ヤンキードライヤー

ヤンキードライヤーは、マシン グレーズド (MG) ペーパーやティッシュ ペーパーの製造に使用される圧力容器です。ヤンキー ドライヤーでは、紙の乾燥度はおよそ 42～45% から 89% 強までになります。業界では、MG シリンダーまたはヤンキー ドライヤーは主に、紙に加工されるパルプから余分な水分を取り除くために使用されます。ヤンキー シリンダーにはドクター ブレードを装備し、紙を接着するために接着剤を吹き付けることができます。クレーピングは、ヤンキーのドクター ブレードによってシリンダー表面から乾燥した紙を削り取り、紙をクレーピングすることで行われます。しわ (クレーピング) は、接着剤の強度、ドクター ブレードの形状、ヤンキーと抄紙機の最終セクション間の速度差、紙パルプの特性によって制御されます。^[1]

他の紙の生産では一連の乾燥シリンダーが使用されるのに対し、ティッシュの生産では 1 つのシリンダー (ヤンキー シリンダー) のみが紙を乾燥させます。これはクレーピングの必要性によるもので、ティッシュ製品の紙シートの坪量 (gsm = 平方メートルあたりのグラム数) が低い (14 ～ 45 gsm の範囲) ために可能になりました。この範囲でより高い gsm を生産するために、一部の機械にはヤンキーの後にいくつかの (4 ～ 10 個の) 乾燥シリンダーが装備されています。この場合、ヤンキーで行われる紙のクレーピングは完全に乾燥した紙に対して行われず、乾燥はヤンキー シリンダーの後で完了するため、「ウェット クレーピング」と呼ばれます。

ヤンキーシリンダーは伝統的に鋳鉄製で、直径は最大 6 m あり、従来の乾燥シリンダーよりもはるかに高くなります。幅は紙よりも少し大きく、ティッシュの場合、抄紙機の幅は 1.74 m、2.32 m、2.70 m およびその倍数 (現在ではこれらの値の 2 倍が一般的) が一般的です。そのため、ヤンキーは非常に重く (約 100 t)、鋳造が困難です。ここ数十年、鋼鉄製のヤンキーの生産が市場を獲得しており、最近の新しい機械にはほとんど常に鋼鉄製のヤンキーが装備されています。鋼鉄製のヤンキーははるかに軽量で、製造と輸送が簡単です。

クレーピングブレードの研磨効果により、ヤンキーの表面は不規則でざらざらになります。そのため、鋳鉄ヤンキーは定期的に（6 か月ごとから数年ごとまで、非常にさまざまな頻度で）研磨または磨きをかける必要があります。これによりシェルの厚さが薄くなりますが、ヤンキーは圧力容器であるため、製紙に使用できる最大圧力も低下します。この圧力の低下を回避する方法は、金属化を行うことです。つまり、高合金ステンレス鋼に似た特殊なクロムニッケル合金を表面にスプレーし、次にシェル表面の予想されるクラウンで研磨して、約 0.7～1 mm のコーティング厚さを残します。金属化された表面は摩耗に対してはるかに耐性が高くなり、約 2 ～ 4 年ごとに非常に軽い研磨のみが必要になる場合があります。金属化の熱伝導率は元の材料の熱伝導率よりも少し低いため、鋳鉄シリンダーはシェルを研磨した後に金属化され、厚さを減らすことでいくらかの伝導率が得られますが^、金属化により伝導率は再び失われます。一方、鋼鉄ヤンキーは最初から金属化されています。

寸法が大きいと、シリンダー内部に形成される凝縮液の除去に問題が生じるため、すべてのヤンキーは、ブロースルー蒸気システムを使用し、その後、サーモコンプレッサー (エジェクター) の助けを借りて再圧縮されます。ヤンキーの内面には円形の溝があり、そこに小さなパイプ (いわゆる「ストローパイプ」または「ストロー」) が通され、ヤンキーと凝縮液を集めるタンク (セパレーター) 間の圧力差を利用して、蒸気と凝縮液の混合物が吸い込まれます。ストローはラックにまとめられ、通常 6 つのコレクターに送られ、凝縮液と蒸気の混合物がシリンダーの中心に向かって取り込まれ、そこから通常の配管に取り出されてセパレーターに運ばれます。ここで、凝縮液とブロースルー蒸気は、ヤンキー内部よりも低い圧力で分離されます。ブロースルー蒸気を損なわないように、サーモコンプレッサーは駆動蒸気（ヤンキーの約 2 倍の圧力）を使用して、ブロースルー蒸気の圧力を再びヤンキーの値まで上げます。

ヤンキーの安全性は重要な問題であり、TAPPI にはそれを扱う委員会 (ヤンキー ドライヤー安全委員会) があります。鋳鉄ヤンキーではより深刻な問題があります。この素材は鋼鉄よりもはるかに脆いため、ヤンキーは温度差に非常に敏感です。たとえば、回転していないときに蒸気を受けているヤンキーは、凝縮液が存在するシリンダーの底部とバルクの温度差によって損傷を受ける可能性があります。火災の場合は特に注意が必要です。熱いヤンキーの表面に冷水が直接噴射されると、ヤンキーが損傷する可能性があるためです。残念ながら、ティッシュ製造の歴史の中で、これらの理由やその他の理由によりヤンキーが爆発した例がいくつかあります。

ヤンキーの表面に化学コーティングを施すことは、現在では一般的です。これは、通常 2 つ以上の成分の混合物で構成されます。1)ポリアミドまたはエピクロルヒドリン樹脂をベースにしたベースポリマー (接着剤)。これは、クレーピングブレードが鉄の表面を傷つけるのではなく、ポリマー層でヤンキーの表面をコーティングします。ベースコーティングは通常、接着性も備えており、クレーピングするまで紙をヤンキー表面に接着したままにします。2) 鉱物油、植物油、またはワックスをベースにした離型剤。これは潤滑剤として機能し、紙の表面からの剥離を改善します。3) コーティングをより柔らかくしたり硬くしたり、ヤンキーの保護効果を改善したりするさまざまな改質剤。コーティングは、ノズル付きのスプレーバーを介して、クレーピングブレードとプレスの間の空間に水とともにスプレーされます。このスプレーバーとプレスの間の狭い空間だけが、コーティングに付随する水を蒸発させ、ポリマーを硬化させる場所です。このため、ベースコーティングには、事前硬化ポリマーがますます使用されるようになっています。