JPH02175993A - カレンダー方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、走行するウェブをカレンダー処理（艶出し
処理）するカレンダー方法に関するものであり、該方法
に使用されるカレンダーロールは、一対または複数の対
のロールであって、該ロール対の一方のロールは、加熱
され、他方のロールには、弾性コーティングが施されて
いる。

この発明は、さらに、カレンダー方法に使用するロール
、該方法と該ロールの使用に関する。

（従来の技術） ！ｉＩ紙工程において、製紙機械で製紙された直後の紙
は、表面がざらざらの粗製状態のものであり、実用に供
するために仕上げ処理される必要があり、この仕上げ処
理により、紙の表面が平滑になり、表面の密度も緻密に
仕上がる。このような仕上げ処理のためには、平滑化装
置（例えば、カレンダー１１ト）と弾性ニップカレンダ
ー（例えば、ソフトカレンダーまたはスーパーカレンダ
ー）が一般に用いられている。平滑化装置としては、ハ
ードロールのみが使用され、該ハード（硬い）なロール
により処理される紙の境界面が平滑化され、その結果、
紙の面を形成する部分は、同一面となる。

弾性ニップカレンダーにおけるソフトロールニップと称
されるものであって、該ニップは、ハードロールと、エ
ラスチックな弾性ロールとが組合わされた一対のロール
により構成される。現在使用されている弾性ニップカレ
ンダーのエラスチックな弾性ロールは、紙ロールであっ
て、帯状の紙が炭車にも積層されたロールからなる。こ
のようなロールは、紙の平滑化に若干役立つが、主とし
て、紙の面の光沢化、即ち、紙ウェブの面を緻密に仕上
げるためのものである。

この明細書の説明において使用するスーパーカレンダー
ならびにソフトカレンダーという用語は、公的なもので
はなく、例えば、ソフトカレンダーは、マットカレンダ
ーとも称されている。スーパーカレンダー装置は、オフ
マシン装置であるが、ソフトカレンダー装置は、オフマ
シン装置（１または２のニップ）またはオフマシン装置
（４ニツプ以下）のものである。ソフトカレンダー装置
において、弾性ロールが紙ロールでなく（この場合は、
スーパーカレンダー装置）、該ロールがポリマーまたは
均等物のロールであれば、該ロールの熱の内部発生は、
紙ロールにおける場合よりも劣り、マーキングの受容性
も低下する。純粋な形態において、ソフトカレンダー掛
けは、最低の数のニップで、高温度（スーパーカレンダ
ーよりも遥かに高温）のオンライン処理により行なわれ
る。

現在、ソフトカレンダーは、製紙機械またはコーティン
グ機械のランニングスピードが遅く、該機械が狭く、リ
ニアロードまたは処理温度も最高のものでないとき、マ
ット品質の紙またはコート紙に対し、マシンカレンダー
の代りに使用される。

原則として、高光沢の紙は、スーパーカレンダーにより
継続してカレンダー１１トけされる。

モジュールカレンダーは、特許に記載されているように
、スチールロールとソフトロールにより構成されたーま
たは複数のニップ（即ち、モジュール）からなるカレン
ダーを言う。

弾性ニップカレンダーの大部分は、スーパーカレンダー
と称されるもので、ソフトロールとハードロールが交互
に位置する複数のロールからなる。

そして、紙ウェブは、複数のロールニップを次々と通過
する。このスーパーカレンダーに使用されるハードロー
ルは、主としてスチール及び／あるいは鋳鉄の金属ロー
ルであり、ソフトロールは、紙またはクロスによりロー
ル面が形成されたものである。

対をなすロールの一方の金属ロールは、通常加熱されて
、好結果を得るようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記した紙のカレンダー処理に割前する主な問題は、弾
性ロールが高熱に耐えない点である。

従来の技術においては、この問題を解決するために、ロ
ールのスチールコア部材の冷却を含めて、弾性ロールの
耐用時間を増やすため、アスベストやセルローズのフィ
ラーを用い、また、所謂耐熱ファイバーを使用していた
。例えば、米国特許第３２９１０３９号によれば、添加
剤処理のセルローズ繊維のシート複数枚を弾性ロールに
用い、該弾性ロールの耐熱特性を向上するようにしてい
るが、このロールの耐熱温度は、１１０〜１４０℃であ
る。

また、米国特許第３，４５１，３３１号、フィンランド
特許出願第８６４０２０号では、加熱されたハードなス
チールロールを設けたカレンダー装置が使用されている
。

前記したスーパーカレンダー装置においては、弾性ロー
　ルに接した紙の面の特性は、スチール０−ルに接した
紙の面よりも弱くなる。この理由の一つは、前記ロール
の面の特性の相違によるものであり、他の理由は、スチ
ールロールの面の温度が弾性ロールのそれよりも高い点
にある。ソフトカレンダー掛けを行なう場合、より高温
！２！１理を行なうことが試みられたが、紙の両面にお
ける特性の相違は、さらに顕箸になった。このような紙
の両面の特性の相違をなくすためには、ソフトカレンダ
ー装置では、ニップの数を同じにし、紙の両面が同じ数
のスチールロール処理を施されるようにしても、カウン
ターロールの弾性ロールがなければ、カレンダー掛けし
ても高品質の紙を得ることは不可能である。

解決するために、ソフトカレンダー処理においては、同
じ数のニップが使用され、紙の両面は、高温のスチール
ロールによる処理が同じ回数施されるようになっている
。

このように、従来の技術では、各ニップごとの高温処理
が紙の片側だけとなるため、余計なニップを必要とし、
紙の損失も多い。

（問題点を解決する具体的手段） この発明は、前記の問題点を解決したカレンダー方法と
、この方法に用いるロールを提供することを目的とする
。

スチールロールと弾性ロールとによるカレンダー処理結
果の相違と、一方の面に対する高４処理の点は、スーパ
ーカレンダーならびにソフトカレンダー処理における問
題点となっている。

この目的を達成する方法は、各月をなすロールにおける
一方のロールまたは双方のロールに弾性コーティング層
を形成し、１ｍになり易いようにした点を特徴とする。

したがって、従来の技術においては、この問題をこの発
明によるロールは、各月をなすロールにおける一方のロ
ールまたは双方のロールの弾性コーティング層を熱伝導
の良好なもの、または、熱伝導特性にすぐれた素材を含
ませ、高温に加熱されやすくした点を特徴とする。

この５を明のロールは、ソフトカレンダー、スーパーカ
レンダー、ざらには、製紙機械のプレス部分などにおけ
るロールとして使用できる。

この発明のカレンダー方法においては、各ロール対のハ
ードロールと弾性ロール、または、弾性ロール同志は、
内側から、外側のみからまたは内外両側から加熱できる
。

前記ロール面への加熱が外部側からのみ行なわれる場合
、加熱される面またはコーティング層は、ロール内部と
熱絶縁されており、これに゛よって熱エネルギーのロー
ル内部への伝導を防ぎ、熱損失がないようになっている
。また、ロール内部からの加熱手段による場合には、前
記の熱絶縁手段は、不要である。

コンベンショナルなスチールロールを力１ンンターロー
ルとして使用する場合には、そのスチールマントルとロ
ール内部とを熱絶縁することが好ましい。これは、該マ
ンｌ−ルのボアの内部に加熱手段を設けるためであり、
また、内部に加熱手段を設けない場合でも、外側の加熱
源エネルギーがロール内部に伝わり、熱損失することを
防ぐためである。

前記ロールによる加熱手段としては、外部からの誘導加
熱手段によるロール面の帯熱または熱伝導材料のコーテ
ィング層またはライニングが発熱する放射または伝導手
段により、処理すべき紙の面を加熱する。誘導加熱手段
に加えて、例えば、加熱された別個のスチールロールを
前記ロールのコーティング層またはライニング面に接触
させて、これを加熱する手段、赤外線、短波またはレー
ザー放射などの手段による加熱手段、さらには、口−ル
内部をホットな油または熱水を循環させてロールを加熱
する手段などが採用でき、これらのロールの加熱手段は
、加熱すべきロール面の素材により適宜定まる。このよ
うな加熱システムは、それ単独で、または、種々組合わ
されて操作され、カレンダー処理工程に要求される熱容
量のマグニチュードと関連する。

合理合体からなり、これらは、良好な熱伝導特性を備え
、バインダーと結合できるものである。熱絶縁材料とし
ては、例えば、高絶縁特性をもつ細胞質状プラスチック
または他の材料（例えば、セラミック複合体など）であ
り、充填ロール技術によるロールの場合は、充填材料自
体が熱絶縁体を構成する。

スチールロールのコーティングには、従来知られている
マテリアル（材料）が使用できる。

バインダーコーティングには、耐高温のポリマー例えば
、ポリアミド−イミド、ポリエーテル−（エーテル）−
ケトンなどのポリマー、さらには、例えば、最適な弾力
度と硬度特性、高温に耐え、カレンダー処理工程に適す
るようにモディファイできる機械的ならびに技術的特性
を有するメタリック−セラミック複合体くコンポジット
）などが含まれる。熱伝導材料は、例えば、粒状、ｍＨ
状、フィルム状のカーボンまたは金属、あるいは、複ロ
ールは、コンベンショナルな手段で製造される。

この発明によるカレンダー処理は、紙ウェブが通過する
二つのロールの間のニップ処理によるコンベンショナル
なカレンダー処理として行なわれる。

したがって、従来の方法との根本的差異は、弾性ロール
の相手方のロールがスチールロールである場合、このス
チールロールのロール面と同じａ温度（約２００℃、必
要に応じて約３００℃）まで前記弾性ロールのロール面
（コーテイング面またはうイニング而）が加熱される点
である。

スチールロールを加熱するには、内部側から加熱できる
が、ロールマントルがスチール製の場合、外側からも加
熱できる。さらに、ロールマントルがスチール製の場合
、ロール面とマントルの間に熱絶縁部材を介在させて、
スチールロールのロール面を外側から加熱する手段も採
用される。また、マントルが高強度の複合材で作られ、
熱絶縁作用を有するものであれば、ロール面を形成する
層は、Ｒ適な特性を有し、外側からの加熱が行なわれる
。

この発明においては、加熱される弾性ロールに設けられ
る熱伝導コーティング層は、これを内部側からも、また
、外部側からも加熱することができる。前記コーティン
グ層が金属化されている場合、該コーティング層の下側
には、弾性熱絶縁層が形成され、該コーティング層は、
外部からのみ加熱される。さらに、ロールが従来技術に
よる充填方式で製造され、ロール面が金属化されている
場合は、外部から加熱される。

さらに、ロールのマントルが超高強度の複合材で製造さ
れている場合は、加熱される膚は、最）８の弾性特性を
有し、外部側から加熱される。従来技術の解決において
、弾性コーティングまたはうイニングおよびスチールの
軸方向にプレスされたシートマトリックスのコーティン
グが用いられる。

この発明の最も有利な実Ｉｌｌ！態様の一つは、シング
ルニップ・カレンダー（例えば、モジュールカレンダー
）であり、最適な解決策は、紙の両面におけるカレンダ
ー処理を最適に行なえる点で、以下の通りである。

スチールロール： 例　（熱伝導性の）特別な硬度をもつセラミックーメタ
リック複合材または最適な硬度値を有するプラスチック
複合コーティング； ロールマントルである熱絶縁の特別の強度をもつ複合材 加熱が誘導手段または前記の外部熱源の手段により行な
われるもの。

つぎに、この発明を図示の実施例により詳細に説弾性ロ
ール： 最適な弾性特性を有する加熱可能なコーティング： ロールマントルである熱絶縁の特別の強度をもつ複合材 加熱が誘導手段または前記の外部熱源の手段により行な
われるもの。

また、他の実施態様においては、シングルニップ・カレ
ンダーのほかに、オンラインの状態で、一つ、または、
それ以上のニップを後続さけ、高品質の光沢紙を得る。

この発明においては、カレンダー掛稈は、スチールロー
ルと加熱可能な弾性ロールとの組合わせで最適に行なう
ことができる。そして、前記したコーティング材料と加
熱手段は、加工目的とする紙の特性に応じて種々選択し
て採用される。

明する。

実施例　１ 第１図に示すように、この発明に係る弾性ロールのマン
トル２は、スチールで作られ、該マントルの面に、バイ
ンダーに分散させた金属粒子をコーティングしたコーテ
ィング層１に対し、内外両側から加熱しする。前記コー
ティング層を形成するものは、均質なメタル−ポリマー
混合物であり、該コーティング層は、全面的に熱伝導性
であって、加熱が内外両側から行なわれ、熱絶縁体の介
在を要しない。

実施例　２ 第２図に示す、この発明の弾性ロールの他の例において
、該ロールは、金属コーティング層１ａ、熱絶縁層３、
スチールマントル２ａを備え、加熱手段により外部から
金属コーティングＥＳ１ａが加熱りされる。また、第２
図の下段に図示された加熱可能な弾性ロールは、金属コ
ーティング層１ａとロールのスチール＠４との間に熱絶
縁層として作用する充填層５が介在し、この構成におい
ても、加熱しは、外部から行なわれる。

実ｍ例　３ 第３図に示す、この発明の弾性ロールの例においては、
ロールの熱伝導コーティング層１ｂとスチールマントル
２との間に熱絶縁）Ｎ３ａが介在し、加熱しは、外部側
からのみ行なわれる。

実施例　４ 第４図に示す、この発明の弾性ロールの例においては、
ロールの熱伝導コーティング）１１ｃの内側に特別な強
度を備えた複合材からなり、熱絶縁層を構成するマント
ル２ａが位置し、加熱しは、外部側から行なわれる。

チールロールとス・１をなす弾性ロールが、前記スチー
ルロールと同温度に加熱可能な構成を有するから、カレ
ンダー掛けされる紙の両面は、均等な品質の状態に仕り
がり、カレンダー処ＩＩｌにより１４られる紙の品質を
向上させる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は、この発明に係るｇ＋ｉ性ロールの
構成を断面で示し、ざらに、該ロールに対する加熱作用
を示した説明図である。 １．１ａ、１ｂ、１Ｃ・・・・・・コーティング層２．
２ａ・・・・・・マントル ３．３ａ・・・・・・熱絶縁層 ４・・・・・・スチール軸 ５・・・・・・充填層 （発明の効果） この発明によれば、カレンダー装置において、スし二 Ｃつ 〜Ｊ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方のロールが加熱されたロールであり、他方の
   ロールが該ロール面に弾性コーティング層を有する少な
   くとも一対のロールの間にウェブを通し、該ウェブをカ
   レンダー掛けするカレンダー方法において、前記弾性コ
   ーティング層が形成されたロールが高温に加熱されてカ
   レンダー掛けが行なわれることを特徴とするカレンダー
   方法。
2. （２）前記弾性コーティング層が形成されたロールが前
   記加熱されたロールと同じ温度に加熱されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のカレンダー方法。
3. （３）前記の対をなしたロールの加熱が一つの加熱手段
   または複数の加熱手段を組合わせて行なわれることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のカレ
   ンダー方法。
4. （４）前記の対をなしたロールの加熱が該ロールの内部
   のみから、内部と外部の両方からまたは、外部のみから
   行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項いずれかに記載のカレンダー方法。
5. （５）前記の対をなしたロールの加熱が同一手段または
   異種手段で行なわれることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第４項いずれかに記載のカレンダー方法。
6. （６）前記加熱が外部のみから行なわれるとき、加熱さ
   れるロールのロール本体とロール面との間に熱絶縁層が
   介在していることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第５項いずれかに記載のカレンダー方法。
7. （７）外部熱源が別個の加熱可能スチールロール、赤外
   線放射源、短波放射源、レーザー放射源、または、均等
   物からなり、加熱される素材により、加熱源が選択され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６項い
   ずれかに記載のカレンダー方法。
8. （８）一方のロールが加熱されたロールであり、他方の
   ロールが該ロール面に弾性コーティング層を有する少な
   くとも一対のロールの間にウェブを通し、該ウェブをカ
   レンダー掛けするカレンダー方法において、前記弾性コ
   ーティング層が形成されたロールが高温に加熱されてカ
   レンダー掛けが行なわれることを特徴とするカレンダー
   方法において使用されるロール。
9. （９）前記弾性ロールの弾性コーテジング面が最適の弾
   性特性、硬度特性、機械的特性、技術的特性を有してい
   ることを特徴とするカレンダー方法において使用される
   ロール。
10. （１０）弾性ロールの弾性コーティング層が熱伝導部材
    とバインダーの組合わせからなることを特徴とする特許
    請求の範囲第８項または第９項記載のロール。
11. （１１）前記ロールのスチールフレームとロール面との
    間に熱絶縁層が介在していることを特徴とする特許請求
    の範囲第８項乃至第１０項いずれかに記載のロール。
12. （１２）前記バインダーを含む弾性コーティング層が、
    ポリイミド、ポリアミド−イミド、ポリエーテル−（エ
    ーテル）−ケトンのような耐熱性ポリマーまたは特許請
    求の範囲第８項に要求される、例えば、メタリック・セ
    ラミック複合体、および、粒状、繊維状、フィルム状の
    カーボンまたは金属、バインダーと結合する良好な熱伝
    導特性を有する熱伝導材料、さらに必要に応じ、細胞質
    状プラスチックまたはセラミック複合体、充填材料など
    の熱絶縁材料を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
    ８項乃至第１０項または第１１項いずれかに記載のロー
    ル。
13. （１３）シングルニップ・カレンダーにおける特許請求
    の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記載の方法の使用
    及び／または第７項乃至第１１項のいずれかに記載のロ
    ールの使用。
14. （１４）弾性ロールのロール面が外部から加熱され、該
    ロールのマントルは、特別の強度をもつセラミック・金
    属またはプラスチック複合体で、内部に熱絶縁層を有し
    、加熱されるロール面の弾性層が適切な弾性を有してい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の使用
    。
15. （１５）一つ、または、それ以上のニップがオンライン
    の状態で設置され、該ニップにウェブを通過させて高品
    質の光沢紙を得ることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項乃至第７項のいずれかに記載の方法の使用及び／また
    は第８項乃至第１２項のいずれかに記載のロールの使用
    。