JP5785944B2 - 水崩壊性繊維シート、前記繊維シートの製造方法、コアの製造における前記繊維シートの使用 - Google Patents
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Description
−コアは、ロールの製造中に紙シートが巻かれる支持体として提供される。一般に、ロールはジャンボ・ロールとも呼ばれる非常に幅の広いマスター・シートから製造され、これは対応する長さの筒の周りに巻かれており、得られるロールを所望の幅の個々のロールに切断する;
−コアは、ロールの内部応力に耐え、内部の巻きが崩れるのを防ぐことによって、中央の穴を開いた状態に保つ;及び
−コアは、その軸に沿った押しつぶす力、又は輸送の間若しくは使用前の様々な取り扱い作業の間にロールが受ける軸方向の力に耐えることによって、ロールの形状を保つ。
製紙用繊維及びデンプンで作られた、シート状又は他の形態の製品が知られている。
−コアは水と接触するとすばやく崩壊しなければならない;
−材料は、詰まりを作る前に排出されるのに十分な速度で水中で崩壊しなければならない;材料が崩壊する速度は、同じ質量において、一般的にロールを構成するティッシュペーパーの速度に匹敵しなければならない;
−コアは半径方向及び軸方向の両方で、置き換えようとする厚紙と同程度の圧縮抵抗を有する必要がある;
−コアは従来の厚紙のコアと同様に製造が容易で簡便でなければならない;及び
−コアは再生可能な材料で製造しなければならない;紙のリサイクル工程にも水処理プラント工程にも悪影響を与えてはならない。
本発明によれば、繊維シートは坪量(basis weight)が20〜1000g/m2であり、湿式製紙法に従って製造され、水中で120秒未満で崩壊し、前記繊維シートは乾燥繊維シートの総重量を基準として10〜70%のデンプン及び少なくとも30%の製紙用繊維を含む。
−デンプンは繊維シートの厚み全体にわたって実質的に均一に分布している。用語「実質的に均一」とは、繊維間の結合のほとんどを提供するように、デンプンが完全にシートの厚み全体にわたって分布し、シートの外部表面上にも存在することを意味する。
本発明の繊維シートは、前記シートからの1つ又は複数の帯状片が円筒の周りにらせん状に巻かれることによって、ロール(特に紙のロール、より具体的にはセルロースwadding又はティッシュペーパーのロール)を支持するためのコアの製造に使用される。シートの坪量の選択は、ストランドと呼ばれる、コアを構成する帯状片の数によって決まる。
冷水に不溶性のデンプンを用いてシートを製造するプロセスI
水中で120秒未満で崩壊する繊維シートを製造するプロセスは、前記繊維を水に懸濁させることによってパルプを調製するステップと、前記パルプから繊維シートを形成するステップと、乾燥ステップとを含む。このプロセスは、前記乾燥ステップの前に、取り込まれる温度で水に不溶性のデンプンを加えるステップと、デンプンを含有するシートを、デンプンの少なくとも一部がゼラチン化するのに十分高い温度で乾燥させるステップとをさらに含むことを特徴とする。目的は、シートが崩壊性であるようにするため、デンプンを水溶性にさせることである。
水溶性又は水不溶性デンプンを用いてシートを製造するプロセスII
水中で120秒未満で崩壊する繊維シートを製造するプロセスは、繊維を水に懸濁させるステップと、前記繊維を用いて少なくとも第1の繊維層及び第2の繊維層を形成するステップと、デンプンを第2の繊維層の上に堆積させるステップと、第1の繊維層を第2の層の上に置くステップと、2つの層を1つの繊維シートとして互いに接合させるステップと、繊維シートを乾燥させるステップとを含むことを特徴とする。
デンプンの使用
本発明はその目的において、坪量が20〜1000g/m2であり、湿式製紙法に従って製造され、水中で120秒未満で崩壊する繊維シートの製造のために水不溶性デンプンを使用し、前記繊維シートは乾燥繊維シートの総重量を基準として10〜70%のデンプン及び少なくとも30%の製紙用繊維を含む。
パイロット長網抄紙機におけるプロセスIによる実験的製造試験
機械は、それぞれが2つのシリンダーから成る3つのドライヤーユニットを含んでいた。
−35%のデンプン、すなわち97.2kgのデンプンと;
−4分の1は長繊維であり、4分の3は短繊維である、162.5kgの繊維と
から構成されていた。
−長網抄紙機を出るとき、16〜17%;
−プレス機を出るとき、57%;
−巻き取り時、91%
であった。
図2で示される製造例によれば、抄紙機100は、長網抄紙機テーブル上(図示される)又は円網(cylinder mould)上での湿式処理によって製紙用繊維の層を形成するための第1のユニット102を含む。層C’1は、水に懸濁させた製紙用繊維から形成されるパルプを、ヘッドボックス121を介して第1の形成テーブル120の透過性移動ワイヤー122上に堆積させることによって形成される。ワイヤーはループになっており、これを支持する平行ローラーの周りを無限に走る。層C’1はワイヤー122と共に進む際に第1の脱水ステップを受ける。
コアの製造
紙シートを切断して細い帯状片又はストランドとし、次いでこれらを円筒形の型の周りにらせん状に巻いた。それらを互いに接着させ堅い筒を形成するように巻きの重なり部分に接着剤を塗布した。一般にトイレットペーパーのロールのコアにおいては、1本又は2本のストランドを巻く。
試験
プロセスIに従って得られるシートについて行ったコアの圧縮、崩壊、及び水洗トイレによる排出試験
製造プロセスIに従って製造した1本ストランドのコアAの特性は以下の通りであった:
−シートの重量:270g/m2;
−繊維の品質:バージンパルプ中の長繊維/短繊維混合物;
−参照用デンプン:Avebe社により販売されるPERFECTACOTE A35 (改質水不溶性デンプン);
−完成シートによって保持されるデンプンの量:90g/m2、33%デンプン;
−円筒の壁厚み数:1;
−円筒の壁の重量:270g/m2;
−コアを形成する円筒の直径及び長さ:それぞれ40mm及び97mm。
コア圧縮試験:
以下の方法を用いてコアの横方向の圧縮強度を測定した。
コア崩壊試験:
上記で製造したコアAの崩壊性をNFQ34−020規格に従って測定した。
コア排出試験:
EDANA(European Disposables & Nonwovens Association)により、拭き取り紙のトイレからの排出(FG 510.1 TIER 1 便器及び配水管の除去試験)について発行された手引き書に記載の試験方法に基づいて、家庭用衛生設備におけるコアの排出をチェックした。
−1)便器からのコアの排出:コアは水洗を作動させた後に便器から消えなければならない;
−2)排水管からのコアの除去。
プロセスIIにより得られるシートでできたコアについての圧縮及び崩壊試験
プロセスIIを用いてコアを製造した。
−各繊維層の重量:45g/m2;
−繊維の品質:バージンパルプ中の長繊維/短繊維混合物;
−参照用水溶性デンプン:AVEBE社のAVEDEX;
−完成シートによって保持されるデンプンの量:90g/m2、50%のデンプン
−繊維層の数:2;
−シートの重量:180g/m2;
−円筒の壁厚み数:2;
−円筒の壁の重量:360g/m2;
水溶性デンプンは、高濃度で迅速に溶解するように選択された。
乾燥度10%の繊維層の形成、ワイヤー上での層の堆積、粉末状デンプンの堆積、10%乾燥度の別の繊維層との接合、脱水の目的でのロールによりプレス処理及び層の接合、こうして形成されたシートの取り出し、並びに110℃での2枚の金属ワイヤー間での乾燥。
コア圧縮試験:
側面方向圧縮及び横方向圧縮における、コアの圧縮強度を測定した。
上記で製造されるコアの崩壊を、NF Q34−020規格に従って測定した。
図3及び4に示される繊維シート
図3は、本発明のプロセスIに従って製造される乾燥前のシート200の、横断面の電子顕微鏡拡大図の写真である。シートの横断面は、図3で表される矢印間の平面図である。
本発明による繊維シート及び同じ重量の厚紙シートについて行った比較試験
崩壊試験;テーブル試験、及びリングクラッシュ試験の3つの試験を行った。
−上記の崩壊試験。NF Q34−020規格と比較して、8×9cm2の繊維シート又は厚紙試料について、毎分400回転の撹拌スピードを用いながら試験を行った。水の温度は20℃である。
−テーブル試験
これは、試料が濡れたときの剛性の低下を決定するための内部試験法を含む。
リングクラッシュ試験
湿潤状態の横方向圧縮強度対乾燥状態の強度の比を定めることによって、試料の強度の低下を決定する。
Claims (32)
- 坪量が20〜1000g/m2であり、湿式製紙法に従って製造され、水中で120秒未満で崩壊し、乾燥繊維シートの総重量を基準として10〜70%のデンプン及び少なくとも30%の製紙用繊維を含み、前記デンプンが繊維シートの厚み全体にわたって実質的に均一に分布している、繊維シート。
- 乾燥繊維シートの総重量を基準として15〜40%のデンプンを含む、請求項1に記載の繊維シート。
- 乾燥繊維シートの総重量を基準として20〜35%のデンプンを含む、請求項2に記載の繊維シート。
- 坪量が100〜600g/m 2 である、請求項1〜3のいずれか一つに記載の繊維シート。
- 坪量が130〜400g/m 2 である、請求項4に記載の繊維シート。
- 9×8cm2のシートの試料に適用されるNF Q34−020規格に従って測定される水中崩壊時間が50秒未満である、請求項1〜5のいずれか一つに記載の繊維シート。
- 水中崩壊時間が35秒未満である、請求項6に記載の繊維シート。
- 水中崩壊時間が15秒未満である、請求項6に記載の繊維シート。
- 本明細書で報告されるテーブル試験に従って測定されるシートの強度低下が、6秒間水でぬらした後に少なくとも85°の角度をなす前記シートの試料の強度低下に相当する、請求項1〜8のいずれか一つに記載の繊維シート。
- 本明細書で報告されるテーブル試験に従って測定されるシートの強度低下が、6秒間水でぬらした後に、88°〜90°の角度をなす前記シートの試料の強度低下に相当する、請求項9に記載の繊維シート。
- 本明細書に記載のリングクラッシュ試験に従って測定される、繊維シートの乾燥強度と比較した前記繊維シートの残留湿潤強度が1%未満である、請求項1〜10のいずれか一つに記載の繊維シート。
- 殺菌剤、洗浄剤、又は香料などの、さらなる機能をもたらす他の添加剤を含む、請求項1〜11のいずれか一つに記載の繊維シート。
- 繊維を水に懸濁させることによってパルプを調製するステップと、前記パルプから繊維シートを形成するステップと、乾燥ステップとを含み、乾燥ステップの前に、取り込まれる温度で水に不溶性のデンプンであるいわゆる“水不溶性デンプン”を加えるステップと、デンプンを含有する繊維シートを、デンプンの少なくとも一部がゼラチン化するのに十分高い温度で乾燥させるステップとをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一つに記載の水中で120秒未満で崩壊する繊維シートの製造方法。
- 水不溶性デンプンが形成テーブルの上流で紙パルプに取り込まれる、請求項13に記載の方法。
- シートが成形ワイヤー上にあるときに、水不溶性デンプンが取り込まれる、請求項13又は14に記載の方法。
- 水不溶性デンプンを繊維シート上に噴霧することによって水不溶性デンプンが取り込まれる、請求項15に記載の方法。
- 乾燥ステップの前にプレス処理ステップを含む、請求項13〜16のいずれか一つに記載の方法。
- 水不溶性デンプンが、物理的、化学的、又は物理化学的処理によって改質されたデンプンである、請求項13〜17のいずれか一つに記載の方法。
- デンプンの完全なゼラチン化を実現するように温度が徐々に上昇するステップによって繊維シートを乾燥させる、請求項13〜18のいずれか一つに記載の方法。
- 請求項1〜12のいずれか一つに記載の繊維シートの製造における、50℃未満で水に不溶性である水不溶性デンプンの使用。
- 請求項1〜12のいずれか一つに記載の繊維シートの製造における、50℃未満で水に不溶性である水不溶性デンプンと50℃未満で水に可溶性である水溶性デンプンとの組み合わせの使用。
- 繊維を水に懸濁させるステップと、前記繊維により少なくとも第1の繊維層及び第2の繊維層を形成するステップと、第2の繊維層の上にデンプンを乾燥状態で堆積させるステップと、第1の繊維層を第2の層の上に置くステップと、2つの層を1つの繊維シートとして互いに接合させるステップと、繊維シートを乾燥させるステップとを含むことを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一つに記載の水中で120秒未満で崩壊する繊維シートの製造方法。
- デンプンが取り込まれる温度で第2の層の残留水に溶解する水溶性であり、該デンプンを乾燥状態で第2の層の上に堆積させる、請求項22に記載の方法。
- デンプンが取り込まれる温度で第2の層の残留水に溶解しない水不溶性であり、該デンプンを乾燥状態で第2の層の上に堆積させる、請求項22に記載の方法。
- デンプンが取り込まれる温度で第2の層の残留水に溶解する水溶性デンプンと、取り込まれる温度で第2の層の残留水に溶解しない水不溶性デンプンとの組み合わせであり、該デンプンを乾燥状態で第2の層の上に堆積させる、請求項22に記載の方法。
- デンプンを粉末状態で堆積させる、請求項23〜25のいずれか一つに記載の方法。
- 少なくとも第3の繊維層が形成され、前記2つの層にデンプンを介在して置かれるか、又はデンプンが介在せず置かれている、請求項22〜26のいずれか一つに記載の方法。
- 乾燥後に密度が450kg/m3〜650kg/m3であるシートを得るために、乾燥前、又は乾燥後のカレンダー処理の前にシートをプレスする、請求項13〜18、及び22〜27のいずれか一つに記載の方法。
- 前記繊維シートからの1つ又は複数の帯状片をらせん状に円筒の周りに巻くことによって、ロールを支持するコアを製造するための、請求項1〜12のいずれか一つに記載の繊維シートの使用。
- 帯状片が請求項1〜12のいずれか一つに記載の繊維シートであることを特徴とする、1つ又は複数の帯状片をらせん状に巻いたものから成る、コア。
- 請求項30に記載のコアを含む、トイレットペーパーロール。
- 請求項1〜12のいずれか一つに記載の繊維シートを含む、タンポンのアプリケーター。
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