【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]
［技術分野］
本考案は染色後などの高含水率の単板を規格の
含水率まで乾燥させるための装置に関する。
［背景技術］
従来の乾燥装置のうちには、第５図に示すよう
に、常温のロール１０間を単板１を通過させて単
板１の水分を絞り取るようにしたものがあるが、
単板１の硬度のために絞り条件が厳しく、ロール
１０間の間隙を小さくしないと十分な脱水が行え
ず、またプレス手段も力の強いものが必要であつ
た。更に絞り条件が厳しいために単板１に割れが
生じることもあつた。
他の従来例としては、熱風雰囲気中で乾燥する
熱風乾燥機によるものもあるが、間接乾燥である
ことと全ての水分を蒸発させるための蒸発潜熱が
必要で乾燥コストが高くつき、また単板１内部の
水分の乾燥が困難であつた。
［考案の目的］
本考案は叙上のような技術的背景に鑑みて為さ
れたものであり、その目的とするところは単板の
加熱と同時に圧締を加えることにより単板中の水
分を絞り出すことができて乾燥コストを低くで
き、しかも圧締と同時に加熱することで単板の圧
締力を下げて圧締を容易にでき、更に直接加熱を
行うことのできる単板の乾燥装置を提供するにあ
る。
［考案の開示］
本考案単板の乾燥装置は、単板１の板厚ｔと等
しいかそれよりも小さな間隔ｈを隔てて一対をな
して互いに対向せる複数段の加熱ロール２を単板
１の搬送方向に沿つて配設し、上記複数段の加熱
ロール２のうち後段部のものを近接離間自在とし
てその前部に配置された含水率センサー３の検出
値に連動して加熱ロール２が近接離間するように
して成ることを特徴とするものであり、これによ
つて上記目的を達成するに至つた。
以下本考案の実施例を添付図に基づいて詳述す
る。２は上下一対の回転自在な加熱ロールであ
り、単板１の板厚ｔ（圧締前の板厚；例えば0.25
〜5.5mm）と等しいかそれよりも小さい間隙ｈ（単
板圧締中の加熱ロール２間距離）を隔てて上下に
対向させられている。具体的には、0.4t≦ｈ≦ｔ
としてある。また、加熱ロール２は高温を有して
おり、その表面温度は100℃〜350℃の温度範囲内
でコントロールできるようにしてある。このよう
な上下一対をなす加熱ロール２は、第１図に示す
ように、単板１の搬送方向に沿つて搬送コンベア
４の後方に複数対配設されており、図示例では５
段（No.１，No.２，……No.５）の加熱ロール２が配
設されている。この５段（No.１，No.２……No.５）
の加熱ロールのうち後方２段（No.４，No.５）の上
方の加熱ロール２は上下に昇降自在となつてお
り、この後方２段（No.４，No.５）の加熱ロール２
の前後には含水率センサー３が設けられ、各々の
前方には温度センサー５が設けられている。含水
率センサー３としては、近赤外含水率計やマイク
ロ波含水率計などが用いられる。尚、図示例では
５段のものを示したが、適宜乾燥条件などに合わ
せて１段〜10段のものであつてもよい。乾燥前の
単板１は、例えば染色、脱色などの化学処理のた
めに高含水率となつており、例えば初期含水率
265±50％となつている。
而して、木材の単板１は搬送コンベア４によつ
て加熱ロール２内へ単板１繊維方向に沿つて投入
され、加熱ロール２によつて圧締して脱水される
（絞り効果）と共に加熱ロール２表面で加熱乾燥
させられ（直接加熱効果）、高い乾燥効率で処理
され、また単板１の表面は平滑に仕上げられる。
この時の加熱ロール２の送り速度は、板厚、樹
種、比重などの材要因、あるいはロール温度、ロ
ール間の間隙ｈなどの加熱ロール２の絞り条件に
よつて変わり得るものである。
上記のように単板１を加熱ロール２間へ投入し
て単板１の加熱を行うことにより、単板１は加熱
ロール２の表面によつて必要とする熱の供給を受
けて温度上昇し、このため熱膨張、結晶格子間隔
変化を生じ、凝集力の減少、分子振動などによる
機械的性質の低下をきたす。すなわち、単板１は
軟化して圧縮強度が低下し、加熱ロール２の力は
小さな力で済むことになり、このため小さな圧締
力で単板１を効率的に脱水することができると共
に単板１の表面を平滑に仕上げることができる。
一方、単板１内部の水分移動は、液体の水の移動
と水蒸気の拡散の２作用に分けて考えられる。前
者及び後者は、下記式及び式で表される。
Gw＝−ｋdu／dx ……
Gw：毛細管作用により単位時間に単位面積を
通過する水分量（Kg／m2・hr）
ｋ：水分伝導係数（Kg／ｍ・hr％）
ｕ：単板の含水率（％）
ｘ：位置（cm）
du／dx：水分傾斜
Gd＝−Ｋ／μ・１／47.1T・ｐ／ｐ−Ｐ・dP／dx……
但し、Ｋ＝0.0861000／ｐ（Ｔ／T0）2.3……
Gd：単位時間に単位面積を通過する水蒸気量
（Kg／m2・hr）
Ｋ：水蒸気拡散係数
μ：含水率ｕの単板の拡散係数
Ｔ：水蒸気の絶対温度（〓）
Ｐ：水蒸気と空気の混合気体の全圧（Kg／m2）
ｐ：ｘ（cm）の位置での水蒸気の分圧（Kg／m2）
dP／dx：水蒸気圧傾斜
上式に基いて加熱ロール２の作用を説明する。
第２図に示すごとく単板１は加熱ロール２により
圧締されると同図Ａ部において加熱ロール２表面
からの熱伝導により熱の供給を受けると共に圧力
を受け、上記，式のＴ，Ｐが大きくなり、単
板１内部の水蒸気の拡散速度が急激に拡大する。
即ち、単板１内部の熱移動は単に熱伝導によるも
のだけの場合よりも急速に増大し、短時間で材温
が急上昇して柔らかくなり、その為同図Ｃ部の圧
締が容易になる。更に、このＣ部付近が順次圧締
されて単板１内部の水分移動が生じるのである
（式のdu／dx→大）。即ち、圧締と加熱とを行
うことで、GwとGdとを単位時間で大きくできる
点に本考案の特徴がある。
次に、この加熱ロール２による脱水加熱方法に
より乾燥させられた単板の特徴を示す。
脱水効果が極めて高いことを表わす実測例を
表１に示す。
[Technical Field] The present invention relates to an apparatus for drying a veneer with a high moisture content, such as after dyeing, to a standard moisture content. [Background Art] Some conventional drying devices, as shown in FIG. 5, are designed to squeeze out moisture from the veneer 1 by passing the veneer 1 between rolls 10 at room temperature.
Due to the hardness of the veneer 1, the squeezing conditions were severe, and sufficient dehydration could not be achieved unless the gap between the rolls 10 was made small, and a powerful pressing means was also required. Furthermore, cracks sometimes occurred in the veneer 1 due to the severe drawing conditions. Another conventional method uses a hot air dryer that dries in a hot air atmosphere, but it requires indirect drying and requires latent heat of evaporation to evaporate all the moisture, resulting in high drying costs. It was difficult to dry the moisture inside No. 1. [Purpose of the invention] The invention was developed in view of the technical background described above, and its purpose is to remove moisture in the veneer by applying pressure at the same time as heating the veneer. We have created a veneer drying device that can reduce drying costs by squeezing the veneer, reduce the pressing force of the veneer by heating it at the same time as pressing, making pressing easier, and also directly heating the veneer. It is on offer. [Disclosure of the invention] The veneer drying apparatus of the present invention includes a plurality of heating rolls 2 facing each other in pairs with an interval h equal to or smaller than the thickness t of the veneer 1. The heating rolls 2 are arranged along the conveyance direction of the plurality of heating rolls 2, and the rear stage of the heating rolls 2 can be moved closer and closer to each other, and the heating rolls 2 are moved in accordance with the detection value of the moisture content sensor 3 arranged in the front part. It is characterized by being arranged so that they are close to each other and separated from each other, thereby achieving the above object. Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. 2 is a pair of upper and lower rotatable heating rolls, and the plate thickness t of the veneer 1 (thickness before pressing; for example, 0.25
5.5 mm) or smaller than that (distance between two heating rolls during veneer pressing). Specifically, 0.4t≦h≦t
It is as follows. Further, the heating roll 2 has a high temperature, and its surface temperature can be controlled within a temperature range of 100°C to 350°C. As shown in FIG. 1, a plurality of pairs of such upper and lower heating rolls 2 are arranged behind the conveyor 4 along the conveyance direction of the veneer 1, and in the illustrated example, five
Heating rolls 2 in stages (No. 1, No. 2, . . . No. 5) are arranged. These 5 steps (No.1, No.2...No.5)
Of the heating rolls, the upper heating rolls 2 in the rear two stages (No. 4, No. 5) can be moved up and down.
Moisture content sensors 3 are provided before and after, and temperature sensors 5 are provided in front of each. As the moisture content sensor 3, a near-infrared moisture content meter, a microwave moisture content meter, or the like is used. In the illustrated example, a five-stage dryer is shown, but it may be one to ten stages depending on the drying conditions. The veneer 1 before drying has a high moisture content due to chemical treatments such as dyeing and bleaching, for example, the initial moisture content
It is 265±50%. Thus, the wood veneer 1 is fed into the heating roll 2 along the fiber direction of the veneer 1 by the conveyor 4, and is compressed and dehydrated by the heating roll 2 (squeezing effect). The veneer 1 is heated and dried on the surface of the heating roll 2 (direct heating effect) and processed with high drying efficiency, and the surface of the veneer 1 is finished smooth.
The feeding speed of the heating roll 2 at this time can vary depending on material factors such as board thickness, wood species, and specific gravity, or drawing conditions of the heating roll 2 such as the roll temperature and the gap h between the rolls. By putting the veneer 1 between the heating rolls 2 and heating the veneer 1 as described above, the temperature of the veneer 1 increases as it receives the necessary heat from the surface of the heating roll 2. , This causes thermal expansion and changes in the crystal lattice spacing, resulting in a decrease in cohesive force and a decline in mechanical properties due to molecular vibrations. In other words, the veneer 1 becomes soft and its compressive strength decreases, and only a small force is needed from the heating rolls 2. Therefore, the veneer 1 can be efficiently dehydrated with a small clamping force, and the veneer 1 can be dehydrated efficiently with a small clamping force. The surface of the plate 1 can be finished smoothly.
On the other hand, the movement of moisture inside the veneer 1 can be considered to be divided into two actions: movement of liquid water and diffusion of water vapor. The former and the latter are represented by the following formulas and formulas. Gw=-kdu/dx... Gw: Amount of moisture passing through unit area per unit time due to capillary action (Kg/ m2・hr) k: Moisture conductivity coefficient (Kg/m・hr%) u: Water content of veneer Rate (%) x: Position (cm) du/dx: Moisture gradient Gd=-K/μ・1/47.1T・p/p-P・dP/dx...
However, K = 0.0861000/p (T/T 0 ) 2.3 ... Gd: Amount of water vapor passing through unit area in unit time (Kg/m 2 hr) K: Water vapor diffusion coefficient μ: Water vapor diffusion coefficient of veneer with moisture content u Diffusion coefficient T: Absolute temperature of water vapor (〓) P: Total pressure of mixed gas of water vapor and air (Kg/m 2 ) p: Partial pressure of water vapor at position x (cm) (Kg/m 2 ) dP/ dx: water vapor pressure gradient The action of the heating roll 2 will be explained based on the above equation.
As shown in Fig. 2, when the veneer 1 is pressed by the heating roll 2, it receives heat and pressure due to heat conduction from the surface of the heating roll 2 at part A in the figure, and the T and P of the above equations are increases, and the diffusion rate of water vapor inside the veneer 1 increases rapidly.
In other words, the heat transfer inside the veneer 1 increases more rapidly than if it were only due to heat conduction, and the temperature of the material rises rapidly in a short period of time, making it soft, which makes it easier to press the part C in the figure. . Furthermore, the vicinity of this C portion is sequentially compressed, causing moisture movement inside the veneer 1 (du/dx in the formula → large). That is, the present invention is characterized in that Gw and Gd can be increased in unit time by performing pressing and heating. Next, the characteristics of the veneer dried by this dehydration heating method using the heating roll 2 will be described. Table 1 shows actual measurement examples showing that the dehydration effect is extremely high.
【表】
単板の粗度（平滑性）について示す。
上記事例の３の圧締条件で、
初期単板の粗さ 90〜120μ
圧締処理後の粗さ 40〜60μ
（使用ロール：フラツトロール、
圧締回数：４回〜５回）
下記のように単板含水率を10％以下にした場
合の単板の反り、暴れが極めて小さくなつた。
圧締条件
ロール間隙 0.8mm
ロール温度 246℃
送り速度 ３ｍ／min
圧締回数 ７〜11回
使用材料
単板サイズ 500mm×900mm×1.0mm
比重ρ 0.33〜0.46
初期含水率 84〜170％
処理後
処理後含水率 0.1〜10％
反り ５mm以下
（熱風乾燥の場合 反り30〜50mm）
染色単板の表面と内部との色ばらつき幅が小
さくなる。即ち、下記のａ値のばらつき幅が小
さくなつている。
従来の熱風乾燥による場合
Ｌ値 ａ値 ｂ値
内部色 73.8 0.5 28.4
表面色 70.8 6.6 29.9
ロール圧締による脱水乾燥
Ｌ値 ａ値 ｂ値
内部色 76.2 3.8 28.1
表面色 75.6 3.5 26.4
当て物（パツチ）を有する単板の割れが無く
なる。
圧締条件
ロール間隙 0.9mm
ロール温度 300℃
送り速度 ３ｍ／min
圧締回数 ８回
使用材料
単板サイズ 500mm×2000mm×1.0mm
比重ρ 0.33〜0.46
初期含水率 200〜270％
当て物の寸法 幅100mm×長さ1500mm以下
処理後
処理後含水率 ６〜18％
単板の割れ 20枚処理に対し発生０枚
次に、後段部（No.４，No.５）での動作について
説明する。含水率センサー３はその後方の加熱ロ
ール２と組み合わさつており、前方の含水率セン
サー３で検知した含水率の値に連動してその後方
の加熱ロール２が昇降するようになつている。前
段部（No.１，No.２，No.３）で乾燥させられた単板
１は、通過しながら含水率センサー３により含水
率を測定され、所定含水率以下であれば、上方の
加熱ロール２が上昇して加熱ロール２間は単板１
の板厚ｔ以上開き、単板１は加熱ロール２間をそ
のまま通過する。また含水率が所定含水率以上で
あれば、加熱ロール２は通常の動作状態のままで
単板１を脱水加熱し、通過する単板１を乾燥させ
る。また、後段部の加熱ロール２の温度は温度セ
ンサー５によりコントロールされており、一番後
の含水率センサー３は最終的に単板１の含水率を
チエツクするものである。
次に最終的な含水率の値を示す。
圧締条件など
ロール間隙 0.8mm
ロール温度 245℃
送り速度 ３ｍ／min
圧締回数 ５〜７回
含水率センサー 近赤外含水率計
単板条件
染色単板
単板サイズ 550mm×500mm×1.0mm
比重ρ 0.36〜0.40
含水率均一効果
初期含水率 84〜170％
最終含水率 18〜40％
（ｎ＝７）
第３図に示すものは本考案の他例であり、一番
後の含水率センサー３と温度センサー５を省略し
たものであり、やはり後段部の加熱ロール２と含
水率センサー３とで連動しており、後段部で選別
乾燥を行つている。第４図には各段の加熱ロール
２による乾燥処理直後の含水率分布を示してあ
り、例えば第４図のNo.３，No.４の分布中斜線で示
した領域の単板１を次のNo.４，No.５の加熱ロール
２で選別乾燥するのである。
［考案の効果］
本考案は叙述のごとく構成されているから、加
熱ロールによる単板の圧締によつて単板中の水分
を絞り出して脱水することができ、脱水された水
分を蒸発させるための蒸発潜熱が大幅に不要にな
り、乾燥コストが大きく削減でき、脱水されない
水分は直接加熱により乾燥させられ、高い乾燥能
力を有するという効果がある。しかも加熱によつ
て単板が軟化させられることにより、加熱ロール
による圧締力が小さくて済み、加圧手段も簡単な
装置で済むという利点がある。しかして、加熱と
圧締とを同じに行わせることにより、互いに相手
を利用して相乗効果を発揮し、優れた乾燥能力を
発揮するものである。しかも、複数段の加熱ロー
ルのうち後段部のものを近接離間自在としてその
前部に配置された含水率センサーの検出値に連動
して加熱ロールが近接離間するようにしているの
で、前段部で乾燥された単板は後段部を通過しな
がら含水率センサーにより含水率が測定され、所
定含水率以下であれば、対をなす加熱ロールが離
間して加熱ロール間は単板の板厚以上に開き、単
板は加熱ロール間をそのまま通過し、一方単板の
含水率が所定含水率以上であれば加熱ロールは通
常の動作状態のままで単板を脱水加熱し、通過す
る単板を乾燥させることができるものであり、こ
のように加熱ロールと含水率センサーとが連動し
て選別乾燥を行わせることができ、乾燥処理され
た単板の含水率を常に均一にできるものである。[Table] Shows the roughness (smoothness) of the veneer. Under the pressing conditions of example 3 above, the initial roughness of the veneer is 90 to 120μ, and the roughness after pressing is 40 to 60μ (roll used: flat roll, number of times of pressing: 4 to 5 times) as shown below. When the moisture content of the veneer was reduced to 10% or less, the warping and unruliness of the veneer became extremely small. Pressing conditions Roll gap 0.8mm Roll temperature 246℃ Feed speed 3m/min Number of presses 7 to 11 times Materials used Veneer size 500mm x 900mm x 1.0mm Specific gravity ρ 0.33 to 0.46 Initial moisture content 84 to 170% After treatment After treatment Moisture content: 0.1-10% Warpage: 5mm or less (Warpage: 30-50mm in case of hot air drying) Color variation between the surface and interior of the dyed veneer is reduced. That is, the variation range of the a value described below has become smaller. When using conventional hot air drying L value A value B value Internal color 73.8 0.5 28.4 Surface color 70.8 6.6 29.9 Dehydration drying by roll compression L value A value B value Internal color 76.2 3.8 28.1 Surface color 75.6 3.5 26.4 With patch No more cracking of the veneer. Pressing conditions Roll gap 0.9mm Roll temperature 300℃ Feed speed 3m/min Number of presses 8 times Materials used Single plate size 500mm x 2000mm x 1.0mm Specific gravity ρ 0.33 - 0.46 Initial moisture content 200 - 270% Dimensions of padding Width 100mm x Length 1500 mm or less After treatment Moisture content after treatment 6 to 18% Cracking of veneer 20 sheets processed, 0 veneer cracks Next, the operation in the latter part (No. 4, No. 5) will be explained. The moisture content sensor 3 is combined with the heating roll 2 at the rear thereof, and the heating roll 2 at the rear moves up and down in conjunction with the moisture content value detected by the moisture content sensor 3 at the front. The moisture content of the veneer 1 dried in the front section (No. 1, No. 2, No. 3) is measured by a moisture content sensor 3 as it passes through, and if the moisture content is below a predetermined moisture content, heating is carried out above. Roll 2 rises and veneer 1 is placed between heating rolls 2
The veneer 1 passes between the heating rolls 2 as it is. If the moisture content is equal to or higher than the predetermined moisture content, the heating roll 2 dehydrates and heats the veneer 1 in its normal operating state, thereby drying the veneer 1 passing through it. Further, the temperature of the heating roll 2 at the rear stage is controlled by a temperature sensor 5, and the last moisture content sensor 3 is used to finally check the moisture content of the veneer 1. Next, the final moisture content values are shown. Pressing conditions, etc. Roll gap 0.8mm Roll temperature 245℃ Feed speed 3m/min Number of presses 5 to 7 times Moisture content sensor Near-infrared moisture content meter Veneer conditions Dyed veneer Veneer size 550mm x 500mm x 1.0mm Specific gravity ρ 0.36 to 0.40 Moisture content uniformity effect Initial moisture content 84 to 170% Final moisture content 18 to 40% (n=7) The one shown in Figure 3 is another example of the present invention, and the last moisture content sensor 3 and The temperature sensor 5 is omitted, and the heating roll 2 and the moisture content sensor 3 in the rear stage are also linked, and the sorting and drying is performed in the latter stage. Figure 4 shows the moisture content distribution immediately after the drying process using the heating rolls 2 at each stage. They are sorted and dried using No. 4 and No. 5 heating rolls 2. [Effects of the invention] Since the present invention is constructed as described above, the moisture in the veneer can be squeezed out and dehydrated by pressing the veneer with a heating roll, and the dehydrated moisture can be evaporated. The latent heat of vaporization is largely unnecessary, the drying cost can be greatly reduced, and the moisture that is not dehydrated can be dried by direct heating, resulting in a high drying ability. Moreover, since the veneer is softened by heating, there is an advantage that the pressing force by the heating rolls can be small, and the pressing means can be a simple device. Therefore, by performing heating and pressing at the same time, a synergistic effect is exhibited by utilizing each other, and excellent drying ability is exhibited. Moreover, among the plurality of heating rolls, those in the rear stage can be moved closer to each other and moved closer to each other in response to the detection value of the moisture content sensor placed in front of the heating rolls. The moisture content of the dried veneer is measured by a moisture content sensor as it passes through the rear stage. If the moisture content is below a predetermined level, the pair of heating rolls are separated and the distance between the heating rolls is equal to or greater than the thickness of the veneer. The veneer opens, and the veneer passes between the heating rolls as it is. On the other hand, if the moisture content of the veneer is higher than the predetermined moisture content, the heating roll continues to operate normally and dehydrates and heats the veneer, drying the veneer passing through it. In this way, the heating roll and the moisture content sensor can be linked to perform selective drying, and the moisture content of the dried veneer can always be made uniform.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本考案の一実施例を示す概略全体図、
第２図は同上の作用説明図、第３図は本考案の他
例を示す概略全体図、第４図は同上の作用を示す
グラフ、第５図は従来例の説明図であり、１は単
板、２は加熱ロール、３は含水率センサーであ
る。
FIG. 1 is a schematic overall diagram showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an explanatory diagram of the same action as above, FIG. 3 is a schematic overall diagram showing another example of the present invention, FIG. 4 is a graph showing the action of the above, FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional example, A single plate, 2 a heating roll, and 3 a moisture content sensor.