JPH08510795A - ティッシュペーパウェブ成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 改良された成形性と改良された引張特性を有するが、従来のツィンワイヤーティッシュ成形機によって製造したティッシュウェブと比較した場合、もし該当するとしても、保持率と層の純度の顕著な劣化を生じないティッシュウェブ（Ｗ）をロール式ツィンワイヤー形成機によって形成することができ、ここで、全ての排水可能な水の内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保持するのに十分である残留水分１〜１０％、好ましくは１〜２％を成形ロール（１）、好ましくはサクション成形ロール上で残留させながら、スラリーから上記の全ての排水可能な水の内の９０〜９９％、好ましくは９８〜９９％を排水し、上記の成形ロール（１）の下流に於いて、上記のスラリー中に残存する水の量が不十分になって上記の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、上記のスラリーを十分振動させて微小乱流を発生させることによって上記のファイバーを小規模に撹拌し、これによって上記のファイバーが２つの成形用ファブリック（３，４）上にいずれの顕著なファイバー状のウェブ（Ｗ）を形成することも防止しながら、上記のスラリーから上記の残存水分である１〜１０％、好ましくは１〜２％を排水する。この振動の周波数は少なくとも１００Ｈｚであり、これらの振動はマルチブレード水中翼（７）によって発生することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 ティッシュペーパウェブ成形方法 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（Wahren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ＰＥＲＩＦＯＲＭＥＲ（商標）−ＬＷ成形部で約１８ ００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 Machinery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（Harwood）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１５０ ０ｍ／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-Ba ie）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率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点で改良されている。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ラリーから水を排 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紙葉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ォ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、フォイルブレード先端部を 除いておよそ５０mmの幅を有し、このフォイルブレード先端部は、フォイルブレ ードの上面と先端側面とによって構成され、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先端側に延ばされている。他のフォイルブ レードの先端及び後端側面は、およそ１５度の角度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、上記の他のフォイルブレードは 対称に形成される。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２ ５mm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１６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「完全紙葉」（total sheet set）（すなわち、原則的に成形用ファブリ ック３，４の間に挟持された低濃度のスラリーによるそれらのファブリック上で の発達初期のウェブの形成がない）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（Ｖjet）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ＡＭＢＥ ＲＴＥＣ Ｂｅｔａ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅrである。用語「ＭＤ／Ｃ Ｄ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−Ｐ４４：８１）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Ｍ Ｄ／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（ＳＣ ＡＮ−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２５０ＣＳ Ｆ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 ５：７６）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ＴＡＰＰＩ Ｔ−２２０（ＳＣＡＮ−Ｃ ２８：７６またはＳ ＣＡＮ−Ｍ ８：７６）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＋２５０ｍ／ｍｉｎのオーダーの速度差（Ｖ jet-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、パルプ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５ ０ｇ／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。５０ ｇ／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１３ ｇ／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 れらがバージン・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 殆ど全てを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１ ２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４ ０２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１０６ 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３０ １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４０ ３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４０４の内側で成形ロール４０１と第２ロール４０６の 間に位置する。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 状のウェブ（Ｗ）を形成することも防止しながら、上記 のスラリーから上記の残存水分である１〜１０％、好ま しくは１〜２％を排水する。この振動の周波数は少なく とも１００Ｈｚであり、これらの振動はマルチブレード 水中翼（７）によって発生することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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ティッシュペ ーパウェブ（Ｗ）を成形であって、 ａ）２つのループ状の成形用ファブリック（３，４）が先ず上記回転可能な成 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 挟持した状態で上記２つの成形用ファブリックを第２ロール（６）まで、その一 部のまわりに移動させ、 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２つの成形用ファブリック（３，４）が上記成形ロールの外周から離 れる場所迄上記成形ロール（１）の外周に沿って湾曲する領域Ｚで、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、 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。 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。 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）の一方の成形用ファブリ 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。 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。 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。 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。 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。 ８．上記スラリーを上記成形用スロート（５）に吐出するた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可能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。 ９．上記マルチブレード水中翼（７）を通過した上記挟持された製紙用ファイバ ーの通路に「用紙をセットする」ことを特徴とする請求の範囲第３項乃至第８項 のいずれかに記載の方法。 10．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９項のいずれかに記載の方法。