JP5399727B2 - 衛生薄葉紙の型押し一体化方法及び衛生薄葉紙 - Google Patents

Description

本発明は、積層構造の衛生薄葉紙において各層を構成する原紙同士の剥離を防止するための型押し一体化方法及びこれによる衛生薄葉紙に関する。

キッチンロール、トイレットペーパー、ティシュペーパー等の衛生薄葉紙はよく知られるところである。この種の製品においては、二枚以上の原紙を重ね合わせた積層構造（プライ構造ともいう）を採るものがよく知られる。
このような積層構造の衛生薄葉紙においては、図３に示されるように、積層された各原紙を重ね合わせたのち、ナーリング処理、コンタクトエンボス処理、プライボンディング処理等とも呼ばれる（以下、これらを統一して明細書中ではコンタクトエンボス処理という）、幅細のエンボスロールを用いてエンボス加工を行なうことによって、積層原紙同士の剥離を防止している。
このコンタクトエンボス処理は、より具体的には、図４からも理解できるように、重ね合わせた原紙の縁部を。複数の単位凸エンボスが所定のエンボスパターンで付与された比較的幅の狭い凸エンボスロールとゴムロールとによって型押しすることで行なわれる。

一方、このコンタクトエンボス処理は、デザイン性のあるエンボスパターンや広範な範囲に幾何学的あるいはランダムなパターンで、積層されたのちの原紙に対してエンボス加工を行なういわゆるシングルエンボス加工とは異なるものである。このようなシングルエンボス加工を行なう衛生薄葉紙では、コンタクトエンボス処理は行なう必要がなく、一般的には行なわれない。
そして、従来、かかるコンタクトエンボス処理においては、エンボスパターンに起因して、以下のような問題点があった。すなわち、例えば、従来の以下のような問題点があった。（１）エンボスロールの凹部に体積する紙粉が、装置に要する潤滑油と意図せず混合し、運転時の発熱によって発火し火災の原因となることがある。（２）高速運転時に、ロールが振動によって飛び跳ねたりがたついたりすることがあり（このような飛び跳ねを業界では、バウンジングともいう）、エンボスが付与されない部分があったり、過度の加圧によってエンボスが付与されてエンボス凹部となる部分に孔が空いてしまうことがあり、見栄えの悪い製品となることがあった。（３）さらにコンタクトエンボス処理が、衛生薄葉紙の縁部において行なわれることから、コンタクトエンボスの圧によって縁がゆがんで皺が入り見栄えが悪くなることがあった。（４）さらに、特にトイレットロールのようなロール製品の場合には、コンタクトエンボス部分が、リブ状に盛り上がり、見栄えの悪い製品となることがあった。

特開２００３−１８０５５０号公報 特開２００６−２７１４５８号公報 特開２００２−２２７０９９号公報

そこで、本発明の主たる課題は、上述の発火、皺、孔及び見栄えの悪化などにつながる操業における問題点を解決することにある。

上記課題を解決した本発明とその効果は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
ライン流れ方向に回転する凸エンボスロール及びこれを受ける受エンボスロールとでなる一対のエンボス付与装置を用いて、二枚の原紙を積層一体化する衛生薄葉紙の型押し方法において、
前記凸エンボスロールにおけるエンボスパターンを、
ライン流れ方向に単位凸エンボスによる列が複数列並び、
かつ、各列における単位凸エンボスは流れ方向に所定間隔で並び、
さらに隣接する各列における単位凸エンボス同士がライン幅方向に重なることなく配置され、
隣接する単位凸エンボス列の間の間隔が１．３〜２．９ｍｍであり、各列における単位凸エンボスの間の間隔が３．３〜５．４ｍｍであり、かつ単位凸エンボス同士の最も近い間隔が１．５〜３．１ｍｍであることを特徴とする衛生薄葉紙の型押し一体化方法。

＜請求項２記載の発明＞
前記原紙が、デザインエンボス及びマイクロエンボスの少なくとも何れかが付与されたものである請求項１記載の衛生薄葉紙の型押し一体化方法。

＜請求項３記載の発明＞
二枚の原紙の縁部が、単位凹エンボス群によるエンボス線によって、積層一体化された衛生薄葉紙であって、
前記単位凹エンボス群は、単位凹エンボスによる列が複数列並び、
かつ、各列における単位凹エンボスが一定間隔で並び、
さらに隣接する各列における単位凹エンボス同士がエンボス線に直行する方向に重なることなく配置され、
隣接する単位凹エンボス列の間の間隔が１．３〜２．９ｍｍであり、各列における単位凹エンボスの間の間隔が３．３〜５．４ｍｍであり、かつ単位凹エンボス同士の最も近い間隔が１．５〜３．１ｍｍであることを特徴とする衛生薄葉紙。

＜請求項４記載の発明＞
前記原紙が、デザインエンボス及びマイクロエンボスの少なくとも何れかが付与されたものである請求項３記載の衛生薄葉紙。

以上のとおり、本発明によれば、コンタクトエンボス処理における、発火、皺、及び見栄えの悪化の問題点が解決される。

本発明のエンボスロールの説明図である。 本発明のエンボスパターンの説明図である。 衛生薄葉紙における積層一体化技術を説明するための図である。

次いで、本発明の実施の形態について図１〜３を参照しながら詳述する。
まず、本発明にかかる衛生薄葉紙Ｘ１の積層一体化方法は、積層一体化法に、従来技術の欄でも説明したが、図３に示すとおり、まず、幅広の衛生薄葉紙の原紙１，１が巻かれた複数のジャンボロール１Ａ，１Ａから適宜の速度で原紙を繰り出し、コンタクトエンボスを付与する装置（以下、コンタクトエンボス付与装置ともいう）１０にて積層しつつ一体化する。

このコンタクトエンボス付与装置１０は、外周に沿って複数の単位凸エンボスが配された凸エンボスロール２０とこれを受ける受けエンボスロール３０とからなる。凸エンボスロール２０は少なくとも外周面が、鉄、ステンレスなどの金属などの硬質素材からなり、受エンボスロール３０は少なくとも外周面が、ゴム、樹脂、シリコンゴム等の軟質素材からなる。

他方、これらのコンタクトエンボス付与装置１０は、製造ラインの途中において、前記ジャンボロール１Ａから繰り出された連続原紙５の幅方向に、裁断幅に応じて所定間隔で複数組が配される。なお、コンタクトエンボス付与装置は、裁断前若しくは裁断後のいずれに設置されていてもよい。

ここで、本発明においては、前記凸エンボスロール２０における単位凸エンボス２１の配列パターン（以下、エンボスパターンともいう。）が、特徴的に、製造ライン流れ方向に単位凸エンボス２１による列２１Ｌが複数列並び、かつ、各列における単位凸エンボス２１は流れ方向に所定間隔で並び、さらに隣接する各列における単位凸エンボス２１同士がライン幅方向に重なることなく配置されている。

このようなエンボスパターンを採ることによって、各々の単位凸エンボスの間隔が適度に離れていることで、単位凸エンボス間に紙粉が堆積し難くなり、これによる火災発生が防止される。また、高速運転してもバウンジングが発生し難くなり、操業性が改善されるとともに、原紙に孔等があくことがなくなる。また、ライン横方向において単位凸エンボスが重ならないのでしわが逃げやすく皺のない見栄えのよい製品が得られるようになる。

特に、３列以上の単位凸エンボス列とする場合には、図２にも示されるとおり、衛生薄葉紙の幅方向の中央側の単位凸エンボスが常に先行して付与されるようにするのが望ましい。このようにすると、エンボスを付与時にしわが縁側に逃げるようになり、皺が入りがたくなる効果が高まる。

特に、本発明のエンボスパターンは、詳細には、好ましく隣接する単位凸エンボス列２１Ｌの間の間隔Ｌ１が１．３〜２．９ｍｍであり、各列における単位凸エンボス２１の間の間隔Ｌ２が３．３〜５．４ｍｍであり、かつ単位凸エンボス同士の最も近い間隔Ｌ３が１．５〜３．１ｍｍである。

隣接する単位凸エンボス列２１Ｌの間の間隔Ｌ１が１．３ｍｍ未満であると、紙粉の堆積が多くなり、２．９ｍｍを超えると、しわが入りやすくなる。また、各列における単位凸エンボスの間の間隔Ｌ２が３．３ｍｍ未満であると紙粉の堆積が多くなり、５．４ｍｍを超えるとバウンシングによりエンボス部に孔が入りやすく、またしわが入りやすくなる。さらに、単位凸エンボス同士の最も近い間隔Ｌ３が１．５ｍｍ未満であると、紙粉の堆積が多くなることになり、３．１ｍｍを超えるとしわが入りやすくなる。

ここで、単位凸エンボスの頂面形状は、特に限定されないが、長方形、多角形、円形、楕円形など適宜の形状とすることができる。但し、ライン流れ方向の上下に頂点を持つ形状（例えば菱形）のものは、エンボス時に圧力が頂点に集中し紙が裂けたり孔が開くことがあり、この点からはライン流れ方向の上下には頂点がない形状とする望ましい。好ましくは正方形であり、その一辺がライン幅方向と平行になるように配置したものである。

また、単凸エンボスの高さ方向の形状（立体形状）としては、円錐台、四角錐台が好ましい。特に好ましくは、正四角錐台である。高さは、０．３〜０．８ｍｍである望ましい。０．３ｍｍ未満であると、適度なエンボス接着強度は得られなくなり、０．８ｍｍを超えると金属疲労等による破損などが生じやすくなる。

また、単位凸エンボスの大きさとしては、ライン流れ方向に０．８〜１．４ｍｍ（図中Ｌ４で表される長さ）、ライン幅方向に０．８〜１．４ｍｍ（図中Ｌ５で表される長さ）であるのが望ましい。Ｌ４が０．８ｍｍ未満であると、穴を生じ易く、適度なエンボス接着強度は得られなくなり、またエンボス部の磨耗が顕著となり、１．４ｍｍを超えるとエンボスの角で孔を生じ適度なエンボス接着強度は得られにくくなる。Ｌ５が０．８ｍｍ未満であると孔を生じ易く、またエンボス部の磨耗が顕著となり、１．４ｍｍを超えるとエンボスの角で孔を生じ適度なエンボス接着強度は得られにくくなる。
なお、単位凸エンボスは、上記からも理解できるとおり頂面正方形であり、その一辺の長さが０．８〜１．４ｍｍ、高さが０．３〜０．８ｍｍの円錐台であるのが最も好ましい。

他方、凸エンボスロール１０の直径Ｌ６は、概ね８０〜３００ｍｍ程度であるのがよく、かかる径のロールの外周に対して単位凸エンボス２１を上述のエンボスパターンで配する。凸エンボスロール１０の直径が８０ｍｍ未満であるとバウンシングし易く、またエンボス凸部の磨耗により取替え頻度が高くなり、３００ｍｍを超えると加工設備内のエンボス設備自体が大きくなることから設備コストが高価となる。

なお、本発明の対象となる原紙は、非エンボス原紙もしくは、デザインエンボス及びマイクロエンボスの少なくとも何れかが付与されたものであるのが望ましい。特に、デザインエンボス等が付与されたものは、コンタクトエンボス処理におけるバウンジングが発生しやすく、また、原紙に予め付与されたデザインエンボス等のエンボス凹部にコンタクトエンボスの単位凸エンボスが入り込むことで孔が空きやすく、さらに表面がデザインエンボス等によって凸凹があってコンタクトエンボス処理時に紙粉が発生しやすいという傾向があるが、本発明においては、これらの欠点が改善されるため、かかる予めエンボスが付与された原紙に対しては、極めて問題点改善による利点が発揮される。

なお、本発明においては、コンタクトエンボスの線圧、ライン流れ速度は限定されず、十分な接着強度が得られ且つ孔を生じない程度の既知の一般的な線圧、加工速度は３００〜７００ｍ／分程度の一般的なライン速度で十分に効果がある。

なお、本発明に用いる衛生薄葉紙の原紙１は特に限定されるものではない。従来既知の一般的な、坪量１０〜４０ｇ／ｍ２程度の衛生薄葉紙の原紙である

以上のコンタクトエンボスにより積層一体化された衛生薄葉紙は、前記単位凹エンボス群は、単位凹エンボスによる列が複数列並び、かつ、各列における単位凹エンボスが一定間隔で並び、さらに隣接する各列における単位凹エンボス同士がエンボス線に直行する方向に重なることなく配置されているものとなる。

かかる衛生薄葉紙は、コンタクトエンボス部分に切れや孔がほとんどなく、また、ロール形態としたときに当該コンタクトエンボス部分がリブ状に膨らむことがない極めて美称性に優れまた、見栄えの点で品質のよいものとなる。

この衛生薄葉紙においては、当然であるが、上記凸エンボスロールにおけるエンボスパターが付与されるものであるから、より品質のよい衛生薄葉紙では、上記エンボスパターンの説明からも理解できるように、隣接する単位凹エンボス列の間の間隔が１．３〜２．９ｍｍであり、各列における単位凹エンボスの間の間隔が３．３〜５．４ｍｍであり、かつ単位凹エンボス同士の最も近い間隔が１．５〜３．１ｍｍである。また、エンボス深さは、０．３〜０．８ｍｍである。

さらに、デザインエンボス及びマイクロエンボスの少なくとも何れかが付与されたものであると、そのコンタクトエンボスが目立たず、デザインエンボスやマイクロエンボスの機能や美称性が存分に発揮され、よりいっそう見栄えの点で品質のよい製品となる。

なお、デザインエンボスやマイクロエンボスの付与方法は、既知の方法にしたがって行なわれる（図中、かかるデザインエンボス付与にかかるエンボス付与装置は符号５０で示す）。

以上、詳述のとおり、本発明によれば、従来のコンタクトエンボス処理において発生していた操業上の種々の問題点が改善されるとともに、見栄えの点で極めて品質の高い、原紙積層一体化の衛生薄葉紙が得られる。

本発明に係る凸エンボスロールである実施例と、その他の比較例とについて、操業性、製品の品質等について試験を行なった。結果及び用いた凸エンボスロールのエンボスパターン等は下記表１に示す。

試験は、各凸エンボスロールを用いて２４時間操業を行ない、操業時の安定性（主にバウンジング）と、その後に得られた衛生薄葉紙の品質を目視にて評価した。衛生薄葉紙にかかる製品はトイレットロールである。
評価は４段階として、以下のとおりとした。
表中◎は非常に安定して操業できている、紙粉はほとんど発生していない、衛生薄葉紙の品質に優れる、○は問題なく操業できている、紙粉は発生したが操業性に影響を与えない程度である。衛生薄葉紙の品質に問題はない。△は、多々安定して操業できていないときが確認できる。紙粉の発生量が多い、衛生薄葉紙の品質特に見栄えの点で好ましくない点が確認できる。×は、操業が安定していないときが多々確認できる。紙粉の発生量が極めて多い。衛生薄葉紙の品質において見栄えの点で好ましくない点が多く確認できる。

表１の結果から理解できるように、本発明にかかる凸エンボスパターンによる操業は安定しており、また、得られる製品の品質、特に見栄えの点で向上していることが確認できる。してみると、本発明によれば、課題とされる、紙粉発生に伴う発火、皺、孔及び見栄えの悪化などにつながる操業における問題点等が改善される。

Ｘ１…衛生薄葉紙、１…衛生薄葉紙の原紙、１Ａ…ジャンボロール、１０…コンタクトエンボス付与装置、２０…凸エンボスロール、３０…受エンボスロール、２１…単位凸エンボス、５０…デザインエンボス付与装置、２１Ｌ…単位凸エンボス列、Ｌ１…隣接する単位凸エンボス列２１Ｌの間の間隔、Ｌ２…各列における単位凸エンボスの間の間隔、Ｌ３…単位凸エンボス同士の最も近い間隔、Ｌ４…単位凸エンボス頂面のライン流れ方向の長さ、Ｌ５…単位凸エンボス頂面のライン幅方向の長さ、Ｌ６…凸エンボスロールの直径。

Claims (4)

1. ライン流れ方向に回転する凸エンボスロール及びこれを受ける受エンボスロールとでなる一対のエンボス付与装置を用いて、二枚の原紙を積層一体化する衛生薄葉紙の型押し方法において、
   前記凸エンボスロールにおけるエンボスパターンを、
   ライン流れ方向に単位凸エンボスによる列が複数列並び、
   かつ、各列における単位凸エンボスは流れ方向に所定間隔で並び、
   さらに隣接する各列における単位凸エンボス同士がライン幅方向に重なることなく配置され、
   隣接する単位凸エンボス列の間の間隔が１．３〜２．９ｍｍであり、各列における単位凸エンボスの間の間隔が３．３〜５．４ｍｍであり、かつ単位凸エンボス同士の最も近い間隔が１．５〜３．１ｍｍであることを特徴とする衛生薄葉紙の型押し一体化方法。
2. 前記原紙が、デザインエンボス及びマイクロエンボスの少なくとも何れかが付与されたものである請求項１記載の衛生薄葉紙の型押し一体化方法。
3. 二枚の原紙の縁部が、単位凹エンボス群によるエンボス線によって、積層一体化された衛生薄葉紙であって、
   前記単位凹エンボス群は、単位凹エンボスによる列が複数列並び、
   かつ、各列における単位凹エンボスが一定間隔で並び、
   さらに隣接する各列における単位凹エンボス同士がエンボス線に直行する方向に重なることなく配置され、
   隣接する単位凹エンボス列の間の間隔が１．３〜２．９ｍｍであり、各列における単位凹エンボスの間の間隔が３．３〜５．４ｍｍであり、かつ単位凹エンボス同士の最も近い間隔が１．５〜３．１ｍｍであることを特徴とする衛生薄葉紙。
4. 前記原紙が、デザインエンボス及びマイクロエンボスの少なくとも何れかが付与されたものである請求項３記載の衛生薄葉紙。

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