CN109790688B - 水解性片材及该水解性片材的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水解性片材，其是使水性药剂含浸于原纸片材而得到的水解性片材，原纸片材的单位面积重量为30～150gsm且含有水溶性粘合剂和纤维素纳米纤维，水性药剂含有与水溶性粘合剂交联的交联剂，原纸片材是水溶性粘合剂和纤维素纳米纤维的含量随着从该原纸片材的厚度方向内侧朝向外侧而逐渐增加的状态，在MD方向、CD方向各实施3次由使用PP带作为学振子的学振型摩擦牢固度试验机进行的耐磨损性试验，并分别算出各3次的测定值的平均，各自的平均值为40次以上。由此，确保水解性并且提高用力擦时的不易破裂性。

Description

水解性片材及该水解性片材的制造方法
技术领域
本发明涉及洁厕纸等预先含浸有水性药剂的水解性片材及该水解性片材的制造方法。
背景技术
以往，卫生间清扫使用可反复使用的织布制抹布等，为了代替这种状况，近年，使用纸制一次性水解性片材。
这种水解性片材以含浸有清洗剂的状态提供，另外，能够在使用后冲入卫生间而进行处理。
上述水解性片材中要求确保在擦拭作业时的含浸有清洗剂的湿润状态下不会破裂的纸力和在冲入卫生间等时不会堵塞配管等的程度的水解性，作为有效地实现它们的一种技术，已知使用添加有含有羧甲基纤维素(以下，记为CMC)的水溶性粘合剂等的水解性片材作为其基材纸(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3865506号公报
发明内容
但是，例如在卫生间的清扫中用力擦拭马桶的边缘等时，以往的水解性片材有时会破裂。然而，如果为了提高表面强度而提高CMC溶液的涂布浓度，则CMC溶液进入水解性片材的内部的量比变多，水解性差。
如此，水解性片材中期望确保水解性并提高用力擦拭时的不易破裂性。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供确保水解性并提高用力擦拭时的不易破裂性的水解性片材和该水解性片材的制造方法。
为了解决上述课题，技术方案1记载的发明是一种水解性片材，其特征在于，是使水性药剂含浸于原纸片材而得到的水解性片材，
上述原纸片材的单位面积重量为30～150gsm且含有水溶性粘合剂和纤维素纳米纤维，
上述水性药剂含有与上述水溶性粘合剂交联的交联剂，
上述原纸片材是上述水溶性粘合剂和上述纤维素纳米纤维的含量随着从该原纸片材的厚度方向内侧朝向外侧而逐渐增加的状态，
在MD方向、CD方向各实施3次由使用PP带(聚丙烯带)作为学振子的学振型摩擦牢固度试验机进行的耐磨损性试验，并分别算出各3次的测定值的平均时，各自的平均值为40次以上。
另外，技术方案2记载的发明是一种水解性片材的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
对原纸片材的外表面赋予含有水溶性粘合剂和纤维素纳米纤维的溶液的溶液赋予工序，
使赋予了上述溶液的片材干燥的干燥工序，
对干燥后的片材赋予含有与上述水溶性粘合剂交联的交联剂的水性药剂的药剂赋予工序；
上述溶液赋予工序中赋予的上述溶液的浓度为3.3％以上，该溶液的上述水溶性粘合剂与上述纤维素纳米纤维的配合比率为9：1～1：1的比例。
另外，技术方案3记载的发明是技术方案2记载的水解性片材的制造方法，其特征在于，上述溶液赋予工序中赋予的上述溶液的浓度为3.5％以上。
根据本发明，能够确保水解性并且提高用力擦拭时的不易破裂性。因此，能够提高擦拭性。
附图说明
图1是表示本实施方式涉及的洁厕纸的一个例子的俯视图。
图2A是表示以往的纸的纤维取向的图。
图2B是表示本发明的纤维取向的图。
图3A是洁厕纸的压花部分的放大图和截面图。
图3B是洁厕纸的压花部分的放大图和截面图。
图3C是洁厕纸的压花部分的放大图和截面图。
图4A是表示压花的接触面积的一个例子的说明图。
图4B是表示压花的接触面积的一个例子的说明图。
图5是表示本实施方式涉及的洁厕纸的制造方法的流程图。
图6是本实施方式涉及的洁厕纸涉及的制造设备(溶液赋予设备)的示意图。
图7是本实施方式涉及的洁厕纸涉及的制造设备(加工设备)的示意图。
图8是表示抄造装置的一个例子的示意图。
图9是表示表面强度的评价的图表。
图10是表示表面强度的评价的图表。
图11是表示水解性的评价的图表。
图12是表示本实施方式涉及的洁厕纸的另一个例子的俯视图。
图13是表示本实施方式涉及的洁厕纸的另一个例子的俯视图。
图14是图13的A－A部分放大图。
图15A是图14的B－B切断部端面图。
图15B是图14的C－C切断部端面图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对作为本发明的实施方式的水解性片材进行详细说明。但是，发明的范围并不限定于图示例。
应予说明，水解性片材以洁厕纸为一个例子进行说明，水解性片材也包括除洁厕纸以外的擦净用途的含浸有水性药剂的湿纸巾等。另外，将制造洁厕纸时的纸的输送方向设为Y方向(纵向)，将与输送方向正交的方向设为X方向(横向)进行说明。
[洁厕纸的说明]
洁厕纸100是将多张(例如，2张)原纸片材进行层片加工(层叠)而成的，其含浸有规定的水性药剂。应予说明，原纸片材也可以由不进行层片加工的1张原纸片材构成。
原纸片材的单位面积重量为30～150gsm左右。应予说明，单位面积重量为基于JISP 8124的参数。
洁厕纸100的原纸片材由水解性的纤维集合体构成以便能够在扫除卫生间后直接丢弃于马桶的水洼中。
作为纤维集合体，只要是具有水解性的纤维集合体就没有特别限定，可以优选使用单层或多层的纸或无纺布。原料纤维可以为天然纤维，也可以为合成纤维，还能够将它们混合。作为优选的原料纤维，可举出木材纸浆、非木材纸浆、人造丝、棉等纤维素系纤维、由聚乳酸等构成的生物降解性纤维等。另外，可以以这些纤维为主体，并用聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、合成纸浆、玻璃棉等。
特别是作为纤维集合体，优选至少含有纸浆，作为原料的纸浆优选为将阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)和针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)以适当的比例配合而成的纸浆。
更优选可举出阔叶树漂白牛皮纸浆的配合比例超过50重量％的纸浆，即针叶树漂白牛皮纸浆相对于阔叶树漂白牛皮纸浆的配合比小于1/1的纸浆。通过增加阔叶树漂白牛皮纸浆相对于针叶树漂白牛皮纸浆的配合比，纤维间间隙减少，水分蒸散得到抑制，因此，能够提高不易干燥性。
另外，也可以由如下片材构成：由经粉碎的纸浆构成的片材、利用水解纸将粉碎纸浆或夹持的片材。
另外，对洁厕纸100的原纸片材赋予用于纸力增强的水溶性粘合剂。作为水溶性粘合剂，可举出羧甲基纤维素、聚乙烯醇、淀粉或其衍生物、羟丙基纤维素、海藻酸钠、黄蓍胶(トラントガム)、瓜尔豆胶、黄原胶、***胶、卡拉胶、半乳糖甘露聚糖、明胶、酪蛋白、白蛋白、普鲁兰多糖、聚环氧乙烷、粘胶、聚乙烯基***、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸的羟基化衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮/乙烯基吡咯烷酮乙酸乙烯酯共聚物等粘合剂成分。
特别是从水解性良好的方面、可通过交联反应而显现湿润强度的方面考虑，优选使用具有羧基的水溶性粘合剂。
具有羧基的水溶性粘合剂是在水中容易生成羧酸酯的阴离子性的水溶性粘合剂。作为其例子，可举出多糖衍生物、合成高分子、天然产物。
作为多糖衍生物，可举出羧甲基纤维素的盐、羧乙基纤维素或其盐、羧甲基化淀粉或其盐等，特别优选羧甲基纤维素(CMC)的碱金属盐。
对于CMC，其醚化度优选为0.6～2.0，特别优选为0.9～1.8，进一步优选为1.0～1.5。这是因为水解性和湿润纸力的显现极其良好。
另外，CMC优选使用水溶胀性的CMC。这是因为通过与水性药剂中的交联剂即特定金属离子的交联，能够发挥将以未溶胀化的状态构成片材的纤维聚拢的功能，表现出作为可耐受清扫·擦净作业的擦拭片材的强度。
在本实施方式的洁厕纸100的情况下，赋予CMC作为水溶性粘合剂。
作为合成高分子，可举出不饱和羧酸的聚合物或共聚物的盐、不饱和羧酸与能够与该不饱和羧酸共聚的单体的共聚物的盐等。作为不饱和羧酸，可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸酐、马来酸、富马酸等。作为可与它们共聚的单体，可举出这些不饱和羧酸的酯、乙酸乙烯酯、乙烯、丙烯酰胺、乙烯基醚等。特别优选的合成高分子为使用丙烯酸、甲基丙烯酸作为不饱和羧酸的合成高分子，具体而言，可举出聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丙烯酸甲基丙烯酸共聚物的盐、丙烯酸或甲基丙烯酸与丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的共聚物的盐。作为天然产物，可举出海藻酸钠、黄原胶、结冷胶、黄蓍胶、果胶等。
在水溶性粘合剂(在本实施方式的洁厕纸100的情况下为CMC)中添加有纤维素纳米纤维(以下，称为CNF)。
CMC与CNF的配合比率优选为9：1～1：1的比例。即，优选在水溶性粘合剂溶液中含有10重量％以上且50重量％以下的CNF。这是因为通过设置为这样的配合比率，能够在不增加CMC的量的情况下有效地提高洁厕纸100的表面强度。
在此，CNF是指将纸浆纤维解纤而得到的微细的纤维素纤维，通常是指含有纤维宽度为纳米尺寸(1nm～1000nm)的纤维素微细纤维的纤维素纤维，平均纤维宽度优选为100nm以下的纤维。平均纤维宽度的算出例如使用一定数量的数均、中位数、众数径(众数)等。
作为可用于CNF的制造的纸浆纤维，可举出阔叶树纸浆(LBKP)、针叶树纸浆(NBKP)等化学纸浆、漂白热机械纸浆(BTMP)、磨石磨木纸浆(SGP)、加压磨石磨木纸浆(PGW)、精炼磨木纸浆(RGP)、化学磨木纸浆(CGP)、热磨磨木纸浆(TGP)、碎木纸浆(GP)、热磨机械纸浆(TMP)、化学热磨机械纸浆(CTMP)、精炼机械纸浆(RMP)等机械纸浆、由茶废纸、废牛皮纸信封、废杂志、废报纸、废传单、办公室废纸、旧瓦楞纸、上等白色废纸(上白古紙)、肯特废纸(ケント古紙)、仿制古纸、地契废纸、低级的印刷用纸废纸(更紙古紙)等制造的废纸纸浆、将古纸纸浆进行脱墨处理而得的脱墨纸浆(DIP)等。只要不损害本发明的效果，则它们可以单独使用，也可以组合使用多种。进而，可以使用对上述纸浆纤维实施羧甲基化等化学处理而得到的纸浆纤维。
作为CNF的制造方法，可举出高压均化器法、微流化器法、研磨机磨碎法、珠磨机冷冻粉碎法、超声波解纤法等机械方法，但并不限定于这些方法。另外，可以通过并用TEMPO氧化处理、磷酸酯化处理酸处理等来促进纳米纤维化。
另外，本实施方式的洁厕纸100的制造中所使用的水溶性粘合剂溶液的浓度为3.3％～4.0％，优选为3.5％～4.0％，更优选为3.8％～4.0％。应予说明，将各个浓度的水溶性粘合剂溶液以对应于其浓度的涂布量涂布于原纸片材，使涂布结束后附着于原纸片材的CMC·CNF的合计量保持恒定。
通过使水溶性粘合剂溶液的浓度为3.3％以上，能够有效地提高洁厕纸100的表面强度，随着其浓度变高至3.5％、3.8％，能够更加提高效果。另外，通过使其浓度为4.0％以下，在操作方面处理变得容易。
另外，上述水溶性粘合剂溶液，例如作为在60℃、60rpm的条件下使用单一圆筒型旋转粘度计(B型粘度计)测定的粘度优选为900cPs～3000cPs。
这样的洁厕纸100成为CMC·CNF的含量随着从原纸片材的厚度方向的内侧朝向外侧而逐渐增加的状态。由此，洁厕纸100与均匀地含浸有等量的水溶性粘合剂的现有产品相比，即使强地擦拭马桶的边缘等也不易破裂。
另外，洁厕纸100在MD方向、CD方向各实施3次由使用PP带作为学振子的学振型摩擦牢固度试验机进行的耐磨损性试验，并分别算出各3次的测定值的平均值，各自的平均值为40次以上。
上述耐磨损性试验的方法如下：将洁厕纸100折成3折，利用学振型摩擦牢固度试验机擦拭测定部分，测量通过目视在纸面上确认到起毛、破裂等损伤的时间点的次数。
上述耐磨损性试验中，假设实际使用洁厕纸的场景，即假设因附着污垢而使马桶的边缘等变得粗糙的状态，使用对表面施加网眼花纹的PP带作为学振子。由此，能够进行假设洁厕纸的实际使用时的环境试验，能够对洁厕纸在实际使用时能否耐受进行可靠性高的评价。另外，上述耐磨损性试验中，将作为洁厕纸在实际使用时可耐受的目标为40次以上作为条件。
另外，对于洁厕纸100的纵横的纤维取向的比率(纵/横)，没有特别限定，优选为0.8～2.，更优选为0.8～1.2。
纸的制造工序即抄纸工序中，由于在抄纸机的网(wire)上铺满纤维并流向输送方向，因此，一般而言，纸具有在作为抄纸机的输送方向即纵向排列有多的纤维(例如，纵：横＝2.3：1等。参照图2A)的特性。因此，横向的纤维密度薄且纤维容易断裂。即，因擦拭时的方向而容易破裂。因此，本实施方式中，如图2B所示，通过使洁厕纸100的纵横的纤维取向比率为0.8～2.0，优选为0.8～1.2，能够提供即使从任意方向擦拭都不易破裂的洁厕纸100。应予说明，纵横的纤维取向的比率可通过MD与CD方向的湿润强度的比求出。
另外，在本实施方式的洁厕纸100含浸有与水溶性粘合剂交联的交联剂的规定的水性药剂，具体而言，含浸有除交联剂以外还含有水性清洗剂、香料、防腐剂、除菌剂、有机溶剂等辅助剂的规定的水性药剂。该水性药剂相对于作为洁厕纸100的基材的原纸片材的重量含浸100～500重量％，优选为150～300重量％。
作为交联剂，可以使用硼酸、各种金属离子等，但使用CMC作为水溶性粘合剂时，优选使用多价金属离子。特别是从纤维间充分结合而表现出可耐使用的湿润强度的方面和水解性变得充分的方面考虑，优选使用选自碱土金属、锰、锌、钴和镍中的1种或2种以上的多价金属离子。这些金属离子中，特别优选使用钙、锶、钡、锌、钴、镍的离子。
作为水性清洗剂，例如除表面活性剂以外，可使用低级或高级(脂肪族)醇。
作为香料，例如除水性香料以外，可从橙油等油性香料中适当选择一种或多种而使用。
作为防腐剂，例如可使用对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯等对羟基苯甲酸酯类。作为除菌剂，例如可举出苯扎氯铵、葡萄糖酸氯己定、聚维酮碘、乙醇、苯扎铵鲸蜡醇磷酸酯盐、三氯生、氯二甲苯酚、异丙基甲基苯酚等。作为有机溶剂，可以使用乙二醇(2元)、甘油(3元)、山梨糖醇(4元)等多元醇。
另外，对于上述的水性药剂成分的辅助剂，可适当选择，可以根据需要在水性药剂中含有发挥其它功能的成分。
如此，根据本发明，通过在原纸片材中配合水溶性粘合剂和纤维素纳米纤维并使其含浸含有与水溶性粘合剂交联的交联剂的水性药剂，与在原纸片材中配合水溶性粘合剂并使其含浸含有与水溶性粘合剂交联的交联剂的水性药剂的情况相比，能够提高湿润拉伸强度。
另外，洁厕纸100的表面可以为原纸片材原样，优选实施压花加工，在洁厕纸100的情况下，例如，如图1所示，通过压花加工实施2种压花EM11和EM12。
压花的形状、数量、面积率等是任意的，在洁厕纸100的情况下，压花EM11以成为菱形格子的方式进行配置，由此，与压花EM11以正方格子、矩形格子配置的情况相比，能够减少擦拭不均。另外，压花EM12配置于压花EM11之间。
如图3A所示，压花EM11的鼓起部PR21具有曲面形状。
另外，如图3B所示，压花EM12的鼓起部PR22具有平面形状。
而且，由于压花EM12配置在压花EM11之间，因此，通过压花EM11的鼓起部PR21与EM12的鼓起部PR22接近而密合，从而形成为如图3C所示连成的压花EM21。
另外，也可以是压花EM11的鼓起部PR21与压花EM12的鼓起部PR22仅接近而不相连的情况。
通过如此形成的2种压花EM11和EM12，能够增加与清扫对象物等的接触面积，因此洁厕纸100的硬度得到缓和，擦拭性能变高。
即，通过在洁厕纸100的片材整面组合地形成鼓起部PR21为曲面的压花EM11和鼓起部PR22为平面的压花EM12，从而在擦拭作业时在对洁厕纸100施加力的时刻各压花发生变形，接触面积开始增加，因此使接触面积增加，并且由于各压花的变形而使柔软性也提高。
例如，如图4A所示，在单一的压花EM11的情况下，因在擦拭作业时对洁厕纸100施加的力而使压花EM11变形而产生的接触面积CN31在压花EM11附近离散地产生。与此相对，在组合2种压花EM11和EM12的情况下，如图4B所示，可知因擦拭作业时对洁厕纸100施加的力而使压花EM11和EM12变形而产生的接触面积SN32与图4A的接触面积CN31相比增加。
另外，2种压花EM11和EM12可同样地得到通常的压花效果，能够提高洁厕纸的手感、吸收性和蓬松度等。此外，连成的压花EM21也能够与通常的压花同样地得到因实施压花而带来的外观良好的效果。
另外，洁厕纸100通过折叠加工而在Y方向的中央部折叠成对折。然后，以折叠的状态保管于保管用塑料外壳、包装膜内等，在使用时根据需要展开而使用。应予说明，洁厕纸100的折叠方式不限于对折，例如可以为4折，也可以为8折。
[洁厕纸的制造方法]
接着，对洁厕纸的制造方法进行说明。图5是表示洁厕纸的制造方法的流程图。图6是对洁厕纸的原纸片材(抄纸片材)赋予水溶性粘合剂溶液的溶液赋予设备的示意图。图7是对用图6所示的溶液赋予设备赋予水溶性粘合剂溶液的原纸片材进行加工的加工设备的示意图。
洁厕纸的制造方法中，如图5所示，首先，进行利用抄纸机(省略图示)抄造作为原纸的纸的抄纸工序(S1)。
接着，如图5和图6所示，在溶液赋予设备中进行如下工序：层片加工工序(S2)，对分别从卷取有已抄造的原纸的多根(例如，2根)1次卷纸辊(原反ロール)1、1抽出的连续干燥原纸1A、1A进行层片加工而制成层片连续片材1B；溶液赋予工序(S3)，对层片连续片材1B赋予水溶性粘合剂溶液而制成连续片材1C；干燥工序(S4)，使连续片材1C干燥；分切·卷取工序(S5)，分切并卷取已干燥的连续水解性片材1D。应予说明，1次卷纸辊只要为2根以上就可以适当变更根数，但在以下说明中，对使用2根时的例子进行说明。
接着，如图5和图7所示，在加工设备中进行如下工序：压花加工工序(S6)，对在上述分切·卷取工序(S5)中已卷取的从2次卷纸辊11抽出的连续水解性片材1D实施压花加工；精加工工序(S7)，对实施了压花加工的完成压花的片材1E实施精加工。
以下，对各工序的详细内容进行详述。
〔抄纸工序〕
首先，对本实施方式涉及的抄纸工序(S1)进行说明。本发明的抄纸工序(S1)中，例如，通过公知的湿式抄纸技术对抄纸原料进行抄纸而形成原纸片材。即，使抄纸原料为湿纸状态后，利用烘干机等将其干燥而形成薄页纸、皱纹纸等原纸片材。
此外，在原纸片材中，除纸浆和凝聚剂以外，还可以适当使用湿润纸力剂、粘接剂、剥离剂等抄纸用药品。
另外，本发明的实施方式中，在后述的溶液赋予设备的溶液赋予工序中赋予水溶性粘合剂溶液，但也可以在抄纸工序的阶段赋予水溶性粘合剂溶液。
在抄纸工序中也赋予水溶性粘合剂溶液时，能够提高得到的水解性片材整体的强度，通过在后工序的溶液赋予工序中进一步赋予水溶性粘合剂溶液，能够更进一步提高该水解性片材的表面强度。
作为在抄纸工序中赋予水溶性粘合剂溶液的方法，例如已知在含有作为抄纸原料的纸浆的分散液中添加水溶性粘合剂和该水溶性粘合剂对纸浆纤维的固定剂并将其作为原料进行湿式抄造的方法(日本特开平3－193996号公报)。即，是内添水溶性粘合剂的方法。另外，也能够由含有纸浆的分散液对片材进行湿式抄纸，进行加压脱水或半干燥后对水溶性粘合剂进行喷雾干燥或涂布干燥，制造含有规定量的水溶性粘合剂的纤维片材。即，是外添溶性粘合剂的方法。此时，与进行加压脱水相比，使用热风通过干燥机等预干燥方式的情形能够得到低密度且水解性更良好的纤维片材。进而也可以不利用上述的湿式抄纸法，不使用水地将纸浆纤维以干式进行解纤，形成网(web)后，喷雾水溶性粘合剂，然后进行干燥而制造纤维片材。其是所谓的气流成网制法。
图8表示使用水溶性粘合剂作为粘合剂时的纤维片材的制造中优选使用的制造装置的一个例子的示意图。图8所示的制造装置(湿式抄造机)具备成形器14、网部、第1干燥部17、喷射部以及第2干燥部24而构成。
成形器14将由制备装置(未图示)供给的完成纸料调节为规定的浓度并供给至网部。未图示的制备装置构成为具备将纸浆纤维等原料碎解打浆(離叩解)的装置和向经碎解打浆的原料添加施胶剂、颜料、纸力增强剂、漂白剂、凝聚剂等添加剂的添加装置，制备由与水解纸的特性对应的规定浓度的原料构成的纸料作为完成纸料而构成。另外，也可以在纸浆浆料中混合粘合剂。网部将由成形器供给的完成纸料在抄纸网上形成为湿纸。第1干燥部17使在网部形成的湿纸干燥。喷射部对在第1干燥部17中干燥的纸喷雾粘合剂。第2干燥部24使在喷射部喷射粘合剂而成为湿润状态的纸干燥。
由成形器14供给的完成纸料在网部进行抄造，在网15上形成湿纸。湿纸通过设置于网部的吸水箱16的吸引而除去水分，形成规定的水分率。接着，湿纸被导入第1干燥部17进行干燥。第1干燥部17由通风干燥机(以下，称为TAD)构成。TAD具备周面具有通气性的旋转滚筒18、大致气密地覆盖该旋转滚筒18的气罩19。TAD中，以向气罩19内供给加热至规定温度的空气的方式进行。已加热的空气从旋转滚筒18的外侧向内部流通。湿纸在图8中以环绕在箭头方向旋转的旋转滚筒18的周面的状态进行输送。在TAD内输送的期间，加热空气在湿纸中向其厚度方向贯通，由此，湿纸被干燥而成为纸。
在喷射部中对第1干燥部17得到的纸喷雾含有粘合剂的水溶液(水溶性粘合剂溶液)。喷射部在第1和第2干燥部17、24之间的位置。两干燥部17、24介由输送机连接。
输送机具备分别在箭头方向旋转的上输送带20和下输送带21。输送机20以通过第1干燥部17的TAD而干燥，将纸夹持在两带20、21之间的状态向第2干燥部24输送的方式构成。在上输送带20的下游侧的折回端配置真空辊22。真空辊22使纸吸附于上输送带20的背面，在该吸附状态下输送上输送带20。
如图8所示，喷射部具备喷嘴23。喷嘴23以在第2干燥部24的下方且与真空辊22对置的方式配设。喷嘴23朝向真空辊22喷雾含有粘合剂的喷雾液，在纸中添加(外添)该喷雾液。
在喷射部中供给粘合剂后，纸向第2干燥部24输送。第2干燥部24由扬克烘缸构成。喷雾了喷雾液而成为湿润状态的纸以环绕在设置于气罩26内的扬克烘缸的旋转滚筒25的周面的状态进行输送。在环绕于旋转滚筒25而进行输送的期间进行纸的干燥。
应予说明，喷射部中供给粘合剂的位置可以为第1和第2干燥部17、24之间的位置，例如可以从上输送带20的上方(图8所示的第1和第2干燥部17、24间的箭头位置)喷雾粘合剂。另外，还可以从上方(图8所示的第2干燥部24的右侧的箭头位置)对在第2干燥部24干燥后的纸喷雾粘合剂。另外，在第1和第2干燥部17、24之间以及第2干燥部24之后，喷雾粘合剂的方向并不限于从上方，可以从下方，也可以从上下两方。
本实施方式中，在抄纸工序中，以原纸片材的纵横的纤维取向的比率(纵/横)为0.8～2.0，优选为0.8～1.2的方式进行调整。纤维取向的调整例如可通过在抄纸机中调整将抄纸原料供给到网部的角度而进行。供给抄纸原料的角度例如可以通过调整流浆箱的堰板开度而进行。或者，也可以通过对与抄纸机的输送方向(行进方向)正交的方向施加振动等来调整纤维取向。
〔层片加工工序〕
接着，对本实施方式的层片加工工序(S2)进行说明。如图6所示，层片加工工序(S2)中，将从卷纸辊1连续地抽出的各连续干燥原纸1A、1A供给到沿着其连续方向进行层片加工而制成层片连续片材1B的重叠部2。重叠部2由一对辊构成，对各连续干燥原纸1A、1A进行层片加工，形成经层片加工的层片连续片材1B。应予说明，在将连续干燥原纸1A、1A彼此重叠时，可以预先利用针式压花(接触压花)轻轻按住以使连续干燥原纸1A，1A彼此不易错开。
〔溶液赋予工序〕
接着，对本实施方式的溶液赋予工序(S3)进行说明。如图6所示，在溶液赋予工序(S3)中，由双流体方式的各喷嘴3、3对层片连续片材(抄纸片材)1B的两个外表面(对连续干燥原纸1A，1A进行层片加工时连续干燥原纸1A，1A彼此不对置的面)喷雾水溶性粘合剂溶液而生成连续片材1C。
水溶性粘合剂溶液含有羧甲基纤维素(CMC)作为水溶性粘合剂。另外，作为在水溶性粘合剂溶液中添加有纤维素纳米纤维(CNF)的CMC与CNF的配合比率，优选为9：1～1：1的比例。
应予说明，作为水溶性粘合剂溶液的喷雾方法，可以对层片连续片材1B的单侧的外表面喷雾上述水溶性粘合剂溶液。另外，也可以由双流体方式的喷嘴对分别从上述1次卷纸辊1，1抽出的连续干燥原纸1A，1A中的至少一个片材的外表面(各片材不对置的面)喷雾上述水溶性粘合剂溶液，之后立即对该连续干燥原纸1A，1A进行层片加工，由此生成与上述的连续片材1C同等的片材。
双流体方式的喷嘴3是将分成2个***的压缩空气和液体混合而进行喷射的方式的喷嘴，与将压缩的过的液体单独喷射的单流体方式的喷嘴相比，能够细致且均匀地喷雾液体。
本实施方式中，喷嘴3的喷嘴直径为0.09gal/min以下。另外，作为本实施方式的喷射条件，水溶性粘合剂溶液的浓度优选为3.3～4.0％，水溶性粘合剂溶液的粘度优选为900～3000cPs，喷出温度优选为50～70℃，液压优选为2MPa以上，气压优选为0.05～0.2MPs。
如此，通过对层片连续片材1B的外表面喷雾水溶性粘合剂溶液，洁厕纸成为CMC和CNF的含量在厚度方向从内侧朝向外侧而逐渐增加的状态，因此，能够确保水解性并提高表面强度，能够制造即使用力擦拭也不易产生损伤的洁厕纸。
应予说明，在厚度方向内侧和外侧是指，在涂布于两面的情况下，将厚度方向的中央部作为内侧，将外表面作为外侧。另外，在涂布于单面的情况下，将水溶性粘合剂溶液的非涂布面作为内侧，将涂布面作为外侧。
〔干燥工序〕
接着，对本实施方式的干燥工序(S4)进行说明。如图6所示，干燥工序(S4)中，在干燥设备4中使上述的连续片材1C的水溶性粘合剂溶液中的不溶的液体成分蒸发，使有效成分、特别是CMC固定于纤维。
在此，由于水溶性粘合剂溶液的浸入量随着从连续片材1C的厚度方向外侧朝向内侧而减少，因此，CMC的固定量随着朝向该厚度方向内侧而减少。因此，在后述的精加工工序(S7)中含浸水性药剂时，由于随着朝向该厚度方向内侧交联反应难以发生且具有多的空隙，因此能够形成在片材内部封入该水性药剂的状态。由此，能够使得到的洁厕纸不易干燥。另外，由于在连续片材1C的厚度方向外侧附近存在多的CNF且在连续片材1C的厚度方向外侧附近发生多的CMC的交联反应，因此能够使得到的洁厕纸的表面强度牢固。
作为干燥设备4，可以利用对连续片材1C吹送热风使其干燥的带气罩的烘干机设备。应予说明，为了使片材彼此进一步密合，可以设置加压辊或转向辊，也可以在干燥工序(S4)之前使连续片材1C通过该加压辊或该转向辊。
另外，也可以使用基于红外线照射的设备作为上述干燥设备。此时，在上述连续片材1C的输送方向并列多个红外线照射部，对所输送的该连续片材1C照射红外线而进行干燥。由于通过红外线使水分发热而干燥，因此，与利用热风的烘干机相比，能够进行均匀的干燥，能够防止后段的分切·卷取工序中的褶皱的产生。
〔分切·卷取工序〕
接着，对本实施方式的分切·卷取工序(S5)进行说明。分切·卷取工序(S5)中，为了制成利用离线加工机对经层片加工的连续水解性片材1D进行加工时的卷纸，对在上述的干燥工序(S4)中被干燥且实现了CMC的固定的连续水解性片材1D调整张力并且用分切机5分切成规定的宽度，在卷纸机设备6中卷取。卷取速度可考虑层片加工工序(S2)、溶液赋予工序(S3)、干燥工序(S4)而适当确定。需要注意如果过快，则产生片材的断裂，如果过慢，则产生褶皱。
分切·卷取工序(S5)中，通过将经层片加工的连续水解性片材1D压接，从而使连续水解性片材1D进一步一体化，成为相当于1片的片材。
〔压花加工工序〕
接着，对本实施方式的压花加工工序(S6)进行说明。如图7所示，压花加工工序(S6)中，通过压花辊12对从2次卷纸辊11抽出的连续水解性片材1D实施在片材整面形成规定形状的压花加工。该压花加工是出于提高片材的强度、蓬松度、擦拭性等的同时提高设计性的目的而进行的。
〔精加工工序〕
接着，对本实施方式的精加工工序(S7)进行说明。如图7所示，精加工工序(S7)中，在精加工设备13中按照一系列流程进行完成压花的片材1E的裁断加工、已裁断的各片材的折叠加工、水性药剂(包括水性清洗剂、香料、防腐剂、除菌剂、纸力増强剂、有机溶剂等)在进行了折叠加工的各片材中的含浸、含浸有该水性药剂的各片材的包装。
通过经过以上的各工序来制造洁厕纸
实施例
接着，对本发明的实施例和比较例说明表面强度的结果和评价水解性的结果。
在此使用的CNF是NBKP100％的CNF。并且使用CNF的平均纤维宽度(中位直径)为49nm的CNF。该CNF是通过将NBKP进行精炼处理而粗解纤后，使用高圧均化器进行4次处理进行解纤而得到的。
在此，对CNF的纤维宽度(平均纤维宽度)的测定方法进行说明。
首先，将固体成分浓度0.01～0.1质量％的纤维素纳米纤维的水分散液100ml用Teflon(注册商标)制的膜滤器进行过滤，用乙醇100ml更换1次溶剂，用叔丁醇20ml更换3次溶剂。
接着，进行冷冻干燥，进行锇涂布而制成试样。对于该试样，根据构成的纤维的宽度以5000倍、10000倍或30000倍中的任一种倍率(本实施例中为30000倍的倍率)进行基于电子显微镜SEM图像的观察。具体而言，在观察图像上引出二条对象线，并任意地引出3条通过对角线的交点的直线。进而，目视测量与该三根直线交错的合计100根纤维的宽度。然后，将测量值的中位直径(Median diameter)作为平均纤维径。应予说明，并不限于测量值的中位直径，例如也可以将数均直径、众数径(众数直径)作为平均纤维径。
实施例和比较例的条件如下所述。
与各实施例和比较例对应的试样按照如下方式制作。
首先，以符合下述条件的方式，利用水溶性粘合剂涂布设备，在将称重(干燥状态)45gsm的原纸制成2层片后，在各片材的外表面喷射涂布混合有CMC·CNF的水溶液(水溶性粘合剂溶液)。
此时，水溶液的浓度为3.0％、3.3％、3.5％、3.8％、4.0％。另外，以喷射涂布结束后在各片材上附着的CMC·CNF的合计量为恒定的方式，根据水溶液的浓度调整对于片材的涂布量。具体而言，水溶液相对于片材的涂布量为：3.0％时湿式涂布量为40gsm，3.3％时湿式涂布量为36.4gsm，3.5％时湿式涂布量为34.3gsm，3.8％时湿式涂布量为31.6gsm，4.0％时湿式涂布量为30gsm。应予说明，干式涂布量均为1.2gsm。
然后，使其通过热风干燥机(温度180℃)，干燥至水分率成为约8％为止，一边分切成规定宽度一边制作原纸片材的加工用卷纸。用注射器以成为片材的重量的200重量％的方式使药液均匀地含浸于取样的原纸片材，作为试样。
[实施例1]
纸浆配合；NBKP：LBKP＝40：60
称重(干燥状态)；90g/m 2(2层片)
CMC型号；CMC 1330Daicel公司
CNF配合率；10.0重量％
水性药剂成分；交联剂(锌)3.56重量％、丙二醇单甲醚(PGME)14.5重量％、丙二醇(PG)3.0重量％
水性药剂含浸量；原纸重量的200重量％
[实施例2]
CNF配合率；30.0重量％
其它条件与实施例1相同。
[实施例3]
CNF配合率；50.0重量％
其它条件与实施例1相同。
[比较例1]
CNF配合率；0.0重量％
其它条件与实施例1相同。
[比较例2]
CNF配合率；5.0重量％
其它条件与实施例1相同。
[比较例3]
CNF配合率；100.0重量％
其它条件与实施例1相同。
[表面强度的评价]
＜试验方法＞
对于与实施例1～3和比较例1～3对应的样品，在不剥离层片的情况下以宽度75mm×长度240mm在MD方向和CD方向分别切取，以宽度方向的两端部区域重合的方式折成3折，用学振型摩擦牢固度试验机擦拭测定部分，测量通过目视在纸面上确认到起毛、破裂等损伤的时刻的次数。在MD方向、CD方向各实施3次该测量，并分别算出各3次的测定值的平均。应予说明，利用学振型摩擦牢固度试验机的试验条件如下所述。
·学振型摩擦牢固度试验机：Tester产业株式会社制型号AB301
·摩擦头：形状20mm×R50mm
载荷200gf(白棉布固定，包含臂)
每单位面积的载荷50gf/cm 2(载荷200gf/接触面积4.0cm 2)
摩擦头的棉布固定中将1条PP带(积水树脂株式会社型号19K(宽度15mm×长度60mm))以不产生间隙或不产生褶皱的方式通过螺栓固定而固定于摩擦头。
·试样台：形状R200mm
行程120mm
往复速度30cps
·样品：宽度25mm(在不将层片剥离的情况下将宽度75mm折成3折)×长度240mm(试样台侧)
·试验顺序：(1)将样品以不松弛的方式安装于试样台。
(2)将摩擦头慢慢地下降到试样台。
(3)按压开始SW开始试验。
·判定方法：进行学振并确认样品的状态，测量通过目视在纸面上确认到起毛、破裂等损伤的时刻的次数。
上述试验中，假设实际使用洁厕纸的场景，即假设因附着污垢而使马桶的边缘等粗糙的状态，使用在表面实施网眼花纹的PP带作为学振子。由此，能够进行假设洁厕纸的实际使用时的环境试验，能够对洁厕纸在实際使用时能否耐受进行可靠性高的评价。
＜评价＞
图9是表示MD方向的上述试验的结果的图表。图10是表示CD方向的上述试验的结果的图表。
如图9、图10所示，可知实施例1～3中，在水溶液的浓度为3.3％～4.0％的范围中，超过作为洁厕纸在实际使用时能否耐受的目标的数值(40次)，在实际使用时能够耐受。
另外，由实施例1～3可知，在水溶液的浓度为3.3％～4.0％的范围中，浓度变得越高，数值变得越高。
另一方面，比较例1～3中，可知低于作为该目标的数值，在实际使用时不能耐受。
[水解性的评价]
<试验方法>
对于与实施例1～3和比较例1～3对应的样品，按照根据JIS P 4501(2006)4.5“解开容易性”的方法测定水解性。
<评价>
图11是表示上述试验的结果的图表。
如图11所示，可知实施例1～3均为40秒左右，显示良好的水解性。
[粘度的评价]
<试验方法>
对于与实施例1～3、比较例1～3对应的水溶液的浓度为3.0％、3.3％、3.5％、4.0％时的各个样品，在60℃、60rpm的条件下使用单一圆筒型旋转粘度计(B型粘度计)进行粘度测定。
表1表示上述试验的结果。
[表1]
浓度(％) 3.0 3.3 3.5 3.8 4.0
实施例1 725 921 1154 1384 1564
实施例2 1456 2721 3789 4124 4567
实施例3 1989 3890 4890 5201 5679
比较例1 330 419 550 661 797
比较例2 456 514 656 789 925
比较例3 3300 4190 5500 6610 7970
由表1可知，实施例1～3中，在水溶液的浓度为3.3％～4.0％的范围中，粘度成为900cPs以上。
应予说明，表1中，实施例1～3中有粘度超过3000cPs的情况，但从品质维持和操作时的处理性的观点考虑，优选制造中使用的水溶液的粘度为3000cPs以下。
如上所示，根据本实施方式，通过使用CMC与CNF的配合比率为9：1～1：1的比例的水溶性粘合剂溶液并且使其浓度为3.3％～4.0％，能够维持水解性并提高表面强度。
因此，能够在不增加水溶性粘合剂溶液中所含的CMC的涂布量的情况下提高表面强度。
以上，基于实施方式对本发明具体地进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内变更。
例如，在对本发明的实施方式等进行说明时，例示了洁厕纸作为水解性片材，但并不限于此，能够应用于用于擦拭身体的身体擦拭用片材、臀部擦拭用片材等具有使用后在卫生间等与大量的水一起冲入而丢弃的需求的物品。
另外，在对本发明的实施方式等进行说明时，例示了鼓起部PR21具有曲面形状的压花EM11和鼓起部PR22具有平面形状的压花EM12，但未必限定于该形状，任何形状的压花均可应用。
例如，在对本发明的实施方式等进行说明时，所有压花EM11和EM12均在图1的附图向外方向凸起，但也可以将在图面向外方向凸起的压花EM11和EM12与在图面向外方向凹陷的压花EM11和EM12交替配置。
具体而言，如图12所示，通过将在图12的图面向外方向凸起的压花EM11和EM12(实线部分)与在图12的图面向外方向凹陷的压花EM11和EM12(虚线部分)交替配置，从而能够提供通过压花加工提高水解性片材的表面强度并在洁厕纸101两面中的任一擦拭性能均高的水解性片材。
另外，将仅变更了洁厕纸的压花图案的变形例示于图13～图15。
图13～图15中，凹部e2是将凸部e1反转的形状。凸部e1与凹部e2交替地配置成一列，形成了该列以多列且相邻的列中的凸部e1与凹部e2彼此错开半个间距的方式排列的压花图案。如此，通过在纵向和横向均交替地形成凸部e1和凹部e2，从而与凸部彼此或凹部彼此排列成一列的压花图案相比，能够提高污垢的擦拭性。应予说明，凸部e1和凹部e2的形状没有特别限定，可使用圆形、椭圆形、多边形等。也可以将各形状组合。
另外，在对本发明的实施方式等进行说明时，利用喷射方式来赋予水溶性粘合剂溶液，但也可以利用刮刀腔室方式(具备相对于一个支撑辊成对的两个刷版辊、与各刷版辊成对的网纹辊和对各网纹辊赋予粘合剂溶液的刮刀腔室的转印设备)或/和3辊方式(具有相对于一个支撑辊成对的两个刷版辊、与各刷版辊成对的网纹辊对、各网纹辊赋予粘合剂溶液的浸渍辊和对浸渍辊赋予粘合剂溶液的盘的转印设备)对从1次卷纸辊1连续地抽出的连续干燥原纸1A赋予粘合剂溶液。即，溶液赋予工序中，可以由与作为水解性片材的表面和背面的原纸中的至少任一面对应而设置的印刷机将水溶性粘合剂溶液转印于对应的原纸。
产业上的可利用性
本发明适于提供洁厕纸等预先含浸有水性药剂的水解性片材和该水解性片材的制造方法。
符号说明
100、101 洁厕纸
1 1次卷纸辊
1A 连续干燥原纸
1B 层片连续片材
1C 连续片材
1D 连续水解性片材
1E 完成压花的片材
2 重叠部
3 喷嘴
4 第1干燥设备
5 分切机
6 卷纸机设备
11 2次卷纸辊
12 压花辊
13 精加工设备
14 成形器
15 网
16 吸水箱
17 第1干燥部
18 旋转滚筒
19 气罩
20 上输送带
21 下输送带
22 真空辊
23 喷嘴
24 第2干燥部
25 旋转滚筒
26 气罩
EM11、EM12、EM21 压花
PR21、PR22 鼓起部
HT21、HT22 鼓起部的高度
CN31、SN32 接触面积
e1 凸部
e2 凹部

Claims (3)

1.一种水解性片材，其特征在于，是使水性药剂含浸于原纸片材而得到的水解性片材，
所述原纸片材的单位面积重量为30～150gsm且含有水溶性粘合剂和纤维素纳米纤维，
所述水性药剂含有与所述水溶性粘合剂交联的交联剂，
所述原纸片材是所述水溶性粘合剂和所述纤维素纳米纤维的含量随着从该原纸片材的厚度方向内侧朝向外侧而逐渐增加的状态，
在MD方向、CD方向各实施3次由使用PP带作为学振子的学振型摩擦牢固度试验机进行的耐磨损性试验，并分别算出各3次的测定值的平均，各自的平均值为40次以上。
2.一种水解性片材的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
对原纸片材的外表面赋予含有水溶性粘合剂和纤维素纳米纤维的溶液的溶液赋予工序，
使赋予了所述溶液的片材干燥的干燥工序，
对干燥后的片材赋予含有与所述水溶性粘合剂交联的交联剂的水性药剂的药剂赋予工序；
所述溶液赋予工序中赋予的所述溶液的浓度为3.3％～4.0％，该溶液的所述水溶性粘合剂与所述纤维素纳米纤维的配合比率为9：1～1：1的比例。
3.根据权利要求2所述的水解性片材的制造方法，其特征在于，所述溶液赋予工序中赋予的所述溶液的浓度为3.5％～4.0％。
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