纸筒及纸筒用原纸制造技术

本发明专利技术的课题在于提供一种刚性优异的纸筒和用于制造该纸筒的纸筒用原纸。作为解决方法，提供一种纸筒，其特征在于，具有2层以上5层以下的纸层，所述纸层的最外层、最内层的任一者或两者的密度为0.90g/cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纸筒及纸筒用原纸
本专利技术涉及一种刚性优异的纸筒和用于制造该纸筒的纸筒用原纸。
技术介绍
塑料因为价格低廉且易成形而被广泛用作各种制品的材料，一年中有3亿吨以上的塑料制品被生产。虽然大部分的塑料制品得到了适当处置，但是其中一部分由于管理不足或非法丢弃，作为垃圾流出至环境中，最终抵达海洋。据推测流入海洋中的塑料垃圾的数量，一年达到800万吨以上，由于这些塑料垃圾中的大部分为非生物降解性，因此其大都累积在海洋中。为了防止由于塑料垃圾造成的环境破坏的行动已开始，并追求以对环境负荷小的材料代替塑料制一次性制品。其中，就塑料制的吸管而言，美国1天消耗5亿根，全世界1天消耗10亿根以上，且报告有海鸟或海龟因为误食而引起的死亡案例，环境保护团体等发起了呼吁拒绝使用塑料制吸管的运动。作为塑料制吸管的对环境负荷小的代替材料，生物降解性塑料及纸受到瞩目。例如专利文献1、2中提案有纸制的吸管。其中，纸制的吸管与塑料制吸管相比，存在刚性差，易弯折的问题。另外，专利文献3中提案有耐水性及耐热水性得到提高的餐具用纸，及使用该餐具用纸的搅拌用棒或勺等餐具。专利文献3中提案有作为搅拌棒或勺使用的餐具用纸。就专利文献3的餐具用纸而言，为了作为搅拌棒或勺使用，要求耐水性、耐热性、刚性，但该餐具用纸刚性过强，难以卷绕成筒状。专利文献专利文献1：日本特开平06-133840号公报专利文献2：日本特开2009-233348号公报专利文献3：日本特开2006-168283号公报<br>
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供一种刚性优异的纸筒和用于制造该纸筒的纸筒用原纸。用于解决本专利技术的课题的方法如下所示。1.一种纸筒，其特征在于，具有2层以上5层以下的纸层，所述纸层的最外层、最内层的任一者或两者的密度为0.90g/cm3以上，基于3点弯曲试验所测定的弹性模量为2.0GPa以上。2.根据1.所述的纸筒，其特征在于，通过日本工业标准JIS-P8251所述的525℃燃烧法所测定的灰分为1.5质量％以下。3.根据1.或2.所述的纸筒，其特征在于，所述最外层的密度为0.90g/cm3以上。4.根据1.～3.中任一项所述的纸筒，其特征在于，外径为3mm以上20mm以下。5.根据1.～4.中任一项所述的纸筒，其特征在于，基于3点弯曲试验所测定的弹性模量为10.0GPa以下。6.一种纸筒用原纸，其特征在于，具有2层以上5层以下的纸层，所述纸层的最外层、最内层的任一者或两者的密度为0.90g/cm3以上。本专利技术的纸筒，以纸为主体，对环境的负荷小。本专利技术的纸筒，由于弹性模量高，因此刚性优异，使用时不易弯折。因此本专利技术的纸筒可适用于吸管或搅拌棒等与饮品或嘴接触的纸筒(以下，也称为餐具用纸筒)。最外层具有密度高的纸层的纸筒，由于更高的弹性模量而刚性优异。就密度高的纸而言，由于水不易渗透，因此通过在最外层使用高密度的纸，能够得到耐水性优异的纸筒。进而，该纸筒在衔住时对嘴唇或舌头的吸附感小，因此没有不适感，可作为吸管使用。另外，就灰分量少的纸筒而言，由于具有牢固的纤维间键合，不仅可以提高弹性模量，而且即使浸入酸性、碱性的液体中，无机成分也不易溶出，适用于餐具用纸筒。具体实施方式＜纸筒＞本专利技术的纸筒，其特征在于，具有2层以上5层以下的纸层，该纸层的最外层、最内层的任一者或两者的密度为0.90g/cm3以上，基于3点弯曲试验所测定的弹性模量为2.0GPa以上。弹性模量为表示该材质变形难度的值，越大越不易变形。弹性模量是依赖于其材质而不依赖于其截面形状的值。本说明书中，弹性模量通过下述式(1)计算得出。弹性模量：E＝(L3/48I)×(P/y)式(1)L：测定跨距(3点弯曲的支承点之间的距离)I：截面二阶矩P/y：应力-应变曲线的弹性变形区域的倾斜截面二阶矩(I)为依赖其截面形状的值，例如纸筒为圆筒时，通过下述式(2)表示。截面二阶矩：I＝(π/64)×(D4－d4)式(2)D：圆筒的外径(芯棒的直径+纸筒用原纸的总厚度×2)d：圆筒的内径(芯棒的直径)此外，应力-应变曲线的弹性变形区域(P/y)中，应力(P)通过下述式(3)表示。应力：P＝M/Z式(3)M：弯矩Z：截面系数，为圆筒时，Z＝(π/32)×(D4－d4)由式(1)～(3)可知，在式(1)的右边，源自截面形状的(D4－d4)在分母与分子之间抵消，正如其所示，弹性模量为不依赖于该截面形状的值。密度高的纸通过加压、压延等被强力地压碎，使得纤维密合而具有牢固的纤维间键合，因此强度优异。此外，高密度的纸与低密度的纸相比不易变形，因此弹性模量大。通过在纸筒的最外层、最内层的任一者或两者上使用高密度且高强度的纸，可以制造弹性模量高的纸筒。为了制造弹性模量更高的纸筒，优选纸层的最外层、最内层的任一者或两者的密度为0.92g/cm3以上，更优选为0.95g/cm3以上。另外，本专利技术中，纸层的其他层的密度并无没有特殊限定。本专利技术的纸筒，基于3点弯曲试验所测定的弹性模量(以下，也仅称为“弹性模量”)为2.0GPa以上，由于不易变形，因此不易弯折。本专利技术中，纸筒的弹性模量优选为2.6GPa以上，更优选为2.8GPa以上。另外，本专利技术的纸筒中，弹性模量的上限值并无特殊限制，但仅由纸层和粘接其的粘接剂制造的纸筒的情况时，其上限值优选为4.5GPa以下左右，具有纸层以外的层(例如，耐水清漆或耐水性树脂等构成的耐水层)的纸筒的情况时，优选为10.0GPa以下左右。在此，纸筒以弯折的方式弹性变形时，最外层的变形量变为最大。因此，为了防止纸筒的变形(挫曲)最外层的密度优选为0.90g/cm3以上。此外，就高密度的纸而言，因水不易浸透，若最外层的密度为0.90g/cm3以上，耐水性得到提高，进而，衔住纸筒时对嘴唇或舌头的吸附感变小，因此可适用于吸管。本专利技术的纸筒，通过日本工业标准JIS-P8251所述的525℃燃烧法所测定的灰分优选为1.5质量％以下。灰分量少的纸筒，纸层中的填料的含量少，构成纸层的纸浆相互之间的键合(纤维间键合)的数量变多，因此纸层的强度优异，可以提高弹性模量。进而，灰分量少的纸筒，即使浸入酸性、碱性的液体中，因无机成分的溶出少，因此适用于餐具用纸筒。本专利技术中，上述灰分更优选为1.0质量％以下，进一步优选为0.8质量％以下，最优选为0.5质量％以下。本专利技术的纸筒中，由2张以上5张以下的纸粘合在一起而成的纸层的总厚度优选为150μm以上600μm以下。另外，本专利技术的纸筒中的纸层的总厚度是指2张以上5张以下的纸和粘接这些纸的粘接剂的总厚度，当纸筒通过螺旋卷起而形成时，为避开阶差部分而测定的厚度。纸层的总厚度越厚弹性模量则越高，但若总厚度超过600μm，有时变得难以卷成纸筒。另一方面，若纸层的总厚度小于150μm，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纸筒，其特征在于，具有2层以上5层以下的纸层，/n所述纸层的最外层、最内层的任一者或两者的密度为0.90g/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181205 JP 2018-2280141.一种纸筒，其特征在于，具有2层以上5层以下的纸层，
所述纸层的最外层、最内层的任一者或两者的密度为0.90g/cm3以上，
基于3点弯曲试验所测定的弹性模量为2.0GPa以上。


2.根据权利要求1所述的纸筒，其特征在于，通过JIS-P8251所述的525℃燃烧法所测定的灰分为1.5质量％以下。


3.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本准司，藤田航平，
申请(专利权)人：日本制纸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP