JP2023154790A - 紙の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】付与効率に優れ、抄紙工程用薬品の効果を十分に発揮することができる紙の加工方法を提供すること。【解決手段】本発明は、抄紙工程における湿紙Ｘに抄紙工程用薬品を付与する紙の加工方法であって、プレスロールＰｒでプレスされた後のプレスパートＰ２、又は、ドライパートＰ３、を走行する湿紙Ｘであり、且つ、水分率を１０～６０％とした湿紙Ｘに対し、抄紙工程用薬品を付与する第１ステップと、該抄紙工程用薬品が付与された湿紙ＸをドライパートＰ３で乾燥させ紙とする第２ステップと、を有する紙Ｘ１の加工方法である。【選択図】図１

Description

本発明は、紙の加工方法に関し、更に詳しくは、抄紙工程における湿紙に抄紙工程用薬品を付与する紙の加工方法に関する。

抄紙工程は、いわゆる抄紙機を用いて紙を製造するための工程である。
抄紙工程においては、紙の生産性や物性を向上させる観点から、通常、紙力増強剤等の抄紙工程用薬品が用いられる。

ここで、抄紙工程において、抄紙工程用薬品の付与方法には、３つの方式が知られている。
すなわち、原料に、抄紙工程用薬品を予め添加する内添方式と、ワイヤーパートにおける湿紙に、抄紙工程用薬品を散布し、抄き合わせる層間方式と、ドライパート後の乾燥された紙に、抄紙工程用薬品を塗布し、再度、追加した乾燥設備で乾燥を行う表面方式とがある。

例えば、内添方式の具体例としては、両性ポリアクリルアミドを含有するポリアクリルアミド系内添紙力剤（例えば、特許文献1参照）や、原料パルプ、アミドアミン化合物及びポリアクリルアミド系紙力増強剤を含有する原紙と、澱粉、及びスチレン系サイズ剤を主成分とする表面サイズ剤から形成された含浸層と、顔料及び接着剤を含有する被覆層とを有する印刷用紙（例えば、特許文献２参照）等が知られている。
層間方式の具体例としては、高分子量カチオンポリマーをアニオン澱粉に吸着させて得た自己定着型澱粉の水性スラ リーを抄き合わせ層間へスプレーする板紙の製造方法（例えば、特許文献３参照）や、未糊化澱粉類、イオン性アクリルアミド系共重合体、水溶性アルミニウム化合物、並びに水溶性無機系電解質を含む混合物を湿紙表面へスプレーした後に抄き合わせる抄き合わせ紙の製造方法（例えば、特許文献４参照）等が知られている。
表面方式の具体例としては、（メタ）アクリルアミドと、アニオン性ビニルモノマーと、（メタ）アクリルアミド及びアニオン性ビニルモノマーに対して連鎖移動剤として（メタ）アリル基を有するモノマーとを重合して得られる重合体を含むポリアクリルアミド系表面紙力剤（例えば、特許文献５参照）や、（メタ）アクリルアミド（ａ１）、Ｎ置換（メタ）アクリルアミド類、（メタ）アリル基を有する不飽和モノマー、及びそれ以外のアニオン性不飽和モノマー成分の重合体を含む表面紙力増強剤（例えば、特許文献６参照）等が知られている。

特開２０１２－２５１２５２号公報 特開２０１８－６２７１５号公報 特開２００７－１６９８２１号公報 特開２０１８－３２３１号公報 特許第５９２０６７９号公報 特許第６７８４２０９号公報

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の内添方式においては、近年のリサイクル等に基づく原料の低質化に伴い、抄紙工程用薬品の効果の程度にばらつきが生じるという欠点がある。
上記特許文献３及び４に記載の層間方式においては、ワイヤーパートで付与した後、プレスパートで湿紙を除水する際に、抄紙工程用薬品の多くが水と共に流失してしまうため、付与効率が悪いという欠点がある。
上記特許文献５及び６に記載の表面方式においては、紙が乾燥されているため、抄紙工程用薬品が瞬時には浸透し難く、抄紙工程用薬品の効果を十分に発揮できないという欠点がある。
また、別途、乾燥設備を導入する必要があるため、コスト面、スペース面においても問題がある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、付与効率に優れ、抄紙工程用薬品の効果を十分に発揮することができる紙の加工方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、上述した３つの方式とは異なり、抄紙工程用薬品を付与するパートとして、湿紙をプレスして除水した後のプレスパート及びドライパートに着目した。
そして、紙の完全に乾燥させる前の所定の水分率となった湿紙に対し、抄紙工程用薬品を付与することとし、その後、湿紙を完全に乾燥させることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明は、抄紙工程における湿紙に抄紙工程用薬品を付与する紙の加工方法であって、プレスロールでプレスされた後のプレスパート、又は、ドライパート、を走行する湿紙であり、且つ、水分率を１０～６０％とした湿紙に対し、抄紙工程用薬品を付与する第１ステップと、該抄紙工程用薬品が付与された湿紙をドライパートで乾燥させ紙とする第２ステップと、を有する紙の加工方法である。
また、第１ステップにおける湿紙の水分率が４０～６０％であることが好ましい。

本発明は、抄紙工程用薬品が付与された後に、湿紙が接する下流側のドライヤーロールに対し、下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与する第３ステップを更に有し、抄紙工程用薬品が不揮発性の有効成分を含有するものであり、下流側ロール用汚染防止剤組成物が、有効成分のドライヤーロールへの付着を防止するための高沸点オイルを含有するものであり、第１ステップと第３ステップとを同時に行うことが好ましい。

本発明は、抄紙工程用薬品が付与される前に、湿紙が接する上流側のドライヤーロールに対し、上流側ロール用汚染防止剤組成物を付与する第４ステップを更に有し、第１ステップと第４ステップとを同時に行うことが好ましい。

本発明は、カンバスに対し、カンバス用汚染防止剤組成物を付与する第５ステップを更に有し、第１ステップと第５ステップとを同時に行うことが好ましい。

本発明においては、抄紙工程用薬品が紙力増強剤であり、有効成分が変性でんぷん又はポリアクリルアミドであり、高沸点オイルが、シリコーン系オイルであることが好ましい。
このとき、湿紙への有効成分の付与量が０．１～４．５ｇ／ｃｍ^２であり、ドライヤーロールへの高沸点オイルの付与量が１×１０^－３ｍｇ／ｃｍ^２以上であり、有効成分１質量部に対する高沸点オイルの付与量の割合が、２×１０^－７質量部以上であることが好ましい。

本発明においては、ドライパートが、複数配設されたドライヤーロールと、カンバスとを有するユニットを、直列的に複数配列させたものであり、少なくとも、第１ステップが最上流側のユニットで行われることが好ましい。

本発明の紙の加工方法においては、通常の抄紙工程に加え、第１ステップ及び第２ステップを有しているので、抄紙工程用薬品の効果が十分に付与された紙を製造することができる。
また、新たな乾燥設備等を導入する必要がなく、既存の設備で加工が行えるという利点もある。

本発明の紙の加工方法においては、第１ステップで、所定の水分率の湿紙に、抄紙工程用薬品を付与するので、付与された抄紙工程用薬品が水と共に落下（流失）することを抑制することができる。
また、湿紙の内部の水が呼び水となるので、抄紙工程用薬品を浸透させ易い。ちなみに、水分率１０％未満の乾燥させた紙の場合、抄紙工程用薬品を紙の内部の空気と置換させる必要があるので浸透させ難くなる。

そして、第２ステップで、抄紙工程用薬品が浸透した状態の湿紙を乾燥させるので、抄紙工程用薬品の有効成分が紙の内部にしっかりと保持されることになる。
これらのことにより、本発明の紙の加工方法よれば、抄紙工程用薬品の付与効率が優れると共に、抄紙工程用薬品の効果を十分に発揮させることが可能となる。

本発明の紙の加工方法においては、第３ステップを有することにより、湿紙が案内されるドライヤーロールの抄紙工程用薬品に起因する汚染を防止することができる。
また、第３ステップにおいては、抄紙工程用薬品が付与された湿紙が接するドライヤーロールに対し、下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与するので、湿紙のドライヤーロールとの接触面側に下流側ロール用汚染防止剤組成物が付着することになる。
そして、接触面側に下流側ロール用汚染防止剤組成物が付着した湿紙は、その状態で、更に下流側に案内されるので、下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与した位置にあるドライヤーロールより下流側のドライヤーロールにも下流側ロール用汚染防止剤組成物が間接的に付着されることとなる。その結果、下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与した位置にあるドライヤーロールより下流側のドライヤーロールの汚染も防止することが可能となる。

本発明の紙の加工方法においては、下流側ロール用汚染防止剤組成物が、抄紙工程用薬品の有効成分のドライヤーロールへの付着を防止するための高沸点オイルを含有する場合、ドライヤーロール表面に汚染を防止するための被膜を容易に形成することができる。
なお、高沸点オイルは、液状であるため、固形状と比較して、表面積が大きく、瞬時にドライヤーロール表面に広がり易い。

本発明の紙の加工方法においては、第４ステップを有することにより、湿紙が案内されるドライヤーロールのドライパート以前の工程に起因する汚染を防止することができる。
これにより、クリーンな状態のドライヤーロールに案内された湿紙に、抄紙工程用薬品を付与することが可能となる。
また、上述したことと同様に、ドライヤーロールを介して上流側ロール用汚染防止剤組成物が付着した湿紙は、その状態で、更に下流側に案内されるので、上流側ロール用汚染防止剤組成物を付与したドライヤーロールより下流側のドライヤーロールにも上流側ロール用汚染防止剤組成物が間接的に付着されることとなる。その結果、上流側ロール用汚染防止剤組成物を付与したドライヤーロールより下流側のドライヤーロールの汚染も防止することが可能となる。

本発明の紙の加工方法においては、第５ステップを有しているので、湿紙を押圧するカンバスの汚染を防止することができる。

本発明の紙の加工方法においては、第１ステップと、第３ステップとを同時に行う場合、紙を製造しながら、湿紙への抄紙工程用薬品の付与、及び、ドライヤーロールへの下流側ロール用汚染防止剤組成物の付与、が行われるので、ドライヤーロールに、抄紙工程用薬品の有効成分が付着して、蓄積される前に、それを除去することが可能となる。
これにより、歩留まりが低下することを防止することができる。
同様に、第１ステップと、第４ステップとを同時に行う場合、紙を製造しながら、湿紙への抄紙工程用薬品の付与、及び、ドライヤーロールへの上流側ロール用汚染防止剤組成物の付与、が行われるので、ドライヤーロールをクリーンにした後、速やかに抄紙工程用薬品が付与されることになる。
これにより、歩留まりが低下することを防止することができる。
同様に、第１ステップと、第５ステップとを同時に行う場合、紙を製造しながら、湿紙への抄紙工程用薬品の付与、及び、カンバスへのカンバス用汚染防止剤組成物の付与、が行われるので、カンバスの汚染により、歩留まりが低下することを防止することができる。

本発明の紙の加工方法においては、抄紙工程用薬品を紙力増強剤とし、有効成分を変性でんぷん又はポリアクリルアミドとした場合、高沸点オイルを、シリコーン系オイルとすることにより、有効成分による汚染を、高沸点オイルにより十分に防止することができる。
このとき、湿紙への有効成分の付与量を上記範囲内とし、ドライヤーロールへの高沸点オイルの付与量を上記範囲内とし、有効成分と高沸点オイルとの付与量の割合を上記範囲内とすることにより、抄紙工程用薬品の効果を十分に発揮することができ、且つ、ドライヤーロールの汚染も十分に防止することができる。
すなわち、抄紙工程用薬品の効果と、汚染防止剤組成物の効果をバランス良く発揮させることが可能となる。

本発明の紙の加工方法においては、第１ステップが、ドライパートにおける複数のユニットのうち、最上流側のユニットで行われることにより、抄紙工程用薬品が付与された後も、十分に湿紙を乾燥する領域があるので、乾燥不良が生じることを防止できる。

図１は、本発明に係る紙の加工方法が行われる抄紙工程の概略を示す側面図である。 図２は、本実施形態に係る紙の加工方法が行われるドライパートの１つのユニットの概略を示す側面図である。 図３は、図２に示す第１ユニットの、抄紙工程用薬品を付与するドライヤーロールと、その前後のドライヤーロールとを示す部分側面図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

本発明は、抄紙工程における湿紙に抄紙工程用薬品を付与する紙の加工方法である。すなわち、抄紙工程で紙を製造する際に、後述するように、湿紙に抄紙工程用薬品を付与することで、当該抄紙工程用薬品の有効成分を含有する紙を製造する方法である。
なお、本明細書において、「上流」とは湿紙の搬送経路における上流を意味し、「下流」とは湿紙の搬送経路における下流を意味する。

図１は、本発明に係る紙の加工方法が行われる抄紙工程の概略を示す側面図である。
図１に示すように、紙の加工方法において、抄紙工程は、水中にパルプが分散された原料Ｍを抄紙用の網（ワイヤー）Ｗに載せ、余分な水を自然落下させることにより湿紙とするためのワイヤーパートＰ１と、湿紙Ｘを一対のプレスロールＰｒ間に通し、フェルトＦを介してプレスロールＰｒで押圧することにより、湿紙Ｘ中の水分をフェルトＦに移行させ、これにより湿紙Ｘに含まれる水分の多くを除水するプレスパートＰ２と、プレスパートＰ２を通過した湿紙Ｘを、ドライヤーロール（図示しない）に接触させることで乾燥させ、紙とするためのドライパートＰ３と、カレンダーロールＣ間に通して、紙Ｘ１の表面の凹凸を平滑化するためのカレンダーパートＰ４と、紙を巻き取るためのリールパートＰ５とを有する。

紙Ｘ１の加工方法は、上述した抄紙工程に加え、後述するように、第１ステップ、第２ステップ、第３ステップ、第４ステップ及び第５ステップを更に有している。
また、第１ステップ、第２ステップ、第３ステップ、第４ステップ及び第５ステップは、何れも、稼働中のドライパートＰ３で行われる。
すなわち、湿紙Ｘがドライパートを走行した状態で行われる。
なお、抄紙工程におけるドライパートＰ３以外の各パートは、一般の工程と同じであるので、その詳細な説明については省略する。

ドライパートＰ３は、湿紙Ｘを乾燥させるためのパートである。
紙Ｘ１の加工方法において、ドライパートＰ３は、直列的に配列させた上流側の第１ユニットＰ３１と、下流側の第２ユニットＰ３２を有している。
したがって、紙Ｘ１の加工方法においては、プレスパートＰ２を経た湿紙Ｘが、先に第１ユニットＰ３１に案内され、第１ユニットＰ３１を出た後、続けて、第２ユニットＰ３２に案内され、第２ユニットＰ３２を出た後、カレンダーパーＰ４に案内されることになる。
なお、第１ユニットＰ３１及び第２ユニットＰ３２における温度等の乾燥条件は同一であっても異なっていてもよい。

図２は、本実施形態に係る紙の加工方法行われるドライパートの第１ユニットの概略を示す側面図である。なお、図２においては、ドライヤーロールＤＲ及びカンバスＫを収容する筐体の記載を省略している。
図２に示すように、紙Ｘ１の加工方法において、第１ユニットＰ３１は、湿紙Ｘを案内すると共に、当該湿紙Ｘを乾燥させるために複数配設されたドライヤーロールＤＲと、湿紙ＸをドライヤーロールＤＲに押し付けるためのカンバスＫと、当該カンバスＫを案内するためのカンバスロールＫＲと、ドライヤーロールＤＲ表面に付着した異物（ピッチ等の汚染物を含む）を掻き取るためのドクターブレードＤＢと、これらを収容する筐体（図示しない）とを有する。
なお、ドクターブレードは、任意のドライヤーロールに適宜取り付けられる（図３参照）。

図１に示すように、第２ユニットＰ３２は、第１ユニットＰ３１と同様に、複数配設されたドライヤーロールと、カンバスと、カンバスロールと、ドクターブレードと、これらを収容する筐体とを有している。
また、第１ユニットＰ３１は、１つのカンバスＫが、上段のドライヤーロールＤＲ及び下段のドライヤーロールＤＲの両方に案内される、いわゆるシングルカンバスとなっているのに対し、第２ユニットＰ３２は、上段のドライヤーロールＤＲに案内されるカンバスＫと、下段のドライヤーロールＤＲに案内されるカンバスＫとを有する、いわゆるダブルカンバスとなっている。
また、第１ユニットＰ３１と第２ユニットＰ３２との間に、湿紙Ｘを案内するためのロールが別途設けられていてもよい。

紙Ｘ１の加工方法において、湿紙Ｘは、第１ユニットＰ３１に進入すると、カンバスＫに押圧されながら、加熱された複数のドライヤーロールＤＲに順次接触し、下流側に案内される。
したがって、湿紙Ｘは、下流側に行くほど、乾燥が施され、水分率が低くなる。
なお、第１ユニットＰ３１を退出した湿紙Ｘは、次いで、第２ユニットＰ３２に進入し、同様に乾燥が施される。
そして、第２ユニットＰ３２を退出した湿紙Ｘは十分に乾燥された紙Ｘ１の状態となる。

紙Ｘ１の加工方法において、第１ステップは、ドライパートＰ３を走行し、且つ所定の水分率となった湿紙Ｘに対し、直接、抄紙工程用薬品を付与するステップである。なお、抄紙工程用薬品については後述する。
第１ステップは、ドライパートＰ３を走行する湿紙Ｘに対して行われるので、付与される抄紙工程用薬品が水と共に落下することを抑制することができる。

ここで、第１ステップは、最上流側に位置する第１ユニットＰ３１で行われることが好ましい。
この場合、第１ユニットＰ３１で湿紙Ｘに抄紙工程用薬品を付与した後、当該湿紙を乾燥するためのドライパートＰ３の領域が十分な広さとならない場合があるが、下流側に第２ユニットＰ３２があるので、当該第２ユニットで十分に当該湿紙を乾燥させることが可能となる。これにより、乾燥不良が生じることを防止できる。

第１ステップにおいて、抄紙工程用薬品を付与する際の湿紙Ｘの水分率は、１０～６０％であり、４０～６０％であることが好ましい。この場合、湿紙Ｘに残存する内部の水が呼び水となるので、抄紙工程用薬品を浸透させ易くなるという利点がある。
また、湿紙Ｘの水分率が１０％未満であると、抄紙工程用薬品を紙の内部の空気と置換させる必要があるので、抄紙工程用薬品が湿紙Ｘの内部に浸透し難くなるという欠点があり、湿紙Ｘの水分率が６０％を超えると、乾燥に時間を要すると共に、第１ユニットＰ３１内における水蒸気の量が多くなるため、抄紙工程用薬品が飛散して浮遊し易くなるという欠点がある。
この場合、抄紙工程用薬品が第１ユニットＰ３１内を汚染させる恐れがある。
なお、本明細書において、水分率とは、重量基準の含水率であり、水分を含む湿紙Ｘの重量に対する水分のみの重量の割合である。

図３は、図２に示す第１ユニットの、抄紙工程用薬品を付与するドライヤーロールと、その前後のドライヤーロールとを示す部分側面図である。
図３に示すように、第１ステップにおいて、抄紙工程用薬品を付与する位置は、湿紙Ｘの水分率が所定の範囲内となった位置であれば特に限定されないが、少なくとも、湿紙ＸがドライヤーロールＤＲ（以下抄紙工程用薬品が付与されるドライヤーロールを「ドライヤーロールＤＲ１」ともいう。）に接している際に付与することが好ましい。
例えば、付与方法が散布方式の場合、付与される抄紙工程用薬品の多くが湿紙を通過してしまうことをドライヤーロールＤＲ１が防止し、抄紙工程用薬品の多くを表面に留めることが可能となる。
また、付与方法が塗布方式の場合、塗布具が湿紙Ｘを押すことによる湿紙Ｘの張力変化を防止することができる。

第１ステップにおいて、抄紙工程用薬品の付与方法としては、特に限定されないが、例えば、散布装置を用い離れた位置から吹き付ける散布方式、スポンジ等の塗布具を用い直接塗布する塗布方式等が用いられる。
これらの中でも、付与方法としては、均一性の観点から、スプレーＳＰ１（散布方式）を用いてドライヤーロールＤＲ１に接する湿紙Ｘに抄紙工程用薬品の付与を行うことが好ましい。

また、スプレーＳＰ１を支持する支柱は、特に限定されないが、例えば、ドライヤーロールＤＲ１の上流側のドライヤーロールＤＲに取り付けられたドクターブレードＤＢを支持するフレーム（図示しない）や、ドライヤーロールＤＲを支持するフレーム（図示しない）等に取り付けられる。
このため、スプレーＳＰ１は、任意の位置に配置することが可能となっている。
なお、この場合、支柱は、支柱を短くできるという観点から、ドクターブレードＤＢを支持するフレームに取り付けることが好ましい。

紙Ｘ１の加工方法において、第２ステップは、第１ステップにおいて抄紙工程用薬品が付与された湿紙Ｘを、乾燥させ、紙とするステップである。
なお、紙Ｘ１の加工方法においては、第１ユニットＰ３１及び第２ユニットＰ３２で第２ステップが行われるが、それより下流側に既存の乾燥設備を有する場合は、当該乾燥設備で第２ステップを行ってもよい。

紙Ｘ１の加工方法においては、第１ステップ及び第２ステップを行うことにより、抄紙工程用薬品が湿紙Ｘの表面及び内部に付与された状態で、湿紙Ｘが乾燥されるので、抄紙工程用薬品の付与効率が優れると共に、抄紙工程用薬品の効果を十分に発揮させることが可能となる。
また、一旦乾燥させた後は抄紙工程用薬品を付与しないので、新たな乾燥設備等を導入する必要がなく、既存の設備で加工が行えるという利点もある。

紙Ｘ１の加工方法において、第３ステップは、第１ステップにおいて抄紙工程用薬品が付与された後に、湿紙Ｘが接する下流側のドライヤーロールＤＲ（以下下流側ロール用汚染防止剤組成物が付与されるドライヤーロールを「ドライヤーロールＤＲ２」ともいう。）に対し、下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与するステップである。
すなわち、抄紙工程用薬品が付与される際に、湿紙が接するドライヤーロールＤＲ１より下流側のドライヤーロールＤＲ２に対し、下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与するステップである。
なお、下流側ロール用汚染防止剤組成物については後述する。
したがって、紙Ｘ１の加工方法においては、第１ステップ及び第３ステップを終えた後に、第２ステップを終えることになる。
ちなみに、第１ステップにおいては、紙Ｘに抄紙工程用薬品の効果を付与するため、湿紙Ｘに抄紙工程用薬品を直接付与しているが、第３ステップにおいては、ドライヤーロールＤＲ２の汚染を防止するためドライヤーロールＤＲ２に下流側ロール用汚染防止剤組成物を直接付与している。

第３ステップにおいて、下流側ロール用汚染防止剤組成物の付与方法としては、特に限定されないが、例えば、散布装置を用い離れた位置から吹き付ける散布方式、スポンジ等の塗布具を用い直接塗布する塗布方式等が用いられる。
これらの中でも、付与方式としては、均一性の観点から、スプレーＳＰ２（散布方式）を用いて下流側ロール用汚染防止剤組成物の付与を行うことが好ましい。
なお、スプレーＳＰ２を支持する支柱は、上述したスプレーＳＰ１と同様に、例えば、ドライヤーロールＤＲに取り付けられたドクターブレードＤＢを支持するフレームや、ドライヤーロールＤＲを支持するフレーム等に取り付けられる。

第３ステップにおいては、ドライヤーロールＤＲ２に下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与することにより、下流側ロール用汚染防止剤組成物による被膜が形成される。
これにより、抄紙工程用薬品が付与された湿紙が接することにより、ドライヤーロールＤＲ２に、抄紙工程用薬品に起因する汚染が生じることを防止することができる。

また、第３ステップにおいては、下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与されたドライヤーロールＤＲ２に、湿紙Ｘが接することにより、湿紙ＸのドライヤーロールＤＲ２との接触面側に一定量の下流側ロール用汚染防止剤組成物が付着することになる。
そして、下流側ロール用汚染防止剤組成物が付着した湿紙Ｘは、その状態で、更に下流側のドライヤーロールＤＲに接することにより、下流側ロール用汚染防止剤組成物が間接的にそのドライヤーロールＤＲに転移することとなる。その結果、下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与したドライヤーロールＤＲ２より下流側のドライヤーロールＤＲについても、抄紙工程用薬品に起因する汚染が生じることを防止することが可能となる。

このとき、下流側ロール用汚染防止剤組成物が付与されるドライヤーロールＤＲ２は、抄紙工程用薬品が付与された直後の湿紙Ｘが最初に接するドライヤーロールＤＲ２であることが好ましい。
すなわち、ドライヤーロールＤＲ１とドライヤーロールＤＲ２とは湿紙の搬送経路において連続していることが好ましい。
これにより、ドライヤーロールＤＲ全体において、抄紙工程用薬品に起因する汚染を防止することができる。

図２に戻り、紙Ｘ１の加工方法において、第４ステップは、第１ステップにおいて抄紙工程用薬品が付与される前に、湿紙Ｘが接する上流側のドライヤーロールＤＲ（以下上流側ロール用汚染防止剤組成物が付与されるドライヤーロールを「ドライヤーロールＤＲ３」ともいう。）に対し、上流側ロール用汚染防止剤組成物を付与するステップである。
なお、上流側ロール用汚染防止剤組成物については後述する。
したがって、紙Ｘ１の加工方法においては、第１ステップ、第３ステップ及び第４ステップを終えた後に、第２ステップを終えることになる。
ちなみに、第４ステップにおいては、第３ステップと同様に、ドライヤーロールＤＲ３の汚染を防止するためドライヤーロールＤＲ３に上流側ロール用汚染防止剤組成物を直接付与している。

第４ステップにおいて、上流側ロール用汚染防止剤組成物の付与方法としては、特に限定されないが、例えば、散布装置を用い離れた位置から吹き付ける散布方式、スポンジ等の塗布具を用い直接塗布する塗布方式等が用いられる。
これらの中でも、付与方式としては、均一性の観点から、スプレーＳＰ３（散布方式）を用いて下流側ロール用汚染防止剤組成物の付与を行うことが好ましい。
なお、スプレーＳＰ３を支持する支柱は、上述したスプレーＳＰ１と同様に、例えば、ドライヤーロールＤＲに取り付けられたドクターブレードＤＢを支持するフレームや、ドライヤーロールＤＲを支持するフレーム等に取り付けられる。

第４ステップにおいては、ドライヤーロールＤＲ３に上流側ロール用汚染防止剤組成物を付与することにより、上流側ロール用汚染防止剤組成物による被膜が形成される。
これにより、湿紙が案内されるドライヤーロールＤＲ３のドライパートＰ３以前の工程に起因する汚染を防止することができる。
その結果、クリーンな状態のドライヤーロールＤＲに案内された湿紙Ｘに、抄紙工程用薬品を付与することが可能となる。

また、第４ステップにおいては、上流側ロール用汚染防止剤組成物を付与されたドライヤーロールＤＲ３に、後続の湿紙Ｘが接することにより、湿紙ＸのドライヤーロールＤＲ３との接触面側に一定量の上流側ロール用汚染防止剤組成物が付着することになる。
そして、上流側ロール用汚染防止剤組成物が付着した湿紙Ｘは、その状態で、更に下流側のドライヤーロールＤＲに接することにより、上流側ロール用汚染防止剤組成物が間接的にそのドライヤーロールＤＲに転移することとなる。
その結果、上流側ロール用汚染防止剤組成物を付与したドライヤーロールＤＲ３より下流側のドライヤーロールＤＲについても、湿紙が案内されるドライヤーロールＤＲのドライパートＰ３以前の工程に起因する汚染を防止することができる。

このとき、下流側ロール用汚染防止剤組成物が付与されるドライヤーロールＤＲ３は、最上流側のドライヤーロールＤＲ３であることが好ましい。これにより、ドライヤーロールＤＲ全体において、ドライパートＰ３以前の工程に起因する汚染を防止することができる。

紙Ｘ１の加工方法において、カンバスＫに対し、カンバス用汚染防止剤組成物を付与するステップである。
なお、カンバス用汚染防止剤組成物については後述する。
ちなみに、第５ステップにおいては、カンバスＫの汚染を防止するためカンバスＫにカンバス用汚染防止剤組成物を直接付与しているが、カンバスロールＫＲに付与することで、間接的にカンバスＫに付与してもよい。

第５ステップにおいて、カンバス用汚染防止剤組成物の付与方法としては、特に限定されないが、例えば、散布装置を用い離れた位置から吹き付ける散布方式、スポンジ等の塗布具を用い直接塗布する塗布方式等が用いられる。
これらの中でも、付与方式としては、均一性の観点から、スプレーＳＰ４（散布方式）を用いて下流側ロール用汚染防止剤組成物の付与を行うことが好ましい。
なお、スプレーＳＰ４を支持する支柱は、例えば、カンバスロールＫＲを支持するフレーム等に取り付けられる。

第５ステップにおいては、カンバスＫにカンバス用汚染防止剤組成物を付与することにより、カンバス用汚染防止剤組成物による被膜が形成される。
これにより、カンバスＫの汚染を防止することができる。その結果、カンバスＫが湿紙を押圧する際に、汚れが転移することを防止できる。

紙Ｘ１の加工方法において、第１ステップ、第２ステップ、第３ステップ、第４ステップ及び第５ステップを行う順序は、特に限定されないが、同時に行うことが好ましい。
この場合、紙Ｘ１を製造しながら、湿紙Ｘへの抄紙工程用薬品の付与と、ドライヤーロールへの下流側ロール用汚染防止剤組成物及び上流側ロール用汚染防止剤組成物の付与と、カンバスへのカンバス用汚染防止剤組成物の付与と、が行われるので、歩留まりが低下することを防止することができる。

抄紙工程用薬品は、抄紙工程で、紙の生産性や物性を向上させるための薬品である。
紙Ｘ１の加工方法においては、湿紙Ｘ１がドライパートＰ３を走行するため、抄紙工程用薬品は、不揮発性の有効成分を含むものが好適に用いられる。
ここで、不揮発性とは、抄紙工程用薬品のうち、乾燥で水を除去した場合に、残存する全ての成分を意味する。すなわち、水と共に除去される成分は除かれる。
また、有効成分とは、抄紙工程用薬品に基づく効果を発揮させることができる成分のうちの主成分を意味する。
なお、水による流失やマイグレーションを抑制するため、有効成分は、固形分を含むものであることが好ましい。

抄紙工程用薬品としては、特に限定されないが、例えば、紙力増強剤、サイズ剤、撥水剤、難燃剤、剥離剤、柔軟剤、保水剤、改質剤等が挙げられる。
なお、本実施形態に係る紙Ｘ１の加工方法においては、抄紙工程用薬品として、紙力増強剤を用いている。

紙力増強剤は、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン、ポリビニルアミン、カチオン化デンプン、ポリアクリルアミド系コポリマー、変性でんぷん、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等を含むものが好適に用いられる。
これらの中でも、紙力増強剤は、変性でんぷん又はポリアクリルアミドを含むものであることが好ましい。この場合、水分率１０～６０％の湿紙に付与するという条件下において、紙力増強の効果を十分に発揮させることができる。

下流側ロール用汚染防止剤組成物は、有効成分のドライヤーロールＤＲへの付着を防止するためのものであり、高沸点オイルを含有する。
この場合、ドライヤーロールＤＲ２表面に汚染を防止するための被膜を容易に形成することができる。
すなわち、高沸点オイルが、液状であるため、固形分と比較して、表面積が大きく、瞬時に広がり易い。

高沸点オイルとしては、特に限定されないが、汚染防止効果、安全性等の観点から、シリコーン系オイルが好適に用いられる。
また、シリコーン系オイルの中でも、汚染防止効果の観点から、ジメチルシリコーンオイル、又は、水素原子を変性基に置換した変性シリコーンオイルを採用することが好ましい。

変性シリコーンオイルとしては、例えば、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が挙げられる。
なお、これらは、単独で用いても複数を混合して用いてもよい。

これらの中でも、シリコーン系オイルは、汚染防止効果、分散性及び汎用性の観点から、ジメチルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル及びポリエーテル変性シリコーンオイルからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、汚染防止効果が特に優れることから、アミノ変性シリコーンオイルであることがより好ましい。

ここで、有効成分が変性でんぷん又はポリアクリルアミドであり、高沸点オイルが、シリコーン系オイルである場合、湿紙Ｘへの抄紙工程用薬品の有効成分の付与量が０．１～４．５ｇ／ｃｍ^２であることが好ましい。
有効成分の付与量が０．１ｇ／ｃｍ^２未満であると、付与量が上記範囲内にある場合と比較して、抄紙工程用薬品による効果が十分に発揮されない場合があり、有効成分の付与量が４．５ｇ／ｃｍ^２を超えると、付与量が上記範囲内にある場合と比較して、紙とした後に、有効成分が紙から簡単に脱落する恐れがある。

ドライヤーロールＤＲ２への高沸点オイルの付与量が１×１０^－３ｍｇ／ｃｍ^２以上であることが好ましく、１×１０^－３～８００ｍｇ／ｃｍ^２以下であることがより好ましい。
高沸点オイルの付与量が１×１０^－３ｍｇ／ｃｍ^２未満であると、付与量が上記範囲内にある場合と比較して、汚染防止効果が不十分となる恐れがある。
なお、高沸点オイルの付与量が８００ｍｇ／ｃｍ^２を超えても、高沸点オイルによる汚染防止効果は向上せず、一方で、高沸点オイル自体が固化蓄積して、汚染物となる恐れがある。

有効成分１質量部に対する高沸点オイルの付与量の割合が、２×１０^－７質量部以上であることが好ましく、２×１０^－７～８質量部であることがより好ましい。
この場合、抄紙工程用薬品の効果を十分に発揮することができ、且つ、ドライヤーロールの汚染も十分に防止することができる。
すなわち、抄紙工程用薬品の効果と、汚染防止剤組成物の効果をバランス良く発揮させることが可能となる。

有効成分１質量部に対する高沸点オイルの付与量の割合が２×１０^－７質量部未満であると、付与量の割合が上記範囲内にある場合と比較して、有効成分による汚染を防止することが不十分となる恐れがある。
なお、有効成分１質量部に対する高沸点オイルの付与量の割合が８質量部を超えると、高沸点オイルによる汚染防止効果は向上しない。

上流側ロール用汚染防止剤組成物は、湿紙が案内されるドライヤーロールＤＲ３のドライパートＰ３以前の工程に起因する汚染を防止するためのものであり、カンバス用汚染防止剤組成物は、カンバスの汚染を防止するためのものである。
上流側ロール用汚染防止剤組成物及びカンバス用汚染防止剤組成物は、上述した下流側ロール用汚染防止剤組成物と同じものを採用することができる。
なお、上流側ロール用汚染防止剤組成物、下流側ロール用汚染防止剤組成物、及び、カンバス用汚染防止剤組成物は、互いに同じ組成であっても、異なる組成であってもよい。

抄紙工程用薬品、上流側ロール用汚染防止剤組成物、下流側ロール用汚染防止剤組成物、及び、カンバス用汚染防止剤組成物は、何れも、その粘度を５００ｃｐｓ以下とすることが好ましく、１～２００ｃｐｓとすることがより好ましい。
また、抄紙工程用薬品、上流側ロール用汚染防止剤組成物、下流側ロール用汚染防止剤組成物、及び、カンバス用汚染防止剤組成物は、その表面張力を６０ｍＮ／ｍ以下とすることが好ましい。
これらの場合、飛散を抑制すると共に、効率良く対象物に付与することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

本実施形態に係る紙Ｘ１の加工方法においては、抄紙工程用薬品を付与する第１ステップＳ１をドライパートＰ３で行っているが、プレスロールＰｒでプレスされた後のプレスパートＰ２で行ってもよい。すなわち、プレスロールＰｒでプレスされた後の湿紙Ｘが案内され、ドライパートＰ３に進入する前に、上述した水分率を満たす場合、第１ステップを行ってもよい。
その後、第２ステップが行われる。
また、この場合、湿紙が接する下流側のドライヤーロールに対し、下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与する第３ステップは、ドライパートＰ３における最上流側のドライヤーロールに対し、下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与することが好ましい。
また、第４ステップは行われないことになる。

本実施形態に係る紙Ｘ１の加工方法においては、原料に、抄紙工程用薬品を予め添加することを除外するものではなく、ワイヤーパートにおける湿紙に、抄紙工程用薬品を散布し、抄き合わせることを除外するものではなく、ドライパート後の乾燥された紙に、抄紙工程用薬品を塗布し、再度、追加した乾燥設備で乾燥を行うことを除外するものではない。
すなわち、上記紙Ｘ１の加工方法は、内添方式、層間方式、表面方式等と併用することができる。

本実施形態に係る紙Ｘ１の加工方法においては、ワイヤーパートＰ１、プレスパートＰ２、ドライパートＰ３、カレンダーパートＰ４及びリールパートＰ５を備えているが、カレンダーパートＰ４及びリールパートＰ５は、必須ではない。
また、本実施形態に係る紙Ｘ１の加工方法は、第１ステップ、第２ステップ、第３ステップ、第４ステップ及び第５ステップを有しているが、第３ステップ、第４ステップ及び第５ステップは必須ではない。

本実施形態に係る紙Ｘ１の加工方法においては、ドライパートＰ３が、直列的に配列させた上流側の第１ユニットＰ３１と、下流側の第２ユニットＰ３２を有しているが、第２ユニットＰ３２は必須ではない。
また、更に別のユニットを有し、これが直列的に更に配列されていてもよい。
なお、ユニットを複数有する場合、第１ステップが最上流側のユニットで行われることが好ましい。
この場合、抄紙工程用薬品が付与された後も、十分に湿紙を乾燥する領域があるので、乾燥不良が生じることを防止できる。

本実施形態に係る紙Ｘ１の加工方法においては、抄紙工程用薬品として、紙力増強剤を用いているが、抄紙工程用薬品が、歩留剤の場合、例えば、硫酸アルミニウム、ポリアクリルアミド、でんぷん類等が含まれ、それが有効成分となる。
また、濾水剤の場合は、例えば、主成分として、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、カチオン化デンプン等が含まれ、それが有効成分となる。
また、粘剤の場合は、例えば、主成分として、トロロアオイ、ポリアクリルアミド等が含まれ、それが有効成分となる。
また、サイズ剤の場合は、例えば、主成分として、魯迅石鹸、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、ポリビニルアルコール等が含まれ、それが有効成分となる。
また、嵩高剤の場合は、例えば、主成分として、脂肪酸エステル等が含まれ、それが有効成分となる。

本発明に係る紙の加工方法は、抄紙工程において、抄紙工程用薬品を付与する方法、すなわち、抄紙工程用薬品が付与された紙を製造する方法として利用できる。
本発明に係る紙の加工方法によれば、付与効率に優れ、抄紙工程用薬品の効果を十分に発揮することができる紙を製造することができる。

Ｃ・・・カレンダーロール
ＤＢ・・・ドクターブレード
ＤＲ，ＤＲ１，ＤＲ２，ＤＲ３・・・ドライヤーロール
Ｆ・・・フェルト
Ｋ・・・カンバス
ＫＲ・・・カンバスロール
Ｍ・・・原料
Ｐ１・・・ワイヤーパート
Ｐ２・・・プレスパート
Ｐ３・・・ドライパート
Ｐ３１・・・第１ユニット
Ｐ３２・・・第２ユニット
Ｐ４・・・カレンダーパート
Ｐ５・・・リールパート
Ｐｒ・・・プレスロール
ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４・・・スプレー
Ｗ・・・網
Ｘ・・・湿紙
Ｘ１・・・紙

Claims (8)

1. 抄紙工程における湿紙に抄紙工程用薬品を付与する紙の加工方法であって、
   前記プレスロールでプレスされた後の前記プレスパート、又は、ドライパート、を走行する湿紙であり、且つ、水分率を１０～６０％とした湿紙に対し、前記抄紙工程用薬品を付与する第１ステップと、
   該抄紙工程用薬品が付与された前記湿紙を前記ドライパートで乾燥させ紙とする第２ステップと、
   を有する紙の加工方法。
2. 前記第１ステップにおける前記湿紙の水分率が４０～６０％である請求項１記載の紙の加工方法。
3. 前記抄紙工程用薬品が付与された後に、前記湿紙が接する下流側のドライヤーロールに対し、下流側ロール用汚染防止剤組成物を付与する第３ステップを更に有し、
   前記抄紙工程用薬品が不揮発性の有効成分を含有するものであり、
   前記下流側ロール用汚染防止剤組成物が、前記有効成分の前記ドライヤーロールへの付着を防止するための高沸点オイルを含有するものであり、
   前記第１ステップと前記第３ステップとを同時に行う請求項１記載の紙の加工方法。
4. 前記抄紙工程用薬品が付与される前に、前記湿紙が接する上流側の前記ドライヤーロールに対し、上流側ロール用汚染防止剤組成物を付与する第４ステップを更に有し、
   前記第１ステップと前記第４ステップとを同時に行う請求項３記載の紙の加工方法。
5. 前記カンバスに対し、カンバス用汚染防止剤組成物を付与する第５ステップを更に有し、
   前記第１ステップと前記第５ステップとを同時に行う請求項４記載の紙の加工方法。
6. 前記抄紙工程用薬品が紙力増強剤であり、
   前記有効成分が変性でんぷん又はポリアクリルアミドであり、
   前記高沸点オイルが、シリコーン系オイルである請求項３記載の紙の加工方法。
7. 前記湿紙への前記有効成分の付与量が０．１～４．５ｇ／ｃｍ^２であり、
   前記ドライヤーロールへの前記高沸点オイルの付与量が１×１０^－３ｍｇ／ｃｍ^２以上であり、
   前記有効成分１質量部に対する前記高沸点オイルの付与量の割合が、２×１０^－７質量部以上である請求項３～６のいずれか１項に記載の紙の加工方法。
8. 前記ドライパートが、複数配設されたドライヤーロールと、カンバスとを有するユニットを、直列的に複数配列させたものであり、
   少なくとも、前記第１ステップが最上流側の前記ユニットで行われる請求項３～６のいずれか１項に記載の紙の加工方法。
   
   

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