HK1218146A1

HK1218146A1 - 伸性纸

Info

Publication number: HK1218146A1
Application number: HK16106052.4A
Authority: HK
Inventors: 橋口桂子; 桥口桂子; 近藤浩史; 野口宏明; 阿部勇二; 石川聰; 石川聪; 新井幸夫
Original assignee: 日本制纸株式会社
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2017-02-03
Also published as: EP3023543A1; JP6600556B2; CN105339549A; JPWO2015008703A1; CA2918147A1; US9945077B2; KR102233407B1; KR20160034886A; EP3023543B1; US20160355985A1; WO2015008703A1; EP3023543A4

Description

伸性纸

技术领域

本发明涉及使用了伸性装置的牛皮纸。

背景技术

牛皮纸是将通过硫酸盐法所制造的纸浆作为原料的强度高、结实且难以破损的纸，主要用于重包装用途、瓦楞纸板的材料、信封、胶带等。在重包装用途的情况下被加工成袋，例如被填充进数十kg的水泥或米、小麦粉等的各种产品来用于保管·运输。这样，牛皮纸需要不破袋的高强度，在JIS(日本工业标准。以下，JIS是指日本工业标准)-P3401中，根据用途等规定了1种～5种的牛皮纸，分别被规格化了一定程度以上的拉伸强度、抗撕裂强度等的特性。

此外，伸性装置是将纸匹运入辊与环形的橡胶制毯子之间，并在用压棒(nip bar)与橡胶制毯子将纸匹压缩的期间，通过预先延伸的毯子进行收缩来使纸匹收缩从而提高断裂伸展性的设备，为了使所述重包装用途所使用的牛皮纸具有断裂伸展性而使用。

作为使用了这样伸性装置的牛皮纸(以下，称为伸性纸(clupakpaper))的制造方法，专利文献1记载了如下牛皮纸：使用伸性装置，基重(paperweightin gsm)为73g/m²以上、小于84g/m²的范围，满足JISP3412相关的规格值，且根据JISP8117的透气度为4～10秒。

专利文献2记载了如下用于牛皮纸袋的装饰纸或者补强纸的牛皮纸，其特征在于，由基重为95～130g/m²的单层构成，通过伸性装置施加压皱加工，依据 JIS-P8113测定的横向拉伸强度与横向断裂伸展性之积为30～65，使用游离度被调整为450～650cc的原料纸浆。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利第3180804号公报

专利文献2日本专利第4803586号公报

发明内容

关于伸性纸，特别是在重包装用途中，期望下述伸性纸：被加工成袋而作为水泥袋等使用时难以破袋。

在所述的专利文献中，实际上使用叠网(on-top)型抄纸机。然而，通过上述设备抄纸的伸性纸虽然满足拉伸强度、抗撕裂强度等规格，但纵向强度不充分，该伸性纸被加工成袋而用于水泥袋等时，尤其是被填充了内容物时有引起破袋的可能性。

因此，本发明主要所要解决的技术问题在于得到尤其是纵向强度特性优异的伸性纸，以便伸性纸被加工成袋而填充内容物时较少引起破袋。

本发明者发现，作为被加工成袋来使用时较少引起破袋的伸性纸，除通常的纵向及横向的断裂伸展性以外，纵向的强度特性也很重要。

此外，发现通过将含有进行高浓度打浆而形成纸浆的纸浆原料用配备了伸性设备的夹网(gapformer)型抄纸机进行制造，可提供强度特性优异的伸性纸。

具体而言，如下所述。

1.一种伸性纸，其特征在于，JISP8113：2006规定的纵向拉伸强度为 60N·m/g以上且横向拉伸强度为28N·m/g以上。

2.一种伸性纸，其特征在于，JISP8113：2006规定的纵向拉伸能量吸收量为2.5J/g以上且横向拉伸能量吸收量为1.0J/g以上。

3.一种伸性纸，其特征在于，ISO/DIS(国际标准组织/国际标准草案)1924 －3：规定的纵向拉伸挺度为4.0kN·m/g以上且横向拉伸挺度为2.8kN·m/g以上。

4.根据1～3中任一项所述的伸性纸，其特征在于，JISP－8116：2000规定的纵向抗撕裂强度为12mN·m²/g以上且横向抗撕裂强度为20mN·m²/g以上。

5.根据1～4中任一项所述的伸性纸，其特征在于，将根据JISP8220：1998 的规定解离的纸浆按照JISP8121：1995规定的测定方法进行测定的解离游离度为400～700ml。

6.一种伸性纸的制造方法，为1～5所述的伸性纸的制造方法，其特征在于，使用配备了伸性装置的夹网型抄纸机进行抄纸。

7.根据6所述的伸性纸的制造方法，其特征在于，使用含有进行高浓度打浆而形成纸浆的纸浆原料。

根据本发明，通过成为以纵向的拉伸强度为首的抗撕裂强度、拉伸能量吸收量等处于特定范围的伸性纸，由于有关伸展性、强度的纵横的均衡性均优异，故而可提供在伸性纸被加工成袋而使用时难以引起破袋的高品质的伸性纸。

具体实施方式

本发明中的牛皮纸尤其适合作为JISP3401：2000的5种牛皮纸、作为1号 (基重范围70～83g/m²)所规定的重包装用的伸性纸使用。此外，作为重包装用以外的用途，还可用于胶带用原纸、加工用原纸等。进而，不限于所述5种牛皮纸、1号的纸质、基重的范围，在满足本申请的品质的范围可用于各种牛皮纸用途。

以往，已知夹网型抄纸机适于报纸用纸、纸巾等的低基重纸的高速抄纸。夹网型抄纸机为在刚刚将纸浆原料从流浆箱(Headbox)向上喷射后，将纸浆原料用2张网(wire)夹住的垂直运行型的抄纸机，由于纸浆原料在网的两侧被大致均等地脱水，故而在可高速抄纸的同时，与水平运行的以往长网式抄纸机、叠网型抄纸机相比，能够缩小纸的表面背面差。作为流浆箱，考虑到可制造在抄纸机宽度方向上为均质性纸质的伸性纸，优选浓度调整型流浆箱。

在本发明中，通过用夹网型抄纸机进行抄纸，可得到强度特性优异的伸性纸。认为其理由如下。对于除水平型以外的垂直型及倾斜型的夹网而言，由于原料被向上喷射，故而存在原料喷射的速度随着势能的上升而减速的趋势。在所述垂直型及倾斜型的夹网中，推测单层抄纸(一层抄纸)的厚度方向中的纸层形成的过程如下：对于纸的最表面层(及最背面层)而言，原料喷射接触到网立即(即势能低、原料喷射的速度快的状态)被脱水而形成纸层，由于内层部分与最表面层(及最背面层)相比脱水较慢，故而以势能相对较高的状态形成纸层。

更详细说明时，在所述垂直型及倾斜型的夹网中，例如，在J/W比大于100％的状态(原料喷射的速度比网的速度快的状态)时，由于纸的最表面层(及最背面层)以原料喷射的速度相对较快的状态即保持了原料喷射与网的速度差的状态形成纸层，故而伴随着原料喷射速度的纤维取向强度增高。另一方面，由于内层部分以原料喷射的速度与表面层背面层相比较慢的状态即原料喷射与网的速度差小的状态形成纸层，故而伴随原料喷射速度的纤维取向强度降低。因此，根据制造J/W比的设定，推测最表面层(及最背面层)的纤维取向强度与内层的纤维取向强度处于不同的状态。由此，认为由于在单层纸中纤维取向强度高的部分与低的部分两者混在，故而通过夹网抄纸，可制造强度均衡性优异的纸。

作为所述伸性纸的原纸，优选为下述的特性值。具有下述特性值的原纸的纵向(抄纸方向)的伸展性、强度优异。

1.JISP8113：2006所规定的纵向断裂伸展性为2.2％以上且横向断裂伸展性为4.0％以上，纵横的断裂伸展性之比(纵/横)为0.50以上。

2.JISP8113：2006所规定的纵向拉伸能量吸收量为1.5J/g以上且横向拉伸能量吸收量为0.6J/g以上，纵横的拉伸能量吸收量之比(纵/横)为1.05以上。

3.JISP－8116：2000所规定的纵向抗撕裂强度为10.0mN·m²/g以上且横向抗撕裂强度为18.0mN·m²/g以上，纵横的抗撕裂强度之比(纵/横)为1.00以下。

4.JISP－8112：2008所规定的破裂强度为3.8kPa以上。

5.ISO/DIS(国际标准组织/国际标准草案)1924－3所规定的纵向拉伸挺度为7.0kN·m/g以上。

此外，在制造伸性纸这样高基重的纸时，需要喷射大量的原料，原料喷射速度慢时，原料未到达网就落下。基重变重时，从与干燥能力的均衡性出发会产生某种程度减慢抄纸速度的需要，大量的原料与抄纸速度降低这样的条件重合时，存在易于引起纤维未穿过滤网而缠绕于网眼的“滤网堵塞”的趋势。由此，为了将大量的原料从流浆箱射出，需要胜过重力的喷射速度，此外，期望对应于不引起滤网堵塞的快的流速。由此，在本发明中优选喷射速度大于网的速度，通过成为J/W比大于100％的条件，尤其是为103～130％，操作稳定且优选。

由于伸性纸为高基重，如所述那样抄纸速度受干燥部的干燥能力的影响。基重(g/m²)与抄纸速度(m/分钟)之积的值大时，干燥部的干燥处理变得不充分，另一方面，积的值小时生产性降低。由此，本发明中在基重与抄纸速度之积的值成为20000～50000的条件下进行抄纸时干燥性与生产性并存，在该方面优选。

此外，在本发明中，优选原料纸浆用硫酸盐法蒸解，得到未漂白或者漂白牛皮纸浆后进行磨浆(打浆)制成纸浆浆料。通过进行打浆，纸浆成为沿着长度方向分枝化或者膨润化的微纤维状，可提高纸的强度、伸展性。尤其是，在本发明中，优选以浓度15～40％(优选20～30％)这样的高浓度进行打浆。通过进行高浓度打浆(HCR处理)，纸浆更为分枝化或者成为微纤维状，可提高纸的断裂伸展性或拉伸能量吸收量、抗撕裂强度、拉伸强度等。在本发明中，高浓度打浆的纸浆可以单独使用，也可以与低浓度打浆的纸浆混合。混合时，优选高浓度打浆的纸浆为50重量％以上。

由于通过夹网型抄纸机进行抄纸的伸性纸在网部从表面背面同时脱水，故而与长网式抄纸机、叠网型抄纸机相比，存在纸中的微细纤维量变少、强度降低的趋势。由此，在本发明中，由于纤维长度长有利于强度的提高，故而优选作为原料使用针叶树。针叶树的种类没有特别限定，可列举花旗松、落叶松、云杉、辐射松等，它们也可1种或者混合2种以上使用。优选原料纸浆中所占的针叶树牛皮纸浆的比例相对于原料纸浆的总固体成分重量为50重量％以上。此外，通过配合小于50重量％(优选5～30％)的比所述针叶树纸浆的纤维长度短的阔叶树牛皮纸浆，可使伸性纸的质地变得良好。作为可与牛皮纸浆合用的原料纸浆，可列举废纸纸浆、机械纸浆。

但是，将平均纤维长度长的针叶树作为主原料时，存在易于引起滤网堵塞的趋势，因此，通过使用将原料纸浆打浆处理后的浓度调整为0.1～1.0％，并穿过缝隙宽度为0.2～0.8mm的一次滤网的配制(preparation)纸浆，可进一步实现操作的稳定化。

此外，用抄纸宽度广的机器(例如，5m以上)进行高速抄纸时，存在下述趋势：例如在纸的宽度方向中的两端部与中央部中，作用于纸的张力大小、干燥条件等易于产生差别，强度特性变得不均匀。相对于此，在本发明中，以用夹网进行抄纸并使厚度方向的纤维取向发生变化为首，通过进行所述的高浓度打浆或对浓度、J/W比等进行调整，即使是抄纸宽度广的抄纸机，也能够制造满足宽度方向上的伸展特性、强度特性的伸性纸。

通常而言，已知断裂伸展性低时，纸易于断裂。然而，已知由于伸性纸因伸性加工而被赋予纵向的伸展性，故而与未进行伸性加工的牛皮纸相比难以破袋。然而，在伸性加工中，由于在纸的纵向上施加过度的力来使纸缩皱，故而纵向的拉伸强度降低。近年来，尤其是填充机的自动化进一步发展，由于抓住袋的上部，内容物通过自然落下而填充于袋内，故而纵向上受到较大的力。由此，纵向的强度特性越优异，越能够降低填充时破袋的可能性。

作为纵向的强度特性，具体而言，可列举纵向的拉伸强度、拉伸能量吸收量及横向的抗撕裂强度。通过将上述特性维持于某种程度，即使进行伸性加工也能够抑制破袋。由于本发明原纸的纵向的拉伸强度及断裂伸展性高，故而可较弱地设定其后的伸性加工时的加压条件等，能够缓和对原纸的机械性破坏，抑制纵向强度适性的降低。

使用该伸性装置的制造方式为如下方法：将纸匹运入辊与环形的橡胶制毯子之间，在用压棒与橡胶制毯子将纸匹压缩的期间，通过预先延伸的毯子进行收缩来使纸匹收缩从而提高断裂伸展性。在伸性装置中，主要可通过伸性装置入口侧的制造速度、伸性装置出口侧的制造速度的比率、由压棒引起的加压力来调整牛皮纸纵向的断裂伸展性。

伸性装置通常配备于抄纸机的干燥器组内，在实施了所期望的压皱化后除去多余的水分。

根据抄纸机的抄纸速度与基重的关系，干燥器内的一定位置中的湿纸的水分改变，在进行伸性装置的设置时，由于输纸的纸的水分过低时，难以得到纸的伸展性，过高时变得易于发生断纸，故而优选湿纸在含有20～45％水分的状态下，穿过伸性毯子与伸性转筒式干燥器之间。更优选的水分含量为30～45％。

由于伸性毯子与伸性转筒式干燥器的压印线压力(nippressure)过低时，压印线出口的收缩减小，故而优选20kN/m以上。为了易于表达伸展性，优选伸性转筒式干燥器的表面温度为100～120℃，通过管理转筒式干燥器入口蒸汽压能够对温度进行调整。

将所述的伸性装置出口侧的制造速度与伸性装置入口侧的制造速度的比率称作牵引率，将出口侧的制造速度比入口侧的制造速度慢的比例％称作负牵引 (minusdraw)％，为了将伸性纸进行加工从而得到难以破袋的重型袋 (heavy-duty)，将负牵引的范围设定为－3％～－8％(优选－4％～－7％)。

在本发明中，优选牛皮纸的JISP8113：2006所规定的纵向拉伸能量吸收量 (TEA)为2.5J/g以上，优选2.7J/g以上、进一步优选2.9J/g以上，优选横向拉伸能量吸收量为1.0J/g以上、优选1.2J/g以上、进一步优选1.4J/g以上。

拉伸能量吸收量表示到断裂为止所需的每单位面积的能量。发现通过进行伸性加工，纸存在纵向断裂伸展性升高而纵向拉伸强度降低的趋势。然而，通过使纵横各自的拉伸能量的值，尤其是纵向的拉伸能量的值处于该范围，在被加工成袋来使用时，即使在袋受到较大的力的情况下，纸也能够吸收能量且较少引起破袋。

此外，在本发明中，需要牛皮纸的JISP8113：2006所规定的纵向拉伸强度为60N·m/g以上、优选65N·m/g以上、进一步优选70N·m/g以上，横向拉伸强度为28N·m/g以上、优选30N·m/g以上、进一步优选32N·m/g以上。纵横的拉伸强度分别小于60N·m/g、小于28N·m/g时，使用袋时无法得到充分的强度，存在破袋的可能性。

进而，在本发明中，优选牛皮纸的JISP－8116：2000所规定的纵向抗撕裂强度为12mN·m²/g以上、优选14mN·m²/g以上、进一步优选16mN·m²/g以上，优选横向抗撕裂强度为20mN·m²/g以上、优选22mN·m²/g以上、进一步优选24mN·m²/g以上。

此外，在本发明中，优选ISO/DIS1924－3：所规定的纵向拉伸挺度为 4.0kN·m/g以上、优选4.2kN·m/g以上、进一步优选4.4kN·m/g以上，优选横向拉伸挺度为2.8kN·m/g以上、优选3.0kN·m/g以上、进一步优选 3.2kN·m/g以上。纵横的拉伸挺度分别小于4.0kN·m/g、小于2.8kN·m/g时，由于纸没有充分的韧性，作为纸的处理性降低，故而加工成袋等时的加工性变差。

此外，在本发明中，优选将按照牛皮纸的JISP8220：1998的规定解离的纸浆按照JISP8121：1995规定的测定方法测定的解离游离度为400～700ml、进一步优选500～650ml。在本发明中，解离游离度是指将牛皮纸解离后测定的游离度，是按照JISP8220的规定解离并将其按照JISP8121规定的测定方法测定的游离度的值。只要解离游离度在400～700ml的范围，则能够使牛皮纸的透气抵抗度在10～25秒的范围，在用于谷物等的重包装用的情况下，能够进一步适当保存内容物。当解离游离度小于400ml时，存在牛皮纸的拉伸强度、抗撕裂强度等降低的趋势。

这样，通过将本发明的伸性纸制造成为强度成为特定的范围，例如作为袋使用，尤其是内容物为谷物、无机粉体、粒状物或者砾状物等时，能够防止其负荷、内容物的移动所导致的袋的破损。

实施例

以下，关于本发明，以实施例为基础进行具体地说明。然而，本发明并不限定于该实施例。且，只要没有特别声明，份及％表示重量份及重量％。

实施例1

配备了伸性装置的夹网型抄纸机的抄纸速度为480m/分钟，作为原料，配合 100％以28％的浓度进行高浓度打浆的未漂白针叶树牛皮纸浆来抄造基重为 84.9g/m²的重型袋用伸性纸。且，伸性装置的负牵引为－4.5％。

实施例2

基重76.1g/m²、伸性装置的负牵引为－6.0％，除此以外与实施例1同样地抄造重型袋用伸性纸。

实施例3

基重73.4g/m²、伸性装置的负牵引为－4.0％，除此以外与实施例1同样地抄造重型袋用伸性纸。

实施例4

基重85.0g/m²、伸性装置的负牵引为－4.0％，纸浆配合为90％未漂白针叶树牛皮纸浆、10％未漂白阔叶树牛皮纸浆，除此以外与实施例1同样地抄造重型袋用伸性纸。

对比例1

基重71.9g/m²、伸性装置的负牵引为－10.0％，除此以外与实施例1同样地抄造重型袋用伸性纸。

对比例2

基重85.4g/m²、伸性装置的负牵引为－1.0％，除此以外与实施例1同样地抄造重型袋用伸性纸。

对比例3

基重76.0g/m²、不进行伸性加工，除此以外与实施例1同样地抄造重型袋用牛皮纸。

表1

评价方法

(拉伸能量吸收量的测定)

通过JISP8113：2006所规定的方法测定。

(断裂伸展性的测定)

通过JISP8113：2006所规定的方法测定。

(抗撕裂强度的测定)

通过JISP－8116：2000所规定的方法测定。

(破裂强度的测定)

通过JISP－8112：2008所规定的方法测定。

(拉伸挺度的测定)

通过ISO/DIS1924－3：所规定的方法测定。

(解离游离度的测定)按照JISP8220：1998及JISP8121：1995规定的方法测定。

观察表1记载的实施例1～4、对比例1～2的伸性纸及对比例3的牛皮纸的各性质时，发现实施例1～4记载的伸性纸的各种强度、伸展性的均衡性良好且在整体上具有优异的强度，而对比例1～2记载的伸性纸及对比例3记载的牛皮纸的各种强度、伸展性的均衡性不良，难以说在整体上具备优异的强度。

Claims

1.一种伸性纸，其特征在于，JISP8113：2006规定的纵向拉伸强度为60N·m/g 以上且横向的拉伸强度为28N·m/g以上。

3.一种伸性纸，其特征在于，ISO/DIS1924－3：规定的纵向拉伸挺度为 4.0kN·m/g以上且横向拉伸挺度为2.8kN·m/g以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的伸性纸，其特征在于，JISP－8116： 2000规定的纵向抗撕裂强度为12mN·m²/g以上且横向抗撕裂强度为20mN·m²/g 以上。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的伸性纸，其特征在于，将根据JIS P8220：1998的规定解离的纸浆按照JISP8121：1995规定的测定方法进行测定的解离游离度为400～700ml。

6.一种伸性纸的制造方法，为权利要求1～5所述的伸性纸的制造方法，其特征在于，使用配备了伸性装置的夹网型抄纸机进行抄纸。

7.根据权利要求6所述的伸性纸的制造方法，其特征在于，使用含有进行高浓度打浆而形成纸浆的纸浆原料。