JP2020080939A - 薄葉紙の製造方法および薄葉紙 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1では、長尺の原紙を2枚重ね合わせた積層体に対してエンボス加工を施した後、エンボス加工が施されていない領域において積層体を切断して、所定のサイズの薄葉紙に分割している。
しかしながら、エンボス加工が施されていない領域では、積層体を切断する際に、接合されていない原紙同士が位置ズレするので切断し難く、紙粉(切れカス)が発生し易い。
(1) 重ね合わされた複数枚の紙基材が、対向する一対の辺に沿った両端部で接合されてなる薄葉紙の製造方法であって、
切断により前記紙基材に分割される長尺の原紙を複数枚重ね合わせて、積層体を得る工程と、
前記積層体の第1の方向に沿って離間した位置において、前記原紙同士を所定の幅で接合して、前記第1の方向と直交する第2の方向に沿った複数の接合領域を前記積層体に形成する工程と、
各前記接合領域の幅方向の途中で、前記積層体を前記第2の方向に沿って切断刃で切断して、複数の前記薄葉紙に分割する工程とを有することを特徴とする薄葉紙の製造方法。
(3) 前記接合領域は、前記積層体の厚さ方向に、前記複数枚の原紙を一括して変形させてなる複数の凸部を備えるエンボス加工領域である上記(1)または(2)に記載の薄葉紙の製造方法。
(4) 前記エンボス加工領域は、前記凸部を平面積1cm2あたり、20〜100個有する上記(3)に記載の薄葉紙の製造方法。
(6) 前記多角形状は、4つ以上の頂点を有し、その複数の対角線のうちの最も長い対角線の長さが、0.5〜3mmである上記(5)に記載の薄葉紙の製造方法。
(7) 前記多角形状の1辺の長さをA[mm]とし、前記切断刃の厚さをB[mm]としたとき、B/Aが1.5以上である上記(6)に記載の薄葉紙の製造方法。
(9) 前記複数の凸部は、前記接合領域の幅方向に対して傾斜する方向に沿って形成された凸部を含む上記(3)ないし(8)のいずれかに記載の薄葉紙の製造方法。
(10) 前記複数の凸部は、等間隔で形成されている上記(3)ないし(9)のいずれかに記載の薄葉紙の製造方法。
(12) 前記積層体を得る工程と前記接合領域を形成する工程とを同一の工程で行う上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の薄葉紙の製造方法。
(13) 重ね合わされた複数枚の紙基材が、対向する一対の辺に沿った両端部で接合されてなる薄葉紙であって、
前記複数枚の紙基材同士が接合された部分が、各前記辺から内側に向う所定の幅にわたって形成されていることを特徴とする薄葉紙。
なお、添付図面では、便宜上、各部の寸法およびそれらの比率を誇張して示し、実際とは異なる場合がある。また、本明細書中に示す材料、寸法等は一例であって、本発明は、それらに限定されず、その要旨を変更しない範囲で適宜変更することが可能である。
まず、本発明の薄葉紙の製造方法および薄葉紙の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の薄葉紙(ティシュペーパ)の第1実施形態を模式的に示す平面図、図2は、本発明の薄葉紙の製造方法の好適な実施形態で用いられるエンボス加工装置および切断加工装置の概略構成を説明するための図、図3は、切断により分割される前の原紙の積層体の一部を模式的に示す平面図、図4は、図2に示すエンボス加工装置のエンボス加工部を模式的に示す平面図、図5は、図4に示すエンボス加工部のX−X線断面図である。
また、説明の都合上、図1、図3および図4(図6および図7においても同様)の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」と言い、図5の上側を「上」、下側を「下」と言う。
また、各図面および以下の説明において、「MD方向」とは、薄葉紙の製造工程において、原紙および積層体の配送方向を意味し、「CD方向」とは、MD方向と直交する方向を意味する。
本実施形態では、両端部12は、エンボス加工により各紙基材同士が接合されてなる部分(エッジエンボス)である。エンボス加工では、複数枚の紙基材同士を厚さ方向に一括して変形させることで、それらの良好な接合状態(積層状態)が得られ、接着剤も必要としないことから、薄葉紙10の低コストでの大量生産に適している。
本実施形態の薄葉紙10では、この凸部121が、各端部12の幅方向(CD方向)に沿って整列している(図1中、整列方向D1)。また、凸部121は、各側辺11に平行な方向(MD方向)に沿っても整列している。
本実施形態の薄葉紙の製造方法は、切断により紙基材に分割される複数枚(本実施形態では2枚)の長尺の原紙2を準備する準備工程[S1]と、原紙2を重ね合わせて積層体1を得る積層工程[S2]と、積層体1のCD方向(第1の方向)に沿って離間した位置において、原紙2A、2B同士を所定の幅で接合して、CD方向と直交するMD方向(第2の方向)に沿った複数の接合領域(本実施形態ではエンボス加工領域E)を積層体1に形成する接合工程[S3]と、エンボス加工領域Eの幅方向の途中で、積層体1をMD方向に沿って切断刃で切断した後、CD方向に沿っても切断して、複数の薄葉紙10に分割する分割工程[S4]とを有する。
以下、これらの工程について順次説明する。
まず、切断により複数枚の紙基材に分割される長尺の原紙2を準備する。
原紙2は、パルプスラリーを公知の抄紙機を利用して抄紙(抄造)することで得ることができる。パルプスラリーに含まれるパルプ成分としては、木材パルプ、非木材パルプ、脱墨パルプを挙げることができる。
木材パルプとしては、例えば、広葉樹パルプ(広葉樹クラフトパルプ(LKP))、針葉樹パルプ(針葉樹クラフトパルプ(NKP))、サルファイトパルプ(SP)、溶解パルプ(DP)、ソーダパルプ(AP)、未晒しクラフトパルプ(UKP)、酸素漂白クラフトパルプ(OKP)のような化学パルプが挙げられる。また、木材パルプとしては、例えば、セミケミカルパルプ(SCP)、ケミグラウンドウッドパルプ(CGP)のような半化学パルプ、砕木パルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP、BCTMP)のような機械パルプが挙げられる。
脱墨パルプとしては、例えば、古紙を原料とし、脱墨することで得られるパルプが挙げられる。
なお、パルプ成分には、上記のパルプのうちの1種を単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
乾燥紙力剤としては、例えば、カチオン化澱粉、ポリアクリルアミド(PAM)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等を挙げることができる。
湿潤紙力剤としては、例えば、ポリアミドエピクロロヒドリン、尿素、メラミン、熱架橋性ポリアクリルアミド等を挙げることができる。
柔軟剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン界面活性剤等を挙げることができる。
この抄紙機は、一般的に、ワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパート、カレンダーパート、およびリールパートを備えている。
ワイヤーパートでは、パルプスラリーをフォーミングユニットに供給し、原紙2となる2層抄きのシートを形成することができる。なお、フォーミングユニットにおいて3層抄きとすれば、3層抄きのシートを形成することもできる。
フォーミングユニットでは、各層を形成するパルプスラリーの成分配合比率を異ならすこともできる。これにより、シートを構成する各層の性状を異ならせてもよい。
ドライヤーパートでは、プレスパートを経て得られたシートを乾燥させる。乾燥には、ヤンキードライヤーを用いることが好ましい。これにより、湿潤状態のシートを乾燥状態のシート(原紙2)とすることができる。
リールパートでは、上記操作を経て得られた原紙2を巻き取って、ロール体を形成する。本実施形態では、かかるロール体を2つ準備する。
次に、準備した2つのロール体の原紙2(2A、2B)を重ね合わせて、2プライの積層体1を得る。
本実施形態では、図2に示すように、後述する接合工程[S3]で使用されるエンボス加工装置100(回転する一対のエンボスロール101および受けロール106)の上流側に、2組の送りロール対111A、111Bおよび112A、112Bが配置されている。
原紙2A、2Bは、エンボスロール101と受けロール106との間に挟持されることにより、圧接(圧搾)されて積層体1となると同時に、積層体1に後述するエンボス加工が施される。
また、ガイドロール115、116を設けることにより、原紙2A、2Bを安定した経路でエンボス加工装置100まで送り出すことができる。
エンボスロール101および受けロール106の間に挟持された原紙2A、2Bは、重なり合って積層体1となると同時に、エンボス加工が施される。これにより、図3に示すように、積層体1のCD方向に沿って離間した位置において、原紙2A、2B同士を所定の幅WEで接合して、MD方向に沿った複数のエンボス加工領域Eを積層体1に形成する。すなわち、本実施形態では、前記積層工程[S4]と本接合工程[S3]とが同一の工程で行われる。かかる構成によれば、薄葉紙10の製造時間の短縮を図ることができる。
このため、エンボスロール101および受けロール106は、エンボス加工部102の後述する複数の凸部103がラバー被覆層107に押し込まれることによって、これらの間に挟持された積層体1に複数の凸部103の形状を転写することができる。これにより、積層体1の下面には、下方に向かって突出する複数の凸部121を備えるエンボス加工領域Eが形成される。
すなわち、本実施形態では、積層体1の厚さ方向に複数の原紙2A、2Bを一括して変形させてなる複数の凸部121を備えるエンボス加工領域Eが接合領域を構成している。
したがって、後述する分割工程[S4]において、積層体1をエンボス加工領域Eの長手方向(MD方向)に沿って切断する際に、エンボス加工領域Eの幅方向(CD方向)の任意の位置で切断しても積層体1を円滑に切断することができる。また、積層体1の切断時に、原紙2A、2B同士の位置ズレをより確実に防止することができ、紙粉の発生をより効果的に抑制することもできる。
エンボス加工領域Eの平面積1cm2あたりに存在する凸部121の数(配設密度)は、20〜100個程度であることが好ましく、30〜90個程度であることがより好ましく、40〜80個程度であることがさらに好ましい。この場合、凸部121の配設密度が十分に高くなるため、原紙2A、2B同士の接合強度がより向上し、エンボス加工領域Eにおける積層体1の硬さもより高くなる。
本実施形態では、特に、原紙2A、2B同士の位置ズレを効果的に防止する観点から、平面視形状が菱形形状(MD方向に長い四角形状)の凸部103を採用している。
また、多角形状の1辺の長さをA[mm]とし、後述する切断刃の厚さをB[mm]としたとき、B/Aが1.5以上であることが好ましく、2〜4程度であることがより好ましい。多角形状の1辺の長さAと切断刃の厚さBとが前記関係を満たすことにより、積層体1の切断時に、切断刃がCD方向の2つ以上の凸部121上を通過するようになり、積層体1をより円滑に切断することが可能である。
凸部103の頂面103tの面積は、0.1〜5mm2程度であることが好ましく、0.2〜3.5mm2程度であることがより好ましく、0.4〜2mm2程度であることがさらに好ましい。凸部103の頂面の面積を前記範囲に設定することにより、エンボス加工領域Eの平面積1cm2あたりに存在する凸部121の数を調整し易くなる。
また、エンボス加工領域Eの幅WEは、2〜20mm程度であることが好ましく、2〜16mm程度であることがより好ましく、3〜12mm程度であることがさらに好ましい。エンボス加工領域Eの幅WEが上記範囲内であれば、後述する分割工程[S4]において、積層体1をMD方向に沿って切断する際に切断し易く、かつ切断により分割された薄葉紙10の両端部12により確実にエッジエンボス(紙基材同士が接合した部分)を形成することができる。
図2に示すように、エンボス加工が施された積層体1は、エンボスロール101の駆動回転(受けロール106は従動回転)により切断装置200(上刃201および下刃202の間)に送り出される。
切断装置200の上刃201および下刃202は、約φ200の円形刃であり、上刃201と下刃202とが重なることにより、これらの間に挟持された積層体1を切断する。なお、下刃202が駆動回転し、積層体1の切断時に上刃201が下刃202側に下降して、上刃201と下刃202とが重なるように構成されている。
この切断装置200により、積層体1がエンボス加工領域Eの切断線CLに沿って切断され、さらに帯状に分割された積層体1を、図示しない切断装置により、所定の間隔でCD方向(短手方向)に沿っても切断する。これにより、複数枚の所定のサイズの薄葉紙10に分割される(図1参照)。
また、2枚の原紙2A、2B同士が接合されていない、エンボス加工領域E以外で積層体1を切断しようとすると、原紙2A、2B同士が擦れて紙粉が発生する傾向が強いが、エンボス加工領域Eでは原紙2A、2B同士の位置ズレが防止されるため、紙粉の発生を抑制することができる。
さらに、帯状に分割された積層体1をCD方向に沿って切断する際にも、切断開始および終了箇所がエンボス加工領域Eとなっており、積層体1の硬さが高いので、その切断作業も円滑に行うことができる。
なお、切断線CLの位置は、エンボス加工領域Eの幅方向の途中であれば、特に限定されないが、エンボス加工領域Eのほぼ中央であることが好ましい。これにより、得られた薄葉紙10の両端部12に、エッジエンボスを確実に形成することができる。
得られた薄葉紙10の端部12の幅W12は、上述した切断線CLの位置により変化するが、1〜10mm程度であることが好ましく、2〜8mm程度であることがより好ましく、2〜6mm程度であることがさらに好ましい。端部12の幅W12が上記範囲内であれば、薄葉紙10の端部12における紙基材同士の接合強度を十分に高くすることができる。このため、例えば、複数枚の薄葉紙10が収納された容器から1枚の薄葉紙10を取り出す際に、紙基材同士が剥離することを防止することができる。
なお、保湿剤に代えて、薄葉紙10には、消毒剤、薬効成分を含有する薬液、香料を含む液体、色素を含む着色液等を含浸させるようにしてもよい。
ここで、保湿剤を原紙2に塗布する手法としては、例えば、オフセットグラビア方式、ダイレクトグラビア方式、キスコート方式、ダイコート方式のようなロールコート方式を用いることができる。
次に、本発明の薄葉紙の製造方法および薄葉紙の第2実施形態について説明する。
以下、第2実施形態の薄葉紙の製造方法および薄葉紙について説明するが、前記第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項は、その説明を省略する。
第2実施形態の薄葉紙の製造方法は、エンボス加工領域Eの凸部121の整列方向が異なる以外は、前記第1実施形態と同様である。
図6は、本発明の薄葉紙(ティシュペーパ)の第2実施形態を模式的に示す平面図、図7は、図6に示す薄葉紙の製造に用いられるエンボス加工部を模式的に示す平面図である。
本実施形態では、エンボス加工部102の複数の凸部103が、エンボス加工領域Eの幅方向(CD方向)に対して、傾斜角度dで傾斜する方向に沿って整列している(図7中、整列方向D1)。そのため、積層体1に形成されるエンボス加工領域Eの凸部121(薄葉紙10の端部12に形成される凸部121)も、CD方向に対して傾斜角度dで傾斜する方向に沿って整列している(図6中、整列方向D1)。
傾斜角度dは、特に限定されないが、1〜50°程度であることが好ましく、2〜40°程度であることがより好ましく、3〜30°程度であることがさらに好ましい。これにより、上述した効果がより顕著となる。
このような第2実施形態の薄葉紙の製造方法および薄葉紙においても、前記第1実施形態と同様の作用および効果が生じる。
例えば、本発明では、前記第1〜第2実施形態のうちの任意の2以上の構成を組み合わせるようにしてもよい。
また、前記積層工程[S2]と前記接合工程[S3]とを分離して行うようにしてもよい。すなわち、前記積層工程[S2]と前記接合工程[S3]とを別のローラ対を用いて行うようにしてもよい。
また、前記各実施形態では、薄葉紙10として、ティシュペーパを一例に説明したが、これに限定されない。薄葉紙10は、例えば、トイレットペーパ、ハンドタオル、キッチンペーパ等とすることもできる。トイレットペーパを製造する場合には、上記分割工程[4]で分割された帯状の積層体1をCD方向に切断することなく、そのままロール状に巻き取るようにすればよい。
2、2A、2B…原紙
10…薄葉紙(ティシュペーパ)
11…側辺
12…端部
121…凸部
100…エンボス加工装置
101…エンボスロール
102…エンボス加工部
103…凸部
103s…斜面
103t…頂面
104…平坦面
106…受けロール
107…ラバー被覆層
111A、111B…送りロール対
112A、112B…送りロール対
200…切断装置
201…上刃
202…下刃
E…エンボス加工領域
W…薄葉紙の幅
W12…端部の幅
WE…エッジエンボスの幅
CL…切断線
D1…整列方向
MD…配送方向
CD…直交方向
L…対角線の長さ
d…傾斜角度
Claims (13)
- 重ね合わされた複数枚の紙基材が、対向する一対の辺に沿った両端部で接合されてなる薄葉紙の製造方法であって、
切断により前記紙基材に分割される長尺の原紙を複数枚重ね合わせて、積層体を得る工程と、
前記積層体の第1の方向に沿って離間した位置において、前記原紙同士を所定の幅で接合して、前記第1の方向と直交する第2の方向に沿った複数の接合領域を前記積層体に形成する工程と、
各前記接合領域の幅方向の途中で、前記積層体を前記第2の方向に沿って切断刃で切断して、複数の前記薄葉紙に分割する工程とを有することを特徴とする薄葉紙の製造方法。 - 前記所定の幅は、2〜20mmである請求項1に記載の薄葉紙の製造方法。
- 前記接合領域は、前記積層体の厚さ方向に、前記複数枚の原紙を一括して変形させてなる複数の凸部を備えるエンボス加工領域である請求項1または2に記載の薄葉紙の製造方法。
- 前記エンボス加工領域は、前記凸部を平面積1cm2あたり、20〜100個有する請求項3に記載の薄葉紙の製造方法。
- 各前記凸部の平面視形状は、多角形状である請求項3または4に記載の薄葉紙の製造方法。
- 前記多角形状は、4つ以上の頂点を有し、その複数の対角線のうちの最も長い対角線の長さが、0.5〜3mmである請求項5に記載の薄葉紙の製造方法。
- 前記多角形状の1辺の長さをA[mm]とし、前記切断刃の厚さをB[mm]としたとき、B/Aが1.5以上である請求項6に記載の薄葉紙の製造方法。
- 前記複数の凸部は、前記接合領域の幅方向に沿って形成された凸部を含む請求項3ないし7のいずれかに記載の薄葉紙の製造方法。
- 前記複数の凸部は、前記接合領域の幅方向に対して傾斜する方向に沿って形成された凸部を含む請求項3ないし8のいずれかに記載の薄葉紙の製造方法。
- 前記複数の凸部は、等間隔で形成されている請求項3ないし9のいずれかに記載の薄葉紙の製造方法。
- 前記切断刃の厚さは、1.5〜3.5mmである請求項1ないし10のいずれかに記載の薄葉紙の製造方法。
- 前記積層体を得る工程と前記接合領域を形成する工程とを同一の工程で行う請求項1ないし11のいずれかに記載の薄葉紙の製造方法。
- 重ね合わされた複数枚の紙基材が、対向する一対の辺に沿った両端部で接合されてなる薄葉紙であって、
前記複数枚の紙基材同士が接合された部分が、各前記辺から内側に向う所定の幅にわたって形成されていることを特徴とする薄葉紙。
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