JP2001500196A

JP2001500196A - セルロース接着された不織布およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001500196A
Application number: JP10507350A
Authority: JP
Inventors: クラウス、ディーター、ハマー; ゲルハルト、グローリッヒ
Original assignee: カレ、ナロ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング、ウント、コンパニー、コマンディートゲゼルシャフト
Priority date: 1996-09-16
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 2001-01-09
Also published as: DE59703243D1; DE19637621A1; EP0925397B1; US6048917A; WO1998011288A1; EP0925397A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、接着不織布およびこうした布地で強化された包装フィルム、特にセルロースを基材とするソーセージ包装材料に関する。その不織布自体は、ティーバッグ用紙として使用できる。接着は、セルロースとＮ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシドと水とを含んでなる溶液の処理を経て達成される。接着は、繊維パルプに添加されたポリアミン−ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂により強化されることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】セルロース接着された不織布およびその製造方法本発明は、セルロース接着された不織布およびその製造方法に関する。本発明は、更に、食品包装、特にティーバッグまたはソーセージ包装材料、を製造するための、この不織布の用途に関する。繊維強化された無継目セルロース包装材料は、通常ビスコース法により製造されている。この方法において、チューブ状に成形された、例えば、麻繊維紙製の不織布は、アルカリ性ビスコース溶液で内側および／または外側が被覆される。こうして製造された内側、外側または両側をビスコースで被覆された材料は、セルロースキサントゲン酸塩を凝固させると共に、それを再生させてセルロース水和物を生成させる、酸性凝固液で引き続いて処理される。完全に不織布の片側または両側を再生セルロースの層で覆うために、一般に、十分なビスコース溶液を塗布する。繊維強化されたセルロース包装材料は、ソーセージ包装材料として大変広く用いられている。不織布製の平面状ウェブにビスコースで被覆することも公知である。この方法において、ビスコース被覆された材料は上述した方式で凝固され、再生される。この繊維強化セルロースの平面フィルムは、適切に曲げられ、両端が縫い止められ、接着またはシールされる場合、同様にチューブ状包装材料に加工することができる。こうした包装材料もソーセージ包装材料として適する。不織布は、セルロース繊維から通常の方法で製造される。不織布の強度を高めるため、不織布は一般に接着される。こうして、米国特許第３，１３５，６１３号明細書には、湿潤に強い麻繊維紙の製造が開示されている。強度の増加は、希アルカリビスコース溶液での処理、乾燥および希硫酸を用いるセルロースの再生により達成される。その紙は、その後、酸がなくなるまで洗浄され、最終的に乾燥される。接着の働きをする再生セルロース被膜は極めて薄いので、その紙の多孔構造が維持される。しかし、純セルロース接着は、耐アルカリ性および加水分解に対する安定性が十分ではない。アルカリ性ビスコース溶液による後続の紙の被覆中に、存在しているセルロースは再び部分的に分解し、繊維の結びつきがゆるくなる。従って、このタイプの繊維強化材を有するチューブ状フィルムは、低い内圧においてさえ破裂してしまう傾向にある。この不利を避けるため、合成樹脂単独で固化された不織布も用いられてきた。英国特許公開公報第１０９１１０５号によれば、セルロース繊維は、アルカリ硬化性樹脂、例えば、ポリエチレンイミン樹脂またはエピクロロヒドリン架橋ポリアミド、で接着される。米国特許第３，４８４，２５６号明細書においては、この目的のために、カチオン熱硬化性樹脂とポリアクリルアミドとの混合物を利用している。この物質で強化されたセルロース包装材料は、ある種のソーセージタイプに対して要求される破裂強度を保証するものではない。樹脂接着は、一般に熱安定性が十分ではない。更に、ビスコース溶液は樹脂接着された不織布に十分には浸透しえない。その上、樹脂によって、再生セルロースがその繊維に十分には接着しなくなる。本発明の目的は、湿潤強度を有し、耐アルカリ性および耐加水分解性であり、ビスコースにより最適に浸透されると共に、再生セルロース水和物に強固に接着する不織布を、環境に適合した方式で提供することである。特に、ビスコース被覆によりこの不織布から製造されるチューブ状食品包装材料は、最適な強度、伸び、膨張性および良好な収縮特性を有する。この目的は、ａ）Ｎ−メチルモルホリンＮ−オキシド（ＮＭＭＯ）と水との混合物中に溶存したセルロースの溶液で処理することと、ｂ）ＮＭＭＯ水溶液を用いてセルロースを凝固させることと、ｃ）ＮＭＭＯを除去するために洗浄することと、ｄ）適宜、乾燥させることと、により、その繊維を接着させた不織布により達成される。不織布は、スクリーンを繊維パルプ中に通し、その後、得られた不織布をある程度または完全に乾燥させることにより、従来通りに製造することができる。繊維パルプは、好ましくは約０．１〜２重量％のセルロース繊維を含んでなり、麻繊維が好ましい。その他の成分、例えば、樹脂またはサイズ剤も繊維パルプに更に添加することができる。不織布には、好ましくは樹脂またはサイズ剤をも同様に、浸透させ、または被覆することができる。特に好ましい実施形態において、ポリアミン−ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂（ポリアミド−アミン−エピクロロヒドリン樹脂とも呼ばれる）、尿素− ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂または尿素−メラミン −ホルムアルデヒド樹脂を繊維パルプに添加する。この樹脂の量は、繊維パルプの全重量に基づいて好ましくは０．５〜２重量％である。樹脂は乾燥中に繊維の交差点まで移行し、硬化中に繊維および樹脂自体とも反応する。これは安定性を更に増加させる。本発明による不織布は、その全重量に基づいて、約０．５〜９重量％、好ましくは１〜３重量％、特に好ましくは１．５〜２重量％のセルロースを含んでなる。その不織布は、例えば、ティーバッグをそれらから製造するために、それ自体で既に使用可能である。その時、それは、好ましくは約８〜２０ｇ／ｍ²の重量を有する。しかし、特に有利なこととしては、その不織布をビスコースで被覆し、加工して、繊維強化食品包装材料を形成させることができる。その時、それは、好ましくは約１２〜３０ｇ／ｍ²、特に好ましくは１５〜２８ｇ／ｍ²の重量を有する。従って、本発明は、繊維強化材が本発明による不織布からなる、ビスコース法により製造される、繊維強化食品包装材料または包装フィルムにも関する。それは、主としてソーセージ包装材料として用いられる。本発明は、 −セルロース繊維と、更に、好ましくは少なくとも１種のポリアミン−ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂を含んでなる懸濁液を生成させる段階と、 −懸濁液から不織布を形成させる段階（例えば、傾斜させたスクリーンを通して濾過除去することにより）と、 −不織布をある程度または完全に乾燥させる段階と、 −ＮＭＭＯ／水中に溶存したセルロースの溶液を不織布に塗布する段階と、 −ＮＭＭＯ水溶液を用いてセルロースを凝固させる段階と、 −不織布がＮＭＭＯを実質的に含まなくなるまで、（−般に水で）不織布を洗浄する段階と、 −残留水分が望ましい程度に達するまで乾燥させる段階と、をしめされた順序で含んでなる、本発明による不織布を製造する方法も包含するものである。セルロース／ＮＭＭＯ／水の溶液による処理は、好ましくは、対応する浴に浸漬させることにより行われる。セルロース／ＮＭＭＯ／水の溶液は、その全重量に基づいて好ましくは約０．５％〜２．０重量％のセルロースを含んでなる。溶媒として用いられるＮＭＭＯ／水混合物は、好ましくは８５〜９０重量％のＮＭＭＯおよび１５〜１０重量％の水からなる。セルロース／ＮＭＭＯ／水の溶液の調製もドイツ特許公開公報第１９６０７９５３号に記載されている。凝固のために用いられるＮＭＭＯ水溶液は、その全重量に基づいて好ましくは約５〜１５重量％のＮＭＭＯ、特に好ましくは約１０重量％のＮＭＭＯ、を含んでなる。本発明による不織布は、設定した目的に最適に適合する。特に、その不織布は、より高い湿潤強度および乾燥強度を示す。更に、それは、望ましい多孔表面構造を有する。本発明による方法によりＮＭＭＯ溶液から塗布されたセルロース（５５〜６５％の結晶率）は、ビスコース法により被覆されたセルロース（３４〜４２％の結晶率）よりも密に充填し、より密度が高く、またより結晶性がある。従って、ビスコース溶液またはその他のアルカリ性溶液による後続の被覆中に、それは浸食されることが著しく少ない。これは、本発明による不織布のもう１つの利点である。より高い結晶性と少なくとも同等に重要なのは、本発明による不織布が簡単に製造できるという事実である。ビスコース法とは異なり、製造中に排気、あるいは廃水問題は起こらない。ＮＭＭＯはプロセスにおいて約９９．５％回収される。包装フィルムまたは食品包装材料を製造するために、本発明による不織布のウェブは、片側または両側にビスコース被覆する。無継目チューブ状フィルムまたは包装材料は、不織布のウェブを曲げてチューブを形成すると共に、従来のアルカリ性ビスコース溶液をそれらの外側および／または内側に浸透させ、また被覆することにより得ることができる。その後、ビスコース被覆表面は、ビスコース凝固のために一般的であり、通常硫酸を含んでなる酸性紡糸液で処理される。紡糸液は、該当する場合、ビスコース被覆された繊維ウェブを通過させる浴中に存在させることができるし、もしくはノズルを用いてビスコース被覆繊維ウェブに施す。セルロース水和物からのフィルムの製造において従来から用いられている、再生浴および洗浄浴を通過させた後、繊維強化されたセルロースフィルムを乾燥する。最終製品において、不織布は、セルロース層で片側または両側が覆われているので、その表面構造はもはや目に見えない。本発明によるチューブ状食品包装材料をソーセージ包装材料として用いる場合、その包装材料には、それに対して通例の被覆または浸透を、その内側および／または外側に更に施すことが可能である。例えば、その内側および／または外側に、酸素または水蒸気に対するバリヤー層を形成させることができる。ソーセージ乳化液のタイプに応じて、剥離特性を改善するための、もしくは乳化液と包装材料との間の接着を改善するための、内部被覆も利点をもたらしうる。場合によって、最終的に、外側の殺菌被膜が適切である。着色したソーセージ包装材料を得るために、さらに、着色顔料、例えば、カーボンブラックまたはＴｉＯ₂、をセルロース層中に存在させることが可能である。チューブ状ソーセージ包装材料は、「シャーリングされたスティック」（その一端がすでに縛られうる、シャーリングされた切片）の形態、平面形態または「巻取商品」として巻取形態、で有利に取引されうる。本発明を以下の例により更に詳しく説明する。すべての百分率は、特に明記しないかぎり重量百分率である。例１麻繊維をセルロース繊維含有率が０．１〜０．２％である紙パルプからの従来の方法により傾斜スクリーン上に広げて、２１ｇ／ｍ²の粗構造繊維紙を生成させた。大きな直径の加熱ローラ上にその紙を誘導して乾燥した。その後、９５℃ の温度において、８７．７％濃度のＮＭＭＯ水溶液中に０．８％濃度にセルロースが溶存する溶液を含有するバットに乾燥紙ウェブを通して処理した。その紙を若干圧搾し、２０℃の温度において１５％濃度のＮＭＭＯ溶液を含有する第２のバットに通した。残留ＮＭＭＯを第３のバット内で純水により抽出した。その後、紙を再び乾燥し巻き取った。不織布のセルロース含有率は約１．２％であった。湿った状態において、それは６．５〜７Ｎ／ｍｍ²の破断強度（縦および横破断強度の平均）および初期長さに基づいて７〜８％の破断歪（破断時の縦および横伸びの平均）を有していた。６％濃度の水酸化ナトリウム溶液で１０分処理すると、不織布は、その強度のわずか１５〜２０％を失っただけであり、破断時の伸びは変わらなかった。アルカリ性ビスコース溶液を不織布に浸透させると、完全なビスコースの浸透が起きた。凝固したセルロース水和物は繊維に十分に接着している。この不織布を強化内部層として有する、外側にビスコースにより被覆されたチューブ（内径７５ｍｍ）は、７９ｋＰａ、すなわち、通常の公称値より１５．５％大きい、破裂圧（湿り）を達成した。ここで、２１ｋＰａにおける静的伸びは８２．５ｍｍ（許容範囲、８０．３〜８３．３ｍｍ）であった。機械的にシャーリングされたチューブを自動詰め機で処理することができた。包装材料は、従来の内部繊維層が設けられた標準的な包装材料より安定であった。例２一定量（０．８％）のまだ水溶性のポリアミン−ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂を麻繊維紙パルプに添加したところ、乾燥紙の樹脂含有率が約２％に達した。例１に記載した通り、不織布をこれから生成させ乾燥させた。その不織布は２３．７ｇ／ｍ²の重量を有していた。それを８７．７濃度のＮＭＭＯ中にセルロースが溶存する９５℃の溶液に先ず通し、次に、２０℃で１０％濃度のＮＭＭＯ溶液に通し、その後、水バットに通し、再び乾燥して巻取った。湿った状態において、破断強度は８〜９Ｎ／ｍｍ²（縦＋横の平均）であり、破断歪は６〜６．５％であった。アルカリ処理すると、この不織布は、その湿り強度のわずか１２〜１５％を失ったのみであり、破断歪は変わらなかった。不織布を成形してチューブを形成し、その外側にアルカリ性ビスコース溶液を浸透させた。酸凝固および通常の再生後に得られた内径９０ｍｍのチューブは、７２ｋＰａ（すなわち、通常要求される値より１７％大きい）の破裂圧力を達成した。２１ｋＰａにおける静的伸びは１００．５ｍｍ（要求範囲、９９〜１０２ｍｍ）であった。包装材料は極めて安定であり、問題なくシャーリングすることができ、自動詰め機でソーセージ混合物を詰めることができた。詰め特性、収縮特性、熟成特性および剥離特性は正常であった。例３例１と同様に、２５．４ｇ／ｍ²の単位面積当たり重量を有する麻繊維紙を生成させた。次に、それを９０℃で８７．７％濃度の水性ＮＭＭＯ中に１．２％濃度にセルロースが溶存した溶液に通し、その後、１２％濃度のＮＭＭＯ溶液中で凝固させ、後続の水バット中で洗浄し、その後乾燥して巻取った。紙は湿った状態で９Ｎ／ｍｍ²の破断強度および７％の破断歪を示した。外側にビスコース被覆した１２０ｍｍ内径のチューブは、通常の凝固および再生後、６４ｋＰａ（すなわち、要求される値より１８．５％大きい）の破裂圧力を示した。静的伸びは２１ｋＰａで１３５ｍｍであった（要求範囲:１３３〜１３７ｍｍ）。それは欠陥なく加工できた。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年７月２４日（１９９８．７．２４）【補正内容】請求の範囲１．ａ）Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ-オキシド（ＮＭＭＯ）と水との混合物中にセルロースが溶存する溶液で処理することと、ｂ）ＮＭＭＯ水溶液を用いてセルロースを凝固させることと、ｃ）ＮＭＭＯを除去するために洗浄することと、ｄ）適宜、乾燥させることと、により、その繊維を接着させたことを特徴とする不織布。２．セルロース含有量が、それぞれの場合において、不織布の全重量に基づいて、０．５〜５重量％、好ましくは１〜３重量％、特に１．５〜２重量％である、請求項１に記載の不織布。３．繊維が麻繊維である、請求項１または２に記載の不織布。４．セルロース繊維を含んでなる懸濁液を生成させる段階と、懸濁液から不織布を形成させる段階と、その不織布をある程度または完全に乾燥させる段階と、その不織布を接着する段階と、を、示された順序で有する、接着された不織布を製造する方法であって、接着の目的のために、ＮＭＭＯ／水混合物中にセルロースが溶存した溶液を不織布に塗布する段階と、ＮＭＭＯ水溶液を用いてセルロースを凝固させる段階と、ＮＭＭＯを実質的に含まないように不織布を洗浄する段階と、不織布を乾燥させる段階とを含んでなることを特徴とする方法。５．懸濁液が、少なくとも１種のポリアミン−ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂またはメラミン−ホルムアルデヒド樹脂を更に含んでなる、請求項４に記載の方法。６．セルロース／ＮＭＭＯ／水の溶液を含有する浴内に不織布を浸漬することにより溶液を塗布する、請求項４に記載の方法。７．ティーバッグの製造のための、もしくは包装フィルム、特にビスコース法により製造されるチューブ状食品包装材料、における強化材としての、請求項１〜３のいずれかに記載の不織布の用途。８．繊維強化材が請求項１〜３のいずれかに記載の不織布からなる、ビスコース法により製造された、繊維強化された食品包装材料または包装フィルム。９．請求項１〜３のいずれかに記載の不織布の片側または両側をビスコースで被覆する、請求項８に記載の食品包装材料または包装フィルムを製造する方法。１０．ビスコース被覆前に、チューブを形成するために不織布を曲げた、請求項９に記載の方法。

Claims

【特許請求の範囲】１．ａ）Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシド（ＮＭＭＯ）と水との混合物中にセルロースが溶存する溶液で処理することと、ｂ）ＮＭＭＯ水溶液を用いてセルロースを凝固させることと、ｃ）ＮＭＭＯを除去するために洗浄することと、ｄ）適宜、乾燥させることと、により、その繊維を接着させたことを特徴とする不織布。２．セルロース含有率が、それぞれの場合において、不織布の全重量に基づいて、０．５〜５重量％、好ましくは１〜３重量％、特に１．５〜２重量％である、請求項１に記載の不織布。３．繊維が麻繊維である、請求項１または２に記載の不織布。４．セルロース繊維を含んでなる懸濁液を生成させる段階と、懸濁液から不織布を形成する段階と、その不織布をある程度または完全に乾燥させる段階と、ＮＭＭＯ／水混合物中にセルロースが溶存する溶液を塗布する段階と、ＮＭＭＯ水溶液を用いてセルロースを凝固させる段階と、ＮＭＭＯを実質的に含まなくなるまで不織布を洗浄する段階と、乾燥させる段階とを示された順序で含んでなる、請求項１〜３のいずれかに記載の不織布を製造する方法。５．懸濁液が、少なくとも１種のポリアミン−ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂またはメラミン−ホルムアルデヒド樹脂を更に含んでなる、請求項４に記載の方法。６．ティーバッグの製造のための、もしくは包装フィルム、特にビスコース法により製造されるチューブ状食品包装材料における強化材、としての、請求項１〜３のいずれかに記載の不織布の用途。７．繊維強化材が請求項１〜３のいずれかに記載の不織布からなる、ビスコース法により製造された、繊維強化された食品包装材料または包装フィルム。８．請求項１〜３のいずれかに記載の不織布の片側または両側をビスコースで被覆する、請求項７に記載の食品包装材料または包装フィルムを製造する方法。９．ビスコース被覆前に、チューブを形成するために不織布を曲げた、請求項８に記載の方法。