JPH10212684A - Finishing of paper and device therefor - Google Patents

Finishing of paper and device therefor

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JPH10212684A
JPH10212684A JP5220297A JP5220297A JPH10212684A JP H10212684 A JPH10212684 A JP H10212684A JP 5220297 A JP5220297 A JP 5220297A JP 5220297 A JP5220297 A JP 5220297A JP H10212684 A JPH10212684 A JP H10212684A
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JP
Japan
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web
brush
liquid
calendar
transfer
Prior art date
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Application number
JP5220297A
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Japanese (ja)
Inventor
Daypack Chader Disch
デッシュ・ディーパック・チャダー
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Westvaco Corp
Original Assignee
Westvaco Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the subject device having a calendering device and a brushing and spraying device which are mutually independently driven, capable of transferring liquid mist imparted to the transfer roll of the calendering device to a web, capable of improving the stiffness of the web, while minimizing the losses of the thickness and volume of the web such as a paper board. SOLUTION: This method for finishing paper comprises using at least one roll of a calendering device as a transfer roll, disposing a brushing and spraying device at a place just adjacent to the transfer roll, and imparting liquid mists to be imparted to a web in a transfer nip to the surface of the transfer roll. The calendering device and the brushing and spraying device can mutually independently be driven to control the amount of the liquid mists imparted to the transfer roll without relating to the operation characteristics of the calendering device. The minimum amount of water can uniformly be imparted to the web to highly compact and stiffen only the outside layer of the web by a calendering operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は紙及び板紙の仕上
げに関する。さらに詳しくは、この発明は板紙を仕上げ
て厚さ(caliper)又は体積(bulk)の損失
を最小限に抑えつつこわさ(stiffness)すな
わち剛性を向上させるための従来のウォーターボックス
カレンダ(waterbox calender)の改
良に関する。
The present invention relates to the finishing of paper and paperboard. More specifically, the present invention provides a conventional waterbox calender for finishing paperboard to improve stiffness or stiffness while minimizing loss of thickness or bulk. Regarding improvement.

【0002】[0002]

【従来の技術】製紙工程において機械カレンダを行う際
に、紙のウェブに水分を付与することは製紙業界におい
て一般的に実施されている。水分を付与する方法として
は、他の方法も提案されているけれども、最も一般的な
方法として、ウォーターボックスカレンダリングによる
方法が用いられている。従来のウォーターボックスカレ
ンダの代表的な例は、例えば、フレチャ(Fletch
er)の米国特許第2,130,530号に開示されて
いる。しかしながら、ウォーターボックスカレンダの使
用に付随する固有の問題はカレンダニップにおいてウェ
ブによって吸い上げられる液体の量が制御できないこと
である。従来のウォーターボックスカレンダリングにお
いては、カレンダニップに供給される液体の量はニップ
が浸る程の量である。このため、ウェブによって吸い上
げられる液体の量はカレンダーロールの径、操作速度、
カレンダニップ圧及びウェブの特性(厚さ、サイジング
レベル及び粗さ)によって決まる。したがって、ウォー
ターボックスカレンダを使用してウェブに付与される水
分の量はカレンダの操作特性と無関係に制御することは
できない。なお、カレンダの操作特性は所望の紙又は板
紙の特性を達成するために選択されるものである。たと
えば、所定の範囲の紙厚又は坪量を得るために、代表的
な製紙機械が使用される。しかしながら、ウォーターボ
ックスカレンダの操作特性が特定の坪量のための所定の
紙特性が得られるように選択された場合、その操作特性
は他の坪量の生成物には適さない。これは決定的な欠点
である。なぜなら、紙のウェブの剛性はカレンダリング
中における繊維の高密度化率(densificati
on)によって決まり、そして、それはカレンダリング
時におけるウェブの水分含有量に関係することが知られ
ているからである。これに関連して、カレンダリング
中、特に、ウォーターボックスカレンダリング中に、
紙、板紙等の事実上同種の構造体の密度が増大すると、
一般的に剛性は低下する。一方、高密度化率が制御され
る場合、例えば、複合構造体の場合において、外側の層
が中央の層よりも高い弾性係数を有し、いわゆるIビー
ム効果が得られるようになるまで高密度化される場合、
剛性は向上され得る。このため、典型的な製紙機械に対
して、機械カレンダリングを行ってIビーム効果を得る
前にウェブに水分を付与するための方法として、従来の
ウォーターボックスを用いることによって現在可能なレ
ベルと比較して、より融通性の高い方法を提供すること
が望ましい。
2. Description of the Related Art It is common practice in the papermaking industry to impart moisture to a paper web during mechanical calendering in the papermaking process. Although other methods have been proposed as a method for imparting moisture, a method using water box calendering is used as the most common method. A typical example of a conventional water box calendar is, for example, Fletch.
er) in U.S. Pat. No. 2,130,530. However, an inherent problem with the use of a water box calender is that the amount of liquid drawn up by the web at the calender nip is uncontrollable. In conventional waterbox calendering, the amount of liquid supplied to the calender nip is such that the nip is submerged. For this reason, the amount of liquid sucked up by the web depends on the calender roll diameter, operating speed,
It depends on the calender nip pressure and the properties of the web (thickness, sizing level and roughness). Therefore, the amount of water applied to the web using a water box calendar cannot be controlled independently of the operating characteristics of the calendar. The operating characteristics of the calendar are selected to achieve the desired paper or paperboard characteristics. For example, a typical papermaking machine is used to obtain a predetermined range of paper thickness or basis weight. However, if the operating characteristics of the water box calendar are selected to provide the desired paper characteristics for a particular basis weight, the operating characteristics are not suitable for products of other basis weights. This is a decisive drawback. Because the stiffness of the paper web depends on the fiber densification rate during calendering.
on), and it is known to be related to the moisture content of the web during calendering. In this connection, during calendaring, especially during waterbox calendaring,
As the density of virtually similar structures such as paper and paperboard increases,
Generally, the stiffness decreases. On the other hand, when the densification rate is controlled, for example, in the case of a composite structure, the outer layer has a higher elastic modulus than the central layer, and the density increases until the so-called I-beam effect is obtained. If
The stiffness can be improved. Thus, for a typical papermaking machine, a method for moistening the web prior to mechanical calendering to obtain the I-beam effect compared to what is currently possible by using a conventional water box Thus, it is desirable to provide a more flexible method.

【0003】紙のウェブに水分を付与するための他の方
法としては、水蒸気を使用する方法又は水を噴霧する方
法がある。ウェブに水蒸気を使用してその水分含有量を
増大させることは可能であるが、その場合には、水蒸気
が十分に液化されるようにウェブを冷却する必要があ
る。さらに、ウェブを冷却するための装置が必要となる
ことに加え、ウォーターボックスカレンダリングによっ
て達成され得る平滑性と同程度の平滑性を得るのに必要
な量の水蒸気を液化させることは困難である。液体をウ
ェブに対して直接噴霧する方法はウェブの水分含有量を
増大させる別の方法ではある。しかしながら、ウェブに
水を直接噴霧するための従来の噴霧システムは平滑な面
を形成するのに必要とされる均一性がない。さらに、交
差方向(cross direction)の均一性が
ないこと、及び隣接するノズルからの噴霧水の重なり合
いに起因する湿りむら(wet streaks)が発
生することも、平滑性及び厚さ分布における不均一性の
原因となる。ウェブに水分を付与するための第3の方法
はオフセットロール等を使用してウェブに直接液体を付
与することである。この方法の例は、米国特許第4,9
73,441号に開示されている。ここには、オフセッ
ト法によって液体又は可塑剤を直接ウェブに塗布してか
らカレンダリングを行ってウェブにおける圧縮勾配を達
成するための装置が開示されている。しかしながら、こ
の方法においては、水蒸気を使用する場合と同様に、機
械カレンダを行う前の段階において、製紙機械に所定の
装置を付加する必要がある。また、実際には、そのよう
なオフセット装置はウェブに対して均一な交差方向の水
分分布を達成するには不十分であることが知られてい
る。
[0003] Other methods for imparting moisture to the paper web include using steam or spraying water. Although it is possible to use steam in the web to increase its moisture content, it is necessary to cool the web so that the steam is sufficiently liquefied. Furthermore, in addition to the need for a device to cool the web, it is difficult to liquefy the amount of water vapor required to achieve a smoothness comparable to that achievable by waterbox calendering. . Spraying the liquid directly onto the web is another way to increase the moisture content of the web. However, conventional spray systems for spraying water directly onto the web do not have the uniformity required to form a smooth surface. In addition, the lack of cross direction uniformity and the occurrence of wet streaks due to the overlap of spray water from adjacent nozzles, the non-uniformity in smoothness and thickness distribution Cause. A third method for applying moisture to the web is to apply the liquid directly to the web using an offset roll or the like. An example of this method is described in U.S. Pat.
No. 73,441. Disclosed herein is an apparatus for applying a liquid or plasticizer directly to a web by an offset method and then calendering to achieve a compression gradient in the web. However, in this method, as in the case of using steam, it is necessary to add a predetermined device to the papermaking machine before performing the mechanical calendar. It is also known that in practice such offsetting devices are not sufficient to achieve a uniform cross-directional moisture distribution on the web.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、ウォータ
ーボックスカレンダの使用は一般に紙のウェブに水分を
付与するための好ましい方法と考えられるけれども、従
来のウォーターボックスカレンダリングに固有の問題は
依然として解決されなくてはならない。さらに、ウェブ
に水分を付与する方法として知られているその他の従来
の方法においては、その能力はもっと劣る。それにも関
わらず、紙、板紙等の事実上同種の構造体内に同一の構
造上の特性(すなわち、Iビーム効果)を生じさせるこ
とは有用である。なお、このような特性は外側の高密度
化された層と大きい体積の内側の層とを有する複合構造
体内において達成され得るものである。さて、目的はウ
ェブに対してそれを横切る方向に最小量の水分を均一に
付与し、カレンダリングを行ったときに、ウェブの外側
の層のみが高密度化(複合構造体に類似)され、それに
よって剛性が向上されるようにすることである。この結
果はこの発明を実施することによって達成される。この
発明においては、ウェブに水分を付与するための手段は
新規なタイプ、特に、水のミストを発生させることので
きるブラシ噴霧装置である。このブラシ噴霧装置は米国
特許第5,314,119号に開示されており、その噴
霧容量はカレンダの操作特性とは無関係に制御すること
ができるものである。したがって、この発明の新規性
は、機械カレンダに通常使用されるウォーターボックス
をブラシ噴霧装置で置き換え、所望の結果が達成される
ようにした点にある。なお、ブラシ噴霧装置については
以下において詳述する。
Thus, while the use of a water box calendar is generally considered to be a preferred method for moisturizing a paper web, the problems inherent in conventional water box calendering are still solved. Must be done. In addition, other conventional methods, known as methods for applying moisture to the web, are less capable. Nevertheless, it is useful to produce the same structural characteristics (i.e., the I-beam effect) within virtually the same type of structure, such as paper, paperboard, and the like. Such properties can be achieved in a composite structure having an outer densified layer and a large volume inner layer. Now, the goal is to uniformly apply a minimum amount of moisture across the web and in the direction of calendering, only the outer layers of the web are densified (similar to a composite structure), The stiffness is thereby improved. This result is achieved by practicing the invention. In the present invention, the means for imparting moisture to the web is of a new type, in particular, a brush sprayer capable of generating water mist. This brush spray device is disclosed in U.S. Pat. No. 5,314,119, whose spray volume can be controlled independently of the operating characteristics of the calendar. Accordingly, the novelty of the present invention is that the water box commonly used for mechanical calendars has been replaced with a brush sprayer to achieve the desired results. The brush spray device will be described in detail below.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】既存のウォーターボック
スカレンダを変形してここに開示されているようなブラ
シ噴霧装置を含めると、カレンダロールの径、操作速
度、カレンダニップ圧、又は基板の特性とは無関係に基
板の面に付与される液体の量を制御し、それによって、
体積を維持しつつ剛性が向上された最終生成物を達成す
ることのできる手段が得られる。機械カレンダの転写ロ
ールに隣接するウォーターボックスをブラシ噴霧装置で
置き換えることによって、最小量の水分がウェブの片面
又は両面に付与され得る。これは、カレンダ装置内で圧
縮されることによって、高密度化された薄い表面層と大
きい体積の内部層とを有する剛性の高いウェブとなる。
このように、所望の平滑性を達成するのに必要な量を超
えない量の液体がウェブに付与される。この方法は、従
来のウォーターボックスから制御されない状態で水分が
付与されることに起因するウェブにおける損傷の発生を
減じる一方、従来のウォーターボックスカレンダを使用
した場合に通常可能と考えられる生成物に比べて坪量の
範囲が広い生成物の製造を可能にする。したがって、こ
の発明においては、基板内への水分の含浸の場所及び深
さを制御し、それによってカレンダリング中の厚さの減
損を低減することが可能であり、同時に、向上された剛
性とともに所望の平滑性を有する生成物を生成すること
ができる。
SUMMARY OF THE INVENTION A modification of an existing water box calendar to include a brush spraying device as disclosed herein provides for a calender roll diameter, operating speed, calender nip pressure, or substrate characteristics. Independently controls the amount of liquid applied to the surface of the substrate, thereby
A means is provided by which the final product with increased stiffness while maintaining volume can be achieved. By replacing the water box adjacent to the transfer roll of the mechanical calendar with a brush sprayer, a minimal amount of moisture can be applied to one or both sides of the web. This results in a stiff web having a densified thin surface layer and a large volume of inner layer when compressed in a calendar device.
In this way, an amount of liquid is applied to the web that does not exceed the amount needed to achieve the desired smoothness. This method reduces the occurrence of damage to the web due to uncontrolled watering from a conventional water box, while reducing the amount of product that would normally be possible using a conventional water box calendar. To produce products with a wide range of basis weights. Thus, in the present invention, it is possible to control the location and depth of the impregnation of moisture into the substrate, thereby reducing the thickness loss during calendaring, while at the same time increasing the desired stiffness with improved stiffness. Can be produced.

【0006】この発明は漂白又は無漂白の紙及び板紙、
特に、高剛性仕様のグレードの紙及び板紙の製造に適用
可能である。この発明によって剛性グレードが高められ
ると、製紙機械においてウェブの繊維含有量を減少させ
るための機会がさらに与えられ、それによって、コスト
を低減することができる。容器の製造に用いられる板
紙、もしくはカバー及びラベルグレードの紙は、この発
明の実施による利益を得ることのできる製造物である。
The present invention relates to bleached or unbleached paper and paperboard,
In particular, it is applicable to the production of high-rigidity grade paper and paperboard. The increased rigidity grade provided by the present invention provides additional opportunities for reducing the fiber content of the web in papermaking machines, thereby reducing costs. The paperboard or cover and label grade paper used in the manufacture of the container is a product that can benefit from the practice of this invention.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下の記載は発明の実施において
今のところ考えられる最高のモードである。この記載は
この発明の一般的原理を説明するために作成されたもの
であり、限定的な意味に解されるべきものではない。こ
の発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ制限され
る。
DETAILED DESCRIPTION The following is the best mode currently conceivable in the practice of the invention. This description has been made in order to explain the general principles of the present invention and should not be taken in a limiting sense. The scope of the present invention is limited only by the appended claims.

【0008】この発明は一列に配列された複数のニップ
ロールを有する代表的なカレンダ装置、つまり、紙及び
板紙のウェブのウォーターボックスカレンダリングにお
いて過去に使用されたタイプのカレンダ装置で実施可能
である。また、この発明は、いわゆる非従来型の他のカ
レンダ装置、たとえば、(現在の譲り受け人)本願出願
人所有の米国特許第4,670,102号に示されてい
るようなカレンダ装置でも実施可能である。カレンダの
形状に関わらず、この発明の本質は、過去に使用された
代表的なウォーターボックスの代わりにブラシ噴霧タイ
プの水分付与装置の使用にある。この発明において使用
可能なブラシ噴霧装置の例としては、ラタニック・イク
イップメント・インコーポレーテッド(Latanic
k Equipment,Inc.)で製造されている
ものがある。これについては、「メソッド・アンド・ア
パラタス・フォー・アプライング・シン・コーティング
ズ・オブ・フルード・ドロップレット(Method
and Apparatus for Applyin
g Thin Cotings of FluidDr
oplets)」という名称の米国特許第5,314,
119号により詳細に開示されており、その開示内容は
参照によって本願の開示の一部とされている。他のブラ
シ噴霧装置も知られている。たとえば、米国特許第2,
069,063号に開示されているようなものである。
しかしながら、ラタニックの装置及び米国特許第’06
3号に示されている装置のいずれのものにおいても、水
分は基板ウェブに対して直接付与される。水分がそのよ
うにして付与される場合、特にウェブの幅方向におい
て、均一な水分分布を達成することが困難である。この
ため、このような周知の水分付与方法とは対照的に、こ
の発明において使用されるブラシ噴霧装置は、カレンダ
装置の転写ロールに水分を付与し、その水分を転写ニッ
プにおいてウェブに転写させるように配置されている。
操作において、ここで使用されるブラシ噴霧装置はカレ
ンダ装置とは無関係に操作され、転写ロールに付与され
る水分の量が機械カレンダの操作特性とは無関係に制御
される。したがって、交差方向の均一性はウェブに対し
て薄い水の膜のみを絶えず付与しながら制御され得る。
操作において、このブラシ噴霧装置については、「跳ね
返り(bounce back)」効果はほとんど発生
しないため、噴霧ノズルの典型的な操作とは対照的に、
回転ブラシによって生成された事実上すべてのミストが
ウェブに付与されることが知られている。
The present invention can be practiced with a typical calender having a plurality of nip rolls arranged in a row, that is, a calender of the type previously used in waterbox calendering of paper and paperboard webs. The invention may also be practiced with other so-called non-conventional calendaring devices, such as the one shown in U.S. Pat. No. 4,670,102, owned by the present assignee. It is. Regardless of the shape of the calendar, the essence of the invention resides in the use of a brush spray type watering device instead of the typical waterbox used in the past. Examples of brush sprayers that can be used in the present invention include Latanic Equipment, Inc.
k Equipment, Inc. ). In this regard, see "Method and Apparatus for Applying Thin Coatings of Fluid Droplets (Method
and Apparatus for Applyin
g Thin Coings of Fluid Dr
opplets) in US Pat.
No. 119, the disclosure of which is incorporated herein by reference. Other brush spray devices are known. For example, U.S. Pat.
No. 069,063.
However, the Latanic device and U.S. Pat.
In any of the devices shown in No. 3, moisture is applied directly to the substrate web. When moisture is provided in this manner, it is difficult to achieve a uniform moisture distribution, especially in the width direction of the web. For this reason, in contrast to such known watering methods, the brush sprayer used in the present invention applies water to a transfer roll of a calendar device and transfers the water to a web at a transfer nip. Are located in
In operation, the brush spray device used here is operated independently of the calendar device, and the amount of water applied to the transfer roll is controlled independently of the operating characteristics of the mechanical calendar. Thus, cross direction uniformity can be controlled while constantly applying only a thin film of water to the web.
In operation, in contrast to the typical operation of the spray nozzle, the brush spray device has almost no "bounce back" effect,
It is known that virtually all of the mist generated by the rotating brush is applied to the web.

【0009】この発明におけるブラシ噴霧装置、すなわ
ち、カレンダ装置とは独立して駆動されるブラシ噴霧装
置を使用すると、紙等のウェブの一方の面又は両方の面
に対して最小量の水分を均一に再現性よく付与すること
ができる。紙の面ではなくてカレンダ装置の転写ロール
に水分を付与することによって、カレンダの操作速度又
はウェブの厚さ(すなわち、Iビーム効果)に関わら
ず、カレンダリング中に剛性を向上させるのに必要な薄
くて高密度化された表面層を達成することができる。
The use of the brush spray device of the present invention, that is, the brush spray device which is driven independently of the calendar device, makes it possible to uniformly distribute a minimum amount of water to one or both surfaces of a web such as paper. With good reproducibility. Required to increase stiffness during calendering, regardless of the speed of operation of the calendar or the thickness of the web (ie, I-beam effect), by moisturizing the transfer rolls of the calender rather than the paper. A very thin and dense surface layer can be achieved.

【0010】図はこの発明に有用な装置の例を示してい
る。紙等のカレンダ処理可能な材料のウェブ12をプレ
スするのに適した代表的な機械カレンダ装置10は、直
列に配列されたスチール製の複数のハードロール14を
含む。この場合において、紙のウェブ12はほぼ「S」
字形の経路でカレンダロールの間を通過する。アイドラ
ーロール16を列の各側に配置して、紙に皺をよせるこ
となく容易に移動させることができる。さらに、図には
一対のブラシ噴霧装置18,20が示されている。これ
らは、ウェブに水分を付与するためのものであり、カレ
ンダの列のそれぞれの側に配置されている。それぞれの
ブラシ噴霧装置はブラシ22、液体汲み上げロール2
4、及び液体貯溜槽26を有する。ブラシ22が液体汲
み上げロール24に対して回転することによって、液体
のミスト28が生成される。この液体のミストは微細な
液滴としてカレンダ列の転写ロール15,17上に直接
堆積される。その位置は、およそ2時及び10時の位置
である。転写ロール15,17は同一のロールであり、
通常はウォーターボックスカレンダ用のウォーターボッ
クス装置を含むものである。それぞれのロール15,1
7は、水又はその他の液体の薄い膜をそれぞれの転写ニ
ップ13,19内へ直接搬送し、そこで、液体が紙のウ
ェブ12に転写される。転写ロール15,17に付与さ
れる液体の量は、汲み上げロール24又はブラシロール
22の速度をカレンダの操作速度とは無関係に調節し
て、所定量の水分をウェブの一方の面又は両方の面のみ
に付与できるようにすることによって変化させることが
できる。
FIG. 1 shows an example of an apparatus useful for the present invention. A typical mechanical calender 10 suitable for pressing a web 12 of calenderable material, such as paper, includes a plurality of hard rolls 14 of steel arranged in series. In this case, the paper web 12 is almost "S"
It passes between calendar rolls in a letter-shaped path. Idler rolls 16 can be placed on each side of the row and easily moved without wrinkling the paper. Further, a pair of brush spray devices 18 and 20 are shown in the figure. These are for moisturizing the web and are located on each side of a row of calendars. Each brush spraying device is composed of a brush 22, a liquid pump 2
4 and a liquid storage tank 26. As the brush 22 rotates relative to the liquid pumping roll 24, a liquid mist 28 is generated. This liquid mist is directly deposited as fine droplets on the transfer rolls 15 and 17 in the calendar row. The positions are approximately 2 o'clock and 10 o'clock. The transfer rolls 15 and 17 are the same roll,
It usually includes a water box device for a water box calendar. Each roll 15,1
7 transports a thin film of water or other liquid directly into the respective transfer nips 13, 19, where the liquid is transferred to the paper web 12. The amount of liquid applied to the transfer rolls 15 and 17 is adjusted by adjusting the speed of the pumping roll 24 or the brush roll 22 independently of the operation speed of the calendar so that a predetermined amount of water is applied to one or both surfaces of the web. It can be changed by allowing it to be applied to only

【0011】操作において、ブラシ噴霧装置18,20
によって転写ロール15,17に付与される水分量は、
微小浸水(micro−flooded)ニップが形成
されるまで、少しずつ増加されることが望ましい。予備
的なテストにおいて、図らずも発見された事実がある。
それは、微小浸水を制御してウェブ12の一方の面のみ
に水分が均一に付与されるようにすると、機械カレンダ
処理において、ウェブの一方又は両方の面における極め
て薄い高密度化された層と大きい体積を有する層とによ
る所望のIビーム効果が達成され、剛性を最大化するこ
とができるということである。このテストの結果は以下
の実施例に示されている。
In operation, the brush sprayers 18, 20
The amount of water given to the transfer rolls 15 and 17 by
It may be desirable to incrementally increase until a micro-flooded nip is formed. Preliminary tests have uncovered facts that were discovered unintentionally.
It is the mechanical calendering that results in a very thin densified layer on one or both sides of the web, as controlled by micro-flooding so that only one side of the web 12 is uniformly moistened. This means that the desired I-beam effect with the volume layer is achieved and the stiffness can be maximized. The results of this test are shown in the examples below.

【0012】[0012]

【実施例】実施例 ラタニック・イクイップメント・インコーポレーテッド
製のブラシ噴霧装置が板紙のウェブの一方の面を仕上げ
るためのスチールロール機械カレンダに隣接して取付ら
れた。従来のウォーターボックス混合物が1連(rea
m)当たり2ポンド(0.9kg)ずつの割合で段階的
にブラシ噴霧ユニットを用いてウェブに付与された。な
お、連の寸法は278.7m(3000平方フート)
であった。その付与量は0〜4.54kg/278.7
(0−10 1b/ream)であった。カレン
ダの負荷は直線2.54cm当たり181.44kg
(400pli)で一定に保たれ、また、カレンダは毎
分216.41m (710fpm)で操作された。2
78.7m当たり約2.99kg(6.6 1b/r
eam)の付与レベルにおいては、微小浸水が流体転写
ニップにおいて顕著であった。このテストにおけるデー
タは従来のウォーターボックスで処理された対照におけ
るデータと比較された。その結果が以下の表に示されて
いる。
EXAMPLE Ratanikku Equipment, Inc. made of brush spray device is mounted adjacent to the steel roll machine calender for finishing one surface of the paperboard web. A conventional water box mixture is used
m) in steps of 2 pounds (0.9 kg) using a brush spray unit. The size of the run is 278.7 m 2 (3000 square feet).
Met. The applied amount is 0 to 4.54 kg / 278.7.
m 2 (0-101 lb / ream). The calendar load is 181.44 kg per 2.54 cm of straight line
(400 pli) and the calendar was operated at 216.41 m (710 fpm) per minute. 2
About 2.99 kg (6.6 1 b / r) per 78.7 m 2
At the application level of eam), the micro-inundation was prominent in the fluid transfer nip. The data in this test was compared to data in a control treated with a conventional water box. The results are shown in the table below.

【0013】 [0013]

【0014】表のデータから、この発明のブラシ噴霧装
置を用いたテスト条件では、ウォーターボックスで処理
された対照と比較して、少なくとも20%高いCD(交
差方向)のテーバ剛性を示すことが判った。その場合に
おいて、体積(厚さ)の低下は無視し得る程度であった
が、ウォーターボックスで処理された対照においては、
厚さが約1ポイント低下していた。要約すると、これら
の結果は、ここに開示されたブラシ噴霧装置を用いた機
械カレンダリングによれば、ウェブの体積を事実上維持
しつつ剛性を向上させることができることを実証するも
のである。さらに、従来のウォーターボックスカレンダ
リングと比較した場合、ブラシ噴霧装置で得られる浸水
ニップ(微小浸水)は小さく、しかも、水分付与速度も
低いため、ウェブが損傷を受ける可能性が小さくなり、
より良い製品が得られることになる。また、ウェブに水
分を付与するためのブラシ噴霧装置はカレンダを駆動す
るための手段とは独立して駆動されるため、ウェブの厚
さに関係なく、ウェブ内に最も好ましい密度分布を達成
することが可能となる。
The data in the table show that the test conditions using the brush sprayer of the present invention exhibit at least a 20% higher CD (cross direction) Taber stiffness as compared to the water boxed control. Was. In that case, the decrease in volume (thickness) was negligible, but in the control treated in the water box,
The thickness was reduced by about 1 point. In summary, these results demonstrate that mechanical calendering using the brush spray apparatus disclosed herein can increase stiffness while effectively maintaining the volume of the web. Furthermore, when compared with the conventional water box calendering, the immersion nip (micro immersion) obtained by the brush spraying device is small and the rate of water application is low, so that the possibility of damage to the web is reduced,
A better product will be obtained. Also, since the brush spray device for applying moisture to the web is driven independently of the means for driving the calendar, achieving the most favorable density distribution in the web regardless of the thickness of the web. Becomes possible.

【0015】[0015]

【発明の効果】要約すると、この発明は、紙、板紙等の
ウェブに付与される水分を制御することによってそのウ
ェブを仕上げて、カレンダの速度とは無関係にウェブの
幅方向の面に最小レベルの水分を均一に付与するための
方法及び装置である。このプロセスによれば、ウェブ内
に密度勾配が形成され、高密度化された一つ又は二つの
層と大きい体積を有する内部の層とによるIビーム効果
が達成される。その結果、高い剛性と所望の体積とを有
するウェブが形成される。充分に開示及び記載されたこ
の発明の実施の形態は一つのみであるが、当業者であれ
ば、添付の特許請求の範囲に記載されているようなこの
発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々変形し得
ることが理解できよう。
In summary, the present invention finishes a web, such as paper, paperboard, or the like by controlling the moisture applied to the web, so that the web has a minimum level across the width of the web regardless of the speed of the calendar. And a method for uniformly applying water. According to this process, a density gradient is formed in the web, and an I-beam effect is achieved by one or two densified layers and an inner layer having a large volume. As a result, a web having high rigidity and a desired volume is formed. Although only one embodiment of the invention is fully disclosed and described, those skilled in the art will depart from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims. It can be understood that various modifications can be made without any change.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施に適した装置の略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus suitable for practicing the invention.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 紙等のウェブを仕上げて体積の減少を最
小に抑えつつ剛性を向上させるための装置であって、 ニップ当接された少なくとも二つのカレンダロールを含
むカレンダ装置と、 前記カレンダ装置に連係された少なくとも一つのブラシ
噴霧装置と、 の組み合わせによって構成され、前記少なくとも二つの
カレンダロールの一方は転写ロールであり、前記少なく
とも一つのブラシ噴霧装置は、後に第1の転写ニップに
おいてウェブの第1の面に転写される液体のミストを前
記転写ロールの面に付与するために、前記カレンダ装置
の転写ロールの直近に隣接して配置され、前記カレンダ
装置及びブラシ噴霧装置は相互に無関係に駆動され、カ
レンダ装置の転写ロールに堆積された後ウェブに付与さ
れる液体のミストの量がカレンダ装置の操作特性とは無
関係に制御可能とされている装置。
1. A device for finishing a web of paper or the like to improve rigidity while minimizing a decrease in volume, comprising: a calender device including at least two calender rolls abutted on a nip; and the calender device. At least one brush sprayer associated with: one of said at least two calender rolls is a transfer roll, said at least one brush sprayer later comprising a web transfer device at a first transfer nip. The calendar device and the brush spray device are arranged independently of and adjacent to a transfer roll of the calendar device for applying a mist of liquid transferred to the first surface to the surface of the transfer roll. The amount of liquid mist applied to the web after being driven and deposited on the transfer roll of the calendar device is controlled by the operation of the calendar device. A device that can be controlled regardless of its operating characteristics.
【請求項2】 カレンダ装置がニップ当接された複数の
カレンダロールを有し、これらカレンダロールの少なく
とも二つが転写ロールである請求項1に記載の装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the calendar device has a plurality of nip-contacted calendar rolls, and at least two of the calendar rolls are transfer rolls.
【請求項3】 第2のブラシ噴霧装置が前記カレンダ装
置の第2の転写ロールに連係され、第2のブラシ噴霧装
置は、前記第2の転写ロールの面に液体のミストを供給
するために、第2の転写ロールに隣接して配置されると
ともに前記カレンダ装置を挟んで前記第1のブラシ噴霧
装置の対向側に配置され、前記第2のブラシ噴霧装置は
前記カレンダ装置及び前記第1のブラシ噴霧装置とは無
関係に駆動され、第2の転写ロールに付与された後に第
2の転写ニップにおいてウェブの対向面に転写される液
体のミストの量がカレンダ装置及び第1のブラシ噴霧装
置の操作特性とは無関係に制御可能とされている請求項
1に記載の装置。
3. A second brush sprayer is associated with a second transfer roll of the calendar device, the second brush sprayer for supplying a mist of liquid to a surface of the second transfer roll. , Disposed adjacent to a second transfer roll and disposed on the opposite side of the first brush spray device with the calendar device interposed therebetween, wherein the second brush spray device includes the calendar device and the first brush spray device. Driven independently of the brush sprayer, the amount of liquid mist transferred to the opposing surface of the web at the second transfer nip after being applied to the second transfer roll is determined by the calendar device and the first brush sprayer. 2. The device according to claim 1, wherein the device is controllable independently of operating characteristics.
【請求項4】 液体のミストはおよそ2時及び10時の
位置においてそれぞれの転写ロールに付与される請求項
3に記載の装置。
4. The apparatus according to claim 3, wherein the liquid mist is applied to each transfer roll at approximately 2 o'clock and 10 o'clock.
【請求項5】 前記ブラシ噴霧装置のそれぞれが液体貯
溜槽、液体汲み上げロール及びブラシ部材を有し、前記
液体汲み上げロールは少なくともその一部が前記液体貯
溜槽内の液体に浸漬され、前記ブラシ部材は前記液体汲
み上げロールに接触され、液体汲み上げロール及びブラ
シ部材のそれぞれは相互に無関係に回転可能である請求
項4に記載の装置。
5. Each of the brush spraying devices has a liquid storage tank, a liquid pumping roll, and a brush member, and at least a part of the liquid pumping roll is immersed in the liquid in the liquid storage tank, and the brush member 5. The apparatus according to claim 4, wherein the brush is in contact with the liquid pumping roll and each of the liquid pumping roll and the brush member is rotatable independently of each other.
【請求項6】 紙等のウェブを仕上げて体積の減少を最
小に抑えつつ剛性を向上させるための方法であって、
(a)少なくとも一つの転写ロールを含む複数のニップ
当接されたロールを有するカレンダ装置に紙等のウェブ
を送り込む段階と、(b)液体のミストを発生させ得る
少なくとも一つのブラシ噴霧装置をカレンダ装置の転写
ロールの直近に隣接して配置する段階と、(c)ブラシ
噴霧装置をカレンダ装置と無関係に駆動させ、液体のミ
ストを最小量においてほぼ均一に転写ロールに付与した
後に転写ニップにおいて紙のウェブの第1の面に転写す
る段階と、(d)段階(c)において処理されたウェブ
を転写ニップを含む前記カレンダ装置の一つ又は複数の
ニップにおいて圧縮し、事実上ウェブの元の体積を維持
しつつ、ウェブ内にウェブの処理面における薄い高密度
化層による密度勾配を形成する段階と、を有する方法。
6. A method for finishing a web of paper or the like to improve rigidity while minimizing volume loss, comprising:
(A) feeding a web such as paper to a calender having a plurality of nip abutting rolls including at least one transfer roll; and (b) at least one brush sprayer capable of generating a liquid mist. (C) driving the brush spraying device independently of the calendar device to apply the liquid mist to the transfer roll in a minimum amount and substantially uniformly to the paper at the transfer nip; Transferring the web treated in step (c) in one or more nips of the calendering apparatus, including a transfer nip, to substantially reduce the original size of the web. Forming a density gradient in the web with a thin densified layer at the treated surface of the web while maintaining volume.
【請求項7】 カレンダ装置が、液体の膜を紙のウェブ
の対向面に転写するために、少なくとも二つの転写ニッ
プと、カレンダ装置を挟んで第1のブラシ噴霧装置の対
向側に配置された第2のブラシ噴霧装置とを有し、ウェ
ブがカレンダ装置において圧縮されることによって、そ
れぞれの面における薄い高密度化された層と体積の大き
い内部の層とによる密度勾配を有するウェブ構造が形成
され、Iビーム効果が発揮され、剛性が向上されたウェ
ブが生成される請求項6に記載の方法。
7. A calender device is disposed on at least two transfer nips and on the opposite side of the first brush spray device across the calender device for transferring a film of liquid to the opposing surface of the paper web. A second brush sprayer, wherein the web is compressed in a calendering device to form a web structure having a density gradient with a thin densified layer on each side and a bulky inner layer. 7. The method of claim 6, wherein a web having enhanced I-beam effect and enhanced stiffness is produced.
【請求項8】 ウェブのそれぞれの面に付与される液体
の量が約0.997〜4.535kg/278.7m
(2−10 1b/ream,reamの寸法3000
平方フート)の範囲内である請求項7に記載の方法。
8. The amount of liquid applied to each side of the web is from about 0.997 to 4.535 kg / 278.7 m 2.
(Dimensions of 2-10 1b / ream, ream 3000
The method according to claim 7, wherein the value is within the range of (square foot).
【請求項9】 紙等のウェブを仕上げて体積の減少を最
小に抑えつつ剛性を向上させるための装置であって、 ニップ当接された二対のカレンダロールを含む直列のカ
レンダ装置と、 二つのブラシ噴霧装置と、 の組み合わせによって構成され、それぞれの対のカレン
ダロールの一方は転写ロールであり、ブラシ噴霧装置
は、後に転写ニップにおいて前記ウェブの面に転写され
る液体のミストをそれぞれの転写ロールの面に付与する
ために、それぞれの対のカレンダロールに連係されると
ともにそれぞれの対のロールのうちの転写ロールの直近
に隣接して配置され、前記ブラシ噴霧装置は相互に無関
係に駆動され、それぞれの直列のカレンダ装置において
ウェブに付与される液体のミストの量が直列のカレンダ
装置の操作特性とは無関係に制御可能とされている装
置。
9. An apparatus for finishing a web of paper or the like to improve rigidity while minimizing volume reduction, comprising: a series of calenders including two pairs of calender rolls abutted on a nip; One of a pair of calendar rolls is a transfer roll, and the brush sprayer transfers a mist of liquid that is subsequently transferred to the surface of the web at a transfer nip. In order to apply to the surface of the roll, the brush sprayer is driven independently of each other, being associated with each pair of calendar rolls and disposed immediately adjacent to the transfer roll of each pair of rolls. The amount of liquid mist applied to the web in each in-line calender can be controlled independently of the operating characteristics of the in-line calender Equipment that has been enabled.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010236124A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Nippon Paper Industries Co Ltd Method for producing printing paper

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JP2010236124A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Nippon Paper Industries Co Ltd Method for producing printing paper

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