【実施例】
【0040】
[II.実施例]
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
実施例および比較例において、パラメータの測定される対象となるダンボール材(以下「測定ダンボール材」と称する)は、両面ダンボールのシートである。
この測定ダンボール材は、下記のサイズである。
・ サ イ ズ :縦寸法1300[mm],
横寸法1150[mm],
高さ寸法1800[mm]
【0041】
実施例1〜19および比較例20〜29では、以下に示す三種のフルートのうち何れか一つのフルートを採用した。
・ A フルート(シングルフルート),総厚:5.0[mm]
・ E フルート(シングルフルート),総厚:1.5[mm]
・ AB フルート(ダブルルフルート),総厚:8.5[mm]
【0042】
実施例1〜19および比較例20〜29のそれぞれで表ライナおよび裏ライナには、下記の品番「No.1」〜「No.25」のうち何れか一つのライナ原紙を用いた。品番「No.1」〜「No.25」のライナ原紙のそれぞれは、下記の坪量および密度である。
・ No.1 :坪量120[g/m
2],密度0.8[g/cm
3]
・No.2,No.6〜25:坪量170[g/m
2],密度0.8[g/cm
3]
・ No.3 :坪量210[g/m
2],密度0.8[g/cm
3]
・ No.4 :坪量280[g/m
2],密度0.8[g/cm
3]
・ No.5 :坪量170[g/m
2],密度0.6[g/cm
3]
【0043】
品番「No.1」のライナ原紙は、フリーネスが300[ml]の針葉樹クラフトパルプおよびダンボール古紙パルプを原料とし、多層抄き抄紙機を使用して抄紙を行って三層で構成されるダンボール用ライナ原紙として、下記の抄紙条件で作成された。フリーネスは、JIS P8121 2012に準拠して下記の測定装置で測定した。
・測定装置:製品名「カナディアンスタンダードフリーネス」,熊谷理機工業株式会
社,製品番号「No.2580‐A」
【0044】
・品番「No.1」の抄紙条件
>サイズ剤:薬剤名「サイズパイン N−830(荒川化学工業株式会社製)」(
下記の表3〜表6で「α」)を紙層の全パルプの合計100[質量部
]に対して0.3[質量部]で含有する
>紙力増強剤:薬剤名「PT−1001(荒川化学工業株式会社製)」を紙層の全
パルプの合計100[質量部]に対して0.2[質量部]で含有す
る
>硫酸バンド:紙層の全パルプの合計100[質量部]に対して5[質量部]で含
有する
>針葉樹クラフトパルプ:表層のパルプ繊維のうち10[質量%]の割合で含有し
た。また、針葉樹クラフトパルプは紙層の全パルプのう
ち6[質量%]であった。
>微細繊維量:ライナをなすパルプ繊維のうち33[%]であった。
上記の抄紙条件でライナ原紙の三層のうち表層を作成した。ライナ原紙の三層のうち中層と裏層との抄紙条件は上記の抄紙条件に限定されない。
【0045】
品番「No.2」のライナ原紙は、坪量を170[g/m
2]に変更した以外は、「No.1」のライナ原紙と同様の作成方法で作成された。
品番「No.3」のライナ原紙は、坪量を210[g/m
2]に変更した以外は、「No.1」のライナ原紙と同様の作成方法で作成された。
品番「No.4」のライナ原紙は、坪量を280[g/m
2]に変更した以外は、「No.1」のライナ原紙と同様の作成方法で作成された。
【0046】
品番「No.5」〜「No.25」のライナ原紙のそれぞれは、下記を除いて「No.2」のライナ原紙と同様の作成方法で作成された。
・No.5:密度を0.6[g/cm
3]に変更した
・No.6:微細繊維量を25[%]に変更して長さ平均繊維長を1.08[mm]
に変更した
・No.7:微細繊維量を45[%]に変更して長さ平均繊維長を0.95[mm]
に変更した
・No.8:表層のパルプのうち針葉樹クラフトパルプの含有される割合を20[質
量%]に変更し、長さ平均繊維長を1.50[mm]に変更した
【0047】
・No.9:サイズ剤の添加量を3[質量部]に変更した
・No.10:サイズ剤の添加量を5[質量部]に変更した
・No.11:サイズ剤を薬剤名「サイズパイン NT−78(荒川化学工業株式会
社製)」(下記の表3〜表6で「β」)に変更した
・No.12:サイズ剤を薬剤名「サイズパイン K−287(荒川化学工業株式会
社製)」(下記の表3〜表6で「γ」)に変更した
・No.13:紙力増強剤の添加量を1.5[質量部]に変更した
【0048】
・No.14:紙力増強剤の添加量を3.0[質量部]に変更した
・No.15:微細繊維量を38[%]に変更して長さ平均繊維長を0.98[mm
]に変更した
・No.16:表層のパルプのうちダンボール古紙パルプの含有される割合を100
[質量%]に変更した
・No.17:微細繊維量を45[%]に変更して長さ平均繊維長を0.95[mm
]に変更し、サイズ剤の添加量を5.0[質量部]に変更した
【0049】
・No.18:微細繊維量を20[%]に変更して長さ平均繊維長を1.12[mm
]に変更した
・No.19:微細繊維量を50[%]に変更して長さ平均繊維長を0.94[mm
]に変更した
・No.20:表層のパルプのうち針葉樹クラフトパルプの含有される割合を20[
質量%]に変更し、長さ平均繊維長を1.60[mm]に変更した
・No.21:サイズ剤を添加しなかった
【0050】
・No.22:サイズ剤の添加量を8.0[質量部]に変更した
・No.23:紙力増強剤を添加しなかった
・No.24:紙力増強剤の添加量を5.0[質量部]に変更した
・No.25:表層のパルプのうち針葉樹クラフトパルプの含有される割合を20[
質量%]に変更し、サイズ剤の添加量を8.0[質量部]に変更し、
微細繊維量を50[%]に変更して長さ平均繊維長を1.60[mm
]に変更した
【0051】
なお、ライナ原紙中に含有されるサイズ剤,紙力紙増剤等の各種薬剤の含有濃度を測定するにあたり,熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置(熱分解装置:フロンティアラボ社製 PY−2020D,ガスクロマトグラフ質量分析装置:アジレントテクノロジー社製 5973N)を用いて,薬剤含有濃度(対パルプ重量比)を測定した。
その上で、分析対象の上記ライナ原紙を下記手順A1〜A2により、中芯原紙から剥離し、ライナ原紙を乾燥後、粉砕機にて粉砕し、それら粉砕物を200〜300[μg]、2サンプルを熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置にかけて測定した。
【0052】
上記の熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置では、検量線を作成した際に得られた対象薬剤のピークを参考に、ピークを抽出し、ピーク面積を読み取り、読み取ったピーク面積を上記検量線と対比させることで、対象薬剤の薬剤含有濃度を算出することができる。
この測定は、各サンプルについて2回ずつ行って、その平均値を薬剤含有濃度(対パルプ重量比)とした。
なお、各種薬剤の含有濃度が重量比で0.01[%],0.1[%],1[%],5[%],10[%]となるように、各種薬剤をろ紙(ADVANTEC製、円形定性ろ紙、No.2)に染込ませ、乾燥させたものを検量線用サンプルとした。各検量線用サンプルを粉砕し、それら粉砕物を200〜300[μg]を熱分解ガスクロマトグラフ質量分析装置にかけることで上記の検量線を作成した。
【0053】
上記の品番「No.5」で密度は、多層抄き抄紙機のニップ圧を調節して変更された。
上記の品番「No.6」〜「No.8」,「No.15」,「No.17」〜「No.20」,「No.25」で微細繊維量や長さ平均繊維長は、繊維分級機(MAX−F700,相川鉄工株式会社製)を用いて調節された。品番「No.7」,「No.17」では繊維分級機を用いて微細繊維以外のパルプ繊維を取り除いた。
【0054】
実施例1〜19および比較例20〜29のそれぞれで中芯には、下記の品番「No.26」,「No.27」のうち何れか一つの中芯原紙を用いた。
・No.26:坪量120[g/m
2],密度0.65[g/cm
3]〔OND−EM
120:王子マテリア株式会社製〕
・No.27:坪量160[g/m
2],密度0.65[g/cm
3]〔OND−EM
160:王子マテリア株式会社製〕
上記の実施例1〜19および比較例20〜29のそれぞれについて、表3〜表6に示すライナ繊維情報が測定された。なお、密度や、長さ平均繊維長,微細繊維,坪量など各種パラメータの測定値や、サイズ剤,紙力増強剤の質量部数には、測定誤差がプラスマイナス10%程度生じる可能性がある。
【0055】
【表3】
【0056】
【表4】
【0057】
【表5】
【0058】
【表6】
【0059】
「ライナ繊維情報」は、ライナ原紙を構成するパルプ繊維について測定された情報であり、「ルンケル比」,「長さ平均繊維長」,「微細繊維量」の三種類である。
ルンケル比は、パルプ繊維の形状を示すパラメータであり、(ルンケル比)=(繊維壁厚の2倍)/(繊維内腔径)で算出される。ルンケル比が大きいほど剛直な繊維であることを示している。
長さ平均繊維長は、ライナを構成するパルプ繊維の長さ(繊維長)の平均値である。
微細繊維量は、ライナを構成するパルプ繊維の合計(100[%])に対して微細繊維が含有される量の割合[%]である。微細繊維は、繊維長が0.0[mm]以上であって0.2[mm]以下である微細な繊維である。
【0060】
「ルンケル比」,「長さ平均繊維長」,「微細繊維量」の三種の「ライナ繊維情報」は、下記の手順A1〜A5で測定された。
手順A1:ダンボール材の最上段から2段目を40[cm]角に切り出し、その40
[cm]角ダンボールシートを測定に供試した。切り出し位置はダンボール
シート幅の真ん中とした。それから、ダンボールシートをイオン交換水に
15分間浸漬し、イオン交換水から取り出す。
手順A2:手順A1で取り出したダンボールシートからライナ原紙(表ライナおよび
裏ライナ)のそれぞれを、ライナ原紙が破れないよう、手で剥がすことで
中芯原紙から分離する。
手順A3:手順A2で分離したライナ原紙と中芯原紙とのそれぞれを、イオン交換水
に浸し、濃度2%に調整した上で、24時間浸した。
手順A4:手順A3により濃度を調整したライナ原紙と中芯原紙とのそれぞれを24
時間浸した後、標準型離解機(熊谷理機工業社製)を用いて20分間離解
して、パルプを繊維状に分解する。
手順A5:手順A4で離解後のスラリー(パルプ繊維)を分取し、下記の繊維長測定
機を使用して、「ルンケル比」,「長さ平均繊維長」,「微細繊維量」を
測定した。
・繊維長測定機:品番FS−5 UHDベースユニット,バルメット社製
【0061】
――評価――
上記のようにして「ルンケル比」,「長さ平均繊維長」,「微細繊維量」が測定された実施例1〜19および比較例20〜29について、評価箱の破れやすさを評価した。
「破れやすさ」とは、箱に収容される内容物に対する耐荷重の軽重に対応する評価基準である。この破れやすさは、下記の手順B1〜B6に従う荷重試験で評価した。
・手順B1:測定ダンボール材から下記の形状・サイズにサンプルカッター(株式会
社ミマキエンジニアリング社製,CF2−1218)で評価箱の展開パ
ターンを切り抜く。
>形 状:A式段ボール箱が展開されたパターン
>サイズ:A式段ボール箱の側板の幅寸法356[mm],
A式段ボール箱の端板の幅寸法159[mm],
A式段ボール箱の高さ寸法256[mm]
・手順B2:手順B1で切り抜いた展開パターンで評価箱の底面をなす領域に下記の
罫線治具で下記の深さの罫線(折目)を手動でつけて、手組みで評価箱
を組み立てる。
>罫線治具:R罫(罫線幅2[mm],日本ダイスチール株式会社製)
>罫線深さ:測定ダンボール材の総厚の50[%]凹ませる
・手順B3:手順B2で組み立てた評価箱を下記の温湿度条件Aで1[時間]処理
する。
>温湿度条件A:温度30[℃],湿度90[%Rh]
・手順B4:手順B3で処理した後、上記の温湿度条件Aで評価箱に重さ15[kg
]のオモリを収容する。なお、オモリは評価箱の底面全体に荷重がかか
るように配置される。
・手順B5:手順B4の後、二人の作業員が評価箱を持ち上げて、30[秒]間保持
する。
・手順B6:手順B5にて評価箱に破れが発生したか否かを目視で確認する。
【0062】
上記の破れやすさは、下記の基準で評価した。
・5:評価箱の底面が全く変化していない。
・4:評価箱の底面に破れは生じないが、底面(評価箱の内側のライナ)に凹みや折
れが生じる。
・3:評価箱の底面に破れは生じないが、底面(評価箱の内側および外側の両ライナ
)に凹みや折れが生じる。
・2:評価箱の底面(評価箱の内側のライナ)に破れが生じる。
・1:評価箱を持ち上げて保持している最中にオモリがた後で評価箱に大きな破れが
生じ、オモリが評価箱から落下する。
上記の基準で「3」以上を良好な評価とし、「2」以下を不良な評価とした。
【0063】
上記の温湿度条件Aでの荷重試験は、多湿条件下での評価箱の破れやすさの評価(ウェット試験)である。
実施例1〜19および比較例20〜29の測定ダンボール材のそれぞれは、ウェット試験に加えて、下記の温湿度条件Bの乾燥条件下の荷重試験(ドライ試験)でも評価箱の破れやすさが評価される。
>温湿度条件B:温度23[℃],湿度50[%Rh]
ドライ試験は、手順B3,B4で温湿度条件Aを上記の温湿度条件Bに変更したことを除き、上記手順B1〜B6と同様である。
【0064】
実施例1〜19では、サイズ剤の添加量が0.2[質量部]以上であって4.0[質量部]以下であり、紙力増強剤の添加量が0.1[質量部]以上であって4.0[質量部]以下であり、パルプ繊維の長さ平均繊維長が0.90[mm]以上であって1.55[mm]以下であり、微細繊維量が23[%]以上であって48[%]以下であり、温湿度条件A,Bの何れでも破れやすさについて「3」以上の評価が得られ、評価箱が破れたりオモリが落下したりすることがなかった。
【0065】
サイズ剤の添加量が0.8[質量部]以上の実施例11,12,19や、紙力増強剤の添加量が1.0[質量部]以上の実施例15,16,長さ平均繊維長が1.50[mm]以上の実施例10,微細繊維量が40[%]以上の実施例9,19では、温湿度条件Aで「4」以上の評価が得られた。
【0066】
一方、サイズ剤の添加量が0.2[質量部]未満または4.0[質量部]よりも大きいか、紙力増強剤の添加量が0.1[質量部]未満または4.0[質量部]よりも大きいか、パルプ繊維の長さ平均繊維長が0.90[mm]未満または1.55[mm]以下よりも大きいか、もしくは、微細繊維量が23[%]未満または48[%]よりも大きい比較例20〜29では、少なくとも温湿度条件Aで「2」以下の評価が得られた。
【0067】
比較例20〜29に鑑みて実施例1〜19からは、サイズ剤の添加量が0.2[質量部]以上であって4.0[質量部]以下であり、紙力増強剤の添加量が0.1[質量部]以上であって4.0[質量部]以下であり、パルプ繊維の長さ平均繊維長が0.90[mm]以上であって1.55[mm]以下であり、微細繊維量が23[%]以上であって48[%]以下であれば、測定ダンボール材を用いて製造した箱で破れ(破損)が抑制されると言える。
さらに、実施例9,10,11,12,15,16、19からは、サイズ剤の添加量が0.8[質量部]以上,紙力増強剤の添加量が1.0[質量部]以上,長さ平均繊維長が1.50[mm]以上,および、微細繊維量が40[%]以上の何れか一つを備えると、多湿条件下で破れ(破損)を防止できると言える。
【0068】
比較例26,29からは、サイズ剤の添加量が4.0[質量部]より大きいことにより、サイズ剤が繊維間の水素結合を阻害して、多湿条件下でライナの強度が低下して、破れやすくなるものと推測される。
比較例28からは、紙力増強剤の添加量が4.0[質量部]より大きいことにより、紙力増強剤が凝集してしまいライナの強度が低下し、破れやすくなるものと推測される。
比較例24,29からは、長さ平均繊維長が1.55[mm]より大きいことにより、長繊維間の隙間が多く吸水しやすくなり、多湿条件下でライナの強度が低下して、破れやすくなるものと推測される。
比較例20からは、微細繊維量が23[%]未満であることにより、長繊維間の隙間が多く吸水しやすくなり、多湿条件下でライナの強度が低下して、破れやすくなるものと推測される。
比較例21〜23,29からは、微細繊維量が48[%]よりも大きいことにより、長繊維が少なくなりパルプ繊維どうしの絡まりが少なく、ライナの強度が低下して、破れやすくなるものと推測される。
【0069】
[III.変形例]
上述の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせることもできる。
【0070】
たとえば、ダンボール材は蛇腹折りされたダンボール材1に限らず、枚葉シート状のダンボール材であってもよい。ダンボール材には、中芯に対して片側にライナが設けられた片面ダンボールが用いられてもよい。ダンボールを蛇腹折りに折り畳む装置は
図2に例示した構造に限定されない。どのような構造の折り畳み装置を用いて蛇腹折りされたダンボール材でも上述の課題I,IIが生じ得る。
ダンボール材が製函システム用の資材である場合には、意図的に形成された切れ込みやミシン目などの追加加工が折目に施されていないことが好ましく、ダンボール材におけるライナの表層に設けられる罫線を起点(たとえば罫線を内側)に180[°]折り返される箇所が折目であることが好ましい。一方、ダンボール材が製函システム用以外の資材である場合には、切れ込みやミシン目などの加工が折目に施されていてもよい。
【0071】
上述した蛇腹折りのダンボール材の用途は、製函システムに適用される製函用資材としての用途に限らない。
蛇腹折りのダンボール材には、従来の枚葉のダンボールシートと異なる、複数のシートが折目を介して連設された構造を活かした様々な活用方法がある。
例えば、蛇腹折りのダンボール材は、シートを展開した状態で、延在する方向の寸法が大きいウェブ状の紙資材として扱うこともできる。
【0072】
ウェブ状の紙資材として利用方法としては、例えば下記の用途を例に挙げることができる。
災害用品としての利用:窓に貼り付けることで、台風時の窓割れ対策に利用で
きるほか、避難所でのプライバシー保護やストレス軽
減用のパーテーションとしての利用や、緩衝材や冷え
対策用の敷物として利用可能である。
イベント行事での利用:イベントや学校行事の看板等の創作物に利用可能であ
る。
建築/引越資材としての利用:建築現場や引越し現場で一時的にドアや壁、扉などを
守る必要がある場合、対象物に貼り付けるタイプの保
護材(養生材)として活用可能である。対象物に巻き
付けるタイプの保護材(梱包資材)として利用するこ
ともできる。
何れの利用方法においても、複数のシートが折目を介して連設された構造であることで、作業効率向上や、延在する方向の寸法を確保できるという利点がある。