JP3788014B2 - ヤンキードライヤーでの紙ウエブの乾燥方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヤンキードライヤーでの紙ウエブの乾燥方法に関する。更に詳しくは、純白ロール紙、片艶紙として知られる紙ウエブの乾燥方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
純白ロール紙、片艶紙は、ヤンキードライヤーに密着乾燥することにより、紙表面（片側のみ）が光沢を有し、高平滑な仕上がりとなり、かつ、緊張乾燥による効果で寸法安定性（紙水分変化に対する紙寸法の安定性）に優れるなどの特徴を有し、加工原紙や包装用紙などに利用されている。
【０００３】
ヤンキードライヤーへの湿紙の密着は、紙水分が５重量％程度まではパルプの鏡面仕上げされた金属ドライヤー表面に対する自然に備わった付着力で維持されるが、水分が５重量％を下回るようになると自然にドライヤー表面から剥離すると言う現象がある。
【０００４】
一方、ヤンキードライヤーの表面温度は、ドライヤー全幅にわたって均一ではなく、また、通紙幅そのものがドライヤーの面長より狭く設定されるため、紙ウエブのないドライヤー両端部は乾燥エネルギーの消費がないので高温になり易いと言う特徴がある。（一例を挙げると、抄紙機操作側から駆動側へ向かって、ウエブのない部分１５０℃、ウエブ耳部接触部分１２６℃、ウエブ中央部接触部分１２１℃、ウエブ耳部接触部分１３１℃、ウエブのない部分１５０℃となっている例がある。なお、ウエブ耳部とはウエブの端部から幅１５〜３０ｃｍ程度までの部分を言う。）地球温暖化を防止するため、省エネルギーが求められ、例えばドライヤーの鏡面からの放熱を断熱材を用いて押さえるなどの工夫が成されているが、これにより一層ドライヤー両端部の温度が高くなる傾向にある。
【０００５】
このため、乾燥中の紙ウエブは、ウエブの両耳部が早く乾燥し、中央部ほど乾燥が遅くなり、紙の幅方向の水分分布が紙の両耳部で５重量％未満となっても、それ以外の部分は５重量％以上となる現象が発生する。すなわち、紙ウエブの両耳部はドライヤー表面から剥離し、それ以外の部分はドライヤーに密着していることになる。
【０００６】
この状態では紙の両耳部は自由乾燥となるため紙の縮みが大きくなり、密着している部分との境界線で紙ウエブに皺が発生したり、紙面の光沢度が中央部より低くなると言う問題がある。これを避けるため、剥離ラインを横一線に揃えるべく、一般的に採用されている方法は、ヤンキードライヤーの両端部を冷風もしくは水を吹き付けて冷却する方法や、ヤンキードライヤーに入るウエブの水分を高くすることで、乾燥速度を遅くして対処する方法を採用せざるをえないのが現実であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、乾燥速度を遅くすると言う、生産性を犠牲にする方法や、一部といえども冷却することでエネルギー効率を悪くする方法によることなく、剥離ラインを横一線に保つヤンキードライヤーでの紙ウエブの乾燥方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の粘性を示す物質をウエブの少なくとも両耳部近傍に適用することにより、乾燥が部分的に速くてもヤンキードライヤー表面からの剥離を押さえて、剥離ラインを略一線に制御できることを見出して、本発明を完成させたものである。
【０００９】
即ち、本発明は、ヤンキードライヤー表面に密着する粘性物質を、ヤンキードライヤー入口のウエットウエブのヤンキードライヤーに接する面の少なくとも両耳部に塗布して乾燥することを特徴とするヤンキードライヤーでの紙ウエブの乾燥方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明で採用する粘性物質は、ヤンキードライヤーの光沢金属表面に対し、特定水分までは密着性を維持し、その水分を下回るようになると自然に剥離するか抵抗なく剥離できる特性を有する粘性物質である。従って、ティッシュペーパー、トイレットペーパー、ペーパータオルなどのドライクレープがかかった衛生紙を生産する場合に用いられる、ヤンキードライヤーからクレープドクターによる強制剥離を安定させる目的で、ヤンキードライヤーに対するウエブの接着性を上げるために用いられるクレープ助剤のような物質は適用できない。
【００１１】
ちなみに、クレープ助剤として知られる物質は、澱粉、尿素ホルマリン樹脂、にかわ、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂、およびその誘導体などが例示され、抄紙時に紙料中に内添したり、ヤンキードライヤー表面にスプレーしたり、ウエブ上にスプレーすることが行われている。本発明ではかかる接着剤に属する粘性物質は採用できず、仮に適用すると、乾燥後のウエブを強制剥離することになり、紙面の光沢が失われるだけでなく、パルプ繊維の毛羽立ちなどがおこり、純白ロール紙、片艶紙として好ましくない状態になる。
【００１２】
本発明で用いる粘性物質は、ウエブの耳部が接触するヤンキードライヤーの温度条件に合わせると高温過ぎて測定が安定しないため、８０〜１００℃に加熱可能な鏡面仕上げしたホットプレート表面に、０．１〜０．５重量％に希釈した粘性物質を、ビュレットもしくはピペット等で一定量を略同一面積に滴下塗布し、乾燥状態を秤量により経時記録して粘性物質の膜の剥離が起こった時点の水分を求めることで、選別することができる。かかる選定試験の対象になりうる粘性物質は、その分子量あるいは分子間結合力、金属に対する親和性などが接着剤とは異なった状態に設計されている増粘剤（流動性調整剤）、保水剤、分散剤として知られる物質の中に含まれることが見出された。
【００１３】
具体的に例示すると、増粘剤として用いられるアルギン酸ソーダ、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、金属石鹸（例えばステアリン酸金属塩）、脂肪酸エステル（例えばポリアルキレングリコールとのエステル）、水溶性石鹸（例えばステアリン酸ナトリウム）、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、メチルセルロースが上げられ、なかでもポリアクリル酸ソーダが溶解作業がなく希釈のみで使用でき、臭気もなく、幅広い分子量のものが入手できるので最適な素材を選定しやすい点で優れている。具体的な粘性物質として、増粘剤として市販されているタマコート３２４−５：荒川化学工業社製が好適に使用できる。
【００１４】
分散剤として知られるポリアクリルアミドも、分子量２０万以下、カルボキシル基含有量２５％以上程度に設計されたものであれば好適に用いられる。また、ポリカルボン酸として知られる、アクリル酸−マレイン酸塩、アクリル酸−イタコン酸塩、アクリル酸−メタクリル酸塩、イソブチレン−マレイン酸塩、スチレン−マレイン酸塩などの共重合物で重合体の組成、比率、重合度が分散剤用に設計されていれば、選定の対象になる。保水剤としては、焙焼時の酸の種類、添加量、加熱温度や時間などを制御して粘度などを保水剤に適した状態にしたデキストリンも選定の対象になる。水分が５．０重量％以下、好ましくは４．５重量％以下まで密着している粘性物質を選定することが好ましい。
【００１５】
粘性物質の塗布量は、抄造する紙の米坪によって変える必要がある。米坪が重くなるほど、紙の剛性が高くなるためヤンキードライヤーからのウエブ耳部の剥離が起こり易くなるため、多目に設定することになる。目安となる塗布量は、米坪３０、５０、１２０ｇ／ｍ2の場合について例示すると、それぞれ０．５〜１．５、１．２〜３．０、２．０〜４．５ｍｇ／ｍ2とするのがよい。塗工方法は、ヤンキードライヤー入口付近で、ウエブのヤンキードライヤーに接触する面に直接スプレー装置などで適用してもよく、あるいはペーパーロールを介してロール表面に塗布・付着させた粘性物質をウエブに転移させることもできる。
【００１６】
粘性物質は希釈により均一な付着が行われるように注意する必要がある。部分的なムラ、例えば塗りシマがあるとその部分でヤンキードライヤーからの剥離性が悪化し、紙切れや紙むけが発生する。なお、抄紙時に紙料に内添して適用すれば、この付着ムラによる問題は発生しないが粘性物質の必要量が著しく増大すると言う欠点がある。しかし採用できないわけではない。
【００１７】
本発明で使用する抄紙機はヤンキードライヤーを乾燥ゾーンの最後に設置されているものであればよく、ワイヤーパートの構造やプレドライヤーの有無などは特段制約されない。ヤンキードライヤー入口でウエブに粘性物質を適用できるスペースがあれば実施可能である。紙料となるパルプ、サイズ剤、紙力増強剤等の原材料も通常純白ロール紙、片艶紙で使用されるものが使用可能である。
【００１８】
【実施例】
以下実施例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中に記載した「部」、「％」はそれぞれ固型分または有効成分の「重量部」、「重量％」である。
【００１９】
共通抄紙条件
ＮＢＫＰ／ＬＢＫＰ＝５０／５０、混合叩解により５００ｍｌＣＳＦとしたパルプに対し、硫酸アルミニウム１．５％、アルケニルコハク酸無水物０．１５％を添加して紙料を調製した。コンバーフローヘッドボックスを備えた長網抄紙機で、プレドライヤーとしてドラムドライヤー１０本、４２６８ｍｍΦのヤンキードライヤー１本からなる乾燥ゾーンを紙ウエブを走行させて乾燥し、米坪５０ｇ／ｍ2の純白ロール紙を製造した。
【００２０】
実施例１
ヤンキードライヤー入口直前にあるウエブの裏面（ワイヤーサイドでヤンキードライヤーに接する面）に接しているペーパーロールの両サイドにスプレーを用いてウエブの耳端部から１５０ｍｍ幅で転移できるようにタマコート３２４−５（０．１％溶液に希釈したもの）を固型分合計１．３ｇ／ｍｉｎの供給量で塗布した。
この時の抄速は３４０ｍ／ｍｉｎ、ヤンキードライヤー入口の水分は３７．０％、ヤンキードライヤー出口の水分は中央部６．０％、耳部５．０％であった。得られた純白ロール紙は皺や光沢ムラのない良好なものであった。
【００２１】
比較例１
タマコート３２４−５の塗工を行わずに、実施例１の抄紙（乾燥）条件で抄紙したが、純白ロール紙の耳部に皺が発生し、光沢ムラがある品質の劣るもので、両サイドの部分は不良品として損紙処分せざるをえないものあった。
【００２２】
比較例２
比較例１において、全幅良品となる純白ロール紙を得るには、ヤンキードライヤー入口水分を３９．０％とすることが必要であり、乾燥負荷が大きくなるため抄速を２９８ｍ／ｍｉｎに低下させなければならなかった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の粘性物質を適用することにより、省エネルギー、高生産性を達成したヤンキードライヤーの紙ウエブの乾燥が可能となった。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヤンキードライヤーでの紙ウエブの乾燥方法に関する。更に詳しくは、純白ロール紙、片艶紙として知られる紙ウエブの乾燥方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
純白ロール紙、片艶紙は、ヤンキードライヤーに密着乾燥することにより、紙表面（片側のみ）が光沢を有し、高平滑な仕上がりとなり、かつ、緊張乾燥による効果で寸法安定性（紙水分変化に対する紙寸法の安定性）に優れるなどの特徴を有し、加工原紙や包装用紙などに利用されている。
【０００３】
ヤンキードライヤーへの湿紙の密着は、紙水分が５重量％程度まではパルプの鏡面仕上げされた金属ドライヤー表面に対する自然に備わった付着力で維持されるが、水分が５重量％を下回るようになると自然にドライヤー表面から剥離すると言う現象がある。
【０００４】
一方、ヤンキードライヤーの表面温度は、ドライヤー全幅にわたって均一ではなく、また、通紙幅そのものがドライヤーの面長より狭く設定されるため、紙ウエブのないドライヤー両端部は乾燥エネルギーの消費がないので高温になり易いと言う特徴がある。（一例を挙げると、抄紙機操作側から駆動側へ向かって、ウエブのない部分１５０℃、ウエブ耳部接触部分１２６℃、ウエブ中央部接触部分１２１℃、ウエブ耳部接触部分１３１℃、ウエブのない部分１５０℃となっている例がある。なお、ウエブ耳部とはウエブの端部から幅１５〜３０ｃｍ程度までの部分を言う。）地球温暖化を防止するため、省エネルギーが求められ、例えばドライヤーの鏡面からの放熱を断熱材を用いて押さえるなどの工夫が成されているが、これにより一層ドライヤー両端部の温度が高くなる傾向にある。
【０００５】
このため、乾燥中の紙ウエブは、ウエブの両耳部が早く乾燥し、中央部ほど乾燥が遅くなり、紙の幅方向の水分分布が紙の両耳部で５重量％未満となっても、それ以外の部分は５重量％以上となる現象が発生する。すなわち、紙ウエブの両耳部はドライヤー表面から剥離し、それ以外の部分はドライヤーに密着していることになる。
【０００６】
この状態では紙の両耳部は自由乾燥となるため紙の縮みが大きくなり、密着している部分との境界線で紙ウエブに皺が発生したり、紙面の光沢度が中央部より低くなると言う問題がある。これを避けるため、剥離ラインを横一線に揃えるべく、一般的に採用されている方法は、ヤンキードライヤーの両端部を冷風もしくは水を吹き付けて冷却する方法や、ヤンキードライヤーに入るウエブの水分を高くすることで、乾燥速度を遅くして対処する方法を採用せざるをえないのが現実であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、乾燥速度を遅くすると言う、生産性を犠牲にする方法や、一部といえども冷却することでエネルギー効率を悪くする方法によることなく、剥離ラインを横一線に保つヤンキードライヤーでの紙ウエブの乾燥方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の粘性を示す物質をウエブの少なくとも両耳部近傍に適用することにより、乾燥が部分的に速くてもヤンキードライヤー表面からの剥離を押さえて、剥離ラインを略一線に制御できることを見出して、本発明を完成させたものである。
【０００９】
即ち、本発明は、ヤンキードライヤー表面に密着する粘性物質を、ヤンキードライヤー入口のウエットウエブのヤンキードライヤーに接する面の少なくとも両耳部に塗布して乾燥することを特徴とするヤンキードライヤーでの紙ウエブの乾燥方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明で採用する粘性物質は、ヤンキードライヤーの光沢金属表面に対し、特定水分までは密着性を維持し、その水分を下回るようになると自然に剥離するか抵抗なく剥離できる特性を有する粘性物質である。従って、ティッシュペーパー、トイレットペーパー、ペーパータオルなどのドライクレープがかかった衛生紙を生産する場合に用いられる、ヤンキードライヤーからクレープドクターによる強制剥離を安定させる目的で、ヤンキードライヤーに対するウエブの接着性を上げるために用いられるクレープ助剤のような物質は適用できない。
【００１１】
ちなみに、クレープ助剤として知られる物質は、澱粉、尿素ホルマリン樹脂、にかわ、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂、およびその誘導体などが例示され、抄紙時に紙料中に内添したり、ヤンキードライヤー表面にスプレーしたり、ウエブ上にスプレーすることが行われている。本発明ではかかる接着剤に属する粘性物質は採用できず、仮に適用すると、乾燥後のウエブを強制剥離することになり、紙面の光沢が失われるだけでなく、パルプ繊維の毛羽立ちなどがおこり、純白ロール紙、片艶紙として好ましくない状態になる。
【００１２】
本発明で用いる粘性物質は、ウエブの耳部が接触するヤンキードライヤーの温度条件に合わせると高温過ぎて測定が安定しないため、８０〜１００℃に加熱可能な鏡面仕上げしたホットプレート表面に、０．１〜０．５重量％に希釈した粘性物質を、ビュレットもしくはピペット等で一定量を略同一面積に滴下塗布し、乾燥状態を秤量により経時記録して粘性物質の膜の剥離が起こった時点の水分を求めることで、選別することができる。かかる選定試験の対象になりうる粘性物質は、その分子量あるいは分子間結合力、金属に対する親和性などが接着剤とは異なった状態に設計されている増粘剤（流動性調整剤）、保水剤、分散剤として知られる物質の中に含まれることが見出された。
【００１３】
具体的に例示すると、増粘剤として用いられるアルギン酸ソーダ、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、金属石鹸（例えばステアリン酸金属塩）、脂肪酸エステル（例えばポリアルキレングリコールとのエステル）、水溶性石鹸（例えばステアリン酸ナトリウム）、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、メチルセルロースが上げられ、なかでもポリアクリル酸ソーダが溶解作業がなく希釈のみで使用でき、臭気もなく、幅広い分子量のものが入手できるので最適な素材を選定しやすい点で優れている。具体的な粘性物質として、増粘剤として市販されているタマコート３２４−５：荒川化学工業社製が好適に使用できる。
【００１４】
分散剤として知られるポリアクリルアミドも、分子量２０万以下、カルボキシル基含有量２５％以上程度に設計されたものであれば好適に用いられる。また、ポリカルボン酸として知られる、アクリル酸−マレイン酸塩、アクリル酸−イタコン酸塩、アクリル酸−メタクリル酸塩、イソブチレン−マレイン酸塩、スチレン−マレイン酸塩などの共重合物で重合体の組成、比率、重合度が分散剤用に設計されていれば、選定の対象になる。保水剤としては、焙焼時の酸の種類、添加量、加熱温度や時間などを制御して粘度などを保水剤に適した状態にしたデキストリンも選定の対象になる。水分が５．０重量％以下、好ましくは４．５重量％以下まで密着している粘性物質を選定することが好ましい。
【００１５】
粘性物質の塗布量は、抄造する紙の米坪によって変える必要がある。米坪が重くなるほど、紙の剛性が高くなるためヤンキードライヤーからのウエブ耳部の剥離が起こり易くなるため、多目に設定することになる。目安となる塗布量は、米坪３０、５０、１２０ｇ／ｍ2の場合について例示すると、それぞれ０．５〜１．５、１．２〜３．０、２．０〜４．５ｍｇ／ｍ2とするのがよい。塗工方法は、ヤンキードライヤー入口付近で、ウエブのヤンキードライヤーに接触する面に直接スプレー装置などで適用してもよく、あるいはペーパーロールを介してロール表面に塗布・付着させた粘性物質をウエブに転移させることもできる。
【００１６】
粘性物質は希釈により均一な付着が行われるように注意する必要がある。部分的なムラ、例えば塗りシマがあるとその部分でヤンキードライヤーからの剥離性が悪化し、紙切れや紙むけが発生する。なお、抄紙時に紙料に内添して適用すれば、この付着ムラによる問題は発生しないが粘性物質の必要量が著しく増大すると言う欠点がある。しかし採用できないわけではない。
【００１７】
本発明で使用する抄紙機はヤンキードライヤーを乾燥ゾーンの最後に設置されているものであればよく、ワイヤーパートの構造やプレドライヤーの有無などは特段制約されない。ヤンキードライヤー入口でウエブに粘性物質を適用できるスペースがあれば実施可能である。紙料となるパルプ、サイズ剤、紙力増強剤等の原材料も通常純白ロール紙、片艶紙で使用されるものが使用可能である。
【００１８】
【実施例】
以下実施例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中に記載した「部」、「％」はそれぞれ固型分または有効成分の「重量部」、「重量％」である。
【００１９】
共通抄紙条件
ＮＢＫＰ／ＬＢＫＰ＝５０／５０、混合叩解により５００ｍｌＣＳＦとしたパルプに対し、硫酸アルミニウム１．５％、アルケニルコハク酸無水物０．１５％を添加して紙料を調製した。コンバーフローヘッドボックスを備えた長網抄紙機で、プレドライヤーとしてドラムドライヤー１０本、４２６８ｍｍΦのヤンキードライヤー１本からなる乾燥ゾーンを紙ウエブを走行させて乾燥し、米坪５０ｇ／ｍ2の純白ロール紙を製造した。
【００２０】
実施例１
ヤンキードライヤー入口直前にあるウエブの裏面（ワイヤーサイドでヤンキードライヤーに接する面）に接しているペーパーロールの両サイドにスプレーを用いてウエブの耳端部から１５０ｍｍ幅で転移できるようにタマコート３２４−５（０．１％溶液に希釈したもの）を固型分合計１．３ｇ／ｍｉｎの供給量で塗布した。
この時の抄速は３４０ｍ／ｍｉｎ、ヤンキードライヤー入口の水分は３７．０％、ヤンキードライヤー出口の水分は中央部６．０％、耳部５．０％であった。得られた純白ロール紙は皺や光沢ムラのない良好なものであった。
【００２１】
比較例１
タマコート３２４−５の塗工を行わずに、実施例１の抄紙（乾燥）条件で抄紙したが、純白ロール紙の耳部に皺が発生し、光沢ムラがある品質の劣るもので、両サイドの部分は不良品として損紙処分せざるをえないものあった。
【００２２】
比較例２
比較例１において、全幅良品となる純白ロール紙を得るには、ヤンキードライヤー入口水分を３９．０％とすることが必要であり、乾燥負荷が大きくなるため抄速を２９８ｍ／ｍｉｎに低下させなければならなかった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の粘性物質を適用することにより、省エネルギー、高生産性を達成したヤンキードライヤーの紙ウエブの乾燥が可能となった。
Claims (1)
- ヤンキードライヤー表面に密着する粘性物質を、ヤンキードライヤー入口のウエットウエブのヤンキードライヤーに接する面の少なくとも両耳部に塗布して乾燥することを特徴とするヤンキードライヤーでの紙ウエブの乾燥方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04381298A JP3788014B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | ヤンキードライヤーでの紙ウエブの乾燥方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04381298A JP3788014B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | ヤンキードライヤーでの紙ウエブの乾燥方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11241289A JPH11241289A (ja) | 1999-09-07 |
| JP3788014B2 true JP3788014B2 (ja) | 2006-06-21 |
Family
ID=12674164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04381298A Expired - Lifetime JP3788014B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | ヤンキードライヤーでの紙ウエブの乾燥方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3788014B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008031602A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Daio Paper Corp | 片艶紙及びその製造方法 |
| JP6649101B2 (ja) * | 2016-02-04 | 2020-02-19 | 株式会社トライフ | タッチローラー、紙乾燥装置及び紙の製造方法 |
-
1998
- 1998-02-25 JP JP04381298A patent/JP3788014B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11241289A (ja) | 1999-09-07 |
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