JPH11514050A

JPH11514050A - Multi-layer headbox for papermaking machine

Info

Publication number: JPH11514050A
Application number: JP10501505A
Authority: JP
Inventors: エンウルフアーハーラルドッソン; アンデルステーリンデン; イングヴァルベーエークレレリッド; ルイスエムテルネファルク
Original assignee: ヴァルメトカルルスタッドアクチボラグ
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1999-11-30
Anticipated expiration: 2017-05-29
Also published as: SE9602347D0; EP0939842B1; WO1997047804A1; DE69715236T2; SE506931C2; ATE223534T1; DE69715236T3; DE69715236D1; JP3194967B2; SE9602347L; EP0939842B2; EP0939842A1

Abstract

A multilayer headbox for a papermaking machine which comprises a slice chamber having an upstream inlet and a downstream outlet. A tube bank comprising a plurality of straight tubes is located upstream of the slice chamber. In the slice chamber, at least one machine-wide separator vane is subdividing the slice chamber for the production of multilayered fibrous webs. The separator vane may be a tapered glass fiber reinforced epoxy resin vane or composed of an upstream steel section of constant thickness and a downstream tapered section of glass fiber reinforced epoxy resin. The separator vane has a stiffness, which for at least 70 % of its length is higher than the stiffness of a 1 mm thick reference sheet of a material having a modulus of elasticity of 2100 MPa. In the slice chamber, there is also a plurality of machine-wide turbulence generating elements.

Description

【発明の詳細な説明】製紙機械のための多層ヘッドボックス発明の技術分野本発明は、繊維ウェブを形成するために製紙機械の形成セクションに紙料（ストック）を噴射するための多層ヘッドボックスに関する。発明の背景製紙技術において、紙料（ストック）はヘッドボックスのスライス室から製紙機械の形成セクションに噴射される。形成セクションは、単一の形成用ファブリック又はフェルトと組み合わせた形成用ファブリック、または、一対の形成用ファブリックを備える。形成セクションにおいては、形成用ファブリックを通して紙料の水が切られ、繊維ウェブが形成される。いくつかの層を有する繊維ウェブを生産するために、ヘッドボックスにおいて、機械の幅のセパレータ・ベーンを使用することは周知であり普通に行われていることである。セパレータ・ベーンは、スライス室を別々のセクションに分割し、各セクションを通して紙料が通過し、紙料の組成が隣接のセクションを通過している紙料の組成と異なるものとなる。たとえば、１つのセクションを、短い繊維を含んでいる紙料の通過に使用し、他のセクションを、長い繊維を含んでいる紙料の通過に使用する。繊維ウェブの形成中、凝集を回避し、ウェブが均一な坪量分布を得ることが重要である。いくつかの層を有する繊維ウェブを製造するとき、ウェブが良好で均一な層純度と、良好なカバレージを有することが重要である。この特許出願の情況において、層純度とは、繊維ウェブの別々の層がそれぞれの組成を保有することができる程度、すなわち、層の混合が回避される程度であり、カバレージとは、繊維ウェブの各層が、機械の横方向（紙の縦方向と直交する方向）において均一な坪量を有する程度であることを理解すべきである。形成されたウェブのカバレージが良くない場合、これは層純度の均一性に悪影響を与えることになる。このことが製紙機械の操作をより困難にすることになる。その理由は、製紙プロセスの引き続く作業段階で、たとえば、乾燥シリンダに付着する側での繊維ウェブの表面特性に従ってクレープ処理ドクターを調節するときに、クレープ処理中に、均一な層純度が要求されるからである。クレープ処理を容易にするために、化学薬品をプロセスに加えることも、普通に行われていることである。化学薬品の量および組成は繊維ウェブの表面品質に依存することになる。クレープ処理ドクターの調節および化学薬品の添加が繊維ウェブの表面品質に依存することになるので、不均一な層純度のウェブは製紙プロセスの最適化を不可能にすることになる。さらに、紙ウェブが、それを横切って（すなわち、機械の横方向に）均一な強さを有することが望ましく、カバレージの十分でないウェブは、それを横切っての均一な強さを持つものとはならない。したがって、良好で均一な層純度および良好なカバレージを有し、また、凝集もなく、均一な坪量を有する多層ウェブを製造することができる多層ヘッドボックスが必要である。発明の概要本発明の目的は、良好で均一な層純度を有し、凝集がなくて、均一な坪量を有する層状の繊維ウェブを製造することができる多層ヘッドボックスを提供することにある。この発明の目的は、製紙機械のための多層ヘッドボックスに向けられた本発明によって達成される。このヘッドボックスはスライス室を備える。このスライス室は、紙料（ストック）を入れるようになっている上流側入口と、スライス室から製紙機械の次の形成セクションに紙料を送るようになっている下流側出口とを有する。スライス室は、その入口から出口までの意図した、紙料の真っすぐな主流れ方向を有する。スライス室は、頂壁と、底壁と、２つの側壁とを有する。頂壁と、底壁とは、スライス室を貫く、紙料の真っすぐな主流れ方向に収束する。ヘッドボックスは、さらに、紙料の流れ方向でスライス室の上流側に設置したチューブ・バンクを備える。チューブ・バンクは、真っすぐな複数のチューブを備える。チューブバンクのチューブは垂直方向に間隔を隔てたチューブ・バンク・セクション内に配置され、チューブ・バンク内の各チューブ・バンク・セクションは形成しようとしている繊維ウェブの１層のためにだけ専用に意図した紙料を供給するように配置してある。各チューブ・バンク・セクションにおいて、チューブは垂直方向に間隔を隔てた列に配置され、これらの列が機械の横方向に延びている。したがって、チューブ・バンクは、別々の垂直方向に間隔を隔てた列に配置された真っすぐな複数のチューブを備えるものとして説明することができる。各チューブは上流側入口端及び下流側出口端を有し、この下流側出口端から紙料がスライス室の入口に入るようになっており、こうして、チューブ・バンクが、そのチューブによって、紙料がチューブの上流側入口端からスライス室の入口へ移動するようになっている通路を形成する。この通路は、紙料の真っすぐな主流れ方向を有し、この方向がスライス室における意図した紙料の真っすぐな主流れ方向と一致しており、その結果、チューブの上流側入口端からスライス室の下流側出口までの全体を通じて、紙料が、同じ真っすぐな主の流れ方向に流れることになる。本発明によれば、ヘッドボックスは、スライス室内に、少なくとも１つ、あるいは、２つまたは３つの、機械の幅のセパレータ・ベーンを備える。セパレータ・ベーン（単数または複数）は多層繊維ウェブを形成できるようにスライス室を分割している。セパレータ・ベーン（単数または複数）は、上流端および下流端を有し、意図した紙料の流れ方向に延びており、そして、垂直寸法における厚さを有する。スライス室への入口で、チューブ・バンクの垂直方向に間隔を隔てたチューブ・バンク・セクション間に細長い棚（レッジ）が設けられ、これらの棚は機械の横方向に延びており、チューブ・バンク・セクションを互いに連結している。各セパレータ・ベーンの上流端は、チューブ・バンクの垂直方向に間隔を隔てたチューブ・バンク・セクション間に配置された細長い棚のうちの１つに固定されている。本発明によれば、ヘッドボックスは、さらに、スライス室内に、紙料の流れ方向に延びる、機械の幅の複数の乱流発生要素を備える。各乱流発生要素は、上流端および下流端を有する。各乱流発生要素の上流端は、チューブ・バンク・セクションにおけるチューブの垂直方向に間隔を隔てた列の間に配置されており、列と列との間に固定されている。乱流発生要素は、不均一な表面、すなわち粗面を有するベーンの形で実現することができるが、本発明の発明者等は、滑らかな表面を有するベーンも本発明の目的にとって充分である乱流発生効果を有することを見出している。本発明の重要な特徴によれば、セパレータ・ベーンは、機械の横方向において、その長さの少なくとも１０分の７にわたって或る一定の最小の剛性（スチフネス）を有するように作られている。セパレータ・ベーンの剛性（スチフネス）は、平均で３６Ｎｍ、各セパレータ・ベーンの長さの少なくとも１０分の７で少なくとも７Ｎｍであるように選ばれる。本発明の発明者等の実施したテストでは、セパレータ・ベーン（単数または複数）が、約２１００ＭＰａの弾性率を有する材料の１ｍｍ厚の基準シート、あるいは、基準プレートの剛性の少なくとも１８０倍高い平均剛性を有するべきであり、ベーン（単数または複数）の長さの少なくとも１０分の７については、剛性が基準シートまたは基準プレートの場合より、少なくとも３５倍高くなければならないということがわかった。本発明の好ましい実施の形態においては、セパレータ・ベーン（単数または複数）は、ガラス繊維補強エポキシ樹脂で作られた均質な要素であり、その上流端からその下流端まで全体的にテーパが付けられており、その厚さが、その上流端からその下流端まで連続的に減少するようになっている。本発明の他の実施の形態では、セパレータ・ベーン（単数または複数）が垂直寸法で一定厚さの上流側セクションと、紙料の流れ方向にその厚さを減じるようにテーパの付いた下流側セクションとに分割されるている。この実施の形態において、上流側セクションは、セパレータ・ベーンの上流端と同じ上流端と、下流側セクションが固定される下流端とを有する。同様に、下流側セクションは、セパレータ・ベーンの上流側セクションに固定される上流端と、セパレータ・ベーンの下流端と同じである下流端とを有する。上流側セクションが下流側セクションに固定される箇所には、すなわち、上流側セクションと下流側セクションとの間の移行部には、機械の幅の段部がある。これは、上流側セクションが下流側セクションに固定されている箇所で、下流側セクションが上流側セクションの垂直寸法での厚さより小さい垂直寸法での厚さを有するという事実によるものである。上流側セクションが鋼製であってもよく、下流側セクションがガラス繊維補強エポキシ樹脂で作られているのが好ましい。セパレータ・ベーンがその上流端からその下流端に通じてテーパの付いた均質な要素である本発明の実施の形態においては、セパレータ・ベーンは０．４μｍ以下の表面平滑性、すなわち、Ｒ_a値を有する。セパレータ・ベーンが上流側セクションとテーパの付いた下流側セクションとに分割されている本発明の実施の形態においては、テーパ付きのする下流側セクションは０．４μｍ以下の表面平滑性、すなわち、Ｒ_a値を有する。本発明の両方の実施の形態において、セパレータ・ベーンの垂直寸法での厚さは、セパレータ・ベーンの下流端で０．７ｍｍ未満である。好ましくは、垂直寸法での厚さは約０．５ｍｍでなければならない。セパレータ・ベーンの下流端で、機械の横方向の厚さは、もちろん、或る程度変化を受けることになる。本発明の発明者等は、下流端での厚さが０．０５ｍｍを超えて変化してはならないことを見出している。セパレータ・ベーンの厚さが０．５ｍｍであるように選ばれたとき、セパレータ・ベーンが、その下流端で、０．５ｍｍ±０．０５ｍｍ、すなわち、０．４５ｍｍ〜０．５５ｍｍの厚さを有することになる。少なくともセパレータ・ベーンの下流端で０．４μｍより小さい表面平滑性を有し、その下流端で０．７ｍｍ未満の厚さを有するセパレータ・ベーン（単数または複数）を設けることにより、良好な層純度の達成することができる。層純度に関しては、セパレータ・ベーン（単数または複数）の下流端をさらに薄くすることさえ望ましい。しかしながら、本発明の発明者等は、ベーンの先端（ベーンの下流端）が０．５ｍｍより薄いときに、先端が弱化し、疲労によって壊れやすくなることを見出した。したがって、本発明の発明者は、約０．５ｍｍの厚さが好ましいことを見出した。層純度が均一でもあることを達成するためには、形成されたウェブがまた良好なカバレージを有することが必要である。本発明の発明者等は、以下の特徴が良好なカバレージの達成に貢献することを見出した。Ａ）チューブ・バンクによって形成される通路がスライス室と同じ紙料の主流れ方向を有し、チューブ・バンクのチューブの入口からスライス室の出口まで全体を通じて、紙料が、同じ主流れ方向に流れることができるようになっていること。Ｂ）スライス室が乱流発生要素を備えること。Ｃ）セパレータ・ベーン（単数または複数）が、機械の横方向に剛性をもっていること。Ｄ）セパレータ・ベーンの、その下流端での厚さの変化が０．０５ｍｍより大きくならないこと。本発明の発明者等は、ヘッドボックスが真っすぐな流れのヘッドボックスとして形成してあるとき、すなわち、紙料が、チューブ・バンクのチューブの入口端からスライス室の出口まで全体を通じて、同じ主流れ方向に流れるとき、これが、その後に形成された繊維ウェブのカバレージに対して有利な効果を有し、また、この有利な効果がスライス室に乱流発生要素を設けることによって補強され得ることを見出した。ヘッドボックスは、たとえば米国特許４，９４１，９５０号（サンフォード： Sanford）から公知である。このヘッドボックスでは、紙料は、スライス室に入るとき、強制的にその流れ方向を変えられる。本発明の発明者等は、このような設計が繊維ウェブのカバレージに不利な影響を及ぼすことになることを確認した。したがって、本発明の発明者等は、本発明のヘッドボックスを、紙料がスライス室に入るときに、その流れ方向を変えることがない真っすぐな流れのヘッドボックスとして設計した。本発明の発明者等は、また、良好なカバレージを得るためには、セパレータ・ベーン（単数または複数）が機械の横方向において剛性をもっていなければならないことも見出した。本発明の発明者等は、カバレージが劣る１つの重要な原因が機械の横方向におけるセパレータ・ベーンの不充分な剛性にあることを見出した。もし、機械の横方向のベーンの剛性が不充分であるならば、これによって、ベーンが撓むことになり、その結果、機械の横方向において、その後形成されたウェブの層が均一な坪量を持たなくなる可能性がある。すなわち、カバレージが良くないことになる。また、機械の方向（紙の縦方向；マシン方向）において均一である繊維ウェブを得ようとしている場合、機械の方向における剛性が高いことが望ましい。本発明で使用されるセパレータ・ベーンは、それらの厚さがベーンの先端に向かって減少する、すなわち、ベーンの厚さがベーンの下流端でよりもベーンの上流端で小さくなるような設計のものである。この理由のために、ベーンの剛性は不均一である。その代わりに、各ベーンの剛性はベーンの下流端に向かって減少する。したがって、本発明によるセパレータ・ベーンの剛性はベーンの異なる位置で計算しなければならない。厚さｈ、弾性率Ｅを有するプレートの１メータ長さあたりの剛性は、式Ｓ＝Ｅｈ³／１２（１−ν²）に従って計算することができる。ここで、Ｓは剛性であり、νはポアソン比である。これが、この特許出願の情況において使われる剛性の定義である。鋼の場合、ポアソン比は通常約０．３であり、ガラス繊維補強樹脂の場合には、ポアソン比は約０．１５として与えることができる。したがって、剛性は、弾性率とプレート厚さの積に比例する。本発明は、２つの異なった実施の形態を有する。両方の実施の形態において、セパレータ・ベーン（単数または複数）のために使われる材料（単数または複数）は、機械の方向（紙の縦方向）でも、機械の横方向（紙の縦方向と直交する方向）でも（必ずしも垂直寸法である必要はない）、同じ特性を有するという意味において、等方性である。したがって、セパレータ・ベーンの剛性、たとえば、この特許出願の情況において定義された剛性は、機械の方向および機械の横方向の両方向において同じになる。剛性を高める１つの方法は、ベーン（単数または複数）の厚さを増やすということである。しかしながら、ベーン（単数または複数）の下流端で、良好な層純度を得るためには、ベーン（単数または複数）の厚さが小さく、好ましくは０．７ｍｍ未満、より好ましくは０．５ｍｍでなければならない。しかしながら、本発明の発明者等は、セパレータ・ベーン（単数または複数）の上流部分が高い剛性のものであれば充分であり、そして、セパレータ・ベーン（単数または複数）の下流端のみがより小さい剛性のものであるならば、セパレータ・ベーン（単数または複数）の下流端の比較的小さい剛性が繊維ウェブの良好なカバレージのいかなる重大な減少も引き起こすことができないことを見出した。本発明の両方の実施の形態において、セパレータ・ベーン（単数または複数）に対して使用される材料（単数または複数）が、機械の方向、機械の横方向の両方向で同じ特性を有するという意味で等方性であることに注目されたい。この理由のために、セパレータ・ベーンの長さに沿った任意所定の位置における剛性（たとえば、この特許出願の情況において定義された剛性）は、機械の方向と機械の横方向の両方向で同じとなる。本発明の発明者等の実施したテストでは、異なるセパレータ・ベーンを、約２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートまたは基準プレートと比較した。基準シートに使われた材料のポアソン比は約０．３であった。基準シートの剛性（たとえば、この特許出願の情況において定義した剛性）は、上流端から下流端まで同じであり、２１００ＭＰａ＊（０．００１ｍ）³／１２（１−０．３²）＝０．２Ｎｍのように計算することができる。本発明の発明者等の実施したテストは、１ｍｍ厚の基準シートをセパレータ・ベーンとして使ったとき、形成された繊維ウェブが不満足なカバレージを有することを示した。しかしながら、本発明の発明者等は、セパレータ・ベーンが、その長さの少なくとも１０分の７（７０％）にわたって約２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートの剛性より、少なくとも３５倍大きい、機械の横方向における剛性を有するとき、カバレージに関して満足な結果を得ることができることを見出した。形成された繊維ウェブのカバレージに関して満足な結果を与えることがわかっているベーンは、基準シートの剛性より、少なくとも１８０倍高い平均剛性を持っていた。「平均剛性」という表現は、機械の方向において互いに均等に間隔を隔てたセパレータ・ベーン上の少なくとも１１箇所を選び、異なった箇所での剛性の値を加算し、その結果を選んだ箇所の数で割ることによって得た剛性の値であることを理解すべきである。「その長さの少なくとも１０分の７（７０％）にわたって約２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートの剛性より、少なくとも３５倍大きい」という表現は、セパレータ・ベーンの上流端での剛性が約２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚のシート（またはプレート）よりもかなり高いことを意味し、そして、剛性がセパレータ・ベーン（単数または複数）の下流端に向かって徐々に減少するが、その長さの少なくとも１０分の７（７０％）について、ベーンが約２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シート（または基準プレート）より少なくとも３５倍大きい剛性を有し、セパレータ・ベーンの３／１０以下が、セパレータ・ベーンの下流端で、約２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートの剛性の３５倍より小さい倍率の剛性を有することを意味することを理解すべきである。本発明の第１の好ましい実施の形態においては、テーパの付いたセパレータ・ベーン（単数または複数）が用いられ、その厚さはその上流端からその下流端まで線形的に減少する。好ましくは、このベーンに使われる材料は、２５，０００ＭＰａの弾性率を有する等方性のガラス繊維補強エポキシ樹脂である。根元部（上流端）で、このベーンは３．８ｍｍの厚さを有するのがよい。厚さは先端（ベーンの下流端）に向かって徐々に減少し、そこで、厚さが約０．５ｍｍとなる。選ばれた材料の場合、ポアソン比は０．１５である。このベーンの上流端の剛性（この特許出願の情況において定義された剛性）Ｓ＝Ｅｈ³／１２（１−ν²）は、 25000ＭＰａ＊（０．００３８ｍ）³／１２（１−0.15²）＝117.2Ｎｍとなる。セパレータ・ベーンの下流端に向かって、剛性は徐々に減少するが、セパレータ・ベーンの長さの１０分の７（７０％）については、剛性は少なくとも７Ｎｍであり、したがって、１ｍｍ厚の基準シートの剛性より少なくとも３５倍高くなっている。この場合、平均剛性は約３６Ｎｍであり、したがって、１ｍｍ厚の基準シートの剛性より少なくとも１８０倍高い。セパレータ・ベーンのための剛性値のこの選択は、その後形成された繊維ウェブの良好なカバレージの獲得にかなり貢献する。セパレータ・ベーン（単数または複数）が２つの別々のセクションからなる本発明の実施の形態では、上流側セクションはベーンの上流端からセパレータ・ベーンの下流側セクションが上流側セクションに固定される箇所まで、全体を通じてほぼ一定の剛性を有することになる。それ故、下流側セクションは徐々に減少していく剛性を有することになる。一定の厚さの上流側セクションが鋼で作られており、２０３，０００ＭＰａの弾性率および約１２ｍｍの厚さを有するのがよい。この場合、ポアソン比（ν）は約０．３である。上流側の鋼製セクションの長さは約５００ｍｍであってもよい。このセクションの剛性（この特許出願の情況において定義された剛性）は、したがって、公式Ｓ＝Ｅｈ³／１２（１−ν²）に従って３２１２３Ｎｍと計算できる。下流側セクションは線形に減少する厚さを有し、上流端での３．８ｍｍから下流端での約０．５ｍｍまで減少する。下流側セクションについて選ばれた材料は２５０００ＭＰａの弾性率を有するガラス繊維補強エポキシ樹脂であり、ポアソン比（ν）は約０．３である。セパレータ・ベーンに全長８３０ｍｍの長さを与えると、下流側セクションの長さは約３３０ｍｍであるのがよい。下流側セクションの上流端での剛性（この特許出願の情況において定義された剛性）は１１７．２Ｎｍと計算することができる。その長さの少なくとも１０分の７について、このセパレータ・ベーンの剛性は少なくとも５７Ｎｍとなり、したがって、１ｍｍ厚の基準シートより２８０倍以上大きくなる。平均剛性は、約２０４４９Ｎｍとなり、したがって、基準シートの剛性より１８０倍高い。本発明のこの実施の形態においては、セパレータ・ベーン（単数または複数）の上流側セクションと、ベーン（単数または複数）の下流側セクションとの間の移行部での機械の幅の段部も、良好なカバレージの達成に寄与する。図面の簡単な説明第１図は、本発明の１つの実施の形態によるヘッドボックスの断面図である。第２図は、本発明の第２の実施の形態によるヘッドボックスの部分をより詳細に示す、第１図と同様の断面図である。第３図は、良好な層純度および良好なカバレージを有する多層繊維ウェブの断面図である。第４図は、層純度の良くない多層繊維ウェブの断面図である。第５図は、層純度は良好であるが、カバレージが良くない多層ウェブの断面図である。第６図は、約２１００ＭＰａの弾性率を有する材料から作った１ｍｍ厚の基準シートの剛性と比較した、２つの異なるセパレータ・ベーンの剛性の比較検討結果を示している。第７図は、本発明の好ましい実施の形態によるセパレータ・ベーンを示す断面図である。第８図は、本発明の第２の実施の形態によるセパレータ・ベーンを示す断面図である。第９図は、スライス室のいくつかの部分をより詳細に示す、第１図と同様の断面図である。発明の詳細な説明第１図を参照すると、ヘッドボックス１が示されている。ヘッドボックスは、頂壁３と、底壁４と、一対の側壁（図示せず）とによって限定されたスライス室２を有する。このスライス室は、上流側入口５および下流側出口６を有する。そして、動作中、紙料（ストック）が入口５から出口６へ通る。したがって、スライス室は、上流側入口５から下流側出口６への意図した真っすぐな主流れ方向を持つと記載することができる。意図した紙料の流れ方向におけるスライス室の上流側には、チューブ・バンク１８がある。このチューブ・バンク１８は、互いに垂直方向に間隔を隔てた、いくつかのチューブ・セクション７、８、９を備える。チューブ・バンクの各チューブ・バンク・セクションは、真っすぐな複数のチューブ１０、１１、１２、１３、１４、１５を備え、各チューブ・バンク・セクションのチューブは、別々の垂直方向に間隔を隔てた列をなして配置されており、これらの列は、機械の横方向（紙の縦方向と直交する方向）に延びている。各チューブは上流側入口端１６を有し、この上流側入口端を通して、紙料がチューブに入るようになっている。また、各チューブは、下流側出口端１７を有し、この下流側出口端を通して、紙料がスライス室２の入口端または出口端のところで、スライス室２に入るようになっている。従って、チューブを有するチューブ・バンク１８は通路を形成しており、この通路を通して、紙料がチューブの上流側入口端からスライス室２の入口へ、そして、スライス室２内へ流れるようになっている。チューブ・バンク１８によって構成された通路は、スライス室内の紙料の真っすぐな主流れ方向と一致する、真っすぐな主流れ方向を有する。換言すれば、紙料がチューブ・バンク１８を出て、スライス室２に入るときに、紙料が方向を変えることはない（もちろん、紙料の流れは収束するが、主流れ方向は変わらないままである）。したがって、紙料はチューブ・バンクにおけるチューブの上流側入口端からノズル室の下流側出口まで全体を通じて、同じ主流れ方向に流れることになる。本発明の発明者等は、チューブ・バンク全体を通しての紙料の真っすぐな流れが繊維ウェブの良好なカバレージに寄与し、それによって、層純度の、より大きい均一性に寄与し、その結果、形成された繊維ウェブが、第３図に示す横断面と同様の横断面を有することになることを見出した。第３図において、３層式の紙ウェブの横断面を示し、ここでは、頂部層および底部層が短い繊維からなり、中間層が長い繊維からなる。もし、紙料がスライス室に入るときに強制的にその移動方向を変えられるならば、これはカバレージの良くない繊維ウェブを発生させる傾向があり、その結果、形成された繊維ウェブが、第５図に示される横断面と同様の横断面を有することになる。第５図でわかるように、層はよく分離されているが、各層は均一な坪量を有しない。第４図は、層が互いに一緒に混ぜられ、その結果、層純度が良くないものとなった紙ウェブの横断面を示している。スライス室２の入口で、チューブ・バンクにおける垂直方向に間隔を隔てたチューブの列の間に介在され、チューブの列を互いに連結して、ヘッドボックスには、機械の横方向に延びる細長い棚（レッジ）１９が設けられている。細長い棚１９は、多層繊維ウェブの製造のためにスライス室を別々のチャネルに細分している機械の幅のセパレータ・ベーン２０、２１の取り付けを可能にする。第１図には、２つのセパレータ・ベーンを示すが、本発明は、１つだけのセパレータ・ベーンにも同等に適用可能であり、またあるいは、３つのセパレータ・ベーンを有するヘッドボックスにも同等に適用可能であることを理解すべきである。セパレータ・ベーン２０、２１は意図した紙料の流れ方向に延びており、機械の幅のセパレータ・ベーン２０、２１の各々は、上流端２２および下流端２３を有し、各セパレータ・ベーンの上流端はチューブ・バンク１８における垂直方向に間隔を隔てたチューブの列の間に介在された細長い棚（レッジ）のうちの１つに固定される。本発明によれば、セパレータ・ベーンは、平均して少なくとも３６Ｎｍである剛性を与えられ、この剛性は、セパレータ・ベーンの上流端からセパレータ・ベーンの長さの少なくとも１０分の７（７０％）まで延びているセパレータ・ベーンの部分について、少なくとも７Ｎｍである。それによって、セパレータ・ベーンは、平均して、２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートまたは基準プレートより少なくとも１８０倍大きい剛性を有し、この剛性は、セパレータ・ベーンの上流端からセパレータ・ベーンの長さの少なくとも１０分の７まで延びているセパレータ・ベーン部分について、機械の横方向において、２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートまたは基準プレートの剛性より少なくとも３５倍大きい。本発明の好ましい実施の形態において、各セパレータ・ベーンは、約２５，０００ＭＰａの弾性率を有するガラス繊維補強エポキシ樹脂で作られ、２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートの剛性より少なくとも１８０倍大きい、機械の横方向におけるセパレータ・ベーンの平均剛性となるように計算された厚さと、セパレータ・ベーンの上流端からセパレータ・ベーンの長さの少なくとも１０分の７（７０％）にわたって、２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シート（または基準プレート）の剛性より、少なくとも３５倍大きい剛性とを有する。第６図を参照すると、２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートの剛性と、本発明による２つの異なったセパレータ・ベーンとの剛性の比較検討結果が示してある。第６図において、曲線１は２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シート（または基準プレート）の剛性を（基準として）示しており、曲線２は１ｍｍ厚の基準シートの剛性と比較した、本発明の好ましい実施の形態によるガラス繊維補強エポキシ樹脂のテーパ付きセパレータ・ベーンの剛性を示している。この場合、剛性の平均値は約３６．２Ｎｍであり、したがって、２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートの基準値より約１８１倍大きく、ベーンの長さの１０分の７については、少なくとも７．１Ｎｍの剛性値、したがって、２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートの剛性より３５．５倍大きい剛性値を有する。本発明のこの実施の形態において、セパレータ・ベーンは、その上流端で、約３．８ｍｍの厚さを有する。厚さは、各セパレータ・ベーンの下流端に向かって線形的に減少し、その長さは、８００〜８５０ｍｍのオーダーであってもよく（本発明の発明者等は８３０ｍｍがセパレータ・ベーン長さとして適当な選択であると考えており）、そして、ベーンの下流端で、厚さは約０．５ｍｍのオーダーとなる。本発明の発明者等は、良好な層純度を得るためには、ベーンの厚さがセパレータ・ベーンの下流端で０．７ｍｍを超えてはならないことを見出した。本発明の発明者等は、下流端での厚さが約０．５ｍｍであってもよく、そして、厚さの変動が０．０５ｍｍ以下でなければならないことを見出した。厚さは、良好な層純度を得るために、０．７ｍｍ未満であるように選ばれる。ベーンの寿命が過度に短くならないことを確保するために、約０．５の厚さが好ましい。カバレージに関しては、厚さの変動が０．０５ｍｍ以下であることが好ましい。セパレータ・ベーンに使われる材料は、その材料が、機械の方向（紙の縦方向）と機械の横方向（紙の縦方向と直交する方向）の両方向において同じ機械特性を有するという意味において、等方性である。ここで、垂直寸法での機械特性が、必ずしも機械の方向と機械の横方向において同じであるという必要はないことに注目すべきである。したがって、使われる材料は、それが全ての方向において同じ機械特性を有するという意味において、必ずしも等方性である必要はない。第２図および第８図を参照すると、本発明の第２実施の形態を示す。本発明のこの実施の形態においては、各セパレータ・ベーンは、機械の幅の上流側セクション３１と、機械の幅の下流側セクションとで構成されている。上流側セクション３１は、セパレータ・ベーン自体の上流端と同じ上流端と、下流側セクション２９が固定される下流端３３とを有する。上流側セクションは、一定厚さの鋼プレートで構成されており、下流側セクション２９はガラス繊維補強エポキシ樹脂で作られる。鋼プレートは２０３，０００ＭＰａの弾性率を有し、そして、その厚さは１２ｍｍである。したがって、上流側セクションの剛性（この特許出願の情況において定義された剛性）は３２１２３Ｎｍとして計算することができ、したがって、１ｍｍ基準シートの剛性より１６０６１５倍大きい。下流側セクションは、上流端３０と、セパレータ・ベーン自体の下流端と共通の下流端２３とを有する。下流側セクション２９の上流端３０は、これに関連した上流側セクションの下流端３３に固定される。下流側セクションは、その上流端で、上流側セクションの下流端の厚さより小さい厚さを有し、その結果、上流側セクションと下流側セクションとの間の移行部には、機械の幅の段部３２がある。機械の幅の下流側セクションはテーパが付けられており、その厚さが紙料の流れ方向に線形的に減少し、２５，０００ＭＰａの弾性率を有するガラス繊維補強エポキシ樹脂で作られるのが好ましい。下流側セクション２９は、その上流端に、３．８ｍｍの厚さを有し、そして、上流端の剛性（この特許出願の情況において定義された剛性）は約１１７Ｎｍと計算することができる。繊維ウェブの良好な層純度を得るには、下流側セクションの厚さは下流側セクションの下流端で０．７ｍｍより小さくする。下流側セクションの下流端での厚さは、０．０５ｍｍの最大変動をもった状態で、０．５ｍｍであってもよい。したがって、厚さは０．４５ｍｍ〜０．５５ｍｍの範囲にある。良好な層純度を得るには、下流側セクションの表面平滑性、すなわち、Ｒ_a値は０．４μｍより小さくする。第６図を参照すると、曲線３は２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シート（または基準プレート）の剛性と比較した、本発明の第２の実施の形態によるセパレータ・ベーンの剛性を示している。第３図でわかるように、一定厚さの上流側セクションおよび下流側テーパ付きセクションで構成されたセパレータ・ベーンは、その長さの第１部分（一定の厚さを有する上流側セクション）で、一定の剛性を有する。上流側セクションと下流側セクションとの間の移行部で、セパレータ・ベーンの剛性は直ちに減少し、そして、第６図でわかるように、テーパ付きの下流側セクションは、その下流端に向かって徐々に減少する剛性を有する。このベーンの平均剛性は、２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートの剛性の１８０倍より、かなり大きい。事実、このセパレータ・ベーンの平均剛性（この特許出願の情況において定義した剛性）は２０４４９Ｎｍである。ベーンの長さの少なくとも１０分の７で、剛性は５７．１Ｎｍより高く、したがって、２１００ＭＰａの弾性率を有するポリカーボネート材料の１ｍｍ厚の基準シートの剛性より２８０倍以上大きく、２．１Ｎｍである。本発明の両方の実施の形態において、ヘッドボックスのスライス室２は、第９図でわかるように、機械の幅の複数の乱流発生要素２５、２６、２７を更に備えている。各乱流発生要素は、頂壁３とセパレータ・ベーン２０、２１との間、２つのセパレータ・ベーン２０と２１の間、セパレータ・ベーン２０、２１と底壁４との間のうちのいずれかに形成された別々の流れチャネルのうちの１つに配置される。機械の幅の乱流発生要素の各々は紙料の流れ方向に延びており、各乱流発生要素は、上流端３４および下流端２８を有する。各乱流発生要素２５、２６、２７の各々の上流端３４は、チューブ・バンクにおける２つの垂直方向に間隔を隔てたチューブの列の間に介在され、前記の列の間に固定されている。本発明は、良好な層純度および良好なカバレージを有する多層繊維ウェブを製造し、層純度も確実に均一となることを達成できる。加えて、繊維ウェブは、それを横切って均一な強さ特性を有する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a multilayer headbox for injecting stock into a forming section of a paper machine to form a fibrous web. . BACKGROUND OF THE INVENTION In the papermaking art, stock is injected from a slicing chamber of a headbox into a forming section of a papermaking machine. The forming section comprises a forming fabric in combination with a single forming fabric or felt, or a pair of forming fabrics. In the forming section, the stock is drained through the forming fabric to form a fibrous web. It is well known and common practice to use machine width separator vanes in a headbox to produce a fibrous web having several layers. The separator vanes divide the slicing chamber into separate sections, with stock passing through each section such that the composition of the stock is different from that of stock passing through adjacent sections. For example, one section may be used to pass stock containing short fibers and the other section may be used to pass stock containing long fibers. During formation of the fibrous web, it is important to avoid agglomeration and obtain a uniform basis weight distribution for the web. When producing a fibrous web having several layers, it is important that the web have good and uniform layer purity and good coverage. In the context of this patent application, layer purity is the degree to which different layers of the fibrous web can possess their respective compositions, i.e., so that mixing of the layers is avoided, and coverage is the degree of fibrous web It should be understood that each layer has a uniform basis weight in the cross direction of the machine (perpendicular to the machine direction of the paper). If the formed web has poor coverage, this will adversely affect the uniformity of the layer purity. This makes the operation of the paper machine more difficult. The reason is that uniform layer purity is required during creping during subsequent working phases of the papermaking process, for example when adjusting the creping doctor according to the surface properties of the fibrous web on the side adhering to the drying cylinder. Because. It is also common practice to add chemicals to the process to facilitate creping. The amount and composition of the chemical will depend on the surface quality of the fibrous web. Since the adjustment of the creping doctor and the addition of chemicals will depend on the surface quality of the fibrous web, a non-uniform layer purity web will make optimization of the papermaking process impossible. Further, it is desirable for the paper web to have a uniform strength across it (ie, in the cross direction of the machine), and a web with poor coverage may not have a uniform strength across it. No. Accordingly, there is a need for a multi-layer headbox that has good and uniform layer purity and good coverage, and that can produce a multi-layer web having a uniform basis weight without agglomeration. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-layer headbox capable of producing a layered fibrous web having a good and uniform layer purity, no aggregation and a uniform basis weight. The object of the invention is achieved by the invention directed to a multilayer headbox for a paper machine. This headbox has a slice chamber. The slicing chamber has an upstream inlet adapted to receive stock (stock) and a downstream outlet adapted to feed stock from the slicing chamber to the next forming section of the papermaking machine. The slicing chamber has an intended, straight main flow direction of stock from its inlet to its outlet. The slicing chamber has a top wall, a bottom wall, and two side walls. The top and bottom walls converge in the straight main flow direction of the stock through the slicing chamber. The headbox further comprises a tube bank located upstream of the slicing chamber in the flow direction of the stock. The tube bank comprises a plurality of straight tubes. The tubes of the tube bank are arranged in vertically spaced tube bank sections, each tube bank section within the tube bank intended exclusively for one layer of the fibrous web being formed. It is arranged to supply the used stock. In each tube bank section, the tubes are arranged in vertically spaced rows, which rows extend laterally of the machine. Thus, a tube bank can be described as comprising straight tubes arranged in separate, vertically spaced rows. Each tube has an upstream inlet end and a downstream outlet end from which the stock enters the inlet of the slicing chamber so that the tube bank allows the stock to be fed by the tube. Form a passage adapted to move from the upstream inlet end of the tube to the inlet of the slice chamber. This passage has a straight main flow direction of the stock, which direction coincides with the intended straight main flow direction of the stock in the slicing chamber, so that from the upstream inlet end of the tube the slicing chamber. Throughout the entire down to the downstream outlet, the stock will flow in the same straight main flow direction. According to the invention, the headbox comprises at least one, or two or three, machine-width separator vanes in the slicing chamber. The separator vane (s) divide the slicing chamber to form a multi-layer fibrous web. The separator vane (s) has an upstream end and a downstream end, extends in the intended stock flow direction, and has a thickness in the vertical dimension. At the entrance to the slicing chamber, elongated ledges are provided between the vertically spaced tube bank sections of the tube bank, these shelves extending in the transverse direction of the machine. -Sections are connected to each other. The upstream end of each separator vane is secured to one of the elongate shelves located between the vertically spaced tube bank sections of the tube bank. According to the invention, the headbox further comprises a plurality of machine-wide turbulence-generating elements extending in the flow direction of the stock in the slicing chamber. Each turbulence generating element has an upstream end and a downstream end. The upstream end of each turbulence generating element is located between and fixed to vertically spaced rows of tubes in the tube bank section. Although the turbulence generating element can be realized in the form of a vane having a non-uniform surface, i.e. a rough surface, the present inventors have found that vanes having a smooth surface are also sufficient for the purposes of the present invention. They have a turbulence generation effect. According to an important feature of the invention, the separator vanes are made to have a certain minimum stiffness in the transverse direction of the machine over at least seven tenths of its length. The stiffness (stiffness) of the separator vanes is selected to be on average 36 Nm, at least 7/10 of the length of each separator vane at least 7/10. In tests carried out by the inventors of the present invention, the separator vane (s) had a 1 mm thick reference sheet of material having a modulus of elasticity of about 2100 MPa, or an average at least 180 times higher than the rigidity of the reference plate. It has been found that it should be stiff, and for at least seven tenths of the length of the vane (s), the stiffness must be at least 35 times higher than for the reference sheet or plate. In a preferred embodiment of the invention, the separator vane (s) is a homogeneous element made of fiberglass reinforced epoxy resin, which is generally tapered from its upstream end to its downstream end. And its thickness decreases continuously from its upstream end to its downstream end. In another embodiment of the present invention, the separator vane (s) has a vertical dimension, constant thickness upstream section and a downstream tapered to reduce its thickness in the direction of stock flow. Sections are divided into: In this embodiment, the upstream section has the same upstream end as the upstream end of the separator vane and a downstream end to which the downstream section is fixed. Similarly, the downstream section has an upstream end secured to the upstream section of the separator vane and a downstream end that is the same as the downstream end of the separator vane. Where the upstream section is fixed to the downstream section, ie at the transition between the upstream section and the downstream section, there is a step of machine width. This is due to the fact that where the upstream section is fixed to the downstream section, the downstream section has a thickness in the vertical dimension that is less than the vertical dimension of the upstream section. The upstream section may be made of steel and the downstream section is preferably made of glass fiber reinforced epoxy resin. In embodiments of the invention in which the separator vane is a tapered homogeneous element from its upstream end to its downstream end, the separator vane has a surface smoothness of 0.4 μm or less, ie, R _a Has a value. In embodiments of the invention in which the separator vane is divided into an upstream section and a tapered downstream section, the tapered downstream section has a surface smoothness of 0.4 μm or less, ie, R _a Has a value. In both embodiments of the invention, the vertical dimension thickness of the separator vane is less than 0.7 mm at the downstream end of the separator vane. Preferably, the thickness in the vertical dimension should be about 0.5 mm. At the downstream end of the separator vane, the lateral thickness of the machine will, of course, undergo some variation. The inventors of the present invention have found that the thickness at the downstream end must not change by more than 0.05 mm. When the thickness of the separator vane is chosen to be 0.5 mm, the separator vane at its downstream end has a thickness of 0.5 mm ± 0.05 mm, ie 0.45 mm to 0.55 mm. Will have. Good layer purity by providing a separator vane (s) having a surface smoothness of at least 0.4 μm at the downstream end of the separator vane and a thickness of less than 0.7 mm at its downstream end Can be achieved. With respect to layer purity, it is even desirable to make the downstream end of the separator vane (s) even thinner. However, the inventors of the present invention have found that when the tip of the vane (downstream end of the vane) is thinner than 0.5 mm, the tip is weakened and easily broken by fatigue. Therefore, the inventors of the present invention have found that a thickness of about 0.5 mm is preferred. To achieve that the layer purity is also uniform, it is necessary that the formed web also has good coverage. The inventors of the present invention have found that the following features contribute to achieving good coverage. A) The passage formed by the tube bank has the same primary flow direction of the stock as the slicing chamber, and throughout the tube bank from the inlet of the tube to the exit of the slicing chamber, the stock is in the same main flow direction. Be able to flow. B) The slice chamber has a turbulence generating element. C) The separator vane (s) are rigid in the cross direction of the machine. D) The thickness change at the downstream end of the separator vane does not exceed 0.05 mm. The present inventors have found that when the headbox is formed as a straight flow headbox, i.e., the stock has the same main flow throughout from the inlet end of the tubes of the tube bank to the outlet of the slicing chamber. It has been found that, when flowing in the direction, this has an advantageous effect on the coverage of the subsequently formed fibrous web, and that this advantageous effect can be reinforced by providing turbulence generating elements in the slice chamber. Was. Headboxes are known, for example, from U.S. Pat. No. 4,941,950 (Sanford). In this headbox, the stock is forced to change its direction of flow as it enters the slicing chamber. The inventors of the present invention have determined that such a design would adversely affect the coverage of the fibrous web. Accordingly, the inventors of the present invention have designed the headbox of the present invention as a straight-flow headbox that does not change its flow direction as stock enters the slicing chamber. The inventors of the present invention have also found that for good coverage, the separator vane (s) must be rigid in the cross direction of the machine. The inventors of the present invention have found that one significant cause of poor coverage is insufficient rigidity of the separator vanes in the cross direction of the machine. If the stiffness of the machine vanes in the transverse direction is insufficient, this will cause the vanes to deflect, so that in the machine direction the subsequently formed layer of web will have a uniform basis weight. May be lost. That is, the coverage is not good. Also, when trying to obtain a fibrous web that is uniform in the machine direction (paper longitudinal direction; machine direction), it is desirable that the rigidity in the machine direction be high. The separator vanes used in the present invention are designed such that their thickness decreases toward the vane tip, i.e., the vane thickness is smaller at the upstream end of the vane than at the downstream end of the vane. Things. For this reason, the stiffness of the vanes is not uniform. Instead, the stiffness of each vane decreases toward the downstream end of the vane. Therefore, the stiffness of the separator vane according to the invention has to be calculated at different positions of the vane. The stiffness per meter length of a plate having a thickness h and an elastic modulus E is given by the formula S = Eh ^Three / 12 (1-ν ^Two ) Can be calculated. Here, S is rigidity, and ν is Poisson's ratio. This is the definition of stiffness used in the context of this patent application. For steel, the Poisson's ratio is typically about 0.3, and for glass fiber reinforced resins, the Poisson's ratio can be given as about 0.15. Thus, stiffness is proportional to the product of the modulus and the plate thickness. The invention has two different embodiments. In both embodiments, the material (s) used for the separator vane (s) is either in the machine direction (the machine direction) or in the machine direction (the machine direction). Direction is not necessarily vertical, but isotropic in the sense that it has the same characteristics. Thus, the stiffness of the separator vanes, eg, as defined in the context of this patent application, will be the same in both the machine direction and the machine cross direction. One way to increase stiffness is to increase the thickness of the vane or vanes. However, at the downstream end of the vane (s), in order to obtain good layer purity, the thickness of the vane (s) must be small, preferably less than 0.7 mm, more preferably 0.5 mm. Must. However, the present inventors have determined that it is sufficient that the upstream portion of the separator vane (s) be of high rigidity, and that only the downstream end of the separator vane (s) be smaller. It has been found that, if rigid, the relatively low stiffness of the downstream end of the separator vane (s) cannot cause any significant reduction in good coverage of the fibrous web. In both embodiments of the invention, the material (s) used for the separator vane (s) has the same properties in both the machine direction and the cross machine direction. Note that it is isotropic. For this reason, the stiffness at any given location along the length of the separator vane (eg, the stiffness defined in the context of this patent application) is the same in both the machine direction and the cross machine direction. Become. In tests conducted by the inventors of the present invention, different separator vanes were compared to a 1 mm thick reference sheet or plate of polycarbonate material having a modulus of about 2100 MPa. The material used for the reference sheet has a Poisson's ratio of about 0,0. It was 3. The stiffness of the reference sheet (eg, stiffness as defined in the context of this patent application) is the same from the upstream end to the downstream end, and is 2100 MPa * (0.001 m) ^Three /12(1-0.3 ^Two ) = 0.2 Nm. Tests performed by the inventors of the present invention have shown that the fibrous web formed has unsatisfactory coverage when a 1 mm thick reference sheet is used as the separator vane. However, the inventors of the present invention believe that the stiffness of a 1 mm thick reference sheet of polycarbonate material having a modulus of about 2100 MPa over at least seven tenths (70%) of its length is at least 35 mm. It has been found that satisfactory results with regard to coverage can be obtained when having twice the stiffness of the machine in the transverse direction. The vanes, which have been found to give satisfactory results with regard to the coverage of the formed fibrous web, had an average stiffness at least 180 times higher than that of the reference sheet. The expression "average stiffness" refers to the number of locations where at least 11 locations on the separator vane that are evenly spaced in the machine direction are selected, the stiffness values at different locations are added, and the result is selected. It should be understood that this is the value of stiffness obtained by dividing by. The expression "at least 35 times greater than the stiffness of a 1 mm thick reference sheet of polycarbonate material having a modulus of elasticity of about 2100 MPa over at least 7/10 (70%) of its length" states at the upstream end of the separator vane: Means that the stiffness is significantly higher than a 1 mm thick sheet (or plate) of polycarbonate material having a modulus of elasticity of about 2100 MPa, and the stiffness gradually increases towards the downstream end of the separator vane (s). But for at least 7/10 (70%) of its length, the vanes have a stiffness at least 35 times greater than a 1 mm thick reference sheet (or reference plate) of polycarbonate material having a modulus of about 2100 MPa. Has less than 3/10 of the separator vanes The flow end, it should be understood to mean having a rigidity of 35 times smaller magnification of the rigidity of the reference sheet 1mm thick polycarbonate material having a modulus of about 2100 MPa. In a first preferred embodiment of the present invention, a tapered separator vane or vanes is used whose thickness decreases linearly from its upstream end to its downstream end. Preferably, the material used for the vane is an isotropic glass fiber reinforced epoxy resin having a modulus of 25,000 MPa. At the root (upstream end), the vane may have a thickness of 3.8 mm. The thickness gradually decreases toward the tip (downstream end of the vane), where the thickness is about 0.5 mm. For the chosen material, the Poisson's ratio is 0.15. Stiffness at the upstream end of the vane (stiffness as defined in the context of this patent application) S = Eh ^Three / 12 (1-ν ^Two ) Is 25000MPa * (0.0038m) ^Three / 12 (1-0.15 ^Two ) = 117.2 Nm. Towards the downstream end of the separator vane, the stiffness gradually decreases, but for seven-tenths (70%) of the length of the separator vane, the stiffness is at least 7 Nm and thus a 1 mm thick reference sheet At least 35 times higher. In this case, the average stiffness is about 36 Nm and is therefore at least 180 times higher than the stiffness of the 1 mm thick reference sheet. This choice of stiffness value for the separator vanes contributes significantly to obtaining good coverage of the subsequently formed fibrous web. In embodiments of the invention in which the separator vane (s) consists of two separate sections, the upstream section extends from the upstream end of the vane to the point where the downstream section of the separator vane is secured to the upstream section. Has a substantially constant rigidity throughout. Therefore, the downstream section will have a gradually decreasing stiffness. The constant thickness upstream section is made of steel and may have a modulus of 203,000 MPa and a thickness of about 12 mm. In this case, the Poisson's ratio (ν) is about 0.3. The length of the upstream steel section may be about 500 mm. The stiffness of this section (the stiffness defined in the context of this patent application) is therefore the formula S = Eh ^Three / 12 (1-ν ^Two ) Can be calculated as 32123 Nm. The downstream section has a linearly decreasing thickness, decreasing from 3.8 mm at the upstream end to about 0.5 mm at the downstream end. The material chosen for the downstream section is a glass fiber reinforced epoxy resin with a modulus of 25000 MPa and a Poisson's ratio (ν) of about 0.3. Given that the separator vanes have a total length of 830 mm, the length of the downstream section may be about 330 mm. The stiffness (the stiffness defined in the context of this patent application) at the upstream end of the downstream section can be calculated to be 117.2 Nm. For at least seven tenths of its length, the stiffness of this separator vane is at least 57 Nm, and therefore more than 280 times greater than a 1 mm thick reference sheet. The average stiffness is about 20449 Nm and is therefore 180 times higher than the stiffness of the reference sheet. In this embodiment of the invention, the machine width step at the transition between the upstream section of the separator vane (s) and the downstream section of the vane (s) also Contribute to achieving good coverage. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a headbox according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view similar to FIG. 1, showing a portion of a headbox according to a second embodiment of the present invention in more detail. FIG. 3 is a cross-sectional view of a multilayer fibrous web having good layer purity and good coverage. FIG. 4 is a cross-sectional view of a multilayer fiber web having poor layer purity. FIG. 5 is a cross-sectional view of a multilayer web with good layer purity but poor coverage. FIG. 6 shows a comparative study of the stiffness of two different separator vanes as compared to the stiffness of a 1 mm thick reference sheet made from a material having a modulus of elasticity of about 2100 MPa. FIG. 7 is a sectional view showing a separator vane according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 8 is a sectional view showing a separator vane according to a second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a sectional view similar to FIG. 1 showing some parts of the slicing chamber in more detail. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring to FIG. 1, a headbox 1 is shown. The head box has a slice chamber 2 defined by a top wall 3, a bottom wall 4, and a pair of side walls (not shown). The slicing chamber has an upstream inlet 5 and a downstream outlet 6. During operation, stock passes from the inlet 5 to the outlet 6. Thus, it can be stated that the slicing chamber has an intended straight main flow direction from the upstream inlet 5 to the downstream outlet 6. Upstream of the slicing chamber in the intended stock flow direction is a tube bank 18. This tube bank 18 comprises a number of tube sections 7, 8, 9 vertically spaced from one another. Each tube bank section of the tube bank comprises a plurality of straight tubes 10,11,12,13,14,15, and the tubes of each tube bank section are separately vertically spaced. They are arranged in rows, which rows extend in the cross direction of the machine (in a direction perpendicular to the machine direction of the paper). Each tube has an upstream inlet end 16 through which stock enters the tube. Each tube also has a downstream outlet end 17 through which the stock enters the slicing chamber 2 at the inlet or outlet end of the slicing chamber 2. Thus, the tube bank 18 with tubes forms a passage through which stock flows from the upstream inlet end of the tube to the inlet of the slicing chamber 2 and into the slicing chamber 2. I have. The passage defined by the tube bank 18 has a straight main flow direction that matches the straight main flow direction of the stock in the slicing chamber. In other words, as the stock leaves the tube bank 18 and enters the slicing chamber 2, the stock does not change direction (of course the stock flow converges, but the main flow direction does not change). Remains). Thus, the stock will flow in the same main flow direction throughout from the upstream inlet end of the tube to the downstream outlet of the nozzle chamber in the tube bank. The inventors of the present invention have found that the straight flow of stock through the entire tube bank contributes to good coverage of the fibrous web, thereby contributing to greater uniformity of layer purity and, consequently, formation. The resulting fibrous web was found to have a cross-section similar to that shown in FIG. FIG. 3 shows a cross section of a three-layer paper web in which the top and bottom layers consist of short fibers and the middle layer consists of long fibers. If the stock is forced to change its direction of travel as it enters the slicing chamber, this will tend to produce a poorly-covered fibrous web, so that the formed fibrous web will It will have a cross section similar to the cross section shown in the figure. As can be seen in FIG. 5, the layers are well separated, but each layer does not have a uniform basis weight. FIG. 4 shows a cross section of a paper web in which the layers have been mixed together, resulting in poor layer purity. At the entrance to the slicing chamber 2, interposed between vertically spaced rows of tubes in the tube bank, connecting the rows of tubes to each other, the headbox has an elongated shelf extending in the transverse direction of the machine. (Ledge) 19 is provided. Elongated shelves 19 allow the attachment of machine width separator vanes 20, 21 subdividing the slicing chamber into separate channels for the production of a multi-layer fibrous web. Although FIG. 1 shows two separator vanes, the invention is equally applicable to only one separator vane, or alternatively to a headbox having three separator vanes. It should be understood that this is applicable to Separator vanes 20, 21 extend in the direction of the intended stock flow, and each of the machine width separator vanes 20, 21 has an upstream end 22 and a downstream end 23, upstream of each separator vane. The ends are secured to one of the elongated ledges interposed between the vertically spaced rows of tubes in the tube bank 18. According to the invention, the separator vanes are provided with a stiffness that is on average at least 36 Nm, the stiffness being at least 7/10 (70%) of the length of the separator vanes from the upstream end of the separator vanes. At least 7 Nm for the part of the separator vane extending to Thereby, the separator vanes have, on average, at least 180 times greater stiffness than a 1 mm thick reference sheet or plate of polycarbonate material having a modulus of elasticity of 2100 MPa, the stiffness being higher at the upstream end of the separator vanes. From at least 7/10 of the length of the separator vane in the transverse direction of the machine, at least to the stiffness of a 1 mm thick reference sheet or plate of polycarbonate material having a modulus of elasticity of 2100 MPa. 35 times larger. In a preferred embodiment of the invention, each separator vane is made of a glass fiber reinforced epoxy resin having a modulus of about 25,000 MPa and a 1 mm thick reference sheet of polycarbonate material having a modulus of 2100 MPa. A thickness calculated to be the average stiffness of the separator vanes in the cross direction of the machine, at least 180 times greater than the stiffness, and at least 7/10 (70%) of the length of the separator vanes from the upstream end of the separator vanes. ) Having a stiffness at least 35 times greater than the stiffness of a 1 mm thick reference sheet (or reference plate) of polycarbonate material having a modulus of elasticity of 2100 MPa. Referring to FIG. 6, there is shown a comparative study of the stiffness of a 1 mm thick reference sheet of polycarbonate material having a modulus of elasticity of 2100 MPa and the stiffness of two different separator vanes according to the present invention. In FIG. 6, curve 1 shows (as a reference) the stiffness of a 1 mm thick reference sheet (or reference plate) of a polycarbonate material having a modulus of elasticity of 2100 MPa, and curve 2 shows the stiffness of the 1 mm thick reference sheet. Fig. 4 shows the stiffness of a glass fiber reinforced epoxy resin tapered separator vane according to a preferred embodiment of the present invention in comparison. In this case, the average value of the stiffness is about 36.2 Nm and is therefore about 181 times greater than the reference value of a 1 mm thick reference sheet of a polycarbonate material having a modulus of elasticity of 2100 MPa, for 7/10 of the length of the vane. Has a stiffness value of at least 7.1 Nm and thus 35.5 times greater than the stiffness of a 1 mm thick reference sheet of polycarbonate material having a modulus of elasticity of 2100 MPa. In this embodiment of the invention, the separator vane has a thickness of about 3.8 mm at its upstream end. The thickness decreases linearly toward the downstream end of each separator vane, and its length may be on the order of 800-850 mm (the inventors of the present invention indicate that 830 mm is equal to the separator vane length). We consider this a suitable choice), and at the downstream end of the vane, the thickness will be on the order of about 0.5 mm. The inventors of the present invention have found that for good layer purity, the vane thickness must not exceed 0.7 mm at the downstream end of the separator vane. The inventors of the present invention have found that the thickness at the downstream end may be about 0.5 mm, and that the thickness variation must be less than 0.05 mm. The thickness is set at 0.1 to obtain good layer purity. It is chosen to be less than 7 mm. A thickness of about 0.5 is preferred to ensure that the life of the vane is not unduly shortened. Regarding the coverage, it is preferable that the variation of the thickness is 0.05 mm or less. The materials used for the separator vanes are equivalent in the sense that the materials have the same mechanical properties in both the machine direction (the machine direction of the paper) and the machine direction (the direction perpendicular to the machine direction). Isotropic. It should be noted here that the mechanical properties in the vertical dimension do not necessarily have to be the same in the machine direction and in the machine transverse direction. Thus, the material used need not be isotropic in the sense that it has the same mechanical properties in all directions. Referring to FIGS. 2 and 8, a second embodiment of the present invention is shown. In this embodiment of the invention, each separator vane comprises an upstream section 31 of the machine width and a downstream section of the machine width. The upstream section 31 has an upstream end that is the same as the upstream end of the separator vane itself, and a downstream end 33 to which the downstream section 29 is fixed. The upstream section is made of a steel plate of constant thickness, and the downstream section 29 is made of glass fiber reinforced epoxy resin. The steel plate has a modulus of 203,000 MPa and its thickness is 12 mm. Thus, the stiffness of the upstream section (stiffness as defined in the context of this patent application) can be calculated as 32123 Nm and is therefore 160615 times greater than the stiffness of the 1 mm reference sheet. The downstream section has an upstream end 30 and a downstream end 23 common to the downstream end of the separator vane itself. The upstream end 30 of the downstream section 29 is fixed to the downstream end 33 of the associated upstream section. The downstream section has a thickness at its upstream end that is less than the thickness of the downstream end of the upstream section, so that the transition between the upstream and downstream sections includes a step of machine width. There is a part 32. The downstream section of the width of the machine is tapered, its thickness decreases linearly in the flow direction of the stock and is preferably made of glass fiber reinforced epoxy resin with a modulus of 25,000 MPa. . The downstream section 29 has a thickness of 3.8 mm at its upstream end, and the stiffness (as defined in the context of this patent application) of the upstream end can be calculated to be about 117 Nm. To obtain good layer purity of the fibrous web, the thickness of the downstream section should be less than 0.7 mm at the downstream end of the downstream section. The thickness at the downstream end of the downstream section may be 0.5 mm with a maximum variation of 0.05 mm. Therefore, the thickness is 0.45 mm-0. It is in the range of 55 mm. To obtain good layer purity, the surface smoothness of the downstream section, ie, R _a The value is smaller than 0.4 μm. Referring to FIG. 6, curve 3 shows the stiffness of the separator vane according to the second embodiment of the present invention compared to the stiffness of a 1 mm thick reference sheet (or reference plate) of a polycarbonate material having a modulus of elasticity of 2100 MPa. Is shown. As can be seen in FIG. 3, a separator vane composed of a constant thickness upstream section and a downstream tapered section has a first portion of its length (the upstream section having a constant thickness), It has a certain rigidity. At the transition between the upstream section and the downstream section, the stiffness of the separator vane immediately decreases and, as can be seen in FIG. 6, the tapered downstream section gradually tapers towards its downstream end. With reduced stiffness. The average stiffness of this vane is significantly greater than 180 times the stiffness of a 1 mm thick reference sheet of polycarbonate material having a modulus of 2100 MPa. In fact, the average stiffness (stiffness as defined in the context of this patent application) of this separator vane is 20449 Nm. At least seven-tenths of the length of the vane, the stiffness is higher than 57.1 Nm, and therefore more than 280 times greater than the stiffness of a 1 mm thick reference sheet of polycarbonate material having a modulus of 2100 MPa, 2.1 Nm. In both embodiments of the invention, the slicing chamber 2 of the headbox further comprises a plurality of turbulence generating elements 25, 26, 27 of machine width, as can be seen in FIG. Each turbulence generating element is located between the top wall 3 and the separator vanes 20, 21, between the two separator vanes 20 and 21, or between the separator vanes 20, 21 and the bottom wall 4. Is located in one of the separate flow channels formed. Each of the turbulence generating elements of machine width extends in the direction of stock flow, and each turbulence generating element has an upstream end 34 and a downstream end 28. The upstream end 34 of each turbulence generating element 25, 26, 27 is interposed between and fixed to two vertically spaced rows of tubes in the tube bank. . The present invention makes it possible to produce a multilayer fibrous web having good layer purity and good coverage, and to ensure that the layer purity is also uniform. In addition, the fibrous web has uniform strength properties across it.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者クレレリッドイングヴァルベーエースウェーデンエス―65342 カルルスタッドソルヴィクスガタン３ (72)発明者テルネファルクルイスエムスウェーデンエス―65220 カルルスタッドオットカントスガタン 12ベー────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Crelerid Ingvar BA Sweden S-65342 Karlsta Solvixgatan 3 (72) Inventor Ternefark Lewis M Sweden S-65220 Karlsta Dot Cantos Satatan 12 Be

Claims

[Claims] 1. A multi-layer headbox for a papermaking machine, comprising: a) a slicing chamber, the slicing chamber having an upstream inlet adapted to enter stock into the slicing chamber, and a stock from the slicing chamber. A downstream outlet adapted to pass to the next forming section, the slicing chamber having a straight main flow direction of the stock from the slicing chamber inlet to the slicing chamber outlet, and further comprising: The slicing chamber has a top wall and a bottom wall which converge in the straight main flow direction of the stock; b) in the stock flow direction, upstream of the slicing chamber. A tube bank arranged therein, the tube bank comprising a plurality of straight tubes, wherein the tubes are arranged in separate vertically spaced rows, the rows being the machine's Lateral direction And each tube has an upstream inlet end adapted to receive a tube and a downstream outlet end adapted to pass stock through the inlet of the slicing chamber, wherein the tube bank comprises , Forming a passage adapted to pass stock from the upstream inlet end of the tube to the entrance of the slicing chamber, the passage corresponding to the straight main flow direction of the stock in the slicing chamber. C) installed in the slicing chamber, with the stock flowing in the same straight main flow direction from the upstream inlet end of the tube to the downstream outlet of the slicing chamber throughout. Provided at least one separator vane of machine width subdividing the slicing chamber for the production of a multi-layer fibrous web, the at least one separator vane extending in the direction of stock flow. And having a thickness in a vertical dimension, having an upstream end and a downstream end, wherein the at least one separator vane has a thickness that decreases in a vertical dimension from its upstream end to its downstream end. At its downstream end, the thickness of the vertical dimension is less than 0.7 mm, and the at least one separator vane is at least 180 times greater than the stiffness of a 1 mm thick reference plate having an elastic modulus of 2100 MPa on average A stiffness in the transverse direction of the machine that is at least 35 times greater than the stiffness of a 1 mm thick reference plate having a modulus of elasticity of 2100 MPa for 7/10 of the length from its upstream end to its downstream end. a, wherein the stiffness is defined as ^{S = Eh 3/12 (1} -ν 2), in this formula, S is a stiffness of the separator vane, E is a separator H is the thickness of the separator vane, ν is the Poisson's ratio for the separator vane material, d) in the direction of stock flow provided in the slicing chamber. A plurality of machine-wide turbulence-generating elements, each having an upstream end and a downstream end, wherein the upstream end of each turbulence-generating element extends vertically in the tube bank. A multilayer headbox interposed between rows of spaced tubes and fixed between the rows. 2. At least one separator vane of the width of the machine is made of fiberglass reinforced epoxy resin and is tapered throughout from its upstream end to its downstream end, and its thickness in vertical dimension is: The multi-layer headbox according to claim 1, characterized in that it continuously decreases from its upstream end to its downstream end. 3. The at least one separator vane is divided into an upstream section having a vertical dimension and a constant thickness, and a downstream section tapering and decreasing in thickness in the direction of stock flow; The section has an upstream end and a downstream end, the downstream section has an upstream end and a downstream end, the upstream end of the downstream section is fixed to the downstream end of the upstream section, and the upstream end of the downstream section is upstream. A vertical thickness smaller than the edge vertical thickness, wherein the upstream section is configured to have a machine width step at a location where it is fixed to the downstream section. The multilayer headbox according to claim 1, wherein 4. 3. The multi-layer headbox according to claim 2, wherein at least one separator vane of the machine width has a surface smoothness of 0.4 [mu] m or less. 5. The multilayer headbox according to claim 3, wherein the downstream section has a surface smoothness of 0.4 m or less. 6. A multi-layer headbox for a papermaking machine, comprising: a) a slicing chamber, the slicing chamber having an upstream inlet adapted to enter stock into the slicing chamber, and a stock from the slicing chamber. A downstream outlet adapted to pass to the next forming section, the slicing chamber having a straight main flow direction of the stock from the slicing chamber inlet to the slicing chamber outlet, and further comprising: The slicing chamber has a top wall and a bottom wall, the top and bottom walls converging in the straight main flow direction of the stock; b) upstream of the slicing chamber in the stock flow direction. A tube bank disposed on the side, the tube bank comprising a plurality of straight tubes, wherein the tubes are arranged in separate, vertically spaced rows, wherein the rows are Extending laterally of the machine, each tube having an upstream inlet end adapted to receive the tube and a downstream outlet end adapted to pass stock to the inlet of the slicing chamber; A tube bank defines a passage adapted to pass stock from the upstream inlet end of the tube to the entrance of the slicing chamber, the passage coinciding with the straight main flow direction of the slicing chamber stock. Has a straight main flow direction of the stock, so that the stock flows in the same straight main flow direction throughout from the upstream inlet end of the tube to the downstream outlet of the slicing chamber; c) A machine width, at least one separator vane, provided in the slicing chamber, subdividing the slicing chamber for the production of the multi-layer fibrous web, the at least one separator vane comprising a stream of stock material; A thickness extending in a vertical direction and having a thickness in a vertical dimension, having an upstream end and a downstream end, wherein the at least one separator vane decreases in a vertical dimension from its upstream end to its downstream end. At its downstream end, the thickness of the vertical dimension is less than 0.7 mm, and the at least one separator vane has an average of at least 36 Nm, and is 7 / 10th of its length for, rigid at least 7 Nm, where the stiffness is defined as ^{S = Eh 3/12 (1} -ν 2), in this equation, S is the stiffness of the separator vane, E is The elastic modulus of the material of the separator vane, h is the thickness of the separator vane, ν is the Poisson's ratio for the material of the separator vane, d) the flow direction of the stock provided in the slicing chamber. Extending A plurality of turbulence generating elements of machine width, the turbulence generating elements having an upstream end and a downstream end, the upstream end of each turbulence generating element being vertically spaced in a tube bank; A multi-layer headbox, interposed between rows of tubes and fixed between the rows.