JP2002512052A - 色付き透明セルロース製スリーブの製造方法 - Google Patents
色付き透明セルロース製スリーブの製造方法Info
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Abstract
Description
管状包装材料(tubular dyed wrappings)、特にセルロ
ースの繊維で作られた外被(skins)の製造方法、かつまた本発明に従って
生じさせた管状食品包装材料およびそれの使用にも関する。
ような食品包装材料は一般にいろいろな直径を有する薄壁管であり、それらの製
造は、多くの場合、再生セルロース(regenerated cellulo
se)を用いた公知様式で行われる。セルロース製包装材料は、また、繊維状材
料を埋め込まれた状態で含有するセルロース繊維製外被の形態でも製造可能であ
る。
者に訴える意味で重要な要因であり、多数種の製品で、特徴的な褐色の着色を得
る目的でそれに加硫を受けさせる(cured)ことが行われている。また、セ
ルロース繊維で作られた外被に色を着ける目的で色付き色素(coloured
pigments)および染料(dyes)を用いることが通常行われている
。特に、ソーセージの肉が粗い粒状の構造を有する生ソーセージ(raw sa
usages)、例えばサラミなどでは、販売を助長する外観を達成する目的で
、肉と脂肪の塊がソーセージの外被を通して明瞭に見えるようにするのが望まし
い。セルロース繊維で作られた外被を通常の色素で染色すると、比較的大きな染
料の粒子が光を屈折することで光が散乱することが原因でソーセージ外被(ca
sings)の透明性が大きく低下する。
セルロース繊維の染色を行うことは公知である。このような建染め染料はインジ
ゴイドまたはアントラキノノイド構造を有する化合物であり、水に不溶である。
それらは特殊な染色過程を必要とし、それらの必須な特徴は長年に渡って公知で
ある。そのような方法では、最初に還元剤、例えば亜硫酸水素ナトリウム、亜二
チオン酸ナトリウム、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウムまたはナトリウ
ムボロハイドライドなどを用いて建染め染料を完全にアルカリに可溶なロイコ形
態に変化させる。この染液(dye liquor)(バットと呼ばれる)の中
にその染色すべきセルロース材料を浸漬するか或は通す。このロイコ染料にセル
ロースが高い親和性を示すことによってセルロース材料の表面に高い率の染色が
もたらされ、それによって、染料の混合物を用いる場合、ロイコ染料(複数種)
がセルロースに対して示す親和力が異なると染色の不均一さがもたらされる可能
性がある。次に、温度を高くしてロイコ染料がセルロース材料の内部に拡散する
速度を加速させる。前記材料を濯いだ後、酸化を実施すると、前記ロイコ形態か
ら元の水に不溶な染料(これはセルロース材料に良好に接着する)が再び生じる
。適切な酸化剤の例は大気の酸素、過酸化水素、過ホウ酸ナトリウムおよび重ク
ロム酸カリウムである。
を建染め染料で染色および印刷することが請求されている。前記特許に従って用
いられた建染め染料はスルホンアミド基を含有する。その染色は通常の浸漬浴液
(dipping bath)中で実施されている。
よびセルロースエーテル類に属するセルロース材料の染色が請求されている。そ
のような方法では、建染め染料を溶解していない形態で出発セルロース化合物と
混合した後、凝固と再生を実施している。次に、そのようにして再生させたセル
ロース材料を還元用浴液そして酸化用浴液に通すことで前記建染め染料を溶解さ
せそして固着させている。
第2,262,611号に請求されている。そこでは、建染め染料を溶解してい
ない形態でビスコースと混合し、再生を実施した後、前記建染め染料を還元用浴
液そして酸化用浴液に入れることで溶解させそして固着させている。
れた外被を包含する群の製品に適用することは今まで成されていなかった。
第3,383,443号に請求されている。しかしながら、そこで用いられた染
料は建染め染料ではなく、ナルトール染料であり、これの固着は安定化を受けさ
せたジアゾ化合物を用いて行われる。
ースから包装材料を製造する目的で建染め染料を用いる染色方法が記述されてい
る。そのような方法では、まだ溶解させていない色素ペースト(pigment
paste)の形態の建染め染料をビスコースと混合しそしてこの混合物から
再生セルロース[通常様式で酸凝固浴液(acid coagulating
baths)中で再生させた]の管を生じさせた後、それの洗浄を行っている。
還元段階前または後に追加的脱硫(desulfurisation)用浴液を
用いることが推奨されている。その後、前記管をアルカリ性の還元用浴液の中に
通すことで、前記建染め染料をアルカリに可溶なロイコ形態に変化させている。
前記管から可溶なロイコ形態が移行するのを抑制する目的で前記還元用浴液に追
加的に塩化ナトリウムを100から150g/l入れている。次に、特殊なダク
ト内で大気の酸素を用いた酸化によって前記ロイコ形態を不溶形態に再び変化さ
せているが、そこでは、前記還元剤を除去して酸化を助長する目的で水を前記管
に噴霧している。次に、前記管の再洗浄を好適には水酸化ナトリウムの残りを中
和する目的で硫酸が1リットル当たり1.5から7.5gの濃度で入っている別
の酸浴液に通すことを通して行っており、それによって、そのように後で洗浄段
階を繰り返すことで前記管をより効率良く洗浄することができる。次に、軟化剤
(softners)を用いた通常の処理をグリセロール浴液中で行った後、最
終的な乾燥段階を実施している。
化用チャンバ、中間的洗浄、次の酸処理および反復洗浄を伴う追加的処理段階を
用いていることから、繊維で補強されたセルロース製包装材料を製造する通常方
法に比較して、投資集約的である。更に、前記還元用浴液および酸浴液中の濃度
を管理する必要があることから、それは非常に高価であり、かつ追加的に、それ
らは一緒になって廃水負荷の一因になると見なされ得る。還元用浴液を用いると
、その大きな表面積が空気に接触することが原因で還元剤が大気の酸素によって
望ましくない酸化を受けることを回避するのは不可能である。従って、還元剤の
消費量が前記染料をロイコ形態に変化させるに必要な量よりもかなり多くなり、
その結果として、廃水が追加的に汚染される。特に、この上で考察した特許の発
明に従って請求されている還元用浴液には塩化ナトリウムが高濃度で入っている
ことから追加的廃水負荷がもたらされ、このことは、今日一般に実施されている
環境保護の観点から非常に問題であると見なされる。
剤を再生管(regenerated tube)の中に分散させる過程の影響
を決定的に受ける。セルロース繊維製外被の製造は、通常、直径(calibe
r)に応じて厚みが変わりかつ塗布すべきビスコースの量も変わる不織生地(n
on−woven fabric)を用いて行われることから、そのような方法
の適用には困難さが生じる。再生管の厚み以外に拡散速度に影響を与える要因は
還元用浴液の温度および濃度である。このような影響の制御は、特に直径が異な
る多様な色の管を還元用浴液の中に同時に通す時にはほとんど不可能である。
いて高い透明性と染料均一性を示す色付き管状食品包装材料、特にセルロース繊
維で作られた外被の製造を低い産業的出費(industrial expen
se)で実施することを可能にする方法を提供することにあった。特に、環境汚
染が最小限になるように化学品の使用量をできるだけ少なくすべきである。
の好適な態様を示す。また、請求項7に従う生成物、請求項8に従うそれの進展
および請求項9に従うそれの使用を用いて本目的を達成する。
にアルカリに可溶なロイコ形態に成り得る建染め染料をビスコースと均一に混合
することができることと、このような混合物を用いると、酸化によって不溶形態
に変化し得る少なくとも1種の染料を前以て化学的還元でアルカリ可溶形態に変
化させておいてそれを含有させたアルカリ性染液を再生セルロースの層を生じさ
せる目的で用いるに適したビスコース溶液と混合し;管状の不織生地を前記ビス
コース溶液と染液の混合物で被覆し;前記ビスコースを凝固させてそれを再生さ
せることでセルロース水和ゲル(cellulose hydrate gel
)を生じさせそして前記ビスコース内に分布している前記染料を酸化によってそ
れの不溶形態に再び変化させることを通して、再生セルロースで被覆された不織
繊維で作られていて高い透明性と染料均一性を示す色付き管状食品包装材料、特
にセルロース繊維で作られた外被を容易に生じさせることができることを見い出
した。
ミデカルバゾール(anthrimidecarbazole)、アシルアミノ
アントラキノン、アクリドン、ベンザントロン(benzanthrone)、
ビオラントロン、イソビオラントロン、インダントレンの誘導体、およびより高
度に縮合している芳香環系の誘導体、好適にはピレネキノン、アンタントロン、
フラバントロン、ピラントロン、ペリレンテトラカルボン酸、ナフタレンテトラ
カルボン酸の誘導体ばかりでなくインジゴ誘導体およびチオインジゴ誘導体を包
含する物質の種類の染料である。
用の合成外被として用いるに適切であり、かつ加うるにそれの外側表面および内
側表面にバリヤー層(barrier layer)を与えることも可能である
。本発明に従う方法で生じさせた食品包装材料を、特に好適には、生ソーセージ
、沸騰用ソーセージまたは調理用ソーセージのため合成外被として用いる。
を好適には下記の如く進行させる。
学的還元を受けさせて水酸化ナトリウム溶液に溶解させた後、それをビスコース
と混合する。例えば、色付きペーストまたは粉末の形態の建染め染料またはいろ
いろな建染め染料の混合物をタンクに入れた後、それに水、または好適には1種
以上のセルロースエーテル、特にカルボキシメチルセルロースまたはメチレンセ
ルロースが入っている水溶液を加える。好適には、粘度が低い種類のセルロース
エーテル、即ちそれが2重量%入っている溶液の粘度が好適には30から300
mPa・sのセルロースエーテルを用いる。それに新しく調製した亜二チオン酸
ナトリウムもしくは硫化ナトリウムと水酸化ナトリウムが入っている水溶液を加
える。また、前記建染め染料を水に溶解させてタンクに入れそしてその時点で他
の物質を同時に加えることも可能である。これらの成分を撹拌機で混合するが、
それの回転速度を気泡が染液の中に全く入り込まないように調整すべきである。
室温で滞留時間を好適には12から16時間にすると前記建染め染料は完全に還
元を受けてロイコ形態になってアルカリ液に溶解する。その後、この染液を短期
間撹拌した後、ビスコースと染料の混合で用いられる通常の装置に備わっている
受け槽に入れる。本方法において、前記染料の色合いを下げることが望まれる場
合には、建染め染料の混合物に加えてまた耐アルカリ性で耐酸性の色付き色素を
染料の全量を基準にして3から12重量%、好適には4から7重量%の量で用い
ることも可能である。ここで、セルロースエーテルを添加すると、粘度が高くな
る結果として大気酸素を吸収する速度が遅くなる以外にまた不溶な色付き色素が
染液の中に分散することも起こる。前記建染め染料に化学的還元を受けさせる時
、亜二チオン酸ナトリウムまたは硫化ナトリウムを前記染液中の純粋な建染め染
料を基準にして10から90重量%、好適には20から80重量%の量で用いる
。
および前記染料に要求される強度(intensity)に応じて1.25から
4.4重量%にする。前記染液中の亜二チオン酸ナトリウムの濃度を好適には0
.7から2.0重量%にしそして水酸化ナトリウムの濃度を0.3から0.9重
量%にする。
を正確に調整することができ、従って不可逆的な過還元を防止することができる
。特に、還元剤を大過剰量で導入すること(使用する還元用浴液が大気の酸素に
よって酸化される場合に必要である)が回避される。前記染液中の塩の濃度が低
いことから、ビスコースを前記染液と混合している過程で生じるビスコースの凝
固が起こらなくなる。その結果として、色付きソーセージ外被内で起こる染料の
凝固が回避される。
による酸化が起こらないように容器を前記染液でできるだけ一杯に満たして気密
シールで密封すべきである。ビスコースと染料を混合する装置は、染液とビスコ
ースの連続混合に通常の装置である。調整可能な搬送用ポンプを用いて、計量し
た染液に対するビスコースの固定比率を確立する。この染液をビスコースにビス
コース100kg当たり2から26リットル、好適には3から9リットル添加す
る。ビスコースと染料を混合する装置に備わっている受け槽を気密シールで密封
してもよく、そして前記染液がより長期の生産運転中に大気の酸素による酸化を
受けないように前記染液の上部の気体空間部を窒素でフラッシュ洗浄(flus
hed)してもよい。このようにして色付けしたビスコースをパイプまたは配管
に通して通常用いられるビスコーシングノズル(viscosing nozz
les)に送り込む。ここで、形状が管の形態の不織生地のウエブ(web)(
これの調整を製造すべき管の直径に応じて行う)の片面または両面に前記色付け
したビスコースを予備含浸させ(preimpregnated)てそれを被覆
する。前記色付けしたビスコースで被覆した不織生地の管を通常の酸と塩が入っ
ている凝固用浴液系に通しながら前記管のいろいろな場所を前記浴の中に完全に
浸漬した後、それをまた垂直のエアギャップ(air gaps)にも通す。前
記ビスコースは前記浴液に入っている硫酸によって再生セルロースに変化すると
同時に前記浴液に入っているロイコ形態のインダントレン染料が大気の酸素によ
って酸化されることで再び元の不溶な染料になり、それがセルロース材料にしっ
かりと接着する。その後、前記再生セルロースの管を通常様式で洗浄し、軟化用
浴液(softening bath)に通した後、支持用空気(suppor
ting air)で乾燥させる。この包装材料を調理用ソーセージおよび沸騰
用ソーセージの生産で用いる場合には、場合により、大気の酸素および水蒸気に
対抗するバリヤー層を公知方法で外側または内側に加えてもよい。
態に変化し得る市販の建染め染料、例えばビオラントロン誘導体であるインダン
トレンブリリアントグリーン(indanthrene brilliant
green)[C.I.パート1:バット(vat)グリーン1、C.I.パー
ト2:59825]、ナフタレンテトラカルボン酸誘導体であるインダントレン
ブリリアントオレンジGR(C.I.パート1:バットオレンジ7、C.I.パ
ート2:71105)、アンタントロン誘導体であるインダントレンブリリアン
トオレンジRF(C.I.パート1:バットオレンジ3、C.I.パート2:5
9300)、チオインジゴ誘導体であるインダントレンブリリアントピンクR(
C.I.パート1:バットレッド1、C.I.パート2:73360)、ビオラ
ントロン誘導体であるインダントレンブルー(C.I.パート1:バットブルー
20、C.I.パート2:59800)、ベンザントロン誘導体であるインダン
トレングレー(C.I.パート1:バットブラック8、C.I.パート2:71
000)、インダントレンスカーレットGG(C.I.パート1:バットレッド
14、C.I.パート2:71110)、ナフタレンテトラカルボン酸誘導体で
あるインダントレンBordeaux RR(C.I.パート1:バットレッド
15、C.I.パート2:71100)、アシルアミノアントラキノン誘導体で
あるインダントレンイエローF3GC(C.I.パート1:バットイエロー33
、C.I.パート2:65430)、ベンゾピレンキノンであるインダントレン
イエローGOK(C.I.パート1:バットイエロー4、C.I.パート2:5
9100)、およびペリレンテトラカルボン酸誘導体、例えば;パリオゲンマロ
ン(C.I.パート1:ピグメントレッド179、C.I.パート2:7113
0)などを用いることができる。C.I.は、各場合とも、Society o
f Dyers and Colouristsが発行したColour In
dexに従う一般名および/または構成番号を表す。
トまたはColloisolの名称の下で市販されている。
製した: 染料であるRed 179、C.I.71130が約22%入っている市販染料
ペースト(6300 Vocofil Rot, Ari Chemie)を6kg、および 色素であるブラック7、C.I.77266(水に不溶な色素)が約35%の色
素含有量で入っている色素調合物(Novofil Schwarz BB03
の名称を持つ)を210g量り取った。これに、22.5kgの水に 230gのカルボキシメチルセルロース(CRT30GA、Wolff Wal
srode)、 500gの水酸化ナトリウム溶液(50重量%) 600gの亜二チオン酸ナトリウム が入っている溶液(新しく調製)を加えた。
したが、ここでは、それの回転速度を気泡が染液の中に全く入り込まないように
調整した。この染液を密封容器に12時間入れた後、これとビスコースを染液が
ビスコース100kg当たり3.3 lの比率の一定比率になるように連続的に
混合した。EP 0 267 489に記述されている種類の口金(spinn
erets)を用いて、製造すべきセルロース繊維製外被の名目上の直径が58
mmであることに相当する切り幅を有する不織生地ウエブを管に成形してそれの
内側および外側を前記色付きビスコースに予備浸漬して被覆した。
ion)に入れて凝固させて再生させることでセルロース水和ゲルを生じさせる
と同時に前記溶液に入っているロイコ形態のインダトレン染料に大気の酸素によ
る酸化を受けさせることで元の不溶な染料に再び変化させ、この不溶になった染
料はセルロース材料にしっかりと接着した。次に、沈澱の結果として生じた塩お
よび吸収している酸を次の洗浄で前記再生セルロースの管から除去した。このセ
ルロース繊維製外被をグリセロールが入っている通常の軟化用浴液に通した後、
最終的な乾燥を行った結果、この包装材料の水分含有量は全重量を基準にして約
7重量%であった。
に調製したソーセージのソーセージ外被は高い透明性と均一な染色を示した。実施例2 名目上の直径が50mmのセルロース繊維製外被を実施例1に記述した様式に
類似した様式で製造したが、ここでは、染液を生じさせる過程の手順を変えかつ
染料の濃度および還元剤の濃度を低くした。
製した: Red 179、C.I.71130である色素の含有量が約22%の染料ペー
スト(6300 Vocofil Rot, Ari Chemie)を3.0kgと ブラック7、C.I.77266(水に不溶な色素)である色素の含有量が約3
5%の色素ペーストを0.105kg 含有するペーストを3.105kg量り取った。これに5重量%のカルボキシメ
チルセルロース(CRT30GA、Wolff Walsrode)溶液を10
.455kg加えた。
50gの水酸化ナトリウム溶液(50重量%)と300gの亜二チオン酸ナトリ
ウムが入っている溶液(新しく調製)を加えたが、ここでは、前記パドルミキサ
ーの回転速度を気泡が染液の中に全く入り込まないように調整した。
ス100kg当たり7.0 lの比率になるように連続的に混合した。実施例1
に記述した如く、不織生地の管状ウエブを前記色付きビスコースで被覆し、それ
に再生および酸化を受けさせた後、洗浄し、軟化用浴液に通した後、乾燥させた
。
に調製したソーセージのソーセージ外被は高い透明性と均一な染色を示し、それ
の強度に関しては、実施例1のソーセージに相当していた。実施例3 名目上の直径が50mmのセルロース繊維製外被をこの上に示した実施例に記
述した様式に類似した様式で製造したが、ここでは、ブラウンバット染料(br
own vat dye)を用いて染色を実施した。染液を調製する過程の手順
および還元剤の濃度は実施例2のそれらに相当していた。
した: バットブラウン57である色素の含有量が約30%のインダントレン色素ペース
ト(223 Vocafil brown dye, Ari Chemie)を1.0kg量り取った。これに5重
量%のカルボキシメチルセルロース(CRT30GA、Wolff Walsr
ode)溶液を0.8364kgおよび水を12.196kg加えた。パドルミ
キサーを用いて穏やかに撹拌することで空気が入り込まないようにしながら、こ
れに、2.0kgの水に200gの水酸化ナトリウム溶液(50重量%)と24
0gの亜二チオン酸ナトリウムが入っている溶液(新しく調製)を加えた。
コース100kg当たり6.2 lの比率になるように連続的に混合した。実施
例1に記述した如く、不織生地の管状ウエブを前記色付きビスコースで被覆し、
それに再生および酸化を受けさせた後、洗浄し、軟化用浴液に通した後、乾燥さ
せた。前記セルロース繊維製外被を用いてサラミ型のソーセージを製造した。最
終的に調製したソーセージのソーセージ外被は、赤色がかった褐色の均一な染色
が高い透明性を有することを示していた。
Claims (9)
- 【請求項1】 再生セルロースで被覆された不織生地から色付き管状食品包
装材料を製造する方法であって、酸化によって不溶形態に変化し得る少なくとも
1種の染料を前以て化学的還元でアルカリ可溶形態に変化させたものを含有する
アルカリ性染液を、再生セルロースの層を生じさせる目的で用いるに適したビス
コース溶液と混合し、管状の不織生地を前記ビスコース溶液と染液の混合物で被
覆し、前記ビスコースを凝固させて再生させることでセルロース水和ゲルを生じ
させそして前記ビスコース内に分布している前記染料を酸化によってそれの不溶
形態に再び変化させることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 アントラキノン誘導体、好適にはアントリミデカルバゾール
、アシルアミノアントラキノン、アクリドン、ベンザントロン、ビオラントロン
、イソビオラントロン、インダントロンの誘導体、およびより高度に縮合してい
る芳香環系の誘導体、好適にはピレネキノン、アンタントロン、フラバントロン
、ピラントロン、ペリレンテトラカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸の誘
導体ばかりでなくインジゴ誘導体およびチオインジゴ誘導体を包含する物質の種
類の染料を用いることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記色付き色素の化学的還元の目的で亜二チオン酸ナトリウ
ムまたは硫化ナトリウムを前記染液中の純粋な被還元性染料を基準にして10か
ら90重量%、好適には20から80重量%の量で用いることを特徴とする請求
項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 前記染液を前記ビスコースにビスコース100kg当たり2
から26リットル、好適には3から9リットル添加することを特徴とする請求項
1から3記載の方法。 - 【請求項5】 前記染液に、追加的に耐アルカリ性で耐酸性で非被還元性の
色付き色素を染料および色付き色素の全量を基準にして3から12重量%、好適
には4から7重量%の量で含有させることを特徴とする請求項1から4記載の方
法。 - 【請求項6】 前記染液にセルロースエーテル、好適にはカルボキシメチル
セルロースおよび/またはメチルセルロースを含有させることを特徴とする請求
項1から5記載の方法。 - 【請求項7】 請求項1から6のいずれか1項記載の透明な染料を含有する
再生セルロースで被覆された不織生地で作られた食品用管状包装材料、特にソー
セージ用合成外被。 - 【請求項8】 前記包装材料の外側もしくは内側表面に水蒸気も酸素も透過
しないバリヤー層が備わっていることを特徴とする請求項7記載の食品用管状包
装材料。 - 【請求項9】 請求項7または8のいずれか1項記載の食品用管状包装材料
の使用であって、生ソーセージ、沸騰用ソーセージまたは調理用ソーセージのた
めの合成外被としての使用。
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