JP6865986B1 - Paper cylinder manufacturing equipment and paper cylinder manufacturing method, and paper cylinder - Google Patents
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Abstract
【課題】強度や耐水性に優れた紙筒を製造すること。【解決手段】１つの外層用帯状原紙、１つ又は２つ以上の中層用帯状原紙、並びに１つの内層用帯状原紙を螺旋状に巻回して紙筒を製造する紙筒製造装置であって、紙筒形成手段のワインディングシャフトと紙筒切断手段のカッティングシャフトとを連結し、ワインディングシャフトで形成された紙筒をカッティングシャフトまで誘導するガイディングシャフトを備えた前記紙筒製造装置において、前記ガイディングシャフトに凹凸を付してざらつかせたことにより、内層用帯状原紙の上面にも接着剤塗布が可能になり、強度や耐水性に優れた紙筒を製造することができる。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a paper cylinder having excellent strength and water resistance. SOLUTION: This is a paper cylinder manufacturing apparatus for manufacturing a paper cylinder by spirally winding one outer layer strip-shaped base paper, one or more middle layer strip-shaped base papers, and one inner layer strip-shaped base paper. In the paper cylinder manufacturing apparatus provided with a guiding shaft that connects the winding shaft of the paper cylinder forming means and the cutting shaft of the paper cylinder cutting means and guides the paper cylinder formed by the winding shaft to the cutting shaft, the guiding is performed. By making the shaft uneven and rough, it is possible to apply an adhesive to the upper surface of the strip-shaped base paper for the inner layer, and it is possible to manufacture a paper cylinder having excellent strength and water resistance. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、紙製ストロー等の紙筒の製造装置及び製造方法や、該製造装置や該製造方法により製造された紙筒に関する。 The present invention relates to a paper cylinder manufacturing apparatus and manufacturing method such as a paper straw, and a paper cylinder manufactured by the manufacturing apparatus and the manufacturing method.
近年、環境意識の高まりから、環境負荷の大きいプラスチックごみを減らす動きが進められている。プラスチックごみは、海洋汚染の原因となっており、年間８００万トンものプラスチックごみが海洋に流出していると言われている。これらのプラスチックごみは、時間とともに細かく分解されてマイクロプラスチックごみとなり、海洋生物に悪影響を与えると考えられている。 In recent years, due to growing environmental awareness, there is a movement to reduce plastic waste, which has a large environmental load. Plastic waste is a cause of marine pollution, and it is said that 8 million tons of plastic waste are discharged into the ocean every year. It is believed that these plastic wastes are broken down into microplastic wastes over time, which has an adverse effect on marine life.
プラスチックごみの中でも、プラスチック製ストローは飲食店により大量消費されている。しかしながら、近年海洋に廃棄されたプラスチック製ストローを誤飲したことによるウミガメの死亡例が広く知られるようになり、店内でのプラスチック製ストローの使用を廃止する飲食店が増えてきている。 Among plastic waste, plastic straws are consumed in large quantities by restaurants. However, in recent years, cases of sea turtle deaths due to accidental ingestion of plastic straws discarded in the ocean have become widely known, and more and more restaurants are abolishing the use of plastic straws in stores.
そのような動きの中で、プラスチック製ストローに代えて、紙製ストローへのニーズが高まっている。紙製ストローは、中国で広く製造されており、特許文献１に記載されるような紙製ストロー製造装置も市販されているが、プラスチック製ストローと比較して強度や耐水性に劣るものである。そこで、近年かかる問題点を解決するための取り組みが行われている。例えば、特許文献２には、耐久性を持たせるために高密度の原紙を用いて製造された、一定の剛性を備えた紙製ストローが提案されている。また、特許文献３には、所定の坪量を有する紙を貼り合わせてなるストロー原紙が提案されている。
In such a movement, there is an increasing need for paper straws instead of plastic straws. Paper straws are widely manufactured in China, and paper straw manufacturing equipment as described in
紙製ストローは、一般的には上述した通りプラスチック製ストローと比較して強度や耐水性に劣る。また、特許文献２や３の紙製ストローは、その強度や耐水性能を紙の性質に依存しており、使用する紙の自由度が狭められ、コスト面でも不利なものとなっている。
Paper straws are generally inferior in strength and water resistance to plastic straws as described above. Further, the paper straws of
本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討を重ねた。まず、特許文献１に記載されるような市販の紙製ストロー製造装置を用い、入手が容易な晒クラフト紙、及び汎用されている紙製ストロー用接着剤である酢酸ビニル系接着剤を用いた紙製ストローの製造試験を行ったが、製造した紙製ストローは水に浸けると端部からほぐれ、十分な耐水性を有するストローを得るには至らなかった。この理由として、紙と接着剤との相性に起因する、接着ムラが考えられた。また、酢酸ビニル系接着剤は耐水性能に劣るものであるため、アクリル系樹脂接着剤を用いたが、接着ムラによる剥がれを解消することはできなかった。
The present inventors have made extensive studies in order to solve the above problems. First, a commercially available paper straw manufacturing apparatus as described in
そこで、本発明者らは、いかなる紙を用いた場合であっても接着ムラを解消して接着強度を高めることを目的とし、これまで接着剤が塗布されてこなかった内層の紙の上面にも接着剤を塗布したところ、紙がストロー製造装置のワインディングシャフトやガイディングシャフトに貼り付き紙詰まりを生じた。かかる紙詰まりは、常法に従い内層の紙の下面に潤滑用の油を塗布しても解消しなかった。そこで、紙筒とシャフトとの間の滑りをよくするために、紙製ストロー製造装置のいずれのシャフトにも潤滑用の油を塗布したが、ワインディングシャフトとガイディングシャフトの固着による紙詰まりは解消しなかった。 Therefore, the present inventors aimed to eliminate the uneven adhesion and increase the adhesive strength regardless of the use of any paper, and also on the upper surface of the inner layer paper to which the adhesive has not been applied so far. When the adhesive was applied, the paper stuck to the winding shaft and guiding shaft of the straw manufacturing equipment, causing a paper jam. Such a paper jam was not cleared by applying lubricating oil to the lower surface of the inner layer of paper according to a conventional method. Therefore, in order to improve the slip between the paper cylinder and the shaft, lubricating oil was applied to all the shafts of the paper straw manufacturing equipment, but the paper jam due to the sticking of the winding shaft and the guiding shaft was eliminated. I didn't.
元来、紙製ストロー製造装置のシャフトは、シャフト同士の摩擦を減らすため平滑であるほど良いと考えられてきたが、本発明者らは、検討を重ねるなかで、ワインディングシャフトからカッティングシャフトへと紙製ストローを誘導するガイディングシャフトの表面に紙製又は布製やすり等で凹凸を付してざらつかせ、潤滑用の油を塗布したところ、予想に反してストロー製造装置の紙詰まりが解消され、端部まで接着された優れた紙製ストローの連続製造が可能になった。かかる製造装置により、ワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けることができるいかなる紙を用いても、端部まで十分に接着された優れた紙筒を紙詰まりなく連続製造することができるに至った。 Originally, it was thought that the shaft of a paper straw manufacturing device should be smoother in order to reduce friction between the shafts, but the present inventors have changed from a winding shaft to a cutting shaft in repeated studies. When the surface of the guiding shaft that guides the paper straw was roughened with a paper or cloth razor and lubricated oil was applied, the paper jam in the straw manufacturing equipment was unexpectedly cleared. , It has become possible to continuously manufacture excellent paper straws that are bonded to the edges. With such a manufacturing apparatus, it has become possible to continuously manufacture an excellent paper cylinder that is sufficiently adhered to the end portion without a paper jam, regardless of the paper that can be spirally wound around the winding shaft.
本発明者らは、かかる製造装置を用いてさらなる検討を重ねたところ、入手が容易な密度が０．６０ｇ／ｃｍ３〜０．８９ｇ／ｃｍ３の比較的低密度である紙を原紙として用い、接着剤として、耐水性能が高い反面、接着ムラが生じやすいアクリル系樹脂接着剤を用いた場合であっても、端部まで十分に接着された優れた紙筒を製造することができることがわかった。製造した紙製ストローは、原紙として入手が容易な比較的低密度の紙を用いているにもかかわらず、耐水性に優れ、十分な強度を有するものであった。本発明は、これらの知見により完成したものである。 The present inventors have used was repeated further investigated using such a manufacturing apparatus, the paper is relatively low density easy density availability 0.60g / cm 3 ~0.89g / cm 3 as base paper It was found that even when an acrylic resin adhesive, which has high water resistance but is prone to uneven adhesion, can be used as the adhesive, it is possible to produce an excellent paper cylinder that is sufficiently adhered to the edges. It was. The produced paper straws had excellent water resistance and sufficient strength, despite the fact that they used relatively low-density paper, which was easily available as a base paper. The present invention has been completed based on these findings.
すなわち、本発明は以下に関する。
〔１〕１つの外層用帯状原紙と、１つ又は２つ以上の中層用帯状原紙と、１つの内層用帯状原紙とをワインディングシャフトに対して螺旋状に巻き付けながら紙筒を形成し、その後カッティングして所定の長さの紙筒を製造する紙筒製造装置であって、
前記外層用帯状原紙、前記中層用帯状原紙、及び前記内層用帯状原紙を供給する帯状原紙供給部と、
貼り合わされる前記外層用帯状原紙及び前記中層用帯状原紙の接着面のいずれか一方又は両方と、前記内層用帯状原紙の上面と、前記内層用帯状原紙に接着される前記中層用帯状原紙の下面とに接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、
前記内層用帯状原紙の下面に油を塗布する油塗布手段と、
前記外層用帯状原紙、前記中層用帯状原紙、及び前記内層用帯状原紙をワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けて紙筒を形成する紙筒形成手段と、
前記紙筒の内径よりも小さい外径を有するカッティングシャフトと、前記紙筒形成手段から前方に送り出される前記紙筒を切断するカッターとを備える紙筒切断手段であって、長手方向の前方に送り出される紙筒に沿って往復する、前記紙筒切断手段と、
前記ワインディングシャフト及び／又は前記カッティングシャフトに挿通されたガイディングシャフトとを備え、
前記ガイディングシャフトが、表面に凹凸を付してなるざらつきを有し、且つ油が塗布されたことを特徴とする、
前記紙筒製造装置。
〔２〕以下の工程（ａ）〜（ｅ）を順次備えたことを特徴とする紙筒の製造方法。
（ａ）１つの外層用帯状原紙、１つ又は２つ以上の中層用帯状原紙、及び１つの内層用帯状原紙を用意する工程；
（ｂ）貼り合わされる前記外層用帯状原紙及び前記中層用帯状原紙の接着面のいずれか一方又は両方と、前記内層用帯状原紙の上面と、前記内層用帯状原紙に接着される前記中層用帯状原紙の下面とに接着剤を、前記内層用帯状原紙の下面に油を塗布する工程；
（ｃ）前記外層用帯状原紙、前記中層用帯状原紙、及び前記内層用帯状原紙を、ワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けて紙筒を形成する工程；
（ｄ）前記紙筒を、前記ワインディングシャフト及び／又はカッティングシャフトに挿通された、表面に凹凸を付してなるざらつきを有し、且つ油が塗布されたガイディングシャフトを介して、前記カッティングシャフトに移送する工程；
（ｅ）前記紙筒を、前記カッティングシャフト上で切断する工程；
〔３〕帯幅方向に互いにずれるように螺旋状に接着された、外層用帯状原紙、１又は２以上の中層用帯状原紙、及び内層用帯状原紙からなる紙筒であって、
前記外層用帯状原紙、中層用帯状原紙、及び内層用帯状原紙の密度が０．６０ｇ／ｃｍ３〜０．８９ｇ／ｃｍ３であり、
少なくとも前記内層用帯状原紙の上面、及び前記内層用帯状原紙と接着される前記中層用帯状原紙の下面に接着剤が塗布されたことを特徴とする、前記紙筒。
That is, the present invention relates to the following.
[1] A paper cylinder is formed by spirally winding one outer layer strip-shaped base paper, one or more middle-layer strip-shaped base papers, and one inner layer strip-shaped base paper around a winding shaft, and then cutting. It is a paper cylinder manufacturing device that manufactures a paper cylinder of a predetermined length.
The strip-shaped base paper for the outer layer, the strip-shaped base paper for the middle layer, and the strip-shaped base paper supply unit for supplying the strip-shaped base paper for the inner layer,
One or both of the outer layer strip-shaped base paper and the middle layer strip-shaped base paper to be bonded, the upper surface of the inner layer strip-shaped base paper, and the lower surface of the middle layer strip-shaped base paper bonded to the inner layer strip-shaped base paper. Adhesive application means to apply adhesive to and
An oil coating means for applying oil to the lower surface of the strip-shaped base paper for the inner layer, and
A paper cylinder forming means for forming a paper cylinder by spirally winding the outer layer strip-shaped base paper, the middle layer strip-shaped base paper, and the inner layer strip-shaped base paper around a winding shaft.
A paper cylinder cutting means including a cutting shaft having an outer diameter smaller than the inner diameter of the paper cylinder and a cutter for cutting the paper cylinder forwardly fed from the paper cylinder forming means, which is fed forward in the longitudinal direction. The paper cylinder cutting means, which reciprocates along the paper cylinder,
The winding shaft and / or the guiding shaft inserted through the cutting shaft is provided.
The guiding shaft has an uneven surface and is characterized by being coated with oil.
The paper cylinder manufacturing apparatus.
[2] A method for manufacturing a paper cylinder, characterized in that the following steps (a) to (e) are sequentially provided.
(A) A step of preparing one outer layer strip-shaped base paper, one or more middle-layer strip-shaped base papers, and one inner layer strip-shaped base paper;
(B) One or both of the outer layer strip-shaped base paper and the middle layer strip-shaped base paper to be bonded, the upper surface of the inner layer strip-shaped base paper, and the middle layer strip-shaped base paper bonded to the inner layer strip-shaped base paper. A step of applying an adhesive to the lower surface of the base paper and oil to the lower surface of the strip-shaped base paper for the inner layer;
(C) A step of spirally winding the outer layer strip-shaped base paper, the middle layer strip-shaped base paper, and the inner layer strip-shaped base paper around a winding shaft to form a paper cylinder;
(D) The cutting shaft is inserted through the winding shaft and / or the cutting shaft, and has a rough surface and is coated with oil. The process of transferring to
(E) A step of cutting the paper cylinder on the cutting shaft;
[3] A paper cylinder composed of an outer layer strip-shaped base paper, one or more middle-layer strip-shaped base papers, and an inner layer strip-shaped base paper, which are spirally bonded so as to be displaced from each other in the band width direction.
The outer layer belt-like sheet, the middle belt-like sheet, and the density of the inner layer belt-like sheet was 0.60g / cm 3 ~0.89g / cm 3 ,
The paper cylinder is characterized in that at least the upper surface of the inner layer strip-shaped base paper and the lower surface of the middle layer strip-shaped base paper to be adhered to the inner layer strip-shaped base paper are coated with an adhesive.
本発明によれば、ワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けることができるいかなる紙を用いても、端部まで十分に接着された優れた紙筒を連続製造することができる。さらに、アクリル系樹脂接着剤を用いることにより、入手が容易な０．６０ｇ／ｃｍ３〜０．８９ｇ／ｃｍ３の密度の帯状原紙を用いた場合であっても耐水性に優れた紙筒を製造することができる。 According to the present invention, any paper that can be spirally wound around a winding shaft can be used to continuously produce an excellent paper cylinder that is sufficiently bonded to the edges. Furthermore, by using an acrylic resin adhesive, a paper tube having excellent water resistance even when using a belt-shaped base paper density of readily available 0.60g / cm 3 ~0.89g / cm 3 Can be manufactured.
本発明は、１つの外層用帯状原紙と、１つ又は２つ以上の中層用帯状原紙と、１つの内層用帯状原紙とをワインディングシャフトに対して螺旋状に巻き付けながら紙筒を形成し、その後カッティングして所定の長さの紙筒を製造する紙筒製造装置であって、前記外層用帯状原紙、前記中層用帯状原紙、及び前記内層用帯状原紙を供給する帯状原紙供給部と、貼り合わされる前記外層用帯状原紙及び前記中層用帯状原紙の接着面のいずれか一方又は両方と、前記内層用帯状原紙の上面と、前記内層用帯状原紙に接着される前記中層用帯状原紙の下面とに接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、前記内層用帯状原紙の下面に油を塗布する油塗布手段と、前記外層用帯状原紙、前記中層用帯状原紙、及び前記内層用帯状原紙をワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けて紙筒を形成する紙筒形成手段と、前記紙筒の内径よりも小さい外径を有するカッティングシャフトと、前記紙筒形成手段から前方に送り出される前記紙筒を切断するカッターとを備える紙筒切断手段であって、長手方向の前方に送り出される紙筒に沿って往復する、前記紙筒切断手段と、前記ワインディングシャフト及び／又は前記カッティングシャフトに挿通されたガイディングシャフトとを備え、前記ガイディングシャフトが、表面に凹凸を付してなるざらつきを有し、且つ油が塗布されたことを特徴とする、前記紙筒製造装置（以下、「本発明の紙筒製造装置」ということがある。）や、（ａ）１つの外層用帯状原紙、１つ又は２つ以上の中層用帯状原紙、及び１つの内層用帯状原紙を用意する工程；（ｂ）貼り合わされる前記外層用帯状原紙及び前記中層用帯状原紙の接着面のいずれか一方又は両方と、前記内層用帯状原紙の上面と、前記内層用帯状原紙に接着される前記中層用帯状原紙の下面とに接着剤を、前記内層用帯状原紙の下面に油を塗布する工程；（ｃ）前記外層用帯状原紙、前記中層用帯状原紙、及び前記内層用帯状原紙を、ワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けて紙筒を形成する工程；（ｄ）前記紙筒を、前記ワインディングシャフト及び／又はカッティングシャフトに挿通された、表面に凹凸を付してなるざらつきを有し、且つ油が塗布されたガイディングシャフトを介して、前記カッティングシャフトに移送する工程；及び（ｅ）前記紙筒を、前記カッティングシャフト上で切断する工程；を順次備えたことを特徴とする、紙筒製造方法（以下、「本発明の紙筒製造方法」ということがある。）に関する。 In the present invention, one outer layer strip-shaped base paper, one or more middle-layer strip-shaped base papers, and one inner layer strip-shaped base paper are spirally wound around a winding shaft to form a paper cylinder, and then a paper cylinder is formed. It is a paper cylinder manufacturing apparatus that cuts and manufactures a paper cylinder of a predetermined length, and is bonded to the strip-shaped base paper for the outer layer, the strip-shaped base paper for the middle layer, and the strip-shaped base paper supply unit for supplying the strip-shaped base paper for the inner layer. On one or both of the outer layer strip-shaped base paper and the middle layer strip-shaped base paper, the upper surface of the inner layer strip-shaped base paper, and the lower surface of the middle-layer strip-shaped base paper adhered to the inner layer strip-shaped base paper. An adhesive application means for applying an adhesive, an oil application means for applying oil to the lower surface of the inner layer strip-shaped base paper, the outer layer strip-shaped base paper, the middle layer strip-shaped base paper, and the inner layer strip-shaped base paper on a winding shaft. A paper cylinder forming means for forming a paper cylinder by winding it in a spiral shape, a cutting shaft having an outer diameter smaller than the inner diameter of the paper cylinder, and a cutter for cutting the paper cylinder forwardly fed from the paper cylinder forming means. The paper cylinder cutting means, which reciprocates along the paper cylinder sent forward in the longitudinal direction, and the winding shaft and / or the guiding shaft inserted through the cutting shaft. The paper cylinder manufacturing apparatus (hereinafter, "paper cylinder manufacturing apparatus of the present invention") is characterized in that the guiding shaft has an uneven surface and is coated with oil. (Therefore), (a) one outer layer strip-shaped base paper, one or more middle-layer strip-shaped base papers, and one inner layer strip-shaped base paper; (b) the outer layer to be bonded. An adhesive is applied to one or both of the adhesive surface of the strip-shaped base paper and the strip-shaped base paper for the middle layer, the upper surface of the strip-shaped base paper for the inner layer, and the lower surface of the strip-shaped base paper for the middle layer to be adhered to the strip-shaped base paper for the inner layer. , The step of applying oil to the lower surface of the inner layer strip-shaped base paper; (c) The outer layer strip-shaped base paper, the middle layer strip-shaped base paper, and the inner layer strip-shaped base paper are spirally wound around a winding shaft to form a paper cylinder. (D) The paper cylinder is inserted through the winding shaft and / or the cutting shaft, and has a rough surface and is coated with oil. The paper is characterized by sequentially comprising a step of transferring the paper to the cutting shaft; and (e) a step of cutting the paper cylinder on the cutting shaft. Cylinder manufacturing method (hereinafter, may be referred to as "paper cylinder manufacturing method of the present invention". ).
また、本発明は、帯幅方向に互いにずれるように螺旋状に接着された、外層用帯状原紙、１又は２以上の中層用帯状原紙、及び内層用帯状原紙からなる紙筒であって、前記外層用帯状原紙、中層用帯状原紙、及び内層用帯状原紙の密度が０．６０ｇ／ｃｍ３〜０．８９ｇ／ｃｍ３であり、少なくとも前記内層用帯状原紙の上面、及び前記内層用帯状原紙と接着される前記中層用帯状原紙の下面に接着剤が塗布されたことを特徴とする、前記紙筒（以下、「本発明の紙筒」ということがある。）に関する。本発明の紙筒は、本発明の紙筒製造装置や本発明の紙筒製造方法を用いて初めて実現したものであり、現在汎用されている紙製ストローと比較して先端ほつれが低減された、耐水性に優れた紙筒である。本発明の紙筒に用いられる密度０．６０ｇ／ｃｍ３〜０．８９ｇ／ｃｍ３の原紙は、特許文献２で用いられる高密度の紙と比較して一般的に強度が弱く、耐水性能にも劣るが、本発明の紙筒においては、かかる原紙を用いた場合であっても、少なくとも内層用帯状原紙の上面、及び該内層用帯状原紙と接着される中層用帯状原紙の下面に接着剤を塗布することにより、耐水性能に優れた紙筒になる。この理由は明らかではないが、内層及びそれに隣接する層に接着剤を塗布することで、接着強度が高まることに加え、内層とそれに隣接する層との間に隙間なく接着剤の層が形成され、紙筒内部への水の浸透が抑制されるからだと推測された。本発明の紙筒の耐水性能は、例えば、２ｃｍ長さにカットした１０個の紙筒断片を、３００ｍｌビーカー中の常温２５℃の水３００ｍｌに浸け、マグネチックスターラーで２時間攪拌（５００ｒｐｍ）した後に、先端の剥がれが１ｍｍ以上の前記紙筒断片を先端ほつれと判定する評価方法において、先端ほつれの個数により評価することができ、本発明の紙筒は、先端ほつれが１０個中５個以下であることが好ましく、４個以下がより好ましく、３個以下がさらに好ましい。 Further, the present invention is a paper cylinder composed of one or more middle-layer strip-shaped base papers and one or more middle-layer strip-shaped base papers and inner-layer strip-shaped base papers that are spirally bonded so as to be displaced from each other in the band width direction. The density of the outer layer strip-shaped base paper, the middle layer strip-shaped base paper, and the inner layer strip-shaped base paper is 0.60 g / cm 3 to 0.89 g / cm 3 , and at least the upper surface of the inner layer strip-shaped base paper and the inner layer strip-shaped base paper. The present invention relates to the paper cylinder (hereinafter, may be referred to as “the paper cylinder of the present invention”), wherein an adhesive is applied to the lower surface of the strip-shaped base paper for the middle layer to be adhered. The paper cylinder of the present invention was realized for the first time by using the paper cylinder manufacturing apparatus of the present invention and the paper cylinder manufacturing method of the present invention, and the tip fraying was reduced as compared with the paper straws currently widely used. , A paper cylinder with excellent water resistance. Base paper of the paper tube density used 0.60g / cm 3 ~0.89g / cm 3 of the present invention generally strength compared to high density paper used in the Patent Document 2 is weak, the water resistance However, in the paper cylinder of the present invention, even when such a base paper is used, an adhesive is applied to at least the upper surface of the inner layer strip-shaped base paper and the lower surface of the middle layer strip-shaped base paper to be adhered to the inner layer strip-shaped base paper. By applying, the paper cylinder has excellent water resistance. The reason for this is not clear, but by applying the adhesive to the inner layer and the layer adjacent to it, in addition to increasing the adhesive strength, a layer of adhesive is formed without gaps between the inner layer and the adjacent layer. It was speculated that this was because the penetration of water into the paper cylinder was suppressed. For the water resistance of the paper cylinder of the present invention, for example, 10 paper cylinder fragments cut to a length of 2 cm were immersed in 300 ml of water at room temperature of 25 ° C. in a 300 ml beaker and stirred (500 rpm) for 2 hours with a magnetic stirrer. Later, in the evaluation method for determining the tip fraying of the paper cylinder fragment having a tip peeling of 1 mm or more, it can be evaluated by the number of tip fraying, and the paper cylinder of the present invention has 5 or less tip fraying. Is preferable, 4 or less is more preferable, and 3 or less is further preferable.
本発明の紙筒製造装置及び本発明の紙筒製造方法は、帯状原紙をワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けて形成した紙筒を、ワインディングシャフト及び／又はカッティングシャフトに挿通されたガイディングシャフトを介してカッティングシャフトへと移送し、カッティングシャフト上でカッターにより切断する紙筒製造装置及び紙筒製造方法において、表面に凹凸を付してなるざらつきを有するガイディングシャフトに油を塗布することにより、内層用帯状原紙の上面への接着剤塗布を初めて可能にしたものである。ここで、上記ガイディングシャフト表面の凹凸は、いかなる方法で付してもよく、好ましくは、紙やすり等で表面を研削することにより付することができる。ここで、凹凸を付してなるざらつきは、ガイディングシャフト表面への油の付着量を高めることができればよく、好ましくはガイディングシャフトの円弧方向に最大高さ粗さ（Ｒｚ）を計測したときの数値が０．８μｍ以上、０．９μｍ以上、１μｍ以上、１．２μｍ以上、１．４μｍ以上であり、上限は特に規定されなくてもよいが、例えば５μｍ以下である、ざらつきや、ガイディングシャフトの円弧方向に算術平均粗さ（Ｒａ）を計測したときの数値が０．１５μｍ以上であり、上限は特に規定されなくてもよいが、例えば３μｍ以下である、ざらつきを挙げることができる。凹凸の付与に紙やすりを用いる場合、例えば＃４０〜＃２４０の紙やすりを用いることができる。理論により拘束されるものではないが、ガイディングシャフトの表面に凹凸を付することにより、油の付着量が増えると同時に内層用帯状原紙の下面に塗布された油が凹凸により掻き取られて補充され、紙ストローの連続製造が可能になると考えられる。 In the paper cylinder manufacturing apparatus of the present invention and the paper cylinder manufacturing method of the present invention, a paper cylinder formed by spirally winding a strip-shaped base paper around a winding shaft is passed through a winding shaft and / or a guiding shaft inserted through a cutting shaft. In the paper cylinder manufacturing equipment and the paper cylinder manufacturing method, which are transferred to the cutting shaft and cut by a cutter on the cutting shaft, the inner layer is formed by applying oil to the guiding shaft having a rough surface. This is the first time that adhesive can be applied to the upper surface of the strip-shaped base paper. Here, the unevenness on the surface of the guiding shaft may be attached by any method, and preferably, it can be attached by grinding the surface with sandpaper or the like. Here, for the roughness formed by unevenness, it suffices if the amount of oil adhering to the surface of the guiding shaft can be increased, and preferably when the maximum height roughness (Rz) is measured in the arc direction of the guiding shaft. The numerical values of are 0.8 μm or more, 0.9 μm or more, 1 μm or more, 1.2 μm or more, 1.4 μm or more, and the upper limit may not be specified, but for example, 5 μm or less, roughness or guiding. The numerical value when the arithmetic mean roughness (Ra) is measured in the arc direction of the shaft is 0.15 μm or more, and the upper limit does not have to be specified, but for example, the roughness of 3 μm or less can be mentioned. When sandpaper is used to impart unevenness, for example, sandpaper # 40 to # 240 can be used. Although not constrained by theory, by making the surface of the guiding shaft uneven, the amount of oil adhered increases, and at the same time, the oil applied to the lower surface of the strip-shaped base paper for the inner layer is scraped off by the unevenness and replenished. It is thought that continuous production of paper straws will be possible.
本発明において、紙筒とは、帯状原紙の上面及び／又は下面に接着剤を塗布し、ワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けて形成した筒を意味する。ここで、帯状原紙の上面とは、紙筒に成型したときに外側になる面を意味し、帯状原紙の下面とは、紙筒に成型したときに内側になる面を意味する。帯状原紙をワインディングシャフトに巻き付ける際、ワインディングシャフトに接するように配設された、ワインディングの回転と同じ速度で走行するエンドレスベルトによって、帯状原紙を押圧してもよい。紙筒の外径としては、例えば３ｍｍ〜２０ｍｍ、３ｍｍ〜１６ｍｍ、３ｍｍ〜１２ｍｍ、３ｍｍ〜８ｍｍ、３ｍｍ〜６ｍｍを挙げることができ、長さとしては、例えば９ｃｍ〜３０ｃｍ、１２ｃｍ〜２８ｃｍ、１５ｃｍ〜２６ｃｍを挙げることができる。上記紙筒は、好ましくは紙製ストローである。 In the present invention, the paper cylinder means a cylinder formed by applying an adhesive to the upper surface and / or the lower surface of the strip-shaped base paper and spirally winding it around a winding shaft. Here, the upper surface of the strip-shaped base paper means the surface that becomes the outer side when molded into a paper cylinder, and the lower surface of the strip-shaped base paper means the surface that becomes the inner side when molded into the paper cylinder. When winding the strip-shaped base paper around the winding shaft, the strip-shaped base paper may be pressed by an endless belt arranged so as to be in contact with the winding shaft and traveling at the same speed as the rotation of the winding. Examples of the outer diameter of the paper cylinder include 3 mm to 20 mm, 3 mm to 16 mm, 3 mm to 12 mm, 3 mm to 8 mm, and 3 mm to 6 mm, and the lengths include, for example, 9 cm to 30 cm, 12 cm to 28 cm, and 15 cm to. 26 cm can be mentioned. The paper cylinder is preferably a paper straw.
上記帯状原紙としては、ワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けることができる密度及び坪量を有するものであれば限定されないが、密度としては、０．６０ｇ／ｃｍ３〜０．８９ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．６５ｇ／ｃｍ３〜０．８９ｇ／ｃｍ３がより好ましく、０．６５ｇ／ｃｍ３〜０．８０ｇ／ｃｍ３がさらに好ましい。また、坪量は、密度に応じて適宜設定することができるが、６０ｇ／ｍ２〜１２０ｇ／ｍ２、７０ｇ／ｍ２〜１１０ｇ／ｍ２、７０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２、８０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２等を好適に例示することができる。また、帯状原紙の幅としては、例えば５ｍｍ〜３０ｍｍ、１０ｍｍ〜２５ｍｍ、１０ｍｍ〜２０ｍｍを挙げることができる。外層用帯状原紙、１又は２以上の中層用帯状原紙、及び内層用帯状原紙は、それぞれ同じでも異なっていてもよい。 As the strip sheet is not limited as long as it has a density and basis weight can be wound spirally winding shaft, the density is preferably 0.60g / cm 3 ~0.89g / cm 3 , more preferably 0.65g / cm 3 ~0.89g / cm 3 , more preferably 0.65g / cm 3 ~0.80g / cm 3 . Also, the basis weight, can be appropriately set depending on the density, 60g / m 2 ~120g / m 2, 70g / m 2 ~110g / m 2, 70g / m 2 ~100g / m 2, 80g / M 2 to 100 g / m 2 and the like can be preferably exemplified. Further, as the width of the strip-shaped base paper, for example, 5 mm to 30 mm, 10 mm to 25 mm, 10 mm to 20 mm can be mentioned. The outer layer strip-shaped base paper, one or more middle-layer strip-shaped base papers, and the inner layer strip-shaped base paper may be the same or different from each other.
上記帯状原紙の原料としては、針葉樹の晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹の晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、サルファイトパルプ（ＳＰ）等の木材の化学パルプ、グランドパルプ（ＧＰ）、リファイナグランドパルプ（ＲＧＰ）、ストーングランドパルプ（ＳＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）等の木材の機械パルプ、ケナフ、バガス、竹、麻、ワラなどから得られた非木材パルプ、古紙パルプなど、公知のパルプを適宜配合して用いることができる。 As raw materials for the strip-shaped base paper, coniferous bleached kraft pulp (NBKP), unbleached kraft pulp (NUKP), broadleaf bleached kraft pulp (LBKP), unbleached kraft pulp (LUKP), sulfite pulp (SP), etc. Wood chemical pulp, ground pulp (GP), refiner ground pulp (RGP), stone ground pulp (SGP), chemi-grand pulp (CGP), semi-chemical pulp (SCP), thermomechanical pulp (TMP), chemi-thermomechanical Known pulps such as mechanical pulp of wood such as pulp (CTMP), non-wood pulp obtained from Kenaf, Bagus, bamboo, hemp, and straw, and waste paper pulp can be appropriately blended and used.
上記接着剤としては、帯状原紙同士を貼り合わせることができるものであれば制限されないが、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や、アクリル系樹脂、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を例示することができる。これらのうち、例えば耐水性を有するアクリル系樹脂接着剤を、０．６０ｇ／ｃｍ３〜０．８９ｇ／ｃｍ３の密度を有する帯状原紙に適用する場合、帯状原紙に浸透して耐水性を付与することができる反面、帯状原紙に浸透することにより接着ムラが生じやすく、端部からのほつれが生じやすい。したがって、０．６０ｇ／ｃｍ３〜０．８９ｇ／ｃｍ３の密度を有する帯状原紙とアクリル系樹脂接着剤との組み合わせは、本発明により初めて可能となるものである。
The adhesive is not limited as long as it can bond strip-shaped base papers to each other, but is composed of polyvinyl alcohol-based, polyethylene oxide-based, polyacrylamide-based, starch-based, gelatin, casein, ether-based cellulose, and phenol resin-based adhesive. Examples of water-soluble adhesives such as water glass and water-dispersible adhesives such as acrylic resins, vinyl acetates, ethylene-vinyl acetate copolymers, styrene-butadiene copolymers, urethanes, and α-olefins are exemplified. be able to. Imparting Of these, for example, an acrylic resin adhesive having a water-resistant, when applied to a band-like sheet having a density of 0.60g / cm 3 ~0.89g / cm 3 , water resistance and penetrate the strip sheet On the other hand, by penetrating into the strip-shaped base paper, uneven adhesion is likely to occur, and fraying from the edges is likely to occur. Thus, the combination of a strip sheet and an acrylic resin adhesive having a density of 0.60g / cm 3 ~0.89g /
接着剤塗布手段としては、帯状原紙全体に接着剤を塗布することのできるいかなる方法を適用することができ、具体的にはローラー塗布、どぶ漬け塗布、刷毛塗布等を例示することができるが、中でも片面塗布にはローラー塗布、両面塗布にはどぶ漬け塗布又はローラー塗布が、連続塗布の観点からは好ましい。余剰の接着剤は、ローラー、ブレード、スキージ等で除去してもよい。また、接着剤塗布後、接着剤がタック発現するまで半乾燥させてからワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けることが好ましく、乾燥時間は、接着剤塗布手段からワインディングシャフトまでの距離を変更することにより適宜調節することができる。 As the adhesive coating means, any method capable of applying the adhesive to the entire strip-shaped base paper can be applied, and specific examples thereof include roller coating, dobu-zuke coating, and brush coating. Of these, roller coating is preferable for single-sided coating, and dobu-zuke coating or roller coating is preferable for double-sided coating from the viewpoint of continuous coating. Excess adhesive may be removed with a roller, blade, squeegee or the like. Further, after applying the adhesive, it is preferable to semi-dry until the adhesive develops tack and then spirally wind it around the winding shaft, and the drying time is appropriately adjusted by changing the distance from the adhesive applying means to the winding shaft. Can be adjusted.
上記油としては、ガイディングシャフトへの接着剤の付着を抑えることのできるものであれば制限されないが、紙製ストローに使用する観点から食用油脂が好ましく、植物油がより好ましい。植物油としては、具体的には、オリーブ油、小麦胚芽油、こめ油、サフラワー油、大豆油、つばき油、とうもろこし油、なたね油、ごま油、ひまし油、ひまわり油、綿実油、落花生油、ホホバ油、硬化油、アボガド油、ウイキョウ油、チョウジ油、ハッカ油、ユーカリ油、レモン油、オレンジ油、カルナウバロウ、キャンデリラロウ、コメヌカロウ、木ロウ、ライスワックス等が挙げられる。これらの植物油は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。 The oil is not limited as long as it can suppress the adhesion of the adhesive to the guiding shaft, but edible oils and fats are preferable from the viewpoint of being used for paper straws, and vegetable oils are more preferable. Specific examples of vegetable oils include olive oil, wheat germ oil, rice oil, saflower oil, soybean oil, camellia oil, corn oil, rapeseed oil, sesame oil, sunflower oil, sunflower oil, cottonseed oil, peanut oil, jojoba oil, and hardened oil. , Avocado oil, uikyo oil, butterfly oil, peppermint oil, eucalyptus oil, lemon oil, orange oil, carnauba wax, candelilla wax, rice bran, wood wax, rice wax and the like. These vegetable oils may be used alone or in combination of two or more.
外層用帯状原紙は、耐水性を高め、且つ紙特有の風味及び香りを抑えるため、上面に耐水性ニスを塗布することができる。ここで、耐水性ニスとしては、いかなるものも使用することができ、例えばポリオレフィン系、ポリエステル系、エチレン・酢酸ビニル共重合体、パラフィン系等の熱可塑性樹脂、ポリオレフィン系、シリコーン系、アクリル系、エポキシ系、セルロース系、ウレタン系、酢酸ビニル系共重合体、塩化ビニル系共重合体、塩化ビニリデン系、合成ゴム系、ロジン系、アルキルケテンダイマー系、スチレン・アクリル共重合系等の樹脂を含む耐水性塗料等を挙げることができる。 A water-resistant varnish can be applied to the upper surface of the outer layer strip-shaped base paper in order to increase water resistance and suppress the flavor and aroma peculiar to paper. Here, any water-resistant varnish can be used, for example, polyolefin-based, polyester-based, ethylene / vinyl acetate copolymer, paraffin-based thermoplastic resin, polyolefin-based, silicone-based, acrylic-based, etc. Includes resins such as epoxy-based, cellulose-based, urethane-based, vinyl acetate-based copolymers, vinyl chloride-based copolymers, vinylidene chloride-based, synthetic rubber-based, rosin-based, alkylketen dimer-based, and styrene / acrylic copolymer-based resins. Water resistant paints and the like can be mentioned.
上記ワインディングシャフト及び／又はカッティングシャフトは中空構造を有しており、そのいずれか一方又は両方に、ガイディングシャフトが挿通される。好ましい態様としては、ガイディングシャフトはワインディングシャフトに挿通され、カッティングシャフトに連結される。この場合において、ガイディングシャフトは、カッティングシャフトが備え付けられた紙筒切断手段に、長手方向の前方に送り出される紙筒に沿った往復運動を行うための駆動力を与えるために用いられてもよい。 The winding shaft and / or the cutting shaft has a hollow structure, and the guiding shaft is inserted through either or both of them. In a preferred embodiment, the guiding shaft is inserted through the winding shaft and connected to the cutting shaft. In this case, the guiding shaft may be used to give the paper cylinder cutting means provided with the cutting shaft a driving force for performing a reciprocating motion along the paper cylinder fed forward in the longitudinal direction. ..
上記紙筒切断手段は、カッティングシャフト及びカッターを備え、前方に送り出される紙筒と同調して前方に移動しながらカッターにより紙筒を切断し、次の紙筒が前方に送られる間に元の位置に戻るという往復運動を繰り返すことにより、紙筒を精度よく、連続的に切断することができる。したがって、往路である前方に移動する速さは、紙筒の前方に送り出される速さと略同じであることが好ましい。上記紙筒切断手段は、それ自体が駆動力に連結されていてもよく、カッティングシャフトとガイディングシャフトが連結した態様においては、ガイディングシャフトが駆動力に連結されていてもよい。駆動力としては、上記紙筒切断手段を往復運動せしめるものであればよく、具体的には、電気モーター、電磁ソレノイド、油圧シリンダ、空気圧シリンダ等を例示することができる。上記カッティングシャフトは、前記紙筒の内径よりも小さい外径を有し、紙筒切断手段において紙筒が切断される際の支持体となる。ここで、前記紙筒の内径よりも小さい外径とは、前記紙筒に挿通されることのできる外径であればよく、例えば前記紙筒の内径よりも０．１ｍｍ〜１ｍｍ小さい外径、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ小さい外径、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ小さい外径を挙げることができる。 The paper cylinder cutting means includes a cutting shaft and a cutter, cuts the paper cylinder by the cutter while moving forward in synchronization with the paper cylinder sent forward, and while the next paper cylinder is fed forward, the original paper cylinder is cut. By repeating the reciprocating motion of returning to the position, the paper cylinder can be cut accurately and continuously. Therefore, it is preferable that the speed of moving forward, which is the outward route, is substantially the same as the speed of being sent forward of the paper cylinder. The paper cylinder cutting means itself may be connected to a driving force, and in the embodiment in which the cutting shaft and the guiding shaft are connected, the guiding shaft may be connected to the driving force. The driving force may be any one that reciprocates the paper cylinder cutting means, and specific examples thereof include an electric motor, an electromagnetic solenoid, a hydraulic cylinder, and a pneumatic cylinder. The cutting shaft has an outer diameter smaller than the inner diameter of the paper cylinder, and serves as a support when the paper cylinder is cut by the paper cylinder cutting means. Here, the outer diameter smaller than the inner diameter of the paper cylinder may be any outer diameter that can be inserted into the paper cylinder, for example, an outer diameter 0.1 mm to 1 mm smaller than the inner diameter of the paper cylinder. Examples include an outer diameter smaller than 0.1 mm to 0.5 mm and an outer diameter smaller than 0.1 mm to 0.3 mm.
上記ワインディングシャフトとカッティングシャフトとの間隔は任意に設定することができるが、最も近づいたときの間隔が５ｃｍ以上、１０ｃｍ以上、１５ｃｍ以上、２０ｃｍ、又は４０ｃｍ以上であることが好ましい。間隔がこれより小さいと、紙筒がカッティングシャフトに到達するまでに接着剤が十分に乾燥されず、カッティングシャフトにおける紙詰まりが生じやすくなるため好ましくない。また、最も遠ざかったときの間隔の上限は、紙筒製造装置の設置面積に応じて任意に設定することができ、具体的には８０ｃｍ以下、６０ｃｍ以下を例示することができる。 The distance between the winding shaft and the cutting shaft can be arbitrarily set, but it is preferable that the distance between the winding shaft and the cutting shaft is 5 cm or more, 10 cm or more, 15 cm or more, 20 cm, or 40 cm or more. If the interval is smaller than this, the adhesive is not sufficiently dried by the time the paper cylinder reaches the cutting shaft, and a paper jam is likely to occur in the cutting shaft, which is not preferable. Further, the upper limit of the interval when the distance is the longest can be arbitrarily set according to the installation area of the paper cylinder manufacturing apparatus, and specifically, 80 cm or less and 60 cm or less can be exemplified.
上記ワインディングシャフトにおいて、帯状原紙が巻き付けられる領域の長さの下限は、紙筒の形成に十分な長さであればよく、一方で、帯状原紙が巻き付けられる領域が長すぎると、ワインディングシャフトを通過する紙筒の抵抗が大きくなり、紙詰まりを生じる。したがって、ワインディングシャフトの帯状原紙が巻き付けられる領域の長さは、３ｃｍ〜９ｃｍが好ましい。 In the winding shaft, the lower limit of the length of the region around which the strip-shaped base paper is wound may be long enough to form a paper cylinder, while if the region around which the strip-shaped base paper is wound is too long, it passes through the winding shaft. The resistance of the paper cylinder increases, causing a paper jam. Therefore, the length of the region around which the strip-shaped base paper of the winding shaft is wound is preferably 3 cm to 9 cm.
本発明の紙筒製造装置や本発明の紙筒製造方法により製造された紙筒や、本発明の紙筒は、中層と内層がムラなく接着されているため、溝を付したときに剥がれが生じにくい。よって、かかる紙筒は、２又は３本以上の溝を付することによって、容易に屈曲部を設けることができる。溝は、例えば、紙筒を伸ばしたときに３ｍｍ〜７ｍｍ、４ｍｍ〜６ｍｍ、４．５ｍｍ〜５．５ｍｍ間隔になるように付することができる。溝の間隔が３ｍｍより狭いと内層の剥がれが生じやすくなり、間隔が７ｍｍよりも広いと屈曲しづらくなるため好ましくない。本発明の紙筒製造装置は、紙筒切断手段の下流に屈曲部を設けるための屈曲部形成手段を備えてもよく、本発明の紙筒製造方法は、上記工程（ｅ）に引き続き、工程（ｆ）紙筒に屈曲部を形成する工程；を備えてもよい。 Since the middle layer and the inner layer of the paper cylinder manufactured by the paper cylinder manufacturing apparatus of the present invention and the paper cylinder manufacturing method of the present invention and the paper cylinder of the present invention are evenly adhered to each other, they are peeled off when grooved. It is unlikely to occur. Therefore, such a paper cylinder can be easily provided with a bent portion by providing two or three or more grooves. The grooves can be provided, for example, at intervals of 3 mm to 7 mm, 4 mm to 6 mm, and 4.5 mm to 5.5 mm when the paper cylinder is stretched. If the distance between the grooves is narrower than 3 mm, the inner layer is likely to peel off, and if the distance is wider than 7 mm, it becomes difficult to bend, which is not preferable. The paper cylinder manufacturing apparatus of the present invention may include a bending portion forming means for providing a bent portion downstream of the paper cylinder cutting means, and the paper cylinder manufacturing method of the present invention is a step following the above step (e). (F) A step of forming a bent portion in the paper cylinder; may be provided.
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
１．紙筒製造装置
図１の模式図に示す構成の紙筒製造装置を製造した。かかる紙筒製造装置は、１つの外層用帯状原紙供給部（１）；１つの中層用帯状原紙供給部（２）；１つの内層用帯状原紙供給部（３）；外層用帯状原紙の下面に接着剤を塗布するための外層用接着剤塗布用ローラー（４）、中層用帯状原紙の上面及び下面に接着剤を塗布するための中層用接着剤塗布用バット（５）及び内層用帯状原紙の上面に接着剤を塗布するための内層用接着剤塗布用ローラー（６）を備えた接着剤塗布手段（７）；内層用帯状原紙の下面に植物油を塗布するための油塗布用ローラー（８）；外径５．２ｍｍのワインディングシャフト（９）、及びワインディングシャフト（９）に帯状原紙を押圧するためのエンドレスベルト（１０）を備えた紙筒形成手段（１１）；外径５．０ｍｍのカッティングシャフト（１２）及びカッター（１３）を備えた紙筒切断手段（１４）；並びに、外径３．０ｍｍのガイディングシャフト（１５）を備える。接着剤塗布手段（７）と紙筒形成手段（１１）との距離は、帯状原紙に塗布された接着剤が、紙筒形成手段（１１）に到達した時点で半乾燥状態になり、タック発現するように最適化した。また、ワインディングシャフト（９）において、帯状原紙が巻き付く領域は９ｃｍになるように設定した。
1. 1. Paper cylinder manufacturing equipment A paper cylinder manufacturing equipment having the configuration shown in the schematic diagram of FIG. 1 was manufactured. Such a paper cylinder manufacturing apparatus is provided on one outer layer strip-shaped base paper supply unit (1); one middle layer strip-shaped base paper supply unit (2); one inner layer strip-shaped base paper supply unit (3); on the lower surface of the outer layer strip-shaped base paper. Roller for applying adhesive for outer layer (4) for applying adhesive, bat for applying adhesive for middle layer (5) for applying adhesive to the upper and lower surfaces of strip-shaped base paper for middle layer, and strip-shaped base paper for inner layer Adhesive application means (7) provided with an inner layer adhesive application roller (6) for applying an adhesive on the upper surface; an oil application roller (8) for applying vegetable oil on the lower surface of the inner layer strip-shaped base paper. A paper cylinder forming means (11) provided with a winding shaft (9) having an outer diameter of 5.2 mm and an endless belt (10) for pressing the strip-shaped base paper on the winding shaft (9); cutting with an outer diameter of 5.0 mm. A paper cylinder cutting means (14) provided with a shaft (12) and a cutter (13); and a guiding shaft (15) having an outer diameter of 3.0 mm. The distance between the adhesive applying means (7) and the paper cylinder forming means (11) becomes semi-dry when the adhesive applied to the strip-shaped base paper reaches the paper cylinder forming means (11), and tack appears. Optimized to do. Further, in the winding shaft (9), the area around which the strip-shaped base paper is wound is set to be 9 cm.
ガイディングシャフト（１５）は、＃４０の紙製又は布製やすりにより軸方向にやすり掛けを行いざらつかせたうえで、ワインディングシャフト（９）に挿通されてカッティングシャフト（１２）に連結される。ガイディングシャフト（１５）の他端はモーター（１６）に連結されており、紙筒切断手段（１４）に、長手方向の前方に送り出される紙筒に沿って、ワインディングシャフトとカッティングシャフトとの間の距離が４０ｃｍ〜８０ｃｍと変動する往復運動を行うための駆動力を与える。また、ガイディングシャフト（１５）には、紙筒製造開始前に植物油を塗布した。 The guiding shaft (15) is filed axially with a # 40 paper or cloth file to make it rough, and then inserted into the winding shaft (9) and connected to the cutting shaft (12). The other end of the guiding shaft (15) is connected to the motor (16), and is connected to the paper cylinder cutting means (14) between the winding shaft and the cutting shaft along the paper cylinder fed forward in the longitudinal direction. Gives a driving force for performing a reciprocating motion in which the distance varies from 40 cm to 80 cm. Further, the guiding shaft (15) was coated with vegetable oil before the start of paper cylinder production.
２．紙製ストローの製造
上記１の紙筒製造装置を用い、紙製ストローを製造した。まず、表１に記載の外層用帯状原紙、中層用帯状原紙、内層用帯状原紙を用意し、それぞれ幅１５ｍｍ、１４ｍｍ、１３ｍｍの帯状に切断して外層用帯状原紙供給部（１）、中層用帯状原紙供給部（２）、内層用帯状原紙供給部（３）にセットした。また、接着剤塗布手段（７）により、アクリル系樹脂接着剤又は酢酸ビニル系接着剤を、外層用帯状原紙の下面及び内層用帯状原紙の上面にはローラー塗布、中層用帯状原紙の上面及び下面にはどぶ漬け塗布した。さらに、油塗布用ローラー（８）により、内層用帯状原紙の下面に植物油を塗布した。
2. Manufacture of Paper Straws Paper straws were manufactured using the paper cylinder manufacturing apparatus described in 1 above. First, the outer layer strip-shaped base paper, the middle layer strip-shaped base paper, and the inner layer strip-shaped base paper shown in Table 1 are prepared and cut into strips having widths of 15 mm, 14 mm, and 13 mm, respectively, for the outer layer strip-shaped base paper supply unit (1) and the middle layer. It was set in the strip-shaped base paper supply section (2) and the strip-shaped base paper supply section (3) for the inner layer. Further, by the adhesive coating means (7), an acrylic resin adhesive or a vinyl acetate adhesive is applied to the lower surface of the outer layer strip-shaped base paper and the upper surface of the inner layer strip-shaped base paper by rollers, and the upper and lower surfaces of the middle layer strip-shaped base paper are applied. I applied it in a dobu pickle. Further, the vegetable oil was applied to the lower surface of the strip-shaped base paper for the inner layer by the oil application roller (8).
接着剤を塗布した外層用帯状原紙、中層用帯状原紙、及び内層用帯状原紙を、ワインディングシャフト（９）に互いに帯幅方向にずらして螺旋状に巻き付け、エンドレスベルト（１０）により押圧して紙筒を形成した。紙筒は、エンドレスベルト（１０）による押し出しによりガイディングシャフト（１５）を介してカッティングシャフト（１２）に移送した。紙筒切断手段（１４）が、長手方向の前方に送り出される紙筒と同じ速さで前方に移動しているときに、カッター（１３）により紙筒を切断し、外径６ｍｍの紙製ストロー（実施例１〜５）を製造した。また、比較例１〜４として、表１に記載のとおり、海外製の４種類の紙製ストローを用意した。比較例５は、内層用帯状原紙の上面に接着剤を塗布しなかったこと以外は実施例１と同様に紙製ストローを製造したが、接着不良によるロス率が高く大量生産に適さなかった。 The outer layer strip-shaped base paper, the middle layer strip-shaped base paper, and the inner layer strip-shaped base paper coated with the adhesive are spirally wound around the winding shaft (9) by shifting them in the band width direction, and pressed by the endless belt (10). Formed a cylinder. The paper cylinder was transferred to the cutting shaft (12) via the guiding shaft (15) by pushing out with the endless belt (10). When the paper cylinder cutting means (14) is moving forward at the same speed as the paper cylinder sent forward in the longitudinal direction, the paper cylinder is cut by the cutter (13), and a paper straw having an outer diameter of 6 mm is cut. (Examples 1 to 5) were manufactured. Further, as Comparative Examples 1 to 4, as shown in Table 1, four types of paper straws made overseas were prepared. In Comparative Example 5, a paper straw was produced in the same manner as in Example 1 except that the adhesive was not applied to the upper surface of the strip-shaped base paper for the inner layer, but the loss rate due to poor adhesion was high and it was not suitable for mass production.
３．耐水性試験
実施例１〜５及び比較例１〜４の紙製ストローを用い、耐水性試験を行った。紙製ストローを２ｃｍ長さにカットした紙筒断片１０個を、３００ｍｌビーカー中の溶媒３００ｍｌに浸け、マグネチックスターラーで攪拌（５００ｒｐｍ）した後に、以下の評価基準で評価した。
・表層（外層上面）ほぐれ（目視にて判定）
紙製ストローの表層が水によりほぐれかけている状態を４段階で示す
×：表層がやや水を吸って柔らかくなっている
××：表層が水を吸って紙の膨潤が見られる
×××：表層がほぐれ始める
××××：表層がほぐれバラバラになっている
・先端ほつれ
紙製ストロー表層の紙の先端が剥がれている状態のことで、紙ストローの接着の中で一番はがれやすい部分である。先端の剥がれが１ｍｍ以上のときに、先端ほつれと判定した。
・バラバラ
紙間の接着が剥がれ、紙がばらばらになった状態
3. 3. Water resistance test A water resistance test was performed using the paper straws of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4. Ten pieces of paper cylinders obtained by cutting a paper straw into a length of 2 cm were immersed in 300 ml of a solvent in a 300 ml beaker, stirred with a magnetic stirrer (500 rpm), and then evaluated according to the following evaluation criteria.
・ Surface layer (upper surface of outer layer) loosening (visually judged)
The state where the surface layer of the paper straw is loosened by water is shown in 4 stages.
×: The surface layer absorbs water slightly and becomes soft XX: The surface layer absorbs water and swelling of the paper is seen ×××: The surface layer begins to loosen ××××: The surface layer is loosened and separated. Frayed tip The tip of the paper on the surface of the paper straw is peeled off, which is the most easily peeled part of the paper straw. When the peeling of the tip was 1 mm or more, it was determined that the tip was frayed.
・ Dismembered paper The adhesive between the papers has peeled off, and the paper has fallen apart.
溶媒として室温２５℃の水を用い、２時間撹拌した後の「表層ほぐれ」の評価、並びに紙筒断片１０個当たりの「先端ほつれ」及び「バラバラ」の個数を表２に示す。 Table 2 shows the evaluation of "surface fraying" after stirring for 2 hours using water at room temperature of 25 ° C. as a solvent, and the number of "tip fraying" and "disjoint" per 10 paper cylinder fragments.
本発明の紙筒製造方法により製造した実施例１〜５の紙筒は、いずれも「先端ほつれ」が４個以下であり、比較例１〜４よりも優れた紙筒であることが示された。また、接着剤としてアクリル系樹脂接着剤を用いた実施例１〜３では、「先端ほつれ」の成績が向上し、「バラバラ」の紙筒断片も０個であった。さらに、耐水性ニスの併用により、「表層ほぐれ」の成績が向上した（実施例１及び３）。 The paper cylinders of Examples 1 to 5 manufactured by the paper cylinder manufacturing method of the present invention all have 4 or less "tip fraying", which is shown to be superior to Comparative Examples 1 to 4. It was. Further, in Examples 1 to 3 in which the acrylic resin adhesive was used as the adhesive, the result of "tip fraying" was improved, and the number of "separate" paper cylinder fragments was 0. Further, the combined use of the water resistant varnish improved the performance of "surface loosening" (Examples 1 and 3).
次に、実施例１、２、４、５の紙製ストローについて、溶媒として５０℃の水を用い、３０分おきに水を交換して２時間撹拌して、同様に耐水性評価を行った。結果を表３に示す。なお、３０分おきの水の交換時には、３３℃まで水温が下がっていた。ここでの結果より、５０℃の水では、紙への浸透が大きくなり「表層ほぐれ」の成績が悪化したものの、アクリル系樹脂接着剤を使用することで「先端ほつれ」、「バラバラ」は抑えられ、アクリル系樹脂接着剤が、紙製ストローの耐水性を高めることが示された。 Next, with respect to the paper straws of Examples 1, 2, 4 and 5, water resistance was evaluated in the same manner by using water at 50 ° C. as a solvent, exchanging water every 30 minutes and stirring for 2 hours. .. The results are shown in Table 3. When the water was changed every 30 minutes, the water temperature had dropped to 33 ° C. From the results here, in water at 50 ° C, the penetration into the paper increased and the result of "surface layer loosening" deteriorated, but by using an acrylic resin adhesive, "tip fraying" and "disassembly" were suppressed. It was shown that the acrylic resin adhesive enhances the water resistance of paper straws.
次に、実施例１及び４の紙製ストローについて、溶媒としてアルコール飲料を想定した１０％イソプロピルアルコール水溶液を用い、９０分間撹拌して、同様に耐水性評価を行った。結果を表４に示す。イソプロピルアルコールは接着剤を剥がす効果があるため、酢酸ビニル系接着剤を用いた実施例４のストローは全て「バラバラ」になったが、アクリル系樹脂接着剤はイソプロピルアルコールに耐性を有し、成績の悪化は見られなかった。一方で、「表層ほぐれ」の成績はいずれの紙製ストローでも悪化しておらず、イソプロピルアルコールの紙への浸透は少ないことが示された。 Next, the paper straws of Examples 1 and 4 were stirred for 90 minutes using a 10% isopropyl alcohol aqueous solution assuming an alcoholic beverage as a solvent, and the water resistance was evaluated in the same manner. The results are shown in Table 4. Since isopropyl alcohol has the effect of peeling off the adhesive, all the straws of Example 4 using the vinyl acetate adhesive were "disjoint", but the acrylic resin adhesive was resistant to isopropyl alcohol, and the results were good. No deterioration was seen. On the other hand, the results of "surface loosening" did not deteriorate with any of the paper straws, indicating that the penetration of isopropyl alcohol into the paper was small.
４．ガイディングシャフトへの凹凸付与の条件検討
ガイディングシャフトへの凹凸付与の条件検討を、以下の手順で行った。
（１）３ｍｍのガイディングシャフトに、＃４０、＃８０、＃１２０、＃１５０、＃１８０、＃２４０の紙製又は布製やすりで軸方向にやすり掛けを行う。
（２）触針式表面粗さ形状測定機（フォームタリサーフPGI840、テーラーホブソン社製）を用い、円弧方向の算術平均粗さＲａ（μｍ）、最大高さＲｚ（μｍ）、及び要素の平均粗さＲＳｍ（μｍ）を測定する。
（３）個々のガイディングシャフトに対し植物油を塗布し、塗布前後の重量を比較することで植物油の付着量を測定する。
4. Examination of conditions for imparting unevenness to the guiding shaft The conditions for imparting unevenness to the guiding shaft were examined according to the following procedure.
(1) A 3 mm guiding shaft is sanded axially with a paper or cloth file of # 40, # 80, # 120, # 150, # 180, # 240.
(2) Arithmetic mean roughness Ra (μm), maximum height Rz (μm), and element average in the arc direction using a stylus type surface roughness shape measuring machine (Form Talisurf PGI840, manufactured by Tailor Hobson). Roughness RSm (μm) is measured.
(3) Vegetable oil is applied to each guiding shaft, and the amount of vegetable oil adhered is measured by comparing the weights before and after the application.
結果を表５に示す。ブランクは、やすり掛けを行っていないガイディングシャフトでの測定結果を示す。ここでの結果より、円弧方向の凹凸の最大高さＲｚの数値が、紙製又は布製やすりの番手を減らすごとに増加し、植物油の付着量もそれに伴い増加することがわかった。 The results are shown in Table 5. The blank shows the measurement result on the guiding shaft that has not been sanded. From the results here, it was found that the numerical value of the maximum height Rz of the unevenness in the arc direction increases as the number of paper or cloth files is reduced, and the amount of vegetable oil adhered also increases accordingly.
いずれの番手の紙製又は布製やすりを用いた場合であっても、油付着量が向上していたため、試験したうち最も目が粗い＃４０及び最も目が細かい＃２４０の紙製又は布製やすりを用いて凹凸を付したガイディングシャフトを用いて紙製ストローを製造した。その結果、ブランクのガイディングシャフトでは、約１．５時間で紙詰まりを生じたのに対し、＃４０及び＃２４０の紙やすりを用いて凹凸を付したガイディングシャフトでは、いずれのガイディングシャフトでも半日（４時間）試験で紙詰まりが生じず、紙製ストローの製造に好適に使用できることが明らかになった。 Regardless of the number of paper or cloth files used, the amount of oil adhered was improved, so the coarsest # 40 and the finest # 240 paper or cloth files tested were used. A paper straw was manufactured using a guiding shaft with irregularities. As a result, the blank guiding shaft caused a paper jam in about 1.5 hours, whereas the guiding shafts having irregularities using the # 40 and # 240 sandpapers had any of the guiding shafts. However, in the half-day (4 hours) test, it became clear that paper jams did not occur and that it could be suitably used for manufacturing paper straws.
５．紙製ストローへの屈曲部の付与
実施例１で製造した紙製ストローに、伸ばした状態での感覚が２ｍｍ又は５ｍｍになるように、複数の溝を付すことにより、長さ約５ｃｍの屈曲部を設けた。その結果、２ｍｍ間隔で溝を付した場合には屈曲部の紙層剥がれが生じたが、５ｍｍ間隔で溝を付した場合には、紙層剥がれが生じるものが約１０％に抑えられ、屈曲性能も維持されることがわかった。
5. Adding a bent portion to a paper straw The bent portion having a length of about 5 cm is provided by adding a plurality of grooves to the paper straw manufactured in Example 1 so that the feeling in the stretched state is 2 mm or 5 mm. Was provided. As a result, when the grooves were formed at 2 mm intervals, the paper layer peeled off at the bent portion, but when the grooves were formed at 5 mm intervals, the paper layer peeling was suppressed to about 10%, and the bending occurred. It was found that the performance was also maintained.
これに対して、内層用帯状原紙の上面に接着剤塗布を行わなかった以外は実施例１と同様に製造した比較例５の紙製ストローでは、上記と同様に５ｍｍ間隔で溝を付した場合の屈曲部の紙層剥がれが約４０％の紙製ストローに見られた。ここでの結果より、内層用帯状原紙の上面に接着剤塗布を行わない場合には、中層用帯状原紙への接着が十分に行われておらず、屈曲のための切り込みを入れる際に紙層が剥がれることが示された。さらに、アクリル系樹脂接着剤による接着ムラが生じ、本発明による紙製ストローと比較して耐水性能に劣る紙製ストローになると考えられた。 On the other hand, in the paper straw of Comparative Example 5 manufactured in the same manner as in Example 1 except that the adhesive was not applied to the upper surface of the strip-shaped base paper for the inner layer, when grooves were formed at intervals of 5 mm as in the above. Peeling of the paper layer at the bend was observed in about 40% of the paper straws. From the results here, when the adhesive is not applied to the upper surface of the strip-shaped base paper for the inner layer, the adhesive is not sufficiently adhered to the strip-shaped base paper for the middle layer, and the paper layer is used when making a notch for bending. Was shown to peel off. Further, it is considered that the acrylic resin adhesive causes uneven adhesion, resulting in a paper straw having inferior water resistance as compared with the paper straw according to the present invention.
本発明によれば、ワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けることができるいかなる紙を用いても、端部まで十分に接着された優れた紙筒を製造することができる。その結果、入手が容易な０．６０ｇ／ｃｍ３〜０．８９ｇ／ｃｍ３の密度の帯状原紙を用いた場合であっても耐水性に優れた紙筒を安定的に製造することができる。以上のように、本発明によれば、優れた品質の紙製ストローを、低コストで供給することができるため、紙加工分野、飲食品分野における産業上の利用可能性は極めて高い。 According to the present invention, any paper that can be spirally wound around a winding shaft can be used to produce an excellent paper cylinder that is sufficiently bonded to the edges. As a result, it is possible to obtain to stably produced excellent paper tube water resistance even when using easy 0.60 g / cm 3 strip base paper density of ~0.89g / cm 3. As described above, according to the present invention, since a paper straw of excellent quality can be supplied at a low cost, the industrial applicability in the paper processing field and the food and drink field is extremely high.
１ 外層用帯状原紙供給部
２ 中層用帯状原紙供給部
３ 内層用帯状原紙供給部
４ 外層用接着剤塗布用ローラー
５ 中層用接着剤塗布用バット
６ 内層用接着剤塗布用ローラー
７ 接着剤塗布手段
８ 油塗布用ローラー
９ ワインディングシャフト
１０ エンドレスベルト
１１ 紙筒形成手段
１２ カッティングシャフト
１３ カッター
１４ 紙筒切断手段
１５ ガイディングシャフト
１６ モーター
1 Outer layer band-shaped base paper supply part 2 Middle layer band-shaped base
Claims (2)
前記外層用帯状原紙、前記中層用帯状原紙、及び前記内層用帯状原紙を供給する帯状原紙供給部と、
貼り合わされる前記外層用帯状原紙及び前記中層用帯状原紙の接着面のいずれか一方又は両方と、前記内層用帯状原紙の上面と、前記内層用帯状原紙に接着される前記中層用帯状原紙の下面とに接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、
前記内層用帯状原紙の下面に油を塗布する油塗布手段と、
前記外層用帯状原紙、前記中層用帯状原紙、及び前記内層用帯状原紙をワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けて紙筒を形成する紙筒形成手段と、
前記紙筒の内径よりも小さい外径を有するカッティングシャフトと、前記紙筒形成手段から前方に送り出される前記紙筒を切断するカッターとを備える紙筒切断手段であって、長手方向の前方に送り出される紙筒に沿って往復する、前記紙筒切断手段と、
前記ワインディングシャフト及び／又は前記カッティングシャフトに挿通されたガイディングシャフトとを備え、
前記ガイディングシャフトが、表面に凹凸を付してなるざらつきを有し、且つ油が塗布されたことを特徴とする、
前記紙筒製造装置。 A paper cylinder is formed by spirally winding one outer layer strip-shaped base paper, one or more middle-layer strip-shaped base papers, and one inner layer strip-shaped base paper around a winding shaft, and then cutting to determine a predetermined size. It is a paper cylinder manufacturing device that manufactures paper cylinders of the same length.
The strip-shaped base paper for the outer layer, the strip-shaped base paper for the middle layer, and the strip-shaped base paper supply unit for supplying the strip-shaped base paper for the inner layer,
One or both of the outer layer strip-shaped base paper and the middle layer strip-shaped base paper to be bonded, the upper surface of the inner layer strip-shaped base paper, and the lower surface of the middle layer strip-shaped base paper bonded to the inner layer strip-shaped base paper. Adhesive application means to apply adhesive to and
An oil coating means for applying oil to the lower surface of the strip-shaped base paper for the inner layer, and
A paper cylinder forming means for forming a paper cylinder by spirally winding the outer layer strip-shaped base paper, the middle layer strip-shaped base paper, and the inner layer strip-shaped base paper around a winding shaft.
A paper cylinder cutting means including a cutting shaft having an outer diameter smaller than the inner diameter of the paper cylinder and a cutter for cutting the paper cylinder forwardly fed from the paper cylinder forming means, which is fed forward in the longitudinal direction. The paper cylinder cutting means, which reciprocates along the paper cylinder,
The winding shaft and / or the guiding shaft inserted through the cutting shaft is provided.
The guiding shaft has an uneven surface and is characterized by being coated with oil.
The paper cylinder manufacturing apparatus.
（ａ）１つの外層用帯状原紙、１つ又は２つ以上の中層用帯状原紙、及び１つの内層用帯状原紙を用意する工程；
（ｂ）貼り合わされる前記外層用帯状原紙及び前記中層用帯状原紙の接着面のいずれか一方又は両方と、前記内層用帯状原紙の上面と、前記内層用帯状原紙に接着される前記中層用帯状原紙の下面とに接着剤を、前記内層用帯状原紙の下面に油を塗布する工程；
（ｃ）前記外層用帯状原紙、前記中層用帯状原紙、及び前記内層用帯状原紙を、ワインディングシャフトに螺旋状に巻き付けて紙筒を形成する工程；
（ｄ）前記紙筒を、前記ワインディングシャフト及び／又はカッティングシャフトに挿通された、表面に凹凸を付してなるざらつきを有し、且つ油が塗布されたガイディングシャフトを介して、前記カッティングシャフトに移送する工程；
（ｅ）前記紙筒を、前記カッティングシャフト上で切断する工程； A method for manufacturing a paper cylinder, characterized in that the following steps (a) to (e) are sequentially provided.
(A) A step of preparing one outer layer strip-shaped base paper, one or more middle-layer strip-shaped base papers, and one inner layer strip-shaped base paper;
(B) One or both of the outer layer strip-shaped base paper and the middle layer strip-shaped base paper to be bonded, the upper surface of the inner layer strip-shaped base paper, and the middle layer strip-shaped base paper bonded to the inner layer strip-shaped base paper. A step of applying an adhesive to the lower surface of the base paper and oil to the lower surface of the strip-shaped base paper for the inner layer;
(C) A step of spirally winding the outer layer strip-shaped base paper, the middle layer strip-shaped base paper, and the inner layer strip-shaped base paper around a winding shaft to form a paper cylinder;
(D) The cutting shaft is inserted through the winding shaft and / or the cutting shaft, and has a rough surface and is coated with oil. The process of transferring to
(E) A step of cutting the paper cylinder on the cutting shaft;
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