JP2010241079A - 段ボールシート加熱方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】段ボールシート製造工程で、生澱粉液の補助的加熱を蒸気を用いずに行ない、生澱粉液をゲル化温度に精度良く制御でき、かつ水滴を生じない加熱手段を実現する。
【解決手段】片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３を予熱ロール１２ａ〜ｃで予熱した後糊付装置１６で中芯Ｎ１、Ｎ２の段頂部に生澱粉液ｇを塗布する。その後湿り空気吹出部４１ａ、４１ｂから生澱粉液ｇのゲル化温度付近の露点温度をもつ湿り空気を中芯段頂部に吹き付け、生澱粉液ｇをゲル化させる。次に片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３をダブルフェーサ９０に導入して熱盤９６とベルトコンベア９４とで加熱加圧し、接合し乾燥して複両面段ボールシートＤを製造する。生澱粉液ｇを前記湿り空気で予熱するので、生澱粉液ｇを精度良くゲル化温度に加熱でき、過加熱を防止でき、かつ結露を防止できる。
【選択図】図１
【解決手段】片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３を予熱ロール１２ａ〜ｃで予熱した後糊付装置１６で中芯Ｎ１、Ｎ２の段頂部に生澱粉液ｇを塗布する。その後湿り空気吹出部４１ａ、４１ｂから生澱粉液ｇのゲル化温度付近の露点温度をもつ湿り空気を中芯段頂部に吹き付け、生澱粉液ｇをゲル化させる。次に片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３をダブルフェーサ９０に導入して熱盤９６とベルトコンベア９４とで加熱加圧し、接合し乾燥して複両面段ボールシートＤを製造する。生澱粉液ｇを前記湿り空気で予熱するので、生澱粉液ｇを精度良くゲル化温度に加熱でき、過加熱を防止でき、かつ結露を防止できる。
【選択図】図１
Description
本発明は、シングルフェーサやダブルフェーサを用いて段ボールシートを製造する工程において、中芯とライナとを接着する工程の前段階で行なわれる中芯段頂部の予熱手段に関する。
段ボールシートの製造工程は、中芯、裏ライナ及び表ライナ等の原紙を各種ロールやベルト間を搬送しながら行なう。まず、シングルフェーサで表面が波形に形成された一対の段ロール間を通して波形に成形した中芯の段頂部に生澱粉液を塗布し、該中芯と裏ライナとを重ね合わせた状態で両側から加熱及び加圧し、中芯と裏ライナとを接合して片面段ボールシートを製造する。
次に、シングルフェーサの原紙搬送方向下流側に設けられたダブルフェーサで、該片面段ボールシートの中芯段頂部に生澱粉液を塗布し、該片面段ボールシートと表ライナとを重ね合わせた状態で両側から加熱及び加圧し、該片面段ボールシートと表ライナとを接合して両面段ボールシートを製造する。片面段ボールシートを２枚以上重ねた複両面段ボールシートを製造する場合は、２枚以上の片面段ボールシートと表ライナとを重ね合わせて同時に接合する。
中芯段頂部とライナとの接着を良好にするためには、生澱粉液に含まれる水分と生澱粉液に加えられる加熱量との間にバランスを取る必要がある。即ち、生澱粉液を中芯段頂部とライナとの接合部周辺に十分浸透した後、生澱粉液をゲル化温度まで加熱してゲル化させる必要がある。澱粉をゲル化させることにより、澱粉が粘着性を発生する。澱粉が粘着性を発生した後でゲル化した澱粉液を乾燥させる乾燥工程を行なう。
加熱温度が高すぎて、生澱粉液が該接合部周辺に十分浸透する前に、生澱粉液がゲル化すると、いわゆる“ばりつき”と称されるはがれが発生する。
加熱温度が高すぎて、生澱粉液が該接合部周辺に十分浸透する前に、生澱粉液がゲル化すると、いわゆる“ばりつき”と称されるはがれが発生する。
一方、段ボールシートの生産効率を向上させるため、各原紙の搬送速度を増加させる傾向にあり、現状、単両面段ボールシートで最大３５０〜４００ｍ／分、複両面段ボールシートで最大３００〜３５０ｍ／分まで高速化してきている。
そのため、製造工程中での各原紙に対する加熱又は加圧制御が難しくなりつつある。
そのため、製造工程中での各原紙に対する加熱又は加圧制御が難しくなりつつある。
ダブルフェーサでは、通常、片面段ボールシートと表ライナとの接合工程の前段階で、片面段ボールシート及び表ライナを予熱ロールに巻回して予熱する。その後、生澱粉液の塗布工程を経て、片面段ボールシート及び表ライナを重ね合わせて蒸気で加熱した平坦な熱盤上を一方から加圧ベルトで加圧しながら搬送する。熱盤での加熱及び加圧により、生澱粉液をゲル化して接合し、接合部を乾燥させる。熱盤の内部には、通常１．０〜１．１ＭＰａの飽和蒸気が供給され、熱盤上面は１７０〜１８０℃に加熱される。
特許文献１（特開２００７−３０１７１号公報）には、ダブルフェーサにおける加熱方法が開示されている。この加熱方法は、生澱粉液の塗布工程と熱盤での加熱加圧工程との間で、中芯段頂部に過熱蒸気を吹き当てて加熱することで生澱粉液をゲル化し、熱盤による加熱工程を不要にすることを狙った加熱方法が開示されている。
シングルフェーサでの加熱方法は、通常、接合工程の前段階で予熱ロールに中芯及び裏ライナを巻回して予熱した後、段ロールの内部に蒸気を供給して、接合工程中の中芯を加熱している。段ロールの内部には、熱盤と同様の圧力及び温度を有する飽和蒸気が供給される。
特許文献２（特開２０００−２５１３１号公報）には、シングルフェーサで片面段ボールシートを製造する際の加熱方法が開示されている。この加熱方法は、原紙搬送速度の高速化に対応するため、生澱粉液塗布後の中芯段頂部に蒸気を吹き付ける予備加熱を行なって、生澱粉液のゲル化を促進するようにしたものである。
特許文献２（特開２０００−２５１３１号公報）には、シングルフェーサで片面段ボールシートを製造する際の加熱方法が開示されている。この加熱方法は、原紙搬送速度の高速化に対応するため、生澱粉液塗布後の中芯段頂部に蒸気を吹き付ける予備加熱を行なって、生澱粉液のゲル化を促進するようにしたものである。
生澱粉液のゲル化温度は、６０℃前後、通常５７〜６２℃であり、生澱粉液をゲル化するためには、前記温度域に生澱粉液を加熱する必要がある。
一方、段ボールシートの製造は、小ロット生産が主流であり、短時間で原紙の紙質及び搬送速度（生産速度）等の生産条件を変える必要がある。これに対応して、シングルフェーサやダブルフェーサでは、予熱ロールへの各原紙のラップ量や、段ロール及び熱盤等の加熱温度を２〜３分間隔で変える必要がある。
一方、段ボールシートの製造は、小ロット生産が主流であり、短時間で原紙の紙質及び搬送速度（生産速度）等の生産条件を変える必要がある。これに対応して、シングルフェーサやダブルフェーサでは、予熱ロールへの各原紙のラップ量や、段ロール及び熱盤等の加熱温度を２〜３分間隔で変える必要がある。
生産条件変更時の紙ロスを避けるため、原紙の加熱温度を新生産条件に迅速に合致させる必要があるが、特許文献１や特許文献２に開示された蒸気吹き付け方法では、このような迅速な制御が困難である。
また、蒸気は、大気圧下で１００℃であるため、生澱粉液をゲル化温度より高温に加熱してしまう問題がある。生澱粉液を加熱しすぎると、生澱粉液が原紙に十分浸透する前に乾燥してしまい、前述の“ばりつき”が発生する問題がある。
また、蒸気は、大気圧下で１００℃であるため、生澱粉液をゲル化温度より高温に加熱してしまう問題がある。生澱粉液を加熱しすぎると、生澱粉液が原紙に十分浸透する前に乾燥してしまい、前述の“ばりつき”が発生する問題がある。
蒸気を減圧下で原紙に吹き付けるようにすれば、１００℃以下の温度となるが、減圧装置が必要となり、装置が大掛かりとなってしまい、事実上実施は困難である。
また、蒸気を用いると、結露しやすく、機械部品にサビが発生したり、あるいは水滴が段ボールシートに滴下し、段ボールシートにしわが発生し、不良品となる虞がある。
また、蒸気を用いると、結露しやすく、機械部品にサビが発生したり、あるいは水滴が段ボールシートに滴下し、段ボールシートにしわが発生し、不良品となる虞がある。
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、段ボールシート製造工程において、生澱粉液の補助的加熱を蒸気を用いずに行なって、生澱粉液をゲル化温度に精度良く制御でき、かつ水滴を生じない加熱手段を実現することを目的とする。
かかる目的を達成するため、本発明の段ボールシート製造方法は、
波形に成形した中芯の段頂部に生澱粉液を塗布する塗布工程と、生澱粉液を塗布された中芯にライナを重ね合わせ、加熱及び加圧し生澱粉液をゲル化して該中芯とライナとを接合する接合工程とからなる段ボールシート製造方法において、
前記接合工程の前段階で生澱粉液を塗布された中芯の段頂部に湿り空気を吹き付けて予熱するようにしたものである。
波形に成形した中芯の段頂部に生澱粉液を塗布する塗布工程と、生澱粉液を塗布された中芯にライナを重ね合わせ、加熱及び加圧し生澱粉液をゲル化して該中芯とライナとを接合する接合工程とからなる段ボールシート製造方法において、
前記接合工程の前段階で生澱粉液を塗布された中芯の段頂部に湿り空気を吹き付けて予熱するようにしたものである。
本発明方法では、接合工程の前段階で湿り空気を生澱粉液を塗布された中芯段頂部に吹き付けるようにする。湿り空気が中芯の段頂部に吹き付けられたとき、生澱粉液を含む該段頂部の温度が該湿り空気の露点温度以下である場合、湿り空気中に含まれる蒸気が凝縮し、その凝縮潜熱を生澱粉液に与えて生澱粉液を加熱する。該段頂部の温度が該湿り空気の露点温度以上の高温である場合には湿り空気が凝縮しないので、生澱粉液に凝縮潜熱を与えることはできない。
このように、湿り空気の顕熱に比べて大きな熱量を有する凝縮潜熱を生澱粉液に与えるので、加熱効果を高めることができる。一方、生澱粉液を該湿り空気の露点温度以上には加熱しないので、蒸気を用いた場合と比べて生澱粉液の過加熱を防止でき、段ボールシートで前述の“ばりつき”等の品質劣化を防止できる。
さらに、生澱粉液を過度に加熱することがないので、加熱時間帯を余裕をもって大きく取ることができる。そのため、原紙の搬送速度が小さい場合でも、精度良く加熱できる。
さらに、生澱粉液を過度に加熱することがないので、加熱時間帯を余裕をもって大きく取ることができる。そのため、原紙の搬送速度が小さい場合でも、精度良く加熱できる。
本発明方法において、湿り空気は生澱粉液のゲル化温度±５℃の範囲の露点温度を有する湿り空気であるとよい。この場合、該湿り空気は、ゲル化温度付近の露点をもつため、生澱粉液を含む中芯段頂部の温度が該露点温度以下である場合、該湿り空気は生澱粉液に接触して凝縮し、凝縮潜熱を生澱粉液に与えて生澱粉液を加熱する。
生澱粉液を含む段頂部の温度が該湿り空気の露点温度以上である場合は、該湿り空気中の蒸気は凝縮しないので、凝縮潜熱を生澱粉液に与えることはできない。
生澱粉液を含む段頂部の温度が該湿り空気の露点温度以上である場合は、該湿り空気中の蒸気は凝縮しないので、凝縮潜熱を生澱粉液に与えることはできない。
従って、該湿り空気により生澱粉液をゲル化温度まで正確に加熱できると共に、生澱粉液をゲル化温度付近以上に加熱しないので、過加熱を防止できる。従って、“ばりつき”等の品質劣化を解消できる。
本発明方法において、好ましくは、前記湿り空気の温度を生澱粉液のゲル化温度より１０℃以上高くかつ１００℃以下にするとよい。これによって、湿り空気の温度が多少低下しても、結露が生じないので、機械部品にサビが発生したり、結露水が段ボールシートに滴下して、製造した段ボールシートが不良品となる虞がない。
また、本発明方法は、シングルフェーサで製造される片面段ボールシート、又はダブルフェーサで製造される両面段ボールシート若しくは複両面段ボールシートの製造に適用できる。複両面段ボールシートを製造する場合、複両面段ボールの上側段ボールシートには熱板からの熱が伝わりにくい。本発明では、接合工程の前段階で上側段ボールシートを湿り空気直接加熱できるため、上側段ボールシートの加熱を十分行なうことができる。
また、前記本発明方法の実施に直接使用可能な本発明の段ボールシート製造装置は、
中芯及びライナの搬送装置と、中芯及びライナの搬送路に沿って設けられ波形に成形した中芯の段頂部に生澱粉液を塗布する塗布装置と、生澱粉液を塗布された中芯にライナを重ね合わせ、加熱及び加圧し生澱粉液をゲル化して該中芯とライナとを接合する接合装置とを備えた段ボールシート製造装置において、
前記接合装置の上流側に、生澱粉液を塗布された中芯の段頂部に湿り空気を吹き付ける吹付装置を設けたものである。
中芯及びライナの搬送装置と、中芯及びライナの搬送路に沿って設けられ波形に成形した中芯の段頂部に生澱粉液を塗布する塗布装置と、生澱粉液を塗布された中芯にライナを重ね合わせ、加熱及び加圧し生澱粉液をゲル化して該中芯とライナとを接合する接合装置とを備えた段ボールシート製造装置において、
前記接合装置の上流側に、生澱粉液を塗布された中芯の段頂部に湿り空気を吹き付ける吹付装置を設けたものである。
本発明装置では、前記吹付装置で生澱粉液を塗布された段頂部に、湿り空気を吹き付けることにより、前記本発明方法と同様に、該段頂部の加熱効果を高めることができると共に、蒸気を用いた場合と比べて生澱粉液の過加熱を防止でき、段ボールシートで前述の“ばりつき”等の品質劣化を防止できる。
本発明装置において、該湿り空気が生澱粉液のゲル化温度±５℃の範囲の露点温度を有する湿り空気であるとよい。
該湿り空気を用いることにより、生澱粉液をゲル化温度まで正確に加熱できると共に、生澱粉液をゲル化温度以上に加熱しないので、生澱粉液の過加熱を防止できる。従って、“ばりつき”等の品質劣化を解消できる。
該湿り空気を用いることにより、生澱粉液をゲル化温度まで正確に加熱できると共に、生澱粉液をゲル化温度以上に加熱しないので、生澱粉液の過加熱を防止できる。従って、“ばりつき”等の品質劣化を解消できる。
本発明装置において、前記吹付装置は、大気をスチームヒータに供給する送風機と、供給された大気を蒸気で加熱する該スチームヒータと、加熱された大気に蒸気を混合して湿り空気を製造するミキシングチャンバーと、中芯の搬送路に面して配置され該ミキシングチャンバーで製造された湿り空気を中芯段頂部に吹き付ける吹出部と、該ミキシングチャンバーと該吹出部間の湿り空気流路に設けられた圧力計、温度計及び露点計又は蒸気分圧計と、該圧力計、温度計及び露点計又は蒸気分圧計の検出値を入力し、該スチームヒータ及びミキシングチャンバーに供給される大気及び蒸気の流量を制御するコントローラと、から構成するとよい。
前記構成では、スチームヒータに大気を供給する場合、加圧圧送する必要がないので、送風機を用いればよい。そのため、構成機器や配管を耐圧構造とする必要がなく、装置構成を簡素化できる。
また、前記コントローラにより、所望の露点温度を有する湿り空気を精度良く製造できる。
また、前記コントローラにより、所望の露点温度を有する湿り空気を精度良く製造できる。
本発明の段ボールシート製造方法によれば、波形に成形した中芯の段頂部に生澱粉液を塗布する塗布工程と、生澱粉液を塗布された中芯にライナを重ね合わせ、加熱及び加圧し生澱粉液をゲル化して該中芯とライナとを接合する接合工程とからなる段ボールシート製造方法において、前記接合工程の前段階で生澱粉液を塗布された中芯の段頂部に湿り空気を吹き付けて予熱するようにしたことにより、該湿り空気中に含有する蒸気の凝縮潜熱を利用して生澱粉液を加熱するので、加熱効果を高めることができると共に、生澱粉液を該湿り空気の露点以上に加熱しないので、蒸気を用いた場合と比べて過加熱を防止できる。
従って、“ばりつき”等の品質劣化を解消できると共に、加熱時間帯を余裕をもって設定できるので、原紙の搬送速度が小さい場合でも、加熱精度を向上できる。
また、本発明の段ボールシート製造装置によれば、中芯及びライナの搬送装置と、中芯及びライナの搬送路に沿って設けられ波形に成形した中芯の段頂部に生澱粉液を塗布する塗布装置と、生澱粉液を塗布された中芯にライナを重ね合わせ、加熱及び加圧し生澱粉液をゲル化して該中芯とライナとを接合する接合装置とを備えた段ボールシート製造装置において、前記接合装置の上流側に、生澱粉液を塗布された中芯の段頂部に湿り空気を吹き付ける吹付装置を設けたことにより、前記本発明方法と同様の作用効果を得ることができる。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
（実施形態１）
本発明をダブルフェーサによる複両面段ボールシート製造工程に適用した第1実施形態を図１及び図２により説明する。
図１において、２枚の片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３は、矢印ａ方向に搬送されている。片面段ボールシートＫ１又はＫ２は、搬送方向上流側に配置された図示省略のシングルフェーサで、波形に成形された中芯Ｎ１又はＮ２の段頂部と裏ライナＬ１又はＬ２とを接着して形成されている。
本発明をダブルフェーサによる複両面段ボールシート製造工程に適用した第1実施形態を図１及び図２により説明する。
図１において、２枚の片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３は、矢印ａ方向に搬送されている。片面段ボールシートＫ１又はＫ２は、搬送方向上流側に配置された図示省略のシングルフェーサで、波形に成形された中芯Ｎ１又はＮ２の段頂部と裏ライナＬ１又はＬ２とを接着して形成されている。
片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３は、夫々ガイドロール１０ａ〜ｃ及び１４ａ〜ｃにより、予熱ロール１２ａ〜ｃに巻回されて予熱される。予熱ロール１２ａ〜ｃの内部には、加熱源として後述する蒸気発生装置５６から蒸気が供給されている。
予熱ロール１２ａ〜ｃで予熱された片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３は、糊付装置１６に送られる。
予熱ロール１２ａ〜ｃで予熱された片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３は、糊付装置１６に送られる。
糊付装置１６では、片面段ボールシートＫ１及びＫ２の搬送路に面して、糊ダム１８ａ及び１８ｂが設けられ、糊ダム１８ａ、１８ｂには生澱粉液ｇが貯留されている。該生澱粉液中に糊付けロール２０ａ及び２０ｂの下部が浸漬され、かつ糊付けロール２０ａ、２０ｂの表面が片面段ボールシートＫ１及びＫ２の中芯段頂部に接している。そのため、糊付けロール２０ａ、２０ｂが回転することで、生澱粉液ｇが片面段ボールシートＫ１、Ｋ２の中芯段頂部に塗布される。
また、ドクターロール２２ａ、２２ｂが糊付けロール２０ａ、２０ｂに接して、糊付けロール２０ａ、２０ｂと同方向に回転することで、糊付けロール２０ａ、２０ｂの表面に付着した生澱粉液量を調整できる。
表ライナＬ３は、糊付装置１６では、ガイドロール２４でダブルフェーサ３０に案内される。
表ライナＬ３は、糊付装置１６では、ガイドロール２４でダブルフェーサ３０に案内される。
ダブルフェーサ９０と糊付装置１６との間には、片面段ボールシートＫ１及びＫ２の搬送路に面して、湿り空気吹出部４２ａ及び４２ｂが配置されている。湿り空気吹出部４１ａ、４１ｂは、図２に示す湿り空気吹付装置４０の一部を構成する。
湿り空気吹出部４１ａ、４１ｂは、容器状をなし、内部に露点温度が生澱粉液ｇのゲル化温度付近となるように、絶対湿度（又は蒸気分圧）及びエンタルピが調整された湿り空気が供給される。
湿り空気吹出部４１ａ、４１ｂは、容器状をなし、内部に露点温度が生澱粉液ｇのゲル化温度付近となるように、絶対湿度（又は蒸気分圧）及びエンタルピが調整された湿り空気が供給される。
湿り空気吹出部４１ａ及び４１ｂから露点温度が生澱粉液ｇのゲル化温度に調整された湿り空気が、片面段ボールシートＫ１及びＫ２の中芯段頂部に吹き付けられ、中芯段頂部に塗布された生澱粉液ｇがゲル化され、中芯Ｎ１，Ｎ２の段頂部と裏ライナＬ１，Ｌ２との接合部は、未硬化接合状態を形成する。
次に、これら片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３はダブルフェーサ９０に送られる。ダブルフェーサ９０の入口には、ガイドローラ９２が設けられ、該ガイドローラ９２にはベルトコンベア９４が巻回され、ベルトコンベア９４が各紙ウェブの搬送方向（矢印ａ方向）に沿って配置されている。ベルトコンベア９４の下方には、該搬送方向に沿って複数の熱盤９６が並設されている。熱盤９６の上面は平坦に形成され、紙ウェブは該上面に接して搬送される。
複数の熱盤９６は、例えば７〜８ｍの範囲に亘って配置される。熱盤９６には１．０〜１．１ＭＰａの飽和蒸気ｓが供給され、熱盤９６の上面は１７０〜１８０℃に加熱されている。ベルトコンベア９４の背面には、搬送方向に沿って複数の加圧ロール９８が配置され、熱盤９６上を搬送される紙ウェブを加圧する。
片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３は、重ね合わされた状態で熱盤９６上を走行し、加圧及び加熱される。
片面段ボールシートＫ１、Ｋ２及び表ライナＬ３は、重ね合わされた状態で熱盤９６上を走行し、加圧及び加熱される。
片面段ボールシートＫ１及びＫ２の中芯段頂部に塗布された生澱粉液ｇは、湿り空気吹出部４１ａ、４１ｂから吹き出す湿り空気により加熱され、ダブルフェーサ９０の入口ですでにゲル化温度に達し、未硬化接合状態となっている。そして、ダブルフェーサ９０の熱盤７６上を走行することで、互いに接着され、乾燥される。
次に、図２により、湿り空気吹付装置４０の構成を説明する。図２において、送風ファン（又は送風ブロア）４６によって大気がフィルタ４４を介し、該フィルタで夾雑物を除去されて、管路４３に導入される。送風ファン４６の駆動モータ４８は、インバータ装置５０によって回転数制御され、管路４３内の大気圧が制御される。インバータ装置５０はコントローラ６２によって制御される。管路４３には大気流量調整用のダンパ５２が介設されている。
コントローラ６２は、生産管理装置６０に記憶された紙種（坪量（紙ウェブ１ｍ２当りの紙重量）及び紙ウェブの搬送速度等の運転条件を取り組み、これらの運転条件に合うようにインバータ装置５０及び後述する温度調節弁５９、湿度調整弁７２を制御する。
ダンパ５２の下流側にはスチームヒータ５４が介設されている。スチームヒータ５４には蒸気配管５８が接続され、蒸気発生装置５６で発生した蒸気は、蒸気配管５８を介してスチームヒータ５４に供給される。蒸気配管５８には、蒸気配管５８を流れる蒸気量を調節して、スチームヒータ５４での大気温度を調節する温度調節弁５９が介設されている。なお、蒸気発生装置５６は、予熱ロール１２ａ〜ｃや熱盤９６に蒸気を供給する供給源ともなっている。
スチームヒータ５４内で蒸気配管５８は蛇行管６４と接続され、蒸気が蛇行管６４内を通っている間に大気を加熱する。蛇行管６４はスチームヒータ５４の外でスチームトラップ６６に接続されている。スチームトラップ６６で蒸気は凝縮され、排水ｄとなって外部に排出される。
加熱された大気は、次にミキシング・チャンバー６８に送られる。蒸気発生装置５６とミキシング・チャンバー６８とは、蒸気配管６５を介して接続されている。ミキシング・チャンバー６８内に蒸気配管６５に接続された多数の噴射ノズル７０が分散配置され、該噴射ノズル７０から蒸気が噴射される。ミキシング・チャンバー６８内で蒸気が噴射されることで、湿り空気が製造される。蒸気配管６５には、蒸気配管６５を流れる蒸気量を調節して、該湿り空気中の蒸気分圧を調整する湿度調整弁７２が介設されている。
ミキシング・チャンバー６８の出口管７４には、圧力計７６、温度計７８及び露点計又は蒸気分圧計８０が介設されている。これらの計測器により、出口管７４を流れる湿り空気の圧力、温度及び蒸気分圧を計測し、これらの計測値をコントローラ６２に入力する。コントローラ６２では、これらの計測値に基づいて、インバータ装置５０による駆動モータ４８の回転数及び温度調節弁５９又は湿度調整弁７２の弁開度を制御する。
これによって、ミキシング・チャンバー６８で製造される湿り空気の露点温度が生澱粉液ｇのゲル化温度付近となるようにする。また、該湿り空気の温度を露点温度より１０℃以上高く、かつ１００℃以下となるように調整する。
これによって、ミキシング・チャンバー６８で製造される湿り空気の露点温度が生澱粉液ｇのゲル化温度付近となるようにする。また、該湿り空気の温度を露点温度より１０℃以上高く、かつ１００℃以下となるように調整する。
ミキシング・チャンバー６８で製造された該湿り空気は、湿り空気吹出部４１ａ及び４１ｂに供給される。湿り空気吹出部４１ａ、４１ｂは、片面段ボールシートＫ１、Ｋ２の中芯段頂部に対面するスリット状の吹出孔を有するパンチングメタルで形成された吹出面４２ａ及び４２ｂを有する。吹出面４２ａ、４２ｂから前記湿り空気が中芯段頂部に向けて噴射される。
かかる構成において、吹出面４２ａ、４２ｂから吹き出す湿り空気の露点温度を生澱粉液ｇのゲル化温度付近としたことにより、生澱粉液ｇを塗布された中芯段頂部が該露点温度以下である場合、該湿り空気は該中芯段頂部に接触して凝縮し、凝縮潜熱を生澱粉液ｇに与えて生澱粉液ｇを加熱する。一方、生澱粉液ｇを含む中芯段頂部が該湿り空気の露点温度以上である場合は、該湿り空気中の蒸気は凝縮しないので、凝縮潜熱を生澱粉液に与えることはできない。
こうして、ダブルフェーサ９０の上流側で生澱粉液ｇがゲル化温度付近になり、ゲル化されて、未硬化接合状態を形成する。その後、ダブルフェーサ９０で熱盤９６上を搬送され、ここで加熱及び加圧される。そして、中芯Ｎと裏ライナＬとが接合された後乾燥され、複両面段ボールシートＤが製造される。
本実施形態によれば、該湿り空気により生澱粉液ｇをゲル化温度付近まで正確に加熱できると共に、生澱粉液ｇをゲル化温度以上に加熱しないので、生澱粉液ｇの過加熱を防止できる。従って、“ばりつき”等の品質劣化を解消できる。
また、湿り空気中に含有する蒸気の凝縮潜熱を与えて生澱粉液ｇを加熱するので、加熱効果を高めることができる。
また、湿り空気中に含有する蒸気の凝縮潜熱を与えて生澱粉液ｇを加熱するので、加熱効果を高めることができる。
このように、生澱粉液ｇをゲル化温度を越えた高温に加熱することがないので、加熱時間を余裕をもって設定できる。従って、紙ウェブの搬送速度を小さくした場合でも、加熱精度を向上できる。
また、該湿り空気の温度を生澱粉液のゲル化温度より１０℃以上高くかつ１００℃以下としたことにより、該湿り空気の温度が多少低下しても、結露が生じないので、機械部品にサビが発生したり、結露水が複両面段ボールシートに滴下して、不良品となる虞がない。
また、該湿り空気の温度を生澱粉液のゲル化温度より１０℃以上高くかつ１００℃以下としたことにより、該湿り空気の温度が多少低下しても、結露が生じないので、機械部品にサビが発生したり、結露水が複両面段ボールシートに滴下して、不良品となる虞がない。
また、湿り空気吹出部４１ａ、４１ｂを設けたことにより、予熱ロール１２ａ〜ｃや熱盤９６の加熱能力を軽減できる。
また、図２に示す構成の湿り空気吹付装置４０を用いたことにより、送風ファン（又は送風ブロア）４６により大気を管路４３に導入し、加圧圧送する必要がないので、構成機器や配管を耐圧構造とする必要がなく、装置構成を簡素化できる。
また、コントローラ６２により、所望の露点温度を有する湿り空気を精度良く製造できる。
また、図２に示す構成の湿り空気吹付装置４０を用いたことにより、送風ファン（又は送風ブロア）４６により大気を管路４３に導入し、加圧圧送する必要がないので、構成機器や配管を耐圧構造とする必要がなく、装置構成を簡素化できる。
また、コントローラ６２により、所望の露点温度を有する湿り空気を精度良く製造できる。
（実施形態２）
次に、本発明をシングルフェーサによる片面段ボールシート製造工程に適用した第２実施形態を図３により説明する。
図３に示すシングルフェーサ１００において、図示省略の原紙ロールから繰り出された中芯Ｎは、ガイドロール１０２によって予熱ロール１０４に巻回され、予熱される。予熱された中芯Ｎは、噛合面が波形に成形され噛合部Ｐで噛み合う下部段ロール１０６及び上部段ロール１０８間に搬送され、波形に成形される。上下段ロールの噛合部の下流側に糊付装置１１０が設けられている。
次に、本発明をシングルフェーサによる片面段ボールシート製造工程に適用した第２実施形態を図３により説明する。
図３に示すシングルフェーサ１００において、図示省略の原紙ロールから繰り出された中芯Ｎは、ガイドロール１０２によって予熱ロール１０４に巻回され、予熱される。予熱された中芯Ｎは、噛合面が波形に成形され噛合部Ｐで噛み合う下部段ロール１０６及び上部段ロール１０８間に搬送され、波形に成形される。上下段ロールの噛合部の下流側に糊付装置１１０が設けられている。
糊付装置１１０は、生澱粉液ｇが貯留された糊ダム１１２と、生澱粉液ｇ中に下部が浸漬された糊付けロール１１４と、糊付けロール１１４と摺接し、糊付けロール１１４と逆方向に回転して糊付けロール表面に付着した糊量を調整するドクターロール１１６と、ドクターロール１１６から生澱粉液ｇを掻き取るスクレーパ１１７とから構成されている。中芯Ｎの段頂部に糊付けロール１１４で生澱粉液ｇを塗布する。
糊付装置１１０の下流側で、上部段ロール１０８に対面して湿り空気吹出部１１８が設けられている。湿り空気吹出部１１８は、図１に示す第1実施形態の湿り空気吹出部４１ａ、４１ｂと同一構成を有し、上部段ロール１０８に対面してパンチングメタル等で構成された湿り空気吹出面１２０を備えている。また、該湿り空気吹出部に湿り空気を供給する図示省略の湿り空気吹付装置は、図２に示す湿り空気吹付装置４０と同一構成を有する。
湿り空気吹出面１２０は、第１実施形態と同様に、中芯Ｎの段頂部の方向に沿ったスリット状の開孔を有し、該開孔から生澱粉液ｇのゲル化温度付近の露点温度を有する湿り空気を中芯Ｎの段頂部に吹き付ける。
湿り空気吹出面１２０は、第１実施形態と同様に、中芯Ｎの段頂部の方向に沿ったスリット状の開孔を有し、該開孔から生澱粉液ｇのゲル化温度付近の露点温度を有する湿り空気を中芯Ｎの段頂部に吹き付ける。
湿り空気吹出部１１８の下流側で、一対の加圧ロール１２２及び１２４に加圧ベルト１２６が巻回されている。加圧ベルト１２６は、加圧ロール１２２、１２４の回転により矢印方向に移動しながら上部段ロール１０８に押し当てられている。加圧ベルト１２６の上部段ロール１０８に対する押し当て力は、加圧ロール１２２、１２４間の間隔を変え、加圧ベルト１２６の張力を変えることによって、調整可能である。
一方、裏ライナＬがガイドロール１２８に案内されて予熱ロール１３０に巻回される。予熱ロール１３０で予熱された裏ライナＬは、加圧ロール１２２に巻回された加圧ベルト１２６の上側に重ねて巻回された後、上部段ロール１０８と加圧ベルト１２６とのニップ領域Ｑに導入される。
予熱ロール１０４及び１３０には図示省略の蒸気発生装置から蒸気が供給される。また、該蒸気発生装置から下段ロール１０６に蒸気が供給され、中芯Ｎの予熱を行なう。さらに、該蒸気発生装置から上部段ロール１０８にも、図１の熱盤９６に供給される蒸気ｓと同一温度及び同一圧力の蒸気が供給される。
湿り空気吹出部１１８で湿り空気を吹き付けられた中芯Ｎの段頂部では、生澱粉液ｇがゲル化され、未硬化接合状態となる。この状態の中芯Ｎがニップ領域Ｑに導入され、該ニップ領域Ｑで裏ライナＬと重ね合って加圧及び加熱される。これによって、中芯Ｎと裏ライナＬとを接合すると共に、該接合部を乾燥させる。
本実施形態においても、中芯Ｎと裏ライナＬとの接合工程の前段階で、生澱粉液ｇのゲル化温度付近に合せた露点温度を有する湿り空気で加熱することにより、生澱粉液ｇをゲル化温度まで正確に加熱できると共に、生澱粉液ｇをゲル化温度以上に加熱しないので、過加熱を防止できる等、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
本発明によれば、段ボールシートの製造工程において、段ボールシートの接合工程の前段階で、生澱粉液をゲル化温度に精度良く制御でき、かつ水滴を生じない加熱処理を行なうことができる。
１２ａ〜ｃ、１０４，１３０ 予熱ロール
１６，１１０ 糊付装置
４０ 湿り空気吹付装置
４１ａ、４１ｂ、１１８ 湿り空気吹出部
４６ 送風ファン
５４ スチームヒータ
５６ 蒸気発生装置
６２ コントローラ
６８ ミキシング・チャンバー
７６ 圧力計
７８ 温度計
８０ 露点計又は蒸気分圧計
９０ ダブルフェーサ
９６ 熱盤
１００ シングルフェーサ
１０６ 下部段ロール
１０８ 上部段ロール
Ｄ 複両面段ボールシート
Ｋ、Ｋ１、Ｋ２ 片面段ボールシート
Ｌ、Ｌ３ 表ライナ
Ｌ１、Ｌ２ 裏ライナ
Ｎ、Ｎ１，Ｎ２ 中芯
１６，１１０ 糊付装置
４０ 湿り空気吹付装置
４１ａ、４１ｂ、１１８ 湿り空気吹出部
４６ 送風ファン
５４ スチームヒータ
５６ 蒸気発生装置
６２ コントローラ
６８ ミキシング・チャンバー
７６ 圧力計
７８ 温度計
８０ 露点計又は蒸気分圧計
９０ ダブルフェーサ
９６ 熱盤
１００ シングルフェーサ
１０６ 下部段ロール
１０８ 上部段ロール
Ｄ 複両面段ボールシート
Ｋ、Ｋ１、Ｋ２ 片面段ボールシート
Ｌ、Ｌ３ 表ライナ
Ｌ１、Ｌ２ 裏ライナ
Ｎ、Ｎ１，Ｎ２ 中芯
Claims (7)
- 波形に成形した中芯の段頂部に生澱粉液を塗布する塗布工程と、生澱粉液を塗布された中芯にライナを重ね合わせ、加熱及び加圧し生澱粉液をゲル化して該中芯とライナとを接合する接合工程とからなる段ボールシート製造方法において、
前記接合工程の前段階で生澱粉液を塗布された中芯の段頂部に湿り空気を吹き付けて予熱するようにしたことを特徴とする段ボールシート製造方法。 - 前記湿り空気が生澱粉液のゲル化温度±５℃の範囲の露点温度を有する湿り空気であることを特徴とする段ボールシート製造方法。
- 前記湿り空気の温度を生澱粉液のゲル化温度より１０℃以上高くかつ１００℃以下としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の段ボールシート製造方法。
- 前記段ボールシートがシングルフェーサで製造される片面段ボールシート、又はダブルフェーサで製造される両面段ボールシート若しくは複両面段ボールシートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の段ボールシート製造方法。
- 中芯及びライナの搬送装置と、中芯及びライナの搬送路に沿って設けられ波形に成形した中芯の段頂部に生澱粉液を塗布する塗布装置と、生澱粉液を塗布された中芯にライナを重ね合わせ、加熱及び加圧し生澱粉液をゲル化して該中芯とライナとを接合する接合装置とを備えた段ボールシート製造装置において、
前記接合装置の上流側に、生澱粉液を塗布された中芯の段頂部に湿り空気を吹き付ける吹付装置を設けたことを特徴とする段ボールシート製造装置。 - 前記湿り空気が生澱粉液のゲル化温度±５℃の範囲の露点温度を有する湿り空気であることを特徴とする請求項５に記載の段ボールシート製造装置。
- 前記吹付装置は、大気をスチームヒータに供給する送風機と、供給された大気を蒸気で加熱する該スチームヒータと、加熱された大気に蒸気を混合して湿り空気を製造するミキシングチャンバーと、中芯の搬送路に面して配置され該ミキシングチャンバーで製造された湿り空気を中芯段頂部に吹き付ける吹出部と、該ミキシングチャンバーと該吹出部間の湿り空気流路に設けられた圧力計、温度計及び露点計又は蒸気分圧計と、該圧力計、温度計及び露点計又は蒸気分圧計の検出値を入力し、該スチームヒータ及びミキシングチャンバーに供給される大気及び蒸気の流量を制御するコントローラと、からなることを特徴とする請求項５又は６に記載の段ボールシート製造装置。
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