JP3090731B2 - 紙または厚紙ウェブのつや出し方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コーティングを紙また
は厚紙ウェブの一方の側に施した後そのウェブを乾燥し
てコーティングをつや出しする紙または厚紙ウェブのつ
や出し方法に関する。

【０００２】また本発明は、コーティング手段と乾燥手
段を有する紙または厚紙ウェブのつや出し装置に関す
る。

【０００３】

【従来の技術】紙や厚紙のつや出しに用いられる方法は
２つの主要グループに分類できる。第１の主要グループ
には、紙を通常の方法でコーティングした後、最大乾燥
質含量近くまで乾燥してそのコーティングをつや出しす
る方法が属する。このグループには例えばはけつや出し
加工や高つやカレンダー加工のような非常に異なるいく
つかの技術が含まれている。

【０００４】第２の主要グループは、コーティングを１
つのつやつやした乾燥シリンダー上で乾燥しつや出しす
る方法からなる。この方法は流動コーティング法として
知られている。

【０００５】単にはけつや出し加工だけではあまり良い
光沢は得られないので、この方法は主としてカレンダー
加工の補足として用いられている。しかし、カレンダー
加工は常に厚紙のかさや堅さに逆効果を及ぼす。

【０００６】そこでつや出し方法として、まずピグメン
トコーティングを対流乾燥法や輻射乾燥法といった従来
技術を用いて乾燥した後、つや出し加工またはカレンダ
ー加工を用いてつや出しする。しかし、プリントされる
予定の厚紙のような場合には光沢が不十分のため普通は
ワニスをぬる必要がある。

【０００７】流動コーティング法では例えばはけつや出
し加工や高つやカレンダー加工よりかなり良好な光沢が
得られる。しかも流動コーティング法ではかさが減るこ
とはない。しかし現在使われている流動コーティング技
術は、１つのオンライン工程として紙製造機または厚紙
製造機に適用できない。その理由は、現在の厚紙製造機
の最高運転速度は約４００〜６００ｍ／分であり、紙製
造機のそれは約１３００ｍ／分であるのに対して、流動
コーティング法における実現可能な最高運転速度は約１
００ｍ／分であるからである。流動コーティング法の速
度が遅いのは、コーティングから蒸発する水はこれをベ
ースウェブから１つのシリンダー上に移動させなければ
ならない、すなわち、湿潤コーティングは光沢シリンダ
ー上に案内されウェブの反対側から脱水されるという事
実による。流動コーティング法を用いる場合、可能な最
大シリンダー直径は約５ｍで、このため蒸発可能な領
域、したがって全過程の乾燥能力は制限されることにな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような欠点を解消することである。具体的には流動コー
ティング法をさらに発展させて、流動コーティングで得
られる利点を維持しつつその有効性、そして流動コーテ
ィング機の能力を以前より高めることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、紙または厚紙ウェブの一方の面にコーテ
ィングを施し、前記ウェブを乾燥させて前記コーティン
グのつや出しを行う紙または厚紙ウェブのつや出し方法
であって、コーティングの乾燥質含量が８０重量％未満
である、前記ウェブの被コーティング面を、加熱された
平滑で継目なしの熱伝導性の良いベルトの表面と接触さ
せる一方、前記ウェブの反対側の面を冷却されたベルト
と接触させて、前記コーティングが前記平滑ベルトと接
触している間前記コーティング中の湿気が前記ウェブを
通過して前記ウェブの反対側の面を通って前記ウェブか
ら出て行くようにし、それによって、前記コーティング
の光沢が乾燥工程の間に増加するようにしたことを特徴
とする。

【００１０】また本発明は、コーティング手段および乾
燥手段を有する紙または厚紙ウェブのつや出し装置であ
って、前記乾燥手段は、平滑で継目なしの熱伝導性の良
いベルト、ロール、および前記平滑ベルトを加熱する加
熱手段を有し、前記平滑ベルトは、前記コーティングの
乾燥質含量が８０重量％未満になるよう、前記ウェブが
前記コーティング手段の直後に当該平滑ベルト上に案内
されて前記ウェブの被コーティング面が当該平滑ベルト
と接触するように、前記コーティング手段の直後に配置
されており、前記乾燥手段は、さらに、前記ウェブの反
対側の面を冷却する冷却手段を有し、前記ウェブは、前
記平滑ベルトと接触して乾燥されつや出しされた後、前
記平滑ベルトとの接触が解かれるように配置されている
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】紙または厚紙のピグメントコーティングの乾燥
に関して蒸発速度に影響する要因を調査した結果、蒸発
速度は同じ温度に対応する飽和蒸気の圧力や同じ領域内
のその他すべての気体の分圧と比較して、蒸発面のごく
近傍の蒸発物質つまり水の分圧によって影響されること
がわかった。もし乾燥が大気圧下で行われれば、空気の
分圧はかなり水蒸気の分圧より高くなろう。空気の存在
はかなり水の蒸発に関係がある。そこで空気を取り除け
ば蒸発速度を上げることができる。

【００１２】従来はいわゆるコンデベルト法（Condebel
t technique)が紙製造においてウェブの乾燥に用いられ
てきた。コンデベルト法は、乾燥の前にウェブの細孔の
空気圧を減少させ、これに加えて蒸発により生じた水蒸
気を冷却により凝縮させて蒸発領域における水蒸気の分
圧をできるだけ低く保つという処理に基礎を置いてい
る。しかし従来、コンデベルト法は、コーティングのつ
や出しはもちろんのことコーティングの乾燥に関しても
用いられてこなかった。

【００１３】本発明は、紙および／または厚紙のコーテ
ィング、特にそのつや出しについてコンデベルト法を使
用することに基礎を置いている。本発明によって教示さ
れるように、紙または厚紙ウェブのコーティングされた
側（コーティングの乾燥質含量は８０％未満）は、みが
かれた金属ベルトのような加熱され平滑で継目なしの良
い熱伝導性の表面と接触し、ウェブの反対側は乾燥フェ
ルトまたはその相当物のような冷却されたベルトと接触
している。そのためコーティング中の湿気はウェブを通
過し、コーティングがベルトの平滑面と接触している間
にウェブの反対側を通ってウェブから離れ、その結果、
コーティングの光沢は乾燥工程の間に増加する。

【００１４】こうして、本発明による方法においてコン
デベルト法（それ自体は紙の乾燥に関する技術である）
が用いられ、この技術によってコーティングを平滑ベル
ト、例えば金属ベルトと接触させてその乾燥とともにつ
や出しを行い、もって乾燥と同時にコーティングがつや
出しされることがわかる。本方法では、空気およびウェ
ブの細孔内の水蒸気の分圧を下げることによって、従来
技術と比較して蒸発速度が速くなる。本発明の明らかに
新規な点は、コーティングの乾燥とつや出しを同時に行
えることである。つや出しは、本方法の場合、きわめて
平滑で光沢のある金属面がコーティングの湿潤なしたが
って可鍛性のある面の上に複製されるという事実に基づ
く。

【００１５】本発明によって、運転速度を紙のコーティ
ングおよびつや出しとともにかなり上げることができ
る。また本発明によって、紙製造機または厚紙製造機に
隣接するオンライン工程で紙または厚紙ウェブをコーテ
ィングすることさえできる。コーティングを乾燥させる
能力も所望のレベルまで上げることができるが、それは
コンデベルト法ではシリンダーの代わりに金属ベルトが
熱伝達のため用いられ、この金属ベルトは蒸発距離に何
ら制限を課すことなく所望の長さに作ることができるか
らである。もし望めば、また乾燥能力が必要な時はいつ
でも、複数のコンデベルトユニットを次々に接続して所
望の乾燥能力を得ることも可能である。

【００１６】本発明による方法において特に必要不可欠
な点は、ウェブのコーティングされた側、つまりコーテ
ィングは、コーティングされた直後、そしてコーティン
グが湿っている（乾燥質含量８０％未満、好ましくは７
０％未満）間中ずっと、加熱され平滑で継目なしの熱伝
導率の良い表面と接触していることである。そこで、流
動コーティング法の新奇な実施例が今や重要である。ウ
ェブを乾燥させる、つまり湿気をウェブからそのコーテ
ィングと反対側から取り除くとすぐ、ウェブを平滑ベル
トとの接触から解く。ここで用いる乾燥技術つまりコン
デベルト法は、それ自体は例えばフィンランド特許ＦＩ
−５４５１４、ＦＩ−５５５３９およびＦＩ−５９６３
５によりすでに周知であり、これらは本明細書中に引例
として含まれている。前記引例から知られる乾燥技術や
関連真空技術は本発明による方法およびその装置に応用
可能である。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。図１には、本発明のよる厚紙ウェブの
つや出し装置が示されている。この装置はコーティング
手段４と乾燥手段５とからなる。コーティング手段４
は、ウェブ１の表面にコーティング材料を塗布する通常
のアプリケータロール１５と、コーティングをならすド
クターブレード１６と、矢印が示す方向に回ってウェブ
１を重なり部分に案内するバッキングロール１７とから
なる。コーティング手段４は、それ自体紙および／また
は厚紙のコーティングに用いられるコーティング手段で
あればどんな種類であってもよい。

【００１８】乾燥手段５は、継目がなく熱伝導性が良い
みがかれた金属ベルト２と、このベルト２を例えば蒸気
によって加熱する加熱手段７とからなる。ベルト２はコ
ーティング手段４のすぐ後に配置されているので、ウェ
ブ１はコーティング手段４のすぐ後にベルト２上に案内
されてコーティングがベルト２の光沢面と接触する。そ
の結果、コーティングがベルト２に接触して案内されて
いる間コーティングの乾燥質含量は８０重量％未満であ
るようになっている。

【００１９】さらに乾燥手段５はロール１２および乾燥
装置１３とともに乾燥フェルト１′を有する。この乾燥
フェルト１′は、ウェブ１の進行方向にウェブ１つまり
ベルト２と同じ速度でロール１２の周りを回るようにな
っている。さらにまた乾燥手段５は、継目なしの良好熱
伝導性のベルト２′を関連ロール６′および冷却部材８
とともに有し、そのベルト２′はウェブ１の進行方向に
ロール６′の周りを回るようになっている。２つのベル
ト２、２′は、それぞれ互いに押圧し合うロール６、
６′の間で平行に動く一対のベルトを構成している。乾
燥フェルト１′とこの上に配置されたウェブ１とは両ベ
ルト２、２′の間に案内される。

【００２０】コーティングと接触する光沢ベルト２は加
熱手段７によって加熱され、ウェブ１の下の乾燥フェル
ト１′はベルト２′の冷却部材８によって絶え間なく冷
却される。したがって、湿気はコーティングからウェブ
１を通って乾燥フェルト１′の中に移動し、その中で凝
縮する。乾燥フェルト１′はロール１２の周りを一周す
るので乾燥装置１３によって絶えず乾燥される。乾燥手
段５を通過するとウェブ１は乾燥フェルト１′から離
れ、コンデベルト法により動作する別の乾燥手段５′に
案内される。

【００２１】ベルト２と接触させる前にウェブ１には真
空処理が施されてウェブ１から空気を取り除き、つまり
ウェブ１と乾燥フェルト１′内の空気圧を減少させて乾
燥作用を高めるようになっている。ウェブ１と乾燥フェ
ルト１′は真空処理に続いて直ちにベルト２、２′間に
案内される。両ベルト２、２′は空気を通さないためウ
ェブ１とフェルト１′への真空処理によってウェブ１内
およびフェルト１′内の空気圧が低下し、その結果フェ
ルト内の空気の分圧が従来より低くなるのでウェブ１の
乾燥が促進され、それによって水蒸気の分圧を通常より
高くすることができる。

【００２２】ベルト２の加熱手段７は、例えば電気式、
ガス炎式、スチーム式などのどんな加熱手段であっても
よい。さらに加熱手段は、例えば凝縮された蒸気を取り
除く液体除去手段を有してもよい。

【００２３】ベルト２′とフェルト１′に仕える冷却部
材８は、それ自体は周知の技術、例えば冷媒で動作する
ものなど、どんな種類の冷却部材であってもよい。さら
に、フェルト１′に仕える乾燥装置１３は、それ自体は
周知の技術、例えばプレスロールや加熱器具、真空装置
などに基づくものなど、どんな種類の乾燥装置であって
もよい。さらにまた、真空手段１０は、例えば管路によ
り真空ポンプにつながりウェブ１および／またはフェル
ト１′に対してシールされた真空室に基づくものなど、
どんなものであってもよい。

【００２４】本実施例では、ウェブ１は例えば金属で出
来た空気を通さない２つのベルト２、２′の間でフェル
ト１′の上を搬送される。しかしこの代わりに、ウェブ
１を単にフェルト１′上のみでベルト２と接触されて送
るようにしてもよく、このとき冷却部材８はフェルト
１′を直接冷却するように配置される。この場合、フェ
ルト１′は空気を通しても通さなくてもいずれであって
もよい。

【００２５】本実施例は本発明を説明するものである
が、本発明は本実施例に限定されるわけではない。本発
明の実施例は特許請求の範囲内において変更可能であ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、紙ま
たは厚紙のつや出し加工の性能がかなり向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る厚紙ウェブのつや出し
装置を示す図である。

【符号の説明】

１…ウェブ １′…乾燥フェルト ２、２′…ベルト ４…コーティング手段 ５、５′…乾燥手段 ６、６′、１２…ロー
ル ７…加熱手段 ８…冷却部材 １０…真空手段 １３…乾燥装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 596171247 Ｔｕｔｋｉｍｕｓｋｅｓｋｕｓ， ＦＩ Ｎ−55800 Ｉｍａｔｒａ，Ｆｉｎｌａ ｎｄ (56)参考文献 特開 昭57−89699（ＪＰ，Ａ) 米国特許4932139（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21G 1/00 D21H 19/36

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙または厚紙ウェブ（１）の一方の面に
   コーティングを施し、前記ウェブ（１）を乾燥させて前
   記コーティングのつや出しを行う紙または厚紙ウェブの
   つや出し方法であって、 コーティングの乾燥質含量が８０重量％未満である、前
   記ウェブ（１）の被コーティング面を、加熱された平滑
   で継目なしの熱伝導性の良いベルト（２）の表面と接触
   させる一方、 前記ウェブ（１）の反対側の面を冷却されたベルト
   （１′）と接触させて、前記コーティングが前記平滑ベ
   ルト（２）と接触している間前記コーティング中の湿気
   が前記ウェブ（１）を通過して前記ウェブ（１）の反対
   側の面を通って前記ウェブ（１）から出て行くように
   し、 それによって、 前記コーティングの光沢が乾燥工程の間
   に増加するようにしたことを特徴とする紙または厚紙ウ
   ェブのつや出し方法。
2. 【請求項２】 空気は、真空処理によって前記ウェブ
   （１）から取り除かれることを特徴とする請求項１記載
   の方法。
3. 【請求項３】 前記ウェブ（１）を前記平滑ベルト
   （２）と接触させる時、前記コーティングの乾燥質含量
   は、７０重量％未満、好ましくは５５〜７０重量％であ
   ることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 前記冷却されたベルト（１′）は、乾燥
   フェルトからなり、前記ウェブ（１）および前記乾燥フ
   ェルト（１′）は、空気を通さない２つの継目なしの熱
   伝導性の良いベルト（２，２′）の間に挟まれて案内さ
   れ、前記２つのベルト（２，２′）のうち前記コーティ
   ングと隣接するベルト（２）は加熱され他方のベルト
   （２′）は冷却されることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか一つに記載の方法。
5. 【請求項５】 コーティング手段（４）および乾燥手段
   （５）を有する紙または厚紙ウェブのつや出し装置であ
   って、 前記乾燥手段（５）は、平滑で継目なしの熱伝導性の良
   いベルト（２）、ロール（６）、および前記平滑ベルト
   （２）を加熱する加熱手段（７）を有し、前記平滑ベル
   ト（２）は、前記コーティングの乾燥質含量が８０重量
   ％未満になるよ う、前記ウェブ（１）が前記コーティン
   グ手段（４）の直後に当該平滑ベルト（２）上に案内さ
   れて前記ウェブ（１）の被コーティング面が当該平滑ベ
   ルト（２）と接触するように、前記コーティング手段
   （４）の直後に配置されており、前記乾燥手段（５）
   は、さらに、前記ウェブ（１）の反対側の面を冷却する
   冷却手段を有し、 前記ウェブ（１）は、前記平滑ベルト（２）と接触して
   乾燥されつや出しされた後、前記平滑ベルト（２）との
   接触が解かれるように配置されている ことを特徴とする
   紙または厚紙ウェブのつや出し装置。
6. 【請求項６】 真空処理によって空気を前記ウェブ
   （１）から取り除く真空手段（１０）を有することを特
   徴とする請求項５記載の装置。
7. 【請求項７】 前記乾燥手段（５）は、さらに、乾燥フ
   ェルト（１′）、ロール（１２）、および乾燥装置（１
   ３）を有し、前記ウェブ（１）は、前記平滑ベルト
   （２）および前記乾燥フェルト（１′）と接触して案内
   され、 前記冷却手段は、継目なしの熱伝導性の良いベルト
   （２′）、ロール（６′）、および冷却部材（８）を有
   する ことを特徴とする請求項５または６記載の装置。
8. 【請求項８】 前記平滑ベルト（２）および前記冷却手
   段を構成する前記ベルト（２′）は、それぞれ、平滑な
   金属ベルトからなり、当該２つの金属ベルト（２，
   ２′）は、一部行程において平行にかつ互いに押し合っ
   て移動するように配置されており、 前記ウェブ（１）および前記乾燥フェルト（１′）は、
   前記２つのベルト（２，２′）の間に挟まれて案内され
   る ことを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 前記ウェブ（１）の進行方向に次々に配
   置された複数の乾燥手段（５）を有し、前記ウェブ（１）は、前記複数の乾燥手段（５）を通過
   するように案内される ことを特徴とする請求項５〜８の
   いずれか一つに記載の装置。