ピッチ付着試験機
【課題】供試液中のピッチを均一な条件下で的確に、かつ、効率的にろ過試験片に付着させることができるピッチ付着試験機を提供する。
【解決手段】供試液を収容した容器本体１内で脱水槽３が回転すると、その回転による遠心力を受けた供試液が脱水槽３の内側から外側の容器本体１の内壁面に向かって流動する。この供試液は、容器本体１の内壁面に沿って旋回することにより、その内壁面の下部から突出する一対のバッフル板４，４に衝突して攪拌されつつ容器本体１の内壁面に沿って上方に流動する。そして、この供試液は、容器蓋２の内天面の周辺部から突出する一対のガイド板５，５に案内されつつ脱水槽３の内側に向かって還流し、こうして供試液が容器蓋２で塞がれた容器本体１内を循環する。その際、脱水槽３の内周面に装着されたろ過試験片により供試液がろ過されて供試液中のピッチがろ過試験片に付着する。
【解決手段】供試液を収容した容器本体１内で脱水槽３が回転すると、その回転による遠心力を受けた供試液が脱水槽３の内側から外側の容器本体１の内壁面に向かって流動する。この供試液は、容器本体１の内壁面に沿って旋回することにより、その内壁面の下部から突出する一対のバッフル板４，４に衝突して攪拌されつつ容器本体１の内壁面に沿って上方に流動する。そして、この供試液は、容器蓋２の内天面の周辺部から突出する一対のガイド板５，５に案内されつつ脱水槽３の内側に向かって還流し、こうして供試液が容器蓋２で塞がれた容器本体１内を循環する。その際、脱水槽３の内周面に装着されたろ過試験片により供試液がろ過されて供試液中のピッチがろ過試験片に付着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として製紙用のピッチコントロール剤の評価のために使用されるピッチ付着試験機に関し、詳しくは、供試液中のピッチをろ過試験片に付着させるピッチ付着試験機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パルプや紙の製造工程では、原料中の天然樹脂などに由来する粘着性のピッチや、古紙由来の合成樹脂などのスティッキー（以下ピッチという）が凝縮してワイヤーやフェルトなどに付着すると、これに起因して種々のピッチトラブルが発生する。そこで、パルプや紙の製造工程では、ピッチトラブルを軽減するために、通常、種々のピッチコントロール剤が使用されている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
一方、このようなピッチコントロール剤の評価に使用可能なピッチ付着試験機が従来一般に知られている（例えば非特許文献１、２参照）。ここで、非特許文献１に記載されているピッチ付着試験機は、ビーカに収容されたピッチを含む供試液中と、その上方空間との間を循環移動するループ状のフェルト製ベルトを備えたものであり、供試液中のピッチをフェルト製ベルトに付着させるように構成されている。
【０００４】
また、非特許文献２に記載されているピッチ付着試験機は、１／４円形の枠に製紙用金網を張った複数の羽根をらせん状に配置して回転軸に取り付けたものであり、ガラス容器に収容されたピッチを含む供試液中で複数の羽根を回転軸廻りに回転させることにより、供試液中のピッチを各羽根の製紙用金網に付着させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２６３３８５号公報
【特許文献２】特開２００８−００７８６２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】紙パ技協誌 第４０巻第１号（昭和６１年１月） 第７２頁
【非特許文献２】Ｊ．ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．１１（昭和５８年３月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、非特許文献１に記載されたピッチ付着試験機は、ピッチを含む供試液中と、その上方空間との間を単に循環移動するフェルト製ベルトにピッチを付着させるものであるため、ピッチの付着効率が極めて低いという問題がある。
【０００８】
また、非特許文献２に記載されたピッチ付着試験機は、らせん状に配置された複数の羽根を供試液中で回転させることにより、供試液中のピッチを各羽根の製紙用金網に付着させるものであり、ピッチの付着効率が低いという問題がある。
【０００９】
さらに、非特許文献１および非特許文献２に記載されたピッチ付着試験機では、供試液が均一に攪拌されず、しかも供試液が蒸発する恐れがあるため、供試液中のピッチを均一な条件下で的確にフェルト製ベルトや製紙用金網に付着させることが困難である。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の問題点に対応してなされたものであり、供試液中のピッチを均一な条件下で的確に、かつ、効率的にろ過試験片に付着させることができるピッチ付着試験機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を解決するため、本発明に係るピッチ付着試験機は、供試液をろ過試験片によりろ過して供試液中のピッチをろ過試験片に付着させるピッチ付着試験機であって、供試液を収容する容器本体およびその開口部を塞ぐ容器蓋と、ろ過試験片を内周面に装着して蓋付き容器内で回転する脱水槽と、脱水槽の内側から外側に流動した供試液を攪拌するように容器本体の内壁面から突出するバッフル板と、脱水槽の外側に流動した供試液を脱水槽の内側に還流させるように容器蓋の内天面および／または容器本体の内壁面から突出するガイド板とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るピッチ付着試験機では、供試液を収容した容器本体内で脱水槽が回転すると、その回転による遠心力を受けた供試液が脱水槽の内側から外側の容器本体の内壁面に向かって流動する。この供試液は、容器本体の内壁面に沿って旋回することにより、その内壁面から突出するバッフル板に衝突して攪拌されつつ容器本体の内壁面に沿って上方に流動する。そして、この供試液は、容器蓋の内天面および／または容器本体の内壁面から突出するガイド板に案内されつつ脱水槽の内側に向かって還流し、こうして供試液が容器蓋で塞がれた容器本体内を循環する。その際、脱水槽の内壁面に装着されたろ過試験片により供試液がろ過されて供試液中のピッチがろ過試験片に付着する。
【００１３】
本発明に係るピッチ付着試験機において、バッフル板が容器本体の内壁面下部の複数部位から突出しており、各バッフル板がその突出部位の周方向に等間隔で配置されていると、供試液が均一に攪拌されつつ容器本体の上方に向かって偏りなく円滑に流動するので好ましい。
【００１４】
また、ガイド板が容器蓋の内天面周辺部および／または容器本体の内壁面上部の複数部位から突出しており、各ガイド板がその突出部位の周方向に等間隔で配置されていると、供試液が脱水槽の内側に向かって偏りなく円滑に還流するので好ましい。
【００１５】
さらに、回転数が可変に制御される電動モータにより脱水槽が回転駆動される構成であると、供試液が脱水槽の内側に向かって的確に流動するように脱水槽の回転数を調整することができるので好ましい。さらに、この電動モータが容器本体の下面に付設されていると、可搬性が向上するので好ましい。
【００１６】
ここで、ろ過試験片が製紙用ワイヤーであると、それを使用する製紙工程における製紙用ワイヤーへのピッチの付着状況を的確に予測することができるので好ましい。
【００１７】
また、バッフル板および／またはガイド板が電位計の電極を構成していると、電位計の測定電位の変化に応じて供試液中のピッチの減少量を推定することが可能となるので好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るピッチ付着試験機では、供試液を収容した容器本体内で脱水槽が回転すると、供試液が脱水槽の内側から外側の容器本体の内壁面に向かって流動しつつ容器本体の内周面に沿って旋回し、容器本体の内壁面から突出するバッフル板に衝突して攪拌されつつ容器本体の内壁面に沿って上方に流動する。この供試液は、容器蓋の内天面または容器本体の内壁面から突出するガイド板に案内されつつ脱水槽の内側に向かって還流し、こうして供試液が容器蓋で塞がれた容器本体内を循環する。その際、脱水槽の内壁面に装着されたろ過試験片により供試液がろ過されて供試液中のピッチがろ過試験片に付着する。
【００１９】
すなわち、本発明に係るピッチ付着試験機では、バッフル板により攪拌された均一な供試液がガイド板によって容器本体内を循環し、この供試液がろ過試験片によりろ過されて供試液中のピッチがろ過試験片に付着する。従って、本発明によれば、供試液中のピッチを均一な条件下で的確に、かつ、効率的にろ過試験片に付着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るピッチ付着試験機の主要部の縦断面図である。
【図２】図１に示した主要部を垂直軸周りに９０度回転した縦断面図である。
【図３】図１に示した脱水槽の脱水筒に対するバッフル板およびガイド板の突出状態を模式的に示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係るピッチ付着試験機の全体構成を示す側面図である。
【図５】第２実施形態に係るピッチ付着試験機の全体構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付の図面を参照して本発明に係るピッチ付着試験機の第１実施形態および第２実施形態を順次説明する。第１実施形態および第２実施形態のピッチ付着試験機は、供試液をろ過試験片によりろ過して供試液中のピッチをろ過試験片に付着させるピッチ付着試験機である。このピッチ付着試験機は、例えば製紙工場において、製紙工程で発生する各種のピッチトラブルを軽減するために使用される製紙用のピッチコントロール剤の効能を評価するために使用される。
【００２２】
まず、第１実施形態に係るピッチ付着試験機の構成を説明する。このピッチ付着試験機は、図１および図２に示すように、供試液を収容する容器本体１およびその開口部を塞ぐ容器蓋２と、ろ過試験片（図示省略）を内壁面に装着して容器本体１内で回転する脱水槽３と、脱水槽３の回転によりその内側から外側に流動した供試液を攪拌するように容器本体１の内壁面の下部から突出するバッフル板４と、脱水槽３の外側に流動した供試液を脱水槽３の内側に還流させるように容器蓋２の内天面の周辺部から突出するガイド板５とを備えている。
【００２３】
供試液は、溶媒（例えばトルエン）にピッチを溶解し、これを水と攪拌混合したものである。この供試液には、評価対象となるピッチコントロール剤が添加される。なお、供試液に含まれるピッチは、例えば製紙工場における製紙工程で製紙用ワイヤーやフェルトなどに付着した粘着物質を混合溶媒（例えばトルエンとエタノール）を用いて抽出し、これをろ過した後に濃縮して得たものである。
【００２４】
ろ過試験片は、例えば製紙工場における製紙工程で使用されている製紙用ワイヤーからなり、脱水槽３の内壁面の高さおよび周長に対応した所定の幅および長さを有する長方形（例えば幅４．５ｃｍ、長さ２４ｃｍ）に予め裁断されている。このろ過試験片は、ピッチ付着試験後の乾燥重量Ｗ1と比較するために、ピッチ付着試験前の乾燥重量Ｗ0が予め測定されている。
【００２５】
容器本体１は、容量が７５０ｍｌ程度の円筒容器であり、その内底面の中心部には、脱水槽３の回転軸６の下端部を嵌合して回転自在に支持する軸受凹部１Ａが形成されている。また、容器本体１の外壁面の上部には、容器蓋２を確実に装着するための環状ビード１Ｂが形成されている。この容器本体１は、耐腐食性の高いステンレススチール（ＳＵＳ）で構成されている。
【００２６】
容器蓋２は、例えば透明なテフロン樹脂によりキャップ状に成形されており、その中心部には、脱水槽３の回転軸６を貫通状態で回転自在に支持する軸受孔２Ａが成形されている。また、容器蓋２の内壁面には、容器本体１の環状ビード１Ｂに着脱自在に係合する環状溝２Ｂが成形されている。
【００２７】
脱水槽３は、中心部に回転軸６の下端部が貫通状態で固定された円形トレイ状の底板３Ａと、底板３Ａの周壁部の内側に下端部が嵌合状態で固定された円筒状の脱水筒３Ｂとで構成されている。脱水筒３Ｂは、いわゆるパンチングメタルで構成されており、例えば円形の多数の脱水孔３Ｃを有する。なお、底板３Ａには、図示しない複数の水抜き穴が形成されている。
【００２８】
この脱水槽３の底板３Ａ、脱水筒３Ｂおよび回転軸６は、それぞれ耐腐食性の高いステンレススチール（ＳＵＳ）で構成されている。そして、脱水筒３Ｂは、カシメ付けやロウ付けにより底板３Ａに固定されている。また、回転軸６は、ロウ付けやその他の締結手段により底板３Ａに固定されている。
【００２９】
バッフル板４は、図１に示すように、縦長の長方形の板片の長辺側を固定部４ＡとしてＬ字形に折り曲げたものであり、耐腐食性の高いステンレススチール（ＳＵＳ）で構成されている。このバッフル板４は、容器本体１の内壁面の下部に固定部４Ａがボルト・ナットＢＮを介して固定されている。なお、固定部４Ａは、容器本体１の内壁面の下部にロウ付け固定されていてもよい。
【００３０】
このようなバッフル板４は、容器本体１の内壁面の周方向に等間隔を開けて一対配置されており、それぞれ脱水筒３Ｂの外壁面に向かって突出している。すなわち、一対のバッフル板４，４は、図３に示すように、容器本体１の直径方向に沿って脱水筒３Ｂの外壁面に向かって突出している。
【００３１】
ガイド板５は、図２に示すように、横長の長方形の板片の長辺側を固定部５ＡとしてＬ字形に折り曲げたものであり、耐腐食性の高いステンレススチール（ＳＵＳ）で構成されている。このガイド板５は、容器蓋２の内天面の周辺部に固定部５Ａがボルト・ナットＢＮを介して固定されている。
【００３２】
このようなガイド板５は、容器蓋２の内天面の周辺部の周方向に等間隔を開けて一対配置されており、それぞれ脱水筒３Ｂの上端部に向かって突出している。すなわち、一対のガイド板５，５は、図３に示すように、脱水筒３Ｂの直径方向に沿ってその外側から内側に跨る状態で脱水筒３Ｂの上端部に向かって突出している。
【００３３】
ここで、図４に示すように、第１実施形態のピッチ付着試験機は、脱水槽３の回転駆動機構として、容器本体１を挟み込んで支柱７に支持する支持アーム８と、支柱７に支持されて容器本体１の上方に配置された駆動ヘッド９と、容器蓋２から上方に突出する回転軸６の上端部を把持した状態で駆動ヘッド９に内蔵された電動モータ１０により回転駆動される回転チャック１１と、電動モータ１０の回転方向を制御し、かつ、回転数を可変に制御するコントローラ１２とを備えている。このコントローラ１４は、例えば駆動ヘッド９に付設されており、図示しない商用電源に接続される。
【００３４】
続いて、第１実施形態に係るピッチ付着試験機の使用例を説明する。このピッチ付着試験機は、供試液をろ過試験片によりろ過して供試液中のピッチをろ過試験片に付着させるものであり、ピッチコントロール剤が供試液に添加されていない場合にろ過試験片に付着するピッチの重量と、評価対象となるピッチコントロール剤が供試液に添加されている場合にろ過試験片に付着するピッチの重量とを比較することにより、ピッチコントロール剤の効能を評価するために使用される。なお、ろ過試験片に付着するピッチの重量は、ピッチ付着試験後のろ過試験片の乾燥重量Ｗ1からピッチ付着試験前のろ過試験片の乾燥重量Ｗ0を差し引いて求める。
【００３５】
ここで、第１実施形態のピッチ付着試験機では、ピッチ付着試験の準備として、図１に示した容器蓋２を容器本体１から取り外し、脱水槽３の脱水筒３Ｂの内壁面に沿ってろ過試験片を装着すると共に、容器本体１内に供試液を投入する。そして、容器本体１に容器蓋２を装着した後、図４に示した支持アーム８により容器本体１を駆動ヘッド９の下方に支持し、容器蓋２から上方に突出する回転軸６の上端部を回転チャック１１で把持する。
【００３６】
このような準備状態でコントローラ１２の操作により電動モータ１０の回転を制御して回転チャック１１を回転駆動する。ここで、回転チャック１１が例えば左回転すると、図１および図２に示した脱水槽３が回転軸６と共に図３に実線矢印で示す方向に回転し、その回転による遠心力を受けた供試液が図３に点線矢印で示すように脱水槽３の脱水筒３Ｂの内側から外側の容器本体１の内壁面に向かって流動する。
【００３７】
この供試液は、容器本体１の内壁面に沿って旋回することにより、その内壁面の下部から突出する一対のバッフル板４，４に衝突して攪拌されつつ、図１および図２に点線矢印で示すように容器本体１の内壁面に沿って上方に流動する。そして、この供試液は、容器蓋２の内天面の周辺部から突出する一対のガイド板５，５に案内されつつ、図３に太破線矢印で示すように脱水槽３の脱水筒３Ｂの内側に向かって還流する。
【００３８】
ここで、脱水筒３Ｂの内側に向かう供試液の還流状況は、脱水槽３の回転数に応じて変化するから、透明な容器蓋２を通して供試液の還流状況を観察し、供試液が脱水槽３の脱水筒３Ｂの内側に向かって確実に還流するように脱水槽３の回転数を調整する。すなわち、図４に示したコントローラ１２の操作により、電動モータ１０の回転数を可変に制御して回転チャック１１の回転数を調整する。
【００３９】
この調整操作により、容器蓋２で塞がれた容器本体１内を供試液が確実に循環し、脱水槽３の脱水筒３Ｂの内壁面に装着されたろ過試験片により供試液が効率的にろ過されて供試液中のピッチが的確にろ過試験片に付着する。
【００４０】
すなわち、第１実施形態に係るピッチ付着試験機では、一対のバッフル板４，４により均一に攪拌された供試液が容器本体１の上方に向かって偏りなく円滑に流動し、この供試液が一対のガイド板５，５により脱水槽３の脱水筒３Ｂの内側に向かって偏りなく円滑に還流して容器本体１内を確実に循環する。そして、この供試液が製紙用ワイヤーからなるろ過試験片により効率的にろ過されて供試液中のピッチが的確にろ過試験片に付着する。従って、第１実施形態のピッチ付着試験機によれば、供試液中のピッチを均一な条件下で効率的に、かつ、的確にろ過試験片に付着させることができる。
【００４１】
つぎに、本発明の第２実施形態に係るピッチ付着試験機の構成を説明する。このピッチ付着試験機は、図４に示した第１実施形態のピッチ付着試験機における脱水槽３の回転駆動機構を変更したものであり、その他の構成部分は第１実施形態のピッチ付着試験機とほぼ同様であるため、同様の構成部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
図５に示すように、第２実施形態のピッチ付着試験機は、脱水槽３の回転駆動機構として、容器本体１の下面に付設された電動モータ１３と、電動モータ１３の回転方向を制御し、かつ、回転数を可変に制御するコントローラ１４とを備えている。このコントローラ１４は、容器本体１の外壁面の適所に付設されており、図示しない商用電源またはバッテリーに接続される。
【００４３】
ここで、電動モータ１３の設置スペースを確保するため、容器本体１の下面には、電動モータ１３を囲む三脚などの支持脚１５が固定されている。また、電動モータ１３により回転駆動されるように、脱水槽３の回転軸６の下端部は、容器本体１の底部の中心部に装着されたオイルシール１６を貫通して容器本体１の下方に突出しており、その下端部がカップリング１７を介して電動モータ１３の回転軸に連結されている。そして、この回転軸６の上端部は、容器蓋２の内天面の中心部に成形されたボス部２Ｃに嵌合して回転自在に支持されている。
【００４４】
以上のように構成された第２実施形態のピッチ付着試験機では、図５に示したコントローラ１４の操作により電動モータ１３の回転を制御して回転軸６を回転駆動すると、脱水槽３が容器本体１内で回転する。従って、第２実施形態のピッチ付着試験機においても、供試液中のピッチを均一な条件下で効率的に、かつ、的確にろ過試験片に付着させることができる。加えて、第２実施形態のピッチ付着試験機によれば、電動モータ１３およびコントローラ１４が容器本体１に付設されているため、可搬性に優れる。
【００４５】
本発明のピッチ付着試験機は、前述した第１実施形態および第２実施形態に限定されるものではない。例えば、容器蓋２の内天面の周辺部にボルト・ナットＢＮを介して固定されたガイド板５は、その突出部位の周方向に等間隔で配置される３個以上のガイド板とすることができる。このガイド板５は、容器蓋２と一体に成形されていてもよいし、容器本体１の内壁面の上部にロウ付け固定されていてもよい。そして、このガイド板５は、脱水筒３Ｂの中心部に向けて供試液を円滑に案内するように湾曲した形状とすることができる。
【００４６】
また、容器本体１の内壁面の下部にボルト・ナットＢＮを介して固定されたバッフル板４は、その突出部位の周方向に等間隔で配置される３個以上のバッフル板とすることができる。このバッフル板４は、供試液が容器本体１の内壁面に沿って円滑に上方に流動できるように、供試液の旋回方向に対し傾斜して設置されていてもよい。
【００４７】
さらに、一対のバッフル板４，４および一対のガイド板５，５のうちから選択される任意の２つを電位計の電極として構成することができる。例えば、一対のバッフル板４，４を電極としてそれぞれ図示しないリード線を介して電位計に接続すると、電位計の測定電位の変化に応じて供試液中のピッチの減少量を推定することが可能となる。
【００４８】
また、容器蓋２はテフロン樹脂に限らずその他の透明樹脂製であってもよいし、ガラス製であってもよい。容器蓋２が可撓性のない合成樹脂やガラスで構成される場合、容器本体１の環状ビード１Ｂは形成されないものとし、これに対応して容器蓋２の環状溝２Ｂも成形されないものとする。
【００４９】
さらに、容器本体１はステンレススチール製に限らず、防錆塗装の施されたスチール製や合成樹脂製としてもよい。容器本体１が合成樹脂製とされる場合、バッフル板４やガイド板５は、容器本体１と一体に成形することができる。
【００５０】
また、容器本体１の底部には供試液を排出するためのドレンコックを設けてもよいし、容器蓋２には供試液を注入するための注入口を設けてもよい。
【００５１】
ここで、第１実施形態または第２実施形態のピッチ付着試験機を使用したピッチ付着試験において、ろ過試験片に付着したピッチの付着量は、蛍光剤含有のシリカゲルをろ過試験片に振りかけ、これをＵＶランプと呼称される紫外線ランプで照射することにより目視観察することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ …容器本体
１Ａ…軸受凹部
１Ｂ…環状ビード
２ …容器蓋
２Ａ…軸受孔
２Ｂ…環状溝
２Ｃ…ボス部
３ …脱水槽
３Ａ…底板
３Ｂ…脱水筒
３Ｃ…脱水孔
４ …バッフル板
４Ａ…固定部
５ …ガイド板
５Ａ…固定部
６ …回転軸
７ …支柱
８ …支持アーム
９ …駆動ヘッド
１０ …電動モータ
１１ …回転チャック
１２ …コントローラ
１３ …電動モータ
１４ …コントローラ
１５ …支持脚
１６ …オイルシール
１７ …カップリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として製紙用のピッチコントロール剤の評価のために使用されるピッチ付着試験機に関し、詳しくは、供試液中のピッチをろ過試験片に付着させるピッチ付着試験機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パルプや紙の製造工程では、原料中の天然樹脂などに由来する粘着性のピッチや、古紙由来の合成樹脂などのスティッキー（以下ピッチという）が凝縮してワイヤーやフェルトなどに付着すると、これに起因して種々のピッチトラブルが発生する。そこで、パルプや紙の製造工程では、ピッチトラブルを軽減するために、通常、種々のピッチコントロール剤が使用されている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
一方、このようなピッチコントロール剤の評価に使用可能なピッチ付着試験機が従来一般に知られている（例えば非特許文献１、２参照）。ここで、非特許文献１に記載されているピッチ付着試験機は、ビーカに収容されたピッチを含む供試液中と、その上方空間との間を循環移動するループ状のフェルト製ベルトを備えたものであり、供試液中のピッチをフェルト製ベルトに付着させるように構成されている。
【０００４】
また、非特許文献２に記載されているピッチ付着試験機は、１／４円形の枠に製紙用金網を張った複数の羽根をらせん状に配置して回転軸に取り付けたものであり、ガラス容器に収容されたピッチを含む供試液中で複数の羽根を回転軸廻りに回転させることにより、供試液中のピッチを各羽根の製紙用金網に付着させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２６３３８５号公報
【特許文献２】特開２００８−００７８６２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】紙パ技協誌 第４０巻第１号（昭和６１年１月） 第７２頁
【非特許文献２】Ｊ．ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．１１（昭和５８年３月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、非特許文献１に記載されたピッチ付着試験機は、ピッチを含む供試液中と、その上方空間との間を単に循環移動するフェルト製ベルトにピッチを付着させるものであるため、ピッチの付着効率が極めて低いという問題がある。
【０００８】
また、非特許文献２に記載されたピッチ付着試験機は、らせん状に配置された複数の羽根を供試液中で回転させることにより、供試液中のピッチを各羽根の製紙用金網に付着させるものであり、ピッチの付着効率が低いという問題がある。
【０００９】
さらに、非特許文献１および非特許文献２に記載されたピッチ付着試験機では、供試液が均一に攪拌されず、しかも供試液が蒸発する恐れがあるため、供試液中のピッチを均一な条件下で的確にフェルト製ベルトや製紙用金網に付着させることが困難である。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の問題点に対応してなされたものであり、供試液中のピッチを均一な条件下で的確に、かつ、効率的にろ過試験片に付着させることができるピッチ付着試験機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を解決するため、本発明に係るピッチ付着試験機は、供試液をろ過試験片によりろ過して供試液中のピッチをろ過試験片に付着させるピッチ付着試験機であって、供試液を収容する容器本体およびその開口部を塞ぐ容器蓋と、ろ過試験片を内周面に装着して蓋付き容器内で回転する脱水槽と、脱水槽の内側から外側に流動した供試液を攪拌するように容器本体の内壁面から突出するバッフル板と、脱水槽の外側に流動した供試液を脱水槽の内側に還流させるように容器蓋の内天面および／または容器本体の内壁面から突出するガイド板とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るピッチ付着試験機では、供試液を収容した容器本体内で脱水槽が回転すると、その回転による遠心力を受けた供試液が脱水槽の内側から外側の容器本体の内壁面に向かって流動する。この供試液は、容器本体の内壁面に沿って旋回することにより、その内壁面から突出するバッフル板に衝突して攪拌されつつ容器本体の内壁面に沿って上方に流動する。そして、この供試液は、容器蓋の内天面および／または容器本体の内壁面から突出するガイド板に案内されつつ脱水槽の内側に向かって還流し、こうして供試液が容器蓋で塞がれた容器本体内を循環する。その際、脱水槽の内壁面に装着されたろ過試験片により供試液がろ過されて供試液中のピッチがろ過試験片に付着する。
【００１３】
本発明に係るピッチ付着試験機において、バッフル板が容器本体の内壁面下部の複数部位から突出しており、各バッフル板がその突出部位の周方向に等間隔で配置されていると、供試液が均一に攪拌されつつ容器本体の上方に向かって偏りなく円滑に流動するので好ましい。
【００１４】
また、ガイド板が容器蓋の内天面周辺部および／または容器本体の内壁面上部の複数部位から突出しており、各ガイド板がその突出部位の周方向に等間隔で配置されていると、供試液が脱水槽の内側に向かって偏りなく円滑に還流するので好ましい。
【００１５】
さらに、回転数が可変に制御される電動モータにより脱水槽が回転駆動される構成であると、供試液が脱水槽の内側に向かって的確に流動するように脱水槽の回転数を調整することができるので好ましい。さらに、この電動モータが容器本体の下面に付設されていると、可搬性が向上するので好ましい。
【００１６】
ここで、ろ過試験片が製紙用ワイヤーであると、それを使用する製紙工程における製紙用ワイヤーへのピッチの付着状況を的確に予測することができるので好ましい。
【００１７】
また、バッフル板および／またはガイド板が電位計の電極を構成していると、電位計の測定電位の変化に応じて供試液中のピッチの減少量を推定することが可能となるので好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るピッチ付着試験機では、供試液を収容した容器本体内で脱水槽が回転すると、供試液が脱水槽の内側から外側の容器本体の内壁面に向かって流動しつつ容器本体の内周面に沿って旋回し、容器本体の内壁面から突出するバッフル板に衝突して攪拌されつつ容器本体の内壁面に沿って上方に流動する。この供試液は、容器蓋の内天面または容器本体の内壁面から突出するガイド板に案内されつつ脱水槽の内側に向かって還流し、こうして供試液が容器蓋で塞がれた容器本体内を循環する。その際、脱水槽の内壁面に装着されたろ過試験片により供試液がろ過されて供試液中のピッチがろ過試験片に付着する。
【００１９】
すなわち、本発明に係るピッチ付着試験機では、バッフル板により攪拌された均一な供試液がガイド板によって容器本体内を循環し、この供試液がろ過試験片によりろ過されて供試液中のピッチがろ過試験片に付着する。従って、本発明によれば、供試液中のピッチを均一な条件下で的確に、かつ、効率的にろ過試験片に付着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るピッチ付着試験機の主要部の縦断面図である。
【図２】図１に示した主要部を垂直軸周りに９０度回転した縦断面図である。
【図３】図１に示した脱水槽の脱水筒に対するバッフル板およびガイド板の突出状態を模式的に示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係るピッチ付着試験機の全体構成を示す側面図である。
【図５】第２実施形態に係るピッチ付着試験機の全体構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付の図面を参照して本発明に係るピッチ付着試験機の第１実施形態および第２実施形態を順次説明する。第１実施形態および第２実施形態のピッチ付着試験機は、供試液をろ過試験片によりろ過して供試液中のピッチをろ過試験片に付着させるピッチ付着試験機である。このピッチ付着試験機は、例えば製紙工場において、製紙工程で発生する各種のピッチトラブルを軽減するために使用される製紙用のピッチコントロール剤の効能を評価するために使用される。
【００２２】
まず、第１実施形態に係るピッチ付着試験機の構成を説明する。このピッチ付着試験機は、図１および図２に示すように、供試液を収容する容器本体１およびその開口部を塞ぐ容器蓋２と、ろ過試験片（図示省略）を内壁面に装着して容器本体１内で回転する脱水槽３と、脱水槽３の回転によりその内側から外側に流動した供試液を攪拌するように容器本体１の内壁面の下部から突出するバッフル板４と、脱水槽３の外側に流動した供試液を脱水槽３の内側に還流させるように容器蓋２の内天面の周辺部から突出するガイド板５とを備えている。
【００２３】
供試液は、溶媒（例えばトルエン）にピッチを溶解し、これを水と攪拌混合したものである。この供試液には、評価対象となるピッチコントロール剤が添加される。なお、供試液に含まれるピッチは、例えば製紙工場における製紙工程で製紙用ワイヤーやフェルトなどに付着した粘着物質を混合溶媒（例えばトルエンとエタノール）を用いて抽出し、これをろ過した後に濃縮して得たものである。
【００２４】
ろ過試験片は、例えば製紙工場における製紙工程で使用されている製紙用ワイヤーからなり、脱水槽３の内壁面の高さおよび周長に対応した所定の幅および長さを有する長方形（例えば幅４．５ｃｍ、長さ２４ｃｍ）に予め裁断されている。このろ過試験片は、ピッチ付着試験後の乾燥重量Ｗ1と比較するために、ピッチ付着試験前の乾燥重量Ｗ0が予め測定されている。
【００２５】
容器本体１は、容量が７５０ｍｌ程度の円筒容器であり、その内底面の中心部には、脱水槽３の回転軸６の下端部を嵌合して回転自在に支持する軸受凹部１Ａが形成されている。また、容器本体１の外壁面の上部には、容器蓋２を確実に装着するための環状ビード１Ｂが形成されている。この容器本体１は、耐腐食性の高いステンレススチール（ＳＵＳ）で構成されている。
【００２６】
容器蓋２は、例えば透明なテフロン樹脂によりキャップ状に成形されており、その中心部には、脱水槽３の回転軸６を貫通状態で回転自在に支持する軸受孔２Ａが成形されている。また、容器蓋２の内壁面には、容器本体１の環状ビード１Ｂに着脱自在に係合する環状溝２Ｂが成形されている。
【００２７】
脱水槽３は、中心部に回転軸６の下端部が貫通状態で固定された円形トレイ状の底板３Ａと、底板３Ａの周壁部の内側に下端部が嵌合状態で固定された円筒状の脱水筒３Ｂとで構成されている。脱水筒３Ｂは、いわゆるパンチングメタルで構成されており、例えば円形の多数の脱水孔３Ｃを有する。なお、底板３Ａには、図示しない複数の水抜き穴が形成されている。
【００２８】
この脱水槽３の底板３Ａ、脱水筒３Ｂおよび回転軸６は、それぞれ耐腐食性の高いステンレススチール（ＳＵＳ）で構成されている。そして、脱水筒３Ｂは、カシメ付けやロウ付けにより底板３Ａに固定されている。また、回転軸６は、ロウ付けやその他の締結手段により底板３Ａに固定されている。
【００２９】
バッフル板４は、図１に示すように、縦長の長方形の板片の長辺側を固定部４ＡとしてＬ字形に折り曲げたものであり、耐腐食性の高いステンレススチール（ＳＵＳ）で構成されている。このバッフル板４は、容器本体１の内壁面の下部に固定部４Ａがボルト・ナットＢＮを介して固定されている。なお、固定部４Ａは、容器本体１の内壁面の下部にロウ付け固定されていてもよい。
【００３０】
このようなバッフル板４は、容器本体１の内壁面の周方向に等間隔を開けて一対配置されており、それぞれ脱水筒３Ｂの外壁面に向かって突出している。すなわち、一対のバッフル板４，４は、図３に示すように、容器本体１の直径方向に沿って脱水筒３Ｂの外壁面に向かって突出している。
【００３１】
ガイド板５は、図２に示すように、横長の長方形の板片の長辺側を固定部５ＡとしてＬ字形に折り曲げたものであり、耐腐食性の高いステンレススチール（ＳＵＳ）で構成されている。このガイド板５は、容器蓋２の内天面の周辺部に固定部５Ａがボルト・ナットＢＮを介して固定されている。
【００３２】
このようなガイド板５は、容器蓋２の内天面の周辺部の周方向に等間隔を開けて一対配置されており、それぞれ脱水筒３Ｂの上端部に向かって突出している。すなわち、一対のガイド板５，５は、図３に示すように、脱水筒３Ｂの直径方向に沿ってその外側から内側に跨る状態で脱水筒３Ｂの上端部に向かって突出している。
【００３３】
ここで、図４に示すように、第１実施形態のピッチ付着試験機は、脱水槽３の回転駆動機構として、容器本体１を挟み込んで支柱７に支持する支持アーム８と、支柱７に支持されて容器本体１の上方に配置された駆動ヘッド９と、容器蓋２から上方に突出する回転軸６の上端部を把持した状態で駆動ヘッド９に内蔵された電動モータ１０により回転駆動される回転チャック１１と、電動モータ１０の回転方向を制御し、かつ、回転数を可変に制御するコントローラ１２とを備えている。このコントローラ１４は、例えば駆動ヘッド９に付設されており、図示しない商用電源に接続される。
【００３４】
続いて、第１実施形態に係るピッチ付着試験機の使用例を説明する。このピッチ付着試験機は、供試液をろ過試験片によりろ過して供試液中のピッチをろ過試験片に付着させるものであり、ピッチコントロール剤が供試液に添加されていない場合にろ過試験片に付着するピッチの重量と、評価対象となるピッチコントロール剤が供試液に添加されている場合にろ過試験片に付着するピッチの重量とを比較することにより、ピッチコントロール剤の効能を評価するために使用される。なお、ろ過試験片に付着するピッチの重量は、ピッチ付着試験後のろ過試験片の乾燥重量Ｗ1からピッチ付着試験前のろ過試験片の乾燥重量Ｗ0を差し引いて求める。
【００３５】
ここで、第１実施形態のピッチ付着試験機では、ピッチ付着試験の準備として、図１に示した容器蓋２を容器本体１から取り外し、脱水槽３の脱水筒３Ｂの内壁面に沿ってろ過試験片を装着すると共に、容器本体１内に供試液を投入する。そして、容器本体１に容器蓋２を装着した後、図４に示した支持アーム８により容器本体１を駆動ヘッド９の下方に支持し、容器蓋２から上方に突出する回転軸６の上端部を回転チャック１１で把持する。
【００３６】
このような準備状態でコントローラ１２の操作により電動モータ１０の回転を制御して回転チャック１１を回転駆動する。ここで、回転チャック１１が例えば左回転すると、図１および図２に示した脱水槽３が回転軸６と共に図３に実線矢印で示す方向に回転し、その回転による遠心力を受けた供試液が図３に点線矢印で示すように脱水槽３の脱水筒３Ｂの内側から外側の容器本体１の内壁面に向かって流動する。
【００３７】
この供試液は、容器本体１の内壁面に沿って旋回することにより、その内壁面の下部から突出する一対のバッフル板４，４に衝突して攪拌されつつ、図１および図２に点線矢印で示すように容器本体１の内壁面に沿って上方に流動する。そして、この供試液は、容器蓋２の内天面の周辺部から突出する一対のガイド板５，５に案内されつつ、図３に太破線矢印で示すように脱水槽３の脱水筒３Ｂの内側に向かって還流する。
【００３８】
ここで、脱水筒３Ｂの内側に向かう供試液の還流状況は、脱水槽３の回転数に応じて変化するから、透明な容器蓋２を通して供試液の還流状況を観察し、供試液が脱水槽３の脱水筒３Ｂの内側に向かって確実に還流するように脱水槽３の回転数を調整する。すなわち、図４に示したコントローラ１２の操作により、電動モータ１０の回転数を可変に制御して回転チャック１１の回転数を調整する。
【００３９】
この調整操作により、容器蓋２で塞がれた容器本体１内を供試液が確実に循環し、脱水槽３の脱水筒３Ｂの内壁面に装着されたろ過試験片により供試液が効率的にろ過されて供試液中のピッチが的確にろ過試験片に付着する。
【００４０】
すなわち、第１実施形態に係るピッチ付着試験機では、一対のバッフル板４，４により均一に攪拌された供試液が容器本体１の上方に向かって偏りなく円滑に流動し、この供試液が一対のガイド板５，５により脱水槽３の脱水筒３Ｂの内側に向かって偏りなく円滑に還流して容器本体１内を確実に循環する。そして、この供試液が製紙用ワイヤーからなるろ過試験片により効率的にろ過されて供試液中のピッチが的確にろ過試験片に付着する。従って、第１実施形態のピッチ付着試験機によれば、供試液中のピッチを均一な条件下で効率的に、かつ、的確にろ過試験片に付着させることができる。
【００４１】
つぎに、本発明の第２実施形態に係るピッチ付着試験機の構成を説明する。このピッチ付着試験機は、図４に示した第１実施形態のピッチ付着試験機における脱水槽３の回転駆動機構を変更したものであり、その他の構成部分は第１実施形態のピッチ付着試験機とほぼ同様であるため、同様の構成部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
図５に示すように、第２実施形態のピッチ付着試験機は、脱水槽３の回転駆動機構として、容器本体１の下面に付設された電動モータ１３と、電動モータ１３の回転方向を制御し、かつ、回転数を可変に制御するコントローラ１４とを備えている。このコントローラ１４は、容器本体１の外壁面の適所に付設されており、図示しない商用電源またはバッテリーに接続される。
【００４３】
ここで、電動モータ１３の設置スペースを確保するため、容器本体１の下面には、電動モータ１３を囲む三脚などの支持脚１５が固定されている。また、電動モータ１３により回転駆動されるように、脱水槽３の回転軸６の下端部は、容器本体１の底部の中心部に装着されたオイルシール１６を貫通して容器本体１の下方に突出しており、その下端部がカップリング１７を介して電動モータ１３の回転軸に連結されている。そして、この回転軸６の上端部は、容器蓋２の内天面の中心部に成形されたボス部２Ｃに嵌合して回転自在に支持されている。
【００４４】
以上のように構成された第２実施形態のピッチ付着試験機では、図５に示したコントローラ１４の操作により電動モータ１３の回転を制御して回転軸６を回転駆動すると、脱水槽３が容器本体１内で回転する。従って、第２実施形態のピッチ付着試験機においても、供試液中のピッチを均一な条件下で効率的に、かつ、的確にろ過試験片に付着させることができる。加えて、第２実施形態のピッチ付着試験機によれば、電動モータ１３およびコントローラ１４が容器本体１に付設されているため、可搬性に優れる。
【００４５】
本発明のピッチ付着試験機は、前述した第１実施形態および第２実施形態に限定されるものではない。例えば、容器蓋２の内天面の周辺部にボルト・ナットＢＮを介して固定されたガイド板５は、その突出部位の周方向に等間隔で配置される３個以上のガイド板とすることができる。このガイド板５は、容器蓋２と一体に成形されていてもよいし、容器本体１の内壁面の上部にロウ付け固定されていてもよい。そして、このガイド板５は、脱水筒３Ｂの中心部に向けて供試液を円滑に案内するように湾曲した形状とすることができる。
【００４６】
また、容器本体１の内壁面の下部にボルト・ナットＢＮを介して固定されたバッフル板４は、その突出部位の周方向に等間隔で配置される３個以上のバッフル板とすることができる。このバッフル板４は、供試液が容器本体１の内壁面に沿って円滑に上方に流動できるように、供試液の旋回方向に対し傾斜して設置されていてもよい。
【００４７】
さらに、一対のバッフル板４，４および一対のガイド板５，５のうちから選択される任意の２つを電位計の電極として構成することができる。例えば、一対のバッフル板４，４を電極としてそれぞれ図示しないリード線を介して電位計に接続すると、電位計の測定電位の変化に応じて供試液中のピッチの減少量を推定することが可能となる。
【００４８】
また、容器蓋２はテフロン樹脂に限らずその他の透明樹脂製であってもよいし、ガラス製であってもよい。容器蓋２が可撓性のない合成樹脂やガラスで構成される場合、容器本体１の環状ビード１Ｂは形成されないものとし、これに対応して容器蓋２の環状溝２Ｂも成形されないものとする。
【００４９】
さらに、容器本体１はステンレススチール製に限らず、防錆塗装の施されたスチール製や合成樹脂製としてもよい。容器本体１が合成樹脂製とされる場合、バッフル板４やガイド板５は、容器本体１と一体に成形することができる。
【００５０】
また、容器本体１の底部には供試液を排出するためのドレンコックを設けてもよいし、容器蓋２には供試液を注入するための注入口を設けてもよい。
【００５１】
ここで、第１実施形態または第２実施形態のピッチ付着試験機を使用したピッチ付着試験において、ろ過試験片に付着したピッチの付着量は、蛍光剤含有のシリカゲルをろ過試験片に振りかけ、これをＵＶランプと呼称される紫外線ランプで照射することにより目視観察することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ …容器本体
１Ａ…軸受凹部
１Ｂ…環状ビード
２ …容器蓋
２Ａ…軸受孔
２Ｂ…環状溝
２Ｃ…ボス部
３ …脱水槽
３Ａ…底板
３Ｂ…脱水筒
３Ｃ…脱水孔
４ …バッフル板
４Ａ…固定部
５ …ガイド板
５Ａ…固定部
６ …回転軸
７ …支柱
８ …支持アーム
９ …駆動ヘッド
１０ …電動モータ
１１ …回転チャック
１２ …コントローラ
１３ …電動モータ
１４ …コントローラ
１５ …支持脚
１６ …オイルシール
１７ …カップリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供試液をろ過試験片によりろ過して供試液中のピッチをろ過試験片に付着させるピッチ付着試験機であって、
供試液を収容する容器本体およびその開口部を塞ぐ容器蓋と、
ろ過試験片を内壁面に装着して容器本体内で回転する脱水槽と、
脱水槽の回転によりその内側から外側に流動した供試液を攪拌するように容器本体の内壁面から突出するバッフル板と、
脱水槽の外側に流動した供試液を脱水槽の内側に還流させるように容器蓋の内天面および／または容器本体の内壁面から突出するガイド板とを備えていることを特徴とするピッチ付着試験機。
【請求項２】
前記バッフル板が前記容器本体の内壁面下部の複数部位から突出しており、各バッフル板がその突出部位の周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のピッチ付着試験機。
【請求項３】
前記ガイド板が前記容器蓋の内天面周辺部および／または前記容器本体の内壁面上部の複数部位から突出しており、各ガイド板がその突出部位の周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のピッチ付着試験機。
【請求項４】
前記脱水槽は、回転数が可変に制御される電動モータにより回転駆動されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１の請求項に記載のピッチ付着試験機。
【請求項５】
前記電動モータが前記容器本体の下面に付設されていることを特徴とする請求項４に記載のピッチ付着試験機。
【請求項６】
前記バッフル板および／またはガイド板が電位計の電極を構成していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１の請求項に記載のピッチ付着試験機。
【請求項１】
供試液をろ過試験片によりろ過して供試液中のピッチをろ過試験片に付着させるピッチ付着試験機であって、
供試液を収容する容器本体およびその開口部を塞ぐ容器蓋と、
ろ過試験片を内壁面に装着して容器本体内で回転する脱水槽と、
脱水槽の回転によりその内側から外側に流動した供試液を攪拌するように容器本体の内壁面から突出するバッフル板と、
脱水槽の外側に流動した供試液を脱水槽の内側に還流させるように容器蓋の内天面および／または容器本体の内壁面から突出するガイド板とを備えていることを特徴とするピッチ付着試験機。
【請求項２】
前記バッフル板が前記容器本体の内壁面下部の複数部位から突出しており、各バッフル板がその突出部位の周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のピッチ付着試験機。
【請求項３】
前記ガイド板が前記容器蓋の内天面周辺部および／または前記容器本体の内壁面上部の複数部位から突出しており、各ガイド板がその突出部位の周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のピッチ付着試験機。
【請求項４】
前記脱水槽は、回転数が可変に制御される電動モータにより回転駆動されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１の請求項に記載のピッチ付着試験機。
【請求項５】
前記電動モータが前記容器本体の下面に付設されていることを特徴とする請求項４に記載のピッチ付着試験機。
【請求項６】
前記バッフル板および／またはガイド板が電位計の電極を構成していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１の請求項に記載のピッチ付着試験機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−８０１６２（Ｐ２０１１−８０１６２Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３１６８６（Ｐ２００９−２３１６８６）
【出願日】平成２１年１０月５日（２００９．１０．５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００１３５７６０）株式会社パーマケム・アジア (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月５日（２００９．１０．５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００１３５７６０）株式会社パーマケム・アジア (17)
【Ｆターム（参考）】
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