專利名稱：帶傳感器脫水板、脫水板裝置以及造紙方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用于抄紙機的網(wǎng)部的脫水部的脫水板，尤其涉 及埋入有測定輸送于行駛在脫水板上的網(wǎng)上的白水的紙張濃度及白水 重量的傳感器的脫水板，具有確保導電性且耐磨性良好的電極的帶傳 感器脫水板的結構，以及使用此帶傳感器脫水板的脫水板裝置，更進 一步，涉及利用此脫水板裝置的造紙方法。
技術背景抄紙機的網(wǎng)部中，根據(jù)如圖6所示的on-top型，使由含有紙漿的 大量水分構成的白水(紙料)100從進漿口 500連續(xù)噴出至旋轉移動 的無端狀下部網(wǎng)101的上方一端側。在下部網(wǎng)101的輸送中央部，配 置包含滾輪150的頂部裝置，在下部網(wǎng)101上設置以相同行駛方向配 置的上部網(wǎng)102,用下部網(wǎng)101和上部網(wǎng)102夾著白水100，通過上部 及下部網(wǎng)(夾網(wǎng)部103)的行駛，白水100經(jīng)過下部脫水板裝置300 而被輸送至上部脫水板裝置200。在從進漿口 500至上部脫水板裝置200的長網(wǎng)部的下部脫水板裝 置300及上部脫水板裝置200中，沿正交于網(wǎng)行駛方向的方向間隔地 配置有多個長的脫水板400，為謀求平坦化，進行改變各脫水板400 的高低等的調整(脫水調整)，同時，在網(wǎng)101、 102行駛時，進行脫 水作用(僅殘留紙漿纖維并形成紙匹)。雖在圖6中說明了 on-top型抄紙機的網(wǎng)部，但不具有頂部裝置的 長網(wǎng)型的抄紙機、在網(wǎng)之間夾著白水行駛的夾網(wǎng)部被垂直輸送的夾網(wǎng) 成形器型的網(wǎng)部的脫水部、吸入箱的蓋部，當網(wǎng)行駛在脫水板上時也 進行脫水作用。在網(wǎng)部中，為了獲得品質良好的紙匹，需要將白水100的紙張濃 度設為符合紙質的最佳濃度，但由于白水IOO被網(wǎng)101輸送移動，因此，紙張濃度在從進漿口 500排出后，雖由各脫水板400脫水，但具 有根據(jù)抄紙條件時常變化的性質。于是，提出了為了測定紙張濃度及白紙重量，將傳感器埋入脫水 板400的適當處，調整以其數(shù)據(jù)為基礎供給至進漿口 500的原料的各 項條件(原料管理)，或脫水調整輸送白水時的長網(wǎng)部的下部脫水板裝 置300 (脫水管理)，由此，調整白水100的水分含量。(參照專利文 獻l)[專利文獻1專利/>開平11-27"79設置在長網(wǎng)部的下部脫水板裝置300及上部脫水板裝置200中的 各脫水板400，如圖4所示，被配置為以在正交于網(wǎng)的輸送方向A的 方向上成為長條狀的方式連接設置多個片段40。并且，上述傳感器被 安裝在構成長條狀脫水板400的一個片段40a上。并且，上述傳感器，如圖4所示，將由樹脂(具有絕緣性的樹脂) 構成的底座部41作為本體，在此底座部41內用具有導電性的不銹鋼 部件配置多個電極而成，以封裝狀態(tài)配置在由陶資形成的片段40a內。 傳感器內的電極由長方形的傳感器電極42和與傳感器電極42保持距 離地配置的接地電極43構成，接地電極43在其中央具有圓形電極44。并且，在從圖5的背面向表面輸送網(wǎng)101時，白水100被引導至 上述各電極上，測定接地電極43和圓形電極44、接地電極43和傳感 器電極42之間的白水100的電阻。在網(wǎng)101上脫水的白水100,在白 水的厚度方向產生濃度梯度(網(wǎng)側高濃度，隨著遠離網(wǎng)而低濃度)。通 過用接地電極43、圓形電極44測定在網(wǎng)附近形成的高濃度部分的電 阻值，進行用接地電極43、傳感器電極42測定的網(wǎng)上的白水厚度整 體的電阻值的修正。通過測出如上所述的值，算出白水導電率及白水 重量的變化，進行供給至進漿口 500的原料的各項條件的調整或輸送 時的脫水調整，由此，調整被網(wǎng)輸送的白水的水分含量。 發(fā)明內容然而，若采用根據(jù)上述結構的傳感器，由于網(wǎng)103行駛在配置有 傳感器的底座部41以及片段40 (脫水板400)上，因此，存在在由與網(wǎng)部分接觸的不銹鋼形成的各電極部發(fā)生磨耗，阻礙正確測定電阻的 問題。另外，傳感器作為成套設備被安裝在底座部41，所以，由樹脂形 成的底座部41也發(fā)生凹凸，由于由陶瓷形成的片段40a和由樹脂形成 的底座部41的材質(膨脹系數(shù))的不同，樹脂膨脹且在陶資側(片段 40a)發(fā)生龜裂(裂縫)，因此，存在難以進行穩(wěn)定的測定的問題。本發(fā)明是鑒于上述事實而提出的，其目的在于，提供一種通過確 保導電性且具有耐磨性良好的電極，可進行穩(wěn)定的測定的脫水板埋入 用帶傳感器的脫水板及脫水板裝置。更進一步，本發(fā)明的目的在于提供一種使用如上所述的脫水板裝 置穩(wěn)定地造紙的方法。為達成上述目的，本發(fā)明的帶傳感器的脫水板(l)，其特征在于， 在由陶瓷形成的刀片部(2)的表面直接埋入由金屬陶瓷形成的電極 (20、 30、 37)而成。形成刀片部(2)的陶瓷可以使用各種物質。另外，本發(fā)明的上述帶傳感器的脫水板，其特征在于，上述金屬 陶瓷，以碳化鈦及氮化鈥為主成分而成。另外，本發(fā)明的上述帶傳感器的脫水板，其特征在于，上述金屬 陶瓷的線膨脹系數(shù)為7.0 ~ 7.5xlO力。C ，體積固有電阻為0.7 ~ 1.5x10 4Q cm。另外，本發(fā)明的上述任意的帶傳感器的脫水板，其特征在于，構 成上述刀片部的陶瓷是使用以氧化鋁(A1203 )材質為主成分形成的陶 瓷。由此，可將由金屬陶乾形成的電極(20、 30、 37)和由以氧化鋁 (A1203)材質為主成分形成的陶瓷形成的刀片部(2)的線膨脹系數(shù) ^沒為幾乎相同的值。另外，本發(fā)明，其特征在于，在構成脫水板的長條狀的刀片表面 的一部分中安裝上述任意的帶傳感器的脫水板，從而構成脫水板裝置。另外，本發(fā)明是一種造紙方法，其特征在于，使用安裝上述任意 的帶傳感器的脫水板而形成的脫水板裝置，進行抄紙機網(wǎng)部的脫水。根據(jù)本發(fā)明，在由陶瓷形成的刀片部直接埋入電極，不像以往那 樣夾設底座部，所以，可防止在刀片部(陶瓷)由于材料的不同而引 起的龜裂的發(fā)生。并且，由于用金屬陶瓷形成電極，所以，可設為近似于刀片部的 線膨脹系數(shù)，在確保導電性的同時，可防止磨耗及龜裂的發(fā)生。


圖1是表示本發(fā)明所涉及的帶傳感器的脫水板的一實施例的斜視 說明圖。圖2是表示本發(fā)明所涉及的帶傳感器的脫水板的各構成部件的斜 視說明圖。圖3是表示本發(fā)明所涉及的帶傳感器的脫水板的組裝結構的側面 說明圖。圖4是以往的帶傳感器的脫水板的斜視說明圖。圖5是為說明帶傳感器的脫水板的傳感器的測定原理的模式圖。圖6是表示抄紙機中的網(wǎng)部整體結構的結構說明圖。圖中1-帶傳感器的脫水板(片段)，2-刀片部，3-刀片固定用部件，4-脫水板，5-長條狀底座，10-方形溝部，11-電極連接用孔部，15-方形 溝部，16-中央孔部，17-電極連接用孔部，20-傳感器電極，21-方形體， 22-圓柱溝，23-棒狀體，24-螺紋，30-接地電極，31-方形體，32-圓柱 溝，33-棒狀體，34-螺紋，36-環(huán)狀體，37-中央電極，38-棒狀體，39-螺紋，40-片段，41-底座部，100-白水(漿料)，101-下部網(wǎng)，102-上 部網(wǎng)，103-雙股線，200-上部脫水板裝置，300-下部脫水板裝置，400-脫水板，500-進漿口具體實施方式

參照圖1~圖3說明本發(fā)明的實施方式所涉及的帶傳感器的脫水 板的一例。本發(fā)明的帶傳感器的脫水板1,在由陶瓷形成的脫水板中直接埋 入傳感器，在外觀上被構成為與構成長條狀脫水板的片段單體(圖4的片段40)相同的大小。即，帶傳感器的脫水板l，將由陶瓷形成的刀片部2作為本體， 在刀片部2的下側安裝有刀片固定用部件3，將帶傳感器的脫水板1 及多個片段的各刀片固定用部件3安裝在長條狀底座部5上，以刀片 表面連續(xù)的狀態(tài)配置，由此，具有在正交于網(wǎng)的輸送方向A的方向上 呈長條狀的脫水板4 (用抄紙機網(wǎng)部進行脫水)，形成脫水板裝置。作為形成刀片部2的陶瓷，可使用以氧化鋁(A1203 )、氧化鋯 (Zr02)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化鋁(A1N)的任意一 種為主成分而構成的各種陶瓷，但兼具電絕緣性高、耐腐蝕性高、耐 磨性高、強度高的性質的陶瓷為佳。尤其，從與下述的各電極的線膨 脹系數(shù)的關系考慮，優(yōu)選使用以氧化鋁(A1203 )材質為主成分而構成 的陶資。以氧化鋁(A1203 )材質為主成分構成的陶瓷，例如在整體的 90~99.9%的氧化鋁(A1203)材質中含有不純物而構成。并且，通過由以氧化鋁(A1203)材質為主成分形成的陶瓷構成刀 片部2，可將線膨脹系數(shù)設為6.8~7.3xl(T6/。C。另夕卜，以氧化鋁(A1203) 材質為主成分構成的陶瓷的體積固有電阻為(>10") Q cm左右，可 確保充分的絕緣性。在刀片部2的表面?zhèn)刃纬捎邢率龅挠糜诼袢雮鞲衅麟姌O的方形溝 部IO和與此方形溝部10間隔地形成的用于埋入接地電極的方形溝部 15。方形溝部10在沿著網(wǎng)的行^^方向的方向上形成細長的長方形，上 部溝底形成有貫通底面?zhèn)鹊碾姌O連接用孔部11。方形溝部15相對網(wǎng) 的行駛方向，比方形溝部10寬度寬地形成在與方形溝部IO相同的位 置，在中央部溝底設置貫通底面?zhèn)鹊闹醒肟撞?6，在右下部溝底形成 有電極連接用孔部17。在方形溝部10以嵌合方式安裝有由金屬陶瓷形成的傳感器電極 20。傳感器電極20由嵌合在方形溝部10中的大小的方形體21，和被 安裝在形成于方形體21的背面角部的圓柱溝22中的棒狀體23構成。 向方形體21安裝棒狀體23是通過在棒狀體23頭部切割螺釘，或具有通電性的粘結劑或熔融來進行固定的。棒狀體23的周圍刻設有螺紋24，嵌合在方形溝部10中時，其前 端貫通電極連接用孔部11且從刀片部2的背面突出配置。在突出配置 的棒狀體23上可連接通向傳感器電極20的信號線。由金屬陶瓷形成的接地電極30以嵌合狀態(tài)被安裝在方形溝部15。 接地電極30由嵌合在方形溝部15中的大小的方形體31和被安裝在形 成于方形體31的背面角部的圓柱溝32中的棒狀體33構成。棒狀體 33的周圍刻設有螺紋34，嵌合在方形溝部15中時，其前端貫通電極 連接用孔部17且從刀片部2的背面突出配置。方形體31的中央形成有穴部35，在此穴部35配置有由陶瓷形成 的環(huán)狀體36，并且，環(huán)狀體36的內側配置有圓形的中央電極37。在 中央電極37的背面?zhèn)刃纬捎兄車淘O有螺紋39的棒狀體38，該棒狀 體38貫通中央孔部16且從刀片部2的背面突出配置。向方形體31 安裝棒狀體33是通過在棒狀體33頭部切出螺紋，或具有通電性的粘 結劑或熔融來進行固定的。在從刀片部2的背面突出配置的棒狀體33及棒狀體38可連接通 向接地電極30或中央電極37的信號線。上述各電極20、 30、 37，；故埋入在由陶資形成的刀片部2內，所 以，優(yōu)選由線膨脹系數(shù)近似于陶瓷的線膨脹系數(shù)、且導電性良好的特 性的材料形成。在用由氧化鋁(A1203 )材質構成的陶瓷形成刀片部2的情況下， 其線膨脹系數(shù)為6.8 ~ 7.3xlO-6/°C 。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，作為滿足這些特性的電極的材料，適合為以碳化 鈦及氮化鈦為主成份構成的金屬陶瓷。即，為了防止對于由陶瓷形成的刀片部2的膨脹的同時，確保作 為電極的導電率，作為構成各電極20、 30、 37的金屬陶瓷，使用以碳 化鈦(TiC)及氮化鈦(TiN)為主成份形成的材料。通過使用上述材 料，可將電極的線膨脹系數(shù)設為7.0 7.5xlO力'C，可防止對于由陶瓷 形成的刀片部2的膨脹。另外，將電極的體積固有電阻設為0.7~1.5xl(T4Q . cm,可確保作為電極的導電率。尤其，在用由氧化鋁(A1203)材質構成的陶瓷形成刀片部2的情 況下，其線膨脹系數(shù)為6.8~7.3xlO-5/。C，所以，可設為與電極的線膨 脹系數(shù)(7.0~7.5xl(T5/°C )幾乎相等的值，可更加有效防止對于刀片 部2的電極的膨脹。進行造紙時，在使用脫水板裝置進行抄紙機網(wǎng)部的脫水的情況， 作為構成長條狀脫水板4的片段之一，可安裝上述帶傳感器的脫水板即，使用安裝有如上所述構成的帶傳感器的脫水板1的脫水板裝 置進行造紙時，通過將信號線連接到帶傳感器的脫水板1的各棒狀體23、 33、 38上，可作為測定輸送至脫水板上的網(wǎng)上的白水的電阻的傳 感器使用。此時，白水中的水的重量和電阻的關系為，若水重量變大 則電阻變小，反之若水重量變小則電阻變大，電阻與白水中所含的水 的重量成比例地變化。并且，通過測定帶傳感器的脫水板1中的接地電極30和中央電極 37、接地電極30和傳感器電極20之間的白水的電阻，并算出白水導 電率及白水重量的變化，可盡早地感知紙張濃度變化，同時，分析其 要因，進行供給至進漿口 500的原料的各項條件的調整或輸送時的脫 水調整，由此，可進行原料管理及脫水管理，調整由網(wǎng)輸送的白水的 水分含量。結果，使用適當紙張濃度的白水可獲得品質良好的紙匹，可謀求 通過輸送時減少紙片的剪斷而提高行駛性，且通過向進漿口 500供給 原料等時的藥品節(jié)約而提高經(jīng)濟性。
權利要求
1.一種帶傳感器的脫水板，其特征在于，在由陶瓷構成的刀片部的表面，埋入用金屬陶瓷形成的電極而成。
2. 根據(jù)權利要求1所述的帶傳感器的脫水板，其中，上述金屬陶 瓷以碳化鈦及氮化鈥為主成分形成。
3. 根據(jù)權利要求2所述的帶傳感器的脫水板，其中，上述金屬陶 瓷的線膨脹系數(shù)為7.0 ~ 7.5xl0力。C ，體積固有電阻為0.7 ~ 1.5x10 4Q cm。
4. 根據(jù)權利要求1所述的帶傳感器的脫水板，其中，構成上述刀 片部的陶瓷以氧化鋁(A1203 )材質為主成分構成。
5. 根據(jù)權利要求2所述的帶傳感器的脫水板，其中，構成上述刀 片部的陶瓷以氧化鋁(A1203)材質為主成分構成。
6. 根據(jù)權利要求3所述的帶傳感器的脫水板，其中，構成上述刀 片部的陶瓷以氧化鋁(A1203 )材質為主成分構成。
7. —種抄紙機網(wǎng)部的脫水板裝置，其中，在構成脫水板的長條狀 刀片表面的一部分中安裝權利要求1所述的帶傳感器的脫水板而成。
8. —種造紙方法，其特征在于，使用安裝權利要求1所述的帶傳 感器的脫水板而形成的脫水板裝置，進行抄紙機網(wǎng)部的脫水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶傳感器的脫水板，通過具有確保導電性且耐磨性良好的電極，獲得可穩(wěn)定地測定的、脫水板埋入用的帶傳感器的脫水板。在以氧化鋁(Al₂O₃)材質為主成分形成的刀片部(2)的表面上，直接埋入以碳化鈦及氮化鈦為主成分形成的、由金屬陶瓷形成的電極(20、30、37)，形成脫水板(4)。
文檔編號D21F1/52GK101310073SQ200680042
公開日2008年11月19日 申請日期2006年10月24日 優(yōu)先權日2005年11月16日
發(fā)明者今井直樹, 平田良彥, 平野史朗, 椎名徹, 筱田耕太郎, 齊藤秀典 申請人:株式會社堀河制作所;王子制紙株式會社