JP6036435B2 - 抄紙方法およびこれにより得られる衛生用紙 - Google Patents

Description

本発明は、針葉樹パルプを含む紙料と広葉樹パルプを含む紙料とを二層に抄き合わせる抄紙方法およびこれにより得られる衛生用紙に関する。

ティシュペーパーなどの衛生用紙のパルプ原料としては、主に針葉樹パルプおよび広葉樹パルプが共に用いられている。通常、針葉樹パルプは剛直であって高い引張り強度を得られる反面、柔軟性や手触りが劣るという特性を有する。これに対し、広葉樹パルプは細くしなやかで柔軟性および手触りが良好である反面、繊維長が短く、充分な引張り強度が得られないという特性を有する。このため、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプの相互の欠点を補完すべく、これらの特性を考慮に入れて針葉樹パルプを含む紙料と広葉樹パルプを含む紙料とを二層に抄き合わせることが一般的に行われている。このような抄紙技術は特許文献１および特許文献２などで知られている。

これに加え、良好な手触り感の衛生用紙が得られるようにドライパートにおいてはヤンキードライヤーが用いられる。この場合、プレスパートからドライパートに導かれる湿紙の広葉樹パルプ層側がヤンキードライヤーの鏡面ロールに接するように移送されることにより、広葉樹パルプ層の表面を滑らかにすることができる。このようにしてロール状に巻き取られる長尺の原紙を２本用意し、２本のロール状をなす原紙を引き出してこれらの針葉樹パルプ層側が相互に対向するように重ね合わせることにより、表面側に広葉樹パルプ層を位置させて良好な手触り感が得られるように配慮している。

また、この種のティシュペーパーには充分な湿潤強度が要求されるため、湿潤紙力増強剤を添加した紙料が用いられる。同様に、ティシュペーパーの柔軟性を向上させるために柔軟剤を必要に応じてさらに添加した紙料も用いられている。

特許第３２１６５５７号公報 特許第４７６２８４６号公報

抄紙工程に供給される紙料が湿潤紙力増強剤を含んでいる場合、針葉樹パルプ層の部分の強度が余りにも強くなりすぎてしまい、得られる衛生用紙の柔軟性が阻害されてしまう問題がある。これは外添方式で湿潤紙力増強剤を衛生用紙に含ませる場合であってもほぼ同様である。逆に、抄紙工程に供給される紙料が柔軟剤を含んでいる場合、広葉樹パルプ層の部分の強度が余りにも低くなりすぎてしまい、得られる衛生用紙の強度が低下してしまう問題がある。

本発明の目的は、必要にして充分な湿潤強度を得ることができる衛生用紙、特にティシュペーパーの抄紙方法およびこれにより得られる衛生用紙を提供することにある。

本発明は、ワイヤーパートのワイヤーに広葉樹パルプを含む第１の紙料を供給するステップと、ワイヤーパートのワイヤーに針葉樹パルプを含む第２の紙料を供給するステップとを具えた抄紙方法であって、湿潤紙力増強剤を前記第１の紙料にのみ添加するステップと、柔軟剤を前記針葉樹パルプに対して０．１重量％添加するステップとを具えたことを特徴とするものである。

本発明によると、第２の紙料から形成される針葉樹パルプ層に湿潤紙力増強剤がほとんど含まれず、第１の紙料から形成される広葉樹パルプ層に湿潤紙力増強剤が含まれる結果、広葉樹パルプ層の部分の強度が高められる。

なお、本発明において第１の紙料が広葉樹パルプを含むとは、その原料パルプが広葉樹パルプのみか、あるいは広葉樹パルプを主に含むことを意味し、広葉樹パルプ以外のパルプ成分を含むことを排除するものではない。同様に、第２の紙料が針葉樹パルプを含むとは、その原料パルプが針葉樹パルプのみか、あるいは針葉樹パルプを主に含むことを意味し、針葉樹パルプ以外のパルプ成分を含むことを排除するものではない。

本発明の第１の形態による抄紙方法において、広葉樹パルプを含む第１の紙料を供給するステップが針葉樹パルプを含む第２の紙料を供給するステップよりも先に行われることが好ましい。この場合、柔軟剤を第２の紙料にのみ添加するステップをさらに具えることができる。

あるいは、広葉樹パルプを含む第１の紙料を供給するステップと、針葉樹パルプを含む第２の紙料を供給するステップとを同時に行うようにしてもよい。この場合においても、柔軟剤を第２の紙料にのみ添加するステップをさらに具えることができる。

湿潤紙力増強剤を広葉樹パルプに対して０．０５〜０．１重量％添加することが好ましい。

本発明の抄紙方法によると、広葉樹パルプを含む第１の紙料にのみ湿潤紙力増強剤を添加するようにしたので、湿潤紙力増強剤によって針葉樹パルプ層の柔軟性が阻害されることなく、広葉樹パルプ層の湿潤強度を高めることができる。

広葉樹パルプを含む第１の紙料を供給するステップが針葉樹パルプを含む第２の紙料を供給するステップよりも先に行われる場合、第１の紙料に含まれる湿潤紙力増強剤が第２の紙料側に流動するのを抑制することができる。結果として、第２の紙料から形成される針葉樹パルプ層の柔軟性が湿潤紙力増強剤によって低下してしまう不具合を抑制することができる。

柔軟剤を第２の紙料にのみ添加するようにした場合、第２の紙料から形成される針葉樹パルプ層の柔軟性をより高めることができる。

広葉樹パルプを含む第１の紙料を供給するステップと、針葉樹パルプを含む第２の紙料を供給するステップとを同時に行う場合、第１の紙料から形成される広葉樹パルプ層と、第２の紙料から形成される針葉樹パルプ層との密着性をより高めることができる。

湿潤紙力増強剤を広葉樹パルプに対して０.０５〜０.１重量％添加した場合、広葉樹パルプ層に適正な強度を与えることができる。換言すると、湿潤紙力増強剤の添加量が０.０５重量％よりも少ない場合、広葉樹パルプ層の強度を改善する効果が認められず、逆に０.１重量％よりも多い場合、衛生用紙に要求される柔軟性が損なわれてしまう。

柔軟剤を針葉樹パルプに対して０.１重量％添加した場合、適正な柔軟性を針葉樹パルプ層に与えることができる。換言すると、柔軟剤の添加量が０.１重量％よりも少ない場合、針葉樹パルプ層の柔軟性を改善する効果が得られず、逆に０.１重量％よりも多い場合には、衛生用紙に要求される強度よりも損なわれてしまう。

本発明による衛生用紙の抄紙設備の一実施形態を模式的に表す概念図である。 図１に示した実施形態におけるワイヤーパートの部分の抽出拡大概念図である。 本発明による衛生用紙の抄紙設備の他の一実施形態を模式的に表す概念図である。 図３に示した実施形態におけるワイヤーパートの主要部の抽出拡大断面図である。

本発明による衛生用紙を２枚一組のティシュペーパーに応用した実施形態について、図１〜図４を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施形態のみに限らず、ティシュペーパー以外の衛生用紙、例えばタオル用紙などにも応用することができる。

２枚一組のティシュペーパーの原紙を製造するための抄紙設備を模式的に図１に示し、そのワイヤーパートの部分を抽出拡大して模式的に図２に示す。すなわち、この抄紙設備は、ワイヤーパートＰ_Ｗと、プレスパートＰ_Ｐと、ドライパートＰ_Ｄと、カレンダーパートＰ_Ｃと、リールパートＰ_Ｒとを具えている。

ワイヤーパートＰ_Ｗでは、水分を大量に含むあらかじめ成分が調製された紙料を後述するフォーミングユニット１１ａ，１１ｂに供給し、ティシュペーパーの原型となる二層抄き合わせの紙層Ｃを形成させる。紙料に含まれる大量の水分がここで脱水され、後述する広葉樹パルプ層Ａ，針葉樹パルプ層Ｂならびに紙層Ｃがフォーミングユニット１１ａ，１１ｂの後述するワイヤー１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂにて形成され、紙層Ａ〜Ｃの地合いが整えられる。

プレスパートＰ_Ｐでは、ワイヤーパートＰ_Ｗにて形成された二層抄き合わせの紙層Ｃに圧力を掛け、この紙層Ｃに含まれる水分が搾り取られる。ここでは、紙層Ｃの表面を平滑にすると同時に紙層Ｃの主要部を構成するパルプ成分の密度を高め、強固な紙層Ｃを形成する。

ドライパートＰ_Ｄでは、プレスパートＰ_Ｐを経て湿った状態にある紙層Ｃの余分な水分をヤンキードライヤー１４によって加熱することにより、強制的に蒸発させ、これによって紙層Ｃを乾燥させる。ヤンキードライヤー１４のシリンダー１５に巻き付けられて乾燥した紙層Ｃは、ドクターブレード１６によってシリンダー１５の表面から剥離され、カレンダーパートＰ_Ｃへと搬出される。

カレンダーパートＰ_Ｃでは、ほぼ完成された状態の紙を一対のカレンダーロール１７の間を通すことにより、紙Ｃの表面を平滑に仕上げてその密度および強度を高める。

リールパートＰ_Ｒでは、できあがった紙Ｃ、つまり一枚のティシュペーパーとなる原紙Ｃをロール状に巻き取る。この工程を経て得られたティシュペーパーの原紙ロールＣRを２本用意し、別な工程にてこれらを重ね合わせて切断することにより、一般にみられるような２枚一組のティシュペーパーが得られる。

なお、このような抄紙設備の詳細に関しては特開２０１０−２７５６４６号公報などで周知であり、本発明と直接関係のあるワイヤーパートＰ_Ｗ以外の詳細については説明を省略する。

本実施形態におけるワイヤーパートＰ_Ｗの詳細に関しては、例えば特表２００３−５２８９９０号公報などで周知であるが、以下に簡単に説明する。このワイヤーパートＰ_Ｗには、それぞれツインワイヤー式の第１フォーミングユニット１１ａと、第２フォーミングユニット１１ｂとが配されている。

フォーミングユニット１１ａ，１１ｂは、フォーミングロール１８ａ，１８ｂと、無端の内側ワイヤー１２ａ，１２ｂおよび外側ワイヤー１３ａ，１３ｂと、ヘッドボックス１９ａ，１９ｂと、駆動ロール２０ａ，２０ｂと、複数の案内ロール２１ａ，２１ｂと、テンションロール２２ａ，２２ｂとを具えている。駆動ロール２０ａ，２０ｂに与えられた駆動力は、図示しない動力伝達機構を介してフォーミングロール１８ａ，１８ｂ，案内ロール２１ａ，２１ｂ，テンションロール２２ａ，２２ｂに伝達される。そして、これらが同期回転することにより、ワイヤー１２ａ〜１３ｂを同速度にて走行させる。ワイヤー１２ａ〜１３ｂは、フォーミングロール１８ａ，１８ｂの外周の一部を取り囲むようにそれぞれ巻き掛けられている。これにより、内側ワイヤー１２ａ，１２ｂと外側ワイヤー１３ａ，１３ｂとで挟まれる広葉樹パルプ層Ａおよび針葉樹パルプ層Ｂの初期脱水および抄造のための湾曲した初期フォーミング領域Ｚ_ａ，Ｚ_ｂがそれぞれ形成される。第１フォーミングユニット１１ａの外側ワイヤー１３ａは、第２フォーミングユニット１１ｂを介してプレスパートＰ_Ｐに接続している。

ヘッドボックス１９ａ，１９ｂは、この初期フォーミング領域Ｚ_ａ，Ｚ_ｂに向けて紙料を噴射する。ヘッドボックス１９ａには図示しない調成設備にて得られた広葉樹パルプおよび湿潤紙力増強剤を含む紙料が供給され、ヘッドボックス１９ｂには図示しない調成設備にて得られた針葉樹パルプおよび柔軟剤を含む紙料が供給される。つまり、湿潤紙力増強剤は、広葉樹パルプを含む紙料にのみ添加され、従って広葉樹パルプ層となる部分に湿潤紙力増強剤が含まれることとなる。同様に、柔軟剤は、針葉樹パルプを含む紙料にのみ添加され、従って針葉樹パルプ層となる部分に柔軟剤が含まれることとなる。ここで重要なのは、ヘッドボックス１９ａに供給される広葉樹パルプを含む紙料には柔軟剤が全く含まれず、ヘッドボックス１９ａに供給される針葉樹パルプを含む紙料には湿潤紙力増強剤が全く含まれないことである。このように構成することにより、第１フォーミングユニット１１ａでは湿潤紙力増強剤を含む広葉樹パルプ層Ａが形成され、第２フォーミングユニット１１ｂでは柔軟剤を含む針葉樹パルプ層Ｂが形成される。

湿潤紙力増強剤は、紙が水に濡れたときに紙力の低下を抑えるための薬剤である。水に対してバラバラにほぐれやすいパルプ繊維に湿潤紙力増強剤が定着することで、水に濡れてもパルプ繊維間の結合を保持してほぐれにくくし、破れにくくするなど、ある程度の強度を高めるような効果が得られる。この湿潤紙力増強剤として、ポリアミド・ポリアミンエピクロルヒドリン樹脂，ポリエチレンイミン樹脂，ポリアクリルアミド樹脂などの熱硬化性樹脂が一般に用いられる。これは広葉樹パルプに対してほぼ０.０５〜０.１重量％の割合で添加され、広葉樹パルプと共に紙料の一部を構成する。

一方、柔軟剤は紙の柔軟性を向上させるための薬剤であって、針葉樹パルプに対してほぼ０.１重量％となるような割合で添加され、針葉樹パルプと共に第２の紙料の一部を構成する。この柔軟剤として、ラノリンおよびラノリン誘導体，ウレタンアルコールまたはその４級化物，ピロリドンカルボン酸もしくはその塩，脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとからなるアミドアミンにエピハロヒドリンを反応させて得られる化合物，ジ長鎖アルキルアミノアンモニウム塩，多価アルコールと高級不飽和脂肪酸とのエステル化物，多価アルコールと飽和脂肪酸とのエステル化物の混合物などを一般に採用することができる。

このワイヤーパートＰ_Ｗには、第１真空移送装置２３ａと、第２真空移送装置２３ｂと、第３真空移送装置２４とがさらに組み込まれている。第１真空移送装置２３ａは、広葉樹パルプ層Ａを第１フォーミングユニット１１ａの内側ワイヤー１２ａから外側ワイヤー１３ａへと移すように配されている。第２真空移送装置２３ｂは、針葉樹パルプ層Ｂを第２フォーミングユニット１１ｂの内側ワイヤー１２ｂから外側ワイヤー１３ｂへと移すように配されている。第３真空移送装置２４は、広葉樹パルプ層Ａと針葉樹パルプ層Ｂとの二層を抄き合わせてティシュ原紙層Ｃを形成するため、針葉樹パルプ層Ｂを第２フォーミングユニット１１ｂの外側ワイヤー１３ｂから広葉樹パルプ層Ａ上に移載するように配されている。本実施形態の場合、これらの真空移送装置２３ａ，２３ｂ，２４は、パルプ層Ａ，Ｂを一方のワイヤー１２ａ，１２ｂ，１３ｂから他方のワイヤー１３ａ，１３ｂ，１３ａへと移載する役割を有するだけである。

従って、ワイヤーパートＰ_Ｗの第１フォーミングユニット１１ａのヘッドボックス１９ａから初期フォーミング領域Ｚ_ａに向けて広葉樹パルプおよび湿潤紙力増強剤を含む第１の紙料が噴射される。そして、ワイヤー１２ａ，１３ａの間に広葉樹パルプ層Ａとなる部分を形成した後、この広葉樹パルプ層Ａが第１真空移送装置２３ａによって外側ワイヤー１３ａへと引き寄せる。外側ワイヤー１３ａへと引き寄せられた広葉樹パルプ層Ａは、第２フォーミングユニット１１ｂとの合流部Ｚ_Ｍへ向けて外側ワイヤー１３ａ上を搬送される。

一方、ワイヤーパートＰ_Ｗの第２フォーミングユニット１１ｂのヘッドボックス１９ｂから初期フォーミング領域Ｚ_ｂに向けて針葉樹パルプおよび柔軟剤を含む第２の紙料が噴射され、ワイヤー１２ｂ，１３ｂの間に針葉樹パルプ層Ｂとなる部分が形成される。次いでこの針葉樹パルプ層Ｂが第２真空移送装置２３ｂによって外側ワイヤー１３ｂに引き寄せられ、第１フォーミングユニット１１ｂの外側ワイヤー１３ａとの合流部Ｚ_Ｍに向けて搬送される。

この合流部Ｚ_Ｍでは、第１フォーミングユニット１１ａの外側ワイヤー１３ａ上を搬送される広葉樹パルプ層Ａに第２フォーミングユニット１１ｂにて形成された針葉樹パルプ層Ｂが重ね合わされる。すなわち、第２フォーミングユニット１１ｂの外側ワイヤー１３ｂに保持された針葉樹パルプ層Ｂが真空移送装置２４によって第１フォーミングユニット１１ａの外側ワイヤー１３ａ上に移され、ここで二層抄き合わせ状態となった紙層Ｃが形成される。この紙層Ｃは、プレスパートＰ_Ｐへ向けて外側ワイヤー１３ａ上を搬送される。

このような構成のため、広葉樹パルプ層Ａに含まれる湿潤紙力増強剤は、針葉樹パルプ層Ｂへと浸透しにくくなることが理解し得よう。また、針葉樹パルプ層Ｂに含まれる柔軟剤が広葉樹パルプ層Ａ側へと比較的浸透しやすくなる。しかしながら、広葉樹パルプ層Ａ自体は、その紙料を構成する広葉樹パルプおよび湿潤紙力増強剤などで飽和状態となっているため、広葉樹パルプ層Ａ側への柔軟剤の浸透割合はほとんど無視できる程度となる。従って、得られるティシュペーパーの原紙Ｃは、針葉樹パルプと広葉樹パルプとの割合が原紙Ｃの一方の表面では針葉樹パルプが１００％となるのに対し、他方の表面では広葉樹パルプが１００％となる。しかも、原紙Ｃの一方の表面における湿潤紙力増強剤の割合が０％となる。

本実施形態では、紙層Ｃを構成する広葉樹パルプ層Ａ側が先のドライパートＰ_Ｄに配されたヤンキードライヤー１４のシリンダー１５の表面に巻き付けられるため、この広葉樹パルプ層Ａの表面側をより滑らかにして肌触りを良好に保つことが可能となる。

上述した実施形態では、２つのヘッドボックス１９ａ，１９ｂから２種類の紙料を別々にワイヤーパートＰ_Ｗに供給するようにしたが、１つのヘッドボックスから２種類の紙料を同時に供給することも可能である。このような本発明の他の実施形態による抄紙設備の概略を図３に示し、そのワイヤーパートにおけるヘッドボックスの部分を抽出拡大して図４に示すが、先の実施形態と同一機能の要素にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明を省略する。

すなわち、本実施形態におけるフォーミングユニット１１は、内側ワイヤー１２の末端部がプレスパートＰ_Ｐに接続する。湾曲した初期フォーミング領域Ｚに向けて２種類の紙料を同時に供給する本実施形態における統合ヘッドボックス１９は、２つの紙料チャンバー２５ａ，２５ｂをその内部に有する。第１の紙料チャンバー２５ａには図示しない調成設備にて得られた広葉樹パルプおよび湿潤紙力増強剤を含む紙料が供給され、第２の紙料チャンバー２５ｂには図示しない調成設備にて得られた針葉樹パルプおよび柔軟剤を含む紙料が供給される。これにより、統合ヘッドボックス１９から２種類の紙料が噴射されると、内側ワイヤー１２側には広葉樹パルプ層Ａが形成され、外側ワイヤー１３には針葉樹パルプ層Ｂが形成される。そして、これらが一体となって二層抄き合わせ状態の紙層Ｃが初期フォーミング領域Ｚから内側ワイヤー１２を介してプレスパートＰ_Ｐへと搬送されることとなる。このため、本実施形態においては先の実施形態よりも広葉樹パルプ層Ａと針葉樹パルプ層Ｂとがその境界部分で混ざり合い、これらのより強い結合をもたらすことが可能となる。従って、広葉樹パルプ層Ａと針葉樹パルプ層Ｂとがその境界部分では、湿潤紙力増強剤および柔軟剤の混ざり合いも起こる可能性がある。しかしながら、ワイヤー１２，１３にそれぞれ接する側においては混ざり合いの影響をほとんど受けことがない。結果として、得られるティシュペーパーの原紙Ｃは、針葉樹パルプと広葉樹パルプとの割合が原紙Ｃの一方の表面では針葉樹パルプが１００％であると共に他方の表面では広葉樹パルプが１００％となる。また、原紙Ｃの一方の表面における湿潤紙力増強剤の割合は０％となる。

２つの紙料チャンバー２５ａ，２５ｂを仕切る仕切り壁２６は、初期フォーミング領域Ｚに向けて延在し、この仕切り壁２６の長さを長くするほど、広葉樹パルプ層Ａと針葉樹パルプ層Ｂとの混ざり合いを少なくすることができる。例えば、統合ヘッドボックス１９から仕切り壁２６を突出させることにより、広葉樹パルプ層Ａと針葉樹パルプ層Ｂとの混ざり合いをほとんどなくすことができる。

なお、このような構造のワイヤーパートＰ_Ｗの詳細については、特公昭６２−３８４８０号公報などで周知である。

なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。

Ｐ_Ｗ ワイヤーパート
Ｐ_Ｐ プレスパート
Ｐ_Ｄ ドライパート
Ｐ_Ｃ カレンダーパート
Ｐ_Ｒ リールパート
１１ａ，１１ｂ，１１ フォーミングユニット
１２ａ，１２ｂ，１２ 内側ワイヤー
１３ａ，１３ｂ，１３ 外側ワイヤー
１４ ヤンキードライヤー
１５ シリンダー
１６ ドクターブレード
１７ カレンダーロール
１８ａ，１８ｂ，１８ フォーミングロール
１９ａ，１９ｂ ヘッドボックス
１９ 統合ヘッドボックス
２０ａ，２０ｂ 駆動ロール
２１ａ，２１ｂ 案内ロール
２２ａ，２２ｂ テンションロール
２３ａ 第１真空移送装置
２３ｂ 第２真空移送装置
２４ 第３真空移送装置
２５ａ，２５ｂ 紙料チャンバー
２６ 仕切り壁
Ａ 広葉樹パルプ層
Ｂ 針葉樹パルプ層
Ｃ 紙層（原紙）
Ｃ_Ｒ 原紙ロール
Ｚ_ａ，Ｚ_ｂ，Ｚ 初期フォーミング領域
Ｚ_Ｍ 合流部

Claims (5)

1. ワイヤーパートのワイヤーに広葉樹パルプを含む第１の紙料を供給するステップと、
   ワイヤーパートのワイヤーに針葉樹パルプを含む第２の紙料を供給するステップと
   を具えた抄紙方法であって、
   湿潤紙力増強剤を前記第１の紙料にのみ添加するステップと、
   柔軟剤を針葉樹パルプに対して０．１重量％添加するステップと、
   を具えたことを特徴とする抄紙方法。
2. 広葉樹パルプを含む第１の紙料を供給する前記ステップが針葉樹パルプを含む第２の紙料を供給する前記ステップよりも先に行われることを特徴とする請求項１に記載の抄紙方法。
3. 広葉樹パルプを含む第１の紙料を供給する前記ステップと、針葉樹パルプを含む第２の紙料を供給する前記ステップとが同時に行われることを特徴とする請求項１に記載の抄紙方法。
4. 柔軟剤を前記針葉樹パルプに対して０．１重量％添加するステップは、柔軟剤を前記第２の紙料にのみ添加するステップとして行われることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の抄紙方法。
5. 湿潤紙力増強剤は、広葉樹パルプに対して０.０５〜０.１重量％添加されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の抄紙方法。

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