(57)【要約】【課題】  紙を細幅に裁断加工しなくても製造を行うことができ、しかも、テープ本体部の両側に柔軟な起毛部を形成できる紙テープの製造方法を提供すること。【解決手段】  抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網を使用すると共に、抄紙工程のワイヤーパートにおいて、前記抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に、マスキング側に繊維がはみ出した状態で湿紙を形成する一方、原料の紙料液中には、バインダー材料として、15℃〜25℃の常温水に対して非水溶性または難水溶性を示し、かつ、40℃以上の所定温度の温水または熱水に対して易水溶性となる粉粒状または繊維状の高分子材料を添加して、抄紙工程のドライヤーパートにおいて、湿紙のテープ本体部の繊維材料間に残留した前記バインダー材料を湿紙中の含有水分を加熱して溶解させることによりテープ本体部の繊維同士を接着した。【選択図】  図１
2019039090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ本体部の両側に起毛部を有する紙テープの製造方法であって、
抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網を使用すると共に、抄紙工程のワイヤーパートにおいて、前記抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に、マスキング側に繊維がはみ出した状態で湿紙を形成する一方、
原料の紙料液中には、バインダー材料として、15℃〜25℃の常温水に対して非水溶性または難水溶性を示し、かつ、40℃以上の所定温度の温水または熱水に対して易水溶性となる粉粒状または繊維状の高分子材料を添加して、
抄紙工程のドライヤーパートにおいて、湿紙のテープ本体部の繊維材料間に残留した前記バインダー材料を湿紙中の含有水分を加熱して溶解させることにより、起毛部の繊維同士の接着を避けつつテープ本体部の繊維同士を接着することを特徴とする紙テープの製造方法。
【請求項２】
紙料液中に添加するバインダー材料として、ケン化度95mol％以上のポリビニルアルコールを使用することを特徴とする請求項１記載の紙テープの製造方法。
【請求項３】
紙料液中に添加するバインダー材料として、重合度1500以上のポリビニルアルコールを使用することを特徴とする請求項２記載の紙テープの製造方法。
【請求項４】
テープ本体部の両側に起毛部を有する紙テープの製造方法であって、
抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網を使用すると共に、抄紙工程のワイヤーパートにおいて、前記抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に、マスキング側に繊維がはみ出した状態で湿紙を形成する一方、
原料の紙料液中には、バインダー材料として、80℃〜150℃の範囲に融点を持つ粉粒状または繊維状の高分子材料を添加して、
抄紙工程のドライヤーパートにおいて、湿紙のテープ本体部の繊維材料間に残った前記バインダー材料を加熱して融解させることにより、起毛部の繊維同士の接着を避けつつテープ本体部の繊維同士を接着することを特徴とする紙テープの製造方法。
【請求項５】
原料の紙料液中に分散させる繊維材料として、平均繊維長が3mm以下のウェブ形成用の短繊維と、平均繊維長が3mm以上の起毛形成用の短繊維とを併用し、更に前記起毛形成用の短繊維の割合を、原料として使用する繊維材料全体の5wt％〜80wt％とすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の紙テープの製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法によって製造された紙テープを撚って糸状にすることを特徴とする起毛紙糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙テープの製造方法および起毛紙糸の製造方法の改良、詳しくは、抄紙工程の後、紙を細幅に裁断加工しなくても製造でき、しかも、テープ本体部の両側に柔軟な起毛部を形成できる紙テープの製造方法、及び起毛加工を行うことなく糸周囲に起毛を形成できる起毛紙糸の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、紙を原料にした環境に優しい紙糸が、衣服やインテリア、生活雑貨、寝装寝具等の幅広い分野で利用され、製品開発が進んでいる。またこの紙糸の特徴としては、生分解性を有するだけでなく、焼却しても有毒ガス等が発生せず、また吸湿性や通気性にも優れ、独特な風合いもあるため、通常の糸にはない付加価値を製品に付与できる。
【０００３】
また上記紙糸を製造する方法としては、紙を細くテープ状に裁断して、この裁断した紙テープを撚って製造する方法が一般的であり、従来においては、この紙テープを製造する方法として、紙料に微細繊維を使用することにより紙を細く裁断しても紙テープの強度が落ちないようにする工夫も提案されている(特許文献１参照)。
【０００４】
しかしながら、上記紙を細幅に裁断して紙テープを製造する従来の方法では、抄紙工程後の裁断加工が必須であったため、効率的に製造することが難しく、しかも、この紙テープから製造した紙糸に、手触りがソフトになる起毛加工を行う場合、サンドペーパー等で紙糸の表面を毛羽立たせる加工(特許文献２参照)も必要となったため、製造効率が悪化して製品コストが高く付き易かった。
【０００５】
一方、本件出願人は、ストライプ状のマスキングを施した抄紙網を用いた紙テープの製造方法を開発しているが(特許文献３参照)、紙料の繊維同士を接着するためのバインダー材料を水(紙料液)に溶かして使用していたため、テープ本体部の繊維同士だけでなくマスキング部側にはみ出した繊維同士も接着されて固くなってしまう問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−８７４３１号公報
【特許文献２】特開２０１５−２５２１７号公報
【特許文献３】特開２０１３−１２７１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記の如き問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、抄紙工程の後、紙を細幅に裁断加工しなくても製造を行うことができ、しかも、テープ本体部の両側に柔軟な起毛部を形成できる紙テープの製造方法、及び起毛加工を行わなくても糸周囲に起毛を形成できる起毛紙糸の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者が上記課題を解決するために採用した手段を添付図面を参照して説明すれば次のとおりである。
【０００９】
即ち、本発明は、テープ本体部の両側に起毛部を有する紙テープの製造方法において、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網を使用すると共に、抄紙工程のワイヤーパートにおいて、前記抄紙網のマスキングが施されていない網目部上に、マスキング側に繊維がはみ出した状態で湿紙を形成する一方、原料の紙料液中には、バインダー材料として、15℃〜25℃の常温水に対して非水溶性または難水溶性を示し、かつ、40℃以上の所定温度の温水または熱水に対して易水溶性となる粉粒状または繊維状の高分子材料を添加して、抄紙工程のドライヤーパートにおいて、湿紙のテープ本体部の繊維材料間に残留した前記バインダー材料を湿紙中の含有水分を加熱して溶解させることにより、起毛部の繊維同士の接着を避けつつテープ本体部の繊維同士を接着する点に特徴がある。
【００１０】
また上記紙料液中に添加するバインダー材料に関しては、ケン化度95mol％以上のポリビニルアルコールを使用するのが好ましく、その中でも特に重合度1500以上のポリビニルアルコールを使用するのがより好ましい。
【００１１】
また本発明においては、上記バインダー材料として、80℃〜150℃の範囲に融点を持つ粉粒状または繊維状の高分子材料を使用することもでき、その場合には、抄紙工程のドライヤーパートにおいて、湿紙のテープ本体部の繊維材料間に残った前記バインダー材料を加熱して融解させることにより、起毛部の繊維同士の接着を避けつつテープ本体部の繊維同士を接着する。
【００１２】
また本発明では、上記起毛部を形成し易くするために、原料の紙料液中に分散させる繊維材料として、平均繊維長が3mm以下のウェブ形成用の短繊維と、平均繊維長が3mm以上の起毛形成用の短繊維とを併用し、更に起毛形成用の短繊維の割合を、原料として使用する繊維材料全体の5wt％〜80wt％(より好ましくは50wt％〜80wt％)とするのが好ましい。
【００１３】
一方、本発明においては、上記方法により製造された起毛部付きの紙テープを撚って糸状にすることで、切断加工や起毛加工を行わずに簡単に起毛紙糸を製造することができる(詳細は後述する)。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、抄紙工程のワイヤーパートにおいて、抄紙方向に沿ったストライプ状のマスキングが施された抄紙網を使用して、この抄紙網の網目部上に繊維を堆積させることにより、細幅のテープ状に湿紙を形成することができるため、わざわざ抄紙工程後に裁断加工を行わなくても細幅の紙テープを効率的に製造することができる。
【００１５】
しかも、本発明においては、紙料液に添加するバインダー材料として、常温水に溶け難く(或いは溶けず)、高温水に溶け易い粉粒状或いは繊維状の高分子材料を使用し、上記ワイヤーパートにおいてマスキング側に繊維がはみ出すように湿紙を形成することにより、テープ本体部の両側に柔軟な起毛部を有する紙テープを製造することができる。
【００１６】
なお上記柔軟な起毛部が形成される理由は、ワイヤーパートにおいて固体のバインダー材料が抄紙網の網目部上のテープ本体部側に吸い寄せされて、テープ本体部の繊維材料間に残留し、このバインダー材料をドライヤーパートで溶解させることで起毛部の繊維同士の接着を避けつつテープ本体部の繊維同士を接着することが可能となるためである。
【００１７】
また本発明においては、上記紙料液に添加するバインダー材料として、80℃〜150℃の範囲に融点を持つ粉粒状または繊維状の高分子材料を使用することもでき、その場合も、ワイヤーパートでテープ本体部の繊維材料間に残留した固体のバインダー材料を、ドライヤーパートで融解させることで起毛部の繊維同士の接着を避けつつテープ本体部の繊維同士を接着することができる。
【００１８】
したがって、本発明により、柔軟な起毛部を有する紙テープやこの紙テープを撚って形成される起毛紙糸を、裁断加工や起毛加工を行わずに低コストで製造することが可能となることから、本発明の実用的利用価値は頗る高い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１のワイヤーパートで使用する抄紙網の形態を表わす拡大図である。
【図２】本発明の実施例１のワイヤーパートで形成される湿紙のテープ本体部の断面状態を表わすイメージ図である。
【図３】本発明の実施例１のワイヤーパートで形成される湿紙を表わす拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
『実施例１』
本発明の実施例１について、図１〜図３に基いて以下に説明する。なお同図において、符号Ｎで指示するものは、抄紙網の網目部であり、符号Ｍで指示するものは、抄紙網のマスキング部である。また符号Ｆで指示するものは、繊維材料であり、符号Ｐで指示するものは、バインダー材料である。また符号Ｔで指示するものは、紙テープの本体部であり、符号Ｂで指示するものは、紙テープの起毛部である。
【００２１】
「紙テープの製造方法」
[１]基本工程について
まず本実施例では、紙テープの製造方法として抄紙機を用いた抄紙工程を採用する。具体的には、原料となる紙料液を抄紙網で漉いて網上に繊維材料をシート状に載せ、これを脱水して網上に湿紙を形成する工程(ワイヤーパート)、及びこのワイヤーパートで形成された湿紙を圧縮ロールで挟み込んで圧縮・脱水する工程(プレスパート)、及びこのプレスパートで圧縮された湿紙を乾燥させる工程(ドライヤーパート)を抄紙機によって段階的に行う。
【００２２】
なお上記ワイヤーパートにおいては、主材料となる繊維材料を水中に分散させた紙料液を使用し、この原料の紙料液中には、繊維材料同士を接着するためのバインダー材料として、15℃〜25℃の常温水に対して非水溶性または難水溶性を示し、かつ、40℃以上の温度の温水または熱水に対して易水溶性となる粉粒状の高分子材料を添加する。
【００２３】
また更に上記ワイヤーパートでは、図１に示すように、ストライプ状のマスキング部Ｍが抄紙方向に沿って設けられた抄紙網を使用して、この抄紙網のマスキングが施されていない網目部Ｎ上に、マスキング部Ｍ側に繊維がはみ出した状態で湿紙を形成する。なおこの工程において、粉粒状のバインダー材料は網目部Ｎ側に吸い寄せられるため、マスキング部Ｍ上には残留せず、図２に示すように網目部Ｎ上のテープ本体部の繊維材料Ｆ間にバインダー材料Ｐが残留した状態となる。
【００２４】
そして、上記湿紙のテープ本体部の繊維材料Ｆ間に残留したバインダー材料Ｐを、ドライヤーパートで湿紙中の含有水分を加熱して溶解させることにより、図３に示すテープ本体部Ｍの繊維同士の接着を行う。一方、湿紙の両側の起毛部Ｂ・Ｂについては、バインダー材料が残存していない(或いは残存していも非常に少ない)ため、繊維同士の接着を避けて柔軟な起毛を形成することができる。これにより、テープ本体部Ｍの両側に起毛部Ｂ・Ｂを有する紙テープを簡単に製造することが可能となる。
【００２５】
[２]抄紙機について
また上記抄紙機については、本実施例では、抄紙工程を連続的に行える円網式(円筒形の抄紙網を紙料液が入った槽中で回転させて水の圧力差で湿紙を形成する方式)の抄紙機を使用しているが、長網式(ベルトコンベア状に回転する平らに延びた抄紙網上に紙料液を流し、繊維が載った抄紙網に振動を加えて繊維を均一に分散させながら湿紙を形成する方式)の抄紙機を使用することもできる。また本実施例で採用している機械漉きだけでなく、抄紙機を使用しない手漉きによって上記抄紙工程を行うこともできる。
【００２６】
[３]繊維材料について
また上記抄紙工程で使用する原料の繊維材料に関しては、本実施例では、起毛を形成し易くするために平均繊維長が3mm以下のウェブ形成用の木材パルプと、平均繊維長が3mm以上の起毛形成用の木材パルプを組み合わせて使用しているが、一種の繊維材料のみまたは三種以上の繊維材料組み合わせて使用することもできる。なお起毛形成用の繊維には、直線的な形状のものよりも屈曲した形状のものを使用することが好ましい。
【００２７】
また上記繊維材料としては、本実施例の木材パルプ(針葉樹パルプや広葉樹パルプ)以外の短繊維を使用することもでき、具体的には、非木材パルプ(ケナフパルプ、コットンリッターパルプ、竹パルプ、バガスパルプ、アバカパルプ等)の他、古紙パルプや物理パルプ、化学パルプ、レーヨン、コウゾ、ミツマタ、マニラ麻等を使用することもできる。
【００２８】
また本実施例では、上記起毛形成用のパルプ繊維の割合を、原料として使用する繊維材料全体の70wt％としているが、平均繊維長が3mm以下のウェブ形成用の繊維と、平均繊維長が3mm以上の起毛形成用の繊維とを紙料液中で混ぜ合わせて使用する場合には、起毛形成用の繊維の割合を、原料として使用する繊維材料全体の5wt％〜80wt％(より好ましくは50wt％〜80wt％)とするのが好ましい。これは、起毛形成用の繊維の割合が5wt％よりも小さいと起毛が生じ難くなるためであり、また80wt％よりも大きいと繊維の分散性が大きく低下するためである。なお水中における繊維の分散性が悪いときには、分散剤としてポリエチレンオキサイド(PEO)を紙料液に2〜5ppm添加することもできる。
【００２９】
[４]バインダー材料について
また上記紙料液中に添加するバインダー材料に関しては、本実施例では、ケン化度が95mol％以上(完全ケン化型)のポリビニルアルコールを使用している。これは、下記表に示すように、ケン化度95mol％未満(部分ケン化型)のポリビニルアルコール(サンプルＡ)が、常温水に対して易水溶性であるに対し、完全ケン化のポリビニルアルコール(サンプルＢ〜Ｄ)が常温水に対して難水溶性(溶解率30％以下)を示すためである。また本実施例では、完全ケン化型の中でも特に常温に対して難水溶性を示す重合度1500以上のポリビニルアルコールを使用している。
【表１】
2019039090.tif 000003
【００３０】
また本実施例では、上記粉粒状のバインダー材料として、抄紙網の縦横の目開きよりも平均粒径が小さいのもの(具体的には、縦目開き0.19mm、横目開き0.35mmの抄紙網に対し平均粒径0.19mm以下のバインダー材料)を使用している。これは抄紙網の目開きよりも平均粒径が大きいバインダー材料を使用すると、ワイヤーパートで抄紙網が目詰まりを起こして抄紙工程を連続的に行うことが難しくなるためである。なおバインダー材料としては、本実施例で使用している粉粒状のもの以外にも繊維状のもの(原料の繊維材料と同程度の長さのもの)を使用することもできる。
【００３１】
また上記バインダー材料に関しては、本実施例では所定条件を満たすポリビニルアルコールを使用しているが、15℃〜25℃の常温水に対して非水溶性または難水溶性を示し、かつ、40℃以上の温度の温水または熱水に対して易水溶性となる高分子材料であれば他の材料(例えばデンプン等)を使用することもできる(但しカビ等の問題を考慮するとポリビニルアルコールが最も好ましい)。
【００３２】
[５]ワイヤーパートについて
また上記抄紙のワイヤーパートに関しては、本実施例では円網式の抄紙機を使用しているため、円筒型の抄紙網が設置された槽内に紙料液をポンプで循環させながら、抄紙網を回転させて網目部上に繊維を堆積させる一般的な方法で行う。但しこの際、目的のテープの厚みとなるように紙料濃度や抄紙網の内外の水圧差等を調整する。また図１に示す抄紙網のマスキング構造に関しては、本実施例では、網目部Ｎの幅を2.0mm、マスキング部Ｍの幅を3.0mmとしてストライプ状にマスキングを行っているが、これらの寸法に関しては適宜調整できる。
【００３３】
なお網目部Ｎの幅に関しては、使用する繊維の長さにもよるが繊維長3.0mm前後のパルプ繊維を使用する場合には0.5mm〜3.0mmの大きさとするのが好ましい。これは網目部Ｎの幅を小さくし過ぎると紙テープの幅が小さくなって、撚ったときに充分な強度を有する紙糸が得られなくなるためであり、また網目部Ｎの幅を大きくし過ぎると紙テープの幅が大きくなって、撚ったときに細い紙糸を得ることが難しくなるためである。
【００３４】
一方、上記マスキング部Ｍの幅に関しては、小さくし過ぎるとワイヤーパートで繊維がマスキング部Ｍを跨いでマスキング部Ｍ上に繊維層が形成されてしまう。よって、このような事態を防止するために、使用する繊維の繊維長よりもマスキング部Ｍの幅を大きくする必要がある(例えば、3mm前後のパルプ繊維を使用する場合にはマスキングＭの幅を3mmよりも大きくする等)。
【００３５】
[６]プレスパートについて
また上記抄紙のプレスパートに関しては、上記ワイヤーパートの抄紙網からクーチロールを介して引き取られた湿紙を、圧縮ロールとフェルトで挟み込んで圧搾する。これにより湿紙の繊維同士を強固に一体化すると共に、湿紙を機械的に脱水することができる。なおこのプレスパートに関しては、複数組の圧縮ロール間に湿紙を通すことで脱水率を調整することができる。
【００３６】
[７]ドライヤーパートについて
また上記抄紙のドライヤーパートに関しては、上記プレスパートから引き取られた湿紙に対しヤンキードライヤー(大径の円筒から成るドライヤーで円筒内に蒸気を入れてその熱で乾燥させるもの)で乾燥させる。本実施例では、温度125℃〜140℃、蒸気圧1.5〜3.0kg/m2のヤンキードライヤーを使用しているが、ヤンキードライヤー以外のアフタードライヤーやハンドドライヤーを使用することもできる。またドライヤーの温度に関しては、バインダー材料が湿紙の含有水分に溶解するように、バインダー材料が易溶解性となる水温よりも30℃以上高い温度に設定することが好ましい。なおバインダー材料の溶解は、完全溶解であっても部分溶解であってもよい。
【００３７】
『実施例２』
「起毛紙糸の製造方法」
[１]基本工程について
次に本実施例の実施例２について説明する。この実施例２では、上記実施例１の工程で製造された起毛部付きの紙テープを撚って糸状にすることで起毛紙糸を製造する。これにより紙を切断して細幅のテープ状にする加工や、紙糸の表面を擦って起毛させる加工を行わずに簡単に起毛部付きの紙糸を製造することが可能となる。
【００３８】
『実施例３』
「紙テープの製造方法」
[１]基本工程について
次に本実施例の実施例３について説明する。この実施例３では、紙料液に添加するバインダー材料として、80℃〜150℃の範囲に融点を持つ粉粒状(または繊維状)の高分子材料を使用すると共に、抄紙工程のドライヤーパートにおいて、湿紙のテープ本体部の繊維材料間に残存したバインダー材料を加熱して融解させることにより、起毛部の繊維同士の接着を避けつつテープ本体部の繊維同士を接着している。これにより実施例１と同様、両側に起毛部を備えた紙テープを容易に製造できる。なおその他の条件については、実施例１と同様である。
【００３９】
[２]バインダー材料とドライヤー温度について
また上記バインダー材料としては、本実施例では融点が80℃〜100℃の熱可塑性樹脂を使用しているが、上記範囲に融点を持つ高分子材料であれば、熱可塑性エラストマーなどを使用することもできる。また上記範囲に融点を持つ熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂や塩化ビニル樹脂などが挙げられる。またドライヤーパートで使用するドライヤーの設定温度に関しては、バインダー材料の融点よりも30℃以上高い温度に設定するのが好ましい。
【００４０】
本発明は、概ね上記のように構成されるが、本発明は図示の実施形態に限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、上記抄紙工程によって製造される起毛部付きの紙テープに関しては、起毛紙糸以外の装飾材料等の用途にも使用することもでき、何れのものも本発明の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【００４１】
Ｔ  紙テープの本体部
Ｂ  紙テープの起毛部
Ｆ  繊維材料
Ｐ  バインダー材料
Ｎ  抄紙網
Ｍ  マスキング部
【図１】
2019039090.tif 000004
【図２】
2019039090.tif 000005
【図３】
2019039090.tif 000006