JP2016153310A - アセテートトウベールが梱包材で非密封状態に梱包された梱包体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】多段積みが容易な梱包体の製造方法の提供。【解決手段】帯状のアセテートトウ積層物を圧縮してアセテートトウベールを得る工程と、前記アセテートトウベールを梱包材により梱包する工程を有しており、前記アセテートトウを構成するセルロースアセテートが、置換度が２．４〜２．６、水分含有量が３〜８質量％のものであり、前記圧縮してアセテートトウベールを得る工程でが、アセテートトウベールを、縦８００〜１４００ｍｍ、横８００〜１１５０ｍｍ、高さ８００〜１１００ｍｍの立方体または直方体で、密度が３５０〜８００kg／m3のものに圧縮しする工程であり、前記アセテートトウベールを圧縮した状態で５０〜１００℃で加熱処理することで、前記アセテートトウベールの高さ方向への膨張を抑制する、アセテートトウベールの梱包体の製造方法。【選択図】なし
Description
本発明は、アセテートトウベールが梱包材で非密封状態に梱包された梱包体であり、アセテートトウベールの頂面、底面が平坦な梱包体の製造方法に関する。
嵩高いフィルタトウは、圧縮されたアセテートトウベールの状態で梱包されている。
梱包されたトウベールは、多段積みされた状態で倉庫に保管されるため、このような多段積みを容易にするための技術が提供されている。
梱包されたトウベールは、多段積みされた状態で倉庫に保管されるため、このような多段積みを容易にするための技術が提供されている。
特許文献１には、トウベールをプラスチックフィルムで包装し、内部を負圧状態にすることでトウベールの頂面と底面を平坦面にする技術が開示されている。
しかし、この技術では、トウベールを運搬して多段積みする作業時などにおいてプラスチックフィルムが破れた場合には、内部の負圧状態が維持できず、平坦面も維持できなくなるため、多段積みもできなくなる。
しかし、この技術では、トウベールを運搬して多段積みする作業時などにおいてプラスチックフィルムが破れた場合には、内部の負圧状態が維持できず、平坦面も維持できなくなるため、多段積みもできなくなる。
特許文献２には、凸面ベールプラテンを使用して繊維材料を圧縮した後で包装して繊維ベールを製造する発明が開示されている。
図２、図３に示されているとおり、凸型ベールプラテン１８は、凸型表面２０の全体が湾曲した形状のものである。
このような形状の凸型ベールプラテン１８を使用して繊維材料を圧縮したとき、繊維材料の中心部分が強く圧縮され、周辺部分の圧縮は弱くなることから、圧力を開放したあと、中心部分の膨張の程度は小さく、周辺部分の膨張は大きくなるため、全体として平坦面となる。
しかし、このような製造方法で得られたベールは、中心部分と周辺部分における弾性回復力が異なるため、１つのベールの中で異なる物理的性質を持つフィルタトウが混在するようになる。
このため、このようなベールを原料として、例えばタバコフィルタを製造するとき、ベールからトウを巻き出すときの張力が変動することから、フィルタ１本当たりの質量の変動が大きくなり、それがフィルタの品質のばらつきを大きくすることになる。
図２、図３に示されているとおり、凸型ベールプラテン１８は、凸型表面２０の全体が湾曲した形状のものである。
このような形状の凸型ベールプラテン１８を使用して繊維材料を圧縮したとき、繊維材料の中心部分が強く圧縮され、周辺部分の圧縮は弱くなることから、圧力を開放したあと、中心部分の膨張の程度は小さく、周辺部分の膨張は大きくなるため、全体として平坦面となる。
しかし、このような製造方法で得られたベールは、中心部分と周辺部分における弾性回復力が異なるため、１つのベールの中で異なる物理的性質を持つフィルタトウが混在するようになる。
このため、このようなベールを原料として、例えばタバコフィルタを製造するとき、ベールからトウを巻き出すときの張力が変動することから、フィルタ１本当たりの質量の変動が大きくなり、それがフィルタの品質のばらつきを大きくすることになる。
特許文献３には、圧盤を使用して繊維材料を圧縮する方法が開示されているが、圧盤自体は特許文献２の凸面ベールプラテンと近似する形状のものであることから、同様の問題を有している。
本発明は、アセテートトウベールの膨張を抑制することで多段積みが容易になり、同一ベール内のトウの品質のばらつきも小さくすることができる、アセテートトウベールが梱包材で梱包された梱包体であり、梱包体の頂面、底面が平坦な梱包体の製造方法を提供することを課題とする。
本発明は、 帯状のアセテートトウ積層物を圧縮してアセテートトウベールを得る工程と、
前記アセテートトウベールを梱包材により梱包する工程を有しており、
前記アセテートトウを構成するセルロースアセテートが、置換度が２．４〜２．６、水分含有量が３〜８質量％のものであり、
前記圧縮してアセテートトウベールを得る工程が、アセテートトウベールを縦８００〜１４００ｍｍ、横８００〜１１５０ｍｍ、高さ８００〜１１００ｍｍの立方体または直方体で、密度が３５０〜８００kg／m3のものに圧縮する工程であり、
前記アセテートトウベールを圧縮した状態で５０〜１００℃で加熱処理することで、前記アセテートトウベールの高さ方向への膨張を抑制する、アセテートトウベールの梱包体の製造方法を提供する。
前記アセテートトウベールを梱包材により梱包する工程を有しており、
前記アセテートトウを構成するセルロースアセテートが、置換度が２．４〜２．６、水分含有量が３〜８質量％のものであり、
前記圧縮してアセテートトウベールを得る工程が、アセテートトウベールを縦８００〜１４００ｍｍ、横８００〜１１５０ｍｍ、高さ８００〜１１００ｍｍの立方体または直方体で、密度が３５０〜８００kg／m3のものに圧縮する工程であり、
前記アセテートトウベールを圧縮した状態で５０〜１００℃で加熱処理することで、前記アセテートトウベールの高さ方向への膨張を抑制する、アセテートトウベールの梱包体の製造方法を提供する。
本発明の製造方法により得られた梱包体は、圧縮方向を梱包体の縦方向として多段積みすることができ、同一ベール内の梱包体内部のトウの位置の違いによるアセテートトウの品質のばらつきも小さい。
本発明のアセテートトウベールの非密封系の梱包体の製造方法は、圧縮工程において加熱処理することで、特許文献１に記載の特別な包装形態や、特許文献２、３に記載の特別なプラテンを使用することなく、上記した課題を解決できるものである。
本発明のアセテートトウベールは密封することを必須としないので、非密封系の梱包体とすることもできる。
本発明の製造方法は、加熱処理の実施順序が異なる２つの製造方法を含んでいる。
本発明のアセテートトウベールは密封することを必須としないので、非密封系の梱包体とすることもできる。
本発明の製造方法は、加熱処理の実施順序が異なる２つの製造方法を含んでいる。
＜第１の梱包体の製造方法＞
上記したアセテートトウベールの非密封状態の梱包体の製造方法のうち、第１の梱包体の製造方法を図１（ａ）〜（ｆ）により説明する。
上記したアセテートトウベールの非密封状態の梱包体の製造方法のうち、第１の梱包体の製造方法を図１（ａ）〜（ｆ）により説明する。
〔第１工程〕
第１工程において、図１（ａ）に示すように、圧縮缶２０内に、帯状のアセテートトウを積層しながら充填して、フィルタトウ積層物３０にする。
アセテートトウとしては、例えば、フィラメントデニールが１．５〜８．０のものを２，０００〜３０，０００本集合させた、全デニールが１５，０００〜４５，０００のものを使用することができる。
アセテートトウを構成するセルロースアセテートは、置換度が２．４〜２．６、水分含有量が３〜８質量％のものである。
水分含有量は、好ましくは３〜９重量％、より好ましくは４〜６重量％である。
第１工程において、図１（ａ）に示すように、圧縮缶２０内に、帯状のアセテートトウを積層しながら充填して、フィルタトウ積層物３０にする。
アセテートトウとしては、例えば、フィラメントデニールが１．５〜８．０のものを２，０００〜３０，０００本集合させた、全デニールが１５，０００〜４５，０００のものを使用することができる。
アセテートトウを構成するセルロースアセテートは、置換度が２．４〜２．６、水分含有量が３〜８質量％のものである。
水分含有量は、好ましくは３〜９重量％、より好ましくは４〜６重量％である。
その後、図１（ｂ）に示すように、フィルタトウ積層物３０が充填された圧縮缶２０を下部プレス板（下部プラテン）２１と上部プレス板（上部プラテン）２２が高さ方向に正対して配置された場所に移動させ、下部プレス板２１上に置く。
下部プレス板２１は平板である。
また、下部プレス板２１の上には梱包材（被覆材）（図示せず）と締め付け材となる合成樹脂製バンド１３が配置されている。合成樹脂製バンド４０は、下部プレス板２１に形成された複数本の溝２６に通される。
このように梱包材に相当するものを予めプレス手段に配置する方法自体は公知のものであり、例えば特開２０１０−２５４３７６号公報に記載され、図２にも示され、特開２０１１−２１３３５４号公報に記載され、図２、図４にも示されている。
また、下部プレス板２１の上には梱包材（被覆材）（図示せず）と締め付け材となる合成樹脂製バンド１３が配置されている。合成樹脂製バンド４０は、下部プレス板２１に形成された複数本の溝２６に通される。
このように梱包材に相当するものを予めプレス手段に配置する方法自体は公知のものであり、例えば特開２０１０−２５４３７６号公報に記載され、図２にも示され、特開２０１１−２１３３５４号公報に記載され、図２、図４にも示されている。
〔第２工程〕
第２工程において、図１（ｃ）に示すように、フィルタトウ積層物３０に対して、上部プレス板２２により上方から圧縮した状態で加熱する工程である。
アセテートトウベールを、縦８００〜１４００ｍｍ、横８００〜１１５０ｍｍ、高さ８００〜１１００ｍｍの立方体または直方体で、密度が３５０〜８００kg／m3、好ましくは５００〜８００kg／m3のものに圧縮し、加熱する。
上部プレス板２２は、油圧ロッド２５により圧力を加えられるようになっており、さらに加熱手段を備えている。
第２工程において、図１（ｃ）に示すように、フィルタトウ積層物３０に対して、上部プレス板２２により上方から圧縮した状態で加熱する工程である。
アセテートトウベールを、縦８００〜１４００ｍｍ、横８００〜１１５０ｍｍ、高さ８００〜１１００ｍｍの立方体または直方体で、密度が３５０〜８００kg／m3、好ましくは５００〜８００kg／m3のものに圧縮し、加熱する。
上部プレス板２２は、油圧ロッド２５により圧力を加えられるようになっており、さらに加熱手段を備えている。
上部プレス板２２は、中央部に凸部２３を有し、周辺部に平坦面部２４を有している。
凸部２３と平坦面部２４は、合成樹脂製バンド４０を通すための複数本の溝２６を有しており、溝２６には締め付け材となる合成樹脂製バンド４０が通される。
凸部２３は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、平坦な頂面２３ａと傾斜面２３ｂを有しているものである。傾斜面２３ｂは、階段面であってもよい。
凸部２３と平坦面部２４は、合成樹脂製バンド４０を通すための複数本の溝２６を有しており、溝２６には締め付け材となる合成樹脂製バンド４０が通される。
凸部２３は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、平坦な頂面２３ａと傾斜面２３ｂを有しているものである。傾斜面２３ｂは、階段面であってもよい。
平坦面部２４からの凸部２３の高さＨは０〜４０ｍｍが好ましく、１０〜３８ｍｍがより好ましい。
上部プレス板２２における凸部２３と平坦面部２４との面積比率は、凸部２３の面積が９５％以上であることが好ましく、９８％以上であることがより好ましい。
凸部２３における平坦な頂面２３ａと傾斜面２３ｂの面積比率は、平坦な頂面２３ａの面積が１０〜４０％であることが好ましく、１５〜３０％であることがより好ましい。
上部プレス板２２における凸部２３と平坦面部２４との面積比率は、凸部２３の面積が９５％以上であることが好ましく、９８％以上であることがより好ましい。
凸部２３における平坦な頂面２３ａと傾斜面２３ｂの面積比率は、平坦な頂面２３ａの面積が１０〜４０％であることが好ましく、１５〜３０％であることがより好ましい。
第２工程では、上部プレス板２２として平坦面のみからなるもの（凸部２３がないもの）を使用することができる。
図１（ｃ）では、上部プレス板２２のみを下降させて圧縮しているが、下部プレス板２１を上昇させ、上部プレス板２２を下降させて圧縮することもできるし、下部プレス板２１によっても加熱することができる。
図１（ｃ）では、上部プレス板２２のみを下降させて圧縮しているが、下部プレス板２１を上昇させ、上部プレス板２２を下降させて圧縮することもできるし、下部プレス板２１によっても加熱することができる。
第２工程における加熱処理は、加熱手段が内蔵された伝熱面を有する上部プレス板２２により実施することができる。なお、下部プレス板２１も同様に加熱手段が内蔵された伝熱面を有するものを使用して、上下から加熱処理することもできる。
加熱手段が内蔵された上部プレス板２２（または上部プレス板２２と下部プレス板２１）は、発熱体（ニクロム線など）を内蔵しているもの、熱媒体を循環供給できるようなものを使用することができる。
加熱処理は、加熱手段が内蔵された上部プレス板２２（または、それぞれに加熱手段が内蔵された上部プレス板２２と下部プレス板２１）を使用するときは、アセテートトウベール３１が上部プレス板２２（または上部プレス板２２と下部プレス板２１）の伝熱面（プレス板の表面）と接触する天面３１ａ（または天面３１ａと底面３１ｂの両方）から少なくとも距離５０ｍｍの範囲の温度が５０℃以上になるように加熱する。好ましくは伝熱面（プレス板の表面）と接触する天面３１ａ（または天面３１ａと底面３１ｂの両方）から９０〜１１０ｍｍの厚さ範囲の温度が５０〜１００℃になるように加熱する。
加熱手段が内蔵された上部プレス板２２（または上部プレス板２２と下部プレス板２１）は、発熱体（ニクロム線など）を内蔵しているもの、熱媒体を循環供給できるようなものを使用することができる。
加熱処理は、加熱手段が内蔵された上部プレス板２２（または、それぞれに加熱手段が内蔵された上部プレス板２２と下部プレス板２１）を使用するときは、アセテートトウベール３１が上部プレス板２２（または上部プレス板２２と下部プレス板２１）の伝熱面（プレス板の表面）と接触する天面３１ａ（または天面３１ａと底面３１ｂの両方）から少なくとも距離５０ｍｍの範囲の温度が５０℃以上になるように加熱する。好ましくは伝熱面（プレス板の表面）と接触する天面３１ａ（または天面３１ａと底面３１ｂの両方）から９０〜１１０ｍｍの厚さ範囲の温度が５０〜１００℃になるように加熱する。
また第２工程における加熱処理は、マイクロ波加熱、高周波加熱、超音波加熱および高温気体の吹き込みから選ばれる加熱手段を備えた上部プレス板２２により実施することができる。なお、下部プレス板２１側にも同様の加熱手段を設置して、上下から加熱処理することもできる。
加熱処理は、前記したマイクロ波加熱、高周波加熱などの加熱手段を備えた上部プレス板２２を使用するときは、加熱処理面であるアセテートトウベール３１の天面３１ａから反対面の底面３１ｂまでの長さを１としたとき、加熱処理面である天面３１ａ（または天面３１ａと底面３１ｂの両方）から０．１５〜０．２５の厚さ範囲の温度が５０〜１００℃になるように加熱する。
マイクロ波加熱、高周波加熱、超音波加熱の場合には、圧縮状態にあるアセテートトウベールの全体が発熱することができるため好ましい。
このようにして第２工程において、圧縮と加熱を組み合わせることで、梱包後のアセテートトウベールの天面３１ａの高さ方向への膨張を抑制することができ、梱包体を段積みすることができるようになる。
加熱処理は、前記したマイクロ波加熱、高周波加熱などの加熱手段を備えた上部プレス板２２を使用するときは、加熱処理面であるアセテートトウベール３１の天面３１ａから反対面の底面３１ｂまでの長さを１としたとき、加熱処理面である天面３１ａ（または天面３１ａと底面３１ｂの両方）から０．１５〜０．２５の厚さ範囲の温度が５０〜１００℃になるように加熱する。
マイクロ波加熱、高周波加熱、超音波加熱の場合には、圧縮状態にあるアセテートトウベールの全体が発熱することができるため好ましい。
このようにして第２工程において、圧縮と加熱を組み合わせることで、梱包後のアセテートトウベールの天面３１ａの高さ方向への膨張を抑制することができ、梱包体を段積みすることができるようになる。
なお、本発明において梱包後のアセテートトウベールの天面３１ａの高さ方向への膨張を抑制することができる理由は、次のとおりであると考えられる。
室温（２０〜３０℃）であれば、セルロースアセテートのベールを圧縮した場合には、高い弾性回復力が内在する。この弾性回復力によりベールは圧縮方向の反対方向に伸張して、高さ方向に膨張する。この結果、ベールの頂面、底面は凸型形状すなわちラウンド型の形状となり、縦積み（ベールの圧縮方向を縦とする積載方法）するとベールの頂面、底面のラウンドにより多段積みしたベールが不安定となる。
室温（２０〜３０℃）であれば、セルロースアセテートのベールを圧縮した場合には、高い弾性回復力が内在する。この弾性回復力によりベールは圧縮方向の反対方向に伸張して、高さ方向に膨張する。この結果、ベールの頂面、底面は凸型形状すなわちラウンド型の形状となり、縦積み（ベールの圧縮方向を縦とする積載方法）するとベールの頂面、底面のラウンドにより多段積みしたベールが不安定となる。
この膨張を抑制するためには、ベールの弾性回復力を減少させるしかないが、このためには高い圧縮圧力や長時間の圧縮が必要となる。工業的な生産においては、機械装置の制限により、圧縮圧力にも限界がある。また、生産効率の制限から圧縮時間にも限定がある。従来、このベールの膨張を抑制するため、特許文献１乃至２の方法が実施されていた。
高分子化合物は、ガラス転移点（Tg）以上に加熱することで塑性変形がより生じやすくなり、緩和弾性率などはTgを境に低下することになる。
このため、アセテートトウベールを加熱処理することで膨張を抑制する方法が考えられるが、セルロースアセテートのTgは２００℃以上にあり、このような高温をセルロースアセテートベールに加えると、セルロースアセテートベールの内容物のセルロースアセテートトウ自体の物性が変化してタバコフィルター用途に供することはできなくなる。
このため、アセテートトウベールを加熱処理することで膨張を抑制する方法が考えられるが、セルロースアセテートのTgは２００℃以上にあり、このような高温をセルロースアセテートベールに加えると、セルロースアセテートベールの内容物のセルロースアセテートトウ自体の物性が変化してタバコフィルター用途に供することはできなくなる。
本発明の発明者らは、セルロースアセテートにおいて、セルロースアセテートの置換度と水分量を特定範囲に調整することによって、ガラス転移点よりも低い温度で緩和弾性率の低下が生じることを見出した。
すなわち、置換度が２．４〜２．６、水分含有量が３〜８質量％のセルロースアセテートであれば、５０〜１００℃という温度に加熱することで緩和弾性率の低下が生じ、低い圧縮圧力かつ短い圧縮時間であってもベールの膨張力を抑制できることを見出した。
これにより５０〜１００℃による加熱処理を必須にすることで、アセテートトウベールの物性をガラス状態とゴム状態の中間状態にすることができるため、弾性回復力が減衰されアセテートトウベールの天面３１ａの高さ方向への膨張を抑制することができるものである。
すなわち、置換度が２．４〜２．６、水分含有量が３〜８質量％のセルロースアセテートであれば、５０〜１００℃という温度に加熱することで緩和弾性率の低下が生じ、低い圧縮圧力かつ短い圧縮時間であってもベールの膨張力を抑制できることを見出した。
これにより５０〜１００℃による加熱処理を必須にすることで、アセテートトウベールの物性をガラス状態とゴム状態の中間状態にすることができるため、弾性回復力が減衰されアセテートトウベールの天面３１ａの高さ方向への膨張を抑制することができるものである。
〔第３工程〕
第３工程において、図１（ｄ）に示すように、上部プレス板２２による圧縮および加熱を停止した後、圧縮に使用した圧縮缶２０を移動させて外し、梱包材によりアセテートトウベール３１を梱包する。梱包は、非密封状態であってもよいし、湿度の影響などを避けるために密封状態に梱包してもよい。
第３工程にて圧縮を停止するとは、油圧ロッド２５により圧力を加えることを停止することを意味するものであり、上部プレス板２２自体は図１（ｄ）の状態にあるため、アセテートトウベール３１には、少なくとも上部プレス板２２の自重による圧力が加えられた状態になっている。
図１（ｄ）では、梱包材として合成樹脂製バンド４０のみを表示しているが、非密封状態に梱包できるものであれば特に制限されない。
第３工程において、図１（ｄ）に示すように、上部プレス板２２による圧縮および加熱を停止した後、圧縮に使用した圧縮缶２０を移動させて外し、梱包材によりアセテートトウベール３１を梱包する。梱包は、非密封状態であってもよいし、湿度の影響などを避けるために密封状態に梱包してもよい。
第３工程にて圧縮を停止するとは、油圧ロッド２５により圧力を加えることを停止することを意味するものであり、上部プレス板２２自体は図１（ｄ）の状態にあるため、アセテートトウベール３１には、少なくとも上部プレス板２２の自重による圧力が加えられた状態になっている。
図１（ｄ）では、梱包材として合成樹脂製バンド４０のみを表示しているが、非密封状態に梱包できるものであれば特に制限されない。
〔第４工程〕
第４工程において、図１（ｅ）、（ｆ）に示すように、上部プレス板２２を上昇させてアセテートトウベールを圧力から開放して、梱包体１０を得る。
梱包体１０は、セルロースアセテートからなるアセテートトウベール３１が合成樹脂製バンド４０で締め付けられている。
第４工程終了時における包体１０におけるアセテートトウベール３１は、縦（高さ）８００〜１４００ｍｍ、横８００〜１１５０ｍｍ、高さ８５０〜１２００ｍｍの立方体または直方体のものである。また梱包密度は、３５０〜６００ｋｇ／ｍ3であることが好ましい。
上部プレス板２２を上昇させた直後の図１（ｅ）の状態では、梱包体１０の天面（アセテートトウベール３１の面３１ａ）は平坦面であるが、時間の経過と共に天面の中央部が僅かに膨らんで、縦（高さ）が大きくなり梱包密度が低下する場合があるが、本発明では第２工程の加熱処理により前記膨張が抑制されているため、多段積みが容易である。
第４工程において、図１（ｅ）、（ｆ）に示すように、上部プレス板２２を上昇させてアセテートトウベールを圧力から開放して、梱包体１０を得る。
梱包体１０は、セルロースアセテートからなるアセテートトウベール３１が合成樹脂製バンド４０で締め付けられている。
第４工程終了時における包体１０におけるアセテートトウベール３１は、縦（高さ）８００〜１４００ｍｍ、横８００〜１１５０ｍｍ、高さ８５０〜１２００ｍｍの立方体または直方体のものである。また梱包密度は、３５０〜６００ｋｇ／ｍ3であることが好ましい。
上部プレス板２２を上昇させた直後の図１（ｅ）の状態では、梱包体１０の天面（アセテートトウベール３１の面３１ａ）は平坦面であるが、時間の経過と共に天面の中央部が僅かに膨らんで、縦（高さ）が大きくなり梱包密度が低下する場合があるが、本発明では第２工程の加熱処理により前記膨張が抑制されているため、多段積みが容易である。
図３は、本発明の製造方法により得られた梱包体１０の一実施形態を示している。
梱包材１１は、被覆材１２と締め付け材１３の組み合わせからなるものを使用することができる。
このような被覆材１２と締め付け材１３の組み合わせからなる梱包材１１を使用したときは、図３に示すように、フィルタトウベール３１が被覆材１２で覆われ、その上から締め付け材１３で締め付けられている。
梱包材１１は、被覆材１２と締め付け材１３の組み合わせからなるものを使用することができる。
このような被覆材１２と締め付け材１３の組み合わせからなる梱包材１１を使用したときは、図３に示すように、フィルタトウベール３１が被覆材１２で覆われ、その上から締め付け材１３で締め付けられている。
被覆材１２としては、薄膜、紙、合紙、段ボール、合成樹脂シート、織物、不織布およびこれらの組み合せから選ばれるものを使用することができる。
被覆材として合成樹脂シート、織物、不織布を使用するときは、厚み、材質、織り方などを調整することで伸縮性が付与されたものを使用することもできる。
なお、被覆材として伸縮性のあるもの使用したとき、被覆材を伸ばした状態で被覆することで、被覆材自体でも締め付けることができるようになる。
締め付け材１３としては、合成樹脂製のバンドまたは金属製のバンドを使用することができ、好ましい締め付け材は合成樹脂製バンドである。
被覆材として合成樹脂シート、織物、不織布を使用するときは、厚み、材質、織り方などを調整することで伸縮性が付与されたものを使用することもできる。
なお、被覆材として伸縮性のあるもの使用したとき、被覆材を伸ばした状態で被覆することで、被覆材自体でも締め付けることができるようになる。
締め付け材１３としては、合成樹脂製のバンドまたは金属製のバンドを使用することができ、好ましい締め付け材は合成樹脂製バンドである。
図３に示すような被覆材１２と締め付け材としてのバンド１３に代えて、被覆材と前記被覆材の一体化手段の組み合わせからなる梱包材を使用することができる。
被覆材としては、上記したものと同じものを使用することができる。
一体化手段としては、面ファスナー、接着剤、ヒートシールから選ばれるものを使用することができる。面ファスナーは、近接させた被覆材の端部同士を一体化させるものであり、接着剤やヒートシールは重ね合わせた被覆材の端部同士を一体化させるものである。
被覆材としては、上記したものと同じものを使用することができる。
一体化手段としては、面ファスナー、接着剤、ヒートシールから選ばれるものを使用することができる。面ファスナーは、近接させた被覆材の端部同士を一体化させるものであり、接着剤やヒートシールは重ね合わせた被覆材の端部同士を一体化させるものである。
本発明の製造方法により得られた梱包体１０は非密封状態であることから、フィルタトウベール３１は被覆材１２で完全に覆われている必要はない。
また被覆材１２で完全に覆うときは、被覆材１２として、通気性を有している材料からなるもの、または通気性を有していない材料からなることができる。通気性を有していない材料であれば、通気孔を有しているものも使用できる。
また被覆材１２で完全に覆うときは、被覆材１２として、通気性を有している材料からなるもの、または通気性を有していない材料からなることができる。通気性を有していない材料であれば、通気孔を有しているものも使用できる。
＜第２の梱包体の製造方法＞
上記したアセテートトウベールの非密封状態の梱包体の製造方法のうち、第１の梱包体の製造方法を図１（ａ）〜（ｆ）と図４により説明する。
第２の梱包体の製造方法は、第１の梱包体の製造方法と同様に図１（ａ）〜（ｆ）に示す各工程を実施するが、第２工程（図１（ｃ））では圧縮処理のみで、加熱処理はしないことが、第１の梱包体の製造方法と異なっている。
さらに第２の梱包体の製造方法は、第１の梱包体の製造方法の第２工程における加熱処理に代えて、第５工程として、第４工程において梱包されたアセテートトウベールを上部プレス板と下部プレス板からなるプレス手段により圧縮した状態で、少なくとも上部プレス板を介して加熱する工程を有している。
第５工程においては、第４工程での被覆材１２を剥がす必要はなく、被覆材１２が存在した状態で第５工程を行うことができる。
なお、その場合、梱包材１１となる被覆材１２と締め付け材１３は、第５工程における加熱処理により熱収縮しないものを使用する。
上記したアセテートトウベールの非密封状態の梱包体の製造方法のうち、第１の梱包体の製造方法を図１（ａ）〜（ｆ）と図４により説明する。
第２の梱包体の製造方法は、第１の梱包体の製造方法と同様に図１（ａ）〜（ｆ）に示す各工程を実施するが、第２工程（図１（ｃ））では圧縮処理のみで、加熱処理はしないことが、第１の梱包体の製造方法と異なっている。
さらに第２の梱包体の製造方法は、第１の梱包体の製造方法の第２工程における加熱処理に代えて、第５工程として、第４工程において梱包されたアセテートトウベールを上部プレス板と下部プレス板からなるプレス手段により圧縮した状態で、少なくとも上部プレス板を介して加熱する工程を有している。
第５工程においては、第４工程での被覆材１２を剥がす必要はなく、被覆材１２が存在した状態で第５工程を行うことができる。
なお、その場合、梱包材１１となる被覆材１２と締め付け材１３は、第５工程における加熱処理により熱収縮しないものを使用する。
第５工程は、図４に示すとおり、下部プレス板１２１の上に第１工程〜第４工程で得られた梱包体１０（図３に示すもので、加熱処理されていないもの）を置き、上部プレス板１２２を下降させることで圧縮した状態で加熱する。
このとき、下部プレス板１２１を上昇させ、上部プレス板１２２を下降させて圧縮することもできる。
圧縮は、圧縮密度が３５０〜８００kg／m3、好ましくは３５０〜６００kg／m3になるように圧縮する。
このとき、下部プレス板１２１を上昇させ、上部プレス板１２２を下降させて圧縮することもできる。
圧縮は、圧縮密度が３５０〜８００kg／m3、好ましくは３５０〜６００kg／m3になるように圧縮する。
第５工程における加熱処理は、加熱手段が内蔵された伝熱面を有する上部プレス板１２２により実施することができる。なお、下部プレス板１２１も同様に加熱手段が内蔵された伝熱面を有するものを使用して、上下から加熱処理することもできる。
加熱手段が内蔵された伝熱面を有する上部プレス板１２２（または上部プレス板１２２と下部プレス板１２１）は、発熱体（ニクロム線など）を内蔵しているもの、熱媒を循環供給できるようなものを使用することができる。
加熱処理は、加熱手段が内蔵された伝熱面を有する上部プレス板１２２（もしくは加熱手段が内蔵された伝熱面を有する下部プレス板１２１、または前記の上部プレス板１２２と下部プレス板１２１の組み合わせを使用するときは、アセテートトウベール３１が梱包材１１を介して伝熱面（プレス板の表面）と接触する天面３１ａ（もしくは底面３１ｂ、または天面３１ａと底面３１ｂ）から少なくとも距離５０ｍｍの範囲の温度が５０℃以上になるように加熱する。好ましくは伝熱面（プレス板の表面）と接触する天面３１ａ（もしくは底面３１ｂ、または天面３１ａと底面３１ｂ）から９０〜１１０ｍｍの厚さ範囲の温度が５０〜１００℃になるように加熱する。
加熱手段が内蔵された伝熱面を有する上部プレス板１２２（または上部プレス板１２２と下部プレス板１２１）は、発熱体（ニクロム線など）を内蔵しているもの、熱媒を循環供給できるようなものを使用することができる。
加熱処理は、加熱手段が内蔵された伝熱面を有する上部プレス板１２２（もしくは加熱手段が内蔵された伝熱面を有する下部プレス板１２１、または前記の上部プレス板１２２と下部プレス板１２１の組み合わせを使用するときは、アセテートトウベール３１が梱包材１１を介して伝熱面（プレス板の表面）と接触する天面３１ａ（もしくは底面３１ｂ、または天面３１ａと底面３１ｂ）から少なくとも距離５０ｍｍの範囲の温度が５０℃以上になるように加熱する。好ましくは伝熱面（プレス板の表面）と接触する天面３１ａ（もしくは底面３１ｂ、または天面３１ａと底面３１ｂ）から９０〜１１０ｍｍの厚さ範囲の温度が５０〜１００℃になるように加熱する。
また第５工程における加熱処理は、マイクロ波加熱、高周波加熱、超音波加熱および高温気体の吹き込みから選ばれる加熱手段を備えた上部プレス板１２２により実施することができる。なお、下部プレス板１２１側にも同様の加熱手段を設置して、上下から加熱処理することもできる。
加熱処理は、前記したマイクロ波加熱、高周波加熱などの加熱手段を備えた上部プレス板１２２（または上部プレス板１２２と下部プレス板１２１）を使用するときは、加熱処理面であるアセテートトウベール３１の天面３１ａから反対面の底面３１ｂまでの長さを１としたとき、加熱処理面である天面３１ａ（または天面３１ａと底面３１ｂ）から０．１５〜０．２５の厚さ範囲の温度が５０〜１００℃になるように加熱する。
このようにして第５工程において、圧縮と加熱を組み合わせることで、梱包後のアセテートトウベールの天面３１ａの高さ方向への膨張を抑制することができ、多段積みすることができるようになる。
このような加熱処理によって梱包後のアセテートトウベールの天面３１ａの高さ方向への膨張を抑制することができる理由は、第１の梱包体の製造方法において説明したとりである。
加熱処理は、前記したマイクロ波加熱、高周波加熱などの加熱手段を備えた上部プレス板１２２（または上部プレス板１２２と下部プレス板１２１）を使用するときは、加熱処理面であるアセテートトウベール３１の天面３１ａから反対面の底面３１ｂまでの長さを１としたとき、加熱処理面である天面３１ａ（または天面３１ａと底面３１ｂ）から０．１５〜０．２５の厚さ範囲の温度が５０〜１００℃になるように加熱する。
このようにして第５工程において、圧縮と加熱を組み合わせることで、梱包後のアセテートトウベールの天面３１ａの高さ方向への膨張を抑制することができ、多段積みすることができるようになる。
このような加熱処理によって梱包後のアセテートトウベールの天面３１ａの高さ方向への膨張を抑制することができる理由は、第１の梱包体の製造方法において説明したとりである。
実施例１（第１の梱包体の製造方法）
図１（ａ）〜（ｆ）に示す工程により実施例１の梱包体を製造した。試験用の製造装置として、次のものを使用した。
梱包材は、通気性のあるポリエチレンシート（下層）と通気性のある段ボール紙（上層）からなる被覆材と、ポリエチレンテレフタレート製のバンド（締め付け材）を使用した。
＜使用機器＞
型式：東洋精機工業（株）のmini test press 10（ホットプレス式）
熱盤寸法：250×250mm
最大出力：100ｋN（３０MPa）
温度制御範囲：室温＋１０℃〜４００℃
図１（ａ）〜（ｆ）に示す工程により実施例１の梱包体を製造した。試験用の製造装置として、次のものを使用した。
梱包材は、通気性のあるポリエチレンシート（下層）と通気性のある段ボール紙（上層）からなる被覆材と、ポリエチレンテレフタレート製のバンド（締め付け材）を使用した。
＜使用機器＞
型式：東洋精機工業（株）のmini test press 10（ホットプレス式）
熱盤寸法：250×250mm
最大出力：100ｋN（３０MPa）
温度制御範囲：室温＋１０℃〜４００℃
〔第１工程；図１（ａ）、（ｂ）〕
アセテートトウは、置換度２．５、水分５質量％のセルロースアセテートからなるものであり、フィラメントデニールが２．０〜３．５、トータルデニールが３０，０００〜４０，０００のもの２００ｇを使用した。この段階における圧縮缶から飛び出したアセテートトウの高さは４０ｍｍであった。
酢化度は、ASTM D−871 （1970年）により測定されるものであり、水分は
K 0113（2005）に定める方法に従い三菱化学アナリテック社製CA200によりカールフィッシャー法により測定されるものである。
アセテートトウは、置換度２．５、水分５質量％のセルロースアセテートからなるものであり、フィラメントデニールが２．０〜３．５、トータルデニールが３０，０００〜４０，０００のもの２００ｇを使用した。この段階における圧縮缶から飛び出したアセテートトウの高さは４０ｍｍであった。
酢化度は、ASTM D−871 （1970年）により測定されるものであり、水分は
K 0113（2005）に定める方法に従い三菱化学アナリテック社製CA200によりカールフィッシャー法により測定されるものである。
〔第２工程；図１（ｃ）〕
図１（ｃ）に示すようにして、次に示す圧縮条件にてアセテートトウを圧縮してトウベール（縦100mm、横100mm、高さ100mm）にした状態で加熱した。
第２工程の加熱は、上部プレス板と下部プレス板の両方を７０℃に維持した状態で１０分間実施した。アセテートトウベールの天面と底面から約５ｍｍの厚さの温度が７０℃になった。
＜圧縮条件＞
圧力：１kg／cm2〜２kg／cm2
時間：１０分
圧縮後の密度：２００ｋｇ／ｍ3
図１（ｃ）に示すようにして、次に示す圧縮条件にてアセテートトウを圧縮してトウベール（縦100mm、横100mm、高さ100mm）にした状態で加熱した。
第２工程の加熱は、上部プレス板と下部プレス板の両方を７０℃に維持した状態で１０分間実施した。アセテートトウベールの天面と底面から約５ｍｍの厚さの温度が７０℃になった。
＜圧縮条件＞
圧力：１kg／cm2〜２kg／cm2
時間：１０分
圧縮後の密度：２００ｋｇ／ｍ3
第２工程終了時から２０分経過時における圧縮缶から飛び出したアセテートトウの高さは１５ｍｍであった。
なお、実施例１では、ベールの密度が２００ｋｇ／ｍ3であるから、本発明の製造方法の圧縮密度範囲、例えば密度が６００ｋｇ／ｍ3程度になるように圧縮した場合には、１０分程度加熱処理する必要があると推定される。
なお、実施例１では、ベールの密度が２００ｋｇ／ｍ3であるから、本発明の製造方法の圧縮密度範囲、例えば密度が６００ｋｇ／ｍ3程度になるように圧縮した場合には、１０分程度加熱処理する必要があると推定される。
〔第３工程；図１（ｄ）および第４工程；図１（ｅ）、（ｆ）〕
図３に示すように互いに直交する方向からバンドを掛けて梱包した。
被覆材１２としてはポリエチレン樹脂製フィルム及び合紙の２枚（外側が合紙）を使用し、合成樹脂製バンド１３としてはポリエチレンテレフタレート樹脂製バンド（幅１５ｍｍ）を５本使用した（同一方向に２本、直交する方法に３本使用した）。
梱包後、圧力を開放して、梱包体１０を得た。
図３に示すように互いに直交する方向からバンドを掛けて梱包した。
被覆材１２としてはポリエチレン樹脂製フィルム及び合紙の２枚（外側が合紙）を使用し、合成樹脂製バンド１３としてはポリエチレンテレフタレート樹脂製バンド（幅１５ｍｍ）を５本使用した（同一方向に２本、直交する方法に３本使用した）。
梱包後、圧力を開放して、梱包体１０を得た。
比較例１
第２工程において加熱処理をしないほかは、室温雰囲気（２３℃）にて実施例１と同様に実施した。その結果、第２工程終了時から２０分経過時における圧縮缶から飛び出したアセテートトウの高さは２８ｍｍであった。
第２工程において加熱処理をしないほかは、室温雰囲気（２３℃）にて実施例１と同様に実施した。その結果、第２工程終了時から２０分経過時における圧縮缶から飛び出したアセテートトウの高さは２８ｍｍであった。
実施例２、３（第２の梱包体の製造方法）
実施例１において、第２工程で加熱処理をしないほかは同様にして、梱包体１０を得た。但し、アセテートトウは約1000ｇを使用した。
但し、実施例２は、上部プレス板と下部プレス板とも平坦面のプレス板を使用し、実施例３は、上部プレス板は図２のプレス板を使用し、下部プレス板は平坦面のプレス板を使用した。
その後、第５工程として、梱包体１０を上下から圧縮した状態で（縦200×横200×高さ100mm）加熱処理した。
実施例１と同じ機器（但し、非通電とし、ホットプレスにはしない）と高周波加熱装置を組み合わせて実施した。
実施例１において、第２工程で加熱処理をしないほかは同様にして、梱包体１０を得た。但し、アセテートトウは約1000ｇを使用した。
但し、実施例２は、上部プレス板と下部プレス板とも平坦面のプレス板を使用し、実施例３は、上部プレス板は図２のプレス板を使用し、下部プレス板は平坦面のプレス板を使用した。
その後、第５工程として、梱包体１０を上下から圧縮した状態で（縦200×横200×高さ100mm）加熱処理した。
実施例１と同じ機器（但し、非通電とし、ホットプレスにはしない）と高周波加熱装置を組み合わせて実施した。
＜圧縮条件＞
出力：２ｋＷ
温度：室温、５０℃、７０℃
時間：４分、１０分
圧縮後の密度：２００〜２５０ｋｇ／ｍ3
出力：２ｋＷ
温度：室温、５０℃、７０℃
時間：４分、１０分
圧縮後の密度：２００〜２５０ｋｇ／ｍ3
＜高周波加熱条件＞
機器名：高周波試験器ＲＨ−１０Ｘ型
周波数：１３．５６MHz
出力：最大１０kW
加圧力：最大２５トン（油圧）
定盤：有効面積500×500mm
オープンハイト：150mm
機器名：高周波試験器ＲＨ−１０Ｘ型
周波数：１３．５６MHz
出力：最大１０kW
加圧力：最大２５トン（油圧）
定盤：有効面積500×500mm
オープンハイト：150mm
梱包体の膨らみは、梱包体の天面（図３の１０ａ）に平板をおいたとき、平板と天面１０ａの四隅との隙間の間隔を計測して、平均値を膨らみとした。
本発明の製造方法によれば、上部プレス板の種類に拘わらず、梱包体の膨張を抑制することができた。
なお、実施例２、３では、ベールの密度が２００〜２５０ｋｇ／ｍ3であるから、本発明の製造方法の圧縮密度範囲、例えば密度が６００ｋｇ／ｍ3程度になるように圧縮した場合には、１０分程度加熱処理する必要があると推定される。
本発明の製造方法によれば、上部プレス板の種類に拘わらず、梱包体の膨張を抑制することができた。
なお、実施例２、３では、ベールの密度が２００〜２５０ｋｇ／ｍ3であるから、本発明の製造方法の圧縮密度範囲、例えば密度が６００ｋｇ／ｍ3程度になるように圧縮した場合には、１０分程度加熱処理する必要があると推定される。
本発明の製造方法により得られた梱包体のアセテートトウベールは、例えば、たばこのフィルタプラグ用の製造材料として使用することができる。
１０ 梱包体
１１ 梱包材
１２ 被覆材
１３ 締め付け材
２０ 圧縮缶
２１ 下部プレス板（下部プラテン）
２２ 上部プレス板（上部プラテン）
２３ 凸部
２４ 傾斜面
３０ フィルタトウ積層物
３１ アセテートトウベール
１１ 梱包材
１２ 被覆材
１３ 締め付け材
２０ 圧縮缶
２１ 下部プレス板（下部プラテン）
２２ 上部プレス板（上部プラテン）
２３ 凸部
２４ 傾斜面
３０ フィルタトウ積層物
３１ アセテートトウベール
Claims (6)
- 帯状のアセテートトウ積層物を圧縮してアセテートトウベールを得る工程と、
前記アセテートトウベールを梱包材により梱包する工程を有しており、
前記アセテートトウを構成するセルロースアセテートが、置換度が２．４〜２．６、水分含有量が３〜８質量％のものであり、
前記圧縮してアセテートトウベールを得る工程が、アセテートトウベールを縦８００〜１４００ｍｍ、横８００〜１１５０ｍｍ、高さ８００〜１１００ｍｍの立方体または直方体で、密度が３５０〜８００kg／m3のものに圧縮する工程であり、
前記アセテートトウベールを圧縮した状態で５０〜１００℃で加熱処理することで、前記アセテートトウベールの高さ方向への膨張を抑制する、アセテートトウベールの梱包体の製造方法。 - 前記帯状のアセテートトウ積層物を圧縮してアセテートトウベールを得る工程において、前記アセテートトウベールを密度が５００〜８００kg／m3に圧縮した状態で５０〜１００℃で加熱処理することで、前記アセテートトウベールの高さ方向への膨張を抑制する、請求項１記載のアセテートトウベールの梱包体の製造方法。
- 前記アセテートトウベールを梱包材により梱包する工程の後、さらに前記工程にて得られた梱包体を密度が３５０〜６００kg／m3に圧縮しながら梱包材を介してアセテートトウベールを５０〜１００℃で加熱処理することで、前記アセテートトウベールの高さ方向への膨張を抑制する、請求項１記載のアセテートトウベール梱包体の製造方法。
- 前記加熱処理が、加熱手段が内蔵された伝熱面を有するプレス手段を介した伝熱方式によって、前記伝熱面と前記アセテートトウベールまたは前記アセテートベールの梱包体の天面と底面の両方、もしくは天面と底面のどちらか一方の面、または側面を接触されることで実施されるものであり、
前記伝熱面から少なくとも距離５０ｍｍの範囲の温度が５０℃以上になるように加熱する処理である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアセテートトウベールの梱包体の製造方法。 - 前記加熱処理が、マイクロ波加熱、高周波加熱、超音波加熱および高温気体の吹き込みから選ばれる加熱手段を備えたプレス手段によって、天面と底面の両方、もしくは天面と底面のどちらか一方の面、または側面に対して実施されるものであり、
前記アセテートトウベールの加熱処理面から反対側の面までの長さを１としたとき、加熱処理面から０．１５〜０．２５の厚さ範囲の温度が５０〜１００℃になるように加熱する処理である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアセテートトウベールの梱包体の製造方法。 - 帯状のアセテートトウ積層物を圧縮してアセテートトウベールを得る工程が、圧縮缶内に帯状のアセテートトウを積層しながら充填する第１工程と、充填された帯状のアセテートトウ積層物に対して、上部プレス板と下部プレス板からなるプレス手段により圧縮してアセテートトウベールを得る第２工程からなるものであり、
前記アセテートトウベールを梱包材により梱包する工程が、第２工程におけるプレス手段による圧縮を停止した後、圧縮に使用した圧縮缶を移動させて外して、梱包材によりアセテートトウベールを梱包する第３工程と、上部プレス板を上昇させてアセテートトウベールを圧力から開放する第４工程からなるものである、請求項１記載のアセテートトウベールの梱包体の製造方法。
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- 2015-02-20 JP JP2015031261A patent/JP6436533B2/ja active Active
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