JP2000345490A - 紙ウエブもしくは板紙ウエブの製造方法と抄紙機もしくは板紙抄紙機 - Google Patents

紙ウエブもしくは板紙ウエブの製造方法と抄紙機もしくは板紙抄紙機

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JP2000345490A JP2000144622A JP2000144622A JP2000345490A JP 2000345490 A JP2000345490 A JP 2000345490A JP 2000144622 A JP2000144622 A JP 2000144622A JP 2000144622 A JP2000144622 A JP 2000144622A JP 2000345490 A JP2000345490 A JP 2000345490A
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paper machine
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グロン ヨハン
Pasi Ahonen
アホネン パシ
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エス． キッヌネン ユハ
Pentti Rautiainen
ラウティアイネン ペンッティ
Mari Taipale
タイパレ マリ
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    • D21F11/02—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来から下塗りを必要とする紙および板紙の
等級紙を製造する公知の構造より短い抄紙機および板紙
抄紙機を提供することによって、投資費用を低減。 【解決手段】 紙ウエブもしくは板紙ウエブの製造方法
において、紙料をヘッドボックス(100) からワイヤ部(2
00) へ供給し、ワイヤ部で水をウエブ(W) から除去し、
ワイヤ部からウエブ(W) をプレス部(300) へ送り、プレ
ス部でウエブ(W) から水を絞り出し、その後、ウエブ
(W) を乾燥部(400) で乾燥し、リール巻取り装置(800)
により巻き取る。添加剤、填料および／または微細繊維
をウエブ(W) の各表面層の紙料へ送り込んで、それらの
表面層におけるウエブの孔の大きさ分布を減少させて、
下塗りしたウエブと実質的に同様のものにする。更に、
添加剤、填料および／または微細繊維を繊維紙料へ供給
する手段を有し、非塗工ウエブの特性を下塗りしたウエ
ブと実質的に一致させることを特徴とする抄紙機もしく
は板紙抄紙機にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙料をヘッドボッ
クスからワイヤ部へ供給し、ワイヤ部で紙ウエブもしく
は板紙ウエブから水を除去し、ウエブをワイヤ部からプ
レス部へ送ってウエブから水を絞り出し、更にプレス部
の後にウエブを乾燥部で乾燥させ、リール巻取り装置に
よって巻き取る紙ウエブもしくは板紙ウエブの製造方法
に関するものである。
【０００２】本発明は更に、短循環構造、ヘッドボック
ス、ワイヤ部、プレス部、乾燥部、カレンダおよびリー
ル巻取り装置を含む抄紙機もしくは板紙抄紙機に関する
ものである。
【０００３】
【従来の技術】本発明による方法および抄紙機もしくは
板紙抄紙機は、従来の方法が下塗りによって紙もしくは
板紙の品質の改良を行なっていた様々な等級の紙および
板紙の製造に非常に広く適用することができる。代表的
なこのような筆記用紙および印刷用紙は、それ自体当業
者に公知の上級紙、LWC 原紙もしくは改良新聞用紙であ
る。様々な等級の板紙の塗工も近年増加している。以下
に、本発明を主として上級紙の製造に関連して説明する
が、決して本発明をそれに限定するものではない。
【０００４】本明細書において、上級紙とは非塗工上級
紙および塗工上級紙のことを言う。非塗工上級紙の坪量
は通常40ないし230g/m2 であり、塗工上級紙のそれは60
ないし250g/m2 である。上級紙を製造するための代表的
パルプは化学繊維、例えばカバおよびユーカリ類の樹木
から得られる短繊維を有し、これに、針葉樹木から得ら
れる長繊維材が一般に加えられる。
【０００５】機械パルプの比率は一般に10% 以下であ
る。そのパルプに対して約15ないし30% の填料が添加さ
れるが、この填料は、石、炭酸カルシウム、カオリンお
よび／または他の適した鉱物顔料にすることができる。
最近、上級紙の製造において、リサイクル繊維の使用が
増加している。
【０００６】上述のように、本発明による方法および抄
紙機によって、下塗り上級紙に相当する紙を有利に製造
することができる。この適用例では、従来の下塗りの目
的は、ウエブの更なる加工に有利な特性をウエブの表面
に与えることにあった。これらの特性には、なかでも、
表面の所望の多孔度および孔の大きさ分布、ならびに、
例えばコッブアンガー法により測定する所望の吸油度が
含まれる。顔料の被覆範囲も監視対象の一特性である。
本発明による上級紙の製造工程は、従来の下塗りを施さ
ず、上述のように、下塗り工程を含む従来の製造工程を
用いた場合に達成される値に相当する値を上記特性に持
たせることができる。
【０００７】塗工上級紙と同様に、本発明は、機械パル
プを含有し製造工程の最終段階で塗工される等級紙にも
有利に適用することができる。代表的には、そのような
等級紙はLWC およびMWC である。
【０００８】本発明の方法および装置は、生産ラインに
表面サイジング装置を加えることなしに、以前より良質
な新聞用紙を製造することもできる。このような適用例
において本発明が重要であればあるほど、新聞輪転機が
高速になり、また新聞用紙は薄くなる。４色刷りは、以
前より強く高密度の表面を必要とする。公知のように、
これはウエブの表面処理によって達成されることが以前
から知られている。
【０００９】板紙は以前より良質の印刷面にすることが
ますます要求されている。本発明は、それに対する高い
可能性を、板紙抄紙機のドライエンドにおける多額の投
資なしに提供する。多層板紙を製造する場合、本発明は
また、多層板紙の表面層を形成する印刷特性を改良する
有利な方式を提供する。多層板紙の結合強度も、例えば
澱粉をウエブの表面内に供給することによって増すこと
ができる。
【００１０】従来技術において公知の抄紙機もしくは板
紙抄紙機では、繊維、填料、微細繊維および添加剤を混
合して、できる限り均質の紙料を作って、抄紙機もしく
は板紙抄紙機のヘッドボックスへ供給するようにした短
循環装置および他の紙料装置が最も一般的に作られてい
る。多層ウエブの形成において、様々な繊維懸濁液を１
つ、またはそれ以上のヘッドボックスへ供給するいくつ
かの異なる紙料装置を用いることも知られている。ヘッ
ドボックスは、作られたパルプ懸濁液をワイヤ部上に均
一に展延し、そこでウエブの脱水およびクーチ処理が始
まる。従来技術では、それ自体当業者に公知のいくつか
の異なる種類のワイヤ部、もしくはフォーマ、すなわち
長網式フォーマ、ハイブリッドフォーマおよびギャップ
フォーマがある。板紙抄紙機には、いくつかのワイヤ装
置を含めることさえある。本発明の観点から、最も望ま
しいフォーマはギャップフォーマであり、これは、ヘッ
ドボックスが生成するスライス噴流を２つのワイヤの間
に供給し、多量の水を上記ワイヤの間から２方向に除去
するものである。１つの有利なギャップフォーマの構造
が文献 L. Verkasalo: Efficient Forming at High Spe
eds, XI Valmet Paper Technology Days 1998 に開示さ
れている。この従来技術から公知の構造では、繊維およ
び填料のウエブの厚さ方向における分布は、例えばフォ
ーマの脱水装置を配置し真空にすることで限られた程度
にしか制御することができない。填料が脱水段階でウエ
ブの表面にしばしば堆積する。
【００１１】従来技術において、それ自体公知の多層ヘ
ッドボックスがあるが、それらのいくつかは、例えば文
献 M. Odell: Multilayering, Method or Madness?, XI
Valmet Paper Technology Days 1998およびフィンラン
ド特許第 92729号に開示され、更に１つが文献 P. Ahon
en: Challenges for Digital Printing Paper, XI Valm
et Paper Technology Days 1998 に開示されている。多
層ヘッドボックスは、紙料をワイヤ間の層に供給するこ
とによってウエブに所望の層構造を作ることができる。
多層ヘッドボックスの代わって、とくに、いくつかの等
級の板紙の場合は、いくつかの異なるヘッドボックスお
よびワイヤ装置を用いて成層構造を生ずるようにしてい
る。
【００１２】ウエブはワイヤ部からプレス部へ送られ、
そこでウエブを１つもしくは２つのフェルトに対して押
し付けることによって水がそれから除去される。当業者
には、従来技術からいくつかの様々なプレス構造、例え
ばロールニップを基本とした、本出願人により商標SymP
ressTMIIで市販のプレスが知られている。最近、ロール
ニップの代わって、従来技術においてそれ自体公知のエ
クステンデッド・ニップが今までになく多く使用されて
いるが、これは、その高い脱水能力および／またはウエ
ブ本体を保持する能力のためである。
【００１３】従来技術の抄紙機および板紙抄紙機におけ
る乾燥区間は最も一般的には、従来のシングルワイヤド
ローおよび／またはツインワイヤドローを用いた乾燥部
で形成され、その場合、ワイヤが加熱式シリンダ面にウ
エブを押し付けながら、主としてシリンダ乾燥として乾
燥が行なわれる。高運転速度では、乾燥部全体を通るシ
ングルワイヤドローが近年、一般的になっている。最も
最近の構造として、例えば特許出願PCT/FI98/00945号
は、インピンジメント乾燥をシリンダ乾燥と組み合わせ
て、高い蒸発率と短い乾燥区間を生ずることを提唱して
いる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】いくつかの従来技術の
構造において、紙ウエブを乾燥部から前置カレンダへ送
り、これは、公知の構造ではハードニップもしくはソフ
トニップのカレンダにすることができ、その場合、紙ウ
エブをロール間のニップに通して紙ウエブの表面に平滑
性を与える。前置カレンダでは、解けた繊維および紙料
の他の成分もウエブの表面に付着するが、それと同時に
密度の差も原紙に生じ、多くの等級紙に大切なウエブの
嵩度の一部が失われることがある。前置カレンダ処理
は、ブレードコティングを用いて、いわゆるブレードラ
インを回避するようにした場合に、とくにウエブの塗工
の前に重要になる。
【００１５】表面サイジングでは、ウエブの表面は、フ
ィルムサイズプレスにおいて澱粉もしくは顔料溶液で、
例えば本出願人により商標SymSizerTMで市販のアプリケ
ータ装置によって処理される。表面サイジング、顔料塗
工、もしくは塗工をこの段階でウエブの両面に同時に行
なうが、ウエブの両面を一連の装置で別々に処理するこ
ともできる。その後、紙ウエブは赤外線乾燥機と、空気
式ウエブ乾燥機と、それらに続く短いシリンダグループ
によって乾燥される。
【００１６】その後、従来技術において公知のように、
ウエブは、それ自体公知のブレード塗工装置、ロール塗
工装置もしくはジェット塗工装置によって塗工され、赤
外線乾燥機および空気式乾燥機、ならびにシリンダ乾燥
を用いて乾燥する。乾燥された紙ウエブもしくを板紙ウ
エブは巻き取り、その後に多重ニップカレンダが続き、
これによって紙に所望の平滑性および光沢度を与える。
最近、オンマシン・カレンダ処理も一般的になってい
る。
【００１７】他方、従来技術において公知の構造におい
て、乾燥部にはしばしばカレンダおよびリール巻取り装
置が続く。その後には、巻き戻しスタンドが配され、そ
こからウエブをオフマシン塗工部へ送る。様々な塗工部
が従来技術から知られている。１つの公知の構造では、
紙ウエブの片側を先ず下塗りし、その後に乾燥機があ
り、その後で紙ウエブの他方の側を下塗りし、その後に
乾燥部が続く。このようにして作られた下塗りウエブの
塗工は、それを他の塗工層で塗工することによって完了
し、その後にウエブを乾燥して巻き取る。この後に、ウ
エブの巻き戻しと、カレンダ掛けと、巻取りが続く。こ
のように、乾燥部の後の他の機械は、オンマシンもしく
はオフマシンである。
【００１８】塗工の前では、従来技術で公知のように、
紙を非常に多孔にすることができ、したがって、脱水お
よび乾燥処理後では、紙ウエブの下塗りが表面塗工その
ものより前で必要になる。更に、この結果、塗工層自体
を紙ウエブの表面に付加することができるように、紙ウ
エブを下塗り工程の後で乾燥する必要がある。これらの
段階に必要な機器およびウエブの移送手段のために、上
級紙製造ラインの長さがかなり増す。上級紙のこの二重
塗工、すなわち下塗りおよび塗工自体の目的は、物理的
および視覚的に均一な塗工紙表面を印刷下地用に達成す
ることにあった。上記塗工工程における下塗りの最も重
要な機能は、表面塗工層をその表面に留めて、紙構造の
中へ吸収されないようにするために、原紙の表面構造に
存在する孔を減らすことにある。塗工材が紙の表面に非
常に不均一に分布していると、表面塗工の後も、その紙
は不均一で、例えば光沢のまばら、もしくは他の種類の
視覚的欠陥を示すことがある。均一な表面塗工を生ずる
には均一な下塗りが必要であるので、例えば、フィルム
転写技法によって、均一な塗工層を、したがってとくに
下塗り段階で望ましい特性である良好な被覆を達成する
ことができる。下塗りの後、ウエブは、平滑面を達成す
るために、従来技術で、例えばブレード塗工によって表
面塗工される。しかし、これによって紙仕上げラインの
場所が必要となる。なぜなら、紙ウエブのそれぞれの側
を度々、別々の段階で塗工するので、紙が３ないし４つ
の別々の段階で塗工されるからである。
【００１９】従来技術の抄紙機および板紙抄紙機では、
こうして、フィルム転写式のサイズプレスもしくはコー
タが一般にウエブの下塗り用に使用されている。この関
係で、微細繊維および繊維をウエブの表面に結合させ、
それによって後塗工のある場合に備えて好ましい条件を
作り出す目的で、表面サイズもしくはそれに相当する水
溶液の塗工物質を紙ウエブの両側に対して１もしくは２
段階で適用する。このように別個の下塗り装置を有する
従来技術の構造では、抄紙機もしくは板紙抄紙機、また
は塗工ラインの長さが増すことが１つの問題となる。こ
れによって、機械自体および建物の両方の投資費用が増
す。改築の場合、場所不足は時には、新技術導入の実際
上の障害になることがある。水性物質をウエブに適用す
る場合、乾燥が必要であり、これによって、が機械の長
さおよび投資費用が増大するばかりでなく、乾燥用エネ
ルギーの必要性も増大する。更に、抄紙機には開放ドロ
ーを設ける必要があり、これによって、とくに軽量等級
紙で、また高速運転の場合に、ウエブの破損および他の
走行性の問題が生じることがある。
【００２０】本発明に関連する従来技術に関して、本出
願人のフィンランド特許出願第981330号および第981331
号を参照する。これらのうち、フィンランド特許出願第
981330号には、良質の紙を毎分2000メートルを越える速
度で高効率で製造することができ現存の抄紙機より短い
一体型抄紙機が開示されている。フィンランド特許出願
第981331号には、とくに、複写用紙特性、ならびに良質
の光沢および着色粉体印刷に適した多孔性を有する紙の
製造を意図した抄紙機が開示されている。
【００２１】本発明は、従来から下塗りを必要とする紙
および板紙の等級紙を製造する公知の構造より短い抄紙
機および板紙抄紙機を提供することによって、投資費用
を低減することを特定の目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上述の目的、および後に
現われる目的を達成するために、本発明による方法は、
添加剤、填料および／または微細繊維を紙ウエブもしく
は板紙ウエブの表面層の紙料の中へ供給し、紙ウエブも
しくは板紙ウエブの表面層における孔の大きさ分布を低
減させて、下塗りしたウエブと実質的に同様にすること
を主たる特徴とする。
【００２３】本発明による抄紙機もしくは板紙抄紙機
は、添加剤、填料および／または微細繊維を繊維紙料の
中へ供給する手段を含み、非塗工ウエブの特性を、下塗
りしたウエブと実質的に同様にすることを主たる特徴と
する。
【００２４】本発明によれば、紙ウエブの表面層におけ
る孔の大きさ分布を減少させるために、仕上げ部におい
て行なわれる下塗りに代わって添加剤および填料の成層
をヘッドボックスにて用いる。添加剤および／または填
料を紙料の表面層へ導入する場合、例えば填料の厚さ方
向プロファイルをＵ字型にすることができる。添加剤お
よび填料を成層する際に、紙料を表面層と中間層のため
の３つの異なる紙料の流れに分割し、そのそれぞれに対
して所望の添加剤および填料、とくに澱粉を供給して、
それぞれの層構造を作る。必要な場合、添加剤および填
料を紙料の流れの中へいくつかの異なる点から、もしく
はいくつかの異なる段階で供給することができる。本発
明の有利な実施例によれば、微細繊維も添加することが
できる。更に、本発明に関連して、繊維の成層を有利に
用いることができ、その場合、繊維紙料を表面層および
中間層用の個別の要素に分割して、所望の種類の繊維紙
料を表面層と中間層へそれぞれに送るようにする。更
に、填料および微細繊維を表面に結合させる歩留まり向
上剤を用いることができ、これによってそれらが水と共
に表面層から運び去られるのを防止する。この歩留まり
向上剤を各層に供給してもよい。
【００２５】換言すると、本発明によれば、表面サイジ
ング、顔料塗工もしくは下塗りは、製造中のウエブに応
じて、抄紙機もしくは板紙抄紙機の開始部へ組み込ま
れ、添加剤および填料は、既にウエブの製造の開始段階
で直ちにウエブの表面に導入されている。それによっ
て、十分に小さな孔の大きさが生じて、その塗工自体が
表面に留まる。これによって、印刷工程に有利な、つま
り表面から印刷用インクがウエブの中へ深く浸透しない
表面も生じる。
【００２６】本発明は、紙表面の孔の大きさがその元の
値の1/10になるようにすることができる。塗工が原紙の
孔の中へ侵透しないほど原紙の孔が小さいと、最適な塗
工被覆が達成され、こうして表面に残留する。これは、
それまでに、ヘッドボックスにおいて表面層へ送られる
紙料の流れへ添加剤および填料を添加しておくことによ
って、また有利には、同時に繊維の成層手段を用いるこ
とによって、更に、表面層へ送られる紙料の流れに微細
繊維を場合によっては添加することによって、達成され
る。
【００２７】有利な実施例によれば、例えば坪量80g の
紙の製造の際、繊維の成層手段を用いると、各層を均等
な濃度の20、40、20g/m2の層にすることができる。本発
明はまた、互いに異なる濃度の紙料がそれぞれの層へ供
給される繊維層の構成をも含むものである。
【００２８】本発明において、下塗りは、このようにし
て添加剤および填料の成層に置換され、これによって工
程の効率が改善され投資費用が低減される。本発明によ
る抄紙機は、下塗りが添加剤および填料を成層する技法
に置換され、有利な実施例によれば、多層ヘッドボック
ス、ギャップフォーマ、プレス部、乾燥部、表面塗工
部、多重ニップカレンダならびにリール巻取り装置を含
むものである。
【００２９】装置費用は約20% の節減、および設置場所
費用は約20% の節減が本発明による抄紙機によって達成
される。
【００３０】オンライン構造のためでも節減が達成さ
れ、これに関係して、操作人員が削減でき、エネルギー
消費および水消費の節減、ならびに他の節減、例えば損
紙量の削減も達成することができる。
【００３１】本発明による構造において、嵩および不透
明度における有利性も達成される。嵩の有利性は、下塗
りによってウエブを圧搾して密度を上げるため、達成さ
れる。紙の不透明性は、表面が多孔性で、塗工が紙の中
に浸透する場合は悪化する。
【００３２】本発明による方法では、短循環系と、添加
剤、填料および／または微細繊維の成層を可能にするヘ
ッドボックスとが適用される。本発明において有利に適
用される１つの紙料供給方式がフィンランド特許出願第
934793号に開示されている。填料、微細繊維および添加
剤をヘッドボックス自体だけに供給することもできる。
そのような１つの構造が欧州特許公報第824157号に開示
されている。短循環構造は、それ自体従来技術において
公知の構造にすることができるが、とくに本出願人によ
り商標OptiFeedTMで市販の短循環系を本発明に関連して
適用するのが有利である。これは、とりわけ、雑誌記事
Ein Neuer Ansatz fur das Managementder Nassparti
e, Wochenblatt fur Papierfabrikation、第19巻、第20
号（1998年10月）に記載されている。OptiFeedTM構造を
用いることによって、短循環系の紙料量が最小限にな
り、そのために、本発明による抄紙機もしくは板紙抄紙
機によって、例えば紙料の組成に長い擾乱を与えること
なく迅速に、例えば等級の変更を行なうことができる。
【００３３】本発明による抄紙機もしくは板紙抄紙機は
短循環系と、少なくとも填料の成層を可能にするヘッド
ボックスとを含んでいる。フォーマとして望ましくはギ
ャップフォーマを用い、このギャップフォーマによっ
て、他の種類のフォーマより高速が可能になり、かつ両
面での脱水が可能になり、これによって左右対称の紙が
得られる。そのようなギャップフォーマとして、例えば
本出願人により商標OptiFormerTMで市販のワイヤ部、も
しくはそれに相当する種類のフォーマに言及することが
できるが、この種の１つのフォーマが上記文献 L. Verk
asalo: EfficientForming at High Speeds, XI Valmet
Paper Technology Days 1998 に開示されている。
【００３４】公知のプレス構造を本発明による抄紙機も
しくは板紙抄紙機に利用することができるが、多くの場
合、エクステンデッド・ニッププレス手段を用いること
が最も有利である。いわゆるシュープレスによってウエ
ブには、十分な嵩および高い乾燥加熱残分が生じ、非対
称が最小になる。例えば、本出願人の二重フェルト式Op
tiPressTM を用いると、左右対称脱水および対称表面特
性を持つウエブが得られる。高い加熱乾燥残分を目標と
している場合、一方のフェルトは、ウエブを良好に移送
する非受水ファブリック、すなわちいわゆる移送ベルト
に代えるのが有利である。本発明によって個別の塗工装
置の必要性が実質的に低い場合でさえ、いくつかの適用
例においては、表面サイジング／顔料塗工をプレス部と
組み合わせることが有利であり、それに関連して、乾燥
部の後の別個の表面サイジング／顔料塗工装置、および
それに関連したその後の処理が必ずしも必要でなくな
る。そのような１つの構造（ウェットエンド・サイジン
グ）が、例えば米国特許第4,793,899 号に開示されてい
る。
【００３５】本発明は、乾燥部に特別な要求を設定する
ものではないが、それに関連して、従来技術の乾燥装
置、例えばシングルワイヤドローを適用する従来技術の
乾燥部を適用することができ、これにインピンジメント
乾燥を乾燥能力、プロファイリングもしくは等級の迅速
な変更を行なうために更に組み合わせてもよい。そのよ
うな近代的な乾燥部が、とりわけ国際特許出願PCT/FI98
/00945号に開示されている。とくに等級紙の場合は、本
出願人により商標OptiDryTM で市販の乾燥部、もしくは
それに相当する種類の乾燥部を用いるのが有利である。
所望の場合、前カレンダ処理を乾燥部に用いることがで
きるが、そのような前カレンダ掛けは、例えばフィンラ
ンド特許出願第960925号に記載され、これには、乾燥用
シリンダに対向するカレンダ掛けが開示されている。も
ちろん、前カレンダ処理を２本のロール間で行なうこと
もできる。当然ながら、必要な場合は前カレンダ処理を
従来のように乾燥部の後に行なうこともできる。
【００３６】本発明による抄紙機の終端部分は、下塗り
手段を含んでいない。これは、塗工をヘッドボックスで
行なっていて、その関連で填料および／または澱粉が成
層されているためである。さらに、プレス部において行
なわれることのあるウェットエンド表面サイジング／顔
料塗工を除いては、表面サイジング／顔料塗工も含んで
いない。したがって、紙が乾燥部本体から到来すると、
１つ以上の表面塗工部で表面塗工され、その後にオンラ
インもしくはオフラインの多重ニップカレンダが続く。
【００３７】本発明のこれらの実施例では、ウエブが別
に塗工部、例えばブレードコータにおいて更に塗工さ
れ、噴流、フィルム転写もしくは噴霧式の塗工装置が塗
工工程に用いられる。塗工剤は、塗工装置によってウエ
ブの表面へ連続噴流（ジェット）として、もしくは水滴
（噴霧）として自在に転写され、または塗工剤はロール
によって塗布される。有利には、例えば本出願人により
商標OptiCoat JetTMで市販の塗工装置、もしくはそれに
相当する種類の塗工装置が用いられる。この塗工工程で
は、フィルム転写技法、例えば本出願人により商標SymS
izerTMもしくはOptiSizerTM で市販の塗工装置を有利に
用いることができる。
【００３８】ウエブの破損を解消するために、ウエブを
ベルトで支持しながら塗工してもよい。支持式塗工は、
例えば本出願人のフィンランド特許第101489号、および
論文1998 Coating/Paper Machine Makers Conference,
TAPPI P論文集に記載されている。
【００３９】塗工後の乾燥は非接触乾燥として、例えば
本出願人により商標PowerDryTMで市販の乾燥機によっ
て、もしくはそれに相当する種類の乾燥機によって開始
され、これによって、大きな乾燥能力を提供し、また、
必要な場合には乾燥能力の迅速な変更を行なう。実際に
は、非接触乾燥を主要な乾燥形態としていることが多
く、その後に短いシリンダグループが主に駆動グループ
として機能する。
【００４０】その後には、有利には多重ニップカレンダ
が置かれ、これは望ましくは、本出願人により商標Opti
LoadTMで市販のオンラインカレンダ、もしくはそれに相
当する種類のカレンダであり、これは、各ニップにおけ
る線形負荷を個別に調整することができる点で従来のス
ーパーカレンダとは異なる。これによって、嵩を調整
し、なお良好な光沢および平滑性を達成することができ
る。この種のカレンダに関して、フィンランド特許第 9
6334号を参照する。本発明に関連して、もちろんオフマ
シン・カレンダを適用することもできる。
【００４１】その後には、リール巻取り装置、望ましく
は本出願人により商標OptiReelTMで市販のリール巻取り
装置、もしくはウエブを均等に巻き取るのに適した種類
のリール巻取り装置が置かれている。
【００４２】本発明による方法によれば、従来技術によ
る下塗り装置を設けた機械により製造されたウエブに相
当する紙もしくは板紙を製造することができる。しか
し、本発明による抄紙機もしくは板紙抄紙機は、従来技
術とは異なり、下塗り装置を有していない。更に、本発
明の有利な実施例によれば、表面サイジング／顔料塗工
装置が必要なく、有利なことには、前置カレンダも必要
としない。
【００４３】本発明に関して、本発明による方法および
抄紙機に用いられる技法のうちのいくつかは、つい最近
になって個々に知られるようになったものである。
【００４４】
【発明の実施の形態】次に添付図面の各図を参照して本
発明を更に詳細に説明するが、本発明は、決してその詳
細に厳格に限定されることはない。同図は上級紙抄紙機
に綿密に関連しているものである。とはいえ本発明は、
それ自体有利なこの実施例だけに限定されることはな
い。
【００４５】図１に示すように、紙料をヘッドボックス
100 からワイヤ部200 へ供給する。ワイヤ部にはギャッ
プフォーマ250 があり、これは、水を両側で除去し、そ
の後にプレス部300 が続いている。プレス部300 では、
少なくとも１つのプレスをエクステンデッド・ニッププ
レス、有利にはシュープレスにし、これは、嵩を一定に
保ち、紙の脱水における両面性を減少させる。同図に示
すプレス部では、第１のプレスニップをロールニップ35
0 にし、第２のプレスニップをエクステンデッド・ニッ
プ360 にしている。ウエブＷはプレス部300 から乾燥部
400 へ送られ、この乾燥部では、シングルワイヤドロー
のグループＲおよびインピンジメント乾燥450 が同図に
示す適用例で用いられている。ウエブＷは、塗工部500、
600で塗工され、その後ウエブＷは、乾燥部550、 650で
主として赤外線乾燥機565、 665および空気式乾燥機566、
666を用いて乾燥される。この非接触乾燥550、 650の後
には短シリンダグループ570、 670が続き、ここでウエブ
のドローおよび引張りが行なわれ、それとともに更にウ
エブを乾燥させる。その後、ウエブは多重ニップカレン
ダ700 でカレンダ掛けされ、このカレンダでは、各ニッ
プにおける線形負荷を有利に個別に調整することができ
る。その後、ウエブはリール巻取り装置へ送られ、そこ
でウエブをリールへ巻き取る。
【００４６】本発明によれば、ヘッドボックス100 は多
層ヘッドボックスであり、ここで紙料は、表面層への紙
料流が填料と、添加剤、例えば澱粉と、場合によっては
歩留まり向上剤とを含むように成層される。添加剤およ
び填料の成層に加えて、必要な場合、微細繊維を各表面
層の中へ成層し、もしくはそれと同時に繊維の成層を用
いることができる。最終製品の観点から有益である場
合、本装置では、必要な添加剤および他の同様の物質を
中間層へ供給することもできる。
【００４７】同図に示す抄紙機では、紙ウエブＷの走行
は次のとおりである。紙料は、ヘッドボックス100 から
ワイヤ部200 のギャップフォーマ250 の成形用ロール21
0、 220の間のギャップへ送り込まれ、そのギャップから
紙料は、ワイヤの間でギャップフォーマ250 の脱水装置
を経由して更にプレス部300 へ、ワイヤに支持されなが
ら送られる。プレス部300 は、２つのプレス350 および
360 を有し、ウエブＷは、第１のプレス350 の上部ファ
ブリック上へ、下部ファブリックに支持されながら送ら
れて、プレス350 のプレスロール間に介在するようにし
ている。下部ファブリックからウエブＷは、次のプレス
360 の上部ファブリック上へ、更に上部ファブリックと
下部ファブリックの間に送られて、プレス360 のプレス
ロール間に介在するようにしている。ウエブＷは、プレ
ス部300 から乾燥部400 へ送られ、そこでウエブは、乾
燥用ワイヤに支持されながら、インピンジメント乾燥グ
ループ450 およびシングルワイヤドローを適用した乾燥
グループＲで乾燥される。シングルワイヤドローを適用
した乾燥グループＲにおいて、参照番号415 は乾燥用ワ
イヤを示し、参照番号410 は上列の加熱式乾燥用シリン
ダを示し、参照番号411 は下列の逆転シリンダもしくは
ロールを示す。ウエブＷは、下列の逆転シリンダ／ロー
ル411 から上列の加熱式乾燥用シリンダ上へ蛇行走行
し、その上でウエブＷは、加熱式シリンダ表面に直接接
触する。明確にするため、上述の各符号は１つの乾燥グ
ループＲに関してのみ示した。その後、ウエブＷは、塗
工部500、600で塗工され、そこでウエブは、塗工部500、
600から非接触乾燥を適用した乾燥機器550、 650の中へ
送られ、上記乾燥機器の後には、乾燥グループ570、 670
が続く。これらの乾燥グループは、シングルワイヤドロ
ーを適用し、乾燥用ワイヤ551、 651と、加熱式乾燥用シ
リンダ510、 610と、逆転シリンダ／ロール511、 611とを
有している。更に、測定装置590、 690がそれぞれの塗工
部500、 600の後に配されている。その後、ウエブＷはカ
レンダ700 へ送られ、このカレンダは多重ニップカレン
ダとして作られている。カレンダ700 の後、ウエブＷは
リール巻取り装置800 へ送られ、そこで紙ウエブＷは紙
リールへ巻き取られる。
【００４８】フィンランド特許第934793号から公知の添
加剤の成層、および新規の単純化された短循環系の概
念、OptiFeedを本発明に用いることができる。図２は、
１つの短循環構造を概略的に示し、これは、紙料がいく
つかの異なる繊維成分、例えば図２におけるように、機
械パルプおよび化学パルプを含有する場合に本発明に関
連して有利に適用することができる。もちろん、このパ
ルプはリサイクル繊維を基本とするパルプでもよい。同
図に示すように、様々なパルプ構成要素が所望の割合で
混合機（ミキサ）へ送り込まれ、混合機へは、希釈水、
および場合によっては填料のいくつか（澱粉および填
料）も供給される。この紙料を洗浄し、これに希釈水を
次段の混合機で加える。その後この紙料を３つの異なる
流路に分割し、ポンプとスクリーンを通して抄紙機もし
くは板紙抄紙機のヘッドボックスの異なる各層の中へ、
または多層フォーマの異なる各ヘッドボックスの中へ送
り込む。それぞれの流路では、当該層に必要な歩留まり
向上剤を始めとして、添加剤、填料および微細繊維をそ
の紙料に加える。適用例に応じて、これらの添加剤の量
は各流路ごとに異なってもよい。
【００４９】本発明の作用は、本出願人により実験機規
模で試験している。市販の微細繊維紙パルプから、なか
でも多層ヘッドボックス、OptiFormerギャップフォーマ
およびOptiPress プレスを含む本発明による抄紙機によ
ってウエブを製造し、その後、このウエブをジェット技
法により表面塗工し、OptiLoad多重ニップカレンダでカ
レンダ掛けしてから、平判紙オフセット印刷をした。比
較例の紙として、PCC約20% を填料としてパルプへ均質
に添加して上級紙を従来の方法で製造した。この比較例
の紙を更に、表面塗工そのものの前に従来の方法でSymS
izer表面サイジング装置によって下塗りした。この紙
を、本発明によりPCC 填料をウエブの表面層に成層する
ことで製造した上級紙と比較した。このウエブを下塗り
段階なしに直接表面処理した。なかでも、印刷した平判
紙の印刷品質の均一性を紙肌度およびまだら度として測
定した。これらの異なる製造方法の間には、何の実質的
差異も認められなかった。印刷の光沢、ハンター75o も
測定した。ここで、従来の方法で製造した紙は、本発明
の方法により製造した紙より若干高い光沢性の印刷面を
生ずることが分かった。試験運転では、非下塗り平判紙
に何の両面性も現われなかった。
【００５０】以上、本発明をその有利な実施例のうちの
１つだけを参照して説明したが、本発明は決して、その
詳細に厳格に限定されることはない。特許請求の範囲に
記載の本発明の概念の範囲内で多くの変形および改変を
行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による抄紙機の１つの実施例の概略図で
ある。
【図２】本発明による短循環構造であって、紙料がいく
つかの異なる繊維成分、例えば機械パルプおよび化学パ
ルプを含有している場合の概略図である。
【符号の説明】
100 ヘッドボックス 200 ワイヤ部 300 プレス部 400 乾燥部 800 リール巻取り装置 Ｗ ウエブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パシ アホネン フィンランド共和国 エフアイエヌ− 40530 イバスキラ、 バリモンティエ 69 (72)発明者 ユハ エス． キッヌネン フィンランド共和国 エフアイエヌ− 40520 イバスキラ、 ハウホンティエ 35 エー ４ (72)発明者 ペンッティ ラウティアイネン フィンランド共和国 エフアイエヌ− 04430 ヤルベンパア、 カウハバンクヤ ４ (72)発明者 マリ タイパレ フィンランド共和国 エフアイエヌ− 40700 イバスキラ、 シルヤランカトゥ ８ エー 83

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 紙料をヘッドボックスからワイヤ部へ供
    給し、該ワイヤ部で紙ウエブもしくは板紙ウエブから水
    を除去し、該ウエブを前記ワイヤ部からプレス部へ送っ
    て該ウエブから水を絞り出し、更に該プレス部の後に該
    ウエブを乾燥部で乾燥させ、リール巻取り装置によって
    巻き取る紙ウエブもしくは板紙ウエブの製造方法におい
    て、該方法は、添加剤、填料および／または微細繊維を
    前記紙ウエブもしくは板紙ウエブの表面層の紙料の中へ
    供給し、該紙ウエブもしくは板紙ウエブの該表面層にお
    ける孔の大きさ分布を低減させて、下塗りしたウエブと
    実質的に同様にすることを特徴とする紙ウエブもしくは
    板紙ウエブの製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記ヘ
    ッドボックスには、異なる複数の層を分離させておく部
    材を設けることを特徴とする製造方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法におい
    て、該方法は、更に繊維の成層を行なうことを特徴とす
    る製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の方
    法において、該方法は、歩留まり向上剤を前記ウエブの
    表面層の中へ送り込んで、該ウエブの表面に前記添加剤
    および填料を結合させることを特徴とする製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の方
    法において、該ワイヤ部では、前記ウエブから水をフォ
    ーマ、望ましくはギャップフォーマにおける２方向に除
    去することを特徴とする製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の方
    法において、該方法は、プレス部において、少なくとも
    １つのエクステンデッド・ニッププレスで水を前記ウエ
    ブから絞り出すことを特徴とする製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の方
    法において、該方法は、前記ウエブの表面サイジング／
    顔料塗工を該抄紙機もしくは板紙抄紙機のプレス部で行
    なうことを特徴とする製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の方
    法において、該方法は、前記ウエブを前記乾燥部でイン
    ピンジメント乾燥によって少なくとも部分的に乾燥させ
    ることを特徴とする製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の方
    法において、該方法は、前記ウエブを更に塗工部で塗工
    し、該ウエブを塗工後、非接触乾燥によって少なくとも
    部分的に乾燥させることを特徴とする製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
    方法において、該方法は、前記ウエブを塗工部でフィル
    ム転写技法基づいて塗工することを特徴とする製造方
    法。
  11. 【請求項１１】 請求項１ないし10のいずれかに記載の
    方法において、該方法は、前記ウエブを該抄紙機もしく
    は板紙抄紙機の塗工部においてベルトで支持することを
    特徴とする製造方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１ないし11のいずれかに記載の
    方法において、該方法は、前記ウエブを、各ニップ毎に
    個別に線形負荷を調整する多重ニップカレンダでカレン
    ダ掛けすることを特徴とする製造方法。
  13. 【請求項１３】 短循環構造、ヘッドボックス、ワイヤ
    部、プレス部、乾燥部、カレンダおよびリール巻取り装
    置を含む抄紙機もしくは板紙抄紙機において、該抄紙機
    もしくは板紙抄紙機は、添加剤、填料および／または微
    細繊維を繊維紙料の中へ供給する手段を含み、非塗工ウ
    エブの特性を、下塗りしたウエブと実質的に同様にする
    ことを特徴とする抄紙機もしくは板紙抄紙機。
  14. 【請求項１４】 請求項13に記載の抄紙機もしくは板紙
    抄紙機において、前記ヘッドボックスは、異なる複数の
    紙料層を分離させておく部材、有利にはスライスコーン
    内に配された翼板を含むことを特徴とする抄紙機もしく
    は板紙抄紙機。
  15. 【請求項１５】 請求項13または14に記載の抄紙機もし
    くは板紙抄紙機において、前記多層ヘッドボックスは更
    に、繊維の成層を行なう手段を含むことを特徴とする抄
    紙機もしくは板紙抄紙機。
  16. 【請求項１６】 請求項13ないし15のいずれかに記載の
    抄紙機もしくは板紙抄紙機において、該抄紙機もしくは
    板紙抄紙機の多層ヘッドボックスは、前記添加剤および
    填料を結合させるために、歩留まり向上剤を前記ウエブ
    の表面層の中へ成層する手段を含むことを特徴とする抄
    紙機もしくは板紙抄紙機。
  17. 【請求項１７】 請求項13ないし16のいずれかに記載の
    抄紙機もしくは板紙抄紙機において、前記ワイヤ部は、
    フォーマ、望ましくはギャップフォーマで構成されてい
    ることを特徴とする抄紙機もしくは板紙抄紙機。
  18. 【請求項１８】 請求項13ないし17のいずれかに記載の
    抄紙機もしくは板紙抄紙機において、前記プレス部は、
    少なくとも１つのエクステンデッド・ニッププレスを含
    むことを特徴とする抄紙機もしくは板紙抄紙機。
  19. 【請求項１９】 請求項13ないし18のいずれかに記載の
    抄紙機もしくは板紙抄紙機において、前記プレス部は、
    表面サイジング／顔料塗工装置を含むことを特徴とする
    抄紙機もしくは板紙抄紙機。
  20. 【請求項２０】 請求項13ないし19のいずれかに記載の
    抄紙機もしくは板紙抄紙機において、該抄紙機もしくは
    板紙抄紙機の乾燥部は、少なくとも部分的にインピンジ
    メント乾燥に基づくことを特徴とする抄紙機もしくは板
    紙抄紙機。
  21. 【請求項２１】 請求項13ないし20のいずれかに記載の
    抄紙機もしくは板紙抄紙機において、該抄紙機もしくは
    板紙抄紙機は更に、塗工部と、該塗工部の後にあって主
    として非接触乾燥に基づく乾燥部とを含むことを特徴と
    する抄紙機もしくは板紙抄紙機。
  22. 【請求項２２】 請求項13ないし21のいずれかに記載の
    抄紙機もしくは板紙抄紙機において、該抄紙機もしくは
    板紙抄紙機は、フィルム転写技法に基づく塗工部を含む
    ことを特徴とする抄紙機もしくは板紙抄紙機。
  23. 【請求項２３】 請求項13ないし21のいずれかに記載の
    抄紙機もしくは板紙抄紙機において、該抄紙機もしくは
    板紙抄紙機は多重ニップカレンダを含み、該多重ニップ
    カレンダは、各ニップ毎に線形負荷を個別に調整するこ
    とができることを特徴とする抄紙機もしくは板紙抄紙
    機。
  24. 【請求項２４】 請求項13ないし23のいずれかに記載の
    抄紙機において、該抄紙機は上級紙を製造することを特
    徴とする抄紙機。
  25. 【請求項２５】 請求項13ないし23のいずれかに記載の
    抄紙機において、該抄紙機は改良新聞用紙を製造するこ
    とを特徴とする抄紙機。
  26. 【請求項２６】 請求項13ないし23のいずれかに記載の
    板紙抄紙機において、該板紙抄紙機は、多層板紙を製造
    することを特徴とする板紙抄紙機。
  27. 【請求項２７】 請求項13ないし25のいずれかに記載の
    抄紙機において、該抄紙機は塗工上級紙、LWC もしくは
    MWC を製造することを特徴とする抄紙機。
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