JP2010150688A

JP2010150688A - ポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物及び抽出容器

Info

Publication number: JP2010150688A
Application number: JP2008329130A
Authority: JP
Inventors: Mikio Mitsukawa; 幹雄光川; Kiyoshi Takase; 清高瀬; Hiroshi Tanaka; 宏志田中
Original assignee: Mitsukawa and Co Ltd
Current assignee: Mitsukawa and Co Ltd
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2010-07-08

Abstract

【課題】ポリ乳酸繊維で構成される透水性シートから成り、編織組織の破壊を抑制し、収容物の漏れを生じない抽出容器の提供。
【解決手段】単糸繊度が０．５〜１０．０ｄｔｅｘの繊維を３〜３０本束ねたマルチフィラメント糸で構成され、編織された生地の最大孔面積を５０００〜５００００μｍ^２とし、そして該生地を乾熱温度１５０〜１６０℃で熱処理し、さらに１１０〜１４０℃でカレンダー仕上げしている。
【選択図】図１

Description

本発明は生分解性を有すポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物であって、編織組織の破壊・ホツレを抑制し、そして該繊維構造物を使用することで収容物が漏れないように形成される抽出容器に関するものである。

ティーバッグに用いる繊維素材は、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルや、６ナイロン、６６ナイロンに代表されるポリアミドなどの合成樹脂が主流である。しかし、合成樹脂は大量に安価に製造できるというメリットがある反面、使用後の廃棄に関しては問題があり、上記合成樹脂からなる繊維は自然環境中では殆ど分解せず、焼却にて処分しなくてはならないが、焼却に際しては高い燃焼熱を発生する。

そこで、最近では生分解性を有する合成樹脂であるポリ乳酸繊維が用いられている。すなわち、自然環境下で微生物により分解され最終的には炭酸ガスと水になる完全循環型生分解性ポリマ−として、ポリ乳酸繊維が注目されている。ポリ乳酸は、比較的安価にポリマーが得られ、実用的な強度と耐熱性の成型物を製造することが可能な生分解性樹脂である。

特許第３７７０８３３号に係る「抗菌性・生分解性抽出容器」は、収容されている被抽出物については細菌、カビ等の発生を防止し、しかし、それ自身は生分解する抽出濾過材料を用いた抗菌性・生分解性抽出容器であり、織物及び編物から選ばれた透水性シートにより形成された濾過面を有し、前記透水性シートを形成する繊維が、主成分としてポリ乳酸系抗菌性・生分解性重合体を含み、かつ１〜１００ｄｔｅｘの繊度を有している。又、抗菌性・生分解性抽出容器において、前記濾過面が、袋状体の表面の少なくとも一部をなしているものであってもよい。

ところで、上記抗菌性・生分解性抽出容器を構成している透水性シートの繊維は１〜１００ｄｔｅｘの太さであって非常に細く、編織組織が破壊され易い。特に抽出容器を吊下げる為のタグ紐を抽出容器の一部に融着する場合、抽出容器を使用する為に該タグ紐を取外す際には編織組織を破壊してしまうことが多い。勿論、紅茶などを抽出するには細い繊維で形成されて無数の小さい孔を有す容器でなくてならないが、細すぎると上記の編織組織が破壊するといった問題がある。

編物の場合はランが生じ易く、ランが発生すれば抽出容器として機能しなくなる。織生地からなる透水性シートで構成する場合には、ホツレが生じ易く、ホツレが発生すれば同じく抽出容器として機能しない。又、細い繊維で形成される薄い編み生地の場合、透水性シートの縁に耳巻きを生じ易く、その為に抽出容器を成形し難くなる。すなわち、該抽出容器は所定の形状に折り畳んで縁を融着して成形されるが、耳巻きが発生することで、この折畳み作業並びに融着作業がし難くなる。
特許第３７７０８３３号に係る「抗菌性・生分解性抽出容器」

このように、ポリ乳酸繊維を用いた抽出容器には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であり、抽出容器としての透水性を損なうことのないように細い繊維で構成して小さい濾過用孔を有しているにもかかわらず編織組織の破壊がなく、しかも編物生地で構成する場合のランを生じることがないように、又織物生地で構成する場合にはホツレを生じることがないように、そして縁の耳巻きを発生し難いようにしたポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物、及び該ポリ乳酸繊維から成る抽出容器を提供する。

本発明に係る繊維構造物は、自然環境下で微生物により分解されて最終的には炭酸ガスと水になる完全循環型生分解性を有すポリ乳酸繊維を使用している。そこで、繊維の単糸繊度は０．５〜１０．０ｄｔｅｘとし、１本が３〜３０本を束ねたマルチフィラメント糸で構成している。

ところで、本発明の繊維構造物はこの糸を用いて編製され、又は織製された生地で、その最大孔面積は５０００〜５００００μｍ^２と成っている。これは従来の抽出容器を構成する透水性シート生地に比較して小さい。そして、該透水性シート生地は乾熱温度が１５０〜１６０℃で熱処理される。又、１１０〜１４０℃でカレンダー仕上げが行われ、繊維が硬化する。

このように構成した繊維構造物は、折畳まれると共に縁が融着されて所定形状の抽出容器となる。勿論、本発明では抽出容器の具体的な形状は特に限定せず、紅茶やウーロン茶などの嗜好性飲料用粉末が収容される容器であればよい。そして、抽出容器の片隅にはダグ紐の一部が止着されるが、該ダグ紐は加熱して抽出容器に融着される。しかし、該抽出容器を構成している透水性シートはマルチフィラメント糸で構成している為に一部の本数にのみタグ紐が融着される。

本発明に係るポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物は、完全循環型生分解性を有し、自然環境下で微生物により分解され最終的には炭酸ガスと水になる。従って、該繊維構造物にて構成した抽出容器が用済みになっても焼却にて処分するする必要はなく、破棄することで自然に戻される。

そして、該繊維構造物は繊維（フィラメント）の単糸繊度を０．５〜１０．０ｄｔｅｘとし、３〜３０本のフィラメントを束ねたマルチフィラメント糸を編織した組織であり、該糸の太さは細い為にしなやかな生地となる。すなわち、太い１本の糸（モノフィラメント）で編織した繊維構造物ではなく、複数本の細い繊維を束にしたマルチフィラメント糸としていることで、該繊維構造物はしなやかな生地となる。単糸繊度が０．５ｄｔｅｘ以下の場合、糸の強度が弱くなり編織組織破壊の原因となり、逆に１０．０ｄｔｅｘ以上の場合、柔軟性の不十分な生地となってしまう。又、フィラメントが３本以下の場合、糸の破壊が即編織組織の破壊に繋がり易く、３０本以上の場合には糸の表面積が広くなる為、加工工程時に不純物が溜まり易くなる。

そこで、本発明の繊維構造物は最大孔の面積を５０００〜５００００μｍ^２と限定している。５０００μｍ^２以下では透水性が不十分となり、５００００μｍ^２以上では、繊維構造物にて構成される抽出容器に収容される嗜好性飲料用粉末が孔から流出する問題が発生する。そして、繊維構造物を乾熱温度１５０〜１６０℃で熱処理することで、繊維が交わった部分が硬化し、編生地の場合にランが発生することは抑制され、織生地の場合であればホツレの発生を抑えることが出来る。

又、繊維構造物を１１０〜１４０℃のカレンダー仕上げをした場合においても、繊維が硬化し、編生地の場合にランが発生することは抑制され、織生地の場合であればホツレの発生を抑えることが出来る。さらに、マルチフィラメントによって構成される糸はカレンダー仕上げ加工で潰され、形成されている孔面積の小さい生地となる。

該繊維構造物を熱処理又はカレンダー仕上げすることで、生地の縁がカールする耳巻き現象も防止する効果がある。その為に、該シート生地を使用して抽出容器を作る作業が容易になる。一方、抽出容器を吊下げる為のタグ紐の一部を融着しているが、該タグ紐は一部のフィラメントにのみ融着する為に、使用に際して該タグ紐を外す場合には融着している一部のフィラメントのみが切断されるだけとなる。すなわち、全てのフィラメントが切断することはなく、抽出容器に孔が開いて収容物が漏れることはない。

本発明に係るポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物は、編生地として構成する場合と織生地として構成する場合があり、かつポリ乳酸繊維の単糸繊度が０．５〜１０．０ｄｔｅｘとし、一般に３〜３０本を束ねて１本を構成したマルチフィラメント糸と成っている。そして、このマルチフィラメント糸を用いて編織した繊維構造物には小さな無数の孔を有して透水性を備えている。

本発明の抽出容器は、上記ポリ乳酸繊維を用いて透水性を備えた繊維構造物シートにて構成され、内部に収容している被抽出物を水、又は湯により抽出し、抽出液を濾過するための濾過面を有し、この濾過面は該抽出容器を構成する透水性シートにより形成されている。この透水性シートを形成する糸は全てがポリ乳酸繊維で構成され、単糸繊度が０．５〜１０．０ｄｔｅｘの繊維を３〜３０本を束ねたマルチフィラメント糸を使用している。

ここで、上記ポリ乳酸繊維を構成しているポリ乳酸系重合体とは、乳酸又はその２量体ラクチドを、モノマーとして重合したものであって、この重合体は、光学異性体Ｄ体及びＬ体の各々のホモポリマーであってもよく、これらの共重合体であってもよく、或は、これらの混合体であってもよい。そして、ポリ乳酸系重合体は優れた抗菌性を示し、抽出容器の素材として適している。

本発明の繊維構造物はポリ乳酸繊維を用いて編製又は織製した透水性シートであり、０．５〜１０．０ｄｔｅｘの繊度の単糸を３〜３０本束ねたマルチフィラメント糸とし、このマルチフィラメント糸は概略１５．０〜８４．０ｄｔｅｘの繊度に相当する。この繊度はポリ乳酸繊維にて構成される透水性シート、及び該透水性シートを用いた抽出容器の柔軟性、抽出性、及び抽出時の濾過漏れ等に影響し、一般には１〜１００ｄｔｅｘであることが必要であるが、本発明では概略１５．０〜８４．０ｄｔｅｘの繊度としている。

１５．０ｄｔｅｘ未満であると、得られる透水性シートの柔軟性は良好であるが、糸条の目ズレを生じやすくなり、目ズレ防止のために編製密度又は織製密度を大きくすると、抽出の際に目詰まりを生じて抽出濾過性が不良になるなどの不都合を生じる。逆に、繊度が８４ｄｔｅｘを超えると、透水性シートが厚くなり、目付がつきすぎコスト高な生地になる。そこで目付を下げるために編製密度又は織製密度を小さくすると、糸条間隙が過大となって抽出の際に内容固形物が漏れ出し、濾過漏れを発生するという不都合がある。

本発明の抽出容器は、上記透水性シートにより形成された濾過面を有する限り、その形状、寸法は限定されず、例えば、袋状体でもよい。この袋状体は、表・背２面のみを濾過面とするものであってもよいが、一般には、表・背２面に加えて左右両側面、及び底面を有し、従ってその５面が濾過面をなして形成する方が好ましい。さらに、袋状体は、四面形、六面形などの多面形、及び円筒形等の容器形状をなしているものであってもよく、この場合には、これら各面は本発明の繊維構造物で構成した透水性シートにより形成された濾過面をなしている。

本発明の抽出容器を製造するには、透水性シートを所定の大きさに裁断し、これを折畳み、被抽出物を入れる開口部を残して、縁を熱融着にて接着して袋状体を形成し、これに被抽出物を収容する。そして、開口部を上記方法により接着封止することが出来、抽出容器を吊り下げるための吊下げ部材が取付けられる。該吊下げ部材としては一般に、マルチフィラメント又はモノフィラメントを撚糸したもの、或はステーブルファイバーの紡績糸からなる吊り糸が用いられ、該吊り糸の先端に紙などで構成されたタッグが取付けられる。ここで、抽出容器と共に吊下げ部材が、完全に生分解するために、吊り糸とタッグとをポリ乳酸系重合体又はセルロースなどの生分解性素材を用いて構成することが好ましい。

本発明の抽出容器の濾過面を形成する透水性シートは、ポリ乳酸繊維を用いて構成したものであって、ポリ乳酸繊維は、被抽出材料であるコーヒー粉末や各種茶葉が湿潤したときに、或は抽出後に、それに付着した細菌及びカビの繁殖を防止することが出来、かつ廃棄後には微生物により分解され最終的には炭酸ガスと水になる。
（具体例１）
図１はポリ乳酸繊維を４０Ｇ×３３^”インターロック方式にて編製した透水性シートの組織を示す拡大図であり、編製した生地を精練後、乾熱温度１５７℃で熱処理している。この場合、単繊度は３．３ｄｔｅｘのポリ乳酸繊維１が１０本束ねられて総繊度を３３．０ｄｔｅｘとしたマルチフィラメント糸２を編製している。１インチ当りの密度は経：４４コース、緯：５５ウェルで、この組織で形成される孔３の大きさは、経：１００×緯：３３０＝３３０００μｍ^２と成っている。
（具体例２）
図２はポリ乳酸繊維を４０Ｇ×３３^”インターロック方式にて編製した透水性シートの組織を示す拡大図であり、編製した生地を精練後、乾熱温度１５７℃で熱処理している。この場合、単繊度は０．６９ｄｔｅｘのポリ乳酸繊維１が４８本束ねられて総繊度を３３．０ｄｔｅｘとしたマルチフィラメント糸２を編製している。１インチ当りの密度は経：４４コース、緯：５５ウェルで、この組織で形成される孔３の大きさは、経：１００×緯：３３０＝３３０００μｍ^２と成っている。
（具体例３）
図３はポリ乳酸繊維を６０Ｇ×３０^”天竺方式にて編製した透水性シートの組織を示す拡大図であり、編製した生地を精練後、乾熱温度１５７℃で熱処理している。この場合、単繊度は３．３ｄｔｅｘのポリ乳酸繊維が１０本束ねられて総繊度を３３．０ｄｔｅｘとしたマルチフィラメント糸２を編製している。１インチ当りの密度は経：５６コース、緯：７２ウェルで、この組織で形成される孔の大きさは経：２５０×緯：２５０＝６２５００μｍ^２と成っている。
（具体例４）
図４はポリ乳酸繊維１を６０Ｇ×３０^”天竺方式にて編製した透水性シートの組織を示す拡大図であり、編製した生地を精練後、乾熱温度１１０℃で熱処理している。この場合、単繊度は３．３ｄｔｅｘのポリ乳酸繊維１，１・・が１０本束ねられて総繊度を３３．０ｄｔｅｘとしたマルチフィラメント糸２を編製している。１インチ当りの密度は経：８４コース、緯：７８ウェルで、この組織で形成される孔３の大きさは三角形として計算すると、底辺：１２７×高さ：１２７
÷２＝８０６５μｍ^２と底辺：１２７×高さ：５０÷２＝３１７５μｍ^２を合わせたもので、１１２４０μｍ^２と成っている。

ところで、図５は従来の抽出容器に使用されている透水性シートの拡大図であり、この透水性シートは織組織を構成している。この透水性シートを構成するポリ乳酸繊維はその繊度を２２．０ｄｔｅｘとしたモノフィラメント糸を織製している。そこで、１インチ当りの密度は経：９８、緯：９０とし、この組織で形成される孔の大きさは、経：２３０×緯：２１７＝４９９１０μｍ^２と成っている。

抽出容器としての透水性シート生地の孔５の大きさは本発明が規定する範囲内に属しているが、モノフィラメント糸４で構成している為に、モノフィラメント糸４が切断するならば孔５が大きくなり、濾過機能が損なわれる。特に、タグ紐を外す場合に該モノフィラメント糸４は切断してしまう。本発明はマルチフィラメント糸２を使用している為に、一部の繊維が切断してもランが生じたりホツレが起きることはない。

上記具体例１、具体例２、具体例３、具体例４、及び従来品の生地を使用した抽出容器を夫々製作し、使用した比較結果を下記の表に示している。

本発明に係る繊維構造物の編組織を示す拡大図。本発明に係る繊維構造物の編組織を示す拡大図。本発明に係る繊維構造物の編組織を示す拡大図。本発明に係る繊維構造物の編組織を示す拡大図。従来の繊維構造物の織組織を示す拡大図。

符号の説明

１ポリ乳酸繊維
２マルチフィラメント糸
３孔
４モノフィラメント糸
５孔

Claims

ポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物において、単糸繊度が０．５〜１０．０ｄｔｅｘの繊維を３〜３０本束ねたマルチフィラメント糸で構成され、編織された生地の最大孔面積が５０００〜５００００μｍ^２としたことを特徴とするポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物。
上記生地を乾熱温度１５０〜１６０℃で熱処理した請求項１記載のポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物。
上記生地を１１０〜１４０℃でカレンダー仕上げした請求項１、又は請求項２記載のポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物。
透水性シートで構成している嗜好性飲料の抽出容器において、該透水性シートはポリ乳酸繊維を用いた繊維構造物で、単糸繊度が０．５〜１０．０ｄｔｅｘの繊維を３〜３０本束ねたマルチフィラメント糸で構成され、そして編織された透水性シート生地の最大孔面積を５０００〜５００００μｍ^２とし、そして嗜好性飲料を収容する為に所定の形状に形成したことを特徴とする嗜好性飲料の抽出容器。
上記透水性シート生地を乾熱温度１５０〜１６０℃で熱処理した請求項４記載の嗜好性飲料の抽出容器。
上記透水シートを１１０〜１４０℃でカレンダー仕上げした請求項４、又は請求項５記載の嗜好性飲料の抽出容器。
抽出容器を吊下げる為のタグ紐を、透水性シートを構成している複数本のポリ乳酸繊維の内の一部本数にのみ融着した請求項４、請求項５、又は請求項６記載の嗜好性飲料の抽出容器。