JPS5915066B2 - 段ボ−ル紙を製造する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は段ボール紙を製造する方法の改良に関し、その
方法の実施に使用する装置をも包含する。

段ボール紙は、よく知られているように、まず波形に成
形したコルゲート紙と１枚のライナーとを貼り合わせて
片面段ボール紙をつくシ、それに対してもう１枚のライ
ナーを貼り合わせることによって製造されていも片面段
ボール紙を２枚重ねた夕°プルバンカー、あるいはもつ
と多層重ねたものをつくることもある。

Ｊｕ１合わせの接着剤としては、ポリ酢酸ビニルのエマ
ルジョンのような合成樹脂系のものが好適であるが、製
造コスト低減の要請から、よシ安価な糊料を用いる努力
がなされ、生のデングン液、つまシデンプン粒子を水中
に分散懸濁させたものを波状に塗布してライナーと重ね
合わせ、圧力を加えながら加熱してデンプンをゲル化し
、糊に変えることが試みられた。

圧力を加えながら加熱するためには、いわゆる熱板、す
なわち加熱媒体となる金属板を並べておき、その上をラ
イナーを接触させつつ滑らせて行（ことが行なわれてい
る。

しかし、熱板は相当の床面積を必要とし、かつ多（のエ
ネルギーを消費する上に、しばしば製品段ボール紙にす
シきずを与えたり、反シが生じたシするおそれがある。

そこで、熱板の使用を避ける意図の下に、波板に塗布し
た生デンプン液を重ね合わせに先立って加熱ゲル化する
ことが提案された（％公昭４７−２４６５８号）。

この方法は、熱板の使用を不要にした点ではすぐれたも
のであるが、実施に際して、生産速度が高められないと
いう不満が出てきた。

生デンプン液の加熱ゲル化には、スチームを使用し、こ
れをノズルから吹き出して波板の山の部分に塗布した生
デングン液に当てるのがふつうである。

段ボール紙生産の速度を高めるには、生デンプン液に十
分す熱量を供給してゲル化を速めればよいわけであるが
、通常用いられる低圧のスチーム（例とえばゲージ圧０
．２ｋｇ／ｃｒｒｉ２）では、ノズルを出たところで温
度８０〜８５℃程度であって、熱量不足である。

よシ高温を実現すべく高圧のスチームを使用１てみたが
、噴出の勢いが強すぎて片面一段ボール紙に塗布きれた
生デンプン液か次きとばされてしまい、安定な接着がで
きないことが経験された。

大量のスチームの供給は、それが凝縮して生じる水分が
片面段ボール紙を過度に湿らせる結果となった。

これは、熱板の使用に伴う反シの回避には役立つが、製
品の乾燥に時間がかかつてラインの生産性の向上が相殺
されるといった問題をひきおこす。

（段ボール紙が湿ったまま製函工程に回すと、寸法の狙
いが出たり、強度の不足へ箱ができてしまう。

）また、本発明者らの経験によれば、生デンプン液は、
抑圧に先立って十分にゲル化して完全な糊にしてしまう
よりは、むしろゲル化を不完全に止めて、いわば半糊の
状態にして、抑圧の際およびその後に再度補助的な加熱
を行なって完全な糊にする方が、かえって接着力がすぐ
れている。

これは、おそら（、上記の半糊の状態のものの方が、相
手のライナー紙の組織の中によく浸透するためと考えら
れる。

従って、前記の特公昭４７−２４６５８号の技術は１完
全にそれに依存するより一部に従来技術による熱板加熱
に併用した方が、現実には好ましいといえる。

本発明の目的は、生デンプン液のゲル化を、スチームを
用いて完全に行なおうとするにせよ、不完全に止めて後
の熱板加熱の助けを借シようとするにせよ、生デンプン
液を接着剤に変えて利用する段ポール紙の製造において
、前記した加熱熱量の不足に起因する諸問題を解決した
製造方法を提供することにある。

すなわち、本発明の主要な狙いは、段ボール製品の品質
を維持しながら生産性を向上させ、高速度の製造を可能
にすることである。

別の狙いは、製造速度を高めることを必要としない場合
に、エネルギー消費のより小ない製造を実現することで
ある。

上記目的を達成するために本発明で採用した方法は、加
熱熱源としてはやはシ低圧のスチームを用いるが、これ
を再加熱して乾燥蒸気としてノズルから吹き出し、生デ
ンプン液に吹き当てることを特徴とする。

スチームの圧力は、ゲージで０．１〜０．３ｋｇ／ｃｆ
ｒＬ２２通常は０．２ ｋｇ／Ｃｒｌ１２内外とし、そ
れを再加熱して用いることによシ、ノズルを出したとこ
ろで１０５〜１３０°Ｃのスチーム温度が容易に得られ
る。

この温度の乾燥蒸気を使用することによりスチームの吹
き当ての勢いが激しくならず、また段ボール紙に過大な
湿シを与えないで済む。

上述の目的は、本発明の好ましい態様に従い、スチーム
に空気を混合し、混合物を再加熱して用いることによっ
て、さらに高度に達成される。

両者の混合の割合は任意ということができるが、通常は
空気が混合物中の半分またはそれ以下の範囲とするのが
適当である。

もしスチームが少なすぎると、生デンプン液が加熱ゲル
化して生じた糊の表面に乾燥皮膜が形成され、装着に適
しなくなる。

加熱の役割を果す際にスチーム／空気の混合物がダンボ
ール紙に与えるべき水分の量は、たとえば雰囲気中の湿
度などの因子によっても異なる。

それらを考慮に入れて、糊の接着力が確保されるととも
に製品に残る水分の量が適切になるよう、混合割合を選
択すべきである。

空気と混合する場合も、スチームの圧力は０．１〜０．
３ｋｇ／ｃｒｒＩ２．通常は０．２ ｋｇ ／ｃｒｒＬ
２程度が適当であシ、混合物の再加熱によ！！１）１１
０〜１３０℃といった温度が容易に得られ、生デンプン
液に対して十分な熱が供給きれる。

スチームまたはスチームと空気との混合物を再加熱する
手段も任意であって、たとえば電熱によることもできる
が、高圧のスチーム源をもつ工場においては、低圧に下
げるに先立って、その保有する熱量を、熱交換によシ、
つまシ高圧スチームで低圧スチーム剖司接加熱する形で
利用するのが得策である。

水分の多いスチームを使用する場合、十分な混合が確保
できるならば、空気の方を適当な高温に加熱しておいて
スチームと混合し、混合物が適切な温度になるようはか
つてもよい。

本発明において「混合物を再加熱し」とは、このような
態様をも包含する。

本発明に従うときは、たとえばダブルバンカーの製造に
際して、前記した従来技術に対して２０〜３０％の生産
速度の向上が容易に実現する。

はじめに記したとおシ、本発明は上述の段ボール紙を製
造する方法の実施に適した装置をも包含する。

その装置は、代表的に図面に示すように、少な（とも１
枚（図示した例では２枚）の片面段ボール紙１１を連続
的に供給する手段３と１枚のライナー１２を連続的に供
給する手段４．この片面段ボール紙１１の波形の山の部
分１１１に生デンプンの水分散液１３を塗布する手段５
．塗布された生デンプン液にスチームを吹き当てて加熱
ゲル化して糊に変える手段２．上記少なくとも１枚の片
面段ボール紙１１と１枚のライナー１２とを押圧し接着
一体化して段ボール紙１５を形成する手段６．および形
成された段ボール紙 連続的に引き取る手段７から本質
的に構成される段ボール紙を製造する装置１において、
スチームを吹き当てる手段２が、低圧のスチームを供給
する／＜イブ２２、供給されたスチームを再加熱する装
置２３および再加熱されたスチームを吹き出すノズル２
４から構成されていることを特徴とする。

第１図において、８および９は、それぞれ片面段ボール
紙１１およびライナー１２の予熱手段である。

本発明の段ボール紙を製造する装置の特徴をなすスチー
ム吹き当て手段２の一例を、第２図に示す。

この例は、スチームを再加熱する装置としてスチームの
通路に設けた高圧スチームのパイプを利用し、かつスチ
ームとともに空気を導入する手段ｗ包含した、好ましい
態様である。

図にみるとおり、スチームを吹き当てる手段２は片面段
ボール紙に近接してその流れ方向に直角に横たえた中空
管状体のケース２１におさめてあシ、その上面には多数
のノズル２４，２４・・・・・・を有し、内部には中段
に高圧スチームの通るパイプ２３．２３が一体になった
ものが上部のヘッダー室２８と下部の混合室２６とを分
け、両者の間を、上記高圧スチームのパイプ２３．２３
の間に設けた混合通路２７が連絡しており、混合室２６
内には低圧のスチームを供給するパイプ２２と平行して
、空気を供給するパイプ２５が走っている。

パイプ２２および２５からそれぞれ供給される低圧のス
チームおよび空気は、調節パルプによりそれぞれの流量
を調節され、ノズル２２１および２５１から、適切な量
比をもって混合室２６内に出、そこで混９合って通路２
７を通シ、両側のパイプ２３．２３内を通る高圧のスチ
ームによシ加熱されて所要の温度に達し、ヘッダー室２
８をへてノズル２４から吹き出す。

高圧のスチームを低圧に減圧するに先立って。

その保有する熱を利用する場合は、第３図に示す構成を
とるとよい。

すなわち、高圧スチーム源ＳＴＭからの高圧スチームは
、パルプＶｓ１をへてパイプ２３を通シ、熱交換をして
から減圧弁Ｒで低圧のスチームになり、パルプＶｓｚ＆
へてパイプ２２のノズルから出、圧縮空気源ＡＩＲから
の空気がパルプＶａをへてパイプ２５のノズルから出て
スチームと混合する。

Ｔはスチームトラックである。

上記のスチーム吹き当て手段は、２個または３個以上並
夕１ルて設け、必要に応じてその一部または全部を使用
できるようにすると好都合である。

一般に、高速の生産を行なおうとする場合はど、生デン
プン液に一時に多量の熱を与える必要があるから、多数
のスチーム吹き当て手段をはたらかせることになる。

本発明の装置において、生デンプン液のゲル化に十分な
熱量を与えるという効果を一層確実にするためには、第
４図に示す保温７−ド３０を使用することが推奨される
。

これは、片面段ボール紙１１をはさんでスチーム吹き当
て手段２と対向する領域をおおう位置に設け、図示した
ように片面ダンボール紙の両縁をこえる長さをもち、上
部にドラフト３１をそなえた構造のものである。

この使用によシ、スチームは矢印のように回り、片面段
ボール紙の中央部と縁部とで温度差が生じることなく、
ゲル化が迅速かつ均一に行なわれる。

前述した熱板による補助的加熱を行なう場合、装置は、
押圧−接着のための部分、つまシ第１図の左方の部分を
、第５図に示すように変更すればよい。

第５図において、１０は熱板である。本発明の装置には
さまざまな態様が可能であって、たとえばスチーム吹き
当て手段２の構造も、図面に例示したほかにも同じ機能
を発揮できるものが多数考えられる。

また、この手段２をモーターで駆動されるラックとピニ
オン装置により上下動できるように設けておけば、生デ
ンプン液の受皿や塗布ロールの掃除が容易にできるなど
、装置の保守に便利である。

このような付加または変更は、当業者にとって容易であ
ろう。

実施例 表ライナ−、裏ライナ−、中芯およびそれらの間の２枚
の波板から構成されるダブルバーンカー複両面）段ボー
ル紙を、 Ｋ６ＸＳＸＫ６ の構成で製造した。

使用材料は、表ライナ−、裏ライナ−（Ｋ６ ）： 「
Ｋライナー」２１０ｇ／ｍ２ Ａ段、Ｂ段、中芯ライナー（Ｓ）： ｒｓｃＰＪ ｉ
２５ｇ／１ｒＬ２ まず、従来からある生デンプン液使用で熱板加熱だけの
製造機を用いたときの、抑圧前後の各部の温度をしらべ
た。

その結果は第６図のとおシである。

Ａ段の波形は予熱ロールによシフ５℃の温度を与えられ
てはいるが、その山の部分に塗布された生デンプン液は
もつと低温である。

そのため、これがゲル化して完全な糊となり、接着して
題するまでに、１０ｍの長さにわたる熱板を設けなけれ
ばならなかった。

また、この装置における生産速度は、１２０〜１２５ｒ
ｒＬ／分である。

次に本発明に従って、図面に示した構造の装置を用い、
ただし一部は熱板による加熱を併用し、と（にＢ段は高
温のスチームの吹き当てを行なわずに、同じ材料による
段ボール製造を行なった。

このときの各部の温度は、第７図に記したとおシである
。

約１２０℃のスチーム（空気を混合しである）の吹き当
てにより、Ａ段の生デンプン液は押圧の時点で９０℃に
達し、５０〜７０％のゲル化が行なわれているので、生
産速度は１６０〜１７０ｒｒＬ／分に高められた。

一方、従来技術と同じ生産速度を与えるのに必要な熱板
の長さは、６ｍに短縮することかで１ｍ

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の段ボール紙を製造する装置の構成を
示す側面図である。 第２図は、第１図の装置におけるスチームの吹き当て手
段の一例、の構造を示す図であって、Ａは一部を切り欠
いた平面図、Ｂは横断面図、そしてＣは一部を切り欠い
た側面図である。 第３図は、本発明の装置のスチームと空気との混合物の
再加熱−吹き当て手段の構成を説明する概念図である。 第４図は１本発明においてスチームを吹き当てる部分に
フードをかぶせた好ましい態様を示す図であって、Ａは
縦断面図、Ｂは横断面図である。 第５図は、本発明の装置の別の態様を示す。 第１図の一部分に対応する側面図である。 第６図および第７図は、実際のダブルバンカ一段ボール
紙の製造において、定常状態での各部分の温度を測定し
た結果を示す図であって、第６図は慣用技術に従う熱板
加熱だけの場合、第７図は本発明に従い、かつ熱板によ
る加熱も補助的にとシ入れた場合、をそ゛れぞれあられ
す。 １・・・・・・段ボール紙製造装置、２・・・・・・ス
チーム吹キ当て装置、２２・・・・・・低圧スチームの
パイプ、２３・・・・・・高圧スチームのパイプ、２４
・・・・・・ノズル、２５・・・・・・空気のパイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１枚の片面段ボール紙の波板の山の部分
   に生デンプンを水に分散はせた液を塗布し、これを加熱
   することによシゲル化させ、ライナーと押圧して接着一
   体化させることからなる段ボール紙を製造する方法にお
   いて、熱源として低圧のスチームを利用し、これを再加
   熱して高温の乾燥蒸気として上記化デンプン液に吹き当
   てることを特徴とする方法。 ２ 化デンプン液の加熱によるゲル化を不完全に止め、
   ライナーとの抑圧の後にさらに加熱して完全にゲル化さ
   せる工程を含む特許請求の範囲第１項の段ボール紙を製
   造する方法。 ３ スチームの圧力が０．１−０．３像／ＣＭ２であシ
   、その温度が１０５〜１３０℃に達するように再加熱し
   て用いる特許請求の範囲第１項の段ボール紙を製造する
   方法。 ４ スチームに空気を混合し、混合物を再加熱して用い
   る特許請求の範囲第１項の段ボール紙を製造する方法。 ５ スチームの圧力が０．１〜０．３ｋｇ／ＣＩｒＬ２
   であり、空気との混合物の温度が１１０〜１２０℃に達
   するよう再加熱して用いる特許請求の範囲第３項の段ボ
   ールを製造する方法。 ６ スチームまたはスチームと空気との混合物を再加熱
   する熱源として高圧スチームを利用し、間接加熱により
   再加熱を行なう特許請求の範囲第１項または第４項の段
   ボール紙を製造する方法。 ７ 少な（とも１枚の片面段ボール紙と１枚のライナー
   とを連続的に供給する手段、この片面段ボール紙の波板
   の山の部分に生デンプンに水分散液を塗布する手段、塗
   布された化デンプン液にスチームを吹き当てて加熱しゲ
   ル化する手段、上記少なくとも１枚の片面段ボール紙と
   １枚のライナーとを押圧し接着一体化して段ボール紙を
   製造する手段、および形成された段ボール紙を連続的に
   引き取る手段から本質的に構成される段ボール紙を製造
   する装置において、スチームを吹き当てる手段が低圧の
   スチームを供給するパイプ、供給されたスチームを再加
   熱する装置および再加熱されたスチームを吹き出すノズ
   ルから構成きれていることを特徴とする装置。 ８ 少なくとも１枚の段ボール紙と１枚のライナーとを
   重ねて押圧する際およびした後に、ライナーと接触しつ
   つこれを加熱するための手段をも有する特許請求の範囲
   第７項の段ボール紙を製造する装置。 ９ スチームを再加熱する装置が、スチームの通路に設
   けた高圧スチームのパイプである特許請求の範囲第７項
   の段ボール紙を製造する装置。 １０ スチームを吹き当てる手段が空気を導入する装置
   をも包含し、スチームと空気との混合物を加熱してノズ
   ルから吹き出すように構成した特許請求の範囲第７項の
   段ボール紙を製造する装置。 １１ スチームを吹き当てる手段が片面段ボール紙に接
   近してその流れ方向に直角に横たえた中空管状体であっ
   て、上面には多数のノズルを有し、内部には中段に高圧
   スチームの通るパイプが上部のヘッダー室と下部の混合
   室と分け、両室の間を混合物通路が連絡しており、混合
   室内には低圧のスチームを供給するパイプと空気を供給
   するノくイブとをおさめた構造をもつ特許請求の範囲第
   ７項の段ボール紙を製造する装置。 １２ スチームを吹き当てる手段を複数個並段して有す
   る特許請求の範囲第１１項の段ボール紙を製造する装置
   。 １３ 片面段ボール紙をはさんでスチームを吹き当てる
   手段と対向する領域をおおい、片面段ボール紙の両縁を
   こえる長さをもち、上部にドラフトヲそなえた保温７−
   ドを有する特許請求の範囲第７項の段ボール紙を製造す
   る装置。