JP6617223B1 - 紙筒用原紙、及び紙筒 - Google Patents
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Abstract
Description
プラスチック製品の多くは、適切に処分されているが、その一部は、管理不十分や不法投棄により、環境中にごみとして流出してしまい、最終的に海に到達する。海洋中に流出するプラスチックごみの量は、年間800万トン以上にのぼると推測されている。これらのプラスチックごみの多くは非生分解性であるため、そのほとんどが海洋中に蓄積され、2050年には、海洋中のプラスチック総量は魚類の総量(重量ベース)を上回ると予測されている。
例えば、特許文献1、2には、紙製のストローが提案されている。ただし、耐水性に劣る紙をストローとするために、特許文献1では、紙材に熱可塑性樹脂を塗布し、特許文献2では、紙基材の内外両面にポリエチレンフィルムまたはアルミニウム箔を貼付している。
1.3層以上5層以下の紙層を有し、
全体の坪量が250g/m2以上、
前記紙層のうち最内層と最外層の坪量が25g/m2以上75g/m2以下、
であることを特徴とする紙筒用原紙。
2.3層以上5層以下の紙層を有し、
全体の坪量が200g/m2以上、
前記紙層のうち最外層の坪量が25g/m2以上75g/m2以下、
であることを特徴とする紙筒用原紙。
3.前記紙層が、水溶性または水分散性である接着剤で接着されていることを特徴とする1.または2.に記載の紙筒用原紙。
4.前記接着剤が、ポリビニルアルコール系であることを特徴とする1.〜3.のいずれかに記載の紙筒用原紙。
5.前記接着剤が、アクリル系であることを特徴とする1.〜3.のいずれかに記載の紙筒用原紙。
6.前記紙層が、生分解性接着剤で接着されていることを特徴とする3.〜5.のいずれかに記載の紙筒用原紙。
7.1.〜6.のいずれかに記載の紙筒用原紙からなることを特徴とする紙筒。
8.直径が3mm以上20mm以下であることを特徴とする7.に記載の紙筒。
以下、本発明の詳細を説明する。
・第一原紙
本発明の第一原紙は、3層以上5層以下の紙層を有し、全体の坪量が250g/m2以上、紙層のうち最内層と最外層の坪量が25g/m2以上75g/m2以下であることを特徴とする。
本発明の第二原紙は、3層以上5層以下の紙層を有し、全体の坪量が200g/m2以上、紙層のうち最外層の坪量が25g/m2以上75g/m2以下であることを特徴とする。
本発明において、紙層は、パルプ、填料、各種助剤等からなる層である。本発明の紙筒用原紙を、ストローの原紙として使用する場合、食品添加物として認可を受けている、またはFDA認証取得済み等、食品安全性に適合したものを使用することが好ましい。
ただし、本発明の紙筒用原紙を、ストローの原紙として使用する場合、異物混入が発生し難いLBKP、NBKP等の化学パルプが好ましく、また、古紙パルプの配合量が少ないことが好ましい。具体的には、化学パルプの配合量が80%以上であることが好ましく、化学パルプの配合量が100%であることが特に好ましい。
湿潤紙力増強剤の量は、ケルダール法、エネルギー分散型X線分析等による元素分析により定量することが可能である。本発明において、紙層に含まれる湿潤紙力増強剤の量は、ケルダール法を用いて定量した窒素元素が全てポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂由来とした場合の換算値をいう。紙層は、パルプ全量に対して、湿潤紙力増強剤を、0.05質量%以上0.70質量%以下含有することが好ましい。
接着剤は、隣接する紙層同士を貼り合わせるものである。接着剤は、特に制限することなく使用することができるが、水溶性、または、水分散性の接着剤が、製造時の環境負荷が小さく、また、ストローのような口に触れる紙筒にも安心して使用できるため好ましい。水溶性接着剤、水分散性接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール系、ポリエチレンオキサイド系、ポリアクリルアミド系、デンプン系、ゼラチン、カゼイン、エーテル系セルロース、フェノール樹脂系、水ガラス等の水溶性接着剤、アクリル系、酢酸ビニル系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、スチレン・ブタジエン共重合体系、ウレタン系、α−オレフィン系等の水分散性接着剤が挙げられる。本発明では、水溶性接着剤としてはポリビニルアルコール系接着剤が好ましい。また、水分散性接着剤としてはアクリル系接着剤が好ましい。
さらに、接着剤が生分解性であると、環境への点から好ましい。具体的には、澱粉系、ポリビニルアルコール(PVA)系、ポリ乳酸(PLA)系、酢酸セルロース系、ポリブチレンサクシネート(PBS)系、ポリブチレンサクシネートアジペート(PBSA)系等の生分解性を有する樹脂からなり、水溶性または水分散性の接着剤が好ましい。
本発明の紙筒用原紙を、ストローの原紙として使用する場合、食品添加物として認可を受けている、またはFDA認証取得済み等、食品安全性に適合した接着剤を使用することが好ましい。
紙層の製造(抄紙)方法、抄紙機の型式は特に限定されるものではなく、長網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機、円網抄紙機、ギャップフォーマー、ハイブリッドフォーマー(オントップフォーマー)等の公知の製造(抄紙)方法、抄紙機が選択可能である。
また、抄紙時のpHは酸性領域(酸性抄紙)、疑似中性領域(疑似中性抄紙)、中性領域(中性抄紙)、アルカリ性領域(アルカリ性抄紙)のいずれでもよく、酸性領域で抄紙した後、紙層の表面にアルカリ性薬剤を塗布してもよい。
本発明の紙筒用原紙から、紙筒を製造することができる。紙筒の製造方法は特に制限されず、スパイラル巻き、平巻き等の公知の方法で製造することができるが、連続生産が可能なためスパイラル巻きが好ましい。
紙筒の直径は特に制限されず、その用途に応じて様々な直径とすることができる。例えば、本発明の紙筒は耐水性に優れているため、直径3mm以上20mm以下の紙筒を、紙製ストローとして好適に利用することができ、直径5mm以上15mm以下であるとより好適に利用することができる。なお、本発明の紙筒の直径とは、紙筒の外径を指す。
本発明の紙筒を紙製ストローとして使用する場合は、下記実施例に記載の方法にて測定される耐水性が10分以上であることが好ましく、15分以上であることがより好ましく、20分以上であることがさらに好ましい。
「実施例1」
5層の紙層(坪量40/40/110/40/40、いずれも単位はg/m2であり以下同様。また、各紙層は湿潤紙力増強剤を含む)を、澱粉系接着剤(日本食品化工業社製、商品名:コーンスターチY、耐水性なし)の10%水溶液を各層間あたり固形分で3g/m2となるように塗工して接着し、全体の坪量が282g/m2である原紙を製造した。
4層の紙層(坪量40/110/110/40、湿潤紙力増強剤あり)を接着した以外は、実施例1と同様にして全体の坪量が309g/m2である原紙を製造した。
「実施例3」
澱粉系接着剤の10%水溶液をPVA系接着剤(クラレ社製、商品名:エクセバールHR3010、耐水性あり)の10%水溶液とした以外は、実施例1と同様にして全体の坪量が282g/m2である原紙を製造した。
「実施例4」
澱粉系接着剤の10%水溶液をPVA系接着剤(クラレ社製、商品名:エクセバールHR3010、耐水性あり)の10%水溶液とした以外は、実施例2と同様にして全体の坪量が309g/m2である原紙を製造した。
澱粉系接着剤の10%水溶液を水分散性アクリル系接着剤(耐水性あり)の10%水分散液とした以外は、実施例2と同様にして全体の坪量が309g/m2である原紙を製造した。
3層の紙層(坪量110/110/40、湿潤紙力増強剤あり)を、澱粉系接着剤(日本食品化工業社製、商品名:コーンスターチY、耐水性なし)の10%水溶液を各層間あたり固形分で3g/m2となるように塗工して接着し、全体の坪量が266g/m2である原紙を製造した。
「実施例7」
澱粉系接着剤の10%水溶液をPVA系接着剤(クラレ社製、商品名:エクセバールHR3010、耐水性あり)の10%水溶液とした以外は、実施例6と同様にして全体の坪量が266g/m2である原紙を製造した。
「実施例8」
3層の紙層(坪量90/90/40、湿潤紙力増強剤あり)を接着した以外は、実施例7と同様にして全体の坪量が226g/m2である原紙を製造した。
坪量150g/m2である2層の紙層(湿潤紙力増強剤なし)を接着した以外は、実施例1と同様にして全体の坪量が303g/m2である原紙を製造した。
「比較例2」
坪量110g/m2である3層の紙層(湿潤紙力増強剤あり)を接着した以外は、実施例1と同様にして全体の坪量が336g/m2である原紙を製造した。
「比較例3」
坪量110g/m2である3層の紙層(湿潤紙力増強剤なし)を接着した以外は、実施例1と同様にして全体の坪量が336g/m2である原紙を製造した。
坪量60g/m2である4層の紙層(湿潤紙力増強剤なし)を接着した以外は、実施例1と同様にして全体の坪量が249g/m2である原紙を製造した。
「比較例5」
坪量40g/m2である7層の紙層(湿潤紙力増強剤あり)を接着した以外は、実施例1と同様にして全体の坪量が298g/m2である原紙を製造した。
「比較例6」
坪量40g/m2である7層の紙層(湿潤紙力増強剤なし)を接着した以外は、実施例1と同様にして全体の坪量が298g/m2である原紙を製造した。
「比較例7」
坪量25g/m2である10層の紙層(湿潤紙力増強剤なし)を接着した以外は、実施例1と同様にして全体の坪量が277g/m2である原紙を製造した。
<耐水性>
直径100mm、高さ110mmのガラスビーカーに、20℃の水を600ml入れた。作成した紙筒の一方の端部に300gの錘を装着し、錘を装着していない方の端部を下にしてガラスビーカーに入れて水に浸水させ、荷重で紙筒が折れ曲がるまでの時間を計測した。
直径100mm、高さ110mmのガラスビーカーに、20℃の水を600ml入れた。作成した紙筒の一方の端部を30秒間水に浸水させた後に取り出し、剥がれ具合を目視で評価した。
○:剥がれなし
×:剥がれあり
本発明である実施例1〜8の紙筒用原紙から、端部の剥がれが生じず、耐水性に優れた紙筒を製造することができた。特に、耐水性の接着剤を使用した実施例3、4、5、7、8の紙筒用原紙からは、耐水性が23分〜33分と非常に優れ、紙製ストローとして好適に使用可能な紙筒を製造することができた。
Claims (8)
- 3層以上5層以下の紙層を有し、
全体の坪量が250g/m2以上、
前記紙層のうち最内層と最外層の坪量が25g/m2以上75g/m2以下、
であることを特徴とする紙筒用原紙。 - 3層以上5層以下の紙層を有し、
全体の坪量が200g/m2以上、
前記紙層のうち最外層の坪量が25g/m2以上75g/m2以下、
であることを特徴とする紙筒用原紙。 - 前記紙層が、水溶性または水分散性である接着剤で接着されていることを特徴とする請求項1または2に記載の紙筒用原紙。
- 前記接着剤が、ポリビニルアルコール系であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の紙筒用原紙。
- 前記接着剤が、アクリル系であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の紙筒用原紙。
- 前記紙層が、生分解性接着剤で接着されていることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の紙筒用原紙。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の紙筒用原紙からなることを特徴とする紙筒。
- 直径が3mm以上20mm以下であることを特徴とする請求項7に記載の紙筒。
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