JPH0411097A - Cooling of inside of size press roll - Google Patents
Cooling of inside of size press rollInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（Ａ）産業上の利用分野
本発明は抄紙機のサイズプレスパートにおけるサイズプ
レスロールの内部冷却方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (A) Field of Industrial Application The present invention relates to a method for internally cooling a size press roll in a size press part of a paper machine.
（Ｂ）従来の技術
抄紙機のサイズプレスパートは近年の紙に要求される品
質に応じて種々の液性を持つ塗工液を高速度で塗工しな
ければならず、サイズプレスパートに要求される操業性
能は極めて重要なものになってきている。例えばサイズ
液の濃度は５〜７０％、粘土は５〜２０００ｃｐｓ、温
度は３５℃〜８５°Ｃ及び塗工速度は５００ｍ／分〜１
８００ｍ／分のように高濃度、高粘度、高温度に亘るサ
イズ液を高速度で操業されねばならない。しかも最近で
はロールを多段に組み合わせ、速度差を利用した転写塗
工方式が主流となっている。(B) Conventional technology The size press part of a paper machine must apply coating liquids with various liquid properties at high speed according to the quality required for paper in recent years. operational performance is becoming extremely important. For example, the concentration of the size liquid is 5-70%, the clay is 5-2000cps, the temperature is 35°C-85°C, and the coating speed is 500m/min-1
The size liquid must be operated at high speeds of high concentration, high viscosity, and high temperature, such as 800 m/min. Moreover, recently, transfer coating methods that combine rolls in multiple stages and utilize speed differences have become mainstream.
その代表的な例としてゲートロールコータ−を例に第１
図及び第２図に従って説明するとアプリケーターロール
１とメータリングロール２との速度差による摩擦、走行
紙を挟んでアプリケーターロール同士を加圧した状態で
高速運転されることによる弾性体の圧縮変形による内部
発熱、或は紙及び液の持ち込む温度も加わることにより
、アプリケーターロール１を構成している弾性体層１４
は６０℃〜９０℃まで昇温することが知られている。こ
の弾性体層１４の発熱を抑えるためにアプリケーターロ
ール１の鉄芯を内部から冷却する手段がとられていた。The first example is a gate roll coater as a typical example.
The explanation will be explained according to the diagram and Fig. 2. Friction due to the speed difference between the applicator roll 1 and metering roll 2, and internal compression deformation of the elastic body due to high speed operation with the applicator rolls pressurized with the running paper in between. Due to the addition of heat generation or the temperature brought in by the paper and liquid, the elastic layer 14 constituting the applicator roll 1
It is known that the temperature increases from 60°C to 90°C. In order to suppress the heat generation of the elastic layer 14, measures have been taken to cool the iron core of the applicator roll 1 from within.
従来はこの冷却はある程度冷えていればよいとされ、−
船釣には清水を入れ、冷却後の水は排水されていた。こ
の清水の温度は季節によって概ね０〜３０℃の範囲で変
動する。Conventionally, this cooling was considered to be sufficient as long as it was cool to a certain extent, -
Fresh water was used for boat fishing, and the water was drained after cooling. The temperature of this fresh water varies in the range of approximately 0 to 30°C depending on the season.
（Ｃ）発明が解決しようとする課題
従来の方法では、アプリケーターロールの弾性体層の発
熱温度と冷却水とに温度差が有り過ぎることによって比
較的親水性の弾性体層から水分が浸透しアプリケーター
ロールの弾性体層と鉄芯の境界で結露が生じ、これが鉄
芯と弾性体層との接着力を弱め、短期間で弾性体層が剥
離崩壊してしまうことが多く、そのため、サイズプレス
ロールの交換の停機回数が多く生産性が上がらないばか
りか、高速運転時の弾性体層の剥離の発見が遅れるとア
プリケーターロールの紙面への不均一加圧となり、品質
への影響ばかりか、走行紙が切断したり、サイズプレス
パートの機械破壊の大事故になりかねず、その解決が急
務であった。(C) Problems to be Solved by the Invention In the conventional method, there is an excessive temperature difference between the heat generation temperature of the elastic layer of the applicator roll and the cooling water, which causes water to penetrate through the relatively hydrophilic elastic layer and cause the applicator roll to absorb moisture. Condensation occurs at the boundary between the elastic layer and the iron core of the roll, which weakens the adhesive force between the iron core and the elastic layer, and the elastic layer often peels off and collapses in a short period of time. Not only does the machine have to stop frequently for replacement, reducing productivity, but if the peeling of the elastic layer is detected late during high-speed operation, uneven pressure is applied to the paper surface of the applicator roll, which not only affects quality but also reduces the quality of the running paper. This could lead to a major accident such as cutting or breaking the machine of the size press part, so there was an urgent need to solve this problem.
（Ｄ）課題を解決するための手段
本願発明者は鋭意検討した結果、以下の手段によって、
上記の問題点を解決するに至った。(D) Means for solving the problem As a result of intensive study, the inventor of the present application has solved the problem by the following means.
The above problems have been solved.
即ち、本願発明は、抄紙機のサイズプレスパートにおけ
る芯胴部が弾性体樹脂層で被覆され、且つ、該芯胴部は
内部冷却機構を有するサイズプレスロールであり、該芯
胴部の内部冷却水温度と弾性体樹脂層の発熱温度との温
度差を４０℃以内の範囲に保持する温度制御を行うこと
を特徴とする抄紙機のサイズプレスロールの内部冷却方
法である。また、ロール内部冷却水の温度範囲が３０℃
を超え７０℃以内であることを特徴とするサイズプレス
ロールの内部冷却方法であり、特に好ましくは弾性体樹
脂層がウレタン層であるサイズプレスロールの内部冷却
方法である。That is, the present invention is a size press roll in which a core body in a size press part of a paper machine is covered with an elastic resin layer, and the core body is a size press roll having an internal cooling mechanism. This is a method for internally cooling a size press roll of a paper machine, which is characterized by performing temperature control to maintain the temperature difference between water temperature and the heat generation temperature of an elastic resin layer within a range of 40°C. In addition, the temperature range of the cooling water inside the roll is 30℃.
This is an internal cooling method for a size press roll, characterized in that the temperature exceeds 70° C., and is particularly preferably an internal cooling method for a size press roll in which the elastic resin layer is a urethane layer.
以下、本願発明について詳しく説明する。The present invention will be explained in detail below.
本願発明におけるロール芯胴部が弾性を有する樹脂で被
覆されたサイズプレスロールとはサイズプレスパートで
用いられる鉄芯胴部が弾性を有する樹脂で被覆されたロ
ールの総称としての意味を有するが、走行紙と接するア
プリケーターロールが特に本願発明の目的に適っている
。即ち、鉄芯胴部が弾性を有する樹脂で被覆されたメー
タリングロールである場合とか、あるいは、鉄芯胴部が
弾性を有する樹脂で被覆されたファウンテンロールであ
る場合に於ても本願発明の効果は期待できる。In the present invention, the size press roll whose roll core body is coated with an elastic resin is a general term for rolls whose iron core body is coated with an elastic resin used in the size press part. Applicator rolls in contact with the running paper are particularly suitable for the purposes of the present invention. That is, the present invention applies even when the iron core body is a metering roll coated with an elastic resin, or when the iron core body is a fountain roll coated with an elastic resin. The effect is expected.
また、本願発明におけるアプリケーターロール、メータ
ーリングロール、ファウンテンロールはロールの周速度
がそれぞれことなっている場合特に有効である。サイズ
プレスパートを通過する走行紙の速度を１００％とする
とアプリケーターロールの周速度は１００％、メーター
リングロールは３０〜９０％、ファウンテンロールは０
〜５０％の周速度である。Further, the applicator roll, metering roll, and fountain roll in the present invention are particularly effective when the peripheral speeds of the rolls are different from each other. If the speed of the running paper passing through the size press part is 100%, the peripheral speed of the applicator roll is 100%, the metering roll is 30-90%, and the fountain roll is 0.
~50% circumferential speed.
本願発明における鉄芯胴部を被覆する弾性を有する樹脂
は、天然ゴム、ナイロン、ポリウレタン、シリコーン、
ＳＢＲ，ＮＢＲＳＮＲ等が上げられる。サイズプレスパ
ートに用いられることができる樹脂であればこの限りで
はないが、高速抄紙におけるサイズプレスパートにおい
てはポリウレタン樹脂が最適であり、本願発明の効果が
特に著しい。The elastic resin that covers the iron core body in the present invention includes natural rubber, nylon, polyurethane, silicone,
SBR, NBRSNR, etc. can be raised. Although any resin can be used for size press parts, polyurethane resins are most suitable for size press parts in high-speed paper making, and the effects of the present invention are particularly remarkable.
また、アプリケーターロールの場合、鉄芯胴部を被覆す
べき弾性を有する樹脂の厚さは５ｍｍ〜３０＋ｌｌｌＴ
ｌであり、その硬さはＪＩＳ Ｋ６３０１（ＨＳＡ形
）で示される硬度８０〜９７の範囲である。In addition, in the case of an applicator roll, the thickness of the elastic resin that should cover the iron core body is 5 mm to 30 + lllT.
1, and its hardness is in the range of 80 to 97 as shown in JIS K6301 (HSA type).
樹脂層の厚さが５ｍ１Ｉｌより小さいと機械的な力が直
接加わり剥離振動などが発生する問題があり、３０ｍｍ
より大きいと強度の低下、弾性体層の内部発熱の増加の
問題が発生する。また、その硬度についてはＪＩＳ硬度
が８０より低いと変形量が大きくなり内部発熱の増加と
なったり、弾性体の吸水も多くなる問題があり、また、
ＪＩＳ硬度９７より高いとショックによる脆さと傷入り
時の復元性に欠ける問題が発生する。If the thickness of the resin layer is less than 5ml, there is a problem that mechanical force will be applied directly and peeling vibration will occur.
If it is larger, problems such as a decrease in strength and an increase in internal heat generation of the elastic layer will occur. Regarding the hardness, if the JIS hardness is lower than 80, there is a problem that the amount of deformation becomes large, leading to an increase in internal heat generation, and the elastic body absorbs more water.
If the JIS hardness is higher than 97, there will be problems of brittleness due to shock and lack of recovery ability when scratched.
本願発明におけるサイズプレスロールの内部冷却装置は
鉄芯の内部に冷却水が循環する導管がくりぬかれていて
もよいし、サイズプレスロールの胴部の空洞部に冷却水
を注入するための導管と一定水位を保って排水するため
の排水管が差込まれているだけのものであってもよい。The internal cooling device for the size press roll according to the present invention may have a hollowed-out conduit for circulating cooling water inside the iron core, or a conduit for injecting cooling water into the cavity of the body of the size press roll. It may be simply a drain pipe inserted to drain water while maintaining a constant water level.
この導管に冷却水タンクで冷却された冷却水が冷却水ポ
ンプで輸送され、サイズプレスロールは冷却される。本
願発明では冷却水の代りにオイル、高分子溶解物、その
他の冷媒を用いてもよい。Cooling water cooled in a cooling water tank is transported to this conduit by a cooling water pump, and the size press roll is cooled. In the present invention, oil, polymer melt, or other refrigerant may be used instead of cooling water.
本願発明にサイズプレスロールの内部を冷却する温度の
範囲は鉄芯胴部の金属の表面温度が弾性体樹脂層の温度
に対して、その差が４０℃以内に保たれることをか必要
である。より好ましくは３０℃以内に保たれていると弾
性体の変形に対して安定して操業出来る。鉄芯胴部の金
属の表面温度が弾性体樹脂層の温度より低く、４０℃よ
り差が大きくなってくると、鉄芯胴部の金属の表面に結
露が始まり鉄芯胴部の金属の表面から弾性体樹脂層が剥
離しやすい状態となる。鉄芯胴部の金属の表面温度が弾
性体樹脂層の温度より高く、４０℃より差が大きくなっ
てくると、鉄芯部分での弾性体樹脂層を内部から加熱す
る状態となり回線化しプレスに対する変形が大きくなり
高速運転によるサイズプレスロールの高速回転には好ま
しくない。In the present invention, the temperature range for cooling the inside of the size press roll requires that the difference between the surface temperature of the metal of the iron core body and the temperature of the elastic resin layer be maintained within 40°C. be. More preferably, if the temperature is kept within 30°C, stable operation can be achieved against deformation of the elastic body. When the surface temperature of the metal of the iron core body is lower than the temperature of the elastic resin layer and the difference becomes larger than 40°C, dew condensation begins on the metal surface of the iron core body. The elastic resin layer becomes easily peeled off. When the surface temperature of the metal of the iron core body is higher than the temperature of the elastic resin layer and the difference becomes larger than 40℃, the elastic resin layer in the iron core part is heated from the inside, and it becomes a circuit and becomes difficult to press. The deformation becomes large, which is not preferable for high-speed rotation of size press rolls due to high-speed operation.
かかる温度差を実現できる冷却水の温度範囲は３０℃を
超え７０℃以内の範囲である。The temperature range of the cooling water that can realize such a temperature difference is over 30°C and within 70°C.
（Ｅ）作用
ロールの鉄芯胴部が弾性体樹脂層、特にポリウレタン樹
脂で被覆されたサイズプレスロールのポリウレタン樹脂
層の発熱温度と鉄芯胴部の金属面の温度との温度差を４
０℃以内に保つ冷却方法によって、鉄芯胴部面に結露が
生じなくなる。この結露を防止することによって、鉄芯
胴部面とポリウレタン層との接着力は損なわれず剥離に
至らない。(E) The iron core body of the working roll is coated with an elastic resin layer, especially a polyurethane resin.The temperature difference between the heat generation temperature of the polyurethane resin layer of the size press roll and the temperature of the metal surface of the iron core body is 4
By using a cooling method that maintains the temperature within 0°C, no condensation will form on the surface of the iron core body. By preventing this dew condensation, the adhesive force between the iron core body surface and the polyurethane layer is not impaired and peeling does not occur.
（Ｆ）実施例
以下本願発明に基〈実施例を以下に示すが、本願発明は
これに限られるものではない。(F) Examples Based on the present invention, examples are shown below, but the present invention is not limited thereto.
実施例
本願発明の実施例である第１図及び第２Ｂ！：ｌに基づ
いて実験を以下のごと（行った。Examples Figures 1 and 2B are examples of the present invention! The following experiments were conducted based on:
冷却水タンク６を設け、−この中に清水７．熱気８を配
し、温度制御装置９によって一定の温度にコントロール
した温水を厚さ２０ｍｍの弾性体層１４を鉄芯胴部１５
の上に設けたアプリケーターロールｌの内部に冷却水ポ
ンプ１０によって冷却水として供給する。また、同時に
使用後の戻り１１を冷却水タンク６に回収する。冷却水
タンクのレベルコントロールはレベルコントロール装置
１３によってレベルコントロール用温水１２を調節する
。一方、サイズプレスパートにおいて、３５℃〜８０℃
の澱粉サイズプレス液を速度１０００ ｍ７分の走行紙
に両面からサイジングする。サイズプレスパートを構成
する各ロールは走行紙の速度に対するロール円周速度比
が１００％のアプリケーターロール１．５０％のメータ
ーリングロール２、及び、２５％のファウンテンロール
３からなる。A cooling water tank 6 is provided, in which fresh water 7. A 20 mm thick elastic body layer 14 is heated to an iron core body 15 using hot air 8 and hot water controlled at a constant temperature by a temperature control device 9.
A cooling water pump 10 supplies cooling water to the inside of the applicator roll l provided above. At the same time, the returned water 11 after use is collected into the cooling water tank 6. To control the level of the cooling water tank, the level control hot water 12 is adjusted by a level control device 13. On the other hand, in the size press part, 35℃~80℃
The starch sizing press liquid was sized on both sides of the paper running at a speed of 1000 m7. Each of the rolls constituting the size press part consists of a metering roll 2 with an applicator roll of 1.50% and a fountain roll 3 of 25% with a roll circumferential speed ratio of 100% to the speed of the running paper.
この時の条件、及び結果を表１に示す。Table 1 shows the conditions and results at this time.
表−１
本１ サイズプレスロールの交換無しで連続操業できた
日数
ネ２ ウレタン層の剥離に膨れ、バースト発生ネ３
ＮＢＲ層の疲労劣化が発生
（Ｇ）効果
実施例に示される様に、抄紙機のサイズプレスパートに
おけるロールの芯胴部が弾性体樹脂層で被覆され、且つ
該芯胴部は内部冷却機構を有するサイズプレスロール（
アプリケーターロール）で、該芯胴部の内部冷却水温度
と弾性体樹脂層の発熱温度との温度差を４０℃以内の範
囲に保持する温度制御を行うことにより、アプリケータ
ーロールの寿命が従来の方法に比較し、５〜１０倍とな
っている。また、弾性体樹脂層がポリウレタン樹脂層で
ある場合、特に顕著である。Table 1 Number of days of continuous operation without replacing the size press roll 2 Peeling of the urethane layer, swelling, and burst occurrence 3
Fatigue deterioration of the NBR layer occurs (G) Effect As shown in the example, the core body of the roll in the size press part of a paper machine is coated with an elastic resin layer, and the core body has an internal cooling mechanism. Size press roll with (
Applicator roll), by controlling the temperature to maintain the temperature difference between the internal cooling water temperature of the core body and the heat generation temperature of the elastic resin layer within a range of 40°C, the life of the applicator roll can be extended compared to the conventional method. It is 5 to 10 times higher than that of Furthermore, this is particularly noticeable when the elastic resin layer is a polyurethane resin layer.
第１図は本願発明のサイズプレスパートの概略を示す側
面図である。第２図は実施例に基くアプリケーターロー
ル断面を含む冷却方法を示すフロー図である。
１・・・アプリケーターロール、２・・・メータリング
ロール、３・・・ファウンテンロール、４・・・サイズ
液、５・・・走行紙、６・・・冷却水タンク、７・・・
清水、８・・・蒸気、９・・・温度制御装置、１０・・
・冷却水ポンプ、１１・・・戻り、１２・・・レベルコ
ントロール用温水、１３・・・レベルコントロール装置
、１４・・・弾性体樹脂層、１５・・・ロール芯胴部。FIG. 1 is a side view schematically showing the size press part of the present invention. FIG. 2 is a flow diagram illustrating a cooling method including a cross-section of an applicator roll according to an embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Applicator roll, 2... Metering roll, 3... Fountain roll, 4... Size liquid, 5... Running paper, 6... Cooling water tank, 7...
Fresh water, 8... Steam, 9... Temperature control device, 10...
- Cooling water pump, 11... Return, 12... Warm water for level control, 13... Level control device, 14... Elastic body resin layer, 15... Roll core body.
Claims (1)
部が弾性体樹脂層で被覆され、且つ該芯胴部は内部冷却
機構を有するサイズプレスロールで、該芯胴部の内部冷
却水温度と弾性体樹脂層の発熱温度との温度差を４０℃
以内の範囲に保持する温度制御を行うことを特徴とする
抄紙機のサイズプレスロールの内部冷却方法。 ２ 内部冷却水の温度範囲が３０℃を超え７０℃以内で
あることを特徴とする請求項１記載のサイズプレスロー
ルの内部冷却方法。 ３ 弾性体樹脂層がポリウレタン樹脂である請求項１記
載のサイズプレスロールの内部冷却方法。 ４ サイズプレスパートを構成する各々のロールの周速
度が異なることを特徴とする請求項１記載のサイズプレ
スロールの内部冷却方法。[Scope of Claims] 1. A core body of a roll in a size press part of a paper machine is coated with an elastic resin layer, and the core body is a size press roll having an internal cooling mechanism, and the core body is a size press roll having an internal cooling mechanism. The temperature difference between the cooling water temperature and the heat generation temperature of the elastic resin layer is 40℃.
A method for internally cooling a size press roll of a paper machine, characterized by controlling the temperature to maintain the temperature within a range within a range. 2. The internal cooling method for a size press roll according to claim 1, wherein the temperature range of the internal cooling water is over 30°C and within 70°C. 3. The internal cooling method for a size press roll according to claim 1, wherein the elastic resin layer is a polyurethane resin. 4. The internal cooling method for a size press roll according to claim 1, wherein the circumferential speeds of the respective rolls constituting the size press part are different.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10794490A JPH0411097A (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Cooling of inside of size press roll |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10794490A JPH0411097A (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Cooling of inside of size press roll |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0411097A true JPH0411097A (en) | 1992-01-16 |
Family
ID=14472010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10794490A Pending JPH0411097A (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Cooling of inside of size press roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0411097A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0899081A1 (en) * | 1997-08-25 | 1999-03-03 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Apparatus and process for manufacturing a sheet of a thermoplastic resin |
| WO2009116330A1 (en) * | 2008-03-21 | 2009-09-24 | 日本製紙株式会社 | Method for producing coated paper |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP10794490A patent/JPH0411097A/en active Pending
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