JP6952141B2 - ペーパータオルのロール体 - Google Patents

Description

本発明は、巻長を増大させたペーパータオルのロール体に関する。

ペーパータオルは、水分や油分の拭き取りや汚れ落とし等の用途で、各家庭の台所や飲食店の厨房等で幅広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、ペーパータオルの使用頻度が高い場合、ペーパータオルをペーパータオル用ホルダに掛け替える頻度が高くなり、使用者の手間となることがあった。ペーパータオルの掛け替えの頻度を低減しようとする場合、１ロールあたりの巻長を増やすことが考えられる。

特開２０１０−０６８９７２号公報

しかしながら、巻長を増やすことにより、ペーパータオルの風合いや吸水量が低下することや、加工工程における巻き皺やロール変形等が生じることが知られており、従来の技術では、巻長の増加と、ペーパータオルの風合い及び吸水量の維持、巻き皺やロール変形の防止を両立することは困難であった。したがって、本発明は、巻長を増大させたペーパータオルのロール体であって、風合い及び吸水量が良好に保たれ、巻き皺やロール変形が生じないペーパータオルのロール体を提供することを目的とする。

本発明の発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意研究を行った。その結果、叩解処理したパルプ繊維に乾燥紙力増強剤及び湿潤紙力増強剤を添加し、抄紙して得られる単一シートを２枚積層したペーパータオルを、所定の巻密度及び巻き硬さで２０ｍ以上４０ｍ以下巻回することにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。

（１）本発明の第１の態様は、坪量が１９．０ｇ／ｍ^２以上２５．０ｇ／ｍ^２以下である単一シートを２枚積層したペーパータオルが、巻密度０．５０ｍ／ｃｍ^２以上０．８０ｍ／ｃｍ^２以下、巻き硬さ１０ｍｍ未満で２０ｍ以上４０ｍ以下巻回されたペーパータオルのロール体である。

（２）本発明の第２の態様は、（１）に記載のペーパータオルのロール体であって、前記ペーパータオルの吸水性ＴＷＡが１７０ｇ／ｍ^２以上２２０ｇ／ｍ^２以下であることを特徴とするものである。

（３）本発明の第３の態様は、（１）又は（２）に記載のペーパータオルのロール体であって、前記ペーパータオルの乾燥時の縦方向引張り強さＤＭＤと乾燥時の横方向引張り強さＤＣＤの幾何平均ＧＭＴが、１１．０Ｎ／２５ｍｍ以上２２．０Ｎ／２５ｍｍ以下であることを特徴とするものである。

（４）本発明の第４の態様は、（１）から（３）のいずれかに記載のペーパータオルのロール体であって、巻き硬さが４ｍｍ以上８ｍｍ以下であることを特徴とするものである。

（５）本発明の第５の態様は、（１）から（４）のいずれかに記載のペーパータオルのロール体であって、単一シートを２枚積層したペーパータオルの一方の表面がエンボス凸部を有し、他方の表面に前記エンボス凸部の裏面で構成されるエンボス凹部を有することを特徴とするものである。

（６）本発明の第６の態様は、（５）に記載のペーパータオルのロール体であって、前記エンボス凸部及び前記エンボス凹部を形成するエンボス加工のエンボス面積率が１０％以上２５％以下、エンボスエッジ率が０．３ｍｍ／ｍｍ^２以上０．６ｍｍ／ｍｍ^２以下であることを特徴とするものである。

本発明のペーパータオルのロール体は、叩解処理したパルプ繊維に乾燥紙力増強剤及び湿潤紙力増強剤を添加し、抄紙して得られる単一シートを積層したペーパータオルを所定の巻密度及び所定の巻き硬さで巻回しているので、巻長を増大させたとしても、風合い及び吸水量が良好に保たれ、巻き皺やロール変形が生じることがない。

本発明のペーパータオルのエンボス形状を示す図面である。 ペーパータオルのロール体の巻き硬さの測定装置を示す図面である。

以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。
＜ペーパータオルのロール体＞
本発明のペーパータオルのロール体は、所定の坪量の単一シートを２枚積層したペーパータオルを、所定の巻き密度及び所定の巻き硬さで、２０ｍ以上４０ｍ以下に亘って巻回したものである。

［単一シート］
ペーパータオルに用いる単一シートは、パルプ繊維をリファイナー等により叩解処理したものを抄紙してなる。原料パルプ繊維に叩解処理を施すことにより、パルプ繊維が毛羽立ち、ペーパータオルの風合いが良好なものとなるとともに、単一シートの強度を向上させることができる。しかしながら、叩解処理を施しただけでは単一シートの紙厚が低下して吸水性も低下するため、抄紙時に乾燥紙力増強剤及び湿潤紙力増強剤を内添することにより、強度と吸水性とをともに向上させることができる。これにより、ＪＩＳ Ｐ ８１２４に準拠して測定される単一シートの坪量を１９ｇ／ｍ^２以上２５ｇ／ｍ^２以下の範囲内のものとすることができる。

（パルプ繊維）
パルプ繊維は、典型的には針葉樹や広葉樹から製造される木材パルプ繊維であり、例えば、パルプ繊維を漂白精製処理した晒パルプ繊維である針葉樹晒クラフトパルプ繊維（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒クラフトパルプ繊維（ＬＢＫＰ）、及びこれらの混合物を用いることができる。これらの中でも、針葉樹晒クラフトパルプ繊維をより高配合とすることにより、紙力及び吸水性をより向上させることができる。

なお、単一シートの調製にあたっては、本発明の目的を損なわない範囲で、木材パルプ繊維のほかにも他の繊維を適宜配合することができる。そのような他の繊維としては、例えば、砕木パルプ繊維（ＧＰ）等のメカニカルパルプ繊維；亜硫酸パルプ繊維等の化学パルプ繊維；薬品処理と機械処理を併用して得られたセミケミカルパルプ繊維；ケナフ、コットンリンター、麻等の非木材パルプ繊維；古紙パルプ繊維等を挙げることができる。

（乾燥紙力増強剤及び湿潤紙力増強剤）
本発明において使用可能な乾燥紙力増強剤としては、カチオン化でんぷん、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース等を挙げることができるが、これらの中でもカチオン化でんぷんを使用することが好ましい。また、本発明において使用可能な湿潤紙力増強剤としてはポリアミドエピクロロヒドリン樹脂やメラミン樹脂等を挙げることができる。乾燥紙力増強剤及び湿潤紙力増強剤の添加量は、パルプ繊維１００質量部あたり、１．０質量部以上５．０質量部以下とすることが好ましい。

（クレープ率）
本発明においては、抄紙した単一シートの乾燥の際のクレープ率が２０％以上であることが好ましい。クレープ率を２０％以上とすることにより、単一シートの強度と吸水性を向上させることができる。なお、クレープ率（％）は、｛（ドライヤースピード）−（リールスピード）｝／（ドライヤースピード）×１００で計算される。ここで、リールスピードとはロールへの巻き取り速度を意味する。

［ペーパータオル］
本発明のペーパータオルのロール体を構成するペーパータオルは、上記の単一シートを２枚積層したものであり、ペーパータオルの一方の表面がエンボス凸部を有し、他方の表面に上記のエンボス凸部の裏面で構成されるエンボス凹部を有している。

（エンボス加工）
ペーパータオルにエンボス加工を施すにあたっては、まず、単一シートにエンボス加工を施し、単一シートの一方の表面にエンボス凸部を、反対面にはエンボス凸部の裏側で構成されるエンボス凹部を形成する。エンボス加工は公知の方法で行うことができ、例えば、ほぼ相補的な形状の雄（凸）エンボスロールと雌（凹）エンボスロールとが噛み合う「マッチした」エンボスロールにより加工してもよいし、雄（凸）エンボスロールと雌（凹）エンボスロールの形状が同一でなく、両者が噛み合った際にシートにせん断力を与える、いわゆる「マッチしていない」エンボスロールにより加工してもよい。

各単一シートにおけるエンボス凸部のエンボス面積率は、１０％以上２５％以下であることが好ましく、１４％以上２０％以下であることがより好ましい。エンボス面積率を上記の範囲内のものとすることにより、吸水性と、ペーパータオルの強度とがバランスの保たれたものとなる。なお、上記のエンボス凸部のエンボス面積率は、シート上に施されたエンボス部の面積（図１のＳｎ＝ａ×ｂ×ｎ；ｎはエンボスパターンの総数）を測定し、その面積率（Ｓｎ／（Ａ×Ｂ））として算出することができる。

また、各単一シートにおけるエンボスエッジ率は、０．３ｍｍ／ｍｍ^２以上０．６ｍｍ／ｍｍ^２以下であることが好ましく、０．４ｍｍ／ｍｍ^２以上０．５ｍｍ／ｍｍ^２以下であることがより好ましい。エンボスエッジ率を上記の範囲内のものとすることにより、吸水性と、ペーパータオルの強度とがバランスの保たれたものとなる。なお、上記のエンボスエッジ率は、単位面積あたりのエンボス凸部の各辺の総計により求められ、図１を参照すれば、（ａ×２＋ｂ×２）×ｎ／（Ａ×Ｂ）により計算される。

（単一シートの積層）
エンボス加工が施された２枚の単一シートは、一方の単一シートのエンボス凸部を他の単一シートの所定部位に糊付け、ペーパータオルとなる。本発明において、ペーパータオルのエンボスパターンは、一方の単一シートのエンボス凸部が、他方の単一シートのエンボス凹部に入り込んだ状態で糊付けされている、いわゆるネステッドエンボスであることが好ましい。ネステッドエンボスとすることにより、２枚の単一シートの間に空間が保持され、ペーパータオルの吸水性や嵩高さを向上させることができる。

なお、本発明においては、各単一シートの糊付けに用いる糊の濃度を従来のものよりも高濃度（例えば、１．５倍以上）とすることが好ましく、これにより、ペーパータオルの強度（特にＧＭＴ）が向上することが知られている。糊付けに用いる糊としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコールや澱粉系糊等を挙げることができる。

（吸水性）
本発明のペーパータオルのロール体から得られるペーパータオルは、叩解処理したパルプ繊維を抄紙して得られるものであり、かつ所定の巻密度及び巻き硬さで巻回されたものであるので、良好な吸水性を有している。ペーパータオルの吸水性（ＴＷＡ：Ｔｏｔａｌ Ｗａｔｅｒ Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ）は、１７０ｇ／ｍ^２以上２２０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、１８０ｇ／ｍ^２以上２００ｇ／ｍ^２以下であることがより好ましい。ペーパータオルのこのような吸水性は、２０ｍを超える巻長のペーパータオルのロール体では、従来実現できないものであったが、本発明の構成を採用した場合には、２０ｍを超える巻長であり、上記のような吸水性を有するペーパータオルのロール体が実現可能なものとなる。

なお、吸水性は、以下の測定方法に従って求めることができる。まず、ペーパータオルを７６ｍｍ×７６ｍｍの正方形に切断してサンプルを作製し、乾燥重量を測定する。次に、このサンプルを蒸留水中に２分間浸漬した後、水蒸気飽和状態（ＲＨ１００％）の容器中で、サンプルの１つの角部が上側の頂部となるようにし、この頂部と隣接する２つの角部とを支持して展伸した状態で吊るし、３０分放置して水切り後の重量を測定する。そして、測定値をサンプル１ｍ^２あたりの吸水性（ｇ／ｍ^２）に換算する。

（引張り強さ）
本発明が適用されるペーパータオルは、ＪＩＳ Ｐ ８１１３（紙及び板紙 引張り特性の試験方法）に準拠して、幅２５ｍｍの試験片について測定される乾燥時の縦方向引張り強さ（ＤＭＤ；Ｄｒｙ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）と横方向引張り強さ（ＤＣＤ；Ｄｒｙ Ｃｒｏｓｓ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）の幾何平均ＧＭＴ（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｍｅａｎ Ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）が、好ましくは、１１．０Ｎ／２５ｍｍ以上２２．０Ｎ／２５ｍｍ以下となり、より好ましくは、１２．０Ｎ／２５ｍｍ以上２０．０Ｎ／２５ｍｍ以下となる。ＧＭＴを上記の範囲内のものとすることにより、ペーパータオルが、実用に適した適度な破れにくさを有するものとなるとともに、十分な柔らかさを有するものとなる。

［ペーパータオルのロール体］
以上に説明したペーパータオルは、巻芯の周りに２０ｍ以上４０ｍ以下巻回することにより、ペーパータオルのロール体となる。なお、この際、ロールワインダーの速度を、１５０ｍ／ｍｉｎ以上２００ｍ／ｍｉｎに設定することで、皺のない安定した巻き取りを行うことができる。巻芯としては特に限定されるものではなく、紙芯等の任意の巻芯を用いることができる。巻芯に巻き取った長幅のペーパータオルのロール体は、ログソーにより所定幅に切断される。

（巻密度）
本発明のペーパータオルのロール体は、巻密度が０．５０ｍ／ｃｍ^２以上０．８０ｍ／ｃｍ^２以下である。巻密度は、ペーパータオルの紙質の影響を受け、巻き取り工程におけるロールワインダーの張力、及びエンボスロールのニップ圧力により調整することができる。巻密度を上記のように設定することにより、２０ｍを超える巻長のペーパータオルのロール体であっても、巻き皺やロール変形の発生を防止することができる。

ここで、巻密度は、（巻長×単一シート数）／（ロール断面積）によって算出することができる。ペーパータオルのロール体のロール断面積を求めるにあたっては、ロール体の外径部分の断面積から、巻芯部分の断面積を差し引けばよい。

（巻き硬さ）
本発明のペーパータオルのロール体は、巻き硬さが１０ｍｍ未満であり、４ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが好ましい。巻き硬さは、ペーパータオルの紙質の影響を受け、巻き取り工程におけるロールワインダーの張力、及びエンボスロールのニップ圧力により調整することができる。巻き硬さを上記のように設定することにより、２０ｍを超える巻長のペーパータオルのロール体であっても、巻き皺やロール変形の発生を防止することができる。

なお、この巻き硬さは、本発明のペーパータオルのロール体に６２５ｇの荷重を掛けた際のペーパータオルのロール体の変形量として規定することができ、この巻き硬さは、図２に示す測定装置１０を用いて測定される。測定装置１０は、ベース部２と、支持棒４ａ，４ｂと、移動錘乗せ板６と、６２５ｇの錘８とを備える。２本の支持棒４ａ，４ｂは、ベース部２から垂直に立ち上り、矩形状の移動錘乗せ板６の両端には各支持棒４ａ，４ｂへの挿通孔が設けられている。そして、ベース部２上、各支持棒４ａ，４ｂの間にペーパータオルのロール体２０を載置し、ペーパータオルのロール体２０の上から移動錘乗せ板６に各支持棒４ａ，４ｂを挿通し、移動錘乗せ板６をロール体２０の上面に載せる。この状態での移動錘乗せ板６の高さを初期高さｈ_１とする。さらに移動錘乗せ板６に錘８を乗せると、錘８の重さによって移動錘乗せ板６が各支持棒４ａ，４ｂを通して摺動しつつ、ロール体２０を変形させて沈み込むので、このときの高さｈ_２を測定し、（ｈ_２−ｈ_１）をロール体の径の変形量として求める。

ペーパータオルのロール体を構成するペーパータオルには、ロール体の軸方向に沿ってミシン目が形成されていてもよい。この場合、ミシン目の切断強度を１１．８Ｎ／１００ｍｍ以上２１．６Ｎ／１００ｍｍ以下とすると、ペーパータオルを取り出しやすくなる。ミシン目の切断強度を調整するには、ミシン刃の抜き間隔（ミシン目の切断幅）を調整すればよい。ミシン目の切断強度は、引張試験機の２個のつかみ具間の中央にペーパータオルのミシン目が位置するようにして引張試験を行い、切断強度を測定し、１００ｍｍ幅の値に換算して求めればよい。

以下、本発明について実施例を挙げて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。

＜実施例１から３、比較例１＞
針葉樹晒クラフトパルプ繊維（ＮＢＫＰ）と広葉樹晒クラフトパルプ繊維（ＬＢＫＰ）との混合物をリファイナーで叩解処理し、パルプ繊維１００質量部あたり、乾燥紙力増強剤（カチオン化デンプン）を１．６質量部、湿潤紙力増強剤（ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂）を３．７質量部添加し、表１に示す坪量の単一シートをティシュ抄紙機により製造した。次に、エンボス加工機により、この単一シートにエンボス加工を施し、エンボス面積率が１４．０％又は１２．０％、エンボスエッジ率が０．４２ｍｍ／ｍｍ^２又は０．５３ｍｍ／ｍｍ^２となるようにエンボス凸部を形成した。

エンボス加工した単一シートのうち、１枚の単一シートのエンボス凸部に水溶性糊（ポリビニルアルコール）を塗布し、このエンボス凸部が、他の単一シートのエンボス凹部に入り込んだ状態（ネステッドエンボス）で糊付けした。このようにして得られたペーパータオルを、所定の巻長、巻密度、巻き硬さとなるように巻芯に巻回し、幅２０６ｍｍのペーパータオルのロール体を得た。なお、ペーパータオルの幅方向には、所定の切断強度でミシン目を入れたが、ミシン目のタイカット比は１：１０（ボンド：切断幅）とした。結果を表１に示す。

＜評価＞
［厚さ］
ペーパータオルの厚さはシックネスゲージ（尾崎製作所製、ダイヤルシックネスゲージ「ＰＥＡＣＯＣＫ」）を用いて測定した。測定荷重３．７ｋＰａ、測定子直径３０ｍｍで、測定子と測定台の間に試料(ペーパータオル１０枚)を置き、測定子を１秒間に１ｍｍ以下の速度で下ろしたときのゲージを読み取った。測定は１０回繰り返して得られた数値を平均した。

［タブ強度］
ペーパータオルのタブ強度はテンシロン万能試験機を用いて測定した。測定手順は、以下のとおりとした。ロールの中巻きまでシートを取り除いた後、ロールより連続９シートを採取し、タブが連続６ヶ所（２シート＋２シート＋２シート＋１シート除去＋２シート＋２シート＋２シート）とれるように３インチの型刃で打ち抜いた。作成した試料はテンシロン万能試験機にセットし、２００ｍｍ／ｍｉｎのスピードで引張り、ミシン目から破断するまで引張強度を測定した。６回測定し、平均値を算出した。

表１から分かるように、巻き硬さを１０ｍｍ未満とした実施例のペーパータオルのロール体では、ペーパータオルの吸水性が良好なものとなり、強度も好適に維持された。また、実施例のペーパータオルでは、１０ｍｍ以上の巻き硬さ、０．５ｍ／ｃｍ^２以上０．８０ｍ／ｃｍ^２以下の巻密度と対応して、ロール体に巻き皺やロール変形が生じなかった一方で、比較例のペーパータオルではロール体に巻き皺やロール変形が生じたことが確認された。ペーパータオルのロール体がロール変形を生じにくいことで、ペーパータオルホルダーへの掛け替え時にも装填しやすいものとなった。

１０ 測定装置
２ ベース部
２０ ロール体
４ａ，４ｂ 支持棒
６ 移動錘乗せ板
８ 錘

Claims (4)

1. 坪量が１９．０ｇ／ｍ^２以上２５．０ｇ／ｍ^２以下である単一シートを２枚積層したペーパータオルが、巻密度０．５０ｍ／ｃｍ^２以上０．８０ｍ／ｃｍ^２以下、巻き硬さ４ｍｍ以上１０ｍｍ未満で２０ｍ以上４０ｍ以下巻回され、
   前記ペーパータオルの吸水性ＴＷＡが１７０ｇ／ｍ^２以上２２０ｇ／ｍ^２以下であり、
   前記ペーパータオルの乾燥時の縦方向引張り強さＤＭＤと乾燥時の横方向引張り強さＤＣＤの幾何平均ＧＭＴが、１２．０Ｎ／２５ｍｍ以上２２．０Ｎ／２５ｍｍ以下であり、
   前記単一シートは、叩解処理したパルプ繊維に乾燥紙力増強剤及び湿潤紙力増強剤を添加し、抄紙して得られ、前記パルプ繊維は、針葉樹晒クラフトパルプ繊維及び広葉樹晒クラフトパルプの混合物である、
   ペーパータオルのロール体。
2. 単一シートを２枚積層したペーパータオルの一方の表面がエンボス凸部を有し、他方の表面に前記エンボス凸部の裏面で構成されるエンボス凹部を有する、請求項１に記載のペーパータオルのロール体。
3. 前記エンボス凸部及び前記エンボス凹部を形成するエンボス加工のエンボス面積率が１０％以上２５％以下、エンボスエッジ率が０．３ｍｍ／ｍｍ^２以上０．６ｍｍ／ｍｍ^２以下である、請求項２に記載のペーパータオルのロール体。
4. 一方の前記単一シートの前記エンボス凸部が、他方の前記単一シートの前記エンボス凹部に入り込んだ状態で糊付けされている、
   請求項２又は３に記載のペーパータオルのロール体。

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