JP4746286B2 - Water-degradable article - Google Patents
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Description
本発明は、特に、トイレの清掃等に使用するに好適な水解性物品に関する。 The present invention particularly relates to a water-decomposable article suitable for use in toilet cleaning and the like.
近年、トイレの清掃には、雑巾に替わって使い捨ての繊維シートを使用することが多くなっている。中でも水解性の繊維シートに水解性の含浸液を含浸させた使用後にトイレ等に流せるタイプのものが好まれ使用されている。 In recent years, disposable fiber sheets are often used instead of rags for cleaning toilets. Among these, a type that can be poured into a toilet after use after impregnating a water-decomposable fiber sheet with a water-decomposable impregnating solution is preferred and used.
しかしながら、水解性タイプのものは、使用に耐えうる強度が要求されるのに加え、さらにトイレを詰まらせないよう水解時間が短いことが要求される。 However, the water-decomposable type is required to have a strength that can withstand use, and is further required to have a short water-disintegration time so as not to clog the toilet.
そこで、強度及び水解性（分散性）の観点から種々の提案がなされている。たとえば、特許文献１には、「４％水溶液の粘度が２．０〜５０ｃｐｓ（２０℃）となる重合度のポリビニルアルコールをバインダーとして水溶液状態で用いて得た繊維シートに、水溶性溶剤を１〜５０重量％含むホウ酸水溶液を含浸させ、バインダーの使用量が繊維シートに重量に対して１重量％以上５重量％未満である水解性清掃物品。」が開示されている。 Therefore, various proposals have been made from the viewpoint of strength and water disintegration (dispersibility). For example, Patent Document 1 states that “a 4% aqueous solution has a viscosity of 2.0 to 50 cps (20 ° C.) and a fiber sheet obtained by using polyvinyl alcohol having a polymerization degree as a binder in an aqueous solution state. A water-degradable cleaning article in which a boric acid aqueous solution containing ˜50% by weight is impregnated and the use amount of the binder is 1% by weight or more and less than 5% by weight based on the weight of the fiber sheet is disclosed.
しかし、このものは使用に耐えうる強度には十分であるとしても、水解性（分散性）の点で満足できるものとは考えられないものである。
そこで、本発明の課題は、十分な強度を有し、かつ水解性に優れた水解性物品を提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the water-decomposable article which has sufficient intensity | strength and was excellent in water-disintegration property.
上記課題を解決した本発明は、次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
内層の水解性繊維シートと、両外層の水解性繊維シートとの積層体であり、
坪量が２５〜３５ｇ／ｍ 2 である前記内層の水解性繊維シートは、未叩解パルプであるＮＢＫＰ及びＬＢＫＰとからなり、その重量比が９５：５〜９０：１０であり、
坪量が２５〜３５ｇ／ｍ 2 である前記外層の水解性繊維シートは、叩解パルプであるＮＢＫＰ及びＬＢＫＰとからなり、その重量比が１００：０〜９０：１０であり、
前記内層にはバインダーが含有されておらず、前記両外層にはバインダーとしての繊維状ポリビニルアルコールが外層繊維重量に対し１．５〜３．５重量％含有され、
ホウ酸１．５〜３．５重量％が含有された、水溶性溶剤１０〜５０重量％及び水９０〜５０重量％からなる含浸液が、前記積層体の全体に１２０〜２００重量％含有されていることを特徴とする水解性物品。
The present invention that has solved the above problems is as follows.
<Invention of Claim 1>
It is a laminate of the water-degradable fiber sheet of the inner layer and the water-degradable fiber sheets of both outer layers,
The inner layer of the water-decomposable fibrous sheet having a basis weight of 25 to 35 g / m 2 is composed of a NBKP and LBKP is unbeaten pulp, the weight ratio of 95: 5 to 90: A 10,
Water-decomposable fibrous sheet of the outer layer basis weight of 25 to 35 g / m 2 is composed of a NBKP and LBKP is beaten pulp, the weight ratio of 100: 0 to 90: A 10,
The inner layer does not contain a binder, and both outer layers contain 1.5 to 3.5% by weight of fibrous polyvinyl alcohol as a binder with respect to the outer layer fiber weight,
An impregnating liquid comprising 10 to 50% by weight of a water-soluble solvent and 90 to 50% by weight of water containing 1.5 to 3.5% by weight of boric acid is contained in an amount of 120 to 200% by weight in the entire laminate. A water-degradable article characterized by
＜請求項２記載の発明＞
シートが積層状態でエンボス加工された請求項１記載の水解性物品。
<Invention of
The water-decomposable article according to claim 1, wherein the sheet is embossed in a laminated state.
本発明によれば、内層と両外層の３層構造のものであり、内層が木材パルプを主体としバインダーを実質的に有しない水解性繊維シートと、両外層が木材パルプを主体としバインダーを有する水解性繊維シートとの積層体である。 According to the present invention, a water-degradable fiber sheet having a three-layer structure of an inner layer and both outer layers, the inner layer being mainly composed of wood pulp and having substantially no binder, and both outer layers being composed mainly of wood pulp and having a binder. It is a laminated body with a hydrolyzable fiber sheet.
内層は、バインダーを実質的に有せず、木材パルプを主体としたものであるから、水解性に優れる。 The inner layer has substantially no binder and is mainly made of wood pulp, and therefore has excellent water decomposability.
これに対し、両外層はバインダーを有する水解性繊維シートであるので、バインダーの存在により、繊維相互が結合され、引張強度や表面強度に優れたものとなる。 On the other hand, since both outer layers are water-degradable fiber sheets having a binder, the fibers are bonded to each other by the presence of the binder , and the tensile strength and the surface strength are excellent.
しかし、反面、両外層はバインダーの存在により引張強度や表面強度に優れたものとなるが、繊維相互が結合されたものであるから、水解性を低下させる。しかるに、本発明では、積層体（製品の水解性物品）を水解させるとき、内層が、バインダーを実質的に有せず水解性に優れるものであるから、まずこの内層が水解するので、その後に両外層も続いて水解または分散するようになる。このように、本発明では、強度と水解性との両者を同時に満足するものとなる。 However, on the other hand, both outer layers have excellent tensile strength and surface strength due to the presence of the binder, but because the fibers are bonded to each other, the water disintegrability is lowered. However, in the present invention, when the laminate (product water-degradable article) is hydrolyzed, the inner layer has substantially no binder and is excellent in water decomposability. Both outer layers will continue to hydrolyze or disperse. Thus, in this invention, both intensity | strength and water disintegration are satisfied simultaneously.
他方、本発明では、ポリビニルアルコールとホウ酸の交差結合を利用し、ポリビニルアルコールが少量の水に対しては不溶性または難溶性にしたもので、含浸液による湿潤状態でバインダー機能を十分に発揮する。しかるに、これがトイレットなどの大量の水と接触すると、交差結合が解かれ、水溶性を示すものとなり、水解または分散するようになる。 On the other hand, in the present invention, the polyvinyl alcohol is made insoluble or hardly soluble in a small amount of water by utilizing the cross-linking between polyvinyl alcohol and boric acid, and sufficiently exhibits the binder function in a wet state with the impregnating liquid. . However, when it comes into contact with a large amount of water such as a toilet, the cross bond is broken and becomes water-soluble, so that it is hydrolyzed or dispersed.
かかるポリビニルアルコールとホウ酸の交差結合を利用したバインダー系において、本発明は、特許文献１のように、液状のポリビニルアルコールを使用するのではなく、繊維状ポリビニルアルコールを使用するものである。液状のポリビニルアルコールを使用する場合、必要な強度を得るために、使用量が多くなる。すなわち、液状のポリビニルアルコールを使用する場合、抄造した繊維シートにスプレーなどの塗布により含有させるが、スプレー塗布では厚み方向に濃度分布が生じ、厚み全体の強度を得るために塗布量を多くしなければならない。 In the binder system using such a cross-linking between polyvinyl alcohol and boric acid, the present invention uses fibrous polyvinyl alcohol instead of using liquid polyvinyl alcohol as in Patent Document 1. When liquid polyvinyl alcohol is used, the amount used is increased in order to obtain the required strength. That is, when liquid polyvinyl alcohol is used, it is included in the produced fiber sheet by spraying or the like, but in spray coating, a concentration distribution occurs in the thickness direction, and the coating amount must be increased in order to obtain the strength of the entire thickness. I must.
これに対し、繊維状ポリビニルアルコールを使用すると、繊維シートを抄造する段階で、木材パルプと繊維状ポリビニルアルコールとの両者を抄造でき、繊維状ポリビニルアルコールを厚み方向全体に均一に分散できる。したがって、少量の繊維状ポリビニルアルコールの使用量でも十分なバインダー効果を示すものとなり、必要な強度を得ることができる。 On the other hand, when fibrous polyvinyl alcohol is used, both the wood pulp and the fibrous polyvinyl alcohol can be made at the stage of making the fiber sheet, and the fibrous polyvinyl alcohol can be uniformly dispersed throughout the thickness direction. Accordingly, even a small amount of fibrous polyvinyl alcohol used exhibits a sufficient binder effect, and the required strength can be obtained.
以下、本発明の実施の形態を詳説する。なお、本発明に係る水解性物品は、その用途が特に限定されるものではなく、例えば、人間の肌を洗浄するために使用する水解性物品等をも含むものであるが、以下では、その例として、近年需要の増加しているトイレを清掃するための水解性物品、通常「トイレクリーナー」と称される使用後に便器内に捨てる水解性物品について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, the use of the water-degradable article according to the present invention is not particularly limited, and includes, for example, a water-degradable article used for cleaning human skin. A water-degradable article for cleaning a toilet, which has been increasing in demand in recent years, and a water-degradable article that is usually discarded as a “toilet cleaner” and discarded in a toilet bowl will be described.
本実施の形態に係る水解性物品は、図１に示すように、内層シート１の両面に、外層シート２，２が積層され、圧着により一体化されるとともに、これらのシート１，２，２に、含浸液、本実施の形態では清浄剤が含浸されたものである。
As shown in FIG. 1, the water-decomposable article according to the present embodiment is formed by laminating
内層シート１は、木材パルプを主体とした水解性の繊維シートであり、叩解パルプ、未叩解パルプのいずれでもよいが、好ましくは未叩解パルプである。原料となるパルプが未叩解であると、水解性に優れる。原料となるパルプは、特にその種類を限定するものではないが、ＮＢＫＰとＬＢＫＰとを、その重量比が９５：５〜９０：１０となるように使用するのが好ましい。さらに、バインダーを実質的に含有させないものである。 The inner layer sheet 1 is a water-degradable fiber sheet mainly composed of wood pulp, which may be either beaten pulp or unbeaten pulp, but is preferably unbeaten pulp. If the pulp as a raw material is unbeaten, the water decomposability is excellent. The pulp used as a raw material is not particularly limited in kind, but it is preferable to use NBKP and LBKP so that the weight ratio thereof is 95: 5 to 90:10. Furthermore, the binder is not substantially contained.
外層シート２，２は、叩解パルプ、未叩解パルプのいずれでもよいが、好ましくは叩解パルプである。外層シート２，２にはバインダーとして繊維状ポリビニルアルコールが含有される。前述のように、繊維状ポリビニルアルコールを含有させる形態として、繊維シートを抄造する段階で、木材パルプと繊維状ポリビニルアルコールとの両者を抄造するのが望ましい。なお、抄造時の水との接触により、繊維状形態が解かれる。
The
また、外層シート２，２の形成に、叩解パルプを使用すると、強度及び柔軟性に優れる。原料となる叩解パルプは、特にその種類を限定するものではないが、ＮＢＫＰとＬＢＫＰとを、その重量比が９０：１０〜１００：０となるように使用するのが好ましい。ＮＢＫＰはＬＢＫＰに比べ強度及び柔軟性に優れるので、ＮＢＫＰを多く使用すると強度及び柔軟性が向上する。また、外層シート２，２には、叩解パルプとともにポリビニルアルコール繊維を使用するので、廃棄時（水解時）においては、叩解パルプがバラケ易くなり、水解性が向上する。
Further, when beaten pulp is used for forming the
内層シート１及び外層シート２，２に含浸させる含浸液は、ホウ酸を０．５〜８重量％、水溶性溶剤及び水からなる含浸液である。
The impregnating liquid impregnated in the inner layer sheet 1 and the
本発明では、繊維状ポリビニルアルコールが外層繊維重量に対し０．５〜８重量％、望ましくは１〜５重量％、特に１．５〜３．５重量％を含むのが望ましい。バインダー量が少ないとバインダー効果、特に表面強度及び引張強度を得難い。他方、過剰のバインダー量はバインダー効果が飽和しコスト高となるばかりでなく、表面のベトツキを生じる。 In the present invention, it is desirable that the fibrous polyvinyl alcohol contains 0.5 to 8% by weight, desirably 1 to 5% by weight, particularly 1.5 to 3.5% by weight, based on the weight of the outer layer fiber. When the amount of the binder is small, it is difficult to obtain a binder effect, particularly surface strength and tensile strength. On the other hand, an excessive amount of binder not only saturates the binder effect and increases the cost, but also causes surface stickiness.
ホウ酸は、含浸液中に０．５〜８重量％、望ましくは１〜５重量％、特に１．５〜３．５重量％であるのが望ましい。過少のホウ酸量は、十分な強度が得られない。他方で過剰のホウ酸量をその析出によりザラツキを生じさせる。 Boric acid is preferably 0.5 to 8% by weight, preferably 1 to 5% by weight, particularly 1.5 to 3.5% by weight in the impregnating solution. If the amount of boric acid is too small, sufficient strength cannot be obtained. On the other hand, excessive amounts of boric acid cause roughness due to precipitation.
さらに、含浸液中において、水溶性溶剤が１０〜５０重量％、水が９０〜５０重量％の割合であるのが望ましい。含浸液は、シート１，２，２に対し、すなわち積層体の全体に１００〜３００重量％、望ましくは１２０〜２００重量％含有されているものである。上記したようなシート自体の構成による水解性向上効果により、水の配合割合を９０％以下に抑えることができるのであるが、水の配合割合を９０％以下とすることにより、さらに、シートの強度向上効果、及びシートのふんわり感向上効果をも期待することができる。
Furthermore, it is desirable that the water-soluble solvent is 10 to 50% by weight and the water is 90 to 50% by weight in the impregnation liquid. The impregnating liquid is contained in the
水溶性溶剤としては、例えば、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、グリセリン、ソルビトール等のアルコール類、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等から１種または数種を適宜選択して使用することができる。また、その他に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤等の界面活性剤や、殺菌剤、除菌剤、消臭剤、防腐剤等の補助剤を適宜含有させることもできる。 Examples of the water-soluble solvent include alcohols such as ethanol, methanol, propanol, butanol, glycerin and sorbitol, glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol and hexylene glycol. 1 type or several types can be suitably selected and used. In addition, surfactants such as anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, and auxiliary agents such as bactericides, disinfectants, deodorants, preservatives, etc. It can also be contained appropriately.
積層体に対し、適宜形状及び大きさのエンボスを付与できる。エンボス加工により、繊維シート同士の貼合及びシートの嵩高さ、柔軟性を得ることができる。積層体の坪量は、６０〜１２０ｇ／ｍ2、特に８０〜１００ｇ／ｍ2であるのが望ましい。ここで、積層体の坪量を９０ｇ／ｍ2と固定した場合を基準とすると、内層シート１の坪量は、２５〜３５ｇ／ｍ 2 、外層シート２，２の坪量は、２５〜３５ｇ／ｍ 2 であるのが望ましい。
The laminated body can be appropriately embossed with a shape and a size. By embossing, the fiber sheets can be bonded together, and the bulk and flexibility of the sheets can be obtained. The basis weight of the laminate, 60~120g / m 2, it is desirable in particular 80-100 g / m 2. Here, when the basis weight of the laminate is fixed at 90 g / m 2 , the basis weight of the inner layer sheet 1 is 25 to 35 g / m 2 , and the basis weight of the
以下、本発明の実施例を説明する。
内層シートの両面に外層シートを積層し（３層構造）清浄剤を含浸させた試料について、温度２３±１℃、湿度５０±２％に設定した恒温恒湿室で、シートの表面強度、引張強度、水解性を測定した。
繊維シートは、ＮＢＫＰ：ＬＢＫＰ＝９：１とし、内層は未叩解パルプ、各外層は叩解パルプとした。繊維状ポリビニルアルコールとしては、クラレ社製のクラレビニロンＶＰにおける「ＶＰＷ１０１×３」を使用した。清浄剤の配合成分を表１に示した。
Examples of the present invention will be described below.
For a sample in which an outer layer sheet is laminated on both sides of the inner layer sheet (three-layer structure) and impregnated with a detergent, the surface strength and tension of the sheet in a constant temperature and humidity chamber set at a temperature of 23 ± 1 ° C and a humidity of 50 ± 2% Strength and water disintegration were measured.
The fiber sheet was NBKP: LBKP = 9: 1, the inner layer was unbeaten pulp, and each outer layer was beaten pulp. As the fibrous polyvinyl alcohol, “VPW101 × 3” in Kuraray Vinylon VP manufactured by Kuraray Co., Ltd. was used. The ingredients of the detergent are shown in Table 1.
かかる条件下において、繊維状ポリビニルアルコールの配合量を変えたものを表２に、層の目付（坪量）を変えたものを表３に、ホウ酸の添加量を変えたものを表４にそれぞれ示した。各表中に、シートの表面強度、引張強度、水解性を併示した。 Under such conditions, those in which the blending amount of the fibrous polyvinyl alcohol was changed are shown in Table 2, those in which the basis weight (basis weight) of the layer was changed are shown in Table 3, and those in which the addition amount of boric acid was changed in Table 4. Shown respectively. In each table, the surface strength, tensile strength, and water disintegrability of the sheet are also shown.
評価方法は、下記のとおりである。
○表面強度試験方法：２５ｍｍ×２３０ｍｍにカットし、３枚重ねしたものを試験試料とする。学振試験機にて試験し、シート表面に毛羽立ちが発生するまでの回数を測定する。
○水解性試験：５００ミリリットルのビーカーに３５０ミリリットルの水を入れスターラーで回転数を６００±１０回転／分に合わせた後、試料をビーカー中に入れる。スターラーの回転数が５４０を超えるまでの時間を確認する。試料は１００ｍｍ×１００ｍｍ。
○引張試験：２５ｍｍ×１２０ｍｍにカットした試料をロードセル型引張試験機にて試験する。
The evaluation method is as follows.
○ Surface strength test method: Cut into 25 mm × 230 mm, and stack 3 sheets. Test with the Gakushin Tester and measure the number of times until fluffing occurs on the sheet surface.
Water decomposability test: 350 ml of water is put into a 500 ml beaker, and the number of revolutions is adjusted to 600 ± 10 rpm with a stirrer, and then the sample is put into the beaker. Check the time until the rotation speed of the stirrer exceeds 540. The sample is 100 mm x 100 mm.
○ Tensile test: A sample cut to 25 mm × 120 mm is tested with a load cell type tensile tester.
表２から、ＰＶＡの量が外層繊維重量に対し０．５〜８重量％であることが望ましいことが判る。表３から、内層シートの目付けが２０ｇ／ｍ2以下では水解性が低下し、外層シートの目付けが２０ｇ／ｍ2以下では強度が低下することが判る。表４から、ホウ酸の量が含浸液中に０．５〜８重量％であることが望ましいことが判る。 From Table 2, it can be seen that the amount of PVA is desirably 0.5 to 8% by weight based on the outer layer fiber weight. From Table 3, it can be seen that when the basis weight of the inner layer sheet is 20 g / m 2 or less, the water disintegration is lowered, and when the basis weight of the outer layer sheet is 20 g / m 2 or less, the strength is lowered. From Table 4, it can be seen that the amount of boric acid is preferably 0.5-8% by weight in the impregnating solution.
１…内層シート、２…外層シート。 1 ... inner layer sheet, 2 ... outer layer sheet.
Claims (2)
坪量が２５〜３５ｇ／ｍ 2 である前記内層の水解性繊維シートは、未叩解パルプであるＮＢＫＰ及びＬＢＫＰとからなり、その重量比が９５：５〜９０：１０であり、
坪量が２５〜３５ｇ／ｍ 2 である前記外層の水解性繊維シートは、叩解パルプであるＮＢＫＰ及びＬＢＫＰとからなり、その重量比が１００：０〜９０：１０であり、
前記内層にはバインダーが含有されておらず、前記両外層にはバインダーとしての繊維状ポリビニルアルコールが外層繊維重量に対し１．５〜３．５重量％含有され、
ホウ酸１．５〜３．５重量％が含有された、水溶性溶剤１０〜５０重量％及び水９０〜５０重量％からなる含浸液が、前記積層体の全体に１２０〜２００重量％含有されていることを特徴とする水解性物品。 It is a laminate of the water-degradable fiber sheet of the inner layer and the water-degradable fiber sheets of both outer layers,
The inner layer of the water-decomposable fibrous sheet having a basis weight of 25 to 35 g / m 2 is composed of a NBKP and LBKP is unbeaten pulp, the weight ratio of 95: 5 to 90: A 10,
Water-decomposable fibrous sheet of the outer layer basis weight of 25 to 35 g / m 2 is composed of a NBKP and LBKP is beaten pulp, the weight ratio of 100: 0 to 90: A 10,
The inner layer does not contain a binder, and both outer layers contain 1.5 to 3.5% by weight of fibrous polyvinyl alcohol as a binder with respect to the outer layer fiber weight,
An impregnating liquid comprising 10 to 50% by weight of a water-soluble solvent and 90 to 50% by weight of water containing 1.5 to 3.5% by weight of boric acid is contained in an amount of 120 to 200% by weight in the entire laminate. A water-degradable article characterized by
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