(57)【要約】【課題】  強度ムラや粕落下を引き起こすことなく、層間強度の向上を図った多層板紙を高効率に、且つ低コストで製造し得る方法および装置を提供する。【解決手段】  紙層と紙層との間に澱粉水溶液を塗布して抄き合わせる多層板紙の製造方法において、濃度が１．０〜２．５％である澱粉水溶液を、紙層と紙層の間に、少なくとも２度塗布されるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙層と紙層との間に澱粉水溶液を塗布して抄き合わせる多層板紙の製造方法において、
前記澱粉水溶液は、前記紙層と紙層との間に少なくとも２度塗布されるようにしたことを特徴とする多層板紙の製造方法。
【請求項２】
前記澱粉水溶液の澱粉希釈濃度は、１．０〜２．５％である請求項１に記載の多層板紙の製造方法。
【請求項３】
前記紙層と紙層の間は、最表層−表下層間である請求項１または２に記載の多層板紙の製造方法。
【請求項４】
前記紙層と紙層の間は、表下層−中層間である請求項１ないし３のいずれかに記載の多層板紙の製造方法。
【請求項５】
各紙層毎に抄紙する複数の抄紙ユニットと、該抄紙ユニットと抄紙ユニットとの間に配され、前記紙層と紙層の間に澱粉水溶液を塗布する澱粉噴射部とを備えた多層板紙の製造装置において、
前記澱粉噴射部は、複数の噴射機構を備え、前記紙層と紙層との間に、前記澱粉水溶液を少なくとも２度塗布するようにしたことを特徴とする多層板紙の製造装置。
【請求項６】
前記澱粉水溶液の澱粉希釈濃度は、１．０〜２．５％である請求項５に記載の多層板紙の製造装置。
【請求項７】
前記紙層と紙層の間は、最表層−表下層間である請求項５または６に記載の多層板紙の製造装置。
【請求項８】
前記紙層と紙層の間は、表下層−中層間である請求項５ないし７のいずれかに記載の多層板紙の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層間強度の向上を図った多層抄き合わせ板紙の製造方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、板紙は、製造工程において幾層かの湿潤紙層を抄き合わせ、これをプレス処理および乾燥することによって製造される。このような板紙においては、紙層と紙層の層間強度（接着強度）が低い場合には、印刷時に層間が剥離する現象を引き起こすことがある。
【０００３】
一方、近年、リサイクル法の施行に伴って、古紙資源のリサイクル率が高まり、板紙の原料として使用される古紙のリサイクル回数が増大する傾向にある。しかし、古紙は、リサイクル回数の増加に伴い、繊維のフィブリル化が進み、抄紙工程において繊維が剪断され、細かく、且つ短くなってしまう。この結果、古紙から製造する板紙は、強度が低下し、また、抄紙時の濾水性の低下を招いてしまうという問題があった。
【０００４】
また、板紙の製造効率の向上を図るための抄速上昇に伴って、層間強度が低下することが大きな問題の一つになっている。さらに、印刷速度の上昇に伴う層間剥離現象も問題になっており、特に、印刷工程時に最も引き剥がし応力を受ける表の３層（最表層−表下層−中層）の層間強度が重要視されている。
【０００５】
そこで、上記した層間剥離現象の防止法として、層間強度の向上を図った澱粉を層間接着剤として用いる方法が、例えば特許文献１に開示される。
【０００６】
特許文献１では、アニオン性澱粉、カチオン性澱粉、および両性澱粉の１種類または２種類以上を用い、アニオン性基とカチオン性基の両者を含有するように調整した澱粉の水分散液を多層抄き合わせ板紙の各湿潤紙表面に塗布し、抄き合わせている。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２２９０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１のような水分散性の高分子を用いた層間接着剤においては、上記したような問題を解決するまでの効果を得ることはできなかった。また、一般に、上記した表の３層の原料パルプおよび抄紙条件は異なる場合が多いが、この方法では、板紙の原料や製造装置の構造に応じて澱粉の配合割合を変更しなければならないため、製造コストの上昇を招き、且つ澱粉を配合するための労力を要するという問題があった。
【０００９】
また、層間強度を向上させるために、抄紙に用いる澱粉濃度を高めた場合には、粕が溜まり易く、強度ムラや粕落下等の品質低下を招いてしまい、且つ抄紙用の澱粉スプレー装置の噴射ノズルを詰まらせ、製造効率が低下する虞があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、強度ムラや粕落下を引き起こすことなく、層間強度の向上を図った多層板紙を高効率に、且つ低コストで製造し得る方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、紙層と紙層との間に澱粉水溶液を塗布して抄き合わせる多層板紙の製造方法において、前記澱粉水溶液は、前記紙層と紙層との間に少なくとも２度塗布されるようにしたことにより、達成される。
【００１２】
また、上記目的は、各紙層毎に抄紙する複数の抄紙ユニットと、該抄紙ユニットと抄紙ユニットとの間に配され、前記紙層と紙層の間に澱粉水溶液を塗布する澱粉噴射部とを備えた多層板紙の製造装置において、前記澱粉噴射部は、複数の噴射機構を備え、前記紙層と紙層との間に、前記澱粉水溶液を少なくとも２度塗布するようにしたことにより、効果的に達成される。
【００１３】
また、上記目的は、前記澱粉水溶液の澱粉希釈濃度は、１．０〜２．５％であることにより、効果的に達成される。
【００１４】
また、上記目的は、前記紙層と紙層の間は、最表層−表下層間であることにより、効果的に達成される。
【００１５】
さらに、上記目的は、前記紙層と紙層の間は、表下層−中層間であることにより、効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る板紙の製造方法によると、各層を抄き合わせる際に、各層の間、特に層間強度が重要視される最表層−表下層および表下層−中層に、澱粉希釈濃度が１．０〜２．５％の澱粉を少なくとも２度塗布するようにした。これにより、澱粉分散が良好となり、各層の紙面に均一な密度で澱粉を塗布することができる。この結果、紙面の地合ムラや澱粉固まりによる粕混入等を引き起こすことなく、板紙の層間強度の向上を図ることができる。
【００１７】
また、本発明に係る板紙の製造装置によると、各紙層毎に抄紙する複数の抄紙ユニットと、該抄紙ユニットと抄紙ユニットとの間に配され、紙層と紙層の間に澱粉水溶液を塗布する澱粉噴射部とを備えた多層板紙の製造装置において、澱粉噴射部は、複数の噴射機構を備え、紙層と紙層との間に、澱粉水溶液を少なくとも２度塗布するようにした。これにより、澱粉の濃度を高めることなく、均一な密度で澱粉を塗布することができる。この結果、板紙製造における労力、コストの上昇、および製造効率の低下を招くことなく、板紙の層間強度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る板紙に澱粉水溶液を塗布する方法および装置について、詳細に説明する。
【００１９】
本発明に係る多層板紙は、最表層（第１層）、表下層（第２層）、および中層（第３層）の３層の紙層からなる。これら最表層、表下層、および中層を生成する原料パルプとして、例えば、古紙パルプ、砕木パルプ（ＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、化学パルプ（ＣＰ）、半化学パルプ（ＳＣＰ）、セミグランドパルプ（ＳＧＰ）、クラフトパルプ（ＫＰ）、亜硫酸パルプ（ＳＰ）等の木材パルプや、藁、亜麻等を原料とする非木材パルプなどがある。なお、これらの原料パルプは、単独で用いてもよいが、用途やニーズに応じて２種類以上を混合して用いてもよい。
【００２０】
本多層板紙は、各層間、すなわち、最表層−表下層間、および表下層−中層間に、層間接着剤として澱粉水溶液が塗布されている。この澱粉水溶液に適用される原料澱粉は、特に限定されるものではなく、例えば、小麦、米、トウモロコシ、馬鈴薯、タピオカ等の生澱粉や、カチオン化澱粉、燐酸澱粉、尿素燐酸エステル澱粉などを原料として、これに所定の熱化学処理を施した各種の変性澱粉が挙げられる。なお、これらの原料澱粉は、単独で用いてもよいが、用途やニーズに応じて２種類以上を混合して用いてもよい。
【００２１】
また、各層間に塗布される澱粉水溶液の澱粉希釈濃度は、好ましくは、１．０〜２．５％に調整されているのが望ましい。澱粉水溶液の澱粉希釈濃度が１．０％未満であると、層間接着剤としての効果がなく、所望の層間強度を得ることができないので好ましくない。一方、澱粉水溶液の澱粉希釈濃度が２．５％より高いと、汚れが発生しやすくなり、且つ紙面の地合ムラや澱粉固まりによる粕混入等を引き起こす虞があるので好ましくない。
【００２２】
なお、上記澱粉水溶液には、必要に応じて、填料、硫酸バンド、サイズ剤、乾燥紙力向上剤、湿潤紙力向上剤、定着剤、濾水性向上剤、染料など、板紙分野において、一般に使用されている、種々の公知である薬剤が添加されていてもよい。
【００２３】
次に、本発明に係る多層板紙の製造方法について説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る多層板紙を示す要部断面図である。まず、図１（ａ）に示すように、多層板紙１の裏紙層となる中層２上面（表下層と抄き合わされる面）に、層間接着剤である澱粉水溶液３ａを塗布し、図１（ｂ）に示すように、塗布された澱粉水溶液３ａ上に表下層４を抄き合わせる。そして、図１（ｃ）に示すように、この表下層４上面（最表層と抄き合わされる面）に、澱粉水溶液３ｂを塗布する。ここで、澱粉水溶液３ｂは、上述したとおり、濃度が１．０〜２．５％であるため、１度塗布するだけでは、表下層４−最表層５間の所望の層間強度を得ることができない。したがって、本実施例では、澱粉水溶液３ｂは、表下層４上面に、２度にわたって塗布される。その後、図１（ｄ）に示すように、塗布された澱粉水溶液３ｂ上に最表層５が抄き合わせ、最表層５、表下層４、および中層２の３層からなる多層板紙１が形成される。
【００２５】
次に、本発明に係る多層板紙の抄紙装置について説明する。
【００２６】
図２は、本発明に係る紙層を形成する抄紙装置のワイヤーパートを示す概略図であるである。同図において、抄紙装置のワイヤーパート１０は、中層２を抄紙する第１抄紙ユニット１１と、中層２と表下層４とを抄き合わせる第２抄紙ユニット１２と、中層２、表下層４および最表層５を抄き合わせる第３抄紙ユニット１３と、これらの紙層を図２右方向から図２左方向へ搬送するワイヤー（プラスチック等からなる１枚の回転する網）１４とから構成される。
【００２７】
第１抄紙ユニット１１と第２抄紙ユニット１２との間には、中層２と表下層４との間に澱粉水溶液３ａを塗布する第１澱粉噴射部１５が配されている。また、第２抄紙ユニット１２と第３抄紙ユニット１３との間には、表下層４と最表層５との間に澱粉水溶液３ｂを塗布する第２澱粉噴射部１６が配されている。
【００２８】
第１澱粉噴射部１５は、噴射機構１７を備え、中層２と表下層４との間に澱粉水溶液３ａを１回塗布するようになっている。一方、第２澱粉噴射部１６は、２基の噴射機構１８，１９を備え、表下層４と最表層５との間に澱粉水溶液３ｂを２度にわたって塗布するようになっている。これにより、澱粉希釈濃度が高い澱粉水溶液３ｂを使用しなくても、特に層間強度が求められる表下層４と最表層５との間の層間剥離強度を向上することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、第１澱粉噴射部に１基、第２澱粉噴射部に２基の噴出機構を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第１澱粉噴射部にも２基の噴出機構を設けてもよいし、あるいは第１、第２澱粉噴出機構に３基以上の噴出機構を設けてもよい。
【実施例】
【００３０】
本発明に係る板紙の効果を確認するために、以下のような各種試料を作成し、これらの各試料に対する地合ムラおよび紙面欠点を評価する実験を行なった。なお、本発明は、これらの実施例によって制限されるものではない。
【００３１】
本発明に係る１種類の板紙（澱粉希釈濃度が２％である澱粉水溶液３ｂを最表層５−表下層４間に２回、澱粉希釈濃度が２％である澱粉水溶液３ａを表下層４−中層２間に１回塗布した多層板紙であり、これを「試料１」とする）と、この試料１と比較検討するために、最表層５−表下層４間および表下層４−中層２間に塗布する澱粉水溶液３ａ，３ｂの澱粉希釈濃度、あるいは該澱粉水溶液３ａ，３ｂを塗布する回数の異なる６種類の板紙（これを「比較試料１ないし６」とする）を作成した。なお、これらの試料および比較試料において、澱粉水溶液３ａ，３ｂを塗布するスプレー圧力値は、何れの場合も一定（０．８ｋｇ／ｃｍ２）である。
【００３２】
これらの試料および比較試料について、表層剥離強度、インターナルボンドを測定した結果、および地合ムラ、紙面欠点を評価した結果は、表１に示すとおりである。
【００３３】
【表１】
2005264356.tif 000003
なお、地合ムラの評価結果は、５０人よる目視評価を行ない、８０％を超える人が抄きムラを感じない場合には◎、５０〜８０％の人が抄きムラを感じない場合には○、５０％を超える人が抄きムラを感じる場合には△とした。また、紙面欠点の評価結果は、試料および各比較試料について、幅４．５ｍ、長さ４５００ｍ当たりにおける１０ｍｍ以上の大きさの汚れの個数を数え、該汚れの個数が０〜１個の場合には◎、２〜３個の場合には○、４個以上の場合には△とした。
【００３４】
表１の結果から明らかなように、澱粉希釈濃度が２％である澱粉水溶液３ｂを最表層５−表下層４間に２回、澱粉希釈濃度が２％である澱粉水溶液３ｂを表下層４−中層２間に１回塗布した試料１は、地合ムラおよび紙面欠点とも良好な結果となった。試料３のように、澱粉希釈濃度を高くすれば、澱粉水溶液３ｂを１回塗布することによって表層剥離強度を増すことはできるが、地合ムラや汚れができてしまい、板紙としては不適切である。また、試料４のように澱粉希釈濃度が低すぎる場合には、澱粉水溶液３ｂを２回塗布しても、所望の表層剥離強度を得ることはできなかった。
【００３５】
これらの結果から、塗布する澱粉水溶液の澱粉希釈濃度は、１．０〜２．５％であることが望ましい。この濃度範囲の澱粉水溶液を用いれば、高濃度な澱粉水溶液を用いた場合に起こる噴出機構の目詰まりを引き起こすことはなく、紙面に均一な密度で効率よく塗布することができる。さらに、この澱粉水溶液を２度塗布することにより、地合ムラや汚れを作ることなく、層間強度の向上を図ることが出きる。
【００３６】
以上、本発明を具体的に説明してきたが、本発明はそれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る多層板紙の製造方法を説明するための紙層断面図である。
【図２】本発明に係る多層板紙の製造装置のワイヤーパートを示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    多層板紙
２    中層
３ａ  澱粉水溶液（表下層−中層間）
３ｂ  澱粉水溶液（最表層−表下層間）
４    表下層
５    最表層
１０    抄紙装置のワイヤーパート
１１    第１抄紙ユニット
１２    第２抄紙ユニット
１３    第３抄紙ユニット
１５    第１澱粉噴射部
１６    第２澱粉噴射部
１７〜１９    噴出機構
【図１】
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【図２】
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