JP4879622B2

JP4879622B2 - 水中離解性に優れた使い捨て清掃具用の板紙

Info

Publication number: JP4879622B2
Application number: JP2006086682A
Authority: JP
Inventors: 実川崎; 善次新居; 義樹水澤
Original assignee: Daio Paper Corp; Toppan Inc
Current assignee: Daio Paper Corp; Toppan Inc
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2026-03-27
Also published as: JP2007262597A

Description

本発明は、例えば水洗トイレや洗面台、更には台所の流しなどを清掃し、清掃後には水中で離解して、そのまま水に廃棄する水中離解性に優れた使い捨て清掃具用の板紙に関する。

従来のこの種の清掃用の用具としては、ウエットティッシュタイプ（後述特許文献１〜４参照）の、拭いた後に水に流して廃棄するものや通常の厚紙を用いた使い捨ての清掃用紙ヘラ（後述特許文献５〜６参照）などが市販されていたり、提案されている。さらに、拭い取りのための強度を持たせるために、通常の厚紙を用いた使い捨ての清掃用紙製ヘラも実用化されている。
特開平０９−１７０１９３号公報特許公開２００１−２０６８１８号公報特許公開２０００−２３９９６６号公報特開平０６−１０１１９１号公報特開２００６−００６４５６号公報特許公開２０００−２２９０５３号公報

このような従来の手段の内、前者の場合には、清掃後は水解性があるため、放流水中に投入しても配管内に詰まるなどのトラブルの原因になるおそれは少ない。しかし、紙が柔らかいために、腰が無く、汚れを拭い取るには適さず、また、水解性が高いために、水の中では使用できない。そして、後者のものも、厚みを出すために、言わば薄葉紙を重ね合わせたり、特異な形状を採用したりしたもので、ヘラ自体はこのウエットティッシュタイ
プと大同小異であったり、加工が面倒であったりなどの問題点があり、決して満足の得られるものではなかった。また、厚紙を用いたヘラは、拭い取り作業には好適な強度を備えていて使い勝手は良いものの、水解性が全く無いために、使用後に放流水中に不用意に投棄すると配管内に詰まってトラブルの原因になり、また、汚れたヘラの後処理はなにかと面倒であった。

したがって、この種清掃用に用いられる板紙には、特に汚れを拭い取るため、作業中の強度が必要である反面、清掃作業後に放流水中に投棄すると素早く解れることが必要である。

また、一般の紙は、繊維間の結合を強くし、離解性を低下させ、層間剥離しにくくするための紙力増強剤や、水の浸透を少なくするためのサイズ剤等が添加されており、更には同様に表面からの水の浸透を少なくするために用いられる表面強度向上剤も採用されている。

本発明者達は、この従来の各種の清掃用の素材の問題点を解決すべく種々検討した結果、板紙そのものの性状に着目し、少なくとも２層からなる多層抄き板紙を採用し、併せて各層の付け量、密度、層間強度、クレム吸水度、濾水度などを一つ一つ調整することと併せて更に離解性を高める工夫を加えるによって、乾燥時には剛性感があるものの水中では速やかに層ごとに薄葉紙に分離し、層そのものも速やかに離解する板紙を得たので、ここに提案する。

したがって、本発明の目的は、使用時には高い強度を保つが、水中では強度を失い、一定水流によって繊維状にまで崩壊する水解性を持つことができる水中離解性に優れた使い捨て清掃具用の板紙を提供することにある。

以上の技術的な課題を解決するために、本発明の請求項１に係る水中離解性に優れた使い捨て清掃具用の板紙は、少なくとも２層からなる多層抄き板紙であって、水の浸透を良くするために界面活性剤が含有され、一層当たりの付け量が２５〜１３０ｇ／ｍ²、層間強度（ＴＡＰＰＬＵＭ５２２）が０．２５〜０．７０ＭＰａ、密度が０．３５〜０．７０ｇ／ｃｍ ³ 、ＪＩＳ−Ｐ８２２０に準拠して標準離解機にて試料を離解処理した後、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に準拠してカナダ標準濾水度試験機にて測定した濾水度が４５０〜７５０ｍｌとなるように抄紙したものである。

このように、界面活性剤を添加して抄紙することで、水の浸透性が格段に改善されて、水が良く滲み込み、併せて繊維間の結合が弱くなり、離解性が大幅にアップし、層間剥離をし易くなる。また、板紙を多層にすればするほど層間剥離が生じやすくなり、しかも一層当たりの付け量を２５〜１３０ｇ／ｍ²、層間強度が０．２５〜０．７０ＭＰａとなるように抄紙にすることで、使用時には高い強度を保つが、水中では水の浸透性が格段に改善されて、素早く強度を失い、一定水流によって容易に崩壊する。

水の浸透を良くするために添加される界面活性剤は、パルプ繊維自体への水の浸透性が良くなるノニオンタイプが望ましい。アニオンタイプは自己定着しないため、硫酸バンドなどのカチオン物質を介在させる必要があり、これが繊維間結合を増強させるため、本来の目的の離解性を悪化させてしまうので望ましくない。また、カチオン対応は自己定着するものの浸透性がアニオンと比較して劣ってしまう。添加方法としては、抄紙段階における内添、抄紙後、スプレーやコーティングによる外添が採用される。

したがって、この発明は以下の効果を奏する。
本発明の請求項１に係る水中離解性に優れた使い捨て清掃具用の板紙は、使用時には高い強度を保つが、水中では水の浸透性が格段に改善されて、素早く強度を失い、一定水流によって容易に崩壊する。したがって、汚れの拭い取が容易でありながら、使用後に放流水中などに投棄しても配管内に詰まってトラブルの原因になるおそれも少なく、取り扱いが至便で後処理も容易な板紙を提供できるに至った。

更に本発明では、離解性を向上させるために、一層当たりの付け量を２５〜１３０ｇ／ｍ²とし、かつ層間剥離強度が０．２５〜０．７０ＭＰａ（ТＡＰＰＩＵＭ５２２）であるのが望ましい。
層間剥離強度が０．２５ＭＰａを下回ると、各種製品の製造時の抜き加工工程で罫線部などの薄肉厚部に層間剥離が生じるおそれがあり、逆に０．７０ＭＰａを上回ると水中での層間強度が高くなるため、離解しにくくなるからである。また、一層当たりの付け量が１３０ｇ／ｍ²を上回ると層間剥離後に層内に水が滲み込むのに時間がかかり、離解しにくくなるからである。

また、密度が０．３５〜０．７０ｇ／ｃｍ³であることが望ましい。
密度が０．３５ｇ／ｃｍ³を下回ると、パルプ繊維の絡み合いが極めて少なくなるため、抄紙時に断紙トラブルが発生するほか、抄紙した板紙の表面強度もきわめて弱く、使い捨て清掃具として作業中から繊維状に崩壊がはじまり、十分な清掃ができないという問題を生じる。逆に０．７０ｇ／ｃｍ³を越えると、水の浸透が悪くなり、離解性が悪くなるからである。

更に、濾水度としては出来るだけ未叩解の方が望ましい。繊維の絡みつきが小さくなり、層間剥離し易く、水中で簡単に層間剥離するからである。
そこで、本発明では、濾水度が４５０〜７５０ｍｌであることが望ましく、５５０〜７００ｍｌとすることがより望ましい。
４５０ｍｌを下回ると叩解が進みすぎて、パルプ繊維同士の絡み付きが強くなり、離解し難くなり、逆に、７５０ｍｌを上回るとパルプ繊維の絡み合いが極めて少なくなるため、抄紙時に断紙トラブルが発生するほか、使い捨て清掃具として作業中から繊維状に崩壊がはじまり、十分な清掃ができないという問題を生じる。

なお、本発明でいう濾水度とは、ＪＩＳ−Ｐ８２２０に準拠して標準離解機にて試料を離解処理した後、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に準拠してカナダ標準濾水度試験機にて濾水度を測定した値である（以下、同様）。

また、請求項２に記載のように、吸水性の指標として、クレム吸水度が５０ｍｍ以上となるのが望ましい。
５０ｍｍよりも下回ると、水が滲み込まず、層間剥離し難くなるからである。

本発明にいう層構成としては、望ましい層間剥離が得られるように、できるだけ多層であるのが望ましく、最低でも少なくとも２層は必要である。しかし、逆に多層であり過ぎても、抄紙機の性能上から抄紙不可能な機械的な限度がある。その限界が１０層抄きであるので、上下は１０層を限度とした。

本発明において、用いられる材料としては、バージンパルプを主体とすることが望ましい。
何故なら、古紙が含まれると、古紙由来のサイズ剤や紙力増強剤が混入するため、離解性を悪化させる原因となるからである。ただし、使用する古紙が無サイズ、紙力増強剤無添加の場合にはこの限りでない。

また、本発明において、用いられる材料としては、針葉樹クラフトパルプを７０〜１００％配合することが望ましく、さらには８０〜１００％配合することがより望ましい。
すなわち、パルプ繊維が太く、長い針葉樹クラフトパルプを７０〜１００％配合することにより、清掃作業中は適度な強度を有しつつ、清掃作業後に放流水中に投棄すると素早く解れやすい性質となる。

ここで言うサイズ剤は、水の浸透を阻害するもので、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、アルケニルコハク酸無水和物、スチレン−アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、酸化デンプンがある。また、紙力増強剤は、繊維間の結合を強くし、離解性を著しく低下させるもので、ポリアクリルアマイド（ＰＡＭ）、カチオン化デンプン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ化ポリアミド樹脂が挙げられる。その他として、表面強度向上剤は、表面からの水の浸透を阻害するので好ましくない。例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やデンプン等がある。

更には、上記以外の条件として、坪量が挙げられる。
坪量としては、１７０〜８００ｇ／ｍ²が望ましく、３００〜７００ｇ／ｍ²とすることがより望ましい。
１７０ｇ／ｍ²を下回ると紙剛性が弱く、汚れを拭い取る強度が不十分であり、逆に８００ｇ／ｍ²を上回ると紙内部までに水が浸透するのに時間がかかり、層間剥離しにくく、かつ、離解しにくくなるからである。

上記により得られた水中離解性に優れた板紙は、例えば、水洗トイレや洗面台、更には台所の流しなどを清掃し、清掃後には水中で離解して、そのまま水に廃棄する水中離解性に優れた使い捨て清掃具として使用することができる。
更に詳しくは、例えば、使い捨て清掃具としては、上記により得られた水中離解性に優れた板紙を、複数枚重ねるか若しくは折り畳むなんどして保持具に挟持することで、清掃具とすることができる。また、前記水中離解性に優れた板紙自身を折り畳むなどして平面状に作製した若しくは筒状などの立体状に作製した清掃具とすることもできる。

以下、実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明する。しかし、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。

先ず、本発明の実施品として実施例１〜１７の通りの紙を抄紙し、併せて比較品として比較例１〜６の通りの紙を抄紙した。また、参考のため市販コートボールについても品質評価を行った。

（実施例１）
針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）１００％からなるスラリーを、抄造後離解した際のカナディアンスタンダードフリーネス（ＣＳＦ）が６００ｍｌになるように調節し、ノニオンタイプ界面活性剤（東邦化学工業ぺポールＡＳ−０５３Ｘ）を対パルプ重量％が０．０５％になるように添加した原料を使用した。
これらを円網多層抄紙機にて、各層の付け量を５０ｇ／ｍ²として、７層構造で抄き合わせ、３５０ｇ／ｍ²の多層抄き板紙を抄紙した。

（実施例２）
界面活性剤をカチオンタイプの界面活性剤（ライオンアーカードＴ−２８）を対パルプ重量％が０．０５％になるように添加したことを除くその他の点は実施例１と同様にして得た多層抄き板紙。

（実施例３〜５）
実施例１で使用した界面活性剤の含有量を表１の示す値に調整したことを除くその他の点は実施例１と同様にして得た多層抄き板紙。

（実施例６〜８）
原料パルプ配合比率を表１の示す値に調整したことを除くその他の点は実施例１と同様にして得た多層抄き板紙。

（実施例９〜１３）
多層抄きとする層数、各層の付け量を表１の示す値に調整したことを除くその他の点は実施例１と同様にして得た多層抄き板紙。

（実施例１４〜１７）
濾水度を表１の示す値に調整したことを除くその他の点は実施例１と同様にして得た多層抄き板紙。

（比較例１）
界面活性剤を添加しなかったことを除くその他の点は実施例１と同様にして得た多層抄き板紙。

（比較例２）
原料パルプ配合比率、多層抄きとする層数、各層の付け量を表１の示す値に調整したことを除くその他の点は実施例１と同様にして得た多層抄き板紙。

（比較例３）
１層抄きとしたことを除くその他の点は実施例１と同様にして得た多層抄き板紙。

（比較例４、５）
離解フリーネスを表１の示す値に調整したことを除くその他の点は実施例１と同様にして得た多層抄き板紙。

（比較例６）
界面活性剤を表１の示す値に調整したことを除くその他の点は実施例１と同様にして得た多層抄き板紙。

（参考例）
通常コートボール６００ｇ／ｍ²を用いて、実施例と同様に品質評価を行った結果を表１に示す。

〔剥離強度（ＭＰａ）〕
ＴＡＰＰＩＵＭ５２２に準じて、Ｚ軸方向の層間強度を測定した。

〔クレム吸水度〕
ＪＩＳ−Ｐ８１４１紙及び板紙―吸水度試験方法―クレム法に準じて、縦２００ｍｍ、横１５ｍｍに調整した試料の下端を鉛直に水の中に浸せきし、１０分間に水が上昇した高さを測定した。

〔原料パルプの配合比率〕
ここで、表１中の「原料パルプの配合比率」とは、ＪＩＳ−Ｐ８１２０に記載の「紙、
板紙及びパルプ繊維組成試験方法」に準拠して測定した繊維比率の値である。

〔層剥離〕
なお、層剥離は以下の手順で行う。まず、各試料から得た各サンプルを室温の水に約１時間浸漬する。水に浸漬した各サンプルを、角を起点として１０ｍｍΦ程度の丸棒に巻き付けた後、丸棒を転がして各サンプルをしごく。この操作を各サンプルの四隅の全ての角を起点に繰り返し、各方向からサンプルにしごきの力を加える。これにより、各サンプルの層間の一部が剥離してくるので、これを利用して、表層、中層、及び裏層に分離して層剥離を行う。

〔付け量〕
「付け量（ｇ／ｍ²）」とは、上述した層剥離を行い、各層のそれぞれの米坪をＪＩＳ−Ｐ８１２４に記載の「紙及び板紙―坪量測定方法」に準拠して測定した値である。

〔濾水度〕
また、「濾水度（ｃｃ）」は、上述した層剥離後の試料を約３ｃｍ²の大きさに裁断して約２５ｇの重さの試験片とし、この試験片を１リットルの水に２４時間浸漬した後、ＪＩＳ−Ｐ８２２０に準拠して標準離解機で１５分間離解処理し、試験片が完全に離解していることを目視で確認した後、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に準拠してカナダ標準濾水度試験機にて測定した濾水度の値である。

以上の実施品並びに比較品を用いて、以下に示すように、水解性などを評価した。
結果を表１に示す。

〔水解性評価〕
各実施例で得られたヘラについて、ＪＩＳＰ４５０１「トイレットペーパー４．５ほぐれやすさ」の方法に順じて評価した。但し、ＪＩＳと異なるポイントとしては、
試料サイズ：３０×５０ｍｍサイズ（ＪＩＳでは１１４×１１４ｍｍ角）
回転数：５５０ｒｐｍに上昇するまでにかかった時間（ＪＩＳでは５４０ｒｐｍ）
である。
※１：層間剥離するまでの時間
※２：回転数が５５０ｒｐｍまでに上昇するまでの時間（離解しないものは１２００秒まで測定）

〔水洗性評価〕
水洗トイレの水たまり部分（水深さ８０ｍｍ）に、各実施例で得た紙片を入れて何回目のフラッシュで流れるか評価した。
試料サイズ：１５０×３０ｍｍ
○印：１〜２回で流れる
△印：３〜４回で流れる
×印：５回以上で流れる、または５回以上でも流れない

表１に示す結果からも明らかなように、実施例１、３〜６、１０〜１２、１４〜１６の
水中離解性に優れた板紙は、水洗性評価にもある通り、１〜２回のフラッシュで流れることが分かった。

また、実施例２、７〜９、１３、１７は、水洗性評価にもある通り、３〜４回のフラッシュで流れることが分かった。
実施例２、７〜９、１３、１７は、水洗トイレに流すことができるが、層間強度が高い、及び／又はクレム吸水度が低いことにより、水洗性評価がやや低くなった。

これに対し、比較例１〜６、参考例のコートボールでは、５回以上のフラッシュで流れるか、または１０回のフラッショを繰り返しても流れなかった。これらは、層間強度が０．７ＭＰａを超えて高いか０．２５ＭＰａを下回っていること、あるいは、クレム吸水度が５０未満であることなどにより、実施例と比較し、層間剥離、完全離解の水解性評価ともに悪く、水洗性評価としても何れも５回以上のフラッシュでも流れなかった。

このように、本発明の水中離解性に優れた板紙は、以上の評価試験から明らかなように、所期の目的を上手く達成できることが実証された。

Claims

使い捨て清掃具に用いられる、少なくとも２層以上からなる多層抄き板紙において、水の浸透を良くするために界面活性剤が含有され、一層当たりの付け量が２５〜１３０ｇ／ｍ²であり、層間強度（ТＡＰＰＩＵＭ５２２）が０．２５〜０．７０ＭＰａ、密度が０．３５〜０．７０ｇ／ｃｍ ³ 、ＪＩＳ−Ｐ８２２０に準拠して標準離解機にて試料を離解処理した後、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に準拠してカナダ標準濾水度試験機にて測定した濾水度が４５０〜７５０ｍｌであることを特徴とする水中離解性に優れた使い捨て清掃具用の板紙。
クレム吸水度が５０ｍｍ以上となることを特徴とする請求項１に記載の水中離解性に優れた使い捨て清掃具用の板紙。