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技術 衛生薄葉紙およびその製造方法

出願人 王子ホールディングス株式会社
発明者 太田猛雄橋本倫明横澤賢
出願日 2016年4月18日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-083146
公開日 2017年10月26日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2017-193789
状態 特許登録済
技術分野 トイレットペーパー・同用具 紙(4)
主要キーワード シングルワイヤ 未叩解パルプ ワイヤー速度 ポリアクリルアミド系紙力増強剤 紙料調成 強度性能 ちり紙 試験内容
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年10月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (1)

課題

所望の柔らかさを有しつつ高速抄紙が可能なLBKP高配合の衛生薄葉紙の提供。

解決手段

日本工業規格JIS L1096のハンドルメータ法に従って測定した際のソフトネスの値が20±5mN/10cmである衛生薄葉紙の製造方法であって、原料パルプ中広葉樹晒クラフトパルプの配合量が70質量%〜100質量%である原料パルプを水中に分散させた懸濁液に、原料パルプの全量に対して0.05質量%未満の配合比カチオン性界面活性剤を添加するステップを含む紙料調成工程と、前記紙料調成工程によって得られた紙料から1,000m/分以上のワイヤー速度繊維ウェブを形成するステップを含む抄紙工程と、を含むことを特徴とする、衛生薄葉紙の製造方法。

概要

背景

ティシュペーパートイレットペーパーちり紙等の衛生薄葉紙には、柔らかさに優れ肌触りが良いといった官能的性能が求められる。またその一方で、衛生薄葉紙には、使用時に破れたりすることのない程度の大きさの紙力を有するといった強度性能が求められる。

衛生薄葉紙の柔らかさを向上させる方法として、製造時の紙料調整工程において原料柔軟剤を添加することが知られている。例えば、特許文献1は、柔軟剤としてカチオン性界面活性剤原料パルプの質量に対して0.05〜1質量パーセントの量で添加した衛生薄葉紙を開示している。

柔軟剤は、一般に、衛生薄葉紙を構成する繊維間の結合を弱める働きを有すると考えられ、製造される衛生薄葉紙の柔らかさ(官能的性能)を向上させる一方で、紙力(強度性能)を低下させる傾向がある。柔らかさと紙力とは、相反する性能であり得る。

坪量が小さくすなわちパルプの量が少ない衛生薄葉紙は、柔らかさを向上させる方法により使用時の紙力が低下する場合に、製造時の抄紙工程において抄紙機紙切れ断紙)が生じ易くなる傾向がある。近年、生産性の向上を意図して、抄紙機における抄紙速度ワイヤー速度)の高速化が進んでいる。坪量が小さいほど、また、抄紙速度が高速になるほど、前記傾向は顕著となる。

坪量が小さい衛生薄葉紙の抄紙を安定して行うために、原料パルプ中に、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)を配合することが一般的である。NBKPは、繊維長が長いので絡み合い易いと考えられ、製造される衛生薄葉紙の紙力を出し易い。一方で、NBKPは、他のパルプと比べて高価であり得る。費用対効果等の観点により、NBKPは、一般に、原料パルプ中に約30〜50質量%の量で配合される。例えば、特許文献1には、原料パルプとしてNBKPおよびLBKPを31.2/68.8〜48.2/51.9の質量比率(NBKP/LBKP)で含む衛生薄葉紙が開示されている。

概要

所望の柔らかさを有しつつ高速抄紙が可能なLBKP高配合の衛生薄葉紙の提供。日本工業規格JIS L1096のハンドルメータ法に従って測定した際のソフトネスの値が20±5mN/10cmである衛生薄葉紙の製造方法であって、原料パルプ中の広葉樹晒クラフトパルプの配合量が70質量%〜100質量%である原料パルプを水中に分散させた懸濁液に、原料パルプの全量に対して0.05質量%未満の配合比カチオン性界面活性剤を添加するステップを含む紙料調成工程と、前記紙料調成工程によって得られた紙料から1,000m/分以上のワイヤー速度で繊維ウェブを形成するステップを含む抄紙工程と、を含むことを特徴とする、衛生薄葉紙の製造方法。なし

目的

本発明は、原料パルプ中の広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)の配合量を増大させた場合、特に、LBKPの配合量を100質量%とした場合であっても、高速抄紙機で抄紙可能な紙力を備えた衛生薄葉紙を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

原料パルプ中広葉樹晒クラフトパルプの配合量が70質量%〜100質量%であり、カチオン性界面活性剤原料パルプの全量に対して0.05質量%未満の配合比で含み、1,000m/分以上の抄紙速度抄造され、日本工業規格JISL1096のハンドルメータ法に従って測定した際のソフトネスの値が20±5mN/10cmであることを特徴とする、衛生薄葉紙

請求項2

日本工業規格JISL1096のハンドルオメータ法に従って測定した際のソフトネスの値が20±5mN/10cmである衛生薄葉紙の製造方法であって、原料パルプ中の広葉樹晒クラフトパルプの配合量が70質量%〜100質量%である原料パルプを水中に分散させた懸濁液に、原料パルプの全量に対して0.05質量%未満の配合比のカチオン性界面活性剤を添加するステップを含む紙料調成工程と、前記紙料調成工程によって得られた紙料から1,000m/分以上のワイヤー速度繊維ウェブを形成するステップを含む抄紙工程と、を含むことを特徴とする、衛生薄葉紙の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、ティシュペーパートイレットペーパーちり紙等の衛生薄葉紙およびその製造方法に関するものである。

背景技術

0002

ティシュペーパー、トイレットペーパー、ちり紙等の衛生薄葉紙には、柔らかさに優れ肌触りが良いといった官能的性能が求められる。またその一方で、衛生薄葉紙には、使用時に破れたりすることのない程度の大きさの紙力を有するといった強度性能が求められる。

0003

衛生薄葉紙の柔らかさを向上させる方法として、製造時の紙料調整工程において原料柔軟剤を添加することが知られている。例えば、特許文献1は、柔軟剤としてカチオン性界面活性剤原料パルプの質量に対して0.05〜1質量パーセントの量で添加した衛生薄葉紙を開示している。

0004

柔軟剤は、一般に、衛生薄葉紙を構成する繊維間の結合を弱める働きを有すると考えられ、製造される衛生薄葉紙の柔らかさ(官能的性能)を向上させる一方で、紙力(強度性能)を低下させる傾向がある。柔らかさと紙力とは、相反する性能であり得る。

0005

坪量が小さくすなわちパルプの量が少ない衛生薄葉紙は、柔らかさを向上させる方法により使用時の紙力が低下する場合に、製造時の抄紙工程において抄紙機紙切れ断紙)が生じ易くなる傾向がある。近年、生産性の向上を意図して、抄紙機における抄紙速度ワイヤー速度)の高速化が進んでいる。坪量が小さいほど、また、抄紙速度が高速になるほど、前記傾向は顕著となる。

0006

坪量が小さい衛生薄葉紙の抄紙を安定して行うために、原料パルプ中に、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)を配合することが一般的である。NBKPは、繊維長が長いので絡み合い易いと考えられ、製造される衛生薄葉紙の紙力を出し易い。一方で、NBKPは、他のパルプと比べて高価であり得る。費用対効果等の観点により、NBKPは、一般に、原料パルプ中に約30〜50質量%の量で配合される。例えば、特許文献1には、原料パルプとしてNBKPおよびLBKPを31.2/68.8〜48.2/51.9の質量比率(NBKP/LBKP)で含む衛生薄葉紙が開示されている。

先行技術

0007

特許第4044103号公報

発明が解決しようとする課題

0008

近年、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)は、世界規模供給不足となっており、価格が高騰するなど、原料調達面に不安が生じている。そのため、原料パルプ中におけるNBKPを減配または無配合とし、NBKPよりも安価な広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)の配合量を従来よりも増大させた衛生薄葉紙の製造が検討されている。

0009

しかしながら、LBKPは、NBKPよりも繊維長が短く太さが細いので、製造される衛生薄葉紙の紙力は出にくい。原料パルプ中のLBKPの配合量を従来よりも増大させた場合に、抄紙時に紙切れが生じやすくなるなどして、低坪量の衛生薄葉紙を高速抄紙機で製造することは困難であった。

0010

本発明は、原料パルプ中の広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)の配合量を増大させた場合、特に、LBKPの配合量を100質量%とした場合であっても、高速抄紙機で抄紙可能な紙力を備えた衛生薄葉紙を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

上記課題を解決するための本発明は、以下の態様を有する。

0012

[1]原料パルプ中の広葉樹晒クラフトパルプの配合量が70質量%〜100質量%であり、カチオン性界面活性剤を原料パルプの全量に対して0.05質量%未満の配合比で含み、1,000m/分以上の抄紙速度で抄造され、日本工業規格JIS L1096のハンドルメータ法に従って測定した際のソフトネスの値が20±5mN/10cmであることを特徴とする、衛生薄葉紙。

0013

[2]日本工業規格JIS L1096のハンドルオメータ法に従って測定した際のソフトネスの値が20±5mN/10cmである衛生薄葉紙の製造方法であって、原料パルプ中の広葉樹晒クラフトパルプの配合量が70質量%〜100質量%である原料パルプを水中に分散させた懸濁液に、原料パルプの全量に対して0.05質量%未満の配合比のカチオン性界面活性剤を添加するステップを含む紙料調成工程と、前記紙料調成工程によって得られた紙料から1,000m/分以上のワイヤー速度で繊維ウェブを形成するステップを含む抄紙工程と、を含むことを特徴とする衛生薄葉紙の製造方法。

図面の簡単な説明

0014

本発明の実施例および比較例の試験結果を示す表である。

0015

以下、本発明に係る衛生薄葉紙の形態を説明する。

0016

[衛生薄葉紙]
本発明に係る衛生薄葉紙の用途は、これに限定されるものではないが、トイレットペーパー、ティシュペーパー、およびちり紙を含む。

0017

[原料]
本発明に係る衛生薄葉紙の原料について説明する。本発明に係る衛生薄葉紙は、主原料をパルプとし、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)を原料パルプ中の主成分とする。原料パルプ中のLBKPの配合量は、70質量%以上であり、80質量%以上、90質量%以上、または100質量%であってもよい。

0018

LBKPを100質量%未満の量で含む場合、水素結合を生じて製紙に使用することのできる繊維を原料パルプの副成分として含んでいてもよい。そのような繊維の製法および原料に特に制限はない。例えば、機械パルプ(MP)や化学的機械パルプ(CGP)の中から、原料パルプを適宜選択することができる。製造する薄葉紙の用途や要求される性能に応じて、1種類の原料パルプを使用してもよく、または複数種類の原料パルプを任意の比率で使用してもよい。原料パルプは、未叩解パルプであってもよく、全体または一部が叩解されていてもよい。原料パルプは、紙料調成工程において叩解されてもよい。

0019

本発明に係る衛生薄葉紙は、その用途に応じた坪量を有する。例えば、衛生薄葉紙がティシュペーパーである場合、坪量は、16g/m2以下であることができ、15g/m2以下、14g/m2以下、13g/m2以下、および12g/m2以下であることができる。

0020

本発明に係る衛生薄葉紙は、原料からパルプ繊維の懸濁液(パルプスラリー)である紙料を調成する紙料調成工程と、紙料からパルプ繊維を高速抄紙により繊維ウェブに形成し、形成した繊維ウェブを乾燥させる抄紙工程と、によって製造される。

0021

本発明に係る薄葉紙は、これを製造する際の紙料調成工程において、原料に柔軟剤としてカチオン性の界面活性剤が0.05質量%未満の量で添加され、抄紙工程において、高速の抄紙速度で抄紙される。

0022

本発明において、抄紙速度とは、紙料から繊維ウェブを形成するのに用いる抄紙機のワイヤー速度をいう。本発明において、高速の抄紙速度とは、1,000m/分以上であり、1,100m/分以上、1,200m/分以上、1,300m/分以上、または1,400m/分以上であってもよい。

0023

[原料]
本発明に係る衛生薄葉紙に用いることができる原料について説明する。

0024

本発明に係る衛生薄葉紙は、パルプを主原料とし、特に、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)を主原料とする。原料パルプ中に含まれるLBKPの量は、70質量%以上であることができ、80質量%以上、90質量%以上であってもよく、100質量%とすることができる。

0025

本発明に係る薄葉紙は、柔軟剤として、カチオン性界面活性剤を原料パルプの質量に対し、固形分換算で0.05質量%未満の量で添加して用いることを特徴とする。

0026

カチオン性界面活性剤は、水中でプラス(正)の電荷を持つように電離する界面活性剤である。本発明のカチオン性界面活性剤として、例えば、第4級アンモニウム塩アミン塩アミン脂肪酸アミド脂肪酸エステルなどを使用することができる。

0027

カチオン性界面活性剤は、高分子の形態であることができる。カチオン性界面活性剤は、一般的にはそれぞれ1種のみを使用するが、複数種を用いるものであってもよい。

0028

必要に応じて、分散剤苛性ソーダなどのpH調整剤消泡剤離型剤耐水化剤流動変性剤歩留まり向上剤湿潤紙力増強剤、などの薬品を添加することができる。

0029

湿潤紙力増強剤としては、例えば、ポリアクリルアミド系紙力増強剤ポリアミドポリアミン系紙力増強剤ポリアミドエピクロルヒドリンでんぷんPVA、耐水化剤等、衛生薄葉紙の分野で一般に知られている湿潤紙力増強剤を用いることができる。

0030

[衛生薄葉紙の製造方法]
上述のように、本発明に係る薄葉紙の製造方法は、原料から原料パルプの懸濁液(パルプスラリー)である紙料を調成する紙料調成工程と、紙料から原料パルプを高速の抄紙速度で抄いて繊維ウェブを形成し、形成した繊維ウェブを乾燥させる抄紙工程と、を含む。本発明に係る薄葉紙の製造方法における各工程を以下に説明する。

0031

(紙料調成工程)
本発明に係る紙料調成工程を説明する。

0032

まず、原料パルプを構成するパルプ繊維を水に分散させて懸濁液(パルプスラリー)とする。

0033

次いで、懸濁液に対し、カチオン性界面活性剤を、原料パルプの質量に対し、0.05質量%未満の量で添加する。

0034

パルプ繊維は懸濁液中アニオン性を示すので、カチオン性界面活性剤はパルプ繊維に対してイオン性を介して定着配向することができる。パルプ繊維の表面に定着し配向したカチオン性界面活性剤の存在により、パルプ繊維同士の間隔が広くなるため、製造される薄葉紙(最終製品)の柔らかさが向上すると考えられる。

0035

本発明では、カチオン性界面活性剤を、原料パルプの質量に対し、0.05質量%未満の量で添加する。この量で添加することにより、カチオン性界面活性剤は、パルプ繊維の表面の全体ではなく局所的に広がって定着する。そのため、パルプ繊維の表面に水素結合が可能な部位が残るため、水素結合により、製造される薄葉紙に強度が付与されると考えられる。

0036

紙料調成工程は、必要に応じて、懸濁液中の原料パルプを解したり切断したりするための離解処理および/または叩解処理のステップを含んでいてもよい。このステップにより、パルプ繊維に長さ方向にすりつぶす力を加えることで、パルプ繊維の表面がフィブリル化する(毛羽立つ)。これによって、繊維同士が絡み易くなり、製造される薄葉紙に強度を付与することができると考えられる。したがって、原料パルプ中にLBKPを高い比率で配合した場合に、叩解処理の程度を調整することによって、紙力を増大させることができる。

0037

離解処理および叩解処理の手段に特に制限はなく、例えば、トップファイナー(TF)やリファイナー(RF)、ダブルディスクリファイナー(DDF)等の知られている手段を用いることができる。

0038

カチオン性界面活性剤の添加は、離解処理および叩解処理のそれぞれの前、最中、および後のいずれに行うものであってもよい。また、必要に応じて、湿潤紙力増強剤を添加してもよい。添加順には、特に限定はない。

0039

以上のステップを含む紙料調成工程により、本発明に係る薄葉紙を製造するための紙料を得ることができる。

0040

なお、以上説明した紙料調成工程においては、常法に従って、各ステップに適した水分量(パルプ濃度)の調整を適宜行う。紙料調成工程において、懸濁液に対し、先に例示したもののような薬品を必要に応じて添加することができる。

0041

(抄紙工程)
抄紙工程は、紙料調成工程によって得られた紙料から、原料パルプを抄いて繊維ウェブを形成するステップと、形成した繊維ウェブを乾燥させるステップと、を含む。本発明の抄紙工程には、従来知られている、薄葉紙を製造するための抄紙方法を採用することができ、従来知られている高速抄紙機を用いることができる。例えば、ヘッドボックスから供給する紙料をワイヤーパートプレスパートドライヤーパート等で順次処理することによって、薄葉紙を製造することができる。このとき、抄紙速度(ワイヤー速度)は、1,000m/分以上とすることができ、1,100m/分以上、1,200m/分以上、1,300m/分以上とすることができる。また、必要に応じて、さらに、サイズプレス処理および/またはカレンダー処理を行ってもよい。

0042

以下、本発明の実施例について説明する。

0043

[実施例1]
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)を原料パルプ中100質量%の配合量で水中に分散させて懸濁液とした。この懸濁液に、カチオン性界面活性剤を原料パルプの質量に対して0.049質量%の量(固形分換算)で添加して、十分な攪拌を行った。次いで、ダブルディスクリファイナー(DDR)にて、得られる薄葉紙の紙力が日本工業規格のJIS P8113に従って測定する際に3.5±1.0Nの引張強さ(縦方向)となるように電流値を調整しつつ叩解を行い、湿潤紙力増強剤を原料パルプの質量に対して0.05質量%の量(固形分換算)で添加して、さらに十分な攪拌を行って、抄紙用の紙料を得た。

0044

この紙料から、シングルワイヤータイプの抄紙機を用いて、1350m/分の抄紙速度(ワイヤー速度)で、目標坪量を11.3±0.5g/m2として、抄紙を行った。キャレンダー処理を経て薄葉紙を得た。

0045

[実施例2]
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)および針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)を、それぞれ、原料パルプ中80質量%および20質量%の配合量で水中に分散させて懸濁液とした以外は実施例1と同様にして、抄紙用の紙料および薄葉紙を得た。

0046

[実施例3]
カチオン性界面活性剤を原料パルプの質量に対して0.045質量%の量で添加した以外は実施例1と同様にして、抄紙用の紙料および薄葉紙を得た。

0047

[実施例4]
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)および針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)を、それぞれ、原料パルプ中70質量%および30質量%の配合量で水中に分散させて懸濁液とした以外は実施例1と同様にして、抄紙用の紙料および薄葉紙を得た。

0048

[比較例1]
カチオン性界面活性剤を原料パルプの質量に対して0.15質量%の量で添加した以外は実施例1と同様にして、抄紙用の紙料を得た。

0049

試験内容
実施例および比較例について、抄紙用の紙料を用いて抄紙する際の抄紙適性、および得られた薄葉紙についての物性測定を行った。

0050

試験項目を以下に示す。また、試験の結果を図1の表に示す。

0051

1.抄紙適性:
シングルワイヤータイプの抄紙機を用いて1350m/分の抄紙速度(ワイヤー速度)で目標坪量を11.3±0.5g/m2として抄紙を行った際に、操業が可能であったか否かを判断した。詳細には、抄紙工程の下流で紙を巻き取る際に連続的な紙切れが生じて通紙が困難である場合(連続切れの場合)、または操業中の単位時間内に紙切れが多発する場合(本例では、8時間当たりに数回のレベルで紙切れが発生する場合)に、操業が不安定あり抄紙が不可能であると判断した。図1の表において、抄紙が可能であった場合を○、不可能であった場合を×と評価した。

0052

2.柔らかさ:ソフトネスを測定した。詳細には、安田精機製作所製のハンドルオメータにより、日本工業規格JIS L1096のハンドルオメータ法に従って、25mm幅試料を用いて、薄葉紙の縦方向および横方向のソフトネスを測定した。ソフトネスの値が20±5(mN/10cm)の範囲内であった場合に、柔らかさに関する品質は市販品のものと遜色は無いものと判断した。図1の表において、柔らかさが市販品と同レベルのものを○、市販品とは異なるレベルのものを×と評価した。なお、市販品とは異なるレベルとしては、ソフトネスの値が大きく、紙力が出すぎて、薄葉紙として硬くなってしまい、使用時の柔かさが損なわれるレベルと、ソフトネスの値が小さく、紙力が弱く、薄葉紙としての用途において使用する時に脆くなってしまうレベルと、の2つがある。

実施例

0053

<評価>
本発明の実施例によれば、原料パルプ中にLBKPが70質量%以上配合されていても、1,000m/分以上の高速抄紙で所望の柔らかさの品質を満たす低坪量の薄葉紙を製造することができた。一方、同じく原料パルプ中にLBKPが70質量%以上配合されている場合であっても、カチオン性界面活性剤の配合量の多い比較例においては、抄紙適性および使用時の柔らかさのいずれか劣っていた。原料パルプ中にLBKPが100質量%の量で配合される比較例1では、高速抄紙において、紙切れが発生しやすく抄紙適性が劣っていた。

0054

本発明によれば、原料パルプ中にLBKPを高配合で用いた場合においても、所望の柔らかさを有する低坪量の衛生薄葉紙を高速抄紙にて製造することができる。

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