JP7270695B2 - フラッフパルプ用パルプシート及び吸収性物品 - Google Patents

フラッフパルプ用パルプシート及び吸収性物品 Download PDF

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Description

本発明は、フラッフパルプ用パルプシートに関する。
フラッフパルプは、木材パルプを機械的処理により解繊して製造されるものであり、使い捨て紙おむつ等の吸収性物品の吸収性部材として用いられている。
このような吸収性物品に用いられるフラッフパルプ用のパルプとしては、嵩高性、水分吸収性及び解繊性が良好な針葉樹由来の木材パルプが広く用いられている(特許文献1参照)。
特開2012-211411号公報
一方、広葉樹由来の木材パルプは針葉樹由来のパルプに比べて比較的安価であるが、広葉樹由来の木材パルプは針葉樹由来のパルプに比べて、繊維長が短く繊維が密に詰まるため、パルプシートの嵩高性が低くなることで、フラッフパルプ用パルプシートをフラッフパルプに解繊する際に未解繊が発生するおそれがある。また、フラッフパルプに広葉樹由来の木材パルプを使用した場合、繊維長が短いため吸収性物品の空隙が減少し、吸水量及び吸水速度が低下しやすいおそれがある。吸収性物品に用いられるフラッフパルプにおいては、吸水量及び吸水速度と言った吸収性能の向上も求められている。
なお、未解繊は解繊を強化することで防止できるが、その場合、正常に解繊できていた繊維は過解繊となり微細繊維が発生し、フラッフパルプにおいて吸水速度が低下するおそれがある。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、広葉樹由来の木材パルプを用いた場合でも、製造時における解繊性に優れ、吸収性能が高いフラッフパルプを製造できるフラッフパルプ用パルプシートを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るフラッフパルプ用パルプシートは、広葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ及び界面活性剤を含有し、上記針葉樹晒クラフトパルプに対する上記広葉樹晒クラフトパルプの質量比が15/85以上50/50以下であり、上記界面活性剤の含有量が0.15kg/t以上4.50kg/t以下であり、JIS-P8141(2004)に規定されるクレム法による吸水度試験において、坪量200g/mの試料を測定した場合の測定開始後1分における吸水高さが25mm以上40mm以下であり、かつ、測定開始後1分から2分の間における吸水速度が5mm/分以上である。
本発明によれば、広葉樹由来の木材パルプを用い、製造時における解繊性に優れ、吸収性能が高いフラッフパルプを製造できるフラッフパルプ用パルプシートを提供できる。
[本発明の実施形態の説明]
本発明の一態様に係るフラッフパルプ用パルプシートは、広葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ及び界面活性剤を含有し、上記針葉樹晒クラフトパルプに対する上記広葉樹晒クラフトパルプの質量比が15/85以上50/50以下であり、上記界面活性剤の含有量が0.15kg/t以上4.50kg/t以下であり、JIS-P8141(2004)に規定されるクレム法による吸水度試験において、坪量200g/mの試料を測定した場合の測定開始後1分における吸水高さが25mm以上40mm以下であり、かつ、測定開始後1分から2分の間における吸水速度が5mm/分以上である。
当該フラッフパルプ用パルプシートは、広葉樹晒クラフトパルプ及び針葉樹晒クラフトパルプを特定の質量比でバランスよく配合することで、フラッフパルプに針葉樹晒クラフトパルプによる液体の吸収性を付与するとともに、広葉樹晒クラフトパルプによる表面の緻密さ、肌のかぶれに対する抑制効果を付与できる。また、繊維長が短く繊維が密に詰まるため、フラッフパルプ用パルプシートの嵩高性が低くなりやすい広葉樹由来の木材パルプを含有する当該フラッフパルプ用パルプシートにおいて、特定の範囲の含有量の界面活性剤を添加することで、吸収性能の低下を抑制しつつ嵩高性をさらに向上できるので、製造工程時における解繊性を向上できる。さらに、クレム法による吸水度試験において、上記測定開始後1分における吸水高さが25mm以上40mm以下であり、かつ、測定開始後1分から2分の間における吸水速度が5mm/分以上であることで、広葉樹由来の木材パルプを含有していたとしても、吸水量及び吸水速度がともに良好なフラッフパルプを得ることができる。従って、当該フラッフパルプ用パルプシートは、広葉樹由来の木材パルプを用い、製造時における解繊性に優れ、吸収性能が高いフラッフパルプを製造できる。ここで、「kg/t」は絶乾パルプ1tあたりの質量[kg]を示す。「クレム吸水度」は、JIS-P8141(2004)に記載の「紙及び板紙-吸水度試験方法-クレム法」に準拠して測定される。
上記界面活性剤が非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤又はこれらの組み合わせを含むことが好ましい。界面活性剤が非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤又はこれらの組み合わせを含むことで、広葉樹由来の木材パルプを含有する当該フラッフパルプ用パルプシートにおいても、吸水量及び吸水速度をともに良好としたまま嵩高性を向上できるので、製造工程時における解繊性をより向上できる。
上記界面活性剤の主成分がポリオキシアルキレンアルキルエーテル又はポリオキシアルキレンアルキルアミン誘導体であることが好ましい。上記界面活性剤の主成分がポリオキシアルキレンアルキルエーテル又はポリオキシアルキレンアルキルアミン誘導体であること広葉樹由来の木材パルプを含有する当該フラッフパルプ用パルプシートにおいても、吸水量及び吸水速度をともに良好としたまま嵩高性をさらに向上できるので、製造工程時における解繊性をさらに向上できる。
上記広葉樹晒クラフトパルプの原料木材におけるアカシア材の含有量が10質量%以上100質量%以下であることが好ましい。上記広葉樹晒クラフトパルプの原料木材におけるアカシア材の含有量が上記範囲であることで、繊維幅の太いアカシア材を一定量または単一で配合されるので、均一なパルプ繊維間の空隙を十分に確保でき、フラッフパルプ製造工程時における解繊性をさらに向上できる。これにより吸収性物品に用いられるフラッフパルプにおいて吸水量及び吸水速度をさらに高めることができる。
当該フラッフパルプ用パルプシートは、密度が0.50g/cm以上0.65g/cm以下であり、比破裂強度が1.0kPa・m/g以上1.7kPa・m/g以下であることが好ましい。当該フラッフパルプ用パルプシートの密度及び比破裂強度が上記範囲であることで、広葉樹由来の木材パルプを含有する当該フラッフパルプ用パルプシートであっても、製造工程時における解繊性をより向上できる。
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明の一実施形態に係るフラッフパルプ用パルプシートについて詳説する。なお、以下で説明する紙基材に配合する各材料の配合量(絶乾内添量)は、特に記載がない場合は、紙基材のパルプの絶乾質量に対する質量割合を指す。
<フラッフパルプ用パルプシート>
当該フラッフパルプ用パルプシートは、原料パルプを含有するスラリーを抄紙して得ることができる。
(原料パルプ)
原料パルプとしては、例えば、バージンパルプを使用することができる。上記フラッフパルプ用パルプシートに用いる原料パルプとしては、化学パルプが好ましい。上記化学パルプとしては、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)及び広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)の組み合わせが好ましい。当該フラッフパルプ用パルプシートが針葉樹晒クラフトパルプを含有することで、当該フラッフパルプ用パルプシートを用いたフラッフパルプの嵩高性及び液体の吸収性を向上できる。また、当該フラッフパルプ用パルプシートが広葉樹晒クラフトパルプを含有することで、当該フラッフパルプ用パルプシートを用いたフラッフパルプ表面の緻密さを高め、上記フラッフパルプから製造される吸収性物品の吸水液の逆戻り量の低減効果及び肌のかぶれに対する抑制効果を向上できる。
(広葉樹晒クラフトパルプ)
広葉樹晒クラフトパルプとしては、アカシア材又はユーカリ材から製造された広葉樹晒クラフトパルプが好ましい。
アカシア材は、乾燥による縮みが少なく、衝撃にも強く、丈夫で硬い特徴を有する材料で、アカシア材から得られるパルプも元来の性状を引き継ぎ、水分の吸収や乾燥性が高く有用な原料パルプである。ユーカリ材は、ユーカリ属に属し、特にユーカリ・グロビュラス、ユーカリ・グランディス、ユーカリ・ユーロフィラ、ユーカリ・ナイテンス、ユーカリ・レグナンス等が古くから紙製造用の原料パルプ材として広く用いられ、得られるパルプは、繊維内腔(ルーメン)がつぶれにくく剛直であり、このパルプ繊維を配合することで嵩高な低密度のフラッフパルプ用パルプシートを得ることができる。広葉樹晒クラフトパルプとしては、アカシア材はユーカリ材に比べて繊維幅が太いため嵩高性があり、針葉樹晒クラフトパルプと組み合わせた際に、吸水速度の低下が少ないことから、アカシア材がより好ましい。
(広葉樹クラフトパルプの原料木材におけるアカシア材の含有量)
上記広葉樹クラフトパルプの原料木材におけるアカシア材の含有量の下限としては、10質量%が好ましく、50質量%がより好ましい。上記アカシア材の含有量の上限としては、100質量%が好ましく、80質量%がより好ましい。当該フラッフパルプ用パルプシートの上記広葉樹クラフトパルプの原料木材におけるアカシア材の含有量が上記範囲であることで、針葉樹晒クラフトパルプに比べて繊維長が短く繊維同士が密に詰まりやすい広葉樹晒クラフトパルプであっても、また、その繊維がどの方向(例えば、当該フラッフパルプ用パルプシートから製造される吸収性物品の長さ方向・幅方向・厚み方向)に配向していたとしても、特に良好に繊維間の空隙を均一に確保できるため、フラッフパルプ用パルプシートに要求される、解繊性と吸水速度を両立することができる。上記範囲を外れる場合、例えば剛直なユーカリ材の割合が多くなると、剛直性に由来する空隙は多くなるものの、繊維幅がアカシア材よりも低いため、繊維がどの方向に配向しているかで、空隙にバラツキが生じやすいことから、当該フラッフパルプ用パルプシートを用いたフラッフパルプにおいて解繊性が低くなるだけでなく、吸水速度にムラが発生しやすく、結果として吸水速度が低下しやすくなるおそれがある。
広葉樹クラフトパルプ繊維の重量平均繊維長(以下、平均繊維長ともいう。)の下限としては、0.76mmが好ましく、0.80mmがより好ましい。上記平均繊維長が上記下限未満であると、フラッフパルプ用パルプシートの嵩高性が低下しやすく、製造工程時における解繊性が低下するおそれがある。一方、上記平均繊維長の上限としては、0.92mmが好ましく、0.86mmがより好ましい。上記平均繊維長が上記上限を超えると、当該フラッフパルプ用パルプシートを用いたフラッフパルプにおいて繊維がどの方向に配向しているかで空隙にバラツキが生じやすくなり、吸水速度が低下するおそれがある。上記重量平均繊維長は、メッツォオートメーション社製、繊維長測定機「FiberLab」を用いて、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.52「パルプ及び紙―繊維長試験方法―光学的自動計測」に準じて、繊維長0.1mm以上の繊維について測定した。
広葉樹クラフトパルプ繊維の重量平均繊維幅(以下、平均繊維幅ともいう。)の下限としては、16.7μmであり、16.9μmが好ましい。上記平均繊維幅が上記下限未満であると、当該フラッフパルプ用パルプシートを用いたフラッフパルプにおいて繊維間の空隙が密になり、吸水速度が低下するおそれがある。一方、上記平均繊維幅の上限としては、18.2μmであり、17.7μmがより好ましい。上記平均繊維幅が上記上限を超えると、フラッフパルプ用パルプシートにおいてパルプ繊維同士の接触面積が大きくなりすぎて、繊維同士の結合力が高くなり、製造工程時の解繊性が低下するおそれがある。解繊性が低下しすぎると、当該フラッフパルプ用パルプシートを用いたフラッフパルプの製造工程では過解繊となり微細繊維が発生し、上記フラッフパルプにおいて吸水速度が低下するおそれもある。上記重量平均繊維幅は、メッツォオートメーション社製、繊維長測定機「FiberLab」を用いて、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.52「パルプ及び紙―繊維長試験方法―光学的自動計測」に準じて、繊維長0.1mm以上の繊維について測定した。
上記広葉樹晒クラフトパルプのカッパー価としては、0.3以下であることが好ましい。上記カッパー価が上記上限を超えると、繊維中のリグニンが十分に除去できておらず、パルプ繊維の吸水性が低くなり、かぶれが発生しやすくなるおそれがある。上記カッパー価は、JIS-P8211(2011)に準拠して測定される。
広葉樹クラフトパルプを蒸解する白液の硫化度の下限としては、25%が好ましく、28%がより好ましい。上記硫化度が25%未満であると、パルプ繊維が痛みやすく当該フラッフパルプ用パルプシートを用いたフラッフパルプが密になり、吸水速度が低下するおそれがある。一方、上記硫化度の上限としては、32%が好ましく、30%がより好ましい。上記硫化度が上記上限を超えると、パルプ繊維が痛みにくく剛直のままとなり、フラッフパルプ用パルプシートから得られる吸収性物品の空隙にムラが多くなり、逆戻り量が多くなることで、かぶれが発生するおそれがある。上記硫化度は次式に従い、硫化ソーダと苛性ソーダの合計に対する、硫化ソーダの割合として計算した。
硫化度(%)=(NaS/(NaOH+NaS))×100
(広葉樹晒クラフトパルプの未叩解パルプのフリーネス)
広葉樹晒クラフトパルプの未叩解パルプのカナダ標準ろ水度(CSF)としては、520ml以上580ml以下に調整されていることが好ましい。広葉樹晒クラフトパルプの未叩解パルプのフリーネスが520ml未満の場合、パルプシート製造時に脱水性が悪くなり、例えば抄紙機においてプレス脱水を強化する等、脱水を機械的に強化する必要があり、パルプ繊維同士の結合が強くなるだけでなくパルプシートの嵩高性が低くなることで、製造時における解繊性が低下するおそれがある。一方、上記未叩解パルプのカナダ標準ろ水度が580mlを超えると、パルプシートにおいては繊維間の空隙が多くなりすぎて解繊時に解繊ムラとなりやすくなるおそれがある。
フラッフパルプ用パルプシートにおける広葉樹晒クラフトパルプの含有量の下限としては、15質量%が好ましく、20質量%がさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、50質量%が好ましく、40質量%がさらに好ましい。上記広葉樹晒クラフトパルプの含有量が上記範囲であり、かつ所定の範囲で界面活性剤を含有することで、針葉樹晒クラフトパルプと混合した際に、繊維長が短く繊維同士が密に詰まりやすい広葉樹晒クラフトパルプであっても、特に良好に繊維間の空隙を確保できるため、フラッフパルプ用パルプシートに要求される吸水量及び吸水速度を良好にしたまま、解繊性を向上できる。
(針葉樹晒クラフトパルプ)
当該フラッフパルプ用パルプシートにおいては、針葉樹晒クラフトパルプの原料木材としてラジアータパインに代表される松類や、各種杉が好適に用いられる。
(パルプ配合率)
当該フラッフパルプ用パルプシートに用いるパルプにおける上記針葉樹晒クラフトパルプに対する上記広葉樹晒クラフトパルプの質量比の下限としては、15/85であり、20/80が好ましい。上記針葉樹晒クラフトパルプに対する上記広葉樹晒クラフトパルプの質量比が15/85未満であると、広葉樹晒クラフトパルプの繊維幅が所定の範囲内であったとしても、当該フラッフパルプ用パルプシートから得られる吸収性物品の繊維間の空隙にムラが生じやすく、逆戻りしやすくかぶれが発生しやすくなるおそれがある。一方、上記針葉樹晒クラフトパルプに対する上記広葉樹晒クラフトパルプの質量比の上限としては、50/50であり、40/60が好ましい。上記針葉樹晒クラフトパルプに対する上記広葉樹晒クラフトパルプの質量比が50/50を超えると、広葉樹晒クラフトパルプの繊維幅が所定の範囲内であったとしても、フラッフパルプ用パルプシートが密になり、吸水速度が低下するおそれがある。
上記針葉樹晒クラフトパルプに対する上記広葉樹晒クラフトパルプの質量比が上記範囲であり、かつ所定の範囲で界面活性剤を含有することで、針葉樹晒クラフトパルプの中に、繊維長が短く繊維同士が密に詰まりやすい広葉樹晒クラフトパルプを混合したとしても、広葉樹晒クラフトパルプ繊維がどの方向に配向しているかによらず、ムラなく均一に繊維間の空隙を確保できる。そのため、フラッフパルプ用パルプシートに要求される吸水量及び吸水速度を良好にしたまま、解繊性を向上できる。
(その他のパルプ)
フラッフパルプ用パルプシートは、広葉樹晒クラフトパルプ及び針葉樹晒クラフトパルプ以外のその他のパルプを含有していてもよい。上記その他のパルプとしては、例えばソーダパルプ、サルファイトパルプ、ケミサーモメカニカルパルプ、ケミリファイナーメカニカルパルプ、サーモケミメカニカルパルプ等が挙げられる。但し、繊維中のリグニンが十分に除去できていない場合、パルプ繊維の吸水量および吸水速度が低下しやすくなるため、十分にリグニンを除去した晒パルプが好ましい。上記その他のパルプを含有する場合、上記その他のパルプの含有量としては、パルプ原料全体に対して10質量%以下が好ましい。
(界面活性剤)
当該フラッフパルプ用パルプシートは、界面活性剤を含有する。繊維長が短く繊維が密に詰まるため、パルプシートの嵩高性が低くなりやすい広葉樹由来の木材パルプを含有する当該フラッフパルプ用パルプシートにおいて、特定の範囲の含有量の界面活性剤を添加することで、嵩高性をさらに向上できるので、製造工程時における解繊性を向上できる。但し、界面活性剤は親水基と親油基(疎水基)を有しており、添加量が多いとパルプ繊維の疎水性が上昇し、吸水量および吸水速度が低下する可能性がある。このため、広葉樹由来の木材パルプに適した界面活性剤を選定することが好ましい。上記界面活性剤としては、公知のものを用いることができるが、非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤又はこれらの組み合わせを含むことが好ましい。界面活性剤が非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤又はこれらの組み合わせを含むことで、広葉樹由来の木材パルプを含有する当該フラッフパルプ用パルプシートにおいては、吸水量および吸水速度の低下を抑制しつつ嵩高性を向上できるので、製造工程時における解繊性をより向上できる。
非イオン界面活性剤としては、例えば高級アルコールのエチレン及び/またはプロピレンオキサイド付加物、多価アルコール型非イオン型界面活性剤、高級脂肪酸のエチレンオキサイド付加物、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物のエチレンオキサイド付加物が挙げられる。アニオン界面活性剤としては、例えばアルキルベンゼンスルホン酸及びその塩、アルファオレフィンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、メチルタウリン酸、アラニネート及びその塩、エーテルカルボン酸及び塩、スルホコハク酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが挙げられる。カチオン界面活性剤としては、例えば第四級アンモニウム塩、エステルカチオン、メチル硫酸型カチオン、エチレンオキサイド付加型アンモニウムクロライド、酢酸塩、脂肪酸系誘導体、ポリオキシアルキレンアルキルアミン誘導体、脂肪酸・ポリエチレンポリアミン縮合物等が挙げられる。両性界面活性剤としては、例えば、βアルキルアミノプロピオン酸ナトリウム、ヤシ脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、2-アルキル―N―カルボキシメチル―N―ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリルアミノジプロピオン酸ナトリウム、脂肪酸系誘導体等が挙げられる。上記界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル又はポリオキシアルキレンアルキルアミン誘導体がより好ましい。上記界面活性剤の主成分がポリオキシアルキレンアルキルエーテル又はポリオキシアルキレンアルキルアミン誘導体であると、広葉樹由来の木材パルプを含有する当該フラッフパルプ用パルプシートにおいては、吸水量および吸水速度の低下を抑制しつつ嵩高性をさらに向上できるので、製造工程時における解繊性をさらに向上できる。
上記界面活性剤の含有量の下限としては、固形分換算で0.15kg/tであり、0.30kg/tが好ましく、0.60kg/tがより好ましい。上記界面活性剤の含有量が上記下限未満であると、当該フラッフパルプ用パルプシートの嵩を十分に高めることができなくなるおそれがある。一方、上記界面活性剤の含有量の上限としては、4.50kg/tであり、3.00kg/tが好ましく、2.40kg/tがより好ましい。上記界面活性剤の含有量が上記上限を超えると、当該フラッフパルプ用パルプシートにより製造されるフラッフパルプの吸水量および吸水速度を低下させるおそれがある。
(その他の添加剤)
フラッフパルプ用パルプシートには、必要によりその他の添加剤を内添することができる。添加剤としては、例えば、填料、顔料、サイズ剤、凝結剤、耐油剤、硫酸バンド、歩留り向上剤、濾水性向上剤、乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、着色顔料、耐水化剤等を、単独で又は複数を組み合わせて使用することができる。
[フラッフパルプ用パルプシートの物性]
(坪量)
坪量は、JIS-P8124(2011)に記載の「紙及び板紙-坪量の測定方法」に準拠して測定される。当該フラッフパルプ用パルプシートの坪量としては、例えば300.0g/cm以上1500.0g/cm以下とすることができる。
(クレム吸水度)
クレム吸水度は、紙の下端を鉛直に水の中に浸せきし、毛管現象によって吸上げた高さを測定するものであり、JIS-P8141(2004)に準拠して測定する。クレム吸水度は、試料に水が接触してからの時間が比較的長いところの吸水性についての測定法であるが、吸収性物品においては、より短時間の吸水性が重要であるため、下記の通り測定する。フラッフパルプ用パルプシートを用いて試料を作製後、室温下で吸水度試験において、測定開始後1分の高さ[mm]及び測定開始後1分から2分の間の吸水速度[mm/分]を測定する。測定開始後1分の高さをフラッフパルプ用パルプシートの吸水量の尺度とし、測定開始後1分から2分の間の吸水速度をフラッフパルプ用パルプシートの吸水速度の尺度とする。
当該フラッフパルプ用パルプシートの坪量200g/mにおける測定開始後1分の吸水高さの下限としては、25mmであり、27mmが好ましく、29mmがより好ましい。上記測定開始後1分における吸水高さが上記下限未満の場合、当該フラッフパルプ用パルプシートから作製されるフラッフパルプおよび吸収性物品では、吸水量が少ないため肌のかぶれが発生するおそれがある。一方、上記測定開始後1分における吸水高さの上限としては、40mmである。上記測定開始後1分における吸水高さが上記上限を超える場合、吸水量が高すぎて、測定開始後1分から2分の間における吸水速度が低下し、当該フラッフパルプ用パルプシートから作製されるフラッフパルプおよび吸収性物品では、吸水液の逆戻り量が増加し肌のかぶれが発生するおそれがある。上記測定開始後1分における吸水高さが上記範囲であることで、当該フラッフパルプ用パルプシートは、吸水量が良好なフラッフパルプを得ることができる。
当該フラッフパルプ用パルプシートの坪量200g/mにおける測定開始後1分から2分の間の吸水速度の下限としては、5mm/分であり、7mm/分が好ましく、9mm/分がより好ましい。上記測定開始後1分から2分の間における吸水速度が上記下限未満の場合、当該フラッフパルプ用パルプシートから作製されるフラッフパルプおよび吸収性物品では、吸水速度が低いため、吸水液の逆戻り量が増加し肌のかぶれが発生するおそれがある。上記測定開始後1分から2分の間における吸水速度が上記範囲であることで、当該フラッフパルプ用パルプシートは、吸水速度が良好なフラッフパルプを得ることができる。当該フラッフパルプ用パルプシートは、上記測定開始後1分における吸水高さと上記測定開始後1分から2分の間における吸水速度がともに上記範囲であることで、吸水量および吸水速度に優れたフラッフパルプを製造でき、逆戻りが少なく、かぶれを抑制できる吸収性物品を得ることができる。
ここで、当該フラッフパルプ用パルプシートの坪量200g/mを超えるものであっても、JIS-P8220(2012)「パルプ-離解方法」に準拠して、試料を標準離解機によって離解処理した後、JIS-P8222(1998)「パルプ-試験用手すき紙の調製方法-標準手すき機による方法」によって、坪量200g/mのサンプルを作成後、測定することもできる。
(密度)
密度は、JIS-P8118(2014)に記載の「紙及び板紙-厚さ、密度及び比容積の試験方法」に準拠して測定される。当該フラッフパルプ用パルプシートの密度の下限としては、0.52g/cmが好ましく、0.53g/cmがより好ましい。上記フラッフパルプ用パルプシートの密度の上限としては、0.60g/cmが好ましく、0.59g/cmがより好ましい。当該フラッフパルプ用パルプシートの密度が上記範囲であることで、上記広葉樹晒クラフトパルプと針葉樹晒クラフトパルプを混合し界面活性剤を添加したフラッフパルプ用パルプシートにおいて製造工程時における解繊性を向上できるとともに、ムラなく均一に繊維間の空隙を確保しやすいフラッフパルプを得ることができる。従って、フラッフパルプに要求される吸水量および吸水速度を良好にできる。
なお、密度は、JIS-P8111(1998)に記載の「紙、板紙及びパルプ-調湿及び試験のための標準状態」のとおり、23±1℃、50±2%RHの雰囲気下で測定する。
(比破裂強度)
比破裂強度は、JIS-P8131(2009)に準拠して測定されるキロパスカル(kPa)単位で表した紙の破裂強さを坪量で除した値である。比破裂強度の下限としては、1.20kPa・m/gが好ましく、1.22kPa・m/gがより好ましい。当該フラッフパルプ用パルプシートの上記比破裂強度が上記下限未満の場合、過解繊となり繊維が切断されやすいため、フラッフパルプが密になり、吸水速度が低下しかぶれが発生しやすくなるおそれがある。一方、当該フラッフパルプ用パルプシートの上記比破裂強度の上限としては、1.58kPa・m/gが好ましく、1.44kPa・m/gがより好ましい。当該フラッフパルプ用パルプシートの上記比破裂強度が上記上限を超える場合、製造工程時の解繊性が悪く、得られるフラッフパルプに空隙が多くなることで、吸水液が逆戻りしやすくなるとともにかぶれが発生しやすくなるおそれがある。当該フラッフパルプ用パルプシートの比破裂度が上記範囲であることで、上記広葉樹晒クラフトパルプと針葉樹晒クラフトパルプを混合したフラッフパルプ用パルプシートにおいて、製造工程時の解繊性を向上させることができ、フラッフパルプにおいてはムラなく均一に繊維間の空隙を確保しやすくなるため、フラッフパルプの吸水速度を良好にできる。
なお、比破裂度測定は、JIS-P8111(1998)に記載の「紙、板紙及びパルプ-調湿及び試験のための標準状態」のとおり、23±1℃、50±2%RHの雰囲気下で測定した。
[フラッフパルプ用パルプシートの製造方法]
当該フラッフパルプ用パルプシートの製造方法は、特に限定されないが、例えば、原料木材を蒸解して未晒パルプとする蒸解工程と、脱リグニンを行う脱リグニン工程と、漂白して漂白パルプとする漂白工程と、漂白パルプを所望のフリーネスとなるように叩解する叩解工程と、パルプスラリーを調製する工程と、パルプスラリーを抄紙する工程とを有する。なお、上記工程間に適宜、脱水洗浄工程を設けることができる。
(蒸解工程)
蒸解工程では、原料木材を蒸解して未晒パルプとする。蒸解釜に白液及び原料木材チップ(広葉樹または針葉樹)を入れて蒸解し、生成された黒液混じりの(未洗浄)パルプスラリーが連続蒸解釜の底部から取り出される。蒸解方法は、市販クラフト改良法であるMCC、EMCC、ITC、Lo-Solids、KobudoMari、Compact法、等から任意に選ぶことができ、蒸解釜としては連続蒸解釜あるいはバッチ釜の方式のどちらでも良く、また蒸解条件(蒸解温度、蒸解温度と蒸解時間の影響度を乗じて一つの因子にまとめたHファクター、活性アルカリ又は有効アルカリの含有割合等)については特に限定されない。
(脱リグニン工程)
脱リグニン工程では、未晒パルプを脱リグニンする。未晒パルプにアルカリ性薬品及び酸素を添加し、高温高圧でリグニンを分解、アルカリ性薬品に溶出させる。脱リグニン工程は、低濃度(パルプ濃度:3%~8%)、中濃度(パルプ濃度:8%~15%)、高濃度(パルプ濃度:20%~30%)の方式は特に問わない。
(洗浄工程)
洗浄工程では、未晒パルプを置換、希釈または脱水を組み合わせることで洗浄を行う。洗浄方式としては特に限定されず、公知の洗浄機を用いて洗浄することができる。例えば、置換洗浄方式、希釈・脱水方式、プレス洗浄方式、あるいはこれらを組み合わせた洗浄方式が用いられる。置換洗浄方式の洗浄機としては、ディフュージョンウォッシャーや加圧ディフュージョンウォッシャー、ベルトタイプ洗浄機などが用いられる。希釈・脱水方式の洗浄機としては、真空フィルター洗浄機、加圧フィルター洗浄機などが用いられる。プレス洗浄方式としてはスクリュー型プレス洗浄機、ディスク型プレス洗浄機、ロール型プレス洗浄機などが用いられる。
本発明においては、リグニンを除去し、カッパー価を低減させることが好ましいため、リグニンを除去しやすいプレス洗浄機を用いることが好ましい。プレス洗浄方式による洗浄後のパルプ濃度としては、30%以上が好ましく、32%以上がより好ましく、35%以上がさらに好ましい。プレス洗浄方式による脱水では、繊維内部の水分も絞り出して除去できるため、他の洗浄方式と比べて、パルプ繊維内部で遊離しているリグニンを十分に除去しやすい。
(漂白工程)
漂白工程では、脱リグニンを行った未晒パルプを漂白して漂白パルプとする。漂白方式としては特に限定されず、公知の漂白方法で漂白することができる。例えば、酸処理、オゾン漂白、二酸化塩素漂白、過酸化水素漂白や、さらにこれらとアルカリ抽出、酸素を添加したアルカリ抽出、酸素と過酸化水素を添加したアルカリ抽出等を、単独または複数組み合わせて実施することができる。
漂白工程においては、パルプ繊維を痛めることによりパルプ繊維の吸水性を調整することができるオゾン漂白を用いることが好ましい。オゾン漂白の方式としては特に限定されず、高濃度(30~40%),中濃度(8~15%),低濃度(1~3%)のいずれでも実施できるが、より繊維を傷めやすい高濃度法が好ましい。
オゾン発生装置は、公知の装置を用いることができる。発生したオゾンは、そのままパルプと混合、または水中へ溶解してからパルプと混合させても良い。
オゾン漂白においては、pHが低いほど脱リグニンは促進される一方、繊維への傷みは少なくなるため、フラッフパルプ用パルプシートの要求品質に応じてpHを調整することが好ましい。フラッフパルプ用パルプシートのオゾン漂白におけるpHとしては、6以下が好ましく、4以下がより好ましく、2~3がさらに好ましい。フラッフパルプ用パルプシートのオゾン漂白におけるpHが上記範囲であることで、フラッフパルプ用パルプシートに要求される吸水速度を向上できる。
(調成工程)
調成工程においては、パルプスラリーを調製する。また、必要があれば、調成工程では、漂白パルプを所望のフリーネスとなるように叩解する。その後、界面活性剤とその他の添加剤とを必要に応じ添加し、紙料を調製する。
(抄紙工程)
次に、これらの原料スラリーを用いて、pHが6以上8以下になるように中性域で抄紙機にて抄紙する。上記抄紙工程では、走行するワイヤー上に噴出させたパルプ原料を抄紙する抄紙機を用いて原料パルプを抄紙する。抄紙機は特に限定されるものではなく、公知の抄紙機、例えば長網抄紙機、円網抄紙機、ハイブリッドフォーマー、ギャップフォーマー等の抄紙機を使用することができ、シート状に抄紙される。フラッフパルプ用パルプシートは1層または複数層の抄き合わせにより製造することができるが、1層であれば、層内の密度を均一にしやすいため好ましい。
当該フラッフパルプ用パルプシートによれば、広葉樹由来の木材パルプを用い、製造時における解繊性に優れ、吸収性能が高いフラッフパルプを製造できる。
[フラッフパルプ]
フラッフパルプは、当該フラッフパルプ用パルプシートを機械的処理により繊維状に解繊して得ることができる。本発明においてフラッフパルプに用いられる当該フラッフパルプ用パルプシートは、ベール状またはロール状のいずれでも良いが、ロール状であれば、フラッフパルプを用いた吸収性物品の生産性を向上させやすいため好ましい。
本発明において、解繊するための機械的処理に用いる装置は特に限定されない。紙おむつ等の吸収性物品の製造時などに使用されている公知の解繊機を使用でき、機械的処理として摩擦力やせん断力を利用する解繊機を好適に使用できる。解繊機の方式としては、例えば、ハンマー式解繊機、衝撃式解繊機、ロール式解繊機及びシェット気流式解繊機などを用いることができる。
[吸収性物品]
上記吸収性物品は、フラッフパルプ用パルプシートを用いる。上記吸収性物品が、当該フラッフパルプ用パルプシートを用いていることで、吸水量および吸水速度を向上でき、肌のかぶれを抑制できる。上記吸収性物品としては、特に限定はないが、例えば、紙おむつ、尿とりパッド、軽失禁パッド、生理用ナプキン等が挙げられる。
上記吸収性物品の製造方法は、特に限定されず、公知の方法で製造することができる。例えば、紙おむつであれば、瑞光社製、東亜機工社製、エアハルトライマー社製の製造機械を用い、例えばパネル式、レッグホール式、縦流れ式、横流れ式等の方式により製造できる。
<その他の実施形態>
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1~実施例18、比較例1~比較例4及び参考例1]
実施例1~実施例18、比較例1~比較例4及び参考例1のフラッフパルプ用パルプシートを以下の手順で作製した。
(蒸解工程)
(1)広葉樹
アカシア及びユーカリを表1に記載の質量比となるよう混合し、所定の硫化度を有する白液を添加し、液比6.0(L/kg)、最高温度170℃で回転式オートクレーブによる蒸解を行い、カッパー価約16の広葉樹未晒クラフトパルプを得た。なお、表1の「-」は、該当する成分を含まないことを示す。
(2)針葉樹
杉に所定の硫化度を有する白液を添加し、液比6.0(L/kg)、最高温度170℃で回転式オートクレーブによる蒸解を行い、カッパー価約30の針葉樹未晒クラフトパルプを得た。
(洗浄工程)
未晒パルプをパルプ濃度約2%まで希釈した後、ブフナー漏斗にNo.2ろ紙(ADVANTEC社製)を敷き、パルプ濃度を約12%まで脱水した。その後、未晒パルプを角型ろ紙(ADVANTEC社製)で挟み、プレス機で圧力を掛け、パルプ濃度33%まで脱水した。この洗浄工程を2回実施した。
(漂白工程)
(1)広葉樹
(1-1)オゾン漂白
未晒クラフトパルプについて、45℃で8.1%濃度のオゾンガスにて約2分間でオゾン漂白した。なお、オゾン漂白には、住友精密工業製PSA Ozonizer SGA-01A-PSA4 のラボオゾン発生器からのオゾンガスを用いた。
(1-2)二酸化塩素漂白
オゾン漂白後のパルプについて、二酸化塩素添加率1.5%、パルプ濃度10質量%、70℃で二酸化塩素漂白を行い、広葉樹晒クラフトパルプを得た。
なお、各漂白工程の間では、パルプ濃度約2%まで希釈した後、ブフナー漏斗にNo.2ろ紙(ADVANTEC社製)を敷き、パルプ濃度を約12%まで脱水する希釈洗浄工程を2回実施した。
(2)針葉樹
未晒クラフトパルプについて、二酸化塩素添加率1.5%、パルプ濃度10質量%、70℃で30分間二酸化塩素漂白を行った。続いて、アルカリ添加率1%、過酸化水素添加率0.3%、パルプ濃度10質量%、70℃で120分間アルカリ性過酸化水素漂白を行った。続いて、水酸化ナトリウム添加率0.2%、パルプ濃度10質量%、70℃で120分間、アルカリ処理を行った。続いて、二酸化塩素添加率0.3%、パルプ濃度10質量%、70℃で150分間二酸化塩素漂白を行い、針葉樹晒クラフトパルプを得た。
なお、各漂白工程の間では、パルプ濃度約2%まで希釈した後、ブフナー漏斗にNo.2ろ紙(ADVANTEC社製)を敷き、パルプ濃度を約12%まで脱水する希釈洗浄工程を2回実施した。
(抄紙工程)
得られた広葉樹晒クラフトパルプおよび針葉樹晒クラフトパルプは、叩解せずに、濃度約2%に希釈して、表2に記載の配合率となるように調整した後、表2に記載の界面活性剤を添加した。そして、調整後のパルプスラリーを用いて、半自動シートマシン(熊谷理機工業社製)を用いて、坪量800g/mとなるよう手抄きシートを作成した。このようにして、実施例1~実施例18、比較例1~比較例4及び参考例1のフラッフパルプ用パルプシートを得た。なお、参考例1は、市販品と同等のフラッフパルプ用パルプシートである。
Figure 0007270695000001
Figure 0007270695000002
以上のようにして得られたフラッフパルプ用パルプシートの各種評価を行った。
(パルプ繊維の重量平均繊維長及び重量平均繊維幅)
蒸解工程及び洗浄工程後の実施例1~実施例18及び比較例1~比較例4の広葉樹未晒クラフトパルプにおける重量平均繊維長及び重量平均繊維幅を測定した。重量平均繊維長及び重量平均繊維幅は、メッツォオートメーション社製、繊維長測定機「FiberLab」を用いて、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.52「パルプ及び紙―繊維長試験方法―光学的自動計測」に準じて、繊維長0.1mm以上の繊維について測定した。繊維分析計「FiberLab」は、希釈したパルプ繊維が繊維分析計内部の測定セルを通過する際の画像分析により高い精度でパルプ繊維の長さ、幅を測定できる。
(フラッフパルプ用パルプシートの密度)
各フラッフパルプ用パルプシートの密度は、JIS-P8118(2014)に記載の「紙及び板紙-厚さ、密度及び比容積の試験方法」に準拠して測定した。
(フラッフパルプ用パルプシートの比破裂強度)
各フラッフパルプ用パルプシートの比破裂強度は、JIS-P8131(2009)に準拠して測定されたキロパスカル(kPa)単位で表した紙の破裂強さを坪量で除した。
(フラッフパルプ用パルプシートの解繊性)
各フラッフパルプ用パルプシートの解繊性は、上記フラッフパルプ用パルプシートの比破裂強度の値に基づいて、以下の4段階の評価基準で評価した。評価がA、B及びCの場合、フラッフパルプ用パルプシートにおける解繊性が良好である。
A:比破裂強度が1.2kPa・m/g以上1.5kPa・m/g以下である。
B:比破裂強度が1.6kPa・m/g又は1.1kPa・m/gである。
C:比破裂強度が1.7kPa・m/g又は1.0kPa・m/gである。
D:比破裂強度が1.8kPa・m/g以上又は0.9kPa・m/g以下である。
(クレム吸水度)
各フラッフパルプ用パルプシートのクレム吸水度は、JIS-P8141(2004)に記載の「紙及び板紙-吸水度試験方法-クレム法」に準拠して測定し、測定開始後1分の高さ[mm]及び測定開始後1分から2分の間の吸水速度[mm/分]を測定した。
なお、上記クレム吸水度については、坪量200g/mの各フラッフパルプ用パルプシートを作成し、測定した数値である。
(フラッフパルプ用パルプシートの吸収性能)
フラッフパルプ用パルプシートの吸収性能は、上記フラッフパルプ用パルプシートのクレム吸水度における測定開始後1分の高さの値に基づいて吸収量を評価し、クレム吸水度における測定開始後1分から2分の間の吸水速度の値に基づいて吸水速度を評価した。評価基準は、以下の4段階の通りとした。評価がA、B及びCの場合、フラッフパルプ用パルプシートの吸収量及び吸水速度が良好である。
(1)
A:クレム吸水度における測定開始後1分の高さが29mm以上40mm以下である。
B:クレム吸水度における測定開始後1分の高さが27mm以上28mm以下である。
C:クレム吸水度における測定開始後1分の高さが25mm以上26mm以下である。
D:クレム吸水度における測定開始後1分の高さが41mm以上又は24mm以下である。
(2)
A:クレム吸水度における測定開始後1分から2分の間の吸水速度が9mm/分以上である。
B:クレム吸水度における測定開始後1分から2分の間の吸水速度が7mm/分以上8mm/分以下である。
C:クレム吸水度における測定開始後1分から2分の間の吸水速度が5mm/分以上6mm/分以下である。
D:クレム吸水度における測定開始後1分から2分の間の吸水速度が4mm/分以下である。
(吸収性物品の肌のかぶれ)
実施例1~実施例18、比較例1~比較例4及び参考例1のフラッフパルプ用パルプシートを用いて紙オムツを作製後、モニターのべ220名に、参考例1と、実施例1~実施例18及び比較例1~比較例4のいずれかを各10枚使用してもらい、かぶれが発生した枚数を百分率で評価した。評価は参考例1を基準として以下の4段階の通りとした。評価がA、B及びCの場合、肌のかぶれに対する抑制効果が良好である。
A:かぶれ発生率が参考例1より優れる。
B:かぶれ発生率が参考例1より若干優れる。
C:かぶれ発生率が参考例1と同等であり、実使用可能である。
D:かぶれ発生率が参考例1より高く、実使用不可能である。
各実施例及び比較例の評価結果を表3に示す。
Figure 0007270695000003
表3に示されるように、針葉樹晒クラフトパルプに対する上記広葉樹晒クラフトパルプの質量比が15/85以上50/50以下であり、界面活性剤の含有量が0.15kg/t以上4.50kg/t以下であり、クレム法による吸水度試験における測定開始後1分における吸水高さが25mm以上40mm以下であり、かつ、測定開始後1分から2分の間における吸水速度が5mm/分以上である実施例1~実施例18は、フラッフパルプ用パルプシートにおける解繊性、吸水量及び吸水速度、並びに吸収性物品における肌のかぶれに対する抑制効果すべてにおいて良好な結果が得られた。
一方、広葉樹晒クラフトパルプの含有量が低い比較例1は、フラッフパルプ用パルプシートにおける吸水速度及び吸収性物品における肌のかぶれに対する抑制効果が劣っていた。広葉樹晒クラフトパルプの含有量が高い比較例2は、フラッフパルプ用パルプシートにおける吸水量及び吸収性物品における肌のかぶれに対する抑制効果が劣っていた。界面活性剤の含有量が低い比較例3は、フラッフパルプ用パルプシートにおける吸水速度及び吸収性物品における肌のかぶれに対する抑制効果が劣っていた。界面活性剤の含有量が高い比較例4は、フラッフパルプ用パルプシートにおける解繊性、吸水量及び吸水速度、並びに吸収性物品における肌のかぶれに対する抑制効果の全てが劣っていた。
以上の結果、当該フラッフパルプ用パルプシートは、広葉樹由来の木材パルプを用い、製造時における解繊性に優れるとともに吸収性能が高く、肌のかぶれに対する抑制効果が良好な吸水性物品を製造できることが示された。
本発明のフラッフパルプ用パルプシートは、吸収性物品に好適である。

Claims (6)

  1. 広葉樹クラフトパルプ、針葉樹クラフトパルプ及び界面活性剤を含有し、
    上記針葉樹晒クラフトパルプに対する上記広葉樹晒クラフトパルプの質量比が15/85以上50/50以下であり、
    上記界面活性剤の含有量が0.15kg/t以上4.50kg/t以下であり、
    JIS-P8141(2004)に規定されるクレム法による吸水度試験において、坪量200g/mの試料を測定した場合の測定開始後1分における吸水高さが25mm以上40mm以下であり、かつ、測定開始後1分から2分の間における吸水速度が5mm/分以上であるフラッフパルプ用パルプシート。
  2. 上記界面活性剤が非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤又はこれらの組み合わせを含む請求項1に記載のフラッフパルプ用パルプシート。
  3. 上記界面活性剤の主成分がポリオキシアルキレンアルキルエーテル又はポリオキシアルキレンアルキルアミン誘導体である請求項1又は請求項2に記載のフラッフパルプ用パルプシート。
  4. 上記広葉樹晒クラフトパルプの原料木材におけるアカシア材の含有量が10質量%以上100質量%以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載のフラッフパルプ用パルプシート。
  5. 密度が0.50g/cm以上0.65g/cm以下であり、比破裂強度が1.0kPa・m/g以上1.7kPa・m/g以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフラッフパルプ用パルプシート。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のフラッフパルプ用パルプシートを用いた吸収性物品。
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