JPH11509276A - 伸長可能な紙の製造法及びこの製造法を実行するための設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 (a)植物繊維混合物を混練機（１）に供給し(b)混合物を混練機中で水と混合し(c)摩擦により繊維をこう解（６）して３０°ＳＲ以上のこう解度を有するパルプを得(d)こう解されたパルプを流送箱（１０）に移送し(e)こう解されたパルプを流送箱から紙匹形成布（１２）に供給して重力と真空により水分を連続的に減少させ(f)前記紙匹をプレス（１４）して更に連続して水分を減少させ(g)最初の乾燥（１６）で予備成形された紙匹の水分を１５％から６５％の間にほぼ一定させ(h)硬い物質からなりその表面にリブを有し、もう一方より速い速度で回転するローラと、柔らかい物質からなり平滑な表面を有し、もう一方より遅い速度で回転するローラからなる一組のローラ（１７）の間で凝縮し(i)最終の乾燥（１８）で水分を１５％から４％の間、好ましくは１０％から８％の間とし(j)つや出し（３９）するという工程からなることを特徴とする伸長可能な紙製造法。

Description

【発明の詳細な説明】 伸長可能な紙の製造法及びこの製造法を実行するための設備 本発明は、伸長可能な紙の製造法及びこの製造法を実行するための設備に関す る。 本発明の目的は強度に優れ、かつ実質上同程度に縦方向へも横方向へも伸長可 能な紙の製造を可能にする方法を提供することである。 本発明の他の目的は、連続設備による紙の製造を可能にする方法を提供するこ とである。 以下の説明により明らかになるこれらの目的は、請求項第１項記載の伸長可能 な紙の製造法を用いて、本発明により達成される。 この製造法を実行するための設備は、請求項第１６項に記載された通りに設け られる。 本発明の好ましい実施例は添付図面に関して以下に述べられる。この添付図面 は次の通りである。 図１は本発明の製造法を実行するための設備の略図である。 図２、３、４及び５は予備成形工程で用いられる、異なった種類のローラを示 す略図である。 図６は凝縮工程で用いられるローラを示す略図である。 図示する通り、伸長可能な紙製造設備は、必ず高密度混練機からなり、この混 練機は実質的に、倒立切頭円錐形基部及び表面にらせん状突起を備えた円錐形混 合羽根３を内面に有する円筒形ランク２からなる。 混練機１は攪拌機５を備えた貯蔵槽４と接続され、この貯蔵槽は貯蔵箱８と交 互に配置された溶岩ディスク型のこう解部材７からなるこう解装置６と接続され る。最後のこう解部材７からの出口は、更に高密度の孔の空いた環状のこう解部 材７’と接続され、このこう解部材７’は貯蔵槽９と接続され、この貯蔵槽９は 流送箱１０と連結して紙匹が形成される装置１１に原料を供給する。この装置は 二つのリタンローラ１３の間に張られた布１２からなり、この布は重力と真空に よって水と繊維性原料からなるパルプから継続的に水が抽出されるように配され る。 紙匹形成装置１１の下流端は凝縮装置１４へと接続し、凝縮装置の下流には含 浸装置２３及び連続予備成形装置１５が設けられている。 予備成形装置１５の下流には紙匹の水分を一定、すなわち１５％から６５％の 間、好ましくは５０％に保つ熱ローラ型の乾燥装置１６、及び種類と表面硬さが 異なる一組の対向回転ローラからなる連続凝縮装置１７が設けられ、この対向回 転ローラは異なる速度で回転し、縦横いずれの方向へも紙匹を凝縮することがで きる。 凝縮装置１７の出口は更に乾燥装置１８へと接続され、この乾燥装置は連続紙 巻き取り装置１９へと接続されたつや出し装置３９に接続される。 乾燥装置１８は紙匹の水分を４％から１５％の間、好ましくは１０％に保つ。 つや出し装置３９の目的は、製造された伸長可能な紙の印刷性と束ね易さを向 上させることであり、１０kg／cmから１００kg／cmの間、好ましくは５０kg／cm から５２kg／cmの間の線形荷重の下に操作される。 必要に応じて、乾燥装置１８と巻き取り装置１９の間には、その印刷特性を向 上させるように紙匹を処理するために、更に含浸装置及び乾燥装置を設けてもよ い。 本発明の設備はまた、一連の制御及び自動操作装置からなり、これらの装置に よって操作サイクルが適切に実行されてもよく、これらの装置は必要に応じて以 下の記述中に説明される。 本発明の設備の操作は、連続した装置を通じて成形される紙匹の動きに関して 以下に述べられる。 繊維性原料の一塊は、混合のために一定量の水と共に高密度混練機１に供給さ れる。ここでパルプは混練され、水と混合され、特定の物質が加えられるが、そ の目的は繊維の最大強度を増し、水と繊維のパルプを均質化し、製造された紙に 特別な特性をもたせることである。 より詳しくは、この繊維性原料は植物繊維からなり、木以外の植物から得られ る長繊維セルロース、短繊維セルロース、或いは他の繊維を用いることができる （綿くず、麻、亜麻、エスパルト、ケナフ）。異なる原料を同一ライン上で処理 することはできるが、異なるライン上で処理する方が好ましい。 混合羽根３の回転によって、繊維性原料は継続的に混練されるが、繊維の元の 長さは保たれ、水との最初の混合が行われ、混練機には添加物が供給される。よ り詳しくは、用いられる添加物は繊維を結合して最大強度を増すことができるで んぷん質を含んでいてもよく、或いは繊維を分散させて凝集を防ぐ目的でカルボ キシメチルセルロース（ＣＭＣ）を含んでいてもよく、また或いは繊維を結合さ せて一種の弾性結合を得る目的で合成及び／又は乳酸樹脂を含んでいてもよい。 繊維、水及び添加物のパルプは、固形分１５％の状態で混練機から出て連続し たこう解装置６に供給され、このパルプは溶岩ディスクこう解部材７によって処 理されるが、この処理は、繊維をほとんど切断せず、水和及びパルプ上に特別な 特性をもたせることにより行われる。この結果、繊維は変化して結合が容易にな り、最終製品が有すべき特徴のために不可欠な連続した均質構造を形成する。 パルプのこう解の度合いは、ＳＲ（ショッパーリーグラー）単位で客観的パラメ ータを基に決定することができるが、本発明によればこう解処理されたパルプは ３０°ＳＲから６０°ＳＲの間でなければならない。 パルプこう解の最終工程の出口におけるパルプは、上述の通り３０°ＳＲから ６０°ＳＲであるが、孔の空いた環状こう解部材７’に供給され、このこう解部 材は約２０％の密度で操作され、その目的は繊維の水和、膨張及び縮れされるこ とである。このパルプは次に貯蔵槽９へ、そこから次に流送箱１０へと供給され 、 約０．５−１％の固形分を有して下方の紙匹形成装置１１の布１２へと注がれる 。 この布の入口部においてはパルプはまず重力によって、次に吸い込みによって 水分を順次取り除かれ、布の出口部においては約１８％の固形分を有することと なる。 装置１１を出た紙匹２０はプレスローラ２１とフェルト２２の間を通ってプレ ス装置１４を通過し、水分が除去されて固形分は約３５％となる。 紙匹は次に含浸装置２３を通過し、ここで紙の伸長特性及び／又は製造技術向 上のために種々の添加物溶液で処理される。この含浸は噴霧装置により行われる ことが好ましいが、他の方法でもよく、例えば含浸液を有するタンクに成形中の 紙匹を通過させてもよい。いずれの場合も、含浸させる物質の量は使用する物質 の価格、及び物質の正確な定量の両面の見地からできるだけ有効になるように制 御可能である。 このように添加物溶液に含浸された紙匹は、一以上の成形部材が設けられた装 置１５で予備成形される。これらの部材は同一であっても異なる種類であっても よい。 より詳しくは、各々の予備成形部材は、 成形された輪郭を有する上部ローラ２４及び従来の平滑フェルト２６を備えた 平滑ローラ２５、（図２） 間にフェルト２９が挿入された平滑上部ローラ２７及び平滑下部ローラ２８で あって、フェルト２９には上部ローラ２７との間に挿入された成形中の紙匹を適 切に変形させるための外部マーキング構造が設けられている、平滑上部ローラ２ ７及び平滑下部ローラ２８、（図３） 成形された輪郭を有する上部ローラ３０及び平滑下部ローラ３１、（図４） 平滑上部ローラ３２、平滑下部ローラ３３、従来のフェルト３４及びフェルト ３４と上部ローラ３２との間に挿入されたマーキング構造であるフェルト３５、 （図５） からなってもよい。 同一であっても、異なる種類であってもかまわないが、複数の予備成形部材の 使用によって紙匹上に実際にいかなるデザインの輪郭を形成することも可能とな り、詳しくいえば、単一の予備成形部材では複数のデザインは不可能なのである 。 このように予備成形された紙匹は、装置１６において熱ローラ又は熱気トンネ ルを通過することによって、凝縮される前に乾燥されて固形分が約５０−６０％ とされる。 プレス装置１４から凝縮装置１７へと通過するときに、ローラの速度は制御さ れ、紙には、紙の横方向への収縮をもたらすために、その最大強度に応じて縦方 向へ最大限に伸長されるような張力がかかるが、横方向への伸長はこれに対応し て確保されている。 予備成形装置１５と乾燥装置１６の間には乾燥及び／又は融合装置、好ましく は赤外線型のものが挿入されてもよい。 装置１７では、縦方向と横方向のいずれにおいても行われる凝縮が、紙匹が一 組のローラ（図６）を通過することによって行われ、このローラの内下部ローラ ３６はゴム製であって一定の速度で回転し、一方上部ローラ３７は金属製であっ て複数の表面リブ３８が例えば円周状に形成され、より早い速度で回転する。一 方のローラ３６のゴム表面と協同する、金属ローラ３７の圧力効果及び形状によ って、紙匹には横方向のうねりが生じ、同時に、ローラの速度が異なるために、 ゴム製ローラによってブレーキがかけられ、縦方向に続けて凝縮されることにな る。 この凝縮工程の最後において、紙は更に装置１８で乾燥され、固形分が約８５ ％、好ましくは９０％とされる。 凝縮装置から乾燥装置の出口へと通過するときに、ローラの速度は摩擦圧が生 じないように調整されるため（ほぼ一定に）、縦方向に凝縮された紙が縦方向に 伸長できなくなることはないことに注意されたい。 このように得られた紙匹、より詳細にはこう解、含浸、予備成形、凝縮処理に よって得られた紙匹は、高度な物理的強度、及び縦方向及び横方向のいずれにお いても伸長可能であるが、その割合は縦方向２０％、横方向１６％程度である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，Ｂ Ｒ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ (72)発明者 カリオラロ ノルベルト イタリア国 カルミニャノ・ディ・ブレン タ・アイ−35010，41，ヴィア・プロヴィ ンチャーレ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．植物繊維混合物を混練機に供給し、 混合物を混練機中で水と混合し、 摩擦により繊維をこう解して３０°ＳＲ以上のこう解度を有するパルプを得、 こう解されたパルプを流送箱に移送し、 こう解されたパルプを流送箱から紙匹形成布に供給して重力と真空により水分 を連続的に減少させ、 前記紙匹をプレスして更に連続して水分を減少させ、 最初の乾燥で予備成形された紙匹の水分を１５％から６５％の間にほぼ一定さ せ、 硬い物質からなりその表面にリブを有し、もう一方より速い速度で回転するロ ーラと、柔らかい物質からなり平滑な表面を有し、もう一方より遅い速度で回転 するローラからなる一組のローラの間で凝縮し、 最終の乾燥で水分を１５％から４％の間、好ましくは１０％から８％の間とし 、 つや出しする、 という工程からなることを特徴とする伸長可能な紙製造法。 ２．つや出しの工程が１０kg／cmから１００kg／cmの間、好ましくは５０kg／cm から５２kg／cmの間の線形荷重の下に行われることを特徴とする、請求項第１項 記載の製造法。 ３．最初の乾燥が、水分が４５％から５０％の間に達するまで行われることを特 徴とする、請求項第１項記載の製造法。 ４．前記こう解工程の後に、更に高密度のこう解工程が行われることを特徴とす る、請求項第１項記載の製造法。 ５．伸長特性を高め、製造技術を向上させるために、乾燥の前に紙匹を添加物溶 液に含浸することを特徴とする、請求項第１項記載の製造法。 ６．含浸工程と乾燥工程の間で、添加物に含浸された紙匹をその伸長性を高める ために定められた輪郭に変形するという予備成形工程が行われることを特徴とす る、請求項第１項記載の製造法。 ７．プレス工程と凝縮工程の間で、紙匹が最大強度に応じて縦方向へ最大限に伸 長されるような張力がかけられることを特徴とする、請求項第１項記載の製造法 。 ８．凝縮工程の後、少なくとも水分が４％以下になるまでは紙匹に縦方向摩擦が かからないことを特徴とする、請求項第１項記載の製造法。 ９．植物繊維混合物が高密度混練機に供給されることを特徴とする、請求項第１ 項記載の製造法。 10．こう解が複数の工程を行う部材を用いて繊維を摩擦することにより行われる ことを特徴とする、請求項第１項記載の製造法。 11．こう解工程後の繊維が流送箱に移送される前に貯蔵されることを特徴とする 、請求項第１項記載の製造法。 12．次の予備成形処理の効率改善のために、プレスされた紙匹が添加物溶液に含 浸されることを特徴とする、請求項第１項記載の製造法。 13．植物繊維として長繊維セルロースを用いることを特徴とする、請求項第１項 記載の製造法。 14．植物繊維として短繊維セルロースを用いることを特徴とする、請求項第１項 記載の製造法。 15．植物繊維として木以外の植物から得られた繊維を用いることを特徴とする、 請求項第１項記載の製造法。 16．繊維ベースの混合物のための混練機（１）、 こう解装置（６）、 流送箱（１０）、 紙匹形成装置（１１）、 プレス装置（１４）、 乾燥装置（１６）、 凝縮装置（１７）、 最終乾燥装置（１８）、 つや出し装置（３９）、 からなることを特徴とする請求項第１項乃至第１５項の一以上に記載の方法を 実行するための設備。 17．含浸装置（２３）がプレス装置（１４）と乾燥装置（１６）の間に挿入され ることを特徴とする、請求項第１６項記載の設備。 18．予備成形装置（１５）が含浸装置（２３）の下流に備えられることを特徴と する、請求項第１７項記載の設備。 19．前記混練機が高密度型であって倒立切頭円錐形基部及びその表面に相対的ら せんを備えた円錐形混合羽根（３）を内面に有する円筒形タンク（１）からなる ことを特徴とする、請求項第１６項記載の設備。 20．こう解装置（６）が貯蔵箱（８）と交互に配置されたこう解部材（７）によ って形成されることを特徴とする、請求項第１６項記載の設備。 21．こう解部材（７）が溶岩ディスクからなることを特徴とする、請求項第２０ 項記載の設備。 22．こう解装置（６）の下流に更に孔の空いた環状の高密度こう解装置（７’） が設けられてなることを特徴とする、請求項第１６項記載の設備。 23．紙匹成形装置（１１）が、二つのリタンローラの間に張られ、重力及び／又 は真空により水と繊維性原料からなるパルプから継続的に水が抽出されるように 配された布（１２）からなることを特徴とする、請求項第１６項記載の設備。 24．プレス装置（１４）がプレスローラ（２１）及びフェルト（２２）からなる ことを特徴とする、請求項第１６項記載の設備。 25．含浸装置（２３）が含浸溶液を有する一以上のタンクからなることを特徴と する、請求項第１６項記載の設備。 26．含浸装置（２３）が含浸溶液を紙匹（２０）に噴霧するための部材からなる ことを特徴とする、請求項第１６項記載の設備。 27．予備成形装置（１５）が一以上の予備成形部材からなることを特徴とする、 請求項第１６項記載の設備。 28．予備成形部材が、成形された輪郭の上部ローラ（２４）及び従来のな平滑フ ェルト（２６）を備えた下部平滑ローラ（２５）からなることを特徴とする、請 求項第２７項記載の設備。 29．予備成形部材が上部平滑ローラ（２７）及び下部平滑ローラ（２８）からな り、これらローラの間に外部マーキング構造を有するフェルト（２９）が挿入さ れていることを特徴とする、請求項第２７項記載の設備。 30．予備成形部材が、成形された輪郭の上部ローラ（３０）及び下部平滑ローラ （３１）からなることを特徴とする、請求項第２７項記載の設備。 31．予備成形部材が上部平滑ローラ（３２）、下部平滑ローラ（３３）、従来の フェルト（３４）及びフェルト（３４）と下部ローラ（３３）との間に挿入され た外部マーキング構造であるフェルト（３５）からなることを特徴とする、請求 項第２７項記載の設備。 32．乾燥装置（１６）が赤外線ヒータからなることを特徴とする、請求項第１６ 項記載の設備。 33．乾燥装置（１６）が複数の熱ローラからなることを特徴とする、請求項第１ ６項記載の設備。 34．乾燥装置（１６）が熱気トンネルからなることを特徴とする、請求項第１６ 項記載の設備。 35．凝縮装置（１７）が一組のローラ（３６、３７）からなり、下部ローラ（３ ６）はゴム製で一定の速度で回転し、一方上部ローラ（３７）は金属製で複数の 表面リブを有し下部ローラより速い速度で回転する、請求項第１６項記載の設備 。