JP3461122B2 - 嵩高紙の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クッキングペーパ
ー、ペーパータオル、ティッシュ、掃除用紙製品及び衛
生材料等の吸収性基材等に好ましく用いられる嵩高紙の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
抄紙プロセスでは、繊維シートの形成に細かな開孔部を
有する平滑な紙層形成ベルトや搬送ベルトを用い、該繊
維シートを均一にプレス脱水加工する方法、またはプレ
ス脱水加工を行わずに、繊維シートを熱風中を通過させ
て乾燥させるスルー・エアー・ドライヤーを用いる方法
がある。しかし、これらの方法は、紙の厚みや吸水容量
等を顕著に増大させるレベルには達していない。

【０００３】特表平５−５０６２７７号公報および特表
平５−５０６８９３号公報には、開孔パターン樹脂と、
その補強としての抄紙搬送ベルトとを複合化した開孔パ
ターン搬送ベルトを用いて、乾燥前の濡れた繊維シート
に吸引によりパターン付けを行い、その後、圧縮させず
に熱風中を通過させて中間乾燥し、ヤンキードライヤー
にて最終乾燥する嵩高紙の製造方法が開示されている。

【０００４】しかしながら、上記公報に記載の技術は、
繊維シートを乾燥工程まで搬送する方式であることか
ら、開孔パターン搬送ベルトも相当に長いものとなって
しまい、取り外しや交換に多大の労力と時間を要した
り、嵩高紙のパターン形状の変更が困難である等、生産
性が悪かった。

【０００５】従って、本発明の目的は、厚みが大きく、
吸収性が高く、柔らかさに優れ、かつ適度な丈夫さを有
する嵩高紙の製造方法を提供することにある。また、本
発明の目的は、生産性の高い嵩高紙の製造方法を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、開孔パタ
ーンネットを備えたパターン付与工程によるパターン付
けを、嵩高紙製造プロセスにおける特定の段階において
特定の熱量を付与して行うことにより、上記目的が達成
され得ることを知見した。

【０００７】本発明は、吸引部に沿って周回する開孔パ
ターンネットを備えたパターン付与工程に、水分率が５
０〜８５重量％の繊維シートを移送させ、該繊維シート
を上記開孔パターンネット上に保持した状態で吸引する
と共に、該吸引と同時に又は該吸引の前後に熱量付与部
によって該繊維シートに５ｋｃａｌ／ｋｇ以上の熱量を
水蒸気の吹き付けにより付与して、該繊維シートに該開
孔パターンネットに対応するパターン付けをし、次いで
乾燥工程において乾燥させることによりパターン付けさ
れた嵩高紙を得ることを特徴とする嵩高紙の製造方法を
提供することにより上記目的を達成したものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の嵩高紙の製造方法
の好ましい実施形態を、図面を参照して詳細に説明す
る。図１に示す装置（抄紙機）１は、吸引ドラム３４、
水蒸気吹き付けノズルＮ及び該吸引ドラム３４の周面の
一部に沿って周回する開孔パターンネット３１を備えた
パターン付与工程を、紙層形成工程と乾燥工程との間に
設置した嵩高紙製造装置であり、該装置１は、原料供給
部１０、紙層形成部２０、パターン付与部３０、乾燥部
４０及び巻取部５０から構成されている。

【０００９】上記パターン付与部３０は、吸引ドラム３
４、水蒸気吹き付けノズルＮ及び該吸引ドラム３４の周
面の一部に沿って周回する開孔パターンネット３１を備
えている。上記吸引ドラム３４内には吸引ボックス３７
が備えられている。図１に示すように該吸引ボックス３
７は、上記開孔パターンネット３１が吸引ドラム３４の
周面に沿って走行する部分の内部に配置されており、こ
れにより該開孔パターンネット３１を介して、その外側
から内側に向けてエアの吸引が可能になされている。上
記開孔パターンネット３１の周回面の外方には、上記吸
引ボックス３７に相対向して水蒸気吹き付けノズルＮが
配されており、繊維シート２の幅方向全域に亘って水蒸
気が吹き付けられるようになされている。また、上記パ
ターン付与部３０には、エアーノズル３８および弱吸引
ボックス３９が備えられており、これらによって上記開
孔パターンネット３１に貼り付いた繊維シート２が搬送
ピックアップベルト２３へ再転送されることを容易にし
ている。

【００１０】上記パターン付与部３０において、水蒸気
吹き付けノズルＮは、所定温度で且つ所定流速の水蒸気
が上記繊維シート２に吹き付けられるようになされてい
る。上述の通り、該水蒸気吹き付けノズルＮは、上記吸
引ボックス３７と相対向するように配されているので、
本実施形態においては、上記繊維シート２への水蒸気の
吹き付けによる熱量付与と該繊維シート２の吸引とが同
時に行われる。

【００１１】ウェット状態の繊維シート２を吸引により
パターン付けするためには、上記開孔パターンネット３
１、吸引ボックス３４及び水蒸気吹き付けノズルＮを備
えたパターン付与工程を用いることが重要である。該パ
ターン付与工程は、上記装置１における紙層形成工程と
乾燥工程との間であればどの位置に設置してもよい。

【００１２】上記開孔パターンネット３１は開孔パター
ン構造体３２及び搬送用補強ベルト３３から構成されて
いる。開孔パターン構造体３２は、熱可塑性樹脂の溶融
押し出し成形法によって作製されたプラスチックネット
であり、その全面に亘って円形状の開孔部が多数形成さ
れており、網目状パターンを形成している。また、この
開孔パターン構造体３２は、搬送用補強ベルト３３と縫
製加工により一体化されている。

【００１３】図２（ａ）及び（ｂ）に示す開孔パターン
構造体３２における開孔部３５は、好ましくは１つの面
積が３〜２５ｍｍ² である。該面積が３ｍｍ² 以上であ
れば上記開孔部３５中への繊維の偏向が十分となり、得
られる嵩高紙内に良好な低密度突起（後述する低繊維密
度の領域に相当する）を形成することができる。また、
２５ｍｍ² 以下とすれば、吸引による繊維の脱落を効果
的に防止でき、嵩高紙に穴が開くことが防止され、さら
に該嵩高紙内に形成される網目状の高密度領域（後述す
る高繊維密度の領域に相当する）を十分に確保でき、十
分な強度を有する嵩高紙が効率的に得られる。

【００１４】上記開孔部３５の面積は、上記開孔パター
ン構造体３２における開孔部面積率と関係しており、上
記開孔部３５の個々の面積を好ましくは上述の範囲とす
ると共に該開孔部３５の開孔部面積率を、嵩高紙の吸収
容量、風合い及び強度の向上の点から１８〜９６％とす
ることが好ましい。尚、本明細書にいう開孔部面積率と
は、上記開孔パターン構造体３２において上記開孔部３
５が形成されている領域に対して測定された値をいい、
例えば上記開孔部３５が形成されていない上記開孔パタ
ーン構造体３２の左右両側部は上記開孔部面積率の測定
対象領域から除外される。

【００１５】上記開孔部３５の面積は、上記開孔パター
ン構造体３２において該開孔部３５を形成する（取り囲
む）ネット構成材３６〔図２（ａ）及び（ｂ）参照〕の
幅とも関係しており、上記開孔部３５の個々の面積を好
ましくは上述の範囲とすると共に上記構成材３６の平面
方向（即ち、上記開孔パターン構造体３２を平面視した
場合）の最小幅を、嵩高紙の強度または風合いの向上の
点から０．１〜５ｍｍとすることが好ましい。尚、本明
細書にいう上記構成材の最小幅とは、該構成材の幅が一
定でない場合には、該構成材を平面視したときの最狭部
の幅をいう。

【００１６】また、上記開孔パターン構造体３２の厚み
Ｔ〔図２（ｂ）参照〕、は０．３〜１．５ｍｍであるこ
とが好ましく、０．４〜１．０ｍｍであることが更に好
ましい。上記厚みが０．３ｍｍ以上であれば上記開孔部
３５中への繊維の偏向を十分にでき、得られる嵩高紙内
に良好な低密度突起を形成させることが容易となる。ま
た、１．５ｍｍ以下であれば嵩高紙に穴が開くことを効
果的に防止できる。

【００１７】上記開孔パターン構造体３２は抄紙安定性
（上記開孔パターンネット３１に密着した上記繊維シー
ト２の剥離しやすさ）の面から撥水性であることが好ま
しい。更に好ましくは、上記開孔パターン構造体３２
は、水に対する接触角が６０°以上、特に７５°以上の
撥水性を有していることが好ましい。上記接触角は、協
和界面科学社製のCONTACT ANGLEMETER CA-D を用い、温
度２５℃において、開孔パターン構造体の小片サンプル
板（７６ｍｍ×２６ｍｍ）に水１０マイクロリットルを
シリンジにて滴下後、すばやく測定して得られたもので
ある。

【００１８】上記開孔パターン構造体３２と一体化させ
て用いられる搬送用補強ベルト３３は、多数の開孔部３
３’が形成されたものであり、開孔パターンネット３１
の強度を高めるために用いられるものである。この目的
のために、搬送用補強ベルト３３の長手方向（周回方
向）の引張強度は、抄紙機や加工機における開孔パター
ンネットの安定走行の点で、好ましくは２０ｋｇ／ｃｍ
以上であり、更に好ましくは４０ｋｇ／ｃｍ以上であ
る。上記引張強度は、引張強度試験機を用いた破断強度
の測定から求められ、その条件は試料片の幅１０ｍｍ、
チャック間距離１００ｍｍ、引張速度６０ｍｍ／分であ
る。また、搬送用補強ベルト３３は、その１つの開孔部
３３’の面積が、上記開孔パターン構造体３２の開孔部
３５中への繊維の偏向を発現させるのに十分な通過風量
及び搬送用ベルトとしての十分な強度を確保する点で、
好ましくは０．０１〜１ｍｍ² となっている。また、上
記搬送用補強ベルト３３は、その開孔部面積率が、上記
開孔パターン構造体３２の開孔部３５中への繊維の偏向
を発現させるのに十分な通過風量が得られ、また、搬送
用ベルトとしての十分な強度が得られる観点から、好ま
しくは１０〜７０％であり、１５〜５０％が更に好まし
い。更に、上記搬送用補強ベルト３３は、その構成材３
３”の平面方向の最小幅が０．０５〜１ｍｍ、特に０．
１０〜０．３０ｍｍとされていることが好ましい。上記
搬送用補強ベルト３３としては、通常の抄紙・加工用の
搬送ベルトとして用いられている、線状体の織物からな
るメッシュベルトものと同様のものが使用される。

【００１９】本実施形態においては、上記開孔パターン
構造体３２と上記搬送用補強ベルト３３との一体化が上
述の通り縫製加工によって行われるが、この他に熱融着
加工、感光性樹脂を用いて開孔パターン構造体３２を形
成する方法によっても一体化が行われる。

【００２０】図１に示す装置１を用いた嵩高紙の製造方
法について更に説明すると、まず、繊維懸濁液を上記抄
紙原料供給ヘッド１１から上記紙層形成ベルト２１上に
供給し、該紙層形成ベルト２１上に繊維を堆積させて、
ウエット状態の繊維シート（紙層）２を形成する。

【００２１】次いで、上記繊維シート２中に含まれてい
る水分を吸引ボックス２２により脱水して、下流の工程
である上記パターン付与工程に移送される前の該繊維シ
ート２の水分率を所定の値とする。該水分率は、該パタ
ーン付与工程において該繊維シート２に十分なパターン
付けを可能とするために、該繊維シート２の重量（即
ち、湿潤状態の重量）の５０〜８５重量％とし、好まし
くは６５〜７５重量％とする。水分率をこの範囲にする
ことで、吸引による繊維配向が効果的に行なわれ、また
熱量付与による水分の温度上昇効果が十分なものとな
る。

【００２２】所定の水分率に調整された上記繊維シート
２は、上記紙層形成ベルト２１から分離すると共に上記
開孔パターンネット３１における開孔パターン構造体３
２上へと移送される。周回する上記開孔パターンネット
３１の内周に設置された吸引ドラム３４においては、該
開孔パターンネット３１を介して、その外部から内部に
向けて上記吸引ボックス３７によりエアが吸引されてい
る。従って、上記繊維シート２のうち、上記開孔パター
ン構造体３２中の開孔部３５上に位置している領域（こ
の領域を「領域Ａ」という）は、図３に示すように、上
記吸引によって、上記開孔部３５内に食い込み、上記吸
引ボックス３７の内部に向けて厚みを増した凸状の形状
となる。また、領域Ａは、吸引前に比して、構成繊維の
繊維密度が低くなった低繊維密度の領域となる。この場
合、上記開孔パターン構造体３２の下部には、該開孔パ
ターン構造体３２よりも目の細かい搬送用補強ベルト３
３が配設されているので、領域Ａにおける厚みの急激な
増加（急激な低密度化）は該搬送用補強ベルト３３によ
って規制され、領域Ａに大きな穴が開いたり、或いは上
記繊維シート２が破れるようなことはない。

【００２３】一方、上記繊維シート２のうち、上記開孔
パターン構造体３２の構成材３６上に位置している部分
及びその近傍（この領域を「領域Ｂ」という）は、上記
吸引によって上記構成材３６に押し付けられて圧縮され
るので、吸引前に比して、その厚みが若干小さくなると
共にその繊維密度が若干大きくなる。即ち、領域Ｂは、
領域Ａに対して相対的に高繊維密度の領域となる。斯か
る高繊維密度の領域は、得られる嵩高紙における上記低
繊維密度の領域に起因する引張強度の低下傾向を抑制す
る作用を有する。特に、上述の通り、上記開孔パターン
構造体３２は連続した網目状パターンから形成されてい
るので、上記高繊維密度の領域も連続した網目状パター
ンとなり、得られる嵩高紙の引張強度が一層向上する。

【００２４】上記繊維シート２には、上記吸引と共に水
蒸気吹き付けノズルＮによって水蒸気が吹き付けられ、
該繊維シート２に５ｋｃａｌ／ｋｇ以上の熱量が付与さ
れる。これによって該繊維シート２中の水の温度が上昇
し、乾燥されるまでの時間が短くなることで上記の領域
Ａ及び領域Ｂの保形性が高まると共に水蒸気の吹き付け
圧によって領域Ａ及び領域Ｂが形成され易くなり、該繊
維シート２へのパターン付けが一層明瞭なものとなる。
上記繊維シート２へ付与される熱量が５ｋｃａｌ／ｋｇ
に満たないと、該繊維シート２に含まれる水の温度上昇
が十分でなく、該繊維シート２へのパターン付けが十分
になされない。上記繊維シート２へ付与される熱量の好
ましい範囲は１０〜７０ｋｃａｌ／ｋｇである。本明細
書において、上記熱量は、熱量が付与される直前におけ
る含水状態の該繊維シート１ｋｇに対して付与された熱
量を示す。熱量の算出は、パルプの比熱を０．４ｃａｌ
／ｇ、水の比熱を１．０ｃａｌ／ｇとし、熱量付与部通
過前、通過後の繊維シート２の温度差および熱量付与部
通過前の水分率に基づき算出される。即ち、熱量付与部
通過前の繊維シート２の水分率をｘ（重量％）、熱量付
与部通過前後の温度差をｔ（℃）とすると、該繊維シー
ト２に対して付与された熱量Ｑ（ｋｃａｌ／ｋｇ）は、
下記式で表わされる。 Ｑ＝｛０．４（１−ｘ／１００）＋ｘ／１００｝×ｔ

【００２５】上記繊維シート２に吹き付けられる水蒸気
の温度および流速は、該繊維シート２に付与される熱量
が上述した値以上となる限りにおいて特に制限されない
が、一般的な範囲として、ノズルから出た直後の水蒸気
の温度が１００℃以上であることが好ましく、流速は２
ｍ／ｓｅｃ以上、特に５ｍ／ｓｅｃ以上であることが好
ましい。水蒸気ノズル噴出口と繊維シート２の距離は、
短いほど通過流速が大きく付与される熱量も多くなる
が、２０〜２００ｍｍが好適である。

【００２６】このようにして、上記開孔パターンネット
３１が上記吸引ドラム３４の周面の一部に沿って走行す
る間に、上記繊維シート２には、上記開孔パターン構造
体３２の網目状パターンに対応するパターン付けが行わ
れる。

【００２７】尚、上記パターン付与工程における上記吸
引ボックス３７の吸引力は、上記繊維シート２の坪量や
水分率等にもよるが、一般的な範囲としては、−１０〜
−１００ｋＰａであることが好ましく、−２５〜−７０
ｋＰａであることが更に好ましい。

【００２８】上記パターン付与工程において所定のパタ
ーン付けがされた上記繊維シート２は、次いで乾燥工程
としてのドラム状スルー・エアー・ドライヤー４１内に
導入され、熱風中を通過することにより乾燥される。こ
の際、通常の抄紙プロセスで一般に行われている圧密化
工程は、嵩高紙の嵩高性が損なわれないようにするため
行われない。

【００２９】上記ドライヤー４１がほぼ一回転する間に
上記繊維シートは乾燥されて最終製品である嵩高紙３が
得られる。

【００３０】以上の通り、本発明によれば、吸引部、熱
量付与部および開孔パターンネットを備えたパターン付
与工程を乾燥工程の前に設置し、上記吸引部付近での熱
量付与により、パターン成形性がより優れ、嵩高性、吸
収性に富んだ嵩高紙が得られる。また、図１に示す装置
及びそれを用いた製造方法により、（１）〜（４）の利
点もある。 （１）上記開孔パターンネット３１は、吸引ドラム３４
の周面の一部に沿って周回するのみなのでそれ程長いネ
ットを製造する必要がない。（２）上記開孔パターンネ
ット３１を取り替えるだけの簡単な操作で、上記繊維シ
ート２に付与されるパターン形状の変更が容易にでき
る。（３）上記開孔パターンネット３１を乾燥工程内に
導かないので、長時間連続使用しても劣化しにくく、そ
の耐用年数が長くなる。（４）上記パターン付与部３０
全体を移動させて上記開孔パターンネット３１を繊維シ
ート２の走行パスから外すことで、通常抄紙の生産も容
易にでき、通常抄紙の生産との切り替えが簡単である。

【００３１】このようにして得られた嵩高紙の断面の構
造を模式的に図４に示す。図４に示すように、上述の方
法で得られた嵩高紙３には、低繊維密度の領域Ａと高繊
維密度の領域Ｂとが存在している。該領域Ａは、上記開
孔パターン構造体３２における開孔部３５に対応して形
成されたものであり、厚みが相対的に大きくなってい
る。一方、該領域Ｂは上記開孔パターン構造体３２にお
ける開孔部３５を取り囲む構成材３６に対応して形成さ
れたものであり、厚みが相対的に小さくなっている。そ
の結果、上記嵩高紙３は凹凸形状の構造を有し極めて嵩
高となり、厚みが大きくなる。従って、吸収性が高く、
柔らかさに優れたものとなる。また、強度の高い上記領
域Ｂが連続した網目状パターンとなっているので、上記
嵩高紙３は適度な強度も有する。

【００３２】上記嵩高紙３を構成する繊維としては繊維
長１０ｍｍ以下、特に０．５〜５ｍｍの短繊維が好まし
く用いられる。斯かる短繊維としては、例えば針葉樹や
広葉樹の化学パルプ、半化学パルプ及び機械パルプ等の
木材パルプ、これら木材パルプを化学処理したマーセル
化パルプ及び架橋パルプ、麻や綿等の非木材系繊維並び
にレーヨン繊維等の再生繊維のようなセルロース系繊
維；並びにポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポ
リエステル繊維及びポリアミド繊維のような合成繊維等
が挙げられる。これらの繊維のうち、製品のコスト、強
度、抄紙適性等の観点から、木材パルプ、非木材パル
プ、レーヨン繊維等のセルロース系繊維を用いることが
好ましい。とりわけ、製品コストの観点から、木材パル
プが一層好ましい。これらの短繊維は、上記嵩高紙３を
構成する繊維全体に対して５０〜１００重量％用いられ
ることが好ましく、７０〜１００重量％用いられること
が更に好ましい。

【００３３】上記嵩高紙３をクッキングペーパー、ペー
パータオル、ティッシュ等の吸収性基材や洗浄剤等を含
浸させて用いる清掃用シートとして用いる場合には、繊
維全体に対して上記セルロース系繊維を５０〜１００重
量％含有させることが好ましい。また、これに加えて、
湿潤強度を発現させるためにポリアミドアミン・エピク
ロルヒドリン樹脂等の湿潤紙力増強剤を添加することも
好ましい。かかる湿潤紙力増強剤は、嵩高紙全量に対し
て一般に０．２〜２．０重量％添加されることが好まし
い。また、より高い湿潤強度を発現させるために、上述
のポリアミドアミン・エピクロルヒドリン樹脂にカルボ
キシメチルセルロース等のアニオン系ポリマーや両性ポ
リアクリルアミド等の両性ポリマーを適量混合した湿潤
紙力増強剤を用いることも好ましい。

【００３４】本発明においては、上述の実施形態におけ
る水蒸気吹き付けノズルＮを、繊維シート２の搬送方向
に対して、吸引ボックス３７よりも上流側あるいは下流
側に設置して、該吸引ボックス３７による吸引の前ある
いは後に該繊維シート２に熱量を付与してもよい。ま
た、上述の実施形態で用いられた、開孔パターン構造体
と搬送用補強ベルトとを一体化した開孔パターンネット
に代えて、一枚のワイヤーメッシュベルトのみからなる
開孔パターンネットを用いてもよい。また、上述の実施
形態では、抄紙機のライン内で形成されたウエット状態
の繊維シートにパターン付けする場合（インラインでの
パターン付け）を例にとり説明したが、これに代えて、
一旦通常抄紙を行い該通常抄紙により得られた紙を、再
湿潤させて上記水分率の繊維シートとなし、次いで熱量
付与部を備え且つ開孔パターンネットが吸引部に沿って
周回するようになされている装置を用いて該繊維シート
にパターン付け（オフラインでのパターン付け）をして
もよい。また、上記嵩高紙の製造方法に関して特に詳述
しなかった点については、従来公知の抄紙方法に関する
説明が適宜適用される。

【００３５】また、本発明によれば下記のものも併せて
提供される。乾燥工程の前に設置され、且つ吸引部、熱
量付与部および該吸引部に沿って周回する開孔パターン
ネットを備えたパターン付与部を具備することを特徴と
する嵩高紙製造装置。

【００３６】

【実施例】以下、実施例により本発明の有効性を例証す
る。

【００３７】〔実施例１〕針葉樹晒クラフトパルプ（Ｎ
ＢＫＰ、重量平均繊維長：２．３５ｍｍ）６０重量％お
よび広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ、重量平均繊維
長：０．７４ｍｍ）４０重量％からなる混合パルプ原料
をリファイナーにてカナディアン・スタンダード・フリ
ーネス（ＣＳＦ）６４０ｍｌにまで叩解した。このパル
プ原料を２重量％に分散したスラリーに、湿潤紙力増強
剤としてのポリアミドアミン・エピクロルヒドリン樹脂
ＷＳ−５７０（日本ＰＭＣ社製）を０．６重量％（対パ
ルプ重量％）、乾燥紙力増強剤および上記ポリアミドア
ミン・エピクロルヒドリン樹脂の歩留まり向上剤として
のカルボキシメチルセルロース（ＷＳ−Ａ、第一工業製
薬）をそれぞれ０．２５重量％（対パルプ重量％）添加
して抄紙原料とした。調製された抄紙原料を用いて、図
１に示す抄紙機を用いて嵩高紙を製造した。尚、図１に
おける紙層形成ベルト２１として、縦９０メッシュ／イ
ンチ×横８５メッシュ／インチのポリエステル製１，４
−サテン織りベルトを使用した。

【００３８】図１に示す抄紙機の抄紙原料供給ヘッド１
１より上記抄紙原料を０．１重量％に希釈して紙層形成
ベルト２１上へ供給し、吸引ボックス２２で吸引脱水し
て水分率７５重量％の繊維シート２を形成した。次いで
繊維シート２を、吸引ドラム３４の周面の一部に沿って
周回する開孔パターンネット３１へ移送し、該吸引ドラ
ム３４に備えられた吸引ボックス３７により−４６．５
ｋＰａで吸引すると共に該吸引ボックス３７に相対向す
るように該開孔パターンネット３１の外周に配された水
蒸気吹き付けノズルＮから繊維シートに水蒸気を吹き付
けて、所定のパターンを付与した。この際に繊維シート
に付与された熱量は１４．４５ｋｃａｌ／ｋｇであっ
た。上記開孔パターンネット３１としては、図２（ａ）
及び（ｂ）に示される円形の開孔部形状を有し、１つの
開孔部面積７．１ｍｍ² 、開孔部面積率６５．３％、開
孔部を形成する構成材の幅０．７ｍｍ、厚み０．７１ｍ
ｍであり、溶融押し出し成型法によって作製されたポリ
プロピレン製樹脂ネット３２と、１つの開孔部面積０．
０２３ｍｍ² 、開孔面積率１８．８％、長手方向の引張
強度６７．７ｋｇ／ｃｍの搬送用補強ベルト（日本フィ
ルコン社製、ＯＳ−８０）３３とを縫製加工にて一体化
したものを用いた。このポリプロピレン製樹脂の水に対
する接触角は９２°であり、該樹脂ネット３２からの繊
維シート２の剥離が良好なようになされている。尚、嵩
高紙を製造する際の抄紙速度は１５０ｍ／ｍｉｎであっ
た。

【００３９】パターン付与された繊維シート２は、弱吸
引ボックス３９の弱い吸引により搬送ピックアップベル
ト２３へ転送されてドライヤー４１へ導入される。該ド
ライヤー４１内で繊維シート２を２５０℃の熱風を通過
させて乾燥し、坪量２２ｇ／ｍ² の嵩高紙３を得た。

【００４０】〔実施例２〕水蒸気の流量を調節して繊維
シートに８．５０ｋｃａｌ／ｋｇの熱量を付与する以外
は実施例１と同様の操作で坪量２２ｇ／ｍ² の嵩高紙を
製造した。

【００４１】〔実施例３〕水蒸気の流量を調節して繊維
シートに２９．７５ｋｃａｌ／ｋｇの熱量を付与し、且
つ開孔パターンネット３１として図５（ａ）及び（ｂ）
に示すような正方形の開孔部形状を有し、且つウレタン
樹脂コーティングされた感光性樹脂（ＰＶＡ及びテトラ
ゾニウム塩）よりなる開孔パターン構造体３２を、搬送
用補強ベルト（日本フィルコン社製、ＯＳ−８０）３３
上に形成したものを用いる以外は実施例１と同様の操作
で坪量２２ｇ／ｍ² の嵩高紙を製造した。

【００４２】〔実施例４〕水蒸気の流量を調節して繊維
シートに３２．３０ｋｃａｌ／ｋｇの熱量を付与し、且
つ開孔パターンネット３１として一枚のワイヤーメッシ
ュベルトのみを用い、吸引ボックス３７により−３３ｋ
Ｐａで吸引する以外は実施例１と同様の操作で坪量２２
ｇ／ｍ² の嵩高紙を製造した。上記ワイヤーメッシュベ
ルトは、樹脂製の線状体を織って形成されたネットであ
り（本実施例においては平織ネット）、その全面に亘っ
て正方形の開孔部３５が多数形成されており、網目状パ
ターンを形成している。つまり、一枚で実施例１におけ
る開孔パターン構造体３２及び搬送用補強ベルト３３の
機能を果している。

【００４３】

【００４４】〔比較例１〜３〕実施例１、３及び４にお
いて、水蒸気による熱量付与をそれぞれ行わない以外
は、実施例１、３及び４と同様の操作で坪量２２ｇ／ｍ
² の紙をそれぞれ製造した。

【００４５】上記実施例及び比較例の製造条件を表１に
まとめて示す。また、上記実施例の嵩高紙及び比較例の
紙について、厚み、強度および吸収性を調べるために、
平均乾燥厚み（３ｇ／ｃｍ² 荷重下、２３ｇ／ｃｍ² 荷
重下）、平均湿潤厚み（３ｇ／ｃｍ² 荷重下、２３ｇ／
ｃｍ² 荷重下）、乾燥引張強度（ＭＤ、ＣＤ）、湿潤引
張強度（ＭＤ、ＣＤ）、単位面積あたりの飽和吸水量を
以下の方法にて測定した。その結果を表２に示す。

【００４６】＜平均乾燥厚み＞オザキ製作所社製の厚み
計（Ｒ５−Ｃ）を用いて、５ｃｍ×５ｃｍの底面を有す
る７５ｇのアクリル板を一枚の嵩高紙の上に置いて３ｇ
／ｃｍ² 荷重下の乾燥平均厚みを測定した。また、上記
アクリル板の上に更に５００ｇのおもりを載せて２３ｇ
／ｃｍ² 荷重下の平均乾燥厚みを測定した。

【００４７】＜平均湿潤厚み＞嵩高紙を７ｃｍ×７ｃｍ
に裁断して大量の水に５秒間浸した後、１０秒間水を切
ってから平均乾燥厚みの場合と同様にして平均湿潤厚み
を測定した。

【００４８】＜乾燥引張強度＞嵩高紙を幅２５ｍｍ、長
さ１００ｍｍの短冊状に裁断した後、速やかに万能圧縮
引張試験機（オリエンティック社製、ＲＴＭ−２５）を
用いて、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、試験片つかみ間
隔５０ｍｍの条件で破断時の強度を測定した。なお、表
２中、ＭＤは抄紙機の流れ方向の強度を示し、ＣＤはそ
れに直交する方向の強度を示す。

【００４９】＜湿潤引張強度＞嵩高紙を幅２５ｍｍ、長
さ１００ｍｍの短冊状に裁断し、大量の水に５秒間浸し
た後、１０秒間水を切ってから、乾燥引張強度と同様の
方法で破断時の強度を測定した。

【００５０】＜飽和吸水量＞嵩高紙を７ｃｍ×７ｃｍに
裁断して大量の水に２０秒間浸した後、３０秒間水を切
ってから、嵩高紙に吸収された水の重量（ｇ／４９ｃｍ
² ）を天秤にて測定した。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【表２】

【００５３】表１及び表２に示す結果から明らかなよう
に、繊維シートに特定の熱量を付与し、且つ吸引するこ
とにより得られた嵩高紙（実施例１〜４）は、比較例の
紙に比べて厚みが大きく、吸収性が高く、かつ適度な強
度を有していることが分かる。

【００５４】

【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明の嵩高紙の
製造方法によれば、吸引部付近での熱量付与により、パ
ターン成形性が向上し、嵩高性および吸収性に富んだ嵩
高紙が得られる。また、厚みが大きく、吸収性が高く、
柔らかさに優れ、かつ適度な強度を有する嵩高紙が得ら
れる。また、上記開孔パターンネットが吸引部に沿って
周回するのみなのでそれ程長いネットを製造する必要が
ない。また、本発明の嵩高紙の製造方法においては、上
記開孔パターンネットを取り替えるだけの簡単な操作
で、パターン形状の変更が容易にできる。また、上記開
孔パターンネット３１を乾燥工程内に導かないので、長
時間連続使用しても劣化しにくく、その耐用年数が長く
なる。更に、パターン付与工程を移動させて繊維シート
の走行パスから外すだけで、通常抄紙の生産も容易にで
き、通常抄紙の生産との切り替えが簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の嵩高紙の製造方法の第１の実施形態
に用いられる装置を示す模式図である。

【図２】 図２（ａ）は、開孔パターンネットの要部を
拡大して示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）
におけるＩ−Ｉ線断面図である。

【図３】 吸引ドラムにおける繊維シートの吸引の様子
を示す要部拡大図である。

【図４】 本発明の嵩高紙の製造方法によって得られた
嵩高紙の断面の構造を示す模式図である。

【図５】 図５（ａ）は、第１の実施形態に用いられる
開孔パターンネットの他の例を示す平面図〔図２（ａ）
相当図〕であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＩ−Ｉ線
断面図〔図２（ｂ）相当図〕である。

【符号の説明】 １ 嵩高紙製造装置 ２ 繊維シート ３ 嵩高紙 １０ 原料供給部 ２０ 紙層形成部 ３０ パターン付与部 ３１ 開孔パターンネット ３２ 開孔パターン構造体 ３３ 搬送用補強ベルト ３４ 吸引ドラム ３５ 開孔部 ３６ 構成材 ３７ 吸引ボックス ４０ 乾燥部 ４１ ドラム状スルー・エアー・ドライヤー ５０ 巻取部 Ａ 低繊維密度の領域 Ｂ 高繊維密度の領域 Ｎ 水蒸気吹き付けノズル

フロントページの続き (72)発明者 小山 貴夫 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式 会社研究所内 (56)参考文献 特開 昭53−24405（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−130312（ＪＰ，Ａ) 特開2000−80600（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−20246（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21F 1/00 - 13/12 D21H 27/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸引部に沿って周回する開孔パターンネ
   ットを備えたパターン付与工程に、水分率が５０〜８５
   重量％の繊維シートを移送させ、該繊維シートを上記開
   孔パターンネット上に保持した状態で吸引すると共に、
   該吸引と同時に又は該吸引の前後に熱量付与部によって
   該繊維シートに５ｋｃａｌ／ｋｇ以上の熱量を水蒸気の
   吹き付けにより付与して、該繊維シートに該開孔パター
   ンネットに対応するパターン付けをし、次いで乾燥工程
   において乾燥させることによりパターン付けされた嵩高
   紙を得ることを特徴とする嵩高紙の製造方法。
2. 【請求項２】 上記パターン付与工程が、抄紙機の紙層
   形成工程と乾燥工程との間に設置されている、請求項１
   記載の嵩高紙の製造方法。
3. 【請求項３】 パターン付けされた上記繊維シートを、
   熱風中を通過させて圧密化することなく乾燥させる、請
   求項１又は２に記載の嵩高紙の製造方法。
4. 【請求項４】 上記繊維シートを上記開孔パターンネッ
   ト上に保持した状態で吸引するときの吸引力が−１０〜
   −１００ｋＰａである請求項１〜３の何れかに記載の嵩
   高紙の製造方法。
5. 【請求項５】 上記開孔パターンネットとして、上記繊
   維シートが移送される開孔パターン構造体と、該開孔パ
   ターン構造体と一体化された搬送用補強ベルトから構成
   されているものを用い、 上記開孔パターン構造体は、１つの開孔部面積が３〜２
   ５ｍｍ ² 、開孔部面積率が１８〜９６％、パターンを形
   成する構成材の平面方向の最小幅が０．１〜５ｍｍ、厚
   みが０．３〜１．５ｍｍであり、 上記搬送用補強ベルトは、１つの開孔部面積が０．０１
   〜１０ｍｍ ² 、開孔部面積率が１０〜７０％、長手方向
   の引張強度が２０ｋｇ／ｃｍ以上である請求項１〜４の
   何れかに記載の嵩高紙の製造方法。