JP4025444B2

JP4025444B2 - 低密度発泡紙ならびにその製造方法

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Publication number: JP4025444B2
Application number: JP34725098A
Authority: JP
Inventors: 伸夫神田; 満雄鈴木; 衛吾佐野; 康人渡邉
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1998-12-07
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2018-12-07
Also published as: JP2000170096A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断熱性、保湿性、クッション性等に優れた低密度の発泡紙及びその製造方法に関し、更に詳しくは加熱発泡剤の分散ムラや発泡剤の凝集によるアバタ状微細突起物が発現しない低密度発泡紙及びその製造方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、食品容器や包装材料等に用いられるシートとしてはポリエチレン、ポリスチレン等のプラスチック発泡体が断熱性、保温性、クッション性に優れると共に成型加工性もよく、他の材料に比べ安価であるとの理由から大量に使われていた。しかし、昨今では環境を汚染させず、自然に分解したり、廃棄物を焼却処理した場合にも焼却炉を傷めたり、汚染物質や煤煙等の発生しにくいパルプ製の紙基材へと転換が迫られている。紙基材に、これらの断熱機能等をもたせる手段としては、断熱性能を発揮する発泡剤を、パルプと共に混抄して抄紙マシンの加熱ロール（ドライヤー）上で発泡させる方法等が知られている（特許第２６８９７９７号公報）。
【０００３】
上記以外に、製紙用パルプを主材とした原料に発泡性マイクロカプセルを配合して抄紙した水分５０〜６０重量％の湿紙表面に、主としてゴムラテックスまたは合成樹脂エマルジョンから成る含浸液を重ねて含浸させた後、加熱発泡させて低密度紙を製造する方法も、特開平８−２２６０９７号公報に開示されている。
【０００４】
前者の方法は、パルプに発泡剤として機能する発泡性粒子を配合して抄紙した湿紙シート（以下、ウェブという場合がある）を加熱により発泡させて低密度紙を製造するにあたり、該ウェブの加熱発泡前の水分量を６５〜７２％とすることを特徴としたもので、加熱発泡前のウェブ水分を６５％未満にすると、発泡ムラが生じてしまい、均一な発泡紙が得られないとの知見の下に前記の水分範囲に保持したうえで加熱することを要件としたものである。
【０００５】
また、後者にあっても、前述のようにプレス脱水した後のウェブ表面に前記エマルジョン液等を湿式含浸させる方法であるから、含浸前のウェブにおける水分が５０〜６０重量％の範囲にあっても加熱発泡前の水分は６２〜６９％（前記公開公報に記載されている数値に基づいた換算値）と高い値となり、結果的には、次のような不具合を解消できないでいた。
【０００６】
すなわち、これらは先行技術にあっては、パルプ繊維を主体とする紙料中に発泡剤粒子を混在させて抄紙した場合に、従来の低密度発泡紙に比べて遥かに低密度の紙を製造し得ることを開示してはいるが、発泡剤粒子分散時に起こる分散ムラや凝集、ドライヤー表面温度による発泡ムラなどに起因するアバタ状微細突起物の発現という問題についてはなんらの解決策も示されていなかった。
【０００７】
また、加熱発泡前のウェブに対し高水分量を保持させたがために、乾燥効率が悪く、一般紙に比べ大幅にエネルギー原単位を高騰させるばかりでなく、既存の抄紙機を利用せんとしたときには、通常、その抄紙機の乾燥能力は決まっているので、ウェブを所定の水分量（通常５〜８％）まで乾燥するためには、抄紙速度（以下、抄速とする）を極端に遅くして対応しなければならず、生産性が低いという問題があつた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的はポリスチレン発泡体より低密度である０．２ｇ／ｍ^３以下で、断熱性、保温性、クッション性に優れ、かつ紙層中および紙面にアバタ状微細突起物の存在しない低密度発泡紙を提供することにある。
更に、本発明は前記低密度発泡紙を得るにあたり、発泡剤粒子分散液を篩にかけることにより、分散ムラや凝集が生じないようにし、かつ加熱発泡前の水分を４１〜６０％と低くしてからドライヤー温度１２０〜１５０℃で乾燥することにより、乾燥に要する熱エネルギーの原単位を大幅に低減させることができるようにしたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明者らはパルプに発泡剤を配合して抄紙した紙ウェブを、加熱発泡させて低密度発泡紙の嵩高な紙を製造する方法において、上記パルプ中に添加する加熱発泡剤として、熱膨張性マイクロカプセルを用い、その際、前記加熱発泡剤のパルプスラリー中における加熱発泡剤の粒子径として、少なくとも１００メッシュパス分が９８％以上を占めるように分散させた後、該スラリーを抄紙機のドライヤー上で乾燥させる。その際、加熱発泡前の湿紙ウェブの水分量を４１〜６０％の範囲に保持して加熱発泡させるようにすれば、アバタ状微細突起物がなく、しかも安定した操業性と高い品質をもった製品が得られることを見出した。
すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
【００１０】
（１）パルプに加熱発泡剤を配合して抄造した紙ウェブを、加熱により発泡させて低密度の嵩高な紙を製造する方法において、上記パルプ中に添加する加熱発泡剤として熱膨張性マイクロカプセルを用いると共に、該カプセルをパルプスラリー中に均一に分散させ、その際、前記発泡剤のパルプスラリー中における発泡剤粒子径として、少なくとも１００メッシュパス分が９８％以上を占めるように分散させた後、このパルプスラリーを抄紙した上で、加熱発泡させることを特徴とする低密度発泡紙の製造方法。
【００１１】
（２）前記（１）記載のパルプスラリーを抄造した上で、加熱発泡前の湿紙ウェブの水分量をすくなくとも４１〜６０％の範囲に保持して加熱発泡させることを特徴とする低密度発泡紙の製造方法。
【００１２】
（３）前記加熱発泡剤をパルプスラリー中に均一に分散させるために界面活性剤を併用したことを特徴とする上記（２）記載の低密度発泡紙の製造方法。
【００１３】
（４）前記加熱発泡剤をパルプスラリー中にパルプ重量に対して固形分で５〜２０％添加した上で均一に分散させて湿紙ウェブを形成させ、かつ加熱発泡前の湿紙ウェブの水分量を４１〜６０％の状態とした後に、前記ウェブをドライヤーを介して加熱発泡させて、低密度の紙シートを得ることを特徴とする前記（２）または（３）記載の低密度発泡紙の製造方法。
【００１４】
（５）加熱発泡剤として、アクリロニトリル系の熱可塑性樹脂をカプセル外殻に使用したマイクロカプセルを選定した上で、該カプセルをパルプスラリー中に分散させるに際して、ポリカルボン酸型高分子からなるアニオン系界面活性剤を分散剤として用い、かつ発泡性粒子の固形分量に対し０．３〜０．８％添加することを特徴とする前記（２）ないし（４）の何れかに記載の低密度発泡紙の製造方法。
【００１５】
（６）加熱発泡剤であるマイクロカプセルを１００〜１５０メッシュの篩目を有するストレーナまたはスクリーンを経由させた後、該カプセルをパルプスラリー中に添加して均一に混合し、かつ加熱発泡前の湿紙ウェブの水分量を４１〜６０％の状態とした後に、加熱発泡させることを特徴とする低密度発泡紙の製造方法。
【００１６】
（７）前記（１）ないし（６）のいずれかに記載された方法により製造される低密度発泡紙。
【００１７】
また、本発明においては発泡剤の水分散液をストレーナを経由させるか、もしくは分散剤を併用してパルプスラリーに配合した上で、抄紙機にて該スラリーをシート化した後、プレスパートで脱水する。脱水後の湿紙ウェブを次段のドライパートで乾燥、加熱発泡させ、発泡状態を固定化して低密度発泡紙を製造するようにした方法をも包含するものである。
【００１８】
問題となる低密度発泡紙層又は低密度発泡紙表面に起こる発泡ムラによる「アバタ状微細突起物」は、▲１▼乾燥時におけるミクロ的な温度分布のムラと、▲２▼発泡剤の分散の不均一（以下、両者を総称して分散ムラという）との２つの現象に起因していることを突き止めた。
上記▲１▼の乾燥におけるミクロ的な温度分布のムラは、ウェブとドライヤー表面との接触が不均一（接触していない部分がある）のため、乾燥と温度上昇に不均一が生じ、結果的に「アバタ状微細突起物」となってしまうものである。一般紙の製造においては、湿紙ウェブの脱水プレスロールのプレス圧力やドライヤーに圧着させるタッチロールの圧力が、紙の密度に影響することが知られている。低密度発泡紙を製造するに当たり、タッチロールの圧力を低くしてしまうと、ウェブとドライヤーとの接触が不均一となり、上記「アバタ状微細突起物」が発生する。本発明にあっては、低密度発泡紙の製造に際してタッチロールのタッチ圧力は、通常の抄紙と同レベルの圧力にしておけばよく、そのことにより温度分布のムラは防止できることが分かった。
【００１９】
一方、上記▲２▼として摘記した発泡剤の分散の不均一（分散ムラ）としては、
パルプスラリーに発泡剤を添加する時点において、発泡剤粒子の凝集があり塊状になっている場合と、パルプスラリーと発泡剤との分散が不均一の状態で抄紙された場合の２つがある。後者は、通常の抄紙における薬品添加技術を活用すれば何ら問題はない。主原因は前者と考えられ、発泡前の発泡剤粒子の単体は、粒子径が１０〜数１０ミクロン（μｍ）の球形カプセルであり、カプセルには低沸点の炭化水素が内包されている。該カプセルの外殻を形成する樹脂の軟化点以上の温度をカプセルに付与すると、発泡がおこり体積が発泡前の３０〜１５０倍（径で３〜５倍）に膨張する。ウェブ中に発泡剤粒子の複数個が凝集して塊状となった部分が存在すると、加熱乾燥工程においてその部分が他の部分よりも体積膨張し、前述の「アバタ状微細突起物」となる。これを防止するには、１００〜１５０メッシュの金網等で形成したストレーナに、前述の発泡剤の水分散液を通過させて該ストレーナの篩目より大きな塊状の凝集物を除去してやればよい。
【００２０】
紙の乾燥において、ドライヤーによりウェブ水分が３０％以下まで乾燥されると、セルロース繊維間の水素結合が作用し、徐々にパルプ繊維間結合が始まる。この結合は水分１５％付近から急激に起こり、発泡剤の発泡を阻害することになる。紙の厚さ方向での現象を考察すると、ドライヤー表面に接している紙の表面付近では水分の急激な減少と温度上昇が起こり、発泡剤が十分に発泡しないうちに紙の厚さ方向での結合が起こることとなる。なお、発泡剤が発泡すると、その部分は内包された炭化水素の気体による断熱層となるため、ある米坪以上の低密度発泡紙を製造しようとした場合、ドライヤー表面よりさらに離れた裏層は、乾燥と発泡に時間を要するため、一方向からの乾燥では効率が悪く抄速を遅くして対応せざるを得なくなる。したがって、この場合は２段以上のドライヤーを使用して表裏交互に乾燥すれば、効率よく低密度発泡紙を製造をすることができる。
【００２１】
本発明に使用するパルプとしては、通常の製紙で使用される、例えば針葉樹や広葉樹の化学パルプや機械パルプ等の木材パルプ、古紙パルプ、麻や綿等の非木材天然パルプ、合成化学パルプ、さらにはポリエルテルやレーヨン等の合成繊維等が挙げられるが、発泡剤は、それらの繊維間の空隙に位置して発泡し、結果としての紙の密度を低下（厚さを厚く）させる訳であるから、本来低密度になり易い麻や合成繊維等を使用しても、木材パルプより格段に低密度になるとは期待できない。
【００２２】
本発明に使用する加熱発泡剤としてはマイクロカプセル内に低沸点溶剤を封入した熱膨張性マイクロカプセルであれば如何なる種類でも差し支えないが、非塩素系化合物であるポリアクリロニトリル系もしくはアクリロニトリル・メタクリル酸アルキル共重合体などの熱可塑性樹脂をカプセル外殻としたものは、使用済みの低密度発泡紙を焼却処理する際にも、ダイオキシンを発生させる虞れがないので環境上好ましい。
たとえば、市販されている一般に熱膨張性マイクロカプセルと呼ばれるもので、エクスパンセル０５３ＷＵ（以下＃０５３とする）はアクリロニトリル・メタクリル酸アルキル共重合体にてカプセル外殻が形成され、該外殻は９５℃付近で軟化が始まる。前記カプセルには低沸点の炭化水素（イソブタン）が内包されており、外殻樹脂の軟化に伴いガス化したイソブタンの内圧により急激に体積が膨張（発泡）する。発泡剤粒子単体の発泡倍率は１４３℃付近で極大となり、それ以上の温度ではイソブタンの内圧が高くなり過ぎ、軟化したカプセルが徐々に破壊され（破泡）、発泡倍率が逆に低下してしまう。したがって、破泡を起こさせず発泡倍率が極大となるような温度を発泡剤に付与し、発泡した状態を保持したまま冷却固定すれば、最も効率よく低密度発泡紙を得ることができる。前記した発泡剤の配合量は、目的とする紙の密度、使用する発泡剤の性能およびコスト等により決定するもので、一概には言えないが、前述の発泡剤＃０５３を使用した場合には、０．２０ｇ／ｃｍ^３程度の密度でパルプ重量に対し５％程度、０．１０ｇ／ｃｍ^３程度の密度で１５％程度の配合量と推定され、さらに配合量を増加すれば、０．１０ｇ／ｃｍ^３未満の密度になることも確認された。
【００２３】
加熱発泡剤は自重の５倍程度の水に分散攪拌して使用する。該加熱発泡分散液には分散助剤としてポリカルボン酸型高分子などのアニオン系界面活性剤を発泡剤の０．３〜０．８％添加し攪拌することにより凝集物の分離・分散に効果がある。市販されているものにポイズ５２１、ポイズ５３０（いずれも花王（株）製）がある。これら界面活性剤は親水性であるためサイズ剤との併用においては１．０％以上添加すると紙のサイズ性（インキ等の滲み防止防止効果）が低下するので好ましくない。なお、パルプスラリーに添加する分散剤としては、前記のポリカルボン酸型高分子等のアニオン系界面活性剤以外に、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤及び両性界面活性剤を用いることも可能である。
【００２４】
この発泡剤分散液を１００〜１５０メッシュの金網等から成るストレーナーを通過させた後、もしくは該分散液にポリカルボン酸型高分子等のアニオン系界面活性剤を分散助剤（以下、単に分散剤という）に用い、このものを発泡剤の固形分量に対して０．５％程度添加して撹拌した後、パルプスラリーに配合して該スラリー中に均一に分散させる。
１００メッシュより粗い金網を使用しても、発泡剤粒子の凝集は解消せず、発泡したときにムラができアバタ状微細突起物ができる。また１５０メッシュより細かい金網の使用は、発泡粒子による金網の目詰まりを起こすため適当でない。当然ではあるが、目的とする製品の用途に応じてサイズ剤、紙力増強剤等の薬品や染料、顔料等の填料その他をさらに添加したものを製紙原料にすることは言うまでもない。
以上
【００２５】
ドライヤーについては、シリンダードライヤー、ヤンキードライヤー等があり、一般的にヤンキードライヤーを使用すれば、平滑な面の紙が得られるが、速度が遅く結果としてコスト上昇につながる。しかしこの事は、最終用途により任意に選択すれば良い事であり、特に限定されるものではない。
ドライヤーの表面温度は、１３０〜１５５℃であれば本発明の低密度発泡紙は得られるが、この温度範囲に限定されるものではない。ドライヤー表面温度とウェブ水分の関係、ウェブとドライヤーとの接触時間が発泡の重要な要因であるため、ドライヤー表面温度を上げる際は発泡剤の破泡をおこさせない条件を整えれば、良好な低密度発泡紙を製造することが可能であるといえる。
【００２６】
木材パルプのみを原料として製造される紙製品の中で、比較的低密度の範疇に属するのは、含浸加工用原紙であり、密度は０．４〜０．６ｇ／ｃｍ^３である。これより更に低密度のものとしては、コットンリンターパルプを原料とした濾紙や、特殊製法によって製造される蚊取りマット用原紙、芳香剤含浸基材等があり、その値は０．２５〜０．５０ｇ／ｃｍ^３である。しかし、これらの紙ではポリスチレン発泡体（発泡スチロール）ほどの断熱性能は得られず、さらに、本発明においては通常の製紙原料に比べ高価な発泡剤を使用する訳であるから、密度レベルとしては０．２０ｇ／ｃｍ^３未満（同一米坪量であれば、密度が０．２５ｇ／ｃｍ^３の低密度発泡紙の厚さに対し、２５％増しの厚さになる）、好ましくは０．１８ｇ／ｃｍ^３未満（同じく、厚さは５０％増しとなる）となるのでなければ、上記低密度発泡紙に対して技術的観点ならびに商品価値等からみた優位性はないものと考える。
【００２７】
本発明による製品は、例えば、即席麺類や加熱飲料または冷凍食品などの断熱容器ならびに各種商品の梱包、輸送に供する包装材料、生鮮野菜や果物などの下に敷くクッション材、もしくは建材、畳床などのクッション材、さらには芳香剤や液体薬品等の含浸基材としても有用である。その上、本発明による製品は、基材中に少なくとも５％以上の発泡性カプセル粒子（以下、発泡剤という）を含有し、しかも該発泡剤の外殻は熱可塑性樹脂で形成されているので、基材シート自体が熱エンボス適性とヒートセット性とを具備している。したがってシート状に形成された製品に対し後加工により部分的に表面に凸凹を設けたり、シート全体を波打ち加工することも容易である等の利点を有する。
【００２８】
【実施例】
以下に本発明を実施例を挙げて説明するが、％、部数は重量％重量部を示すものとする。
実施例１〜３
広葉樹パルプ（ＬＢＫＰ）８０％と針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）２０％からなる混合パルプをカナダ濾水度（ＣＦＳ）で５８０ｍｌに叩解したもの使用した。発泡剤としてエクスパンセル０５３ＷＵ（以下＃０５３とする）を自重の３倍の水に攪拌し、発泡剤の水分散液を調整した。該発泡剤水分散液をＪＩＳ・ｚ８８０１規格の標準篩１００〜１５０メッシュを用いてパスさせ残渣分を２％以下にして、パルプの絶乾重量に対して９％になるように該発泡剤分散液を添加し、更に、乾燥紙力増強剤（ポリストロン１９４−７、荒川化学工業（株）製）を０．２％、澱粉（エースディンＡＰ−２０、大和化学（株）製）を０．８％、アルキルケテンダイマー系サイズ剤（サイズパインＫ２８７、荒川化学工業（株）製）を０．１％、湿紙紙力増強剤（ＷＳ５１５ＬＸ、日本ＰＭＣ（株）製）を０．２５％、順次添加し、手抄を行い、乾燥前湿紙ウェブの水分率を４１％〜６０％になるように調整した。なお、上記各薬品の添加量はすべて絶乾パルプに対する固形分の重量％であり、作成した手抄紙の目標坪量は２２０ｇ／ｍ^２である。それぞれの水分に調整したウエブをロータリードライヤー（ジャッポー（株）製）にて表面温度１３５℃、１４５℃で乾燥し低密度発泡紙を得た。
【００２９】
実施例４
標準篩１００メッシュを通し残さ分２％以下、分散助剤ポイズ５２１を０．５％添加した以外は実施例１〜３と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００３０】
実施例５〜６
発泡剤をエクスパンセル＃００７に変えて添加量をパルプ絶乾燥量に対して１４％にし、ポイズ５３０を夫々０．５％、０．８％添加し攪拌した以外は実施例１〜３と同様に低密度発泡紙を得た。
【００３１】
比較例１
発泡剤にエクスパンセル＃０５３を使用し、標準篩を通さず、分散助剤も添加しないで実施例１〜３と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００３２】
比較例２，３
発泡剤としてエクスパンセル＃０５３を使用し、標準篩６０メッシュ、８０メッシュにパスさせた以外実施例１〜３と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００３３】
比較例４
発泡剤としてエクスパンセル＃０５３を使用し、標準篩１００メッシュをパスさせたときに残さ分が２．２９％存在するものを発泡剤水分散液として使用した以外実施例１〜３と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００３４】
比較例５
プレス後の水分を３８％とした以外は実施例１〜３と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００３５】
実施例１〜６、比較例１〜５で得られた低密度発泡紙の物性を表１に示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
実機抄造における低密度発泡紙の物性およびストレーナーの分散効果
実施例７
実機抄造に用いたパルプは、これまでと同様にＬＢＫＰ８０％、ＮＢＫＰ２０％の混合パルプであり、叩解後の濾水度（ＣＳＦ）は、坪量２２０ｇ／で６００ｍｌとした。発泡剤としてエクスパンセル＃０５３を９％、１００メッシュのストレーナーを通したときの残渣分２％以下、分散助剤無添加の水分散液を使用し、丸網ヤンキー型の抄紙機を用いて低密度発泡紙を得た。また、サイズ剤等の使用薬品およびそれらの添加量は、これまでの実施例と同様である。
【００３８】
実施例８
分散助剤としてポイズ５３０（花王（株）製）を添加し攪拌した以外は実施例７と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００３９】
実施例９
１５０メッシュのストレーナーに通し、分散助剤ポイズ５３０を０．５％添加し攪拌した以外は、実施例７と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００４０】
実施例１０
抄紙機として短網多筒型のものを使用した以外は、実施例９と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００４１】
実施例１１
発泡剤添加量を１８％に増量した以外は、実施例７と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００４２】
実施例１２
発泡剤をエクスパンセル＃００７に代え、添加量を１４％にした以外は実施例７と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００４３】
比較例６
発泡剤にエクスパンセル＃０５３を９％添加し、ストレーナで８０メッシュのものを通した以外は実施例７と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００４４】
比較例７
ストレーナーを通さず、分散剤も添加しない以外は実施例７と同様にして、低密度発泡紙を得た。
【００４５】
比較例８
プレス後の水分を６５％とした以外は実施例７と同様にして低密度発泡紙を得た。
【００４６】
参考例１
ＬＢＫＰ８０％、ＮＢＫＰ２０％の混合パルプで、発泡剤、分散剤を使用せず、ストレーナーも通さず、他の添加薬剤は実施例と同様に添加し、プレス後水分５２％乾燥温度１３９℃で丸網ヤンキー型抄紙機を用いて抄紙した。目標坪量は２２０ｇ／ｍ^２とした。
【００４７】
実施例７〜１２、比較例6〜８および参考例の物性を表２に示す。
【００４８】
【表２】

【００４９】
評価
表１の比較例１〜４の手抄紙に見られたアバタ状微細突起物が、実施例１〜６の手抄紙では認められず、篩による凝集物の除去、分散剤の分散効果が確認された。次に実施例５，６ともに、発泡剤を増量してもアバタ状微細突起物は認められず、さらに、密度はほぼ０．１８ｇ／ｃｍ^３以下であり、従来に比べて少ない発泡剤量で高品質の低密度発泡紙を得ることが可能であることが確認された。
【００５０】
１００メッシュより粗い篩を通したもの、１００メッシュでも残渣が２％以上の分散液を使用するとアバタ状微細少突起物が現れた（比較例２〜４）。
このことにより、１００メッシュの篩またはストレーナーでは、残渣２．０％以内であれば発泡剤粒子での、凝集による地合ムラが防げることを発見した。
なお、前記試験に使用した発泡剤エクスパンセル＃０５３の平均粒子径は５〜３０μｍであるが、＃００７も同等の粒子径であり、他の発泡剤においても同等範囲の粒子径を有していれば、同じ結果が得られることは言うまでもない。
【００５１】
表２に示すごとく実機の場合でも、ストレーナーを使用した場合（実施例７）は発泡ムラによるアバタ状微細突起物は確認されず、更に発泡剤を増加しても（実施例１１、１２）アバタ状突起物が認められず良好な低密度発泡紙が得られたことからも知られるように、均一な発泡剤の分散効果を得ることが実証された。なお、発泡剤を均一な状態にするための分散剤、ストレーナーも水による希釈でパルプ添加前に実施しなければ効果はない。
【００５２】
一方、多筒ドライヤーを有する抄紙機においても（実施例９）、密度は０．１４ｇ／ｃｍ^３と低密度になり、マシンの種類に制限なく、本発明が有用である
ことが確認された。
【００５３】
本発明は、均一に発泡剤を混入した湿紙ウェブをいかに効率よく発泡させるかを追求した点に特徴を有する。すなわち、ドライヤー乾燥により湿紙ウェブ水分が３０％付近からセルロースの水素結合でセルロース間の結合力が増し、その後では熱エネルギーで発泡剤が発泡し始めても水素結合による阻害で、目的とする低密度発泡紙は得られない。発泡条件は如何に低いウェブ水分でドライヤーからの熱エネルキーを受け発泡剤が効率良く発泡させるかを、本発明者らは鋭意研究を進め、
（１）発泡剤をいかに均一に分散させるかの問題と、乾燥におけるミクロ的な温度分布
（２）発泡剤が有効に加熱発泡する際の湿紙ウェブ水分分布
との２つの現象に起因していることを突き止めた。
このことは、分散剤およびストレーナーによる発泡剤を均一の分散を進めることであり、湿紙ウェブ水分を４１％以上、好ましくは４５％以上であれば発泡が効率良く行われ、ウェブ水分の低減がとりも直さず乾燥エネルギーの低減と生産性の向上に寄与することを見出し、コスト的に優位な方法にて低密度発泡紙の製造を可能にしたものである。

Claims

パルプに加熱発泡剤を配合して抄造した紙ウェブを、加熱により発泡させて低密度の嵩高な紙を製造する方法において、上記パルプ中に添加する加熱発泡剤として熱膨張性マイクロカプセルを用いると共に、該カプセルをパルプスラリー中に均一に分散させ、その際、前記発泡剤のパルプスラリー中における発泡剤粒子径として、少なくとも１００メッシュパス分が９８％以上を占めるように分散させた後、このパルプスラリーを抄紙機のウエットパート上で湿紙ウェブとして形成するに当り、加熱発泡前の湿紙ウェブの水分量を少なくとも４１〜６０％の範囲に保持して加熱発泡させることを特徴とする低密度発泡紙の製造方法。
前記加熱発泡剤をパルプスラリー中に均一に分散させるために界面活性剤を併用したことを特徴とする請求項１記載の低密度発泡紙の製造方法。
前記加熱発泡剤をパルプスラリー中にパルプ重量に対して固形分で５〜２０％添加した上で均一に分散させて湿紙ウェブを形成させ、かつ加熱発泡前の湿紙ウェブの水分量を４１〜６０％の状態とした後に、前記ウェブをドライヤーを介して加熱発泡させて、低密度の紙シートを得ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の低密度発泡紙の製造方法。
前記請求項１〜３のいずれかに記載された方法により製造される低密度発泡紙。