トップ :: B 処理操作 運輸 :: B05 霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般

【発明の名称】 ノズル装置、それを用いた薬液の付与方法及び薬液
【発明者】 【氏名】関谷 宏

【氏名】山田 明尚

【氏名】長塚 智彦

【要約】 【課題】超高速の抄紙機等においても走行体に対して薬液を確実に付与することができ、薬液の飛散も十分に抑制できるノズル装置及びそれを用いた薬液の付与方法を提供すること。

【構成】本発明は、走行体に対して薬液を付与するためのノズル装置100であって、薬液を吐出可能な吐出ノズル1と、走行体の走行方向に対して吐出ノズル1の上流側に位置する第1の吹付けノズル12と、走行体の走行方向に対して吐出ノズル1の下流側に位置する第2の吹付けノズル22と、を備え、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22がいずれも空気を吹付け可能であり、走行体の走行方向と吐出ノズル1における薬液の吐出方向とのなす角度が30〜135度であることを特徴とするノズル装置である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行体に対して薬液を付与するためのノズル装置であって、
前記薬液を吐出可能な吐出ノズルと、
前記走行体の走行方向に対して前記吐出ノズルの上流側に位置する第1の吹付けノズルと、
前記走行体の走行方向に対して前記吐出ノズルの下流側に位置する第2の吹付けノズルと、
を備え、
前記第1の吹付けノズル及び第2の吹付けノズルがいずれも空気を吹付け可能であり、
前記走行体の走行方向と前記吐出ノズルにおける前記薬液の吐出方向とのなす角度が30〜135度であることを特徴とするノズル装置。
【請求項2】
前記第1の吹付けノズル及び/又は前記第2の吹付けノズルにおける空気の吹付け角度が調整可能となっていることを特徴とする請求項1記載のノズル装置。
【請求項3】
前記走行体の走行方向と前記第1の吹付けノズルにおける空気の吹付け方向とのなす角度が45〜90度であり、前記走行体の走行方向と前記第2の吹付けノズルにおける空気の吹付け方向とのなす角度が45〜90度であることを特徴する請求項1記載のノズル装置。
【請求項4】
前記走行方向及び前記吐出方向が同一面上にあり、かつ前記面が前記走行体に対して垂直になっていることを特徴とする請求項1記載のノズル装置。
【請求項5】
前記吐出ノズルのノズル口がスリット状になっていることを特徴とする請求項1記載のノズル装置。
【請求項6】
前記薬液が洗浄剤、ピッチコントロール剤、汚染防止剤又は離型剤を含むことを特徴とする請求項1記載のノズル装置。
【請求項7】
前記走行体が紙体、又は、該紙体を乾燥するためのカンバス、であることを特徴とする請求項1記載のノズル装置。
【請求項8】
抄紙機に備えられた紙体、又は、該紙体を乾燥するためのカンバス、に対して薬液を付与する付与方法であって、
前記抄紙機が請求項1〜7のいずれか一項に記載のノズル装置を備え、
前記紙体又は前記カンバスに対して、前記吐出ノズルにより前記薬液が付与されると共に前記第1の吹付けノズル及び前記第2の吹付けノズルにより空気が吹付けられることを特徴とする薬液の付与方法。
【請求項9】
前記ノズル装置を往復走査させる走査手段が前記抄紙機に取り付けられており、
前記走査の方向と前記紙体又は前記カンバスの走行方向とが直交すると共に、
前記走行方向及び前記吐出方向が同一面上にあり、かつ前記面が前記走行体に対して垂直になっていることを特徴とする請求項8記載の薬液の付与方法
【請求項10】
請求項1〜7のいずれか一項に記載のノズル装置を用いて付与され、
湿潤紙力剤、洗浄剤、ピッチコントロール剤、汚染防止剤又は離型剤であることを特徴とする薬液。
【請求項11】
粘度が500cps以下であることを特徴とする請求項10記載の薬液。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、ノズル装置、それを用いた薬液の付与方法及び薬液に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、製紙業においては、抄紙機のワイヤ、フェルト、ドライヤロール、カンバス等の部材に対して、紙体からパルプ原料由来の異物が転移するのを防止したり、紙離れを向上させる等の目的で、洗浄剤、ピッチコントロール剤、汚染防止剤、離型剤等の薬剤を含む薬液が付与されている。
【0003】
これらの薬液は、一般に、抄紙機が稼動している状態で、抄紙機に取付けられたノズル装置のノズルから、紙体、ワイヤ、フェルト、ドライヤロール、カンバス等(以下「走行体」という。)に付与される。
【0004】
ところが、上記走行体は、抄紙機内を高速で走行するため、走行体の表面付近には、その動きに沿って空気の流れ(以下「随伴流」という。)が発生し、ノズルから走行体に向けて吐出された薬液は、随伴流により巻き上げられるという現象が生じる。
そうすると、走行体に薬液を十分に付与できないばかりか、巻き上げられた薬液がフレームやフード等に付着して抄紙機を汚染するという事態が生じる。
【0005】
こうした薬液の巻き上がりを防止する装置として、本発明者らは既に、流体(薬液)の噴出用ノズルの上流側と下流側にエアカーテンを形成し、その間の空間で流体を噴霧する流体散布用流体飛散防止装置を提案している(特許文献1参照)。
この装置によれば、抄速が比較的低速であった従来の抄紙機においては、ほとんどの薬液が走行体に到達し、上記問題点を解消することが可能であった。
【0006】
しかしながら、近年、抄紙機は非常に高速化し、今や1500〜2000m/分の抄速を有するものが出現している。
このような超高速の抄紙機においては、走行体周囲の随伴流は、風速・風圧ともに極めて強いものであるため、上記装置では十分に薬液を走行体に付与できず、薬液の飛散も十分に抑制できない。
むしろエアカーテンにより走行体周囲の随伴流が大きく掻き乱されて乱気流が生じる傾向にある。
【0007】
これに対し、液体(薬液)を噴霧するための噴霧ノズルと、気流を噴射するための気流噴射口とを備え、該噴霧ノズルから噴霧された液体に対して、該気流噴射口から気流を噴射し、噴霧された液体を該気流で加速して走行体に吹き付けることができるように噴霧ノズル及び気流噴射口が配置されている液体吹付付与装置、及び液体の吹き付け付与方法が開示されている(特許文献2又は3参照)。
この液体吹付付与装置によれば、一応風速や風圧が大きな随伴流の中でも、下流側への巻き上げが抑えられた状態で液体を付与することができる。
【特許文献1】実開平01−152762号公報
【特許文献2】特開2003−251259号公報
【特許文献3】特開2004−058031号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上述した特許文献2及び3に記載の液体吹付付与装置は、随伴流を十分に抑制できないため、必ずしも十分に液体を走行体に付与できず、液体の飛散も十分に抑制できない。
特に一つのノズル装置を往復走査させて走行体に液体を付与する場合、随伴流のみならずノズル装置を往復走査させるときにも気流が生じるため、液体を気流噴射口から噴射された気流で加速して走行体に吹付けるのみでは不十分である。
【0009】
一方で抄紙機の更なる高速化に加え、紙力の増強、部材の汚染防止、部材からの紙離れの向上等に対する要求は更に大きくなっている。
【0010】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、超高速の抄紙機等においても走行体に対して薬液を確実に付与することができ、薬液の飛散も十分に抑制できるノズル装置、それを用いた薬液の付与方法及び薬液を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、所定の角度で薬液を走行体に付与すると共に、走行体の走行方向に対して吐出ノズルの上流側と下流側とに空気を吹付ける第1の吹付けノズル及び第2の吹付けノズルを設けることで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0012】
すなわち、本発明のノズル装置は、(1)走行体に対して薬液を付与するためのノズル装置であって、薬液を吐出可能な吐出ノズルと、走行体の走行方向に対して吐出ノズルの上流側に位置する第1の吹付けノズルと、走行体の走行方向に対して吐出ノズルの下流側に位置する第2の吹付けノズルと、を備え、第1の吹付けノズル及び第2の吹付けノズルがいずれも空気を吹付け可能であり、走行体の走行方向と吐出ノズルにおける薬液の吐出方向とのなす角度が30〜135度であるノズル装置に存する。
【0013】
本発明は、(2)第1の吹付けノズル及び/又は第2の吹付けノズルにおける空気の吹付け角度が調整可能となっている上記(1)記載のノズル装置に存する。
【0014】
本発明は、(3)走行体の走行方向と第1の吹付けノズルにおける空気の吹付け方向とのなす角度が45〜90度であり、走行体の走行方向と第2の吹付けノズルにおける空気の吹付け方向とのなす角度が45〜90度である上記(1)記載のノズル装置に存する。
【0015】
本発明は、(4)走行方向及び吐出方向が同一面上にあり、かつ面が走行体に対して垂直となっている上記(1)記載のノズル装置に存する。
【0016】
本発明は、(5)吐出ノズルのノズル口がスリット状となっている上記(1)記載のノズル装置に存する。
【0017】
本発明は、(6)薬液が洗浄剤、ピッチコントロール剤、汚染防止剤又は離型剤を含む上記(1)記載のノズル装置に存する。
【0018】
本発明は、(7)走行体が紙体、又は、紙体を乾燥するためのカンバス、である上記(1)記載のノズル装置に存する。
【0019】
本発明は、(8)抄紙機に備えられた紙体、又は、紙体を乾燥するためのカンバス、に対して薬液を付与する付与方法であって、抄紙機が請求項1〜7のいずれか一項に記載のノズル装置を備え、紙体又はカンバスに対して、吐出ノズルにより薬液が付与されると共に第1の吹付けノズル及び第2の吹付けノズルにより空気が吹付けられる薬液の付与方法に存する。
【0020】
本発明は、(9)ノズル装置を往復走査させる走査手段が抄紙機に取り付けられており、走査の方向と紙体又はカンバスの走行方向とが直交すると共に、走行方向及び吐出方向が同一面上にあり、かつ面が走行体に対して垂直となっている上記(8)記載の薬液の付与方法に存する。
【0021】
本発明は、(10)上記(1)〜(7)のいずれか一つに記載のノズル装置を用いて付与され、湿潤紙力剤、洗浄剤、ピッチコントロール剤、汚染防止剤又は離型剤である薬液に存する。
【0022】
本発明は、(11)粘度が500cps以下である上記(10)記載の薬液に存する。
【発明の効果】
【0023】
本発明のノズル装置は、走行体の走行方向と吐出ノズルにおける薬液の吐出方向とのなす角度が30〜135度であるため、薬液を均一に走行体に付与することができる。
すなわち、このとき上記ノズル装置においては、第1の吹付けノズルから吹付けられる空気が走行体の走行により生じる随伴流と吐出ノズルから吐出される薬液との間に吹付けられることになる。
このため、上記ノズル装置においては、随伴流による薬液の巻き上げが抑制される。
【0024】
一方、第1の吹付けノズルから吹付けられる空気と、吐出ノズルから吐出される薬液との間に発生する僅かな随伴流は、第1の吹付けノズルによっては抑制されない。
そのため、その随伴流が吐出ノズルから吐出される薬液を巻き上げることになる。
ところが、上記ノズル装置においては、第2の吹付けノズルから吹付けられる空気がその巻上げを抑制する。
【0025】
したがって、本発明のノズル装置によれば、超高速の抄紙機等においても走行体に対して薬液を確実に付与することができ、薬液の飛散も十分に抑制できる。
【0026】
上記ノズル装置において、第1の吹付けノズル及び/又は第2の吹付けノズルにおける空気の吹付け角度が調整可能となっていると、走行体に対して薬液をより確実に付与することができ、薬液の飛散もより確実に抑制できる。
【0027】
なお、この場合、走行体の走行方向と第1の吹付けノズルにおける空気の吹付け方向とのなす角度が45〜90度であり、走行体の走行方向と第2の吹付けノズルにおける空気の吹付け方向とのなす角度が45〜90度であることが好ましい。
【0028】
上記ノズル装置において、走行方向及び吐出方向が同一面上にあり、かつ当該面が走行体に対して垂直となっていると、走行体の幅方向に対して均一に薬液を付与することができる。
【0029】
上記ノズル装置において、吐出ノズルのノズル口がスリット状となっていると、一度に薬液を付与できる面積が増大するため、ノズル装置の数を減らすことができる。
また、ノズル装置を走行体に対して垂直方向に移動させながら薬液を付与する場合であっても、本発明のノズル装置は一度に薬液を付与できる面積が広いため、比較的低速度で移動させることができる。
【0030】
上記ノズル装置において、薬液が洗浄剤、ピッチコントロール剤、汚染防止剤又は離型剤を含むと、薬液を確実に走行体に付与させることができる。
【0031】
上記ノズル装置において、走行体が紙体、又は、紙体を乾燥するためのカンバス、であると、より好適である。
【0032】
本発明の薬液の付与方法は、上述したノズル装置を備え、紙体又はカンバスに対して、吐出ノズルにより薬液が付与されると共に第1の吹付けノズル及び第2の吹付けノズルにより空気が吹付けられるので、超高速の抄紙機においても紙体又はカンバスに対して薬液を確実に付与することができ、薬液の飛散も十分に抑制できる。
【0033】
上記薬液の付与方法において、ノズル装置を往復走査させる走査手段が抄紙機に取り付けられており、走査の方向と紙体又はカンバスの走行方向とが直交すると共に、走行方向及び吐出方向が同一面上にあり、かつ面が走行体に対して垂直となっていると、ノズル装置の数が1つであっても往復走査させることにより、確実に薬液を紙体又はカンバスに付与できる。
なお、ノズル装置の数が1つであると、メンテナンスが容易であり、コスト面でも有利である。
【0034】
本発明の薬液は、洗浄剤、ピッチコントロール剤、汚染防止剤又は離型剤であり、上記ノズル装置を用いて付与されるので、薬液を走行体に確実に付与することができる。
なお、上記薬液の粘度が500cps以下であると、より確実に付与できる。
また、薬液が付与された走行体は、付与される薬液に基づく機能を確実に発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0035】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。
また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。
更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【0036】
図1は、本発明のノズル装置の一実施形態を示す上面図である。
図1に示すように、本実施形態に係るノズル装置100は、薬液を吐出可能な吐出ノズル1と、吐出ノズル1に並設された第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22とを備える。
この第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22は、いずれも空気を吹付け可能となっている。
【0037】
本実施形態に係るノズル装置100は、上記吐出ノズル1から図示しない走行体に対して薬液を付与するために用いられる。
例えば、図示しない走行体が矢印Aの方向(以下「走行方向A」という。)に走行する場合、走行体の所定位置には、最初に第1の吹付けノズル12から空気が吹付けられ、次に吐出ノズル1から薬液が付与され、最後に第2の吹付けノズル22から空気が吹付けられることになる。
【0038】
すなわち、上記ノズル装置100において、第1の吹付けノズル12は、走行体の走行方向Aに対して吐出ノズル1の上流側に位置し、第2の吹付けノズル22は、走行体の走行方向Aに対して吐出ノズル1の下流側に位置し、且つ、これらの吐出ノズル1、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22は、走行方向Aに対して一列に配置されている。
【0039】
上記吐出ノズル1は、具体的には、半球状の形態を有しており、上部にはスリット3が設けられている。
かかるスリット3は、走行方向Aに対して垂直な方向に延びるライン状の形態を有している。
したがって、かかるスリット3から吐出される薬液は、走行体に対して扇状(末広がりに)に吐出されることになる。
【0040】
上記吐出ノズル1は直方体状の吐出ノズル本体2の上面の略中央に設けられている。
かかる吐出ノズル本体2には、両端に吐出ノズル本体2を固定するためのアーム部5a,5bが接続されている。
上記吐出ノズル本体2及びアーム部5a,5bの内部には吐出ノズル1に薬液を送流するための供給管が設けられている。
なお、かかる供給管については後述する。
【0041】
上記吐出ノズル本体2の下端にはU字状の形態を有する吹付けノズル本体10が嵌合されている。
すなわち、吹付けノズル本体10は、吐出ノズル本体2とは別体となっており、吐出ノズル本体2に対して着脱可能となっている。
【0042】
上記吹付けノズル本体10の両側の上端には半球状の形態を有する上記第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22が形成されている。
これらの第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22の上部にはそれぞれ上記スリット3と同様にライン状のスリット13,23が設けられている。
スリット13,23は、走行方向Aに対して垂直な方向に延びるライン状の形態を有しており、かかるスリット13,23から吹付けられる空気は、走行体に対して扇状に吹付けられることになる。
【0043】
なお、吐出ノズル1、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22において、それぞれに設けられたライン状のスリット3,13,23はいずれも走行体の走行方向Aに垂直な方向に延びたラインとなっており、互いに略平行となっている。
【0044】
ここで、吐出ノズル1のスリット3の中心から第1の吹付けノズル12のスリット13の中心までの距離は、7〜30mmであることが好ましく、7〜20mmであることがより好ましい。
また、吐出ノズル1のスリット3の中心から第2の吹付けノズル22のスリット23の中心までの距離は、7〜30mmであることが好ましく、7〜20mmであることがより好ましい。
なお、上記距離は、薬液の吐出方向とは垂直な面における距離を意味する。
【0045】
図2は、図1に示すノズル装置を、走行体の走行方向に対して上流側からみた正面図である。
図2に示すように、本実施形態に係るノズル装置100において、アーム部5aには吐出ノズル本体2に薬液を供給するための薬液供給管8aが接続されており、アーム部5bには上記薬液を吐出させる空気を供給するための吐出空気供給管8bが接続されている。
これにより、吐出ノズル1からは、上記薬液が上記空気と共に吐出される。
【0046】
上記吹きつけノズル本体10の下端には、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22から吹付けられる空気を供給するための吹付空気供給管7が接続されている。
すなわち、吹付空気供給管7から供給される空気は、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22から吹付けられる。
【0047】
図3は、図1に示すノズル装置のI−I線断面図である。
図3に示すように、本実施形態に係るノズル装置100において、アーム部5aの内部には、薬液流路S1が形成されており、アーム部5bの内部には、吐出空気流路S2が形成されている。
【0048】
薬液供給管8aから供給された薬液は薬液供給管8aの内部を流通し、薬液供給管8aに連通した薬液流路S1に送流される。
そして、薬液は薬液流路S1から吐出ノズル本体2に送流される。
一方、吐出空気供給管8bから供給された空気は吐出空気供給管8bの内部を流通し、吐出空気供給管8bに連通した吐出空気流路S2に送流される。
そして、空気は吐出空気流路S2から吐出ノズル本体2に送流される。
【0049】
吐出ノズル本体2に送流された薬液と空気とは、吐出ノズル1内において混合されると共に、スリット3から吐出される。
このとき、吐出される薬液は吐出される空気の勢いによって加速される。
【0050】
図4は、図2に示すノズル装置のII−II線断面図である。
図4に示すように、本実施形態に係るノズル装置100において、吹付空気供給管7から供給された空気は、吹付空気供給管7に連通した吹付けノズル本体10の内部の吹付空気流路S3に送流される。
【0051】
そして、送流された空気は、吹付けノズル本体10の内部において、二股に別れ、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22それぞれに送流される。
送流された空気は、第1の吹付けノズル12のスリット13及び第2の吹付けノズル22のスリット23から走行体に吹付けられる。
【0052】
このとき、上記第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22から吹付けられる空気はいずれも、吐出ノズル1における薬液の吐出方向に対して、所定の角度を有する方向に吹付けられる。
すなわち、上記第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22は傾斜した状態で吹付けノズル本体10に接続されている。
【0053】
本実施形態に係るノズル装置100は、走行体に対して、所定の角度を有するように配置される。
すなわち、上記ノズル装置100から吐出される薬液は、上記走行体に対して所定の角度を有した状態で付与される。
【0054】
図5は、本実施形態に係るノズル装置から吐出される薬液と走行体との角度を説明するための説明図である。
図5に示すように、本実施形態に係るノズル装置100において、走行体の走行方向Aと吐出ノズル1における薬液の吐出方向D1とのなす角度θ1は30〜135度であり、30〜90度であることが好ましく、30〜60度であることがより好ましい。
【0055】
走行体の走行方向Aと吐出ノズル1における薬液の吐出方向D1とのなす角度θ1が30度未満であると、吐出された薬液を走行体に十分に付与できない傾向にあり、角度θ1が90度を超えると、角度θ1が上記範囲内にある場合と比較して、随伴流により吐出された薬液が巻上げられ、飛散しやすくなる傾向にある。
【0056】
このとき、上記ノズル装置100においては、第1の吹付けノズル12から吹付けられる空気が走行体の走行により生じる随伴流と吐出ノズル1から吐出される薬液との間に吹付けられることになる。
このため、随伴流による薬液の巻き上げが抑制される。
【0057】
なお、第1の吹付けノズル12から吹付けられる空気と、吐出ノズル1から吐出される薬液との間に発生する僅かな随伴流は、第1の吹付けノズル12によっては抑制されない。
そのため、その随伴流が吐出ノズル1から吐出される薬液を巻き上げることになる。
ところが、上記ノズル装置100においては、第2の吹付けノズル22から吹付けられる空気がその巻上げを抑制する。
【0058】
走行体の走行方向Aと第1の吹付けノズル12における空気の吹付け方向D2とのなす角度θ2は45〜90度であり、60〜90度であることが好ましい。
【0059】
走行体の走行方向Aと第1の吹付けノズル12における空気の吹付け方向D2とのなす角度θ2が45度未満であると、角度θ2が上記範囲内にある場合と比較して、随伴流を十分に遮断できない傾向にあり、角度θ2が90度を超えると、角度が上記範囲内にある場合と比較して、第1の吹付けノズル12から吹付けられる空気と、吐出ノズル1から吐出される薬液との間に発生する随伴流が大きくなり、吐出される薬液が飛散しやすくなる傾向にある。
【0060】
走行体の走行方向Aと第2の吹付けノズル22における空気の吹付け方向D3とのなす角度θ3は45〜90度であり、60〜90度であることが好ましい。
【0061】
走行体の走行方向Aと第2の吹付けノズル22における空気の吹付け方向D3とのなす角度θ3が30度未満であると、角度θ3が上記範囲内にある場合と比較して、第1の吹付けノズル12から吹付けられる空気と、吐出ノズル1から吐出される薬液との間に発生する僅かな随伴流により、吐出される薬液が巻上げられやすくなる傾向にあり、角度θ3が90度を超えると、角度θ3が上記範囲内にある場合と比較して、巻上げられる薬液を十分に抑制できない傾向にある。
【0062】
したがって、角度θ1,θ2,θ3がいずれも上記範囲内であると、走行体に対して薬液をより確実に付与することができ、薬液の飛散もより確実に抑制できる。
【0063】
本実施形態に係るノズル装置において、ノズル装置100の吐出ノズル1の先端から、薬液の吐出方向D1と走行体との交点までの距離Lが100〜120mmであることが好ましい。
この場合、超高速の抄紙機等においても走行体に対して薬液をより確実に付与することができ、薬液の飛散もより十分に抑制できる。
【0064】
また、走行方向A及び吐出方向D1が同一面上にあり、かつ当該面が走行体に対して垂直となっていることが好ましい。
この場合、走行体の幅方向に対して均一に薬液を付与することができる。
【0065】
本実施形態に係るノズル装置においては、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22の空気を吹付ける角度θ2、θ3が上記範囲内において適宜調整可能となっている。
上記角度θ2、θ3を変更する手段としては、特に限定されないが、例えば、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22を吹付けノズル本体10から着脱可能とし、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22を上記角度θ2、θ3が変わる位置にスリットが形成された吹付けノズルに取り替えればよい。
【0066】
図6の(A)及び(B)は、本実施形態に係るノズル装置の吹付けノズルの例を示す正面図である。
図6の(A)に示すように、例えば、スリットの向きが左上方となっている第1の吹付けノズル及び第2の吹き付けノズルを、図6の(B)に示すように、スリットの向きが右上方となっている第1の吹付けノズル及び第2の吹き付けノズルに取り替えることができる。
なお、上記吹付けノズル本体10を、上記角度θ2、θ3が変わる位置にスリットが形成された吹付けノズルが固定された別の吹付けノズル本体に取り替えてもよい。
【0067】
図7は、本実施形態に係るノズル装置を抄紙機に用いた例を模式的に示す斜視図である。
図7に示すように、抄紙機50は、回動可能なドラム45を有し、当該ドラム45には走行体40が配置されている。
この走行体40は、上記ドラム45の回動に基づいて、矢印Aの方向に走行するようになっている。
【0068】
上記ドラム45の上方には走査手段30が固定されている。
この走査手段30には、当該走査手段30の長さ方向に向かって往復運動する駆動装置43が取付けられており、かかる駆動装置43には上述したノズル装置100が走行体40に向かって薬液が吐出されるように取付けられている。
なお、このときノズル装置100は、吐出される薬液が上記走行体40に十分に付与されるように走行体の走行方向Aと薬液の吐出方向との角度を調整して取付けられている。
【0069】
このとき、ノズル装置を往復走査させる走査手段が抄紙機に取り付けられており、走査の方向と紙体又はカンバスの走行方向とが直交すると共に、走行方向及び吐出方向が同一面上にあり、かつ当該面が走行体に対して垂直となっていることが好ましい。
【0070】
そして、走行体40を走行方向Aに向かって走行させながら、駆動装置43と共にノズル装置100を往復運動させ、ノズル装置100から薬液を走行体40に向かって吐出させることにより、走行体30に薬液が付与される。
このとき、ノズル装置100の吐出ノズルから薬液が付与されると共に第1の吹付けノズル及び第2の吹付けノズルにより空気が吹付けられる。
【0071】
したがって、薬液の付与方法によれば、上述したノズル装置を用いるため、超高速の抄紙機においても走行体に対して薬液を確実に付与することができ、薬液の飛散も十分に抑制できる。
【0072】
また、上記ノズル装置100において、吐出ノズルのノズル口がスリット状となっている。
このことより一度に薬液を付与できる面積が広くなる。
したがって、本実施形態のようにノズル装置の数が一つであっても、十分に走行体の高速回転に対応して、薬液を付与することができる。
【0073】
このとき、ノズル装置100の走査の方向と走行体40の走行方向とが直交することが好ましい。
この場合、ノズル装置100を走査させながら薬液を走行体に向けて吐出させることにより、確実に走行体に薬液を付与できる。
【0074】
また、本実施形態においては、ノズル装置100が1つであるため、ノズル装置100のメンテナンスが容易であり、コスト面でも有利である。
【0075】
上記走行体としては、紙体、ワイヤ、フェルト、ドライヤロール、カンバス等が挙げられる。
これらの中でも、紙体、又は、紙体を乾燥するためのカンバス、に用いることが好ましい。
一般に、抄紙機における紙体やカンバスは高速で走行するため、本発明のノズル装置の効果をより発揮することができる。
【0076】
上記薬液は、洗浄剤、ピッチコントロール剤、汚染防止剤又は離型剤であることが好ましい。
この場合、薬液を走行体に確実に付与できる。
【0077】
上記薬液の粘度は、常温(25℃)で500cps以下であることが好ましい。
粘度が500cpsを超えると、粘度が上記範囲内にある場合と比較して、飛散した薬液が吐出ノズルのノズル口や吹付けノズルのスリットに付着し、薬液に含まれる固形物がこれらを詰まらせる虞がある。
この場合、薬液の吐出が十分に行われなくなり、或いは、吹付けノズルが十分に機能しなくなるので、走行体に対して薬液を十分に付与できず、飛散も発生する傾向がある。
【0078】
また、上記粘度は、1〜200cpsであることがより好ましい。
この場合、薬液を確実に走行体に付与することができる。
したがって、付与される薬液に基づく機能を確実に発揮させることができる。
【0079】
上記薬液中に固形物が含まれる割合は、50質量%以下であることが好ましく、0.1〜50質量%であることがより好ましい。
この場合、飛散した薬液が吐出ノズルのノズル口や吹付けノズルのスリットに付着し、薬液に含まれる固形物がこれらを詰まらせるのを抑制できる。
【0080】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【0081】
例えば、上記実施形態に係るノズル装置100においては、吐出ノズル1と、第1の吹付けノズル及び第2の吹付けノズルとが走行方向Aに対して一列に配置されているが、必ずしも一列である必要はない。
【0082】
上記ノズル装置100は、吹付けノズル本体10と、吐出ノズル本体2とが別体となっているが、一体となっていてもよい。
【0083】
また、吐出ノズル1と、第1の吹付けノズル及び第2の吹付けノズルとはいずれも半球状の形態を有しているが、四角状や三角状等であってもよく、かかる形態は特に限定されない。
【0084】
上記実施形態に係るノズル装置は、抄紙機以外にも、食品加工や繊維加工等に用いることができる。
【0085】
また、上述した本実施形態に係るノズル装置を抄紙機に用いた例においては、ノズル装置100が1つ抄紙機に取付けられているが、ノズル装置100が抄紙機に複数取付けられていてもよい。
【0086】
図9は、本実施形態に係るノズル装置を抄紙機に用いた他の例を模式的に示す斜視図である。
図9に示すように、抄紙機には、走査手段30に当該走査手段30の長さ方向に向かって往復運動する駆動装置43が複数取付けられており、それぞれの駆動装置43にノズル装置100が走行体40に向かって薬液が吐出されるように取付けられていてもよい。
【0087】
図10は、本実施形態に係るノズル装置を抄紙機に用いた他の例を模式的に示す上面図である。
図10に示すように、複数のノズル装置100が本体70に取付けられていてもよい。
すなわち、これを抄紙機に用いた場合、本体70に取付けられた複数のノズル装置100から同時に薬液が吐出されるため、ノズル装置100の往復運動は不要である。
なお、本体70には、図示しない吹付空気供給管、薬液供給管、及び吐出空気供給管が内蔵されている。
また、図示しない走行体は矢印Aの方向に走行する(走行方向)。
【実施例】
【0088】
以下、本発明のノズル装置を用いた薬液の付与方法を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0089】
(実施例1)
図8に示すように、一端にエアナイフ62が載置されたアクリル板60を配置し、ノズル装置100の吐出ノズル1の先端から、薬液(ダスクリーンR409S、離型剤、粘度3cps、株式会社メンテック社製)の吐出方向D1とアクリル板60との交点までの距離Lが10mmとなるようにノズル装置100を設置した。
なお、第1の吹付けノズル12がエアナイフ62から送られる風の上流側に位置するように上記ノズル装置100が設置されている。
【0090】
このとき、アクリル板60と吐出ノズル1における薬液の吐出方向D1とのなす角度θ1が45度となるようにし、アクリル板60と第1の吹付けノズル12における空気の吹付け方向D2とのなす角度θ2が60度となるようにし、アクリル板60と第2の吹付けノズル22における空気の吹付け方向D3とのなす角度θ3が45度となるようにした。
【0091】
そして、エアナイフ62から風速16.6m/sの風を送ると共に、ノズル装置100の吐出ノズル1から薬液を吐出させ、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22から空気を吹付けた。
なお、吐出ノズル1からの薬液の吐出条件は0.1MPaであり、吐出量は20ml/minであった。
また、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22からの空気の吹付け条件は0.5MPaであった。
【0092】
(実施例2〜19及び比較例1,2)
角度θ1、θ2及びθ3を表1に示すような角度(単位:度)にしたこと以外は実施例1と同様にしてノズル装置100の吐出ノズル1から薬液を吐出させ、第1の吹付けノズル12及び第2の吹付けノズル22から空気を吹付けた。
【0093】
〔表1〕


【0094】
[ノズル装置の評価方法]
アクリル板に付与された薬液の付与幅(単位:cm)を測定した。
ここで、薬液の付与幅とは、エアナイフ62から送られる風の流れとは垂直方向における付与された薬液の長さをいう。
得られた結果を表2に示す。
【0095】
〔表2〕


【0096】
表2から明らかなように、本発明に係るノズル装置を用いた実施例1〜19は、本発明によらない比較例1,2と比較して、十分に薬液をアクリル板60に付与できることがわかった。
特に、θ1を45度、θ2を60度、θ3を75度とした実施例10においては、極めて優れた結果を示した。
【0097】
以上の結果より、本発明のノズル装置によれば、超高速の抄紙機等においても走行体に対して薬液を確実に付与することができ、薬液の飛散も十分に抑制できることが確認された。
【0098】
[薬液の評価方法]
(薬液の付着性)
WS4052(湿潤紙力剤、固形物30質量%、粘度500cps、PMC社製)を準備し、水又は増粘剤で粘度を、10,100,200,400,500,600,1000(cps)に調整し薬液とした。
これらを実施例1のノズル装置にセットし、1週間又は6週間連続吐出させ、ノズル装置の状態を目視にて評価した。
【0099】
かかる評価は、ノズル装置に固形物の付着がないものを「A」、ノズル装置に固形物の付着が僅かに認められるものを「B」、ノズル装置に固形物の付着が多く認められるものを「C」とした。
また、上述したことと同様にして1週間又は6週間連続吐出させた後の付与幅(単位:cm)を測定した。
得られた結果を表3に示す。
【0100】
〔表3〕


【0101】
表3の結果より、薬液の粘度が500cps以下であると、特に好ましくは200cps以下であると、薬液を確実に走行体に付与することができると共に、薬液が再付着しノズル口に固形物が付着するのが確実に抑制できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【0102】
【図1】図1は、本発明のノズル装置の一実施形態を示す上面図である。
【図2】図2は、図1に示すノズル装置を、走行体の走行方向に対して上流側からみた正面図である。
【図3】図3は、図1に示すノズル装置のI−I線断面図である。
【図4】図4は、図2に示すノズル装置のII−II線断面図である。
【図5】図5は、本実施形態に係るノズル装置から吐出される薬液と走行体との角度を説明するための説明図である。
【図6】図6の(A)及び(B)は、本実施形態に係るノズル装置の吹付けノズルの例を示す正面図である。
【図7】図7は、本実施形態に係るノズル装置を抄紙機に用いた例を模式的に示す斜視図である。
【図8】図8は、実施例で用いた試験装置を示す概略図である。
【図9】図9は、本実施形態に係るノズル装置を抄紙機に用いた他の例を模式的に示す斜視図である。
【図10】図10は、本実施形態に係るノズル装置を抄紙機に用いた他の例を模式的に示す上面図である。
【符号の説明】
【0103】
1・・・吐出ノズル
2・・・吐出ノズル本体
3,13,23・・・スリット
5a,5b・・・アーム部
7・・・吹付空気供給管
8a・・・薬液供給管
8b・・・吐出空気供給管
10・・・吹付けノズル本体
12・・・第1の吹付けノズル
22・・・第2の吹付けノズル
30・・・走査手段
40・・・走行体
43・・・駆動装置
45・・・ドラム
50・・・抄紙機
60・・・アクリル板
62・・・エアナイフ
70・・・本体
100・・・ノズル装置
A・・・走行方向
D1・・・薬液の吐出方向
D2,D3・・・空気の吹付け方向
L・・・距離
S1・・・薬液流路
S2・・・吐出空気流路
S3・・・空気流路
【出願人】 【識別番号】594020802
【氏名又は名称】株式会社メンテック
【出願日】 平成19年6月5日(2007.6.5)
【代理人】 【識別番号】100103805
【弁理士】
【氏名又は名称】白崎 真二

【識別番号】100126516
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 綽勝

【識別番号】100132104
【弁理士】
【氏名又は名称】勝木 俊晴


【公開番号】 特開2008−18424(P2008−18424A)
【公開日】 平成20年1月31日(2008.1.31)
【出願番号】 特願2007−149775(P2007−149775)