KR102193242B1

KR102193242B1 - 초지 시트 및 초지 시트의 제조 방법

Info

Publication number: KR102193242B1
Application number: KR1020197012915A
Authority: KR
Inventors: 준이치 이데; 히로아키 이데; 히로키 가라카네
Original assignee: 주식회사 다이셀
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2020-12-22
Also published as: EP3556937B1; JP2018096010A; KR20190067198A; EP3556937A1; ES2861724T3; CN110073055B; LT3556937T; JP6496705B2; EP3556937A4; WO2018110059A1; CN110073055A

Abstract

초지 시트는, 셀룰로오스 에스테르 단섬유와, 펄프 섬유와, 바인더를 함유하고, 표면에 복수의 크레이프가, 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 펄프 섬유의 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장되고 또한 흐름 방향으로 배열되어 형성되어 있다.

Description

초지 시트 및 초지 시트의 제조 방법

본 발명은, 가공성 및 가공품의 생산 효율이 우수한 초지 시트와 그 제조 방법에 관한 것이다.

셀룰로오스아세테이트로 대표되는 셀룰로오스 에스테르 화합물은, 안전하고 가공성이 양호한 우수한 천연계 고분자 화합물이고, 의료용 섬유, 각종 플라스틱, 시가렛 필터 등에 널리 이용되고 있다. 셀룰로오스 에스테르 화합물은, 예를 들어, 목재 펄프나 코튼 등, 지구상에서 가장 대량으로 생산되는 식물 자원 (바이오매스) 의 셀룰로오스를 원료로 하기 때문에, 환경에 대한 부하가 적은 순환형 사회에 적합한 소재로서, 석유를 원료로 하는 화학 섬유나 플라스틱을 대신하는 용도의 확대가 기대되고 있다.

여기서, 예를 들어 특허문헌 1 에는, 셀룰로오스 에스테르 단섬유, 펄프 섬유, 및 바인더를 함유하는 초지 시트의 제조 기술이 개시되어 있다. 이와 같은 초지 시트는, 예를 들어 특허문헌 2 및 3 에 개시되는 바와 같이, 시가렛 필터 등의 가공품의 재료로서 사용할 수 있다.

초지 시트는, 예를 들어, 습식의 초지기를 사용하여 띠상으로 연속적으로 제조되고, 필요한 폭으로 슬릿 가공되어 롤상으로 감긴다. 감긴 초지 시트는, 가공 장치에 있어서 조출 (繰出) 되어, 소정의 반송 속도로 반송되면서 연속적으로 가공된다.

일본 특허공보 제5225489호 일본 특허공보 제3606950호 일본 공개특허공보 2001-120248호

감긴 초지 시트를 조출하여 가공품을 연속적으로 제조하는 경우, 초지 시트에 반송 방향으로 일정 이상의 장력이 미치면, 초지 시트가 손상되는 경우가 있다. 이 때문에, 초지 시트의 가공성이 저하되어, 초지 시트의 반송 속도를 증대시켜 가공품의 제조 효율을 향상시키는 것이 곤란해질 우려가 있다.

그래서 본 발명은, 셀룰로오스 에스테르 단섬유를 함유하는 초지 시트를 사용하여 가공품을 제조하는 경우에 있어서, 초지 시트의 손상을 방지함과 함께 가공품의 제조 효율의 향상을 가능하게 하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 양태에 관련된 초지 시트는, 셀룰로오스 에스테르 단섬유와, 펄프 섬유와, 바인더를 함유하고, 복수의 크레이프가, 상기 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 상기 펄프 섬유의 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장되고 또한 상기 흐름 방향으로 배열되어 형성되어 있다.

상기 구성에 의하면, 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 펄프 섬유의 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장되고 또한 흐름 방향으로 배열되는 복수의 크레이프 (연속 또는 불연속인 주름) 가 초지 시트에 형성되어 있으므로, 흐름 방향으로 초지 시트를 반송하면서 초지 시트를 사용하여 가공품을 제조할 때, 초지 시트에 흐름 방향으로 장력이 미치면, 초지 시트가 흐름 방향으로 신장된다. 이로써, 초지 시트의 손상을 방지할 수 있어, 초지 시트의 가공성의 저하를 방지할 수 있다. 또, 흐름 방향으로 미치는 장력에 의한 초지 시트의 손상이 방지됨으로써, 가공 장치에 있어서의 초지 시트의 반송 속도를 증대시켜, 가공품의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 초지 시트는, 상기 흐름 방향을 길이 방향으로 하여 띠상으로 형성되어 있어도 된다. 이로써, 가공 장치에 있어서, 롤상으로 감긴 초지 시트를 조출하여 반송하면서 연속적으로 가공하는 경우, 초지 시트에 길이 방향 (반송 방향) 으로 장력이 미쳐도, 초지 시트를 잘 손상시키지 않게 하여, 가공품의 제조 효율을 한층 향상시킬 수 있다.

크레이프율이, 5 ％ 이상 35 ％ 이하의 범위의 값으로 설정되어 있어도 된다. 이와 같은 값으로 크레이프율이 설정되어 있음으로써, 초지 시트에 흐름 방향으로 장력이 미쳤을 때, 초지 시트가 흐름 방향으로 신장됨으로써, 초지 시트가 손상되는 것을 적절히 방지할 수 있다.

상기 흐름 방향에 있어서의 파단 신도가, 10 ％ 이상 70 ％ 이하의 범위의 값으로 설정되어 있어도 된다. 이와 같은 값으로 파단 신도가 설정되어 있음으로써, 초지 시트에 흐름 방향으로 장력이 미쳤을 때, 초지 시트가 손상되는 것을 양호하게 방지할 수 있다.

상기 흐름 방향에 있어서의 인장 강도가, 1.5 N/25 ㎜ 폭 이상 40 N/25 ㎜ 폭 미만의 범위의 값으로 설정되어 있어도 된다. 이로써, 초지 시트를 흐름 방향으로 권취할 때, 초지 시트에 흐름 방향으로 미치는 장력에 의해 초지 시트가 파단되는 것을 방지할 수 있음과 함께, 초지 시트의 가공성을 적절히 유지할 수 있다.

상기 바인더는, 카르복실기를 함유하는 다당류의 알칼리염이어도 된다. 이와 같은 종류의 바인더를 사용함으로써, 초지 시트를 사용하여, 높은 수해성 (水解性) 을 갖는 가공품을 효율적으로 제조할 수 있다.

초지 시트는, 시가렛 필터의 필터 재료여도 된다. 초지 시트는, 흐름 방향보다 상기 직교 방향을 따라 연장되고 또한 흐름 방향으로 배열되는 복수의 크레이프가 형성되어, 넓은 면적을 갖고 있기 때문에, 초지 시트를 시가렛 필터의 필터 재료로서 사용함으로써, 시가렛 필터의 내부에 미세 공간을 풍부하고 또한 균일하게 형성할 수 있어, 불균일함이 없이 매끄러운 절단면을 갖는 시가렛 필터를 제조할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 관련된 초지 시트의 제조 방법은, 셀룰로오스 에스테르 단섬유와, 펄프 섬유와, 바인더를 함유하는 시트체를 형성하는 시트체 형성 공정과, 상기 시트체에, 복수의 크레이프를, 상기 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 상기 펄프 섬유의 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장되고 또한 상기 흐름 방향으로 배열되도록 형성하는 크레이프 형성 공정을 구비한다.

상기 시트체 형성 공정에서는, 상기 흐름 방향을 길이 방향으로 하여, 상기 시트체를 띠상으로 형성해도 된다.

상기 제조 방법에서는, 크레이프율을 5 ％ 이상 35 ％ 이하의 범위의 값으로 설정해도 된다.

상기 제조 방법에서는, 상기 크레이프율을 상기 값으로 설정함으로써, 상기 흐름 방향에 있어서의 인장 신도를 10 ％ 이상 70 ％ 이하의 범위의 값으로 설정해도 된다.

상기 제조 방법의 상기 시트체 형성 공정에서는, 상기 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 상기 펄프 섬유와 상기 바인더의 배합비, 평량, 상기 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 상기 펄프 섬유의 고해도, 및 크레이프율 중 적어도 어느 것을 조절함으로써, 상기 흐름 방향에 있어서의 인장 강도를, 1.5 N/25 ㎜ 폭 이상 40 N/25 ㎜ 폭 미만의 범위의 값으로 설정해도 된다.

상기 제조 방법에서는, 상기 바인더로서, 카르복실기를 함유하는 다당류의 알칼리염을 사용해도 된다.

본 발명의 각 양태에 의하면, 셀룰로오스 에스테르 단섬유를 함유하는 초지 시트를 사용하여 가공품을 제조하는 경우에 있어서, 초지 시트의 손상을 방지할 수 있음과 함께 가공품의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1 은, 실시형태에 관련된 초지 시트를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 도 1 의 초지 시트를 제조하기 위한 초지기의 전체도이다.
도 3 은, 도 1 의 초지 시트의 제조 공정을 나타내는 제조 공정도이다.
도 4 는, 비교예 및 실시예의 초지 시트의 파단 신도와 인장 강도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5 는, 비교예 및 실시예의 초지 시트의 크레이프율과 인장 강도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6 은, 비교예 및 실시예의 초지 시트의 크레이프율과 파단 신도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7 은, 비교예 및 실시예의 초지 시트의 크레이프율과 투기 저항도의 관계를 나타내는 그래프이다.

[초지 시트]

도 1 은, 실시형태에 관련된 초지 시트 (1) 를 나타내는 도면이다. 초지 시트 (1) 는, 셀룰로오스 에스테르 단섬유와, 펄프 섬유와, 바인더를 함유하고 있다. 초지 시트 (1) 는, 일례로서, 초지기 (10) (도 2 참조) 에 의해 띠상으로 제조되고, 롤상으로 감겨 있다. 도 1 에서는, 초지 시트 (1) 에 형성되는 크레이프 (1a) 를 모식적으로 크게 도시하고 있다. 롤상의 초지 시트 (1) 는, 예를 들어, 이후의 공정에서 필요한 폭으로 슬릿 가공되고, 연속적으로 조출되어, 가공품의 제조에 제공된다.

셀룰로오스 에스테르는, 일례로서, 셀룰로오스 에스테르의 대표인 셀룰로오스아세테이트이다. 셀룰로오스 에스테르 단섬유는, 권축되어 있어도 된다. 초지 시트 (1) 에 수해성을 부여하는 경우, 셀룰로오스 에스테르 단섬유는, 비권축 섬유 (무권축 섬유) 인 것이 바람직하다. 여기서 말하는 비권축 섬유란, 완전한 직선상의 섬유 뿐만 아니라, 다소 만곡된 섬유를 포함한다.

비권축 섬유는, 일반적인 화학 섬유의 방사 기술 (건식 방사법, 습식 방사법, 또는 용융 방사법 등) 에 의해 얻어진다. 또 비권축 섬유는, 방사 공정에서 부여된 권축을 가열 수증기 등의 가열 수단으로 가열하면서 장력을 가함으로써 완전히 해제하여 신장함으로써 얻어진다.

셀룰로오스 에스테르 단섬유는, 상기 방사 공정에 의해 얻어진 장섬유속 (束) 을, 이송 간격과 속도의 조정이 가능한 기요틴 설비, 또는 로터리 커터 설비에 의해 얻어진다. 상기 기요틴 설비 또는 로터리 커터 설비에 의해 셀룰로오스 에스테르 섬유를 단섬유화하는 공정은, 방사 공정과 연속해서 실시해도 된다.

셀룰로오스 에스테르 단섬유의 평균 섬유 길이 (권축 섬유인 경우, 자연 상태에 있어서의 말단간 거리의 평균값) 는, 예를 들어, 1 ㎜ 이상 6 ㎜ 이하의 범위의 값, 바람직하게는 1.5 ㎜ 이상 5.0 ㎜ 이하의 범위의 값, 더욱 바람직하게는 2.0 ㎜ 이상 4.5 ㎜ 이하의 범위의 값으로 설정할 수 있다.

셀룰로오스 에스테르 단섬유의 평균 섬유경은, 예를 들어, 1.5 데니어 이상 8.0 데니어 이하의 범위의 값, 바람직하게는 2.0 데니어 이상 7.0 데니어 이하의 범위의 값, 더욱 바람직하게는 2.5 데니어 이상 6.0 데니어 이하의 범위의 값으로 설정할 수 있다. 셀룰로오스 에스테르 단섬유의 단면 형상은, 예를 들어 Y 자상이지만, 이것에 한정되지 않는다.

셀룰로오스 에스테르 단섬유의 권축성, 평균 섬유 길이, 평균 섬유경, 및 단면 형상은, 초지 시트 (1) 를 수해하고, 그 수해물을 현미경으로 관찰함으로써 확인할 수 있다. 초지 시트 (1) 는, 셀룰로오스 에스테르 섬유나 펄프 섬유 이외의 섬유 (예를 들어 합성 섬유나 재생 섬유 등) 를 함유하고 있어도 된다.

펄프 섬유는, 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 낙합 (絡合) 되어 서로 결합된다. 이 때문에, 펄프 섬유를 사용함으로써, 초지 시트 (1) 의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 또, 초지 시트 (1) 를 사용하여 시가렛 필터 등의 필터 재료를 제조하는 경우, 펄프 섬유와 셀룰로오스 에스테르 단섬유의 양과 배합비를 조정함으로써, 섬유 간극을 조정할 수 있고, 요구되는 연기 성분 등의 여과량을 조정할 수 있다.

펄프로는, 목재나 린터 등의 천연 섬유를 원료에 사용할 수 있다. 목재를 펄프의 원료로 하는 경우, 목재는, 침엽수 또는 활엽수 중 어느 것이어도 된다. 마찬가지로 목재를 원료로 하는 경우, 펄프화법으로는, 설파이트법 또는 크라프트법 등의 화학 펄프가 적합하고, 화학 펄프 중에서는, 동일한 성분 구성 비율로 초지 시트 (1) 의 강도 향상을 도모하는 관점에서, 크라프트 펄프가 우수하다. 펄프는, 표백 펄프, 미표백 펄프, 및 표백 펄프와 미표백 펄프의 혼합물 중 어느 것이어도 된다. 펄프는, 관용의 고해기 (叩解機) 또는 해쇄기에 의해 고해되어 사용된다.

초지 시트 (1) 에 함유되는 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 펄프 섬유의 중량비는, 예를 들어, 초지 시트 (1) 를 사용하여 제조하는 가공품에 따라 적절히 조정할 수 있다. 초지 시트 (1) 를 사용하여 예를 들어 시가렛 필터를 제조하는 경우, 상기 중량비는, 시가렛 필터에 요구되는 연기의 여과 성능에 따라 조정된다. 시가렛 필터에 함유되는 셀룰로오스 에스테르 단섬유의 중량 M1 과 펄프 섬유의 중량 M2 의 중량비 M1/M2 가, 예를 들어, 30/70 ∼ 95/5, 바람직하게는 40/60 ∼ 80/20, 더욱 바람직하게는 50/50 ∼ 70/30 이 되도록, 초지 시트 (1) 에 함유되는 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 펄프 섬유의 중량비를 조정할 수 있다.

바인더는, 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 펄프 섬유를 결합시킨다. 초지 시트 (1) 의 바인더로서, 예를 들어 소정량의 수용성 고분자를 사용함으로써, 초지 시트 (1) 의 건조시에 있어서의 강도와 수해성을 양립할 수 있다.

바인더에는, 일례로서, 초지 시트 (1) 에 수해성을 부여할 수 있는 것이 사용되고 있다. 본 실시형태의 바인더는, 수용성 아니온성 고분자의 알칼리 금속염이다. 수용성 아니온성 고분자로는, 다당류 (카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시메틸에틸셀룰로오스 등의 카르복시메틸C_2-3알킬셀룰로오스, 카르복시메틸스타치, 알긴산 등의 카르복실기를 갖는 다당류 ; 펙틴, 카라기난, 히알루론산, 콘드로이틴황산 등의 술포기를 갖는 다당류 등), 폴리아크릴산 등을 예시할 수 있다. 본 실시형태의 바인더는, 카르복실기를 갖는 다당류의 알칼리염이다.

초지 시트 (1) 에 바인더로서 소정량의 수용성 아니온성 고분자의 알칼리 금속염이 함유되도록 함으로써, 초지 시트 (1) 의 건조 상태에 있어서, 셀룰로오스 에스테르 단섬유간, 펄프 섬유간, 및 이들 2 종의 섬유간의 결합력을 바인더에 의해 높여, 초지 시트 (1) 의 강도를 향상시킬 수 있다.

수용성 아니온성 고분자의 산성기 (카르복실기나 술포기 등) 는, 알칼리 금속과 염을 형성한다. 이 알칼리 금속은, 예를 들어, 리튬, 나트륨, 칼륨이다. 이들 알칼리 금속 중에서는, 나트륨이 바람직하다. 알칼리 금속은, 단독 또는 2 종 이상이어도 된다.

카르복실기를 갖는 다당류 (예를 들어, 카르복시메틸셀룰로오스) 의 알칼리 금속염에 있어서, 알칼리 금속염을 형성하는 카르복실기 (예를 들어, 카르복시메틸기) 의 평균 치환도 (다당류를 구성하는 글루코오스 단위의 2, 3 및 6 위치의 하이드록실기에 대한 평균 치환도 ; 평균 에테르화도 ; DS 등) 는, 예를 들어, 0.4 이상 2.5 이하의 범위의 값, 바람직하게는 0.55 이상 2.0 이하의 범위의 값, 더욱 바람직하게는 0.65 이상 1.5 이하의 범위의 값으로 설정할 수 있다.

초지 시트 (1) 의 알칼리 금속 함유량은, 예를 들어 초지 시트 1 g 당, 2 μ㏖ 이상 100 μ㏖ 이하의 범위의 값, 바람직하게는 2 μ㏖ 이상 90 μ㏖ 이하의 범위의 값, 더욱 바람직하게는 2 μ㏖ 이상 87 μ㏖ 이하의 범위의 값, 특히 바람직하게는 3 μ㏖ 이상 75 μ㏖ 이하의 범위의 값으로 설정할 수 있다.

초지 시트 (1) 의 수용성 아니온성 고분자 알칼리 금속염 함유량 (아니온성기의 몰량) 은, 초지 시트 (1) 의 알칼리 금속 함유량 (몰량) 과 동일해도 된다. 초지 시트 (1) 를 사용하여 시가렛 필터를 제조하는 경우, 초지 시트 (1) 의 수용성 아니온성 고분자 알칼리 금속염 함유량 (아니온성기의 몰량) 은, 시가렛 필터 1 g 당, 상기와 동일한 범위의 값 (예를 들어, 2 μ㏖ 이상 100 μ㏖ 이하의 범위의 값) 으로 설정할 수 있다. 또한 바인더는, 수용성 아니온성 고분자의 알칼리 금속염 이외의 것이어도 된다.

초지 시트의 평량은, 예를 들어, 10 g/㎡ 이상 60 g/㎡ 이하의 범위의 값, 바람직하게는 15 g/㎡ 이상 50 g/㎡ 이하의 범위의 값으로 설정할 수 있다. 본 실시형태의 초지 시트 (1) 의 평량은, 21 g/㎡ 이상 40 g/㎡ 이내의 범위의 값으로 설정되어 있다.

또한 초지 시트 (1) 에는, 1 종 이상의 첨가제가 첨가되어 있어도 된다. 첨가제로는, 예를 들어, 사이즈제, 안정화제, 착색제, 유제, 수율 향상제, 소포제, 및 활성탄 중 적어도 어느 것을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.

여기서 초지 시트 (1) 는, 복수의 크레이프가, 셀룰로오스아세테이트 단섬유와 펄프 섬유의 흐름 방향 (이하, 간단히 흐름 방향이라고도 칭한다) 에 대해 직교하는 직교 방향 (이하, 간단히 직교 방향이라고도 칭한다) 을 따라 연장되고 또한 흐름 방향으로 배열되어 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 복수의 크레이프 (1a) 는, 직교 방향과 평행하게 연장되어 있다.

여기서 말하는 흐름 방향이란, 셀룰로오스아세테이트 단섬유와 펄프 섬유의 실질적인 배향 방향 (흐름결) 이다. 이들 섬유의 배향은, 초지 시트 (1) 가 연속적으로 생산되는 공정에 있어서, 초지기 (10) 에 있어서의 철망체 (21) (도 2 참조) 의 반송 속도에 비해 초지 시트 (1) 의 원료인 조성물이 철망체 (21) 에 공급될 때의 조성물의 유속이 작기 때문에 발생한다. 이 때문에 조성물 중의 섬유는, 흐름 방향으로 보다 많이 배향되어 퇴적된다. 즉 흐름 방향은, 다음의 공정으로 송출되는 방향과 일치한다. 이와 같이, 셀룰로오스아세테이트 단섬유와 펄프 섬유가 흐름 방향으로 보다 많이 배향되어 퇴적된 결과로서, 초지 시트 (1) 의 강도나 신도가, 흐름 방향과 직교 방향에서 차이를 발생시킨다.

일반적으로 초지 시트의 인장 강도는, 흐름 방향에 있어서 가장 크다. 따라서, 초지 시트 (1) 의 흐름 방향과 직교 방향은, 초지 시트 (1) 의 2 개의 상이한 방향에 있어서의 인장 강도차나, 현미경을 사용한 초지 시트 (1) 의 섬유의 배향의 형태를 관찰함으로써 확인할 수 있다.

초지 시트 (1) 는, 흐름 방향을 길이 방향으로 하여 띠상으로 형성되어 있다. 복수의 크레이프 (1a) 가 초지 시트 (1) 에 형성됨으로써, 초지 시트 (1) 에는 흐름 방향으로 신축되는 신축성이 부여되어 있음과 함께, 초지 시트 (1) 의 흐름 방향에 있어서의 단위 길이당의 표면적이 증대되어 있다.

또한, 여기서 말하는「흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향」이란, 흐름 방향에 대해 엄밀하게 직교하는 방향에만 한정되지 않고, 예를 들어, 상기 직교하는 방향과 10°이내의 범위의 각도값으로 어긋난 방향도 포함하는 것으로 한다.

또, 초지 시트 (1) 의 크레이프율 R 은, 5 ％ 이상 35 ％ 이하의 범위의 값으로 설정되어 있다. 이 크레이프율 R 은, 수학식 1 에 의해 나타내어진다.

[수학식 1]

R ＝ (V1 － V2)/V1 × 100

단, V1 은, 초지 시트 (1) 의 제조시에 있어서의 초지기 (10) 의 가열 롤 (26) 의 주속도 (周速度) 이고, V2 는, 초지 시트 (1) 의 제조시에 있어서의 초지기 (10) 의 권취 릴 (28) 의 주속도이다 (도 2 참조).

또, 초지 시트 (1) 의 흐름 방향에 있어서의 파단 신도는, 10 ％ 이상 70 ％ 이하의 범위의 값으로 설정되어 있다. 또, 초지 시트 (1) 의 인장 강도 (N/25 ㎜ 폭) 는, 예를 들어, 1.0 N/25 ㎜ 폭 이상 80 N/25 ㎜ 폭 이하의 범위의 값, 바람직하게는 1.5 N/25 ㎜ 폭 이상 40 N/25 ㎜ 폭 이하의 범위의 값으로 설정할 수 있다. 본 실시형태의 초지 시트 (1) 는, 흐름 방향에 있어서의 인장 강도가 1.5 N/25 ㎜ 폭 이상 40 N/25 ㎜ 폭 미만의 범위의 값으로 설정되어 있다. 초지 시트 (1) 의 인장 강도는, 예를 들어, JIS P8113 의 방법에 준거하여 측정할 수 있다.

이와 같이, 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장되고 또한 흐름 방향으로 배열되는 복수의 크레이프 (1a) 가, 초지 시트 (1) 에 형성되어 있으므로, 흐름 방향으로 초지 시트 (1) 를 반송하면서 초지 시트 (1) 를 사용하여 가공품을 제조할 때, 초지 시트 (1) 에 흐름 방향으로 장력이 미치면, 초지 시트 (1) 가 흐름 방향으로 신장된다. 이로써, 초지 시트 (1) 의 손상을 방지할 수 있어, 초지 시트 (1) 의 가공성의 저하를 방지할 수 있다.

또, 흐름 방향으로 미치는 장력에 의한 초지 시트 (1) 의 손상이 방지됨으로써, 가공 장치에 있어서의 초지 시트의 반송 속도를 증대시켜 가공품의 제조 효율을 향상시킬 수 있어, 초지 시트 (1) 의 2 차 가공성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로는, 초지 시트 (1) 를 잘 찢어지지 않게 할 수 있으므로, 예를 들어 초지 시트 (1) 를 금형에 의해 입체 가공하여, 미세한 입체 구조를 갖도록 초지 시트 (1) 를 가공할 수 있다. 따라서 예를 들어, 초지 시트 (1) 를 사용하여, 입체 구조를 갖는 페이스 마스크 등을 양호하게 제조할 수 있다.

또 초지 시트 (1) 가, 흐름 방향을 길이 방향으로 하여 띠상으로 형성되어 있으므로, 가공 장치에 있어서, 롤상으로 감긴 초지 시트 (1) 를 조출하여 반송하면서 연속적으로 가공하는 경우, 초지 시트 (1) 에 길이 방향 (반송 방향) 으로 장력이 미쳐도, 초지 시트 (1) 를 잘 손상시키지 않게 하여, 가공품의 제조 효율을 한층 향상시킬 수 있다.

또 초지 시트 (1) 의 크레이프율 R 이, 5 ％ 이상 35 ％ 이하의 범위의 값으로 설정되어 있으므로, 초지 시트 (1) 에 흐름 방향으로 장력이 미쳤을 때, 초지 시트 (1) 가 흐름 방향으로 신장됨으로써, 초지 시트 (1) 가 손상되는 것을 적절히 방지할 수 있다.

또, 초지 시트 (1) 의 흐름 방향에 있어서의 파단 신도가, 10 ％ 이상 70 ％ 이하의 범위의 값으로 설정되어 있으므로, 초지 시트 (1) 에 흐름 방향으로 장력이 미쳤을 때, 초지 시트 (1) 가 손상되는 것을 양호하게 방지할 수 있다.

또, 초지 시트 (1) 의 흐름 방향에 있어서의 인장 강도가, 1.5 N/25 ㎜ 폭 이상 40 N/25 ㎜ 폭 미만의 범위의 값으로 설정되어 있으므로, 초지 시트 (1) 를 흐름 방향으로 권취할 때, 초지 시트 (1) 에 흐름 방향으로 미치는 장력에 의해 초지 시트 (1) 가 파단되는 것을 방지할 수 있음과 함께, 초지 시트 (1) 의 가공성을 적절히 유지할 수 있다.

또 바인더가, 카르복실기를 함유하는 다당류의 알칼리염이기 때문에, 초지 시트 (1) 를 사용하여 높은 수해성을 갖는 가공품을 제조할 수 있다.

초지 시트 (1) 를 사용한 가공품으로는, 예를 들어, 메이크업 리무버용 시트 (부직포) 를 들 수 있다. 이 메이크업 리무버용 시트는, 복수의 크레이프 (1a) 에 의해 넓은 표면적을 갖고 있기 때문에, 평탄한 표면을 갖는 시트에 비해, 높은 메이크업 리무버 효과가 얻어진다.

또, 이 메이크업 리무버용 시트는, 셀룰로오스 에스테르 단섬유가, 기존 재료인 예를 들어 레이온 섬유에 비해 높은 친유성을 가지므로, 메이크제가 오일 성분을 함유하는 경우에도 높은 메이크업 리무버 효과가 얻어진다. 또, 이 메이크업 리무버용 시트는, 복수의 크레이프 (1a) 에 의해 유연성이 향상되어 있으므로, 피부에 닿았을 때에 용이하게 변형되어, 양호한 촉감과 저자극성이 얻어진다. 따라서, 우수한 사용감을 기대할 수 있다.

또, 초지 시트 (1) 를 사용한 가공품으로는, 예를 들어, 청소용 시트 (부직포) 를 들 수 있다. 이 청소용 시트는, 복수의 크레이프 (1a) 에 의해 넓은 표면적을 갖고, 또한 부피의 줄어듦이 적기 때문에, 대상물의 오염이나 이물질을 흡착하여, 용이하게 닦아낼 수 있다. 또, 이 청소용 시트는, 양호한 신축성을 가지므로 잘 찢어지지 않아, 대상물의 표면에 추종시켜, 청소 작업을 효율적으로 실시할 수 있다.

또, 바인더에 카르복실기를 함유하는 다당류의 알칼리염을 사용하여 수해성을 갖는 초지 시트 (1) 를 제조하면, 이 초지 시트 (1) 를 사용하여 제조한 청소용 시트 등의 가공품은, 사용 후에 수해시켜 처리할 수 있다.

또 셀룰로오스 에스테르는, 펄프와 동일한 셀룰로오스를 기재로 하는 천연의 화합물이기 때문에, 수중으로의 분산 후, 비교적 장시간에 걸치면서 미생물에 의해 분해되는 것이 알려져 있다. 따라서, 초지 시트 (1) 를 사용한 청소용 시트는, 자연 환경하에 있어서 분해 가능하다.

또, 초지 시트 (1) 를 사용한 가공품으로는, 예를 들어, 시가렛 필터를 들 수 있다. 이 시가렛 필터는, 일례로서, 초지 시트 (1) 를 원기둥상으로 성형하고, 그 외주를 권지 (卷紙) 로 감아 소정 길이로 절단함으로써 제조된다. 이 경우의 초지 시트 (1) 는, 시가렛 필터의 필터 재료이다.

초지 시트 (1) 는, 복수의 크레이프 (1a) 를 형성함으로써 넓은 표면적을 갖고 있기 때문에, 초지 시트 (1) 를 시가렛 필터의 필터 재료로서 사용함으로써, 시가렛 필터의 내부에 미세 공간을 풍부하고 또한 균일하게 형성할 수 있다. 또, 상기 미세 공간이 균일하게 형성됨으로써, 불균일함이 없이 매끄러운 절단면을 갖는 원기둥상의 시가렛 필터를 제조할 수 있다. 이로써, 초지 시트 (1) 를 사용하여, 통기 저항 (Pressure Drop : PD) 이 낮아 흡입하기 쉽고, 또한, 연기 입자를 유효하게 보충 가능한 시가렛 필터를 안정적인 품질로 얻을 수 있다.

따라서 예를 들어,「슬림」,「슈퍼 슬림」, 또는「마이크로 슬림」등으로 칭해지는, 일반적인 시가렛에 비해 직경이 가는 시가렛의 시가렛 필터를 제조할 때에도, 통기 저항의 상승을 억제하면서 초지 시트 (1) 의 주입 중량을 조정하여, 시가렛 필터를 양호하게 제조할 수 있다.

또 예를 들어, 복수의 크레이프 (1a) 가 형성된 초지 시트 (1) 에, 복수의 크레이프 (1a) 와 교차하는 방향으로 연장되는 요철 등의 입체 가공을 추가로 실시함으로써, 시가렛 필터의 통기 저항을 보다 미세하게 조정하는 것도 가능하다.

또, 종래부터 시가렛 필터의 재료로서, 펄프 섬유나, 셀룰로오스 에스테르의 대표인 셀룰로오스아세테이트 섬유가 사용되고 있기 때문에, 초지 시트 (1) 는, 시가렛 필터의 재료로서 높은 소비자의 수용도를 갖고 있다. 또, 초지 시트 (1) 를 사용하여 제조한 시가렛 필터에서는, 연기 성분 중의 유해한 화합물인 페놀류 등을 셀룰로오스아세테이트 섬유에 효율적으로 흡착시킬 수 있음과 함께, 수분을 펄프 섬유에 효율적으로 흡착시킬 수 있다.

또, 수용성의 바인더를 사용하여 수해성을 갖는 초지 시트 (1) 를 제조하고, 이 초지 시트 (1) 를 사용하여 시가렛 필터를 제조함으로써, 끽연 후의 시가렛 필터를 자연 환경하에서 수해시켜 처리할 수 있다.

또, 초지 시트 (1) 를 사용한 가공품으로는, 예를 들어, 일회용 기저귀, 냅킨, 마스크 등의 위생 용품을 들 수 있다. 이들 위생 용품에서는, 초지 시트 (1) 가 높은 통기성을 갖고 있으므로, 장착시에 땀이 차거나 끈적거림이 억제되어, 우수한 장착감을 발휘할 수 있다. 따라서 초지 시트 (1) 는, 이와 같은 위생 용품의 재료로서도 적합하다.

[초지기]

도 2 는, 실시형태에 관련된 초지기 (10) 의 모식도이다. 초지기 (10) 는, 일례로서 장망 (長網) 초지기이다. 초지기 (10) 는, 조성물 조정 파트 (11), 와이어 파트 (12), 프레스 파트 (13), 드라이어 파트 (14), 및 권취 릴 (28) 을 구비하고 있다. 조성물 조정 파트 (11), 와이어 파트 (12), 프레스 파트 (13), 및 드라이어 파트 (14) 의 각각은 공지된 구성을 갖는다. 또한, 이하에 언급하는 상류측과 하류측은, 초지기 (10) 에 있어서의 조성물, 시트체 (30), 및 초지 시트 (1) 의 반송 방향의 상류측과 하류측을 각각 가리킨다.

조성물 조정 파트 (11) 는, 초지기 (10) 의 최상류측에 배치된다. 조성물 조정 파트 (11) 는, 초지 시트 (1) 의 원료인 액상의 조성물 (슬러리) 을 조정한다. 조성물 조정 파트 (11) 는, 조성물을 저류하는 저류조 (20) 를 갖는다.

와이어 파트 (12) 는, 조성물 조정 파트 (11) 의 하류측에 배치된다. 와이어 파트 (12) 는, 저류조 (20) 로부터 공급되는 조성물을 시트상으로 펼쳐 탈수하여, 반송 방향으로 반송한다.

와이어 파트 (12) 는, 철망체 (21) 와, 복수의 반송 롤 (22) 을 갖는다. 철망체 (21) 는, 복수 개의 와이어로 이루어지는 초지망이 무단 (無端) 벨트상으로 형성되어 구성되어 있다. 복수의 반송 롤 (22) 은, 철망체 (21) 를 회동 (回動) 시킨다. 초지기 (10) 에서는, 예를 들어, 저류조 (20) 로부터 와이어 파트 (12) 에 공급하는 조성물의 섬유 농도, 저류조 (20) 로부터 와이어 파트 (12) 에 공급하는 조성물의 공급 속도, 및 철망체 (21) 에 의한 조성물의 반송 속도 중 적어도 어느 것을 조절함으로써, 초지 시트 (1) 의 평량이 조절된다. 이후에는, 저류조 (20) 로부터 와이어 파트 (12) 에 공급된 조성물을 시트체 (30) 라고 칭한다.

프레스 파트 (13) 는, 와이어 파트 (12) 의 하류측에 배치된다. 프레스 파트 (13) 는, 와이어 파트 (12) 를 통과한 시트체 (30) 를, 반송 방향으로 반송하면서 추가로 탈수한다. 프레스 파트 (13) 는, 복수의 펠트체 (23), 복수의 반송 롤 (24), 및 적어도 1 개의 프레스 롤 (25) 을 갖는다. 펠트체 (23) 는, 띠상의 펠트 재료가 무단 벨트상으로 형성되어 구성되어 있다. 복수의 반송 롤 (24) 은, 펠트체 (23) 를 회동시킨다. 프레스 롤 (25) 은, 펠트체 (23) 를 개재하여 반송 롤 (24) 의 둘레면과 대향하는 위치에 있어서 축 지지되어 있다.

드라이어 파트 (14) 는, 프레스 파트 (13) 의 하류측에 배치된다. 드라이어 파트 (14) 는, 프레스 파트 (13) 를 통과한 시트체 (30) 를 반송 방향으로 반송하면서 건조시킨다. 드라이어 파트 (14) 는, 적어도 1 개의 가열 롤 (양키 드라이어 등을 들 수 있다) (26) 을 갖는다. 가열 롤 (26) 은, 주속도 V1 로 회전된다.

권취 릴 (28) 은, 드라이어 파트 (14) 의 하류측에 배치된다. 권취 릴 (28) 은, 가열 롤 (26) 의 둘레면으로부터 이간되어 얻어지는 초지 시트 (1) 를 롤상으로 권취한다. 가열 롤 (26) 은, 주속도 V2 로 회전된다. 또한 초지기 (10) 는, 당연히 장망 초지기에 한정되지 않고, 그 밖의 형식의 것이어도 된다. 초지기 (10) 는, 예를 들어 원망 (圓網) 초지기여도 된다.

[초지 시트의 제조 방법]

도 3 은, 실시형태에 관련된 초지 시트 (1) 의 제조 공정을 나타내는 제조 공정도이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 실시형태에 관련된 초지 시트 (1) 의 제조 방법에서는, 원료 조정 공정 S1, 와이어 공정 S2, 프레스 공정 S3, 드라이 공정 S4, 크레이프 형성 공정 S5, 권취 공정 S6, 및 슬리터 공정 S7 을 순차 실시한다. 여기서는, 초지기 (10) 를 사용하여 공정 S1 ∼ S6 을 순차 실시한다.

원료 조정 공정 S1 에서는, 셀룰로오스 에스테르 단섬유, 펄프 섬유, 및 바인더를 수중에 균일하게 분산시킴으로써, 조성물을 조정한다. 조정된 조성물은, 일시적으로 저류조 (20) 에 저류된다.

또한 원료 조정 공정 S1 은, 섬유의 낙합을 조정하기 위한 고해 공정을 포함하고 있어도 된다. 이 고해 공정에서는, 예를 들어 공지된 리파이너를 사용하여, 물의 존재하에서 조성물 중의 섬유를 기계적으로 두드려 마쇄한다. 이로써 섬유는 절단되거나, 미세하게 찢어지거나 한다. 결과적으로, 섬유의 이해 (離解) 가 진행되어 섬유의 수화 (水和) 나 팽윤을 높일 수 있어, 초지 성형 후에 있어서의 섬유의 낙합이 높아진다.

와이어 공정 S2 에서는, 저류조 (20) 에 저류된 조성물을 와이어 파트 (12) 의 철망체 (21) 상에 전개하여, 시트체 (30) 를 형성한다. 또, 복수의 반송 롤 (22) 을 회전시켜, 시트체 (30) 를 철망체 (21) 와 함께 반송 방향으로 반송한다. 시트체 (30) 의 수분의 일부는, 철망체 (21) 의 간극을 투과하여 제거된다. 이로써 시트체 (30) 가, 어느 정도까지 탈수된다.

프레스 공정 S3 에서는, 와이어 파트 (12) 를 통과한 시트체 (30) 를 펠트체 (23) 상에 재치 (載置) 하여, 복수의 반송 롤 (24) 을 회전시키고, 시트체 (30) 를 펠트체 (23) 와 함께 반송 방향으로 반송한다. 시트체 (30) 의 수분의 일부는, 펠트체 (23) 의 표면에 흡수된다. 이로써, 시트체 (30) 가 더욱 탈수된다. 그리고, 펠트체 (23) 와 프레스 롤 (25) 사이에 시트체 (30) 를 통과시켜 시트체 (30) 를 두께 방향으로 가압하여, 시트체 (30) 를 추가로 탈수한다.

또한 프레스 공정 S3 에서는, 1 쌍의 펠트체 (23) 만을 사용해도 되고, 반송 방향으로 연속하여 배치된 2 쌍 이상의 펠트체 (23) 를 사용해도 된다. 또 프레스 공정 S3 에서는, 시트체 (30) 를 프레스하는 프레스기나, 시트체 (30) 를 강제적으로 탈수하는 흡인 탈수 설비를 사용해도 된다.

드라이 공정 S4 에서는, 프레스 파트 (13) 를 통과한 시트체 (30) 를, 가열 롤 (26) 의 둘레면에 접촉시키면서 반송 방향으로 반송한다. 이 때, 가열 롤 (26) 의 둘레면의 열을 시트체 (30) 에 전열하여, 시트체 (30) 를 가열 건조시킨다. 드라이 공정 S4 에서는, 가열 롤 (26) 과 함께, 열풍 후드 등의 가열 장치를 사용해도 된다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 크레이프 형성 공정 S5 에서는, 예를 들어 닥터 블레이드 (27) 를 사용하여 시트체 (30) 를 가열 롤 (26) 의 둘레면으로부터 박리시킨다. 이로써, 드라이어 파트 (14) 를 시트체 (30) 가 통과할 때에, 시트체 (30) 의 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장되고 또한 흐름 방향으로 배열되는 복수의 크레이프 (1a) 를 형성한다.

닥터 블레이드 (27) 의 길이 방향은, 가열 롤 (26) 의 축 방향과 일치하고 있다. 이로써 본 실시형태에서는, 시트체 (30) 에, 직교 방향을 따라 연장되고 또한 흐름 방향으로 배열되는 복수의 크레이프 (1a) 를 형성한다.

여기서 크레이프 형성 공정 S5 에서는, 주속도 V1, V2 를 조절함으로써, 일례로서, 제조하고자 하는 초지 시트 (1) 의 크레이프율 R 을 5 ％ 이상 35 ％ 이하의 범위의 값으로 설정한다. 또, 이와 같은 값에 크레이프율 R 을 설정함으로써, 제조하고자 하는 초지 시트 (1) 의 흐름 방향에 있어서의 파단 신도를 10 ％ 이상 70 ％ 이하의 범위의 값으로 설정한다.

또, 원료 조정 공정 S1 에 있어서 복수 종의 섬유의 배합비를 조정하는 방법, 고해도를 조정하여 섬유의 얽힘을 조정하는 방법, 와이어 공정 S2 에 있어서 평량 (총 섬유량) 을 조정하는 방법, 및 크레이프 형성 공정 S5 에 있어서 크레이프율 R 을 조정하는 방법 중 적어도 어느 것에 의해, 초지 시트 (1) 의 흐름 방향에 있어서의 인장 강도를 소정값으로 설정한다. 여기서는 일례로서, 초지 시트 (1) 의 흐름 방향에 있어서의 인장 강도를 1.5 N/25 ㎜ 폭 이상 40 N/25 ㎜ 폭 미만의 범위의 값으로 설정한다.

크레이프 형성 공정 S5 를 완료함으로써, 흐름 방향을 길이 방향 (반송 방향) 으로 하는 띠상의 초지 시트 (1) 가 얻어진다. 권취 공정 S6 에서는, 초지 시트 (1) 는, 권취 릴 (28) 에 의해 롤상으로 감긴다. 슬리터 공정 S7 에서는, 롤상으로 감긴 초지 시트 (1) 가 리와인드됨과 함께 일정 폭으로 슬릿 (절단) 되어, 다시 감긴다. 이로써, 롤상 제품이 된 초지 시트 (1) 가 얻어진다.

이와 같이, 본 실시형태의 초지 시트 (1) 의 제조 방법은, 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 펄프 섬유와 바인더를 함유하는 시트체 (30) 를 형성하는 시트체 형성 공정 (여기에서는 원료 조정 공정 S1, 와이어 공정 S2, 프레스 공정 S3, 및 드라이 공정 S4) 과, 시트체 (30) 에, 복수의 크레이프 (1a) 를, 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장하고 또한 흐름 방향으로 배열되도록 형성하는 크레이프 형성 공정 S5 를 구비한다.

또 시트체 형성 공정에서는, 흐름 방향을 길이 방향 (반송 방향) 으로 하여, 시트체 (30) 를 띠상으로 형성한다. 또 당해 제조 방법에서는, 초지 시트 (1) 의 크레이프율 R 을 5 ％ 이상 35 ％ 이하의 범위의 값으로 설정한다. 또 당해 제조 방법에서는, 크레이프율 R 을 상기 값으로 설정함으로써, 초지 시트 (1) 의 흐름 방향에 있어서의 인장 신도를 10 ％ 이상 70 ％ 이하의 범위의 값으로 설정한다.

또 당해 제조 방법에서는, 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 펄프 섬유와 바인더의 배합비, 평량, 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 펄프 섬유의 고해도, 및 크레이프율 중 적어도 어느 것을 조절함으로써, 초지 시트 (1) 의 흐름 방향에 있어서의 인장 강도를, 1.5 N/25 ㎜ 폭 이상 40 N/25 ㎜ 폭 미만의 범위의 값으로 설정한다. 또 당해 제조 방법은, 바인더로서, 카르복실기를 함유하는 다당류의 알칼리염을 사용한다.

또한 바인더는, 원료 조정 공정 S1 에 있어서 조성물의 성분에 함유시키지 않아도 된다. 즉 바인더 첨가 공정은, 예를 들어 바인더의 특성에 따라, 원료 조정 공정 S1 이외의 공정으로 할 수도 있다. 예를 들어, 와이어 공정 S2, 프레스 공정 S3, 및 드라이 공정 S4 중 적어도 어느 것에 있어서, 시트체에 바인더를 함유하는 액을 분무 또는 도포해도 되고, 바인더를 함유하는 액에 시트체를 침지 시켜도 된다.

(확인 시험)

[시험 방법]

셀룰로오스아세테이트 단섬유 및 침엽수 크라프트 펄프 섬유 및 카르복시메틸셀룰로오스나트륨염 (에테르화도 0.86, 주식회사 다이셀 제조 CMC1220) 을 사용하여 초지 시트를 제조하였다. 그 중량 비율은, 셀룰로오스아세테이트 단섬유, 침엽수 크라프트 펄프 섬유, 및 카르복시메틸셀룰로오스나트륨염의 순서로, 49.5 : 49.5 : 1.0 으로 설정하였다.

크레이프 형성 공정에서는, 복수의 시트체에, 상이한 크레이프율 R 에 의해 크레이프를 형성하였다. 이로써, 평량이 21, 25, 35, 및 40 g/㎡ 중 어느 값으로 설정된 비교예 1, 2 및 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트를 제조하였다.

비교예 1, 2 및 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트에 대해, 흐름 방향에 있어서의 파단 신도 (인장 파단 신장) 시험 (JIS P8113 의 방법에 준한다), 흐름 방향에 있어서의 인장 강도 시험 (JIS P8113 의 방법에 준한다), 수해성 시험 (JIS P4501 의 방법에 준한다), 및 투기 저항도 (투기도) 시험 (JIS P8117 의 방법에 준한다) 을 실시하였다.

파단 신도 시험과 인장 강도 시험에서는, 초지 시트의 시험편의 폭 (흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향의 폭) 을 25 ㎜ 폭 ± 0.1 ㎜ 로 하였다. 또, 비교예 1, 2 및 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트의 자연 상태 (장력을 가하고 있지 않은 상태) 에 있어서의 최대 두께 치수를, 두께 측정기 (다이얼 시크니스 게이지) 에 의해 측정하였다.

또, 시가렛 필터 제조 장치를 모방한 1 쌍의 부형 롤을 구비하는 설비에 의해, 비교예 1, 2 및 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트를 사용하여 시가렛 필터를 제조할 때의 초지 시트의 성형성에 대해 조사하였다. 구체적으로는, 둘레 방향으로 신장되는 복수의 요철이 둘레면에 형성되고, 서로의 둘레면이 서로 맞물리도록 배치된 1 쌍의 부형 롤을 사용하였다. 이 1 쌍의 부형 롤 사이에 초지 시트를 흐름 방향으로 통과시켜, 초지 시트를 입체 가공했을 때에 초지 시트에 발생하는 균열의 유무를 조사함과 함께, 초지 시트를 반송 속도 100/min 로 반송하여, 초지 시트를 파단 없이 리와인드할 수 있는지의 여부를 조사하였다.

초지 시트의 성형성은 3 단계로 평가하였다. 구체적으로는, 입체 가공 했을 때에 초지 시트의 표면에 큰 균열이 발생하지 않고 또한 빈번한 파단 없이 리와인드할 수 있는 경우를「A」라고 평가하였다. 또, 입체 가공했을 때에 초지 시트의 표면에 큰 균열이 발생하지 않거나 또는 빈번한 파단 없이 리와인드할 수 있는 경우를「B」라고 평가하였다. 또, 입체 가공했을 때에 초지 시트의 표면에 큰 균열이 발생하고 또한 리와인드했을 때에 빈번히 파단이 발생한 경우를「C」라고 평가하였다. 시험 결과를 표 1, 표 2, 및 도 4 ∼ 7 에 나타낸다.

도 4 는, 비교예 1, 2 및 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트의 파단 신도와 인장 강도의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5 는, 비교예 1, 2 및 실시예 1 ∼ 17의 초지 시트의 크레이프율 R 과 인장 강도의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 6 은, 비교예 1, 2 및 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트의 크레이프율 R 과 파단 신도의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 7 은, 비교예 1, 2 및 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트의 크레이프율 R 과 투기 저항도의 관계를 나타내는 그래프이다.

[시험 결과]

표 1, 2 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 비교예 1, 2 및 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트의 인장 강도와 파단 신도는, 대략 반비례의 관계에 있어, 크레이프율 R 이 높을수록 파단 신도가 높아지는 것이 확인되었다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 초지 시트는, 크레이프율 R 이 클수록 흐름 방향으로 잘 신장되게 되어, 파단 신도가 상승한다. 또, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 크레이프율 R 이 클수록 인장 강도가 저하된다. 이 인장 강도의 저하는, 시트체에 크레이프를 형성시키기 전 공정 S2 ∼ S4 에 있어서의 시트체의 평량 (섬유량), 즉 잡아 늘려진 시트체의 평량 (섬유량) 이 작은 것에 의한 것이다.

또 크레이프 형성 공정 S5 에서는, 가열 롤과 닥터 블레이드의 간극에서 크레이프율 R 에 따른 외력이 시트체에 부여되기 때문에, 이 외력에 의해 시트체의 섬유간의 결합이 느슨해지는 것도 인장 강도의 저하의 요인이 된다. 시험 결과에서는, 초지 시트의 인장 강도의 저하는, 초지 시트의 평량이 작을수록 (섬유량이 적을수록) 큰 것이 확인되었다.

표 1, 2, 및 도 4 에 나타내는 데이터로부터, 시험을 실시한 범위에서는, 예를 들어, 초지 시트의 크레이프율 R 을 5 ％ 이상 35 ％ 이하의 범위의 값으로 설정하여, 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장되고 또한 흐름 방향으로 배열되는 복수의 크레이프를 초지 시트에 형성하거나, 또는, 초지 시트의 인장 강도를 1.5 N/25 ㎜ 폭 이상 40 N/25 ㎜ 폭 미만의 범위의 값으로 설정하여, 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장되고 또한 흐름 방향으로 배열되는 복수의 크레이프를 초지 시트의 표면에 형성함으로써, 초지 시트의 파단 강도와 인장 강도를 양호한 밸런스로 양립할 수 있는 것으로 생각할 수 있다.

또 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트는, 비교예 1 및 2 의 초지 시트에 비해 파단 신도가 커, 성형성이 우수한 것을 알 수 있었다. 이 이유로서, 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트에는, 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장되는 복수의 크레이프가 형성되어 있기 때문에, 초지 시트는 흐름 방향으로 장력이 미쳤을 경우에 흐름 방향으로 신장될 수 있어, 잘 손상되지 않는 것을 생각할 수 있다.

또 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트는, 크레이프 형성 공정 S5 를 거친 것에 의해 입체 가공에 적합한 복수의 크레이프가 형성되고, 1 쌍의 부형 롤에 의해 입체 가공했을 때에 신장되어, 양호하게 성형된 것을 생각할 수 있다.

비교예 1 의 초지 시트는, 입체 가공했을 때에 균열이 크게 발생하고, 또, 리와인드했을 때에 파단이 빈번히 발생했기 때문에, 성형성이 낮은 것을 알 수 있었다. 또, 비교예 2 의 초지 시트는, 리와인드했을 때에 빈번한 파단은 볼 수 없었지만, 입체 가공했을 때에 큰 균열이 발생했기 때문에, 성형성이 낮은 것을 알 수 있었다.

또한 실시예 7 은, 크레이프율 R 이 35 ％ 이고, 실시예 8 은, 크레이프율 R 이 40 ％ 이기 때문에, 실시예 7 및 8 은, 파단 신도는 크게 양호하지만, 성형성이 약간 낮은 결과가 되었다. 구체적으로 실시예 7 및 8 에서는, 입체 가공했을 때에 큰 균열은 볼 수 없었지만, 리와인드했을 때에 롤의 회전 속도를 가속시키면 약간의 파단을 볼 수 있었다.

이것은, 실시예 7 및 8 의 평량이 25 g/㎡ 로 비교적 작고, 크레이프가 신장되었을 때의 초지 시트의 평량, 즉 단위 면적당의 섬유량이 적으며, 섬유끼리의 얽힘이 적은 것에 의한 것으로 추측된다. 크레이프율 R 을 35 ％ 보다 큰 값으로 설정하는 경우, 초지 시트의 평량은, 25 g/㎡ 보다 크게 설정하는 것이 바람직하다고도 생각할 수 있다.

또, 표 1, 2 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트는, 크레이프율 R 이 클수록 투기 저항도가 작은 것을 알 수 있었다. 이 이유로서, 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트는, 크레이프율 R 이 클수록 초지 시트의 두께 방향으로 섬유가 분산되고 저밀도화되어, 초지 시트의 내부를 기체가 통과하기 쉬워지는 것을 생각할 수 있다.

이로써, 실시형태의 초지 시트 (1) 를 사용하여 시가렛 필터 등의 필터 제품을 제조하는 경우, 예를 들어 크레이프율 R 을 적절히 증대시킴으로써, 필터 제품에 대한 가공 적성을 유지하면서, 통기 저항을 저감시킬 수 있는 것으로 생각할 수 있다. 도 4 에 나타내는 결과로부터, 예를 들어, 초지 시트의 크레이프율 R 을 5 ％ 이상 35 ％ 이하의 범위의 값으로 설정함으로써, 패임이나 접힘을 잘 발생시키지 않는 우수한 외관 성능과, 적당한 통기 저항을 갖는 시가렛 필터를 제조할 수 있는 것으로 생각할 수 있다. 또 실시예 1 ∼ 17 에서는, 이와 같은 값에 크레이프율 R 을 설정함으로써, 초지 시트의 흐름 방향에 있어서의 인장 신도는, 10 ％ 이상 70 ％ 이하의 범위의 값으로 설정된다.

또, 발명자들이 실시한 다른 시험에 의하면, 평량이 25 g/㎡ 또는 35 g/㎡ 의 초지 시트를 사용하여 시가렛 필터를 제조한 경우, 크레이프율 R 을 5 ％ 이상의 값으로 설정함으로써, 초지 시트를 원기둥상으로 성형할 때에 초지 시트가 균열을 발생시키는 것을 억제하여, 시가렛 필터의 내부 구조를 균일화하기 쉽게 할 수 있는 것이 확인되어, 결과적으로 시가렛 필터의 매끄러운 원형 절단면을 얻으면서, 여과 성능을 안정화시키기 쉽게 할 수 있는 것을 알 수 있었다.

또 실시예 1 ∼ 17 의 초지 시트에서는, 크레이프율 R 이 클수록 두께 치수가 증대되는 것이 확인되었다. 이것은, 크레이프율 R 이 클수록, 초지 시트에 풍부하게 크레이프가 형성되어, 초지 시트가 벌키해지는 것에 의한다.

이로써, 실시형태의 초지 시트 (1) 를 사용하여 메이크업 리무버용의 부직포나 청소용 시트를 제조할 때, 크레이프율 R 을 적절히 증대시킴으로써 가공품을 벌키하게 할 수 있어, 메이크업 리무버 효과나 닦아내는 효과를 높일 수 있는 것으로 생각할 수 있다.

또, 평량이 21 g/㎡ 이상인 초지 시트를 롤상의 제품으로서 사용하는 경우, 인장 강도를 1.5 N/25 ㎜ 폭보다 크게 설정함으로써, 리와인드하는 공정에 있어서, 100 m/min 이상의 속도로도 초지 시트를 안정적으로 반송할 수 있는 것을 알 수 있었다.

여기서, 크레이프율 R 이 지나치게 작으면, 초지 시트에 충분한 신축성이 구비되기 어렵고, 또, 크레이프율 R 이 지나치게 크면, 시트체나 초지 시트가 과도한 신장에 의해 반송 중에 느슨해짐 (시트체나 초지 시트를 반송하기 위해서 시트체나 초지 시트에 미치는 장력을 충분히 유지할 수 없음) 과 함께 강도 저하를 초래하여, 초지 시트나 가공품을 안정적으로 제조하는 것이 곤란해질 우려가 있다.

따라서 예를 들어, 초지 시트를 사용하여 제조하는 가공품의 종류, 초지 시트의 가공 조건, 및 초지기 또는 가공 장치에 있어서 반송되는 시트체나 초지 시트에 반송 방향으로 미치는 장력 등을 고려하여, 초지 시트의 크레이프율 R 을 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 그 구성 및 방법을 변경, 추가, 또는 삭제할 수 있다.

산업상 이용가능성

이상과 같이 본 발명의 각 양태에 의하면, 셀룰로오스 에스테르 단섬유를 함유하는 초지 시트를 사용하여 가공품을 제조하는 경우에 있어서, 초지 시트의 손상을 방지할 수 있음과 함께 가공품의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 우수한 효과를 갖는다. 따라서, 이 효과의 의의를 발휘할 수 있는 초지 시트 및 초지 시트의 제조 방법으로서 널리 적용하면 유익하다.

1 : 초지 시트
1a : 크레이프
30 : 시트체

Claims

셀룰로오스 에스테르 단섬유와, 펄프 섬유와, 바인더를 함유하고,
복수의 크레이프가, 상기 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 상기 펄프 섬유의 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장되고 또한 상기 흐름 방향으로 배열되어 형성되어 있는, 초지 시트.
제 1 항에 있어서,
형상이, 상기 흐름 방향을 길이 방향으로 하는 띠상인, 초지 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
크레이프율이, 5 ％ 이상 35 ％ 이하의 범위의 값으로 설정되어 있는, 초지 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 흐름 방향에 있어서의 파단 신도가, 10 ％ 이상 70 ％ 이하의 범위의 값으로 설정되어 있는, 초지 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 흐름 방향에 있어서의 인장 강도가, 1.5 N/25 ㎜ 폭 이상 40 N/25 ㎜ 폭 미만의 범위의 값으로 설정되어 있는, 초지 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 바인더는, 카르복실기를 함유하는 다당류의 알칼리염인, 초지 시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
시가렛 필터의 필터 재료인, 초지 시트.
셀룰로오스 에스테르 단섬유와, 펄프 섬유와, 바인더를 함유하는 시트체를 형성하는 시트체 형성 공정과,
상기 시트체에, 복수의 크레이프를, 상기 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 상기 펄프 섬유의 흐름 방향에 대해 직교하는 직교 방향을 따라 연장되고 또한 상기 흐름 방향으로 배열되도록 형성하는 크레이프 형성 공정을 구비하는, 초지 시트의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 시트체 형성 공정에서는, 상기 흐름 방향을 길이 방향으로 하여, 상기 시트체를 띠상으로 형성하는, 초지 시트의 제조 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
크레이프율을 5 ％ 이상 35 ％ 이하의 범위의 값으로 설정하는, 초지 시트의 제조 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 크레이프율을 상기 값으로 설정함으로써, 상기 흐름 방향에 있어서의 인장 신도를 10 ％ 이상 70 ％ 이하의 범위의 값으로 설정하는, 초지 시트의 제조 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 상기 펄프 섬유와 상기 바인더의 배합비, 평량, 상기 셀룰로오스 에스테르 단섬유와 상기 펄프 섬유의 고해도, 및 크레이프율 중 적어도 어느 것을 조절함으로써, 상기 흐름 방향에 있어서의 인장 강도를, 1.5 N/25 ㎜ 폭 이상 40 N/25 ㎜ 폭 미만의 범위의 값으로 설정하는, 초지 시트의 제조 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 바인더로서, 카르복실기를 함유하는 다당류의 알칼리염을 사용하는, 초지 시트의 제조 방법.