JP5993031B2 - 水解紙の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、トイレクリーナーなどに用いられる水解紙の製造方法に関する。

従来より水解紙はトイレクリーナーに広く用いられているが、一般にトイレクリーナーに用いられる水解紙は、複数の薄葉紙を重ねて相互に水溶性バインダーを介して接着するとともに、エンボス加工を施して多数の凹凸形態により嵩高構造に形成し、水性薬剤を含浸させてなるものである。このような基本的構成を備えたトイレ掃除用ペーパータオルは例えば下記特許文献１に示されている。

実開平２−１０３３９７号公報 特開２００６−０８３５０９号公報

特許文献１のトイレ掃除用ペーパータオルは、水溶性の紙を複数枚重ねて、その各紙間を水溶性接着剤で接着するとともに、全体に凹凸状のエンボス加工を施してタオル体を成形し、タオル体に消毒液を含浸させてなるものである。しかしながら、各紙間に施した接着剤を介して接着一体化するのは作業的に手間を要し、製造コストも高いものとなる。

一方、特許文献２に開示された嵩高な水解紙の製造方法は、予めバインダーを含ませた原紙に水分を与えてからエンボス加工を行うものである。原紙シートが水溶性バインダーを含んだ状態でエンボス加工を行なうと、原紙シートが成形ロールとしてのエンボスロールに付着し、エンボス加工後の原紙シートのエンボスロールからの離れが悪くなるという不具合があった。こうしたことから、かかる手法では、原紙シートがエンボスロールに付着するのを防止するため、エンボスロールに剥離剤を塗布するか、或いは原紙シートに剥離剤を塗布する必要があり、手間がかかり面倒であった。また、乾燥状態でエンボス加工を行なうと、バインダーで固められた原紙は破損しやすく、深い凹凸模様を得ることが困難であった。

また、エンボス加工により付与された凸部の頂部に水溶性バインダーを塗布し、水溶性バインダーを介して２層の原紙シートの凸部の頂部相互を突き合わせて接合し、水性薬剤を含浸させてなる水解紙も製造されており、この水解紙は紙層の内部にのみ水溶性バインダーが含有されている構造となっている。この水解紙においては、これを例えばトイレクリーナーとして用い、被清掃部（例えば、便器）を払拭した後、その被清掃部乾燥面に紙粉が残るという問題点があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、水溶性バインダーによる、エンボス加工時のエンボス装置に対する原紙シートの付着の問題がなく、製造が簡単であり製造コストも安価ですむ水解紙の製造方法を提供することを目的とする。また本発明は被清掃部を払拭した後、その被清掃部乾燥面に紙粉が残るおそれのない水解紙の製造方法を提供することを目的とする。

エンボス加工により強度が増すことは使用時には好ましいものであるが、使用後の速やかな水解を損なう虞がある。そこで本発明の別の目的は、使用時の強度を保持しつつ水解性を向上させた水解紙の製造方法を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するため、以下の如く構成してなるものである。即ち、本発明は、
（１）水解性を有する原紙シートを大気下において乾燥した状態でエンボス加工を施して、凹凸体による嵩高部を形成する第１工程と、前記嵩高部を形成してなる原紙シートの表面に水溶性バインダーを供給して該水溶性バインダーを含浸させる第２工程と、湿潤状態の原紙シートを乾燥する第３工程と、嵩高部を形成してなる原紙シートに水性薬剤を供給して該水性薬剤を含浸させる第４工程とを含み、前記第２工程に続き、かつ、前記第３工程に先立って前記水溶性バインダーの架橋剤を含む液体を原紙シートに供給すること、を特徴とする水解紙の製造方法。
（２）前記第１工程におけるエンボス加工は、一対の成形ロール間に原紙シートを送り込むことによりなされ、前記一対の成形ロールの少なくとも一方のロール周面には複数の四角錐台形の突起が形成されていること、を特徴とする前記（１）に記載の水解紙の製造方法。
（３）前記第１工程におけるエンボス加工は、一対の成形ロール間に原紙シートを送り込むことによりなされ、前記一対の成形ロールの少なくとも一方のロール周面には複数の突起が形成されていると共に、前記突起の頂部は凹所と凸所から構成されていること、を特徴とする前記（１）又は前記（２）に記載の水解紙の製造方法。
（４）前記成形ロールの前記突起の前記凸所は、前記成形ロールの回転方向に沿った突条状をなしていること、を特徴とする前記（３）に記載の水解紙の製造方法。
（５）前記成形ロールの前記突起の前記頂部の周縁部は前記凸所により構成され、その内方が前記凹所となっていること、を特徴とする前記（３）または前記（４）に記載の水解紙の製造方法。
（６）前記水溶性バインダーは、圧搾空気により霧状に前記原紙シートに供給されること 、を特徴とする前記（１）から（５）のいずれか一項に記載の水解紙の製造方法。
（７）前記霧状の水溶性バインダーは、前記原紙シートの両面に供給されること、を特徴 とする（６）に記載の水解紙の製造方法。

本発明の水解紙の製造方法は、大気下において乾燥した状態にある原紙シートにエンボス加工を施すので、エンボス装置に剥離剤を塗布したり、或いは原紙シートに剥離剤を塗布したりする必要がなく、エンボス工程を簡略化でき、製造効率を向上できる。その結果、本発明によれば製造が簡単となり、製造コストの低減を図ることができる。

かかる製造方法により得られる水解紙にあっては、水溶性バインダーは原紙シートの外面側から含浸しているので、水解紙の表面にも水溶性バインダーが含浸されており、そのため水解紙表面に必要な強度が付与される結果、かかる水解紙を用いて被清掃部を払拭した後、その乾燥面に紙粉が残るおそれがなく、紙粉発生を防止できる。更に、水溶性バインダーは架橋構造を有しているので、湿潤状態での強度が高く、使用感に優れたものである。

図１はこの発明の実施の形態にかかる水解紙を製造する一例を示す工程図である。 図２は前記水解紙の一例を示す部分平面図である。 図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 図４はエンボスロール（第一例）の要部（突起の一つ）と、このエンボスロールによってエンボス加工される原紙シートの要部（凸部の一つ）とを示した斜視構成図である。 図５は図４の原紙シートの要部（凸部の一つ）を示した平面構成図である。 図６はエンボスロール（第二例）の要部（突起の一つ）を示した斜視構成図である。 図７はエンボスロール（第三例）の要部（突起の一つ）を示した斜視構成図である。 図８はエンボスロール（第四例）の要部（突起の一つ）を示した斜視構成図である。

以下、図１〜図８に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について説明する。

この実施の形態にかかる製造方法は、水解性を有する紙材料としての原紙シートに複数工程による加工を施してこの原紙シートより水解紙を生成するものである。

すなわち、この実施の形態にかかる製造方法は、以下の第１〜第４の工程を含むものである。
（１）第１工程
水解性を有する原紙シートにエンボス加工を施して、多数の凹凸体による嵩高部を形成する。
この第１工程では、非湿潤状態にある複数の原紙シートを重ねてエンボス加工が施される。
（２）第２工程
前記嵩高部を形成してなる原紙シートの表面に水溶性バインダーを供給して該水溶性バインダーを含浸させる。
（３）第３工程
湿潤状態の原紙シートを非接触乾燥する。この第３工程では、前記非接触乾燥が電磁波及び遠赤外線のいずれか一方又は双方の照射により行われる。
（４）第４工程
嵩高部を形成してなる原紙シートに水性薬剤を供給して該水性薬剤を含浸させる。

前記原紙シートの材料としては、種々の原料パルプを用いることができる。用いることができる原料パルプとして例えば、木材パルプ、合成パルプ、古紙パルプなどが挙げられる。またパルプなどの天然繊維に限られず、レーヨンなどの半合成繊維なども用いることができる。更に、本発明は原料パルプとして、トイレットペーパー材料を用いることができ、この場合、針葉樹晒クラフトパルプと広葉樹晒クラフトパルプを配合してなるものを用いることが好ましい。また前記原紙シートの材料として、ケナフ、竹繊維、藁、綿、繭糸などを用いることができる。

前記エンボス加工は、原紙シートに多数の凹凸を賦形して嵩高構造とすることにより、強度を高めると共に、清掃機能（特に拭き取り機能）を高める意味を持つものである。

前記水溶性バインダーとしては、所定の接着力を有し且つ水解紙に所定の強度を付与できるものであればよく、種々のものを用いることができる。

前記水溶性バインダーとして、多糖誘導体、天然多糖類、合成高分子などが挙げられる。多糖誘導体として、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチル化デンプン又はその塩、デンプン、メチルセルロース、エチルセルロースなどが挙げられる。天然多糖類として、グアーガム、トラントガム、キサンタンガム、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、アラビアゴム、ゼラチン、カゼインなどが挙げられる。また、合成高分子としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール誘導体、不飽和カルボン酸の重合体又は共重合体の塩などが挙げられ、該不飽和カルボン酸としてアクリル酸、メタクリル酸、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。上記のうち、特にカルボキシメチルセルロースを用いることが好ましい。

前記水性薬剤は水解紙に清掃機能を付与する薬剤が含まれる他、他の目的のために配合される薬剤を含んでいる。水性薬剤としては、水、水溶性有機溶剤を配合してなる水系組成のものが用いられ、これらに必要に応じて界面活性剤、殺菌剤、防腐剤、消臭剤、漂白剤、キレート剤、香料などを配合することができる。

水溶性バインダーの含浸された原紙シートにはさらに架橋剤が供給される。
図１に示される例では、架橋剤は、前記第２工程に続き、かつ、前記第３工程に先立って原紙シート２に供給されるようになっている。前記第３工程に先立って供給すべき架橋剤の全量の一部を原紙シート２に供給し、前記第４工程後において前記水性薬剤と一緒に供給すべき架橋剤の全量の残りを原紙シート２に供給するようにしても良い。この場合、架橋剤は水性薬剤の配合成分の一つとなる。

架橋剤は水溶性バインダーと架橋反応を起こして、水溶性バインダーを架橋構造とし、それにより物理的強度を向上させるものである。水溶性バインダーとしてカルボキシメチルセルロースなどのカルボキシル基を有する水溶性バインダーを用いる場合には、架橋剤としては、多価金属イオンを用いることが好ましく、この多価金属イオンとしては、亜鉛、アルカリ土類金属、マンガン、ニッケル、コバルトなどの金属イオンが挙げられる。具体的には、亜鉛、カルシウム、バリウム、コバルト、ニッケルのイオンが好適に用いられ、これらは十分な湿潤強度を付与する上で好ましい。前記多価金属イオンは、硫酸塩、塩化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩などの水溶性金属塩の形で用いられる。

前記水溶性有機溶剤としては、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコールなどの一価アルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコールなどのグリコール類、これらグリコール類とメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの低級アルコールとのモノエーテル又はジエーテル、前記グリコール類と低級脂肪酸とのエステル、グリセリンやソルビトールなどの多価アルコールなどを用いることができる。

水性薬剤中に必要に応じて配合される界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられ、特に、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、アルキルグリコシド、ソルビタン脂肪酸エステルなどの非イオン界面活性剤を用いることが好ましい。

（第１工程）
図１において符号１は長尺な原紙シート２を巻き取ってなるロール体であり、このロール体１の巻き終わり側からピンチロール３により矢印ｙ方向に原紙シートは連続的に引き出され搬送される。図１に示される例では、上下のロール体１、１からそれぞれ原紙シート２が引き出されて重ね合わされた状態で後述のエンボス加工をなす上下一対のエンボスロール４、４間に送り込まれるようになっている。本製造方法にあっては原紙は予めバインダーを含浸させておく必要はないので、原紙シート２としてトイレットペーパーなどの低廉に入手可能な薄葉紙を複数枚重ねたものを支障なく用いることが可能とされる。バインダーが含浸された原紙は複数枚重ねて接着する場合には便利ではあるがエンボス加工の際に容易に破損するため深い凹凸を付けることが困難である。また、同一の坪量のエンボス紙を製造する場合、厚い１枚の原紙では破損するような深い凹凸も複数枚を合わせて同じ坪量にした場合の方が破損しにくい傾向にある。これらの理由により本製造方法においてはバインダーを含有していない複数の原紙を重ねてエンボス加工をしている。

搬送される原紙シート２は、一対の成形ロールとしての上下一対のエンボスロール４、４間に送り込まれて、ここでエンボス加工が施される。エンボスロール４、４はロール周面にエンボス加工用の多数の突起４ａ、４ａ…を突設してなる。エンボス加工による凹凸賦形は、原紙シート２の片面のみに形成しても或いはその表裏両面に形成してもよい。原紙シート２の表裏両面にエンボスを施す場合は、ロール周面にエンボス加工用の多数の突起４ａ、４ａ…を突設してなる上下一対の金属製ロールからなるエンボスロール４が用いられる。また原紙シート２の片面のみにエンボスを施す場合は、周面にエンボス加工用の多数の突起４ａ、４ａ…を突設してなる金属製ロールと、このロールと上下一対をなすゴム製の抑えロールとからなるエンボスロール４が用いられる。

非湿潤状態にある原紙シート２にエンボス加工が施される。ここにおいて、非湿潤状態とは、原紙シート２に水を吹き付けるなどして原紙シート２に水分を供給した態様を含まないという意味である。通常、紙材料は気温、湿度条件に相応した湿気（水分）を含んでいるが、この湿気（水分）は外部から積極的に供給した水分ではないから、かかる湿気（水分）を含んでいてもこの実施夫形態にいう非湿潤状態に相当する。従って、気温、湿度条件によって原紙シート２に含まれる湿気（水分）の含有率も変化するが、その含有率がどのような数値であろうとも、この実施の形態にいう非湿潤状態に相当するものといえる。

この実施の形態にあっては、原紙シート２に外部から水を供給することなく、大気下において通常の乾燥した状態で原紙シート２にエンボス加工を施す。従って、水溶性バインダーが含浸されている状態でエンボス加工を施すものではないから、原紙シート２がエンボスロール４、４に付着するおそれはなく、そのためエンボスロール４、４に剥離剤を塗布したり或いは原紙シート２に剥離剤を塗布したりする必要はない。エンボス加工の際、エンボスロール４、４を加熱せずに行なうこともできるが、エンボスロール４、４を所定温度に加熱した状態でエンボス加工を行なってもよい。後者の場合、エンボスロール４、４の加熱温度は、６０℃〜１５０℃が好ましい。

エンボス加工により図２、図３に示すように、原紙シート２に多数の凸部１３と凹部１４とからなる凹凸体１２が形成され、多数の凹凸体１２により嵩高部１７が形成される。

（第２工程）
多数の凹凸体１２による嵩高部１７が形成された原紙シート２には第２工程において、水溶性バインダーが供給される。水溶性バインダーとしては、例えばカルボキシメチルセルロースが用いられる。この水溶性バインダーの供給手段としては、噴霧装置のノズルから水溶性バインダー溶液５を原紙シート２の表面に噴霧することにより行なわれる。このように積層された複数の薄葉紙からなる原紙シート２には、その外面側から水溶性バインダーが供給され、含浸される。この場合、水溶性バインダー溶液５を原紙シート２の片面にのみ噴霧しても或いは表裏両面に噴霧してもよい。噴霧に用いる噴霧ノズルとして、加圧した水溶性バインダー溶液５を単独で噴射させる一流体方式のノズル、或いは圧搾空気と水溶性バインダー溶液５を混合し、圧搾空気の圧力を利用して水溶性バインダー溶液５を霧状に噴射させる二流体方式のノズルのいずれのノズルも用いることができる。

水溶性バインダー溶液５の供給手段としては、上記した噴霧に限定されるものではなく、例えば、水溶性バインダー溶液５を原紙シート２の表面に滴下する方法や、塗布する方法などを採用してもよい。また、この実施の形態にあっては、後述するように、嵩高部１７を有する原紙シート２に水性薬剤を含浸させる第４工程及び第２工程後第３工程前に架橋剤を前記原紙シート２に含浸させる工程を有するが、水性薬剤含浸工程においては水性薬剤溶液１０を、架橋剤含浸工程においては架橋剤溶液７を、それぞれ原紙シート２に供給するものであり、ここにおいてそれら水性薬剤溶液１０、架橋剤溶液７の供給手段として、前記した水溶性バインダー溶液５の供給手段と同様、噴霧方法、滴下方法、塗布方法など任意の手段を採用できる。以下では、それらの供給手段として噴霧方法を例にして説明する。

水溶性バインダーの原紙シート２への供給量（添加量）は、原紙シート２の重量に対して５０重量％〜１００重量％となる量が好ましく、また水溶性バインダー溶液５の濃度は１％〜２０％が好ましい。

上記した水溶性バインダーの供給によって、原紙シート２に水溶性バインダーが含浸される。前記のようにエンボス加工時に原紙シート２に繊維間結合破壊が生じている場合には、その繊維間結合破壊箇所が水溶性バインダーの浸透し易い部位となり、それにより全体的に水溶性バインダーの浸透速度が大きくなり、従って、繊維間結合破壊が生じていない場合に比べて水溶性バインダーの浸透速度が大きく、水溶性バインダーを効率よく浸透させることができる。また繊維間結合破壊箇所に水溶性バインダーが入り込むことにより、繊維同士は水溶性バインダーを介して結合される形となり、繊維間の結合は強固となる。即ち、水溶性バインダーが乾燥して膜化したときに、このバインダー膜の強度は繊維の持つ強度よりも大きいものであり、それ故、水解紙の強度向上を図れる。更に、後述する架橋が行われたときは、バインダー膜の強度は一段と大きくなる。

積層された複数の薄葉紙からなる原紙シート２の外面側から水溶性バインダーが供給されるので、原紙シート２の表面にも水溶性バインダーが含浸される。従ってまた、最終的に製造される水解紙において、水解紙の表面に水溶性バインダーが含浸されている状態となる。水溶性バインダーは原紙シート２の一方の面（供給面）から厚み方向反対面に亘って（即ち、厚み方向全層に亘って）含浸される場合と、前記反対面にまで至らず途中まで（即ち、厚み方向の途中まで）含浸される場合があるが、前者のように厚み方向全層に亘って含浸した場合には、水解紙の一方の面と厚み方向反対面において、それらの表面に水溶性バインダーが含浸されている状態となる。

（架橋剤含浸工程）
図１に示される例では、架橋剤は、前記第２工程に続き、かつ、前記第３工程に先立って原紙シート２に供給される。すなわち、前記第２工程において、嵩高部１７を有する原紙シート２に水溶性バインダー溶液５を原紙シート２の外面側から噴霧して水溶性バインダーを含浸させ、次いで、架橋剤溶液７を噴霧して架橋剤を原紙シート２に含浸させる。

架橋剤溶液７として例えば、硫酸亜鉛水溶液が用いられる。架橋剤溶液７の原紙シート２への供給量（添加量）は、金属イオン（例えば、亜鉛イオン）が、原紙シート２中に含浸されている水溶性バインダーにおけるカルボキシル基と十分な架橋反応を起こすに必要な量ということになるが、前記カルボキシル基１モルに対して１／３モル以上の添加量とすることが好ましく、１／２モル以上の添加量とすることが更に好ましい。原紙シート２への架橋剤溶液７の噴霧により原紙シート２に架橋剤が含浸し、原紙シート２中の水溶性バインダーとの間で架橋反応が起こり、水溶性バインダーが架橋構造となることにより原紙シート２の強度が向上する。

水溶性バインダーは非湿潤状態でエンボス加工された原紙シート２に噴霧されるので速やかに原紙シート２の内部に浸透するが、これに引き続き噴霧された架橋剤は、既に湿潤状態にある原紙シート２の内層には容易に浸透しないため原紙シート２の厚み方向に濃度勾配ができ表面近くに比較的高濃度に残留する。従って、架橋剤を、前記第２工程に続き、かつ、前記第３工程に先立って原紙シート２に供給することで、原紙シート２の表層においてより高密度の架橋反応が進行させて、原紙シート２の表面層について選択的に強度を上げることができ、生成される水解紙の使用時の紙粉の発生を効果的に防止することができる。なお、原紙シート２の両面に架橋剤を塗布すれば原紙シート２の両方の表面を強化することができる。

（第３工程）
図１に示される例では、水溶性バインダーが含浸された原紙シート２は、乾燥機６に送られ、ここで乾燥が行われる。乾燥手段としては、電磁波乾燥、通気乾燥(熱風乾燥)、赤外線乾燥、熱ロール乾燥などが挙げられるが、電磁波乾燥が好ましい。電磁波乾燥は、電磁波を利用して乾燥を行うもので、これに用いる電磁波乾燥機としては電子レンジと同様の機構、構造を備えた装置を用いることができる。本発明による電磁波乾燥はマイクロ波加熱により乾燥を行うもので、マイクロ波を照射すると、極性を持つ水分子を繋ぐ振動子がマイクロ波を吸収して振動、回転し、温度が上がり、この温度上昇により水を蒸発して乾燥を行うという原理に基づくものである。

電磁波乾燥は短時間で乾燥を行える利点があり、また電磁波の透過能力は高く、原紙シート２の内部にまで透過して加熱することにより均一に加熱でき、従って均一に乾燥を行うことができる。更に電磁波乾燥においては、電磁波エネルギーが直接負荷され、エネルギーの二次消耗はないので、赤外線加熱に比べてエネルギーを少なくとも３０％節約することができ、エネルギー消費量を減少できるので製造コストの低減に寄与できる。本発明に用いる電磁波乾燥機として例えば、電力１ｋＷ当り、１ｋｇの水を１時間で乾燥できる能力を持つものが好ましい。また、連続製造設備に設置する電磁波乾燥機としては、乾燥機内部に連続して原紙シート２を通すことができるトンネル式電磁波乾燥機を用いることが、連続生産に適していて好ましい。

電磁波乾燥は通気乾燥(熱風乾燥)と異なり、風の圧力でエンボスによる凹凸体１２の凹凸形態が潰れるおそれがなく、また熱ロール乾燥と異なり機械的圧力により前記凹凸形態が潰れるおそれがない。

更に電磁波乾燥は通気乾燥、赤外線乾燥、熱ロール乾燥に比べて乾燥効率が優れ、短時間で乾燥できるため、エンボスの高低差が減少するエンボス戻りのおそれがないという利点がある。このエンボス戻りの防止は本発明において重要な意味を持つ。即ち、本発明はエンボス加工後に原紙シート２に水溶性バインダーを供給して含浸させるものであるため、水溶性バインダーの含浸によりエンボスによる歪がとれて凹凸体１２の凹凸形態が崩れるいわゆるエンボス戻りの問題がある。この問題の解決のためには乾燥手段の選択が重要である。乾燥手段として電磁波乾燥を採用すれば、他の乾燥手段に比べて乾燥時間を大幅に短縮できるので、前記エンボス戻りの原因となる水分を速やかに除去でき、その結果、前記歪解除による凹凸形態の崩れを抑制し、凹凸形態の形状保持を維持できるものであり、エンボス戻りを抑制できる効果がある。電磁波乾燥においては前記したように、電磁波が原紙シート２の内部にまで透過して加熱するので、原紙シート２は表面のみならず内部まで均一に且つ短時間で加熱乾燥されるのであり、このことが上記したエンボス戻りの抑制効果に大きく作用しているものである。

水溶性バインダーが含浸された原紙シート２を乾燥する手段として、赤外線乾燥も好適に用いることができる。赤外線は、波長帯が０．７５μｍ〜１０００μｍにあり、マイクロ波より短い波長の電磁波である。赤外線は波長によって、近赤外線（波長０．７μｍ〜２．５μｍ）と遠赤外線（波長４μｍ〜１０００μｍ）に分けられるが、近赤外線は物体に吸収されにくく加熱効率が低いことから、本発明においては、物体に吸収されやすく加熱効率が高い遠赤外線を用いることが好ましい。本発明において、遠赤外線の波長帯４μｍ〜１０００μｍのうち、波長４μｍ〜５０μｍの遠赤外線を用いることが好ましい。

波長４μｍ〜５０μｍの遠赤外線は、水に対する吸光度が高く、水分を多く含んだ物体の場合、その表面から内部への深さが比較的浅い部分で遠赤外線の多くが吸収される。そのため、遠赤外線乾燥を本発明に適用した場合、エンボスの型崩れを防止できるという作用効果を生じる。即ち、水溶性バインダーが含浸された原紙シート２に遠赤外線が放射されたとき、遠赤外線は上記原紙シート２の表面から比較的浅い内部領域に多く吸収され、そのため表面付近を速やかに加温し、乾燥する。それによりエンボス表面の乾燥が短時間で進行し、その結果、水分を含むことによるエンボスの型崩れを防止できるものである。また、このエンボスの型崩れ防止により、エンボスの高低差が減少するエンボス戻りをも防止できる。このように遠赤外線乾燥によれば、エンボス表面の速やかな乾燥を行なえるので、確実にエンボス戻りを防止でき、従って、乾燥工程に要する時間を短縮できる利点がある。

遠赤外線乾燥は、空気を暖めて被乾燥体を乾燥する方式ではなく、遠赤外線による熱線により直接、被乾燥体に熱を伝えて乾燥する方式であり、いわゆる輻射熱による乾燥である。従って、被乾燥体を効率よく加温できるので乾燥時間も短くて済む。また、反射板などにより特定の方向に熱線を反射させて、所定の位置に集中させて加熱乾燥を行なうことも可能であり、このような乾燥方法を採用すれば、乾燥のためのエネルギー効率を向上でき、乾燥工程コストを低減できる。

遠赤外線乾燥機としては、遠赤外線を発生する発熱体を備えたものであればどのような構造のものでも使用でき、この場合、発熱体の温度を２００℃以上に保持できるものが好ましい。発熱体の温度を２００℃以上に保持することにより、遠赤外線を効率よく発生することができる。また、サーモスタットなどにより間欠的に通電させれば、省電力運転が可能となる。

遠赤外線乾燥においては、通気乾燥(熱風乾燥)のように風圧による負荷がなく、また熱ロール乾燥のように機械的圧力による負荷がないため、エンボスの凹凸形態の潰れや原紙シート２の歪みなどが発生するおそれがない。

水溶性バインダーが含浸された原紙シート２を乾燥機６により乾燥するに当り、１つの乾燥機により乾燥する場合に限定されず、複数の乾燥機を設置して順次、各乾燥機に前記原紙シート２を送りながら乾燥するようにしてもよい。即ち、例えばベルトコンベアにより移送される前記原紙シート２を第１の乾燥機に送って乾燥を行なった後、第２の乾燥機に送り、ここで２回目の乾燥を行うようにしてもよい。この場合、第１段乾燥と第２段乾燥とで乾燥の度合いを異ならせることもできる。このような多段乾燥は特に、電磁波乾燥、赤外線乾燥に有益である。本発明は電磁波乾燥と赤外線乾燥を組み合わせることもできる。即ち、電磁波乾燥機と赤外線乾燥機をそれぞれ設置し、例えば最初に前記原紙シート２を電磁波乾燥機に送って電磁波乾燥を行い、次いで前記原紙シート２を赤外線乾燥機に送って赤外線乾燥を行うようにしてもよく、或いはその順番を逆にして最初に赤外線乾燥を行い、次いで電磁波乾燥を行うようにしてもよい。更には、第１段乾燥の電磁波乾燥（又は赤外線乾燥）と第２段乾燥の赤外線乾燥（又は電磁波乾燥）とを交互に何回か繰り返し行うようにしてもよい。また、１つの乾燥機内で、電磁波加熱と赤外線加熱を同時に行なって、電磁波による乾燥と赤外線による乾燥とを同時に行なうようにすることもできる。

（折り畳み工程、切断工程）
乾燥機６によって乾燥された原紙シート２は、折り畳み工程、切断工程、前記第４工程となる水性薬剤含浸工程に順次送られる。

ここにおいて、他の実施形態として、嵩高部１７を有する原紙シート２に水溶性バインダーを含浸させた後、この水溶性バインダーを含浸してなる原紙シート２を上記したように乾燥機６により乾燥（電磁波乾燥、遠赤外線乾燥等）し、次いで乾燥後の原紙シート２に架橋剤を含浸させ、この架橋剤を含浸してなる原紙シート２を更に別の乾燥機に通して、ここで弱い乾燥を行い、次いで折り畳み工程に送るようにしてもよい。乾燥機６により原紙シート２を完全乾燥した状態で折り畳みを行うと、折り目にひび割れが生じるおそれがあるが、折り畳み工程の直前に行う乾燥は完全乾燥ではなく弱い乾燥（例えば、半乾燥）とすれば、折り畳み時に折り目にひび割れが生じるおそれはない。

図１に示される例では、架橋剤含浸工程終了後、原紙シート２は折り機８に案内され、所定の折回数で折り畳まれる。例えば、中心から２つ折りし、所定間隔毎にミシン目を入れ、この２つ折り体をミシン目を中心にして更に２つ折りして４つ折り体とし、この４つ折り体を更に中心から２つ折りして８つ折り体とする。別の折り方法として、原紙シート２を長手方向に沿って連続して折り線が形成されるように、互い違いに連続して折り畳み且つ所定間隔毎にミシン目を入れるようにしてもよい。折り畳み工程後、所定寸法に切断され、原紙シート２の折り畳み体９が得られる。

（第４工程）
図１に示される例では、前記のように生成された折り畳み体９に架橋剤を含まない水性薬剤溶液１０が噴霧される。水性薬剤としては、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、殺菌剤、防腐剤、消臭剤、香料などを配合してなるものが用いられる。前述のように、前記第３工程に先立って供給すべき架橋剤の全量の一部を原紙シート２に供給し、前記第４工程後において前記水性薬剤と一緒に供給すべき架橋剤の全量の残りを原紙シート２に供給するようにした場合、架橋剤は水性薬剤の配合成分の一つとなる。

水性薬剤は、折り畳み体９における原紙シート２の重量に対して５０重量％〜２００重量％、好ましくは１３０重量％〜１５０重量％含浸されるように供給することが十分な清掃機能を発揮する上で好ましい。

このようにして、水性薬剤を含浸してなる水解紙が得られる。この実施の形態において水解紙とは、折り畳まれた形状のもの（折り畳み体）を意味するだけでなく、展開状態の平らなシート体をも意味する概念である。折り畳まれた水解紙はその複数束が密封袋に袋詰めされ、かくしてトイレクリーナーやおしり拭きなどに用いられる製品１１が得られる。

上記実施形態において、折り畳み体９を袋詰めする前の段階で水性薬剤を含浸させることに限定されず、折り畳み体９を一旦密封袋に収納し、この収納状態において袋入口の開口部を通して水性薬剤溶液を噴霧して供給し、折り畳み体９に水性薬剤を含浸するようにしてもよい。

（水解紙）
上記の如くして製造された水解紙は、図２、図３に示す如く、その全面に亘ってエンボス加工による多数の凸部１３と凹部１４とからなる凹凸体１２が均一に形成されており、そしてこの凹凸体１２により嵩高部１７が形成されており、これにより水解紙は嵩高紙として構成されている。多数の凸部１３は製造工程における原紙シート２の搬送方向（図１におけるｙ方向、図２においてｚ方向）に沿って直線的に並んでおり、これにより凸部列１５が形成されており、また多数の凹部１４は前記搬送方向に沿って直線的に並んでおり、これによって凹部列１６が形成されている。そして、これらの凸部列１５と凹部列１６は、前記搬送方向と直交する方向に沿って交互に繰り返し配置されるパターンで構成されている。

（図４〜図８に示される例）
図２は、原紙シート２に円錐台又は球体の一部の形状を持った凸部１３と凹部１４とをマトリクス状に配置した例であるが、四角錘台形も好ましい。図４では、原紙シート２にかかる四角錘台形の凸部１３’を形成させた例について、便宜的にかかる凸部１３’の一つのみを図示して説明する。

前記エンボスロール４のロール周面には、前記原紙シート２に前記凸部１３’を形成させる複数の突起４ａ、４ａ…が設けられる。一対のエンボスロール４、４の一方の突起４ａの頂部４ｂを一対のエンボスロール４、４の他方の雌型部分（図示は省略する。）又は平滑部に原紙シート２を挟んで押し付けることにより、原紙シート２に前記四角錘台形の凸部１３’が形成される。

なお、図４〜図８に示される例ではエンボスロール４に四角錘台形の突起４ａを形成させているが、かかる突起４ａの形状はこれに限定されるものではなく、その突き出し方向に直交する向きの断面を楕円形、三角形、四角形、菱形などとするものであってもよい。

図４及び図５は、エンボスロール４のロール周面に形成された単純な四角錘台形の突起４ａによって、これに倣った四角錘台形の凸部１３’を原紙シート２に形成させた例を示している。四角錘台形の突起４ａの頂部４ｂは、図示を容易にするため平面で表現しているが、実際には前記成形ロールとしてのエンボスロール４のロール周面に沿った曲面となる。この図４及び図５に示される例では、突起４ａの頂部４ｂの全体において複数の原紙シート２が圧縮されており、前記凸部１３’の頂部１３ａにおいて複数の原紙シート２相互が強固に結合されている。（以下、この強固に結合された箇所を圧縮部分１３ｂと称する。）なお、図４において、実線は原紙シート２の一部を、想像線はエンボスロール４の一部を示している。

図６〜図８は、前記エンボスロール４のロール周面に形成された突起４ａの頂部４ｂを凹所４ｃと凸所４ｄから構成させ、かかる凸所４ｄにより前記図４及び図５に示される圧縮部分１３ｂに相当する圧縮部分（図示は省略する。）が形成されるようにした例を示している。このようにした場合、前記第１工程により圧縮されて強度が高くなった反面水解し難い部分となる前記圧縮部分の面積が図４及び図５の例よりも小さくなるので、かかる原紙シート２から生成される水解紙の水解性が向上する。また、水性薬液を含漬させた状態において前記圧縮部分は透光性が高くなるが、前記圧縮部分の面積を減少させた場合、水解紙の透光性の高い部分を減少させて、例えば原紙シート２の色が白である場合、生成される水解紙は白さが上がり美観的にも優れたものになる。

図６に示される例では、エンボスロール４の突起４ａの凸所４ｄは、その回転方向ｘに直交する向きに延びる突条状をなしている。この例では、突起４ａの頂部４ｂは正方形状をなしていると共に、この正方形の対向する辺部にそれぞれこの辺部を縁取るように突条状をなす凸所４ｄが形成されている。かかる凸所４ｄによって原紙シート２に形成された凸部１３’の頂部１３ａには、線状をなす圧縮部分の間に圧縮部分より広い面積の大きい非圧縮部分が形成されるので前記のように生成される水解紙の水解性と美観が向上する。

図７に示される例では、エンボスロール４の突起４ａの凸所４ｄは、その回転方向ｘに沿った突条状をなしている。この例では、突起４ａの頂部４ｂは正方形状をなしていると共に、この正方形の対向する辺間に亘って、突条状をなす複数の凸所４ｄ、４ｄ…が、隣り合う凸所４ｄとの間に溝状の凹所４ｃを形成するようにして、設けられている。かかる凸所４ｄによって原紙シート２に形成された凸部１３’の頂部１３ａにおいては、線状をなす圧縮部分が、隣り合う線状をなす圧縮部分との間に線状をなす非圧縮部分を置いて、複数形成されることとなる。かかる凸所４ｄによって原紙シート２に形成された凸部１３’の頂部１３ａにおける非圧縮部分の機能により、生成される水解紙の水解性と美観が前記のように向上される。これに加え、この例では、前記非圧縮部分より密度が高く高い剛性を有する圧縮部分はエンボスロール４の回転方向ｘ、すなわち、原紙シート２の搬送方向に沿って形成される。このように形成される圧縮部分には、エンボス加工後に搬送により原紙シート２に加えられるテンションによって原紙シート２に形成された凸部１３’がこの搬送方向に引き延ばされる変形を抑制できる効果がある。

図８に示される例では、エンボスロール４の突起４ａの頂部４ｂの周縁部は凸所４ｄにより構成され、その内方が凹所４ｃとなっている。この例では、突起４ａの頂部４ｂは正方形状をなしていると共に、この頂部４ｂの周縁部が周回状をなす凸所４ｄにより縁取られている。かかる凸所４ｄによって原紙シート２に形成された凸部１３’の頂部１３ａには枠状をなす圧縮部分が、その内方を非圧縮部分として、形成されることとなる。かる凸所４ｄによって原紙シート２に形成された凸部１３’の頂部１３ａにおける非圧縮部分の機能により、生成される水解紙の水解性と美観が前記のように向上される。これに加え、かかる圧縮部分は、原紙シートの搬送方向とこれと直角方向とにそれぞれ存在するので原紙シートに形成された凸部１３’の形状安定性は一層高められる。

この実施の形態にかかる水解紙は架橋構造を有する水溶性バインダーを含有している。前記第２工程に続き、かつ、前記第３工程に先だって、前記水溶性バインダーの架橋剤を含む液体を原紙シート２に塗布するようにしておけば、原紙シート２に先に染みこんだ水溶性バインダーによって原紙シート２の内部には架橋剤は染み込み難くなり、原紙シート２の表面側の架橋密度を内部よりも高く、つまり、生成される水解紙の表面の強度を選択的に向上させることができる。これにより、かかる水解紙を用いて被清掃部を払拭した際に水解紙を破断し難くなり、払拭後の被清掃部に水解紙に起因した紙粉の発生を防止することができる。

この実施の形態にかかる水解紙は、トイレにおける便器やトイレ周りの清掃を行うための清掃用品、或いはおしり拭き用品などに用いることができる。この実施の形態にかかる水解紙によれば、湿潤状態で所定の強度を有し、使用時に破れを生じることがなく、使用感に優れ、また使用後は便器に流すことにより速やかに水解し、下水管を詰まらせるおそれがなく、このように強度と水解性共に優れているものである。

なお、本発明は上記実施例に記載された態様に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された発明を実施化したすべての態様を含むものである。

Claims (7)

1. 水解性を有する原紙シートを大気下において乾燥した状態でエンボス加工を施して、凹凸体による嵩高部を形成する第１工程と、
   前記嵩高部を形成してなる原紙シートの表面に水溶性バインダーを供給して該水溶性バインダーを含浸させる第２工程と、
   湿潤状態の原紙シートを乾燥する第３工程と、
   嵩高部を形成してなる原紙シートに水性薬剤を供給して該水性薬剤を含浸させる第４工程とを含み、
   前記第２工程に続き、かつ、前記第３工程に先立って前記水溶性バインダーの架橋剤を含む液体を原紙シートに供給すること、
   を特徴とする水解紙の製造方法。
2. 前記第１工程におけるエンボス加工は、一対の成形ロール間に原紙シートを送り込むことによりなされ、
   前記一対の成形ロールの少なくとも一方のロール周面には複数の四角錐台形の突起が形成されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の水解紙の製造方法。
3. 前記第１工程におけるエンボス加工は、一対の成形ロール間に原紙シートを送り込むことによりなされ、
   前記一対の成形ロールの少なくとも一方のロール周面には複数の突起が形成されていると共に、前記突起の頂部は凹所と凸所から構成されていること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の水解紙の製造方法。
4. 前記成形ロールの前記突起の前記凸所は、前記成形ロールの回転方向に沿った突条状をなしていること、
   を特徴とする請求項３に記載の水解紙の製造方法。
5. 前記成形ロールの前記突起の前記頂部の周縁部は前記凸所により構成され、その内方が前記凹所となっていること、
   を特徴とする請求項３または４に記載の水解紙の製造方法。
6. 前記水溶性バインダーは、圧搾空気により霧状に前記原紙シートに供給されること、を 特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の水解紙の製造方法。
7. 前記霧状の水溶性バインダーは、前記原紙シートの両面に供給されること、を特徴とす る請求項６に記載の水解紙の製造方法。

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