JP5076215B2 - Curtain coater operation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はカーテンコータの運転方法に関する。 The present invention relates to a curtain coater operation method.
カタログなどに用いられる印刷用紙、感圧紙、感熱紙などの塗工紙はコータによって原紙であるウェブ(基材)上に塗料を塗布後、乾燥して生産される。このように塗料の塗布を行う機械を塗工機と称している。従来このような塗工機は、ウェブ上に過剰な塗料を一度塗った後に、ブレードや小径のロッドなどで掻き落したり、エアナイフによって吹き飛ばしたりして計量(メータリング)するポストメータリング方式を採用したブレードコータ、ロッドコータ、エアナイフコータなどが主流であった。しかしこのようなポストメータリング方式による塗工では、塗料をウェブに塗布するときの液圧やブレードなどの押付力などにより、塗料がウェブに多く浸透することや、ブレードやロッドなどの磨耗によるメンテナンス費用が高いということなどの問題がある。 Coated paper such as printing paper, pressure-sensitive paper, and thermal paper used for catalogs and the like is produced by applying a paint onto a web (base material) that is a base paper by a coater and then drying. A machine for applying a paint in this way is called a coating machine. Conventionally, such a coating machine employs a post-metering method in which excess paint is applied once on the web, and then scraped off with a blade or small-diameter rod or blown off with an air knife. Blade coaters, rod coaters, air knife coaters, etc. were the mainstream. However, in such post-metering coating, the paint penetrates the web a lot due to the hydraulic pressure when applying the paint to the web and the pressing force of the blade, etc., and maintenance due to wear of the blade and rod, etc. There are problems such as high costs.
そこで近年、走行するウェブ上にダイ(塗料のカーテン膜を作るノズル付チャンバー)から塗料のカーテン膜を噴出しウェブ上に塗工するカーテンコータが広く採用されるようになってきた。カーテンコータは写真の印画紙などの分野では古くから用いられてきたが、高速時の空気の巻き込み、塗料に混入した泡、機械的精度不足による塗料カーテン膜の不安定さ等により塗工が安定しなかったため製紙業界では利用されていなかった。 Therefore, in recent years, curtain coaters have been widely adopted in which a paint curtain film is ejected from a die (a chamber with a nozzle for producing a paint curtain film) onto a traveling web and applied onto the web. Curtain coaters have been used for a long time in fields such as photographic printing paper, but coating is stable due to air entrainment at high speed, bubbles mixed in paint, instability of paint curtain film due to insufficient mechanical accuracy, etc. Was not used in the paper industry.
本願出願人はこれらの問題を解決しカーテン塗工技術を安定技術として開発し、既に多数のカーテン塗工機を全世界に供給している。カーテン塗工機は従来のポストメータリング方式の塗工機と異なり、ブレードやロッドなどの消耗品が無いのでメンテナンスが楽である、塗工量を容易に精度高く調節できる、操作性がよい、輪郭塗工(Contour Coat)のため表面性改善の効果が高い、などの特長がある。 The present applicant has solved these problems, developed curtain coating technology as a stable technology, and has already supplied a large number of curtain coating machines to the whole world. Unlike conventional post metering type coating machines, curtain coating machines are easy to maintain because there are no consumables such as blades and rods, and the coating amount can be easily adjusted with high accuracy, and operability is good. There are features such as high effect of surface property improvement due to contour coating.
一方、2個以上のダイを用いた複数層のカーテンコータがある。図3は特許文献1に開示された発明の2層式のカーテンコータの塗工装置の部分断面図である。
On the other hand, there is a multi-layer curtain coater using two or more dies. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a coating apparatus for a two-layer curtain coater of the invention disclosed in
図に示すように、上記発明の2層式カーテンコータは、スリットda、db内を流れる塗料ta、tbをそれぞれ下方に向け噴出させる2個のダイ1a、1bと、前記2個のダイ1a、1bからそれぞれ順次斜面Baに向かって噴出される塗料カーテンca、cbを、該斜面Ba上を移動させるに伴い順番に積層して2層の塗料層ra、rbを形成し、該斜面Baの下端部の下向きのカーテンガイド部Bbから該塗料層を2層の塗料カーテンca、cbとしてウェブw面上に移行させるガイドプレートBとを有している。このようにして走行するウェブw面上に2層の塗工層sa(下層)、sb(上層)を形成する。なお、矢印はウェブwの進行方向である。
As shown in the figure, the two-layer curtain coater of the present invention includes two
ところで、かかる多層塗工の場合、塗料を噴出するダイにはウェブへの塗工前から塗料を流しておく必要がある。ダイから噴出する塗料は塗料キャッチパンで受けて、循環使用する。もし、前もって流しておかないと、ダイに塗料を流し始めてから、温度や粘度が一定になり安定したカーテンが得られるまでにかなりの時間がかかるので、その間は製品が安定せずロスになってしまう。 By the way, in the case of such multilayer coating, it is necessary to let the coating material flow through the die for jetting the coating material before coating on the web. The paint spouted from the die is received by the paint catch pan and recycled. If it doesn't flow in advance, it will take a considerable amount of time from the start of pouring paint to the die until the temperature and viscosity become constant and a stable curtain is obtained. End up.
また、一方のダイを停止しておいて他方のダイだけで運転し、その後両方のダイを使用する運転を行う場合、停止していたダイの運転を再開しようとすると、内部の塗料が乾燥してしまっていて、スリット部の塗料詰まりを起こしたり、塗料供給前と供給後の温度変化によってスリットの形状が不安定になる。このため、そのダイの運転停止中または運転停止後適当な時間温水を循環させておくこともある。 In addition, when one die is stopped and the other die is used for operation, and then both die are used for operation, the internal paint dries when the operation of the stopped die is resumed. Therefore, the clogging of the slit is caused, and the slit shape becomes unstable due to the temperature change before and after supplying the paint. For this reason, warm water may be circulated for an appropriate time during or after the die is shut down.
このような問題を解決する運転方法が上記特許文献1に開示されている。この方法によれば、塗工する製品の品質により、任意のダイの塗料を送ったり止めたりすることが可能であり、止めたダイの塗料は塗料キャッチパンに落として、配管、ポンプなどを用いて循環する。また、塗料の代わりに温水を循環させて清掃を行うこともできる。
An operation method for solving such a problem is disclosed in
図4は特許文献1に開示された運転方法の説明図である。図において、1a、1b、1cはダイ、ca、cb、ccは各ダイから噴出する塗料カーテン、2a、2b、2cは塗料キャッチパン、Bはガイドプレート、Bbはカーテンガイド、wはウェブである。なお、3はカーテンガイドBbからの混合塗料の塗料キャッチパンである。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation method disclosed in
図(a)はダイ1aからの塗料カーテンca、ダイ1bからの塗料カーテンcb、ダイ1cからの塗料カーテンccをガイドプレートB上で順番に積層し、カーテンガイドBbから3層の塗料カーテンとしてウェブw面上に移行させて塗工するものである。この場合には塗料カーテンca、cb、ccは塗料キャッチパン2a、2b、2cによって受けられて循環されることは無い。
The figure (a) shows a paint curtain ca from the die 1a, a paint curtain cb from the
図(b)はダイ1aからの塗料カーテンca、ダイ1cからの塗料カーテンccをガイドプレートB上で順番に積層し、カーテンガイドBbから2層の塗料カーテンとしてウェブw面上に移行させて塗工するものである。この場合にはダイ1bは待機位置に移動し、塗料カーテンcbは塗料キャッチパン2bによって受けられて循環されたり、塗料に代えて温水を循環されたりする。
In FIG. 2B, the paint curtain ca from the die 1a and the paint curtain cc from the die 1c are sequentially laminated on the guide plate B, and then transferred from the curtain guide Bb to the surface of the web w as a two-layer paint curtain. It is something to work on. In this case, the
図(c)はダイ1bからの塗料カーテンcb、ダイ1cからの塗料カーテンccをガイドプレートB上で順番に積層し、カーテンガイドBbから2層の塗料カーテンとしてウェブw面上に移行させて塗工するものである。この場合にはダイ1aは待機位置に移動し、塗料カーテンcaは塗料キャッチパン2aによって受けられて循環されたり、塗料に代えて温水を循環されたりする。
In FIG. 2C, the paint curtain cb from the
図(d)はダイ1aからの塗料カーテンca、ダイ1bからの塗料カーテンcbをガイドプレートB上で順番に積層し、カーテンガイドBbから2層の塗料カーテンとしてウェブw面上に移行させて塗工するものである。この場合にはダイ1cは待機位置に移動し、塗料カーテンccは塗料キャッチパン2cによって受けられて循環されたり、塗料に代えて温水を循環されたりする。なお、これらの図には示されていないが、カーテンコータの運転を開始する前にはダイ1a、1b、1cはすべて待機位置にあって、それらから噴出する塗料カーテンca、cb、ccは塗料キャッチパン2a、2b、2cによって受けられて循環されている。
In FIG. 4D, the paint curtain ca from the die 1a and the paint curtain cb from the
ところで、ダイ1からガイドプレートBまでの距離が重要である。図5はこのことを説明するための説明図である。塗料特性にもよるが、ダイ1からガイドプレートBまでの距離sが不適切であり、流量が少なく塗料カーテンcの厚さが薄いと、塗料カーテンcは表面張力のため、図に示すように自重落下の途中で幅方向に破れてしまい筋状の流になってしまう。
By the way, the distance from the
このような現象を起こさないようにするためには、ダイ1からガイドプレートBまでの距離sを、塗料カーテンcが幅方向に破れてしまう前の距離s1まで短くしてやればよいが、そうすると流量が多いときにはガイドプレートB上の塗料層rが乱れてしまったり、特に図3で下流側の第2層用のダイ1bからガイドプレートBまでの距離sが短かすぎると、上流側の第1層用のダイ1aによって形成されたガイドプレートB上の塗料層raを引っ掻いてしまうことになる。
In order to prevent such a phenomenon from occurring, the distance s from the
図4に示されるような運転方法について、かかる問題に対処するためには、ダイ1a、1b、1cについて、運転位置から待機位置に移動する際または待機位置から運転位置に移動する際には図に示すような水平移動だけでなく上下方向にも移動する必要があり、非常に厄介である。また、運転開始時には総てのダイを移動する必要があるが移動の途中では塗料の混合が起こるが、混合した塗料は回収して循環使用することができない。
In order to cope with such a problem with respect to the driving method as shown in FIG. 4, when the
本発明は図4に示す従来技術のこのような問題点に鑑みて案出されたものであり、ダイの待機位置から運転位置に移動する際に水平移動だけでよく、移動中においても塗料の混合の起こることが少ないカーテンコータの運転方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been devised in view of such a problem of the prior art shown in FIG. 4, and it is only necessary to move horizontally when moving from the standby position of the die to the operating position. It is an object of the present invention to provide a method of operating a curtain coater that hardly causes mixing.
上記目的を達成するため本発明のカーテンコータの運転方法は下方に向けて塗料を噴出させて塗料カーテンを形成する2台のダイと、各ダイから噴出した塗料カーテンを順次斜面上で受けて斜面に沿って流下させ下端の下向きのカーテンガイドから2層の塗料カーテンとしてウェブ面上に移行させるガイドプレートとを有してなるカーテンコータであって、上記各ダイはウェブ進行方向に位置が調節可能になっており、コータの運転開始前には各ダイは上記ガイドプレートの前方に待機して塗料を流しており、各ダイの下方には、ガイドプレート上での下流側のダイからの塗料を受入れて回収する下流側ダイ用塗料キャッチパンと、ガイドプレート上での上流側のダイからの塗料を受入れて回収する上流側ダイ用塗料キャッチパンと、それらの下方にあって待機状態では後端がガイドプレートの下端よりも後方に位置している混合塗料キャッチパンが設けられており、下流側ダイ用塗料キャッチパンと混合塗料キャッチパンとはウェブ進行方向に位置が調節可能になっており、下流側ダイ用塗料キャッチパンには斜面になっていてそこに流下した塗料を下流側ダイ用塗料キャッチパン内に流し込むガイド板を有しており、運転を開始するときには各ダイを下端がガイドプレート斜面に接近するまで水平移動させ、その間下流側ダイ用塗料キャッチパンも上流側ダイ用塗料キャッチパンに接近するように移動させて、下流側ダイが上流側ダイ用塗料キャッチパン上を通過する間上記ガイド板によって下流側ダイから流出した塗料が上流側ダイ用塗料キャッチパンに流入しないようにガードし、各ダイから噴出した塗料カーテンが安定したら、混合塗料キャッチパンを前方に退避させるようになっている。 In order to achieve the above object, the curtain coater operating method of the present invention comprises two dies that form paint curtains by jetting paint downward, and the paint curtains ejected from each die are sequentially received on the slope. A curtain coater having a guide plate that flows down along the web and moves from the lower curtain guide downward to the web surface as a two-layer paint curtain, and the position of each die can be adjusted in the web traveling direction. Before the start of the coater operation, each die waits in front of the guide plate to flow the paint, and below each die, the paint from the downstream die on the guide plate is poured. The downstream die paint catch pan for receiving and collecting, the upstream die paint catch pan for receiving and collecting the paint from the upstream die on the guide plate, and the like There is a mixed paint catch pan that is below and in the standby state with the rear end positioned behind the lower end of the guide plate. The downstream die paint catch pan and the mixed paint catch pan are in the web traveling direction. The position can be adjusted, and the downstream die paint catch pan has a slope, and it has a guide plate that flows the paint flowing down into the downstream die paint catch pan, and starts operation. Each die is moved horizontally until the lower end approaches the guide plate slope, while the downstream die paint catch pan is also moved closer to the upstream die paint catch pan, so that the downstream die is the upstream die. The guide plate prevents the paint flowing out from the downstream die from flowing into the upstream die catch catch pan while passing over the paint catch pan. And de, color curtain ejected from the die is adapted to retract Once stabilized, the coating mix catch pan forward.
運転中における各ダイの下端とガイドプレート斜面との距離は0.1〜100mmであるのが好ましい。 The distance between the lower end of each die during operation and the guide plate slope is preferably 0.1 to 100 mm.
本発明の作用効果は次のとおりです。
塗料カーテンを形成する上流側と下流側の2台のダイと、各ダイから噴出した塗料カーテンを順次斜面上で受けて斜面に沿って流下させ2層の塗料カーテンとしてウェブ面上に移行させるガイドプレートとを有してなるカーテンコータにおいて、コータの運転開始前には各ダイはガイドプレートの前方に待機して塗料を流していて、それぞれ塗料キャッチパンによって塗料を受入れて回収しており、運転を開始するときには各ダイを下端がガイドプレート斜面に接近するまで水平移動させ、その間下流側ダイ用塗料キャッチパンも上流側ダイ用塗料キャッチパンに接近するように移動させて、下流側ダイが上流側ダイ用塗料キャッチパン上を通過する間、下流側ダイ用塗料キャッチパンに付属したガイド板によって下流側ダイから流出した塗料が上流側ダイ用塗料キャッチパンに流入しないようにガードし、各ダイから噴出した塗料カーテンが安定したら、混合塗料キャッチパンを前方に退避させて正常運転するようになっている。このようにダイの待機位置から運転位置に移動する際に水平移動だけでよく、ダイの移動中においても塗料の混合の起こることが少ない。
The effects of the present invention are as follows.
Two upstream and downstream dies forming the paint curtain, and a guide for receiving the paint curtain ejected from each die on the slope in order and flowing down along the slope to make a two-layer paint curtain on the web surface In a curtain coater with a plate, before the coater starts operation, each die waits in front of the guide plate and flows paint, and each paint is received and collected by a paint catch pan. Each die is moved horizontally until the lower end approaches the guide plate slope, while the downstream die paint catch pan is also moved closer to the upstream die paint catch pan, and the downstream die is moved upstream. While passing over the side die paint catch pan, the paint that has flowed out of the downstream die by the guide plate attached to the downstream die paint catch pan. There guarded so as not to flow into the paint catching pan upstream die coating curtain ejected from the die becomes stable, the coating mix catch pan is retracted forward is adapted to normal operation. In this way, when the die is moved from the standby position to the operating position, only horizontal movement is required, and mixing of the paint hardly occurs during movement of the die.
以下本発明の1実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1および図2は本発明のカーテンコータの運転方法を説明するためのカーテンコータの側面図である。図1(a)は上流側と下流側の2台のダイが待機中であって、それぞれ塗料を流している状態を示しており、図2(b)は上流側と下流側の2台のダイがガイドプレート上に位置して運転状態にあることを示している。図1(b)、(c)および図2(a)はそれぞれ上流側と下流側の2台のダイが待機状態から運転状態に移行するための移動中の状態を示している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are side views of the curtain coater for explaining the operation method of the curtain coater of the present invention. FIG. 1 (a) shows a state in which two dies on the upstream side and downstream side are waiting, and the paint is flowing, respectively. FIG. 2 (b) shows two upstream and downstream dies. The die is positioned on the guide plate and is in operation. FIGS. 1B, 1C, and 2A show a state in which the two dies on the upstream side and the downstream side are moving to shift from the standby state to the operating state, respectively.
これらの図において、図2(b)に示すように、1aは上流側のダイ、1bは下流側のダイである。caは上流側のダイ1aから噴出する塗料カーテン、cbは下流側のダイ1bから噴出する塗料カーテンである。2aは上流側ダイ用塗料キャッチパン、2bは下流側ダイ用塗料キャッチパン、2cは下流側ダイ用塗料キャッチパンに付属し、斜面になっていてそこに流下した塗料を下流側ダイ用塗料キャッチパン2b内に流し込むガイド板である。3はそれらの塗料キャッチパン2a、2bの下方にあって待機状態では後端がガイドプレートBの下端よりも後方に位置している混合塗料キャッチパンである。Bはガイドプレートであり、各ダイ1a、1bから噴出した塗料カーテンca、cbを順次斜面Ba上で受けて斜面Baに沿って流下させ下端の下向きのカーテンガイドBbから2層の塗料カーテンca、cbとしてウェブw面上に移行させる。
In these drawings, as shown in FIG. 2B, 1a is an upstream die and 1b is a downstream die. ca is a paint curtain ejected from the
図1(a)に示すように上流側と下流側の2台のダイ1a、1bは待機中であって、それぞれ塗料カーテンca、cbを流しており、それらは上流側ダイ用塗料キャッチパン2aおよび下流側ダイ用塗料キャッチパン2bによって受けられて図示しないポンプによって循環されている。
As shown in FIG. 1A, two dies 1a and 1b on the upstream side and the downstream side are in a standby state, and are flowing through paint curtains ca and cb, respectively, and these are the paint catch pans 2a for the upstream die. And it is received by the downstream die
次に、図1(b)に示すように、上流側のダイ1a、下流側のダイ1bおよび下流側ダイ用塗料キャッチパン2bがガイドプレートBに向かって後方に水平移動する。この状態では、塗料カーテンcbは引き続き下流側ダイ用塗料キャッチパン2bによって受けられて図示しないポンプによって循環されており、塗料カーテンcaは混合塗料キャッチパン3によって受けられる。混合塗料は通常循環使用できないので廃棄される。なお、上流側のダイ1a、下流側のダイ1bおよび下流側ダイ用塗料キャッチパン2bの支持装置はカーテンコータの両側にカーテンコータに沿って水平に設けられた図示しないレール上を移動するようになっている。
Next, as shown in FIG. 1B, the upstream die 1 a, the
次に、図1(c)に示すように、上流側のダイ1aおよび下流側のダイ1bはさらにガイドプレートBに向かって後方に水平移動する。この状態では、塗料カーテンcbはガイド板2c上に流下し、その斜面に沿って流れて下流側ダイ用塗料キャッチパン2b内に流れ込んでいる。塗料カーテンcaは混合塗料キャッチパン3によって受けられている。
Next, as shown in FIG. 1C, the upstream die 1 a and the
次に、 図2(a)に示すように、上流側のダイ1aおよび下流側のダイ1bはさらにガイドプレートBに向かって後方に水平移動し、上流側のダイ1aはガイドプレートBの先端の上方にあって、塗料カーテンcaは一旦ガイドプレートB上に流下し、その斜面に沿って流れて、カーテンガイドBbから流下し、混合塗料キャッチパン3によって受けられる。塗料カーテンcbはガイド板2c上を離れて、混合塗料キャッチパン3によって受けられる。
Next, as shown in FIG. 2 (a), the
次に、 図2(b)に示すように、上流側のダイ1aおよび下流側のダイ1bはさらに後方に水平移動し、上流側のダイ1aおよび下流側のダイ1bの下端がそれぞれガイドプレートBの斜面Baに接近して運転位置に至る。塗料カーテンcaおよび塗料カーテンcbが安定したら、混合塗料キャッチパンを前方に退避させ、図に示すように2層の塗料カーテンca、cbとしてウェブw面上に移行させる。なお、運転を中止するときには上記と逆の手順で行い、最後に温水を循環させてダイや配管内の清掃を行う。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the
次に本実施例の作用効果を説明する。
塗料カーテンcを形成する上流側と下流側の2台のダイ1a、1bと、各ダイから噴出した塗料カーテンca、cbを順次斜面Bb上で受けて斜面に沿って流下させ2層の塗料カーテンca、cbとしてウェブw面上に移行させるガイドプレートBとを有してなるカーテンコータにおいて、コータの運転開始前には各ダイ1a、1bはガイドプレートBの前方に待機して塗料を流していて、それぞれ塗料キャッチパン2a、2bによって塗料を受入れて回収しており、運転を開始するときには各ダイダイ1a、1bを下端がガイドプレート斜面に接近するまで水平移動させ、その間下流側ダイ用塗料キャッチパン2bも上流側ダイ用塗料キャッチパン2aに接近するように移動させて、下流側ダイ1bが上流側ダイ用塗料キャッチパン2a上を通過する間、下流側ダイ用塗料キャッチパン2bに付属したガイド板2cによって下流側ダイ1bから流出した塗料cbが上流側ダイ用塗料キャッチパン2aに流入しないようにガードし、各ダイ1a、1bから噴出した塗料カーテンca、cbが安定したら、混合塗料キャッチパン3を前方に退避させて正常運転するようになっている。このようにダイ1a、1bの待機位置から運転位置に移動する際に水平移動だけでよく、ダイの移動中においても塗料の混合の起こることが少ない。
Next, the function and effect of this embodiment will be described.
Two dies 1a and 1b on the upstream side and downstream side that form the paint curtain c, and the paint curtains ca and cb ejected from each die are sequentially received on the slope Bb and flowed down along the slope to form a two-layer paint curtain. In the curtain coater having the guide plate B to be transferred onto the surface of the web w as ca and cb, the dies 1a and 1b wait in front of the guide plate B and flow the paint before the start of the operation of the coater. The paint catch pans 2a and 2b receive and collect the paint. When the operation is started, the die dies 1a and 1b are horizontally moved until the lower end approaches the guide plate slope, while the downstream die paint catch is collected. The
本発明は以上説明したような実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。たとえば、ウェブwの進行方向は図1または図2と反対方向であってもよい。また、上流側ダイ用塗料キャッチパン2aは固定したものとして説明したが水平移動するものであってもよい。さらに、上流側と下流側の2台のダイ1a、1bを使用するものとして説明したが、上流側のダイ1aのさらに上流に固定式のダイを設けるようにして、3層式にしてもよい。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the moving direction of the web w may be the opposite direction to FIG. 1 or FIG. Although the upstream die
1a 上流側のダイ
1b 下流側のダイ
2a 上流側ダイ用塗料キャッチパン
2b 下流側ダイ用塗料キャッチパン
2c ガイド板
3 混合塗料キャッチパン
B ガイドプレート
Ba ガイドプレートの斜面
Bb カーテンガイド
1a upstream die 1b
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