JP4938173B2 - 湿潤膨張が改善された紙及び関連生成物 - Google Patents
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Description
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、セルロース系繊維を含有するウェブ材料、そのようなウェブ材料に基づくケーシング紙、及びそのようなケーシング紙から製造され、ソーセージ又は他の肉製品又は他の食品の包装に適しているケーシング材料に関する。
【０００２】
（発明の背景）
紙及び関連するセルロース系ウェブ状生成物は一般に、乾燥段階を含む諸工程によって製造される。湿潤セルロース系材料は、何の制限もなく乾燥させると、伸縮率は材料の性質によって異なるものの、通常伸縮する。乾燥の間、使用される乾燥工程の性質により創り出される機械的な抑制(restraints)によって、この固有の伸縮を阻止することができる。乾燥機が、単一の大きなグレーズド(glazed)熱シリンダ（製紙業では通常、「ヤンキー(Yankee)乾燥機」と呼ばれている）である場合、湿潤ウェブは、熱シリンダの表面に張りつけられ、抑制は完全であるか又は実質的に完全である。そのために、ウェブの幅方向での伸縮は最小であり均一である。例えば、熱風トンネル乾燥機(hot air tunnel)中のような、抑制せずにウェブを乾燥した場合、伸縮は大きくなるが、一方では均一である。
【０００３】
一般に、乾燥段階は、通常蒸気によって加熱された一連の乾燥用シリンダの周りにウェブを通過させることによって行われる。主として摩擦力に起因する、ウェブに対する機械的抑制の特質のために、乾燥工程の間ウェブに生じる伸縮率は、その幅方向で異なっている。最も大きい伸縮は、ウェブの端部で生じ、その伸縮は中心に向かって減少し、中心で最小となる。一般のマルチシリンダ乾燥機では、シリンダ端部近辺での抑制は小さいが中心部での抑制が大きいために、このような結果が生じる。
【０００４】
乾燥の間にセルロース系ウェブが受ける伸縮の度合（伸縮率）は、乾燥ウェブの幾つかの物理特性、特に、伸び及び膨張特性に著しい影響を及ぼす。重要な影響とは、伸縮が大きいとき再湿潤時のウェブの膨張（「湿潤膨張(wet expansion)」と呼ばれる）は大きくなり、また、伸縮が小さいとき湿潤膨張は小さくなることである。従って、マルチシリンダで乾燥したセルロース系ウェブの幅方向（ＣＤ）の湿潤膨張プロフィールは、伸縮プロフィールと同じ形（即ち、ウェブの端部では大きく、中心部では小さい）である。この種のプロフィールはしばしば「スマイル(smile)」と呼ばれる。
【０００５】
湿潤膨張が重要な特性である特定のセルロース系ウェブ生成物は、繊維質ソーセージケーシングの原紙（ケーシング紙(casing paper)）である。この材料は通常、アバカ(abaca)等の強くて比較的長い植物繊維から造られ、ビスコース溶液を含浸させ、次いで再生するか、又は固体含浸量が典型的には５％であるような樹脂結合剤製剤を含浸させる。次いで、このケーシング紙を、チューブに形成し、次いで、それ自体の重量の４倍以下の、ビスコース溶液からのセルロース固体で含浸する。このビスコース溶液は、肉製品を包装するのに使用されるソーセージケーシングを形成するために再生されたものである。このように、ケーシング紙は、再生セルロースを含有するケーシング材料を補強する役目を果たす。ソーセージケーシングは、加圧下、通常、粗ペーストの形態の肉製品で充填される（肉製品を詰め込まれる）。
【０００６】
そのケーシングを、スライスして小売用パック詰め商品にするためのソーセージ又は肉用包装として使用するときは、ケーシングチューブが望ましい直径にむらなく確実に(consistently)膨らみ、ソーセージを精確な厚さにスライスした際、各薄片がまさに同一重量であり、任意の数の薄片がパック詰め商品としてまさに望ましい重量となることが非常に重要である。ある特定の「詰め込み圧力(stuffing pressure)」でのケーシングの伸縮率は、ケーシング紙の湿潤膨張に関係し、すなわち、高膨張紙は、詰め込み圧力においてチューブを比較的大きく膨張させる。
【０００７】
従って、マルチシリンダ乾燥機を備えた機械で造られたケーシング紙の欠点は、ケーシング紙の湿潤膨張が幅方向に変化し、そのために、得られたケーシングの詰め込み圧力での膨張が、紙を製造する機械の幅の位置によって変化するということである。
【０００８】
この欠点を解消する方法は、機械の幅を比較的小さい湿潤膨張の区域と比較的大きい湿潤膨張の区域とに分割し、基本的に、異なる湿潤膨張の仕様を有する別々の製品として販売することである。これらの製品には、例えば、「端部切り取り分」及び「中心部切り取り分」とのラベルをつけてもよい。この技術を使用することは、技術的には満足のいくものであるが、ケーシング紙を製造する計画において諸問題が生じる。なぜなら、異なる「切り取り分(cuts)」は必要な生産量のバランスをとらねばならず、ケーシングチューブの生産者にとっては在庫の管理が更に複雑になるからである。前述の「ヤンキー」乾燥機を使用すれば、その問題は解消されるように思えるが、ウェブはほとんど全体的に抑制されるので、膨張は非常に小さく、非常に「堅い(stiff)」ケーシングとして知られているものとなる。「通し乾燥機(through drier)」は、上記ウェブプロフィールの問題を解決できるであろうとして提案されたが（米国特許第３，８２２，１８２号明細書を参照）；そのような乾燥機は、より均一なプロフィールを創り出すものの、一方では乾燥抑制が比較的大きいので、生成物は伸びに欠ける。従って、当業界には依然として、減少したＣＤ湿潤膨張プロフィールを有するが、マルチシリンダ乾燥機の方式(regime)を使用し、その方法の利点を保ちながら製造されるケーシング紙に対する必要性が依然として存在する。
【０００９】
（発明の概要）
このＣＤ湿潤膨張プロフィールの改善は、セルロース系ウェブ、例えば、主としてアバカ繊維から造られたウェブであって、その中に合成繊維（典型的にはポリエステル）を通常は比較的少ない量で導入したもの、を形成することによって達成し得ることを今回見出した。セルロース系ウェブは好ましくは、湿式堆積したウェブ(wetlaid web)である。
従って、本発明においては、第１の特徴として、セルロース系繊維及び合成繊維を含有するウェブ材料が提供され；第２の特徴として、そのようなウェブ材料を製造するための方法、好ましくは湿式堆積法(wetlaying process)が提供される。
【００１０】
また、本発明は、更なる特徴として、ウェブ材料の幅方向の湿潤膨張の変動を減少させるために、セルロース系繊維を含有するウェブ材料において合成繊維を使用することを提供する。
本発明においては、更に別の特徴として、ソーセージ又は他の肉製品を包装するためのケーシング材料を製造するのに適した、セルロース系繊維及び合成繊維を含むウェブ材料を含有するケーシング紙であって、該ウェブ材料が、再生セルロース又は樹脂結合剤若しくは諸樹脂結合剤の混合物でくっ付けられている、上記ケーシング紙が提供される。
【００１１】
本発明においては、更なる特徴として、セルロース繊維及び合成繊維を含有するウェブ材料を、好ましくは湿式堆積することによって形成し、次いで、該ウェブ材料に、樹脂結合剤、諸樹脂結合剤の混合物又はビスコースを含浸させることを含む、ケーシング紙を製造する方法が提供される。
【００１２】
本発明は更なる態様において、再生されたセルロースを含有する、シート、チューブ等の形状の材料から成るソーセージ又は他の肉製品を包装するためのケーシング材料であって、本発明のケーシング紙又は本発明の方法によって製造されたケーシング紙が、前記の再生されたセルロースの中に埋め込まれている、上記ケーシング材料を提供する。
上記本発明における第４及び第６の特徴に関して、合成繊維は、(i) ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、及びそれらのコポリマーから選ばれる有機ポリマーで造られた繊維、(ii) そのような有機ポリマーの混合物で造られた繊維、(iii) 繊維(i)及び／又は(ii)の混合物から選ばれる。本発明における他の場合においても、そのような合成繊維は適している。
【００１３】
（具体例の記述）
セルロース系繊維は通常、植物繊維であり、好ましくは、ムーサ型(Musa type)の長くて軽量の非含水繊維のような長い植物繊維である。平均繊維長は、典型的には４〜１５ｍｍであるが、一層短い又は一層長い繊維は除外されない。代表的な植物繊維は、サイザル麻、亜麻、ジュート、或いは、好ましくはアバカである。しかし、セルロース系ウェブはまた、木材パルプ繊維を、典型的には全繊維含有量の５０％以下の量で含有してもよい。
【００１４】
合成繊維は通常、合成有機ポリマー又は複数の合成有機ポリマーの混合物であり、例えば、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）、ポリアミド（例えば、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）、ポリカプロアミド、若しくはナイロン）、又はポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、若しくはポリプロピレン）である。また、コポリマーで造られた繊維も考慮される。もちろん、２種以上の合成繊維の混合物も使用可能である。
【００１５】
好ましい合成繊維は、大きい湿潤係数(wet modulus)を有する。包装されたソーセージを料理するときのように、ケーシング材料を高温にさらさなければならないとき、ポリプロピレンのような低い融点を有する合成繊維は通常、使用されない。
合成繊維は、好ましくは２〜２０ｍｍ、一層好ましくは５〜１２ｍｍの平均繊維長を有する。それら合成繊維は、好ましくは０．５〜６．７ｄｔｅｘ、一層好ましくは１．７〜５ｄｔｅｘの線密度を有する。
【００１６】
ウェブ中の合成繊維の割合は、大きくする必要はなく、通常、全繊維含有量の０．５〜２０重量％の範囲である。他の強度特性を大きい値に維持するために、合成繊維を１０重量％以下のレベルで使用するのが好ましい。とはいっても、そのレベルは好ましくは少なくとも１％である。合成繊維の含有量は、ウェブ中の全繊維含有量の３〜９重量％であるのが特に好ましい。合成繊維は通常、ウェブ中に均一又は実質的に均一に分布しているのが望ましい。
【００１７】
ケーシング紙として使用するのに適したセルロース系ウェブ製造する方法は、当業界には知られており、繊維完成紙料の中に必要な割合の合成繊維(furnish)を導入することによって、本発明に容易に適合させることができる。湿式堆積法(Wetlaying methods)によりウェブを形成することが好ましいが、原理的には、乾式堆積された(dry-laid)（例えば、空気堆積された(air-laid)）ウェブを、本発明の実施にあたり使用することができる。
【００１８】
また、そのウェブを２相材料として造ることもでき、この場合、２相はそれぞれ、セルロース系（特に、天然セルロース系）繊維と合成繊維の両方を含有するが、その割合は異なっている。しかし、全ウェブに対する割合は、好ましくは上述の範囲内である。この態様によると、１つの面上に高レベルの合成繊維（例えば、ポリエステル繊維）を有するケーシング紙を製造することができる。２相ウェブの製法は既に知られており［ＵＳ−Ａ−２，４１４，８３３、ＵＳ−Ａ−４，４６０，６４３、ＧＢ−Ａ−１５４２５７５、及びＷＯ−Ａ−９７／０４９５６を参照（それら明細書の各々の教示内容を言及することによって、本明細書に組み入れる）］、しかも、本発明の２相ウェブを製造するために容易に採用することができる。
【００１９】
ウェブを形成した後、ウェブを、（適切であるならば）少なくとも部分的に、好ましくは実質的に完全に乾燥させ、次いで、ビスコース溶液に含浸させ、乾燥し、次いで、希酸（通常、硫酸）で再生したビスコースに含浸させ、洗浄し、そして乾燥する。例えば、希釈したビスコース溶液、例えば、（セルロースキサントゲン酸塩としての）セルロース ７重量％と、水酸化ナトリウム ６重量％とを含有する溶液を１％セルロース含有量に希釈することによって得られる溶液をペーパーウェブにしみ込ませることができる。次いで、このビスコースがしみ込んだウェブを乾燥し、ビスコース中のセルロースを、例えば、１〜８％の硫酸水溶液を含有する再生用酸性浴にそのウェブを通過させることによって再生することができる。次いで、そのウェブは酸を用いないで洗浄し、酸再生セルロース含浸ペーパーウェブを造ることができる。次いで、このケーシングペーパーは、通常、ロール（「マスターロール(master rolls)」）に形成される。
【００２０】
代替的に、ウェブを形成した後、ウェブは、（適切であるならば）少なくとも部分的に、好ましくは実質的に完全に乾燥させ、次いで、樹脂ベース結合剤で処理して（もう一度）乾燥する。結合剤はもちろん、２種以上の成分を含有する製剤でもよい。例えば、ＵＳ−Ａ−３，４８４，２５６は、繊維質ウェブがカチオン性熱硬化性樹脂とポリアクリルアミド樹脂とでくっ付けられているケーシング紙の製法を開示する。樹脂ベース結合剤製剤のもう１つの例は、ＧＢ−Ａ−１，５３６，２１６に開示されている。その明細書によると、ケーシング紙は、水溶性カチオン熱硬化性のエピハロヒドリン(epihalohydrin)含有樹脂［例えば、ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂又はポリアミン−ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂；例えば、キメン(Kymene)５５７，かつてのヘルクレス(Hercules)］、非ビスコース膜形成性材料（例えば、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ナトリウム・カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、デンプン、デンプン誘導体、天然ゴム等のセルロースエーテル）、及びポリアルキレンイミン（例えば、ポリエチレンイミン）で繊維質ペーパーウェブの繊維を処理することによって造ることができる。更にもう１つの可能性は、ＵＳ−Ａ−５，３００，３１９に開示される結合剤系である。その明細書によると、繊維ベースウェブは、圧縮され、次いで、非ビスコース結合剤、特に、ポリビニルアルコール；キチン（とりわけ、脱アセチル化されたキチン）；ポリアクリルアミド；アルギン酸塩；セルロースベース材料（例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、又はヒドロキシプロピルセルロース）；カチオン性デンプン；アニオン性デンプン；アクリルラテックス；変性タンパク質；酢酸ビニルエチレンエマルション；及びビニルアクリルエマルションから選ばれる結合剤の溶液で処理される。ＥＰ−Ａ−０，３６９，３３７には、セルロース・アミノメタネートでサイジングされたセルロース繊維を含有するソーセージケーシングが記述されている。
【００２１】
全ての場合、乾燥工程は、マルチシリンダ蒸気加熱乾燥機で実施することができる。この工程からの生成物は、ＣＤ（幅方向）の湿潤膨張の変動が小さく、ビスコースベースソーセージケーシング又はビスコースベース肉ケーシングのための繊維質ベースとして使用することができる。従って、例えば、加工肉（例えば、ソーセージ）を包装するためのケーシングは、ケーシング紙から、それを複数のストリップ(strips, 帯)に切断し、次いで、折り重ねてチューブを形成することによって造ることができる。これらチューブに、アルカリビスコース溶液（例えば、セルロース ７重量％と、水酸化ナトリウム ６重量％とを含有するもの）を含浸させることができる。次いで、そのビスコース中のセルロースを、例えば、希硫酸、そしておそらくは硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム等の塩を含有する再生用酸性浴によって再生することができる。その後、酸及び塩を洗浄するために、チューブを、１つ以上の浴に通過させる。必要な場合には、再生セルロースのために、可塑剤（例えば、グリセリン）を含有する水性浴にチューブを通過させることができる。次いで、チューブを、加熱された室を通過させることによって乾燥させ（チューブは膨らんだ状態にある）、ペーパーウェブが埋め込まれているセルロース管状物(tubing)が得られる。そして、この管状物に、加圧下で加工肉生成物が詰め込まれる。この種の工程は、ＵＳ−Ａ−３，１３５，６１３に詳細に記述されている。管状再生済みセルロース系ケーシングの内壁をカチオン性熱硬化性樹脂で処理する工程は、ＵＳ−Ａ−３，３７８，３７９に開示されている。
【００２２】
前述の各米国特許明細書、前述の欧州特許出願明細書、及び前述の英国特許出願明細書の教示内容を言及することにより、本明細書に組み入れる。
また、本発明のウェブは、ウェブの幅方向の異なる位置で比較的均一な湿潤膨張を必要とする他の最終用途に適用することができるものと予想される。そのような用途では、種々のセルロース系繊維が使用されるであろうし；含浸剤は異なっているかも知れないし、若しくは省略されるかも知れないし；又は、異なる処理形式が用いられるかも知れない。
【００２３】
本出願人は、理論に束縛されることを望まないが、セルロース系繊維に比べてウェブ中の合成繊維は、湿潤時又は乾燥時の寸法変化を受け難く、この優れた寸法安定性が、全体としてウェブに移されて、ウェブ中心と比べたウェブ端部の、収縮及び再生作用に関する相違の減少をもたらしていると仮定される。また、本発明により製造したウェブは、ＣＤ（幅方向）の湿潤膨張の変動は小さいが、ソーセージを詰め込むため及び類似の操作のために十分な膨張を保持し得るということも分かった。この「堅さ(stiffness)」からの回避は、ある種の用途における更なる利点となる。
次の例において、また、これらの例によって本発明を更に説明する。
【００２４】
（例）
例１〜３では、従来の湿式堆積傾斜ワイヤー形成方法(wetlaid inclined wire forming process)を用いて、アバカ繊維１００％から、また、アバカ繊維９４％と、３．３ｄｔｅｘで６ｍｍに精確に切断したポリエステル繊維 ６％とから、ケーシング紙を造った。ポリエステルは商品名「グリロン(Grillon)ＮＶ２」として入手可能であった。セルロース５％の含浸量を達成するため、繊維ウェブは全て、ビスコース溶液で処理し、次いで、約４．９のｐＨの最終生成物を得るため、希硫酸でビスコースを再生し、洗浄した。湿式堆積した後、ビスコース含浸の後、及び再生工程の後の、３つの乾燥段階を用いた。
【００２５】
例１〜４で使用した試験方法は、次の通りである：
・坪量 ：ＩＳＯ５３６、試料寸法は２０３ｍｍ（８インチ）平方
・引張り強度 ：ＩＳＯ１９２４−２
・湿式ミューレン破裂強さ ：ＩＳＯ３６８９、但し、浸漬時間は１分間
・湿潤膨張：
（ＩＳＯ１９２４−２に使用されるような）定速伸縮引張り試験機は、次の試験条件に設定した：
試験速度＝２５．４ｍｍ／分（１インチ／分）
ゲージ長さ＝１２７ｍｍ（５インチ）
予負荷＝０
【００２６】
２５．４ｍｍ（１インチ）の試料片をジョー(jaws, クリップ)で固定し、試験機を始動させ、負荷が０．０２〜０．０４Ｎになったとき停止させた。試料を十分に湿らせるため、脱イオン水を人力噴霧器から試料に３、４回吹き付けた。試験機を再始動させ、負荷が０．１Ｎになったときの伸びとして湿潤膨張を読み取った。
【００２７】
湿潤膨張は、ゲージ長さ（試験を始動させる前の試料長さ）の百分率で表す。データの表には、中心部及び端部での湿潤膨張が与えられている。これらの測定はそれぞれ、幅方向に事前に設定した２つの箇所で行った。また、
１６箇所の等間隔の位置で測定した幅方向マシンプロフィール(cross machine profile)の最大から最小の範囲（絶対単位％）をも含める。
【００２８】
上記例の試験データを以下の通り表にまとめる。
例１（本発明の２つの試験）： 目標とする坪量 ２１ｇ／ｍ2
図１は、標準材料及び試験１の材料に対するＣＤ湿潤膨張に関する１６箇所の位置のプロフィールを示す。
【００２９】
例２： 目標とする坪量 １９ｇ／ｍ2
【００３０】
例３： 目標とする坪量 １７ｇ／ｍ2
【００３１】
全試料から、本発明の方法によって造った材料は、減少したＣＤ湿潤膨張絶対値を示すが、両方の方法による最大値と最小値の差異は著しく減少していることが分かる。これらの試料では湿潤膨張の絶対値が減少したが、乾燥の間に紙に加える引張りの度合を制御することによって、この湿潤膨張の絶対値を制御することが更に可能である。これらのレベルの引張り（しばしば「延伸(draw)」と呼ばれる）を定量化することはできないが、例１の試験１及び２を比較すれば、湿潤膨張のレベルを制御し得ることが分かる。また、本発明の材料は引張り強度が減少しているが、湿式破裂強度(wet bursting strength)は大きく変化していない。
【００３２】
例４： 目標とする坪量 ２１ｇ／ｍ2
この例では、ＵＳ−Ａ−５，３００，３１９に記載の樹脂含浸方法を使用して、ケーシング紙を造った。湿式堆積した後、及び樹脂を含浸した後の２つの乾燥段階を用いた。
【００３３】
例５：
例２に従って造ったケーシング紙を、基準直径７０ｍｍのケーシングチューブに形成した。次いで、内圧が２１ｋＰａのとき、チューブの直径を測定した。ＣＤ（幅方向）の湿潤膨張が０．９％であるマシンの中心部から取り出したケーシング紙は、加圧下の直径が７６．５ｍｍであり、ＣＤ湿潤膨張が１．３％であるマシンの端部から取り出したケーシング紙は、加圧下の直径が７７．２ｍｍであった。［この例のＣＤ湿潤膨張の値は、例２で使用した方法とは少し異なる方法によって測定した。このこと（サンプリングが相違するものを結びつけること）によって、この例で示す値と例２で示す値との間の差異を説明することができよう。］ 基準直径７０ｍｍのケーシングチューブは、加圧下での直径の許容範囲が７４．６ｍｍ〜７７．６ｍｍであるため、ペーパーマシン(paper machine)のあらゆる部分からの紙が、この寸法のケーシングを造るのに使用することができると思われる。もし、従来技術の方法によって造った紙を使用したなら、ペーパーマシンの端部からの紙は許容範囲が外れていたであろう。従来技術によって造った０．９％程度のＣＤ湿潤膨張を有する紙ならば、加圧下での直径が許容範囲より小さいケーシングが造られるであろうし、本発明の紙は、従来技術の材料ほど「堅く(stiff)」はない、ということに注目すべきである。
【００３４】
上で述べてきた本発明に関する記述は、もちろん単なる例示的なものであり、本発明の範囲内で細部の変更が可能であるということは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (i)２１ｍ2／ｇの基本重量（坪量）を有するケーシング紙の具体例と、(ii)比較するための、類似基本重量の標準的ケーシング紙との、ＣＤ（幅方向）に沿った湿潤膨張の変化を示すグラフである。
（発明の分野）
本発明は、セルロース系繊維を含有するウェブ材料、そのようなウェブ材料に基づくケーシング紙、及びそのようなケーシング紙から製造され、ソーセージ又は他の肉製品又は他の食品の包装に適しているケーシング材料に関する。
【０００２】
（発明の背景）
紙及び関連するセルロース系ウェブ状生成物は一般に、乾燥段階を含む諸工程によって製造される。湿潤セルロース系材料は、何の制限もなく乾燥させると、伸縮率は材料の性質によって異なるものの、通常伸縮する。乾燥の間、使用される乾燥工程の性質により創り出される機械的な抑制(restraints)によって、この固有の伸縮を阻止することができる。乾燥機が、単一の大きなグレーズド(glazed)熱シリンダ（製紙業では通常、「ヤンキー(Yankee)乾燥機」と呼ばれている）である場合、湿潤ウェブは、熱シリンダの表面に張りつけられ、抑制は完全であるか又は実質的に完全である。そのために、ウェブの幅方向での伸縮は最小であり均一である。例えば、熱風トンネル乾燥機(hot air tunnel)中のような、抑制せずにウェブを乾燥した場合、伸縮は大きくなるが、一方では均一である。
【０００３】
一般に、乾燥段階は、通常蒸気によって加熱された一連の乾燥用シリンダの周りにウェブを通過させることによって行われる。主として摩擦力に起因する、ウェブに対する機械的抑制の特質のために、乾燥工程の間ウェブに生じる伸縮率は、その幅方向で異なっている。最も大きい伸縮は、ウェブの端部で生じ、その伸縮は中心に向かって減少し、中心で最小となる。一般のマルチシリンダ乾燥機では、シリンダ端部近辺での抑制は小さいが中心部での抑制が大きいために、このような結果が生じる。
【０００４】
乾燥の間にセルロース系ウェブが受ける伸縮の度合（伸縮率）は、乾燥ウェブの幾つかの物理特性、特に、伸び及び膨張特性に著しい影響を及ぼす。重要な影響とは、伸縮が大きいとき再湿潤時のウェブの膨張（「湿潤膨張(wet expansion)」と呼ばれる）は大きくなり、また、伸縮が小さいとき湿潤膨張は小さくなることである。従って、マルチシリンダで乾燥したセルロース系ウェブの幅方向（ＣＤ）の湿潤膨張プロフィールは、伸縮プロフィールと同じ形（即ち、ウェブの端部では大きく、中心部では小さい）である。この種のプロフィールはしばしば「スマイル(smile)」と呼ばれる。
【０００５】
湿潤膨張が重要な特性である特定のセルロース系ウェブ生成物は、繊維質ソーセージケーシングの原紙（ケーシング紙(casing paper)）である。この材料は通常、アバカ(abaca)等の強くて比較的長い植物繊維から造られ、ビスコース溶液を含浸させ、次いで再生するか、又は固体含浸量が典型的には５％であるような樹脂結合剤製剤を含浸させる。次いで、このケーシング紙を、チューブに形成し、次いで、それ自体の重量の４倍以下の、ビスコース溶液からのセルロース固体で含浸する。このビスコース溶液は、肉製品を包装するのに使用されるソーセージケーシングを形成するために再生されたものである。このように、ケーシング紙は、再生セルロースを含有するケーシング材料を補強する役目を果たす。ソーセージケーシングは、加圧下、通常、粗ペーストの形態の肉製品で充填される（肉製品を詰め込まれる）。
【０００６】
そのケーシングを、スライスして小売用パック詰め商品にするためのソーセージ又は肉用包装として使用するときは、ケーシングチューブが望ましい直径にむらなく確実に(consistently)膨らみ、ソーセージを精確な厚さにスライスした際、各薄片がまさに同一重量であり、任意の数の薄片がパック詰め商品としてまさに望ましい重量となることが非常に重要である。ある特定の「詰め込み圧力(stuffing pressure)」でのケーシングの伸縮率は、ケーシング紙の湿潤膨張に関係し、すなわち、高膨張紙は、詰め込み圧力においてチューブを比較的大きく膨張させる。
【０００７】
従って、マルチシリンダ乾燥機を備えた機械で造られたケーシング紙の欠点は、ケーシング紙の湿潤膨張が幅方向に変化し、そのために、得られたケーシングの詰め込み圧力での膨張が、紙を製造する機械の幅の位置によって変化するということである。
【０００８】
この欠点を解消する方法は、機械の幅を比較的小さい湿潤膨張の区域と比較的大きい湿潤膨張の区域とに分割し、基本的に、異なる湿潤膨張の仕様を有する別々の製品として販売することである。これらの製品には、例えば、「端部切り取り分」及び「中心部切り取り分」とのラベルをつけてもよい。この技術を使用することは、技術的には満足のいくものであるが、ケーシング紙を製造する計画において諸問題が生じる。なぜなら、異なる「切り取り分(cuts)」は必要な生産量のバランスをとらねばならず、ケーシングチューブの生産者にとっては在庫の管理が更に複雑になるからである。前述の「ヤンキー」乾燥機を使用すれば、その問題は解消されるように思えるが、ウェブはほとんど全体的に抑制されるので、膨張は非常に小さく、非常に「堅い(stiff)」ケーシングとして知られているものとなる。「通し乾燥機(through drier)」は、上記ウェブプロフィールの問題を解決できるであろうとして提案されたが（米国特許第３，８２２，１８２号明細書を参照）；そのような乾燥機は、より均一なプロフィールを創り出すものの、一方では乾燥抑制が比較的大きいので、生成物は伸びに欠ける。従って、当業界には依然として、減少したＣＤ湿潤膨張プロフィールを有するが、マルチシリンダ乾燥機の方式(regime)を使用し、その方法の利点を保ちながら製造されるケーシング紙に対する必要性が依然として存在する。
【０００９】
（発明の概要）
このＣＤ湿潤膨張プロフィールの改善は、セルロース系ウェブ、例えば、主としてアバカ繊維から造られたウェブであって、その中に合成繊維（典型的にはポリエステル）を通常は比較的少ない量で導入したもの、を形成することによって達成し得ることを今回見出した。セルロース系ウェブは好ましくは、湿式堆積したウェブ(wetlaid web)である。
従って、本発明においては、第１の特徴として、セルロース系繊維及び合成繊維を含有するウェブ材料が提供され；第２の特徴として、そのようなウェブ材料を製造するための方法、好ましくは湿式堆積法(wetlaying process)が提供される。
【００１０】
また、本発明は、更なる特徴として、ウェブ材料の幅方向の湿潤膨張の変動を減少させるために、セルロース系繊維を含有するウェブ材料において合成繊維を使用することを提供する。
本発明においては、更に別の特徴として、ソーセージ又は他の肉製品を包装するためのケーシング材料を製造するのに適した、セルロース系繊維及び合成繊維を含むウェブ材料を含有するケーシング紙であって、該ウェブ材料が、再生セルロース又は樹脂結合剤若しくは諸樹脂結合剤の混合物でくっ付けられている、上記ケーシング紙が提供される。
【００１１】
本発明においては、更なる特徴として、セルロース繊維及び合成繊維を含有するウェブ材料を、好ましくは湿式堆積することによって形成し、次いで、該ウェブ材料に、樹脂結合剤、諸樹脂結合剤の混合物又はビスコースを含浸させることを含む、ケーシング紙を製造する方法が提供される。
【００１２】
本発明は更なる態様において、再生されたセルロースを含有する、シート、チューブ等の形状の材料から成るソーセージ又は他の肉製品を包装するためのケーシング材料であって、本発明のケーシング紙又は本発明の方法によって製造されたケーシング紙が、前記の再生されたセルロースの中に埋め込まれている、上記ケーシング材料を提供する。
上記本発明における第４及び第６の特徴に関して、合成繊維は、(i) ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、及びそれらのコポリマーから選ばれる有機ポリマーで造られた繊維、(ii) そのような有機ポリマーの混合物で造られた繊維、(iii) 繊維(i)及び／又は(ii)の混合物から選ばれる。本発明における他の場合においても、そのような合成繊維は適している。
【００１３】
（具体例の記述）
セルロース系繊維は通常、植物繊維であり、好ましくは、ムーサ型(Musa type)の長くて軽量の非含水繊維のような長い植物繊維である。平均繊維長は、典型的には４〜１５ｍｍであるが、一層短い又は一層長い繊維は除外されない。代表的な植物繊維は、サイザル麻、亜麻、ジュート、或いは、好ましくはアバカである。しかし、セルロース系ウェブはまた、木材パルプ繊維を、典型的には全繊維含有量の５０％以下の量で含有してもよい。
【００１４】
合成繊維は通常、合成有機ポリマー又は複数の合成有機ポリマーの混合物であり、例えば、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）、ポリアミド（例えば、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）、ポリカプロアミド、若しくはナイロン）、又はポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、若しくはポリプロピレン）である。また、コポリマーで造られた繊維も考慮される。もちろん、２種以上の合成繊維の混合物も使用可能である。
【００１５】
好ましい合成繊維は、大きい湿潤係数(wet modulus)を有する。包装されたソーセージを料理するときのように、ケーシング材料を高温にさらさなければならないとき、ポリプロピレンのような低い融点を有する合成繊維は通常、使用されない。
合成繊維は、好ましくは２〜２０ｍｍ、一層好ましくは５〜１２ｍｍの平均繊維長を有する。それら合成繊維は、好ましくは０．５〜６．７ｄｔｅｘ、一層好ましくは１．７〜５ｄｔｅｘの線密度を有する。
【００１６】
ウェブ中の合成繊維の割合は、大きくする必要はなく、通常、全繊維含有量の０．５〜２０重量％の範囲である。他の強度特性を大きい値に維持するために、合成繊維を１０重量％以下のレベルで使用するのが好ましい。とはいっても、そのレベルは好ましくは少なくとも１％である。合成繊維の含有量は、ウェブ中の全繊維含有量の３〜９重量％であるのが特に好ましい。合成繊維は通常、ウェブ中に均一又は実質的に均一に分布しているのが望ましい。
【００１７】
ケーシング紙として使用するのに適したセルロース系ウェブ製造する方法は、当業界には知られており、繊維完成紙料の中に必要な割合の合成繊維(furnish)を導入することによって、本発明に容易に適合させることができる。湿式堆積法(Wetlaying methods)によりウェブを形成することが好ましいが、原理的には、乾式堆積された(dry-laid)（例えば、空気堆積された(air-laid)）ウェブを、本発明の実施にあたり使用することができる。
【００１８】
また、そのウェブを２相材料として造ることもでき、この場合、２相はそれぞれ、セルロース系（特に、天然セルロース系）繊維と合成繊維の両方を含有するが、その割合は異なっている。しかし、全ウェブに対する割合は、好ましくは上述の範囲内である。この態様によると、１つの面上に高レベルの合成繊維（例えば、ポリエステル繊維）を有するケーシング紙を製造することができる。２相ウェブの製法は既に知られており［ＵＳ−Ａ−２，４１４，８３３、ＵＳ−Ａ−４，４６０，６４３、ＧＢ−Ａ−１５４２５７５、及びＷＯ−Ａ−９７／０４９５６を参照（それら明細書の各々の教示内容を言及することによって、本明細書に組み入れる）］、しかも、本発明の２相ウェブを製造するために容易に採用することができる。
【００１９】
ウェブを形成した後、ウェブを、（適切であるならば）少なくとも部分的に、好ましくは実質的に完全に乾燥させ、次いで、ビスコース溶液に含浸させ、乾燥し、次いで、希酸（通常、硫酸）で再生したビスコースに含浸させ、洗浄し、そして乾燥する。例えば、希釈したビスコース溶液、例えば、（セルロースキサントゲン酸塩としての）セルロース ７重量％と、水酸化ナトリウム ６重量％とを含有する溶液を１％セルロース含有量に希釈することによって得られる溶液をペーパーウェブにしみ込ませることができる。次いで、このビスコースがしみ込んだウェブを乾燥し、ビスコース中のセルロースを、例えば、１〜８％の硫酸水溶液を含有する再生用酸性浴にそのウェブを通過させることによって再生することができる。次いで、そのウェブは酸を用いないで洗浄し、酸再生セルロース含浸ペーパーウェブを造ることができる。次いで、このケーシングペーパーは、通常、ロール（「マスターロール(master rolls)」）に形成される。
【００２０】
代替的に、ウェブを形成した後、ウェブは、（適切であるならば）少なくとも部分的に、好ましくは実質的に完全に乾燥させ、次いで、樹脂ベース結合剤で処理して（もう一度）乾燥する。結合剤はもちろん、２種以上の成分を含有する製剤でもよい。例えば、ＵＳ−Ａ−３，４８４，２５６は、繊維質ウェブがカチオン性熱硬化性樹脂とポリアクリルアミド樹脂とでくっ付けられているケーシング紙の製法を開示する。樹脂ベース結合剤製剤のもう１つの例は、ＧＢ−Ａ−１，５３６，２１６に開示されている。その明細書によると、ケーシング紙は、水溶性カチオン熱硬化性のエピハロヒドリン(epihalohydrin)含有樹脂［例えば、ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂又はポリアミン−ポリアミド−エピクロロヒドリン樹脂；例えば、キメン(Kymene)５５７，かつてのヘルクレス(Hercules)］、非ビスコース膜形成性材料（例えば、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ナトリウム・カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、デンプン、デンプン誘導体、天然ゴム等のセルロースエーテル）、及びポリアルキレンイミン（例えば、ポリエチレンイミン）で繊維質ペーパーウェブの繊維を処理することによって造ることができる。更にもう１つの可能性は、ＵＳ−Ａ−５，３００，３１９に開示される結合剤系である。その明細書によると、繊維ベースウェブは、圧縮され、次いで、非ビスコース結合剤、特に、ポリビニルアルコール；キチン（とりわけ、脱アセチル化されたキチン）；ポリアクリルアミド；アルギン酸塩；セルロースベース材料（例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、又はヒドロキシプロピルセルロース）；カチオン性デンプン；アニオン性デンプン；アクリルラテックス；変性タンパク質；酢酸ビニルエチレンエマルション；及びビニルアクリルエマルションから選ばれる結合剤の溶液で処理される。ＥＰ−Ａ−０，３６９，３３７には、セルロース・アミノメタネートでサイジングされたセルロース繊維を含有するソーセージケーシングが記述されている。
【００２１】
全ての場合、乾燥工程は、マルチシリンダ蒸気加熱乾燥機で実施することができる。この工程からの生成物は、ＣＤ（幅方向）の湿潤膨張の変動が小さく、ビスコースベースソーセージケーシング又はビスコースベース肉ケーシングのための繊維質ベースとして使用することができる。従って、例えば、加工肉（例えば、ソーセージ）を包装するためのケーシングは、ケーシング紙から、それを複数のストリップ(strips, 帯)に切断し、次いで、折り重ねてチューブを形成することによって造ることができる。これらチューブに、アルカリビスコース溶液（例えば、セルロース ７重量％と、水酸化ナトリウム ６重量％とを含有するもの）を含浸させることができる。次いで、そのビスコース中のセルロースを、例えば、希硫酸、そしておそらくは硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム等の塩を含有する再生用酸性浴によって再生することができる。その後、酸及び塩を洗浄するために、チューブを、１つ以上の浴に通過させる。必要な場合には、再生セルロースのために、可塑剤（例えば、グリセリン）を含有する水性浴にチューブを通過させることができる。次いで、チューブを、加熱された室を通過させることによって乾燥させ（チューブは膨らんだ状態にある）、ペーパーウェブが埋め込まれているセルロース管状物(tubing)が得られる。そして、この管状物に、加圧下で加工肉生成物が詰め込まれる。この種の工程は、ＵＳ−Ａ−３，１３５，６１３に詳細に記述されている。管状再生済みセルロース系ケーシングの内壁をカチオン性熱硬化性樹脂で処理する工程は、ＵＳ−Ａ−３，３７８，３７９に開示されている。
【００２２】
前述の各米国特許明細書、前述の欧州特許出願明細書、及び前述の英国特許出願明細書の教示内容を言及することにより、本明細書に組み入れる。
また、本発明のウェブは、ウェブの幅方向の異なる位置で比較的均一な湿潤膨張を必要とする他の最終用途に適用することができるものと予想される。そのような用途では、種々のセルロース系繊維が使用されるであろうし；含浸剤は異なっているかも知れないし、若しくは省略されるかも知れないし；又は、異なる処理形式が用いられるかも知れない。
【００２３】
本出願人は、理論に束縛されることを望まないが、セルロース系繊維に比べてウェブ中の合成繊維は、湿潤時又は乾燥時の寸法変化を受け難く、この優れた寸法安定性が、全体としてウェブに移されて、ウェブ中心と比べたウェブ端部の、収縮及び再生作用に関する相違の減少をもたらしていると仮定される。また、本発明により製造したウェブは、ＣＤ（幅方向）の湿潤膨張の変動は小さいが、ソーセージを詰め込むため及び類似の操作のために十分な膨張を保持し得るということも分かった。この「堅さ(stiffness)」からの回避は、ある種の用途における更なる利点となる。
次の例において、また、これらの例によって本発明を更に説明する。
【００２４】
（例）
例１〜３では、従来の湿式堆積傾斜ワイヤー形成方法(wetlaid inclined wire forming process)を用いて、アバカ繊維１００％から、また、アバカ繊維９４％と、３．３ｄｔｅｘで６ｍｍに精確に切断したポリエステル繊維 ６％とから、ケーシング紙を造った。ポリエステルは商品名「グリロン(Grillon)ＮＶ２」として入手可能であった。セルロース５％の含浸量を達成するため、繊維ウェブは全て、ビスコース溶液で処理し、次いで、約４．９のｐＨの最終生成物を得るため、希硫酸でビスコースを再生し、洗浄した。湿式堆積した後、ビスコース含浸の後、及び再生工程の後の、３つの乾燥段階を用いた。
【００２５】
例１〜４で使用した試験方法は、次の通りである：
・坪量 ：ＩＳＯ５３６、試料寸法は２０３ｍｍ（８インチ）平方
・引張り強度 ：ＩＳＯ１９２４−２
・湿式ミューレン破裂強さ ：ＩＳＯ３６８９、但し、浸漬時間は１分間
・湿潤膨張：
（ＩＳＯ１９２４−２に使用されるような）定速伸縮引張り試験機は、次の試験条件に設定した：
試験速度＝２５．４ｍｍ／分（１インチ／分）
ゲージ長さ＝１２７ｍｍ（５インチ）
予負荷＝０
【００２６】
２５．４ｍｍ（１インチ）の試料片をジョー(jaws, クリップ)で固定し、試験機を始動させ、負荷が０．０２〜０．０４Ｎになったとき停止させた。試料を十分に湿らせるため、脱イオン水を人力噴霧器から試料に３、４回吹き付けた。試験機を再始動させ、負荷が０．１Ｎになったときの伸びとして湿潤膨張を読み取った。
【００２７】
湿潤膨張は、ゲージ長さ（試験を始動させる前の試料長さ）の百分率で表す。データの表には、中心部及び端部での湿潤膨張が与えられている。これらの測定はそれぞれ、幅方向に事前に設定した２つの箇所で行った。また、
１６箇所の等間隔の位置で測定した幅方向マシンプロフィール(cross machine profile)の最大から最小の範囲（絶対単位％）をも含める。
【００２８】
上記例の試験データを以下の通り表にまとめる。
例１（本発明の２つの試験）： 目標とする坪量 ２１ｇ／ｍ2
【００２９】
例２： 目標とする坪量 １９ｇ／ｍ2
例３： 目標とする坪量 １７ｇ／ｍ2
全試料から、本発明の方法によって造った材料は、減少したＣＤ湿潤膨張絶対値を示すが、両方の方法による最大値と最小値の差異は著しく減少していることが分かる。これらの試料では湿潤膨張の絶対値が減少したが、乾燥の間に紙に加える引張りの度合を制御することによって、この湿潤膨張の絶対値を制御することが更に可能である。これらのレベルの引張り（しばしば「延伸(draw)」と呼ばれる）を定量化することはできないが、例１の試験１及び２を比較すれば、湿潤膨張のレベルを制御し得ることが分かる。また、本発明の材料は引張り強度が減少しているが、湿式破裂強度(wet bursting strength)は大きく変化していない。
【００３２】
例４： 目標とする坪量 ２１ｇ／ｍ2
この例では、ＵＳ−Ａ−５，３００，３１９に記載の樹脂含浸方法を使用して、ケーシング紙を造った。湿式堆積した後、及び樹脂を含浸した後の２つの乾燥段階を用いた。
例５：
例２に従って造ったケーシング紙を、基準直径７０ｍｍのケーシングチューブに形成した。次いで、内圧が２１ｋＰａのとき、チューブの直径を測定した。ＣＤ（幅方向）の湿潤膨張が０．９％であるマシンの中心部から取り出したケーシング紙は、加圧下の直径が７６．５ｍｍであり、ＣＤ湿潤膨張が１．３％であるマシンの端部から取り出したケーシング紙は、加圧下の直径が７７．２ｍｍであった。［この例のＣＤ湿潤膨張の値は、例２で使用した方法とは少し異なる方法によって測定した。このこと（サンプリングが相違するものを結びつけること）によって、この例で示す値と例２で示す値との間の差異を説明することができよう。］ 基準直径７０ｍｍのケーシングチューブは、加圧下での直径の許容範囲が７４．６ｍｍ〜７７．６ｍｍであるため、ペーパーマシン(paper machine)のあらゆる部分からの紙が、この寸法のケーシングを造るのに使用することができると思われる。もし、従来技術の方法によって造った紙を使用したなら、ペーパーマシンの端部からの紙は許容範囲が外れていたであろう。従来技術によって造った０．９％程度のＣＤ湿潤膨張を有する紙ならば、加圧下での直径が許容範囲より小さいケーシングが造られるであろうし、本発明の紙は、従来技術の材料ほど「堅く(stiff)」はない、ということに注目すべきである。
【００３４】
上で述べてきた本発明に関する記述は、もちろん単なる例示的なものであり、本発明の範囲内で細部の変更が可能であるということは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (i)２１ｍ2／ｇの基本重量（坪量）を有するケーシング紙の具体例と、(ii)比較するための、類似基本重量の標準的ケーシング紙との、ＣＤ（幅方向）に沿った湿潤膨張の変化を示すグラフである。
Claims (15)
- ウェブ材料の幅方向の湿潤膨張変化を減少させるための、セルロース系繊維を含有するウェブ材料における合成繊維の使用であって、
セルロース系繊維が、サイザル麻、亜麻、ジュート及びアバカからなる群より選択される植物繊維を含有し、
ウェブ材料中の合成繊維の含有量が、セルロース系繊維と合成繊維の合計の１〜１０重量％である、使用。 - 合成繊維が、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維及びポリオレフィン繊維から選ばれる、請求項１記載の使用。
- セルロース系繊維がアバカを含有する、請求項１又は２に記載の使用。
- セルロース系繊維が木材パルプ繊維を含有し、前記ウェブ材料が、セルロース系繊維と合成繊維の合計の５０重量％以下の量で木材パルプ繊維を含有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の使用。
- 合成繊維の含有量が３〜９重量％である、請求項１記載の使用。
- ウェブ材料が、セルロース系繊維及び合成繊維を含有する繊維混合物から湿式堆積したものである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の使用。
- ウェブ材料がケーシング紙であり、且つ再生セルロース又は樹脂結合剤若しくは複数の樹脂結合剤の混合物でくっ付けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の使用。
- くっ付けられたケーシング紙に、後でセルロースを再生するビスコースを含浸させて、ソーセージ若しくは他の肉製品又は他の食品を包装するためのケーシング材料を形成する、請求項７記載の使用。
- ウェブ材料及び／又はくっ付けられたケーシング紙の乾燥が、複数の加熱されたシリンダによって行われる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の使用。
- ソーセージ若しくは他の肉製品又は他の食品を包装するためのケーシング材料を製造するのに適した、セルロース系繊維及び合成繊維を含むウェブ材料を含有するケーシング紙であって、
該ウェブ材料が、再生セルロース又は樹脂結合剤若しくは諸樹脂結合剤の混合物でくっ付けられており、
該合成繊維が、(i)ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、及びそれらのコポリマーから選ばれる有機ポリマーで造られた繊維、(ii)そのような有機ポリマーの混合物で作られた繊維、(iii)繊維(i)及び／又は(ii)の混合物から選ばれ、
ウェブ材料中の合成繊維の含有量が、セルロース系繊維と合成繊維の合計の１〜１０重量％である、ケーシング紙。 - 合成繊維が、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維及びポリオレフィン繊維から選ばれる、請求項１０記載のケーシング紙。
- セルロース系ウェブが、アバカ及び／又は他の植物繊維を含有する、請求項１０又は１１に記載のケーシング紙。
- セルロース系ウェブが、セルロース系繊維と合成繊維との合計の５０重量％以下の量で木材パルプ繊維を含有する、請求項１０、１１又は１２記載のケーシング紙。
- 合成繊維の含有量が３〜９重量％である、請求項１０記載のケーシング紙。
- 再生セルロースを含有する、シート、チューブの形状の材料を含むソーセージ、他の肉製品又は他の食品を包装するためのケーシング材料であって、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載のケーシング紙が、前記の再生セルロースの中に埋め込まれている、上記ケーシング材料。
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