JPS5922840B2 - 段ボ−ル連続製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は段ボールの製造に関する。

ことに本発明は単独の製紙機により段ボールを製造する
技術に関する。

屡々この型式の板紙は他の名称たとえばボックスボード
、コルゲーテッドコンテナボード、コンテナボードまた
はコンバインドボードなどとも呼ばれている。

本明細書ではこの板紙を段ボールまたはボックスポード
と呼ぶこととするが、本発明は一般に名称はともあれ製
紙工業界においてフルート付の中芯紙とこの両面を覆う
頂部および底部ライナー紙とを有する板紙製品に関する
ものである。

典型的にはこの種板紙はたとえば各種機器、家具などの
嵩張ったものを包装するのに用いられる。

従来段ボールは各層の紙を別々の製紙機で作り、これら
を他の機械上でよせ合せて互いに接着せしめて段ボール
となしていた。

事実、製紙業界では段ボールの中芯紙は特別の製紙機械
で専用に生産される商業製品である。

すなわち中芯紙は連続するシートまたはウェブの形で生
産され乾燥後ロールに巻かれたものとしである。

段の形成は中芯紙と頂部および底部ライナとをよせ合せ
て段ボールの形にする直前に他の機械によって行なわれ
るのである。

段ボールはほとんど常に３層すなわち頂部ライナ、中芯
、底部ライナを包含するものであるので、これらの層の
すべてを形成しかつ中芯層に段をつけ、これらを湖付け
して段ボールを形成するにはいくつかの機械を用いるこ
とが必要であった。

頂部および底部層は一般にライナと呼ばれている。

こ孔らライナおよび中芯のすべてを単独の製紙機で何と
かして形成することができれば、段ボールの製造は１／
３に減少することとなる。

何故ならば各層は一回にひとつずつ生産しなければなら
ないからである。

さらに各層は別々に乾燥させねばならず、これには乾燥
装置に可成りの資本投下を必要とする。

本発明は単一の製紙機で連続的に、同時的にまたはシー
ケンス的にすべての層を形成することによって前述の問
題を解決することにある。

これは各ウェブを各別に配置し脱水して、互いに接着し
かつ中芯の場合には段を形成することができるに充分な
程度にすることによって果すことができる。

段ボールの製造に当っては各層は大略同一の湿分を有す
るようにすることが重要である。

これは各層を接着剤で結合するかまたは隣接ウェブの湿
分によってプライ結合されるのかどうかに関係なく重要
なことである。

プライ結合では最も有効な結合は両結合層が、ウェブが
しめっておりその一体性を維持できる間に最低粘度にお
いて大略同一湿分を有する時に得られる。

このような湿分レベルは成形施設の種類、機械速度、使
用するパルプ原料に依存して約６％絶乾度から約１６％
絶乾度までの範囲となろう。

本発明においては、各ウェブプライは単一の製紙機の同
一区域内で各別に配置され、脱水され、形成される。

従って各ウェブプライの湿分けこれらウェブのすべてが
大略同じ湿分を有するように制御され得るのである。

中芯となるプライは成形ロールまたはピックオフロール
のいずれかでかき取られてフルートすなわち段を形成せ
しめる。

第１番目に形成されるウェブは底部ライナであって、こ
れは移行する有孔スクリーン上に置かれる。

このスクリーンはたとえば水平に配列したフオドリニエ
ールワイヤとする。

中芯と頂部ライナとを形成する型部材はそれぞれこのフ
オドリニエールワイヤ上に装架しである。

すなわちこれらの型部材はロールフォーマ−であって、
これによりウェブを６係絶乾度から１６％絶乾度（８４
係湿度）の範囲の所望粘度に脱水する。

・中芯は引きはがされて、その直下のワイヤ上を通る底
部ライナ上に案内される。

次のフォーマ−は中芯製造用のフォーマ−と同型のロー
ルフォーマ−であって、これにより頂部ライナを中芯の
上に置く。

好適な実施例によれば、接着剤のスプレーを、次のプラ
イを接触させる前に底部ライナと中芯との両方に施して
これらプライを結合せしめ段ボールを形成するのである
。

ウェブ内の湿分けまた「プライ結合」として知られる現
象によりプライ間の結合を助ける。

この現象はひとつのプライ中のパルプファイバのフィブ
リルが、これに隣接するプライのパルプファイバのフィ
ブリルに誘引されてこれらプライを互いに結合して、単
一のプライまたはウェブ内の各個のファイバがからみ合
って一体のプライを形成するのと丁度同じように作用す
る現象である。

このようにしてできた段ボールは成形工程から出て来て
従来型の乾燥機に入れられる。

すべてのプライが同時に形成されるので、従来段ボール
の製造に当ってあらかじめ別々の機械で作っていたため
に必要であった保管倉庫が不要となる。

従って本発明の目的は、各層についてパルプファイバの
水性スラリから出発して単一の製紙機で多層段ボールを
製造する装置を提供するにある。

本発明の他の目的は、中芯が製紙機の成形部分にある間
にこの中芯を成形し段をつける装置を提供するにある。

本発明の他の目的は、製紙機の成形部分で多層段ボール
の各層を同時に製造し、次いで各別のプライを段ボール
に連続的に結合せしめる装置を提供するにある。

本発明の特徴および利点は、段ボールを構成するウェブ
を前以って製造して貯蔵しておく必要のないことである
。

本発明の他の特徴および利点はフオドリニエールワイヤ
の下流に附加的なフォーマ−を装架することにより３層
以上の層を有する段ボールを製造することが可能である
ことである。

本発明のさらに他の利点は通常のフオドリニエール機で
多層の段ボールを作ることができることである。

以下本発明を添付図面に例示したその好適な実施例につ
いて詳述する。

第１図に示すように、フオドリニエール型製紙機におい
て普通に用いられるようなループ状の成形用ワイヤ１は
矢印２２の方向に進行するものである。

ファイバの第１のウェブ４がヘッドボックス４０から放
出されるパルプスラリからワイヤ１の頂面上に置かれる
。

これはワイヤ上を同じ速度、同じ方向にはこばれる。

ヘッドボックス４０およびたとえばプレストロール４１
、コーチロール４３およびモータ４２のようなフオドリ
ニエール成形ワイヤ１を動かし第１のウェブ４（すなわ
ち底部ライナ）を成形ワイヤ上に形成する装置は当業者
が周知のいくつかの型式のうちの任意のひとつの型式の
ものとすることができる。

従って、これらについては詳細に図示せず、また詳述も
しないこととする。

ウェブ４は脱水されてスクリーンまたはワイヤ１の上に
形成される。

液圧フォーマ−５が、進行する成形ワイヤ１の上方に装
架してあり、その成形ロール６は、進行する成形ワイヤ
１の面に平行な水平軸線を中心として矢印２３の方向に
回転するようにしである。

成形ロール６は進行するウェブ４の表面の上方に間隔を
隔てている。

供給へラダ７は材料ファイバの水性スラリをスライス１
４に供給する。

このスライス１４はファイバと水の薄い流れをたとえば
プラスチックまたは金属のスクリーンのような多孔素子
１１の表面に差し向ける。

この多孔素子１１は円筒状ロールシェル９の周縁に巻き
付けられており、このロールシェル９はその作用面上に
均一に分布した孔１０を有し、中芯層８から成形ロール
の内部へと水を除去する。

多孔スクリーン１１は成形ロール６のまわりに巻き付け
たものとして示してあり、これから分離せしめ得るが、
これはローラ６と一体構造のものとすることもできよう
。

成形ロールシェル９の内周面の下には３つの真空または
吸引ボックス１５，１６および１７がある。

一般的に云えば、ボックス１５内の吸引圧はボックス１
６内の吸引圧よりも小さく、ボックス１７の吸引圧より
も太きい。

このため、段ボール原料の水性スラリは、機械の横断方
向に機械の幅に対しボックス１５の直上において成形ロ
ール而の実質的に全面にのびるスライスオリフィスに沿
ってフォーマ−を離れる点において最も水分を多く包含
している。

吸引ボックス１５，１６および１７は孔１０の直下にお
いてロールシェルの実質的に全長に沿って延在し、中芯
の成形ウェブ８の全幅から水を抜くのである。

中芯は一般に約２６ボンド／１０００ ｆｔ２の公称グ
レードウェイト、約９ポイントの厚さのケミカルウッド
パルプまたはセミケミカルウッドパルプ、むぎわらまた
は再生紙料から作られるが、これ以上重いものも屡々使
われる。

水の大部分が材料から取り除かれて吸引ボックス１５お
よび１６の上に中芯が形成される。

パルプ原料は多くの水を含んでいるので、この水が最初
スライス開口から円筒形の成形ロールをこえて多孔スク
リーンへ放出される時、第１の吸引ボックス１５内の真
空は実質的に水の除去およびスクリーン１１上にウェブ
の形成を行なうほど大きい必要はない。

パルプ原料は可成り高い粘性のものであるので（混合物
（しめった状態）重量対ファイバ重量比で中芯は約１％
ないし１．２ ％ファイバ、ライナは０．５％ファイバ
である）、ウェブは急速に形成される。

中間吸引ボックス１６における吸引は、すでに成形した
ウェブの抵抗を介して残りの水をさらに引き出すため高
い吸引力のものとする。

ウェブが成形ロール上の下側領域に達する点では、ウェ
ブは約１ｏ％−＋６％絶乾度に脱水され、最後の吸引ボ
ックス１７での吸引はもはや認められるような量の水を
除去するものでなくなるが、この吸引力はウェブにその
遠心力に対抗してこのウェブを成形スクリーン１１上に
保持するだけの低いレベルに維持されるのである。

ウェブが成形ロール６上の下部周縁の領域に達するにつ
れ、多孔スクリーン１１に当接しているドクター刃１８
が線２６ｐに沿ってウェブ８をとらえ、段またはフルー
ト３０をこのウェブに形成する。

このフルートは中芯を特徴づけるものである。

成形ロール６の回転速度は、ウェブ８の直線面速度が、
成形ワイヤ１に担持されでいる底部ウェブ４の直線面速
度より大きいようにする。

このようにすることにより、段がドクター刃１８により
ウェブ８に形成される時このウェブに段またはフルート
の形成を許容するに充分なウェブ材料があるようにする
と共に、ドクター刃がウェブに接触する成形ロール上の
位置２６ｐと、段をつけたウェブが底部ウェブ４に接触
するに至る位置２６ａとの間でわずかなゆるみ２６が生
ずるようにする。

好適な実施例においては、中芯は底部ライナ４と第２の
フォーマ−５′で成形される頂部ライナ１９とに接着さ
れる。

このための接着剤はたとえばラテックス、変成スターチ
のような任意適当な糊料でよい。

中芯２６が底部ライナ上の接着剤の上に落ちるにつれ、
フルートの先端が底部ライナに接着するのである。

しかし、中芯と頂部および底部ライナとの間の結合は成
る種の条件の下では接着剤なしでも部分的に達成される
。

このような結合は「プライ結合」という名称で知られて
おり、隣接するウェブがほぼ同じ湿分を有して乾燥状態
でなくしめった状態にある時生ずるのである。

またこれは隣接ウェブがほぼ同じ原料組成のものである
時最もよくあられれる。

すなわちウェブが互いに押し付けられるとこれら隣接す
るウェブのまだしめっているファイバのフィブリルがか
らみ合って、この結果プライ結合が行なわれるのである
。

このように各別の・ノエブ中のファイバが、あたかも単
一のウェブ中のファイバが一諸に保持されるような具合
に結合してこれらウェブを一体化するのである。

第１図および第３図において、第２のフォーマ−すなわ
ち下流側のフォーマ−は中芯を作るフォーマ−と同形で
ある。

このため同様な部分については同じ参照番号にダッシュ
を付して示しである。

第３図に示す実施例ではまた同様な部分に対しては同じ
参照番号に記号ａを付して示しである。

フォーマ−５′は成形ロール６′上で頂部ライナウェブ
１９を形成する。

この成形ロール６′は底部ライナ４の速度に対応する直
線面速度で矢印２３′の方向に回転している。

フォーマ−５′は成形ワイヤ１、底部ライナ４および中
芯２６に当接するようにして装架してあり、ふたつの案
内ロール２，３によって限界さｆＬる渡りの間弧状の表
面の一部をなしている。

案内ローラ２，３の上に成形ワイヤおよび新たに形成し
た段ボールがその頂部ライナ１９を中芯２６の上部フル
ートに押し付けられながら通るのである。

このフルートにはノズル２８からのスプレーにより接着
剤が施される。

これにより、頂部ライナ１９と底部ライナ４との中芯２
６に対する接着が積極的に行なわれる。

プライは接着剤とプライ自体の中にある湿分の総合効果
によって互いに結合されるのであるが、湿分は底部ライ
ナと中芯との間に優位な結合効果を有する一力、接着剤
は中芯と頂部ライナとの間に優位な結合効果を生ずる。

吸引ボックス２０は最後の案内ロール３の後で成形ワイ
ヤ１の直下に装架してあり、これにより段ボールを成形
ワイヤ上に残して、その後製紙機の乾燥領域に移行せし
めるようにする。

主として乾燥、リール掛け、スリ゛ンタ装置から成る最
後のフォーマ−５′の下流側の製紙機の残りの部分は当
業界におＧ゛て当業者が周知の設計、形状のものである
。

このような装置は本発明の一部を構成するものではない
ので、その詳細説明は省略する。

第１図に示した実施例の変形例が第３図に示しである。

第３図のフォーマ−３４は第１図に示したフオ・−マー
５と同型であるが、成形ロール６ａは第１図のフォーマ
−５の成形ロール５の場合と反対に矢印３２の方向に回
転する。

フォーマ−３４とフォーマ−５との唯一の作用的差異は
フォーマ−３４にはピックオフロール２５があることで
あって、このピックオフロール２５は成形ロール６ａの
表面の下部において中芯ウェブを受取るように装架して
あり、ウェブ８ａをはぎ取り、これを底部ライナ４と同
じ方向に進行するように反転させるのである。

ドクター刃１８ａはピックオフロール２５の表面に当接
し、ウェブが、進行中の底部ライナ４に地点２６ａで接
触するに先立って線２６ｐａに沿ってウェブにフルート
または段を形成する。

ピックオフロール２５の使用による利点は、ドクター刃
がその平滑な連続的な円筒面に当接して、第１図のフォ
ーマ−５のドクター刃のように成形スクリーン１１ａに
接触することがないことである。

第１図および第３図に示す両実施例において、フォーマ
−３４，３４’、５．５’におけるウェブの形成はそれ
ぞれ同じであって、その後接着剤が底部ライナおよび中
芯に施されて中芯と底部および頂部ライナとの間の結合
を行ない段ボールを形成するように作用するのである。

いずれの実施例においても段ボールは約３００ ｆｐｍ
７．、ｃいし約１２００ｆｐｍの速度で生産される。

頂部ライナ中の湿分レベルは約８８％ないし約９４％の
範囲である。

中芯の湿分レベルは約８４％ないし約８８％の範囲であ
って、頂部ライナの約８６％ないし９０％である。

以上中芯を頂部および底部ライナに結合してなる段ボー
ルの製造装置につき詳述したが、本発明はこのような３
層の段ボールに限らずたとえば５層の段ボールにも適用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は底部ライナ、中芯および頂部ライナを形成し段
ボールを製造する装置の立面図、第２図は中芯と頂部ラ
イナを作る成形ロールシェルの部分断面図、第３図は第
１図の変形側の立面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水性パルプファイバ原料のスラリから少なくとも底
   部ライナと頂部ライナと中芯とを有する多層段ボールを
   連続製造する装置において、パルプファイバの水性スラ
   リを受けるように進行し底部ライナを形成せしめるルー
   プ状の多孔成形ワイヤと、この多孔成形ワイヤにパルプ
   ファイバの水性スラリを供給する装置と、進行用の第１
   の多孔面とこの多孔面にパルプファイバの水性スラリを
   供給するフォーマ・−とパルプファイバーのスラリから
   水を除去して前記多孔面上に中芯を形成する装置とを包
   含し希釈されたパルプファイバの水性スラリから中芯を
   形成する装置と、進行する中芯がその後底部ライナに接
   触するように前記成形ワイヤに対して配置され前記第１
   の多孔面上を進行する中芯を受けてこれに段を形成する
   装置と、進行用の第２の多孔面とこの多孔面にパルプフ
   ァイバの水性スラリを供給する装置と前記中芯ウェブに
   頂部ライナを接触させるように配置された前記第２の多
   孔面上に頂部ライナを形成するように前記パルプファイ
   バのスラリから水分を除去する装置とを包含し希釈され
   たパルプファイバの水性スラリから頂部ライナを形成す
   る装置と、前記中芯を前記頂部および底部ライナに結合
   してこれによりパルプファイバの水性スラリから前記成
   形ワイヤ上に段ボールを形成する装置とを包含すること
   を特徴とする、段ボール連続製造装置。