリックは、ペーパーウェブが下段ロールに向けて
走行するときペーパーウェブから離れる。上段ドライヤ
ーファブリックは、上段ロール間に間隔を置いて配置さ
れたドライヤーファブリック方向転換ロールによって方
向転換する。下段ドライヤーロール上では、ペーパーウ
ェブは下段ドライヤーファブリックによって支持され、
下段ドライヤーファブリックも下段ドライヤーファブリ
ック方向転換ロールによってドライヤーロール間で方向
転換する。この装置は、まずペーパーウェブの片面を乾
燥した後、反対側の面を乾燥するという特徴を有する。
に、直径４乃至７フィートの蒸気加熱ドライヤーロール
を２列有する二段乾燥機として知られているものがあ
る。上段列と下段列のドライヤーロールは互い違いに配
列されている。ペーパーウェブは、上段列のドライヤー
ロールから下段列のドライヤーロールへ、そしてまた上
段列のロールへというように曲がりくねりながら必要な
数のドライヤーロールを通って走行する。ペーパーウェ
ブは、上段ドライヤーロール上を走行するとき上段ドラ
イヤーファブリックによって支持され、上段ドライヤー
ファブリックは、ペーパーウェブが下段ロールに向けて
走行するときペーパーウェブから離れる。上段ドライヤ
ーファブリックは、上段ロール間に間隔を置いて配置さ
れたドライヤーファブリック方向転換ロールによって方
向転換する。下段ドライヤーロール上では、ペーパーウ
ェブは下段ドライヤーファブリックによって支持され、
下段ドライヤーファブリックも下段ドライヤーファブリ
ック方向転換ロールによってドライヤーロール間で方向
転換する。この装置は、まずペーパーウェブの片面を乾
燥した後、反対側の面を乾燥するという特徴を有する。
二段乾燥機の乾燥能力をエアキャップを用いることに
よって大きくすることができるという技術がジャスタス
（Justus）他によって開示されている。しかしながら、
このジャスタス他の開示技術は35年余も前のものであ
り、採算性のある機械の形で実施されたということは知
られていない。ジャスタス他は、300゜Fのオーダーの温
度に耐えることができるドライヤーフェルトを用いるこ
との必要性を教示している。このような低い温度の維持
と同時に速度10,000〜20,000フィート／分の空気流を用
いることが提案されているが、これは既設の乾燥機シス
テムにエアキャップを付設するコストをまかなうには不
十分である。シャスタス他は、ドライヤーフェルトは衝
突する空気流を通すことができるだけの十分な多孔性ま
たは通気性を有する有孔質材料あるいは網状組織材料に
よって得ることができることを教示している。
よって大きくすることができるという技術がジャスタス
（Justus）他によって開示されている。しかしながら、
このジャスタス他の開示技術は35年余も前のものであ
り、採算性のある機械の形で実施されたということは知
られていない。ジャスタス他は、300゜Fのオーダーの温
度に耐えることができるドライヤーフェルトを用いるこ
との必要性を教示している。このような低い温度の維持
と同時に速度10,000〜20,000フィート／分の空気流を用
いることが提案されているが、これは既設の乾燥機シス
テムにエアキャップを付設するコストをまかなうには不
十分である。シャスタス他は、ドライヤーフェルトは衝
突する空気流を通すことができるだけの十分な多孔性ま
たは通気性を有する有孔質材料あるいは網状組織材料に
よって得ることができることを教示している。
コスキ（Koski）他は、乾燥機部のウェットエンド近
くの２つの乾燥機の上にエアキャップを設けた二段乾燥
機を開示している。このコスキ他の乾燥機部は、ドライ
ヤーロールの上側、エアキャップの下側の通るペーパー
ウェブと接触状態に保たれる２枚のフェルトを有する。
ペーパーウェブはフェルトの下側にあるので、エアキャ
ップによって取り囲まれたドライヤーロールからペーパ
ーウェブへの熱伝達が制限される。
くの２つの乾燥機の上にエアキャップを設けた二段乾燥
機を開示している。このコスキ他の乾燥機部は、ドライ
ヤーロールの上側、エアキャップの下側の通るペーパー
ウェブと接触状態に保たれる２枚のフェルトを有する。
ペーパーウェブはフェルトの下側にあるので、エアキャ
ップによって取り囲まれたドライヤーロールからペーパ
ーウェブへの熱伝達が制限される。
カーチュラ（Kerttula）他は、その明細書の添付図面
の図７で単段乾燥機システムの方向転換ロール上にエア
キャップを設けることを開示している。この方向転換ロ
ールは真空式のもので、ペーパーウェブをその下側にあ
るドライヤーフェルトに接触させるように保持する。真
空式方向転換ロールは、その定義からして蒸気加熱する
ことは不可能であり、これを加熱ロールと置き換えたと
しても、フェルトがペーパーウェブとドライヤー表面と
の間に位置するため、ドライヤーとペーパーウェブとの
間の効果的な熱伝達が妨げられる。さらに、このカーチ
ュラ他の提案は、空気をペーパーウェブに対して直接吹
き付ける一方でペーパーウェブをドライヤーに対して保
持するのに真空が必要である。
の図７で単段乾燥機システムの方向転換ロール上にエア
キャップを設けることを開示している。この方向転換ロ
ールは真空式のもので、ペーパーウェブをその下側にあ
るドライヤーフェルトに接触させるように保持する。真
空式方向転換ロールは、その定義からして蒸気加熱する
ことは不可能であり、これを加熱ロールと置き換えたと
しても、フェルトがペーパーウェブとドライヤー表面と
の間に位置するため、ドライヤーとペーパーウェブとの
間の効果的な熱伝達が妨げられる。さらに、このカーチ
ュラ他の提案は、空気をペーパーウェブに対して直接吹
き付ける一方でペーパーウェブをドライヤーに対して保
持するのに真空が必要である。
同様に、イルマリネン（Ilmerinen）は、上方にエア
キャップが設けられた乾燥機のドライヤーロールの表面
とペーパーウェブとの間にワイヤまたはドライヤーファ
ブリックを設けることを開示している。この場合は、ペ
ーパーウェブの両面を同時に乾燥する乾燥機部でしかも
既設の乾燥機部に適用することができる乾燥機部が必要
である。
キャップが設けられた乾燥機のドライヤーロールの表面
とペーパーウェブとの間にワイヤまたはドライヤーファ
ブリックを設けることを開示している。この場合は、ペ
ーパーウェブの両面を同時に乾燥する乾燥機部でしかも
既設の乾燥機部に適用することができる乾燥機部が必要
である。
発明の開示 本発明の乾燥機部は、新造の製紙機械の部分として取
り付けることもできれば、既設の二段型ダブルフェルト
式の乾燥機に改修部分として取り付けることも可能であ
る。ペーパーウェブの両面を同時に乾燥して乾燥速度を
高めるためにドライヤーロールの上方にエアキャップを
設ける。エアキャップは、温度500〜900゜F、気流速度2
0,000〜40,000フィート／分のブロー空気を用いる。使
用するドライヤーファブリックは、400〜1,200立方フィ
ート／分／平方フィートの通気度の有孔質材料で形成さ
れ、最高900゜Fのピーク温度と500〜600゜Fの平均温度
に耐えられるように設計される。エアキャップは、ブロ
ー空気の再循環によって乾燥速度を制御するよう設計さ
れる。既設の２段乾燥機は、高温フェルト及びエアキャ
ップを用いて改造することができる。エアキャップは、
従来の蒸気加熱乾燥機の抗力が失われ始める最後の乾燥
機に取り付けると特に効果的である。既設の機械に特定
の数のエアキャップを取り付けると、乾燥機部の長さを
長くすることなく乾燥能力を大きくすることができる。
一方、乾燥能力が大きくなると、運転速度を上げること
ができ、その結果既設の製紙機械の経済的効果が改善さ
れる。
り付けることもできれば、既設の二段型ダブルフェルト
式の乾燥機に改修部分として取り付けることも可能であ
る。ペーパーウェブの両面を同時に乾燥して乾燥速度を
高めるためにドライヤーロールの上方にエアキャップを
設ける。エアキャップは、温度500〜900゜F、気流速度2
0,000〜40,000フィート／分のブロー空気を用いる。使
用するドライヤーファブリックは、400〜1,200立方フィ
ート／分／平方フィートの通気度の有孔質材料で形成さ
れ、最高900゜Fのピーク温度と500〜600゜Fの平均温度
に耐えられるように設計される。エアキャップは、ブロ
ー空気の再循環によって乾燥速度を制御するよう設計さ
れる。既設の２段乾燥機は、高温フェルト及びエアキャ
ップを用いて改造することができる。エアキャップは、
従来の蒸気加熱乾燥機の抗力が失われ始める最後の乾燥
機に取り付けると特に効果的である。既設の機械に特定
の数のエアキャップを取り付けると、乾燥機部の長さを
長くすることなく乾燥能力を大きくすることができる。
一方、乾燥能力が大きくなると、運転速度を上げること
ができ、その結果既設の製紙機械の経済的効果が改善さ
れる。
本発明の一つの特徴は、ペーパーウェブの乾燥速度を
高めることが可能な製紙用乾燥機装置を提供することに
ある。
高めることが可能な製紙用乾燥機装置を提供することに
ある。
本発明のもう一つの特徴は、既設の二段型製紙用乾燥
機部の乾燥能力を大きくするための方法及び装置を提供
することにある。
機部の乾燥能力を大きくするための方法及び装置を提供
することにある。
本発明のもう一つの特徴は、乾燥中のペーパーウェブ
におけるカールの形成を防ぐ製紙用乾燥機を提供するこ
とにある。
におけるカールの形成を防ぐ製紙用乾燥機を提供するこ
とにある。
本発明のもう一つの特徴は、形成される紙のカールを
抑えて、最大の単面性が確保される製紙機械の乾燥機部
を提供することにある。
抑えて、最大の単面性が確保される製紙機械の乾燥機部
を提供することにある。
本発明の更にもう一つの特徴は、前記した効果を奏す
ることができる既設製紙機械の運転速度性能の改良方法
を提供することにある。
ることができる既設製紙機械の運転速度性能の改良方法
を提供することにある。
本発明のさらなる目的、特徴及び長所は、以下の詳細
な説明を添付図面と共に参照することにより明らかとな
ろう。
な説明を添付図面と共に参照することにより明らかとな
ろう。
図面の簡単な説明 図１は、本発明の二段型ダブルフェルト式乾燥機部の
概略図である。
概略図である。
図２は、図１の乾燥機部におけるエアキャップのノズ
ルプレートの側面図である。
ルプレートの側面図である。
図３は、図２のエアキャップのノズルプレートを形成
する板金の平面展開図である。
する板金の平面展開図である。
図４は、図３の部分４で切り取った板金部分の拡大図
である。
である。
図５は、図４の板金部分中の穴を線５−５で切断して
示す断面図である。
示す断面図である。
図６は、機械設置建物内で製紙機械に本発明の乾燥機
部を改修部分として取り付けた実施形態の概略図であ
る。
部を改修部分として取り付けた実施形態の概略図であ
る。
図７は、従来の乾燥機部及び本発明のエアキャップを
用いた乾燥機部について乾燥速度と乾燥機数との関係を
示すグラフである。
用いた乾燥機部について乾燥速度と乾燥機数との関係を
示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態 図１乃至７において、同じ参照符号は同様の構成部分
を示し、図１には二段乾燥機部20が示されている。図示
の二段乾燥機部20は、図６に概略図示する製紙機械22の
一部をなしている。この製紙機械は建物24内に収容され
ており、通常、乾燥機部20の前段の成形部及びプレス部
と、乾燥機部と後段のカレンダー部及び巻き取りリール
部を具備する。
を示し、図１には二段乾燥機部20が示されている。図示
の二段乾燥機部20は、図６に概略図示する製紙機械22の
一部をなしている。この製紙機械は建物24内に収容され
ており、通常、乾燥機部20の前段の成形部及びプレス部
と、乾燥機部と後段のカレンダー部及び巻き取りリール
部を具備する。
製造された紙のでこぼこ及びカール性向をなくすため
に、ペーパーウェブ26は両面を乾燥することが望まし
い。ペーパーウェブの無方向性の乾燥は、ペーパーウェ
ブのドライヤーロール側とドライヤーファブリック側と
の間に寸法変化を生じさせ、これが生じると、ペーパー
ウェブに永久歪みやカールが生じる。
に、ペーパーウェブ26は両面を乾燥することが望まし
い。ペーパーウェブの無方向性の乾燥は、ペーパーウェ
ブのドライヤーロール側とドライヤーファブリック側と
の間に寸法変化を生じさせ、これが生じると、ペーパー
ウェブに永久歪みやカールが生じる。
乾燥機部20は、従来の二段型ダブルフェルト式乾燥機
部を採用したものである。図１に示すように、ペーパー
ウェブ26は、加熱された上段ドライヤーシリンダまたは
ロール28と加熱された下段ドライヤーロール29を交互に
通過して、まずペーパーウェブ26の片面が、次いでこの
反対側の面がドライヤーロール表面36との接触によって
乾燥されるようになっている。ペーパーウェブ26は、上
段ドライヤーロール28の上方を通るときは、該ウェブの
上側にある第１のドライヤーファブリック30によって支
持され、下段ドライヤーロール29の下方を通るとき、該
ウェブの外側にある第２のドライヤーファブリック32に
よって支持される。上側の第１のドライヤーファブリッ
ク30は、上段ドライヤーロールの間を通過するとき、ロ
ール34に掛かって走行する。第２のドライヤーファブリ
ック32は、下段ドライヤーロール29の間を通過するとき
ロール38に掛かって走行する。
部を採用したものである。図１に示すように、ペーパー
ウェブ26は、加熱された上段ドライヤーシリンダまたは
ロール28と加熱された下段ドライヤーロール29を交互に
通過して、まずペーパーウェブ26の片面が、次いでこの
反対側の面がドライヤーロール表面36との接触によって
乾燥されるようになっている。ペーパーウェブ26は、上
段ドライヤーロール28の上方を通るときは、該ウェブの
上側にある第１のドライヤーファブリック30によって支
持され、下段ドライヤーロール29の下方を通るとき、該
ウェブの外側にある第２のドライヤーファブリック32に
よって支持される。上側の第１のドライヤーファブリッ
ク30は、上段ドライヤーロールの間を通過するとき、ロ
ール34に掛かって走行する。第２のドライヤーファブリ
ック32は、下段ドライヤーロール29の間を通過するとき
ロール38に掛かって走行する。
乾燥機部20では、ペーパーウェブのドライヤーファブ
リック側を乾燥するためにエアキャップ42が用いられ
る。エアキャップ42は、ドライヤーロール28の上部44の
上方に位置するフードよりなり、該フードは、高速熱風
をドライヤーファブリックを通して吹き付けて、ペーパ
ーウェブの上面を上段ドライヤーロール28の表面36に伝
達される蒸気熱により乾燥されるペーパーウェブのドラ
イヤーロール側と同時に（好ましくは同じ速度で）乾燥
する。
リック側を乾燥するためにエアキャップ42が用いられ
る。エアキャップ42は、ドライヤーロール28の上部44の
上方に位置するフードよりなり、該フードは、高速熱風
をドライヤーファブリックを通して吹き付けて、ペーパ
ーウェブの上面を上段ドライヤーロール28の表面36に伝
達される蒸気熱により乾燥されるペーパーウェブのドラ
イヤーロール側と同時に（好ましくは同じ速度で）乾燥
する。
エアキャップ42は、蒸気加熱乾燥シリンダの水分の蒸
発速度を高める。各エアキャップ42は、図１に示すよう
に上段ドライヤーロール28の上方に配置されていて、熱
風をドライヤーファブリックを通してペーパーウェブに
吹き付ける。
発速度を高める。各エアキャップ42は、図１に示すよう
に上段ドライヤーロール28の上方に配置されていて、熱
風をドライヤーファブリックを通してペーパーウェブに
吹き付ける。
図２乃至５に示すように、各エアキャップは、ダクト
（図示省略）によって高温・高圧空気を供給される。エ
アキャップ42は、図２に示すような金属フード46または
ノズルプレートを有し、該金属フードは、蒸気加熱ドラ
イヤーロール28の回りに湾曲する形状に成形された板金
よりなる。最高性能を確保するためには、金属フードは
その下方のドライヤーファブリックの表面から一定距
離、例えば１インチに保たれるよう成形すべきである。
金属フード46には、0.20インチの吐出直径を有する無数
の空気インピンジメント穴48が形成されている。これら
の各穴には、図５に示すように、フード46の内面52に近
づくにつれて直径が次第に小さくなる入口50が形成され
ている。フード46を形成する板金の厚さは約0.25インチ
で、入口50の最大直径は約0.58インチ、入口断面の曲率
半径は約0.19インチである。このように入口穴の直径が
絞られている結果、空気の速度は、ドライヤーファブリ
ック、次いでペーパーウェブ26に達する際大きくなる。
空気インピンジメント穴48は、図４に示すように、厳密
な機械方向との平行から例えば約3.9度ずれたパターン
で配列されている。このように空気インピンジメント穴
をジグザグ状に配列した結果、ペーパーウェブがエアキ
ャップの下方を移動する際、ペーパーウェブの全ての部
分が一様な気流を受け取るようになる。
（図示省略）によって高温・高圧空気を供給される。エ
アキャップ42は、図２に示すような金属フード46または
ノズルプレートを有し、該金属フードは、蒸気加熱ドラ
イヤーロール28の回りに湾曲する形状に成形された板金
よりなる。最高性能を確保するためには、金属フードは
その下方のドライヤーファブリックの表面から一定距
離、例えば１インチに保たれるよう成形すべきである。
金属フード46には、0.20インチの吐出直径を有する無数
の空気インピンジメント穴48が形成されている。これら
の各穴には、図５に示すように、フード46の内面52に近
づくにつれて直径が次第に小さくなる入口50が形成され
ている。フード46を形成する板金の厚さは約0.25インチ
で、入口50の最大直径は約0.58インチ、入口断面の曲率
半径は約0.19インチである。このように入口穴の直径が
絞られている結果、空気の速度は、ドライヤーファブリ
ック、次いでペーパーウェブ26に達する際大きくなる。
空気インピンジメント穴48は、図４に示すように、厳密
な機械方向との平行から例えば約3.9度ずれたパターン
で配列されている。このように空気インピンジメント穴
をジグザグ状に配列した結果、ペーパーウェブがエアキ
ャップの下方を移動する際、ペーパーウェブの全ての部
分が一様な気流を受け取るようになる。
図３に示すように、約２インチ幅の多数のスロット54
が機械方向に対して横向きに配列さており、ドライヤー
ファブリック及びペーパーウェブに吹き付けられた後、
空気を排出するために用いられる。エアキャップ42は、
閉ループ給気システムによって空気を供給される。エア
キャップからの使用済み吹き付け空気は、ノズルプレー
ト46の排気口としての役割を有するスロット54を通して
掃き出される。排出された空気は再度主給気ブロワに戻
されて、圧縮された後、バーナーへ送られ、次いで再び
エアキャップへ送られる。所望の吹きつけ空気湿度レベ
ルを維持するために、一定パーセントの排気が大気中に
排出されると共に、新鮮な補充空気が給気システムへ追
加される。エアキャップは、必要に応じて上段ドライヤ
ーロール28にアクセスすることができるよう、ドライヤ
ーロール28から引き離す向きに旋回可能なように製紙機
械のフレームに取り付けることが可能である。
が機械方向に対して横向きに配列さており、ドライヤー
ファブリック及びペーパーウェブに吹き付けられた後、
空気を排出するために用いられる。エアキャップ42は、
閉ループ給気システムによって空気を供給される。エア
キャップからの使用済み吹き付け空気は、ノズルプレー
ト46の排気口としての役割を有するスロット54を通して
掃き出される。排出された空気は再度主給気ブロワに戻
されて、圧縮された後、バーナーへ送られ、次いで再び
エアキャップへ送られる。所望の吹きつけ空気湿度レベ
ルを維持するために、一定パーセントの排気が大気中に
排出されると共に、新鮮な補充空気が給気システムへ追
加される。エアキャップは、必要に応じて上段ドライヤ
ーロール28にアクセスすることができるよう、ドライヤ
ーロール28から引き離す向きに旋回可能なように製紙機
械のフレームに取り付けることが可能である。
ドライヤーファブリック30は、これに空気を通すこと
ができるように、多孔質あるいは有孔質のものでなけれ
ばならない。従って、乾燥機部20で使用するドライヤー
ファブリックは、製紙用ドライヤーファブリックの設計
及び製造技術の当業者により通常のごとく測定されると
ころに基づき、２分の１インチ水柱で400乃至1,200立方
フィート／分／平方フィートの範囲の多孔率を持ったも
のにある。製紙業界における従来の考え方は、運転可能
性の問題からドライヤーファブリックの通気度は90立方
フィート／分以下に限定されるというものである。エア
キャップ42によって供給される空気は、400（好ましく
は500以上）乃至900゜Fの温度範囲を持つことができ、
8,000乃至40,000フィート／分の速度で吹き付けること
ができる。このように高温の空気は、900゜Fまでの温度
に耐えられ、500乃至600゜Fの範囲の定常温度に耐えら
れるドライヤーファブリックを必要とする。
ができるように、多孔質あるいは有孔質のものでなけれ
ばならない。従って、乾燥機部20で使用するドライヤー
ファブリックは、製紙用ドライヤーファブリックの設計
及び製造技術の当業者により通常のごとく測定されると
ころに基づき、２分の１インチ水柱で400乃至1,200立方
フィート／分／平方フィートの範囲の多孔率を持ったも
のにある。製紙業界における従来の考え方は、運転可能
性の問題からドライヤーファブリックの通気度は90立方
フィート／分以下に限定されるというものである。エア
キャップ42によって供給される空気は、400（好ましく
は500以上）乃至900゜Fの温度範囲を持つことができ、
8,000乃至40,000フィート／分の速度で吹き付けること
ができる。このように高温の空気は、900゜Fまでの温度
に耐えられ、500乃至600゜Fの範囲の定常温度に耐えら
れるドライヤーファブリックを必要とする。
このような性質を持つドライヤーファブリックは、金
属、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、またはライ
トン（Ryton:登録商標）ファイバーの名称でも販売さ
れ、フィリップス・ペトローレム・カンパニー（Philli
ps Petroleum Company）の製造になるポリフェニレン
スルフィド（PPS）のような高温プラスチック、あるい
はイー・アイ・デュポン・ド・ヌムール・コーポレーシ
ョン（E.I.Dupont de Nemours Corporation）（米国
デラウェア州ウィルミントン1007、マーケットストリー
ト（1007Market Street,Wilmington,Delaware）の製造
になるノーメックス（Nomex:登録商標）のような他の高
温材料で形成することができ、これらを必要な繊維の形
に成形して用いることができる。ドライヤーファブリッ
クとして好ましいと思われるのは、長い細繊スパイラル
繊維で織られた生地のもので、現在高温機能を有するド
ライヤーファブリックを開発しているメーカーとして
は、例えば日本の三菱重工業（株）、MHI、日本国、10
0、東京都千代田区丸の内２−51、の事業部門であるダ
イアオ・ボ（Diao Bo）がある。
属、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、またはライ
トン（Ryton:登録商標）ファイバーの名称でも販売さ
れ、フィリップス・ペトローレム・カンパニー（Philli
ps Petroleum Company）の製造になるポリフェニレン
スルフィド（PPS）のような高温プラスチック、あるい
はイー・アイ・デュポン・ド・ヌムール・コーポレーシ
ョン（E.I.Dupont de Nemours Corporation）（米国
デラウェア州ウィルミントン1007、マーケットストリー
ト（1007Market Street,Wilmington,Delaware）の製造
になるノーメックス（Nomex:登録商標）のような他の高
温材料で形成することができ、これらを必要な繊維の形
に成形して用いることができる。ドライヤーファブリッ
クとして好ましいと思われるのは、長い細繊スパイラル
繊維で織られた生地のもので、現在高温機能を有するド
ライヤーファブリックを開発しているメーカーとして
は、例えば日本の三菱重工業（株）、MHI、日本国、10
0、東京都千代田区丸の内２−51、の事業部門であるダ
イアオ・ボ（Diao Bo）がある。
エアキャップを有する本発明の乾燥機部とエアキャッ
プのない乾燥機部の効果を対比して図７のグラフに示
す。例えば、41基のドライヤーロールを有する製紙機械
は、エアキャップなしの場合、4,450フィート／分で運
転することができる。この機械の最後の６つのドライヤ
ーロールにエアキャップを付加することによって、機械
の運転速度を5,130フィート／分に15パーセント程速く
することができる。図７に示すように、エアキャップの
ない最後のドライヤーロールは、先行するドライヤーロ
ールよりも水分除去の効率が著しく低くなる傾向を示し
ている。エアキャップを付加することによって水分除去
速度は著しく改善される。
プのない乾燥機部の効果を対比して図７のグラフに示
す。例えば、41基のドライヤーロールを有する製紙機械
は、エアキャップなしの場合、4,450フィート／分で運
転することができる。この機械の最後の６つのドライヤ
ーロールにエアキャップを付加することによって、機械
の運転速度を5,130フィート／分に15パーセント程速く
することができる。図７に示すように、エアキャップの
ない最後のドライヤーロールは、先行するドライヤーロ
ールよりも水分除去の効率が著しく低くなる傾向を示し
ている。エアキャップを付加することによって水分除去
速度は著しく改善される。
本発明の乾燥機部20は、従来の二段型ダブルフェルト
式乾燥機部を改修したい場合に特に有用である。図６に
概略図示するように、現行の製紙機械は乾燥機部の上流
側にも下流側にも多数の重要な機械部分を具備してい
る。製紙機械の生産を上げるためには、運転速度を上げ
なければならない。しかも、ウェブ速度を上げるという
ことは、個々のドライヤーロールにおけるウェブの滞留
時間が短くなることを意味する。既設の製紙機械に新た
にドライヤーロールを増設することは、製紙機械の大部
分を移動させる必要があり、これに伴って新たに基礎工
事とコストのかかる調整を行わなければならず、コスト
増につながる選択肢である。建物の大きさが限られてい
る場合、ドライヤーロールを増設するためのスペースが
足りないかもしれない。既設の製紙機械を改修して本発
明のエアキャップを取り付けることにより、既設機械の
ほとんどの構成部分を移動させることなく、より乾燥能
力を確保することができる。
式乾燥機部を改修したい場合に特に有用である。図６に
概略図示するように、現行の製紙機械は乾燥機部の上流
側にも下流側にも多数の重要な機械部分を具備してい
る。製紙機械の生産を上げるためには、運転速度を上げ
なければならない。しかも、ウェブ速度を上げるという
ことは、個々のドライヤーロールにおけるウェブの滞留
時間が短くなることを意味する。既設の製紙機械に新た
にドライヤーロールを増設することは、製紙機械の大部
分を移動させる必要があり、これに伴って新たに基礎工
事とコストのかかる調整を行わなければならず、コスト
増につながる選択肢である。建物の大きさが限られてい
る場合、ドライヤーロールを増設するためのスペースが
足りないかもしれない。既設の製紙機械を改修して本発
明のエアキャップを取り付けることにより、既設機械の
ほとんどの構成部分を移動させることなく、より乾燥能
力を確保することができる。
従って、既設の乾燥機部の能力の如何に関わらず、製
紙機械の既設コンポーネントのウェブ成形速度を、最後
のドライヤーロールから始めてほぼ既設ドライヤーロー
ル数に選択されたウェブ成形速度増加率の0.7倍を掛け
た数になるまで乾燥機部にエアキャップを付加すること
によって、該増加率だけ速くすることができる。エアキ
ャップを付加したならば、上段ドライヤーロールの上に
ある既設機械のドライヤーファブリックを、少なくとも
500゜Fの温度に耐えられ、２分の１インチ水柱で400乃
至1,200立方フィート／分／平方フィートの多孔率を有
する新しいドライヤーファブリックと交換する。次に、
このように改修した製紙機械を運転し、各エアキャップ
を通過するペーパーウェブに対して少なくとも500゜Fの
温度の空気を約28,000フィート／分で吹き付ける。
紙機械の既設コンポーネントのウェブ成形速度を、最後
のドライヤーロールから始めてほぼ既設ドライヤーロー
ル数に選択されたウェブ成形速度増加率の0.7倍を掛け
た数になるまで乾燥機部にエアキャップを付加すること
によって、該増加率だけ速くすることができる。エアキ
ャップを付加したならば、上段ドライヤーロールの上に
ある既設機械のドライヤーファブリックを、少なくとも
500゜Fの温度に耐えられ、２分の１インチ水柱で400乃
至1,200立方フィート／分／平方フィートの多孔率を有
する新しいドライヤーファブリックと交換する。次に、
このように改修した製紙機械を運転し、各エアキャップ
を通過するペーパーウェブに対して少なくとも500゜Fの
温度の空気を約28,000フィート／分で吹き付ける。
本発明は、本願で例示説明した特定の構成及び装置に
限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によっ
て限定される範囲内に入る修正態様も全て本発明に包括
されるものである。
限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によっ
て限定される範囲内に入る修正態様も全て本発明に包括
されるものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−252793（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−247871（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−301488（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−209393（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−222692（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−174084（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−114386（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−114385（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−120587（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−189163（ＪＰ，Ａ) 特表 平10−502711（ＪＰ，Ａ) 特表 平11−511816（ＪＰ，Ａ) 米国特許3134653（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開516918（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D21F 1/00 - 13/12
Claims (3)
- 【請求項１】複数の上段ドライヤーロールと複数の下段
ドライヤーロールを該上段ドライヤーロールと該下段ド
ライヤーロールが交互に配列するようにして具備した一
群のドライヤーロールで、該一群のドライヤーロールの
中の一つのドライヤーロールから次のドライヤーロール
へ各ドライヤーロールと接触させるようにしてペーパー
ウェブを走行させ、その際該ペーパーウェブの第１の側
の面を一つのドライヤーロールと直接接触させ、その第
２の側の面を次のドライヤーロールと直接接触させるよ
うにして経路が形成されるように該ドライヤーロールが
配列されている一群のドライヤーロールと； 前記複数の上段ドライヤーロールの回りを走行する該ペ
ーパーウェブの部分で該ペーパーウェブと接触する１枚
の上段ドライヤーファブリックと； 前記複数の下段ドライヤーロールの回りを走行する該ペ
ーパーウェブの部分で該ペーパーウェブと接触する１枚
の下段ドライヤーファブリックと； ペーパーウェブが上段ドライヤーシリンダ上を通過する
時にペーパーウェブを乾燥させるためにペーパーウェブ
にそこを通って加熱された空気を吹き付け、かつ、上段
ドライヤーファブリックから約2.54cm（１インチ）離れ
て位置する穴を有する有孔金属プレートを備え、前記上
段ドライヤーファブリックの上方に配置されたエアキャ
ップ手段と； を具備した製紙機械の乾燥部において； 前記複数の上段ドライヤーロールのうちの幾らかのもの
の上方にはエアキャップ手段が配置されておらず； 前記上段ドライヤーファブリックは、ペーパーウェブが
各上段ドライヤーシリンダ上を通過する時にペーパーウ
ェブを支持しており、かつ、124Pa（２分の１インチ水
柱）の圧力で122乃至366m3/分/m2（400乃至1,200立方フ
ィート／分／平方フィート）の多孔率を有し； 前記エアキャップ手段は、前記複数の上段ドライヤーロ
ールのうちの１個の上段ドライヤーロールの上方に各々
がそれぞれ配置された複数のエアキャップを備え、各エ
アキャップのプレートは約5.08mm（0.20インチ）の直径
を有しており、各エアキャップのプレートを通って吹き
付けられる空気は、ペーパーウェブが各エアキャップを
通過する時に該ペーパーウェブを乾燥するために約260
℃（500゜F）に加熱される； ことを特徴とする製紙機械の乾燥機部。 - 【請求項２】ペーパーウェブを二段乾燥機にわたる波状
経路に通すように導き、その際該ペーパーウェブがまず
上段ドライヤーロールの回りに巻きついた後、下段ドラ
イヤーロールの回りに巻きつけ、かつ各上段ドライヤー
ロール及び各下段ドライヤーロールと直接接触するよう
にして導くステップと； 前記上段ドライヤーロールの一部分の回りに１枚の上段
ドライヤーファブリックを巻きつけ、その際該上段ドラ
イヤーファブリックを該ペーパーウェブが該上段ドライ
ヤーロールの回りに巻きつける部分で該ペーパーウェブ
の上に重ねるステップと； 前記下段ドライヤーロールの一部分の回りに１枚の下段
ドライヤーファブリックを巻きつけるステップと； 加熱された空気を上段ドライヤーロールの回りに巻きつ
いたペーパーウェブから約2.54cm（１インチ）の距離を
隔てて配置された多数の孔を経て前記上段ドライヤーフ
ァブリックを通してペーパーウェブに吹き付けるステッ
プと； を具備してなるペーパーウェブの乾燥方法において； ペーパーウェブが各上段ドライヤーロール上を通過する
時に、124Pa（２分の１インチ水柱）の圧力で122乃至36
6m3/分/m2（400乃至1,200立方フィート／分／平方フィ
ート）の多孔率を有する上段ドライヤーファブリックに
よって該ペーパーウェブを支持し； 各々が前記上段ドライヤーロールのうちの幾らかのもの
の上方に位置し約5.08mm（0.20インチ）の直径の複数の
穴を有する複数のエアキャップによって、空気を約260
℃（500゜F）に加熱し約142.24m/秒（2,800フィート／
分）の速度で該空気をペーパーウェブに対して吹き付け
る； ことを特徴とするペーパーウェブの乾燥方法。 - 【請求項３】ペーパーウェブをまず上段ドライヤーロー
ルの回りに巻きつけた後、下段ドライヤーロールの回り
に巻きつけ、かつ、該ペーパーウェブを各上段ドライヤ
ーロール及び各下段ドライヤーロールと直接接触するよ
うにして導き； 上段ドライヤーロール上でペーパーウェブに接触する上
段ドライヤーファブリックを上段ドライヤーロール上の
ペーパーウェブの部分に重ね、かつ下段ドライヤーロー
ル上の該ペーパーウェブの部分を該ペーパーウェブと直
接接触する下段ドライヤーファブリックによって巻き； かつ、前記上段ドライヤーロールの幾らかのものの上方
に位置するエアキャップによって前記上段ドライヤーフ
ァブリックが上段ドライヤーロール上を通過する時に、
該上段ドライヤーファブリックを通してペーパーウェブ
に対して加熱された空気を吹き付ける； ようにしたペーパーウェブを二段乾燥部の各ドライヤー
ロールにわたる波状経路を通すように導く形式の二段乾
燥部を有する既設の製紙機械の運転速度性能の改良する
方法において、 乾燥機部の能力の如何に関わらず、製紙機械の既設コン
ポーネントのウェブ成形速度を選択された割合だけ増速
させるステップと； 最後のドライヤーロールから始めてほぼ既設ドライヤー
ロール数に選択されたペーパーウェブ速度の増加率の0.
7倍を掛けた数になるまで乾燥機部の上段ドライヤーロ
ール上にエアキャップを該乾燥機部に付加するステップ
と； 少くともエアキャップを有する上段ドライヤーロールと
接触するペーパーウェブと重なる上段ドライヤーファブ
リックを、少くとも260℃（500゜F）の温度に耐えら
れ、124Pa（２分の１インチ水柱）の圧力で122乃至366m
3/分/m2（400乃至1,200立方フィート／分／平方フィー
ト）の多孔率を有する新しいドライヤーファブリックと
交換するステップと； このように改修した製紙機械を運転し、各エアキャップ
を通過するペーパーウェブに対して少くとも260℃（500
゜F）の温度の空気を約142.24m/秒（28,000フィート／
分）で吹き付けるステップと； を具備してなることを特徴とする既設製紙機械の運転速
度性能の改良方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/700,241 US5678321A (en) | 1995-09-12 | 1996-08-20 | Air caps for two tier double felted dryer |
| US700,241 | 1996-08-20 | ||
| US08/700,241 | 1996-08-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000501462A JP2000501462A (ja) | 2000-02-08 |
| JP3225315B2 true JP3225315B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=24812736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51083398A Expired - Fee Related JP3225315B2 (ja) | 1996-08-20 | 1997-07-31 | 製紙機械の乾燥機部及びペーパーウェブの乾燥方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5678321A (ja) |
| EP (1) | EP0922138B1 (ja) |
| JP (1) | JP3225315B2 (ja) |
| KR (1) | KR100497279B1 (ja) |
| CA (1) | CA2267757A1 (ja) |
| DE (1) | DE69727813T2 (ja) |
| WO (1) | WO1998007924A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6079116A (en) * | 1998-11-06 | 2000-06-27 | Valmet-Karlstad Ab | Duct configuration for a through-air drying apparatus in a papermaking machine |
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| FI106269B (fi) * | 1999-05-10 | 2000-12-29 | Valmet Corp | Päällepuhallussovitelma ja -menetelmä käsiteltävän paperi- tai kartonkirainan käyristymistaipumuksen kompensoimiseksi sekä paperi- tai kartonkikone |
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| DE102005063563B3 (de) * | 2005-12-08 | 2014-08-28 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Vorrichtung zum Entfernen flüchtiger Medien |
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| KR101260677B1 (ko) | 2012-09-05 | 2013-05-22 | 대양제지공업(주) | 초지기의 이중 건조장치 |
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| US4882854A (en) * | 1987-05-26 | 1989-11-28 | Beloit Corporation | Guide roll apparatus for a dryer of a paper machine drying section |
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-
1996
- 1996-08-20 US US08/700,241 patent/US5678321A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-31 KR KR10-1999-7001137A patent/KR100497279B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-07-31 WO PCT/US1997/014358 patent/WO1998007924A1/en not_active Application Discontinuation
- 1997-07-31 CA CA002267757A patent/CA2267757A1/en not_active Abandoned
- 1997-07-31 JP JP51083398A patent/JP3225315B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-31 EP EP97937271A patent/EP0922138B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-31 DE DE69727813T patent/DE69727813T2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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| KR100497279B1 (ko) | 2005-07-01 |
| KR20000068115A (ko) | 2000-11-25 |
| EP0922138A1 (en) | 1999-06-16 |
| US5678321A (en) | 1997-10-21 |
| DE69727813D1 (de) | 2004-04-01 |
| CA2267757A1 (en) | 1998-02-26 |
| DE69727813T2 (de) | 2005-01-05 |
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