JPH03181371A - 片面塗工機バッキングロールの洗浄方法 - 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」 本発明は、片面塗工機のバッキングロールを効率よく洗
浄する方法に関するものであり、特に、塗工機の操業性
及び得られる塗被紙の品質向上に極めて効果的に寄与で
きるバッキングロールの洗浄方法に関する。

「従来の技術」 一般に、塗被紙を製造する塗工機においては、原紙の片
面に塗被液を塗被後、過剰の塗被液をブレード等のメタ
リング装置により掻き落とし、規定の塗被量が塗被、乾
燥されて巻き取られる。その際、塗被液は原紙の紙中よ
り狭く塗被され、紙中のうち耳部を一部塗り残すか、或
いは紙中まり広←塗被し、その後原紙に塗被された余分
の塗被液と共にバッキングロールに転写された塗被液も
共に掻き落とされるのが一般的である。紙中以上の巾で
塗被されたバッキングロール上の塗被液は完全には掻き
落とされない。このため、紙中以上の部分に付着したバ
ッキングロール上の塗被液はバッキングロールの洗浄水
によって洗浄されて塗料廃水として捨てられている。更
に、原紙の穴及びピンホール等の原紙の欠陥に起因して
原紙層を通り抜けて付着したバッキングロール上の塗被
液も洗浄する必要があるために塗工機のバッキングロー
ルには第１図に示す様な水或いは温水等の洗浄液で洗浄
するスプレー、シャワー等を有する洗浄ドクターが設置
されており、フロタリンドクター等と呼ばれている。し
かしこの様な洗浄ドクターではバンキングロール上の塗
被液を十分に洗浄することができない。更には、調成、
抄紙機、ワインダー等の工程から原紙に付着してくる粕
、紙粉、毛布繊維等の異物、或いは塗被液中の合成樹脂
エマルジョン等の不安定物質の凝集した樹脂状の異物等
が洗浄ドクターの刃先に引っ掛かり、この為に部分的に
ドクター刃が浮いて洗浄液がパフキングロールに過剰に
ついたり、或いはドクタ刃に付着した異物等が紙面に着
色した筋をつけたり、更にはドクター刃に残留した異物
の為、その部分だけがバッキングロールを介して紙の裏
面につく水量が全く無くなり、乾燥むらを誘発するなど
種々のトラブルが発生している。なお、バッキングロー
ルを介して異物が紙面に付着する現象は、一般にカス廻
りと呼ばれており、塗被工程での操業中の紙切れ、或い
は製品品質に重大な欠陥をもたらす原因となっている。

このために、従来バッキングロールの洗浄装置の改良が
提案されているが（公開特許公報平！１８０２６９、平
１−１８０２７０、平１−１８４０７５等〉、これらの
提案にある機械的方法では充分な効果が期待できず、特
に異物に起因するカス廻り現象には殆どその改良効果が
見られない。

「発明が解決しようとする課題」 上記の如き現状から、本発明者等は、片面塗工機のバン
キングロールのカス廻り現象（汚れ）の防止方法につい
て、バッキングロールの洗浄液の性質の面から鋭意研究
を重ねた結果、従来からの問題点である、カス廻り現象
に起因する、塗工工程中の紙切れ、洗浄用ドクターへの
異物付着による塗被紙裏面への部分的洗浄水の付着むら
から派生する品質異常等を顕著に改良できる方法を見出
し、遂に本発明を完成するに至った。

「課題を解決する為の手段」 本発明は、片面塗工機のバッキングロール洗浄用ドクタ
ー部に洗浄液を注いでバッキングロールを洗浄する方法
において、該洗浄液が固形分濃度として０．０５〜３０
重量％の顔料を含有することを特徴とする片面塗工機バ
ンキングロールの洗浄方法である。

「作用」 従来、片面塗工機のバンキングロールの洗浄液には、温
水或いは単に工場用水等が使用されており、その吹きつ
け方法を高圧シャワーにしたり、吹きつけｉｌを広くし
たりしてカス廻り現象を防止しようとしてきた。しかし
ながら、この様な装置的な修正方法では、塗工機の速度
が低速の場合には効果が認められたが、塗被速度が５０
０　ｍ　／分取上であるような最近の塗工機においては
、原紙や塗被液からもたらされる異物によるカス廻り現
象を防止するための洗浄効果が殆ど認められない。

また、片面塗工機のバッキングロールのカス廻り現象の
防止方法において、バッキングロール洗浄用の洗浄液の
作用効果については固形物等を含まない単なる水、或い
は洗剤等を含有せしめた温水等の方が、洗浄効果が高い
と考えられており、本発明の如く洗浄水中にわざわざ固
形の物質（顔料）を含有させるとバッキングロールを余
計に汚す原因になったり、或いは塗被紙裏面の品質を悪
化させる恐れがあると考えられたので、当然このような
顔料固形物を添加した洗浄水をバッキングロールの洗浄
に用いる方法については全く予想もされなかった。

本発明者等は、装置的な改良方法に止まらず、パフキン
グロールの洗浄液についても注目し種々研究、実験を重
ねてきた。その結果、意外にも洗浄水中に特定の固体物
質、即ち無機或いは有機の顔料を少量含有させることに
より、従来、塗被紙の製造において紙切れ等の誘発原因
となったり、或いは品質上重大な問題を惹起し、しかも
その改良対策が殆ど見出せなかったバンキングロールの
カス廻り異常現象が完全に解消されることを見出したの
である。

なお、片面塗工機バッキングロールのカス廻り現象は、
勿論両面塗工機では発生しない異常現象であり、特に既
に塗被済の塗被紙に塗被する、所謂片面塗工機での２回
目の裏面塗工時には、異常な欠陥を伴って発生するので
、早急な改善策が強く望まれている。

即ち、両面塗被紙の製造の場合、片面塗工機での２回目
塗工時には、１回目の塗被面は塗工機バッキングロール
に接するため、バッキングロールに付着している洗浄液
が塗被面に塗被されることになる。この際、バンキング
ロールの洗浄液は極力最小量になるように調節されるこ
とは勿論、その小量の洗浄液が紙面に均一に付着するよ
うに調節されることが極めて重要な要件である。

もし、洗浄液がバンキングロールに不均一な付着をする
と、１回目の塗被面の性質、例えば、印刷適性における
トラッピング通性むら等が発生して印刷異常となり、商
品価値のある製品を得ることができない。

従って、本発明の方法は両面塗被紙の２回塗り目の片面
塗工機に適用した場合に、その効果が著しく発揮される
ものであり、ビルブレード、ベルバパコーター、デュオ
コートコーター等の１回で両面を塗工する、所謂両面塗
工機には関係のないものである。

而して、本発明の方法は、塗工機のバンキングロールの
洗浄水として、無機顔料或いは有機顔料を固形分濃度で
０．０５〜３０重量％、好ましくは０．１〜２０重量％
、さらに好ましくは０．１−１０重量％の範囲で含有さ
せた洗浄液を用いるところに従来の発想にない極めて重
大な特徴を有するものである。

因みに、洗浄液中の顔料固形分濃度が０．０５重量％未
満の場合には本発明で所望とするバッキングロールのカ
ス廻り防止効果が認められず、一方３０重景％を越える
と洗浄用ドクターを有効に働かせても、洗浄液が付着し
た紙面の品質が洗浄液の顔料に影響されて変化するので
使用することができない、従って、使用する洗浄液の濃
度は、洗浄液が付着する面の紙面質に大きな変化を生じ
ない範囲に維持されることが重要であり、同時に洗浄ド
クターを通過したバッキングロール面上に残存する洗浄
液量が可能な限り少なくなるように洗浄用ドクターを調
節、設置することが重要である。

なお、本発明の方法において、バッキングロールの洗浄
液中に無機或いは有機の顔料を含有させることによりカ
ス廻り異常現象が完全に解消される理由については、必
ずしも明らかではないが、次のように推定される。

即ち、洗浄液中の顔料がバッキングロールのドクターに
付着した異物を押し出す作用、或いは微細顔料が滑剤の
役目をし、粘着性異物等がドクターへ付着するのを抑制
するため、ロール表面が常に清浄に維持されるものと推
定される。

さらに、この洗浄液中の顔料の作用効果については、洗
浄液中に酸化澱粉、エステル澱粉等の澱粉類、カゼイン
、大豆蛋白等の蛋白質類或いは合成樹脂エマルジョン等
の顔料を含まない水性液からなる洗浄液を用いた場合に
は本発明の方法によって得られるカス廻り防止効果が全
く認められないことからも裏付けされる。

何れにせよ本発明の方法によれば、バンキングロールの
カス廻り異常現象を完全に解消することができ、極めて
顕著な改良効果が得られる。

バッキングロール洗浄液中に用いられる有効な無機顔料
或いは有機顔料としては、例えばクレーカオリン、水酸
化アルミニウム、炭酸カルシウム、二酸化チタン、硫酸
カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、サテンホワイト
、タルク、焼成カオリン、酸性白土、珪酸アルミニウム
、無定型シリカ、ベントナイト、コロイダルシリカ、尿
素樹脂顔料、スチレン等のプラスチックピグメント等が
例示される。また、これらの顔料は単独での使用は勿論
、１種以上を適宜併用して用いることも可能であり、通
常は抄紙用や塗被紙用に用いられている顔料類が着色物
質や粗大粒子等の異物を含むことが少ないので好ましく
用いられる。

本発明の方法で用いられる顔料の粒子径は、特に限定さ
れるものではないが、平均粒子径として好ましくは０．
１〜３０μｍ程度の範囲、より好ましくは０．３〜２０
μｍ程度の範囲である。因みに、Ｏ０１μｍ未満ではそ
の固形分濃度を高くする必要があり、一方３０μｍを越
すような場合には、異常に粗大な粒子、例えば３００μ
ｍ以上の粒子或いは異物等が多量に含まれる可能性があ
るので好ましくない。

また、本発明において、バッキングロールの洗浄液のｐ
Ｈは５〜Ｉ２の範囲であることが好ましい。

洗浄液のｐＨがこの範囲を外れると洗浄液に接触した塗
被紙川原紙の変色が懸念されるので好ましくない。なお
、本発明の方法で使用される洗浄液は、そのときの塗被
紙製造に用いられている顔料を含む塗被液を希釈して利
用するか、或いは洗浄液を回収して利用するのが色調等
が合っているので特に好ましい適用例である。なお、こ
の方法によれば紙中以上の塗液中で塗被されて洗浄液と
共に廃棄されていた洗浄液も再使用が出来るので、工場
排水のクローズド化のために極めて有用である。

この場合、顔料以外の成分、例えば澱粉類、合成樹脂ラ
テ・７クス、増粘剤、滑剤、染料等が混入するが、本発
明者等の広範囲に亘る実験結果によると、そのために、
本発明の所望の効果が損なわれることは殆どなかった。

しかし、これ等顔料以外の個々の成分濃度は、顔料濃度
より低いことがより好ましい。

本発明の方法は、ブレードコーター、ロントコ−ター、
バーコーター、エアーナイフコーターカーテンコーター
等のバンキングロールを有するオンマシン或いはオフマ
シンの片面塗工機に広く用いられる場合に極めて有効で
ある。

本発明のバッキングロール用ドクターとしてはベベル型
、或いはベンド型のブレード及びロッド、バー等通常の
ドクター類の何れの場合にも通用することができる。

本発明において、片面塗工機の塗被に使用される原紙と
しては、例えば非塗工紙、片面塗被紙、両面塗被紙等が
何れも適用され限定されるものではなく、さらに１層以
上の多層塗被された塗被紙の場合にも勿論適用される。

塗被紙の種類としては徽塗工紙、中質コート紙、アート
紙、コート紙、スーパーアート紙、マット紙、ダル祇等
の印刷用塗被紙及び感熱記録紙、感圧複写紙、インキジ
ェット記録用紙等、一般の塗被紙や情報産業用紙のみな
らず、合成紙、フィルム、金属蒸着紙、各種遮蔽紙、芳
香紙等の特殊紙等の塗被或いはそれらの下塗り、中間層
、上塗り、オーバーコート等の塗工にも広く用いること
ができる。勿論、本発明の方法と従来から知られている
前述の如き機械的洗浄方法を併用することはより効果的
であり、何ら制限するものではない。

「実施例」 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、勿論その範囲に限定されるものではない。なお、例中
の「部」及び「％」は特に断らない限りそれぞれ「重量
部」及び「重量％」を示す。

実施例Ｉ 晒ＮＫＰ６０部、晒［、ＫＰ４０部のパルプ配合に、ロ
ジンサイズ剤１．５部、カチオン澱粉０．５部、タルク
１０部、ハンド３部を添加して調製した原料を長網抄紙
機で速度６５０　ｍ／分で抄紙し、サイズプレスで酸化
澱粉を乾燥後の固形量が両面で２．６ｇ／％となるよう
にサイズプレスコーティングを行い、乾燥して米坪が４
５ｇ／−の原紙を得た。

別に顔料としてカオリン（商品名−〇Ｗ−９０／平均粒
子径約０．５μｍ；ＥＭＣ社製）７０部、微粒化重質炭
酸カルシウム（商品名−カー上タル９０／平均粒子径約
０．７μｍ；富士カオリン社製）２０部（各固形分）、
サテンホワイト分散液（商品名−サチンホワイト／白石
工業社製）１０部（固形分）とを配合し、ポリアクリル
酸ナトリウム０．２部を加えてコーレス分散機にて分散
し、固形分濃度６６％のスラリーを調製した。この顔料
スラリーに接着剤として燐酸変成澱粉２部（固形分）、
及び変成スチレンーブタジェン共重合体ラテックス１５
部（固形分）を加え、更に水を加えて固形分濃度６０％
の塗被液を調製した。このようにして得た塗被液を前記
の原紙に、バッキングロール直径９２０ｍｍ、洗浄シャ
ワー、洗浄ドクターを有する片面ブレードコーター２基
を使用し、先ず１番目のブレードコーターを用い、片面
乾燥型１）２ｇ／ｍになるように塗被速度９００ｍ／分
で塗被し、１２０・Ｃのドライヤーで乾燥した後、引き
続き同様に２番目のコーターで裏面側を塗被して両面の
印刷用塗被紙を得た。得られた塗被紙を１４段のスーパ
ーキャレンダーに通して仕上げた。

バンキングロールの洗浄液は、塗被液を前記の合計顔料
濃度として約３％に希釈して用いた。洗浄液は出来るだ
け回収し異物を濾過除去して循環して使用した。上記の
条件で２４時間操業したが、異物によるカス廻り異常は
全く発生せず、得られた塗被紙を４色刷りオフセ−／　
）印刷機を用いて６０００枚／分の速度で両面印刷試験
を実施した結果、品質的に全く異常を認めなかった。

実施例２ 洗浄液に顔料として、カオリン（アマシン８８；平均粒
子粒子０．２μｍ／Ｔｈｅ　Ｃａｕｌｉｍ　ｄａ　Ａｍ
ａｚｏｎｌａＬｉｄａ社製）　２０％を含む洗浄液を用
いた以外は実施例１と同様にして実施した。この条件で
２４時間操業したが、異物によるカス廻り異常は全く発
生せず、得られた塗被紙の品質についても全く異常を認
めなかった。

実施例３ 洗浄液として、平均粒子粒子２０μｍの重質炭酸カルシ
ウム（顔料）を０．１％及び沈降防止剤としてソヂウム
・カルボキシメチルセルローズ０．５％を含有する水性
液を用いた以外は実施例１と同様にして実施した。この
条件で２４時間操業したが、異物によるカス廻り異常は
全く発生せず、得られた塗被紙の品質にも全く異常を認
めなかった。

比較例１ 洗浄液に約４０℃の温水を用いた以外は実施例Ｉと同様
に実施した。

操業中異物によるカス廻り現象が発生し、この異常が原
因で、約３時間後に断紙したのでコーターを洗浄した。

このとき得られた塗被紙を４色機オフセント印刷機を使
用して印刷試験を実施した結果、特に２度目の塗被工程
でバッキングロールの洗浄液が付着した紙面に線状のト
ラッピングむらが発生した。

実施例４ 晒ＮＫＰＩＯ部と晒ＬＫＰ９０部からなるパルプスラリ
ーに、パルプ繊維当たりタルク８部、ロジンサイズ０．
５部、硫酸バンド３部をそれぞれ添加して調製した紙料
を長網抄紙機にかけて抄紙し、さらに、この原紙に乾燥
後の塗被量が２　ｇ／ｒｄとなるように酸化澱粉をサイ
ズプレスで塗被し、４５ｇ／ｄの感熱複写紙用原紙を得
た。

別に、感熱複写紙用の中間層塗被液として、焼成りレイ
　１００部（商品名：アンシレソクス／ＥＭＣ社製）、
スチレン・ブクジエン共重合体ラテックス１００部（商
品名：　Ｄ　ｏ　ｗ１５７１／旭化威工業社製）、カル
ボキシメチルセルロー′ズ２％水溶液５０部の組成物か
らなる固形分４３％の塗被液を調製した。このようにし
て得た塗被液を前記長網抄紙機で得られた感熱複写紙用
原紙にオンマシン・ロントコ−ターを用いて乾燥後の塗
被量が１ｇ／ｒｄとなるように塗被、乾燥して中間層を
形成した。このときの塗被速度は６００ｍｍ／分であっ
た。

なお、バッキングロールの洗浄液には中間層塗被液を顔
料濃度が約７％になるように希釈して用いた。洗浄液は
できるだけ回収し異物を除去した後、循環使用した。こ
の条件で２４時間操業したが、異物によるカス廻り異常
は発生せず、得られた中間塗被紙の品質にも全く異常を
認めなかった。

比較例２ 洗浄液として工場用水を用いた以外は実施例４と同様に
実施した。操業開始をしてから約４時間後悔に、カス廻
りが発生し紙に塗りむら異常が発生したためコーター全
体を洗浄掃除する必要が生じた。

実施例５ 実施例４で使用したオンマシン・ロントコ−ターを用い
て、同じ〈実施例４で得られた中間層用塗被液を塗被し
た感熱複写紙用の中間塗被層原紙に下記の記録Ｎ塗被液
を塗被した。

（記録層塗被液の調製） ■　Ａ液の調製 ３−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）−６−
メチル−７−フェニルアミノフルオラン　　　　　　　
　　　　　１０部１．２−ビス−（３−メチルフェノキ
シ）エタン　　　　　　　　　　　　１５部メチルセル
ロース５％水溶液１５　部 分　　　　　　　　　　　　　　　　　　８０部この組
成物をサンドミルで平均粒子径が３μｍになる迄粉砕し
た。

■　Ｂ液の調製 ４．４°　−イソプロピリデンジフェノール３０部 メチルセルロース５％水溶液　　　３０部水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　７０部この！ｆＪ１戒物
をサンドミルで平均粒子径が３μｍになる迄粉砕した。

Ａ液１２０部、Ｂ液１３０部、無定形シリカ３０部、２
０％酸化澱粉水溶液１５０部、水５５部を撹拌、混合し
て記録層用塗被液を調製した。

そして、感熱記録層の塗被は、オフマシン・ブレードコ
ーターを用いて乾燥後の塗被層が４ｇ／ｍ′となるよう
に塗被、乾燥後スーパーカレンダー処理して感熱記録体
を得た。

なお、このときのバンキングロールの洗浄液には記録層
塗被液固形分１００部当たり、平均粒子径２５μｍの重
質炭酸カルシウム１００部を添加し、顔料濃度約０．１
％の洗浄液を用いた。洗浄液は出来るだけ回収し異物を
除去した後、循環して再使用した。この条件で２４時間
操業したが異物によるカス廻り異常は発生せず、得られ
た塗被紙の品質にも全く異常を認めなかった。

比較例３ 洗浄液に工場用水を用いた以外は実施例５と同様に実施
した。操業開始後約１時間後にカス廻りが発生し、裏面
水の塗りむら異常による乾燥プロファイル異常が発生し
、結果として過乾燥の部分の感熱塗工層が熱発色して黒
い筋状の品質異常が発生したので操業を停止した。

実施例６ 感圧複写紙用下用紙として４０　ｇ　／　ｒｒｌの原紙
に、下記の配合からなる下用紙用顕色剤塗被液を乾燥重
量で５ｇ／ｎｆとなるようにオフマシン・ブレードコー
ターで塗被した。

（下用紙塗被層組成） 水酸化アルミニウム　　　　　　　　　６５部酸化亜鉛
　　　　　　　　　　　　　　２０部３．５−ジ（α−
メチルベンジル）サリチル酸亜鉛とα−メチルスチレン
・スチレン共重合体との混融物（混融比８０／２０）　
　　　　　１５部ポリビニルアルコール水溶液（固形分
）５部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３
００部をボールミルで２４時間わ）砕して得た分散液に
、カルボキシ変性スチレン・ブタジェン共重合体ラテッ
クス２０部（固形分）を加えて調製した。また、このと
きの塗被速度は６００ｍｍ／分であった。

なお、バンキングロールの洗浄液には下用紙塗被液を約
０．２％に希釈して用いた。洗浄液は出来るだけ回収し
異物を除去した後、循環して再使用した。この条件で２
４時間操業したが、異物によるカス廻りλ常は発生せず
、得られた塗被紙の品質にも全く異常を認めなかった。

比較例４ 洗浄液に工場用水を用いた以外は実施例６と同様に実施
した。操業開始後約２時間後にカス廻りが発生し、その
ために紙面に塗りむら異常が発生し、紙切れが併発した
ためにコーター全体の洗浄及び掃除を余儀なくさせられ
た。

「効果」 実施例から明らかなように、本発明を実施することによ
り塗工時に塗工機バッキングロールのカス廻りに起因す
る洗浄液の過剰或いは不足による紙面の品質異常、また
断紙による操業性低下等のトラブルを完全に解消するこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する場合の代表的な概略線
図である。 （１）　　原紙 （２）バンキングロール （３）　　アプリケーターロール （４）カラーパン（塗ネ波ン夜）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）片面塗工機のバッキングロール洗浄用ドクター部
   に洗浄液を注いでバッキングロールを洗浄する方法にお
   いて、該洗浄液が固形分濃度として０．０５〜３０重量
   ％の顔料を含有することを特徴とする片面塗工機バッキ
   ングロールの洗浄方法。
2. （２）顔料の平均粒子径が０．１〜３０μｍ、且つ固形
   分濃度が０．１〜２０重量％である請求項（１）記載の
   片面塗工機バッキングロールの洗浄方法。
3. （３）複数の片面塗工機で両面塗工する両面塗被紙の塗
   工において、両面目の塗工機のバッキングロールに請求
   項（１）又は（２）記載の洗浄方法を適用するバッキン
   グロールの洗浄方法。