JP7211631B2 - 複合紙の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、製紙分野に関し、特に、複合紙の製造方法および複合紙に関する。
特許文献１は積層紙の製造方法を提供する。この方法で得られた積層紙は、使用中に「ほこりの落下」の現象が起きやすい。ほこりの落下現象は、植物繊維の両端に多くの「紙粉」（これらの「紙粉」は、植物繊維の一部である。）があり、これらの「紙粉」の紙全体への付着力が比較的弱いために発生する。外力でこすると、これらの「紙粉」が紙全体から容易に落下して、「ほこりの落下」の現象を引き起こす。
中国特許出願公開第１０５１０９１７７号明細書
本発明は、上記問題点に着目して、複合紙の製造方法および複合紙を提供する。
本発明は、上記課題を解決するために以下のような技術的手段を講じた。
複合紙の製造方法は、次の工程Ｓ１～Ｓ３を含む。
Ｓ１：植物繊維をスラリーに破砕し、次にＥＳ繊維またはＰＥ繊維を添加してウェブを形成し、植物繊維紙を製造する工程、
Ｓ２：カード機で植物繊維紙の両側表面にビスコース繊維またはＰＥＴ繊維を配置し、スパンレース処理を行って植物繊維紙とビスコース繊維またはＰＥＴ繊維とを互いに絡ませて、パルプ布を得る工程、
Ｓ３：前記ＥＳ繊維またはＰＥ繊維の溶融温度より２５℃～３０℃高い温度でパルプ布を乾燥する工程。
この方法の利点は以下のとおりである：
まず植物繊維をパルパー内でスラリー濃度６～８％のスラリーに破砕し、次に植物繊維紙を支持するＥＳ繊維またはＰＥ繊維を添加し、植物繊維紙の湿度は８０％～８６％であり、植物繊維紙の本体は植物繊維であり、ＥＳ繊維またはＰＥ繊維がその中に付着しており、ビスコース繊維またはＰＥＴ繊維が植物繊維紙本体の表面に付着していると、スパンレースは植物繊維とビスコース繊維またはＰＥＴ繊維とを絡ませることができる。乾燥過程でＥＳ繊維またはＰＥ繊維が溶融し、ＥＳ繊維または植物繊維が溶融し再凝固した後、植物繊維をビスコース繊維またはＰＥＴ繊維と結合させ、植物繊維上の「紙粉」が紙に接着されることで、「紙粉」の付着強度が大幅に向上し、布から落ちにくくなり、ほこりの落下現象が起きない。ＥＳ繊維（またはＰＥ繊維）の含有量が十分高い場合は、「紙粉」全体が、凝固したＥＳ繊維（またはＰＥ繊維）層内に埋め込まれる。
同時に、ＥＳ繊維（またはＰＥ繊維）が、溶融又は凝固の過程で植物繊維とビスコース繊維（またはＰＥＴ繊維）を部分的に埋め込むことと同等であるため、紙全体の耐摩耗性が大幅に向上する。
この方法は、ＥＳ繊維（またはＰＥ繊維）の溶融再凝固後の接着固定作用を利用して植物繊維上の「紙粉」を紙上全体に接着固定させることで、紙上全体における「紙粉」の付着強度を大幅に高める。そのため、紙を使用した時に「ほこりの落下」現象が発生しない。
任意に、Ｓ１において湿式パルプウェブ形成は、植物繊維をスラリーに破砕して植物繊維シートを作製し、次にＥＳ繊維またはＰＥ繊維をスラリーに添加して植物繊維シートの両側にウェブを形成し、植物繊維紙を製造することを含む。
任意に、植物繊維がＥＳ繊維に貼合される場合は、乾燥温度は１６０℃とし、植物繊維がＰＥ繊維に貼合される場合は、乾燥温度は１２０℃とする。
具体的には、ＥＳ繊維の溶融温度が１３０℃で、ＰＥ繊維の溶融温度が１０５℃であるため、シリンダードライヤー内で乾燥させる。シリンダードライヤーの乾燥温度が融点温度より２５℃～３０℃高いのは、短い時間内でＥＳ繊維（またはＰＥ繊維）を素早く溶かし、加熱時間が長くなりすぎることで植物繊維またはビスコース繊維あるいはＰＥＴ繊維への損傷を避けるためである。
任意に、植物繊維紙の両側表面にビスコース繊維が設けられ、または植物繊維紙の一方の表面にビスコース繊維が設けられ、他方の表面にＰＥＴ繊維が設けられる。
任意に、植物繊維と、ＥＳ繊維またはＰＥ繊維との質量比は、２００：１～２００：６であり、好ましくは２００：５である。
任意に、スパンレースの圧力は６～１４ＭＰａである。
任意に、植物繊維紙の含水量は８０％以上であり、より好ましくは、植物繊維紙の含水量は８５％である。
任意に、ビスコース繊維とＰＥＴ繊維の使用総量は植物繊維１００ｋｇ当たり３０ｋｇ～５０ｋｇである。
任意に、植物繊維の平均長さは３．８ｍｍであり、ビスコース繊維の平均長さは３８ｍｍである。
具体的には、植物繊維は、木質繊維、麻繊維、および綿繊維のうちの１種または複数種とすることができる。
本発明は、複合紙をさらに提供する。複合紙は、ビスコース繊維層またはＰＥＴ繊維と、ＥＳ繊維層またはＰＥ繊維複合層と、ビスコース繊維層またはＰＥＴ繊維とをこの順に備える。
任意に、前記複合紙の前記ＥＳ繊維層またはＰＥ繊維複合層は、ＥＳ繊維層またはＰＥ繊維層と、植物繊維層と、ＥＳ繊維層またはＰＥ繊維層とをこの順で備える。
ＥＳ繊維（またはＰＥ繊維）の溶融再凝固後の接着固定作用を利用することによって、植物繊維上の「紙粉」を紙上全体に接着固定させることで、紙上全体における「紙粉」の付着強度を大幅に高め、紙を使用した時でも「ほこりの落下」現象が起きない。
実施例１の各繊維の層状構造模式図。
以下は、各実施形態と併せて本発明を詳細に説明する。
本発明において、植物繊維シートの両側にＥＳ繊維またはＰＥ繊維を添加する方法は、スラリーに破砕された植物繊維にＥＳ繊維またはＰＥ繊維を添加し、次に植物繊維シートの両側にＥＳ繊維またはＰＥ繊維を添加したスラリーを成形することである。
（実施例１）
Ｓ１：植物繊維をパルパー内で破砕し、スラリー濃度を６％（正負偏差０．５％）とし、最後にスラリーをスラリータンクのインレットを経由してフォーマー（三円網の抄紙機）に送入して、そして植物繊維シートを得た。次にスラリーにＥＳ繊維を添加して、植物繊維シートの両側にウェブを形成した。両側に添加されたＥＳ繊維の添加量は植物繊維１００ｋｇ当たり０．５ｋｇであり、ＥＳ繊維を添加した後に植物繊維紙を得、植物繊維紙の含水量を８５％に制御した。
Ｓ２：カード機で植物繊維紙の両側に一層のビスコース繊維を各々設け、そしてスパンレース機でスパンレース処理を行った。スパンレースの針は３～６本であり、スパンレースの圧力は６～１４ＭＰａであり、スパンレース処理が完了した後にパルプ布を得た。
Ｓ３：乾燥温度が１６０℃、乾燥速度が毎分２００メートルのシリンダードライヤー内でパルプ布を乾燥させた。
本実施例において、工程Ｓ３が完了した後、帯電防止剤等の物質を吹き付けることができる。また、本実施例では、スパンレース処理を行う際に特許文献１のスパンレース処理を参照することができる。
本実施例において、植物繊維紙の両側のビスコース繊維は、同一用量を維持する。ビスコース繊維の使用量は複合紙の重量に関係し、重量が大きいほど、ビスコース繊維の使用量が少なくなる。例えば本実施例の重量は６５ｇでありビスコース繊維の使用量は植物繊維１００ｋｇ当たり３６．９ｋｇであった。
本実施例における植物繊維は、木質繊維、麻繊維、および綿繊維のうちの１種または複数種とすることができる。
本実施例で得られた複合紙は、大まかに５層に分けることができ、図１を参照すると、第１層１はビスコース繊維層、第２層２はＥＳ繊維層、第３層３は植物繊維層、第４層４はＥＳ繊維層、第５層５はビスコース繊維層である。
（実施例２）
本実施例における各工程は、実施例１のＥＳ繊維の代わりにＰＥ繊維を用い、乾燥時の乾燥温度を１６０℃から１２０℃に下げることを除いて、実施例１と同じで、両側に添加したＰＥ繊維の添加量も植物繊維１００ｋｇ当たり０．５ｋｇであった。
本実施例で得られた複合紙は、大まかに５層に分けることができ、図１を参照すると、第１層１はビスコース繊維層、第２層２はＰＥ繊維層、第３層３は植物繊維層、第４層４はＰＥ繊維層、第５層５はビスコース繊維層である。
（実施例３）
Ｓ１：植物繊維をパルパー内で破砕し、濃度を６％（正負偏差０．５％）とし、最後にスラリーをスラリータンクのインレットを経由してフォーマー（三円網の抄紙機）に送入して、そして植物繊維シートを得た。次にスラリーにＥＳ繊維を添加して、植物繊維シートの両側にウェブを形成した。両側に添加されたＥＳ繊維の添加量は植物繊維１００ｋｇ当たり０．５ｋｇであり、ＥＳ繊維を添加した後に植物繊維紙を得、植物繊維紙の含水量を８５％に制御した。
Ｓ２：カード機で植物繊維紙の両側に一層のビスコース繊維およびＰＥＴ繊維を各々設け、そしてスパンレース機でスパンレース処理を行った。スパンレースの針は３～６本であり、スパンレースの圧力は６～１４ＭＰａであり、スパンレース処理が完了した後にパルプ布を得た。
Ｓ３：乾燥温度が１６０℃、乾燥速度が毎分２００メートルのシリンダードライヤー内でパルプ布を乾燥させた。
本実施例において、工程Ｓ３が完了した後、帯電防止剤等の物質を吹き付けることができる。また、本実施例ではスパンレース処理を行う際に特許文献１のスパンレース処理を参照することができる。
本実施例におけるビスコース繊維とＰＥＴ繊維の使用量は次の通りである。すなわち、本実施例の複合紙の重量は５０ｇであり、植物繊維１００ｋｇ当たり４８ｋｇ（ビスコース繊維＋ＰＥＴ繊維）を使用した。
本実施例で得られた複合紙は、大まかに５層に分けることができ、図１を参照すると、第１層１はビスコース繊維層、第２層２はＥＳ繊維層、第３層３は植物繊維層、第４層４はＥＳ繊維層、第５層５はＰＥＴ繊維層である。
（実施例４）
本実施例における各工程は、実施例３のＥＳ繊維の代わりにＰＥ繊維を用い、乾燥時の乾燥温度を１６０℃から１２０℃に下げることを除いて、実施例３と同じで、両側に添加されたＰＥ繊維の添加量も植物繊維１００ｋｇ当たり０．５ｋｇであった。
本実施例で得られた複合紙は、大まかに５層に分けることができ、図１を参照すると、第１層１はビスコース繊維層、第２層２はＰＥ繊維層、第３層３は植物繊維層、第４層４はＰＥ繊維層、第５層５はＰＥＴ繊維層である。
（実施例５）
Ｓ１：植物繊維をパルパー内で破砕し、濃度を６％（正負偏差０．５％）とし、最後にスラリーをスラリータンクのインレットを経由してォーマー（三円網の抄紙機）に送入して、そして植物繊維シートを得た。次に植物繊維シートの両側にＥＳ繊維を添加し、両側に添加されたＥＳ繊維の添加量が植物繊維１００ｋｇ当たり０．５ｋｇであり、ＥＳ繊維を添加した後に植物繊維紙を得、植物繊維紙の含水量を８５％に制御した。
Ｓ２：カード機で植物繊維紙の両側に一層のＰＥＴ繊維を各々設け、そしてスパンレース機でスパンレース処理を行った。スパンレースの針は３～６本であり、スパンレースの圧力は６～１４ＭＰａであり、スパンレース処理が完了した後にパルプ布を得た。
Ｓ３：乾燥温度が１６０℃、乾燥速度が毎分２００メートルのシリンダードライヤー内でパルプ布を乾燥させた。
本実施例において、工程Ｓ３が完了した後、帯電防止剤等の物質を吹き付けることができる。また、本実施例ではスパンレース処理を行う際に特許文献１のスパンレース処理を参照することができる。
本実施例の複合紙のグラム数は、８０ｇであり、植物繊維１００ｋｇ当たり３０ｋｇのＰＥＴ繊維を使用した。
本実施例で得られた複合紙は、大まかに５層に分けることができ、図１を参照すると、第１層１はＰＥＴ繊維層、第２層２はＥＳ繊維層、第３層３は植物繊維層、第４層４はＥＳ繊維層、第５層５はＰＥＴ繊維層である。
（実施例６乃至１０）
実施例１乃至５との順番の相違点は、植物繊維シートの一方にＥＳ繊維を添加し、他方にＰＥ繊維を添加したことである。実施例６乃至１０の両側のＥＳ繊維＋ＰＥ繊維の添加量は、植物繊維１００ｋｇ当たり０．５ｋｇであり、実施例６乃至１０の乾燥温度は１６０℃で、乾燥速度は毎分２００メートルであった。
（実施例１１）
実施例１１と実施例１との相違点は以下のとおりである。
Ｓ１：植物繊維をスラリーに破砕して植物繊維シートを作製した。次にＥＳ繊維をスラリーに添加して植物繊維シートの両側にウェブを形成して植物繊維紙を製造した。植物繊維紙の含水量を８５％に制御し、ＥＳ繊維の添加量を植物繊維１００ｋｇ当たり０．５ｋｇとし、この工程では二円網を使用した。
本実施例で得られた複合紙は、大まかに３層に分けることができ、、第１層はビスコース繊維層、第２層はＥＳ繊維複合層、第３層はビスコース繊維層である。
ＩＳＯ ３７８３－２００６に従って、各実施例の複合紙についてＩＧＴ印刷適性試験機で紙サンプルのピッキング速度を試験した。試験結果を下表１に示す。
Figure 0007211631000001
試験結果から分かるように、すべての実施例のピッキング速度は、１．３ｍ／ｓよりも速いため、本発明で製造された複合紙は、強度が高く、ほこりの落下現象が発生しにくい。さらに、植物繊維シートの両側に異なる繊維を配置した後、両側に同種の繊維を配置した場合と比較して、得られたピッキング速度と強度がより高くなった。また、植物繊維シートの両側に同じＥＳ繊維を設けると、ＰＥ繊維を設けるよりも高いピッキング速度と強度を実現できた。
すべての実施例の複合紙について吸水度試験を行った結果、実施例１および実施例２の複合紙の保水性は、実施例３および実施例４の複合紙よりも良好であり、ＰＥＴが自然分解しにくい石油化学製品であることを示した。
上記は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。本発明の明細書の内容を利用して行われる均等の範囲内の置換は、直接的または間接的にその他の関連技術分野に運用される場合にも、本発明の保護範囲に含まれるべきである。
［付記］
［付記１］
植物繊維をスラリーに破砕し、次にＥＳ繊維またはＰＥ繊維を添加してウェブを形成し、植物繊維紙を製造する湿式パルプウェブ成形工程と、
カード機で前記植物繊維紙の両側表面にビスコース繊維または前記ＰＥＴ繊維を配置し、スパンレース処理を行って前記植物繊維紙と前記ビスコース繊維または前記ＰＥＴ繊維とを互いに絡ませて、パルプ布を得る植物繊維紙の複合工程と、
前記ＥＳ繊維または前記ＰＥ繊維の溶融温度より２５℃～３０℃高い温度で前記パルプ布を乾燥させる成形工程と、
を含むことを特徴とする、複合紙の製造方法。
［付記２］
前記湿式パルプウェブ形成は、前記植物繊維をスラリーに破砕して植物繊維シートを作製し、次に前記ＥＳ繊維または前記ＰＥ繊維を前記スラリーに添加して前記植物繊維シートの両側にウェブを形成し、前記植物繊維紙を製造することを含むことを特徴とする、付記１に記載の複合紙の製造方法。
［付記３］
前記植物繊維が前記ＥＳ繊維に貼合される場合は、乾燥温度を１６０℃とし、前記植物繊維が前記ＰＥ繊維に貼合される場合は、乾燥温度は１２０℃とすることを特徴とする、付記１に記載の複合紙の製造方法。
［付記４］
前記植物繊維紙の両側表面に前記ビスコース繊維が設けられ、または前記植物繊維紙の一方の表面に前記ビスコース繊維が設けられ、他方の表面に前記ＰＥＴ繊維が設けられることを特徴とする、付記１に記載の複合紙の製造方法。
［付記５］
前記植物繊維と、前記ＥＳ繊維または前記ＰＥ繊維との質量比は、２００：１～２００：６であることを特徴とする、付記１に記載の複合紙の製造方法。
［付記６］
前記植物繊維と、前記ＥＳ繊維または前記ＰＥ繊維との質量比は、２００：５であることを特徴とする、付記５に記載の複合紙の製造方法。
［付記７］
前記植物繊維の平均長さは３．８ｍｍであり、前記ビスコース繊維の平均長さは３８ｍｍであることを特徴とする、付記１に記載の複合紙の製造方法。
［付記８］
前記ビスコース繊維と前記ＰＥＴ繊維の使用総量は前記植物繊維１００ｋｇ当たり３０ｋｇ～５０ｋｇであることを特徴とする、付記１に記載の複合紙の製造方法。
［付記９］
付記１に記載の製造方法で製造され、ビスコース繊維層またはＰＥＴ繊維と、ＥＳ繊維層またはＰＥ繊維複合層と、ビスコース繊維層またはＰＥＴ繊維とをこの順に備えることを特徴とする、複合紙。
［付記１０］
前記複合紙の前記ＥＳ繊維層またはＰＥ繊維複合層は、ＥＳ繊維層またはＰＥ繊維層と、植物繊維層と、ＥＳ繊維層またはＰＥ繊維層とをこの順に備えることを特徴とする、付記９に記載の複合紙。
１ 第１層
２ 第２層
３ 第３層
４ 第４層
５ 第５層

Claims (8)

  1. 植物繊維をスラリーに破砕し、次にＥＳ繊維またはＰＥ繊維を添加してウェブを形成し、植物繊維紙を製造する湿式パルプウェブ成形工程と、
    カード機で前記植物繊維紙の両側表面にビスコース繊維またはＰＥＴ繊維を配置し、スパンレース処理を行って前記植物繊維紙と前記ビスコース繊維または前記ＰＥＴ繊維とを互いに絡ませて、パルプ布を得る植物繊維紙の複合工程と、
    前記ＥＳ繊維または前記ＰＥ繊維の溶融温度より２５℃～３０℃高い温度で前記パルプ布を乾燥させる成形工程と、
    を含み、
    前記湿式パルプウェブ成形工程は、前記植物繊維をスラリーに破砕して植物繊維シートを作製し、次に前記ＥＳ繊維または前記ＰＥ繊維を前記スラリーに添加して前記植物繊維シートの両側にウェブを形成し、前記植物繊維紙を製造することを含むことを特徴とする、複合紙の製造方法。
  2. 前記植物繊維紙の両側表面に配置した繊維の種類が同じであることを特徴とする、請求項１に記載の複合紙の製造方法。
  3. 前記植物繊維が前記ＥＳ繊維に貼合される場合は、乾燥温度を１６０℃とし、前記植物繊維が前記ＰＥ繊維に貼合される場合は、乾燥温度は１２０℃とすることを特徴とする、請求項１に記載の複合紙の製造方法。
  4. 前記植物繊維紙の両側表面に前記ビスコース繊維を配置し、または前記植物繊維紙の一方の表面に前記ビスコース繊維を配置し、他方の表面に前記ＰＥＴ繊維を配置することを特徴とする、請求項１に記載の複合紙の製造方法。
  5. 前記植物繊維と、前記ＥＳ繊維または前記ＰＥ繊維との質量比は、２００：１～２００：６であることを特徴とする、請求項１に記載の複合紙の製造方法。
  6. 前記植物繊維と、前記ＥＳ繊維または前記ＰＥ繊維との質量比は、２００：５であることを特徴とする、請求項５に記載の複合紙の製造方法。
  7. 前記植物繊維の平均長さは３．８ｍｍであり、前記ビスコース繊維の平均長さは３８ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の複合紙の製造方法。
  8. 前記ビスコース繊維と前記ＰＥＴ繊維の使用総量は前記植物繊維１００ｋｇ当たり３０ｋｇ～５０ｋｇであることを特徴とする、請求項１に記載の複合紙の製造方法。
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