JP2003507590A - ウェブ材の処理及びウェブ材の挙動制御のための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 抄紙機又は板紙抄紙機におけるペーパーウェブの処理についての装置と方法に関する解決法。本発明の解決法は、移動するウェブ材（１）、その性質及び／又はその挙動が気体（２）の使用によって影響されウェブ材又はその極近傍に向かって流れを生じるように気体を生じさせることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、ウェブ材の処理に関して請求項１の前文に定義された方法に関する
。本発明はまた請求項１０に定義された装置に関する。

【０００２】 従来の技術において、抄紙機又はそのような機器におけるウェブ材の処理に関
して様々な解決法が知られている。通常知られているのは、例えば抄紙機のプレ
ス部における中間のローラーと第４番目のプレスのローラーとからペーパーウェ
ブを剥離させるために、ローラー表面を擦過する（scrap）ドクター部材に潤滑
剤として働くように噴射水(jet)に除去剤が供給されるという解決法である。前
記化学物質の一部が前記ドクター部材と前記ローラー部材の間を通って前記ロー
ラー表面にフィルムを形成するであろうという期待のもとに、前記方法は実施さ
れている。前記化学物質によって形成されたフィルムの目的は、例えば前記化学
物質の組成に依存して、水の表面張力を増減させることにより、前記ウェブ材を
前記ローラー表面から剥離することを容易にすることである。

【０００３】 従来技術の解決方法には確実な欠点がある。前記ドクター部材が正しく作動す
るときは、前記ローラー表面から全ての水、汚染された可能な化学物質をこすり
取るので、前記ドクターの後側にある前記ローラー表面は乾燥し、その表面上に
フィルムが残っていない。前記化学物質の効果が低いままであると、その多くの
量は無駄となる。他方、より多くの量の化学物質が前記ドクターと前記ローラー
との間に流し込まれると、これは擦り取る(scrap)効果が劣化することを意味し
、ウェブ破れ及び製造ロスを再びもたらすことになる。従来技術の供給方法では
、前記化学物質の効率は低いままで、前記化学物質の消費量はしばしば高くなり
すぎ、ペーパーウェブの剥離に十分な効果が達成されなかった。

【０００４】 本発明の目的は、抄紙機又は板紙抄紙機又は類似の装置におけるウェブ材の白
紙及び走行性(runnability)に関する種々の問題を全く新しい解決方法によって
達成することにある。本発明は、気体例えば圧縮空気又は同等の媒体特に好まし
くは乾燥空気を使用することによりウェブ材の挙動が影響を受けるという工程に
、基づいている。前記気体は、特別な気体投与手段／装置及び／又は部材を介し
て、ウェブ材に向けて又はその極近傍に散布される。

【０００５】 さらに正確には、本発明は請求項によって示されるとおりである。

【０００６】 本発明の解決方法にはいくつかの著しく有利な点がある。気体特に乾燥空気を
散布する本発明の前記方法は、様々に適用して使用されることができる。それは
、例えばペーパーウェブのようなウェブ材を前記ローラーから剥離することにつ
いての改善及び制御に、使用されることができる。ウェブを剥離するときに生じ
る破壊(fluctuation)を以前よりもさらに効果的に管理することができ、したが
って前記ローラーから前記ペーパーウェブを剥離することが容易にさらに信頼性
をもってできるようになる。それ故に、前記剥離に必要な張力は最小ですむ。こ
のことは、前記ウェブが剥離されるために引き延ばされる必要がないので、前記
ペーパーウェブの強度が損なわれることがないということを意味する。前記事実
は、抄紙機のウェブ破れの傾向をも減らし、その潜在的速度をも増加させる。

【０００７】 さらに、例えば前記抄紙機の前記プレス部における前記ペーパーウェブの開放
(open)移動におけるウェブの動きが改善され、前記ペーパーウェブにおける端部
のしわ寄り、及び、前記ペーパーウェブにおける所謂空気による膨れ（bell）の
形成という起こり得る問題を減らすことができる。さらに、本発明の解決法は、
前記ペーパーウェブにおける端部領域のたるみの問題を減らし、制御するために
も使用されることができる。上述した管理と、前記ペーパーウェブにおける端部
のしわとたるみとの問題を減らすこととは、抄紙機の移動性（runnability）を
向上させ、同時に上述した問題による前記ペーパーウェブの高い張力を減少させ
、さらにウェブ破れしやすい前記抄紙機の傾向を減らし潜在的速度を増加させる
。

【０００８】 さらに、本発明の気体投与システムは、前記抄紙機のセンターロール上のドク
ター部材での水噴射の前記ペーパーウェブを湿らす効果を減らすことと、及び前
記投与された気体として例えば乾燥加熱空気を使用して前記ペーパーウェブの温
度を増加させることとによって、例えば湿気プロファイルの均一性と例えば前記
抄紙機の前記プレス部における乾燥物質含量等の前記ペーパーウェブの性質に、
影響を与えるために使用されることができる。紙製造において乾燥させるスチー
ムは最も大きな費用単位の一つであるので、前記プレス部後での前記ペーパーウ
ェブの増加した乾燥物質含量には、経済的に大きな重要性がある。

【０００９】 図１を参照して、ウェブ材並びに抄紙機及び板紙抄紙機における挙動と同様に
ウェブ材及びその性質に確実な効果を生じさせる方法を説明する。前記方法にお
いて、移動するウェブ材１は、気体２特に乾燥空気の活動に供され、そしてそれ
は、特別な気体散布／投与の手段及び／又は部材３を介して、ウェブ材に向けて
又はその極近傍例えばロール又はファブリックの表面へと強制的に流される。

【００１０】 前記気体２はウェブ材一つの少なくとも一つの性質、ウェブ材の走行性(runna
bility)又は実質的に相応する要因に効果を与えるために使用される。前記気体
は、制御された方法で投与される。前記ウェブ材の通過は、レーザー距離メータ
ー、前記ペーパーウェブ張力又は張力プロファイルを計測する装置、前記抄紙機
のローラー間の速度差又は前記ウェブ材の上下における空気圧力差を観察する手
段によってモニターされるので、前記計測結果に基づいて、前記ウェブ材の動き
は、前記気体の投与、その方向、量、圧、流速、組成、温度及び／又は相応する
性質を制御することにより影響を受ける。

【００１１】 前記気体投与は、以下の少なくとも一つに効果をもたらす： −素材強度 −気体供給位置又はその後に配置された例えばロールのような処理部材の表面
から前記ウェブ材を剥離すること。

【００１２】 −気体供給位置又はその後に配置された例えばフェルトのような搬送部材の表
面へ前記ウェブ材を付着させること。

【００１３】 −例えばセンターローラー上で前記ウェブに噴射水が与えるウェブ湿し効果を
減らすことによる、前記ウェブ材が含む水の量。

【００１４】 −前記ウェブ材（１）の移動能力(runnability)を妨げる他の要因、例えば端
部領域のしわ寄りとうねりの問題。

【００１５】 必要であれば、供給される前記気体は、例えば空気に相当するようにいくつか
の成分を含む。ウェブ材、その性質、及び／又はその動きにさらに影響を生じさ
せるために、追加の有効な成分を前記気体に加えることもある。

【００１６】 本発明の方法と装置とは、図１に説明されるように、例えば抄紙機のプレス部
に関連して使用されることができる。図は、抄紙機のプレス部の一部を表す。図
示されている前記プレス部は、所謂ピックアップフェルト(pick up felt)４を含
み、前記ピックアップフェルトの下面上にある前記ペーパーウェブ１が前記プレ
ス部における前記真空ロール５に至る。その後、前記ペーパーウェブは前記セン
ターロール６の周囲を通って、開放されたギャップ７を横切ってガイドロール８
経由で下段に配置された吸込みロール(suction couch roll)に至る。その後、前
記ペーパーウェブは、フェルト１１によって運ばれ、さらなる処理へと、例とし
て説明される第４番目のプレス１０へと送り込まれる。前記ウェブは、再びもう
一つの開放ギャップ１２を通過し、ガイドロール１３を経由し、さらなる処理の
ための乾燥部へに至る。図示される前記プレス部において、前記ウェブ１は前記
真空ロール５、センターロール６及び第４番目のプレスロールに対して全部で４
回圧力を加えられ、その乾燥物質含量を増進する。

【００１７】 前記抄紙機における工程水循環システムはますます閉鎖系となり、前記ペーパ
ーウェブの温度は上昇するので、前記センターロール及び第４番目のプレスロー
ルから前記ガイドロール７と１２とへ向かって、前記開放ギャップ７と１２とを
横切って前記ウェブを移動させることがさらに難しくなる。これらのウェブ移動
には、前記センターロール６及び第４番目のプレスロール１１から前記ウェブを
剥離することが要求される。従来技術では、ドクターナイフ潤滑噴射(doctor kn
ife lubrication jets)１５を使用して化学物質をロール表面に噴霧することに
より前記ウェブの剥離を促進する試みが、とられてきた。前記ドクター１４が適
切に機能すると、前記ウェブ１と前記ロール６及び１０との間に得られる化学物
質の量はウェブ剥離を促進するフィルムを形成するには不十分である。本発明の
解決法を用いて、言及した問題にもかかわらず、ウェブを剥離することが実質的
に改善される。

【００１８】 図２による本発明方法の態様において、前記抄紙機の前記プレス部における前
記センターロール６で使用される前記気体投与／散布の手段及び／又は部材は、
ノズル又は貫通孔列(perforation)を備えたパイプラインである。前記ウェブ１
上又はその極近傍に、要求される投与点へと制御された方法で前記気体が前記手
段により供給される。前記抄紙機の前記プレス部に加えて、相応する気体投与／
散布の部材が、例えばワイヤ部、乾燥部、リール上、コーティング及びサイジン
グのヘッドに設置されてもよい。

【００１９】 実施例により、前記方法を以下詳細に説明する。図１に例示される場合におい
て、前記センターロールと第４番目のプレスロールから前記ペーパーウェブを開
放移動７及び１２で剥離するのに困難があるならば、そのような状況が、適正な
気体投与／散布の部材を使用して気体を供給するという本発明によって、軽減さ
れる。本発明の解決法でもって、前記ウェブが前記ロールから剥離される時にウ
ェブとロールとの間に形成されるボイドを充填することが可能になる。このボイ
ドのために、前進する際、より長い距離を通して前記ウェブはロール表面に残存
する傾向がある。そしてそれ故に、あまり好ましくない位置で前記ウェブが前記
ロールから剥離する。このような現象が起こらないようするために現在使用され
ている手段は、前記ウェブの張力を増加させることであるが、そうすると紙の強
度が損なわれるという結果となり、前記抄紙機でウェブ破れし易くなるという傾
向が増し、操業速度が減少する。本発明による方法では、ウェブの改善された剥
離が、上述したボイドを気体で充填すること、及び／又は前記ウェブ１と前記ロ
ール（６，１０）との間に気体マットレスを作り出すことによって、達成される
。これらは、ウェブを剥離するために必要とされる張力を減らし、同時にウェブ
破れを生じる前記抄紙機の傾向を減少させ、操業速度を増加させる。

【００２０】 さらに、本発明の前記方法を、前記ロールから前記ウェブを剥離することに特
に影響を及ぼす、空気流れから起こる前記ウェブ周囲に生じる空気圧の変化を補
正するために使用することができる。本発明によって与えられる投与／散布の部
材という手段によって気体を供給することにより、剥離度合いにより生じる急激
な変形、及び異なるグラマージュ(grammage)値を有するウェブ材に生じる剥離部
位の変化が、減少する。

【００２１】 本発明による方法は、例えば本発明による外接する（profile）気体投与／散
布の部材を使用することにより、前記ペーパーウェブの端部領域におけるたるみ
及びしわの発生という問題を低減し、かつ制御するために使用することができ、
そのような方法によって前記ウェブ又はその極近傍へと前記機械の横断方向にお
けるゾーンにおいて気体を供給することが可能になる。

【００２２】 さらに、本発明の方法は、例えば前記センターロール上における前記ドクター
部材のための前記噴射水による前記ウェブを湿らす効果を減らすことにより、前
記ウェブの乾燥物質含量を増加するために使用することができる。本発明の前記
外接する（profile）気体投与／散布の部材は、例えば乾燥加熱された空気を前
記ウェブに供給することによって前記ウェブの湿度プロファイルを制御すること
に使用することができる。

【００２３】 本発明は、本発明の前記方法を適用するために設計された、ウェブ材の処理に
ついての装置にも関する。前記装置は、ノズル又は貫通孔列(perforation)を備
えると共に、移動するウェブ材１に向けて及び／又はその極近傍例えばロール又
はファブリックの表面に向けて気体を導入し散布するように配置されたパイプラ
インのような、少なくとも一つの気体投与／散布の手段及び／又は部材３を備え
て成る。

【００２４】 前記装置は、一つ又はそれ以上の気体投与／散布の手段及び／又はその同等部
材、好ましくは上記したノズル又は貫通孔列(perforation)を備えたパイプライ
ンを備える。本発明の前記気体投与／分布の部材は、別々に制御されるいくつか
のブロックで形成されることもあり、それによって前記ペーパーウェブの性質と
動きとに対するプロファイリング効果（a profiling effect）を奏することがで
きる。

【００２５】 上記に加えて、本発明の前記気体投与／散布の部材は、異なる複数のノズル及
び／又は調整可能な、又は調整不能な複数のノズル部材又は前記気体流れを制御
するための類似部材からなる例えば複数の平行なパイプラインのような、いくつ
かの分離した投与部から構成されてもよい。

【００２６】 前記装置は、散布されるべき気体特に空気、その温度及び湿度の状態を、その
気体を投与する前に、操作する手段も含む。前記ウェブに散布された水はウェブ
破れと同様に前記紙に孔を作るという理由により、投与された気体が水を滴の状
態で含まないことが、前記抄紙機の前記操作に関して、必須である。

【００２７】 本発明の前記装置は、前記気体投与点の極近傍に、又は例えば前記ウェブ材の
自由な移動領域における前記気体投与位置と結合して、前記気体投与位置と関連
して前記ウェブ材の対向側に設置される、空気ドクター部材を含む。前記空気ド
クター部材の手段によって、例えば空気流れから生じる前記ウェブ材周囲の空気
圧変化を制御することができる。

【００２８】 本発明の前記装置に含まれる装備品は、前記気体の前記流れ、温度及び圧力を
調整し、測定する手段を含む。さらに、本発明の前記装置は、制御ユニットとそ
れに附属するソフトウェア及び自動化とを含む。本発明の装置を使用して、気体
特に乾燥空気の投与制御を行うことは、レーザー距離測定を介して得られる剥離
測定の度合いの結果に基づいて、及び／又は湿度センサーと圧力及び流れ変換器
から得られる情報に基づいて、実行されることができる。前記制御は、状況に応
じ、自動化制御として又は手動制御として実行されることができる。

【００２９】 図３の線図は本発明における前記装置の態様を表している。前記装置は、気体
（２）投与／散布の部材（３）例えば、ノズル又は貫通孔列(perforation)を備
えたパイプラインから構成され、該気体は、移動しているウェブ材に向かって又
はその極近傍に前記パイプにおける一つ又は一つ以上の穴から導かれる。前記気
体は、主気体ライン及び／又は気体コンテナー（１６）から前記気体投与／散布
の部材の供給ライン（１７）へと、供給される。前記供給ラインは、前記気体の
圧力と流れとを制御するために、調節部材（１８）を備える。制御装置とソフト
ウェアとを使用し、調節部材を制御することもできる。前記供給ラインは、前記
気体の湿度を調整するために必要である部材（１９）を備えることもできる。加
えて、前記気体供給ラインは、前記気体温度の制御に必要とされる、熱交換器（
２０）などの部材を備える。

【００３０】 本発明が上述した態様の例に限定されるのではなく、請求項の範囲内において
変形することができることは当業者にとって明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、抄紙機のプレス部の簡略図を表す。

【図２】 図２は、図１に表されたプレス部に本発明の解決法を適用した簡略図を表す。

【図３】 図３は、本発明の解決法に使用された投与システムを表す線図。

───────────────────────────────────────────────────── 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，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抄紙機又は板紙抄紙機におけるウェブ材の処理及び／又はその処理の管理をす
   るための方法であって、実質的にウェブ材（１）に向かって、又はその極近傍に
   向けて気体（２）を吹き付けることにより、移動するウェブ材（１）にその特性
   及び／又はその挙動の向上を図るように気体（２）が使用されることを特徴とす
   る方法。
2. 【請求項２】 前記気体（２）例えば圧縮空気又は同等の媒体特に乾燥及び／又は加温空気が
   、ウェブ材（１）に向けて、及び／又はその極近傍例えばロール又はファブリッ
   クの表面に、導入されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記気体（２）が、ウェブ材（１）に向けて、及び／又はその極近傍に、例え
   ばノズル又は貫通孔列を備えたパイプラインのような、少なくとも一つの投与／
   散布の手段及び／又は部材（３）を使用して導入されることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記気体流（２）が、得られた計測結果に基づいて自動的に又は手動的に制御
   され、ウェブ材の処理のために、前記ウェブ材（１）の少なくとも一つの性質、
   挙動、ウェブの移動及び／又はそれらに本質的に相応する要因に影響を与えるこ
   とを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記気体（２）は制御された方法により投与され、その状態がモニターされ、
   前記投与手段に気体（２）を供給するのと実質的に同時に又はその前に作用が気
   体に及ぼされることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記気体（２）は、前記抄紙機のプレス部、すき網部(wire)又は乾燥部におけ
   る、又は、リール又はコーティング及び／又はサイジングヘッドにおける一つ又
   は一つ以上の部分で、ウェブ材（１）を処理するために制御されることを特徴と
   する請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
7. 【請求項７】 前記気体（２）が、以下のいずれか少なくとも一つについて影響を生ずるよう
   に、使用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法； −前記ウェブ材（１）の強度、 −前記ウェブ材（１）の表面特性、 −前記投与位置又はその後に配置された例えばロールのような処理部材の表面
   から前記ウェブ材（１）を剥離すること、 −前記投与位置又はその後に配置された例えばフェルトのような移送部材の表
   面へ前記ウェブ材（１）を付着させること、 −例えばセンターロール上における噴射水によるウェブ湿し効果を減少させる
   ことによる、前記ウェブ材（１）に含まれる水の量、 −前記ウェブ材（１）の走行性(runnability)を妨げる他の状況、例えば端部
   領域のたるみとしわといった問題などのように、前記ウェブ材周囲の気体圧力変
   化による走行性を妨げる状況。
8. 【請求項８】 要すれば、前記気体（２）は、抄紙機又は板紙抄紙機における前記ウェブ材の
   処理、特性及び／又は挙動に好適な効果を生じさせる異なる複数の成分からなる
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
9. 【請求項９】 前記ウェブ材の動きは、レーザー距離メーターの手段により、前記紙ウェブの
   伸張を観察し又は張力プロファイル測定装置を使用することにより、前記抄紙機
   の前記ローラー間の速度差又は前記紙ウェブの上下面に普及する気体圧力差を観
   察することによってモニターされ、その結果、得られる計測結果に基づいて、前
   記気体の投与、その方向、その量、その圧力、その流通、その組成、その温度及
   び／又はこれらに相応する特性を調整することによって、前記紙ウェブの搬送が
   影響されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
10. 【請求項１０】 抄紙機又は板紙抄紙機におけるウェブ材の処理及び／又はその処理の管理をす
    るための装置であって、ウェブ材に向けて又はその極近傍に気体を流通させるた
    めの、少なくとも一つの、気体（２）を投与／散布する手段及び／又は部材（３
    ）を備えて成ることを特徴とする装置。
11. 【請求項１１】 前記投与／散布手段（３）は、ノズル又は貫通孔列を備えたパイプラインと、
    移動しているウェブ材（１）に向かって又はその極近傍に向かって例えばロール
    又はファブリックの表面に向かって前記気体（２）特に乾燥気体を導入し散布す
    るように配置される投与装置とを備えて成ることを特徴とする請求項１０に記載
    の装置。
12. 【請求項１２】 前記投与／散布手段（３）は、一つ又はそれ以上の部材、例えば別個に制御可
    能なブロック及び／又は分離した投与部、例えば、ノズル及び／又は調整可能な
    又は調整不能なノズル部材又は前記気体を制御することについて同等の部材を有
    する数個の平行なパイプラインで形成可能なことを特徴とする請求項１０又は１
    １に記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記投与手段は、投与気体を調節するための少なくとも一つの調節部材と、投
    与系の手動又は自動制御に要求される要素及びソフトウェアとを含むことを特徴
    とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記装置が、前記気体（２）の投与を外接する（profiling）ために必要な装
    置及び調節部材と、前記気体（２）が投与される前に投与されるべき前記気体（
    ２）を処理するための手段とを有することを特徴とする請求項１０〜１３のいず
    れか一項に記載の装置。
15. 【請求項１５】 前記気体（２）の前記温度、圧及び／又は流れの調整に必要な手段を有して成
    ることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の装置。