(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼製のスクリーンバスケットを、２００〜６００℃に保たれ、排気管に接続する真空ポンプによって真空度８×１０−５  程度に保たれた真空チャンバー内に設けられた回転テーブルの上面に置き、バイアス電源によってバイアス電圧を印可し、
該真空チヤンバー内の側面部にＣｒ板を配設し、
アーク電源によって該Ｃｒ板と真空チャンバーとの間でプラズマ放電を生じさせ、
この放電によって該Ｃｒ板の表面からＣｒ金属イオンを飛び出させ、
スクリーンバスケットのバイアス電圧で加速し、
給気管から送られた窒素ガスと反応させて該スクリーンバスケットの表面にＣｒＮ層を形成することを特徴とする製紙プラント用濾過機用のスクリーンバスケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は製紙プラントにおいて、製紙原料を濾過、選別する際に使用される濾過機のスクリーンバスケットに関する。より詳細には、遠心力等で加圧された紙原料であるパルプや古紙等と水等の混合液を、スクリーンバスケットの筒の内部から該筒に加工された複数のスリットを通して特定の大きさの紙原料を排出させるスクリーンバスケットの表面処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製紙プラントにおいて、パルプや古紙等の製紙原料を濾過、選別する際に使用する濾過機のスリーンバスケットの筒部に加工されたスリットは、該スリットから排出される製紙原料と、この中に混在する土砂、ホッジキスの針等の異物により激しい摩耗や変形を生じる。又、パルプに残存する亜硫酸等の薬品による腐食も激しい。そのため、部品としての寿命が極めて短く、条件によっては数か月の場合もある。又、スクリーンバスケットの筒部には多数のスリット加工が必要なため非常に高価である。これらの理由のため、関係業界から強く改善が求められていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる情況を鑑みて、スクリーンバスケットの表面が耐摩耗性と耐蝕性を有し、長期間の使用に耐えるスクリーンバスケットを提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の製紙プラント用濾過機用のスクリーンバスケットの製造方法は、
ステンレス鋼製のスクリーンバスケットを、２００〜６００℃に保たれ、排気管に接続する真空ポンプによって真空度８×１０−５  程度に保たれた真空チャンバー内に設けられた回転テーブルの上面に置き、バイアス電源によってバイアス電圧を印可し、
該真空チヤンバー内の側面部にＣｒ板を配設し、
アーク電源によって該Ｃｒ板と真空チャンバーとの間でプラズマ放電を生じさせ、
この放電によって該Ｃｒ板の表面からＣｒ金属イオンを飛び出させ、
スクリーンバスケットのバイアス電圧で加速し、
給気管から送られた窒素ガスと反応させて該スクリーンバスケットの表面にＣｒＮ層を形成することを特徴とする。
【０００５】
【実施の形態】
本発明においては、スクリーンバスケットの表面にラジカル窒化層又はイオン窒化層又は窒化層、又は前記のいずれかの窒化層の表面にセラミック層、又はセラミック層のみを形成させることによって、スクリーンバスケットの寿命を２倍以上に向上させることが出来、関係業界から注目されている。  以下、その一実施例を示し、本発明を詳細に説明する。
【０００６】
【実施例】
図１に本発明のスクリーンバスケット４の部分詳細断面図を示し、鋼母層４ａの表面にＣｒＮ等のセラミック層４ｂが形成され、筒部４ｃにスリット４ｄが加工されている。図２に木材や他の植物から紙を製造する概略工程を示す。図２においてパルプから紙素材を製造する過程及び、紙素材からシート状の紙を生産する抄紙の過程で濾過機１が使用される。図３に濾過機１の説明的正面図を示す。濾過機１は素材中の異物を除去したり、パルプ、又は紙素材の大きさを選別するために使用される。図３においてケーシング５の入り口５ａから入ったパルプ又は紙素材は羽根車３の羽根部３ａによって遠心力を与えられて、図４に示すようにスクリーンバスケット４の筒部４ｃに加工に加工されたスリット４ｄから水等の液体と一緒に筒外へ押し出される。スリット形状は本発明では矩形であり出側に向かって末広がりになっているが、この形状に限定するものではない。必然的にスリット幅によって通過するパルプ及び紙素材の大きさが選別される。これらの中に古紙等を入れる場合もあり、異物として砂石やホッチキスの針等が混在しているのでこれらも取り除かれる。濾過されたパルプ又は紙素材は出口５ｂから次工程へ送られる。
【０００７】
羽根車３の軸部３ｂは両端の軸受７、８で支持され、その内側にシール９、１０が配設されている。軸受７、８は夫々カバー６とケーシング５で支持され、軸受８はカバー１１で固定されている。該軸部３ｂの一端には継手１２が嵌着され、継手１２の他端はモータ１３の軸部１３ａに嵌着され、羽根車３を回転させる。尚、ケーシング５とモータ１３はベット１４上に配設されている。
【０００８】
パルプや紙素材の中には砂石等の異物ばかりでなく、パルプを製造する過程で亜硫酸等の薬品を使用し、これが残存している場合がある。このため、スクリーンバスケット４のスリット４ｄは摩耗と腐食のため短期間で使用不能となり、関係業界から強く改善を求められている。
【０００９】
上記の種々の欠陥の発生を防止するために、従来のスクリーンバスケットにおいては、ステンレス鋼を焼入れ焼戻し処理を施していたが、硬さが不十分であり、耐蝕性にも問題があった。
本発明はスクリーンバスケットの表面にプラズマ窒化法によりラジカル窒化層又はイオン窒化層、又は塩浴窒化法等により窒化層、又は前記の各窒化層の表面にＡＩＰ法によりＣｒＮ、ＴｉＮ等のセラミック層、又は前記のセラミック層のみを形成させることにより、長寿命のスクリーンバスケット得るものである。
尚、前記の各層の使い分けは、使用条件が比較的ゆるやかな場合は各窒化層のみ、使用条件が厳しい場合は窒化層とセラミック層の組合せ、又はセラミック層のみを用いる。尚、耐衝撃性を重視する場合はラジカル窒素層が有効である。
尚、前記の各窒化法は既知であるためここでは述べず、ＡＩＰ法によってＣｒＮ等のセラミック層を形成させる方法について説明する。
【００１０】
図５はＡＩＰ炉１５の説明的概略図を示し、真空チャンバー１６内に設けた回転テーブル１７の上面に、被処理物（スクリーンバスケット）１８を置き、バイアス電源１９によってバイアス電圧を印可する。真空チャンバー１６内の真空度は、排気管２４に接続する図示しない真空ポンプによって８×１０−５ｔｏｒｒ程度に、温度はヒーター２０によって２００〜６００℃に保たれている。真空チヤンバー１６内の側面部には被処理物１８にセラミック層を蒸着させるためのＣｒ板２１が配設され、アーク電源２２によって真空チャンバー１６との間でプラズマ放電を生じる。この放電によってＣｒ板２１の表面からＣｒイオンが飛び出し、被処理物１８のバイアス電圧で加速され、給気管２３から送られたプロセスガスである窒素ガスと反応してＣｒＮになって被処理物１８の表面に蒸着して２〜１００μｍ、ビッカース硬度（荷重：１００ｇｆ）１６００〜２０００の耐摩耗性および耐蝕性に優れたセラミック層を形成する。これにより被処理物１８のスクリーンバスケットの寿命は従来の２倍以上になる。尚、処理時間は５０〜９０分程度である。前記の説明からわかるように蒸着させる金属をチタンにすればＴｉＮのセラミック層が得られ、同様に窒素以外のプロセスガスと異金属との組合せで種々のセラミック層が得られることは容易に推察できる。
尚、本発明ではスクリーンバスケットの材質はステンレス鋼を使用したが、これに限定せず普通鋼、耐熱鋼等を使用してもよい。
又、窒化層のみの場合でも上記に準じた部品寿命を得られる。
【００１１】
本発明は、スクリーンバスケットの寿命を従来の２倍以上に延長するできる極めて有益な発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のスクリーンバスケットの詳細部分断面図
【図２】  紙製造概略工程図
【図３】  濾過機の正面図
【図４】  図１のＡ矢視図
【図５】  ＡＩＰ炉の説明的概略図
【符号の説明】
１：濾過機                    １１：カバー
２：ケーシング                １２：継手
３：羽根車                    １３：モータ
３ａ：羽根部                    １３ａ：軸部
３ｂ：軸部                      １４：ベット
４：スクリーンバスケット      １５：ＡＩＰ炉
４ａ：鋼母層                    １６：真空チャンバー
４ｂ：セラミック層（ＣｒＮ層）  １７：回転テーブル
４ｃ：筒部                      １８：被処理物（スクリーンバスケット）
４ｄ：スリット                  １９：バイアス電源
５：ケーシング                ２０：ヒーター
５ａ：入り口                    ２１：Ｃｒ板
５ｂ：出口                      ２２：アーク電源
６：カバー                    ２３：給気管
７、８：軸受                      ２４：排気管
９、１０：シール
【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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