(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙機の紙層形成工程と、乾燥工程と、両工程の間に行われるパターン付与工程を有し、該パターン付与工程が、吸引部および該吸引部に沿って該パターン付与工程を周回し且つ上記乾燥工程に導かれない開孔パターンネットを備えており、水分率が５０〜９９重量％の繊維シートを上記紙層形成工程から上記パターン付与工程に移送させ、該繊維シートを上記開孔パターンネット上に保持した状態で吸引して、該繊維シートに該開孔パターンネットに対応するパターン付けをし、次いで上記乾燥工程において乾燥させることによりパターン付けされた嵩高紙を得る嵩高紙の製造方法であって、
上記開孔パターンネットは、１つの開孔部面積が３〜８ｍｍ2、開孔部面積率が１５〜６５％、パターンを形成する構成材の平面方向の最小幅が０．２〜５ｍｍ、厚さが０．５〜３．０ｍｍ、長手方向の引張強度が２０ｋｇ／ｃｍ以上であることを特徴とする嵩高紙の製造方法。
【請求項２】
上記パターン付与工程から上記乾燥工程にかけて搬送ピックアップベルトを走行させ、
上記パターン付与工程においてパターン付与された上記繊維シートを、上記搬送ピックアップベルトへ転送させ更に該搬送ピックアップベルトから上記乾燥工程へ導入する請求項１記載の嵩高紙の製造方法。
【請求項３】
パターン付けされた上記繊維シートを、熱風中を通過させて圧密化することなく乾燥させる、請求項１又は２に記載の嵩高紙の製造方法。
【請求項４】
上記開孔パターンネットは、水に対する接触角が６０゜以上の撥水性を有している、請求項１〜３の何れかに記載の嵩高紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クッキングペーパー、ペーパータオル、ティッシュ、掃除用紙製品及び衛生材料等の吸収性基材等に用いられる嵩高紙の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、製造プロセスの点から、厚みや吸水容量、柔らかさを向上させた嵩高紙を製造する試みがなされている。例えば、乾燥前の濡れた繊維シートに吸引によりパターン付けを行い、その後、圧縮させずに熱風中を通過させて中間乾燥し、ヤンキードライヤーにて最終乾燥する嵩高紙の製造方法において、１つの開孔部面積が０．００７２ｍｍ2 〜２．１ｍｍ2 であり、６．４５ｃｍ2 あたり１００〜３６００個の開孔部を有する開孔パターン搬送ベルトを用いる方法（特開昭５２−２１４０５号公報）や、感光性樹脂を用いた所定の開孔形状部を有する開孔パターン樹脂と、その補強として従来より用いられている抄紙搬送ベルトとを複合化した開孔パターン搬送ベルトを用いる方法（特表平５−５０６２７７号公報および特表平５−５０６８９３号公報等）が知られている。
【０００３】
しかしながら、特開昭５２−２１４０５号公報記載の方法は、相対的に長い繊維よりなる針葉樹パルプを開孔部中へ偏向させて低密度突起を形成させることが不可能であった。
【０００４】
また、特表平５−５０６２７７号公報及び特表平５−５０６８９３号公報記載の方法では、開孔部の面積が３ｍｍ2 未満だと、吸引により形成される低密度突起の容積が小さいため、十分な厚みや吸水容量、柔らかさを発現させることができない。また、開孔パターン搬送ベルトの樹脂部分が多くの反転ロールやヤンキードライヤー表面と強力な圧力のもとでこすれ合うため、ベルトの寿命の面で問題がある。また、取り外しや交換に多大の時間を要し、通常の紙と、嵩高紙とを交互に製造したり、該嵩高紙のパターン形状を簡単に変更して製造するのは不可能であった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、厚みが大きく、吸収性が高く、柔らかさに優れ、かつ適度な丈夫さを有する嵩高紙の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、長期連続操業に対応でき、通常抄紙生産との切り替えや、パターン形状の変更が容易にできる嵩高紙の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特定の開孔パターンネットを備えたパターン付与工程によるパターン付けを、嵩高紙製造プロセスにおける特定の段階において行うことにより、上記目的が達成され得ることを知見した。
【０００７】
本発明は、抄紙機の紙層形成工程と、乾燥工程と、両工程の間に行われるパターン付与工程を有し、該パターン付与工程が、吸引部および該吸引部に沿って該パターン付与工程を周回し且つ上記乾燥工程に導かれない開孔パターンネットを備えており、水分率が５０〜９９重量％の繊維シートを上記紙層形成工程から上記パターン付与工程に移送させ、該繊維シートを上記開孔パターンネット上に保持した状態で吸引して、該繊維シートに該開孔パターンネットに対応するパターン付けをし、次いで上記乾燥工程において乾燥させることによりパターン付けされた嵩高紙を得る嵩高紙の製造方法であって、
上記開孔パターンネットは、１つの開孔部面積が３〜８ｍｍ2、開孔部面積率が１５〜６５％、パターンを形成する構成材の平面方向の最小幅が０．２〜５ｍｍ、厚さが０．５〜３．０ｍｍ、長手方向の引張強度が２０ｋｇ／ｃｍ以上であることを特徴とする嵩高紙の製造方法を提供することにより上記目的を達成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の嵩高紙の製造方法の好ましい実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１に示す装置（抄紙機）１は、吸引ドラム３４及び該吸引ドラム３４の周面の一部に沿って周回する開孔パターンネット３１を備えたパターン付与工程を、紙層形成工程と乾燥工程との間に設置した嵩高紙製造装置であり、該装置１は、原料供給部１０、紙層形成部２０、パターン付与部３０、乾燥部４０及び巻取部５０から構成されている。
【０００９】
上記原料供給部１０は、抄紙原料供給ヘッド１１を備えており、所定濃度に調製された繊維懸濁液が該抄紙原料供給ヘッド１１から上記紙層形成部２０へ供給される。
上記紙層形成部２０は、紙層形成ベルト２１及び該紙層形成ベルト２１に隣接して設けられている脱水用の吸引ボックス２２を備えている。該紙層形成ベルト２１は通常の抄紙機に用いられているワイヤーメッシュベルトから成っている。一方、該吸引ボックス２２は、該紙層形成ベルト２１上に形成された繊維シート２の脱水をし、下流工程の上記パターン付与部３０へ搬送される繊維シート２の水分率を調整している。また、上記紙層形成部２０から次に述べるパターン付与部３０及び乾燥部４０にかけて、搬送ピックアップベルト２３が走行しており、上記繊維シート２の安定搬送を可能となしている。吸引ボックス２４は、上記紙層形成ベルト２１から上記搬送ピックアップベルト２３への上記繊維シート２の転送を担っている。
上記パターン付与部３０は、吸引ドラム３４及びその周面の一部に沿って周回する開孔パターンネット３１を備えている。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、該開孔パターンネット３１は、ワイヤーメッシュベルトから構成されている。図１に示すように吸引ボックス３７が、上記開孔パターンネット３１が吸引ドラム３４の周面に沿って走行する部分の内部に配置されており、これにより該開孔パターンネット３１を介して、その外側から内側に向けてエアの吸引がされている。また、上記パターン付与部３０には、エアーノズル３８および弱吸引ボックス３９が備えられており、これらによって上記開孔パターンネット３１に貼り付いた上記繊維シート２が上記搬送ピックアップベルト２３へ再転送されることを容易にしている。
上記乾燥部４０は、ドラム状スルー・エアー・ドライヤー（以下、ドライヤーと称す）４１を備えており、ドラム周面の外側から内側に向けて熱風が通過するようになされている。上記ドライヤー４１の周面には網目状ネット４２が配設されている。該ネット４２としては熱風の通過に支障のない程度の目開きを有するものが用いられる。また、上記ドライヤー４１内部の下端部付近に吸引ボックス４３が配設されており、上記パターン付与部３０から移送されてきた繊維シート２が上記網目状ネット４２上へ転送するのを容易にしている。
上記巻取部５０は、製造された嵩高紙３を巻き取るためのワインダー５１を具備している。
【００１０】
上記装置１について更に詳述すると、上記パターン付与部３０において、上記吸引ドラム３４の周面の一部に沿って周回する上記開孔パターンネット３１は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、樹脂製の線状体を織って形成されたネットであり（本実施形態においては平織ネット）、その全面に亘って正方形の開孔部３５が多数形成されており、網目状パターンを形成している。
【００１１】
ウェット状態の繊維シート２を吸引によりパターン付けするためには、上記開孔パターンネット３１及び吸引ボックス３４を備えたパターン付与工程を用いることが重要である。該パターン付与工程は、上記装置１における紙層形成工程と乾燥工程との間であればどの位置に設置してもよい。
【００１２】
図２（ａ）及び（ｂ）に示す開孔パターンネット３１における開孔部３５は１つの面積が３〜８ｍｍ2 であり、４〜７ｍｍ2 であることが好ましい。該面積が３ｍｍ2 に満たないと上記開孔部３５中への繊維の偏向が十分でなく、得られる嵩高紙内に良好な低密度突起（後述する低繊維密度領域に相当する）を形成させるに至らない。また、８ｍｍ2 を超えると吸引による繊維の脱落が生じ、得られる嵩高紙に穴が開きやすくなり、さらに該嵩高紙内に形成される網目状の高密度領域（後述する高繊維密度領域に相当する）の面積が小さくなり十分な強度を有する嵩高紙が得られなくなる。
【００１３】
上記開孔部３５の面積は、上記開孔パターンネット３１における開孔部面積率と関係しており、本発明においては、上記開孔部３５の個々の面積を上述の範囲としていると共に開孔部面積率を１５〜６５％としている。該開孔部面積率が１５％に満たないと、上記低密度突起を形成する領域全体の面積が小さくなり、吸収容量が高く、風合いに優れた嵩高紙を得ることができない。該開孔部面積率が６５％を超えると、上記高密度領域を形成する領域全体の面積が小さくなり、十分な強度を有する嵩高紙が得られなくなる。上記開孔部面積率は、３５〜６０％であることが好ましい。尚、本明細書にいう開孔部面積率とは、上記開孔パターンネット３１において上記開孔部３５が形成されている領域に対して測定された値をいい、例えば上記開孔部３５が形成されていない上記開孔パターンネット３１の左右両側部は測定対象領域から除外される。
【００１４】
上記開孔部３５の面積は、上記開孔パターンネット３１において該開孔部３５を形成する（取り囲む）ネット構成材３６〔図２（ａ）及び（ｂ）参照〕の幅とも関係している。そして本発明においては、上記開孔部３５の個々の面積を上述の範囲としていると共に上記構成材３６の平面方向（即ち、上記開孔パターンネット３１を平面視した場合）の最小幅を０．２〜５ｍｍとしている。該幅が０．２ｍｍに満たないと、得られる嵩高紙内に形成される網目状の高密度領域の線幅が細くなりすぎて、十分な強度を有する嵩高紙が得られない。５ｍｍを超えると、得られる嵩高紙内に形成される網目状の高密度領域の線幅が太くなり過ぎて硬い風合いの紙となってしまう。上記構成材３６の平面方向の最小幅は、０．４〜３ｍｍであることが好ましく、０．５〜２ｍｍであることが更に好ましい。尚、本明細書にいう上記構成材の最小幅とは、該構成材の幅が一定でない場合には、該構成材を平面視したときの最狭部の幅をいい、平面視して該構成材の幅が一定の場合には当該幅をいう。
【００１５】
また、上記開孔パターンネット３１の厚みＴ〔図２（ｂ）参照〕、換言すれば上記開孔部３５の深さは０．５〜３．０ｍｍであり、０．７〜２．５ｍｍ、特に１．０〜２．０ｍｍであることが好ましい。上記厚みＴが０．５ｍｍに満たないと上記開孔部３５中への繊維の偏向が十分でなく、得られる嵩高紙内に良好な低密度突起を形成させるには至らない。３．０ｍｍを超えると上記開孔部３５中への繊維の偏向状態が一定となってしまい、さらに高吸引時には得られる嵩高紙に穴が開きやすくなる。
【００１６】
上記開孔パターンネット３１は抄紙安定性（上記開孔パターンネット３１に密着した上記繊維シート２の剥離しやすさ）の面から撥水性であることが好ましい。更に好ましくは、上記開孔パターンネット３１は、水に対する接触角が６０°以上、特に７５°以上の撥水性を有していることが好ましい。このような開孔パターンネットを用いることにより、一旦吸引によるパターン付けによって該開孔パターンネットに貼り付いた繊維シートを他の搬送ベルトに転送させる際に該開孔パターンネットからの剥離性が一層向上し、高速抄紙に一層適したものとなる。上記の撥水性を発現させるために、開孔パターン構造体３２の材質が親水性である場合には、撥水コーティング処理することが好ましく、具体的にはテフロン樹脂やウレタン樹脂等で表面処理することが挙げられる。また、上記開孔パターン構造体に、ポリオレフィン系剥離剤、高級脂肪酸系剥離剤または鉱物油系剥離剤等の剥離剤をスプレー添加することによっても剥離性を改善することができる。尚、上記接触角は、協和界面科学社製のCONTACT ANGLEMETER CA-D を用い、温度２５℃において、開孔パターン構造体の小片サンプル板（７６ｍｍ×２６ｍｍ）に水１０マイクロリットルをシリンジにて滴下後、すばやく測定される。
【００１７】
上記開孔パターンネット３１は、基本的に単独で周回するように用いられるので、周回に耐え得るに十分な強度を有していることが必要とされる。この目的のために、開孔パターンネット３１の長手方向（周回方向）の引張強度は、２０ｋｇ／ｃｍ以上とされており、好ましくは４０ｋｇ／ｃｍ以上、更に好ましくは６０ｋｇ／ｃｍ以上とされている。該引張強度が２０ｋｇ／ｃｍに満たないと抄紙機や加工機における開孔パターンネットの安定走行が不能になる。上記引張強度は、引張強度試験機を用いた破断強度の測定から求められ、その条件は試料片の幅１０ｍｍ、チャック間距離１００ｍｍ、引張速度６０ｍｍ／分である。
【００１８】
上記開孔パターンネット３１としては、上述の範囲の開孔部面積、開孔部面積率、厚さ及び引張強度を有し、且つ構成材の平面方向の最小幅が上述の範囲のものであれば、通常の抄紙・加工用の搬送ベルトとして用いられている線状体の織物からなるプラスチックネットと同様のものを使用できる。またガラス繊維、ケブラー繊維、金属製の糸等から構成されるネットも使用できる。
【００１９】
図１に示す装置１を用いた嵩高紙の製造方法について更に説明すると、まず、繊維懸濁液を上記抄紙原料供給ヘッド１１から上記紙層形成ベルト２１上に供給し、該紙層形成ベルト２１上に繊維を堆積させて、ウエット状態の繊維シート（紙層）２を形成する。尚、上記繊維懸濁液の濃度に特に制限は無く、紙層形成工程を安定に行い得る範囲の中から適宜選択することができる。
【００２０】
次いで、上記繊維シート２中の水分を上記吸引ボックス２２で脱水して、パターン付け前の該繊維シート２の水分率を所定の値とする。該水分率は、該繊維シート２に十分なパターン付けを可能とするために、該繊維シート２の重量（即ち、湿潤状態の重量）の５０〜９９重量％とし、好ましくは６５〜９０重量％、更に好ましくは７０〜８５重量％とする。該水分率が５０重量％に満たないと濡れた繊維シート２中の繊維１本１本の自由度が低いため、吸引による繊維構造の再構築が困難となり、９９重量％を超えると濡れた繊維シート２の構造維持ができず、搬送することが困難となる。
【００２１】
所定の水分率に調整された上記繊維シート２は、上記紙層形成ベルト２１から分離すると共に上記開孔パターンネット３１上へと移送される。周回する上記開孔パターンネット３１の内周に設置された吸引ドラム３４においては、該開孔パターンネット３１を介して、その外部から内部に向けて上記吸引ボックス３７によりエアが吸引されている。従って、上記繊維シート２のうち、上記開孔パターンネット３１中の開孔部３５上に位置している領域（この領域を「領域Ａ」という）は、上記吸引によって上記開孔部３５内に食い込み、上記吸引ボックス３７の内部に向けて厚みを増した凸状の形状となる。また、領域Ａは、吸引前に比して、構成繊維の繊維密度が低くなった低繊維密度領域となる。
【００２２】
一方、上記繊維シート２のうち、上記開孔パターンネット３１の構成材３６上に位置している部分及びその近傍（この領域を「領域Ｂ」という）は、上記吸引によって上記構成材３６に押し付けられて圧縮されるので、吸引前に比して、その厚みが若干小さくなると共にその繊維密度が若干大きくなる。即ち、領域Ｂは、領域Ａに対して相対的に高繊維密度領域となる。斯かる高繊維密度領域は、得られる嵩高紙における上記低繊維密度領域に起因する引張強度の低下傾向を抑制する作用を有する。特に、上述の通り、上記開孔パターンネット３１は連続した網目状パターンから形成されているので、上記高繊維密度領域も連続した網目状パターンとなり、得られる嵩高紙の引張強度が一層向上する。
【００２３】
このようにして、上記開孔パターンネット３１が上記吸引ドラム３４の周面の一部に沿って走行する間に、上記繊維シート２には、上記開孔パターンネット３１の網目状パターンに対応するパターン付けが行われる。
【００２４】
上記パターン付与工程における上記吸引ボックス３７の吸引力は、上記繊維シート２の坪量や水分率等にもよるが、一般的な範囲としては、−１０〜−１００ｋＰａであることが好ましく、−２５〜−７０ｋＰａであることが更に好ましい。
【００２５】
上記パターン付与工程において所定のパターン付けがされた上記繊維シート２は、次いで乾燥工程としての上記ドライヤー４１内に導入され、熱風中を通過することにより乾燥される。この際、通常の抄紙プロセスで一般に行われている圧密化工程は行われない。この理由は、得られる嵩高紙の嵩高性が損なわれないようにするためである。
【００２６】
上記ドライヤー４１がほぼ一回転する間に上記繊維シートは乾燥されて最終製品である嵩高紙３が得られる。得られた嵩高紙３は、上記巻取部５０における上記ワインダー５１によって巻き取られる。
【００２７】
以上の工程により嵩高紙３が製造されるが、本発明においては、上記吸引ドラム３４及び上記開孔パターンネット３１を備えたパターン付与工程を乾燥工程の前に設置することにより、従来の嵩高紙の製造方法では得られなかった以下の（１）〜（５）に述べるような利点がある。
（１）上記開孔パターンネット３１を乾燥工程内に導くこと無く上記繊維シートのパターン付けができるので、２５０℃以下の軟化点を有する非耐熱性の材質から成る開孔パターン構造体を使用できる。（２）上記開孔パターンネット３１は、吸引ドラム３４の周面の一部に沿って周回するのみなのでそれ程長いネットを製造する必要がない。（３）上記開孔パターンネット３１を取り替えるだけの簡単な操作で、上記繊維シート２に付与されるパターン形状の変更が容易にできる。（４）上記開孔パターンネット３１を乾燥工程内に導かないので、長時間連続使用しても劣化しにくく、その耐用年数が長くなる。（５）上記パターン付与部３０全体をを下方へ移動させて上記開孔パターンネット３１を繊維シート２の走行パスから外すことで、通常抄紙の生産も容易にでき、通常抄紙の生産との切り替えが簡単である。
【００２８】
このようにして得られた嵩高紙の断面の構造を模式的に図３に示す。
図３に示すように、上述の方法で得られた嵩高紙３には、低繊維密度領域４と高繊維密度領域５とが存在している。該低繊維密度領域４は、上記開孔パターンネット３１における開孔部３５に対応して形成されたものであり、厚みが相対的に大きくなっている。一方、該高繊維密度領域５は上記開孔パターンネット３１における開孔部３５を取り囲む構成材３６に対応して形成されたものであり、厚みが相対的に小さくなっている。その結果、上記嵩高紙３は凹凸形状の構造を有し極めて嵩高となり、厚みが大きくなる。従って、吸収性が高く、柔らかさに優れたものとなる。また、強度の高い上記高繊維密度領域５が連続した網目状パターンとなっているので、上記嵩高紙３は適度な強度も有する。
【００２９】
上記嵩高紙３を構成する繊維としては、繊維長１０ｍｍ以下、特に０．５〜５ｍｍの短繊維が好ましく用いられる。斯かる短繊維としては、針葉樹や広葉樹の化学パルプ、半化学パルプ及び機械パルプ等の木材パルプ、これら木材パルプを化学処理したマーセル化パルプ及び架橋パルプ、麻や綿等の非木材系繊維並びにレーヨン繊維等の再生繊維のようなセルロース系繊維；並びにポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維及びポリアミド繊維のような合成繊維等が挙げられる。これらの繊維のうち、製品のコスト、強度、抄紙適性等の観点から、木材パルプ、非木材パルプ、レーヨン繊維等のセルロース系繊維が好ましい。とりわけ、製品コストの観点から、木材パルプが一層好ましい。これらの短繊維は、上記嵩高紙３を構成する繊維全体に対して５０〜１００重量％用いられることが好ましく、７０〜１００重量％用いられることが更に好ましい。
【００３０】
上記嵩高紙３をクッキングペーパー、ペーパータオル、ティッシュ等の吸収性基材や洗浄剤等を含浸させて用いる清掃用シートとして用いる場合には、繊維全体に対して上記セルロース系繊維を５０〜１００重量％含有させることが好ましい。また、これに加えて、湿潤強度を発現させるためにポリアミドアミン・エピクロルヒドリン樹脂等の湿潤紙力増強剤を添加することも好ましい。かかる湿潤紙力増強剤は、嵩高紙全量に対して一般に０．２〜２．０重量％添加されることが好ましい。また、より高い湿潤強度を発現させるために、上述のポリアミドアミン・エピクロルヒドリン樹脂にカルボキシメチルセルロース等のアニオン系ポリマーや両性ポリアクリルアミド等の両性ポリマーを適量混合した湿潤紙力増強剤を用いることも好ましい。
【００３１】
上記開孔パターンネットとしては、図２（ａ）及び（ｂ）に示す正方形の開孔部を有するものの他に、長方形またはその他の形状を有する開孔部を有するもの、或いはこれらの形状を任意に組み合わせたもの等を用いることもできる。
また、上記開孔パターンネットを、他のメッシュベルト等と併用してもよい。また、図１に示す装置においては、上記乾燥部４０と巻取部５０との間にヤンキードライヤーを設置すると共に、該ヤンキードライヤーの出口にクレーピングドクターを並設して、得られる嵩高紙の風合いを一層向上させてもよい。尚、この場合には、上記ドライヤー４１における上記繊維シートの乾燥の程度を下げておくことが好ましい。
また、上記実施形態では、抄紙機のライン内で形成されたウエット状態の繊維シートにパターン付けする場合（インラインでのパターン付け）を例にとり説明したが、これに代えて、一旦通常抄紙を行い該通常抄紙により得られた紙を、再湿潤させて上記水分率の繊維シートとなし、次いで上記開孔パターンネットが吸引部に沿って周回するようになされている装置を用いて該繊維シートにパターン付け（オフラインでのパターン付け）をしてもよい。
また、上記嵩高紙の製造方法に関して特に詳述しなかった点については、従来公知の抄紙方法に関する説明が適宜適用される。
【００３２】
また、本発明によれば下記のものも併せて提供される。
水分率が５０〜９９重量％の繊維シートを保持した状態で、吸引によって該繊維シートにパターン付けを行うための、多数の開孔部を有する開孔パターンネットであって、
上記開孔パターンネットは、１つの開孔部面積が３〜８ｍｍ2 、開孔部面積率が１５〜６５％、パターンを形成する構成材の平面方向の最小幅が０．２〜５ｍｍ、厚さが０．５〜３．０ｍｍ、長手方向の引張強度が２０ｋｇ／ｃｍ以上であることを特徴とする開孔パターンネット。
乾燥工程の前に設置され、且つ吸引部および該吸引部に沿って周回する開孔パターンネットを備えたパターン付与部を具備する嵩高紙製造装置であって、
上記開孔パターンネットは、１つの開孔部面積が３〜８ｍｍ2 、開孔部面積率が１５〜６５％、パターンを形成する構成材の平面方向の最小幅が０．２〜５ｍｍ、厚さが０．５〜３．０ｍｍ、長手方向の引張強度が２０ｋｇ／ｃｍ以上であることを特徴とする嵩高紙製造装置。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例により本発明の有効性を例証する。しかしながら、本発明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。
【００３４】
〔実施例１〕
針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ、重量平均繊維長：２．３５ｍｍ）６０重量％および広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ、重量平均繊維長：０．７４ｍｍ）４０重量％からなる混合パルプ原料をリファイナーにてカナディアン・スタンダード・フリーネス（ＣＳＦ）６４０ｍｌにまで叩解した。このパルプ原料を２重量％に分散したスラリーに、湿潤紙力増強剤としてのポリアミドアミン・エピクロルヒドリン樹脂ＷＳ−５７０（日本ＰＭＣ社製）を０．６重量％（対パルプ重量％）、乾燥紙力増強剤および上記ポリアミドアミン・エピクロルヒドリン樹脂の歩留まり向上剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＷＳ−Ａ、第一工業製薬）をそれぞれ０．２５重量％（対パルプ重量％）添加して抄紙原料とした。調製された抄紙原料を用いて、図１に示す抄紙機を用いて嵩高紙を製造した。尚、図１における紙層形成ベルト２１として、縦９０メッシュ／インチ×横８５メッシュ／インチのポリエステル製１，４−サテン織りベルトを使用した。
【００３５】
図１に示す抄紙機の抄紙原料供給ヘッド１１より上記抄紙原料を０．１重量％に希釈して紙層形成ベルト２１上へ供給し、吸引ボックス２２で吸引脱水して水分率７５重量％の繊維シート２を形成した。次いで繊維シート２を、吸引ドラム３４の周面の一部に沿って周回する開孔パターンネット３１へ移送し、該吸引ドラム３４に備えられた吸引ボックス３７により−３３ｋＰａで吸引して所定のパターンを付与した。上記開孔パターンネット３１としては、図２（ａ）及び（ｂ）に示される正方形の開孔部形状を有し、１つの開孔部面積３．７ｍｍ2 、開孔部面積率４６．２％、開孔部を形成する構成材の幅０．９ｍｍ、厚み１．８ｍｍ、長手方向の引張強度８５ｋｇ／ｃｍであり、ポリエステル樹脂製のワイヤーを平織りして得られたメッシュベルトを用いた。このメッシュベルトの水に対する接触角は７７°であり、該メッシュベルトからの繊維シート２の剥離が良好なようになされている。尚、嵩高紙を製造する際の抄紙速度は１５０ｍ／ｍｉｎであった。
【００３６】
パターン付与された繊維シート２は、弱吸引ボックス３９の弱い吸引により搬送ピックアップベルト２３へ転送されてドライヤー４１へ導入される。該ドライヤー４１内で繊維シート２を２５０℃の熱風を通過させて乾燥し、坪量２２ｇ／ｍ2 の嵩高紙３を得た。
【００３７】
〔実施例２及び３〕
開孔パターンネット３１として表１に示すものを用いる以外は実施例１と同様の操作で坪量２２ｇ／ｍ2 の嵩高紙を製造した。
【００３８】
〔比較例１〕
実施例１において、吸引ボックス３７による吸引を行なわない以外は、実施例１と同様の操作で坪量２２ｇ／ｍ2 の紙を製造した。
【００３９】
〔比較例２〕
開孔パターンネット３１として表１に示すものを用いる以外は実施例１と同様の操作で坪量２２ｇ／ｍ2 の紙を製造した。
【００４０】
上記実施例および比較例の製造条件を表１にまとめて示す。また、上記実施例および比較例の嵩高紙について、厚み、強度および吸収性を調べるために、平均乾燥厚み（３ｇ／ｃｍ2 荷重下、２３ｇ／ｃｍ2 荷重下）、平均湿潤厚み（３ｇ／ｃｍ2 荷重下、２３ｇ／ｃｍ2 荷重下）、乾燥引張強度（ＭＤ、ＣＤ）、湿潤引張強度（ＭＤ、ＣＤ）、単位面積あたりの飽和吸水量を以下の方法にて測定した。その結果を表２に示す。
【００４１】
＜平均乾燥厚み＞
オザキ製作所社製の厚み計（Ｒ５−Ｃ）を用いて、５ｃｍ×５ｃｍの底面を有する７５ｇのアクリル板を一枚の嵩高紙の上に置いて３ｇ／ｃｍ2 荷重下の乾燥平均厚みを測定した。また、上記アクリル板の上に更に５００ｇのおもりを載せて２３ｇ／ｃｍ2 荷重下の平均乾燥厚みを測定した。
【００４２】
＜平均湿潤厚み＞
嵩高紙を７ｃｍ×７ｃｍに裁断して大量の水に５秒間浸した後、１０秒間水を切ってから平均乾燥厚みの場合と同様にして平均湿潤厚みを測定した。
【００４３】
＜乾燥引張強度＞
嵩高紙を幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍの短冊状に裁断した後、速やかに万能圧縮引張試験機（オリエンティック社製、ＲＴＭ−２５）を用いて、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、試験片つかみ間隔５０ｍｍの条件で破断時の強度を測定した。なお、表２中、ＭＤは抄紙機の流れ方向の強度を示し、ＣＤはそれに直交する方向の強度を示す。
【００４４】
＜湿潤引張強度＞
嵩高紙を幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍの短冊状に裁断し、大量の水に５秒間浸した後、１０秒間水を切ってから、乾燥引張強度と同様の方法で破断時の強度を測定した。
【００４５】
＜飽和吸水量＞
嵩高紙を７ｃｍ×７ｃｍに裁断して大量の水に２０秒間浸した後、３０秒間水を切ってから、嵩高紙に吸収された水の重量（ｇ／４９ｃｍ2 ）を天秤にて測定した。
【００４６】
【表１】
0004033570.tif 000002
【００４７】
【表２】
0004033570.tif 000003
【００４８】
表１及び表２に示す結果から明らかなように、特定の開孔パターンネットを用いて特定の方法により得られた嵩高紙（実施例１〜３）は、比較例の紙に比べて厚みが大きく、吸収性が高く、かつ適度な強度を有していることが分かる。
【００４９】
【発明の効果】
以上、詳述した通り、本発明の嵩高紙の製造方法によれば、厚みが大きく、吸収性が高く、柔らかさに優れ、かつ適度な強度を有する嵩高紙が得られる。
また、本発明の嵩高紙の製造方法においては、上記開孔パターンネットを乾燥工程内に導くこと無く上記繊維シートのパターン付けができるので、非耐熱性の材質から成る開孔パターン構造体を使用できる。
また、上記開孔パターンネットが吸引部に沿って周回するのみなのでそれ程長いネットを製造する必要がない。
また、本発明の嵩高紙の製造方法においては、上記開孔パターンネットを取り替えるだけの簡単な操作で、パターン形状の変更が容易にできる。
また、上記開孔パターンネット３１を乾燥工程内に導かないので、長時間連続使用しても劣化しにくく、その耐用年数が長くなる。
更に、パターン付与工程を移動させて繊維シートの走行パスから外すだけで、通常抄紙の生産も容易にでき、通常抄紙の生産との切り替えが簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の嵩高紙の製造方法に好ましく用いられる装置を示す模式図である。
【図２】  図２（ａ）は、開孔パターンネットの要部を拡大して示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】  本発明の嵩高紙の製造方法によって得られた嵩高紙の断面の構造を示す模式図である。
【符号の説明】
１  嵩高紙製造装置
２  繊維シート
３  嵩高紙
４  低繊維密度領域
５  高繊維密度領域
１０  原料供給部
２０  紙層形成部
３０  パターン付与部
３１  開孔パターンネット
３４  吸引ドラム
３５  開孔部
３６  構成材
３７  吸引ボックス
４０  乾燥部
４１  ドラム状スルー・エアー・ドライヤー
５０  巻取部
【図１】
0004033570.tif 000004
【図２】
0004033570.tif 000005
【図３】
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