IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ セイコーエプソン株式会社の特許一覧

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024076700
(43)【公開日】2024-06-06
(54)【発明の名称】包装袋の製造方法、および包装袋
(51)【国際特許分類】
   B65D 65/02 20060101AFI20240530BHJP
   D04H 1/425 20120101ALI20240530BHJP
   D04H 1/541 20120101ALI20240530BHJP
   D04H 1/544 20120101ALI20240530BHJP
   D04H 1/732 20120101ALI20240530BHJP
【FI】
B65D65/02 E BRH
D04H1/425
D04H1/541
D04H1/544
D04H1/732
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022188387
(22)【出願日】2022-11-25
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】藤田 徹司
(72)【発明者】
【氏名】瀧澤 順
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 桃
(72)【発明者】
【氏名】河野 太軌
【テーマコード(参考)】
3E086
4L047
【Fターム(参考)】
3E086AA01
3E086AB01
3E086AD01
3E086BA04
3E086BA15
3E086BA19
3E086BB90
3E086CA40
3E086DA08
4L047AA08
4L047AB02
4L047BA09
4L047BA12
4L047BB01
4L047BB09
4L047CA19
4L047CB01
4L047CC16
(57)【要約】
【課題】強度が高く、安価な包装袋の製造方法、および包装袋を提供すること。
【解決手段】包装袋J1の製造方法は、コットン生地を乾式にて解繊して繊維Fを生成する解繊工程と、繊維Fに結合材を混合して混合物を生成する混合工程と、混合物を空気中で堆積させてウェブWを生成する堆積工程と、ウェブWを加圧および加熱して包装材Pを成形する一次成形工程と、糸によって包装材Pを縫合し格納部E1を形成する二次成形工程と、を備える。
【選択図】図4C
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コットン生地を乾式にて解繊して繊維を生成する解繊工程と、
前記繊維に結合材を混合して混合物を生成する混合工程と、
前記混合物を空気中で堆積させてウェブを生成する堆積工程と、
前記ウェブを加圧および加熱してシートを成形する一次成形工程と、
糸によって前記シートを縫合し格納部を形成する二次成形工程と、を備える包装袋の製造方法。
【請求項2】
コットン生地を解繊して得られた繊維及び前記繊維を結合する結合材を含む混合物と、を含むシートからなり、
前記シートが糸によって縫合されることで格納部が形成されてなる包装袋。
【請求項3】
前記結合材が繊維状である請求項2に記載の包装袋。
【請求項4】
前記結合材がポリエチレンを含む請求項2に記載の包装袋。
【請求項5】
前記結合材が芯部と鞘部とを有している材料である請求項2に記載の包装袋。
【請求項6】
前記包装袋内面が不織布である請求項2に記載の包装袋。
【請求項7】
前記コットン生地が平織生地またはニット生地またはパイル生地を含む請求項2に記載の包装袋。
【請求項8】
前記混合物中における前記繊維の含有量の比率が60質量%以上80質量%以下である請求項2に記載の包装袋。
【請求項9】
前記シートの目付が260g/m2以上360g/m2以下である請求項2に記載の包装袋。
【請求項10】
前記シートの引張強度が12N(巾1cm)以上かつ縫合部の引張強度が10N以上である請求項2に記載の包装袋
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、衣類廃棄物(特にコットン廃棄物)をマテリアルリサイクルすることによる包装袋の製造方法、および包装袋に関する。
【背景技術】
【0002】
コットン(綿)はその優れた特性により衣料品として広く用いられている。ところが、これらの製品の製造工程で発生する端材や古着の廃棄物処理は、コストの面からのみならず、環境問題も含め大きな課題となっている。
【0003】
ペットボトル等のポリエステル成形品の廃棄物に関しては、自治体を中心に回収され、積極的な再利用が実施されている。しかしながら衣料品は織物なのでマテリアルリサイクルすることが困難である。
【0004】
衣料品の再生は特許文献1、特許文献2にあるように半毛処理により原料再生を行い、リサイクル製品を製造していた。リサイクル商品にはフェルトシート、フェルトマット、フェルトボードなどがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005-53035号公報
【特許文献2】特開平11-333437号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1、2に記載の衣類・生地再生方法は繊維長を数センチメートル以上の長さの繊維で回収することが可能であるが、反毛された繊維だけから構成されているので再生品の強度が弱いこと。また、処理時間が長く高コストになる問題点を有していた。
【課題を解決するための手段】
【0007】
当該課題を解決する手段として、本発明は、コットン生地を乾式にて解繊して繊維を生成する解繊工程と、前記繊維に結合材を混合して混合物を生成する混合工程と、前記混合物を空気中で堆積させてウェブを生成する堆積工程と、前記ウェブを加圧および加熱してシートを成形する一次成形工程と、糸によって前記シート同士を縫合し縫合部を形成する二次成形工程と、を備える包装袋の製造方法を提供するものである。
【0008】
また、本発明の包装袋は、コットン生地を解繊して得られた繊維及び前記繊維を結合する結合材からなる混合物と、を含むシートからなり、前記シートが糸によって縫合されることで袋部が形成されてなることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】実施形態に係る包装材および包装袋の製造方法を示すフロー図。
図2】包装材製造装置の構成を示す模式図。
図3】シート状の包装材における繊維の状態を示す模式断面図。
図4A】マチなし包装袋の装飾の縫製を施した袋部の外観を示す三面図。
図4B】マチなし包装袋のベース部の外観を示す三面図。
図4C】マチなし包装袋の完成形態を示す三面図。
図4D】マチなし包装袋の実物写真。
図5A】マチなし不織布付き包装袋において、装飾の縫製を施した袋部の外観を示す三面図。
図5B】マチなし不織布付き包装袋のベース部の外観を示す三面図。
図5C】マチなし不織布付き包装袋の完成形態を示す三面図。
図6A】マチあり包装袋を製造するための部材の外観を示す平面図。
図6B】マチあり不織布付き包装袋の完成形態を示す二面図。
図6C】マチあり包装袋の実物写真。
図6D】マチあり包装袋の実物写真。
図7】包装袋における縫合余白を示す模式図。
図8】縫合部のステッチ間隔を説明する模式図。
図9】被梱包物を入れた包装袋を示す模式図。
図10】包装袋の蓋部をボタンにて閉じた状態を示す模式図。
図11】実施例および比較例における製造条件と評価結果とを示す表。
図12】縫合部の引張強度測定用のサンプルを示す模式図。
図13】縫合部の引張強度測定方法を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に述べる実施の形態では、立体的な被梱包物を収納するための包装袋、およびその製造方法を例示し、図面を参照して説明する。また、図示の便宜上、各部材の大きさを実際とは異ならせている。包装材製造装置において、原料やウェブなどの搬送方向の先を下流、搬送方向を遡る側を上流ということもある。
【0011】
1.包装袋
本実施形態に係る包装袋の製造方法にて製造される包装袋は、原料として繊維と結合材とを含むシートとしての包装材から作製される。包装袋は、包装材が糸によって縫合されることで格納部が形成されてなる。包装材は、不織布を備えていてもよい。
【0012】
繊維は包装袋の主原料の1つであって、結合材と共に包装袋の機械的強度などの物性に影響を及ぼす。繊維には布地を解繊して得られたものを用いる。布地にはコットン生地を用いる。資源の利用の観点から、コットン生地には古着などの古布を利用することが好ましい。
【0013】
コットン生地は、ニット生地、平織生地、またはパイル生地を含むことが好ましい。また、布地は不織布を含んでもよい。
【0014】
コットン布地が、化繊、麻、シルクなど他繊維との混紡の場合には解繊後の繊維状態、包装袋形成後の物性などの観点からコットンを主成分とすることが好ましい。
【0015】
結合材は、包装袋において繊維同士を結合させる。結合材は、解繊綿繊維と絡みやすい繊維状が望ましく、さらに、芯鞘構造の複合繊維が望ましい(芯鞘樹脂)。芯鞘構造の溶融材料は、鞘部が低温で溶融し接着機能を発揮し、芯部が繊維状となって残留し形状を維持するので好ましい。上記溶融材料としては、例えば、ESファイバービジョン株式会社製ETC、INTACKシリーズ、帝人フロンティア株式会社製乾式不織布用ポリエステルファイバー、およびポリエチレン等を含むことが好ましい。
【0016】
包装袋は、繊維および結合材の他に添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えば、着色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集抑制剤、抗菌剤、防カビ剤、ワックス、および離型剤などが挙げられる。
【0017】
包装袋は上記の原料を用いて製造される。包装袋は被梱包物を収納する格納部を有する。包装袋は、シート状の包装材として一次成形された後、縫製、裁縫などの二次成形により被梱包物を収納する格納部が形成される。
【0018】
格納部の形状は、被梱包物の立体形状に対応する所望の形状であることが望ましい。被梱包物が比較的薄い物であれば格納部にマチが無くともよいが、有っても良い。被梱包物が比較的厚い物であれば格納部にマチがあった方が良いが、収納できるのであれば無くとも良い。
【0019】
被梱包物としては、例えば、腕時計、指輪。スマートフォン、名刺、小銭、お札、鍵、小道具などが挙げられる。
【0020】
2.包装袋の製造方法
図1に示すように、本実施形態に係る包装袋の製造方法は、原料供給工程、粗砕工程、解繊工程、混合工程、堆積工程、一次成形工程、裁断工程、および二次成形工程を備える。
【0021】
包装袋の製造方法では、上流の原料供給工程から下流の二次成形工程まで、上記の順に各工程を経て包装袋が製造される。なお、本発明の包装袋の製造方法は、解繊工程、混合工程、堆積工程、一次成形工程、および二次成形工程を含み、その他の工程は上記に限定されるものではない。また、本発明の包装袋は、一次成形工程によりシートである包装材が形成され、二次成形工程にて包装材から包装袋が形成される。
【0022】
包装袋の製造方法の具体例について包装材製造装置1と共に説明する。包装材製造装置1は、後述する混合物から包装材Pを製造する。本実施形態に係る包装材製造装置1は一例であり、これに限定されない。
【0023】
図2に示すように、包装材製造装置1には、上流から下流に向かって、供給部5、粗砕部10、解繊部30、混合部60、堆積部100、ウェブ搬送部70、一次成形部150、および裁断部160が備わる。また、図示を省略するが、包装材製造装置1には、上記各構成の稼働を統合的に制御する制御部も備わる。なお、本実施形態の包装袋の製造方法では、包装材製造装置1で製造したシート状の包装材Pに対して、二次成形工程の縫製、裁縫を行う。縫製は一般的な工業ミシンもしくは家庭用ミシンが採用される。裁縫の場合には人手による縫合作業を意味する。
【0024】
供給部5では、原料供給工程が行われる。供給部5は粗砕部10に原料を供給する。供給部5は、例えば、自動送り機構6を備え、粗砕部10に原料の布地Cを連続的かつ自動的に投入する。布地Cは上述した繊維を含む材料である。
【0025】
粗砕部10では粗砕工程が行われる。粗砕部10は、供給部5から供給される布地Cを、大気などの雰囲気中で細断して細片とする。粗砕部10は、粗砕刃11を有するシュレッダー、カッターミルなどである。布地Cは、粗砕刃11によって細断されて細片となる。細片の平面形状は、例えば数mm角もしくは不定形である。細片は定量供給部50に集められる。
【0026】
定量供給部50は、細片を計量してホッパー12へ定量供給する。定量供給部50は、例えば振動フィーダーである。ホッパー12に供給された細片は、管20内を搬送されて、解繊部30の導入口31に至る。
【0027】
解繊部30では解繊工程が行われる。解繊部30は、コットン生地である布地Cの細片を乾式にて解繊して、繊維を生成する。解繊部30は、導入口31、排出口32、ステーター33、ローター34、図示しない気流発生機構を備える。布地Cの細片は、気流発生機構の気流によって、導入口31を介して解繊部30の内部に導入される。なお、本明細書において乾式とは、液体中で実施されずに、大気などの気中で実施されることをいう。
【0028】
ステーター33およびローター34は、解繊部30の内部に配置される。ステーター33は、略円筒状の内側面を有する。ローター34は、ステーター33の内側面に沿って回転する。布地Cの細片は、ステーター33とローター34との間に挟まれて、これらの間に発生するせん断力によって解繊される。
【0029】
解繊された繊維は、長さ加重平均繊維長が1.0mm以上であることが好ましく、最長繊維長は10.0mm以下であることが好ましい。これにより、繊維が過度に短くならないため、包装材Pの機械的強度がさらに向上する。繊維の長さ加重平均繊維長は、ISO 16065-2:2007に準拠した方法にて求める。
【0030】
繊維の最長繊維長は、以下の方法によって求める。繊維をガラスプレート上になるべく重なり合わないように載置する。この状態で、キーエンス社のデジタルマイクロスコープVHX-5000を用いてガラスプレート上の繊維の繊維長を測定する。具体的には、同マイクロスコープで撮像したデジタル写真について、装置付属の測長ソフトにて繊維長を求める。この操作を、任意かつ無作為に採取した繊維50本について実施して、最も長い繊維長を最長繊維長とする。なお、繊維長とは繊維が湾曲している場合に湾曲に沿った距離をいう。
【0031】
繊維は、アスペクト比が0.1以下であることが好ましい。繊維のアスペクト比は、繊維最短長を繊維長で除した値である。これによれば、湾曲または屈曲した繊維が包装材Pに含まれる。そのため、包装材Pにおいて繊維の配向方向に偏りが生じ難くなると共に、繊維同士が絡み合い易くなる。これにより、包装材Pの機械的強度がさらに向上する。
【0032】
繊維のアスペクト比は、以下の方法によって求める。繊維の最長繊維長と同様にして、ガラスプレート上に載置した繊維を撮像する。繊維最短長とは、繊維の両端間の直線距離をいう。このデジタル写真について、装置付属の測長ソフトにて繊維長および繊維最短長を求める。この操作を、任意かつ無作為に採取した繊維50本について実施して、繊維のアスペクト比を繊維50本の平均値として求める。
【0033】
解繊部30で生成された繊維は、排出口32から管40内へ排出される。管40は、解繊部30の内部と堆積部100の内部とに連通する。繊維は、気流発生機構が発生させる気流によって、解繊部30から堆積部100へ搬送される。解繊部30と堆積部100との間の管40には、混合部60が設けられる。
【0034】
混合部60では混合工程が行われる。混合部60は、繊維に結合材などを空気中で混合して混合物を生成する。結合材は繊維を結合する機能を有する。
【0035】
さらに、結合材は、芯部と鞘部とを有する材料、すなわち芯鞘樹脂であることが好ましい。結合材に芯鞘樹脂を使用する際に、芯鞘樹脂の繊維長は、1mmから10mm程度がよい、1mm以下では、接着強度が不足し繊維構造体の形状維持が困難になり、10mm以上では、気流中で繊維同士が糸玉をつくり、分散性を落とすからである。混合部60は、ホッパー13,14、供給管61,62、バルブ65,66を含む。
【0036】
ホッパー13は、供給管61を介して管40の内部に連通する。供給管61において、バルブ65はホッパー13と管40との間に設けられる。ホッパー13は結合材を管40内へ供給する。バルブ65は、ホッパー13から管40に供給される結合材の重量を調整する。これにより、繊維と結合材との混合比が調整される。
【0037】
ホッパー14は、供給管62を介して管40の内部に連通する。供給管62において、バルブ66はホッパー14と管40との間に設けられる。ホッパー14は、結合材以外の添加剤を管40内へ供給する。バルブ66は、ホッパー14から管40に供給される添加剤の重量を調整する。これにより、繊維および結合材に対する添加剤の混合比が調整される。なお、包装材Pにおいて添加剤は必須の成分ではなく、ホッパー14や供給管62などは省略されてもよい。また、予め添加剤を結合材と混合して、ホッパー13から供給してもよい。
【0038】
繊維および結合材などは、管40内を堆積部100に搬送されながら混合されて混合物となる。管40における混合物生成の促進、および混合物の搬送性向上のために、管40に気流を発生させるブロアーなどを配置してもよい。混合物は管40を介して堆積部100へ搬送される。
【0039】
堆積部100では堆積工程が行われる。堆積部100は、繊維および結合材などを含む混合物を空気中で堆積させてウェブWを生成する。堆積部100は、ドラム部101、およびドラム部101を収容するハウジング部102を有する。堆積部100は、混合物を管40からドラム部101の内部に取り込み、乾式にてメッシュベルト122に堆積させる。
【0040】
堆積部100の下方には、メッシュベルト122およびサクション機構110を含むウェブ搬送部70が配置される。サクション機構110は、Z軸に沿う方向において、メッシュベルト122を挟んでドラム部101と対向配置される。
【0041】
ドラム部101は、図示しないモーターによって回転駆動される円柱状の篩である。円柱状のドラム部101の側面には、篩の機能を有する網が設けられる。ドラム部101は、篩の網の目開きの大きさより小さい繊維や混合物などの粒子を、内部から外側に通過させる。混合物は、ドラム部101によって絡み合った繊維がほぐされて、ハウジング部102内の空気中に分散される。
【0042】
繊維がハウジング部102内の空気中に分散されて、メッシュベルト122上に繊維がランダムに堆積する。そのため、ウェブWにおいて繊維が特定の方向に配向し難くなる。
【0043】
ドラム部101の篩は、混合物中の大きな繊維などを選別する機能を備えなくてもよい。すなわち、ドラム部101は、混合物の繊維をほぐして、混合物の全てをハウジング部102の内部に放出してもよい。ハウジング部102内の空気中に分散された混合物は、重力とサクション機構110の吸引によって、メッシュベルト122の上方の面に堆積する。
【0044】
ウェブW、すなわち混合物中における繊維の含有量の比率は、60質量%以上80質量%以下であることが好ましい。これによれば、包装材Pの機械的強度を含めた諸物性を確保することができる。また、製造される包装材Pの密度や厚さは、ウェブWの目付によって調整される。包装材Pの目付は、260g/m2以上360g/m2以下であることが好ましい。
【0045】
ウェブ搬送部70は、メッシュベルト122およびサクション機構110を備える。ウェブ搬送部70は、サクション機構110によって、混合物のメッシュベルト122への堆積を促進させる。また、ウェブ搬送部70は、混合物から形成されるウェブWを、メッシュベルト122の回動により下流へ搬送する。
【0046】
サクション機構110はドラム部101の下方に配置される。サクション機構110は、メッシュベルト122が有する複数の穴を介して、ハウジング部102内の空気を吸引する。これにより、ドラム部101の外側に放出された混合物は、空気と共に下方に吸引されてメッシュベルト122の上方の面に堆積する。サクション機構110には、ブロアーなどの公知の吸引装置が採用される。
【0047】
メッシュベルト122の複数の穴は、空気を通し、混合物に含まれる繊維や結合材などを通し難い。メッシュベルト122は、無端ベルトであって、3つの張架ローラー121によって張り架けられる。
【0048】
メッシュベルト122は、張架ローラー121の自転によって、上方の面が下流に向かって移動する。換言すれば、メッシュベルト122は、図2において時計回りに回動する。メッシュベルト122が張架ローラー121によって回動されることにより、連続的に混合物が堆積してウェブWが形成される。ウェブWは、空気を比較的に多く含み、柔らかく膨らんでいる。ウェブWは、メッシュベルト122の移動に伴って下流へ搬送される。
【0049】
ここで、不織布を含む包装材Pを製造する場合には、メッシュベルト122の上方の面に不織布を介在させて、不織布の上方の面に混合物を堆積させる。これにより、不織布を片面に備えるウェブWが形成される。該ウェブWを後述する方法にて一次成形することによって、不織布を備える包装材Pが製造される。
【0050】
不織布は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、セルロース、再生セルロースなどの繊維から成る不織布であることが好ましい。これにより、包装材Pが丈夫になる。
【0051】
堆積部100の下流に加湿器130を配置して、メッシュベルト122上のウェブWに水を噴霧して加湿してもよい。これにより、ウェブWに含まれる繊維や結合材などの飛散が抑えられる。また、加湿に用いる水に水溶性の添加剤などを含ませて、加湿と並行して添加剤をウェブWに含侵させてもよい。
【0052】
ウェブWはメッシュベルト122によって下流へ搬送され、メッシュベルト122から剥離されてダンサーローラー141に引き込まれる。ダンサーローラー141は、下流の一次成形の加工時間を確保するために設けられる。詳しくは、堆積工程に続く一次成形工程はバッチ処理となるため、堆積部100から連続的に供給されるウェブWに対して、ダンサーローラー141を上下に移動させて一次成形工程の加工時間を確保する。ウェブWは、ダンサーローラー141を経て一次成形部150に至る。
【0053】
一次成形部150では一次成形工程が行われる。一次成形工程では、ウェブWを加熱および加圧して連続帳票状の包装材Pに成形する。一次成形部150は、加熱プレス装置であって、上基板152および下基板151を備える。上基板152および下基板151は、ウェブWを間に挟んで加圧すると共に、内蔵するヒーターによってウェブWを加熱する。なお、不織布を備える包装材Pを製造する場合には、不織布が付いたウェブWを上記と同様にして一次成形する。
【0054】
ウェブWは、加圧によって上下方向から圧縮されて密度が増し、加熱により結合材が溶融して繊維の間に濡れ広がる。この状態で加熱が終了して樹脂が固化すると、繊維同士が結合材によって結合される。なお、一次成形工程では、加熱ローラーなどを用いて連続処理としてもよい。
【0055】
一次成形部150における加圧および加熱の条件は、包装材Pにおける所望の密度や結合材である樹脂の融点などによって適宜調整される。特に限定されないが、上記加圧の条件は、例えば0.1MPa以上であり、厚みを規定する金属製のスペーサー材を用いても良い。上記加熱の条件は、例えば120℃以上である。一次成形部150によって、ウェブWは連続帳票状の包装材Pとなり、裁断部160へ進む。
【0056】
裁断部160では裁断工程が行われる。裁断部160は、連続帳票状の包装材Pを単票状かつ板状の包装材Pに裁断する。図示を省略するが、裁断部160は縦刃と横刃とを含む。
【0057】
縦刃は、連続帳票状の包装材Pの進行方向と沿う方向に包装材Pを切断する。横刃は、連続帳票状の包装材Pの進行方向と交差する方向に包装材Pを切断する。これにより、略矩形の板状の包装材Pが製造されて、トレイ170に収容される。
【0058】
ここで、図3に示すように、包装材Pの原料にニット生地を用いると、包装材P中に湾曲した繊維Fが多く含まれる。ニット生地は糸がループして編まれていることから、ニット生地に含まれる糸がループした部位から湾曲した繊維Fが生じる。そのため、ニット生地から作製した繊維Fでは、アスペクト比が小さくなる傾向がある。
【0059】
包装材Pは、引張り強度が12N(巾1cm)以上であることが好ましい。包装材Pの引張強度の測定方法については後述する。
【0060】
二次成形工程では、一次成形工程の後に、シート状の包装材Pを重ねて縫製もしくは裁縫を行う。具体的には、ミシンもしくは手により2枚以上のシートを糸で縫い合わせる。縫い方はラインステッチ、祭り縫い、掛かり縫い、ロック縫いなど通常の縫い方を用いることができる。
【0061】
縫製、裁縫に使う糸は、ナイロン、ポリエステル、コットン(綿)、絹(シルク)、麻などが使える。糸の太さは#60以下を使えばよい。以上の工程を経て、格納部を有する包装袋が製造される。上述した工程および包装材製造装置1は、比較的に簡素な構成であるため、安価な包装材Pおよび包装袋を製造することができる。
【0062】
次に、包装袋の具体的な複数の形態について、図4Aから図6Dを参照して説明する。なお、以下に参照する各図において、破線は縫製または裁縫された縫合部mを示す。また、以下に述べる包装袋J1,J2,J3を総称して、単に包装袋Jということもある。
【0063】
図4Aは、飾りの縫合部を有する袋部G1である。図4Bは、ベース部H1である。図4Cに示すように、袋部G1とベース部H1とを単純に重ねて縫製、裁縫を施すことによりマチなし包装袋J1が完成する。マチなし包装袋J1は、被梱包物が収納される格納部E1を有する。格納部E1は、袋部G1とベース部H1とが重なる領域である。マチなし包装袋J1は、例えば、図4Dに示す形態である。
【0064】
本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。機械的強度が向上したマチなし包装袋J1を製造することができる。詳しくは、布地Cを解繊することから、生成される繊維Fの繊維長が比較的に短いものとなり易い。また、空気中で混合物が堆積してウェブWが生成されることから、ウェブW中で繊維Fが特定の方向に偏って配向し難くなる。
【0065】
これらにより、包装材Pの内部では、比較的に短い複数の繊維Fがランダムに分散すると共に、互いに絡みあって存在する。そのため、従来技術のように繊維Fが特定の方向に配向して積層される場合と比べて、マチなし包装袋J1の機械的強度が向上する。すなわち、機械的強度が向上するマチなし包装袋J1の製造方法、およびマチなし包装袋J1を提供することができる。
【0066】
図5Aは、片方の主面に不織布nを有する袋部G2である。図5Bは、片方の主面に不織布nを有するベース部H2である。図5Cに示すように、袋部G2およびベース部H2において、不織布nを有する主面を互いに対向させ、袋部G2とベース部H2とを重ねて縫製、裁縫施すことによりマチなし不織布付き包装袋J2が完成する。マチなし不織布付き包装袋J2は、被梱包物が収納される格納部E2を有する。格納部E2は、袋部G2とベース部H2とが重なる領域である。包装袋J2は、内面が不織布nである。
【0067】
これによれば、機械的強度が向上した包装袋J2を製造することができる。詳しくは包装材Pを不織布付きにすることにより、不織布nの強度が包装材Pの強度に加算される。すなわち強度が高いマチなし不織布付き包装袋J2を提供することができる。
【0068】
また、搬送、持ち運び時の発塵が少ない包装袋J2を製造することができる。詳しくは包装袋J2の内張、すなわち格納部E2の内面を不織布nの面にすることにより、被梱包物と包装袋J2との摩擦による発塵を抑えることができる。
【0069】
図6Aは、マチあり包装袋J3の部材としての、基材G3およびマチ部H3である。図6Bに示すように、基材G3を湾曲させて、マチ部H3と合わせて縫製、裁縫を施すことにより、マチあり包装袋J3が完成する。マチあり包装袋J3は、被梱包物が収納される格納部E3を有する。格納部E3は、基材G3同士が重なる領域である。マチあり包装袋J3は、例えば、図6C,6Dに示す形態である。
【0070】
これによれば、機械的強度が向上するマチあり包装袋J3を製造することができる。詳しくは、マチあり包装袋J3は縫製もしくは裁縫により形成されるのでシート厚み全体で強度を保持することができる。
【0071】
ここで、図7に示すように、包装材Pに縫製または裁縫を施す場合に、縫合余白Q(縫う位置:シート端からの距離)を2mm以上とする。これにより、縫合部mの強度劣化を抑えて包装袋Jの機械的強度を向上させることができる。
【0072】
また、図8に示すように、縫製または裁縫を施す場合の縫合部mのステッチ間隔(縫い間隔)Rは、1mm以上とし、2mm以上とすることが好ましい。これによれば、機械的強度が向上する包装袋Jを製造することができる。
【0073】
縫製または縫合時に縫い方として、千鳥掛け、かがり縫い、ロック掛けなどを施してもよい。これによれば、外観が綺麗な包装袋Jを製造することができる。
【0074】
縫合部mの引張強度は、包装材Pの引張り強度が12N(巾1cm)以上であることと共に、10N以上であることが好ましい。縫合部mの引張強度の測定方法については後述する。
【0075】
上述した通り、本実施形態の包装袋Jには腕時計、指輪、スマートフォン、名刺、小銭、お札、鍵、小道具等を入れることができる。例えば、図9に示すように、包装袋J1は、格納部E1に腕時計のヘッド部Wを入れるのに好適である。また、図10に示すように、包装袋Jの蓋部および袋部にボタン等の留め具Uを付けることで被梱包物が飛び出ない様に蓋で閉めることもできる。
【0076】
3.実施例および比較例
以下、実施例および比較例を示して、本発明の効果をより具体的に説明する。製造に用いた原料の組成、製造条件、評価結果を図11に示す。本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【0077】
3.1.包装材の製造
本実施例においては繊維Fの原料の布地Cとして、コットン100%の平織生地を用いた。具体的には、粗砕工程として、槇野産業社のカッターミルにてコットン生地を長辺が5mmから20mmの不定形の細片に粗砕した。次に、解繊工程として、上記実施形態の解繊工程と同様にして、上記細片に解繊を施して解繊物とした。
【0078】
解繊物から繊維Fを採取して、長さ加重平均繊維長、最長繊維長、および繊維のアスペクト比を上述した方法によって求めた。その結果、長さ加重平均繊維長は2mm、最長繊維長は10mm、繊維のアスペクト比は0.05であった。
【0079】
次に、混合工程として、繊維Fである解繊物と、結合材としての芯鞘樹脂とを、図11に示した狙いの質量比にてエア撹拌により混合物とした。その後、堆積工程として該混合物を不織布上に堆積させて、狙い目付のウェブWを形成した。不織布には東洋紡製のポリエステル不織布エクーレ(登録商標。目付15)を用いた。
【0080】
一次成形工程の一次成形部150における加圧および加熱の条件は、緩衝材Pにおける所望の密度や結合材である樹脂の融点などによって適宜調整される。特に限定されないが、上記加圧の条件は、例えば0.1MPa以上であり、上記加熱の条件は、例えば150℃以上である。狙いのシート厚みを製造するために、ギャップ制御の加熱プレス機を用いれば良いが、適当なステンレス製平板棒をスペーサーとして用いてもよい。プレス時ギャップもしくはスペーサーの厚みは、プレス後のシートがスプリングバック現象(押し戻し現象)を起こすことを考慮して選定すれば良い。一次成形部150によって、ウェブWは連続帳票状の包装材Pとなり、裁断部160へ進む。
【0081】
図11に示すように、実施例1では、コットンと、結合材としての芯鞘樹脂とを、7対3の質量比にてエア撹拌により混合物とした。その後、堆積工程として該混合物を不織布上に堆積させて、目付300g/m2のウェブWを形成した。そして、一次成形工程としてウェブWに加熱プレスを施した。この条件で実施例1のシート状の包装材Pを製造した。シート厚さは1.5mmであった。包装材Pのシートの厚みは、ミツトヨ社のデジマチック(登録商標)シックネスを用いた。
【0082】
次に二次成形加工として、糸太さを#8とし、上述した縫合部mの縫い間隔Pを4mmとし、縫合余白Qを5mmとし、ラインステッチで2枚のシートを縫合し、格納部を形成した。この条件で実施例1の包装袋Jを製造した。
【0083】
実施例2では原料使用率をコットン80%、結合材20%に変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0084】
実施例3では原料使用率をコットン60%、結合材40%に変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0085】
実施例4では熱プレス後のシート厚みを1.2mmに変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0086】
実施例5では熱プレス後のシート厚みを2.2mmに変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0087】
実施例6では熱プレス後のシート厚みを2.5mmに変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0088】
実施例7では熱プレス後のシート厚みを2.5mmに変更し、目付(坪量)を260g/m2に変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0089】
実施例8では熱プレス後のシート厚みを2.5mmに変更し、目付(坪量)を280g/m2に変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0090】
実施例9では熱プレス後のシート厚みを1.6mmに変更し、目付(坪量)を325g/m2に変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0091】
実施例10では熱プレス後のシート厚みを1.7mmに変更し、目付(坪量)を340g/m2に変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0092】
実施例11では熱プレス後のシート厚みを1.8mmに変更し、目付(坪量)を360g/m2に変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0093】
実施例12では縫製または裁縫時の余白(縫合余白)を2mmに変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0094】
実施例13では原料使用率をコットン80%、結合材20%、熱プレス後のシート厚みを2.5mmに変更し、目付(坪量)260g/m2に変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0095】
実施例14では熱プレス時に不織布を外してプレスした他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0096】
比較例1では原料使用率をコットン100%、結合材0%に変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0097】
比較例2では原料使用率をコットン90%、結合材10%に変更した他は実施例1と同様に包装材Pを製造し、さらに包装袋Jを製造した。
【0098】
なお、実施例1で作成したシートを、熱溶着、糊、両面テープのいずれかの手段を用いて、不織布面を向き合わせで接合して包装袋Jを作成したが、接合部の強度不足のため破損し、強度測定ができず破損した。
【0099】
3.2.包装材および包装袋の評価
実施例、比較例の包装材Pおよび包装袋Jについて、シート部引張強度試験、縫合部引張強度試験、および振動試験を実施した。
【0100】
シート部引張試験では、シート部である包装材Pを引っ張った際の限界強度(破断強度)を機械的強度の指標として調査した。具体的には1cm×5cmの短冊を包装材P(シート)から切り出して長手方向の端を挟んで固定し、自動測定により破断強度を測定した。測定装置には島津製作所の万能試験機を用いた。
【0101】
縫合部引張強度試験では、包装袋Jの縫合部mを引っ張った際の限界強度(破断強度)を測定した。具体的には、3cm×3cmのシートと7cm×3cmのシートを切り出して、図12に示した縫合部mおよび縫合余白Qの様に縫合して試験片を作製した。次に、図13に示すように、試験片の両端を試験機のチャックにセットして、自動測定により白抜きの矢印方向へ試験片を延伸させ破断強度を測定した。測定装置には島津製作所の万能試験機を用いた。
【0102】
振動試験では、ガラス面を有する腕時計(上述した腕時計のヘッド部W)を入れて、振動装置で2時間の振動負荷を与えた。具体的な条件としては、振動方向を袋面に対し法線(Z軸)方向とし、周波数5Hz、振幅5mmの振動を1時間印加した。さらに、袋面の主面に沿うと共に、上記Z軸と直交するX軸に沿う方向、およびX軸とZ軸とに直交するY軸に沿う方向を振動方向として、上記2方向へ各々周波数5Hz、振幅5mmの振動をそれぞれ0.5時間印加した。その後、目視観察にて縫合部mなどの破損、および発塵の程度を評価した。振動印加後の目視にて、観察される塵が5個以下を発塵なし、6個以上を発塵有りと判断した。
【0103】
図11に示すように、実施例1から実施例15の包装袋Jは振動試験でも破損破れなく、発塵もなくシート部、縫合部強度が≧10Nの良好な袋が得られた。比較例1は包装袋Jを形成することができなかった。比較例2は包装袋を形成することはできたが、振動試験で破れを生じた。比較例3は縫合部mを1mmにしたことにより、縫合部mの強度が≦10N(巾1cm)になり、強度的に不安がある包装袋になった。比較例4は熱プレス後のシート厚みが2.8mmになることでシート部強度が12N、縫合部強度が≦10N(巾1cm)になり、強度的に不安がある包装袋になった。
【符号の説明】
【0104】
C…コットン生地としての布地、E1,E2,E3…格納部、F…繊維、J,J1,J2,J3…包装袋、m…縫合部、n…不織布、P…シートとしての包装材、W…ウェブ。
図1
図2
図3
図4A
図4B
図4C
図4D
図5A
図5B
図5C
図6A
図6B
図6C
図6D
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13