JP2011503370A - ティッシュペーパーにおける表面を反応させた炭酸カルシウムの使用、柔軟性が改善されたティッシュペーパー製品を調製するプロセス、および得られた柔軟性が改善されたティッシュペーパー製品 - Google Patents
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Abstract
Description
ティッシュペーパーの柔軟性の向上に対する需要を満たすために、多くの解決策が提示されてきた。
a)非セルロースの微粒子充填剤の水性分散液を、陰イオン高分子電解質ポリマーの水性分散液と接触させる工程、
b)ポリマーと接触させた充填剤の水性分散液を製紙用繊維と混合して、ポリマーと接触させた充填剤および製紙用繊維を含む水性製紙用完成紙料を形成する工程、
c)水性製紙用完成紙料を陽イオン保持補助剤(cationic retention aid)と接触させる工程、
d)小孔のある製紙クロス上で水性製紙用完成紙料から初期のペーパーウェブを形成する工程、
e)初期のウェブから水分を除去して、半乾性の製紙ウェブを形成する工程、
f)半乾性の製紙ウェブをヤンキードライヤーに接着させて、このウェブを実質的に乾燥状態まで乾燥させる工程、
g)柔軟なクレーピングブレードを用いて実質的に乾燥したウェブをヤンキードライヤーからクレープ加工することにより、クレープ加工したティッシュペーパーを形成する工程。
(a)製紙用繊維と非セルロースの微粒子充填剤とを含む製紙用完成紙料の水性懸濁液を提供する工程であって、微粒子充填剤が好ましくはティッシュペーパーの総重量の約1%〜約50%を含み、微粒子充填剤が多くの他の選択肢の中で炭酸カルシウムを含む群から選択され、しかしカオリンクレイが好ましいものとして示される、工程、
(b)製紙用完成紙料の水性懸濁液を、移動する小孔のある成形生地の表面に沈着させて、湿潤な初期の製紙ウェブを形成する工程、
(c)湿潤な初期の製紙ウェブを、成形生地から、成形生地より約5%〜約75%遅い速度で移動する第一の転写生地へ転写する工程、および
(d)湿潤な初期の製紙ウェブを、第一の転写生地から少なくとも1つのさらなる転写を介して乾燥生地に転写する工程であって、湿潤な初期の製紙ウェブが圧縮されずに乾燥される、工程。
表面を反応させた天然炭酸カルシウム
本発明にしたがってティッシュペーパー製品において充填剤として使用する表面を反応させた天然炭酸カルシウムは、天然の炭酸カルシウムを酸とおよび二酸化炭素と反応させることによって得られ、ここで二酸化炭素は、酸処理によってその場で形成され、および/または外部供給源から供給される。
本発明によるティッシュ製紙プロセスにおいて、当業者に公知の任意の従来の手段によって、または今後この分野で開発される任意の新規の手段によって、ティッシュペーパー製品を作製するために、ティッシュ製紙プロセスの過程で表面を反応させた天然炭酸カルシウムがティッシュペーパーに導入される。
本発明のティッシュペーパー製品は、上記のようなティッシュ製紙プロセスによって得られるものである。
以下の測定方法を用いて、以下の実施例および特許請求の範囲に示すパラメーターを評価する。
固体含有量
スラリー固体含有量(「乾燥重量」としても公知)は、Mettler-Toledoから購入したMoisture Analyser HR73を用いて、以下の設定で決定する:温度120℃、自動スィッチオフ3、標準的な乾燥、5〜20 gのスラリー。
測定した粘度は、100 rpmでBrookfield RVTDV-II機器を用いて、および%モード値が20〜80の間にあるようにスピンドルを選択して測定したBrookfield粘度である。
水性懸濁液のpHは、約22℃で標準的なpHメーターを用いて測定した。
比表面積は、ISO 9277に従い、窒素を用いてBET方法により測定し、その後試料を250℃で30分間加熱することによって調整する。
重量平均粒子直径および粒子直径質量分布は、沈殿法、すなわち重量フィールドにおける沈殿挙動の分析によって決定される。測定はSedigraph(商標)5120によって行った。
R-457 ISO輝度は、Elrepho 3300機器を用いてISO 2469に従って決定した。
摩滅は、Einlehner社のAT 2000機器(Aタイプ871001 Nr. 8602(プロトタイプ)、Cシリアルナンバー9560-9501)を用いて、PK 2069検体および固体含有量0.7〜0.9重量%を特徴とするEMX-20粉末の参照スラリー1 kgを用いて測定し、参照が15.5〜17.5 mgの摩滅値を提供するように較正した。
基本重量
ハンドシートの基本重量は、50%相対湿度と23±1℃の温度とを有する環境で48時間ハンドシートを調整した後、DIN EN ISO 536に従って決定する。
ハンドシートの厚さは、50%相対湿度と23±1℃の温度とを有する環境で48時間ハンドシートを調整した後、10 N/cm2の試験圧力でマイクロメータを用いて、SN EN ISO 534に従って決定する。
調整していないハンドシートの柔軟性は、Emtec社(Paper Testing Technology)のTissue Softness Analyzer機器(装置番号01-01-26)を用いて評価した。
ハンドシートのグラムが占める容量に対応するハンドシートバルクは、適切な単位を用いてハンドシートの単位平面積質量でハンドシートの厚さを割ることによって決定する。
試験1:
この試験は、スラリーAと称される先行技術の天然炭酸カルシウムの水性スラリーの調製を説明する。
この試験は、スラリーBと称される表面を反応させた天然炭酸カルシウムの水性スラリーの調製を説明する。
20〜30 g/m2の基本重量を特徴とするハンドシートを、試験1および2の無機充填剤スラリーを実施して調製した。ハンドシートは、ハンドシートの総重量に3.6〜10重量%の乾燥無機充填剤をロードすることを特徴とするように調製した。ハンドシートを形成するのに使用する繊維完成紙料は、17°SRを特徴とする100%さらし亜硫酸繊維で構成された。ハンドシートはRapid-Kothenシート機械を用いて調製した。
実施例2で形成したハンドシートを次いで、上記の測定方法に従って分析した。結果は表5にまとめる。
Claims (47)
- ティッシュペーパー製品における充填剤としての、表面を反応させた天然炭酸カルシウムの使用であって、表面を反応させた天然炭酸カルシウムが、天然の炭酸カルシウムと酸および二酸化炭素との反応生成物であり、二酸化炭素が、酸処理によってその場で形成されおよび/または外部から供給され、表面を反応させた天然炭酸カルシウムが、20℃で測定した場合に6.0より高いpHを有する水性懸濁液として調製される、使用。
- 表面を反応させた天然炭酸カルシウムが、20℃で測定した場合に6.5より高い、好ましくは7.0より高い、最も好ましくは7.5であるpHを有する水性懸濁液として調製されることを特徴とする、請求項1記載の使用。
- 天然炭酸カルシウムが、大理石、カルサイト、チョーク、ドロマイト、ライムストーン、またはそれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の使用。
- スラリーの重量に基づいて1 wt%〜80 wt%、より好ましくは3 wt%〜60 wt%、およびなおより好ましくは5 wt%〜40 wt%の範囲内の天然炭酸カルシウムの固体含有量を有してスラリーが形成されるように、天然炭酸カルシウムが水中に懸濁されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- 酸が25℃で2.5以下のpKaを有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- 酸が25℃で0以下のpKaを有することを特徴とする、請求項5記載の使用。
- 酸が硫酸、塩酸、またはそれらの混合物であることを特徴とする、請求項6記載の使用。
- 酸が25℃で0〜2.5のpKaを有することを特徴とする、請求項5記載の使用。
- 酸がH2SO3、HSO4 -、H3PO4、シュウ酸、またはそれらの混合物であることを特徴とする、請求項8記載の使用。
- 天然の炭酸カルシウムに対する酸のモル比が0.05〜4、より好ましくは0.1〜2である、請求項9記載の使用。
- 天然の炭酸カルシウムが、ケイ酸塩、シリカ、水酸化アルミニウム、アルカリ土類金属アルミン酸塩、酸化マグネシウム、またはそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも1つの化合物の存在下で、酸および/または二酸化炭素と反応することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- 少なくとも1つのケイ酸塩が、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、またはアルカリ土類金属ケイ酸塩から選択されることを特徴とする、請求項11記載の使用。
- 表面を反応させた天然炭酸カルシウムを、酸および/または二酸化炭素とのこの反応の前および/または間および/または後に、式R―Xの1つまたは複数の化合物で処理することを特徴とし、式中、ラジカルRは炭素のラジカルを表し、飽和しているまたは飽和しておらず、8〜24個の炭素原子を有し、例えば直鎖または分枝型のアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アリール、ポリアリール、もしくはここでも環状基、またはそれらの混合物であり、かつX基は、カルボキシル、アミン、ヒドロキシル、ホスホン、またはそれらの混合物などの基を表す、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- R―Xが、脂肪酸、脂肪族アミン、または脂肪族アルコールの中から選択され、飽和していてもしていなくてもよく、特にステアリン、オレイン、リノール、ミリスチン、オクチルのタイプのものなど優先的に8〜24個の炭素原子またはそれら自身の混合物を有し、および非常に優先的には16〜18個の炭素原子またはそれらの混合物を有し、合成または天然の脂肪族化合物、優先的にはココナッツオイルなどの植物起源の化合物、または獣脂などの動物起源の化合物、および非常に優先的には植物起源の化合物を有することを特徴とする、請求項13記載の使用。
- 表面を反応させた天然炭酸カルシウムが、5 m2/g〜200 m2/g、より好ましくは20 m2/g〜80 m2/g、およびなおより好ましくは30 m2/g〜60 m2/gの比表面積を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- 表面を反応させた天然炭酸カルシウムが、0.1〜50μm、より好ましくは0.5〜25μm、なおより好ましくは0.7〜7μmの重量平均粒子直径を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- 表面を反応させた天然炭酸カルシウムが分散剤により安定化することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- 分散剤が陽イオン性または陰イオン性であることを特徴とする、請求項17記載の使用。
- 懸濁液中の気体二酸化炭素濃度が、容積に関して、(懸濁液の容積):(気体CO2の容積)の比が、1:0.05〜1:20、なおより好ましくは1:0.05〜1:5である程度であることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- 酸処理および/または二酸化炭素処理が、少なくとも一回、より好ましくは数回繰り返されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- 酸処理および/または二酸化炭素処理が、少なくとも60℃を超えるスラリー温度で行われることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- 表面を反応させた天然炭酸カルシウムが、75〜97%ISO輝度の明るさを有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- 表面を反応させた天然炭酸カルシウムが、3 mg未満、好ましくは2 mg以下、およびより好ましくは1 mg以下の摩滅を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載の使用。
- ティッシュペーパー製品を形成するために、表面を反応させた天然炭酸カルシウムをティッシュ製紙プロセス中に導入することを特徴とする、ティッシュ製紙プロセス。
- 表面を反応させた天然炭酸カルシウムを、無機充填剤のスラリーの形態で加えることを特徴とする、請求項24記載のティッシュ製紙プロセス。
- ティッシュペーパー製品を形成するために、表面を反応させた炭酸カルシウムに加えて、他の無機充填剤をティッシュ製紙プロセス中に加える、請求項24または25記載のティッシュ製紙プロセス。
- 懸濁液が、好ましくは固形分1〜80%の無機充填剤固体の総含有量を特徴とすることを特徴とする、請求項25記載のティッシュ製紙プロセス。
- 懸濁液が、1〜3000 mPas、好ましくは1〜1000 mPas、より好ましくは1〜500 mPasの粘度を特徴とすることを特徴とする、請求項25記載のティッシュ製紙プロセス。
- ヘッドボックスを介してティッシュ製紙機に加えられたティッシュ製紙用繊維の完成紙料のスラリーを、小孔のある表面上で脱水する少なくとも1つの工程を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュ製紙プロセス。
- 表面を反応させた天然炭酸カルシウムをティッシュ製紙用繊維のスラリーに加えて混合し、ティッシュ製紙機への導入前に、特に脱水前に、完成紙料を形成することを特徴とする、請求項29記載のティッシュ製紙プロセス。
- 完成紙料の複数の重ね合わされた層を小孔のある表面へ加えて、層状のティッシュペーパーウェブ(tissue paper web)を形成することを特徴とする、請求項29または30記載のティッシュ製紙プロセス。
- 小孔のある表面上での脱水に続いて、ティッシュペーパーウェブを機械的に圧縮することによって、またはティッシュペーパーウェブを温風で通気乾燥することによって、プレスセクション上で脱水することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュ製紙プロセス。
- ティッシュペーパーウェブを乾燥させて、ティッシュペーパーを形成することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュ製紙プロセス。
- ティッシュペーパーウェブを、ヤンキードライヤーの表面に曝すことにより乾燥させることを特徴とする、請求項33記載のティッシュ製紙プロセス。
- ティッシュペーパーがクレープ加工される(creped)ことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュ製紙プロセス。
- ティッシュ製紙プロセス中に、または形成されたティッシュペーパーに、機能性化学剤を加えることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュ製紙プロセス。
- ティッシュペーパー製品を形成するために、ティッシュペーパーを、カレンダ加工する工程、および/またはコーティングする工程、および/またはエンボス加工する工程、および/または液体に含浸させる工程を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュ製紙プロセス。
- 前記請求項記載のティッシュ製紙プロセスによって得られることを特徴とする、ティッシュペーパー製品。
- 天然炭酸カルシウムを酸および二酸化炭素と反応させることによって得られる表面を反応させた天然炭酸カルシウムを含むことを特徴とするティッシュペーパー製品であって、二酸化炭素が、酸処理によってその場で生成されるおよび/または外部供給源から供給される、ティッシュペーパー製品。
- ティッシュペーパー製品の総重量に対して、2〜20重量%の、好ましくは3〜15重量%の表面を反応させた天然炭酸カルシウムを含むことを特徴とする、請求項38または39記載のティッシュペーパー製品。
- ティッシュペーパー製品の重量に対して、紙の無機充填剤の総含有量が、好ましくは1〜50重量%であり、より好ましくは1〜25重量%であり、最も好ましくは1〜15重量%であることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュペーパー製品。
- ティッシュペーパーの層(ply)あたりの基本重量が5〜50 g/m2であることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュペーパー製品。
- 1〜3層のティッシュペーパーの層を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュペーパー製品。
- 6.0 TSA未満の、好ましくは5.5 TSA未満の、より好ましくは3.5 TSA未満の柔軟性を特徴とすることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュペーパー製品。
- 同等のティッシュペーパー製品のTSA値より少なくとも2標準偏差小さい柔軟性を特徴とすることを特徴とするティッシュペーパー製品であって、表面を反応させた天然炭酸カルシウムの平均粒径の10%以内の平均粒径であることを特徴とする標準的な炭酸カルシウムによって、表面を反応させた天然炭酸カルシウムが置き換えられており、かつ、この標準的な炭酸カルシウムを含むティッシュペーパー製品の基本重量が、表面を反応させた天然炭酸カルシウムを含むティッシュペーパー製品の基本重量の5%以内である、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュペーパー製品。
- いかなる充填剤も含まない同等のティッシュペーパー製品のTSA値より少なくとも2標準偏差小さい柔軟性を特徴とすることを特徴とするティッシュペーパー製品であって、該充填剤を含まないティッシュペーパー製品の基本重量が、表面を反応させた天然炭酸カルシウムを含むティッシュペーパー製品の基本重量の5%以内である、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュペーパー製品。
- 化粧紙、トイレットペーパー、装飾用および/もしくはギフト用のラッピングティッシュ、家庭用および/もしくは業務用のティッシュペーパータオル、ティッシュペーパーナプキン、またはティッシュペーパークロスであることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項記載のティッシュペーパー製品。
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