WO2013164913A1 - 水解紙の製造方法 - Google Patents

Description

水解紙の製造方法

　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、接着剤で紙相互間を接着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、原紙シートを複数枚重ねて、水溶性バインダーを原紙シートに吹き付け、その後エンボス加工を施し、水性薬剤を含浸させるという工程によってトイレクリーナーを製造することも行なわれているが、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、原紙シートがエンボスロールに付着し、エンボス後の原紙シートのロールからの離れが悪くなるという不具合があった。

　そこで、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、手間がかかり面倒なものであった。　

　また、エンボス加工により付与された突起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層の原紙シートの突起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付着残留す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、エンボス加工時にエンボス装置との間で付着の問題を生じることがなく、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付着残留する虞のない水解紙の製造方法を提供することを目的とする。更に本発明は、上記の如き品質に優れた水解紙を容易に製造することができる水解紙の製造方法を提供することを目的とする。

　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、水溶性バインダーが含浸されていない非湿潤状態にあ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前記原紙シートに形成するエンボス加工工程と、前記エンボス加工工程後に前記原紙シートに対し外面側から水溶性バインダーを供給してその水溶性バインダーを前記原紙シートに含浸させるバインダー含浸工程と、前記バインダー含浸工程後に前記原紙シートを乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥工程後に前記原紙シートを折り畳む折り畳み工程と、前記折り畳み工程後に上記原紙シートに対し水性薬剤を供給してその水性薬剤を前記原紙シートに含浸させる水性薬剤含浸工程と、を備えることを特徴とする水解紙の製造方法である。前記水溶性バインダーと架橋反応を起こして前記水溶性バインダーを架橋構造にする架橋剤が、前記折り畳み工程より前に、前記原紙シートに含浸されるようにすることが好ましい。また、前記水溶性バインダーと架橋反応を起こして前記水溶性バインダーを架橋構造にする架橋剤が、前記バインダー含浸工程において前記原紙シートに前記水溶性バインダーが含浸されるのに引き続いて、前記乾燥工程より前に前記原紙シートに含浸されるようにすることが好ましい。

　本発明の水解紙の製造方法は、水溶性バインダーを含まない非湿潤状態にあ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ものであるから、エンボス加工に当って、エンボス装置との間で付着の問題を生じることがなく、製造容易であり、水溶性バインダーによって硬化されていない原紙シートは、非湿潤状態で加工をしても破損しにくいのでエンボス加工が容易である。また、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、本発明により製造され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付着残留する虞がなく、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、湿潤状態における水解紙の強度が高く、使用時に容易に破れたりせず使用感に優れたものである。

　本発明の水解紙の製造方法は、水溶性バインダーを含まない非湿潤状態にある原紙シートにエンボス加工を施すので、原紙シートがエンボス装置に付着する虞がなく、従って、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、本発明によれば水解紙の製造が簡単となり、製造コストの低減を図ることができる。

本発明における水解紙の製造方法の一例を示す工程図である。 本発明により製造される水解紙の一例を示す部分平面図である。 図２におけるＡ－Ａ線に沿う縦断面図である。

本発明は、水解性を有する紙材料から水解紙を製造する。本発明は、原料シートとしての原紙シートに複数工程による加工を施して水解紙を製造するものであり、ここにおいて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。本発明において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。また本発明において用いる原紙シートの材料として、ケナフ、竹繊維、藁、綿、繭糸などを挙げることができる。

　本発明においてエンボス加工は、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。

　本発明において用いる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。

　本発明において用いる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のナトリウム塩（ＣＭＣ）を用いることが好ましい。

　水溶性バインダーを含浸した原紙シートには更に水性薬剤が含浸される。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が、これ以外に他の目的のために配合される薬剤を含ませることができる。水性薬剤としては、水、架橋剤、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。

　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。

　上記の多価金属イオンは、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。架橋剤は水性薬剤を構成する配合成分の１つであるが、後述するように水性薬剤と分離して単独で用いてもよい。

　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。

　次に、図１に示す工程図に基づき本発明の水解紙の製造方法の実施形態を説明する。同図において１は長尺な原紙シート２を巻回した送りロールで、原紙シート２はピンチロール３により矢印Ｙ方向に送り出される。原紙シート２としては、トイレットペーパーなどの薄葉紙１枚からなる単層構造のものを用いても或いは薄葉紙を２枚以上の複数枚重ねて多層構造としたものを用いてもよい。

　連続して送り出される原紙シート２は上下一対のエンボスロール４、４に通されて、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を突設してなるもので、従来公知のエンボスロールを用いることができる。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が用いられる。

　本発明においては、水溶性バインダーを含まない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）を含んでいても本発明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、本発明にいう非湿潤状態に相当するものといえる。

　上記したように本発明は、水溶性バインダーを含まない原紙シート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ものである。本発明は原紙シート２に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く、水溶性バインダーが含浸されていない非湿潤状態にある原紙シート２にエンボス加工を施すものであるから、原紙シート２がエンボスロール４、４に付着する虞はなく、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がない。本発明において、原紙シート２が非湿潤状態にあっても、原紙シート２にエンボス加工を施すことが容易である。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。ここにおいて、本発明は水溶性バインダーを含まない非湿潤状態にある原紙シート２にエンボス加工を施すので、加工時の延び性が乏しいため、エンボス深さによっては加工負荷力に追従できず、繊維間結合の一部に破壊が生じる場合がある。即ち、エンボス深さが小さい場合にはこのような繊維間結合破壊が生じる虞はないが、エンボス深さが大きいと繊維間結合破壊が生じる虞がある。例えば、エンボス深さが１ｍｍ～５ｍｍの場合には繊維間結合破壊が生じ易い。本発明において繊維間結合破壊が生じることは、後述するようにむしろ好ましい実施態様といえる。

　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には次工程において、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。このように原紙シート２には、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、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、本発明は後述するように、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工程及び水性薬剤の配合成分である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を、架橋剤含浸工程においては架橋剤溶液を、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、架橋剤溶液の供給手段として、前記した水溶性バインダー溶液の供給手段と同様、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。以下の説明においては、それらの供給手段として噴霧方法を例にとり記述する。

　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％（原紙シート１００重量部当り５０重量部～１００重量部）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。ここにおいて前述したように、エンボス加工時にエンボス深さを大きくした場合には、原紙シート２において繊維間結合の一部に破壊が生じる場合があるが、このような繊維間結合の一部破壊が生じても製造される水解紙の品質に支障がないばかりか、むしろ次のような有利な作用を生じる。即ち、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。

　水溶性バインダーの含浸工程において、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。

　上記したバインダー含浸工程において、水溶性バインダーを含浸するに当たって、水溶性バインダーの他に水性薬剤の配合成分である架橋剤をも含浸するようにしてもよい。即ち、本発明において水溶性バインダー含浸工程は、水溶性バインダーと架橋剤を共に含浸させる工程を含むものである。この実施形態における第１の態様としては、まず最初に嵩高部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、引き続いて架橋剤溶液を噴霧して架橋剤を原紙シート２に含浸させるものである。第２の態様としては、まず最初に前記原紙シート２に架橋剤溶液を原紙シート２の外面側から噴霧して架橋剤を原紙シート２に含浸させ、引き続いて水溶性バインダー溶液５を噴霧して水溶性バインダーを原紙シート２に含浸させるものである。また第３の態様としては、前記原紙シート２にその外面側から水溶性バインダー溶液５を噴霧すると共に、これと同時に架橋剤溶液を噴霧して、水溶性バインダーと架橋剤を同時に原紙シート２に含浸させるものである。これらの各実施態様において、架橋剤は水溶性バインダーとの架橋反応形成のために必要な量の全量を含浸させてもよく或いはその全量のうちの一部の量を含浸させてもよい。ここにおいて、架橋剤の前記全量を原紙シート２に含浸させる場合には、後の工程において行われる水性薬剤含浸工程において、架橋剤を含まない水性薬剤、即ち、架橋剤成分以外の他の成分からなる水性薬剤（以下、架橋剤を含まない水性薬剤を架橋剤不含水性薬剤という）が原紙シート２に含浸される。尚、この場合において、架橋剤不含水性薬剤を原紙シート２に含浸させることに限定されるものでなく、架橋剤を含む水性薬剤を原紙シート２に含浸させてもよい。前記したバインダー含浸工程において、架橋反応形成のために必要な量の全量を原紙シート２に含浸させても何らかの要因により十分な架橋反応が行われなかった場合に、水性薬剤含浸工程において、架橋剤を含む水性薬剤を原紙シート２に含浸させることにより、架橋反応を十分なものにさせることができる。一方、上記において、架橋剤の前記全量のうちの一部の量を原紙シート２に含浸させる場合には、後の工程において行われる水性薬剤含浸工程において、残りの量の架橋剤を含む水性薬剤が原紙シート２に含浸される。

　上記したように、水溶性バインダー含浸工程において、水溶性バインダーの他に架橋剤をも含浸させるようにすれば、水溶性バインダーとの架橋反応が早期に起こり、エンボスにより形成された凹凸体１２に速やかに所定の強度を与えることができる。

　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、エンボスにより賦形された凹凸体１２の凹凸形態が風の圧力で潰れる虞がなく、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虞がない。

　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虞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、このことによ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虞がない。

　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、本発明は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、電磁波乾燥や赤外線乾燥において有益である。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つの乾燥機内に電磁波加熱機構と赤外線加熱機構を設け、かかる構造の乾燥機に前記原紙シート２を送り、ここで電磁波による加熱を施すとともに同時に赤外線による加熱を施し、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。

　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、水性薬剤含浸工程に順次送られる。

　ここにおいて、本発明の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虞があるが、本実施形態によれば、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）なので、折り畳み時に折り目にひび割れが生じる虞はない。

　本発明において、乾燥機６による乾燥の程度を調整すれば、上記のひび割れの問題は生じないものであり、原紙シート２を乾燥機６によって乾燥した後、折り畳みを施すことは何ら問題がない。上記したように、乾燥された原紙シート２は、折り畳み工程、切断工程、水性薬剤含浸工程に順次送られる。水性薬剤含浸工程は、水、架橋剤、水溶性有機溶剤、界面活性剤などを含む組成溶液からなる水性薬剤を原紙シート２の折り畳み体に供給して含浸させるものであるが、本発明の他の実施形態として、水性薬剤の配合成分である架橋剤を水性薬剤の他の配合成分と切り離し、架橋剤のみを折り畳み工程の前の段階で原紙シート２に供給し含浸させるようにしてもよい。以下、この実施形態につき説明する。

　乾燥工程を終了した原紙シート２に対して架橋剤溶液７が噴霧されて供給される。架橋剤溶液７として例えば、塩化カルシウム溶液、硫酸亜鉛溶液などが用いられる。

　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、本発明において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。

　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。次いで、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、折り畳み体９に架橋剤を含まない水性薬剤（架橋剤不含水性薬剤）が含浸される。架橋剤不含水性薬剤として、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。

　架橋剤不含水性薬剤は、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％（原紙シート１００重量部当り５０重量部～２００重量部、好ましくは１３０重量部～１５０重量部）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。本発明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架橋剤不含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架橋剤不含水性薬剤溶液を噴霧して供給し、折り畳み体９に架橋剤不含水性薬剤を含浸するようにしてもよい。

　前記した実施形態は、原紙シートに水性薬剤を含浸させる工程として、原紙シートに水性薬剤の配合成分である架橋剤を含浸させる工程と、原紙シートに架橋剤を含まない水性薬剤を含浸させる工程とに分けて行うようにし、折り畳み工程前に架橋剤を含浸するようにしたが、本発明の他の実施形態として、折り畳み工程の前の段階で架橋剤含浸を行なわず、折り畳み工程後および折り畳み工程後に行なわれる切断工程後に、架橋剤含浸を行うようにしてもよい。この場合は、架橋剤を含む水性薬剤溶液を折り畳み体９に噴霧して架橋剤を含む水性薬剤を折り畳み体９に含浸させる。

　この架橋剤を含む水性薬剤を折り畳み体９に含浸させる実施形態において、折り畳み体９に対する架橋剤の供給量及び架橋剤成分以外の水性薬剤組成成分の供給量は、前記実施形態（折り畳み工程前の架橋剤の含浸及び折り畳み工程および切断工程後の架橋剤不含水性薬剤の含浸）の場合と同様であることが好ましい。

　本発明において、上記２つの実施形態のうち、折り畳み工程前の段階で架橋剤を原紙シート２に含浸させる実施形態が好ましい。その理由は次の通りである。

　即ち、折り畳み工程および切断工程後に折り畳み体９に架橋剤を含む水性薬剤を含浸させる実施形態においては、折り畳み体９の複数を起立姿勢で並べ、この状態において上方から水性薬剤溶液を噴霧して供給するものである。そのため、噴霧により供給された水性薬剤は折り畳み体９の周辺部から含浸され、次第に中心部に向けて含浸分布が広がっていく。このように含浸の進行に差があるため、まず最初に周辺部から水溶性バインダーとの架橋反応が起こり、水性薬剤の配合成分である架橋剤は周辺部における架橋反応に優先的に消費される。そのため、水性薬剤が中心部に向けて含浸される過程で次第に架橋剤濃度が低くなり、このことから中心部においては、架橋剤濃度が低く、架橋度も小さくなるという現象が生じる。その結果、中心部における水溶性バインダーの架橋度は周辺部における架橋度よりも小さいという状態となり、中心部における物理的強度が周辺部における物理的強度よりも小さいという強度のばらつきが生じる。

　これに対し、折り畳み工程前に原紙シート２に架橋剤溶液７を噴霧して含浸させる実施形態においては、原紙シート２の表面に向けて上方から架橋剤溶液７を噴霧して供給するものである。従って、架橋剤溶液７をシート面に均一に噴霧でき、原紙シート２の厚み方向への架橋剤の含浸も均一に行なわれる。その結果、上記したような周辺部と中心部とで水溶性バインダーの架橋度が異なるという、いわゆる架橋ばらつきが起こらず、原紙シート２全体に亘って均一な水溶性バインダーの架橋度が得られ、それにより原紙シート２全体に亘って均一な物理的強度が得られるという利点がある。従って、この原紙シート２を折り畳んで得られる折り畳み体９においても均一な物理的強度を有するということになる。このような理由から、折り畳み工程前の架橋剤含浸という実施形態が好ましいといえる。

　折り畳み工程前に原紙シート２に架橋剤を含浸させず、折り畳み工程および切断工程後に折り畳み体９に架橋剤を含む水性薬剤を含浸させる場合には、起立姿勢にある折り畳み体９の上方から架橋剤を含む水性薬剤溶液を噴霧し、次いでこの起立姿勢を反転させて逆向きの姿勢に並べ、この状態で再び上方から前記水性薬剤溶液を噴霧するという供給方法を採用することが好ましい。また他の供給方法として、起立姿勢にある折り畳み体９の左右両方向から前記水性薬剤溶液を噴霧するようにしてもよい。これらの供給方法によれば、架橋剤を含む水性薬剤を均一に含浸することができ、架橋ばらつきを防止することができる。折り畳み工程および切断工程後に架橋剤を含む水性薬剤を含浸させるに当り、該水性薬剤は、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％（原紙シート１００重量部当り５０重量部～２００重量部、好ましくは１３０重量部～１５０重量部）含浸されるように供給することが好ましい。

　上記したように、原紙シートに水性薬剤を含浸させる工程として、折り畳み工程前に原紙シートに、水性薬剤の配合成分である架橋剤を含浸させる工程（以下、Ａ工程という）と、折り畳み工程および切断工程後に原紙シートに、架橋剤成分以外の他の成分組成からなる水性薬剤（架橋剤不含水性薬剤）を含浸させる工程（以下、Ｂ工程という）とに分けて行なうようにした実施形態が、本発明の好ましい実施形態であるが、この実施形態において、折り畳み工程前に原紙シートに架橋剤溶液を供給するに当たり、架橋剤溶液に、架橋剤成分以外の他の成分組成からなる水性薬剤溶液（架橋剤不含水性薬剤溶液）を混合した混合溶液を原紙シートに供給するようにしてもよい。この場合、架橋剤溶液における架橋剤量は、Ａ工程において用いられる架橋剤全量のうちの一部の量（例えば全量の８０％の量）を用い、また架橋剤不含水性薬剤溶液における架橋剤不含水性薬剤量は、Ｂ工程において用いられる水性薬剤全量のうちの一部の量（例えば全量の２０％の量）を用いる。そして、折り畳み工程および切断工程後のＢ工程において、原紙シートに、架橋剤不含水性薬剤溶液を供給するに当り、架橋剤不含水性薬剤溶液に架橋剤溶液を混合した混合溶液を原紙シートに供給する。この場合、架橋剤不含水性薬剤溶液における架橋剤不含水性薬剤量は、Ｂ工程において用いられる架橋剤不含水性薬剤全量のうちの残部の量（例えば全量の８０％の量）を用い、架橋剤溶液における架橋剤量はＡ工程において用いられる架橋剤全量のうちの残部の量（例えば全量の２０％の量）を用いる。上記の場合、Ａ工程、Ｂ工程において、架橋剤溶液と架橋剤不含水性薬剤溶液との混合溶液を原紙シートに供給することに限定されず、架橋剤溶液と架橋剤不含水性薬剤溶液を混合しないで、架橋剤溶液の原紙シートへの供給と、架橋剤不含水性薬剤溶液の原紙シートへの供給を別々に行うようにしてもよい。

　また前記の実施形態において、Ａ工程において、架橋剤量を全量（１００％）用い、架橋剤不含水性薬剤量をＢ工程において用いる架橋剤不含水性薬剤全量のうちの一部の量（例えば全量の２０％の量）を用い、これら架橋剤溶液と架橋剤不含水性薬剤溶液の混合溶液を原紙シートに供給する。一方、Ｂ工程において、架橋剤不含水性薬剤量をＢ工程において用いる架橋剤不含水性薬剤全量のうちの残部の量（例えば全量の８０％の量）を用い、この架橋剤不含水性薬剤溶液を原紙シートに供給するようにしてもよい。更に、Ａ工程において、架橋剤量をＡ工程において用いる架橋剤全量のうちの一部の量（例えば全量の８０％の量）を用い、この架橋剤溶液を原紙シートに供給し、Ｂ工程において、架橋剤不含水性薬剤量を全量（１００％）用い、架橋剤量をＡ工程において用いる架橋剤全量のうちの残部の量（例えば全量の２０％の量）を用い、これら架橋剤不含水性薬剤溶液と架橋剤溶液の混合溶液を原紙シートに供給するようにしてもよい。

　また、本発明においては、原紙シート２に水溶性バインダーを含浸させる工程において、原紙シート２に水溶性バインダーが含浸されるのに引き続いて、原紙シート２を乾燥させる工程より前に原紙シート２に含浸させてもよい。水溶性バインダーは、水溶性バインダーが含浸されておらず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、乾燥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し、その結果、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。

　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Ｚ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、Ｚ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。

　本発明により製造される水解紙において、凹凸体１２における凸部１３と凹部１４の形状は任意であり、図２に示すような円形に限定されず、楕円形、三角形、四角形、菱形などであってもよく、また不定形図柄や花柄模様などの模様図柄であってもよい。

　本発明により製造され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。製造工程において電磁波乾燥が行われた場合は、電磁波乾燥処理が施された水溶性バインダーを含有する形態となる。また、製造工程において遠赤外線乾燥が行われた場合は、遠赤外線乾燥処理が施された水溶性バインダーを含有する形態となる。本発明において、水溶性バインダーは原紙シートの外面側から供給されるので、水溶性バインダーの含浸領域には水解紙の表面も含まれる。従って、水解紙の表面にも水溶性バインダーが含浸されており、それにより水解紙表面に必要な強度が付与されるため、本発明により製造される水解紙を用いて被清掃部を払拭した場合において、払拭した後、その被清掃部の乾燥面に紙粉が付着残留する虞がなく、紙粉発生を防止できるものである。

　本発明により製造される水解紙は、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。本発明により製造される水解紙は、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虞がなく、このように強度と水解性共に優れているものである。

実施例１
原紙シートとして、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トイレットペーバー材料を用い、この材料からなる坪量２５ｇ／ｍ^２のトイレットペーバーの長尺体を２枚重ね、ロールに巻回した。

　ロールから原紙シートを送り出して、水溶性バインダーが含浸されていない非湿潤状態にある原紙シートを上下一対のエンボスロールに通してエンボス深さ３ｍｍのエンボス加工を行ない、原紙シートの表裏両面に多数の凹凸体からなる嵩高部を形成した。

　エンボス加工を施した原紙シートに、水溶性バインダーとしてのカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩（ＣＭＣ）溶液を、原紙シートの外面側から噴霧して原紙シートにＣＭＣ溶液を含浸させた。１０％濃度のＣＭＣ溶液を用い、その噴霧量は、ＣＭＣ含有量が原紙シートの重量に対して６０重量％になるような量とした。

　ＣＭＣを含浸した原紙シートを、遠赤外線乾燥機に通して乾燥し、次いで原紙シートを折り機に通してミシン目の入った８つ折り体を作り、これを所定寸法に切断して折り畳み体を得た。

　折り畳み体に架橋剤を含む水性薬剤溶液を噴霧して水性薬剤溶液を折り畳み体に含浸させた。水性薬剤溶液として、エタノールと水との比率（重量比）が５０：５０のエタノール、水混合溶液に、１．０％濃度となるように塩化カルシウムを、および０．３％濃度となるようにポリオキシエチレンラウリルエーテル（界面活性剤）をそれぞれ溶解してなるものを用いた。水性薬剤溶液の噴霧量は、水性薬剤含有量が原紙シートの重量に対して１４０重量％になるような量とした。かくして水解紙清掃物品としてのトイレクリーナーを得た。

実施例２
　実施例１と同様にしてエンボス加工を施した原紙シートに、ＣＭＣ溶液を噴霧して含浸させた。引き続いて架橋剤溶液を原紙シートに噴霧して含浸させた。架橋剤溶液としては、エタノールと水との比率（重量比）が５０：５０のエタノール、水混合溶液に、１．０％濃度となるように塩化カルシウムを溶解してなるものを用いた。この乾燥工程前の架橋剤含浸工程において原紙シートに供給される架橋剤量と、乾燥工程後に行う水性薬剤含浸工程において用いる水性薬剤に含まれる架橋剤量との合計量は、架橋剤溶液含有量が原紙シートの重量に対して１５０重量％になるような量とした。乾燥工程前の架橋剤含浸工程において原紙シートに供給される架橋剤量即ち、架橋剤溶液噴霧量は、前記架橋剤量の合計量の６０％の量とした。

　次いで、原紙シートを実施例１と同様、乾燥工程、折り畳み工程、切断工程を経て折り畳み体を得た。折り畳み体に、架橋剤を含む水性薬剤溶液を噴霧して含浸させた。水性薬剤溶液としては、実施例１と同様のものを用いた。水性薬剤溶液の噴霧量は、水性薬剤含有量が原紙シートの重量に対して１４０重量％になるような量とした。この水性薬剤溶液中に含まれる架橋剤の量は、前記した架橋剤量の合計量の４０％の量とした。かくして水解紙清掃物品としてのトイレクリーナーを得た。

実施例３
実施例１と同様にしてエンボス加工を施した原紙シートに、ＣＭＣ溶液を噴霧して含浸させた。原紙シートを遠赤外線乾燥機で乾燥した後、架橋剤溶液を原紙シートに噴霧して含浸させた。架橋剤溶液としては実施例２と同様のものを用いた。架橋剤溶液の噴霧量は、架橋剤溶液含有量が原紙シートの重量に対して１５０重量％になるような量とした。

次いで、原紙シートを実施例１と同様、折り畳み工程、切断工程を経て折り畳み体を得た。折り畳み体に、架橋剤を含まない水性薬剤溶液（架橋剤不含水性薬剤溶液）を噴霧して、架橋剤不含水性薬剤溶液を折り畳み体に含浸させた。架橋剤不含水性薬剤溶液としては、エタノールと水との比率（重量比）が５０：５０のエタノール、水混合溶液に、０．３％濃度となるようにポリオキシエチレンラウリルエーテル（界面活性剤）を溶解してなるものを用いた。架橋剤不含水性薬剤溶液の噴霧量は、架橋剤不含水性薬剤含有量が原紙シートの重量に対して１３０重量％になるような量とした。かくして水解紙清掃物品としてのトイレクリーナーを得た。

　本発明は水解紙の製造を容易に行うことができ、高品質で且つ安価なトイレクリーナーなどの製品を製造することができる。

　２　　　原紙シート
　５　　　水溶性バインダー溶液
６　　　乾燥機
８　　　折り機
　１０　　水性薬剤溶液
　１２　　凹凸体
　１７　　嵩高部

Claims (3)

1. 　水溶性バインダーが含浸されていない非湿潤状態にあ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前記原紙シートに形成するエンボス加工工程と、前記エンボス加工工程後に前記原紙シートに対し外面側から水溶性バインダーを供給してその水溶性バインダーを前記原紙シートに含浸させるバインダー含浸工程と、前記バインダー含浸工程後に前記原紙シートを乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥工程後に前記原紙シートを折り畳む折り畳み工程と、前記折り畳み工程後に上記原紙シートに対し水性薬剤を供給してその水性薬剤を前記原紙シートに含浸させる水性薬剤含浸工程と、を備えることを特徴とする水解紙の製造方法。
2. 前記水溶性バインダーと架橋反応を起こして前記水溶性バインダーを架橋構造にする架橋剤が、前記折り畳み工程より前に、前記原紙シートに含浸される請求項１に記載の水解紙の製造方法。
3. 前記水溶性バインダーと架橋反応を起こして前記水溶性バインダーを架橋構造にする架橋剤が、前記バインダー含浸工程において前記原紙シートに前記水溶性バインダーが含浸されるのに引き続いて、前記乾燥工程より前に前記原紙シートに含浸される請求項１又は2に記載の水解紙の製造方法。
    

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