JPS6356360B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ Ａ 平滑な金属の仕上用ドラムと、紙ウエブ
に対する圧力少なくとも13780KN／M²（2000p.
s.i.）を有するニツプを形成するように
700KN／Ｍ（4000ポンド／線インチ）までの力
でドラムに対して押し付けられた弾性バツキン
グロールとからなる仕上装置を用意し； Ｂ 繊維中の含水率が繊維の絶乾質量に対して３
％〜７％である製紙用繊維のウエブを、0.3ミ
リ秒〜12ミリ秒のニツプ中ウエブ滞留を生じる
速度でニツプ中を前進させ；そして Ｃ 工程Ｂと同時に、ドラムを、下記式によつて
求められた値から20℃下の温度より低くない値
の表面温度に加熱する； Ts＝〔Ti×．357t^-.479−234.2e^-.131m〕／〔．
357t^-.479−１〕 〔但し、 Ts＝加熱ドラムの表面温度（℃） Ti＝ニツプ進入直前のウエブの初期温度
（℃）； ｔ＝ニツプ中のウエブの滞留時間（ミリ秒）； ｅ＝自然対数の底；および ｍ＝ウエブ中の繊維の含水率（絶乾繊維質量に
対する重量％）〕 工程からなる、紙ウエブの表面に光沢および平滑
性を与える方法。 ２ 工程Ｂにおけるウエブの含水率が絶乾繊維質
量に対して６％未満である、請求の範囲第１項の
方法。 ３ 工程Ｂにおけるウエブの含水率が絶乾繊維質
量に対して５％未満である、請求の範囲第１項の
方法。 ４ ウエブの含水率がウエブ全体にわたつて実質
的に均一である、請求の範囲第１項の方法。 ５ 仕上装置は平滑な金属の仕上用ロールと弾性
バツキングロールによつて形成された第二ニツプ
を有し、ウエブは第一ニツプ通過前または後の４
秒以内に第二ニツプ中を、両ニツプ中でウエブの
同じ面がドラムに対面するように、前進する、請
求の範囲第１項の方法。 ６ 仕上装置は第二の平滑な金属の仕上用ドラム
と弾性バツキングロールによつて形成された追加
ニツプを有し、ウエブはそのニツプ中を、そのド
ラムに対面するウエブの面が第一ニツプ中で第一
ドラムに対面する面とは反対側の面になるよう
に、前進し、そして追加ニツプにおけるドラムの
表面温度は第一ドラムと第二ドラム間の含水率の
減少を補償しながら第一ニツプと同じように求め
られる、請求の範囲第１項の方法。 ７ ウエブは仕上工程と連続したライン操作でコ
ーテツドされる、請求の範囲第１項の方法。 ８ ウエブは仕上工程と連続して稼働する抄紙機
で形成される、請求の範囲第１項の方法。 ９ ウエブはコーテイング工程および仕上工程と
連続して稼働する抄紙機で形成される、請求の範
囲第７項の方法。 １０ 製紙用繊維の少なくとも80％が化学パルプ
によつて付与される、請求の範囲第１項の方法。 １１ 製紙用繊維の少なくとも50％が砕木パルプ
によつて付与される、請求の範囲第１項の方法。 １２ 抄紙用繊維の50％〜80％が化学パルプによ
つて付与され、そして製紙用繊維の20％〜50％が
砕木パルプによつて付与される、請求の範囲第１
項の方法。 １３ 工程Ｂの前にウエブは紙コーテイング顔料
とバインダーからなるコーテイング組成物で少な
くとも片面を少なくとも4.5ｇ／m²（３ポンド／
3300平方フイートの連）の量でコーテイングさ
れ、そしてコーテイツド組成物を有するこの少な
くとも片面はニツプ通過時にドラムに対面する、
請求の範囲第１１項の方法。 １４ 工程Ｂの前にウエブは少なくとも片面を紙
コーテイング顔料とバインダーからなるコーテイ
ング組成物で少なくとも7.5ｇ／m²（５ポンド／
3300平方フイートの連）の量でコーテイングさ
れ、そしてコーテツド組成物を有するこの少なく
とも片面はニツプ通過時にドラムに対面する、請
求の範囲第１０項の方法。 １５ ウエブの一方の面に適用される工程はもう
一方の面に付与された工程によつて与えられた光
沢度および平滑度に有意に影響しない、請求の範
囲第６項の方法。 １６ 製造されたウエブはコーテイング組成物を
有する少なくとも片面が75゜光沢度少なくとも50
とパーカープリント−サーフ値1.4以下を有する、
請求の範囲第１４項の方法。 １７ 製造されたウエブはコーテイング組成物を
有する少なくとも片面が75゜光沢度少なくとも70
とパーカープリント−サーフ値1.0以下を有する、
請求の範囲第１６項の方法。 １８ ドラム表面は請求の範囲第１項に示されて
いる式によつて求められた値以上の温度に加熱さ
れる、請求の範囲第１項の方法。 １９ ドラム表面は請求の範囲第１項に示された
式によつて求められたTsから25℃上の温度以下
の温度に加熱される、請求の範囲第１項の方法。 ２０ ドラム表面は請求の範囲第１項に示されて
いる式によつて求められたTs値から17℃上の温
度以下の温度に加熱される、請求の範囲第１項の
方法。 ２１ ドラム表面は含水率4.7％を使用して請求
の範囲第１項に示されている式から算出された温
度以下の温度に加熱される、請求の範囲第１１項
の方法。 ２２ 工程Ｂにおいてウエブはニツプ（単数また
は複数）以外ではドラムと接触しない、請求の範
囲第１項の方法。 ２３ 工程Ｂにおいてウエブはドラム円周の20％
より多きにわたつてドラム表面と接触しない、請
求の範囲第１項の方法。 技術分野 本発明は一般には製紙に関し、詳しくは諸性質
を改善するように印刷用紙を仕上げるための新規
方法に関する。 背景技術 高品質の印刷用紙は多数の物理的性質を兼ね備
えていなければならない。最も重要な２つは印刷
機での印刷を容易にする平坦かつ平滑な表面と、
特に印刷後に、より魅力的な表面をもたらす光沢
とである。これ等性質は様々な手法、例えば、紙
を顔料とバインダーでコーテイングすることが、
紙を一つ以上の加圧操作で仕上げることによつて
得ることができる。 印刷用紙の製造に用いられる最も普通の仕上作
業の一つはスーパーカレンダー仕上であり、そこ
ではコツトン充填ロールに対して非常に高い圧力
で、代表的には175KN／Ｍ〜437.5KN／Ｍ（1000
〜2500ポンド／線インチ）のニツプ荷重で、押し
付けられた鋼ロールによつて形成された一連のニ
ツプ中を紙が通過する。これは一般に
13780KN／M²〜27560KN／M²（2000〜4000p.s.
i.）のニツプ圧を生じる。 旧式のスーパーカレンダースタツクは外部加熱
されない。しかし、ニツプ中で極めて高い圧力を
受けたコツトン充填ロールが回転によつて間欠的
に屈曲するとき、熱が発生する。かかるスーパー
カレンダーにおけるニツプ温度は一般に約71℃
（160〓）のレベルに達する。良好な結果を与える
もう一つの重要な要素は紙がスーパーカレンダー
を通過するときに高含水率を保有していることで
ある。一般に、含水率は絶乾繊維質量に対して７
％〜９％、またはそれ以上であろう。スーパーカ
レンダーではシートの極度の圧縮および高密度化
により平坦性と平滑性と高光沢が得られる。高密
度化は望ましくないことには低下した不透明度
と、ひどく湿つた部分が黒ずむ効果とをもたら
す。 スーパーカレンダーは普通、所望の平滑度と光
沢度を与えるために交互に鋼と弾性体の多数のロ
ール（９本〜14本）から構成されている。両面と
も平滑性にするには、鋼ロールに当たる紙面を反
転させる必要を遂行するためにスタツクの中程で
併走する２本の弾性ロール（「クツシヨンロール」
と称する）を有して偶数本のロールを走行させる
必要がある。しかし、この措置は両面を平滑にす
ることを不完全に達成するに過ぎない。何故なら
ば、鋼に面して仕上げられた第一面は後で弾性ロ
ールに当たることによつて変形されるからであ
る。 この欠点および「クツシヨンロール」ニツプに
関連する固有の機械的問題故に、今日では多くの
スーパーカレンダーは奇数のニツプ数で、そして
「クツシヨンロール」ニツプなしで作動し、その
結果、片面だけが鋼に面して仕上げられるので、
光沢値は両面で類似するように加減され得るが、
不可避的に一方の面は他方の面よりも明らかに荒
くなる。 もう一つの仕上方式はマシンカレンダー仕上で
あり、ここでは高圧で押し合わされた通常非加熱
の２本の鋼ロール間を紙ウエブが通過する。この
方法は平滑性を生じさせるが、ニツプ中に剪断が
存在しないので殆ど光沢を生じさせない。 もう一つの普通の仕上作業はグロスカレンダー
仕上であり、それは加熱された仕上用ロールを使
用してスーパーカレンダー仕上の高圧を使用せず
にコーテツド紙またはコーテツド板紙に高い光沢
仕上がりを生じさせる。業務用マシンのニツプ圧
は一般にニツプ荷重約87.5〜175KN／Ｍ（500〜
1000ポンド／線インチ）である。これは一般に
6890KN／M²〜13780KN／M²（1000〜2000p.s.i.）
のニツプ圧を生じる。この比較的低圧は紙をあま
り高密度化させないので比較的良好な不透明度を
生じさせ、他方、この比較的高温は被覆を軟化さ
せ比較的良好な光沢度向上を可能にする。しかし
ながら、この仕上効果はウエブの被覆層や最上面
に限定される。従つて、このシートの表面はスー
パーカレンダー仕上で得られるような平滑および
平坦度を有さず、一般に高品質の用紙よりもむし
ろコーテツド板紙に応用されてきた。結果とし
て、グロスカレンダードシートはスーパーカレン
ダードシートのようには印刷機で満足に印刷され
ない。 近年、グロスカレンダー仕上、マシンカレンダ
ー仕上、およびスーパーカレンダー仕上作業に多
数の改変が加えられている。或るスーパーカレン
ダーは主に温度の均一性および制御を改善するた
めに加熱されている。一般に、加熱スーパーカレ
ンダーは約82℃（180〓）のニツプ温度に達する。
圧力の減少を可能にして同一結果を生じさせるた
めの試みにおいて或るマシンカレンダーまたはス
ーパーカレンダーの温度はさらに高められた。こ
のようにスーパーカレンダー仕上をグロスカレン
ダー仕上の方へ改変したにもかかわらず、２つの
基本的効果は異なつたままであつた。スーパーカ
レンダー仕上は均一にシート全体を高度に圧縮す
るので、表面繊維およびその他全ての繊維を平坦
化すると共に表面に光択を生じさせる。これに対
して、グロスカレンダー仕上は被覆の表面（非コ
ーテツド紙の場合には繊維状基体の上面）を成形
し、平坦化し、光沢化するが、シートの残部を圧
縮することについてはスーパーカレンダー仕上よ
りもはるかに少ない。 グロスカレンダー仕上の例は米国特許第
3124504号、第31124480号、第3124481号、第
31190212号、第3254593号に開示されている。こ
れ等特許は下は水の沸点から上は232℃（450〓）
までのニツプ温度、および1722〜17220KN／M²
（250〜2500p.s.i.）のニツプ圧を可能にする装置
をまとめて記載している。第3124480号には、少
なくとも、熱ドラムに接触した被覆の表面を一時
的に可塑化させる温度に、紙上の被覆を加熱する
ように設計された仕上工程が記載されている。ロ
ールが比較的高温に加熱されるところのスーパー
カレンダー仕上の方式は米国特許第3442685号お
よび第3451331号に開示されている。これ等特許
には、スーパーカレンダースタツクの少なくとも
１本のロールを82℃〜163℃（180〓〜325〓）の
温度に加熱して被覆を可塑化させることによつて
コーテツド紙に高光沢を生じさせることを可能に
する方法および装置が開示されている。 グロスカレンダー仕上およびスーパーカレンダ
ー仕上において最も臨界的であることが判明した
一パラメーターは紙の含水率であつた。高水分は
被覆と紙基体の両方の平滑化および光沢化効果を
改善する。スーパーカレンダー仕上およびグロス
カレンダー仕上における多数の開発は仕上前のウ
エブ中またはウエブの少なくとも一部分中の水分
を増加させる手法に関係している。 不都合なことに、水分は望ましくない制御パラ
メーターである。水分のわずかな変動でも紙の最
終性質を大きく変動させる。また、不均一な巻き
取り積み重なりや後の乾燥によるシートのカール
を避けるためには完成シート中に水分が約3.5％
〜約4.5％より多く含有されていることは望まし
くない。この量の水分は安定な量であり、かかる
シートは周囲条件下ではこのレベルよりも有意に
低く乾燥されることがないであろう。完成品に所
望の低含水率をもたせるようにし、それでいてカ
レンダー仕上を促進するのに必要な高含水率（例
えば７％〜９％）を有するために、多数の加熱カ
レンダー仕上作業はドラム温度を高めて湿つたウ
エブを乾燥している。 シート中の水分の不均一は多すぎる水分よりも
大きな問題になることがある。不均一とは、シー
トの或る個所の含水率がシートの幅方向の別の個
所よりも高いか低いことを意味する。不均一はシ
ートの縦方向および厚さ方向にも存在する。不均
一はカレンダー仕上がコーテイング後直ちに行わ
れる場合（即ち、カレンダーがコーターに連続し
ている場合）には最もきびしい。コーテイングが
カレンダー仕上とは別運転で行われる場合には、
カレンダー仕上前にコーテツド紙の含水率がウエ
ブ全体に均一化する時間がある。 上記引用米国特許第3124504号は主に、非常に
湿つたウエブ（含水率35％または50％まで）に関
係しており、そのウエブを仕上げながら乾燥する
概念を包含している。乾燥には非常に高い温度が
使用されているが、水の沸点より高い温度はウエ
ブが絶乾質量に対する百分率で５％〜８％よりも
湿つている場合にのみ必要だと記述されている。
ウエブの含水率は上記引用米国特許第3442685号
および第3451331号に開示されている方法におい
ても重要な要素である旨述べられている。これ等
特許は紙が約７％の含水率を有することが最良で
あること、及び仕上効果を改善するためにスーパ
ーカレンダーの前で水分を付加されることがある
ことを教示している。仕上前の水分付加は強光沢
非コーテツド紙を製造するための上記引用米国特
許第3124481号にも記載されている。米国特許第
2214641号も仕上前にウエブの表面を湿らしてい
る。米国特許第4012543号では、グロスカレンダ
ー仕上はコーテイング後、被覆から水分が多量に
失われないうちに直ちに行われる。この開示で
は、仕上は絶乾質量に対して９％〜10％のウエブ
含水率で行われる。これに対して、米国特許第
3268354号は被覆の表面を乾燥するための、しか
しグロスカレンダー仕上前に被覆と繊維状ウエブ
の間に湿潤界面を保つための特殊な工程を採用し
ている。この開示におけるウエブは界面で少なく
とも15％の含水率を有している。 発明の開示 本発明はスーパーカレンダーの上記欠点を伴わ
ずにスーパーカレンダー仕上級の平滑度と光沢度
を有する紙の製造を可能にする新規方法である。 本発明は Ａ 平滑な金属の仕上用ドラムと、紙ウエブに対
する圧力少なくとも13780KN／M²（2000p.s.i.）
を有するニツプを形成するように700KN／Ｍ
（4000ポンド／線インチ）までの力でドラムに
対して押し付けられた弾性バツキングロールと
からなる仕上装置を用意し； Ｂ 繊維中の含水率が繊維の絶乾質量に対して３
％〜７％である製紙用繊維のウエブを、0.3ミ
リ秒〜12ミリ秒のニツプ中ウエブ滞留を生じる
速度でニツプ中を前進させ；そして Ｃ 工程Ｂと同時に、ドラムを、下記式によつて
求められた値から20℃下の温度より低くない値
の表面温度に加熱する； Ts＝〔Ti×.357t^-.479−234.2e^-.131m〕 ／〔.357t^-.479−１〕 〔但し、 Ts＝加熱ドラムの表面温度（℃） Ti＝ニツプ進入直前のウエブの初期温度
（℃）； ｔ＝ニツプ中のウエブの滞留時間（ミリ秒）； ｅ＝自然対数の底；および ｍ＝ウエブの繊維の含水率（絶乾繊維質量に対
する重量％）〕 工程からなる、紙ウエブの表面に光沢および平滑
性を与える方法である。 先行技術の多くは本発明の条件の一部を含む広
い操作条件を開示しているが、それ等は低水分紙
のための特殊な要件を教示することに成功してお
らず、かつそれ等の開示は広過ぎて本発明の臨界
的な操作範囲を認識することができない。それ等
はいずれも、本発明より低い温度および／または
圧力でカレンダー仕上するか、又はウエブを過度
に湿つた状態でカレンダー仕上するか、又はたま
たま本発明の範囲を包含する非常に広い温度範囲
を教示するかのどれかである。 本発明の成功は本発明以前には認識されていな
かつたと思われる一現象と、丁度認識され始めた
別の現象とに依つていると思われる。第一の要件
については、光沢度および平滑度の予想外の増加
は臨界温度範囲で得ることができ、そしてその増
加は13780KN／M²（2000p.s.i.）以上のニツプ圧
でより大きくなることが解明された。第二の要件
については、製紙用繊維のようなセルロース繊維
は熱可塑的性質を示すようであり、特に、ガラス
転移温度（「Tg」）を有するようであり、その温
度以上では繊維は加圧力を受けたときに更にはる
かに可撓性かつ成形性になる。紙中のセルロース
のTgは紙の含水率に大きく依存し、そして旧式
のスーパーカレンダー仕上を受ける紙のような湿
つた紙に於いては非常に低い。しかしながら、ま
さにスーパーカレンダー仕上を促進するこの性質
は水分変動に対する望ましくない超感受性と、ウ
エブの厚さ全体にわたる望ましくない超高密度化
とを生じさせる。 グロスカレンダー仕上に関する先行技術の或る
ものは被覆および非コーテツド紙の表面繊維の成
形性に対する温度の効果を認識しているが、スー
パーカレンダー仕上級の平坦度と平滑度を得るた
めに平坦に成形されなければならない繊維の表面
下の臨界層の存在を認識しているものはない。 基層の熱成形として記述することができる本発
明はウエブの臨界基層を平坦層に成形して繊維ウ
エブの表面および任意被覆がスーパーカレンダー
仕上によつて得ることができる程度に平坦化され
平滑化され光沢化されることを可能にすることに
基づいている。この層は表面の土台であり、この
レベルより下の成形はスーパーカレンダー仕上級
の平坦度を得るのに臨界的でない。従つて、スー
パーカレンダー仕上におけるようにシートの全厚
さの成形は必要なく、殆ど利益をもたらさず、先
に述べた不利益を生じる。 本発明ではウエブは、一般にスーパーカレンダ
ー仕上やグロスカレンダー仕上を受けるもののよ
うには湿つている必要がない。本発明は繊維の絶
乾質量に対して７％未満の含水率を有するウエブ
で満足に遂行でき、そして６％または５％未満で
さえ可能である。驚くべきことには、本発明はも
つと低い含水率、３％でさえ、満足に作用する。
その結果、完成品は仕上工程でそれ等を乾燥させ
る必要がなく所望の水分量で容易に製造されるこ
とができる。加えて、ウエブを低含水率に於いて
仕上げる能力はウエブを仕上直前に、含水率がウ
エブ全体に実質的に均一（好ましくは平均から
0.5％以下の偏差）である低レベルにまで乾燥す
ることを可能にする。従つて、本発明はコーテイ
ングと仕上が互いにライン上連続して行われる場
合に特に価値がある。それはコーテイングおよび
仕上が抄紙機とライン上連続して行われる場合に
さらに価値がある。 コーテツド紙の従来のホツトカレンダー仕上の
主な欠点はそれが繊維基体に対する効果を殆ど持
たずに被覆を形成するに過ぎなかつたと云うこと
である。結局、高光沢を得ることができたが、ス
ーパーカレンダー仕上の非常に平坦で平滑な表面
を得ることができなかつた。非コーテツド紙で
は、従来技術は表面繊維だけを成形してシートの
表面を凝固またはシールした。ウエブを平坦化す
るのに必要であると思われる臨界基層まで達しな
ければならない効果は確認されなかつた。これ等
教示を更に混乱させていたのはシートの成形にお
ける水分と温度の原則を理解できていなかつたこ
とである。例えば、従来技術の多くは低水分では
本発明の範囲未満の温度で十分であつて、より高
い温度はより高い水分のシートを乾燥するのに必
要とされる旨教示している。 本発明の好ましい態様における仕上装置はドラ
ムに対して押し付けられた第二の弾性バツキング
ロールを、好ましくは第一と同じ圧力範囲内で第
二ニツプを形成するように、有している。ウエブ
を第一ニツプ後短時間（４秒未満）で第二ニツプ
中を前進させると本発明に特有に有益な大きな利
益が得られるので、それを以下に説明する。本発
明の鍵はウエブの臨界基体層そのTgに加熱する
ことである。明らかに、これはTgより高いドラ
ム表面温度を要求する。同時に、Tgは水分の低
下によつて高くなる。従つて、ドラム温度の選択
には矛盾する目標が存在する。温度が低過ぎる
と、必要な加熱温度（それはニツプ中の滞留時間
に限定される）が長くなり過ぎてウエブ水分の大
き過ぎる喪失およびウエブの温度を厚さ全体にわ
たつて同一温度に上昇させる傾向を引き起こす。
温度が高過ぎると、ウエブはニツプ中をあまりに
速く通過しなければならないので必要な滞留時間
を付与できないばかりでなく、工業的に実行可能
なマシン速度を越すであろう。 本発明の上記記載に示されているように、本発
明が満足に作用するドラム温度範囲が存在する。
しかしながら、１ドラムに２ニツプを使用する
と、ドラム温度をより低くすることができ、かつ
本発明をより満足に作用させることができる。ウ
エブは第一ニツプで、ドラムに接触しているウエ
ブ表面を比較的高い温度に、速やかに加熱される
が、反対側の面の温度は例えなつても殆ど高くな
らない。第一ニツプを離れると直ちに、ウエブの
温度は両面から熱がいくらか大気へ逃げるがウエ
ブの厚さ全体にわたつて均一化する傾向がある。
その結果、ウエブ全体および最も重要なことであ
るが臨界基層は第二ニツプに入るときには前の温
度より高くなつたしかしTgより低い温度を有し
ている。第二ニツプ中では、第一ニツプ中に存在
したのと同じタイプの温度勾配が確立されるが、
ウエブの内部温度は前よりも高い。従つて、ウエ
ブの臨界部分は単一ニツプで必要とされるものよ
りも低いドラム温度または早いプロセス速度を使
用して臨界温度に上昇させられることができる。
勿論、２ニツプによつて追加される加圧時間も表
面改善を生じさせるであろう。 本発明の好ましい形態においては、ウエブは上
記理由からニツプ以外では加熱ドラムと接触しな
いでニツプ（単数または複数）を通過する。しか
しながら、さらにいくらかドラムと接触すること
が望ましくかつあまり不利益にならない場合もあ
ろう。かかる場合、接触をドラム円周の20％未満
に限定することが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するのに適する装置を概
略的に示しており； 第２図は実施例１において様々な温度で仕上げ
られた非コーテツド紙の光沢度および平滑度の値
を表わすグラフであり； 第３図は実施例２において様々な温度で仕上げ
られたコーテツド紙の光沢度および平滑度の値を
表わすグラフであり； 第４図は実施例３において様々な温度で仕上げ
られたコーテツド紙の光沢度および平滑度の値を
表わすグラフであり； 第５図は様々な含水率に対するセルロース繊維
の動的Tgを示すグラフであり； 第６図は第１図に表わされた装置のニツプ中で
の紙の厚さ方向の温度勾配を概略的に表わしてお
り； 第７図はニツプ中のウエブの様々な滞留時間に
対するウエブの厚さ方向の温度勾配を示すグラフ
であり； 第８図は様々な含水率および様々な滞留時間に
対する本発明に必要なドラム表面温度を示すグラ
フであり；そして 第９図は実施例４において様々な温度および圧
力で仕上げられたコーテツド紙の光沢度値を表わ
すグラフである。 発明の最良の態様 本明細書および請求の範囲中の用語をよりよく
理解するために下記規定を用意した。 紙の印刷荒さおよび多孔度を求めるために製紙
分野で通常使用されているパーカープリント−サ
ーフ（Parker Print−Surf）定量測定はサンプ
ルの表面と測定検出ヘツドとの間の低圧での空気
の漏れを検出することによつて行われた。値が低
い程、紙が平滑である。パーカープリント−サー
フは測定される紙に対して数種類の圧力のダムを
用いて測定することができる。本明細書および請
求の範囲では、いずれも10Kg／cm²の圧力で測定さ
れた。スーパーカレンダードコーテツド上質紙は
一般に1.4未満のパーカープリント−サーフを有
しており、非常に高い品質では1.0未満である。
グロスカレンダードコーテツド上質紙は一般に
1.2〜2.0のパーカープリント−サーフを有してい
る。 75゜ハンター光沢度は紙の平面に対して直角の
線から75゜の角度で正反射した光の量の周知の定
量的測定である。グロツシーグレードのコーテツ
ド紙は、一般に50〜90の光沢度を有する。70以上
は非常に高い光沢とみなされる。 本発明は第１図に示されているような装置で実
施できる。紙ウエブ１は平滑な表面の仕上用ドラ
ム２と弾性バツキングロール３とによつて形成さ
れた第一ニツプ中を通つて、ガイドロール４をま
わつて、そしてドラム２とドラム２に押し付けら
れた第二の弾性バツキングロール５とによつて形
成された第二ニツプ中を通つて前進する。その
後、ウエブの反対側を仕上げる必要がある場合に
は、ウエブ１は第一ユニツトと同じような弾性バ
ツキングロールによつて形成された対のニツプを
有する第二の平滑な表面の仕上用ドラム（簡略に
するために図示されていない）へ前進する。それ
から、完成ウエブはリール６に巻き取られる。プ
ロセスの変動は各ドラム上の第二ニツプを省くか
又はバイパスさせることによつて及び／又は片面
だけを仕上げる（この場合には、第二ドラムがバ
イパスされるか又は省かれる）ことによつて実施
することができる。 仕上装置へ供給されるウエブ１は抄紙機７およ
び／またはコーター８（紙がコーテツドされる場
合）から直接来ることができる。代わりに、ウエ
ブ１は予め製造された紙のロール（それは既にコ
ーテツドされていてもよいし又はいなくてもよ
い）から供給されることもできる。抄紙機および
コーターは周知の慣用装置によつて用意できるの
で単にブロツクとして表示されている。 本発明で使用される仕上装置はグロスカレンダ
ー仕上に関する先に記載した先行技術開示されて
いる多数のなかのいずれかによつて、もしそれ等
が本発明の温度と圧力と速度の条件で作動するよ
うに設計されるか又は採用できるならば、提供さ
れることができる。従つて、ここでは、本発明に
よつて要求される温度に加熱されることができか
つ平滑な金属の表面を有している仕上用ドラムを
選択することと、従順であるが操作温度でニツプ
力35〜700KN／Ｍ（200〜4000ポンド／線インチ）
のニツプ〔それはその範囲の局限では6000KN／
M²（8700p.s.i.）の高圧を要求できる〕を与えるに
十分な硬度を有している弾性バツキングロールを
選択することの重要性を強調する以外、装置につ
いての記載は殆どしない。紙がニツプ中で受ける
実際の圧力は印加される力とニツプの幅に依存す
る。弾性バツキングロールはニツプでいくらか平
坦になり、本発明のためには1.27〜2.54cm（0.5イ
ンチ〜1.00インチ）のニツプ幅を有することが好
ましい。1.27cmより短いニツプ幅および2.54cmよ
り長いニツプ幅も本発明に使用可能であつた。し
かしながら、約.635cmより短いニツプ幅は望まし
くないことには遅いマシン速度を要求するようで
あり、また2.54cmより広いニツプ幅は望ましくな
いほど大きな直径および／または柔軟性のバツキ
ングロールを要求するようである。バツキングロ
ール表面は必要なニツプ幅および圧力を発現させ
るために約４以上のP.＆J.硬度を有することが好
ましい。この硬度を維持することはロールの内部
冷却を要求するかもしれない。代表的な弾性ロー
ル材料は高温で非常に速やかに柔軟になるからで
ある。本発明において満足に遂行できるロールの
例は米国特許第3617445号に開示されている。 次に本発明を実施例によつて説明する。 実施例 １ クラフトパルプ化法で製造されたノーザン広葉
樹と針葉樹繊維の混合物の非コーテツド非カレン
ダード本体素材をロールから繰り出して、第１図
に示されているのと同じような装置に通した。こ
のウエブは無機充填されサイジンジされて10重量
％灰分を有しており、そしてウエブの重量は93.3
ｇ／m²（63ポンド／連3300ft²）であつた。仕上
装置は175kn／Ｍ（1000ポンド／線インチ）の力
および.47cm（.185インチ）のニツプ幅で１ニツ
プで操作された。ウエブの温度はニツプ進入直前
で約26.7℃（80〓）であつた。ウエブの含水率は
繊維の絶乾質量に対して4.8％であると測定され
た。 ウエブは1.02ｍ／ｓ（2000フイート／分）で仕
上装置を通過するので、ニツプ中の滞留時間は
4.5ミリ秒であつた。ドラムの温度は試験を通し
て表面温度82.2℃（180〓）から171.1℃（340〓）
まで調節され、そして完成品のサンプルは様々な
インターバルで処理された。サンプルは75゜ハン
ター光沢度値およびパーカープリント−サーフ値
を試験され、そしてそれ等値は第２図にドラム表
面温度に対してプロツトされている。 実施例 ２ 実施例１と同じ本体素材は片面に通常の顔料バ
インダー被覆材を14.8ｇ／m²（10ポンド／連
3300ft²）の重量でコーテイングされ、乾燥され、
仕上用ドラムの表面温度が25.6℃（75〓）〜
190.6℃（375〓）に調節されたこと以外は実施例
１と同じ装置に同じ手順で通された。コーターは
仕上装置と直結していた。コーテツドウエブの含
水率は繊維の絶乾質量に対して約3.9％であつた。
ウエブの温度はニツプ進入直前では約48.9℃
（120〓）であつた。サンプルは様々な温度のイン
ターバルで処理され、そして75゜ハンター光沢度
値およびパーカープリント−サーフ値について試
験され、それ等値は第３図にドラム表面温度に対
してプロツトされている。 データは包含された各サンプルに対してとられ
た小さな数の読みのせいで少しばらついているの
で、光沢度とパーカープリント−サーフの比を求
め（それは一定であつた）、そしてオンマシン生
成光沢度曲線（それは多数のサンプルを測定し
た）を使用して光沢度曲線を作成しパーカープリ
ント−サーフ点の範囲内で適切な曲線を求めた。 実施例 ３ 実施例１および２と同じような本体素材は片面
を実施例２と同じタイプおよび量の被覆材でコー
テイングされ、そしてコーターと連結した、実施
例１および２に使用されたのと同じようなしかし
２個の仕上用ドラムを有する仕上装置に通され
た。第一ドラムのニツプ圧は試験を通して
263KN／Ｍ（1500ポンド／線インチ）から
333KN／Ｍ（1900ポンド／線インチ）まで変動さ
れた。試験を通して、第二ドラムのニツプ圧は
333KN／Ｍ（1900ポンド／線インチ）に保たれ、
そのドラム表面温度は162.8℃（325〓）に保たれ
た。第一ドラム上の弾性バツキングロールの一つ
は試験の或る期間除去された。ウエブの含水率は
第一ドラム直前で約4.7％であり、第二ドラムで
それより約0.5％少なかつた。（減少はドラム間で
加熱ウエブ表面から水分が蒸発したせいである。）
ウエブはニツプ中を8.89ｍ／ｓ（1750フイート／
分）で通過した。ニツプ幅は約2.21cm（.87イン
チ）であつたので、約1.5ミリ秒のニツプ滞留時
間を生じた。ウエブの温度は第一ニツプ進入直前
で約71.1℃（160〓）であつた。得られた製品の
サンプルは第一面および第一仕上用ドラムについ
ての次のような条件下で処理されたものであつ
た。

〔但し、 Ts＝加熱ドラムの表面温度（℃）； Ti＝ニツプへ進入する紙の初期温度（℃）； ｔ＝ニツプ中のウエブの滞留時間（ミリ秒）； Tg＝ニツプ中に存在する水分条件に於けるウエブの動的ガラス転移温度（℃）〕

によつて求めることができる。 Tgは第５図の曲線から求めることができる。
その曲線に非常に近似する式は次の通りである： Tg＝234.2×e^-.131m 但し、 Tg＝ニツプ中に存在する動的および水分条件下
のガラス転移温度（℃）； ｅ＝常用対数の底； ｍ＝ニツプ中の繊維の含水率（繊維の絶乾質量に
対する％）。 本発明にとつて必要なドラム表面温度Ts（℃）
を様々な含水率、初期ウエブ温度、および滞留時
間に対して求めるための指標を次に示す。

【表】

【表】

【表】

〔Ｒ＝R₁R₂／（R₁＋R₂）〕

σ＝弾性ロールカバーのポアソン比（本発明に使
用されたカバーのタイプでは0.5）；および Ｅ＝ロールの弾性カバーのヤング率〕 である。ヤング率は弾性ロールカバーの硬度に依
存する。例えば、操作温度で４〜５のP.＆J.硬度
を有するロールカバーは約517000KN／M²
（75000p.s.i.）の弾性率を有するであろう。弾性
率はロールカバー温度変化によつて有意に変化す
る。 様々な普通のニツプ荷重およびロール半径（等
価半径Ｒで表わされる）の平均ニツプ圧（KN／
M²）を求めるための指標を下記に示すが、その
場合のロールカバーの弾性率は次のいづれかであ
る：

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】 本発明にとつて最も価値ある用途はスーパーカ
レンダー仕上級の品質のコーテツド紙を製造する
ことであるが、本発明の原理は、コーテツドであ
るか非コーテツドであるか、また上質紙であるか
更紙であるかにかかわらず、製紙用繊維のどのタ
イプのウエブにも適用可能であると思われる。本
発明は上質紙（ここでは、その製紙用繊維の少な
くとも80％が化学パルプによつて与えられるもの
と規定する）にも、更紙（ここでは、その製紙用
繊維の少なくとも50％が砕木パルプによつて与え
られるものと規定する）にも、両者の間のもの
（化学パルプ繊維50％〜80％と砕木繊維20％〜50
％からなる）にも有益である。上質シートのコー
テイングは好ましくは少なくとも7.5ｇ／m²の量
であり、その他のシートのコーテイングは好まし
くは少なくとも4.5ｇ／m²の量である。本発明は
非常に重い重量の板紙製品も含めて慣用の全ての
坪量に対して適用可能であると確信する。本発明
は少なくともコーテツド紙を使用すると50より高
い、場合によつては70より高い光沢、および1.4
より良い、場合によつては1.0より良いパーカー
プリント サーフを生じることができる。 本発明は全ての製紙用繊維に対して同じ様な利
益を与えると思われるが、砕木はウエブ中の多量
のリグニン故に付加的結果をもたらすと思われ
る。N.L.サルメンは含水率2.5％以上では静的
Tg115℃（239〓）または動的Tg127℃（260〓）
を有するものとしてリグニンを記述している。
〔先に引用したサルメンとベツクの資料、および
紙の成分の熱軟化並びに機械的性質に対するその
影響（Thermal Softening of the Components
of Paper and its Effects on Mechanical
Properties）（N.L.サルメン、C.P.P.A.65回年次
会議、1979年２月、B11〜B17頁）参照。〕この
値は含水率4.7％のセルロースのTgに等しい。一
般的な砕木ウエブはリグニン約30％を有している
ので同様であろうが、そのTgがセルロースを使
用したときのような達成された場合には光沢度お
よび平滑度が多分少し上がるであろう。セルロー
スのTg（それは含水率に依存してリグニンのTg
より高いか又は低い温度であろう）が達成される
場合には第二の多分より大きな上昇が起こるであ
ろう。従つて、本発明では砕木ウエブ（少なくと
も50％砕木）も、4.7％の含水率を用いて式によ
つて計算されたもの程度には少なくとも高いドラ
ム表面温度を受ける。