(57)【要約】【課題】  特に化学的な処理を行うことなく、低ネルギーで、吸水性に優れるフラッフ化パルプを製造する方法を提供する。【解決手段】  サルファイトパルプを含むパルプを機械的処理により解繊してフラッフ化パルプを得る。解繊性に優れるので、フラッフ化パルプを低ネルギーで製造することが可能である。また、本発明のフラッフ化パルプは吸水性に優れるので、紙おむつ、尿とりパッド、軽失禁パッド等に使用する吸収体に好適に用いることができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
サルァイトパルプを含むパルプを機械的処理により解繊して得られるフラッフ化パルプ。
【請求項２】
サルファイトパルプが針葉樹を原料とするものである請求項１記載のフラッフ化パルプ。
【請求項３】
針葉樹がラジアータパインを原料とするものである請求項２記載のフラッフ化パルプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サルファイトパルプを原料として製造されるフラッフ化パルプに関する。
【背景技術】
【０００２】
フラッフ化パルプは、木材パルプを機械的処理により解繊して製造されるものであり、使い捨ておむつ等の吸収性物品の吸収性部材やエアレイド（air-laid）の不織布用材料として用いられている。
【０００３】
フラッフ化パルプの製造方法としては、液体の吸収性と放出性を改善するためにマーセル化セルロースを原料とする方法（特許文献１）、オゾン処理したセルロース系繊維を原料とする方法（特許文献２）、架橋化したセルロース系繊維を原料とする方法（特許文献３）、疎水化薬品を添加してフラッフ化を行う方法（特許文献４）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１３３７０号公報
【特許文献２】特開平８−６６７号公報
【特許文献３】特開平８−２６９８６９号公報
【特許文献４】特開平８−１０２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記方法でも木材パルプを機械的処理によって完全に解繊してフラッフ化パルプを製造するには多量の電力等のエネルギーを要する。また、フラッフ化パルプを、紙おむつ等に使用する吸収体に使用する場合、さらなる吸水性の向上が求められている。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、高品質のフラッフ化パルプを低ネルギーで製造できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく本発明者が鋭意検討したところ、サルファイトパルプを含むパルプを機械的処理により解繊することにより、低エネルギーでも低密度であるとともに良好な吸水性も備えるフラッフ化パルプが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のサルファイトパルプは、パルプシートの状態において内部結合強さが低く解繊性に優れるので、フラッフ化パルプを低エネルギーで製造することができる。また、得られるフラッフ化パルプは吸水性にも優れるので、紙おむつ等に使用する吸収体に好適に使用することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のフラッフ化パルプは、サルファイトパルプを原料パルプとすることが特徴である。サルファイトパルプを使用することにより、解繊性及び吸水性を向上させることが可能となる。
【００１０】
サルファイトパルプは、サルファイト蒸解（ＳＰ）法で製造されるパルプであり、クラフトパルプに比較してセルロース含有量が高いという特徴を有している。αセルロース含有率はサルファイトパルプでは通常は９０％以上であるのに対して、クラフトパルプでは通常は９０％未満である。
【００１１】
サルファイト蒸解法は、木材及び／または非木材（例えばチップ）を亜硫酸と亜硫酸塩との混液で蒸解する方法である。サルファイト蒸解法には、蒸解液のｐＨにより、酸性亜硫酸蒸解法、重亜硫酸蒸解法、中性亜硫酸蒸解法等があるが、本発明のサルファイトパルプにおいては、リグニン及びヘミセルロースを十分に除去するため、酸性亜硫酸蒸解法、重亜硫酸蒸解法のいずれかの方法で製造されたものが好ましい。
【００１２】
酸性亜硫酸蒸解法は、蒸解液として亜硫酸と亜硫酸塩（カルシウム塩、ナトリウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩）を使用し、ｐＨ１．５〜２．５、温度１３０〜１６０℃で蒸解を行う。重亜硫酸（バイサルファイト）蒸解法は、蒸解液として亜硫酸塩（ナトリウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩）を使用し、ｐＨ２．５〜５．５、温度１３０〜１６０℃で蒸解を行う。
【００１３】
本発明のサルファイトパルプの原料は木材チップである。本発明においては、針葉樹材の木材チップを含むことが好ましく、そのサイズや樹種は特に制限されず、単一種類の木材のチップでも２種以上の木材が混合されたチップでもよい。本発明においては、比較的、蒸解や漂白が難しいとされる針葉樹材の樹種であっても、高品質な溶解パルプを効率良く製造することができる。本発明において使用される針葉樹材のチップとしては、例えば、カラマツ属やマツ属の木材チップを好適に使用することができる。カラマツ属に関しては、例えば、Larix（以下、L.と略す）leptolepis（カラマツ）、L. laricina（タマラック）、L. occidentalis（セイブカラマツ）、L. decidua（ヨーロッパカラマツ）、L. gmelinii（グイマツ）などが挙げられる。また、マツ属に関しては、Pinus radiata（ラジアータマツ）など、トガサワラ属に関しては、Pseudotuga（以下、P.と略す）menziesii（ダクラスファー）、P. japonica（トガサワラ）など、スギ属に関しては、Cryptomeria japonicaなどを挙げることができる。これらの中では、ラジアータマツが好ましい。
【００１４】
本発明において広葉樹材の木材チップを原料として使用することもできる。広葉樹材の木材チップとしては、例えば、カエデ（maple）、カバ（birch）、ブナ（beech）、アカシア（acacia）、ユーカリ（eucalyptus）等を好適に使用することができる。ユーカリ属に関しては、Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ（以下、Ｅ．と略す）  ｃａｌｏｐｈｙｌｌａ、Ｅ．ｃｉｔｒｉｏｄｏｒａ、Ｅ．ｄｉｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ、Ｅ．ｇｌｏｂｕｌｕｓ、Ｅ．ｇｒａｎｄｉｓ、Ｅ．ｇｕｍｍｉｆｅｒａ、Ｅ．ｍａｒｇｉｎａｔａ、Ｅ．ｎｅｓｏｐｈｉｌａ、Ｅ．ｎｉｔｅｎｓ、Ｅ．ａｍｙｇｄａｌｉｎａ、Ｅ．ｃａｍａｌｄｕｌｅｎｓｉｓ、Ｅ．ｄｅｌｅｇａｔｅｎｓｉｓ、Ｅ．ｇｉｇａｎｔｅａ、Ｅ．ｍｕｅｌｌｅｒｉａｎａ、Ｅ．ｏｂｌｉｑｕａ、Ｅ．ｒｅｇｎａｎｓ、Ｅ．ｓｉｅｂｅｒｉａｎａ、Ｅ．ｖｉｍｉｎａｌｉｓ、Ｅ．ｃａｍａｌｄｕｌｅｎｓｉｓ、Ｅ．ｍａｒｇｉｎａｔａなどを挙げることができる。
【００１５】
本発明においては、蒸解後得られた未漂白（未晒）パルプは、必要に応じて、種々の処理に供することができる。例えば、サルファイト蒸解後に得られた未漂白パルプに対して、漂白処理を行うことができる。
【００１６】
一つの態様において、サルファイト蒸解で得られたパルプに酸素脱リグニン処理を行うことができる。本発明に使用される酸素脱リグニンは、公知の中濃度法あるいは高濃度法がそのまま適用できる。中濃度法の場合はパルプ濃度が８〜１５質量％、高濃度法の場合は２０〜３５質量％で行われることが好ましい。酸素脱リグニンにおけるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを使用することができ、酸素ガスとしては、深冷分離法からの酸素、ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）からの酸素、ＶＳＡ（Vacuum Swing Adsorption）からの酸素等が使用できる。
【００１７】
酸素脱リグニン処理の反応条件は、特に限定はないが、酸素圧は３〜９ｋｇ／ｃｍ２、より好ましくは４〜７ｋｇ／ｃｍ２、アルカリ添加率は０．５〜４質量％、温度は８０〜１４０℃、処理時間は２０〜１８０分、この他の条件は公知のものが適用できる。なお、本発明において、酸素脱リグニン処理は、複数回行ってもよい。
【００１８】
酸素脱リグニン処理が施されたパルプは、例えば、次いで洗浄工程へ送られ、洗浄後、多段漂白工程へ送られ、多段漂白処理を行うことができる。本発明の多段漂白処理は、特に限定されるものではないが、酸（Ａ）、二酸化塩素（Ｄ）、アルカリ（Ｅ）、酸素（Ｏ）、過酸化水素（Ｐ）、オゾン（Ｚ）、過酸等の公知の漂白剤と漂白助剤を組み合わせるのが好適である。例えば、多段漂白処理の初段は二酸化塩素漂白段（Ｄ）やオゾン漂白段（Ｚ）を用い、二段目にはアルカリ抽出段（Ｅ）や過酸化水素段（Ｐ）、三段目以降には、二酸化塩素や過酸化水素を用いた漂白シーケンスが好適に用いられる。三段目以降の段数も特に限定されるわけではないが、エネルギー効率、生産性等を考慮すると、合計で三段あるいは四段で終了するのが好適である。また、多段漂白処理中にエチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）等によるキレート剤処理段を挿入してもよい。
【００１９】
本発明のフラッフ化パルプを製造する際において、サルファイトパルプ以外のパルプを混合してもよい。サルファイトパルプ以外のパルプとして、溶解クラフトパルプ、クラフトパルプ（針葉樹の晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）または未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹の晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ））または未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）等）、機械パルプ（グラウンドウッドパルプ（ＧＰ）、リファイナーメカニカルパルプ（ＲＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）等）、脱墨パルプ（ＤＩＰ）などのパルプを任意の割合で混合して使用してもよい。
【００２０】
本発明のフラッフ化パルプにおいて、全パルプ分に対するサルファイトパルプの配合率は特に限定は無いが、配合率が高いほど、パルプシートの状態において内部結合強さが低下するので、解繊性が改善される。また、吸水性についても配合率が高いほど改善される。その観点から、全パルプの絶乾重量に対して５質量％以上が好ましく、３０〜１００質量％がより好ましく、６０〜１００質量％が更に好ましい。配合率が５質量％未満では解繊性及び吸水性を改善させることが困難である。なお、本発明における吸水性とは、ＳＣＡＮ−Ｃ３３：８０  Specific volume and absorption propertiesに準じて測定されるもので、フラッフ化パルプ３ｇを直径５０ｍｍに成型してパルプマットを作成し、このパルプマットに１００ｇ、３００ｇ、５００ｇの錘を載せた状態で、パルプマットの下面から上面まで吸水させた時の吸水量（パルプ重量当たり）と吸水時間を測定し、吸水量を吸水時間で除して吸水速度とするものである。本発明のフラッフ化パルプは吸水速度が高いという特徴を有するので、紙おむつ等の吸収体に好ましく使用できる。
【００２１】
本発明におけるフラッフ化パルプは、原料パルプを機械的処理により繊維状に解繊して得られる。本発明において、フラッフ化する前のパルプの含水率は３５％以下であることが好ましく、さらに好ましくは２０％以下、特に好ましくは１０％以下である。含水率の下限は特に限定されないが、２％以上程度である。含水率を低くした、ドライな状態の原料パルプを解繊することにより、繊維間結合し難く、フラッフ化パルプが効率的に得られる。含水率が３５％を超えると効果が小さくなる。本発明において原料パルプの形状は特に限定されないが、シート状にしたパルプ（いわゆるパルプシート）やシート状に抄き取ったパルプを巻取ロールのような状態にしたものが、取扱いが容易なため好ましい。
【００２２】
本発明において、フラッフ化、すなわち解繊するための機械的処理に用いる装置は特に限定されないが、紙おむつ等の吸収性材料の製造時などに使用されている公知の解繊機を使用でき、機械的処理として摩擦力やせん断力を利用する解繊機を好適に使用できる。フラッフ化に使用する装置としては、例えば、歯付きシリンダーを有する解繊装置を好適に用いることができる（特許第２５２１５７７号公報参照）。本発明のフラッフ化パルプは、解繊機の歯付きシリンダーで原料パルプを削るように解繊するだけで製造でき、前述したカールドファイバーのように特殊な処理を施して繊維内架橋させる必要がないため、嵩高なパルプを容易に得ることができる。
【００２３】
本発明のフラッフ化パルプの用途は、特に限定はないが、例えば、紙おむつ、尿とりパッド、軽失禁パッド等に使用する吸収体、あるいは上質または中質印刷用紙を始めとする印刷用紙、新聞用紙、情報記録用紙、塗工紙用原紙、包装用紙等の各種用途の紙に使用することができる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例にて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、特に断らない限り、部及び％は質量部及び質量％を表す。
【００２５】
実施例及び比較例の手抄きパルプシート、それから作成されたフラッフ化パルプについて、下記の項目について評価し、結果を表１、表２に示した。
・内部結合強さ：ＪＡＰＡＮ−ＴＡＰＰＩ  １８−２：２０００に従って、測定した。
・未解繊率の測定：パルプシート３．０ｇを計り取り、ラボ解繊機（AS ONE社製、小型粉砕機  ＳＭ−１）を用いて、７５Ｖ（１００Ｖで回転数は１４０００ｒｐｍ）、１５秒間解繊した。得られたフラッフ化パルプを１００ｍｅｓｈの篩に取り、電動工具用集塵機（日立工機社製、ＲＰ  ３５ＲＹＤ２、真空度：約１４ｋＰａ）に繋げた直径１０ｍｍのチューブを篩の下に当てて解繊パルプを吸引し、篩上に残った未解繊パルプの質量を計り、元のパルプシートの質量（３．０ｇ）に対する比率を未解繊率とした。
・保水度：ＪＡＰＡＮ−ＴＡＰＰＩ  ２６に従い、上記＜未解繊率の測定＞に記載の方法に得られたフラッフ化パルプの保水度を測定した。
・吸水性：ＳＣＡＮ−Ｃ３３：８０（Specific volume and absorption properties）に準じて、上記＜未解繊率の測定＞に記載の方法にて、得られたフラッフ化パルプ３ｇを直径５０ｍｍに成型してパルプマットを作成した。パルプマットに１００ｇ、３００ｇ、５００ｇの錘を載せた状態で、パルプマットの下面から上面まで吸水させた時の吸水量と吸水時間を測定し、吸水量を吸水時間で除して吸水速度とした。
・パルプマットの高さ：上記＜吸水性＞に記載の方法にて、得られた直径５０ｍｍに成型してパルプマットを直径５０ｍｍの目盛付きのシリンダーに入れ、１００ｇの錘を載せた状態でパルプマットの高さを測定した。
【００２６】
［実施例１］
ラジアータマツを原料とするサルファイトパルプ（商品名：ＮＳＰＰ−ＨＲ、αセルロース含有率９５％、繊維長２．４３ｍｍ、日本製紙（株）製）のパルプシートをＪＩＳ  Ｐ  ８２２０−１：２０１２に従って離解し、離解したパルプをＪＩＳ  Ｐ  ８２２２：１９９８に準じて、坪量２５０ｇ／ｍ２の手抄きパルプシートを作成した。この手抄きパルプシートについて、未解繊率、内部結合強さを測定し、結果を表１に示した。さらに手抄きパルプシートより上記未解繊率の測定に記載の方法でフラッフ化パルプを作成した。得られたフラッフ化パルプについて、パルプマットの高さ、保水度、吸水速度、吸水量を測定し、結果を表２に示した。
【００２７】
［実施例２］
アカマツを原料とするサルファイトパルプ（商品名：ＮＴ−ＥＸ、αセルロース含有率９５％、繊維長２．０８ｍｍ、日本製紙（株）製）のパルプシートを用いた以外は、実施例１と同様にして、手抄きパルプシートを作成した。この手抄きパルプシートについて、未解繊率、内部結合強さを測定し、結果を表１に示した。また、得られたパルプシートより実施例１と同様にしてフラッフ化パルプを作成し、得られたフラッフ化パルプのパルプマットの高さ、保水度、吸水速度、吸水量を表２に示した。
【００２８】
［比較例１］
ラジアータパインを原料とするクラフトパルプ（繊維長２．３５ｍｍ）のパルプシートを用いた以外は、実施例１と同様にして、手抄きパルプシートを作成した。この手抄きパルプシートについて、未解繊率、内部結合強さを測定し、結果を表１に示した。また、得られたパルプシートより実施例１と同様にしてフラッフ化パルプを作成し、得られたフラッフ化パルプのパルプマットの高さ、保水度、吸水速度、吸水量を表２に示した。
【００２９】
【表１】
2015209615.tif 000002
【００３０】
【表２】
2015209615.tif 000003
【００３１】
表１に示されるように、実施例１、２と比較例１のパルプシートを比較すると、実施例１、２の方が内部結合強さが低くなっており、未解繊率も低くなっていた。また、表２に示されるように、実施例１、２と比較例１のパルプマットを比較すると、実施例１、２の方が荷重を増加させても吸水量、吸水速度が高くなっていた。また、実施例１、２のパルプマット高さは比較例１より低くなっており、これらの特徴より、本願のフラッフ化パルプは薄くても吸水性に優れる吸水材料となることが示唆される。