WO2021106571A1 - 清掃シート及び当該清掃シートの製造方法 - Google Patents

清掃シート及び当該清掃シートの製造方法 Download PDF

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WO2021106571A1
WO2021106571A1 PCT/JP2020/042097 JP2020042097W WO2021106571A1 WO 2021106571 A1 WO2021106571 A1 WO 2021106571A1 JP 2020042097 W JP2020042097 W JP 2020042097W WO 2021106571 A1 WO2021106571 A1 WO 2021106571A1
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sheet
cnf
cleaning sheet
paper sheet
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侑平 山▲崎▼
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大王製紙株式会社
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    • A47K10/16Paper towels; Toilet paper; Holders therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47KSANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
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    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47L13/00Implements for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
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    • A47L13/17Cloths; Pads; Sponges containing cleaning agents
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    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • DTEXTILES; PAPER
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    • D21H23/22Addition to the formed paper
    • D21H23/50Spraying or projecting
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H27/00Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/30Multi-ply
    • D21H27/32Multi-ply with materials applied between the sheets

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning sheet and a method for manufacturing the cleaning sheet.
  • Methods for forming a base paper sheet into a multi-layer structure for producing a water-decomposable cleaning sheet include a method of adhering with a hot melt adhesive (see Patent Document 1) and a method of contact embossing (see Patent Document 2). ).
  • An object of the present invention is to provide a cleaning sheet having a multi-layer structure having excellent adhesive strength without impairing water solubility, and a method for manufacturing the cleaning sheet.
  • the invention according to claim 1 is a cleaning sheet having a multi-layer structure in which a plurality of base paper sheets made of hydrolyzable fiber aggregates are laminated. It has an adhesive portion in which adjacent base paper sheets are adhered to each other, and has an adhesive portion.
  • the adhesive portion contains cellulose nanofibers and contains The content of the cellulose nanofibers is 0.2 to 2.0 g / m 2 .
  • the adhesive portion is at least on the opposite edge portion of the edge portion of the base paper sheet.
  • the invention according to claim 2 is a cleaning sheet having a multi-layer structure in which a plurality of base paper sheets made of hydrolyzable fiber aggregates are laminated. It has an adhesive portion in which adjacent base paper sheets are adhered to each other, and has an adhesive portion.
  • the adhesive portion contains cellulose nanofibers and contains The content of the cellulose nanofibers is 1.0 to 2.0 g / m 2 .
  • the adhesive portion is located on the entire surface of the base paper sheet.
  • the cellulose nanofibers are either mechanically or enzymatically treated.
  • the invention according to claim 3 is the cleaning sheet according to claim 1 or 2.
  • the base paper sheet contains a water-soluble binder and contains.
  • the cleaning sheet is a wet sheet.
  • the invention according to claim 4 is a method for manufacturing a cleaning sheet.
  • a drying step in which the stacked base paper sheets are heat-dried and bonded. Have.
  • the invention according to claim 5 is the method for manufacturing a cleaning sheet according to claim 4.
  • the method for producing a cleaning sheet includes a chemical solution impregnation step of impregnating the chemical solution.
  • the invention according to claim 6 is the method for manufacturing a cleaning sheet according to claim 4 or 5.
  • the coating step is sprayed.
  • the present invention it is possible to provide a cleaning sheet having a multi-layer structure having excellent adhesive strength and a method for manufacturing the cleaning sheet without impairing water solubility.
  • the cleaning sheet according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A to 5B.
  • the cleaning sheet will be described by taking a toilet cleaner as a water-decomposable sheet as an example, but the cleaning sheet also includes other cleaning sheets such as a wet tissue impregnated with a chemical solution for cleaning. Further, for convenience, as shown in FIGS. 2 and 3A to 3C, the X direction and the Y direction, and the vertical direction and the horizontal direction will be described.
  • the toilet cleaner S for example, a solution obtained by adding cellulose nanofibers (hereinafter, CNF) to purified water is applied to one side of a plurality of base paper sheets P, and another base paper sheet P is applied to the coated surface. It is preferable that the wet type toilet cleaner S has a multi-layer structure and is impregnated with a predetermined chemical solution.
  • CNF cellulose nanofibers
  • the base paper sheet P includes, for example, an adhesive portion 1 on the opposite edge portion and a non-adhesive portion 2 other than the adhesive portion 1 of the edge portions. Is applied, and the hydrophilicity and hygroscopicity are higher than those of the non-adhesive portion 2.
  • the non-adhesive portion 2 is a portion to which the CNF solution is not applied, and has lower hydrophilicity and hygroscopicity than the adhesive portion 1.
  • the base paper sheet P may be provided with only the adhesive portion 1 by applying the CNF solution on substantially the entire surface.
  • the edge portion referred to here is a part from the seat edge to the seat center portion, and the adhesive portion is preferably formed at a distance of 25% to 0% from the sheet edge, and further 5% to 1 from the sheet edge. It is more preferable to form at a distance of%.
  • the application of the CNF solution in the present embodiment is not limited to the continuous application form, and may be an intermittent application form. In that case, it is preferable to apply it to 70% to 100% of one side or the entire surface, and more preferably 90% to 100%.
  • the content of CNF in the bonded portion 1 is 0.2 to 2.0 g / m 2 , and more preferably 1.0 to 2.0 g / m 2 . This is because when the content is less than 0.2 g / m 2 , the adhesive strength is lower than when the contact is embossed, and when the content exceeds 2.0 g / m 2 , it is compared with the one not containing CNF. This is because the water decomposability is significantly deteriorated.
  • CNF refers to fine cellulose fibers obtained by defibrating pulp fibers, and generally refers to cellulose fibers containing cellulose fine fibers having a fiber width of nano size (1 nm or more, 1000 nm or less).
  • the average fiber width is preferably 100 nm or less.
  • a fixed number average, a median, a mode diameter (mode), or the like is used for the calculation of the average fiber width.
  • the CNF may be uniformly impregnated in the thickness direction of the base paper sheet P, but the CNF content gradually increases from the center of the base paper sheet P in the thickness direction toward the front surface and the back surface. Is preferable. This is because the toilet cleaner S is less likely to be torn even if the edge of the toilet bowl is rubbed strongly, as compared with the conventional product in which the same amount of water-soluble binder is uniformly impregnated.
  • Pulp fibers that can be used for CNF Pulp fibers that can be used in the production of CNF include chemical pulps such as broadleaf pulp (LBKP) and coniferous pulp (NBKP), bleached thermomechanical pulp (BTMP), stone ground pulp (SGP), and pressurized stone ground pulp (PGW).
  • chemical pulps such as broadleaf pulp (LBKP) and coniferous pulp (NBKP), bleached thermomechanical pulp (BTMP), stone ground pulp (SGP), and pressurized stone ground pulp (PGW).
  • Refiner Gland Pulp RGP
  • ChemiGrand Pulp CGP
  • Thermogrand Pulp TGP
  • Gland Pulp GP
  • Thermomechanical Pulp TMP
  • Chemithermo Mechanical Pulp CMP
  • Refiner Mechanical Pulp RMP
  • Machine pulp tea waste paper, craft envelope waste paper, magazine waste paper, newspaper waste paper, leaflet waste paper, office waste paper, cardboard waste paper, upper white waste paper, Kent waste paper, imitation waste paper, ground ticket waste paper, waste paper waste paper, etc.
  • DIP deinked pulp
  • CNF defibration method examples of the defibration method used for producing CNF include mechanical methods such as a high-pressure homogenizer method, a microfluidizer method, a grinder grinding method, a bead mill freeze pulverization method, and an ultrasonic defibration method. It is not limited to.
  • pulp fibers that have been subjected to a mechanical defibration treatment may be subjected to a chemical treatment such as carboxymethylation, or may be subjected to an enzymatic treatment.
  • the chemically treated CNF include iCNF (individualized CNF) (single nanocellulose) having a diameter of 3 to 4 nm, such as TEMPO oxide CNF, phosphate esterified CNF, and phosphite esterified CNF. Be done.
  • a CNF that has been subjected to only a chemical treatment or an enzyme treatment, or a CNF that has been subjected to a chemical treatment or an enzyme treatment and is subjected to a mechanical defibration treatment may be used.
  • the basis weight per base sheet P is about 30 to 150 g / m 2.
  • the basis weight is based on JIS P8124.
  • the base paper sheet P is composed of a water-decomposable fiber aggregate so that the toilet can be disposed of as it is in the puddle of the toilet bowl after cleaning the toilet or the like.
  • the fiber aggregate used as the raw material of the base paper sheet P is preferably a mixture of hardwood bleached kraft pulp (LBKP) and softwood bleached kraft pulp (NBKP) in an appropriate ratio. More preferably, the blending ratio of the hardwood bleached kraft pulp exceeds 50% by mass, that is, the blending ratio of the softwood bleached kraft pulp to the hardwood bleached kraft pulp is less than 1/1.
  • the gap between the fibers is reduced and the water evaporation is suppressed, so that the dryness of the toilet cleaner S can be improved.
  • it may be composed of a sheet made of crushed pulp or a sheet obtained by covering or sandwiching the crushed pulp with water-dissolved paper.
  • Water-soluble binder Further, the base paper sheet P is provided with a water-soluble binder for enhancing the paper strength.
  • Water-soluble binders include carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, starch or derivatives thereof, hydroxypropyl cellulose, sodium alginate, tranth gum, guar gum, xanthan gum, gum arabic, carrageenan, galactomannan, gelatin, casein, albumin, purplan, polyethylene oxide, bis.
  • Binder components such as course, polyvinyl ethyl ether, sodium polyacrylate, sodium polymethacrylate, polyacrylamide, hydroxylated derivatives of polyacrylic acid, polyvinylpyrrolidone / vinylpyrrolidone vinyl acetate copolymer and the like can be mentioned.
  • a water-soluble binder having a carboxyl group is an anionic water-soluble binder that easily forms a carboxylate in water. Examples include polysaccharide derivatives, synthetic polymers and natural products.
  • polysaccharide derivative examples include a salt of carboxymethyl cellulose, carboxyethyl cellulose or a salt thereof, carboxymethyl starch or a salt thereof, and the alkali metal salt of carboxymethyl cellulose (CMC) is particularly preferable.
  • CMC degree of etherification of CMC is preferably 0.6 to 2.0, particularly 0.9 to 1.8, and more preferably 1.0 to 1.5. This is because the expression of hydrolyzability and wet paper strength is extremely good. Further, it is preferable to use a water-swellable CMC. This is a toilet cleaning sheet that can withstand cleaning and cleaning work by exhibiting the function of holding the fibers that make up the base paper sheet P in an unswelled state by cross-linking with specific metal ions that are cross-linking agents in the chemical solution. This is because it is possible to develop the strength of. In the case of the base paper sheet P of the present embodiment, CMC is added as a water-soluble binder.
  • the CMC may be uniformly impregnated in the thickness direction of the base paper sheet P, but the CMC content is gradually increased from the center of the base paper sheet P in the thickness direction toward the front surface and the back surface. Is preferable. This is because the toilet cleaner S is less likely to be torn even if the edge of the toilet bowl is rubbed strongly, as compared with the conventional product in which the same amount of water-soluble binder is uniformly impregnated.
  • Synthetic polymer examples include a polymer or a copolymer salt of an unsaturated carboxylic acid, and a salt of a copolymer of an unsaturated carboxylic acid and a monomer copolymerizable with the unsaturated carboxylic acid.
  • unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid and the like.
  • monomer copolymerizable with these include esters of these unsaturated carboxylic acids, vinyl acetate, ethylene, acrylamide, vinyl ether and the like.
  • Particularly preferred synthetic polymers are those using acrylic acid or methacrylic acid as the unsaturated carboxylic acid, specifically polyacrylic acid, polymethacrylic acid, salts of methacrylic acid copolymers of acrylic acid, acrylic acid or methacrylic acid. Examples thereof include a salt of a copolymer of an acid and an alkyl acrylate or an alkyl methacrylate.
  • Natural products include sodium alginate, zansan gum, gellan gum, taragant gum, pectin and the like.
  • CNF can be added to the base paper sheet P. That is, CNF can be added to the water-soluble binder (CMC in the case of the present embodiment), and the specific surface area of the base paper sheet P becomes larger than that of the pulp-only composition.
  • the vertical / horizontal fiber orientation ratio (longitudinal / horizontal) of the toilet cleaner S is not particularly limited, but is preferably 0.8 to 2.0, and is preferably 0.8 to 1.2. Is more preferable.
  • the papermaking process which is a paper manufacturing process
  • the vertical and horizontal fiber orientation ratio of the toilet cleaner S is set to 0.8 to 2.0, preferably 0.8 to 1.2, in which direction. It is possible to provide a toilet cleaner S that is hard to tear even when wiped from the surface.
  • the ratio of vertical and horizontal fiber orientation can be determined by the ratio of wet strength in the MD and CD directions.
  • the toilet cleaner S of the present embodiment is impregnated with a predetermined chemical solution containing a cross-linking agent that crosslinks with a water-soluble binder (CMC in the case of the toilet cleaner S of the present embodiment).
  • the chemical solution contains auxiliary agents such as glycol ethers, aqueous detergents, preservatives, disinfectants, and organic solvents.
  • the chemical solution is impregnated with the dried base paper sheet P after being impregnated with the water-soluble binder.
  • the chemical solution is impregnated with 100 to 500% by mass with respect to the mass of the base paper sheet P which is the base material of the toilet cleaner S, preferably 150 to 300% by mass.
  • Cross-linking agent As the cross-linking agent, boric acid, various metal ions and the like can be used, but when CMC is used as a water-soluble binder, it is preferable to use polyvalent metal ions.
  • polyvalent metal ions selected from the group consisting of alkaline earth metals, manganese, zinc, cobalt and nickel is wet enough to bond the fibers well and withstand use. It is preferable from the viewpoint of developing strength and sufficient hydrolyzability.
  • these metal ions it is particularly preferable to use calcium, strontium, barium, zinc, cobalt, and nickel ions.
  • glycol ethers have a structure in which hydroxyl groups at one end or both ends of glycol, which is a dihydric alcohol, are etherified, and are compounds having a hydrophobic alkyl group, a hydrophilic ether group, and a hydroxyl group in the molecule. Since the molecular weight is smaller than that of the surfactant and the dynamic surface tension is lower than that of the conventional detergent containing only the surfactant, the interface formation between the chemical solution and the stain can be caused more quickly.
  • glycol ethers also act as a coupling agent that compatibles water with hydrophobic oils and stains, and can separate the stains and prevent them from reattaching. Therefore, by adding glycol ethers to the chemical solution, the wiping performance of the toilet cleaner S can be improved.
  • the chemical solution in the present invention includes glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether (PGME), diethylene glycol monobutyl ether (DGME), ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, and ethylene glycol isopropyl. It contains ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol isopropyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether and the like.
  • glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether (PGME), diethylene glycol monobutyl ether (DGME), ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, and ethylene glycol isopropyl.
  • PGME is usually known to be added as a cleaning component to improve the cleaning power, but it has an effect of directly improving the sheet strength and an effect of enhancing the sheet strength improving effect of CMC and polyvalent metal ions. have. As a result, it is considered that a high deodorant effect is exhibited.
  • the amount of PGME applied is preferably 20 to 60 g / m 2 , more preferably 26 to 40 g / m 2 . If it is less than 20 g / m 2 , the deodorant effect cannot be sufficiently obtained. Moreover, even if applied more than 60 g / m 2, no significant deodorizing effect was obtained than when 60 g / m 2 applied.
  • DGME like PGME
  • the amount of DGME applied is preferably 5 to 30 g / m 2 , more preferably 10 to 20 g / m 2 .
  • DGME glycol ethers
  • aqueous cleaning agent As the aqueous detergent, for example, in addition to a surfactant, a lower or higher (aliphatic) alcohol can be used.
  • preservative for example, parabens such as methylparaben, ethylparaben, and propylparaben can be used.
  • benzalkonium chloride for example, benzalkonium chloride, chlorhexidine gluconate, povidone iodine, ethanol, benzanium cetyl oxide, triclosan, chloroxylenol, isopropylmethylphenol and the like can be used.
  • organic solvent polyhydric alcohols such as glycol (divalent), glycerin (trivalent) and sorbitol (tetravalent) can be used.
  • auxiliary agent of the above-mentioned chemical solution component can be appropriately selected, and the chemical solution may contain a component having another function as needed.
  • PG propylene glycol
  • the surface of the toilet cleaner S may be the base paper sheet P as it is, but it is preferably embossed.
  • the toilet cleaner S for example, as shown in FIG. 2, two types of embossed EM11 and EM12 are used. It is embossed.
  • the shape, number, area ratio, etc. of the embossing are arbitrary, but in the case of the toilet cleaner S, the embossing EM11 is arranged so as to form a rhombic grid, whereby the embossing EM11 is arranged in a square grid or a rectangular grid. It is possible to reduce wiping unevenness as compared with the case of using. Further, the embossed EM12 is arranged between the embossed EM11.
  • the bulging portion PR21 has a curved surface shape. Further, in the embossed EM12, as shown in FIG. 4B, the bulging portion PR22 has a flat shape.
  • the bulging portion PR21 of the embossed EM11 and the bulging portion PR22 of the embossed EM12 are in close contact with each other, so that the embossed portions are connected as shown in FIG. 4C. It will be formed as EM21. Further, the bulging portion PR21 of the embossed EM11 and the bulging portion PR22 of the embossed EM12 may be only close to each other and may not be connected to each other.
  • the two types of embossed EM11 and EM12 formed in this way can increase the contact area with the object to be cleaned, so that the hardness of the toilet cleaner S is relaxed and the wiping performance is improved.
  • the contact area CN31 generated by deforming the embossed EM11 due to the force applied to the toilet cleaner S during the wiping operation is discretely generated in the vicinity of the embossed EM11.
  • the contact area SN32 generated by the deformation of the embossed EM11 and EM12 due to the force applied to the toilet cleaner S during the wiping operation is obtained. It can be seen that the contact area is increased as compared with the contact area CN31 in FIG. 5A.
  • the two types of embossing EM11 and EM12 can similarly obtain the effect of normal embossing, and can improve the texture, absorbency, bulkiness, etc. of the toilet cleaner S. Further, the continuous embossed EM21 can obtain the effect of good appearance by embossing as in the case of normal embossing.
  • the toilet cleaner S is folded in half at the center in the Y direction by being folded. Then, it is stored in a folded state in a plastic case for storage, a packaging film, or the like, and when used, it is unfolded and used as needed.
  • the method of folding the toilet cleaner S is not limited to two folds, and may be, for example, four folds or eight folds.
  • a 100 mm ⁇ 100 mm base paper sheet P (fiber blend; NBKP: 50% or less, LBKP: 50% or more) was prepared at a weighing of 43 g / m 2.
  • the two base paper sheets P were pasted together and allowed to stand in a constant temperature bath set at 60 ° C. for 24 hours to be heat-dried, and the toilet cleaner S was added.
  • About 1 g / m 2 of CMC is added as a water-soluble binder to the base paper sheets P of Examples 17-20 and Comparative Examples 12-20 in the papermaking process.
  • the conditions of Examples 1-20 and Comparative Example 1-20 are as follows.
  • the "CNF solution” is an aqueous solution obtained by mixing only purified water and various CNFs.
  • Example 1 As shown in FIG. 1A, a micropipette (Nichipet EXII00-NPX2-1000) was used to apply a machine-treated CNF solution having a concentration of 0.10% to two opposite sides of the edge of one base paper sheet P, each having a width of 1 cm. A total of 2 g was applied in 1 g portions (CNF content: 0.2 g / m 2 ).
  • Example 2 A total of 2 g of a machine-treated CNF solution having a concentration of 0.25% was applied to each of the two opposite sides of the edge of one base paper sheet P (CNF content: 0.5 g / m 2 ). Other conditions are the same as in Example 1.
  • Example 3 A total of 2 g of a machine-treated CNF solution having a concentration of 0.50% was applied to each of the two opposite sides of the edge of one base paper sheet P (CNF content: 1.0 g / m 2 ). Other conditions are the same as in Example 1.
  • Example 4 A total of 2 g of a machine-treated CNF solution having a concentration of 1.00% was applied to each of the two opposing sides of the edge of the base paper sheet P (CNF content: 2.0 g / m 2 ). Other conditions are the same as in Example 1.
  • Example 5-8 The applied solution is an enzyme-treated CNF solution. Other conditions are the same as in Examples 1-4.
  • Example 9-12 The applied solution is a TEMPO-treated CNF solution. Other conditions are the same as in Examples 1-4.
  • Example 13 As shown in FIG. 1B, 2 g of a machine-treated CNF solution having a concentration of 0.50% was spray-coated on the entire surface of one base paper sheet P (CNF content: 1.0 g / m 2 ).
  • Example 14 As shown in FIG. 1B, 2 g of a machine-treated CNF solution having a concentration of 1.00% was spray-coated on the entire surface of one base paper sheet P (CNF content: 2.0 g / m 2 ).
  • Example 15-16 The applied solution is an enzyme-treated CNF solution. Other conditions are the same as in Examples 13-14, respectively.
  • Example 17-20 About 1 g / m 2 of CMC is added to the base paper sheet P in the papermaking process. Other conditions are the same as in Examples 13-16.
  • Example 2 A total of 2 g of a machine-treated CNF solution having a concentration of 0.05% was applied to each of the two opposite sides of the edge of the base paper sheet P (CNF content: 0.1 g / m 2 ). Other conditions are the same as in Example 1.
  • Comparative Example 6-7 The applied solution is an enzyme-treated CNF solution. Other conditions are the same as in Comparative Example 4-5.
  • Comparative Example 12-20 About 1 g / m 2 of CMC is added to the base paper sheet P in the papermaking process. Other conditions are the same as those of Comparative Example 3-11.
  • the adhesive strength is the strongest when the machine-treated CNF solution is applied, but in other cases, the adhesive strength is the strongest. It can be seen that the adhesive strength is the strongest when the TEMPO-treated CNF solution is applied. It is considered that this is because the fiber length becomes shorter in the order of machine-treated CNF, enzyme-treated CNF, and TEMPO-treated CNF, and the shorter the fiber length, the higher the affinity with pulp. Further, it can be seen that the adhesive strength increases as the CNF content increases, regardless of the defibration method.
  • Test 3 Evaluation of adhesive strength when applied to the entire surface and dried
  • Both ends are sandwiched between chucks of a tensile tester, and the maximum load point when the toilet cleaner S breaks is measured under the conditions of a distance between chucks of 50 mm and a speed of 500 mm / min.
  • Such a test was carried out eight times using each Example and each Comparative Example, and the average value of the tensile strength was calculated.
  • the present invention has been specifically described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified without departing from the gist thereof.
  • the cleaning sheet has been described as being used for cleaning, cleaning, and the like, but its use is not limited to this.
  • the components added to the solution are changed according to the intended use.
  • the CNF solution is applied to the opposite edges.
  • the adhesive strength can be increased, so it can be changed according to the application.
  • the strength of the toilet cleaner S is higher when it is a wet sheet, but it can be changed according to the application because sufficient strength can be obtained even when it is a dry sheet.
  • the CNF solution is applied only to the edges of the two opposing sides, but it is sufficient that the solution is applied to at least the opposite edges, and even if it is applied to the edges of the three sides, the four sides are applied. It may be applied to the edge of the.
  • the toilet cleaner S will be more water-decomposable, but it can be changed according to the application.
  • the base paper sheet P in the present invention has no particular limitation on the manufacturing method, composition, and basis weight.
  • the base paper sheet P in the present invention may be provided with perforations for dividing the toilet cleaner S into a plurality of pieces, but in that case, it is preferable not to apply the CNF solution in the vicinity of the perforations.
  • the present invention includes, for example, liquid-appropriate coating using a dispenser, roll coating in which a solution is once applied to a roll and is applied in contact with a sheet surface, roll transfer using a flexographic printing machine, a gravure printing machine, or the like. Other methods may be used as long as the effect of is not impaired.
  • a method for heat-drying the toilet cleaner S another method alone may be used as long as the effect of the present invention is not impaired, such as a method in which the toilet cleaner S is directly brought into contact with the surface of a heating roll such as a Yankee drum to dry the toilet cleaner S.
  • a heating roll such as a Yankee drum to dry the toilet cleaner S.
  • they may be used in combination as needed.
  • the temperature of the constant temperature bath at the time of heat drying is not limited to this.
  • the toilet cleaner S has a two-layer structure, and the method of directly applying the CNF solution to one side of the base paper sheet P to be adhered is exemplified, but the method is not limited to this, and a new absorbent material is newly used as an intermediate layer.
  • a base paper sheet P may be provided, and a CNF solution may be applied to both surfaces thereof to form a three-layer structure in which the sheets P are laminated.
  • the toilet cleaner S can be made thicker.
  • the hygroscopicity of the chemical solution can be further enhanced.
  • the present invention can be used for a multi-layered cleaning sheet having excellent adhesive strength and a method for manufacturing the cleaning sheet without impairing water solubility.

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Abstract

トイレクリーナーSの製造過程において、水解性の繊維集合体からなる原紙シートPの片面の縁部の対向する2辺に0.2~2.0g/m2のセルロースナノファイバーを含有させるか、原紙シートPの片面の全面に1.0~2.0g/m2の機械処理、あるいは酵素処理のセルロースナノファイバーを含有させ、接着部に別の原紙シートPを重ね合わせ、十分に熱乾燥することで、コンタクトエンボスにより原紙シートP同士を貼り合わせた場合と同等の水解性でありながら、接着強度に優れたトイレクリーナーSを形成することができる。

Description

清掃シート及び当該清掃シートの製造方法
 本発明は、清掃シート及び当該清掃シートの製造方法に関する。
 水解性の清掃シートを製造するために原紙シートを多層構造にする方法には、ホットメルト接着剤で接着する方法や(特許文献1参照)、コンタクトエンボスをする方法などがある(特許文献2参照)。
特開2002-200726号公報 特開2019-103552号公報
 しかし、ホットメルト接着剤で接着する場合、特有の臭いが生じる、接着面が固くなる等の問題がある。また、コンタクトエンボスで接着する場合、紙に穴を開けて交絡させているため、力を加えると清掃シートが穴から破れてしまうことがあるという問題がある。
 本発明の目的は、水解性を損なうことなく接着強度に優れた多層構造の清掃シート及び当該清掃シートの製造方法を提供することである。
 請求項1に記載の発明は、水解性の繊維集合体からなる複数の原紙シートが積層されてなる多層構造の清掃シートであって、
 隣り合う前記原紙シート同士が接着された接着部を有し、
 前記接着部は、セルロースナノファイバーを含有し、
 前記セルロースナノファイバーの含有量は、0.2~2.0g/mであり、
 前記接着部は、前記原紙シートの縁部のうち、少なくとも対向する縁部にある。
 請求項2に記載の発明は、水解性の繊維集合体からなる複数の原紙シートが積層されてなる多層構造の清掃シートであって、
 隣り合う前記原紙シート同士が接着された接着部を有し、
 前記接着部は、セルロースナノファイバーを含有し、
 前記セルロースナノファイバーの含有量は、1.0~2.0g/mであり、
 前記接着部は、前記原紙シートの全面にあり、
 前記セルロースナノファイバーは、機械処理又は酵素処理されたもののいずれかである。
 請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の清掃シートであって、
 前記原紙シートは、水溶性バインダーを含み、
 前記清掃シートは、ウェットシートである。
 請求項4に記載の発明は、清掃シートの製造方法であって、
 濃度2.0%以下のセルロースナノファイバー溶液を設定されたパターンに従って原紙シートに塗布する塗布ステップと、
 セルロースナノファイバー溶液が塗布された原紙シートの塗布面と別の原紙シートとが接触するように重ね合わせる重ね合わせステップと、
 重ね合わされた原紙シートを熱乾燥させて接着する乾燥ステップと、
を有する。
 請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の清掃シートの製造方法であって、
 前記清掃シートの製造方法は、薬液を含浸させる薬液含浸ステップを有する。
 請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載の清掃シートの製造方法であって、
 前記塗布ステップは、スプレーにより塗布する。
 本発明によれば、水解性を損なうことなく接着強度に優れた多層構造の清掃シート及び当該清掃シートの製造方法を提供することができる。
実施形態に係る清掃シートの製造方法の一例を示す図である。 実施形態に係る清掃シートの製造方法の一例を示す図である。 実施形態に係る清掃シートの一例を示す図である。 従来の紙の繊維配向を示す図である。 本発明の繊維配向を示す図である。 トイレクリーナーの一方のエンボス部分の拡大図及び断面図である。 トイレクリーナーの他方のエンボス部分の拡大図及び断面図である。 トイレクリーナーの一方のエンボス部分と他方のエンボス部分が近接した部分の拡大図及び断面図である。 一方のエンボスの接触面積の一例を示す説明図である。 一方のエンボスと他方のエンボスが近接した部分の接触面積の一例を示す説明図である。
 以下、図1Aから図5Bを参照しつつ、本発明の実施形態である清掃シートについて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
 なお、清掃シートは、水解性シートとしてのトイレクリーナーを一例として説明するが、清掃シートには、清拭用途の薬液を含浸させたウェットティシューなど、他の清掃シートなども含まれる。
 また、便宜的に、図2及び図3Aから図3Cに示したように、X方向及びY方向並びに上下方向及び左右方向を定めて説明する。
[本実施形態]
 本発明に係るトイレクリーナーSは、例えば複数枚の原紙シートPの片面に対して、精製水にセルロースナノファイバー(以下、CNF)を添加した溶液を塗布し、塗布面に別の原紙シートPを重ね合わせて積層させ、熱乾燥することで接着させ、多層構造にしたものであって、所定の薬液が含浸されているウェットタイプのトイレクリーナーSであることが好ましい。
[原紙シート]
 原紙シートPは、例えば、図1Aに示すように、縁部のうち、対向する縁部にある接着部1と、それ以外の非接着部2と、を備えている
 接着部1は、CNF溶液が塗布されており、親水性及び吸湿性が非接着部2よりも高くなっている。
 非接着部2は、CNF溶液が塗布されていない部分であり、接着部1に比べて親水性及び吸湿性が低くなっている。
 また、原紙シートPは、図1Bに示すように、略全面にCNF溶液が塗布され、接着部1のみを備えるようにしてもよい。
 なお、ここでいう縁部とは、シート端からシート中心部までの一部分であり、接着部分はシート端から25%~0%の距離に形成させるのが好ましく、さらにシート端から5%~1%の距離に形成させるのがより好ましい。
 また、本実施形態におけるCNF溶液の塗布は、連続的な塗布形態に限られず、断続的な塗布形態でも構わない。その場合、1辺または全面の内70%~100%に塗布するのが好ましく、90%~100%に塗布するのがより好ましい。
 接着部1におけるCNFの含有量は、0.2~2.0g/mであり、より好ましくは、1.0~2.0g/mである。
 含有量が0.2g/mを下回ると、コンタクトエンボスした場合よりも接着強度が低くなるためであり、含有量が2.0g/mを超えると、CNFを含有していないものと比べて水解性が著しく劣化するためである。
(CNF)
 ここで、CNFとは、パルプ繊維を解繊して得られる微細なセルロース繊維をいい、一般的に繊維幅がナノサイズ(1nm以上、1000nm以下)のセルロース微細繊維を含むセルロース繊維をいうが、平均繊維幅は、100nm以下の繊維が好ましい。平均繊維幅の算出は、例えば、一定数の数平均、メジアン、モード径(最頻値)などを用いる。
 CNFは、原紙シートPの厚み方向に均一に含浸された状態でも良いが、原紙シートPの厚み方向の中央から表面及び裏面に向かうにつれてCNFの含有量が徐々に増加した状態となっていることが好ましい。これにより、トイレクリーナーSは、同量の水溶性バインダーを均一に含浸させた従来品に比べて便器の縁等を強く擦っても破れにくくなるからである。
(CNFに使用可能なパルプ繊維)
 CNFの製造に使用可能なパルプ繊維としては、広葉樹パルプ(LBKP)、針葉樹パルプ(NBKP)等の化学パルプ、晒サーモメカニカルパルプ(BTMP)、ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(PGW)、リファイナーグランドパルプ(RGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、サーモグランドパルプ(TGP)、グランドパルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)、リファイナーメカニカルパルプ(RMP)等の機械パルプ、茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙、更紙古紙等から製造される古紙パルプ、古紙パルプを脱墨処理した脱墨パルプ(DIP)などが挙げられる。これらは、本発明の効果を損なわない限り、単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。
(CNFの解繊方法)
 CNFの製造に用いられる解繊方法としては、例えば、高圧ホモジナイザー法、マイクロフリュイダイザー法、グラインダー磨砕法、ビーズミル凍結粉砕法、超音波解繊法等の機械的手法が挙げられるが、これらの方法に限定されるものではない。
 なお、上記解繊方法などにより機械的処理のみ施した(変性させていない)CNF、即ち、官能基未修飾のCNFは、リン酸基やカルボキシメチル基などの官能基修飾されたものに対し、熱安定性が高いため、より幅広い用途に使用可能であるが、リン酸基やカルボキシメチル基などの官能基修飾されたCNFを本発明に使用することも可能である。
 また、例えば、パルプ繊維に対して機械的手法の解繊処理を施したものに、カルボキシメチル化等の化学的処理を施しても良いし、酵素処理を施してもよい。化学的処理を施したCNFとしては、例えば、TEMPO酸化CNF、リン酸エステル化CNF、亜リン酸エステル化CNF等の、直径が3~4nmとなるiCNF(individualized CNF)(シングルナノセルロース)が挙げられる。
 また、化学的処理や酵素処理のみを施したCNFや、化学的処理や酵素処理を施したCNFに、機械的手法の解繊処理を施したCNFでもよい。
 原紙シートPの1枚あたりの目付け量は、30~150g/m程度である。なお、目付け量は、JIS P8124に基づくものである。
[繊維集合体]
 また、本実施形態のトイレクリーナーSは、トイレ等を掃除した後そのまま便器の水溜まりに廃棄できるよう、原紙シートPが水解性の繊維集合体から構成されている。
 原紙シートPの原料となる繊維集合体は、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)と針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)を適宜の割合で配合したものが適する。
 より好ましくは、広葉樹晒クラフトパルプの配合割合が50質量%を超えるもの、すなわち広葉樹晒クラフトパルプに対する針葉樹晒クラフトパルプの配合比が1/1未満となるものがあげられる。針葉樹晒クラフトパルプに対する広葉樹晒クラフトパルプの配合比を多くすることで、繊維間隙間が減少し、水分蒸散が抑制されるため、トイレクリーナーSの乾きにくさを向上させることができる。
 また、粉砕されたパルプからなるシート、粉砕パルプを水解紙で覆ったり、挟んだりしたシートにより構成されていてもよい。
[水溶性バインダー]
 また、原紙シートPには紙力増強のための水溶性バインダーが付与されている。水溶性バインダーとしては、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、デンプンまたはその誘導体、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸ナトリウム、トラントガム、グアーガム、キサンタンガム、アラビアゴム、カラギーナン、ガラクトマンナン、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、プルプラン、ポリエチレンオキシド、ビスコース、ポリビニルエチルエーテル、ポリアクリル酸ソーダ、ポリメタアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸のヒドロキシル化誘導体、ポリビニルピロリドン/ビニルピロリドン酢酸ビニル共重合体等のバインダー成分が挙げられる。
 特に、水解性が良好となる点や架橋反応により湿潤強度を発現しうる点からカルボキシル基を有する水溶性バインダーを用いることが好ましい。
 カルボキシル基を有する水溶性バインダーは、水中で容易にカルボキシラートを生成するアニオン性の水溶性バインダーである。その例としては多糖誘導体、合成高分子、天然物が挙げられる。
(多糖誘導体)
 多糖誘導体としてはカルボキシメチルセルロースの塩、カルボキシエチルセルロース又はその塩、カルボキシメチル化デンプン又はその塩などが挙げられ、特にカルボキシメチルセルロース(CMC)のアルカリ金属塩が好ましい。
(CMC)
 CMCについては、そのエーテル化度が0.6~2.0、特に0.9~1.8、更に好ましくは1.0~1.5であるのが望ましい。水解性と湿潤紙力の発現が極めて良好となるためである。
 また、CMCは、水膨潤性のものを用いることが好ましい。これは、薬液中の架橋剤である特定金属イオンとの架橋により、未膨潤化のまま原紙シートPを構成する繊維をつなぎとめる機能を発揮し、清掃・清拭作業に耐えうるトイレ用清掃シートとしての強度を発現することができるからである。
 本実施形態の原紙シートPの場合には、水溶性バインダーとして、CMCが付与されている。
 CMCは、原紙シートPの厚み方向に均一に含浸された状態でも良いが、原紙シートPの厚み方向の中央から表面及び裏面に向かうにつれてCMCの含有量が徐々に増加した状態となっていることが好ましい。これにより、トイレクリーナーSは、同量の水溶性バインダーを均一に含浸させた従来品に比べて便器の縁等を強く擦っても破れにくくなるからである。
(合成高分子)
 合成高分子としては、不飽和カルボン酸の重合体又は共重合体の塩、不飽和カルボン酸と該不飽和カルボン酸と共重合可能な単量体との共重合体の塩などが挙げられる。不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸などが挙げられる。これらと共重合可能な単量体としては、これら不飽和カルボン酸のエステル、酢酸ビニル、エチレン、アクリルアミド、ビニルエーテルなどが挙げられる。特に好ましい合成高分子は、不飽和カルボン酸としてアクリル酸やメタクリル酸を用いたものであり、具体的にはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸メタクリル酸共重合体の塩、アクリル酸又はメタクリル酸とアクリル酸アルキル又はメタクリル酸アルキルとの共重合体の塩が挙げられる。
(天然物)
 天然物としては、アルギン酸ナトリウム、ザンサンガム、ジェランガム、タラガントガム、ペクチンなどが挙げられる。
 また、原紙シートPには、CNFを添加することができる。
 即ち、水溶性バインダー(本実施形態の場合には、CMC)には、CNFを添加することができ、原紙シートPの比表面積はパルプのみの組成のものより大きくなる。
[繊維配向の比率]
 また、トイレクリーナーSの縦横の繊維配向の比率(縦/横)については、特に限定するものではないが、0.8~2.0であることが好ましく、0.8~1.2であることがより好ましい。
 紙の製造工程である抄紙工程においては抄紙機のワイヤーの上に繊維を敷き詰めて搬送方向に流すため、一般的には、紙は、抄紙機の搬送方向である縦方向に多くの繊維が並んでいる(例えば、縦:横=2.3:1等。図3A参照)という特性がある。そのため、横方向の繊維密度が薄く繊維が断裂しやすい。即ち、拭くときの方向によって破れやすい。そこで、本実施形態においては、図3Bに示すように、トイレクリーナーSの縦横の繊維配向比率を0.8~2.0、好ましくは、0.8~1.2とすることで、どの方向から拭いても破れにくいトイレクリーナーSを提供することができる。なお、縦横の繊維配向の比率は、MD及びCD方向の湿潤強度の比により求めることができる。
[薬液]
 また、本実施形態のトイレクリーナーSには、水溶性バインダー(本実施形態のトイレクリーナーSの場合には、CMC)と架橋する架橋剤を含む所定の薬液が含浸されている。なお、薬液には、この他、グリコールエーテル類、水性洗浄剤、防腐剤、除菌剤、有機溶剤等の補助剤が含まれる。
 当該薬液は、水溶性バインダーが含浸された後に、乾燥された原紙シートPに対して、含浸される。
 また、薬液は、トイレクリーナーSの基材である原紙シートPの質量に対して100~500質量%含浸させるが、好ましくは150~300質量%である。
(架橋剤)
 架橋剤としては、ホウ酸、種々の金属イオン等を使用することができるが、CMCを水溶性バインダーとして用いた場合、多価金属イオンを用いることが好ましい。特に、アルカリ土類金属、マンガン、亜鉛、コバルト及びニッケルからなる群から選択される1種又は2種以上の多価金属イオンを用いることが、繊維間が十分に結合されて使用に耐え得る湿潤強度が発現する点、及び水解性が十分になる点から好ましい。これらの金属イオンのうち、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、コバルト、ニッケルのイオンを用いることが特に好ましい。
(グリコールエーテル類)
 グリコールエーテル類とは、2価アルコールであるグリコールの片末端、あるいは両末端の水酸基をエーテル化した構造であり、分子内に疎水性のアルキル基並びに親水性のエーテル基及び水酸基を有する化合物であり、界面活性剤に比べ分子量が小さく、従来の界面活性剤のみを含んだ洗剤よりも動的表面張力が低いため、薬液と汚れとの間の界面形成をより速く起こすことができる。また、グリコールエーテル類は、疎水性の油分や汚れと水を相溶化するカップリング剤としても働き、汚れを引き離し、再付着することを防止することができる。そのため、薬液にグリコールエーテル類を添加することで、トイレクリーナーSの拭き取り性能を向上させることができる。
 本発明における薬液には、グリコールエーテル類であるプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(DGME)、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、ジエチレングリコール モノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等が含まれている。
 特に、PGMEは、通常、洗浄成分として添加され洗浄力が向上することが知られているが、直接シート強度を向上する効果を示し、CMCと多価金属イオンによるシート強度向上効果を高める効果を持っている。その結果、高い消臭効果を奏するものと考えられる。PGMEの付与量は、20~60g/mであるのが好ましく、より好ましくは26~40g/mである。20g/m未満であると消臭効果が十分得られない。また、60g/mよりも多く付与しても、60g/m付与した場合よりも大きな消臭効果は得られない。
 DGMEは、PGMEと同様に、シート強度を向上する効果を有する補助剤である。DGMEの付与量は、5~30g/mであるのが好ましく、より好ましくは10~20g/mである。
 ただし、最もシート強度を向上させることができるDGMEのみを添加した場合、使用者の手の脂を拭き取ってしまい、手荒れに繋がる恐れがある。そのため、手荒れを防ぎつつ、シート強度を向上させるために、DGME以外にPGME等のグリコールエーテル類を薬液に適正な配合で調合する必要がある。
(水性洗浄剤)
  水性洗浄剤としては、例えば、界面活性剤の他、低級又は高級(脂肪族)アルコールを使用することができる。
(防腐剤)
 防腐剤としては、例えば、メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン等のパラベン類を使用することができる。
(除菌剤)
 除菌剤としては、例えば、塩化ベンザルコニウム、グルコン酸クロルヘキシジン、ポピドンヨード、エタノール、セチル酸化ベンザニウム、トリクロサン、クロルキシレノール、イソプロピルメチルフェノール等を使用することができる。有機溶剤としては、グリコール(2価)、グリセリン(3価)、ソルビトール(4価)等の多価アルコールを使用することができる。
 また、上述した薬液の成分の補助剤については適宜選択可能であり、必要に応じて他の機能を果たす成分を薬液に含ませてもよい。例えば、防腐剤や除菌剤を可溶化する補助剤としてプロピレングリコール(PG)を使用することができる。
[エンボス]
 また、トイレクリーナーSの表面は原紙シートPのままでも良いが、エンボス加工が施されていることが好ましく、トイレクリーナーSの場合、例えば、図2に示す通り、2種類のエンボスEM11及びEM12がエンボス加工により施されている。
 エンボスの形状、数、面積率等は任意であるが、トイレクリーナーSの場合、エンボスEM11は、菱形格子となるように配置されており、これにより、エンボスEM11が正方格子や矩形格子に配置される場合と比較して拭きムラを軽減することができる。また、エンボスEM12は、エンボスEM11の間に配置されている。
 エンボスEM11は、図4Aに示すように、膨出部PR21が曲面の形状を有している。
 また、エンボスEM12は、図4Bに示すように、膨出部PR22が平面の形状を有している。
 そして、エンボスEM12は、エンボスEM11の間に配置されているので、エンボスEM11の膨出部PR21及びエンボスEM12の膨出部PR22は近接して密着することにより、図4Cに示すように連なったエンボスEM21として形成されることになる。
 また、エンボスEM11の膨出部PR21とエンボスEM12の膨出部PR22が近接するだけであって、連なっていない場合であってもよい。
 このように形成された2種類のエンボスEM11及びEM12により、清掃対象物等との接触面積を増やすことができるので、トイレクリーナーSの硬さが緩和されて、拭き取り性能が高くなる。
 すなわち、トイレクリーナーSの全面に、膨出部PR21が曲面であるエンボスEM11と、膨出部PR22が平面であるエンボスEM12を組み合わせて形成することにより、拭き取り作業時にトイレクリーナーSに力が加わった時点で各エンボスが変形して、初めて接触面積が増加することになるので、接触面積を増加させると共に、各エンボスの変形に起因して、しなやかさも向上することになる。
 例えば、図5Aに示すように、単一のエンボスEM11の場合には、拭き取り作業時にトイレクリーナーSに加わる力によりエンボスEM11が変形して生じる接触面積CN31は、エンボスEM11近傍に離散的に生じる。これに対して、2種類のエンボスEM11及びEM12を組み合わせた場合には、図5Bに示すように、拭き取り作業時にトイレクリーナーSに加わる力によりエンボスEM11及びEM12が変形して生じる接触面積SN32は、図5Aの接触面積CN31と比較して、増加することがわかる。
 また、2種類のエンボスEM11及びEM12は、通常のエンボスの効果を同様に得ることができ、トイレクリーナーSの風合い、吸収性及び嵩高性等を向上させることができる。さらに、連なったエンボスEM21は、通常のエンボスと同様に、エンボスを施すことによる見栄えの良さの効果も得ることができる。
 また、トイレクリーナーSは、折り加工されることにより、Y方向の中央部で2つ折りに折り畳まれる。そして、折り畳まれた状態で保管用のプラスチックケースや包装フィルム内等に保管され、使用時には必要に応じて広げて使用される。なお、トイレクリーナーSの折り畳み方は、2つ折りに限ることはなく、例えば、4つ折りにしても良く8つ折りにしても良い。
 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[サンプル作成]
 まず、秤量43g/mで100mm×100mmの原紙シートP(繊維配合;NBKP:50%以下、LBKP:50%以上)を準備した。
 次いで、実施例1―20及び比較例1―20の条件で、2枚の原紙シートP同士を貼り合わせ、60℃に設定した恒温槽に24時間静置して熱乾燥させ、トイレクリーナーSを作成した。
 なお、実施例17-20及び比較例12-20の原紙シートPには、抄紙工程において水溶性バインダーとしてCMCが約1g/m添加されている。
 実施例1―20及び比較例1―20の条件は以下の通りである。
 なお、以下の各実施例及び比較例において、「CNF溶液」は、精製水と各種CNFのみを混合した水溶液である。
(実施例1)
 図1Aに示すように、マイクロピペット(ニチペット EXII00-NPX2-1000)で、1枚の原紙シートPの縁部の対向する2辺に、それぞれ濃度0.10%の機械処理CNF溶液を、幅1cmとなるよう1gずつ、計2g塗布した(CNF含有量:0.2g/m)。
(実施例2)
 1枚の原紙シートPの縁部の対向する2辺に、それぞれ濃度0.25%の機械処理CNF溶液を1gずつ、計2g塗布した(CNF含有量:0.5g/m)。
 他の条件は実施例1と同じである。
(実施例3)
 1枚の原紙シートPの縁部の対向する2辺に、それぞれ濃度0.50%の機械処理CNF溶液を1gずつ、計2g塗布した(CNF含有量:1.0g/m)。
 他の条件は実施例1と同じである。
(実施例4)
 1枚の原紙シートPの縁部の対向する2辺に、それぞれ濃度1.00%の機械処理CNF溶液を1gずつ、計2g塗布した(CNF含有量:2.0g/m)。
 他の条件は実施例1と同じである。
(実施例5-8)
 塗布した溶液は、酵素処理CNF溶液である。
 他の条件は実施例1-4とそれぞれ同じである。
(実施例9―12)
 塗布した溶液は、TEMPO処理CNF溶液である。
 他の条件は実施例1-4とそれぞれ同じである。
(実施例13)
 図1Bに示すように、1枚の原紙シートPの全面に、濃度0.50%の機械処理CNF溶液を2gスプレー塗布した(CNF含有量:1.0g/m)。
(実施例14)
 図1Bに示すように、1枚の原紙シートPの全面に、濃度1.00%の機械処理CNF溶液を2gスプレー塗布した(CNF含有量:2.0g/m)。
(実施例15-16)
 塗布した溶液は、酵素処理CNF溶液である。
 他の条件は実施例13-14とそれぞれ同じである。
(実施例17-20)
 原紙シートPには、抄紙工程においてCMCが約1g/m添加されている。
 他の条件は実施例13-16とそれぞれ同じである。
(比較例1)
 コンタクトエンボスにより原紙シートP同士を貼り合わせた。
(比較例2)
 1枚の原紙シートPの縁部の対向する2辺に、各辺につき濃度0.05%の機械処理CNF溶液を1gずつ、計2g塗布した(CNF含有量:0.1g/m)。
 他の条件は実施例1と同じである。
(比較例3)
 図1Bに示すように、1枚の原紙シートPの全面に、精製水を2gスプレー塗布した。
(比較例4)
 図1Bに示すように、1枚の原紙シートPの全面に、濃度0.10%の機械処理CNF溶液を2gスプレー塗布した(CNF含有量:0.2g/m)。
(比較例5)
 図1Bに示すように、1枚の原紙シートPの全面に、濃度1.20%の機械処理CNF溶液を2gスプレー塗布した(CNF含有量:2.4g/m)。
(比較例6-7)
 塗布した溶液は、酵素処理CNF溶液である。
 他の条件は比較例4-5とそれぞれ同じである。
(比較例8)
 図1Bに示すように、1枚の原紙シートPの全面に、濃度0.10%のTEMPO処理CNF溶液を2gスプレー塗布した(CNF含有量:0.2g/m)。
(比較例9)
 図1Bに示すように、1枚の原紙シートPの全面に、濃度0.50%のTEMPO処理CNF溶液を2gスプレー塗布した(CNF含有量:1.0g/m)。
(比較例10)
 図1Bに示すように、1枚の原紙シートPの全面に、濃度1.00%のTEMPO処理CNF溶液を2gスプレー塗布した(CNF含有量:2.0g/m)。
(比較例11)
 図1Bに示すように、1枚の原紙シートPの全面に、濃度1.20%のTEMPO処理CNF溶液を2gスプレー塗布した(CNF含有量:2.4g/m)。
(比較例12―20)
 原紙シートPには、抄紙工程においてCMCが約1g/m添加されている。
 他の条件は比較例3-11とそれぞれ同じである。
 上記実施例及び比較例のシートを用いて、以下の試験1-5を行った。
[試験1.部分塗布かつドライ時の接着強度試験]
 実施例1-12及び比較例1-2につき、以下の試験を行った。
[評価方法]
 実施例1-12及び比較例1-2に対応するサンプルを25mm幅にカットしたものを試験片とする。
 引張試験機(A&D社製のTENSIRON RTG1210)を用いて、接着させた試験片の両端を引張試験機のチャックで挟み、チャック間距離50mm、速度500mm/minの条件で、各接着箇所のシート材同士の接着が剥がれるときの最大荷重点を測定する。このような試験を各実施例及び各比較例を用いて8回ずつ行い、接着強度の平均値を算出した。
[試験2.部分塗布かつドライ時の水解性試験]
 実施例1-12及び比較例1-2につき、以下の試験を行った。
[評価方法]
 300mlビーカーに撹拌子と、水温約25℃の精製水を300ml加え、撹拌子を600rpmになるように撹拌させる。その後、ビーカー内に丸めた実施例1-12及び比較例1-2に対応するサンプルをそれぞれ投入し、撹拌子が500rpm以下になったタイミングを始点とし、540rpm以上になるまでの時間を測定する。このような実験を4回ずつ行い、水解性の平均値を算出する。このとき、比較例1と比較して、10秒以上遅い場合を×、10秒から0秒遅い場合を〇、同じかそれ以下を◎とした。
 試験1、2の結果を表I―IIIに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
[評価]
 表I―IIIの実施例と比較例を比較すると、CNFを0.2~2.0g/mの範囲で、原紙シートPの縁部の対向する2辺に添加することで、コンタクトエンボスを行った場合と同等の水解性を有しつつ、コンタクトエンボスを行った場合以上に原紙シートP同士の接着強度を高められることがわかる。
 これは、CNFの原料が紙と同様にパルプであり、水解性を有すると同時に、高い吸湿性を持つからであると考えられる。
 また、表I―IIIの実施例を比較すると、CNFの含有量が0.2g/mの場合は機械処理CNF溶液を塗布した時が最も接着強度が強くなるが、それ以外の場合は、TEMPO処理CNF溶液を塗布した時が最も接着強度が強くなることがわかる。
 これは、機械処理CNF、酵素処理CNF、TEMPO処理CNFの順に繊維長が短くなり、繊維長が短いほどパルプとの親和性が高まるからと考えられる。
 また、解繊方法に関わらず、CNFの含有量を増やすにつれて、接着強度も高くなることがわかる。
[試験3.全面塗布かつドライ時の接着強度評価]
 実施例13-16、比較例3-11に対応するサンプルにつき、試験1と同様の試験を行った。
[試験4.全面塗布かつドライ時の水解性評価]
 実施例13-16、比較例3-11に対応するサンプルにつき、試験2と同様の試験を行った。
 試験3-4の結果を表IV-VIに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
[評価]
 表IV-VIの実施例13-16と、表Iの比較例1を比較すると、機械処理CNF又
は酵素処理CNFを1.0~2.0g/mの範囲で、原紙シートPの全面に塗布することで、コンタクトエンボスを行った場合と同等の水解性を有しつつ、コンタクトエンボスを行った場合以上に原紙シートP同士の接着強度を高められることがわかる。
 また、全面塗布かつドライの場合も、CNFの含有量を増やすにつれて、接着強度も高くなることがわかる。
 これは、CNFが高い吸湿性を持つからであると考えられる。
 また、表Iの比較例1及び表IIIの実施例11-12、表VIの比較例9-10を比較すると、TEMPO処理CNF溶液を塗布する場合は、1枚の原紙シートPの縁部の対向する2辺に塗布した場合のみ、コンタクトエンボスを行った場合と同等の水解性を有するようになることがわかる。
 これは、縁部の対向する2辺に塗布の場合、接着部以外は浸水しやすいため問題なく解繊するが、全面塗布の場合、TEMPO処理CNFの繊維径がより小さく、原紙シートのパルプ繊維と緻密な交絡を形成し、原紙シートの内側に浸水しにくく(解繊しにくく)なるためであると考えられる。
[試験5.全面塗布かつウェット時の引張強度試験]
 実施例17-20、比較例12-20に対応するサンプルに対して、精製水を約80%、架橋剤を約4%、グリコールエーテル類を約15%、水性洗浄剤を約0.5%、除菌剤を約0.5%配合した薬液を、トイレクリーナーSの乾燥重量に対して200質量%含浸させ、引張試験機(A&D社製のTENSIRON RTG1210)を用いて、接着させた試験片の両端を引張試験機のチャックで挟み、チャック間距離50mm、速度500mm/minの条件で、トイレクリーナーSが破断するときの最大荷重点を測定する。このような試験を各実施例及び各比較例を用いて8回ずつ行い、引張強度の平均値を算出した。
 試験5の結果を表VII-IXに示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表VII―IXの実験結果をそれぞれ比較すると、機械処理CNF、TEMPO処理CNFは0.2g/m以上、酵素処理CNFは1.0g/m以上添加することで、精製水を塗布した場合よりも、ウェット時のトイレクリーナーSの引張強度が高くなることが分かる。
 これは、CNFが高い吸湿性を持つからであると考えられる。
 以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
 例えば、上記実施の形態においては、清掃シートは清掃や清拭等に用いられるものとして説明したが、その用途はこれに限定されるものではない。また、用途に応じて、溶液に添加される成分が変更されるのは勿論である。
 また、原紙シートPへのCNF溶液の塗布方法としては、実施例に示したようにCNFの含有量に応じて全面に塗布した方が接着強度を高められる場合も、対向する縁部に塗布した方が接着強度を高められる場合もあるため、用途に応じて変更可能である。
 同様に、トイレクリーナーSはウェットシートである方が強度は高まるが、ドライシートであっても十分な強度が得られるため、用途に応じて変更可能である。
 また、上記実施例においては、対向する2辺の縁部のみにCNF溶液を塗布したが、少なくとも対向する縁部に塗布されていればよく、3辺の縁部に塗布しても、4辺の縁部に塗布してもよい。
 また、CNFの解繊方法としても、全面塗布時は機械処理CNFや酵素処理CNFを用いた方が、トイレクリーナーSが水解性に優れるようになるが、用途に応じて変更可能である。
 また、本発明における原紙シートPは、製法や組成、目付に特に制限は持たない。
 また、本発明における原紙シートPには、トイレクリーナーSを複数個に分割するためのミシン目が設けられていても良いが、その場合、ミシン目付近にはCNF溶液を塗布しないことが好ましい。
 また、原紙シートPへのCNF溶液の塗布方法としては、CNFがチキソ性を有し、また、均一に塗布することができ、含有量の調整が容易である点などから、スプレー塗布であることが好ましいが、ディスペンサ等による液適状の塗布や、ロールに溶液を一度塗布し、シート面に接触させて塗布するロール塗布、フレキソ印刷機やグラビア印刷機等を用いたロール転写等、本発明の効果を損なわない限り、他の方法でも構わない。
 また、トイレクリーナーSの熱乾燥方法としては、ヤンキードラム等の加熱ロールの表面に直接トイレクリーナーSを接触させて乾燥させる方法等、本発明の効果を損なわない限り、他の方法を単独で、また必要に応じて組み合わせて使用しても構わない。
 また、熱乾燥を行う際の恒温槽の温度も、これに限られない。
 また、上記実施例においては、トイレクリーナーSは2層構造であり、CNF溶液は接着する原紙シートPの片面に直接塗布する方法を例示したが、これに限られず、中間層として新たに吸収材や原紙シートPを設け、その両面にCNF溶液を塗布し、積層する3層構造のものとしても構わない。このようにすることで、よりトイレクリーナーSに厚みを持たせることができるようになる。また、トイレクリーナーSがウェットシートであり、吸収材を中間層として設ける場合は、薬液の吸湿性をより高めることができるようになる。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
 本発明は、水解性を損なうことなく接着強度に優れた多層構造の清掃シート及び当該清掃シートの製造方法に利用することができる。
S トイレクリーナー
P 原紙シート
1 接着部
2 非接着部

Claims (6)

  1.  水解性の繊維集合体からなる複数の原紙シートが積層されてなる多層構造の清掃シートであって、
     隣り合う前記原紙シート同士が接着された接着部を有し、
     前記接着部は、セルロースナノファイバーを含有し、
     前記セルロースナノファイバーの含有量は、0.2~2.0g/mであり、
     前記接着部は、前記原紙シートの縁部のうち、少なくとも対向する縁部にある清掃シート。
  2.  水解性の繊維集合体からなる複数の原紙シートが積層されてなる多層構造の清掃シートであって、
     隣り合う前記原紙シート同士が接着された接着部を有し、
     前記接着部は、セルロースナノファイバーを含有し、
     前記セルロースナノファイバーの含有量は、1.0~2.0g/mであり、
     前記接着部は、前記原紙シートの全面にあり、
     前記セルロースナノファイバーは、機械処理又は酵素処理されたもののいずれかである清掃シート。
  3.  前記原紙シートは、水溶性バインダーを含み、
     前記清掃シートは、ウェットシートである請求項1又は2に記載の清掃シート。
  4.  清掃シートの製造方法であって、
     濃度2.0%以下のセルロースナノファイバー溶液を設定されたパターンに従って原紙シートに塗布する塗布ステップと、
     セルロースナノファイバー溶液が塗布された原紙シートの塗布面と別の原紙シートとが接触するように重ね合わせる重ね合わせステップと、
     重ね合わされた原紙シートを熱乾燥させて接着する乾燥ステップと、
    を有する清掃シートの製造方法。
  5.  前記清掃シートの製造方法は、薬液を含浸させる薬液含浸ステップを有する請求項4に記載の清掃シートの製造方法。
  6.  前記塗布ステップは、スプレーにより塗布する請求項4又は5に記載の清掃シートの製造方法。
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