KR20170128217A - 추출용 시트, 추출용 필터 및 추출용 백 - Google Patents

추출용 시트, 추출용 필터 및 추출용 백 Download PDF

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KR20170128217A
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나오코 야마구치
요코 미타니
료스케 하야미
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오끼 쇼지 가부시키가이샤
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Abstract

음료의 추출용 필터등의 제조시의 기계적성이 높은 추출용 시트와, 그 추출용 시트를 사용하여 제조한 취급성에 우수한 추출용 필터등을 제공한다. 상기 추출용 시트는, 결정화도가 9.0% 이하이고 섬유경이 15.0㎛ 이하의 폴리젖산계 수지의 섬유로 이루어지고 단위면적당 무게가 2.0∼30.0g/㎡인 멜트 블로우 부직포에 의해 형성된 층과, 결정화도가 30.0∼60.0%이고 섬유경이 35.0㎛ 이하의 폴리젖산계 수지의 섬유로 이루어지고 단위면적당 무게가 5.0∼30.0g/㎡인 스펀본드 부직포에 의해 형성된 층을 가지며, 추출용 시트의 구부림 히스테리시스가 5.0×10-3∼14.5×10-3gf·㎝/㎝이다.

Description

추출용 시트, 추출용 필터 및 추출용 백{SHEET FOR EXTRACTION, EXTRACTION FILTER, AND EXTRACTION BAG}
본 발명은, 차잎이나 분말커피 등의 추출(抽出) 재료로부터 음료 등을 추출할 수 있는 추출용 시트와, 이러한 추출용 시트에 대해 재단·용착 등의 가공을 시행하여 형성된, 추출용 필터 및 추출용 백(이하, 추출용 필터와 추출용 백을 아울러서 「추출용 필터등(等)」이라고도 한다.)에 관한 것으로, 특히, 추출용 필터등의 제조시에 있어서의 기계적성(機械適性)이 높은 추출용 시트와, 그 추출용 시트를 사용하여 형성된 취급성에 우수한 추출용 필터등에 관한 것이다.
종래로부터, 홍차, 녹차, 커피 등의 음료, 국물(出汁) 등의 액상의 식품, 한방약 등의 의약품, 또는 입욕제 등의 의약부외품 등의 추출에 사용하는 필터나 백의 재료인 추출용 시트에는, 추출 속도의 향상이나 비용 저감 등의 관점에서, 수지제의 부직포나 직포, 또는 종이가 사용되고 있다. 특히 근래에는, 추출용 시트의 투명감이나 광택감이라는 외관의 아름다움의 향상을 위해, 단위면적당의 중량이 낮은(低目付の) 부직포가 선호되는 경향에 있다.
그러나, 단위면적당의 중량이 낮은 부직포로 이루어지는 추출용 시트는, 일반적으로 얇고 유연하기 때문에, 추출용 필터등으로의 가공시에 있어서의 취급이 어렵고, 기계적성이 낮다는 문제가 있다. 예를 들면, 부직포로 이루어지는 추출용 시트의 장척물을 사용하여 추출용 필터등을 제조할 때에, 추출용 시트를 고속으로 풀어내어 제조라인상을 반송하면, 추출용 시트가 너무 유연하여 제조라인에 마련된 가이드 부재에 완전히 따르지 못하여, 반송 방향에 대해 좌우로 흔들려서 사행(蛇行)하는 경우가 있고, 커트 선(線)이나 실 선(線)에 기울어짐(傾き)이 생기는 등, 불량품의 발생 원인으로 되어 있다.
또한, 차잎 등의 추출 재료를 봉입(封入)한 추출용 백은, 그것이 필로우형(pillow形)인 경우에는, 일반적으로 추출 재료에 의해 불균일하게 부풀어진 형상을 하고 있기 때문에, 복수개를 적층한 경우에는 불안정하게 되기 쉽고, 특히 종래의 부직포로 이루어지는 추출용 백의 경우는, 유연하여 변형하기 쉽고 표면이 매끈하기 때문에, 복수개를 적층한 경우에는 안정되지 않고, 상방의 추출용 백이 미끄러져 떨어지기 쉬운 것이었다. 따라서 추출용 백을 복수개 적층한 상태로서 반송하거나 외장 용기에 수납하거나 하기가 어렵고, 취급성이 낮다는 문제가 있다.
이에 대해, 일반적으로 종이제의 추출용 시트는, 접힘선(折目線)이 붙기(付き) 쉬운 성질을 갖기 때문에, 예를 들면, 추출용 필터등을 제조할 때에, 제조라인상에 가이드 부재 등을 마련하여, 종이제의 추출용 시트를, 그 반송 방향에 따라 2개로 접어서, 또는 굴곡시키는 등으로 접힘선을 형성하면, 팽팽한(ぴんと張った) 쪽곧은(眞っ直ぐな) 상태로 할 수 있다. 따라서 추출용 시트의 사행을 막을 수 있는 것이다.
또한, 종이제의 추출용 시트를 사용한 필로우형의 추출용 백에 대해서도, 그 제조할 때에, 적절하게 접힘선을 형성함으로써, 추출용 백의 보형성(保形性)을 향상시켜, 복수개를 적층한 경우에도 미끌려 떨어지기 어렵게 할 수 있다.
따라서 본 발명자들은, 수지제의 부직포로 이루어지는 추출용 시트라도, 종이와 같이 접힘선이 붙기 쉬운 성질을 부여할 수 있다면, 추출용 필터등의 제조시에 있어서의 사행을 막을 수 있고, 또한, 추출용 백의 보형성을 향상시켜, 취급성을 높일 수 있다고 생각하였다. 그래서, 접힘선이 붙기 쉬운 재질에 관해 검토한 바, 「폴리젖산계(乳酸系) 수지의 섬유로 이루어지는 멜트 블로우 부직포」는, 다른 수지로 이루어지고, 또는 다른 방사(紡絲) 방법에 의해 제조된 부직포에 비하여, 접힘선이 붙기 쉬움을 발견하였다.
폴리젖산계 수지의 부직포로 이루어지는 추출용 시트에 관한 선행 기술로서, 특개2011-157118호 공보(특허 문헌 1)에는, 폴리젖산계 수지의 스펀본드 부직포와 멜트 블로우 부직포를 열압착하여 일체화한 적층 부직포로 이루어지는 식품용 필터가 기재되어 있다. 그리고, 이 식품용 필터는, 섬유 간극이 작기 때문에, 가루(粉) 누설을 막을 수 있고, 강성이 높고 안정한 기계적 강도나 실 강도를 갖는다고 되어 있다.
그렇지만, 이 특허 문헌 1에 기재된 식품용 필터는, 폴리젖산계 수지의 섬유로 이루어지는 멜트 블로우 부직포층을 갖고 있음에도 불구하고, 그 멜트 블로우 부직포층을 형성하는 수지의 결정화도가 높은 등 때문에, 접힘선이 붙기 어려운 것이다. 따라서 이 식품용 필터는, 접힘선을 형성함에 의해 기계적성을 높일 수는 없다는 문제가 있다.
특허 문헌 1 : 일본국 특개2011-157118호 공보
본 발명은, 상기한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 적당하게 접힘선이 붙기 쉽기 때문에, 추출용 필터나 추출용 백의 제조시에 있어서의 기계적성이 높은 추출용 시트를 제공하는 것을 목적으로 하고, 또한, 반송시나 포장시의 취급성에 우수하고, 추출성이 양호한, 추출용 필터와 추출용 백을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1의 발명에 관한 추출용 시트는, 결정화도가 9.0% 이하이고 섬유경(纖維徑)이 15.0㎛ 이하의 폴리젖산계 수지의 섬유로 이루어지고 단위면적당 무게(目付)가 2.0∼30.0g/㎡인 멜트 블로우 부직포에 의해 형성된 층(이하 「M층」이라고 한다)과, 결정화도가 30.0∼60.0%이고 섬유경이 35.0㎛ 이하의 폴리젖산계 수지의 섬유로 이루어지고 단위면적당 무게가 5.0∼30.0g/㎡인 스펀본드 부직포에 의해 형성된 층(이하 「S층」이라고 한다)을 갖는 다층형상(多層狀)의 추출용 시트로서, 그 추출용 시트의 구부림 히스테리시스가 5.0×10-3∼14.5×10- 3gf·㎝/㎝이다.
제2의 발명은, 상기 제1의 발명에 관한 추출용 시트에 있어서, 상기 멜트 블로우 부직포를 구성하는 섬유, 및 상기 스펀본드 부직포를 구성하는 섬유의 각 섬유경(纖維徑)이 0.5㎛ 이상이다.
제3의 발명은, 상기 제1 또는 제2의 발명에 관한 추출용 시트에 있어서, 상기 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지의 연화점이 60∼120℃이고, 또한 그 연화점은, 상기 스펀본드 부직포를 형성하는 수지의 연화점보다도 30℃ 이상 낮게 하고 있다.
제4의 발명에 관한 추출용 필터는, 상기 제1부터 제3의 어느 하나의 발명에 관한 추출용 시트를 사용하여, 그 추출용 시트의 M층을 내측에 배치하고 소정 개소를 용착에 의해 실 처리하여 형성되어 있다.
제5의 발명에 관한 추출용 백은, 상기 제1부터 제3의 어느 하나의 발명에 관한 추출용 시트를 사용하여, 그 추출용 시트의 M층을 내측에 배치하고 소정 개소를 용착에 의해 실 처리하여 형성된 주머니체에, 추출 재료가 봉입되어 있다.
(a) 제1의 발명
제1의 발명에 관한 추출용 시트는, 그 M층이, 결정화도가 9.0% 이하이고 섬유경이 15.0㎛ 이하의 폴리젖산계 수지의 섬유로 이루어지고 단위면적당 무게가 2.0∼30.0g/㎡인 멜트 블로우 부직포에 의해 형성되어 있고, 또한, 추출용 시트의 구부림 히스테리시스가 5.0gf·㎝/㎝ 이상이기 때문에, 접힘선이 붙기 쉬운 성질을 갖는다.
따라서 이러한 추출용 시트를 사용하여 추출용 필터등을 제조할 때에, 예를 들면, 제조라인상에 가이드 부재 등을 마련하여, 추출용 시트를 그 반송 방향에 따라 2개로 접어서, 또는 굴곡시키는 등으로 접힘선을 형성함으로써, 팽팽한 쪽곧은 상태로 할 수 있다. 그 때문에, 추출용 시트의 반송시에 있어서의 사행을 막을 수 있는 등, 기계적성을 향상시켜서 불량품의 발생을 막을 수 있다.
또한, 이러한 추출용 시트는, 구부림 히스테리시스가 14.5×10- 3gf·㎝/㎝ 이하이기 때문에, 접힘선이 붙기 쉬운 것이지만, 불필요한 접힘선이나 주름이 많이 붙어 버리는 것 같은, 이른바 「쭈글주글」한 상태로는 되기 어렵기 때문에, 외관의 아름다움이 손상되기 어려운 것이다.
여기서, 「구부림 히스테리시스」란, 추출용 시트에 힘을 가하여 절곡한 후, 힘을 푼 때의 시트의 회복성을 나타내는 지표이고, 수치가 클수록 회복하기 어렵고, 접힘선이 붙기 쉽다고 말할 수 있다.
또한, 이러한 추출용 시트에 의하면, 추출 재료가 봉입된 필로우형의 추출용 백을 제조할 때에, 적절하게 접힘선을 형성함에 의해, 추출용 백의 보형성을 향상시켜, 복수개를 적층한 경우에도 안정하고 미끌려 떨어지기 어렵게 할 수 있다. 따라서 복수의 추출용 백을 적층한 상태에서 통합하여 반송하고, 또한, 통합하여 하나의 외장 용기에 수납하는 포장 방법을 채용할 수 있기 때문에, 취급성이 높고, 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기한 추출용 시트는, S층이, 결정화도가 30.0∼60.0%이고 섬유경이 35.0㎛ 이하의 폴리젖산계 수지의 섬유로 이루어지고 단위면적당 무게가 5.0∼30.0g/㎡인 스펀본드 부직포에 의해 형성되어 있기 때문에, 추출용 시트의 인장강도가 크고 튼튼한 것이다.
(b) 제2의 발명
제2의 발명에서는, 상기 (a)에 기재된 효과에 더하여, 이하와 같은 특유한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에 관한 추출용 시트는, M층의 멜트 블로우 부직포를 구성하는 섬유, 및 S층의 스펀본드 부직포를 구성하는 섬유의 각 섬유경을, 0.5㎛ 이상으로 하여 너무 가늘지 않도록 하고 있기 때문에, 각 부직포의 섬유 간극을 적당한 크기로 형성할 수 있다. 따라서 이러한 추출용 시트를 사용하는 추출용 필터등은, 눈막히기 어렵고, 물이나 뜨거운 물을 투과시키기 쉽기 때문에 추출성이 양호하다.
(c) 제3의 발명
제3의 발명에서는, 상기 (a) 또는 (b)에 기재된 효과에 더하여, 이하와 같은 특유한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에 관한 추출용 시트는, M층의 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지의 연화점이 60∼120℃이기 때문에, 이러한 추출용 시트에 의해 제조한 추출용 백을 비등한 뜨거운 물 속에 침지하여 사용하는 경우에도, 실 부가 벗겨지거나, 추출용 백이 크게 변형하거나 하는 일이 없다.
여기서, 「연화점(軟化點)」이란, 고체상(固體狀)의 수지가 연화하여 변형하기 시작하는 온도이다.
또한, M층의 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지의 연화점은, S층의 스펀본드 부직포를 형성하는 수지의 연화점보다도 30℃ 이상 낮게 하고 있고, 양 부직포를 형성하는 수지의 연화점에 큰 차를 마련하고 있다. 따라서 이러한 추출용 시트를 제조할 때에, 상기 스펀본드 부직포를 형성하는 수지의 연화점보다도 낮은 온도로, 상기 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지를 충분히 용융시킬 수 있기 때문에, 예를 들면, S층의 스펀본드 부직포의 표면에, 멜트 블로우법에 의해 고온의 섬유형상의 용융 수지를 뿜어서(吹き付けて) M층을 형성하는 경우에도, S층의 스펀본드 부직포를 연화 변형시키는 일 없이, 그 표면에 M층의 멜트 블로우 부직포를 적층 형성할 수 있다.
또한, 이러한 추출용 시트를 사용하여 추출용 필터등을 제조할 때에, 예를 들면, 2장의 추출용 시트의 M층을 각각 대향시켜서, 필요 개소를 면용착(面溶着) 또는 선용착(線溶着)하여 실 처리하는 경우에, 연화점이 낮은 M층의 멜트 블로우 부직포를 충분히 용융시켜서 접착재로서 기능시킴과 함께, 연화점이 높은 S층의 스펀본드 부직포는 연화시키는 일 없이, 추출용 시트의 형태를 유지한 채로 실 처리할 수 있기 때문에, 큰 실 강도를 얻을 수 있다.
특히, 상기 멜트 블로우 부직포와 상기 스펀본드 부직포의 연화점의 차를 30℃ 이상으로 크게 하여 두면, 실 처리할 때에, 멜트 블로우 부직포를, 그 연화점보다도 상당한 고온으로 가열할 수 있기 때문에, 극히 단시간에 연화시킬 수 있고, 실 처리의 시간을 단축하고, 나아가서는 추출용 필터등의 제조 시간을 단축하여 제조 효율을 높일 수 있다.
또한, 상기 멜트 블로우 부직포를 고온에서 용융시킴으로써, 수지를 충분히 유동화시킬 수가 있어서, 예를 들면, 히트 실 바의 협압력(挾壓力)에 의해, 이러한 용융 수지를 상기 스펀본드 부직포의 섬유 간극에 깊게 들어가게 할 수 있기 때문에, 이른바 「앵커 효과」를 발생시켜, 보다 큰 실 강도를 얻을 수 있다.
또한, M층의 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지는, 폴리젖산계 수지이고 그 결정화도가 9.0% 이하로 낮기 때문에, 일반적으로 연화점도 낮게 되어 60∼120℃ 정도를 나타내는 경우가 많다. 그러나, 보다 확실하게 연화점을 이러한 온도 범위에 들어가도록 하고, 또한, S층의 스펀본드 부직포를 형성하는 수지의 연화점보다도 30℃ 이상 낮게 하려면, 상기 멜트 블로우 부직포의 구성 섬유의 방사시(紡絲時)에 있어서, 원료인 폴리젖산계 수지를 용융시키는 가열 온도를 적절히 조절하거나, 섬유형상(纖維狀)의 용융 수지에 접촉하는(當てる) 공기흐름의 온도를 적절히 조절하거나 하면 좋다. 또한, 분자량이 다른 원료 수지를 적절히 배합하거나, 각종의 첨가제를 가하거나 함에 의해서도 연화점을 조절할 수 있다.
또한, S층의 스펀본드 부직포를 형성하는 수지는, 폴리젖산계 수지이고 그 결정화도가 30.0∼60.0%로 높기 때문에, 일반적으로 연화점도 높아져서 130∼170℃ 정도를 나타내는 경우가 많다. 그러나, 보다 확실하게 연화점을 이러한 온도 범위에 들어가도록 하려면, 상기 스펀본드 부직포의 구성 섬유의 방사시에 있어서, 방사 속도를 적절히 조절하면 좋다. 또한, 분자량이 다른 원료 수지를 적절히 배합하거나, 각종의 첨가제를 가하거나 함에 의해서도 연화점을 조절할 수 있다.
(d) 제4의 발명
제4의 발명에 관한 추출용 필터는, 상기 제1부터 제3의 어느 하나의 발명에 관한 추출용 시트를 사용하여, 그 M층을 내측에 배치하고 소정 개소를 용착에 의해 실 처리하여 형성되어 있기 때문에, 이러한 추출용 필터를 제조할 때에, 추출용 시트의 연화점이 낮은 M층을 가열 용융시켜서 접착재로서 기능시킴으로써, 실 부에는 큰 실 강도가 부여되어 있어서 파손되기 어려운 것이다.
또한, 접힘선이 붙기 쉬운 M층을 추출용 필터의 내측에 배치함으로써, 예를 들어 불필요한 접힘선이나 주름이 붙어 버린 경우에도, 추출용 필터의 외부에서 보이기 어렵게 할 수 있어서, 아름답고 보기에 좋은 제품으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 추출용 필터는, 접힘선이 붙기 쉽기 때문에, 그 사용시에 적절하게 접힘선을 붙게 함으로써, 용이하게 소망하는 입체 형상으로 정형(整形)할 수 있는 것이다. 예를 들면, 깔때기형상의 드립퍼에 세트하여 사용하는 분말커피의 추출용 필터인 경우, 일반적으로 상연부(上緣部)가 원호상(圓弧狀) 곡선으로 이루어지는 개략 역삼각형상 또는 개략 역사다리꼴형상으로서, 그 상연부를 개구하여 유발형(すり鉢形)으로 하고, 분말커피를 넣어 사용하는 것인데, 그 상연부를 개구할 때에 적절하게 접힘선이 붙게 함으로써, 추출용 필터를 깔때기형상의 드립퍼의 내벽면에 따르게 하고, 그 상연부를 크게 개구시킨 유발형으로 용이하게 정형할 수 있는 등, 취급성에 우수한 것이다.
(e) 제5의 발명
제5의 발명에 관한 추출용 백은, 상기 제1부터 제3의 어느 하나의 발명에 관한 추출용 시트를 사용하여, 그 M층을 내측에 배치하고 소정 개소를 용착에 의해 실 처리하여 형성된 주머니체에, 추출 재료가 봉입되어 있기 때문에, 상기 제4의 발명에 관한 추출용 필터와 마찬가지로, 실 부에는 큰 실 강도가 부여되어 있어서 파손되기 어려운 것이다.
또한, 접힘선이 붙기 쉬운 M층을 추출용 백의 내측에 배치함으로써, 접힘선이나 주름 등을 외부에서 보이기 어렵게 할 수 있어서, 아름답고 보기에 좋은 제품으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 추출용 백이 필로우형인 경우에는, 그 제조시에 적절하게 접힘선을 형성하면, 추출용 백의 보형성이 향상하기 때문에, 추출용 백을 복수개 적층한 경우에도 안정하게, 미끌려 떨어지기 어렵게 할 수 있다. 따라서 이러한 추출용 백을 복수개 적층한 상태로 반송하거나 외장 용기에 수납하거나 할 수 있는 등, 취급성에 우수한 것이다.
도 1은 본 발명의 추출용 필터의 한 실시 형태를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명의 추출용 백의 한 실시 형태를 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명의 추출용 백의 다른 실시 형태를 도시하는 사시도.
도 4는 도 3에 도시하는 추출용 백을 5개 적층한 상태를 도시하는 측면도.
이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 발명은 이들의 실시 형태로 한정되는 것이 아니다.
본 발명의 추출용 시트는, 깔때기형상의 드립퍼에 세트하여 사용하는 분말커피의 추출용 필터와 같이, 추출 재료를 필터 내에 넣어, 그 상방에서 뜨거운 물이나 물 등을 뿌려서 여과하여 사용하는 추출용 필터의 재료로서 알맞다. 또한, 티-백과 같이, 추출 재료를 봉입한 주머니체로서, 뜨거운 물이나 물 등에 침지하여 사용하는 추출용 백의 재료로서 알맞다.
여기서, 추출 재료로서는, 뜨거운 물(湯) 물 또는 알코올 등으로 함유 성분을 추출하는 음료 재료나 식품 재료, 의약품 및 의약부외품 등을 널리 포함하는 것이다. 예를 들면, 녹차·홍차·엽차·우롱차(烏龍茶)·두중차(杜仲茶) 등의 차잎, 보리차, 화다(花茶), 커피분(粉), 가다랑어 말린 포·고등어 말린 포 등의 깎아 말린 포, 다시마 다시, 멸치말림, 한방약 및 입욕제(入浴劑) 등을 들 수 있다.
본 발명의 추출용 시트는, 멜트 블로우 부직포에 의해 형성된 M층과 스펀본드 부직포에 의해 형성된 S층이 적층되어 있고, 이들의 부직포는, 모두 폴리젖산계 수지의 섬유로 이루어진다.
여기서, 폴리젖산계 수지로서는, L-젖산 또는 D-젖산의 중합체, L-젖산 및 D-젖산의 공중합체를 사용할 수 있고, 또한, L-젖산, D-젖산 및 히드록시카르본산의 공중합체나, 이들의 중합체를 임의의 비율로 혼합한 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 사용하는 폴리젖산계 수지에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 다른 관용 성분을 첨가할 수 있다. 예를 들면, 각종 일래스토머류 등의 충격성 개량제, 결정핵제, 착색 방지제, 무광택제, 산화 방지제, 내열제, 가소제, 활제, 내후제, 착색제 또는 안료 등을 적절하게 첨가할 수 있다.
또한, 본 발명의 M층 및 S층을 구성하는 각 부직포의 섬유의 형태로서는, 모노필라멘트, 멀티필라멘트, 또는 2종류의 수지를 조합시킨 심소(코어-시스형) 구조의 복합 섬유 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들의 섬유의 단면(斷面) 형상은, 반드시 환형(丸形)일 필요는 없고, 타환형(楕丸形), 삼각형 기타 다각형 등의 이형상이나, 또한 중공상(中空狀)이라도 좋다.
일반적으로, 부직포나 종이와 같은 다수의 섬유로 이루어지는 시트에 접힘선이 붙는 이유는, 시트를 절곡한 때에, 접힘선 부분에 존재하는 다수의 섬유의 위치가 변동하고, 그 변동한 상태로 각 섬유끼리가 뒤얽히고, 또는 맞걸리거나 함으로써, 각 섬유가 원래의 위치로 되돌아오지 못하게 되는 것에 의한다고 생각된다. 따라서 일반적으로, 시트를 구성하는 섬유가 가늘고 단위면적당 무게가 큰(즉, 섬유 간극이 작은) 경우로서, 또한 섬유끼리의 접착점이 많고, 시트를 절곡한 때의 섬유의 위치의 변동 범위가 어느 정도 제한되어 있는 경우에 접힘선이 붙기 쉽다고 생각된다.
또한, 이유는 분명하지 않지만, 폴리젖산계 수지에 의해 형성된 부직포는, 다른 재질의 부직포에 비하여 접힘선이 붙기 쉬운 성질을 갖는다.
이러한 관점에서, 본 발명의 M층의 멜트 블로우 부직포는, 폴리젖산계 수지의 섬유에 의해 형성되고, 단위면적당 무게가 2.0∼30.0g/㎡로 비교적 크고, 또한 그 섬유는, 결정화도가 9.0% 이하가 되도록 고온의 용융 수지에 의해 방사되어 집적(集積) 고화되어 있기 때문에, 섬유 사이의 접착부분이 매우 많다는 특징이 있고, 접힘선이 붙기 쉬운 부직포로 되어 있다.
여기서 멜트 블로우 부직포란, 이른바 「멜트 블로우법」에 의해 형성되는 부직포이다. 일반적으로 멜트 블로우법은, 원료의 수지를 가열 용융하여 방사 노즐로부터 압출(押出)하고, 이것에 고온의 공기흐름을 접촉시켜서 섬유형상(纖維狀)으로 하면서 비산시켜, 컨베이어나 다른 부직포 등의 컬렉터의 표면에 뿜어서 집적하여 고화하는 제조 방법이다.
또한, 일반적으로 멜트 블로우 부직포는, 가열 용융한 섬유형상의 수지가 완전히 고화되기 전에 집적하여 제조하기 때문에, 섬유끼리가 많은 부분에서 접착하고 있다는 특징을 갖는다.
특히, 본 발명의 M층의 멜트 블로우 부직포는, 원료 수지를 고온에서 충분히 가열 용융하여, 용융한 수지 중에 결정 부분이 가능한 한 잔존하지 않도록 하여 방사 노즐로부터 압출하고, 이것에 고온의 공기흐름을 접촉시켜서 섬유형상으로 하면서 비산시켜, 섬유 표면을 연화 상태로 한 채로 집적하여 고화함에 의해, 수지의 결정화도를 9.0% 이하로 하여 섬유의 탄성을 억제한 것이고, 또한, 섬유 사이의 접착부분이 많고 강고하게 접착한 것이다.
또한, 이러한 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지의 결정화도로서, 보다 바람직하게는 7.5% 이하이고, 한편 9.0%를 초과하는 경우에는, 섬유의 탄성이 높아져서 접힘선이 붙기 어렵게 되기 때문에 바람직하지가 않다.
여기서, 「결정화도(結晶化度)」란, 수지가 부분적으로 결정화하고 있는 경우의, 수지 전체에 대한 그 결정화 부분의 비율이고, 일반적으로 결정화도가 낮을 수록 연화점도 낮아지는 경향이 있다.
또한, M층의 멜트 블로우 부직포를 구성하는 섬유의 섬유경은 15.0㎛ 이하이다. 섬유경을 15.0㎛ 이하까지 가늘게 하면, 부직포의 단위 면적당의 섬유 갯수를 많게 할 수 있기 때문에, 섬유 간극을 작게 하고, 또한 섬유 사이의 접착부분을 늘릴 수 있기 때문에 접힘선이 붙기 쉽게 된다.
또한, 이러한 멜트 블로우 부직포의 섬유경은, 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하다. 섬유경을 0.5㎛ 이상으로 굵게 하면, 멜트 블로우 부직포의 섬유 간극을 너무 작지 않고 적당한 크기로 할 수 있다. 따라서 이러한 멜트 블로우 부직포를 사용하는 추출용 필터나 추출용 백에 대해, 눈막히기 어렵고, 음료 등의 추출성이 양호한 것으로 할 수 있다.
또한, 「섬유경」이란, 부직포를 구성하는 섬유의 굵기(太さ)이고, 섬유의 단면 형상이 환형의 경우는 그 직경이고, 섬유의 단면 형상이 환형 이외의 경우는, 단면 형상을 가상적으로 동면적의 환형으로 변환한 경우에 얻어지는 직경이다.
또한, 상기 멜트 블로우 부직포의 단위면적당 무게(目付)는 2.0∼30.0g/㎡이고, 보다 바람직하게는 3.0∼30.0g/㎡이다. 단위면적당 무게를 2.0g/㎡ 이상으로 하면, 부직포의 단위 면적당의 섬유 갯수를 많게 할 수 있기 때문에, 섬유 간극을 작게 하고, 또한 섬유 사이의 접착부분을 늘릴 수 있어서 접힘선이 붙기 쉽게 된다.
다른 한 편, 단위면적당 무게를 30.0g/㎡ 이하로 하면, 부직포의 두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 추출용 시트에 대해 물이나 뜨거운 물을 투과하기 쉽게 하여 음료 등의 추출성을 향상시킬 수 있고, 또한 추출용 시트의 투명감을 높일 수 있다.
또한, 상기 추출용 시트의 M층은, 상기한 멜트 블로우 부직포에 의해 형성되어 있지만, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위라면, 이러한 멜트 블로우 부직포 이외의, 예를 들면 다른 방사 방법에 의해 제조된 부직포나 다른 재질을 혼입시킬 수 있다. 이들의 다른 부직포 등의 혼입 비율은, 상기 멜트 블로우 부직포에 대해 대강 10% 이내인 것이 바람직하다.
다음에, 본 발명의 추출용 시트에서의 S층은, 스펀본드 부직포에 의해 형성되어 있다.
스펀본드 부직포란, 이른바 「스펀본드법」에 의해 형성되는 비교적 긴 섬유로 이루어지는 부직포이다. 또한, 일반적으로 스펀본드법은, 원료인 수지를 가열 용융하여 방사 노즐로부터 압출하고, 이것에 고속의 공기를 뿜어냄으로써 견인(牽引)하여 연신시키면서 냉각하여 섬유를 형성한 후, 컨베이어 등의 컬렉터상에 집적하여 웹을 형성하고, 뒤이어 얻어진 웹에 대해, 필요에 응하여 가열한, 또는 가열하지 않은 플랫 롤 또는 엠보스 롤 등을 이용하여, 웹의 두께를 조정하거나 부분 열압착 처리하거나 하는 제조 방법이다.
또한, 부분 열압착 처리를 행하는 경우에는, 예를 들면, 요철의 표면 구조를 갖는 엠보스 롤과 표면이 평활한 플랫 롤로 이루어지는 한 쌍의 롤 사이에, 상기 웹을 통과시켜, 스펀본드 부직포의 전체에 균등하게 분산된 열압착부를 형성하면 좋다. 또한, 열압착부의 면적 비율(열압착 면적률)은, 부직포 표면의 전체 면적에 대해 5.0∼30.0%인 것이 바람직하고, 또한, 부분 열압착 처리할 때의 수지의 연화는, 히터에 의한 가열 또는 초음파에 의한 가진(加振) 등의 임의의 수단에 의해 행할 수 있다.
S층의 스펀본드 부직포는, 그 구성 섬유를 방사시에 연신함으로써, 수지의 결정화도를 높여서 30.0∼60.0%로 하여, 인장강도를 크고, 연화점을 높게 할 수 있다. 이와 같이, 수지의 결정화도를 30.0∼60.0%로 조절하려면, 예를 들면, 섬유를 방사 속도 약 2500∼6000m/분의 고속으로 충분히 연신하면서 방사하면 좋다.
또한, 이와 같이 고속으로 섬유의 연신을 행하는 등 여러 조건을 조정하면, 수지의 결정자(結晶子) 사이즈를 큼직한 8∼15㎚ 정도로 할 수 있기 때문에, 스펀본드 부직포가 고온 환경하에서 수축되기 어렵게 되는 등, 열안정성을 향상시킬 수가 있어서 바람직하다.
또한, 일반적으로 상기 제조 방법으로는, 결정화도가 60.0%를 초과하는 스펀본드 부직포를 제조하는 것은 곤란하다.
또한, 상기 스펀본드 부직포의 섬유경은 35.0㎛ 이하이다. 섬유경이 35.0㎛을 초과하면, 섬유의 탄성이 높아지고, M층의 멜트 블로우 부직포에 붙여진 접힘선에 의해 생기는 굴곡력에 대항하여, 그 접힘선을 소실시키는 작용이 생기기 때문에 바람직하지가 않다.
또한, 이러한 스펀본드 부직포의 섬유경은, 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하다. 섬유경을 0.5㎛ 이상으로 굵게 하면, 스펀본드 부직포의 섬유 간극을 너무 작지 않고 적당한 크기로 형성할 수 있다. 따라서 이러한 스펀본드 부직포를 사용하는 추출용 필터나 추출용 백에 대해, 눈막히기 어렵고 음료 등의 추출성이 양호한 것으로 할 수 있다.
또한, 상기 스펀본드 부직포의 단위면적당 무게는 5.0∼30.0g/㎡이고, 보다 바람직하게는 7.0∼25.0g/㎡이다. 단위면적당 무게를 5.0g/㎡ 이상으로 하면, 부직포의 단위 면적당의 섬유 갯수를 많게 할 수 있기 때문에, 스펀본드 부직포의 인장강도를 높일 수 있다.
또한, 단위면적당 무게를 30.0g/㎡ 이하로 하면, 부직포의 두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 추출용 시트에 대해 물이나 뜨거운 물을 투과하기 쉽게 하여 추출성을 향상시킬 수 있고, 또한 추출용 시트의 투명감을 높일 수 있다. 다른 한 편, 단위면적당 무게가 30.0g/㎡를 초과하면, 스펀본드 부직포가 두껍게 되어 탄성이 높아지고, M층의 멜트 블로우 부직포에 붙이진 접힘선에 의해 생기는 굴곡력에 대항하여, 그 접힘선을 소실시키는 작용이 생기기 때문에 바람직하지가 않다.
또한, 상기 추출용 시트의 S층은, 상기한 스펀본드 부직포에 의해 형성되어 있지만, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위라면, 이러한 스펀본드 부직포 이외의, 예를 들면 다른 방사 방법에 의해 제조된 부직포나 다른 재질을 혼입시킬 수 있다. 이들의 다른 부직포 등의 혼입 비율은, 상기 스펀본드 부직포에 대해 대강 10% 이내인 것이 바람직하다.
다음에, 상기 추출용 시트의 M층과 S층의 적층 방법을 설명한다.
우선, 스펀본드법에 의해 스펀본드 부직포로 이루어지는 S층을 형성한다. 이 스펀본드 부직포는, 방사한 섬유를 집적하였을 뿐의 웹상(狀)이라도 좋고, 또한, 가열한 엠보스 롤 등을 통과시켜서 부분 열압착 처리한 것이라도 좋다.
다음에, 이 S층의 표면에, 멜트 블로우법에 의해 고온의 섬유형상의 용융 수지를 뿜어서 집적 고화시킴에 의해, 멜트 블로우 부직포로 이루어지는 M층을 형성할 수 있다.
그때, 상기 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지의 연화점을, 상기 스펀본드 부직포를 형성하는 수지의 연화점보다도 30℃ 이상 낮고, 보다 바람직하게는 40℃ 이상 낮게 하여 두면, 상기 스펀본드 부직포의 수지가 연화하지 않을 정도의 고온으로, 상기 멜트 블로우 부직포의 수지를 용융시킬 수 있기 때문에, 상기 스펀본드 부직포의 표면에, 멜트 블로우법에 의해 고온의 섬유형상의 용융 수지를 뿜어댄 경우에도, 상기 스펀본드 부직포를 변형시키는 일 없이, 그 표면에 상기 멜트 블로우 부직포를 형성하고, 또한 접착할 수 있다.
또한, 이러한 적층 방법에 의하면, 멜트 블로우 부직포의 섬유가 스펀본드 부직포의 섬유 간극에 들어가 고화되기 때문에, 이른바 앵커 효과가 생겨서, 양 부직포를 강하게 접착될 수 있기 때문에 바람직하다.
이와 같이 적층 형성된 시트는, 필요에 응하여 플랫 롤에 의해 전면(全面)에 가압력을 가하여 두께를 조정하거나, 엠보스 롤에 의해 부분 열압착 처리하거나 하여도 좋다.
또한, 상기 스펀본드 부직포를 형성하는 공정과, 상기 멜트 블로우 부직포를 형성하는 공정을 연속적으로, 이른바 인 라인으로 행하도록 하면, 제조 효율을 향상할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, M층과 S층의 다른 적층 방법으로서는, 개별적으로 제조한 스펀본드 부직포와 멜트 블로우 부직포를 맞겹쳐서, 엠보스 롤 등을 이용하여 부분 열압착 처리함으로써 양 부직포를 일체화하도록 하여도 좋다.
또한, 본 발명의 추출용 시트는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위라면, 또 다른 부직포나 직포 등을 적층하여 3층 이상으로 이루어지는 추출용 시트로 할 수 있다.
본 발명의 추출용 시트는, 그 구부림 히스테리시스를 5.0×10-3∼14.5×10-3gf·㎝/㎝로 하고 있다.
구부림 히스테리시스를 5.0×10- 3gf·㎝/㎝ 이상으로 하면, 접힘선이 붙기 쉽게 되기 때문에, 예를 들면, 추출용 필터등을 제조할 때에, 장척형상의 추출용 시트를 제조라인상에 고속으로 풀어내는 경우에는, 제조라인에 마련된 가이드 부재 등에 의해, 추출용 시트를 그 반송 방향에 따라 2개로 접고, 또는 굴곡시키는 등으로 접힘선을 형성함으로써, 쪽곧은 상태로 할 수 있다. 따라서 추출용 시트의 좌우 방향으로의 사행을 막을 수 있기 때문에, 추출용 필터등의 불량품의 발생을 막고, 제조 효율을 높일 수 있다.
또한, 구부림 히스테리시스를 14.5×10- 3gf·㎝/㎝ 이하로 하면, 추출용 시트는 접힘선이 붙기 쉬운 것이지만, 불필요한 접힘선이나 주름이 많이 붙은 「쭈글주글」한 상태로는 되기 어렵기 때문에, 외관이 아름다운 제품으로 할 수 있다.
본 발명의 추출용 시트는, 그 M층의 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지의 연화점을 60∼120℃로 하고, 또한 그 연화점은, S층의 스펀본드 부직포를 형성하는 수지의 연화점보다도 30℃ 이상 낮고, 보다 바람직하게는 40℃ 이상 낮게 하여 두는 것이 바람직하다.
상기 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지의 연화점을 60∼120℃로 하면, 이러한 추출용 시트를 사용하여 제조한 추출용 백을 비등한 뜨거운 물 속에 침지하여 사용하는 경우에도, 히트 실 부가 벗겨지거나, 추출용 백이 크게 변형하거나 하는 일이 없다.
또한, 상기 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지의 연화점을, 상기 스펀본드 부직포를 형성하는 수지의 연화점보다도 30℃ 이상 낮게 하여 두면, 상술한 바와 같이, 추출용 시트를 제조할 때에, 상기 스펀본드 부직포의 표면에 멜트 블로우법에 의해 고온의 섬유형상의 용융 수지를 뿜어도, 스펀본드 부직포를 변형시키지 않고서 그 형상을 유지시킬 수 있다.
또한, 상기 추출용 시트를 사용하여 추출용 필터등을 제조할 때에, 예를 들면, 2장의 추출용 시트의 M층을 각각 대향시켜서, 소정 개소를 면용착 또는 선용착하여 실 처리하는 경우에, 연화점이 낮은 M층의 멜트 블로우 부직포를 충분히 용융시켜서 접착재로서 기능시킴과 함께, 연화점이 높은 S층의 스펀본드 부직포는 연화시키는 일 없이, 추출용 시트의 형태를 유지한 채로 실 처리할 수 있다.
특히, 상기 멜트 블로우 부직포와 상기 스펀본드 부직포의 연화점의 차를 30℃ 이상, 보다 바람직하게는 40℃ 이상으로 크게 하여 둠으로써, 실 처리할 때에, 멜트 블로우 부직포를, 그 연화점보다도 상당히 높은 온도로 가열할 수 있기 때문에, 극히 단시간에 용융시킬 수 있다. 따라서 실 처리의 시간을 단축할 수 있고, 나아가서는 추출용 필터등의 제조 시간을 단축하여 제조 효율을 높일 수 있다.
또한, 상기 멜트 블로우 부직포를 고온에서 용융시킴으로써, 수지를 충분히 유동화시킬 수 있고, 예를 들면, 실 바에 의한 협압력에 의해, 이러한 용융 수지를 상기 스펀본드 부직포의 섬유 간극에 깊게 들어가게 할 수 있기 때문에, 앵커 효과를 발생시켜, 큰 실 강도를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 추출용 시트는, 히트 실 바에 의한 용착 또는 초음파 가진에 의한 용착 등의 공지의 실 처리 방법을 널리 적용할 수 있는 것이고, 또한, 단시간에 강한 실 강도를 얻을 수 있기 때문에, 특히 추출용 필터등의 고속 제조기에 대한 기계적성에 우수한 것이다.
여기서, 상기 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지는, 폴리젖산계 수지로서 그 결정화도가 9.0% 이하로 낮기 때문에, 일반적으로 연화점도 낮게 되어 60∼120℃ 정도를 나타내는 경우가 많다. 그러나, 보다 확실하게 연화점을 이러한 온도 범위에 들어가도록 하여, 또한, S층의 스펀본드 부직포를 형성하는 수지의 연화점보다도 30℃ 이상 낮게 하려면, 상기 멜트 블로우 부직포의 구성 섬유의 방사시에 있어서, 원료의 폴리젖산계 수지를 용융시키는 가열 온도를 적절히 조절하거나, 섬유형상의 용융 수지에 접촉시키는 공기흐름의 온도를 적절히 조절하거나 하면 좋다. 또한, 분자량이 다른 원료 수지를 적절히 배합하거나, 각종의 첨가제를 가하거나 함에 의해서도 연화점을 조절할 수 있다.
또한, 상기 스펀본드 부직포를 형성하는 수지는, 폴리젖산계 수지로서 그 결정화도가 30.0∼60.0%로 높은 편이기 때문에, 일반적으로 연화점도 높게 되어 130∼170℃ 정도를 나타내는 경우가 많다. 그러나, 보다 확실하게 연화점을 이러한 온도 범위에 들어가도록 하려면, 상기 스펀본드 부직포의 구성 섬유의 방사시에 있어서, 방사 속도를 적절히 조절하면 좋다. 또한, 분자량이 다른 원료 수지를 적절히 배합하거나, 각종의 첨가제를 가하거나 함에 의해서도 연화점을 조절할 수 있다.
다음에, 본 발명의 추출용 시트를 사용하여 제조하는 추출용 필터의 실시 형태를, 도 1에 의거하여 설명한다.
추출용 필터(1)는, 깔때기형상의 드립퍼(도시 생략)에 세트하여 사용하는 드립 커피 필터이고, 상기 추출용 시트의 M층을 내측에 배치한 거의 역사다리꼴형상의 필터부(2)의 저변 및 측변에 면용착부(3)가 마련되어 있다. 사용시에는, 상연부(4)를 개구하여 유발형으로 정형하고, 개구한 상연부(4)로부터 분말커피를 넣고, 상방에서 뜨거운 물을 뿌려서 여과하여 커피 음료를 추출하는 것이다.
이러한 추출용 필터(1)는, 그 필터부(2)가 접힘선의 붙기 쉬운 상기 추출용 필터에 의해 형성되어 있기 때문에, 그 사용할 때에 적절하게 접힘선(5)를 붙임으로써, 도 1에 도시하는 바와 같이 상연부(4)를 크게 개구시킨 상태로 정형하여 유지시킬 수 있다.
추출용 필터(1)을 제조하려면, 예를 들면, 연속한 장척형상의 상기 추출용 시트를 원단(原反)으로 하고, 공지의 성형기를 이용하여 소정 형상으로 절단 및 면용착하여 제조하면 좋다.
그때의 면용착은, 히트 실 바에 의해 추출용 시트의 용착 예정 부분을 협압하여 가열하고, 연화점이 높은 S층의 스펀본드 부직포는 연화시키는 일 없이, 연화점이 낮은 M층의 멜트 블로우 부직포만을 용융시켜서 접착재로서 기능시킴에 의해, 면용착할 수 있다. 또한, 다른 용착 방법으로서는, 초음파 가진에 의한 용착이나, 추출용 시트의 절단과 용착을 동시에 행하는 용단 실 등을 채용할 수 있다.
이와 같이 제조된 추출용 필터(1)는, 접힘선이 붙기 쉬운 상기 추출용 시트의 M층이 내측에 배치되어 있기 때문에, 접힘선이나 주름 등이 외부에서 보이기 어렵고, 아름답고 보기에 좋은 것이다.
또한, 추출용 필터(1)의 형상은, 도 1에 도시하는 개략 역사다리꼴형상으로 한하지 않고, 개략 역삼각형상 또는 원반형(圓盤型) 등 임의의 형상으로 할 수 있고, 또한, 그 크기나 사용 방법에 대해서도 특히 제한은 없다.
다음에, 본 발명의 추출용 시트를 사용하여 제조한 추출용 백의 실시 형태를, 도 2에 의거하여 설명한다.
추출용 백(6)은, 일반적으로 티-백이라고 불리는 제품이고, 상기 추출용 시트를 사용하여, 테트라형(사면체형)으로 형성된 주머니체(7)와, 추출용 백(6)을 사용할 때에, 손끝으로 쥐여 올리기 위한 태그(9)와, 일단이 주머니체(7)의 상단부에 접착되고, 타단이 태그(9)에 접착된 매다는 실(吊絲)(8)로 이루어진다. 주머니체(7)는, 상기 추출용 시트의 M층을 내측에 배치하고, 초음파 가진에 의해 각 변의 연부에 선용착부(10)을 형성함으로써 주머니형상으로 되어 있고, 그 내부에는, 추출 재료(도시 생략)로서 홍차용의 건조 차잎이 봉입되어 있다.
이러한 추출용 백(6)을 사용하는 경우는, 예를 들면, 손끝으로 태그(9)를 쥐고, 뜨거운 물이 들어간 컵에 주머니체(7)를 수초부터 수분간 침지하여, 주머니체(7) 내의 건조 차잎을 뜨거운 물에 불려서(湯戾し) 홍차 성분을 용출시키면 좋다.
주머니체(7)의 형성 방법으로서는, 예를 들면, 연속한 장척형상의 상기 추출용 시트를 원단으로 하고, 공지의 성형 충전기를 이용하여 절단 및 선용착하여 주머니체(7)를 형성하면서 건조 차잎을 충전 밀봉하면 좋다. 그때, 주머니체(7)의 선용착은, 초음파에 의해 추출용 시트의 용착 예정 개소에 진동을 주어 승온시켜서, 연화점이 높은 S층의 스펀본드 부직포는 연화시키는 일 없이, 연화점이 낮은 M층의 멜트 블로우 부직포만을 용융시켜서 접착재로서 기능시킴에 의해 용착할 수 있다.
또한, 다른 용착 방법으로서는, 히트 실 바로 협압함에 의한 면용착이나, 추출용 시트의 절단과 용착을 동시에 행하는 용단 실 등을 채용할 수 있다.
이와 같이 형성된 주머니체(7)는, 접힘선이 붙기 쉬운 상기 추출용 시트의 M층이 내측에 배치되어 있기 때문에, 접힘선이나 주름 등이 외부에서 보이기 어렵고, 아름답고 보기에 좋은 것으로 되어 있다.
또한, 주머니체(7)의 형상은, 도 2에 도시하는 테트라형으로 한하지 않고, 필로우형, 피라미드형, 원반형 또는 스틱형 등 임의의 형상으로 할 수 있고, 또한, 그 크기나 용량, 사용 방법에 대해서도 특히 제한은 없다. 또한, 주머니체(7)의 표면에 매다는 실(8)이나 태그(9)를, 사용시에 용이하게 벗길 수 있을 정도의 강도로 가접착(假接着)하여 두는 것도 가능하다.
제조 후의 추출용 백(6)은, 주머니체(7) 내의 건조 차잎의 풍미의 유지, 또한 오손(汚損) 방지를 위해, 1개씩, 또는 복수개씩을 통합하여, 도시하지 않은 수지 필름이나 종이 등으로 이루어지는 외장 주머니체나 외장 용기에 포장하여 두는 것이 바람직하다.
또한, 주머니체(7)는, 테트라형의 각 변의 연부를 직선형상으로 히트 실 되어 선용착부(10)가 형성되어 있기 때문에, 이 선용착부(10)와 용착되지 않은 상기 추출용 시트와의 경계선부에, 실질적으로 접힘선(11)이 형성되어 있다. 따라서 주머니체(7)를 형성하는 추출용 시트에 쪽곧은 상태를 유지하는 작용이 생기기 때문에, 주머니체(7)의 아름다운 테트라형이 유지되는 것이다.
다음에, 추출용 백의 다른 실시 형태를, 도 3에 의거하여 설명한다.
추출용 백(12)의 필로우형의 주머니체(13)는, 상기 추출용 시트의 M층을 내측에 배치하고, 사각형의 4변 중 3변의 연부에 히트 실에 의해 면용착부(4)를 형성함으로써 주머니형상으로 되어 있고, 그 내부에는, 추출 재료(도시 생략)로서 보리차용의 볶은보리(焙煎大麥)가 봉입되어 있다.
이러한 추출용 백(12)을 사용하는 경우는, 추출용 백(12)을 뜨거운 물 속에 침지하고, 몇 분간 끓여서 보리차 성분을 끓여 우려내면 좋다.
주머니체(13)를 형성하려면, 예를 들면, 연속한 장척형상의 상기 추출용 시트를 원단으로 하여, 공지의 성형 충전기를 이용하여 절단 및 면용착하여 주머니체(13)를 형성하면서 볶은보리를 충전 밀봉하면 좋다. 그때, 주머니체(13)의 면용착은, 히트 실 바에 의해 추출용 시트의 용착 예정 부분을 협압하여 가열하고, 연화점이 높은 S층의 스펀본드 부직포는 연화시키는 일 없이, 연화점이 낮은 M층의 멜트 블로우 부직포만을 용융시켜서 접착재로서 기능시킴에 의해 용착할 수 있다.
이와 같이 형성된 주머니체(13)는, 접힘선이 붙기 쉬운 상기 추출용 시트의 M층이 내측에 배치되어 있기 때문에, 접힘선이나 주름 등이 외부에서 보이기 어렵고, 아름답고 보기에 좋은 것으로 되어 있다.
제조 후의 추출용 백(12)은, 주머니체(13) 내의 볶은보리의 풍미를 유지하고, 또한 오손 방지를 위해, 1개씩, 또는 복수개씩을 통합하여, 도시하지 않은 수지 필름이나 종이 등으로 이루어지는 외장 주머니체나 외장 용기에 포장하여 두는 것이 바람직하다.
또한, 추출용 백(12)의 주머니체(13)는, 사각형의 4변 중 3변의 연부를 직선형상으로 히트 실 되어 면용착부(4)가 형성되어 있기 때문에, 이 면용착부(4)와 용착되어 있지 않는 상기 추출용 시트와의 경계선부에, 실질적으로 접힘선(15)이 형성되어 있다. 따라서 주머니체(13)를 형성하는 추출용 시트에 쪽곧은 상태를 유지하는 작용이 생기고, 주머니체(13)의 보형성이 향상하고 변형하기 어렵게 되어 있다. 그 때문에, 주머니체(13) 내의 볶은보리의 분포의 치우침을 적게 하고, 주머니체(13)를 어느 정도 평평한 형상으로 유지할 수 있기 때문에, 도 4에 도시하는 바와 같이, 추출용 백(12)을 복수개 적층한 경우에도 형태가 안정하고 미끌려 떨어지기 어렵고, 이와 같이 겹쳐진 상태 그대로 반송하거나, 통합하여 1개의 외장 용기에 수납하거나 할 수 있는 등, 취급성에 우수한 것이다.
실시례
이하, 실시례에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시례로 한정되는 것이 아니다.
우선, 본 발명에서의 각 지표(指標)의 시험 방법을 설명한다.
(1) 결정화도(%)
시험 대상의 부직포로부터 시험편을 채취하고, 그 시험편을 시차주사 열량계(TA INSTRUMENTS사제, 품번 2920MDSC V2.6A)에 세트하여, 승온 속도를 10℃/분으로 하여 30℃∼240℃까지 승온하여, 결정화 발열량(ΔHc)과 결정 융해열량(ΔHm)을 측정하여, 다음 식에 의해 산출하였다. 또한, 식중의 「93」은, 폴리젖산의 완전 결정의 융해열량(단위 : J/g)이다.
결정화도(%)=(ΔHm-ΔHc)/93×100
(2) 연화점(℃)
시험 대상의 부직포로부터 시험편을 채취하고, 그 시험편을 융점 측정기(아즈완주식회사제, 품번 ATM-02)의 승온부에 재치하여, 상온부터 서서히 승온하면서 시험편을 금속제의 주걱으로 가압하고, 육안 관찰에 의해 연화가 인정되는 시점의 온도를 연화점으로 하였다.
(3) 섬유경(㎛)
광학 현미경을 이용하여 육안에 의해, 시험 대상의 부직포의 섬유에 대해 10개소의 직경을 측정하고, 그 평균치를 구하였다.
(4) 단위면적당 무게(g/㎡)
JIS L-1906에 준거하여, 시험 대상의 부직포로부터 10㎝ 사방의 시험편을 채취하여 질량을 측정하여 산출하였다.
(5) 구부림 히스테리시스(gf·㎝/㎝)
일본섬유기계학회 편집 「촉감 계량과 규격화 연구 위원회」의 KES법(KES-F2 시스템)에 준거하여, 시험 대상의 추출용 시트로부터 20㎝ 사방의 시험편을 작성하고, 그 시험편을 순(純) 굽힘 시험기(KES-FB2 형)에 세트하여 측정하였다.
(6) 인장강도(N/15㎜)
연속적으로 제조한 장척형상의 추출용 시트의 길이 방향(제조할 때의 흐름 방향)에 따라, 길이 150㎜, 폭 15㎜의 시험편을 작성하고, JT토시사제 리톨센스타를 이용하여, 100/분의 속도로 인장하여 측정하였다.
[실시례 1 : 추출용 시트]
용융한 220℃의 폴리젖산 수지(L체 함유 비율 98%)를 방사 노즐로부터 압출하여 섬유형상으로 하고, 그 섬유형상의 수지를, 이젝터를 이용하여 방사 속도 3000m/분으로 연신하면서 냉각하여 장섬유를 형성하고, 그 장섬유를 일정 속도로 이동하는 벨트 컨베이어상에 집적(集積)하여 가서 스펀본드 부직포(S층)를 형성하였다.
뒤이어, 용융한 250℃의 폴리젖산 수지(L체 함유 비율 98%)를 방사 노즐로부터 압출하여 섬유형상으로 하고, 그 섬유형상의 수지에 대해 295℃로 가열한 공기흐름을 접촉시켜서 비산시켜, 일정 속도로 이동하는 상기 스펀본드 부직포의 표면에 뿜어서 고화시켜 감으로써, 멜트 블로우 부직포(M층)를 형성함과 함께, 상기 양 부직포를 접착하고, 그 후 플랫 롤 사이를 통과시켜서 두께를 0.075㎜로 조정하여 장척형상의 추출용 시트를 제조하였다.
얻어진 장척형상의 추출용 시트는, 얇고 튼튼하며 접힘선이 붙기 쉬운 것으로서, 그 구부림 히스테리시스는 9.5×10- 3gf·㎝/㎝이고, 인장강도는 12.5N/15㎜였다. 또한, 이 추출용 시트의 멜트 블로우 부직포의 단위면적당 무게는 6.0g/㎡이고, 멜트 블로우 부직포를 구성하는 섬유의 결정화도는 3.0%, 연화점은 65℃, 섬유경은 10.5㎛이였다. 또한, 이 추출용 시트의 스펀본드 부직포의 단위면적당 무게는 12.0g/㎡이고, 스펀본드 부직포를 구성하는 섬유의 결정화도는 36.2%, 연화점은 160℃, 섬유경은 20.3㎛이였다.
[실시례 2 : 도 2에 도시하는 추출용 백]
실시례 1의 장척형상의 추출용 시트를 성형 충전기에 세트하고, 소정 개소를 초음파 가진에 의해 선용착하여 테트라형의 주머니체(7)를 형성하면서 홍차의 건조 차잎(CTC제법)을 봉입함으로써, 추출용 백(6)을 제조하였다. 그때, 초음파 가진에 의한 승온 작용에 의해, 상기 멜트 블로우 부직포(M층)는 극히 단시간에 용융하였지만, 상기 스펀본드 부직포(S층)는 연화하지 않고 그 형태를 유지하고 있었다.
제조된 추출용 백(6)은, 각 변의 길이가 55㎜의 테트라형으로 각 변의 연부에 선용착부(10)가 형성된 주머니체(7)에, 2g의 건조 차잎이 봉입된 것이고, 외관상은 접힘선이나 주름이 눈에 띄는 것이 아니고, 아름답고 보기에 좋은 추출용 백이였다.
이러한 추출용 백(6)의 제조 공정에서, 상기한 장척형상의 추출용 시트는, 성형 충전기에 마련된 가이드 부재에 의해, 그 반송 방향에 따라 접힘선이 형성되어 있고, 이러한 추출용 시트는 고속으로 풀어내어 반송되고 있음에도 불구하고, 사행하는 등의 부적합함은 생기지 않았다.
또한, 얻어진 추출용 백(6)을, 약 95℃의 뜨거운 물 중에 1분간 침지하고, 그 동안에 상하로 약 10왕복 흔들어서 홍차를 만든 바, 건조 차잎의 뜨거운 물에 불려짐(湯戾り)이 빠르고 단시간에 양호한 진한 홍차를 추출할 수 있었다. 또한, 주머니체(7)의 선용착부(10)가 벗겨지는 부적합함은 없고, 가루 누출도 거의 생기지 않았다.
[실시례 3 : 도 3에 도시하는 추출용 백]
실시례 1의 장척형상의 추출용 시트를 성형 충전기에 세트하고, 소정 개소를 히트 실 바로 끼워지지하여 면용착하여, 사각형의 주머니체(13)를 형성하면서 보리차용의 볶은보리를 봉입함으로써, 추출용 백(12)을 제조하였다. 그때, 히트 실 바의 협압 가열에 의해 상기 멜트 블로우 부직포(M층)는 극히 단시간에 용융하였지만, 상기 스펀본드 부직포(S층)는 연화하지 않고 그 형태를 유지하고 있었다.
제조된 추출용 백(12)은, 전 4변 중 3변의 연부에 폭 10㎜의 면용착부(4)가 형성된 80㎜×100㎜의 사각형의 주머니체(13)에, 20g의 볶은보리가 봉입된 것이고, 외관상은 접힘선이나 주름이 눈에 띄는 것이 아니고, 아름답고 보기에 좋은 추출용 백이였다.
이러한 추출용 백(12)의 제조 공정에서, 상기한 장척형상의 추출용 시트는, 성형 충전기에 마련된 가이드 부재에 의해, 그 반송 방향에 따라 2개로 접혀져서 접힘선이 형성되어 있고, 이러한 추출용 시트는 고속으로 풀어내어 반송되고 있음에도 불구하고, 사행하는 등의 부적합함은 생기지 않았다.
또한, 얻어진 추출용 백(12)을, 도 4에 도시하는 바와 같이 5개 적층한 상태에서 벨트 컨베이어에 의해 반송하였지만, 미끌려 떨어지는 일 없이, 안정한 상태 그대로 반송할 수 있었다.
또한, 얻어진 추출용 백(12)을, 약 100℃의 온수 중에 침지하여 5분간 끓여서 보리차를 만든 바, 적당한 진한 보리차를 추출할 수 있었다. 또한, 주머니체(13)의 면용착부(4)가 벗겨지는 부적합함은 없고, 가루 누출도 거의 생기지 않았다.
[시험례]
표 1에 표시하는 a∼s의 19종류의 추출용 시트의 샘플을, 각각 하기한 방법에 의해 제조하고, 얻어진 각 샘플에 대해, 「구부림 히스테리시스」 및 「인장강도」를 측정하였다. 또한, 「접힘선의 붙기 쉬움」을, 추출용 시트의 각 샘플을 사람의 손으로 2개로 접어서 가볍게 협압(挾壓)하고, 곧바로 협압을 해제한 후에 있어서의 접힘선의 잔존 상태를, 육안 관찰하는 방법으로 평가하였다. 결과를 표 1에 표시한다.
샘플 a : 상기 실시례 1의 추출용 시트와 같은 방법으로 제조된 동등품이다.
샘플 b∼f : 실시례 1의 추출용 시트의 제조 방법에서, M층의 멜트 블로우 부직포를 형성할 때의, 원료인 폴리젖산 수지를 용융시키는 가열 온도와, 방사 노즐로부터 압출된 용융 수지에 접촉시키는 공기흐름의 온도를 적절하게 변경하고, 기타는 실시례 1과 같게 하여, 5종류의 샘플 b∼f를 제조하였다.
샘플 g∼i : 실시례 1의 추출용 시트의 제조 방법에서, S층의 스펀본드 부직포를 형성할 때의, 이젝터에 의한 방사 속도를 적절하게 변경하고, 기타는 실시례 1과 같게 하여, 3종류의 샘플 g∼i를 제조하였다.
샘플 j∼m : 실시례 1의 추출용 시트의 제조 방법에서, M층의 멜트 블로우 부직포를 형성할 때의, S층의 스펀본드 부직포의 이동 속도를 적절하게 변경하고, 기타는 실시례 1과 같게 하여, 4종류의 샘플 j∼m를 제조하였다.
샘플 n∼s : 실시례 1의 추출용 시트의 제조 방법에서, S층의 스펀본드 부직포를 형성할 때의 벨트 컨베이어의 이동 속도와, M층의 멜트 블로우 부직포를 형성할 때의 S층의 스펀본드 부직포의 이동 속도를 적절하게 변경하고, 기타는 실시례 1과 같게 하여, 6종류의 샘플 n∼s를 제조하였다.
[표 1]
Figure pct00001
표 1 중의 「평가」는, 다음 각 기준에 의해 행하였다.
<인장강도>
A : 추출용 시트의 인장강도가 충분히 크기 때문에 매우 튼튼하고, 추출용 필터등을 제조할 때에, 파손이나 변형이 극히 생기기 어렵다.
B : 추출용 시트의 인장강도가 크기 때문에 튼튼하고, 추출용 필터등을 제조할 때에, 파손이나 변형이 생기기 어렵다.
C : 추출용 시트의 인장강도가 불충분하고, 추출용 필터등을 제조할 때에, 파손이나 변형이 생기는 경우가 있다.
<접힘선(折れ目線)>
A : 접힘선이 명료하게 잔존하고 있고, 접힘선이 매우 붙기 쉬운 상태이다.
B : 접힘선이 잔존하고 있고, 접힘선이 붙기 쉬운 상태이다.
C : 접힘선이 잔존하지 않고, 또는 잔존하여도 수분 후에는 거의 소실하고 있고, 접힘선이 붙기 어려운 상태이다.
표 1로부터 다음의 각 사항이 판독되었다.
즉, 샘플 a∼d로부터, M층의 멜트 블로우 부직포를 형성하는 폴리젖산 수지의 결정화도가 9.0% 이하인 경우에는, 샘플의 구부림 히스테리시스가 5.0×10- 3gf·㎝/㎝ 이상이고, 접힘선이 붙기 쉬운 상태임을 알 수 있다. 특히, 샘플 a∼c로부터는, 동(同) 폴리젖산 수지의 결정화도가 7.5% 이하인 경우에는, 샘플의 구부림 히스테리시스가 5.9×10- 3gf·㎝/㎝ 이상이고, 접힘선이 매우 붙기 쉬운 상태임을 알 수 있다.
다른 한 편, 샘플 e 및 f로부터, 동 폴리젖산 수지의 결정화도가 10.0% 이상인 경우에는, 샘플의 구부림 히스테리시스가 4.7×10- 3gf·㎝/㎝ 이하이고, 접힘선이 붙기 어려운 상태임을 알 수 있다.
또한, 샘플 k∼m로부터, M층의 멜트 블로우 부직포의 단위면적당 무게가 2.0∼30.0g/㎡인 경우에는, 샘플의 구부림 히스테리시스가 5.1×10-3∼11.1×10- 3gf·㎝/㎝이고, 접힘선이 붙기 쉬운 상태임을 알 수 있다. 특히, 샘플 l 및 m으로부터는, 동 부직포의 단위면적당 무게가 3.0∼30.0g/㎡인 경우에는, 샘플의 구부림 히스테리시스가 6.5×10-3∼11.1×10- 3gf·㎝/㎝이고, 접힘선이 매우 붙기 쉬운 상태임을 알 수 있다.
다른 한 편, 샘플 j로부터, 동 부직포의 단위면적당 무게가 1.5g/㎡인 경우에는, 샘플의 구부림 히스테리시스가 4.3×10- 3gf·㎝/㎝이고, 접힘선이 붙기 어려운 상태임을 알 수 있다.
또한, 샘플 h 및 i로부터, S층의 스펀본드 부직포를 구성하는 섬유의 섬유경이 35.0㎛ 이하인 경우에는, 샘플의 구부림 히스테리시스가 9.2×10- 3gf·㎝/㎝ 이상이고, 접힘선이 매우 붙기 쉬운 상태임을 알 수 있다.
다른 한 편, 샘플 g로부터, 동 섬유의 섬유경이 41.0㎛의 경우에는, 샘플의 구부림 히스테리시스가 4.8×10- 3gf·㎝/㎝이고, 접힘선이 붙기 어려운 상태임을 알 수 있다.
또한, 샘플 o∼r로부터, S층의 스펀본드 부직포의 단위면적당 무게가 5.0∼30.0g/㎡인 경우에는, 샘플의 구부림 히스테리시스가 5.3×10-3∼14.5×10- 3gf·㎝/㎝이고, 접힘선이 붙기 쉬운 상태임을 알 수 있다. 특히, 샘플 o∼q로부터는, 동 부직포의 단위면적당 무게가 5.0∼25.0g/㎡인 경우에는, 샘플의 구부림 히스테리시스가 6.0×10-3∼14.5×10- 3gf·㎝/㎝이고, 접힘선이 매우 붙기 쉬운 상태임을 알 수 있다.
다른 한 편, 샘플 s로부터, 동 부직포의 단위면적당 무게가 35.0g/㎡인 경우에는, 샘플의 구부림 히스테리시스가 4.8×10- 3gf·㎝/㎝이고, 접힘선이 붙기 어려운 상태임을 알 수 있다.
또한, 샘플 o∼r로부터, 동 부직포의 단위면적당 무게가 5.0∼30.0g/㎡인 경우에는, 샘플의 인장강도가 7.2∼35.8N/15㎜로 큰 것을 알 수 있다. 특히, 샘플 p∼r로부터, 동 부직포의 단위면적당 무게가 7.0∼30.0g/㎡인 경우에는, 샘플의 인장강도가 10.1∼35.8N/15㎜로 충분히 큰 것을 알 수 있다.
다른 한 편, 샘플 n으로부터, 동 부직포의 단위면적당 무게가 4.0g/㎡인 경우에는, 샘플의 인장강도가 5.8N/15㎜로 작고 불충분함을 알 수 있다.
다음에, 샘플 a∼d로부터, M층의 멜트 블로우 부직포를 형성하는 폴리젖산 수지의 결정화도가 3.0∼9.0%인 경우에는, 동 수지의 연화점이 65∼120℃임을 알 수 있다. 또한, 샘플 h 및 i로부터, S층의 스펀본드 부직포를 형성하는 폴리젖산 수지의 결정화도가 30.0∼60.0%인 경우에는, 동 수지의 연화점이 158∼170℃임을 알 수 있다.
따라서 이들의 샘플 a∼d, h 및 i로부터, 멜트 블로우 부직포를 형성하는 폴리젖산 수지의 연화점은, 스펀본드 부직포를 형성하는 폴리젖산 수지의 연화점보다도 30℃ 이상 낮음을 알 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명에 관한 추출용 시트는, 그것을 사용한 추출용 필터 및 추출용 백의 제조시에 있어서의 기계적성이 높고, 추출용 필터 및 추출용 백은, 취급성이 우수하기 때문에, 홍차, 녹차, 커피 등의 음료, 국물 등의 액상의 식품, 한방약 등의 의약품, 또는 입욕제 등의 의약부외품 등의 추출에 이용하는 추출용 시트, 추출용 필터 및 추출용 백의 분야에 알맞게 이용할 수 있다.
1 : 추출용 필터
2 : 필터부
3 : 면용착부
4 : 상연부
5 : 접힘선
6 : 추출용 백
7 : 주머니체
8 : 매다는 실
9 : 태그
10 : 선용착부
11 : 접힘선
12 : 추출용 백
13 : 주머니체
14 : 면용착부
15 : 접힘선

Claims (5)

  1. 결정화도가 9.0% 이하이고 섬유경이 15.0㎛ 이하의 폴리젖산계 수지의 섬유로 이루어지고 단위면적당 무게가 2.0∼30.0g/㎡인 멜트 블로우 부직포에 의해 형성된 층(M층)과,
    결정화도가 30.0∼60.0%이고 섬유경이 35.0㎛ 이하의 폴리젖산계 수지의 섬유로 이루어지고 단위면적당 무게가 5.0∼30.0g/㎡인 스펀본드 부직포에 의해 형성된 층(S층)을 갖는 다층형상의 추출용 시트로서,
    그 추출용 시트의 구부림 히스테리시스가 5.0×10-3∼14.5×10- 3gf·㎝/㎝인 것을 특징으로 하는 추출용 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멜트 블로우 부직포를 구성하는 섬유, 및 상기 스펀본드 부직포를 구성하는 섬유의 각 섬유경이 0.5㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 추출용 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 멜트 블로우 부직포를 형성하는 수지의 연화점이 60∼120℃이고, 또한 그 연화점은, 상기 스펀본드 부직포를 형성하는 수지의 연화점보다도 30℃ 이상 낮게 하고 있는 것을 특징으로 하는 추출용 시트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 사용하여, 그 추출용 시트의 M층을 내측에 배치하고 소정 개소를 용착에 의해 실 처리하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 추출용 필터.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 추출용 시트를 사용하여, 그 추출용 시트의 M층을 내측에 배치하고 소정 개소를 용착에 의해 실 처리하여 형성된 주머니체에, 추출 재료가 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 추출용 백.
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