JP6222946B2

JP6222946B2 - クラフト紙の製造方法

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Publication number: JP6222946B2
Application number: JP2013048830A
Authority: JP
Inventors: 近藤　浩史; 浩史近藤; 山崎　博幸; 博幸山崎; 真記伊藤; 孝之山根; 准司山本; 近藤　裕介; 裕介近藤
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: JP2017122306A; JP2013217005A; JP6427618B2

Description

本発明は、クラフト紙に関し、特に表裏いずれの面にも印刷可能なクラフト紙に関する。

クラフト紙は、クラフト法により製造されたパルプを原料とした、強度が高く丈夫で破れにくい紙であり、主に重包装用途や段ボールの材料、封筒、粘着テープ等に使用されている。重包装用途の場合は袋に加工されて、例えばセメントや米、小麦粉などの各種製品を数十ｋｇ充填して、保管・輸送に使用される。このように、クラフト紙には破袋しない高い強度が必要であって、ＪＩＳ−Ｐ３４０１：２０００では用途などに応じて１種〜５種のクラフト紙が規定されており、それぞれ一定以上の引張強さおよび引裂強さ等の特性が規格化されている。

このようなクラフト紙の製造方法として、特許文献１には、原料パルプを叩解処理して得た調成パルプを長網またはツインワイヤフォーマを装備した抄紙機で抄紙し、これを加熱可能なカレンダー装置を通して平坦化処理することが記載されている。また、特許文献２には、ストックインレットの流出速度がワイヤーの接線方向速度の１０２〜１０６％となるようにして抄紙を行い、プレス工程の設備に応じたニップ圧を設定することが記載されている。

特許第４７２２４３９号公報特許第４７１８１５３号公報

一般に、例えばクラフト紙袋の場合、クラフト紙は印刷や製袋などの加工を施されて製品として完成する。このとき、袋の表面を紙の表面・裏面のどちらにするかは加工業者ごとに異なるため、どの面に印刷しても面感（精細性）に違いが出ないように、紙の表裏で紙質差が小さいことが重要である。また、内容物を充填し積み上げたときの積載性や荷姿の崩れを防止するために、袋には適度な表面性が必要であり、紙のどちらの面を表面にしても、取り扱い性に違いが出ないように、紙の表裏で表面性の差が小さいことが重要である。

前記の特許文献１では実際にはオントップ型抄紙機が使用されており、また、特許文献２では長網型抄紙機が使用されている。しかし、これらの設備で抄紙したクラフト紙は、引張強さや引裂強さといった規格を満足したとしても、ワイヤーパートでの紙層形成過程で、平滑度に代表される表面性や耐磨耗強さといった紙質に表裏の差が生じるため、製品としたときの印刷適性および取り扱い性が紙の表裏で異なる問題がある。

そこで、本発明は、平滑度や耐磨耗強さといった紙質の表裏差が小さく、表裏面に印刷可能で、更に取り扱い性に優れ、引張強さや引裂強さが強いクラフト紙を得ることを目的とする。

本発明者らは、クラフト紙をギャップフォーマー型抄紙機で抄紙することにより、紙の表裏差を小さくし、袋等の用途に使用した際の印刷適性や取り扱い性を向上することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明は、これに限定されるものではないが、以下の発明を包含する。

（１）原料パルプを抄紙して得られるクラフト紙の製造方法であって、ギャップフォーマー型抄紙機にて抄紙するクラフト紙の製造方法。
（２）Ｊ／Ｗ比を１０３〜１３０％として抄紙する（１）記載のクラフト紙の製造方法。
（３）坪量と抄速の積が、２０，０００〜５０，０００となるように抄紙する、（１）または（２）に記載のクラフト紙の製造方法。
（４）原料パルプの全固形分のうち、針葉樹を主原料としたクラフトパルプを５０重量％以上含む、（１）〜（３）のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法。
（５）原料パルプを叩解処理した後に濃度を０．１〜１．０％に調整し、スリット幅が０．２〜０．８ｍｍの一次スクリーンを通過させた調成パルプを抄紙する、（１）〜（４）のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法。
（６）ＪＩＳＰ−８１５５：２０１０に従って測定した表面と裏面の平滑度差が０〜５秒であるクラフト紙。
（７）JＩＳＰ−８１３６：１９９４に従って測定した縦方向における表面と裏面の耐磨耗強さの差が０〜５回であるクラフト紙。
（８）JＩＳＰ−８１３６：１９９４に従って測定した横方向における表面と裏面の耐磨耗強さの差が０〜５回であるクラフト紙。
（９）クラフト紙の表層（一番表の層で厚さ方向の７〜１３％を占める層）と裏層（一番裏の層で厚さ方向の７〜１３％を占める層）における０．２ｍｍ以下の微細繊維の割合の差が０．０〜１．５％であるクラフト紙。
（１０）（１）〜（５）のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法により得られた、ＪＩＳＰ−８１５５：２０１０に従って測定した表面と裏面の平滑度差が０〜５秒であるクラフト紙。
（１１）（１）〜（５）のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法により得られた、JＩＳＰ−８１３６：１９９４に従って測定した縦方向における表面と裏面の耐磨耗強さの差が０〜５回であるクラフト紙。
（１２）（１）〜（５）のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法により得られた、JＩＳＰ−８１３６：１９９４に従って測定した横方向における表面と裏面の耐磨耗強さの差が０〜５回であるクラフト紙。
（１３）（１）〜（５）のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法により得られた、クラフト紙の表層（一番表の層で厚さ方向の７〜１３％を占める層）と裏層（一番裏の層で厚さ方向の７〜１３％を占める層）における０．２ｍｍ以下の微細繊維の割合の差が０．０〜１．５％であるクラフト紙。

本発明によれば、クラフト紙をギャップフォーマー型抄紙機で製造することにより、平滑度や耐摩耗強さといった紙質の表裏差が少なく、紙の表裏どちらの面を使用した場合でも、印刷が可能で、更に取り扱い性に優れ、引張強さや引裂強さが強いクラフト紙を得ることができる。また、高い速度での抄紙が可能であるため、生産性を向上することができる。

ギャップフォーマー型抄紙機は、パルプ原料をヘッドボックスから上向きに噴射し、その直後に２枚のワイヤーに挟んで走行する型の抄紙機であり、パルプ原料はワイヤーの両側でほぼ均等に脱水されるため、高速での抄紙が可能であるとともに、従来の長網式抄紙機やオントップ型抄紙機と比較して、紙の表裏差を小さくすることが可能である。ヘッドボックスとしては、抄紙機幅方向で均質な紙質のクラフト紙を製造できることから、濃度調整型ヘッドボックスが好ましい。

従来、ギャップフォーマー型抄紙機は、新聞用紙やティッシュ等の低坪量の紙を高速で抄紙するのに適するものとして知られているが、本発明によりクラフト紙を製造することが可能となり、設備を有効に活用できるだけでなく、高品質なクラフト紙を得ることができる。しかし、クラフト紙のような高坪量の紙を製造する場合、多量の原料を噴射する必要があり、ジェット速度が遅いと原料はワイヤーに到達せずに落下してしまう。また、坪量が重くなると乾燥能力とのバランスから抄速をある程度遅くする必要が生じ、多量の原料と抄速の低下という条件が重なると、繊維がスクリーンを通過せずに網目に絡まる「スクリーン詰まり」が起こりやすい傾向がある。よって、多量の原料をヘッドボックスから射出するためには、重力に勝るジェット速度が必要であり、また、スクリーン詰まりを起こさないだけの速い流速とすることが望まれる。よって、本発明においてはジェットの速度をワイヤーの速度と比べて大きくすることが好ましく、Ｊ／Ｗ比は特に１０３〜１３０％とすることで操業が安定化し好ましい。

また、クラフト紙は高坪量であることから、前記のように抄速はドライヤーパートでの乾燥能力に影響される。坪量（ｇ／ｍ^２）と抄速（ｍ／分）の積の値が大きい場合はドライヤーパートでの乾燥処理が不十分となり、一方、積の値が小さい場合は生産性が低下する。よって、本発明では坪量と抄速の積の値が２０，０００〜５０，０００となる条件で抄紙することが好ましい。

また、本発明においては、原料パルプはクラフト法で蒸解し、未晒または晒クラフトパルプを得た後、このクラフトパルプをリファイニング（叩解）してパルプスラリーとすることが好ましい。叩解を行うことにより、パルプが長さ方向に沿って分枝化あるいは膨潤化したマイクロフィブリル状となり、紙の強度を高めることができる。特に、ギャップフォーマー型抄紙機で抄紙したクラフト紙は、ワイヤーパートで表裏から同時に脱水されるため、長網式抄紙機やオントップ型抄紙機と比較して、紙中の微細繊維量が少なくなり、強度が低下する傾向がある。よって、本発明では、繊維長が長く強度の向上に有利なことから、原料として針葉樹を用いることが好ましい。針葉樹の種類は特に限定されるものではないが、ダグラスファー、カラマツ、スプール、ラジアータパイン等を挙げることができ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよい。原料パルプに占める針葉樹クラフトパルプの割合は、原料パルプの全固形分重量に対し５０重量％以上が好ましく、更に好ましくは７０重量％以上である。クラフトパルプと併用できる原料パルプとしては、古紙パルプや機械パルプが挙げられる。

また、平均繊維長が長い針葉樹を主原料とした場合は、スクリーン詰まりを起こしやすい傾向があるため、原料パルプを叩解処理した後の濃度を０．１〜１．０％に調整し、スリット幅が０．２〜０．８ｍｍの一次スクリーンを通過した調成パルプを用いることで、より操業の安定化を図ることができる。

本発明によるクラフト紙は、表裏の平滑度の差は５秒以下、好ましくは３秒以下である。表裏の平滑度の差が５秒を越えると、表裏の印刷面感が相違する。また表と裏の平滑度が共に２０秒以上である。平滑度が２０秒未満だと印刷面感が悪化する。
そして縦方向の耐磨耗強さの表裏差は５回以下で、好ましくは３回以下である。縦方向の耐磨耗強さの表裏差は６回以上だと、表裏の紙粉発生の差が大きく取り扱い性が悪化する。表裏の縦方向の耐磨耗強さは共に２０回以上である。表裏の縦方向の耐磨耗強さが２０回未満だと紙粉が発生して取扱性が悪化する。
そして横方向の耐磨耗強さの表裏差は５回以下であり、好ましくは３回以下である。６回以上だと、表裏の紙粉発生の差が大きく取り扱い性が悪化する。表裏の横方向の耐磨耗強さは１０回以上である。表裏の横方向の耐磨耗強さが１０回未満だと紙粉が発生して取扱性が悪化する。
クラフト紙の表層（ここでいう表層とは、紙の表面から、紙の厚さの７〜１３％までの層をいう）と裏層（ここでいう裏層とは、紙の裏面から、紙の厚さの７〜１３％までの層をいう）における０．２ｍｍ以下の微細繊維の割合の差が０．０〜１．５％（好ましくは０．４〜０．９％）である。微細繊維の差が１．５％を越えると表裏の印刷面感が相違する。表層と裏層の微細繊維の割合は６．５％以上であれば良好な印刷面感が得られる。
以上の性質により、本発明のクラフト紙は、紙の表裏どちらの面を使用した場合でも、印刷が可能で、取り扱い性が良好である。
なお、本発明ではクラフト紙の一方の面を表面といい、もう一方の面を裏面という。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、部および％は特にことわらない限り重量部および重量％を示す。

［実施例１］
ギャップフォーマー型抄紙機にて、抄速４００ｍ／ｍｉｎ、Ｊ／Ｗ比１１４％、（抄速×Ｊ／Ｗ比＝４５６００）、原料にＮＵＫＰを１００％配合して、両更色のクラフト紙（１００ｇ／ｍ^２）を抄造した。

［実施例２］
ギャップフォーマー型抄紙機にて、抄速４００ｍ／ｍｉｎ、Ｊ／Ｗ比１１４％、（抄速×Ｊ／Ｗ比＝４５６００）、原料にＮＵＫＰを４８％（ＮＵＫＰ４８％＋ＬＵＫＰ５２％）配合して、両更色のクラフト紙（１００ｇ／ｍ^２）を抄造した。

［比較例１］
長網式抄紙機にて、抄速４４１ｍ／ｍｉｎ、Ｊ／Ｗ比９８．３％、（抄速×Ｊ／Ｗ比＝４３３５０）、原料にＮＵＫＰを７３％（ＮＵＫＰ７３％＋ＬＵＫＰ２７％）配合して、両更色のクラフト紙（１００ｇ／ｍ^２）を抄造した。

［比較例２］
オントップ型抄紙機にて、抄速４２０ｍ／ｍｉｎ、Ｊ／Ｗ比１０５％、（抄速×Ｊ／Ｗ比＝４４１００）、原料にＮＵＫＰを１００％配合して、両更色のクラフト紙（１００ｇ／ｍ^２）を抄造した。

［品質性能評価］
実施例および比較例で得られたクラフト紙は、ＪＩＳＰ−８１５５：２０１０に従って王研式平滑度を、JＩＳＰ−８１３６：１９９４に従って縦方向及び横方向における表面と裏面の耐磨耗強さを測定した。
また、ＪＩＳＰ−８１１３：２００６に準じて引張強さを、ＪＩＳＰ−８１１６：２０００に従って引裂強さを測定した。結果を表１に示す。

比較例１および比較例２は、実施例１及び２と比較して、平滑度の表裏差と耐磨耗強さの表裏差が大きい。このことから、ギャップフォーマー型抄紙機を使用することにより、従来の長網式抄紙機やオントップ型抄紙機と比較して、平滑度や耐磨耗強さといった紙質の表裏差が小さく、表裏の印刷が可能で、取り扱い性に優れたクラフト紙を製造することが可能であることが分かる。

実施例１と２を比較すると、原料中のＮＵＫＰが多い実施例１のクラフト紙の方が引張強さと引裂強さが強いことがわかる。このことからクラフト紙の原料にはＮＵＫＰを５０％以上配合することが好ましいことが分かる。
さらに実施例１と比較例１及び２とを比較すると、いずれのクラフト紙もＮＵＫＰ多いものであるが、ギャップフォーマー型抄紙機により製造した実施例１のクラフト紙は、長網式抄紙機やオントップ型抄紙機により製造した比較例１及び２のクラフト紙よりも、縦方向の引張強さと、縦と横の引裂強さが強いものであった。

実施例および比較例で得られたクラフト紙を下記の方法に従って、剥離した表層と裏層の微細繊維の割合および差を測定した。
「クラフト紙の表裏各面にセロテープ（登録商標）を均一に貼り、均一にローラーで全体に圧力をかけた後にセロテープ（登録商標）をはがし、セロテープ（登録商標）に付着した０．２ｍｍ以下の微細繊維の割合をＦｉｂｅｒＴｅｓｔｅｒ（ＬＯＲＥＮＴＺＥＮ & ＷＥＴＴＲＥ社)で測定する」
結果を表２に示す。

坪量と抄速の積の値を生産性の指標とした場合、実施例１および実施例２の坪量と抄速の積は、比較例１または比較例２より高い値となり、同じ坪量のクラフト用紙を製造する場合において、より高い抄速にて抄造が可能であり生産性が高いことが分かる。
また、実施例１及び２は、比較例１および比較例２と比較して、０．２ｍｍ以下の微細繊維量の表裏差が小さい。このことから、ギャップフォーマー型抄紙機を使用することにより、従来の長網式抄紙機やオントップ型抄紙機と比較して、表裏の印刷が可能で、取り扱い性に優れたクラフト紙を製造することが可能であることが分かる。

Claims

原料パルプを抄紙して得られるクラフト紙の製造方法であって、ギャップフォーマー型抄紙機にてＪ／Ｗ比を１０３〜１３０％として抄紙するクラフト紙の製造方法。
坪量と抄速の積が、２０，０００〜５０，０００となるように抄紙する、請求項１に記載のクラフト紙の製造方法。
原料パルプの全固形分のうち、針葉樹を主原料としたクラフトパルプを５０重量％以上含む、請求項１または２に記載のクラフト紙の製造方法。
原料パルプを叩解処理した後に濃度を０．１〜１．０％に調整し、スリット幅が０．２〜０．８ｍｍの一次スクリーンを通過させた調成パルプを抄紙する、請求項１〜３のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法。
顔料塗工層を設けない、請求項１〜４のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法。
製造されるクラフト紙のＪＩＳＰ−８１５５：２０１０に従って測定した表面と裏面の平滑度差が０〜５秒である請求項１〜５のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法。
製造されるクラフト紙のＪＩＳＰ−８１３６：１９９４に従って測定した縦方向における表面と裏面の耐磨耗強さの差が０〜５回である請求項１〜６のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法。
製造されるクラフト紙のＪＩＳＰ−８１３６：１９９４に従って測定した横方向における表面と裏面の耐磨耗強さの差が０〜５回である請求項１〜７のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法。
製造されるクラフト紙の表層（一番表の層で厚さ方向の７〜１３％を占める層）と裏層（一番裏の層で厚さ方向の７〜１３％を占める層）における０．２ｍｍ以下の微細繊維の割合の差が０．０〜１．５％である請求項１〜８のいずれかに記載のクラフト紙の製造方法。