NO129047B - - Google Patents

Description

Fiberholdig matvare-hylster samt

fremgangsmåte til dets fremstilling.

Foreliggende oppfinnelse vedrører fiberholdige matvarehylstere

eller omslag med en innleiret fiberbane samt en fremgangsmåte til deres fremstilling. Fiberbanen fremstilles slik at den får bedre strekkbar-

het- eller tøybarhets-egenskaper, hvorved man kan oppnå fiberholdige matvare-hylstere med jevnere størrelsesfordeling.

I det følgende betegner "fiberholdige matvare-hylstere" matvare-hylstere- eller omslag fremstilt fra materialer som er egnet og godkjent i forbindelse med matvarer. Cellulose dg regenerert cellulose med inn-leirede fiberbaner og som benyttes som beholdere eller former for mat-vareemulsjoner som derpå påfylles i beholderne, er eksempler på slike materialer, samt fiberholdige matvare-hylstere fremstilt fra disse.

Etter påfylling av matvareemulsjon, blir disse matvare-hylstere- eller omslag, derpå konservert, kokt eller behandlet på annen måte, etter me-

toder vel kjent på området, for å koke og konservere den påfylte mat-

vareemulsjon og tilslutt komme frem til et spiselig produkt.

Betegnelsen-."matvareemulsjon" skal også omfatte slike - spiselige sammensetninger som kjøttemulsjoner, enkelte kjøttpartikler, kjøttemul-sjoner som inneholder kjøttbiter eller kjøttstykker, o.l., dg hvorfra det fremstilles produkter som f.eks. forskjellige slags pølser, krydder-skinker, o.l.

De baner og. underlag som brukes ved fremstilling av fiberholdige matvare-hylstere, blir vanligvis formet på vanlige papirmaskiner hvor lange fibre slåes opp til en oppslemming <p>g deretter formes til baner og tørkes. Fiberbanen føres deretter gjennom eller i kontakt med en fortynnet viskoseoppløsning og tørkes igjen slik at cellulosen delvis regenereres, som f.eks. beskrevet i US patent nr. 3 135 613. Cellulosen i viskosen kan regenereres ytterligere ved å føre banen gjennom fortynnede syreoppløsninger og tilslutt en vaskeoppløsning. Den således behandlede bane tørkes og skjæres opp i bestemte bredder ut fra en moderrull til mindre ruller som brukes for fremstilling av fiberholdige matvare-hylstere.

Vanligvis foretrekkes fibrøse baner dannet av hampfibre sammen-bundet med regenerert cellulose som fiberholdig underlagspapir ved fremstilling av matvare-hyIstrene. Andre ikke-vevede baner slik som rispapir, hamp, rayon, bomull og nylon samt vevede stoffer slik som musselin, markisette, osteklede og organdi kan også benyttes.

De anvendte metoder for fremstilling av slike fiberbaner regu-leres slik at den regenererte cellulose som innføres i banene og som tjener som bindemiddel, finnes i banen i tilstrekkelig mengde til at banens våtstyrke økes uten at porene og mellomrommene i banen fylles i vesentlig grad, slik at fiberbanens porøse egenskaper beholdes. Mengden bindings-cellulose, som brukes for fremstilling av banen, holdes på et slikt nivå at et påfølgende impregneringsmiddel som f.eks. viskose som Vanligvis brukes for fremstilling av cellulose-hylstere, vil absorberes i fibrene samt i banens mellomrom. Således er porøsiteten en avgjørende egenskap for de baner som brukes for fremstilling av fiberholdige matvare-hylstere.

Tøybarheten eller strekkbarheten for fiberholdige matvare-• hylsteré vil vanligvis bestemme størrelse og form for de påfylte matvareprodukter som behandles deri. Strekkbarheten vet man er direkte avhengig av den bane som brukes- som underlag eller innlegg i disse fiberholdige matvare-hylstere.' Forandringer i banenes strekkbarhet kommer tilsyne i de fremstilte fiberholdige matvare-hylstere og gir opphav til dårlig størrélsesreguierirtg for de påfylte matvareprodukter som behandles i hylstrene. Dette vil igjen føre til vanskeligheter når bestemt vekt og størrelse for de fremstilte matvareprodukter ønskes eller kreves. Dette er spesielt viktig for matvarepakkeren som skjærer opp eller på annen måte reduserer matvareproduktets størrelse til mindre innpakkede enheter som brukes til detaljsalg.

På grunn av de bindingsprosesser som brukes for tiden (som beskrevet ovenfor), vil de baner som benyttes for fremstilling av fiberholdige matvare-hylstere variere i strekkbarheten i banens tverrgående retning i vesentlig høyere grad enn andre fibermaterialer som fremstilles. I banens tverrgående ytterkanter er strekkbarheten høyere enn i banens midtparti.

I praksis vil de banebredder som brukes ved fremstilling av fiberholdige matvare-hylstere vanligvis oppnåes ved å skjære en moderrull opp til et antall mindre ruller med mindre bredde som tilsvarer den ønskede hylsterstørrelse. De smale, oppkuttede baneruller som brukes for fremstilling av et spesielt hylster, kan komme fra både midtpartiene og kantpartiene av moderrullen. Under disse forhold har man funnet at de fremstilte fiberholdige matvare-hylstere oppviser store strekkbarhetsvariasjoner selv om de til å begynne med har samme størrelse. Ved å sørge for at de oppkuttede mindre ruller kommer fra bare visse steder på moderrullen, kan man minimalisere strekkbarhets-variasj onene for de fiberholdige matvare-hylstere. Imidlertid er denne utvelgelsesmetode ikke særlig økonomisk og anvendbar i praksis og kan brukes bare for noen få og spesielle hylsterstørrelser. Anbringelsen av visse belegg, som beskrevet i US patent nr. 2 866 710, på over-flatene av fiberholdige matvare-hylstere, er også blitt funnet å gjøre variasjonen i størrelse av spesielle matvareprodukter minimal, men denne metode har ikke vært funnet egnet for alle anvendelser av fiberholdige matvare-hylstere.

I et forsøk på å nedsette eller bortskaffe de store strekkbar-hetsvariasj oner i moderrullens tverrgående retning, for slik å forbedre jevnheten i strekkbarhet for de fremstilte fiberholdige matvare-hylstere slik at man kan fremstille matvareprodukter med jevn størrelse, har man undersøkt alternativet materialer for binding av banene, av annen type enn de vanligvis benyttede syreregenererte viskoser som for tiden brukes for dette formål. Ved valget av bindingsmaterialer for dette formål, er det viktig at bindingsmaterialene oppfyller de betingelser som kreves vedrørende behandling og egenskaper for de fremstilte, fiberholdige matvare-hylstere. Særlig må den bane hvori bindemidlet skal innføres oppvise tilstrekkelig styrke til å motstå de strekk-krefter som oppstår under beleggingsoperasjonen for fremstilling av fiberholdige matvare-hylstere. Den mengde bindemiddel som brukes kan ikke virke inn på påfølgende viskose penetrering under frem-stillingen av hylstrene, slik at de fremstilte hylstere blir svakere eller får et dårligere utseende, og bindemidlet bør være av en slik type at banen ikke blir misfarget under de behandlinger som hylsteret senere utsettes for.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer fiberholdige matvare-hylstere av regenerert cellulose med en innleiret fiberbane, og disse hylstere er kjennetegnet ved at banen er bundet med en blanding bestående av reaksjonsproduktet mellom epiklorhydrin og et polyamid, og en polyakrylamidharpiks. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte for fremstilling av fiberholdige matvare-hylstere med en innleiret fiberbane, som består i å impregnere banens fibere med en harpiksblanding bestående av reaksjonsproduktet mellom epiklorhydrin og et polyamid, og en polyakrylamidharpiks, oppvarme de impregnerte fibere for å herde harpiksblandingen, belegge banen med viskose, re-generere viskosen og opparbeide det resulterende regenererte cellulose-fiberholdige matvare-hylster.

Anvendelse av denne harpiksblanding som bindemiddel eller lim, virker overraskende synergistisk ved å forbedre banens totale egenskaper.

Polyamidharpiksen som brukes, kan enten være ionisk eller ikke-ionisk. Selv om begge former av polyakrylamidharpiks vanligvis lar seg forene med nevnte reaksjonsprodukt, foretrekkes den ikke-ioniske form for polyakrylamidharpiks, siden den har funnet å kunne forenes med reaksjonsproduktet, som er en kationisk termoherdende harpiks, i et stør-re konsentrasjonsområde enn den ioniske form for polyakrylamidharpiks.

Bindemiddelblandingen som består av kationisk termoherdende harpiks og en polyakrylamidharpiks, kan benyttes slik at banene behandles enten ved å tilsette harpiksblandingen til fiberoppslemmingen før form-ingen av banene, eller ved å behandle de tørkede eller halvtørkede formede baner med harpiksblandingen i oppløsning, ved å mette de formede baner eller ved en kombinasjon av disse metoder. I en foretrukket ut-førelse blir den formede halvtørkede bane mettet med en blanding av harpiksene i oppløsning.

Den mengde kationisk termoherdende harpiks, dvs. nevnte reaksjonsprodukt, som kan brukes i harpiksblandingen for liming av banen, er ikke avgjørende. Men for det beste resultatet har man funnet at minst 0.2 % og opp til 4.5 % (vektprosent) av reaksjonsproduktet, basert på fiberbanens tørrvekt, kan innføres i banen på et hvilket som helst tidsrom før den etterfølgende impregnering av banen med viskose.

Selv om polyakrylamidharpiks-mengden, (enten ionisk eller ikke-ionisk form) heller ikke er avgjørende, vil de anvendte mengder vanligvis avhenge av forenligheten for polyakrylamidharpiksen med reaksjonsproduktet som brukes, samt de ønskede egenskaper for den fremstilte bane. Den foretrukne mengde polyakrylamidharpiks ligger mellom 0.1 og 1.1 vektprosent basert på fibrenes tørrvekt.

De fiberholdige matvare-hylstere fremstilt ifølge oppfinnelsen, har bedre strekkbarhetsegenskaper og gir jevnere størrelser på produkt-ene, faktorer som har stor kommersiell betydning for matvare- og/eller kjøttpakkere.

Bindemiddelblandingen kan brukes istedenfor regenerert cellulose som bindemiddel under fremstilling av banene. Ifølge den fremgangsmåte hvor bindemiddelblandingen tilsettes til papirmaskinens mølle eller måleapparat som inneholder fiberoppslemmingen for banen formes, vil fiberbindingen og herding av harpiksblandingen skje når banen tørkes. Ifølge den andre metoden blir banen først formet og harpiksblandingen påføres på banen ved dypping,. bestrykning eller sprøyting. Fiberbanene kan enten limes med harpiksblandingen alene eller sammen med det vanligvis benyttede regenererte cellulosebindingsstoff for fremstilling av de porøse baner.

Derpå kan fiberhylstere fremstilles fra de således behandlede porøse baner på flere metoder som er kjent på området. Uavhengig av de fremgangsmåter som brukes for fremstilling av de fiberholdige matvare-hylstere, skal det imidlertid påpekes at de behandlede baner er fullstendig innleiret i hylsterveggen, dvs. at den påfølgende impregnering av banene med viskose resulterer i et cellulosefiberholdig matvare-hy Ister hvor den behandlede bane er fullstendig belagt med og i viskosen slik at det fremstilles et regenerert cellulose matvare-hyIster med en helt innleiret fiberbane.

Oppfinnelsen illustreres i følgende eksempler.

Eksempel 1

Man foretok en sammenligning mellom forenligheten av ionisk og ikke-ionisk form for polyakrylamidharpikser med en kationisk termoherdende harpiks ved forskjellige vektkonsentrasjoner, idet vann ble benyttet som oppløsningsmiddel, og idet man undersøkte arten av den oppnådde oppløsning. Resultatene av disse undersøkelser er oppført i tabell 1 nedenfor hvor kolonnen med overskrift "Termoherdende harpiks" angir en polyamid-epiklorhydrinharpiks, kolonnen med overskrift "Ikke-ionisk harpiks" angir en hvit lukt løs fast ikke-ionisk polyakrylamidharpiks inneholdende 5.0 vektprosent flyktige stoffer, 0.05 % akrylamid-monomer og med en volumvekt på 480 kg/m^, og kolonnen med overskrift "Ionisk harpiks" angir en gråhvit frittflytende pulverformet anionisk polyakrylamidharpiks inneholdende 9^.0 til 96.0 vektprosent faste stoffer og en 4 % oppløsning med en viskositet på ca. 80 eps. (Brookfield ved 24°C) og som kan fortynnes etter ønske med vann, men som er uopp-løselig i de fleste organiske oppløsningsmidler.

Av de resultater som er angitt i tabell I ovenfor, kan man se

at den ikke-ioniske form for polyakrylamidharpiks lar seg forene med termoherdende harpiks i alle konsentrasjonsområder. På den annen side ser man at polyakrylamidharpiksens ioniske form var mindre forenlig med den termoherdende harpiks når den ioniske form for polyakrylamidharpiks og termoherdende harpiks begge var tilstede i konsentrasjoner på over 0.20 vektprosent. Men når polyakrylamidharpiksens konsentrasjon i ionisk form var mindre enn 0.20«vektprosent, syntes harpiksene å være forenlige i oppløsning.

Eksempel 2

Virkningen av å lime baner med forskjellige bindingsmidler eller lim etter forming av banene, ble undersøkt ved å håndlime ark av ikke-limt bane. Arkene ble håndlimt ved først å dyppe dem i en vandig opp-løsning inneholdende en kjent konsentrasjon av hver av harpiksene i bindemiddelblandingen inntil arkene var mettet. Væskeoverskuddet ble fjernet og de mettede ark ble presset-tørret mellom absorberende papir. Prøver av disse ark ble festet i en innspenningsbøyle og anbragt i en ovn for tørking og herding. Ovnens temperatur ble holdt på 105°C og prøvene var i ovnen i 15 minutter.

Etter at arkene var tatt ut av ovnen, ble arkenes strekkegen-skaper bestemt. Resultatene av disse forsøk er angitt i tabell II nedenfor hvor de verdier som er angitt i kolonnen under overskriften "Tørr bruddstyrke" ble funnet ved å plassere de tørkede og behandlede prøver i Instron "prøveapparat". De tall som er oppført i kolonnen under overskriften "Våt bruddstyrke" ble funnet ved først å dyppe de behandlede prøver i vann inntil de var gjennomvåte før de ble plassert i Instron prøveapparatet. De tall som er oppført under kolonnen med overskrift "6 % NaOH Våt bruddstyrke" ble funnet på samme måte som for "Våt bruddstyrke" bortsett fra at man tilsatte natriumhydroksyd (NaOH) til vannet til man fikk en konsentrasjon på 6 % NaOH. Ved denne NaOH-konsentrasjon oppnåes meget nær de samme forhold som banen ville møte når den ble belagt med viskose ifølge vanlig fremstilling av hylsterbaner, siden viskosen vanligvis har en•NaOH-konsentrasjon på 6 %. De verdier som ble funnet ved disse forsøk er oppført i tabell II som gram per cm bredde av den prøvede bane.

Den anvendte termoherdende kationiske harpiks var polyamidepi-klorhydrin-reaksjonsproduktet, mens man brukte både den ioniske og ikke-ioniske form av polyakrylamidharpiksen. Den anvendte harpiks-mengde ble målt som vektprosent harpiks i det tørre arket basert på det ubehandlede arkets tørrvekt.

Det fremgår av de ovenstående resultater at den våte bruddstyrke og NaOH-våt bruddstyrken er storre når man bruker en harpiksblanding enn når hver av harpiksene brukes for sego Dette synes å

angi at det skjer en gjensidig påvirkning av de to harpikser i blanding ved herding av den behandlede bane. Man kan også se fra resultatene i tabell II at bruddstyrkene for de herdede baner synes å 6ke med okende innhold av hver av harpiksene i harpiksblandingen.

Eksempel 3*;Det ble fremstilt baner i en vanlig papirmaskin og behandlet banen ved metning med en vandig opplesning inneholdende en harpiksblanding av en kationisk termoherdende harpiks (Polyamid-epiklorhydrin) og en ikke-ionisk form av en polyacrylamid-harpiks. Noen av banene ble behandlet utelukkende med kationisk termoherdende harpiks (polyamid-epiklorhydrin), mens andre ble limt med syreregenerert viskose som sammenligningsprøve. Bruddstyrkene for de behandlede baner ble bestemt og sprengstyrken for de fiberholdige matvare-hylstere laget av disse baner ble også målt. De oppnådde resultater er angitt i tabell III nedenfor hvor harpiksinnholdet og styrkeegenskapene ble bestemt på samme måte som i eksempel 2, og hvor angivelsene "BR" og "TR" betyr baneretning og tverrgående retning respektivt. Tallene oppført under kolonnen med overskrift "Hylster-sprengstyrke" uttrykkes som millimeter kvikksølv og ble funnet ved å lukke den ene ende av de rør-formede hylstere og oppblåse dem med luft gjennom deres åpne ende inntil hylsteret sprakk. ;En sammenligning mellom de resultater som er oppført i tabell ;III ovenfor, angir at bruddstyrkene for de baner som er behandlet med harpiksblanding er betraktelig høyere enn tallene for de baner som er behandlet bare med kationisk termoherdende harpiks. Likeledes er sprengstyrken for fiberholdige matvare-hylstere som benytter baner limt med enten polyamid-epiklorhydrinharpiks alene eller med harpiksblanding betraktelig høyere enn for fiberholdige matvare-hylstere fremstilt fra sammenligningsbanen. ;Eksempel 4 ;Jevnheten i strekkbarhet for fiberholdige matvare-hylstere fremstilt fra en bane limt med harpiksblanding bestående av polyamidepi-klorhydrin-reaksjonsproduktet og den ikke-ioniske form av polyakrylamidharpiksen ble bestemt og sammenlignet med verdier for fiberholdige matvare- ;hylstere fremstilt fra en bane limt med syreregenerert viskose. ;De baner som ble benyttet som innlegg ved fremstilling av fiberholdige matvare-hylstere, ble laget ved å oppskjære en moderrull i maskinretningen til et antall ruller med mindre bredde ut fra sentrumsparti, mellomliggende parti og kantpartier regnet på tvers av moder-rullen. På denne måte ble de metoder som en fabrikant av matvare-hylstere ville ffilge ved valg av innleggsbane for fremstilling av fiberholdige matvare-hylstere temmelig noye etterlignet. ;Strekkbarheten for de fremstilte hylstere ble bestemt ved ;å måle det våte hylsterets diameter når det var oppblåst til et inn-vendig overtrykk på omkring 150 mm Hg» Ved dette lufttrykk etterlignet man det vanlige påfyllingstrykk ved kommersiell påfylling i fabrikk. ;Forholdene mellom diameterne for hylstere fremstilt ut ;fra baner valgt fra forskjellige steder på moder-rullen, i forhold til diameteren for et hylster fremstilt ut fra en bane tatt fra moder-valsens sentrumsrull, ble også funnet for å demonstrere forskjellen i strekkbarhet for de forskjellige hylstere. ;Resultatene er anfort i tabell IV nedenfor hvor mengden harpiksblanding i den torkede bane ble målt til 3*77 vektprosent for polyamid-epiklorhydrin harpiksen og Op45 vektprosent for den ikke-ioniske form av polyaorylamid-harpiksen0 Bokstavene A til J angir plasseringen av rullene på moder-rullen som de mindre ruller ble tatt fra. Bokstavene A og J angir ytterkantrullene skåret fra moder-rullen, bokstaven E betegner sentrumsrullen og bokstavene B til D og F til H angir de mellomliggende ruller mellom henholdsvis A-E og

E-Jo

Av de ovenstående resultater i tabell IV, vil man se at jevnheten i tøybarhet for matvare-hylstere fremstilt fra baner limt med harpiksblanding er betraktelig forbedret i forhold til de samme verdier for matvare-hylstere laget av baner limt utelukkende med syreregenerert viskose. De i eksemplene 2-4 benyttede fiberholdige baner var ikke bundede baner fremstilt av lange hampefibre med en risvekt på ca. 5.6 kg/ris.

Claims (3)

1. Piberholdig matvare-hyIster av regenerert cellulose med innleiret fiberbane, karakterisert ved at fiberbanen er bundet med en blanding omfattende en polyakrylamidharpiks og et reaksjonsprodukt mellom epiklorhydrin og et polyamid.

2. Hylster ifølge krav 1, karakterisert ved at den bundne fiberbane inneholder nevnte reaksjonsprodukt i en mengde på 0.2 - 4.5 vektprosent basert på fiberbanens tørrvekt.

3. Fremgangsmåte til fremstilling av et fiberholdig matvare-hyIster av regenerert cellulose ifølge krav 1, omfattende tilveiebringelse av en fiberbane, belegging av banen med viskose og regenerering av viskosen, karakterisert ved at banens fibre impreg-neres med en harpiksblanding omfattende en polyakrylamidharpiks og et reaksjonsprodukt mellom epiklorhydrin og et polyamid, de impregnerte fibre oppvarmes for å herde harpiksblandingen, og ved at den impregnerte bane deretter belegges med viskosen.