JP2568156C - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】技術分野
本発明は、セルロース系製品に関し、特に、チューブ状セルロース製食品ケー
シング及びその製造方法及び装置に関する。技術背景
セルロース製食品ケーシングは周知であり、ソーセージ等のケーシング詰め食
品を製造するのに広く使用されている。セルロース製食品ケーシングは、一般に
、再生セルロースで形成されたシームレスチューブであり、水及び、又はグリセ
リン等のポリオールのような可塑剤を含有している。セルロースチューブは、可
塑化しないと、脆弱で取扱いにくく、商業用の使用に適さないので、可塑化する
必要がある。
セルロース製食品ケーシングは、一般に、2つのタイプに分けられる。第1の
タイプのケーシングは、約0.025mm〜約0.076mmの肉厚を有する純
粋再生セルロースのチューブ状フィルムから直径約14.5mm〜約203.2
mmのチューブとして製造されたものである。
第2のタイプのケーシングは、再生セルロースに紙ウエブを接合することによ
って強化された強化ケーシングである。そのような強化ケーシングは、非強化ケ
ーシン
グと区別するために、一般に、「繊維入り」ケーシングと称されている。繊維入
りケーシングは、約0.050mm〜約0.102mmの肉厚を有し、約40.
6mm〜約193mm又はそれ以上の直径を有する。
上記両タイプのケーシングの素材となるセルロースは、一般には、いわゆる「
ビスコース法」によって製造される。ビスコース法においては、ビスコース即ち
可溶性セルロース誘導体を環状ダイを通してチューブ状フィルムとして凝固・再
生浴内へ押出し、再生セルロースのチューブを形成する。このチューブを洗浄し
、グリセリン又はその他のポリオールで可塑化し、乾燥させる。乾燥は、通常、
チューブの直径を一定に維持するとともに、フィルムを延伸配向するのに十分な
圧力の空気でチューブを膨脹させる間に行われる。
セルロースを製造するためのビスコース法は、斯界において周知である。略述
すれば、ビスコース法では、木材パルプ又はコットンリンターのような天然セル
ロースを、まず、その天然セルロースの誘導体化を可能にし、天然セルロースか
らある種のアルカリ可溶性画分を抽出することができるように該セルロースを活
性化するために苛性アルカリ溶液で処理する。得られたアルカリセルロースを裁
刻し、熟成させ、二硫化炭素で処理してセルロースの誘導体であるセルロースキ
サントゲン酸塩を生成する。このセルロースキサントゲン酸塩を弱苛性アルカリ
溶液に溶解させ、得られた溶液即ち「ビスコース」
を熟成し、濾過し、脱気(気泡を除去)して押出す。このパルプ源の種類及びア
ルカリセルロースを熟成する時間の長さは、そのビスコースを、繊維入りケーシ
ングを製造するのに用いるか、あるいは非強化ケーシングを製造するのに用いる
かによって選択される。繊維入りケーシングを製造する場合は、その選択は、比
較的粘度の低いビスコース溶液が得られるように規定される。粘度の低いビスコ
ース溶液は、補強用の紙ウエブ内に毛管作用によって完全に浸透し、強固なセル
ロース間結合を設定することができる。
反対に、非強化ケーシングを製造する場合は、上記選択は、比較的粘度の高い
ビスコース溶液が得られるように規定される。そのビスコースを自動調心マンド
レルの周りに環状ダイを通してチューブとして凝固・再生浴内へ押出す。凝固・
再生浴は塩及び硫酸を含有した溶液である。このような酸性浴中では、セルロー
スキサントゲン酸塩例えばビスコースが変換されてセルロースに戻される。詳述
すると、酸性浴がセルロースキサントゲン酸塩を分解し、その結果として純粋な
形のセルロースが凝固し、再生される。
この凝固・再生されたセルロースは、最初はゲルの状態にある。このゲルの状
態でセルロースチューブをまず一連のすすぎ水タンクに通して、再生工程におい
て生成された副生物を除去する。次いで、このゲル状のセルロースチューブをグ
リセリンのような保湿剤で処理し、セ
ルロースチューブの総重量を基準として湿分約10%にまで乾燥させる。上述し
たように、この乾燥工程中にゲル状のセルロースチューブをそれに一定度合の延
伸を与えるのに十分な圧力にまで膨脹させる。
繊維入りケーシングの場合ビスコースを凝固・再生浴内へ導入する前に補強用
紙ウエブのチューブ上に押出すことを除いて、非強化セルロースケーシングも、
繊維入りケーシングも、上述したような同様の態様で製造される。
キサントゲン酸塩からセルロースを再生する工程中、硫黄生成物が遊離し、硫
化水素、二硫化炭素及び二酸化炭素等のガスが、ゲル状セルロースチューブの内
外両表面を通して放出される。再生工程中に副生物として発生するこのようなガ
スは、有害で有毒であるから、それらのガスを封じ込め、回収することがセルロ
ース製造工程にかなりの負担を課する。しかも、ゲル状セルロースチューブ即ち
チューブ状ケーシングの内表面を通して放出されたガスは、チューブ状ケーシン
グ内に蓄積することになるので、特別の問題を提起する。即ち、チューブ状ケー
シングは、ゲル状態にある間は膨脹性を有するので、ゲル状ケーシング内に蓄積
したガスによる圧力増大がケーシングの望ましくない直径変動を起すことになる
。これを防止するために、ゲル状ケーシングに一定の間隔を置いてガス抜き用の
突き刺し孔を形成する。この孔形成工程は、孔をあけ、ガスを逃がし、次いで孔
を封止す
るという作業を伴うものであり、製造工程にとって望ましくない中断を余儀なく
する。又、ケーシングの壁内に発生したガスは、そのまま壁内に留まって気泡を
生じることになり、その結果、ケーシングを弱化し、食品填充性能を劣化する。
又、ある程度のゲル状態にあるケーシングは、再生工程中に生じた硫黄化合物
の少量の残留分を保持している。ゲル状チューブ即ちケーシングを乾燥させる前
に水洗することによってすべての残留硫黄化合物を除去するように留意されるが
、それでもなお、乾燥したケーシングに微量の残留硫黄化合物が含まれている。
ビスコース法は、上述したように固有の問題があるが、それでもなお今日まで
のところ、食品処理産業用のセルロース製ケーシングを製造するための方法とし
て最も一般的な方法である。
ビスコース法は、それによって製造されるセルロース材の強度を高めるために
いろいろな態様で改変することができることが知られている。例えば、高い強度
を有する再生セルロースを得るために、ビスコース内又はスピン浴内へ改質剤を
導入することができる。しかしながら、そのようにして強度を高められたセルロ
ース材は、破断点伸びが小さいことが判明しており、食品ケーシングとして使用
するためのシームレスのセルロース製チューブから成る可撓ケーシングとしては
不利であることが判明している。
従って、本発明は、従来技術によるセルロース製食品ケーシング及びその製造
方法及び装置の上述した欠点を克服することを課題とする。発明の開示
本発明者らは、意外にも、非誘導体化セルロース溶体が非強化セルロース製食
品ケーシングの製造と、繊維入り(強化)セルロース製食品ケーシングの製造の
いずれにも使用するのに適していることを見出した。溶融状態の非誘導体化セル
ロースをチューブ状フィルムとして水浴のような非溶剤液中へ押出すことができ
る。本明細書でいう「非誘導体化セルロース」とは、溶剤又は反応剤との共有結
合によってではなく、水素結合のようなファンデルワールス力による溶剤又は反
応剤との会合によっ溶解されたセルロースを意味する。又、「非溶剤」とは、セ
ルロース溶剤でない液体を意味する。
例えば、天然セルロースの溶解は、N−メチルモルホリン−N−オキシド(N
MMO)のような第三アミンオキシドを用いることによって行うことができる。
得られた溶体中のセルロースは、溶解前の非誘導体化のままである。
この非誘導体化セルロースを水浴中で沈殿させ、得られたゲル状セルロースチ
ューブを水、又は、グリセリンのような多価アルコール、又は、ポリアルキレン
オキシド又はポリアルキレングリコールのような他の水溶性軟化剤で処理した後
乾燥させる。非誘導体化セルロース溶
体を用いて押出成形された食品ケーシングを検査した結果によれば、そのような
ケーシングは、予想外にも、ビスコース法によって得られた誘導体化セルロース
のケーシングより高い水透過性を有している。水透過性は、食品ケーシングにと
ってかなり重要な要素である。なぜなら、食品詰めケーシングの加工には、水分
や風味剤をケーシングの壁を自由に透過させて中の食品に浸透させなければなら
ないよな調理又は硬化工程を伴うことが多いからである。更に、非誘導体化セル
ロース製ケーシングを検査した結果によれば、そのようなケーシングは、ビスコ
ース法によって得られた誘導体化セルロース製ケーシングより強靭である。水透
過性が高められ、しかも、強度が維持又は高められるという非誘導体化セルロー
ス製ケーシングのこのような特性は、誘導体化セルロース製ケーシングの水透過
性を高めようとする従来の試みがいずれもケーシングの強度を低下させる結果に
終っていることからして、予想外のことである。
非誘導体化セルロース製ケーシングは、又、ビスコース法によって得られた誘
導体化セルロース製ケーシングより高い湿潤引裂抵抗を有する。湿潤引裂抵抗は
、ケーシングのひだ付け工程及びケーシングへの食品填充工程において及ぼされ
る乱暴な強い応力に耐えることができるケーシングの能力の尺度であるから、食
品ケーシングにとって重要な特性である。例えば、保守の悪い填充装置が填充工
程中ケーシングに擦過傷や他の何らかの損傷
を与えることは珍しいことではなく、その結果、ケーシングが填充圧力に耐えら
れず、裂開又は破断することになる。従って、ケーシングは、破断することなく
、ある程度の損傷に耐えることができるのう力を有することが重要である。
非誘導体化セルロースは、上述したNMMO−セルロース溶体を、該溶体中で
セルロースを沈殿させる前に、補強用紙ウエブ上へ流延させることによって繊維
入りケーシングを生成するのに使用することができる。これは、紙ウエブに適用
されたNMMO−セルロース溶体が、たとえその溶体のNMMO成分がセルロー
ス溶剤(セルロースを溶解してい溶剤)であったとしても、目に見えて明らかな
紙の劣化を惹起しないという点で、驚くべきことであり、予想外のことである。
叙上のように、強度又は水透過性を喪失することなく改善された湿潤引裂抵抗
を有し、硫黄を含有せず、かつ、有害、有毒な副生物の発生を伴わないプロセス
によって生成されるセルロース製食品ケーシングの驚くべき利点は、食品ケーシ
ングを生成するための材料として非誘導体化セルロースを用いることによって得
られる。
従って、本発明は、環状アミンオキシド溶体から沈殿させた非誘導体化セルロ
ースを押出して得られた、水溶性軟化剤を含有した押出シームレスチューブ状フ
ィルムから成るセルロース製食品ケーシングを提供する。
本発明は、又、25℃の温度下で約1.2ml/分/
m2/mmHgの水透過性を有し、0.1mmの肉厚当り約20mgより高い湿
潤引裂強度を有するチューブ壁を有するセルロース製食品ケーシングを提供する
。
本発明は、その別の側面においては、セルロース製食品ケーシングを形成する
方法であって、
a)アミンオキシド溶剤中に溶解させた非誘導体化セルロースから成る溶体を
準備し、
b)前記溶体を下向きに押出してシームレスチューブを形成し、
c)該溶体の押出シームレスチューブを最初に空隙を通して下向きに下降させ
、次いで、非溶剤液の浴中へ通し、
d)前記空隙を通って下向きに移動する溶体の押出シームレスチューブの内表
面に並流関係をなして直接接触させるように非溶剤液の流れを下向きに流して該
溶体から該内表面のところに非誘導体化セルロースを沈殿させ、
e)前記溶体の押出シームレスチューブをその内外両表面を前記非溶剤液に直
接接触させるようにして非溶剤液の前記浴中に維持し、それによって前記溶体か
ら非誘導体化セルロースを沈殿させて非誘導体化セルロースを形成させ、
f)前記浴から前記非誘導体化セルロースを引出して、該非誘導体化セルロー
スを水溶性軟化剤に接触させることから成るセルロース製食品ケーシング形成方
法を提
供する。
本発明は、その更に別の側面においては、非誘導体化セルロースとアミンオキ
シド溶剤との溶体から食品ケーシングとして使用するのに適する非誘導体化セル
ロースのシームレスチューブを形成するための装置であって、
a)前記溶体から非誘導体化セルロースを沈殿させるための非溶剤の浴と、
b)前記浴中の液面との間に空隙を画定するように該液面より上方に配置され
ており、前記溶体のシームレスチューブを該浴中へ下向きに押出すようになされ
た環状の押出出口を有する押出ノズルと、
c)前記押出ノズルから垂下した上方部分と下方部分を有する中空マンドレル
であって、d)該上方部分は、前記環状の押出出口によって囲繞されて前記ノズ
ルから押出された押出シームレスチューブによって包囲され、該押出シームレス
チューブの内周面との間に環状空間を画定するように該押出出口より小さい直径
の外周面を有しており、該外周面は該環状空間に臨むポートを有し、e)該下方
部分は、該上方部分より大きい直径を有し、前記浴内へ臨む入口を有している中
空マンドレルと、
f)非溶剤液を前記ポートから噴出する非溶剤液が下向きに流れて前記押出シ
ームレスチューブの内周面に並流関係をなして直接接触するように非溶剤液を該
ポートへ導くために前記中空マンドレル内へ突入した第1導管
と、
g)前記押出シームレスチューブ内から非溶剤液を排出するために前記中空マ
ンドレル内を貫通して延長し、前記入口に連通した第2導管と、
から成る装置を提供する。
本発明の非誘導体化セルロース製食品ケーシングは、従来誘導体化セルロース
で形成されていた食品ケーシングの望ましい属性をすべて備えていることが認め
られた。本発明の非誘導体化セルロース製食品ケーシングは、水を吸収しており
、ケーシングを加工する際に必要とされる柔軟性を付与するためのグリセリン又
はその他の軟化剤で処理されており、ケーシング詰めされた食品を加工するのに
必要とされる水透過性を有し、食品を填充することができ、かつ、ケーシングの
裂断を惹起することなく、填充された食品をその調理サイクル中収容することが
できる伸縮性を有する。これらの属性は、慣用のセルロース製食品ケーシングよ
り高い引裂抵抗を有すること、及びセルロースの再生工程中に生じた硫黄化合物
を全く含有していないという特性に加えて得られる。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cellulosic product, and more particularly to a tubular cellulose food casing and a method and apparatus for producing the same. BACKGROUND OF THE INVENTION Cellulose food casings are well known and are widely used to make casing stuffed foods such as sausages. Cellulose food casings are generally seamless tubes made of regenerated cellulose and contain water and / or plasticizers such as polyols such as glycerin. Cellulose tubes need to be plasticized because if they are not plasticized, they are fragile and difficult to handle and are not suitable for commercial use. Cellulose food casings are generally divided into two types. A first type of casing is made from a tubular film of pure regenerated cellulose having a wall thickness of about 0.025 mm to about 0.076 mm from a diameter of about 14.5 mm to about 203.2.
It was manufactured as a mm tube. The second type of casing is a reinforced casing reinforced by bonding a paper web to regenerated cellulose. Such reinforced casings are commonly referred to as "fibre-filled" casings to distinguish them from non-reinforced casings. The fibrous casing has a wall thickness of about 0.050 mm to about 0.102 mm, and a thickness of about 40.50 mm.
It has a diameter from 6 mm to about 193 mm or more. Cellulose, which is a material for both types of casings, is generally referred to as a so-called "
It is manufactured by the viscose method. In the viscose method, viscose, a soluble cellulose derivative, is extruded through an annular die as a tubular film into a coagulation / regeneration bath to form a tube of regenerated cellulose. The tube is washed, plasticized with glycerin or other polyol and dried. Drying is usually
This is done while maintaining the diameter of the tube constant and expanding the tube with air at a pressure sufficient to stretch orient the film. Viscose processes for producing cellulose are well known in the art. Briefly, in the viscose method, natural cellulose, such as wood pulp or cotton linter, can first be allowed to derivatize the natural cellulose and extract certain alkali-soluble fractions from the natural cellulose. Treat with a caustic solution to activate the cellulose as described above. The obtained alkali cellulose is cut, aged, and treated with carbon disulfide to produce cellulose xanthate, which is a derivative of cellulose. This cellulose xanthate is dissolved in a weak caustic solution, and the resulting solution, "viscose", is aged, filtered, degassed (removing air bubbles) and extruded. The type of pulp source and the length of time to ripen the alkali cellulose are selected depending on whether the viscose is used to make a fibrous casing or a non-reinforced casing. When fabricating a fiber-filled casing, the choice is dictated by the viscose solution having a relatively low viscosity. The viscose solution having a low viscosity completely penetrates into the reinforcing paper web by capillary action, and can establish strong intercellulose bonds. Conversely, when manufacturing a non-reinforced casing, the above choice is dictated by the relatively viscous viscose solution obtained. The viscose is extruded as a tube through an annular die around a self-centering mandrel into a coagulation and regeneration bath. coagulation·
The regeneration bath is a solution containing salt and sulfuric acid. In such an acidic bath, cellulose xanthate, such as viscose, is converted back to cellulose. Specifically, the acidic bath degrades the cellulose xanthate, resulting in the coagulation and regeneration of the pure form of cellulose. This coagulated and regenerated cellulose is initially in a gel state. In this gel state, the cellulose tube is first passed through a series of rinse water tanks to remove by-products generated in the regeneration step. The gelled cellulose tube is then treated with a humectant, such as glycerin, and dried to about 10% moisture based on the total weight of the cellulose tube. As described above, during this drying step, the gelled cellulose tube is expanded to a pressure sufficient to give it a certain degree of stretching. Except for extruding the viscose into the coagulation / regeneration bath in the case of a fiber-containing casing before it is extruded onto a tube of reinforced paper web, the unreinforced cellulose casing is also
The fiber-containing casing is manufactured in a similar manner as described above. During the process of regenerating cellulose from xanthates, sulfur products are liberated and gases such as hydrogen sulfide, carbon disulfide and carbon dioxide are released through both the inner and outer surfaces of the gelled cellulose tube. Because such gases generated as by-products during the regeneration process are harmful and toxic, the containment and recovery of those gases imposes a significant burden on the cellulose manufacturing process. Moreover, the gas released through the inner surface of the gelled cellulose tube or casing results in a special problem because it accumulates in the tubular casing. That is, since the tubular casing is inflatable while in the gel state, an increase in pressure due to the gas accumulated in the gel casing will cause undesirable diameter fluctuations of the casing. In order to prevent this, a piercing hole for venting is formed at regular intervals in the gel-like casing. This hole forming process involves drilling holes, venting gases, and then sealing the holes, forcing an undesirable interruption to the manufacturing process. Further, the gas generated in the wall of the casing stays in the wall as it is and generates air bubbles. As a result, the casing is weakened and the food filling performance is deteriorated. Also, the casing, which is in a certain gel state, retains a small residual amount of sulfur compounds generated during the regeneration process. Care is taken to remove all residual sulfur compounds by rinsing the gel tube or casing before drying, but the dried casing still contains traces of residual sulfur compounds. The viscose method has inherent problems as described above, but nevertheless is, to date, the most common method for producing cellulose casings for the food processing industry. It is known that the viscose method can be modified in various ways to increase the strength of the cellulosic material produced therefrom. For example, a modifier can be introduced into viscose or into a spin bath to obtain regenerated cellulose having high strength. However, the cellulose material thus strengthened has been found to have a low elongation at break, which is disadvantageous as a flexible casing composed of a seamless cellulose tube for use as a food casing. Is known. It is therefore an object of the present invention to overcome the above-mentioned drawbacks of the prior art cellulose food casings and the method and apparatus for producing the same. DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have surprisingly found that underivatized cellulose solutions are suitable for use in both the production of unreinforced cellulose food casings and the production of fibrous (reinforced) cellulose food casings. I found that. The underivatized cellulose in the molten state can be extruded as a tubular film into a non-solvent liquid such as a water bath. As used herein, the term "underivatized cellulose" refers to a cellulose dissolved not by a covalent bond with a solvent or a reactant but by association with the solvent or the reactant by van der Waals forces such as a hydrogen bond. means. "Non-solvent" means a liquid that is not a cellulose solvent. For example, the dissolution of natural cellulose is based on N-methylmorpholine-N-oxide (N
(MMO) can be carried out by using a tertiary amine oxide.
The cellulose in the resulting solution remains underivatized before dissolution. The underivatized cellulose is precipitated in a water bath, and the resulting gelled cellulose tube is treated with water or a polyhydric alcohol such as glycerin, or another water-soluble softener such as polyalkylene oxide or polyalkylene glycol. And then dried. Examination of food casings extruded with underivatized cellulose solutions has shown that such casings, unexpectedly, have higher water permeability than casings of derivatized cellulose obtained by the viscose method. have. Water permeability is a significant factor for food casings. This is because the processing of food-stuffed casings often involves a cooking or curing step that must allow moisture and flavor to freely penetrate the casing walls and penetrate the foodstuffs inside. Furthermore, examination of underivatized cellulose casings has shown that such casings are tougher than derivatized cellulose casings obtained by the viscose method. Such a property of the non-derivatized cellulose casing that the water permeability is enhanced and the strength is maintained or enhanced is the same as the conventional attempts to increase the water permeability of the derivatized cellulose casing. This is unexpected, as it results in a decrease in the strength of Underivatized cellulose casing also has higher wet tear resistance than derivatized cellulose casing obtained by the viscose process. Wet tear resistance is an important property for food casings because it is a measure of the casing's ability to withstand the violently high stresses exerted during the process of pleating the casing and filling the casing with food. For example, it is not uncommon for poorly maintained filling equipment to scratch or otherwise damage the casing during the filling process, resulting in the casing not being able to withstand the filling pressure and tearing or breaking. Therefore, it is important that the casing have a force that can withstand some damage without breaking. Underivatized cellulose can be used to produce a fiber-filled casing by casting the NMMO-cellulose solution described above onto a reinforced paper web before precipitating the cellulose in the solution. This is because the NMMO-cellulose solution applied to the paper web does not cause any visible and obvious paper degradation, even if the NMMO component of the solution is a cellulose solvent (solvent that dissolves cellulose). In that respect, it is surprising and unexpected. As noted above, produced by a process that has improved wet tear resistance without loss of strength or water permeability, is sulfur-free, and does not generate harmful or toxic by-products The surprising benefits of cellulosic food casings are obtained by using underivatized cellulose as a material for producing food casings. Accordingly, the present invention provides a cellulose food casing comprising an extruded seamless tubular film containing a water-soluble softener, obtained by extruding underivatized cellulose precipitated from a cyclic amine oxide solution. The present invention also provides a tube wall having a water permeability of about 1.2 ml / min / m 2 / mmHg at a temperature of 25 ° C. and having a wet tear strength of greater than about 20 mg / 0.1 mm wall thickness. Provided is a cellulose food casing having the same. In another aspect, the present invention is a method of forming a cellulose food casing, comprising: a) providing a solution comprising underivatized cellulose dissolved in an amine oxide solvent; b) directing the solution downward. C) lowering the extruded seamless tube of the solution down first through a void and then into a bath of non-solvent liquid; d) moving the solution down through the void E) derivatized cellulose is precipitated from said solution at said inner surface by flowing a stream of non-solvent liquid downward so as to directly contact said inner surface of said extruded seamless tube in a co-current relationship; The extruded seamless tube is maintained in the bath of non-solvent liquid such that its inner and outer surfaces are in direct contact with the non-solvent liquid, thereby maintaining the solution Precipitating the underivatized cellulose to form underivatized cellulose, and f) extracting the underivatized cellulose from the bath and contacting the underivatized cellulose with a water-soluble softener. A method of forming is provided. The invention, in yet another aspect, is an apparatus for forming a seamless tube of underivatized cellulose suitable for use as a food casing from a solution of underivatized cellulose and an amine oxide solvent, comprising: a. B.) A non-solvent bath for precipitating underivatized cellulose from the solution; and b) a non-solvent bath disposed above the liquid level so as to define a void between the liquid level in the bath. An extrusion nozzle having an annular extrusion outlet adapted to extrude the seamless tube downwardly into the bath; c) a hollow mandrel having an upper portion and a lower portion depending from the extrusion nozzle; The upper portion is surrounded by an extruded seamless tube which is surrounded by the annular extrusion outlet and extruded from the nozzle, and is formed by the extruded seamless tube. A) having an outer peripheral surface of a smaller diameter than the extrusion outlet so as to define an annular space between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface having a port facing the annular space; A hollow mandrel having a larger diameter than the upper portion and having an inlet facing into the bath; and f) a non-solvent liquid ejecting a non-solvent liquid from the port flows downward to form the extruded seamless tube. A first conduit protruding into said hollow mandrel to direct said non-solvent liquid to said port such that said non-solvent liquid comes into direct contact with said inner peripheral surface of said extruded seamless tube; A second conduit extending through the hollow mandrel for discharge and communicating with the inlet. It has been found that the underivatized cellulose food casing of the present invention has all of the desirable attributes of food casings conventionally formed of derivatized cellulose. The non-derivatized cellulose food casing of the present invention absorbs water and is treated with glycerin or other softener to provide the flexibility required when processing the casing, and is packed in a casing. Has the water permeability required to process the filled food, is capable of filling the food, and contains the filled food during its cooking cycle without causing casing tearing It has elasticity that can be used. These attributes are obtained in addition to the fact that they have a higher tear resistance than conventional cellulose food casings and do not contain any sulfur compounds produced during the cellulose regeneration process.
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明の食品ケーシングを押出すための装置の構成を示す概略図であ
る。
図2は、図1の装置に用いられる押出ノズルの一部切除された断面図である。
図3は、変型実施例の押出ノズルを示す図2と同様の
図である。実施例
セルロース製食品ケーシングを形成するのに非誘導体化セルロースを用いるこ
との合理性を立証し、非誘導体化セルロースで形成された食品ケーシング特性を
測定するために幾つかの試験を実施した。
そような試験のために、英国のコートールズ社のNMMO溶体を用いた。この
試験溶体(以下「ドープ」とも称する)は、60〜70℃の融点を有する黄褐色
の固溶体である。このドープは、その材料安全データ証明書によれば、70〜8
0重量%のNMMOと、10〜20重量%のセルロースと、5〜15重量%の水
を含有している。コートールズ社から供給されるこのドープは、米国特許第4,
145,532号、4,196,282号及び4,255,300号に記載され
たプロセスによって生成されたものである。
スラブの形で入手したこのドープを冷凍機に投入して、ドープの脆性を高めた
。次いで、そのドープをハンマーで小片に破砕し、更に直径約1.58mm未満
の粒度に粉砕した。それらの粒子を「ブラベンダー」100型スクリュー式押出
機に装入し、ダイを通して直径約25.4mmのドープのチューブとして押出し
た。押出機及びダイの温度は、約105℃に維持した。押出されたドープを押出
機とダイの間に60メッシュ、200メッシュ、325メッシュ、200メッシ
ュ及び60メッシュ
スクリーンの順に配置したスクリーン組を順次に通した。このスクリーン組は、
半ば溶融したドープ及び他の汚染物がダイを通して押出されるのを防止し、ドー
プの押出機内での滞留時間を長くするためのものであり、それによって、ドープ
が押出機から押出される前に完全に溶融した状態にされる。
ダイは、ドープのチューブ即ち押出されたチューブ状食品ケーシング(「押出
チューブ状ケーシング」又は単に「チューブ」とも称する)を約15℃の温度に
保持された水浴中へ下向きに押出すように配置した。ダイと水浴の液面との間に
約50mmの空隙を設けた。この構成で、押出機を約50rpmの回転速度で作
動し、ドープを約1.13〜1.36kg/時の供給供給速度で押出機に供給し
た。押出されたチューブの水浴中での滞留時間は、約1分間とし、水浴からチュ
ーブをニップローラを通して引出し、スピンドルに巻取った。
図1は、実験パイロット工程において使用した試験装置を示す。図1に示され
るように、押出機12は、粉砕ドープを押出機12内へ供給するためのホッパー
14を備えている。上述したスクリーン組16は、押出機12とダイ18の間に
配置されている。ダイ18の周りに設けられたバンド状加熱器20は、ダイを上
述したように約105℃の温度に維持する。ダイ18は、それから押出されたド
ープのチューブを水浴24内へと下向きに通すように配置されている。ダイから
押出されたチューブ
は、水浴24内へ進入したときチューブの内孔が水で満たされるように開放した
状態に保持され、水浴中に設けられたローラ26,26を周回して通される。チ
ューブの内孔内の水は、チューブがローラ26,26を周回して通され、扁平に
される際に粘着する(即ち、自己付着する)のを防止する。
ダイ18は、図2の断面図に明示されるように、中心内孔30を有する外側部
材28と、内孔30内に挿入されたプラグ32を備えている。プラグ32の外周
面と内孔30の内周面との間に環状空間34が画定されている。環状空間34は
、ダイの出口38のところに幅約0.508mm、直径25.4mmの間隙を画
定する。押出機から入口36を通して環状空間34へ導入された溶融ドープは、
下向きにプラグ32を包囲して流れ、出口38からチューブとして押出される。
このようにして押出されたドープのチューブ(押出チューブ状ケーシング)水
浴24(図1)中で水洗してすべてのNMMOを除去した。このようにして得ら
れた幾つかのチューブ即ちケーシング(試験サンプル)を10%のグリセリン溶
液に10分間浸漬させた。次いで、そのチューブを空気で膨らませ、乾燥させた
。膨脹用空気の圧力は、乾燥工程中チューブを開放した状態に維持するのに十分
な圧力とした。例えば、この実験工程において押出されたチューブの肉厚は、商
業ベースの慣用のケーシング製造において押出されるビスコースの肉厚ほど
均一ではなかった。例えば、この実験工程で得られた非誘導体化セルロース製ケ
ーシングの1試験サンプルでは、その円周の幾つかの点をとって測定したところ
その肉厚は0.06mmから0.11mmの範囲であった。これに対して、慣用
の誘導体化ビスコース製ケーシングは、0.06mmの皮革的均一な肉厚を有し
ている。いずれにしても、この試験は、非誘導体化ドープ(NMMO溶体)を少
くとも0.06mmもの薄い肉厚を有するチューブとして押出すことができるこ
とを立証した。水透過性
水透過性を分析するために一定の長さの上記非誘導体化セルロースのチューブ
を25℃の温度の水に約5分間浸漬させ、次いで、その浸漬させたチューブから
直径8mmのディスクとして切断した。得られた浸漬ディスク(試験サンプル)
をアミコンコーポレーシヨン製52型超濾過セルに装入し、該セルのポリエチレ
ンプレートの上に載せた。超濾過セルの一方の面に25℃の温度の水を500m
mHgの圧力をかけて導入した。超濾過セルの他方の面に取付けたピペットによ
りこのケーシングの試験サンプルを透過した水を収集した。得られたデータを用
いて試験サンプルの水透過性を算出した。その計算結果は、印加された単位圧力
当り、単位面積当りの水透過性即ち超濾過率をml/分/m2/mmHg単位で
表す。このようにして非誘導体化セルロースの3つのサンプルを分析した。
比較のために、ビスケース・コーポレーシヨン社のNOJAXケーシングのた
めの商業生産ラインから在来のビスコース法による誘導体化セルロースの食品ケ
ーシングの試験片(サンプル)を採取した。この対照サンプルは、再生後グリセ
リンですすぎ処理したものであるが、乾燥させる前でゲル状態にあるものであっ
た。このゲル状のケーシングサンプルを空気で膨らませ、開放させた状態で乾燥
させ、次いで、上述したのと同じ水透過性試験にかけた。計算結果は、下記の表
Iの通りである。
表Iの分析結果から明らかなように、非誘導体化セルロースで形成された処理
済みケーシングの水透過性は、誘導体化セルロースで形成された処埋済みケーシ
ングのそれより大きい。破裂強さ
非誘導体化セルロース製ケーシングの強度をいわゆる「破裂強さ」試験によっ
て分析した。この試験は、ケーシングの試験サンプルを室温の水に30分間浸漬
して再湿潤状態にすることから始める。この再湿潤状態でチューブ状サンプルの
一端を結紮し、サンプルを空気により約44.52mmHg/秒の圧力増大率で
破裂するまで膨らませた。膨脹中のケーシングサンプルの直径増大値と、破裂時
の直径を記録した。試験された非誘導体化セルロース製ケーシングサンプルは、
膨脹によって約48.0mmの直径が増大し、203mmHgの内圧で破裂した
。
破裂圧の比較のために、商業生産ラインからゲル状の誘導体化セルロース製食
品ケーシングの対照試験サンプルをグリセリンで処理した後、乾燥させる前に採
取した。このゲル状のケーシングは、ビスケース・コーポレーシヨン社から「N
OJAXケーシング」サイズ25Nとして販売されている慣用のフランクフルタ
用ケーシングの製造のためのものであった。このゲル状ケーシングサンプルを上
述した非誘導体化セルロース製ケーシングの場合と同じ態様で処理した。即ち、
該サンプルを、膨脹によって延伸配向させる目的をもってではなく、単に乾燥を
容易にするために空気で膨らませ、次いで、述した非誘導体化セルロース製ケー
シングサンプルの場合と同じ態様で再湿潤させた。再湿潤状態での3つの対照サ
ンプルの平均折り径は、35.47mm(直径は22.6
mm)であった。平均破裂圧は、271.33mmHgであり、破裂時の平均直
径は37.33mmであった。この破裂圧は、非誘導体化セルロース製ケーシン
グのサンプルのそれより高かった。しかしながら、他のすべての係数を同じにし
た場合、破裂圧は、1つにはケーシングの直径の大きさによって左右される。即
ち、直径の小さいケーシングの方が破裂圧が高くなる。従って、この誘導体化セ
ルロースのサンプルの破裂圧の増大は、少くとも1つには、その誘導体化セルロ
ースのサンプルの平均直径が非誘導体化セルロースのサンプルより小さかったこ
とに基因する。
破裂圧を比較するための更なる試みとして、誘導体化セルロースで形成された
ビスケース・コーポレーシヨン社の2つの延伸配向済みケーシングを再湿潤状態
での破裂圧比較のために選択した。一方の対照サンプルは、ビスケース・コーポ
レーシヨン社から「NOJAXケーシング」サイズ40Gとして販売されている
もので、これを選択したのは、このケーシングは、非誘導体化セルロースのケー
シングのサンプルに匹敵する仕様折り径(48.77〜52.33mm)を有し
ているからである。この「NOJAXケーシング」サイズ40Gのビスケース・
コーポレーシヨン社の仕様では、上述したのと同じ方法で測定された数値で最小
限の破裂圧は173mmHgであるとされている。
他の1つの対照サンプルは、ビスケース・コーポレー
シヨン社から「NOJAXケーシング」サイズHS65として販売されているも
ので、より大きい仕様折り径(55.37〜65.02mm)を有しており、こ
の「NOJAXケーシング」サイズHS65のビスケース・コーポレーシヨン社
の仕様によれば最小限の破裂圧は171mmHgであるとされている。これらの
2つの対照サンプルの最小限破裂圧は、本発明による非誘導体化セルロースのケ
ーシングを試験することによって得られた上述の破裂圧203mmHgより低い
。
又、誘導体化セルロースで形成されたケーシングは、配向しない場合より、(
ケーシングを延伸させるのに十分に膨脹させた状態で乾燥させることにより)配
向した場合の方が破裂圧が高くなることが知られている。上記破裂試験に用いら
れた上記非誘導体化セルロースのケーシングは、配向されたものではなかったの
に対して、上述したビスケース・コーポレーシヨンの上記各仕様破裂圧は、配向
済みケーシングに対するものである。従って、非誘導体化セルロースのケーシン
グは、配向処理されたとすれば、誘導体化セルロース製の同等のケーシングに比
べて更に高い破裂圧を示すことになろう。
上述した各試験の結果からみて、非誘導体化セルロースのケーシングは、それ
に最も近い誘導体化セルロース製のケーシングにの仕様最小限破裂圧より高い破
裂圧を有することは明らかである。引裂強さ
非誘導体化セルロースのケーシングの機械方向(MD方向)と横断方向(TD
方向)の両方向の引裂強さを検査した。試験すべきサンプルは、上述したように
押出され処理された非誘導体化セルロースのケーシングと、「NOJAXケーシ
ング」サイズ25Nのゲル状ケーシングから長方形の形に切取ったものである。
3つのサンプルから成る第1群は、各サンプルの一辺(A)がMD方向に対して
直角をなすように切取った。3つのサンプルから成る第2群は、各サンプルの一
辺(B)がTD方向に対して直角をなすように切取った。
各サンプルに引裂を開始させるためのスリットを形成した。各スリットは、サ
ンプルの1辺(A)又は(B)の中間点から試験すべき方向に切込んだ。これら
のサンプルを脱塩水に30分間浸漬し、厚さを測定して、デュポン社の振子型引
裂試験機に固定した。この引裂試験機は、その振子を解放すると、揺動する振子
の重量によりサンプルが2つに引裂かれた。その引裂はサンプルの1辺に切込ま
れたスリットから開始された。試験機のスケールは、サンプルを引裂くのに要し
た引裂力をgm−cmで表す値を記録する。この値を用いて、フィルム(ケーシ
ング)の肉厚0.1mm当りの引裂力を算出した。
誘導体化セルロースのケーシングについても同じ試験方法で試験した。誘導体
化セルロースのケーシングサンプルの引裂試験の結果は、表IIに示されており、
非誘導
体化セルロースのケーシングサンプルの引裂試験の結果は、表IIIに示されてい
る。 上記の結果を比較すると、平均して、肉厚0.1mm当りの引裂強さは、MD
方向においても、TD方向においても、非誘導体化セルロースで形成された筒状
ケーシングの方が相当に大きいことが分かる。具体的に言えば、MD方向の引裂
強さは、平均して2.5倍大きく、TD方向の引裂強さは、平均して1.5倍大
きい。このことは、先に説明したように、湿潤引裂強さは填充工程に
おいて及ぼされる乱暴な強い応力に耐えることができるケーシングの能力の尺度
であるから、重要である。引裂強さは、又、填充工程の前にケーシングを加工す
る工程においても重要である。例えば、フランクフルタ等を加工するのに用いら
れる食品ケーシングは、通常、ひだ付け加工(即ち、ケーシングをひだ寄せして
長手方向に圧縮すること)によって変換され、長尺ケーシングから比較的短い筒
状ひだ付ケーシングスティック(棒状体)とされる。ひだ付け加工では、60m
以上の長さのケーシングを僅か76cmの長さのスティックに圧縮することが珍
しくなく、ひだ付け加工自体が毎分最高360mもの速度で実施される。従って
、ケーシングは、ひだ付け加工中物理的一体性を維持し、裂開しないだけの強度
を有していることが重要である。従って、ケーシングは、ひだ付け加工の上から
も、填充工程の上からも高い引裂強さを有していることが望ましい。
非誘導体化セルロースで形成されたケーシングが食品加工に適するかどうかを
確認するために填充試験を実施した。上述のようにして形成され、グリセリンで
処理され、乾燥された幾つかのケーシングの一端を結紮し、ケーシング内に高コ
ラーゲンのフランクフルタエマルジョンを手作業で填充した。幾つかのケーシン
グは、填充の際、ケーシングの壁にピンホール又は気泡によって弱化点が生じた
ことにより裂断した。首尾よく填充することができたサンプル(エマルジョン填
充済みケーシング)
をその填充後、商業用加工の条件に模して温度82℃、相対湿度40%の条件で
75分間調理した。このようにして填充し、加工した非誘導体化セルロース製の
ケーシングは、調理中裂断せず、又は何らかの形ででも破断せず、食品ケーシン
グとして使用するのに適することを証明した。
上述した各試験のたものケーシングを製造するのに用いたダイに代えて、ビス
コースからセルロース製フランクフルタケーシングを製造するのに使用されてい
る慣用のノズルに部分的に類似したノズル装置を用いた。セルロース製食品ケー
シングを製造するための典型的なビスコース押出ノズルは、ノズルの本体から突
出した自動調心マンドレルを備えている。ビスコース押出ノズルは、セルロース
再生浴の液面より下に配置され、ノズルから押出されたビスコースはノズルから
上向きにマンドレルに沿って上昇し、再生浴の液面から出るようになされている
。
上述した溶融ドープを押出すために、非誘導体化セルロースのより粘性の高い
熱可塑性ドープを押出すのに適するように従来のビスコース押出ノズルに下記の
ような改変を加えた。この改変されたノズル装置は、ドープを上向きにではなく
、下向きに非溶剤浴内へ押出すように構成された。
図3は、そのような改変ノズル装置を示す。このノズル装置は、押出出口44
に向けてテーパした中心孔42を有する外側部材40を備えている。孔42内に
心合するようにテーパ付プラグ46が装着されている。プラグ46の外周面と孔
42の壁面との間に環状押出通路48が画定される。この押出通路の出口即ち押
出出口44は、幅約0.25mmであり、直径約23.6mmである。
押出機(図1)から押出された溶融ドープは、図3のノズル装置の入口ポート
50を通って押出通路48に流入し、プラグ46の周りをそれに沿って押出出口
44へ流れる。プラグ46の外周面には、該プラグの周りを流れる溶融ドープの
均一な分布及び通過を促進するためにらせんチャンネル51が形成されている。
プラグ46から軸方向に孔42の外部へ中空マンドレル52が突出している。
マンドレル52の最下端部分54は、使用においては、沈殿用非溶剤液(非誘導
体化セルロースを沈殿させるための非溶剤液)の浴82の液面56より下に沈め
られる。
マンドレル52の最下端部分54は、押出出口44の直径にほぼ等しい直径を
有しているが、マンドレル52の、押出出口44と最下端部分54との間の一部
分の外周面が細くされ、それによって座部57が形成されている。この座部57
に、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のような比較的低摩擦性材料で形
成されたスリーブ58が保持されている。スリーブ58は、押出出口44に近接
した小径端からマンドレル52の最下端部分54の外径に整合する大径端にまで
テーパしている。スリーブ58のこのテーパした低摩擦表面は、押出されたドー
プのチューブがマンドレル52に沿って沈殿用非溶剤液(以下、単に「沈殿液」
又は「非溶剤液」とも称する)内へ流下するのを容易にする。
マンドレル52及びプラグ46を軸方向に完全に貫通
して延長した中心導管60が設けられており、中心導管即ち第2導管60を同心
的に囲繞し、プラグ46を貫通して上方に突出した第2導管62が設けられてい
る。第2導管62は、閉鎖した下端64と、開放した上端66を有している。第
2導管62の外周面と中空マンドレル52の内壁68との間に環状空間即ちチャ
ンネル70が画定される。同心の第1導管60と第2導管62の間に環状空間即
ちチャンネル74が画定される。この環状チャンネル70と74とは、第2導管
62の側壁に形成された第1ポート72によって連通されている。マンドレル5
2及びスリーブ58の側壁を貫通して第2ポート80が形成されている。第2ポ
ート80は、沈殿用非溶剤液の液面56より上方でスリーブ58の小径端に近い
ところに設けられている。
同心導管60,62は、沈殿液を押出された非誘導体化セルロースのチューブ
(以下、単に「チューブ」とも称する)内へ循環させる。詳述すれば、沈殿液は
、ポンプ(図示せず)によって浴82から矢印84で示されるように導管62の
開放上方端66を通して同心導管60と導管62の間の環状空間74へ導入され
、ポート72を通して空間70へ送られ、ポート80を通して排出される。この
ようにして排出された液体は、スリーブ58及びマンドレル52の下端部分54
の外周面に沿って流下し、幾つかの機能を果たす。第1に、この液体は、押出さ
れた非誘導体化セルロースチューブがマンドレルに
沿って浴82内へ下降するのを容易にするために潤滑の機能を果たす。又、この
液体は、押出された非誘導体化セルロースチューブ内を満たすので、該チューブ
の内周面でのセルロースの沈殿を促進する働きをする。この押出されたチューブ
の内部からの液体は、ポンプによって中心導管60の下端から該導管内を通して
吸い上げられ、矢印86で示されるように中心導管の上端から浴82へ戻される
。
先に述べたのと同じドープと同じ押出条件で、図3の押出ノズルを用いて、N
MMOセルロース溶体のチューブを、30容積%のNMMOと70容積%の水か
ら成る非溶剤液の25℃の浴内へ押出した。水とNMMOとの混合物は、この濃
度ではセルロースにとって非溶剤である。
押出されたチューブの浴内での滞留時間は、約1分間であった。この滞留時間
は、NMMOセルロース溶体から非誘導体化セルロースを沈殿させるのに十分な
時間であった。次いで、この押出されたチューブを浴82から導出し、水で洗浄
して、10%のグリセリン溶液内に10分間浸漬させた。次いで、そのチューブ
を空気で膨らませて乾燥させ、試験のためのケーシングサンプルを製造した。こ
のようにして製造されたケーシングサンプルは、セルロースの乾量を基準として
38重量%のグリセリンを含有しており、このケーシングサンプルの再湿潤後の
折り径は約30.7mm(直径は19.57mm)
であった。これらのケーシングサンプルを先に述べたのと同じ水透過性、破裂強
さ及び引裂強さの試験にかけた。
この試験の比較対照として、慣用の誘導体化セルロースのゲル状ケーシングを
用いた。この誘導体化セルロースのゲル状ケーシングは、ビスケース・コーポレ
ーシヨン社のサイズ25NのNOJAXケーシングのための生産ラインから採取
した。なぜなら、このサイズのケーシングは、上述した改変押出ノズル装置を用
いて製造された本発明の非誘導体化セルロースのケーシングの折り径及び直径に
近いからである。この誘導体化セルロースのゲル状ケーシングは、グリセリンに
接触させた後、乾燥させる前の製造段階で採取した。この段階でのケーシングは
、13〜14%のグリセリンを有している。次いで、このケーシングを開放した
状態に保持するように膨らませて空気乾燥させた。このようにして得られた誘導
体化セルロースのケーシングは、約30.7mmの再湿潤後折り径は(直径は1
9.57mm)を有していた、従って、非誘導体化セルロースのケーシングのサ
ンプルよりまだ僅かに小さい直径を有していた。
上記図3の改変押出ノズル装置を用いて製造された本発明の非誘導体化セルロ
ースのケーシング(単に「非誘導体化ケーシング」とも称する)の肉厚は、図2
のダイを用いて製造された非誘導体化セルロースのケーシングの先のサンプルよ
り薄く、均一であった。表IVは、8
つの再湿潤させたケーシングサンプルの直径の周りの3点において測定された肉
厚を示す。
表IVに示されるように、これらのケーシングの平均肉厚は、0.050mm
もの薄さであり、図2のダイを用いて製造された非誘導体化セルロースのケーシ
ングの肉厚より良好な均一性を有する。平均して、これらの8つのケーシングサ
ンプルの肉厚は、0.050mmから0.084mmの範囲であったのに対して
、図2のダイを用いて製造されたケーシングサンプルの肉厚は0.06mmから
0.11mmの範囲であった。
これらの8つのケーシングサンプルについて実施された水透過性、破裂強さ及
び引裂強さの試験の結果は、表
Vに示されている。 表Vは、誘導体化セルロースのケーシングに比べて、図3の改変押出ノズル装
置を用いて製造された非誘導体化セルロースのケーシングは、水透過性(超濾過
率)は高いが、破裂強さと引裂強さが低いことを示している。表Vに示されるよ
うに非誘導体化セルロースのケーシングの破裂強さと引裂強さが低いのは、その
超濾過率が高いこと(1.66対0.72)と、グリセリン含有量が高いこと(
38%対13〜14%)に基因すると考えられる。超濾過率が高いことも、グリ
セリン含有量が高いことも、ケーシングの強度にとって悪い影響を有することが
知られているからである。従って、非誘導体化セルロースのケーシングの強度は
、グリセリン含有量が同じ誘導体化セルロースのケーシングと比較すれば、高い
こ
とは間違いないと考えられる。引落試験
繊維入り強化ケーシングを製造するのに使用するための非誘導体化セルロース
の適性を評定するために引落試験を実施した。引落試験は、繊維入り強化ケーシ
ングを製造するための適性を評定するために紙及びビスコース溶液を選別するの
に用いられる。引落試験では、繊維入り強化ケーシングを製造するのに用いられ
る紙を平坦なプレート上に載せ、その紙の上に試験すべき液体(通常、ビスコー
ス溶液)を注ぎ、紙を計量バーの下を通して引張る。計量バーは、紙の上に被覆
された液体を掻取って均一な厚さにする。液体を被覆された紙をフープの上に伸
長させ、凝固・再生溶液中に浸漬させ、すすぎ、次いで、グリセリン溶液の浴に
浸漬する。次いで、被覆(コーチング)液が紙に浸透し、紙と結合したかどうか
を見定めるために検査を行う。これらの特性(浸透性及び結合性)は、いずれも
、良好な繊維入り強化ケーシングの製造にとって肝要の要素である。良好な浸透
と結合が観察されれば、その材料は繊維入り強化ケーシングの製造に適している
ということができる。
非誘導体化セルロースをテストするために、上述したNMMOセルロースドー
プを溶融し(105℃)78%のNMMO水性溶液で稀釈して約5重量%のセル
ロースを含有した溶液を調整した。商業用の繊維入り強化ケーシングの製造に使
用されている、米国C.H.デクスタ
ー・カンパニーから販売されている在来のビスコースを結合させた長繊維大麻紙
(1連当り重量4.98kg)のシートを平坦なプレートの上に載せ、105℃
にまで加熱した。その紙の上に上記溶液を注ぎ、該紙を該プレートの上に1.0
2mm離隔させて配置した水平バーの下を通して引張り、紙の上に溶液を1mm
より僅かに薄く被覆した。数秒後上記フープを流水中に約10分間浸漬させ、セ
ルロースを沈殿させた。次いで、このフープを10%のグリセリン溶液中に15
分間浸漬させ、オーブン内(105℃)で乾燥させた。
上記紙の、溶液を被覆されていない側の面を肉眼で観察したところ、非誘導体
化セルロースが良好に紙に浸透し紙に結合していることが認められた。上述した
ように、これらの特性(浸透性及び結合性)は、良好な繊維入り強化ケーシング
の製造にとって肝要の要素である。この引落試験から分かるように、非誘導体化
セルロースは、繊維入り強化ケーシングの製造に適している。又、驚くべきこと
に肉眼観察から、紙基材に目に見えるような劣化は全くみられなかった。これは
、紙に被覆された溶液にはセルロース溶剤であるNMMOが含まれていなかった
ことからみて、予期されないことであった。
7.3%の非誘導体化セルロース(セルロースキサントゲン酸塩)溶体から形
成された第2のケーシングサンプルを上述したのと同じ1連当り重量4.98k
gの紙を用いて引落試験にかけた。上記バーは、0.762m
mの高さのところに設定した。被覆溶液の厚さは薄くしたが、該溶液の濃度を高
くしたので、紙に被覆されたセルロースの総量は先のサンプルの場合と同じであ
った。第2サンプルの被覆溶液は、塩と硫酸を勧誘した浴中に浸漬させることに
よって凝固、再生させ、次いで、水ですすいで、グリセリンで処理し、乾燥させ
た。
上記両サンプルと、10%のグリセリン溶液で処理して乾燥させただけの紙か
ら成る比較対照物について、引張強さの試験を実施した。それぞれ25.4mm
の幅のサンプルについて実施した試験の結果が表VIに示されている。
この試験の結果が示すように、非誘導体化セルロースを被覆された紙サンプル
1も、ビスコースを被覆された
紙サンプル2も、何も被覆されていない紙に紙に比べて荷重担持能力が増大して
いる。ただし、非誘導体化セルロースを被覆された紙サンプル1の荷重担持能力
の増大率は、ビスコースを被覆された紙サンプル2のそれより低かった。即ち、
非誘導体化セルロースを被覆された紙サンプル1の破断時荷重は、ビスコースを
被覆された紙サンプル2のそれの約70%であった。にもかかわらず、その上述
した浸透及び結合特性は、非誘導体化セルロースによって商業的に許容できる繊
維入り強化ケーシングを製造することができることを示している。なぜなら、非
誘導体化セルロースは基材紙の強度を改善し、それによってユーザーが繊維入り
強化ケーシングに求める強度を十分に充足するからである。
以上の説明から分かるように、本発明の非誘導体化セルロースで製造された食
品ケーシングは、当該技術分野に大きな進歩をもたらすものである。このケーシ
ングを形成するに当っては硫黄や硫黄化合物が使用されず、発生もしないので、
得られたケーシングは硫黄を含んでいない。
又、非誘導体化セルロースの食品ケーシングの引裂強さ、水透過性及び破裂強
さは、例えばセルロースキサントゲン酸塩からセルロースを再生することによっ
て形成された誘導体化セルロースで形成された慣用の食品ケーシングに比べて優
れている。
又、本発明の非誘導体化セルロース製ケーシングの製
造においては有害又は有毒な副産物が発生しないので、その製造工程は、環境に
負担をかけることがなく、セルロース製食品ケーシングの製造技術分野に大きな
進歩をもたらす。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an apparatus for extruding a food casing of the present invention.
You. FIG. 2 is a partially cut-away sectional view of an extrusion nozzle used in the apparatus of FIG. FIG. 3 is a view similar to FIG. 2 showing an extrusion nozzle of a modified embodiment. Example Use of underivatized cellulose to form cellulose food casings
To demonstrate the rationality of food casings made of underivatized cellulose.
Several tests were performed to measure. For such a test, the NMMO solution from Coatles, UK was used. this
The test solution (hereinafter also referred to as “dope”) has a yellow-brown color having a melting point of 60 to 70 ° C.
Is a solid solution of This dope, according to its Material Safety Data Certificate, is 70-8
0 wt% NMMO, 10-20 wt% cellulose, 5-15 wt% water
It contains. This dope, supplied by Coulters, is described in U.S. Pat.
Nos. 145,532, 4,196,282 and 4,255,300.
Generated by the process. This dope obtained in the form of a slab was put into a refrigerator to increase the brittleness of the dope
. Next, the dope is broken into small pieces with a hammer, and the diameter is less than about 1.58 mm.
Crushed to a particle size of. The particles are extruded with "Brabender" 100 screw type
And extruded through a die as a tube of dope about 25.4 mm in diameter.
Was. The extruder and die temperatures were maintained at about 105 ° C. Extruded extruded dope
60 mesh, 200 mesh, 325 mesh, 200 mesh between machine and die
Screen and a 60 mesh screen were sequentially passed through the screen set. This screen set is
Prevents semi-molten dope and other contaminants from being extruded through the die,
To increase the residence time in the extruder,
Is completely melted before being extruded from the extruder. The die is a dope tube or extruded tubular food casing ("extruded
"Tubular casing" or simply "tube") to a temperature of about 15 ° C.
It was arranged to extrude downward into a held water bath. Between the die and the surface of the water bath
A gap of about 50 mm was provided. With this configuration, the extruder is operated at a rotation speed of about 50 rpm.
To feed the dope to the extruder at a feed rate of about 1.13 to 1.36 kg / hr.
Was. The residence time of the extruded tube in the water bath is about 1 minute,
The tube was pulled out through a nip roller and wound on a spindle. FIG. 1 shows the test apparatus used in the experimental pilot process. Shown in FIG.
As described above, the extruder 12 includes a hopper for supplying the ground dope into the extruder 12.
14 is provided. The screen set 16 described above is provided between the extruder 12 and the die 18.
Are located. A band heater 20 provided around the die 18 raises the die up.
Maintain at a temperature of about 105 ° C. as described. The die 18 is then
The tube of the loop is arranged to pass downward into the water bath 24. From the die
The extruded tube was opened so that when it entered the water bath 24, the bore of the tube was filled with water.
It is kept in a state and is passed around rollers 26, 26 provided in a water bath. H
The water in the inner hole of the tube is passed through the tube around the rollers 26, 26 and becomes flat.
To prevent sticking (ie, self-adhesion) when performed. The die 18 has an outer portion having a central bore 30 as best seen in the cross-sectional view of FIG.
It has a material 28 and a plug 32 inserted into the inner hole 30. Outer circumference of plug 32
An annular space 34 is defined between the surface and the inner peripheral surface of the inner hole 30. The annular space 34
A gap of about 0.508 mm wide and 25.4 mm in diameter at the exit 38 of the die.
Set. The molten dope introduced into the annular space 34 from the extruder through the inlet 36 is
It flows downwardly around plug 32 and is extruded as a tube from outlet 38. Dope tube (extruded tubular casing) water thus extruded
Washing with water in bath 24 (FIG. 1) removed all NMMO. Obtained in this way
Some tubes or casings (test samples) were dissolved in 10% glycerin.
It was immersed in the solution for 10 minutes. The tube was then inflated with air and dried
. The pressure of the inflation air is sufficient to keep the tubing open during the drying process.
Pressure. For example, the wall thickness of the extruded tube in this experimental process is
It was not as uniform as the wall thickness of extruded viscose in industry-based conventional casing production. For example, the underivatized cellulose
In one test sample of the sourcing, measurement was taken at several points around the circumference.
Its wall thickness ranged from 0.06 mm to 0.11 mm. In contrast,
The derivatized viscose casing has a leather-like uniform thickness of 0.06 mm.
ing. In any case, this test reduces the amount of underivatized dope (NMMO solution).
It can be extruded as a tube with a thickness as thin as at least 0.06 mm.
And proved. Water permeability A tube of the above underivatized cellulose of fixed length to analyze water permeability
Immersed in water at a temperature of 25 ° C. for about 5 minutes, and then from the immersed tube
It was cut as a disk having a diameter of 8 mm. Obtained immersion disk (test sample)
Was charged into a 52 type ultrafiltration cell made by Amicon Corporation, and the polyethylene of the cell was charged.
On the plate. 500 m of water at a temperature of 25 ° C. is applied to one surface of the ultrafiltration cell.
It was introduced with a pressure of mHg. With a pipette attached to the other side of the ultrafiltration cell
The water that permeated the test sample of the casing was collected. Use the obtained data
Then, the water permeability of the test sample was calculated. The result of the calculation is the applied unit pressure
Water per unit area, ie, ultrafiltration rate, per ml / min / m Two / MmHg unit
Represent. Thus, three samples of underivatized cellulose were analyzed. For comparison, only the case of NOJAX casing from Viscase Corporation was
Of derivatized cellulose by the conventional viscose method from a commercial production line
A soaking test piece (sample) was collected. This control sample was
It has been rinsed with phosphorus but is in a gel state before drying.
Was. This gel-like casing sample is inflated with air and dried in the open state.
And then subjected to the same water permeability test as described above. The calculation results are shown in the table below.
I. As can be seen from the analysis results in Table I, the treatment formed with underivatized cellulose
The water permeability of the pretreated casing is comparable to that of the treated casing made of derivatized cellulose.
Bigger than that of Ning. Burst strength The strength of the underivatized cellulose casing is determined by the so-called "burst strength" test.
And analyzed. In this test, a test sample of the casing was immersed in water at room temperature for 30 minutes.
To re-wet. In this rewet condition,
One end was ligated, and the sample was air blown at a rate of pressure increase of about 44.52 mmHg / sec.
Inflated until burst. The diameter increase of the casing sample during inflation and the
The diameter of the was recorded. The underivatized cellulose casing samples tested were:
The expansion increased the diameter by about 48.0 mm and burst at an internal pressure of 203 mmHg.
. For comparison of burst pressures, a gelled derivatized cellulose diet was prepared from a commercial production line.
After the control test sample of the product casing has been treated with glycerin and collected before drying.
I took it. This gel-like casing was supplied by VISCASE CORPORATION as "N
A conventional frankfurter sold as "Ojax casing" size 25N
For the manufacture of casings for Place this gel casing sample on top
Treated in the same manner as the underivatized cellulose casing described above. That is,
The sample is simply dried, not for the purpose of stretching orienting by expansion.
Inflate with air for ease, then use the underivatized cellulose
Re-wet in the same manner as for the single sample. Three controls in rewet condition
The average folding diameter of the sample was 35.47 mm (the diameter was 22.6 mm). The average burst pressure was 271.33 mmHg, and the average
The diameter was 37.33 mm. This burst pressure is the value of underivatized cellulose casing.
It was higher than that of the sample. However, keep all other coefficients the same
If so, the burst pressure depends in part on the size of the casing diameter. Immediately
That is, a casing having a smaller diameter has a higher burst pressure. Therefore, this derivatized cell
The increase in burst pressure of a sample of Lulose is due, at least in part, to its derivatized cellulose.
The average diameter of the base sample was smaller than that of the underivatized cellulose sample.
And As a further attempt to compare burst pressures, the formation of derivatized cellulose
Re-wet two stretch-oriented casings from Viscase Corporation
Selected for burst pressure comparison at One control sample is Viscase Corp.
Sold as "NOJAX Casing" size 40G by RACEON
This was chosen because the casing is made of underivatized cellulose.
It has a specification folding diameter (48.77-52.33 mm) comparable to that of the Sing sample
Because it is. This "NOJAX casing" size 40G screw case
According to the Corporation specifications, the minimum value measured in the same way as described above
The ultimate burst pressure is said to be 173 mmHg. One other control sample is sold by Viscase Corporation as "NOJAX casing" size HS65.
Therefore, it has a larger specification folding diameter (55.37-65.02 mm).
"NOJAX casing" size HS65 viscase corporation
According to the specification, the minimum burst pressure is 171 mmHg. these
The minimum burst pressure of the two control samples is the same as the underivatized cellulose according to the invention.
Bursting pressure less than 203 mmHg obtained by testing
. In addition, the casing made of derivatized cellulose has a higher
(By drying while the casing is expanded sufficiently to stretch it)
It is known that the burst pressure is higher when facing. Used for the above burst test
The resulting underivatized cellulose casing was not oriented.
On the other hand, the above-mentioned burst pressures of the above-mentioned Viscase Corporation are
For the finished casing. Therefore, the casein of underivatized cellulose
Are, if oriented, comparable to equivalent casings made of derivatized cellulose.
All will show even higher burst pressures. In view of the results of the above tests, the underivatized cellulose casing
Specification of the derivatized cellulose casing closest to the minimum burst pressure higher than the burst pressure
It is clear that it has a tear pressure. Tear strength The machine direction (MD direction) and transverse direction (TD direction) of the casing of underivatized cellulose
Direction) was examined for tear strength in both directions. The sample to be tested is
Extruded non-derivatized cellulose casing and "NOJAX case
NG "cut out of a 25N gel-like casing into a rectangular shape.
In a first group of three samples, one side (A) of each sample is in the MD direction.
Cut at right angles. A second group of three samples contains one sample of each sample.
The side (B) was cut so as to be perpendicular to the TD direction. A slit was formed in each sample to initiate tearing. Each slit is
A cut was made in the direction to be tested from the midpoint of one side (A) or (B) of the sample. these
Sample was immersed in demineralized water for 30 minutes, and the thickness was measured.
It was fixed on a crack tester. When this tear tester releases its pendulum, it swings
The sample was torn in two due to the weight of. The tear cuts into one side of the sample
Started from the slit. The scale of the tester is required to tear the sample
Record the value that represents the tear force in gm-cm. Using this value, the film (case
)) Was calculated. Derivatized cellulose casings were tested in the same manner. Derivative
The results of the tear test of the casing samples of activated cellulose are shown in Table II,
The results of the tear test on the casing sample of underivatized cellulose are shown in Table III.
You. Comparing the above results, on average, the tear strength per 0.1 mm wall thickness is MD
Tube formed of underivatized cellulose in both the TD and TD directions
It can be seen that the casing is considerably larger. Specifically, tearing in the MD direction
The strength is 2.5 times larger on average, and the tear strength in the TD direction is 1.5 times larger on average.
Good. This means that, as explained above, the wet tear strength is a measure of the casing's ability to withstand the violently high stresses exerted during the filling process.
So it's important. The tear strength is also determined by processing the casing before the filling process.
It is also important in the process. For example, it is used to process frankfurta, etc.
Food casings are usually pleated (ie, the casing is shirred)
From a long casing to a relatively short tube
It is a casing stick (rod-like body) with folds. For pleating, 60m
It is rare to compress a casing that is longer than this into a stick that is only 76 cm long
Unfortunately, the pleating process itself is performed at speeds up to 360 meters per minute. Therefore
The casing maintains physical integrity during crimping and is strong enough not to split
It is important to have Therefore, the casing is
In addition, it is desirable to have high tear strength even from the filling step. Whether casings made of underivatized cellulose are suitable for food processing
A filling test was performed to confirm. Formed as above, with glycerin
One end of several treated and dried casings is ligated and a high core is placed inside the casing.
Lagen's Frankfurter emulsion was manually filled. Some casein
During filling, a weakening point was created by pinholes or bubbles in the casing wall
It was torn. Samples successfully filled (emulsion filling)
The filled casing was filled at a temperature of 82 ° C. and a relative humidity of 40% to simulate commercial processing conditions.
Cooked for 75 minutes. The non-derivatized cellulose thus filled and processed
The casing shall not break during cooking or break in any way,
Proved to be suitable for use as In place of the die used to manufacture the casings from the tests described above,
Used to make cellulose frankfurter casings from courses.
A nozzle arrangement that was partially similar to a conventional nozzle was used. Cellulose food case
A typical viscose extrusion nozzle for making shings protrudes from the body of the nozzle.
Equipped with self-aligning mandrel. Viscose extrusion nozzle is made of cellulose
Viscose extruded from the nozzle placed below the liquid level in the regeneration bath
Ascending upwards along the mandrel and coming out of the liquid level in the regeneration bath
. To extrude the melt dope described above, the more viscous of underivatized cellulose
The following are added to a conventional viscose extrusion nozzle to be suitable for extruding a thermoplastic dope.
Such modifications were made. This modified nozzle device does not
, Configured to extrude downward into a non-solvent bath. FIG. 3 shows such a modified nozzle device. The nozzle device has an extrusion outlet 44
And an outer member 40 having a center hole 42 tapered toward. In the hole 42
A tapered plug 46 is mounted so as to be aligned. Outer peripheral surface of plug 46 and hole
An annular extrusion passage 48 is defined between the wall and the wall of the cylinder 42. The outlet or push of this extrusion passage
The outlet 44 is about 0.25 mm wide and about 23.6 mm in diameter. The molten dope extruded from the extruder (FIG. 1) is supplied to the inlet port of the nozzle device shown in FIG.
50 into the extrusion passage 48 and around the plug 46 along the extrusion outlet
Flow to 44. On the outer peripheral surface of the plug 46, a molten dope flowing around the plug is provided.
Helical channels 51 are formed to promote uniform distribution and passage. A hollow mandrel 52 projects from the plug 46 to the outside of the hole 42 in the axial direction.
In use, the lowermost end portion 54 of the mandrel 52 is used as a nonsolvent liquid for precipitation (non-induction).
Submerged below the liquid level 56 of the bath 82
Can be The lowermost portion 54 of the mandrel 52 has a diameter approximately equal to the diameter of the extrusion outlet 44.
A portion of the mandrel 52 between the extrusion outlet 44 and the lowermost portion 54
The outer peripheral surface is made thinner, thereby forming the seat portion 57. This seat 57
In addition, it is made of relatively low friction material such as polytetrafluoroethylene (PTFE).
The formed sleeve 58 is held. The sleeve 58 is close to the extrusion outlet 44
From the small diameter end to the large diameter end that matches the outer diameter of the lowermost portion 54 of the mandrel 52
It is tapered. This tapered low friction surface of the sleeve 58
A non-solvent liquid for sedimentation (hereinafter simply referred to as “sedimentation liquid”)
Or "non-solvent liquid"). A central conduit 60 is provided which extends completely axially through the mandrel 52 and plug 46 and is concentric with the central or second conduit 60.
A second conduit 62 surrounding the plug 46 and projecting upward through the plug 46.
You. The second conduit 62 has a closed lower end 64 and an open upper end 66. No.
2 between the outer peripheral surface of the conduit 62 and the inner wall 68 of the hollow mandrel 52
A channel 70 is defined. An annular space immediately between the concentric first conduit 60 and the second conduit 62
That is, a channel 74 is defined. The annular channels 70 and 74 are connected to a second conduit
The first port 72 formed on the side wall 62 communicates with the first port 72. Mandrel 5
The second port 80 is formed through the side wall of the sleeve 2 and the sleeve 58. 2nd port
The plate 80 is located above the liquid level 56 of the nonsolvent liquid for precipitation and near the small-diameter end of the sleeve 58.
It is provided in place. Concentric conduits 60 and 62 are tubes of underivatized cellulose extruded from the precipitation liquid.
(Hereinafter simply referred to as “tube”). In more detail, the precipitation liquid
, A pump (not shown) from the bath 82 to the conduit 62 as shown by arrow 84.
Introduced through the open upper end 66 into the annular space 74 between the concentric conduits 60 and 62
, Through port 72 to space 70 and out through port 80. this
The liquid discharged in this manner is supplied to the sleeve 58 and the lower end portion 54 of the mandrel 52.
Flows down along the outer peripheral surface of the to perform several functions. First, this liquid is extruded
The underivatized cellulose tube performs a lubricating function to facilitate descending along the mandrel into bath 82. Also this
The liquid fills the extruded underivatized cellulose tube so that the tube
Works to promote the precipitation of cellulose on the inner peripheral surface of the polymer. This extruded tube
Liquid from the interior of the central conduit 60 is pumped through the conduit from the lower end of the central conduit 60
Sucked up and returned to the bath 82 from the top of the central conduit as indicated by arrow 86
. Under the same doping conditions and the same extrusion conditions as described above, the extrusion nozzle of FIG.
Tubes of MMO cellulose solution were placed in 30% NMMO and 70% water by volume.
The resulting non-solvent liquid was extruded into a 25 ° C. bath. The mixture of water and NMMO is
To a degree, it is a non-solvent for cellulose. The residence time of the extruded tube in the bath was about 1 minute. This residence time
Is sufficient to precipitate underivatized cellulose from the NMMO cellulose solution.
It was time. Next, the extruded tube is taken out of the bath 82 and washed with water.
Then, it was immersed in a 10% glycerin solution for 10 minutes. Then the tube
Was inflated with air and dried to produce casing samples for testing. This
The casing sample manufactured as described above is based on the dry weight of cellulose.
Containing 38% by weight of glycerin, after rewetting of this casing sample.
The folding diameter was about 30.7 mm (the diameter was 19.57 mm). These casing samples were tested for water permeability and burst strength as described above.
They were tested for hardness and tear strength. As a control for this test, a conventional gelled casing of derivatized cellulose was used.
Using. The gelled casing of this derivatized cellulose is manufactured by Viscase Corporation.
Extracted from the production line for NOJAX casings of size 25N from Chillon
did. Because the casing of this size uses the modified extrusion nozzle device described above.
Diameter and diameter of the underivatized cellulose casing of the present invention produced
Because it is near. The gelled casing of this derivatized cellulose is converted to glycerin.
After contact, they were collected during the manufacturing stage before drying. The casing at this stage is
, 13-14% glycerin. Then the casing was opened
Air was dried by inflating to maintain the condition. The induction obtained in this way
The casing of the embodied cellulose has a folded diameter after rewetting of about 30.7 mm (diameter of 1
9.57 mm), thus providing a support for the casing of underivatized cellulose.
It still had a slightly smaller diameter than the sample. The non-derivatized cellulose of the present invention produced using the modified extrusion nozzle device of FIG.
The thickness of the case casing (also referred to simply as “underivatized casing”) is shown in FIG.
From the previous sample of underivatized cellulose casing made using
Thin and uniform. Table IV shows meat measured at three points around the diameter of eight rewet casing samples.
Indicates the thickness. As shown in Table IV, the average wall thickness of these casings was 0.050 mm
The case of non-derivatized cellulose produced using the die of FIG.
It has better uniformity than the thickness of the ring. On average, these eight casings
The thickness of the sample was in the range of 0.050 mm to 0.084 mm,
The thickness of the casing sample manufactured using the die of FIG.
The range was 0.11 mm. The water permeability, burst strength and water resistance of these eight casing samples
The results of the tensile and tear strength tests are shown in Table V. Table V shows the modified extrusion nozzle arrangement of FIG. 3 compared to the derivatized cellulose casing.
The underivatized cellulose casing produced using the filter is water permeable (ultrafiltration).
%) Is high, but the burst and tear strengths are low. As shown in Table V
The low burst strength and tear strength of underivatized cellulose casing
High ultrafiltration (1.66 vs 0.72) and high glycerin content (
(38% vs. 13-14%). High filtration rate
High serine content can also have a negative effect on casing strength.
Because it is known. Therefore, the strength of the underivatized cellulose casing is
Glycerin content is higher when compared to the same derivatized cellulose casing.
It is thought that there is no doubt. Drop test Underivatized cellulose for use in producing fiber reinforced casing
A withdrawal test was performed to assess the suitability of the test. The withdrawal test is for fiber reinforced case
To screen paper and viscose solutions to assess their suitability for manufacturing
Used for In the drop-down test, it is used to manufacture fiber-reinforced casing.
Place the paper to be tested on a flat plate and place the liquid to be tested (usually
Solution) and pull the paper under the weighing bar. Weighing bar coated on paper
The liquid is scraped to a uniform thickness. Roll the liquid-coated paper over the hoop
Length, immerse in coagulation / regeneration solution, rinse, and then bathe in glycerin solution
Immerse. Next, whether the coating (coating) liquid has permeated the paper and bound it
Inspect to determine All of these properties (penetration and binding)
It is an essential element for the production of a good fiber-reinforced casing. Good penetration
If bonding is observed, the material is suitable for producing fiber-reinforced casing
It can be said. To test underivatized cellulose, use the NMMO cellulose dough described above.
Melt (105 ° C.) and dilute with 78% aqueous NMMO solution to about 5% by weight cell
A solution containing the loin was prepared. Used in the manufacture of commercial fibre-reinforced casing.
US C.I. H. Long fiber hemp paper combined with conventional viscose sold by Dexter Company
(A weight of 4.98 kg per unit) is placed on a flat plate at 105 ° C.
Until heated. Pour the solution onto the paper and place the paper on the plate for 1.0
Pull the solution 1 mm below the paper by pulling it under a horizontal bar 2 mm apart.
Coated slightly thinner. After a few seconds, the hoop is immersed in running water for about 10 minutes.
Lulose was allowed to settle. The hoop was then placed in a 10% glycerin solution for 15 hours.
The sample was immersed for 5 minutes and dried in an oven (105 ° C.). When the surface of the above paper, which was not coated with the solution, was observed with the naked eye,
It was confirmed that the activated cellulose permeated the paper well and was bonded to the paper. Mentioned above
As such, these properties (permeability and binding) are
Is an essential factor for the manufacture of As can be seen from this withdrawal test,
Cellulose is suitable for producing fiber-reinforced casings. Also surprising
From the visual observation, no visible deterioration was observed in the paper substrate. this is
The solution coated on paper did not contain NMMO, a cellulose solvent.
This was unexpected. Formed from 7.3% underivatized cellulose (cellulose xanthate) solution
The resulting second casing sample was weighed 4.98 k per run as described above.
g of paper was subjected to a drawdown test. The bar was set at a height of 0.762 mm. Although the thickness of the coating solution was reduced, the concentration of the solution was increased.
The total amount of cellulose coated on the paper was the same as in the previous sample.
Was. The coating solution of the second sample is immersed in a bath in which salt and sulfuric acid have been invited.
Therefore, coagulate, regenerate, then rinse with water, treat with glycerin, dry
Was. Both the above samples and paper that has just been treated with a 10% glycerin solution and dried
A tensile strength test was carried out on the comparative control composed of these. 25.4mm each
The results of tests performed on samples of the following widths are shown in Table VI. As the results of this test show, paper samples coated with underivatized cellulose
1 and the paper sample 2 coated with viscose have an increased load-carrying capacity as compared to paper on uncoated paper.
I have. However, the load carrying capacity of paper sample 1 coated with underivatized cellulose
Was lower than that of paper sample 2 coated with viscose. That is,
The load at break of paper sample 1 coated with underivatized cellulose was viscose.
About 70% of that of the coated paper sample 2. Nevertheless, its above
The improved permeation and binding properties of commercially available fibers with underivatized cellulose
This shows that a reinforced casing containing fibers can be manufactured. Because non
Derivatized cellulose improves the strength of the base paper, allowing the user to enter fibers
This is because the strength required for the reinforced casing is sufficiently satisfied. As can be seen from the above description, the food produced with the underivatized cellulose of the present invention.
Article casings represent a major advance in the art. This case
Since sulfur and sulfur compounds are not used and do not generate in forming the ring,
The resulting casing does not contain sulfur. The tear strength, water permeability and burst strength of underivatized cellulose food casing
For example, by regenerating cellulose from cellulose xanthate,
Superior to conventional food casings formed from derivatized cellulose formed by
Have been. In addition, no harmful or toxic by-products are generated in the production of the non-derivatized cellulose casing of the present invention.
Without burdening, it is a big company in the field of manufacturing technology of cellulose food casing.
Bring progress.
Claims (1)
ムレスチューブを形成する方法であって、 a)アミンオキシド溶剤中に溶解させた非誘導体化セルロースから成る溶体を
準備し、 b)押出すべきシームレスチューブの内部に同心的に配置されており、(i)
押出すべきシームレスチューブより直径が小さく、非溶剤液の浴中の液面より上
方に配置された上方部分と、(ii)該上方部分より直径が大きく、浴中の液面より
下方に配置された下方部分を含む中空マンドレルを有する押出ノズルを準備し、
前記溶体を該押出ノズルからシームレスチューブの形で下向きに押出し、該溶体
の押出されたシームレスチューブを空隙を通して該非溶剤液の浴中へ導入し、そ
れによって該溶体の押出されたシームレスチューブの外周面を該非溶剤に接触さ
せ、 c)非溶剤液を前記中空マンドレル内に設けられた第1導管を通し、前記ノズ
ルの下方に離隔させてマンドレルの前記上方部分に設けられた出口ポートを通し
て循環させ、 d)非溶剤液を前記出口ポートから前記下向きに移動する溶体の押出されたシ
ームレスチューブと並流関係をなして前記マンドレルの下方部分の外周面を覆っ
て瀑落させ、それに よって、該チューブの内周面に該非溶剤液を接触させ、該チューブ内に少くとも
該マンドレルの最下端のところにまで非溶剤液を満たし、 e)前記中空マンドレル内に該マンドレルの最下端の入口開口に連通する第2
導管を設け、非溶剤液を前記出口ポートから瀑落させるのと併行して前記溶体の
押出されたシームレスチューブの内部から該入口開口及び第2導管を通して上向
きに排出し、 f)前記溶体の押出されたシームレスチューブを前記浴中に、該溶体から前記
非誘導体化セルロースを沈殿させて非誘導体化セルロースのシームレスチューブ
を形成するのに十分な時間滞留させ、 g)該非誘導体化セルロースのシームレスチューブを前記浴から引出し、 h)該非誘導体化セルロースのシームレスチューブを水溶性軟化剤に接触させ
ることから成る方法。 2.食品ケーシングとして使用するのに適した非誘導体化セルロース製のシー
ムレスチューブを形成する方法であって、 a)アミンオキシド溶剤中に溶解させた非誘導体化セルロースから成る溶体を
準備し、 b)前記溶体を下向きに押出してシームレスチューブを形成し、 c)該溶体の押出シームレスチューブを最初に空隙を通して下向きに移動させ
、次いで、非溶剤液の浴中へ通し、 d)前記空隙を通って下向きに移動する前記溶体の押出シームレスチューブの
内表面に並流関係をなして直接接触させるように非溶剤液の流れを下向きに流し
て該溶体から該内表面のところに非誘導体化セルロースを沈殿させ、 e)前記溶体の押出シームレスチューブをその内外両表面を前記非溶剤液に直
接接触させるようにして非溶剤液の前記浴中に維持し、それによって前記溶体か
ら非誘導体化セルロースを沈殿させて非誘導体化セルロースを形成させ、 f)前記浴から前記非誘導体化セルロースを引出して、該非誘導体化セルロー
スを水溶性軟化剤に接触させることから成る方法。 3.前記水溶性軟化剤は、グリセリンであることを特徴とする請求の範囲第2
項に記載の方法。 4.前記非溶剤液は、水とN−メチルモルホリン−N−オキシドの混合物から
成ることを特徴とする請求の範囲第2項に記載の方法。 5.前記浴から引出された前記非誘導体化セルロースのシームレスチューブを
前記水溶性軟化剤に接触させる前に水ですすぐ操作を含むことを特徴とする請求
の範囲第1項に記載の方法。 6.非誘導体化セルロースとアミンオキシド溶剤との溶 体から食品ケーシングとして使用するのに適する非誘導体化セルロースのシーム
レステューブを形成するための装置であって、 a)前記溶体から非誘導体化セルロースを沈殿させるための非溶剤の浴と、 b)前記浴中の液面との間に空隙を画定するように該液面より上方に配置され
ており、前記溶体のシームレスチューブを該浴中へ下向きに押出すようになされ
た環状の押出出口を有する押出ノズルと、 c)前記押出ノズルから垂下した上方部分と下方部分を有する中空マンドレル
であって、 d)該上方部分は、前記環状の押出出口によって囲繞されて前記ノズルから押
出された押出シームレスチューブによって包囲され、該押出シームレスチューブ
の内周面との間に環状空間を画定するように該押出出口より小さい直径の外周面
を有しており、該外周面は該環状空間に臨むポートを有し、 e)該下方部分は、該上方部分より大きい直径を有し、前記浴内へ臨む入口を
有している中空マンドレルと、 f)非溶剤液を前記ポートから噴出する非溶剤液が下向きに流れて前記押出シ
ームレスチューブの内周面に並流関係をなして直接接触するように非溶剤液を該
ポートへ導くために前記中空マンドレル内へ突入した第1導管と、 g)前記押出シームレスチューブ内から非溶剤液を排出す るために前記中空マンドレル内を貫通して延長し、前記入口に連通した第2導管
と、 から成る装置。 7.前記マンドレルの下方部分の少くとも最下端は、前記浴中の非溶剤液の液
面より下に位置し、前記入口は、該マンドレルの下方部分の最下端の端面に設け
られていることを特徴とする請求の範囲第6項に記載の装置。 8.前記マンドレルは、その前記上方部分の小径部から該マンドレルの前記下
方部分の大径部にまで外方に拡開した遷移部分を有していることを特徴とする請
求の範囲第6項に記載の装置。 9.前記マンドレルの前記下方部分の直径は、前記環状の押出出口の直径と少
くとも同じ大きさであることを特徴とする請求の範囲第6項に記載の装置。 10.前記押出ノズルは、前記環状の押出出口に向ってテーパした孔を有し、
環状の押出出口から長手方向に離隔した部位で該孔に連通した、前記溶体のため
の入口を有し、該孔内にテーパしたプラグが挿入されており、該孔の壁面とプラ
グの外周面との間に該環状の押出出口に終端する前記溶体のための押出通路が画
定されていることを特徴とする請求の範囲第6項に記載の装置。 11.前記マンドレルは、前記プラグから軸方向に延長しており、前記第1及
び第2導管は、該マンドレルから該プラ グを貫通して上方に延長していることを特徴とする請求の範囲第10項に記載の
装置。 12.前記マンドレルの外周面に、前記溶体を搬送し、前記押出通路全体に均
一に分配するためのらせん溝が形成されていることを特徴とする請求の範囲第1
0項に記載の装置。 13.非誘導体化セルロースとアミンオキシド溶剤との溶体から沈殿させた非
誘導体化セルロースを押出して得られた、水溶性軟化剤を含有した非誘導体化セ
ルロースの押出シームレスチューブ状フィルムから成り、0.025mm〜0.
102mmの肉厚を有し、少くとも14.5mmの直径を有するセルロース製食
品ケーシング。 14.前記押出シームレスチューブ状フィルムの壁に紙ウエブが含まれている
ことを特徴とする請求の範囲第13項に記載のセルロース製食品ケーシング。 15.前記溶体は、NMMOに溶解したパルプセルロースから成ることを特徴
とする請求の範囲第13項に記載のセルロース製食品ケーシング。 16.前記溶体は、70〜80重量%のNMMOと、10ー20重量%のセル
ロースと、5ー15重量%の水から成ることを特徴とする請求の範囲第13項に
記載のセルロース製食品ケーシング。 17.前記水溶性軟化剤は、グリセリンであることを特徴とする請求の範囲第
13項に記載のセルロース製食品ケーシ ング。 [Claims] 1. A method for forming a seamless tube made of underivatized cellulose suitable for use as a food casing, comprising: a) providing a solution comprising underivatized cellulose dissolved in an amine oxide solvent; and b) extruding. Concentrically located inside the seamless tube to be (i)
An upper portion having a diameter smaller than that of the seamless tube to be extruded and disposed above the liquid level in the bath of the non-solvent liquid; and (ii) having a diameter larger than the upper portion and disposed below the liquid level in the bath. Providing an extrusion nozzle having a hollow mandrel including a lower portion,
The solution is extruded downward from the extrusion nozzle in the form of a seamless tube, and the extruded seamless tube of the solution is introduced into the bath of the non-solvent liquid through a gap, whereby the outer peripheral surface of the extruded seamless tube of the solution is extruded. Contacting said non-solvent; c) circulating a non-solvent liquid through a first conduit provided in said hollow mandrel and through an outlet port provided in said upper part of said mandrel spaced below said nozzle; d) causing a non-solvent liquid to flow over the outer peripheral surface of the lower portion of the mandrel in a co-current flow with the extruded seamless tube of the solution moving downwardly from the outlet port, thereby causing the tube to fall. Contacting the inner surface with the non-solvent liquid and filling the tube with the non-solvent liquid at least to the lowest end of the mandrel; Second communicating with the inlet opening of the lowermost end of the mandrel into the hollow mandrel
Providing a conduit and discharging upwardly from within the extruded seamless tube of the solution through the inlet opening and the second conduit concurrently with the non-solvent liquid falling from the outlet port; f) extruding the solution Leaving the isolated seamless tube in the bath for a time sufficient to precipitate the underivatized cellulose from the solution to form a seamless tube of underivatized cellulose; g) removing the seamless tube of underivatized cellulose. Withdrawing from the bath; h) contacting the seamless tube of underivatized cellulose with a water-soluble softener. 2. A method for forming a seamless tube made of underivatized cellulose suitable for use as a food casing, comprising: a) providing a solution comprising underivatized cellulose dissolved in an amine oxide solvent; Extruding downwards to form a seamless tube; c) moving the extruded seamless tube of the solution down first through a void and then into a bath of non-solvent liquid; d) traveling downward through said void Flowing a stream of non-solvent liquid downward so as to directly contact the inner surface of the extruded seamless tube of the solution in a co-current relationship to precipitate underivatized cellulose from the solution at the inner surface, e. ) Maintaining the extruded seamless tube of the solution in the bath of non-solvent liquid such that both inner and outer surfaces thereof are in direct contact with the non-solvent liquid Thereby precipitating underivatized cellulose from said solution to form underivatized cellulose; and f) withdrawing said underivatized cellulose from said bath and contacting said underivatized cellulose with a water-soluble softener. How to become. 3. 2. The method according to claim 1, wherein the water-soluble softener is glycerin.
The method described in the section. 4. 3. The method of claim 2, wherein the non-solvent liquid comprises a mixture of water and N-methylmorpholine-N-oxide. 5. The method of claim 1, comprising rinsing the seamless tube of underivatized cellulose withdrawn from the bath with water prior to contacting with the water-soluble softener. 6. An apparatus for forming a seamless tube of underivatized cellulose suitable for use as a food casing from a solution of underivatized cellulose and an amine oxide solvent, comprising: a) precipitating underivatized cellulose from said solution. B) disposed above the liquid level so as to define a gap between the liquid level in the bath and the liquid level in the bath, and pressing the seamless tube of the solution downward into the bath. An extrusion nozzle having an annular extrusion outlet adapted to exit; c) a hollow mandrel having an upper portion and a lower portion depending from said extrusion nozzle, d) said upper portion being surrounded by said annular extrusion outlet. And is surrounded by an extruded seamless tube extruded from the nozzle, and defines an annular space between the extruded seamless tube and an inner peripheral surface of the extruded seamless tube. E) the outer surface has a port facing the annular space, e) the lower portion has a larger diameter than the upper portion, and A) a hollow mandrel having an inlet facing inward; and f) a non-solvent liquid ejecting the non-solvent liquid from the port flows downward and directly contacts the inner peripheral surface of the extruded seamless tube in a co-current relationship. A first conduit projecting into said hollow mandrel to direct non-solvent liquid to said port; and g) extending through said hollow mandrel to discharge non-solvent liquid from within said extruded seamless tube. And a second conduit communicating with the inlet. 7. At least the lowermost end of the lower part of the mandrel is located below the level of the non-solvent liquid in the bath, and the inlet is provided at the lowermost end face of the lower part of the mandrel. The apparatus according to claim 6, wherein 8. 7. The mandrel according to claim 6, wherein the mandrel has a transition portion that expands outward from a small diameter portion of the upper portion to a large diameter portion of the lower portion of the mandrel. Equipment. 9. 7. The apparatus of claim 6, wherein the diameter of the lower portion of the mandrel is at least as large as the diameter of the annular extrusion outlet. 10. The extrusion nozzle has a hole tapered toward the annular extrusion outlet,
An inlet for the solution, which is in communication with the hole at a position longitudinally separated from the annular extrusion outlet, and a tapered plug is inserted into the hole, and a wall surface of the hole and an outer peripheral surface of the plug are provided; 7. The apparatus according to claim 6, wherein an extrusion passage for said solution terminating at said annular extrusion outlet is defined between said extrusion outlet and said extrusion outlet. 11. 11. The system of claim 10, wherein the mandrel extends axially from the plug, and wherein the first and second conduits extend upwardly from the mandrel through the plug. An apparatus according to claim 1. 12. A spiral groove for conveying the solution and uniformly distributing the solution throughout the extrusion passage is formed on an outer peripheral surface of the mandrel.
The apparatus according to item 0. 13. Non precipitated from solution with a non-derivatized cellulose and amine oxide solvent
Derivatized cellulose obtained by extruding, Ri consists extruded seamless tubular film of nonderivatized cellulose containing a water-soluble softeners, 0.025Mm~0.
It has a wall thickness of 102mm, at least cellulosic food casings that have a diameter of 14.5mm. 14. 14. The cellulose food casing according to claim 13, wherein a paper web is contained in a wall of the extruded seamless tubular film. 15. 14. The cellulose food casing according to claim 13, wherein the solution comprises pulp cellulose dissolved in NMMO. 16. 14. Cellulose food casing according to claim 13, wherein the solution comprises 70-80% by weight of NMMO, 10-20% by weight of cellulose and 5-15% by weight of water. 17. 14. The cellulose food casing according to claim 13, wherein the water-soluble softener is glycerin.
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