JP2004316038A

JP2004316038A - 衛生用紙の製造方法

Info

Publication number: JP2004316038A
Application number: JP2003114477A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kono; 進一河野; Yoshinori Shimizu; 芳紀清水
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: JP3809150B2

Abstract

【課題】坪量が高い場合であっても、柔軟で手触り感が良好でありながらシートの強度特性に優れた衛生用紙を製造する。
【解決手段】パルプを主原料として坪量２５〜３５ｇ／ｍ^２である衛生用紙を製造する抄紙工程において、パルプスラリーのフリーネスダウン幅を２０ｍｌ以下とするとともに、澱粉をパルプ重量に対して０．０５〜０．５重量％添加する。前記澱粉としては、カチオン化変成澱粉または両性澱粉を用いる。得られる衛生用紙はソフトネスが４．０〜６．５ｇとなるようにする。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トイレットペーパー、ティッシュペーパー、ちり紙等の衛生用紙の製造方法に係り、詳しくは柔軟で手触り感が良好でありながらシートの強度特性に優れた衛生用紙の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、生活用紙として、トイレットペーパー、ティッシュペーパー、ちり紙等の衛生用紙が市場に多く提供されている。この種の衛生用紙の場合には特に、吸水性が良好であることはもちろんであるが、柔らかさ、手触り感が良好であると同時に、使用時に破れが生じない程度の紙強度が要求される。
【０００３】
一般的に柔らかさ、手触り感を向上させるには、パルプスラリーに脂肪酸エステル系柔軟剤、ポリリン酸塩、ポリシロキサン、第４級アンモニウム塩型カチオン活性剤などの紙用柔軟剤を添加する方法が採用され、シート強度を向上させるには、ポリアクリルアマイド、ポリアミン、エピクロロヒドリン樹脂等の紙力増強剤を添加する方法が採用されているが、前記柔らかさ、手触り感などの感触性能と、強度性能とは相反する特性であり、両者をバランス良く両立させることは難しいのが現状である。
【０００４】
この課題を解決するために、例えば下記特許文献１では、パルプ成分の６０重量％以上が広葉樹化学パルプからなるパルプスラリーに、対パルプ当り０．０５〜０．５重量％のカチオン化変成澱粉を配合して抄紙し、次いでソフトカレンダー処理することで柔軟性、手触り感およびシート強度に優れたティッシュペーパーを得る製造方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−７６４６４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
確かに上記特許文献１によれば、柔軟性、手触り感およびシート強度に優れた衛生用紙を得ることができるけれども、坪量を２５〜３５ｇ／ｍ^２まで上げると紙の表面において繊維同士の水素結合が弱まる傾向を示すため、十分な表面強度特性を得ることができないという問題があった。特に、トイレットペーパーの場合には、フィルムパッケージ内に複数個のロール体が同梱されているが、例えばトラックによる輸送によって振動が絶えず加えられると、トイレットペーパー同士が擦れて、紙粉の発生や毛玉状に繊維が突出する現象が発生する問題が発生するようになる。
【０００７】
そこで、本発明の主たる課題は、坪量が高い場合であっても、柔軟で手触り感が良好でありながら、強度特性（引張強度、表面強度等）に優れた衛生用紙の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は前記課題を解決するために、いろいろな角度から研究・検討を行った結果、パルプスラリーのフリーネスダウン幅を２０ｍｌ以下とする条件と、澱粉をパルプ重量に対して０．０５〜０．５重量％添加する抄紙条件で衛生用紙を製造することにより、柔軟で手触り感が良好でありながら引張強度のみならず表面強度特性に優れた衛生用紙が製造できることを見出した。本発明はこれに基づいて成されたものである。その結果、
請求項１に係る本発明として、パルプを主原料として坪量が２５〜３５ｇ／ｍ^２である衛生用紙を得るための抄紙工程において、パルプスラリーのフリーネスダウン幅を２０ｍｌ以下とするとともに、澱粉をパルプ重量に対して０．０５〜０．５重量％添加することを特徴とする衛生用紙の製造方法が提供される。
【０００９】
例えば、表面強度が低下する問題を回避するめに叩解度を上げると、フリーネスが低下し引張強度、表面強度が向上するようになるけれども、シート緊度（密度）が高まり、柔らかさ、手触り感が失われる結果となる。そこで、請求項１記載の本発明では、パルプスラリーのフリーネスダウン幅を２０ｍｌ以下に押さえ、濾水度低下による強度増を制限しながら、澱粉添加により強度増を補うようにした。また、前記澱粉は濾水性向上剤としても機能するため、同時にフリーネスダウン幅を抑えるのに貢献するようになる。
【００１０】
なお、本発明で坪量を２５〜３５ｇ／ｍ^２としたのは、坪量が２５ｇ／ｍ^２未満である場合には柔軟性、手触り感及びシート緊度に優れた衛生用紙を得ることが比較的容易であり、逆に坪量が３５ｇ／ｍ^２を超えた場合は特殊なドライヤー装置を用いない限り衛生用紙に柔軟性を求めることが困難であるためである。
【００１１】
請求項２に係る本発明として、前記澱粉はカチオン化変成澱粉または両性澱粉である請求項１記載の衛生用紙の製造方法が提供される。
【００１２】
スラリーに添加する澱粉としては、カチオン化変成澱粉または両性澱粉を使用することができる。この場合、カチオン化変成澱粉は紙力増強剤として水素結合を補強し引張強度、表面強度を増大させるが、引裂強度については低下する傾向が見られる。一方、両性澱粉の場合には引張強度、表面強度を向上させる一方で引裂強度については余り低下しない傾向を示すようになる。そのメカニズムは十分に解明されていないが、繊維間の水素結合を補強するとともに、繊維間の結合補強に寄与する架橋部分の自由度が高いため、引裂強度の低下の緩和が図られるものと考えられる。
【００１３】
請求項３に係る本発明として、得られる衛生用紙はソフトネスが４．０〜６．５ｇである請求項１又は１記載の衛生用紙の製造方法が提供される。指標的にソフトネスが４．０〜６．５ｇの範囲とすることで、柔らかさ、手触り感に優れるものとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００１５】
例えば、広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）及び針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を所定の割合で配合したパルプスラリー原料により、トイレットペーパー、ティッシュペーパー、ちり紙等の衛生用紙を製造する抄紙工程において、パルプスラリーのフリーネスダウン幅を２０ｍｌ以下とするとともに、澱粉をパルプ重量に対して０．０５〜０．５重量％添加し抄紙を行うものである。
【００１６】
主原料となるパルプは、前記広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）及び針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）などの化学パルプの他、古紙を脱墨処理して得られる脱墨パルプを用いてもよい。また、これらのパルプは未晒パルプ、晒パルプの状態で用いても良い。また、パルプは叩解又は未叩解の状態で用いてもよいが、叩解を行う場合には、フリーネスのダウン幅が２０ｍｌ以下となる条件で叩解を行うことになる。そして、足りない強度分は澱粉の添加により補強するようにする。
【００１７】
前記広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）及び針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を配合する場合には、針葉樹クラフトパルプを５０〜６０重量％、広葉樹クラフトパルプを４０〜５０重量％の割合で配合するのが望ましい。すなわち、本発明ではフリーネスのダウン幅を制限している関係上、広葉樹クラフトパルプと針葉樹クラフトパルプを同量とするか、針葉樹クラフトパルプを若干多めに配合するようにするのが望ましい。
【００１８】
一方、前記澱粉としては、カチオン化変成澱粉または両性澱粉のいずれかを使用することができる。前者のカチオン化変成澱粉は、通常の原料澱粉、例えば、バレイショ澱粉、タピオカ澱粉、トウモロコシ澱粉、それらの加水分解澱粉等を原料とし、澱粉分子中にカチオン基を持つものと定義されるものであり、後者の両性澱粉は通常の原料澱粉、例えば、バレイショ澱粉、タピオカ澱粉、トウモロコシ澱粉、それらの加水分解澱粉等を原料とし、澱粉分子中にカチオン基とアニオン基をもつものと定義されるものである。
【００１９】
澱粉分子中にカチオン基を導入し、或いはカチオン基及びアニオン基の両官能基を導入するためには、それぞれの基を化学的に導入する必要がある。
【００２０】
カチオン化方法としては、変性剤として第３級アミノ基もしくは第４級アミノ基等を含むカチオン化剤を用いる通常の方法、例えば湿式法、乾式法等により実施することができる。アニオン化変性方法としては、リン酸基、スルフォン酸基、カルボキシル基等を含むアニオン化剤を用いて、上記カチオン化と同様に処理することにより実施することができる。
【００２１】
また、地下茎から得られる原料澱粉のなかには、あらかじめアニオン性基をもつものがあるが、このような澱粉であれば単にカチオン化反応をすることによって容易に両性澱粉とすることができる。
【００２２】
これらの変性化剤を澱粉に遂次反応させることによって、澱粉分子中にカチオン基とアニオン基が導入されたものが両性澱粉である。その度合いは、一般に置換度によって表され、置換度は澱粉分子のグルコース単位の数に対して導入された置換基の数によって定義される。本発明に用いられる好ましいカチオン化変性澱粉の置換度は０．０１〜０．０４、好ましくは０．０２〜０．０３とするのが望ましい。置換度が０．０１未満の場合にはカチオン化変性された澱粉のパルプへの吸着が悪くなる。一方、置換度が０．０４を超える場合には、カチオン化剤を多く必要とするとともに、変性度合に見合う効果が得られない。また、カチオン化剤が不純物となって残留することになり好ましくない。両性澱粉とする場合の置換度も、カチオン基およびアニオン基は０．０１〜０．０４、好ましくは０．０２〜０．０３とするのが良い。アニオン基の置換度が０．０１未満の場合には、アルミイオンを介しての定着効果が得られにくくなる不都合があり、逆に０．０４を超える場合には、電荷バランス上、アニオン過剰となって好ましくない。上記カチオン化変性澱粉または両性澱粉の添加量は、パルプ重量に対し０．０５〜０．５重量％、好ましくは０．２〜０．４重量％である。０．０５重量％より少ないと紙の強度、特に引張強度に乏しく、逆に０．５重量％を超えると添加量に比した効果が得られず不経済となるため好ましくない。
【００２３】
本発明に係る衛生用紙の製造方法は、坪量が高い衛生用紙に対して好適に適用される。具体的には坪量が２５〜３５ｇ／ｍ^２であるトイレットペーパー、ティッシュペーパーに対して好適に適用される。従来一般のトイレットペーパーの坪量は１３〜２１ｇ／ｍ^２であることを考慮すると、かなり厚手のものとなる。前記カチオン化変性澱粉または両性澱粉添加による強度増加は、これらの澱粉が繊維に定着し、繊維間の水素結合を補強することにより強度を向上させるものと考えられるが、この強度増加効果は、繊維間の接触面積に比例するため嵩が大きい紙ほど有利に作用するようになる。
【００２４】
この場合、カチオン化変成澱粉は紙力増強剤として水素結合を補強し引張強度、表面強度を増大させるが、引裂強度については低下する傾向が見られる。一方、両性澱粉の場合には引張強度、表面強度を向上させる一方で引裂強度については余り低下しない傾向を示すようになる。
【００２５】
一方で、本製造方法においては、パルプスラリーのフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１）のダウン幅を２０ｍｌ以下とする。叩解により引張強度、表面強度の増大を図ろうとすると、シートの緊度（密度）が上がり風合いを損なうようになるため、濾水度低下による強度増を制限しながら、足りない強度分は前記澱粉の添加により補うようにする。また、前記澱粉は濾水性向上剤として濾水性、濾水速度を向上させるように機能するため、澱粉の添加量を調節することによりフリーネスダウン幅を調整することが可能となる。
【００２６】
また、抄紙された衛生用紙の柔軟度は、ソフトネス測定法（ＪＩＳＬ１０９６一般織物試験方法６．１９剛軟度Ｅ法（ハンドルオメータ法）に準拠）を指標値とした場合に、ソフトネスが４．０〜６．５ｇとなるように、前記澱粉の添加量、フリーネスのダウン幅を調整するのが望ましい。前記ソフトネスが４．０ｇ未満だと柔らかさは感じられるものの、使用時の安心感と強度とのバランスがとり難い。また、前記ソフトネスが６．５ｇを超えると衛生用紙が硬くなり手触り感が悪くなる。よって、好ましくはソフトネスが５．０〜６．０ｇであるのが良い。前記ソフトネス試験法は、ＪＩＳＬ１０９６ハンドルオーメーター法によりソフトネスを測定する。ペーパーシート（１００×１００ｍｍ）を一定の隙間（５ｍｍ）に押し入れるのに必要な仕事量を測定する原理のハンドルオーメーターによる測定値を以下の手順で得る。
【００２７】
（１）ペーパーシートを１００×１００ｍｍに裁断する。
（２）ペーパーシートは加圧板が試料の中心を折り曲げるように受板の上に置く。
（３）試験は縦方向、横方向各４回測定する。
（４）縦横の平均値
▲１▼縦横各平均値×５０÷１００
▲２▼ソフトネス（ｇ）＝（縦のソフトネス（ｇ）×横のソフトネス（ｇ））^１／２
【００２８】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。なお、実施例中の部、％は特に断らない限り、それぞれ重量部、重量％を示す。
【００２９】
（実施例１）
広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）及び針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を４０：６０の比率で配合したパルプスラリーを未叩解でフリーネス６７０ｍｌに調整したスラリーに対して、脂肪酸エステル系柔軟剤を対パルプ当たり０．２３％添加するとともに、フリーネスダウン幅が５ｍｌとなる条件で、カチオン化変成馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．２重量％添加し、丸網抄紙機にて坪量３１．９ｇ／ｍ^２の衛生用紙（トイレットペーパー）を製造した。
【００３０】
（実施例２）
カチオン化変成馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．０６重量％添加した以外は、実施例１と同様として衛生用紙を製造した。
【００３１】
（実施例３）
カチオン化変成馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．４１重量％添加した以外は、実施例１と同様として衛生用紙を製造した。
【００３２】
（実施例４）
カチオン化変成馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．２４重量％添加するとともに、叩解によるフリーネスのダウン幅を１０ｍｌとした以外は、実施例１と同様として衛生用紙を製造した。
【００３３】
（実施例５）
カチオン化変成馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．２８重量％添加するとともに、叩解によるフリーネスのダウン幅を１０ｍｌとした以外は、実施例１と同様として衛生用紙を製造した。
【００３４】
（実施例６）
カチオン化変成馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．３３重量％添加するとともに、叩解によるフリーネスのダウン幅を１５ｍｌとした以外は、実施例１と同様として衛生用紙を製造した。
【００３５】
（実施例７）
カチオン化変成馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．２５重量％添加するとともに、叩解によるフリーネスのダウン幅を２０ｍｌとした以外は、実施例１と同様として衛生用紙を製造した。
【００３６】
（比較例１）
澱粉を未添加とし、叩解によりフリーネスダウン幅を２５ｍｌとした以外は、実施例１と同様として衛生用紙を製造した。
【００３７】
（比較例２）
カチオン化変成馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．２５重量ｍｌ添加し、かつ叩解によりフリーネスダウン幅を２５％とした以外は、実施例１と同様として衛生用紙を製造した。
【００３８】
これらの衛生用紙（トイレットペーパー）の試験結果は下表１及び下表２のとおりである。なお、表中、引張強度試験は、衛生用紙を流れ方向（縦方向）に２５ｍｍ幅で切断し、これの長さ１００ｍｍをテンシロン万能型引張試験機（東洋ボールドイン（株）製）にセットし、破断強度を測定した。また、表面強度は図１に示されるように、長さ１５０ｍｍ×幅１５ｍｍの金尺の上に１０ｇの分銅を３個載置した試験器具を用意し、図２に示されるように、１１４ｍｍ×６０±５ｍｍ幅に裁断したシートＡ、Ｂを重ねておく（シートＡ、Ｂは各４枚重ねとして、シートＡ、Ｂの重なり面は紙の表側とし、シートは横目同士の組合せとする。）。次いで、シートＡの上に前記試験器具を載置し、シートＡを横方向（一方向）へ引きずる。この際、移動速度は約１１４ｍｍ（シート幅）／１秒とする。また、シートＡの摘み方は折り曲げたシートの端を摘んで引っ張ることとする。１１４ｍｍ（シート幅）だけ移動し終えたならば、机上１ｃｍ未満まで引きずり机上の毛玉、紙粉を取り除き、シートＡを再び図２に示す位置に戻し、長さ５ｃｍの毛玉が発生するまで繰り返し、その回数を計数した。
【００３９】
【表１】

【００４０】
【表２】

【００４１】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、坪量が高い場合であっても、柔軟で手触り感が良好でありながら、強度特性（引張強度、表面強度等）に優れた衛生用紙を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表面強度試験器具を示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図２】表面強度試験要領を示す図である。

Claims

パルプを主原料として坪量２５〜３５ｇ／ｍ^２である衛生用紙を得るための抄紙工程において、パルプスラリーのフリーネスダウン幅を２０ｍｌ以下とするとともに、澱粉をパルプ重量に対して０．０５〜０．５重量％添加することを特徴とする衛生用紙の製造方法。
前記澱粉はカチオン化変成澱粉または両性澱粉である請求項１記載の衛生用紙の製造方法。
得られる衛生用紙はソフトネスが４．０〜６．５ｇである請求項１〜２いずれかに記載の衛生用紙の製造方法。