WO2013136471A1 - トイレットペーパー製品及びその製造方法 - Google Patents

トイレットペーパー製品及びその製造方法 Download PDF

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toilet paper
web
paper product
drying
press
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PCT/JP2012/056577
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Inventor
大篭 幸治
康伸 大岡
Original Assignee
日本製紙クレシア株式会社
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/002Tissue paper; Absorbent paper

Definitions

  • the present invention relates to a toilet paper product and a manufacturing method thereof.
  • Roll or sheet-like toilet paper products are manufactured by appropriately cutting a toilet paper web in which one or two or more toilet paper base papers are stacked into a predetermined size.
  • a toilet paper product web
  • a high bulk is an important factor in terms of quality in order to ensure moisture absorption capability.
  • strength and softness are also important.
  • Patent Document 1 As a method to obtain toilet paper with high bulk and softness, a chemical called debonder or bulking agent is added to the papermaking raw material in the papermaking process and chemically treated to suppress loosening of the fiber layer of the web by suppressing interfiber bonding of pulp fibers.
  • Patent Document 2 A method of giving is known (Patent Document 1).
  • Patent Document 2 As a mechanical treatment for obtaining high bulk toilet paper, a TAD (through air drying) method in which wet paper is air-dried without press-dehydrating in the dehydration drying process of the paper making process (Patent Document 2). ), And a method of performing uneven processing on the wet paper web between the formation of the wet paper and the drying process.
  • TAD through air drying
  • the cost of the drying energy becomes enormous. Furthermore, in the method of performing unevenness treatment after paper making, the bond between fibers and the paper layer structure are broken, the web strength is lowered, or the apparent bulk of the web is increased, but the paper layer bulk (caliper) of the web itself is increased ( There is a problem that it is difficult to produce a soft feeling).
  • the wet paper web is dehydrated by pressing it onto a Yankee dryer through one or two roll press nips through a felt, and further dried by attaching it to a Yankee dryer (cylinder). Creping (crease) is performed when the web is peeled off from the dryer.
  • a press part like a double felt machine, it presses with the top and bottom rolls of a wet part, and dehydrates, and it may press against a Yankee dryer by a roll press nip after that.
  • a problem that the web becomes relatively low-bulk by applying to this Yankee dryer.
  • the TAD method described above is a technique in which the final drying and creping are performed with a Yankee dryer and dehydrated with a vacuum, and preliminarily dried with a ventilating dryer. And a high bulk web is obtained.
  • the TAD method removes moisture equivalent to press nip dehydration by ventilation heat, it is said that about twice as much drying energy is required as compared with the conventional roll press nip method.
  • Patent Document 4 a method of adjusting pressure dehydration by a wide press nip called a shoe press method.
  • the shoe press method can obtain a higher bulk and softness than the conventional roll press nip method, but cannot obtain a higher bulk than the TAD method.
  • Patent Document 5 a paper making machine called a fabric press system has been developed (Patent Document 5).
  • the fabric press method follows the conventional press technology, but is provided with unevenness on the web by means of an uneven belt or fabric simultaneously with dewatering.
  • This dewatering and roughening is performed in one or more press nips while the wet web is fed from the felt to the roughening belt, and then the web is transported to a Yankee dryer and dried.
  • a high bulk equivalent to the TAD method can be obtained while the drying energy is equivalent to that of the conventional roll press nip method.
  • the structure of the web by the fabric press method is not a woven fabric, but forms a three-dimensional pattern similar to the woven fabric. This is considered because web unevenness is performed as follows. That is, during the pressing process, the fibrous network fills the three-dimensional pattern (pattern) of the concavo-convex belt, but at that time, the three-dimensional pattern of the concavo-convex layer forms a wet fibrous web. Is granted. The wet fibrous webs are moveable relative to each other, so that they take a new position and orientation relative to each other due to the elastic compression of the press felt. Press felt presses the wet fibrous web against the three-dimensional pattern of the textured belt, thereby increasing bulk and softness with the same basis weight and an improved structure. The bulk of the web is then maintained uncompressed by receiving a fibrous network (network) in cavities in the belt structure while dewatering in the press nip.
  • a fibrous network network
  • an object of the present invention is to provide a toilet paper product satisfying three of strength, bulk (specific volume), and softness, and a method for producing the toilet paper product.
  • the toilet paper product of the present invention has one or two sheets stacked, and the basis weight of one sheet is 10 to 40 g / m 2 and the specific volume is 8 to 25 cm 3.
  • This is the square root of the product of the longitudinal tensile strength DMDT when dried according to JIS P8113 and the transverse tensile strength DCDT when dried according to JIS P8113.
  • DMDT ⁇ DCDT) 1/2 GMT: Geometric Tensile Strength
  • the tissue softness measuring device TSA the maximum value (TS7) of the power spectrum in the frequency region below 1000 Hz is 10 to 20 dBV 2 rms, and the maximum value of the power spectrum (TS750) in the frequency region of 6700 Hz is 5 to 23 dBV 2 rms.
  • the stiffness (D) measured value by the tissue softness measuring apparatus TSA is preferably 3.0 to 4.5 mm / N.
  • the method for producing a toilet paper product according to the present invention is a method for producing the toilet paper product, in which calendering is performed by a pair of rolls having a gap of 20 to 80% with respect to the paper thickness after the papermaking and drying.
  • a toilet paper product having improved strength, bulk (specific volume) and softness can be obtained.
  • the toilet paper product according to the embodiment of the present invention is formed by stacking one or two sheets (webs), and the basis weight of one sheet is 10 to 40 g / m 2 and the specific volume is 8 to 25 cm 3 / g is the square root of the product of the vertical tensile strength DMDT (Dry Machine Direction Tensile strength) according to JIS P8113 and the transverse tensile strength DCDT (Dry Cross Direction Tensile strength) at the time of drying.
  • DMDT ⁇ DCDT) 1/2 GMT: Geometric Tensile Strength
  • the flow direction of the toilet paper web and the product paper is defined as “longitudinal direction”, and the direction perpendicular to the flow direction is defined as “lateral direction”.
  • the basis weight of one sheet of toilet paper product is 10 g / m 2
  • the strength decreases, and when it exceeds 40 g / m 2 , the softness is inferior.
  • the basis weight is preferably 10 to 30 g / m 2 , more preferably 10 to 25 g / m 2 , and still more preferably 10 to 20 g / m 2 .
  • the GMT of the toilet paper product is less than the above value, the toilet paper product is easily shaken and is not suitable for practical use. When GMT is high, it becomes hard and softness is impaired.
  • the GMT is preferably 1.96 to 3.43 N / 25 mm, more preferably 2.45 to 3.43 N / 25 mm.
  • the specific volume per toilet paper product is 8 to 25 cm 3 / g.
  • the specific volume is preferably 8 to 20 cm 3 / g, more preferably 8 to 18 cm 3 / g, and still more preferably 8 to 15 cm 3 / g.
  • the toilet paper product which concerns on embodiment of this invention can satisfy
  • Toilet paper products may consist of 100% wood pulp and may include waste paper pulp and non-wood pulp.
  • Pulp produced from Eucalyptus eucalyptus represented by Eucalyptus genus Grandis and Eucalyptus globulus is preferred as the grade of LBKP.
  • waste paper pulp can be contained to about 50 mass% with respect to the wood pulp of this pulp ratio.
  • Waste paper pulp has a large variation in quality, and as the blending ratio increases, the quality of the product, particularly the softness, is greatly affected. Therefore, it is desirable to blend 20% by mass or less with respect to the wood pulp.
  • raw materials can be blended by ordinary means, and the strength can be adjusted by beating the pulp fibers.
  • the beating for obtaining the target quality 0 to 100 ml, more preferably 0 to 50 ml, and still more preferably 10 to 40 ml of filtered water with respect to a commercially available virgin pulp in Canadian standard freeness measured by JIS P8121. Reduce the degree.
  • the detail of the manufacturing method of a toilet paper web is mentioned later.
  • the maximum value (TS7) of the power spectrum in the region of the frequency of 1000 Hz or less is 10 to 20 dBV 2 rms, preferably 10 to 18 dBV. 2 rms, and more preferably 10 ⁇ 16dBV 2 rms, more preferably 10 ⁇ 14dBV 2 rms.
  • the numerical value is higher than the above range, sufficient softness cannot be obtained.
  • the numerical value is lower than the above range, only softness stands out and good tactile sensation cannot be obtained.
  • the value (TS750) of the power spectrum in the frequency 6700 Hz region is 5 to 23 dBV 2 rms, preferably 5 to 20 dBV 2 rms, more preferably 5 to 18 dBV 2 rms, and further preferably 5 to 16 dBV 2 rms.
  • the smoothness is inferior.
  • the stiffness (D) measured by TSA is 3.0 to 4.5 mm / N, preferably 3.2 to 4.5 mm / N, more preferably 3.4 to 4.5 mm / N. .
  • the numerical value is lower than the above range, the overall flexibility of the toilet paper is inferior, and when the numerical value is higher than the above range, the flexibility is conspicuous.
  • Tissue Softness Analyzer TSA is a paper analysis by analyzing vibration data detected by various sensors when a paper sample is rotated by a rotor and parameterizing (TS value). Softness (feel of touch) is quantitatively evaluated and is a trade name of Emtec Electronic GmbH (Germany is Japan Lucas Co., Ltd.). Specific measurements using TSA are as follows: (i) A movable measuring head with a rotating body pushes the sample at a specified pressure against a web sample (10 cm square) placed on a sample stage. The rotating body operates at the speed, and (iii) the resulting vibration is detected by the sensor and the vibration frequency is analyzed.
  • the sample is deformed at the specified pressure, and elasticity, viscoelasticity, and plastic deformation are calculated from the characteristics at the time of deformation.
  • the elements smoothness, suppleness, volume
  • the measurement is repeated 5 times per sample and averaged.
  • the power spectrum is obtained by dividing the power (dB) of a signal into fixed frequency bands and expressing the power of each band as a function of frequency.
  • A, B, C and ⁇ are coefficients. By appropriately setting these coefficients, smoothness and softness corresponding to the factors constituting the hand feel value (that is, TS7, TS750 and D, respectively). , Stiffness) can be adjusted to match the actual soft sensory evaluation.
  • a and B are negative values and C is a positive value, the larger the hand feel value, the better the overall softness.
  • the toilet paper product of the present invention is formed by stacking the above-described toilet paper webs in one or two layers.
  • This toilet paper product can be formed into, for example, a roll shape that is slit to the product width, or a sheet shape that is cut into product widths and lengths, and then folded into C and laminated together.
  • FIG. 1 shows an example of a toilet paper web manufacturing apparatus 50
  • FIG. 2 shows the structure of a calendar part.
  • the apparatus 50 in FIG. 1 is a fabric press-type paper machine, and can produce the web 103 with unevenness only by pressing means, without using a ventilation drying (TAD) facility for preliminary dehydration.
  • the apparatus 50 includes a wet part 2 for forming a continuous web, a press part 3 for dewatering the web to be patterned or uneven, and a drying part 4 for finally drying the web.
  • the wet section 2 forms a wet paper in the form of a crescent former, a head box 6 for supplying a stock made of fiber and water to the forming area, a forming felt 8 for dehydrating a part of the water of the web, and the forming. It has a wire 9, a plurality of guide rolls 10, and a forming roll 7.
  • the head box 6 discharges a paper jet at a molding portion 5 between the forming wire 9 and the forming felt 8.
  • the forming wire 9 has an endless loop shape, travels around the plurality of guide rolls 10 and the forming roll 7, and contacts the forming felt 8 with the forming roll 7.
  • the stock discharged to the position 5 is dehydrated by the forming wire 9 to form the fibrous web 101, and the fibrous web 101 is conveyed to the press unit 3 by the forming felt 8.
  • the forming felt 8 is also in the form of an endless loop that travels around a plurality of guide rolls 18.
  • molding part 5 can also be used as a suction breast roll former.
  • the press unit 3 includes a main press 11 and a textured fabric 14, and the main press 11 includes a first press element 12 and a second press element 13.
  • the first and second pressing elements 12, 13 are pressed together to form a press nip N1 therebetween.
  • the main press 11 is a roll press and forms a twin roll in which the first and second pressing elements 12 and 13 face each other.
  • the first press element (roll) 12 is located in the loop of the textured fabric 14, the second press element (roll) 13 is located in the forming felt 8 loop, and the forming felt 8 is formed at the press nip N1.
  • the main press 11 may be a long nip press or a shoe press (not shown).
  • the uneven fabric 14 has an endless loop shape and runs around a plurality of guide rolls 15 and a smooth transfer roll 16 facing the drying unit 4.
  • the uneven fabric 14 contacts with the fibrous web 101 conveyed by the forming felt 8 through the press nip N1 of the main press 11 when traveling around the first press element (roll) 12. And in the press nip N1, the uneven
  • the uneven fibrous web 102 is conveyed to the transfer roll 16 by the uneven fabric 14.
  • the transfer roll 16 faces a drying cylinder 19 of the drying unit 4 described later, and forms a transfer nip N2 therebetween. And the uneven
  • the forming felt 8 functions as a water-receiving press felt 17 that is elastically deformable and compressible in the z-direction (thickness direction).
  • the water-receiving press felt 17 immediately separates the textured fibrous web 102 that has passed through the press nip N1, and prevents the web 102 from being wetted again.
  • the dryness of each of the webs 101 and 102 can be in the range of fiber concentration from 15 to 30% to 42 to 52%.
  • the drying unit 4 includes a drying cylinder 19, a creping doctor 21, and a hood 22 that covers the drying cylinder 19.
  • the drying cylinder 19 is a Yankee dryer, but other types of drying units (for example, an air-through dryer or a metal drying belt) can be applied. Further, the drying unit may be a single drying unit (for example, one cylinder as shown in FIG. 1), or may be constituted by a plurality of drying units.
  • the surface of the drying cylinder 19 forms a drying surface 20 for drying the textured fibrous web 102 in the vicinity of the transfer nip N2.
  • the creping doctor 21 is also disposed downstream of the drying surface 20 and crepes the concavo-convex fibrous web 102 dried by the drying surface 20, thereby providing a final web that has been both concavo-convex and creped. 103 is obtained.
  • crepe is a known method in which paper is mechanically compressed in the machine direction (machine running direction) to form a wavy crease called crepe, and the paper is bulky, soft and water-absorbing. , Imparts surface smoothness, aesthetics (crepe shape), etc. Then, the uneven fibrous web 102 is transferred from the uneven fabric 14 to the drying surface 20 of the drying cylinder 19 at the transfer nip N2.
  • the pressure in the transfer nip N2 is 1 MPa or less, and the web 102 does not dehydrate at this pressure.
  • an adhesive may be applied to the dry surface 20 by the spray device 23.
  • the spray device 23 can be placed between the creping doctor 21 and the transfer nip N2 at a position where the drying surface 20 is open.
  • the calender part 60 is composed of a pair of opposed rolls 61 and 62, and the paper 103 and the web 103 with the unevenness after drying are inserted into the gap between the rolls 61 and 62 and calendered.
  • the gap distance t 1 between the rolls 61 and 62 is set to 20 to 80% with respect to the thickness t 0 of the web 103, and the rotation speed within ⁇ 5% between the top roll and the bottom roll of the calendar.
  • the distance t 1 When the distance t 1 is less than 20% of the thickness t 0 , the web becomes smooth, but valcross is generated, and a bulky and fluffy web with a specific volume of 8 to 25 cm 3 / g cannot be obtained. If the distance t 1 exceeds 80% of the thickness t 0 , it becomes difficult to smooth the web. If the distance t 1 is 20 to 80% of the thickness t 0 , the caliper (thickness) of the web that has passed through the rolls 61 and 62 is restored to some extent naturally, minimizing caliper reduction, flexibility, The surface property can be improved while minimizing the thickness reduction.
  • the rolls 61 and 62 a steel roll, a chilled roll, a metallic roll such as a surface hard plating finish roll, or a cylinder coated with an elastic material can be used.
  • a metal roll is preferable in that the web can be made smoother.
  • the web thickness t 0 before calendering is 200 to 400 ⁇ m / 10 sheets, preferably 200 to 350 ⁇ m / 10 sheets, more preferably 200 to 300 ⁇ m / 10 sheets.
  • the web thickness after calendering is 100 to 350 ⁇ m / 10 sheets, preferably 150 to 300 ⁇ m / 10 sheets, more preferably 150 to 250 ⁇ m / 10 sheets.
  • the thickness after processing the toilet paper product is 80 to 200 ⁇ m / 10 sheets, preferably 80 to 180 ⁇ m / 10 sheets, and more preferably 100 to 180 ⁇ m / 10 sheets.
  • the ease of unraveling by the JIS P4501 method after processing toilet paper products is preferably less than 100 seconds.
  • the presence or absence of embossing and the presence or absence of printing can be selected as appropriate.
  • a paper press of the fabric press system shown in FIG. 1 is used as a web of toilet paper of one and two sheets of sheets having the characteristics shown in Tables 1 and 2 with NBKP 30% and LBKP 70%. 50 was used to produce a web 103 with unevenness. Next, using the pull unit calender part 60 shown in FIG. 2, the paper 103 and the web 103 after drying were calendered. Table 1 shows the calendering conditions.
  • GMT Greenwich Tensile Strength
  • Basis weight measured based on JIS P8124 and converted per sheet.
  • Thickness Measured using a thickness gauge (a dial thickness gauge “PEACOCK” manufactured by Ozaki Seisakusho). The measurement conditions were a measurement load of 250 gf, a probe diameter of 30 mm, a sample was placed between the probe and the measurement table, and the gauge when the probe was slowly lowered was read. At this time, only a measuring element was placed.
  • TS7, TS750, and D were measured using the TSA apparatus.
  • the measurement conditions are also as described above.
  • the softness was evaluated by sensory evaluation by 20 monitors.
  • the evaluation criteria were 10 points, and relative evaluation was performed with blank 1 of test 1 as 5 points.
  • the basis weight, tensile strength (GMT), thickness, specific volume, and measurement by TSA device are in equilibrium under the temperature and humidity conditions specified in JIS-P8111 (23 ⁇ 1 ° C, 50 ⁇ 2% RH) After holding on.
  • Calendar parts 61, 62 A pair of calendar part rolls 61 Top calender roll 62 Bottom calender roll 103 Papermaking and web after drying (web with unevenness) t 0 Papermaking and web thickness after drying t 1 Gap distance between a pair of rolls

Abstract

【課題】強度、バルク(比容積)、柔らかさの3つを満たした、トイレットペーパー製品その製造方法を提供する。 【解決手段】シートを1枚又は2枚重ねしてなり、1枚のシートの坪量が10~40g/m、比容積が8~25cm/gであるトイレットペーパー製品であって、該トイレットペーパー製品の、JIS P8113に基づく乾燥時の縦方向の引張強さDMDTと、乾燥時の横方向の引張強さDCDTの積の平方根である(DMDT×DCDT)1/2(GMT)が1.47~3.92N/25mmである。

Description

トイレットペーパー製品及びその製造方法
 本発明は、トイレットペーパー製品及びその製造方法に関する。
 ロール状やシート状のトイレットペーパー製品は、トイレットペーパーの原紙を1枚又は2枚以上に重ねたトイレットペーパーウェブを適宜所定の大きさに切断して製造されている。
 トイレットペーパー製品(ウェブ)においては、水分の吸収能力を確保するため、バルク(比容積)が高いことが品質面で重要な要素である。さらに、強度、柔らかさ(しなやかさと滑らかさとボリューム感の総合官能)も重要である。
 高バルクで柔らかなトイレットペーパーを得る方法として、抄紙工程で抄紙原料にデボンダー又は嵩高剤と呼ばれる薬剤を添加して化学的処理し、パルプ繊維の繊維間結合を抑えてウェブの繊維層に緩みを与える方法が知られている(特許文献1)。
 又、高バルクなトイレットペーパーを得るための機械的処理として、抄紙工程の脱水乾燥工程において、湿紙をプレス脱水せずに通風乾燥する方法TAD(through air drying;通風乾燥)方式(特許文献2)や、湿紙形成から乾燥工程の間において湿紙ウェブに凹凸処理を行う方法がある。
 さらに、抄造後のウェブにエンボスなどにより機械的に凹凸処理を行う方法がある。さらに、これら方法を組み合わせる場合もある。
 しかしながら、上記した化学的処理法の場合、薬剤コストが高いと共に、パルプの繊維間結合が低下するためにウェブ強度が低下する問題がある。さらに、上記薬剤処理による紙力低下を、原料の配合や叩解条件の変更、及び一時性湿潤紙力剤の添加で補うと共に、叩解による紙厚低下を高クレープ率の加工によって補う技術(特許文献3)が開示されているが、上記薬剤の使用や叩解によって、吸水速度が低下する問題がある。又、上記したTAD方式の場合、乾燥エネルギーのコストが膨大になる。さらに、抄紙後に凹凸処理する方法では、繊維間の結合や紙層構造が破壊されてウェブ強度が低下したり、ウェブの見かけ嵩は高くなるがウェブ自体の紙層嵩(キャリパー)を高くする(ふんわり感をだす)ことが難しいという問題がある。
 一方、従来のトイレットペーパーの抄造においては、湿紙ウェブを、フェルトを介して1又は2つのロールプレスニップでヤンキードライヤーに押し付けて脱水し、さらにヤンキードライヤー(シリンダー)に貼り付けて乾燥し、次いでヤンキードライヤーからウェブを剥がす際にクレープ付け(しわ付け)を行っている。又、プレスパートにおいて、ダブルフェルトマシンのようにウェットパートのトップとボトムロールでプレスして脱水し、その後ロールプレスニップでヤンキードライヤーに押し付けることもある。
 しかしながら、このヤンキードライヤーにおしつけることによって、ウェブが相対的に低バルクになるという問題がある。そして、上記した嵩高剤をパルプ原料に添加してクレープ付けによるバルク低下を抑制しようとしても、せいぜい3~5%程度の嵩高効果しか得られず、一方で強度が著しく低下する。
 又、上記したTAD方式は、ヤンキードライヤーで最終的に仕上げの乾燥及びクレープ付けを行う前にバキュームにより脱水し、通風ドライヤーで予備乾燥する技術であり、ロールプレスニップによる脱水工程が無いためにバルクロスが無く、高バルクなウェブが得られる。ところが、TAD方式はプレスニップ脱水相当の水分を通風熱で除去するため、従来のロールプレスニップ方式に比べて約2倍の乾燥エネルギーが必要になるとされている。
 そこで、TAD方式を用いずに、湿紙工程で高バルクな処理を行う方法として、シュープレス方式と呼ばれる広いプレスニップにより、加圧脱水を調整する方法も提案されている(特許文献4)。シュープレス方式は、従来のロールプレスニップ方式に比べて、より高いバルク及び柔らかさを得ることができるが、TAD方式ほど高いバルクは得られない。
 さらに、これらの諸問題を解決する方法として、ファブリックプレス方式と呼ばれる製紙機械が開発されている(特許文献5)。ファブリックプレス方式は、従来のプレス技術を踏襲するが、脱水と同時に凹凸付けベルト又はファブリックによりウェブに凹凸付けを行うものである。この脱水及び凹凸付けは、湿紙ウェブがフェルトから凹凸付けベルトに送られる間に、1又は2つ以上のプレスニップで行なわれ、次いでウェブがヤンキードライヤーに運ばれて乾燥される。
 ファブリックプレス方式によれば、従来のロールプレスニップ方式と乾燥エネルギーが同等でありつつ、TAD方式に匹敵する高いバルクが得られる。
 なお、ファブリックプレス方式によるウェブの構造は、織物ではないが、織物に似た3次元パターンを形成する。これは、ウェブの凹凸付けが以下のように行われるためと考えられる。つまり、プレス処理の間、繊維性の網状組織が凹凸付けベルトの3次元の模様(パターン)を詰めるように満たすが、そのとき、凹凸付け層の三次元の模様が湿った繊維性のウェブに付与される。湿った繊維性のウェブは互いに相対的に可動であり、そのため、プレスフェルトが弾性的に圧縮する作用により、それらのウェブは互いに新しい位置及び方向を取る。プレスフェルトは、湿った繊維性のウェブを凹凸付けベルトの3次元の模様に押し付け、それによって、同じ坪量でバルク及び柔らかさを増し、かつ、改良された構造になる。
 そして、ウェブのバルクは、プレスニップで脱水する間、ベルトの組織中のキャビティ(空洞)で、繊維性の網状構造(ネットワーク)を受けることで、圧縮されずに維持される。
特開平7-189171号公報 特開平8-3890号公報 特開2004-209150号公報 特開平6-158578号公報 特表2001-521999号公報
 しかしながら、上記特許文献5記載の技術を用いても、トイレットペーパーウェブ、及びトイレットペーパー製品の強度、バルク(比容積)、柔らかさのすべてを満たすには十分とはいえなかった。
 従って本発明は、強度、バルク(比容積)、柔らかさの3つを満たしたトイレットペーパー製品及びその製造方法の提供を目的とする。
 上記課題を解決するため、本発明のトイレットペーパー製品は、シートを1枚又は2枚重ねしてなり、1枚の前記シートの坪量が10~40g/m、比容積が8~25cm/gであるトイレットペーパー製品であって、該トイレットペーパー製品の、JIS P8113に基づく乾燥時の縦方向の引張強さDMDTと、乾燥時の横方向の引張強さDCDTの積の平方根である(DMDT×DCDT)1/2(GMT:Geometric Tensile Strength)が1.47~3.92N/25mmである。
 抄紙及び乾燥後のウェブ厚みに対し、20~80%のギャップを有する一対のロールにてカレンダー加工を施してなることが好ましい。
 ティッシュソフトネス測定装置TSAにより、周波数1000Hz以下の領域におけるパワースペクトルの最大値(TS7)が10~20dBVrmsであり、周波数6700Hz領域におけるパワースペクトルの最大値(TS750)が5~23dBVrmsであることが好ましい。
 ティッシュソフトネス測定装置TSAにより、こわさ(D)測定値が3.0~4.5mm/Nであることが好ましい。
 本発明のトイレットペーパー製品の製造方法は、前記トイレットペーパー製品の製造方法であって、抄紙及び乾燥後のウェブ厚みに対し、20~80%のギャップを有する一対のロールにてカレンダー加工を施す。
 この発明によれば、強度、バルク(比容積)、柔らかさが共に向上したトイレットペーパー製品が得られる。
本発明の実施形態に係るトイレットペーパー製品のウェブの製造装置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るトイレットペーパー製品のウェブを製造する際のカレンダーパートの構成を示す図である。
 以下に本発明の実施形態について説明する。
 本発明の実施形態に係るトイレットペーパー製品は、シート(ウェブ)を1枚又は2枚重ねしてなり、1枚のシートの坪量が10~40g/m、比容積が8~25cm/gであり、かつJIS P8113に基づく乾燥時の縦方向の引張強さDMDT(Dry Machine Direction Tensile strength)乾燥時の横方向の引張強さDCDT(Dry Cross Direction Tensile strength)の積の平方根である(DMDT×DCDT)1/2(GMT:Geometric Tensile Strength)が1.47~3.92N/25mmであり、JIS P4501法によるほぐれ易さが100秒未満である。
 なお、トイレットペーパーウェブ、及びその製品の抄紙の流れ方向を「縦方向」とし、流れ方向に直角な方向を「横方向」とする。
 トイレットペーパー製品の1枚のシートの坪量が10g/mであると強度が低下し、40g/mを超えると柔らかさに劣る。上記坪量は、好ましくは10~30g/m、より好ましくは10~25g/m、更に好ましくは10~20g/mである。
 又、トイレットペーパー製品のGMTが上記値未満であると、やぶれ易くて実用に適さない。GMTが高いと硬くなり、柔らかさが損なわれる。上記GMTは好ましくは1.96~3.43N/25mm、より好ましくは2.45~3.43N/25mmである。
 さらに、トイレットペーパー製品の1枚当たりの比容積が、8~25cm/gである。この比容積が8cm/g未満であると、ふんわり感が乏しく、バルク(嵩高さ)が低下して水分の吸収能力に劣る。一方、比容積が25cm/gを超えると、バルク(嵩高さ)は高くなるが、平滑性が劣り、触感が悪くなる。上記比容積は、好ましくは8~20cm/g、より好ましくは8~18cm/g、更に好ましくは8~15cm/gである。
 本発明の実施形態に係るトイレットペーパー製品は、坪量、GMT、並びに比容積を上記範囲に規定することにより、強度、バルク(比容積)、柔らかさの3つを満たすことができる。
 トイレットペーパー製品は木材パルプ100%から成っていてもよく、古紙パルプ、非木材パルプを含んでも良い。目標とする品質を得るためには、NBKP:LBKP=10:90~70:30(質量比)の木材パルプを原料とすることが好ましく、より好ましい範囲はNBKP:LBKP=20:80~70:30、更に好ましい範囲はNBKP:LBKP=20:80~40:60である。上記LBKPの材種としてユーカリ属グランディス、及びユーカリグロビュラスに代表される、フトモモ科ユーカリ属から製造されるパルプが好ましい。又は、このパルプ比率の木材パルプに対し、古紙パルプを50質量%程度まで含むことができる。古紙パルプは品質的バラツキが大きく、配合割合が増えると製品の品質、特に柔らかさに大きく影響するので、木材パルプに対して20質量%以下配合するのが望ましい。
 なお、トイレットペーパーに適正な強度を確保するために、通常の手段で原料配合し、パルプ繊維の叩解処理にて強度調整を行うことができる。目標の品質を得るための叩解としては、市販のバージンパルプに対して、JIS P8121で測定されるカナダ標準ろ水度で0~100ml、より好ましくは0~50ml、更に好ましくは10~40ml濾水度を低減させる。又、湿潤紙力増強剤は使用しないことが好ましい。
 又、トイレットペーパーウェブの製造方法の詳細については後述する。
 本発明の実施形態に係るトイレットペーパー製品をティッシュソフトネス測定装置TSAにより測定したとき、周波数1000Hz以下の領域におけるパワースペクトルの最大値(TS7)が10~20dBVrmsであり、好ましくは10~18dBVrms、より好ましくは10~16dBVrms、更に好ましくは10~14dBVrmsである。数値が前記範囲より高いと、十分なやわらかさが得られず、前記範囲より低いと、柔らかさだけが際立ち、良好な触感を得ることができない。周波数6700Hz領域におけるパワースペクトルの値(TS750)が5~23dBVrmsであり、好ましくは5~20dBVrms、より好ましくは5~18dBVrms、更に好ましくは5~16dBVrmsである。数値が前記範囲より高いと、平滑性に劣り、前記範囲より低いと、平滑性のみが際立ち、良好な触感が得られない。
 又、TSAによる、こわさ(D)測定値が3.0~4.5mm/Nであり、好ましくは3.2~4.5mm/N、より好ましくは3.4~4.5mm/Nである。数値が前記範囲より低いと、トイレットペーパー全体のしなやかさに劣り、前記範囲より高いとしなやかさが際立ちすぎる。
 ここで、ティシューソフトネス測定装置(Tissue Softness Analyzer)TSAは、紙試料をロータで回転させたときの各種センサで検知した振動データを、振動解析してパラメータ化(TS値)することにより、紙のソフトネス(手触り感)を定量評価するものであり、ドイツのエムテック(Emtec Electronic GmbH、日本代理店は日本ルフト株式会社)社製の商品名である。
 TSAを用いた具体的な測定は、試料台に設置したウェブサンプル(10cm角)に対し、(i)回転体の付いている可動測定ヘッドが、指定した圧力でサンプルを押し込み、(ii)指定した速度で回転体が作動し、(iii)結果として生じる振動をセンサーで検出し、振動周波数を解析する。(iv)次に指定した圧力でサンプルを変形し、変形時の特性から、弾性、粘弾性、及び塑性変形を計算する。(i)~(iii)の手順により、トイレットペーパーの総合的なハンドフィール値の要素(滑らかさ、しなやかさ、ボリューム感)が各々数値化できる。測定は1サンプルについて5回繰り返し、平均化する。
 又、パワースペクトルとは、信号のパワー(dB)を一定の周波数帯域毎に分割し、各帯域毎のパワーを周波数の関数として表したものである。
 TS7の値が低いほど、ふんわり感に優れ、TS750の値が低いほど、滑らかさに優れる。又、Dの値が大きいほど、しなやかさに優れる。
 さらに、TS7、TS750、及びDの関数に基づき、総合的なハンドフィール値(HF値)を算出することができる。
 例えば、(HF値)=A×(TS7)+B×(TS750)+C×(D)+αという関数を設定することで、総合的なハンドフィール値を客観的(定量的)に数値化できる。ここで、A,B,C及びαは係数であり、これら係数を適宜設定することで、ハンドフィール値を構成するファクター(つまり、TS7、TS750、及びDにそれぞれ対応する、滑らかさ、ふんわり感、こわさ)の重み付けを調整し、実際のやわらかさの官能評価に合致させることができる。
 なお、A及びBを負の値とし、Cを正の値とした場合、ハンドフィール値の値が大きくなるほど、総合的なやわらかさに優れることを意味する。
 本発明のトイレットペーパー製品は、上記したトイレットペーパーウェブを1枚重ね、又は2枚重ねにして切断してなる。このトイレットペーパー製品は、例えば製品幅にスリットされたロール状、又はそれぞれ製品幅及び長さに切断され、C折りして互いに積層されたシート状とすることができる。
 次に、図1、図2を用いて、本発明の実施形態に係るトイレットペーパー製品のウェブの製造方法について説明する。図1はトイレットペーパーウェブの製造装置50の一例を示し、図2はカレンダーパートの構成を示す。
 図1の装置50は、ファブリックプレス方式の製紙機であり、予備的に脱水するための通風乾燥(TAD)設備を用いず、プレス手段のみで凹凸付けしたウェブ103を製造することができる。装置50は、連続するウェブを形成するウェット部2、ウェブを脱水して模様付け又は凹凸付けするプレス部3、及びウェブを最終乾燥する乾燥部4を備えている。
 ウェット部2は、クレセントフォーマー形式で湿紙を形成するものであり、繊維及び水からなる紙料をフォーミング領域に供給するヘッドボックス6、ウェブの水の一部を脱水するフォーミングフェルト8及びフォーミングワイヤー9、複数のガイドロール10、並びにフォーミングロール7を有する。
 ヘッドボックス6は、フォーミングワイヤー9とフォーミングフェルト8との間の成型部5にて紙料ジェットを吐出する。フォーミングワイヤー9はエンドレスのループ形態であり、複数のガイドロール10及びフォーミングロール7の周りを走行し、フォーミングロール7にてフォーミングフェルト8に接触する。従って、位置5に吐出された紙料はフォーミングワイヤー9によって脱水されて繊維性ウェブ101を形成し、この繊維性ウェブ101がフォーミングフェルト8にてプレス部3に搬送される。フォーミングフェルト8も複数のガイドロール18の周りを走行するエンドレスのループ形態となっている。
 なお、成型部5をサクションブレストロールフォーマーとすることもできる。
 プレス部3はメインプレス11及び凹凸付けファブリック14を備え、メインプレス11は第1のプレス要素12と第2のプレス要素13とからなる。第1及び第2のプレス要素12,13は、互いに圧着してそれらの間にプレスニップN1を形成する。図1の例では、メインプレス11はロールプレスであり、第1及び第2のプレス要素12,13が対向する双ロールをなす。そして、第1のプレス要素(ロール)12が凹凸付けファブリック14のループ内に位置し、第2のプレス要素(ロール)13がフォーミングフェルト8ループ内に位置し、プレスニップN1にてフォーミングフェルト8と凹凸付けファブリック14が接触する。メインプレス11は、長いニッププレス又はシュープレス(図示しない)でも良い。
 凹凸付けファブリック14は、エンドレスのループ形態をなし、複数のガイドロール15、及び乾燥部4に対向するスムーズな転送ロール16の周りを走行する。凹凸付けファブリック14は、第1のプレス要素(ロール)12の周りを走行したときにメインプレス11のプレスニップN1を通り、フォーミングフェルト8で搬送された繊維性ウェブ101と接触する。そして、プレスニップN1にて、凹凸付けファブリック14が繊維性ウェブ101の脱水及び凹凸付けを行って、凹凸付け繊維性ウェブ102を形成する。凹凸付け繊維性ウェブ102は、凹凸付けファブリック14によって転送ロール16まで搬送される。
 転送ロール16は、後述する乾燥部4の乾燥シリンダー19と対向し、両者の間に転送ニップN2を形成する。そして、転送ニップN2に搬送された凹凸付け繊維性ウェブ102は、プレス及び脱水を施されずに乾燥にのみ供される。
 なお、プレス部3(プレスニップN1)において、フォーミングフェルト8はz-方向(厚み方向)に弾性変形可能で圧縮可能な受水プレスフェルト17として働く。受水プレスフェルト17は、プレスニップN1を通過した凹凸付け繊維性ウェブ102をすぐに離し、ウェブ102を再び湿らさないようにする。
 プレス部3を通る間、各ウェブ101、102の乾燥度は、繊維濃度15~30%の範囲から42~52%の範囲とすることができる。
 乾燥部4は、乾燥シリンダー19、クレープ付けドクター21、及び乾燥シリンダー19を覆うフード22を備えている。なお、図1の例では、乾燥シリンダー19はヤンキードライヤーであるが、他のタイプの乾燥部(たとえばエアースルードライヤー、金属製の乾燥ベルト)を適用することができる。又、乾燥部は、単一の乾燥部(例えば、図1のように1つのシリンダー)であってもよく、複数の乾燥部で構成することもできる。
 乾燥シリンダー19の表面は、転送ニップN2近傍にて、凹凸付け繊維性ウェブ102を乾燥する乾燥表面20を形成する。又、クレープ付けドクター21は乾燥表面20の下流に配置され、乾燥表面20によって乾燥した凹凸付け繊維性ウェブ102にクレープ付けを行い、それによって、凹凸付け及びクレープ付けの両方を施された最終ウェブ103が得られる。クレープ付は、紙を縦方向(マシン走行方向)に機械的に圧縮し、クレープと称される波状の皺を形成する公知の方法であり、紙に嵩(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)などを付与する。
 そして、転送ニップN2にて、凹凸付け繊維性ウェブ102が凹凸付けファブリック14から離れて乾燥シリンダー19の乾燥表面20に転送される。転送ニップN2の圧力は1MPa以下であり、この圧力ではウェブ102の脱水は生じない。
 なお、凹凸付けファブリック14から乾燥表面20側にウェブ102を確実に転送させるため、スプレー装置23によって乾燥表面20に接着剤を塗布するようにすると良い。スプレー装置23は、クレープ付けドクター21と転送ニップN2との間であって、乾燥表面20が開放された位置に配置することができる。
 次に、図2を参照し、本発明の実施形態に係るトイレットペーパーウェブの製造方法の、特徴部分であるカレンダー加工について説明する。
 カレンダーパート60は、対向する一対のロール61、62から構成され、ロール61、62間のギャップに、抄紙及び乾燥後の凹凸付けしたウェブ103が装入されてカレンダー加工される。
 ここで、ウェブ103の厚みtに対し、ロール61、62間のギャップの距離tを20~80%に設定すること、及び、カレンダーのトップロールとボトムロールで±5%以内の回転スピード差を付与することで、より滑らかで、柔軟性に富んだ嵩高なウェブが得られる。
 距離tが厚みtの20%未満であると、ウェブは平滑になるが、バルクロスが生じ、比容積が8~25cm/gの嵩高でふんわりしたウェブが得られない。距離tが厚みtの80%を超えると、ウェブを滑らかにすることが困難になる。
 なお、距離tが厚みtの20~80%であれば、ロール61、62を通過したウェブのキャリパー(厚み)がある程度自然に復元し、キャリパーの減少を最小限に抑え、柔軟性、厚さの低減を最小限に抑えつつ、表面性の向上をはかることができる。
 ロール61、62としては、鋼鉄ロール、チルドロール、表面硬質メッキ仕上げロール等の金属性ロール、又は弾性材料でコーティングされたシリンダーを用いることができる。ウェブをより滑らかにできる点では、金属ロールが好ましい。
 カレンダー加工前のウェブ厚みtは、200~400μm/10枚、好ましくは200~350μm/10枚、より好ましくは200~300μm/10枚である。またカレンダー加工後のウェブ厚みは、100~350μm/10枚、好ましくは150~300μm/10枚、より好ましくは150~250μm/10枚である。
さらに、トイレットペーパー製品加工後の厚みは、80~200μm/10枚、好ましくは80~180μm/10枚、さらに好ましくは100~180μm/10枚である。
 トイレットペーパー製品加工後のJIS P4501法によるほぐれ易さは100秒未満であることが好ましい。なお、トイレットペーパー製品加工において、エンボス加工の有無、印刷の実施有無は、適宜選択できる。
 本発明は上記した実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
 パルプ組成(質量%)をNBKP30%、LBKP70%とし、表1、表2に示す特性を有するシートの1枚重ね及び2枚重ねのトイレットペーパーのウェブとして、図1に示すファブリックプレス方式の製紙機50を用い、凹凸付けしたウェブ103を製造した。次に、図2に示すプルユニットカレンダーパート60を用い、抄紙及び乾燥後のウェブ103をカレンダー加工した。カレンダー加工の条件を表1に示す。
 さらに、カレンダー加工後の最終ウェブを、1枚重ね及び2枚重ねのトイレットペーパーに加工し、以下の評価を行った。
 GMT(Geometric Tensile Strength):JIS P8113に基づいて測定した乾燥時の縦方向引張り強さDMDTと乾燥時の横方向引張り強さDCDTの積の平方根を算出した。
 坪量:JIS P8124に基づいて測定し、シート1枚当たりに換算した。
 厚さ:シックネスゲージ(尾崎製作所製のダイヤルシックネスゲージ「PEACOCK」)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、測定子をゆっくりと下ろしたときのゲージを読み取った。このとき、測定子をのせるだけとした。なお、1回の測定は試料を10枚重ねて行い、測定を10回繰り返して測定結果を平均した。そして、得られた1回当りの平均値を枚数で割って1枚当りの紙厚とした。
 比容積:シート1枚当たりの厚さをシート1枚当たりの坪量で割り、単位gあたりの容積cm3で表した。
 吸水度:旧JIS-S3104法に従い、温度23±1℃、湿度50±2%の状態で、0.1ml精製水を滴下し、水滴がトイレットペーパー製品に吸収される時間(秒)を測定した。
 TS7、TS750、Dの測定は、上記TSA装置を用いて行った。測定条件も上記のとおりである。
 やわらかさの評価は、モニター20人による官能評価によって行った。評価基準は10点満点でテスト1のブランク1を5点として相対評価を行った。
 なお、坪量、引張強さ(GMT)、厚さ、比容積、及びTSA装置による測定は、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。
 得られた結果を1枚重ねのトイレットペーパーについては表1に示し、2枚重ねのトイレットペーパーについては表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1から明らかなように、シート1枚当たりの比容積が8~25cm/gであって、トイレットペーパー製品のGMTが1.47~3.92N/25mmの各実施例の場合、強度、バルク(比容積)、柔らかさを共に向上させることができた。
 一方、ウェブ厚みに対し、20%未満のギャップを有する一対のロールにてカレンダー加工した比較例1、5の場合、シート1枚当たりの比容積が8cm/g未満となり、得られたトイレットペーパー製品の嵩が低下し、ブランク(カレンダー加工なし)に比べてハンドフィールの向上が見られなかった。
 また、ウェブ厚みに対し、80%を超えるギャップを有する一対のロールにてカレンダー加工した比較例2、6の場合、ハンドフィール改善効果はブランク(カレンダー加工なし)と同等であり、柔らかさが向上しなかった。
 60 カレンダーパート
 61、62 カレンダーパートの一対のロール 
 61 トップカレンダーロール
 62 ボトムカレンダーロール
 103 抄紙及び乾燥後のウェッブ(凹凸付けしたウェッブ)
 t 抄紙及び乾燥後のウェブ厚み
 t 一対のロールのギャップの距離

Claims (5)

  1. シートを1枚又は2枚重ねしてなり、1枚の前記シートの坪量が10~40g/m、比容積が8~25cm/gであるトイレットペーパー製品であって、
     該トイレットペーパー製品の、JIS P8113に基づく乾燥時の縦方向の引張強さDMDTと、乾燥時の横方向の引張強さDCDTの積の平方根である(DMDT×DCDT)1/2(GMT)が1.47~3.92N/25mmであるトイレットペーパー製品。
  2. 抄紙及び乾燥後のウェブ厚みに対し、20~80%のギャップを有する一対のロールにてカレンダー加工を施してなる請求項1に記載のトイレットペーパー製品。
  3. ティッシュソフトネス測定装置TSAにより、周波数1000Hz以下の領域におけるパワースペクトルの最大値(TS7)が10~20dBVrmsであり、周波数6700Hz領域におけるパワースペクトルの最大値(TS750)が5~23dBVrmsである請求項1又は2に記載のトイレットペーパー製品。
  4. ティッシュソフトネス測定装置TSAにより、こわさ(D)測定値が3.0~4.5mm/Nである請求項1~3のいずれかに記載のトイレットペーパー製品。
  5. 請求項1~4のいずれかに記載のトイレットペーパー製品の製造方法であって、抄紙及び乾燥後のウェブ厚みに対し、20~80%のギャップを有する一対のロールにてカレンダー加工を施すトイレットペーパー製品の製造方法。
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