JPS5834298B2 - 強化段ボ−ルの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は強化段ボールの製造法に関する。

強化段ボールとして、パルプ紙にメラミン系樹脂、エピ
クロルヒドリン系樹脂などの熱硬化性樹脂を５％以内の
範囲に混合した紙材料を使用するもの、段ボールをパラ
フィンや合成樹脂を含んだ液に浸漬したもの、若しくは
段ボールの中しん原紙を合紙したり、厚くしたり、ある
いは樹脂液を含浸させたりしたものなどが知られている
が、公知の強化段ボールは、中しんとライナーとの貼合
せに特殊の接着剤を必要としたり、湿潤強度が不十分で
あったり、または通常のコルゲートマシンの操作条件を
使用できない等の欠点があった。

一方、熱可塑性樹脂を木材パルプに混合して抄紙した合
成パルプ紙が知られている。

しかしながら合成パルプ紙は、段ボールの製造に際して
、コルゲートマシンの予熱ロールや段ロールに中しんか
ら滲出した樹脂が付着したり、また特殊な接着法を必要
としたりするので、通常のコルゲートマシンでは使用で
きず、そのために段ボール分野ではあまり実用化されて
いない。

本発明者は、段ボールの申しんに合成パルプ紙を使用す
ることについて研究した結果、この発明を完成するに至
った。

すなわちこの発明は、熱可塑性樹脂を１５重量％以上、
４０重量％未満含有したセミケミカルパルプ若しくは故
紙パルプ、又は両者混合パルプの繊維を中間層とし、こ
の中間層の両面にセミケミカルパルプ若しくは故紙パル
プ、又は両者混合パルプの繊維を坪量２０〜５０９ ／
ｙ？の外面層として抄き合わせて中しん原紙とし、鉄中
しん原紙をコルゲートマシンの熱及び段ロールのニップ
圧によって加圧、加熱して段成型することを特徴とする
強化段ボールの製造法である。

この発明の中しん原紙の中間層に含有される熱可塑性樹
脂は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリビニルアルコー
ル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル系樹脂な
どであり、その形状は、繊維状、粒状のみならず、破砕
状、粉末状のものでも使用できる。

上記中間層に混合される熱可塑性樹脂量は、中間層の全
固形分に対して１５重量％以上、４０重量％未満であり
、樹脂量が１５重量％未満の場合は、樹脂を混合した効
果、たとえばパルプ繊維の結合性、湿潤強度、吸水性等
の諸性質の向上を達成することが困難である。

樹脂量が４０重量％以上の場合は、段ボールを故紙とし
て再生利用することが不可能になり、また熱可塑性樹脂
の性質が強く表われ、いわゆる中しんの走行適性（ラン
ナビリティ）が低下して実用的生産ができない。

段ボールの主成分をなすパルプ繊維は、従来の段ボール
製造に使用されているセミケミカルパルプ、若しくは故
紙パルプ、又は両者を混合したものである。

上記中しん原紙の中間層の表裏両面に抄き合わせる外面
層は、熱可塑性樹脂を含有しないセミケミカルパルプ、
若しくは故紙パルプ、又は両者混合のものであり、外面
層の坪量は２０〜５０ ｇ／ｙｌである。

外面層の坪量が２０ｇ／７７Ｉ″未満の場合は、中間層
に含有されている樹脂が外面層に滲出して中しん原紙の
抄紙機の乾燥シリンダ、コルゲートマシンの予熱ロール
、段ロール等に耐着し、またこのように薄くすることは
困難である。

また外面層の坪量が５０９／ｒｔｌを越える場合は、中
しん原紙の湿潤強度が低下して好ましくない。

上記したように中しん原紙の外面層は、熱可塑性樹脂を
含有しないものであるために、外面層の湿潤強度は若干
低下する。

外面層の湿潤強度を高くするには、故紙パイプ又はセミ
ケミカルパルプのスラリー中に、メラミン系樹脂、エピ
クロルヒドリン系樹脂等の熱硬化性樹脂を添加しておけ
ばよい。

上記中間層の両面に外面層を抄き合わせるには、湿潤状
態で通常の抄き合わせ手段、たとえばウルトラフォーマ
−抄紙機によって多層に抄紙され、２枚のフェルトに挟
圧して脱水後、乾燥シリンダで加熱乾燥されて中しん原
紙が得られる。

上記のようにして製造された中しん原紙は、あまり加圧
加熱されていないので、その強度は十分ではないが、こ
の発明の特長の一つは、段ボール製造のコルゲートマシ
ンによって加熱加圧することにある。

コルケートマシンの作用機構を第１図によって説明する
と、中しん原紙Ｆは、予熱ロール１にて約１９０℃に加
熱されてモイスナ−２を通り、約１６０℃に加熱された
上下１対の段ロール３の線圧３０〜４０ｋｇ／ｃＩｒ１
．によって波形に成型され、その下面の段頂に、スクレ
ーパー４によって糊液量が調整されたドククロール５に
よって糊液が塗布される。

一方、ライナーＲは予熱ロール６．６にて予熱され、プ
レッシャロール７によっテ上記中しんＦの下面の段頂の
糊液塗布面に貼り合わされ、ガイドロール８を経て１対
のテークアツプコンベヤ９で送り出されて、片面段ボー
ルが製造されるのである。

この発明においては、上記の段ロール３による波形成型
と同時に、段ロール３の熱とニップ圧とによって中しん
原紙Ｆの中間層に含まれる樹脂が軟化、溶融してパルプ
繊維間を結合することによって中しんの強度が顕現され
るのである。

なおこの発明は、上記片面段ボール製造のほかに、中し
んのみの段ボール、両面段ボール、複両面段ボール等の
製造に使用できることはもちろんである。

以上に説明したようにこの発明の方法は、中しん原紙と
して、熱可塑性樹脂を含有した繊維の中間層に上記樹脂
を含まない繊維の外面層を抄き合わせたものを使用する
から、コルゲートマシンの予熱ロールや段ロールに樹脂
が付着することがなく、またライナーを貼合するための
接着剤として、段ボール製造に従来使用されていたでん
ぷんなどの糊液が使用できる。

またこの発明の方法によれば、中しん原紙の加熱加圧を
、段ロールによる中しんの波形成型と同時に行なうもの
であるから、その工程が簡略化される。

更に、上記中しん原紙の抄紙に際しては、抄紙機のフェ
ルトが樹脂付着によって汚れることがなく、かつ加熱シ
リンダ表面の温度を通常の表面温度に高くしても加熱シ
リンダ表面に樹脂が付着しないので、その結果、抄紙速
度を通常と同様に高くすることができて生産性が句上し
コストが安くなる。

要するにこの発明の方法によれば、通常の抄紙機、コル
ゲートマシンを通常の条件で操業することができるので
、実用的価値が大きい。

以下に実施例をあげてこの発明を具体的に説明する。

実施例 １ （ａ） 中しん原紙の製造 段ボール故紙パルプにポリエチレン系短繊維（三井ゼラ
パ、ツク社製、５ＷＰ−Ｅ ４００、融点１３１℃、長
さ０．９ ｍｍ ）を全繊維量に対して３０重量％混合
して抄紙し、その両面に、変性ポリアミド・エピクロル
ヒドリン樹脂を０．４層量％混合した段ボール故紙パル
プの繊維を抄き合わせたのち乾燥した。

上記中間層と外面層の抄き合わせは、ウルトラフォーマ
−抄紙機を使用して抄速７５ｍ／分で４層抄きとし、表
裏の各外面層の坪量は４０ ｇ／ ｍ１中間層は２層で
※各層の坪量は８５ ｇ／ ｍ”として、全坪量２５０
ｇ／ｒｉの中しん原紙を製造した。

この中しん原紙を温度１４０℃、圧力５０ｋｇ／ｃｒｉ
ｔで５秒間熱圧したのちの合成パルプ紙の性質を第１表
に示した、なお比較例１として故紙パルプのみを原料と
して同じ坪量に抄紙したものの性質を併記した。

第１表の各試験項目は、ＪＩＳ−Ｐ８１２６に準じて測
定し、「乾」は２０℃、６５％田の条件で２４時間以上
放置後の試料、「湿」は２０℃の水中に１時間浸漬後の
試料である。

（ｂ） 段ボールの製造 上記（ａ）で抄紙した中しん原紙を、幅２２００朋のコ
ルゲートマシン（三菱ラングストン社製）の予熱ロール
の表面温度１９０℃、段ロール間のニップ線圧４０ｋｇ
／ＣｒｆＬで段成型を行ない、次いででんぷん糊液を接
着剤として上記中しんの両面の段頂にに−２２０のライ
ナーを貼合して閾両面段ボールを製造した。

なお比較例２として、故紙パルプのみの繊維を４層に抄
き合わせた２５０ｇ／ｍの中しんを使用した以外はこの
実施例１と同様にして製造した両面段ボール、更に比較
例３と°して、比較例２と同じ中しんを使用すると共に
ライナーにに−２２０を使用して製造した両面段ボール
をパラフィン液に含浸してパラフィン付着量４５％にな
るように後処理したものについて比較した。

上記各段ボールの物性は第２表に示す。第２表で分かる
ようにこの実施例１のものは強化段ボールとしての性能
を十分に備えていた。

実施例 ２ 実施例１と同じポリエチレン系繊維（ＰＥＴ）およびさ
らしクラフトパルプ（ＢＫＰ）を用い、ＢＫＰのみから
なる坪量３０ ｇ／ ｒｔｌの上下外面層と、ＢＫＰと
ＰＥＦとからなり、ＰＥＦ含有量を変化させた坪量１６
ｏｇ／ｒｒｔの中間層との中しん原紙を、温度１６０℃
、圧力１５ｋｇ／瀝、２分間熱処理して総坪量２２ｏｇ
／ｍの合成パルプ紙を製造し、これら合成パルプ紙の物
性の測定結果を第３表に示した。

なお第３表中、けい割れ発生状況は、試料に表面に刃先
を押圧してけい線をいれ、ベンディングテスターで上記
けい線を支点として試料を１８０度に折曲げたときのけ
い割れの発生を観察し、けい割れのないものを○印、一
部発生したものを△印、けい割れの発生したものを×印
で示した。

またＭＩＴ耐折強さは、ＪＩＳ−Ｐ８１１５に準じて測
定した値である。

上記第３表でわかるように、ＰＥＦ含有量４０重量％以
上の試料層３．４は、ＭＩＴ耐折強さが急激に低下し、
かっけい割れが一本発生するのである。

実施例 ３ 上記実施例２において、ＰＥＦ含有量を変化させた中間
層を坪量１００ｇ／ｄとして総評量１６０ｇ／ｍの中し
ん原紙を製造し、上記実施例１αＯと同じ条件で両面段
ボールを製造した。

この段ボールをＪＩＳ−Ｐ８２０９に記載された離解機
を用い、パルプ濃度３％で離解し、同一条件で離解する
に要する時間を測定し、その結果を第４表に示す。

上記第４表でわかるように、ＰＥＦ含有量が４０重量％
を越えると急激に離解が困難となり、実用的には故紙の
再利用が不可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面はコルゲートマシンの説明側面図である。 １・・・・・・予熱ロール、３・・・・・・段ロール、
Ｆ・・・・・・中しん原紙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性樹脂を１５重量％以上、４０重量％未満含
   有したセミケミカルパルプ若しくは故紙パルプ、又は両
   者混合パルプの繊維を中間層とし、この中間層の両面に
   セミケミカルパルプ若しくは故紙パルプ、又は両者混合
   パルプの繊維を坪量２０〜５０９ ／ ｒｒｌの外面層
   として抄き合わせて中しん原紙とし、鉄中しん原紙をコ
   ルゲートマシンの熱及び段ロールのニップ圧によって加
   圧、加熱して段成型することを特徴とする強化段ボール
   の製造法。