(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドタンク内に供給したスラリーをポンドピットに供給して巾方向に分布させて透水性の抄造シートで抄き上げるに当たって、スラリーを適正濃度に調整するとともにポンドピットの液面調整をするための調整水をヘッドタンクにのみ投入し、調整水のヘッドタンクへの投入の制御を、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリーの供給量、スラリーの濃度の情報をもとに行うことを特徴とする抄造方法。
【請求項２】
調整水のヘッドタンクへの投入の制御を、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリーの供給量、スラリーの濃度の情報にもとにファジー推論してファジーＰＩＤ制御を行うことを特徴とする請求項１記載の抄造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抄造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から例えば住宅用の外壁材、屋根瓦材等の外装材としてセメント系無機質材等からなる板状材が用いられており、この板状材の製造方法としては、湿式の抄造方式による方法が知られている。
【０００３】
この抄造方式は図２に示すような抄造装置を用い、固形分濃度５〜３０％のスラリー２を透水性の抄造シート４上に供給し、得られた固形分を乾燥・固化させることで板状材を得るようにしている。図２において、透水性の抄造シート４はエンドレスのコンベアーであって、この透水性の抄造シート４上方にヘッドタンク１とポンドピット３とが配置してあり、ヘッドタンク１にスラリー供給装置５から材料となるスラリーを供給するようになっている。ヘッドタンク１内には複数の調整水供給装置６から調整水が供給されて濃度調整がされてヘッドタンク１内で混合され、供給管を通りポンドピット３内に供給されて拡散され、ポンドピット３内で透水性の抄造シート４で抄き上げられていくものである。
【０００４】
しかしながら、ヘッドタンク１内でスラリー２及び調整水の混合を行う場合、ヘッドタンク１での滞留時間による応答遅れ及び透水性の抄造シート４の透水量の変化により、ポンドピット３の液面変動が発生する。これには透水性の抄造シート４の透水量、生産品種による異なる生産タクト、品種切り換え時のライン速度変更等の対応のため、透水性の抄造シート４の送り速度の変化による透水量、配合による透水量、外気温変化による化学反応による透水量等が常に複雑に重なりあって系全体のバランスを変化させる要因となっている。これらの変化に対応するため、従来にあってはポンドピット３内の液面レベルを制御するに当たり、液面レベルを液面レベル検出手段により検出し、この液面レベル検出手段により検出した液面レベル情報に基づいて制御部２０により液面調整用の調整水をポンドピット３に投入することで応答性を高め、液面レベルを安定させている。
【０００５】
この液面制御を行うための液面調整用の調整水をポンドピット３の巾拡散部に投入することで乱流が起こり、ポンドピット３における透水性の抄造シート４の流入経路でスラリーの巾方向濃度分布に不均一を発生させている。このようにスラリーの巾方向濃度分布が不均一になると、透水性の抄造シート４上へのスラリー濃度分布も不均一となり、これらのことが原因となって製造される板状材の板厚がばらつきいたり、板厚不良が発生するという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な方法により厚みが均一な板状材を製造することができる抄造方法を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る抄造方法は、ヘッドタンク１内に供給したスラリー２をポンドピット３に供給して巾方向に分布させて透水性の抄造シート４で抄き上げるに当たって、スラリー２を適正濃度に調整するとともにポンドピット３の液面調整をするための調整水をヘッドタンク１にのみ投入し、調整水のヘッドタンク１への投入の制御を、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリー２の供給量、スラリー２の濃度の情報をもとに行うことを特徴とするものである。このように調整水をヘッドタンク１のみに投入してポンドピット３には投入しないことで、スラリー２を巾方向に拡散する部分で乱流が発生せず、ポンドピット３における透水性の抄造シート４の流入経路で巾方向濃度分布に不均一を発生させることがないものである。そして、調整水をヘッドタンク１のみに投入するにもかかわらず、スラリー２を適正濃度に調整するとともにポンドピット３の液面調整をするための調整水をヘッドタンク１にのみ投入し、調整水のヘッドタンク１への投入の制御を、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリー２の供給量、スラリー２の濃度の情報をもとに行うので、液面変動を抑えることができるものである。
【０００８】
そして、調整水のヘッドタンク１への投入の制御を、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリーの供給量、スラリーの濃度の情報をもとにファジー推論してファジーＰＩＤ制御を行うことが好ましい。このような方法を採用することで、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリーの供給量、スラリーの濃度の情報に対し、Ｐ．Ｉ．Ｄにそれぞれ重みを付け、その状態での重心をファジー推論することによりＰ．Ｉ．Ｄ定数を変化させてばらつきを小さくし、その時々のライン状態に対応させた調整水の投入制御が簡単にできるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１０】
図１には本発明の抄造装置が示してある。透水性の抄造シート４はエンドレスのコンベアーであって、この透水性の抄造シート４の上方にヘッドタンク１とポンドピット３とが配置してある。ヘッドタンク１にはスラリー供給装置５から材料となる高濃度のスラリー２が投入されるようになっている。スラリー供給装置５はスラリー供給用のポンプ５ａと、該ポンプ５ａの回転制御をするインバータ５ｂにより構成してある。またヘッドタンク１には調整水供給装置６からスラリー２を適正濃度に調整するとともに後述のポンドピット３の液面調整をするための調整水が投入されるようになっている。
【００１１】
調整水供給装置６は、調整水供給用のポンプ６ａと、該ポンプ６ａの回転制御をするインバータ６ｂにより構成してある。図中７は第２調整水供給装置であって調整水供給用のポンプ７ａと、該ポンプ７ａの回転制御をするインバータ７ｂにより構成してあり、８は第３調整水供給装置であって調整水供給用のポンプ８ａと、該ポンプ８ａの回転制御をするインバータ８ｂにより構成してある。上記第２調整水供給装置７は品種変更等大幅な総供給量の変化等がある場合調整水供給装置６と第２調整水供給装置７から調整水をヘッドタンク１に供給するようになっており、これでも対応できない場合には更に第３調整水供給装置８からも調整水を供給するようになっている。
【００１２】
ヘッドタンク１の下端部の出口部とポンドピット３の後端部の入口部とが供給管１１により連通接続してある。ヘッドタンク１内に供給された高濃度のスラリー２と調整水とを混合して濃度調整がされ、この濃度調整されたスラリー２が供給管１１を通り、ポンドピット３の入口部分の拡散部分で流れ巾を拡げながらポンドピット３内に供給され、ポンドピット３内を通過する透水性の抄造シート４で抄き上げられていくようになっている。ポンドピット３に供給さたスラリー２の一部は回収装置９に流れ、回収装置９に流れたスラリー２はオーバーフローにより過剰なスラリー２を回収し、回収した過剰なスラリー２は再び材料として再使用するものである。
【００１３】
ここで、本発明にあっては、スラリー２を適正濃度に調整するとともにポンドピット３の液面調整をするための調整水をヘッドタンク１にのみ１００％投入し、ポンドピット３には調整水を投入しないようにしたことに特徴がある。そして、従来にあってはポンドピット３の液面調整をするに当たって、液面レベル検出手段により検出した液面レベル情報に基づいて調整水をポンドピット３に投入していたのに対し、調整水のヘッドタンク１への投入の制御を、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリー２の供給量、スラリー２の濃度の情報をもとに行うようにしている。そして、この調整水のヘッドタンク１への投入の制御を、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリーの供給量、スラリーの濃度の情報をもとに制御するには以下のようにしておこなっている。
【００１４】
すなわち、透水性の抄造シート４の速度を検出して抄造速度を検出するための抄造速度検出手段、ポンドピット３の液面を検出するための抄造液面検出手段、スラリー２の供給量を検出するためのスラリー供給量検出手段、スラリー濃度を検出するためのスラリー濃度検出手段をもうけ、更に実施形態ではこれに加えて抄造品の厚みを検出する厚み検出手段等を設け、これらの検出手段により検出した抄造装置の状態変化の情報を制御部１０にデータ通信により入力し、更に、製造する品種の材料のデータ、製品の厚み規格等のデータを制御部１０に入力する。これらの諸情報に対しＰＩＤ制御における、Ｐ（比例）．Ｉ（積分）．Ｄ（微分）に重みを付け、その状態での重心をファジー推論することによりその状況を総合判断させ、最適なＰ．Ｉ．Ｄ定数に変化させてばらつきを小さくし、最適な液面制御を行うものである。
【００１５】
上記各情報における重み付けの例を説明すると、抄造速度（ライン速度）が速い場合は応答を早く、抄造速度が遅い場合は応答を遅く、また、製造する品種の材料のろ過係数が大きい場合は応答を早く、ろ過係数が小さい場合は応答を遅く、ピット形状（上部になるにつれて容積大）の偏差マイナスの場合は応答を早く、偏差プラスの場合は応答を遅く、抄造速度（ライン速度）変化量が大の場合は応答を早く、変化量が小さい場合は応答を遅く……というように重み付けをするものである。また、スラリーポンプ流量、濃度調整水流量の各設定変化量は、ポンプ流量設定が変化した場合、液面実績値が設定値付近、抄造速度（ライン速度）変化ゼロのとき、ヘッドタンク１総投入量が変化しないように、液面調整水量をフィードバック制御するものである。
【００１６】
また、液面実績値が設定値±ａ％以上の場合、液面制御を停止するという不感帯制御を行う。但し、この範囲内にて実績値が連続上昇下降傾向を示した場合は不感帯制御を解除する。
【００１７】
また、添付図面の実施形態においては、調整水供給装置６の他に、第２調整水供給装置７と第３調整水供給装置８とを設けてあるので、品種変更等大幅な総供給量の変化等がある場合第１調整水供給装置６と第２調整水供給装置７から調整水をヘッドタンク１に供給し、これでも対応できない場合には第３調整水供給装置８からも調整水を供給するというように、流量を変化させ、オペレータ作業の軽減と、液面変動を低減するようになっている。
【００１８】
図３のａ、ｂ、ｃは本発明の実施例として、ヘッドタンク１にのみ調整水を供給して、抄造速度、抄造液面、スラリーの供給量、スラリーの濃度等の情報をもとにファジー推論してファジーＰＩＤ制御を行った場合におけるポンドピット３内の巾方向におけるスラリー濃度分布を示しており、図４のｄ、ｅは従来の方法により、液面レベル検出手段で検出した液面レベル情報に基づいて制御部１０により液面調整用の調整水をポンドピット３に投入した従来例におけるポンドピット３内の巾方向における濃度分布を示している。この図３、図４から明らかなように、本発明においては従来例に比べて濃度のばらつきが大きく、中央部の濃度の薄い傾向も緩和されていることがわかる。これによる濃度のばらつきは、相関係数Ｒが０．８６％から、Ｒ＝０．１８に低減できた。
【００１９】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、ヘッドタンク内に供給したスラリーをポンドピットに供給して巾方向に分布させて透水性の抄造シートで抄き上げるに当たって、スラリーを適正濃度に調整するとともにポンドピットの液面調整をするための調整水をヘッドタンクにのみ投入し、調整水のヘッドタンクへの投入の制御を、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリーの供給量、スラリーの濃度の情報をもとに行うので、スラリーを巾方向に拡散する部分で乱流が発生せず、ポンドピットにおける透水性の抄造シートの流入経路で巾方向濃度分布に不均一を発生させることがなく、また、調整水をヘッドタンクのみに投入するにもかかわらず、スラリーを適正濃度に調整するとともにポンドピットの液面調整をするための調整水をヘッドタンクにのみ投入し、調整水のヘッドタンクへの投入の制御を、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリーの供給量、スラリーの濃度の情報をもとに行うので、液面変動を抑えることができ、この結果、簡単な方法で厚みが均一な板状材を製造することができるものである。
【００２０】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、調整水のヘッドタンクへの投入の制御を、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリーの供給量、スラリーの濃度の情報をもとにファジー推論してファジーＰＩＤ制御を行うので、少なくとも抄造速度、抄造液面、スラリーの供給量、スラリーの濃度等の情報に対し、Ｐ．Ｉ．Ｄにそれぞれ重みを付け、その状態での重心をファジー推論することによりＰ．Ｉ．Ｄ定数を変化させてばらつきを小さくし、その時々のライン状態に対応させた調整水の投入制御ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の抄造装置の概略構成図である。
【図２】従来例の抄造装置の概略構成図である。
【図３】本発明におけるポンドピット内の巾方向におけるスラリーの濃度分布を示すグラフである。
【図４】従来例におけるポンドピット内の巾方向におけるスラリー濃度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１  ヘッドタンク
２  スラリー
３  ポンドピット
４  透水性の抄造シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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