(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラシン紙の製造方法であって、以下の連続するステップ、即ち
抄紙機（１０）のフォーミング部（１２）においてペーパー・ウェブを形成すること、並びに前記抄紙機（１０）のプレス部（１４）及び前記抄紙機（１０）前乾燥部（１６）において前記ウェブを乾燥させることによって、前記抄紙機（１０）で紙を作るステップと、
前記抄紙機（１０）において前記ウェブの両面に被膜形成物質を塗布するステップ（１８）と、
前記抄紙機（１０）の後乾燥部（２０）において、前記ウェブに塗布した前記被膜形成物質から水分を除去するステップであって、前記ウェブの乾燥中、前記ウェブの水分ＣＤプロファイルが、熱をＣＤ方向に調節可能に伝達することにより制御されるステップと、
表面に被膜形成物質を有する前記ウェブを、前記抄紙機（１０）のカレンダー処理部においてオンライン式カレンダー工程（２２）に通すステップであって、前記カレンダー工程が、少なくとも１つのマルチ・ニップ・カレンダー内の少なくとも４つの連続したニップを有し、前記マルチ・ニップ・カレンダーが、連続した硬質表面ロール及び軟質表面ロールを有し、前記硬質表面ロールが加熱可能であり、前記加熱可能なロールの温度が制御され、前記少なくとも１つのマルチ・ニップ・カレンダーにおいて前記ウェブのＣＤ厚さプロファイルが前記カレンダー処理部のニップ負荷を制御することによって制御され、そして前記ウェブの密度が高められ、且つ前記ウェブの透明度が４８％以上に高められるステップと、
前記抄紙機（１０）の巻取り部においてグラシン紙を巻き取るステップ（２４）と
を含むグラシン紙の製造方法。
【請求項２】
前記カレンダー工程が、前記少なくとも１つのマルチ・ニップ・カレンダー（２２．１、２２．２）内の幾つかの連続したニップにおいてカレンダー処理することを含む、請求項１に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項３】
前記カレンダー工程が、少なくとも第１のカレンダー部（２２．１）における第１のカレンダー処理と、第２のカレンダー部（２２．２）における第２のカレンダー処理とを含む、請求項１に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項４】
前記カレンダー工程が、前記第１及び第２のカレンダー処理の間でウェブ張力を制御することを含む、請求項３に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項５】
前記カレンダー工程が、前記カレンダー部のうちのいずれかに前記ウェブを渡す前に凝縮蒸気により前記ウェブに水を付与することを含む、請求項１から４までのいずれか一項に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項６】
前記カレンダー工程が、前記カレンダー部のうちのいずれかに前記ウェブを渡す前に前記ウェブを冷却し且つ凝縮蒸気により前記ウェブに水を付与することを含む、請求項１から５までのいずれか一項に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項７】
前記第１のカレンダー処理が、少なくとも４つの連続したカレンダー・ニップにおいて前記ウェブを処理することを含む、請求項３に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項８】
前記第２のカレンダー処理が、少なくとも２つの連続したカレンダー・ニップにおいて前記ウェブを処理することを含む、請求項３に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項９】
前記水分ＣＤプロファイルの制御が、前記カレンダー処理に入る前記ウェブの含水率プロファイルに基づく、請求項１に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項１０】
前記水分ＣＤプロファイルの制御が、前記巻取り部（２６）の前の前記ウェブの前記含水率プロファイルに基づく、請求項１に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項１１】
前記前乾燥部において前記ウェブから水分を除去し、前記紙の両面に被膜形成物質を塗布することが、前記プレス部（１４）においてＣＤ方向に調節可能に前記ウェブに熱（２６）を伝達することにより前記ウェブの水分ＣＤプロファイルを制御するステップを含み、また、水分ＣＤプロファイルの制御が、被膜塗布及び／又は含浸システム（１８）の前の前記ウェブの前記含水率プロファイルに基づく、請求項１に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項１２】
前記プレス部により前記ウェブを乾燥させることが、プレスニップへの進入に先立ってＣＤ方向に調節可能に前記ウェブに熱を伝達することにより前記ウェブの水分ＣＤプロファイルを制御するステップを含み、また、水分ＣＤプロファイルの制御が、ベース紙の両面に被膜形成物質を塗布する工程に入る前の記ウェブの前記含水率プロファイルに基づく、請求項１又は１１に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項１３】
前記加熱シリンダの温度が、１７０〜２４０℃であるように制御され、また、前記第１のカレンダー部及び前記第２のカレンダー部のニップ負荷が、２７０〜４００ｋＮ／ｍであるように制御される、請求項１に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項１４】
前記ウェブに対して目標カレンダー工程含水率が設定され、また、前記ウェブの前記目標含水率が、前記後乾燥部において前記ウェブを乾燥させることによって達成される、請求項１に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項１５】
前記後乾燥部が、前記目標含水率が達成される程度までウェブ含水率を高めることによって前記目標カレンダー含水率が得られるように動作される、請求項１４に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項１６】
前記ウェブが、カレンダー後乾燥部（２６）においてさらに乾燥され、結果として最終含水率をもたらす、請求項１４又は１５に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項１７】
前記カレンダー工程が、高められた含水率で行われ、また、前記ウェブが、カレンダー後乾燥部（２６）において乾燥され、結果として最終含水率をもたらす、請求項１に記載のグラシン紙の製造方法。
【請求項１８】
前記ウェブは、先行する前記カレンダー工程で得られた表面品質が維持又は向上されるように選択された表面粗さを有するシリンダによって乾燥される、請求項１６又は１７に記載のグラシン紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラシン紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラシン剥離ベース紙は、新聞用紙、スーパーカレンダー仕上げコーティングなしマガジン用紙（ＳＣ紙）、及びコーティングありマガジン用紙印刷紙（ＬＷＣ、ＭＦＣ）などの一般的なバルク等級のものとは明確に区別される特別な紙等級のものである。
【０００３】
通常、グラシン紙は、被膜形成物質（ｆｉｌｍ−ｆｏｒｍｉｎｇ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ）を備えた表面目止めを含むベース紙が抄紙機で製造されるように作られ、巻取り紙（ｍａｃｈｉｎｅ  ｒｏｌｌ）として巻き取られる。一般に、ベース紙は、乾燥されてから、スーパーカレンダー仕上げに必要とされる水準まで再加湿される。ベース紙における含水率（ｍｏｉｓｔｕｒｅ  ｃｏｎｔｅｎｔ）は通常非常に高く、紙の固形成分含有量の約１５〜２０％である。乾燥させ再加湿することにより、紙の幅方向の含水率プロファイルが実質的に一様になる。巻取り紙は、紙に残っている水分を一様にするために、少なくとも２時間保管される。水分が安定した後、ベース紙は、グラシン紙の所望の特性を提供するために、オフライン式スーパーカレンダーにおいて処理される。
【０００４】
そのようなオフライン式スーパーカレンダー解決法の一実例として、特許文献１（特開２００９−１５５７５８）が参照される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５５７５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
標準的な製造工程は、幾つかの欠点を有する。例えば、２つの別々のステップ、即ち抄紙機ステップ及びスーパーカレンダー・ステップを伴う工程が必要とされる。場合により、カレンダー速度が抄紙機の速度よりも遅いときにスーパーカレンダー工程が機械生産に追従することができるように、１つの抄紙機につき２つの別々のスーパーカレンダーが存在することすら必要とされる場合がある。このことは、空間要求を増大させ、また、投資費用も増加させる。さらに、紙の水分を一様にするための中間段階は、時間を消費し、さらなる人的資源を必要とし、且つ、工程をより複雑にする。上記の従来技術を考慮すると、本発明の目的は、従来技術の製造工程の効率性を高める、少なくとも上述の重要性を満たす特性を含むグラシン紙の改善された製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この方法に関しては、上記目的は、フォーミング部（抄造部）においてペーパー・ウェブ（紙匹）を形成し、プレス部及び前乾燥部においてそのウェブを乾燥させることによる紙のステップと、ウェブの両面に被膜形成物質を塗布するステップと、後乾燥部において被膜形成物質から水分を除去するステップと、表面に被膜形成物質を有するウェブをオンライン式カレンダー工程に通すステップと、グラシン紙を巻き取るステップとを含む、グラシン紙の製造方法によって達成される。
【０００８】
本発明の一実施例によれば、カレンダー工程は、少なくとも１つのマルチ・ニップ・カレンダーにおける幾つかの連続したニップにおいてカレンダー処理することを含む。
【０００９】
本発明の一実施例によれば、カレンダー工程は、少なくとも第１のカレンダー部における第１のカレンダー処理と、第２のカレンダー部における第２のカレンダー処理とを含む。
【００１０】
本発明の別の実施例によれば、カレンダー工程は、第１及び第２のカレンダー処理の間でウェブ張力を制御することを含む。
【００１１】
本発明の別の実施例によれば、カレンダー工程は、カレンダー部のうちのいずれかにウェブを通す前に凝縮蒸気によりウェブに水を付与することを含む。
【００１２】
本発明の別の実施例によれば、カレンダー工程は、カレンダー部のうちのいずれかにウェブを通す前にウェブを冷却し且つ凝縮蒸気によりウェブに水を付与することを含む。
【００１３】
本発明のさらに別の実施例によれば、カレンダー工程は、カレンダー部のうちのいずれかにウェブを通す前に凝縮蒸気によりウェブに水を付与することを含む。
【００１４】
本発明のさらに別の実施例によれば、カレンダー工程は、少なくとも第１のカレンダー部における第１のカレンダー処理と、第２のカレンダー部における第２のカレンダー処理とを含み、また、第１のカレンダー処理は、少なくとも４つの連続したカレンダー・ニップにおいてウェブを処理することを含む。
【００１５】
本発明のさらに別の実施例によれば、第２のカレンダー処理は、少なくとも２つの連続したカレンダー・ニップにおいてウェブを処理することを含む。
【００１６】
本発明のさらに別の実施例によれば、後乾燥部において被膜形成物質から水分を除去することが、ウェブの乾燥中にＣＤ方向に調節可能に熱を伝達することによりウェブの水分ＣＤプロファイルを制御するステップを含み、また、この水分ＣＤプロファイルの制御は、カレンダー処理に入るウェブの含水率プロファイルに基づく。
【００１７】
本発明のさらに別の実施例によれば、後乾燥部において被膜形成物質から水分を除去することが、ウェブの乾燥中にＣＤ方向に調節可能に熱を伝達することによりウェブの水分ＣＤプロファイルを制御するステップを含み、また、この水分ＣＤプロファイルの制御は、巻取り前のウェブの含水率プロファイルに基づく。
【００１８】
本発明のさらに別の実施例によれば、前乾燥部においてウェブから水分を除去して、紙の両面に被膜形成物質を塗布することが、プレス部においてＣＤ方向に調節可能にウェブに熱を伝達することによりウェブの水分ＣＤプロファイルを制御するステップを含み、また、この水分ＣＤプロファイルの制御は、被膜塗布及び／又は含浸システムの前のウェブの含水率プロファイルに基づく。
【００１９】
本発明のさらに別の実施例によれば、プレス部によりウェブを乾燥させることが、プレスニップへの進入に先立ってＣＤ方向に調節可能にウェブに熱を伝達することによりウェブの水分ＣＤプロファイルを制御するステップを含み、また、この水分ＣＤプロファイルの制御は、ベース紙の両面に被膜形成物質を塗布する工程に入るウェブの含水率プロファイルに基づく。
【００２０】
本発明の一実施例によれば、被膜形成物質は、澱粉、ポリビニル・アルコール、カルボキシメチル・セルロース、アルギナート、又は任意の他の物質を含む群から選択される。
【００２１】
本発明のさらに別の実施例によれば、被膜形成物質の塗布は、サイズ・プレス、フィルム・プレス、又は任意の他の被覆／含浸システムにおいて実施される。
【００２２】
本発明のさらに別の実施例によれば、加熱シリンダの表面の温度は、１７０から２４０℃であるように制御され、また、第１のカレンダー部及び第２のカレンダー部のニップ負荷は、２７０〜４００ｋＮ／ｍであるように制御される。
【００２３】
本発明の一実施例によれば、加熱シリンダの表面の温度は、１７０から２４０℃であるように制御され、また、第１のカレンダー部及び第２のカレンダー部のニップ負荷は、約３００ｋＮ／ｍであるように制御される。
【００２４】
本発明のさらに別の実施例によれば、ウェブに対して目標カレンダー工程含水率が設定され、また、ウェブの目標含水率は、後乾燥部においてウェブを乾燥させることによって達成される。これにより、後乾燥部の後のウェブがその含水率に関してカレンダーがけに適切なものになり、したがって追加の蒸気加湿が必要なくなるという効果が提供される。
【００２５】
有利には、後乾燥部は、目標含水率が達成される程度までウェブ含水率を高めることによって目標カレンダー含水率が得られるように動作される。
【００２６】
本発明のさらに別の実施例によれば、ウェブは、カレンダー後乾燥部においてさらに乾燥され、結果として最終含水率をもたらす。
【００２７】
本発明のさらに別の実施例によれば、カレンダー工程は、高められた含水率で行われ、また、ウェブは、カレンダー後乾燥部において乾燥され、結果として最終含水率をもたらす。
【００２８】
本発明のさらに別の実施例によれば、ウェブは、先行するカレンダー工程で得られた表面品質が維持又は向上されるように選択された表面粗さを有するシリンダによって乾燥される。
【００２９】
本発明は、従来技術のグラシン紙の製造方法と比較して幾つかの便益を提供するが、ここではそのうちのごく一部しか言及していない。
【００３０】
本発明によれば、優れた特性を有するグラシン紙を製造することが可能である。より少ないカレンダーがけ作業、より少ない数のニップ、及びより低いニップ負荷、例えばより少ないエネルギー消費量で、少なくとも同等の緻密化が達せられる。また、カレンダーがけ段階中に必要とされる蒸発率も、従来技術の解決法に比べて小さくなる。
【００３１】
本発明は、結果として、必要とされる紙の密度を提供するために別々の機械や格納スペースを必要としない連続した工程をもたらす。したがって本発明は、より有効な全体工程を提供する。
【００３２】
この文脈において、グラシン紙の等級は、以下のように定義される。グラシン紙は、非常に高密度で耐久性が高く、平滑な紙であり、また、空気、水、及び油に耐性を持つ。通常、低坪量（４０〜６５ｇ／ｍ２）のものが、半透明であるように設計される。グラシン紙に求められる典型的な特性は、高水準の繊維精製、被膜形成物質による表面目止め、及びカレンダーがけによって得られる。グラシン紙はシリコーン被覆に適していることから、例えば剥離ライナーのためのベースとして使用される。グラシン紙は、シリコーン被覆の適切な硬化及び定着を確実とするために、シリコーンと化学的に適合しなければならない。グラシン紙は、４０〜１５０ｇ／ｍ２で製造することができ、また、典型的には、糊付きの材料及びラベルのための剥離ライナーのベースとして使用される。
【００３３】
一実例として、糊付きラベルのための剥離ライナーのベースの場合、その用途における変換及び処理のために市場に必要とされる通常の仕様は、以下の通りである。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
以下、添付の例示的な概略図を参照ながら本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施例によるグラシン紙を製造するための抄紙機を示す図である。
【図２】本発明の別の実施例によるグラシン紙を製造するための抄紙機を示す図である。
【図３】本発明のさらに別の実施例によるグラシン紙を製造するための抄紙機を示す図である。
【図４】本発明のさらに別の実施例によるグラシン紙を製造するための抄紙機のカレンダー部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は抄紙機１０を示し、この抄紙機１０は、一連の順序において、即ちウェブの走行方向において、フォーミング部１２、プレス部１４、第１の乾燥部即ち前乾燥部１６、サイズ・プレス若しくはフィルム・プレスなどの被膜塗布及び／又は含浸システム１８、第２の乾燥部即ち後乾燥部２０、カレンダー部２２、並びに巻取り部２４を含む。フォーミング部１２、プレス部１４、及び前乾燥部１６、並びにそれらの動作は、当業者に知られているものと同様である。
【００３８】
フォーミング部１２でウェブを形成して、プレス部１４及び前乾燥部１６でそのウェブを乾燥させることにより、グラシン紙のためのベース紙が製造される。抄紙機はさらに、プレス部に関連して配置された蒸気箱２６を含む。蒸気箱２６は、ウェブに対して幅方向（以下、ＣＤ（ｃｒｏｓｓ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ））に制御可能に熱を加えるように配置されて、ウェブからの水の除去に影響を与える。蒸気箱２６の動作は、前乾燥部１６から被膜塗布及び／又は含浸システム１８までの間に測定枠２８によって測定されるＣＤ水分プロファイルに基づいて制御される。その目的は、平均ＣＤ含水率が２〜７％の範囲に含まれるように、可能な限り一様にＣＤ水分プロファイルを提供することである。含水率という用語は、水分重量のウェブ重量に対する比の百分率を意味する。これにより、有利には、例えば澱粉、ポリビニル・アルコール、カルボキシメチル・セルロース、アルギナート、若しくは任意の他の適切な物質、及び又はそれらの混合物の水溶液である被膜形成物質が前乾燥部１６に続く被膜塗布及び／又は含浸システム１８でベース紙の両面に塗布される次のステップに、有利な状況が提供される。被膜形成物質の実際の組成は、ベース紙の両面に対して同一であってもよく、或いは異なる被膜形成物質が紙の各面に塗布されてもよい。これにより、結果的にサイズ・プレスにおいて被膜形成物質が良好に分布されるという効果がもたらされる。本方法を実施するために、上述の制御手順を実行するように構成された制御ユニット３０が存在する。
【００３９】
続いて、両面に被膜形成物質が塗布されたウェブは、後乾燥部２０に通される。ウェブ及び／又は塗布された被膜成形物質は、後乾燥部２０で乾燥される。後乾燥部は、第１の乾燥部２０．１、及び第２の乾燥部２０．２を含み、そのうちの少なくとも一方は、ウェブの乾燥中にＣＤ方向に調節可能に熱を伝達することにより、ウェブの水分ＣＤプロファイルを制御することが可能である。有利には、第１の乾燥部は、非常に効率的にＣＤ方向に調節可能に熱を伝達することによりウェブの水分ＣＤプロファイルを制御することを可能にする、赤外線乾燥機などの非接触乾燥機である。
【００４０】
図１の実施例では、非接触空気式ウェブ案内デバイスにより先導される赤外線乾燥機によって、ウェブが何らかの固体表面に接触する前に、塗布された被膜形成物質を十分に乾燥させることが可能になる。第２の乾燥部２０．２は、有利には、蒸気及び／又は高温の油で加熱されるシリンダを有するシリンダ乾燥機である。第１の乾燥機部分２０．１及び第２の乾燥機部分２０．２の動作は、後乾燥部２０からカレンダー処理部２２までの間に測定枠３２によって測定されるＣＤ水分プロファイルに基づいて制御される。第１の乾燥機部分２０．１は、ウェブ及び／又は塗布された被膜形成物質を全体的に乾燥させ、且つ、ウェブに対してさらに熱を伝達するように動作され、それにより水分ＣＤプロファイルを制御することができる。第２の乾燥機部分２０．２は、そのようなプロファイル制御能力を含んではならない。この場合もやはり、その目的は、カレンダー処理部の前に、６〜１０％の範囲、有利には約８％の平均ＣＤ含水率で可能な限り一様に、ウェブＣＤ水分ＣＤプロファイルを提供することである。
【００４１】
したがって、後乾燥機を作動させることにより、一連のカレンダー処理において、ウェブの緻密化の最も効率的な制御が提供される。本方法を実施するために、上述の制御手順を実行するように構成された制御ユニット３４が存在する。第２の乾燥機部分２０．２から第１のカレンダー部２２．１までの間にはウェブ冷却部４０が存在し、ウェブ冷却部４０は、ここでは２つの冷却シリンダを含む。冷却部４０は、冷却段階として使用される。ウェブは、冷却後にウェブが蒸気付与段階４２’にさらされたときに蒸気として付与された水がウェブの表面上で凝縮するように、冷却される。
【００４２】
ベース紙及び塗布された被膜形成物質は、後乾燥部２０で乾燥され、所望及び／必要に応じて蒸気付与段階４２’で加湿された後、カレンダー工程が実施されるオンライン式カレンダー処理部２２に通される。カレンダー処理部２２は、ウェブが第１のカレンダー処理を受ける第１のカレンダー部２２．１と、ウェブが第２のカレンダー処理を受ける第２のカレンダー部２２．２とを含む。また、第１及び第２のカレンダー部の間には、有利には、冷却シリンダを含むウェブ冷却部４０が存在する。冷却部４０は、冷却段階として使用される。図１の実施例では、２つの連続した冷却シリンダが存在する。第１のカレンダー部から来るウェブの含水率は、約５〜６％である。次いでウェブは、冷却後にウェブが蒸気付与段階４２にさらされたときに蒸気として付与された水がウェブの表面上で凝縮するように、ウェブ冷却部によって冷却される。冷却後のウェブの温度は、４７℃未満であることが好ましい。しかし、冷却性能がそれを可能とする場合には、ウェブの温度はさらに低い温度に冷却されてもよい。蒸気付与段階は、蒸気モイスチャライザとも呼ばれうる。本発明の一実施例によれば、第１のカレンダー部と第２の乾燥機部分２０．２との間に、別の蒸気モイスチャライザが存在しうる。蒸気モイスチャライザによるウェブの含水率の総増加量は、２〜３％の範囲内である。この追加された水分は、巻取り部での紙の含水率が約６〜５％になるように、カレンダー工程によって蒸発される。
【００４３】
第１のカレンダー部２２．１は、幾つかのニップ、有利には４つの連続したニップが配置されるマルチ・ニップのカレンダーのロール・スタックを含む。したがって本発明による第１のカレンダー処理は、少なくとも４つの連続したカレンダー・ニップにおいてウェブを処理することを含む。グラシン紙の所望の品質を得るために、加熱シリンダの温度は、１７０〜２４０℃の間であるように制御され、また、第１のカレンダー部のニップ負荷は、２７０〜４００ｋＮ／ｍ、好ましくは約３００ＫＮ／ｍであるように制御される。第１のカレンダー部のニップは、紙のＣＤ厚さプロファイルを主に制御するように、また、グラシン紙の所望の品質を高めるように、即ち、紙の密度及び透明度を高めるように配置される。ＣＤ厚さプロファイルは、ロール表面を機械の幅方向（ロールの長手方向）において局所的且つ調節可能な方法で加熱することが可能な伝熱システム４４によって制御される。有利には、伝熱システムは、カレンダー部の第１の鋼製シリンダに設置される誘導加熱システムである。伝熱システムの動作は、巻取り部２４の前のスキャナ３６．１に配置された厚さＣＤ測定によって直接制御される。
【００４４】
第２のカレンダー部２２．１は、少なくとも２つの連続したカレンダー・ニップが配置されるロール・スタックを含む。したがって、第２のカレンダー処理は、冷却段階及び蒸気モイスチャライザの後で少なくとも２つの連続したカレンダー・ニップにおいてウェブを処理することを含む。グラシン紙の所望の品質を得るために、第２のカレンダー部の温度及びニップ負荷は、緻密化及び平滑さが、必要とされる水準になるように制御されることが好ましい。したがって、本発明による第２のカレンダー処理は、加熱シリンダの温度が１７０〜２４０℃の間であるように制御され、且つ、第２のカレンダー部のニップ負荷が２７０〜４００ｋＮ／ｍ、好ましくは約３００ＫＮ／ｍであるように制御され、ウェブを処理することを含む。
【００４５】
したがって、本発明によれば、カレンダー部はどちらも、連続した硬質表面及び軟質表面のロールを有するマルチ・ニップ・カレンダーであって、そのうちの硬質表面ロールが加熱可能であるマルチ・ニップ・カレンダーを備える。
【００４６】
一実施例によれば、本発明の方法は、第１及び第２のカレンダー処理間、並びにカレンダー部間でウェブ張力を制御するステップを含む。別々のカレンダーがけスタックにおいて第１及び第２のカレンダー処理間のウェブの張力を制御するウェブ張力を制御することにより、紙表面とカレンダー・ロールとの間に摩擦を生じさせることで紙の平滑さに影響を与えることが可能になる。平滑さは、一方では、グラシン紙のさらなる加工、例えばシリコーン被覆に有益である。ウェブ張力は、第１及び第２のカレンダー部間の速度差によってもたらされる。
【００４７】
少なくとも第１のカレンダー部２２．１、第２のカレンダー部２２．２、ウェブ冷却部４０、及び蒸気モイスチャライザ４２の動作を制御する方法を実施するために、上述の制御手順を実行するように構成された制御ユニット３６が存在する。制御ユニット３０、３４及び３６は別々の制御ユニットであってもよく、又は抄紙機品質管理システム３８の一体部分であってもよい。
【００４８】
モイスチャライザは蒸気モイスチャライザであるので、水がウェブの表面下からその内部構造まで、ウェブ内に効率的に拡散することになり、ウェブの緻密化及び平滑さを高める。カレンダー部の入口においてウェブの含水率を高めることにより、透明度も高まり、吸油度が低下する。これらは、良好な緻密化及びシリコーン性（ｓｉｌｉｃｏｎａｂｉｌｉｔｙ）の主たる指標である。さらに、状況によっては、ニップ負荷をより小さくすることで、カレンダーにおいて良好な結果を得ることが可能である。
【００４９】
本発明者らによって行われた試行実験では、例えば、本発明による方法によって作られたグラシン紙（６２ｇ／ｍ２）の標準偏差厚さ値は、商業上の要求を遙かに下回る１．７μｍ未満（通常、最大２．０μｍ）であることが示された。密度値は、約１．１ｇ／ｃｍ３（通常、１．１〜１．２ｇ／ｃｍ３）であった。また、５０．９％（通常、最小４８％）の優れた透明度が得られた。
【００５０】
図２は、本発明の一実施例を示す。この実施例は、カレンダー処理部２２の後にカレンダー処理部２２と巻取り部２４との間に配置されたカレンダー後乾燥部２６が存在するのを別として、図１に示されたような抄紙機１０を含む。カレンダー後乾燥部２６は、ウェブ及び／又はウェブ中の残存水分を全体的に乾燥させるように動作される。これにより、カレンダー工程においてより高いウェブ含水率を取り扱うことが可能になり、それにより緻密化が特に向上される。ウェブの緻密化は、グラシン紙の製造工程にとって重要である。第２の後乾燥部２６に関連して構成された制御ユニット３９が存在する。抄紙機１０の制御システムはまた、ウェブ走行方向において、カレンダー後乾燥部の前にウェブ測定枠４１を含むことができる。そうでない場合、図１の実施例は、図１のものに類似した対応する要素及び動作を含む。
【００５１】
図３は、本発明の別の実施例を示す。抄紙機１０が、一連の順序において、即ちウェブの走行方向において、フォーミング部１２、プレス部１４、前乾燥部１６、被膜塗布及び／又は含浸システム１８、後乾燥部２０、カレンダー処理部２２、カレンダー後乾燥部２６、並びに巻取り部２４を含む。フォーミング部１２、プレス部１４、及び前乾燥部１６、並びにそれらの動作は、当業者に知られているものと同様である。
【００５２】
この実施例では、フォーミング部１２においてウェブを抄造して、プレス部１４及び前乾燥部１６においてそのウェブを乾燥させることにより、グラシン紙のためのベース紙が製造される。抄紙機はさらに、プレス部に関連して配置された蒸気箱２６を含む。蒸気箱２６は、ウェブに対して幅方向に制御可能に熱を加えるように配置されて、プレス部でのウェブからの水の除去に影響を与える。蒸気箱２６の動作は、例えば前乾燥部１６から被膜塗布及び／又は含浸システム１８までの間に測定枠２８によって測定されるＣＤ水分プロファイルに基づいて制御される。その目的は、前乾燥部の後に２〜７％の範囲の平均ＣＤ含水率で、可能な限り一様にＣＤ水分プロファイルを提供することである。これにより、被膜塗布及び／又は含浸システム１８においてベース紙の両面に被膜形成物質が塗布される次のステップに、有利な状況がもたらされる。抄紙機１０内には制御ユニット３０が存在し、この制御ユニット３０は、本方法を実施するために、上述の制御手順を実行するように構成される。
【００５３】
続いて、両面に被膜形成物質が塗布されたウェブは、後乾燥部２０に通される。後乾燥部は、第１の乾燥部２０．１、及び第２の乾燥部２０．２を含み、そのうちの少なくとも一方は、ウェブの乾燥中にＣＤ方向に調節可能に熱を伝達することにより、ウェブの水分ＣＤプロファイルを制御することが可能である。ウェブ及び／又は塗布された被膜形成物質は、後乾燥部２０において乾燥されるが、それと同時にウェブのＣＤ含水率が制御される。有利には、第１の乾燥部は、非常に効率的にＣＤ方向に調節可能に熱を伝達することによりウェブの水分ＣＤプロファイルを制御することを可能にする赤外線乾燥機などの非接触乾燥機である。
【００５４】
図３の実施例では、非接触空気式ウェブ案内デバイスにより先導される赤外線乾燥機によって、ウェブが何らかの固体表面に接触する前に、塗布された被膜形成物質を十分に乾燥させることが可能になる。第２の乾燥部２０．２は、有利には、シリンダ乾燥機である。第１の乾燥機部分２０．１及び第２の乾燥機部分２０．２の動作は、有利には、後乾燥部２０からカレンダー処理部２２までの間で測定枠３２によって測定されるＣＤ水分プロファイルに基づいて制御される。第１の乾燥機部分２０．１は、ウェブ及び／又は塗布された被膜形成物質を全体的に乾燥させ、且つ、ウェブに対してさらに熱を伝達するように動作され、それにより、水分ＣＤプロファイルを制御することができる。即ち、加熱は、ウェブがより多くの水分を含むＣＤ位置においてより強力になるように制御される。第２の乾燥機部分２０．２は、そのようなプロファイル制御能力を含んではならない。この場合もやはり、その目的は、カレンダー処理部の前に、平均ＣＤ含水率が７〜１１％の範囲内、有利には約９％になるように、可能な限り一様にＣＤ水分プロファイルを提供することである。図３の実施例によるグラシン紙の製造方法においては、ウェブに対して目標カレンダー工程含水率が設定される。目標カレンダー工程含水率は、７〜１１％、有利には約９％である。これは測定枠３２によって監視され、それに基づいてウェブの走行方向における上流の抄紙機の動作が制御される。
【００５５】
第２の乾燥部２０．２は、第２の乾燥部から出てくるウェブが目標カレンダー含水率になるか又は許容可能な窓（ｗｉｎｄｏｗ）の範囲に含まれるように、制御され且つ動作される。言い換えれば、ウェブは、さらなる水の追加が必要とされないように、目標カレンダー含水率まで乾燥される。目標含水率は記憶されるか又は、第２の乾燥部２０．２の動作を制御する制御ユニット３４に利用可能になされる。したがって、有利には、後乾燥部は、目標含水率が達成される程度までウェブの含水率を上昇させるだけでカレンダー工程２２に対する目標含水率が得られるように動作される。この方法により、ウェブに対してさらに水を加える必要がなくなる。即ち、ウェブは、ウェブを積極的に加湿することなく、後乾燥部２０からカレンダー工程に送られる。
【００５６】
したがって、後乾燥機を作動させることにより、一連のカレンダー処理において、ウェブの緻密化の最も効率的な制御が提供される。制御ユニット３４は、本方法を実施するために、上述の制御手順を実行するように構成される。
【００５７】
したがって、ベース紙及び塗布された被膜形成物質は、後乾燥部２０で乾燥された後、カレンダー工程が実施されるオンライン式カレンダー処理部２２に通される。たとえ図３ではカレンダー処理部２２が１つのカレンダー部２２．１しか含んでいなくとも、実際の物理的構成は、本発明の範囲内で変化しうる。例えば、カレンダー部は、２つの別々のスタック、又は、所望されるならば３つ若しくは４つのスタックすら含むことができる。いかなる場合においても、ウェブは、グラシン紙に必要とされる効果を提供するカレンダー処理を受ける。
【００５８】
カレンダー部２２．１は、幾つかのニップが配置されるマルチ・ニップ・カレンダーのロール・スタックを含む。したがって本発明によるカレンダー処理は、少なくとも４つの連続したカレンダー・ニップにおいてウェブを処理することを含む。グラシン紙の所望の品質を得るために、加熱シリンダの温度は、１７０〜２４０℃の間であるように制御され、また、第１のカレンダー部のニップ負荷は、２７０〜４００ｋＮ／ｍであるように制御される。カレンダー部のニップは、紙のＣＤ厚さプロファイルを主に制御するように、また、グラシン紙の所望の品質を高めるように、即ち、紙の密度及び透明度を高めるように配置される。ＣＤ厚さプロファイルは、ロール表面を機械の幅方向（ロールの長手方向）において局所的に且つ調節可能な方法で加熱することが可能な伝熱システム４４によって制御される。有利には、伝熱システムは、カレンダー部の第１の鋼製シリンダに設置される誘導加熱システムである。伝熱システムの動作は、巻取り部２４の前のスキャナ３７、及び／又はカレンダー部の後のスキャナ４１、及び／又はカレンダー部の前のスキャナ３２に配置された厚さＣＤ測定によって直接制御される。
【００５９】
少なくともカレンダー部２２．１の動作を制御する本方法を実施するために、上述の制御手順を実行するように構成された制御ユニット３４、３６が存在する。制御ユニット３０、３４、３６、及び３９は、別々の制御ユニットであってもよく、又は、抄紙機品質管理システム３８の一体部分であってもよい。
【００６０】
ウェブを乾燥させることによってのみ目標水分が得られるので、水は、ウェブの表面下から内部構造までウェブ内に有利な形で拡散されて、ウェブの緻密化及び平滑さを高める。カレンダー部の入口においてウェブの目標含水率を維持することにより、透明度も高まり、吸油度が低下する。これらは、良好な緻密化及びシリコーン性の主たる指標である。さらに、状況によっては、ニップ負荷をより小さくすることで、カレンダーにおいて良好な結果を得ることが可能である。
【００６１】
本発明者らによって行われた試行実験では、例えば、本発明による方法によって作られたグラシン紙（６２ｇ／ｍ２）の標準偏差厚さ値は、商業上の要求を遙かに下回る１．７μｍ未満（通常、最大２．０μｍ）であることが示された。密度値は、約１．１ｇ／ｃｍ３（通常、１．１〜１．２ｇ／ｃｍ３）であった。また、５０．９％（通常、最小４８％）の優れた透明度が得られた。
【００６２】
カレンダー処理部２２の後には、カレンダー処理部２２と巻取り部２４との間に配置されたカレンダー後乾燥部２６が存在する。カレンダー後乾燥部２６は、ウェブ及び／又はウェブ中の残存水分を全体的に乾燥させるように動作される。これにより、高められた含水率でのカレンダーがけが、即ち、カレンダー工程においてより高い水準のウェブ含水率を取り扱うことが可能になり、それにより特に緻密化が向上される。そのような高められた含水率は、市販製品に対する最終含水率を達成するために、必要とされる水の全量がカレンダー工程単独でウェブから蒸発されるのではないことを意味する。ウェブの緻密化は、グラシン紙の製造工程にとって重要である。第２の後乾燥部２６に関連して構成された制御ユニット３９が存在する。抄紙機１０の制御システムはまた、ウェブ走行方向においてカレンダー後乾燥部の前にウェブ測定枠４１を含むことができる。
【００６３】
カレンダーがけ後の紙の表面を所望の品質にし、且つ表面を劣化させないためには、非常に平滑な表面（少なくとも０．１μｍの粗さパラメータ（Ｒａ：Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ））を持つクロムめっきした乾燥シリンダをカレンダー後乾燥部２６に有することが不可欠である。本発明の一実施例によれば、カレンダー後乾燥部２６内の乾燥シリンダは、先行するカレンダー工程で得られた表面品質が維持又は向上されるように選択されたそれらの粗さを有する。
【００６４】
図４では、抄紙機の一部分が示されており、２つの連続したカレンダー部２２．１及び２２．２がより詳細に示されている。カレンダー工程の動作は、少なくともウェブが第１のカレンダー部２２．１において第１の表面処理を受ける第１のカレンダー処理と、ウェブが第２のカレンダー部２２．２において第２の表面処理を受ける第２のカレンダー処理とを含む。第１のスタックのカレンダー・ロール５０．１、５０．２、５０．３、５０．４、５０．５、並びに第２のスタックのロール５２．１、５２．２、５２．３のそれぞれが、駆動部５４を備える。各駆動部５４の動作は、制御ユニット３６によって制御される。
【００６５】
良好なカレンダー工程においては、紙が受ける一連の処理の連鎖が重要である。本発明の一実施例によれば、第２のカレンダー部のロール５２．１〜５２．３の速度は、第１のカレンダー部のロール５０．１〜５０．５の速度よりも僅かに速い。この速度差が、第１のカレンダー・ロール間のニップにおいてウェブの滑りを生じさせ、したがって摩擦現象を生じさせる。
【００６６】
したがって、第２のスタック２２．２によってカレンダー・ロール５０．１〜５０．５のスタック２２．１の後のウェブの速度（張力）を制御することにより、カレンダーのシリンダの平滑化効果を高める制御パラメータとして摩擦力を有することが可能である。
【００６７】
本明細書において、本発明は、現在のところ最も好ましい実施例であると考えられる実施例に関連して実例として説明されたが、本発明は、開示された実施例に限定されるものではなく、その特徴の種々の組合せ又は修正形態、及び添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲に含まれる幾つかの他の応用を含むように意図されていることが、理解されるべきである。どの実施例に関連して上述された詳細でも、そのような組合せが技術的に可能である場合には別の実施例に関連して使用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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