JP6846104B2 - トイレットペーパー - Google Patents
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Description
洗浄装置付き水洗トイレには、洗浄したお尻を温風により乾燥する機能がついているものもあるが、短時間の温風乾燥では完全な乾燥状態が得られないなどの理由で、お尻に付着した水滴をトイレットペーパーにより拭き取りたいという要求がある
ところが、従来のトイレットペーパーは、使用後トイレに流す際に水に容易に溶けることを主眼に製造されているため、濡れたお尻を拭くと破れてしまったり、水滴が手の方に浸透してしまったりすることがあり、不快な思いをすることがあった。
また、より多くの原紙を重ねれば水滴が手の方に浸透することを防げるものの、原紙を重ねるほどコスト増になるという問題もあった。
少なくとも2枚の原紙が重ね合わされ、カルボキシメチルセルロースを含む接着剤にて接着されてなるトイレットペーパーであって、
前記接着剤にはアニオン系サイズ剤が1シート当たりの乾燥重量で0.005g/m2以上0.1g/m2以下含まれ、
前記2枚の原紙は、接触部の面積率が4%以上7%以下であり、
前記接触部は、前記原紙の少なくとも1枚に設けられたエンボスの頂部であり、
前記エンボスの頂部は、面積が0.5mm 2 以上5.0mm 2 以下、高さが0.5mm以上1.5mm以下であることを特徴とする。
トイレットペーパーには、1枚の原紙から構成される1プライペーパー、2枚の原紙が積層されてなる2プライペーパーの他、3プライ以上のものもある。本実施形態では2プライ以上のトイレットペーパーについて説明する。なお、本実施形態での1シートのトイレットペーパーとは、2プライの場合は2枚の原紙で構成されたもの、3プライの場合は3枚の原紙で構成されたものとする。
トイレットペーパーを構成する原紙は、原料パルプを主原料とする薄葉紙用抄紙原料により製造できる。その原料パルプは、特に限定されるものではなく、トイレットペーパーの具体的な用途に応じて適宜の原料パルプを選択し、また適宜配合して使用することができる。
(第1の製造方法)
第1の製造方法で用いるトイレットペーパー製造装置100は、例えば図1(a)に示すように、第1の原紙1にエンボスを施す第1ユニット100aと、第1の原紙1にカルボキシメチルセルロースを含む接着剤2を塗布した後、第1の原紙1に第2の原紙3を貼り合わせる第2ユニット100bとを備えている。
第1ユニット100aは、外周面に複数の凸部21aが設けられているエンボスロール21と、エンボスロール21に対向配置された受けロール22等を備えている。
第2ユニット100bは、カルボキシメチルセルロースを含む接着剤2が貯留されるタンク23と、タンク23内の接着剤2を転写ロール26に供給するアニロックスロール24と、転写ロール26の下流側に第2の原紙3を送り込む搬送ロール27と、乾燥用ヒーター25等を備えている。
なお、カルボキシメチルセルロースを含む接着剤2には、アニオン系サイズ剤が添加されている。サイズ剤は、水の浸透を防ぐ機能(サイズ性)を紙に付与するために使用される薬剤である。具体的なアニオン系サイズ剤としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、アニオン性ロジン、アルキルケテンダイマーなどが例示できる。
具体的には、エンボスロール21と受けロール22の間を通す第1の原紙1に、例えば0.05MPa〜0.4MPaの圧力を加えることで、第1の原紙1の一方の面1a(表面1a)が他方の面1b(裏面1b)から押し出されて***したエンボス加工を施した後、原紙1に施したエンボス部分の一方の面1a(表面1a)に転写ロール26によって接着剤2を塗布し、その接着剤2が塗布された第1の原紙1の一方の面1a側に第2の原紙3を貼り合わせるようになっている。
転写ロール26は、その外周面が第1の原紙1の一方の面1a(表面1a)に接するように配置されている。
アニロックスロール24は、転写ロール26の幅と略同幅(同一幅も含む)に形成された円柱状のロールであり、外周面が転写ロール26の外周面と当接するように配置されている。
タンク23は、接着剤2を貯留可能に形成され、アニロックスロール24の外周面が、タンク23に貯留されている接着剤2に浸るように配置されている。
エンボスロール21と受けロール22が軸回りに回転することにより、エンボスロール21と受けロール22の間を通過する第1の原紙1にエンボス加工が施される。
また、アニロックスロール24が軸回りに回転することに伴い、タンク23からアニロックスロール24の外周面に接着剤2が供給される。アニロックスロール24の外周面に供給された接着剤2は、アニロックスロール24の外周面と当接する転写ロール26の外周面に供給される。
そして、エンボスが形成されてエンボス頂部に接着剤2が塗布された第1の原紙1は搬送経路下流側に送られ、搬送ロール27によって経路に送り込まれた第2の原紙3と重ね合わされる。
接着剤2を介して重ねられた第1の原紙1と第2の原紙3は、さらに搬送経路下流側に送られ、第1の原紙1と第2の原紙3の間の接着剤2が乾燥用ヒーター25によって乾燥される。
このトイレットペーパー10に付着しているアニオン系サイズ剤は、1シート当たりの乾燥重量で0.005g/m2以上0.1g/m2以下である。
なお、トイレットペーパー10の原紙間(第1の原紙1と第2の原紙3の間)において、接着剤2部分よりも空隙部分が占める面積の割合が大きくなっている。
そして、第1の原紙1と第2の原紙3を接着するために用いた接着剤2にアニオン系サイズ剤を添加していることにより、第1の原紙1と第2の原紙3との接着部分にサイズ性を付与しているので、拭き取った水滴が手の方に浸透し難くなっている。
従って、このトイレットペーパー10は、洗浄装置付き水洗トイレに適した衛生薄葉紙として好適に使用できる。
また、トイレットペーパー10の原紙間(第1の原紙1と第2の原紙3の間)において、接着剤2部分よりも空隙部分が占める面積の割合を大きくすることで、過剰な接着による紙の柔らかさの悪化を回避するとともに、その空隙を利用して吸水性の向上を図っている。
また、接着剤2の主成分に比較的柔らかい性状のカルボキシメチルセルロースを採用しているので、トイレットペーパー10は原紙由来の柔らかな風合いを維持することができ、比較的柔らかい肌触りの衛生薄葉紙として好適に使用できる。
また、カルボキシメチルセルロースはアニオンであることから、カチオン性サイズ剤を混和した場合には凝集等を生じ、サイズ効果を発揮させ難い。一方、本実施形態で使用するアニオン系サイズ剤では、カルボキシメチルセルロースとイオン性が同一であることから、相溶性が良く、好適に使用ができる。これらを含有している接着剤2をアニロックスロール24や転写ロール26によって好適に原紙に塗布することができ、トイレットペーパー10を好適に製造することができる。
第2の製造方法で用いるトイレットペーパー製造装置101は、例えば図2(a)に示すように、カルボキシメチルセルロースを含む接着剤2が貯留されるタンク23と、タンク23内の接着剤2を第1の原紙1に転写する凹版ロール28と、凹版ロール28に対向配置された受けロール29と、凹版ロール28の下流側に第2の原紙3を送り込む搬送ロール27と、乾燥用ヒーター25等を備えている。
凹版ロール28の外周面には、第1の原紙1に接着剤2をドット状に転写するための複数の凹部28aが設けられており、また、その凹部28a内に接着剤2を充填するために凹版ロール28の外周面に摺接配置されたドクターブレード(スキージ)28bが設けられている。
なお、カルボキシメチルセルロースを含む接着剤2には、アニオン系サイズ剤が添加されている。サイズ剤は、水の浸透を防ぐ機能(サイズ性)を紙に付与するために使用される薬剤である。具体的なアニオン系サイズ剤としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、アニオン性ロジン、アルキルケテンダイマーなどが例示できる。
具体的には、凹版ロール28と受けロール29の間を通す第1の原紙1に所定の圧力を加えることで、凹版ロール28の外周面の複数の凹部28aに充填されている接着剤2を第1の原紙1の一方の面1a(表面1a)に転写するように塗布し、その接着剤2が塗布された第1の原紙1の一方の面1a側に第2の原紙3を貼り合わせるようになっている。
ドクターブレード28bは、凹版ロール28の幅と略同幅(同一幅も含む)に形成された板状部材であり、凹版ロール28の凹部28aに接着剤2を充填するとともに、凹版ロール28の外周面に付着した余分な接着剤2をかき取る機能を有している。
タンク23は、接着剤2を貯留可能に形成され、凹版ロール28の外周面が、タンク23に貯留されている接着剤2に浸るように配置されている。
凹版ロール28が軸回りに回転することにより、凹版ロール28の凹部28aに接着剤2が充填される。
また、凹版ロール28と連動して受けロール29が軸回りに回転することにより、凹版ロール28と受けロール29の間を通過する第1の原紙1の一方の面1a(表面1a)に接着剤2がドット状に転写するように塗布される。接着剤2は第1の原紙1の表面1aに点在するように付けられている。なお、トイレットペーパー10となる第1の原紙1に塗布された接着剤2の面積率は4%以上7%以下である。なお、原紙に塗布される接着剤2の面積率が7%を超えると接着過剰となり、紙が固くなることで柔らかさが損なわれるため、好ましくない。また、好適なエンボス態様としては、エンボス凸部の面積が0.5mm2〜5.0mm2であり、そのエンボス高さが0.5〜1.5mmであることが望ましい。個々のエンボス凸部面積が0.5mm2未満であった場合、接着剤2の付与が十分ではなく、プライ剥離しやすくなるとともに、付与されるサイズ剤の量を十分なものとすることが困難になる。反対に、凸部の面積が5.0mm2を超えた場合、接着過剰となって、紙の柔らかさが損なわれる。また、エンボス高さが0.5mm未満であった場合、トイレットペーパーとして必要な紙の嵩高さが発現し難くなる。他方、エンボス高さが1.5mmを超えた場合、ロール状に巻き取った際、エンボス部分の潰れを引き起こすため、好ましくない。また、エンボス凸部は紙表面にムラ無く配置されるようにするのが望ましい。紙面全体でサイズ剤による効果を発揮できるようになる。
接着剤2を介して重ねられた第1の原紙1と第2の原紙3は、さらに搬送経路下流側に送られ、第1の原紙1と第2の原紙3の間の接着剤2が乾燥用ヒーター25によって乾燥される。
このトイレットペーパー11に付着しているアニオン系サイズ剤は、1シート当たりの乾燥重量で0.005g/m2以上0.1g/m2以下である。
なお、トイレットペーパー11の原紙間(第1の原紙1と第2の原紙3の間)において、接着剤2部分よりも空隙部分が占める面積の割合が大きくなっている。
そして、第1の原紙1と第2の原紙3を接着するために用いた接着剤2にアニオン系サイズ剤を添加していることにより、第1の原紙1と第2の原紙3との接着部分にサイズ性を付与しているので、拭き取った水滴が手の方に浸透し難くなっている。
従って、このトイレットペーパー11は、洗浄装置付き水洗トイレに適した衛生薄葉紙として好適に使用できる。
また、トイレットペーパー10の原紙間(第1の原紙1と第2の原紙3の間)において、接着剤2部分よりも空隙部分が占める面積の割合を大きくすることで、過剰な接着による紙の柔らかさの悪化を回避するとともに、その空隙を利用して吸水性の向上を図っている。
また、接着剤2の主成分に比較的柔らかい性状のカルボキシメチルセルロースを採用しているので、トイレットペーパー11は原紙由来の柔らかな風合いを維持することができ、比較的柔らかい肌触りの衛生薄葉紙として好適に使用できる。
また、カルボキシメチルセルロースはアニオンであることから、カチオン性サイズ剤を混和した場合には凝集等を生じ、サイズ効果を発揮させ難い。一方、本実施形態で使用するアニオン系サイズ剤では、カルボキシメチルセルロースとイオン性が同一であることから、相溶性が良く、好適に使用ができる。これらを含有している接着剤2を凹版ロール28によって好適に原紙に塗布することができ、トイレットペーパー11を好適に製造することができる。
230mm(TD)×120mm(CD)のサイズにカットした原紙をポリカーボネート樹脂製のエンボス版に被せ、その上に硬度70°のブチルゴムプレートを載せて0.07MPaの圧力をかけて、原紙にエンボスを付与した。このエンボス版の凸部の高さは1.4mm、頂部は半径0.5mmの円形であった。
なお、エンボス版は、エンボス版の凸部の面積率が平面視で7%のもの、4%のもの、2%のものを用意した。
その原紙(第1の原紙)に形成したエンボス頂部の表面にカルボキシメチルセルロース(CMC)を含む接着剤を塗布し、直ちに対をなす他の原紙(第2の原紙)を被せた後、ブチルゴムプレートを載せて0.07MPaの圧力をかけて、2枚の原紙の接着を促した。
2枚の原紙を圧着した後、市販のドライヤーで70℃×10秒の乾燥処理を行い、2プライのトイレットペーパーのサンプルを作製した。
なお、サイズ剤は固形分25質量%のものを使用し、接着剤全量に対してエンボス2%面積率のものでは10%、エンボス面積率4%のものでは20%、エンボス面積率7%のものでは35%を、それぞれ混和して調整した。なお、いずれの接着剤もCMCは最終濃度1.5質量%に調整した。また、付与量は塗布前後の紙重量を電子天秤にて測定することで、計測した。
ここで用いたアニオン系スチレン樹脂からなるサイズ剤は、星光PMC株式会社製のサイズ剤SSシリーズ“SS2530”である。
また、米坪が14.5g/m2の原紙をエンボス付与面積4%で接着したサンプルであって、サイズ剤を添加した1.5質量%のカルボキシメチルセルロース(CMC)の水溶液で接着したものを実施例2のサンプル、サイズ剤無添加で1.5質量%のカルボキシメチルセルロース(CMC)の水溶液で接着したものを比較例2のサンプルとした。
また、米坪が14.5g/m2の原紙をエンボス付与面積2%で接着したサンプルであって、サイズ剤無添加で1.5質量%のカルボキシメチルセルロース(CMC)の水溶液で接着したものを比較例3のサンプルとした。
なお、実施例1、実施例2のサンプルに付着しているサイズ剤が、1シート当たりの乾燥重量で0.02g/m2であるようにその添加量を調整している。
これらサンプルに対して4つの性能評価試験を行い、その優劣を比較した。
柔らかさの指標として、JIS P 8113:2006に準じてサンプルの縦方向の紙力を測定した。
この評価結果を表1に示す。
図3(a)(b)に示すように、各サンプルから幅20mm×長さ100mmのスリップ片を作製し、スリップ片における2枚の原紙を片方の端部から30mm分予め剥離させ、各原紙を引張試験機(JIS P 8113:2006に準拠)のつかみ具に各々取り付け、一方のつかみ具を100mm/minの速度で、50mm引張った際の強度を測定した。
測定値が5cN以上であれば十分な接着強度があるものと判定する。
この評価結果を表1に示す。
5名のテスターが各サンプルを触り、実使用時の柔らかさを官能評価した。
その評価は、柔らかさを感じるかどうかについて、「とても感じる」が7点、「全く感じない」が1点と評価する7点法にて行い、テスター5名の平均をとった。
評価結果を表1に示す。
試験台上に垂らした20℃の水滴1mlの上に、10cm×10cmの2プライのトイレットペーパーの各サンプル片を10組重ねたものを被せて、その上に650gの錘(幅82mm高さ30mm奥行き30mm:真鍮製)を載せ、直後に水が裏抜けした枚数を測定した。水抜け試験の測定値はサンプル3乃至5点の平均値とした。
水抜け性の測定値が小さいほど水が裏抜けし難いことは自明であるが、水が裏抜けした枚数に相当する測定値が「5.0」以上であれば十分な吸水性を有していると判断した。
また、水抜け性の値が「7.5」のサンプルと「8.5」のサンプルを用意し、それぞれの実使用試験を行ったところ、水抜け性の値が「8.5」のサンプルでは水滴が手の方に浸透してしまい不快であったという評価が多数であった。それに対し、水抜け性の値が「7.5」のサンプルでは水滴が手の方に浸透して不快であったとの評価は極僅かであった。つまり、水抜け性の値が「8.0」以下であれば濡れたお尻を拭いた際に水滴が手の方に浸透しにくいものと判断した。
そこで、水抜け性の測定値は5以上8以下であることが好ましいとした。
評価結果を表1に示す。
また、接着剤中にサイズ剤が添加されているサンプル(実施例1、実施例2)は、相対的に評価して水が裏抜けし難いものの、トイレットペーパーとして使用可能な吸水性を有していることもわかる。
従って、実施例1、実施例2のサンプルは、洗浄装置付き水洗トイレに適したトイレットペーパーとして好適に使用できる。
サイズ剤の1シート当たりの乾燥重量が0.005g/m2のものが実施例3のサンプル、0.01g/m2のものが実施例4のサンプル、0.05g/m2のものが実施例5のサンプル、0.1g/m2のものが実施例6のサンプル、0.001g/m2のものが比較例4のサンプル、0.3g/m2のものが比較例5のサンプルである。
サイズ剤の1シート当たりの乾燥重量が0.005g/m2のものが実施例7のサンプル、0.01g/m2のものが実施例8のサンプル、0.05g/m2のものが実施例9のサンプル、0.1g/m2のものが実施例10のサンプル、0.001g/m2のものが比較例6のサンプル、0.3g/m2のものが比較例7のサンプルである。
また、サイズ剤の1シート当たりの乾燥重量が0.1g/m2を超えると、柔らかな感触が損なわれて、官能評価値が悪化することがわかる。
なお、サイズ剤は固形分30質量%のものを使用し、接着剤全量に対してエンボス面積率4%のものでは17%、エンボス面積率7%のものでは30%を、それぞれ混和して調整した。なお、いずれの接着剤もCMCは最終濃度1.5質量%に調整した。また、付与量は塗布前後の紙重量を電子天秤にて測定することで、計測した。
ここで用いたアルキルケテンダイマーからなるサイズ剤は、星光PMC株式会社製の“SS1638”である。
サイズ剤の1シート当たりの乾燥重量が0.005g/m2のものが実施例11のサンプル、0.02g/m2のものが実施例12のサンプル、0.1g/m2のものが実施例13のサンプル、0.001g/m2のものが比較例8のサンプル、0.3g/m2のものが比較例9のサンプルである。
サイズ剤の1シート当たりの乾燥重量が0.005g/m2のものが実施例14のサンプル、0.02g/m2のものが実施例15のサンプル、0.1g/m2のものが実施例16のサンプル、0.001g/m2のものが比較例10のサンプル、0.3g/m2のものが比較例11のサンプルである。
また、サイズ剤の1シート当たりの乾燥重量が0.1g/m2を超えると、滑らかな感触が損なわれて、官能評価値が悪化することがわかる。
1a 一方の面(表面)
1b 他方の面(裏面)
2 接着剤
3 第2の原紙
10、11 トイレットペーパー
21 エンボスロール
21a 凸部
22 受けロール
23 タンク
24 アニロックスロール
25 乾燥用ヒーター
26 転写ロール
27 搬送ロール
28 凹版ロール
28a 凹部
28b ドクターブレード
29 受けロール
100、101 トイレットペーパー製造装置
Claims (1)
- 少なくとも2枚の原紙が重ね合わされ、カルボキシメチルセルロースを含む接着剤にて接着されてなるトイレットペーパーであって、
前記接着剤にはアニオン系サイズ剤が1シート当たりの乾燥重量で0.005g/m2以上0.1g/m2以下含まれ、
前記2枚の原紙は、接触部の面積率が4%以上7%以下であり、
前記接触部は、前記原紙の少なくとも1枚に設けられたエンボスの頂部であり、
前記エンボスの頂部は、面積が0.5mm 2 以上5.0mm 2 以下、高さが0.5mm以上1.5mm以下であることを特徴とするトイレットペーパー。
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