JP2003278091A

JP2003278091A - 嵩高紙

Info

Publication number: JP2003278091A
Application number: JP2002082428A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Nishibayashi; 俊裕西林
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP3989269B2

Abstract

(57)【要約】【課題】嵩が高く、表面平滑性が良い、繊維の特性を利
用して紙力を補うことが可能な、印刷用紙、情報用紙、
塗工紙用原紙などに使用できる嵩高紙を提供することで
ある。【解決手段】繊維長２ｍｍ以下、繊維径２．４ｄｔｅｘ
以下のリヨセルを含有してなることを特徴とする嵩高
紙。好ましくは、リヨセルが、未叩解のリヨセルであ
り、かつ全パルプに対して１０〜１５質量％含有してな
ること、またリヨセルが、カナダ標準濾水度４５０ｍｌ
以下に叩解されたリヨセルであり、かつ全パルプに対し
て１６〜３５質量％含有してなること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、嵩高紙に関するも
のであり、さらに詳しくは、特に嵩があり、平滑性に優
れ、繊維の特性を利用して紙力を補うことが可能な、印
刷用紙、情報用紙、塗工紙用原紙などに使用できる嵩高
紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、紙は省資源、物流の面から軽量化
の傾向にある。また、環境保全・循環型社会構築への取
り組みから脱墨パルプの利用が積極的に行われている。
しかし、脱墨パルプの比率を高めると紙は薄くなり、白
色度、不透明度が低下することから、裏抜けが悪くなる
という問題が生じる。これらのことから、紙を嵩高にす
ることは避けて通れない問題である。

【０００３】紙の主原料には製紙用パルプが用いられて
いる。一般的に製紙用パルプには木材パルプが使用され
ている。その中でも、化学処理によって非セルロース成
分を多量に除去した化学パルプが用いられることが多
い。化学パルプの場合、繊維が剛直なために、未叩解で
抄紙を行うと繊維間接触面積が小さくなり、嵩高な紙が
形成される。そのため、一般的に嵩高効果を得るには軽
叩解パルプが使用される。しかし、嵩の増加に伴い、表
面の平滑性の低下、強度の低下といった問題が生じる。

【０００４】また、機械的な処理だけを行って製造され
る機械パルプは、化学パルプより繊維が剛直なため、嵩
高効果を得るには有利である。しかし、機械パルプは紙
の黄色化の原因となるリグニンを多く含んでおり、紙の
退色は避けられない。そのため、上質紙や保存性が要求
される用途には用いることができない。

【０００５】非木材パルプも剛直なパルプ原料の一つで
ある。そのため、非木材パルプを配合することも嵩高効
果を得る手段の一つである。しかし、非木材パルプは得
られる時期や原産地が限られているため、安定供給する
のが難しく、大量生産を行うことは難しい。

【０００６】機械的な面における嵩高効果は、抄造時に
おけるプレス線圧の軽減や、カレンダー処理をソフトに
するなどの手段によって得ることができる。しかしなが
ら、機械的な処理だけでは限界があり、満足のいく嵩高
効果が得られていないのが現状である。

【０００７】さらに近年では、嵩高剤の添加によって紙
の嵩を出す手段も行われている。嵩高剤には、親水基と
疎水基を持つ化合物である界面活性剤がよく用いられ
る。しかし、嵩高剤のみによる嵩高効果は小さく、満足
のいく水準には達していない。また、嵩高剤は繊維間の
水素結合を阻害することで嵩高効果を生み出すため、紙
力の低下が著しく、それを補うために紙力剤などを用い
る必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、嵩が
高く、平滑性に優れ、繊維の特性を利用して紙力を補う
ことが可能な、印刷用紙、情報用紙、塗工紙用原紙など
に使用できる嵩高紙を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、未叩解のリ
ヨセルまたは叩解したリヨセルを含有する紙料を抄紙す
ることによって、上記目的の嵩高紙が得られることを見
出し、完成に至ったものである。

【００１０】すなわち、本発明の嵩高紙は、繊維長２ｍ
ｍ以下、繊維径２．４ｄｔｅｘ以下のリヨセルを含有し
てなることを特徴とするものである。

【００１１】本発明において、リヨセルが、未叩解のリ
ヨセルであり、かつ全パルプに対して１０〜１５質量％
含有してなることを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明において、リヨセルが、カナ
ダ標準濾水度４５０ｍｌ以下に叩解されたリヨセルであ
り、かつリヨセルが全パルプに対して１６〜３５質量％
含有してなることを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の嵩高紙について、
詳細に説明する。

【００１４】本発明において、用いられる「リヨセル」
とは、ＩＳＯ規格および日本のＪＩＳ規格に定められて
いる繊維用語で、セルロース誘導体を経ずに直接有機溶
剤に溶解させて紡糸することによって得られる再生セル
ロース系繊維である。有機溶剤としては、アミンオキサ
イド系のものが使用されている。リヨセルはパルプと同
じセルロースであり、退色もしないため紙中に配合して
も問題はない。また、リヨセルは、レーヨン、キュプラ
などの他の再生セルロース系繊維とは異なり、叩解可能
という特徴を持つ。この理由は製造方法にある。レーヨ
ンがセルロース誘導体を経由して製造されるのに対し、
リヨセルはセルロースのままで有機溶媒に溶解させて繊
維状に再生されるため、セルロース分子の重合度低下が
少ないまま分子が再配向される。そのため、紡糸時に繊
維軸方向に分子がきれいに並ぶことにより叩解が可能と
なる。ここで、叩解とは、水とともに機械的に処理する
ことによって繊維の切断やフィブリル化が起き、シート
にした場合に良好な特性を発現することを意味する。

【００１５】他の再生セルロース系繊維であるレーヨン
を用いても嵩高効果は得られる。しかし、その効果はリ
ヨセルと比較すると小さい。さらに、配合することで紙
力が低下した場合、レーヨンは叩解できないため繊維の
特性を利用して紙力を補うことはできない。それに対
し、リヨセルを用いた場合、条件に応じて適度に叩解す
ることができ、紙力の問題が改善され、かつ嵩高な紙を
抄造することが可能となる。

【００１６】本発明において、リヨセルの繊維長は、２
ｍｍ以下とすることが重要である。なぜなら、２ｍｍよ
りも長い繊維が多くなると地合が著しく悪くなるためで
ある。また、２ｍｍよりも長い繊維はよれやすく、実機
においてスクリーンに詰まる可能性があり、これがワイ
ヤーパートに流れ出た場合、固まりとなることから製品
に悪影響をもたらすためである。

【００１７】本発明において、リヨセルの繊維径は、
２．４ｄｔｅｘ以下とすることが重要であり、より好ま
しい繊維径としては１．７ｄｔｅｘ以下である。これ
は、リヨセルの繊維径が太すぎると紙表面の平滑性が悪
くなり、印刷などに悪影響をもたらすからである。

【００１８】未叩解のリヨセル、例えば、カナダ標準濾
水度７００ｍｌ以上、をパルプ中に配合する場合、これ
までにない高い嵩高効果が得られる。その反面、配合量
を増やすと表面平滑性と紙力の低下が著しくなるという
欠点も存在する。そのため、未叩解のリヨセルを用いる
場合、嵩高効果、表面平滑性、紙力の関係を考慮し、適
度な配合量とする必要がある。配合量としては１０〜１
５質量％であることが好ましい。ここで、リヨセルの配
合量が１０質量％未満では嵩高の効果が小さいため好ま
しくなく、また配合量が１５質量％を超えて多い場合は
紙力の低下や表面平滑性の低下が顕著となるため好まし
くない。

【００１９】また、本発明における嵩高紙として、カナ
ダ標準濾水度４５０ｍｌ以下に叩解したリヨセルを用い
る場合、未叩解のリヨセルよりもさらに多く配合するこ
とができる。これにより、未叩解のリヨセルを用いた場
合よりもさらに高い嵩高効果を得ることができ、且つ、
表面平滑性が高く、紙力の強い嵩高紙を作製できる。

【００２０】リヨセルを叩解して用いる場合、その配合
量は１６〜３５質量％であることが好ましい。ここで、
リヨセルの配合量が１６質量％未満では嵩高の効果が小
さいため好ましくなく、また、配合量が３５質量％を超
えて多い場合、表面平滑性の低下や紙力の低下が顕著と
なるため好ましくない。

【００２１】本発明の嵩高紙は、リヨセル以外の原料パ
ルプとして、化学パルプ、機械パルプ、非木材パルプ、
脱墨パルプなどを単独もしくは任意の割合で混合して使
用する。抄紙機は特に限定されず、長網抄紙機、ツイン
ワイヤー抄紙機、円網抄紙機、多層抄紙機、ヤンキー抄
紙機などを使用できる。抄紙時のｐＨは、酸性、中性、
アルカリ性のいずれでもよい。

【００２２】さらに、本発明の嵩高紙は必要に応じて、
硫酸バンド、サイズ剤、澱粉、歩留まり向上剤、着色
剤、染料、填料、紙力増強剤、消泡剤、低密度化剤など
を含有してもよい。また、各種のサイズプレスやコータ
ーなどの装置で紙の表面に澱粉、ラテックス、表面サイ
ズ剤、顔料、染料などを塗布することも可能である。

【００２３】以上のように、繊維長が２ｍｍ以下、繊維
径が２．４ｄｔｅｘ以下のリヨセルを未叩解の場合に１
０〜１５質量％、カナダ標準濾水度４５０ｍｌ以下に叩
解した場合に１６〜３５質量％配合することにより、表
面平滑性が良く、紙力の強い嵩高紙が得られる。この嵩
高紙については印刷用紙、情報用紙、塗工紙用原紙など
に使用することができる。

【００２４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、勿論これらに限定されるものではない。な
お、実施例において示す「部」および「％」は、特に明
示しない限り、質量部および質量％を示す。

【００２５】下記の実施例１〜８および比較例１〜１０
における方法によって作製した嵩高紙について、下記の
評価方法により測定し、評価を行った。結果は表１およ
び表２に示した。

【００２６】評価方法：〈密度〉ＪＩＳＰ８１１８に準拠して測定した。密度
０．６５ｇ/ｃｍ³以下であれば本発明における嵩高紙で
ある。

【００２７】〈引張り強さ〉ＪＩＳＰ８１１３に準拠
して測定した。引張り強さ３ｋＮ/ｍ以上であれば紙力
の強い嵩高紙である。

【００２８】〈ベック平滑度〉ＪＩＳＰ８１１９に準
拠して測定した。ベック平滑度３．５秒以上であること
が本発明における表面平滑性の高い嵩高紙である。

【００２９】＜未叩解のリヨセルを使用＞実施例１カナダ標準濾水度３９０ｍｌの広葉樹晒クラフトパルプ
（以下、ＬＢＫＰと記す）を６０％、カナダ標準濾水度
４８０ｍｌの針葉樹晒クラフトパルプ（以下、ＮＢＫＰ
と記す）を３０％、繊維長２ｍｍ、繊維径１．７ｄｔｅ
ｘの未叩解のリヨセルを１０％配合し、これに炭酸カル
シウム６部、硫酸バンド０．７部、カチオン澱粉１部、
内添サイズ剤０．０３部、カチオン性ポリアクリルアミ
ド０．０３部、無機顔料０．０９部を添加した紙料を角
型手抄機で絶乾坪量５４ｇ/ｍ²となるように抄紙し、実
施例１の嵩高紙を作製した。脱水はロールプレス（線圧
２５ｋｇ/ｃｍ²）を用いて行い、乾燥はシリンダードラ
イヤーを用いて１０５℃で２分間行った。

【００３０】実施例２上記実施例１におけるパルプ配合を表１に示す配合量と
した以外は実施例１と同様にして実施例２の嵩高紙を作
製した。

【００３１】実施例３上記実施例１で使用したリヨセルの繊維径を２．４ｄｔ
ｅｘとした以外は実施例１と同様にして実施例３の嵩高
紙を作製した。

【００３２】実施例４上記実施例３におけるパルプ配合を表１に示す配合量と
した以外は実施例３と同様にして実施例４の嵩高紙を作
製した。

【００３３】比較例１上記実施例１におけるパルプ配合を表１に示す配合量に
した以外は実施例１と同様にして比較例１の嵩高紙を作
製した。

【００３４】比較例２上記実施例１で使用したリヨセルの繊維径を３．０ｄｔ
ｅｘとし、パルプ配合を表１に示す配合量とした以外は
実施例１と同様にして比較例２の嵩高紙を作製した。

【００３５】比較例３上記実施例１で使用したリヨセルの繊維径を３．０ｄｔ
ｅｘとした以外は実施例１と同様にして比較例３の嵩高
紙を作製した。

【００３６】比較例４上記実施例２で使用したリヨセルの繊維径を３．０ｄｔ
ｅｘとした以外は実施例２と同様にして比較例４の嵩高
紙を作製した。

【００３７】比較例５上記実施例１で使用したリヨセルに代えて、繊維長２ｍ
ｍ、繊維径１．７ｄｔｅｘの未叩解のレーヨンを使用し
た以外は実施例１と同様にして比較例５の嵩高紙を作製
した。

【００３８】

【表１】

【００３９】評価：表１に示した実施例１〜４、比較例
１〜５の結果から明らかなように、繊維長２ｍｍ以下、
繊維径２．４ｄｔｅｘ以下の未叩解のリヨセルを適量配
合することで表面平滑性が高く、紙力の強い嵩高紙を作
製できることがわかる。

【００４０】実施例１、３、比較例３および実施例２、
４、比較例４から明らかなように、リヨセルの繊維径の
違いによる嵩高効果には大きな違いはない。しかし、繊
維径が２．４ｄｔｅｘを超えた場合、表面平滑性が低下
する。そのため、繊維径を２．４ｄｔｅｘ以下とするこ
とが好ましい。

【００４１】比較例２、３、４から明らかなように、リ
ヨセルの配合量を減らすと嵩高効果が小さくなる。逆
に、配合量を増やすと嵩高効果は高くなるものの、紙力
と表面平滑性が低下する。そのため、配合量を１０〜１
５質量％とすることが好ましい。

【００４２】実施例１と比較例５の結果から明らかなよ
うに、同じ形状のレーヨンを同量配合してもリヨセルほ
ど高い嵩高効果は得られない。そのため、再生セルロー
ス系繊維の中でもリヨセルを用いることが好ましい。

【００４３】＜叩解したリヨセルを使用＞実施例５および実施例６上記実施例１で使用したリヨセルをカナダ標準濾水度３
９０ｍｌに叩解し、パルプ配合を表２に示す配合量とし
た以外は実施例１と同様にして実施例５、６の嵩高紙を
作製した。

【００４４】実施例７および実施例８上記実施例３で使用したリヨセルをカナダ標準濾水度４
５０ｍｌに叩解し、パルプ配合を表２に示す配合量とし
た以外は実施例３と同様にして実施例７、８の嵩高紙を
作製した。

【００４５】比較例６〜比較例８上記比較例２で使用したリヨセルをカナダ標準濾水度４
５０ｍｌに叩解し、パルプ配合を表２に示す配合量とし
た以外は比較例２と同様にして比較例６、７、８の嵩高
紙を作製した。

【００４６】比較例９および比較例１０上記比較例２で使用したリヨセルをカナダ標準濾水度４
８０ｍｌに叩解し、パルプ配合を表２に示す配合量とし
た以外は比較例２と同様にして比較例９、１０を作製し
た。

【００４７】

【表２】

【００４８】評価：本発明の実施例５〜８と比較例６〜
１０の結果から明らかなように、配合するリヨセルの量
および叩解度を工夫することにより、表面平滑性が高
く、紙力の強い嵩高紙を得ることができるのは明らかで
ある。

【００４９】実施例２、６および実施例４、８の結果か
ら明らかなように、叩解したリヨセルを用いることで、
未叩解のリヨセルを用いた場合よりもさらに嵩高な、表
面平滑性が高く、紙力の強い嵩高紙を製作することがで
きる。また、リヨセルの配合量を増やすことで低下する
紙力を、リヨセルの叩解可能という繊維の特性を利用し
て補っているため、紙力剤などの薬品を必要としないこ
とも特徴である。

【００５０】実施例５、７、比較例６および実施例６、
８、比較例７の結果から明らかなように、繊維径を太く
するほど表面平滑性が低下する。そのため、リヨセルを
叩解して用いる場合においても、繊維径は２．４ｄｔｅ
ｘ以下とするのが好ましい。

【００５１】比較例６、７、８の結果から明らかなよう
に、リヨセルを叩解して用いる場合においても配合量を
増やすほど嵩高効果は高くなる。しかし、それとともに
表面平滑性と紙力は低下する。そのため、リヨセルの配
合量は１６〜３５質量％とすることが好ましい。

【００５２】比較例６、９および比較例７、１０の結果
から明らかなように、リヨセルの濾水度の値を高くする
と嵩高効果は高くなるが、表面平滑性と紙力が低下す
る。配合量を１６〜３５質量％とする場合は表面平滑性
が良く、紙力の強い嵩高紙を得るためにカナダ標準濾水
度は４５０ｍｌ以下とすることが好ましい。

【００５３】

【発明の効果】上記結果から明らかなように、本発明の
嵩高紙は未叩解のリヨセルまたは叩解したリヨセルを含
有することで、表面平滑性が高く、紙力が強い嵩高紙が
得られることを特徴としている。また、繊維の特性を利
用して紙力を補うことができるため、紙力剤などの薬品
を必要としない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維長２ｍｍ以下、繊維径２．４ｄｔｅ
ｘ以下のリヨセルを含有してなることを特徴とする嵩高
紙。
【請求項２】リヨセルが、未叩解のリヨセルであり、
かつ全パルプに対して１０〜１５質量％含有してなるこ
とを特徴とする請求項１記載の嵩高紙。
【請求項３】リヨセルが、カナダ標準濾水度４５０ｍ
ｌ以下に叩解されたリヨセルであり、かつ全パルプに対
して１６〜３５質量％含有してなることを特徴とする請
求項１記載の嵩高紙。