JP7744172B2 - 抗菌紙およびその製造方法 - Google Patents
抗菌紙およびその製造方法Info
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Description
[1] カチオン系抗菌剤と澱粉を含むクリア塗工液を原紙に塗布することを含む、抗菌紙の製造方法。
[2] 前記澱粉が酸化澱粉を含むものである、[1]に記載の方法。
[3] 前記抗菌剤が界面活性剤を含むものである、[1]または[2]に記載の方法。
[4] カチオン系抗菌剤と澱粉を含むクリア塗工層を原紙上に有する抗菌紙。
[5] 顔料塗工層を有していない上質紙である、[4]に記載の抗菌紙。
[6] 前記澱粉が酸化澱粉を含むものである、[4]または[5]に記載の抗菌紙。
[7] 前記抗菌剤が界面活性剤を含むものである、[4]~[6]のいずれかに記載の抗菌紙。
原紙
本発明に用いる原紙は、パルプ原料を含んでなる。使用するパルプ原料に特に制限はなく、木材パルプの他に、竹パルプ、リンターパルプ、麻、バガス、ケナフ、エスパルト草、ワラなどの非木材パルプ、レーヨン、アセテートなどの半合成繊維、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステルなどの合成繊維などを使用することができる。具体的には、機械パルプ(MP)、脱墨パルプ(DIP、古紙パルプとも呼ばれる)、広葉樹クラフトパルプ(LKP)、針葉樹クラフトパルプ(NKP)など、紙の抄紙原料として一般的に使用されているものを好適に使用することができ、適宜、これらの1種類または2種類以上を配合して使用される。これらのパルプは、漂白をしない未晒パルプでもよいし、一つまたはいくつかの手段で漂白した晒パルプでもよい。機械パルプとしては、砕木パルプ(GP)、リファイナー砕木パルプ(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)、ケミグランドパルプ(CGP)、セミケミカルパルプ(SCP)などが挙げられる。脱墨パルプとしては、上質紙、中質紙、下級紙、新聞紙、チラシ、雑誌などの選別古紙やこれらが混合している無選別古紙や、コピー紙や感熱紙、ノーカーボン紙などを含むオフィス古紙、機密古紙、紙コップなどを原料とする脱墨パルプであれば良く、特に限定はない。また、セルロースナノファイバーやセルロースナノフィブリル、ミクロフィブリルセルロース、微結晶セルロース、セルロースパウダーなどを用いることもできる。本発明において使用する原紙は特に制限は無いが、例えば、コピー用紙、新聞用紙、中質紙、ライナー、中芯原紙などを使用でき、一つの態様において本発明に係る原紙は上質紙であり、原紙のパルプとして化学パルプのみが使用される。
本発明においては、抗菌性を付与するために、カチオン系抗菌剤と澱粉を少なくとも含有するクリア塗工層(抗菌層)を原紙上に設ける。本発明において抗菌層の塗布量(塗工量)は特に限定されないが、例えば、両面で0.1~10g/m2の範囲にすることができ、0.5~5.5g/m2が好ましく、1.0~3.0g/m2がより好ましい。塗布量が過大になると水分の絶対量が多くなることにより、乾燥負荷が増大し、乾燥不良が発生しやすくなる場合がある。
本発明においては原紙上に抗菌剤を塗布するが、抗菌剤としてカチオン系抗菌剤を使用する。カチオン系抗菌剤は、1つの抗菌剤のみを使用しても2以上の抗菌剤を併用してもよい。本発明において抗菌剤とは、抗菌性を付与できる薬剤を意味し、市販されている抗菌剤や殺菌剤、消毒剤などを使用することができ、例えば、抗菌性だけでなく抗ウイルス性を有する薬剤を抗菌剤として用いることもできる。
本発明においては、上記の抗菌剤と澱粉を併用する。本発明においては、カチオン系抗菌剤とともに澱粉を表面紙力剤として原紙に塗布するが、これによって、表面強度や耐水性、印刷適性などを紙に付与することができる。
表面処理液を塗布する装置(コーター)は特に限定されず、公知の装置を使用することができる。コーターとしては、ポンド式のサイズプレス、フィルム転写方式のゲートロールコーターやロットメタリングサイズプレスはもちろん、ブレードコーター、スプレーコーター、カーテンコーターなどを用いることができる。また、カレンダーやスーパーカレンダーなどにおいて、アプリケーターまたはスプレーなどを用いて塗布する、いわゆるカレンダーサイジングを行うこともできる。さらに、ヤンキードライヤーの前で塗布液を噴霧して塗布することもできる。
クリア塗工層を原紙に設けた後は、公知公用の仕上げ装置、例えばスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー、高温ソフトニップカレンダーなどに通紙して製品仕上げを行ってもよいし、未処理もしくはバイパスしてもよい。
500mL容の容器において、澱粉溶液に抗菌剤を添加して、塗工液を調製した。具体的には、下表に示す抗菌剤を、澱粉溶液(日本食品化工、日食MS3800、固形分:4.0%)300gおよび消泡剤(栗田工業、クリレス480、濃度:1%)1.2gの混合液に添加し、スパチュラを用いて3分間撹拌して塗工液を調製した。
2-1.抗菌紙の製造
下記の割合で原材料を混合して塗布液を調製した。具体的には、1L容の容器において、液温を40℃にした水(イオン交換水)と原材料を混合し、スパチュラを用いて3分間撹拌して塗布液を調製した。
作製した上質紙について、下記の評価を行った。評価を行う際には、恒温恒湿室(25℃、相対湿度:50%)に一晩静置し、調湿したものを使用した。
(1)坪量、塗布量
塗布前後の坪量を測定し、これらの坪量から塗布量(g/m2)を算出した。
(2)層間強度
打ち抜き機(熊谷理機工業製)を用いて20cm×1.5cmのサンプルを用意し、万能試験機(RTG-1210、オリエンテック社)を用いて層間強度を測定した。
(3)平滑度、透気度、比透気度
作製した上質紙について、王研式透気度・平滑度試験機(旭精工社製)を用いて、JAPAN TAPPI No.5に基づいて平滑度および透気度(透気抵抗度)を測定した。また、各サンプルの坪量で透気度の値を割り、比透気度を求めた。
(4)裂断長
打ち抜き機(熊谷理機工業製)を用いて20cm×1.5cmのサンプルを用意し、JIS P-8113に基づいて引張強度試験機(HORIZONTAL TENSILE TESTER、熊谷理機工業製)を用いて測定した。各サンプルの坪量で引張強度の値を割り、裂断長を求めた。
(5)抗菌活性
JIS L1902の抗菌試験方法に基づき、2.8cm×2.8cmの上質紙サンプルを試験片とした。黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)を含有する試験液(試験菌濃度:1.0×105~3.0×105CFU/mL)0.2mLを試験片の表面に接種後、37℃で18~24時間培養した。接種直後と培養後に、洗い出し液20mLを加えて試験片から試験菌を洗い出し、洗い出し液中の生菌数を測定し、次式により、抗菌活性値(A)を算出した。なお、対照試料として、洗浄処理した綿布(綿3-1号)を使用した(JIS L0803)。
また、本発明に基づいてカチオン系抗菌剤と澱粉を併用すると上質紙の層間強度が大きく向上しており、本発明によれば、強度に優れた抗菌紙を得ることができた。
Claims (7)
- 顔料塗工層を有していない上質紙の抗菌紙を製造する方法であって、
カチオン系抗菌剤と酸化澱粉を含むクリア塗工液を原紙に塗布することを含む、上記方法。 - 前記酸化澱粉が、過硫酸アンモニウムを酸化剤として用いた酸化澱粉である、請求項1に記載の方法。
- 前記抗菌剤が界面活性剤を含むものである、請求項1または2に記載の方法。
- 顔料塗工層を有していない上質紙の抗菌紙であって、カチオン系抗菌剤と酸化澱粉を含むクリア塗工層を原紙上に有する抗菌紙。
- 前記クリア塗工層がサイズ剤を含むものである、請求項4に記載の抗菌紙。
- 前記抗菌剤が界面活性剤を含むものである、請求項4または5に記載の抗菌紙。
- 坪量が45~100g/m2であり、比透気度が1.4以上である、請求項4~6のいずれかに記載の抗菌紙。
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