JP5306149B2 - トレイマットおよびトレイマット用乾式不織布の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、主にセルロース繊維を素材とし、特にトレイマット用に好適な乾式不織布に関する。

スーパーマーケット等において、豚肉や牛肉などの各種精肉類や鮮魚及びその切り身等は、トレイに取り分けてさらに透明フィルムで包装した状態で商品として販売されることが一般的である。このような販売形態の場合、店頭に陳列されるうちに、時間の経過に伴って、上記精肉や鮮魚類からドリップ（食材内部からの滲出液）が出てトレイにたまる現象が起きる。これは見た目が悪いだけでなく、商品の傷みを早める原因ともなるので、上記トレイにはドリップを吸収させるためのトレイマットが敷かれている（特許文献１〜３参照）。
このようなトレイマットとしては、適当な大きさにカットされた不織布が用いられている。中でも、セルロース繊維を主材とするラテックスボンド法の乾式不織布は、他の不織布に比べ低密度であり、同一目付であれば単位面積あたりの吸液量が多いため、広く用いられている。

ところで、上記トレイマットをトレイに敷く作業は、主に手作業で行われている。その際、作業性の面から上記トレイマットの素材は剛性が高いことが要望されている。しかし、前述のラテックスボンド法の乾式不織布は、低密度であるため繊維交点数が少なく、水系接着剤の強度発現性が低く、結果として剛性の発現性も低い。
上記ラテックスボンド法の乾式不織布の剛性の向上対策としては、水系接着剤の塗工量増加、もしくはより高いガラス転移点を有する樹脂を水系接着剤として用いる等の方法が採用されている。しかし、同一目付における水系接着剤の塗布量の増加は、繊維ウェブ付け量の減少となり、不織布のスケ、ワレ等の欠点が増加して生産性が低下する。また、繊維量減少によって吸液量も低下する。
また、ガラス転移点の高い水系接着剤樹脂を用いた場合には、得られる乾式不織布の破断伸度が低下するため、加工適性が低下する。

特開２０００−０１６４６３号公報 特開２００６−０４４８０２号公報 特開２００８−２１４７８６号公報 特開２００７−２３１４３８号公報 特開２００９−０６７９１０号公報

本発明の課題は、主としてセルロース繊維を素材とする乾式不織布において、ドリップの吸液量を保ちながら剛性が大きく、特にトレイマット用に好適な乾式不織布の提供である。

本発明者は、前記課題を解決するため、以下の手段をとる。
すなわち、本発明の第１は、セルロース繊維を水系接着剤で接着してなる乾式不織布からなるトレイマットであって、前記水系接着剤中に微細繊維状セルロースを含有する乾式不織布からなるトレイマットである。

本発明の第２は、前記微細繊維状セルロースが、繊維幅２〜１０００ｎｍである本発明の第１に記載の乾式不織布からなるトレイマットである。

本発明の第４は、サクションボックスを有するメッシュコンベヤ上に、乾式のウェブ形成装置でパルプ繊維を空気中で解繊してウェブを形成させ、この該ウェブ上に微細繊維状セルロースを混合した水系接着剤をスプレー塗工し、乾燥装置で乾燥させることによって成形するトレイマット用乾式不織布の製造方法である。

本発明により、主としてセルロース繊維を素材とする乾式不織布において、ドリップの吸液量を保ちながら剛性が大きく、特にトレイマット用に好適な乾式不織布の提供が可能となる。

以下に、本発明の乾式不織布について更に詳しく説明する。
本発明の不織布を構成する原料繊維としては、パルプ繊維を使用する。パルプ繊維の原料としては、木材パルプ（針葉樹、広葉樹）、ラグパルプ、リンターパルプ、リネンパルプ、楮・三椏・雁皮パルプ等の非木材パルプ、古紙パルプ等が使用可能である。また、使用可能なパルプ繊維としては、機械パルプであるＧＰ、ＲＧＰ、ＴＭＰ、化学パルプである亜硫酸パルプ、クラフトパルプ等が使用可能である。なお、この中でも、供給量、品質の安定性、コスト等の面から、針葉樹クラフトパルプが原料として特に好適である。

また、本発明の乾式不織布においては、前述のセルロース繊維に、任意に選択した疎水性合成繊維を本発明の趣旨を損ねない程度に適宜配合することが可能である。具体的にはウェブを形成する全繊維に対し、５０質量％以下であれば配合可能である。合成繊維が５０質量％を超えると、トレイマットとしての使用時にドリップの吸液量が低下するために好ましくない。

前記疎水性合成繊維としては、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系繊維、ポリエステル（PET）繊維、ナイロン繊維等が挙げられる。また、融点の異なる合成樹脂を組み合わせてなる複合繊維を使用することができる。複合繊維の樹脂の組合せとしては、PE／PP、PE／PET、PP／PET、低融点PET／PET、低融点PP／PP、ナイロン-６／ナイロン66等が存在し、その種類は任意に選択可能である。また、複合繊維には異なる樹脂を並列に紡糸したサイドバイサイド型複合繊維、低融点樹脂が外側、高融点樹脂が内側として紡糸した芯鞘型複合繊維等が存在し、そのいずれも使用可能である。
また、添加する疎水性合成繊維は短繊維であって、その繊維長は、１〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。なお、繊維長の異なる繊維を混合して使用することも可能であり、その場合は、それらの長さ加重平均で１〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。

本発明の乾式不織布は、前述の原料繊維を乾式離解して繊維ウェブを形成する工程（フォーメーション工程）と、前記繊維ウェブに対してバインダーとなる水系接着剤を繊維ウェブにスプレー散布する工程（バインダースプレー工程）と、前記繊維ウェブの繊維相互間をバインダーによって結合する乾燥加熱工程（乾燥工程）とからなる、いわゆるエアレイ法が用いられる。
エアレイ法には、本州製紙法（キノクロス法）、カールクロイヤー法、ダンウェブ法、Ｊ＆Ｊ法、ＫＣ法、スコット法等が存在するが、この中でも本州製紙法が最も好適に用いられる。

本発明の乾式不織布の製造工程において、前述のバインダースプレー工程において使用する可能な水系接着剤としては、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、ポリビニルアルコール（PVA）、ポリアクリル酸ソーダ等の水溶液タイプのバインダー、ポリアクリル酸エステル、アクリル・スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アクリルニトリル・ブタジエン共重合体、メチルメタアクリレート・ブタジエン共重合体等の各エマルジョン、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス等のエマルジョンタイプの水系接着剤が使用可能である。

本発明においては、前記水系接着剤に微細繊維状セルロースを混合して使用される。
微細繊維状セルロースは、セルロース繊維をさらに叩解処理やホモジナイズ処理、フィブリル化させることで得られる（特許文献４、５参照）。
本発明で使用する微細繊維状セルロースは、通常のパルプ繊維よりもはるかに幅の狭いセルロース繊維あるいは棒状粒子である。微細繊維状セルロース繊の幅は走査型または透過型電子顕微鏡で観察して、２〜１０００ｎｍが好ましい。より好ましくは２〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは４〜１００ｎｍである。繊維の幅が２ｎｍ未満の場合には、セルロース分子として水に溶解するので、微細繊維の添加による不織布の剛性の向上効果が得られない。１０００ｎｍを超えると、水系接着剤と混合して、繊維ウェブ表面にスプレー塗工する際、少量を均一に混合することが困難となり、スプレー適性が低下する可能性がある。また、微細繊維化が不十分で、不織布の剛性の向上効果が得られない可能性がある。

本発明における微細繊維状セルロースの乾式不織布に対する添加率は、０．５〜２０質量％、好ましくは１〜１５質量％、より好ましくは２．５〜１０質量％である。繊維ウェブに対する添加率が少ないと、その添加による剛性向上効果が少ない。また、添加率が多すぎると、水系接着剤の乾燥が不十分となり、好ましくない。

また、本発明における微細繊維状セルロースの水系接着剤固形分に対する添加量は２〜１５質量％であることが望ましい。２％未満の場合は、剛性の向上効果が得られない。また、添加量が１５質量％を超えた場合には、水系接着剤の粘性が過大となり、スプレー塗布適性の低下という問題が生じるおそれがある。

前記水系接着剤には、微細繊維状セルロース以外にも、必要に応じて、吸水促進剤、着色のための顔料や分散剤を添加しても良い。
吸水促進剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル等の非イオン性界面活性剤、アルキルアミドベタイン等の両性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、スルホコハク酸塩等のアニオン性界面活性剤、及びこれらから任意に選択した混合物が挙げられる。このような吸水促進剤の添加量は必要とされる吸液量と乾式不織布から溶出分との関係より適宜選択する。

本発明の乾式不織布の坪量は、４０〜１００g/m^２の範囲が好ましく、さらに好ましくは５０〜８０g/m^２である。４０g/m^２未満の場合は、繊維量が少なく、均一な地合を得るのが困難であり、また剛性が低く、使い勝手が悪い。また、１００g/m^２を超える場合は、ロールあたりの巻長が短くなり、トレイマット寸法への断裁加工の作業性が低下する。
また、本発明の乾式不織布の密度は、０．０２〜０．１２g/cm^３の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．０３〜０．１０g/cm^３である。０．０２g/cm^３未満の不織布の製造は実質的に困難である。また、０．１２g/cm^３を超えると単位面積あたりの吸液量が低下するため好ましくない。

本発明の乾式不織布は、その片面もしくは両面に、表面の平滑性を向上させ、かつ、剛性を向上させる目的で、繊維長１５ｍｍ〜５１ｍｍの比較的長めの繊維長を有する短繊維からなる表面繊維層を設けることが可能である。
前記表面繊維層は、片面あたり０．５〜４．０g/m^２の範囲が好ましく、さらに好ましくは、１．０〜３．０g/m^２である。表面繊維層が４．０g/m^２以上になると、不織布の剛性は向上するものの、積層させるための装置能力によっては生産速度を低下させる。また、表面繊維総が０．５g/m^２未満の場合には、積層による平滑性および剛性の向上効果が殆ど得られないので好ましくない。

前記表面繊維層に用いる短繊維としては、レーヨン、コットン等のセルロース系繊維が水系接着剤による強度発現性という理由から望ましい。また、前記セルロース系繊維に、他の天然繊維、合繊繊維等の任意の繊維を混合して表面繊維層として使用することも可能である。

以下、本発明を実施例によって詳述する。
＜実施例１＞
本州製紙法のエアレイ法不織布マシンにより以下の通り乾式不織布を製造する。
走行するメッシュ状コンベア上に、レーヨン繊維（ダイワボウレーヨン ＣＤ１．７dtex×２９ｍｍ，表面繊維層１）、市販のＮＢＫＰパルプを乾式解繊装置で解繊して得たパルプ繊維（中間繊維層１）、表面繊維層１で使用したものと同じレーヨン繊維（表面繊維層２）を、この順で空気流と共に落下堆積させて繊維ウェブを形成させる。
該ウェブに、スチレン・ブタジエン共重合体（ＤＩＣ(株) ラックスターDS-233）固形分100部に対して、微細繊維状セルロース（ダイセル(株) セリッシュFD100G,繊維幅１０〜２００ｎｍの範囲）を５.３部の比率で添加し、混合して得た水系バインダー液を、固形分７．９g/m^２となるようにエアナイフノズルにより散布した後、ボックス型熱風乾燥機（雰囲気温度170℃）の中を通過させ、ウェブ繊維相互間を結合させたのち、該ウェブを反転させ、最初にバインダー散布を施した面の反対面から前記と同様に、固形分７．９g/m^２となるようにバインダー散布を施し、再度熱風乾燥機（雰囲気温度170℃）を通過させることによって、５０g/m^２の乾式パルプ不織布を得た。

＜実施例２＞
スチレン・ブタジエン共重合体の固形分１００部に対する微細繊維状セルロースの添加比率を１０部（片面あたりの水系バインダー散布量を８．２５g/m^２）とし、中間繊維層の付量を表１記載量とした以外は、実施例１と同様にして、５０g/m^２の乾式不織布を得た。

＜比較例１＞
水系バインダーに微細繊維状セルロースを添加せず、バインダー固形分、中間繊維層の付量を表１記載量とした以外は、実施例１と同様にして、５０g/m^２の乾式不織布を得た。

＜比較例２＞
片面あたりの水系バインダーの固形分量を８．２５g/m^２とし、中間繊維層の付量を表１記載量とした以外は、比較例１と同様にして、５０g/m^２の乾式不織布を得た。

［厚さの測定方法］
測定子面積５cm^２、測定荷重７gf/cm^２の厚さ計（株式会社テクロック 定圧厚さ測定器 ＰＧ−１６）で測定する。

［剛性の測定方法］
幅５０ｍｍ、流れ１５０ｍｍのサンプル片を、ハンドルオメーター（熊谷理機工業株式会社）で測定する。

[引張強度]
幅５０ｍｍ、流れ１５０ｍｍのサンプル片を、チャック間距離１００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／分で測定する。

以上、実施例、比較例の結果を表１に示す。

実施例、比較例より、本発明の不織布の剛性が向上していることが判明した。

Claims (3)

1. セルロース繊維を水系接着剤で接着してなる乾式不織布からなるトレイマットであって、前記水系接着剤中に微細繊維状セルロースを含有することを特徴とする乾式不織布からなるトレイマット。
2. 前記微細繊維状セルロースが、繊維幅２〜１０００ｎｍであることを特徴とする、請求項１の乾式不織布からなるトレイマット。
3. サクションボックスを有するメッシュコンベヤ上に、乾式のウェブ形成装置でパルプ繊維を空気中で解繊してウェブを形成させ、この該ウェブ上に微細繊維状セルロースを混合した水系接着剤をスプレー塗工し、乾燥装置で乾燥させることによって成形することを特徴とするトレイマット用乾式不織布の製造方法。