JP2005188006A

JP2005188006A - 吸水・耐油紙

Info

Publication number: JP2005188006A
Application number: JP2003434299A
Authority: JP
Inventors: Masami Harada; 正美原田
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】
抄紙性に優れ、低コストで製造でき、さらにリサイクルも容易に行うことができる紙で、かつ水分は吸収するが、動植物油等の油分は吸収しない紙、すなわち吸水・耐油紙を提供する。
【解決手段】
単層又は２層以上の紙層から成る基紙の少なくとも１層のパルプ中に、繊度が０．１〜５．５デシテックス、繊維長が０．５〜１０ｍｍであり、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に基づくカナダ標準ろ水度が１５０ｍｌ〜６５０ｍｌとなるように叩解処理が施されているアセテート繊維を、前記パルプの絶乾坪量換算重量に対し１１重量％〜７５重量％混抄し、前記吸水・耐油紙の表面及び／又は裏面のＪＩＳ−Ｐ８１４６に基づく耐油度が２００秒以上にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、水分は吸収するが、動植物油等の油分は吸収しない特性を有する紙、すなわち吸水・耐油紙に関する。

従来、デパートやスーパー等の食品売場では、調理された食品が販売されているが、このような食品は包装容器に詰められて、家庭に持ち帰られている。このような包装容器の包装材として、発泡合成樹脂製の包装材が広く使用されている。

しかし、近年、環境負荷型技術から環境保全への技術転換が世界中で巻き起こっており、その一つとして、有限な資源である発泡合成樹脂の包装材の代わりに、天然再生資源である木材セルロースで製造された紙製の包装材の需要が増加しつつある。しかしながら、紙はセルロース繊維が水素結合したものであるため、発泡合成樹脂の包装材に比べ、水分や油分等が入り込み易いという欠点があった。

そこで、紙に耐油性を付与する方法として、例えば特許文献１に記載されているような、スチレンアクリルラテックスと顔料とを含む下塗層を板紙基材に直接被着させ、スチレンアクリルラテックスと顔料とを含む上塗層を直接、下塗層に被着させて紙に耐油性を付与する方法や、例えば特許文献２に記載されているような、１層以上の紙と耐油性樹脂を含浸させた紙との積層体を基材紙とすることにより紙に耐油性を付与する方法が提案されている。またその他、紙の表面にラミネート加工を施して耐油性を付与する方法、あるいはアルミを蒸着させて耐油性を付与する方法等、種々の紙に耐油性を付与する方法が提案されている。

しかしながら、上述したような方法で耐油性を付与した紙は油分を吸収しないと共に、水分も吸収しない紙、すなわち耐水・耐油紙であった。従って、このような耐水・耐油紙が、例えばピザ、てんぷら、ハンバーガー等の食品の包装材に使用されると、食品から放出された水分が包装材の内面に凝集・付着し、その水分が食品に付着したり、食品が蒸れた状態となり、食品の食感を著しく低下させる問題があった。そこで、水分は吸収するが、油分は吸収しない紙、すなわち吸水・耐油紙の開発が待たれていた。

また、上述したような、耐油性樹脂を含浸させた耐水・耐油紙、ラミネート加工が施された耐水・耐油紙、あるいはアルミを蒸着させた耐水・耐油紙等は、含浸、ラミネート加工、蒸着といった２次加工、すなわち抄紙工程外での加工が必要であったため、耐水・耐油紙の製造費用が嵩み、製造コストがアップするという問題があった。さらに、このような耐水・耐油紙は２次加工が施されているため、リサイクルを行うことが難しく、近年の省資源の傾向に逆行するものであった。
特開平１０−３３１０９６号公報特開２０００−１０９１５７号公報

本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、抄紙性に優れ、低コストで製造でき、さらにリサイクルも容易に行うことができる紙で、かつ水分は吸収するが、動植物油等の油分は吸収しない紙、すなわち吸水・耐油紙を提供することである。

本発明の上記目的は、単層又は２層以上の紙層から成る基紙の少なくとも１層のパルプ中にアセテート繊維を混抄して成ることを特徴とする吸水・耐油紙を提供することによって、達成される。

また、本発明の上記目的は、前記アセテート繊維は、繊度が０．１〜５．５デシテックス、繊維長が０．５〜１０ｍｍであることを特徴とする吸水・耐油紙を提供することによって、効果的に達成される。

また、本発明の上記目的は、前記アセテート繊維は、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に基づくカナダ標準ろ水度が１５０ｍｌ〜６５０ｍｌとなるように叩解処理が施されていることを特徴とする吸水・耐油紙を提供することによって、より効果的に達成される。

また、本発明の上記目的は、前記アセテート繊維の配合率は、前記パルプの絶乾坪量換算重量に対し１１重量％〜７５重量％であることを特徴とする吸水・耐油紙を提供することによって、より効果的に達成される。

さらにまた、本発明の上記目的は、前記吸水・耐油紙は、表面及び／又は裏面のＪＩＳ−Ｐ８１４６に基づく耐油度が２００秒以上であることを特徴とする吸水・耐油紙を提供することによって、より一層効果的に達成される。

本発明に係る吸水・耐油紙は、基紙の少なくとも１層のパルプ中にアセテート繊維が混抄されているので、水分は吸収するが、動植物油等の油分は吸収せず、例えば油を使用した食品で蒸気を発散させる効果が必要な包装紙や包装容器等の包装材として使用することができる。

また、本発明に係る吸水・耐油紙は、抄紙工程中で、すなわち１次加工だけで吸水性及び耐油性を付与することができるので、低コストで製造することができると共に、容易にリサイクルを行うことができる。

さらにまた、本発明に係る吸水・耐油紙は、従来の耐油紙とは異なり吸水性を有するので、水により容易に離解することができるため、より容易にリサイクルを行うことができる。

以下、本発明に係る吸水・耐油紙が、表層及び裏層の２層の紙層で構成されている場合を例に詳細に説明する。

本発明に係る吸水・耐油紙１は、図１に断面図で示すように、表層２及び裏層３の２層の紙層を有して成り、パルプ４を主原料としている。原料パルプとしては、例えば広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の木材繊維を含むパルプを主原料として化学的に処理されたクラフトパルプ、木材以外の繊維原料であるケナフ、麻、藁、リンターパルプ等の非木材繊維を主原料として化学的に処理されたクラフトパルプや、チップを機械的にパルプ化したグランドパルプ、木材又はチップに化学薬品を添加しながら機械的にパルプ化したケミグランドパルプ、あるいはチップを柔らかくなるまで蒸解した後、リファイナー等でパルプ化したセミケミカルパルプ等のバージンパルプ、及びクラフトパルプ、セミケミカルパルプ、酵素漂白パルプを含むオフィス上物古紙を脱墨、漂白したパルプ、牛乳パック古紙上質断裁落ち古紙、コート断裁落ち古紙、上白、特白、中白等の未印刷の古紙から得られる回収パルプ等の公知の種々の原料パルプを使用することができる。なお、これらの原料パルプは単独で使用しても良いが、２種以上を混合して使用しても良い。

また、本吸水・耐油紙１には、アセテート繊維５が表層２及び裏層３の各パルプ４中に配合されている。アセテート繊維５は、分子の小さな水分等は浸透させ易いが、分子の大きな動植物油等の油分等は浸透させ難いという特性を有している。このため、パルプ４中にアセテート繊維５を混抄することにより、水分は吸収するが、油分は吸収し難い紙、すなわち吸水・耐油紙を得ることができる。従って、油を使用した食品で蒸気を発散させる効果が必要な包装紙や包装容器等の包装材として使用することができ、例えばピザ等の食品の包装材として使用しても、食品から放出された水分は、包装材に吸収されるため包装材内面で凝集・付着することがなくなるので、食品から放出された水分が食品に付着したり、食品が蒸れた状態となることがなくなり、食品の食感が低下することがなくなる。

なお、本吸水・耐油紙１で使用されるアセテート繊維５の繊度は０．１〜５．５デシテックスである。アセテート繊維５の繊度がこのような範囲であると抄紙性が向上するからである。すなわち、後述する実施例１で示すように、アセテート繊維５の繊度が０．１デシテックス未満であると、結束が生じ易くなるので好ましくなく、一方、繊度が５．５デシテックスを超えると湿紙強度が弱くなり、シート化が難しくなるという問題が発生するので好ましくない。

また、アセテート繊維５の繊維長は０．５〜１０ｍｍ、好ましくは３．０〜５．０ｍｍである。アセテート繊維５の繊維長がこの範囲であると、抄紙性が向上するからである。すなわち、後述する実施例１で示すように、アセテート繊維の繊維長が０．５ｍｍ未満であると、ろ水性が悪くなり、生産性が悪くなるので好ましくなく、一方、繊維長が１０ｍｍより長いと、結束が生じ易くなるので好ましくない。

また、本吸水・耐油紙１で使用されるアセテート繊維５は、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に定めるカナダ標準ろ水度（以下、「フリーネス」と言う）が１５０ｍｌ〜６５０ｍｌとなるように、リファイナー等の公知の種々の叩解設備により叩解処理が施されている。アセテート繊維５のフリーネスがこのような範囲であると、本吸水・耐油紙１の所望とする吸水性及び耐油性を付与することができると共に、本吸水・耐油紙１のパルプ４とアセテート繊維５との結合が促進され、より高い表面強度を得ることができる。すなわち、後述する実施例２で示すように、アセテート繊維５のフリーネスが１５０ｍｌ未満であると、吸水性は良いが、本吸水・耐油紙１の所望とする耐油性を付与することができないので好ましくない。一方、アセテート繊維５のフリーネスが６５０ｍｌを超えると、本吸水・耐油紙１の所望とする吸水性及び耐油性を付与することができないと共に、表面強度が低下するので、印刷時、ピッキングが発生し易くなるという問題が発生するため好ましくない。

本吸水・耐油紙１におけるアセテート繊維５の配合率は、表層２及び裏層３の各紙層のパルプ４の絶乾坪量換算重量に対し１１〜７５重量％であることが好ましい。アセテート繊維５の配合率がこのような範囲であると、吸水性及び耐油性のバランスを向上させることができると共に、より高い表面強度も得ることができる。すなわち、後述する実施例２に示すように、アセテート繊維５の配合率が１１重量％未満であると、吸水性を付与することはできるが、耐油性を付与することができないため好ましくない。一方、アセテート繊維５の配合率が７５重量％より多くなると、パルプ繊維同士の絡みが少なくなるので、本吸水・耐油紙１の表面強度が低下し、印刷時、ピッキングが発生し易くなるので好ましくない。

なお、本吸水・耐油紙１は、表面及び／又は裏面のＪＩＳ−Ｐ８１４６に基づく「紙の耐油度試験方法」に基づいて測定された値、すなわち耐油度が２００秒以上である。耐油度が２００秒未満であると、油分が吸収され易くなるので、本吸水・耐油紙１の所望とする耐油性を付与することができない。

また、本吸水・耐油紙１は、パルプ４中にアセテート繊維５を混抄することにより、本吸水・耐油紙１の所望とする吸水性及び耐油性を付与している。従って、抄紙機内で、すなわち１次加工のみで製造することができるので、ラミネート加工やアルミ蒸着等の２次加工を必要とせず、低コストで本吸水・耐油紙１を製造することができ、またリサイクルを行うことができる。

さらにまた、本吸水・耐油紙１は、耐油性を有すると共に吸水性も有するので、水で容易に離解することができる。従って、従来の耐油性を有する紙、すなわち耐水・耐油紙とは異なり、容易にリサイクルを行うことができる。

以上、本吸水・耐油紙について表層及び裏層にアセテート繊維が混抄されている場合について説明したが、本発明は必ずしもこのような構成に限る必要はなく、例えば図２に示すように、表層にのみアセテート繊維が混抄されていても良く、また図３に示すように、裏層にのみアセテート繊維が混抄されていても良い。

また、吸水・耐油紙が２層の紙層を有する場合のみならず、単層の紙層で構成されている吸水・耐油紙や、表層、表下層、下層の３層又はそれ以上の紙層を有する吸水・耐油紙にも適用できる。なお、３層以上の紙層を有する吸水・耐油紙であっても、少なくとも１層の紙層のパルプ中にアセテート繊維が混抄されていれば良い。

本発明に係る吸水・耐油紙の抄紙性を確認するため、以下のような各種の試料を作製し、これらの各試料に使用するアセテート繊維の繊度及び繊維長に対する抄紙性、すなわち結束の有無、ろ水性、及び湿紙強度を評価する試験を行った。なお、本発明はこの実施例によって制限を受けるものではない。

本実施例では、テスト長網抄紙機にて作製した吸水・耐油紙で、フリーネスが５００ｍｌであるＮＢＫＰが使用されており、このＮＢＫＰに配合されるアセテート繊維の配合率、繊度、及び繊維長を表１に示すように変更して夫々作製した本発明に係る９種類の吸水・耐油紙（これを「試料１」ないし「試料９」とする）と、これらの試料１ないし試料９と比較検討するための４種類の吸水・耐油紙（これを「比較試料１」ないし「比較試料４」とする）を用い、抄紙性評価、すなわち結束の有無、ろ水性、及び湿紙強度についての試験を行った結果は、表１に示すとおりである。なお、全試料及び比較試料の坪量は１００ｇ／ｍ^２に調整されている。

なお、表１中の「結束の有無」とは、得られた各試料及び比較試料に結束が生じているか否かを目視評価したものであり、その評価基準は◎印の「結束が生じていない」、○印の「結束が生じているが、実用上問題ない」、×印の「結束が生じている」の３段階とした。

また、「ろ水性」とは、ワイヤー上の水切れ線、すなわちインレットから噴射されたパルプスラリーがワイヤー上で脱水され、水による光沢がなくなる位置を観察して評価したもので、その評価基準は◎印の「非常に良い」、○印の「良い」、×印の「不良」の３段階とした。

さらにまた、「湿紙強度」とは、プレスパート直後の湿紙をサンプリングし、官能評価したもので、その評価基準は◎印の「非常に良い」、○印の「良い」、×印の「不良」の３段階とした。

表１から、本実施例によれば、試料１ないし試料９、すなわち本発明に係る吸水・耐油紙は、抄紙性評価に優れる、すなわち結束が生じ難く、ろ水性に優れ、かつ湿紙強度にも優れることが分かる。

本発明に係る吸水・耐油紙の効果を確認するために、以下のような各種の試料を作製し、これらの各試料に対する各種の特性を評価する実験を行った。なお、本発明はこれら実施例によって制限を受けるものではない。

本発明に係る８種類の吸水・耐油紙（これを「試料１」ないし「試料８」とする）と、これらの試料１ないし試料８と比較検討するための７種類の吸水・耐油紙（これを「比較試料１」ないし「比較試料７」とする）を下記に示すように作製した。なお、各試料及び比較試料は、表層、表下層、２層の中層、裏層の５層の紙層を有する板紙である。

［試料１］表層にはフリーネスが４５０ｍｌである針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）が使用され、さらにフリーネスが５００ｍｌであるアセテート繊維が１１重量％配合されており、表下層には色上古紙及び地券古紙から成り、その配合比率が５０：５０であるパルプが使用され、中層及び裏層には地券古紙から成るパルプが使用されている。

また、内添薬品として、表層の原料スラリーには硫酸バンドが４０ｋｇ／ｔ、ロジンエマルジョンサイズ剤が５ｋｇ／ｔ、表下層の原料スラリーには硫酸バンドが４０ｋｇ／ｔ、ロジンエマルジョンサイズ剤が２ｋｇ／ｔ、中層の原料スラリーには硫酸バンドが３０ｋｇ／ｔ、ロジンエマルジョンサイズ剤が２ｋｇ／ｔ、さらに裏層の原料スラリーには硫酸バンドが３０ｋｇ／ｔ、ロジンエマルジョンサイズ剤が３ｋｇ／ｔ、夫々添加されている。

さらにまた、外添薬品として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）が、紙表面に１５ｇ／ｍ^２塗工されている。

このようなスラリーを表層の坪量が３５ｇ／ｍ^２、表下層の坪量が３０ｇ／ｍ^２、２層の中層の夫々の坪量が３５ｇ／ｍ^２、裏層の坪量が３５ｇ／ｍ^２となるように抄紙機で抄造し、カレンダーで平滑化処理を施して吸水・耐油紙（試料１）を得る。なお、この時の抄紙機におけるリールの抄紙速度は５５０ｍ／ｍｉｎ、リールの水分は７．０％である。また、カレンダー線圧は１００ｋｇ／ｃｍである。

［試料２］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を４０重量％としたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［試料３］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を６０重量％としたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［試料４］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を７５重量％としたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［試料５］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を４０重量％とし、また、このアセテート繊維のフリーネスを６５０ｍｌとしたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［試料６］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を４０重量％とし、このアセテート繊維のフリーネス１５０ｍｌとし、さらにカレンダー線圧を１３０ｋｇ／ｃｍとしたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［試料７］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を２０重量％とし、アセテート繊維のフリーネスを５５０ｍｌとし、さらにカレンダー線圧を１３０ｋｇ／ｃｍとしたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［試料８］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を２０重量％とし、アセテート繊維のフリーネスを６００ｍｌとし、さらにカレンダー線圧を５０ｋｇ／ｃｍとしたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［比較試料１］表層にアセテート繊維を配合しなかったことを除くその他の点は、試料１と同様にして紙を抄造した後、この紙の表面にフッ素系耐油剤（明成化学工業株式会社製アサヒガードＡＧ５３０）を５．０ｇ／ｍ^２塗布して得た吸水・耐油紙。

［比較試料２］表層にアセテート繊維を配合しなかったことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［比較試料３］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を９重量％としたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［比較試料４］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を７８重量％としたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［比較試料５］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を９０重量％としたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［比較試料６］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を４０重量％とし、このアセテート繊維のフリーネスを７５０ｍｌとしたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

［比較試料７］表層に配合されるアセテート繊維の配合率を４０重量％とし、アセテート繊維のフリーネスを１００ｍｌとし、さらにカレンダー線圧を１３０ｋｇ／ｃｍとしたことを除くその他の点は、試料１と同様にして得た吸水・耐油紙。

これらの全試料及び比較試料について、ステキヒトサイズ度（秒）、耐油度（秒）、及び表面強度（Ａ）について試験した結果は表２に示すとおりであった。

また、「ステキヒトサイズ度（秒）」とは、ＪＩＳ−Ｐ８１２２に基づくステキヒトサイズ度試験方法に従って測定した値である。

また、「耐油度（秒）」とは、ＪＩＳ−Ｐ８１４６に基づく耐油度試験方法に従って測定した値である。

さらにまた、「表面強度（Ａ）」とは、ＪＩＳ−Ｐ８１２９に基づくワックスピック試験方法に従って測定した値であり、紙表面を傷めない最高のワックス番号（Ａ）を測定した値である。

表２から、本実施例によれば、試料１ないし試料８、すなわち本発明に係る吸水・耐油紙は、吸水性及び耐油性のいずれの性質にも優れ、さらに表面強度も高い吸水・耐油紙を得ることができることが分かる。

また、比較試料１では、吸水性及び耐油性のいずれにも優れるが、２次加工が施されているため、他の試料及び比較試料よりも製造コストが高くなると共に、リサイクルも行い難いので好ましくない。

本発明に係吸水・耐油紙は、油を使用した食品で蒸気を発散させる効果が必要な包装紙や包装容器等の包装材として使用される他、例えば油や水を分離するフィルターとして使用することもできる。

本発明に係る吸水・耐油紙の断面図である。本発明の変更例に係る吸水・耐油紙の断面図である。本発明の他の変更例に係る吸水・耐油紙の断面図である。

符号の説明

１吸水・耐油紙
２表層
３裏層
４パルプ
５アセテート繊維

Claims

単層又は２層以上の紙層から成る基紙の少なくとも１層のパルプ中にアセテート繊維を混抄して成ることを特徴とする吸水・耐油紙。
前記アセテート繊維は、繊度が０．１〜５．５デシテックス、繊維長が０．５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の吸水・耐油紙。
前記アセテート繊維は、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に基づくカナダ標準ろ水度が１５０ｍｌ〜６５０ｍｌとなるように叩解処理が施されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸水・耐油紙。
前記アセテート繊維の配合率は、前記パルプの絶乾坪量換算重量に対し１１重量％〜７５重量％であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の吸水・耐油紙。
前記吸水・耐油紙は、表面及び／又は裏面のＪＩＳ−Ｐ８１４６に基づく耐油度が２００秒以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の吸水・耐油紙。