JP6596331B2 - 水解紙ワイパー - Google Patents
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Description
そこで、パルプシートに対する含侵ムラが発生しにくいエタノールやイソプロピルアルコール等のアルコール類が除菌成分として使用されるが、アルコール類は特有の刺激臭が有り、アルコール過敏な人に皮膚の赤化等が生じるおそれがある。一方、アルコール類の含有量を少なくすると、除菌性能が低下する。
この水解紙ワイパーによれば、水解紙ワイパーが上記した金属イオン含有セルロース繊維を含むことで、洗浄液中の炭素数1〜3の1価アルコールの配合率が低くても、セルロース繊維中の金属イオンが除菌効果を発揮し、除菌性能の低下を抑制できる。又、洗浄液中の炭素数1〜3の1価アルコールの配合率を低減できるので、アルコール類による刺激が少ない。
さらに、水溶性Ca塩、水溶性Mg塩、水溶性Zn塩、及びホウ酸の群から選ばれる1種類以上のバインダー不溶化剤を含有することが好ましい。
MD方向の引張強度が260N/m以上、CD方向の引張強度が100N/m以上、かつ、JIS-P4501に基づく1枚当たりのほぐれ易さが100秒以下であることが好ましい。
反応温度は4〜40℃が好ましく、室温がより好ましい。反応系のpHは8〜11が好ましい。酸化の度合いは、反応時間、N−オキシル化合物の量等により適宜調整できる。
このようにして得た酸化セルロース繊維は、表面に酸基が存在し、内部にはほとんど酸基は存在しない。これはセルロース繊維が結晶性であるため、酸化剤が繊維の内部にまで拡散しにくいためと考えられる。
酸基の含有量は、特開2008−001728号公報の段落0021に開示されている方法によって測定できる。すなわち、精秤した乾燥セルロース試料を用いて0.5〜1質量%のスラリー60mLを調製し、0.1mol/Lの塩酸水溶液によってpHを約2.5とする。その後、0.05mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を滴下して電気伝導度測定を行う。測定はpHが約11になるまで続ける。電気伝導度の変化が緩やかな弱酸の中和段階を示すまでに消費された水酸化ナトリウム量(V)から、下式を用いて酸基量X1を求める。
X1(mmol/g)=V(mL)×0.05/セルロースの質量(g)
金属化合物水溶液とは、金属塩の水溶液である。金属塩の例には、錯体(錯イオン)、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、および酢酸塩が含まれる。金属塩は水溶性であることが好ましい。
金属化合物の接触方法に関しては、予め調製したセルロース繊維の分散液と金属化合物水溶液を混合してもよく、セルロース繊維を含む分散液を基材の上に塗布して膜とし、当該膜に金属化合物水溶液を添加して含浸させてもよい。このとき、膜は基板上に固定されたままであってもよいし、基板から剥離された状態であってもよい。
金属化合物水溶液の濃度は特に限定されないが、セルロース繊維100質量部に対して10〜80質量部が好ましく、30〜60質量部がより好ましい。
金属化合物を接触させる時間は適宜調整してよい。接触させる際の温度は特に限定されないが20〜40℃が好ましい。また、接触させる際の液のpHは特に限定されないが、pHが低いと、カルボキシル基に金属イオンが結合しにくくなるため、7〜13が好ましく、pH8〜12が特に好ましい。
金属イオンとして、Ag及びCuの群から選ばれる1種以上のイオンを用いることにより、抗菌機能が付与される。一方、セルロース繊維の酸基のすべてに金属粒子が結合しなくても良く、残存した酸基も臭い成分であるアンモニア等を中和することができ、消臭機能が発揮される。
湿潤シートの剛性が高く、手持ち感を向上し、拭き掃除を行いやすくする観点から、パルプ繊維としては針葉樹パルプ(NBKP)のみとすることが好ましい。
特に、カルボキシメチルセルロース(CMC)、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC−Na)、及びポリビニルアルコールの群から選ばれる一種以上からなる水溶性バインダーからなる水溶性バインダーを含むと、後述のように錯体を形成して湿潤強度を向上させることができる。
洗浄液中の炭素数1〜3の1価アルコールの配合率が、洗浄液全体に対して10質量%以上であると、アルコール類による刺激が生じる。
なお、洗浄液は、水解紙ワイパーの乾燥重量に対して130〜180質量%含まれているとよい。
洗浄液の割合は、水解紙ワイパーのそのままの重量と、水解紙ワイパーの乾燥重量との差分を洗浄液の重量とみなして求める。
水溶性Ca塩、水溶性Mg塩、水溶性Zn塩は、洗浄液をシートに含浸させた際、上述のCMC又はCMC−Naと錯体を生成し、不溶化する。ホウ酸は上述のポリビニルアルコールと錯体を生成し、不溶化する。これら不溶化された錯体は不溶性のバインダーとなって使用中の水解紙ワイパーを高強度化し、湿潤強度を向上させる。使用後、水解紙ワイパーが水中に投棄されると、錯体が多量の水と接触し、電離して水溶化する。
水溶性バインダー及びバインダー不溶化剤の配合量は、上述の錯体を形成できる量であればよいが、例えば繊維全体に対して1.0〜10.0質量%含まれているとよい。水溶性バインダー及びバインダー不溶化剤は、化学的手法により定量可能である。
DMD及びDCDは、JIS P8113に従って、同JIS「5 装置」に準拠の引張試験機を用い、調湿をせずに試験片幅30mm、つかみ長さ100mm、引張速度毎分100mmの条件で測定する。
ほぐれ易さが80秒以下であることがより好ましい。なお、ほぐれ易さの下限は0秒である。
ここで、クレーピングは、紙を縦方向(マシン走行方向)に機械的に圧縮してクレープと称される波状の皺を形成する方法であり、紙に嵩(バルク感)、柔らかさ、吸水性、表面の滑らかさ、美観(クレープの形状)などを付与する。そして、ヤンキードライヤーとリールの速度差(リールの速度≦ヤンキードライヤーの速度)により、クレーピングドクターでクレープが形成される。クレープの特性は、上記速度差にもよるが、ヤンキードライヤー上の原紙の坪量が7〜40g/m2であれば、リール上での坪量は概略9〜50g/m2となり、ヤンキードライヤー上の坪量より大きくなる。
ヤンキードライヤーとリールの速度差に基づくクレープ率は次式により定義される。
クレープ率(%)=100×(ヤンキードライヤー速度(m/分)−リール速度(m/分))÷リール速度(m/分)
クレープの品質やクレーピングの操業性は、クレープ率によってほぼ決まり、本発明において、クレープ率は10〜50%の範囲が好適である。
なお、水解紙ワイパーは、2〜4枚重ねとすると好ましい。
このように、シートの折り畳み加工後に洗浄液を含侵させることで、含浸後に折り畳み加工を行う場合に比べ、シート破れが発生し難く生産性の低下を抑制できる。
乾燥重量で5.00gの未乾燥の針葉樹漂白クラフトパルプ、39mgの2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(TEMPO)及び514mgの臭化ナトリウムを水500mlに分散させた後、15質量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、1gのパルプ(絶乾)に対して次亜塩素酸ナトリウムの量が5.5mmolとなるように加えて反応を開始した。反応中は3MのNaOH水溶液を滴下してpHを10.0に保った。pHに変化が見られなくなった時点で反応終了と見なし、反応物をガラスフィルターにてろ過した後、十分な量の水による水洗、ろ過を2回繰り返し、固形分量15質量%の水を含浸させたTEMPO酸化セルロース繊維を得た。
このTEMPO酸化セルロース繊維はその表面にカルボキシル基またはカルボキシレート基を有する。金属イオンを含有する前のTEMPO酸化セルロース繊維の酸基量(酸化セルロース繊維1g当たり)を表1に示す。
なお、図1に、実施例に用いた金属イオン含有セルロース繊維の透過型電子顕微鏡像を示す。
次に、金属イオン含有セルロース繊維と、パルプ(NBKP及びLBKP)とを、表2に示す配合比で配合してパルプスラリーを調製し、さらに表2の水溶性バインダーを、繊維全体に対して5質量%配合したものを抄紙して各実施例の水解紙ワイパーを製造した。
比較例1〜3として、金属イオン含有セルロース繊維を配合せず、パルプのみのパルプスラリーを調製したこと以外は、各実施例と同様に水解紙ワイパーを製造した。
そして、1価アルコールとしてエチルアルコールを用い、さらにプロピレングリコールを洗浄液全体の2質量%添加し、さらに表2に示すバインダー不溶化剤を含む洗浄液を、乾燥状態の水解紙ワイパーに対して150質量%含浸させた。なお、バインダー不溶化剤を、洗浄液全体に対して4.0質量%配合した。
<坪量>
得られた水解紙ワイパーの坪量を、JIS P 8124に従って測定したところ、90gsmであった。
<強度>
得られた水解紙ワイパーのDMD及びDCDを、JIS P8113に従い、上記した条件の通り測定した。
JIS P4501に従い、同JIS「4.2 試験条件」に従って調湿した1枚の水解紙ワイパー試料のほぐれやすさを測定した。
<除菌性能>
一般社団法人日本衛生材料工業連合会「除菌性能試験」の方法に従って評価した。数値(除菌活性値)が2.0以上であれば問題ない。
<臭気>
モニター20人につき、水解紙ワイパーの臭気の官能評価をした。評価が○であれば、実用上問題はない。
○:刺激臭を感じる人が0〜1人
△:刺激臭を感じる人が2〜5人
×:刺激臭を感じる人が6人以上
一方、洗浄液中の1価アルコールの配合率を10質量%未満とすると共に、金属イオン含有セルロース繊維を含まない比較例1の場合、除菌性能が劣った。
洗浄液中の1価アルコールの配合率が10質量%以上であると共に、金属イオン含有セルロース繊維を含まない比較例2,3の場合、アルコール類による刺激臭が目立った。又、洗浄液中の1価アルコールの配合率が比較例2より少ない比較例3の場合、除菌性能も劣った。
Claims (4)
- 表面にカルボキシル基又はカルボキシレート基を有する酸化セルロース繊維に対し、Ag、Au、Pt、Pd、Ni、Mn、Fe、Ti、Al、Zn及びCuの群から選ばれる1種以上の金属元素のイオンを含有してなる金属イオン含有セルロース繊維と、パルプ繊維と、を繊維全体に対して合計50質量%を超えて含む水解紙ワイパーであって、
炭素数1〜3の1価アルコールの配合率が10質量%未満である洗浄液を含む水解紙ワイパー。 - さらにカルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、及びポリビニルアルコールの群から選ばれる一種以上からなる水溶性バインダーを含む請求項1記載の水解紙ワイパー。
- さらに、水溶性Ca塩、水溶性Mg塩、水溶性Zn塩、及びホウ酸の群から選ばれる1種類以上のバインダー不溶化剤を含有する請求項1又は2に記載の水解紙ワイパー。
- MD方向の引張強度が260N/m以上、CD方向の引張強度が100N/m以上、
かつ、JIS-P4501に基づく1枚当たりのほぐれ易さが100秒以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の水解紙ワイパー。
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