JP3809150B2

JP3809150B2 - トイレットペーパーの製造方法

Info

Publication number: JP3809150B2
Application number: JP2003114477A
Authority: JP
Inventors: 進一河野; 芳紀清水
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: JP2004316038A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トイレットペーパーの製造方法に係り、詳しくは柔軟で手触り感が良好でありながらシートの強度特性に優れたトイレットペーパーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、生活用紙として、トイレットペーパー、ティッシュペーパー、ちり紙等の衛生用紙が市場に多く提供されている。この種の衛生用紙の場合には特に、吸水性が良好であることはもちろんであるが、柔らかさ、手触り感が良好であると同時に、使用時に破れが生じない程度の紙強度が要求される。
【０００３】
一般的に柔らかさ、手触り感を向上させるには、パルプスラリーに脂肪酸エステル系柔軟剤、ポリリン酸塩、ポリシロキサン、第４級アンモニウム塩型カチオン活性剤などの紙用柔軟剤を添加する方法が採用され、シート強度を向上させるには、ポリアクリルアマイド、ポリアミン、エピクロロヒドリン樹脂等の紙力増強剤を添加する方法が採用されているが、前記柔らかさ、手触り感などの感触性能と、強度性能とは相反する特性であり、両者をバランス良く両立させることは難しいのが現状である。
【０００４】
この課題を解決するために、例えば下記特許文献１では、パルプ成分の６０重量％以上が広葉樹化学パルプからなるパルプスラリーに、対パルプ当り０．０５〜０．５重量％のカチオン化変性澱粉を配合して抄紙し、次いでソフトカレンダー処理することで柔軟性、手触り感およびシート強度に優れたティッシュペーパーを得る製造方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−７６４６４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
確かに上記特許文献１によれば、柔軟性、手触り感およびシート強度に優れた衛生用紙を得ることができるけれども、坪量を２５〜３５g/m^２まで上げると紙の表面において繊維同士の水素結合が弱まる傾向を示すため、十分な表面強度特性を得ることができないという問題があった。特に、トイレットペーパーの場合には、フィルムパッケージ内に複数個のロール体が同梱されているが、例えばトラックによる輸送によって振動が絶えず加えられると、トイレットペーパー同士が擦れて、紙粉の発生や毛玉状に繊維が突出する現象が発生する問題が発生するようになる。
【０００７】
そこで、本発明の主たる課題は、坪量が２５〜３５ｇ／ｍ^２と比較的高い場合であっても、柔軟で手触り感が良好でありながら、強度特性（引張強度、表面強度等）に優れたトイレットペーパーの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は前記課題を解決するために、いろいろな角度から研究・検討を行った結果、パルプスラリーのフリーネスダウン幅を２０ml以下とする条件と、澱粉をパルプ重量に対して０．０５〜０．５重量％添加する抄紙条件でトイレットペーパーを製造することにより、柔軟で手触り感が良好でありながら引張強度のみならず表面強度特性に優れたトイレットペーパーが製造できることを見出した。本発明はこれに基づいて成されたものである。その結果、
請求項１に係る本発明として、針葉樹クラフトパルプ５０〜６０重量％及び広葉樹クラフトパルプ４０〜５０重量％の割合で配合したパルプを主原料として坪量２５〜３５ｇ／ｍ^２であるトイレットペーパーを得るための抄紙工程において、叩解前のパルプスラリーのフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１）６７０ｍｌに対して、叩解後かつ澱粉をパルプ重量に対し０．０５〜０．５重量％添加後のパルプスラリーのフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１）のダウン幅を２０ｍｌ以下とし、得られるトイレットペーパーはソフトネスがＪＩＳＬ１０９６ハンドルオメータ法により４．０〜６．５ｇであることを特徴とするトイレットペーパーの製造方法が提供される。
【０００９】
例えば、表面強度が低下する問題を回避するために叩解度を上げると、フリーネスが低下し引張強度、表面強度が向上するようになるけれども、シート緊度（密度）が高まり、柔らかさ、手触り感が失われる結果となる。そこで、請求項１記載の本発明では、叩解前のパルプスラリーのフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１）に対して、叩解後かつ澱粉をパルプ重量に対し０．０５〜０．５重量％添加後のパルプスラリーのフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１）のダウン幅を２０ml以下に押さえ、濾水度低下による強度増を制限しながら、澱粉添加により強度増を補うようにした。また、前記澱粉は濾水性向上剤としても機能するため、同時にフリーネスダウン幅を抑えるのに貢献するようになる。また、得られるトイレットペーパーのソフトネスは４．０〜６．５gの範囲とすることで、柔らかさ、手触り感に優れるものとなる。
【００１０】
なお、本発明で坪量を２５〜３５g/m^２としたのは、坪量が２５g/m^２未満である場合には柔軟性、手触り感及びシート緊度に優れたトイレットペーパーを得ることが比較的容易であり、逆に坪量が３５g/m^２を超えた場合は特殊なドライヤー装置を用いない限りトイレットペーパーに柔軟性を求めることが困難であるためである。
【００１１】
請求項２に係る本発明として、前記澱粉はカチオン化変性澱粉または両性澱粉である請求項１記載のトイレットペーパーの製造方法が提供される。
【００１２】
スラリーに添加する澱粉としては、カチオン化変性澱粉または両性澱粉を使用することができる。この場合、カチオン化変性澱粉は紙力増強剤として水素結合を補強し引張強度、表面強度を増大させるが、引裂強度については低下する傾向が見られる。一方、両性澱粉の場合には引張強度、表面強度を向上させる一方で引裂強度については余り低下しない傾向を示すようになる。そのメカニズムは十分に解明されていないが、繊維間の水素結合を補強するとともに、繊維間の結合補強に寄与する架橋部分の自由度が高いため、引裂強度の低下の緩和が図られるものと考えられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００１４】
例えば、広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）及び針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を所定の割合で配合したパルプスラリー原料により、トイレットペーパーを製造する抄紙工程において、叩解前のパルプスラリーのフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１）に対して、叩解後かつ澱粉をパルプ重量に対し０．０５〜０．５重量％添加後のパルプスラリーのフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１）のダウン幅を２０ｍｌ以下とし抄紙を行うものである。
【００１５】
主原料となるパルプは、前記広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）及び針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）などの化学パルプの他、古紙を脱墨処理して得られる脱墨パルプを用いてもよい。また、これらのパルプは未晒パルプ、晒パルプの状態で用いても良い。また、パルプはフリーネスのダウン幅が２０ml以下となる条件で叩解を行うことになる。そして、足りない強度分は澱粉の添加により補強するようにする。
【００１６】
前記広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）及び針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を配合する場合には、針葉樹クラフトパルプを５０〜６０重量％、広葉樹クラフトパルプを４０〜５０重量％の割合で配合するのが望ましい。すなわち、本発明ではフリーネスのダウン幅を制限している関係上、広葉樹クラフトパルプと針葉樹クラフトパルプを同量とするか、針葉樹クラフトパルプを若干多めに配合するようにするのが望ましい。
【００１７】
一方、前記澱粉としては、カチオン化変性澱粉または両性澱粉のいずれかを使用することができる。前者のカチオン化変性澱粉は、通常の原料澱粉、例えば、バレイショ澱粉、タピオカ澱粉、トウモロコシ澱粉、それらの加水分解澱粉等を原料とし、澱粉分子中にカチオン基を持つものと定義されるものであり、後者の両性澱粉は通常の原料澱粉、例えば、バレイショ澱粉、タピオカ澱粉、トウモロコシ澱粉、それらの加水分解澱粉等を原料とし、澱粉分子中にカチオン基とアニオン基をもつものと定義されるものである。
【００１８】
澱粉分子中にカチオン基を導入し、或いはカチオン基及びアニオン基の両官能基を導入するためには、それぞれの基を化学的に導入する必要がある。
【００１９】
カチオン化方法としては、変性剤として第３級アミノ基もしくは第４級アミノ基等を含むカチオン化剤を用いる通常の方法、例えば湿式法、乾式法等により実施することができる。アニオン化変性方法としては、リン酸基、スルフォン酸基、カルボキシル基等を含むアニオン化剤を用いて、上記カチオン化と同様に処理することにより実施することができる。
【００２０】
また、地下茎から得られる原料澱粉のなかには、あらかじめアニオン性基をもつものがあるが、このような澱粉であれば単にカチオン化反応をすることによって容易に両性澱粉とすることができる。
【００２１】
これらの変性化剤を澱粉に遂次反応させることによって、澱粉分子中にカチオン基とアニオン基が導入されたものが両性澱粉である。その度合いは、一般に置換度によって表され、置換度は澱粉分子のグルコース単位の数に対して導入された置換基の数によって定義される。本発明に用いられる好ましいカチオン化変性澱粉の置換度は０．０１〜０．０４、好ましくは０．０２〜０．０３とするのが望ましい。置換度が０．０１未満の場合にはカチオン化変性された澱粉のパルプへの吸着が悪くなる。一方、置換度が０．０４を超える場合には、カチオン化剤を多く必要とするとともに、変性度合に見合う効果が得られない。また、カチオン化剤が不純物となって残留することになり好ましくない。両性澱粉とする場合の置換度も、カチオン基およびアニオン基は０．０１〜０．０４、好ましくは０．０２〜０．０３とするのが良い。アニオン基の置換度が０．０１未満の場合には、アルミイオンを介しての定着効果が得られにくくなる不都合があり、逆に０．０４を超える場合には、電荷バランス上、アニオン過剰となって好ましくない。上記カチオン化変性澱粉または両性澱粉の添加量は、パルプ重量に対し０．０５〜０．５重量％、好ましくは０．２〜０．４重量％である。０．０５重量％より少ないと紙の強度、特に引張強度に乏しく、逆に０．５重量％を超えると添加量に比した効果が得られず不経済となるため好ましくない。
【００２２】
本発明に係るトイレットペーパーの製造方法は、坪量が高いトイレットペーパーに対して好適に適用される。具体的には坪量が２５〜３５g/m^２であるトイレットペーパーに対して好適に適用される。従来一般のトイレットペーパーの坪量は１３〜２１g/m^２であることを考慮すると、かなり厚手のものとなる。前記カチオン化変性澱粉または両性澱粉添加による強度増加は、これらの澱粉が繊維に定着し、繊維間の水素結合を補強することにより強度を向上させるものと考えられるが、この強度増加効果は、繊維間の接触面積に比例するため嵩が大きい紙ほど有利に作用するようになる。
【００２３】
この場合、カチオン化変性澱粉は紙力増強剤として水素結合を補強し引張強度、表面強度を増大させるが、引裂強度については低下する傾向が見られる。一方、両性澱粉の場合には引張強度、表面強度を向上させる一方で引裂強度については余り低下しない傾向を示すようになる。
【００２４】
一方で、本製造方法においては、未叩解のパルプスラリーのフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１）に対して、澱粉をパルプ重量に対し０．０５〜０．５重量％添加後のパルプスラリーのフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１）のダウン幅を２０ｍｌ以下とする。叩解により引張強度、表面強度の増大を図ろうとすると、シートの緊度（密度）が上がり風合いを損なうようになるため、濾水度低下による強度増を制限しながら、足りない強度分は前記澱粉の添加により補うようにする。また、前記澱粉は濾水性向上剤として濾水性、濾水速度を向上させるように機能するため、澱粉の添加量を調節することによりフリーネスダウン幅を調整することが可能となる。
【００２５】
また、抄紙されたトイレットペーパーの柔軟度は、ソフトネス測定法（JISL1096 一般織物試験方法8.19剛軟度Ｅ法（ハンドルオメータ法）に準拠）を指標値とした場合に、ソフトネスが４．０〜６．５gとなるように、前記澱粉の添加量、フリーネスのダウン幅を調整するのが望ましい。前記ソフトネスが４．０ｇ未満だと柔らかさは感じられるものの、使用時の安心感と強度とのバランスがとり難い。また、前記ソフトネスが６．５ｇを超えるとトイレットペーパーが硬くなり手触り感が悪くなる。よって、好ましくはソフトネスが５．０〜６．０ｇであるのが良い。前記ソフトネス試験法は、JIS L1096 ハンドルオメータ法によりソフトネスを測定する。ペーパーシート（100×100mm）を一定の隙間（5mm）に押し入れるのに必要な仕事量を測定する原理のハンドルオメータによる測定値を以下の手順で得る。
【００２６】
(1)ペーパーシートを100×100mmに裁断する。
(2)ペーパーシートは加圧板が試料の中心を折り曲げるように受板の上に置く。
(3)試験は縦方向、横方向各４回測定する。
(4)縦横の平均値
(a)縦横各平均値×５０÷１００
(b)ソフトネス(g)＝（縦のソフトネス(g)×横のソフトネス(g)）^１／２
【００２７】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。なお、実施例中の部、％は特に断らない限り、それぞれ重量部、重量％を示す。
【００２８】
（実施例１）
広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）及び針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を４０：６０の比率で配合したパルプスラリーを叩解前でフリーネス６７０mlに調整したスラリーに対して、叩解後かつカチオン化変性馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．２４重量％添加後のパルプスラリーのフリーネスのダウン幅を１０ ml とし、丸網抄紙機にて坪量３１．９g/m²のトイレットペーパーを製造した。
【００２９】
（実施例２）
叩解後かつカチオン化変性馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．２８重量％添加後のパルプスラリーのフリーネスのダウン幅を１０mlとした以外は、実施例１と同様としてトイレットペーパーを製造した。
【００３０】
（実施例３）
叩解後かつカチオン化変性馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．３３重量％添加後のパルプスラリーのフリーネスのダウン幅を１５mlとした以外は、実施例１と同様としてトイレットペーパーを製造した。
【００３１】
（実施例４）
叩解後かつカチオン化変性馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．２５重量％添加後のパルプスラリーのフリーネスのダウン幅を２０mlとした以外は、実施例１と同様としてトイレットペーパーを製造した。
【００３２】
（比較例１）
澱粉を未添加とし、叩解によりフリーネスダウン幅を２５mlとした以外は、実施例１と同様としてトイレットペーパーを製造した。
【００３３】
（比較例２）
叩解後かつカチオン化変性馬鈴薯澱粉を対パルプ当たり０．２５重量％添加後のパルプスラリーのフリーネスダウン幅を２５mlとした以外は、実施例１と同様としてトイレットペーパーを製造した。
【００３４】
これらのトイレットペーパーの試験結果は下表１及び下表２のとおりである。なお、表中、引張強度試験は、トイレットペーパーを流れ方向（縦方向）に２５mm幅で切断し、これの長さ１００mmをテンシロン万能型引張試験機（東洋ボールドイン（株）製）にセットし、破断強度を測定した。また、表面強度は図１に示されるように、長さ１５０mm×幅１５mmの金尺の上に１０ｇの分銅を３個載置した試験器具を用意し、図２に示されるように、１１４mm×６０±５mm幅に裁断したシートＡ、Ｂを重ねておく（シートＡ、Ｂは各４枚重ねとして、シートＡ、Ｂの重なり面は紙の表側とし、シートは横目同士の組合せとする。）。次いで、シートＡの上に前記試験器具を載置し、シートＡを横方向（一方向）へ引きずる。この際、移動速度は約１１４mm（シート幅）／１秒とする。また、シートＡの摘み方は折り曲げたシートの端を摘んで引っ張ることとする。１１４mm（シート幅）だけ移動し終えたならば、机上１cm未満まで引きずり机上の毛玉、紙粉を取り除き、シートＡを再び図２に示す位置に戻し、長さ５cmの毛玉が発生するまで繰り返し、その回数を計数した。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【表２】

【００３７】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、坪量が高い場合であっても、柔軟で手触り感が良好でありながら、強度特性（引張強度、表面強度等）に優れたトイレットペーパーを得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表面強度試験器具を示す、(A)は平面図、(B)は側面図である。
【図２】表面強度試験要領を示す図である。

Claims

針葉樹クラフトパルプ５０〜６０重量％及び広葉樹クラフトパルプ４０〜５０重量％の割合で配合したパルプを主原料として坪量２５〜３５ｇ／ｍ^２であるトイレットペーパーを得るための抄紙工程において、叩解前のパルプスラリーのフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１）６７０ｍｌに対して、叩解後かつ澱粉をパルプ重量に対し０．０５〜０．５重量％添加後のパルプスラリーのフリーネス（ＪＩＳＰ８１２１）のダウン幅を２０ｍｌ以下とし、得られるトイレットペーパーはソフトネスがＪＩＳＬ１０９６ハンドルオメータ法により４．０〜６．５ｇであることを特徴とするトイレットペーパーの製造方法。
前記澱粉はカチオン化変性澱粉または両性澱粉である請求項１記載のトイレットペーパーの製造方法。