JP5441490B2 - 高粘度溶液の塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、高粘度溶液の塗布方法に関し、より詳細には、抄紙機のライン上を流れる湿紙又は加工機上を流れる紙に対して高粘度溶液を吹き付けて塗布する塗布方法に関する。

従来より、湿紙又は紙に対して種々の性質を付与するために、抄紙機のライン上を流れる湿紙又は加工機上を流れる紙に対して紙力増強剤や界面活性剤などの添加剤の溶液を塗布する装置及び方法が多々提案されてきた。その例として、下記特許文献１に示されるような、ロール転写によって塗布する装置又は方法や、下記特許文献２に示されるような、スプレーで塗布する装置又は方法などが挙げられる。

添加剤の効果を高めるためには、溶液中の添加剤の濃度を高めることが考えられるが、紙力増強剤や界面活性剤などの添加剤は、溶液中の濃度が高まると、それと共に溶液の粘度も高まるものが多い。

特開２００６−００７２１８号公報 特許第３４３２８１９号 特許第２８８２８８１号 特開２００７−１６９８７４号公報 特表２００３−５２７２３７号公報

しかし、添加剤の高粘度溶液を湿紙又は紙に塗布することは、従来のロール転写による塗布では、ロール上の高粘度溶液が、湿紙又は紙に対して均一に付着せず、塗布ムラが頻繁に生じてしまうという問題があったため、好適に行うことができなかった。
この一方、従来のスプレーによる塗布では、溶液の粘度が高いと、高粘度溶液がスプレーの噴射口をスムーズに通過しないため、安定して高粘度溶液を噴射することができず、やはり塗布ムラが生じてしまうという問題があった。
そこで、本発明の主たる課題は、高粘度の溶液を湿紙又は紙に対して安定して塗布可能とされた高粘度溶液の塗布方法を提供することにある。

次に、上記課題を解決するための手段とそれらの作用効果を示す。
〔請求項１に係る発明〕
湿紙又は紙と距離Ｌ₁［ｍｍ］だけ離間してライン幅方向に間隔Ｌ₂［ｍｍ］で並設され、オリフィス径を０．５〜１．１ｍｍとされた噴射口から、搬送されている湿紙又は紙に対して、３０℃での粘度が１０００〜２５００ｍＰａ・ｓの高粘度溶液を、噴射圧力を３．０〜２０．０ｋＰａとし、角度θ₁［度］の扇形で噴射する高粘度溶液の塗布方法であって、
各噴射口から噴射された高粘度溶液による扇形の面が、相互に平行となり、且つ、ライン幅方向に対して角度θ₂［度］をなして交わるよう高粘度溶液を噴射し、
その角度θ ₂ ［度］が、５〜３０度であり、
湿紙の高粘度溶液到達部における、相互に隣り合う噴射口から噴射された高粘度溶液がラップする部分の長さＬ₃［ｍｍ］が、５０≦Ｌ₁≦２５０、５０≦Ｌ₂≦１２０、５０≦θ₁≦１１０の条件で、式（１）を満たす、
ことを特徴とする高粘度溶液の塗布方法。
Ｌ₃＝２Ｘ−Ｌ₂ ・・・（１）
ここでＸとは、式（２）及び式（３）を同時に満たす値である。
Ｘ＝Ｌ₁ｔａｎ（θ₁／２）ｃｏｓ（θ₂） ・・・（２）
Ｘ≧３Ｌ₂／４ ・・・（３）」

（作用効果）
一般的に、紙力増強剤や界面活性剤などの溶液を湿紙又は紙に対してスプレー噴射によって塗布する場合、３０℃での粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度溶液は、溶液の粘度が高すぎて均一に噴射できなかった。これに対して、本請求項に係る発明では、オリフィス径を０．５〜１．１ｍｍである噴射口から、噴射圧力を３．０〜２０．０ｋＰａとして高粘度溶液を噴射することによって、噴射口から噴射される粒子の径が適度に粗くなるため、湿紙又は紙に対して高粘度溶液が好適に定着する。

また、各噴射口から噴射された高粘度溶液による扇形の面が相互に平行となり、且つ、ライン幅方向に対して角度θ₂［度］をなして交わるよう高粘度溶液を噴射し、且つ、湿紙又は紙の高粘度溶液到達部における、相互に隣り合う噴射口から噴射された高粘度溶液がラップする部分の長さＬ₃［ｍｍ］が、５０≦Ｌ₁≦２５０、５０≦Ｌ₂≦１２０、５０≦θ₁≦１１０の条件で、式（１）を満たすよう塗布することによって、高粘度溶液をラインの幅方向で均一に塗布することができる。

なお、ここで言うオリフィス径とは、式（Ａ）によって水を噴射した際に算出されるものである。

さらに、本発明に係る高粘度溶液の塗布方法では、噴射口から噴射される高粘度溶液の扇形が、ライン幅方向に対して５〜３０度の角度θ₂［度］をなして交わるよう高粘度溶液を噴射するよう構成されていることが好ましい。角度θ₂［度］が３０度超過であると、各噴射口あたりの塗布面積が狭くなるため、隣り合うノズルから噴射される高粘度溶液のラップが少なくなることから、塗布ムラが生じ、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高く、その結果好適な品質が得られなくなる。この一方、角度θ₂［度］が、５度未満であると、隣接するノズルから塗布される粒子と重なり、噴射が均一にならないことから塗布ムラが生じるため、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高く、その結果必要な品質が得られなくなる。

以上に示したように、本発明によれば、高粘度の溶液を湿紙又は紙に対して安定して塗布可能とされた高粘度溶液の塗布方法を提供することができる。

本発明に係る高粘度溶液の塗布方法を用いたダブルフェルト抄紙機の一例を模式的に示した図である。 本発明に係る高粘度溶液の塗布方法で用いられるシャワーパイプの模式図である。 図２の一部拡大図である。 図２に示されるＸ−Ｘ矢視に対応する一部拡大図である。 図１に示されるダブルフェルト抄紙機の一例において、本発明に係る高粘度溶液の塗布方法で湿紙に高粘度水溶液を噴射している様子を示す模式図である。

次に、本発明に係る高粘度溶液の塗布方法の一実施形態を、図１に示されるダブルフェルト抄紙機を用いた水解性シートの製造方法の一例を参照しつつ説明する。なお、以下における粘度の数値は、ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社製 ＬＶＤＶＥ１１５ Ｎｏ．３端子で計測して得られる数値を示している。
調成装置（図示しない）から供給された完成紙料はワイヤーパート（図示しない）で抄造されて湿紙Ｗとされる。調成装置は、パルプ繊維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、ドライヤー剥離剤、ドライヤー接着剤、染料、乾燥紙力剤、湿潤紙力剤、分散剤等の添加剤を添加する添加装置とを備え、得られる乾燥後のウェブＷ'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整するように構成されている。

完成紙料にはパルプやレーヨンなどの繊維が含まれている。完成紙料の配合は通常の紙製造の場合と同様とすることができる。またパルプは、針葉樹晒しクラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒しクラフトパルプ（ＬＢＫＰ）等の漂白された木質パルプ、及びその無漂白パルプ、化学処理を施したアルカリ膨潤したマーセル化パルプ、螺旋構造をした化学架橋パルプを用いることができ、同じセルロース系繊維で生分解性を有するコットン繊維や再生セルロース繊維であるレーヨンを用いることができる。このパルプの中には、上質紙や雑誌等の古紙原料も含まれる。また、生分解性を有する繊維としてポリ乳酸からなる繊維を用いることも可能である。その他にもポリビニルアルコール繊維や他のポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維等の化学繊維も利用することが可能である。

図１に示すように、ワイヤーパートで抄造された湿紙Ｗは、ボトムフェルト１１に載せられた状態で、トップフェルト１０及びボトムフェルト１１に挟持されたまま、プレスロールであるトップロール１２と、同じくプレスロールであるボトムロール１３との間を通過し搾水される。ここでは、搾水と同時に湿紙Ｗの密度が上昇するため、紙の強度が増して断紙が減少すると共に、紙の組織が緻密化され、紙の面感が形成され、湿紙Ｗはトップフェルト１２上に移行される。

なお、トップフェルト１０及びボトムフェルト１１は、公知の抄紙用フェルトから構成されており、例えば、無端状に製織した基布の両面または片面に、繊維ウェブをニードリングして一体化したものや、有端状に製織した基布の始端と終端を接合し、無端状に加工した後、当該基布の両面または片面に、繊維ウェブをニードリングして一体化したものを適用することができる。

その後、搾水された湿紙Ｗは、トップフェルト１０に載せられた状態で、タッチロール１６を介してヤンキードライヤー１５の表面に付着させられる。そして、湿紙Ｗは、ヤンキードライヤー１５によって加熱乾燥され、クレーピングドクター１７により引き剥がされて、次の工程に移行する。

ヤンキードライヤー１５の回転方向に対してクレーピングドクター１７よりも後段であって、且つタッチロール１６の前段には、ヤンキードライヤー１５表面に熱融着したコーティング剤の粕を掻き落とすクリーニングドクター装置１８が設けられている。

トップフェルト１０におけるヤンキードライヤー１５の後段には、トップフェルト１０表面に洗浄水を吹き付けて洗浄するための高圧水洗浄シャワー１と、洗浄した水の除去のためのサクションボックス３及びスクイズロール４とが備えられている。これらが備えられていることによって、トップロール１２とボトムロール１３の間で湿紙Ｗが搾水される際に、トップフェルト１０表面に移行した湿紙Ｗが含有する薬品やパルプの短繊維を、洗浄除去することができるようになっている。

ヤンキードライヤー１５の周辺には、ヤンキードライヤー１５をほぼ気密に覆うフード１９が設けられており、所定温度に加熱された空気がフード１９内に供給されるようになされている。つまり、湿紙Ｗは、ヤンキードライヤー１５によって加熱乾燥されると共に、フード１９内に供給される加熱された空気によっても乾燥されるようになっている。

図１に示すように、ヤンキードライヤー１５上における、タッチロール１６の後段であり、且つフード１９の前段部分に、添加剤の溶液を塗布するシャワーパイプ２０が設けられている。図１〜図５に示すように、シャワーパイプ２０は、棒状の管体から形成されており、シャワーパイプ２０の軸心とヤンキードライヤー１５の軸心とが平行を成すように配置されている。

シャワーパイプ２０には、図２及び図５に示すように、シャワーパイプ２０の延在方向に沿って間欠的に配置されたノズル２１が、シャワーパイプ２０から突出するようにして設置されている。隣接するノズル２１同士の離間距離は全て等間隔とされている。

ノズル２１の周面における基端側と、シャワーパイプ２０におけるノズル２１の取り付け口には、それぞれネジが切られており、ノズル２１はシャワーパイプ２０から取り外し可能となっている。

ノズル２１は、内部が中空の管状体であり、先端側には、側面が等脚台形状である角形の先端部２２を有している。先端部２２の先端には、細長の楕円形状に形成された噴射口２３が開口しており、噴射口２３は、ノズル２１の内部空間と連通している。また、シャワーパイプ２０は、噴射口２３がヤンキードライヤー１５上の湿紙Ｗと正対するように設置されている。

図２及び図３に示すように、噴射口２３は、先端部２２の上面及び傾斜する側面を跨るようにして形成されている。噴射口２３がこのように形成されていることによって、噴射口２３から噴射される添加剤の溶液は、図４において一点鎖線で示されるような扇形状を成して噴射されるようになっている。そして、噴射口２３がヤンキードライヤー１５上の湿紙Ｗと正対するように設置されていることによって、噴射口２３から噴射される添加剤の溶液が成す扇形と湿紙Ｗとは、ほぼ垂直に交わるようになっている。

シャワーパイプ２０の一端側には、図示しないポンプが接続されており、このポンプを作動させることによって、シャワーパイプ２０内に添加剤の溶液を送り込むようになっている。ポンプを作動させることによってシャワーパイプ２０内に送り込まれた添加剤の溶液は、シャワーパイプ２０の内部を通じてノズル２１の内部空間を通過し、噴射口２３からヤンキードライヤー１５上の湿紙Ｗに対して噴射されるようになっている。

シャワーパイプ２０は、湿紙Ｗと噴射口２３との離間距離Ｌ₁［ｍｍ］が５０〜２５０ｍｍとなるよう設置され、より好適には５０〜１５０ｍｍ離間するよう設置される。湿紙Ｗと噴射口２３との離間距離Ｌ₁［ｍｍ］が２５０ｍｍ超過であるとシャワーが飛散しやすくなり定着率が下がる。この一方、湿紙Ｗと噴射口２３との離間距離Ｌ₁［ｍｍ］が、５０ｍｍ未満であると噴射の圧力により紙の地合を悪くしてしまう。また１つの噴射口から噴射する面積が小さくなることから隣り合う噴射口２３から噴射される添加剤の溶液のラップが少なくなり塗布ムラが生じる可能性が高く、その結果、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高い。更により多くの塗布量が必要となり、結果ドライヤー乾燥能力への負荷が大きくなり、生産性に影響する。

湿紙Ｗと噴射口２３との離間距離Ｌ₁［ｍｍ］が以上のような範囲であると製品の地合が崩れやすくなるため、湿紙Ｗにはシャワーの噴射に耐えうる米坪が必要となる。湿紙Ｗは、好ましくは２０ｇ／ｍ²以上の米坪にて抄造するのが良い。米坪が２０ｇ／ｍ²未満であればシャワーした際に紙の地合を崩したり、シワが発生したりするため好ましくない。

米坪が２０ｇ／ｍ²未満である湿紙Ｗに対して噴射する場合、シャワーの噴射に耐えうる紙力を湿紙Ｗに対して付与しても良い。この場合、湿紙Ｗの湿潤紙力縦は４０ｃN以上であることが好ましい。湿潤紙力縦が４０ｃN未満であると、シャワー塗布した際に紙の地合を崩したり、シワが発生したりするため好ましくない。但し、この時の湿潤紙力は抄紙後の紙について、ＪＩＳ Ｐ ８１３５に基づき測定した。

図２に示すように、ノズル２１は、噴射口２３の長辺とシャワーパイプ２０の延在方向とが平行を成さず、且つ、全ての噴射口２３の長辺が相互に平行を成すように設置されている。噴射口２３がこのように形成されていることによって、噴射口２３から噴射される添加剤の溶液が成す扇形の面が、相互に平行を成すようになっている。

噴射口２３の長辺とシャワーパイプ２０の延在方向との角度θ₂［度］は、５〜３０度とされており、より好適には８〜２５度とされる。角度θ₂［度］が３０度超過であると、噴射口２３一つあたりの塗布面積が狭くなるため、隣り合うノズル２１から噴射される添加剤の溶液のラップが少なくなることから、塗布ムラが生じ、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高く、その結果好適な品質が得られなくなる。また、十分なラップが確保されていたとしても、塗布量が増えるため乾燥が悪化し好適に生産できない可能性がある。この一方、角度θ₂［度］が、５度未満であると、隣接する噴射口２３から塗布される粒子と重なり、噴射が均一にならないことから塗布ムラが生じるため、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高く、その結果必要な品質が得られなくなる。

隣接する噴射口２３の間隔である噴射口２３の中心同士の離間距離Ｌ₂［ｍｍ］（ピッチ）は、５０〜１２０ｍｍとされており、より好適には、６０〜１００ｍｍとされている。ピッチＬ₂［ｍｍ］が、１２０ｍｍ超過であると隣り合う噴射口２３から噴射される添加剤の溶液のラップが少なくなることから、塗布ムラが生じ、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高く、その結果好適な品質が得られなくなる。この一方、ピッチＬ₂［ｍｍ］が、５０ｍｍ未満であるとより多くの塗布量が必要となってしまうため、ドライヤー乾燥能力への負荷が大きくなり、生産性に影響する。

前記した式１によって算出される噴射口２３のオリフィス径は、０．５〜１．１ｍｍとされており、より好適には、０．５３〜０．８９ｍｍとされている。噴射口２３のオリフィス径が１．１ｍｍ超過であると、添加剤の溶液の粒子が大きくなり過ぎて、塗布ムラが生じやすくなってしまう。また、紙の地合も壊しやすくなる。この一方、噴射口２３のオリフィス径が０．５ｍｍ未満であると、添加剤の溶液の粒子が小さくなり過ぎることで噴射口２３と湿紙Ｗとの間の間隙で添加剤の溶液の粒子が散ってしまうため、添加剤の溶液の粒子が湿紙Ｗに定着し難くなる。

なお、オリフィス径が０．５〜１．１ｍｍとされており、且つ、５０≦θ₁≦１１０である噴射口２３を有するノズル２１としては、スプレーイング システムス ジャパン株式会社製のＴＰＵ１１００１−ＳＳ、ＴＰＵ１１００１５−ＳＳ、ＴＰＵ１１００２−ＳＳ、ＴＰＵ１１００３−ＳＳ、ＴＰＵ９５０１−ＳＳ、ＴＰＵ９５０１５−ＳＳ、ＴＰＵ９５０２−ＳＳ、ＴＰＵ９５０３−ＳＳ、ＴＰＵ８００１−ＳＳ、ＴＰＵ８００１５−ＳＳ、ＴＰＵ６５００６７−ＳＳ、ＴＰＵ６５０１−ＳＳ、ＴＰＵ６５０１５−ＳＳなどを用いることができる。

図４及び図５に示すように、噴射口２３から噴射される添加剤の溶液が成す扇形の中心角である噴射口２３の長辺方向における噴射角度θ₁［度］は、５０〜１１０度とされており、より好適には６５〜１１０度とされる。噴射口２３の長辺方向における角度θ₁［度］が、１１０度超過であると粒子が飛散し定着率が下がる。この一方、噴射角度θ₁［度］が、５０度未満であると、ノズル１個あたりの塗布面積が狭くなるためより多くの塗布量が必要となり、結果ドライヤー乾燥能力への負荷が大きくなり、生産性に影響する。

そして、湿紙Ｗの添加剤の溶液到達部における、相互に隣り合う噴射口２３から噴射された添加剤の溶液がラップする部分の長さＬ₃［ｍｍ］は、下記式（１）から算出される値とされる。但し、湿紙Ｗと噴射口２３との離間距離Ｌ₁［ｍｍ］、噴射口２３の中心同士のピッチＬ₂［ｍｍ］、及び噴射口２３から噴射される添加剤の溶液が成す扇形の中心角である噴射口２３の長辺方向における噴射角度θ₁［度］の各値は下記式（２）、（３）を満たす。このように、相互に隣り合う噴射口２３から噴射された添加剤の溶液がラップする部分の長さＬ₃［ｍｍ］は、下記式（１）から算出される値とされていることによって、３０℃の温度での粘度が１０００〜２５００ｍＰａ・ｓという高粘度の添加剤の溶液をラインの幅方向で均一に塗布することができる。

Ｌ₃＝２Ｘ−Ｌ₂ ・・・（１）
ここでＸとは、式（２）及び式（３）を同時に満たす値である。
Ｘ＝Ｌ₁ｔａｎ（θ₁／２） ・・・（２）
Ｘ≧３Ｌ₂／４ ・・・（３）

なお、図５中の角度θは、式（４）によって求められる。
θ＝２ａｒｃｔａｎ（Ｘ／Ｌ₁）・１８０／π ・・・（４）

なお、シャワーパイプ２０は、複数設置しても良く、好適には１〜２本の範囲で設置される。この場合、シャワーパイプ２０は、全ての噴射口２３と湿紙Ｗとの離間距離が同一となるよう設置されることが好ましい。

シャワーパイプ２０を２本設置する場合、各シャワーパイプ２０の離間距離は３０〜２００ｍｍとされていることが好ましい。また、各シャワーパイプ２０の噴射口２３がライン方向に沿って並ばないように、各シャワーパイプ２０を配置することが好ましい。より好ましくは、各シャワーパイプ２０の噴射口２３が、ライン幅方向において等間隔に現れるように配置されることが好ましい。

湿紙Ｗに添加される添加剤の溶液は、得られる乾燥後のウェブＷ'に添加剤の効果を最大限に得るため、歩留まり良く湿紙Ｗに付着させることが重要である。この観点から本実施形態においては湿紙Ｗへの添加剤の溶液の歩留まり性及び製造安定性を良くする面から添加剤の溶液と併用して剥離剤を噴射することが好ましい。

本実施形態で用いられる添加剤の例としては、例えばカルボキシル基を有する水溶性高分子、ポリビニルアルコール、デンプンまたはその誘導体、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、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。これらの水溶性高分子のうち、水解性が良好である点や後述する架橋剤との架橋反応により湿潤強度を発現しうる点からカルボキシル基を有する水溶性バインダーを用いることが好ましい。なお、添加剤の溶液は、３０℃の温度下で粘度が１０００〜２５００ｍＰａ・ｓという高粘度のものとされる。

カルボキシル基を有する水溶性高分子は、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ーである。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（ＣＭＣ）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ブ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。

湿紙Ｗに添加される水溶性高分子であるＣＭＣは、そのエーテル化度が０．６〜２．０、特に０．９〜１．８、更に好ましくは１．０〜１．５であることがバインダーとしての性能が良好である点から好ましい。

ＣＭＣは、カルシウムイオン、亜鉛イオン等の特定の二価金属イオンと水溶性有機溶剤が配合される水性洗浄剤を併用して含浸することで金属イオンとの架橋反応が起こって水溶性高分子が不溶化し、清掃・清拭作業に耐えうる紙の強度を発現することができる。一方、カルボキシル基を有さない水溶性高分子は、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム等の無機塩あるいはクエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、酒石酸ナトリウム等の有機酸塩が所定量配合される水性洗浄剤を含浸することで水溶性高分子が塩析して不溶化し、清掃・清拭作業に耐えうる紙の強度を発現することができる。

ＣＭＣのパルプ繊維への歩留まりを向上させるために、カチオン性ポリマーを添加することができる。但し、カチオン性ポリマーの中には湿潤強度を向上させるものがあり、同時に水溶性も悪化するため注意が必要である。

湿紙Ｗに添加される水溶性高分子としては、水膨潤性のＣＭＣを用いることもできる。これは、特定金属イオンやホウ酸イオン等の架橋により、未膨潤化のまま水溶性高分子機能（繊維をつなぎとめる機能）を発揮し、清掃・清拭作業に耐えうる紙の強度を発現することができる。水膨潤性のＣＭＣを用いる場合、塩析物質を一緒に用いると、歩留まりを向上させることができるので好ましい。

このようにして得られた水解性シートから水解性清掃物品を製造するには、水溶性高分子の不溶化物質（架橋剤、ゲル化剤、塩析物質、有機溶剤）が添加される。例えば、水溶性の高分子を不溶化或いは水膨潤性の高分子を膨潤させづらくする架橋剤、ゲル化剤、塩析物質、有機溶剤から選択される少なくとも一種の剤が添加される。水溶性高分子が不溶化、未膨潤化する結果、本製造方法によって得られる水解性シートの湿潤強度を高めることができ、水性洗浄剤含浸下においても清掃、清拭に充分耐えうる丈夫さを維持することできる。また、水洗廃棄時には、大量の水で水溶性高分子不溶化・未膨潤化物質が希釈され、該水溶性高分子が再び水に溶解するようになって、速やかに繊維レベルまで崩壊するものとなる。

上述の各工程を経て製造された水解性シートに対して、水溶性洗浄剤を含浸させて製造される。洗浄剤の含浸は、例えば、シートの連続的などぶ付け工程、洗浄剤のスプレー転写、適宜の方法により行なうことができる。この洗浄剤の含浸は、連続水解性シートに対して連続的に行なっても良いし、製品大きさに裁断後に含浸させてもよい。

本実施形態に係る水解性シートに対して含浸して拭き取り用シートとするための水性洗浄剤は、適宜の溶媒を用いることができる。ここで、本発明にかかる洗浄剤中には、特徴的に多価の金属陽イオンが含有される。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種以上の多価金属用イオンが含有されているのが望ましい。特には、二価の金属陽イオンが望ましく、特にカルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、コバルト、ニッケルのイオンが適する。その中でもカルシウムイオンが望ましい。

かかる多価金属陽イオンが含有されていると、水解性シートに定着されたＣＭＣと作用によって架橋効果により、洗浄剤含浸時に繊維間が十分に結合されて使用に耐え得る湿潤強度が発現する。これは拭き取り操作時に十分な強度が発現されることを意味する。
そして、拭き取り操作後、トイレに流す際など多量の水に触れたときには、かかる架橋効果が減退して効果的な水解性を発現する。

多価金属用イオンは、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含有することができる。
この多価金属用イオンは、薬液中に含有される成分中のカルボキシル基１モルに対して１／２モル以上、特に１／１モル以上の量となるように含有されるのがよい。十分な架橋反応が生じて十分な湿潤時の強度が発揮される。

〔他の実施形態〕
本発明に係る高粘度溶液の塗布方法は、上述した水解性シートの製造の他、高粘度柔軟剤、高粘度ローション剤などの塗布にも適用することが可能である。上記に適用される溶液の成分として、界面活性剤、天然重合体、合成重合体、天然重合体の塩、合成重合体の塩、天然重合体を架橋させた物質、及び合成重合体を架橋させた物質郡より洗濯される少なくとも１種を用いることが望ましい。

界面活性剤としては、ポリグリセリン飽和脂肪酸エステルであって、飽和脂肪酸の鎖長がC１２〜２２であるものがより好ましく、たとえば、ヘキサグリセリンモノステアレート、ヘキサグリセリンセスキステアレート等を好適に使用することができる。また、天然重合体としては観点、アガロース、ペクチン、カラギーナン、キサンタンガム、ジェランガム、ローカストビーンガムまたはファーセラン等の多糖類、もしくはこれらを架橋させた物質を用いることが望ましい。更に、その他の天然重合体又は合成重合体としては、ゼラチン、キトサン、ヒアルロン酸、アルギン酸、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、カルボキシビニルポリマー、ポリメタクリル酸、カルボキシメチルヒドロキシルセルロース等を好適に使用することができる。

以下に、本発明に係る高粘度溶液の塗布方法を上述した水解性シートの製造に適用し、その実施例を示すと共に、本発明の作用効果を明らかにする。
表１に示す上記実施形態に係る水解性シートの製造方法で製造された実施例と、表２に示すその他の水解性シートの製造方法で製造された比較例とを、図１に示されるダブルフェルト抄紙機によって製造し、諸条件を変化させて、紙力、水解性、ＣＭＣの定着量、ＣＭＣの定着率の測定をそれぞれ行った。なお、測定方法は、次に示すとおりである。

表１及び２中の湿潤紙力・縦（ｃＮ／２５ｍｍ）、湿潤紙力・横（ｃＮ／２５ｍｍ）、については、それぞれＪＩＳ Ｐ ８１３５に基づいて測定した。ここで使用する水には塩化カルシウム８重量％水溶液を用い、付与する水溶液は原紙重量の１７０％とした。
表１及び２中の水解性（秒）については、ＪＩＳ Ｐ ４５０１のほぐれやすさの試験に準じて測定した。
表１及び２中の定着率は、シャワー塗布により塗布したＣＭＣ量に対する、ウエブに付着したＣＭＣの付着推定量である。このＣＭＣ付着推定量は、事前にＣＭＣ付着による湿潤紙力増（％）の検量線を作成し、塗布前の原紙の湿潤紙力に対する、塗布後の湿潤紙力の比率（％）から推定したものである。
表１及び２中の「Ｘの値」の行については、Ｘの値が式（２）及び（３）を同時に満たしているものについては○を、満たしていないものには×を付した。

表１及び２中の「連続操業性」の行については、実機で抄造した際に特に問題なければ○、スプレー幅方向で均一塗布できず製品として使用できない場合、及び、断紙した等何らかのトラブルが発生し、サンプルが採取されなかった場合には×とした。

実施例、比較例共に、紙料を構成する原料パルプとして、針葉樹クラフトパルプと広葉樹クラフトパルプとの配合率が９：１とされたものを用い、紙料のフリーネスは５〜１５ｃｃとした。また、抄紙は、毎分２５０ｍの速度で行い、クレープ率が１５％となるよう調整した。
実施例、比較例共に、ＪＩＳ Ｐ ８１２４に基づいて測定される米坪が３０ｇ／ｍ²のものを用いた。
実施例、比較例共に、添加剤としてダイセル化学工業株式会社製のＣＭＣダイセル１３３０の水溶液を使用した。

ノズル２１としては、実施例１、比較例１３では、ＴＰＵ１１００１−ＳＳ（スプレーイング システムス ジャパン株式会社製）を、実施例２、比較例１０では、ＴＰＵ１１００２−ＳＳ（スプレーイング システムス ジャパン株式会社製）を、実施例３，４、比較例３、４、６、７では、ＴＰＵ１１００３−ＳＳ（スプレーイング システムス ジャパン株式会社製）を、実施例５、６、比較例１１、１３ではＴＰＵ６５００６７−ＳＳ（スプレーイング システムス ジャパン株式会社製）を、比較例９ではＴＱ１５００１５−ＳＳ（スプレーイング システムス ジャパン株式会社製）を、比較例１ではＴＰＵ１１０００５０−ＳＳ（スプレーイング システムス ジャパン株式会社製）を、比較例２ではＴＰＵ１１００４−ＳＳ（スプレーイング システムス ジャパン株式会社製）を、比較例５ではＴＰＵ６５０１−ＳＳ（スプレーイング システムス ジャパン株式会社製）を、比較例８ではＴＰＵ４０００６７−ＳＳ（スプレーイング システムス ジャパン株式会社製）を、それぞれ用いた。

実施例１は、シャワーパイプ２０を２本設置した際の実施例とした。シャワーパイプは２本をポンプに対して並列に設置した。また、パイプ１本あたりの添加量は１７．５ｋｇ／ｔ、噴射口のピッチは１１５ｍｍである。これらの実施例では、各シャワーパイプ２０の噴射口２３と湿紙Ｗとの離間距離は同一とした。各シャワーパイプ２０同士の離間距離は１００ｍｍとし、各シャワーパイプ２０の噴射口２３が、ライン幅方向において等間隔に現れるように各シャワーパイプ２０を設置した。

表１及び２から明らかなように、本発明に係る高粘度溶液の塗布方法でＣＭＣを塗布された実施例１〜６に係る水解性シートは、ＣＭＣの定着率が比較例に比して高いことが判った。

本発明に係る高粘度溶液の塗布方法は、高粘度柔軟剤、高粘度ローション剤などの塗布に好適に用いることができる。

１０・・・トップフェルト
１１・・・ボトムフェルト
１２・・・トップロール
１３・・・ボトムロール
１５・・・ヤンキードライヤー
１６・・・タッチロール
１９・・・フード
２０・・・ノズル及びシャワーパイプ
Ｗ・・・湿紙
Ｗ'・・・乾燥後のウェブ

Claims (1)

1. 湿紙又は紙と距離Ｌ₁［ｍｍ］だけ離間してライン幅方向に間隔Ｌ₂［ｍｍ］で並設され、オリフィス径を０．５〜１．１ｍｍとされた噴射口から、搬送されている湿紙又は紙に対して、３０℃での粘度が１０００〜２５００ｍＰａ・ｓの高粘度溶液を、噴射圧力を３．０〜２０．０ｋＰａとし、角度θ₁［度］の扇形で噴射する高粘度溶液の塗布方法であって、
   各噴射口から噴射された高粘度溶液による扇形の面が、相互に平行となり、且つ、ライン幅方向に対して角度θ₂［度］をなして交わるよう高粘度溶液を噴射し、
   その角度θ ₂ ［度］が、５〜３０度であり、
   湿紙の高粘度溶液到達部における、相互に隣り合う噴射口から噴射された高粘度溶液がラップする部分の長さＬ₃［ｍｍ］が、５０≦Ｌ₁≦２５０、５０≦Ｌ₂≦１２０、５０≦θ₁≦１１０の条件で、式（１）を満たす、
   ことを特徴とする高粘度溶液の塗布方法。
   Ｌ₃＝２Ｘ−Ｌ₂ ・・・（１）
   ここでＸとは、式（２）及び式（３）を同時に満たす値である。
   Ｘ＝Ｌ₁ｔａｎ（θ₁／２）ｃｏｓ（θ₂） ・・・（２）
   Ｘ≧３Ｌ₂／４ ・・・（３）

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