JP2012110407A - クレープ紙の加工方法及び加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表面が平滑でふんわり感に富み、低密度で柔軟なクレープ紙を得る。
【解決手段】坪量が６〜６０〔ｇ／ｍ^２〕のクレープ紙に、クレープ紙の坪量当たり０．１〜５０〔重量％〕の水を含浸してクレープ紙を湿潤状態にする第１工程と、第１工程により湿潤状態にあるクレープ紙にエンボス加工を施す第２工程と、第２工程によりエンボス加工された湿潤状態のクレープ紙を乾燥させる第３工程と、第３工程により乾燥させたクレープ紙をプレス加工によって圧縮する第４工程と、からなるクレープ紙の加工方法及び加工装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トイレットペーパー，ティシュペーパー，ペーパータオル，キッチンペーパー等の衛生用途、家庭用途の紙製品に使用されるクレープ紙を、低密度で柔軟加工するクレープ紙の加工方法及び加工装置に関するものである。

トイレットペーパー，ティシュペーパー，ペーパータオル，キッチンペーパー等の紙製品には肌触りの良さと吸水性とが求められる。肌触りの良さを評価する指標には、紙の表面に触ったときの表面の滑らかさと、紙を掴んだときのふんわりとした柔らかさとがある。

紙の表面の滑らかさを高める方法としては、カレンダー加工が知られている。このカレンダー加工は、例えば特許文献１に記載されているように、抄紙されたクレープ紙にカレンダープレスを掛けてクレープの波頭を潰すことによって行われる。
一方、紙のふんわりとした柔らかさは、紙の見かけ密度が低いほど良くなる傾向にあり、この傾向は吸水性に関しても同様である。
見かけ密度を低くするためには、抄紙機上で湿紙から水分を絞るときのフェルトのプレス圧を低くしたり、ヤンキードライヤーへの湿紙のタッチ圧を下げて紙の圧縮を弱めること等が行われる。
また、特許文献２，３に記載されているように、後加工の工程でエンボスロールによって紙表面に凹凸（エンボス）をつけ、見かけ上の嵩を高めて密度を低くすることも行われている。
更に、特許文献４に記載されているように、紙シートをモールド状に形成して立体化し、嵩を高めるＴＡＤ（スルー・エアー・ドライング）抄紙技術も公知となっている。

特開平１０−１７９４４１号公報 特開２００９−３４２７８号公報 特開２００７−１５３７９号公報 特表２００３−５１７１１７号公報

しかしながら、上記従来技術には、それぞれ以下のような問題がある。
（１）カレンダー加工では、紙の表面の平滑性は向上するが、嵩が低くなって密度が高くなり、ふんわりとした柔らかさや吸水性が低下する。
（２）抄紙時にフェルトのプレス圧を少なくして嵩を高める方法では、湿紙からの搾水が不十分になり、乾燥に要するエネルギーが増大する。また、パルプ繊維間の水素結合も十分ではないため、紙の強度が低くなる。更に、この方法では十分な低密度化を達成することが困難である。
（３）エンボス加工を行うと、凹凸による嵩の増大によって見かけ密度が低下し、吸水性は向上するが、紙の表面の平滑性が低下する。また、嵩の高さはエンボスの深さに依存するため、単なるエンボス加工では嵩の高さの細かい調整が困難である。
（４）ＴＡＤ抄紙技術では湿紙を熱風で通気乾燥する必要があり、乾燥コストが高くなるため、国内では普及していない。

そこで、本発明の解決課題は、上記従来技術が有する種々の問題点を解決し、表面が平滑でふんわり感に富み、低密度で柔軟なクレープ紙を得ることができるクレープ紙の加工方法及び加工装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に係るクレープ紙の加工方法は、
坪量が６〜６０〔ｇ／ｍ^２〕のクレープ紙に、
クレープ紙の坪量当たり０．１〜５０〔重量％〕の水を含浸してクレープ紙を湿潤状態にする第１工程と、
第１工程により湿潤状態にあるクレープ紙にエンボス加工を施す第２工程と、
第２工程によりエンボス加工された湿潤状態のクレープ紙を乾燥させる第３工程と、
第３工程により乾燥させたクレープ紙をプレス加工によって圧縮する第４工程と、
を有するものである。

請求項２に係るクレープ紙の加工方法は、請求項１に記載したクレープ紙の加工方法において、第１工程では、前記水に加えて、柔軟成分及び保湿成分のうちの少なくとも一種を含む処理液を含浸させるものである。

請求項３に係るクレープ紙の加工方法は、請求項１または２に記載したクレープ紙の加工方法において、第１工程、第２工程及び第３工程をそれぞれ１枚のクレープ紙に対して実行し、第３工程により乾燥させた１枚のクレープ紙を２枚重ね合わせて第４工程を実行するものである。

請求項４に係るクレープ紙の加工方法は、請求項１〜３のいずれか１項に記載したクレープ紙の加工方法において、第４工程におけるプレス加工を、平滑な表面を有する２本で一対の硬質なプレスロールを用いて実行するものである。

請求項５に係るクレープ紙の加工方法は、請求項４に記載したクレープ紙の加工方法において、クレープ紙を挟む前の状態で２本のプレスロールを非接触状態にし、かつ、２本のプレスロール間の隙間がプレス加工前の紙厚の８０〔％〕以下であることを特徴とする。

請求項６に係るクレープ紙の加工方法は、請求項１〜３のいずれか１項に記載したクレープ紙の加工方法において、第４工程におけるプレス加工を、２本で一対のプレスロールを用いて実行し、かつ、２本のプレスロールのうち少なくとも１本が凹凸の表面をもつ硬質なエンボスロールであることを特徴とする。

請求項７に係るクレープ紙の加工方法は、請求項１〜６のいずれか１項に記載したクレープ紙の加工方法において、第４工程におけるプレス加工のニップ圧が３０〔ｋｇｆ／ｃｍ〕以下であることを特徴とする。

請求項８に係るクレープ紙の加工装置は、坪量が６〜６０〔ｇ／ｍ^２〕のクレープ紙に、
クレープ紙の坪量当たり０．１〜５０〔重量％〕の水を含浸してクレープ紙を湿潤状態にする湿潤化手段と、
前記湿潤化手段の後段に配置され、湿潤状態にあるクレープ紙にエンボス加工を施すエンボス加工手段と、
前記エンボス加工手段の後段に配置され、エンボス加工された湿潤状態のクレープ紙を乾燥させる乾燥手段と、
前記乾燥手段の後段に配置され、乾燥したクレープ紙をプレス加工によって圧縮するプレス加工手段と、
を備えたものである。

本発明において、クレープ紙を湿潤させた状態でエンボス加工し、その後に乾燥して得られるエンボスは、乾燥によってエンボス加工時の形状のままパルプ繊維間に水素結合が生じるため、エンボスの形状保持性が高い。この形状保持性の高いエンボスをプレス加工すると、エンボスの側壁に復元性のあるシワが形成され、弾力性のあるエンボスを形成することができる。これに対し、乾燥状態のクレープ紙にエンボス加工を行い、その後にプレス加工すると、エンボスの形状が加圧方向に圧縮されてしまい、復元性、弾力性が生じにくい。
本発明では、上述のごとく湿潤状態で形成されたエンボスをプレス加工することで、復元性、弾力性に富んだエンボスを形成し、紙の見かけ密度を低くしてふんわり感を高めることができる。同時に、プレス加工によってエンボスの頭部を平滑にし、クレープ紙の表面の平滑性も向上する。
更に、クレープ紙を湿潤化する工程で柔軟成分または保湿成分からなる処理液を含浸させれば、クレープ紙の柔軟性、しっとり感、滑らかさ、ふんわり感をより一層向上させることができる。

本発明の実施形態に係るクレープ紙の加工装置を示す概略的な構成図である。 図１の加工装置を備えたトイレットロールログ加工機を示す概略的な構成図である。 図１の加工装置を備えたプライマシンを示す概略的な構成図である。 トイレットペーパーの実施例及び比較例における処理液成分、エンボスニップ圧、平滑なカレンダーロールによるニップ圧、予めカレンダーロールに隙間を持たせた場合の間隔を示す図である。 図４による実施例及び比較例の特性値を示す図である。 ティシュペーパーの実施例及び比較例における処理液成分、エンボスニップ圧、平滑なカレンダーロールによるニップ圧、予めカレンダーロールに隙間を持たせた場合の間隔を示す図である。 図６による実施例及び比較例の特性値を示す図である。 トイレットペーパーの実施例における処理液成分、プレス加工用エンボスニップ圧を示す図である。 図８による実施例の特性値を示す図である。

以下、本発明に係るクレープ紙の加工方法及び加工装置の実施形態を説明する。
図１は、この実施形態に係るクレープ紙の加工装置を示す概略的な構成図である。この実施形態における加工対象のクレープ紙Ｐは、ヤンキー抄紙機等で抄紙されるクレープ紙である。クレープ紙Ｐの原料パルプとしては広葉樹、針葉樹などの木材パルプを使用することができ、また、非木材パルプである植物繊維も使用可能である。
クレープにはドライクレープ及びウェットクレープがあり、ドライクレープの方が紙の柔軟性が高く、好ましい。ドライクレープは、ドライヤーにより湿紙を乾燥させた後に、ドライヤー表面から紙をブレードで剥がす時に形成されるものである。ドライヤーの表面速度より巻き取りリールの速度を遅くすることで細かいシワができ、このクレープによって紙の柔軟性が高められる。

この実施形態に用いられるクレープ紙Ｐは、水中伸度で測定される伸び率が５〜７０〔％〕であることが好ましい。伸び率が５〔％〕以下であるとクレープ紙の柔軟性が劣り、かつ、加工時に破断しやすくなり、伸び率が７０〔％〕以上であると抄紙が困難である。上記の範囲内で、更に好ましい伸び率は１０〜５０〔％〕であり、特に好ましい伸び率は１５〜４０〔％〕である。
また、クレープ紙Ｐの坪量は６〜６０〔ｇ／ｍ^２〕が好ましく、更に好ましくは９〜３０〔ｇ／ｍ^２〕、特に好ましくは１０〜２５〔ｇ／ｍ^２〕である。坪量が低いと抄紙が困難であり、高過ぎると強度が強くなり過ぎて、衛生用紙や家庭用紙としては相応しくない。

次に、上記クレープ紙Ｐに対して低密度化柔軟加工を行う場合の各工程を、図１に従って順次説明する。なお、図１において、図形「○」はロールを示す。
以下では、クレープ紙Ｐａ，Ｐｂを二枚重ねしてクレープ紙Ｐ’を得る一連の加工工程について詳述する。ここで、クレープ紙Ｐ’は、例えばトイレットペーパー，ティシュペーパー，ペーパータオルまたはキッチンペーパーの素材として使用されるものである。

（１）水、または水を含む処理液の含浸による湿潤化工程（第１工程）
図１の湿潤化手段１０において、クレープ紙Ｐａ，Ｐｂの全面に適宜なスプレー装置１１ａ，１１ｂにより水を含浸して、湿潤状態とする。含浸方法としては、スプレー装置１１ａ，１１ｂを用いる以外に、グラビアロール等の印刷ロールを用いてクレープ紙Ｐａ，Ｐｂの全面に塗布してもよい。なお、これらの含浸方法は、後述する処理液を併用する場合にも適用される。
水の含浸量は、クレープ紙の坪量当たり０．１〜５０〔重量％〕が好ましく、更に好ましくは０．３〜３０〔重量％〕、特に好ましくは０．５〜２０〔重量％〕である。
水の含浸量が少な過ぎれば、エンボスの形状保持性が不十分になり、その後のプレスによってエンボス形状が消失しやすくなる。逆に、含浸量が多過ぎれば紙の強度が低下し、紙の破断や紙にシワが入るなど、加工適性が低下する。

この湿潤化工程では、水のみでなく、水及び助剤からなる処理液をクレープ紙に含浸させても良い。この処理液は、主としてクレープ紙に柔軟性、保湿性を付与するためのものであり、助剤としては、以下のような柔軟成分または保湿成分を用いることが好ましい。

（１−１）柔軟成分
柔軟成分はパルプ繊維間の水素結合を緩和し、パルプ繊維を動きやすくしてクレープ紙を柔軟にする。また、パルプ繊維の表面に付着した柔軟成分は、クレープ紙表面の平滑性向上に寄与する。
この柔軟成分は、親油性物質や親油基を持つ成分からなり、具体的には、炭化水素類，油脂類，エステル油類，脂肪酸類，高級アルコール類，シリコーン類，ロウ類，界面活性剤類などが挙げられる。

炭化水素類としては、流動パラフィン，スクワランなどがある。
油脂類としては、オリーブ油，ツバキ油，ヒマシ油，大豆油，ヤシ油，牛脂，トリ（カプリル酸・カプリン酸）グリセリン，トリカプリル酸グリセリンなどがある。
エステル油類としては、ミリスチン酸イソプロピル，パルミチン酸イソプロピル，オクタン酸セチルなどがある。
脂肪酸類としては、脂肪酸，脂肪酸塩，グリセリン脂肪酸エステルなどがあり、脂肪酸としては、ステアリン酸，パルミチン酸，ミリスチン酸，ラウリン酸，カプリン酸，カプリル酸などがあり、脂肪酸塩としては、前記各種脂肪酸のナトリウム，カリウム，トリエタノールアミン，ジエタノールアミン，モノエタノールアミンなどの塩類があり、グリセリン脂肪酸エステルとしては、前記各脂肪酸のグリセリンモノ脂肪酸エステル，ポリグリセリン脂肪酸エステルなどがある。
高級アルコール類としては、ラウリルアルコール，ミリスチルアルコール，セチルアルコール，ステアリルアルコール，オクチルドデカノール，ベヘニルアルコールなどがある。
シリコーン類としては、アミノ変性，エポキシ変性，カルボキシル変性，ポリエーテル変性，ポリグリセリン変性の変性シリコーンオイル，ジメチルポリシロキサンなどがある。
ロウ類としては、ミツロウ，カルナバロウ，ラノリンなどがある。
界面活性剤としては、陰イオン性，陽イオン性，両性，非イオン性の界面活性剤が用いられ、非イオン性界面活性剤の場合、ＨＬＢ価は１２以下であることが好ましい。
柔軟成分は水に乳化、分散または溶解させた状態で含浸することが好ましい。このため、必要に応じて、乳化剤，分散剤，可溶化剤を併用する。

柔軟成分は、少な過ぎると柔軟効果が十分ではなく、多過ぎると効果が飽和して油性感が強くなり、肌触りが悪くなる。
このため、助剤として用いられる柔軟成分の含有量は、クレープ紙当たり０．０１〜２０〔重量％〕が好ましく、更に好ましくは０．０３〜１０〔重量％〕、特に好ましくは０．０５〜５〔重量％〕である。

（１−２）保湿成分
保湿成分とは、吸湿性または水分の保持能力が高い物質であり、具体的には、グリセリン，ジグリセリン，ポリグリセリン，エチレングリコール，ジエチレングリコール，ポリエチレングリコール，プロピレングリコール，１，３−ブチレングリコール，ソルビット，キシリトール，エリスリトール，マンニトール，ラクチトール，オリゴ糖アルコール，マルチトール，還元澱粉加水分解物，果糖，ブドウ糖，オリゴ糖，トレハロース，グリシンベタイン，ピロリドンカルボン酸，ピロリドンカルボン酸塩，ヒアルロン酸，ヒアルロン酸塩，乳酸，乳酸塩，尿素などが挙げられる。

保湿成分は、環境中から水分を取り込みパルプ繊維の水分率を高めることでパルプを可塑化し、また、繊維間の水素結合を緩ませる。これにより、クレープ紙に柔軟性やしっとりした風合いを持たせることができる。
保湿成分には、グリセリンを含むことが好ましい。グリセリンは吸湿性が高く、かつ、安全性も高いため、その使用が推奨される。
助剤として用いられる保湿成分の含有量は、少な過ぎるとクレープ紙に取り込まれる水分量が少なくなって柔軟化やしっとりさの効果が十分ではなく、多過ぎるとクレープ紙の強度が低下するので、クレープ紙当たり０．５〜５０〔重量％〕が好ましく、更に好ましくは１〜３０〔重量％〕、特に好ましくは３〜２０〔重量％〕である。

（２）エンボス加工工程（第２工程）
第１工程により湿潤状態としたクレープ紙Ｐａ，Ｐｂを、エンボス加工手段２０に導入してエンボス加工を行う。湿潤状態にあるクレープ紙は過剰の水分によってパルプが可塑化し、また、パルプ繊維間の水素結合が緩んでいる。そのため、エンボス加工によって形成される凹凸に沿ってパルプ繊維が動きやすく、明瞭で微細なエンボスを形成することができる。

エンボス加工手段２０は、凹凸を有する硬質ロールとしての鋼製エンボスロール２１ａ，２１ｂと、平滑な軟質ロールとしてのラバー製受けロール２２ａ，２２ｂとを備えており、エンボスロール２１ａ及び受けロール２２ａにより一方のクレープ紙Ｐａを圧接し、エンボスロール２１ｂ及び受けロール２２ｂにより他方のクレープ紙Ｐｂを圧接してそれぞれエンボス加工を行う。
この場合、エンボス加工のニップ圧が低過ぎるとエンボスの形成が不十分になり、高過ぎると紙が破断しやすく強度も低下しやすくなるので、ニップ圧は１〜５０〔Ｋｇｆ／ｃｍ〕とすることが好ましい。更に好ましいニップ圧は２〜３０〔Ｋｇｆ／ｃｍ〕、特に好ましくは３〜２０〔Ｋｇｆ／ｃｍ〕である。
ここで、鋼製エンボスロール２１ａ，２１ｂとして熱エンボスロールを使用すれば、エンボス加工と乾燥とを同時に行うことができる。熱エンボスロールを使用すると、エンボスの形状を保持したまま熱源に接触した状態でエンボスを乾燥させることが可能であり、乾燥効率が高くなる。熱エンボスロールを使用する場合、温度が低いと乾燥効率が低くなり、温度が高いと紙が劣化するので、熱エンボスロールの好ましい表面温度は４０〜２００〔℃〕であり、更に好ましくは６０〜１２０〔℃〕である。

エンボス加工によってクレープ紙Ｐａ，Ｐｂに形成されるエンボス形状は、エンボスの高低差が０．０５〜３．００〔ｍｍ〕、単位面積当たりのポイント数は４〜２００〔個／ｃｍ^２〕が好ましく、更に好ましくは高低差０．１〜１．００〔ｍｍ〕であって単位面積当たり１０〜１５０〔個／ｃｍ^２〕、特に好ましくは高低差０．２〜０．７０〔ｍｍ〕であって、単位面積当たり２０〜１００〔個／ｃｍ^２〕である。

（３）乾燥工程（第３工程）
エンボス加工後の、湿潤状態にあるクレープ紙Ｐａ，Ｐｂを乾燥手段３０に導入し、エンボス付きのクレープ紙Ｐａ，Ｐｂを乾燥させる。この乾燥によってパルプ繊維間に水素結合が形成され、エンボス形状が安定化してその形状保持性が高まる。
この乾燥工程では、湿潤工程で用いた水の８０％以上を蒸発させるようにする。これにより、形状が安定したエンボスを得ることができる。
ここで、湿潤状態のエンボスは外力によって消失しやすいため、エンボスの乾燥は非接触にて通気乾燥することが望ましい。この場合、温度が低過ぎると乾燥効率が低くなって加工速度が遅くなり、温度が高過ぎるとクレープ紙Ｐａ，Ｐｂが劣化して品質が低下するため、乾燥温度は４０〜２００〔℃〕が好ましく、更に好ましくは６０〜１２０〔℃〕である。
なお、図１では、乾燥手段３０の内部を加熱する熱源や通気装置の図示を省略してある。

クレープ紙は水分により湿潤されることによってパルプ繊維が膨潤し、クレープが伸びることがある。このため、前述した湿潤化工程（第１工程）、エンボス加工工程（第２工程）、乾燥工程（第３工程）を連続して行う場合は、第１工程における湿潤速度と第３工程における乾燥速度との速度比を１：（１〜１＋Ｓ）とすることで、クレープ紙の破断及びシワの発生を有効に防止することができる。ここで、Ｓはクレープ紙の水中伸度〔％〕×０．００８である。

（４）プレス加工工程（第４工程）
エンボス乾燥後のクレープ紙Ｐａ，Ｐｂを重ね合わせて、プレスを行う。なお、エンボス加工工程において、前述したように凹凸を有する硬質ロールと平滑な軟質ロールとを用いてエンボス加工を行った場合、各クレープ紙Ｐａ，Ｐｂのエンボスの凸面が対向する（内側に向く）ようにクレープ紙Ｐａ，Ｐｂを重ね合わせてプレスすることが望ましい。これにより、加工済後のクレープ紙Ｐ’の表裏に平滑な面が現れて肌触りが良くなると共に、クレープ紙Ｐａ，Ｐｂの相互間に空間が形成され、ふんわり感に富んだクレープ紙Ｐ’を得ることができる。

図１におけるプレス加工手段４０は、２本が一対になったプレスロール４１ａ，４１ｂを備えている。このプレスロール４１ａ，４１ｂは、表面が平滑な硬質のカレンダーロールであり、その表面の平滑面によって二枚重ねのクレープ紙Ｐａ，Ｐｂを圧接することにより、クレープ紙Ｐａ，Ｐｂの内面のエンボスの頭部が加圧されて平坦になり、かつ、両表面にカレンダーロールの平滑面が転写されて平滑性が向上する。
プレスロール４１ａ，４１ｂとしては、平滑な硬質のカレンダーロールに代えて、表面に凹凸を有するエンボスロールを使用することができる。前記エンボス加工手段２０により予め形成された形状保持性の良いエンボスを乾燥手段３０により乾燥させた後に、プレス加工手段４０において表面に凹凸を有するエンボスロールを用いて加圧することにより、クレープ紙Ｐａ，Ｐｂの表面が受ける圧縮力に差が生じる。このため、強い圧縮力を受ける部分はある程度構造が破壊されるが、圧縮力の少ない部分は構造を保持することになり、これによって嵩高でふんわりとした柔らかさが一層向上する。このようにプレスロール４１ａ，４１ｂとしてエンボスロールを用いる場合、そのエンボス形状は、エンボス加工手段２０におけるエンボスロールのエンボス形状と重なり合わないことが必要である。

プレスロール４１ａ，４１ｂのニップ圧は、低過ぎるとプレスの効果が少なく、高過ぎると紙が破断しやすくエンボスの高さも低くなってクレープ紙のふんわりとした柔軟感が低下する。
従って、ニップ圧としては、３０〔Ｋｇｆ／ｃｍ〕以下が好ましく、更に好ましくは０．５〜２０〔Ｋｇｆ／ｃｍ〕であり、特に好ましくは１．０〜１０〔Ｋｇｆ／ｃｍ〕である。

このプレス加工によってエンボスの頭部が平坦になり、かつ、クレープ紙Ｐａ，Ｐｂの表面の平滑性が向上する。更に、エンボスの凹凸が加圧されることで、エンボス構造が柔軟化し、弾力性、復元性を保持することになる。また、二枚重ねのクレープ紙Ｐａ，Ｐｂを表裏から挟む一対のプレスロール４１ａ，４１ｂ相互の隙間を予め所定長さに設定してプレスすることで、エンボスが所定長さ以下に圧縮されることがなく、エンボスの過剰な圧縮を防ぐことができる。このときのプレスロール４１ａ，４１ｂ相互の隙間は、クレープ紙を挟む前の状態で、２本のプレスロールが非接触状態であり、かつ、プレス前のクレープ紙（二枚重ねのクレープ紙Ｐａ，Ｐｂの全体の紙厚）の８０〔％〕以下で行うことが好ましく、更に好ましくは５〜５０〔％〕、特に好ましくは１０〜３０〔％〕である。

プレス加工によってエンボスの高さが減少するが、エンボスの高低差は０．０３〜１．００〔ｍｍ〕が好ましく、更に好ましくは高低差０．０５〜０．８０〔ｍｍ〕、特に好ましくは高低差０．０７〜０．５０〔ｍｍ〕である。
クレープ紙の嵩の高さは、プレス加工後の最終的なエンボスの高さによって調整することができる。また、同じエンボス高さでプレスの有無を比較したとき、嵩の高いエンボスを形成し、その後これをプレスしてプレス無しの場合と同じ高さにした方が、平滑性とふんわり感が向上する。

なお、図２は、図１の加工装置を備えたトイレットロールログ加工機の概略的な構成図であり、図２において１００は図１の加工装置、２００はログ加工部、２０１は巻取り中のログ、２０２は巻き取られたログ、２０３はワインディングロール、２０４はベットロール、２０５はニップロールを示す。
図示するように、ログ加工部２００の前段に加工装置１００を組み込むことにより、クレープ紙の低密度化柔軟加工からトイレットロールログの形成まで、連続的に行うことができる。
また、図３は、図１の加工装置を備えたプライマシンを示す概略的な構成図であり、３０１はスリッター、３０２は巻取部である。
プライマシンは、クレープ紙を複数枚重ね合わせるティシュペーパーやキッチンタオル等を製造する場合に使用される装置であり、このプライマシンに加工装置１００を組み込むことにより、クレープ紙の低密度化柔軟加工から重ね合わせまで、連続的に行うことが可能である。

以下、本発明の実施例を、トイレットペーパーの加工及びティシュペーパーの加工についてそれぞれ説明する。
１．トイレットペーパーの加工
［クレープ紙］
ＮＢＫＰ（針葉樹クラフト法漂白パルプ）８０〔重量％〕、ＬＢＫＰ（広葉樹クラフト法漂白パルプ）２０〔重量％〕の配合からなるパルプ原料をカナダ標準濾水度６００〜６１０〔ｍｌ〕に叩解し、常法により抄紙機のヤンキードライヤー上でドライクレープをつけ、クレープ紙を抄紙した。得られたクレープ紙は、坪量１６〔ｇ／ｍ^２〕、水中伸度２５〔％〕であった。
このクレープ紙を用いて、以下に述べる加工を順次行った。

［水または水を含む処理液の含浸、エンボス加工、プレス加工及びログ加工］
クレープ紙の巻き取り親ロール２組をリワインダーにセットし、図１に示した湿潤化手段１０において、２枚のクレープ紙Ｐａ，Ｐｂに、図４に示す処理液をローター式スプレー装置を用いてそれぞれ含浸させた。なお、図４の「処理液配合」における数値は、クレープ紙Ｐａ，Ｐｂに対する各処理液の含浸率〔重量％〕である。
次に、湿潤状態のクレープ紙Ｐａ，Ｐｂに１枚ずつ同時にエンボス加工を施す処理を行った。エンボス加工には、図１に示した如く、エンボス加工手段２０内の鋼製エンボスロール２１ａ，２１ｂとラバー製受けロール２２ａ，２２ｂとを用い、図４に示すエンボスニップ圧をかけて行った。
次いで、クレープ紙Ｐａ，Ｐｂを図１の乾燥手段３０に通して熱風乾燥を行った後、エンボスの凸面を内側に向けてクレープ紙Ｐａ，Ｐｂを重ね合わせ、２枚1組とした。
次に、乾燥後のクレープ紙１組をプレス加工手段４０に導入し、プレスロール４１ａ，４１ｂとして平滑なショア硬度９０〔°〕の一対の鋼製カレンダーロールを用いて図４に示すニップ圧で圧縮し、その後、トイレットペーパー状のログに巻き取った。

ここで、エンボス加工手段２０におけるエンボスロール２１ａ，２１ｂのエンボス形状は、直径０．５〔ｍｍ〕の円形であり、高さは１〔ｍｍ〕、ポイント数は４５〔個／ｃｍ^２〕である。また、乾燥手段３０における乾燥温度は８０〔℃〕である。
なお、一連の加工速度は、１００〔ｍ／分〕である。

［トイレットペーパー製品］
ログをスリッターによって１１４〔ｍｍ〕の長さに切断し、トイレットペーパー製品を得た。
こうして得られた製品を温度２３〔℃〕、相対湿度５０〔％〕の環境で調湿し、各特性値を測定した。その結果を図５に示す。

図４及び図５における実施例１〜４は、水のみを含浸して湿潤状態でエンボス加工し、乾燥したエンボス加工紙にカレンダーロールによりニップ圧を変えてプレス加工したものである。なお、これらの実施例１〜４及び後述する実施例６〜１１において、カレンダーロール同士は、紙を挟まない状態では接触している。
実施例５は、水のみを含浸して湿潤状態でエンボス加工し、乾燥したエンボス加工紙にカレンダーロールによりプレス加工した。ただし、カレンダーロールは、紙を挟まない状態で予めロール間に隙間を設けた。
実施例６，７は、水に柔軟成分として流動パラフィンを界面活性剤（ポリオキシエチレン（１２ＥＯ）ステアリルエーテル）により乳化してなる処理液を含浸して湿潤状態にした。その後、実施例１〜４と同様にエンボス加工を行い、カレンダーロールによりニップ圧を変えてプレス加工した。
実施例８，９は、水に保湿成分としてグリセリンを溶解した処理液を含浸して湿潤状態にした。その後、実施例１〜４と同様にエンボス加工し、カレンダーロールによりニップ圧を変えてプレス加工した。
実施例１０，１１は、水に柔軟成分として流動パラフィンを界面活性剤（ポリオキシエチレン（１２ＥＯ）ステアリルエーテル）により乳化し、更に、保湿成分としてグリセリンを加えた処理液を含浸して湿潤状態にした。その後、実施例１〜４と同様にエンボス加工し、カレンダーロールによりニップ圧を変えてプレス加工した。

また、図４及び図５における比較例１は、水のみを含浸して湿潤状態でエンボス加工し、乾燥したエンボス加工紙である。乾燥後のプレス加工は行っていない。
比較例２は、比較例１と同様に処理した。ただし、エンボスニップ圧を３〔Ｋｇｆ／ｃｍ〕とした。
比較例３は、水を含浸せずに乾燥状態でエンボス加工を行った。乾燥後のプレス加工は行っていない。
比較例４，５は、水を含浸せずに乾燥状態でエンボス加工を行った。その後、カレンダーロールによりニップ圧を変えてプレス加工した。
比較例６は、水を含浸せずに乾燥状態でエンボス加工を行った。その後、カレンダーロールによりプレス加工した。ただし、この比較例６のみ、カレンダーロールは紙を挟まない状態でロール間に隙間を設けた。
比較例７は、エンボス加工及びプレス加工を行わない無処理のクレープ紙である。

２．ティシュペーパーの加工
［クレープ紙］
ＮＢＫＰ（針葉樹クラフト法漂白パルプ）５０〔重量％〕、ＬＢＫＰ（広葉樹クラフト法漂白パルプ）５０〔重量％〕の配合からなるパルプ原料を、カナダ標準濾水度５４０〜５８０〔ｍｌ〕に叩解した。パルプスラリーに湿潤紙力増強剤である「湿潤紙力剤 ＷＳ４０２４」（星光ＰＭＣ社製）を固形分として対パルプ当たり０．２〔重量％〕添加し、常法により抄紙機のヤンキードライヤー上でドライクレープをつけ、クレープ紙を抄紙した。
得られたクレープ紙は、坪量１３．５〔ｇ／ｍ^２〕、水中伸度２２〔％〕であった。

［水または水を含む処理液の含浸、エンボス加工、プライ、及びプレス加工］
クレープ紙の巻き取り親ロール２組をリワインダーにセットし、図１の湿潤化手段１０において、２枚のクレープ紙Ｐａ，Ｐｂに、図６に示す処理液を、ローター式スプレー装置を用いて含浸させた。なお、図６の「処理液配合」における数値は、クレープ紙Ｐａ，Ｐｂに対する各処理液の含浸率〔重量％〕である。
次に、湿潤状態のクレープ紙Ｐａ，Ｐｂに１枚ずつ同時にエンボス加工を施す処理を行った。エンボス加工には、図１に示した如く、エンボス加工手段２０内の鋼製エンボスロール２１ａ，２１ｂとラバー製受けロール２２ａ，２２ｂとを用い、図６に示すエンボスニップ圧をかけて行った。
次いで、クレープ紙Ｐａ，Ｐｂを図１の乾燥手段３０に通して熱風乾燥を行った後、エンボスの凸面を内側に向けてクレープ紙Ｐａ，Ｐｂを重ね、２枚1組とした。
次に、乾燥後のクレープ紙１組をプレス加工手段４０に導入し、プレスロール４１ａ，４１ｂとして平滑なショア硬度９０〔°〕の一対の鋼製カレンダーロールを用いて図６に示すニップ圧で圧縮し、その後、リールに巻き取った。

エンボス加工手段２０におけるエンボスロール２１ａ，２１ｂのエンボス形状は、トイレットペーパーの場合と同様に、直径０．５〔ｍｍ〕の円形であり、高さは１〔ｍｍ〕、ポイント数は４５〔個／ｃｍ^２〕である。また、乾燥手段３０における乾燥温度は８０〔℃〕である。更に、一連の加工速度は、１００〔ｍ／分〕である。

［ティシュペーパー製品］
リールに巻き取った紙をインターホルダーにセットし、組み合わせ、断裁を経てティシュペーパー製品を得た。
こうして得られた製品を温度２３〔℃〕、相対湿度５０〔％〕の環境で調湿し、形状及び特性値を測定した。その結果を図７に示す。
図６及び図７における実施例１２〜２２、比較例８〜１４の処理液配合、カレンダーロールニップ圧、カレンダーロール隙間は、図４及び図５に示したトイレットペーパーにおける実施例１〜１１、比較例１〜７にそれぞれ準じている。

３．トイレットペーパーの加工（エンボスロールによるプレス加工）
実施例１と同じクレープ紙を用い、同様に処理液の含浸、エンボス加工、プレス加工、ログ加工を行ってトイレットペーパー製品を得た。
ただし、ここでは、プレスロールとして、平滑な鋼製カレンダーロールに代えてエンボスロールを用い、クレープ紙を１枚の状態でプレスしてその後に凸面を内側にして２枚のクレープ紙を重ね合わせた。
図８は実施例２３〜２６における処理液成分、プレス加工用エンボスニップ圧を示す図であり、図９は実施例２３〜２６の特性値を示す図である。ここで、実施例２３，２４，２５，２６の処理液の配合は、それぞれ実施例３，６，８，１０に準じている。
プレス加工用のエンボスロールとしては、硬質の鋼製エンボスロールと平滑なラバー製受けロールとを組み合わせて使用した。エンボスロールのエンボス形状は一辺が０．７〔ｍｍ〕の正方形であり、その高さは１〔ｍｍ〕、ポイント数は３０〔個／ｃｍ^２〕である。

４．試験方法について
次に、加工前のクレープ紙の水中伸度、及び、図５，図７，図９の各特性値を測定するための試験方法について説明する。
[水中伸度]
クレープ紙を水中に浸漬するとクレープが伸びるため、クレープ紙を水中に浸漬したときに紙が縦方向に伸びる割合を〔％〕で表す水中伸度により、クレープの程度を測定することができる。
水中伸度の測定手順は、以下のとおりである。
（１）浸漬容器に水を入れる。
（２）試料１枚を紙の縦方向に１００〔ｍｍ〕、横方向に２５〔ｍｍ〕切り取る。
（３）試料を浸漬容器に浸漬する。
（４）６０秒経過後、紙の縦方向の長さを測定する。
水中伸度〔％〕は、以下の式により求める。
水中伸度〔％〕＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１×１００
Ｌ１：浸漬前の試料の縦方向長さ
Ｌ２：浸漬後の試料の縦方向長さ

[摩擦試験]
摩擦感試験機器として、摩擦感テスター（ＫＥＳ−ＳＥ４）（カトーテック社製）を用いた。
凸面が内側になるように重ね合わされた試料（２枚１組）の表面を摩擦子によってなぞり、摩擦特性として、摩擦係数（ＭＩＵ）及び摩擦係数の変動量（ＭＭＤ）を求める。測定は、試料を替えて１０回行い、その平均値を求めた。なお、摩擦子の荷重は５０〔ｇ〕、摩擦子の移動速度は１〔ｍｍ／ｓｅｃ〕である。
ＭＩＵは数値が小さいほどすべりやすく、ＭＭＤは数値が小さいほど滑らかであることを示す。

[紙の厚さ]
紙の厚さは、圧縮試験機（ＫＥＳ−ＦＢ３）（カトーテック社製）を用いて測定した。試料は、２枚を凸面が内側になるように重ね合わせたもの（２枚１組）を用いた。
測定条件は、標準高感度測定、加圧板２〔ｃｍ^２〕、圧縮スピード０．００６７〔ｍｍ／ｓ〕で、測定荷重０．５〔ｇｆ／ｃｍ^２〕における高さを求めた。測定は試料を替えて１０回行いその平均値を求めた。

[柔らかさ]
「JAPAN TAPPI No.３４ 紙−柔らかさ試験方法」に規定される試験方法に準じ、以下の条件で測定した。
試料は、２枚を凸面が内側になるように重ね合わせたもの（２枚１組）を用いた。この試料を試験機のスリット間に押し込み、そのときの抵抗力（ｍＮ/１００ｍｍ）を測定した。
測定は試料を替えて試料の縦方向と横方向とについてそれぞれ１０回行い、そのすべての平均値を求めた。数値が小さいほど、抵抗が少なく柔らかいと判断される。
なお、試験機にはハンドルオメーター（熊谷理機工業製）を用いた。また、試料の寸法は１０×１０〔ｃｍ〕であり、上記スリット幅は６．３５〔ｍｍ〕である。

[密度]
以下の計算により、２枚重ねの試料の密度を求めた。
密度〔ｇ／ｃｍ^３〕＝坪量〔ｇ／ｍ^２〕×２／〔紙の厚さ〔ｍｍ〕×１０００〕

官能試験については、製品化した各試料をモニター１０名が手で触り、以下の項目を評価した。
[滑らかさ]
試料の表面を手の指でなぞって感じる滑らかさを、以下の基準により評価した。
大変滑らかである：４点
滑らかである：３点
やや滑らかである：２点
滑らかでない：１点
モニター１０名による評価点を集計した合計点について、以下のようにランク付けした。
３６〜４０点：◎
２６〜３５点：○
１６〜２５点：△
１０〜１５点：×

以下の評価項目についても、同様の方法によりランク付けした。
[ふんわり感]
空気を含んだような柔らかい厚み感をふんわり感と定義し、以下の基準により評価した。
大変ふんわりしている：４点
ふんわりしている：３点
ややふんわりしている：２点
ふんわりしていない：１点

次に、トイレットペーパー及びティシュペーパーについて、それぞれ特性値を評価する。
１．トイレットペーパー（図４，図５）
（１）摩擦係数（ＭＩＵ）：すべりやすさ
すべての実施例１〜１１は、プレス工程のない比較例１と比べてすべりやすい。
実施例１〜４は、プレスのニップ圧（カレンダーロールニップ圧）を上げるに従ってＭＩＵの数値が減少しており、表面のすべりやすさが向上している。また、カレンダーロール間に隙間を設けた場合についても、実施例５は比較例６と比べてすべりやすくなっている。これは、本発明ではエンボスが潰れにくいため、カレンダーロールの平滑面が転写しやすいためと思われる。
処理液に柔軟成分を配合した実施例６，７は、同じプレス圧の実施例１，３と比べてすべりやすくなっている。これは、柔軟成分による潤滑作用によるものと思われる。
処理剤に保湿成分を配合した実施例８，９は、柔軟成分を配合した実施例６，７よりすべりにくい。これは、保湿成分によりパルプ繊維が膨潤してすべりにくくなっているものと思われる。
実施例１０，１１は、処理液に柔軟成分と保湿成分とを含み、処理液に柔軟成分のみを配合した実施例６，７と同程度のすべりやすさである。
比較例１〜３はプレス工程が無いためすべりにくく、特に比較例１はエンボスが鮮明であるため、最も滑りにくい。また、比較例２は実施例１〜４と同程度の密度と厚さを持っているが、すべりにくい。

（２）摩擦特性の変動量（ＭＭＤ）：滑らかさ
すべての実施例１〜１１は、プレス工程のない比較例１と比べて滑らかである。
実施例１〜４は、プレスのニップ圧を上げることでＭＭＤの数値が減少し、表面の滑らかさが向上している。また、カレンダーロール間に隙間を設けた場合についても、実施例５は比較例６と比べて滑らかになっている。
処理液に柔軟成分を配合した実施例６，７は、実施例１，３より滑らかである。これは、柔軟成分による効果と思われる。
処理液に保湿成分を配合した実施例８，９は、実施例６，７より更に滑らかである。すなわち、保湿成分は滑らかさにおいて効果が高い。
実施例１０，１１は、柔軟成分及び保湿成分の相乗効果により最も滑らかである。
比較例１〜３はプレス工程がないため滑らかでなく、特に比較例１はエンボスが鮮明であるため、最も滑らかでない。また、比較例２は実施例１〜４と同程度の密度と厚さを持つが、滑らかではない。

（３）柔らかさ
すべての実施例１〜１１は、プレス工程のない比較例１と比べて柔らかい。
実施例１〜４はプレス圧を上げるほど柔らかさが向上している。柔らかの試験では表面がすべりやすく、かつ曲げやすいほど柔らかく評価される。表面のすべりやすさと曲げやすさが、柔らかさを向上させたものと思われる。
処理液に柔軟成分を配合した実施例６，７は、実施例１、３より柔らかい。これは、柔軟成分によってすべりやすさと曲げやすさが更に向上したことによるものと思われる。
処理液に保湿成分を配合した実施例８は実施例６より柔らかく、同様に実施例９は実施例７より柔らかい。これは、保湿成分による水分の増加によってパルプが可塑化しているためと思われる。
実施例１０，１１は、柔軟成分及び保湿成分の相乗効果により最も柔らかくなっている。

（４）密度
実施例１〜４はプレス圧を上げることで少しずつ密度が高くなるが、比較例１との差は少なく、初期密度の維持性が高い。
処理液に柔軟成分を配合した実施例６，７は、実施例１，３より密度が低い。これは、柔軟成分によって紙の圧縮が抑制されたためと思われる。
比較例１は最も密度が低い。これは、エンボスの形状がそのまま残っているためである。
比較例４，５は比較例３との差が大きく、無処理の比較例７と同程度まで密度が高くなっている。これは、比較例４，５が乾式エンボスをプレス加工しているため、エンボスの凹凸がほとんど消失しているためである。同様に比較例６も、エンボスの消失の程度が大きい。

（５）滑らかさ
実施例１〜４は、プレス圧を上げることで滑らかさが向上する。
処理液に柔軟成分を配合した実施例７は、実施例３より滑らかである。これは、柔軟成分による効果と思われる。
処理液に保湿成分を配合した実施例８，９は、いずれも非常に滑らかである。つまり、保湿成分は滑らかさにおいて効果が高い。
比較例１〜３は、エンボスのざらつきが感じられるため、滑らかではない。

（６）ふんわり感
処理液に柔軟成分を配合した実施例６，７は、ふんわり感の評価が高い。これは、柔軟成分によって紙の圧縮が抑制されたためと思われる。
実施例１０，１１は、柔軟成分及び保湿成分の相乗効果によってふんわり感が高く、かつ滑らかである。

２．ティシュペーパー（図６，図７）
各特性値とも、トイレットペーパーとほぼ同様の傾向を示している。
３．トイレットペーパー（エンボスロールによるプレス加工：図８，図９）
実施例２３〜２６は、平滑な硬質のプレスロールを用いた同じ処理液の実施例３，６，８，１０と比べて密度が低く、滑らかさには劣るが、ふんわり感に優れている。

総じて、本発明の加工方法を用いればクレープ紙の平滑性が向上すると共に低密度性も保つことができ、滑らかで、ふんわりとした特性を同時に有する紙製品を得ることができる。
また、湿潤工程における処理液に柔軟成分を配合すると、更にふんわり感が向上し、保湿成分を配合すると更に滑らかさが向上する。そして、処理液に柔軟成分及び保湿成分を同時に配合することで、一層優れた特性を有することが可能となる。また、プレス加工におけるニップ圧を変えることで嵩高さの微調整も可能であり、トイレットペーパー等のロール製品の巻き長さと外径の調整、ティシュペーパー等のボックス製品では箱入り枚数の調整が容易になる。

本発明は、実施例において説明したトイレットペーパーやティシュペーパーのほか、ペーパータオル，キッチンペーパー等の紙製品を製造するためのクレープ紙の加工にも適用可能である。

Ｐ，Ｐａ，Ｐｂ：クレープ紙
Ｐ’：クレープ紙（加工後）
１０：湿潤化手段
１１ａ，１１ｂ：スプレー装置
２０：エンボス加工手段
２１ａ，２１ｂ：鋼製エンボスロール
２２ａ，２２ｂ：ラバー製受けロール
３０：乾燥手段
４０：プレス加工手段
４１ａ，４１ｂ：プレスロール
１００：加工装置
２００：ログ加工部
２０１：巻取り中のログ
２０２：巻取られたログ
２０３：ワインディングロール
２０４：ベットロール
２０５：ニップロール
３０１：スリッター
３０２：巻取部

Claims (8)

1. 坪量が６〜６０〔ｇ／ｍ^２〕のクレープ紙に、
   クレープ紙の坪量当たり０．１〜５０〔重量％〕の水を含浸してクレープ紙を湿潤状態にする第１工程と、
   第１工程により湿潤状態にあるクレープ紙にエンボス加工を施す第２工程と、
   第２工程によりエンボス加工された湿潤状態のクレープ紙を乾燥させる第３工程と、
   第３工程により乾燥させたクレープ紙をプレス加工によって圧縮する第４工程と、
   を有することを特徴とするクレープ紙の加工方法。
2. 請求項１に記載したクレープ紙の加工方法において、
   第１工程では、前記水に加えて、柔軟成分及び保湿成分のうちの少なくとも一種を含む処理液を含浸させることを特徴とするクレープ紙の加工方法。
3. 請求項１または２に記載したクレープ紙の加工方法において、
   第１工程、第２工程及び第３工程をそれぞれ１枚のクレープ紙に対して実行し、第３工程により乾燥させた１枚のクレープ紙を２枚重ね合わせて第４工程を実行することを特徴とするクレープ紙の加工方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載したクレープ紙の加工方法において、
   第４工程におけるプレス加工を、平滑な表面を有する２本で一対の硬質なプレスロールを用いて実行することを特徴とするクレープ紙の加工方法。
5. 請求項４に記載したクレープ紙の加工方法において、
   クレープ紙を挟む前の状態で２本のプレスロールを非接触状態にし、かつ、２本のプレスロール間の隙間がプレス加工前の紙厚の８０〔％〕以下であることを特徴とするクレープ紙の加工方法。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載したクレープ紙の加工方法において、
   第４工程におけるプレス加工を、２本で一対のプレスロールを用いて実行し、かつ、２本のプレスロールのうち少なくとも１本が凹凸の表面をもつ硬質なエンボスロールであることを特徴とするクレープ紙の加工方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載したクレープ紙の加工方法において、
   第４工程におけるプレス加工のニップ圧が３０〔ｋｇｆ／ｃｍ〕以下であることを特徴とするクレープ紙の加工方法。
8. 坪量が６〜６０〔ｇ／ｍ^２〕のクレープ紙に、
   クレープ紙の坪量当たり０．１〜５０〔重量％〕の水を含浸してクレープ紙を湿潤状態にする湿潤化手段と、
   前記湿潤化手段の後段に配置され、湿潤状態にあるクレープ紙にエンボス加工を施すエンボス加工手段と、
   前記エンボス加工手段の後段に配置され、エンボス加工された湿潤状態のクレープ紙を乾燥させる乾燥手段と、
   前記乾燥手段の後段に配置され、乾燥したクレープ紙をプレス加工によって圧縮するプレス加工手段と、
   を備えたことを特徴とするクレープ紙の加工装置。

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