JP2003119654A - 水解性シートおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
記強度と水解性とのバランスを保つことが容易であり、
さらに製造コストが低廉な水解性シートを提供する。 【解決手段】 カナダ標準ろ水度が600ml以下で繊
維長が10mm以下の麻繊維と繊維長10mm以下の1
種または2種以上の他の繊維とを、前記麻繊維が前記水
解性シート全体の質量に対して2〜30質量%含まれた
状態とした繊維ウエッブを形成し、この繊維ウエッブに
高圧水流処理を与えて、繊維間を交絡させ、且つ繊維間
を水素結合やファン・デル・ワールス力により結合させ
た。前記麻繊維の結合力により繊維強度が高く、且つ水
解性に優れたシートが得られる。
Description
がばらばらに分散する水解性シートに関し、さらに詳し
くは、麻繊維を含ませることによって水解性と強度のバ
ランスを保つようにした水解性シートに関する。
やトイレット清掃用のウエットワイパーは、水解性であ
ることが好ましい。また生理用ナプキン、パンティライ
ナー、または使い捨ておむつなどの吸収性物品において
も、吸収層の表面を覆う表面シートや、吸収層の裏面を
覆う裏面シートが水解性であることが好ましい。さらに
前記吸収性物品を覆う包装シートも水解性であることが
好ましい。
用後に水洗トイレットに捨てることができる。前記水解
性シートが水洗トイレットに捨てられると、水洗トイレ
ット内および浄化槽内において多量の水が与えられるこ
とにより、前記水解性シートを構成する繊維が水中にお
いて分散され、浄化槽内に前記シートが浮いて留まるな
どの問題が生じにくくなる。
強度が高く、さらに湿潤状態での強度もある程度高くし
ておくことが必要であり、また多量の水が与えられたと
きには速やかに分散することが必要である。
長4〜20mmの再生セルロース繊維とパルプとを混合
し、網製の抄紙機にてウエッブを形成した後、高圧水流
処理により繊維どうしを交絡させて得られる水崩壊性不
織布が開示されている。前記水崩壊性不織布は、繊維長
の長い再生セルロース繊維どうしを高圧水流処理により
交絡させることによって、大きい湿潤強度を生じさせて
いるとともに、パルプどうしやパルプと再生セルロース
繊維とを交絡させることによって、大きい乾燥強度も生
じさせている。そして、繊維どうしの交絡によってシー
トを形成しているため、多量の水に浸漬した場合には繊
維どうしの交絡が弛んで水解するものとされている。ま
た、前記水崩壊性不織布の強度を上げるためにフィブリ
ル化したパルプを使用することも開示されている。
示された水崩壊性不織布では、再生セルロース繊維とパ
ルプとの交絡によりシート強度と水解性を得ようとして
いるが、繊維を交絡させた不織布では、シート強度と水
解性の双方において優れたものとするのは困難である。
例えば繊維長が20mm程度の長い再生セルロース繊維
を用いると、高圧水流処理による繊維の交絡力が強くな
りすぎて、優れた水解性を発揮できなくなる。逆に、4
mm程度の短い再生セルロース繊維を用いると、繊維の
交絡力が弱くなってシート強度を高くできなくなる。
るためにフィブリル化したパルプを使用することが記載
されている。しかし、パルプは繊維長が4mm以下の短
いものであり、これを叩解してフィブリル化しようとす
ると、繊維が細かく分断されてしまう。このような分断
されて微細となったフィブリル化パルプを使用すると、
それ自体が細かすぎて再生セルロース繊維やパルプなど
を十分に結合できない。
維ウエッブを形成する際に繊維ウエッブ内から外れやす
く、また高圧水流処理を施す際にも繊維ウエッブから外
れやすく、歩留まりが悪くなる。また微細なフィブリル
化パルプが繊維ウエッブ内で凝集すると、再生セルロー
ス繊維などの分散性を低下させ、繊維構成が均一な不織
布を形成することが難しくなる。
あり、湿潤強度および乾燥強度が大きく、また比較的嵩
高で軟質な水解性シートおよびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
水度が600ml以下で繊維長が10mm以下の麻繊維
と、繊維長が10mm以下の1種または2種以上の他の
繊維と、を含み、前記麻繊維と、他の麻繊維および前記
他の繊維の少なくとも一方とが、高圧水流処理によっ
て、交絡させられていることを特徴とするものである。
絡した不織布であるため、表面に凹凸が賦形された嵩高
で軟質感のある水解性シートを得ることができる。ま
た、カナダ標準ろ水度が600ml以下の微細化された
麻繊維が繊維間を結合する力を発揮するため、シート強
度を高くできる。また多量の水が与えられたときに、前
記麻繊維による結合力が緩和され、繊維がばらばらに分
散できるようになる。また、麻繊維および前記他の繊維
の繊維長を10mm以下とすることにより、多量の水が
与えられたときに繊維間の交絡が緩みやすく、速やかに
水解しやすくなる。
質量に対して、前記麻繊維が、2〜30質量%含まれて
いることが好ましい。
化した麻繊維が他の繊維に絡みつくようにし、且つその
状態で、水素結合力やファン・デル・ワールス力による
結合力を発揮する。よって、麻繊維が多すぎると水解性
が低下するため、麻繊維は前記30質量%以下の範囲で
含まれていることが好ましい。
維とすることが好ましい。このようにフィブリル化した
繊維で構成すると、叩解されてフィブリル化した繊維が
他の繊維に交絡しやすくなり、麻繊維の量が少なくて
も、高いシート強度を得られるようになる。
好ましく、さらにはマニラ麻繊維とサイザル麻繊維から
選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。前記葉
脈繊維維、特にマニラ麻繊維やサイザル麻繊維は叩解に
よるフィブリル化が容易であり、また叩解により細かく
分断されにくく、また叩解後の繊維強度も高くなる。
ることが好ましい。前記他の繊維を生分解性とすると、
水解性シートをトイレットなどに捨てた場合に水解性シ
ートの繊維が水中で分散した後に生分解されるため浄化
槽や下水道の機能を損わず、また環境の汚染を防止でき
るようになる。この場合、前記生分解性繊維が、パルプ
と再生セルロース繊維とから選ばれる少なくとも1種で
あることが好ましい。
3N以上であることが好ましく、幅25mm当たりの乾
燥強度が5.0N以上であることが好ましい。湿潤強度
および乾燥強度が前記範囲内であると使用時に破れなど
が生じ難い。
〜100g/m2であるウエッブから形成されたもので
あることが好ましい。目付けが前記範囲より小さいと必
要な強度が得られず、使用時に破れなどが生じ易い。ま
た、目付けが前記範囲より大きいとウェッブ形成が難し
くなるため、得られた水解性シートの特性にばらつきが
生じやすい。
下の工程を有するものである。 (a)カナダ標準ろ水度が600ml以下で繊維長が1
0mm以下の麻繊維と、繊維長10mm以下の1種また
は2種以上の他の繊維とから、前記麻繊維が、繊維全体
の繊維質量に対して2〜30質量%を占める繊維ウエッ
ブを形成する工程、(b)前記繊維ウエッブに高圧水流
処理を施して、前記麻繊維と、他の麻繊維および前記他
の繊維の少なくとも一方とを交絡させる工程、(c)交
絡後の前記繊維ウエッブを乾燥させる工程。
繊維と前記他の繊維とを混合した原材料を湿式で抄紙し
て前記繊維ウエッブを形成することが可能である。ただ
し乾式により繊維ウエッブを形成してから高圧水流処理
を施してもよい。
流処理による仕事量を前記ウエッブの表面または裏面の
一方に対して0.05〜0.5KW/m2で行い、前記
高圧水流処理を1〜6回行なうものが好ましい。
と、シート強度と水解性のバランスのとれた水解性シー
トを得ることができる。
性シートは、麻繊維と他の繊維とによって形成される水
解性シートである。
の繊維とを、湿式抄紙法により繊維ウエッブを形成し、
または乾式法で繊維ウエッブを形成し、その後に高圧水
流処理を与えて繊維を交絡させ、乾燥させたものであ
る。この水解性シートは、前記麻繊維を含むことによ
り、強度と水解性のバランスをとることができ、また高
圧水流処理を施すことにより、シートに凹凸が賦形され
て、嵩高感と軟質感を呈することができる。
生理用ナプキン、女性用のおりもの吸収シート(パンテ
ィライナー)、失禁患者用の尿取りパッド、使い捨てお
むつなどの吸収性製品のトップシートやバックシート、
あるいはこれら吸収性製品を包装する包装シートとして
使用することができる。または乾燥状態のままティッシ
ュペーパとして使用することができる。さらには前記水
解性シートに水または薬液を含浸させて、身体を拭くた
めのウエットティッシュ、または前記水または薬液を含
浸させてトイレットなどを清掃するための清掃用シート
として使用することもできる。
が水中に置かれたときに、シートを構成する繊維がばら
ばらに分散する性質を意味する。また本明細書における
「ウェッブ」とは、繊維を敷き並べて形成されたシート
状の繊維塊を意味する。
繊維は、カナダ標準ろ水度(Canadian Sta
ndard Freeness)が600ml以下の範
囲内であることが好ましい。ここで「カナダ標準ろ水
度」とは繊維の水切れの程度を表わすものであり、繊維
の叩解の程度を表わす指針にもなる。前記数値が小さい
ほど叩解が進んでおり、前記数値が大きいほど叩解が進
んでいないことを表わしている。前記麻繊維を「カナダ
標準ろ水度」が600ml以下となるように叩解する
と、繊維がフィブリル化し、フィブリル化した微細繊維
が高圧水流処理により他の繊維に絡みやすくなり、また
麻繊維の表面積が大きくなるため、水素結合やファン・
デル・ワールス力による物理的な結合力を大きくするこ
とができる。カナダ標準ろ水度が600mlを越える未
叩解の麻繊維を使用すると、微細繊維による前記結合力
を発揮できなくなる。
繊維がフィブリル化されている限りにおいて特に規定す
る必要がないが、麻繊維を叩解させてフィブリル化でき
る下限は100ml程度であり、好ましくは200ml
である。
布を示している。図1に示す繊維長分布において、最も
長い繊維を麻繊維の繊維長としたときに、前記繊維長は
10mm以下であることが好ましい。繊維長が10mm
を越えると、高圧水流処理が施されたときに、麻繊維ど
うしまたは麻繊維と他の繊維の交絡が強くなって、多量
の水が与えられたときに繊維どうしが分散しにくくな
り、水解性が低下する。また前記麻繊維の繊維長の下限
は特に規定される必要がないが、1mm程度が適当であ
る。繊維長が1mm未満であると、湿式抄紙の際に網目
内から抜け出やすくなって、歩留まりが低下するおそれ
がある。
リル化しているため、高圧水流処理を施したときに、前
記繊維が、他の麻繊維や麻繊維以外の繊維に絡み付き、
その状態で水素結合力やファン・デル・ワールス力を発
揮する。すなわち、叩解された麻繊維が実質的なバイン
ダーとなって、シートの強度を発現するようになる。
前記水解性シート全体の繊維質量に対して2〜30質量
%含まれていることが好ましい。すなわち、湿潤状態で
使用する場合には水分を除いた質量において麻繊維がシ
ート全体の質量に対して2〜30質量%の範囲で含まれ
ていることが好ましい。
と前記微細化された麻繊維が、前記他の繊維に交絡する
割合が少なくなって、シート強度が低くなる。また、麻
繊維が30質量%を越えると、微細化された麻繊維と、
他の麻繊維や麻繊維以外の繊維との絡み付きによる水素
結合力やファン・デル・ワールス力が大きくなりすぎ、
水解性が低下する。
し(本発明では主に麻の微細繊維)が絡むことによって
結束していることを意味する。また「水素結合」とは、
強い電気陰性元素のうちの1つの原子と共有結合した水
素を持つ分子間の双極子引力を意味する。また「ファン
・デル・ワールス力」とは、ファン・デル・ワールスの
状態式の内部圧に対応する分子間の引力を意味する。
亜麻、苧麻、大麻、ジュート、洋麻、ボウ麻、市皮、黄
麻などの軟質繊維、葉脈繊維であるマニラ麻、サイザル
麻、ニュージーランド麻などの硬質繊維のいずれも使用
できる。また、これらの麻繊維を単独で用いることもで
き、若しくはこれらの麻繊維を2種以上混合させて使用
することもできる。また、漂白処理を行った麻繊維、無
漂白の麻繊維および漂白処理を行った麻繊維と無漂白の
麻繊維を混合したもののいずれも使用できる。
リル化したものを使用する。麻繊維を叩解させたもの
は、繊維の少なくとも一部が割れて微細繊維とされたも
のである。前記叩解処理のうち、本願発明では繊維長を
維持したまま微細繊維に分割される粘状叩解処理を行う
ことが好ましい。ただし、カナダ標準ろ水度が600m
l以下であれば、繊維長が短く分断される遊離状叩解で
得られた麻繊維を使用することもできる。
ラ麻とサイザル麻の少なくとも1種が使用される。マニ
ラ麻またはサイザル麻は叩解しやすく、また叩解後の微
細繊維の強度が高く、本発明の水解性シートに使用する
のに好ましい。また、マニラ麻繊維とサイザル麻繊維
は、繊維長が1.5〜8.0mmの範囲であり、繊維長
が10mm以下の好ましいものである。
マニラ麻の繊維長分布、すなわち麻繊維が叩解されたと
きに形成される長さの異なる繊維の分布状態を示したも
のであり、横軸が繊維長(mm)、縦軸がそれぞれの繊
維長の繊維の含有率を示している。図2はマニラ麻との
比較例のためのものであり、カナダ標準ろ水度を変えた
ときの、フィブリル化リヨセルの繊維長とその含有率を
示している。なおフィブリル化リヨセルとは、精製セル
ロース繊維であるリヨセルをリファイナーにより叩解処
理したものである。
せたときに、カナダ標準ろ水度すなわち叩解度を変えて
も、繊維長分布の変化が少ない。これは叩解によるフィ
ブリル化が容易であり、さらに、叩解された麻繊維はそ
れ自体の強度が高く、叩解度を進めても分割された微細
繊維が細かく分断されにくいことを意味している。
維長付近をピークとして各長さの繊維が均一に分布して
いる。これは、分割された個々の繊維が繊維長があまり
短くならない状態で、均一に分散して存在していること
を意味している。
と、さまざまな繊維長に分布して存在する強度の高い微
細繊維によって繊維間の結合力が高められ、強度の高い
シートを形成することができる。よって麻繊維の量が3
0質量%よりもさらに少なくても強度の高いシートを得
ることができ、麻繊維の量をなるべく少なくすることに
より、軟質で風合いの良いシートを形成することができ
る。
は、未叩解または、叩解度が低いときは、図2に示すピ
ークの繊維長の部分が繊維の本体部となり、この本体部
から繊維長が短い微細繊維が突出している状態であるこ
とが解る。ただし、叩解度を高めていくと、前記本体部
の繊維長が短くなり、叩解を進めすぎると、短い繊維の
ものにばらばらになってしまうことが解る。
にくらべて叩解させやすく、また叩解後に比較的長い繊
維(繊維長10mm以下の繊維)が存在していることが
解る。このように麻繊維は、叩解によるフィブリル化が
容易であるため、低コストの材料として使用することが
できる。
m以下であり、針葉樹パルプの32〜43mmに比べて
細くなる。よって、高圧水流処理のにより麻繊維は交絡
しやすくなり、高圧水流処理のエネルギーが低くても、
繊維交絡を確実にできる。
維であることが好ましい。「生分解性繊維」とは、生体
内であるいは微生物の作用により分解される繊維を意味
する。前記他の繊維を生分解性とすると、前記麻繊維も
生分解性であることと相俟って、水解性シートをトイレ
ットなどに捨てた場合に水解性シートの繊維が水中で分
散した後に生分解されるため浄化槽や下水道の機能を損
わず、また環境の汚染を防止できるようになる。
どの天然繊維、再生セルロース繊維、精製セルロース繊
維、またはこれらのいずれかを組み合わせた混合物が挙
げられる。
ース法によって製造されたレーヨン(ビスコースレーヨ
ン)、銅アンモニア法により製造されたキュプラ(銅ア
ンモニアレーヨン)などが挙げられる。また、他の繊維
として前記精製セルロース繊維を含むことができる。前
記精製セルロース繊維としては、有機溶剤紡糸法によっ
て製造されたリヨセルなどが挙げられる。またはこれら
セルロース繊維がフィブリル化されたものを含んでもよ
い。
ルプなどの木材パルプ、ケナフパルプ、コットンリンタ
ーパルプ、マーセル化パルプなどが使用できる。これら
のパルプは、漂白化学パルプ、無漂白化学パルプおよび
漂白化学パルプと無漂白化学パルプを混合したもののい
ずれも使用できる。これらのパルプは叩解処理が行われ
ているか否かは問わず使用でき、またフィブリル化され
ているか否かも問わず使用できるが、カナダ標準ろ水度
が650〜300mlであるように叩解処理されている
ことが好ましい。
ることが好ましい。まず、前記パルプ繊維は1〜4mm
程度である。また、前記再生セルロース繊維を使用する
場合にもその繊維長が10mmを越えないものを使用す
ることが好ましい。繊維長が10mmより長いと、高速
水流処理による交絡力が強くなりすぎて、水洗トイレッ
トに廃棄されたときなどに長い繊維がほぐれにくくなっ
て水解性が低下する。
維の繊度は0.6〜11dtexであることが好まし
い。繊度が前記範囲未満であると、繊維が細すぎて、水
中での繊維どうしの交絡が外れにくくなり、水解性が低
下する。また前記範囲を超えると、繊維が太くなりすぎ
てウエッブ形成の際に繊維どうしが交絡し難くなり、前
記水解性シートの湿潤強度および乾燥強度が低下する。
また繊維が太すぎると、シートの表面が粗くなり、風合
いが低下する。
0質量%含まれるものであるため、前記再生セルロース
繊維または精製セルロース繊維はシートに70〜98質
量%の範囲で含まれ、パルプ繊維も70〜98質量%の
範囲で含まれる。
抄紙機、短網抄紙機、傾斜ワイヤー抄紙機、長網抄紙機
などを用い、前記麻繊維および他の繊維を液に懸濁させ
た原料を、前記円網などの表面に供給し、円網などの表
面で繊維を抄いて繊維ウエッブを形成する。
の網状ベルト上に転写し、前記網状ベルト上に形成され
ている前記繊維ウエッブに対して高圧水流処理を行う。
あるいは、前記傾斜ワイヤー上に形成されている前記繊
維ウエッブに対して直接に高圧水流処理を施す。この高
圧水流処理により、前記麻繊維どうし、および前記麻繊
維とパルプや再生セルロース繊維などの他の繊維とが交
絡する。
は、表面密度の高いフェルトベルトなどに転写されて搬
送され、乾燥ドラムに巻きつけながら進行させて乾燥さ
せる。
維が他の繊維に絡み、また前記微細繊維が水素結合を呈
し、さらにはファン・デル・ワールス力による結合力を
発揮し、シート強度を高く維持できる。また高圧水流処
理により、繊維の粗密が形成されて凹凸が賦形される。
そのため、嵩高で軟質なものとなる。
によってウエッブを構成する繊維に衝撃を与え、前記繊
維を機械的に交絡させて結束させる処理を意味する。
図である。図3に示すように、網状のベルト10上に、
前記麻繊維と前記他の繊維が湿式で抄紙されたウエッブ
1が設置されており、前記ウエッブ1に対してウォータ
ジェットノズル11から高圧水流が与えられる。このと
き、前記ウォータジェットノズル11と反対の側からエ
アー12が吸引され、ウエッブ1がベルト10に引き付
けられ、このときの水流のエネルギーによって、繊維間
が交絡する。
他の繊維との交絡状態が適度であって、前記水解性シー
トの湿潤強度と乾燥強度および水解性のバランスを取れ
るようその条件を設定することが好ましい。そのために
は、CDへ並んだ前記ウォータジェットノズル11のノ
ズル径が70〜120μm、CDへの配列ピッチが0.
3〜2.0mmが好ましい。またウォータジェトノズル
11からの高圧水流がウエッブ1の片面に1回与えられ
た場合の仕事量は0.05〜0.5KW/m2が好まし
い。また前記ウォータジェットノズル11からの高圧水
流によってウエッブに、1回の仕事量が前記範囲の高圧
水流処理が1回〜6回行われることが好ましい。
は、{(1.63×噴射圧力×噴射流量)/処理速度}
によって算出されたものを意味する。
記水解性シートの嵩が高くなり、柔らかくなる。ただ
し、嵩高で柔軟性を呈するための水解性シートの平均密
度は0.30g/cm3以下であることが好ましい。こ
こで「平均密度」とは、温度20±2℃、相対湿度65
±2%の雰囲気を設定し、前記水解性シートを前記雰囲
気中に30分以上放置した後に測定した密度の値を意味
する。
水分を含ませた状態において、幅25mm当りの湿潤強
度が1.3N以上であることが好ましい。また乾燥状態
において、前記水解性シートは幅25mm当りの乾燥強
度が5.0N以上であることが好ましい。
度」および「乾燥強度」は、前記抄紙の際のウエッブの
進行方向をMD、それと直交する方向をCDとしたとき
に、MDの引張強さ(破断強度)と、CDの引張強さ
(破断強度)との積の平方根を意味する。
られ、水洗トイレット内および浄化槽内で多量の水が与
えられると、前記麻繊維の微細繊維の交絡力、または水
素結合力が緩和され、また水の流れる力でファン・デル
・ワールス力が緩和されて、水中で繊維どうしがばらば
らに分散する。
300秒以下であることが好ましい。水解性が300秒
以下であると、使用済みのシートをトイレットなどに捨
てたときに、浄化槽内に前記シートが浮いて留まるなど
の問題が生じることを有効に防止することができる。ま
た水解性は100秒以下であることが好ましい。100
秒以下であると、水解性シートが水洗トイレットに流さ
れたときに浄化槽に至るまでの間にある程度繊維がばら
ばらに分散できる。
100g/m2であることが好ましい。目付けが前記範
囲より小さいと必要な強度が得られず、使用時に破れな
どが生じ易い。また、目付けが前記範囲より大きいと水
解時間が長くなり、水解性が劣る。また、ウェッブを形
成する際に前記麻繊維や前記他の繊維の移動が起こり難
くなるため、形成されたウェッブは繊維密度などがばら
ついたものとなる。したがって、このようなウェッブか
ら形成された水解性シートは特性にばらつきが生ずるこ
ととなる。ただし、水解性シートを2枚以上重ねて使用
する場合には、1枚の水解性シートの目付けが30g/
m2未満であっても良い。
た状態で需要者に供給されるウェットティッシュやウエ
ットワイプスなどの清掃用物品として使用するときに
は、前記水解性シートに液が含浸させる。この液は、純
水であってもよいが、必要に応じて保湿剤、抗炎症剤、
抗菌剤、界面活性剤、アルコール、香料等を含有させて
もよい。特に本発明の水解性シートは有機物質バインダ
ーが溶解することを抑止するための溶解抑止剤が含浸さ
れていないため、水解性シートに使用目的に適した薬液
を含浸する場合、薬液の選定に制限が少ないものとな
る。
抄紙機を用い、傾斜ワイヤーなどの上に第1のウエッブ
を湿式で形成し、その上に第2のウエッブを湿式で形成
する。これを必要に応じて繰り返して多層構造のウエッ
ブを形成し、その後に高圧水流処理を施して1枚の水解
性シートとしたものであってもよい。この場合に、ウエ
ッブ毎に前記麻繊維と前記他の繊維との含有比率を変え
てもよい。
H反応型バインダーなどの有機物質バインダーや有機酸
を含有するPH緩衝液などを含浸しておらず、麻繊維に
バインダーとしての機能を発揮させているため、人体や
環境に対して悪影響を与えることがない。また、PH緩
衝液に含まれている前記有機酸が経時変化を起こすこと
によって生ずる水解性シートの特性の経時変化が起こる
ことが少ない。
いため、水解紙の触感が柔らかく、快適な使用感の水解
性シートとすることができる。
表1から表5に記載した各実施例および各比較例を構成
する繊維を各表に示す割合で混合して水に懸濁させて懸
濁水を作成した。この時、前記懸濁水の質量に対して、
前記構成繊維合計の含有量を0.02質量%とした。そ
して、水に懸濁させた繊維を90メッシュの抄紙ワイヤ
上に縦25cm、横25cmの大きさに抄紙してウエッ
ブを作成した。
移送コンベア上に載置し、30m/minの速度で移動
させながら、ノズル径が100μm、CDへの配列ピッ
チが0.5mmで互い違いに配列されているウォータジ
ェットノズルを3列用いて高圧水流処理を行った。この
時、噴射圧力を3.92MPaとし、高圧水流による仕
事量を0.4KW/m2とした。その後、前記高圧水流
処理を施した前記ウエッブをロータリードラム式乾燥機
を用いて150℃で90秒間加熱乾燥して実施例および
比較例を得た。
としてマニラ麻繊維を使用した。前記マニラ麻繊維は等
級「JK」のものを水に懸濁させて繊維濃度を0.6質
量%とし、この水に懸濁させた繊維を、後記する表1か
ら表5のそれぞれに示したカナダ標準ろ水度になるまで
ミキサーで叩解処理したものを使用した。なお、使用し
たマニラ麻繊維のカナダ標準ろ水度別の、繊維長の分布
は図1に示した通りである。
プ(NBKP)を使用した。針葉樹晒クラフトパルプは
2枚のディスクの両方を反対方向に回転させて叩解処理
を行うダブルディスクリファイナーを用いて、カナダ標
準ろ水度が600mlになるまで叩解処理を行ったもの
を使用した。
であるレーヨン繊維を使用した。レーヨン繊維は繊度
1.1dtex、繊維長5mmのダイワボウレーヨン製
(商品名「コロナ」)のものを使用した。
セルロース繊維である繊度1.7dtex、繊維長6m
mのリヨセルをリファイナーによりカナダ標準ろ水度が
200mlCSFになるまで叩解処理を行ったものを使
用した。
度の測定方法)温度20±2℃、相対湿度65±2%の
雰囲気を設定し、実施例および比較例を前記雰囲気中に
30分以上放置した後に実施例および比較例の目付け、
厚み、密度を測定した。
準ろ水度は、ろ水筒、計測漏斗およびこれらを支持する
ための支持台で構成されるカナダ標準ろ水度試験機を使
用して測定した。ろ水筒の底部には、直径111.0±
0.5mm、厚さ0.5mmの円板で、直径0.50m
mの穴が表面1cm2当り97個開いている金属製のふ
るい板が設置されている。一方、計測漏斗は金属製で、
上部開放部の直径が204mm、全長が約277mmで
ある。この計測漏斗にはボトムオリフィスと側管とが設
けられている。
設けられており、最小の直径が3.05±0.01mm
で、計測漏斗に20.0±0.5℃の水を毎分725±
25ml入れたとき、毎分530±5mlの水を排水す
るものである。この時、オーバーフローした水は前記側
管から出るようになっている。前記側管は内径約13m
mの中空管であり、計測漏斗の側面を貫通しており、差
込み長さを調節できるようになっている。そして、前記
ボトムオリフィスの上部とオーバーフローの水位との間
の水量は23.5±0.2mlである。
0.3質量%含むように調整し、これを20.0±0.
5℃にしたものを試料とした。そして、この試料100
0mlを前記ろ水筒に静かに流し込んだ後、前記試料を
前記計測漏斗に流下させて前記側管からの排水量を測定
した。この時の測定値を整数位に丸めて得られた数値が
カナダ標準ろ水度であり、前記数値に「CSF」の記号
を付して表わしている。
が長辺となる25×150mmの試験片と、MDが短辺
でCDが長辺となる25×150mmの試験片を作成
し、この試験片に試験片の質量の2倍の質量の蒸留水を
含浸させ、ビニール袋内に密封し、20±2℃の雰囲気
内に24時間放置した。その後に試験片を取出し、前記
短辺をテンシロン試験機のチャックに保持した。初期の
チャック間距離を100mmとし、引張り速度100m
m/分で引張り試験を行い、試験機で計測された最大荷
重(破断荷重)を測定値とした。長辺がMDとなる試験
片と長辺がCDとなる試験片について測定し、√{(M
Dの測定値)×(CDの測定値)}を湿潤強度とした。
が長辺となる25×150mmの試験片と、MDが短辺
でCDが長辺となる25×150mmの試験片を形成
し、前記試験片の前記短辺をテンシロン試験機のチャッ
クに保持した。初期のチャック間距離を100mmと
し、引張り速度100mm/分で引張り試験を行い、試
験機で計測された最大荷重(破断荷重)を測定値とし
た。長辺がMDとなる試験片と長辺がCDとなる試験片
について測定し、√{(MDの測定値)×(CDの測定
値)}を乾燥強度とした。
0mlを入れた容量300mlのビーカーに直径35m
m、厚さ12mmの円盤状回転子を投入した後、マグネ
ティックスターラーに載せた。そして、前記回転子を6
00回転/分の速度で回転させて前記イオン交換水を攪
拌し、前記攪拌されているイオン交換水中に、縦10c
m、横10cmに切断した前記水解性シートを投入し
た。そして、前記水解性シートを構成する繊維を前記イ
オン交換水中でばらばらに分散させた。前記水解性シー
トをイオン交換水中に投入した時から、前記繊維がばら
ばらに分散するまでの時間を目視観察によりストップウ
ォッチで測定し、この測定時間を水解時間とした。
ラ麻繊維の含有量と乾燥強度、湿潤強度および水解時間
との関係を表わした表である。
ことによって、乾燥強度および湿潤強度を大きくするこ
とができることが解る。
が1.3N/25mm未満であると実際の使用時に破れ
が生じ易くなるため、1.3N/25mm以上の湿潤強
度が必要であるが、1.3N/25mm以上の湿潤強度
を得るためにはマニラ麻繊維の含有量を2.0%以上に
する必要があることが解る。
たがって、水解時間が長くなることが解る。
多くなると水解時間が長くなり、水解性が劣るものにな
るため、水解性が優れた(水解時間300秒以下)水解
性シートを得るためにはマニラ麻繊維の含有量を30質
量%以下にする必要があることが解る。以下に表1を示
す。
表2はマニラ麻繊維のカナダ標準ろ水度(叩解の程度)
と乾燥強度および湿潤強度との関係を表わした表であ
る。
水度の数値が低くなるほど(叩解が進んでいるほど)、
乾燥強度および湿潤強度が大きくなって行くことが解
る。ここで、1.3N/25mm以上の湿潤強度を得る
ためには、カナダ標準ろ水度が600ml以下のマニラ
麻繊維を含有させる必要があることが解る。以下に表2
を示す。
繊維として、再生セルロース繊維であるレーヨンの繊維
長と乾燥強度、湿潤強度および水解時間との関係を表わ
した表である。
したがって乾燥強度および湿潤強度が大きくなることが
解る。
がって水解時間も長くなるが、優れた水解性(水解時間
300秒以下)を得るためにはレーヨン繊維の繊維長が
10mm以下とする必要があることが解る。以下に表3
を示す。
性シートの目付けと乾燥強度、湿潤強度および水解時間
との関係を表わした表である。
乾燥強度および湿潤強度を大きくすることができること
が解る。
度を得るためには目付けを30g/m2以上とする必要
があることが解る。
時間が長くなることが解る。マニラ麻繊維の目付けが1
00g/m2よりも増えると水解時間が長くなり、水解
性が劣るものになるため、水解性が優れた(水解時間3
00秒以下)水解性シートを得るためには目付けを10
0g/m2以下にする必要があることが解る。以下に表
4を示す。
の含有効果の比較)表5は、カナダ標準ろ水度が同じで
あるマニラ麻繊維とフィブリル化リヨセルをそれぞれ含
有させた場合の乾燥強度および湿潤強度を、前記両繊維
の含有量との関係で比較した表である。
麻繊維とフィブリル化リヨセルとを比較した場合、マニ
ラ麻繊維の含有量がフィブリル化リヨセルの含有量より
も少ない場合であっても、同等の乾燥強度および湿潤強
度を得ることができることが解る。以下に表5を示す。
リル化リヨセルを含有させた場合のそれぞれの製造歩留
まりの比較)以下に示す実施例17および比較例9につ
いて、製造歩留まりの測定を行った。
80質量% NBKP:20質量% (2)比較例9 フィブリル化リヨセル(カナダ標準ろ水度が200ml
CSF):80質量% NBKP:20質量% (3)結果 ウエッブ形成時 マニラ麻繊維含有品:98.6% フィブリル化リヨセル含有品:96.3% 高速ジェット水流処理後 マニラ麻繊維含有品:94.4% フィブリル化リヨセル含有品:89.2% ウエッブ形成時の製造歩留まりは、マニラ麻繊維含有
品の方がフィブリル化リヨセル含有品よりも2.3%高
くなっていることが解る。
まりはマニラ麻繊維含有品の方がフィブリル化リヨセル
含有品よりも5.2%高くなっていることが解る。
ブリル化した後でも繊維長が長い状態を維持し易い。し
たがって、網製の抄紙機でウエッブを形成する際や高速
ジェット水流処理の際に、繊維が前記網から抜け落ちる
ことを少なくできる。
には、高速ジェット水流によって繊維が抄紙機の網上か
ら網下方向へ付勢されるため、ウエッブ形成時よりも繊
維が抄紙機の網上から抜け落ち易くなるが、このような
場合に前記麻繊維含有品は製品の歩留まりを良好にする
効果が大きいことが解る。
結合力と、交絡、ファン・デル・ワールス力によって乾
燥強度および湿潤強度を持たせ、しかも多量の水が与え
られたときに前記水素結合力の緩和と、繊維の交絡の外
れとで水解するようにしたため、前記各強度と水解性と
のバランスの設定が容易である。また湿潤状態で使用し
ても、充分な前記各強度を発揮できる。
ルロース繊維の含有量を少なくしても、乾燥強度および
湿潤強度を持たせることができる。
長が長い状態を維持し易いため、製造歩留まりを向上さ
せることができるとともに高圧水ジェット処理を行なう
際に処理に要するエネルギー量を低くすることができ
る。したがって、製造コストを低廉なものとすることが
できる。
水度別繊維長の平均繊維長分布グラフ、
別繊維長の平均繊維長分布グラフ、
Claims (13)
- 【請求項1】 カナダ標準ろ水度が600ml以下で繊
維長が10mm以下の麻繊維と、繊維長が10mm以下
の1種または2種以上の他の繊維と、を含み、 前記麻繊維と、他の麻繊維および前記他の繊維の少なく
とも一方とが、高圧水流処理によって、交絡させられて
いることを特徴とする水解性シート。 - 【請求項2】 シートを構成する繊維の全質量に対し
て、前記麻繊維が、2〜30質量%含まれている請求項
1記載の水解性シート。 - 【請求項3】 前記麻繊維が、フィブリル化された繊維
である請求項1または2記載の水解性シート。 - 【請求項4】 前記麻繊維が葉脈繊維である請求項1な
いし3のいずれかに記載の水解性シート。 - 【請求項5】 前記他の繊維の全てが生分解性繊維であ
り、または前記他の繊維に生分解性繊維が含まれている
請求項1ないし4のいずれかに記載の水解性シート。 - 【請求項6】 前記生分解性繊維は、パルプ繊維と再生
セルロース繊維から選ばれる少なくとも1種である請求
項5記載の水解性シート。 - 【請求項7】 幅25mm当たりの乾燥強度が5.0N
以上である請求項1ないし6のいずれかに記載の水解性
シート。 - 【請求項8】 シート質量の2倍の水分を含ませた状態
での、幅25mm当たりの湿潤強度が1.3N以上であ
る請求項1ないし7のいずれかに記載の水解性シート。 - 【請求項9】 目付けが30〜100g/m2である請
求項1ないし8のいずれかに記載の水解性シート。 - 【請求項10】 水解性が300秒以下である請求項1
ないし9のいずれかに記載の水解性シート。 - 【請求項11】 (a)カナダ標準ろ水度が600ml
以下で繊維長が10mm以下の麻繊維と、繊維長が10
mm以下の1種または2種以上の他の繊維とから、前記
麻繊維が、繊維全体の繊維質量に対して2〜30質量%
を占める繊維ウエッブを形成する工程と、 (b)前記繊維ウエッブに高圧水流処理を施して、前記
麻繊維と、他の麻繊維および前記他の繊維の少なくとも
一方とを交絡させる工程と、 (c)交絡後の前記繊維ウエッブを乾燥させる工程と、
を有することを特徴とする水解性シートの製造方法。 - 【請求項12】 前記(a)の工程では、前記麻繊維と
前記他の繊維とを混合した原材料を湿式で抄紙して前記
繊維ウエッブを形成する請求項11記載の水解性シート
の製造方法。 - 【請求項13】 前記(b)の工程で、前記高圧水流処
理による仕事量を前記ウエッブの表面または裏面の一方
に対して0.05〜0.5KW/m2で行い、前記高圧
水流処理を1〜6回行なう請求項11または12記載の
水解性シートの製造方法。
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