JPS6120673B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は移動する紙ウエブ、織成繊維又は回転
ローラ等の如き表面を発泡沫の形態にある処理剤
により処理又は被覆する方法に関するものであ
る。

例えば製紙業界において紙にある種の所望の特
性を与えるために種々の方法が長い間用いられて
きた。液体形態の処理剤例えば水中に懸濁させた
粘土液を紙ウエブ上に被覆せしめ、次に紙の表面
を平滑化させ、未処理のもとの状態における特性
より良好な特性を紙に与え、かくて該紙を例えば
印刷の目的により適切なものとすることが出来
る。紙の特性を改善するために長い間用いられて
きた別のプロセス例は紙の表面にある強さを与え
るための表面サイジングプロセスである。このプ
ロセスは水溶液を紙の片面又は両面に被覆する段
階からなつており、この水溶液内には例えば澱粉
が溶解されている。通常の処理方法は互いに回転
し、圧力ニツプ部を形成するように互いに押し付
けられる２つのローラからなるサイズプレスにお
ける処理方法である。処理されるべき紙ウエブは
この圧力ニツプ部中を通過させられ、澱粉溶液が
同時に圧力ニツプ部の前においてウエブの両面に
被覆される。この溶液の濃度及びローラ間の圧力
を適当に選択することによつて、紙ウエブによつ
て吸収される水溶液の量はある程度規制すること
が出来る。この処理中において湿潤された紙ウエ
ブは次に適当な乾燥装置中を通過させられ、添加
された水分は蒸発することが出来る。従つてこの
プロセスにより紙にはある量の澱粉が供給されて
おり、水分の存在は紙ウエブ上、内に澱粉を均一
に分配せしめるに必要であつた。

通常例えば澱粉の如き少量の処理剤がサイジン
グ処理（もれどめにサイズを塗布する処理）又は
他の表面処理の間紙ウエブ上に添加され、一方例
えば水とすることの出来る液体は大量に用いられ
なければならない。従つて大量の水分が紙ウエブ
に吸収され、プロセス自体は不経済になる。何故
ならばこの添加された水分を除去するために大量
のエネルギを使用しなければならないからであ
る。

例えば移動する紙のウエブを被覆するための１
つの方法のみが紹介の意味で述べられた。しかし
ながら、例えば紙の表面処理方法及び装置には他
にも数多く存在する。前述のサイズプレスの代り
に他の被覆方法を述べると、この方法においては
大量の被覆剤がローラ、割溝又はその類いを以つ
て紙ウエブ上に添加され、その後余分の被覆剤は
可撓性ブレード、回転ロツド、空気ブラシ又はそ
の類いを介してかきとられる。サイズプレスの場
合に上述したのと同一の理由により被覆剤を溶解
又は懸濁させる液体の量を減少させ以つて次工程
におけるエネルギ及び乾燥機器を節約するという
努力が一般的に行なわれている。従つて粘土被覆
の場合即ち例えば水中に駆濁させた粘土及び結合
剤の如き被覆剤で紙ウエブを処理する場合におい
ては、乾燥重量含有率即ち被覆剤の全重量に対す
る乾燥活性剤の割合が70％にものぼる被覆紙を製
造する試みが最近成功している。この場合には被
覆量は乾燥物質を比較的大量含んでいると計算さ
れている。例として述べると粘土被覆紙はしばし
ば１m²当り乾燥重量で10〜20ｇの被覆量を有して
いる。

例えば表面サイジングによる表面処理紙に関し
て所望の乾燥処理剤の所望量はかなり低い。例え
ばオフセツト印刷のために紙をサイズ塗布する時
には、澱粉又はCMCの形態の結合剤の乾燥量は
１m²当り１ｇ以下とするのが望ましい。場合によ
つてはある程度の量の結合剤が紙内のある距離迄
進入しなければならないが、他の場合には表面処
理のみが要求される。表面処理によつて紙の機能
に影響を与えることが望まれる多くの他の場合に
おいては、処理剤の量は極めて少ない。紙を合成
ポリマ又はワツクスで処理することにより紙のバ
リア特性を変更するのは表面着色又は表面処理の
問題である。他の例として紙に解放特性を与える
ための処理であるとか減摩擦剤による処理を挙げ
ることが出来る。場合によつては紙にある程度の
湿気を与えるため表面を水処理することもあろ
う。

例えばサイズプレス、ブレード被覆装置、空気
ブラシの如き通常の被覆装置を用いた前述の例の
場合極めて低濃度の溶液又は懸濁液を用いなけれ
ばならない。この理由はこれらの周知の装置にお
いては紙内への液体の吸収度が比較的高いからで
ある。この意味で付け加えなければならないこと
は吸収量は又当然のことながら用いられる装置の
因子以外にもウエブ速度、紙の吸収能力、表面粗
度等の他の因子によつて影響を受けるということ
である。しかしながら、一般的に言うならば制御
可能な条件下のもとに少量の液体が吸収乃至吸着
されるような紙ウエブの処理方法を見い出するこ
とが望ましい。

吸収される水の量を減少させる方法が紙の表面
サイジング及び表面着色に関して提案されてお
り、この方法においては紙ウエブは最初に表面に
適当な一様性を与えられ、次にこのウエブ上を横
切つて配された間隙上を接触しながら通過させら
れ、このウエブ上に処理液体が供給させられる。
この際前記ウエブ上には全液体量が添加させられ
る。この方法によると、紙ウエブは前記間隙の端
部を完全に覆つており、紙の端部の外側には液体
が漏洩しないようになつている。ウエブの移動方
向に眺めて前記間隙があまり幅広くなく、ウエブ
速度があまり低くないと仮定すれば被覆量は紙の
吸収能力にはあまり依存せず、むしろ紙の表面粗
度により大きく依存すると思われる。もし被覆量
を小さくしようとすれば、紙ウエブには例えば平
滑化手段により対応する高い表面−様性を付与せ
しめなくてはならず、かくてこの方法の有用性が
限定されてしまう。何故ならば高い表面−様性は
他の理由により必らずしも常に望ましいものでは
ないからである。ウエブ全体に一様な被覆量を得
るためには該ウエブには不均一な長手方向の折れ
目又はその類いが存在してはならず、前記間隙上
で比較的タイトに伸張されなければならない。こ
のことは単位面積当りの質量が小さく、強度が低
く及び／又は吸収性の紙における破損の危険性に
通ずることになる。ウエブ速度が大きい場合、か
つ比較的高粘土の処理液体を特に使用している場
合には前方にあふれる液体からの高い流体圧力の
ために紙ウエブが間隙の端部から持ち上げられ、
被覆作用は非制御状態となる傾向がある。この傾
向を補償するためには紙の張力を更に大きくする
ほかなく、そうすれば不均一性が更に大きくなる
危険が生ずる。必要な液体流を得るために液体は
比較的高圧を以つてポンプ送給されなければなら
ないので、製紙機械内で被覆作用を行なつている
間にウエブが破損した場合には液体が開口間隙か
ら飛散して大混乱が生ずる危険を招く。更には、
この方法によつては極めて少量の被覆剤による被
覆用途の場合望まれるパツチ又は点状の制御被覆
効果を得ることは出来ない。又この方法によつて
は適量の液体を調節することは極めて困難であ
る。

前述のケースにおいては処理剤はそれが全表面
を覆うように添加される。場合によつてはこのこ
とは必要が無く、むしろ望ましくないこともあ
る。これは例えば紙ウエブに水分を加湿したり、
例えば波形ボール紙の製造のための溝付け工程を
行なう場合にあてはまる。加える液体の量を減少
させるために場合によつては異なる方法及び装置
を用いて処理剤を表面上にパツチ又は点として添
加することがある。このような被覆方法はブラシ
又はその類いの助けを借りて水溶液は懸濁水中の
被覆剤を塗布又は散布する段階を有している。別
の方法として溝を堀り込んだローラの助けにより
パツチ状の被覆を施す方法がある。これらの方法
は多くの欠点を有している。塗布の方法は不均一
被覆を生ずる危険性を含んでいる。何故ならば特
に幅広のウエブの場合多くの塗布ノズルを近接し
て設ける必要があり、これは所望の一様性を得に
くいという欠点に通ずる。塗布作業は又通風作用
に敏感であり、このために分布状態に影響を受け
る可能性がある。更にはある種の処理剤を塗布す
ることは該処理剤が空中に飛散する危険性がある
ので環境上の理由より不適当である。同様のこと
は例えば回転ブラシによるはねかけ作業について
も言える。溝を堀り込んだローラによる点状被覆
は幅狭のウエブについてのみ適当である。何故な
らばこの型式のローラが幅広になることは費用及
び装置の簡単さの点で問題を生ずるからである。

以前適当な処理剤を溶解又は懸濁させた液体と
発泡剤とから構成され周知の態様で製造された発
泡沫により紙又はボール紙のウエブを被覆するこ
とが提案された。周知の方法でかくて製造された
発泡沫はこの方法においては適当な添加装置を以
つてボール紙ウエブ上に添加される。ナイフ又は
他の機械的手段を介してこの発泡沫を破砕してや
ることにより該ウエブ上に被覆層が得られる。こ
の方法による利点は被覆作用のより良好な制御が
可能であるということであろう。懸濁液の形態を
した被覆剤は凝集を防止するために移動し続けて
いなければならず、このことはもし紙ウエブ内に
破損が生じた場合にこの被覆液体のチエツクを行
なうことが困難であることを意味している。発泡
沫により被覆層を作るこの方法の１つの利点はも
し破損が生じた時には発泡沫の供給を弁により容
易に停止可能であり、装置の再始動も容易である
ということである。従来知られていることである
が、このような利点を得る目的で例えばサイズプ
レス又はブレード被覆装置内における２つの回転
ローラによつて形成されたニツプ部に被覆剤とし
ての発泡沫を導入することが出来る。このような
周知の発泡沫被覆方法によつてある種の利点が得
られることは事実であるが例えば水及びサイズに
によつて構成される発泡沫によつて被覆作用を行
なう時には液体の吸収量が通常の被覆方法と同じ
くらい大きい事実が判明している。

前述の説明から明らかなる如く、移動するウエ
ブを簡単な装置により処理剤で被覆して該処理剤
を表面上に制御可能状態で出来る限り一様に分配
し、同時に供給される液体の量は処理プロセスの
後の乾燥コストを減少させるために出来るだけ少
量にて済ませ得る一般的方法への儒要は大なるも
のがある。

導入部分で述べた如く、圧力降下のもとにある
発泡沫を被覆間隙へと導いて、この間隙内におい
て該発泡沫を破裂せしめ、以つて処理剤が該表面
上に添加されるようにし、解放されるガスは該被
覆間隙の口を経て除去されるようにすることから
なる方法乃至プロセスによりこのような問題点を
解決可能なることが判明した。

本発明の好ましい実施例によると、前記発泡沫
は圧力降下のもとで供給され、被覆チヤンバへと
強制搬入されており、該チヤンバは処理すべき表
面とともに該チヤンバを横切つてかつ該表面に沿
つて延びる被覆間隙を形成しており、かくて発泡
沫気泡が破裂させられ、該発泡沫内の処理剤が該
表面により吸収され、かつ搬び去られており、一
方該発泡沫から解放されたガスは前記被覆間隙か
ら除去されている。

前記発泡沫は処理される表面の移動方向とは実
質的に反対方向の向きで前記被覆間隙へ供給され
るのが好ましい。

本発明の更に別の実施例によると、被覆量は処
理すべき表面への発泡沫の流れを対応して調節す
ることにより規制されている。

本発明に係る方法を実施するために、処理すべ
き通過表面と協働する開口を備えたコンテナを有
する装置が好ましくは用いられており、該コンテ
ナはそれ自身を横切つて、かつ処理すべき表面に
沿つて延びている被覆間隙内へと開口しており、
該間隙の一方の壁は処理すべき表面が通過する際
の該表面によつて規定されており、他方の壁は静
止表面を有しており、前記被覆間隙の前記コンテ
ナから離れるよう対面している口は前記発泡沫の
破裂の際に解放されるガスを除去するように開口
している。

以下付図を参照して本発明の他の特徴及び幾つ
かの実施例について詳細に説明する。

第１図は移動表面１を被覆するための本発明方
法を実施するための装置の主要部分を示してお
り、該移動表面はこの実施例においては矢印Ａの
方向に回転するローラ上を走行する紙ウエブから
構成されている。符号２は内側領域８を備えたコ
ンテナの上側部分を示してており、前記領域８は
通路８を経て被覆用間隙３内へと開口している。
この間隙３は一方の側においてウエブ１により規
定されており、他方の側においてコンテナ２の正
面端部３ｂの表面３ａによつて規定されている。
コンテナ２の第２の部分は間隙３の取入口側上に
おいて移動ウエブ１に対するシール端６を形成し
ている。間隙３の反対側即ち出口側は口４として
構成されており、開口している。符号１２はコン
テナの内側領域８内における処理剤を示しおり、
この処理剤は発泡沫の形態をなしている。原理に
関して言えば本装置は次の如く作動する。

発泡処理剤は圧力の低下を伴ないながらコンテ
ナ２の内側領域８から通路９を経て被覆用間隙３
へと流れる。該圧力損失により発泡剤は紙ウエブ
１に供給され、かくてウエブ１に最も近い発泡沫
１２はそれらがウエブと接触した時に少なくとも
部分的に破裂する。幾つかの他の発泡沫がウエブ
１上で搬送され、端部６にぶつかり破裂する。発
泡沫１２が破裂する理由は現在迄には十分解明さ
れておらず、恐らく幾つかの条件が重なつて発生
するものと思われる。即ち泡沫が破裂する傾向に
影響を与える因子としては吸着能力、表面の一様
性、突出繊維端部の大きさ等が考えられる。別の
重要な因子は泡沫そのものの性質である。ウエブ
に最も近接して存在する泡沫が破裂した時にはこ
られの発泡沫は、泡沫１２が破裂した時に解放さ
れるガスが圧力降下のために間隙３の開口４中を
引き出されると同時に新しい発泡沫によつて置換
えられる。間隙３への泡沫の流れを調節して該流
れに含まれる被覆剤の割合がウエブ１によつて吸
収される被覆剤の量に対応するようにしてやる
と、泡沫は間隙３内におけるある限界範囲１２ａ
を越えて進出することはない。ある条件下におい
ては底部においては端部６により、頂部において
は限界１２ａにより規定される被覆領域内の間隙
３内における泡沫は被覆作用中において円運動又
は渦流運動を行ない、この作用のために圧力損失
の効果と相まつて泡沫が破裂した時に解放される
ガスが連続的に除去されることになる。このガス
は間隙３の口４を通つて除去され、かくてガスポ
ケツトの形成による不均一被覆作用が防止され
る。

本発明によれば、ウエブ１上に吸収される処理
剤の所望量の調節は間隙３に供給される泡沫の体
積を対応して調節することにより簡単に実現可能
であり、かくて被覆領域上には適当な対応する長
さの被覆層が得られる。かくて処理剤又は被覆剤
の量をある限界値範囲内で変化させることが出来
る。ウエブ１上への吸着量が少なく従つて少量の
泡沫を供給したい場合には限界位置１２ａは間隙
３の下側即ち被覆領域の下側端部へと位置する。
もし大量の吸着層を望む場合には間隙３に供給さ
れる泡沫の量が増大され、泡沫の限界位置は対応
して間隙３内のより高い位置へと来る。従つて本
発明によれば、例えば第１図に示される装置によ
り極めて広範囲にわたる限界値内で被覆処理剤の
量を簡単に変更することが出来る。被覆される処
理剤の量は多くの因子に依存している。例えば単
一の密着被覆層を形成させることなく極めて少量
の泡沫を被覆させることが出来る。しかしなが
ら、本発明の特徴とする点はこのような場合に、
極めて一様に分布した鋭利かつ破片状の表面被覆
層が得られるということである。又本発明によれ
ば極めて一様な密着性層を得ることも可能であ
る。例えば前記表面が特に部分的吸着性を有する
紙から構成されている時には、極めて少量の処理
剤の使用により一様な非破片状の処理表面又は処
理領域を得ることが可能であることが判明した。

第２図は本発明の異なる実施例に係る装置によ
り移動表面を被覆する原理を示している。この実
施例においては簡明のために第１図の装置と類似
の部品には同一の参照符号が付されている。かく
てこの場合には例えば紙ウエブである移動ウエブ
に符号１が付されている。ウエブ１は矢印Ａの方
向に移動している。本装置は頂部に被覆間隙３を
備えたコンテナ２を有している。ウエブ１は２つ
の端部５及び６によつて定置させられている。コ
ンテナ２の下側部分内には発泡性処理剤のための
供給装置７が設けられている。泡沫１２はコンテ
ナ２の内側領域８及び間隙３に通ずる通路９を充
填している。ウエブの移動方向と反対方向に見
て、この通路は口４を経てチヤンバ１０と導通し
ており、該チヤンバは１つ又はそれ以上の取出口
１１を経て大気又は別のコンテナ（例えば真空圧
が支配しているもので、図中には示していない）
と導通している。

第２図において個々の発泡沫は符号１２で示さ
れている。

前記供給装置７、内側領域８、通路９、間隙
３、口４、チヤンバ１０及び取出口１１間には適
当な圧力降下が得られるようになつている。この
圧力降下のために泡沫は前進させられるにつれて
紙の表面近くに存在する発泡沫１２がウエブと接
触し、少なくともその内の幾つかが破裂する。

前述の圧力降下の達成方法は幾つかある。例え
ば、泡沫を大気圧以上にあるコンテナ２から大気
と導通する取出口１１を経てチヤンバ１０へと供
給する方法がある。別の方法としてはチヤンバ１
０をフアン又は真空ポンプに接続させることによ
り大気圧以下の低い圧力に維持せしめる方法が考
えられる。発泡沫のコンテナ２から間隙３への通
過の際における最も適切な圧力降下の分布状態は
通路９及び間隙３内の絞りの形状寸法を適当に選
択することにより決定することが出来る。

種々の支配因子に対して領域８及びチヤンバ１
０内の圧力差を調節することにより極めて簡単に
ウエブ１に向けて発泡沫の流れを指向させるこ
と、及び体積流量を所望の値にセツトすることに
より対応する量の被覆層を得ることが可能であ
る。以下に種々の被覆層を得る幾つかの例を示す
が、これらの例は又種々の因子が結果に影響を及
ぼすことをも示している。

本発明により得られる前述の如き効果は驚くべ
きものである。例えば、被覆層はウエブに付着さ
れ、端部６に抗して機械的に破砕される泡沫によ
つてのみ形成されるものと考えられるかもしれな
い。しかしながら、このようなことも十分起り得
るとはいうものの、被覆層は又ウエブ１と接触し
て直接破裂する泡沫１２によつて達成されてもい
ると考えるべき強い理由が発見されている。この
ことは次に行なわれた実験によつて確認すること
が出来る。もし第２図に係る装置を用いて、例え
ば紙のウエブを静止状態に保持し、このウエブを
瞬間的に作られた圧力降下のもとに一定量の泡沫
と短時間接触させるならば該ウエブは液体によつ
て被覆される。

もし一様に分布した制御可能かつ調節可能な被
覆層を得ようとするならば圧力降下の助けのもと
で泡沫の流れを１つ又はそれ以上の間隙中に設
け、解放されたガスが連続的に除去されるように
することが必須条件となることは実験により証明
することが出来る。この実験は第２図に係る装置
を使い、圧力を増大させて泡沫がチヤンバ１０を
充填するようにし、かくて壁５及び６と図示せぬ
相対する側壁とによつて構成される開口が完全に
充填されるようにすることで最も容易に実施し得
る。もし同時に取出口１１がふさがれると、紙ウ
エブ上には満足すべき被覆層が得られない。場合
によつては被覆層は全く得られない。もし圧力を
顕著に増大させた場合には被覆層は不均一で制御
不能なものとなつてしまう。このような現象に対
する説明として前記壁間に形成された間隙状の領
域が泡沫により完全に充填されており、換気通路
も又ふさがれているので換気作用が不可能である
ことが挙げられる。従つて圧力が増大して紙ウエ
ブが持ち上げられウエブと端部５又は６間に通路
が形成されるのでなければウエブに対する泡沫流
は形成されない。導入部において説明した間隙方
法に用いられる装置を用いて液体の代りに発泡沫
により行なつた対応実験の結果も同一の否定的結
果を示した。

本発明に従つて用いられる処理剤は幾つかの異
なる方法で発泡させることが出来る。例えば発泡
沫は出来ればある量の発泡剤を添加させることに
より周知の方法により処理剤を空気と混合させる
ことにより製造することが出来る。混合作用は機
械的撹拌作用により実施可能であり、その後液体
−空気混合物が適当に絞られたノズルを配したポ
ンプ中に送給されて更に泡沫が均質化される。こ
の泡沫は又被覆成分を渦クリーナに送給し、空気
をその底部において導入することによつても製造
することが出来る。この空気の供給は弁により規
制可能であり、所望の空気含有量を泡沫内に得る
ことが出来る。

通路及び間隙の寸法を被覆作用中の条件に調節
せしめて連続した泡沫流を得るようにし、特に通
路９及び間隙３において流量を前記条件に調節せ
しめることが重要であることが判明している。

第３図は原理的に第２図に示されたのと同一の
被覆ユニツトと、泡沫発生装置とを有する装置を
示している。この被覆ユニツトは通路及び間隙の
幅を所望の如く調節出来るようにするため互いに
関して移動可能な種々の部品からなるコンテナ２
より構成されている。かくて前記コンテナ２は頂
部において端部又はストリツプ６を形成している
静止壁３４を備えている。反対側には可動コンテ
ナ壁３５が設けられており、該コンテナ壁は適当
な装置を介して矢印Ｂの方向に向けて前後に水平
方向に移動させることが出来る。挿入部材３６上
には水平方向に移動可能なストリツプ３７が配置
されている。紙ウエブ６と、ストリツプ３７の上
側水平方向部分との間の距離には符号ｈが付され
ている。挿入部材３６の静止壁３４と対面する垂
直部分と該静止壁３４との間の距離は符号ｂで示
されている。

距離ｂ及びｈは被覆操作を行ないながら簡単な
方法により第３図に示される調節式被覆装置の助
けにより所望の如く調節することが出来る。

この距離の調節は前述の装置において可動部品
を互いに変位させることにより実施することが出
来る。例えば、距離ｂは壁３５を水平方向に変位
させることによつて、しかも距離ｈに影響を与え
ることなく変位させることによつて変更させるこ
とが出来る。同様にして距離ｈは挿入部材３６を
垂直方向に変位させることによつて変更させるこ
とが出来る。この変更は同時に距離ｂに影響を与
えることなく行なうことが出来る。前述の説明は
簡単な装置によつて微細な調節を行ないウエブに
到る泡沫を適当に絞ることにより連続流を得る態
様の一例を示している。ウエブ１の移動方向に眺
めた間隙３の長さも又重要である。場合によつて
は比較的長い距離を用いた方が良い事も判明し
た。このことは比較的大量の被覆剤が所望された
り、乃至は泡沫流内の変動にもかかわらず余剰の
泡沫が間隙を通過しチヤンバ１０内へと進入する
ことが出来ないようにしたい場合には特に必要で
ある。

前述せる如く、第３図は又被覆ユニツトの底部
に取付けられた泡沫製造装置をも含んでいる。こ
のような組合せユニツトは多くの利点を有するこ
とが判明している。例えば装置全体を極めてコン
パクトにすることが出来、構造も単純なものとす
ることが出来る。

前記泡沫製造装置はコンテナ１３を有してい
る。

コンテナ１３の底部には液体の形態の被覆剤１
４が設けられている。被覆剤はコンテナ１３内に
おいてあるレベル迄充填されており、又泡沫発生
装置１５が設けられているのが好ましい。該発生
装置１５は空気取入口１６及び蓋１８によつて覆
われた環状かつ有孔性材片１７を有している。コ
ンテナ１３内の被覆液体のレベルは供給チユーブ
２２上の弁２１を制御しているレベルモニタ２０
から構成される適当な制御機器により一定に保持
せしめることが出来る。例えばコンテナの底部に
オーバフロー部材を備えた導通容器の如きコンテ
ナ内のレベルを保持するための他の通常の方法も
もちろん採用可能である。

空気又は他のガスが導管２３を経て泡沫発生装
置中に適量だけ供給される時には該空気は有孔性
壁１７中を通過する時に小さなガス気泡を形成す
る。かくて泡沫が形成され、該泡沫は液体表面中
に上昇し、液体の表面上の領域を充填し、泡沫は
被覆ユニツトに分配されかつ供給される。

第３図に示される泡沫発生装置はもちろん多く
の異なる構造のものとすることが出来る。例え
ば、該発生装置は箱状の泡沫製造装置の全底部に
沿つて実質的に一塊式に構成させることも出来
る。この場合該製造装置は処理すべきウエブの幅
と同一の長さを有していなければならない。泡沫
発生装置１５は又コンテナ１３の全長に沿つて適
当に一様に分配された幾つかのユニツトから構成
させることも出来る。こうすれば被覆剤の量をウ
エブ１の長手方向においてのみならずウエブ１の
横断方向においても、各セクシヨンにおける被覆
量を空気量の対応する規制により個々にセツトす
ることにより個別的に規制することが可能とな
る。第３図を参照して説明したような装置は極め
て安価かつコンパクトに製造可能であることが判
明した。コンテナは被覆ユニツトに対する支持部
材としても作動することが出来、従つてこの被覆
ユニツトは例えば幅広のウエブ材に対してもあま
り大きく不体栽になることなく極めて丈夫に製作
することが可能である。

泡沫は被覆装置の直近において発生させられる
ので、該泡沫はその均一性を失なう即ち異なる寸
法の気泡から構成される危険性がより少なくな
る。均質でない泡沫は場合によつては不均一な被
覆結果をもたらすことが判明している。

図示せる装置を用いた場合泡沫の性質は広範囲
に変動させることが出来る。例えば有孔性壁の多
孔度、コンテナ１３内の液体レベル及び液体の表
面から被覆ユニツトへの高さを適当に選ぶことに
より泡沫の性質を変えることが出来る。泡沫の性
質を判断する１つの方法はもとの液体の体積に対
する泡沫の体積を測定することである。泡沫が底
部からコンテナ中を上昇している第３図に係る装
置内で形成される発泡沫の表面からはある量の液
体が離脱して、該コンテナの底部内の処理液へと
帰還する。かくて比較的に「乾いた」泡沫が得ら
れる。該泡沫の性質に影響を与える種々の因子を
調節することにより泡沫の体積重量及び気泡寸法
の如き特性は容易にセツトすることが出来る。

第３図に示される装置においては発泡装置１５
に供給される例えば空気の如きガスは泡沫を製造
する作用を行なうばかりでなく、該泡沫を圧力降
下の助けにより装置中を搬送する作用も行なう。

従つて他の条件は同一として、ガスの量を変化
させることにより所望の量の泡沫を対応する量の
被覆層へと調節してやることが出来る。

第１，２，３図に示される実施例は本発明の応
用を示す例を構成しているに過ぎない。例えば第
１図においては泡沫の量はウエブ上に形成するこ
とを望まれている液体の量に調節することが述べ
られている。しかしながら、場合によつては泡沫
の量を増大させて供給される泡沫の量がウエブに
より吸収される泡沫の量よりも多くなるようにす
ることが望ましい場合もある。この場合には第２
図に係る装置においてはチヤンバ１０は破裂する
気泡からの泡沫及び空気によつて部分的に充填さ
れる。この余剰泡沫は適当な溝を経て徐去され、
出来れば被覆工程に戻される。

第４図は本発明の別の実施例を示している。図
示せぬ発泡装置からの泡沫は供給導管２５を経て
管状コンテナ２４へと導入される。このコンテナ
の上側部分に壁２６及び２７が設けられている。
これらの壁は通路２８及び間隙２９から構成され
る泡沫被覆装置を取囲んでいる。被覆される表面
３０はローラ表面又はこの場合には垂直方向上向
きにローラ上を通過するウエブ又は織成紙とする
ことが出来る。間隙２９は大気へと開口してい
る。この管状コンテナ２４内には１個又はそれ以
上の板３１が配置されている。これらの板には例
えば穿孔の形態をした泡沫用通路３３が設けられ
ている。この穿孔板は泡沫が被覆装置に供給され
る前に該泡沫を均質化させ配分させる作用を行な
う。

第５図は第１図に示される装置と類似の更に別
の実施例を示す。この実施例においては移動表面
１は矢印Ａの方向に移動する。発泡性処理剤はこ
の場合も圧力降下のもとで内側領域８から通路９
を経て移動部分１及び表面３ａの間に形成された
間隙３へと供給される。移動表面１に対するシー
ル端部は可撓性鋼のストリツプの如き可撓性スト
リツプ３８から構成されている。前記ストリツプ
３８は例えば２つのコレツト爪３９及び４０から
構成されたホルダ内に取付けられており、必要に
応じて取替え可能である。このコレツト爪３９の
上側部分は表面３ｃを形成しており、該表面はス
トリツプ３８の上側内表面３ｄ及び表面１ととも
に被覆間隙３の一部を形成している。図示の如
く、この場合には泡沫はウエブの移動方向に眺め
て被覆間隙３の部分３８に供給される代りにスト
リツプ６からある距離離れた設けられた取入口４
１中を通つて供給されている。図示の実施例の１
つの利点はワイパストリツプが取換え可能であり
可撓性を有するということである。この可撓性の
故にウエブ内の欠陥が通過した時にはストリツプ
が持上げられる可能性がある。該ストリツプが摩
耗した時にはストリツプを新しくすることが出来
るのも１つの利点である。

既に述べた如く、被覆領域の長さは他の点で同
一の条件下における処理剤の必要量に影響を及ぼ
すので、平担な被覆層を得るのには間隙の中央に
向けて処理剤が供給される装置がより好適であ
る。

もし極めて少量の被覆剤が、しかも全表面を被
覆しないことが望まれる時には泡沫は間隙の中央
部分に向けて被覆されるべきである。

前述せる如く、本発明は移動ウエブ又は表面を
種々の特性の被膜で覆うのに特に適している。本
方法の試験結果の幾つかの例を以下に示す。

例 １ 第３図に示された装置と類似の装置を用いて含
木性機械仕上げサイズ未塗布紙（60ｇ/m²の単位
面積当り質量を有す）を水で被覆した。紙ウエブ
は約50ｍ／分の速度で搬送された。距離ｈ（第３
図）は２mmであり、距離ｂは2.5mmであつた。ウ
エブの移動方向に測定した間隙３の長さは20mmで
あつた。水分は0.1重量成分の表面活性発泡剤を
添加されもとの液体体積の約50倍の体積が発生さ
せられた。供給された空気は発泡装置の直前にお
いて５ｍ水柱の圧力を有しており、フイルタ中の
空気の量は１ｍウエブ幅当り片面にて約2.5ノル
マルリツトル（N₁）であつた。流量計に接続され
た弁を調節することにより行なわれた供給空気の
量の変更により、被覆量は高い精度及び再現性を
以つて調節することが可能であつた。かくて２
ｇ/m²程度の被覆量が得られ、この被覆層は極め
て均質で密着性に秀れており、3.5N₁／分の空気
含有量を有していた。この場合被覆層の特性は液
体に色素を添加することにより判断された。極め
て高吸着能力を備えたこのような紙材に密着被覆
層を与えるための必要被覆量はこの速度において
は極めて低いものと考えねばならない。同一品質
の紙によるサイズプレス機において同一条件で未
発泡の液体をローラで被覆する実験においては片
面当り約15ｇの被覆量が得られた。又重要な事実
として本発明によると、被覆量は良好な再現性を
備えながら極めて低い値へと減少させることが可
能であることが判明した。かくて、一連の実験に
おいて例えば0.3ｇ/m²の被覆量が得られた。供給
された空気の圧力は３ｍ水柱であり、空気の量は
約1.5N₁／分であつた。この場合紙の表面は完全
に被覆されなかつたが、被覆層は極めて微細な模
様の形態をした極めて一様な分布状態を有してい
た。被覆液体に光学的発光剤を添加することによ
り被覆結果は液体内の発色材の結果を調べる代り
に紫外線光線によるチエツクも可能となつた。例
えば極めて少量の被覆量の場合には互いに部分的
に重なり合う小円が認められ、これらの小円は破
裂気泡により形成された円であると解釈された。
注目すべきはこれらの円の周辺内の表面が被覆液
体の薄層により被覆されているのが往々にして観
察されたことで、この事実は気泡が破裂した時に
気泡の壁面は互いに引き寄せられた一滴に帰着す
るのではなく、紙の表面により吸収される薄膜を
形成していることを示す。この観察結果は前述の
一連の実験において認められたばかりでなく、極
めて少量の被覆剤による被覆表面のほとんどに認
められた。

例 ２ サイズ塗布済みのMgクラフト紙（単位面積当
り40ｇの質量を有す）用いた被覆実験を行なつ
た。この紙の特徴はMg塗布側は極めて平滑であ
り、反対側は比較的に高い表面粗さを有している
ということであつた。例１のと同一の装置が用い
られた。被覆剤は発泡剤を添加した水であつた。
実験においては高速度のみならず低速度における
被覆作用をも行なつた。この場合には発泡沫の量
を規制することにより、極めて少量の被覆量及び
低速度においてもこの紙上に密着性に富んだ被覆
層を得ることが出来た。紙の平滑表面側において
は0.6ｇ/m²の被覆量が、粗い表面側においては
1.5ｇ/m²の被覆量が得られた。これらの値は極め
て低いものであると考えなければならない。未発
泡の液体を用いた間隙法による対応した実験結果
によると、かなり大きな被覆量が必要とされた。
即ち平滑側においては４ｇ/m²の被覆量が粗面側
においては10ｇ/m²の被覆量が測定された。

例 ３ 第３図に示されたのと類似の装置を用いて溝付
紙を処理した。この場合添加した潤滑剤はステア
リン酸塩の形態をなしており、スウエーデン国特
許出願第7408126−６号明細書に従つて添加され
た。この場合には溝付紙はステアリン酸塩を同時
に両紙面上に拡散させてやることにより両面が処
理された。前記特許出願明細書は微量のステアリ
ン酸塩を溝付紙の表面に添加する方法に関するも
のである。こうすることにより溝付紙が波形ボー
ル紙機械内でリツジ間で押し付けられ溝が付けら
れる時の表面摩擦を減少させることが出来る。こ
の発明は潤滑剤の添加により、大量生産規模で波
形ボール紙を製造する時に破損の危険性を有する
安価な廃材をベースとして溝付け作用を行ない得
るという点で有用である。しかしながら、潤滑剤
は極めて高価であるために、この潤滑剤を少量か
つ十分に制御した状態で添加してやることが可能
でなければならない。従来はノズルを介しての散
布方法が試みられてきた。しかしながらこの方法
の欠点はノズルが時としてつまるため被覆層が不
均一となること、及び機械のまわりの空気中にお
いて塵介粒子が飛散し、この塵介粒子が環境衛生
の観点から望ましくないという点にある。

本発明に係る装置を用いた場合には波形ボール
紙機械は片面当り0.02ｇ/m²の所望の潤滑剤被覆
量を以つての大量生産速度での走行が可能であつ
た。この結果を得るために２％の水懸濁液を用意
し、湿潤状態において片面当り１ｇ/m²の計算被
覆量が用いられた。潤滑剤自体が発泡性物質を含
んでいるために特別の発泡剤は不要であつた。こ
の場合には水容液の乾燥成分は紙ウエブ上に所望
量の乾燥潤滑剤が得られ、同時にウエブにより吸
収される水分の量が約７％から10〜12％の湿気増
大をもたらすように選ばれた。この湿気はボール
紙の製造において通常望ましい価である。従つて
この場合には本装置は又ボール紙製造機械におけ
る加湿器としても作用した訳である。

例 ４ この場合には第２図に示された装置に対応する
装置が用いられた。所望の圧力降下はチヤンバ１
０をフアンに接続することにより得られ、このフ
アンにより調節可能の負圧が得られた。かくて泡
沫に対する所望の体積流量を得ることが出来た。
成分を調整した澱粉の水溶液からなる20％濃度溶
液が用意された。木の含まれていないサイズ未塗
布の印刷紙に発泡溶液を被覆し、密着性に富んだ
被覆層が得られた。添加された全湿溶液量は片面
当り３ｇ/m²であり、これは乾燥のり重量では１
m²当りかつ片面当り0.6ｇに相当した。かくて加
えた全水量は片面当り2.4ｇ/m²であつた。かくし
て両面に処理を施した後の乾燥紙はよごれに対す
る良好な耐性を有している。この実験結果による
と、例えば製紙機械内に直接備えることの出来る
程度に極めて小さなスペースしか要しない極めて
単純な装置により例えば表面処理を行なうことが
可能であり、しかも添加すべき水分は極めて少量
であり、エネルギを大幅に節約することが出来
る。更には、このような場合紙を乾燥するのに特
別な装置を必要としない。

例 ５ サイズ未塗布状態の新聞紙（40ｇ/m²）が互い
に相対して配置された第２図と類似の２つの装置
により両面処理された。処理剤は発泡性懸濁液か
らなつており、この懸濁液は水中に懸濁させた被
覆粘土顔料から形成されており、この液に更に結
合剤、懸濁剤及び発泡剤が添加された。この懸濁
液の乾燥成分は40％（重量）であり、結合剤は乾
燥顔料の重量をもとにして計算した重量含有率が
20％である澱粉から構成されていた。発泡前にお
いてこの懸濁液はBookfield粘度計で測定して約
200センチポアズの粘度を有していた。被覆量は
顔料液が良好にかつ平担に被覆されるよう選ばれ
た。１m²当りかつ片面当り５ｇの懸濁液被覆量を
セツトした状態で一連の異なる実験が行なわれ
た。これは乾燥顔料及び結合剤に関して片面当り
２ｇ/m²であり、水量に関しては片面当り３ｇ/m²
の量に相当する。かくて合計６ｇの水が紙面上に
添加され、これは約12％の加湿増加量に相当す
る。紙自体ももともとある湿気を有しているの
で、処理後の全加湿割合は約16％であると推定さ
れた。かくて本発明によりかなりの利点が得られ
た。何故ならば極めてコンパクトで簡単な装置を
使用し、しかも満足すべき乾燥重量の増加を得た
ことにより紙の印刷特性に改良を加えることが出
来たからである。紙に加えられた水の量は少量で
あるので、本処理による破損の危険性は除去出来
るとともに、処理後に要する乾燥装置は左程の問
題とはならない。本発明により提案された装置は
極めて幅広及び／又は高速の製紙機械に適用する
のが特に適している。

前述の例は本発明に係る方法の幾つかの典型的
応用例における基本的因子のある種の数値を示す
のに役立つているに過ぎない。しかしながら、本
発明はこれらの例における数値からは大きくかけ
離れている数値の場合にも適用可能である。例え
ば例１において述べたｈ及びｂに対する数値及び
間隙長さは他の適用例において全く異なる数値と
することが出来る。例えばｂの値は0.5mm〜30mm
の範囲にセツトされている。距離ｈは又0.4mm〜
６mmの範囲に変化させられている。しかしながら
これらの数値は限定値ではなく場合によつてはど
ちらの方向にも超過することが出来る。重要な事
は、前述の説明からも明らかな如く、ｂ及びｈの
値は連続する一様な泡沫流れを得るために互いに
ある比率をなしているというという事である。ウ
エブの移動方向に測定した第２図に係る間隙３の
長さも又広範囲に変化させることが出来る。例え
ば５mm〜150mmの値が試みられており、大きな間
隙長さは高速度及び／又は比較的大きな被覆量に
対して適している。既に述べた如く、泡沫の特性
が結果に影響を及ぼす。１つの重要因子は発泡程
度、即ち発泡前におけるもとの液体体積に関する
発泡沫体積である。極めて低い被覆量を得るため
には発泡程度を大きくすることが一般的原則であ
る。前述の例の１つにおいてもとの体積の50倍の
発泡体積が用いられたことが述べられていたが、
例えば液体により紙又は織物を被覆する場合には
被覆量を５ｇ/m²以下としてもとの体積の少なく
とも20倍の発泡度が適当であるように思われる。
１ｇ/m²以下の範囲の極めて低い被覆量に対して
は50〜200倍の発泡度が好ましいと思われる。

上述の例は本発明に係る新規な方法の幾つかの
用途を例証することにのみ役立つている。

ボール紙及び普通紙を澱粉及びCMCで表面処
理して、例えばワツクスエマルジヨン、顔料溶液
等の被覆層を制御された量だけ簡単に被覆するこ
とも行なわれた。

又加湿度を所望の値に増大させるべく紙を簡単
な態様で加湿することも可能であつた。又潤滑剤
をローラ表面に被覆する実験も行なつた。しかし
ながら、多くの他の適用分野が本発明の範囲内で
可能である。

前記処理剤は液体内に拡散された固体粒子から
構成することが可能であり、この液体が次に発泡
される。他の処理剤として液体内に溶解させた処
理剤を挙げることが出来る。第３のグループは液
体又は液体混合物であり、これが発泡される。

移動ウエブの従来の処理方法にくらべて本発明
に係る方法は多くの利点を有している。例えば、
本発明の幾つかの実施例においては、購入価格が
安価で、監視し易い極めてコンパクトな装置が得
られている。故障の際には空気又は泡沫の供給は
混乱無く容易に遮断させることが出来る。かくて
本装置は製紙機械、スーパカレンダ機又は波形ボ
ール紙製造機に組込むのに特に適している。

使用される液体の量が極めて少量であるために
エネルギ及び乾燥装置の形態における乾燥コスト
については大幅な節約をなすことが可能である。

泡沫は極めて低い圧力のもとで供給され、高速
においても大きな流体力が発生しないので、ウエ
ブは被覆装置上にタイトに導入してやる必要は無
い。従つて薄手で非規品の紙でもウエブ破損の危
険性無く取扱うことが可等である。

又ウエブの移動方向における高いウエブ張力の
存在による不均質被覆をともなつた縞の発生の危
険性も回避出来る。被覆量は容易にかつ良好な再
現性を以つて広範囲に変化させることが可能であ
る。即ち、比較的に低い液体吸収を伴なう全面被
覆状態から極めて低い液体吸収を伴なうパツチ被
覆状態へと広範囲に被覆量を変化させることが可
能である。前記被覆量は圧力降下に影響を及ぼす
適当な部材を配することにより簡単に制御するこ
とが出来る。かくて、例えば被覆量の変動量はウ
エブ速度に関して作動するインパルス装置の制御
作用により適当な限界内に保持することが可能で
あり、単位面積当りの加湿量乃至質量計測メータ
を制御することにより被覆量を一定に保持するこ
とが出来る。

本発明の幾つかの異なる実施例を本発明の範囲
内で推考することが可能である。例えば、ワイパ
端部６はそれが摩耗した時に容易に取替え可能と
することが出来る。このワイパ端部は薄手のスト
リツプ、可撓性鋼ブレード又は生ゴムのストリツ
プから構成させることも出来る。

もしウエブの両面を被覆したい場合には２つの
装置を相対して配置せしめ、ウエブの移動方向に
おいて互いに変位させることにより、両面の被覆
を同時に行なうことが出来る。

既に述べた如く、本発明に係る方法及び装置は
紙又はボール紙、織物ウエブの表面又はローラの
表面を処理するのに適している。しかしながら、
本発明はこれらの適用分野にのみ限定されるもの
ではない。これ迄行なわれた実験結果によると本
発明は又例えば金属乃至プラスチツクオイルを処
理したり、鉄板、木材等の表面を処理するのにも
用いることが出来る。処理剤も又種々の異なる型
式のものとすることが出来る。これ迄に水及び他
の液体、発色溶液、減摩擦剤、サイズ溶液及び顔
料溶液により表面を処理する工程の説明を行なつ
てきた。しかしながら、本発明はこれらの処理剤
の使用にのみ限定されるものではなく、合成ポリ
マの如き処理剤、耐腐蝕性、ある種のバリア特
性、解放特性を付与させるためのワツクスの如き
処理剤等にももちろん適用可能であり、又塗料や
にかわを添付するのにも適用可能である。

前述せる如く、極めて少量の被覆層を用いる時
に、特に発泡の程度が比較的に高い場合にも又平
滑な被覆層を得ることが出来る。しかしながら、
極めて少量の被覆量において、かつあまり乾燥し
ていない発泡沫を以つて即ち低発泡度においてし
かも高いウエブ速度においても平滑な被覆層を得
られるという注目すべき事実が判明した。かくて
異なる種類の紙上においてかつ紙ウエブの速度が
100〜150ｍ／分を越えた状態においても約１〜２
ｇ/m²の被覆層を備えた平滑な被覆層を得ること
が可能であると判明した。例として例１において
前述したサイズ塗布済みの印刷紙に相当する印刷
紙の被覆実験を挙げると、この被覆実験において
800ｍ／分に到る速度においても平滑な被覆層が
得られた。発泡の程度は８〜10倍であり、各表面
上における被覆量は1.5〜２ｇ/m²であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置の第
１の実施例の概略的スケツチ断面図、第２図は本
発明方法を実施するための装置の第２の実施例の
断面図、第３図は本発明方法を実施するための装
置の第３の実施例の断面図、第４図は本発明方法
を実施するための装置の第４の実施例の断面図、
第５図は本発明方法を実施するための装置の第５
の実施例の断面図を示す。 ２，２４：コンテナ、３，２９：被覆間隙、
１，３０：処理すべき表面、３ａ：固定表面、
４：間隙の口、６：ストリツプ、５：支持部材、
１０：被覆チヤンバ、１１：取出口、８：通路、
１３：発泡沫製造コンテナ、１５：発泡沫製造装
置、１６：取入口、３９，４０：コレツト爪。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 移動する表面を処理剤で処理する方法におい
   て、 処理すべき表面に近接した被覆領域の発泡の形
   で処理剤をコンテナの通路に送出し、 減少した圧力の領域を設けかつ前記移動する表
   面と前記減少した圧力の領域の方へ延長されたコ
   ンテナの延長表面との間に発泡を移動させて前記
   表面に近接した被覆領域中の発泡沫を被覆領域の
   上流に設けられた圧力降下領域へ入る時に破裂さ
   せ、それにより前記処理剤を前記移動する表面に
   被覆し、 破裂された発泡沫から解放されたガスを被覆領
   域中の開口を通して排出させる、 ことを特徴とする方法。