(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルターバッグを用いないで抽出した液体と、同等の風味を有する液体を抽出することのできるフィルターバッグを提供する。【解決手段】熱可塑性合成繊維を含む不織布からなり、前記不織布が、直径１００μｍ以上１ｍｍ以下の貫通孔を複数備え、前記貫通孔の周縁部において、前記熱可塑性合成繊維が融着しているフィルターバッグ用紙。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性合成繊維を含む不織布からなり、
前記不織布が、直径１００μｍ以上１ｍｍ以下の貫通孔を複数備え、
前記貫通孔の周縁部において、前記熱可塑性合成繊維が融着していることを特徴とするフィルターバッグ用紙。
【請求項２】
前記不織布が、ヒートシール層とノンヒートシール層とが抄合されてなることを特徴とする請求項１に記載のフィルターバッグ用紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紅茶、緑茶等の茶葉類、鰹節などの出汁類を入れて袋状とし、袋ごと煮出し、あるいは水出しを行い、茶飲料、出汁等の液体を抽出するためのフィルターバッグ用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
紅茶、緑茶などの茶葉類、麦茶や杜仲茶などの茶外茶類、鰹節などの出汁類の抽出を目的として、フィルターバッグが用いられている。フィルターバッグは、液中に浸して用いられ、可溶性成分を抽出するものであり、微細な粉末等の固体は、フィルターバッグの外部に移動できない。それに対し、フィルターバッグを用いないで抽出した液体には、可溶性成分に加え、微細な粉末等が存在する。そのため、フィルターバッグを用いて抽出した液体は、フィルターバッグを用いないで抽出した液体と比較すると、コク、旨み、味、香気等の風味が僅かに異なる場合がある。
【０００３】
急須で淹れた茶に匹敵する色合い及び味の強さの茶を淹れることができるフィルターバッグ用紙として、特許文献１には、ウォータージェット加工を施したフィルターバッグ用紙が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１８２７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、フィルターバッグを用いないで抽出した液体と、同等の風味を有する液体を抽出することのできるフィルターバッグを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の課題を解決するための手段は以下のとおりである。
１．熱可塑性合成繊維を含む不織布からなり、
前記不織布が、直径１００μｍ以上１ｍｍ以下の貫通孔を複数備え、
前記貫通孔の周縁部において、前記熱可塑性合成繊維が融着していることを特徴とするフィルターバッグ用紙。
２．前記不織布が、ヒートシール層とノンヒートシール層とが抄合されてなることを特徴とする請求項１．に記載のフィルターバッグ用紙。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のフィルターバッグ用紙は、貫通孔を備え、微粉等が外部に移動することができるため、本格的な風味を有する液体を抽出することができる。本発明のフィルターバッグ用紙の貫通孔は、貫通孔の周縁部で熱可塑性合成繊維が融着しているため、貫通孔の形状は固定されており、経時で貫通孔が小さくなったり消失したりすることがない。
ヒートシール層とノンヒートシール層とが抄合された不織布からなる本発明のフィルターバッグ用紙は、ヒートシール機の加熱部分の樹脂付着による汚れを軽減することができ、生産性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のフィルターバッグ用紙の拡大画像。
【図２】比較例１のフィルターバッグ用紙の拡大画像。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のフィルターバッグ用紙は、熱可塑性合成繊維を含む不織布からなり、この不織布が、直径１００μｍ以上１ｍｍ以下の貫通孔を複数備え、この貫通孔の周縁部において、熱可塑性合成繊維が融着していることを特徴とする。
本発明で使用する不織布は、熱可塑性合成繊維を含むためヒートシール加工が可能である。そのため、本発明のフィルターバッグ用紙は、ヒートシール加工により袋状のフィルターバッグに成形することができる。
【００１０】
「不織布」
本発明で使用する不織布は、ヒートシール層単層、または、ヒートシール層とノンヒートシール層の積層体とすることができる。ヒートシール層単層からなる不織布は、製造工程が簡便で低コストである。ヒートシール層とノンヒートシール層の積層体からなる不織布は、ヒートシール機の加熱部分の樹脂付着による汚れを軽減することができる。
【００１１】
ヒートシール層とノンヒートシール層の積層体からなる不織布は、ヒートシール層とノンヒートシール層の層比は４０／６０〜７５／２５重量％であることが好ましい。ノンヒートシール層の層比が２５重量％を下回ると、ノンヒートシール層による樹脂付着防止効果が低下する。ヒートシール層の層比が４０重量％を下回ると、ヒートシール強度が十分に得られない。
【００１２】
「熱可塑性合成繊維」
本発明において、不織布のヒートシール層で使用する熱可塑性合成繊維は、主体繊維とバインダー繊維とからなることが好ましい。なお、本発明において、不織布の製造工程において加えられる熱（乾燥工程、熱カレンダー工程等）によって、ほとんど溶融せずに不織布の骨格となる繊維を主体繊維、溶融することでバインダー効果を発現するものをバインダー繊維という。バインダー繊維の融点は、主体繊維の融点よりも低いため、バインダー繊維を含むことにより、ヒートシール加工をより低温で行うことができる。
【００１３】
「主体繊維」
主体繊維としては、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリアクリル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ乳酸系繊維、再生セルロース系繊維などを使用することができる。これらの中で、特にポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維を好ましく使用することができる。
【００１４】
ポリエステル系繊維としては、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリエチレンイソフタレート繊維などが挙げられる。ポリオレフィン系繊維としては、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、エチレン・ビニルアルコール共重合繊維、エチレン・酢酸ビニル共重合繊維などが挙げられる。また、本発明において、主体繊維は、１種類の繊維を用いることもでき、樹脂種が異なる２種類以上の繊維を組み合わせて用いることもできる。
【００１５】
主体繊維の繊維長は、１．５ｍｍ以上１５ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以上９ｍｍ以下がより好ましく、２．５ｍｍ以上６ｍｍ以下であることがさらに好ましい。また、主体繊維の繊度は、０．０３ｄｔｅｘ以上３．３ｄｔｅｘ以下が好ましく、０．１ｄｔｅｘ以上１．７ｄｔｅｘ以下がより好ましく、０．２ｄｔｅｘ以上０．８ｄｔｅｘ以下がさらに好ましい。また、本発明において、主体繊維として、繊維長、繊度のいずれかまたは両方が、同一の繊維を用いることもでき、異なる繊維を組み合わせて用いることもできる。
【００１６】
「バインダー繊維」
本発明で使用するバインダー繊維としては、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型などの複合繊維、あるいは単一成分タイプなどが挙げられる。バインダー繊維は、芯部と鞘部とで異なる融点を有する材料から形成することにより、強度と溶融性とのバランスに優れる芯鞘型の複合繊維を好ましく用いることができる。芯鞘型複合バインダー繊維としては、鞘部に用いられる樹脂が芯部に用いられる樹脂よりも融点が低い、もしくは結晶化度が低く、熱および／もしくは圧力によって融着する繊維であれば、特に制限することなく使用することができ、例えば、ポリエステル系共重合樹脂−ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂−ポリエステル系樹脂、エチレン・ビニルアルコール系共重合樹脂−ポリエステル系樹脂、ポリエステル系共重合樹脂−ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂−ポリプロピレン系樹脂、エチレン・ビニルアルコール系共重合樹脂−ポリプロピレン系樹脂、エチレン・酢酸ビニル系共重合樹脂−ポリプロピレン系樹脂などの組み合わせが挙げられる。単一成分タイプでは、未延伸ポリエステル系樹脂、ポリエステル系共重合樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、エチレン・ビニルアルコール系樹脂などが挙げられる。その内、未延伸ポリエステル系樹脂バインダーは、未延伸状態で結晶化していないため軟化点が低く、融点（約２５０℃）より低い温度で接着効果を発現する特徴があり、さらに２００℃程度で熱処理することでさらに接着強度は向上し、結晶化も進み軟化点も高くなるため、ノンヒートシール層に好ましく使用できる。また、本発明において、バインダー繊維は、１種類の繊維を用いることもでき、２種類以上の繊維を組み合わせて用いることもできる。
【００１７】
本発明で使用する不織布が、ヒートシール層とノンヒートシール層の積層体からなる場合、ノンヒートシール層には、ヒートシール層に含まれるバインダー繊維よりも融点が高いバインダー繊維を配合する。ノンヒートシール層のバインダー繊維の融点を、ヒートシール層のバインダー繊維の融点よりも高くすることにより、ヒートシール機の加熱部分の汚れを軽減することができる。
【００１８】
「セルロース繊維」
本発明の不織布は、セルロース繊維を配合することができる。
セルロース繊維は、叩解することにより濾水度を調整することができる。そのため、セルロース繊維の叩解度と配合量とにより、抄造する不織布の濾水性をフィルターバッグ用途として求められる値に容易に設定することができる。セルロース繊維の叩解度は、通常はＣＳＦで３００ｍｌ以上７５０ｍｌ以下の間に調成する。また、セルロース繊維の配合量は、全製紙用繊維（熱可塑性合成繊維とセルロース繊維）１００重量部に対して２０重量部以下であることが好ましい。
【００１９】
セルロース繊維としては、針葉樹パルプや広葉樹パルプなどの木材パルプ、亜麻パルプ、大麻パルプ、サイザル麻パルプ、エスパルトなどの非木材パルプを使用することができ、また、クラフト蒸解法、酸性・中性・アルカリ亜硫酸塩蒸解法、ソーダ塩蒸解法等による化学パルプ、グランドパルプ、ケミグランドパルプ、サーモメカニカルパルプ等を使用できる。
【００２０】
「貫通孔」
本発明で使用する不織布は、直径１００μｍ以上１ｍｍ以下の貫通孔を複数備える。貫通孔の大きさが１００μｍより小さいと、フィルターバッグとして使用する際に微粉が外部にあまり移動できず、抽出物の風味向上効果が小さい。貫通孔の大きさが１ｍｍより大きいと、抽出物の雑味が強くなる場合があり、また、湿潤強度が低下する場合がある。貫通孔の大きさ、数は、内包物の種類、大きさ等によって適宜変更する。なお、本発明において、貫通孔の直径とは、顕微鏡等により観察した貫通孔の、最小二乗法による近似円の直径をいう。
【００２１】
本発明で使用する不織布において、貫通孔の周縁部は不織布に含まれる熱可塑性合成繊維が融着している。これは、下記で詳述するように、熱を用いて孔あけ加工を行うことにより、不織布に含まれる熱可塑性合成繊維が溶融し、冷えて固まるためである。本発明の不織布は、貫通孔の周縁部で熱可塑性合成繊維が融着していることにより、貫通孔の形状が安定している。それに対し、貫通孔の周縁部で熱可塑性合成繊維が融着していない場合、熱可塑性合成繊維の位置をずらして貫通孔を形成しているだけであり、熱可塑性合成繊維は固定されていないため、経時で貫通孔の直径が小さくなり、さらには、貫通孔が消失する場合がある。
【００２２】
不織布の開孔率は、１％以上１０％以下であることが好ましく、２％以上８％以下であることがより好ましく、３％以上６％以下であることがさらに好ましい。開孔率が１％に満たないと風味の向上効果が小さく、開孔率が１０％を越えると湿潤強度が低下する場合がある。なお、本明細書において、開孔率とは、不織布の単位面積当たりの貫通孔の面積の比を意味する。
貫通孔の間隔は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上８ｍｍ以下であることがより好ましく、３ｍｍ以上６ｍｍ以下であることがさらに好ましい。貫通孔の間隔が１ｍｍ未満だと湿潤強度が低下する場合があり、貫通孔の間隔が１０ｍｍより大きいと風味の向上効果が小さい。なお、貫通孔の間隔とは、ある開孔部の中心から、隣接する開孔部の中心までの距離を意味する。
【００２３】
「製造方法」
本発明で使用する不織布は、従来公知の抄紙法により抄造することができる。
抄紙機としては、円網式抄紙機、傾斜短網式抄紙機、長網式抄紙機、ツインワイヤー式抄紙機等を挙げることができる。また、多層抄き合わせが可能な抄紙機として、円網式と円網式、円網式と傾斜短網式、傾斜短網式と傾斜短網式、円網式と長網式、長網式と長網式等を組み合わせたコンビネーションマシンを挙げることができる。もしくは、ワイヤー上に第１の層を抄き上げて、その第１の層の上に第２の層を抄き上げるタイプの抄紙機として、抄紙インレットが二重構造もしくは２つのインレットを有する円網式抄紙機、傾斜短網式抄紙機、長網式抄紙機で製造することができる。
【００２４】
本発明において不織布は、従来公知の乾燥方法により乾燥することができる。本発明で用いる抄紙法における乾燥工程としては、ヤンキードライヤー式、多筒式、熱風式、赤外線加熱式などを挙げることができる。
また、不織布の強度を向上させるために、サイズプレス装置等によって、スチレン系樹脂、スチレン・アクリル系樹脂、スチレン・マレイン酸樹脂、アルキルケテンダイマー、澱粉、酸化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、カルボキシメチル化セルロース、カルボキシメチル化グアーガム、リン酸化グアーガム、酸化グアーガム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド等の薬品を塗工することができる。さらには、カルボキシルメチルセルロースナトリウムやセルロースキサントゲン酸ナトリウム（ビスコース）などのナトリウム塩を塗工し、希硫酸に浸漬させて中和し、塗工液を不溶化することもできる。
【００２５】
「孔あけ加工」
貫通孔を形成する方法は、貫通孔の周縁部で熱可塑性合成繊維が溶融する方法であれば特に限定されないが、例えば、レーザー加工、加熱した針状部材を用いる熱針加工等が挙げられる。熱針加工は、表面に針状部材を備えた有針ロールを加熱し、加熱した有針ロールと、ブラシロールやゴムロール等との間に被処理物を挟み込みながら通過させることにより、貫通孔を形成するものである。熱針処理は、安価で連続処理が可能なため、好ましく用いることができる。
【００２６】
本発明において、熱針処理の温度は、不織布に含まれる熱可塑性合成繊維の融点よりも３０度以上高い温度で行うことが好ましい。この温度範囲で熱針処理を行うことにより、貫通孔の形成と貫通孔周縁部での熱可塑性合成繊維の融着とを高速で安定して行うことができる。また、有針ロールの温度、ライン速度、ブラシロールの軸と有針ロールの軸の距離によって、貫通孔の直径を調整可能である。
【実施例】
【００２７】
・ヒートシール紙料
繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍのポリエステル主体繊維（帝人株式会社製、テピルス（登録商標）ＴＡ０４Ｎ）３０重量％と繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍのポリエステル系バインダー繊維（帝人株式会社製、テピルス（登録商標）ＴＪ０４ＣＮ）３０重量％と繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍのポリプロピレン／ポリエチレンポリプロピレンコポリマー（芯／鞘）複合繊維（ダイワボウポリテック株式会社製、ＮＢＦ（Ｐ））４０重量％とを混合しヒートシール層用の紙料とした。
・ノンヒートシール紙料
繊度０．６ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍのポリエステル主体繊維（帝人株式会社製、テピルス（登録商標）ＴＡ０４Ｎ）３５重量％と繊度１．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの未延伸ポリエステルバインダー繊維（帝人株式会社製、テピルス（登録商標）ＴＲ０７Ｎ）４５重量％と７００ＣＳＦに調整したＮＢＫＰ２０重量％とを混合しノンヒートシール層用の紙料とした。
【００２８】
・抄造
傾斜短網と円網を有するコンビネーションマシンを用い、傾斜短網へノンヒートシール層用の紙料を供し、円網にヒートシール層用の紙料を供し、それぞれを層比が５０／５０の重量比となるように抄き上げ、ノンヒートシール層とヒートシール層を抄きあわせて、ヤンキードライヤーにて乾燥し、１８ｇ／ｍ２の原紙を得た。その後、熱カレンダーロールで加熱処理を行い、未穿孔不織布を得た。
【００２９】
「実施例１」
有針ロールの温度が３００℃になるように設定した熱針穿孔機（ＡＦＳ社製  Ｈｏｔ−ｎｅｅｄｌｅ  ｐｅｒｆｏｒａｔｏｒ  ＰＭ５）に、上記で抄造した未穿孔不織布をライン速度５０ｍ／ｍｉｎで通過させ、１６６，６５０個／ｍ２の貫通孔を有するフィルターバッグ用紙を得た。このフィルターバッグ用紙の拡大画像を図１に示す。貫通孔の直径は５００〜６００μｍであり、貫通孔の周縁部で熱可塑性合成繊維が融着していた。
【００３０】
「比較例１」
有針ロールを加熱しない以外は、実施例１と同様にしてフィルターバッグ用紙を得た。このフィルターバッグ用紙の拡大画像を図２に示す。貫通孔の直径は４８０〜５７０μｍであり、貫通孔の周縁部で熱可塑性合成繊維が融着していなかった。また、実施例１のフィルターバッグ用紙と比較すると貫通孔の直径がやや小さかった。これは、貫通孔形成直後は同一の大きさであったものが、熱可塑性合成繊維が固定されていないため、熱可塑性合成繊維の復元力で貫通孔が小さくなったものと推測される。
【００３１】
「抽出試験」
実施例１、比較例１で製造したフィルターバッグ用紙を、ヒートシール加工によりフィルターバッグとし、市販の紅茶用ティーバッグから取り出した茶葉を封入した。比較例１で製造したフィルターバッグは、加工前のフィルターバッグ用紙と比較して、貫通孔がさらに小さくなり、一部は消失していた。これは、加工時に折りたたむ等した際に、熱可塑性合成繊維が移動したためであると推測される。
このフィルターバッグを用いて、同一の方法で紅茶を抽出したところ、実施例１のフィルターバッグ用紙を用いて抽出した紅茶は、比較例１のフィルターバッグ用紙を用いて抽出した紅茶と比較して、味に深みがあり、香りが優れていた。
【図１】
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【図２】
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