包装紙における内部サイズと表面サイズの役割

はじめに：現代の包装における二重サイズの必要性

包装用紙・板紙の世界では、強度、印刷適性、耐水性の適切なバランスを実現することが極めて重要です。従来のサイズ処理法は、多くの場合、内部サイズまたは表面サイズのいずれか一方のみに重点を置いていました。しかし近年、内部サイズと表面サイズを組み合わせたデュアルサイズ処理法が、その優れた性能から注目を集めています。この記事では、これら2つのシステムがどのように相互に補完し合い、包装用紙の特性を向上させるのかを探ります。

AKDによる内部サイズ調整：耐水性の基礎

内部サイズ処理は、主にウェットエンド工程でアルキルケテンダイマー（AKD）を添加することで行われます。AKDはセルロース繊維と反応し、疎水性エステル結合を形成して紙の吸水性を低下させます。主な利点は以下のとおりです。

• 寸法安定性の向上
• インクの持ちが良い
• シート全体にわたる液体浸透に対する耐性

プロセスのヒント: AKD は、十分な保持時間 (15 分以上) をかけて高レベル タンクまたは混合チェストに追加し、効率を向上させるために CPAM などの保持補助剤と一緒に使用する必要があります。

表面サイジング：機能的なバリア層の構築

表面サイズ処理は通常、紙の仕上げ段階で、紙の表面に、酸化デンプン、PAE 樹脂、または合成ポリマーをベースにした薄い膜のサイズ溶液を塗布することによって行われます。

利点は次のとおりです。

• 表面強度と印刷品質の向上
• 表面の毛羽や糸くずの減少
• エッジウィッキングと再濡れに対する耐性が向上

重要な注意： 耐湿性が必要な包装紙（食品ラップなど）の場合、粒子サイズが 0.2 μm 以下の表面サイズ剤を使用すると、高密度で均一なコーティングが保証されます。

内部サイジングと表面サイジングの相乗効果

内部サイズ剤と表面サイズ剤を併用することで相乗効果が生まれ、シートの内部構造と表面バリア性の両方が向上します。主な利点は以下のとおりです。

デュアルサイジング戦略を使用すると、パフォーマンスを向上させながら、化学物質の総消費量を 20～30% 削減することもできます。

プロセス最適化の提案

デュアル サイズ システムの利点を最大限に活用するには、次のヒントを考慮してください。

1. 乾燥プロファイル: 110°C以上の温度で少なくとも3分間の急速硬化セグメントを含めます。
2. pHコントロール: AKD の加水分解を防ぐために、スラリーの pH を 7.5 ～ 8.5 に維持します。
3. 粒子サイズ管理: 表面サイズ粒子を 0.15 μm 以下に保つには、高せん断乳化剤 (SDH タイプなど) を使用します。
4. 保持システム: 両方のサイズ剤を効果的に保持するには、デュアル保持（カチオン澱粉 + CPAM）を使用します。

結論：機能性紙へのよりスマートなアプローチ

AKD内部サイズ剤と表面サイズ剤の両方の長所を活用することで、包装紙メーカーは、食品包装、工業用ラップ、キャリアボードなど、厳しい最終用途の条件を満たす製品を開発できます。デュアルサイズ剤は単なる技術的なアップグレードではなく、性能、効率、そして持続可能性に向けた戦略的な転換です。