JP6573922B2

JP6573922B2 - ペーパーロール製造装置

Info

Publication number: JP6573922B2
Application number: JP2017018329A
Authority: JP
Inventors: 暁黒崎
Original assignee: Corelex Shin Ei Co Ltd
Current assignee: Corelex Shin Ei Co Ltd
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2019-09-11
Anticipated expiration: 2037-02-03
Also published as: JP2018123459A

Description

本発明は、大型のペーパーロールを製造するペーパーロール製造装置に関するものである。

例えば、古紙を利用して再生紙を製造するときには、当該古紙をパルプへ加工して水に離解させて白水等を生成する。次に、この白水から長網や円網などを用いて紙料を抄い上げ、脱水ならびに乾燥の各工程を行い、所望の柔軟性や強度等を備えた紙質の大型ペーパーロールなどを製造している（例えば、特許文献１参照）。
特に、原反ロールなどの大型ペーパーロールは、１ロールの製造時間が長くなることから、可能な限り製造時の各工程を高速化することが望まれており、抄紙工程や脱水工程を高速で行うように構成されたサクションフォーマ等や、以降の乾燥、ロール巻上げなどの工程についても迅速に処理する装置が開発されている。

特許第５２８８４８０号公報

上記のように抄紙を行うとき、繊維の向き等を揃えて所望の強度を備えると共に、柔軟な使用感が得られる紙を製造するためには、円網等によって抄い上げられた紙料の繊維の並ぶ向き等を揃えて成形ならびに乾燥させる必要があり、製造装置のサクションフォーマも比較的低速で動作するものが使用されている。
また、大型のペーパーロールを製造する場合には、製造時間を短縮するため、高速動作を可能にしたサクションフォーマ等が用いられるが、撥水する際に紙繊維の配向性が乱雑になり、乾燥後の柔軟性が損なわれてしまう。
即ち、製造時間を可能な限り短縮して大量の製紙を行うためには、製造する紙質に応じてサクションフォーマなどを使い分ける必要があり、各々異なる構成の製造装置を複数台設置することになる。そのため、設置や維持に必要なコストが増大し、また設置スペースも相当確保しなければならないという問題点があった。

本発明は上記の課題に鑑みなされたもので、設置スペースを抑えるとともに紙質の異なるペーパーロールを、製造時間を抑制して製造することができるペーパーロール製造装置を提供することを目的とする。

本発明に係るペーパーロール製造装置は、紙料の抄紙および脱水を行う第１および第２抄紙機と、前記第１または第２抄紙機が脱水した紙材を乾燥させる乾燥機と、前記第１抄紙機が脱水した紙料と前記第２抄紙機が脱水した紙料とを切替えて前記乾燥機へ供給する切替え機構部と、前記乾燥機が乾燥させた紙料を巻上げてペーパーロールを形成させる巻上げ機とを備え、前記第１抄紙機は、９００（ｍ／分）以下の抄紙速度で動作し、前記第２抄紙機は、前記第１抄紙機よりも速い抄紙速度で動作し、前記巻上げ機は、前記第１抄紙機と前記第２抄紙機の各抄紙速度に対応した速さで前記ペーパーロールの巻上げを行うことを特徴とする。

また、前記第２抄紙機は、高低差を設けて前記第１抄紙機の上方に設置したサクションフォーマと、前記サクションフォーマで脱水した紙料を、該サクションフォーマよりも低い位置に設置された前記乾燥機へ搬送する搬送部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、製造する紙質に対応したサクションフォーマを選択して大型のペーパーロールを製造することにより、装置の設置スペースを抑制するとともに、製造に要する時間を可能な限り短縮することが可能になる。

本発明の実施例によるペーパーロール製造装置の概略構成を示す説明図である。図１のペーパーロール製造装置に備えられる抄紙脱水部の概略構成を示す説明図である。

以下、この発明の実施の一形態となる実施例を図面に基いて説明する。
（実施例）
図１は、本発明の実施例によるペーパーロール製造装置の概略構成を示す説明図である。この図は、例えば古紙等を溶解したパルプを用いて、原反ロールなどの大型ペーパーロールを製造する製造装置１の構成を示している。なお、この図においては、古紙等からパルプを製造する装置、当該パルプを水に離解して白水を生成する装置、この白水を抄紙脱水部５へ供給する装置または設備などの図示を省略している。

製造装置１は、工場等の建屋内に設置され、当該建屋の床面２に固定されており、白水から紙料を抄って脱水を行う抄紙脱水部５、抄紙脱水部５によって脱水された紙料を乾燥させる乾燥機６、乾燥機６によって乾燥させた紙材をロール状に巻上げて、例えば原反ロール４を形成させる巻上げ機８などを備えている。
抄紙脱水部５の設置位置下側となる床面２には、抄紙や脱水を行う際に飛び散った水滴などを所定位置へ排水する排水トレンチ３が設けられている。
乾燥機６は、抄紙脱水部５から取得した紙料を表面に張り付けるヤンキードライヤー６ａを備えており、ヤンキードライヤー６ａの下端部分には、当該ヤンキードライヤー６ａ表面に張り付いている紙材を剥がずドクター８が備えられている。また、製造装置１は、ドクター８によって剥がされた紙材を、前述の巻上げ機８まで搬送する搬送機等を備えている。

図２は、図１のペーパーロール製造装置に備えられる抄紙脱水部の概略構成を示す説明図である。図２に示した抄紙脱水部５は、低速脱水用のサクションフォーマ２２を有する第１抄紙機１１と、高速脱水用のサクションフォーマ３２を有する第２抄紙機１２とを備えている。また、抄紙脱水部５は、前述のヤンキードラム６ａの例えば下側部分に接するタッチロールを備えた切替え機構部１３を備えている。
抄紙脱水部５は、床面２に第１抄紙機１１を設置固定しており、第２抄紙機１２を、図示を省略したフレーム材やマウント材などを用いて第１抄紙機１１の上方に設置固定している。

第１抄紙機１１は、サクションフォーマ２２によって抄い上げた紙料を第１トランスファフェルト２０へ載置するように構成されている。第１トランスファフェルト２０は、切替え機構部１３のタッチロールとサクションフォーマ２２との間を循環移動するように、複数のローラ等によって支持されており、また、当該第１トランスファフェルト２０を上記のように循環移動させる駆動部（図示省略）等と接続（接触）するように設置構成されている。
第２抄紙機１２は、サクションフォーマ３２によって抄い上げた紙料を第２トランスファフェルト３０へ載置するように構成されている。第２トランスファフェルト３０は、切替え機構部１３のタッチロールとサクションフォーマ３２との間を循環移動するように、複数のローラ等によって支持されており、また、当該第２トランスファフェルト３０を上記のように循環移動させる駆動部（図示省略）等と接続（接触）するように設置構成されている。

切替え機構部１３は、第１トランスファフェルト２０に載置されている紙料と、第２トランスファフェルト３０に載置されている紙料のいずれか一方をヤンキードライヤー６ａに張り付けるように構成されており、例えば、第１トランスファフェルト２０と第２トランスファフェルト３０とを上記のタッチロールに掛け替えて、いずれか一方のトランスファフェルトをヤンキードライヤー６ａと接触させ、脱水した紙料をヤンキードライヤー６ａの表面へ張り付けるように構成されている。
第２トランスファフェルト３０は、第２抄紙機１２が第１抄紙機１１の上方に配置されていることから、第１トランスファフェルト２０に比べて高い位置を移動し、また、大きな勾配を有する配置がなされており、高低差の大きな位置について循環移動を行うように設置されている。

具体的には、第２トランスファフェルト３０は、切替え機構部１３のタッチロールよりも高い位置に設置されているサクションフォーマ３２と、上記のタッチロールとの間を循環移動するように設置されており、高位置や勾配等を利用して第２トランスファフェルト３０に載置された紙料からの脱水効率を高めるように、もしくは脱水によって生じた水を下方へ除去するように配置構成されている。

第１トランスファフェルト２０と第２トランスファフェルト３０は、前述のようにそれぞれローラ等によって支持され、それぞれのトランスファフェルトの移動経路には、抄紙された紙料の脱水もしくは圧搾・搾水を行うプレスパートが構成されている。
遅い抄紙速度で動作する第１抄紙機１１は、ワイヤパート等で抄紙した紙料を第１トランスファフェルト２０にヘッドボックス２１で載置し、ヘッドボックス２１の近傍に設置したサクションフォーマ２２のプレスロールなどと接触させることによって、当該第１トランスファフェルト１１に載置されている紙料の脱水、もしくは圧搾・搾水を行い、大部分の水分を除去するように構成されている。

また、速い抄紙速度で動作する第２抄紙機１２は、例えばヘッドボックス３１において抄紙した紙料を第２トランスファフェルト３０へ載置し、ヘッドボックス３１に近接させたサクションフォーマ３２のプレスロールなどと接触させることにより、当該第２トランスファフェルト３０に載置されている紙料の脱水、もしくは圧搾・搾水を行うように構成されている。
なお、第１抄紙機１１は、例えば９００（ｍ／分）以下の抄紙速度で動作し、第２抄紙機１２は、例えば１８００（ｍ／分）以上の抄紙速度で動作する。
ヘッドボックス３１における抄紙ならびに脱水は、第２抄紙機１２の抄紙速度を実現するように行われることから、抄紙速度が速くなるほど、紙料の脱水時間を十分長く設定することが難しくなる。

製造装置１は、図２等に示したように、第２抄紙機１２を第１抄紙機１１の上方に設置している。
即ち、ヘッドボックス３１、もしくはサクションフォーマ３２等は、高い位置に設置することによって周囲の構造物を少なくして配置することができ、白水から抄った紙料を脱水するとき、水滴等を効率よく周辺に発散させることが可能になる。
また、第２トランスファフェルト３０は、高い位置に設置されたサクションフォーマ３２と、低い位置に設置された乾燥機６、もしくは切替え機構部１３との間に設置されており、必然的に勾配または高低差を有するものとなる。
第２トランスファフェルト３０に紙料を載置し、上記の勾配等を有する位置を搬送させると、当該紙料に含まれている水分が下方へ排出される。即ち、サクションフォーマ３２等によって脱水された紙料から、さらに水分を除去することが可能になる。

製造装置１は、高速の抄紙速度で動作する第２抄紙機１２を、第１抄紙機１１に対して所定の高低差を設けて、高い位置に設置することにより、第１抄紙機１１と第２抄紙機１２のどちらかを動作させた場合でも、即ち、どのような抄紙速度で動作させた場合でも、乾燥機６へ搬送する紙料から十分な脱水を行うことができるようにしたものである。
第２抄紙機１２と第１抄紙機１１との高低差は、第２抄紙機１２、もしくはサクションフォーマ３２の抄紙速度に応じて設定される。サクションフォーマ３２等による脱水時間は、抄紙速度が速くなるほど短くなるため、周囲の構造物が少なく、水滴の発散を効率良く行うことができる高さが生じ、また、当該紙料を搬送する第２トランスファフェルト３０に、紙料から十分な水分量が排除される勾配、もしくは高低差が生じるものである。

乾燥機６、もしくはヤンキードライヤー６ａは、切替え機構部１３のタッチロールに到達した紙料を乾燥させるもので、第１抄紙機１１ならびに第２抄紙機１２のいずれかによって抄紙脱水された紙料を、ヒーター等によって暖められたヤンキードライヤー６ａの表面に張り付けて乾燥させるように構成されている。即ち、乾燥機６は、第１トランスファフェルト２０または第２トランスファフェルト３０のうち、切替え機構部１３のタッチロールに掛けられているトランスファフェルトによって移送されてきた紙料を高温の環境下で乾燥させる。

また、乾燥機６は、第１抄紙機１１または第２抄紙機１２の、それぞれの抄紙速度に対応させた乾燥速度で稼働し、ヤンキードライヤー６ａは、第１トランスファフェルト２０の移動速度または第２トランスファフェルト３０の移動速度に応じた回転速度で動作するように構成されている。
なお、第１抄紙機１１によって脱水された紙料と第２抄紙機１２によって脱水された紙料に、脱水後の含水量に差異がある場合には、乾燥機６の内部温度（ヤンキードライヤー６ａの表面温度）等を、各紙料の脱水状態に対応させて調整可能に構成してもよい。

ヤンキードライヤー６ａによって乾燥させた紙材は、図１に示したドクター７によって当該ヤンキードライヤー６ａの表面から剥がされ、幅広ペーパーが生成される。製造装置１は、上記の幅広ペーパーを巻上げ機８によって巻き上げ、ロールペーパー４を形成させる。
巻上げ機８は、ヤンキードライヤー６ａから送り出される幅広ペーパーの速さに応じた速度で巻上げを行うように構成されており、第１抄紙機１１が生成した紙材の幅広ペーパーを巻上げるときよりも第２抄紙機１２が生成した紙材の幅広テープを高速で巻上げるように構成されている。

上記のように構成することにより、抄紙速度を切替えて所望の紙質のペーパーロールを製造することができ、特に、大型のペーパーロールを可能な限り短時間で製造することを可能にすることができる。また、製造装置の設置スペースを抑制することができる。
また、高速の抄紙速度で動作する第２抄紙機１２を、所定の高低差を設けて第１抄紙機１１の上方に設置したので、第１抄紙機１１と第２抄紙機１２のどちらを用いた場合でも、紙料から十分に脱水することができる。

１製造装置
２床面
３排水トレンチ
４原反ロール
５抄紙脱水部
６乾燥機
６ａヤンキードライヤー
７ドクター
８巻上げ機
１１第１抄紙機
１２第２抄紙機
１３切替え機構部
２０第１トランスファフェルト
２１ヘッドボックス
２２サクションフォーマ
３０第２トランスファフェルト
３１ヘッドボックス
３２サクションフォーマ

Claims

紙料の抄紙および脱水を行う第１および第２抄紙機と、
前記第１または第２抄紙機が脱水した紙材を乾燥させる乾燥機と、
前記第１抄紙機が脱水した紙料と前記第２抄紙機が脱水した紙料とを切替えて前記乾燥機へ供給する切替え機構部と、
前記乾燥機が乾燥させた紙料を巻上げてペーパーロールを形成させる巻上げ機と、
を備え、
前記第１抄紙機は、９００（ｍ／分）以下の抄紙速度で動作し、
前記第２抄紙機は、前記第１抄紙機よりも速い抄紙速度で動作し、
前記巻上げ機は、前記第１抄紙機と前記第２抄紙機の各抄紙速度に対応した速さで前記ペーパーロールの巻上げを行う、
ことを特徴とするペーパーロール製造装置。
前記第２抄紙機は、
高低差を設けて前記第１抄紙機の上方に設置したサクションフォーマと、
前記サクションフォーマで脱水した紙料を、該サクションフォーマよりも低い位置に設置された前記乾燥機へ搬送する搬送部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のペーパーロール製造装置。