JP3949486B2 - レーヨン混在紙及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は天然パルプ繊維が主成分のパルプ原料にレーヨン繊維を混在させ、紙の表面に有用な模様を形成するレーヨン混在紙及びその製造方法に関するものである。以下、天然パルプ繊維を主成分とするパルプ原料をパルプと称する。
【０００２】
【従来の技術】
レーヨン繊維をパルプと混在させるレーヨン混在紙は、通称模様紙と云われ、大礼紙、雲龍紙、引っ掛け等の名称で上市されている。本発明で扱うのはこの中の大礼紙であり、通常、便箋、封筒、箱貼り等の用途に供されているが、近年オフセット印刷、インクジェット印刷、ＰＰＣ印刷等の印刷適性を付与し、用途拡大が図られている。
【０００３】
従来、レーヨン混在紙の製造は、レーヨンフロックの形成、レーヨンフロックの移送、レーヨンフロックの抄紙、という工程から成る。レーヨンフロックの形成工程では、形成されたフロックが紡錘形で所定の大きさを有することが要求される。レーヨンフロックの移送工程では、移送シェアーに耐えるフロック強度が要求される。レーヨンフロックの抄紙工程では、紡錘フロックが紙層表面に均一に分散、定着することが要求される。
【０００４】
レーヨンフロックの形成は、基本的にはレーヨン繊維を水に分散させた後、凝集剤等の薬品を添加して行うが、最適な模様となるまでこの操作を繰り返すことによって完成する。しかし実際の操作で最適な模様を形成する為には、かなりの経験とノウハウの習熟を必要とし、夏冬の水温の違いによってもフロックの形状が影響されると言われている。また、レーヨン繊維の分散濃度も０．１〜０．３重量％程度の低濃度の為、生産性に制約があった。
【０００５】
一方、レーヨンフロックの移送と抄紙は、レーヨンフロックを破壊させないように、自然流下方式でパルプ層のワイヤー上にレーヨンフロックのスラリーを移送し、積層するのが一般的である。この場合、スラリーの濃度も低く自然流下の為、フロックの強度は左程強くなくても良いという長所はあるが、フロックのパルプ層への定着が弱いという短所がある。その結果、抄紙時のフロック剥がれや印刷時のピッキング等のトラブルが発生し易くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第一の目的は、レーヨンフロックのパルプ層への定着を強固にすることで、抄紙時のフロック剥がれや印刷時にピッキング等のトラブルのないレーヨン混在紙及びその製造方法を提供することである。
【０００７】
本発明の第二の目的は、従来の凝集操作に見られるような経験とノウハウの熟練に依らず、常に安定した形状と強度を保持するフロックの形成を可能とする機械的、化学的処理方法を用いたレーヨン混在紙及びその製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、紡錘形状を有するレーヨンフロックが紙表面に散在しているレーヨン混在紙において、レーヨンフロックの表面が少量の天然パルプ繊維で被覆されており、かつ、前記レーヨンフロックは、分子量が５００万〜１５００万の範囲でイオン化度が５〜１５ｍｏｌの高分子凝集剤を含有していることを特徴とするレーヨン混在紙である。ここで、前記高分子凝集剤は、アニオン系アクリル酸共重合タイプの凝集剤であることが好ましい。さらに前記レーヨンフロックが、印刷時にピッキングが生じない程度にパルプ層に定着していることが好ましい。また、本発明は以下の態様も含まれる。即ち、レーヨンフロックが存在している面において、レーヨンフロック１個の上にパルプ繊維が少なくとも１本以上存在していることである。さらに、抄紙機上でレーヨンフロックをパルプ繊維で被覆させる手段として、二層以上の抄き合わせにおいて、表層にパルプ繊維とレーヨンフロックを配合した層を配置し、二層目以降をパルプ層としている前記のレーヨン混在紙である。
【０００９】
本発明に係るレーヨン混在紙の製造方法は、紡錘形状を有するレーヨンフロックが紙表面に散在しているレーヨン混在紙の製造方法において、分子量が５００万〜１５００万の範囲でイオン化度が５〜１５ｍｏｌの高分子凝集剤を使用してレーヨン繊維の分散濃度を０．８重量％以上として紡錘形状を有するレーヨンフロックを含有したレーヨンフロックスラリーを形成し、該レーヨンフロックスラリーと天然パルプ繊維を含有するスラリーとを混合して混合スラリーを調製し、該混合スラリーをベースとなるパルプ層と結合させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細について説明するが、本発明は以下の実施形態に限定して解釈されるものではない。
本発明において用いられるレーヨン繊維は、従来より使用されている水に分散し易い湿式レーヨンで、現在販売されている代表的なものとしてダイワボウ株式会社のＳＢＨ（中空偏平型）、ＳＢ（ 密実型）の何れにおいても本発明方法によるレーヨン混在紙の製造が可能である。このレーヨン繊維の繊度は０．８〜３ dtex、繊維長は３〜１０ｍｍの範囲にあれば良い。
【００１１】
このレーヨン繊維のフロックの形状と強度を決定する条件には、レーヨンの分散濃度、攪拌羽根の形状・回転数・時間等の攪拌条件、ｐＨ、水温、凝集剤の種類等の要因があるが、これらについて鋭意検討した結果、フロックが安定的に紡錘形状を有し、かつ機械的シェアーに耐え得る強度を保持する条件を見出した。前記の各要因はそれぞれフロックの形成に影響を与えるが、これらのうちフロックの安定性を得る為に特に重要な要因は、レーヨンの分散濃度と使用する凝集剤の組成である。
【００１２】
レーヨン繊維を凝集させる際、レーヨン繊維の捩れや不均一な重なりが発生する為、通常レーヨンの分散濃度は、０．１〜０．３重量％程度の低濃度で行われているが、本発明の方法によれば、この濃度よりはるかに高い０．８％重量以上の濃度で紡錘形状の強固なフロックの形成が可能となる。レーヨンの凝集に用いる凝集剤は、組成は特に限定されることはなく、単独または２種類以上を併用してもフロックの形成は可能であるが、望ましくはアニオン系アクリル酸共重合タイプのもの単独使用がより効果的である。さらに、分子量が５００万〜１５００万の範囲にあり、イオン化度が５〜１５molのものであるが、分子量が８００万〜１２００万の範囲で、イオン化度が５〜１５molのものがより望ましい。凝集剤の添加率は、レーヨン絶乾量に対して１〜５％有効成分の範囲にあることが必要である。
【００１３】
分子量が５００万未満では、フロックの形成が不十分となり、１５００万を超えるとフロックが大き過ぎ、紡錘形状を形成し難くなる。またイオン化度が５mol未満では、フロックの強度が不足し、１５molを超えると、紡錘形状を形成し難くなる。同様に、凝集剤の添加率が１％未満では、フロックの強度が不足し、５％を超えると、紡錘形状を形成し難くなる。なお、ここで云うところのイオン化度とは、凝集剤のアニオン基やカチオン基の変性率のことを指し、高分子凝集剤懇話会の測定法に準拠したコロイド滴定測定法により算出する。
【００１４】
本発明で用いられるパルプは、叩解処理により容易に強度が向上する木材繊維、靭皮繊維、靭皮繊維等からなる天然パルプを主体とするパルプであるが、他にポリエステルのような合成繊維も任意の比率で配合される。木材パルプの具体例として、針葉樹晒硫酸塩パルプ（N−BKP）、針葉樹晒亜硫酸塩パルプ（N−BSP）、広葉樹晒硫酸塩パルプ（L−BKP）、広葉樹晒亜硫酸塩パルプ（L−BSP）等がある。パルプのフリーネスは、特に限定されるものではないが、カナダ標準フリーネス（CSF）が３５０ml〜６００mlの範囲のものが使用される。この範囲を超えたものは、紙の剛度と印刷強度が基準外となり易く、好ましくない。
【００１５】
本発明で用いられるパルプに添加する抄紙薬品は、必要に応じてロジンサイズ剤、エマルジョンサイズ剤等のサイズ剤、硫酸バンド、紙力増強剤、歩留り向上剤、分散剤、着色剤などの一般に公知公用の抄紙薬品が添加され、公知公用の抄紙機により抄紙される。
【００１６】
従来の方法においては、形成されたレーヨンフロックのスラリーとパルプ層を結合する方法は、ベースとなるパルプ層は円網、長網、傾斜ワイヤー等の抄紙機の種類により異なるが、何れもこのパルプ層の上部よりレーヨンスラリーを流下させて行われているのが一般的である。この場合、レーヨンフロックに対する機械的シェア-が少なくレーヨンフロックの破壊を防止できるという利点がある一方で、レーヨンフロックの均一分散が難しくなり、加えてフロックのパルプ層への結合が弱くなるという欠点がある。この問題を回避するために、紙力剤やサイズプレスにおける薬品処理の増強が行われるが、必ずしも十分なレベルではない。
【００１７】
本発明においては、レーヨンフロックをパルプ層に強固に結合させるために、天然パルプ繊維の自己接着力を利用するものである。天然パルプ繊維から成るスラリーに、所定比率のレーヨンフロックスラリーを配合してフロックの均一分散を図り、得られたレーヨンフロック混合スラリーをベースとなるパルプ層と結合させることにより、レーヨンのパルプ層への定着を強固にするものである。
【００１８】
本発明のレーヨン混在紙を得るための具体的方法としては、各種の方法が考えられる。例えば、従来の周知の方法で、レーヨンフロックスラリーを調製、移送し、パルプ層の上部よりこれを流下させ、乾燥させた後サイズプレス又は塗工機で天然パルプ繊維を含む液を付与し、乾燥させる方法がある。別の方法として、シャワー方式で、天然パルプ繊維から成るスラリーに、所定比率のレーヨンフロックスラリーを配合してフロックの均一分散を図り、得られたレーヨンフロック混合スラリーをパルプ層のワイヤー上に滴下する方法、サイズプレスやカーテンコーターのような塗工機を用いて紙の表面に塗布する方法等が考えられる。
【００１９】
特に好ましい方法として、二層以上の抄き合わせにおいて、表層にパルプ繊維とレーヨンフロックを配合した層を配置し、二層目以降をパルプ層とする方法がある。この方法の優れる点は、レーヨンフロックと天然パルプ繊維との均一な絡まり合いと分散が可能となり、その結果、紙面上での均一なフロック模様と十分な紙層への結合力が発揮されることにある。その場合、抄紙機のアプローチフローを通過する際受ける機械的シェア-に対するフロックの強度が要求されることになるが、本発明のレーヨンフロックの形成条件で形成したフロックは、強度が強くこれらの機械的シェア-に破壊されることは少ない。
【００２０】
本発明の特徴となるレーヨンフロックの表面に被覆されるパルプ繊維の本数としては、1本以上が必要であり、望ましくは数本〜５０本の範囲にあることが必要である。被覆されるパルプ繊維が全くないとフロックの定着が弱くなり、また、被覆されるパルプ繊維が５０本より多いと紙表面のフロックの光沢感が減少し、さらには紡錘形状が不鮮明となって風合いが不足する。
【００２１】
【実施例】
次に、実施例および比較例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。なお、例中の部及び％は特に断らない限りそれぞれ重量部および重量％を示す。
実施例１
(レーヨンスラリーの調製)
市販のレーヨン繊維（商品名：SBH１．７dtex×５mm、ダイワボウレーヨン株式会社製）を絶乾重量で１％濃度となるよう溶解槽の中で水に分散し、pH調整後、高分子凝集剤Ａ（商品名：ハイモロック、ハイモ株式会社製、分子量１２００万、イオン化度８mol）を所定量添加し、固形分濃度０．８％のレーヨンフロックのスラリーを得た。
【００２２】
（パルプスラリーの調製）
針葉樹晒亜硫酸塩パルプ（NBSP）２０部、広葉樹晒硫酸パルプ（LBKP）８０部の割合で混合したパルプスラリーをレファィナーでフリーネス５５０ml（カナダ標準フリーネス）にサイズ剤としてコロパールE−５Nを対絶乾パルプ０．３％、硫酸バンドを対絶乾パルプ０．６％添加し、円網抄紙機にて抄紙した。
【００２３】
（レーヨンフロックの移送、抄紙）
前記で調製したレーヨンスラリーを円網抄紙機の表層の原料中に、パルプスラリー１００部に対して２０部の割合で配合し、二層目のパルプスラリー１００％の層と抄き合わせ抄紙して米坪７０ｇ／m^２のレーヨン混在紙を得た。評価した結果を表に示す。
【００２４】
実施例２
実施例１において、（レーヨンスラリーの調製）における固形分濃度を１．０％とし（レーヨンフロックの移送、抄紙）における米坪を１０４．７ｇ／m^２とした以外は実施例１と同様にしてレーヨン混在紙を得た。評価した結果を表に示す。
【００２５】
実施例３
実施例１において、（レーヨンスラリーの調製）における高分子凝集剤をＢ（商品名：ハイモロック、ハイモ株式会社製、分子量８００万、イオン化度１０mol）とし、（レーヨンフロックの移送、抄紙）における米坪を２０９．４ｇ／m^２とした以外は、実施例１と同様にしてレーヨン混在紙を得た。評価した結果を表に示す。
【００２６】
比較例１
実施例１において、（レーヨンフロックの移送、抄紙）における配合率を、パルプスラリー５０部に対してレーヨンスラリー５０部の割合で配合した以外は、実施例１と同様にしてレーヨン混在紙を得た。評価した結果を表に示す。
【００２７】
比較例２
実施例２において、（レーヨンスラリーの調製）における固形分濃度を、０．３％とした以外は、実施例１と同様にしてレーヨン混在紙を得た。評価した結果を表に示す。
【００２８】
比較例３
実施例３において、（レーヨンスラリーの調製）における、高分子凝集剤をＣ（商品名：ハイモロック、ハイモ株式会社製、分子量３００万、イオン化度４mol）とした以外は、実施例３と同様にしてレーヨン混在紙を得た。評価した結果を表に示す。
【００２９】
比較例４
実施例１において、（パルプスラリーの調製）における抄紙を、長網抄紙機とし、（レーヨンフロックの移送、抄紙）におけるレーヨンスラリーの移送を、長網の上部より流下方式とした以外は、実施例１と同様にしてレーヨン混在紙を得た。評価した結果を表に示す。
【００３０】
実施例および比較例の測定結果は、表１の通りとなった。
【表１】

レーヨンフロック強度：500ccメスシリンダーにスラリーを入れ5回振とう後 のフロックの破壊程度を目視判定。
○ほとんど破壊されない△一部破壊×ほぼ全部破壊
パルプ繊維被覆本数：顕微鏡にてレーヨンフロック１０個に被覆するパルプ繊維の本数を計測した平均値。
表面強度ドライピック：Ｒ１テスターにて、ＴＶ１０の黒インキ０．４ｃｃを使用し、６０ｒ．ｐ．ｍで３回刷りした時のピックの状態を目視判定。
風合い：製品表面のレーヨンフロックの紡錘形状、光沢感を目視で判定。
【００３１】
実施例１〜３を見ると明らかな通り、レーヨンフロックが存在している紙表面において、レーヨンフロック１個の上に天然パルプ繊維を数本〜５０本の範囲に配合し、かつ、レーヨン繊維の分散濃度が０．８重量％以上であって、凝集剤の分子量が８００万〜１２００万の範囲で、イオン化度が８〜１２molの範囲のものを使用することにより、フロック強度が強く、表面強度と風合いの優れたレーヨン混在紙を得ることができる。
【００３２】
一方、比較例１、２、３を見ると明らかな通り、レーヨンフロックが存在している紙表面において、レーヨンフロック１個の上に天然パルプ繊維を数本〜５０本の範囲を超えて配合したり（比較例１、３）、レーヨン繊維の分散濃度が０．８重量％以下にすると（比較例２）、製品の風合いが低下したり、フロック強度が弱くなる為、好ましくない。
【００３３】
比較例４では、レーヨンフロックの形成条件として、レーヨン繊維の分散濃度が０．８重量％以上であっても、使用する凝集剤の分子量が８００万〜１２００万の範囲で、イオン化度が８〜１２molの範囲にあると、必要な表面強度が得られず製品の風合いが低下する為、好ましくない。
【００３４】
【発明の効果】
表１から明らかなように、本発明に係わる実施例で得られたレーヨン混在紙は、優れたレーヨンフロック強度と表面強度を有し、製品の風合いも優れるものであった。
【００３５】
また本発明のレーヨン混在紙の製造方法によれば、通常レーヨンの分散濃度である０．１〜０．３重量％程度の低濃度よりはるかに高い０．８％重量以上の濃度で紡錘形状の強固なフロックの形成が可能となり、レーヨン繊維の捩れや不均一な重なりが発生しない。また本発明のレーヨン混在紙の製造方法によれば、フロックのパルプ層への定着が強くなる結果、抄紙時のフロック剥がれや印刷時のピッキング等のトラブルが解消される。さらに、本発明のレーヨン混在紙の製造方法によれば、従来の凝集操作に見られるような経験とノウハウの熟練に依らず、常に安定した形状と強度を保持するフロックの形成を可能とする機械的、化学的処理方法を用いたレーヨン混在紙を得ることができる。

Claims (6)

1. 紡錘形状を有するレーヨンフロックが紙表面に散在しているレーヨン混在紙において、レーヨンフロックの表面が少量の天然パルプ繊維で被覆されており、かつ、前記レーヨンフロックは、分子量が５００万〜１５００万の範囲でイオン化度が５〜１５ｍｏｌの高分子凝集剤を含有していることを特徴とするレーヨン混在紙。
2. 前記高分子凝集剤は、アニオン系アクリル酸共重合タイプの凝集剤であることを特徴とする請求項１に記載のレーヨン混在紙。
3. 前記レーヨンフロックが、印刷時にピッキングが生じない程度にパルプ層に定着していることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーヨン混在紙。
4. レーヨンフロックが存在している面において、レーヨンフロック１個の上に天然パルプ繊維が少なくとも１本以上存在していることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のレーヨン混在紙。
5. 紡錘形状を有するレーヨンフロックが、二層以上の抄き合わせからなる紙表面に散在しているレーヨン混在紙において、表層にパルプ繊維とレーヨンフロックを配合した層を配置し、二層目以降を天然パルプ繊維層とすることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のレーヨン混在紙。
6. 紡錘形状を有するレーヨンフロックが紙表面に散在しているレーヨン混在紙の製造方法において、分子量が５００万〜１５００万の範囲でイオン化度が５〜１５ｍｏｌの高分子凝集剤を使用してレーヨン繊維の分散濃度を０．８重量％以上として紡錘形状を有するレーヨンフロックを含有したレーヨンフロックスラリーを形成し、該レーヨンフロックスラリーと天然パルプ繊維を含有するスラリーとを混合して混合スラリーを調製し、該混合スラリーをベースとなるパルプ層と結合させることを特徴とするレーヨン混在紙の製造方法。