抄造機

本発明は、スラリー状の原料から繊維板等の板状の抄造体を抄造するための抄造機に関する。

従来の抄造機としては、例えば、特許文献１に開示がされている。 同文献の抄造機は、図１に示すように、原料供給槽１の吐出口２から吐出されたセメントやパルプ等を混合したスラリー状の原料を、抄造帯３により搬送しつつ、抄造帯３の下側に設けた吸引ボックス４により水分を吸引して湿潤なシート状となるようにし、カッター５により裁断して所定形状の抄造体を得るようにしている。 この抄造帯３は、通常フェルト等により構成され、原料供給層１の吐出口２の下部に位置して設けたブレストロール６と、これと所定の間隔を存して設けたボトムクーチロール７との間にループ状に架設される。 そして、抄造帯３は、吐出されたスラリー状の原料が、吐出口２の下部近傍において留め、抄造体の下面から順次シート状になることができるように、吐出口２の下部近傍側からボトムクーチロール７側に向かって、上方へ傾斜させている。 この傾斜部分８には、図示しないが、抄造帯３の両側に側板が立設される。

上記抄造機により製造された各抄造体は、原料の濃度、繊維長や粒子径等の状態、フェルトの汚れや、傾斜部分８に供給される原料が幅方向へ急激に広がることや、上記傾斜部分８の側板近傍での原料の流速が遅くなることに起因して、その幅方向において厚さのばらつきが生じるという問題があった。 また、傾斜部分８において、抄造帯３の幅方向に原料が移動するために、抄造帯の原料は単一のものしか選択することができないため、抄造帯３の幅方向に、異なる原料或いは異なる色の原料を使用して縦縞状に一体となる抄造体を得ることができないという問題があった。

実公昭５２−３１３２５号公報

そこで、本発明は、抄造体の幅方向における厚さの均一化を図るとともに、抄造体の幅方向において異なる原料或いは異なる色の原料を使用して縦縞状で一体となった抄造体を得ることができる抄造機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明者は、鋭意検討の結果、抄造帯上に供給されたスラリー状の原料は、抄造帯側から順次シート状となって安定するが、上層部のものは抄造帯の幅方向に自由に移動するためにシートの厚さが均一とはならず、しかも、抄造体の幅方向に原料が混ざり合うために異なる原料或いは異なる色の原料を使用した縦縞模様で一体となる抄造体を得ることができないという知見に基づき、下記の通り解決手段を見出した。
即ち、本発明の抄造機は、請求項１に記載の通り、原料供給槽から供給されたスラリー状の原料を、抄造帯により搬送しつつ脱水することにより、抄造体とするための抄造機であって、前記抄造帯は、前記スラリー状の原料を貯留しつつ搬送できるように構成された登り傾斜した抄造ゾーンを備え、前記抄造ゾーンにおいて、前記抄造ゾーンを幅方向に区割するようにして、前記抄造ゾーンの始端から前記原料の搬送方向に延出する形状の仕切板を前記抄造帯の上方に設け、前記仕切板の延出方向の長さを前記抄造帯の幅の１／６以上としたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の抄造機において、前記搬送方向に回転可能なローラーを、前記仕切板の一部として設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の抄造機において、前記搬送方向に前記ローラーを複数配置して、これらに仕切帯を、前記抄造帯の上方に懸架して、前記仕切帯により前記抄造ゾーンを幅方向に区割したことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の抄造機において、前記抄造帯の前記原料供給層と反対側に、前記抄造体を巻き取るための巻き取り手段と、前記巻き取りロールにより巻き取られた抄造体を所定の間隔で切断するための切断手段と、前記抄造体の幅方向における厚みを測定するための厚み測定手段とを設け、前記原料供給層と前記抄造ゾーンとの間に、前記各仕切板間に供給される原料の流量を調整するための調整手段を設け、前記厚み測定手段により測定された前記抄造体の厚さに応じて、前記各仕切板間に供給される原料の流量を調整できるようにしたことを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の抄造機において、前記巻き取り手段において、巻き取られることになる前記抄造体間に前記原料を構成する少なくとも一つの成分を塗布するための塗布手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、抄造帯の上方に抄造体から離間して、仕切板を抄造帯の幅方向に複数設けているため、原料供給槽から供給されたスラリー状の原料は、各仕切板間において、抄造帯近傍のものは抄造体の幅方向に移動することなく急速に脱水されてシート状になりつつ搬送され、抄造帯から離れているものは沈殿してから抄造帯に近づいて脱水されて搬送されることになる。 これにより、抄造帯近傍におけるスラリー状の原料の密度等の均一化を図ることができる。 また、仕切板間に、色や材料等が異なるスラリー状の原料を供給することが可能となり、抄造体の幅方向において、色や材料の異なる縦縞状で一体となった抄造体を得ることができる。

従来の抄造機の説明図

本発明の一実施の形態の抄造機の全体の説明図

同実施の形態の部分を説明するための拡大した説明図

本発明の他の実施の形態の抄造機の説明図

本発明の他の実施の形態の抄造機の説明図

本発明の他の実施の形態の抄造機の説明図

符号の説明

１ 原料供給槽 ２ 吐出口 ３ 抄造帯 ４ 吸引ボックス ５ カッター ６ ブレストロール ７ ボトムクーチロール ８ 傾斜部分 １０ 攪拌機 １１ 原料供給層 １２ 吐出口 １３ 抄造帯 １６ ブレストロール １７ ボトムクーチロール １８ 抄造ゾーン １９ 吸引ボックス ２０ 仕切板 ２１ 板状体 ２２ ゲート ２３ 抄造体 ２４ 巻き取り手段（巻き取りロール）
２５ 切断手段（カッター）
２６ 厚み測定手段（測定器）
２７ 回転ロール ２８ 仕切帯 ２９ 側板 ３０ 隔壁 ３１ 投入口 ３２ ロールコーター

次に、図２乃至図５を用いて本発明の抄造機について説明する。
図２及び図３に示すように、抄造機は、内部に攪拌機１０を備え、スラリー状の原料を投入するための原料供給層１１を備えており、原料供給層１１は、吐出口１２を介して抄造帯１３上に供給される。 この抄造帯１３は、原料供給層１１の吐出口１２の下部に位置して設けたブレストロール１６と、これと所定の間隔を存して設けたボトムクーチロール１７との間にループ状に架設される。 そして、抄造帯１３は、吐出されたスラリー状の原料を、貯留しながら搬送できるように、吐出口１２の下部近傍側からボトムクーチロール１７側に向かって、上方へ傾斜（登り傾斜）させた抄造ゾーン１８を備えている。 この抄造ゾーン１８の両側には、側板２９が設けられている。 また、抄造ゾーン１８の原料側とは反対側に抄造帯１３を介して水分が吸引できるように、真空吸引装置等を備えた吸引ボックス１９が設けられている。

この抄造ゾーン１８には、その始端である吐出口１２側からボトムクーチロール１７の方向に向かう方向に延出するようにして形成された仕切板２０を設けており、図３（ａ）で示すように、仕切板２０は、抄造帯１３の幅方向に複数設けられており、その延出方向の長さは抄造帯１３の幅の１／６以上となるようにし、好ましくは、１／４以上となるようにする。 そして、本実施の形態では、図３（ｂ）に示すように、仕切板２０は、略台形状で、均一な厚さを備えたものであり、吐出口１２側を上底側とし、ボトムクーチロール１７側を下底側としている。 そして、この仕切板２０は、抄造帯１３の上方からスラリー状の原料内に入るように架設されており、その底面は、抄造帯１３から離間している。 尚、抄造される原料がシート化され、その厚みが増すと仕切板２０により、シート化されつつある原料に傷がつくため、吐出口１２近傍から抄造ゾーン１８の終端にかけて、仕切板２０の底面と抄造帯１３との距離を漸次増加させるようにすることが望ましい。

上記の構成により、本実施の形態の抄造機は、原料供給槽１１から供給されたスラリー状の原料の中で、抄造帯１３近傍のスラリー状の原料は抄造帯１３上を幅方向に移動することがなく、各吐出口１２から各仕切板２０間において急速に脱水されて搬送され、抄造帯１３から離れているものはボトムクーチロール１７側に進行してから沈殿して抄造帯１３に近づいて脱水されてシート状となって搬送されることになる。 これにより、抄造帯１３近傍における原料の均一化を図ることができる。

また、抄造帯１３の原料供給層１１と反対側には、抄造体２３を巻き取るための巻き取り手段２４として巻き取りロールを備え、この巻き取りロール２４により巻き取られた抄造体２３は、カッター等の切断手段２５により所定形状に切断される。
図示した例では、抄造体２３の幅方向における各部位の厚さを測定することが可能な厚み測定手段としての測定器２６を巻き取りロール２４の下流側に設けるとともに、吐出口１２と抄造ゾーン１８とを連通する部位の各仕切板２０間において、例えば、板状体２１を上下動させることにより、原料供給層１１から抄造ゾーン１８への原料の供給量を調節できるように流量調整手段２２として流量調整器を設けている。 これにより、得られた抄造体２３の厚さを測定器２６により測定し、この情報に基づいて流量調整器２２を調整して各仕切板２０間に供給される原料の量を調整することが可能となっている。 その結果、得られた抄造体２３の厚みに基づいて微調整が可能となる。 また、詳細には、図５を用いて説明するが、各流量調整器２２から各仕切板２０間に異種の原料或いは異種の色の原料を供給する場合には、各仕切板２０間に供給される原料の濃度等を得られた抄造体２３の厚みに基づいて微調整することも可能となる。
また、巻き取りロール２４において、巻き取られた抄造体間に、抄造体の原料の構成成分の少なくとも一つを塗布するために、図６において、符号３２で示すロールコーター等の塗布手段を設ければ、抄造体の層間剥離を防止することができる。 塗布される原料については、原料供給層から供給されたスラリー状の原料の構成成分の少なくとも一つの成分であればよく、具体的には、原料粒径１０μｍ以下のフライアッシュや粒径４０μｍ以下のセメント等とすることができる。

次に、本発明の他の実施の形態について図４を用いて説明する。 尚、図４において、図２及び図３と同じ符号のものは説明を省略する。
同図の抄造機は、仕切板２０をその延出する方向に間隔をおいて設け、抄造帯１３の上方から回転ローラー２７を懸架し、この回転ローラー２７に仕切帯２８を架設したものである。 この仕切帯２８は、仕切板２０と同様にスラリー状の原料を抄造帯１３の幅方向に移動することを規制するためのもので、抄造帯１３の上方のスラリー内に設置されており、抄造帯１３の搬送方向に、抄造帯１３とほぼ同速度で抄造帯１３と対向した状態で回転する。 これにより、スラリー状の原料が、各仕切板２０の抵抗により搬送速度が遅くなり且つ仕切板２０の摩耗を防ぐことができ、材料の均一化を図ることができる。 尚、図示した例では、仕切帯２８を使用しているが、回転ローラー２７だけであってもよい。

次に、本発明の他の実施の形態について図５を用いて説明する。 尚、図５において、図２及び図３と同じ符号のものは説明を省略する。
同図の抄造機は、抄造体２３の幅方向に原料の種類や色を異ならせて縦縞状で一体となった抄造体２３を得るためのものである。
図示されるように、原料供給層１１は、抄造ゾーン１８の仕切板２０により区割された空間に異なる原料が供給できるように隔壁３０により区割されており、各区割された領域毎に原料を投入するための投入口３１が設けられている。
上記構成により、各投入口３１から、材料や色が異なる原料を投入するだけで、厚さの均一化を図ることができ、しかも、得られた１の抄造体２３は、その幅方向において材質や色を異ならせることができる。

以上の通りであるが、本発明において、抄造ゾーン１８は、抄造帯１３においてスラリー状の原料を搬送し、登り傾斜を有するゾーンをいうものとし、その傾斜角度は特に制限するものではないが、例えば、５°〜３０°とすることができる。
また、本発明において、仕切板２０は、抄造ゾーン１８と吐出口１２と連接する位置を始端として、その長さがスラリー状の原料が抄造帯１３の幅方向への移動しない範囲となるように、抄造帯１３の幅方向の長さの１／６以上としているが、好ましくは、１／４以上、更に好ましくは、抄造ゾーン１８の長さとほぼ同じ程度とする。
また、仕切板２０を構成する材料としては、例えば、合成樹脂等を使用することができるが、その中でも、スラリー状の原料に対して低い抵抗を有する材料を使用することが好ましい。 また、仕切板２０の厚さは特に制限するものではないが、一例を挙げると、０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度とすることができる。 また、仕切板２０の平面形状についても、抄造ゾーン１８の抄造帯１３から離間する状態で区割できるものであれば特に制限するものではない。 尚、仕切板２０は、抄造を繰り返すと汚れることがあるため、定期的に取り出して洗浄することが望ましい。

また、抄造帯１３の材料は、スラリー状の原料を、脱水可能な透水性と、搬送可能な強度とを備えていれば特に制限するものではないが、例えば、フェルト等を使用することができる。 また、抄造帯１３の幅についても特に制限するものではないが、例えば、１，０００ｍｍ〜１０，０００ｍｍとすることができる。 また、その厚さについても特に制限するものではないが、例えば、０．５ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。 また、その回転速度も原料によるが、例えば、５ｍ／分〜１５０ｍ／分とすることができる。

また、本発明の抄造機で使用できる原料は特に制限するものではないが、例えば、主として、９０〜９５重量％のセメント等の鉱物材料と５〜１０重量％のパルプ等の繊維材料等を混合して使用することができる。 尚、この原料は、原料供給層１において、その固形分濃度が５〜３０重量％となるように調整され使用される。

本発明の抄造機は、スラリー状の原料を使用した抄造体に対して広く利用することができる。