KR101391433B1 - 도공지의 제조방법 - Google Patents

Abstract

롤 코터 도공설비와 롤 코터 도공설비와는 도공방식이 다른 2기의 다른 방식 도공설비를 사용하면서, 평탄화 처리전의 수분율을 안정적으로 소정 범위의 수분율로 하여, 평탄화 처리에서의 품질의 안정성을 향상시키고, 또한 롤 코터 도공설비를 사용하여 도공층을 형성한 후의, 반송라인이 길어지는 것에 의한 반송라인의 오염, 및 오염이나 수분율이 높은 상태로 용지를 반송할 수 밖에 없는 것에 의한 단지 트러블을 방지하여, 생산효율을 향상시키는 도공지의 제조방법을 제공하는 것이다.

초지에서 도공, 평탄화 처리를 일관되게 행하는 도공지의 제조방법에 있어서, 도공설비가 롤 코터 도공설비와 롤 코터 도공설비와는 도공방식이 다른 제1 및 제2의 2기의 다른 방식 도공설비의 조합으로 이루어지고, 상기 롤 코터 도공설비를 상기 2기의 다른 방식 도공설비 사이에 마련한 도공설비에 의해 도공지를 제조하는 방법.

도공지, 초지, 도공, 평탄화 처리, 롤 코터, 블레이드 코터, 사이즈 프레스

Description

도공지의 제조방법{PRODUCTION METHOD OF ENAMEL PAPER}

본 발명은 도공지의 제조방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 초지(抄紙)에서 도공, 평탄화 처리까지를 일관되게 효율적으로 도공지를 생산할 수 있는, 이른바 온머신에서의 도공지의 제조방법에 있어서, 원지의 적어도 편면(片面)에 도공층을 마련하는 수단으로서, 도공방식이 다른 도공설비를 조합하여, 선택 가능하게 배치함으로써, 저도공량의 도공지에서 고도공량의 도공지, 혹은 표리에서 도공량이 다른 도공지 등, 다종 다양한 도공지를 효율적으로 생산할 수 있는 도공지의 제조방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 롤 코터 도공설비가, 원지 표면에 도공층을 마련하기 위한 제1의 도공설비와 원지 이면에 도공층을 마련하기 위한 제2의 도공설비 사이에 마련되어 있는, 초지에서 도공, 평탄화 처리까지를 일관되게 효율적으로 도공지를 생산할 수 있는 도공지의 제조방법에 관한 것이다.

최근의 비주얼화의 추진, 멀티미디어화의 흐름에 대응하여, 출판·광고·선전 등의 매체로서 폭 넓게 이용되어 온 인쇄물에 대해서도, 비주얼화나 컬러화 등 고품위화의 수요가 급속히 증가하고 있다. 이러한 유저의 요구의 변화에 따라, 종래의 비도공의 인쇄용지에서 인쇄용 도공지에의 전환이 증가하여, 인쇄용 도공지의 수요가 급속히 증가하고 있다.

이와 더불어, 인쇄용 도공지에 대하여, 종래, 표리에 인쇄가 실시되는 점에서, 표리의 품질, 예를 들면 광택도, 평활도, 백색도 등에 표리 차가 없는 도공지가 요구되어 왔지만, 출판물이나 전단지에 있어서는, 표면에는 외관이 뛰어난 디자인을 4색 인쇄하고, 이면에는 부차적인 디자인을 단색 혹은 2색 정도로 색 수를 줄여 비용을 저감하는 등, 표리를 구분하여 사용하는 수요도 증가해 오고 있다.

또한 인쇄공정에서는 작업성 개선이나 효율화로 이어지는 인쇄용지의 핸들링성이나 인쇄기상에서의 주행 안정성에 대한 품질 요청도 점점 엄격해져 오고 있다.

이 품질 요청 중에서, 제지업계에서는 에너지 절감·제조비용 삭감을 목적으로 하여 초지기의 광폭화·고속화가 진행되고 있다.

도공지에의 품질 요청과 에너지 절감·제조비용 삭감 중에서, 원지의 저미터평량화, 미(微)도공과 고도공량의 도공지의 2극 분화와, 표리의 품질 차별화의 경향이 있고, 제조현장에 있어서는, 고속운전 가능한 특성을 살린 채, 상술과 같은 다종 다양한 도공지의 생산 요망에 대응할 수 있는 도공지 제조기술에의 개혁이 강하게 요구되고 있다.

특허문헌 1은 밑칠 도공층을 마련한 지지체상에, 적어도 1층 이상의 덧칠 도공층을 마련하여 이루어지는 다층 도공지의 제조방법에 있어서, 상기 덧칠 도공층의 1층 이상이 블레이드 도공에 의해 형성되면서, 블레이드 도공을 실시하기 전의 도공층 표면을 경질(硬質) 조면화 롤로 표면처리하여 도공층 표면을 JIS B O651에 규정되는 표면 거칠기(Rmax)로 8~30㎛로 한 다층 도공지의 제조방법인데, 본 문헌에는, 안료와 접착제를 주성분으로 하는 도공액을 원지에 도공하고, 건조하여 마무리하는 도공지의 제조방법에 있어서는, 도공장치로서 사이즈 프레스 코터, 바 코터, 에어 나이프 코터, 롤 코터, 로드 블레이드 코터, 닥터 블레이드 코터(doctor blade coater) 등이 사용되고 있고, 이들 도공장치는 최종 제품의 품질 설계나, 그 제품의 사용 목적이나 용도에 따라 단독, 혹은 동종의 코터를 복수대 나열하거나, 다른 종류의 코터를 적당히 조합하여 사용되며, 1회 바름, 혹은 다층 도공에 이용되고 있는 취지가 기재되어 있다.

그러나 단지 도공지의 제조에 채용할 수 있는 도공설비를 열거한 것에 지나지 않고, 종래기술의 연장선이며, 각종 도공설비가 채용된다고 해도, 그곳에 선택적인 도공설비의 조합, 배열, 다른 설비와의 연계에 따른 기재, 시사는 없고, 다종 다양한 도공지를 초지에서 도공, 평탄화 처리까지를 일관된 초지기로 생산하는 이른바 온머신에서의 도공지의 제조현장에서의 조업성 및 생산성의 개선으로는 이어지지 않아, 발본적인 해결책은 될 수 없다.

그리하여, 상기의 문제를 해결하는 방법으로서, 본 출원인은 특허문헌 2에 있어서 롤 코터 도공설비와 블레이드 코터 도공설비를 조합하여 도공지를 제조하는 방법을 이미 제안하고 있다.

특허문헌 2에 의해, 롤 코터 도공설비, 블레이드 코터 도공설비를 선택하여 다품종의 도공지의 제조를 용이하게 하는 것을 가능하게 하였다. 여기서, 롤 코터 도공설비에서 평탄화 설비에 이르기 전의 도공지 수분율을 소정 범위의 수분율로 할 필요가 있는데, 롤 코터 도공설비의 후공정에, 원지의 표면에 도공층을 형성하기 위한 블레이드 코터 도공설비와 원지의 이면에 도공층을 형성하기 위한 블레이드 코터 도공설비를 배치한 경우에는, 롤 코터 도공설비로 도공층을 형성하고 나서 평탄화 설비에 이르기까지의 반송거리가 길어짐으로써, 도공지의 수분율을 일정의 범위로 하는 것이 어려운 경우가 있고, 평탄화 설비에서의 평탄화 처리에 있어서의 품질의 편차 저감, 또한 반송라인의 오염, 및 오염에 기인하는 단지(斷紙) 트러블에 대하여 개선이 요구되었다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 평05-51898호

[특허문헌 2] 일본국 특허출원 2005-179111호 공보

따라서, 본 발명의 주된 과제는 롤 코터 도공설비와 롤 코터 도공설비와는 도공방식이 다른 2기(基)의 다른 방식 도공설비를 사용하면서, 평탄화 처리전의 수분율을 안정적으로 소정 범위의 수분율로 하여, 평탄화 처리에서의 품질의 안정성을 향상시키는 것이다. 또한 롤 코터 도공설비를 사용하여 도공층을 형성한 후의 반송라인이 길어지는 것에 의한 반송라인의 오염, 및 오염이나 수분율이 높은 상태에서 용지를 반송할 수 밖에 없는 것에 의한 단지 트러블을 방지하여, 생산 효율을 향상시키고, 또한 원지의 적어도 편면에 도공층을 마련하는 수단으로서, 도공방식이 다른 도공설비를 조합하여, 선택 가능하게 배치함으로써, 단지시에 있어서의 통지(通紙) 작업성을 개선할 수 있는 도공지의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결한 본 발명은 다음과 같다.

<청구항 1항에 기재된 발명>

초지에서 도공, 평탄화 처리를 일관되게 행하는 도공지의 제조방법에 있어서,

도공설비가 롤 코터 도공설비와 롤 코터 도공설비와는 도공방식이 다른 제1 및 제2의 2기의 다른 방식 도공설비의 조합으로 이루어지고,

상기 롤 코터 도공설비를 상기 2기의 다른 방식 도공설비 사이에 마련하여 도공지를 제조하는 것을 특징으로 하는 도공지의 제조방법.

<청구항 2항에 기재된 발명>

초지공정의 프레스 파트와 상기 다른 방식의 제1의 도공설비간에, 게이트 롤 코터(gate roll coater), 로드 미터링 사이즈 프레스(rod metering size press) 설비 혹은 2롤 사이즈 프레스가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 도공지의 제조방법.

<청구항 3항에 기재된 발명>

상기 롤 코터 설비에 의해 도공된 종이시트를 상기 다른 방식의 제2의 도공설비를 바이패스(bypass)시켜 상기 평탄화 설비에 반송하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 도공지의 제조방법.

<청구항 4항에 기재된 발명>

상기 2기의 다른 방식 도공설비가 블레이드 코터 도공설비인 것을 특징으로 하는 청구항 1~3의 어느 한 항에 기재된 도공지의 제조방법.

(작용 효과)

각 청구항에 기재된 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.

주지와 같이, 도공설비는 사이즈 프레스, 캘린더 사이즈, 와이어 바, 에어 나이프 코터, 롤 코터(게이트 롤 코터 등 롤을 사용하여 도료를 전사하는 도공방식), 블레이드 코터(빌 블레이드 코터 등 블레이드에 의해 도료를 긁어내어 도공층을 형성하는 방법), 스프레이 등이 있으며, 유럽에서는 생산효율 우선으로 롤 코터를 사용하는 설비가 많이 가동되고, 일본 국내에서는 품질 우선으로 블레이드 코터가 많이 가동되고 있다.

그러나 본 발명이 제안하는 도공층을 형성하는 수단으로서, 도공방식이 다른 도공설비를 복수 병설하면서 평탄화 설비도 마련된 온머신 도공설비는 알지 못한다. 또한 도공지의 요구 품질에 따라, 롤 코터 도공설비의 과정 및 롤 코터 도공설비와는 도공방식이 다른 2기의 다른 방식 도공설비의 과정을 필요에 따라 선택하는 도공지의 제조방법은 다른 예가 없다고 생각된다.

롤 코터나 블레이드 코터를 사용한 도공지의 제조는 왕성하게 행해져 오고 있는데, 도공방식이 다른 도공설비의 조합, 예를 들면 롤 코터와 블레이드 코터로 이루어지는 조합은, 설비구조가 복잡해지고, 보전면에서도 다양한 지식을 필요로 하기 때문에 채용되지 않은 것으로 생각된다.

이하에 적합한 사례로서, 롤 코터와 롤 코터와는 다른 방식의 도공설비로서의 블레이드 코터를 조합하는 것에 의한 도공설비예에 따라 본 발명의 의미를 분명하게 한다.

블레이드 코터로 이루어지는 도공지의 제조설비에서는, 고도공량의 도공지의 생산은 뛰어나지만, 미도공지의 생산에서는 균일한 도공층이 얻어지기 어렵다. 블레이드 도공에서는, 원지상에 도공된 도공액을 블레이드로 긁어내는 방식이기 때문에, 도공액이 미량인 경우는, 블레이드에 의해 도료가 긁어내어져 원지가 노출되는 현상이 생기기 때문으로 생각된다.

한편, 롤 코터로 이루어지는 도공지의 제조설비에서는, 원지 표면에 도공층을 전사하는 방식이기 때문에, 원지 표면을 도공층이 피복하게 되어, 얇은 도공층이어도 원지 표면을 피복하는 것이 가능해져 미도공지의 생산은 뛰어나다. 그러나 편면 도공량이 10g/㎡를 넘는 고도공량의 도공지를 제조하는 경우에는, 롤 표면으로부터 원지 표면에 전사하는 도공층이 두꺼워져, 고속 회전에 있어서의 도공액의 유동성이나 용지로 전사할 때의 롤 면에의 도료의 벗겨짐으로 인해, 고도공량을 도공하는 것이 어렵고, 또한 균일한 도공면이 얻어지기 어려워, 유저의 요구 품질을 만족할 수 있는 품질이 얻어지지 않는 문제를 가진다.

따라서, 본 발명은 최근 특히 요구되고 있는 다종 다양한 도공지의 생산에 멀티로 대응 가능한 도공방법을 제공하는 것이다.

롤 도공과 블레이드 도공의 개요 비교를 행하면, 편면당의 도공량과의 상관으로 우열이 명확해진다. 즉, 8g/㎡이상에서는, 블레이드 도공에 의하면 피복성 및 평활성이 뛰어난 데 비해, 롤 도공에서는 원지 표면의 요철에 따라 도공층 표면이 요철이 되기 쉬워 평활성이 떨어진다. 이에 대하여 6g/㎡이하에서는, 블레이드 도공에 의하면 원지의 오목부 내에 도료가 들어가는 것만으로 원지의 볼록부가 노출되기 쉬운 것이 되어 피복성이 떨어지는 데 비해, 롤 도공의 경우에는 피복성이 뛰어난 것이다.

6g/㎡이하의 저도공량이어도, 안료로서 높은 피복성이나 글로스(gloss)가 얻어지는 고애스펙트비의 클레이, 예를 들면 디래미네이티드(delaminated) 클레이(박판상 결정구조 클레이)를 사용하면, 고속으로 도공할 때에 점도가 높아지기 때문에 블레이드 도공 쪽이 적합하다.

롤 도공에서는, 도공량이 8g/㎡이상이 되면, 폭방향의 프로파일(profile)을 제어하는 것이 어렵고, 또한 이른바 오렌지 필 패턴(orange peel pattern)이 발생하여, 면감(面感)이나 잉크의 밀착성이 떨어지게 되는 데 비해, 블레이드 도공에서는 이러한 문제는 통상 발생하지 않는다.

블레이드 도공에서는 예를 들면 도료 농도 65%이상의 고농도 도공이 가능하고, 롤 도공에서는 도료 농도가 56% 또는 그 이하로 할 필요가 있어, 종이 1kg당의 건조 에너지 비용이 블레이드 도공 쪽이 적어진다.

이와 같이, 롤 코터 도공과 블레이드 코터 도공은 도공방식이 다른 특성을 가진다.

외국 및 일본도 포함하여, 도공지를 제조하는 경우, 초지기와 도공기를 별도로 한 오프머신 코터(off-machine coater)와, 초지기에 도공기를 편입한 온머신 코터(on-machine coater)가 알려져 있다.

오프머신 코터의 경우에는 초지 단계에서 사이즈 프레스를 통과시키는 것이 일반적이다.

특히, 오프머신에 의한 도공설비에서는, 저평량의 도공 원지는 오토 스플라이서(auto splicer)에 의한 스플라이서 시에 단지가 큰 문제가 된다. 오토 스플라이서는, 생산효율 향상을 목적으로, 코터를 정지시키지 않은 채 종이 이음을 행하는 설비이고, 종이 이음부분은 원지와 원지간에 마련되는 접착 테이프 등 접착수단으로 이루어지는 구성에 의한 볼록부를 형성하기 때문에, 1000m/분 미만의 도공속도에서 단지는 생기기 어렵지만, 1000m/분을 넘는 속도, 특히 1300m/분을 넘는 속도에서는, 와인딩(winding)의 회전 동조 속도의 미묘한 어긋남, 종이 이음부와 닥터 블레이드 끝의 접촉에 의해 단지가 용이하게 발생해 버린다.

단지를 개선하기 위해, 원지 자체의 인장강도를 향상시키는 방책이 채용되는데, 본 발명자의 지견으로는, 적어도 인장강도(MD)가 3.OkN/m이상 필요하며, 인장강도가 낮은 고지(古紙)를 고배합한 저미터평량의 원지에서는, 다량의 지력 증강제를 내첨시키는 등의 방책이 필요하므로 대폭의 비용 증대를 피할 수 없다.

온머신에 의한 도공에 있어서는, 오토 스플라이서는 불필요하며, 원지 자체의 강도도 낮게 설정할 수 있다.

그러나 현 상황에 있어서, 운전속도(설계속도가 아님)로서는 고속인 것이어도 1200m/분 정도이다. 보다 고속의 1300m/분을 넘는 초지속도(운전속도)를 얻고자 하면, 2.6kN/m이상의 인장강도(MD)가 요구되고, 온머신에 의한 도공에 있어서는, 특히 고지를 고배합한 경우에 있어서는, 오프머신과 마찬가지로, 지력 증강제를 내첨시키는 등의 방책이 필요하므로 비용 증대를 피할 수 없다.

최근의 고지 펄프를 고배합한 원지는, 버진 펄프를 주원료로 한 원지와 달리, 인장강도의 저하나 이물(협잡물) 혼입이 현저하며, 원지 평량이 30~45g/㎡정도이며 1000m/분을 넘는 속도, 특히 1300m/분을 넘는 속도에서의 도공을 행하고자 하는 경우에 있어서는, 단지의 문제는 항상 따라다닌다.

블레이드 코터에서의 단지는, 블레이드의 누름압력에 의해 생기기 쉽고, 특히 온머신에서의 단지는, 초지기에서 도공설비의 일련의 설비를 멈추기 때문에, 생산손실, 생산효율의 저하가 막대하므로, 현 상황에서는 저미터평량의 도공지의 제조는 오프머신에 의한 도공이 일반적으로 행해지고 있다.

본 출원인은 유저로부터의 요구 품질에 신속히 대응 가능하며, 다종 다양한 도공지를 일련의 설비로 생산 가능한 도공방법에 대하여 예의 연구를 거듭해, 도공층을 형성하는 수단으로서, 도공방식이 다른 도공설비를 복수 병설하여, 상기 도공지의 요구 품질에 따라, 롤 코터 도공설비와 롤 코터 도공설비와는 도공방식이 다른 2기의 다른 방식 도공설비의 조합으로 도공지를 제조하는 방법을 발견한 것이다.

가장 적합하게는, 롤 코터 도공설비와 다른 방식 도공설비로서 블레이드 코터 도공설비를 가지고, 상기 롤 코터 도공설비가 원지의 편면에의 블레이드 코터 도공설비와 다른 면에의 블레이드 코터 도공설비 사이에 마련되며, 도공지의 요구 품질에 따라, 상기 도공설비 중 롤 코터 도공설비, 및/또는 블레이드 코터 도공설비를 사용하여 도공지를 제조할 수 있도록 한 것이다.

또한 도공층 표면을 평탄화 설비, 특히 금속롤과 탄성롤로 이루어지는 조합의 평탄화 설비로 평탄화 처리를 행함으로써, 높은 생산효율로 저미터평량·고지 고배합으로 인쇄 외관이 좋은 도공지를 제공할 수 있는 기술을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

본 발명은 초지하여, 건조시킨 종이시트에 대하여, 필요에 따라 전분 등의 밑칠 도공액을 사이즈 프레스에 의해 도포하는 공정, 혹은 프리 캘린더 등의 도공 전 공정설비에 의해 평탄화 처리하는 공정을 거쳐, 도공공정을 연속으로 행할 수 있다.

본 발명의 도공공정은 다음과 같이 행해진다.

롤 코터 도공설비와 롤 코터 도공설비와는 도공방식이 다른 2기의 다른 방식 도공설비의 조합으로 이루어지고, 상기 롤 코터 도공설비를 상기 2기의 다른 방식 도공설비 사이에 마련한 도공방법을 가지는 것이다.

그 후에, 평탄화 처리하는, 예를 들면, 적어도 2닙(nip)을 가지는 복수단으로 구성된 금속롤과 탄성롤의 조합으로 이루어지는 열 소프트 캘린더로 평탄화 처리하는 것이다.

상기의 어느 도공과정을 사용할지는, 하나의 라인에 있어서, 원지 미터평량, 고지 배합의 유무 및 배합량, 도공량, 라인속도, 제품 미터평량, 요구되는 광택도, 평활성 등의 품질 등을 고려함으로써 행할 수 있다.

이것에 의해, 하나의 라인에 있어서, 경량 미도공지, 미도공지, A3 도공지, 필요에 따라 A2 도공지나 표리의 품질이 다른 도공지를 공통적으로 제조할 수 있다.

이들의 구분은, 당업계에 있어서 명확하지 않지만, 예를 들면 64.0g/㎡ 또는 60.2g/㎡이상의 A3 도공지에 대해서는 블레이드 코터를, 58.0g/㎡ 또는 54.2g/㎡의 미도공지에 대해서는 블레이드 코터 또는 롤 코터를, 51.2g/㎡이하의 경량 미도공지에 대해서는 롤 코터를 사용할 수 있다.

구체예로서, 원지에 원료 펄프로서 고지 펄프가 10%이상 배합되고, 원지 미터평량이 28~80g/㎡(특히 35~48g/㎡), 제품 미터평량이 30~103g/㎡(특히 38~64g/㎡), 편면 도공량이 2~23g/㎡(특히 4~9g/㎡)인 도공지, 혹은 미도공지를 초지속도 1300m/분 이상, 예를 들면 평균 초지속도로 1600m/분~1800m/분의 고속으로 초지에서 와인딩까지 연속적이면서 일관되게 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서, 전분 등의 밑칠 도공액을 게이트 롤 코터, 로드 미터링 사이즈 프레스 설비 혹은 2롤 사이즈 프레스에 의해 도포하는 도공 전 공정을 온머신 코터에 편입할 수 있다. 또한 프리 캘린더에 의해 평탄화 처리하는 공정을 온머신 코터에 편입할 수 있다.

사이즈 프레스에 의해 전분 등의 밑칠제 도공을 행함으로써, 종이의 강도, 지력을 향상시킬 수 있고, 원지의 저미터평량화나 고지의 고배합에 의해서도(특히 블레이드 도공의 경우에서의) 단지를 방지할 수 있으며, 협잡물의 돌출을 피복에 의해 억제하고, 또한 나중의 도공액에 대한 평활화에도 기여한다.

이어서, 프리 캘린더에 의해 평탄화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 프리 캘린더는 평활화에도 기여하는 것 외에, 특히, 이어지는 도공 후의 폭방향의 프로파일을 균일화하기 위해 기여한다. 즉, 전분 등의 밑칠 도공액을 도포한 종이의 표면을 균일화하는 기능이 있다. 특히 목적으로 하는 종이폭이 7000㎜이상인 경우에는, 도공 후의 폭방향 프로파일의 흐트러짐이 커지는 데 비해, 프리 캘린더에 의해 평탄화 처리를 행함으로써 균일화를 도모할 수 있다. 특히, 이어서, 롤 코터로 8g/㎡이상의 도공을 행하고자 하는 경우에, 롤 코터에서의 폭방향의 프로파일 제어는 어려운 데 비해, 프리 캘린더를 채용함으로써, 폭방향의 프로파일의 균일화를 도모할 수 있다. 또한 표면이 폭방향으로 균일화되기 때문에, 블레이드 도공하는 경우에 있어서, 블레이드의 터치를 균일화하여 단지를 방지하는 데에도 기여한다.

평탄화 설비로서는, 적어도 2닙을 가지는 복수단으로 구성된 금속롤과 탄성롤의 조합으로 이루어지는 열 소프트 캘린더로 평탄화 처리하는 것이 바람직하다. 특히 6단, 보다 바람직하게는 8단(7닙), 10단의 멀티닙 캘린더(multi-nip calender)가 최적이다.

일반적으로, 저도공량화에 따라 평활성 및 광택도의 확보가 곤란해진다. 이에 대하여, 상기의 평탄화 처리하는 공정을 구비하면, 도공량이 7g/㎡이하, 특히 6g/㎡이하이고, 제품 미터평량 54.2g/㎡미만, 원지 미터평량이 45.0g/㎡이하인 경우 등에 있어서도 목적의 광택도 55%이상, 특히 60%이상의 도공지를 얻을 수 있다.

멀티닙 캘린더(열 소프트 캘린더) 자체를 마련하는 것은 공지이지만, 채용예는 그다지 많지는 않고, 더구나 사이즈 프레스에 의해 도포하는 밑칠 도공 및 프리 캘린더와의 조합은, 오프머신 코터 및 온머신 코터의 어느 것에 대해서도 최초로 하는 것이다.

본 발명에 의한 이들의 조합은 높은 평활성 및 높은 광택도를 가져오는 관점에서, 51.2g/㎡이하의 경량 미도공지의 제조에서, 도공량이 10g/㎡를 넘는 고도공량의 도공지도 제조 가능하게 하는 것이다.

본 발명의 가장 적합한 제조방법은 표리면에 도공층을 마련하는 블레이드 코터에 의한 도공설비의 사이에 롤 코터에 의한 도공설비를 마련하는 형태에 의한 방법이다.

온머신에서의 도공지의 제조에 있어서는, 용지의 수분율 조정은 매우 중요한 컨트롤 지표이고, 수분율의 변동은 단지나 백색도, 광택도, 부피 등 대부분의 종이 질에 영향을 미친다.

도공지 설비에서의 단지는, 블레이드 코터 도공설비에서의 도공지의 수분율이 블레이드 코터 도공설비 입구에서 4.5%정도, 블레이드 코터 도공설비 출구에서 11%정도인데 비해, 롤 코터 도공설비에서의 도공지의 수분율이 롤 코터 도공설비 입구에서 4.5%정도, 롤 코터 도공설비 출구에서는 수분율이 18%정도로, 롤 코터 도공설비의 수분율이 블레이드 코터 도공설비보다 매우 높아지기 때문에, 주로 롤 코터 도공설비 이후에서 발생한다.

본 발명이 목적으로 하는 멀티의(다품종의) 도공지의 제조방법에 있어서, 본 출원인은 당초 롤 코터 도공설비의 후공정으로서, 편면용 및 타면(他面)용의 2개의 블레이드 코터 도공설비를 마련하고, 저도공과 고도공을 필요에 따라 선택적으로 행하여, 다품종의 도공지의 제조를 가능하게 하는 방법을 발견하여, 이미 출원을 마쳤다(이하 이것을 "비교예"라 칭함).

그러나 이러한 비교예에서의 도공지의 제조방법에서는, 롤 코터로 도공층을 형성하는 경우에는, 2개의, 즉 제1 블레이드 코터 도공설비 및 제2 블레이드 코터 도공설비를 경유하는 설비 배열이므로, 롤 코터 도공설비에서 평탄화 설비로 가져올 때까지의 종이의 반송길이(즉 시간)가 길기 때문에, 반송과정에서의 수분율의 저하나 편차를 발생시키는 경우가 있어, 안정적으로 평탄화 처리에 필요한 약 8%정도의 수분율로 하는 것이 어려웠다.

그러나 평탄화 설비에 들어가는 시점에서의 종이의 수분율을 소정 범위의 수분율로 하기 위해서는, 제1 블레이드 코터 도공설비, 제2 블레이드 코터 도공설비(건조 존도 포함)를 경유하는 과정에서의 수분율 저하를 예측하여, 수분율이 높은 상태로 용지를 반송할 필요가 생긴다. 이 때문에, 반송라인의 오염, 이것에 의한 단지 등 반송 트러블의 발생이라고 하는 개량해야 할 문제가 발생한다.

또한 멀티한 도공지의 제조방법에 있어서, 표리면에 도공층을 마련하는 2개의 블레이드 코터 도공설비의 후공정에 롤 코터 도공설비를 마련하는 수단도 생각할 수 있는데, 롤 코터 도공설비 후에도 건조설비를 새롭게 마련할 필요가 있어 설비비용이 고액이 되는 동시에, 설비가 장대해져 과대한 설비 스페이스가 필요해지는 문제를 가진다.

이에 대하여, 본 발명에 있어서는, 롤 코터 도공설비를 상기 2기의 다른 방식 도공설비 사이에 마련하는 것이다. 따라서, 롤 코터 도공설비로 도공층을 형성한 후, 하나의, 즉 제2 블레이드 코터 도공설비만을 경유하는 설비 배열이므로, 평탄화 설비로 가져올 때까지의 종이의 반송길이(즉 시간)는 짧아지고, 평탄화 처리전의 수분율을 안정적으로 소정 범위의 수분율로 하여, 평탄화 처리에서의 품질의 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한 롤 코터 도공설비를 사용하여 도공층을 형성한 후의 반송라인을 짧게 했기 때문에, 롤 코터 도공 후에 수분율이 높은 상태에서 용지를 길게 반송시킬 필요가 없어, 반송라인의 오염이나 단지를 방지하여, 생산효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 롤 코터 도공설비와 롤 코터 도공설비와는 도공방식이 다른 2기의 다른 방식 도공설비를 사용하면서, 평탄화 처리전의 수분율을 안정적으로 소정 범위의 수분율로 하여, 평탄화 처리에서의 품질의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한 롤 코터 도공설비를 사용하여 도공층을 형성한 후의 반송라인이 길어지는 것에 의한 반송라인의 오염, 및 오염이나 수분율이 높은 상태에서 용지를 반송할 수 밖에 없는 것에 의한 단지 트러블을 방지하여, 생산효율을 향상시키고, 또한 원지의 적어도 편면에 도공층을 마련하는 수단으로서, 도공방식이 다른 도공설비를 조합하여, 선택 가능하게 배치함으로써, 단지시에서의 통지 작업성을 개선할 수 있다.

도 1은 초지기의 설비 구성예의 제1의 존을 나타내는 개요 설명도이다.

도 2는 초지기의 설비 구성예의 제2의 존을 나타내는 개요 설명도이다.

도 3은 초지기의 설비 구성예의 제3의 존을 나타내는 개요 설명도이다.

도 4는 초지기의 설비 구성예의 제4의 존을 나타내는 개요 설명도이다.

도 5는 초지기의 설비 구성예의 제5의 존을 나타내는 개요 설명도이다.

도 6은 초지기의 설비 구성예의 제5의 존에서의 변형예를 나타내는 개요 설 명도이다.

도 7은 가열 금속롤을 나타내는 개요 설명도이다.

도 8은 전자유도작용에 의한 내부가열장치예를 나타내는 개요 설명도이다.

도 9는 쿨링 설비예를 나타내는 개요 설명도이다.

도 10은 헤드박스(head box)부의 확대 개요 설명도이다.

<부호의 설명>

1: 제1와이어 2: 제2와이어

3: 헤드박스 5: 블레이드

10: 트윈 와이어 포머(twin-wire former) 21: 제1프레스

22: 제2프레스 40: 사이즈 프레스

41: 에어 턴 바(air turn bar) 50: 프리 캘린더

51: 금속롤 52: 탄성롤

60: 제1 블레이드 도공설비 70: 롤 코터 도공설비

80: 제2 블레이드 도공설비 90: 온머신 캘린더

M: 금속롤 D: 탄성롤

100: 릴(reel)

이하 본 발명을 실시형태를 참조하면서 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은, 예를 들면 원지 미터평량이 28~80g/㎡(특히 39~48g/㎡), 제품 미터평량이 40~105g/㎡(특히 54~64g/㎡)인 도공지 혹은 미도공지를, 운전속도로서 1300m/분 이상 또는 이것을 넘는 고속 초지로, 특히 운전속도가 1550m/분 이상, 1600m/분~1800m/분의 고속으로 초지에서 와인딩까지 연속적이면서 일관되게 제조하는 것을 의도하고 있다.

우선, 본 발명의 실시의 형태의 전체적인 개요를 도 1~도 5에 의해 설명한다.

<초지기 및 도공 전 공정설비>

각각 루프를 이루는 2개의 와이어(제1와이어(1)와 제2와이어(2)의) 사이에 헤드박스(3)로부터 지료(J)를 분출하여 종이층을 형성하는 갭 타입의 트윈 와이어 포머(10)로 초지하는 초지기가 설치되어 있다. 지료(J)는 와이어 파트에 있어서, 석션(suction)(포밍)롤(4A)과 대향하는 롤(4B) 사이에 와이어간에 토출되어 종이층이 형성되고, 그 종이층은 석션(포밍)롤(4A), 블레이드(5), 석션 쿠치롤(suction couch roll)(6), 석션박스(7) 등을 통과하면서, 예를 들면 수분 80%정도까지 탈수된다.

여기서, 탈수기구로서, 도시예에서는 롤수단 및 블레이드 탈수수단의 병용형태를 나타내었는데, 바람직하게는 양쪽이지만, 한쪽만으로도 가능하다.

헤드박스(3)는 연직 또는 하류측에 경사진 상태로 상향(上向) 설치되고, 도 10에 확대로 나타내는 바와 같이, 지료 토출 방향선이 수평선을 이루면 토출각도(θ)가 50도~90도인 것이 바람직하다. 본 발명이 의도하는 고속 초지하에서는, 천의 지질(地質), Z축 강도, 표리 차, 섬유 배향각 등의 면에서 섬유 중량의 영향이 작아지는 상향 헤드박스인 것이 바람직하다. 갭 타입의 트윈 와이어 포머에 있어서, 헤드박스가 수평 등이면, 고속 초지하에서 요구하는 특성을 얻기 어렵다.

와이어 파트에서의 종이층은 프레스 파트에 이행되고, 또한 탈수가 행해진다. 실시의 형태에서의 프레스 파트는 제1프레스(21) 및 제2프레스(22)의 각각이 슈 프레스(shoe press)(21a,22a)를 가지며, 오픈 드로우를 없애고 단지를 방지하기 위해, 종이층을 스트레이트로 닙(nip)하는 형태로 되어 있다. 또한 더블펠트인 제1프레스(21)에 비해, 제2프레스(22)에서는 보텀측에 벨트를 채용하여, 재습(再濕) 방지를 탈수의 향상을 도모하는 구성으로 되어 있다. 평량이 60g/㎡이상으로 높아져 탈수량이 많아질 경우에는 더블펠트가 바람직하다.

프레스 파트에서 탈수처리하여 수분을 50%정도로 한 습지를 싱글데크방식의 프리 드라이어 파트에 이행하여, 건조가 도모된다. 도시의 프리 드라이어 파트는 노 오픈 드로우 형식의 싱글데크 드라이어로, 상측이 가열롤(31), 하측이 진공롤(32)인 적정 개수의 롤 구성이다. 싱글데크방식의 드라이어는 본 발명이 대상으로 하는 1300m/분 이상의 고속 초지에 있어서, 단지가 적으며, 부피를 떨어뜨리지 않고 고효율로 건조를 행할 수 있어, 품질·조업면에 있어서 뛰어나다. 더블데크방식으로 건조하는 방식도 생각할 수 있지만, 고속 초지에서의 캔버스 마크, 고속 건조에서의 단지, 주름, 종이 이음 등 조업성의 면에서 문제가 있다.

드라이어 초기에서는 드로우 조정을 위해 군 나눔을 세밀하게 하고, 또한 통지성 및 시트 주행성 향상을 위해 석션박스(33)를 설치하는 것이 바람직하다.

프리 드라이어 파트에서 건조된 종이시트는 애프터 드라이어 파트와의 사이의 필름 트랜스퍼(방식)에 의한 사이즈 프레스(40)에 있어서, 전분 등의 사이즈제나 사이즈 프레스제 등의 표면처리제나, 필요에 따라 피그먼트 도공액 등의 밑칠 도공액이 양면에 도포된다. 사이즈 프레스(40)로서는, 도시한 로드 미터링 사이즈 프레스 코터 외에, 게이트 롤 코터(40A), 2롤 사이즈 프레스 등이어도 된다.

밑칠 도공액으로서는, 상술과 같이 전분 이외에, 산화전분, 에스테르화전분, 효소변성전분, 에테르화전분 등의 전분 유도체, 대두단백, 효모단백, 셀룰로오스 유도체 등의 천연접착제 등을 사용할 수 있고, 한편, 필요에 따라 피그먼트를 첨가해도 되며, 그 피그먼트로서는 카올린, 클레이, 황산바륨, 경질탄산칼슘, 중질탄산칼슘, 수산화알루미늄, 사틴화이트, 이산화티탄, 아황산칼슘, 황산아연, 플라스틱피그먼트 등 통상의 도공지용 안료가 각각의 안료 성질에 따라 배합된다. 또한 접착제로서 스티렌·부타디엔 공중합체, 메틸메타크릴레이트·부타디엔 공중합체 등의 공역디엔계 공중합체 라텍스, 아크릴 및/또는 메타크릴산에스테르의 중합체 또는 공중합체 등의 아크릴계 중합체 라텍스, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체 등의 아세트산비닐 공중합체 라텍스와 같은 알칼리 비감응성 혹은 알칼리 감응성의 합성수지 에멀전 등의 합성수지 접착제 등 통상의 도공지용 접착제를 사용할 수 있다. 필요에 따라 분산제, 유동 변성제, 소포(消泡)제, 염료, 활제, 내수화제, 보수(保水)제 등의 각종 조제를 배합할 수 있다.

본 발명의 밑칠제의 도포는, 특히 미도공지 제품으로 한 경우에서의 강도가 낮아, 고속인쇄시의 트러블을 방지하기 위해 강도를 높이기 위함이며, 그 도포는 전분을 주체로 하는 것이 바람직하고, 전분 농도가 2.5~15.0%의 범위에서 도포를 행하며, 도포량은 양면으로 1.0~5.0g/㎡가 바람직하다.

상기 필름 트랜스퍼 방식의 도포수단으로서는 게이트 롤 코터, 심사이저(SIM Sizer), 블레이드 미터링 사이즈 프레스 혹은 로드 미터링 사이즈 프레스 등을 사용할 수 있다. 특히 바람직한 것은 로드 미터링 사이즈 프레스이고, 이 로드 미터링 사이즈 프레스 코터를 사용할 경우에는, 조업상 스트리크(streak) 발생을 피하는 데 있어, 표면이 평활한 로드를 사용하는 것이 바람직하다. 그 로드의 지름을 15~50㎜로 함으로써, 보다 바람직한 조업성과 품질을 얻을 수 있다. 지름이 15㎜보다 작은 로드에서는, 필름의 형성능력이 저하하여 면 상태가 안좋아지는 경향이 있고, 50㎜보다 큰 로드에서는 효과 차이가 없으므로, 특별히 크게 할 필요가 없다. 로드로서 홈이 있는 로드, 와이어선 와인딩 로드 등도 사용할 수 있다.

밑칠 도공액의 도포 후, 애프터 드라이어에 있어서 표면 오염이 생기지 않도록, 미리 에어턴 바(41) 및 적외선을 사용한 보조건조장치(42)를 설치하는 것이 바람직하다. 도시한 싱글데크의 애프터 드라이어 파트에서는 사이즈제나 피그먼트 도공액의 건조가 행해진다.

<도공설비>

그 후에, 코터 파트에서 접착제 및 안료(카올린 등)를 주성분으로 하는 수성 도공액을 도공한다. 이 경우, 1300m/분 이상의 초지(운전)속도가 조건하에서, 게다가 높은 평활성 및 광택성의 고품질 도공지가 요구되기 때문에, 수성 도공액을 종이시트의 양면에 대하여 블레이드 도공으로 하는 것이 얻어지는 도공지의 품질의 관점에서 채용된다. 또한 이와 더불어 미도공을 위해 양면에 대한 롤 도공도 채용된다.

그런데, 수성 도공액의 롤 도공에 앞서, 보다 높은 평활성을 확보하기 위해, 사이즈제를 도포한 표면을 프리 캘린더(50)에 의해 평활화하는 것도 바람직하다. 실시의 형태의 프리 캘린더(50)는 상측이 금속롤(51)이며 하측이 탄성롤(52)이다. 프리 캘린더에서의 조업 조건은 금속롤을 열롤로 하는 것이 바람직하고, 예를 들면 열롤을 100~300℃, 특히 150~250℃로 하고, 선압(線壓)을 50KN/m로 하는 것이 바람직하다. 양 롤을 금속롤로 할 수도 있고, 또한 폭방향의 프로파일 제어를 위해 캘리퍼스(caliper) 컨트롤 롤을 사용할 수도 있다.

본 발명에 코터 파트에 있어서는, 롤 코터 도공설비(70)와, 롤 코터 도공설비(70)와는 도공방식이 다른 2기의 다른 방식의 도공설비, 실시의 형태에서는 제1 블레이드 도공설비(60) 및 제2도공설비(80)가 마련되고, 제1 블레이드 도공설비(60), 롤 코터 도공설비(70) 및 제2도공설비(80)의 순으로 배열되어 있다.

이것을 더 설명하면, 제1 블레이드 도공설비(60)에 있어서는, 하면용 제1 블레이드 도공기(61), 제1 가스식 에어 드라이어(62), 제1 캔버스 드라이어(canvas dryer)(63)가 순서대로 설치되어 있다. 바람직하게는, 제1 블레이드 도공기(61)의 후단에 폭방향의 건조 편차를 방지하기 위해, 폭방향으로 온도 제어 가능한 제1 적외선 건조장치(64)를 마련하고 있다.

또한 롤 코터 도공설비(70)에 있어서는, 게이트 롤 코터, 로드 미터링 사이즈 프레스 등으로 이루어지는 롤 코터(71)가 마련되고, 에어 턴 바(72)의 후단에 폭방향의 건조 편차를 방지하기 위해, 폭방향으로 온도 제어 가능한 적외선 건조장치(73)를 마련하고 있다.

한편, 롤 코터(71)의 출구측에 있어서, 바이패스통로(82)가 마련되고, 그 바 이패스통로(82)에 상면용 제1 블레이드 도공기(81) 및 제2 적외선 건조장치(83)가 마련되며, 롤 코터(71)로부터의 흐름과 합류한 이후의 위치에, 제2 적외선 건조장치(84), 제2 가스식 에어 드라이어(85), 제2 캔버스 드라이어(86)가 순서대로 설치되어 있다.

<평탄화 설비 등>

도공설비의 후단에, 열 소프트 캘린더로 이루어지는 온머신 캘린더(90)가 설치되어 있어, 캘린더 처리가 행해진다. 도시한 캘린더(90)는 7닙의 1스택(stack)형이며, 롤 자중의 영향을 적게 한 야누스 타입의 경사 배치로 되어 있다. 물론, 옵티 로드 타입의 수직 배치여도 된다.

캘린더(90)는 최종적인 평활성 및 광택성을 좌우한다. 따라서, 이 관점 및 고초지속도의 관점에서 다양한 배려가 필요하다.

캘린더(90)의 단수는 적어도 2닙을 가지는 한 한정은 되지 않지만, 복수단으로 구성된 금속롤(M)과 탄성롤(D)의 조합으로 이루어지는 열 소프트 캘린더로 평탄화 처리하는 것이 바람직하다. 특히 멀티닙 캘린더, 보다 바람직하게는 6단, 8단, 10단의 멀티닙 캘린더가 최적이다. 도 5에 10단의 멀티닙 캘린더예를 병시하고 있다. 또한 전단(全段)이 독립적으로 닙압(nip pressure)을 조정 가능한 멀티닙 캘린더가 최적이다.

한편, 열 소프트 캘린더는 오일 등의 열 매체를 유통시켜 가열하는 것이어도 되는데, 이것으로는 표면온도 180℃정도가 한계이다. 고속에서의 초지를 도모하기 위해서는, 도 7~도 9에 나타내는 바와 같이, 상기 금속롤(M)은 그 폭방향으로 분할온도 제어 가능한 전자유도작용에 의한 내부가열장치가 장비되어, 금속롤(M)의 표면온도가 230℃이상, 특히 230~500℃로 처리하는 것이 바람직하다. 구체예에서는, 셸(shell)(74) 내의 철심(72)의 주위에 유도 코일(71)이 권회되어, 재킷실(73)을 통과하는 열 매체를 가열하는 것이다.

금속롤(M)의 온도를 250℃~380℃로, 특히 300℃를 넘고 380℃이하의 온도에서의 표면처리를 하고, 평탄화 설비 입구 수분율의 적합한 소정 범위는 4~10%, 보다 적합하게는 6~9%의 범위로, 가능한한 낮은 닙압으로 종이가 전층에 걸쳐 찌부러지지 않게 함으로써, 부피의 저하를 막고, 불투명도의 저하를 억제하는 것이 가능해지는 조업을 안정적으로 행할 수 있다. 요컨대, 이른바 극고온의 다리미를 단시간 대는 형태이다.

금속롤의 표면온도의 컨트롤로서는, 상술과 같이, 금속롤 내부에 온수나 기름을 순환시키는 방법 외에, 비회전부로서의 내측에 마련한 철심의 주위에 유도 코일을 마련하여, 그 유도 코일에 교류 전류를 흘려보냄으로써, 코일에 자속을 발생시켜 회전부로서의 외측의 셸(외통)의 내측에 유도 전류를 유발하고, 그 저항열에 의해 외측의 셸(외통) 자신을 자기 발열(유도 발열)시키는 "전자유도작용에 의한 내부가열장치"에 의한 것이 본 발명의 고온처리를 위해 특히 뛰어나다. 또한 이 전자유도작용에 의한 내부가열장치에 의하면, 유도 코일을 롤의 폭방향(롤 자체의 길이방향)으로 분할(예를 들면 3~6분할)하고, 셸에 마련한 온도센서에 의한 온도 신호에 근거하여, 대응하는 유도 코일에 흘려보내는 교류 전류량을 제어함으로써, 롤의 폭방향의 특히 표면의 온도 제어가 고정밀도로 가능한 이점이 있다.

이 경우, 특히 셸 내부에 길이방향으로 연장되는 재킷로를 둘레방향으로 간 격을 두고 다수 10개~90개 정도 마련하고, 이들을 서로 연통시켜, 내부에 열 매체를 봉입해 두는 구조인 것이, 셸의 자기 발열에 의한 열을 흡수하여, 열을 롤 표면 전체에 있어서 균일화할 수 있는 점이 보다 뛰어나다.

본 발명에 따라, 고온으로 표면처리하면, 종이의 표층부 뿐 아니라 내층부의 온도도 높아져, 그 결과, 종이가 표층부 뿐 아니라 전층에 걸쳐 찌부러지기 쉬워지기 때문에 부피가 저하한다. 그런데, 훨씬 높은 고온처리로 단시간의 통지를 도모하는 경우에는, 내층부에의 열 이동은 최대한 방지할 수 있고, 그로 인해 부피의 저하를 방지할 수 있는 것이다.

한편, 금속롤의 표면온도의 고온화에 따라, 금속롤의 셸에 두께방향의 응력이 발생하여, 롤 프로필이 흐트러지기 쉬워지고, 그로 인해 종이두께 프로필의 제어성이 저하한다. 또한 전자유도작용에 의한 내부가열장치에 의존하는 경우에는, 금속롤 표면온도의 시간당의 온도 응답성이 양호하다고는 할 수 없고, 또한 이것을 원인으로 하여 폭방향의 온도 응답성이 나쁘므로, 온도 제어성이 나쁜 것에 의한 품질 저하의 원인이 된다. 그리하여, 금속롤(M)의 근방에는 롤 폭방향으로 분할온도 제어 가능한 전자유도작용에 의한 외부가열장치 및 롤 폭방향으로 냉각온도 제어 가능한 쿨링 설비의 적어도 한쪽이 장비되어 있는 것이 바람직하다.

이 예를 도 7 및 도 8에 따라 설명하면, 금속롤(M)은 셸(94), 유도 코일(91), 철심(92), 온도센서(95), 교류전원(96), 및 재킷로(93)를 가진다. 이 금속롤(M)에 대하여, 폭방향으로 분할제어 가능한 외부 전자유도작용에 의한 외부가열장치(97)를 금속롤(M) 근방에 마련하여 각 단에 있어서, 원지의 고온 닙영역을 구성한다.

외부가열장치(97)는 전자유도가열에 원리를 응용한 것으로, 도시와 같이, 워크 코일(97A)에 교류전원(인버터)(97B)으로부터의 교류 전류(예를 들면 3~20㎑의 고주파)를 흘려보내어, 자계를 발생시키고, 셸(94) 표면부에 과전류를 생성시켜 자기 발열시키는 것이다. 워크 코일(77A)과 셸(94) 표면의 이간 거리는 2~20㎜, 특히 2~5㎜정도가 바람직하다. 또한 단위 워크 코일은 금속롤(M)의 축심에 대하여 교차하는 비스듬한 배치로 하는 것이 가열용 프로파일의 균일화를 위해 바람직하다. 롤 폭방향의 존 제어 피치는 75~150㎜정도이고, 존당의 정격 전력은 4~20㎾로 할 수 있다.

롤 폭방향으로 냉각온도 제어 가능한 쿨링 설비(98)의 예로서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 팬(fan)(98a)으로부터의 에어를 헤더(header)(98b)로 보내고, 연통구멍이 형성된 조정판(98c)을 통해 온도조절실(98d) 내로 송입해, 이 온도조절실(98d) 내에 마련한 코일(98e)을 온도조절수단(98f)에 의해 냉각함으로써 작은 구멍을 가지는 분산판(98g)을 통과하는 송풍온도를 제어하는 것이다.

캘린더(90)에서의 닙압으로서는 200KN/m~450KN/m, 특히 300KN/m~450KN/m가 바람직하다. 캘린더(90)에 있어서, 필요하면 각 롤간을 1~2닙 남기고 개방하여, 매트(mat)한 도공지를 제조하는 것도 가능하지만, 롤 수를 6~12단으로 평탄화 처리함으로써, 1300m/분 이상의 고속 초지에 있어서도, 백지 광택도가 55%이상, 특히 60%이상의 도공지를 얻을 수 있다.

캘린더(90)로 평활처리된 종이는 최종적으로 릴(100)로 와인딩이 행해지고, 소구분용의 와인딩을 마무리하는 와인더(winder)(도시하지 않음)가 머신의 최종 부분에 설치된다.

도 5에 나타내는 멀티닙 캘린더를 대신하여, 도 6에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 1닙이며 4스택으로 이루어지는 금속롤(M)과 탄성롤(D)로 이루어지는 소프트 캘린더(90A)여도 된다.

<조업>

본 발명에서는, (1)상기 롤 코터 도공설비에 의해서만 도공한 후, 상기 평탄화 설비에 의해 평탄화 처리하는 과정과, (2)상기 2기의 다른 방식 도공설비에 의해서만 도공한 후, 상기 평탄화 설비에 의해 평탄화 처리하는 과정을 필요에 따라 선택하여 도공한다.

이 필요에 따른 선택의 기준에 한정은 없지만, 예를 들면 도공량이 6g/㎡정도 이상에서는 블레이드 코터 도공설비를 사용하고, 10g/㎡미만에서는 롤 코터 도공설비를 사용하는 것이 적합하며, 양자가 겹치는 범위에서는, 목적·용도, 생산효율을 감안해, 블레이드 코터 도공설비, 롤 코터 도공설비의 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 롤 도공에서는 편면 2~10g/㎡(특히 5~7g/㎡), 블레이드 도공에서는 편면 6~15g/㎡(특히 7~9g/㎡)의 도공량으로 하는 것이 바람직하다.

상기의 적외선 보조건조장치는 각각 주로 수분율 조정을 위해, 폭방향으로 온도 제어를 위해 사용할 수 있고, 그 채용의 가부는 적당히 선택할 수 있다.

표리의 품질이 다른 도공지를 얻는 경우, 사이즈 프레스(40)에 있어서 밑칠 도공층을 마련하고, 제1 블레이드 도공기(61) 또는 제2 블레이드 도공기(81)를 사용하여 덧칠 도공층을 마련하며, 적외선 보조건조장치, 가스식 에어 드라이어, 캔버스 드라이어로 건조를 행하여, 캘린더로 유도하는 것도 가능하다.

제1 블레이드 도공기(61) 또는 제2 블레이드 도공기(81)에서는, 고속 초지의 경우, 편면 7g/㎡이상의 도공량이 필요한 경우에는, 어플리케이터로서 고속으로 액 공급을 가능하게 하는 제트 파운틴(jet fountain) 방식이 바람직하고, 긁어내기는 블레이드에 의한 것이다.

편면 7g/㎡미만의 도공량이 필요한 경우는 고속용으로 개량된 쇼트 드웰 블레이드 코터(short dwell blade coater) 도공설비여도 된다.

여기서, 제1 블레이드 도공설비(60) 및 제2도공설비(80)를 사용하여 도공하는 경우에서의 단지시에 있어서, 배지(排紙) 및 통지는 기본적으로 X, Y, Z의 3군데에서 행하는 것이 바람직하다. 이에 대하여, 롤 코터 도공설비(70)를 사용하여 도공할 경우에서의 단지시에 있어서, 배지 및 통지는 기본적으로 Y 및 Z의 2군데로 충분한 것이다.

상기예에 있어서는, 다른 방식 도공설비로서 블레이드 도공설비의 예를 들었지만, 에어 나이프 도공설비, 커튼 도공설비 등도 채용할 수 있다.

Claims (4)

1. 초지(抄紙)에서 도공, 평탄화 처리를 일관되게 행하는 도공지의 제조방법에 있어서,

   도공설비가 롤 코터 도공설비와 롤 코터 도공설비와는 도공방식이 다른 제1 및 제2의 2기(基)의 블레이드 코터 도공설비의 조합으로 이루어지고,

   상기 롤 코터 도공설비를 상기 2기의 블레이드 코터 도공설비 사이에 마련하여 도공지를 제조하는 것을 특징으로 하는 도공지의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   초지공정의 프레스 파트와 상기 제1의 블레이드 코터 도공설비 사이에, 게이트 롤 코터, 로드 미터링 사이즈 프레스 설비 혹은 2롤 사이즈 프레스가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 도공지의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 롤 코터 설비에 의해 도공된 종이시트를, 상기 제2의 블레이드 코터 도공설비를 바이패스시켜 상기 평탄화 설비에 반송하는 것을 특징으로 하는 도공지의 제조방법.
4. 삭제

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