(57)【要約】【課題】  ウェブ又はシート面に機能層の一種又は数種を塗工したのち乾燥室に送って乾燥室内の気化溶剤を指定値以下の濃度に保持し、排気中の気化溶剤を除去する際に、乾燥室内空気の溶剤濃度をセンサにより測定し、その測定値が設定値を外れるときコンピュータの指令でインバータ制御により給排気用送風機を運転して消費電力を低減するようにした。【解決手段】  塗工室１内に配置したウェブ又はシート４の表面に機能層の一種又は数種を塗工したのち乾燥室３に送って溶剤を除去乾燥する際に、乾燥室３内の気化溶剤を指定値以下の濃度に保持し、排気中の気化溶剤を除去したのち大気中に排出する方法であって、乾燥室内空気の溶剤濃度をセンサ１５により測定し、その測定値が設定値を外れるときコンピュータ１６の指令でインバータ制御により給排気用送風機１２，８を運転して消費電力を低減する。この場合に、外気をクリーン化して塗工室１に調和空気を供給することもできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗工室内に配置したウェブ又はシート面に機能層の一種又は数種を塗工したのち乾燥室に送って乾燥室内の気化溶剤を指定値以下の濃度に保持し、排気中の気化溶剤を除去したのち大気中に排出する方法において、給排気用の送風機も常に一定の駆動をし、乾燥室内空気の溶剤濃度をセンサにより測定し、その測定値が設定値を外れるときコンピュータの指令でインバータ制御により前記給排気用送風機を運転して消費電力を低減するようにしたことを特徴とする塗工シートの乾燥方法。
【請求項２】
塗工シートを乾燥する方法において、外気をクリーン化して塗工室に調和空気を供給するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の塗工シートの乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工剤が塗工されたシートまたはウエブを熱風で乾燥する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水系の塗工剤が塗工されたシートまたはウエブを熱風で乾燥する乾燥装置は、シート搬送路の進行方向に沿って配列した複数の乾燥室と、各乾燥室毎に設けた空気循環装置とを備えている。各乾燥室は、シート搬送路が貫通する箱型のケーシングで形成され、室内にノズルが設けられている。各ノズルは、シート搬送路に向かつて加熱空気を噴出する噴出口が開設されている。ノズルは、シート搬送路の上下両側に設けられる他に、搬送路を通過するシートまたはウエブの塗工面と対向する片側のみに設けられることもある（例えば特許文献１）。
【０００３】
前記空気循環装置は、乾燥室の室内に組み込まれるか、又は乾燥室の外側に乾燥室と別体に設けられる。空気循環装置は、乾燥室と別体に設けられときには、乾燥室とダクトで接合される。空気循環装置は、ノズルに供給路を介して送風する循環フアンと、送風する空気を所望温度に加熱する加熱器と、ノズルから乾燥室内へ噴出してウエブに接触した後の乾燥操作後空気を循環アフンに導く還流路と、循環アフンに新鮮空気を導く吸気路と、還流路から分岐して延設した排気路とを備えている。供給路、吸気路及び排気路には、空気量調節用のダンパーを設けてある。各空気循環装置の排気路は、集合路を介して排気フアンに接合してある。各乾燥室における乾燥能力を増大するには、ノズルから噴出する乾燥用空気について、風速を速くすると共に温度を高くし、更に相対湿度を低くすればよい。乾燥用空気の速度調節は、供給路に設けたダンパーの開度調節で行う。乾燥用空気の温度調節は、加熱器の温度調節で行う。更に、乾燥用空気の相対湿度の調節は、吸気路に設けたダンパー及び排気路に設けたダンパーの開度調節で行うが、給排用送風機の運転負荷が大きく費用も嵩むものであった。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１５２２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、搬出側に位置する乾燥室のノズルから噴出する乾燥用空気の相対湿度を高く設定すると、ウエブの種類及び塗工剤の塗工条件によつては、乾燥条件が安定せず不良品となることがある。このため、乾燥運転開始から短時間のうちに、搬出側乾燥室における乾燥用空気中の溶剤濃度を最適に維持すればよいが、エネルギー消費や運転経費が大きくなるという問題が残る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため、本発明の請求項１は、塗工室内に配置したウェブ又はシート面に機能層の一種又は数種を塗工したのち乾燥室に送って乾燥室内の気化溶剤を指定値以下の濃度に保持し、排気中の気化溶剤を除去したのち大気中に排出する方法において、給排気用の送風機も常に一定の駆動をし、乾燥室内空気の溶剤濃度をセンサにより測定し、その測定値が設定値を外れるときコンピュータの指令でインバータ制御により前記給排気用送風機を運転して消費電力を低減するようにしたことを特徴とする塗工シートの乾燥方法であり、請求項２は、前記塗工シートを乾燥する方法において、外気をクリーン化して塗工室に調和空気を供給するようにしたことを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明方法を実施する塗工シートの乾燥装置を図１に基づいて説明する。
塗工室１内に配置した塗工器２によってアンリール５から巻き戻されたウェブ又はシート４の表面に機能層の一種又は数種を塗工したのち乾燥室３に送る。乾燥室３は塗工室１の上部に続く上昇部３ａと水平の本体と下降部３ｂとから形成され、下降部３ｂの下部で巻取ロール６とされる。乾燥室３の上壁に沿って吹込口１０を備えた外気供給路７ａと排気吸引口１１を備えた排気路７ｂとを配置して塗工シートを乾燥する。
乾燥室３内の気化溶剤を指定値以下の濃度に保持するため、フアン８およびフィルタ９を備えた外気供給路７ａの吹込み口１０、１０から乾燥室３内に外気を導入する一方、排気路７ｂに設けたフアン１２を運転して、乾燥室３にあけた複数の排気吸引口１１、１１から気化溶剤を吸引したのち排ガス処理装置１３を経て大気中に排出する。給排気用の送風機８、１２を通常は一定の駆動をし、乾燥室内空気の溶剤濃度をガス検出路１４に設けたガス濃度センサ１５により測定し、その測定値が設定値を外れるときコンピュータ１６の指令でインバータ制御により給排気用フアン（送風機）８、１２を運転して消費電力を低減させる。
図２は、塗工シートを乾燥する際に、塗工室３の前に空調機１７を設けてクリーン化して調和空気を塗工室３に供給して乾燥するようにしたものである
【０００８】
溶剤を気化乾燥させる乾燥機（ドライヤ）は、排気から熱源回収した外気をクリーン化してドライヤに供給し、再加熱して、全量を処理装置（触媒反応式等）で指定値以下の濃度にして大気中に排出しているその際、気化溶剤濃度は一定ではないが、排出する空気量（供給空気量）は、一定であり、給排気用の送風機も常に一定の駆動をしている。  そこで、ドライヤ出口の空気の溶剤濃度を指定した濃度にして排気（同時給気）すなわち、給排気量を変化させると、送風機の消費電力や加熱に要する燃料およびエアフィルタの消耗を減らすことができる。また、エアフィルタは溶剤等に侵される恐れのないフッ素フィルタを使用するとさらに長寿命となり経済的となる。測定器は高温に対応できないので、ドライヤ内の高温空気を混合器で常温にして測定する。また、従来２４時間排気フアンを運転していたが、本発明では排気中のガス濃度をコンピュータに記憶させておき、センサによって検出したガス濃度が基準値を超えたとき、その信号によって必要な時間排気フアンを運転してガス濃度が所定値以下になるまでガスを排出する。フィルタ１３は有害物質を除去する機能を備えているので排出ガスによる大気汚染を生じない。
【０００９】
溶剤を気化乾燥させるドライヤは、（排気から熱源回収した）外気をフィルタ９でクリーン化して乾燥室３に供給し、排気吸引口１１、１１から吸引して全量を排ガス処理装置（触媒反応式等）１３で指定値以下の濃度にして大気中に排出し、その際、気化溶剤濃度は一定ではないが、排出する空気量（供給空気量）は、一定であり、給排気用の送風機８、１２も常に一定駆動する。乾燥室３の空気をガス検出路１４に導きセンサ１５によってガス濃度を検出する。ガス濃度の許容範囲をコンピュータ１６に記憶させておき、検出したガス濃度が基準値を超えたとき、その信号によって必要な時間排気フアン１２を運転してガス濃度が所定値以下になるまでガスを排出する。フィルタ１３は有害物質を除去する機能を備えているので排出ガスによる大気汚染を生じない。
溶剤濃度を指定した濃度にして給排気量を変化させると、送風機の消費電力や加熱に要する燃料およびエアフィルタの消耗を減らすことができ、測定器はドライヤ内の高温空気を混合器で常温にして測定する。
【００１０】
乾燥室の空気循環装置の排気路は、その途中に排気フアンを備えると共に、乾燥室以外に通じる捨て路と戻し路とに分岐してある。この分岐箇所には、捨て路及び戻し路に対する空気の分配率を調節するための風量調節ダンパ（図示省略）ーを設けてある。戻し路は、搬入側に位置する搬入側乾燥室の空気循環装置の吸気路に接合すると共に、吸気フアンを介して新鮮外気導入路を接合することにより、所望相対湿度の空気を吸気路に供給できるようにしてある。
【００１１】
前記風量調節ダンパーは、自動調節装置で自動操作されるようになつている。自動調節装置は、搬出側に位置する搬出側乾燥室の空気循環装置の供給路における湿度を測定する測定器と、測定器の測定値と設定値との差がゼロとなるように風量調節ダンパーを操作する調節操作具とを備えている。乾燥装置は、自動調節装置を備えることにより、搬出側の供給路の湿度を最適値に安定させることができる。この風量調節ダンパーは、各乾燥室における時間当たりの乾燥水分量が予め判明している運転条件下では、前記自動調節装置を用いることなくプログラム制御又は手動操作することも可能である。
【００１２】
前記のように、溶剤を気化乾燥させるドライヤは、排気から熱源回収した外気をクリーン化してドライヤに供給し、再加熱して、全量を処理装置（触媒反応式等）で指定値以下の濃度にして大気中に排出している。その際、気化溶剤濃度は一定ではないが、排出する空気量（供給空気量）は、一定であり、給排気用の送風機も常に一定の駆動をしている。そこで、ドライヤ出口の空気の溶剤濃度を指定した濃度にして排気（同時給気）すなわち、給排気量を変化させると、送風機の消費電力や加熱に要する燃料およびエアフィルターの消耗を減らすことができる（これを自動的におこなう）。また、エアフィルタは溶剤等に侵される恐れのないフッ素フィルタを使用するとさらに長寿命となり経済的となる。
【００１３】
測定器は高温に対応できないので、ドライヤー内の高温空気を混合器（図示省略）で常温にして測定する。
計算例；フィルム巾１．０ｍ、巻取速度１８０ｍ／分（３ｍ／秒）
ドライヤー  ３０ｍ×２ｍ×２ｍ（１２０ｍ３）
ドライヤー通過時間＝３０ｍ÷３ｍ／秒＝１０秒
溶剤    ＭＥＫ（ＣＨ３ＣＯＣ２Ｈ５）許容濃度は２００ｐｐｍ
分子量ｇ    液比重ｇ／ｃｍ３    爆発限界濃度℃    沸点
７２．１２    ０．８０４７      １．８〜１０      ７９．８℃
成膜    厚さ        ５０μ
塗膜厚      １００μ（０．０１ｃｍ）
塗布量      ３０００ｃｍ３＝１００×３０００×０．０１
溶剤消費量  １５００ｃｍ３／１０秒（塗布量の５０％）
液８９．６２ｃｍ３が気化すると体積は２２．４リットル（２２４００ｃｍ３）
従って、液１５００ｃｍ３が気化すると、蒸気の体積は３７５０００ｃｍ３
ドライヤー内の濃度は３１２５ｐｐｍ＝３７５０００ｃｍ３÷１２０ｍ３
１回／１０秒（６回／分）の換気をすると３１２５ｐｐｍを維持する。
排出空気の濃度を、爆発限界濃度の１／２（９０００ｐｐｍ）にして排出すると、換気回数は、９０００÷３１２５≒２．８８とすると、６回／分÷２．８８≒２．１回／分
したがって、換気量は２５２ｍ３／分＝２．１×１２０ｍ３    となる。この換気量で、１０秒間以内にＭＥＫを気化させるために、内部空気を１６０℃（溶剤の沸点７９．８℃の２倍）に加熱する。この加熱量は６３１０００kcal／時（年間平均外気温度は１６℃）≒２５２×６０×０．２９×（１６０−１６）となるため、Ａ重油焚き高圧蒸気ボイラーを使用すると燃料消費量を少なくし燃料使用金額を大幅に節約できる。
なお、測定器の使用温度は常温範囲内なので、ドライヤーから吸引する空気の温度１６０℃を常温以内にするために混合器（図示省略）使用してもよい。
混合器    吸引空気１（１６０℃）  ：  混合空気２２．７（２４℃）
（１６０−２４）÷２２．７≒６．０℃
従って、２４℃＋６℃＝３０℃の空気に変換して測定する。
この時の濃度は（９０００−０）ｐｐｍ÷２２．７≒３９７ｐｐｍ
【００１４】
設計方法；
クラス１００のときの換気回数１２０回／時  ⇒  最大処理風量
空調時の換気回数（１／１０）  １２回／時  ⇒  最小処理風量
ａ．上記の最大処理風量と最小処理風量の間を室内の気化溶剤の濃度でコントロールする。
ｂ．気化溶剤濃度を連続的に測定する。（１回／３０分）
ｃ．濃度を規制する設定値は室内許容濃度以内にする。
例；ＭＥＫの場合、２００ｐｐｍの１／２の１００ｐｐｍ
【００１５】
次の計算例についてのべる。  
塗工室（全外気式空調で、２４時間運転とする）
寸法      ５ｍ×６ｍ×２．５ｍＨ＝７５ｍ３
清浄度    クラス１００
換気回数  １２０回／時（１回／３０秒）
温湿度    室内    ２４℃×５０％（０．００９×１１．４）
外気夏  ３２〃×６８〃（２０．４ｋｃａｌ／ｋｇ'）
〃  冬    ０〃×５０〃（０．００２ｋｇ／ｋｇ'）
溶剤      ＭＥＫ（ＣＨ３ＣＯＣ２Ｈ５）許容濃度は２００ｐｐｍ
分子量ｇ    液比重ｇ／ｃｍ３    爆発限界濃度℃    沸点
７２．１２    ０．８０４７      １．８〜１０    ７９．８℃
室内に於けるＭＥＫの気体の濃度を許容濃度の１／２（１００ｐｐｍ）に、維持するとき、
自然蒸発量は１００ｐｐｍ×７５ｍ３＝７５００ｃｍ３
この気体の容積は液の０．３３５倍（７５００÷２２４００）
この気体が液化したときの体積は
０．３３５×（７２．１２÷０．８０４７）≒３０ｃｍ３
従って、３０秒間にＭＥＫの液３０ｃｍ３の気化までが許容される。
１秒間の自然蒸発量＝３０÷３０＝１ｃｍ３／秒
ＭＥＫの自然蒸発量は、使用量（消費量）に比例するので、ドライヤーの消費量に対する自然蒸発量は下記のとおりとなる。
０．６７％（０．００６７＝１ｃｍ３／秒÷１５０ｃｍ３／秒）
システム；排出空気のＭＥＫ濃度を、設定値１００ｐｐｍにして排出する。
設定値以下の時は、送風量を減少させる。（給気及び排気）
濃度測定器→パソコン→インバータ２台→送風機２台
濃度測定器で室内の気化溶剤濃度を測定し、設定値（室内許容濃度）以上の場合は排気量を比例増加させ、設定値以下の場合は排気量を比例減少させると、給気用の送風機と排気用の送風機のモーターの消費電力を減らすことができる。
溶剤を取り扱う部屋は全外気方式の換気であり、空調がなされている場合はさらに空調負荷も減らせるので、省エネ効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明塗工シートの乾燥方法を実施する装置の側面図である。
【図２】本発明方法を実施する際に、空調空気を塗工室に供給するようにした装置の概略側面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  塗工室                            ２  塗工器  
３  乾燥室                            ３ａ  上昇路
３ｂ  下降路                          ４  シート又はウエブ
５  アンリール                        ６  巻取リール
７  外気供給路                        ８  外気導入フアン
９  フィルタ                          １０  吹込口
１１  排気吸引口                      １２  排気フアン
１３  フィルタ又は排ガス処理装置      １４  ガス検出路
１５  ガス濃度センサ                  １６  コンピュータ
１７  空調機
【図１】
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【図２】
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