(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙ウェブをまず仕上部で仕上げ、該仕上部では前記紙ウェブを仕上装置によって両面を表面サイズ処理しまたはコーティングし、その後前記紙ウェブの両面を乾燥する、抄紙機の後置乾燥機における表面処理ずみ紙ウェブまたはその等価物の乾燥方法において、前記後置乾燥機では前記紙ウェブを通常のシングルワイヤドローのみを用いる乾燥機グループ／各グループ内で乾燥し、該乾燥に関連してまたは該乾燥後に、前記紙ウェブを装置／各装置によって処理して前記紙ウェブのカールの性向を補償することを特徴とする乾燥方法。
【請求項２】
特許請求の範囲第１項に記載の方法において、該乾燥後、前記紙ウェブを案内して少なくとも１つのスチームボックスおよび／または少なくとも１つのソフトカレンダニップを通過させて、前記紙ウェブのカールの性向を補償することを特徴とする乾燥方法。
【請求項３】
請求の範囲第１項または第２項記載の方法において、前記紙ウェブを案内して少なくとも１つのブロア装置を通過させ、これによって前記ワイヤからの蒸発を促進させて、前記後置乾燥機を出発する前記ウェブの厚さ方向の水分分布を均等化して、前記紙ウェブのカールの性向を補償することを特徴とする乾燥方法。
【請求項４】
請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の方法において、前記紙ウェブを案内してスチームボックスおよび／または湿潤装置を通過させて、前記ウェブにおけるＺ方向の水分分布を均等化し、更に／または前記ウェブのカールを減少させることを特徴とする乾燥方法。
【請求項５】
請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の方法において、前記紙ウェブの仕上装置の後に、前記紙ウェブを乾燥用シリンダを経て、前記乾燥機グループ／各グループの中へ案内し、該乾燥機グループ／各グループの後に、前記ウェブをスチームボックスを通過させ、これによって前記紙ウェブのカールを補償し、更にソフトカレンダの中へ案内し、該ソフトカレンダにおいて前記紙ウェブを２つの連続するカレンダ掛けニップでカレンダ掛けし、それらの間で前記紙ウェブのカールをスチームボックスによって補償することを特徴とする乾燥方法。
【請求項６】
請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の方法において、前記紙ウェブを、シングルワイヤドローを用いる１つの乾燥機グループで乾燥することを特徴とする乾燥方法。
【請求項７】
請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の方法において、前記紙ウェブを、シングルワイヤドローを用いる２つの乾燥機グループで乾燥することを特徴とする乾燥方法。
【請求項８】
請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の方法において、前記仕上装置の後に、前記紙ウェブを反転ブロー装置を経て、前記乾燥グループ／各グループの１つへ送り込むことを特徴とする乾燥方法。
【請求項９】
請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の方法において、前記仕上装置の後に、前記紙ウェブを、下列に配置されている乾燥用シリンダを経て、前記乾燥機グループ／各グループの１つへ送り込むことを特徴とする乾燥方法。
【請求項１０】
請求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記載の方法において、前記仕上装置の後に、前記紙ウェブを閉鎖ドローとして、前記乾燥機グループ／各グループの１つの上列内の第１の乾燥用シリンダ上へ送ることを特徴とする乾燥方法。
【請求項１１】
請求の範囲第１項ないし第５項または第７項ないし第10項のいずれかに記載の方法において、前記紙ウェブを一方の乾燥機グループから他方の乾燥機グループへ閉鎖ドローとして送ることを特徴とする乾燥方法。
【請求項１２】
仕上装置の後に配置され、該仕上装置によって紙ウェブは両面を表面サイズ処理されまたはコーティングされ、請求の範囲第１項ないし第11項のいずれかに記載の方法が表面処理ずみ紙ウェブまたはその等価物の乾燥に適用される抄紙機の後置乾燥機において、該後置乾燥機は、通常のシングルワイヤドローのみを適用して前記紙ウェブを乾燥する乾燥機グループ／各グループと、前記紙ウェブのカールの性向を補償する装置／各装置とを含むことを特徴とする後置乾燥機。
【請求項１３】
請求の範囲第12項記載の後置乾燥機において、前記乾燥機グループ／各グループの後に、ソフトカレンダおよび／またはスチームボックスが取り付けられて、前記紙ウェブのカールの性向は補償されることを特徴とする後置乾燥機。
【請求項１４】
請求の範囲第12項または第13項記載の後置乾燥機において、該後置乾燥機の最終部分にはブロア装置が取り付けられて、ワイヤを通して行なわれる蒸発は促進され、前記後置乾燥機を出発する前記紙ウェブの厚さ方向の水分分布は均等化されて、前記紙ウェブのカールの性向は補償されることを特徴とする後置乾燥機。
【請求項１５】
請求の範囲第12項ないし第14項のいずれかに記載の後置乾燥機において、該後置乾燥機内にはスチームボックスおよび／または湿潤装置が取り付けられて、前記紙ウェブにおけるＺ方向の水分分布が均等化され、または前記紙ウェブのカールが減少することを特徴とする後置乾燥機。
【請求項１６】
請求の範囲第12項ないし第15項のいずれかに記載の後置乾燥機において、該後置乾燥機は、シングルワイヤドローを用いており前記仕上装置の後に配置されている１つの乾燥機グループを含むことを特徴とする後置乾燥機。
【請求項１７】
請求の範囲第12項ないし第15項のいずれかに記載の後置乾燥機において、該後置乾燥機は、シングルワイヤドローを用いており前記仕上装置の後に配置されている２つの乾燥機グループを含むことを特徴とする後置乾燥機。
【請求項１８】
請求の範囲第12項ないし第17項のいずれかに記載の後置乾燥機において、２つのスチームボックスが前記乾燥機グループ／各グループの後に取り付けられていることを特徴とする後置乾燥機。
【請求項１９】
請求の範囲第18項記載の後置乾燥機において、スチームボックスがソフトカレンダのカレンダ掛けニップの手前に取り付けられていることを特徴とする後置乾燥機。
【請求項２０】
請求の範囲第12項ないし第19項のいずれかに記載の後置乾燥機において、前記仕上装置の後には、反転ブロー装置が、前記乾燥機グループ／各グループの前に取り付けられていることを特徴とする後置乾燥機。
【請求項２１】
請求の範囲第12項ないし第15項または第17項ないし第20項のいずれかに記載の後置乾燥機において、該後置乾燥機内の乾燥グループの間に、前記紙ウェブは閉鎖ドローを有することを特徴とする後置乾燥機。
【発明の詳細な説明】
本発明は、抄紙機の後置乾燥機において表面処理ずみ紙ウェブまたはその等価物を乾燥する方法であって、紙ウェブに仕上装置によって表面サイズ処理またはコーティングを行う仕上部によって紙ウェブをまず仕上げ、その後紙ウェブを乾燥する方法に関するものである。
更に本発明は、本発明による方法を表面処理ずみ紙ウェブまたはその等価物の乾燥に適用する抄紙機の後置乾燥機であって、仕上装置の後に配置され、仕上装置によって紙ウェブに表面サイズ処理またはコーティングが行われる後置乾燥機に関するものである。
従来技術から知られているように、抄紙機のマルチシリンダ乾燥機においては、ツインワイヤドローおよび／またはシングルワイヤドローが用いられる。ツインワイヤドローでは、乾燥用シリンダのグループは２つのワイヤを有し、それらはウェブを、一方が上から、他方が下から、加熱シリンダ面に対して押しつける。通常は水平な列である、乾燥用シリンダの列の間では、ウェブは、フリーの支持されていないドローを有し、それらははためきの影響を受け易く、特にウェブがまだ比較的湿潤であるため低強度である時には、ウェブの破損の原因となり得る。このため、近年においては、上記のシングルワイヤドローの利用がかつてないほど多く行われており、その場合、乾燥用シリンダの各グループは１つの乾燥用ワイヤしか有さず、それに支持されてウェブはグループ全体を通り、乾燥用ワイヤが乾燥用シリンダ上でウェブを加熱シリンダ面に対して押しつけるが、乾燥用シリンダ間の反転シリンダまたはロール上で、ウェブは外側の湾曲部の側に残る。したがって、シングルワイヤドローにおいては、乾燥用シリンダはワイヤループの外側に配置され、反転シリンダまたはロールは上記ループの内側に配置される。
従来技術から知られている、シングルワイヤドローを有する通常グループと称されるものでは、加熱乾燥用シリンダは上列に配置され、反転シリンダは下列に配置され、それらの列は原則として水平で、互いに平行している。他方、シングルワイヤドローを有する逆グループにおいては、反転シリンダを上列に、乾燥用シリンダを下列に配している。以下、「通常（乾燥機）グループ」と「逆（乾燥機）グループ」の用語が用いられる場合、その意味するものは、明確に、マルチシリンダ乾燥機における上述の種類のシングルワイヤドローを有するグループとする。
紙をシングルワイヤドローを有する通常グループによってその底面の側から乾燥し、かかる非対称的乾燥が前方乾燥部の全長にわたって及ぶ場合、乾燥は、まず紙ウェブの底面側を乾燥し、その乾燥が進むと、乾燥効果がその紙ウェブの上面の側にも及ぶように行う。こうした状況では、乾燥された紙は通常カールし、上から見ると凹面になる。
従来技術から知られているように、スライスジェットとワイヤとの間の速度差の選択によって、および他の運転用パラメータによって、紙のカールの性向は、ウェブの形成に関連して、特にシート形成段階で既に影響を受ける。従来技術から知られているように、例えば複写用紙の場合、後置乾燥機における乾燥の不等側性により適切な初期カール形状をシート用に調整して、片側複写または両側複写後の紙カールを最適化することができる。複写用紙の場合、カールの反発性、すなわち含水量の単位変化あたりにカールが発生する程度は、湿潤部でのウェブ形成に関連して生じる紙の多層構造によって影響される。
高速抄紙機、特に上級紙抄紙機における、本発明に関する最近の技術は、機械の長さの大部分にわたってシングルワイヤドローを配した乾燥部を基本としており、紙のカール発生の性向を調整するため、実際上、逆グループをも用いて、乾燥をＺ方向に充分に対称的に行う。
ウェブをコーティング後または表面サイズ処理後に乾燥する抄紙機における従来の後置乾燥機では、コーティングによってウェブへ導入される水分から生じるウェブの膨張が問題であり、その膨張は「しわ」およびそれと同等の、ウェブにおける走行性を劣化させる問題を生じている。従来から後置乾燥機において用いられているツインワイヤドローでは、ウェブが上列と下列の間ではためき、それによってウェブの破損が生じ易く、更に下列の乾燥用シリンダ上では、ウェブがしわになると、下列の乾燥用ワイヤがそのしわに起因して損傷し易くなり、下のファブリックの頻繁な交換を含む問題を生じる。
更に、従来技術から知られているように、コーティングから生じるウェブの強度の低下によっても問題が生じ、それによってウェブの長いフリードローが大きな問題になっている。
従来技術からは、コーティングされる紙、特に上級紙またはその等価物用の後置乾燥機に関する方式が知られており、その乾燥機にはまず上部シリンダと、下部シリンダと、この後に通常のシングルワイヤドローを用いる１つのグループと、その後にツインワイヤドローを用いる乾燥グループとがある。これらを適用した場合、紙のカール発生性向に鑑みてカールを効果的に調整すると、上部および下部のシリンダの比率が不適切になるという問題がある。従来技術から知られているように、後置乾燥機においては、ウェブやサイズ／ペーストが第１のシリンダに付着するため、そのシリンダの温度を低く保つ必要があった。
コーティングする紙、特に上級紙の仕上用の上述の種類のグループは、なかでも、本願の出願人のフィンランド特許出願第950434号公報において説明されている。したがって、本発明は、上記特許出願に開示される解法を更に発展させて、紙のカールの性向を後置乾燥機において、より効果的に調整可能とすることを目的とする。
本発明は、特に、前方乾燥機で紙ウェブのカールを調整することが不可能な、または望ましくない乾燥部においての使用に適した、後置乾燥機用の方式を提供することを更なる目的とする。
また発明は、ウェブがコーティング後に依然として湿潤である間は、長いフリードローが存しない方式を創出することを目的とする。
更に本発明は、走行性を著しく高水準にすることができる抄紙機用後置乾燥機を提供することを目的とする。
更に本発明は、無ロープ通紙と称されるものを後置乾燥機の全長内で縦方向に有利に適用でき、その部分により、構造をより簡素にし、停滞をより短くするのに役立つ、抄紙機の後置乾燥機を提供することを更なる目的とする。
上述の目的および後述の目的を達成するため、本発明による方法は、後置乾燥機において紙ウェブをシングルワイヤドローを用いた乾燥機グループ／各グループで乾燥し、その乾燥に関連してまたはその乾燥後に、紙ウェブを装置／各装置によって処理して紙ウェブのカールの性向を補償することを主たる特徴する。
更に、本発明の方法を利用する後置乾燥機は、通常のシングルワイヤドローを適用して紙ウェブを乾燥する少なくとも１つの乾燥機グループと、紙ウェブのカールの性向を補償する装置／各装置とを含むことを主たる特徴とする。
本発明の方式によれば、後置乾燥機全体は、シングルワイヤドローを有するグループとして形成され、またはシングルワイヤドローを有するグループから構成され、ウェブは乾燥部の全長にわたって支持され、その場合、走行性は非常に良好である。発生の可能性のあるウェブのカールは、例えばスチームボックスによって、および／またはソフトカレンダ処理によって補償する。ウェブをコーティング後直接上部シリンダへ送ることもでき、その場合、ドローを後置乾燥機の最初の部分の直後から後置乾燥機の全長にわたって密閉する。
次に、添付図面の図を参照して、本発明をより詳細に説明するが、本発明はいかなる場合にも上記図面の内容に限定されることはない。
第１図は、通常のシングルワイヤドローを適用する乾燥グループからなる後置乾燥機の実施例の概略図である。
第２図は、コーティング後、ウェブをシングルワイヤドローを有するグループ内の上部シリンダ上へ、反転ブローボックスまたは反転ロールまたはその等価物を経て直接送り、その場合、全長にわたって閉鎖ドローが得られる方式の概略図である。
第１図において、コーティング装置は参照番号10で示され、コーティング装置10は、例えば本願の出願人によりSYM-SLICERTMの名称で市販されているコーティング装置であり、その装置は２つの相対するコーティング用ロール11および12を有し、そのそれぞれに関連してサイズ供給装置が配置され、紙ウェブＷはロール11および12の間のコーティング用ニップにおいて両側からコーティングされる。紙ウェブＷの進行方向は参照矢印Ｓで示す。コーティング装置10の後、ウェブＷは乾燥用シリンダ171を経て、通常のシングルワイヤドローを適用する乾燥機グループへ送り込まれ、そのグループ内においては、ガイドロール177によって案内される乾燥用ワイヤ176の内側に取り付けられている反転ロール／シリンダを参照番号175で示し、乾燥用シリンダを参照番号174で示す。この乾燥機グループにおいて、被乾燥紙ウェブＷは上列RY内に配置されている乾燥用シリンダ174から下列RA内に配置されている反転ロール175上へ走行して、乾燥用シリンダ174上でウェブＷは乾燥用シリンダ174の加熱面に抗して配置され、下列RA内に配置されている反転ロール上ではウェブＷはワイヤ176上の外側の湾曲部の側に残る。この乾燥機グループの後、紙ウェブＷはガイドロール195を経てソフトカレンダ191へ送られ、それは２つのカレンダニップN1およびN2を含む。このソフトカレンダに関連して、２つのスチームボックス192も配置されており、紙ウェブＷのカールがこのソフトカレンダおよびスチームボックスによって補償される。ガイドロール197を経て、紙ウェブはニップ装置198を経てその先の処理に送られる。カレンダ掛けニップN1、N2の間でウェブはガイドロール196を経て案内される。
第１図において、コーティング装置10の後には前乾燥機15が取り付けられており、それはウェブＷには接触せず、それは従来技術から知られている赤外線乾燥機もしくは空気式ウェブ乾燥機またはそれらの組み合わせとすることができる。後置乾燥機の最終部分にはブロア装置201が取り付けられており、これによってワイヤからの蒸発を促進する、すなわち後置乾燥機を出発する紙の厚さ方向の水分分布の均等化が試みられる。更に本方式において、例えばフィンランド特許出願第906216号公報に記載の種類の、それ自体公知のスチームボックス202、または同様にそれ自体公知の湿潤装置202を配置でき、それによってウェブのＺ方向の水分分布が均等化され、更に／またはウェブのカールが減少される。これらの追加装置のすべては、むろん、必ずしも同じ構造で使用されない。
紙ウェブのカールに関連して、本願の出願人は、新聞印刷用紙抄紙機による試験を行なっており、その抄紙機の乾燥部にはシングルワイヤドローのみが設けられ、その乾燥部には、スチームボックスが先行する２つのニップのソフトカレンダが続く。これら基準となる試験運転条件において、ウェブは上面の方向にカールした。すなわち、直径100mmの試料の縁が上面の方向に３センチメートル上昇した。運転条件は他の点に関しても不変に保たれたが、ウェブの底面を後半のソフトカレンダニップの手前でスチーム処理した場合、そのカールは値1.2cmまで著しく減少した。２番目の試験において、乾燥部は通常通りに運転されたが、その場合、カールは1.5．．．2cmと測定され、ウェブの底面に上述の方法でスチーム処理した場合、ウェブはもはや全くカールしなかった。
主要構成要件に関して、第２図に示す実施例は第１図に示す実施例と同じであるが、第２図の実施例においては、コーティング装置の後に反転ブロア装置14が取り付けられ、これによってウェブは転向され、上列の乾燥用シリンダ174上へ直接送られる。この後には、通常のシングルワイヤドローを適用する２つの乾燥機グループが続き、上記グループの間には閉鎖ドローがある。通常のシングルワイヤドローを適用する第１の乾燥機グループの一部を第１図に相当する記号で示し、第２の乾燥機グループの乾燥用シリンダを参照番号182で示し、反転ロール／シリンダを参照番号181で示す。第２の乾燥機グループ内の乾燥用ワイヤ186はガイドロール187に案内されて走行する。これらの乾燥機グループの後のガイドロール184の後に、第１図に示すものと同様に、乾燥したウェブＷはソフトカレンダ191へ送られ、その関連で望ましくはスチームボックス192も取り付けられ、その場合、スチームボックス193によって、および適切な方法でソフトカレンダ191のカレンダ掛けニップN1、N2を調整することによって、ウェブＷのカールを制御することができる。
本発明による方式において、反転ロール／シリンダとしては、「VAC-ROLLTM」の商標で本願の出願人により市販されている、内部のサクションボックスを設けていないサクションシリンダが特に有利に用いられ、かかるロールの構造の詳細に関しては、本願の出願人のフィンランド特許第83,680号公報（米国特許第5,022,163号公報および第5,172,491号公報）を参照できる。
以上、本発明をいくつかの好ましい実施例のみを参照して説明したが、本発明は決して上記実施例の内容に限定されることはない。
【図１】
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【図２】
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