JP2604433B2 - 水中分散性紙及びその製造方法 - Google Patents

水中分散性紙及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は容易に水に分散する紙及びその製造方法に関
する。更に詳しくは各種ワイパー、オムツ、生理用品、
或は医療用手袋等使い捨て製品として用いられ、水洗便
所に廃棄された際容易に水に分散して下水管内に閉塞を
生じない紙及びその製造方法に関する。
<従来の技術> 従来上述の水分散性の紙を得る方法としては、例えば
特開昭59−144426号公報に開示されている如く、ポリビ
ニルアルコールを他の紙料と共に混合抄紙する方法があ
る。この方法によつては得られた紙は混合したポリビニ
ルアルコールが抄造后の乾燥工程で溶解し、他の紙料を
接着固定してバインダー効果を発揮しているが、用いる
ポリビニルアルコールが熱水には溶解するが冷水には溶
解し難いものであつた場合、当然紙の水分散性が悪くな
り、水洗便所の下水管を閉塞させることとなる。水分散
性を向上させるべく、例えば特公昭55−36759号公報に
開示されている如く、熱水溶解性ポリビニルアルコール
の混合量を低下させて紙の水分散性を確保する方法が考
えられるが、この場合バインダー効果が充分発揮されな
いため、得られた紙の紙力が低いと共に、使用時紙粉の
発生が著しく、使用に耐えないという欠点がある。
かゝる紙力を補う方法として、例えば特公昭62−1841
93号公報に開示されている如く、水不溶性樹脂を紙の一
方の表面に塗布する方法があるが、水不溶性樹脂を塗布
された部分の紙力は向上するものの塗布されない部分の
紙力は充分でない上、塗布された部分は当然、水分散性
が損われ水洗便所に廃棄したとき下水管を閉塞し易いと
いう欠点を有している。
また、冷水に溶解するポリビニルアルコールを用いて
水中分散性を向上させようとする場合、ポリビニルアル
コールの抄造時の溶解ロスが大きくなり、抄造時の排水
処理及び原材料費用等経済的な損失が大きく、また工程
管理の困難さを伴い、実用上実施不可能である。
一方、上述の如き、ポリビニルアルコールを混合抄紙
する方法や、従来行なわれている水分散性の紙にポリビ
ニルアルコールの如き水溶性の樹脂類を塗布する方法で
得られた紙は、これら樹脂類が、紙組織全体或は表面の
全面に存在するため疎剛な感触を与えるという欠点も合
せて有している。
<発明が解決しようとする課題> 本発明は、かゝる従来技術の欠点を解消し、優れた水
分散性を有すると共に、使用に耐え得る充分な紙力と柔
軟でソフトな感触を有する水分散紙、及び経済性、工程
管理上優れた該水分散紙の製造方法を提供するものであ
る。
<課題を解決するための手段> 即ち、本発明はけん化度が90〜97.5mol%であり、か
つ熱処理によって一時的に耐水性が付与された水中溶解
温度50〜90℃のポリビニルアルコール(PVA)系バイン
ダーを1〜20重量%、化合繊維を10重量%以上含有する
紙料を抄紙してなる紙であって、該ポリビニルアルコー
ル系バインダーが繊維状で紙組織内に存在して該化合繊
維を結合、接着しており、且つ抄紙乾燥時の水分と加熱
によって、紡糸乾燥後の熱処理により一時的に与えられ
たバインダーの耐水性が消滅して10〜40℃の潜在的溶解
温度を呈していることを特徴とする水中分散性紙であ
り、また、けん化度90〜97.5mol%のポリビニルアルコ
ール系ポリマーを紡糸した後105〜140℃で乾燥し、さら
に160〜250℃で熱処理して得られる溶解温度50〜90℃の
ポリビニルアルコール系繊維状バインダーを1〜20重量
%、化合繊維を10重量%以上含有する紙料を湿式抄造し
た後、110〜130℃で加熱乾燥する紙の製造方法であっ
て、この乾燥工程における水分と加熱によって、該バイ
ンダーが溶解すると同時に紡糸乾燥後の熱処理により一
時的に与えられたバインダーの耐水性が消滅して10〜40
℃の潜在的溶解温度を呈することを特徴とする水中分散
性紙の製造方法に関する。ここでPVA系繊維状バインダ
ーの潜在的溶解温度とは該PVA系繊維状バインダーを製
造する際、乾燥のみ行い熱処理を施さない状態に於ける
溶解温度であり、後述の如く該バインダーを用いて製造
した本発明の水中分散紙中に於けるPVA系バインダーの
溶解温度と対応する。また、本発明でいう水分散紙と
は、後述の実施例で実施されている水中分散性の測定方
法により、10秒以内に溶解する紙を示す。
本発明に用いられるPVA系繊維状バインダーは、けん
化度90〜97.5mol%のPVAの水溶液を芒硝等の塩類浴を凝
固浴として常法により湿式紡糸した後通常105℃〜140℃
で乾燥し、更に溶解温度が前述の50〜90℃になる如く通
常160〜250℃で熱処理した後、適当な繊維長に切断して
得られるが、紡糸后の乾燥のみでは繊維状を保持してい
るもののその溶解温度は10〜40℃であり極めて水溶解性
に富むものである。
紙の抄造工程では、前述の熱処理後のPVA系繊維状バ
インダーは一旦湿式抄造され、通常110〜130℃で加熱乾
燥される。この乾燥工程で抄造時に保持した水分と乾燥
時の加熱により該バインダーは溶解し、バインダー効果
を発揮するが、溶解後は、前記紡糸后の乾燥前の溶解温
度に対応する低い溶解温度を示すに至る。これは紡糸乾
燥後の熱処理によつて一時的に与えられる該PVA系繊維
状バインダーの耐水性が消滅することによる。以上述べ
た如く本来極めて水溶性に富んだけん化度90〜97.5mol
%のPVAを用い、繊維形成後の熱処理によつて一時的に
耐水性を与えて湿式抄造の際の溶解ロスを抑制して経済
的に優れ且つ、工程管理を容易ならしめるPVA系繊維状
バインダーを用い、抄造后の乾燥工程で再び水溶性に富
んだPVA系バインダーとして紙中に存在せしめるという
巧妙な技術が本発明の根幹であり、従つて、本発明の水
中分散紙及びその製造方法は従来の技術には見られない
全く新規な技術である。
本発明のPVA系繊維状バインダーのけん化度は90〜97.
5mol%であり、90mol%未満では水溶性は優れているも
のの前述の紡糸后の乾燥工程で繊維が膠着し製造不能で
あり、また97.5mol%を越えると紡糸乾燥のみで耐水性
が附与され抄造、乾燥后も充分な水溶性が得られず、従
つて得られた紙の水中分散性が悪くなる。
また本発明の水中分散紙中に含有されるPVA系バイン
ダーは1〜20重量%である。1重量%(以下特に記さな
い限り%は重量%である)未満では充分な紙力が得られ
ないばかりでなく、他の紙料を充分結合接着出来ないた
め、使用時に紙粉が多発する。また20重量%を越える場
合には水中分散性が悪くなると共に得られる紙が疎剛に
なり、触感が損われる。
一般に紙中のPVA系バインダーの含有量を増加させる
と、紙力の向上と共に、疎剛感が増して来るためPVA粉
末を混抄したり、又紙にPVA系等の樹脂を塗布する従来
の方法では紙力を犠牲にして柔軟性を保持しなければな
らなかつたが、本発明のPVA系繊維状バインダーを用い
紙中のバインダーを繊維状で点在させると第1図で示す
如くバインダーが他の紙料全面を被覆しないためバイン
ダー量が増加しても疎剛感が現れ難く、柔軟でソフトな
感触の紙が得られる。
尚本発明のPVA系繊維状バインダーの繊度、繊維長は
特に限定されるものではないが、好ましくはそれぞれ1.
0〜2.0デニール、2〜10mmである。
本発明の水中分散紙を構成する化合繊維は特に限定さ
れず、PVA系、ポリエステル系、セルローズ系、ポリオ
レフイン系、ポリアミド系、アクリル系等各種の化合繊
維を用いることが出来る。また、その繊度及び繊維長も
特に限定されるものでなく、用途に応じて適宜使い分け
ればよいが、得られる水中分散紙の触感の点で好ましく
は0.2〜3デニール、2〜10mmである。
化合繊維の含有率も又触感を左右し、柔軟でソフトな
触感を得るためには少くとも10%以上の化合繊維を含有
する必要がある。化合繊維以外に用いられる紙料として
は経済性、抄造性の点で主として各種天然パルプが好ま
しいが、他の紙料を混合する場合も含めて化合繊維10%
以下では紙の柔軟さが損われ、所謂ペーパーライクで疎
剛な感触を与える。
次に図面にもとずいて本発明を説明すると、第1図は
本発明によるPVA系繊維状バインダーを用いた場合の紙
中のPVA系バインダーの点在状態を示す模式図であり、
第2図は従来の技術による粉末状PVA系バインダーを混
抄した場合或は抄紙した紙にPVA系バインダー溶液を塗
布した場合のPVA系バインダーの紙中の状態を示す模式
図である。
これら図より、本発明の紙と上記した従来技術の紙と
ではPVAの存在状態が相違することがわかる。
次に本発明を実施例によつて更に具体的に説明する。
尚、本発明は以下述べる実施例に限定されるものでは
ない。
実施例1 けん化度96.0mol%、平均重合度1700のPVA粉末を16%
水溶液とし、これを孔径0.08mm、孔数6000の口金から40
℃の飽和芒硝浴中に紡糸し、得られた糸条を、90℃の飽
和芒硝浴中で2.0倍のドラフトをかけた後、120℃で乾燥
し、更に180℃で熱処理して単繊維繊度が1.0デニールの
篠を得た。これを繊維長3mmに切断し、PVA系繊維状バイ
ンダーを得た。
尚、得られたPVA系繊維状バインダーの溶解温度は60
℃であり、また潜在的溶解温度、即ち上記紡糸、乾燥后
の溶解温度は15℃であつた。
この様にして得られたPVA系繊維状バインダー3%、
繊度2.0デニール、繊維長5mmのポリエステル繊維47%及
びカナダ標準水度710mlの針葉樹パルプ(NBKP)50%
を混合して紙料とし、短網型ワイヤーを備えた湿式抄造
機を用いて常法により抄紙した後、110℃のヤンキー型
ドライヤーで乾燥し、坪量30.5g/m2水中分散紙を得た。
実施例2 実施例1で示したポリエステル繊維に代えて繊維1.5
デニール、繊維長5mmのレーヨン繊維を用い、実施例1
と同様にして坪量31.2g/m2の水中分散紙を得た。
比較例1 実施例1で示したPVA系繊維状バインダーに代えて、
該繊維状バインダーの原料として示した平均重合度170
0、けん化度96.0mol%のPVA粉末を用いて、実施例1と
同様の方法で坪量28.7g/m2の水中分散紙を得た。
比較例2 実施例1で示したポリエステル繊維48%、及びNBKP52
%を混合して紙料とし、実施例1に示すと同様の方法で
抄造し坪量29.0g/m2の紙を得た。別に比較例1で示した
PVA粉末を用いて10%のPVA溶液を作製し、これを先に得
た紙に均一にスプレーし、紙に対するPVAの附着率が3.0
%である坪量29.9g/m2の水中分散紙を得た。
実施例1、2及び比較例1、2で得た水中分散性紙の
物性及び抄造工程中のPVA系繊維状バインダー又はPVA粉
末バインダーの溶解ロス率を第1表に示す。
注)本発明で述べた特性又は物性の測定方法は次の通
り。
1)PVA系繊維状バインダーの溶解温度 切断后の繊維状バインダー2gを5℃の水100g中に分散
させ毎分1℃で水温を上昇させ完全に繊維状物が溶解し
たときの温度で表わす。
2)紙裂断長 JIS P−8113に準じて測定し、タテ、ヨコの平均値
で示した。
3)水中分散性 水100ccを入れた200cc容エレマイヤーフラスコに直径
7mm、長さ30mmの円筒形の回転子を入れてマグネチツク
スターラー上に載せ、回転子が500RPM±20RPMになる様
調整する。一辺7cmの正方形に裁断した水中分散性紙を
エレマイヤーフラスコ中に投入し、紙の原形をとどめな
くなる迄の時間を計測し次の如く表す。
◎:10秒以内 ○:30秒以内 △:1分以内 ×:1分以上 4)溶解ロス率 抄造に供したバインダーの混合比率(A)及び得られ
た水中分散体紙の煮沸減量から求めたバインダー混合比
率(B)から次式によつて求めた。
<発明の効果> 以上説明した如く、本発明によつて得られる水中分散
性紙は優れた水中分散性と紙力を有し、しかも柔軟でソ
フトな感触を有しており、手拭、清掃用、消毒用等の各
種ワイパー、オムツ、医療用手袋等水洗トイレに廃棄可
能な使い捨て製品として好適である。又本発明による水
中分散性紙の製造方法はPVA系バインダーの溶解ロスが
少なく、従って経済的であるばかりでなく、排水処理等
の工程管理が容易であるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明により得られる水中分散性紙の模式図で
あり、第2図は従来方法により得られる合成紙の模式図
である。これら図中、1がPVA系バインダーで、2が化
合繊及びその地の紙料を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝辺 昭雄 岡山県岡山市海岸通1丁目2番1号 株 式会社クラレ内 合議体 審判長 宮本 晴視 審判官 久保田 健 審判官 平田 和男 (56)参考文献 特開 昭63−264998(JP,A) 特開 昭63−40555(JP,A) 特公 昭48−9361(JP,B1)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】けん化度が90〜97.5mol%であり、かつ熱
    処理によって一時的に耐水性が付与された水中溶解温度
    50〜90℃のポリビニルアルコール系バインダーを1〜20
    重量%、化合繊維を10重量%以上含有する紙料を抄紙し
    てなる紙であって、該ポリビニルアルコール系バインダ
    ーが繊維状で紙組織内に存在して該化合繊維を結合、接
    着しており、且つ抄紙乾燥時の水分と加熱によって、紡
    糸乾燥後の熱処理により一時的に与えられたバインダー
    の耐水性が消滅して10〜40℃の潜在的溶解温度を呈して
    いることを特徴とする水中分散性紙。
  2. 【請求項2】けん化度90〜97.5mol%のポリビニルアル
    コール系ポリマーを紡糸した後105〜140℃で乾燥し、さ
    らに160〜250℃で熱処理して得られる溶解温度50〜90℃
    のポリビニルアルコール系繊維状バインダーを1〜20重
    量%、化合繊維を10重量%以上含有する紙料を湿式抄造
    した後、110〜130℃で加熱乾燥する紙の製造方法であっ
    て、この乾燥工程における水分と加熱によって、該バイ
    ンダーが溶解すると同時に紡糸乾燥後の熱処理により一
    時的に与えられたバインダーの耐水性が消滅して10〜40
    ℃の潜在的溶解温度を呈することを特徴とする水中分散
    性紙の製造方法。
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