JPH07138893A - 多層紙ウエブを製造するヘッドボックス、抄紙機および製造方法 - Google Patents

多層紙ウエブを製造するヘッドボックス、抄紙機および製造方法

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JPH07138893A
JPH07138893A JP6146329A JP14632994A JPH07138893A JP H07138893 A JPH07138893 A JP H07138893A JP 6146329 A JP6146329 A JP 6146329A JP 14632994 A JP14632994 A JP 14632994A JP H07138893 A JPH07138893 A JP H07138893A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】各層における繊維配向と坪量の断面プロフィル
を別個に調節することができ、大量生産における紙ウエ
ブの平滑性や坪量プロフィルを向上することが可能な多
層紙ウエブの製造のためのヘッドボックスおよび製造方
法を提供する。 【構成】複数の原料液の流れから、ヘッドボックスによ
って、複数のそれぞれ異なる性質を有する層を持つ紙ウ
エブを製造する。ここで、少なくとも一つの原料液の成
分濃度を、他の原料液とは別個に調節して、坪量断面プ
ロフィルを調節する。その一方、少なくとも一つの他の
原料液の流量を調節して、繊維配向断面プロフィルを調
節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単独または複数連続し
て設けられて、複数層からなる紙ウエブを製造すること
ができるヘッドボックス、このヘッドボックスを用いた
抄紙機および紙ウエブの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数層からなる紙ウエブを製造するヘッ
ドボックスとしては、例えばドイツ特許出願公開第４０
２９５４５号公報に記載のものが知られている。このヘ
ッドボックスにおいては、互いに間隔をおいて設けられ
たノズルを通じて、異なる性質の原料液が別個に金網上
に供給されて、多層紙ウエブが製造される。このヘッド
ボックスの各ノズルの間には、抄紙機の幅方向に沿って
延びており回動可能であるブレードが設けられている。
このブレードは、原料液の流れが金網に到達する前に混
ざり合わないようにするものである。
【０００３】また、例えば、ドイツ特許出願公開第４０
３１０３８号公報に開示されているように、複数のヘッ
ドボックスを設けて、これらのヘッドボックスを個別に
作動させて、単層紙ウエブを形成してから、多層紙ウエ
ブを製造する技術もある。この公報によれば、複数の互
いに連動する金網上に、紙を一層ずつ形成し、その後、
これらの紙の層を重ねて多層紙ウエブを製造し、それか
ら抄紙機のプレス部で紙ウエブをプレスするようになっ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、上述のような多
層紙ウエブにおいては、繊維配向と坪量の断面プロフィ
ルを調節するのが困難であるという未だに解決されてい
ない問題点がある。特に、例えば三層の紙ウエブを製造
するヘッドボックスでは、中央の層を調節することが極
めて困難であって、かつノズルの絞り形状に起因する外
側の層の繊維配向があまり良好でないという問題もあ
る。
【０００５】本発明は上記のような課題を鑑みてなされ
たものであり、各層における繊維配向と坪量の断面プロ
フィルを別個に調節することができて、大量生産におけ
る紙ウエブの平滑性や坪量プロフィルを向上することが
可能な多層紙ウエブの製造のためのヘッドボックスおよ
び製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る多層紙ウエブを製造するヘッドボック
スは、複数の原料液の流れから、複数のそれぞれ異なる
性質を有する層を持つ紙ウエブを製造するために抄紙機
で使用されるヘッドボックスにおいて、少なくとも一つ
の原料液の成分濃度を、他の原料液とは別個に調節し
て、坪量断面プロフィルを調節し、少なくとも一つの他
の原料液の流量を調節して、繊維配向断面プロフィルを
調節するようにしたものである。ここで、上記の各層ご
とに、坪量断面プロフィルと繊維配向断面プロフィルの
いずれかのみを調節するようにするとよい。
【０００７】このようなヘッドボックスとしては、例え
ば、第一の原料液の流れと第二の原料液の流れから、二
つの層を持つ紙ウエブを製造するためのヘッドボックス
であって、第一の原料液の成分濃度を、第二の原料液と
は別個に調節して、坪量断面プロフィルを調節し、第二
の原料液の流量を調節して、繊維配向断面プロフィルを
調節するようにしたものが考えられる。また、三つの原
料液の流れから、三つの層を持つ紙ウエブを製造するた
めのヘッドボックスであって、中央の原料液の成分濃度
を、外側の原料液とは別個に調節して、坪量断面プロフ
ィルを調節し、少なくとも一つの外側の原料液の流量を
調節して、繊維配向断面プロフィルを調節するようにし
たものも考えられる。
【０００８】さらに、このような単独のヘッドボックス
で複数層からなる紙ウエブを製造する場合だけではな
く、複数のヘッドボックスを有する抄紙機で複数層から
なる紙ウエブを製造することも考えられる。この場合の
抄紙機は、複数の原料液の流れから、複数のそれぞれ異
なる性質を有する層を持つ紙ウエブを製造するため、少
なくとも二つのヘッドボックスが連続して設けられた抄
紙機において、上記の二つのヘッドボックスが抄紙機の
幅方向に沿って配置され、各ヘッドボックスには原料液
を供給する供給部が設けられており、少なくとも一つの
ヘッドボックスで、少なくとも一つの原料液の流量を調
節して、繊維配向断面プロフィルを調節し、少なくとも
一つのヘッドボックスで、少なくとも一つの他の原料液
の成分濃度を調節して、坪量断面プロフィルを調節する
ようにしたものである。
【０００９】また、本発明に係る多層紙ウエブの製造方
法は、複数の原料液の流れから、複数のそれぞれ異なる
性質を有する層を持つ紙ウエブを製造するための方法で
あって、少なくとも一つのヘッドボックスによって、金
網上に層をなすように複数の原料液を流して、少なくと
も一つの層における繊維配向断面プロフィルを調節し、
少なくとも一つの他の層における坪量断面プロフィルを
調節するようにしたものである。ここで、上記繊維配向
断面プロフィルおよび上記坪量断面プロフィルを、別個
に調節すると好ましい。また、上記繊維配向断面プロフ
ィルおよび上記坪量断面プロフィルを、各層で別個に調
節すると好適である。
【００１０】さらに、ここで少なくとも一つの上記原料
液の流量を調節することによって、上記繊維配向断面プ
ロフィルを調節するとよい。そして、少なくとも一つの
上記原料液の成分濃度を調節することによって、上記坪
量断面プロフィルを調節するとよい。
【００１１】上記原料液の流量を、上記ヘッドボックス
の出口ギャップ（例えばノズル）の絞り形状によっても
調節することも可能である。上記原料液の流量を、上記
ヘッドボックスの出口ギャップに到達する以前に、例え
ば弁のような可変抵抗手段によっても調節することも可
能である。
【００１２】
【作用】本発明の発明者の認識するところの作用につい
て次に述べる。多層紙においては、繊維配向断面プロフ
ィルと坪量断面プロフィルを調節する必要がある。本発
明によるヘッドボックスでは、各層をなす原料液の流量
の調節によって繊維配向断面プロフィルを調節すること
ができる一方、原料液の濃度の調節によって坪量断面プ
ロフィルを調節することができる。各層をなす原料液
は、例えば強度、原料コスト、耐磨耗性といった性質に
おいて全く異なっており、例えば紙の平滑性や印刷性と
いった効果においても全く異なっている。そして、最も
外側の繊維配向を調整すれば、紙の平滑性を容易に調節
することが可能であり、中央の層を調節すれば、坪量を
均一にすることが可能である。
【００１３】
【実施例】以下、本発明により、複数層からなる紙ウエ
ブを製造する実施例について説明する。 〔三層紙〕三層からなる紙においては、外側の二つの層
を長繊維を含む原料液によって形成し、中央の層を短繊
維を含む原料液によって形成する。これは、長繊維の場
合、繊維配向の調節が容易であり、短繊維の場合、坪量
断面プロフィルを均一に調節することが容易だからであ
る。外側の層の状態が紙の平滑性を左右する理由は、紙
の中央の層からの間隔が大きいほど、その部分に小さな
応力が発生しても、紙の変形に大きな影響を与えるから
である。外側の層内の繊維配向を調節することによっ
て、紙の変形を部分的に制御することが可能である。こ
の制御の効率は、外側の層内に必要な張力を与えた長繊
維を含ませることによって、向上せしめることができ
る。
【００１４】〔二層紙〕フォドリニエール式の金網と、
二層形成用のヘッドボックスを用いて、ノズルによる原
料液の噴射速度と金網の走行速度の差を大きくし、原料
液の流量を調節することによって、繊維配向を調節する
ことができる。このためには、金網に近い方の層をなす
原料液の流量を調節することによって、繊維配向を調節
すると好適である。すなわち、金網に近い方の層におい
て繊維配向の調節を行い、金網に遠い方の層において坪
量を調節する。
【００１５】上記の方法で紙ウエブを製造する場合の利
点は、製造される紙ウエブの寸法の調節が常に容易に行
われ、あらかじめ必要とされる設計上の制約が少なくな
ることである。すなわち、例えば図１に示すような三層
紙ウエブ製造用のヘッドボックスにおいて、外側の層を
形成するために供給される原料液の流れを、弁（可変抵
抗手段）Ｇ２，Ｇ３のみによって制御する。この流れを
制御するのは、この流れが繊維配向に影響するからであ
る。一方、中央層は、二つの異なる成分を別々に流した
後に、これらを合流させるシステムによる高価な原料液
から形成される。
【００１６】なお、図１に示す実施例には、例えばドイ
ツ実用新案登録第９２０５１１１号に開示された混合弁
を使用することができる。この混合弁を使用すれば、中
央層の流れの主流に支流を混合せしめても、外側流の流
量にかかわらず、混合後の全体の中央層の流量が一定に
維持される。これによって、一方の成分の流れに単独の
弁Ｇ１を設けると、中央層をなす流れの成分の変更を行
うことができると同時に、この流れ中に不適当な乱流が
生じず、繊維配向を常に一定に維持することが可能であ
る。
【００１７】以上の実施例においては、単独の多層形成
用のヘッドボックスによって、多層紙ウエブを製造して
いるが、その代わりに、連続して設けられた複数の単層
形成用のヘッドボックスで、多層形成用のヘッドボック
スによる場合と同様に各層の性質を調節しつつ多層紙ウ
エブを製造することも可能である。なお、本発明による
調節の方法は、最近のヘッドボックスで採用されつつあ
るような、自動的な層の厚さ調整や層の制御を行う比較
的複雑な技術と併用することが可能であるのはいうまで
もない。この場合、これらの技術をもって、各層の繊維
配向や坪量断面プロフィルの調節を行うこともできる
し、単独または連動するように複数設けられた弁をオン
ラインで制御することもできる。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係るヘッドボックス、抄紙機お
よび製造方法では、少なくとも一方の原料液の成分濃度
を調節することによって、繊維配向断面プロフィルを調
節して紙の平滑性や強度を調節することができる一方、
少なくとも一方の原料液の濃度の調節によって、坪量断
面プロフィルを調節することができる。従って、例え
ば、二層構造の紙ウエブを製造する場合に、金網に近い
方の層の繊維配向を調節して、紙の平滑性や強度を容易
に調節することが可能であり、かつ金網に遠い方の層を
なす原料液の流量を調節して、紙の坪量を均一にするこ
とが可能である。また、例えば、三層構造の紙ウエブを
製造する場合に、最も外側の層の繊維配向を調節して、
紙の平滑性や強度を容易に調節することが可能であり、
かつ中央の層をなす原料液の流量を調節して、坪量を均
一にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多層（三層）紙ウエブを製造する
ヘッドボックスの断面図である。
【符号の説明】
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 弁（可変抵抗手段）

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の原料液の流れから、複数のそれぞ
    れ異なる性質を有する層を持つ紙ウエブを製造するため
    に抄紙機で使用されるヘッドボックスにおいて、 少なくとも一つの原料液の成分濃度を、他の原料液とは
    別個に調節して、坪量断面プロフィルを調節し、 少なくとも一つの他の原料液の流量を調節して、繊維配
    向断面プロフィルを調節するようにしたことを特徴とす
    る多層紙ウエブを製造するヘッドボックス。
  2. 【請求項２】 上記の各層ごとに、坪量断面プロフィル
    と繊維配向断面プロフィルのいずれかのみを調節するよ
    うにしたことを特徴とする請求項１に記載のヘッドボッ
    クス。
  3. 【請求項３】 第一の原料液の流れと第二の原料液の流
    れから、二つの層を持つ紙ウエブを製造するためのヘッ
    ドボックスであって、 第一の原料液の成分濃度を、第二の原料液とは別個に調
    節して、坪量断面プロフィルを調節し、 第二の原料液の流量を調節して、繊維配向断面プロフィ
    ルを調節するようにしたことを特徴とする請求項１また
    は２に記載のヘッドボックス。
  4. 【請求項４】 三つの原料液の流れから、三つの層を持
    つ紙ウエブを製造するためのヘッドボックスであって、 中央の原料液の成分濃度を、外側の原料液とは別個に調
    節して、坪量断面プロフィルを調節し、 少なくとも一つの外側の原料液の流量を調節して、繊維
    配向断面プロフィルを調節するようにしたことを特徴と
    する請求項１または２に記載のヘッドボックス。
  5. 【請求項５】 複数の原料液の流れから、複数のそれぞ
    れ異なる性質を有する層を持つ紙ウエブを製造するた
    め、少なくとも二つのヘッドボックスが連続して設けら
    れた抄紙機において、 上記の二つのヘッドボックスが抄紙機の幅方向に沿って
    配置され、各ヘッドボックスには原料液を供給する供給
    部が設けられており、 少なくとも一つのヘッドボックスで、少なくとも一つの
    原料液の流量を調節して、繊維配向断面プロフィルを調
    節し、 少なくとも一つのヘッドボックスで、少なくとも一つの
    他の原料液の成分濃度を調節して、坪量断面プロフィル
    を調節するようにしたことを特徴とする抄紙機。
  6. 【請求項６】 複数の原料液の流れから、複数のそれぞ
    れ異なる性質を有する層を持つ紙ウエブを製造するため
    の方法であって、 少なくとも一つのヘッドボックスによって、金網上に層
    をなすように複数の原料液を流して、 少なくとも一つの層における繊維配向断面プロフィルを
    調節し、 少なくとも一つの他の層における坪量断面プロフィルを
    調節するようにしたことを特徴とする多層紙ウエブの製
    造方法。
  7. 【請求項７】 上記繊維配向断面プロフィルおよび上記
    坪量断面プロフィルを、別個に調節することを特徴とす
    る請求項６に記載の製造方法。
  8. 【請求項８】 上記繊維配向断面プロフィルおよび上記
    坪量断面プロフィルを、各層で別個に調節することを特
    徴とする請求項６に記載の製造方法。
  9. 【請求項９】 少なくとも一つの上記原料液の流量を調
    節することによって、上記繊維配向断面プロフィルを調
    節することを特徴とする請求項６ないし８に記載の製造
    方法。
  10. 【請求項１０】 少なくとも一つの上記原料液の成分濃
    度を調節することによって、上記坪量断面プロフィルを
    調節することを特徴とする請求項６ないし９に記載の製
    造方法。
  11. 【請求項１１】 上記原料液の流量を、上記ヘッドボッ
    クスの出口ギャップの絞り形状によっても調節すること
    を特徴とする請求項６ないし１０に記載の製造方法。
  12. 【請求項１２】 上記原料液の流量を、上記ヘッドボッ
    クスの出口ギャップに到達する以前に、可変抵抗手段に
    よっても調節することを特徴とする請求項６ないし１１
    に記載の製造方法。
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