JP2882881B2 - パルプ製品のコーティング方法および装置 - Google Patents

パルプ製品のコーティング方法および装置

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JP2882881B2
JP2882881B2 JP8502673A JP50267395A JP2882881B2 JP 2882881 B2 JP2882881 B2 JP 2882881B2 JP 8502673 A JP8502673 A JP 8502673A JP 50267395 A JP50267395 A JP 50267395A JP 2882881 B2 JP2882881 B2 JP 2882881B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、広くは、コーティング物質の膜を、紙また
は板紙抄紙機におけるパルプ製品のウェブに塗布する方
法および装置に関する。本発明の方法では、コーティン
グ物質は、多量低速霧化スプレーミストの形態をなして
パルプ製品のウェブの表面に指向される。本発明の装置
には、コーティング物質の多量低速霧化スプレーミスト
を形成するための、パルプ製品のウェブに隣接して支持
される複数の大容量低圧スプレーガンが設けられてい
る。
発明の背景 紙、板紙等のパルプ製品は、長網抄紙機、ダブルワイ
ヤマシンおよび円網抄紙機等の大形機械で商業的に製造
される。製造工程において、木材パルプ、ラグまたは再
生紙繊維等を繊維を含むパルプ原料が、大量の水中の填
料、歩留り助剤、顔料、凝集剤、消泡剤またはバインダ
等の適当な添加剤と混合されてスラリを形成する。
長網抄紙機、ダブルワイヤマシンおよび円網抄紙機に
は、機械の成形セクションに種々のスクリーンが設けら
れている。長網抄紙機は移動する無端長網スクリーンを
有し、ダブルワイヤマシンは２つの無端ワイヤスクリー
ンを有し、円網抄紙機は円筒状の回転スクリーンを有し
ている。
長網抄紙機では、パルプ原料のスラリが、ヘッドボッ
クスから、機械の成形セクションでの連続的に移動する
長網上に供給される。スラリ長網上で機械の成形セクシ
ョンを下流側に前進するとき、パルプ原料の水の初期水
分が、長網を通って水切りされて排出ユニット内に排出
され、長網上に支持されたパルプ製品のウェブを形成す
る。長網の下流側端部の近くで、長網の下面に接触して
いるサクションボックスにより、水分がウェブから更に
強制的に除去される。
パルプ製品のウェブが長網の端部に到達すると、ウェ
ブはサクションクーチロール上に通され、該サクション
クーチロールはパルプ製品のウェブから更に水分を抽出
する。水分が抽出されたウェブは、パルプ製品の自立ウ
ェブとしてサクションクーチロールから出て長網から剥
離され、更に、水分を除去しかつ製品の表面および仕上
げを向上させるため、プレス、乾燥およびカレンダリン
グ等の加工を受ける。
或る用途、より詳しくは、軽量被覆紙および機械仕上
げ被覆紙のような印刷用の場合には、パルプ製品にコー
ティングを塗布することが望まれる。このようなコーテ
ィングは、伝統的に、１対のロール（該ロールは、ロー
ディング能力を有しかつ乾燥紙シートが通るニップを形
成する）からなるサイズプレスにおいてシートの両面に
塗布される。コーティング物質はディップロールまたは
スプレーパイプによりロール表面に付着され、これによ
り、巻き込んでいくニップがコーティング物質で湿潤さ
れ、シートの両面がコーティンで物質で含浸される。コ
ーティング物質として、デンプンサイジング、填料、顔
料およびバインダがある。
慣用的なサイズプレスは多くの欠点を有しかつその作
動は全体的機械効率を低下させる。サイズプレスは、摩
耗し易く且つ調節を必要とする多数の可動部品を有し、
かつ全般的メインテナンスおよび掃除時間の両方の点で
労働集約的作業を必要とする。
今日作動している機械には、新聞用紙用のざら紙形機
械のようにサイズプレスを備えていない多くの機械がな
る（なぜならば、一般に、これらの機械上を走行する紙
はコーティングされないからである。）或る場合には、
種々の種類およびグレードの紙について紙工業での変化
する要望に対応できるように、これらの機械にコーティ
ング能力を付与することが望まれている。
慣用的なコーティング装置に要求される高価な改造を
行なうことは、時間およびコストの両方が嵩んでしま
う。殆どの場合、均一な表面コーティングを塗布するに
は、サイズプレスおよびロールコータ等の付加を必要と
する。この形式のコーティングアプリケータは、一般的
な新聞用紙用機械に使用されているアプリケータより広
いスペースを必要とする。サイズプレスでパルプ製品に
付加される水分のため、乾燥能力を増大する必要があ
る。殆どの場合、機械の長さを増大させる必要があり、
このため、カレンダ、リールおよびワインダの再配置が
必要になる。
成形される紙ウェブのほぼ全厚に改質剤および添加剤
を含浸させるのにスプレーが使用されている（McAndrew
sの米国特許第2,112,540号参照）。スプレー装置には可
動部品が殆どなく、かつメインテナンスも殆ど不要であ
る。このようなスプレーは、一般に、サクションボック
スから上流側に配置され、このため、湿潤ウェブの全体
に亘って改質剤および添加剤が分散される（McAndrews
の米国特許第2,112,540号およびTreatの米国特許第3,28
7,207号参照）。ウェブ中への添加剤の含浸を容易にす
るため、分散剤が使用されている（Arledterの米国特許
第3,560,334号参照）。
乾燥パルス製品をコーティングするときの問題をなく
すため、パルプ製品のウェブがサクションクーチロール
上を通過しかつパルプ製品の自立ウェブとして成形セク
ションから取り出されてプレスおよびドライヤに供給さ
れる前に、機械の成形セクションでパルプ製品のウェブ
にコーティング物質を塗布する試みがなされている。填
料および添加剤のスプレーに用いられる方法が、例え
ば、国際公開WO94/11116号（Sundholm）、独国特許DE−
Ａ−1 546 280（Societe Francaise des Siliates Spec
iaux SiFrance）及び米国特許第2,373,914号（Quinn）
に開示されている。
スプレー装置を用いて、機械におけるパルプ製品のウ
ェブにコーティング物質を塗布することに付随して多く
の問題があり、機械の速度で均一かつ完全なカバーをす
ることはできない。
伝統的に、パルプおよび製紙業界では、コーティング
物質は、流体圧力を用いて流体を分散させる圧力形ノズ
ルによりスプレーされ、このため大きな液体滴が形成さ
れ、従ってウェブが斑点でカバーされる。当業界で使用
されている一般的なスプレー装置は、流体を高速で噴射
し、このため流体の衝突時の跳飛効果を引き起こす大き
な力を発生し、従って斑点のある不均一な仕上がりにな
る。一般的な高圧を用いると、流れの中心が一層集中し
てコーティング面に縞模様が生じる。一方、スプレーの
吹きつけ外縁（outer edges of the spray fan）が大気
に喪失されて、一般的なトランスファ効率は50％以下に
なる。吹きつけ外縁は、基質に到達する前に乾燥するこ
とがあり、トランスファ効率を低下させる原因となる。
トランスファ効率が低いと設備の汚染を招くことにもな
る。なぜならば、空気中に過剰スプレーが生じ、該過剰
スプレーが、接触する可能性のある任意の表面上に堆積
することにより設備および作業環境が汚染されるからで
ある。
従って、機械上のパルプ製品のウェブにコーティング
物質の膜を塗布する簡単で、フレキシブルで効率的な方
法が要望されている。
発明の要約 本発明の目的は、機械上のパルス製品のウェブにコー
ティング物質の膜を塗布する効率的な方法を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、パルプ製品のウェブ上
にコーティング物質を高トランスファ効率でさせる方法
であって、周囲の設備および環境の汚染を低減させる方
法を提供することにある。本発明の更に別の目的は、機
械上のパルプ製品のウェブにコーティング物質の膜を塗
布する装置であって、簡単かつ安価で、最小の改造によ
り、既存の機械に容易に装着できる装置を提供すること
にある。
本発明の他の目的は、種々の用途をもつ一定範囲の製
品の製造を可能にするため、パルプ製品のウェブの一面
または両面を容易にコーティングできるフレキシブルな
方法および装置を提供することにある。
本発明は、大容量低圧スプレーガンが機械上のパルプ
製品のウェブにコーティングの均一膜を形成することを
驚異的に明らかにした。パルス製品のウェブに隣接して
配置される大容量低圧スプレーガンにより、多量低速霧
化スプレーが塗布される。
本発明の一態様によれば、パルプ製品のウェブを形成
するスクリーンを備えた機械上のパルプ製品のウェブに
コーティング物質の膜を塗布する方法であって、機械の
成形セクションのスクリーン上にパルプ原料のスラリを
堆積させるステップと、スクリーンを通して初期水分を
水切りし、パルプ原料のスラリをスクリーン上でパルプ
製品のウェブに形成するステップと、多量低速霧化スプ
レーミストの形態をなす、コーティング物質を備えた流
体を、パルプ製品のウェブの表面に指向させて、コーテ
ィング物質の膜を機械のパルス製品のウェブ上に堆積さ
せるステップとからなる方法が提供される。
本発明の一実施例では、パルプ製品は紙である。本発
明の方法は、印刷用の軽量紙にコーティング物質の膜を
塗布するのに特に適している。他の実施例では、パルプ
製品はざら紙または板紙である。
本発明の一実施例では、コーティング物質の膜が、機
械の成形セクションのパルプ製品のウェブに塗布され、
ウェブが機械の成形セクションのスクリーン上に支持さ
れている間に、コーティング物質の膜がウェブ上に堆積
される。スクリーン上のパルプ製品のウェブから更に水
分を除去するため、コーティング物質の霧化スプレーミ
ストと同時に、吸引力を作用させることができる。吸引
力は、コーティング物質の霧化スプレーミストの塗布前
に作用することもできる。
本発明の方法の一実施例では、霧化スプレーミスト
は、本質的に、１〜1,200マイクロメートル、好ましく
は１〜200マイクロメートルのサイズ範囲内の小滴から
なる。好ましくは、コーティング物質は、70％以上、好
ましくは90％以上、より好ましくは90〜100％の範囲内
のトランスファ効率で紙ウェブに塗布される。スクリー
ンは、例えば、長網抄紙機、ダブルワイヤマシンまたは
円綱抄紙機で構成できる。
他の実施例では、コーティング膜が、成形セクション
の下流側で機械のパルプ製品のウェブに塗布される。こ
の場合には、パルプ製品のウェブは、コーティング物質
の霧化スプレーミストの塗布前に、スクリーン上のパル
プ製品のウェブから更に水分を除去すべく吸引力を付与
し、パルプ製品のウェブをサクションクーチロール上に
通し、かつパルプ製品のウェブをスウリーンから剥離さ
せることにより更に処理される。パルプ製品のウェブ
は、コーティング物質の霧化スプレーミストを塗布する
前に、剥離されたウェブをプレスで押圧することにより
更に予処理することができる。
好ましい実施例では、多量低速霧化スプレーミスト
は、70％以上、好ましくは90％以上、より好ましくは90
〜100％の範囲内のトランスファ効率でパルプ製品のウ
ェブに移送（トランスファ）できる少なくとも１つの大
容量低圧スプレーガンにより供給される。大容量低圧ス
プレーガンのスプレーノズルチップから出る空気圧力
は、約0.0067気圧〜0.67気圧（0.1〜10psig）、好まし
くは0.2気圧〜0.4気圧（３〜6psig）である。
コーティング物質を含む流体は、懸濁液または溶液中
に１つ以上のコーティング物質を含有する水または有機
溶剤で形成できる。流体は、約0.1〜50％、好ましくは
５〜30％の固形物を含有できる。製紙業界で良く知られ
た適当なコーティング物質として、デンプン（変性デン
プンおよび非変性デンプン）、クレー、鉱物性顔料、染
料またはフルオロカーボン、ラテックス、ポリビニルア
ルコール、ポリマー等がある。
本発明の一実施例では、コーティング物質は、約122m
/分〜1525m/分（400〜5,000fpm）、好ましくは244m/分
〜671m/分（800〜2,200fpm）の速度で霧化スプレーミス
トを通って移動する紙ウェブに塗布される。
本発明の他の態様によれば、パルプ製品のウェブを形
成するスクリーンを備えた成形セクションが設けられた
機械上のパルプ製品のウェブにコーティング物質の膜を
塗布する装置であって、機械の成形セクションのスクリ
ーン上にパルプ原料のスラリを堆積させる手段と、スク
リーンを通して初期水分を水切りし、パルプ原料のスラ
リをパルプ製品のウェブに形成する排出手段と、コーテ
ィング物質の膜をパルプ製品のウェブ上に堆積させるべ
く、多量低速霧化スプレーミストの形態をなす、コーテ
ィング物質を備えた流体を、パルプ製品のウェブの表面
に指向させるための、パルプ製品のウェブに隣接して配
置される複数の大容量低圧スプレーガンとを有する装置
が提供される。
本発明の他の態様は、機械上のパルプ製品の移動ウェ
ブにコーティング物質の膜を塗布する装置であって、パ
ルプ製品のウェブに隣接して機械上に配置されかつパル
プ製品のウェブの幅を横切って延びる支持手段と、コー
ティング物質の多量低速霧化スプレーミストをパルプ製
品のウェブに供給するための、支持手段上に配置される
複数の大容量低圧スプレーガンと、空気をスプレーガン
に供給するための、前記複数のスプレーガンに連結され
た空気源と、コーティング物質を含む流体をスプレーガ
ンに供給する手段とを有する装置に関する。
一実施例では、支持手段が、紙ウェブの移動方向に対
して横方向に、複数のスプレーガンを整合した状態に支
持するスプレーブームを備えている。好ましくは、スプ
レーガンのスプレーノズルチップから出る空気圧力は、
約0.0067気圧〜0.67気圧（0.1〜10psig）、最も好まし
くは0.2気圧〜0.4気圧（約３〜6psig）である。
スプレーガンは、これらのスレーガンが、パルプ製品
のウェブから0.0254m〜0.609m（１〜24インチ）、好ま
しくは0.102m〜0.254（４〜10インチ）、最も好ましく
は0.127m〜0.1778m（５〜７インチ）の距離に配置され
る平面内で支持される。好ましくは、スプレーガンは、
排出ユニットの下流側端部の近くからサクションクーチ
ロールの直ぐ上流側までの位置で、パルプ製品のウェブ
の上方に支持される。また、スプレーガンは、機械の成
形セクションの下流側で、スクリーンから剥離されたパ
ルプ製品の自立ウェブの上方または下方に支持すること
ができる。
図面の説明 本発明は、図面を参照することにより一層良く理解さ
れよう。
第１図は、本発明の一実施例による多量低速霧化ミス
トスプレーの位置を示す一般的な長網抄紙機の成形セク
ションの概略図である。
第２図は、本発明の一実施例による装置を示す概略図
である。
第３図は、大容量低圧スプレーガンを示す概略図であ
る。
第４図は、大容量低圧スプレーガン列を支持するスプ
レーブームを通る断面図である。
発明の詳細な説明 ここで、本発明の実施例を示す図面を参照して説明す
る。全図面を通して同類の部品には同一参照番号を使用
する。第１図は、一般的な無端ワイヤ機の長網ワイヤ部
分を概略的に過示す。本発明は、いかなる意味において
も図示の実施例に示す長網抄紙機に限定されるものでは
なく、ダブルワイヤマシンおよび円網抄紙機のような他
の機械への使用も適していることに留意されたい。
第１図において、参照番号10は、パルプ原料の流れを
薄い均一な機械幅の流れに変換して、長網12の幅に亘っ
てパルプ原料の均一層を堆積させるヘッドボックスを示
す。長網12は、ブレストロール14上で移動し、パルプ製
品16のウェブを、サクションクーチロール18に向けて第
１図に大きな矢印で示す方向に搬送する。長網12の上流
側部分では、パルプ原料から初期水分が重力により水切
りされ、長網12を通って排水ユニット20内に落下する。
次に、紙ウェブはサクションボックス22上を通過し、こ
こで、長綱12の下面に真空を供給して、パルプ製品16の
ウェブに残留する大部分の水分を除去する。
コーティング物質の多量低速霧化スプレーミスト26を
供給するための大容量の低圧スプレーガン24が、長網12
に隣接して支持されている。複数のスプレーガンは、霧
化スプレーミストを供給する細長いスロットノズルを備
えた単一ガンに代えることができる。複数のガンは、好
ましくは、排水ユニット20の下流側端部（第１図にＡで
示す箇所）から、サクションクーチロール18の直前位置
（第１図にＢで示す箇所）まで、長網12に隣接して配置
することができる。大容量低圧スプレーガン24は、長網
12から、約0.0254m〜0.609m（１〜24インチ）、好まし
くは0.102m〜0.254m（４〜10インチ）、最も好ましくは
0.127m〜0.177m（５〜７インチ）の高さに配置する。
霧化スプレーミスト26は、パルプ製品16のウェブの表
面全体にコーティング物質の膜28を堆積させる。ウェブ
は、次にサクションクーチロール18とランプブレーカ
（砕塊機）との間を通った後、パルプ製品の自立ウェブ
として長網から剥がされ、プレスおよびドライヤへと下
流側に導かれる。
第２図は、本発明の一実施例による装置に更に詳細に
示す概略図である。参照番号32は混合タンクを示し、該
混合タンク32では、紙ウェブに塗布すべきコーティング
物質からなる流体が第１ミキサ34により所望の組成に混
合される。混合タンク32には、給水ライン36を介して水
が供給され、給水は調整弁38により制限される。
前述のように、コーティング流体には、約0.1〜50
％、好ましくは５〜30％の固形物を含有させることがで
きる。製紙業界で良く知られた適当なコーティング物質
として、デンプン、クレー、ケイソウ土、シリカ、ベン
トナイトミネラルすなわち有機顔料、染料、サイジン
グ、填料、バインダ、ラテックス、ポリビニルアルコー
ル、石灰、金属酸化物、グリセリン、グリコール、転化
糖、マグネシウム塩、ワックス、にかわ、ガム、オイ
ル、ゴム、ホウ酸、アルギン酸塩、カゼイン、カルボキ
シメチルセルロース、ポリマーまたはフルオロカーボン
がある。適当なコーティング物質およびこれらの濃度の
選択は、最終パルプ製品に付与すべき所望の特性に基づ
いて定める。例えば、ワックス、にかわ、ガム、鉱物
油、ゴムまたはアルミニウム塩等の耐水コーティング物
質を選択することができる。シート強度、印刷クオリテ
ィ、平滑性、光沢、耐濡れ性または多孔性等の紙クオリ
ティを改善するため、ポリマーの水性エマルジョン、懸
濁液または溶液を使用できる。グリースおよびオイル浸
透に対する抵抗を高めるためフルオロカーボンを使用
し、紙基質に着色するため顔料を使用できる。
混合されたコーティング流体は、混合タンク32から、
混合タンク排出ライン40を介して排出され、ポンプ42に
より、ランタンク入口44を介して、固形物を懸濁状態す
なわち溶液状態に維持するランタンクミキサ48を備えた
ランタンク46に圧送される。コーティング流体は、ラン
タンク46から、調整弁50が設けられたランタンク排出ホ
ース49を介してポンプ52に排出され、該ポンプ52はコー
ティング流体をスプレーブーム54に供給する。スプレー
ブーム54は、機械フレームの両側59、60に連結されたブ
ラケット56、58上に支持されている。
スプレーブーム54は、第２図に示すブラケット以外の
種々の支持手段によりフレーム上に支持することができ
る。任意であるが、スプレーブーム54は、長網12の振動
の影響を防止するため、抄紙機とは独立して取り付ける
ことができる。一例として、スプレーブーム54は、フッ
クまたはプーリを介して長網12の上方に吊るすか、床に
固定することができる。支持手段は、塗布範囲について
の要望に応じて、スプレーブーム54の昇降および角度を
容易に調節できることが好ましい。
大容量低圧スプレーガン24は、コーティン物質のスプ
レーがパルプ製品16のウェブに塗布されるように、ウェ
ブに対して成る角度に取り付けることができる。最も好
ましくは、支持手段は、パルプ製品のウェブに対する大
容量低圧スプレーガンの角度を、10〜170゜、好ましく
は70〜111゜、最も好ましくは約90゜の範囲で調節でき
るようにする。スプレーブーム54は、機械の成形セクシ
ョンの下流側で、パルプ製品のウェブの上方または下方
に配置されるように支持できることも理解されよう。
大容量低圧スプレーガン24は、長網12の幅方向に連続
的に、好ましくは互いに等間隔に、スプレーブーム54に
より支持される。完全にカバーできるようにするには、
大容量低圧スプレーガン24は、第２図に参照番号61で示
すように、霧化スプレーミストの各吹きつけ縁が隣接吹
きつけ縁の中点と交差するように間隔を隔てるのが好ま
しい。例えば、大容量低圧スプレーガン24は、0.0508m
〜0.305m（２〜12インチ）、好ましくは0.0762m〜0.152
4m（３〜６インチ）、最も好ましくは約0.1016m（４イ
ンチ）の間隔を隔てる。
多量低速霧化スプレーミストを供給するのに、本発明
では種々の大容量低圧スプレーガンを使用できる。適当
なガンとして、ペインティングまたは再仕上げの用途に
一般的に使用されているもの、より詳しくは、車両のペ
インティング使用されているものがある。適当なガンと
して、Mach 1A HVLPスプレーガン（Binks Manufacturin
g社、Franklin Park,イリノイ州）およびAGVX−HVLPス
プレーガン（Devibiss−Ransburg社、Maunee、オハイオ
州）がある。大容量低圧スプレーガンは、コーティング
流体を、例えば0.067気圧〜13.3気圧（１〜200psi）、
好ましくは0.067〜3.33気圧（１〜50psi）、最も好まし
くは0.067〜1.33気圧（１〜20psi）の低い流体圧力でガ
ンに供給できるスプレーガンである。流体は、微細に霧
化されたソフトスプレーを形成するため、ノズルチップ
を出る流れ中に多量低速霧化空気を導入することにより
霧化される。Mach 1A HVLPエアスプレーガンは、特殊ノ
ズルおよび高トランスファ効率を改造したノズルに適合
する。高圧少量空気流は、ガン本体内で、多量低圧空気
に変換される。特殊空気および流体ノズルは、ガンが、
流体を低空気圧かつ低速で霧化し、高トランスファ効率
が得られる「ソフトスプレー」効果を創出することを可
能にする。
微細に霧化されたスプレーミスト中の小滴サイズは、
１〜1,200マイクロメートル、好ましくは１〜300マイク
ロメートル、より好ましくは１〜200マイクロメートル
の範囲にすることができる。スプレーノズルチップから
出る0.067〜0.67気圧（0.1〜10psig）、最も好ましくは
0.2〜0.4気圧（３〜6psig）の空気圧は、移動長網上で
の紙ウェブにコーティング膜28を塗布するのに適してい
る。適当な紙速度は、標準抄紙機が作動される全速度範
囲、例えば122m/分〜1525m/分（400から5,000fpm）、好
ましくは244m/分〜671m/分（800〜2,200fpm）の範囲で
ある。
第３図には、適当な大容量低圧スプレーガンが示され
ている。コーティング物質は流体入口62からスプレーガ
ンに供給され、空気は霧化空気入口63から供給される。
付勢空気入口64は、大容量低圧スプレーガンのオン／オ
フを切り換えるトリガを付勢する付勢空気の流れを供給
する。この流れによりトリガが作動され、コーティング
流体の霧化スプレーミスト26が、スプレーノズル66から
分散される。大容量低圧スプレーガンの空気源は、多量
低圧空気をガに直接供給できるようにするため、約0.00
67〜0.67気圧（0.1〜10psig）、最も好まいくは0.2〜0.
4気圧（３〜6psig）の圧力で空気を発生できるタービン
圧縮機で構成できる。また、空気源は、圧縮空気と、圧
縮空気を多量低圧空気に変換すべく設けられる付加変換
手段（例えば、空気流制限器）とで構成することもでき
る。
第４図は、スプレーブーム54の一実施例の断面図であ
る。多量低速霧化空気は、スプレーブーム隔室72内に供
給されかつ霧化空気チューブ76を介してスプレーガン68
の霧化空気入口63に供給される。コーティング流体は、
流体供給管77により、流体供給チューブ78を介してスプ
レーガンの流体入口62に供給される。コーティング流体
は、流体再循環出口80を通って再循環される。大容量低
圧スプレーガン68のオン／オフを切り換える付勢空気
は、付勢空気ライン81によりスプレーガンの付勢空気入
口64に供給される。大容量低圧スプレーガン68は、個々
のスプレーガンを容易に取り外すことができかつ個々の
スプレーガンの機械の幅方向位置を容易に調節できる態
様で、スプレーガン支持体70により支持されている。パ
ルプ製品のウェブに対するスプレーの角度を変えるた
め、全ブーム組立体を適当な角度に調節できる。
本発明の方法および装置の長所は、パルプ製品のウェ
ブの幅方向に均一に、一体膜を塗布できることである。
本発明の他の長所は、スプレーガンでの低空気圧によ
り、空気流および霧化流体の速度が低下し、これにより
スプレーの跳ね返りが減少され、パルプ製品のウェブに
高トランスファ効率でコーティング流体を塗布できるこ
とである。かくして、本発明は、コーティング物質の損
失を低減できかつ機械および周囲の環境の汚損および汚
染をも低減できる効率的コーティング方法を提供する。
本発明は、70％、好ましくは90％、より好ましくは90〜
100％の範囲以上のトランスファ効率を考えている。
本発明の方法および装置の他の長所は、極く僅かな時
間および努力で消費で、床空間の付加を全く必要とせ
ず、長網抄紙機、ダブルワイヤマシンまたは円網抄紙機
等の既存の標準抄紙機に適用できることである。例え
ば、本発明の装置は、既存の設備に大きな改造を加える
ことなく、４〜６週間以上に製造しかつ据えつけること
ができる。
本発明の更に別の長所は、本発明の装置および方法
が、最短の機械停止時間で、一定範囲の用途およびパル
プ製品に適合できるように容易に改造できるフレキシビ
リティを有することによって与えられる。
本願明細書において使用される用語「パルプ製品」に
は、ティッシュペーパー、グラシン紙、計量被覆機械仕
上げ紙、高品質新聞用紙、特別ざら紙、擬硫酸紙、板
紙、ブリストル板紙、厚紙、段ボール原紙、および段ボ
ール紙等の紙、板紙および厚紙が含まれる。本発明は、
多種類のパルプ製品について種々の用途に適用できるこ
とが理解されよう。
本発明の方法には、広範囲のパルプ原料を使用でき
る。パルプ原料は、完成パルプ製品の所望の特性に基づ
いて選択できる。パルプ原料として、木材、植物質、コ
ットン、大麻、草、セルロース、ナイロン、ポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル、アクリル、ガラス、セラミック、
金属繊維等の合成有機質または無機質原料、およびアス
ベスト等の天然無機繊維がある。
大容量低圧スプレーガンの取付け装置は、機械の成形
セクション内または成形セクションの下流側の一定位置
範囲内で変えることができる。例えば、大容量低圧スプ
レーガンは、排出ユニットの下流側端部からサクション
クーチロールの直ぐ上流側の位置に配置できる。また、
大容量低圧スプレーガンは、サクションクーチロールと
プレスとの間、プレスとドライヤとの間、またはドライ
ヤセクション内に配置できる。
機械の成形セクションに配置される大容量低圧スプレ
ーガンは、パルプ製品のウェブの上面にコーティングを
塗布するため、スクリーンの上方に配置することができ
る。機械の成形セクションの下流側（ここでは、パルプ
製品のウェブはもはやスクリーン上に支持されない）に
配置されるスプレーガンは、ウェブの上面または下面に
コーティングを塗布するため、パルプ製品のウェブの上
方または下方に配置することができる。この場合には、
コーティングは、サクションクーチロールとプレスとの
間、プレスとドライヤとの間またはドライヤセクション
内で塗布できる。
本発明の方法および装置の一用途は、オフセット印刷
機における紙の毛羽立ちを低減させるため、紙ウェブ上
に調理済みまたは未調理デンプンの多量低速霧化ミスト
をスプレーすることである。デンプンの膜は、紙の表面
上に浮き上がった部分を紙シートの残部に付着させる接
着剤として機能する。これにより、紙が印刷機を通ると
きに、紙の浮き上がった部分がとれてしまうことが防止
される。
例 約549m/分（1,800fpm）の速度で運転される長網新聞
用紙抄紙機に関し、試験を行なった。ざら紙パルプ原料
（70％の砥石砕木パルプ、30％の高収率亜硫酸パルプ）
を使用した。コーティング流体は、水溶液中に4.8％の
未調理変性（エチル化）デンプン固形物を含有するもの
である。コーティング流体を、第２図〜第４図に概略的
に示したスプレーブームに取り付けられたMach 1A HVLP
スプレーガン（Bin−ks Manufacturing Co.社）に供給
し、約0.813m（32インチ）の全体カバーを形成した。ブ
ームを、機械の成形セクションにおけるサクションクー
チロールに直ぐ上流側で長網の上方に配置した。ノズル
は、長網から約0.153m（６インチ）上方に配置し、スプ
レーを長網に対して90゜の角度に指向させた。コーティ
ング流体は0.4気圧（6psi）の圧力でガンに供給され、
霧化空気は、４気圧（60psi）の圧力で圧縮機から供給
されかつスプレーガン本体内で、約0.33気圧（5psi）で
スプレーガンを出る多量低圧空気に変換された。
コーティングされた紙ウェブは、プレスされ、乾燥さ
れ、カレンダ加工されて、ロールに巻回された。ウェブ
のスプレーされたセクション上へのテンプン固形物の10
0％トランスファ効率が達成され、これは、溶液中の実
際の固形物および最終シート上のコーティングの重量と
比較した流量を測定することにより決定された。コーテ
ィングされたウェブに水性ヨウ素液をスプレーする場合
に見られるような斑点がない、ウェブのスプレーされた
セクションの均一で完全なカバーが得られた。こうして
得られた完全なカバーは、Appolo Lint試験（紙の表面
が繊維を保持できる能力を測定するのに使用される方
法）により測定したように、未コーティング形コントロ
ールと比較した紙の表面上のリントを60％減少させた。
以上、本発明の原理を特定実施例について例示しかつ
説明したが、本発明はこれらの特定実施例に限定される
ものではなく、これらの実施例は例示のためにのみ示し
たものである。本願で説明した方法および装置には、請
求の範囲に記載した本発明の原理から逸脱することなく
種々の変更を行なうことができる。
フロントページの続き (72)発明者 ソールタレーリ ニック カナダ オンタリオ ピー０ケイ １イ ー０ イラコイス フォールズ ケンブ リッジ アベニュー 134 (56)参考文献 特開 昭52−119624（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−84051（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−176352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−125464（ＪＰ，Ａ) 国際公開94／11116（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B05B 7/00 - 7/32 B05C 1/00- 21/00 D21H 3/00

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】パルプ製品のウェブを形成するスクリーン
    を備えた機械上のパルプ製品のウェブにコーティング物
    質の膜を塗布する方法において、 機械の成形セクションのスクリーン上にパルプ原料のス
    ラリを堆積させるステップと、 スクリーンを通して初期水分を水切りし、パルプ原料の
    スラリをスクリーン上でパルプ製品のウェブに形成する
    ステップと、 多量低圧空気の流れを形成するための大容量低圧空気手
    段を設けるステップと、 多量低圧空気の流れとコーティング物質を含む流体とを
    組み合わせて、多量低圧スプレーミストを形成するステ
    ップと、 多量低圧スプレーミストを、大容量低圧スプレーノズル
    から、パルプ製品のウェブの表面に指向させて、コーテ
    ィング物質の膜を機械のパルプ製品のウェブ上に堆積さ
    せるステップとからなることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】前記大容量低圧空気手段は大容量低圧空気
    タービンであることを特徴とする請求の範囲第１項に記
    載の方法。
  3. 【請求項３】前記大容量低圧空気手段は、空気圧を低下
    させかつ空気流量を増大させる手段と組み合わされる高
    圧圧縮空気源であることを特徴とする請求の範囲第１項
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記空気圧を低下させかつ空気流量を増大
    させる手段は、制限形空気流路であることを特徴とする
    請求の範囲第３項に記載の方法。
  5. 【請求項５】前記コーティング物質は、70％以上のトラ
    ンスファ効率でパルプ製品のウェブ上に堆積されること
    を特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】前記コーティング物質は、90〜100％のト
    ランスファ効率でパルプ製品のウェブ上に堆積されるこ
    とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】前記多量低圧スプレーミストは、0.067〜
    0.8バールの範囲内の圧力でスプレーガンから出ること
    を特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】前記多量低圧スプレーミストは、0.2〜0.5
    バールの範囲内の圧力でスプレーガンから出ることを特
    徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
  9. 【請求項９】スクリーンを有する、パルプ製品のウェブ
    を形成するための機械上で、移動するパルプ製品のウェ
    ブにコーティング物質の膜を塗布する装置において、 パルプ製品のウェブに隣接して機械上に配置されかつパ
    ルプ製品のウェブの幅を横切って延びる支持手段と、 多量低圧空気の流れを形成するための大容量低圧空気手
    段と、 コーティング物質を含む流体の流れを供給する手段と、 多量低圧空気の流れとコーティング物質を含む流体の流
    れとを組み合わせてコーティング物質の多量低速スプレ
    ーミストを形成しかつ該多量低速スレーミストをパルプ
    製品の移動ウェブ上に指向させるための、前記支持手段
    上に配置された複数の大容量低圧スプレーガーンとを有
    することを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】前記大容量低圧空気手段は大容量低圧空
    気タービンであることを特徴とする請求の範囲第９項に
    記載の装置。
  11. 【請求項１１】前記大容量低圧空気手段は、空気圧を低
    下させかつ空気流量を増大させる手段と組み合わされる
    高圧圧縮空気源であることを特徴とする請求の範囲第９
    項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記空気圧を低下させかつ空気流量を増
    大させる手段は、制限形空気流路であることを特徴とす
    る請求の範囲第11項に記載の装置。
  13. 【請求項１３】前記コーティング物質は、70％以上のト
    ランスファ効率でパルプ製品のウェブ上に堆積されるこ
    とを特徴とする請求の範囲第９項に記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記コーティング物質は、90〜100％の
    トランスファ効率でパルプ製品のウェブ上に堆積される
    ことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の装置。
  15. 【請求項１５】前記多量低圧スプレーミストは、0.067
    〜0.8バールの範囲内の圧力でスプレーガンから出るこ
    とを特徴とする請求の範囲第９項に記載の装置。
  16. 【請求項１６】前記多量低圧スプレーミストは、0.2〜
    0.5バールの範囲内の圧力でスプレーガンから出ること
    を特徴とする請求の範囲第９項に記載の装置。
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