JP7454194B2

JP7454194B2 - 約１００重量％の古紙原料からなる製袋用原紙及びこれからつくられた紙袋、並びに製袋用原紙の製造方法

Info

Publication number: JP7454194B2
Application number: JP2020215136A
Authority: JP
Inventors: 篤司木村; 宣洋塩川
Original assignee: 大昭和紙工産業株式会社; 高尾丸王製紙株式会社
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2024-03-22
Anticipated expiration: 2040-12-24
Also published as: JP2022100884A

Description

特許法第３０条第２項適用公開ＵＲＬｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｄａｉｓｈｏｗａｓｉｋｏ．ｃｏｍ公開日令和２年１月１０日掲載

本発明は、製袋用原紙に関し、詳しくは、約１００重量％の古紙原料からなる製袋用原紙及びこれからつくられた紙袋、並びに製袋用原紙の製造方法に関する。

人々が現在の大量生産、大量消費、及び大量廃棄の経済活動を続ければ、環境破壊による気候変動等が加速されることは明らかであり、これを回避するために、持続可能な循環型経済を築くことの重要性が指摘されている。持続可能な循環型経済においては、使用済みの製品を回収し、分別し、再利用することが求められ、環境に配慮した事業所や店がこれまでよりも高く評価されることが予想される。例えば、ミシュランガイド東京において、環境に配慮している店を高く評価するグリーンスターという新たな指標が設けられている。

これとともに、マイクロプラスチック等による海洋汚染を防いで海洋生物を守るために、プラスチック廃棄物の量を減らしていくことが求められている。

日本では令和２年７月１日以降プラスチック製のレジ袋が有料化されたことにより、プラスチック廃棄物の量は多少なりとも減っていると考えられるが、循環型経済を実現するためには、プラスチックの使用量を減らすだけでなく、代替品となる紙の袋について、できるだけ古新聞紙などをリサイクルした古紙パルプを原料とする必要がある。しかし、古新聞紙は印刷済みの部分が多いため、よく漂白する必要があり、紙料（原料パルプ）となる古紙パルプの精製工程で、漂白処理に伴う廃液が大量に生じ得るという問題がある。

この点、特許文献１は、新聞古紙の繊維スラリーを無脱墨、無漂白のまま抄くことにより、水の使用量と、漂白処理に伴う廃液を低減できることを開示している。また、特許文献２は、新聞古紙から再生紙をつくる際に、長網式又は短網式の抄紙機で抄くことで縦横の引裂き強さが同程度に近づくため、再生紙の坪量をそれほど大きくしなくてもよいことを開示している。

特開２００１－２３４４９１号公報特開２０００－３２６９８８号公報

しかし、新聞古紙１００％の古紙パルプからつくられる再生紙は、黒ずんだ色を呈し、また、実際の使用に耐える程丈夫な紙とするためには相当な坪量にしなければならないので、ある程度の紙の薄さと見栄えの良さが要求される製袋用原紙とすることはできない。

漂白処理に伴う廃液の量を最小限に抑えつつ、古紙パルプのみから強度と見栄えを兼ね備える製袋用原紙をつくるには、新聞古紙以外の古紙も適切な配合で紙料に混ぜる必要がある。本願の発明者はその適切な配合を見出したので、各図を参照しつつ以下に説明する。

一実施例においては、９８．９０重量％～９９．７７重量％の古紙原料であって、古新聞紙ないし残紙、別上ないし雑誌古紙、及びこれらの組合せから選択された第１の古紙原料、並びに、古ダンボール、未晒系古紙、半晒系古紙、及びこれらの組合せから選択された第２の古紙原料からなる古紙原料と、０．１０重量％～０．６０重量％の固形乾燥紙力剤と、０．０３重量％～０．３０重量％の湿潤紙力剤と、０．１０重量％～０．２０重量％のサイズ剤と、からなる、製袋用原紙において、古紙原料の総量が９８．９０重量％～９９．７７重量％となるように、第１の古紙原料が２０重量％～６０重量％のうちから選択された量を有するとともに、第２の古紙原料が４０重量％～８０重量％のうちから選択された量を有することを特徴とする、製袋用原紙を提供する。なお、残紙とは、印刷不良により残った新聞紙などのことである。

他の実施例においては、９８．４０重量％～９９．５７重量％の古紙原料であって、古新聞紙ないし残紙、別上ないし雑誌古紙、及びこれらの組合せから選択された第１の古紙原料、並びに、古ダンボール、未晒系古紙、半晒系古紙、及びこれらの組合せから選択された第２の古紙原料からなる古紙原料と、０．１０重量％～０．６０重量％の固形乾燥紙力剤と、０．０３重量％～０．３０重量％の湿潤紙力剤と、０．１０重量％～０．２０重量％のサイズ剤と、０．２０重量％～０．５０重量％の抗菌剤と、からなる、製袋用原紙において、古紙原料の総量が９８．４０重量％～９９．５７重量％となるように、第１の古紙原料が２０重量％～６０重量％のうちから選択された量を有するとともに、第２の古紙原料が４０重量％～８０重量％のうちから選択された量を有することを特徴とする、製袋用原紙を提供する。

また、製袋用原紙に直接染料が施されていることを特徴とする。

また、上記の製袋用原紙からつくられた紙袋を提供する。

さらには、製袋用原紙の製造方法であって、古新聞紙ないし残紙、別上ないし雑誌古紙、及びこれらの組合せから第１の古紙原料を選択するステップと、古ダンボール、未晒系古紙、半晒系古紙、及びこれらの組合せから第２の古紙原料を選択するステップと、古紙原料の総量が９８．９０重量％～９９．７７重量％となるように、２０重量％～６０重量％の第１の古紙原料と、４０重量％～８０重量％の第２の古紙原料とを配合するステップと、配合された９８．９０重量％～９９．７７重量％の古紙原料に、０．１０重量％～０．６０重量％の固形乾燥紙力剤、０．０３重量％～０．３０重量％の湿潤紙力剤、及び０．１０重量％～０．２０重量％のサイズ剤を添加して製袋用原紙を製造するステップと、を含む、製造方法を提示する。

上記の製造方法は、必要に応じて、０．２０重量％～０．５０重量％の抗菌剤を添加するステップをさらに含み得る。

上記の製造方法は、該製袋用原紙に直接染料を施すステップをさらに含み得る。

本発明の製袋用原紙の製造方法の一例を示すフローチャート。本発明の製袋用原紙からつくられた紙袋を概略的に示す図。

図１は、本発明の製袋用原紙の製造方法の一例をフローチャートで示している。フローチャートを構成する各ステップは、原則的に参照符号２，４，６，８，１０，１２の順序で進行するが、いくつかのステップの順序が入れ替えられて進行する場合もある。

最初に、ステップ２において、古新聞紙ないし残紙、別上ないし雑誌古紙、及びこれらの組合せから第１の古紙原料が選択され、原料全体に対して２０重量％～６０重量％の割合に配合される。第１の古紙原料は、以下に述べる第２の古紙原料よりも繊維の傷みが大きいものであるため、固形乾燥紙力（増強）剤と湿潤紙力剤を使うとしても、第１の古紙原料は６０重量％までの割合に抑えるべきである。換言すると、第１の古紙原料を６０重量％よりも大きい配合で紙料（原料パルプ）をつくると、これから出来上がる再生紙は、製袋用原紙としては強度が充分でないものとなってしまう。

一実施例においては、製袋用原紙として高い強度が要求される場合、２０重量％～５０重量％の割合で第１の古紙原料を使用することが好ましい。さらに高い強度が要求される場合には、２０重量％～４０重量％の割合で第１の古紙原料を使用することが好ましい。

ステップ４において、古ダンボール、未晒系古紙、半晒系古紙、及びこれらの組合せから第２の古紙原料が選択され、原料全体に対して、４０重量％～８０重量％の割合に配合される。第２の古紙原料は、再生紙の強度を高める効果を奏する。特に未晒系古紙は、白色度を高めるための漂白処理されていないものであるため、パルプ繊維が劣化しておらず繊維強度が高い。半晒系古紙は、未晒系古紙と晒系古紙との中間的なものであり、未晒系古紙よりも繊維強度は低いが、漂白処理されている晒系古紙よりも繊維強度が高い。

第１の古紙原料のパルプ繊維が傷んでいると強度の低下を招きやすいので、再生紙の強度を高くすることが特に求められる場合、第２の古紙原料として、切茶、無地茶、雑袋（ざったい）及び金属合紙等の未晒系古紙ないし半晒系古紙を使用するとよい。或いは、第２の古紙原料に含まれる段ボール古紙として、クラフト段ボールを使用するとよい。

一実施例において、製袋用原紙として特に高い強度が要求される場合、５０重量％～８０重量％の割合で第２の古紙原料を使用することが望ましい。さらに高い強度が要求される場合には、６０重量％～８０重量％の割合で第２の古紙原料を使用することが望ましい。

ステップ６において、０．１０～０．６０重量％の固形乾燥紙力剤、０．０３～０．３０重量％の湿潤紙力剤、０．１０～０．２０重量％のサイズ剤が添加されて調整される。

ステップ８において、０．２０～０．５０重量％の抗菌剤がさらに紙料（原料パルプ）に添加される。他の実施例においては、抗菌剤が添加されない場合があり、その場合、ステップ８は省略される（図１のフローチャートにおいて右側に示されているフローとなる）。抗菌剤として特には有機ハロゲン系化合物からなる抗菌剤を使うことが望ましい。有機ハロゲン系化合物からなる抗菌剤としては、ケイ・アイ化成株式会社から調達可能なケイサニット（登録商標）ＫＧ－７００がある。この抗菌剤は、大腸菌、黄色ブドウ球菌、肺炎桿菌に対して優れた効力を示し、紙製品に対して、浸漬、塗布、又は噴霧することにより、紙製品の付加価値を向上させることができるものである。

ステップ１０において、抄紙機を使用する直前の種箱内の紙料（原料パルプ）中に直接染料が投入される。紙の染料としては、塩基性染料又は直接染料が使用されることが多いが、本発明における未晒系古紙ないし半晒系古紙の風合いを損なわないためには、直接染料が使用されるとよい。直接染料は、塩基性染料よりも日光堅牢度が高く、長時間日光に照らされても退色しにくい性質を有するとともに、摩擦によっても退色しにくい性質を有するため、耐摩耗性を要求する製袋用原紙に使用することに適した染料である。

本発明の製袋用原紙の製造方法においては、白色度の高い晒系古紙を含まないので、第２の古紙材料に含まれる古ダンボール、未晒系古紙ないし半晒系古紙がもとより有する茶色系の色彩をそのまま生かして、茶色系の色彩に染色するとよい。また、印刷済みの部分が比較的多い第１の古紙原料の割合を６０重量％以下に抑えているので、漂白剤を使用する必要がほとんどない。よって、漂白処理に伴う廃液の量を最小限に抑えることができる。

最後のステップ１２において抄紙機を使用して行う抄紙工程について説明すると、先ず、種箱から出た紙料はファンポンプを経由して１％以下の濃度でセントリクリーナに入る。セントリクリーナでは、砂などの比較的重い異物が遠心分離される。続いて、スクリーニングによって軽量の異物、夾雑物が除塵される。続いてワイヤパートにおいて、紙料は、インレットからワイヤ上に噴出され、フォイル・サクションボックスによって脱水される。この脱水に伴って紙料の濃度が徐々に高くなる。ワイヤから出た湿紙は、プレスパートにおいて、圧力を受けて脱水される。このとき、フェルト上に載せられた紙料は、プレスロールに挟まれ、ニップ圧（第１のプレス工程：６０～８０ｋｇ／ｃｍ^２、第２のプレス工程：８０～１２０ｋｇ／ｃｍ^２）を受けて脱水される。プレス直後の湿紙の水分は約６０％となる。この水分を蒸発させるために、湿紙は、複数のシリンダとカンバスを備えるドライヤーパートを通過して乾燥される。ドライヤーパートを通過した紙は表面が粗いため、これを滑らかにするために、カレンダーパートにおいて、樹脂カバーロールと、加熱されたヒートロールのニップ間に通紙される。すると、紙の表面が滑らかになるとともに光沢むらが減って、印刷可能な紙となる。このときの紙の水分量は７％～８％にまで低減している。その後、リールパート及びワインダーパートを経て製袋用原紙となる。他の実施例においては、別の構成を有する抄紙機を使用して抄紙工程を行う場合もある。

上記の工程により完成した製袋用原紙の坪量について、一例においては、６０ｇ／ｍ^２とするとよい。他の例においては、完成品の製袋用原紙の坪量を８０ｇ／ｍ^２とするとよい。さらに他の例においては、完成品の製袋用原紙の坪量を１２０ｇ／ｃｍ^２とするとよい。本発明の製袋用原紙についてこれらの坪量とすることで、製袋用原紙としての優れた強度と、いわゆる紙コシが得られる。

すなわち、本発明の製袋用原紙は、第１の古紙原料と第２の古紙原料との混合物に、固形乾燥紙力剤、湿潤紙力剤、及びサイズ剤と、必要に応じて抗菌剤とを添加して紙料としたものから抄紙工程を経てつくられたものであり、必要に応じて直接染料が施されていることにより、製袋用原紙としての強度と見栄えを兼ね備えるものであり、その製造過程において、漂白処理に伴って生じ得る廃液の量が最小限に抑えられるという利点がある。

さらに、本発明の製袋用原紙は、紙袋をつくるのに適切な長さに切り取られ、袋状の形状となるように機械で（或いは、手作業で）折り畳まれることにより、小型角底袋として買い物などに使用するのにも充分な強度を備える紙袋１４にすることができる。

図２（ａ）は、本発明の製袋用原紙からつくられた紙袋１４を概略的に示す図である。古紙パルプのみからなる紙袋１４は、素朴で温かみのある質感を呈するとともに、該紙袋１４の表面１６と側面１８の手触りが使用者にとって心地良いものとなる。

さらには、図２（ｂ）に示されるように、紙袋１４の持ち手部分についても古紙原料からなる紙紐２０を採用するとともに、この紙紐２０を留めるために貼り付ける留め紙２２も古紙原料からなるものとすることにより、持ち手付き紙袋１４の全体をほぼ古紙原料のみからなるものとすることができる。これに加え、持ち手部分を含む紙袋１４の全体を抗菌加工の施されたものとすることが可能である。

本発明による古紙原料からなる紙袋１４は、環境に配慮した製品を重視する事業者等から求められているものであり、現在よりも効率の良い古紙回収システムが確立されれば、本発明の紙袋１４の製造コストも良くなる（低くなる）と考えられる。

以上のように、本発明は、限りある資源を限りなくリサイクルする循環型経済を築くための一助となるものである。

２…第１の古紙原料を選択するステップ
４…第２の古紙原料を選択するステップ
６…紙力剤とサイズ剤を添加するステップ
８…抗菌剤を添加するステップ
１０…直接染料を施すステップ
１２…抄紙工程のステップ
１４…紙袋
１６…紙袋の表面
１８…紙袋の側面
２０…紙紐
２２…（紙紐２０の）留め紙

Claims

９８．９０重量％～９９．７７重量％の古紙原料であって、古新聞紙ないし残紙、別上ないし雑誌古紙、及びこれらの組合せから選択された第１の古紙原料、並びに、古ダンボール、未晒系古紙、半晒系古紙、及びこれらの組合せから選択された第２の古紙原料からなる古紙原料と、
０．１０重量％～０．６０重量％の固形乾燥紙力剤と、
０．０３重量％～０．３０重量％の湿潤紙力剤と、
０．１０重量％～０．２０重量％のサイズ剤と、
からなる、製袋用原紙において、
古紙原料の総量が９８．９０重量％～９９．７７重量％となるように、第１の古紙原料が２０重量％～６０重量％のうちから選択された量を有するとともに、第２の古紙原料が４０重量％～８０重量％のうちから選択された量を有することを特徴とする、製袋用原紙。
９８．４０重量％～９９．５７重量％の古紙原料であって、古新聞紙ないし残紙、別上ないし雑誌古紙、及びこれらの組合せから選択された第１の古紙原料、並びに、古ダンボール、未晒系古紙、半晒系古紙、及びこれらの組合せから選択された第２の古紙原料からなる古紙原料と、
０．１０重量％～０．６０重量％の固形乾燥紙力剤と、
０．０３重量％～０．３０重量％の湿潤紙力剤と、
０．１０重量％～０．２０重量％のサイズ剤と、
０．２０重量％～０．５０重量％の抗菌剤と、
からなる、製袋用原紙において、
古紙原料の総量が９８．４０重量％～９９．５７重量％となるように、第１の古紙原料が２０重量％～６０重量％のうちから選択された量を有するとともに、第２の古紙原料が４０重量％～８０重量％のうちから選択された量を有することを特徴とする、製袋用原紙。
該製袋用原紙に直接染料が施されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の製袋用原紙。
請求項１～３のいずれかに記載の製袋用原紙からつくられた紙袋。
製袋用原紙の製造方法であって、
古新聞紙ないし残紙、別上ないし雑誌古紙、及びこれらの組合せから第１の古紙原料を選択するステップと、
古ダンボール、未晒系古紙、半晒系古紙、及びこれらの組合せから第２の古紙原料を選択するステップと、
古紙原料の総量が９８．９０重量％～９９．７７重量％となるように、２０重量％～６０重量％の第１の古紙原料と、４０重量％～８０重量％の第２の古紙原料とを配合するステップと、
配合された９８．９０重量％～９９．７７重量％の古紙原料に、０．１０重量％～０．６０重量％の固形乾燥紙力剤、０．０３重量％～０．３０重量％の湿潤紙力剤、及び０．１０重量％～０．２０重量％のサイズ剤を添加して製袋用原紙を製造するステップと、
を含む、製造方法。
製袋用原紙の製造方法であって、
古新聞紙ないし残紙、別上ないし雑誌古紙、及びこれらの組合せから第１の古紙原料を選択するステップと、
古ダンボール、未晒系古紙、半晒系古紙、及びこれらの組合せから第２の古紙原料を選択するステップと、
古紙原料の総量が９８．４０重量％～９９．５７重量％となるように、２０重量％～６０重量％の第１の古紙原料と、４０重量％～８０重量％の第２の古紙原料とを配合するステップと、
配合された９８．４０重量％～９９．５７重量％の古紙原料に、０．１０重量％～０．６０重量％の固形乾燥紙力剤、０．０３重量％～０．３０重量％の湿潤紙力剤、０．１０重量％～０．２０重量％のサイズ剤、及び０．２０重量％～０．５０重量％の抗菌剤を添加して製袋用原紙を製造するステップと、
を含む、製造方法。
該製袋用原紙に直接染料を施すステップをさらに含む、請求項５又は請求項６に記載の製造方法。