JPH07501361A - 形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 本発明は２０％以上の灰分含有量を有する紙料からウェブを形成する形成装置と 方法に関する。特に、本発明はそこで得られたウェブに超カレンダー処理してそ の印刷可能な表面を備えるようにした高灰分含有ストックを使った形成装置に関 する。

背−１ｉＬ−癒 製紙技術において、ヘッドボックスからほぼ水平に配置された形成ワイヤへ高灰 分含有紙料を供給することは知られている。その場合、水分は最初、紙料からワ イヤを通って下方へ排出するようになっている。頂部ワイヤは最初の形成部より 下流で形成ワイヤと共働し、その頂部ワイヤ内の吸込みボックスが水分を紙料か ら上方へ引きこむので両側にほぼ均質の表面特性を有するウェブが形成される。

それにも拘らず、機械速度が増すと、前記最初の形成部と次の頂部ワイヤの移動 がそのウェブに成る量の２面性を生しさせた。この明細書において、２面性とは 、そのウェブの片面の表面特性が同ウェブの他面の表面特性と実質的に異ること を意味する。そのような２面性はそのウェブの両面に印刷を予定している場合に 問題を生しる。

機械速度が毎分１　、６００メートル、即ち毎分５．２００フイートに達すると 、そのような速度では、紙料内の水分はその両面から等しく除去される必要があ る、即ち、両面から等しくバランスのとれた水分の除去が不可欠である。

従って、本発明は一対のワイヤが共働してそれらの間に鉛直形成部を形成するよ うな鉛直フォーマ−を提供する。紙料がヘッドボックスから形成部へ上向きに放 出されるように形成部の下端、即ち、上流端のすぐ近くにヘッドボックスが配置 される。

形成部の上流部のすぐ下流にカーブしたシュ一手段が配置される。そのようなカ ーブしたシュ一手段は２５０〜３５０インチの、好ましくは３００インチの非常 に大きな曲率半径を有する。水分はカーブしたシュ一手段から第１ワイヤを通し て遠心方向に除去されるようになっており、その時、水分の更なる部分がカーブ したシュ一手段から第２ワイヤを通して除去される。

カーブしたシュ一手段の下流には、脱水手段が配置され、その脱水手段は前記カ ーブしたソニ一手段の曲率半径とは反対向きの半白半径を有する。その脱水手段 の構造は、その脱水手段及び前記カーブしたシュ一手段によって第１ワイヤを通 して除去される水分の量が、前記カーブしたソニ一手段から第２ワイヤを通して 、また、紙料及びワイヤが脱水手段を通過する時第２ワイヤを通して除去される 水分の量にほぼ等しくなるように構成される。

従って、紙料から除去される水分の量はその紙料がウェブに形成される時均等に バランスがとれていて、紙料内の灰分の含有量、或いは粘土、或いはフィラーが 、形成されたウェブ全体に均等に分布されるようになっている。その結果、形成 されたウェブが超カレンダー処理される時、カレンダー処理済ウェブはコーティ ングされたウェブの表面特性と同じ表面特性を表わす。

特に、そのようなウェブは超カレンダー処理済ロート（Ｒｏｔｏ）祇及び超カレ フダー処理済ロート祇としてこの技術分野で知られている。そのような紙はメカ ニカルパルプ及び粘土フィラーを含む。そのフィラーのレヘルは、通常の紙製造 の場合より高く、２０〜５０％の灰分を含む。

前述のウェブは、超カレンダー処理されると、高度のガラス賞を有し、それと共 に滑らかな印刷表面を有し、それは非常にすぐれた製品となり、コーティングさ れた紙に匹敵する。

従って、本発明はコーティングを必要としない紙を提供する。

前述のような超カレンダー処理した高灰分含有量の紙を従来の方法で製造する場 合、それは形成速度、粘土フィラーのレヘル、及びそこで得られるウェブの表面 の不同性による制限があった。

本発明の趙カレンダー処理用フォーマ−は速度制限を克服し、３１％のフイラー レヘルでシートを形成することができる。これに対して現在の機械は最高２６〜 ２８％のフィラーレヘルである。本発明はその両側が非常に催だ均等な表面特性 を有するようなシートを提供し、それぞれの表面の灰分含有量はほぼ等しい。

本発明はマンン方向へ約６インチ幅の３個のブレードを有するカーブしたシュ一 手段を提供し、各ブレード間に約２インチのスペースを有する。′３個のブレー ド、即ちシューのそのようなスペースは、カーブしたシュ一手段あ非常に大きな 半径と組合わせることにより、紙料に与える形成パルスの強度が低くなるので、 形成部の最初の部分、即ち上流部で紙料は静かに脱水される。

従って、本発明の第１目的は、従来の先行技術の提案における前述の欠点を克服 し、紙料からウェブを形成する技術に著しく貢献するような形成装置を提供する ことである。

本発明のもうひとつの目的は、得られたウェブを超カレンダー処理する間、ウェ ブの両側の表面特性が均質、又は類似となるように、高灰分含有量の紙料からウ ェブを形成することである。

本発明のその他の目的及び効果は添付図面に関連して以下説明する詳細な説明の 記載によりこの技術に熟達した人にとって容易に明らかとなるであろう。

発−盟一■−回−丞 本発明は灰分含有量が２０％以上であるような紙料からウェブを形成する形成装 置と方法に関する。

この形成装置は紙料の流れを放出するヘッドボックスと、第１及び第２エンドレ スループ型形成ワイヤとを有し、これらのワイヤはともに共働してそれらの間に 形成部を形成し、その形成部は上流端と下流端とを有する。形成部の上流端はへ ７Ｆボンクスのすぐ近くに配置され、それによって、紙料の流れが形成部の上流 端へ導かれるようになっている。カーブしたシュ一手段が形成部の上流端のすぐ 下流に配置される。第２ワイヤは第１ワイヤとカーブしたシュ一手段との間に配 置される。水分の第１部分がワイヤと紙料がカーブしたシュ一手段をまわって移 動する時、第１ワイヤを通して除去されるようになっている。

カーブしたシュ一手段と形成部の下流端との間に脱水手段が配置される。その脱 水手段は第１ワイヤと共働し、カーブしたシュ一手段に対してワイヤの反対側に 配置される。その脱水手段の曲率半径は前記カーブしたシュ一手段の曲りより小 さい。また、脱水手段の曲りはカーブしたシュ一手段の曲りとは反対方向に向い ている。水分の第２部分が紙料とワイヤが移動する間、脱水手段の上で紙料から 第２ワイヤを通して除去される。

脱水手段と形成部の下流端との間にもうひとつの脱水シューが配置される。この もうひとつのシューは第２ワイヤと共働し、前記シュ一手段と同し側に配置され る。もうひとつのシューは部分真空源に接続され、紙料とワイヤとがもうひとつ のシューをこえて移動する間、水分の第３部分が第２ワイヤを通して紙料から除 去されるように仕組まれている。水分は形成部の上流から下流端へ移動する間、 紙料から両ワイヤを通して漸進的に除去されるので、ウェブの２面性が最少限に され、一方、ウェブの内部の灰分の保持量が最大に維持される。

添付図面に関連して説明した下記の詳細な説明を読みとることによって本発明の 多くの変形や変更がこの技術に熟達した人々により容易に明らかとなるであろう 、しかしながら、そのような変形や変更は請求項によって限定される本発明の本 旨と範囲内に含まれるものである。

口面■旦単左説所 図１は本発明に従った形成装置の側面図である。

図２は図１に示すカーブしたシュ一手段の拡大平面図であって、そのシューの間 隔どりを示す。

図３は図２に示す３−３線に沿ってとった断面図である。

Ｉ　るためのＪシジ豚態 同−符号は全図面を通して同一部品を示す。

図１は少くとも２０％の灰分含有量を有する紙料ＳからウェブＷを形成する、本 発明の形成装置ｌＯの側面図である。この形成装置１０は紙料Ｓの流れ１４を放 出するヘッドボックス１２を有する。

第１及び第２のエンドレスループ型形成ワイヤ１６と１８が互いに共働してそれ らの間に、上流端２２と下流端２４とを備えた形成部２０を限定する。上流端２ ２は、紙料Ｓの流れ１４が形成部の上流端２２へ導かれるようにヘッドボックス １２のすく近くに配置される。

カーブしたシュ一手段２６が形成部２０の上流端２２のすく下流に配置される。

第２ワイヤ１８は第１ワイヤ１６とカーブしたシュ一手段２６との間に配置され る。ワイヤ１６と１８及び紙料Ｓがシュ一手段２６を通って移動する時、水分の 第１部分が第１ワイヤ１６を通って除去されるようになっている。

脱水手段３０がシュ一手段２６と形成部２０の下流端２４との間に配置される。

脱水手段３０は第１ワイヤ１６と共働し、カーブしたシュ一手段２６とは反対の ワイヤ１６．１８側に配置される。脱水手段３０の曲率半径はカーブしたシュ一 手段２６の曲率半径より小さい、また、脱水手段３０の曲りはカーブしたシュ一 手段２６の曲りとは反対向きである。

矢印３２で示す水の第２部分が、脱水手段３０をこえて紙料Ｓが移動する間、紙 料Ｓから第２ワイヤを通って除去される。

もうひとつの脱水シュー３４が脱水手段３０と形成部２０の下流端２４との間に 配置される。このもうひとつのシュー３４は第２ワイヤ１８と共働し、カーブし たシュ一手段２６と同しワイヤ１６．１８側に配置される。もうひとつのシュー ３４は紙料Ｓ及びワイヤ１６．１８がもうひとつのシュー３４の上を移動する間 、水分の第３部分が矢印３８で示すように、紙料Ｓから第２ワイヤ１８を通って 除去されるように、部分真空源３６に接続される。形成部２０の上流端２２から 下流端２４へ向って、紙料Ｓから両ワイヤ１６．１８を通って水分が漸進的に除 去されることにより、ウェブ内の灰分の含有量を最大に保持しながら、そのウェ ブの２面性を最少限にするようになっている。

図１に示すように、ヘッドボックス１２はそのヘッドボックス１２内の紙料Ｓの 乱流をコントロールする複数の引き込み部材４０．４１．４２を有する。

図１に示すように、形成装置ｌＯはまた、第１及び第２転向バー４４．４６を有 し、それらの転向バー４４．４６は第１及び第２のループ型ワイヤ１６．１８内 に配置され、それはワイヤ１６．１８をヘッドボックス１２のすぐ近くへ案内す る。へンドボ・ノクス１２と形成部２０の上流端２２との間の距離が最小限とな るように仕組まれている。

本発明のカーブしたシュ一手段２６は２５０〜３５０インチの曲率半径を有し、 本発明の好ましい実施例において、カーブしたシュ一手段２６の曲率半径は３０ ０インチである。

本発明によれば、カーブしたソニ一手段２６はソリッドシューの形にすることも できるが、好ましくは、図１に示すように、カーブしたシュ一手段２６は複数の シュー４８．４９．５０を有するようにした方がよい。

図２はカーブしたシュ一手段２６の拡大平面図であり、複数のシュー４８〜５０ を示す。前記複数のシュー４８〜５０の各シューは、矢印ＣＤで示すように、ク ロスマシン方向へ伸長し、複数のシュー４８〜５０の各シューは矢印ＭＤで示す ように、マシン方向へ隣接シュー間に間隙Ｇを限定する。

好ましくは、複数のシュー４８〜５０はセラミンク材で形成される。

図３は図２の３−３線でとった断面図であって、矢印５２で示すように、紙料Ｓ から第２ワイヤ１８へ除去される更なる水部分を示す。更なる水部分５２は隣接 シュー間に形成される各間隙Ｇ間で除去される。

図１に示すように、水の更なる部分５２と水の第２部分３２とは、水の第１部分 ２８と、図１に矢印５４で示すような水の第４部分とに水量が実質的に等しい。

前記水の第４部分は紙料Ｓとワイヤ１６．１８が脱水手段３０を通過する間、第 １ワイヤ１６を通って脱水される。

紙料Ｓ内の灰分がウェブＷの両側に均等に分布され、ウェブＷが次に超カレンダ ー処理される間、そのウェブの両面の印刷特性が増強されるように仕組まれてい る。

脱水手段３０は図１に示すように、部分真空ａ５６に接続される。その部分真空 源５６は紙料Ｓから水分の第４部分５４の除去を助ける。

特に、図１に示すように、脱水手段３０はさらに、上流部分５８と下流部分６０ とを有する。上流部分５８は下流部分６０より低い部分真空源６２に接続され、 形成部２０を通って移動する紙料Ｓから水分の第４部分の漸進的除去を増強する 。

もうひとつの脱水シュー３４は図１に示すように、カーブしたシューである。も うひとつのシュー３４はカーブしたシュ一手段２６の曲率半径と同じ向きの曲率 半径を有する。紙料Ｓとワイヤ１６．１８がもうひとつのシュー３４を通って移 動する間、矢印６４で示す水分の第５部分が第１ワイヤ１６から除去される。

本発明の装置の操作において、灰分含有量の多い紙料Ｓは形成部２０の上流端２ ２へヘッドボックス１２から鉛直方向へ放出される。

水分の第１部分２日は、紙料とワイヤがカーブしたシュ一手段２６を通って移動 する間、その紙料から第１ワイヤＩ６を通って除去される。

水分の第２部分は、紙料とワイヤが脱水手段３０を通過する間、その紙料から第 ２ワイヤ１８を通って除去される。

水分の第３部分は、紙料とワイヤがもうひとつの脱水シュー３４を通って移動す る間、その紙料から第２ワイヤ１８を通って除去される。もうひとつの脱水シュ ー３４は第１のループ型形成ワイヤ内に配置され、カーブしたシュ一手段の曲り と同し方向へ曲る曲率半径を有する。そのような曲りは脱水シューの曲りとは反 対向きなので、紙料が形成部分の上流端から下流端へ前進する時、ウェブの両面 から水分が均等かつ漸進的に除去される。その結果、そのウェブが次に超カレン ダー処理される間、その超カレンダー処理されたウェブは滑らかさと光沢を含む 確かな特性を表わす。その特性によりウェブの両面に印刷することが可能となる 。

本発明は、コーティングの必要なしに非常に高速度で灰分含有量の多い紙料から 超カレンダー処理されたウェブの製造を可能にする形成装置を提供する。

ＦＩＧ、１ ．１ゝ、″＃曲Ｌし僚↓六釣ス士ら？、！か−ア鈎約　亭の註　索公の事だス部 訃六くカーブ！、た平成５年１１月１９日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．紙料（Ｓ）の流れを放出するヘッドボックス（１２）と、第１及び第２エン ドレスループ型形成ワイヤ（１６，１８）であって、それらのワイヤは一緒に共 働して上流端及び下流端（２２，２４）を有する形成部（２０）をそれらの間に 形成し、前記上流端（２２）は、前記紙料（Ｓ）の流れが前記形成部（２０）の 前記上流端（２２）へ導かれるように前記ヘッドボックス（１２）のすぐ近くに 配置されている、第１及び第２形成ワイヤ（１６，１８）と、前記第２ワイヤ（ １８）と共働するカーブしたシュー手段（２６）であって、そのシュー手段（２ ６）は前記形成部（２０）の前記上流端（２２）のすぐ下流に配置され、前記第 ２ワイヤ（１８）は前記第１ワイヤ（１６）と前記シュー手段（２６）との間に 配置され、前記ワイヤ（１６，１８）と紙料（Ｓ）が前記シュー手段（２６）を こえて移動する時、水分の第１部分（２８）が前記第１ワイヤ（１６）から除去 されるようになっている、シュー手段（２６）と、 前記シュー手段（２６）と前記形成部（２０）の前記下流端（２４）との間に配 置された脱水手段（３０）であって、その脱水手段（３０）は前記第１ワイヤ（ １６）と共働し、そして前記シュー手段（２６）とは前記ワイヤの反対側に配置 され、前記脱水手段（３０）の曲率半径は前記カーブしたシュー手段（２６）の それより小さく、前記脱水手段（３０）の曲りは前記カーブしたシュー手段（２ ６）の曲りとは反対向きをなしており、紙料（Ｓ）と前記ワイヤ（１６，１８） が前記脱水手段（３０）を通って移動す間、水分の第２部分（３２）が紙料（Ｓ ）から前記第２ワイヤ（１８）を通して除去されるように仕組まれている、脱水 手段（３０）と、及び前記脱水手段（３０）と前記形成部（２０）の前記下流端 （２４）との間に配置されたもうひとつの脱水シュー（３４）であって、そのも うひとつの脱水シュー（３４）は前記第２ワイヤ（１８）と共働し、前記シュー 手段（２６）と同じ前記ワイヤ（１６，１８）側に配置され、前記もうひとつの 脱水シュー（３４）は、紙料（Ｓ）と前記ワイヤ（１６，１８）とが前記もうひ とつの脱水シュー（３４）をこえて移動する間、水分の第３部分（３８）が紙料 （Ｓ）から前記第２ワイヤ（１８）を通して脱水されるように、部分真空源（３ ６）に接続され、水分は前記形成部（２０）の前記上流端から下流端（２２，２ ４）まで、漸進的かつ均等に、紙料（Ｓ）から両ワイヤ（１６，１８）を通して 除去されるので、そのウエブの２面性が最少にされ、一方、ウエブ内に灰分を最 大限に保持する、もうひとつの脱水手段（３４）と、 を有することを特徴とする、灰分含有量が２０％以上であるような紙料（Ｓ）か らウエブ（Ｗ）を形成する形成装置（１０）。 ２．前記ヘッドボックス（１２）はさらに、そのヘッドボックス（１２）内の紙 料（Ｓ）の乱流をコントロールするため複数の引き込み部材（４０，４１，４２ ）を有することを特徴とする、請求項１に記載の形成装置。 ３．前記ヘッドボックス（１２）と前記形成部（２０）の前記上流端（２２）と の間の距離が最小となるように前記ワイヤ（１６，１８）を前記ヘッドボックス （１２）のすぐ近くへ案内するため前記第１及び第２のループ型ワイヤ（１６， １８）内に配置された第１及び第２転向バー（４４，４６）をさらに有すること を特徴とする、請求項１に記載の形成装置。 ４．前記カーブしたシュー手段（２６）は２５０〜３５０インチの曲率半径を有 することを特徴とする、請求項１に記載の形成装置。 ５．前記カーブしたシュー手段（２６）はソリッドシューであることを特徴とす る、請求項１に記載の形成装置。 ６．前記カーブしたシュー手段（２６）は複数のシュー（４８，４９，５０）を 有し、前記複数のシュー（４８〜５０）の各シューはクロスマシン方向（ＣＤ） へ伸長し、前記複数のシュー（４８〜５０）の各シューはマシン方向（ＭＤ）へ 隣接シュー間に間隙（Ｇ）を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の 形成装置。 ７．前記複数のシュー（４８〜５０）がセラミック材で形成されていることを特 徴とする、請求項６に記載の形成装置。 ８．水分の更なる部分（５２）が紙料（Ｓ）から前記第２ワイヤ（１８）を通し て除去され、前記水分の更なる部分（５２）は前記隣接シュー間に限定される間 隙（Ｇ）間から除去されることを特徴とする、請求項１に記載の形成装置。 ９．前記水分の更なる部分（５２）と前記水分の第２部分（３２）の水量が、前 記水分の第１部分（２８）と、紙料（Ｓ）及び前記ワイヤ（１６，１８）が前記 脱水手段（３０）を通って移動する間に前記第１ワイヤ（１６）を通して除去さ れる水分の第４部分（５４）との水量に実質的に等しく、ウエブが次に超カレン ダー処理される間、そのウエブの両面の印刷特性を増強するように紙料（Ｓ）内 の灰分がウエブ（Ｗ）の両側に均等に分布するように構成されていることを特徴 とする、請求項８に記載の形成装置。 １０．前記脱水手段（３０）は紙料（Ｓ）からの水分の前記第４部分（５４）の 除去を助けるため部分真空源（５６）に接続されていることを特徴とする、請求 項１に記載の形成装置。 １１．前記脱水手段（３０）は上流部分及び下流部分（５８，６０）を有し、前 記上流部分（５８）は前記形成部（２０）を通って移動するストック（Ｓ）から の前記水分の第４部分（５４）の漸進的除去を増強するため前記下流部分（６０ ）より低い部分真空源（６２）に接続されていることを特徴とする、請求項１０ に記載の形成装置。 １２．前記もうひとつの脱水シュー（３４）はカーブしたシューであり、前記も うひとつのシュー（３４）は、紙料（Ｓ）とワイヤ（１６，１８）が前記もうひ とつのシュー（３４）を通って移動する間、水分の第５部分（６４）が前記第１ ワイヤ（１６）を通して除去されるようにその曲率半径と同じ方向への曲率半径 を有することを特徴とする請求項１に記載の形成装置。 １３．第１及び第２エンドレスループ型形成ワイヤ（１６，１８）間に形成され る形成部（２０）の上流端（２２）へ実質的に垂直に高灰分含有量の紙料（Ｓ） を放出する工程と、 形成部（２０）の上流端（２２）のすぐ下流に配置されたカーブしたシュー（２ ６）を通って紙料（Ｓ）とワイヤ（１６，１８）が移動する間、紙料（Ｓ）から 第１ワイヤ（１６）を通して水の第１部分（２８）を除去する工程と、紙料（Ｓ ）とワイヤ（１６，１８）がカーブしたシュー（２６）の下流に配置されたカー ブした脱水手段（３０）を通って移動する間、紙料（Ｓ）から第１ワイヤ（１６ ）を通して水分の第２部分（３２）を除去する工程と、紙料（Ｓ）とワイヤ（１ ６，１８）が脱水シュー（３０）の下流に配置されたもうひとつの脱水シュー（ ３４）をこえて移動する間、紙料（Ｓ）から第２ワイヤ（２８）を通して水分の 第３部分（３８）を除去する工程と、前記もうひとつの脱水シュー（３４）は水 分の第３部分（３８）の除去を助けるため部分真空源に接続され、前記カーブし たシュー（２６）ともうひとつの脱水シュー（３４）は第１ループ型形成ワイヤ （１６）内に配置され、互いに同一方向の曲率半径を有し、さらに、第１ループ 型形成ワイヤ（１６）内に配置された脱水シュー（３０）の曲率半径とは反対方 向の曲率半径を有し、ウエブが次の超カレンダー処理される間、その超カレンダ ー処理されたウエブが印刷できるように滑らかと光沢を含む確かな特性を表わす ように、紙料（Ｓ）が形成部（２０）を通過する間、水分が均等かつ漸進的にウ エブ（Ｗ）の両側から除去されるようになっている事との工程で成り、超カレン ダー処理されたウエブの両面が印刷特性を増すように次の超カレンダー処理のた め紙料から高灰分含有ウエブを形成する方法。