JP4540470B2 - 水解性清拭物品 - Google Patents

Description

本発明は水解性清拭物品及びその製造方法に関する。

本出願人は先に、湿式抄造によって製造され且つカルボキシル基を有する水溶性バインダを含有する水解紙に、多価金属イオンと有機溶剤を必須成分として含有する水性清浄薬剤を含浸させてなる水解性清掃物品を提案した（特許文献１参照）。また湿式抄造によって製造され且つポリビニルアルコールをバインダとして含有する水解紙に、水溶性溶剤を含有するホウ酸水溶液を含浸させてなる水解性清掃物品も提案した（特許文献２参照）。これらの水解性清掃物品は、清掃作業に耐え得る強度を有し、しかも良好な水解性も有している。

更に本出願人は、湿潤時における水解紙の破断強度を高めることを目的として、抄紙原料に水溶性バインダを内添する水解紙の製造方法を提案した（特許文献３参照）。

これらとは別に、再生セルロース繊維１５〜５５重量％と、木材パルプ８５〜４５重量％とを混合して、湿式抄紙法により形成したウエブを有孔支持体上で高圧水ジェット流処理を施し、再生セルロース繊維と木材パルプとを交絡、一体化する不織布の製造方法が提案されている（特許文献４参照）。この方法においては超音波伝播速度比がＭＤ／ＣＤ＝１．５〜３．５の範囲になるようにウエブを湿式抄紙する。この方法によれば、湿潤強度及び水解性が高くなるとされている。

特開平２−１４９２３７号公報 特開平３−２９２９２４号公報 特開２００１−２３４４５７号公報 特開平１１−９３０５５号公報

本発明の目的は、前述した従来技術の水解紙に比較して、使用時の強度が十分に高く、且つ縦横の強度比が小さくバランスがとれているので破れにくく、また柔らかく、更にべたつきや毛羽立ちがなく、その上、廃棄時には一層容易に崩壊する水解性清拭物品を提供することにある。

本発明は、木材パルプを含む紙に水溶性バインダを外添させて得られ、該水溶性バインダの添加量が木材パルプの重量に対して５〜２０重量％である水解紙に、アルカリ土類金属、マンガン、亜鉛、コバルト及びニッケルから選ばれる１種又は２種以上の金属イオン並びに有機溶剤を含有する水性洗浄剤を含浸させてなる水解性清拭物品であって、
前記水解性清拭物品は、ＭＤ及びＣＤ方向の湿潤強度の比ＭＤ／ＣＤが１．０〜３．５であり、
前記水解紙は、ＪＩＳ Ｐ８１３５に準じて測定されたＭＤ及びＣＤ方向の湿潤強度が何れも０．５Ｎ／２５ｍｍ未満であり、
また前記水解紙は、単層紙が２枚以上積層されエンボス加工されてなるマルチプライ構造であり、最外層を構成する単層紙は、その片面側からのみ前記水溶性バインダが外添されており且つ該水溶性バインダの外添面と反対側の面から高圧水ジェット流処理が施されており、当該処理面が外方を向くように積層されている水解性清拭物品を提供することにより前記目的を達成したものである。

また本発明は、前記の水解性清拭物品の好ましい製造方法であって、
木材パルプを含有する紙料を湿式抄紙して紙を形成し、
該紙に対して有孔支持体上で高圧水ジェット流処理を施し、
該紙における高圧水ジェット流処理を施した面と反対の面に、水溶性バインダをスプレー塗工することによって該バインダを外添し、
最外層を構成する紙の外面が水溶性バインダの外添面と反対側の面となるように複数の該紙を積層し、次いでエンボス加工を施して水解紙を製造し、
該水解紙に、アルカリ土類金属、マンガン、亜鉛、コバルト及びニッケルから選ばれる１種又は２種以上の金属イオン並びに有機溶剤を含有する水性洗浄剤を含浸させる水解性清拭物品の製造方法を提供するものである。

本発明の水解性清拭物品は、清拭作業に十分耐え得る湿潤強度を有し、しかも柔らかいものである。即ち柔らかさと強度の高さという相反する性能を併せ持つものである。特に本発明の水解性清拭物品は、縦横の強度比が小さく、強度のバランスがとれているので、湿潤時でも破れにくい。湿潤強度が高いものでありながら、前記水解性清拭物品は、これを水中へ廃棄することで迅速に繊維レベルまでばらばらに崩壊する高い水解性を有している。更に本発明の水解性清拭物品は、べたつきや毛羽立ちが防止されたものである。

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき説明する。先ず、本発明の水解性清拭物品に用いられる水解紙について説明する。水解紙は、木材パルプを含む紙に水溶性バインダを外添させて得られたものである。水解紙は、水溶性バインダを外添することによって特徴付けられる。このような特徴を有する水解紙を、水解性清拭物品の基材として用いると、柔らかさと強度の高さという相反する性能を同時に満たすことができる。

水解紙は、木材パルプを必須の構成繊維として含んでいる。木材パルプとしては、針葉樹晒しクラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、針葉樹晒しサルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）、広葉樹晒しクラフトパルプ（ＬＢＫＰ）等の漂白された木材パルプ、化学処理を施してアルカリ膨潤したマーセル化パルプ、螺旋構造を有する化学架橋パルプを用いることができる。

特に、木材パルプとしてＮＢＳＰを用い且つ水溶性バインダを外添して得られた水解紙を、水解性清拭物品の基材として用いると、柔らかさと強度の高さという相反する性能を一層満たすことができる。

紙の分野ではＮＢＳＰよりも、ＮＢＫＰが広く用いられている。本発明者らがＮＢＳＰとＮＢＫＰの柔らかさについて検討したところ、ＮＢＫＰよりもＮＢＳＰを用いた方が、得られる水解紙が柔らかなものになることが判明した。更に検討を推し進めたところ、水解紙に含まれる木材パルプにおけるＮＢＳＰの配合割合を好ましくは２０〜１００重量％、更に好ましくは５０〜１００重量％、一層好ましくは８０〜１００重量％とすることで、満足すべき柔らかさと強度の高さが達成されることが判明した。

水解紙においては、木材パルプに加えて、他の繊維原料を用いてもよい。例えば再生セルロース繊維を用いてもよい。再生セルロース繊維としては、ビスコース法、銅アンモニア法、有機溶剤法により得られた繊維を用いることができる。例えば、ビスコース法により形成されるレーヨン繊維等を用いることができる。再生セルロース繊維の他に、必要に応じて他の繊維、例えばコットン繊維や、生分解性を有する繊維であるポリ乳酸からなる繊維を用いてもよい。更に、ポリビニルアルコール繊維や他のポリオレフイン系繊維、ポリエステル系繊維等を用いてもよい。

先に述べた通り、水解紙は、水溶性バインダが外添されていることによって特徴付けられる。水溶性バインダを外添することで、内添する方法、即ち湿式抄紙に用いられる紙料中に水溶性バインダを予め添加しておく方法に比較して、多量のバインダを使用しても水解紙が硬くなりづらい。その結果、水解紙の柔らかさを維持しつつ、水解紙の湿潤強度を高めることができる。

カルボキシル基を有する水溶性バインダが外添されているか、或いは内添されているかを判別する方法は次の通りである。塩化第二鉄の１０重量％水溶液中に水溶性バインダを含む水解紙を１分間浸漬する。その後、水中で洗浄し、室温で自然乾燥する。こうすることで、水溶性バインダが鉄によって架橋し、黄色に着色する。外添の場合、スプレー状にバインダが付着するので、黄色が点状になるのに対し、内添の場合、バインダが均一に付着するので、均一に黄色になる。この着色具合の違いから、外添と内添とを判別できる。

水溶性バインダの外添量は、木材パルプの重量に対して５〜２０重量％という高い割合とすることができる。これによって水解紙の湿潤強度を高めることができる。バインダを高配合することに起因する硬さの発現は、バインダを外添することで低下させることが可能である。バインダの外添量は５〜１０重量％、特に５〜８重量％であることが、柔らかさと高湿潤強度とのバランスの点から好ましい。なお、後述する比較例１から明らかなように、水溶性バインダを外添することに加えて内添して、全体の添加量を５％以上にしたとしても、外添量それ自体を５％以上にしないと、湿潤強度の向上が図れない。

水溶性バインダの外添方法に特に制限はない。例えば木材パルプを含む紙（ウエブ）を形成した後に、該紙に所定の添加手段によって水溶性バインダを添加することができる。この場合、水溶性バインダがウエブに点状に付着するように該バインダを添加することが、水解性の向上の点から好ましい。水溶性バインダを点状に付着させるには、例えばスプレー塗工を用いることができる。

水溶性高分子バインダとしては、例えばカルボキシル基を有する水溶性バインダのようなアニオン性バインダ、ポリビニルアルコール、デンプンまたはその誘導体、アルギン酸ナトリウム、トラントガム、グアーガム、キサンタンガム、アラビアゴム、カラギーナン、ガラクトマンナン、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、プルプラン、ポリエチレンオキシド、ビスコース、ポリビニルエチルエーテル、ポリアクリル酸ソーダ、ポリメタアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸のヒドロキシル化誘導体、ポリビニルピロリドン／ビニルピロリドン酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。これらのバインダのうち、水解性が良好である点や後述する架橋剤との親和性の点からカルボキシル基を有する水溶性バインダのようなアニオン性バインダや、ポリビニルアルコールを用いることが好ましい。

カルボキシル基を有する水溶性バインダは、水中で容易にカルボキシラートを生成するアニオン性の水溶性バインダである。その例としては多糖誘導体、合成高分子、天然物が挙げられる。多糖誘導体としてはカルボキシメチルセルロース又はその塩、カルボキシエチルセルロース又はその塩、カルボキシメチル化デンプン又はその塩などが挙げられ、特にカルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩が好ましい。合成高分子としては、不飽和カルボン酸の重合体又は共重合体の塩、不飽和カルボン酸と該不飽和カルボン酸と共重合可能な単量体との共重合体の塩などが挙げられる。不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸などが挙げられる。これらと共重合可能な単量体としては、これら不飽和カルボン酸のエステル、酢酸ビニル、エチレン、アクリルアミド、ビニルエーテルなどが挙げられる。特に好ましい合成高分子は、不飽和カルボン酸としてアクリル酸やメタクリル酸を用いたものであり、具体的にはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸メタクリル酸共重合体の塩、アクリル酸又はメタクリル酸とアクリル酸アルキル又はメタクリル酸アルキルとの共重合体の塩が挙げられる。天然物としては、アルギン酸ナトリウム、ザンサンガム、ジェランガム、タラガントガム、ペクチンなどが挙げられる。

カルボキシル基を有する水溶性バインダのうち特に好ましいものはカルボキシメチルセルロース（以下ＣＭＣともいう）のアルカリ金属塩である。ＣＭＣはそのエーテル化度が０．８〜１．２、特に０．８５〜１．１であることがバインダとしての性能が良好となる点、及び後述する架橋剤との親和性が良好である点から好ましい。同様の理由により、ＣＭＣは２５℃における１重量％水溶液の粘度が１０〜４０ｍＰａ・ｓ、特に１５〜３５ｍＰａ・ｓであり、同温度における５重量％水溶液の粘度が２５００〜４０００ｍＰａ・ｓ、特に２７００〜３８００ｍＰａ・ｓであり、更に６０℃における５重量％水溶液の粘度が１２００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。

図１には、水解紙の一実施形態の構造が示されている。図１に示すように、水解紙１０は、単層紙２０が２枚積層されてなるマルチプライ構造となっている。本発明にいう「単層紙」とは、マルチプライ構造を有する水解紙におけるそれぞれのプライを構成する一枚の紙のことを言う。従って、単層紙は一枚の紙であれば、それが一層の構造でも多層の構造でも、本発明にいう単層紙に含まれる。水解紙１０をマルチプライ構造とすることによって、柔らかさを損なうことなく厚手感やコシの強さを付与することができる。水解紙１０においては、各単層紙２０すべてが一体的にエンボス加工されている。エンボス加工することによって、清拭操作性が向上する。

図１に示す水解紙１０においては、マルチプライ構造の最外層を構成する各単層紙２０，２０は、その片面側からのみ水溶性バインダが外添されている。そして、水溶性バインダの外添面２０ａと反対側の面２０ｂが外方を向くように積層されている。その結果、各単層紙２０，２０は、外添された面２０ａ同士が対向するように積層される。こうすることによって、マルチプライ構造を有する水解紙１０の外面に存在する水溶性バインダの量を少なくすることができ、該バインダを多量に外添することによって生じるべたつき感の発現を抑制することができる。

マルチプライ構造の最外層を構成する各単層紙２０，２０は、後述するように、木材パルプを含有する紙料を湿式抄紙して形成されたウエブに対して、有孔支持体上で高圧水ジェット流処理を施して得られたものであることが好ましい。この場合、図２に示すように、先に述べた水溶性バインダの外添面２０ａと反対側の面２０ｂから高圧水ジェット流処理が施されていることが好ましい。これによって、水解紙の最外面における繊維の毛羽立ちが効果的に防止される。

単層紙２０が複数積層されたマルチプライ構造からなる水解紙１０は、その坪量が４０〜１００ｇ／ｍ²、特に４０〜６０ｇ／ｍ²であることが、柔らかさと十分な湿潤強度とのバランスの点から好ましい。

なお、単層紙２０の原料としてＮＢＳＰを用いる場合には、水解紙１０が図１に示すようにツープライであるか、或いはスリープライ以上であるかを問わず、水解紙全体１０としてＮＢＳＰが前述した範囲内で含まれていればよく、マルチプライ構造における各単層紙中のＮＢＳＰの割合が前述した範囲を満たすことは必要とされない。尤も、マルチプライ構造における各単層紙中のＮＢＳＰの割合が前述した範囲を満たすことが好ましい。

水解紙は、ＪＩＳ Ｐ８１３５に準じて測定されたＭＤ及びＣＤ方向の湿潤強度が何れも０．５Ｎ／２５ｍｍ未満であり、好ましくは何れも０．３Ｎ／２５ｍｍ以下になっている。つまり、金属イオン及び有機溶剤を含有する水性洗浄剤が含浸される前の状態の水解紙は水を含浸した場合、低強度のものであり、水解紙それ自体は非常に水解性の高いものである。これに関連して、水解紙は、ＪＩＳ Ｐ８１３５に準じて測定されたＭＤ及びＣＤ方向の湿潤強度の比ＭＤ／ＣＤが好ましくは２．０未満、更に好ましくは１．５以下になっている。つまり湿潤強度の縦横比のバランスがとれている。その結果、この水解紙を用いた水解性清拭物品もその強度の縦横比のバランスがとれたものとなり、使用時に破れにくいものとなる。水解紙の湿潤強度の比の下限値は、理想的には１．０であるが、少なくとも下限値が１．５であれば、縦横比のバランスが満足すべきものとなる。

本発明者らの検討の結果、湿潤強度の縦横比のバランスをとるためには、水解紙の製造において、フォーマーからワイヤーパートに供給する紙料の供給速度を適切にコントロールすればよいことが判明した。具体的には、紙料の供給速度を極端に遅くし、逆に紙料の供給速度を極端に早くしても、満足すべき縦横比を達成することはでない。紙料の供給速度は、目的とする水解紙の坪量や原料、抄紙機の種類に応じて異なるので、ケースバイケースで適切な条件を決定する。そのような条件は、当業者であれば特に困難なく決定することができる。

図３には水解紙における単層紙を製造するための装置が示されている。図３に示す製造装置（抄紙機）１００は、フォーマー１と、ワイヤーパート２と、第１ドライパート３と、スプレーパート４と、第２ドライパート５とを備えて構成されている。フォーマー１は、調製装置（図示せず）から供給された完成紙料を所定の濃度に調節してワイヤーパート２へ供給するものである。図示しない調製装置は、ＮＢＳＰを含む木材パルプ等の原料を離叩解する装置と、離叩解された原料にサイズ剤、顔料、紙力増強剤、漂白剤、凝集剤等の添加剤を添加する添加装置とを備え、水解紙の特性に応じた所定濃度の原料からなる紙料を完成紙料として調製するように構成されている。ワイヤーパート２は、フォーマー１から供給された完成紙料を抄き網に湿紙として形成するものである。第１ドライパート３は、ワイヤーパート２において形成された湿紙を乾燥させるものである。スプレーパート４は、第１ドライパート３で乾燥された紙にバインダを噴霧するものである。第２ドライパート５は、スプレーパート４でバインダが噴霧され湿潤状態になっている紙を乾燥させるものである。また図示していないが、第２ドライパート５の下流側には、第２ドライパート５において乾燥された紙を、水解紙として巻き取るワインダーパートが設置されている。

本製造装置１００を用いた単層紙の製造方法について説明すると、フォーマー１から供給された完成紙料がワイヤーパート２において抄造され、有孔支持体としてのワイヤー２１上に湿紙（ウエブ）１０ａが形成される。ワイヤーパート２には、湿紙１０ａに対向する位置に、高圧水ジェット流の噴射装置２３が設置されている。噴射装置２３からは、湿紙１０ａに向けて高圧水のジェット流が噴射される。これによって湿紙１０ａに筋状のパターンが発生し、表面に微細な凹凸が形成される（図１参照）。その結果、得られる単層紙が折れやすくなり、その柔らかさが向上する。湿紙１０ａは、ワイヤーパート２に設置されているサクションボックス２２による吸引で水分が除去され、所定の水分率となされる。水分率は一般に６０〜８０重量％程度である。

ワイヤーパート２において形成された湿紙１０ａは、第１ドライパート３に導入されて乾燥される。本実施形態における第１ドライパート３はスルーエアードライヤ（以下、ＴＡＤという）から構成されている。なお、第１ドライパートで使用可能なものには、ＴＡＤ以外にヤンキードライヤーやヒートロール等の乾燥機がある。ＴＡＤは、周面が通気性を有する回転ドラム３１と、該回転ドラム３１をほぼ気密に覆うフード３２とを備えている。ＴＡＤにおいては、所定温度に加熱された空気がフード３２内に供給されるようになされている。加熱された空気は回転ドラム３１の外側から内部に向けて流通する。湿紙１０ａは、図３中、矢印方向に回転する回転ドラム３１の周面に抱かれた状態で搬送される。ＴＡＤ内を搬送されている間、湿紙１０ａにはその厚み方向へ加熱空気が貫通し、それによって湿紙１０ａは乾燥され紙１０ｂとなる。つまり湿紙１０ａは熱風通過によって乾燥される。この乾燥過程においては、湿紙１０ａは圧密化を受けていないので、その嵩の減少が極力抑えられている。その結果、最終的に得られる水解紙は、高価な嵩高化原料を用いなくても十分に嵩高なものとなり、使用時に破れないという安心感を使用者に与える。また嵩高であることに起因して繊維間の結合点の数が少なくなり水解性が良好なものとなる。

第１ドライパート３で得られた紙１０ｂには、スプレーパート４においてバインダを含む水溶液がスプレー塗工される。スプレーパート４は第１及び第２ドライパート３，５間の位置で且つ第２ドライパート５の直ぐ上流側に設置されている。両ドライパート３，５は、コンベア４１を介して連結されている。

コンベア４１は、それぞれ矢示方向に回転する上コンベアベルト４２と下コンベアベルト４３とを備えている。コンベア４１は、第１ドライパート３のＴＡＤによって乾燥された紙１０ｂをこれら両ベルト４２，４３間に挟持した状態で第２ドライパート５へ搬送するように構成されている。上コンベアベルト４２の下流側の折り返し端には真空ロール４４が配置されている。真空ロール４４は、上コンベアベルト４２の表面に紙１０ｂを吸着させ、その吸着状態下に上コンベアベルト４２を搬送させるようになっている。

上コンベアベルト４２及び下コンベアベルト４３は何れもプラスチック製のネットから構成されている。一般的な水解紙の製造装置においてはこれらのベルトはフェルト製であるが、本製造装置においてはフェルト製のベルトは用いていない。この理由は次の通りである。後述するように、本発明においては、紙１０ｂを第２ドライパート５へ導入する直前に、該紙１０ｂにバインダを含む噴霧液を外添する。このとき、紙１０ｂは上コンベアベルト４２の表面に吸着された状態となっている。従って、上コンベアベルト４２がフェルト製である場合には、紙１０ｂに外添したバインダの多くがフェルトに吸収されてしまい、十分な量が紙１０ｂに付着されない。これに対して上コンベアベルト４２がプラスチック製のベルトであれば、そのような不都合は生ぜず十分な量のバインダが紙１０ｂに付着する。またプラスチック製のネットはフェルト製のベルトに比べて洗浄しやすいという利点もある。同様の観点から下コンベアベルト４３もプラスチック製としている。プラスチック製ベルトの材質としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ナイロン６、ナイロン６１０、カイナー、ポリフェニレンサルファイド、ケブラー等を用いることができ、重織、平織、綾織、朱子織の織方で、条件に応じてメッシュ、目開きを変えたワイヤーである。

図３に示すように、スプレーパート４はスプレーノズル４５を備えている。スプレーノズル４５は第２ドライパート５の下方で且つ真空ロール４４に対向するように配設されている。スプレーノズル４５は、真空ロール４４に向けて水溶性バインダを含む噴霧液を噴霧して、紙１０ｂの幅方向全域に該噴霧液を均一にまたは所定のパターン形状で塗布するものである。これによって水溶性バインダが外添される。噴霧液は、その噴霧に支障のない程度の粘度に希釈されて噴霧される。本製造装置においては、バインダを含む噴霧液は紙１０ｂの片面にのみスプレー塗工される。バインダを含む噴霧液の噴霧面は、ワイヤーパート２において湿紙１０ａに高圧水ジェット流が噴射された面と反対側の面である。つまり、高圧水ジェット流処理が施される面と、水溶性バインダの外添面とは反対になる。

スプレーノズル４５は紙１０ｂの幅方向にわたり複数個配置されている。スプレーノズル間の間隔は、隣り合うスプレーノズルから噴霧される噴霧液がオーバーラップするような間隔とすることが、噴霧液の均一塗布の点から好ましい。スプレーノズル４５は可動になっており、スプレーノズル４５の真空ロール４４に対する距離や角度を適宜調節できるようになっている。噴霧液の噴射圧も調節できるようになっている。これによって、噴霧液が紙１０ｂの内部へ浸透する程度を適宜制御することができる。噴霧液の紙１０ｂへの浸透度は、真空ロール４４の真空度を調節することによっても制御できる。

水溶性バインダを外添すると、外添後の紙を更に乾燥させなければならず、生産効率が低下するおそれがある。そこで本発明においては、第１ドライパート３において湿紙１０ａを低水分率になるまで乾燥させて紙１０ｂを得ると共に、スプレーパート４において噴霧する噴霧液中のバインダの濃度を出来るだけ高くして噴霧液の噴霧量を少なくすることが乾燥効率の面から好ましい。

具体的には、第１ドライパート３において湿紙１０ａをその水分率が４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、更に好ましくは２０重量％以下、特に１０重量％以下となるように乾燥させることが好ましい。水分率の下限値に特に制限はなく、低ければ低いほど好ましい。例えば絶乾まで乾燥させてもよい。また噴霧液中におけるバインダの濃度は、該バインダの種類にもよるが、例えばＣＭＣを用いる場合には３〜１０重量％、特に３〜７重量％であることが均一なスプレー噴霧を達成する面から好ましい。このような濃度でバインダが溶解している噴霧液のスプレーパート４における噴霧量は、紙１０ｂの重量（絶乾重量）に対して５０〜３００重量％、特に１００〜２００重量％程度の少量とすることが、紙への均一なバインダ添加及び第２ドライパート５における効率的な乾燥の点から好ましい。つまり、バインダが外添され且つヤンキードライヤーに導入される前の紙１０ｂの水分率が２５〜８０重量％、特に４０〜７０重量％程度の低水分率であることが好ましい。

スプレーパート４において水溶性バインダが外添された後、紙１０ｂは第２ドライヤーパート５へ搬送される。第２ドライヤーパート５はヤンキードライヤーから構成されている。噴霧液が噴霧されて湿潤状態となっている紙１０ｂは、ヤンキードライヤーの回転ドラム５１の周面に抱かれた状態で搬送される。回転ドラム５１に抱かれて搬送されている間に紙１０ｂの乾燥が進行する。ヤンキードライヤーの出口にはドクターナイフ５２が設置されている。ドクターナイフ５２は、紙１０ｂにクレープをかけながら、ヤンキードライヤーの回転ドラム５１から紙１０ｂを剥離させるものである。紙１０ｂにクレープがかけられ、単層紙２０が得られる。

次いで、複数の単層紙を積層し、エンボス加工を施すことで、目的とする水解紙１０が得られる。積層に際しては、水解紙における最外層を構成する単層紙の外面が、水溶性バインダの外添面２０ａと反対側の面、つまり高圧水ジェット流処理が施された面２０ｂとなるようにする（図１参照）。エンボス加工の具体的な手段に特に制限はなく、当該技術分野において通常用いられているエンボス装置を用いることができる。エンボスパターンにも特に制限はなく、水解紙１０を用いた清拭操作中に、各単層紙の分離等が生じない程度に各単層紙が一体化されるようにエンボス加工されていればよい。一例として、後述する実施例で述べるように、複数本の直線を一組としたＭＤ方向に延びる直線エンボス群が、所定間隔をおいて並列するようなエンボスパターンが挙げられる。

このようにして得られた水解紙に、水性洗浄剤を含浸させることで本発明の水解性清拭物品が得られる。水溶性バインダとしては、カルボキシル基を有する水溶性バインダのようなアニオン性バインダが外添されていることが好ましい。

前記の方法で得られた水解紙は水解性を有するものなので、これを水中に廃棄し、或いはこれに水性液を含浸させると容易に崩壊してしまう。そこで本発明においては水解紙に水性洗浄剤を含浸させてウエットの水解性清拭物品を得るにあたり、該水性洗浄剤中に前記バインダの架橋剤を含有させておく。架橋剤によって該バインダが架橋して不溶化する結果、少量の水では該バインダが溶解しなくなる。しかし大量の水中に廃棄すれば不溶化していた該バインダが再び水に溶解するようになって、速やかに且つ繊維レベルでばらばらに崩壊する。

架橋剤は、アニオン性バインダの種類に応じて適切なものが用いられる。例えば、バインダが前述したＣＭＣなどのカルボキシル基を有する水溶性バインダである場合には、架橋剤として多価金属イオンを用いることが好ましい。特にアルカリ土類金属、マンガン、亜鉛、コバルト及びニッケルからなる群から選択される１種又は２種以上の金属イオンを用いることが、繊維間が十分に結合されて清掃作業に耐え得る強度が発現する点、及び水解性が十分になる点から好ましい。これらの金属イオンのうち、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、コバルト、ニッケルのイオンを用いることが、一層高い湿潤強度が得られ、清拭操作を首尾良く行い得る点から特に好ましい。前記以外の金属イオン、例えば一価の金属イオン（カリウムを除く）では水解性は満足するが、清拭に耐えうる湿潤強度が得られない。また、二価の金属イオンであるＣｕ²⁺、Ｆｅ²⁺、Ｓｎ²⁺、及び三価の金属イオンであるＦｅ³⁺、Ａｌ³⁺については清拭作業に耐え得る強度は満足するが水解性能が満足されない。

金属イオンは、水酸化物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、ギ酸塩、酢酸塩などの水溶性金属塩の形で水性洗浄剤に添加される。金属イオンは、本発明の水解性清拭物品中に存するバインダにおけるカルボキシル基１モルに対して１／４モル以上、特に１／２モル以上の量となるように添加されることが、十分な架橋反応を起こさせる点から好ましい。

水性洗浄剤には、前述した架橋剤に加えて有機溶剤が配合される。この理由は、前記のアニオン性バインダを含む水解紙に架橋剤を加えて該バインダを架橋させただけでは、清拭作業に耐え得る十分な湿潤強度を有する水解性清拭物品が得られないからである。有機溶剤を併用することによって、アニオン性バインダと架橋剤との架橋コンプレックスの生成が著しく増大し、そのコンプレックスが不溶化した状態で存在するので、水解紙に含浸される水性洗浄剤中の水の量が多くても、清拭作業に耐え得る十分な強度が発現する。

有機溶剤は水溶性の溶剤であることが好ましい。具体的にはエタノール、メタノール、イソプロピルアルコール等の一価アルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類、これらグリコール類とメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の低級アルコールとのモノ又はジエーテル、前記グリコール類と低級脂肪酸とのエステル、グリセリンやソルビトール等の多価アルコールが挙げられる。

水性洗浄剤中に有機溶剤を１重量％以上配合すると、水解性清拭物品の湿潤強度の増加が認められる。５０重量％超配合すると水溶性汚れに対する清拭除去効果が低下する場合がある。また火気に対する危険性もある。有機溶剤を１０重量％以上配合すると、水解性清拭物品の湿潤強度が著しく増加する。これらの観点から、水性洗浄剤中における有機溶剤の配合量は１〜５０重量％、特に１０〜５０重量％であることが好ましい。

水性洗浄剤は水を媒体として前述した架橋剤及び有機溶剤が配合されてなるものである。水性洗浄剤にはこれらの成分に加えて必要に応じ界面活性剤、殺菌剤、消臭剤などを配合して、該水性洗浄剤の性能を高めてもよい。界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤及び両性界面活性剤の何れもが用いられる。特に洗浄性と仕上がり性の両立の面から、ポリオキシアルキレン（アルキレンオキサイド付加モル数１〜２０）アルキル（炭素数８〜２２の直鎖又は分岐鎖）エーテル、アルキル（炭素数８〜２２の直鎖又は分岐鎖）グリコシド（平均糖縮合度１〜５）、ソルビタン脂肪酸（炭素数８〜２２の直鎖又は分岐鎖）エステル、及びアルキル（炭素数６〜２２の直鎖又は分岐鎖）グリセリルエーテル等の非イオン界面活性剤並びにアルキルカルボキシベタイン、アルキルスルホベタイン、アルキルヒドロキシスルホベタイン、アルキルアミドカルボキシベタイン、アルキルアミドスルホベタイン、アルキルアミドヒドロキシスルホベタイン等のアルキル炭素数８〜２４の両性界面活性剤が好適に用いられる。

水性洗浄剤は、水解紙の重量（乾燥基準）に対して１００〜５００重量％、特に１００〜３００重量％含浸されることが、十分な清拭効果が発現する点から好ましい。

このようにして得られた本発明の水解性清拭物品は、水性洗浄剤が含浸されている程度では水解しないが、大量の水中に廃棄されると速やかに且つ繊維レベルでばらばらに崩壊する。本発明の水解性清拭物品の水解の程度は、ＪＩＳ Ｐ ４５０１−１９９３（トイレットペーパー）に規定されるほぐれやすさの値が好ましくは６０秒未満、更に好ましくは３０秒未満、一層好ましくは２０秒以下という極めて低い値となる。この理由は、水解紙にバインダが外添されることによって、該バインダが水解紙の表面の繊維に付着するので、水解性清拭物品を大量の水中に投入した場合、バインダが溶け出すのが容易であるためと考えられる。

水解性が良好であることに加えて、本発明の水解性清拭物品は湿潤強度が高いものである。更に、ＭＤ及びＣＤ方向の湿潤強度の差が小さいものである。つまり、湿潤強度の異方性が小さいものである。具体的には、ＭＤ及びＣＤ方向の湿潤強度の比ＭＤ／ＣＤは１．０〜３．５であり、好ましくは１．０〜２．５であり、更に好ましくは１．０〜２．０である。湿潤強度の比がかかる範囲内であることによって、縦横の強度比のバランスがとれ、水解性清拭物品の使用時に破れが起こりにくくなる。湿潤強度の縦横比を前記範囲内とするためには、先に述べた通り、水解性清拭物品の基材となる水解紙の湿潤強度の縦横比を小さくすればよい。そのためには、例えば先に述べた通り、水解紙の製造において、フォーマーからワイヤーパートに供給する紙料の供給速度を適切にコントロールすればよい。

湿潤強度の比は前述の通りであり、湿潤時破断強度の値そのものは、ＣＤ方向で好ましくは２．０〜５．０Ｎ／２５ｍｍ、更に好ましくは２．５〜５．０Ｎ／２５ｍｍという高い値を有する。ＭＤ方向の湿潤時破断強度は好ましくは３．０ 〜６．０Ｎ／２５ｍｍ、更に好ましくは３．５〜６．０Ｎ／２５ｍｍとなる。

破断強度の測定方法は次の通りである。ＣＤ方向の破断強度については、試料をＣＤ方向に１００ｍｍ、ＭＤ方向に２５ｍｍ切り出し、ＣＤ方向が引っ張り方向となるように、チャック間距離５０ｍｍで引張試験機に取り付ける。引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎで試料を引っ張り、破断したときの強度を破断強度とする。ＭＤ方向の破断強度については、試料をＭＤ方向に１００ｍｍ、ＣＤ方向に２５ｍｍ切りだし、ＭＤ方向が引っ張り方向となるように、チャック間距離５０ｍｍで引張試験機に取り付ける。その後はＣＤ方向の破断強度と同様の方法で測定を行う。

本発明の水解性清拭物品は、例えば身体の清拭、肛門周辺の清拭やメーク落としなどに好適に用いられる。使用後の清拭物品はそのまま水に流して廃棄すればよく、水に流すと速やかに水解するので排水管を詰まらせることはない。柔らかさを発現させ、また清拭操作を行いやすくする観点から、水解性清拭物品に用いられる水解紙は、先に述べた単層紙が２枚以上積層されエンボス加工されてなるマルチプライ構造である。また、バインダによるべたつき感の発現を抑制する観点から、マルチプライ構造の水解紙における最外面を構成する単層紙は、その片面側からのみ水溶性バインダが外添されており、外添された面同士が対向するように積層される。

本発明は前記実施形態に制限されない。例えば前記実施形態においては、水解紙１０は、２枚の単層紙２０からなるツープライのものであったが、これに代えてスリープライ以上のマルチプライ構造であってもよい。その場合、最外面を構成する単層紙以外の単層紙には、その両面から水溶性バインダが外添されていてもよい。或いは、水解紙全体に対する水溶性バインダの外添量が前述した範囲内を満たす限り、最外面を構成する単層紙以外の単層紙には、水溶性バインダが添加されていなくてもよい。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。特に断らない限り「％」は「重量％」を意味する。

〔実施例１〕
ＮＢＳＰ及びＮＢＫＰを水に分散させて、濃度２％のスラリーを得た。ＮＢＳＰ及びＮＢＫＰの配合割合は表１に示す通りである。このスラリーを原料として図３に示す製造装置を用いて単層紙を抄紙した。このとき、得られる単層紙の強度の縦横比が最も小さくなるようにスラリーの供給速度を調整した。スプレーノズル４５から噴霧される噴霧液は、５％のＣＭＣナトリウム塩（日本製紙製のサンローズ（商品名））を含むものであり、紙の片面にのみ噴霧された。得られた単層紙の坪量は３１ｇ／ｍ²であった。ＣＭＣナトリウム塩の外添量は、単層紙の抄紙速度及び噴霧液の添加流量を調整して、パルプの合計量に対して７％であった。

得られた単層紙を２枚重ね、室温でエンボス加工を施した。２枚の単層紙は、ＣＭＣナトリウム塩が外添された面同士が対向するように積層された。エンボスパターンは幅３ｍｍの中に３本の直線が並ぶパターンであった。この３本の直線を一組とした直線エンボス群が、所定間隔をおいて並列するようにエンボス加工を行った。直線エンボス群は、単層紙のＭＤ方向を向くように配列していた。

エンボス加工によって得られた水解紙に、以下の処方からなる水性洗浄剤を含浸させた。含浸量は水解紙乾燥重量の２．５倍とした。このようにして、ＭＤ方向１５０ｍｍ、ＣＤ方向１９０ｍｍの水解性清拭物品を得た。
〔処方〕
ジプロピレングリコール １８％
塩化カルシウム ３％
水 ７９％

〔実施例２及び３〕
表１に示す条件とする以外は実施例１と同様にして水解紙及び水解性清拭物品を得た。

〔比較例１〕
水解紙の配合は表１に示す通りとした。パルプ及びレーヨンの合計量に対して１．４％のＣＭＣナトリウム塩及び以下の式（１）で示されるカチオン化ポリマー２．１％を紙料中に添加（内添）した。また、スプレーノズル４５からＣＭＣナトリウム塩を、パルプ及びレーヨンの合計量に対して５％外添した。更に、スラリーの供給速度を実施例１から変更して、湿潤強度の縦横比がアンバランスになるようにした。これら以外は実施例１と同様にして水解紙及び水解性清拭物品を得た。

〔性能評価〕
実施例及び比較例で得られた水解性清拭物品について、先に述べた方法で湿潤時破断強度を測定し、以下に述べる方法で水解性及び破れ枚数を測定した。これらの結果を表１に示す。

〔水解性〕
トイレットペーパーのほぐれやすさ試験（ＪＩＳ Ｐ ４５０１）に準じてほぐれやすさの程度（時間）を測定した。

〔破れ枚数〕
水解性清拭物品を７０枚積層して容器につめた。積層方法は、花王株式会社製の「メリーズ（登録商標）流せるおしりふき（商品名）」と同様にした。この容器を１５個用意し（合計１０５０枚）、容器から水解性清拭物品を取り出したときに破れが発生する枚数を測定した。

表１に示す結果から明らかなように、実施例の水解性清拭物品は、湿潤時破断強度が高く、破れが発生しづらいことが判る。また、湿潤時破断強度の縦横比が小さく、バランスがとれていることが判る。その上、水解性が良好であることも判る。なお表には示していないが、実施例の水解性清拭物品を用いて乳児のおしりを清拭したところ、皮膚への繊維の付着はほとんど観察されなかった。

水解紙の構造の一例を示す模式図である。 高圧水ジェット流処理が施される方向と、水溶性バインダの外添面との関係を示す図である。 単層紙の製造装置を示す模式図である。

符号の説明

１ フォーマー
２ ワイヤーパート
３ 第１ドライパート（スルーエアードライヤー）
４ スプレーパート（バインダ）
５ 第２ドライパート（ヤンキードライヤー）
１０ 水解紙
２０ 単層紙

Claims (7)

1. 木材パルプを含む紙に水溶性バインダを外添させて得られ、該水溶性バインダの添加量が木材パルプの重量に対して５〜２０重量％である水解紙に、アルカリ土類金属、マンガン、亜鉛、コバルト及びニッケルから選ばれる１種又は２種以上の金属イオン並びに有機溶剤を含有する水性洗浄剤を含浸させてなる水解性清拭物品であって、
   前記水解性清拭物品は、ＭＤ及びＣＤ方向の湿潤強度の比ＭＤ／ＣＤが１．０〜３．５であり、
   前記水解紙は、ＪＩＳ Ｐ８１３５に準じて測定されたＭＤ及びＣＤ方向の湿潤強度が何れも０．５Ｎ／２５ｍｍ未満であり、
   また前記水解紙は、単層紙が２枚以上積層されエンボス加工されてなるマルチプライ構造であり、最外層を構成する単層紙は、その片面側からのみ前記水溶性バインダが外添されており且つ該水溶性バインダの外添面と反対側の面から高圧水ジェット流処理が施されており、当該処理面が外方を向くように積層されており、
   前記マルチプライ構造の最外層を構成する各単層紙は、前記水溶性バインダの外添面どうしが対向するように積層されている水解性清拭物品。
2. 前記木材パルプが針葉樹晒しサルファイトパルプを２０〜１００重量％含有する請求項１記載の水解性清拭物品。
3. 前記水溶性バインダがアニオン性バインダである請求項１又は２記載の水解性清拭物品。
4. 前記アニオン性バインダがカルボキシル基を有するバインダである請求項３記載の水解性清拭物品。
5. 前記水解紙に対する前記水性洗浄剤の含浸率が１００〜５００重量％である請求項１ないし４の何れかに記載の水解性清拭物品。
6. ＪＩＳ Ｐ ４５０１−１９９３に準じて測定されたほぐれやすさの程度が６０秒未満である請求項１ないし５の何れかに記載の水解性清拭物品。
7. 請求項１記載の水解性清拭物品の製造方法であって、
   木材パルプを含有する紙料を湿式抄紙して紙を形成し、
   該紙に対して有孔支持体上で高圧水ジェット流処理を施し、
   該紙における高圧水ジェット流処理を施した面と反対の面に、水溶性バインダをスプレー塗工することによって該バインダを外添し、
   最外層を構成する紙の外面が水溶性バインダの外添面と反対側の面となるように複数の該紙を積層し、次いでエンボス加工を施して水解紙を製造し、
   該水解紙に、アルカリ土類金属、マンガン、亜鉛、コバルト及びニッケルから選ばれる１種又は２種以上の金属イオン並びに有機溶剤を含有する水性洗浄剤を含浸させる水解性清拭物品の製造方法。

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