(57)【要約】本発明は、紙／板紙抄紙機のドライヤセクション、及び、ドライヤセクション（３）に後続する仕上げ装置（１）において特定の水分含有率まで乾燥される繊維ウェブの処理方法に関する。本方法では、繊維ウェブ内に含まれる水が利用されて、処理対象のウェブがドライヤセクションと仕上げ装置との間を、温度及び水分に関して制御された条件下で、走行するように構成されるようにし、当該条件により、繊維ウェブからの水の蒸発が調整される。繊維ウェブは、ドライヤセクション（３）の後に通常よりも多い水分を維持し、仕上げ装置（１）により最終の乾燥が実行されるような態様で、ドライヤセクションで乾燥される。
2007511677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙機又は板紙抄紙機のドライヤセクション（３）、及び、ドライヤセクションの後に配置されるウェブ移送セクションで、そして、ドライヤセクションに後続するオンライン型仕上げ装置（１）により、特定の水分含有量まで乾燥される繊維ウェブの処理方法において、
前記処理対象の繊維ウェブは、温度及び水分に対して制御された条件（２）でドライヤセクション及び仕上げ装置間を走行し、当該条件により、前記繊維ウェブからの熱及び水の蒸発が調整され、
前記繊維ウェブは、ドライヤセクションにおいて、ドライヤセクションの後で通常よりも大きい水分含有量を維持し、最終の乾燥が前記仕上げ装置により実行されるような態様で、乾燥されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記ウェブは、ドライヤセクション（３）と仕上げ装置（１）との間、及び／又は、仕上げ装置の異なる部分間のポイントにて、少なくとも通路の一部で支持構造により形成される閉塞空間内を走行し、該支持構造は、前記繊維ウェブから水が蒸発するのを低減又は防止するような制御された態様で構成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記支持構造は、前記ウェブを間に支持した態様で走行させるベルトである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記支持構造は、前記ウェブを間に支持した態様で走行させるプレート状の手段である、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ウェブは、ドライヤセクション（３）と仕上げ装置（１）との間、及び／又は、仕上げ装置の異なる部分間のポイントにて、少なくとも通路の一部で風洞構造又はフード構造により形成される閉塞空間内を走行する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ウェブは、ドライヤセクション（３）と仕上げ装置（１）の任意の部分との間を、前記ウェブの境界層の温度又は水分が、機械的ガイド手段又はノズル構造（５）を介して境界層へ導かれる温度又は水分が調整されたエアにより制御されるように、走行する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
金属ベルトカレンダを仕上げ装置として用いる、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
ロングニップ型のカレンダを仕上げ装置として用いる、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
マルチニップ型のカレンダを仕上げ装置として用いる、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
ソフトカレンダ又はマシーンカレンダをカレンダとして用いる、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
コーティング装置を仕上げ装置として用いる、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
乾燥コーティング装置を仕上げ装置として用いる、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙／板紙の生産ラインのオンライン型のドライヤセクション、及び、ドライヤセクションの後に配置されるウェブ移送セクション、更には、カレンダやコーティング装置のような、ドライヤセクションに後続するオンライン型仕上げ装置における繊維ウェブの処理方法に関する。カレンダは、例えば、金属ベルトカレンダ、ロングニップ型カレンダ、マルチニップ型のカレンダ、ソフトカレンダ又はマシーンカレンダであってよい。
【背景技術】
【０００２】
現代の抄紙機の概念では、ドライヤセクション及びカレンダリングのような仕上げ処理は、紙ウェブがしばしばオープンドローとして搬送される間の別個の副処理である。オープンドローの結果、特にウェブがカレンダに又は乾燥後の他の仕上げ装置に搬送するときに、相当な量の水分（moisture）がウェブから蒸発し、ウェブが冷却される。プロセス全体を考慮すると、ドライヤとカレンダ間で生ずる蒸発は、望ましくない。なぜならば、繊維ウェブは、カレンダ処理されるときに湿潤であり且つ高温であるべきであるからである。蒸発の結果、ウェブが劇的に冷却し、従って、例えば、オンライン型のカレンダは、その能力が部分的に冷却されたウェブを処理するのに十分なように設計されなければならなくなる。蒸発は、また、不経済であると共に、工場建屋内の空調にとって負荷となる。
【０００３】
蒸発により、また、いわゆる乾燥されすぎのウェブを再湿潤させるために、水の塗布がしばしば紙／板紙の生産ラインで用いられ、水の塗布は、ドライヤセクションとカレンダ処理の間に通常は配置される。塗布方法は、しばしば微細な水のミスト若しくはスチームである。紙ウェブの水分分布（水分プロファイル）のより良い制御は、より安定な紙の構造と同様、過剰な乾燥及び再湿潤を通して目指されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
紙が過剰な乾燥を受け、次いで再湿潤される現在のプロセスでは、特別なエネルギ消費、及びそれに伴う生産量のトン当たりのコストが、過剰な乾燥が実行されないプロセスに比べて大きくなる。紙の製造における最も顕著なエネルギ消費の目的の１つは、実際には蒸発による乾燥である。明らかなことは、ウェブが先ずドライヤセクションで約２−４％の水分まで乾燥され、次いで約８−１０％まで際湿潤され、ウェブがカレンダ上で約５％へと最終乾燥する方法は、エネルギ消費の観点から全体として欠点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、特に生産ラインのエネルギ消費を低減でき、ドライヤ集合を短くでき、それによるスペースの節約によりコストを低減することができる方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的の目的を達成するため、本発明による方法は、処理対象の繊維ウェブが、温度及び水分に対して制御された条件でドライヤセクション及び仕上げ装置間を走行し、当該条件により、前記繊維ウェブからの熱及び水分の蒸発が調整され、前記繊維ウェブが、ドライヤセクションにおいて、ドライヤセクションの後で通常よりも大きい水分含有量を維持し、最終の乾燥が前記仕上げ装置により実行されるような態様で、乾燥されることを特徴とする。
【０００７】
本発明による方法では、繊維ウェブ内の水及び熱エネルギは、ドライヤセクションとカレンダの間のセクションにおいてウェブから熱及び水分の移動を最小化又は防止する目的で利用される。処理対象の繊維ウェブは、ドライヤセクションとカレンダの間を工場建屋内のエアから隔離され且つ温度及び水分に対して制御された条件で、走行し、これにより、繊維ウェブからの水及び熱の放出が制御される。本発明によれば、繊維ウェブは、ドライヤセクションで通常よりも高い水分含有量が維持されるように蒸発され、最終の乾燥は、カレンダにより実行される。本発明による方法では、乾燥及びカレンダ処理は、温度及び水分制御に関連して統合され、それらが協働して、ドライヤセクションは、必要とされる量だけを乾燥するようにし、ドライヤセクションからカレンダへとウェブを移送するときに、水及び熱の放出が調整されて、ウェブがカレンダへの到着時に十分な水分と温度であるようにし、最終の乾燥の一部がカレンダにて生じるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明は、添付図を参照して実施例を用いて詳説される。
【０００９】
図１は、オンライン型の生産ラインの一部を概略的に示し、参照番号１は、金属ベルトカレンダとして実現される仕上げ装置を示し、参照番号３は、ドライヤセクションの端部を示す。参照番号２は、閉塞空間を指し、ウェブは、当該閉塞空間を通って、ドライヤセクションとカレンダ１の間の領域を温度及び水分に対して制御された条件で案内されることができる。閉塞空間は、ドライヤセクションの端部及びカレンダの間の全体領域に亘って延在してもよく、当該領域の一部に亘って延在するだけでもよい。
【００１０】
仕上げ装置は、例えば、ロングニップ型カレンダ、マルチニップ型のカレンダ、ソフトカレンダ又はマシーンカレンダとして実現されてよい。仕上げ装置は、乾燥コーティング装置のようなコーティング装置であってもよい。
【００１１】
本発明による方法では、繊維ウェブ内に含まれる水及び熱エネルギは、ドライヤセクション３後の紙内の水及び熱の放出を制限することにより、カレンダ１の要求による繊維ウェブを加熱及び湿潤する必要性が低減されるような態様で、利用される。紙ウェブは、如何なる場合も、カレンダ処理後又はカレンダ処理に関連して乾燥及び冷却されることになるので、この乾燥プロセスを利用することは効果的である。その結果、本発明に係る方法では、ドライヤセクション３、ウェブ移送部２及びカレンダ１の作動は、ドライヤセクションの乾燥機能の一部がカレンダに割り当てられるような態様で、協調され、本方法全体において、熱及び水の利用は最大限に経済的である。
【００１２】
図１を参照するに、上述の本発明によるウェブの熱及び水分制御は、最終の乾燥シリンダ３とカレンダ１との間において繊維ウェブとその周囲との間での水及び熱エネルギの移動を調整することによって達成できる。本発明によれば、これらの移動現象は、ドライヤセクションとカレンダとの間において、ウェブを、温度及び水分に関して制御された条件下で走行させるように構成することによって、調整できる。蒸発又は冷却を防止することが望まれる場合、ウェブの外面又はその直近での温度及び周囲の水分（蒸気圧又はエアの相対的な水分）は、繊維ウェブの水分及び温度に略対応する平衡状態に調整される。これは、ウェブとその周囲との間に有意な温度差又は水分差がなく、従って、水分若しくは温度の移動流れが形成されないことを、意味する。
【００１３】
また、望ましく且つ便利な場合には、ウェブの直近の条件を調整して、所望の大きさの熱又は水分の流れをウェブとその直近の周囲環境との間で達成するようにすることも可能である。例えば、ウェブの方向における熱の流れ(追加的な加熱)は、ウェブの温度よりも高いレベルまで周囲温度を上昇させることにより引き起こすことができる。また、ウェブの平衡含水率よりも高いレベルに周囲の湿度を上昇させることによって、ウェブの方向における水分の流れ（追加的な湿潤）を引き起こすことも可能である。また、ウェブとその周囲との間の対応する水分差及び温度差を反転させることによって、対応する逆の移動現象を引き起こすことも明らかに可能である。
【００１４】
ウェブの温度及び水分を制御するための上述の本発明による解決策は、例えば、固定式のトンネル(風洞)又はフード構造を通って繊維ウェブを走行させるように構成することによって、達成されてもよい。風洞又はフード構造の壁は、プロセスに効果的となるように調整された水分及び温度条件を有する空間を内部に画成する。壁構造は、温度及び水分の損失を防止し、当該空間は、十分にシールされ、工場建屋内のエアから隔離される。
【００１５】
本発明を実現するためのその他の可能性は、支持構造が所望の態様で直近の周囲への水及び熱の移動を調整し、それらの移動する支持構造間にウェブの走行を構成することである。最も現実的な解決策は、両側又は片側で回転するワイヤ又はベルトループによりウェブの走行を支持することである。ワイヤ又はベルトは、非浸透性であっても、ある程度浸透性があってもよく(水分移動制御)、必要に応じて、全体に対して適切な場合には、加熱／冷却(熱制御)される。
【００１６】
繊維ウェブの温度及び水分を制御するための原理上の第３の解決策は、流れ及び熱移動の境界層を制御することである。工場のエアとスワールにより通常的に混合されている境界層のエアを、制御された水分及び／又は温度調整されたエアにより置換することによって、ウェブの温度及び水分は、ウェブとその直近の周囲との間で作用する移動現象を介して変化するだろう。例えば、ウェブの水分を制御するため、水分のあるエア若しくは蒸気で飽和されたエアは、移動する繊維ウェブの境界層に噴射される。境界層へのエアの浸透は、前の境界層を掻き取ることにより保証できる。図２は、この種の解決策を概略的に示し、この場合、以前の境界層７は、ドクタブレード４により除去され、新しい境界層７を形成するエアが、噴射手段５によりウェブＷの表面上に噴射される。
【００１７】
上述の実施例では、ウェブとその周囲との間の水分及び熱の移動は、望ましい場合には、マシーン方向及び特に横断方向の双方で調整されてよい。更に、ドライヤセクション及び仕上げ装置間のドローに加えて、水分及び熱の移動は、ソフトカレンダの異なるニップ間のポイントや、マルチニップ型のカレンダの異なるロールスタック間、又は、対応するポイントのような、仕上げ装置の異なる部分間のポイントで調整されてもよい。
【００１８】
本発明の一の好ましい実施例では、紙は、紙の最終使用の水分含有率よりも低いレベル（約５％）までドライヤセクションでは乾燥されず、これにより、当該水分レベルまでの最終の乾燥は、カレンダにおいて生ずることになる。
【００１９】
本発明による方法は、紙及び板紙生産ラインに適用可能であり、そこでは、カレンダ処理のような、熱若しくは水分を要求する更なる処理が、オンライン型の態様でラインに配置される。本方法は、カレンダ作用が従来的なカレンダよりも大きく繊維ウェブ上の温度の軟化作用に依存する金属ベルトカレンダ及びロングニップ型のカレンダに特に好適である。
【００２０】
本発明は、また、カレンダに代わるその他の装置でウェブが処理されるプロセスであって、ウェブの温度及び水分の制御が重要であるプロセスに対しても、適用可能である。かかる装置は、コーティング装置、特に乾燥コーティング装置、乾燥剤を中に含有させる固着プレス、即ちサイザープレスであってよい。
【００２１】
現在のプロセスに対して本発明による方法の効果は、とりわけ、顕著なエネルギの節約である。本方法は、ウェブに含まれる水分を維持するので、別の水／軟化剤の塗布又は再湿潤が必要でなくなり、これは、ライン全体で必要とされる装置の数が減り、第２の蒸発ステージが無くなることにより生産効率が改善されることを意味する。ウェブからの水の蒸発が著しく低減されるので、ウェブの温度がより高く留まり、従って、カレンダにてさほど多くの熱エネルギをウェブに供給しなくてもよくなる。
【００２２】
更なる効果は、水／軟化剤が紙の構造により良好に分散され、水分レベルを制御することが、蒸発が移送全体に亘って制御されるときにより容易であるという事実である。水分の厚さに関する分散は、例えば、乾燥シリンダの作動を制御することにより、又は、ウェブの移送自体の間に生ずる蒸発を調整することにより、影響されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による方法を実現するための配置を概略的に示す図である。
【図２】本発明による方法を実現するためのその他の配置を概略的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2007511677.tif 000005
2007511677.tif 000006
2007511677.tif 000007