JPH07113199B2 - 再分解性紙 - Google Patents

再分解性紙

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JPH07113199B2
JPH07113199B2 JP62093976A JP9397687A JPH07113199B2 JP H07113199 B2 JPH07113199 B2 JP H07113199B2 JP 62093976 A JP62093976 A JP 62093976A JP 9397687 A JP9397687 A JP 9397687A JP H07113199 B2 JPH07113199 B2 JP H07113199B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は,再分解性紙に関し,さらに詳しくは乾燥状態
では強度に優れ,水中に浸漬した場合には30℃以下でも
短時間に単繊維状に再分解しうる再分解性紙に関するも
のである。
(従来の技術) 再分解性紙としては,従来から水洗用トイレットペーパ
ーが知られている。このものは,パルプから坪量の小さ
な紙を抄紙したのち,クレープ処理をするなどして紙に
柔軟性を与えて使用感を向上させたものである。このよ
うに水洗用トイレットペーパーでは,バインダーを用い
ないかわりに坪量を小さくすることにより,紙に再分解
性を与えているが,常温の水中では短時間には単繊維状
まで再分解されず,紙の小片程度になるのがやっとであ
り,再分解性としては十分満足すべきものではない。し
たがって,繊維を単繊維状にまで分離するには長時間を
要し,水洗トイレの水の使用量を多くせねばならず,節
水するとしばしばパイプ詰まりが発生するなどの問題を
残している。
また,水洗用トイレットペーパーは紙の強度が弱いた
め,他の用途に用いることが難しいという問題があっ
た。
再分解性紙としては,また,パルプやレーヨンなどの繊
維と,澱粉やポリビニルアルコール(以下PVAと略
す。)やCMCなどからなり,水溶性で,かつ粉末状のバ
インダーとを混合抄紙したものが知られている。しか
し,このものはバインダーが粉末状であるため,接着が
スポット状となり,紙の強度が劣るうえ,再分解性も十
分満足すべきものではない。また,上記バインダーを液
状で使用すると,抄紙工程でのバインダーのロスが大き
く,さらにバインダーの溶出による発泡によって抄紙工
程でトラブルが発生するとともに地合の良好な紙が得難
いという問題があった。
また,特公昭48−9361号公報や特開昭57−66200号公報
には,繊維状のPVAをバインダーとして混合抄紙した紙
が記載されているが,これらの紙は,バインダーの水中
溶解温度が抄紙後の紙の耐熱水性であり,このため耐熱
水性が高くて常温の水中で短時間に単繊維状にまで再分
解されないので,水洗用トイレットペーパー等の用途に
は使用できないものであった。
(発明が解決しようとする問題) 本発明の目的は,常温の水中でも短時間に単繊維状にま
で再分解する再分解性紙を提供することにある。また,
本発明の他の目的は,乾燥時の強度に優れた再分解性紙
を提供することにある。また,本発明の他の目的は,抄
紙工程でのトラブルがないような再分解性紙を提供する
ことにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは,前記のごとき従来技術の問題点を解消す
べく鋭意研究を重ねた結果,バインダーとして特定にバ
インダーを用いることにより上記のごとき目的を達成し
うることを見出し,本発明に到達した。
すなわち,本発明は,繊維と,残存酢酸基が3モル%を
超え,15モル%以下のポリビニルアルコールからなる40
〜60℃の水中溶解温度を有する繊維状バインダーとを混
合抄紙し,加熱乾燥してなる再分解性紙であって,かつ
紙の耐熱水性が30℃以下であることを特徴とする再分解
性紙要旨とするものである。
本発明において,繊維としては天然繊維,再生繊維,合
成繊維を単独であるいは混合して用いられるが,レーヨ
ン,難水溶性PVA繊維,パルプなどが好ましく用いられ
る。難水溶性PVA繊維とは,熱処理やホルマール化処理
などによって水中溶解温度を100℃以上としたものであ
る。
本発明において,とくに紙の強度を重視する場合には親
水性のレーヨンや難水溶性PVA繊維を用いるのが好まし
く,またソフトな感触を重視する場合には疎水性の繊維
を用いるのが好ましい。
本発明において,バインダーとしては残存酢酸基量が3
モル%を超え,15モル%以下のPVAからなる40〜60℃の水
中溶解温度を有する繊維状バインダーを用いる。残存酢
酸基が3モル%以下では再分解性が劣り,一方,15モル
%を超えるものでは抄紙工程で溶解が起こり,バインダ
ーが繊維状を保てなくなり本発明の目的を達成すること
ができない。水中溶解温度が40℃未満では抄紙工程で溶
解が起こり,バインダーが繊維状を保てなくなり本発明
の目的を達成することができない。一方,60℃を超える
ものでは再分解性が劣り本発明の目的を達成することが
できない。
このような繊維状バインダーは,残存酢酸基が3モル%
を超え,15モル%以下,重合度500〜3500,好ましくは130
0〜2000のPVAを,飽和芒硝浴中に湿式紡糸したのち湿式
熱処理し,必要に応じて水洗及び油剤処理し,ついで好
ましくは3〜20mmにカットすることにより調製すること
ができる。カットは乾燥後におこなっても差支えない。
バインダーの太さは0.5〜10デニールであることが好ま
しい。繊維状バインダーは湿式紡糸によるほか,乾式紡
糸によっても調製することができる。
本発明の再分解性紙における繊維状バインダーの含有量
は,繊維と繊維状バインダーの合計量に対し3〜50重量
%,とくに5〜20重量%であることが好ましい。バイン
ダーの含有量が3重量%未満では紙の強力,再分解性が
劣り,一方,50重量%を超える場合は紙の強力が劣るう
え,乾燥工程でバインダーの張りつきが発生し易くな
る。
本発明の再分解性紙は,上記のような繊維と繊維状バイ
ンダーとを混合抄紙し,加熱乾燥することによって製造
することができる。混合抄紙及び加熱乾燥には,公知の
装置及び方法を適宜選択して使用することができる。
(作用) 従来,PVA繊維をバインダーとした紙は,バインダーの水
中溶解温度が抄紙後の紙の耐熱水性であった。
本発明は,この常識を変える画期的なもので,残存酢酸
基が3モル%を超え,15モル%以下のPVAからなる40〜60
℃の水中溶解温度を有する繊維状バインダーを用いて混
合抄紙すると,バインダーの水中溶解温度よりもはるか
に低い温度の水中でそのバインダーが溶解する特殊な紙
になることを見出してなされたものである。
この理由は明確ではないが,PVA繊維状バインダー中の残
存酢酸基が3モル%を超えると,紡糸時の延伸によって
分子配向が進み,さらに弱い水素結合も生じるため,抄
紙時の水分散工程の水温では溶解せず,抄紙後,加熱乾
燥すればバインダーの役目を果たすが,この時点で分子
の配向や水素結合が失われ,以後はバインダー中の残存
酢酸基によって水溶性の程度が決定去れ,抄紙された紙
はバインダーの水中溶解温度よりも極端に低い温度で再
分解するものと推定される。
(実施例) 以下,本発明を実施例を用いてより詳細に説明する。
なお,例中の測定方法は以下の方法によって行った。
バインダーの水中溶解温度は,水400mlをビーカーにと
り,これに試料2gを入れてマグネテックスターラーで攪
拌しながら,リボンヒーターで1℃/分の割合で昇温
し,繊維が完全に溶解したときの温度を測定した。
紙の再分解性は,300mlのビーカーに水200mlをとり,マ
グネテックスターラーで攪拌(250rpm)しながら,4cm2
(2×2cm)の紙片を投入し,紙片が単繊維状に再分解
するまでに要した時間を測定して秒で表した。
紙の耐熱水性は,巾15mm,長さ100mmの紙片に0.5gを荷重
を取りつけて水中につり下げ,20℃から11℃/分の割合
で昇温し,紙片が切断した温度を測定した。
紙の強度は,JIS P−8113に準じ,巾15mmで引張強力を測
定し,伸度は最大引張歪み量を百分率で示した。
紙の引裂き強さは,JIS P−8116に準じて測定した。
紙の破裂強さは,JIS P−8131に準じてミユーレン高圧型
試験器で測定した。
参考例1〜3(繊維状バインダーの製造) 重合度1700,残存酢酸基6.15モル%のPVA(ユニチカケミ
カル社製)を16%水溶液とし,飽和芒硝浴中に紡糸し,
湿熱処理してから表面温度が110℃のローラーヒーター
にて乾燥後巻き取った。繊度は乾燥後1デニールになる
ように調整した。乾燥後の繊維を3mmの長さに切断して
バインダーを得た。得られたバインダーの水中溶解温度
は50℃であった(参考例1)。
残存酢酸基量が3.5モル%(参考例2)あるいは1.27モ
ル%(参考例3)のPVAを用いた以外は参考例1と同様
にして水中溶解温度が58℃(参考例2)あるいは65℃
(参考例3)のバインダーを得た。
実施例1〜3 参考例1のバインダー20重量部と,レーヨン(1.5d×5m
m,1−ビスRB1.5×5,東邦レーヨン社)80重量部を混合分
散させ,タッピー式スタンダードシートマシンで抄紙し
た。乾燥は表面温度120℃のドラム乾燥機を3分30秒間
通過させて行い,紙を得た。坪量が米坪量で22g/m2(実
施例1),36g/m2(実施例2)及び48g/m2(実施例3)
のものを作成した。
得られた紙について再分解性を測定し,その結果を第1
表に示した。
実施例4〜9 レーヨンに代えて難水溶性ビニロン(1d×3mm,FGN1×3,
ユニチカ化成)を用いた以外は実施例1と同様にして3
種類の紙を得た(実施例4〜6)。
また,参考例1のバインダーに代えて参考例2のバイン
ダーを用いた以外は実施例1と同様にして3種類の紙を
得た(実施例7〜9)。
実施例4〜9の紙について再分解性を測定し,その結果
を第1表に示した。
比較例1〜3 参考例1のバインダーに代えて参考例3のバインダーを
用いた以外は実施例1と同様にして3種類の紙を得た
(比較例1〜3)。
比較例1〜3の紙について再分解性を測定し,その結果
を第1表に示した。
比較例4〜6 バインダーを用いずにパルプ(LBKP20°SR)のみを用い
た以外は実施例1と同様にして3種類の紙を得た(比較
例4〜6)。
比較例4〜6の紙について再分解性を測定し,その結果
を第1表に示した。
なお,比較例4〜6の紙は,再分解性試験において小片
にまでは再分解されたが,単繊維状にはならなかった。
第1表から明らかなように,実施例の紙は短時間に単繊
維状にまで再分解されているが,比較例の紙は単繊維状
にまで再分解されていない。
また,第2表から明らかなように,実施例の紙は物性も
高い値を示している。
実施例10〜16,比較例7 パルプ(NBKP20°SR),実施例1で用いたレーヨン及び
参考例1のバインダーを,第3表に示す割合で用い,実
施例1と同様にして坪量が24g/m2の紙を得た。
得られた紙について再分解性を測定した結果を第3表に
示す。
比較のため,市販の水洗用トイレットペーパーについて
再分解性を測定した結果を第3表に合わせて示す。
第3表から明らかなように,パルプにバインダーあるい
はバインダーとレーヨンとを混合抄紙することにより,
再分解性が向上している。
実施例17〜18,比較例8〜11 重合度1700,第4表に示すような種々の残存酢酸基のPVA
(ユニチカケミカル社製)を用い,参考例1と同様にし
て第4表に示す繊維状バインダーを得た。
次に,実施例1と同様にして,得られた繊維状バインダ
ー20重量部と,レーヨン80重量部を混合分散し,紙(R
紙)を得た。
また,実施例4と同様にして,得られた繊維状バインダ
ー20重量部と,ビニロン80重量部を混合分散し,紙(V
紙)を得た。
得られた紙について再分解性と耐熱水性を測定し,その
結果を第4表に示す。
さらに,この結果をともに,繊維状バインダーを形成す
るPVAの残存酢酸基量と繊維状バインダーの水中溶解温
度及び得られた紙(R紙,V紙)の耐熱水性との関係を第
1図に示す。
第4表及び第1図より明らかなように,残存酢酸基が3
モル%を超えるPVAからなる繊維状バインダーは,40℃以
上の水中溶解温度を有するが,この繊維状バインダーを
用いた紙の耐熱水性は30℃以下であった。
一方,残存酢酸基量が3モル%以下のPVAからなる繊維
状バインダーは,水中溶解温度が60℃を超え,この繊維
状バインダーを混合抄紙した紙の耐熱水性は30℃を超え
るものであった。
(発明の効果) 本発明の再分解性紙は,常温水中で短時間に単繊維状に
まで再分解され,しかも乾燥時の紙の強力をはじめとす
る物性も優れている。したがって,本発明の再分解性紙
は,水洗用トイレットペーパー,紙おむつ,生理用品,
消毒テッシュ,秘密保持用記録紙のほか,強力にも優れ
ることを利用して,分解性肥料小袋用,水中投入原料
紙,複合材補強用途などにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は,繊維状バインダーを形成するPVAの残存酢酸
基量とバインダーの水中溶解温度及び得られた紙の耐熱
水性との関係を示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−66200(JP,A) 特公 昭48−9361(JP,B1)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】繊維と,残存酢酸基が3モル%を超え,15
    モル%以下のポリビニルアルコールからなる40〜60℃の
    水中溶解温度を有する繊維状バインダーとを混合抄紙
    し,加熱乾燥してなる再分解性紙であって,かつ紙の耐
    熱水性が30℃以下であることを特徴とする再分解性紙。
  2. 【請求項2】バインダーの含有量が,繊維とバインダー
    の合計量に対し3〜50重量%である特許請求の範囲第1
    項記載の再分解性紙。
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