JP7242991B2

JP7242991B2 - ハンドタオルの積層体及びハンドタオルの積層体の製造方法

Info

Publication number: JP7242991B2
Application number: JP2019015764A
Authority: JP
Inventors: 剛村田; 創高橋
Original assignee: Nippon Paper Crecia Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Crecia Co Ltd
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2023-03-22
Anticipated expiration: 2039-01-31
Also published as: JP2020121023A

Description

本発明は、ハンドタオルの積層体及びハンドタオルの積層体の製造方法に関する。

トイレや洗面所で手洗い後の手拭きとしてペーパータオル製のハンドタオルが利用されている。
また、手洗いだけでなく、食品の製造、調理、配膳、衛生的な製品の製造や包装等にかかわる手指の洗浄等、衛生管理上から各種製造現場等での利用も増えており、吸水性に優れるハンドタオルの生産能力の向上が望まれている。
ハンドタオルはシートが交互に折り畳まれ、ポップアップ方式でシートが取り出せる積層体となっており、Ｉ／Ｆ（インターフォルダー）や、Ｍ／Ｆ（マルチフォルダ）加工機で生産される。

Ｉ／Ｆ加工機で加工を行う場合、積層体からのシートの取り出し方向は、図１（ａ）に示すように、シートのＭＤ方向となり、シート強度が高いため、破れにくく取り出し性は向上する。
生産性の高いＭ／Ｆ加工機で加工を行う場合、図１（ｂ）に示すように、積層体からのシート取出し方向はシートＭＤ方向ではなくＣＤ方向となり、シート強度が低く、破断しやすいため取出し性が悪化する。

特開２０１３－２０２２０６号公報特開２０１１－１２１７６４号公報

さらに、Ｍ／Ｆ加工機で多プライ原紙の折り畳み積層体を生産する場合、シート厚と剛性（伸び易さ）の影響でシワが発生し易くなり、紙厚と剛性が高いハンドタオル積層体の加工が難しい。
図２（ａ）に示すように、複数枚(多プライ)シートを重ねて２つ折りにすると、内側と外側の長さがシート厚さの影響でズレが生じ、シート端が合わなくなってしまう。

通常は、取出し部のプライ間が剥がれないようにシート端をナーリング（細幅に押圧）で固定するが、シート端の固定により、図２（ｂ）に示すように、２つ折り時に谷側のシートにしわが発生しやすくなる。
また、ハンドタオルはティシュペーパー等に比べ紙厚が高く、内外側の折り畳み差が大きい。また、ハンドタオル等のドライクレープ紙の特性により、ＣＤ方向の伸びが低く、剛性も高いため、ＣＤ方向の折り畳み長さの差を吸収することが難しく、シワが発生してしまう。エンボス加工を行うことにより、シワは低減するが、同時に紙厚を上がることとなり、ディスペンサーや容器の収納枚数が減ることから望ましくない。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、生産効率の高いＭ／Ｆ加工機で加工した場合であっても、シワの発生がなく、取り出し性が優れた多プライのハンドタオルの積層体及びハンドタオルの積層体の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、（１）本発明のハンドタオルの積層体は、単一のシートを２～４プライ重ねて積層し、エンボス加工した後にマルチフォルダ型折り加工機で折り加工されるハンドタオルの積層体であって、前記単一のシートは、坪量が１５以上２５ｇ／ｍ^２以下のドライクレープ紙であり、前記ハンドタオルは、前記エンボスが少なくともフォールディング折り目部の３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲及びシート端部の１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下の範囲に設けられ、前記エンボス面積がエンボス１個当たり０．４ｍｍ^２以上２ｍｍ^２以下であり、前記エンボスの加圧部と非加圧部の割合が６％以上２５％以下の範囲であり、前記ハンドタオルの厚さが前記エンボス加工の前後で厚さ１０５％以下である。

（２）上記（１）の構成において、前記ハンドタオルのＪＩＳＰ８１１３に基づく湿潤時の横方向引張強度ＷＣＤＴが１．０Ｎ/２５ｍｍ以上２．５Ｎ／２５ｍｍ以下である。
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記ハンドタオルのＪＩＳＰ８１１３に基づく乾燥時の横方向の引張強さをＤＣＤＴとしたときに、ＣＤ方向強度指数（ＤＣＤＴ／坪量／プライ数）が０．１以上２．５以下である。
（４）上記（１）から（３）のいずれか１の構成において、前記ハンドタオルのＪＩＳＰ８１１３に基づく乾燥時の縦方向の引張強さをＤＭＤＴ、乾燥時の横方向の引張強さをＤＣＤＴとしたときに、ＤＭＤＴ／ＤＣＤＴが１．５以上３．５以下である。

（５）上記（１）から（４）のいずれか１の構成において、前記ハンドタオルのＣＤ方向の剛性は、ＪＩＳＬ１０９６に基づく４５°カンチレバー法に準拠し、５０ｍｍ以下である。
（６）上記（１）から（５）のいずれか１の構成において、前記エンボス形状がドットパターンである。
（７）上記（１）から（６）のいずれかに記載のハンドタオルの積層体の製造方法であって、前記エンボス加工は、スチールtoラバー方式の片面エンボス装置により施され、当スチールパターンロールの対をなすフラットロールの表面が硬質ラバー、又は樹脂製であり、その硬度がＪＩＳ硬度１００度以上である。

（８）上記（１）～（６）のいずれか１に記載のハンドタオルの積層体の製造方法であって、前記ハンドタオルとなるウェッブをプライマシンにてエンボス加工した後、マルチフォルダ式折機のフォールディング部で、前記ウェッブを交互に会合するように折込んで積層する。

本発明によれば、生産効率の高いＭ／Ｆ加工機で加工した場合であっても、シワの発生がなく、取り出し性が優れたハンドタオル及びハンドタオルの積層体の製造方法を提供することができる。

Ｉ／Ｆ加工機とＭ／Ｆ加工機の積層体からのシートの取り出し方向を説明する図である。従来のハンドタオルの製造上の問題点を説明する図である。図３は、本発明の実施形態のハンドタオルのエンボス位置について説明する図である。本発明の実施形態のマシンワインダーの一例を示す。本発明の実施形態のマルチフォルダ式折機のフォールディング部の構成を示す図である。本発明の実施形態のフォールディング部を構成する個々の折り畳みプレート装置を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

本発明の実施形態のハンドタオルの積層体は、単一（１プライ）のシートを２から４プライ重ね合わせて積層し、エンボス加工した後にマルチフォルダ加工機（Ｍ／Ｆ加工機）で折り加工されるものである。
本発明の実施形態のハンドタオルを１枚ずつポップアップ式に連続して引き出せるよう、マルチフォルダ加工機１枚のハンドタオルがそれぞれＭＤ方向に平行に折り畳まれつつ互いに会合して積層されている。
ハンドタオルを抄紙した際の流れ方向を「縦（ＭＤ）方向」とし、流れ方向に直角な方向を「横（ＣＤ）方向」とする。

（シートの原料）
単一のシートは、パルプ１００％から成っていてもよく、又は古紙原料配合したものであってもよい。

（坪量）
シート１枚の坪量は、１５ｇ／ｍ^２以上２３ｇ／ｍ^２以下が好ましい。
なお、坪量は、ＪＩＳＰ８１２４（１９９８）の坪量測定方法によって測定する。

（ドライクレープ紙）
本発明の実施形態のシートは、ドライクレープ紙からなる。
このドライクレープ紙は、パルプを含む紙料を脱水して形成した繊維性ウェブを、円筒状のヤンキードライヤーの表面に密着させて転送しながら乾燥し、クレーピングドクターによりヤンキードライヤーからウェブを剥がすことでクレープ加工して製造される。

（エンボス位置）
図３は、本発明の実施形態のハンドタオルのエンボス位置について説明する図であって、（ａ）はハンドタオルに部分的にエンボスを設けた場合の説明図、（ｂ）はハンドタオルの全面にエンボスを設けた場合の説明図である。
ハンドタオル１０は、少なくとも、エンボスが、フォールディング折り目部１１の３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲及びシート端部（シート流れ方向の両端）１２ａ、１２ｂの１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下の範囲に設けられている。エンボスは少なくとも上記の範囲で設けられていればよく、図３（ｂ）に示すように、シートの全面に設けられていてもよい。

（エンボス形状）
エンボスの形状は、ドットパターンを点在させたものが好ましい。エンボスの形状はドットパターンには限定されない。エンボス形状をドットパターンとすることにより、シート間を接着するために均一に分散したパターンとすることができる。

（各エンボス面積）
エンボス面積は、ドット（エンボス）１個当たり０．４ｍｍ^２以上２ｍｍ^２以下であるのが好ましい。エンボス面積が２ｍｍ^２を超えると接着部がまばらになり、０．４ｍｍ^２よりも小さいとエンボスロールの摩耗が早くなる。

（エンボス面積率）
エンボス面積率は、全面エンボスおよび、部分エンボスの加圧部と非加圧部の割合が６％以上２５％以下の範囲であるのが好ましい。

（エンボス方式）
エンボス加工は、スチールtoラバーエンボス方式の片面エンボス装置によりエンボスが施される。スチールパターンロールの対をなすフラットロールの表面が硬質ラバー、又は樹脂製である。スチールtoラバーエンボス方式によるラバー硬度は、１００以上(ＪＩＳタイプＡ)であるのが好ましい。紙厚が出すぎないように適正な硬度と耐久性があれば他の樹脂でもよい。

（紙厚）
シート１枚（１プライ）の紙厚は、６０μｍ以上１００μｍ以下である。
紙厚測定は、ＪＩＳＰ８１１１（１９９８）の条件下（２３±１℃、５０±２％相対湿度でシックネスゲージ（例えば、尾崎製作所製のアップライトダイヤルシックネスゲージ「ＰＥＡＣＯＣＫＲ１－Ｂ型」）を用い、測定子に３．７ｋＰａの圧力を加えて測定する。
ハンドタオルの厚さは、エンボス加工の前後で厚さ１０５％以下であることが好ましい。

（紙質）
（乾燥時の引張り強度）
ハンドタオルの乾燥時の引張り強度は、ＪＩＳＰ８１１３の引張試験方法に基づいて製品プライ数のまま測定される。
また、乾燥時の横方向の引張り強度をＤＣＤＴ（Dry Cross Direction Tensile strength）は、４．５Ｎ／２５ｍｍ以上２５Ｎ／２５ｍｍ以下が好ましい。

（湿潤時の引張り強度）
ハンドタオルの湿潤時の引張り強度は、ＪＩＳＰ８１１３の引張試験方法に基づいて製品プライ数のまま測定される。
湿潤時の横方向の引張強度をＷＣＤ強度（ＷＣＤＴ：Wet Cross Direction Tensile strength）とし、ＷＣＤ強度が１．０Ｎ/２５ｍｍ以上２．５Ｎ／２５ｍｍ以下である。

（ＣＤ方向強度）
ハンドタオルのＪＩＳＰ８１１３に基づく乾燥時の横方向の引張強さをＤＣＤＴとしたときに、ＣＤ方向強度指数（ＤＣＤＴ／坪量／プライ数）が０．１以上０．２５以下である。

（ＭＤ／ＣＤ強度比）
ハンドタオルのＪＩＳＰ８１１３に基づく乾燥時の縦方向の引張強さをＤＭＤＴ、乾燥時の横方向の引張強さをＤＣＤＴとしたときに、ＤＭＤＴ／ＤＣＤＴ（ＭＤ／ＣＤ強度比）が１．５以上３．５以下である。

（ＣＤ方向の剛性）
ハンドタオルのＣＤ方向の剛性は、ＪＩＳＬ１０９６（１９９９）４５°カンチレバー法に準拠し、試料を幅２.５ｃｍ×長さ１５ｃｍとして測定した際のシート表裏面における平均値を意味し、３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるのが好ましい。

（ハンドタオルの製造）
本発明の実施の形態に係るハンドタオルは、抄紙機を用いて常法により抄造することができる。なお、抄造時の、抄き出し水流速度／ワイヤー速度（Ｊ／Ｗ比）は公知の技術に基づいて０．８５～１．００にして抄紙するとよい。ハンドタオルでは、湿潤紙力が重要であるため、ポリアミン・ポリアミドエピクロルヒドリン系の湿潤紙力増強剤を紙料スラリーに添加するとよい。また、乾燥紙力を上げるための乾燥紙力増強剤をさらに添加してもよい。

又、ハンドタオルに柔らかさと嵩、吸水性を付与するため、クレープ処理を施すとよい。ここで、クレープ処理とは、紙をＭＤ方向（マシン走行方向）に機械的に圧縮してクレープと称される波状の皺を形成する方法であり、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）、伸びなどを付与する。具体的には、抄造後の乾燥工程にて、ヤンキードライヤーからクレーピングドクターにてシートを剥す際にクレープが形成され、リールの速度差（リールの速度がヤンキードライヤーより遅い）により、クレープが保持される。

（積層・エンボス）
なお、ハンドタオルは、単一シートをプライマシンにて２～４プライに積層する。この際、積層したウェッブの全面又は部分的にエンボス加工を施し、ハンドタオル製品の寸法の複数倍のスリットを入れた後、ハンドタオル製品の少なくとも折畳み方向（つまり、ハンドタオルのＭＤ方向）に平行な端縁にナーリング（エッジエンボス）を施すと、プライ剥がれを防止するので好ましい。エンボス加工、スリット、ナーリング加工はプライマシン以降の加工機にて施工することもできる。

従来は、ナーリング（細幅に押圧）で固定した場合、ナーリング加工は流れ方向に連続して行うことから、Ｍ／Ｆ加工機の場合には、折り目と平行な方向に沿うこととなり、折長さの影響が出る両端部を固定してしまうため、Ｉ／Ｆ加工機に比べて、より折り畳みシワが発生し易かった。

ハンドタオル（ウェッブ）全面にエンボスを施す際は、ロール表面にエンボスパターンを凸となるよう彫刻したスチールロールと、表面がフラットなラバーロール又は樹脂ロールとのロール対を用いて行う。エンボスの山の高さは０．２～１．５ｍｍとするのが好ましい。又、エンボスの押し込み部の圧力を均一にシートに与えるために、エンボスの山頂部形状は平坦であることが好ましい。この時ラバーロールのゴム硬度がＪＩＳ１００度以上の硬質なゴムや樹脂を使うことで、エンボスの押し込み部にのみ面圧が作用し、プライ同士が密着し、シート変形が少なく、紙厚へ変化がなくすることができるので、ＭＦのフォルディングプレート（折板）でのシートのズレやシワの発生が回避できる。

（カレンダー処理）
図４は本発明の実施形態のマシンワインダー１００の一例を示す。クレープ後にリールパートで巻き取られたリール１１２がマシンワインダー１００に２本セットされ、ヤンキー面が外側になるように２枚に重ね合わされてプライアップされ、原反ロール１１４となる。この際、プライアップ後に１スタック目のカレンダー機１０１、２スタック目のカレンダー機１０２の順で２段階でカレンダー処理される。もちろん、１スタック目のカレンダー機１０１と２スタック目のカレンダー機１０２のどちらか一方で１段階のみカレンダー処理しても良い。また、オンマシンカレンダーでカレンダー処理することも可能である。
また、エンボス加工によるプライ間の接着への影響を及ぼさない様、カレンダー処理はエンボス加工を行う前に行うことが望ましい。

（シートの積層）
プライマシンにて２～４プライに積層され、ハンドタオルの製品幅のウェッブを、Ｍ／Ｆ加工機にて交互に会合するように折込んで積層する。

図５は、本発明の実施形態のマルチフォルダ式折機（Ｍ／Ｆ加工機）のフォールディング部の構成を示す図である。図６は、本発明の実施形態のフォールディング部を構成する個々の折り畳みプレート装置を示す図である。

図５及び図６に示すように、フォールディング部５０は、個々の折り畳みプレート装置５０ａ～５０ｃを一列に並べて構成され、例えばハンドタオルを２００組積層する場合、折り畳みプレート装置５０ａ～５０ｃが一列に２００個並ぶことになる。つまり、個々の折り畳みプレート装置５０ａ～５０ｃは、それぞれ１対の連続シート(上記ウェッブ)７を互い違いに折り畳んで１組の折り畳み積層体９を製造し、折り畳みプレート装置５０ａで折り畳まれた１組の積層体に対し、次の折り畳みプレート装置５０ｂの１組の積層体がかみ合い、さらにこれに対して次の折り畳みプレート装置５０ｃの積層体がかみ合うように連続的に折り畳まれてコンベア９０で次々と積層され、長手方向に裁断されることにより、最終的に２００組のポップアップ式のハンドタオルの積層体が製造される。そして、ハンドタオルの積層体を適宜梱包して製品となる。

ここで、複数の連続シート７は、１組ずつ個々の折り畳みプレート装置５０ａ～５０ｃに導入され、ガイドロール５１にて繰出し方向を変化させられた後、１組の連続シート７が接触するようにガイドロール５２で方向付けられ、最後に折り板５３に案内されて互いに折り畳まれて長尺の折り畳み積層体を形成する。

なお、ＭＦは、フォールディング部５０の前段にＰＲ（ペアレントロール）スタンドを多数（３つ以上）有し、ＰＲスタンドからウェッブをフォールディング部５０に繰り出している。従って、上記したプライマシンを、ＭＦと一体とし、プライ工程をＭＦのＰＲスタンドで同時に行うと、プライマシンの設備が省略できるメリットがある。
又、製品幅にスリットされたウェッブをＰＲスタンドに取り付ける場合と、ＰＲスタンドに製品幅の複数倍のウェッブを取り付け、フォールディング部５０の直前で製品幅にスリットする場合がある。

以下、本発明について、実施例を挙げて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。

パルプ１００％の原紙２１．４～１５．５ｇ／ｍ²のドライクレープ紙をプライマシンで所定枚数重ねあわせ所定条件でエンボスを施した。更にＭ／Ｆ加工機により、ハンドタオルの積層体を得た。

紙厚：シックネスゲージ（尾崎製作所製のアップライトダイヤルシックネスゲージ「ＰＥＡＣＯＣＫＲ１－Ｂ型」）を用いて測定した。測定条件は、測定荷重２５０ｇｆ、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、１回の測定は試料（ハンドタオル）を１０枚（２プライ品は５組）重ねて行い、測定を１０回繰り返して測定結果を平均し、測定枚数で除し１枚当たりの紙厚とした。この測定をエンボス加工の前後で行った。

ＤＭＤＴ、ＤＣＤＴ：ハンドタオルの乾燥時の引張り強度は、ＪＩＳＰ８１１３の引張試験方法に基づいて製品プライ数のまま測定し、ＭＤ／ＣＤ強度比ＤＭＤＴ／ＤＣＤＴを算出した。
ＷＣＤＴ；ハンドタオルの湿潤時の引張り強度は、ＪＩＳＰ８１１３の引張試験方法に基づいて製品プライ数のまま測定した。
ＣＤ方向の剛性は、ＪＩＳＬ１０９６（１９９９）４５°カンチレバー法に準拠して測定した。
上記測定は、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。

評価は、折りたたみシワの発生、シャフリング(折りたたみみシートの揃い、折りの乱れ具合)、組数（紙厚増加による梱包時の束の収まり具合）、プライ剥がれを目視にて確認した。また、引き出し性をモニター評価(５名)にて評価した。評価は、いずれも良好〇、普通△、悪い×とした。
比較例のハンドタオルは、折りたたみシワの発生を確認したが、実施例１～実施例８のハンドタオルは、折りたたみシワは発生していなかった。また、シャフリング（シート端の合わせ）、プライ剥がれ、引き出し性についても実施例１～８のハンドタオルは良好あるいは加工上問題はなかった。

以上、本発明の実施形態によれば、Ｍ／Ｆ加工機で多プライ原紙の積層体を生産する場合、シート厚と剛性（伸び易さ）の影響でシワが発生し易くなり、紙厚と剛性が高いハンドタオル積層体の加工が難しかったが、シートの坪量、エンボス位置、エンボス１個当たりの面積、エンボスの加圧部と非加圧部の割合、エンボス加工の前後での厚さを制御することで、Ｍ／Ｆ加工機で加工する場合であっても、シワなく、取出し性に優れたハンドタオル積層体を、高い生産性で製造することができる。また、エンボスにより折りジワの発生、またエンボスによる紙厚増加を抑え、ディスペンサーや収納箱の収納枚数を確保することできる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施形態に記載の発明の範囲には限定されないことは言うまでもなく、上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０ハンドタオル
１１フォールディング折り目部

Claims

単一のシートを２～４プライ重ねて積層し、エンボス加工した後にマルチフォルダ型折り加工機で折り加工されるハンドタオルの積層体であって、
前記単一のシートは、坪量が１５以上２３ｇ／ｍ^２以下のドライクレープ紙であり、
前記ハンドタオルは、
前記エンボスが少なくともフォールディング折り目部の３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲及びシート端部の１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下の範囲に設けられ、
前記エンボス面積がエンボス１個当たり０．４ｍｍ^２以上２ｍｍ^２以下であり、
前記エンボスの加圧部と非加圧部の割合が６％以上２５％以下の範囲であり、
前記ハンドタオルの厚さが前記エンボス加工の前後で厚さ１０５％以下である、ハンドタオルの積層体。
前記ハンドタオルのＪＩＳＰ８１１３に基づく湿潤時の横方向引張強度ＷＣＤＴが１．０Ｎ/２５ｍｍ以上２．５Ｎ／２５ｍｍ以下である、請求項１に記載のハンドタオルの積層体。
前記ハンドタオルのＪＩＳＰ８１１３に基づく乾燥時の横方向の引張強さをＤＣＤＴとしたときに、ＣＤ強度指数（ＤＣＤＴ／坪量／プライ数）が０．１以上０．２５以下である、請求項１又は請求項２に記載のハンドタオルの積層体。
前記ハンドタオルのＪＩＳＰ８１１３に基づく乾燥時の縦方向の引張強さをＤＭＤＴ、乾燥時の横方向の引張強さをＤＣＤＴとしたときに、ＤＭＤＴ／ＤＣＤＴが１．５以上３．５以下である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のハンドタオルの積層体。
前記ハンドタオルのＣＤ方向の剛性は、ＪＩＳＬ１０９６に基づく４５°カンチレバー法に準拠し、３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のハンドタオルの積層体。
前記エンボス形状がドットパターンである、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のハンドタオルの積層体。
請求項１～請求項６のいずれかに記載のハンドタオルの積層体の製造方法であって、前記エンボス加工は、スチールtoラバー方式の片面エンボス装置により施され、スチールパターンロールの対をなすフラットロールの表面が硬質ラバー、又は樹脂製であり、その硬度がＪＩＳ硬度１００度以上であるハンドタオルの積層体の製造方法。
請求項１～請求項６のいずれかに記載のハンドタオルの積層体の製造方法であって、
前記ハンドタオルとなるウェッブをプライマシンにてエンボス加工した後、マルチフォルダ式折機のフォールディング部で、前記ウェッブを交互に会合するように折込んで積層するハンドタオルの積層体の製造方法。