JPS6350595A - Method for reducing shring quantity during drying of paper web - Google Patents

Method for reducing shring quantity during drying of paper web

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JPS6350595A
JPS6350595A JP20261187A JP20261187A JPS6350595A JP S6350595 A JPS6350595 A JP S6350595A JP 20261187 A JP20261187 A JP 20261187A JP 20261187 A JP20261187 A JP 20261187A JP S6350595 A JPS6350595 A JP S6350595A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
web
raw material
paper
thickness
surfactant
Prior art date
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Pending
Application number
JP20261187A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
レロイ・エイチ・バスカー
デニス・コーラン・クロニン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beloit Corp
Original Assignee
Beloit Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6350595A publication Critical patent/JPS6350595A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は故紙原料から形成される紙ウェブの乾燥中に於
けるZ方向の即ち厚さの収縮量を減少させる方法に関す
る。より特定的には、本発明は、プレスされたウェブの
乾燥に先立って故紙原料に添加される界面活性剤の使用
により紙ウェブが乾燥される間の収縮量を減少させる方
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for reducing the amount of Z-direction or thickness shrinkage during drying of a paper web formed from waste paper stock. More particularly, the present invention relates to a method of reducing the amount of shrinkage during drying of a paper web through the use of surfactants that are added to the wastepaper stock prior to drying of the pressed web.

多様な等級の紙及びボール紙の製造に於て、それらの等
級は特定された厚さの標準に合致することが必要である
。その上、それらの等級は一定の比重の標準にも合致し
なければならない。−例として、上等な紙にあっては、
複写機若しくは封筒或いはその類似品を作るための成形
機のような特定の厚さの紙のために設計された機械の中
を紙製品が順調に進行するよう狭い範囲の厚さの中に制
御されねばならない。
In the manufacture of various grades of paper and cardboard, it is necessary that those grades meet specified thickness standards. Moreover, those grades must also meet certain specific gravity standards. -For example, on high-quality paper,
Controlling a paper product within a narrow range of thickness so that it progresses smoothly through a machine designed for a particular thickness of paper, such as a copier or a forming machine for making envelopes or the like. must be done.

製品の希望通りの硬さを保つため、ボール紙と厚紙との
多様な原料が、かさばった、若しくは稠密な加工品に成
形される。例えば、ミルク用紙箱の側壁は、紙箱が過度
に膨むことなく紙箱の中に内容物を保持するに十分な硬
さを持たねばならない。硬さは厚さの3乗に近似して変
化するので紙製品の製造に於ては紙及びボール紙の各等
級の厚さと密度の制御は非常に重要である。
In order to maintain the desired hardness of the product, various materials such as cardboard and paperboard are formed into bulky or dense workpieces. For example, the side walls of a milk carton must be stiff enough to retain the contents within the carton without undue expansion of the carton. Since hardness varies approximately as the cube of thickness, control of the thickness and density of each grade of paper and cardboard is very important in the manufacture of paper products.

従来通りのプレスの配置により可能であったより以上の
水をプレス部で除去するため、近年ボール紙の製造に於
て延伸挾持プレスが商業的に使用されてきた。延伸挾持
プレスは、形成されたウェブからより多くの部分の水を
除去することにより特に乾燥部に於てエネルギの節約を
もたらしたのみでなく、生産性の向上をももたらした。
Stretch clamp presses have been used commercially in recent years in the manufacture of paperboard to remove more water in the press than was possible with conventional press arrangements. The stretch clamp press not only provided energy savings, especially in the drying section, by removing a greater portion of the water from the formed web, but also provided increased productivity.

延伸挾持プレス部で成し遂げられる付加的な水の除去は
、延伸挾持プレスの挾持部を通過する間のウェブの著し
い圧縮から生ずる。これは、厚さが薄くしかも密度が高
い紙若しくはボール紙を次々に生産する。そうした高い
密度は、繊維と繊維とのより多くの接着をもたらしより
強い紙を作る。
The additional water removal accomplished in the draw-nip press results from the significant compression of the web while passing through the nip sections of the draw-nip press. This produces successively thinner yet denser paper or cardboard. Such higher density results in more fiber-to-fiber adhesion and stronger paper.

−例として、もし0.089ca+のキャリパ即ち厚さ
のウェブが求められたとき、従来通りのプレスの後では
ボール紙の湿潤な厚さは0.14ca+でよいことが知
られた。とは云え、重要なことだが、乾燥される間にボ
ール紙は厚さ方向即ちZ方向に0.089cmの目標ま
で収縮する。そうした収縮はキャンベル力の結果として
生ずる。(キャンベル力は、水の表面張力による繊維間
の力である。)水は蒸発するので、表面張力が繊維を互
いに密に引き合わせ水素結合を生ずる。この力は、存在
する水が減少するに従いより強力になる。このように、
形成されたウェブをプレスする従来通りの方法に於ては
、ボール紙若しくは紙ウェブの厚さ即ちキャリパが、蒸
発性の乾燥工程の間に40%はども収縮することが希で
はないことが判る。加えて、そうしたZ方向の収縮は繊
維の圧壊によっても生ずる。
- As an example, if a web with a caliper or thickness of 0.089 ca+ is desired, it was found that after conventional pressing the wet thickness of the cardboard may be 0.14 ca+. Importantly, however, while drying, the cardboard shrinks to a target of 0.089 cm in the thickness or Z direction. Such contraction occurs as a result of Campbell forces. (Campbell force is the force between the fibers due to the surface tension of water.) As the water evaporates, the surface tension pulls the fibers closer together, creating hydrogen bonds. This force becomes stronger as less water is present. in this way,
In conventional methods of pressing formed webs, it has been found that it is not uncommon for the thickness or caliper of the cardboard or paper web to shrink by as much as 40% during the evaporative drying process. . In addition, such Z-direction contraction is also caused by fiber crushing.

しかしなから、延伸挾持プレス技術の使用により、結果
として生ずる紙又はボール紙の乾燥度は、プレス部の後
の乾燥度にして7〜14%改良される。これは、蒸発さ
せられるべき水の25〜50%の間の削減に相当する。
However, through the use of the stretch clamp press technique, the dryness of the resulting paper or cardboard is improved by 7-14% in terms of dryness after the press section. This corresponds to a reduction of between 25 and 50% of the water to be evaporated.

乾燥部を通る間に蒸発させられるべき水のかかる減少は
熱エネルギ節約の見地から非常に望ましいけれども、プ
レスされた後で延伸挾持プレスから抜は出すウェブが0
゜14cmから0.10cmへと更に固められていると
いう問題点が存在する。これらの数字から、延伸挾持プ
レスから抜は出すウェブはプレスされる間に15〜30
%も余分に減少させられたキャリパ即ち厚さを有するこ
とが明らかである。この、厚さの減少分の少な(も一部
分は乾燥工程を通過して運ばれるであろうし、ウェブが
乾燥部を通過するときにウェブの厚さが更に40%減少
させられることも希ではない。例えば、0,10CII
lの厚さのウェブが乾燥部に入ったならば、乾燥された
ウェブは結果的に0.06cI11の厚さを有すること
になるであろう。このように、プレスされた後希望通り
に高度に乾燥されて生産されたボール紙は、目標即ち希
望通りの厚さを下回る厚さを有することになる。高い密
度の結果として、引張強度のようなウェブの強度特性が
増強されるけれども、そうした増強された強度は実際に
は常に必要とされる訳でも要求される訳でもない。
Although such a reduction in the water that must be evaporated during passage through the drying section is highly desirable from a thermal energy conservation standpoint, it is important to note that the web being pulled out of the stretch clamp press after being pressed is zero.
There is a problem in that it is further hardened from 14 cm to 0.10 cm. From these numbers, it can be seen that the web pulled out of the stretch clamp press will have a 15 to 30
% also has an extra reduced caliper or thickness. A small portion of this thickness reduction will be carried through the drying process, and it is not uncommon for the web thickness to be reduced by an additional 40% as it passes through the drying section. For example, 0,10CII
If a web with a thickness of l enters the drying section, the dried web will result in a thickness of 0.06 cI11. Thus, the cardboard produced after being pressed and dried to the desired degree will have a thickness that is less than the target or desired thickness. Although the strength properties of the web, such as tensile strength, are enhanced as a result of the high density, such enhanced strength is not always needed or required in practice.

従って、プレス部での水の除去を希望通りに増強するこ
とを可能にしなからも乾燥されたウェブの厚さが希望の
値即ち目標値を下回るような結果をもたらすことのない
方法を見出すという課題が存在した。
Therefore, a method has been found which makes it possible to enhance the water removal in the press section as desired, but without resulting in the thickness of the dried web being below the desired or target value. There were challenges.

ある種の硬質材繊維即ち熱機械的バルブは、軟質材から
作られた原料より一層高度な厚さを達成すべく(原料又
は品物に)プレス工程の後で厚さの回復を提供するのは
事実であるけれども、紙又はボール紙の湿潤な厚さをも
減少させることなしにプレス部に於けるプレスにより一
層多くの水の除去を成し遂げる如何なる方法があるとも
思われない。明らかに、増強された乾燥は増強された圧
縮の直接的な結果である。
Certain hardwood fibers, or thermomechanical valves, provide thickness recovery after the pressing process to achieve higher thicknesses than stock made from softer materials. Although this is true, there does not appear to be any way to achieve more water removal by pressing in the press section without also reducing the wet thickness of the paper or cardboard. Obviously, the enhanced drying is a direct result of the enhanced compaction.

本発明は、プレス工程の間に生ずる圧縮を減少させよう
と企てるのではなく、むしろシートの蒸発性の乾燥の間
に生ずる収縮を減少させることにより前述の問題点を克
服しようと努める。乾燥の間に生ずる厚さの損失は増強
された湿潤なプレス工程に起因する損失よりも大きいの
で、乾燥部を通り抜けるウェブの厚さに作用することに
より厚 5さを回復する試みが最も効果的であろうとい
うことが発見された。本発明は、蒸発性乾燥の間に水素
結合を可能にするよう繊維を互いに十分密に引き合わせ
る表面張力即ちキャンベル力という厚さ損失の最大原因
を処理するための方法を与える。
The present invention does not seek to reduce the compaction that occurs during the pressing process, but rather seeks to overcome the aforementioned problems by reducing the shrinkage that occurs during the evaporative drying of the sheet. Since the thickness loss that occurs during drying is greater than the loss due to the enhanced wet pressing process, attempts to restore thickness by acting on the thickness of the web passing through the drying section are most effective. It was discovered that this would be the case. The present invention provides a method for addressing the largest source of thickness loss, surface tension or Campbell forces, which pull the fibers together tightly enough to allow hydrogen bonding during evaporative drying.

TAPPI第35巻第1号13〜15頁(1952年)
に発表されたJ、 A、 Van den  Akke
rによる論文は、表面張力を最小にされるような昇華に
よる紙の乾燥工程への効果について報告している。厚さ
若しくは比重の値は与えられていないけれども引張強度
は大幅に減少させられ不透明さは増大し水素結合の度合
は少なくなることを示している。
TAPPI Vol. 35, No. 1, pp. 13-15 (1952)
J, A, Van den Akke published in
The paper by R. R. reports on the effect of sublimation on the paper drying process such that surface tension is minimized. Although no thickness or specific gravity values are given, the results indicate that the tensile strength is significantly reduced, the opacity is increased, and the degree of hydrogen bonding is reduced.

TAPPI第38巻第7号412〜415頁(1955
年)に発表されているように、B roughton及
びw angは、水の代りに無極性液体の低い表面張力
の中で製造され乾燥された紙の強度が減少させられるこ
とを発見した。
TAPPI Vol. 38 No. 7 pp. 412-415 (1955
Broughton and Wang found that the strength of paper produced and dried in the low surface tension of non-polar liquids instead of water was reduced, as published in 2010.

TAPPIの1974年E nglnecring  
Conf’erencc P roceedings 
(シアトル・ワシントン州)の327頁〜332頁に発
表されているように、J 、 W 、 S wanso
nは繊維に対する界面活性剤の効果に関して報告してい
る。陰イオン界面活性剤は表面張力を減少させシート同
士の接着の減少についてはっきりした相関関係を有する
ことが見出された。陽イオン界面活性剤は、接着如何で
定ま−るシート特性に著しい減少を与えることが見出さ
れた。
TAPPI's 1974 Englnecring
Conf'erencc proceedings
(Seattle, WA), pp. 327-332, J., W., Swanso.
n reported on the effect of surfactants on fibers. It has been found that anionic surfactants reduce surface tension and have a clear correlation in reducing sheet-to-sheet adhesion. It has been found that cationic surfactants provide a significant reduction in sheet properties determined by adhesion.

本発明は、延伸挾持プレスを使用しなからも希望通りの
厚さと比重とを冑する製品を生出すようなボール紙又は
紙の製造方法を与えることにより、ボール紙及び紙の製
造に関する従来技術の方法の前述した不完全さを克服し
ようと努める。 本発明の他の目的は、故紙原料から形
成される紙ウェブの乾燥される間の収縮量を減少させる
方法を与えることである。この方法は、故紙原料への界
面活性剤の添加を含む。
The present invention overcomes the prior art in the manufacture of cardboard and paper by providing a method of manufacturing cardboard or paper that produces products of desired thickness and specific gravity without the use of stretch clamp presses. attempts to overcome the aforementioned imperfections of the method. Another object of the present invention is to provide a method for reducing the amount of shrinkage during drying of a paper web formed from wastepaper stock. This method involves the addition of a surfactant to the waste paper stock.

本発明の他の目的は、形成されプレスされたウェブの中
での表面張力と隣接する繊維間の接着との双方を減少さ
せるため故紙原料に陽イオン界面活性剤を添加すること
により、紙ウェブの乾燥されている間の収縮量を減少さ
せる方法を与えることである。
Another object of the present invention is to improve the quality of paper webs by adding cationic surfactants to the waste paper stock to reduce both surface tension and adhesion between adjacent fibers in the formed and pressed web. The object of the present invention is to provide a method for reducing the amount of shrinkage during drying.

本発明は主として延伸挾持プレスから抜は出てくるウェ
ブのZ方向への収縮量の減少へと向けられているけれど
も、本発明はその上に従来通りの高負荷プレスにより生
産されるウェブのそうした収縮量の減少をも意図してい
る。
Although the present invention is primarily directed to reducing the amount of shrinkage in the Z direction of webs exiting a stretch clamp press, the present invention further reduces such shrinkage of webs produced by conventional high-load presses. It is also intended to reduce the amount of shrinkage.

その上、本発明は界面活性剤の特に原料への添加に関し
て以下に述べられるけれども、本発明は界面活性剤のそ
うした適用に限定されるものではない。本発明は、添付
されている特許請求の範囲により定義される如く、形成
されるウェブの上にその乾燥に先立って噴霧又はその類
似の方法により界面活性剤を添加することをも含む。界
面活性剤は、或いはまた、湿潤な端末に於て即ちプレス
部に於て導入されてもよい。その上、界面活性剤は乾燥
部に於てすら導入されてもよい。多層紙の生産に於ては
、界面活性剤は単一の、若しくはより多くの層の上に導
入されてよい。
Moreover, although the invention is described below with particular reference to the addition of surfactants to feedstocks, the invention is not limited to such applications of surfactants. The present invention, as defined by the appended claims, also includes the addition of surfactants by spraying or similar methods onto the formed web prior to its drying. The surfactant may alternatively be introduced at the wet end, ie at the press section. Moreover, surfactants may even be introduced in the drying section. In the production of multilayer papers, surfactants may be incorporated on a single layer or on more than one layer.

本発明の他の目的と利益とは、詳細な説明と添付された
特許請求の範囲とを考察することにより当業者には容易
に明らかとなるであろう。
Other objects and benefits of the invention will be readily apparent to those skilled in the art from consideration of the detailed description and appended claims.

本発明は、故紙原料から形成される紙ウェブの乾燥中の
収縮量を減少させる方法に関する。この方法は、原料か
らの紙ウェブへの形成に先立つ故紙原料への界面活性剤
の添加の工程を含む。界面活性剤と原料とが本質的に混
合されるようにして界面活性剤は原料に遍く分散させら
れる。界面活性剤と原料との混合物は紙形成部のヘッド
ボックスへ供給され、原料と界面活性剤との混合物はヘ
ッドボックスから形成部の形成ワイヤの上へ噴出される
。形成ワイヤの上で紙ウェブが形成されるようにして水
の第一部分が原料から排出される。
The present invention relates to a method for reducing the amount of shrinkage during drying of a paper web formed from wastepaper stock. The method includes the step of adding a surfactant to the wastepaper stock prior to its formation into a paper web from the stock. The surfactant is dispersed throughout the raw material such that the surfactant and the raw material are essentially mixed. The mixture of surfactant and feedstock is fed to a headbox of the paper forming section, and the mixture of feedstock and surfactant is jetted from the headbox onto the forming wire of the forming section. A first portion of water is drained from the stock so that a paper web is formed on the forming wire.

形成されたウェブは形成部から延伸挾持プレスへと導か
れ、ウェブかろ水の第二部分が除去されるようにして形
成されたウェブは延伸挾持プレスを通過させられる。プ
レスされたウェブの乾燥中の収縮量が減少させられるよ
うプレスされたウェブの中の隣接する繊維間の接着を界
面活性剤が妨げるようにして、形成されプレスされたウ
ェブから水の第三部分を除去するため、プレスされたウ
ェブは延伸挾持プレスから乾燥部へと誘導される。
The formed web is directed from the forming section to a stretcher press, and the formed web is passed through the stretcher press such that a second portion of the drainage water is removed from the web. A third portion of water is removed from the formed and pressed web such that the surfactant prevents adhesion between adjacent fibers in the pressed web so that the amount of shrinkage during drying of the pressed web is reduced. The pressed web is directed from the stretch-nip press to a drying section to remove the .

本発明の一層特定的な実施例に於ては、界面活性剤は、
形成されプレスされたウェブの内部で表面張力と隣接す
る繊維間の接着との双方を減少させるに効果的な陽イオ
ン界面活性剤である。
In a more specific embodiment of the invention, the surfactant is
It is a cationic surfactant that is effective in reducing both surface tension and adhesion between adjacent fibers within the formed and pressed web.

本発明は故紙原料に添加される界面活性剤の使用を特に
指示しているけれども、乾燥工程の間の隣接する繊維間
の接着を妨げるための他の化学薬品が原料に添加される
ことが可能であり、そうした化学薬品の使用が添付され
た特許請求の範囲により定義される本発明の精神と範噂
とから逸脱するものでないことが当業者には明らかであ
ろう。
Although the present invention specifically directs the use of surfactants added to the wastepaper stock, other chemicals can be added to the stock to prevent adhesion between adjacent fibers during the drying process. It will be apparent to those skilled in the art that the use of such chemicals does not depart from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

加えて、本発明は主として延伸挾持プレスにより生産さ
れるウェブの収縮量を減少させる道を指示しているけれ
ども、本発明は従来通りの高負荷プレスにより生産され
るウェブへのそのような界面活性剤の適用をも含むもの
である。
In addition, although the present invention primarily directs the way to reducing the amount of shrinkage in webs produced by stretch clamp presses, the present invention does not require the addition of such surfactants to webs produced by conventional high-load presses. It also includes the application of agents.

その上、本発明は湿潤な末端即ちプレス部に於ける、若
しくは乾燥部に於けるウェブへの界面活性剤の添加すら
も含んでおり、またその上に、多層紙を生産する場合に
於ては単一の若しくはより多(の層へのそうした界面活
性剤の添加をも含む。
Additionally, the present invention includes the addition of surfactants to the web at the wet end or press section or even in the dry section, and additionally, when producing multilayer papers. also includes the addition of such surfactants to a single or multiple layers.

界面活性剤は一般に製紙工業に多様な用途で使用されて
いるけれども、本出願人は、延伸挾持プレスを使用する
場合に厚さが減少させられると云う問題点を克服するた
めに故紙原料に界面活性剤を使用した如何なる先例をも
知らない。本出願人は、触感の一層柔かい製品を生産す
るために接着を妨げるべくティッシュペーパの製造者に
より界面活性剤が使用されてきたことを承知している。
Although surfactants are commonly used in the paper industry for a variety of applications, Applicant has developed an interfacial agent in the waste paper stock to overcome the problem of reduced thickness when using a stretch clamp press. I am not aware of any precedent using activators. Applicants are aware that surfactants have been used by tissue paper manufacturers to prevent adhesion in order to produce products that are softer to the touch.

ふわふわしたバルブは接着を妨げる薬剤を使用して作ら
れ、そうしたバルブはその後水中に於て、若しくは使い
捨ておしめのような気中加工品のために空気中に於て一
層容易に再分散する。
Fluffy bulbs are made using agents that prevent adhesion, and such bulbs are then more easily redispersed in water or in air for airborne products such as disposable diapers.

しかしなから、本発明は乾燥部から抜は出てくる紙若し
くはボール紙の最終的な厚さを制御する方法に向けられ
ている。研究室の実験は、図面の第2図に図示されてい
るその実験結果により示されているように、故紙原料中
への界面活性剤の使用により最終的な厚さが効果的に制
御され得ることを示している。第2図から読取ることの
できるこれらの結果は、結果として得られる乾燥したウ
ェブの厚さは原料即ち繊維の水性スラリに添加される界
面活性剤の濃度を制御することにより制御され得ること
を示している。
However, the present invention is directed to a method of controlling the final thickness of the paper or cardboard emerging from the drying section. Laboratory experiments have shown that the final thickness can be effectively controlled by the use of surfactants in the wastepaper stock, as shown by the experimental results illustrated in Figure 2 of the drawings. It is shown that. These results, which can be read from Figure 2, indicate that the thickness of the resulting dry web can be controlled by controlling the concentration of surfactant added to the aqueous slurry of raw materials, i.e. fibers. ing.

第3図に示されているように、界面活性剤又は他の非接
着性薬剤の使用は、目標値に合致させるため乾燥中に生
ずる収縮量を減少させることができる。第3図から、プ
レスに先立って原料に界面活性剤を添加することにより
、乾燥部から抜は出すウェブの厚さは界面活性剤が使用
されない時よりも大きくなることが明らかである。
As shown in FIG. 3, the use of surfactants or other non-adhesive agents can reduce the amount of shrinkage that occurs during drying to meet targets. It is clear from FIG. 3 that by adding a surfactant to the raw material prior to pressing, the thickness of the web that comes out of the drying section is greater than when no surfactant is used.

前述の方法により、界面活性剤が特に陽イオン界面活性
剤であるとき、界面活性剤のそうした制御された添加は
、延伸挾持プレスを通過する間に除去される水の量を大
幅に増大する一方、同時に、最終的なシート即ちボール
紙の厚さを特徴とする特性に合致するよう制御する。従
って、本発明による方法は、乾燥部に於て使用される蒸
気の量の大幅な節約を可能にし、低濃度でバルブ・スラ
リに添加されるそうした界面活性剤のコストを相殺する
より以上に生産性の向上をもたらす。
By the aforementioned method, such a controlled addition of surfactant, especially when the surfactant is a cationic surfactant, significantly increases the amount of water removed during passage through the stretch clamp press, while At the same time, the thickness of the final sheet or cardboard is controlled to meet the characteristic properties. Therefore, the process according to the invention allows for significant savings in the amount of steam used in the drying section, producing more than offsetting the cost of such surfactants added to the valve slurry at low concentrations. It brings about improvement in sex.

−層詳しく図面を参照するならば、第1図は、プレスさ
れている間及び乾燥されている間のボール紙の厚さの変
化を比較の方法により示す。−層明確には、十分の一イ
ンチ(0,0254a+m)刻みの厚さが、縦軸10に
より示されている。従来通りのプレス部を使用すること
により結果として得られるプレスされたウェブの厚さが
12により示されている。その上、延伸挾持プレスから
抜は出してくるウェブの厚さは14により示されている
。この比較は、大幅に減少させられた水の含有量と増大
された比重とをプレスされたウェブにもたらす延伸挾持
プレスを使用することにより、無視できない厚さの減少
を結果としてもたらすことを示している。数字16は、
ウェブが乾燥部を通過した後の目標即ち要望されるウェ
ブの厚さを示している。従来通りのプレスから乾燥部を
通過した後のウェブの収縮に起因するこの厚さの減少は
、はぼ40%の減少量に及ぶことを表わしている。
- Layers Referring in detail to the drawings, FIG. 1 shows in a comparative manner the variation in the thickness of the cardboard during pressing and during drying. - Layers Specifically, the thickness in tenth inch (0,0254a+m) increments is indicated by the vertical axis 10. The resulting pressed web thickness using a conventional press is indicated by 12. Moreover, the thickness of the web emerging from the stretch-nip press is designated by 14. This comparison shows that by using a stretch clamp press that provides a significantly reduced water content and increased specific gravity to the pressed web, a non-negligible thickness reduction results. There is. The number 16 is
The target or desired web thickness is shown after the web has passed through the drying section. This reduction in thickness due to shrinkage of the web after passing through the drying section from a conventional press represents an amount of reduction of approximately 40%.

もしも、延伸挾持プレスが使用され、本発明による界面
活性剤の使用なくして従来通りの乾燥がなされたならば
、その結果として得られる乾燥されたウェブは、見られ
る通り、希望される厚さの目標より小さい18により示
される厚さを有することになるであろう。しかしなから
、従来通りのプレスを使用した時には、ウェブは12に
より示される厚さから20に示されている希望通りの厚
さへと収縮する。
If a stretch clamp press is used and drying is performed conventionally without the use of a surfactant according to the present invention, the resulting dried web will, as can be seen, be of the desired thickness. It will have a thickness indicated by 18 that is less than the target. However, when using a conventional press, the web shrinks from the thickness indicated by 12 to the desired thickness indicated at 20.

第2図は、原料即ちスラリの中に様々な濃度レベルを以
て異なる界面活性剤を使用した場合の効果を示すグラフ
である。縦軸は乾燥部から抜は出てくるウェブの厚さ即
ちキャリパの増加の百分比を示し、一方、横軸はヘッド
ボックスへの供給に先立って添加された界面活性剤の単
位量の原料についての百分比を示している。グラフ22
は、アークアト(Arquad ) 2HT−75の使
用により生ずる厚さの増加を示し、一方グラフ24は、
C−61のエアロゾルの使用による、殊に低濃度の界面
活性剤の使用に付随する増加を示している。
FIG. 2 is a graph showing the effect of using different surfactants at various concentration levels in the feedstock or slurry. The vertical axis shows the percentage increase in web thickness or caliper as it exits the drying section, while the horizontal axis shows the percentage increase in caliper per unit amount of surfactant added prior to feeding into the headbox. Shows percentage. Graph 22
shows the increase in thickness resulting from the use of Arquad 2HT-75, while graph 24
The use of aerosols of C-61 shows an increase associated with the use of particularly low concentrations of surfactants.

グラフ22と24の双方は、板紙のパルプを使用する場
合に適用され得る。アークアト(A rquad )は
登録商標であり、アークアト(Arquad ) 2 
HT−75は、A rmour &  CoIlpan
yの子会社であるA rmak  Corporatl
onにより供給された。
Both graphs 22 and 24 can be applied when using paperboard pulp. Arquad is a registered trademark and Arquad 2
HT-75 is Armour & CoIlpan
Armak Corporation, a subsidiary of Y.
Powered by on.

同様に、グラフ26とグラフ28はそれぞれ、様々な濃
度の界面活性剤を使用して漂白された軟材クラフト紙(
B、S、W、に、)からボール紙又は紙ウェブを生産す
る場合の対応する厚さの増加を示している。
Similarly, graphs 26 and 28 respectively show softwood kraft paper bleached using various concentrations of surfactants (
Figure 2 shows the corresponding thickness increase when producing cardboard or paper webs from B, S, W, ).

第3図は、紙又はボール紙のプレスされた後若しくは乾
燥された後の厚さが縦軸に表わされている比較図である
。30は従来通りの方法でプレスされた後の厚さを示し
、32は共に従来通りのプレスと乾燥とを利用した場合
の乾燥された後の厚さを示す。
FIG. 3 is a comparative diagram in which the thickness of the paper or cardboard after being pressed or dried is represented on the vertical axis. Reference numeral 30 indicates the thickness after pressing in the conventional manner, and 32 indicates the thickness after drying when both the conventional pressing and drying are used.

34は、延伸挾持プレスを利用することにより得られる
強化プレス技術を使用してプレスされた後の厚さを示し
ており、36は、その後更に従来通りの乾燥システムに
より乾燥された後の厚さを示している。36は、水平ダ
ッシュ・ライン38により示されている目標厚さより相
当に少ないウェブの厚さを示している。
34 indicates the thickness after being pressed using a reinforced press technique obtained by utilizing a stretch clamp press, and 36 indicates the thickness after being further dried using a conventional drying system. It shows. 36 indicates a web thickness that is significantly less than the target thickness indicated by horizontal dash line 38.

40は延伸挾持プレスから抜は出してくるウェブの厚さ
を示しており、点線で示されている42は本発明による
原料への界面活性剤の添加により結果的に得られる厚さ
を示している。
40 designates the thickness of the web as it comes out of the drawing clamp press, and 42, indicated by a dotted line, designates the thickness resulting from the addition of surfactant to the raw material according to the invention. There is.

界面活性剤を添加されたそのようなウェブが従来通りの
乾燥システムを通過させられるとき、ウェブの厚さは、
乾燥システムを通過している間に、乾燥後の厚さ44と
して示されている目標厚さ38まで減少させられる。
When such a surfactant-loaded web is passed through a conventional drying system, the thickness of the web is
While passing through the drying system, it is reduced to the target thickness 38, shown as the dried thickness 44.

本発明によれば、故紙原料から形成される紙ウェブの乾
燥中の収縮量を減少させる方法が与えられる。この方法
は、原料が紙又はボール紙に形成されるに先立ち故紙原
料に界面活性剤、好ましくは陽イオン界面活性剤の添加
の工程を含む。第2図に示されているように、界面活性
剤はほんの僅かな量だけ原料に添加されるのが好ましい
。原料は、第2図に示されているように板紙若しくは漂
白された軟材クラフト紙であってよい。しかしなから、
本発明は界面活性剤を如何なる種類の原料に添加して使
用する場合にでも同様に適用可能であり、その上、界面
活性剤は実際上陰イオン界面活性剤であってもよく、そ
の他の如何なる形式の表面活性薬剤であってもよい。原
料が紙形成部のヘッドボックスへ供給されるに先立ち、
界面活性剤が原料と本質的に混合されるよう界面活性剤
は原料にあまねく分散させられる。界面活性剤と原料と
がヘッドボックスへ供給され、その原料が形成部の形成
ワイヤの上へと噴出させられる。紙又はボール紙のウェ
ブが形成されるよう水は形成ワイヤ若しくは形成ローラ
から排出される。この形成部に於て水の第一部分が原料
から排出され、その後ウェブは、形成されたウェブから
水の第二部分を除去する延伸挾持プレスを通過させられ
る。
According to the present invention, a method is provided for reducing the amount of shrinkage during drying of a paper web formed from waste paper stock. The method includes the step of adding a surfactant, preferably a cationic surfactant, to the wastepaper stock before the stock is formed into paper or cardboard. As shown in Figure 2, the surfactant is preferably added to the feedstock in only a small amount. The raw material may be paperboard or bleached softwood kraft paper as shown in FIG. However, because
The present invention is equally applicable to the use of surfactants added to any type of raw material; moreover, the surfactant may be an anionic surfactant in nature; It may also be a type of surface active agent. Before the raw material is fed into the headbox of the paper forming section,
The surfactant is dispersed throughout the feedstock so that the surfactant is essentially mixed with the feedstock. A surfactant and feedstock are supplied to the headbox and the feedstock is ejected onto the forming wire in the forming section. Water is discharged from the forming wire or forming roller so that a web of paper or cardboard is formed. At this forming station, a first portion of the water is drained from the feedstock, and the web is then passed through a stretch clamp press that removes a second portion of the water from the formed web.

ウェブから押し出されるこの水の第二部分は、従来通り
のプレス部に於て除去される水の量よりも多い。従って
、この結果得られるウェブの厚さ即ちキャリパは、従来
通りのプレスから抜は出てくるウェブのキャリパよりも
小さい。その上、抜は出てくるこのウェブの密度は、従
来通りのプレスによりもたらされるウェブの密度より相
対的に大きい。その後、プレスされたウェブは従来通り
の乾燥システムへと導かれる。しかしなから、延伸挾持
プレスに於て一層多くの水が除去されているお陰で、そ
うした従来通りの乾燥システムは少ない乾燥ドラムしか
必要としないか若しくは、もし同じ数だけの乾燥ドラム
が使用されるならば乾燥部に必要とされる熱エネルギが
少なくて済むであろう。もし界面活性剤が使用されない
ならば目標とする厚さより少ない厚さをウェブにもたら
すであろう水素結合を妨げるに界面活性剤が役立つので
、原料中への界面活性剤の添加によりウェブ内部での隣
接する繊維同士の接着が妨げられる。
This second portion of water forced out of the web is greater than the amount of water removed in a conventional press. Therefore, the resulting web thickness or caliper is less than the caliper of the web emerging from a conventional press. Moreover, the density of this web emerging from the punch is relatively greater than the density of the web produced by conventional pressing. The pressed web is then directed to a conventional drying system. However, because more water is removed in the stretch clamp press, such conventional drying systems require fewer drying drums, or if the same number of drying drums are used. Then less thermal energy would be required in the drying section. The addition of surfactants into the feedstock improves the internal strength of the web because the surfactants help prevent hydrogen bonding that would result in the web having a thickness less than the target thickness if the surfactants were not used. Adhesion between adjacent fibers is prevented.

更に本発明によれば、湿潤な末端即ちプレス部に於ける
、若しくは乾燥部に於ける界面活性剤の導入によってす
らZ方向のそうした収縮は減少させられ得る。その上多
層紙が生産される場合には、そうした界面活性剤は単一
の、又はより多くの層へ添加されることができる。
Furthermore, according to the invention, such shrinkage in the Z direction can be reduced by the introduction of surfactants in the wet end or press section or even in the dry section. Moreover, when multilayer papers are produced, such surfactants can be added to a single layer or to more than one layer.

本発明は、希望通りの厚さと密度とを有するプレスされ
乾燥されたウェブを結果として与えるのミテナく、その
上に、バルブ・スラリに低濃度の界面活性剤を添加する
経費を相殺する以上に乾燥用蒸気を供給する経費の大幅
な節約を与える。
The present invention has the advantage of resulting in a pressed and dried web having the desired thickness and density, while more than offsetting the expense of adding low concentrations of surfactant to the valve slurry. Provides significant savings in the cost of supplying drying steam.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、従来通りのプレス部でプレスされたシートと
延伸挾持プレスでプレスされたシートとに関して、プレ
スされた後と乾燥された後の厚紙の厚さの代表的な値を
示す比較図である。 第2図は、幾つかの表面活性薬剤のシートの厚さに関す
る効果を示すグラフである。 第3図は、従来通りのプレス及び延伸挾持プレスを使用
した場合に結果として得られる厚さを示しており、更に
、本発明の方法を適用することにより厚さに関してもた
らされる効果を示している比較図である。 10・・・縦軸、12・・・従来通りのプレスによりプ
レスされたウェブの厚さ、14・・・延伸挾持プレス(
ENP、強化プレス)によりプレスされたウェブの厚さ
、16・・・乾燥後のウェブの厚さの目標値。 18・・・延伸挾持プレス(ENP、強化プレス)によ
りプレスされ従来通りに乾燥されたウェブの厚さ、20
・・・従来通りのプレスによりプレスされ乾燥されたウ
ェブの厚さ、22・・・板紙の故紙を原料とした場合の
アークアト2HT−75の使用による厚さの増加、24
・・・板紙の故紙を原料とした場合のC−61のエアロ
ゾルの使用による厚さの増加、26・・・漂白された軟
材クラフト紙(B、S。 W、に、 )を原料とした場合のアークアト2HT−7
5の使用による厚さの増加、28・・・漂白された軟材
クラフト紙(B、S、W、に、)を原料とした場合のC
−61のエアロゾルの使用による厚さの増加、30・・
・従来通りの方法でプレスされた後のウェブの厚さ、3
2・・・共に従来通りのプレスと乾燥とを経た後のウェ
ブの厚さ、34.40・・・ENP使用による強化プレ
スの後のウェブの厚さ。 36・・・強化プレスされ更に乾燥された後のウェブの
厚さ、38・・・厚さの目標値、42・・・界面活性剤
を添加された原料が強化プレスされた後のウェブの厚さ
、44・・・界面活性剤を添加された原料が強化プレス
され更に乾燥された後のウェブの厚さ特許出願人  ベ
ロイト・コーポレイション代  理  人   弁  
理  士   明  石  昌  毅FIG、1 FIG、3
FIG. 1 is a comparison diagram showing typical values of the thickness of cardboard after pressing and drying for sheets pressed in a conventional press section and sheets pressed in a stretch clamp press. It is. FIG. 2 is a graph showing the effect of several surface-active agents on sheet thickness. FIG. 3 shows the resulting thickness when using a conventional press and a stretch clamp press, and also shows the effect achieved in terms of thickness by applying the method of the invention. It is a comparison diagram. 10... Vertical axis, 12... Thickness of web pressed by conventional press, 14... Stretching clamp press (
Thickness of the web pressed by ENP (enhanced press), 16...Target value of the thickness of the web after drying. 18...Thickness of the web pressed by an stretch-nip press (ENP, reinforced press) and dried in the conventional manner, 20
... Thickness of the web pressed and dried by a conventional press, 22 ... Thickness increase due to use of Arkato 2HT-75 when waste paperboard is used as raw material, 24
...Increase in thickness by using C-61 aerosol when waste paperboard is used as raw material, 26...Bleached softwood kraft paper (B, S. W, Ni, ) as raw material Case Arkato 2HT-7
Increase in thickness due to the use of 5, 28... C when bleached softwood kraft paper (B, S, W, etc.) is used as raw material
- Increase in thickness due to the use of 61 aerosols, 30...
・Thickness of the web after being pressed in the conventional manner, 3
2... Thickness of the web after conventional pressing and drying, 34.40... Thickness of the web after strengthening press using ENP. 36...Thickness of the web after being strengthened and further dried, 38...Target value of thickness, 42...Thickness of the web after the raw material to which a surfactant has been added is strengthened and pressed. 44...Thickness of the web after the raw material to which a surfactant has been added is pressed for strength and further dried Patent applicant Beloit Corporation Agent Ben
Physician Masaru Akashi FIG, 1 FIG, 3

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)故紙原料から形成される紙ウェブの乾燥される間
の収縮量を減少させる方法にして、前記原料を前記紙ウ
ェブに形成するに先立つ前記故紙原料への界面活性剤の
添加と、前記界面活性剤が本質的に前記原料と混合され
るようにした前記原料全体に亙っての前記界面活性剤の
分散と、紙形成部のヘッドボックスへの前記原料に混合
された前記界面活性剤の供給と、前記ヘッドボックスか
ら前記形成部の形成ワイヤ上への前記原料と前記界面活
性剤との混合物の噴出と、前記形成ワイヤ上で前記紙ウ
ェブが形成されるようにした前記原料からの水の第一部
分の排出と、前記形成部から延伸挾持プレスへの前記ウ
ェブの案内と、形成された前記ウェブから水の第二部分
が除去されるようにした前記延伸挾持プレスを抜けての
前記ウェブの通過と、プレスされた前記ウェブが乾燥さ
れる間の収縮量が減少され希望通りの厚さの乾燥された
ウェブが得られるようプレスされた前記ウェブ内部での
隣接する繊維同士の接着を前記界面活性剤が妨げるよう
にした形成され且プレスされた前記ウェブから水の第三
部分を除去するための前記延伸挾持プレスから乾燥部へ
のプレスされた前記ウェブの誘導とを含むことを特徴と
する、紙ウェブの乾燥中の収縮量を減少させる方法。
(1) A method for reducing the amount of shrinkage during drying of a paper web formed from a wastepaper raw material, comprising: adding a surfactant to the wastepaper raw material prior to forming the raw material into the paper web; Dispersion of the surfactant throughout the feedstock such that the surfactant is essentially mixed with the feedstock and the surfactant mixed with the feedstock into the headbox of the paper forming section. ejecting a mixture of the raw material and the surfactant from the head box onto the forming wire of the forming section; and discharging the raw material from the raw material such that the paper web is formed on the forming wire. evacuation of a first portion of water, guiding the web from the forming section to a stretch clamp press, and passing through the stretch clamp press such that a second portion of water is removed from the formed web. The amount of shrinkage during the passage of the web and drying of the pressed web is reduced and adhesion of adjacent fibers within the pressed web is achieved to reduce the amount of shrinkage and to obtain a dried web of the desired thickness. and directing the pressed web from the stretch clamp press to a drying section for removing a third portion of water from the formed and pressed web that the surfactant prevents. A method for reducing the amount of shrinkage during drying of a paper web.
(2)故紙原料から形成される紙ウェブの乾燥される間
の収縮量を減少させる方法にして、紙形成部のヘッドボ
ックスへの前記原料の供給と、前記ヘッドボックスから
前記形成部の形成ワイヤ上への前記原料の噴出と、前記
形成ワイヤ上で前記紙ウェブが形成されるようにした前
記原料からの水の第一部分の排出と、前記形成部から高
負荷プレスへの前記ウェブの案内と、前記ウェブから水
の第二部分が除去されるようにした前記プレスを抜けて
の前記ウェブの通過と、前記プレスから乾燥器部への形
成され且プレスされた前記ウェブから水の第三部分を除
去するためのプレスされた前記ウェブの誘導と、プレス
された前記ウェブが乾燥される間のZ方向の収縮量が減
少させられ希望通りの厚さの乾燥されたウェブが得られ
るよう形成され且プレスされた前記ウェブ内部での隣接
する繊維同士の接着と表面張力との双方を減少させるに
効果的な陽イオン界面活性剤がプレスされた前記ウェブ
内部での隣接する繊維同士の接着を妨げるようにした前
述の各工程の任意の工程での前記原料への陽イオン界面
活性剤の添加とを含むことを特徴とする、紙ウェブの乾
燥中の収縮量を減少させる方法。
(2) A method for reducing the amount of shrinkage during drying of a paper web formed from a waste paper raw material, which includes supplying the raw material to a head box of a paper forming section and forming wires from the head box to the forming section. ejecting said raw material upwards and draining a first portion of water from said raw material such that said paper web is formed on said forming wire; and guiding said web from said forming station to a high-load press. , passing the web through the press such that a second portion of water is removed from the web, and a third portion of water from the formed and pressed web from the press to a dryer section. guiding of the pressed web to remove the and the cationic surfactant, which is effective in reducing both adhesion and surface tension between adjacent fibers within the pressed web, prevents adhesion between adjacent fibers within the pressed web. and adding a cationic surfactant to the raw material at any of the aforementioned steps as described above.
JP20261187A 1986-08-12 1987-08-12 Method for reducing shring quantity during drying of paper web Pending JPS6350595A (en)

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JP20261187A Pending JPS6350595A (en) 1986-08-12 1987-08-12 Method for reducing shring quantity during drying of paper web

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