3. 골판지의 상·하 휨

더블페이서(Double Facer)에서는, 편면골판지의 싱글측 라이너는 폭 방향의 신장이 큰 반면, 더블측 라이너는 폭 방향으로 수축되는 상태로 접착된다.

즉 열판 위를 주행중에 편면골판지의 싱글측 라이너는 더블측 라이너의 수분, 편면골판지의 골 끝(위)에 도포된 접착제의 수분을 흡수해 수분이 많은 상태가 되며, 한편 더블측 라이너는 프리히터, 열판에 직접 접하기 때문에 과건조의 상태가 되어, 쿨링파트를 통해 골판지를 형성해 나온다.

골판지시트가 대기중에 나오게 되면, 평형수분이 되도록 수분이 많은 싱글측 라이너는 탈습(脫濕)되며, 그것과 동시에 수축을 일으키고, 한쪽이 건조돼 있던 더블측 라이너는 흡습(吸濕)해 늘어나기 때문에 위로 휘는 현상을 일으킨다.

아래로 휘는 것은 반대의 현상으로 싱글측 라이너의 수분이 적고, 더블측 라이너의 수분이 많은 경우(현실적으로는 열판 등의 건조능력에 대해 접합속도가 너무 빠른 경우 등)에 발생한다.

여기에서 원지 수분의 영향에 관해서 기술하면, 휘는 것은 양면 라이너의 수분 불균일에 의해 발생하는 것이지만, 이것에 관해서 CID가 대규모적인 실험을 했다. 즉 수분이 다른 두루마리 원지를 싱글측, 더블측에 걸쳐, 이것과 휘는 것과의 관계를 조사한 결과,


- 싱글측 라이너가 더블측 라이너보다도 두루마리 원지의 수분이 3% 많은 것을 이용한 경우 : 92%는 위로 휘었다.

- 싱글측 라이너보다도 더블측 라이너에 3% 수분이 많은 두루마리 원지를 이용한 경우 : 75% 아래로 휘었다.

- 골심지에 관해서는 3-9.5% 두루마리 원지의 수분이 다른 것을 사용해 실험을 했지만, 휘는 것과의 관련은 찾을 수 없었다.

이상의 결과로 보아, 휘는 것을 방지하기 위해서는 라이너에 관해서는 두루마리 원지간 수분의 분산을 3% 이내로 하지 않으면 안 된다고 발표하고 있다. 또 동시에 코루게이터의 브리지 위에서의 체류량은 적은 쪽이 휘는 것에 대해 좋은 결과라는 견해를 발표하고 있다.

이것은 종래부터 알려져 있는 싱글측과 더블측의 각 라이너의 속도는 될 수 있는 한 같은 속도로 하는 것이 좋다라는 견해와 일치되는 것이다. CID의 견해보다 엄격하고, 제조 직후의 상태가 평평한 시트를 제조하기 위해서는 두루마리 원지간의 수분차는 2% 이내, 경시변화를 감안하면 1% 이내가 좋다고 말할 수 있다.

또 동시에 두루마리 원지간의 수분 분산을 조사한 결과, K라이너 = 5.6∼10.1%(차이 4.5%), 쥬트라이너 = 4.4∼10.5%(차이 6.1%)이었다고 발표하고 있다.

두루마리 원지간의 분산을 1% 이내로 줄이는 것은 현재의 제지기술로는 곤란하며, 휨의 원인이 원지수분 만이라고도 할 수 없는 실정을 감안하면, 당장 라이너의 두루마리 원지간 수분차의 목표로서는 CID의 견해인 3%, 즉 ±1.5%에 두는 관리를 하는 것이 종이메이커에서는 필요할 것이다.

또 위로 휘는 것에 대한 대책으로서는 원지수분 이외에 코루게이터에 있어서는

(1) 싱글페이서 전의 프리히터의 감는 양을 늘린다

(2) 싱글페이서에서의 풀 부착량을 아주 적게 한다

(3) 브리지 위에서의 편면골판지 체류량을 적게 한다

(4) 브리지 위에서의 편면골판지 프리히터에는 편면골판지의 라이너측을 닿게 하며, 감는 양을 늘린다

(5) 글루머신에서는 편면골판지에 전달하는 접착제 부착량을 아주 적게 한다

이상(1)-(5)는 건조도가 높은 편면골판지를 더블페이서(열판)에 넣기 때문이며, 이 조건을 만족시키기 위해서는

(1) 하이로우(High Low)가 없는 편면골판지일 것

(2) 풀의 점도, 농도가 적절할 것

(3) 더블페이서에 들어가는 편면골판지에의 큰 요동(흔들림)이 없을 것

등이 필요하다. 또 더블측에 대한 액션으로서는

(1) 더블페이서내에서 폭 방향으로 평균된 가압을 건다

(2) 더블측 라이너의 프리히터로의 감는 각도를 줄인다

(3) 더블측 라이너의 텐션을 적절히 한다

(4) 열판의 온도를 내리거나 또는 속도를 높인다

등이 있다.

그렇지만, 휘지 않는 시트를 제조하기 위해서는 열판의 온도를 급격히 변화시키는 것은 안 된다. 이 때문에 기계적으로 이것을 행하려는 장치가 있다.

그 하나는 미국의 랭스턴社가 개발한 틸팅체스트타입의 바리히트 더블페이서이다. 이 방식은 코루게이터 운전속도가 저하되었을 때, 그 속도에 따라 열판이 내려가, 골판지시트와 열판과의 사이에 공간을 만들어, 더블측 라이너의 과건조를 방지하려고 하는 것이다.

또 S&S社는 콘스탄트 타임 히트 컨트롤시스템(서모다이알방식)을 열판부에 채용하고 있다. 이 장치는 열판의 열의 대부분은 웨이트롤의 맨 아래를 시트가 통과할 때에 전달되는 것임으로, 코루게이터의 속도변화, 플루트의 차이에 대응해 열판 위의 웨이트롤을 자동적으로 승하시킴으로서, 열판에서의 골판지시트 압착정도를 변화시켜 주는 열량을 일정하게 조정하려고 하는 것이다. 웨이트롤은 1매의 열판 위에 8개를 설치하고 있으며, 속도에 의해 2개 세트로 오르게 되어 있다.


















4. 골판지시트의 S자 휨

위로 휨, 아래로 휨은 단순한 휨이지만, S자 휨이나 뒤에 기술할 뒤틀림 휨은 귀찮은 휨으로, 이런 휨이 발생하면, 컷터 앞에서 10매-20매를 블록으로서 반전함과 동시에 180도 회전해 쌓지 않으면 안된다.

또 이러한 휨이 현저할 때에는, 파렛트에 상기의 방법으로 적재한 뒤, 위에 무거운 것을 놓아서 휨의 수정을 하지 않으면 제함작업에 지장을 초래할 수가 있다.

S자 휨의 원인으로서는

(1) 두루마리 라이너의 폭방향 수분 불균일(Moisture Streak, 이하 M.S. 이라 함)

(2) 두루마리 라이너의 양끝 부분의 수분이 많음

(3) 열판 온도의 불균일

(4) 열량, 평행도의 불균일

등이 있지만, (1)(2)에 나타낸 라이너의 수분 불균일이 S자 휨의 주요 원인이라 할 수 있다.

<그림 3>은 미국의 CID가 실험한 예이지만, 폭방향으로 수분이 불균일한 라이너원지를 싱글측에 사용했을 때, M.S.가 코루게이터의 조작측에 있는 경우에는 조작측에 W.F. = 0.8의 휨이 발생하고 있다.

또 이 두루마리를 뒤집어 사용했을 경우에는 조작측의 W.F.은 0.8에서 0.3이 작게 되고 있지만, 구동측은 W.F. = 0.2의 것이 1.0으로 크게 되며, 두루마리 폭방향의 수분 불균일이 골판지시트의 부분적인 휨에 영향을 주는 것을 실증하고 있다.

이 라이너원지 폭방향의 수분불균일의 폭 및 수분과잉의 정도와 휨의 관계에 관해 CID는 <그림 4>에 나타낸 것과 같은 관계, 즉 M.S.의 폭(in)과 원지 평균수분에 대해 수분과잉의 퍼센트의 값이 40 이상이 되면, W.F.는 1in 이상이 되어 허용이 어려운 휨이 발생한다는 견해를 발표했다(예를들면 M.S.폭이 10in[25cm]의 경우에는 그 부분이 평균수분보다 4% 수분이 과잉이 되면 컨트롤할 수 없는 휨이 발생한다).





















5. 종방향의 휨

종방향(작업흐름의 방향)의 골판지시트의 휨은 원지의 영향은 아니며, 코루게이터 조작상 텐션의 거는 방법에 의해 발생한다. 즉 종방향의 휨은 더블측 라이너에 프리히터나 밀롤스탠드의 브레이크에서 과도한 장력을 걸면 편면 골판지와 장력의 차가 크게 되어 발생한다. 또 더블측 라이너의 과도한 브레이크는 컷터에서의 골판지시트 절단길이 오차의 원인이 되기도 한다.


6. 뒤틀림 휨

뒤틀림 휨은 종방향, 횡방향 휨의 합성에 의해 생기는 휨이지만, 브릿지 위 등에서 편면골판지가 다량으로 너무 체류시켜 오버로드 되며, 편면골판지에 과도한 장력이 걸리는 것에 의한 것이 주요 원인이다.

종방향의 휨은 장력이 원인이기 때문에 위로 휨, 아래로 휨 또는 S자 휨의 골판지시트는 원지의 수분차에 의한 신축 밸런스가 무너지는 것에 의해 발생하는 것이라고 하는 것은 앞에 서술한 바와 같다.

이 신축 밸런스, 즉 수분 밸런스를 휨의 상황을 보면서 조업중에 컨트롤하고, 휘지 않는 골판지시트를 제조하려고 하는 연구가 각국에서 이루어지고 있으며, 우선 원지 및 골판지시트의 수분을 연속해 측정하는 연속수분계개발의 검토가 행해지고 있다.

역시 휨의 상태를 보고 편면골판지 혹은 더블측 라이너에 수분을 분무(스프레이)하기도 하고, 프리히터에서의 감는 각도의 변경을 중앙조작반에서 행하는 장치가 Koppers社에서 「코맨드시스템」이라는 명칭으로 시장에 선보이고 있다.

이 방법은 상태를 육안으로 보면서 액션을 취하는 방법이지만, 전에 언급했듯이 골판지시트(편면골판지) 및 더블측 라이너의 수분을 검지해 필요한 부분에 수분을 분무한다. 그리고 프리히터로의 감는 각도를 수정하는 것을 자동으로 하는 시스템을 완성해 실용화하기 시작한 기업도 있다.