説明

高粘度溶液の塗布方法

【課題】高粘度の溶液を湿紙又は紙に対して安定して塗布する。
【解決手段】湿紙又は紙と距離L1[mm]だけ離間してライン幅方向に間隔L2[mm]で並設され、オリフィス径を0.5〜1.1mmとされた噴射口から、搬送されている湿紙又は紙に対して、30℃での粘度が1000〜2500mPa・sの高粘度溶液を、噴射圧力を3.0〜20.0kPaとし、角度θ1[度]の扇形で噴射し、且つ、高粘度溶液による各扇形の面が相互に平行となり、且つ、ライン幅方向に対して角度θ2[度]をなして交わるよう高粘度溶液を噴射し、湿紙又は紙の高粘度溶液到達部における、相互に隣り合う噴射口から噴射された高粘度溶液がラップする部分の長さL3[mm]が、50≦L1≦250、50≦L2≦120mm、50≦θ1≦110の条件で、L3=2X−L2を満たす高粘度溶液の塗布方法とする。但し、X=L1tan(θ1/2)cos(θ2)、且つX≧3L2/4。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高粘度溶液の塗布方法に関し、より詳細には、抄紙機のライン上を流れる湿紙又は加工機上を流れる紙に対して高粘度溶液を吹き付けて塗布する塗布方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、湿紙又は紙に対して種々の性質を付与するために、抄紙機のライン上を流れる湿紙又は加工機上を流れる紙に対して紙力増強剤や界面活性剤などの添加剤の溶液を塗布する装置及び方法が多々提案されてきた。その例として、下記特許文献1に示されるような、ロール転写によって塗布する装置又は方法や、下記特許文献2に示されるような、スプレーで塗布する装置又は方法などが挙げられる。
【0003】
添加剤の効果を高めるためには、溶液中の添加剤の濃度を高めることが考えられるが、紙力増強剤や界面活性剤などの添加剤は、溶液中の濃度が高まると、それと共に溶液の粘度も高まるものが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−007218号公報
【特許文献2】特許第3432819号
【特許文献3】特許第2882881号
【特許文献4】特開2007−169874号公報
【特許文献5】特表2003−527237号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、添加剤の高粘度溶液を湿紙又は紙に塗布することは、従来のロール転写による塗布では、ロール上の高粘度溶液が、湿紙又は紙に対して均一に付着せず、塗布ムラが頻繁に生じてしまうという問題があったため、好適に行うことができなかった。
この一方、従来のスプレーによる塗布では、溶液の粘度が高いと、高粘度溶液がスプレーの噴射口をスムーズに通過しないため、安定して高粘度溶液を噴射することができず、やはり塗布ムラが生じてしまうという問題があった。
そこで、本発明の主たる課題は、高粘度の溶液を湿紙又は紙に対して安定して塗布可能とされた高粘度溶液の塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
次に、上記課題を解決するための手段とそれらの作用効果を示す。
〔請求項1に係る発明〕
湿紙又は紙と距離L1[mm]だけ離間してライン幅方向に間隔L2[mm]で並設され、オリフィス径を0.5〜1.1mmとされた噴射口から、搬送されている湿紙又は紙に対して、30℃での粘度が1000〜2500mPa・sの高粘度溶液を、噴射圧力を3.0〜20.0kPaとし、角度θ1[度]の扇形で噴射する高粘度溶液の塗布方法であって、
各噴射口から噴射された高粘度溶液による扇形の面が、相互に平行となり、且つ、ライン幅方向に対して角度θ2[度]をなして交わるよう高粘度溶液を噴射し、
湿紙の高粘度溶液到達部における、相互に隣り合う噴射口から噴射された高粘度溶液がラップする部分の長さL3[mm]が、50≦L1≦250、50≦L2≦120、50≦θ1≦110の条件で、式(1)を満たす、
ことを特徴とする高粘度溶液の塗布方法。
3=2X−L2 ・・・(1)
ここでXとは、式(2)及び式(3)を同時に満たす値である。
X=L1tan(θ1/2)cos(θ2) ・・・(2)
X≧3L2/4 ・・・(3)
【0007】
(作用効果)
一般的に、紙力増強剤や界面活性剤などの溶液を湿紙又は紙に対してスプレー噴射によって塗布する場合、30℃での粘度が1000mPa・s以上の高粘度溶液は、溶液の粘度が高すぎて均一に噴射できなかった。これに対して、本請求項に係る発明では、オリフィス径を0.5〜1.1mmである噴射口から、噴射圧力を3.0〜20.0kPaとして高粘度溶液を噴射することによって、噴射口から噴射される粒子の径が適度に粗くなるため、湿紙又は紙に対して高粘度溶液が好適に定着する。
【0008】
また、各噴射口から噴射された高粘度溶液による扇形の面が相互に平行となり、且つ、ライン幅方向に対して角度θ2[度]をなして交わるよう高粘度溶液を噴射し、且つ、湿紙又は紙の高粘度溶液到達部における、相互に隣り合う噴射口から噴射された高粘度溶液がラップする部分の長さL3[mm]が、50≦L1≦250、50≦L2≦120、50≦θ1≦110の条件で、式(1)を満たすよう塗布することによって、高粘度溶液をラインの幅方向で均一に塗布することができる。
【0009】
なお、ここで言うオリフィス径とは、式(A)によって水を噴射した際に算出されるものである。
【数1】

【0010】
〔請求項2に係る発明〕
角度θ2[度]が、5〜30度である、請求項1に記載の高粘度溶液の塗布方法。
【0011】
(作用効果)
本発明に係る高粘度溶液の塗布方法では、噴射口から噴射される高粘度溶液の扇形が、ライン幅方向に対して5〜30度の角度θ2[度]をなして交わるよう高粘度溶液を噴射するよう構成されていることが好ましい。角度θ2[度]が30度超過であると、各噴射口あたりの塗布面積が狭くなるため、隣り合うノズルから噴射される高粘度溶液のラップが少なくなることから、塗布ムラが生じ、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高く、その結果好適な品質が得られなくなる。この一方、角度θ2[度]が、5度未満であると、隣接するノズルから塗布される粒子と重なり、噴射が均一にならないことから塗布ムラが生じるため、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高く、その結果必要な品質が得られなくなる。
【発明の効果】
【0012】
以上に示したように、本発明によれば、高粘度の溶液を湿紙又は紙に対して安定して塗布可能とされた高粘度溶液の塗布方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明に係る高粘度溶液の塗布方法を用いたダブルフェルト抄紙機の一例を模式的に示した図である。
【図2】本発明に係る高粘度溶液の塗布方法で用いられるシャワーパイプの模式図である。
【図3】図2の一部拡大図である。
【図4】図2に示されるX−X矢視に対応する一部拡大図である。
【図5】図1に示されるダブルフェルト抄紙機の一例において、本発明に係る高粘度溶液の塗布方法で湿紙に高粘度水溶液を噴射している様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に、本発明に係る高粘度溶液の塗布方法の一実施形態を、図1に示されるダブルフェルト抄紙機を用いた水解性シートの製造方法の一例を参照しつつ説明する。なお、以下における粘度の数値は、BROOKFIELD社製 LVDVE115 No.3端子で計測して得られる数値を示している。
調成装置(図示しない)から供給された完成紙料はワイヤーパート(図示しない)で抄造されて湿紙Wとされる。調成装置は、パルプ繊維等の原料を離叩解する装置と、離叩解された原料にサイズ剤、ドライヤー剥離剤、ドライヤー接着剤、染料、乾燥紙力剤、湿潤紙力剤、分散剤等の添加剤を添加する添加装置とを備え、得られる乾燥後のウェブW’の特性に応じた所定濃度の原料からなる紙料を完成紙料として調整するように構成されている。
【0015】
完成紙料にはパルプやレーヨンなどの繊維が含まれている。完成紙料の配合は通常の紙製造の場合と同様とすることができる。またパルプは、針葉樹晒しクラフトパルプ(NBKP)、広葉樹晒しクラフトパルプ(LBKP)等の漂白された木質パルプ、及びその無漂白パルプ、化学処理を施したアルカリ膨潤したマーセル化パルプ、螺旋構造をした化学架橋パルプを用いることができ、同じセルロース系繊維で生分解性を有するコットン繊維や再生セルロース繊維であるレーヨンを用いることができる。このパルプの中には、上質紙や雑誌等の古紙原料も含まれる。また、生分解性を有する繊維としてポリ乳酸からなる繊維を用いることも可能である。その他にもポリビニルアルコール繊維や他のポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維等の化学繊維も利用することが可能である。
【0016】
図1に示すように、ワイヤーパートで抄造された湿紙Wは、ボトムフェルト11に載せられた状態で、トップフェルト10及びボトムフェルト11に挟持されたまま、プレスロールであるトップロール12と、同じくプレスロールであるボトムロール13との間を通過し搾水される。ここでは、搾水と同時に湿紙Wの密度が上昇するため、紙の強度が増して断紙が減少すると共に、紙の組織が緻密化され、紙の面感が形成され、湿紙Wはトップフェルト12上に移行される。
【0017】
なお、トップフェルト10及びボトムフェルト11は、公知の抄紙用フェルトから構成されており、例えば、無端状に製織した基布の両面または片面に、繊維ウェブをニードリングして一体化したものや、有端状に製織した基布の始端と終端を接合し、無端状に加工した後、当該基布の両面または片面に、繊維ウェブをニードリングして一体化したものを適用することができる。
【0018】
その後、搾水された湿紙Wは、トップフェルト10に載せられた状態で、タッチロール16を介してヤンキードライヤー15の表面に付着させられる。そして、湿紙Wは、ヤンキードライヤー15によって加熱乾燥され、クレーピングドクター17により引き剥がされて、次の工程に移行する。
【0019】
ヤンキードライヤー15の回転方向に対してクレーピングドクター17よりも後段であって、且つタッチロール16の前段には、ヤンキードライヤー15表面に熱融着したコーティング剤の粕を掻き落とすクリーニングドクター装置18が設けられている。
【0020】
トップフェルト10におけるヤンキードライヤー15の後段には、トップフェルト10表面に洗浄水を吹き付けて洗浄するための高圧水洗浄シャワー1と、洗浄した水の除去のためのサクションボックス3及びスクイズロール4とが備えられている。これらが備えられていることによって、トップロール12とボトムロール13の間で湿紙Wが搾水される際に、トップフェルト10表面に移行した湿紙Wが含有する薬品やパルプの短繊維を、洗浄除去することができるようになっている。
【0021】
ヤンキードライヤー15の周辺には、ヤンキードライヤー15をほぼ気密に覆うフード19が設けられており、所定温度に加熱された空気がフード19内に供給されるようになされている。つまり、湿紙Wは、ヤンキードライヤー15によって加熱乾燥されると共に、フード19内に供給される加熱された空気によっても乾燥されるようになっている。
【0022】
図1に示すように、ヤンキードライヤー15上における、タッチロール16の後段であり、且つフード19の前段部分に、添加剤の溶液を塗布するシャワーパイプ20が設けられている。図1〜図5に示すように、シャワーパイプ20は、棒状の管体から形成されており、シャワーパイプ20の軸心とヤンキードライヤー15の軸心とが平行を成すように配置されている。
【0023】
シャワーパイプ20には、図2及び図5に示すように、シャワーパイプ20の延在方向に沿って間欠的に配置されたノズル21が、シャワーパイプ20から突出するようにして設置されている。隣接するノズル21同士の離間距離は全て等間隔とされている。
【0024】
ノズル21の周面における基端側と、シャワーパイプ20におけるノズル21の取り付け口には、それぞれネジが切られており、ノズル21はシャワーパイプ20から取り外し可能となっている。
【0025】
ノズル21は、内部が中空の管状体であり、先端側には、側面が等脚台形状である角形の先端部22を有している。先端部22の先端には、細長の楕円形状に形成された噴射口23が開口しており、噴射口23は、ノズル21の内部空間と連通している。また、シャワーパイプ20は、噴射口23がヤンキードライヤー15上の湿紙Wと正対するように設置されている。
【0026】
図2及び図3に示すように、噴射口23は、先端部22の上面及び傾斜する側面を跨るようにして形成されている。噴射口23がこのように形成されていることによって、噴射口23から噴射される添加剤の溶液は、図4において一点鎖線で示されるような扇形状を成して噴射されるようになっている。そして、噴射口23がヤンキードライヤー15上の湿紙Wと正対するように設置されていることによって、噴射口23から噴射される添加剤の溶液が成す扇形と湿紙Wとは、ほぼ垂直に交わるようになっている。
【0027】
シャワーパイプ20の一端側には、図示しないポンプが接続されており、このポンプを作動させることによって、シャワーパイプ20内に添加剤の溶液を送り込むようになっている。ポンプを作動させることによってシャワーパイプ20内に送り込まれた添加剤の溶液は、シャワーパイプ20の内部を通じてノズル21の内部空間を通過し、噴射口23からヤンキードライヤー15上の湿紙Wに対して噴射されるようになっている。
【0028】
シャワーパイプ20は、湿紙Wと噴射口23との離間距離L1[mm]が50〜250mmとなるよう設置され、より好適には50〜150mm離間するよう設置される。湿紙Wと噴射口23との離間距離L1[mm]が250mm超過であるとシャワーが飛散しやすくなり定着率が下がる。この一方、湿紙Wと噴射口23との離間距離L1[mm]が、50mm未満であると噴射の圧力により紙の地合を悪くしてしまう。また1つの噴射口から噴射する面積が小さくなることから隣り合う噴射口23から噴射される添加剤の溶液のラップが少なくなり塗布ムラが生じる可能性が高く、その結果、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高い。更により多くの塗布量が必要となり、結果ドライヤー乾燥能力への負荷が大きくなり、生産性に影響する。
【0029】
湿紙Wと噴射口23との離間距離L1[mm]が以上のような範囲であると製品の地合が崩れやすくなるため、湿紙Wにはシャワーの噴射に耐えうる米坪が必要となる。湿紙Wは、好ましくは20g/m2以上の米坪にて抄造するのが良い。米坪が20g/m2未満であればシャワーした際に紙の地合を崩したり、シワが発生したりするため好ましくない。
【0030】
米坪が20g/m2未満である湿紙Wに対して噴射する場合、シャワーの噴射に耐えうる紙力を湿紙Wに対して付与しても良い。この場合、湿紙Wの湿潤紙力縦は40cN以上であることが好ましい。湿潤紙力縦が40cN未満であると、シャワー塗布した際に紙の地合を崩したり、シワが発生したりするため好ましくない。但し、この時の湿潤紙力は抄紙後の紙について、JIS P 8135に基づき測定した。
【0031】
図2に示すように、ノズル21は、噴射口23の長辺とシャワーパイプ20の延在方向とが平行を成さず、且つ、全ての噴射口23の長辺が相互に平行を成すように設置されている。噴射口23がこのように形成されていることによって、噴射口23から噴射される添加剤の溶液が成す扇形の面が、相互に平行を成すようになっている。
【0032】
噴射口23の長辺とシャワーパイプ20の延在方向との角度θ2[度]は、5〜30度とされており、より好適には8〜25度とされる。角度θ2[度]が30度超過であると、噴射口23一つあたりの塗布面積が狭くなるため、隣り合うノズル21から噴射される添加剤の溶液のラップが少なくなることから、塗布ムラが生じ、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高く、その結果好適な品質が得られなくなる。また、十分なラップが確保されていたとしても、塗布量が増えるため乾燥が悪化し好適に生産できない可能性がある。この一方、角度θ2[度]が、5度未満であると、隣接する噴射口23から塗布される粒子と重なり、噴射が均一にならないことから塗布ムラが生じるため、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高く、その結果必要な品質が得られなくなる。
【0033】
隣接する噴射口23の間隔である噴射口23の中心同士の離間距離L2[mm](ピッチ)は、50〜120mmとされており、より好適には、60〜100mmとされている。ピッチL2[mm]が、120mm超過であると隣り合う噴射口23から噴射される添加剤の溶液のラップが少なくなることから、塗布ムラが生じ、部分的な乾燥不良やシワが生じる可能性が高く、その結果好適な品質が得られなくなる。この一方、ピッチL2[mm]が、50mm未満であるとより多くの塗布量が必要となってしまうため、ドライヤー乾燥能力への負荷が大きくなり、生産性に影響する。
【0034】
前記した式1によって算出される噴射口23のオリフィス径は、0.5〜1.1mmとされており、より好適には、0.53〜0.89mmとされている。噴射口23のオリフィス径が1.1mm超過であると、添加剤の溶液の粒子が大きくなり過ぎて、塗布ムラが生じやすくなってしまう。また、紙の地合も壊しやすくなる。この一方、噴射口23のオリフィス径が0.5mm未満であると、添加剤の溶液の粒子が小さくなり過ぎることで噴射口23と湿紙Wとの間の間隙で添加剤の溶液の粒子が散ってしまうため、添加剤の溶液の粒子が湿紙Wに定着し難くなる。
【0035】
なお、オリフィス径が0.5〜1.1mmとされており、且つ、50≦θ1≦110である噴射口23を有するノズル21としては、スプレーイング システムス ジャパン株式会社製のTPU11001−SS、TPU110015−SS、TPU11002−SS、TPU11003−SS、TPU9501−SS、TPU95015−SS、TPU9502−SS、TPU9503−SS、TPU8001−SS、TPU80015−SS、TPU650067−SS、TPU6501−SS、TPU65015−SSなどを用いることができる。
【0036】
図4及び図5に示すように、噴射口23から噴射される添加剤の溶液が成す扇形の中心角である噴射口23の長辺方向における噴射角度θ1[度]は、50〜110度とされており、より好適には65〜110度とされる。噴射口23の長辺方向における角度θ1[度]が、110度超過であると粒子が飛散し定着率が下がる。この一方、噴射角度θ1[度]が、50度未満であると、ノズル1個あたりの塗布面積が狭くなるためより多くの塗布量が必要となり、結果ドライヤー乾燥能力への負荷が大きくなり、生産性に影響する。
【0037】
そして、湿紙Wの添加剤の溶液到達部における、相互に隣り合う噴射口23から噴射された添加剤の溶液がラップする部分の長さL3[mm]は、下記式(1)から算出される値とされる。但し、湿紙Wと噴射口23との離間距離L1[mm]、噴射口23の中心同士のピッチL2[mm]、及び噴射口23から噴射される添加剤の溶液が成す扇形の中心角である噴射口23の長辺方向における噴射角度θ1[度]の各値は下記式(2)、(3)を満たす。このように、相互に隣り合う噴射口23から噴射された添加剤の溶液がラップする部分の長さL3[mm]は、下記式(1)から算出される値とされていることによって、30℃の温度での粘度が1000〜2500mPa・sという高粘度の添加剤の溶液をラインの幅方向で均一に塗布することができる。
【0038】
3=2X−L2 ・・・(1)
ここでXとは、式(2)及び式(3)を同時に満たす値である。
X=L1tan(θ1/2) ・・・(2)
X≧3L2/4 ・・・(3)
【0039】
なお、図5中の角度θは、式(4)によって求められる。
θ=2arctan(X/L1)・180/π ・・・(4)
【0040】
なお、シャワーパイプ20は、複数設置しても良く、好適には1〜2本の範囲で設置される。この場合、シャワーパイプ20は、全ての噴射口23と湿紙Wとの離間距離が同一となるよう設置されることが好ましい。
【0041】
シャワーパイプ20を2本設置する場合、各シャワーパイプ20の離間距離は30〜200mmとされていることが好ましい。また、各シャワーパイプ20の噴射口23がライン方向に沿って並ばないように、各シャワーパイプ20を配置することが好ましい。より好ましくは、各シャワーパイプ20の噴射口23が、ライン幅方向において等間隔に現れるように配置されることが好ましい。
【0042】
湿紙Wに添加される添加剤の溶液は、得られる乾燥後のウェブW’に添加剤の効果を最大限に得るため、歩留まり良く湿紙Wに付着させることが重要である。この観点から本実施形態においては湿紙Wへの添加剤の溶液の歩留まり性及び製造安定性を良くする面から添加剤の溶液と併用して剥離剤を噴射することが好ましい。
【0043】
本実施形態で用いられる添加剤の例としては、例えばカルボキシル基を有する水溶性高分子、ポリビニルアルコール、デンプンまたはその誘導体、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アルギン酸ナトリウム、トラントガム、グアーガム、キサンタンガム、アラビアゴム、カラギーナン、ガラクトマンナン、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、プルプラン、ポリエチレンオキシド、ビスコース、ポリビニルエチルエーテル、ポリアクリル酸ソーダ、ポリメタアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸のヒドロキシル化誘導体、ポリビニルピロリドン/ビニルピロリドン酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。これらの水溶性高分子のうち、水解性が良好である点や後述する架橋剤との架橋反応により湿潤強度を発現しうる点からカルボキシル基を有する水溶性バインダーを用いることが好ましい。なお、添加剤の溶液は、30℃の温度下で粘度が1000〜2500mPa・sという高粘度のものとされる。
【0044】
カルボキシル基を有する水溶性高分子は、水中で容易にカルボキシラートを生成するアニオン性の水溶性バインダーである。その例としては多糖誘導体、合成高分子、天然物が挙げられる。多糖誘導体としてはカルボキシメチルセルロース(CMC)又はその塩、カルボキシエチルセルロース又はその塩、カルボキシメチル化デンブン又はその塩などが挙げられ、特にカルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩が好ましい。合成高分子としては、不飽和カルボン酸の重合体又は共重合体の塩、不飽和カルボン酸と該不飽和カルボン酸と共重合可能な単量体との共重合体の塩などが挙げられる。不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸などが挙げられる。これらと共重合可能な単量体としては、これら不飽和カルボン酸のエステル、酢酸ビニル、エチレン、アクリルアミド、ビニルエーテルなどが挙げられる。特に好ましい合成高分子は、不飽和カルボン酸としてアクリル酸やメタクリル酸を用いたものであり、具体的にはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸メタクリル酸共重合体の塩、アクリル酸又はメタクリル酸とアクリル酸アルキル又はメタクリル酸アルキルとの共重合体の塩が挙げられる。天然物としては、アルギン酸ナトリウム、ザンサンガム、ジェランガム、タラガントガム、ペクチンなどが挙げられる。
【0045】
湿紙Wに添加される水溶性高分子であるCMCは、そのエーテル化度が0.6〜2.0、特に0.9〜1.8、更に好ましくは1.0〜1.5であることがバインダーとしての性能が良好である点から好ましい。
【0046】
CMCは、カルシウムイオン、亜鉛イオン等の特定の二価金属イオンと水溶性有機溶剤が配合される水性洗浄剤を併用して含浸することで金属イオンとの架橋反応が起こって水溶性高分子が不溶化し、清掃・清拭作業に耐えうる紙の強度を発現することができる。一方、カルボキシル基を有さない水溶性高分子は、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム等の無機塩あるいはクエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、酒石酸ナトリウム等の有機酸塩が所定量配合される水性洗浄剤を含浸することで水溶性高分子が塩析して不溶化し、清掃・清拭作業に耐えうる紙の強度を発現することができる。
【0047】
CMCのパルプ繊維への歩留まりを向上させるために、カチオン性ポリマーを添加することができる。但し、カチオン性ポリマーの中には湿潤強度を向上させるものがあり、同時に水溶性も悪化するため注意が必要である。
【0048】
湿紙Wに添加される水溶性高分子としては、水膨潤性のCMCを用いることもできる。これは、特定金属イオンやホウ酸イオン等の架橋により、未膨潤化のまま水溶性高分子機能(繊維をつなぎとめる機能)を発揮し、清掃・清拭作業に耐えうる紙の強度を発現することができる。水膨潤性のCMCを用いる場合、塩析物質を一緒に用いると、歩留まりを向上させることができるので好ましい。
【0049】
このようにして得られた水解性シートから水解性清掃物品を製造するには、水溶性高分子の不溶化物質(架橋剤、ゲル化剤、塩析物質、有機溶剤)が添加される。例えば、水溶性の高分子を不溶化或いは水膨潤性の高分子を膨潤させづらくする架橋剤、ゲル化剤、塩析物質、有機溶剤から選択される少なくとも一種の剤が添加される。水溶性高分子が不溶化、未膨潤化する結果、本製造方法によって得られる水解性シートの湿潤強度を高めることができ、水性洗浄剤含浸下においても清掃、清拭に充分耐えうる丈夫さを維持することできる。また、水洗廃棄時には、大量の水で水溶性高分子不溶化・未膨潤化物質が希釈され、該水溶性高分子が再び水に溶解するようになって、速やかに繊維レベルまで崩壊するものとなる。
【0050】
上述の各工程を経て製造された水解性シートに対して、水溶性洗浄剤を含浸させて製造される。洗浄剤の含浸は、例えば、シートの連続的などぶ付け工程、洗浄剤のスプレー転写、適宜の方法により行なうことができる。この洗浄剤の含浸は、連続水解性シートに対して連続的に行なっても良いし、製品大きさに裁断後に含浸させてもよい。
【0051】
本実施形態に係る水解性シートに対して含浸して拭き取り用シートとするための水性洗浄剤は、適宜の溶媒を用いることができる。ここで、本発明にかかる洗浄剤中には、特徴的に多価の金属陽イオンが含有される。特にアルカリ土類金属、マンガン、亜鉛、コバルト及びニッケルからなる群から選択される1種又は2種以上の多価金属用イオンが含有されているのが望ましい。特には、二価の金属陽イオンが望ましく、特にカルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、コバルト、ニッケルのイオンが適する。その中でもカルシウムイオンが望ましい。
【0052】
かかる多価金属陽イオンが含有されていると、水解性シートに定着されたCMCと作用によって架橋効果により、洗浄剤含浸時に繊維間が十分に結合されて使用に耐え得る湿潤強度が発現する。これは拭き取り操作時に十分な強度が発現されることを意味する。
そして、拭き取り操作後、トイレに流す際など多量の水に触れたときには、かかる架橋効果が減退して効果的な水解性を発現する。
【0053】
多価金属用イオンは、水酸化物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、ギ酸塩、酢酸塩などの水溶性金属塩の形で水性洗浄剤に含有することができる。
この多価金属用イオンは、薬液中に含有される成分中のカルボキシル基1モルに対して1/2モル以上、特に1/1モル以上の量となるように含有されるのがよい。十分な架橋反応が生じて十分な湿潤時の強度が発揮される。
【0054】
〔他の実施形態〕
本発明に係る高粘度溶液の塗布方法は、上述した水解性シートの製造の他、高粘度柔軟剤、高粘度ローション剤などの塗布にも適用することが可能である。上記に適用される溶液の成分として、界面活性剤、天然重合体、合成重合体、天然重合体の塩、合成重合体の塩、天然重合体を架橋させた物質、及び合成重合体を架橋させた物質郡より洗濯される少なくとも1種を用いることが望ましい。
【0055】
界面活性剤としては、ポリグリセリン飽和脂肪酸エステルであって、飽和脂肪酸の鎖長がC12〜22であるものがより好ましく、たとえば、ヘキサグリセリンモノステアレート、ヘキサグリセリンセスキステアレート等を好適に使用することができる。また、天然重合体としては観点、アガロース、ペクチン、カラギーナン、キサンタンガム、ジェランガム、ローカストビーンガムまたはファーセラン等の多糖類、もしくはこれらを架橋させた物質を用いることが望ましい。更に、その他の天然重合体又は合成重合体としては、ゼラチン、キトサン、ヒアルロン酸、アルギン酸、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、カルボキシビニルポリマー、ポリメタクリル酸、カルボキシメチルヒドロキシルセルロース等を好適に使用することができる。
【実施例】
【0056】
以下に、本発明に係る高粘度溶液の塗布方法を上述した水解性シートの製造に適用し、その実施例を示すと共に、本発明の作用効果を明らかにする。
表1に示す上記実施形態に係る水解性シートの製造方法で製造された実施例と、表2に示すその他の水解性シートの製造方法で製造された比較例とを、図1に示されるダブルフェルト抄紙機によって製造し、諸条件を変化させて、紙力、水解性、CMCの定着量、CMCの定着率の測定をそれぞれ行った。なお、測定方法は、次に示すとおりである。
【0057】
表1及び2中の湿潤紙力・縦(cN/25mm)、湿潤紙力・横(cN/25mm)、については、それぞれJIS P 8135に基づいて測定した。ここで使用する水には塩化カルシウム8重量%水溶液を用い、付与する水溶液は原紙重量の170%とした。
表1及び2中の水解性(秒)については、JIS P 4501のほぐれやすさの試験に準じて測定した。
表1及び2中の定着率は、シャワー塗布により塗布したCMC量に対する、ウエブに付着したCMCの付着推定量である。このCMC付着推定量は、事前にCMC付着による湿潤紙力増(%)の検量線を作成し、塗布前の原紙の湿潤紙力に対する、塗布後の湿潤紙力の比率(%)から推定したものである。
表1及び2中の「Xの値」の行については、Xの値が式(2)及び(3)を同時に満たしているものについては○を、満たしていないものには×を付した。
【0058】
表1及び2中の「連続操業性」の行については、実機で抄造した際に特に問題なければ○、スプレー幅方向で均一塗布できず製品として使用できない場合、及び、断紙した等何らかのトラブルが発生し、サンプルが採取されなかった場合には×とした。
【0059】
実施例、比較例共に、紙料を構成する原料パルプとして、針葉樹クラフトパルプと広葉樹クラフトパルプとの配合率が9:1とされたものを用い、紙料のフリーネスは5〜15ccとした。また、抄紙は、毎分250mの速度で行い、クレープ率が15%となるよう調整した。
実施例、比較例共に、JIS P 8124に基づいて測定される米坪が30g/m2のものを用いた。
実施例、比較例共に、添加剤としてダイセル化学工業株式会社製のCMCダイセル1330の水溶液を使用した。
【0060】
ノズル21としては、実施例1、比較例13では、TPU11001−SS(スプレーイング システムス ジャパン株式会社製)を、実施例2、比較例10では、TPU11002−SS(スプレーイング システムス ジャパン株式会社製)を、実施例3,4、比較例3、4、6、7では、TPU11003−SS(スプレーイング システムス ジャパン株式会社製)を、実施例5、6、比較例11、13ではTPU650067−SS(スプレーイング システムス ジャパン株式会社製)を、比較例9ではTQ150015−SS(スプレーイング システムス ジャパン株式会社製)を、比較例1ではTPU1100050−SS(スプレーイング システムス ジャパン株式会社製)を、比較例2ではTPU11004−SS(スプレーイング システムス ジャパン株式会社製)を、比較例5ではTPU6501−SS(スプレーイング システムス ジャパン株式会社製)を、比較例8ではTPU400067−SS(スプレーイング システムス ジャパン株式会社製)を、それぞれ用いた。
【0061】
実施例1は、シャワーパイプ20を2本設置した際の実施例とした。シャワーパイプは2本をポンプに対して並列に設置した。また、パイプ1本あたりの添加量は17.5kg/t、噴射口のピッチは115mmである。これらの実施例では、各シャワーパイプ20の噴射口23と湿紙Wとの離間距離は同一とした。各シャワーパイプ20同士の離間距離は100mmとし、各シャワーパイプ20の噴射口23が、ライン幅方向において等間隔に現れるように各シャワーパイプ20を設置した。
【0062】
【表1】

【0063】
【表2】

【0064】
表1及び2から明らかなように、本発明に係る高粘度溶液の塗布方法でCMCを塗布された実施例1〜6に係る水解性シートは、CMCの定着率が比較例に比して高いことが判った。
【産業上の利用可能性】
【0065】
本発明に係る高粘度溶液の塗布方法は、高粘度柔軟剤、高粘度ローション剤などの塗布に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【0066】
10・・・トップフェルト
11・・・ボトムフェルト
12・・・トップロール
13・・・ボトムロール
15・・・ヤンキードライヤー
16・・・タッチロール
19・・・フード
20・・・ノズル及びシャワーパイプ
W・・・湿紙
W’・・・乾燥後のウェブ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
湿紙又は紙と距離L1[mm]だけ離間してライン幅方向に間隔L2[mm]で並設され、オリフィス径を0.5〜1.1mmとされた噴射口から、搬送されている湿紙又は紙に対して、30℃での粘度が1000〜2500mPa・sの高粘度溶液を、噴射圧力を3.0〜20.0kPaとし、角度θ1[度]の扇形で噴射する高粘度溶液の塗布方法であって、
各噴射口から噴射された高粘度溶液による扇形の面が、相互に平行となり、且つ、ライン幅方向に対して角度θ2[度]をなして交わるよう高粘度溶液を噴射し、
湿紙の高粘度溶液到達部における、相互に隣り合う噴射口から噴射された高粘度溶液がラップする部分の長さL3[mm]が、50≦L1≦250、50≦L2≦120、50≦θ1≦110の条件で、式(1)を満たす、
ことを特徴とする高粘度溶液の塗布方法。
3=2X−L2 ・・・(1)
ここでXとは、式(2)及び式(3)を同時に満たす値である。
X=L1tan(θ1/2)cos(θ2) ・・・(2)
X≧3L2/4 ・・・(3)
【請求項2】
角度θ2[度]が、5〜30度である、請求項1に記載の高粘度溶液の塗布方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2010−259982(P2010−259982A)
【公開日】平成22年11月18日(2010.11.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−111612(P2009−111612)
【出願日】平成21年4月30日(2009.4.30)
【出願人】(390029148)大王製紙株式会社 (2,041)
【Fターム(参考)】