JP6780940B2 - 衛生紙ロール - Google Patents

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Description

この発明は、ペーパータオルやキッチンタオル等に好適に用いることができる2プライの衛生紙ロールに関するものである。
キッチンタオル等の衛生紙ロールの風合い、拭き取りやすさ、吸水性等を確保するため、エンボス加工が施されている(特許文献1)。
又、近年では、持ち運びや収納性の観点から、巻長を長くしつつも巻径が大きくならないコンパクトなロ−ルが求められている。
特開2003-73999号公報
しかしながら、一般に、長巻のロールを巻径が小さいコンパクトな製品にするには、エンボス深さを小さくせざるを得ないという問題がある。エンボス深さが小さい場合、吸水性(Water−g/m、Water−g/g)が劣り、ペーパータオルとしての機能が低下する。一方、エンボスを深く入れると巻径が大きくなるので、ロールのコンパクト化を実現することが困難になる。
従って本発明は、巻長を長くしつつもコンパクトかつ嵩高で、吸水性、強度にも優れた衛生紙ロールの提供を目的とする。
本発明者らは、個々のエンボスの面積(大きさ)及び総個数(総面積)、エンボス深さ、紙厚、坪量、並びに巻密度を規定することで、巻長を長くしつつもコンパクトで嵩高、吸水性も確保できることを見出した。
このうち、個々のエンボスの面積(大きさ)が大き過ぎても小さ過ぎても紙厚が低くなり、吸水性が低下することが判明した。同様に、エンボスの個数が少な過ぎても紙厚が低くなり、吸水性が低下することが判明した。
そこで、巻長を長くしてもコンパクトになるようにエンボス深さを小さくし、それによる吸水性の低下を、個々のエンボスの面積(寸法)と総個数(総面積)を規定することで抑制することに成功した。
又、紙厚や坪量を所定範囲に規定することで、強度、吸水性とコンパクト化を両立した。
上記課題を解決するため、本発明の衛生紙ロールは、エンボスを有する2プライの衛生紙ロールであって、1プライの坪量が13〜29g/m、紙厚が1.0〜3.2mm/10枚、巻長が15〜60m、巻密度が0.4〜1.0m/cm、前記エンボスの個数が300〜1600個/100cm、前記エンボス1個当たりの平均面積が1.0〜7.0mm/個、かつ該エンボスの深さが0.10〜0.60mm、面積当たり吸水量が105〜250Water−g/m である。
量当たり吸水量が5.5〜10.7Water−g/gであることが好ましい。
比容積が5〜15cm/gであることが好ましい。
2プライのDGMTが6.0〜15.0N/25mmであることが好ましい。
巻直径が82〜155mmであることが好ましい。
エンボスの面積率が7〜60%であることが好ましい。


この発明によれば、巻長を長くしつつもコンパクトかつ嵩高で、吸水性、強度にも優れた衛生紙ロールを得ることができる。
本発明の実施形態に係る衛生紙ロールの外観を示す斜視図である。 エンボスの面積の測定方法を示す図である。 エンボスの面積の具体的な測定方法を示す図である。 図3に続く図である。 エンボス1個当たりの平均面積(大きさ)と、シート間隙(嵩高さ)との関係を示す図である。 エンボス加工装置の一例を示す図である。 吸水量の測定方法を示す図である。
以下に本発明の好ましい実施形態につき説明するが、これらは例示の目的で掲げたものでこれらにより本発明を限定するものではない。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る衛生紙ロール10は、2プライに重ねられたシート10xをロール状に巻き取った衛生紙ロールであって、1プライの坪量が13〜29g/m、紙厚が1.0〜3.2mm/10枚、巻長が15〜60m、巻密度が0.4〜1.0m/cm、かつ後述する所定のエンボスを有する。
シート10xのロール外側の表面をロール表面(又はシートの表面)10aとし、ロール内側の表面をロール裏面(又はシートの裏面)10bとする。
衛生紙ロールの巻密度を上記範囲に調整する方法としては、坪量及び紙厚を所定範囲に調整しつつ、ロールワインダー(特にサーフェイス式)でロールを巻く強さを調整する方法がある。
衛生紙ロール10の巻長が15m未満であると、1ロール当りの巻長が短くなり、ロールの交換頻度が多くなったり、保管時の省スペースが図れない。ロールの巻長が60mを超えるものは、巻直径DRが155mmを超えてしまい、ロールホルダー等に収まり難くなる。
巻長は、好ましくは20〜50m、より好ましくは30〜40mである。
巻密度は、(巻長×プライ数)÷(ロールの断面積)で表される。ロールの断面積は、{ロールの外径(巻直径DR)部分の断面積}−(コア外径部分の断面積)で表される。コア外径DI(図1参照)は、ロールの中心孔の直径である。なお、ロールの内側にコア(巻芯紙管)が装着されている場合は、コア外径がDIに相当する。
巻密度が0.4m/cm未満であると、巻直径DRが155mmを超えてしまい、ロールホルダー等に収まり難くなる。巻密度が1.0m/cmを超えると、紙厚が低くなって吸水性が劣ったり、坪量が低くなって破れやすくなる。
巻密度は、好ましくは0.5〜0.9m/cm、より好ましくは0.6〜0.8m/cmである。
巻直径DRが82〜155mmであると、巻長を15m以上に長くしつつロールホルダー等に収まり易くなるので好ましい。巻直径DRが82mm未満であると1ロール当りの巻長が短くなり、ロールの交換頻度が多くなったり、保管時の省スペースが図れない場合がある。巻直径DRが155mmを超えるものは、ロールホルダー等に収まり難くなる場合がある。
巻直径DRはより好ましくは95〜140mmで、さらに好ましくは110〜125mmである。
シート10xのシート1枚(1プライ)当りの坪量が13g/m未満であるか、又は紙厚が1.0mm/10枚未満であると、強度や紙厚が低下すると共に吸水性が劣る。シート10xの1枚当りの坪量が29g/mを超えるか、又は紙厚が3.2mm/10枚を超えると、シートが厚くなり、これを15m以上巻いたロールの巻直径DRが155mmを超え、ロールホルダーに収まり難くなる。
シート10xのシート1枚当りの坪量がより好ましくは16〜26g/mであり、さらに好ましくは19〜23g/mである。シート10xの紙厚がより好ましくは1.2〜2.5mm/10枚であり、さらに好ましくは1.4〜2.0mm/10枚である。
1枚当りのシート10xの坪量及び紙厚を上記範囲に調整する方法としては、エンボス条件を規定する。
<エンボス>
本発明の衛生紙ロール10(シート10x)に以下のエンボスが施されている。エンボスは、シングルエンボスでもダブルエンボスでもよいが、ダブルエンボスが好ましい。ダブルエンボス加工は、2プライの衛生紙ロールのシートにそれぞれエンボス加工し、各シートのエンボスの凸面同士を対向させるように2プライに積層したものである。
ダブルエンボスにすることで、紙厚や比容積を高くし易く、吸水性をより高くしやすい。また、ダブルエンボスにする際は、エッジエンボスや糊によって2プライにすることができるが、糊を使用するとエンボスの形状を保ちやすくできるため好ましい。また、ダブルエンボスとしては、ネステッドエンボスが好ましい。
<エンボス1個当たりの平均面積(大きさ)>
エンボス1個当たりの平均面積が1.0〜7.0mm/個である。平均面積が1.0mm/個未満であっても7.0mm/個を超えても、紙厚が低くなり、吸水性が低下する。
この理由について、ダブルエンボスとした図5を参照して説明する。
図5(a)は、エンボス1個当たりの平均面積が1.0〜7.0mm/個である場合を示し、個々のエンボス2の面積(大きさ)が適切であるので、ダブルエンボス(ネステッドエンボス)としたときに、各シート10a、10bに設けられたエンボス2が糊6を介して適度な隙間で重ねられ、シート間隙が大きくなって嵩高くなり、吸水性が高くなる。
一方、図5(b)に示すように、個々のエンボス2の面積(大きさ)が小さくなり過ぎると、ダブルエンボス(ネステッドエンボス)としたときに、各シート10a、10bに設けられたエンボス2がぴったり合わせられ、シート間隙が小さくなって嵩が低くなり、吸水性が低下する。
又、図5(c)に示すように、個々のエンボス2の面積(大きさ)が大きくなり過ぎても、ダブルエンボス(ネステッドエンボス)としたときに、各シート10a、10bに設けられたエンボス2がぴったり合わせられ、シート間隙が小さくなって嵩が低くなり、吸水性が低下する。
シングルエンボスの場合、理由は明確でないが、エンボス1個当たりの平均面積を上記範囲に規定することで、ダブルエンボスの場合と同様、紙厚が高くなって吸水性が向上する。
エンボス1個当たりの平均面積が1.5〜5.5mmであることが好ましく、2.0〜4.0mmであることがより好ましい。
<エンボスの個数>
上記エンボスが300〜1600個/100cm形成されている。上記エンボスの個数が300個/100cm未満であっても1600個/100cmを超えても、紙厚が低くなって吸水性が低下する。
これは、エンボスの個数が300個/100cm未満に少なくなり過ぎると、仮にエンボス1個当たりの平均面積が1.0〜7.0mm/個であっても、隣接するエンボスの間隔が大きくなり過ぎ、エンボスの間隔が大きい部位ではエンボスが無い状態に近くなって紙厚が低くなるためである。エンボスの個数が1600個/100cmを超えて多くなり過ぎると、エンボス1個当たりの平均面積が1.0mm/個未満に小さくなるためである。
上記エンボスの個数が450〜1200個/100cmであることが好ましく、600〜900個/100cmであることがより好ましい。
<エンボスの深さ>
上記エンボスの深さが0.10〜0.60mmである。
エンボスの深さが0.10mm未満であると、吸水性が低下する。一方、エンボスの深さが0.60mmを超えると巻直径DRが155mmを超えてしまい、ロールホルダー等に収まり難くなる。
上記エンボスの深さが0.15〜0.47mmであることが好ましく、0.20〜0.35mmであることがより好ましい。
<エンボスの面積及び個数の測定>
エンボス1個当たりの平均面積は、マイクロスコープを用いてエンボスの高低差を測定して求める。
マイクロスコープとしては、KEYENCE社製の製品名「ワンショット3D測定マクロスコープ VR−3100」を使用することができる。マイクロスコープの画像の観察・測定・画像解析ソフトウェアとしては、製品名「VR−H1A」を使用することができる。又、測定条件は、倍率12倍、視野面積24mm×18mmの条件で測定する。測定倍率と視野面積は、求めるエンボスの大きさによって、適宜変更しても良い。なお、3次元測定機や輪郭形状測定機は、点や線で測定されるが、上記マイクロスコープの場合、面全体を測定するため、全体の形状やうねりがわかりやすい。
なおエンボスの面積は、図2に示すように、エンボスの周縁frの最長部の長さaと、長さaに垂直な方向での最長部の長さbを測定し、a×bを面積Sとして求める。
図3にエンボスの面積(長さb)の具体的な測定方法を示す。図3(a)は、マイクロスコープによるX−Y平面上の高さプロファイルを示し、シート表面の高さが濃淡で表されることがわかる。図3(a)の濃色部位が個々のエンボス2を示し、このうち1つのエンボス2の最長部の長さbを横切る線分A−Bを引くと、図3(b)に示すようにエンボス2の高さ(測定断面曲線)プロファイルが得られる。ここで、X−Y平面画像の色の濃淡で、エンボスの凸部と凹部がわかるので、凸部と凹部が隣接している部分を横切るように線分A−Bを決めればよい。なお、エンボス2の最長部の長さaの測定の場合、線分A−Bは縦方向となる。
エンボスの個数の測定は、シートの全幅で、長さ方向に隣接する2つのミシン目の間の全領域から、任意の100cmの部位を選んで目視で測定する。なお、ナーリング(エッジエンボス)処理が行われているなど、100cmの部位を選択できない場合は、ナーリング(エッジエンボス)処理等で測定できない部分を除いて測定可能な部位についてエンボス個数を測定し、100cm当たりのエンボス個数として換算する。
<エンボスの深さの測定>
又、エンボス深さは、上記マイクロスコープを用いて上述のエンボスの高低差を測定して求める。
ここで、図3(b)の高さプロファイルは、実際のシートの試料表面の凹凸を表す(測定)断面曲線Sであるが、ノイズ(シートの表面に繊維塊があったり、繊維がヒゲ状に伸びていたり、繊維のない部分に起因した急峻なピーク)をも含んでおり、凹凸の高低差の算出に当たっては、このようなノイズピークを除去する必要がある。
そこで、図4に示すように、高さプロファイルの断面曲線Sから「輪郭曲線」Wを計算し、この輪郭曲線Wのうち、上に凸となる2つの変曲点P1,P2と、変曲点P1,P2で挟まれる最小値を求め、深さの最小値Minとする。さらに、変曲点P1,P2の深さの値の平均値を深さの最大値Maxとする。
このようにして、エンボス深さ=最大値Max−最小値Minとする。又、変曲点P1,P2のX−Y平面上の距離(長さ)を最長部aの長さと規定する。なお、「輪郭曲線」は、断面曲線からλc:800μm(但し、λcはJIS-B0601「3.1.1.2」に記載の「粗さ成分とうねり成分との境界を定義するフィルタ」)より短波長の表面粗さの成分を低域フィルタによって除去して得られる曲線である。なお、λcを、隣接するエンボス同士のP1の間隔(これを、エンボスピッチという)以上に設定すると、ピークをノイズと認識してしまう可能性があるので、λcをエンボスピッチ未満とする。例えば、エンボスピッチが800μm以下の場合、例えばλc:250μmに設定する。隣接するエンボス同士のP1の間隔は、図4の左又は右に繋がる次のエンボスについて同様にP1,P2を求め、隣接するエンボス同士でP1、P2、P1と並ぶときの2つのP1の間隔である。
同様にして、図3(a)において最長部aについてもエンボス深さ及び最長部aの長さを測定し、最長部aとbの各エンボス深さのうち、大きい方の値をエンボス深さとして採用する。以上の測定を、シート10xの表面10aの任意の10個のエンボス2について行い、その平均値を最終的なエンボス深さとして採用する。又、10個のエンボス2について最長部a、bの長さの測定をそれぞれ行い、各平均値を最終的な最長部a、bの長さとして採用し、a×bを平均面積とする。
なお、エンボスを測定する際、シングルエンボスであっても、ダブルエンボスであっても、測定面は表面10a側とする。
また、エンボスの測定で任意の10個のエンボスを選定する際には、衛生紙ロール10の外巻の端部(シートを使用し始める位置)から、衛生紙ロール10の巻長の10%に当たる部分で測定する。例えば、巻長が30mの場合、端部から30m×10%=3mの部分で測定する。なお、巻長の10%の部分がミシン目に当たる場合は、ミシン目の外巻側を測定する。
シート(シート)10xの吸水性を確保する手段としては、表面に凹凸を付与するものであれば、エンボスに限らず、例えば、凹凸ファブリックを用いて抄紙時にウェブに凹凸を付けてもよい。又、この場合、凹凸がエンボスに相当する。
上記エンボスの面積率が7〜60%であることが好ましい。ここで、エンボスの面積率は、シートの単位面積当たりのエンボスの総面積の割合である。エンボスの総面積は、上記したエンボス1個当たりの平均面積と単位面積当たりのエンボスの個数から算出する。
エンボスの面積率が7%未満であっても60%を超えても吸水性が低下する。個々のエンボスの面積(寸法)が上記範囲内であっても、エンボスの個数が少ないと面積率が7%未満に低くなって紙厚が低くなり、吸水性が劣る場合がある。また、個々のエンボスの面積(寸法)が上記範囲内であっても、エンボスの個数が多いと面積率が60%を超えて高くなり、同様に紙厚が低くなって吸水性が劣る場合がある。
2プライに重ねられたシート10xの吸水量が105〜250Water−g/mであることが好ましい。吸水量が105Water−g/m未満であると吸水性が低下し、250Water−g/mを超えるとコストアップになったり、風合いが硬くなることがある。
吸水量が130〜220Water−g/mであることがより好ましく、150〜190Water−g/mであることがさらに好ましい。
2プライに重ねられたシート10xの吸水量が5.5〜10.7Water−g/gであることが好ましい。吸水量が5.5Water−g/g未満であると吸水性が低下し、10.7Water−g/gを超えると紙厚が高くなって巻直径DRも大きくなり、ロールホルダー等に収まり難くなることがある。
吸水量が6.5〜9.7Water−g/gであることがより好ましく、7.5〜9.0Water−g/gであることがさらに好ましい。
なお、吸水量の単位として、Water−g/mは、シートの面積当たりの吸水量であり、坪量を高くすればWater−g/mは向上するが、その分コストアップになる。一方、Water−g/gは、シートの質量当たりの吸水量であり、坪量を高くしてもWater−g/gは単純に向上せず、シートの紙厚(比容積)を高くすることで、Water−g/gも高くなる。
つまり、吸水量の単位として、Water−g/mとWater−g/gの両方の好適な範囲を規定することで、コスト及び紙厚(嵩高さ)を両立しつつ吸水性を確保できる。
上記吸水量は、図7に示すようにして測定する。まず、2プライに重ねられたシート10xを採取し、一片が7.62cm(3インチ)の正方形の型版を用いてカットし、一辺7.62cmの矩形の試験片を作成する。吸水前の試験片の質量を電子天秤で測定しておく。試験片をホルダー(試験片の3点を固定するジグで、ジグは水分を吸収しない金属からなる)にセットする。
次に、市販のバットに、蒸留水を深さ1cm入れ、ホルダーにセットした試験片を蒸留水中に2分間浸漬する。2分浸漬後に試験片をホルダーと共に蒸留水から取り出し、図7に示すように、試験片200の1つの隅部200dに帯210を貼り付ける。帯210は、1plyの一般的なキッチンタオル紙製品を幅2mm×長さ15mmの大きさに切り、試験片の隅部200dから中心に向かって6mmの部分に貼り付ける。次に、ホルダーと試験片200を、隅部200dに対向する隅部200aが上になるようにして空の水槽内に設置した棒にぶら下げ、水槽の蓋を閉めて30分間、放置する。その後、ホルダー220と試験片200を水槽から取り出し、帯210とホルダー220を外し、電子天秤で試験片200の質量を測定する。蒸留水に浸す前後での試験片200の質量変化から、試験片1m2当たりの蒸留水の吸水量(Water−g/m)を計算する。さらに、吸水量(Water−g/m)を試験片の坪量で割ることにより、吸水量(Water−g/m)/坪量(g/m)=吸水量(Water−g/g)を算出する。測定は各サンプル5回ずつ行い、平均値を採用した。
なお、本測定は、JIS−P8111法に従い、温度23±1℃、湿度50±2%の状態で行う。また、蒸留水は23±1℃に保持する。
シート10xの比容積が5〜15cm/gであることが好ましい。比容積が5cm/g未満であると、吸水性が劣ることがある。一方、比容積が15cm/gを超えると、バルク(嵩高さ)が高くなり過ぎて巻直径DRが155mmを超え、ロールホルダー等に収まり難くなることがある。
上記比容積は、より好ましくは6〜12cm/g、さらに好ましくは7〜9cm/gである。
なお、比容積は、後述するようにそれぞれ測定される紙厚を坪量で割り、単位gあたりの容積cm3で表したものである。
2プライに重ねられたシート10xのDGMTが6.0〜15.0N/25mmであることが好ましい。
JIS P8113に基づく乾燥時の縦方向の引張強さをDMDT(Dry Machine Direction Tensile strength)、乾燥時の横方向の引張強さをDCDT(Dry Cross Direction Tensile strength)としたとき、強度DGMT(Dry Geometric Mean Tensile strength)は(DMDT×DCDT)1/2で表される。なお、DMDT、DCDTは、2プライに重ねられたままのシート10xの製品について測定する。
DGMTが6.0N/25mm未満であると、吸水性が低下すると共にやぶれ易くなることがある。DGMTが15.0N/25mmを超えるとコストアップになったり、風合いが硬くなる(ゴワゴワする)ことがある。
DGMTが7.6〜12.5N/25mmであることがより好ましく、9.1〜11.1N/25mmであることがさらに好ましい。
又、DMDTが好ましくは11.0〜27.0N/25mm、より好ましくは14.5〜22.5N/25mm、最も好ましくは16.5〜20.0N/25mmである。DCDTが好ましくは3.3〜8.3N/25mm、より好ましくは4.0〜7.0N/25mm、最も好ましくは4.8〜6.2N/25mmである。
DMDT及びDCDTが上記値未満であると、吸水性が低下すると共にやぶれ易くなることがある。DMDT及びDCDTが上記値より高いとコストアップになったり、風合いが硬くなることがある。
なお、衛生紙の抄紙の流れ方向を「縦方向」とし、流れ方向に直角な方向を「横方向」とする。
シートは木材パルプ100質量%から成っていてもよく、古紙パルプ、非木材パルプを含んでも良い。目標とする品質を得るためには、NBKP(針葉樹クラフトパルプ):LBKP(広葉樹クラフトパルプ)=25〜70:30〜75(質量比)の木材パルプを原料とすることが好ましく、より好ましい範囲はNBKP:LBKP=35〜60:40〜65、更に好ましい範囲はNBKP:LBKP=40〜55:45〜60である。
上記LBKPの材種としてユーカリ属グランディス、及びユーカリグロビュラスに代表される、フトモモ科ユーカリ属から製造されるパルプが好ましい。又、このNBKPとLBKPのパルプ100質量部に対して、牛乳パック由来等の古紙パルプを100質量部まで含むことができる。古紙パルプは品質的バラツキが大きく、配合割合が増えると製品の品質、特に柔らかさに大きく影響するので、このNBKPとLBKPのパルプ100質量部に対して、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは10質量部以下、最も好ましくは0質量部配合するのが望ましい。
なお、シートに適正な強度を確保するために、通常の手段で原料配合し、パルプ繊維の叩解処理にて強度調整を行うことができる。目標の品質を得るための叩解としては、叩解前後のパルプにおいて、市販のバージンパルプに対して、JIS-P8121で測定されるカナダ標準ろ水度で20〜350ml、より好ましくは50〜300ml、更に好ましくは100〜250ml濾水度を低減させる。
シートは、紙料にバージン系原料を使用する場合は一定範囲の繊維長及び繊維粗度を有する針葉樹クラフトパルプと広葉樹クラフトパルプを特定の範囲で配合して抄紙することができる。紙料への添加剤としては最終製品の要求品質に応じ、デボンダー柔軟剤を含めた柔軟剤、嵩高剤、染料、分散剤、乾燥紙力増強剤、濾水向上剤、ピッチコントロール剤、吸収性向上剤、湿潤剤などを用いることができる。特に、目的の強度となるよう、公知の乾燥紙力増強剤と湿潤紙力増強剤を添加することが好ましい。
シートとして古紙原料を使用する場合も、上記バージン系の場合と同様の処理を行う。
本発明の衛生紙ロールは、例えば以下のように、(1)抄紙及びクレーピング、(2)エンボス処理及びロール巻取り加工、の順で製造することができる。また、カレンダー処理など、公知の処理を行うことができる。
(1)抄紙及びクレーピング
まず、公知の抄紙機のワイヤーパート上で上記紙料からウェブを抄紙し、プレスパートのフェルトへ移動させる。ワイヤーパートの方式としては、丸網式、長網(フォードリニアー)式、サクションブレスト式、短網式、ツインワイヤー式、クレセントフォーマー式などが挙げられる。
そして、ウェブに対し、サクションプレッシャーロール又はサクションなしのプレッシャーロール又はプレスロールなどで機械的に圧縮をしたり、あるいは熱風による通気乾燥などの脱水方法により脱水を続ける。また、サクションプレッシャーロール又はサクションなしのプレッシャーロールは、プレスパートからヤンキードライヤーにウェブを移動させる手段としても使用される。
ここで、ロールプレスをフェルトの代わりに凹凸が付いたファブリックのループ内に配置し、湿紙にファブリックの凹凸を付けて嵩高くし、比容積を高めてもよい。しかしながら、この場合には、湿紙の水分が高めになり、ヤンキードライヤでの乾燥時のエネルギーが大きくなる場合がある。そのため、かかるファブリックを使用せず、ロールプレスをフェルトを用いて行うことが好ましい。なお、上記凹凸付けファブリックとしては、トップ面(湿紙とワイヤーが接触する面)の経糸及び緯糸の目数がそれぞれ20〜70本/2.54cm、該経糸及び緯糸の線径が0.21〜0.70mmの経糸及び緯糸を編み込んだ網目状のワイヤからなるものが挙げられる。従って、トップ面(湿紙とワイヤーが接触する面)の経糸及び緯糸の目数がそれぞれ70〜200本/2.54cm、好ましくは80〜170本/2.54cm、より好ましくは90〜140本/2.54cmとすることができる。また、該経糸及び緯糸の線径が0.08〜0.30mm、好ましくは0.09〜0.27mm、より好ましくは0.10〜0.24mmの経糸及び緯糸を編み込んだ網目状のワイヤからなるファブリックであれば、目が細かくて凹凸が少ないので、ロールプレスに用いてもよい。なお、トップ面の線径は、ワイヤの本数と線径の加重平均値とする。
ヤンキードライヤーに移動されたウェブは、ヤンキードライヤー及びヤンキードライヤーフードで乾燥された後、クレーピングドクターによりクレーピング処理され、リールパートで巻き取られる。
クレーピング(クレープと言われる波状の皺をつけること)は、紙を縦方向(抄紙機上のシート走行方向)に機械的に圧縮することである。そして、シートのウェブの製造の際、クレーピングドクターによりヤンキードライヤー上のウェブが剥がされ、リールパートで巻き取られるが、ヤンキードライヤーとリールパートの速度差(リールパートの速度≦ヤンキードライヤーの速度)によりクレーピングドクターにてクレープ(皺)が形成される。
シートに必要な品質、すなわち嵩(バルク感)、柔らかさ、吸水性、表面の滑らかさ、美観(クレープの形状)などは上記速度差で左右される。上記速度差等の条件にもよるが、クレーピング後のリール上のウェブの坪量は概略14〜31g/m2となり、クレーピング前のヤンキードライヤー上のウェブの坪量より重くなる。上記坪量は、好ましくは17〜28g/m2、より好ましくは20〜25g/m2であり、ロール巻取り加工時にシートが伸びることを考慮して、製品の坪量より若干高めにすることが好ましい。上記範囲を超えると、強度が高くなって紙がゴワゴワする場合があり、上記範囲未満であると、強度が弱くて破れやすくなる場合がある。
ここで、ヤンキードライヤーとリールのスピード差に基づくクレープ率は次式により定義される。
クレープ率(%)=100×(ヤンキードライヤー速度(m/分)−リール速度(m/分))÷リール速度(m/分)
品質や操業性の良し悪しはこのクレーピングの条件で大方決まり、クレーピング条件を最適とする操業条件が当業者にとって重要な事項となる。本発明においてシートを製造する際のクレープ率は好ましくは10〜50%、より好ましくは20〜40%、最も好ましくは25〜35%である。
(2)エンボス処理及びロール巻取り加工
原反を、例えば図6のエンボス加工装置によってエンボス処理し、衛生紙ロール10を得る。
図6のエンボス加工装置においては、エンボス2の凸面40xが形成された凸エンボスロール40と、対向するゴム製抑えロールとの間に、ロール表面10a側のシートを通し、エンボス2を付与する。同様に、エンボス2の凸面40xが形成された凸エンボスロール40と、対向するゴム製抑えロールとの間に、ロール裏面10b側の1プライのシートを通し、エンボス2を付与する。そして、双方のシートのエンボスの凸面に適宜接着剤(プライボンド)6を塗布した後、重ね合せロールにて、各シートのエンボスの凸面同士が対向するようにして2プライに重ねて接着され、適宜巻き取る。もちろん、10a側のシートがロール裏面、10b側のシートがロール表面側となっても良い。
なお、プライボンドの代わりにナーリング(エッジエンボス)によって2プライに積層してもよいが、プライボンドが好ましい。
ロール巻取り加工機は、大別するとサーフェイス方式とセンター方式の2種類がある。サーフェイス方式は巻取るロールを外側から別の複数の駆動ロールで支持しながら巻取る方法であり、巻取られた衛生紙ロール10は、巻き径のコントロールがし易く、生産速度がより高速となる。センター方式は巻取りロールの中心に通したシャフトの駆動により巻取る方法で、巻取られた衛生紙ロール10は、比較的柔らかな製品となり、デリケートなエンボスを施した製品に適している。本発明においては、いずれの方法でも巻き取ることができるが、好ましくはサーフェイス方式である。
なおダブルエンボスではなく、2枚のシートを一緒にエンボス処理するシングルエンボスでも良い。また、必要に応じて、カレンダー処理を行っても良い。
エンボス深さは、エンボスロール40と対向するゴムロール(図6参照)のニップ幅を適宜調整して制御することができる。ニップ幅は、ロールの特性によっても異なるが、好ましくは20〜60mm、より好ましくは25〜50mm、さらに好ましくは30〜45mmである。ニップ幅が60mmを超えると、エンボスが強くなりすぎて紙厚が高くなってロールの巻直径DRが大きくなってしまう。一方、ニップ幅が20mm未満であると、エンボスが弱くなって吸水性が劣る場合がある。ニップ幅は、カーボン紙を用いて測定することができる。測定方法としては、まず、エンボスロールのニップを逃がし、カーボン紙と一般的なコピー用紙を重ねてセットする。次に、エンボスロールにニップをかける。その後、ニップを逃がし、カーボン紙とコピー用紙を取り外す。エンボスロールでニップがかかっていた部分のカーボン紙の色がコピー用紙に転写されるので、ニップ幅を測定することができる。
なお、エンボスロールの凹凸が深ければニップ幅を狭くし、エンボスロールの凹凸が浅ければニップ幅を広くすることで、エンボス深さを調整できる。
ロール巻取り加工機にて同時に、印刷、ミシン目加工、テールシール、所定幅のカットを行うことができ、衛生紙ロール10を製造することができる。さらに、その後、フイルム包装加工して衛生紙ロールの包装体を製造することができる。
本発明は上記した実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
パルプ組成(質量%)をNBKP50%、LBKP50%とし、公知の方法でフェルトを介してロールプレスを行って抄紙した。その後、図5に示すエンボス加工装置100によりエンボス加工して衛生紙ロールを製造した。
以下の評価を行った。
乾燥時の縦方向引張り強さDMDTと乾燥時の横方向引張り強さDCDT:JIS P8113に基づいて、2プライのシート10xにつき、破断までの最大荷重をN/25mmの単位で測定した。
坪量:シート10xについて、JIS P8124に基づいて測定した。
紙厚:シート10xについて、シックネスゲージ(尾崎製作所製のダイヤルシックネスゲージ「PEACOCK」)を用いて測定した。測定条件は、測定荷重3.7kPa、測定子直径30mmで、測定子と測定台の間に試料を置き、測定子を1秒間に1mm以下の速度で下ろしたときのゲージを読み取った。なお、シート10xを10枚(2プライを5組)重ねて測定を行った。又、測定を10回繰り返して測定結果を平均した。そして、得られた1回当りの平均値を枚数で割ってシート10x当りの紙厚とした。
比容積:シート10xの厚さを坪量で割り、単位gあたりの容積cm3で表した。
吸水量:上述の方法で測定した。
ロールの巻直径DR:ムラテックKDS株式会社製ダイヤメータールールを用いて測定した。測定は、10個のロールを測定し、測定結果を平均した。
ロールの巻密度、エンボスの面積、個数及び深さは上述の方法で測定した。
官能評価は、モニター20人によって行った。評価基準は5点満点で行った。評価基準が3点以上であれば良好である。
なお、坪量、引張強さ、厚さ、比容積、巻密度、エンボスの測定は、JIS-P8111に規定する温湿度条件下(23±1℃、50±2%RH)で平衡状態に保持後に行った。
面積当たり吸水量は、150Water−g/m以上は評価5点、130〜149Water−g/mが4点、105〜129Water−g/mが3点、90〜104Water−g/mが2点、89Water−g/m以下を1点とした。
質量当たり吸水量は、7.5Water−g/g以上は評価5点、6.5〜7.4Water−g/gが4点、5.5〜6.4Water−g/gが3点、5.3〜5.4Water−g/gが2点、5.2Water−g/g以下を1点とした。
得られた結果を表1〜表3に示す。
表1〜表3から明らかなように、所定のエンボスを設け、坪量、紙厚、巻長、巻密度を規定した各実施例の場合、巻長を長くしつつもコンパクトかつ嵩高で、吸水性、強度にも優れていた。
一方、巻長を15m未満とした比較例1の場合、ロールの交換頻度が多くなった。
巻長が60mを超えた比較例2の場合、巻直径が155mmを超え、ロール径が大きくなってペーパーホルダーに収まり難くなった。
エンボス深さが0.10mm未満、紙厚が1.0mm/10枚未満の比較例3の場合、巻密度が1.0m/cmを超えて嵩が低くなり(密度が高くなり)、質量当たり吸水量が劣った。
エンボス深さが0.60mmを超え、紙厚が3.2mm/10枚を超えた比較例4の場合、巻密度が0.4m/cm未満となって嵩が高くなり過ぎ(密度が低くなり過ぎ)、巻直径が155mmを超え、ロール径が大きくなってトイレットペーパーホルダーに収まり難くなった。
坪量が13g/m未満で紙厚が1.0mm/10枚未満の比較例5の場合、巻密度が1.0m/cmを超えて嵩が低くなり(密度が低くなり)、吸水性が劣るとともに強度に劣った。
坪量が29g/mを超えた比較例6の場合、コストアップになったと共に、強度が高過ぎてゴワゴワして使用感に劣った。
エンボス1個当たりの平均面積が1.0mm/個未満の比較例7の場合、紙厚が1.0mm/10枚未満となり、巻密度が1.0m/cmを超えて嵩が低くなり(密度が高くなり)、質量当たり吸水量が劣った。
一方、エンボス1個当たりの平均面積が7.0mm/個を超えた比較例8の場合も、紙厚が1.0mm/10枚未満となり、巻密度が1.0m/cmを超えて嵩が低くなり(密度が高くなり)、質量当たり吸水量が劣った。
エンボスの個数が300個/100cm未満の比較例9の場合、紙厚が1.0mm/10枚未満となり、巻密度が1.0m/cmを超えて嵩が低くなり(密度が高くなり)、質量当たり吸水量が劣った。
エンボスの個数が1600個/100cm未満の比較例11の場合も、紙厚が1.0mm/10枚未満となり、巻密度が1.0m/cmを超えて嵩が低くなり(密度が高くなり)、質量当たり吸水量が劣った。
紙厚を1.0mm/10枚以上に維持しつつ、エンボスの個数が300個/100cm未満の比較例10の場合、比容積が5cm/g未満となって嵩が低くなり(密度が高くなり)、質量当たり吸水量が劣った。
紙厚を1.0mm/10枚以上に維持しつつ、エンボスの個数が1600個/100cmを超えた比較例12の場合も、比容積が5cm/g未満となって嵩が低くなり(密度が高くなり)、質量当たり吸水量が劣った。
なお、市販品1〜2について同様に評価したところ、いずれも巻長が15m未満であり、ロールの交換頻度が多くなった。
2 エンボス
10 衛生紙ロール
10x 衛生紙(シート)
DR ロールの巻直径

Claims (6)

  1. エンボスを有する2プライの衛生紙ロールであって、1プライの坪量が13〜29g/m、紙厚が1.0〜3.2mm/10枚、巻長が15〜60m、巻密度が0.4〜1.0m/cm
    前記エンボスの個数が300〜1600個/100cm、前記エンボス1個当たりの平均面積が1.0〜7.0mm/個、かつ該エンボスの深さが0.10〜0.60mm
    面積当たり吸水量が105〜250Water−g/m である衛生紙ロール。
  2. 質量当たり吸水量が5.5〜10.7Water−g/gである請求項1記載の衛生紙ロール。
  3. 比容積が5〜15cm /gである請求項1又は2に記載の衛生紙ロール。
  4. 2プライのDGMTが6.0〜15.0N/25mmである請求項1〜3のいずれか一項に記載の衛生紙ロール。
  5. 巻直径が82〜155mmである請求項1〜4のいずれか一項に記載の衛生紙ロール。
  6. エンボスの面積率が7〜60%である請求項1〜5のいずれか一項に記載の衛生紙ロール。
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