WO2010146716A1

WO2010146716A1 - 糸材

Info

Publication number: WO2010146716A1
Application number: PCT/JP2009/061247
Authority: WO
Inventors: 文夫宮原; 充範斎藤
Original assignee: 大紀商事株式会社
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2010-12-23
Also published as: TW201100297A; JPWO2010146716A1

Abstract

　抽出バッグを形成する通水濾過性シートと吊し糸とを共に生分解性材料から形成する場合に、通水濾過性シートと吊し糸との溶着部の接着強度の制御を容易にし、必要に応じて強シールや弱シールを可能とすると共に不要な溶着を防止する。このための糸材として、熱可塑性生分解性樹脂繊維とセルロース系繊維との混紡糸で形成された糸材を提供する。

Description

糸材

　本発明は、紅茶、緑茶等の抽出バッグ、抽出バッグ用シート及び抽出バッグの吊し糸用糸材に関する。

　紅茶、緑茶、ハーブ等のティーバッグ、煮干し、鰹節等のだしの抽出バッグとして、不織布等の通水濾過性シートを平袋状、四面体状等の袋体に形成すると共に、その内部に茶葉等の抽出材料を充填し、外表面にタグ付き吊し糸を取り付けたものが使用されている。

　このような抽出バッグの製造に使用する抽出バッグ用シートとしては、抽出バッグ１個分のタグ付吊し糸を、帯状の通水濾過性シートの長手方向に所定間隔で配置したものが知られているが（特許文献１）、抽出バッグ用シートをより高い生産性で製造できるようにするものとして、帯状の通水濾過性シートにタグを該シートの長手方向に所定間隔で配置すると共に、長尺の糸材を各タグに架かるように配置したものが知られている（特許文献２）。

　一方、抽出バッグ用シートを形成する抽出バッグ用シート等としては、使用後の廃棄処理の点から生分解性材料を使用することが好ましく、生分解性樹脂の中では加工性、耐熱性、耐久性等の点からポリ乳酸が広く使用されている（特許文献３）。
特開平１０－１５７７０９号公報特表２００６－５１０５５０号公報特開平７－３１０２３６号公報

　帯状の通水濾過性シートにタグを所定間隔で配置すると共に、長尺の糸材を各タグに架かるように配置した抽出バッグ用シートとして、例えば、図２に示す抽出バッグ用シート１を使用し、図３（ａ）に示すように充填包装機２０を用いて茶葉Ｔを充填した四面体形状の抽出バッグ１０を製造する場合、充填包装機２０では、まず、縦シール装置２２で抽出バッグ用シート１の両側縁部を溶着溶断して縦シールＳ_Lを形成することにより同図（ｂ）に示すように筒状体１ｂを成形し、次いで、横シール装置２３で抽出バッグ用シートの筒状体１ｂをその幅方向に溶着溶断して横シールＳ_Tを形成することにより、同図（ｃ）に示すように袋体１ｃを形成すると共に抽出バッグ１０を得る。

　この場合、抽出バッグ１０の使用時にタグ付糸で抽出バッグを吊り下げ可能とするため、抽出バッグ用シート１は、図２に破線で区切った抽出バッグ１個分の各領域Ａにおいて、糸材４の一端側（ｓ１部分）がタグ３と強シールされ、糸材４の他端側（ｓ２部分）が通水濾過性シート２に強シールされている。また、製袋時の抽出バッグ用シートの取り扱い性を向上させるため、糸材４の残りの部分が適宜通水濾過性シート２に弱シールされ（ｓ３部分）、タグ３も通水濾過性シート２に弱シールされている（ｓ４部分）。なお、強シールとは、通常の抽出バッグの使用時にシール部分が容易に剥離しない程度に強くシールすることをいい、弱シールとは、抽出バッグの使用時に、シール部分を容易に剥離できる程度に弱くシールすることをいう。

　こうして得られた抽出バッグ１０は、図１Ａに示すように、上述の糸材４からなる吊し糸４’の一端部（ｓ１部分）がタグ３に強シールされ、吊し糸４’の他端部（ｓ２部分）が四面体形状に成形された抽出バッグ１０の第１の縁辺近傍に強シールされ、吊し糸４’の残りの部分とタグ３が四面体形状の抽出バッグの面に弱シールされ（ｓ３部分、ｓ４部分）、さらに、吊し糸４’のタグ３側の端部（ｓ５部分）が四面体形状の抽出バッグ１０の第２の縁辺に強シールされたものとなる。そして、タグ３を抽出バッグ１０の表面から引きはがすと、吊し糸４’の弱シール部分も抽出バッグ１０の表面から剥がれ、図１Ｂに示すように、四面体形状の抽出バッグ１０が、タグ３付きの吊し糸４’で吊された状態となる。

　ここで、吊し糸４’のタグ３側の端部（ｓ５部分）は、抽出バッグ１０の使用時には図１Ｂに示したように抽出バッグ１０の表面から引き剥がされる部分であるが、抽出バッグ用シート１から抽出バッグ１０を製袋する際に、糸材４が横シールＳ_Tの形成部分を横切っているために、結果的に抽出バッグ１０の縁辺上に強シールされることとなった部分であり、抽出バッグ１０の縁辺と強固に接着している。

　そのため、抽出バッグ１０の使用時に抽出バッグ１０の表面からタグ３を引き剥がすと、吊し糸４’のタグ３側の端部（ｓ５部分）で抽出バッグ１０が破れ、穴Ｈが開く場合があった。特に、通水濾過性シート２と糸材４とを、共にポリ乳酸繊維から形成する場合のように同種の熱可塑性樹脂から形成すると、通水濾過性シート２と糸材４とは横シールの形成時に完全に溶着するため、タグ３の引き剥がし時の抽出バッグ１０の破れが問題となった。

　これに対し、本発明は、抽出バッグを形成する通水濾過性シートと吊し糸とを共に生分解性材料から形成する場合に、通水濾過性シートと吊し糸との溶着部の接着強度の制御を容易にし、必要に応じて強シールや弱シールを可能とすると共に不要な溶着を防止することを目的とする。

　本発明者は、糸材を、熱可塑性生分解性樹脂繊維とセルロース系繊維との混紡糸から形成すると、ポリ乳酸等の熱可塑性生分解性樹脂繊維から形成した通水濾過性シートと糸材とをシールするにあたり、シール強度を制御しやすくなること、その結果、糸材と通水濾過性シートとを弱シールすべき部分、強シールすべき部分のそれぞれに必要な接着強度を付与しつつ、通水濾過性シート同士をシールする部分に糸材が存在することにより結果的に糸材が通水濾過性シートと共に溶着される部分では、通水濾過性シート同士は強く接着するが、糸材は通水濾過性シートから容易に剥離可能に接着できることを見出した。

　即ち、本発明は、熱可塑性生分解性樹脂繊維とセルロース系繊維との混紡糸で形成された抽出バッグの吊し糸用糸材を提供する。

　また、本発明は、帯状の通水濾過性シートに、抽出バッグの吊し糸用糸材が配置された抽出バッグ用シートであって、通水濾過性シートが熱可塑性生分解性樹脂繊維を用いて形成され、糸材が上述の混紡糸からなる抽出バッグ用シートを提供する。

　さらに、本発明は、熱可塑性生分解性樹脂繊維を用いて形成された通水濾過性シートから成形された袋体に被抽出物が充填された抽出バッグであって、上述の混紡糸からなる吊し糸の端部が溶着している抽出バッグを提供する。

　本発明の抽出バッグの吊し糸用糸材によれば、熱可塑性生分解性樹脂繊維とセルロース系繊維との混紡糸から形成されているので、良好な生分解性を有し、かつポリ乳酸等の生分解性熱可塑性樹脂繊維からなる繊維シートと溶着させたときの接着強度の制御が容易となる。

　このため、抽出バッグを形成する通水濾過性シートを、ポリ乳酸等の生分解性熱可塑性樹脂繊維から形成し、抽出バッグの吊し糸用糸材として本発明の糸材を用いると、糸材と通水濾過性シートとの接着強度の制御が容易となる。これにより、通水濾過性シートと糸材とを、必要に応じて、弱シール又は強シールすることができ、特に、強シールでの接着強度を、糸材をセルロース系繊維のみから形成した場合に比して向上させることができる。また、重ね合わせた通水濾過性シート同士と糸材とを同時にシールする場合には、通水濾過性シート同士は強く接着し、通水濾過性シートと糸材は容易に剥離できるように弱く接着することが可能となる。

　したがって、熱可塑性生分解性樹脂繊維から形成されている通水濾過性シートに本発明の糸材を配置した抽出バッグ用シートを用いて抽出バッグを製袋すると、重ね合わせた通水濾過性シートと糸材とを共に横シールする部分で、通水濾過性シート同士は強シールし、かつ糸材は、そのシール部分から容易に剥離するように溶着することができる。

　よって、抽出バッグの使用時に、抽出バッグの縁辺に溶着されている糸材を容易に剥離することができ、糸材の剥離により抽出バッグが破けて穴があくことを防止することができる。

図１Ａは、吊し糸が抽出バッグの表面に掛止されている状態の抽出バッグの斜視図である。図１Ｂは、吊し糸で抽出バッグを吊り下げた状態の抽出バッグの斜視図である。図２は抽出バッグ用シートの平面図である。図３は抽出バッグ用シートの製造方法の説明図である。図４Ａは、抽出バッグ用シートの製造方法の説明図である。図４Ｂは、抽出バッグ用シートの製造方法の説明図である。図４Ｃは、抽出バッグ用シートの製造方法の説明図である。図４Ｄは、抽出バッグ用シートの製造方法の説明図である。図４Ｅは、抽出バッグ用シートの製造方法の説明図である。図４Ｆは、抽出バッグ用シートの製造方法の説明図である。

　１　　抽出バッグ用シート
　１ｂ　抽出バッグ用シートの筒状体
　１ｃ　抽出バッグ用シートの袋体
　２　　通水濾過性シート
　３　　タグ
　４　　糸材
　４’　吊し糸
１０　　抽出バッグ
２０　　充填包装機
２２　　縦シール装置
２３　　横シール装置
　Ｔ　　茶葉
Ｓ_L 　　縦シール
Ｓ_T 　　横シール
ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４、ｓ５　　シール部位

　以下、図面を参照しつつ、本発明を具体的に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。

　本発明の抽出バッグの吊し糸用糸材は、熱可塑性生分解性樹脂繊維とセルロース系繊維との混紡糸で形成されていることを特徴としており、例えば、図２に示した糸材４のように、帯状の通水濾過性シートに配置される長尺の糸材、あるいは特開平０９－１６５０１０号公報に記載のようにタグとシートに亘って配置される糸材、あるいはまた特開平１０－１５７７０９号公報に記載のように、帯状の通水濾過性シートに１個分の抽出バッグの吊し糸を所定間隔で配置する場合の糸材など、種々の形態で通水濾過性シートに取り付けられる糸材として使用される。

　本発明の糸材において、混紡糸をを形成する熱可塑性生分解性樹脂繊維は、当該糸材を溶着する通水濾過性シートを形成する熱可塑性生分解性樹脂繊維と同種の樹脂からなる熱可塑性生分解性樹脂繊維としてもよく、異種の樹脂からなる熱可塑性生分解性樹脂繊維としてもよい。混紡糸を形成する熱可塑性生分解性樹脂繊維としては、ポリ乳酸系樹脂、コハク酸系樹脂等をあげることができ、混紡糸は、これらの一種又は複数種を含有することができる。

　ここで、混紡糸を形成する熱可塑性生分解性樹脂繊維の繊維径は、５～５０μｍが好ましく、また、繊維長は１０～１００ｍｍが好ましい。

　一方、セルロース系繊維としては、木綿、麻、レーヨン等をあげることができ、糸材は、これらの一種又は複数種を含有することができる。

　混紡糸を形成するセルロース系繊維の繊維径は、５～５０μｍが好ましく、また、繊維長は１０～１００ｍｍが好ましい。

　この他、混紡糸は、ポリ乳酸と相溶性の低い熱可塑性樹脂繊維（例えば、デュポン社製アペクサ等）や、羊毛、絹糸等の非熱可塑性繊維を含有することもできる。

　混紡糸において、熱可塑性生分解性樹脂繊維とセルロース系繊維の好ましい混合割合は、これらの繊維の種類によるが、通常、熱可塑性生分解性樹脂繊維１０～５０ｗｔ％、セルロース系繊維５０～９０ｗｔ％とすることが好ましい。より具体的には、例えば、ポリ乳酸繊維と木綿繊維を混紡する場合、ポリ乳酸繊維２０～４０ｗｔ％、木綿繊維６０～８０ｗｔ％とすることが好ましい。

　なお、混紡糸には、熱可塑性生分解性樹脂繊維とセルロース系繊維に加えて、必要に応じて界面活性剤、撥水剤、染料等の添加剤を配合してもよい。

　本発明の糸材は、上述の混紡糸のみから形成してもよいが、混紡糸と他の糸（例えば、ポリ乳酸フィラメント糸、レーヨンフィラメント糸等）とを撚り合わせても良い。

　本発明の糸材の繊度は、細すぎるとバッグ用シートと混紡糸との十分な接着強度が得られず、太すぎると糸材を紙巻に巻ける量が少なくなりかつ製品のコストアップにもつながる点から１０００～２５００ｄｔｅｘとすることが好ましく、１５００～２０００ｄｔｅｘがより好ましい。

　本発明の糸材の撚りは、撚り回数を大きくしすぎると糸のねじれが発生し、少なすぎると糸の強度が低下し、糸がほつれる恐れがあることから、上撚りを１００～３００回／ｍとすることが好ましい。より具体的には、例えば、繊度１００～４００ｄｔｅｘの混紡糸の単糸を３～２５本を組み合わせて撚る。その場合、単糸１～５本を下撚り１００～５００回／ｍ、より好ましくは２００～４００回／ｍ行ったものを、２～５本を組み合わせ、上撚りを１００～３００回／ｍ、より好ましくは１５０～２００回／ｍ行う。ここで、下撚りをＳ撚りとし、上撚りをＺ撚りとするか、もしくは下撚りをＺ撚りとし、上撚りをＳ撚りとする。

　一方、本発明の抽出バッグ用シートは、熱可塑性生分解性樹脂繊維を用いて形成された帯状の通水濾過性シートに、該通水濾過性シートの全長にわたり、上述の混紡糸からなる糸材を必要に応じて引き回して回旋させたり撓ませたりしながら配置し、あるいは所定の長さに裁断して所定間隔で配置したものである。本発明の抽出バッグ用シートとしては、図２に示したように、通水濾過性シートの長手方向にタグを所定間隔で配置したものであってもよい。また、特開平０９－１６５０１０号公報に記載のように、抽出バッグの製造工程において並置された通水濾過性シートとタグとに、糸材を配置したものとしてもよい。

　ここで、通水濾過性シートを構成する熱可塑性生分解性樹脂繊維としては、ポリ乳酸系樹脂、コハク酸系樹脂等の熱可塑性生分解性樹脂繊維の一種又は複数種を含有するか、あるいはこれらの生分解性樹脂繊維を主成分とし、さらにポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維、レーヨン等の半合成繊維、木綿、コウゾ、ミツマタ等の天然繊維を含有する、織物、不織布、それらの積層シートなどをあげることができ、好ましくは、ポリ乳酸系繊維の含有率５０～１００ｗｔ％の織物、不織布、それらの積層シートをあげることができる。

　通水濾過性シートの厚さや目付は、本発明の抽出バッグ用シートから形成する抽出バッグが、被抽出物とする茶葉等の種類や性状等によるが、通常、厚さは４０～３００μｍが好ましく、目付は１０～５０ｇ／ｍ²が好ましい。

　抽出バッグ用シートにタグを配置する場合、タグも生分解性材料から形成することが好ましく、例えば、ポリ乳酸系樹脂、コハク酸系樹脂などからなる樹脂シートや、これらの樹脂をラミネートした紙等を使用することができる。

　本発明の抽出バッグ用シートは、通水濾過性シートとして、上述の熱可塑性生分解性樹脂繊維を用いて形成したものを使用し、糸材として、本発明の混紡糸を使用するかぎり、通水濾過性シート上の糸の引き回し態様や、糸材と通水濾過性シートとのシール部位、タグの配置などについて特に制限はなく、例えば、上述の図２に示した抽出バッグ用シート１と同様にすることができる。

　なお、図２の抽出バッグ用シート１は、図４Ａに示すように、回転ドラムの周面３０にタグ３を所定間隔で吸引保持させ、その回転ドラムの周面３０から糸掛用ピン３１を突出させ、図４Ｂに示すように、ピン３１に糸材４を掛けながら糸材４を張り、超音波シール装置又は加熱溶着装置等を用いて図４Ｃに示すようにｓ１部分で糸材４とタグ３とを強シールし、図４Ｄに示すようにタグ３と糸材４上に通水濾過性シート２を重ね、ｓ２部分で通水濾過性シート２と糸材４と強シールし、図４Ｅに示すようにタグ３から離れた位置のｓ３部分で通水濾過性シート２と糸材４とを弱シールし、図４Ｆに示すように通水濾過性シート２とタグ３とを弱シールし、ピン３１をドラムの周面から内部に引き下げて通水濾過性シート２をドラムの周面３０から外すことにより得ることができる。

　また、本発明の抽出バッグは、本発明の抽出バッグ用シートを用いて製袋し、内部に茶葉などの被抽出物を充填したもので、公知の製袋充填機を用いて製造することができる。

　抽出バッグの形態としては、前述のように横シールＳ_T を互いに交差する方向に交互に形成することにより、図１Ａに示したように四面体形状としてもよく、横シールＳ_Tの形成方向をそろえることにより平袋型としてもよい。

　いずれの場合においても、横シールＳ_Tの形成により抽出バッグの縁辺に、ｓ５部分（図１Ａ）で溶着されることとなった吊し糸４’は、その縁辺から容易に剥離させることができるので、抽出バッグの使用時に吊し糸４’を抽出バッグ縁辺から剥がす際に、その溶着部分（ｓ５）で抽出バッグが破れることを防止できる。

　なお、本発明の抽出バッグにおいて、吊し糸の溶着位置は特に限定されず、上述のように抽出バッグの縁辺に吊し糸が溶着されていてもよく、抽出バッグのフィルタ面に吊し糸が溶着されていてもよい。

　以下、試験例により本発明を具体的に説明する。
（１）混紡糸の製造
　ポリ乳酸繊維（繊度：２ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ）と木綿繊維（平均繊度：１．５ｄｔｅｘ、平均繊維長：３０ｍｍ）とを表１に示す混合率で混ぜて混紡糸（1700dtex）を製造した。

（２）接着強度試験
　（１）で製造した混紡糸と、ポリ乳酸繊維１００％のスパンボンド不織布（１８ｇ／ｍ²）とを、超音波シール装置でシールした。この場合、シール条件を以下の３通りに変えた。ここで、シール条件１は、抽出バッグ用シートの製造時に糸材と通水濾過性シートを弱シールする場合のシール条件に相当し、シール条件２は、同様の強シール条件に相当し、シール条件３は、走行式超音波ホーンを用いて抽出バッグ用シートを溶着溶断して横シールを形成する際のシール条件に相当する。

　シール条件１（弱シール）：周波数３０ｋＨｚ、圧力０．１２ＭＰａ、圧着時間０．０１秒
　シール条件２（強シール）：周波数３０ｋＨｚ、圧力０．３ＭＰａ、圧着時間０．１秒
　シール条件３（溶着溶断）：周波数３０ｋＨｚ、圧力０．３ＭＰａ、
　　　　　　　　　　　　　　超音波ホーン移動速度０．６６ｍ／秒

　また、シール後の混紡糸とポリ乳酸繊維不織布との接着強度を、引張試験機（ＪＴトーシ株式会社製、リトルロンスターＬＳＣ－００５／３００）(引張速度１００ｍ／分)により測定した。

　結果を表１に示す。

　また、上記と同様の試験方法において、シール条件３におけるポリ乳酸繊維不織布同士の接着強度は７Ｎ／１５ｍｍであった。

　表１から、ポリ乳酸１００ｗｔ％の糸材をポリ乳酸繊維からなる不織布に超音波溶着した場合（試験例１）、シール条件３の接着強度は、シール条件２の接着強度と同等になっているので、横シールにより形成された抽出バッグの縁辺に糸材が強く接着されることがわかる。これに対し、糸材におけるポリ乳酸混合率を２０～５０ｗｔ％とすると、シール条件３の接着強度をシール条件１の接着強度と同程度に低減させ、かつ接着条件２による接着強度を高く維持できることがわかる。したがって、抽出バッグを吊し糸で吊り下げる際に抽出バッグと吊し糸との接着部となる強シール部分では、接着強度を高くし、横シールにより形成された抽出バッグの縁辺では、糸材を抽出バッグから容易に剥離でき、抽出バッグの破れを防止できることがわかる。

　本発明の糸材は、(i)紅茶、緑茶、ハーブ等のティーバッグ、(ii)ティーポット等で複数杯分の茶を入れる場合などで使用される所謂お茶パック、(iii)煮干し、鰹節等のだしの抽出バッグ等の種々の抽出バッグを生産ラインで連続的に製造する場合の、抽出バッグの吊し糸用の糸材として有用である。

Claims

　熱可塑性生分解性樹脂繊維とセルロース系繊維との混紡糸で形成された抽出バッグの吊し糸用糸材。
　熱可塑性生分解性樹脂繊維がポリ乳酸繊維であり、セルロース系繊維が木綿繊維である請求項１記載の糸材。
　ポリ乳酸繊維２０～５０ｗｔ％、セルロース系繊維５０～８０ｗｔ％を含有する請求項２記載の糸材。
　繊度１０００～２５００ｄｔｅｘ、上撚り回数１００～３００回／ｍである請求項１～３のいずれかに記載の糸材。
　帯状の通水濾過性シートに、抽出バッグの吊し糸用糸材が配置された抽出バッグ用シートであって、通水濾過性シートが熱可塑性生分解性樹脂繊維を用いて形成され、糸材が請求項１記載の糸材からなる抽出バッグ用シート。
　帯状の通水濾過性シートに、タグが該シートの長手方向に所定間隔で配置され、各タグに長尺の糸材が架かるように配置されている請求項５記載の抽出バッグ用シート。
　通水濾過性シートが熱可塑性生分解性樹脂繊維としてポリ乳酸繊維を含有し、糸材がポリ乳酸繊維と木綿繊維の混紡糸から形成されている請求項５又は６記載の抽出バッグ用シート。
　熱可塑性生分解性樹脂繊維を用いて形成された通水濾過性シートから成形された袋体に被抽出物が充填された抽出バッグであって、請求項１記載の糸材からなる吊し糸の端部が溶着している抽出バッグ。
　吊し糸にタグが接着している請求項８記載の抽出バッグ。
　通水濾過性シートが熱可塑性生分解性樹脂繊維としてポリ乳酸を含有し、糸材がポリ乳酸と木綿繊維の混紡糸から形成されている請求項８又は９記載の抽出バッグ。