FI70117C - Foerfarande foer impregnering av ett fiberfoerstaerkt foedoaemneshoelje med roek i vaetskeform - Google Patents

Description

701 1 7

Menetelmä ruokatavaran kuitulujitteisen päällyksen kyllästämiseksi nestemäisellä savulla Förfarande för impregnering av ett fiberförstärkt födo-ämneshölje med rök i vätskeform

Keksinnön kohteena on menetelmä nestemäisellä tervapitoisella savulla kyllästetyn, kuitulujitettua kuivattua selluloosatyyp-piä olevan ruokatavaran päällyksen valmistamiseksi.

Käsiteltyjen lihatuotteiden kaupallisen ja kuluttajan hyväksymisen kannalta tärkeitä tekijöitä ovat pinnan ulkonäkö ja maku. Tällaisten tuotteiden useimpien eri lajien yhteisenä käsittelynä käytetään "savustamista" tunnusomaisen maun, hajun ja värin antamiseksi tuotteelle. Ruokatavaratuotteet on yleensä "savustettu" saattamalla ruokatavaratuote todelliseen kosketukseen kaasu- tai sumumaisen savun kanssa. Tällaisia "sa-vustamismenetelmiä" ei kuitenkaan ole pidetty täysin tyydyttävinä useista syistä, joista mainittakoon "savustus"-käsit-telyn tehottomuudet ja epätasaisuus. Koettujen epäonnistumisten takia monet lihanpakkaajat nyt käyttävät puusta johdettujen savukomponenttien erityyppisiä vesiliuoksia, joita yleensä sanotaan "nestemäisiksi savuliuoksiksi" monentyyppisten liha-ja muiden ruokatavaratuotteiden käsittelyssä.

"Nestemäiset savuliuokset" sovitetaan yleensä lihatuotteisiin monella eri tavoin, kuten sumuttamalla tai upottamalla päällykseen suljettu ruokatavaratuote sen käsittelyn aikana, mutta tämä ei ole täysin tyydyttävää, koska on mahdotonta käsitellä päällykseen suljettua tuotetta tasaisesti. Toinen menetelmä on sisällyttää nestemäinen savuliuos itse reseptiin, mutta tämä ei savukomponenttien laimenemisen takia anna tulokseksi pinnan haluttua ulkonäköä. Nestemäisen savun sisällyttäminen itse reseptiin vähentää myös lihaemulsion stabiliteettia ja tulee vaikuttamaan haitallisesti makuun siinä tapauksessa, että käytetään suuria konsentraatioita. Nestemäisen savun sulauttaminen tai sen sovittaminen upottamalla aiheuttaa myös ruoka- 70117 tavaran käsittelijälle haitallisia saastumis- ja laitteiston korroosio-ongelmia. Lisäksi on todettu, että käsiteltäessä päällykseen suljettuja ruokatavaratuotteitä nestemäisellä savulla kaupallisen käsittelyn yhteydessä, on tuloksena saatu makkaroita, joilla on epätasainen savun väri siinäkin tapauksessa, että ne kuuluvat samaan käsiteltyyn ryhmään. Vieläkin haitallisempaa on värin sellainen epätasaisuus, joka usein esiintyy saman makkaran pinnassa, kuten vaalet ja tummat juovat tai täplät, ja jopa värittömät täplätkin.

On todettu, että päällyksen valmistaja voi tasalaatuisempina ja taloudellisemmin toimittaa päällyksiä, joilla saadaan aikaan ruokatavaratuotteiden erikoiskäsittelyjä tai rakenteellisia ominaisuuksia.

Tunnetaan eri menetelmiä sellaisten ruokatavaranpäällysten valmistamiseksi, joiden pintaan on sovitettu pinnoitteita, esim. sumutusmenetelmä pinnoitusmateriaalin sovittamiseksi pienen halkaisijan omaavien päällysten sisäpintaan. Toinen menetelmä on selitetty US-patenttijulkaisussa nro 3 378 379 (Shiner ja kumpp.), jossa selitetään "kuplamenetelmä" materiaalien sovittamiseksi suuren halkaisijan omaavien päällysten sisäpintaan. Vaikka näitä ja muita menetelmiä on sovellettu pinnoitettujen ruokatavaranpäällysten kaupallisessa valmistuksessa, mukaanluettuna nestemäistä savua sisältävien pinnoitteiden sovittaminen, ei tietämän mukaan mikään näistä aikaisemman tekniikan mukaisista pinnoitetuista päällyksistä ole saavuttanut kaupallista menestystä kuluttajan hyväksymän "savun" maun ja värin antamiseksi kuluttajan hyväksyttävissä määrin näissä päällyksissä käsitellyille lihatuotteille.

Kokeet ovat myös osoittaneet, että päällysten sisäpuolinen pinnoittaminen nestemäisellä savulla päällyksen valmistuksen aikana ei ole menestynyt syystä, että on ollut mahdotonta sovittaa tasaisesti jakautunut nestemäinen savu tarpeellisin pinnoitusmäärin (savumäärin) riittävän suurella käyttönopeudella.

Il 70117

Keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada menetelmä nestemäisellä savulla kyllästetyn ruokatavaranoäällyksen valmistamiseksi, joka menetelmä kykenee antamaan tasaisen savun värin, savun maun ja savun hajun oäällyksessä käsitellylle ruokatavaralle.

Keksinnön muut kohteet ja edut selviävät seuraavasta selityksestä ja oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön yhteenveto Tämän keksinnön mukaan saadaan menetelmä puusta johdetulla nestemäisellä savulla kyllästetyn kuitulujitteisen ruokatavaran seiluloosapäällyksen valmistamiseksi. Valmistetaan kuitu-lujitteinen ruokatavaran selluloosananilys kuivana ja litistettynä, samoin kuin puusta johdetun nestemäisen savun lähde, joka sisältää väri-, haju- ja makukomponentteja. Litistetty kuitulujitteinen päällys saatetaan siirtymään nestemäistä savua sisältävän pinnoitusvvöhvkkeen läpi, jolloin tämän liikkuvan kuitulujitteisen litistetyn päällyksen ainakin yksi ulkopinta saatetaan kosketukseen nestemäisen savun kanssa sellaisissa olosuhteissa, että savu pinnoittaa pinnan mutta ei sanottavasti kyllästä oäällyksen seinämää. Nestemäisellä savulla pinnoitettu litistetty päällvs siirretään sitten koske-tusvyöhykkeestä kelausvyöhykkeeseen, jossa se kelataan päällekkäisistä kerroksista koostuvalle pyörivälle rullalle sellaisissa olosuhteissa, että nestemäisen savun muodostama pinnoite tulee suljetuksi rullalla olevan päällyksen viereisten kerrosten väliin. Nestemäisellä savulla pinnoitettua oäällys-rullaa pyöritetään jatkuvasti sellaisissa olosuhteissa, että nestemäisen savun ainakin eräs osa kyllästää päällyksen jokaisen kerrosseinämän.

Erään edullisena pidetyn suoritusmuodon mukaan litistetyn päällyksen ja nestemäisen savun välinen kosketus tapahtuu olosuhteissa, jotka käsittävät lyhyemmän kosketusajan kuin mikä tarvittaisiin sanottavaa kyllästämistä varten. Tällöin käytetään päällyksen sellaista nopeutta, joka riittää neste- 70117 maisen savun pysyttämiseksi pääasiallisesti tasaisesti jakautuneena nestekalvona ulkopinnassa. Tämä nestekalvo sovitetaan viereisten kerrosten väliin kelausvyöhykkeessä, ja riittävän suuri sisäänpäin suunnattu säteittä!svoima kohdistetaan päällykseen pyörivän rullan koko ulkopintaan reunasta reunaan liikanesteen pusertamiseksi rullan kerroksista. Nestemäisen kalvon sisältävän rullan pyörimisnopeus pidetään riittävän pienenä siten, että pääasiallisesti tasainen nestekalvo ovsvy jakautuneena päällyksen kerrosten välissä.

Erään edullisempana pidetyn suoritusmuodon mukaan päällyksessä on ensimmäinen pää, joka jännityksen alaisena kelataan syöttö-rullalta pyörivän rullan sisimpänä kerroksena ja toinen rulla, joka ilman jännitystä kelataan uudelleen uloimpana kerroksena. Kun litteän päällyksen toinen pää vapautuu svöttörullalta, tämä jännityksetön pää siirtyy pinnoitusvyöhvkkeen läoi ja pinnoittuu täten nestemäisen savun kalvolla. Tämä toinen pää kelataan, ja siitä tulee vastaanottavan rullan ulkokerrokset.

Tämän edullisempana pidetyn menetelmän tässä kohdassa kaksi vaihetta suoritetaan samanaikaisesti. Vastaanottavalle rullalle annetaan suhteellisen hidas pyörimisnopeus nestemäisen savun pysyttämiseksi pääasiallisesti tasaisesti jakautuneena kautta koko rullan, kohdistamalla sellainen keskipakovoima, joka riittää voittamaan painovoiman vaikutuksen. Painovoima saattaa muuten nesteen valumaan rullan alimmille alueille. Riittävän suuri sisäänpäin suunnattu säteittäisvoima kohdistetaan myös hitaasti pyörivän rullan uloimman pääl lysker roksen ulkopintaan reunasta reunaan nestemäisen savun liikemäärän pusertamiseksi jännityksettömän rullan ulkokerroksista. Tätä rullan hidasta pyörittämistä ja siihen kohdistuvaa sisäänpäin suuntautuvaa säteittäisvoimaa jatketaan, kunnes nestemäinen savu on ainakin osittain absorboitunut litteän päällyksen kaikkiin kerroksiin.

Menetelmän edullisena pidetyn suoritusmuodon mukaan saadaan kuituluj itteinen kuiva selluloosaa oleva ruokatavaranpäällys valmistetuksi rullattuna litteänä muotona ensimmäiseksi rul-

II

5 701 1 7 läksi, joka sovitetaan ensimmäiselle pyöritettävälle akselille. Käytetään puusta johdettua nestemäistä savua, joka sisältää väri-, haju- ja makukomponentteja. Litteän Däällyksen ensimmäinen oää kelataan pois ensimmäiseltä rullalta ja saatetaan liikkumaan nestemäistä savua sisältävän pinnoitusvvöhyk-keen läpi, jossa nestemäinen savu koskettaa ja pinnoittaa litteän Däällyksen ensimmäisen pään ainakin ulkopinnan. Nesteellä pinnoitettu Däällyksen ensimmäinen oää poistetaan pinnoi tusvyöhykkeestä ja kelataan toiselle pvöritettävällä akselilla olevalle sydämelle.

Toista akselia pyöritetään jatkuvasti litteän päällyksen ke-laamiseksi ensimmäiseltä rullalta, päällyksen siirtämiseksi pinnoitusvyöhykkeen läpi ja nestemäisellä savulla pinnoitetun litteän Däällyksen kelaamiseksi toisella akselilla olevan sydämen ympärille uudelleenkelausvyöhykkeessä toisen rullan muodostamiseksi. Tämän litteän Däällyksen ooiskelautumista rullalta jarrutetaan ensimmäisen suurimman jarrutusvoiman aiheuttamalla, akseliin kohdistuvalla vääntömomentill.a vakio-jännityksen aikaansaamiseksi sekä pinnoitusvyöhvkkeessä että uudell eenkelausvyöhykkeessä. Toisen rullan uudelleenkelaus aikaansaadaan ensimmäisellä pienimmällä uudelleenkel ausakse-1iin kohdistuvalla vääntömomentilla ia tämän uudel leenkel aus-akselin suurimmalla nopeudella, ja jatkuu lopulliseen suurimpaan uudelleenkelausakseliin kohdistuvaan vääntömomenttiin ia tämän uudel leenkelausakselin pienimpään nopeuteen asti uudel-leenkelausrullan halkaisijan suuretessa. Ensimmäisen rullan poiskelausta jatketaan jatkuvasti yhä pienemmän jarruttavan vääntömomentin alaisena sitä mukaa kun ensimmäisen rullan halkaisija pienenee niin, että molemmat rullat pysyttävät edellä mainitun vakiojännityksen ja vakionopeuden, jolloin litteän päällyksen ainakin edellä mainittu yksi ulkopinta pinnoitetaan pinnoitusvyöhykkeessä käyttämällä kosketusaikaa, joka on lyhyempi kuin mikä tarvittaisiin nestemäisen savun saattamiseksi merkityksellisesti kyllästämään Päällyksen seinämän. Tämä kosketusaika pinnoitusvyöhykkeessä on kuitenkin riittävän pitkä nestemäisen savun pidättämiseksi pinnoitetun litteän päällyksen nestekalvona. Koska litteä päällys on jän- Ä 70117 nityksen alaisena sen lähtiessä pinnoitusvyöhykkeestä ia kohdatessa tangentiaalisesti uudelleenkelausruUan, pakottuu liikaneste pois litteän päällyksen pinnasta, ja säädetty määrä tasaisesti jakautunutta nestettä tulee suljetuksi toisen rullan (uudelleenkelatun rullan) viereisten kerrosten väliin, jolloin tämä määrä ainoastaan riittää halutun absorptiomäärän saavuttamiseksi.

Kun litteän päällyksen siirtyminen ensimmäiseltä akselilta toiselle akselille on likimain päättynyt ja tämän litteän päällyksen toinen pää on irroittunut ensimmäiseltä akselilta, ei litteän päällyksen jäljellä oleva pinnoittamaton osa enää ole jännityksenalainen. Litteän päällyksen jännityksetön toinen pää tulee vedetyksi pinnoitusvyöhykkeen läpi ja saatetuksi kosketukseen nestemäisen savun kanssa, mutta koska päällyksen tämä osa ei enää ole jännityksen alainen, kun päällyksen tämä osa tangentiaalisesti kohtaa uudelleenkelausru1lan, tulee riittämätön nestemäärä poistetuksi litteän päällyksen pinnasta ja liian suuri nestemäärä tulee suljetuksi toisen rullan viereisten kerrosten väliin. Sisäänpäin suunnattu säteittäsvoima kohdistetaan toisen rullan ulkopintaan reunasta reunaan riittävän suurena tämän nestemäisen savun liikamäärän Dusertami-seksi toisen rullan jännityksettömistä ulkokerroksista.

Toisen rullan pyörittämistä jatketaan riittävän kauan siten, että päällyksen viereisten kerrosten väliin sulkeutunut nestemäinen savu pääsee pääasiallisesti absorboitumaan selluloosa-päällyksen seinämään. Jatkuvan pyörittämisen tarkoituksena on pysyttää kerrosten väliin sulkeutunut neste tasaisesti jakautuneena koko rullassa, riippumatta painovoiman vaikutuksesta. Edullisesti käytetään suhteellisen pientä pyörimisnopeutta, verrattuna niihin suhteellisen suuriin pyörimisnopeuksiin, kun päällys on jännityksen alainen, esim. noin 50...60 kierr/min, kerrosten väliin sulkeutuneen nestemäisen savun estämiseksi sinkoutumasta pois keskipakovoiman vaikutuksesta.

Riippuen nestemäisen savun absorboitavasta määrästä voidaan toista rullaa pyörittää tämän hitaan oyörittämisjakson aikana, 11 7 701 1 7 kunnes absorptio on täydellisesti tapahtunut, esim. 10 minuuttia. Vaihtoehtoisesti voi hidas pyörimisjakso olla lyhyempi ja rulla voidaan poistaa akselilta ja edullisesti varastoida litteässä asennossa (sydän pystyssä), kunnes absorptio on tapahtunut täydellisesti. Rullan varastoiminen pystyasennossa (sydän vaakasuorassa) on todettu usein johtavan absorboituinat-toman nesteen valumiseen rullan pohjalle, jossa absorptio tällöin tapahtuu siten, että muodostuu savun kyllästämän päällyksen epätasainen rulla.

Piirustusten lyhyt seiitys

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti laitetta, joka soveltuu tämän valmistusmenetelmän toteuttamiseksi nestemäisellä savulla kyllästetyn kuitulujitteisen ruokatavaran selluloosapäällyksen valmistamiseksi, jolloin pinnoitusvyöhykkeenä käytetään nestemäistä savua sisältävää upotusallasta.

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti erästä vaihtoehtoista laitetta tämän menetelmän soveltamiseksi käyttämällä pinnoitusvyöhykkeenä nestemäisen savun sumutuslaitetta.

Kuvio 3 näyttää käyrästönä päällyksen jännityksen ja päällyksen laakaleveyden välistä suhdetta (kg/päällysleveyden cm) "Royal Smoke AA" (Griffith Laboratories Inc.:in tavaramerkillä varustettu tuote) olevan nestemäisen savun lisäämiseksi tämän menetelmän avulla päällyksen ulkopintaan 3,88 + 0,77 mg/cm^ käyttämällä kuvion 1 mukaista laitetta.

Eräiden edullisina pidettyjen suoritusmuotojen selitys

Nestemäisenä savuna on usein luonnollisen puun savukomponent-tien liuos, joka on valmistettu polttamalla puuta, esim. hik-koria tai vaahteraa ja ottamalla savun luonnolliset komponentit talteen nestemäisessä väliaineessa, kuten vedessä. Vaihtoehtoisesti voidaan käytettävä nestemäinen savu johtaa puun kuivatislauksesta, toisin sanoen hajottamalla eli krakkaamalla puun kuidut eri yhdisteiksi, jotka tislautuvat puusta terva- 8 701 1 7 jätteinä. Savun vesiliuokset ovat yleensä hyvin happamia, niiden pH on yleensä 2,5 tai tätä pienempi, ja titrattavissa oleva happamuus on vähintään 3 %.

Sanonnalla "savun väri-, haju- ja makukomponentit", joita tässä selityksessä käytetään nestemäisten savuseosten ja keksinnön mukaisten, nestemäisellä savulla kyllästettyjen päällysten yhteydessä, tarkoitetaan sellaisia savun väri-, maku-ja hajukomponentteja, jotka on johdettu kaupallisesti saatavista nestemäisistä savuliuoksista.

Tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty nestemäinen savu johdetaan luonnollisen puun savukomponenteista. Nestemäisen savun lähde valmistetaan epätäydellisesti polttamalla kovia puulajeja ja absorboimalla täten kehitetty savu vesiliuokseen säädetyissä olosuhteissa. Epätäydellinen polttaminen pitää eräät haitalliset hiilivety-yhdisteet eli tervat liukenemattomina siten, että nämä komponentit voidaan poistaa valmiista nestemäisestä savusta. Tämän menetelmän mukaan nestemäisen savun valmistajan kannalta aikaisemmin edullisina pidetyt puun komponentit absorboituvat liuokseen tasapainoisessa suhteessa ja haitalliset komponentit voidaan poistaa. Tuloksena saatu nestemäinen savuliuos sisältää yhä tervoja merkityksellisenä konsentraationa, koska nestemäisen savun valmistajat ja käyttäjät pitävät tummanvärisiä tervoja välttämättöminä savun värin, hajun ja maun antamiseksi ruokatavaroille.

Taulukossa A on lueteltu useita kaupan saatavia tervapitoisia nestemäisiä puusavuja ja niiden eräitä ominaisuuksia, joita on pidetty tärkeinä keksinnön tarkoitusperiä varten (selitetään seuraavassa) . Laite ja menetelmä edullisena pidettyä tyyppiä olevien tyypillisten nestemäisten savujen valmistamiseksi on lähemmin selitetty US-patenttijulkaisussa 3 106 473 (Hollenbeck) ja 3 873 741 (Melcer ja kumpp.)

Keksintöä sovellettaessa käytetään edullisesti nestemäistä savuseosta, jonka kokonaishappopitoisuus on vähintään noin 7 paino-S ja edullisesti vähintään noin 9 paino-S. Kokonais-

II

5 701 1 7 savupitoisuus on kvalitatiivinen mitta, joka osoittaa valmistajien käyttämien nestemäisten puusavujen tervapitoisuutta ja värjäyskykyä. Korkeampi kokonaishappopitoisuus tarkoittaa yleensä suurempaa tervapitoisuutta. Sama koskee nestemäisen savun koko kiinteiden komponenttien pitoisuutta. Menetelmät, joita nestemäisen puusavun valmistajat käyttävät kokonaishappopi toisuuden (kokonaishappamuuden) ja kiinteiden komponenttien määrän määrittämiseksi ovat seuraavat: 10 7011 7 c <υ

•H

TO

TO

ΰ 0)

C

O o\o 3 CX +j

£ ' TO

O TO ς>

XX TO

TO (Noaovor^-Hooceo tn to » es C TO •••••O··· · · . · - (U s O ffi CD h B C in « H O m N H k ", X1 TO en TO TO χ TO p«. ’Γ!

3 -H -H -H O S

> (DU ΙΛ 7~

Π3 +-» C -H O O X

CfiCO QJ O . K f" 3 •xx ^ J o (" 2 e -H o ™ IX CO 2 3 X X X · J g 3 % · M M 5 x · a o e ^ O *H · * C-x C CD 0m *u <ΰ

<D ^ ^ ^ rC

Cn I 'Q ^<*U30JC0 *d 9w o o ° m m m ·. o 5 χ ίΰ

— TO ··»·. ft fl) O TO £ C

e X g-P fN H ff, O DJ χ 3 iHjJn ^3 to to o to to u e n n. u v +-» -e (Λ liiti o a» 4J a o o en ui 3 uiu-iinooinor^vo o m o es χ > n 32 V, ω ·η 3 ......... .... <c < 3 tn _ C ro CO TOOCOOOMTOO .OTO tN o β ί w <0 k C ·Η XX TO TO χ χ TO X o TO o TO >ιΌ -n

M CO £ <0 U * W (B

<0 X TO (BuA+JOe > O ·Η TOTO * CO OS b rt X O. C > U 3 - TO JC li OO Ό <D to

<3 TOUuica'lS

rt TO u o TO ib '3 O en TO £ < TO toto

x TO TO TO TO C O

xc “2 T to 3 -a e «o e 3 rt <B -ro -» <0 W O « <B 0) k· <ti tox ~ 10 ~ o y) os r jc fc co tox <w'-vOjQ£jQ—.to 33 <<bh--

3 "3 C ΓΜ O TO ^ ' TO —. TOTOTOTO

H X Φ ai 3) 0) φ TO TO TO >β O UUtoto IB £ o *u •h x x x x 1 1 1 1 1 —' - O O to — w •n OOOOUUXUUibcnoto-.

rt E E E E g TO TO en *

TO U] MMMWTOTOTOTOTOJ

en >, OOOOOWIIII

•h to TOTOTOTOcotn«ai<o«a P.H iBIBlBIBUUbUUJCVVVB) X e: >1 >. >1 >, IB V IB <0 IB O Ό Ό Ό Ό

rt .5 0OOO£££££EO00O

> £ QSaSaSQSUUUUUlOUUUU

*

Nestemäisen savun kokonaishappooitoisuuden määritys 70117 1. Punnitaan tarkasti noin l ml. nestemäistä savua (suodatetaan tarpeen vaatiessa) 200 ml:n pikariin.

2. Laimennetaan noin 100 ml:11a tislattua vettä ja titrataan 0. 1.N NaOH-standardiliuoksella pH-arvoon B,15 (oH-mittari) .

3. Lasketaan kokonaishappopitoisuus etikkahapon painoprosenttina käyttämällä seuraavaa yhtälöä: 1 ml. 0,1000 N NaOH = 6,0 mg HAc

Kiinteiden komponenttien kokonaismäärän määritys 1. Pipetoidaan noin 0,5 ml nestemäistä savua ounnitulle 6 cm:n kostealle alumiinikiekolle, johon on sovitettu kuivattu Whatman nro 40-suodatuspaperikiekko, ja nunnitaan täsmällisesti. Nestemäisen savun on oltava kirkasta, ja tämä varmistetaan suodattamalla.

2. Kuivataan 2 tuntia 105 °C:ssa vetokaapissa, tai 16 tuntia 105 °C:ssa tavallisessa uunissa.

3. Jäähdytetään huoneenlämoöön kuivauskaapissa ja Dunnitaan.

4. Lasketaan kiinteiden komponenttien kokonaismäärä painoprosentteina nestemäisestä savusta.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty nestemäinen savu voi myös sisältää muita komponentteja, joita voidaan edullisesti käyttää l.etkumaisen ruokatavaran päällyksen käsittelyssä savun komponenttien sovittamiseksi, esim. glyserolia ja/tai oropyleeniglykol ia, jota voidaan käyttää kostutusaineena tai pehmentimenä, jne.

Haluttaessa voi olla läsnä myös muita komponentteja, joita normaalisti käytetään ruokatavaran päällysten valmistuksessa tai niiden 1isäkäsittelyssä, esim. kuorittavuutta helpottavia aineita, ja mineraaliöljyjä.

Varsinkin voidaan päällysten sisäpintaan valinnaisesti pinnoittaa aineita, jotka parantavat kuitulujitteisten päällysten i2 701 1 7 kuorittavuutta ruokatavaratuotteista, kuten kinkuista ia makkaroista, esim. oihvirullista, kalkkunarullista, boloqnamakka-roista, jne, jolloin tämä pinnoittaminen voidaan tehdä ennen keksinnön mukaista ulkopuolista käsittelyä nestemäisellä savulla, ja ennen rypyttämistä tai tämän jälkeen. Näistä kuorit-tavuutta helpottavista aineista mainittakoon eräinä esimerkkeinä karboksimetyyliseiluloosa ia muut vesiliukoiset sellu-loosaeetterit, joiden käyttö on selitetty US-oatenttijulkaisussa nro 3 898 348, myönnetty 5.8.1975 (Chiu ja kumpp), johon julkaisuun tässä yhteydessä viitataan, edelleen "Aquapel" (toiminimen Hercules, Inc. tavaramerkillä varustettu tuote), joka sisältää alkyvliketeenidimeerejä, ja jonka käyttö on edelleen selitetty US-oatenttijulkaisussa nro 3 905 397, myönnetty 16.9.1975 (H.5. Chiu), jonka selitykseen tässä yhteydessä viitataan, ja "Ouilon" ja E.I. duPont De Nemours, Inc., tavaramerkillä varustettu tuote, joka sisältää rasvahanpokro-myyliklorideja, joiden käyttö on lähemmin selitettv US-patent-tijulkaisusa nro 2 901 358, myönnetty 25.8.1959 (W.F. Underwood ja kumpp), jonka selitykseen tässä yhteydessä viitataan.

Kuor ittavuutta helpottava aine voidaan sovittaa letkumaisen kuitumaisen pääll.vksen sisäpintaan soveltamalla jotain ennestään tunnettua menetelmää. Niinpä tämä kuorittavuutta helpottava aine voidaan sijoittaa letkumaiseen päällykseen "neste-kuolana" samalla tavalla kuin on selitetty esim. US-patentti-julkaisussa nro 3 378 379 (Shiner‘ja kumpp).

Päällys saatetaan etenemään nestekuplan ohitse, joka tällöin pinnoittaa päällyksen sisäpinnan. Kuorittavuutta helpottava aine voidaan vaihtoehtoisesti sovittaa kuitulujitteisen päällyksen sisäpintaan ontosta karasta, jonka ylitse päällys saatetaan etenemään, esim. ryoytyskoneen karan ylitse samalla tavalla kuin on selitetty US-patenttijulkaisussa nro 3 451 827 Br idgeford) .

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu myös nestemäisen savun lisäämiseksi painettuun Päällykseen, esim. päällykseen, johon on painettu merkki, tavaramerkki, kirjoitus tms, ja johon on 13 701 1 7 sisällvtettv savun väri- ja makukomoonentteia. Painetut oääl-lvkset on selitetty esim. UR-patenttijulkaisussa nro 3 316 1P9, jonka selitykseen tässä yhteydessä viitataan.

Keksinnön erään edullisena pidetvn suoritusmuodon mukaan kyllästetään riittävän paljon nestemäistä savua litteään päällykseen siten, että saadaan absorotioindeksi , joka on vähintään noin 0,15, edullisesti vähintään noin 0,4 ja parhaiten noin 0,4...noin 1,0. Tämä on lähemmin selitetty tähän hakemukseen liittyvässä hakemuksessa 823104 , joka on jätetty samanaikaisesti, ja johon tässä viitataan. "Absorptioindeksi1 lä" mitataan päällyksen kykyä antaa savun väriä oäällvkseen suljetulle ruokatavaralle, ja tämä indeksi määritetään keksinnön mukaan soveltamalla seuraavaa menetelmää: Äbsorotioindeksi

Sijoitetaan 10 mitään metanolia nestemäisellä savulla käsitellyn kuitulu j itteisen päällyksen noin 12,9 cm2 kokoinen pala. Tunnin liotusajan jälkeen metanoli on uuttanut kaikki savukom-ponentit päällyksestä, ja täten saadun savukomoonentteja sisältävän metanolin ultraviolettiabsorptioarvo määritetään aallont>i tuudella 340 nm. Tämä arvo määritellään päällyksen absorptioindeksiksi. Tämä 340 nm aallonoituus on valittu, koska spektroskooppiset mittaukset savu1 la käsiteltyjen päällysten monilla nestemäisen savun uutoksilla osoittavat parhaan korrelaation savumäärän kanssa tällä alueella.

Tätä keksintöä sovellettaessa käytettävät päällykset ovat muodoltaan letkumaisia, selluloosatyvppiä, ja päällyksen seinämään on upotettu kuitulujitusraina. Tässä yhteydessä käytetyt päällykset tunnetaan myös nimellä "kuivat päällykset", koska ne on ennalta kuivattu vesipitoisuuteen noin 3...noin 8 oaino-% vettä, laskettu päällyksen ja veden kokonaispainosta. Vesipitoisuuden perusteella toisentyyppiset päällykset tavanomaisesti tunnetaan nimellä "qeelimaiset päällykset", koska niitä ei ole ennalta kuivattu. Tällaiset geelimäiset päällykset eivät sovellu keksinnön soveltamiseksi, koska on todettu, 14 701 1 7 että sellaisenaan vesipitoinen nestemäinen savu johtaa tervamaisen laskeuman muodostumiseen rullille, jotka seuraavat nesteoinnoitusvyöhykkeen jälkeen ja uudelleenkelausvvöhykkees-sä. Tämä rullille laskeutunut terva pakottaa ajan mittaan pysäyttämään järjestelmän. Mitään sanottavaa tervautumista ei esiinny siinä taoauksessa, että keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään kuivaa päällystä.

Keksinnön soveltamisessa käytettyjen päällysten seinämässä on oltava kuitulujite laakaleveyden stabiloimiseksi siinä vaiheessa, jossa oäällys kyllästetään keksinnön mukaan nestemäisellä savulla. On todettu, että sellainen selluloosaoää.llys, jonka seinämässä ei ole kuiturainaa, tulee 1 aakaleveydeltään epäsäännölliseksi, kun sitä käsitellään keksinnön mukaisella tavalla. Keksinnön mukaan käytettävät oäällykset ovat näin ollen kuitulujitteisia selluloosaoäällyksiä.

Monentyyppiset päällykset kuoritaan niihin suljetuista ruoka-tavaratuotteista, joko ruokatavaran käsittelijä kuorii ne ennen myyntiä tai kuluttaja kuorii ne. "Kuivamakkaratyyopistä" kui tulu j itteista päällystä voidaan myös käyttää tässä tapauksessa, ja se pysyy tyypillisesti kiinnitarttuneena käsiteltyihin ruokatavaratuotteisiin, jotka myydään kuluttajalle.

Monien käsiteltyjen ruokatavaratuotteiden, varsinkin lihatuotteiden eräs yhteinen tunnusmerkki on, että ruokatavaratuotteen muodostava komoonenttien seos, jota sanotaan emulsioksi, täytetään päällykseen oaineen alaisena, ja ruokatavaratuotteen muu käsittely, kuten savustaminen, kypsyttäminen, jne, suoritetaan päällykseen suljetulla tuotteella. Ruokatavaratuote voidaan myös varastoida ja kuljettaa oäällykseensä suljettuna, ja itse asiassa sitä usein käsitellään aina vähittäismyyntiin asti ja joskus tämän aikanakin siinä tapauksesssa, että on kysymys suurikokoisista kuitulujitteisista ruokatavaran päällyksistä, joiden täytetyt halkaisijat ovat olleet jopa 40 mm ja aina 160 mm tai tätä suuremmat.

Aivan viime aikoihin asti on suurikokoisia kuitulujitteisia 11 15 701 1 7 ruokatavaranpäällyksiä toimitettu ruokatavaran käsittelijälle enimmäkseen litistettyinä, leikattuina määräpituuksiin , jotka ovat rajoissa noin 0,6...2,2 m. Automaattisen täyttölaitteis-ton yhä laajentunut käyttö on suurentanut kysyntää suurikokoisista kuitulujitteisista päällyksistä rypytettyinä pätkinä, jotka sisältävät jopa noin 60 m ja tätäkin pitempiä pätkiä jatkuvaa päällystä.

Kuituluj itteisia ruokatavaran selluloosapäällyksiä valmistettaessa ja käytettäessä on päällysten vesipitoisuus eräs huomattavan tärkeä tekijä. Näiden päällysten rypyttämiskäsitte-lyjen helpottamiseksi niitä vahingoittamatta on yleensä välttämätöntä, että niiden vesipitoisuus on suhteellisen pieni, tavallisesti rajoissa noin 11...noin 17 paino-% päällyksen koko painosta. Tämä vesipitoisuus on suhteellisen pieni, verrattuna siihen vesipitoisuuteen, joka tarvitaan päällystä käytettäessä ruokatavaran täyttämiseen. Jotta kokoonpuristettu rypytetty päällys voitaisiin täyttää ilman, että päällys rikkoutuu täyttämiskäsittelyn aikana, on käytettävä rypytettyjä, kuitulujitteisia päällyksiä, joiden keskimääräinen vesipitoisuus on noin 17...noin 35 %. Vesipitoisuuden tämä alaraja on tärkeä täyttämisen aikana, koska päällyksen liiallista rikkoutumista on todettu esiintyvän pienemmillä vesipitoisuuksilla, kun päällys täytetään täyteen suositeltuun halkaisijaan.

Tässä yhteydessä on tärkeää todeta, että tässä selityksessä käytetyllä sanonnalla "vesipitoisuus", kun on kysymys keksinnön mukaisista selluloosapäällyksistä, tarkoitetaan päällyksessä olevan veden eli kosteuden painoprosenttia päällyksen koko painosta laskettuna.

Siinäkin tapauksessa, että suurikokoisia päällyksiä tullaan käyttämään litistettyinä täyttämiseen ilman niiden muuttamista rypytetyiksi pätkiksi, ovat nämä päällykset aivan jäykkiä kuivassa muodossaan, ja ne pehmennetään täyttökäsittelyä varten liottamalla vedessä, yleensä noin tunnin ajan, minkä seurauksena päällys kyllästyy täyteen vesipitoisuuteen eli kyllästymiseen. Koska tämä kostuttaminen täyteen kyllästymispis- 701 1 7 16 teeseen tapahtuu juuri ennen päällyksen käyttöä täyttökäsit-telyissä, ei tällaisten päällysten toimittaminen millään ennalta säädetyllä lisätyllä vesipitoisuudella täyttökäsittelyjä varten ole ollut välttämätöntä eikä edes edullistakaan. Viimeaikainen yhä laajempi automaattisen, erittäin nopean suurpai-neisen täyttölaitteiston käyttäminen tuotteita varten, joissa käytetään suurikokoisia letkumaisia ruokatavaran päällyksiä, ja tällaisten päällysten yhä suurempi kysyntä rypytettyinä, verrattuna aikaisemmin käytettyihin lyhyihin litistettyihin pituuksiin, on kohdistanut huomion ongelmiin, jotka liittyvät tällaisten päällysten kostuttamiseen liottamalla juuri ennen käyttöä, ja on korostanut näitä ongelmia. Lisäksi esiintyy yhä suurempaa tarvetta yhä paremmin ohjata kaikkia suurikokoisten ruokatavaran päällysten valmistukseen ja käyttöön liittyviä tekijöitä. Niinpä täytettyjen ruokatavaran päällysten ja niissä käsiteltyjen ruokatavaratuotteiden mittojen tasaisuus on tullut yhä tärkeämmäksi kaupalliseksi vaatimukseksi, ja päällyksen vesipitoisuus on todettu tekijäksi, joka liittyy tasaisuuden säätöön, samoin kuin jatkuvaan tarpeeseen helposti ja taloudellisesti täyttää päällyksiä niiden vahingoittumatta tai rikkoutumatta. Vieläkin tärkeämpää on mahdollistaa määrätyn päällyksen täyttäminen sen valmistajan suosittelemaan täysin täytettyyn kokoon toistuvasti vakiona pysyvällä täsmällisyydellä ja tulosten toistettavuudella.

Havainto, että savu on niin tehokas sienenestoaine, että se voi estää homeen kasvun täysin liotetussa esikostutetussa päällyksessä, kuten on selitetty edellä mainitussa, tähän hakemukseen liittyvässä hakemuksessa nro 823104, tekee tämän keksinnön mukaisen menetelmän käyttämisen edulliseksi sellaisten esikostutettujen kuitulujitteisten päällysten valmistamiseksi, joiden vesipitoisuus on suuri. Suurien vesipitoisuuksien saavuttamiseksi keksinnön mukaisen menetelmän avulla käytetään edullisesti sellaista kaupan saatavissa olevaa nestemäistä savuliuosta, jonka sisältämä kokonaishappomäärä on pieni ja jonka kiinteiden aineiden kokonaispitoisuus myös on pieni. Tämän edullisen käytön syynä on, että on todettu, että laimennettaessa sellainen nestemäinen savuliuos, joka sisältää

II

70117 paljon happoa ja paljon kiinteitä komponenteja, lisävedellä, tapahtuu tervojen saostumista nestemäisen savun vesiliuoksesta. Siinä tapauksessa, että halutaan saavuttaa erittäin suuri vesipitoisuus, voi olla eduksi ennalta puhkaista reikiä kuitulujit teiseen päällykseen, ennen kuin tämä kyllästetään nestemäisellä savulla keksinnön mukaisen menetelmän avulla. Täten esipistetyt reiät päästävät nestemäisen savun vesi-liuoksen tunkeutumaan litistetyn kuitulujitteisen päällyksen sisäpuolelle ja täten suurentamaan vesipitoisuutta, koska osa kyllästävästä nestemäisestä savusta on suorassa kosketuksessa päällyksen seinämän sisäpintojen kanssa. Eräs edullisena pidetty esipistämismenettely on selitetty US-patentissa 3 779 285 (Sinibaldo) .

Kuten edellä jo selitettiin, voidaan tämän menetelmän mukaan nestemäisellä savulla kyllästetty, uudelleen kelattu päällys rypyttää ennen täyttämistä ruokatavaralla, vaikka tämä ei ole välttämätöntä. Rullalla olevan tuotteen vesipitoisuuden on edullisesti oltava rajoissa noin 17...noin 35 paino-%, päällyksen koko painosta laskettuna. On havaittu, että suuremmat vesipitoisuudet pyrkivät johtamaan suurempaan hylkymäärään rypytyksen yhteydessä, koska on vaikeaa vetää nestemäisellä savulla suureen vesipitoisuuteen kyllästetty litistetty päällys rypytyslaitteiston läpi.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa kaupallisesti saatavissa uudelleenkelauskoneissa, jotka on sovitettu siten, että niissä voidaan käyttää yhteen ainoaan upotukseen perustuvaa nestemäisen savun sovitussäiliötä sekä eräitä seuraa-vassa selitettäviä sisäisiä muunnoksia. Kuvio 1 esittää kaa-viollisesti tällaiseen käyttöön soveltuvaa laitetta. Erikoisesti on muunnetussa uudelleenkelauskoneessa 10 ensimmäinen pyöritettävä kelaltapoistoakseli 11, jolla on rulla 12 kuitu-lujitettua kuivaa ruokatavaran selluloosapäällystä litteänä kelattua. Tämä litteä päällystä sisältävä rulla 12 kiinnitetään ensimmäiselle akselille 11 tunnettujen välineiden avulla, esim. käyttämällä ilmaistukkaa (ei kuvattu).

18 701 1 7

Litteä päällys 13 pujotetaan uudelleenkelauskoneen 10 läpi vetämällä tämä päällyksen ensimmäinen pää ensimmäisen reunan-ohjausrullan 14 alitse, tämän jälkeen takometri-syöttörullan 15 ylitse ja tämän jälkeen vaappuvan kiristysrullan 16 alitse, joka on sijoitettu suunnilleen samalle korkeudelle kuin ensimmäinen reunanohjausrulla 14. Tämän jälkeen litistetty päällys 13 vedetään ensimmäisen joutorullan 17 ylitse, joka on sijoitettu takometrirullaa korkeammalle ja tämän jälkeen toisen joutorullan 18 alitse, joka sijaitsee suunnilleen ensimmäisen joutorullan 17 korkeudella. Nyt litistetty päällys 13 vedetään ylöspäin ja sijoitetaan pituussuunnassa välin päässä toisistaan olevien toisten reunanohjausrullien 19 ja 20 päälle, jotka edullisesti sijaitsevat samalla korkeudella. Jännityksen mittausrulla 21, jonka kummassakin päässä on jännitysmittarin tuntolaite, on sijoitettu molempien ohjausrullien 19 ja 20 välillä olevaan asentoon siten, että se siirtää litteää päällystä alaspäin välissään. Tarvittava ensimmäinen suurin jarruttava vääntömomentti kohdistetaan kelaltapoisturaista pidättävän jarrun avulla, joka yhteistoimii kelalta poistamisakse-lin 11 kanssa, ja jota ohjaa vaappuvan rullan käyttämä säädin (ei näytetty) vaappurullan 16 luona. Rullan 21 luona olevat jännityksen mittarit tunnistavat jännitettyyn litteään päällykseen 13 vaikuttavan jännityksen, ja jännitystä osoittava signaali välitetään jännityksen näyttölaitteeseen 23. Näyttölaitteena 23 on edullisesti tallentava laite, joka sallii keskijännityksen helpomman asettamisen.

Jännityksen alainen litteä päällys 13 siirtyy sitten kolmannen joutorullan 24 ohjaamana nestettä sisältävään suljettuun tilaan 25, jolloin se liikkuu neljännen joutorullan 26 ylitse.

Tämän jälkeen jännityksen alainen päällysraina 13 tulee vedetyksi alaspäin nestemäistä savua sisältävään upotussäiliöön 27 pituussuunnassa välin päässä toisistaan olevan ensimmäisen upotusrullan 29 ja toisen upotusrullan 30 vaikutuksesta, jotka rullat sijaitsevat samalla korkeudella. Jännityksen alaisen litistetyn päällyksen ulkopinta pinnoittuu nestemäisellä savulla pinnoitusvyöhykkeessä 28, ja tulee tämän jälkeen vede- 19 701 1 7 tyksi ylöspäin joutuessaan kosketukseen toisen pyöritettävän akselin 31a ja rullasydämen 31b kanssa, joka sydän pysytetään akselilla 31a sopivien pidätysvälineiden, kuten ei-näytetyn ilmaistukan avulla. Käytön aikana litteänä uudelleenkelattu toinen päällysrulla 32 muodostuu sydämelle uudelleenkelausvyöhykkeeksi, ja sivulevyt 33 on sovitettu akselin 31 vastakkaisiin päihin reunojen ohjaamiseksi ja päällysten peräkkäisten kerrosten suuntaamiseksi. Litteän päällyksen kosketusaika (upotusaika) upotussäiliössä 27 on hyvin lyhyt, esim. 0,2 sekuntia. Tämä on lyhyempi aika kuin mikä tarvitaan päällyksen seinämän kyllästämiseksi merkityksellisessä määrin nestemäisellä savulla, mutta riittävän pitkä nestemäisen savun pinnoittamiseksi tasaisesti jakautuneena nestekalvona toisen rullan viereisten kerrosten väliin.

Toisen rullan uudelleen kelautumisen ja ensimmäisen rullan kelalta poistumisen aikana pienennetään poistumista vastustavan jarrun 21b pidättävää, kelalta poistoakseliin kohdistuvaa vääntömomenttia rainan edellä mainitun vakiojännityksen ylläpitämiseksi ensimmäisen rullan halkaisijan pienetessä. Tämän jakson aikana pysytetään uudelleen kelautuva litteä päällys uudelleenkelausvyöhykkeessä niin kauan, että nestemäinen savu-kalvo kyllästää päällyksen seinämän. Esimerkkinä mainittakoon, että päällyksen nopeuden ollessa 183 m/min ja rullan pituuden 732 m, on minimiaika, jonka litteä päällys pysyy toisella rullalla huomattavan savun absorption saavuttamiseksi, noin 5 minuuttia. Kun litteän päällyksen toinen eli jälkipää irroit-tuu ensimmäiseltä akselilta 11, tulee tämä jännityksetön pää vedetyksi nestepinnoitusvyöhykkeen 28 läpi, jolloin nestemäinen savukalvo muodostuu tähän jälkipäähän, minkä jälkeen tästä jälkipäästä tulee toisen uudelleenkelausrullan 32 ulko-osa. Seurantapuserrusrulla 34 on reunasta reunaan uudelleenkelatun litteän päällysrullan 32 linjalla, mutta takaisin vetäytyneessä asennossa irti kosketuksesta tämän toisen rullan 32 muodostumisen aikana. Nyt tämä puserrusrulla 34 painautuu välineen 35 vaikutuksesta toisen rullan 32 koko ulkopintaan reunasta reunaan. Tämän puserrusrullan 34 tehtävänä on pusertaa jäljellä oleva nestemäisen savun liikamäärä uudelleen kelatun 2° 70117 litteän päällyksen ulkokerroksista. Toista rullaa 32 pyöritetään sitten hitaasti siten, että nestemäinen savu jakautuu tasaisesti päällyskerrosten läpi. Rullan jatkaessa pyörimis-tään nestemäinen savu kyllästää päällyksen seinämän. Tätä varten moottori 36 on mekaanisesti liitetty ei-kuvatuin välinein (esim. akselin) avulla toiseen akseliin 11 ja saattaa nesteellä pinnoitetun uudelleen kelatun toisen päällysrullan 32 pyörimään hitaasti samanaikaisesti kuin puserrusrulia 34b koskettaa sitä. Nestemäisen savun tämän absorptiojakson aikana toisen akselin pyörimisnopeus voi olla noin 50...60 kierr/min.

Uudelleen kelattu päällysrulla 32 jatkaa hidasta pyörimistään niin kauan, että päällyksen viereisten kerrosten väliin sulkeutunut nestemäinen savukalvo pääasiallisesti kyllästää päällyksen seinämän. Huomattava kyllästyminen on saavutettu, kun päällyksen pinta tuntuu kuivalta sitä kosketeltaessa. Päällyksen pinta voi toisin sanoen tuntua kostealta, mutta tässä pinnassa ei ole vapaata nestettä. Kyllästyminen tapahtuu y-leensä pääasiallisesti 5...10 minuutin pituisen hitaan pyörimisen kuluessa.

Koska jännityksen alaisen litteän päällyksen kosketusaika upotusvyöhykkeessä on lyhyempi kuin mikä tarvittaisiin ylimääräisen nestemäisen savun saattamiseksi tunkeutumaan päällyksen seinämään, laskee osa tästä ylimääräisestä nestemäisestä savusta putoavana kalvona takaisin upotuskaukaloon 27 nousevasta jännityksen alaisesta litteästä päällysrainasta, ennen kuin tämä saavuttaa toisen uudelleenkelausrullan 32. Toinen osa ylimääräisestä savusta saa valua pois pyörivästä uudelleenke-latusta litteän päällyksen rullasta 32 ja pyöriviltä sivulevyiltä 33. Kummassakin sivulevyssä on useat säteittäiset valu-tuskanavat 33a nestemäisen savun päästämiseksi virtaamaan säteittäisesti ulospäin upotuskaukaloon 27. On huomattava, että nesteen korkeus pidetään upotuskaukalossa 27 vakiona pinnoituskäsittelyn aikana. Nestemäinen savu kierrätetään takaisin tavanomaisen virtauspiirin kautta, ja nestemäistä savua lisätään tarpeen mukaan.

Il 21 70117

On käytetty uudelleenkelaussydämen 31b kahta eri halkaisijaa, nimittäin 203 mm ja 356 mm. Kummassakin tapauksessa määritettiin toisella uudelleenkelausrullalla päällyksen sisältämä koko nestemäisen savun määrä. Todettiin, että suuremman halkaisijan omaavalle sydämelle muodostetun rullan sisältämä määrä nestemäistä savua oli tasaisempi kuin pienemmän halkaisijan omaavalle sydämelle muodostetussa rullassa. Tämä johtuu todennäköisesti siitä, että selluloosapäällys paisuu nestemäisen savun absorption edetessä, ja tämä antaa tulokseksi lähinnä pienemmän halkaisijan omaavaa sydäntä olevien kerrosten suuremman kokoonpuristumisen. Tämän perusteella käytetään edullisesti tätä menetelmää sovellettaessa uudelleenkelaussy-dämiä, joiden halkaisija on suhteellisen suuri.

Keksinnön havainnollistamiseksi mainittakoon, että tätä menetelmää on menestyksellisesti sovellettu nestemäisellä savulla kyllästettyjen kuitulujitteisten litteiden päällysten valmistamiseksi, joiden leveydet kuivina ja Iitteinä ovat olleet rajoissa noin 51...305 mm. Tällöin on käytetty muunnettua mallia "Model 142" olevaa uudelleenkelauskonetta, joka on ostettu toimittajalta Stanford Division, Wood Industries, Salem, Illinois. Kuvio 1 näyttää kaaviollisesti tätä konetta, joka edellä on jo perusteellisesti selitetty. Varsinaiset muunnokset kohdistuivat kahteen toiminnalliseen pääalueeseen, nimittäin välineisiin, jotka pysyttävät litteän päällyksen vakiojännityksen alaisena päällyksen siirtyessä nestemäisen savun pinnoitusvyöhykkeen läpi uudelleenkelausvyöhykkeeseen, ja edelleen välineisiin, jotka antavat reunojen tarkan ohjauksen, joka tarvitaan rullalle kelatun tuotteen saamiseksi, joka sisältää nestemäistä savua tasaisin määrin. Nämä muunnokset olivat seuraavat: 22 701 1 7 A. Jännityksen säätö 1) Teräksisen vaappurullan 16 akseli ja kääntövarsi (ei näytetty) poistettiin ja korvattiin kevyemmillä alumiinikomponenteilla vaappujärjestelmän massan pienentämiseksi. Tämä oli välttämätöntä vaappujärjestelmän herkkyyden suurentamiseksi litteän päällysrainan jännityksen pienille vaihteluille.

2) Raskaan vaappuvarren vastapaino korvattiin ilmasylinterillä siten, että kevennettiin vaappujärjestelmän massaa ja myös tehtiin jännityksen säädöt helpommiksi käyttäjälle. Ilmasylin-teriä käyttäen voidaan vaappuvarren kuormitus ja täten koneen jännitys muuttaa säätämällä ilmasäädintä, joka muuttaa vaappu-varteen menevän ilman painetta.

3) Kelalta poistamisakselin 11 paineilmajarru (joka vastaanottaa paineilmasignaalin vaappuvarren nokan ohjaamasta säätimestä) , jota käytetään jarruttavan vääntömomentin kohdistamiseksi kelaitapoistamisakse1iin 11, oli liian suuri (liian suuri jarrutuspinta) litteän päällysrainan haluttuja jänni-tystasoja varten. Jarru korvattiin pienemmällä yksiköllä, jonka ansiosta toiminta voi tapahtua koneen halutulla 3,2...

10,4 kg suuruisen rainan kokonaisjännityksen alueella.

B. Päällyksen reunan ohjaus

Valmistajan toimittama päällyksen reunan ohjausjärjestelmä ei soveltunut keksinnön mukaisen menetelmän tarpeiden tyydyttämiseksi. Huomattiin, että paljaina olevat reunat antoivat tulokseksi nestemäisen savun syvemmän värin ja suuremman pinnoitus-määrän, minkä seurauksena saatiin kyllästetty päällys, jossa oli haitallisia värijuovia. Tästä syystä asennettiin toinen hydraulinen reunan ohjausjärjestelmä (jossa oli elementit 19...21) ensimmäisen ohjausrullan ja jännityksen vaappuvivun alavirran puolelle sen seikan varmistamiseksi, että rullalla olevan päällyksen viereiset kerrokset pääasiallisesti lankeavat yhteen kosketuksen saavuttamiseksi reunasta reunaan. Jonkin reunan maksimipoikkeama viereisestä reunasta asetettiin arvoon 0,8 mm. Tämä reunasta reunaan sallittu poikkeama oli

II

23 701 1 7 riittävä pääasiallisesti tasaisesti värjääntyneen, nestemäisellä savulla kyllästetyn litteän päällyksen saamiseksi.

Kuvion 1 näyttämän koneen to imi ntajärjestys tätä menetelmää sovellettaessa on seuraava: 1) Kuivaa selluloosapäällystä sisältävä ensimmäinen rulla 12 asennetaan ensimmäiselle pyörivälle akselille 11 ja lukitaan ilmaistukan avulla.

2) Sydän 31b asennetaan toiselle pyörivälle akselille 31a uudelleenkelausvyöhykkeessä.

3) Rullan 12 ensimmäinen pää pujotetaan laitteen läpi kuviossa 1 näytetyllä tavalla ja kiinnitetään sydämeen 31b. Ulkopuolinen sivulevy 33 saatetaan liukumaan paikalleen sydämen 31b ulkoreunan luona niin, että se sulkee rainan 13 kiinteän sivu-levyn 33b ja liikkuvan ulkosivulevyn 33 väliin.

4) Litteään päällysrainaan kohdistuva jännitys asetetaan säätämällä vaappuvarren nokan ohjaamaa säädintä ja vaappuvar-ren ilmasylinterin aikaansaaman vastapainon määrää. Päällyksen nopeus asetetaan säätämällä nopeuspotentiometriä.

5) Ovi, josta päästään nestettä sisältävään tilaan 25, suljetaan, nestemäisen savun upotuskaukalo täytetään ja laite käynnistetään .

6) Litteä päällys kiihtyy esim. 15 sekunnin aikana haluttuun täyteen nopeuteen, esim. 183 m/min.

7) Nestemäisen savun korkeus upotuskaukalossa 27 ylläpidetään uudelleen kierrättävän pumpun avulla.

8) Litteän päällyksen toinen eli jälkipää irroittuu sydämestä, joka on kiinnitetty ensimmäiseen akseliin 11, kun ensimmäinen rulla 12 on tyhjentynyt. Tämä saattaa rajakytkimen toimimaan siten, että se antaa signaalin automaattilaitteille vaiheiden 9 ja 10 käynnistämiseksi.

9) Litteän päällyksen jälkipään tultua pinnoitetuksi nestemäisellä savulla, tämä savu valutetaan automaattisesti upotus-kaukalosta 27 säiliöön säätimen ohjaaman tyhjennysventtiilin kautta.

10) Signaalia, joka käytetään nestemäisen savun tyhjentämiseksi upotuskaukalosta, käytetään myös välineiden 35 käynnistämiseksi, jotka välineet siirtävät puserrusrullan 34 sen 701 1 7 24 takai sinvetäytyneestä asennosta kosketukseen pyörivän rullan 32 kanssa. Välineenä 35 on i lmasyIin ter i. Vaappuva rulla 34 painautuu pyörivän rullan 32 ulkopintaan. Samanaikaisesti moottorin 36 käyttöyhdistelmä käynnistyy esim. paineilmakytki-men vaikutuksesta, ja moottori pyörittää rullaa 32 noin 50... 60 kierr/min. Vaappurullan ja hitaasti pyörivän rullan tehtävänä on puristaa pois mahdollisesti jännityksettömän päällyksen ulkokerrosten väliin sulkeutuneet liian suuret nestemäiset savumäärät. Kuten edellä selitettiin, on tämän tunnusmerkin syynä, että nestemäisellä savulla pinnoitetun litteän päällyksen jälkipäätä ei lisätä toiseen rullaan 32 jännityksen alaisena, ja että se sisältää suuremman liikamäärän kerrosten väliin sulkeutunutta nestemäistä savua kuin alla sijaitsevat kerrokset, jotka kelattiin jännityksen alaisina.

11) Vaappurullakosketuksen ja hitaan pyörimisen määrätyn aikajakson, esim. 10 minuutin kuluttua, on nestemäinen savu pääasiallisesti kyllästänyt päällyksen seinämän kautta koko rullan, ja laite pysäytetään.

12) Ulkopuolinen sivulevy 33 poistetaan, ja nestemäisellä savulla kyllästetty rulla 32 poistetaan toiselta akselilta 31a. Rulla varastoidaan edullisesti vaakasuorassa asennossa olevana (sydämen akseli pystyssä) nesteen mahdollisen poisva-lumisen vähentämiseksi ja täten mahdollisen epätasaisuuden välttämiseksi savulla kyllästetyssä päällystuotteessä.

Keksintö havainnollistetaan lähemmin seuraavien esimerkkien avulla, joiden tehtävänä ainoastaan on havainnollistaa keksintöä.

Esimerkki I

Suoritettiin sarja kokeita edellä selitetyllä muunnetulla "Stanford"-laitteella, jossa kuitulujitteisia ruokatavaran selluloosapäällyksiä, joilla oli eri suuret laakaleveydet kuivina, kyllästettiin nestemäisillä savuilla "Royal Smoke AA" ja "Charsol C-12" eri suurilla päällykseen vaikuttavilla jännityksillä (kg/päällyksen leveyttä) siten, että saavutetaan rajoissa 3,88 + 0,77 mg nestemäistä savuliuosta päällyksen

II

25 701 1 7

O

ulkopinnan cm^ kohden. Päällyksen nopeus oli aina noin 183 m/min ja se kelattiin sydämelle, jonka halkaisija oli 356 mm. Nestemäisellä savulla käsitellyn rullan pyörimisnopeus vaappurulla-kosketusjakson aikana oli noin 60 kierr/min, ja tämän jakson pituus oli noin 10 min. Näiden kokeiden lukuarvot on yhteenvetona esitetty taulukossa B ja piirretty kuviossa 3.

Taulukko B

Päällyksen jännitys leveyden funktiona

Laakalevys Jännitys Pinnoitteen kuivana cm kokonaisuu- kg/cm leve- paino.

dessaan kg yttä mg/cm^ 9,68 4,08 0,421 3,12 11,25 4,54 0,404 3,72 16,08 6,13 0,380 3,49 16,51 6,22 0,379 3,82 17,58 6,58 0,375 3,21 21,31 7,49 0,357 3,29 22,86 7,81 0,343 3,84

Taulukko B ja kuvio 3 näyttävät, että kokonaisjännitys suurenee päällyksen koon mukaan siten, että saadaan halutulla alueella oleva keskimääräinen nestemäisen savun pinnoituspaino. Jännitys päällyksen leveysyksikköä kohden pienenee kuitenkin päällyksen koon suuretessa siten, että saavutetaan määrätty nestemäisen savun pinnoituspaino. Ei ole varmaa, että päällyksen jännityksen suhde sen leveyteen on suoraviivaisesti verrannollinen päällyksen laakaleveyteen, koska päällyksen poikkileikkauksen varsinainen muoto on melko jäykkä ja litistetty letku, jossa on kaksi taitettua reunaa. Luullaan, että päällyksen reunoilla on vaikutus päällyksessä tarvittavaan jännitykseen, mutta tätä reunailmiötä ei varsinaisesti ymmärretä. Tämä reunailmiö näyttää vaikuttavan päällyksellä olevan nestemäisen savun määrään, ja voi esiintyä nestemäisen savun määrän ja reunamitan ja litteän päällyksen leveyden osamäärän välinen suhde, mutta tätä suhdetta ei tunneta, eikä sitä ole voitu todistaa.

26 701 1 7

Kuvio 3 havainnollistaa sitä suhdetyyppiä, jonka käyttäjä voi kehittää omaa pinnoitus- ja uudelleenkelausjärjestelmäänsä varten keksinnön mukaisen menetelmän soveltamisen helpottamiseksi, erikokoisilla päällyksillä siten, että saavutetaan määrätyllä alueella oleva nestemäisen savun määrä samantyyppistä nestemäistä savua käyttäen. Tässä yhteydessä on käytetty esimerkin 1 mukaisten kokeiden lukuarvoja käyttämällä edellä selitettyä muunnettua Stanford-laitetta ekstrapolaation perustana siten, että muodostetaan nestemäisen savun määrä, joka on rajoissa 3,1 mg/cm2 (alempi raja-arvo)...4,7 mg/cm2 päällyksen pintaa (ylempi raja-arvo) sellaisille nestemäisille savuille, kuten "Royal Smoke AA" ja "Charsol C-12", joiden kokonaishap-popitoisuus on noin 11,5...12,5 paino-%. Nestemäisen savun sellaisille määrille, jotka ylittävät noin 4,65 mg/cm2 päällyksen pintaa, tätä määrättyä laitetta käytettäessä, olisi päällysrainan jännityksen, lausuttuna suureena kg/cm päällys-rainan laakaleveyttä, oltava pienempi kuin on osoitettu määrätyn tällaisen arvon alueella. Nestemäisen savun sellaisilla määrillä, jotka päinvastoin ovat pienemmät kuin noin 3,1 mg/ cm2 päällyksen pintaa, olisi päällysrainan jännityksen oltava teoreettisesti suurempi kuin on osoitettu määrätyn laakale-veysarvon alueella. Selitetyssä muunnetussa, edellä selitetyssä Stanford-laitteessä ei valitettavasti ollut mahdollista saavuttaa riittävän suuria jännityksiä tämän teoreettisen päätelmän toteuttamiseksi, ja pienimmät nestemäisen savun määrät, jotka saavutettiin tällä laitteella, olivat noin 3,1 mg/cm2 päällyksen pintaa. Toisilla pinnoitus- ja uudelleenke-lausjärjestelmillä voidaan mahdollisesti saavuttaa päällysrainan suurempia jännityksiä, jotka riittävät aikaansaamaan nestemäisen savun pienempiä määriä kuin 3,1 mg/cm2 päällyksen pintaa. Niissä järjestelmissä, joissa jännitystä ei voida lisätä riittävän paljon pienempien savumäärien saavuttamiseksi, voidaan käyttää pienemmän happopitoisuuden omaavia nestemäisiä savuja niiden alemmilla määrällisillä raja-arvoilla sellaisen pinnoitetun päällyksen saamiseksi, jolla on pienempi kyky antaa savun väriä, hajua ja makua päällykseen suljetulle ruokatavaratuotteelle.

Il 701 1 7 27

Tutkimuksissa käytetylle muunnetulle Stanford-laitteelle saadaan seuraava yhtälö 3,1...4,65 mg/cm2 suuruisen nestemäisen savumäärän saavuttamiseksi, jonka savun kokonaishappopitoisuus on 11,5...12,5 paino-%, ja jota kuvion 3 kaista edustaa:

Y = -0,086 X + C

jossa X = päällyksen laakaleveys kuivana, in (2,54 cm) Y = päällykseltä vaadittu jännitys, lb/in (0,454 kg/2,54 cm) päällyksen leveyttä C = vähintään 2,65

Yhtälön 1) käytön havainnollistamiseksi käytetään tässä kuitu-lujitteista ruokatavaran selluloosapäällystä, jonka laakaleveys kuivana on noin 17,8 cm (7 in) ja joka kyllästetään 3,1...

4.65 mg/cm2 (20—30 mg/in2) suuruisella määrällä Royal Smoke AA-savua päällyksen seinämässä, käyttämällä edellä mainittua laitetta. Yhtälö 1) osoittaa, että Y:n on oltava -(0,086) 7 + 2.65 = 2,05 lb/in = 0,37 kg/cm päällyksen leveyttä. Rainan koko minimi jännityksen olisi tällöin oltava 2,05 x 7 = 14,3 Ib = 6,5 kg muunnetussa Stanford-laitteessa. Ammattimiehet voivat helposti kalibroida oman pinnoitus- ja uudelleenkelaus-järjestelmänsä ja täten saada oma sopiva käyränsä, joka on samanlainen kuin kuvion 3 näyttämä, ja/tai oman sopivan yhtälönsä.

Esimerkki III

Suoritettiin toinen koesarja muunnetulla Stanford-laitteella tarkoituksella osoittaa litteän päällyksen jännityksen vaikutus pinnoituksen painoon (kyllästysliuoksen määrään). Laite saatettiin toimimaan noin 61 m/min nopeudella, ja vettä käytettiin kyllästysnesteenä nestemäisen savun asemesta. Koska vedellä ja "Royal Smoke AA"-savulla on likimain samat viskositeetti- ja juoksevuusominaisuudet, on näissä kokeissa saavutettujen päällysten nestemäärien oltava samanlaiset siinä 28 7 01 1 7 tapauksessa, että veden asemesta olisi käytetty "Royal Smoke AA"-savua. Kuitulujitteisen päällyksen laakaleveys kuivana oli 16,5 cm, ja se kelattiin uudelleen sydämelle, jonka halkaisija oli 203 mm. Uudelleenkelausjännitys tallennettiin myös automaattisesti näissä kokeissa, ja vesipinnoitteen paino saatiin laakarullan painon erosta ennen käsittelyä ja tämän jälkeen. Näiden kokeiden lukuarvot on yhteenvetona esitetty taulukossa C.

Taulukko C

Uudelleenkelausjännityksen vaikutus pinnoitteen painoon Päällyksen Uudelleenkelausjännitys Veden määrä nopeus 61 m/min 9,1 g (melko vakaa) 3,41 mg/cm^ 61 " 6,8 g ( " " ) 4,19 " 61 " 4,5 g ( " " ) 5,31 "

Taulukko C näyttää, että nestemäisen savun määrä päällyksessä suurenee, kun käytetty uudelleenkelausjännitys pienenee. Tämän syynä on, että uudelleenkelausjännitys on mitta, joka osoittaa, miten tiiviisti uudelleenkelausrulla on kelattu, ja suhteellisesti suurempi nestemäisen savun määrä pusertuu laaka-päällyksen viereisten kerrosten välistä, jos rulla kelataan tiiviimmin (suuremman jännityksen alaisena).

Esimerkki III

Vielä eräs toinen koesarja suoritettiin muunnetulla Stanford-laitteella tarkoituksella osoittaa litteän päällyksen nopeuden vaikutus pinnoitteen painoon (kyllästysliuoksen määrään). Laite saatettiin toimimaan kahdella eri nopeudella, eli 30,5 m/min ja 183 m/min, ja kyllästysnesteenä käytettiin "Royal Smoke B"-savua. Toinen koe tehtiin käyttämällä kyllästävänä nestemäisenä savuna tuotetta "Charsol C-12". Kuitulujitteisen litteän päällyksen leveys kuivana oli 16,3 cm ja se kelattiin uudelleen sydämelle, jonka halkaisija oli 203 mm. Uudelleenkelausjännitys tallennettiin automaattisesti näissä kokeissa, ja

II

29 701 1 7 nestemäisen savupinnoitteen paino laskettiin litteän rullan painon eron perusteella ennen käsittelyä ja tämän jälkeen. Näiden kokeiden tulokset on yhteenveteona esitetty taulukossa D.

Taulukko D

Päällyksen nopeuden vaikutus pinnoitteen painoon

Savun tyyppi Päällyksen Uudelleen- Savupinnoit- nopeus kelausjän- teen määrä nitys

Royal Smoke B 183 m/min 10,7 kg 4,28 mg/cm^

Royal Smoke B 30,5 " 10,2 kg 5,97 "

Charsol C-12 183 " 9,5 kg 4,72

Taulukon D koearvot näyttävät, että nestemäisen savun määrä pienenee nopeuden suuretessa. Vaikkakin kosketusaika pinnoitus vyöhykkeessä pienenee, luullaan tämän pienemmän savumäärän ensisijaisesti johtuvan siitä, että suurempi nopeus saattaa rullan pyörittämään keskipakovoiman vaikutuksesta nestemäistä savua pois päällyksestä, kun tämä jatkuvasti muodostaa pyörivän rullan ulkokerroksen. Tämä vaikutus saattaa pienemmän savumäärän sulkeutumaan rullan viereisten kerrosten väliin.

Samankaltaisten kokeiden aikana todettiin myös, että muuttamatta kohdistettua jännitystä tämä jännitys kuitenkin suureni arvosta 0,9 arvoon 1,4 kg sen seurauksena, että päällysrainan nopeus suurennettiin arvosta noin 30,5 m/min arvoon 183 m/min. Tämän jännityksen suureneminen aiheutuu koneen komponenttien suurentuneista kitkavoimista suuremmalla nopeudella.

Päällyksen nopeus vaikuttaa sekä nestemäisen savumäärän painoon että myös muodostuneen pinnoitteen tasaisuuteen (toisin sanoen täplikkyyteen). Värin tasaisuus on tärkeä tekijä, koska nestemäisten savumäärien merkitykselliset vaihtelut johtavat ruokatavaran pintaan tämän käsittelyn aikana muodostuneen värin vastaaviin vaihteluihin päällyksen sisäpuolella. Jos päällyksen nopeus on riittävän suuri pinnoitusvyöhykkeessä, 30 701 1 7 tulee nesteen pyörteisyys alueella, jossa päällys siirtyy uudelleenkelausvyöhykkeeseen niin suureksi, että päällys saa haitallisen täplikkään ulkonäön. Tätä ulkonäköä voidaan parantaa käyttämällä nestemäisen savun suurempia syvyyksiä upotus-pinnoitus vyöhykkeessä .

Toinen huomioonotettava seikka on, että jos nestemäisellä savulla toimiva käsittelyjärjestelmä sijaitsee päällyksen käsittelyjärjestelmien "linjassa" muiden käsittelyjärjestelmien, kuten rypyttämisen kanssa, on päällyksen nopeuden oltava sama kuin järjestelmän muiden osien nopeus siten, että vältetään nestemäisellä savulla kyllästetyn päällysrullan kerääntyminen ennen seuraavaa vaihetta tai riittävän päällysmäärän puuttuminen. Koska kaupallisessa käytännössä päällyksen muut käsittelyjärjestelmät pyrkivät olemaan nopeita, on keksinnön mukaisen menetelmän mukaisen käsittelyn nestemäisellä savulla oltava suhteellisen nopea, esim. noin 183 m/min, vaikka pienemmätkin nopeudet ovat tyydyttäviä. Päällyksen nopeudet on kuitenkin pidettävä pienempinä kuin noin 305 m/min, jotta vältettäisiin edellä mainittu täplikkyysongelma.

Keksintöä edullisella tavalla sovellettaessa on kokonaishappo-pitoisuuden, päällyksen nopeuden, uudelleenkelausjännityksen, pinnoitusvyöhykkeen kosketusajan, uudelleenkelausvyöhykkeen kosketusajan ja uudelleenkelausrullan ulkokerroksen absorptio-ajan oltava sellaiset, että tuloksena saadulla nestemäisen savun kyllästämällä toisella rullalla on absorptioindeksi, joka on vähintään noin 0,15 ja edullisesti on noin 0,4...1,0. Nämä absorptioindeksit antavat tyydyttävässä määrin savun väriä, hajua ja makua ruokatavaratuotteille, joita on käsitelty nestemäisellä savulla kyllästetyissä päällyksissä, esim. kinkuille ja bolognamakkaroille.

Tämä haluttu absorptioindeksi voidaan saavuttaa nestemäisellä savulla, jonka kokonaishappopitoisuus on suuri, tai suhteellisesti suuremmalla nestemäisellä savumäärällä, jonka kokonaishappopitoisuus on pienempi. On todettu, että sellainen nestemäinen savu, jonka kokonaishappopitoisuus on vähintään noin 31 70117 11,5 paino-% (esim. Royal Smoke AA ja Charsol C-12) saadaan nestemäisen savun määrällä, joka on noin 3,1...4,65 mg/cm^ päällyksen pintaa, absorptioindeksi, joka on noin 1,0. Vertailun vuoksi seuraava taulukko E osoittaa niitä oletettuja eri nestemäisten savujen määriä, jotka tarvittaisiin savun saman värin antamiseksi kuin saadaan käyttämällä 3,9 mg/cm^ Royal Smoke AA-savua samantyyppistä kuitulujitettua selluloosapääl-lystä varten keksinnön mukaista menetelmää soveltaen.

Taulukko E

Erilaisten nestemäisten savujen vertailu

Ominaisuudet Royal Smoke Royal Smoke Royal Smoke

AA AB

Kokonaishappopitoi- 11,5- 10,5- 8-9 suus, paino-% 12,0 11,0

Pinnoitteen paino, joka tarvitaan saman värin antamiseksi, mg/cm^ 3,88 6,20 7,29 Käsitellyn päällyksen Karl-Pischer-kosteus, % H2O, päällyksen koko painosta 22 36 41

Mitä tulee suurempiin savumääriin kuin taulukossa E on lueteltu, on huomattava, että eräät asiakkaat haluavat ruokatavaroissa tummemman savun värin ja/tai korostuneemman hajun tai maun, ja että nestemäisellä savulla suoritetun käsittelyn määrätyn tason vaikutus vaihtelee ruokatavarasta ruokatavaraan. Niinpä ne väri-, haju- ja makuvaikutukset, jotka saavutetaan käyttämällä Royal Smoke AA-savua 3,9 mg/cm^ suuruisena määränä bolognamakkaroiden käsittelyssä, eroavat niistä vaikutuksista, jotka saavutetaan päällyksen sisältämillä yhtä suurilla määrillä siinä tapauksessa, että käsitellään kinkkua.

On kuitenkin huomattava, että vakavammat hajuongelmat, joita syntyy nestemäisellä savulla kyllästettyjä päällyksiä täytettäessä ja päällykseen suljetun ruokatavaran myöhemmässä käsit- 32 701 1 7 telyssä, joka tapahtuu korotetussa lämpötilassa, voivat edustaa tärkeää rajoittavaa tekijää ruokatavaran päällyksiä käsiteltäessä nestemäisen savun suuremmilla määrillä. Haju ei ole mikään vakava ongelma litteän päällyksen nestemäisellä savulla suoritetun kyllästämisen aikana, koska pinnoitusvyöhyke ja uudelleenkelausvyöhyke sijaitsevat suljetussa tilassa, kuten kuviossa 1 on näytetty. Hajun konsentraatioon liittyvät suorassa suhteessa ihon/silmien ärsyyntymiset ja käsittelyongel-mat, joita voi esiintyä täyttämiskäsittelyn aikana, kuten ihon värjääntyminen. Näyttää siltä, että täyttökäsittelyn aikana käytettäessä savulla kyllästettyä päällystä, jossa savun määrä on pieni (0,6...0,8 mg/cm^) tai keskinkertainen (2,3...3,9 mg/cm2) mitään eroja ei voida nähdä hajun vakavuuteen nähden. Näyttää siltä, että jonkin verran tämän tason yläpuolella alkaa täyttämiskäsittelyyn osallistuvissa henkilöissä esiintyä haitallisia fysikaalisia oireita, ellei ryhdytä erikoisiin varotoimenpiteisiin. Jos kuitenkin nestemäisellä savulla kyllästetyt päällykset rypytetään, vaipoitetaan ja pakataan kaa-sunpitävään pussiin, voidaan Royal Smoke AA-savua tai vastaavia savuja käyttää 3,9 mg/cm2 suuremmin määrin ilman fysikaalisia vaikeuksia.

On huomattava, että vaikka edellä on keskusteltu nestemäisen savukalvon "pääasiallisesti tasaisen jakautumisen" saavuttamisesta päällyksen viereisten kerrosten välillä, ja päällyksen seinämien "pääasiallisesti tasaisesta" kyllästymisestä nestemäisen savun komponenteilla, mikä kaikki tapahtuu tuoterullal-la, joka on toinen rulla 32, ei tässä tarkoiteta absoluuttista tasaisuutta. Huolimatta pyrkimyksistä saavuttaa absoluuttinen tasaisuus edellä selitetyssä muunnetussa Stanford-laitteessä, olivat järjestelmän fysikaaliset rajoitukset sellaiset, että absoluuttista tasaisuutta ei voitu saavuttaa. Todettiin, että kyllästymisen tapahduttua pyrki savun määrä litteässä päällys-tuotteessa 203 mm sydämellä olemaan pienempi päällyksen sisäkerroksissa lähellä sydäntä, kuin rullan ulko-osassa olevissa päällyksissä. Noin 357 mm halkaisijan omaavan sydämen omaavassa sydämessä pyrki sisäkerroksissa myös olemaan pienempi savu-määrä kuin ulkokerroksissa, mutta määrien ero oli pienempi 11 33 701 1 7 tätä suurempaa sydäntä käytettäessä. Molempien rullien yhteydessä todettiin, että savun määrä vaihteli päällyksen välikerroksissa riippumatta paikasta, jossa kerroksissa olevan savun määrä mitattiin.

Käsiteltäessä ruokatavaroita, jotka on suljettu keksinnön mukaisen menetelmän mukaan valmistettuihin päällyksiin, on kuitenkin todettu, että värin huomattava tasaisuus on olemassa, kunhan päällyksen sisältämä määrä nestemäistä savua antaa absorptioindeksin, joka on rajoissa noin 0,15...noin 1,5. Värin huomattava tasaisuus saavutetaan yleensä absorptioindek-sin näissä rajoissa, kun nestemäisen savun määrä (mg nestemäistä savua/6,45 cm2 päällyksen pintaa) pysytetään + 40 prosentin puitteissa savun tavoitemäärästä. On kuitenkin ollut kokeellisesti mahdollista pysyttää nestemäisen savun määrän vaihtelu muunnetussa Stanford-laitteessä arvossa + 20 % tavoitemäärästä. Näin ollen tässä käytetty sanonta "pääasiallisesti tasainen" tarkoittaa, että tuotteena saadun päällys-rullan sisältämä nestemäärä ei vaihtele enemmän kuin + 40 % tavoitemäärästä kautta koko rullan, ja että vaihtelu edullisesti on enintään + 20%.

Vaikka litteän päällyksen seinämä edullisesti pinnoitetaan nestemäisellä savulla edellä selitetyssä upotuskaukalossa, voidaan muitakin menetelmiä käyttää nestemäisen savun ja päällyksen saattamiseksi kosketukseen kosketusvyöhykkeessä. Eräs tällainen menetelmä on rullalla pinnoittaminen, toisin sanoen nestemäisen savukalvon painaminen rullalla, esim. "Anilox Roll"-rullalla litteän päällyksen ainakin toiseen pintaan. Tällaisessa käsittelyssä voidaan litistetty päällys pinnoittaa toispuolisesti tai molemminpuolisesti.

Toinen menetelmä nestemäisen savun ja jännityksen alaisen litteän päällyksen saattamiseksi kosketukseen keskenään on sumuttaa nestemäinen savu tämän litteän päällyksen ainakin toiseen pintaan. Tämä voidaan tehdä esim. laitteella, jota kuvion 2 kaaviollinen piirustus esittää, ja jossa kuvion 1 elementtejä vastaavat elementit on merkitty samoin viitenume- 34 701 1 7 roin, joihin on lisätty 100. Järjestelmää litteän päällyksen jännittämiseksi sen siirtyessä ensimmäiseltä akselilta 111 toiselle akselille 131 ei ole näytetty, mutta siinä voi olla esim. samat muunnetun Stanford-laitteen elementit, jotka on selitetty kuvion 1 yhteydessä. Tämän samanlaisuuden takia selitetään seuraavassa ainoastaan ne elementit, jotka eroavat kuvion 1 mukaisesta suoritusmuodosta. Nestemäinen savu sumutetaan rakotyyppisestä suuttimesta 150, joka sijaitsee jännityk-senalaisen litteän päällyksen 113 koko leveyden ylitse reunasta reunaan, kun päällys vedetään alaspäin rullalta 126 toiselle rullalle 132. Nestemäinen kalvo muodostuu ainoastaan litteän päällyksen 113 toiseen pintaan, mutta kun päällys kelataan toisen rullan 132 osaksi, joutuu pinnoittamaton pinta suoraan kosketukseen aikaisemmin pinnoitetun pinnan kanssa. Tämän ansiosta nestemäinen savukalvo tunkeutuu päällyksen koko seinämään uudelleenkelausvyöhykkeessä.

Ylimääräinen nestemäinen savu, joka valuu pois pinnoitus vyöhykkeestä 128, ja joka puserretaan pois jännityksenalaisista päällyskerroksista uudelleenkelausvyöhykkeessä, kerääntyy kaukaloon 151, ja kierrätetään uudelleen pumpun 138 avulla pohjajohdon 137 kautta paluujohtoon 139, joka menee sumutus-suuttimeen 150.

Kuvion 2 mukaista nesteen sumutustyyppistä pinnoitusjärjestelmää käytettiin menestyksellisesti Royal Smoke AA-tyyppisen nestemäisen savun sovittamiseksi noin 2,3...noin 3,9 mg/cm^ suuruisin määrin kuitulujitteisiin kuiviin ruokatavaran sellu-loosapäällyksiin, joiden laakaleveydet olivat rajoissa noin 15,2...17,8. Näissä kokeissa päällyksen nopeus noin 76 m/min antoi tulokseksi tasavärisen kelatun tuotteen, kun taas päällyksen nopeudet, jotka olivat 137 m/min ja tätä suuremmat, antoivat tulokseksi rullalla olevia tuotteita, joilla oli jonkin verran täplikäs ulkonäkö. Tämän järjestelmän eräs haitta oli suurempi hajuongelma, verrattuna kuvion 1 näyttämään pinnoitusjärjestelmään ja sen upotuskaukaloon, mikä johtui sumutussumun hienonnetusta muodosta.

35 7 01 1 7

Vaikka keksinnön eräät edullisina pidetyt suoritusmuodot on selitetty yksityiskohtaisesti, voidaan niitä ilmeisesti muuntaa, ja eräitä tunnusmerkkejä voidaan käyttää ilman muita tunnusmerkkejä, mikä kaikki lankeaa keksinnön ajatuksen ja tavoitteen puitteisiin. Niinpä on rulla kuivaa päällystä edellä selitetty laitteen syöttölähteenä keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa, mutta ammattimiehet ymmärtävät, että valmistuslinjan puitteissa tapahtuva käsittely on mahdollinen, jolloin kuiva päällys saatetaan siirtymään päällyksen valmistusjärjestelmästä suoraan nestemäisen savun kosketusvyöhykkee-seen syöttörullaa käyttämättä.

Edelleen on selitetty, että rullalla olevan päällyksen viereisten kerrosten väliin sulkeutunutta nestemäisen savupin-noitteen määrää säädetään sisäänpäin suunnatulla säteittäis-voimalla, joka kohdistetaan rullan koko leveyden poikitse. Alussa, ja savun kanssa kosketuksessa olleen päällyksen valtaosan kelautuessa uudelleen vastaanottavalle rullalle, tämä sisäänpäin suunnattu säteittäisvoima kohdistetaan rullaan päällysrainaan vaikuttavan jännityksen avulla, joka kehittää säteittäisen voimavektorin kohdassa, jossa nestemäisellä savulla pinnoitettu päällys kelataan tangentiaalisesti rullalle muodostamaan jatkuvasti vastaanottavan rullan ulkokerroksen. Nestemäisen savun pinnoitusvaiheen lopussa, kun savun pinnoittaman päällyksen jännityksetön pää joutuu vastaanottavalle rullalle, saatetaan puserrusrulia pakkokosketukseen tämän vastanottavan rullan ulkopinnan kanssa sisäänpäin suunnatun säteittäisvoiman kehittämiseksi ja täten ylimääräisen vapaan nestemäisen savun pusertamiseksi pois päällyksen uloimmista kerroksista, mikä saattaa nestemäisen savukalvon jakautumaan tasaisesti viereisten kerrosten kesken kautta koko rullan. Ammattimiehet ymmärtävät, että puserrusrulia voitaisiin pitää pakkokosketuksessa rullalla olevan päällyksen uloimman kerroksen kanssa nestemäisellä savulla pinnoitetun rullalla olevan päällyksen koko kelautumisen aikana, eikä pelkästään loppuvaiheissa, jolloin jännityksetön pää tulee lasketuksi rullalle.

36 701 1 7

On ymmärrettävää, että keksinnön mukaista menetelmää edullisesti on sovellettava säädetyissä ympäristöolosuhteissa, jolloin pienien metallihiukkasten esiintyminen on minimoitava. Tämä on eräs tärkeä vaatimus, koska metallista kuluneet hiukkaset (pääasiallisesti rauta, kupari, messinki) joutuessaan kosketukseen päällyksen kanssa reagoivat nestemäisen savupin-noitteen kanssa, mikä johtaa itsestään tapahtuvaan hapettumiseen ja käsitellyn päällyksen värin muuttumiseen. Tätä värin muuttumista esiintyy ainoastaan metaliisaasteen läheisyydessä olevalla välittömällä alueella, ja tämä alue on halkaisijaltaan harvoin yli 2...10 mm. Pinnoitus- ja uudelleenkelauslait-teen rakennemateriaalit ovat eräs tärkeä tekijä pienien metallihiukkasten esiintymisen vähentämiseksi. Pinnoitus- ja uudel-leenkelausjärjestelmän rakennemateriaalien on oltava 1) varsin kulumisen kestäviä ja 2) reagoimattomia nestemäisen savun kanssa. On todettu, että eräät metallit ja lejeeringit täyttävät nämä ankarat vaatimukset. Näitä metalleja ovat eräät alu-miinilejeeringit, kromipinnoite, tinalejeeringit ja eräät ruostumattomat teräkset. Huolellisuutta on myös noudatettava päällyksen muissa valmistusvaiheissa ja käsittelyissä pienien metallihiukkasten esiintymisen vähentämiseksi.

il

Claims (22)

1. Menetelmä puusta johdetulla nestemäisellä savulla kyllästetyn kuitulujitteisen, selluloosaa olevan ruokatavaran päällyksen valmistamiseksi, jolloin kuivattu kuitulujitettu selluloosapäällys litistettynä käsitellään puusta johdetulla nestemäisellä savulla, jossa on savun väri-, haju- ja maku-komponentit, tunnettu siitä, että sen vaiheina: a) saatetaan tämä litteä kuitulujitteinen päällys siirtymään nestemäisen savun pinnoitusvyöhykkeen läpi ja saatetaan liikkuvan litteän kuitulujitteisen päällyksen ainakin yksi ulkopinta kosketukseen nestemäisen savun kanssa sellaisissa olosuhteisssa, että pinta tulee pinnoitetuksi, mutta savu ei sanottavasti kyllästä päällyksen seinämää, b) saatetaan nestemäisellä savulla pinnoitettu litteä päällys liikkumaan mainitusta kosketusvyöhykkeestä kelausvyöhykkee-seen, c) kelataan nestemäisellä savulla pinnoitettu litteä päällys kelausvyöhykkeessä päällekkäisten kerrosten muodostamaksi pyöriväksi rullaksi sellaisissa olosuhteissa, että nestemäinen savupinnoite sulkeutuu rullassa olevan päällyksen viereisten kerrosten väliin, ja d) jatketaan nestemäisellä savulla pinnoitetun päällysrullan pyörittämistä sellaisissa olosuhteissa, että nestemäisen savun ainakin eräs osa kyllästää päällyksen jokaisen seinämäkerrok-sen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että litistetty päällys saatetaan siirtymään nestemäisen savun pinnoitusvyöhykkeeseen rullalta pinnoittamatonta päällystä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nestemäisen savun pinnoitusvyöhyke on upotuskylpy, sumutusvyöhyke tai rullapinnoitusvyöhyke. 38 7 01 1 7

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että litistetyn päällyksen molemmat sivut saatetaan kosketukseen nestemäisen savun kanssa pinnoitusvyöhykkeessä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällys saatetaan siirtymään pinnoitusvyöhykkeen läpi nopeudella, joka on pienempi kuin noin 305 m/min ja edullisesti on noin 183 m/min.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa c) rullalle kelatut viereiset päällykset lasketaan päällekkäin riittävän yhdenmukaisesti siten, että saadaan muodostumaan tasainen kosketus reunasta reunaan.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa a) liikkuvan litteän kuitulujitteisen päällyksen ainakin yksi ulkopinta saatetaan kosketukseen nestemäisen savun kanssa mainitun pinnan pinnoittamiseksi olosuhteissa, jotka käsittävät sekä kosketusajan, joka on lyhyempi kuin mitä tarvittaisiin nestemäisen savun saattamiseksi pääasiallisesti kyllästämään päällyksen seinämän, ja päällyksen nopeuden, joka riittää nestemäisen savun pidättämiseksi pääasiallisesti tasaisesti jakautuneena nestekalvona mainitulla ulkopinnalla, että vaiheessa c) nestemäisen savun pinnoittama litteä päällys kelataan kelausvyöhykkeessä päällekkäisten kerrosten muodostamaksi pyöriväksi rullaksi, jolloin mainittu nestekalvo joutuu viereisten kerrosten väliin siten, että tämän nestemäisen kalvon eräs osa kyllästää jokaisen seinämäkerroksen, sekä että d) kohdistetaan riittävän suuri sisäänpäin suunnattu säteit-täisvoima päällyksen pyörivän rullan koko ulkokehään reunasta reunaan liikanesteen pusertamiseksi rullan kerroksista, ja e) pidetään nestekalvon sisältämän rullan pyörimisnopeus riittävän pienenä siten, että pääasiallisesti tasaisesti jakautunut kalvo pysyy päällyksen kerrosten välissä. h 701 1 7

7 0117 Patenttivaatimukset ' v 1 1 r

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen d) mukaista sisäänpäin suunnattua säteit-täisvoimaa säädetään nestemäisen savun pinnoittaman litteän päällyksen rainan jännityksen avulla.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen d) mainittua sisäänpäin suunnattua säteit-täisvoimaa säädetään puserrusrullalla, joka sovitetaan pääl-lysrullan ulkopintaan, kun päällys kelataan rullalle.

10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sitä nestemäistä savumäärää, joka vaiheessa c) joutuu päällysrullan viereisten kerrosten väliin, säädetään nopeudella, jolla päällys saatetaan siirtymään pinnoitusvyö-hykkeestä kelausvyöhykkeeseen.

11. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen e) hidasta pyörittämistä ja vaiheen d) rullaan kohdistettua sisäänpäin suunnattua säteittäisvoimaa jatketaan, kunnes nestemäinen savu on pääasiallisesti tasaisesti kyllästänyt rullan jokaisen kerroksen.

12. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen e) rullan pyörimisnopeus on 50...60 kierr/min.

13. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen e) rullan pyörittämistä jatketaan vähintään 5 minuuttia.

14. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nestemäisellä savulla pinnoitetun litteän päällyksen ensimmäinen pää kelataan jännityksen alaisena mainitun pyörivän rullan sisimmäksi kerrokseksi, tämän nestemäisellä savulla pinnoitetun litteän päällyksen toinen pää kelataan ilman jännitystä mainitun pyörivän rullan uloimmaksi kerrok- 701 1 7 seksi ja puserrusrulla saatetaan vaiheen d) sisäänpäin suunnatun säteittäisvoiman osana pakkokosketukseen päällysrullan ulkokerroksen kanssa, kun tämä toinen pää saavuttaa päällys-rullan.

15. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu nestemäinen kalvo on pääasiallisesti tasaisesti jakautuneena päällysrullan viereisten kerrosten kesken vaiheiden c), d) ja e) aikana.

16. Laite, joka soveltuu nesteellä kyllästetyn absorboivaa materiaalia olevan rainan, kuten puusta johdetulla nestemäisellä savulla kyllästetyn selluloosapäällyksen, valmistamiseksi, jossa laitteessa on a) pyöritettävä kelaltapoistamisväline (11? 111), jolle on sovitettu litteän rainamaisen materiaalin (13; 113) syöttörul-la (12; 112) b) kiristävä vaappurulla (16; 116) litteään rainaan kohdistuvan jännityksen säätämiseksi, c) kelaltapoistamisvälineen jarru, joka yhteistoimii ensimmäisen kelaltapoistamisvälineen (11; 111) kanssa, ja jota ohjaa vaappurullan ohjaama säädin, d) pyöritettävä uudelleenkelausväline (31a; 131a) joka on sovitettu kelaamaan litteä raina uudelleen rullalle (31b; 131b), tunnettu siitä, että tässä laitteessa on e) välineet (27; 150) nesteen sovittamiseksi absorboivaa materiaalia olevaan litteään rainaan (13; 113) f) reunan ohjausvälineet (19, 20; 119,120), jotka on sovitettu saattamaan rainan (13; 113) reunat samalle linjalle rainan siirtämiseksi nesteensovitusvälineeseen (27; 150), g) sivulevyt (33; 133), jotka on asennettu toisen pyöritettävän välineen (31a; 131a) yhteyteen reunojen ohjaamiseksi ja rainan peräkkäisten kerrosten suuntaamiseksi rainaa uudelleenkelattaessa, h) puserrusrulla (34; 134), joka on sovitettu siirrettäväksi II 4i 70117 reunasta reunaan kosketukseen rainan (13; 113) kanssa tämän pyöriessä.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tunnettu siitä, että sivulevyissä (33; 133) on useat säteittäiset valutuskanavat.

18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tunnettu siitä, että jännittävä vaappurulla (16; 116) on varustettu ilmasylinterillä kohdistuvan jännityksen säätämiseksi.

19. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tunnettu siitä, että jännittävä vaappurulla (16; 116) on kevyttä materiaalia, kuten alumiinia.

20. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tunnettu siitä, että kelaltapoistamisvälineen (11; 111) jarru kohdistaa kelaltapoistamisvälineeseen pidättävän vääntömomentin, joka on noin 3,1... 10,4 kg.

21. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittuina välineinä nesteen sovittamiseksi absorboivaan materiaalin on upotuskaukalo (27).

22. Patenttivaatimuksen 16 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittuina välineinä nesteen sovittamiseksi absorboivaan materiaalin on sumutuslaite (150). 701 1 7