CN101484638A - 涂布纸的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涂布纸的制造方法，其使用辊式涂布机涂布设备和涂布方式不同于辊式涂布机涂布设备的2台其他方式的涂布设备，将平坦化处理前的水分率稳定地控制为规定范围的水分率，提高平坦化处理中的品质稳定性，并且防止了在使用辊式涂布机涂布设备形成涂布层后，因传送线路变长引起的传送线路的污染以及在污染、水分率高的状态不得不传送纸张所导致的断纸故障，从而提高了生产效率。本发明的涂布纸制造方法是连贯进行抄纸、涂布、平坦化处理的涂布纸的制造方法，其中，涂布设备由辊式涂布机涂布设备和涂布方式与辊式涂布机涂布设备不同的第1涂布设备和第2涂布设备这2台其他方式的涂布设备的组合构成，并且利用将上述辊式涂布机涂布设备设置在上述2台其他方式的涂布设备之间所构成的涂布设备来制造涂布纸。

Description

涂布纸的制造方法
技术领域
本发明涉及涂布纸的制造方法。
本发明特别涉及下述的涂布纸的制造方法，该方法能够连贯进行抄纸、涂布、平坦化处理，可高效生产涂布纸，该方法即所谓的在机上制造涂布纸的方法，其中，将涂布方式不同的涂布设备进行组合来作为在原纸的至少一面设置涂布层的单元，通过对涂布方式不同的涂布设备进行配置，使得能够对这些涂布方式不同的涂布设备进行选择，从而能够高效地生产多种多样的涂布纸，例如从低涂布量的涂布纸到高涂布量的涂布纸，或者正反面涂布量不同的涂布纸等。
更详细地说，本发明涉及能够连贯进行抄纸、涂布、平坦化处理而高效生产涂布纸的涂布纸制造方法，其中，辊式涂布机涂布设备被设置在用于在原纸正面设置涂布层的第1涂布设备和用于在原纸反面设置涂布层的第2涂布设备之间。
背景技术
近年来应对视觉化的推进、多媒体化的潮流，对被广泛用作出版、广告、宣传等的媒介的印刷品的视觉化、彩色化等高品位化的需求急剧增加。伴随用户这种的需求变化，从现有的非涂布印刷纸张向印刷用涂布纸的更换增加，并且印刷用涂布纸的需要急剧增加。
此外，对于印刷用涂布纸来说，以往在正反面实施了印刷，因此，要求涂布纸的正反面的品质例如光泽度、平滑度、白度等在正反面没有差异，但是，对于出版物、宣传单，要求分别使用正反面，这种需求正在增加，例如将美观的设计4色印刷在正面上，在反面上印刷将套色数减少为单色或者2色的次要的设计，以降低成本等。
另外，从印刷工序方面出发，对于与作业性改善、效率化相关的印刷纸张的操作性、印刷机上的运转稳定性的品质要求也越来越严。
该品质要求中，造纸业界为了节省人力和减少制造成本，抄纸机向宽幅化、高速化发展。
在对涂布纸的品质要求和节省人力、减少制造成本当中，存在原纸的低基重化、微涂布和高涂布量的涂布纸这2极分化以及正反面的品质差别化的趋势，生产工场强烈要求在充分利用能够高速运转这一特性的状态下向能够应对上述的多种多样的涂布纸的生产要求的涂布纸制造技术改革。
专利文献1涉及一种多层涂布纸的制造方法，其是在设置有底涂涂布层的支持体上设置至少一层以上的面饰涂布层的多层涂布纸的制造方法，其中，该面饰涂布层中的一层以上是利用刮刀涂布形成的，并且用硬质辊对实施刮刀涂布前的涂布层表面进行表面粗糙化处理，使涂布层表面的JIS  B 0651规定的表面粗糙度(Rmax)为8μm～30μm，但是，对于将以颜料和粘结剂为主成分的涂布液涂布到原纸上并进行干燥、精加工的涂布纸的制造方法，该文献中记载的宗旨如下：使用施胶压榨涂布机、刮棒涂布机、气刀涂布机、辊式涂布机、棒式刮刀涂布机(rod blade coater)、刮刀涂布机等作为涂布装置，根据最终产品的品质设计、该产品的使用目的、用途，这些涂布装置单独使用，或者将多台同种的涂布机并置使用或者适当组合不同种类的涂布机进行使用，用于1次涂布或者多层涂布。
但是，其仅简单列举了能够用于涂布纸的制造的涂布设备，仍是现有技术的延伸，即使采用各种涂布设备，其中也没有关于选择的涂布设备的组合、配置顺序、与其他设备的联合的记载、暗示，没有涉及从抄纸到涂布、平坦化处理连贯地在抄纸机上生产多种多样的涂布纸的所谓机上的涂布纸的制造工场的作业性和生产率的改善，并不是彻底的解决方案。
因此，作为解决上述问题的方法，本申请人已经在专利文献2中提出了组合辊式涂布机涂布设备和刮刀涂布机涂布设备制造涂布纸的方法。
根据专利文献2，选择辊式涂布机涂布设备、刮刀涂布机涂布设备，能够容易地进行多品种的涂布纸的制造。此处，需要将涂布纸从辊式涂布机涂布设备到达平坦化设备前的水分率控制为规定范围的水分率，但在辊式涂布机涂布设备的后续工序中，设置有用于在原纸的正面形成涂布层的刮刀涂布机涂布设备和用于在原纸的反面形成涂布层的刮刀涂布机涂布设备的情况下，利用辊式涂布机涂布设备形成涂布层后到达平坦化设备的传送距离变长，所以有时难以使涂布纸的水分率处于一定的范围，因此要求降低在平坦化设备进行的平坦化处理中的品质偏差以及改善传送线路的污染、污染引起的断纸故障。
专利文献1：日本特开平05-51898号公报
专利文献2：日本特愿2005-179111号公报
发明内容
因此，本发明的主要课题是使用辊式涂布机涂布设备和涂布方式不同于辊式涂布机涂布设备的2台其他方式的涂布设备，并同时将平坦化处理前的水分率稳定地控制为规定范围的水分率，提高平坦化处理中的品质稳定性。另外，本发明提供一种涂布纸的制造方法，其防止了使用辊式涂布机涂布设备形成涂布层后，传送线路变长引起的传送线路的污染以及在污染、水分率高的状态不得不传送纸张所引起的断纸故障，提高了生产效率，并组合涂布方式不同的涂布设备作为在原纸的至少一面上设置涂布层的单元，通过对涂布方式不同的涂布设备进行配置，使得能够对这些涂布方式不同的涂布设备进行选择，从而能够改善断纸时的续纸作业性。
解决上述课题的本发明如下所示。
<技术方案1记载的发明>
一种涂布纸的制造方法，其是将抄纸、涂布、平坦化处理连贯进行的涂布纸的制造方法，其特征在于，涂布设备由辊式涂布机涂布设备和涂布方式与辊式涂布机涂布设备不同的第1涂布设备和第2涂布设备这2台其他方式的涂布设备的组合构成，并且将上述辊式涂布机涂布设备设置在上述2台其他方式的涂布设备之间来制造涂布纸。
<技术方案2记载的发明>
如技术方案1所述的涂布纸的制造方法，其特征在于，在抄纸工序的压榨部和上述其他方式的第1涂布设备之间设置门辊式涂布机、棒式计量施胶压榨设备或者双辊施胶压榨。
<技术方案3记载的发明>
如技术方案1或2所述的涂布纸的制造方法，其特征在于，使由上述辊式涂布机设备涂布的纸幅经过上述其他方式的第2涂布设备传送到上述平坦化设备。
<技术方案4记载的发明>
如技术方案1～3中任意一项所述的涂布纸的制造方法，其特征在于，上述2台其他方式的涂布设备是刮刀涂布机涂布设备。
(作用效果)
下面对各技术方案记载的发明进行具体说明。
众所周知，涂布设备包括施胶压榨、压光施胶机(カレンダ—サイズ)、绕线棒涂布机、气刀涂布机、辊式涂布机(门辊式涂布机等利用辊转印涂料的涂布方式)、刮刀涂布机(双面刮刀涂布机等利用刮刀刮落涂料而形成涂布层的方法)、喷雾涂布机等，欧州以生产效率优先，多采用使用辊式涂布机的设备，日本国内以品质优先，多使用刮刀涂布机。
但是，本发明提出的机上涂布设备是未知的，在该机上涂布设备中，同时设置有多台涂布方式不同的涂布设备作为形成涂布层的单元，并且还设置有平坦化设备。另外，根据涂布纸所要求的品质，必要时选择辊式涂布机涂布设备的过程和涂布方式与辊式涂布机涂布设备的涂布方式不同的2台其他方式的涂布设备的过程来制造涂布纸，这种方法是没有其他例子的。
涂布纸的制造多使用辊式涂布机、刮刀涂布机进行，据认为，之所以不使用涂布方式不同的涂布设备的组合，例如辊式涂布机与刮刀涂布机的组合，是因为这种情况下，设备结构复杂，维护方面需要大量的知识。
下面，将辊式涂布机和作为涂布方式不同于辊式涂布机的涂布设备的刮刀涂布机进行组合，构成涂布设备，以该涂布设备的例子作为优选例，基于此说明本发明的宗旨。
由刮刀涂布机构成的涂布纸的制造设备对于生产高涂布量的涂布纸是擅长的，但是对于微涂布纸的生产来说，其难以得到均匀的涂布层。据认为这是因为，刮刀涂布是用刮刀将涂布在原纸上的涂布液刮落的涂布方式，所以在涂布液量是微量的情况下，会产生涂料被刮刀刮落、露出原纸的现象。
另一方面，由辊式涂布机构成的涂布纸的制造设备是在原纸表面转印涂布层的涂布方式，所以涂布层覆盖原纸表面，即使涂布层薄，也能覆盖原纸表面，其擅长微涂布纸的生产。但是，制造单面涂布量大于10g/m2的高涂布量涂布纸的情况下，从辊表面转印到原纸表面的涂布层变厚，考虑到高速旋转中的涂布液的流动性、向纸张转印的不同的涂料在辊面上的上料，存在如下问题：难以涂布上较高的涂布量，并且难以得到均匀的涂布面，得不到能满足用户所要求的品质。
所以，本发明提供近年特别期待的多种多样的涂布纸生产中能够对应多种涂布纸的涂布方法。
简单进行辊式涂布与刮刀涂布的比较就可明确两者在与单面的涂布量相关的方面上的优劣。即，涂布量为8g/m2以上时，刮刀涂布可得到优异的覆盖性和平滑性，而辊式涂布时常在涂布层表面出现对应原纸表面的凹凸的凹凸，平滑性差。与此相对，涂布量为6g/m2以下时，利用刮刀涂布时，由于涂料仅进入原纸的凹部内，常露出原纸的凸出部，覆盖性差，而利用辊式涂布时，覆盖性优异。
即使涂布量是6g/m2以下的低涂布量，使用能够得到高覆盖性、高光泽的具有高的长厚比的粘土例如层状粘土(delaminated clay)(薄板状结晶结构粘土)作为颜料时，在高速涂布的情况下，粘度变高，所以适合刮刀涂布。
对于辊式涂布来说，涂布量为8g/m2以上时，难以控制幅宽方向的轮廓，并且，产生所谓的橘皮图案，表面触感、油墨的印附性差，而利用刮刀涂布时通常不发生所述问题。
刮刀涂布能够进行例如涂料浓度为65％以上的高浓度涂布，辊式涂布要求涂料浓度为56％或以下，对于每1kg纸的干燥能量成本来说，刮刀涂布较少。
如上所述，辊式涂布机涂布和刮刀涂布机涂布具有涂布方式不同的特性。
日本国外以及日本国在制造涂布纸时，已知使用的有，将抄纸机和涂布机分开的机外涂布机和将抄纸机与涂布机组合的机上涂布机。
对于机外涂布机的情况，通常在抄纸阶段纸张穿过施胶压榨。
特别是在机外涂布设备中，对于基重小的涂布原纸来说，在利用自动接合机接合时断纸是个大问题。自动接合机是为了提高生产效率而在不停止涂布机的状态下进行接纸的设备，由于在原纸和原纸之间设置的胶带等粘结手段所形成的结构导致纸接头部分形成凸部，所以虽然纸接头部分在不足1000米/分钟的涂布速度下难以发生断纸，但涂布速度超过1000米/分钟、特别是超过1300米/分钟时，由于卷取的旋转同步速度的微小的不一致、纸接头部与刀刃尖的接触，导致容易发生断纸。
为了改善断纸，采用了提高原纸本身的拉伸强度的措施，本发明人认识到原纸本身拉伸强度(纵向)必须至少为3.0kN/m以上，对于添加了大量拉伸强度低的旧纸的基重低的原纸来说，需要采取向其内部添加大量的纸力增强剂等措施，因此不能避免成本大幅升高。
在机上涂布中，不需要自动接合机，能设定低的原纸本身强度。
但是，现状中，作为运转速度(非设计速度)，高速也不过1200米/分钟。要得到更高速的超过1300米/分钟的抄纸速度(运转速度)时，要求原纸本身具有2.6kN/m以上的拉伸强度(纵向)，在机上涂布中，特别是添加了大量旧纸的情况下，与机外的情况相同，需要采取在内部添加纸力增强剂等措施，因此不能避免成本升高。
近年添加有大量旧纸纸浆的原纸与以原浆为主原料的原纸不同，添加有大量旧纸纸浆的原纸的拉伸强度明显降低、异物(夹杂物)的混入显著，在原纸基重为30g/m2～45g/m2左右、在大于1000米/分钟、特别是大于1300米/分钟的速度下进行涂布时，常出现断纸的问题。
刮刀涂布机中容易因刮刀的压紧压力而出现断纸，特别是机上断纸需要停止从抄纸机到涂布设备一系列的设备，所以生产损失、生产效率的降低很大，因此，现状是在基重低的涂布纸的制造中通常进行机外涂布。
本申请人对能迅速应对来自用户的要求品质，能够用一系列的设备生产多种多样的涂布纸的涂布方法反复进行了深入研究，发现了一种制造涂布纸的方法，其中，同时设置多台涂布方式不同的涂布设备作为形成涂布层的单元，根据上述涂布纸所要求的品质，组合辊式涂布机涂布设备和涂布方式不同于辊式涂布机涂布设备的2台其他方式的涂布设备来制造涂布纸。
最优选的是，具有辊式涂布机涂布设备和作为其他方式的涂布设备的刮刀涂布机涂布设备，上述辊式涂布机涂布设备设置在对原纸的一面实施涂布的刮刀涂布机涂布设备和对原纸另一面实施涂布的刮刀涂布机涂布设备之间，从而能够根据涂布纸所要求的品质，使用上述涂布设备内的辊式涂布机涂布设备和/或刮刀涂布机涂布设备制造涂布纸。
此外，本申请人还发现，通过利用平坦化设备特别是由金属辊和弹性辊构成的组合的平坦化设备对涂布层表面进行平坦化处理，能够以高的生产效率提供基重低、添加有大量旧纸的印刷美观的涂布纸的技术，从而完成了本发明。
在本发明中，对于经抄纸、干燥的纸幅来说，必要时经过利用施胶压榨涂布淀粉等底涂涂布液的工序，或者经过利用预压光机等涂布前工序设备进行平坦化处理的工序，能够连续进行涂布工序。
本发明的涂布工序如下进行。
在该涂布工序中存在一种涂布方法，该涂布方法包括辊式涂布机涂布设备和涂布方式与辊式涂布机涂布设备不同的2台其他方式的涂布设备的组合，将上述辊式涂布机涂布设备设置在上述2台其他涂布方式的涂布设备之间。
其后，是平坦化处理的过程：利用例如热软压光机(构成为多级的具有至少2压区的由金属辊和弹性辊的组合构成)进行平坦化处理。
在一条生产线中，能够通过考虑原纸基重、有无添加旧纸和添加量、涂布量、线速度、产品基重、要求的光泽度、平滑性等品质等来确定使用上述哪个涂布过程。
由此，能够在一条生产线上同时制造轻量微涂布纸、微涂布纸、A3涂布纸，根据需要还能够制造A2涂布纸、正反面品质不同的涂布纸。
本领域中没有明确区分这些涂布纸的制造方法，例如对于64.0g/m2或60.2g/m2以上的A3涂布纸，可以使用刮刀涂布机，对于58.0g/m2或54.2g/m2的微涂布纸，可以使用刮刀涂布机或辊式涂布机，对于51.2g/m2以下的轻量微涂布纸，可以使用辊式涂布机。
作为具体例，能够在下述较高的抄纸速度下从抄纸到卷取连续且连贯地制造涂布纸或微涂布纸，所述涂布纸或微涂布纸是在原纸中添加了10％以上旧纸纸浆作为原料纸浆得到的，原纸基重为28g/m2～80g/m2(特别是35g/m2～48g/m2)、产品基重为30g/m2～103g/m2(特别是38g/m2～64g/m2)、单面涂布量为2g/m2～23g/m2(特别是4g/m2～9g/m2)，所述抄纸速度为1300米/分钟以上，例如平均抄纸速度为1600米/分钟～1800米/分钟。
本发明中，能够将涂布前工序组合到机上涂布机中，在所述涂布前工序中，利用门辊式涂布机、棒式计量施胶压榨设备或者双辊施胶压榨涂布淀粉等底涂涂布液。另外，还可以将通过预压光机实施平坦化处理的工序组合到机上涂布机中。
利用施胶压榨涂布淀粉等底涂剂时，能够提高纸的刚度、纸力，即使进行原纸的低基重化和添加大量的旧纸(特别是利用刮刀涂布的情况下)，也能防止断纸，通过覆盖来抑制夹杂物的突出，并有助于对后面的涂布液的平滑化。
接着，优选通过预压光机进行平坦化处理。预压光机有助于平滑化，并且还特别地有助于纸张在进行随后的涂布之后在幅宽方向的轮廓的均匀化。即，具有将涂布了淀粉等底涂涂布液的纸的表面均匀化的功能。特别是目的纸宽为7000mm以上的情况下，涂布后的幅宽方向轮廓的变形大，而通过预压光机进行平坦化处理，能够实现均匀化。特别是接着利用辊式涂布机进行8g/m2以上的涂布时，辊式涂布机难以控制幅宽方向的轮廓，而通过采用预压光机，能够实现幅宽方向的轮廓的均匀化。另外，由于表面在幅宽方向得到了均匀化，所以进行刮刀涂布时，有助于与刮刀接触的均匀化，防止断纸。
作为平坦化设备，优选利用热软压光机(构成为多级的具有至少2压区的由金属辊和弹性辊的组合构成)进行平坦化处理。特别优选具有6级、更优选8级(7压区)，最优选10级的多压区压光机。
通常，随着低涂布量化，确保平滑性和光泽度的难度增加。与此相对，具有进行上述的平坦化处理的工序时，即使在涂布量为7g/m2以下、特别是6g/m2以下，产品基重小于54.2g/m2、原纸基重为45.0g/m2以下等情况下，也能得到目的光泽度为55％以上、特别是60％以上的涂布纸。
设置多压区压光机(热软压光机)本身是公知的，但应用例却没有那么多，况且，利用施胶压榨进行涂布的底涂涂布和预压光机的组合对于机外涂布机或机上涂布机来说均是第一次。
从带来高的平滑性和高的光泽度方面考虑，本发明中的这些组合能够制造从51.2g/m2以下的轻量微涂布纸到涂布量大于10g/m2的高涂布量的涂布纸。
本发明的最优选的制造方法是基于如下形态的方法：在由刮刀涂布机(用于在正反面设置涂布层)构成的涂布设备之间设置由辊式涂布机构成的涂布设备。
在机上的涂布纸的制造中，纸张的水分率的调整是极为重要的控制指标，水分率的变动会影响断纸、白度、光泽度、松密度等大部分的纸质。
刮刀涂布机涂布设备中，刮刀涂布机涂布设备入口的涂布纸的水分率为4.5％左右、刮刀涂布机涂布设备出口的涂布纸的水分率为11％左右，与此相比，辊式涂布机涂布设备中，辊式涂布机涂布设备入口的涂布纸的水分率为4.5％左右、辊式涂布机涂布设备出口的涂布纸的水分率为18％左右，因此，辊式涂布机涂布设备中的水分率比刮刀涂布机涂布设备中的水分率高得多，所以涂布纸设备中的断纸主要发生在辊式涂布机涂布设备以后。
本发明是以制造多种(多品种)涂布纸为目的的制造方法，在该方法中，本申请人当初发现了能够制造多品种涂布纸的下述方法，其中，作为辊式涂布机涂布设备的后续工序，设置一面用和另一面用的2个刮刀涂布机涂布设备，根据需要选择进行低涂布和高涂布，对该方法本申请人已经完成了申请(以下将其称作“比较例”)。
但是，所述比较例中的涂布纸的制造方法中，利用辊式涂布机形成涂布层的情况下，经由2个涂布设备即第1刮刀涂布机涂布设备和第2刮刀涂布机涂布设备，由于是这种设备配置顺序，所以纸从辊式涂布机涂布设备到带入平坦化设备的传送长度(即时间)长，因而有时在传送过程中发生水分率降低或产生偏差，难以将水分率稳定地控制在平坦化处理所需的约8％左右的水分率。
虽说如此，为了使进入平坦化设备那一时刻的纸的水分率达到规定范围的水分率，需要估算在经由第1刮刀涂布机涂布设备、第2刮刀涂布机涂布设备(包括干燥区)的过程中的水分率的降低值，以在水分率高的状态下传送纸张。因此，产生了应该改善的下述问题：传送线路的污染、由此引起的断纸等传送故障的发生。
需要说明，多品种的涂布纸的制造方法中，也考虑了在2个刮刀涂布机涂布设备(对正反面设置涂布层)的后续工序设置辊式涂布机涂布设备的方法，但在辊式涂布机涂布设备之后还有必要重新设置干燥设备，设备费用增高，同时设备变得过大，存在需要很大的设备空间的问题。
与此相对，本发明中，将辊式涂布机涂布设备设置在上述2台其他方式的涂布设备之间。因而，利用辊式涂布机涂布设备形成涂布层后，仅经由1个涂布设备即第2刮刀涂布机涂布设备，由于是这种设备配置顺序，所以纸在被带入平坦化设备之前的传送长度(即时间)变短，能够稳定地使平坦化处理前的水分率处于规定范围的水分率，从而提高平坦化处理中的品质的稳定性。
此外，由于缩短了使用辊式涂布机涂布设备形成涂布层后的传送线路，所以辊式涂布机涂布后无需将水分率高的状态的纸张长时间传送，从而能够防止传送线路的污染和断纸，大幅提高生产效率。
根据本发明，能够在使用辊式涂布机涂布设备和涂布方式与辊式涂布机涂布设备不同的2台其他方式的涂布设备时，稳定地控制平坦化处理前的水分率为规定范围的水分率，提高平坦化处理中的品质的稳定性。另外，能够防止使用辊式涂布机涂布设备形成涂布层后因传送线路变长而引起的传送线路的污染以及不得不在污染和水分率高的状态传送纸张而引起的断纸故障，从而提高生产效率，并且，通过组合涂布方式不同的涂布设备作为在原纸的至少一面设置涂布层的单元，并通过对涂布方式不同的涂布设备进行配置，使得能够对这些涂布方式不同的涂布设备进行选择，从而能够改善断纸时的续纸作业性。
附图说明
图1是说明抄纸机的设备构成例的第1区的简要说明图。
图2是说明抄纸机的设备构成例的第2区的简要说明图。
图3是说明抄纸机的设备构成例的第3区的简要说明图。
图4是说明抄纸机的设备构成例的第4区的简要说明图。
图5是说明抄纸机的设备构成例的第5区的简要说明图。
图6是说明抄纸机的设备构成例的第5区的变形例的简要说明图。
图7是说明加热金属辊的简要说明图。
图8是说明基于电磁感应作用的内部加热装置例的简要说明图。
图9是说明冷却设备例的简要说明图。
图10是流浆箱部的放大简要说明图。
符号说明
1…第1造纸网、2…第2造纸网、3…流浆箱、5…刮刀、10…两网成形器、21…第1压榨、22…第2压榨、40…施胶压榨、41…空气转向挡板(エア—タ—ンバ—)、50…预压光机、51…金属辊、52…弹性辊、60…第1刮刀涂布设备、70…辊式涂布机涂布设备、80…第2刮刀涂布设备、90…机上压光机、M…金属辊、D…弹性辊、100…卷纸机。
具体实施方式
以下参照实施方式进一步详细说明本发明。
本发明意图在于，以下述运转速度，连续且连贯地从抄纸到卷取制造涂布纸或微涂布纸，所述涂布纸或微涂布纸例如是原纸基重为28g/m2～80g/m2(特别是39g/m2～48g/m2)、产品基重为40g/m2～105g/m2(特别是54g/m2～64g/m2)的涂布纸或者微涂布纸，作为所述运转速度，以1300米/分钟以上或更高的高速抄纸，特别是运转速度为1550米/分钟以上、1600米/分钟～1800米/分钟的高速。
首先，通过图1～图5对本发明的实施方式的整体概要进行说明。
<抄纸机和涂布前工序设备>
在分别成环的2条造纸网(第1造纸网1和第2造纸网2)间设置抄纸机，所述抄纸机从流浆箱3喷出纸料J，用形成纸层的夹网型两网成形器10进行抄纸。在造纸网部，纸料J被吐出到在真空(成形)辊4A和与其相对的辊4B之间的造纸网间而形成纸层，该纸层边通过真空(成形)辊4A、刮刀5、真空伏辊6、吸水箱7等，边脱水到例如水分80％左右。
在此，作为脱水机构，图示例中给出了辊单元和刮刀脱水单元的合用形态，并优选合用辊单元和刮刀脱水单元，但也可以仅使用其中之一。
流浆箱3以铅直或在下游侧倾斜的状态向上设置，如图10中放大所示，纸料吐出方向线为水平线时，吐出角度θ优选为50度～90度。在本发明设计的高速抄纸下，从质地、Z轴强度、正反面差、纤维取向角等方面考虑，优选流浆箱3是纤维重量的影响变小的向上型流浆箱。夹网型两网成形器中，流浆箱是水平等时，高速抄纸下，难以得到所需的特性。
在造纸网部的纸层被移入压榨部，进一步进行脱水。在实施方式中的压榨部，第1压榨21和第2压榨22分别具有靴型压榨21a、22a，为了不进行开式引纸以防止断纸，形成直直地夹着纸层的形态。另外，相对于双毛毯压榨的第1压榨21，在第2压榨22的底侧采用带，形成了防止再湿提高脱水的构成。基重高达60g/m2以上、脱水量增多的情况下，优选双毛毯压榨。
将经压榨部脱水处理而使水分为50％左右的湿纸转移到单层方式的预热烘缸部，进行干燥。图示的预热烘缸部来是非开式引纸形式的单层烘缸，其是上侧为加热辊31、下侧为真空辊32的适当个数的辊构成的。对于作为本发明的目标的1300米/分钟以上的高速抄纸，单层方式的烘缸的断纸少、不降低松密度，进行干燥的效率高，在品质、作业性方面优异。虽然也考虑了以双层方式进行干燥的方式，但是存在在高速抄纸中的帆布印、高速干燥中的断纸、皱、纸接头等作业性方面的问题。
在烘缸初期优选分成多组以调整牵引力，并且设置吸水箱33以提高续纸性和纸页移送性。
在预热烘缸部与后烘缸部之间的利用膜传递(方式)的施胶压榨40中，对经预热烘缸部干燥的纸幅的两面涂布淀粉等施胶剂、施胶压榨剂等表面处理剂或根据需要涂布颜料涂布液等底涂涂布液。作为施胶压榨40，除了图示的棒式计量施胶压榨涂布机之外，还可以是门辊式涂布机40A、双辊施胶压榨等。
作为底涂涂布液，除了上述的淀粉之外，还可以使用氧化淀粉、酯化淀粉、酶改性淀粉、醚化淀粉等淀粉衍生物；大豆蛋白、酵母蛋白、纤维素衍生物等天然粘结剂等，另外，根据需要，还可添加颜料，作为该颜料，可以根据各颜料性质添加高岭土、粘土、硫酸钡、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、氢氧化铝、缎光白、二氧化钛、亚硫酸钙、硫酸锌、塑料颜料等通常涂布纸用颜料。另外，作为粘结剂，可以使用苯乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物等共轭二烯系共聚物乳液；丙烯酸和/或甲基丙烯酸酯的聚合物或共聚物等丙烯酸系聚合物乳液；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等乙酸乙烯酯共聚物乳液等碱非感应性或者碱感应性的合成树脂乳液等合成树脂粘结剂等通常的涂布纸用粘结剂。根据需要，可以添加分散剂、流动改性剂、消泡剂、染料、润滑剂、耐水化剂、保水剂等各种助剂。
这是因为，特别是形成微涂布纸产品时的刚度低，本发明的底涂剂的涂布能够实现刚度的提高，从而防止高速印刷时出现故障，优选该涂布以淀粉为主体，在淀粉浓度为2.5％～15.0％的范围进行涂布，涂布量优选两面共计1.0g/m2～5.0g/m2。
作为上述膜传递方式的涂布单元，可以使用门辊式涂布机、薄膜施胶机(Symsizer)、刮刀计量施胶压榨或者棒式计量施胶压榨等。特别优选的是棒式计量施胶压榨，使用该棒式计量施胶压榨涂布机的情况下，为了避免作业上发生浆道，优选使用表面平滑的棒。通过将该棒的径设定在15mm～50mm，能够得到更理想的作业性和品质。棒的直径小于15mm时，膜的形成能力降低，表面形状趋于变差，棒的直径大于50mm时，效果没有改变，所以棒不必特别大。作为棒，可以使用带槽的棒、卷绕有线的棒等。
将底涂涂布液涂布后，优选预先设置空气转向挡板41和使用红外线的辅助干燥装置42，使得在后烘缸中不产生表面污染。在图示的单层后烘缸部进行施胶剂、颜料涂布液的干燥。
<涂布设备>
其后在涂布机部涂布以粘结剂和颜料(高岭土等)为主成分的水性涂布液。这种情况下，由于在1300米/分钟以上的抄纸(运转)速度的条件下还要得到平滑性和光泽性高的高品质涂布纸，所以从得到的涂布纸的品质的角度出发，采用对纸幅的两面进行刮刀涂布水性涂布液的方案。另外，同时由于是微量涂布，还对两面采用辊式涂布。
然而，为了确保更高的平滑性，优选在辊式涂布水性涂布液前，通过预压光机50对涂布有施胶剂的表面进行平滑化。实施方式中的预压光机50中，上侧为金属辊51，下侧为弹性辊52。预压光机的作业条件优选金属辊是热辊，例如优选使热辊为100℃～300℃、特别是为150℃～250℃，线压为50KN/m。还可以使两辊均为金属辊，还可以使用厚度控制辊控制用来控制幅宽方向的轮廓。
在本发明的涂布机部中，设置辊式涂布机涂布设备70、涂布方式与辊式涂布机涂布设备70不同的2台其他方式的涂布设备(在实施方式中为第1刮刀涂布设备60和第2涂布设备80)，并按照第1刮刀涂布设备60、辊式涂布机涂布设备70和第2涂布设备80这样的顺序配置这些涂布设备。
下面对这些进一步进行说明。在第1刮刀涂布设备60中，按照下表面用第1刮刀涂布机61、第1气体式空气干燥器62、第1帆布烘缸63这样的顺序进行设置。优选在第1刮刀涂布机61的后段设置能够在幅宽方向控制温度的第1红外线干燥装置64，以防止幅宽方向的干燥不均。
此外，辊式涂布机涂布设备70中，设置了由门辊式涂布机、棒式计量施胶压榨等构成的辊式涂布机71，为了防止幅宽方向的干燥不均，在空气转向挡板72的后段设置在幅宽方向能够控制温度的红外线干燥装置73。
另一方面，在辊式涂布机71的送出侧，设置旁路通路82，该旁路通路82设置有上表面用第1刮刀涂布机81和第2红外线干燥装置83，在与来自辊式涂布机71的纸流合流后的位置依次设置有第2红外线干燥装置84、第2气体式空气干燥器85、第2帆布烘缸86。
<平坦化设备等>
在涂布设备的后段设置有由热软压光机构成的机上压光机90，进行压光处理。图示的压光机90是7压区的一叠(スタツク)型，形成减少了辊自重的影响的Janus型的倾斜配置。当然，还可以采用OptiLoad型的垂直配置。
压光机90影响最终的平滑性和光泽性。所以，从该观点和高抄速的角度出发，对压光机90的各种保养是必要的。
对压光机90的级数没有限定，只要其具有至少2压区即可，优选利用由金属辊M和弹性辊D的组合构成的构成为多级的热软压光机进行平坦化处理。特别是多压区压光机，更优选是6级、8级、10级的多压区压光机。图5同时给出了10级的多压区压光机的例子。另外，各级独立并能够调整压区压力的多压区压光机是最佳的。
另一方面，热软压光机可以在其中流通油等热介质进行加热，但这种情况下，表面能达到的最高温度为180℃左右。为了谋求在高速下的抄纸，优选如图7～图9所示那样，上述金属辊M装备内部加热装置，该内部加热装置利用电磁感应作用，能够在其幅宽方向分割控制温度，优选在金属辊M的表面温度为230℃以上、特别是230℃～500℃进行处理。具体例是在外壳74内的铁心72的周围缠绕感应线圈71，对在夹套室73中流通的热介质进行加热。
在金属辊M的温度为250℃～380℃、特别是在金属辊M的温度大于300℃但为380℃以下的温度进行表面处理，平坦化设备入口水分率的优选的规定范围为4％～10％、更优选的范围是6％～9％，以尽可能低的压区压力遍及纸的全部层而不使纸破碎，由此能够防止松密度的降低，抑制不透明度的降低，能够稳定地进行作业。必要时，可以说其是用极高温的熨斗短时间接触的形态。
作为金属辊的表面温度的控制，除了上述那样使温水、油在金属辊内部循环的方法之外，由于本发明是高温处理，利用“基于电磁感应作用的内部加热装置”的方法是特别优异的，在该“基于电磁感应作用的内部加热装置”中，在作为非旋转部的内侧设置铁芯，在该铁芯的周围设置感应线圈，该感应线圈流通交流电流，使线圈产生磁力线，使作为旋转部的外侧的外壳(外筒)的内侧产生感应电流，利用该电阻热使外侧的外壳(外筒)自身进行自发热(感应发热)。另外，利用该基于电磁感应作用的内部加热装置时，将感应线圈在辊的幅宽方向(辊本身的长度方向)分割(例如分成3份～6份)，基于设置在外壳的温度传感器产生的温度信号，对在对应的感应线圈中流通的交流电流量进行控制，因此具有如下优点：能够高精度地控制辊的幅宽方向上的温度、特别是表面的温度。
这种情况下，特别是在外壳内部在圆周方向间隔地设置多达10条～90条在长度方向延伸的夹套路，使这些夹套路相互连通，并在内部封入热介质时，能够吸收外壳自发热产生的热，使辊表面整体上的热均匀化，从这点上出发，这样的结构是更优异的。
根据本发明，在高温进行表面处理时，不仅纸的表层部的温度增高，而且内层部的温度也增高，因此，不仅在表层部，在全部层的整个范围，纸均容易破碎，所以松密度降低。然而，在利用温度非常高的高温处理以谋求短时间的续纸的情况下，能够尽可能防止热向内层部移动，并且能够防止松密度的降低。
另一方面，随着金属辊的表面温度的高温化，金属辊的外壳产生厚度方向的应力，常发生辊轮廓的变形，并且纸厚轮廓的控制性降低。另外，依靠基于电磁感应作用的内部加热装置的情况下，金属辊表面温度的单位时间的温度响应性不好，并且，由于该原因，幅宽方向的温度响应性差，因此，这成为了因温度控制性差而导致品质降低的原因。因此，优选在金属辊M的附近装备外部加热装置和冷却设备中的至少其一，所述外部加热装置利用电磁感应作用，能够分割控制辊幅宽方向的温度，所述冷却设备能够在辊幅宽方向控制冷却温度。
下面参照图7和图8说明该实例。金属辊M具有外壳94、感应线圈91、铁芯92、温度传感器95、交流电源96以及夹套路93。将外部加热装置97设置在金属辊M附近，在各级辊上构成原纸的高温压区范围，所述外部加热装置97利用外部电磁感应作用，能够对该金属辊M分割控制幅宽方向的温度。
外部加热装置97应用电磁感应加热原理，如图所示，在工作线圈97A中流通来自交流电源(换流器)97B的交流电流(例如3kHz～20kHz的高频电流)，产生磁场，使在外壳94表面部产生涡电流，进行自发热。工作线圈77A和外壳94表面的间隔距离优选为2mm～20mm，特别优选为2mm～5mm左右。另外，相对金属辊M的轴心倾斜地交叉设置单位工作线圈是优选的，因为这样使加热用轮廓得到均匀化。辊幅宽方向的区域控制间距可以为75mm～150mm左右，每个区域的额定电功率可以为4kW～20kW。
作为能够在辊幅宽方向控制冷却温度的冷却设备98的例子，如图9所示那样，将来自风扇98a的空气送到集管98b，通过形成有连通孔的调整板98c后，将该空气送入温度调节室98d内，利用温度调节单元98f对设置在该温度调节室98d内的线圈98e进行冷却，由此控制在具有小孔的分散板98g流通的送风的温度。
在压光机90中的压区压力优选为200KN/m～450KN/m、特别优选为300KN/m～450KN/m。压光机90中，根据需要将各辊间保留1～2压区进行开放，从而能够制造无光涂布纸，而通过将辊数设为6～12级进行平坦化处理，即使在1300米/分钟以上的高速抄纸中也能得到白纸光泽度为55％以上、特别是60％以上的涂布纸。
最后用卷纸机100卷取经压光机90平滑处理的纸，在机器的最后部分设置复卷机(未图示)，得到细分用纸卷。
另外，可以如图6所示，用例如1压区、由4叠构成的金属辊M和弹性辊D组成的软压光机90A代替图5所示的多压区压光机。
<作业>
本发明中，进行涂布时，根据需要选择下述过程：(1)仅通过上述辊式涂布机涂布设备进行涂布后，利用上述平坦化设备进行平坦化处理的过程；(2)仅通过上述2台其他方式的涂布设备进行涂布后，利用上述平坦化设备进行平坦化处理的过程。
对于根据需要进行选择的标准没有限制，例如涂布量为6g/m2以上时，适合使用刮刀涂布机涂布设备，涂布量小于10g/m2时，适合使用辊式涂布机涂布设备，当涂布量在6g/m2以上且小于10g/m2时，可以根据目的、用途、生产效率，选择刮刀涂布机涂布设备、辊式涂布机涂布设备中的一个。更具体地说，辊式涂布时，优选单面涂布量为2g/m2～10g/m2(特别是5g/m2～7g/m2)，刮刀涂布时，优选单面涂布量为6g/m2～15g/m2(特别是7g/m2～9g/m2)。
上述的各红外线辅助干燥装置主要能够用于水分率的调整、控制幅宽方向的温度，可适当选择可否采用红外线辅助干燥装置。
对于要得到正反面品质不同的涂布纸的情况，可以在施胶压榨40中设置底涂涂布层，使用第1刮刀涂布机61或第2刮刀涂布机81设置面饰涂布层，利用红外线辅助干燥装置、气体式空气干燥器、帆布烘缸进行干燥后，导入压光机。
在高速抄纸的情况下，涂布量需要在单面7g/m2以上时，第1刮刀涂布机61或第2刮刀涂布机81中，涂布器优选能够高速供液的喷泉方式，并利用刮刀刮落。
涂布量需要单面小于7g/m2时，可以是被改良为高速用的短停留刮刀涂布机涂布设备。
此处，在使用第1刮刀涂布设备60和第2涂布设备80进行涂布的情况中，在断纸时，优选排纸和续纸基本上在X、Y、Z这3处进行。与此相对，在使用辊式涂布机涂布设备70进行涂布的情况中，在断纸时，排纸和续纸基本在Y和Z这2处就够了。
上述例子中，作为其他方式的涂布设备举出的是刮刀涂布设备的例子，但也可以采用气刀涂布设备、帘式涂布设备等。

Claims (4)

1.一种涂布纸的制造方法，其是连贯进行抄纸、涂布、平坦化处理的涂布纸的制造方法，其特征在于，
涂布设备由辊式涂布机涂布设备和涂布方式与辊式涂布机涂布设备不同的第1涂布设备和第2涂布设备这2台其他方式的涂布设备的组合构成，并且
将上述辊式涂布机涂布设备设置在上述2台其他方式的涂布设备之间来制造涂布纸。
2.如权利要求1所述的涂布纸的制造方法，其特征在于，在抄纸工序的压榨部和上述其他方式的第1涂布设备之间设置门辊式涂布机、棒式计量施胶压榨设备或者双辊施胶压榨。
3.如权利要求1或2所述的涂布纸的制造方法，其特征在于，使由上述辊式涂布机设备涂布的纸幅经过上述其他方式的第2涂布设备传送到上述平坦化设备。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的涂布纸的制造方法，其特征在于，上述2台其他方式的涂布设备是刮刀涂布机涂布设备。
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