JP6999200B1 - 製紙工程で用いる汚れ付着防止剤及び汚れ付着防止剤供給装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明の汚れ付着防止剤供給装置は、汚れ防止効果を持続する当該汚れ付着防止剤を間欠的に供給することにより、汚れ付着防止剤の供給量、すなわち使用量を削減することができる。
まず、本実施形態の汚れ付着防止剤供給装置を用いる製紙工程とその製紙工程で用いる製紙装置について説明する。
コルゲートマシンは、シングルフェーサ装置、ダブルフェーサ装置の大きく2つの装置に分けられる。
シングルフェーサ装置は、中芯原紙を波型に成形して糊をつけ、一方のライナと貼り合せて片面段ボールシートを作成する装置である。
ダブルフェーサ装置は、片面段ボールシートに糊をつけ、他方のライナと貼り合せて段ボールシートを作成する装置である。
ダブルフェーサ装置10は、片面段ボールシートSFとライナLを接着剤で貼り合わせて、完成品の紙シートである両面段ボールシートDFを作成する。
ダブルフェーサ装置10は、糊付け部11、搬送ローラ12、熱板13、ベルトコンベア14、及び汚れ付着防止剤供給装置100から構成される。
糊付け部11は、糊付けローラ11a及び糊槽11bから構成される。
片面段ボールシートSFが、図の左方から、中芯原紙側の波形面を下面にして搬送されてきて、糊付けローラ11aに接触する。片面段ボールシートSFは、中芯原紙を波形に成形した後、中芯原紙と一方のライナを接着剤で貼り合わせたもので、ダブルフェーサ装置10の前工程の装置において作成されたものである。
なお、糊付けは、片面段ボールシートSFに代えて、ライナLに行ってもよい。
熱板13(本発明の「熱板」に相当)は、片面段ボールシートSFとライナL(本発明の「ライナ」に相当)とを貼り合わせた状態で加熱する。例えば160℃から180℃の一定温度に制御されたヒータ板の集合体である。
「ライナ」とは、波形に成形された中芯原紙を両側から挟んで貼り合わせる際の両側のボール紙であり、段ボールシートの表側を構成する表ライナでも、裏側を構成する裏ライナのいずれであってもよい。
「熱板」は、単一の板だけでなく、複数の部材が組み合わさって機能的に板と同視できるものも含む。例えば、丸棒のヒータの集合体として板状とした構造や、カンバスベルト等も含む。
例えば、熱板13を構成する複数の部材がベルトコンベアの構成要素でもある場合、スプレー部101をベルトコンベアの裏側に配置し、これらの部材がライナLに接触していない間に、これらの部材に対して汚れ付着防止剤を供給すればよい。
本実施形態の汚れ付着防止剤について、説明する。
表1に、本実施形態の配合成分と含有量の例を示す。
以下、各成分について説明する。
本実施形態の汚れ付着防止剤は、「製紙工程」で用いる「汚れ」の「付着」を「防止」する汚れ付着防止剤であって、リシノール酸、又はリシノール酸とグリセリンのエステル、を含有する。
「製紙工程」とは、紙原料から最終の紙製品を製造するまでのいずれかの工程であればよく、抄紙工程はもちろんのこと、抄紙工程で製造した紙に対し塗工などの処理をする工程や、当該紙を貼り合わせるなどの加工を行う工程も含む。また、製紙工程を構成する装置は、製紙装置の他、搬送装置、加熱装置、乾燥装置、及びこれらに用いられる部材若しくは部品と一体的に機能する装置も含む。
「汚れ」とは、紙や紙の原料を接着するための糊又は接着剤、紙の原料又は古紙に含まれる樹脂又はピッチ、及び紙の塗工の際の顔料又は塗料を含む。
「付着」は、製紙装置に汚れが付着することの他、紙に汚れが付着すること、さらに汚れが糊や接着剤の場合は紙の接着箇所以外に不要・過剰物として付着すること、を含む。
「防止」とは、汚れが製紙装置や紙等の対象物に付着することを防止することの他、一旦対象物に付着した汚れを剥離することを含む。
また、リシノール酸とグリセリンのエステルによる油膜は、粘度が高く切れにくく、汚れ付着を防止する効果は長時間持続する。
特に、8重量%以上15重量%以下が好ましい。7重量%を下回ると、油膜の効果が低くなる。また、20重量%を超えると汚れ付着防止剤として扱いにくくなり、例えば散布する際に霧状にならず、均一な散布ができない。
本実施形態の汚れ付着防止剤は、ステアリン酸ブチルを含有する。
したがって、搬送ローラ12に散布した場合であっても、ステアリン酸ブチルは容易に融解し、その特性を十分発揮できる。
0.05重量%を下回ると、流動性、転移性の効果が低くなる。0.5重量%を超えても、効果はあまり変わらないので、所望の効果が期待できて、かつ材料の無駄がない範囲が上記範囲となる。
また、ステアリン酸ブチルに加えて、又はステアリン酸ブチルに代えて、融点が14℃程度のパルミチン酸ブチルを含有してもよい。
汚れ付着防止剤は、さらに、水、及び界面活性剤を含有し、さらに防腐剤を含有してもよい。
界面活性剤は、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤のいずれも使用してもよい。例えば、ノニオン系界面活性剤を用いるならば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド、パーム核油脂肪酸ジエターノールアミド等が挙げられる。
また、界面活性剤として、一種類だけでなく複数の種類の界面活性剤を適宜、含有してもよい。
汚れ付着防止剤にバクテリアが繁殖せず、汚れ付着防止剤を長期保管することができる。
本実施形態の汚れ付着防止剤を用いた場合は、何ら薬剤を使用しない場合と比較して、ダブルフェーサ装置を停止して汚れを取るための清掃回数が11~55%、平均42%となった。また、清掃のためにダブルフェーサ装置を停止する時間は、平均26%となった。清掃回数の低減率より停止時間の低減率が小さくなっているのは、本実施形態の汚れ付着防止剤を用いれば、汚れの付着自体も少なくなり、清掃に要する時間が短縮できるからである。
以上より、本実施形態の汚れ付着防止剤によれば、比較的高温での汚れ付着を防止し、その効果が長時間持続し、さらに製品の紙シートに悪影響を及ぼさないという効果を有する。製紙工程で汚れ付着防止剤を間接的に供給する際の転移性、流動性、及び潤滑性を向上させることができる。
このため、本実施形態の汚れ付着防止剤供給装置において間欠的に供給する汚れ付着防止剤として用いることができる。
また、汚れ付着防止剤の量も最小限に抑えることができコストが削減できる。
(3-1)汚れ付着防止剤供給装置の全体構成
本実施形態の汚れ付着防止剤供給装置の全体の構成について説明する。
図2を用いて、本実施形態の汚れ付着防止剤供給装置100の構成、及びダブルフェーサ装置10との関連について、説明する。
より具体的には、スプレー部101はスプレーノズル105を備え、ダブルフェーサ装置10の搬送ローラ12に汚れ付着防止剤を「散布」する。
「製紙装置」とは、紙シートを製造する装置、又は紙シートを製造するために備え付けられた機械をいう。
「供給する」とは、散布の他、塗布、ロール及びドクターブレード等による塗工、並びに吐出(ディスペンサ)の態様を含む。
「散布」とは、液体を霧状に噴霧することの他、液体を泡状に散布すること、固体の微粒子を散布することを含む。
「紙シート」とは、完成品又は半完成品の紙をいう。例えば、段ボールシートの場合、完成品としては貼り合わされた段ボールシート、半完成品としては貼り合わされる前の段ボール用のライナ、及び中芯紙が挙げられる。また、「紙シート」は紙の種類を問わず、例えば段ボールの他、コピー用紙、化粧紙、ティシュペーパー、トイレットペーパーなども含む。
「間欠的」とは、供給状態と非供給状態が所定の時間毎に切り替わることをいう。所定の時間は、一定時間の他、条件により可変であってもよい。
スプレー部101は、電磁弁104a及び104b、並びに複数のスプレーノズル105から構成される。
また、例えば複数のロールを介して間接的にライナに接触する機械に散布してもよい。
また、ライナL又は熱板13に直接散布してもよい。
制御部103は、具体的には、電磁弁104a及び104bに電気信号を送出することにより、スプレー部101を制御する。
図3を用いて、本発明の実施形態1の汚れ付着防止剤供給装置100の動作について説明する。
例えば、図示しないライナLの幅検知部にて、ライナLの幅が最大幅であるか、標準幅であるかを検知する。ライナLの幅が最大幅であれば電磁弁104a及び電磁弁104bを用い、ライナLの幅が標準幅であれば電磁弁104aを用いる。
ライナLの幅検知部で自動判断する代わりに作業者が使用する電磁弁を判断し、制御部103に指示を与えてもよい。
散布時間t1は、電磁弁を開いて、汚れ付着防止剤を散布する時間である。散布休止時間t2は、電磁弁を閉じて、汚れ付着防止剤の散布を休止する時間である。後述するように、散布時間t1は、散布休止時間t2より短い時間を設定する。
また、熱板13に付着した汚れ付着防止剤の一部は、ライナLの熱板13上を移動し、熱板13の他の場所へ拡がり、再付着していく。
これにより、熱板13の広範囲に汚れ付着防止剤が付着する。
したがって、上記のように熱板13の広範囲に付着した汚れ付着防止剤によって、各スプレーノズル105から汚れ付着防止剤が散布されないS12の間においても、熱板13の汚れ付着が防止される。
すなわち、汚れ付着防止剤を散布する、散布しない、という間欠散布を繰り返す。
本実施形態の汚れ付着防止剤を本実施形態の汚れ付着防止剤供給装置で間欠的に散布した場合は、従来の汚れ付着防止剤を用いて常時散布した場合に比べて、使用量は半分から3分の1となった。
以上の汚れ付着防止剤供給装置の構成と動作により、本実施形態の汚れ付着防止剤の優れた効果を活かすことができる。
本実施形態の汚れ付着防止剤及び汚れ付着防止剤供給装置は、さらに別の実施形態として応用可能である。
本実施形態の汚れ付着防止剤及び汚れ付着防止剤供給装置は、ダブルフェーサ装置10だけでなく、コルゲートマシンの他の装置でも適用可能である。例えば、シングルフェーサ装置の糊付けの際の汚れ付着防止に用いてもよい。
本実施形態の汚れ付着防止剤は、抄紙工程にも適用可能である。
製品の紙に強度をもたせるために添加される紙力増強剤、紙原料中に混入した接着剤、又は合成樹脂等のピッチ等の汚れが、抄紙工程の製造装置や紙に付着するのを防ぐことができる。
尚、本発明から派生して、製紙工程で用いる汚れ付着防止剤であって、ステアリン酸ブチル、水、非シリコーン系オイル、及び界面活性剤、を含有する汚れ付着防止剤であってもよい。
100 汚れ付着防止剤供給装置、101 スプレー部、102 薬剤加圧タンク、103 制御部、104a 104b 電磁弁、105 スプレーノズル
Claims (11)
- 製紙工程で用いる汚れ付着防止剤であって、
リシノール酸、又はリシノール酸とグリセリンのエステル、を含有し、
当該汚れ付着防止剤は、さらに、水、及び界面活性剤、を含有し、
当該汚れ付着防止剤は、さらに、ステアリン酸ブチルを含有する、
汚れ付着防止剤。 - 当該汚れ付着防止剤は、
前記リシノール酸とグリセリンのエステルを含有する油脂として、ひまし油を含有する、
請求項1記載の汚れ付着防止剤。 - 前記リシノール酸とグリセリンのエステルの含有量が7重量%以上20重量%以下である、
請求項1記載の汚れ付着防止剤。 - 前記ステアリン酸ブチルの含有量が0.05重量%以上0.5重量%以下である、
請求項1記載の汚れ付着防止剤。 - 前記製紙工程は、コルゲートマシンを用いた段ボールシートの製造工程である、
請求項1~4記載の汚れ付着防止剤。 - 請求項1~5記載の汚れ付着防止剤を供給する汚れ付着防止剤供給装置であって、
前記製紙工程で用いる製紙装置又は前記製紙工程で用いる紙シートに、前記汚れ付着防止剤を供給する供給部と、
前記汚れ付着防止剤を間欠的に供給するよう前記供給部を制御する制御部と、を有する、
汚れ付着防止剤供給装置。 - 前記制御部は、前記汚れ付着防止剤を供給する時間が、前記汚れ付着防止剤を供給しない時間より短くなるように、前記供給部を制御する、
請求項6記載の汚れ付着防止剤供給装置。 - 前記製紙工程は、コルゲートマシンを用いた段ボールシートの製造工程であり、
前記製紙装置は、片面段ボールシート又はライナに糊付けをして、熱板上で前記片面段ボールシートに前記ライナを貼り合せて、両面段ボールシートを製造するダブルフェーサ装置であり、
前記供給部は、前記ダブルフェーサ装置の前記熱板より前側の工程に位置する、又は前記ダブルフェーサ装置の前工程に位置する、
請求項6記載の汚れ付着防止剤供給装置。 - 前記製紙工程は、コルゲートマシンを用いた段ボールシートの製造工程であり、
前記製紙装置は、片面段ボールシート又はライナに糊付けをして、熱板上で前記片面段ボールシートに前記ライナを貼り合せて、両面段ボールシートを製造するダブルフェーサ装置であり、
前記供給部は、前記片面段ボールシートと前記ライナとを貼り合わせた状態で加熱する前記熱板に前記汚れ付着防止剤を供給する、
請求項6記載の汚れ付着防止剤供給装置。 - 前記供給部は、前記汚れ付着防止剤を散布するスプレーノズルを備えるスプレー部である、
請求項8又は9記載の汚れ付着防止剤供給装置。 - 前記制御部は、前記汚れ付着防止剤を散布する領域を、前記ライナの幅に応じて変更するように、前記スプレー部を制御する、
請求項10記載の汚れ付着防止剤供給装置。
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