JPH04202900A

JPH04202900A - 多層紙

Info

Publication number: JPH04202900A
Application number: JP33125090A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsuchiya; 寛土屋; Masamoto Omatsu; 尾松　正元; Hitoshi Yamahira; 山平　仁
Original assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1992-07-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、微細繊維化パルプ層を有する紙力強度に優れ
た多層紙に関するものである。

「従来の技術」パルプ原材料の責源的な問題から、今後リサイクルされ
たパルプ繊維の使用比率増大は避けられない、しかし、
乾燥工程を経たリサイクルパルプ繊維の表面は角質化し
て本来の繊維間結合を発現できないため、リサイクルの
回数が増すにしたがって劣化して行くことが知られてい
る。また、−般にリサイクルの過程で化学パルプとメカ
ニカルパルプが混合されるため、紙力強度などの品質維
持の調整が難しくなる。

さらに、リサイクルされたパルプに限らず機械パルプ等
と化学パルプとの混抄紙では、品質維持の調整が難しく
、紙力増強剤などの化学物質を添加して、品質を補って
いるのが実情である。

このような問題を解決するために、リサイクル原料や比
較的繊維間結合力の弱い機械バルブなどを間にはさみ、
バージンパルプ層を両面に抄合わせる多層抄紙法が知ら
れている。そして多層紙を製造する方法としては、例え
ば別々に形成した７〜１５％濃度のパルプ層を合わせる
多重抄き合わせ法や７〜１５％濃度のパルプ層の上に２
次ヘッドボックスからパルプ懸濁液を直接乗せて抄き合
わせる方法、さらにはマルチチャンネルヘッドボックス
と呼ばれる数種類のパルプ原料を送り込む流路を設けた
抄紙機を使用する方法などがある。

しかし、これらの多層抄紙法では、パルプ原料の差に基
づく繊維間結合能力の差が影響して紙層間で剥離を起こ
し易く、また厚さ方向の引っ張り強度を示す２強度が弱
くなる傾向にある。そのため、やはり紙力強度を始めと
する各種の低品質の向上をはかる対応策の開発が強く望
まれている。

「発明が解決しようとする課ＢＪ本発明は、多層抄紙法で抄紙される紙の紙層間での剥離
を抑え、バルブ原料の多様化による低品質の低下を制御
した高品質の多層紙を提供するものである。

「課題を解決するための手段」本発明は、数種類のバルブからなる２層以上の多層構造
を有する多層紙であり、且つその少なくとも１層が微細
繊維化バルブ層であることを特徴とする多層紙である。

「作用」本発明の多層紙は上記のごとく、多層紙を構成する少な
くとも１層をバルブ繊維懸濁液を微細化処理して得た微
細繊維化バルブの層で構成した多層紙である。なお、多
層抄紙は近年の技術開発により、一つのヘッドボックス
で多層構造の紙を抄紙出来るようになったため、これま
で以上に脚光を浴びている。特に低コスト原料の利用や
紙の不透明度・白色度などの特性や光学特性を改善する
目的で紙層構造を適宜設計できるため注目されている。

この多層抄紙技術については、例えば石黒三部氏著の「
最新抄紙技術−理論と実際」　（製紙科学研究所１９８
４版）に詳しく紹介されており、実験室で簡単に多層抄
紙を再現できるテスト機も、特開昭６１−１７４４９６
号公報（■日本紙パルプ研究所）にＪＰＲＩマルチヘッ
ドとして開示されている。

バルブ繊維を抄紙する際に、バルブを叩解してバルブ繊
維間強度を高めることは、製紙技術の挺生以来行なわれ
ている。叩解によってバルブ繊維に現われる現象は種々
あるが、中でも繊維間結合に重要な影響を与える因子と
して繊維のフィブリル化が挙げられる（Ｐｕｌｐ　ａｎ
ｄ　Ｐａｐｅｒ　３ｒｄ、　Ｅｄｉｔｉｏｎ。

Ｖｏｌ、　ＩＩ　；Ｊ、Ｐ、Ｃａ５ｅｙ）。

フィブリル化は、一般に、パルプ繊維に部分的に生ずる
微細繊維（ミクロフィブリル）が繊維表面積の増大と繊
維間の結合ネットワークの形成に寄与し、バルブ繊維間
結合を強めると考えられている。しかしながら叩解時の
フィブリル化と同時に生じる他の現象として、バルブ繊
維の切断という短繊維化現象が発生し、紙力強度の低下
を引き起こす。

このため、紙力増強を行なう方法として、高圧ホモジナ
イザーによる高速度での小径オリフィス通過時のバルブ
繊維壁の剥離を利用して微細繊維化バルブをつくり、こ
れを抄紙前のバルブスラリーに少量添加して紙力を増強
する方法（特公昭６２−３３３６０号）が提案されてい
る。しかし、この方法で作られた微細繊維化バルブはバ
ルブ繊維長が短く、この微細繊維化バルブを添加したバ
ルブスラリーを抄紙すると、抄紙機のワイヤーパートで
の目詰まりを起こし、紙切れが発生し易く、製造時の操
業安定性に問題がある。

そこで、本発明者等はこの方法で得られた微細繊維化バ
ルブを、多層手抄き装置を用いて多層紙の中間層に抄き
込んだところ、得られる多層紙の紙層剥離や２強度の弱
点が効率良く改善されることが明らかとなった。しかし
、この微細繊維化バルブは微細化が進みすぎており保水
性も高いため、多層抄紙法を採用してもなお操業安定性
において技術的な改良余地が残されている。

そのため、微細繊維化バルブの製造方法について鋭意研
究を重ねた結果、バルブ懸濁液をサンドミルで処理して
製造した微細繊維化バルブを多層抄紙法に使用すると、
上記の如き操業上の問題を伴うことなく本発明の所望の
効果が掻めて顕著に達成されることが明らかとなった。

サンドミルによるバルブの処理条件は、用いる装置に依
存するため、−概には言えないが、例えば以下のように
処理すればよい。

即ち、使用できるビーズとしては、ガラス、ジルコン、
セラミック等通常の材料でよく、０．８〜３．０ｍｍ程
度の粒径を有する汎用ビーズで充分に効果が期待できる
。従って、使用ビーズの粒径・材質などについては特に
限定されない。

ビーズの充填率は、パルプの種類によって多少変化させ
る必要があるが、Ｎ材バルブの場合には１０〜６０％程
度、Ｌ材バルブの場合には２０〜８０％程度が適当であ
る。またビーズ撹拌の回転数は１０００〜１８００ｒｐ
園程度の範囲が効果的である。

なお、サンドミルの形態には、縦型と横型があるがどち
らも使用可能である。またサンドミルの内部材質として
は、ステンレスがよく用いられているが、サンドミル処
理時にビーズとの擦れてこの内部材質が粕となってパル
プを着色することがあるので、このような場合には、セ
ラミンク、テフロン等でライニングするのが好ましい。

処理するパルプ水懸濁液のパルプ濃度は、ビーズ量との
バランスを考慮し、０．１〜５．０％程度の範囲で調節
するのが好ましく、微細化度と処理効率とを考慮すると
０．３〜２，０％の範囲がより好ましい。

本発明において、微細繊維化パルプの微細化度は、フリ
ーネス値（Ｃ３Ｆ）または乾燥後の比表面積で評価する
とよい、微細繊維化パルプのフリーネス値が１２０ｃｃ
より大きいと、本発明の所望の効果が効果的に発揮され
ないため、１２０ｃｃ以下のフリーネス値となるように
微細化するのが望ましい。なお、微細繊維化が高度に進
むとパルプ自身がフリーネス測定用の金属メツシュを一
部通り抜けて叩解度が把握できなくなるため、このよう
な場合にはパルプを乾燥後、その比表面積で微細繊維化
パルプの微細化度を把握するのが望ましい。

なお、微細繊維化パルプ懸濁液を乾燥するには、例えば
、微細繊維化パルプ懸濁液をエチルアルコール等のアル
コールを用いて約２倍に希釈した後、濾過して得られた
沈澱物を再びアルコールに分散し充分撹拌した後濾過す
るという操作を繰り返し、懸濁液中の水分をアルコール
に置換し、次にヘプタンを用いて同様の操作を繰り返し
アルコールをヘプタンに置換した後、４０°Ｃ程度の温
風に曝しながら乾燥する方法を用いることができる。こ
うして得られた乾燥微細繊維化パルプの比表面積をＢＥ
Ｔ法等の方法で求めるが、比表面積が１００ｍ１　／　
ｇより大きいと、操業安定性が十分に改善されないこと
があるため、１００Ｉ１１！／ｇ以下の比表面積を有す
るように微細化するのが望ましい。

かくして製造された微細繊維化バルブは、目的とする低
品質に応じて、中間層や表面層など多層紙の少なくとも
１層を構成するように配合抄紙されるが、紙面の平滑性
や白色度を重視する場合には、表面層として使用するの
が好ましい。また、微細繊維化パルプ層中には一部他の
パルプを併用することも可能である。

なお、本発明において微細繊維化バルブの原料として使
用されるパルプについては特に限定されず、例えばＬＢ
ＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ、ＣＰ、ＢＣＴＭＰ、Ｍ
Ｐ等の機械パルプ、ＤＩＰ等、多層紙の他の層を構成す
る各種のパルプ類から適宜選択して使用される。また、
抄紙の際には通常の内填薬品や内填顔料を使用すること
も勿論可能である。

「実施例ｊ以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明するが
、勿論、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。なお、層中の部及び％はそれぞれ重量部及び重量
％で示した。また、多層紙は「紙バ技協誌Ｊ　４Ｈ３）
、２４９（１９８７）に記載の方法に準じて製造した。

（微細繊維化パルプの調製）広葉樹クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）の０．５％水懸濁液
を実験用横型サンドミル（五十嵐機械製作所製、容量＝
０．５ガロン、使用ビーズ二粒径１．２ｍｍ、ガラス製
、ビーズ充填率二８０％、回転数：Ｉ５００ｒｐｍ、流
量：３リットル／分）で５回と８回処理し、２種類の微
細繊維化バルブのスラリーを得た。この微細繊維化パル
プの微細化度はＢＥＴ法の比表面積でそれぞれ２０ａ＋
”７ｇと４０＋ｗ”７ｇであった。

実施例１比表面積２０ｍ”７ｇ（Ｄ微細繊維化パルプ１０部で中
間層を構成し、その両側層をグランドパルプ（ＣＰ）４
５部でそれぞれ構成して、多層抄紙し坪量５５ｇ／ｍ２
の３層紙を製造した。

比較例１実施例１で使用したグランドパルプ（ＣＰ）のみで坪量
５５ｇ／ｍ２の３ｍ紙を製造した。

実施例２比表面積４０＋＋”／ｇの微細繊維化パルプ４部で中間
層を構成し、その両側層をサーモメカニカルバルブ（Ｔ
ＭＰ）４８部でそれぞれ構成して、多層抄紙し坪量６０
ｇ／ｍ”の３層紙を製造した。

比較例２実施例２で使用したサーモメカニカルバルブ（ＴＭＰ）
のみで坪量６０ｇ／ｍ”の３層紙を製造した。

実施例３比表面積４０ｍ２／ｇの微細繊維化バルブ４部で中間層
を構成し、その両側層を新聞古紙から得られたＤＴＰ４
Ｂ部でそれぞれ構成して、多層抄紙し坪量５５　ｇ　７
ｍ”の３層紙を製造した。

比較例３実施例３で使用したＤＩＰのみで坪量５５ｇ／鵬２の３
層紙を製造した。

実施例４新聞古紙から得られたＤＴＰ５０部を中心層とし、その
両側層を比表面積４０ｍ２／ｇの微細繊維化パルプ２部
でそれぞれ構成し、さらにその３層を挟むようにバージ
ンパルプ（ＬＢＫＰ）Ｉｉ［片側２３部の割合で構成し
て多層抄紙し、坪量６０ｇ　／ｗ”の５ｍ紙を製造した
。

比較例４実施例４で使用したＤＩＰ５０部を中心層とし、その両
側層を実施例４で使用したバージンパルプ（ＬＢＫＰ）
２５部でそれぞれ構成して、多層抄紙し坪量６０ｇ／ｓ
＋”の３層紙を製造した。

かくして得られた８種類の多層紙について、以下の紙質
評価試験を行い、その結果を表に記載した。

〔透気度〕

ガーレー式透気度計（低圧）での測定値。

〔耐折強度〕

ＭＩＴ耐折耐折状験器での測定値の対数値。

〔裂断長］ＪＩＳ　　Ｐ８１１３に基づく測定値。

表「効果」表の結果から明らかなように、本発明の各実施例で得ら
れた多層紙は、いずれも紙力強度に優れでおり、リサイ
クルバルブ繊維や機械バルブも充分に使用可能であった
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）数種類のパルプからなる２層以上の多層構造を有
する多層紙であり、且つその少なくとも１層が微細繊維
化パルプ層であることを特徴とする多層紙。
（２）微細繊維化パルプがパルプ繊維懸濁液をサンドミ
ル処理したものである請求項（１）記載の多層紙。