JP6252260B2 - 衛生用紙の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、サイズ剤を添加した衛生用紙の製造方法に関する。

トイレットロールなどの水解性の衛生用紙においては、サイズ剤を添加することによって水分の裏抜けを抑制すると共に水分の浸透速度を遅らせ、破れにくくなるように配慮したものが特許文献１などで知られている。通常、このような衛生用紙に用いられるサイズ剤は、抄紙時に紙料にあらかじめ添加されるか、あるいは抄紙直後の薄葉紙の表面に添加される。

特許第４７７６９８９号公報

サイズ剤は、周知のように硬化後にその効果が現れるという特性を持っており、一般的には衛生用紙の抄紙後、２，３日経過しないとその効果を発現させることができない。このため、抄紙直後に製造した衛生用紙が１，２日の内に一般ユーザーの手に渡ると、サイズ剤の効果が充分に発現していないことも想定される。

本発明の目的は、サイズ剤を加熱することによって、その硬化が促進されるという特性に着目し、製造側の都合の如何にかかわらず、サイズ剤の効果を確実に発現させた状態の衛生用紙を一般ユーザーに提供し得る衛生用紙の製造方法を提供する。

通常、衛生用紙は、その抄紙時にドライパートのヤンキードライヤーのシリンダーに接する側の面がその反対側の面よりも平滑性が高くなる傾向にある。つまり、ヤンキードライヤーのシリンダーに接する側の面は、その反対側の面よりも効率よく加熱されて高温となり、ここに介在するサイズ剤の効果の発現が短時間で現れる傾向を持つ。すなわち、サイズ剤を加熱すると、サイズ剤の硬化が促進されてサイズ剤の効果を迅速に発現させることができる。通常、サイズ剤の効果は抄紙時から２〜３日経過後に発現するが、加熱した場合には５分程度でその効果を発現させることが可能となる。このため、サイズ剤の硬化が促進されてサイズ剤の効果を迅速に発現させることができる。

上述したサイズ剤としては、抄紙分野にて一般的に用いられるロジンエマルジョン系サイズ剤，アルキルケテンダイマー系サイズ剤，アルケニル無水コハク酸系サイズ剤，スチレン系ポリマーなどを利用することができる。しかしながら、これらのサイズ剤に限定されない。これらのうちの少なくとも１種類を抄紙するための紙料に含まれるパルプ成分に対して０.０５〜０.２重量％となるように添加することが好ましい。サイズ剤の添加率が０.０５重量％未満の場合、サイズ剤を使用したことによる効果を得られず、衛生用紙の水解性が良すぎて手を濡らしてしまう可能性がある。逆に、原料パルプに対するサイズ剤の添加率が０.２重量％を超えると、衛生用紙の吸水速度が遅すぎて濡れた皮膚を迅速に払拭することが困難になる。

本発明の形態は、サイズ剤が添加された衛生用紙を製造するための方法であって、サイズ剤を添加した第１の紙料をワイヤーパートのワイヤーに供給するステップと、サイズ剤を含まないか、または前記第１の紙料よりもサイズ剤を少ない割合で添加した第２の紙料をワイヤーパートの前記ワイヤーに供給し、この第２の紙料と前記第１の紙料とを積層状態にさせるステップと、前記第１の紙料側がドライパートのヤンキードライヤーのシリンダーに接するように、積層状態の第１および第２の紙料を搬送するステップとを具えたことを特徴とするものである。

第１および第２の紙料にそれぞれ添加するサイズ剤の割合を同じにした場合、ヤンキードライヤーのシリンダーに接しない側の衛生用紙の面に介在するサイズ剤の効果の発現が遅れてしまう。本発明においては、衛生用紙に対するサイズ剤の分散性がやや不均一になる傾向を持つけれども、サイズ剤を使用したことによる効果が短時間で迅速に発現する。従って、第２の紙料にサイズ剤を添加しない方が本発明の効果をより大きく発揮させることができるけれども、第２の紙料にサイズ剤を全く添加しないことに限定するわけではなく、可能な限り最小限に止めるべきであろう。

本発明の形態による衛生用紙の製造方法において、第２の紙料と第１の紙料とを積層状態にさせるステップは、第２の紙料が第１の紙料に対して重力方向上側に位置するように、紙料をワイヤーパートのワイヤーに供給するステップを含むことが好ましい。第１の紙料が広葉樹パルプを含み、第２の紙料が針葉樹パルプを含むことが好ましい。

第２の紙料が風合い調整剤を含むことが好ましい。この場合、風合い調整剤が水溶性柔軟剤または水溶性保湿剤であってよい。水溶性柔軟剤として、具体的には水溶性オルガノポリシロキサンおよびこの水溶性オルガノポリシロキサンの水溶性誘導体のうちの少なくとも１つを採用することができる。また、水溶性保湿剤として、具体的には多価アルコールおよび糖類およびアミノ酸系化合物のうちの少なくとも１つを採用することができる。

本発明の衛生用紙によると、製造時にヤンキードライヤーのシリンダーに接する平滑性が高い方の面に介在するサイズ剤の割合が反対側の面に介在するサイズ剤の割合よりも高く設定されているので、サイズ剤による効果を迅速に発現させることができる。

平滑性が高い方の面側に広葉樹パルプを配すると共に反対側の面に針葉樹パルプを配した場合、針葉樹パルプよりも繊維間の空隙が密となった広葉樹パルプ側にてサイズ剤により均一に分散させることができる。

本発明の衛生用紙の製造方法によると、サイズ剤を添加した第１の紙料側がドライパートのヤンキードライヤーのシリンダーに接するようにしたので、サイズ剤を使用したことによる効果を短時間で迅速に発現させることができる。

第２の紙料が第１の紙料に対して重力方向上側に位置するように、これらの紙料をワイヤーパートのワイヤーに供給する場合、第１の紙料に含まれるサイズ剤の第２の紙料側への拡散を抑えることができる。

第１の紙料が広葉樹パルプを含み、第２の紙料が針葉樹パルプを含む場合、針葉樹パルプの方が広葉樹パルプよりも繊維間の隙間が大きいので、サイズ剤の分散性を向上させることができる。

第２の紙料が風合い調整剤を含む場合、特にこの風合い調整剤が水溶性柔軟剤または水溶性保湿剤である場合、一般的に粘性を有するサイズ剤の添加によって生ずる衛生用紙の風合いの低下を抑制することができる。

本発明による衛生用紙の抄紙設備の一実施形態を模式的に表す概念図である。 図１に示した実施形態におけるワイヤーパートの部分の抽出拡大概念図である。

本発明による衛生用紙を水解性のトイレットロールに応用した実施形態について、図１および図２を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態に限らず、サイズ剤が添加されるどのような衛生用紙に対しても適用可能である。

ティシュペーパーの原紙を製造するための抄紙設備を模式的に図１に示し、そのワイヤーパートの部分を抽出拡大して模式的に図２に示す。すなわち、この抄紙設備は、ワイヤーパートＰ_Ｗと、プレスパートＰ_Ｐと、ドライパートＰ_Ｄと、カレンダーパートＰ_Ｃと、リールパートＰ_Ｒとを具えている。

ワイヤーパートＰ_Ｗでは、水分を大量に含むあらかじめ成分が調製された紙料を後述するフォーミングユニット１１ａ，１１ｂに供給し、ティシュペーパーの原型となる二層抄き合わせの紙層Ｃを形成させる。紙料に含まれる大量の水分がここで脱水され、後述する広葉樹パルプ層Ａ，針葉樹パルプ層Ｂならびに紙層Ｃがフォーミングユニット１１ａ，１１ｂの後述するワイヤー１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂにて形成され、紙層Ａ〜Ｃの地合いが整えられる。

プレスパートＰ_Ｐでは、ワイヤーパートＰ_Ｗにて形成された二層抄き合わせの紙層Ｃに圧力を掛け、この紙層Ｃに含まれる水分が搾り取られる。ここでは、紙層Ｃの表面を平滑にすると同時に紙層Ｃの主要部を構成するパルプ成分の密度を高め、強固な紙層Ｃを形成する。

ドライパートＰ_Ｄでは、プレスパートＰ_Ｐを経て湿った状態にある紙層Ｃの余分な水分をヤンキードライヤー１４によって加熱することにより、強制的に蒸発させ、これによって紙層Ｃを乾燥させる。ヤンキードライヤー１４のシリンダー１５に巻き付けられて乾燥した紙層Ｃは、ドクターブレード１６によってシリンダー１５の表面から剥離され、カレンダーパートＰ_Ｃへと搬出される。

カレンダーパートＰ_Ｃでは、ほぼ完成された状態の紙を一対のカレンダーロール１７の間を通すことにより、紙Ｃの表面を平滑に仕上げてその密度および強度を高める。

リールパートＰ_Ｒでは、できあがった紙Ｃ、つまり一枚のティシュペーパーとなる原紙Ｃをロール状に巻き取る。この工程を経て得られたティシュペーパーの原紙を別な工程にて個々のログに巻き直して所定の幅寸法に切断することにより、一般にみられるようなティシュペーパーが得られる。

なお、このような抄紙設備の詳細に関しては特開２０１０−２７５６４６号公報などで周知であり、本発明と直接関係のあるワイヤーパートＰ_Ｗ以外の詳細については説明を省略する。

本実施形態におけるワイヤーパートＰ_Ｗの詳細に関しては、例えば特表２００３−５２８９９０号公報などで周知であるが、以下に簡単に説明する。このワイヤーパートＰ_Ｗには、それぞれツインワイヤー式の第１フォーミングユニット１１ａと、第２フォーミングユニット１１ｂとが配されている。

フォーミングユニット１１ａ，１１ｂは、フォーミングロール１８ａ，１８ｂと、無端の内側ワイヤー１２ａ，１２ｂおよび外側ワイヤー１３ａ，１３ｂと、ヘッドボックス１９ａ，１９ｂと、駆動ロール２０ａ，２０ｂと、複数の案内ロール２１ａ，２１ｂと、テンションロール２２ａ，２２ｂとを具えている。駆動ロール２０ａ，２０ｂに与えられた駆動力は、図示しない動力伝達機構を介してフォーミングロール１８ａ，１８ｂ，案内ロール２１ａ，２１ｂ，テンションロール２２ａ，２２ｂに伝達される。そして、これらが同期回転することにより、ワイヤー１２ａ〜１３ｂを同速度にて走行させる。ワイヤー１２ａ〜１３ｂは、フォーミングロール１８ａ，１８ｂの外周の一部を取り囲むようにそれぞれ巻き掛けられている。これにより、内側ワイヤー１２ａ，１２ｂと外側ワイヤー１３ａ，１３ｂとで挟まれる広葉樹パルプ層Ａおよび針葉樹パルプ層Ｂの初期脱水および抄造のための湾曲した初期フォーミング領域Ｚ_ａ，Ｚ_ｂがそれぞれ形成される。第１フォーミングユニット１１ａの外側ワイヤー１３ａは、第２フォーミングユニット１１ｂを介してプレスパートＰ_Ｐに接続している。

ヘッドボックス１９ａ，１９ｂは、この初期フォーミング領域Ｚ_ａ，Ｚ_ｂに向けて紙料を噴射する。ヘッドボックス１９ａには図示しない調成設備にて得られた広葉樹パルプおよびサイズ剤を含む紙料が供給され、ヘッドボックス１９ｂには図示しない調成設備にて得られた針葉樹パルプおよび風合い調整剤を含む紙料が供給される。つまり、サイズ剤は、広葉樹パルプを含む紙料にのみ添加され、従って広葉樹パルプ層となる部分にサイズ剤が含まれることとなる。同様に、風合い調整剤は、針葉樹パルプを含む紙料にのみ添加され、従って針葉樹パルプ層となる部分に風合い調整剤が含まれることとなる。ここで重要なのは、ヘッドボックス１９ｂに供給される針葉樹パルプを含む紙料にはサイズ剤が全く含まれていないか、含まれるとしても可能な限り少なくすることである。このように構成することにより、第１フォーミングユニット１１ａではサイズ剤を含む広葉樹パルプ層Ａが形成され、第２フォーミングユニット１１ｂでは風合い調整剤を含む針葉樹パルプ層Ｂが形成される。

サイズ剤は、紙が水に濡れたときに紙力の低下を抑えるための薬剤である。水に対してバラバラにほぐれやすいパルプ繊維にサイズ剤が定着することで、水に濡れてもパルプ繊維間の結合を保持してほぐれにくくし、破れにくくするなど、ある程度の強度を高めるような効果が得られる。このサイズ剤として、ロジンエマルジョン系サイズ剤，アルキルケテンダイマー系サイズ剤，アルケニル無水コハク酸系サイズ剤，スチレン系ポリマーなどが一般に用いられる。これは広葉樹パルプに対してほぼ０.０５〜０.２重量％の割合で添加され、広葉樹パルプと共に紙料の一部を構成する。

一方、風合い調整剤は紙の風合い、つまり柔軟性を向上させるための薬剤であって、針葉樹パルプに対してほぼ０.１重量％となるような割合で添加され、針葉樹パルプと共に第２の紙料の一部を構成する。この風合い調整剤として、水溶性柔軟剤として、具体的には水溶性オルガノポリシロキサンや、この水溶性オルガノポリシロキサンの水溶性誘導体などの水溶性柔軟剤や、多価アルコールおよび糖類およびアミノ酸系化合物などの水溶性保湿剤を一般に採用することができる。

このワイヤーパートＰ_Ｗには、第１真空移送装置２３ａと、第２真空移送装置２３ｂと、第３真空移送装置２４とがさらに組み込まれている。第１真空移送装置２３ａは、広葉樹パルプ層Ａを第１フォーミングユニット１１ａの内側ワイヤー１２ａから外側ワイヤー１３ａへと移すように配されている。第２真空移送装置２３ｂは、針葉樹パルプ層Ｂを第２フォーミングユニット１１ｂの内側ワイヤー１２ｂから外側ワイヤー１３ｂへと移すように配されている。第３真空移送装置２４は、広葉樹パルプ層Ａと針葉樹パルプ層Ｂとの二層を抄き合わせてティシュ原紙層Ｃを形成するため、針葉樹パルプ層Ｂを第２フォーミングユニット１１ｂの外側ワイヤー１３ｂから広葉樹パルプ層Ａ上に移載するように配されている。本実施形態の場合、これらの真空移送装置２３ａ，２３ｂ，２４は、パルプ層Ａ，Ｂを一方のワイヤー１２ａ，１２ｂ，１３ｂから他方のワイヤー１３ａ，１３ｂ，１３ａへと移載する役割を有するだけである。

従って、ワイヤーパートＰ_Ｗの第１フォーミングユニット１１ａのヘッドボックス１９ａから初期フォーミング領域Ｚ_ａに向けて広葉樹パルプおよびサイズ剤を含む第１の紙料が噴射される。そして、ワイヤー１２ａ，１３ａの間に広葉樹パルプ層Ａとなる部分を形成した後、この広葉樹パルプ層Ａが第１真空移送装置２３ａによって外側ワイヤー１３ａへと引き寄せる。外側ワイヤー１３ａへと引き寄せられた広葉樹パルプ層Ａは、第２フォーミングユニット１１ｂとの合流部Ｚ_Ｍへ向けて外側ワイヤー１３ａ上を搬送される。

一方、ワイヤーパートＰ_Ｗの第２フォーミングユニット１１ｂのヘッドボックス１９ｂから初期フォーミング領域Ｚ_ｂに向けて針葉樹パルプおよび風合い調整剤を含む第２の紙料が噴射され、ワイヤー１２ｂ，１３ｂの間に針葉樹パルプ層Ｂとなる部分が形成される。次いでこの針葉樹パルプ層Ｂが第２真空移送装置２３ｂによって外側ワイヤー１３ｂに引き寄せられ、第１フォーミングユニット１１ｂの外側ワイヤー１３ａとの合流部Ｚ_Ｍに向けて搬送される。

この合流部Ｚ_Ｍでは、第１フォーミングユニット１１ａの外側ワイヤー１３ａ上を搬送される広葉樹パルプ層Ａに第２フォーミングユニット１１ｂにて形成された針葉樹パルプ層Ｂが重ね合わされる。すなわち、第２フォーミングユニット１１ｂの外側ワイヤー１３ｂに保持された針葉樹パルプ層Ｂが真空移送装置２４によって第１フォーミングユニット１１ａの外側ワイヤー１３ａ上に移され、ここで二層抄き合わせ状態となった紙層Ｃが形成される。この紙層Ｃは、プレスパートＰ_Ｐへ向けて外側ワイヤー１３ａ上を搬送される。

このような構成のため、広葉樹パルプ層Ａに含まれるサイズ剤は、針葉樹パルプ層Ｂへと浸透しにくくなることが理解し得よう。また、針葉樹パルプ層Ｂに含まれる風合い調整剤が広葉樹パルプ層Ａ側へと比較的浸透しやすくなる。しかしながら、広葉樹パルプ層Ａ自体は、その紙料を構成する広葉樹パルプおよびサイズ剤などで飽和状態となっているため、広葉樹パルプ層Ａ側への風合い調整剤の浸透割合はほとんど無視できる程度となる。従って、得られるティシュペーパーの原紙Ｃは、針葉樹パルプと広葉樹パルプとの割合が原紙Ｃの一方の表面Ｃ_Ｂでは針葉樹パルプがほぼ１００％となるのに対し、他方の表面Ｃ_Ａでは広葉樹パルプがほぼ１００％となる。

本実施形態では、紙層Ｃを構成するサイズ剤を添加した広葉樹パルプ層Ａ側が先のドライパートＰ_Ｄに配されたヤンキードライヤー１４のシリンダー１５の表面に巻き付けられるため、紙層Ｃに含まれるサイズ剤の大部分が効率よく加熱される結果、サイズ剤の硬化が急速に促進されてその効果を迅速に発現させることが可能となる。しかも、この広葉樹パルプ層Ａの表面Ｃ_Ａ側がシリンダーと１５との接触によって平滑化されるため、風合い調整剤の添加によって風合いが改善される針葉樹パルプ層Ｂの表面Ｃ_Ｂ側と相俟って、紙層Ｃの両面Ｃ_Ａ，Ｃ_Ｂ共に肌触りを良好に保つことが可能となる。

上述した実施形態では、２つのヘッドボックス１９ａ，１９ｂから２種類の紙料を別々にワイヤーパートＰ_Ｗに供給するようにしたが、１つのヘッドボックスから２種類の紙料を同時に供給することも可能である。このような構造のワイヤーパートの詳細については、特公昭６２−３８４８０号公報などで周知である。

なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。

Ｐ_Ｗ ワイヤーパート
Ｐ_Ｐ プレスパート
Ｐ_Ｄ ドライパート
Ｐ_Ｃ カレンダーパート
Ｐ_Ｒ リールパート
１１ａ，１１ｂ フォーミングユニット
１２ａ，１２ｂ 内側ワイヤー
１３ａ，１３ｂ 外側ワイヤー
１４ ヤンキードライヤー
１５ シリンダー
１６ ドクターブレード
１７ カレンダーロール
１８ａ，１８ｂ フォーミングロール
１９ａ，１９ｂ ヘッドボックス
２０ａ，２０ｂ 駆動ロール
２１ａ，２１ｂ 案内ロール
２２ａ，２２ｂ テンションロール
２３ａ 第１真空移送装置
２３ｂ 第２真空移送装置
２４ 第３真空移送装置
Ａ 広葉樹パルプ層
Ｂ 針葉樹パルプ層
Ｃ 紙層（原紙）
Ｃ_Ａ，Ｃ_Ｂ 紙層（原紙）の表面
Ｚ_ａ，Ｚ_ｂ 初期フォーミング領域
Ｚ_Ｍ 合流部

Claims (5)

1. サイズ剤が添加された衛生用紙を製造するための方法であって、
   サイズ剤を添加した第１の紙料をワイヤーパートのワイヤーに供給するステップと、
   サイズ剤を含まないか、または前記第１の紙料よりもサイズ剤を少ない割合で添加した第２の紙料をワイヤーパートの前記ワイヤーに供給し、この第２の紙料と前記第１の紙料とを積層状態にさせるステップと、
   前記第１の紙料側がドライパートのヤンキードライヤーのシリンダーに接するように、積層状態の第１および第２の紙料を搬送するステップと
   を具えたことを特徴とする衛生用紙の製造方法。
2. 前記第２の紙料と前記第１の紙料とを積層状態にさせる前記ステップは、前記第２の紙料が前記第１の紙料に対して重力方向上側に位置するように、ワイヤーパートの前記ワイヤーに供給するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の衛生用紙の製造方法。
3. 前記第１の紙料が広葉樹パルプを含み、前記第２の紙料が針葉樹パルプを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の衛生用紙の製造方法。
4. 前記第２の紙料が風合い調整剤を含むことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の衛生用紙の製造方法。
5. 前記風合い調整剤が水溶性柔軟剤または水溶性保湿剤であることを特徴とする請求項４に記載の衛生用紙の製造方法。

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