JPH0336957B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多孔性湿潤ウエブ、例えば薄物印刷
用紙等の薄物繊維状ウエブの製造過程で該ウエブ
中に含浸した水分等の液体分を除去するウエブの
液体分除去装置に関する。

［従来の技術］ 第９図は従来の抄紙ラインの一部を示す模式図
である。ヘツドボツクス、ウエツトパートを経て
成形されたウエブ１は、プレスパート２、ドライ
ングパート３にて水分を除去された後、キヤレン
ダパート４にて仕上げられ製品となる。ドライン
グパート３では、蒸気の吹込みにより加温された
円筒状ドライヤセル５にウエブ１を接触せしめ、
ウエブ温度を徐々に上昇させて水分を蒸発させて
除去することとしている。ドライングパート３の
入口でのウエブ水分は50％〜60％、ウエブ１を製
品にするためのドライングパート３の出口でのウ
エブ水分は７％である。したがつて、ウエブ１の
水分を50％〜60％から７％まで低減するために必
要なドライヤセル５の数量は、ウエブ１の進行速
度および厚さにより異なるが、一般には50〜70本
であり、ドライングパート３のライン長３Ｌも50
〜70ｍ必要となる。

上記従来のドライングパート３におけるライン
長を短縮化可能とするに有用と思われる技術とし
て、USP4324613に係る水分除去装置がある。こ
の水分除去装置は、一対の加熱ローラと通気性ロ
ーラの間のニツプ領域に、フエルトにて搬送され
るウエブを通過させるものである。この水分除去
装置の加熱ローラは、上記ニツプ領域を通過する
ウエブに高い接触圧下で熱を送り、ウエブ中の水
分を急速に蒸気に変換せしめ、この蒸気がウエブ
を貫通し、該ウエブ中に残存する自由水をフエル
トの側に搬出することとなる。したがつて、この
水分除去装置によれば、水分除去効率が良く、前
述のドライングパート３のライン長を短縮できる
ものと思われる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、本発明者の考察によれば、上記
USP4324613の水分除去装置にあつては、加熱ロ
ーラの熱源が、その表面に吹付けられるホツトガ
ス、あるいはその表面に埋込まれた熱線の電気抵
抗熱等であり、加熱ローラの表面の全面を定常的
に均一な高温状態に維持するのに困難がある。こ
のことは、加熱ローラが形成するニツプ領域を通
過するウエブをくまなくかつ激烈に加熱すること
を困難とし、加熱ローラとの境界でウエブ中の水
分を極めて急速に（爆発的に）蒸気に変換せしめ
ることを困難とすることを意味し、蒸気による自
由水の搬出量もそれほど多くを期待できない。

本発明は、加熱ローラの表面の全面を定常的に
均一な高温状態に維持し、加熱ローラが形成する
ニツプ領域を通過するウエブをくまなくかつ激烈
に加熱し、加熱ローラとの境界でウエブ中の液体
分を極めて急速に（爆発的に）蒸気に変換せし
め、この蒸気によりウエブ中の自由液体を多量に
搬出除去できるようにし、液体分除去効率を確実
に向上することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の本発明は、多孔性の坦持面を
備え、この坦持面上にウエブを坦持して移送する
移送ベルトと、移送ベルトに坦持されているウエ
ブに熱接触して回転する加熱ローラと、移送ベル
トのウエブを坦持する坦持面の裏面に圧接し、加
熱ローラとの間に移送ベルトとウエブとを挟圧す
るニツプ領域を形成する圧接装置とを有してな
り、加熱ローラは、上記ニツプ領域を通過するウ
エブに高い接触圧下で熱を送り、ウエブ中の液体
分を急速に蒸気に変換せしめ、この蒸気が、ウエ
ブを貫通し、該ウエブ中に残存する自由液体を移
送ベルトの多孔性の坦持面の側に搬出するように
構成したウエブの液体分除去装置において、加熱
ローラが、ローラ本体の内部に、ローラ本体を誘
導加熱するための磁束を発生させる磁束発生部を
備えるとともに、ローラ本体の周壁部の肉厚内
に、真空状態で熱媒を封入した気密室を備えるよ
うにしたものである。

請求項２に記載の本発明は、前記加熱ローラと
圧接装置が形成するニツプ領域に対するウエブラ
イン上流側に、ウエブの表裏両面から該ウエブの
全体を予熱するウエブ予熱装置を配置したもので
ある。

［作用］ 請求項１に記載の本発明によれば、加熱ローラ
は、磁束発生部による交番磁束により電流を誘導
しローラ本体の周壁部に発熱を起こすとともに、
気密室がヒートパイプの如く作用してローラ本体
の上記周壁部の温度を均一にし、結果として、表
面温度を定常的に均一な高温状態に維持すること
となる。

したがつて、熱負荷にバラツキのあるウエブが
進入してくる場合にも、上記加熱ローラは圧接装
置とともに形成するニツプ領域にて高い接触圧で
ウエブに密接し、このウエブを加熱ローラから浮
き上がらせずに常にくまなくかつ激烈に加熱す
る。これにより、ウエブ中の液体分は加熱ローラ
との境界で極めて急速に（爆発的に）蒸気に変換
せしめられ、この蒸気がウエブ中の自由液体を移
送ベルトの多孔性の坦持面の側に多量に搬出する
こととなる。

よつて、請求項１に記載の本発明によれば、液
体分除去効率が極めて良好となり、小さな設備ス
ペースで所望の水分除去作業を達成できる。

請求項２に記載の本発明にあつては、ウエブ予
熱装置にて表裏を含む全体を予熱されたウエブ
を、上述の加熱ローラと圧接装置のニツプ領域に
導入することになる。したがつて、予熱装置に
よりウエブ中の液体を蒸発直前まで予熱しておく
ことができ、加熱ローラの熱エネルギをより有効
に急速で爆発的な蒸気変換のために用いることが
でき、また、予熱装置によりウエブ中の液体を
昇温してその粘度（脱液抵抗）を低下させておく
ことができ、加熱ローラにて生じた蒸気による液
体の搬出抵抗を予め軽減できる。すなわち、、
により、上述の請求項１に記載の本発明による
液体分除去作用を有効に補完することとなる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る水分除去装置
を示す模式図、第２図は水分除去装置の要部を拡
大して示す模式図、第３図は加熱ローラを示す模
式図、第４図は本発明を抄紙ラインに適用した一
例を示す模式図、第５図は本発明を抄紙ラインに
適用した他の例を示す模式図、第６図は本発明の
水分除去効果を示す線図である。

水分除去装置１０は、第１図に示す如く、移送
ベルト１１、加熱ローラ１２、圧接ローラ１３
（圧接装置）を有して構成され、移送ローラ１４
にて案内されて搬送されるウエブ１の水分を除去
する。

移送ベルト１１は、孔あきスチールベルト、グ
ラスフアイバーベルト、カーボンフアイバーベル
ト等からなり、多孔性の坦持面１１Ａを備え、こ
の坦持面１１Ａの上にウエブ１を坦持して移送す
る（第２図参照）。移送ベルト１１は機台１５に
設けられる支持ローラ１６に周回状に巻き回され
る。移送ベルト１１は、ウエブ中の水分を吸水
する機能、ウエブ表面を平滑化する機能、張
力に耐える機能を備える。

加熱ローラ１２は、移送ベルト１１に坦持され
ているウエブ１に熱接触して回転する。ここで、
本実施例の加熱ローラ１２は、第３図に示す如く
構成され、機台１５に設けられる軸受１７にロー
ラ本体１８を支持され、不図示の駆動モータにて
ローラ本体１８を回転可能としている。ローラ本
体１８は、その内部に軸受１９を介して固定軸２
０を静止状態で支持し、固定軸２０の一部にて形
成される鉄心２１とこれに巻装される誘導コイル
２２とが構成する磁束発生部２３を内蔵してい
る。磁束発生部２３はローラ本体１８を誘導加熱
するための磁束を発生させる。また、加熱ローラ
１２は、ローラ本体１８の周壁部の肉厚内に気密
室１８Ａを設け、ここに真空状態で熱媒（水、油
等）を密封している。

圧接ローラ１３は、移送ベルト１１のウエブ１
に坦持する坦持面１１Ａの裏面に圧接し、加熱ロ
ーラ１２との間に移送ベルト１１とウエブ１とを
挟圧するニツプ領域Ｎ１を形成する。ここで、本
実施例の水分除去装置１０は、機台１５における
加熱ローラ１２の下部両側に一対の支持台２４を
設け、各支持台２４に設けた軸受２５に各圧接ロ
ーラ１３を回転可能に支持することにて、２本の
圧接ローラ１３のそれぞれを加熱ローラ１２の外
周に沿う２位置のそれぞれに設置している。ま
た、各圧接ローラ１３は、それらの軸受２５を支
持台２４に対して位置調整できる調整ねじ２６
（ニツプ位置調整装置）を付帯的に備えており、
これにより、各圧接ローラ１３が形成する各ニツ
プ領域Ｎ１が相互になす間隔を調整できることと
している。なお、各圧接ローラ１３の支持台２４
と機台１５との間には加圧調整シリンダ２７（ニ
ツプ圧調整装置）が介装され、各圧接ローラ１３
と加熱ローラ１２との間のニツプ圧を適宜調整で
きることとしている。

さらに、水分除去装置１０にあつては、加熱ロ
ーラ１２と圧接ローラ１３が形成するニツプ領域
Ｎ１に対するウエブライン上流側に、ウエブ１の
表裏両面から該ウエブ１の全体を予熱するウエブ
予熱装置２８を配置している。ウエブ予熱装置２
８は、マイクロウエーブ、遠・近赤外線ヒータ等
からなり、第１図に示す如く、上下のヒータ２９
Ａ，２９Ｂを開閉可能な状態で機台１５に支持す
ることにて構成される。３０はヒータ開閉シリン
ダである。

しかして、上記水分除去装置１０は、例えば抄
紙ラインの前述したドライングパート３に、第４
図に示す如く１組の加熱ローラ１２および圧接ロ
ーラ１３と、１基のウエブ予熱装置２８とを設置
することにて使用される。この使用態様は、第５
図に示す如く、１基のウエブ予熱装置２８に加え
て２組の加熱ローラ１２および圧接ローラ１３を
設置する態様、あるいはウエブ予熱装置２８を用
いず１組以上の加熱ローラ１２および圧接ローラ
１３を設置する等、多様に変形できる。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、加熱ローラ１２は、誘
導コイル２２に交流電圧を印加されることに
て、磁束発生部２３による交番磁束により電流
を誘導されてローラ本体１８の周壁部に発熱を
起こすとともに、気密室１８Ａがヒートパイプ
の如く作用してローラ本体１８の上記周壁部の
温度を均一にし、結果として、表面温度を定常
的に均一な高温状態に維持することとなる。

したがつて、熱負荷にバラツキがあるウエブ
１が進入してくる場合にも、第２図に示す如
く、上記加熱ローラ１２は圧接ローラ１３とと
もに形成するニツプ領域Ｎ１にて高い接触圧で
ウエブ１に密接し、このウエブ１を加熱ローラ
１２から浮き上がらせずに常にくまなくかつ激
烈に加熱する。これにより、ウエブ中の水分は
加熱ローラ１２との境界で極めて急速に（爆発
的に）蒸発に変換せしめられ、この蒸気がウエ
ブ中の自由水を移送ベルト１１の多孔性の坦持
面１１Ａの側に多量に搬出することとなる。な
お、上述の如く加熱ローラ１２との境界で生じ
た蒸気は、ウエブ１がニツプ領域Ｎ１から解放
せしめられる加熱ローラ１２の出側にて大気に
放散する。第２図において、Ｗは水分、Ｆは繊
維、Ａは空気、Ｖは気化水分である。

よつて、上記実施例によれば、水分除去効率
が極めて良好となり、小さな設備スペースで所
望の水分除去作業を達成できる。

また、上記実施例によれば、２本の圧接ロ
ーラ１３が、１つの加熱ローラ１２に対し、２
つのニツプ領域Ｎ１を形成するとともに、両
圧接ローラ１３の間に張り設けられる移送ベル
ト１１もその張力に基づいて加熱ローラ１２と
の間にウエブ１を挟圧し上述のニツプ領域Ｎ１
におけると略同様な水分除去作用を営む準ニツ
プ領域Ｎ２を形成する。したがつて、単一の加
熱ローラ１２の熱エネルギによるウエブ中の水
分蒸発化およびこの蒸気によるウエブ中の自由
水の搬出による水分除去作用が、複数のニツプ
領域Ｎ１、および準ニツプ領域Ｎ２にて行われ
ることになり、結果として、１つの加熱ローラ
１２あたりの水分除去量が大となり、水分除去
効率を向上できる。

また、ニツプ位置調整装置としての調整ねじ
２６により、各圧接ローラ１３が形成する各ニ
ツプ領域Ｎ１が相互になす間隔を調整できる。
したがつて、各ニツプ領域Ｎ１がウエブ１にお
よぼす水分除去作用のタイミング、準ニツプ領
域Ｎ２の長さ（時間）を調整できることとな
り、加熱ローラ１２回りに形成される上記ニツ
プ領域Ｎ１や準ニツプ領域Ｎ２の加圧力状態を
調整する等、水分除去状態を容易に調整し、水
分除去の作業性を向上できる。

なお、上記水分除去装置１０にあつては、加
熱ローラ１２がその加熱源を内蔵し、その周囲
に加熱源を付帯するものでないから、加熱ロー
ラ１２の周囲の広い範囲に２以上の圧接ローラ
１３を容易に設置できる。

また、上記実施例にあつては、ウエブ予熱装
置２８にて表裏を含む全体を予熱されたウエブ
１を、上述の加熱ローラ１２と各圧接ローラ１
３のニツプ領域Ｎ１に導入することになる。し
たがつて、予熱装置２８によりウエブ中の水
分を蒸発直前まで予熱しておくことができ、加
熱ローラ１２の熱エネルギをより有効に急速で
爆発的な蒸気変換のために用いることができ、
また、予熱装置２８によりウエブ中の水分を
昇温してその粘度（脱水抵抗）を低下させてお
くことができ、加熱ローラ１２にて生じた蒸気
による水分の搬出抵抗を予め軽減できる。すな
わち、、により、上述の本発明による水分
除去作用を有効に補完することとなる。

なお、第４図に示した抄紙ラインでの実験結
果によれば、ウエブ搬送速度150ｍ／分の時、
水分除去装置１０の入口ウエブ水分Winと出口
ウエブ水分Woutの関係は第６図に示すとおり
であつた。すなわち、入口ウエブ水分51％に対
し、出口ウエブ水分は24％となり、ドライング
パート３の全長３Ｌは従来の50〜70ｍが30〜48
ｍに短縮できた。すなわち、従来のドライヤセ
ルの数量を50〜30％削減でき、設備スペースを
従来より40〜20％節減できることが認められ
た。

また、第５図に示した抄紙ラインでは、ドラ
イングパート３の全長３Ｌが10〜15ｍに短縮で
きた。なお、第４図、第５図において、１０Ｌ
は水分除去装置１０の全長である。

第７図は本発明の他の実施例を示す模式図であ
る。第７図において１２は前記第１図の実施例に
おけると同一構造の加熱ローラ、１３も前記実施
例におけると同一の圧接ローラである。この実施
例が前記第１図の実施例と異なる点は、各圧接ロ
ーラ１３毎に独立した移送ベルト１００を設けた
ことにある。１６は支持ローラである。なお、移
送ベルト１００は、１本のみによりウエブ中
の水分を吸水する機能、ウエブ表面を平滑化す
る機能、張力に耐える機能の３機能を備えても
よいが、２本のベルト１００Ａとベルト１００
Ｂに分離し、ベルト１００Ａにて上記との機
能を備え、ベルト１００Ｂにて上記の機能を備
えてもよい。

第８図は本発明の他の実施例を示す模式図であ
る。第８図において１２は前記第１図の実施例に
おけると同一構造の加熱ローラ、１３も前記実施
例におけると同一の圧接ローラである。この実施
例が前記第１図の実施例と異なる点は、１つの加
熱ローラ１２に対して１つの各圧接ローラ１３
（圧接装置）のみを対応配置させたことにある。
２００は移送ベルト、１６は支持ローラである。
なお、移送ベルト２００は、１本のみにより前
記、、の３機能を備えてもよいが、２本
のベルト２００Ａとベルト２００Ｂに分離し、ベ
ルト２００Ａにて前記との機能を備え、ベル
ト２００Ｂにて前記の機能を備えてもよい。

また、本発明の圧接装置はローラ状でなく、固
定シユー状であつてもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、加熱ローラの表面の全面を定
常的に均一な高温状態に維持し、加熱ローラが形
成するニツプ領域を通過するウエブをくまなくか
つ激烈に加熱し、加熱ローラとの境界でウエブ中
の液体分を極めて急速に（爆発的に）蒸気に変換
せしめ、この蒸気によりウエブ中の自由液体を多
量に搬出除去できるようにし、液体分除去効率を
確実に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る水分除去装置
を示す模式図、第２図は水分除去装置の要部を拡
大して示す模式図、第３図は加熱ローラを示す模
式図、第４図は本発明を抄紙ラインに適用した一
例を示す模式図、第５図は本発明を抄紙ラインに
適用した他の例を示す模式図、第６図は本発明の
水分除去効果を示す線図、第７図は本発明の他の
実施例を示す模式図、第８図は本発明の他の実施
例を示す模式図、第９図は従来の抄紙ラインを示
す模式図である。 １……ウエブ、１０……水分除去装置、１１…
…移送ベルト、１１Ａ……坦持面、１２……加熱
ローラ、１３……圧接ローラ、１８……ローラ本
体、１８Ａ……気密室、２３……磁束発生部、２
８……ウエブ予熱装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多孔性の坦持面を備え、この坦持面上にウエ
   ブを坦持して移送する移送ベルトと、移送ベルト
   に坦持されているウエブに熱接触して回転する加
   熱ローラと、移送ベルトのウエブを坦持する坦持
   面の裏面に圧接し、加熱ローラとの間に移送ベル
   トとウエブとを挟圧するニツプ領域を形成する圧
   接装置とを有してなり、加熱ローラは、上記ニツ
   プ領域を通過するウエブに高い接触圧下で熱を送
   り、ウエブ中の液体分を急速に蒸気に変換せし
   め、この蒸気が、ウエブを貫通し、該ウエブ中に
   残存する自由液体を移送ベルトの多孔性の坦持面
   の側に搬出するように構成したウエブの液体分除
   去装置において、加熱ローラが、ローラ本体の内
   部に、ローラ本体を誘導加熱するための磁束を発
   生させる磁束発生部を備えるとともに、ローラ本
   体の周壁部の肉厚内に、真空状態で熱媒を封入し
   た気密室を備えたものであることを特徴とするウ
   エブの液体分除去装置。 ２ 前記加熱ローラと圧接装置が形成するニツプ
   領域に対するウエブライン上流側に、ウエブの表
   裏両面から該ウエブの全体を予熱するウエブ予熱
   装置を配置した請求項１記載のウエブの液体分除
   去装置。