本発明は、古紙を原料とするトイレットペーパーを管芯を用いずに巻いた、古紙管芯無しトイレットロール及びその製造方法に関する。

古紙を再生したトイレットペーパーを巻いた古紙トイレットロールは、長さ１００〜１３０ｍの巻き長さとした、管芯無しタイプのものが市場の主流である。
このような古紙管芯無しトイレットロールは、多くが各種施設向けの業務用製品として取引されており、シングルで６０ｍ程度の一般消費者向け製品とは求められる品質や価格が異なっている。
そして、近年、古紙管芯無しトイレットロールを利用している施設等では、特に外食産業の飲食店を中心に、雑務作業の削減、人件費削減、保管スペース削減のために、取り替え頻度が少なく、より長巻きであり、しかもコンパクトなものが求められるようになってきた。 トイレットロールの巻き長さを増加させるには、巻径を大径にしたり、内径を小径にすれば可能であり、コンパクト化もロール幅を狭くすれば可能である。
しかし、トイレットロールは、ＪＩＳ規格にその大きさが定められており、市販のペーパーホルダー（紙巻器）は、そのＪＩＳ規格のトイレットロールを基準に作られている。 管芯無しトイレットロールの中には、業務用製品であるがゆえに、ホルダーとセット販売されるような独自規格で巻き長さが極めて長く大径のものやロール幅が幅狭のものが存在するが、そのようなものは一般のＪＩＳ規格に即した形状を想定した紙巻器（ペーパーホルダー）を利用している飲食店などでは互換性がなく利用できない。

古紙管芯無しトイレットロールには、主流ではないものの、ＪＩＳ規格に即しつつ、巻き長さを１７０〜１８０ｍと長巻きにしたものが存在するが、柔らかさ、強度、手触り感においては主流の巻き長さ１００〜１３０ｍの製品と比較して劣るものであった。

そこで、本発明の主たる課題は、従来主流の１００〜１３０ｍ巻きの古紙管芯無しトイレットロール以上に柔らかさ等に優れ、しかも巻き長さが非常に長く、そのうえＪＩＳ規格対応のトイレットペーパーホルダーにも利用可能であってコンパクトな形状である古紙管芯無しトイレットロールを提供することを目的とする。

上記課題を解決した本発明は以下のとおりである。

〔請求項１記載の発明〕
古紙を再生したトイレットペーパーを管芯無しに巻いた古紙管芯無しトイレットロールであって、
紙厚が７０〜９０μｍであり、乾燥引張強度の縦横比（縦／横）が３．５以下であり、古紙由来の填料を含み、灰分が３〜１０重量％であるトイレットペーパーが１９０ｍ以上巻かれ、
巻径が１００〜１１８ｍｍ、ロール幅が１０５〜１１６ｍｍ、内径が３０〜４５ｍｍである、
ことを特徴とする芯無しトイレットロール。

〔請求項２記載の発明〕
前記トイレットペーパーの伸び率が、６％〜９％である請求項１記載の芯無しトイレットロール。

〔請求項３記載の発明〕
前記トイレットペーパーの乾燥引張強度が、縦方向２５０ｃＮ／２５ｍｍ以上、横方向７０ｃＮ／２５ｍｍ以上である、請求項１又は２記載の芯無しトイレットロール。

〔請求項４記載の発明〕
トイレットロールの密度が、０．１７〜０．２１ｇ／ｃｍ ³である請求項１〜３の何れか１項に記載の芯無しトイレットロール。

〔請求項５の発明〕
灰分を含む上質古紙を原料として古紙パルプを得て、その古紙パルプをパルプ原料として９５％以上用い、かつ、クレーピングドクターでのクレープ率を７〜１１％として抄紙して、紙厚７０〜９０μｍとしたトイレットペーパー原紙を用いる、ことを特徴とする古紙芯無しトイレットロールの製造方法。

以上の本発明によれば、従来の古紙管芯無しトイレットロールと同様の柔らかさや丈夫さを維持しつつ、巻き長さがより長くし、さらにＪＩＳ規格対応のトイレットペーパーホルダーにも利用可能であってコンパクトな形状である古紙管芯無しトイレットロールが提供される。

本発明に係る古紙管芯無しトイレットロールを説明するための斜視図である。

以下に本発明に係る管芯無しトイレットロールＸ１について図面を参照しながら詳述する。 本発明に係るトイレットロールＸ１は、図１に示すように、紙管とも称される管芯がない管芯無しトイレットロールＸ１であり（以下、単にトイレットロールともいう）、その芯部分１は、トイレットロールＸ１を構成するトイレットペーパー自体が接着糊により固着されて形成されたものである。 本発明に係る管芯無しトイレットロールＸ１は、既知の巻成方法によりトイレットペーパー２を巻いて芯無しに製造することができる。

本発明に係るトイレットロールの外形は、巻径（外径とも言われることがある）Ｌ１が１００〜１１８ｍｍ、ロール幅（ペーパー幅と同一である）Ｌ２が１０５〜１１６ｍｍ、内径Ｌ３が３０〜４５ｍｍである。 この外形であると、一般的なＪＩＳ規格のトイレットロールを想定した、ペーパーホルダーが問題なく使用できる。

ここで、本発明に係るトイレットロールＸ１は、特徴的なトイレットペーパー２の組成とすることで、従来主流の古紙管芯無しトイレットロールＸ１と同等以上の柔らかさ、強度、手触り感を確保しつつ、従来主流の古紙管芯無しトイレットペーパーの巻き長さ１００〜１３０ｍと比較して格段に長い１９０ｍ以上のという巻き長さを達成する。

この１９０ｍの巻き長さは、柔らかさや手触り感に劣る巻き長さに主眼をおいた１７０〜１８０ｍの従来製品よりもさらに長い。 なお、本発明に係るトイレットロールＸ１の巻き長さの上限については、限定しないが、２１０ｍ以下が望ましく。 より短いほうが製造はしやすい。 ２１０ｍを超えると製造時に巻き成する際のテンションを極めて高くする必要が生じ、本発明に係るトイレットペーパー２の組成としても製造が困難となる。

ここで、本発明に係るトイレットペーパー２は、パルプ原料が、古紙パルプを９５％以上、９８％、特には１００％とするものである。 古紙パルプ以外の繊維原料と用いるのであれば、ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰを用いる。 なお、管芯無しトイレットロールのカテゴリでは、古紙パルプが９５％未満であるとコストが高くなりすぎることになる。 特に、本発明は、後述するようにトイレットペーパー２を所定の灰分量となるようにする必要があるため、填料を含む古紙原料を用いない場合には、十分な灰分量を確保できず製造できないこととなる。

また、本発明に係るトイレットペーパー２は、１プライのシングルのものである。 ２プライ、ダブルのものでは、上記巻き長さとすることはできない。 また、本発明に係るトイレットペーパーは、エンボスが付与されていないものである。 エンボスは紙を嵩高にするためエンボスが付与されていると上記巻径で上記巻き長さとすることはできない。

そして、本発明のトイレットロールＸ１に係るトイレットペーパー２は、上記の柔らかさや強度、手触り感を確保しつつ、極めて長い巻き長さを達成すべく、特徴的に、紙厚が７０〜９０μｍであり、古紙由来の填料を含み、灰分が３〜１０重量％であり、乾燥引張強度の縦横比（縦／横）が３．５以下とされる。 なお、本発明における紙厚とは、ダイヤルシックネスゲージ：尾崎製作所製ピーコックにより測定した値である。

ここで、紙厚を７０〜９０μｍと薄くするだけでは、巻き長さを長くすることができるものの、単に紙厚を薄くするだけでは、コシがなく頼りない手触りとなり、液体が透過しやすいため排泄物の拭取りを主たる目的とするトイレットペーパーでは望ましくないものとなる。 そこで、本発明に係るトイレットペーパー２では、古紙由来の填料を含み、灰分が３〜１０重量％となるようにしたところ、トイレットペーパー２の表面が密で滑らかになり、液体の裏抜け性が低下し、紙に適度な剛性が発現してコシがあるものとなり、上記薄さに起因する問題が解決された。 これは、抄紙過程で填料が繊維より早く沈降して填料がフェルト面に近い位置、すなわち一方面に集まることが要因と考えられるが定かではない。

ここで灰分が３％未満であると、上記のような効果が十分に得られず、１０％を超えると繊維分が少ないため強度が出ない等、別の問題が発生してくるため好ましくない。 ここで言う灰分率（％）とは、ＪＩＳ Ｐ ８２５１に準じた灰分試験方法であり、燃焼温度を６００℃として求められる紙を燃焼させた後の残さの質量を、絶乾状態の試験片の質量で除して１００をかけた値である。

また、本発明に係るトイレットペーパー２では、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に記載の縦方向の乾燥引張強度を横方向の乾燥引張強度で除した縦横比を３．５以下として、縦横の差を小さくした。 これにより、低密度に設計することができ、柔らかさのあるものとなる。 なお、縦横比はヘッドボックスからの抄紙原料の吐出を調整すればよい。

ここで、縦方向の乾燥引張強度は、具体的には２５０ｃＮ／２５ｍｍ以上、横方向の乾燥引張強度は、７０ｃＮ/２５ｍｍ以上であるのがよい。 これは、乾燥紙力剤により達成できる。

他方、本発明に係るトイレットペーパー２は、伸び率が６％〜９％とするのが望ましい。 この伸び率とするには、製造時のクレープ率を７〜１１％と低くするのがよい。 クレープ率を低くすることで、紙厚が薄くなり、表面が滑らかになり、また、縦横比の差が小さくなる。 なお、本発明のトイレットペーパーを製造するにあたっては、柔らかさを確保するため、カレンダー処理は行なわない方が望ましい。

他方、本発明に係るトイレットペーパー２の密度（米坪／紙厚）は、０．１７〜０．２１ｇ／ｃｍ ³であるのが望ましい。 密度が０．１７ｇ／ｃｍ ³未満になると紙力を維持するのが困難となり、密度が０．２１ｇ／ｃｍ ³超になると風合いが硬くなり、手触り感が従来製品より劣るようになる。

ここで、本発明に係る古紙原料、填料、灰分についてさらに詳述する。 トイレットペーパーを製造するにあたって、通常は、填料を添加することは行なわれないし、一般消費者向けの通常の製品では填料は含有されない。 また、バージンパルプのみからなるトイレットペーパーの灰分は１％にも満たない。 トイレットペーパーにおいて所定の灰分があることは、通常は古紙原料を用いたものであることを意味する。 そして、灰分はほぼ全てが古紙由来の填料によるものである。

本発明に係るトイレットペーパーの灰分とするには、繊維原料として、古紙のなかでも上質古紙等の中から適宜選択、配合して用いるのがよい。 その理由は、上質古紙は、概ねケント紙、模造紙、込頁、シュレッダーゴミ、コピー用紙等からなり、その配合比率を調整することにより全体として概ね原料の灰分を１２〜１８重量％程度とすることができ、ほぼそのまま繊維原料として９５〜１００重量％を用いても、本発明のトイレットペーパーの灰分の範囲とすることができるためである。 さらに、上質古紙の中でも、特にケント紙、模造紙は、比較的繊維長の長い繊維が多く含まれるため、所望の紙力、風合いを発現させやすい。 また、コート紙等は灰分率が２０〜３０重量％と高いが、繊維の品質としては上質古紙に近く、灰分量の調整のために原料として配合することが可能である。
但し、上質古紙のなかでもシュレッダーゴミは、繊維の分断が進んでいる傾向にあるため、シュレッダーゴミを過度に含む（概ね３割以上含む）上質古紙を使用する場合には、適宜配合割合を調整する。
また、古紙としては、新聞紙やダンボール等のライナー紙は、紫外線により変色しやすい機械パルプや未晒・半晒パルプを多く含むためトイレットロール用原料としては好ましくない。

なお、本発明に係る古紙パルプの製造方法は限定されるものではないが、古紙からの古紙パルプの製造する方法は以下のようにして行なうのがよい。
まず、古紙を常法により離解したのちスクリーンやクリーナーを用いて粗異物を除去する粗選を行う。 離解は高せん断力が得られるパルパー、ファイバーフローと称される古紙高濃度離解装置、地球釜等の設備を用いる。
次いで、粗選後の原料を濃縮処理し、既知の薬品等を加え、混錬（ニーディング） 、熟成（ソーキング） を行なう。
濃縮処理は、例えば、遠心分離機やデカンター等を用いて行なうことができる。 この際、粗選後の原料を濃縮処理した後の濃度は３〜３０％ になるように脱水するのがよい。
濃縮処理した後の濃度が３％ 未満の濃度であると、後段のニーディングによる物理的せん断を施したても、主に填料である灰分原を微細に分散させる効果が小さく、反対に３０ ％ を超える濃度であると、硬くなりすぎて所望のニーディング処理（物理的せん断）を施すことが困難となる。
ニーディングは、例えば、デフレーカー、高速ニーダー（例えば、（株）石川島産業機械製マイカプロセッサー（商品名）や（株）進展機械製作所のスーパーデフレーカー（商品名））、ニーダー、ディスパーザー等を用いて行なうことができる。
ニーディング後、熟成（ソーキング）によりパルプ繊維からインキの離脱を進行させた後には、洗浄・精選工程でフローテーションによる脱墨処理を行なって古紙パルプとする。 なお、濃縮処理からフローテーションまでの処理は適宜複数回繰り返して行なうことができる。
フローテーションを行なうにあたっては処理原料に水を加えて、原料濃度を３ ％ 未満にして行なう。 この時の原料濃度が３％ を超えると必要な灰分原も脱墨フロスとして排出され、泡立ちも悪くなり洗浄効率が低下するおそれがある。 通常は１％程度の原料濃度で行う。 このフローテーションで発生した脱墨フロスはカーボンブラックがその主成分となるので系外に排出する。

本発明に係る古紙パルプを製造するにあたっては、古紙パルプ中の灰分原の量を考慮して、濃縮からフローテーションまでの一連の処理を適宜の回数とすることができる。 概ね、設備コスト及び分散化の程度の向上具合を考慮すると、二回程度のニーディングを施すようにするのがよい。 なお、フローテーションではなく高濃度離解処理（ファイバーフロー） により離解し、バルブフィルター等の洗浄設備で洗浄して、脱墨フロスを分離することもできる。

ここで、本発明においては、トイレットペーパー中の灰分率を所定の割合とするために、前記トイレットペーパーの原料となる古紙パルプ中の灰分率を調整する。
この古紙パルプ中の灰分原の量の調整は、濃縮から洗浄・精選工程の回数の調整や、フローテーションや洗浄・精選工程で調整、フローテーション等の精選工程の一部を省略、フローテーションの際に排出される洗浄後のろ水中の原料を濃縮処理して適宜の前段工程に返送する或いは系外排出することで、行なうことができる。
なお、本発明における好適な古紙パルプの灰分率は１０〜１５重量％である。 抄紙工程における灰分原のロスを考慮すれば、上記灰分率の古紙パルプを用いて抄紙すると、灰分率３〜１０重量％のトイレットペーパーを得ることができる。

次いで、本発明に係るトイレットロールに係るトイレットペーパーの抄紙について説明する。 本発明に係るトイレットペーパーは、上記古紙から得られた古紙パルプを９５重量％以上有する原料パルプを主とする抄紙原料を、公知のクレープ紙の抄紙工程、具体的には、ワイヤ（フェルト）パート、プレスパート、ドライヤパートを経て製造することができる。
本発明にかかるトイレットペーパーの紙厚、縦横比などを考慮して、ヘッドボックスからの紙料の吐出量、搬送速度等を適宜調整する。
なお、抄紙に際しては、分散剤、苛性ソーダ、アンモニア水等のｐＨ調整剤、消泡剤、防腐剤、蛍光染料、離型剤、耐水化剤、流動変性剤、歩留まり向上剤などの適宜の薬品を添加することができる。

ここで、本発明に係るトイレットペーパーを製造するにあたっては、ヤンキドライヤーでのクレーピングを行なう際のクレープ率を７〜１１％とする。
本発明にかかるトイレットペーパーを製造するにあたっては、柔らかさを維持する観点から、カレンダー処理は行わない方が好ましく、上記のクレープ率のみで紙厚を調整するようにするのがよい。 このようにすることで、本発明に係るトイレットペーパーの伸び率となるとともに所望の風合いとすることができる。

他方、本発明に係るトイレットロールは、以上のトイレットペーパー原紙を、既知の管芯無しトイレットロール製造用のワインダー設備を用いて、所望の巻径で１９０ｍ以上の巻き長さとなるテンションで巻き取り作業を行なってログを製造し、その後裁断して製造することができる。 なお、本発明に係るトイレットロールを製造するにあたっては、エンボス加工は行わない。

以上、詳述の本発明に係るトイレットロールの効果を確認すべく、比較例に係る管芯無しトイレットロール（比較例１、比較例２）及び従来市販の巻き長さの長い管芯無しトイレットロール（従来品１、従来品２、従来品３）との比較を行なったので下記表１に結果を示す。

〔巻径〕
巻径は、πゲージ（ムラテックＫＤＳ製：ダイヤルメータールール Ｆ１０−０２ＤＭ)を用いてロールの周長を測定した。 値は５回測定の平均値である。
〔内径〕
内径は、芯部分に定規をあて径を測定した。 値は５回測定の平均値である。
〔製品米坪〕
製品米坪は、ＪＩＳ Ｐ ８１２４（１９９８）に準じて測定した。
〔紙厚〕
紙厚は、ＪＩＳ Ｐ ８１１１（１９９８）の条件下で試験片を調湿した後、ダイヤルシックネスゲージ（厚み測定器)「ＰＥＡＣＯＣＫ Ｇ型」（尾崎製作所）を用いて測定した。 値は１０回測定の平均値である。
なお、紙厚の具体的な測定手順は、プランジャーと測定台の間にゴミ、チリがないことを確認してプランジャーを測定台の上におろし、前記ダイヤルシックネスゲージのメモリを移動させてゼロ点を合わせ、次いで、プランジャーを上げて試料を試験台の上におき、プランジャーをゆっくりと紙面に対し垂直に下ろしそのときのゲージを読み取る。 このとき、プランジャーをのせるだけとする。 プランジャーの端子は金属製で直径１０ｍｍの平面が紙平面に対し垂直に当たるようにし、この紙厚測定時の荷重は、約７０ｇｆである。

〔乾燥引張強度〕
乾燥引張強度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１３（１９９８）の引張試験方法に準じて測定した。 その中でＪＩＳ Ｐ ８１１１（１９９８）に規定された標準条件下で、縦方向及び横方向に幅２５ｍｍに裁断し測定した。 測定結果は、ｃＮ／２５ｍｍを単位とする。

〔伸び率〕
伸び率は、ＪＩＳ Ｐ ８１１３（２００６）に規定される３． 定義 ｅ）「引張破断伸び（ｓｔｒｅｔｃｈ ａｔ ｂｒｅａｋ）」のことである。 この伸び率（％）は、ミネベア株式会社製「万能引張圧縮試験機 ＴＧ−２００Ｎ」を用いて測定した。

〔ソフトネス〕
ソフトネスは、ＪＩＳ Ｌ １０９６ Ｅ法に記載のハンドルオメータ法に準じて測定した。
なお、試験片は１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさとし、クリアランスは５ｍｍで測定した。 値は、縦方向、横方向の各々５回（全１０回）の平均値を小数点１桁で表したものである。 単位はｃＮ／１００ｍｍである。

〔ＭＭＤ〕
ＭＭＤは、静摩擦係数の平均偏差である。 ＭＭＤは滑らかさの指標の一つであり、数値が小さいほど滑らかであり、数値が大きいほど滑らかさに劣る。
ＭＭＤの測定方法は、摩擦子の接触面を、所定方向に２０ｇ／ｃｍの張力が付与された測定試料であるトイレットペーパーの表面に対して、２５ｇの接触圧で接触させながら、張力が付与された方向と略同じ方向に速度０．１ｃｍ／ｓで２ｃｍ移動させて行なう。
このときの摩擦係数を、摩擦感テスター（カトーテック株式会社製：ＫＥＳ−ＳＥ）を用いて測定し、その摩擦係数の積算値を摩擦距離（移動距離＝２ｃｍ）で除した値がＭＭＤである。
なお、摩擦子は、直径０．５ｍｍのピアノ線Ｐを２０本隣接させてなり、長さ及び幅がともに１０ｍｍとなるように形成された接触面を有するものを用いる。 接触面には、先端が２０本のピアノ線Ｐ（曲率半径０．２５ｍｍ）で形成された単位膨出部が形成されている。

〔水解性〕
ここでの水解性とは、ほぐれやすさ試験（ＪＩＳ Ｐ ４５０１で規定される、ほぐれやすさの試験方法に基づく）における秒数で表したものである。

〔製品の密度〕
製品の密度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１１ 条件下において調湿したトイレットペーパーの米坪の値（Ｃ）を、「ＰＥＡＣＯＣＫ Ｇ型」によるトイレットペーパーの紙厚（Ｄ）で除した値である。 単位はｇ／ｃｍ ³である。

〔巻き密度〕
巻き長さ（ｍ）をロール断面積（ｍ ² ）で割った値である。 ロール断面積は製品径(表中の巻径)と管芯径(表中の内径)をそれぞれ円と見立て、製品径から求めた断面積を、管芯径から求めた断面積で引いた値。

〔風合い〕
柔らかさや滑らかさを総合的に官能評価で判断した。 １０人に対して３段階(×：１点、△：２点、○：３点)で評価を取り、その平均とした。 ×：０以上１未満、△：１以上２未満、○：２以上３未満である。

〔灰分率〕
ＪＩＳ Ｐ ８２５１（２００３）に定められた灰分試験方法に準じて行った。 但し処理温度は６００℃で行った。

〔クレープ率〕
クレープ率は、次式より算出した値である。
クレープ率＝（（製紙時のドライヤーの周速）−（リール周速））／（製紙時のドライヤーの周速）×１００（％）

本願発明に係る実施例１〜３は、ＪＩＳ規格のホルダーを利用できる外形でありながら、比較例、従来例よりもソフトネスの値が小さく、低密度な傾向にあり、風合いに優れる。
対して、比較例１は、紙厚を厚くしたものである。 ９０μｍを超えると、ＪＩＳ規格の巻径１２０ｍｍ以内に収めるのが困難となる。 また、紙厚増加にともないソフトネスの値も高くなり、柔らかさも不十分な結果となっている。
比較例２は、ＪＩＳ規格のホルダーを利用できる外形としたものの、実施例と比較して、灰分が少なく、縦横比を大きくしたものである。 この比較例２では、ソフトネスの値が大きく、柔らかさが十分に発現されない結果となった。 また、風合いも低い評価となった。

他方、従来品１、従来品２は、ＪＩＳ規格のホルダーを利用できるが、従来主流の１００〜１３０品よりも巻き長さの長い１７０ｍ巻きの製品である。 これらの従来品はソフトネスの値が大きく、柔らかさが十分ではないという結果となった。 風合いも低い評価となった。 従来品１、２は、灰分が本発明の範囲より少なく、かつ、縦横比の差が大きい。 これは、紙厚を薄くしつつ製造の際の巻き取りや使用時の引き出しを確保するために、縦方向の強度を高くするようにしたものと考えられる。 従来品１、２は、坪量が高く、紙厚が低いことから、縦方向を強くするに伴う横方向の紙力の低下を補うべく、なんらかの高密度化を図ったと考えられる。 その高密度化の結果、柔らかさの低下、風合いの低下を招いたと推測される。

他方、従来品３は、従来主流の１００〜１３０品に該当する製品である。 これらの従来品は１７０ｍ巻きの製品と同様にソフトネスの値が大きく、柔らかさが十分ではないという結果である。 風合いも１７０ｍ品ほどではないが、低い評価となった。 １７０ｍ品と比較すると、厚みのあることが評価される結果となった。

以上のとおり、本発明によれば、柔らかさ、強度、肌触り感に優れ、巻き長さが長く、さらにＪＩＳ規格対応のトイレットペーパーホルダーにも利用可能であってコンパクトな形状である古紙管芯無しトイレットロールが提供される。

Ｘ１…管芯無しトイレットロール、１…管芯無しトイレットロールの芯部分、２…トイレットペーパー、Ｌ１…トイレットロールの巻径、Ｌ２…トイレットロールのロール幅、Ｌ３…トイレットロールの内径。