JP7438878B2 - 抽出用フィルター - Google Patents
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Description
ヒートシール層は、パルプ繊維と、PBS樹脂を含むバインダー繊維と、必要に応じてその他の樹脂繊維とを含有する原料繊維を湿式抄紙することにより形成される。
パルプ繊維としては、木材パルプ、非木材パルプ、これらのパルプを組み合わせたものを使用することができる。
バインダー繊維は、パルプ繊維や必要に応じて配合される他の樹脂繊維を相互に接着すると共に、ヒートシール層のヒートシール性を発現する成分である。バインダー繊維としては、PBS樹脂を含む繊維(PBS樹脂がバインダー成分である繊維)を使用する。PBS樹脂は、大気中では化学的に安定である一方、生分解性にも優れる合成樹脂である。したがって、バインダー繊維としてPBS樹脂を含む繊維を配合してヒートシール層を構成すると、焼却されず廃棄された場合でも、土壌等の環境中でPBS樹脂が生分解されて他の繊維が解れて分散することにより、ヒートシール層のシート形態が消失しやすい。したがって、バインダー繊維としてPBS樹脂を含む繊維を用いることにより、抽出用フィルターの形態で残留しにくく、環境負荷を低減した抽出用フィルターを得ることができる。
ポリ乳酸(PLA)、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE))、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)、3-ヒドロキシ酪酸-3-ヒドロキシヘキサン酸共重合体(PHBH)、ナイロン、アクリルからなる群から選ばれる何れかの熱可塑性樹脂を用いることができる。芯部及び鞘部は同じ樹脂であっても良いし、異なる樹脂であっても良い。また、芯部の材質が異なる2種以上の芯鞘型複合繊維を混合して用いても良い。
原料繊維には、パルプ繊維及びバインダー繊維に加えて、融点が125℃以上であるその他の樹脂繊維を配合しても良い。融点の上限としては、例えば160℃とすることができる。その他の樹脂繊維の材質は、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリビニルアルコール、レーヨン、PLA、PBS、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)、3-ヒドロキシ酪酸-3-ヒドロキシヘキサン酸共重合体(PHBH)、ナイロン、アクリルからなる群から選ばれる何れかの熱可塑性樹脂を用いることができる。また、その他の樹脂繊維として、芯鞘構造繊維を配合しても良く、例えば、芯部がPETからなり、鞘部が低融点PETからなる芯鞘構造繊維や、芯部及び鞘部がPPからなる芯鞘構造繊維、芯部がPPからなり、鞘部がPEからなる芯鞘構造繊維等を使用できる。
抽出用フィルターを複数の湿式抄紙の積層体として構成する場合、ヒートシール層に積層する層(表層)は、原料繊維として天然パルプ繊維を用いて抄紙した紙であり、PBSやPLA樹脂等の生分解性樹脂、レーヨン繊維等の再生繊維、その他繊維にはPET、オレフィン(PP,PE等)、アクリル、PVA、ビニロン、ナイロン繊維等(ただし、その他繊維には融点が125℃の樹脂からなる繊維)を含む原料繊維を抄紙した混抄紙のいずれかの紙層であれば良い。また、ヒートシール層には、これらの紙層の1種類または複数種類を複数層積層しても良い。ヒートシール層に積層する層をパルプ繊維及び樹脂繊維の混抄紙とする場合、バインダー繊維及びその他の樹脂繊維として、ヒートシール層で説明した材料を使用することができ、パルプ繊維、バインダー繊維及びその他の樹脂繊維の配合割合は、ヒートシール層で説明した範囲内であれば良い。紙層の天然パルプは木材由来の木材パルプ、アバカやバガスやケナフ、竹、コットン等の非木材繊維も使用できる。
抽出用フィルターを単層のヒートシール層で構成する場合、上述した原料繊維を湿式抄紙し、得られた湿紙を乾燥させることにより抽出用フィルターを製造することができる。また、抽出用フィルターをヒートシール層と1層以上の紙層との積層体として構成する場合、上述した原料繊維を湿式抄紙したヒートシール層と、ヒートシール層とは別に湿式抄紙した紙層とを重ね合わせてプレスし、乾燥させることにより抽出用フィルターを製造することができる。
本実施形態に係る抽出用フィルターの坪量(米坪)は、10.0~60.0g/m2である。坪量は、「紙及び板紙-坪量の測定方法」JIS P8124(2011)に準拠して測定した値である。坪量が、10.0g/m2未満の場合、抽出用フィルターに求められる強度が得られない可能性がある。また、坪量が60.0g/m2を超える場合、抽出用フィルターの目が詰まりすぎ、フィルターとしての要求性能を満たさなくなる。尚、坪量は、抽出用フィルターの全体の値である。すなわち、抽出用フィルターが単層のヒートシール層からなる場合は、抽出用フィルターの坪量は、当該単層のヒートシール層の坪量であり、抽出用フィルターがヒートシール層と他の層(例えば、外層)との積層体である場合は、抽出用フィルターの坪量は、当該積層体全体の坪量である。
表1に示す配合の原料繊維を湿式抄紙し、乾燥させることにより、単層のヒートシール層からなる抽出用フィルターを作製した。尚、以下において、「(材質1)/(材質2)」の表記は、芯部が材質1からなり鞘部が材質2からなる芯鞘構造繊維を表す。また、以下において、「PET(mpX℃)」は、融点がX℃のPETを表す。表中の「-」は、未配合であることを示す。
(1)坪量は、JIS P 8124(2011)に準拠して測定した。
(2)厚さは、JIS P 8118(2014)に準拠し、測定圧100kPaにて測定した。
(3)密度は、JIS P 8118(2014)に準拠して測定した。
(4)引張強度は、JIS P 8113(2006)に準拠して測定した。
(5)透気度は、JIS P8117(2009)(低圧法)に準拠して、抽出用フィルターを20枚重ねて測定した。
(6)ヒートシール強度は、JIS Z 0238(1998)に準拠し、抽出用フィルターのヒートシール層同士を重ね合わせて、160℃、圧力3kg/cm2の条件で2秒間ヒートシールして得られたサンプルを用いて測定した。
(7)生分解後の分散性は、抽出用フィルターを土壌中に90日間放置した後、残ったシートを目視で観察し、抽出用フィルターが複数に解れて分散している場合を「○」、抽出用フィルターが抄紙時の形態を維持していて解れない場合を「×」と評価した。
表3に示す配合の原料繊維を湿式抄紙して得た表層及びヒートシール層を積層し、乾燥させることにより、ヒートシール層の一面に表層が積層された2層構成の抽出用フィルターを作製した。尚、表3における「PET(mpX℃)」は、融点がX℃のPETを表す。また、表層及びヒートシール層のそれぞれの坪量を表3に併せて示す。
Claims (5)
- パルプ繊維20~80質量%と、ポリブチレンサクシネート樹脂を含むバインダー繊維20~80質量%と、125℃以上の融点を有する樹脂繊維0~45質量%とを含有する原料繊維により形成されるヒートシール層を有し、 坪量が10.0~60.0g/m2であり、引張強度(縦方向)が0.30kN/m以上であり、透気度が0.30~6.0秒であることを特徴とする、抽出用フィルター。
- 前記バインダー繊維がポリブチレンサクシネート樹脂単一繊維、又は、芯部がポリブチレンサクシネート繊維よりも融点が10℃以上高い樹脂からなり鞘部がポリブチレンサクシネート樹脂からなる芯鞘構造繊維である、請求項1に記載の抽出用フィルター。
- 前記バインダー繊維の繊度が1.0~4.8dtexであり、繊維長が1.0~10.0mmである、請求項1又は請求項2に記載の抽出用フィルター。
- 引張強度の横/縦比(%)が、15.0~80.0%である、請求項1~3のいずれかに記載の抽出用フィルター。
- 抽出用フィルターのヒートシール層同士を重ね合わせて、160℃、圧力3kg/cm2の条件で2秒間ヒートシールしたときのヒートシール強度が、0.05kN/m以上である、請求項1~4のいずれかに記載の抽出用フィルター。
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