CN1856618A - 压榨带及靴式压榨辊 - Google Patents

Abstract

压榨带(2)具有：多个沿带移动方向延伸的排水槽(13)；多个位于相邻排水槽(13)之间且沿带移动方向延伸的槽岸(14)。槽岸(14)中，就沿带宽度方向的横截面形状而言，其上表面部整体形成为曲面凸状。

Description

压榨带及靴式压榨辊

技术领域

本发明涉及在造纸工业等领域中，用于对压榨对象物进行加压处理的压榨带及靴式压榨辊。

背景技术

在各种工业中，使用如下的压带机：其在压榨带上放置带状的压榨对象物，在位于压榨带内周部的一侧加压部件与位于压榨带外周部的另一侧加压部件之间，对压榨对象物进行加压处理。这里所谓加压部件是指压榨辊及加压靴等。作为压带机的一个例子，可举出造纸工业中的作为脱水压榨的靴式压榨。

所谓靴式压榨(shoe press)，以造纸工业为例进行简要说明的话，是指在位于压榨带外周部的作为外部加压单元的压榨辊、和位于压榨带内周部的作为内部加压单元的加压靴之间，隔着压榨带对放置在压榨带外周面上的压榨对象物(湿纸)施加面压力，而进行加压处理(脱水处理)的方法。以两个辊子进行压榨的辊式压榨是对压榨对象物施加线压力，与此相对，在靴式压榨中可通过使用在移动方向上具有规定宽度的加压靴，来对压榨对象物施加面压力。因此，在通过靴式压榨进行脱水时，具有可增加夹持宽度，可提高脱水效率的优点。

为了使靴式压榨实现紧凑化，如JP特开昭61-179359号公报中所揭示的那样，普及了如下靴式压榨辊，即：用具有柔性的筒状压榨带(压榨套；press jacket)来覆盖作为内部加压单元的加压靴，并组装成辊状。

作为对压榨带的一般要求的特性，可以举出强度、耐磨损性、柔性及对于水、油、气体等的非渗透性。压榨带中，作为具有这些性能的材料，一般使用由氨基甲酸酯预聚合物和硬化剂反应而得到的聚氨酯。

在造纸技术中，已知有：为了运出从被压榨的湿纸中榨出的水，在压榨带的外表面上，设置多个沿带移动方向延伸的排水槽。

图10是表示以往典型的带有排水槽的压榨带的剖视图。图示的压榨带80具有：多个沿带移动方向延伸的排水槽81；多个位于相邻排水槽之间且沿带移动方向延伸的槽岸82。通常，从沿带宽度方向的截面来看，排水槽81及槽岸82具有长方形截面。

图11表示压榨对象物即湿纸84和毛毡83被夹在压榨带82和压榨辊85之间的状态。该状态是加压前的状态。槽岸82的上表面是平坦面，该平坦的上表面与毛毡83面接触。

如从图11所示状态进行加压操作的话，如图12B所示，槽岸82的上部被压向下方而横向膨胀。因此，使排水槽81的开口部尺寸变小，榨水性能(排水性能)降低。

图12A表示对于与图12B对应的湿纸的压力分布。观察作用于湿纸的压力分布可知：在位于排水槽81上面的部分没有压力作用，而在位于槽岸82上面的部分则有高压作用。槽岸82具有平坦的上表面，因此同样大小的高压所作用的部分占有一定程度的宽度，在其宽度的两端部、即排水槽81和槽岸82的边界部上面，压力急剧减小。

如上所述的急剧的压力差会引起纸张成分的变化。具体来讲，会产生纤维的取向差，填料成品率的差，体积(容积)的差等。这种纸张成分的变化，在位于排水槽81和槽岸82的边界部上面的部分尤为显著，因此，在该边界部分出现有沿带移动方向延伸的沟槽纹路。而沟槽纹路的存在降低了对纸张质量的评价。

此外，由于槽岸82的平坦上表面隔着毛毡83与湿纸84以高压进行面接触，因此在该平坦的上表面部分，水被捕捉住而不能完全向排水槽侧排出，使榨水性恶化。此外，如图12B所示，由于排水槽81成为底部宽阔，开口部或中间部狭窄的状态，因此难以排出进入到排水槽81中的水。因此会发生压榨带80含着水的状态下再次与纸张接触，即出现“水循环”。如果这种现象产生，则不能从湿纸中榨水，而会把纸再次弄湿(再湿)。

在JP实公平1-36960号公报所揭示的压榨带中，为了防止加压时压榨带变形而堵塞排水槽的开口，而使槽口(槽的开口)的横向宽度比排水槽的面状槽底的横向宽度更加扩展。在JP特表平10-510594号公报所揭示的压榨带中，为了减小加压时排水槽的闭塞，而使槽的两侧部壁形成向着槽开口逐渐扩张的形状。在JP特开平11-335992号公报所揭示的压榨带中，为了维持尽量大的蓄水容积，而在排水槽的侧壁开口区域上形成扩张开口宽度的斜面。

在以提高排水性能为目的的带有排水槽的压榨带的场合，由于位于槽间的槽岸具有平坦的上表面，因此不能避免因槽岸与槽的边界部处急剧的压力差而产生的纸张成分的变化。此外，也不能解决平坦的上表面部上水被捕捉的问题。

发明内容

本发明是为解决上述课题而成的发明，其目的在于提供一种压榨带，该压榨带可以在具有优越的榨水性能的同时，尽可能不使纸张成分发生变化。

本发明的其它目的在于，提供一种将上述压榨带用作外筒的靴式压榨辊。

本发明的压榨带是具有环状并旋转移动的带子，且用于如下压榨装置中，该压榨装置为在该压榨带的外周面侧放置压榨对象物，并通过位于该压榨带的内周部及/或外周部上的具有规定宽度的加压单元，来对压榨对象物进行加压处理的装置。压榨带具有：多个沿带移动方向延伸的排水槽；多个位于相邻排水槽之间且沿带移动方向延伸的槽岸。各槽岸中，就沿带宽度方向的横截面形状而言，其上表面部整体形成曲面凸状。

根据上述构成的本发明，由于槽岸的上表面部整体形成为曲面凸状，因此在进行加压动作时，作用于压榨带的压力的分布平滑。其结果，对于压榨对象物即纸张的压力变化不急剧而变得平缓，所以纸张成分的变化也变得平缓。因此，可以防止在纸张表面上出现沟槽纹路。

此外，由于可以抑制进行加压动作时的槽岸的横向扩张，因此可以防止排水槽开口部变小，维持良好的榨水性能及排水性能。并且，在进行加压动作时，由于是从槽岸的顶上部向侧面挤压水份，因此水份不会在槽岸的上部被捕捉住。

在一个实施方式中，槽岸的横截面形状为向上方凸出的抛物线形状。此外，为了发挥更好的榨水性能及排水性能，也可以使槽岸的两侧壁面形成为越向上方宽度越小的锥形。

作为其它实施方式，槽岸的上表面部中，就沿宽度方向的横截面形状而言，在其顶部也可以包含直线部。此时，为了发挥平滑的压力分布和良好的榨水性能及排水性能，设直线部的宽度为s，槽岸的宽度为W时，使s/W＜0.5的关系成立。

根据本发明的靴式压榨辊包括：由具有上述特征的环状压榨带构成的外筒；位于该外筒的内周部的作为加压单元的加压靴。

附图说明

图1是表示在纸机压榨工序中所用的靴式压榨装置的移动方向截面的图。

图2是表示图1中的加压脱水部P的宽度方向截面的主要部分的剖视图。

图3A是表示本发明一个实施方式涉及的压榨带的剖视图。

图3B是表示本发明一个实施方式涉及的压榨带的俯视图。

图4是本发明一个实施方式中的压榨带的主要部分放大剖视图。

图5是本发明另一个实施方式中的压榨带的主要部分放大剖视图。

图6是本发明又一个实施方式中的压榨带的主要部分放大剖视图。

图7是本发明又一个实施方式中的压榨带的主要部分放大剖视图。

图8是表示图7所示压榨带的加压状态及压力分布的图。

图9是表示本发明一个实施方式涉及的靴式压榨辊的宽度方向截面的图。

图10是表示以往压榨带的剖视图。

图11是表示以往压榨带的加压前状态的图。

图12A是表示以往压榨带的压力分布的图。

图12B是表示以往压榨带的加压状态的图。

具体实施方式

以下参照附图，具体说明本发明的实施方式。

图1是表示在造纸机的压榨工程中所使用的靴式压榨装置的移动方向截面的图。靴式压榨装置包括：作为加压单元1的压榨辊；与压榨辊1相对置的压榨带2；位于压榨带2的内周部的作为加压单元3的加压靴。此外，在图1的装置中，用压榨带2来覆盖加压靴3，将压榨带2作为外筒而组装成辊子状，从而构成靴式压榨辊30，但也可以不将压榨带2组装成辊子状，而原样使用环状带。

压榨辊1位于压榨带2的外周部，作为一侧的加压单元而发挥作用。加压靴3位于压榨带2的内周部，作为另一侧的加压单元而发挥作用。在压榨带2和压榨辊1之间，使与毛毡4重叠且作为压榨对象物的湿纸5从中通过。压榨带2的外周面与毛毡4直接接触。

向压榨带2和加压靴3之间提供润滑油，压榨带2可以在加压靴3的上面滑动。压榨辊1驱动旋转，压榨带2通过与移动的毛毡4之间的摩擦力，在压榨靴3的上面边滑动边从动旋转。

从压榨带2的内周部朝向压榨辊1推压加压靴3，通过该推压力量，湿纸5被压榨、脱水。加压靴3的表面呈与压榨辊1的表面对应的凹状。因此，在压榨辊1和压榨带2之间，形成有在移动方向上具有很宽幅度的加压脱水部P。

图2是表示图1中加压脱水部P的宽度方向截面的主要部分剖视图。如图2所示，压榨辊1及加压靴3在宽度方向上具有一定的长度。

图3A及图3B是表示压榨带2的一个例子的图，图3A是其剖视图，图3B是俯视图。压榨带2由以下部分构成，即：加强层10，其在环状的加强基体材料中浸渍有弹性材料；上部弹性层11，其位于加强层10的外周面侧，且与浸渍于加强层10的加强基体材料中的弹性材料成一体；下部弹性层12，其位于加强层10的内周面侧，且与浸渍于加强层10的加强基体材料中的弹性材料成一体。

作为构成加强层10的加强基体材料，可使用由聚酰胺、聚酯等有机纤维构成的织布等。带2的整体由热硬化性的聚氨酯等弹性材料一体化形成，且形成在带2中埋设有加强基体材料的结构。

如图3所示，在上部弹性层11的外周面上，出现多个沿带移动方向延伸的排水槽13。排水槽13跨越压榨带2的宽度方向整体螺旋状地延伸。

图4是压榨带2的上部弹性层11的放大剖视图。压榨带2具有：沿带移动方向延伸的排水槽13；位于相邻排水槽13之间，且沿带移动方向延伸的槽岸14。如图所示，对槽岸14的沿带宽度方向延伸的横截面形状而言，其上面部整体地形成为曲面凸状。在图4的实施方式中，槽岸14的横截面形状为半圆状。该实施方式中，槽岸14的横截面形状并不局限于半圆状，也可以是向上方凸出的抛物线形状。

图5是其它实施方式的压榨带20的放大剖视图。压榨带20包括排水槽21和槽岸22。槽岸22的上表面部形成为平缓的弯曲状，且形成其两侧壁面22a、22b越向上方宽度越小的锥形状。

在本发明的各实施方式中，压榨带的槽岸必须具有曲面凸状的上表面部。这里，所谓“曲面凸状”不仅包括不含平坦部分的完全曲面，也包括在顶部具有极少平坦部的形状。图6是这种实施方式中压榨带的槽岸40的放大剖视图。对槽岸40的上表面部而言，在沿带宽度方向的横截面形状中，在其顶部包含直线部41。该实施方式的场合，为了发挥平缓的压力分布和良好的榨水性能及排水性能，设直线部41的宽度为s，槽岸40的宽度为W时，需要满足s/W＜0.5的关系。优选为s/W≤0.3，更优选为s/W≤0.1。

图7所示的压榨带的槽岸50，具有：半圆形的上表面部51；平行的两侧壁面52。图7表示槽岸50被加压前的状态，图8(b)表示处于加压状态的槽岸50。图8(a)表示对于与图8(b)对应的湿纸的压力分布。

如图7所示，在加压前状态下，只有槽岸50的顶点与压榨对象物53(湿纸或毛毡)相接触。从该状态进行加压动作时，槽岸50被推压，并逐渐扩大与压榨对象物53的接触面积。这样，如图8(b)所示，在加压状态下，作用于压榨对象物53的压力分布平滑地推移。其结果，对于位于槽岸50和排水槽的边界部上的纸张的压力变化不急剧，变得平缓，所以纸张成分的变化也变得平缓。因此可防止在纸张表面上出现沟槽纹路。

并且，通过将槽岸50的上表面部形成为曲面凸状，可以抑制在进行加压动作时的槽岸的横向扩张，可以防止排水槽的开口部变小。再者，在进行加压动作时，是从槽岸50的顶上部向侧面把水压出，因此水不会被槽岸上部捕捉住。

参照图9，说明根据本发明的靴式压榨辊30的实施方式。图9是靴式压榨辊的宽度方向剖视图。在靴式压榨辊30中，用压榨带2来覆盖作为加压单元的加压靴3，将压榨带2作为外筒而组装成辊子状。压榨带2具有上述各实施方式中所说明的排水槽及槽岸，但图9中省略这些图示。

加压靴3在支承轴31上面通过液压缸32来支承，可以向上方推压压榨带2。在支承轴31的两端部上面，端部盘33通过轴承34被可自由旋转地支承。压榨带2的端缘在端部盘33的外周36上向半径方向内侧弯曲。压榨带2的端缘的弯曲部，被端部盘33的外周部和环状固定板35夹持，且用螺栓等拧紧固定。在压榨带2和加压靴3之间提供润滑油。这样，固定于端部盘33的压榨带2，可以在加压靴3上面边滑动边旋转。

以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但本发明并不局限于图示的实施方式。对于图示的实施方式，只要在与本发明同一范围内，或均等的范围内，均可施加各种修改及变形。

产业上的可利用性

根据本发明的压榨带具有优良榨水性能及排水性能，进而能通过对纸张施以平缓的压力分布来抑制沟槽纹路的发生。因此，特别在造纸工业中，可有效地适用于对压榨对象物加压处理的压榨带及靴式压榨辊。

Claims (5)

1.一种压榨带，是具有旋转移动的环状的压榨带、和位于前述压榨带的内周部及/或外周部的加压单元的压榨装置中的压榨带，该压榨带的特征在于，

包括：多个沿带移动方向延伸的排水槽；

多个位于相邻排水槽之间且沿带移动方向延伸的槽岸，

前述槽岸中，就沿带宽度方向的横截面形状而言，其上表面部整体形成为曲面凸状。

2.如权利要求1所述的压榨带，其特征在于：前述槽岸的横截面形状为向上方凸起的抛物线形状。

3.如权利要求1或2所述的压榨带，其特征在于：前述槽岸的两侧壁面为越向上方宽度越小的锥形状。

4.如权利要求1所述的压榨带，其特征在于：

前述槽岸的上表面部中，就沿带宽度方向的横截面形状而言，在其顶部包含直线部，

设前述直线部的宽度为s，设槽岸的宽度为W时，s/W＜0.5。

5.一种靴式压榨辊，包括由环状的压榨带构成的外筒、和位于前述外筒的内周部的作为加压单元的加压靴，该靴式压榨辊的特征在于：前述外筒为权利要求1～4任意一项所述的压榨带。

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