JP3545202B2

JP3545202B2 - 水解性多層紙の製造方法

Info

Publication number: JP3545202B2
Application number: JP13825498A
Authority: JP
Inventors: 直人竹内; 譲治清水
Original assignee: Unicharm Corp
Current assignee: Unicharm Corp
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2018-05-20
Also published as: JPH11323764A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バインダーを含む繊維層とバインダーを含まない繊維層とが積層された水解性多層紙の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
湿式抄紙装置のワイヤーパートでは、水と繊維を含む原料が貯えられた原料槽内に所定メッシュの円網が設けられ、この円網で前記原料槽内の繊維が掬い上げられてワイヤーと称される網状の搬送帯に前記繊維が転写されて繊維ウエッブが形成される。通常は単一の円網によりワイヤーに１層の繊維ウエッブが形成される。
【０００３】
図５は多層抄きの紙を抄紙するための抄紙装置の概略図である。
この抄紙装置は、第１の原料槽１に水と繊維を含む第１の原料３が貯えられ、第２の原料槽２に水と繊維を含む第２の原料４が貯えられる。
第１の原料槽１には円網５が、第２の原料槽２には円網６が設けられている。ワイヤー７は反時計方向へ周回し、円網５と６は時計方向へ回転する。第１の原料槽１では円網５で第１の原料３が掬い上げられてワイヤー７に第１の繊維ウエッブが転写され、第２の原料槽２では、円網６で第２の原料４が掬い上げられて前記第１の繊維ウエッブの表面に第２の繊維ウエッブが転写されて２層抄きが完了する。
これにより、繊維長の相違する層が重ねられた２層紙、あるいは異なる種類の繊維を有する層が重ねられた２層紙、または一方の層にのみ水不溶性または水膨潤性のバインダーが含まれた２層紙などを抄紙することが可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の１層抄きの湿式抄紙装置、または図５に示す２層抄きの湿式抄紙装置を用いた製造方法では、円網で、カルボキシルメチル化パルプなどの水不溶性または水膨潤性のバインダーをパルプなどの繊維と一緒に抄紙するとき、または微小繊維状セルロースなどの微細繊維をパルプなどの繊維と一緒に抄紙するときに、これらバインダーや微細繊維が円網で持ち上げられる途中で網目から抜け出やすい。その結果バインダーや微細繊維の歩留まりが悪く、バインダーや微細繊維が繊維ウエッブ内に抄紙される割合いは、３０％から５０％程度の範囲である。
【０００５】
また、図５に示す湿式抄紙装置を用いた湿気抄紙方法では、円網５で抄かれてワイヤー７に転写された第１の繊維ウエッブと、円網６で抄かれた第２の繊維ウエッブとの境界において、パルプなどの繊維の水素結合が弱くなって、２層紙を製造した後に、層間が容易に剥離するものとなる。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、水不溶性または水膨潤性のバインダーの歩留まりがよい水解性多層紙の製造方法を提供することを目的としている。
また本発明は、層間の接合強度が高く、層間での剥離が生じにくい水解性多層紙の製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の水解性多層紙の製造方法は、水解性多層紙を製造する製造方法において、
水を透過可能な搬送帯を周回させ、この搬送帯の上に、水により分散可能な繊維と水とを含む原料を供給して、前記搬送帯上に下層の繊維ウエッブを抄く工程と、
前記下層の繊維ウエッブ上に、水により分散する繊維と水、および水不溶性または水膨潤性のバインダーを含む原料をさらに供給して、前記下層の繊維ウエッブの上に上層の繊維ウエッブを抄く工程とを有し、前記上層の繊維ウエッブを少なくとも１層以上設け、
前記バインダーで前記繊維を接着することを特徴とするものである。
【０００８】
上記において、下層用の原料の供給部の下流側に、搬送帯上に対向する目止め手段を配置して、搬送帯と前記目止め手段との隙間で下層の繊維ウエッブをフォーミングし、上層用の原料の供給部の下流側に、搬送帯上に対向する目止め手段を配置して、搬送帯と前記目止め手段との隙間で下層の繊維ウエッブの上に上層の繊維ウエッブをフォーミングすることが好ましい。
例えば、上層の繊維ウエッブの原料に、水不溶性または水膨潤性のバインダーが含まれ、または上層の繊維ウエッブの原料に、微細繊維が含まれているものとすることが可能である。
【０００９】
本発明の多層紙の製造方法では、搬送帯の上方から原料を供給して、搬送帯上に繊維ウエッブをフォーミングするものであるため、上層の繊維ウエッブに水不溶性または水膨潤性のバインダーが含まれ、または微細化繊維が含まれているときに、これらは、下層の繊維ウエッブ上に供給されるために、搬送帯から下方へ抜け出にくくなり、バインダーや微細繊維の歩留まりが向上する。
【００１０】
また、下層の繊維ウエッブ上に水と繊維とから成る原料を与えて上層の繊維ウエッブを形成する方法であるため、下層の繊維ウエッブと上層の繊維ウエッブとにパルプが含まれる場合、両層の繊維ウエッブのパルプどうしの水素結合が強固になり、層間で分離しにくくなり、多層紙の強度が高くなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の多層紙の製造装置の全体構造を示す構成図である。
ワイヤー１１は、所定メッシュの網帯であり、このワイヤー１１は、ワイヤーロール１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇを周回する搬送帯となる。
ワイヤーロール１２ｆとワイヤーロール１２ｇとの間を通過するワイヤー１１上には、下層用の原料供給手段となる第１の原料槽１３と上層用の原料供給手段となる第２の原料槽１４とが連設されている。
【００１４】
第１の原料槽１３には、インレット１３ａから、水と繊維とを含む原料１７が供給され、原料１７が常に所定の水位となるように制御されている。第２の原料槽１４には、インレット１４ａから、水と繊維とを含む原料１８が供給され、原料１８が所定の水位となるように制御されている。水解性多層紙の一方の層には、カルボキシルメチル化パルプなどの水不溶性または水膨潤性のバインダー、あるいは微小繊維状のセルロースなどの微細繊維が含まれるため、前記バインダーや微細繊維は、第２の原料槽１４に供給される原料１８内に含まれる。
【００１５】
第１の原料槽１３と第２の原料槽１４との間、すなわち第１の原料槽１３の下流側には第１の目止め手段としてヒールスライス１５が、第２の原料槽１４の下流側には第２の目止め手段としてヒールスライス１６が設けられている。各ヒールスライス１５と１６は、ステンレス鋼板、硬質プラスチック板などであり、下端１５ａと下端１６ａは、ワイヤー１１に対して所定の隙間を介して対向している。
【００１６】
前記ヒールスライス１５は、第１の原料槽１３内の原料１７から下層の繊維ウエッブが抄紙されるとき、この繊維ウエッブの目止めを行い、所定厚みの繊維ウエッブをフォーミングするためのものである。同様にヒールスライス１６は、下層の繊維ウエッブ上に上層の繊維ウエッブが形成されるときに、上層の繊維ウエッブの目止めを行い、所定厚みの上層の繊維ウエッブをフォーミングするためのものである。
【００１７】
前記ヒールスライス１５，１６の下端１５ａ，１６ａと、ワイヤー１１との間隔、ヒールスライス１５，１６の傾斜角度等は調整自在であり、この調整により、抄紙される多層紙の縦方向と横方向の繊維の絡み具合を調整でき、地合いを調節できる。
【００１８】
前記ワイヤー１１を挟んで、前記原料槽１３と１４に対向する位置に脱水槽１９が設けられている。この脱水槽１９は、槽１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに分かれており、それぞれの槽がサクションにより吸引され、ワイヤー１１上に原料１７と１８内の繊維が引き付けられる。
【００１９】
前記ワイヤー１１にはウエット毛布２１が接合されている。ウエット毛布２１は、ロール２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを反時計方向へ周回する。
ワイヤー１１上に抄かれた２層の繊維ウエッブは、ロール２２ａの部分からウエット毛布２１に転写される。前記ワイヤー１１上には、繊維ウエッブの幅方向へ所定の間隔を開けて対向する縁切りノズル２３が対向しており、ワイヤー１１上に形成された繊維ウエッブの両縁部分が縁切りノズル２３からの水または空気の噴出力により除去される。
ウエット毛布２１に転写された２層の繊維ウエッブは、乾燥パートで乾燥されて２層紙となる。
【００２０】
図２は、原料供給部分を拡大して示している。
第１の原料槽１３内の原料１７は、ワイヤー１１上に供給されるが、このとき、脱水槽１９の槽１９ａと１９ｂの吸引力により水分が吸引されるとともに、原料１７の繊維がワイヤー１１上に引き付けられる。ワイヤー１１の時計方向への周回に伴い、第１の原料槽１３内の繊維は、ワイヤー１１とヒールスライス１５の下端１５ａとの隙間を通過して所定の厚みの下層の繊維ウエッブ３１がフォーミングされる。
【００２１】
第２の原料槽１４内の原料は、ワイヤー１１上に形成された前記下層の繊維ウエッブ３１上に供給される。このときも脱水層１９の槽１９ｃ，１９ｄにより、第２の原料槽１４内の原料１８が下層の繊維ウエッブ３１上に引き付けられ、ワイヤー１１とヒールスライス１６の下端１６ａとの隙間により、上層の繊維ウエッブ３２がフォーミングされる。第２の原料槽１４内の原料１８には、水不溶性または水膨潤性のバインダーまたは、微小繊維状のセルロースなどの微細繊維が含まれるが、このバインダーや微細繊維は下層の繊維ウエッブ３１上に供給されることになるため、バインダーや微細繊維がワイヤー１１を通過して下方へ抜け出にくくなる。よって、バインダーや微細繊維の歩留まりを向上できる。
【００２２】
また、下層の繊維ウエッブ３１の上に上層の繊維ウエッブ３２が重ねられた状態では十分な水分を含んでいるため、パルプ繊維などの天然繊維を主体とする場合には下層の繊維ウエッブ３１のパルプ繊維と上層の繊維ウエッブ３２のパルプ繊維との水素結合が強くなり、２層構造の繊維ウエッブ３０で形成された２層紙では、層間の接合が強く層間の剥離が生じにくくなる。
【００２３】
図３は本発明の他の実施の形態を示す湿式抄紙装置の部分拡大図である。
図３に示す湿式抄紙装置では、第１の原料槽１３の次に第２の原料槽１４が配置され、さらにその下流側に、第３の原料供給手段（上層の原料供給手段）である第３の原料槽２７が設けられている。またその下流側には、目止め手段を構成するヒールスライス２９が設けられ、ヒールスライス２９の下端２９ａは、ワイヤー１１上に所定の間隔を開けて対向している。前記第３の原料槽２７には、水と繊維を含む原料２８が供給される。
【００２４】
この湿式抄紙装置を用いた抄紙方法では、第１の原料槽１３の原料１７の繊維により下層の繊維ウエッブ４１がフォーミングされ、第２の原料槽１４の原料１８の繊維により下層の繊維ウエッブ４１上に上層の繊維ウエッブ４２がフォーミングされるが、さらに第３の原料槽２７の原料２８の繊維が繊維ウエッブ４２の上に引き付けられ、その下流側のヒールスライス２９の下端２９ａとワイヤー１１との間で、さらに上層の繊維ウエッブ４３がフォーミングされて、３層構造の繊維ウエッブ４０となる。
【００２５】
第３の原料槽２７内の原料２８に、水不溶性または水膨潤性のバインダーまたは、微小繊維状のセルロースなどの微細繊維が含まれているが、これらは、繊維ウエッブ４２の上に供給されることになるため、バインダーや微細繊維がワイヤー１１から下方へ抜け出にくくなり、これらの歩留まりを向上できる。
【００２６】
図４（Ａ）は、図１および図２に示す湿式抄紙装置を用いた抄紙方法により製造された２層紙３０ａを示している。下層３１ａと上層３２ａの繊維がパルプ繊維を主体とするため、両層３１ａと３２ａのパルプ繊維の水素結合により、両層３１ａと３２ａとが強固に結合されており、両層３１ａと３２ａが簡単に剥離することがない。したがってシート全体の強度を向上できる。
さらに、下層３１ａがパルプ繊維、上層３２ａが、パルプ繊維と水不溶性または水膨潤性のバインダーまたは、微小繊維状のセルロースが含まれているため、前記バインダーによる接着力、または微小繊維状のセルロースの水素結合による接着力により、上層３２ａの湿潤強度が高くなって、２層紙３０ａ全体の強度が高く、湿潤状態で拭き取り作業ができるものとなる。これらはおしり洗浄装置を有するトイレット用のトイレットペーパー、ペーパータオル、トイレット清掃用ワイプスとしての使用に適するものとなり、しかも水洗トイレットに流したときに、多量の水により繊維が分散できるものとなる。
【００２７】
図４（Ｂ）は、図３に示した湿式抄紙装置により抄紙された３層紙４０ａを示している。この３層紙は、下層４１ａの上に上層４２ａ，４３ａが２段に積層されているが、これらがパルプ繊維で構成されているために各層の剥離強度が高くなる。また、上層４２ａと上層４３ａの少なくとも一方に前記バインダーまたは微小繊維状のセルロースを含んでいるため、湿潤強度が高くなり、また水洗トイレットに流したときに、多量の水で繊維が分散しやすくなる。
なお、本発明の多層紙は、４層以上とすることも可能である。また前記バインダーや微小繊維状のセルロースを含まないものであってもよい。あるいは各層を構成する繊維がパルプ繊維に合成繊維を含ませたものであってもよい。
【００２８】
【実施例】
表１は、実施例１、比較例１、比較例２を示す。
（実施例１）
図１および図２に示すのと同種の湿式抄紙装置を用いて２層紙を製造した。下層の原料供給手段（第１の原料槽１３）に供給する原料１７を、針葉樹晒クラフトパルプ（カナディアン・スタンダード・フリーネス（ＣＳＦ）＝５７０ｍｌ。以下ＮＢＫＰと示す。）および水とした。上層の原料供給手段（第２の原料槽１４）に供給する原料１８を、ＮＢＫＰ８０重量％、水膨潤性のカルボキシルメチル化パルプ（以下ＣＭＣで示す。）２０重量％および水とした。
（比較例１）
円網方式の湿式抄紙装置を用いて、前記実施例１と坪量、厚み、密度がほぼ同じ１層紙を製造した。原料槽に供給する原料をＮＢＫＰおよび水とした。
（比較例２）
図５に示したのと同種の２段の円網方式の湿式抄紙装置を用いて、２層紙を製造した。坪量、厚み、密度を実施例１と同等にした。第１の原料層１に供給する原料３はＮＢＫＰおよび水、第２の原料槽２には、ＮＢＫＰ８０重量％、ＣＭＣ２０重量％および水から成る原料４を供給した。
（評価方法）
乾燥状態での引張強度、湿潤時の引張強度は、実施例および比較例の紙を幅２５ｍｍ長さ１５０ｍｍに裁断したものを試料として用い、テンシロン試験機により、チャック間隔を１００ｍｍ、引張速度は１００ｍｍ／ｍｉｎとして測定した。測定は紙の縦方向（ＭＤ：ＭａｃｈｉｎｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び紙の横方向（ＣＤ：ＣｒｏｓｓＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）に対してそれぞれ行った。そのときの破断時の強度（ｇｆ）を、乾燥状態での引張強度および湿潤時の引張強度の試験結果の値とした（表以下、単位はｇ／２５ｍｍ）。なお、湿潤時とは実施例および比較例の紙の１００ｇに対してイオン交換水１５０ｇをスプレーで含浸させたもの。
【００２９】
水解性の試験はＪＩＳＰ４５０１のトイレットペーパーほぐれやすさ試験に準じて行った。詳細を述べると、水解性ティッシュを縦１０ｃｍ横１０ｃｍに切断したものを、イオン交換水３００ｍｌが入った容量３００ｍｌのビーカーに投入して、回転子を用いて撹拌を行った。回転数は６００ｒｐｍである。この時の水解性ティッシュの分散状態を経時的に観察し、細かく分散されるまでの時間を測定した（表以下、単位は秒）。結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】

（実施例２）
図１および図２に示すのと同種の湿式抄紙装置を用いて２層紙を製造した。下層の原料槽に供給する原料１７を、針葉樹晒クラフトパルプ（カナディアン・スタンダード・９フリーネス（ＣＳＦ）＝５７０ｍｌ。表以下ＮＢＫＰと示す。）および水、上層の原料槽に供給する原料１８を、ＮＢＫＰ８０重量％、微小繊維状セルロース（ダイセル化学工業（株）製）２０重量％および水とした。
（比較例３）
円網方式の湿式抄紙装置を用いて、前記実施例２と坪量、厚み、密度がほぼ同じ１層紙を製造した。原料槽に供給する原料をＮＢＫＰおよび水とした。
（比較例４）
図５に示したのと同種の２段の円網方式の湿式抄紙装置を用いて、２層紙を製造した。坪量、厚み、密度を実施例２と同等にした。第１の原料層に供給する原料３はＮＢＫＰおよび水、第２の原料槽には、ＮＢＫＰ８０重量％、微小繊維状セルロース２０重量％および水から成る原料４を供給した。
（評価方法）
表１と同じ。結果は表２に示す
【００３１】
【表２】

実施例１と実施例２は、比較例に比べて乾燥状態と湿潤時での引張強度が高くなっている。また水解性も比較例に比べてやや悪くなっている。これは、実施例１と実施例２がＣＭＣまたは微小繊維状セルロースを多く含有していることを意味し、本発明の製造方法では、ＣＭＣや微小繊維状セルロースの歩留まりが向上していることが解る。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明では、多層紙の各層間の接合強度を高くでき、またＣＭＣや微小繊維状セルロースなどの歩留まりがよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水解性多層紙の製造装置を示す構成図、
【図２】２層抄きの製造方法を示す図１の部分拡大図、
【図３】３層抄きの製造方法を示す部分拡大図、
【図４】（Ａ）は２層紙の断面図、（Ｂ）は３層紙の断面図、
【図５】従来の２層抄きの湿式抄紙装置の構成図、
【符号の説明】
１１ワイヤー（搬送帯）
１３下層（第１）の原料槽
１４上層（第２）の原料槽
１５，１６ヒールスライス（目止め手段）
１７下層の原料
１８上層の原料
２７上層（第３）の原料槽
２８上層の原料
３１，４１下層の繊維ウエッブ
３２，４２，４３上層の繊維ウエッブ

Claims

水解性多層紙を製造する製造方法において、
水を透過可能な搬送帯を周回させ、この搬送帯の上に、水により分散可能な繊維と水とを含む原料を供給して、前記搬送帯上に下層の繊維ウエッブを抄く工程と、
前記下層の繊維ウエッブ上に、水により分散する繊維と水、および水不溶性または水膨潤性のバインダーを含む原料をさらに供給して、前記下層の繊維ウエッブの上に上層の繊維ウエッブを抄く工程とを有し、前記上層の繊維ウエッブを少なくとも１層以上設け、
前記バインダーで前記繊維を接着することを特徴とする水解性多層紙の製造方法。
前記上層を形成する原料に含まれる繊維、および前記下層を形成する原料に含まれる繊維がパルプ繊維である請求項１記載の水解性多層紙の製造方法。
前記バインダーは、ＣＭＣである請求項１または２記載の水解性多層紙の製造方法。
前記バインダーは、微小繊維状セルロースである請求項１または２記載の水解性多層紙の製造方法。
前記上層の繊維ウエッブを２層以上順に抄く工程を有し、２層以上の前記上層の繊維ウエッブを、水により分散可能な繊維と水、および水不溶性または水膨潤性のバインダーを含む原料で形成する請求項１ないし４のいずれかに記載の水解性多層紙の製造方法。
下層用の原料の供給部の下流側に、搬送帯上に対向する目止め手段を配置して、搬送帯と前記目止め手段との隙間で下層の繊維ウエッブをフォーミングし、上層用の原料の供給部の下流側に、搬送帯上に対向する目止め手段を配置して、搬送帯と前記目止め手段との隙間で下層の繊維ウエッブの上に上層の繊維ウエッブをフォーミングする請求項１ないし５のいずれかに記載の水解性多層紙の製造方法。