JP2977282B2

JP2977282B2 - ティッシュペーパウェブ成形方法

Info

Publication number: JP2977282B2
Application number: JP7500530A
Authority: JP
Inventors: ヤンアーエリクソン; イングヴァルベーエークレーレリド; ヤンエルラルソン
Original assignee: BARUMETO KARURUSUTATSUDO AB
Current assignee: BARUMETO KARURUSUTATSUDO AB
Priority date: 1993-05-27
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 1999-11-15
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: SE501332C2; DE69417030T2; EP0700472B1; US5578170A; KR960702558A; DE69417030D1; CA2163370A1; EP0700472A1; SE9301824L; SE9301824D0; CA2163370C; ATE177489T1; JPH08510795A; WO1994028242A1

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、回転式成形ロールを有するツインワイヤー
成形機に於いてティッシュペーパウェブを成形する方法
に関し、上記の方法は、２つのループ状の成形用ファブ
リックが先ず回転可能な成形ロールの周囲で遭遇するよ
うに収束するのに従って、上記の２つのファブリック間
に形成された収束成形用スロートに製紙用ファイバーの
水性スラリーによって基本的に構成された噴流又は、ジ
ェットを噴射する工程と、上記の水性スラリーを上記の
２つの成形用ファブリック間で挟持し、上記の２つのフ
ァブリックが上記の成形ロールの周囲を部分的に巻回す
るのに従って、少なくとも上記のファブリックの一方を
介して上記のスラリーから水を排水する工程、上記の排
水を継続し、上記のスラリーから十分な部分の水を排水
して上記の製紙用ファイバーにファイバー状ウェブを形
成させる工程と、上記の製紙用ファイバーを上記の２つ
の成形用ファブリックの間に挟持した状態で上記の２つ
の成形用ファブリックを第２ロールに向けて上昇させて
当該第２ロールの一部によって搬送する工程と、及び上
記の２つの成形用ファブリックの一方（３）を上記の成
形されたファイバー状ウェブから上記の第２ロール上で
分離し、上記の他方を遅れて分離する工程とを有する。

本明細書に於いて、用語「ティッシュペーパ」は消費
者による使用時におけるしわの有無にかかわらず衛生用
の任意の品質の「柔らかいクレープ紙」または他の紙を
含むものとする。

背景技術かかる方法は、例えば米国特許第4,100,018号（Wahre
n等）に開示され、Ｓ状巻回配列のPERIFORMER（商標）
−LW成形部によるティッシュペーパウェブの成形に基本
的に使用される方法である。薄葉紙、又は、ティッシュ
製造する場合、高速ツインワイヤー成形機ではスラリー
からの排水は急速に行われる（Ｃ状巻回配列のPERIFORM
ER（商標）−LW成形部で約1800から2000m/分、又はそれ
以上）ので、製紙用ファイバーが自分自身で再配列を行
う時間、または製紙メーカがウェブ成形、すなわちファ
イバーが配分、配列、そしてウェブの構造内に混合され
る状況に影響を及ぼすための時間はほとんどない。この
ようにして、ツインワイヤー成形機でなされるウェブ成
形は「固定化したもの」と特徴づけられるだろうし、排
水開始直前の紙料に対応する状態を反映する。この時点
での任意の乱れや欠陥がスラリーからの排水によって成
形されるウェブに必然的に見いだされうるだろう。スラ
リー中の優れたファイバーの配分は優れた成形をもたら
すが、不完全なファイバーの配分はやはり不完全な成形
をもたらし、たとえば、ピンホールや縞となって現れう
る。

Valmet Paper Mochinery社製SPEED−FORMER HSのよ
うな、新聞用紙など印刷用紙品質の製造のためのツイン
ワイヤー成形機、及び米国特許第4,790,909号（Harwoo
d）で開示した軽量被覆品質紙（LWC）製造用ツインワイ
ヤー成形機の使用する速度ははるかに遅く、それぞれ約
1300から1500m/分及び約900から1050m/分である。これ
らの場合、製造されるウェブは片側の面にできるだけ密
である性質を有さなければならない、すなわち両面性が
最小でねければならず、ウェブ表面での粉剤と填料の保
持率はフォドニリエール成形機［長網抄紙機］でえられ
る率に匹敵しなければならない。

「パルプと紙」1982年12月号のJ.C.W.Evansによる
「粉剤、固体を最大限保持するように設計したた新型ワ
イヤー成形機」58頁はベル・ベイ（Bel−Baie）IIツイ
ンワイヤー成形機の改良新設計を開示している。ベル・
ベイIIIと呼ばれる新成形機はベル・ベイIIの構造を踏
襲しながら、向上した固体保持率を与えるために設計さ
れたと報告されている。また、ベル・ベイII設計は高粉
剤の供給がおこなわれる作業を除く全ての製紙作業、ま
たはツインワイヤー・ティッシュ成形機が望ましいティ
ッシュ製造のためになお勧められると報告されている。

発明の開示本発明の主要な目的は、従来のツインワイヤーティッ
シュ成形機で製造されるティッシュウェブにくらべて保
持率を顕著に低下させることなく、改良された成形と改
良された引張特性を有するティッシュウェブ成形方法を
提供することである。

本発明によれば、この目的は冒頭に述べた種類の方法
に於いて、２つの成形用ファブリックが、成形ロールの
外周から離れる場所迄成形ロールの外周に沿って湾曲す
る、領域でスラリーから実質的に全ての排水可能な水を
排水するが、次の工程の初期に於いて上記のスラリー中
に相当量の製紙用ファイバーを自由にさせるのに十分な
割合いの水分を残しておき、領域の下流に於いてスラリ
ーから残りの排水可能な水を排水しながら、上記の微小
乱流を発生させる程十分にスラリーを振動させて、ファ
イバーを小規模に撹拌し、ファイバーがいかなる顕著な
ファイバー状ウェブを形成しないようにし、ついには、
スラリーに残存する水が、各ファイバーがこれらの位置
を互いに対して実質的に変化させることができるのに不
十分となることによって達成される。

本明細書において、用語「排水可能な水」とは、従来
のウェブ成形技術を使用することによってりツインワイ
ヤー成形機内に挟持されたスラリーから排水されうる水
を意味する。全ての排水可能な水が排水されてしまって
も、新しく成形された紙ウェブは、ウェブ成形機を離れ
る際に、例えば、尚85％の水分を有している可能性があ
る。

相当量のファイバーがスラリー中で自由に小規模に移
動し、振動を与えられることによって自分自身を再配列
することを可能にするために残された小量の水分を除い
て、排水可能な水全てを成形機で排水することによっ
て、ウェブの成形性は向上し、驚いたことに、保持率
は、新聞用紙等の印刷用紙品質を製造するためのツイン
ワイヤーブレード成形機の場合にみられるように振動に
よって劣化することなく、従来のツインワイヤーロール
成形機で得えられる保持率に匹敵している。

好ましくは、微小乱流が、少なくとも100Hzの振動数
でスラリーを振動させることによって達成されることで
ある。そうすれば、スラリー中の製紙用ファイバーが２
つの成形用ファブリックのそれぞれの上に未発達のウェ
ブを作りあげる時間はないし、そして少なくとも理論的
には、撹拌を可能にするのに十分な水が残らなくなる迄
はファイバーを常に撹拌しながら、スラリーからの水分
の排水を完了することによって、可能である最良の成形
性を有する完全紙葉の達成が可能なはずである。

微小乱流を作り出すための振幅の小さい振動を得るた
めに、我々は好ましくは、成形ロールの下流であるが、
第２ロールの上流の位置にマルチブレード水中翼を設
け、成形用ファブリックの一方のファブリックをこのマ
ルチブレード水中翼のフォイルブレードに差し向けるこ
とである。この水中翼は成形用ファブリックの隣接する
一方と接触するように等間隔に配設された多数の同一寸
法のフォイルブレードを有し、この場合、適切なのは、
少なくとも４枚のフォイルブレードをおよそ50〜330mm
の心間間隔で配設し、上記の形成用ファブリックの近接
した一方と接触し、かつ上記の一方の成形用ファブリッ
クを支持する実質的には凸状に湾曲した表面を形成する
ことである。

本発明によるマルチブレード水中翼の配置はツインワ
イヤー・ティッシュ成形機の種々の構成に適用すること
ができるが、我々は好ましくは、基本的にはＣ状巻回型
のツインワイヤー成形機から出発し、成形ロールと他方
の成形用ファブリックに対して外側の成形用ファブリッ
クを構成する成形用ファブリックのループ内にマルチブ
レード水中翼を配設し、第２ロールは内側成形用ファブ
リックのループ内に配設することである。

また、成形ロールとしてサクション成形ロールを設け
ることと両方の成形用ファブリックが成形ロールを巻回
する領域に於いて上記の両方の成形用ファブリックを介
してスラリーからの排水を行うがまた好ましい。通常の
表面を有する成形ロールと比べて、サクション成形ロー
ルは中及び高い坪量に於いて成形性の改良に貢献するこ
とができる。この効果は、再生ファイバーに於いて、ま
た坪量の増加に際してより顕著である。サクション成形
ロール上に於ける外側成形用ファブリックの巻回角度は
およそ15〜45度にあるのが適切であるが、通常の表面を
有する成形ロールではこれはおよそ45〜135度になる。

２つの成形用ファブリック間に挟持され部分的に水分
を排水されたスラリーがマルチブレード水中翼に達する
時にこのスラリー内に最適量の排水可能な水（約１〜約
10％が適切であるが、好ましくは約１〜約２％）を残留
させるため、我々は好ましくは、スラリーを成形用スロ
ートに吐出するヘッドボックスを設け、上記の成形用ス
ロートの直ぐ上流にある上記の外側成形用ファブリック
用ブレスト・ロールを設け、上記の成形ロールの回転軸
を中心にして上記のヘッドボックスとブレスト・ロール
を１つのアセンブリとして揺動させることによって成形
ロール上の外側成形用ファブリックの巻回角度を調節
し、これによって上記の成形ロールに於いてスラリーか
ら排水される排水可能な水分の部分をまた調節する。

図面の簡単な説明第１図は、本発明の１実施例に従ってマルチブレード
水中翼の設置によってロール・アンド・ブレード成形機
に改造されたロール式ツインワイヤー・ティッシュ成形
機の概略側面図である。第２図は、第１図に示すマルチ
ブレード水中翼の拡大側面図である。

第３図は、第１図のロール・アンド・ブレード成形機
に於いて種々の速度差で製造されたバージ・ファイバー
のウェブの成形がそれぞれ解放面成形ロールと通常面成
形ロールを有する２つの従前技術によるＣ状巻回成形機
に於いて同様の条件のもとで製造されたものより向上し
ていることを示すグラフである。第４図は、第１図のロ
ール・アンド・ブレード成形機に於いて製造されたバー
ジン・ファイバー非縮ウェブのMD/CD引張比関数から見
て成形がそれぞれ解放面成形ロールと通常面成形ロール
を有する２つの従前技術によるＣ状巻回成形機に於いて
同様の条件のもとで製造されたものより向上しているこ
とを示すグラフである。

第５図と第６図は、それぞれ第３図と第４図と同様の
グラフであるが、バージン・ファイバーに代えて再生フ
ァイバーを対象としたものである。

第７図は、第１図のロール・アンド・ブレード成形機
に於いて製造されたバージン・ファイバー非縮ウェブの
坪量関数から見て成形がそれぞれ解放面成形ロールと通
常面成形ロールを有する２つの従前技術によるＣ状巻回
成形機に於いて同様の条件のもとで製造されたものより
向上していることを示すグラフである。

第８図は、第１図のロール・アンド・ブレード成形機
に於いて種々の速度差で製造されたバージン・ファイバ
ー縮みウェブの引張効力が解放面成形ロールを有する従
前技術によるＣ状巻回成形機に於いて同様の条件のもと
で製造されたものより向上していることを示すグラフで
ある。

第９図は、第１図のロール・アンド・ブレード成形機
に於いて製造されたバージン・ファイバー非縮ウェブの
MD/CD引張比関数から見て引張効率が解放面成形ロール
を有する従前技術によりＣ状巻回成形機に於いて同様の
条件のもとで製造されたものより向上していることを示
すグラフである。

第10図は、第１図のロール・アンド・ブレード成形機
に於いて製造された３層ウェブの層の純度を示すグラフ
である。

第11図、第12図、第13図及び第14図は、本発明に従っ
てマルチブレード水中翼の設置によってロール・アンド
・ブレード成形機に改造された４種の付加ロール式ツイ
ンワイヤー・ティッシュ成形機の概略側面図である。

最も好適な実施例の詳細な説明第１図に示す成形機は、基本的に、従来のロール式ツ
インワイヤー成形機であり、この成形機は、回転可能な
成形ロール１を有するツインワイヤー成形機に於いてテ
ィッシュペーパウェブＷを成形するため、本発明に従っ
て実施された方法の工程に鑑みて幾つかの填で改良され
ている。従来のロール式ツインワイヤー成形機に於ける
ティッシュペーパ成形の既知の方法は次の工程を有して
いる。

ａ）２つのループ状の成形用ファブリック3,4が先ず回
転可能な成形ロール１の外周で収束し、交わり、次い
で、成形ロールの外囲に部分的に巻回、すなわち、巻き
ついたときに、本質的に、水中に存在する製紙用ファイ
バーの水性スラリーからなる噴流をヘッドボックス２か
ら２つの成型用ファブリックの間に形成された収束成形
用スロート５に噴射すること。ファブリック３は、２つ
のファブリックが成形ロールの外周の一部に部分的に巻
回する領域でファブリック４に対する外側成形用ファブ
リックを構成し、成形ロール１は内側成形用ファブリッ
ク４のループの内側に位置される。図示したヘッドボッ
クス２は、紙料の多層化噴流を成形スロート５に吐出す
るための多層ヘッドボックスであり、より正確には３層
のヘッドボックスであるが、２層または単層のヘッドボ
ックスでもよい。

ｂ）水性スラリーを２つの成形用ファブリック3,4間に
挟持し、２つのファブリックが成形ロールの外周に部分
的に巻回、すなわち、巻きついたときに、ファブリック
のうちの少なくとも一方のファブリックを介してスリー
から水を排水すること。

ｃ）排水を継続し、スラリーから、製紙用ファイバーＷ
がファイバー状ウェブを形成するのに十分な割合いの水
を排水すること。

ｄ）上記製紙用ファイバーを上記２つの成形用ファブリ
ック3,4の間に挟んだ状態で２つの成形用ファブリック
を第２ロール６まで、第２ロールの一部のまわりに移動
させること。

ｅ）上記２つの成形用ファブリック3,4のうちの一方の
ファブリックを、成形されたファイバー状ウェブＷ及び
他方のファブリックから第２ロール６上でよりも早くな
く分離させること。

保持率と層の純度の顕著な低下を伴わずに改良された
成形性と改良された引張特性を有するティッシュウェブ
を成形する方法を提供するため、もし適用できるなら
ば、従来のツインワイヤーティッシュ成形機と比較し
て、上記の既知の方法に本発明による次の工程を付加す
る。

ｆ）上記の２つの成形用ファブリック3,4が成形ロール
の外周から離れる場所迄成形ロール１の外周に沿って湾
曲する領域Ｚで、スラリーから実質的に全ての排水可能
な水を排水するが、次の工程（ｇ）の初期に於いて上記
のスラリー中に相当量の製紙用ファイバーを自由にさせ
るのに十分な割合いの水分を残しておくこと、及びｇ）領域Ｚの下流に於いてスラリーから残りの排水可能
な水を排水しながら、微小乱流を発生させる程十分にス
ラリーを振動させて、ファイバーを小規模に撹拌し、フ
ァイバーがいかなる顕著なファイバー状のウェブも形成
しないようにし、ついには、スラリーに残存する水が、
上記のファイバーがこれらの位置を互いに対して実質的
に変化させるのに不十分になること。

微小乱流は、少なくとも100Hzの振動数でスラリーを
振動させることによって達成されるのが好ましい。そう
すれば、スラリーの製紙用ファイバーが２つの成形用フ
ァブリックのそれぞれに発達初期のウェブを作りあげる
時間はないし、そして少なくとも理論的には、撹拌を可
能にするのに十分な水が残らなくなる迄ファイバーを絶
えず撹拌し続けながら、スラリーからの水分の排水を完
了することによって、可能である最良の成形性を有する
完全シート硬化を達成することが可能なはずである。

微小乱流を発生するための振幅の小さい振動を得るた
めに、我々が選択するのは、第１図に図示した実施例に
見られるように、成形ロール１の下流であるが第２ロー
ル６上流の位置にマルチブレード水中翼７を設けること
である。水中翼（bydrofoil）７は、ツインワイヤー成
形機において成形ロール１及び成形用ファブリック４に
対する外側成形用ファブリック３を構成する成形用ファ
ブリックのループの内側に配置され、第２ロール６は内
側成形用ファブリック４のループの内側に配置されてい
る。第２図に拡大して示す水中翼７は、並列関係で配列
され、成形用ファブリック3,4の幅に亘って延びる、等
間隔に配設された複数の細長い耐水性翼要素８を有す
る。振幅の小さい振動は、成形用ファブリックのうちの
１つのファブリック、第１図の実施例では外側成形用フ
ァブリック３を翼部８に差し向けることによって得られ
る。成形用ファブリック3,4のうちの隣接する一方のフ
ァブリック３と接触するための少なくとも４個の同一寸
法の翼要素８が、およそ50〜330mmの心間間隔で配置さ
れ、これらは、上記一方の成形用ファブリック３を支持
する実質的に凸状に湾曲した表面を構成するように配置
されるのが適切である。以後、翼要素８を、例えば実質
的に正方形のロッドに似ているかもしれない実際の形状
とは関係なくファイルブレードと呼ぶ。

第２図にもっとも明瞭に図示した好適な実施例では、
水中翼７は、凸状に湾曲した支持面を形成するためにボ
ックス型支持体９に取り付けられた９個のフォイルブレ
ード８を有し、その支持面はおよそ5mの曲率半径を有
す。図示のフォイルブレード８は、基本的に長方形断面
形状のもので、先端フォイルブレードを除いておよそ50
mmの幅を有し、この先端フォイルブレードは、先端側が
かかるフォイルブレードの上面及び先端側面によって構
成され、およそ45度のエッジ角度を備えたエッジ、又
は、縁部を形成するように延ばされている。他のフォイ
ルブレードの先端側面及び後端側面は、およそ15度の角
度で内方に傾斜する上部を有するので、形成された囲み
角はおよそ75度であり、上記他のフォイルブレードは対
称である。全てのフォイルブレード８は湾曲したファブ
リック支持面の一部を形成する上面を有する。この上面
には、フォイルブレードの後端から約25mmに配置され
た、長手方向に延びたクレスト（頂部）が設けられ、こ
のクレストから上面の先端部及び後端部の両方が小さい
角度、好ましくはおよそ0.25度下方に傾斜する。

隔壁10によって、フォイルブレード８の支持体９が、
先端隔室11と後端隔室12とに分離され、これらの隔室の
両方に、夫々、ウェブ成形工程の最後に、挟持されたス
ラリーから排水される水の出口13,14が設けられてい
る。２つの隔室はまた、適当な圧力調整調節手段（図示
せず）を排水を補助する真空系（図示せず）に接続する
ためのスタブ管15,16をそれぞれ備えている。スタブ管1
6は、排水された水のしぶきがかからないように後端隔
室12の頂壁部に取り付けられ、スタブ管15は、先端隔室
11の後方壁部に取り付けられ、スタブ管とフォイルブレ
ードの間に介在された遮蔽板17によって水しぶきから保
護されている。変形例として、真空系に水セパレータ
（図示せず）を設け、真空系を出口13、14に接続する。
支持体９は、その頂部で、１つが第１図に示された２つ
のブラケット18に回動自在にヒンジ留めされ、これらの
ブラケットはツインワイヤー成形機用のフレームのフレ
ーム部材19に調節可能に取り付けられている。２つのブ
ラケット18から間隔を隔てて２つの支持位置調節手段が
設けられ、そのうちの１つがロッド20として図示され、
該ロッド20は、一端が支持体９に回動自在に連結され、
他端がフレームの別のフレーム部材21に調節可能に連結
される。

第１図に示す好適な実施例では、成形ロールは吸込み
成形ロール１であり、外側成形用ファブリック３のブレ
ストロール22は、成形ロール１とマルチブレード水中翼
７に対して、外部成形用ファブリック３が吸込み成形ロ
ール１の外周におよそ15〜45度の角度αにわたって巻
回、又は巻きつくことになるような、位置で成形用ファ
ブリックのループの内側に配置される。平坦な表面の成
形ロールを使用することもできるが、それは好適ではな
く、この場合にはおよそ45〜135度の巻回角度αが要求
される。いずれの型の成形ロールを使用しようと、本発
明によるロール・ブレード成形機で広範囲の坪量が製造
されることになる場合には、ヘッドボックス２とブレス
ト・ロール22が一つの組立体として成形ロール１の回転
軸を中心として揺動することができるように設計するこ
とが有利である。これによって、成形ロール１の外部成
形用ファブリック３の巻回角度（角度α）を調節し、従
って、また成形ロール１に於いてスラリーから排出され
る排水可能な水分の割合い（比率）を調整することが可
能になろう。スラリーがマルチブレード水中翼７に達す
る時に、スラリーに排水可能な水がせいぜい約１％乃至
約10％、好ましくは約１％乃至約２％以下しか残存しな
いように、成形ロール１で約90％乃至約99％、好ましく
は約98％乃至約99％の排水可能な水をスラリーから排水
するのが適当である。排水可能な水のこのような少ない
残存量は、保持率及び／または層の純度の劣化が発生し
ないという利点となり、更に突然の「完全シート硬化」
（total sheet set）（すなわち、原理的には、成形用
ファブリック3,4に発達初期のウェブが形成されず、低
濃度のスラリーが成形用ファブリック3,4の間に挟持さ
れる）の達成を容易にするが、そのためには、我々の考
えでは、スラリー中に残存する水の量が不十分になって
各ファイバーが相互に対してその位置を実質的に変化さ
せることができなくなる迄、これらのファイバーを小規
模に撹拌し続ける必要がある。

マルチブレード水中翼７でのウェブＷの成形の後、こ
のウェブは２つの成形用ファブリックの間に挟まれて第
２ロール６に移動する。このロールは平坦な表面のロー
ルとして図示されているが、所望ならば、ウェブＷから
水を除去するのに役立つサクションロールでもよい。第
１図に示した実施例では、第２ロール６の平坦な表面は
「テーブルロール効果」という利点を与え、これは、外
側成形用ファブリック３が第２ロール６を離れる際に内
側成形用ファブリック４とこれによって支持されたウェ
ブＷから小角度偏向された時に、ウェブＷを内側成形用
ファブリック４接着させるのに役立つことになる。内側
成形用ファブリック４へのウェブＷの所望の搬送を確実
に行うため、搬送サクションボックス23を第２ロール６
の下流で内側成形用ファブリックのループの内側に設け
るのが良い。

図面を不必要に錯綜させないため、本発明のいずれの
部分も構成しないがツインワイヤー成形機を稼働させる
ために必要または有利である幾つかの装置は開示してい
ない。１例として、領域Ｚに於いて外部成形用ファブリ
ック３を介して排水され、成形ロール１から外部に放出
される白水を集めるためブレスト・ロール22と水中翼７
の間に位置する、図示しない第１こぼれ受けがある。更
に、内側成形用ファブリック４の反対側には、成形用フ
ァブリックが成形ロール１から送り出される点のすぐ下
流で内側成形用ファブリック４に近接した間隔を有して
配設された、図示しない白水デフレクターが存在する。
このデフレクターには、成形ロール１の上部を覆って第
２こぼれ受け迄延びる図示しない湾曲延長部を設け、こ
れは第１図の成形ロール１の右側に位置し、内側成形用
ファブリック４を介してサクション成形ロール１に至る
白水を集め、この白水は成形用ファブリックが吸込み領
域を離れる迄一時的にそこに保持される。第３図乃至第
10図は、本発明に従って成形したティッシュペーパの幾
つかの関連特性の改良点を図示している。第３図乃至第
９図で、白抜きの四角符号（□印）は第１図に示した種
類のロール・アンド・ブレード・ツインワイヤー・ティ
ッシュ成形機によって成形されたティッシュ・ウェブに
関して測定した値を表し、黒塗りの四角符号（■印）と
黒塗りの三角符号（▲印）はそれぞれサクション成形ロ
ールと通常の表面の成形ロールを有する従来のＣ状巻回
ツインワイヤー・ティッシュ成形機で成形されたウェブ
に関して測定した値を表す。

ヘッドボックス２から噴射される紙料噴射速度（Vje
t）と成形用ファブリック3,4の速度（Vwire）の差はウ
ェブＷの成形に影響する。第3,4図は、速度差とMD/CD引
張比がそれぞれ変化する場合に変化する「ベータ成形
性」を示したグラフであり、我々が扱うベータ成形性の
値の全ては、非縮ウェブ試料について測定されたもので
ある。

用語「ベータ成形性」は、ベータ放射によって測定さ
れる坪量の標準偏差を意味する。従って、低いベータ成
形値は高い値よりも優れている。適切なベータ成形性の
計測器はAmbertec Oy社（Espoo,Finland）から市販され
ているAMBERTEC Beta Formation Testerである。用語
「MD/CD引張比」は、横方向のウェブ引張強度で除した
長さ方向（すなわち、機械方向）のウェブの引張強度を
意味する。引張強度の試験は、標準化された試験手順TA
PPI T−494（SCAN−P 44:81）に従って実施された。

第３図に於いて、大多数の印は、特定のベータ成形性
を有する試験ウェブのMD/CD引張比を示す２桁10進数を
有し、ロール・アンド・ブレード成形機、サクション成
形ロールを有するＣ状巻回成形機及び通常の表面を有す
る成形ロールを有したＣ状巻回成形機に於いて特定の速
度差で得られた。第４図に於ける試験値は非縮ウェブに
関するものであるが、第３図のMD/CD値は縮みウェブに
関するものである。その他の点では、第3,4図に試験結
果を示したウェブは同一であり、基本的にバージン・フ
ァイバーから構成され、かつ20g/m2の坪量を有してい
る。我々が述べる坪量は全て非縮ウェブ試料について測
定したものであり、バージン・ファイバーはスカンヂナ
ウィア・ソフトウッド50％とユーカリ樹50％を含有し、
これらのウェブは約600CSFの自由値を有する紙料から作
られた。自由値、すなわちCSF数（カナダ標準自由度）
は紙料の排水性の基準であり、標準化された試験手順、
すなわちTAPPI Ｔ−227（SCAN−C21またはSCAN−M4）
によって測定する。

第5,6図に示した試験結果が得られたウェブは、第3,4
図のウェブとは、基本的にはコンピュータから印刷され
た紙の再生ファイバーによって構成されているという点
でのみ異なっている。再生ファイバー紙料の自由値は約
250CSFであった。

第３〜６図は、高いMD/CD引張比が希望される場合、
原則としてあまり満足でない成形性が得られることにな
る従来のツインワイヤー・ロール式成形機によって成形
したティッシュ・ウェブと比較して、本発明によって成
形したウェブが極めて満足な成形性を高い引張比に於い
ても維持することを示している。第3,5図に示すよう
に、ロール・アンド・ブレード成形機に於いて成形され
たウェブのベータ成形性は、サクション成形ロールを有
するＣ状巻回成形機または通常の表面を有する成形ロー
ルを有したＣ状巻回成形機で成形されたウェブの成形性
と対比すると、約−200m/min〜約＋250m/minのオーダー
の速度差（Vjet−Vwire）に於いて基本的に一定であ
る。極めて満足な成形性以外に高いMD/CD引張比、即
ち、２〜５の範囲の引張比を有するティッシュ・ウェブ
を成形する可能性は大多数の各種ティッシュ製品の製造
に於いて極めて重要であり、速度差を利用することは、
高いMD/CD引張比を得るための支配的方法である。第3,4
図と第5,6図との比較によって、ウェブがバージン・フ
ァイバーからでなく再生ファイバーから成形される場合
には、本発明の従来技術の方法に対する優位性が更に顕
著であることが明瞭に示される。従って、本発明の方法
は自由値の変化に極めて反応しないと特徴づけることが
できる。第７図は、ロール・アンド・ブレード成形機に
於いて成形されたウェブの坪量の増加にともなうベータ
成形性の増加が、サクション成形ロールまたは通常の表
面を有する成形ロールを有するＣ状巻回成形機によって
成形されたウェブの成形性対比して、僅かであることを
示すグラフである。前に指摘したように、ベータ成形性
は坪量の標準偏差であり、低い値は高い値よりも優れて
いる。ベータ成形性は、縮み加工後には２〜４のMD/CD
引張比を有し、基本的にバージン・ファイバーによって
構成された非縮ウェブについて測定した。約28g/m2の坪
量に於いても、本発明によるロール・アンド・ブレード
成形機によって成形されたウェブのベータ成形性は、サ
クション成形ロールを有する従来のＣ状巻回成形機によ
って成形された坪量約20g/m2のウェブのものよりも優れ
ている。第７図から明らかなように、本発明による方法
は広範囲の坪量に対して優れている。

第８と９図は、それぞれ速度差の変化及びMD/CD引張
比の変化によって発生する引張効率の変化を示すグラフ
である。用語「引張効率」とは、標準化された試験手順
TAPPI Ｔ−205（SCAN−Ｃ 26:76またはSCAN−Ｍ 5:7
6）に従って機械チェスト紙料から作られた実験用紙葉
のウェブの引張指数の百分率として表されるウェブの試
料の「引張指数」を意味し、その引張指数測定手順はTA
PPI Ｔ−220（SCAN−Ｃ 28:76またはSCAN−Ｍ 8:7
6）で説明されている。第8,9図に示す試験結果は、基本
的にバージン・ファイバーから構成され、坪量20g/m2を
有するティッシュ・ウェブについて測定され、その引張
効率値は非縮ウェブ試料について測定した。また、この
場合、□印は第１図に示す種類のロール・アンド・ブレ
ード式ツインワイヤー・ティッシュ成形機によって成形
したティッシュ・ウェブについての測定値を示し、■印
は従来のサクション成形ロールを有するＣ状巻回ツイン
ワイヤー・ティッシュ成形機によって成形したウェブに
ついての測定値を示し、各印に対する２桁10進数字は種
々のウェブ試料の縮み加工後MD/CD引張比を示ている。
第8,9図から明らかなように、本発明に従って成形した
ウェブの引張効率は、サクション成形ロールを有する従
来のＣ状巻回ツインワイヤー・ティッシュ成形機によっ
て成形したウェブよも改良されていることは重要であ
る。

第10図は、坪量22.5g/m2を有し、本発明によって成形
した３層ウェブの層の純度を示すグラフである。坪量の
配分は、ハードウッドが30％、ソフトウッドが40％、ハ
ードウッド（ユーカリ）30％である。期待に反して、こ
の層の純度は、従来のツインワイヤー・ティッシュ成形
機で得られたもに十分に匹敵している。

本発明による成形方法の利点は次のように要約され
る。

成形性上に説明したように、改良された成形性を達成するこ
とができる。良好な成形性は、ウェブの期待される柔ら
かさの達成及びウェブの均一な透過性の達成のための必
要条件である。均一な透過性は、ウェブを乾燥するため
に通過空気乾燥（TAD）技術を使用する場合には不可欠
である。更に、改良した成形性の結果、ティッシュ機械
の改良された稼働性が得られるが、これはまたヤンキー
乾燥機によるコーティングの均一性も改良されるからで
ある。

または、ロール・アンド・ブレード成形機の成形性を
改良する能力は、既に満足な成形性を維持するため、及
び間隙幅の減少したスライス開口部から通常以上に高い
コンシステンシーを有する紙料噴流を吐出することによ
ってウェブの成形を開始するために利用することができ
る。より高いコンシステンシーを使用することは、ウェ
ブ成形のために紙料から排水すべき水を少なくすること
を意味し、従って、ポンピング用に必要なエネルギーを
少なくすることができる。

成形／引張比上述したように、ロール・アンド・ブレード成形機で
成形したウェブのベータ成形性は約−200m/min〜約＋25
0m/minのオーダーの速度差（Vjet−Vwire）に於いて実
質的に一定である。速度差の利用は、高いMD/CD引張比
を得るための支配的な方法である。極めて満足な成形性
に加えて高いMD/CD引張比、即ち２〜５の範囲の引張比
を有するティッシュ・ウェブを成形する可能性は、大多
数の各種ティッシュ製品の製造に於いて極めて重要であ
り、本発明の主要な利点である。従来のツインワイヤー
・ロール成形機では、成形性は低い引張比ですでに低下
し始め、その結果、期待される高い引張比に到達するに
は、より悪くなった成形性を受け入れなければならな
い。

引張強度改良された成形性によって、常により高い引張強度が
得られる。その理由は、ファイバーがより効率的に利用
されるからである。より高い引張強度はより高い引張効
率を意味し、これは、もし希望するなら、パルフ精製の
減少や紙料中の長いファイバーの比率の削減に利用でき
るし、高品質のより柔らかいウェブを達成することがで
きる。精製の減少はティッシュ機械の排水能力と乾燥能
力の改良おも意味する。

坪量の範囲ロール・アンド・ブレード成形機上でウェブを形成す
る本発明の方法によって、ティッシュのメーカは非常に
広い範囲の坪量で高品質のティッシュペーパを製造する
ことができる。第２図に示す９枚のブレードを有する２
つの隔室の水中翼のようなマルチブレード水中翼の１つ
の設計によって、約13g/m²乃至約50g/m²の範囲の坪量を
有するウェブを成形することが十分可能になる。50g/m²
以上では、別のブレードを有する隔室を追加するのが好
ましく、約13g/m²未満の坪量を有する非縮ウェブの場合
には、従来のサクション・ロール成形機の場合と同様に
ウェブ内にピンホールが形成されるという問題が発生す
る。

本発明による成形方法は、自由値の変化に対して極め
て反応しない。上述した利点は、製紙用ファイバーが基
本的に再生ファイバーによって構成される場合と同様に
これらが基本的にバージン・ファイバーによって構成さ
れる場合にも得られる。事実、ウェブを再生ファイバー
から形成した場合に達成される利点は、これがバージン
・ファイバーから形成される場合よりもより顕著であ
る。

多層化と保持率本発明による方法を実行するために使用するロール・
アンド・ブレード成形機は、予期せぬことに従来の純粋
のロール成形機で達成することのできるのと同様の優れ
た純度と保持率の水準を達成することができる。その理
由は、マルチブレード水中翼を配設したにもかかわら
ず、我々は尚成形ロール上で排水可能な水の殆ど全ての
排水するからである。我々は、マルチブレード水中翼上
に排水すべき排水可能な水の正に約１％乃至10％、好ま
しくは約１％乃至２％を残すが、このマルチブレード水
中翼ではこの残存水分の量が不十分になってファイバー
がその位置を相互に対して実質的に変化させることがで
きなくなる迄、ブレードによって引き起こされた振動即
ち圧力のパルスによって上記のファイバーに対して小規
模の撹拌が行われる。水中翼に残っている上記の少量の
水は上記のファイバーに撹拌を発生させて成形性を改善
するのには十分であるが、その量は振動即ち圧力のパル
スによって層の純度を劣化させまたは粉剤とファイバー
のかなりの量をウェブから振り落とすには少な過ぎる。

ブレード上で行う排水は層の純度と保持率にとって有
害であることが知られているが、我々はマルチブレード
水中翼を殆ど専ら成形性を改良する要素とし使用しこれ
を排水のための要素として使用するのは極く狭い範囲に
於いてであるというのが、本発明の要旨である。

工程の最適化と排水成形ロール上に於ける排水とマルチブレード水中翼上
に於ける排水の間のバランスは、第１に成形ロール上に
於ける外側成形ファブリックの巻回角度αによって設定
する。しかし、サクション成形ロールを使用する場合に
は、この成形ロールのサクション領域の真空レベルを変
更することによって、このバランスをある程度調整する
ことができる。所望の速度、坪量と設備が巻回角度の最
適な大きさにとって決定的な要素であり、この巻回角度
は最初から設定されているが、排水のバランスの微調整
は真空レベルを調整することによって行うことができ
る。巻回角度を変更するため、もし外側成形用ファブリ
ックに使用するヘッドボックスとブレスト・ロールが成
形ロールの回転軸を中心にして１つのアセンブリとして
旋回可能に取り付けてあれば、排水バランスを更に調整
することが可能になる。しかし、原則として複雑な設計
に頼らなくても排水のバランスを調整する可能性は十分
得ることができる。サクション成形ロールを使用する場
合には、巻回角度は通常の表面の成形ロールを使用する
場合に必要とされる巻回角度の約1/3である。

他の好適な実施例の詳細な説明第11図乃至第14図は、ロール・アンド・ブレード・ツ
インワイヤー成形機の他の実施例を示す。しかし、これ
らの実施例は第１図と第２図に図示し上で説明した成形
機と多くの点で共通しているので、第11図乃至第14図で
対応する項目にはそれぞれ参照番号に100乃至400のシリ
ーズを加え、例えば、第１図で７で示しているマルチブ
レード水中翼は、第11図では107で示し、第12図では207
で示し、第13図では307で示し、第14図では407で示す。
同様に、第１図で２で示しているヘッドボックスは、第
11図では102で示し、第12図では202で示し、第13図では
302で示し、第14図では402で示す。

第11図に示す実施例が第１図に示す実施例と異なって
いるのは、マルチブレード水中翼107がファブリック−
ウェブ−ファブリックのサンドイッチの反対側に位置
し、従って、外側成形用ファブリックのループ内ではな
くて内側成形用ファブリック104のループの内側に位置
している点のみである。この実施例は第１図に示す実施
例と同じ利点を与えるが、成形ロール101と第２ロール1
06の間にこの水中翼107を収容するためにはより多くの
空間が必要となる。

第12図と第13図は、マルチブレード水中翼をその中に
取り付けることによって変形されるロール式ツインワイ
ヤー・ティッシュ成形機は基本的にＣ型巻回成形機であ
るべきではなく、一般的にＳ型巻回成形機として知られ
ている形式でもよいことを示している。Ｓ型巻回成形機
の場合、成形ロール201または301はファブリックのルー
プの内側に位置し、このファブリックのループは以前の
実施例では外側成形用ファブリック３によって形成され
たが、今ではそれぞれ内側成形用ファブリック203と303
によって構成され、第２ロール206または306は従ってこ
のループの内側に位置し、このループは以前の実施例で
は内側成形用ファブリック４によって形成されたが、今
ではそれぞれ外側成形用ファブリック204と304によって
構成されている。第12図と第13図に示すように、マルチ
ブレード水中翼207と307はそれぞれ成形ロールの下流で
あって第２ロールの上流に位置し、また第12図に示すよ
うに、外側ファブリックのループまたは第13図に示すよ
うに内側ファブリックのループの内側に位置している。

第14図に示す実施例では、第11図に示し実質的に垂直
の成形ゾーンを有するロール式ツインワイヤー成形機を
変形してこの実質的に構成全体を90度のオーダー回転さ
せ、成形ゾーンを実質的に水平にし、外側成形用ファブ
リック403を上部ファブリックとしている。マルチブレ
ード水中翼407は、内側即ち底部側成形用ファブリック4
04の内側で成形ロール401と第２ロール406の間に位置す
る。

フロントページの続き (72)発明者ラルソンヤンエルスウェーデンエス‐65468 カルルスタッドエッケネスガタン８ (56)参考文献特開昭63−165595（ＪＰ，Ａ) 特開平６−235185（ＪＰ，Ａ) 特公昭45−682（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D21F 9/02 D21F 1/48 - 1/52

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能な成形ロール（１）を有するツイ
ンワイヤー成形機でのティッシュペーパウェブ（Ｗ）成
形方法であって、ａ）２つのループ状の成形用ファブリック（3,4）が先
ず収束し、上記回転可能な成形ロール（１）の外周で交
わり、次いで、成形ロールの外周に部分的に巻きついた
ときに、上記２つのファブリック間に形成された収束成
形スロート（５）に、本質的に、製紙用ファイバーの水
性スラリーからなる噴流を噴射し、ｂ）上記水性スラリーを上記２つの成形用ファブリック
（3,4）間に挟持し、上記２つのファブリックが上記成
形ロールの外周に部分的に巻きついたときに、上記２つ
のファブリックの少なくとも一方のファブリックを介し
て上記スラリーから水を排水し、ｃ）上記排水を続け、上記スラリーから、製紙用ファイ
バー（Ｗ）がファイバー状ウェブを形成するのに十分な
割合いの水を排水し、ｄ）上記２つの成形用ファブリック（3,4）を、これら
の間に挟持された製紙用ファイバーと共に、第２ロール
（６）まで移動させ、該第２ロールの一部のまわりに巻
き、ｅ）上記２つの成形用ファブリックの（3,4）のうちの
一方のファブリック（３）を、成形されたファイバー状
ウェブ（Ｗ）及び上記他方のファブリック（４）から上
記の第２ロール（６）上でよりも早くなく分離させる、
上記の方法において、ｆ）上記成形ロール（１）の外周に沿って、２つの成形
用ファブリック（3,4）がかかる成形ロールの外周から
離れる場所迄湾曲する領域Ｚにある間に、上記スラリー
から実質的に全ての排水可能な水を排水するが、次の工
程（ｇ）の初期に於いて上記のスラリー内で相当量の製
紙用ファイバーを自由にさせるのに十分な割合いの水分
を残しておき、ｇ）上記領域Ｚの下流に於いて上記スラリーから残りの
排水可能な水を排水しながら、微小乱流を発生させる程
十分に上記スラリーを振動させて、上記ファイバーを小
規模に撹拌し、上記ファイバーがいかなる顕著なファイ
バー状のウェブも形成しないようにし、ついには、上記
スラリーに残存する水が、上記ファイバーが互いに対し
てこれらの位置を実質的に変化させることができるのに
不十分となる、ことを特徴とする方法。
【請求項２】少なくとも100Hzの周波数で上記スラリー
を振動させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の
方法。
【請求項３】上記成形ロール（１）の下流であるが、第
２ロール（６）の上流の位置にマルチブレード水中翼
（７）を設け、上記マルチブレード水中翼（７）は、上
記成形用ファブリック（3,4）のうちの隣接する一方の
成形用ファブリック（４）と接触するための、等間隔に
配設された多数の同一寸法のフォイルブレード（８）を
有し、上記一方の成形用ファブリック（４）を支持する
実質的に凸状に湾曲した表面を構成し、上記成形用ファ
ブリック（3,4）の一方の成形ファブリックを上記フォ
イルブレード（８）に差し向けることによって上記のス
ラリーを振動させることを特徴とする請求の範囲第２項
記載の方法。
【請求項４】上記のマルチブレード水中翼（７）は、お
よそ50〜330mmの心間間隔で配設された少なくとも４枚
のフォイルブレード（８）を有することを特徴とする請
求の範囲第３項記載の方法。
【請求項５】上記のマルチブレード水中翼（７）を、上
記ツインワイヤー成形機の上記成形ロール（１）と上記
成形用ファブリック（４）に対する外側成形用ファブリ
ック（３）を構成する上記成形用ファブリックのループ
内に配設し、上記の第２ロール（６）は上記の内側成形
用ファブリック（４）のループ内に配設することを特徴
とする請求の範囲第３項または４項記載の方法。
【請求項６】成形ロールとしてサクション成形ロール
（１）を設け、上記の成形用ファブリック（3,4）の両
方を介して工程ｆ）で上記スラリーからの排水を行うこ
とを特徴とする請求の範囲第５項記載の方法。
【請求項７】上記のサクション成形ロール（１）での上
記外側成形用ファブリック（３）の巻回角度（α）がお
よそ15〜45度をなすように上記外側成形用ファブリック
（３）を上記サクション成形ロール（１）を移動させる
ことを特徴とする請求の範囲第６項記載の方法。
【請求項８】上記スラリーを上記成形用スロート（５）
に吐出するめのヘッドボックス（２）を設け、上記成形
用スロート（５）の直ぐ上流に上記外側成形用ファブリ
ック（３）用のブレストロール（22）を設け、上記成形
ロール（１）の回転軸を中心に上記ヘッドボックス
（２）と上記のブレストロール（22）とを１つの組立体
として揺動させて、上記成形ロール（１）上の上記外側
成形用ファブリック（３）の巻回角度（角度α）を調節
し、これにより、上記成形ロール（１）で上記スラリー
から排水される排水回転な水分の割合いをも調節するこ
とを特徴とする請求の範囲第６項記載の方法。
【請求項９】上記スラリーから上記排水可能な水の約90
％乃至約99％、好ましくは約98％乃至約99％を上記領域
（Ｚ）で、排水することを特徴とする請求の範囲第１項
乃至第８項のいずれかに記載の方法。