(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
坪量30〜200g/m2の印刷用紙または板紙を、湿部と、プレス部と、乾燥部とを有する抄紙機または板紙抄紙機で製造する方法において、
−  前記湿部で成形されたウェブをダブルフェルト式ロールプレスニップ付きロールプレスで圧搾し、該ロールプレスは２つのたわみ補正用オープンプレスロールを含んでそれらの間にロールプレスニップを形成し、前記２つのプレスロールはそれぞれ、回転可能に軸着されたブラインドドリルまたは溝付きの外皮面と、据え付けのビームと、前記ビームおよび前記外皮面の間に配されたシュー部材とを含み、該シュー部材は複数の液圧負荷式のスライドシューを含み、前記２つのプレスロールは前記シュー部材が互いに作用するように配設されていて、
−  前記ウェブを、前記ロールプレスにおいて圧搾した後、シングルまたはダブルフェルト式エクステンデッドシュープレスニップ付きシュープレスに移送して、該シュープレスにおいて圧搾し、
−  前記抄紙機は少なくとも1,200m/minのウェブ速度で運転し、
−  前記ロールプレスニップでは前記ウェブに対して100ないし300kN/mの範囲の線形負荷と、５ないし15MPaの範囲の比圧とを与え、
−  前記シュープレスニップでは前記ウェブに対して500ないし1,500kN/mの範囲の線形負荷と、４ないし13MPaの範囲の比圧とを与え、
−  これによって、前記ロールプレスニップの後では少なくとも35パーセントの乾燥加熱残分を有し、前記シュープレスニップの後では少なくとも45パーセントの乾燥加熱残分を有する脱水済ウェブを得ることを特徴とする印刷用紙または板紙の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記ウェブは、前記ロールプレスニップの後に、前記ダブルフェルト式ロールプレスニップの一方のプレスフェルトによって前記シュープレスへ移送され、トランスファーフェルトとして作用する前記一方のプレスフェルトに対して、サクションロールおよび／または局所的な真空を生成する１つもしくはいくつかのブローイングボックスもしくはサクションボックスによって、付着させることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記シュープレスニップはダブルフェルト式であり、前記ウェブは、前記シュープレスニップの後に、前記ダブルフェルト式シュープレスニップの一方のプレスフェルトによって前記乾燥部へ移送され、トランスファーフェルトとして作用する前記一方のプレスフェルトに対して、サクションロールおよび／または、局所的な真空を生成する１つまたはいくつかのブローイングボックスまたはサクションボックスによって、付着させることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記シュープレスニップはシングルフェルト式であり、前記ウェブは、前記シュープレスニップの後に、さらなるプレス布によって前記乾燥部に移送され、その布は前記シュープレスニップを通って、かつ平滑なウェブ接触面を有する不透気性トランスファーベルトの形状で備えられていて、その布に対して前記ウェブを前記シュープレスニップの後で付着させることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、前記ロールプレスから前記シュープレスへ移送された前記ウェブは、該ウェブを前記シュープレスニップへ搬送する前記シュープレスのプレスフェルトに対して、局所的な真空を生成するブローイングボックスまたはサクションボックスによって付着させ、該ボックスは前記プレスフェルトのループ内に配設することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の方法において、前記ウェブは、前記ロールプレスから前記シュープレスへ、該シュープレスのプレスフェルトのループ内に配設されているピックアップサクションロールによって移送し、前記シュープレスの前記プレスフェルトによって前記ウェブを前記シュープレスニップへ搬送することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項２に記載の方法において、前記ウェブは、前記シュープレスにおいて、前記シュープレスニップへ、前記シュープレスの２つのプレス布の間に包囲したサンドイッチ構造で搬送し、前記プレス布のうち少なくとも一方はプレスフェルトであることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１または２に記載の方法において、前記ダブルフェルト式ロールプレスニップのプレスフェルトは上部プレスフェルトおよび下部プレスフェルトを含み、前記ウェブは、前記ロールプレスニップから、前記上部および下部プレスフェルトの間に包囲したサンドイッチ構造で搬送することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１、４、５または６のいずれかに記載の方法において、前記ダブルフェルト式ロールプレスニップのプレスフェルトは上部プレスフェルトおよび下部プレスフェルトを含み、前記シュープレスは２つのプレス布を含み、それらのうち少なくとも一方はプレスフェルトであり、前記ウェブは、前記ロールプレスニップから、前記ロールプレスの前記上部および下部プレスフェルトの間に包囲した第１のサンドイッチ構造で搬送し、その後、前記ロールプレスの前記上部および下部プレスフェルトの一方を、前記ロールプレスの前記上部および下部プレスフェルトの他方から前記シュープレスの前記プレス布の一方へと閉鎖ドローで移送された前記ウェブから離し、さらにその後、前記ウェブを、前記シュープレスニップへ、前記シュープレスの前記プレス布の間に包囲した第２のサンドイッチ構造で搬送することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の方法において、前記ロールプレスの前記プレスロールはそれぞれ、0.7〜1.8dm3/m2の外皮面受水容量を有することを特徴とする方法。
【請求項１１】
坪量30〜200g/m2の印刷用紙または板紙を高速で製造し、湿部と、プレス部と、乾燥部とを含み、該プレス部はダブルフェルト式ロールプレスニップを有するロールプレスと、該ロールプレスの下流に配されてシングルフェルト式またはダブルフェルト式エクステンデッドシュープレスニップを有するシュープレスとを有する抄紙機または板紙抄紙機において、
−  前記ロールプレスは２つのたわみ補正用オープンプレスロールを含んでそれらの間にロールプレスニップを形成し、前記２つのプレスロールはそれぞれ、回転可能に軸着されたブラインドドリルまたは溝付きの外皮面と、据え付けのビームと、前記ビームおよび前記外皮面の間に配されたシュー部材とを含み、該シュー部材は複数の液圧負荷式のスライドシューを含み、前記２つのプレスロールは前記シュー部材が互いに作用するように配設され、
−  前記抄紙機は、少なくとも1,200m/minのウェブ速度で運転され、前記ロールプレスニップでは100ないし300kN/mの範囲の線形負荷が加えられ、前記シュープレスニップでは500ないし1,500kN/mの範囲の線形負荷が加えられ、前記ロールプレスニップでは５ないし15MPaの範囲の比圧が加えられ、前記シュープレスニップでは４ないし13MPaの範囲の比圧が加えられ、これによって、前記ロールプレスニップの後では少なくとも35パーセントの乾燥加熱残分を有し、前記シュープレスニップの後では少なくとも45パーセントの乾燥加熱残分を有する脱水済ウェブを得ることを特徴とする抄紙機または板紙抄紙機。
【請求項１２】
請求項11に記載の抄紙機において、前記ダブルフェルト式ロールプレスニップの一方のプレスフェルトのループ内のロールプレスニップの後に、サクションロールおよび／または局所的な真空を発生する１つもしくはいくつかのブローイングボックスもしくはサクションボックスが配設されていて、前記一方のプレスフェルトがトランスファーフェルトとして作用して前記ウェブを前記ロールプレスから前記シュープレスへと移送することを特徴とする抄紙機。
【請求項１３】
請求項11に記載の抄紙機において、前記シュープレスニップはダブルフェルト式であり、前記ダブルフェルト式シュープレスニップの一方のプレスフェルトのループ内のシュープレスニップの後に、サクションロールおよび／または局所的な真空を発生する１つもしくはいくつかのブローイングボックスもしくはサクションボックスが配設されていて、前記一方のプレスフェルトがトランスファーフェルトとして作用して前記ウェブを前記シュープレスから前記乾燥部へと移送することを特徴とする抄紙機。
【請求項１４】
請求項11に記載の抄紙機において、前記シュープレスニップはシングルフェルト式であり、該シュープレスニップをさらなるプレス布が通り、該プレス布は平滑面を有する不透気性トランスファーベルトの形状で備えられ、その布に対して前記ウェブが前記シュープレスニップの後で付着することを特徴とする抄紙機。
【請求項１５】
請求項14のいずれかに記載の抄紙機において、前記不透気性トランスファーベルトは、前記シュープレスの下部プレス布として配設されていることを特徴とする抄紙機。
【請求項１６】
請求項11ないし15のいずれかに記載の抄紙機において、前記シュープレスにおいて前記ウェブを前記シュープレスニップへ搬送する前記シュープレスのプレスフェルトのループ内に、局所的な真空を発生するブローイングボックスが配設されていて、該ブローイングボックスは前記シュープレスニップの前に配設されていることを特徴とする抄紙機。
【請求項１７】
請求項11ないし16のいずれかに記載の抄紙機において、前記ウェブを前記シュープレスニップへ搬送する前記シュープレスのプレスフェルトのループ内の前記シュープレスに、ピックアップサクションロールが配設されていて、該ピックアップサクションロールは、前記ダブルフェルト式ロールプレスニップの一方のプレスフェルトと協働するように配設されていて、前記ダブルフェルト式ロールプレスニップの前記一方のプレスフェルトはトランスファーフェルトとして作用して前記ウェブを前記ロールプレスから前記シュープレスの前記プレスフェルトへと移送することを特徴とする抄紙機。
【請求項１８】
請求項12に記載の抄紙機において、前記シュープレスは２つのプレス布を含み、それらのうち少なくとも一方はプレスフェルトであり、前記２つのプレス布は、前記シュープレスニップの前で、それらの間で前記ウェブを包囲して配設されて、前記シュープレスニップまでのサンドイッチ構造を形成することを特徴とする抄紙機。
【請求項１９】
請求項11または12に記載の抄紙機において、前記ダブルフェルト式ロールプレスニップのプレスフェルトは上部プレスフェルトおよび下部プレスフェルトを含み、それらの間で前記ウェブを包囲して配設されて、前記ロールプレスニップからサクションロールまでのサンドイッチ構造を形成し、それは前記ウェブを前記シュープレスへと移送するように配設された前記上部および下部プレスフェルトの一方のループ内に配設されていることを特徴とする抄紙機。
【請求項２０】
請求項11、14、15、16または17のいずれかに記載の抄紙機において、前記ダブルフェルト式ロールプレスニップのプレスフェルトは上部プレスフェルトおよび下部プレスフェルトを含み、前記シュープレスは２つのプレス布を含み、それらのうち少なくとも一方はプレスフェルトであり、前記ロールプレスの前記上部および下部プレスフェルトは、それらの間で前記ウェブを包囲して配設されて、前記ロールプレスニップからサクションロールまでの第１のサンドイッチ構造を形成し、それは前記ウェブを前記シュープレスの前記プレス布の一方へと移送するように配設された前記上部および下部プレスフェルトの一方のループ内に配設されていて、前記シュープレスの前記プレス布は、前記シュープレスニップの前で、それらの間で前記ウェブを包囲して配設されて、前記シュープレスニップまでの第２のサンドイッチ構造を形成することを特徴とする抄紙機。
【請求項２１】
請求項11ないし20のいずれかに記載の抄紙機において、前記ロールプレスの前記オープンプレスロールはそれぞれ、受水用のブラインドドリル穴付きまたは溝付きの鋼鉄の外皮面を有し、それらは合計で外皮面の平方メートル当たり0.7〜1.8dm3の容積を有することを特徴とする抄紙機。
【請求項２２】
請求項21に記載の抄紙機において、前記穴または溝の容積は、外皮面の1.1dm3/m2であることを特徴とする抄紙機。
【請求項２３】
請求項22に記載の抄紙機において、前記プレスロールのうち少なくとも一方は溝が付けられ、その溝は0.5mmの幅および5mmの深さを有し、２つの近接した溝の間のcc間隔は2.25mmであることを特徴とする抄紙機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、坪量30〜200g/m2の印刷用紙または板紙を、湿部と、プレス部と、乾燥部とを含む抄紙機または板紙抄紙機において製造する方法に関するものであり、本方法では、湿部で成形されたウェブ（Ｗ）をダブルフェルト式ロールプレスニップ付きロールプレスで圧搾し、その後、シングルまたはダブルフェルト式エクステンデッドシュープレスニップ付きシュープレスで圧搾する。
【０００２】
本発明はまた、坪量30〜200g/m2の印刷用紙または板紙を高速で製造する抄紙機または板紙抄紙機に関するものであり、抄紙機は、湿部と、プレス部と、乾燥部とを含み、プレス部は、ダブルフェルト式ロールプレスニップを有するロールプレスと、シングルまたはダブルフェルト式エクステンデッドシュープレスニップを有するシュープレスとを含む。
【０００３】
米国特許第4,561,939号に記載の抄紙機は、ダブルフェルト式プレスと、ダブルフェルト式シュープレスとから成るプレス部を有する。ロールプレスは従来型のものであり、剛性の外皮面を有する溝付きロールを有する。かかる構成はウェブの高速化を妨げる。ロールプレスにおけるプレスニップの後に、下部プレスフェルトのループ内にはサクションシューが配設されていて、このサクションシューは、ウェブを下部プレスフェルトと伴走させることを意図している。しかし、高速運転時は、かかるサクションシューは、ウェブのそのような運動を確保できない。かかるサクションシューはプレス部にとって重要な構成要素であり、それゆえ、上記特許明細書では、他のサクション装置の開示または提案により高速運転時の正しいウェブの運動を確保することをしていない。上記明細書によれば、第２のダブルフェルト式プレスニップの後にもサクションシューが用いられ、これも、公知の抄紙機がウェブ速度に対して更に制限を課す要因となっている。上記特許明細書では、第２のプレスニップをダブルフェルト式シュープレスに限定しているため、プレスフェルトの１つを入れ替えて確実にウェブを走行させることにより高速化を可能にするトランスファーベルトは、開示されていない。トランスファーベルトによって非常な高速度で運転を行う可能性や、新聞用紙、LWC系の紙およびセミケミカル紙の抄造に用いられる抄紙機パルプ用に良好な乾燥加熱残分を得る可能性も、認めていない。この公知の抄紙機は更に、ブローイングボックスも有していない。すなわち、局所的な真空を生成しウェブをプレスフェルトに確実に付着させて高速化を可能にし、これによって強力な気流を生じ、ウェブをプレスフェルトから容易に分離することができるブローイングボックスがない。
【０００４】
本発明は、改善された製造方法と改善された抄紙機または板紙抄紙機とを提供し、非常な高速運転下で印刷用紙または板紙を抄造し、更に、高い効率および生産性の大幅な増大を図ることを目的とする。
【０００５】
本発明による方法は、以下の特徴を有する。すなわち、
−  ウェブは、前記ダブルフェルト式ロールプレスニップとオープンプレスロールとを有するたわみ補正用ロールプレスで圧搾し、
−  抄紙機は少なくとも1,200m/minのウェブ速度で運転し、
−  前記ロールプレスではウェブに対して100ないし300kN/m、望ましくは120ないし250kN/mの範囲の線形負荷と、５ないし15MPa、望ましくは８ないし11MPaの範囲の比圧とを加え、
−  前記シュープレスではウェブに対して500ないし1,500kN/m、望ましくは700ないし1,200kN/mの範囲の線形負荷と、４ないし13MPa、望ましくは４ないし８MPaの範囲の比圧とを加え、
−  これによって、ロールプレスニップの後では少なくとも35パーセント、望ましくは少なくとも38パーセントの乾燥加熱残分を有し、シュープレスの後では少なくとも45パーセントの乾燥加熱残分を有する脱水済ウェブを得る。
【０００６】
本発明による抄紙機または板紙抄紙機は以下の特徴を有する。すなわち、ロールプレスは、たわみ補正用の回転可能に軸着された外皮面付きのオープンプレスロールを含み、抄紙機は、少なくとも1,200m/minのウェブ速度で運転され、ロールプレスニップでは100ないし300kN/mの範囲、望ましくは120ないし250kN/mの範囲の線形負荷が加えられ、シュープレスでは500ないし1,500kN/mの範囲、望ましくは700ないし1,200kN/mの範囲の線形負荷が加えられ、ロールプレスニップでは５ないし15MPaの範囲、望ましくは８ないし11MPaの範囲の比圧が加えられ、ロールプレスニップにおいては４ないし13MPaの範囲、望ましくは４ないし８MPaの範囲の比圧が加えられ、これによって、ロールプレスニップの後では少なくとも35パーセントの乾燥加熱残分、望ましくは少なくとも38パーセントの乾燥加熱残分を有し、シュープレスニップの後では少なくとも45パーセントの乾燥加熱残分を有する脱水済ウェブを得る。
【０００７】
次に、添付図面を参照して本発明を更に説明する。
【０００８】
図１ないし図４は、連続ウェブＷにおいて印刷用紙または板紙を抄造する抄紙機または板紙抄紙機の一部を模式的に示す。これらの抄紙機はそれぞれ、湿部１と、プレス部２と、乾燥部３とを有する。
【０００９】
湿部１は、その下流部分だけしか示していないが、ガイドロール５を回るループ内を走るフォーミングワイヤを有する。図１に示す実施例において、サクションロール46は、フォーミングワイヤ４のループ内のピックアップ点のすぐ上流に配設されている。このようなサクションロールは、図２ないし図４に示すように、より最近の設計によるワイヤ部では、常に使用されるとは限らない。
【００１０】
乾燥部３は複数の乾燥用シリンダ７およびロール８を有し、これらは、図示するように、溝付きロールまたはブラインドドリルロール、あるいはこれらに代えて、平滑ロールまたは封緘装置付き内側サクションボックスを有するもしくは有しない従来のサクションロール（後者の場合は内部真空装置を有する）、あるいは溝と、それらの溝に設けられた穴と、ロール内の局所的な真空とを有するいわゆる「Vac」ロールにしてよい。
【００１１】
プレス部２はダブルフェルト式ロールプレス９と、ロールプレス９の下流のシュープレス10とを有し、シュープレスは、図１および図３に示すシングルフェルト式シュープレス、または図２および図４に示すダブルフェルト式シュープレスにしてよい。ロールプレス９は、オープン式上部プレスロール11とオープン式下部プレスロール12とを有し、これらプレスロール11、12が互いに協働してそれらの間にロールプレスニップを作っている。更に、このロールプレス９は、エンドレスプレスフェルト13、すなわちループ内でロールプレスニップを通過し複数のガイドロール14を回る上部フェルトと、下部エンドレスプレスフェルト15、すなわちループ内でロールプレスニップを通過し複数のガイドロール16を回る下部フェルトとを有する。
【００１２】
ロールプレスの上部フェルト13はピックアップフェルトとして作用し、そのループ内にピックアップサクションロール18を有し、これはフォーミングワイヤ４に非常に近接して配設されていて、ウェブＷをフォーミングワイヤ４から上部フェルト13へ移送させる。
【００１３】
図１および図２に示す実施例では、下部フェルト15はトランスファーフェルトとして作用し、これはウェブＷをロールプレスニップからシュープレス10へ搬送するが、図３および図４に示す実施例では、上部フェルト13がトランスファーフェルトとして作用する。それぞれトランスファーフェルトとして作用するプレスフェルト13もしくは15のループ内には、局所的な真空を生成するブローイングボックス、またはサクションボックス17が配設され、これは、プレスフェルト13もしくは15がそれぞれウェブを搬送する区域内のプレスニップの下流に配設されている。図１および図２に示す実施例では、下部フェルトのループ内において、プレスフェルト13、15が互いから分離するロールプレスニップの下流の点に、サクションロール６も配設されていて、サクションロール６はウェブＷを下部フェルト15に確実に伴走させる。
【００１４】
スチームボックス19は上部フェルト13の外側に近接してピックアップサクションロール18の下流に配設され、第１のプレスニップにおいて圧搾が行われる前に、蒸気によってウェブＷを有利に調整する。
【００１５】
シュープレス10はシュープレスロール20と対向ロール21とを有し、これらロール20、21が互いに協働してエクステンデッドシュープレスニップを作っている。シュープレス10は更に、プレスフェルトの形をした第１のエンドレスプレス布22を有し、これは、ループ内でエクステンデッドシュープレスニップを通過してシュープレスロール20を回り、複数のガイドロール23を回り、ピックアップサクションロール24を回っている。サクションロール24は、ロールプレス９のウェブ搬送用下部フェルト15または上部フェルト13のそれぞれに非常に近接して配設されていて、ロールプレス９のウェブ搬送用下部フェルト15または上部フェルト13のそれぞれからウェブＷを分離してシュープレス10のプレスフェルト22へ移送し、シュープレス10のプレスフェルト22をピックアップフェルトとしても作用させる。局所的な真空を発生するブローイングボックスまたはサクションボックス25は、シュープレス10のプレスフェルト22のループ内のピックアップサクションロール24の下流に配設され、エクステンデッドシュープレスニップの手前でシュープレス10のプレスフェルト22の外側にウェブＷを保持する。図４に示す実施例では、プレスフェルト22のループは、エクステンデッドプレスニップの下流にサクションロール30を収容し、これに続いて、局所的な真空を発生するブローイングボックスまたはサクションボックス31を収容している。
【００１６】
シュープレス10は更に、第２のエンドレスプレス布26を有し、これはループ内でシュープレスニップを通過して対向ロール21を回り、複数のガイドロール27を回る。図２および図４に示す実施例では、第２のプレス布26は、プレスフェルト26aであるが、図１および図３に示す実施例では、プレス布は平滑なウェブ接触面を有する不透気性または実質的に不透気性のトランスファーベルト26bである。第１のプレス布、すなわちプレスフェルト22のループ内にシュープレスロール20が配置されている図１および図２に示す実施例では、第１のプレス布は、上位（シュープレスロール20と同様に）に配設されているが、図３および図４に示す実施例では下位（シュープレスロール20と同様に）に配設されている。図２に示す実施例では、サクションロール28と、これに続き局所的な真空を生成するブローイングボックスまたはサクションボックス29とは、対向ロール21を収容するプレスフェルト26aのループ内のエクステンデッドプレスニップの下流に配置されている。
【００１７】
図示した各実施例では、シュープレス10の対向ロール21は溝付きロールまたはブラインドドリルロールとして示されている。対向ロールはこれらに代えて、平滑ロールにしてもよい。
【００１８】
図１および図２に示す実施例では、ウェブＷはロールプレス９の下部フェルト15からシュープレス10の上部フェルト22へ移送されるが、図３および図４に示す実施例では、ウェブＷはロールプレス９の上部フェルト13からシュープレス10の下部フェルト22へ移送される。図１および図２に示す実施例におけるシュープレス10の下部布26と、図４の実施例におけるシュープレス10の下部布22とが、ウェブＷを、エクステンデッドシュープレスニップの後に、乾燥部３まで搬送するように配設されているが、図３に示す実施例では、トランスファーベルト26bの形状を有するシュープレス10の上部布26が、ウェブＷを、エクステンデッドシュープレスニップの後で搬送するように配設されている。
【００１９】
乾燥部３は、メッシュドライヤまたはドライヤフェルトの形状を有する、エンドレスの透気性乾燥用布32を有し、これはループ内の複数のガイドロール33と、乾燥用シリンダ７と、ロール８とを回って走行する。図１、図２および図４に示す実施例では、メッシュドライヤまたはドライヤフェルト32も、シュープレス10の下部布22、あるいは26aまたは26bに非常に近接して配設されているピックアップサクションロール34を回って走行し、圧搾されたウェブＷを下部布22、あるいは26aまたは26bからメッシュドライヤまたはドライヤフェルト32へ移送する。局所的な真空を発生するブローイングボックスまたはサクションボックス35は、メッシュドライヤまたはドライヤフェルト32のループ内の適切な位置に配設されている。図３に示す実施例は別個のエンドレスピックアップ布36を用いていて、これはワイヤまたはフェルトにしてよく、これはループ内において、複数のガイドロール37と、シュープレス10の第２のプレス布26、すなわちトランスファーベルト26bに非常に近接して配設されているピックアップサクションロール38とを回って、圧搾済ウェブＷをトランスファーベルト26bからピックアップ布36へ移送する。局所的な真空を生成するブローイングボックスまたはサクションボックス39は、ピックアップワイヤまたはピックアップフェルト36のループ内のピックアップサクションロール38の下流に配設されている。図３に示す実施例では、乾燥部の第１の上流ロール８がピックアップワイヤまたはピックアップフェルト36に非常に近接して配設されていて、圧搾済ウェブＷは、ピックアップワイヤまたはピックアップフェルト36から、メッシュドライヤまたはドライヤフェルト32へ移送される。
【００２０】
スチームボックス40は、ロールプレス９の下部フェルト15とシュープレス10の下部布22または26との間にある、ウェブＷの下側が露出した自由空間に配設されていて、例えば図３によればロールプレス９の上部フェルト13に、あるいは図１によればシュープレスの上部布26または22に、非常に近接している。
【００２１】
参照符号41はプレスフェルト13、15、22、26aの調整に適した機器を示す。
【００２２】
各図面から明らかなように、プレス部は湿部から乾燥部までの密閉ウェブ走程を有し、あらゆる等級の印刷用紙に良好な走行性を与え、非常に高い運転速度を可能にする。プレス部は２つのプレスニップを有し、それらが最適化されて優れた走行性と、優れた乾燥加熱残分とを得る。ロールニップの後のサクションロールおよびブローイングボックスは、優れた走行性を生じることとなる。第２のプレスニップはシュープレスニップであり、非常に大きなニップ負荷を用いることができ、非常に高い乾燥加熱残分を得ることができる。第１のプレスニップの手前でスチームボックスを用いることによって、特に第２のプレスニップの後に、より優れた乾燥加熱残分を得ることができ、その乾燥加熱残分のプロファイルを調整可能である。
【００２３】
すべてのピックアップ点において、サクションロールの存在によりウェブが一方の布から他方の布へ確実に移送され、局所的な真空を生成するブローイングボックスまたはサクションボックスの存在により、ウェブは布へ確実に付着して保持される。これらの手段は更に、優れた走行性に貢献し、ウェブの破損を発生しない非常に高速の運転を可能にする。局所的な真空を使用する場合、サクションロール６では約10〜30kPa、サクションロール24では約15〜40kPa、サクションロール28では約10〜30kPaの範囲になる。サクションロール34の局所的な真空は約15〜40kPaの範囲になる。局所的な真空を生成するブローイングボックス17、25、29は、約300〜1,000Paの局所的な真空を生じる。
【００２４】
ウェブをロールプレスからシュープレスへ移送する、図３および図４に示す種類のウェブ移送手段は、ロールプレスニップの後およびシュープレスニップの手前に開口したくさび形のギャップがあるため、板紙の抄造には特に適している。
【００２５】
図1aは図１に示す抄紙機におけるものと同様のプレス部の一部を示すが、エクステンデッドシュープレスニップの手前の上部フェルト22に関連した下部プレス布26、すなわちトランスファーベルト26bの走程に関するシュープレス10の配置が改造されている。シュープレスニップに最も近接して配されているガイドロール27aは持ち上げられ、上部フェルト22に近接して配設されていて、持ち上げられたガイドロール27aから離れる方向にトランスファーベルト26が上部フェルト22に接触しながら走行し、それらの間にウェブＷを包囲してサンドイッチ構造を作る。上部フェルト22のループ内の前記持ち上げられたガイドロール27aの位置には、追加ガイドロール23aが配設され、ウェブを圧搾しないニップを作り出す。図２に示す抄紙機におけるシュープレスも、図1aに示すものと同様に改造することができる。スチームボックス40の後に続くこのようなサンドイッチ構造を用いることは、ウェブＷとスチームボックス40との間隔が非常に精密になることを意味する。更に、局所的な真空を生成するブローイングボックスまたはサクションボックス25の数は、図1aに示す実施例では少なくし、１つにしてよい。
【００２６】
図3aは、図３に示すものと同様の抄紙機の一部を示すが、プレスニップの前後の下部プレス布15、22と上部プレス布13、26との間の相互に関連した走程に関する、ロールプレス９およびシュープレス10の配置が改造されている。ロールプレス９の上部フェルト13のループ内には、サクションロール47がロールプレスニップの下流に配設され、上部フェルト13を案内して下部フェルト15に接触させ、上部および下部フェルト13、15と、それらの間に包囲されているウェブＷとにより、ロールプレスニップの後でサンドイッチ構造を作る。このような実施例では、ウェブを搬送する上部フェルト13のループ内のサクションロール47によって、局所的な真空を生成するブローイングボックスまたはサクションボックス17の数を減らし、例えば図示する同実施例のように、１つにすることができる。シュープレス10のトランスファーベルト26bのループ内には、シュープレスニップに最も近接して配されている上流側ガイドロール27aが下げられて下部フェルト22の近くに配設され、トランスファーベルト26bは、下げられたガイドロール27aから離れる方向に向かって下部フェルト22と接触しながら走行し、それらの間にウェブＷを包囲してサンドイッチ構造を作る。必要に応じて、下部フェルト22のループ内に追加のガイドロール23aを配設し、サンドイッチ構造を支持することができる。したがって、ウェブＷがサンドイッチ構造で包囲されているシュープレス10のこのような実施例では、局所的な真空を生成するブローイングボックスまたはサクションボックス25は、この走程に全く必要とされない。１つまたは複数のこのようなボックスは、ウェブがその上側を露出して走行する区域、すなわちシュープレスにおける前記サンドイッチ構造の手前の閉鎖ドローの全体または一部に沿って配設され、ボックス25の数は、その閉鎖ドローの長さに合わせて決定される。図４に示す抄紙機は、図３に示すものと同様に改造し、サンドイッチ構造を、図3aと同様に、ロールプレスニップの後およびシュープレスニップの手前で作ることができる。
【００２７】
図3aに示す、ウェブをロールプレスニップからシュープレスニップへ搬送する種類のウェブの走程は、ロールプレスニップの後とシュープレスニップの手前の開口したくさび形ギャップがなくなっているため、印刷用紙を高速で抄造するのに特に適している。
【００２８】
本発明による抄紙機について図示した各実施例において、ロールプレスのプレスロールは、図５に詳細に示すように、たわみ補正型のものである。各プレスロールは、回転可能な外皮面42と、静止したＩ型ビーム43とを含み、ビームは端壁間を軸方向に延びていて細長いシュー部材を支持し、シュー部材は複数の水圧式および流体式スライドシューを含み、スライドシューは一列に配設され、Ｉ型ビーム43と外皮面42との間で動力シリンダ45によって液圧による負荷を受ける。こうして、各スライドシューと外皮面の内側との間に、薄い油膜が保持される。このような構造により、プレスロールにおける振動は、非常に効率的な方法で減衰される。したがって、２つのシュー部材44は、ロールプレスニップ内で外皮面の内側に対して作用し、それらは互いに対して区分ごとに調整することができ、これによってプレスロールの外皮面におけるたわみを補正可能である。これらのプレスロールはブラインドドリル、または溝付きのものである。望ましくは、各プレスロールの外皮面は、例えば幅約0.5mmで深さ約５mmの溝を露出している鋼鉄の外層を有し、２つの隣接平行する溝間のcc間隔は、例えば約2.25mmにするとよい。そうすると、この溝付きプレスロールは非常に大きな総溝容量、すなわち指定溝値では外皮面の1.1dm3/m2を有する。このような大きな溝容量があれば、水流や破砕を回避するのに有利であることが分かっている。溝の狭さ（0.5mm）は、ウェブに溝跡がつくのを回避している。この溝付き層は鋼鉄で作られているため、その溝容量は、ロールプレスニップにおいて非常に大きな線形負荷がかかっても、圧搾中は一定不変に保たれる。したがって、プレスロールの上述の特性により、高いウェブ速度を実現し、高水準の乾燥加熱残分を第１のプレスニップの後でウェブの破損なしに容易に得ることができる。一般的には、この総溝容量または総空隙容量は、外皮面に対して0.7〜1.8dm3/m2の範囲である。
【００２９】
したがって、上述のたわみ補正用プレスロールは、高い線形負荷と、高い比上圧と、高いウェブ速度において発生する振動を効果的に回避できる。
【００３０】
線形負荷はロールプレスニップにおいては100〜300kN/m、望ましくは120〜250kN/mの範囲であり、シュープレスニップにおいては500〜1,500kN/m、望ましくは700〜1,200kN/mの範囲である。比圧はロールプレスニップにおいては５〜15MPa、望ましくは８〜11MPaであり、シュープレスニップにおいては４〜13MPa、望ましくは４〜８MPaの範囲である。
【００３１】
湿部後のウェブの乾燥加熱残分は、印刷用紙の種類にもよるが、一般的には15〜22パーセントの範囲、上級紙の乾燥加熱残分は通常18〜22パーセント、新聞用紙およびLWC系用紙は16〜18パーセント、SC紙は15〜17パーセントである。
【００３２】
ウェブ速度は、印刷用紙の種類にもよるが、一般的には1,200〜1,700m/minの範囲であり、他の要因のなかでも、近代の抄紙機およびプレス部において上級紙は典型的には約1,200〜1,500m/minであり、新聞用紙では約1,300〜1,700m/minであり、LWC系用紙では約1,400〜1,600m/minであり、SC紙では1,400〜1,600m/minである。
【００３３】
非常に高い速度、すなわち1,700m/minを超える速度で良好な走行性を得るためには、シュープレス10は、トランスファーベルトを備えるのが望ましく、これは底部、すなわち図１に示すように設けるとよい。
【００３４】
ロールプレス後の乾燥加熱残分が高いほど、ロールプレスとシュープレスとの間の走行性は向上する。
【００３５】
シュープレスがトランスファーベルトおよびプレスフェルトを用いる場合、水分はウェブから一方向、すなわちプレスフェルトの方向へのみ絞り出されるが、これによりウェブが非対称になり、両面が異なるものとなってしまう（それぞれ平滑面と凹凸面になる）。したがって、ダブルフェルト式ロールプレスニップにおいてウェブから除去できる水が多いほど、シュープレスニップにおいて除去する必要のある水は減少し、これによってｚ方向の密度の対称性が改善されることとなる。
【００３６】
次に、さまざまな等級の印刷用紙の製造における複数の実験について、条件および結果を説明するが、それらの特性は次の通りである。
上級紙：化学パルプ、填料含有量約12〜18パーセント、填料は通常は炭酸カルシウム、坪量40〜200g/m2、
新聞用紙：機械パルプ、填料無し、坪量約40〜48g/m2、
SC紙：機械パルプ70〜80パーセント、化学パルプ30〜20パーセント、カオリン填料約30パーセント、坪量約42〜56g/m2、
LWC系用紙：機械パルプ55〜60パーセント、化学パルプ45〜40パーセント、填料約５〜15パーセント、坪量33〜45g/m2。
実験１
プレス部：                    図１による
印刷用紙の種類：              LWC用紙
坪量：                        40g/m2
ウェブ速度：                  1,500m/min
第１のプレスの設計：          溝付きロール
第２のプレスの設計：          シュー長さ200mm、
溝付き外皮面のシュープレスロール、
下部布としてトランスファーベルト
第１のプレスの線形負荷：      200kN/m
第２のプレスの線形負荷：      1,100kN/m
第１のプレスの比圧：          9.0MPa
第２のプレスの比圧：          7.3MPa
結果：
第１のプレス後の
乾燥加熱残分：              39パーセント
第２のプレス後の
乾燥加熱残分：              49パーセント
実験２
プレス部：                    図１による
印刷用紙の種類：              SC紙
坪量：                        56g/m2
ウェブ速度：                  1,500m/min
第１のプレスの設計：          溝付きロール
第２のプレスの設計：          シュー長さ200mm、
溝付き外皮面のシュープレスロール、
下部布としてトランスファーベルト
第１のプレスの線形負荷：      200kN/m
第２のプレスの線形負荷：      1,100kN/m
第１のプレスの比圧：          9.0MPa
第２のプレスの比圧：          7.3MPa
結果：
第１のプレス後の
乾燥加熱残分：              42パーセント
第２のプレス後の
乾燥加熱残分：              57パーセント
実験３
プレス部：                    図１による
印刷用紙の種類：              上級紙
坪量：                        80g/m2
ウェブ速度：                  1,500m/min
第１のプレスの設計：          溝付きロール
第２のプレスの設計：          シュー長さ200mm、
溝付き外皮面のシュープレスロール、
下部布としてトランスファーベルト
第１のプレスの線形負荷：      200kN/m
第２のプレスの線形負荷：      1,100kN/m
第１のプレスの比圧：          9.0MPa
第２のプレスの比圧：          7.3MPa
結果：
第１のプレス後の
乾燥加熱残分：              38パーセント
第２のプレス後の
乾燥加熱残分：              48パーセント
実験４
プレス部：                    図２による、ただしウェブは図１の通りに第１
のニップへ走行
印刷用紙の種類：              上級紙
坪量：                        101g/m2
ウェブ速度：                  1,200m/min
第１のプレスの設計：          溝付きロール
第２のプレスの設計：          シュー長さ250mm、
溝付き外皮面のシュープレスロール、
下部布としてフェルト
第１のプレスの線形負荷：      200kN/m
第２のプレスの線形負荷：      1,000kN/m
第１のプレスの比圧：          9.0MPa
第２のプレスの比圧：          6.2MPa
結果：
第１のプレス後の
乾燥加熱残分：              38.9パーセント
第２のプレス後の
乾燥加熱残分：              46.1パーセント
実験５
プレス部：                    図１による
印刷用紙の種類：              SC紙
坪量：                        52g/m2
ウェブ速度：                  1,400m/min
第１のプレスの設計：          溝付きロール
第２のプレスの設計：          シュー長さ220mm、
溝付き外皮面のシュープレスロール、
下部布としてトランスファーベルト
第１のプレスの線形負荷：      250kN/m
第２のプレスの線形負荷：      1,200kN/m
第１のプレスの比圧：          10.0MPa
第２のプレスの比圧：          7.5MPa
結果：
第１のプレス後の
乾燥加熱残分：              42.9パーセント
第２のプレス後の
乾燥加熱残分：              49.6パーセント
実験６
プレス部：                    図１による
印刷用紙の種類：              SC紙
坪量：                        52.3g/m2
ウェブ速度：                  1,200m/min
第１のプレスの設計：          溝付きロール
第２のプレスの設計：          シュー長さ220mm、
溝付き外皮面のシュープレスロール、
下部布としてトランスファーベルト
第１のプレスの線形負荷：      250kN/m
第２のプレスの線形負荷：      1,200kN/m
第１のプレスの比圧：          10.0MPa
第２のプレスの比圧：          7.5MPa
結果：
第１のプレス後の
乾燥加熱残分：              46.1パーセント
第２のプレス後の
乾燥加熱残分：              51.4パーセント
実験７
プレス部：                    図２による、ただしウェブは図１の通りに第１
のニップへ走行
印刷用紙の種類：              上級紙
坪量：                        80g/m2
ウェブ速度：                  1,200m/min
第１のプレスの設計：          溝付きロール
第２のプレスの設計：          シュー長さ250mm、
溝付き外皮面のシュープレスロール、
下部布としてフェルト
第１のプレスの線形負荷：      250kN/m
第２のプレスの線形負荷：      700kN/m
第１のプレスの比圧：          10.0MPa
第２のプレスの比圧：          4.2MPa
結果：
第１のプレス後の
乾燥加熱残分：              42パーセント
第２のプレス後の
乾燥加熱残分：              45パーセント
実験８
プレス部：                    図１による
印刷用紙の種類：              新聞用紙
坪量：                        48g/m2
ウェブ速度：                  1,500m/min
第１のプレスの設計：          溝付きロール
第２のプレスの設計：          シュー長さ220mm、
溝付き外皮面のシュープレスロール、
下部布としてトランスファーベルト
第１のプレスの線形負荷：      250kN/m
第２のプレスの線形負荷：      1,000kN/m
第１のプレスの比圧：          10.0MPa
第２のプレスの比圧：          6.2MPa
結果：
第１のプレス後の
乾燥加熱残分：              38パーセント
第２のプレス後の
乾燥加熱残分：              48パーセント
実験９
プレス部：                    図１による
印刷用紙の種類：              SC紙
坪量：                        52g/m2
ウェブ速度：                  1,600m/min
第１のプレスの設計：          溝付きロール
第２のプレスの設計：          シュー長さ220mm、
溝付き外皮面のシュープレスロール、
下部布としてトランスファーベルト
第１のプレスの線形負荷：      200kN/m
第２のプレスの線形負荷：      700kN/m
第１のプレスの比圧：          9.0MPa
第２のプレスの比圧：          4.2MPa
結果：
第１のプレス後の
乾燥加熱残分：              41パーセント
第２のプレス後の
乾燥加熱残分：              55パーセント
上に報告した実験は、優れた水準の乾燥加熱残分が高いウェブ速度で得られることを示している。これらの結果は、40〜60mmの短いロールニップは居留時間が1.2〜2.5msと短く、高い抄紙機速度では良好な乾燥加熱残分を生むことはできないと信じられていたことに鑑みれば、驚異的である。すべての実験において、さまざまな等級紙および坪量のウェブは、第１のロールプレスニップで破損することなく圧搾された。これも非常に驚くべきことである。
【００３７】
ダブルフェルト式ロールプレスの形態を有する第１のプレスと、シュープレスの形態を有する第２のプレスとを含むプレス部によれば、２つのシュープレスを有するプレス部より安価な構造を作ることができる。
【００３８】
第１のロールプレスは、非常に良好な水準の乾燥加熱残分を、ロールニッププレスにおける120〜250kN/mの線形負荷下で生み出すが、場合によっては、シュープレスにおいて1,000kN/mの線形負荷下で生み出されるよりはるかに良好である。それは、高い線形負荷を与えられたロールプレスは、高い負荷を与えられたエクステンデッドニップ付きのシュープレスよりずっと大きな上比圧を生み出すからである。これにより、特にダブルフェルト式ロールプレスニップでは、水分の除去および乾燥加熱残分が良好になる。
【００３９】
既に述べた、上下の位置にあるたわみ補正用のオープンプレスロールは、線形負荷およびウェブ速度が高い場合に、通常のソリッドプレスロールで問題となる振動を、非常に効果的に防止する。上述の２つのたわみ補正用オープンプレスロールは、それぞれシュー部材を有し、シュー部材は互いに作用し合い、したがって、プレスロールの外皮面の応力は、ロールプレスニップにおいて線形負荷が高い時には小さくなる。これらのたわみ補正用オープンプレスロールはキャンバリングを必要としないため、ロールプレスニップにおいてCDプロファイルを調整し、これを全く真直にすることができる。更に、プレスフェルトの水分プロファイルが良好になり、フェルトの実働寿命が延びることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例によるセルロースファイバ材のウェブを製造する抄紙機の一部を模式的に示す図である。
【図１ａ】  図１に示す抄紙機におけるプレス部を改造したプレス部の一部を示す図である。
【図２】  本発明の第２の実施例による抄紙機の一部を模式的に示す図である。
【図３】  本発明の第３の実施例による抄紙機の一部を模式的に示す図である。
【図３ａ】  図３に示す抄紙機におけるプレス部を改造したプレス部を有する抄紙機の一部を示す図である。
【図４】  本発明の第４の実施例による抄紙機の一部を模式的に示す図である。
【図５】  図１ないし図４に示す実施例の一部を成す特殊なロールプレスを詳細に示す図である。
【図１】
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【図１ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図４】
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【図５】
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