(57)【要約】【課題】  抄紙機において白水中に落ちた微細物を再度利用することを可能とし、抄紙機内を循環する微細物を減少させ、微細物の堆積を防止して、汚れ、紙切れ防止し、装置負荷の軽減を可能とする。【解決手段】  抄紙原料を抄紙用ヘッドボックスに供給する抄紙機の原料供給方法、装置において、抄紙用ヘッドボックス内部を多層に仕切って多層ヘッドボックスに構成し、ミキシングチェストで混合調整した紙原料に白水を加えて調整した抄紙原料が送られる原料供給配管を、多層ヘッドボックスの層毎に接続して抄紙原料を供給し、多層ヘッドボックスからフォーマ部のワイヤ上に紙原料の噴出を行うとともに、ワイヤを介して脱水により排出された白水を回収し、白水から回収された微細物原料を多層ヘッドボックスに対しては多層の内のワイヤに最も近い層以外の層にのみ供給する。【選択図】            図１
2006063455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙原料を抄紙用ヘッドボックスに供給する抄紙機の原料供給方法において、
前記抄紙用ヘッドボックス内部を多層に仕切って多層ヘッドボックスに構成し、
ミキシングチェストで混合調整した紙原料に白水を加えて調整した抄紙原料が送られる原料供給配管を、前記多層ヘッドボックスの前記層毎に接続して抄紙原料を供給し、
同多層ヘッドボックスからフォーマ部のワイヤ上に紙原料の噴出を行うとともに、
同ワイヤを介して脱水により排出された白水を回収し、
回収された同白水から微細物原料をディスクセーブオールで回収した後、
回収された微細物原料を前記多層ヘッドボックスに対しては前記多層の内の前記ワイヤに最も近い層以外の層にのみ供給することを特徴とする抄紙機の原料供給方法。
【請求項２】
請求項１に記載の抄紙機の原料供給方法において、
前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を、
前記多層ヘッドボックスに対しては前記多層の内の前記ワイヤに最も近い層以外の層にのみ供給すると共に、
同回収された微細物原料の一部を前記ミキシングチェストに供給することを特徴とする抄紙機の原料供給方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の抄紙機の原料供給方法において、
前記多層ヘッドボックス内部は上層、中間層、下層の３層に構成し、
前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を、前記多層ヘッドボックスに対しては前記３層の内の中間層にのみ供給することを特徴とする抄紙機の原料供給方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の抄紙機の原料供給方法において、
前記多層ヘッドボックス内部は上層、下層の２層に構成し、
前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を、前記多層ヘッドボックスに対しては前記２層の内の上層にのみ供給することを特徴とする抄紙機の原料供給方法。
【請求項５】
抄紙原料を抄紙用ヘッドボックスに供給する抄紙機の原料供給装置において、
前記抄紙用ヘッドボックスは内部を多層に仕切って構成した多層ヘッドボックスとし、
ミキシングチェストで混合調整した紙原料に白水を加えて調整した抄紙原料が送られるとともに前記多層ヘッドボックスの前記各層毎に接続して抄紙原料を供給する原料供給配管と、
同多層ヘッドボックスからフォーマ部のワイヤ上に噴出された抄紙原料から同ワイヤを介して脱水により回収された白水が供給され同白水中から微細物原料を回収するディスクセーブオールと、
前記多層ヘッドボックスの前記多層の内の前記ワイヤに最も近い層以外の層に接続する前記原料供給配管のみに接続して前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を供給する微細物供給配管とを備えてなることを特徴とする抄紙機の原料供給装置。
【請求項６】
請求項５に記載の抄紙機の原料供給装置において、
前記微細物供給配管と同微細物供給配管が接続する原料供給配管とが接続した下流側に混合部を設けてなることを特徴とする抄紙機の原料供給装置。
【請求項７】
請求項５に記載の抄紙機の原料供給装置において、
前記微細物供給配管と同微細物供給配管が接続する原料供給配管とに流量調整弁を設けてなることを特徴とする抄紙機械の原料供給装置。
【請求項８】
請求項５に記載の抄紙機の原料供給装置において、
前記微細物供給配管はその分岐管が、前記ミキシングチェストにも接続して同ミキシングチェストに前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を供給するように構成されてなることを特徴とする抄紙機の原料供給装置。
【請求項９】
請求項５ないし請求項８のいずれかに記載の抄紙機の原料供給装置において、
前記多層ヘッドボックス内部は上層、中間層、下層の３層に構成され、
前記微細物供給配管は、前記３層のそれぞれに接続する前記原料供給配管に対しては前記中間層に接続する紙原料供給配管にのみ接続してなることを特徴とする抄紙機の原料供給装置。
【請求項１０】
請求項５ないし請求項８のいずれかに記載の抄紙機の原料供給装置において、
前記多層ヘッドボックス内部は上層、下層の２層に構成され、
前記微細物供給路は、前記２層のそれぞれに接続する前記原料供給配管に対しては前記上層に接続する紙原料供給配管にのみ接続してなることを特徴とする抄紙機の原料供給装置。
【請求項１１】
請求項５ないし請求項１０のいずれかに記載の抄紙機の原料供給装置を備えてなることを特徴とする抄紙機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は製紙設備における抄紙機に関し、特に抄紙機の多層抄紙用のヘッドボックスへの抄紙に係る原料の供給方法および供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６から図９に基づき、従来の抄紙機とその原料供給方法および原料供給装置を説明する。図６は従来の抄紙機のフォーマ部から上流側を示す要部構成図であり、抄紙に係る原料のフロー図を示す。図７は図６中のヘッドボックスの拡大断面図、図８は抄紙機の原料供給装置の改良された従来例の説明図、図９は改良された他の従来例の説明図である。
【０００３】
図６において、１０はミキシングボックスであり、通常、複数の紙原料１、２が供給され、混合したものを、高濃度原料３としてミキシングチェスト１１に送る。高濃度原料３は、ミキシングチェスト１１において後述のディスクセーブオール１２から送られた微細繊維、填料等の微細物を多く含む高濃度原料４（本明細書において「微細物原料４」という）と混合され成分、濃度等の調整が行われ、その後、原料の水頭を一定に保つためのマシンチェスト１５へ送られ、さらに、ごみ等を取り繊維濃度を一定にするためのスタッフボックス１６を経た後、白水サイロ１７からの白水６により抄紙濃度に希釈され、抄紙原料５としてスクリーン１８を介してヘッドボックス２０に供給される。
【０００４】
ヘッドボックス２０は抄紙方向に対して横方向に数ｍ〜１０ｍ程度の幅と１０ｍｍ程度の間隙を有するノズル２１を備えるが、図７に示すように、ヘッドボックス２０内には複数の通路２２が並列にノズル２１方向に穿設され、抄紙原料５はヘッドボックス２０内の上流側空間２３から各通路２２に分流した後ノズル２１内で合流しつつ噴出することによりノズル２１から一様に噴出されて、フォーマ部３０において抄紙原料５を挟むように噴出方向に移動する一対のワイヤ（抄紙網）３１間に供給される。
【０００５】
抄紙原料５は、以後、フォーマ部３０、図示しないプレス部、ドライヤ部、カレンダ部、リール部等を経て紙製品となるが、フォーマ部３０およびプレス部での脱水工程において脱水された白水６は、白水サイロ１７に回収される。抄紙機のフォーマ部３０やプレス部で紙原料より脱水される白水６中には、純粋な水だけでなく、微細な繊維分及び填料が多量に含まれている。填料とは、抄紙の際にパルプに加えられる炭酸カルシウム、シリカ等の灰分である。
【０００６】
そこで、白水６は微細繊維や填料等の微細物を回収するため、白水サイロ１７から白水ピット２４を介して、ディスクセーブオール１２と呼ばれる分離機に送られる。ディスクセーブオール１２での分離は、目の細かいフィルタを通して行われるが、実際にはミキシングボックス１０で混合された複数の紙原料１、２からなる未使用の高濃度原料３の一部（スウィートナーと呼ばれる）がディスクセーブオール１２内でのフィルタ要素として白水６に加えられ、微細物が溜り易いようにしている。
【０００７】
ディスクセーブオール１２で回収された微細物原料４は、前述のようにミキシングチェスト１１に送られ、通常の原料としての高濃度原料３に混合され、高濃度原料３の成分、濃度等を調整するために用いられる。その後、高濃度原料３は、上述のように、マシンチェスト１５、スタッフボックス１６に送られ、白水サイロ１７の白水６により抄紙濃度に希釈され抄紙原料５としてスクリーン１８を通過させた後、原料供給配管１９によりヘッドボックス２０に送られるシステムに構成されている。
【０００８】
なお、ディスクセーブオール１２で濾過、分離された低濃度白水７は、セーブオールピット２５に排出され、シャワー水等に再利用される。また、図６中、Ｐは各フロー中の主要なポンプである。
【０００９】
このような従来のシステムにおいては、フォーマ部３０や図示しないプレス部の脱水工程で一度白水６中に抜け落ちた微細物は、回収されて循環し、再び抄紙原料５内に取り入れられてヘッドボックス２０からフォーマ部３０のワイヤ３１上へ噴射されるループを形成するが、一度抜け落ちた微細物のため、再び抜け落ちる可能性が高い。従って、白水６中の微細物は何度も上記ループを循環することになり、上記ループ及び抄紙機のヘッドボックス２０やフォーマ部３０に堆積し塊（フロック）になり易く、抄紙機を汚す原因となっている。
【００１０】
また、その塊が何かの拍子に剥がれ落ちると紙切れにつながり、紙製造効率の低下を招く。更に、ディスクセーブオール１２の負荷をはじめ、上記ループ中の各機器の負荷を増加させる等の問題がある。
【００１１】
従来から紙層形成の改良技術は種々考えられており、その改良例１として、特公昭６０−１８１３９７号公報（特許文献１）に示されるものを図８により説明する。この例は、紙層形成方法に関するものであり、ヘッドボックス６０内を長繊維Ｌが供給される流路６０ａ、６０ａと、その間に形成され短繊維Ｓが供給される流路６０ｂを設け、ヘッドボックス６０のノズル部６１を挟むように両側にフォーマ部６２のワイヤ６３を配し、流路６０ａの出口６１ａが先ずワイヤ６３に対して開口し、ついで長繊維Ｌの紙層形成可能範囲長さ６４だけ下流側に流路６０ｂの出口６１ｂがワイヤ６３に対して開口するように構成されている。
【００１２】
そして、最初に流路６０ａの出口６１ａからフォーマ部６２のワイヤ６３に長繊維Ｌを付着させ、長繊維Ｌの紙層形成後に流路６０ｂの出口６１ｂから短繊維Ｓを噴射させることにより、短繊維Ｓを長繊維Ｌでサンドイッチ状に挟み紙層を形成するものであり、長繊維Ｌが濾過助剤の役目を行うことで短繊維Ｓがワイヤ６３から抜け難くし、紙層構造を改良する、としている。
【００１３】
しかしながら、上記の従来の改良例１は紙層構造の改善を目的としており、ヘッドボックスへ供給する原料供給配管系統を長繊維と短繊維とに分けて、層状の紙層構造を形成することにのみ着目しており、白水中に落ちた微細物を再度利用することに関しては示していない。
【００１４】
また、他の従来の改良例２として、特表２００２−５２９６１１公報に示されるものを図９により説明する。この例は、簡易な基準紙料システムによる多層ウエブの地合構成方法に関するものであるが、特に、いくつかの層を含む紙料システムにおいて、各層の特性を追加紙料によってさまざまに調整する方法を示している。図９に示すように、基準紙料源Ｍを分割して２〜ｎ本の別々の部分流Ｍ１〜Ｍｎとし、それらに追加紙料Ｂ１〜Ｂｎを混合して基準紙料との均質な混合物を生成し、均質な混合物をさらにポンプＡ１〜Ａｎによって機械スクリーンＳ１〜Ｓｎを介して多層ヘッドボックスＨの入口ヘッダの中へ送り込む方式である。
【００１５】
上記の従来の改良例２は、基準紙料源Ｍを分割した複数本の別々の部分流にそれぞれ追加紙料を混合して基準紙料との均質な混合物を生成し、均質な混合物を供給する方式であって多層ウエブの地合改良を行うものであるが、改良例２も、白水中に落ちた微細物を再度利用することに関しては示していない。
【００１６】
【特許文献１】特公昭６０−１８１３９７号公報（第１、２頁、図２）
【特許文献２】特表２００２−５２９６１１公報（第５、６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記の従来例の問題点を解消し、抄紙機において白水中に落ちた微細物を再度利用することを可能とし、且つ、フォーマ部及び原料配管ラインを循環する微細物を減少させ、微細物の堆積を防止して、汚れ、紙切れ防止ができるとともに装置負荷の軽減も可能とする、抄紙機とその原料供給方法および原料供給装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされ、下記の（１）から（１１）の手段を提供するものであり、以下、特許請求の範囲に記載の順に説明する。
【００１９】
（１）その第１の手段として、抄紙原料を抄紙用ヘッドボックスに供給する抄紙機の原料供給方法において、前記抄紙用ヘッドボックス内部を多層に仕切って多層ヘッドボックスに構成し、ミキシングチェストで混合調整した紙原料に白水を加えて調整した抄紙原料が送られる原料供給配管を、前記多層ヘッドボックスの前記層毎に接続して抄紙原料を供給し、同多層ヘッドボックスからフォーマ部のワイヤ上に紙原料の噴出を行うとともに、
同ワイヤを介して脱水により排出された白水を回収し、回収された同白水から微細物原料をディスクセーブオールで回収した後、回収された微細物原料を前記多層ヘッドボックスに対しては前記多層の内の前記ワイヤに最も近い層以外の層にのみ供給することを特徴とする抄紙機の原料供給方法を提供する。
【００２０】
（２）第２の手段としては、第１の手段の抄紙機の原料供給方法において、前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を、前記多層ヘッドボックスに対しては前記多層の内の前記ワイヤに最も近い層以外の層にのみ供給すると共に、同回収された微細物原料の一部を前記ミキシングチェストに供給することを特徴とする抄紙機の原料供給方法を提供する。
【００２１】
（３）また、第３の手段として、第１の手段または第２の手段の抄紙機の原料供給方法において、前記多層ヘッドボックス内部は上層、中間層、下層の３層に構成し、前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を、前記多層ヘッドボックスに対しては前記３層の内の中間層にのみ供給することを特徴とする抄紙機の原料供給方法を提供する。
【００２２】
（４）第４の手段として、第１の手段または第２の手段の抄紙機の原料供給方法において、前記多層ヘッドボックス内部は上層、下層の２層に構成し、前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を、前記多層ヘッドボックスに対しては前記２層の内の上層にのみ供給することを特徴とする抄紙機の原料供給方法を提供する。
【００２３】
（５）第５の手段として、抄紙原料を抄紙用ヘッドボックスに供給する抄紙機の原料供給装置において、前記抄紙用ヘッドボックスは内部を多層に仕切って構成した多層ヘッドボックスとし、ミキシングチェストで混合調整した紙原料に白水を加えて調整した抄紙原料が送られるとともに前記多層ヘッドボックスの前記各層毎に接続して抄紙原料を供給する原料供給配管と、同多層ヘッドボックスからフォーマ部のワイヤ上に噴出された抄紙原料から同ワイヤを介して脱水により回収された白水が供給され同白水中から微細物原料を回収するディスクセーブオールと、前記多層ヘッドボックスの前記多層の内の前記ワイヤに最も近い層以外の層に接続する前記原料供給配管のみに接続して前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を供給する微細物供給配管とを備えてなることを特徴とする抄紙機の原料供給装置を提供する。
【００２４】
（６）第６の手段として、第５の手段の抄紙機の原料供給装置において、前記微細物供給配管と同微細物供給配管が接続する原料供給配管とが接続した下流側に混合部を設けてなることを特徴とする抄紙機の原料供給装置を提供する。
【００２５】
（７）第７の手段として、第５の手段の抄紙機の原料供給装置において、前記微細物供給配管と同微細物供給配管が接続する原料供給配管とに流量調整弁を設けてなることを特徴とする抄紙機械の原料供給装置を提供する。
【００２６】
（８）第８の手段として、第５の手段の抄紙機の原料供給装置において、前記微細物供給配管はその分岐管が、前記ミキシングチェストにも接続して同ミキシングチェストに前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を供給するように構成されてなることを特徴とする抄紙機の原料供給装置を提供する。
【００２７】
（９）第９の手段として、第５の手段ないし第８の手段のいずれかの抄紙機の原料供給装置において、前記多層ヘッドボックス内部は上層、中間層、下層の３層に構成され、前記微細物供給配管は、前記３層のそれぞれに接続する前記原料供給配管に対しては前記中間層に接続する紙原料供給配管にのみ接続してなることを特徴とする抄紙機の原料供給装置を提供する。
【００２８】
（１０）第１０の手段として、第５の手段ないし第８の手段のいずれかの抄紙機の原料供給装置において、前記多層ヘッドボックス内部は上層、下層の２層に構成され、前記微細物供給路は、前記２層のそれぞれに接続する前記原料供給配管に対しては前記上層に接続する紙原料供給配管にのみ接続してなることを特徴とする抄紙機の原料供給装置を提供する。
【００２９】
（１１）第１１の手段として、第５の手段ないし第１０の手段のいずれかの抄紙機の原料供給装置を備えてなることを特徴とする抄紙機を提供する。
【発明の効果】
【００３０】
（１）特許請求の範囲に記載の請求項１の発明によれば、抄紙原料を抄紙用ヘッドボックスに供給する抄紙機の原料供給方法において、前記抄紙用ヘッドボックス内部を多層に仕切って多層ヘッドボックスに構成し、ミキシングチェストで混合調整した紙原料に白水を加えて調整した抄紙原料が送られる原料供給配管を、前記多層ヘッドボックスの前記層毎に接続して抄紙原料を供給し、同多層ヘッドボックスからフォーマ部のワイヤ上に紙原料の噴出を行うとともに、同ワイヤを介して脱水により排出された白水を回収し、回収された同白水から微細物原料をディスクセーブオールで回収した後、回収された微細物原料を前記多層ヘッドボックスに対しては前記多層の内の前記ワイヤに最も近い層以外の層にのみ供給するように構成したので、ワイヤに最も近い層以外の微細物を多く含んだ層の脱水は、ワイヤに最も近い層の抄紙原料により形成されたワイヤ上のマットを介して行われるため、マットがフィルタの役目をして微細物を捕捉し、ワイヤからの抜け落ちを防止する。そのため、フォーマ部およびプレス部と原料供給の各配管ラインを循環する微細物が減少するので、微細物の堆積が防止でき、汚れ、紙切れ防止が可能となる。またディスクセーブオールやその他の機器の負荷が軽減できる。さらに、微細物中の微細繊維は紙層間の結合を向上させるバインダーとして働くため、紙の層間強度を向上させる効果が得られる。
【００３１】
（２）請求項２の発明によれば、請求項１に記載の抄紙機の原料供給方法において、前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を、前記多層ヘッドボックスに対しては前記多層の内の前記ワイヤに最も近い層以外の層にのみ供給すると共に、同回収された微細物原料の一部を前記ミキシングチェストに供給するように構成したので、請求項１の発明の作用効果に加え、ミキシングチェストで紙原料を混合調整した高濃度原料に微細物原料の一部を混合して高濃度原料の成分、濃度等の調整が行える。
【００３２】
（３）請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の抄紙機の原料供給方法において、前記多層ヘッドボックス内部は上層、中間層、下層の３層に構成し、前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を、前記多層ヘッドボックスに対しては前記３層の内の中間層にのみ供給するように構成したので、請求項１または請求項２の発明の作用効果を３層の多層抄紙で奏することができ、ツインワイヤ式抄紙機等の一対のワイヤの間に抄紙原料を噴射するタイプの抄紙機において、多層ヘッドボックスの３層のうちのフォーマ部のワイヤに最も近い上下層以外の層、すなわち中間層に微細物原料が供給されて、その作用効果を効果的に発揮する。
【００３３】
（４）請求項４の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の抄紙機の原料供給方法において、前記多層ヘッドボックス内部は上層、下層の２層に構成し、前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を、前記多層ヘッドボックスに対しては前記２層の内の上層にのみ供給するように構成したので、請求項１または請求項２の発明の作用効果を２層の多層抄紙で奏することができ、長網式抄紙機のように、下方で移動するワイヤ上に抄紙原料を載せるように噴射する抄紙機において、多層ヘッドボックスの２層のうちのフォーマ部のワイヤに最も近い下層以外の層、すなわち上層に微細物原料が供給されて、その作用効果を効果的に発揮する。
【００３４】
（５）請求項５の発明によれば、抄紙原料を抄紙用ヘッドボックスに供給する抄紙機の原料供給装置において、前記抄紙用ヘッドボックスは内部を多層に仕切って構成した多層ヘッドボックスとし、ミキシングチェストで混合調整した紙原料に白水を加えて調整した抄紙原料が送られるとともに前記多層ヘッドボックスの前記各層毎に接続して抄紙原料を供給する原料供給配管と、同多層ヘッドボックスからフォーマ部のワイヤ上に噴出された抄紙原料から同ワイヤを介して脱水により回収された白水が供給され同白水中から微細物原料を回収するディスクセーブオールと、前記多層ヘッドボックスの前記多層の内の前記ワイヤに最も近い層以外の層に接続する前記原料供給配管のみに接続して前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を供給する微細物供給配管とを備えてなるように構成したので、ワイヤに最も近い層以外の微細物を多く含んだ層の脱水は、ワイヤに最も近い層の抄紙原料により形成されたワイヤ上のマットを介して行われるため、マットがフィルタの役目をして微細物を捕捉し、ワイヤからの抜け落ちを防止する。そのため、フォーマ部およびプレス部と原料供給の各配管ラインを循環する微細物が減少するので、微細物の堆積が防止でき、汚れ、紙切れ防止が可能となる。またディスクセーブオールやその他の機器の負荷が軽減できる。さらに、微細物中の微細繊維は紙層間の結合を向上させるバインダーとして働くため、紙の層間強度を向上させる効果が得られる。
【００３５】
（６）請求項６の発明によれば、請求項５に記載の抄紙機の原料供給装置において、前記微細物供給配管と同微細物供給配管が接続する原料供給配管とが接続した下流側に混合部を設けてなるように構成したので、請求項５の発明の作用効果に加え、抄紙原料と微細物原料の拡散、混合が十分に行われ、より均一な紙品質が得られる。
【００３６】
（７）請求項７の発明によれば、請求項５に記載の抄紙機の原料供給装置において、前記微細物供給配管と同微細物供給配管が接続する原料供給配管とに流量調整弁を設けてなるように構成したので、請求項５の発明の作用効果に加え、抄紙原料と微細物原料の混合割合を調整することができ、紙品質の設定、管理をより確実に行える。
【００３７】
（８）請求項８の発明によれば、請求項５に記載の抄紙機の原料供給装置において、前記微細物供給配管はその分岐管が、前記ミキシングチェストにも接続して同ミキシングチェストに前記ディスクセーブオールで回収された微細物原料を供給するように構成されてなるように構成したので、請求項５の発明の作用効果に加え、ミキシングチェストで紙原料を混合調整した高濃度原料に微細物原料の一部を混合して高濃度原料の成分、濃度等の調整が行える。
【００３８】
（９）請求項９の発明によれば、請求項５ないし請求項８のいずれかに記載の抄紙機の原料供給装置において、前記多層ヘッドボックス内部は上層、中間層、下層の３層に構成され、前記微細物供給配管は、前記３層のそれぞれに接続する前記原料供給配管に対しては前記中間層に接続する紙原料供給配管にのみ接続してなるように構成したので、請求項５ないし請求項８のいずれかの発明の作用効果を３層の多層抄紙で奏することができ、ツインワイヤ式抄紙機等の一対のワイヤの間に抄紙原料を噴射するタイプの抄紙機において、多層ヘッドボックスの３層のうちのフォーマ部のワイヤに最も近い上下層以外の層、すなわち中間層に微細物原料が供給されて、その作用効果を効果的に発揮する。
【００３９】
（１０）請求項１０の発明によれば、請求項５ないし請求項８のいずれかに記載の抄紙機の原料供給装置において、前記多層ヘッドボックス内部は上層、下層の２層に構成され、前記微細物供給路は、前記２層のそれぞれに接続する前記原料供給配管に対しては前記上層に接続する紙原料供給配管にのみ接続してなるように構成したので、請求項５ないし請求項８のいずれかの発明の作用効果を２層の多層抄紙で奏することができ、長網式抄紙機のように、下方で移動するワイヤ上に抄紙原料を載せるように噴射する抄紙機において、多層ヘッドボックスの２層のうちのフォーマ部のワイヤに最も近い下層以外の層、すなわち上層に微細物原料が供給されて、その作用効果を効果的に発揮する。
【００４０】
（１１）請求項１１の発明によれば、抄紙機を、請求項５ないし請求項１０のいずれかに記載の抄紙機の原料供給装置を備えてなるように構成したので、請求項５ないし請求項１０のいずれかに記載の抄紙機の原料供給装置の作用効果を奏することで、原料供給の各配管ラインを循環する微細物が減少し、微細物の堆積が防止でき、汚れ、紙切れ防止が可能となり、各機器の負荷が軽減できる。また、微細物中の微細繊維は紙層間の結合を向上させるバインダーとして働くため、紙の層間強度を向上できる抄紙機となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明は、上記の課題に対して、スクリーンを通過させた後の抄紙原料を送る原料供給配管を複数系統に分岐し、ヘッドボックス内部を多層に分割した多層ヘッドボックスの各層へ、分岐した各原料供給配管を接続し抄紙原料の供給を行うと共に、ディスクセーブオールで回収された微細物原料を送る微細物供給配管を、多層抄紙用ヘッドボックスの多層の内のフォーマ部のワイヤ（抄紙網）に最も近い層以外の層に接続する原料供給配管のみに接続し、微細物原料を供給する。またさらに、微細物供給配管を分岐し、微細物原料の一部をミキシングチェストに供給するようにした。
【００４２】
本発明を実施するための最良の形態として、以下に本発明の実施例１および実施例２を説明する。
【実施例１】
【００４３】
図１、図２に基づき、本発明の実施例１に係る抄紙機とその原料供給方法および原料供給装置を説明する。図１は本実施例の抄紙機のフォーマ部から上流側を示す要部構成図であり、抄紙に係る原料のフロー図を示す。図２は図１中のヘッドボックスの拡大断面図である。本実施例は、図１、図２により説明した上述の従来例に対して、多層ヘッドボックスと多層ヘッドボックスに接続する原料供給配管、微細物供給配管の構成が異なる他は同様であるので、同様部分には同符号を付して説明を省略し、異なる点を主に以下説明する。
【００４４】
本実施例において、ミキシングボックス１０に複数の紙原料１、２が供給され、混合したものを、高濃度原料３としてミキシングチェスト１１に送り、ミキシングチェスト１１においてディスクセーブオール１２から送られた微細繊維、填料等の微細物を多く含む高濃度原料である微細物原料４と混合されて成分、濃度等の調整が行われ、その後、原料の水頭を一定に保つためのマシンチェスト１５へ送られ、さらにごみ等を取り繊維濃度を一定にするためのスタッフボックス１６を経た後、白水サイロ１７からの白水６により抄紙濃度に希釈され、抄紙原料５としてスクリーン１８を通過後、ヘッドボックスに供給される点は、前述の従来例と同様である。
【００４５】
本実施例のヘッドボックスは多層抄紙用の多層ヘッドボックス４０を形成しており、多層ヘッドボックス４０は抄紙方向に対して横方向に数ｍ〜１０ｍ程度の幅と１０ｍｍ程度の間隙を有するノズル４１を備えるが、図２に示すように、多層ヘッドボックス４０内には複数の通路４２が並列にノズル４１方向に穿設されている。
【００４６】
また、多層ヘッドボックス４０内の上流側空間４３は、フォーマ部３０のワイヤ３１の面に沿う方向の仕切り部４４で多層（本実施例では３層の場合を示し、以下、３層の場合を例に説明する）に仕切られ、上層空間４３ａ、中間層空間４３ｂ、下層空間４３ｃに
区画されている。
【００４７】
複数の通路４２は、その上流側が上層空間４３ａ、中間層空間４３ｂ、下層空間４３ｃそれぞれに連通するもの（図２においては、上下２段分ずつ）に分けられ、ノズル４１内も各通路４２出口から下流側に向けて延設されたシート群４５でノズル４１先端近くまで仕切られている。従って、多層ヘッドボックス４０内は全体が上流から下流にかけて、上層４０ａ、中間層４０ｂ、下層４０ｃの３層に構成され、ノズル４１内の先端近くで合流する構造となっている。
【００４８】
スクリーン１８を通過後の抄紙原料５の原料供給配管１９は、３系統の原料供給配管１９ａ、１９ｂ、１９ｃに並列に分岐し、それぞれ多層ヘッドボックス４０の上層空間４３ａ、中間層空間４３ｂ、下層空間４３ｃに接続して、各空間それぞれに個別に抄紙原料５を供給するようになっている。
【００４９】
上層空間４３ａ、中間層空間４３ｂ、下層空間４３ｃそれぞれに供給された抄紙原料５は、多層ヘッドボックス４０内の上層４０ａ、中間層４０ｂ、下層４０ｃを通過後ノズル４１内の先端近くで合流しつつノズル４１から噴出することにより、フォーマ部３０において噴出する抄紙原料５を挟むように噴出方向に移動する一対のワイヤ３１間に供給される。
【００５０】
一方、ディスクセーブオール１２で回収された微細物原料４は、微細物供給配管２６を通り、多層ヘッドボックス４０の３層のうちのフォーマ部３０のワイヤ３１に最も近い上層４０ａ、下層４０ｃ以外の層、すなわち中間層４０ｂに接続する原料供給配管１９ｂに供給される。
【００５１】
また、微細物供給配管２６から分岐した分岐管２６ａをミキシングチェスト１１に接続し、微細物原料４の一部をミキシングチェスト１１に供給するようにし、高濃度原料３と混合して高濃度原料３の成分、濃度等の調整を行えるように構成している。
【００５２】
ミキシングチェスト１１で微細物原料４を取り込んだ高濃度原料３は、白水６と混合されて抄紙原料５に希釈され、スクリーン１８に送られる。希釈された抄紙原料５はスクリーン１８通過後、並列３系統に分岐された原料供給配管１９ａ、１９ｂ、１９ｃへ送られるが、中間層４０ｂへの原料供給配管１９ｂには前述の微細物供給配管２６が合流し回収された微細物原料４が送り込まれてくる。
【００５３】
このように微細繊維や填料等を多量に含む微細物原料４を多層ヘッドボックス４０の中間層４０ｂに入れることにより、多層ヘッドボックス４０から噴出する抄紙原料５は微細物の多い中間層と、微細物の少ない上層、下層とで構成され、フォーマ部３０のワイヤ３１で挟まれて脱水される。
【００５４】
フォーマ部３０の脱水過程では、抄紙原料５の上下層がワイヤ３１に接触し脱水が始まり、ワイヤ３１上にマットが形成される。微細物を多く含んだ中間層の脱水は、ワイヤ３１上に形成されたマットを介して行われる為、マットがフィルタの役目をして微細物を捕捉し、ワイヤ３１からの抜け落ちを防止する。図示しないプレス部の脱水過程でも同様に微細物の抜け落ちが防止される。
【００５５】
本実施例によれば、微細物を多く含んだ中間層の脱水は、上下層の抄紙原料５により形成されたワイヤ３１上のマットを介して行われる為、マットがフィルタの役目をして微細物を捕捉し、ワイヤ３１からの抜け落ちを防止する。抄紙原料５中の微細物のワイヤ３１からの抜け落ちが低減され、フォーマ部３０およびプレス部と原料供給の各配管ラインを循環する微細物が減少するため、微細物の堆積が防止でき、汚れ、紙切れ防止が可能となる。またディスクセーブオール１２やその他の機器の負荷が軽減できる。さらに、微細物中の微細繊維は紙層間の結合を向上させるバインダーとして働くため、紙の層間強度を向上させる効果がある。
【実施例２】
【００５６】
図３から図５に基づき、本発明の実施例２に係る抄紙機とその原料供給方法および原料供給装置を説明する。図３は本実施例における原料供給配管と微細物供給配管との接続部周辺のフロー図である。図４は図３中の混合部の一例の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中Ａ−Ａ矢視断面図である。図５は同じく混合部の他の例の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ矢視断面図である。
【００５７】
本実施例は、原料供給配管１９ｂと微細物供給配管２６との接続部の構成が実施例１と異なる他は、図１、図２に示した実施例１と同様であり、同様部分は同符号を付して説明を省略し、また図１および図２も参照することとし、実施例１と異なる点を主に以下説明する。
【００５８】
本実施例においては、図３に示すように、原料供給配管１９ｂと微細物供給配管２６との接続部５０の下流側において混合部５１を設け、接続部５０の上流側において原料供給配管１９ｂに流量調整弁５２、微細物供給配管２６に流量調整弁５３を設けている。
【００５９】
すなわち、抄紙濃度に希釈された抄紙原料５は３系統に分岐された原料供給配管１９ａ、１９ｂ、１９ｃにより多層ヘッドボックス４０に送られてくるが、中間層４０ｂへの原料供給配管１９ｂにはディスクセーブオール１２で回収された微細物原料４が微細物供給配管２６で送り込まれてくる。ここで抄紙原料５と微細物原料４の混合が不十分な場合は、原料の分散状態や紙の強度が不均一となり、紙品質が低下する。
【００６０】
それを防止するため、本実施例では、中間層への原料供給配管１９ｂと微細物供給配管２６が合流した後、抄紙原料５と微細物原料４が均一に混合するための混合部５１を設けている。また、抄紙原料５と微細物原料４の混合割合を調整するために流量調整弁５２、５３を、原料供給配管１９ｂと微細物供給配管２６にそれぞれ介装している。
【００６１】
混合部５１は適宜の構造のものが適用されるが、その例５１′、５１″を図４、図５に示す。混合部５１においては、混合される両流体中の繊維等の微細物に対して剪断力を繰り返しかけて分散を促進することが混合上効果的である。
【００６２】
図４に示す混合部５１′は、原料供給配管１９ｂと微細物供給配管２６との接続部５０の下流側の原料供給配管１９ｂに大径部５４と小径部５５とを交互に設けたものである。小径部５５から大径部５４に拡大するところで流速は遅くなり、大径部５４から小径部５５に縮小するところで流速は加速され、加減速によって流体に剪断力が働き、液体中の繊維等が引伸ばされて拡散が促進され、混合される。
【００６３】
図５に示す混合部５１″は、図４のものと同様に接続部５０の下流側の原料供給配管１９ｂに設けたものであるが、矩形ボックス５６を介装したものである。矩形ボックス５６の上流側には円断面から矩形断面に変換接続する拡管部５７、下流側には矩形断面から円断面に変換接続する縮管部５８を設け原料供給配管１９ｂに接続するとともに、矩形ボックス５６内の上面５６ａ、下面５６ｂを流れ方向に従いジグザグな傾斜面として、流れ方向で流路断面積の拡大、縮小を繰り返すように形成している。
【００６４】
小流路断面積部５９ａから大流路断面積部５９ｂに拡大するところでは流速は遅くなり、逆に縮小するところでは流速は加速され、加減速によって流体に剪断力が働き、液体中の繊維が引伸ばされて拡散が促進され、混合される。
【００６５】
なお、例示した混合部５１′、５１″はいずれも拡散、混合の効果が高い上、主に筒型部材の組み合わせ、または、主に板部材の組み合わせから構成でき、構造的に簡潔、低コストのものとできる。
【００６６】
本実施例によれば、混合部５１を設けることにより、上記実施例１の作用効果に加えて、抄紙原料５と微細物原料４の拡散、混合が十分に行われ、より均一な紙品質が得られる。また、流量調整弁５２、５３を設けることにより抄紙原料５と微細物原料４の混合割合を調整することができ、紙品質の設定、管理をより確実に行える。
【００６７】
以上、本発明を図示の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構成および構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００６８】
例えば、上記実施例は多層ヘッドボックス４０内を３層に形成したものを示したが、それ以上の多層のものにおいても同様に適用でき、逆に上層、下層の２層に形成した２層ヘッドボックスにおいても適用でき、同様の作用効果を奏する。
【００６９】
尤も２層の場合は、上記実施例のようにフォーマ部３０がいわゆるツインワイヤ式抄紙機等の一対のワイヤの間に抄紙原料５を噴射するタイプではなく、いわゆる長網式抄紙機のように、下方で移動するワイヤ上に抄紙原料５を載せるように噴射するタイプの抄紙機においてその作用効果を効果的に発揮する。その場合、ディスクセーブオール１２で回収された微細物原料４は、微細物供給配管２６を通り、２層ヘッドボックスの２層のうちのフォーマ部のワイヤに最も近い下層以外の層、すなわち上層に接続する原料供給配管に供給される。
【００７０】
しかし、実施例で示したような３層ヘッドボックス４０によれば、ツインワイヤ式抄紙機等の一対のワイヤの間に抄紙原料５を噴射するタイプの抄紙機において本発明の作用効果を効果的に発揮するものとなる。
【００７１】
また、本発明の要件を有すれば、抄紙機、およびその原料供給装置の原料のフローは、図１の実施例のフローと同一でなく一部変形、追加、削除されたフローを行うものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施例１に係る抄紙機のフォーマ部から上流側を示す要部構成図であって、抄紙に係る原料のフローを示す。
【図２】図１中のヘッドボックスの拡大断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係る抄紙機における原料供給配管と微細物供給配管との接続部周辺のフロー図である。
【図４】図３中の混合部の一例の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中Ａ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図３中の混合部の他の例の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】従来の抄紙機のフォーマ部から上流側を示す要部構成図であり、抄紙に係る原料のフローを示す。
【図７】図６中のヘッドボックスの拡大断面図である。
【図８】抄紙機の原料供給装置の改良された従来例の説明図である。
【図９】抄紙機の原料供給装置の改良された他の従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１                  紙原料
２                  紙原料
３                  高濃度原料
４                  微細物原料
５                  抄紙原料
６                  白水
７                  低濃度白水
１０                ミキシングボックス
１１                ミキシングチェスト
１２                ディスクセーブオール
１５                マシンチェスト
１６                スタッフボックス
１７                白水サイロ
１８                スクリーン
１９                原料供給配管
１９ａ、ｂ、ｃ      原料供給配管
２４                白水ピット
２５                セーブオールピット
２６                微細物供給配管
２６ａ              分岐管
３０                フォーマ部
３１                ワイヤ
４０                多層ヘッドボックス
４０ａ              上層
４０ｂ              中間層
４０ｃ              下層
４１                ノズル
４２                通路
４３                上流側空間
４３ａ              上層空間
４３ｂ              中間層空間
４３ｃ              下層空間
４４                仕切り部
４５                シート群
５０                接続部
５１、５１′、５１″  混合部
５２、５３          流量調整弁
５４                大径部
５５                小径部
５６                矩形ボックス
５６ａ              上面
５６ｂ              下面
５７                拡管部
５８                縮管部
５９ａ              小流路断面部
５９ｂ              大流路断面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006063455.tif 000008
【図７】
2006063455.tif 000009
【図８】
2006063455.tif 000010
【図９】
2006063455.tif 000011