紙袋
【課題】 充填適性に優れ、かつ高い破袋強度と紙層の減層化を可能にした紙袋を得る。
【解決手段】 ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であり、かつＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙を基材として、充填適性に優れ、かつ高い破袋強度を有し、紙層を減層化しても高い破袋強度を維持することができる紙袋を得る。
【解決手段】 ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であり、かつＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙を基材として、充填適性に優れ、かつ高い破袋強度を有し、紙層を減層化しても高い破袋強度を維持することができる紙袋を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙袋に関し、特に、窯業建材、化学製品、農水産物、食品等の分野で使用される産業用重袋として好適な紙袋に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より紙袋の強度は、その袋に使用する紙の引張エネルギー吸収量が高いほど、袋が落下したときの破袋に対する強度が大きいことが知られている。引張エネルギー吸収量とは、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定されているように、紙または板紙を所定の条件で引張り試験を行い、破断するのに要する試料の単位面積当たりの仕事量である。そこで、紙袋の分野では高い引張エネルギー吸収量を有する伸張紙が基材として用いられてきた。
【０００３】
また、紙袋には、充填物によっては前記引張エネルギー吸収量だけではなく基材の透気度も重要なファクターとなる。例えば、充填物が小麦粉等の紛状物である場合、紙袋への充填手段の１つに、風送による自動充填方式があるが、このような自動充填方式で使用する紙袋が、透気度が高い紙を基材として用いられている場合、充填物と共に送り込まれた空気の抜けが悪いため充填速度が著しく遅くなる、あるいは袋内の圧力が高まり袋そのものが破袋してしまうといった問題がある。
【０００４】
そこで、高い破袋強度と風送による自動充填方式の充填適性（以下、単に充填適性という。）を得る紙袋として、透気度を４〜１０秒の範囲にしたクラフト紙を使用した多層袋が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許平７−７０９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
今日、紙袋の中でも産業用に使用される重包装用の多層袋（重袋）では、省資源化のために紙層の減層化への期待が強まっている。現状の紙袋と同じ強度を維持しつつ紙層を減層化するためには、さらに高い引張エネルギー吸収量を有する伸張紙を使用すればよい。しかしながら、より高い引張エネルギー吸収量を得るために収縮処理を行う紙シートに使用するパルプの叩解を高めた場合、透気度が高くなり過ぎるため、充填物が小麦粉等の紛状物である場合、充填時の作業適性が著しく低下するといった問題がある。一方、透気度をより低くする手段としてはパルプの叩解を軽減しフリーネスを高くする方法があるが、収縮処理する紙シート自体の強度や伸びが得られ難くなるため、結果的に強い破袋強度を有する伸張紙を得ることはできない。つまり、高い破袋強度と充填適性を得る方法は相反するものである。
【０００６】
本発明の目的とするところは、充填適性に優れ、かつ高い破袋強度と紙層の減層化を可能にした紙袋を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、紙袋の基材としてＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であり、かつＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙を用いることにより、充填適性に優れ、かつ高い破袋強度を有する紙袋が得られることを見出した。
【０００８】
即ち、上記目的を達成するために、請求項１に記載の紙袋は、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であり、かつＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙を基材としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の紙袋は、請求項１に記載の、基材が前記伸張紙の単層から成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の紙袋は、請求項１に記載の、２層以上の基材から構成され、少なくともその１層が前記伸張紙であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の紙袋は、請求項１，２又は３に記載の、前記伸張紙は、ロール周面に周方向に沿った溝をロール幅方向に所定の間隔をあけて設けた硬質ロールと、表面が平坦な軟質ロールとからなる一対のプレスロールからなり、加圧下で前記硬質ロールと前記軟質ロールのうち一方のロール周速度に対し他方のロール周速度を遅くして回転するようにして、前記一対のプレスロール間に紙シートを通して該紙シートに収縮を与えることによって得られる伸張紙であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記の請求項１に記載の紙袋によれば、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であり、かつＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙を基材としたので、かかる伸張紙を基材として用いた紙袋は充填適性に優れ、かつ高い破袋強度を有し、紙層を減層化しても高い破袋強度を維持することができ、省資源化に寄与することができる。
【００１３】
請求項２に記載の紙袋によれば、請求項１に記載の、基材が前記伸張紙の単層から成るので、省資源化に寄与することができる。
【００１４】
請求項３に記載の紙袋は、請求項１に記載の、２層以上の基材から構成され、少なくともその１層が前記伸張紙であるので、一段と高い破袋強度を有する紙袋を得ることができる。
【００１５】
請求項４に記載の紙袋は、請求項１，２又は３に記載の、前記伸張紙は、ロール周面に周方向に沿った溝をロール幅方向に所定の間隔をあけて設けた硬質ロールと、表面が平坦な軟質ロールとからなる一対のプレスロールからなり、加圧下で前記硬質ロールと前記軟質ロールのうち一方のロール周速度に対し他方のロール周速度を遅くして回転するようにして、前記一対のプレスロール間に紙シートを通して該紙シートに収縮を与えることによって得られる伸張紙であるので、この伸張紙は、前記硬質ロールに設けられた溝に紙シートが押し込まれ、硬質ロールの溝以外の部分によって潰されることによって、縦方向に筋が生じており、この筋の存在により剛度の低下が少なくなるので、高い破袋強度を有する紙袋を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明に係る紙袋を実施するための最良の形態の一例を説明する。
本発明の紙袋に使用される伸張紙は、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であることを要する。引張エネルギー吸収量が７００Ｊ／ｍ２未満の場合、十分な破袋強度が得られないため従来のクラフト紙、あるいはクラフト伸張紙を基材とした紙袋と同様の層数が必要となる。引張エネルギー吸収量が７００Ｊ／ｍ２以上であれば、十分な破袋強度が得られることから紙袋の層数を減らすことができる。
【００１７】
一方、本発明の紙袋に使用される伸張紙の横方向の引張エネルギー吸収量には特に制限はないものの、該伸張紙が本発明の目的である紙袋の減層化を可能とする強度を得るためには２００Ｊ／ｍ２以上であることが望ましい。本発明者らが検討した結果では、横方向が２００Ｊ／ｍ２未満の場合、衝撃に対するエネルギーを吸収する方向が縦方向と横方向で極端に片よってしまうためか、破袋強度がそれほど向上しなかった。
【００１８】
なお、縦方向の引張エネルギー吸収量が１７００Ｊ／ｍ２を超える、あるいは横方向の引張エネルギー吸収量が８００Ｊ／ｍ２を超えると、剛度の低下が大きくなり、紙袋に加工しても腰が低くなり、袋に内容物を充填する際の作業性が低下するので好ましくない。従って、本発明の紙袋に使用される伸張紙は、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上１７００Ｊ／ｍ２以下、横方向で２００Ｊ／ｍ２以上８００Ｊ／ｍ２以下であることが好ましい。
【００１９】
更に、本発明の紙袋に使用される伸張紙は、Ｊａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下であることを要する。本発明では、基材の減層化を充填適性の付与に利用している。すなわち、従来のクラフト紙またはクラフト伸張紙を紙袋の基材に使用した場合、破袋強度を向上させるためには多層の構成とする必要があり、また、充填適性を改善するために透気度を30秒以下にする必要がある。しかしながら、本発明の伸張紙を基材として使用した場合、減層化によってＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下であれば、十分な充填適性を有することができることが判明した。
【００２０】
本発明において、紙袋が単層の伸張紙を基材とする場合は、透気度は２５０秒以下であることが必須である。一方、強度を向上させる目的のため本発明の伸張紙を２層以上、あるいは本発明の伸張紙と、従来のクラフト紙またはクラフト伸張紙を２層以上積層した多層紙を基材とする場合には、伸張紙の透気度は１５０秒以下であることが望ましい。また、本発明では減層化（省資源化）も重要な目的である。低い透気度を得るためにパルプの叩解を緩和することで紙の強度を低下させるのは好ましくない。そのような観点から透気度は強度低下を起こさない３５秒以上であることがより好ましい。すなわち、本発明で使用する伸張紙の透気度は３５秒以上２５０秒以下の範囲であることが好ましい。
【００２１】
透気度を調整する手段には特に制限はないが、原料パルプの濾水度を調整する方法のほかには、坪量を小さくする、製紙時に無機系物質を添加させるといった方法がある。無機系物質としては、通常紙の填料として使用されるクレー、カオリン、炭酸カルシウム、シリカ等を使用することができる。
【００２２】
本発明においては、袋の減層化を可能とするために特定した引張エネルギー吸収量を維持させて、透気抵抗度の調整を行うことが必須である。前述のように、より高い引張エネルギー吸収量の伸張紙を得るためには、より叩解したパルプを使用するのが好ましいが、より低い透気度を有する伸張紙を得るためには叩解が軽いものが適している。本発明の目的を達成するためには、前記のような相反する二つの性質を両立させることが求められる。
【００２３】
伸張紙の製造方法は従来よりクルパック処理やクレープ処理といったものが知られているが、これらの従来の伸張紙の製造方法ではパルプの叩解だけでは本発明の目的に適した品質、特に高い引張エネルギー吸収量を有する伸張紙を得ることが困難である。しかしながら、特許第３４０７１１４号公報で開示されている伸張紙の製造設備は、より高い伸び特性を付与することができることから本発明で用いる伸張紙の製造方法に最も適している。
【００２４】
この製造設備は抄紙機のドライヤー間に、ロール周面に周方向に沿った溝をロール巾方向に所定の間隔をあけて設けた硬質ロールと表面が平滑な軟質ロールとからなる一対のプレスロールからなり、加圧下で前記硬質ロールと前記軟質ロールのうち一方のロール周速度に対し他方のロール周速度を遅くして回転するようにした収縮付与装置が設置されている。そして、ワイヤー上で抄きあげられ前記プレスロールの前に備えたドライヤーにより一定の水分まで乾燥させられた紙シートを、前記一対のプレスロール間に通すことにより、前記紙シートに収縮を与えることによって伸張紙が得られる。
【００２５】
本発明の伸張紙において、使用するパルプの濾水度をカナダ標準濾水度（ＣＳＦ）で３００〜４５０ｍｌの範囲にすることが望ましい。濾水度がＣＳＦ４５０ｍｌより高い場合には十分な引張強度を有する伸張紙を得ることはできない。また、濾水度がＣＳＦ３００ｍｌより低い場合には透気抵抗度が大きくなりすぎるため、たとえ伸張紙を単層で紙袋にしても通気性が悪くなり、充填適性が著しく低下する。
【００２６】
本発明で使用する伸張紙は、引張エネルギー吸収量が十分に高いことが必須である。引張エネルギー吸収量は破断伸びと引張強度の関係によって決まるが、どちらかの値が極端なものは好ましくない。例えば、高い破断伸びを有するものの引張強度が極端に弱い場合には引張エネルギー吸収量が高くとも、十分な強度をもつ袋は得られない。それ故、本発明で用いる伸張紙のＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定の引張強度は縦方向で４ｋＮ／ｍ以上１５ｋＮ／ｍ以下であることが望ましい。また、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定の破断伸びについては、縦横ともに１０％以上５０％以下であることが望ましい。
【００２７】
また、このような引張強度を得るために本発明で使用する伸張紙はポリアクリルアミド、澱粉、変性澱粉、植物ガム、カルボキシメチルセルロース、ポリアミド・エピクロルヒドリン樹脂等の紙力剤を用いることができる。紙力剤は、パルプ絶乾重量に対して０．１重量％〜１重量％の範囲で使用すればよい。
【００２８】
本発明で用いる伸張紙の坪量は目的とする紙袋の用途およびそれに伴う袋の層数により異なるが、７０ｇ／ｍ２以上１６０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。伸張紙は一般にその製造方法の特徴として紙のコワサが弱くなるので、坪量が７０ｇ／ｍ２未満の場合には袋に加工後もコシがなく、袋に内容物を充填する際に袋が曲がって作業性が低下し、また内容物を充填しても、だれて持ち運び難いといった問題が生じる。一方、坪量が１６０ｇ／ｍ２を超える場合には、袋の層数として減層化できても省資源化という観点からは望ましくない。
【実施例】
【００２９】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明の特徴について例証するが、本発明はこれによって限定されるものでない。
【００３０】
＜伸張紙の製造＞
各実施例、比較例とも広葉樹クラフトパルプと針葉樹クラフトパルプを７：３に配合した混合パルプを使用した。この混合パルプにサイズ剤（アルキルケテンダイマー、対パルプ０．３重量％）、湿潤紙力増強剤（ポリアミド・エピクロルヒドリン樹脂、対パルプ０．１重量％）、紙力剤（ポリアクリルアミド、対パルプ０．５重量％）を配合した紙料を用いて、図１に示した抄紙機により、前工程で得られた湿紙シート１Ａをシリンダードライヤーからなる乾燥装置２で予備乾燥して紙中水分を調整し、該水分調整した紙シート１Ｂを収縮付与装置３で所要の収縮を与え、収縮を与えた紙シート１Ｃをシリンダードライヤーからなる乾燥装置４で乾燥させて伸張紙１Ｄを得た。
【００３１】
前記収縮付与装置３は、図２に示すように、ロールの周面に周方向に沿った溝５をロール幅方向に、所定の間隔をあけて設けた硬質ロール６と、ロール周面が平滑な軟質ロール７とからなる一対のプレスロール８を備え、加圧下で前記硬質ロール６の周速度に対して前記軟質ロール７の周速度を遅くして回転するように調整できる周速度調整手段９を備え、且つ硬質ロール６と軟質ロール７との線圧を調整する加圧力調整手段１０を備えた構造になっている。前記硬質ロール６の表面形状は、図３に示すように溝間隔Ｏが０．７５ｍｍ、溝深さＰが３００μｍ、山部の平坦部長さＱが０．１５ｍｍ、ロール幅方向の「山部の平坦部長さＱ」／「溝間隔Ｏ」の割合が０．２、溝５の形状がＶ字型でＶ字の溝角度Ｘが９０°であるものを用いた。
【００３２】
得られた伸張紙１Ｄは下記の方法に従って物性を測定した。
・引張エネルギー吸収量、引張破断伸び、引張強度：伸張紙の縦方向（抄紙方向）について、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に従って測定した。
・透気度：Ｊａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に従って測定した。
【００３３】
＜製袋加工＞
実施例、比較例の伸張紙１Ｄを長さ６４５ｍｍ、巾４９５ｍｍの内弁式両底貼袋に加工し、これに小麦粉２５ｋｇをパッカー方式で充填した。充填時に空気の抜けが悪く充填に時間がかかったものや、全量を充填できなかったものを充填性が悪い（×）、充填時に空気の抜けが良く充填に時間がかからざ、全量を充填できたものを充填性が良好（○）と評価した。
【００３４】
また、充填が完了したものについてＪＩＳ Ｚ ０２１７で規定された落下試験を行った。落下高さ１．２ｍより水平落下を繰り返し行い、袋が破袋したときの落下回数を試験結果とした。
【００３５】
［実施例１］
ＣＳＦ３００ｍｌのパルプを用い、収縮処理装置の硬質ロールとゴムロールの周速度の差を１８％として処理して坪量１５０ｇ／ｍ２の伸張紙１Ｄを得た。この伸張紙１Ｄの縦方向の引張エネルギー吸収量は１０６０Ｊ／ｍ２で、透気度は２３３秒であった。
【００３６】
［実施例２］
ＣＳＦ４５０ｍｌのパルプを用いた以外は、実施例１と同様にして縦方向の引張エネルギー吸収量７４３Ｊ／ｍ２、透気度130秒の伸張紙１Ｄを得た。
【００３７】
［実施例３］
実施例２と同様にして坪量１００ｇ／ｍ２の伸張紙１Ｄを得た。この伸張紙１Ｄの縦方向の引張エネルギー吸収量は１０６０Ｊ／ｍ２で、透気抵抗度は38秒であった。この伸張紙１Ｄを外層とし、クルパック紙（透気度２４秒、坪量８３ｇ／ｍ２、引張エネルギー吸収量:２３０Ｊ／ｍ２）を内層にした２層の内弁式両底貼袋に加工した。
【００３８】
［比較例１］
収縮処理装置の硬質ロールとゴムロールの周速度の差を１４％にした以外は、実施例１と同様にして縦方向の引張エネルギー吸収量３５０Ｊ／ｍ２、透気度220秒の伸張紙１Ｄを得た。
【００３９】
［比較例２］
ＣＳＦ２７０ｍｌのパルプを用いた以外は、実施例１と同様にして縦方向の引張エネルギー吸収量３５０Ｊ／ｍ２、透気度２２０秒の伸張紙１Ｄを得た。
【００４０】
実施例、比較例の伸張紙１Ｄを用いて製袋加工し、得られた紙袋の評価を行い、結果を表１に示した。
【表１】
【００４１】
表１に示されるように、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された縦方向の引張エネルギー吸収量が７００Ｊ／ｍ２以上、Ｊａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙１Ｄを基材とした実施例１〜３の紙袋は充填性に優れ、破袋強度も十分であった。これに対して、引張エネルギー吸収量が７００Ｊ／ｍ２未満である伸張紙１Ｄを基材とした比較例１の紙袋では破袋強度が不十分であり、透気度が２５０秒を超えた伸張紙１Ｄを基材とした比較例２の紙袋では充填性が劣っていた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の紙袋を構成する伸張紙を製造する抄紙機の実施の形態の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の紙袋を構成する伸張紙の製造設備である収縮付与装置の一例を示した斜視図である。
【図３】図２の収縮付与装置で用いる硬質ロールの溝の形状の一例を示す一部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１Ａ 湿紙シート
１Ｂ 水分調整した紙シート
１Ｃ 収縮処理した紙シート
１Ｄ 伸張紙
２ 乾燥装置
３ 収縮付与装置
４ 乾燥装置
５ 溝
６ 硬質ロール
７ 軟質ロール
８ プレスロール
９ 周速度調整手段
１０ 加圧力調整手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙袋に関し、特に、窯業建材、化学製品、農水産物、食品等の分野で使用される産業用重袋として好適な紙袋に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より紙袋の強度は、その袋に使用する紙の引張エネルギー吸収量が高いほど、袋が落下したときの破袋に対する強度が大きいことが知られている。引張エネルギー吸収量とは、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定されているように、紙または板紙を所定の条件で引張り試験を行い、破断するのに要する試料の単位面積当たりの仕事量である。そこで、紙袋の分野では高い引張エネルギー吸収量を有する伸張紙が基材として用いられてきた。
【０００３】
また、紙袋には、充填物によっては前記引張エネルギー吸収量だけではなく基材の透気度も重要なファクターとなる。例えば、充填物が小麦粉等の紛状物である場合、紙袋への充填手段の１つに、風送による自動充填方式があるが、このような自動充填方式で使用する紙袋が、透気度が高い紙を基材として用いられている場合、充填物と共に送り込まれた空気の抜けが悪いため充填速度が著しく遅くなる、あるいは袋内の圧力が高まり袋そのものが破袋してしまうといった問題がある。
【０００４】
そこで、高い破袋強度と風送による自動充填方式の充填適性（以下、単に充填適性という。）を得る紙袋として、透気度を４〜１０秒の範囲にしたクラフト紙を使用した多層袋が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許平７−７０９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
今日、紙袋の中でも産業用に使用される重包装用の多層袋（重袋）では、省資源化のために紙層の減層化への期待が強まっている。現状の紙袋と同じ強度を維持しつつ紙層を減層化するためには、さらに高い引張エネルギー吸収量を有する伸張紙を使用すればよい。しかしながら、より高い引張エネルギー吸収量を得るために収縮処理を行う紙シートに使用するパルプの叩解を高めた場合、透気度が高くなり過ぎるため、充填物が小麦粉等の紛状物である場合、充填時の作業適性が著しく低下するといった問題がある。一方、透気度をより低くする手段としてはパルプの叩解を軽減しフリーネスを高くする方法があるが、収縮処理する紙シート自体の強度や伸びが得られ難くなるため、結果的に強い破袋強度を有する伸張紙を得ることはできない。つまり、高い破袋強度と充填適性を得る方法は相反するものである。
【０００６】
本発明の目的とするところは、充填適性に優れ、かつ高い破袋強度と紙層の減層化を可能にした紙袋を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、紙袋の基材としてＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であり、かつＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙を用いることにより、充填適性に優れ、かつ高い破袋強度を有する紙袋が得られることを見出した。
【０００８】
即ち、上記目的を達成するために、請求項１に記載の紙袋は、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であり、かつＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙を基材としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の紙袋は、請求項１に記載の、基材が前記伸張紙の単層から成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の紙袋は、請求項１に記載の、２層以上の基材から構成され、少なくともその１層が前記伸張紙であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の紙袋は、請求項１，２又は３に記載の、前記伸張紙は、ロール周面に周方向に沿った溝をロール幅方向に所定の間隔をあけて設けた硬質ロールと、表面が平坦な軟質ロールとからなる一対のプレスロールからなり、加圧下で前記硬質ロールと前記軟質ロールのうち一方のロール周速度に対し他方のロール周速度を遅くして回転するようにして、前記一対のプレスロール間に紙シートを通して該紙シートに収縮を与えることによって得られる伸張紙であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記の請求項１に記載の紙袋によれば、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であり、かつＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙を基材としたので、かかる伸張紙を基材として用いた紙袋は充填適性に優れ、かつ高い破袋強度を有し、紙層を減層化しても高い破袋強度を維持することができ、省資源化に寄与することができる。
【００１３】
請求項２に記載の紙袋によれば、請求項１に記載の、基材が前記伸張紙の単層から成るので、省資源化に寄与することができる。
【００１４】
請求項３に記載の紙袋は、請求項１に記載の、２層以上の基材から構成され、少なくともその１層が前記伸張紙であるので、一段と高い破袋強度を有する紙袋を得ることができる。
【００１５】
請求項４に記載の紙袋は、請求項１，２又は３に記載の、前記伸張紙は、ロール周面に周方向に沿った溝をロール幅方向に所定の間隔をあけて設けた硬質ロールと、表面が平坦な軟質ロールとからなる一対のプレスロールからなり、加圧下で前記硬質ロールと前記軟質ロールのうち一方のロール周速度に対し他方のロール周速度を遅くして回転するようにして、前記一対のプレスロール間に紙シートを通して該紙シートに収縮を与えることによって得られる伸張紙であるので、この伸張紙は、前記硬質ロールに設けられた溝に紙シートが押し込まれ、硬質ロールの溝以外の部分によって潰されることによって、縦方向に筋が生じており、この筋の存在により剛度の低下が少なくなるので、高い破袋強度を有する紙袋を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明に係る紙袋を実施するための最良の形態の一例を説明する。
本発明の紙袋に使用される伸張紙は、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であることを要する。引張エネルギー吸収量が７００Ｊ／ｍ２未満の場合、十分な破袋強度が得られないため従来のクラフト紙、あるいはクラフト伸張紙を基材とした紙袋と同様の層数が必要となる。引張エネルギー吸収量が７００Ｊ／ｍ２以上であれば、十分な破袋強度が得られることから紙袋の層数を減らすことができる。
【００１７】
一方、本発明の紙袋に使用される伸張紙の横方向の引張エネルギー吸収量には特に制限はないものの、該伸張紙が本発明の目的である紙袋の減層化を可能とする強度を得るためには２００Ｊ／ｍ２以上であることが望ましい。本発明者らが検討した結果では、横方向が２００Ｊ／ｍ２未満の場合、衝撃に対するエネルギーを吸収する方向が縦方向と横方向で極端に片よってしまうためか、破袋強度がそれほど向上しなかった。
【００１８】
なお、縦方向の引張エネルギー吸収量が１７００Ｊ／ｍ２を超える、あるいは横方向の引張エネルギー吸収量が８００Ｊ／ｍ２を超えると、剛度の低下が大きくなり、紙袋に加工しても腰が低くなり、袋に内容物を充填する際の作業性が低下するので好ましくない。従って、本発明の紙袋に使用される伸張紙は、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上１７００Ｊ／ｍ２以下、横方向で２００Ｊ／ｍ２以上８００Ｊ／ｍ２以下であることが好ましい。
【００１９】
更に、本発明の紙袋に使用される伸張紙は、Ｊａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下であることを要する。本発明では、基材の減層化を充填適性の付与に利用している。すなわち、従来のクラフト紙またはクラフト伸張紙を紙袋の基材に使用した場合、破袋強度を向上させるためには多層の構成とする必要があり、また、充填適性を改善するために透気度を30秒以下にする必要がある。しかしながら、本発明の伸張紙を基材として使用した場合、減層化によってＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下であれば、十分な充填適性を有することができることが判明した。
【００２０】
本発明において、紙袋が単層の伸張紙を基材とする場合は、透気度は２５０秒以下であることが必須である。一方、強度を向上させる目的のため本発明の伸張紙を２層以上、あるいは本発明の伸張紙と、従来のクラフト紙またはクラフト伸張紙を２層以上積層した多層紙を基材とする場合には、伸張紙の透気度は１５０秒以下であることが望ましい。また、本発明では減層化（省資源化）も重要な目的である。低い透気度を得るためにパルプの叩解を緩和することで紙の強度を低下させるのは好ましくない。そのような観点から透気度は強度低下を起こさない３５秒以上であることがより好ましい。すなわち、本発明で使用する伸張紙の透気度は３５秒以上２５０秒以下の範囲であることが好ましい。
【００２１】
透気度を調整する手段には特に制限はないが、原料パルプの濾水度を調整する方法のほかには、坪量を小さくする、製紙時に無機系物質を添加させるといった方法がある。無機系物質としては、通常紙の填料として使用されるクレー、カオリン、炭酸カルシウム、シリカ等を使用することができる。
【００２２】
本発明においては、袋の減層化を可能とするために特定した引張エネルギー吸収量を維持させて、透気抵抗度の調整を行うことが必須である。前述のように、より高い引張エネルギー吸収量の伸張紙を得るためには、より叩解したパルプを使用するのが好ましいが、より低い透気度を有する伸張紙を得るためには叩解が軽いものが適している。本発明の目的を達成するためには、前記のような相反する二つの性質を両立させることが求められる。
【００２３】
伸張紙の製造方法は従来よりクルパック処理やクレープ処理といったものが知られているが、これらの従来の伸張紙の製造方法ではパルプの叩解だけでは本発明の目的に適した品質、特に高い引張エネルギー吸収量を有する伸張紙を得ることが困難である。しかしながら、特許第３４０７１１４号公報で開示されている伸張紙の製造設備は、より高い伸び特性を付与することができることから本発明で用いる伸張紙の製造方法に最も適している。
【００２４】
この製造設備は抄紙機のドライヤー間に、ロール周面に周方向に沿った溝をロール巾方向に所定の間隔をあけて設けた硬質ロールと表面が平滑な軟質ロールとからなる一対のプレスロールからなり、加圧下で前記硬質ロールと前記軟質ロールのうち一方のロール周速度に対し他方のロール周速度を遅くして回転するようにした収縮付与装置が設置されている。そして、ワイヤー上で抄きあげられ前記プレスロールの前に備えたドライヤーにより一定の水分まで乾燥させられた紙シートを、前記一対のプレスロール間に通すことにより、前記紙シートに収縮を与えることによって伸張紙が得られる。
【００２５】
本発明の伸張紙において、使用するパルプの濾水度をカナダ標準濾水度（ＣＳＦ）で３００〜４５０ｍｌの範囲にすることが望ましい。濾水度がＣＳＦ４５０ｍｌより高い場合には十分な引張強度を有する伸張紙を得ることはできない。また、濾水度がＣＳＦ３００ｍｌより低い場合には透気抵抗度が大きくなりすぎるため、たとえ伸張紙を単層で紙袋にしても通気性が悪くなり、充填適性が著しく低下する。
【００２６】
本発明で使用する伸張紙は、引張エネルギー吸収量が十分に高いことが必須である。引張エネルギー吸収量は破断伸びと引張強度の関係によって決まるが、どちらかの値が極端なものは好ましくない。例えば、高い破断伸びを有するものの引張強度が極端に弱い場合には引張エネルギー吸収量が高くとも、十分な強度をもつ袋は得られない。それ故、本発明で用いる伸張紙のＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定の引張強度は縦方向で４ｋＮ／ｍ以上１５ｋＮ／ｍ以下であることが望ましい。また、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定の破断伸びについては、縦横ともに１０％以上５０％以下であることが望ましい。
【００２７】
また、このような引張強度を得るために本発明で使用する伸張紙はポリアクリルアミド、澱粉、変性澱粉、植物ガム、カルボキシメチルセルロース、ポリアミド・エピクロルヒドリン樹脂等の紙力剤を用いることができる。紙力剤は、パルプ絶乾重量に対して０．１重量％〜１重量％の範囲で使用すればよい。
【００２８】
本発明で用いる伸張紙の坪量は目的とする紙袋の用途およびそれに伴う袋の層数により異なるが、７０ｇ／ｍ２以上１６０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。伸張紙は一般にその製造方法の特徴として紙のコワサが弱くなるので、坪量が７０ｇ／ｍ２未満の場合には袋に加工後もコシがなく、袋に内容物を充填する際に袋が曲がって作業性が低下し、また内容物を充填しても、だれて持ち運び難いといった問題が生じる。一方、坪量が１６０ｇ／ｍ２を超える場合には、袋の層数として減層化できても省資源化という観点からは望ましくない。
【実施例】
【００２９】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明の特徴について例証するが、本発明はこれによって限定されるものでない。
【００３０】
＜伸張紙の製造＞
各実施例、比較例とも広葉樹クラフトパルプと針葉樹クラフトパルプを７：３に配合した混合パルプを使用した。この混合パルプにサイズ剤（アルキルケテンダイマー、対パルプ０．３重量％）、湿潤紙力増強剤（ポリアミド・エピクロルヒドリン樹脂、対パルプ０．１重量％）、紙力剤（ポリアクリルアミド、対パルプ０．５重量％）を配合した紙料を用いて、図１に示した抄紙機により、前工程で得られた湿紙シート１Ａをシリンダードライヤーからなる乾燥装置２で予備乾燥して紙中水分を調整し、該水分調整した紙シート１Ｂを収縮付与装置３で所要の収縮を与え、収縮を与えた紙シート１Ｃをシリンダードライヤーからなる乾燥装置４で乾燥させて伸張紙１Ｄを得た。
【００３１】
前記収縮付与装置３は、図２に示すように、ロールの周面に周方向に沿った溝５をロール幅方向に、所定の間隔をあけて設けた硬質ロール６と、ロール周面が平滑な軟質ロール７とからなる一対のプレスロール８を備え、加圧下で前記硬質ロール６の周速度に対して前記軟質ロール７の周速度を遅くして回転するように調整できる周速度調整手段９を備え、且つ硬質ロール６と軟質ロール７との線圧を調整する加圧力調整手段１０を備えた構造になっている。前記硬質ロール６の表面形状は、図３に示すように溝間隔Ｏが０．７５ｍｍ、溝深さＰが３００μｍ、山部の平坦部長さＱが０．１５ｍｍ、ロール幅方向の「山部の平坦部長さＱ」／「溝間隔Ｏ」の割合が０．２、溝５の形状がＶ字型でＶ字の溝角度Ｘが９０°であるものを用いた。
【００３２】
得られた伸張紙１Ｄは下記の方法に従って物性を測定した。
・引張エネルギー吸収量、引張破断伸び、引張強度：伸張紙の縦方向（抄紙方向）について、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に従って測定した。
・透気度：Ｊａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に従って測定した。
【００３３】
＜製袋加工＞
実施例、比較例の伸張紙１Ｄを長さ６４５ｍｍ、巾４９５ｍｍの内弁式両底貼袋に加工し、これに小麦粉２５ｋｇをパッカー方式で充填した。充填時に空気の抜けが悪く充填に時間がかかったものや、全量を充填できなかったものを充填性が悪い（×）、充填時に空気の抜けが良く充填に時間がかからざ、全量を充填できたものを充填性が良好（○）と評価した。
【００３４】
また、充填が完了したものについてＪＩＳ Ｚ ０２１７で規定された落下試験を行った。落下高さ１．２ｍより水平落下を繰り返し行い、袋が破袋したときの落下回数を試験結果とした。
【００３５】
［実施例１］
ＣＳＦ３００ｍｌのパルプを用い、収縮処理装置の硬質ロールとゴムロールの周速度の差を１８％として処理して坪量１５０ｇ／ｍ２の伸張紙１Ｄを得た。この伸張紙１Ｄの縦方向の引張エネルギー吸収量は１０６０Ｊ／ｍ２で、透気度は２３３秒であった。
【００３６】
［実施例２］
ＣＳＦ４５０ｍｌのパルプを用いた以外は、実施例１と同様にして縦方向の引張エネルギー吸収量７４３Ｊ／ｍ２、透気度130秒の伸張紙１Ｄを得た。
【００３７】
［実施例３］
実施例２と同様にして坪量１００ｇ／ｍ２の伸張紙１Ｄを得た。この伸張紙１Ｄの縦方向の引張エネルギー吸収量は１０６０Ｊ／ｍ２で、透気抵抗度は38秒であった。この伸張紙１Ｄを外層とし、クルパック紙（透気度２４秒、坪量８３ｇ／ｍ２、引張エネルギー吸収量:２３０Ｊ／ｍ２）を内層にした２層の内弁式両底貼袋に加工した。
【００３８】
［比較例１］
収縮処理装置の硬質ロールとゴムロールの周速度の差を１４％にした以外は、実施例１と同様にして縦方向の引張エネルギー吸収量３５０Ｊ／ｍ２、透気度220秒の伸張紙１Ｄを得た。
【００３９】
［比較例２］
ＣＳＦ２７０ｍｌのパルプを用いた以外は、実施例１と同様にして縦方向の引張エネルギー吸収量３５０Ｊ／ｍ２、透気度２２０秒の伸張紙１Ｄを得た。
【００４０】
実施例、比較例の伸張紙１Ｄを用いて製袋加工し、得られた紙袋の評価を行い、結果を表１に示した。
【表１】
【００４１】
表１に示されるように、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された縦方向の引張エネルギー吸収量が７００Ｊ／ｍ２以上、Ｊａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙１Ｄを基材とした実施例１〜３の紙袋は充填性に優れ、破袋強度も十分であった。これに対して、引張エネルギー吸収量が７００Ｊ／ｍ２未満である伸張紙１Ｄを基材とした比較例１の紙袋では破袋強度が不十分であり、透気度が２５０秒を超えた伸張紙１Ｄを基材とした比較例２の紙袋では充填性が劣っていた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の紙袋を構成する伸張紙を製造する抄紙機の実施の形態の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の紙袋を構成する伸張紙の製造設備である収縮付与装置の一例を示した斜視図である。
【図３】図２の収縮付与装置で用いる硬質ロールの溝の形状の一例を示す一部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１Ａ 湿紙シート
１Ｂ 水分調整した紙シート
１Ｃ 収縮処理した紙シート
１Ｄ 伸張紙
２ 乾燥装置
３ 収縮付与装置
４ 乾燥装置
５ 溝
６ 硬質ロール
７ 軟質ロール
８ プレスロール
９ 周速度調整手段
１０ 加圧力調整手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であり、かつＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙を基材としたことを特徴とする紙袋。
【請求項２】
基材が前記伸張紙の単層から成ることを特徴とする請求項１記載の紙袋。
【請求項３】
２層以上の基材から構成され、少なくともその１層が前記伸張紙であることを特徴とする請求項１記載の紙袋。
【請求項４】
前記伸張紙は、ロール周面に周方向に沿った溝をロール幅方向に所定の間隔をあけて設けた硬質ロールと、表面が平坦な軟質ロールとからなる一対のプレスロールからなり、加圧下で前記硬質ロールと前記軟質ロールのうち一方のロール周速度に対し他方のロール周速度を遅くして回転するようにして、前記一対のプレスロール間に紙シートを通して該紙シートに収縮を与えることによって得られる伸張紙であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の紙袋。
【請求項１】
ＪＩＳ Ｐ ８１１３に規定された引張エネルギー吸収量が縦方向で７００Ｊ／ｍ２以上であり、かつＪａｐａｎ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．５−２に規定された透気度が２５０秒以下である伸張紙を基材としたことを特徴とする紙袋。
【請求項２】
基材が前記伸張紙の単層から成ることを特徴とする請求項１記載の紙袋。
【請求項３】
２層以上の基材から構成され、少なくともその１層が前記伸張紙であることを特徴とする請求項１記載の紙袋。
【請求項４】
前記伸張紙は、ロール周面に周方向に沿った溝をロール幅方向に所定の間隔をあけて設けた硬質ロールと、表面が平坦な軟質ロールとからなる一対のプレスロールからなり、加圧下で前記硬質ロールと前記軟質ロールのうち一方のロール周速度に対し他方のロール周速度を遅くして回転するようにして、前記一対のプレスロール間に紙シートを通して該紙シートに収縮を与えることによって得られる伸張紙であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の紙袋。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−３０６４４１（Ｐ２００６−３０６４４１Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３１１０８（Ｐ２００５−１３１１０８）
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（３９９０２１０９１）日本製袋株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（３９９０２１０９１）日本製袋株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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