CN102892953A - 涂布纸的制造装置和制造方法 - Google Patents

Abstract

一种把用于香烟的低延烧性卷纸作为涂布纸进行制造的制造装置，其具备：用于低延烧性卷纸的卷筒纸（W）的行走路径（L）、配置在该行走路径（L）而向卷筒纸（W）涂布燃烧抑制剂的涂布单元（10）、之后使卷筒纸（W）干燥的预干燥器（16）、设置在该预干燥器（16）的下游而向卷筒纸（W）的整个面涂布水的凹印辊（22）、设置在该凹印辊（22）的下游来干燥卷筒纸（W）的作为后续干燥器的干燥辊（34、自由旋转地设置在凹印辊（22）与干燥辊（34）之间而在卷筒纸（W）通过时把卷筒纸（W）的皱纹展平的皱纹展平辊（32）、测定通过了干燥辊（34）后的卷筒纸（W）皱纹状态的位移传感器（42）、接受位移传感器（42）测定的测定结果并根据该测定结果来向通过皱纹展平辊（32）的卷筒纸（W）付与应该的张力控制而使用的调节器（44）。

Description

涂布纸的制造装置和制造方法

技术领域

本发明涉及适合于制造没有皱纹的涂布纸的制造装置和制造方法。

背景技术

近年来，作为这种涂布纸而知道有被香烟使用的低延烧性卷纸，该低延烧性卷纸即使在其香烟保持着火的状态而落在可燃物上的情况下，也能够减少向可燃物的延烧。详细说就是对于低延烧性卷纸而使用这样的涂布纸：向成为低延烧性卷纸的卷筒纸在其长度方向具有规定间隔地带状涂布液状的低延烧剂，然后使其干燥得到的涂布纸。但当这样向卷筒纸的表面涂布液状的低延烧剂，则在干燥时卷筒纸产生纵皱纹，使涂布纸即低延烧性卷纸的质量下降。

于是，为了除去上述的纵皱纹，考虑在卷筒纸的行走路径设置皱纹展平辊，该皱纹展平辊在其外周面左右对称地具备具有弹性的螺旋状突条（专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第2858385号公报

发明内容

发明要解决的问题

但即使采用上述的皱纹展平辊，也由于卷筒纸产生的皱纹大小不一定，所以也必须一边由人眼看和触觉来监视皱纹的状态，一边通过手动来调节皱纹展平辊对卷筒纸的按压力即卷筒纸的张力。这时，不能定量地掌握卷筒纸皱纹的状态，难于把作用在卷筒纸的张力维持在最佳状态。因此，产生由张力不足引起的残存皱纹和由张力过度引起的卷筒纸破裂，损害纸类的质量。

本发明是基于上述情况而开发的，其目的在于提供一种高质量涂布纸的制造装置和制造方法，通过定量地掌握皱纹而把作用在卷筒纸的张力调节成最佳，能够有效地除去卷筒纸产生的皱纹。

解决问题的技术方案

为了达到上述目的，涂布纸的制造装置具备：成为涂布纸的卷筒纸的行走路径；配置在所述行走路径，而向所述卷筒纸的一个面涂布涂布液的涂布液涂布单元；配置在所述涂布液涂布单元的下游，来干燥所述卷筒纸的预干燥器；设置在所述预干燥器的下游，而向所述卷筒纸的整个面涂布水的水涂布单元；设置在所述水涂布单元的下游，来干燥所述卷筒纸的后续干燥器；自由旋转地设置在所述水涂布单元与所述后续干燥器之间，而在所述卷筒纸通过时，把所述卷筒纸的皱纹展平的皱纹展平辊；测定通过了所述后续干燥器后的所述卷筒纸的皱纹状态，并输出测定结果的测定机构；接受所述测定机构的测定结果，并管理测定结果的质量管理机构。

卷筒纸在接受了涂布液的涂布处理和预干燥处理后由于其整个表面被水涂布，所以即使卷筒纸在预干燥处理产生皱纹，通过涂布水也能够使该皱纹变柔软。因此，之后使卷筒纸通过皱纹展平辊，皱纹展平辊就能够充分发挥卷筒纸的皱纹展平效果。

在通过皱纹展平辊后，即使在卷筒纸通过后续干燥器时被干燥，由于卷筒纸其整个表面被水涂布，所以在此的干燥处理能够良好地抑制卷筒纸产生皱纹。

且由于涂布纸的制造装置具备有测定机构和质量管理机构，所以能够定量测定卷筒纸残存的皱纹的状态，且收集记录卷筒纸皱纹的产生状况，能够把握卷筒纸的质量。

具体说就是优选测定机构包括：位移传感器，其被配置成距离行走路径上的卷筒纸的一个面有一定的间隔，测定与行走中的卷筒纸之间的距离；直线滑块，其一边维持间隔一边使位移传感器在卷筒纸的宽度方向往复运动。

且测定机构也可以还包括背衬辊，其被配置成在与位移传感器之间把行走路径夹住，引导卷筒纸的行走且支承卷筒纸的另一个面，这时，与卷筒纸抵接的背衬辊的周面成为位移传感器的测定基准，能够正确地测定卷筒纸皱纹的残存状态。

且还具备有张力调整机构，其能够调整通过皱纹展平辊的卷筒纸的张力，质量管理机构根据测定机构测定的测定结果，而能够经由张力调整机构来控制应该付与卷筒纸的张力。

具体说就是，后续干燥器包括在卷筒纸通过时使卷筒纸干燥的干燥辊，张力调整机构能够包括使干燥辊的周速可变的可变速电动机。因此，根据皱纹残存状态并经由干燥辊而能够调整向卷筒纸作用的张力，能够有效地除去卷筒纸残存的皱纹，其结果是卷筒纸的质量被大提高。

后续干燥器也可以还包括一对按压辊，其在干燥辊的周向被分开配置，在与干燥辊的周面之间把卷筒纸夹入。这时，使通过干燥辊的卷筒纸被良好地干燥。

且涂布纸的制造装置为了制造作为涂布纸而用于香烟的低延烧卷纸，涂布液涂布单元把作为涂布液的液状燃烧抑制剂在卷筒纸的行走方向上间歇地向卷筒纸涂布，能够在卷筒纸形成燃烧抑制剂的带。

另一方面，涂布纸的制造方法具备：在使成为涂布纸的卷筒纸沿行走路径行走的过程中，向所述卷筒纸的一个面涂布涂布液的涂布液涂布工序；使所述卷筒纸干燥的预干燥工序；在所述卷筒纸干燥后，向所述卷筒纸的整个面涂布水的水涂布工序；在所述水涂布工序后，使所述卷筒纸干燥的后续干燥工序；在所述水涂布工序与所述后续干燥工序之间，使用皱纹展平辊来使所述卷筒纸的皱纹展平的皱纹展平工序；测定所述后续干燥工序后的所述卷筒纸皱纹状态的测定工序；接受所述测定工序测定的的测定结果，并管理测定结果的质量管理工序。

发明的效果

本发明的涂布纸的制造装置和制造方法，通过定量地掌握卷筒纸的皱纹而把作用在卷筒纸的张力调节成最佳，能够有效地除去卷筒纸产生的皱纹，能够谋求提高卷筒纸的质量。

附图说明

图1是表示作为本发明的涂布纸而制造低延烧性香烟卷纸一实施例制造装置的概略图；

图2是表示由图1制造装置制造的卷纸的带的图；

图3是图1的皱纹展平辊的放大图；

图4是表示利用图3的皱纹展平辊来把卷筒纸的皱纹展平的情况的图；

图5A是表示位移传感器和直线滑块的图；

图5B是表示位移传感器往复运动的图；

图6是表示图1制造装置的位移传感器与调节器关系的方块图；

图7是用于说明调节器功能的流程图；

图8是表示卷筒纸产生的皱纹与图1传感器检测的皱纹的关系的图。

具体实施方式

参照图1，实施本发明方法的制造装置1具备成为低延烧香烟卷纸的卷筒纸W的行走路径L，该行走路径L由引导辊18、28、38等形成。卷筒纸W从输送卷轴（未图示）沿行走路径L而朝向卷绕轴（未图示）输送，且被卷绕在卷绕轴。

在行走路径L的上游侧配置有涂布单元10，该涂布单元10具备把行走路径L上的卷筒纸W夹住配置的一对凹印辊12和夹紧辊14。在卷筒纸W从凹印辊12和夹紧辊14之间通过时，凹印辊12向卷筒纸W的单面即表面涂布作为涂布液的液状燃烧抑制剂。具体说就是燃烧抑制剂例如使用藻酸钠水溶液或果胶质，把燃烧抑制剂在卷筒纸W的行走方向上具有规定间隔地涂布。因此如图2所示，在卷筒纸W形成有由燃烧抑制剂构成的多个带4，这些带4延伸到卷筒纸W的整个宽度方向，且被配置成在卷筒纸W的行走方向上具有规定的间隔。

在行走路径L的涂布单元10的下游配置有干燥炉16，涂布后的卷筒纸W通过作为预干燥器的干燥炉16。在干燥炉16的内部设置有多个热风喷嘴（未图示），这些热风喷嘴向干燥炉16内喷射热风，把该炉内温度维持在100°C~150°C的干燥温度。因此，在卷筒纸W通过干燥炉16的过程中，干燥炉16使涂布在卷筒纸W的燃烧抑制剂即带4干燥。

但如上述那样，当向卷筒纸W的表面涂布燃烧抑制剂而形成带4，则在涂布了燃烧抑制剂的区域（带4）与没涂布的区域之间产生卷筒纸W收缩率不同，在卷筒纸W产生皱纹，具体所就是产生纵皱纹。

于是，行走路径L在干燥炉16的下游进一步配置水涂布单元20，该水涂布单元20在卷筒纸W通过时向涂布有燃烧抑制剂的卷筒纸W表面的相反侧即背面涂布水。

详细说就是，水涂布单元20由把行走路径L上的卷筒纸W夹住配置的凹印辊22和夹送辊24构成，在卷筒纸W通过辊22、24时，凹印辊22向卷筒纸W的整个背面涂布水。在此的水的涂布量例如优选3~10g／m²左右。

且行走路径L在水涂布单元20的下游顺次配置有送进辊单元50、皱纹展平辊32和干燥单元30。

送进辊单元50由把行走路径L上的卷筒纸W夹住配置的送进辊51和夹紧辊52构成，卷筒纸W以一定的速度行走。

如图3所示，皱纹展平辊32在其外周面的左右被分别形成有一对螺旋凸部33。这些螺旋凸部33具有弹性，且以皱纹展平辊32的轴线方向中央位置为中心左右对称，朝向对应的辊端而螺旋状延伸。该螺旋凸部33还在皱纹展平辊32的外周面形成螺旋槽，该螺旋槽的深度是从皱纹展平辊32的中央朝向对应的辊端而逐渐增加，且螺旋槽成为仅辊端侧的槽壁倾斜的V字状倾斜槽。因此，螺旋凸部33能够向对应侧的辊端倒伏那样地弹性变形。

接着，一边参照图4一边详述皱纹展平辊32的皱纹展平功能。

当卷筒纸W到达皱纹展平辊32，则如图4中实线所示那样，卷筒纸W的背面开始接触皱纹展平辊32的螺旋凸部33前端。且当卷筒纸W的行走进一步前进，则卷筒纸W对于皱纹展平辊32的卷绕力增加，所以如图4中单点划线所示那样，卷筒纸W使螺旋凸部33弹性变形，由此，使螺旋凸部33朝向皱纹展平辊32的对应侧辊端倒伏那样地倾斜，且螺旋凸部33随着皱纹展平辊32的旋转而向其辊端地在皱纹展平辊32的轴向位移。

进而当卷筒纸W的行走前进而卷筒纸W的卷绕力增加，则如图4中双点划线所示那样，螺旋凸部33的倒伏和轴向的位移进一步增大，这种螺旋凸部33的倒伏和位移起到把卷筒纸W向其宽度方向两侧拉伸的作用。且如前所述，由于螺旋凸部33所形成的螺旋槽是越接近皱纹展平辊32的辊端其深度就越增大，所以越接近辊端则螺旋凸部33的倒伏也越变大，这是由于把与卷筒纸W接触的皱纹展平辊32的接触线不是形成得与轴线方向平行而是设定成圆弧形状，所以接触线实质上被拉长，与螺旋凸部33接触的卷筒纸W被向其宽度方向两侧良好地拉伸。

然后，当卷筒纸W的行走进一步前进而卷筒纸W的卷绕力减少，则螺旋凸部33利用自身的复原力而返回到原来的状态，所以这种螺旋凸部33的复原动作（復動）有把卷筒纸W向其宽度方向内侧拉回的作用。

因此，在卷筒纸W通过皱纹展平辊32时，即使卷筒纸W产生皱纹，也由于卷筒纸W被向其宽度方向拉伸和拉回而能够把其皱纹良好地除去。且由于通过了干燥炉16的卷筒纸W在到达皱纹展平辊32之前而被所述水涂布单元20向其背面整个面涂布有水，所以卷筒纸W的皱纹处于被软化状态。其结果是利用所述的皱纹展平辊32而能够有效地把皱纹除去。

另一方面，作为后续干燥器的干燥单元30由干燥辊34和一对按压辊36构成。干燥辊34是内藏有加热器的加热器辊，其外周面被加热到规定的温度。干燥辊34与可变速电动机45连结，该可变速电动机45使干燥辊34以比上述送进辊51的周速快的周速旋转，由此，利用干燥辊34与送进辊51之间的周速差而向干燥辊34与送进辊51之间行走路径L部位的卷筒纸W付与规定的张力。一对按压辊36经由卷筒纸W而与干燥辊34的外周面旋转接触，决定卷筒纸W相对干燥辊34的卷绕角。

一对按压辊36能够相对干燥辊34运动并接触离开，该接触离开例如能够由以下机构来实现。一对按压辊36被自由旋转地分别安装在左右各一对的联杆臂58a、58b的一端之间，这些联杆臂58a、58b在其长度方向的中央被自由转动地支承在共同的支承轴60。一方面，联杆臂58a的另一端之间经由连结部件被连结，而另一方面，联杆臂58b的另一端之间也经由连结部件被连结，且连结部件之间被气缸54相互连接。当气缸54的活塞杆56伸长，则一对按压辊36经由联杆臂58a、58b而向从干燥辊34离开的方向移动，与干燥辊34之间的夹住卷筒纸W被解除。另一方面，当活塞杆56收缩，则一对按压辊36朝向干燥辊34移动，能够在与干燥辊34之间夹住卷筒纸W。

在卷筒纸W通过干燥辊34时，卷筒纸W在一对按压辊36之间与干燥辊34的外周面贴紧，从该外周面接受热而被干燥。

且在行走路径L上配置有激光型的位移传感器42和背衬辊48，位移传感器42和背衬辊48在干燥单元30的下游隔着行走路径L。背衬辊48一边与卷筒纸W的背面接触一边引导卷筒纸W的行走。

另一方面，位移传感器42从背衬辊48上的卷筒纸W具有已知间隔地离开，输出表示通过背衬辊48的卷筒纸W与位移传感器42之间距离的传感器信号，即输出后述那样表示皱纹大小的传感器信号。

具体则如图5A所示，把位移传感器42安装在直线滑块43，该直线滑块43使位移传感器42在卷筒纸W的宽度方向往复运动。因此如图5B所示，在卷筒纸W的行走中，位移传感器42一边在卷筒纸W的宽度方向斜向往复运动一边自动地测定卷筒纸W皱纹的大小。详细说就是，在卷筒纸W以2.5m／s的速度行走时，位移传感器42以1m／s的速度在卷筒纸W的宽度方向往复移动。

如图6所示，位移传感器42与调节器44电连接，该调节器44与上述的可变速电动机45也是电连接。调节器44接受来自位移传感器42的传感器信号并判断卷筒纸W皱纹的残存状态，根据该判断结果并按照需要来控制可变速电动机45的速度，即实施干燥辊34的周速控制，调整卷筒纸W的张力。调节器44还能够控制上述气缸54的伸缩动作。

详细说就是，调节器44按照图7所示的流程图来控制可变速电动机45的转速。调节器44接受位移传感器42的传感器信号输入[步骤S1]，根据该传感器信号来确定皱纹的高度及其位置，并存储这些大小和位置[步骤S2]。如图8所示，在此的皱纹大小是把背衬辊48的周面与位移传感器42之间的已知间隔作为基准，通过该基准间隔与从传感器信号得到的距离之间的等级差h来确定，皱纹的位置则能够根据直线滑块43的位置来确定。

然后，调节器44判断位移传感器42的测定是否完成了卷筒纸W的一个幅度部分[步骤3]，在此的判断结果是伪（No）的情况下，则反复实施步骤1、2。在步骤3的判断结果是真（Yes）时，调节器44在下一个步骤S4根据存储数据来求卷筒纸一个幅度部分的皱纹总个数、皱纹高度每等级的个数、皱纹最大高度等的皱纹残存状态。在此，皱纹的高度例如被分类成15μm~、25μm~、45μm~、55μm~、70μm~这五个等级。

且调节器44判断皱纹残存状态是否在容许值内[步骤S5]，在此的判断结果是真时，则判断是否容许减少卷筒纸W的张力[步骤S6]，在此的判断结果是真时，则向可变速电动机45输出使卷筒纸W的张力减少的信号[步骤S7]。步骤S6的判断是根据步骤S4所求的皱纹残存状态与容许值之间的偏差来实施。

当在步骤S7输出张力减少信号，则可变速电动机45的转速被减少，结果是把干燥辊34向卷筒纸W付与的张力仅减少规定值。

相反，在步骤S6的判断结果是伪的情况下，则调节器44判断控制是否完成，即判断制造装置是否停止[步骤S8]。在此判断结果是伪的情况下，调节器44把步骤S1以后反复实施。

另一方面，在步骤S5的判断结果是伪的情况下，则调节器44根据皱纹残存状态与容许值之间的偏差来向可变速电动机45输出使卷筒纸W的张力增加的信号[步骤S9]。这时，可变速电动机45的转速被增加，结果是把干燥辊34向卷筒纸W付与的张力仅增加规定值。然后，调节器44反复进行步骤S8的判断。

通过了位移传感器42的卷筒纸W被向卷绕轴卷绕，通过把该卷绕轴安装在卷绕机而向低延烧香烟的制造供给，但也可以不向卷绕轴卷绕而直接向卷绕机供给。

如从上述说明了解的那样，卷筒纸W在接受了燃烧抑制剂的涂布处理和干燥处理后由于其整个背面被水涂布，所以即使卷筒纸W在干燥处理产生皱纹，通过涂布水也能够使该皱纹变柔软。因此，之后使卷筒纸W通过皱纹展平辊32，皱纹展平辊32就能够充分发挥卷筒纸W的皱纹的展平效果。

在通过皱纹展平辊32后，即使在卷筒纸W通过干燥辊34时被干燥，由于卷筒纸W其整个背面被水涂布，所以在此的干燥处理能够良好地抑制卷筒纸W产生皱纹。

且由于在干燥辊34的下游配置有位移传感器42，所以能够定量测定卷筒纸W残存的皱纹的状态，由于根据该皱纹残存状态并经由干燥辊34来调整向卷筒纸W作用的张力，所以能够有效地把卷筒纸W残存的皱纹除去，其结果是使卷筒纸W即卷纸的质量大为提高。

本发明并不被上述一实施例所制约，而是能够有各种变形。

例如也可以把皱纹展平辊32和干燥辊34多级地配置。

且皱纹展平辊32也可以是其他形式的具有皱纹展平功能的辊。

且卷纸制造装置1也可以不具备送进辊单元50，在水涂布单元20的凹印辊22也发挥送进辊单元50功能的情况下，使凹印辊22与干燥辊34之间产生周速差则也可以向卷筒纸W付与规定的张力。这时，例如也可以使凹印辊22的周速一定而调节干燥辊34的周速，也可以相反地使干燥辊34的周速一定而调整凹印辊22的周速。

本发明的制造装置和制造方法并不限定于低延烧香烟的卷纸，对于接受涂布液的涂布处理，特别是部分涂布处理的包装纸和印刷纸等涂布纸的制造是适合的。

卷筒纸W被水涂布的面也可以与进行涂布处理的面是相同面。

且调节器44也可以根据来自位移传感器42的传感器信号来收集记录卷筒纸W皱纹的发生状况，把握卷筒纸W的质量。

符号说明

1卷纸制造装置    4带    10涂布单元    12凹印辊

14夹紧辊    16干燥炉（预干燥器）    18引导辊    20水涂布单元

22凹印辊    24夹紧辊    28引导辊    30干燥单元（后续干燥器）

32皱纹展平辊    33螺旋凸部    34干燥辊    36按压辊

38引导辊    42传感器（测定机构）    43直线滑块（测定机构）

44调节器（张力调整机构）    45可变速电动机（张力调整机构）

46通信线    48背衬辊（测定机构）    50送进辊单元

51送进辊    52夹紧辊    54气缸    56臂    58a、58b臂

60支承轴    L行走路径    W卷筒纸

Claims (8)

1.一种涂布纸的制造装置，其特征在于，具备：

成为涂布纸的卷筒纸的行走路径；

配置在所述行走路径，而向所述卷筒纸的一个面涂布涂布液的涂布液涂布单元；

配置在所述涂布液涂布单元的下游，来干燥所述卷筒纸的预干燥器；

设置在所述预干燥器的下游，而向所述卷筒纸的整个面涂布水的水涂布单元；

设置在所述水涂布单元的下游，来干燥所述卷筒纸的后续干燥器；

自由旋转地设置在所述水涂布单元与所述后续干燥器之间，而在所述卷筒纸通过时，把所述卷筒纸的皱纹展平的皱纹展平辊；

测定通过了所述后续干燥器后的所述卷筒纸的皱纹状态，并输出测定结果的测定机构；

接受所述测定机构的测定结果，并管理测定结果的质量管理机构。

2.如权利要求1所述的涂布纸制造装置，其特征在于，

所述测定机构包括：

位移传感器，其被配置成距离所述行走路径上的所述卷筒纸的所述一个面有一定的间隔，测定与行走中的所述卷筒纸之间的距离；

直线滑块，其一边维持所述间隔一边使所述位移传感器在所述卷筒纸的宽度方向往复运动。

3.如权利要求2所述的涂布纸制造装置，其特征在于，

所述测定机构还包括背衬辊，其被配置成在与所述位移传感器之间把所述行走路径夹住，引导所述卷筒纸的行走且支承所述卷筒纸的所述另一个面。

4.如权利要求3所述的涂布纸制造装置，其特征在于，

还具备有张力调整机构，其能够调整通过所述皱纹展平辊的所述卷筒纸的张力，

所述质量管理机构根据所述测定机构测定的测定结果，并经由所述张力调整机构来控制应该付与所述卷筒纸的张力。

5.如权利要求4所述的涂布纸制造装置，其特征在于，

所述后续干燥器包括在所述卷筒纸通过时使所述卷筒纸干燥的干燥辊，

所述张力调整机构包括使所述干燥辊的周速可变的可变速电动机。

6.如权利要求5所述的涂布纸制造装置，其特征在于，

所述后续干燥器还包括一对按压辊，其在所述干燥辊的周向被分开配置，在与所述干燥辊的周面之间把所述卷筒纸夹入。

7.如权利要求1所述的涂布纸制造装置，其特征在于，

为了制造作为涂布纸而用于香烟的低延烧卷纸，所述涂布液涂布单元把作为所述涂布液的液状燃烧抑制剂在卷筒纸的行走方向上间歇地向所述卷筒纸涂布，在所述卷筒纸形成所述燃烧抑制剂的带。

8.一种涂布纸的制造方法，其特征在于，具备：

在使成为涂布纸的卷筒纸沿行走路径行走的过程中，向所述卷筒纸的一个面涂布涂布液的涂布液涂布工序；

使所述卷筒纸干燥的预干燥工序；

在所述卷筒纸干燥后，向所述卷筒纸的整个面涂布水的水涂布工序；

在所述水涂布工序后，使所述卷筒纸干燥的后续干燥工序；

在所述水涂布工序与所述后续干燥工序之间，使用皱纹展平辊来使所述卷筒纸的皱纹展平的皱纹展平工序；

测定所述后续干燥工序后的所述卷筒纸皱纹状态的测定工序；

接受所述测定工序测定的的测定结果，并管理测定结果的质量管理工序。

Images