JP7169924B2 - トイレットペーパー及びトイレットペーパーの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、トイレットペーパー及びトイレットペーパーの製造方法に関する。
トイレットペーパーにおいては、洗浄機能付きトイレともいわれるシャワートイレを使用した際における拭き取り性が求められることがある(下記、特許文献1)。
シャワートイレに適するトイレットペーパーは、消費者が使用した際の安心感が得られやすいため、3プライや4プライといった多プライ品が望ましいとされる。
このような多プライ品では、特にシャワートイレでの使用を想定し、肌へ押し当てる拭き取り操作をした際の肌触りと使用時の強度のバランスを重視して、繊維長が短く紙面の表面性を良好にしやすい良い広葉樹パルプを60~70質量%と多く含むものが一般的であった。
特開2011‐153387号公報
しかしながら、多プライ品であってもシャワートイレを使用しない場面で、使用される場合も多々ある。このような場合に、特に多プライ品は、表面性に優れるものの、排便時に肛門付近に付着した便を拭き取るように操作した場合に、肌触りは良くても、十分な拭き取り性が発揮されないことがあった。特に、硬便のときの強度や表面性において拭き取り性が十分ではないことがあった。
そこで、本発明の主たる課題は、シャワートイレで使用するような場面において安心できる厚み感があり、柔らかで表面性が良好でありながら、肌に付着した便の拭き取り性に優れる、トイレットパーパー及びその製造方法を提供することにある。
上記課題を解決した第一の手段は、
3~4プライであり、
1プライの坪量が10.5~16.5g/m2であり、
針葉樹由来のパルプを繊維の80質量%以上含み、
カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤を含み、
離解フリーネスが550cc以上である、
ことを特徴とするトイレットペーパーである。
第二の手段は、
カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤を0.5~4.0kg/パルプt含む、上記第一の手段に係るトイレットペーパーである。
第三の手段は、
3~4プライのトイレットペーパーであって、
針葉樹由来のパルプを繊維の80質量%以上含み、
カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤を1.0~8.0kg/パルプt含み、
かつ、原料フリーネスが600cc以上である抄紙原料を抄紙してなる、
坪量が10.5~16.5g/m2の1プライのシートが3~4枚積層されている、
ことを特徴とするトイレットペーパーである。
第四の手段は、
針葉樹由来のパルプを繊維の80質量%以上含み、
カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤を1.0~8.0kg/パルプt含み、
かつ、フリーネスが600cc以上である抄紙原料を抄紙して、
坪量が10.5~16.5g/m2で単層のシートを得た後、
この単層のシートを3~4枚積層する、
ことを特徴とするトイレットペーパーの製造方法である。
以上の本発明によれば、シャワートイレで使用するような場面において安心できる厚み感があり、柔らかで表面性が良好でありながら、肌に付着した便の拭き取り性に優れる、トイレットパーパー及びその製造方法を提供することにある。
本発明の実施形態に係るエンボスの平面図である。 本発明に係るエンボス深さの測定手順を説明するための概略図である。 本発明に係る算術平均曲率の測定を説明するための概略図である。 本発明の実施形態に係るトイレットロールの斜視図である。
本実施形態に係るトイレットペーパーは、3プライ又は4プライである。つまり、シート3枚又は4枚が重ねられている。3プライ又は4プライのような2プライを超える多プライとすることで、各プライを薄くしつつも全体の紙厚が厚くなり、特に「柔らかさ」が感じられやすいものとしつつ、破れにくい安心感のあるものとすることができる。
なお、2プライであると厚み感が発現し難く、シャワートイレ使用後の多量の水分を吸収しつつ拭き取る際の安心感に欠けるものとなりやすい。また、5プライ以上となると各プライを薄くしても、肌の清拭の際に柔らかさを感じにくくなる。また、後述する本発明に係る1プライ当たりの坪量及び紙厚において5プライ以上とすると剛性感が強く感じられるようになり、柔らかさが感じられにくいものとなる。
他方で、本実施形態に係るトイレットペーパーでは、1プライあたり坪量が10.5g/m2以上16.5g/m2以下である。好ましくは、12.5g/m2以上16.0g/m2未満、より好ましくは、13.5g/m2以上15.5g/m2以下である。1プライの坪量がこの範囲内であれば上記3プライ又は4プライの際に、十分な破れにくさと柔らかさを発現させることができる。また、水解性を発現させやすくなる。なお、本発明に係る坪量とは、JIS P 8124(1998)の坪量測定方法によるものである。
他方、本発明に係るトイレットペーパーは、構成する繊維の80質量%以上が針葉樹由来のパルプである。特に好ましくは不純物等を考慮しない実質的に100質量%が針葉樹由来のパルプである。針葉樹由来のパルプは、限定されない。NOKPと称される、例えば、連続蒸解釜にて連続して酸素蒸解をされて製造された針葉樹クラフトパルプ、NBKPと称される、例えば、連続蒸解釜にて連続して酸素蒸解をされ塩素、二酸化塩素、次亜塩素酸ソーダ等の塩素系漂白薬品による漂白処理がされて製造された針葉樹クラフトパルプ、NUKPと称される、連続蒸解釜にて製造され漂白されていない未晒の針葉樹パルプが挙げられる。さらに、古紙由来の針葉樹パルプであってもよい。針葉樹由来のパルプであれば、これらの種類の針葉樹由来のパルプが混合されていてもよい。針葉樹由来のパルプは、広葉樹由来のパルプに比して繊維長が長いため、紙粉が発生し難い。
針葉樹由来のパルプの中でも、NOKPが最も好ましく、NUKPが特に好ましく、NBKPが好ましい。NOKP及びNUKPは、パルプ中にリグニンが残る。NOKPは、酸素蒸解(酸素脱リグニン)が行われるが、リグニンは約半量程度残る。リグニンが残るパルプは、薄茶色となり見た目においても化学的な処理がされていない天然物のような印象を受けやすく、また柔らかな印象のものとなるため、使用者や購入者が非常に安心感を感ずるものとなる。また、リグニンは親水性ではないため、これを含むパルプは、漂白してリグニンを含まない原料からなる繊維よりも繊維の膨潤性が低く、繊維間結合が弱くなる。このため、繊維間が疎になりやすく、水解性がより良好となる。さらに、リグニンによる繊維が密にならない作用と相まって、クッション性に優れるものとなる。
また、NOKPは、リグニンが酸素蒸解前よりも半分程度にまで低減されているため、脱リグニン処理が全くされていないNUKPよりも柔らかさを発現させやすく、しっかりとした強度にも調整しやすい。
針葉樹パルプ以外の他の繊維成分は、必ずしも限定されないが、広葉樹由来のパルプであるのが望ましい。繊維長さが短く表面を滑らかにしやすい。広葉樹由来のパルプとしては、LOKPと称される、例えば、連続蒸解釜にて連続して酸素蒸解をされて製造された広葉樹クラフトパルプ、LBKPと称される、例えば、連続蒸解釜にて連続して酸素蒸解をされ塩素、二酸化塩素、次亜塩素酸ソーダ等の塩素系漂白薬品による漂白処理がされて製造された広葉樹クラフトパルプ、LUKPと称される、連続蒸解釜にて製造され漂白されていない未晒の広葉樹パルプが挙げられる。LOKPやLUKPであれば、特に、薄茶色の見た目となり、見た目においても化学的な処理がされていない天然物のような印象を受けやすくいものとしやすい。
また、繊維成分は、バージンパルプでも古紙パルプでもよい。古紙パルプは、古紙からパルプを再生する工程において、再生前のパルプ繊維に比して繊維が細かくなる傾向にあり、このような繊維の性質上、紙厚を厚くせずに、繊維が密となり紙力が高まりやすい。その一方で、過度に配合すると柔軟性などの風合いが低下する。よって古紙パルプの特徴に鑑みて、その配合比率は0~20質量%未満の範囲で定めるのがよい。古紙パルプの種類は必ずしも限定されるものではない。ミルクカートン古紙、上質古紙が挙げられる。
本発明に係るトイレットペーパーは、吸湿作用によって紙の水分を高める保湿剤や油脂が外添塗布されていないのが望ましい。外添保湿剤の例は、グリセリン、ジグリセリン、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、ポリエチレングリコールである。但し、保湿性のトイレットペーパーというに値しない程度の量であれば、上記成分が含有されていてもよい。保湿剤や油脂が外添塗布されているとべたつき感やしっとり感が感じられるようになるため、紙に薬剤が含有されていると認識されて、使用者の安心感が十分に向上しない場合がある。
本発明に係るトイレットペーパーは、抄紙時に内添する原紙自体の柔らかさや紙力を定める柔軟剤を含む。本発明に係るトイレットペーパーに含まれる柔軟剤は、カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤である。カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤は、繊維表面をコーティングするように作用する。また、リグニン含有による効果の低下がなく、リグニンを含むパルプが高配合されていても表面が滑らかで、ごわつき感が顕著に低下し、ふんわり感も高まる。カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤は必ずしも限定されないが、その具体例としては、ポリアルキレンポリアミン類とモノカルボン酸類との反応で得られるアミド系化合物と、エピハロヒドリンとの反応物が挙げられる。このカチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤であれば効果が発現しやすい。なお、ポリアルキレンポリアミン類とモノカルボン酸類との反応で得られるアミド系化合物と、エピハロヒドリンとの反応物を内添するにあたっては、炭素数が4~20のアルキル基及び/又はアルケニル基を有する乳化剤、及び水と混合して添加するのがよい。カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤の含有量は必ずしも限定されないが、0.5~4.0kg/パルプt含むのが望ましい。なお、カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤を0.5~4.0kg/パルプt含むものとするには、抄紙原料中にカチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤を1.0~8.0kg/パルプt含有させるのがよい。カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤の定着率は50~60%であるため、係る範囲抄紙原料中にカチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤に添加すればよい。
さらに、本発明に係るトイレットペーパーは、柔軟保湿剤が内添されているのが望ましい。その含有量は0.2~2.0kg/パルプtであるのが望ましい。柔軟保湿剤を含むことで、しなやかさが向上する。特に好ましい柔軟保湿剤は、重量平均分子量500~10,000のポリアルキレンイミンの活性水素に炭素数2~4のアルキレンオキサイドを付加させて得られた化合物に、炭素数12~24の高級脂肪酸および/または炭素数12~24の高級脂肪酸のエステル化合物を反応させて得られる反応生成物である。この柔軟保湿剤が含まれることで、より柔らかさがより向上する。
本発明に係るトイレットペーパーは、離解フリーネスが550cc以上と高く、繊維が未叩解又は低叩解度の繊維原料由来のものとなっている。なお、離解フリーネスは、好ましくは580cc以上、特に好ましくは、590cc以上である。繊維が未叩解又は低叩解度のものであると、繊維同士が絡み難くなり、本発明に係る高い離解フリーネスの値となる。換言すれば、本発明に係るトイレットペーパーの繊維成分は、離解フリーネスが550cc以上となるような、未叩解又は低叩解度の繊維で構成される。離解フリーネスが550cc以上であれば、水解性が良好となる。また、離解フリーネスが550cc以上となるような未叩解又は低叩解度の繊維は、繊維表面のフィブリル化が進んでいないため太い幹部分が残る。本発明に係るトイレットペーパーは、このような繊維表面のフィブリル化が進んでいない太い幹部分が残る繊維が表面に存在するため、肌に付着した便の拭き取り性に優れる。そして、特に、本発明に係るトイレットペーパーは、繊維長が長い針葉樹由来のパルプを繊維の80質量%以上含むため、未叩解又は低叩解度の場合に、特に肌に付着した硬便の拭き取り性に優れるようになるとともに、内添した柔軟剤による効果と、繊維同士の適度な絡みにより、柔らかさに優れたものとなるとともに、ふんわり感も良好なものとなる。そのうえで、紙粉も極めて発生し難くなる。
ここで、本発明に係る離解フリーネスは、次のように測定する。なお、測定回数は、同一試料について2回行い、測定値はその平均値とする。2回の測定値が平均値より2%以上異なる場合は追加試験を行う。
(トイレットペーパーの離解)
シート(トイレットペーパー)を2cm程度の大きさに試料を手でちぎり、絶乾で30±0.5gg準備する。ちぎったシート30±0.5g分を、水2000mLに4時間以上浸漬させる(濃度1.5質量%)。なお、この時の水温は20±5℃とする。
4時間以上経過した後、シート30±0.5g分と水2000mL全てを標準離解機内に入れる。水温を確認した後、10分間離解する。
10分後に、薬さじ一杯分以をメスシリンダーに採取し、水で、希釈して、繊維が離解されているかを目視にて確認する。十分に理解が確認された場合にはその離解液について下記のフリーネス測定を行う。離解が不十分の場合には、再び離解を行う。このとき、2~3分間隔で上記と同様に目視にて繊維が離解されているか確認し、離解するまで操作を繰り返す。ただし、最長で30分とする。このようにすれば繊維本来の性質をほとんど変えることなく解繊することができる。なお、標準離解機の離解カウント1230rpmは、離解機を10分間作動させた際のカウント値である。
(フリーネス測定)
次のカナダ標準ろ水度試験器を用いて、下記のようにカナダ標準ろ水度試験(JIS P 8121-2 2012)に準じて測定する。カナダ標準ろ水度試験器は、下記の仕様のもの又はその相当機を使用する。
ろ水筒は、例えば青銅製の円筒で、その底にふるい板(直径0.5mmの孔を1cm2当たり97個有する円板)がセットされている。空気を入れるためのコックの穴径は4.8mmである。計測漏斗は、例えば黄銅製で、上部開放部の直径が203mm、全長278mmであり、主要円錐部の頂角は29.5±0.5°で機械仕上げされている。また、漏斗の底に、精密に機械仕上げされた底穴が入っており、側面に側管が付いている。底穴の最小直径は、3.1mmで、漏斗に毎分725±5mL(20±5℃)の水を供給した際に、毎分530±5.3mLの水が排出されるように調節する。側管は内径12.7mmの中空管で、漏斗の壁面を貫通している。漏斗底部からオーバーフロー水位との間の水量が23.5±0.2mLになるようにする。
次いで、上記の「(トイレットペーパーの離解)」により得られた離解液から固形分濃度0.3質量%の測定用液を下記のように調整する。
まず、上記の「(トイレットペーパーの離解)」により得られた離解液を濃度が0.3~1.0質量%になるよう稀釈する。希釈した試料を約500g採取し、質量秤量用の容器に入れ、0.5g以内の精度で秤量する(秤量値A)。
次に、No.2ろ紙を熱風乾燥器(105±2℃)に入れ、恒量になるまで乾燥し、0.01gの精度で秤量する(秤量値B)。
上記No.2ろ紙ブフナ漏斗にセットし水で濡らし、吸引を開始する。次いで、採取した約500gの試料をブフナ漏斗に移して、水分を吸引させる。吸引が完了後、繊維が載ったNo.2ろ紙を取り出し、120℃設定のシートドライヤー2回通して、熱風乾燥器(105±2℃)に10分入れた後に取り出す。取り出した繊維が載ったNo.2ろ紙の質量を0.01gの精度で秤量する(秤量値C)。
上記のとおり秤量値A~Cを求めたら、次式により試料の固形分濃度X(質量%)を算出する(丸め巾0.01とする)。
固形分濃度X=(((秤量値C)-(秤量値B))/(秤量値A))×100
算出した固形分濃度X(質量%)をもとに、絶乾パルプ3gが含まれるように、下記の計算式により、希釈した離解液の採取量Dを決定する。
採取量D(g)=300÷X
絶乾パルプ3gを含む離解液D(g)を1000mLのメスシリンダーに入れ、希釈して1000mLとし、固形分濃度0.3質量%の測定液を調整する。この時の温度を1℃の精度で測定する。
次いで、調整された測定液を上述のカナダ標準ろ水度試験器により測定する。なお試験器に測定液を流し込むにあたってメスシリンダーを開口部を掌でふさぎ3回ほど上下を反転させて攪拌する。測定液を流し込んだのち5秒後にろ水を流下させる。
側管の排水が停止したら、側管からの排水量の質量を0.1gの精度で秤量し、質量を容量(mL)に変換する。次いで、JIS P 8121-2 2012の附属書D「温度20℃へのろ水度補正表」と測定液の水温から、測定値を20℃標準温度のろ水度に補正する。この温度20℃に補正した数値の平均値を離解フリーネスとする。なお、精度は1mLとする。また、濃度が正確に0.3質量%にならない場合には、JIS P 8121-2 2012の附属書C「濃度0.30%へのろ水度補正表」により濃度補正を行なう。
ここで、離解フリーネスを550cc以上とするには、上述のように抄紙原料中の繊維を未叩解又は低叩解度のものとすればよい。製造時の抄紙原料の具体的な叩解度については、必ずしも限定されないが、カナダ標準濾水度のダウン幅が0cc~50ccとなるように叩解すればよい。このダウン幅は一般の抄紙原料の叩解幅より非常に小さい。この場合において、抄紙原料のカナダ標準濾水度は、概ね600cc以上となる。このようにパルプ繊維の未叩解又は低叩解度とするのがよい。この範囲であれば上記の柔軟剤を内添した際に繊維表面に柔軟剤が定着し、また、繊維同士が絡むようになり、柔らかさに優れたものとなるとともに、ふんわり感も良好なものとなる。そのうえで、紙粉が極めて発生し難くなる。なお、針葉樹由来のパルプは、粗度の高いもののほうが、抄紙原料のフリーネスや離解フリーネスを高めやすいため望ましい。
他方で、本発明に係るトイレットペーパーは、1プライの紙厚が80~160μmであり、トイレットペーパー全体としての紙厚が320~560μmであるのが望ましい。紙厚がこの範囲にあるとふんわり感、柔らかさに優れ、安心できる厚み感が得られやすい。トイレットペーパーの紙厚の測定方法は、試験片をJIS P 8111(1998)の条件下で十分に(通常は、8時間程度)調湿した後、同条件下でダイヤルシックネスゲージ(厚み測定器)「PEACOCK G型」(尾崎製作所製)を用いて1プライの状態で測定するものとする。具体的には、プランジャーと測定台の間にゴミ、チリ等がないことを確認してプランジャーを測定台の上におろし、前記ダイヤルシックネスゲージのメモリを移動させてゼロ点を合わせ、次いで、プランジャーを上げて試料を試験台の上におき、プランジャーをゆっくりと下ろしそのときのゲージを読み取る。トイレットペーパーがエンボス加工されている場合には、構成する一つの凹部(凸部)が必ず測定台の範囲に入るようにする。なお、深さの異なる凹部が存在する場合には、最も深さの深い凹部(凸部)が位置するようにする。この測定時には、プランジャーは載せるだけとして押えない。プランジャーの端子は金属製で直径10mmの円形の平面が紙平面に対し垂直に当たるようにし、この紙厚測定時の荷重は、約70gfである。なお、紙厚は測定を10回行って得られる平均値とする。ここで、紙厚の測定時には、エンボス(凹部)の潰れが想定されるが、本発明に係る紙厚は、そのような潰れも含んで測定した値であり、そのような潰れは無視してよい。本紙厚測定において凹部の潰れによって生ずる紙厚差は無視できる。紙厚のさらなる調整は、クレープ率によりさらに行うことができる。
本発明に係るトイレットペーパーは、エンボス加工がされていてもよい。そのエンボスパターンは必ずしも限定されるわけではない。エンボスは、マイクロエンボスやドット型のエンボス、デザインエンボス等の適宜のエンボスパターンとすることができる。但し、本発明に係るエンボスパターンは、2プライ積層のシングルエンボスシート同士による4プライダブルエンボス、もしくは2プライ積層のシングルエンボスシートと1プライエンボスシートの組み合わせによるエンボスであるのが望ましい。
本発明に係る好適なエンボスパターンは、凹部の面積が1.0~2.5mm2で、密度が5.0~50個/cm2で、エンボス深さが、0.05~0.5mmである。トイレットペーパーとしての柔らかさが向上するとともに、トイレットロールのようにロール状態における柔らかさが高まり、消費者が手に持った際に柔らかいと感じやすくなる。特に、図1に示すように、紙面全体に、底面が対角L4×対角L4=1.0~1.5×1.0~1.5mmの正方形の凹部31(図1A)又はその正方形の四方角が対角線外方に向かって延在された略正方形(図1B)をなす凹部32が、中心間隔L5が4.5~5.5mmで幅方向に対する配列角度が45°で格子状に配列され、かつ、凹部31(32)と凹部31(32)との間に凹部の四方角同士から延在する谷線部33を有するものである。なお、谷線部33は、凹部31(32)の四方角が最も深く、凹部間の中間が最も浅くなるように漸次緩やかに断面弓なりに配されているのが望ましい。このエンボスパターンは、柔らかさや便の拭き取り性について優れる。
エンボスの深さは、株式会社キーエンス社製ワンショット3D測定マクロスコープ VR-3200又はその相当機と、画像解析ソフトウェア「VR-H1A」又はその相当ソフトウェアにより測定する。測定は、倍率12倍、視野面積24mm×18mmの条件で測定する。但し、倍率と視野面積は、エンボス(凹部)の大きさによって、適宜変更することができる。具体的な測定手順は、図2を参照して説明すると、上記ソフトウェアを用いて、平面視点で示される画像部(図中X部分)中の一つのエンボス(凹部)40の周縁の最長部を横切る線分Q1におけるエンボス深さ(測定断面曲線)プロファイルを得る。このエンボス深さプロファイルの断面曲線から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断面視点で示される画像部(図中Y部分)の「輪郭曲線Q2」のうち、上に凸で最も曲がりが強くなる2つの凹部エッジ点P1,P2と、凹部エッジ点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、凹部エッジ点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、凹部エッジ点P1,P2のX-Y平面上の距離(長さ)を最長部の長さと規定する。上記の上に凸で最も曲がりが強くなる2つの凹部エッジ点P1,P2は目視にて選択する。なお、その選択にあたっては、当該測定中のエンボス(凹部)40の平面視点の画像中の輪郭Eを参考としてもよい。同様にして、最長部に垂直な方向での最短部についてもエンボス(凹部)の深さを測定し、大きい方の値をエンボス(凹部)の深さとして採用する。以上の測定を、トイレットペーパー表面の任意の10個のエンボスについて行い、その平均値を最終的なエンボス深さとする。
なお、エンボスパターンの個々の凹部の面積についても、ワンショット3D測定マクロスコープ VR-3200又はその相当機と、画像解析ソフトウェア「VR-H1A」又はその相当ソフトウェアにより測定して得た3D画像から目視でエンボス凹部の輪郭を確認し、輪郭内部の面積を測定する。トイレットペーパー表面の任意の10個のエンボスについて行い、その平均値を最終的なエンボス凹部の面積とする。
本発明に係るトイレットペーパーは、非加圧下における外面の山頂点の算術平均曲率(Spc)が5.0~6.5 (1/mm)であるのが望ましい。非加圧下とは測定を生成の状態で行うことである。山頂点の算術平均曲率は、定義領域中における山頂点の主曲率の算術平均を表したものである。数値が小さいほど他の物体と接触する点が丸みを帯びていることを示し、数値が大きいほど他の物体と接触する点が尖っていることと示す。非加圧下における外面の山頂点の算術平均曲率(Spc(1))が5.0~6.5 (1/mm)であると、表面性が良好であり、且つ、拭き取り性に優れる。
本発明に係る「山頂点の算術平均曲率(Spc)」は、「ワンショット3D形状測定機 VR-3200(株式会社キーエンス社製)」(以下、「3Dマイクロスコープ」ともいう)及びその相当機(非接触三次元測定器)を用いて測定した値をいう。「3Dマイクロスコープ」は、投光部より照射された構造化照明光により、モノクロC-MOSカメラに写し出された対象物の縞投影画像から形状を測定することができ、特に、得られた縞投影画像を使って、任意の部分の高さ、長さ、角度、体積などを計測することができる。「3Dマイクロスコープ」により得られた画像の観察・測定・画像解析には、ソフトウェア「VR-H2A」及びその相当ソフトウェアを使用することができる。なお、測定条件は、視野面積24mm×18mm、倍率12倍の条件とする。
非加圧下の山頂点の算術平均曲率(Spc)の具体的な測定手順は次のようにして行う。測定台に、MD方向50mm×CD方向50mm程度の大きさとした試験片となるプライのままのトイレットペーパーを、測定機を正面にして奥行方向がMD方向となるようにして生成りの状態で載置する。なお、測定に用いる試験片は、折り目のない製品の平坦な部分とする。試験片の測定台上におけるセットは、エンボスや皺がないところが視野範囲の中央となるようにする。これは、測定領域にエンボスや皺がないようにするためである。このセットは、目視又はソフトウェアを介してモニター上に映し出される視野範囲を参考にする。
次にソフトウェア(「VR-H2A」)を用いて、試験片表面のプロファイルを取り込む。このとき、メイン画像(テクスチャ)、メイン画像(高さ)、3D画像の3つの画像が得られる。次に、前記ソフトウェアにより「表面粗さ」を測定する。このとき、図3に示されるような「高さ」画像(高さ方向に色分けされた色調の濃淡で表される画像)を表示させるのが望ましい。なお、図3では、「高さ」画像はグレースケールで表されているが、実際に得られる「高さ」画像は高さ方向に色分けされた色調の濃淡で表される画像となる。
次いで、最大高さ(Sz)、山頂点の算術平均曲率(Spc)を設定して測定を行う。測定範囲の大きさは、3.000mm×3.000mmとする。前記ソフトウェアであれば、「領域の追加」で「数値指定」を選択することで測定範囲を設定することができる。
測定個所は、得られた画像のほぼ中央部となるようにする。ほぼ中央とは、画像中央から10.0mm×10.0mmの範囲であれば十分である。この個所とするのは、エンボスや皺のある部分を含まないように試験片をセットしていること、縁部よりも補正がなく精度が高いこと、さらに、高さ画像を確認したうえでの測定個所の意図的な選択を排除するためである。
測定された、山頂点の算術平均曲率(Spc)の値を確認し、最大高さ(Sz)が0.6mmを超えている場合には、その値を破棄し、他の試験片で再度測定する。なお、測定条件は、ガウシアンフィルターで、形状補正、ローパスフィルター及びハイパスフィルターは無しとし、縁部の補正は有とする。画像の前処理は行わない。
この平面粗さ測定を、試験片を変えて計5回行い、その5回の平均値を測定サンプルの山頂点の算術平均曲率(Spc)の測定値とする。
本発明に係るトイレットペーパーは、未叩解ではないパルプ繊維を含むのが望ましい。製造時の抄紙原料の叩解度については、必ずしも限定されないが、カナダ標準濾水度のダウン幅が20cc~50ccとなるように叩解するのが望ましい。このダウン幅は一般の抄紙原料の叩解幅より非常に小さい。この場合において、抄紙原料のカナダ標準濾水度は、概ね600cc以上となる。このようにパルプ繊維の叩解があまりされないようにしつつ未叩解としないようにすることで、上記の柔軟剤を含むように内添した際に繊維表面に柔軟剤が定着しやすく、また、繊維同士は適度に絡むようになり、低い所望の紙厚となりやすく、柔らかさに優れたものとなるとともに、ふんわり感も良好なものとなる。そのうえで、紙粉が極めて発生し難くなる。紙厚のさらなる調整は、クレープ率によりさらに行うことができる。
また、本発明に係るトイレットペーパーは、水解性が10秒以内であるのが望ましい。上記の構成繊維の80質量%以上、特に100質量%を針葉樹由来のパルプとし、さらに離解フリーネスの範囲であれば十分に10秒以内とすることができる。水解性が10秒以内であれば、水洗トイレ等に流水廃棄した際に配管を詰まらせるおそれが各段に小さくなる。この水解性(ほぐれやすさ)の測定は、JIS P 4501(1993)による。ほぐれやすさの試験は、水300mL(水温20±5℃)を入れた300mLのビーカーをマグネチックスターラーに載せ、回転子の回転数を600±10回転/分になるように調整する。その中に一辺が100±2mm角の試験片を投入し、ストップウォッチを押す。回転子の回転数は試験片の抵抗によって、いったん約500回転に下降し、試験片がほぐれるに従い回転数は上昇する。この回転数が540回転までに回復した時点でストップウォッチを止め、その時間を1秒単位で測定する。ほぐれやすさの結果は、試験を5回行い、その平均で表す。回転子は、直径35mm、厚さ12mmの円盤状のものとする。
本発明に係るトイレットペーパーは、縦方向の乾燥引張強度が500cN/25mm以上1100cN/25mm以下、より好ましくは、600cN/25mm以上~1000cN/25mm以下であるのが望ましい。横方向の乾燥引張強度は200cN/25mm以上450cN/25mm以下、より好ましくは、200cN/25mm以上350cN/25mm以下、であるのが望ましい。この範囲であれば十分に使用に耐えうる。
なお、紙の縦方向とは、MD方向とも呼ばれ、抄紙の際の流れ方向である。紙の横方向は、CD方向とも呼ばれ、抄紙の際の流れ方向(MD方向)に直行する方向である。また、本発明に係る乾燥引張強度は、JIS P 8113(2006)に基づいて測定した値であり、次のようにして測定する。試験片は縦・横方向ともに巾25mm(±0.5mm)×長さ150mm程度に裁断したものを用いる。試験片は複数プライのまま測定する。試験機は、ミネベア株式会社製ロードセル引張り試験機TG-200N及びこれに相当する相当機を用いる。なお、つかみ間隔100mm、引張速度は100mm/minに設定する。測定は、試験片の両端を試験機のつかみに締め付け、紙片を上下方向に引張り荷重をかけ、紙が破断する時の指示値(デジタル値で示される場合はそのデジタル値)を読み取る手順で行う。縦方向、横方向ともに各々5組の試料を用意して各5回ずつ測定し、その測定値の平均を各方向の乾燥引張強度とする。
また、本発明に係るトイレットペーパーは、縦方向の湿潤引張強度が50cN/25mm以上100cN/25mm以下、であるのが望ましい。横方向の湿潤引張強度は25cN/25mm以上50cN/25mm以下、であるのが望ましい。湿潤引張強度は、JIS P 8135(1998)に基づいて測定した値であり、次のようにして測定する。試験片は縦・横方向ともに巾25mm(±0.5mm)×長さ150mm程度に裁断したものを用いる。ティシュペーパーは複数プライの場合は複数プライのまま測定する。試験機は、ミネベア株式会社製ロードセル引張り試験機TG-200N及びこれに相当する相当機を用いる。なお、つかみ間隔100mm、引張速度は50mm/minに設定する。試験片は、105℃の乾燥機で10分間のキュアリングを行ったものを用いる。試験片の両端を試験機のつかみに締め付けた後、水を含ませた平筆を用い、試験片の中央部に約10mm幅で水平に水を付与し、その後、直ちに紙片に対して上下方向に引張り荷重をかけ、紙が破断する時の指示値(デジタル値)を読み取る手順で測定を行う。縦方向、横方向ともに各々5組の試料を用意して各5回ずつ測定し、その測定値の平均を各方向の湿潤引張強度とする。湿潤引張強度においても製品のプライ数に合わせて、複数枚重ねて湿潤引張強度を測定した。
本発明に係るトイレットペーパーは、表面性を示す指標であるMMDの値は、7.5以上11.0以下であることが望ましい。MMDが7.5未満であると表面が滑り過ぎて拭き取り性が低下し、11.0超であると肌触りが悪くトイレットペーパーとしての用途に適さないおそれがある。なお、MMDの測定は、製品の複数プライのままで使用面を測定する。また、摩擦子の接触面を所定方向に20g/cmの張力が付与された測定試料の表面に対して25gの接触圧で接触させながら、張力が付与された方向と略同じ方向に速度0.1cm/sで2cm移動させ、このときの、摩擦係数を、摩擦感テスター KES-SE(カトーテック株式会社製)又はその相当機を用いて測定する。その摩擦係数を摩擦距離(移動距離=2cm)で除した値がMMDである。摩擦子は、直径0.5mmのピアノ線Pを20本隣接させてなり、長さ及び幅がともに10mmとなるように形成された接触面を有するものとする。接触面には、先端が20本のピアノ線P(曲率半径0.25mm)で形成された単位膨出部が形成されているものとする。
本実施形態のトイレットペーパーは、ソフトネスは、2.0cN/100mm以上3.5cN/100mm以下であるのが望ましい。ソフトネスは、その値が低いほど柔らかいとされる柔らかさの指標の一つである。ティシュペーパーやトイレットペーパーであれば、3.5cN/100mm以下であれば柔らかいとされる。ソフトネスの測定は、JIS L 1096 E法(1990)に準じたハンドルオメータ法に基づいて測定した値をいう。但し、試験片は100mm×100mmの大きさとし、クリアランスは5mmとする。1プライで縦方向、横方向の各々5回ずつ測定し、その全10回の平均値とする、なお、ソフトネスは、無単位であるが、試験片の大きさを考慮して、cN/100mmを単位として表されることもある。
本実施形態のトイレットペーパーにおいては、乾燥引張強度及び湿潤引張強度の調整は、乾燥紙力増強剤や湿潤紙力増強剤の紙力剤やサイズ剤を用いることなく調整することができる。そして、特に、使用者の安心感の点及び水解性の点から紙力剤やサイズ剤を含まないのが望ましい。本発明に係るトイレットペーパーでは、紙力剤を含まなくとも繊維長の長い針葉樹パルプを80質量%以上、特に100質量%含むように高配合とし、さらに柔軟剤を含むことで、長い繊維が柔らかく繊維間の適度な絡みが確保され、使用に十分な強度とすることができる。また、パルプがリグニンを含むものである場合には水解性にもより優れる。つまり、紙力剤を用いなくとも十分な強度が確保でき、さらに水解性にもより優れるようにできる。
なお、本発明に係るトイレットペーパーにおいては、上記のとおり乾燥紙力増強剤や湿潤紙力増強剤を用いないのが望ましいが、水解性を阻害しない範囲で、必要に応じて用いてもよい。ここでいう乾燥紙力増強剤は、澱粉、ポリアクリルアミド、CMC(カルボキシメチルセルロース)若しくはその塩であるカルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム、カルボキシメチルセルロース亜鉛が挙げられる。
湿潤紙力増強剤は、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂、尿素樹脂、酸コロイド・メラミン樹脂、熱架橋性塗工PAM、星光PMC株式会社社製のTS-20、グリオキシル化ポリアクリルアミド、カチオン性グリオキシル化ポリアクリルアミドなどのポリマーアルデヒド-官能性化合物、グリオキザールの二価のアルデヒドで変性したアクリルアミドモノマーと他の共重合可能な不飽和モノマーの共重合体又はジアルデヒド澱粉が挙げられる。
他方、本発明に係るトイレットペーパーは、上記抄紙原料の調整、具体的には針葉樹パルプを80質量%以上含む繊維原料を用い、また、抄紙原料のカナダ標準濾水度が、概ね600cc以上となるように、未叩解又は低叩解度とし、さらに、所定量の柔軟剤添加量とする以外は、公知の抄紙技術及びプライ構成とするための積層技術により製造することができる。
他方で、本発明に係るトイレットペーパーは、枚葉状の形態であってもよいが、図4に示されるように、帯状のトイレットペーパー10を紙管(管芯とも称される)20にロール状に巻いたトイレットロールの形態とするに適する。
本発明に係るトイレットロールは、巻径L2(直径)110~115mmであるのが望ましい。トイレットロールの巻径は、JIS P 4501において、120mm以下と定められており、一般的なトイレットロールをセットするためのホルダーはこの120mmを基準として作成されている。本発明のトイレットロールは、巻径が110~115mmであり、一般的なホルダーに十分にセット可能な大きさとなっている。ここで、巻径は、ムラテックKDS株式会社製ダイヤメータールール又はその相当機を用いて測定した値である。測定値は、幅方向に場所を変えて3個所測定した平均値とする。なお、同一製造ロット品における平均値は5個のロールの平均値とする。
一方、係るトイレットロールは、巻き長さが20~40mであるのが望ましく、その際、巻密度を0.20~0.30m/cm2とするのが望ましい。ここでの巻密度とは、巻長さ(m)÷実断面積で算出される値である。実断面積とは、{(巻径/2)×(巻径/2)×π-(紙管外径/2)×(紙管外径/2)×π}(単位;cm2)で算出される値である。つまり、端面の面積から紙管開口端側面積を差し引いた面積である。本発明に係るトイレットペーパーは、上記のロール形態において、その巻き密度が0.24~0.28m/cm2の範囲にあるとロールを周面で手に持った際に顕著に柔らかさを感じより望ましいものとなる。なお、紙管外径(紙管径)L3は、一般的な大きさと同様に35~45mmφとするのが望ましい。
また、本発明のトイレットペーパーは、ロールの巻き固さが、1.8~3.0mmであるのが望ましい。ロールの巻き固さ(mm)(T0-TM)の測定には、カトーテック株式会社製「ハンディー圧縮試験機 KES-G5」を用いる。鋼板で形成された水平な台座上にトイレットロールTRをその中心軸が水平になるように横置きし、ロール胴部外周の上面中心に圧縮面積2cm2の円形平面をもつ鋼板端子を当接させ、この当接した状態をゼロ点として、かかるゼロ点から前記鋼板端子を鉛直下方に速度10mm/分で移動させてトイレットロールを圧縮する。圧縮荷重0.5gf/cm2のときの押し込み量をT0(mm)、圧縮荷重を50gf/cm2のときの押し込み量をTM(mm)として、(T0-TM)(mm)をロールの巻き固さ(mm)とする。ロールの巻き固さ(mm)が大きいほど、50gf/cm2まで押し込んだ時の押し込み深さが大きく、ふんわりとした紙質であることを示す。すなわち、ふんわり感に対応する。なお、上記巻き長さ及び巻き密度であれば、十分に係る巻き固さにできる。
さらに、本発明のトイレットロールは、圧縮仕事量(WC)が、3.5~5.5gf・cm/cm2であるのが望ましい。圧縮仕事量(WC)は、ロールに鋼板端子を0.5gf/cm2で接してから50gf/cm2まで押し込んだ際の仕事量であり、圧縮仕事量(WC)が大きいほど、押し込み初期の反発力が弱いためロールを掴んだ瞬間に柔らかく感じ、その後、圧縮荷重を通常ロールを掴むときの50gf/cm2まで深く押し込むと、ロールが柔らかく、ふんわりした品質であると評価できる。
本発明に係るトイレットペーパーは、繊維の80質量以上%が繊維長の長い針葉樹由来のパルプであり、さらに、その中でも繊維の80質量以上%がNOKPであるのが最も好ましく、繊維間同士の結合が適度に弱いため、上記のロール形態とした際に、クッション性に優れ手に持った際に上記のとおり柔らかさを感じやすい。
以下、実施例を参照しながらさらに本発明にかかるトイレットペーパーの効果について説明する。
次いで、本発明のトイレットペーパーに係る参考例、実施例及び比較例について「使用時の拭き取性」、「使用時の安心感」、「使用時のふんわり感、厚み感」、「使用時の破れ、強さ」、「使用時の水解性」について官能評価を行った。
各例に係るトイレットロールの構成及びトイレットペーパーの物性・組成は、下記表1のとおりである。比較例1及び2は、広葉樹由来のパルプを多く含むものであり、比較例3~比較例5は、3プライ又は4プライの市販品であり、パルプ繊維以外のパルプを主原料とするものである。比較例1は、LBKPを65質量%、NBKPを35質量%含む繊維構成のものであり、一般的に市販されているトイレットペーパーの繊維構成及び柔軟剤量としたものである。比較例2は、広葉樹由来のパルプと針葉樹由来のパルプとの比率は比較例1と同様であるが、塩素漂白していないNOKPとLOKPが繊維構成のものである。実施例及び比較例1及び比較例2は、図1に示すパターンのエンボスを形成した。
官能評価は、被験者18名に実際に各例に係るロール状にしたトイレットペーパーを実際に使用させ「使用時の拭き取性」、「使用時の安心感」、「使用時のふんわり感、厚み感」、「使用時の破れ、強さ」、「使用時の水解性」の各項目について、比較例1の一般的な繊維構成のものを基準として、相対評価を行なうこととした。評価は、比較例1を4点(中央値)として、良い場合に7点まで、悪い場合に1点まで、1点ごとに差をつけて点数付けを行い、その平均値を算出して判断することとした。
Figure 0007169924000001
本発明に係る実施例は、比較例1~比較例2と比較すると、離解フリーネスが高い値となっており、官能評価については、全ての項目において各段に優れた官能評価の結果が得られた。また、市販品と比較しても、全ての項目において各段に優れた官能評価の結果が得られた。
また、トイレットロールの形態においては、本発明の実施例は圧縮仕事量が、比較例より高く、ロール形態で手に持った際に柔らかさを感じやすいものとなった。
また、実施例は、エンボスの深さについて比較例5より浅いが、拭き取り性に優れる。また、比較例と比較すると未叩解又は低叩解の針葉樹由来のパルプより表面特性(Spc)とMMDの値が、比較例よりもやや高くなっており、これにより拭き取り性が高まっている。
このように、本発明に係るトイレットペーパーは、シャワートイレで使用するような場面において安心できる厚み感がありながら、柔らかさが十分で拭き取り性も向上し、さらに水解性に優れるものとなっている。
1…トイレットロール、10…トイレットペーパー、20…紙管(管芯)、L1…トイレットロールの幅、L2…トイレットロールの巻径(直径)、L3…トイレットロールの管芯の直径(外径)、31,32…凹部、33…谷線部。

Claims (4)

  1. 3~4プライであり、
    エンボス加工による凹部を有し、
    2プライ積層のシングルエンボスシート同士、又は、2プライ積層のシングルエンボスシートと1プライエンボスシートの組み合わせであり、
    凹部の面積が1.0~2.5mm 2 で、凹部の密度が5.0~50個/cm 2 で、エンボス深さが、0.05~0.5mmであり、
    1プライの坪量が10.5~16.5g/m2であり、
    1プライの紙厚が80~160μmであり、トイレットペーパー全体としての紙厚が320~560μmであり、
    針葉樹由来のパルプを繊維の80質量%以上含み、
    カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤を含み、
    離解フリーネスが550cc以上である、
    ことを特徴とするトイレットペーパー。
  2. カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤を0.5~4.0kg/パルプt含む、請求項1記載のトイレットペーパー。
  3. 3~4プライのトイレットペーパーであって、
    針葉樹由来のパルプを繊維の80質量%以上含み、
    カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤を1.0~8.0kg/パルプt含み、
    かつ、フリーネスが600cc以上である抄紙原料を抄紙してなる、
    坪量が10.5~16.5g/m2の1プライのシートが3~4枚積層され、
    かつ、エンボス加工による凹部を有し、
    2プライ積層のシングルエンボスシート同士、又は、2プライ積層のシングルエンボスシートと1プライエンボスシートの組み合わせであり、
    凹部の面積が1.0~2.5mm 2 で、凹部の密度が5.0~50個/cm 2 で、エンボス深さが、0.05~0.5mmであり、
    1プライの紙厚が80~160μmであり、トイレットペーパー全体としての紙厚が320~560μmである、
    ことを特徴とするトイレットペーパー。
  4. 針葉樹由来のパルプを繊維の80質量%以上含み、
    カチオン性脂肪酸アミド系柔軟剤を1.0~8.0kg/パルプt含み、
    かつ、フリーネスが600cc以上である抄紙原料を抄紙して、
    坪量が10.5~16.5g/m2 単層のシートを得た後、
    2プライ積層のシングルエンボスシート及び1プライエンボスシートの少なくとも一方を得るエンボス加工を行い、かつ、そのエンボス加工は、凹部の面積が1.0~2.5mm 2 で、凹部の密度が5.0~50個/cm 2 、エンボス深さが、0.05~0.5mmとなるものとし、
    その2プライ積層のシングルエンボスシート同士、又は、2プライ積層のシングルエンボスシートと1プライエンボスシートの組み合わせで積層して、
    1プライの紙厚が80~160μmであり、トイレットペーパー全体としての紙厚が320~560μmである、
    3~4プライのトイレットペーパーを得る、
    ことを特徴とするトイレットペーパーの製造方法。
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