JP2002520500A

JP2002520500A - ウェブの加湿方法及び装置

Info

Publication number: JP2002520500A
Application number: JP2000559299A
Authority: JP
Inventors: ヘイッキネン、アンッティ; タニ、ミッコ
Original assignee: メッツォペーパー、インク．
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2002-07-09
Also published as: FI981594A0; CA2336899A1; CA2336899C; DE69915629D1; FI981594A; ATE262079T1; AU5041899A; US6440271B1; WO2000003086A1; EP1097268A1; ES2217780T3; PT1097268E; DE69915629T2; BR9911966A; EP1097268B1

Abstract

(57)【要約】ウェブの加湿方法において、水が加湿装置（２）により、所定の地点で、その地点を通過する紙ウェブ（Ｗ）又はそれの同等物の表面に塗布され、該ウェブはその後にカレンダ（Ｃ）に移送される。液体は、湿潤を受ける紙ウェブ（Ｗ）又はそれの同等物の繊維が、その繊維の吸収可能な液体量の少なくとも８０％を吸収するための時間を、表面処理の前に、有する程早期の段階において塗布される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明はウェブの加湿方法に関し、このウェブの加湿方法にあっては、所定の
地点を通過する紙ウェブ又はその同等物の表面に液体が塗布され、その後に、そ
のウェブが表面処理部に案内される。本発明は特に、紙ウェブのカレンダ処理前
に、抄紙機の湿潤ユニットにおいてそのウェブ表面を湿潤処理する方法に関する
。本発明はまた、上述の方法を実施する装置に関する。尚、以下において、用語
紙ウェブは、繊維状材料から作られかつ液体を吸収することができる可撓性ウェ
ブの形のすべての材料を意味する。

【０００２】紙が乾燥された後に、そのウェブ表面構造が機械的処理、即ちカレンダ処理に
よって適当な形に作られる。カレンダ処理にはいくつかの方法が存在するが、い
ずれのカレンダ処理方法にあっても、ウェブは２表面間、典型的には回転ロール
表面間に形成される一個のニップ又は数個のニップを通過する。尚、このカレン
ダ処理の目的は、紙を押圧して所定の最終厚さにすること、特にその表面を平滑
化することによって、紙質を改良することである。周知のように、紙又は板紙に
含まれる繊維の成形性（モールダビリティ）やカレンダ処理に関連するウェブの
「可塑化」は、温度及び／又は水分を高めることによって、改良することができ
る。紙に含有それるポリマーの成形性は、その処理温度をガラス転移温度まで又
はそれ以上に高めることによって、増大することができる。含水量を増大するこ
とによって、ガラス転移温度を低下させることが可能である。ウェブに温度及び
水分を加える際に、それをそのウェブの一方の表面層のみ又は両方の表面層のみ
に制限することがしばしば好ましい。このような制限によって、ウェブの中央層
に過度の影響を及ぼすことなく、ウェブの繊維の成形性を改良することができる
。この結果、公知の方法は、ウェブのカレンダ処理前に、ウェブ表面の湿潤処理
を行う。別の公知の方法は、カレンダ・ロール間のニップの前に、蒸気を加える
もので、この場合には、表面の予加熱も行われることになる。カレンダ処理は例
えば欧州特許第６１７１６５号に開示されている。

【０００３】現在では、ＳＣ（スーパーカレンダ）紙の製造は、いわゆる紙の過乾燥処理を
必要とする。この過乾燥処理は、カレンダ処理の前に紙を、その使用時の水分よ
りも少ない水分まで乾燥するものである。これは最大限、紙を１．５〜２．５の
水分範囲（moisture range）まで乾燥することを意味する。

【０００４】製紙工程中に生ずる最小の含水量が低減する時に、紙の水分の膨張可能性（mo
isture expansion potential）が低下するので、過乾燥処理は充分に根拠のあ
る処理である。小さな水分膨張可能性は、製品の印刷適性を向上する。更に、現時点で過乾燥処
理及び再湿潤処理は、紙をカレンダ処理の目標入口水分（target inlet mois
ture）まで直接乾燥処理する場合と比べた時には、カレンダ処理の観点からプロ
ファイルを良好にする。

【０００５】特にＳＣ紙の製造プロセスにおいては、紙は、適正な目標水分を得る為に湿潤
しなければならない。「オフライン」プロセスにあっては、湿潤処理処理とその
湿潤位置とはあまり決定的なものではない。なぜならば、紙の水分プロファイル
や引張り状態やその他の相当の変量は、スーパーカレンダ処理の前にリール領域
において充分に均等化される為の時間が存在するからである。また、オンライン
・プロセスにあっては、紙は、カレンダ処理の前に適正な水分に達していること
が重要である。

【０００６】連続する細片、即ち連続ストリップ形のウェブを湿潤する場合の問題は、ウェ
ブの厚さ方向の水分勾配を所望の勾配にする為に含水量を極めて高精度に設定す
ることが困難である点である。水分勾配が極めて低く設定されるリスクが存在す
ると共に、カレンダ処理の平坦化効果が必要とされるウェブの表面繊維に作用す
るのではなく、必要とされないウェブの中央層に作用してしまう。しかしながら
、紙又は板紙の最終品質の観点からは、カレンダ処理をうまく行うことは重要で
ある。こうして、水の適正な適用量即ち投量は、表面処理をうまく行う為の基本
的な条件である。

【０００７】水分勾配を非常に急峻にする為には、湿潤装置の構造及び／又はその配置に関
する公知の構成を使用することが可能であるが、しかしながら、これらの公知の
構成にもかかわらず、水分勾配は、ウェブがカレンダに進入する時に、不都合に
なることがある。こうして、問題は、湿潤装置の後に発生する水の吸収の結果と
して、適正な水分勾配をどのようにして得るかという点に帰結する。湿潤処理の
後において、カレンダの前におけるウェブでの水の吸収が不充分であったり、又
は水の吸収が過剰になるといった事態が発生することがある。同様に、水により
に所望の効果がカレンダ処理において得られないという問題が存在する。これは
、ウェブの湿潤が不均一であるか、ウェブの中央層が不必要に湿潤されるか、又
は繊維がニップにおいて充分に成形されないといった事態になりうる。

【０００８】公知の方法は、例えば欧州特許第６１７１６５号及び米国特許第４,９４５,６
５４号に開示されるように、湿潤装置をカレンダに対してカレンダ・ニップに非
常に接近するように配置するものである。

【０００９】本発明の目的は、上述の問題を軽減すること、及び意図した湿潤を行うことが
できる方法を提供するものである。この目的を達成する為に、本発明による方法
は、湿潤処理を受ける紙ウェブ等の繊維が表面処理の前にその繊維の吸収可能な
液体の総量の少なくとも８０％の液体を吸収することができる時間的余裕を有す
るような早期の段階において液体を塗布することに、主たる特徴を有する。この
ウェブは、この液体の添加によって得られる含水量の状態において、表面処理部
に案内される。

【００１０】湿潤処理後にその湿潤が効果を呈する時間は、特に上記湿潤地点からのウェブ
の走行距離を調整することによって、影響を受ける、即ち変化するものである。
尚、この走行距離の調整は、ロール・システム内のウェブの通路の全長が変化す
るように、そのロール・システム内のウェブ案内用のロールの位置を変えること
によって、達成することができる。

【００１１】本発明は結局のところ、ウェブが湿潤装置からカレンダまで走行した時のウェ
ブにおける湿潤効果の最適持続時間のみが意図した水分効果を発揮することがで
きるという観察結果に基づくものである。ウェブは湿潤されて目標水分を得て、
この目標水分の状態でカレンダ・ニップまで案内される。

【００１２】本発明による方法の別の特徴事項は、添付の従属形式の請求項に記載され、湿
潤の均一性に影響する別の調整方法及び可能性を提供する。

【００１３】本発明による装置は、液体を添加する装置を具備し、この液体添加装置は、ウ
ェブの速度を考慮して、表面処理装置から以下の距離の所に配置される。即ち、
ウェブに添加された液体は、ウェブにおける湿潤を受けた繊維によって、その繊
維が吸収可能な液体の総量の少なくとも８０％が吸収されるだけの時間が存する
ように、上記距離が定められる。

【００１４】以下に、本発明を添付の図面を参照して更に詳細に説明する。

【００１５】図１は、紙又は板紙用の抄紙機の乾燥部から移送される紙又は板紙のウェブＷ
を概略的に示したもので、このウェブＷは湿潤ユニットを通ってカレンダＣに移
送される。この湿潤ユニットは少なくとも一台の湿潤装置２を具備し、この湿潤
装置２はそれ自体公知の方法でウェブＷの一表面を加湿する。尚、湿潤装置２は
以下のいくつかの原理のいずれか一つによって機能することができる。即ち、スプレー湿潤法、フィルム・トランスファー湿潤法（ＬＡＳ、シムサイザー等）、空気の相対湿度の調整による加湿法、蒸気あて法、必要に応じて蒸気あての前にウェブの冷却を行う。

【００１６】両面湿潤の場合には、ウェブＷの夫々の面に異なった湿潤原理処理を行うこと
が可能であることは、もちろんである。この湿潤処理において、ウェブＷは、所
望の表面水分を得て、この湿り状態でカレンダのカレンダ・ニップＮに送られる
。このカレンダは公知のタイプのものでよいが、しかしながら、本発明は、図示
された積み重ね（スタック）形のカレンダ・ロール又は連続ロール対から構成さ
れるカレンダのような４個を超えるニップを有するオンライン形のカレンダの前
に特に適用することができる。本発明は、上述の多ニップ形カレンダによって成
されるオンライン・カレンダ処理の前のＳＣ紙の製造プロセスに特に適用可能で
ある。

【００１７】図１に示したように、湿潤装置２はウェブＷの両側に配置される。この両側に
はいくつかの連続する湿潤装置２、図１では２台の湿潤装置が存する。

【００１８】しかしながら、湿潤処理の後に、湿潤されたウェブＷは、その表面層において
水分の吸収が起こり、この水分吸収はウェブＷの表面層からその中央層へと進む
ので、最後の湿潤装置２とカレンダのニップＮとの間のウェブの通路の全長を以
下の条件を満足するように設定することが必要となる。即ち、ウェブが或る時間
要してカレンダＣに到達した時に、そのウェブＷがカレンダ処理について最適状
態に湿潤されているという条件を満足するように、ウェブ通路長が設定される。
このカレンダ処理における最適状態とは換言すると、ウェブは、特にその外層で
は充分に湿潤されるが、その中央層では実質的に乾燥状態のままであり、これに
よって、ウェブＷはそのＺ方向に充分に急峻な水分勾配が生ずる。

【００１９】上述の時間は、特に湿潤処理を受けた繊維が以下の所定水量を吸収することが
できる時間となるように選定される。即ち、繊維が吸収する所定水量とは、一台
以上の湿潤装置２によってウェブＷの同一面に湿潤処理において添加された水の
うちの、繊維が吸収可能である水量の少なくとも８０％である。尚、用語吸収は
、紙ウェブ繊維、典型的には木部繊維の膨潤を意味し、この膨潤は、水吸着や吸
水や繊維への水拡散移動や浸透圧によって生ずる移動含むものである。換言する
と、繊維の膨潤は少なくとも８０％であるべきである。

【００２０】実際には、繊維が水を充分に吸収するのに要する時間は、最短でほぼ０.３秒
である。図２は実験室の条件下で測定した単繊維の水吸着時間を示す。単繊維の
場合、カレンダについての適切な水量は最大のほぼ８０％である。即ち、相当の
吸収時間はほぼ２００ミリ秒（ｍｓ）である。繊維は実際には、個々別々に存す
るのではなく、紙の網目構造状に互に密集的に接続されている。この紙の網目構
造と水の塗布条件とは、最小時間が上述の０.３秒となるように、水の吸収を減
速させる。或る好ましい条件にあっては、最小時間は、小さな安全上のマージン
を含んで０.２秒とすることができる。

【００２１】最適の塗布時間はもちろん紙の繊維材料と表面化学と網目構造とに依存する。
化学パルプから機械パルプへ遷移するにつれて、必要な吸収時間は増大する。従
って、紙の等級に応じて、ニップよりも０.２〜２秒前に、好ましくは０.３〜２
秒前に、水を塗布することが好ましい。大部分のプロセスの最も好ましい吸収時
間は０.５〜１.０秒である。例えば、板紙の製造プロセスにおいて、運転速度即
ち走行速度は６００ｍ／分にすることができる。こうして、第１のカレンダ・ニ
ップの所から２〜１０ｍの距離に湿潤装置を配置することが好ましい。（この距
離は０.２〜１.０秒の時間に対応する）。ＳＣ紙の典型的な製造プロセスにあっ
ては、運転速度は１５００ｍ／分にすることができる。こうして、第１のカレン
ダ・ニップの前、５〜２５ｍの所に湿潤装置を配置することが好ましい（これは
０.２〜１.０秒の時間に相当する）。

【００２２】他方、水は紙の繊維間の結合を破断して、紙の乾燥処理中に作られた引張力を
緩め、紙の水添膨張（hydroexpansion）を発生し、これは、乾燥処理部から生ず
るストリーク即ち筋（可変の水分クロス・プロファイル）の効果を低減し、紙の
クロス・プロファイルを均等化する。例えば、ＳＣ紙にあっては、上述のプロセ
スを実施する為の湿潤の最適結果は５００〜１５００ミリ秒、好ましくは６００
〜１３００ミリ秒の時間内であると思われる。尚、これらの時間は、運転速度が
１５００ｍ／分の場合には夫々12．5〜37．5ｍの距離と、15〜32．5ｍの距離に
相当する。

【００２３】こうして、運転速度が高速である場合には、湿潤装置をカレンダからできるだ
け遠く離して配置することが基本的に好ましい。湿潤装置の設置距離の上限は抄
紙機の構造及び／又は水分保持力に基づいて決定される。もし、湿潤装置が第１
のカレンダ・ニップから遠すぎる位置に配置された場合には、ウェブは再乾燥さ
れる可能性がある。このような事態は、湿潤装置が乾燥部の内部に、例えば最後
の乾燥機グループの前方に位置する場合に特に発生し易すい。全ての紙又は板紙
用の抄紙機及び特にＳＣ紙用の抄紙機においては、好ましい設置位置は、カレン
ダの第１のカレンダ・ニップの前方、最大４０ｍの所、好ましくは最大３５ｍの
所であり、かつ好ましくは乾燥部の後方である。高速の抄紙機の場合には、その
速度によって必要とされるウェブの走行路に沿って測った長い設置距離は、抄紙
機の進行方向における乾燥部とカレンダとのまっすぐな固定距離に無関係に、以
下に記載する構成によって実現できる。

【００２４】吸収時間を充分にとることによって、紙の繊維状材料に含有されるポリマーは
、水の効果によって確実に可塑化される。この可塑化によって、カレンダ処理結
果が大幅に向上する。図３及び図４は、添加量を変化させた時の吸収時間の関数
としてＰＰＳの進展を示したものである。ここで図３は非スプレＳＣ紙の上面側
の結果を示したものであり、図４はスプレされたＳＣ紙の下面側の結果を示した
ものである。これらの図面において、水量「−１」は１ｇ／ｍ^２の増加を表し、
「０」は１．８ｇ／ｍ^２の増加を表し、「１」は２．８ｇ／ｍ^２の増加を表す。図５は吸収時間の関数として密度の変化を示したものである。また、図５は図３及び図４の実験条件を説明するものである。

【００２５】従来の解決手段にあっては、水を充分吸収する為の時間が充分ではない。こう
して、水の効果は繊維間の結合破壊効果に主に基づくものであり、ここにおいて
、紙の表面層は緩められ、この結果、その成形性が向上する。本発明による方法
は、水の両方の積極的な効果を使用して、カレンダ処理を大幅に向上させる。こ
うして、塗布される水量は、実際の吸着で繊維を湿潤する為に必要である量より
も多い。即ち、ウェブの表面層の繊維間には自由水（遊離水）が存在する。

【００２６】影響時間が長いことは、液体塗布の結果の観点からも好ましいことである。も
し、液体が小滴の形でのスプレによってウェブＷの表面に塗布される場合には、
これによって形成される液体フィルムは、最良のスプレプロセスであっても不連
続になってしまう。水滴傷を回避する為に、液体はウェブの平面の方向に広がる
為の時間が与えられる。こうして、液体フィルムの不均一性によって生ずる紙の
小さな光沢変動を回避することが可能である。

【００２７】以下に、ウェブが乾燥部とカレンダとの間に設けられた部分を通過する場合の
好ましい方法を説明する。

【００２８】ウェブが湿潤点からカレンダまで走行する距離は、高速機の場合に充分な吸収
時間を確保する為に、比較的長くする必要があるので、乾燥部と乾燥との間に配
置されたロール・システムＴにおいて、そのシステムＴの上部ロール１と下部ロ
ール１との間に曲がりくねった通路又はジグザグ状の通路を設け、ウェブがこの
通路に沿って走行するように構成することが好ましい。こうして、走行距離を、
抄紙機の水平方向距離に無関係に、増大することができる。複数のロール１が湿
潤装置２の後方に配置される。図１に示したように、ウェブの同一面を湿潤する
２個の連続する湿潤装置２の間には、１個のロール１が設けられ、このロール１
によってこの連続する湿潤装置の間の距離を増大することができる。

【００２９】ロール・システムＴの部分のウェブＷの通路の全長を変えるようにロール・シ
ステムＴの複数のロール１の相互位置を変更することによって、湿潤装置２とニ
ップＮとの間の距離も増減することができる。これを実行する為に、ロール・シ
ステムＴの少なくとも１個のロール１の位置を変化させると、即ち、２個の連続
するロール１の間の距離を変化させると、ロール・システムＴの最初のロール１
と最後のロール１との間の通路の全長が変化する。この距離の変更の為には、ロ
ール１は湿潤ユニットの長手方向（図１の左右方向）及び／又はその高さ方向（
図１の上下方向）に移動することができるが、しかしながら、抄紙機が必要とす
る空間節約の観点からして、ロール１を実質的に高さ方向に移動する方法が最良
の実施例であることは明白である。

【００３０】同様に、湿潤装置２間のロール１を移動することによって、湿潤装置２間の距
離を、それらの湿潤装置２の移動なしに、変化させることが可能となる。

【００３１】本発明の目的の実行について述べると、ロール・システムＴにおいて、１個の
ロール１を移動するのではなくて、数個のロール１を同時に又は異なった時に移
動可能に配置することが好ましい。こうして、湿潤ユニットにとって典型的には
、複数のロール１は複数の特別なロール列ＴＲ（好ましくは、図示のように二列
）を構成するように配置され、このようなロール列ＴＲは紙又は板紙用の抄紙機
の空間節約の観点で好ましい。こうして、本発明の好適実施例によると、一方の
ロール列ＴＲの全体が第２のロール・ラインＴＲ即ち他方のロール列ＴＲに対し
て特に実質的に高さ方向に移動されるように配置される。

【００３２】複数のロール１及び／又はロール列ＴＲを移動する為には、それ自体公知の力
装置や動力伝達装置や自動制御装置又はその相当装置を抄紙機技術に関連させて
使用することが可能である。特にロール列ＴＲ全体を移動する場合には、複数の
ロールの同時移動の為に支持構造体や連結装置及びその他の相当装置を設ける必
要があるが、これらの装置は公知技術に基づくものである。上述の装置を使用す
ることによって、ロール列ＴＲ全体の移動構成に加えて、１個以上のロール１を
別個に移動することができるような実施例も実現可能であることは明らかである
。

【００３３】上述の構成は、湿潤ユニットがたった１個のロール１を有する特別な場合にも
適用できるものである。このような特別な場合には、ウェブＷの通路の最短の全
長は、湿潤装置２とカレンダＣとの間の直線によって実質的に作られ、この全長
はロール１によってウェブＷの通路を曲げる、即ち方向を変えることによって、
増大させることができる。上述の距離が数メートルである場合を考慮に入れると
、もっと好適の解決手段はウェブの走行路を増長するには少なくとも２個のロー
ル１又はその同等物を必要とする。湿潤２とカレンダＣとの間に少なくとも３個
のロール１又はその同等物を有する多ロール構造体が最適の実施例である。

【００３４】ロール１をウェブ走行案内用の別の手段に置換えることも可能であり、この場
合にはこの別の手段を移動することによってウェブの走行路の長さを変えること
ができる。

【００３５】ウェブＷは、湿潤ユニットを通った後に、カレンダＣまで走行する。このカレ
ンダＣの２個の第１のロールは図においてロール３及び４として示され、両ロー
ル間にカレンダ・ニップＮを形成する。ウェブＷはこのニップＮを通過する。尚
、このニップは、カレンダＣの唯一のニップとすることもできるが、図１に示し
た例では多ロール式カレンダＣの第１のニップである。尚、この多ロール式カレ
ンダＣではウェブＷの走行方向に数個の連続カレンダ・ニップＮが設けられてい
る。このニップＮにおいては、ウェブが湿潤処理を受けた側の面には過熱された
ロールが配置されることはもちろんである。もし、湿潤処理が両面に行われる場
合には、両方のロール表面を加熱することができる。

【００３６】このような方法及び装置は、製紙プロセス用の直接延長部として働く抄紙機カ
レンダと特に関連して使用されるものであるが、中間貯蔵部からの紙ウェブを別
個の作業ステージにおいてカレンダ処理する場合にも使用することが可能である
。この後者の場合には、巻かれていた紙は、ほどかれて湿潤処理を受け、その後
に第１のカレンダ・ニップを通過する。

【００３７】液体の添加後に充分長い滞留時間が存在するので、紙ウェブの平面の方向にお
ける紙の均一吸収性を向上することが可能である。以下に、特にウェブＷの平面
の方向において湿潤装置２による液体の添加を改良したいくつかの方法を説明す
る。

【００３８】上述のように、スプレ・ジェットによってカレンダ処理の目的の為に充分均一
な水フィルムを紙の表面に塗布することはかなりむずかしいことが判明している
。現在の構成にあっては、不均質なフィルムによって水滴傷のような不均一なカ
レンダ結果や表面損傷が生じる。これらの問題は、吸収時間を充分長くすること
によって、軽減することができる。以下に、特に小滴スプレの時の塗布結果を改
良する別の方法を説明する。

【００３９】均一な水フィルムを作り出す為の基本的な必要条件の一つは、公知の機能を備
えた高機能スプレ・ノズルを使用することである。このようなノズルを見出すこ
とは以下の理由により困難である。即ち、現状では、高精度の要求はあまり重要
視されておらず、ノズルの製造公差が大部分の場合高すぎ、かつノズルの機能（
小滴の大きさ分布や紙の塗布領域や紙に移送される水分や水分の均一性）の評価
及び測定は非常にむずかしい。

【００４０】湿潤装置２として現在の基本的なノズルを使用することによって、湿潤処理に
おいて均一な水フィルムを得ることが可能である。この方法は紙の収着能力を調
査した知見に基づくものである。或る紙の等級は所与の時間単位内において一定
の表面面積で或る水量を結合及び吸収することができる。図６は、ウェブＷの下
から行うスプレ湿潤処理の原理を概略的に示したものである。

【００４１】水量が上述の水収着能力よりも統計的に充分大きい場合には、ウェブの進行方
向におけるスプレ・ジェットの長さを調節することによって水量を調整すること
ができ、こうして、スプレ・ジェットのわずかな不規則性にもかかわらず、均一
な水フィルムを得る。尚、水量とは、単位時間中に湿潤装置から塗布される単位
表面積当りの液体の量である。この水量は、表面からはね返る水の損失を考慮し
て、かなり多くしなければならない。

【００４２】図６は、湿潤装置として機能するスプレ・ノズルから噴出されたスプレ・ビー
ム２ａを示す。この図において、この現象、即ちスプレ・ビームは標準幅のウェ
ブＷの幅全体に広がっているので、ウェブの長手方向の指定は表面積として取扱
うことができる。

【００４３】接触時間ｔｃはｄ／Ｖｗであり、ここでｄはウェブの表面上のスプレ・ビーム
２ａの長さであり、ＶｗはウェブＷの速度である。水量Ｖａｐｐは、単位が例え
ばｇ／（ｍ^２×ｓ）であり、スプレ・ジェットによってカバーされる表面積Ａ１
にスプレされた量であり、この水量は、ビームの長さとノズルのスプレ速度とに
よって決まる。他方、ウェブＷは紙等級特有の水収着能力Ｖｓｏｒｐを有し、こ
の水収着能力は、表面が単位表面積及び単位時間当りで水量を吸収することがで
きる能力を示し、この単位もｇ／（ｍ^２×ｓ）である。水収着能力よりも多い水
量がスプレされる。即ちＶａｐｐ＞Ｖｓｏｒｐである。実際上、これはまた、吸
収又は膨潤の時間ｔｉが接触時間ｔｃよりも長いことを意味し、即ち、ビーム２
ａの後にウェブＷの表面上に均一な液体フィルムが生成されることを意味する。
これがカレンダの前の長い影響時間と組合せられると、非常に均一な湿潤処理が
達成される。

【００４４】ウェブＷからノズルまでの距離を調整可能にすることによって、ビーム２ａの
長さｄ（表面積）を例えば表面積Ａ２に変えることができる。この時、Ｖａｐｐ
も変化するが、ノズルの流量（ｇ／ｓ）は一定のままである。

【００４５】Ｖｓｏｒｐは、いくつかのファクター、例えば紙の組成や種々の塗布条件（空
気流やジェットの直線速度やスプレ角）に依存する。これは紙の等級毎に、種々
の条件に従って決定することができる。

【００４６】繊維を膨潤する液体をウェブＷに、少なくとも二つの連続する箇所で、添加す
ることは好ましいことである。この場合には、一度に少量を塗布することが可能
になる。この結果、水は、カレンダ処理結果の観点から重要である表面層に向け
られる。これは例えばＳＣ紙等級の製造時には大切である。一度の添加によって
も良好な効果を得ることができるけれども、２以上の連続する箇所で少量ずつ添
加することは、紙の平滑度及び／又は疎水性を増す場合、又は水分勾配の形が重
要である場合に、特に好ましい。

【００４７】水が次々と少量づつウェブに吸収される様子は以下のようにして行われる。即
ち、第１の添加、即ち塗布地点において、添加された水の大部分はウェブに吸収
されてしまうが、しかしこの水の一部は、次の水が添加される時にも、紙又は板
紙の粗さの容積内に表面水として残存する。その後に、第３の水を添加すること
ができ、この添加地点では、上述の表面水とすぐ前の添加地点で添加された水と
の大部分が既にウェブ内に吸収されている。

【００４８】移動中のウェブの表面に均一にスプレ塗布される水フィルム又は他の液体の塗
布作業は、数個の連続する水ジェットの使用を必要とするであろう。ウェブが高
速度で移動している時には、水ジェットは、ウェブに確実に接触するように、か
なりの高速度でなければならない。スプレ実験によって、空気の非制御流に起因
するウェブ表面の乱れ現象が発生することが判明した。図７ａにおいて、これら
の乱れ領域が文字Ｚで示されている。

【００４９】この乱れ領域においては、空気とウェブ表面ではねかえった水との混合物が、
ウェブ表面に衝突してウェブ表面にいわゆる「風」跡、即ち５〜１０ｃｍの間隔
で生ずる量的変動を作る。尚、この「風」跡は例えばカレンダ成果を害するもの
である。

【００５０】図７ｂにおいて、制御部材５が、スプレ角に応じて、両ジェット２ａの間に又
は単一ジェットの両側若しくは一方側に配置される。これらの部材は、空気とウ
ェブ表面ではね返った水との混合物が先行の水ジェットに干渉せずにかつそのウ
ェブ表面にサイド付着しないようにする為に、設けられる。これによって、極め
て有害な風跡が除去される。こうして、上述の部材はまた、システム全体の制御
性を改良する。これらの制御部材５は例えば、ウェブＷの表面の方に向けられた
壁であってもよい。これらの壁は、ウェブ表面に充分接近配置され、これによっ
てウェブ表面近傍に存する水と空気との混合物が上述の壁に衝突する。図７ｂは
ウェブの真下からのスプレ湿潤を示し、ここでは、水は部材５の表面に沿って下
方に流れる。このような方法は別の方向の場合、例えば湿潤が上方から行われる
場合にも適用することができ、この場合には、上述の部材は、水がウェブに戻ら
ないようにする構造体、即ち例えば水吸収体とすることができる。

【００５１】本発明は上述の説明及び図面にのみ限定されるものではなく、添付の図面に応
じて変更することができる。上述の説明はスプレ式の湿潤処理に集中していたが
、紙ウェブ又は板紙ウェブの仕上処理に関する本発明の効果は他の湿潤方法であ
っても得ることができる。

【００５２】特に、本発明は、紙がそのフォーメーションの後に２〜６％の最終水分範囲ま
で乾燥され、それから再湿潤の目標水分が８〜１１％であるオンライン形製紙工
程に適用することができる。

【００５３】塗布される液体は典型的には水である。この水は、水のみとすることもできる
し、溶質として他の物質を含有することもできる。

【００５４】湿潤処理後に行われるウェブ表面の処理は、表面の湿潤が有効であるようなタ
イプのものである。この処理は例えば機械成形であり、多分、この機械成形には
熱処理が組み合わされる。カレンダ処理はこのような処理の実用的な例である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法の原理を示すと共に本発明による装置を示す側面図。

【図２】水の吸収及び水量の効果を示す図。

【図３】水の吸収及び水量の効果を示す図。

【図４】水の吸収及び水量の効果を示す図。

【図５】水の吸収及び水量の効果を示す図。

【図６】均一な二次元塗布を得る為の調整原理及び水の投量を示す図。

【図７】ウェブの平面に対する二次元状の均一塗布を得る為の好適方法を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷＦターム(参考） 4L055 BD08 BE01 BE02 BE20 CH01 CH02 EA19 EA24 FA23 FA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体が所定の地点で、その地点を通過する紙ウェブ（Ｗ）又はそれの同等物の
表面に塗布され、上記ウェブがその後に表面処理に移送されるウェブの加湿方法
において、湿潤を受ける上記紙ウェブ（Ｗ）又はそれの同等物の繊維が、その繊
維の吸収可能な液体量の少なくとも８０％を吸収するための時間を、上記表面処
理の前に、有する程早期の段階において上記液体が塗布されることを特徴とする
方法。
【請求項２】上記液体は、上記表面処理よりも少なくとも0.2秒前に、好ましくは少なくと
も0.3秒前に、塗布されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】上記液体は、上記表面処理よりも、0.2〜２秒前に、好ましくは0.3〜２秒前に
塗布されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】上記液体は、上記表面処理よりも0.5〜1.5秒前に塗布されることを特徴とする
請求項３に記載の方法。
【請求項５】上記液体はスプレ湿潤の形で塗布されることを特徴とする前記請求項のいずれ
かに記載の方法。
【請求項６】上記ウェブ（Ｗ）は、上記液体添加の地点と上記表面処理との間を、曲がりく
ねった通路に沿って上記ウェブを案内する部材（１）を経由して通過することを
特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項７】上記ウェブ（Ｗ）の液体吸収時間は、上記液体添加地点と上記表面処理との間
の上記ウェブ（Ｗ）の通路の全長を変化させることによって、調整され、上記全
長の変化は、ウェブ案内システム（Ｔ）の少なくとも１個のウェブ案内部材（１
）の位置を変えることによって行われることを特徴とする前記の請求項のいずれ
かに記載の方法。
【請求項８】上記ウェブ（Ｗ）の液体吸収時間は、少なくとも１個の部材（１）の位置を高
さ方向に変化させることによって調整することを特徴とする請求項７に記載の方
法。
【請求項９】上記ウェブ（Ｗ）の液体吸収時間は、上記システム（Ｔ）の少なくとも一つの
部材列（ＴＲ）の位置を変化させることによって、調整され、上記部材列（ＴＲ
）は２個以上の連続する部材（１）を含み、上記ウェブは上記２個以上の連続す
る部材（１）の間を、上記部材列（ＴＲ）から除外された一つの部材を経由して
案内されることを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】上記ウェブ（Ｗ）の水吸収時間は、上記システム（Ｔ）の上記部材列（ＴＲ）
の位置を高さ方向に変化させることによって、調整されることを特徴とする請求
項９に記載の方法。
【請求項１１】上記添加地点において、上記紙ウェブ（Ｗ）の収着能力（Vsorp）よりも大き
い液体量（Vapp）が塗布されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の
方法。
【請求項１２】上記液体はスプレ湿潤の形で塗布され、上記量（Vapp）は、上記紙ウェブ（Ｗ
）の走行方向におけるジェットの長さ（ｄ）を調節することによって、調整され
ることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】上記ジェットの長さ（ｄ）は、上記紙ウェブ（Ｗ）からの対応するノズルの距
離を調節することによって、調整されることを特徴とする請求項１２に記載の方
法。
【請求項１４】上記繊維によって吸収される上記液体は、２回以上に分けて上記ウェブの同一
面に塗布されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】上記液体は、２箇所以上の連続するスプレ湿潤部において上記ウェブ（Ｗ）の
少なくとも一方の面に塗布されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】液体はスプレ湿潤の形で塗布され、空気流は、上記ウェブの走行方向において
ジェット（２ａ）の少なくとも一方側に配置された１個の制御部材（５）によっ
て、制御されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】上記空気流は、上記制御部材（５）によって、２本の連続するジェット（２ａ
）の間で制御されることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】上記液体は上記ウェブ（Ｗ）の下においてスプレ湿潤として塗布されることを
特徴とする請求項１１乃至１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】上記湿潤処理はＳＣ紙の製造において行われ、上記紙ウェブ（Ｗ）はカレンダ
処理の前に湿潤されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】紙又は板紙の製造において上記湿潤処理は乾燥部の後で行われることを特徴と
する前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】紙ウェブ（Ｗ）又はその同等物の表面処理を行う部材（３，４）の前であって
上記紙ウェブ（Ｗ）の走行方向に配置され、液体を添加して上記ウェブ（Ｗ）の
湿潤処理を行う少なくとも１個の装置（２）を具備するウェブ（Ｗ）の加湿装置
において、上記装置（２）は、上記紙ウェブ（Ｗ）又はその同等物の走行速度を
考慮して上記表面処理部材（３，４）から所定の距離だけ離れた所に配置され、
上記所定の距離は、湿潤処理を受けた上記ウェブ（Ｗ）の繊維が２個以上の装置
（２）によって上記ウェブ（Ｗ）に添加された上記液体を、上記表面処理部材（
３，４）への上記ウェブの到達前に或る量だけ吸収する為に必要な時間を確保す
る為の距離であり、上記或る量は、上記繊維が吸収可能な液体の総量の少なくと
も８０％であることを特徴とするウェブ（Ｗ）の加湿装置。
【請求項２２】上記液体添加装置（２）は、上記ウェブ（Ｗ）の走行路に沿って測定した時に
上記表面処理部材（３，４）の前方、最大４０ｍの所、好ましくは最大３５ｍの
所に配置されることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】上記液体添加装置（２）は上記ウェブの表面処理部材（３，４）の前方、２〜
１０ｍの所に配置されることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】上記液体添加装置（２）は、上記ウェブの表面処理部材（３，４）の前方、５
〜２５ｍの所に配置されることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】上記液体添加装置（２）と上記ウェブの表面処理部材（３，４）との間にロー
ルのような部材（１）が設けられ、上記部材（１）は曲がりくねった通路に沿っ
て上記ウェブ（Ｗ）を案内するように配置されることを特徴とする前記請求項２
１乃至２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】上記液体添加装置（２）と上記表面処理部材（３，４）との間で上記ウェブ（
Ｗ）を移送するロール・システム(Ｔ)が設けられ、上記ロール・システム(Ｔ)は
、少なくとも２個のロール（１）から、好ましくは１個以上のロール列(ＴＲ)に
配列された数個のロール（１）から構成され、上記ロール・システム(Ｔ)の少なくとも１個のロール（１）の位置は、上記ロ
ール・システム(Ｔ)の部分内において上記ウェブ（Ｗ）の通路の全長を変える為
に上記ロール・システム(Ｔ)の高さ方向及び／又は長手方向に変更可能に配置さ
れることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】上記少なくとも１個のロール列(ＴＲ)の位置は高さ方向に変更可能に配置され
ることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】上記液体添加装置（２）は、紙又は板紙用の抄紙機の乾燥部の後に配置される
ことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項２９】上記表面処理部材（３，４）は、カレンダであり、好ましくは５以上のニップ
を備えたカレンダであることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の装置。