(57)【要約】  本発明は、セルロースフィラメント（ＣＦ）を含む構造が強化された農業製品、及び構造が強化された農業材料をシートへと製造するための方法に関する。ＣＦを添加することで、農業材料シートのウェットウェブ強度が大幅に改善される。方法は、農業材料のパルプスラリーを調製し、その後ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維の水性懸濁液と混合することを含む。パルプブレンド物は、その後製紙プロセスにより農業材料シートを製造するために使用される。
2019506538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農業材料を準備すること；
ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を準備すること；
水相中で、前記農業材料と前記ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維とのスラリーを調製すること；及び
前記スラリーをシート形成装置に移動させて構造が強化された農業材料シートを製造すること；
を含む、構造が強化された農業材料シートの製造方法。
【請求項２】
前記スラリーが、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維及び前記農業材料の重量に対して乾燥重量基準で２０重量％未満の重量比のＣＦを含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記シート形成装置が抄紙機である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記抄紙機が８０ｍ／分より速い速度で作動する高速抄紙機である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記構造が強化された農業材料が、前記農業材料の特徴的な風味を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記農業材料が、野菜、果物、米、他の穀類、海藻、他の藻類、菌類、水生植物、たばこ、茶、コーヒー、栽培植物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記農業材料が米である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記農業材料が海藻である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記農業材料を準備することが、調理、浸漬軟化、酸洗、低温殺菌、発酵、塩漬け、焙煎、乾燥、パルプ化、離解、分散、粉砕、叩解、均質化、成分の抽出、又はこれらの組み合わせにより前記農業材料を処理することを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を準備することが、未乾燥状態、水性スラリー、又は乾燥状態である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＣＦ対前記農業材料の重量比が乾燥固形分の重量基準で５０：５０未満である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＣＦ対前記農業材料の重量比が乾燥固形分の重量基準で０．１：９９．９〜２０：８０である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＣＦ対前記農業材料の重量比が乾燥固形分の重量基準で０．５：９９．５〜１０：９０である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
農業材料；及び
ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維；
を含む、構造が強化された農業材料シート。
【請求項１５】
前記構造が強化された農業材料シートが前記農業材料の特徴的な風味を含む、請求項１４に記載の材料。
【請求項１６】
前記農業材料が、野菜、果物、米、他の穀類、海藻、他の藻類、菌類、水生植物、たばこ、茶、コーヒー、栽培植物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１４又は１５に記載の材料。
【請求項１７】
前記農業材料が米である、請求項１４又は１５に記載の材料。
【請求項１８】
前記農業材料が海藻である、請求項１４又は１５に記載の材料。
【請求項１９】
前記農業材料を準備することが、前記農業材料の調理、浸漬軟化、酸洗、低温殺菌、発酵、塩漬け、焙煎、乾燥、パルプ化、離解、分散、粉砕、叩解、均質化、抽出、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を準備することが、未乾燥状態、水性スラリー、又は乾燥状態である、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
たばこ葉及び残渣から製造されるたばこパルプブレンド物を準備すること；
ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を準備すること；
水相中で、前記たばこパルプと前記ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維とのスラリーを調製すること；及び
前記スラリーをシート形成装置に移動させて構造が強化された再構成たばこ葉を製造すること；
を含む、構造が強化された再構成たばこ葉の製造方法。
【請求項２２】
前記スラリーが、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維及び前記農業材料の重量に対して乾燥重量基準で２０重量％未満の重量比のＣＦを含有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記シート形成装置が抄紙機である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記抄紙機が８０ｍ／分より速い速度で作動する高速抄紙機である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
たばこ葉及び残渣から製造されるたばこパルプ；並びに
ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維；
を含有する構造が強化されたたばこシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも改善されたウェットウェブ強度を有する、セルロースフィラメント（ＣＦ）を含む構造が強化された農業製品；及び構造が強化された農業材料シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
農業材料を用いて製造されるシートは、食品、たばこ、及び他の製品を製造するために広く利用されてきた。海苔として知られている海藻から作られるシートは、寿司及びおにぎりを包むものとして広く使用されている。典型的な海藻は、食用種の紅藻類ポルフィラ（Ｐｏｒｐｈｙｒａ）属である。海苔は、高度に自動化された機械を用いる製紙プロセスによって主に製造される。しかし、形成セクションでは枠にはめられた多くの長方形スクリーンを使用することから、連続的なシートロールが形成されない。最終製品は、独立した紙のように薄い黒色の乾燥したシートである。他のシート形状の野菜製品も商業的に存在する。シート用のための原材料は、様々な種類の葉菜類、根菜類、果菜類、果実類等である場合がある。ライスペーパーなどの、穀類から作られる調理用シートも一般的である。乾燥後のこれらのシートは非常に脆く、また多くの場合は繊維質材料の不足のため、これらは取り扱いが困難である。裂け又は破れに耐性を有するより強いシートを得るために、Ｃｈｏ  Ｗｏｎ−ＩＩは、国際公開第２０００／０２４２７１Ａ１号パンフレットにおいて、シート上にゲルを噴霧することによる野菜シートの製造方法を開示している。ＭｃＨｕｇｈらは、野菜及び果物のシートに望ましい強度及び／又はパリッと感を付与するために、デンプンなどの食用ポリマー、及び木質繊維を含む編集可能な繊維を使用している（米国特許出願公開第２０１２／０２５８２０６Ａ１号明細書）。
【０００３】
ほとんどの農業材料は濡れた状態で十分な強度を有する一貫したシートを形成できないことから、従来の製紙プロセスを用いてこれらをシート形態へ変換することは困難である。不十分なウェットウェブ強度を有するシートは、製紙機を通してシートを破らずに引っ張ることができないであろう。この文脈におけるウェットウェブ強度は、ウェブに含まれる水分を８５〜９０％超のレベルまで実質的に除去する前の濡れた状態のウェブの引張強さである。ウェットウェブ強度を改善するためには、多くの場合、製紙プロセスの前にセルロース繊維が農業材料シートに添加される。シードペーパーは、セルロース繊維が農業用種子の担体として機能する１つの例である。木質繊維の中に埋め込まれた種子は、紙が土の中に埋められた後に発芽することができる。シードペーパーは、グリーティングカードや装飾のためにも使用される。再構成たばこ（ＲＴＬ）は、セルロース繊維が重要な成分として使用されるもう１つの例である。
【０００４】
たばこシートを製造するための初期の方法は一世紀以上前に開示された（米国特許第３２８，３００号明細書、米国特許第６１１，１０７号明細書、米国特許第８８８，７４３号明細書）。これらの方法は、紙製品の製造のために使用される製紙方法と実際には同じであった。それ以降、ロール圧延（米国特許第４，６４６，７６４Ａ号明細書）、注型（米国特許第３，４６４，４２２号明細書；米国特許第４，３０６，５７８Ａ号明細書）、及び乾式成形法（カナダ特許第１，２３５，９７４Ａ１号明細書）などの、再構成たばこ葉を製造するための他の手法も開発された。これらの手法の中でも、製紙プロセスが最も進歩しており、高い製造効率及び最終製品品質で広く使用されている（米国特許第３，０９７，６５３号明細書；米国特許第４，１８２，３４９Ａ号明細書；国際公開第２００８／１１０９３２Ａ２号明細書；米国特許第４，４２１，１２６号明細書；米国特許第４，６８１，１２６号明細書；中国特許第１０２，８４５，８２７Ｂ号明細書；米国特許第４，２７０，５５２号明細書）。巻きたばこ製造における未使用たばこの残渣を再利用するために、たばこ産業においては、現在では再構成たばこ葉が広く使用されている。残渣は製紙プロセス前に熱水で抽出されることから、再構成たばこ葉シート製品は、タールやニコチンなどの有害な成分を、巻きたばこで使用されているたばこ葉よりも少ししか含まない（米国特許第９，０１６，２８６Ｂ２号明細書；中国特許第１０１，６０６，７４９Ｂ号明細書、中国特許第２０１，８４６，７７８Ｕ号明細書）。そのため、たばこ葉と組み合わせた再構成たばこ葉の組み込みは、最終的な巻きたばこ製品の中の有害な成分を低減させる方法として使用されている。
【０００５】
再構成たばこ葉のための現在のプロセスは、主に、抄紙機を使用した、たばこ副生成物（軸、茎、切れ端、細断片等）のパルプ化、水性液体によるこれらの抽出、繊維質材料の叩解、ウェットウェブの形成、加圧、予備乾燥、コーティング、及び後乾燥からなる。製造された再構成タバコシートは、その後更に細かく細断され、包装されてから巻きたばこ製造業者に納品され、ここで再構成たばこ葉は、巻きたばこ製造のために天然のたばこ葉と混合されるか、又は葉巻若しくは他の同様の製品のためのシートラッパーとして使用される。
【０００６】
プロセスの抽出段階においては、多くの有害な物質がたばこ葉及び残渣から取り除かれる。少量の抽出物のみが、他の風味調整剤と組み合わせて、後続のコーティング段階でたばこシートに添加されて戻される（米国特許第９，０１６，２８６Ｂ２号明細書；中国特許第１０１，６０６，７４９Ｂ号明細書；中国特許第２０１，８４６，７７８Ｕ号明細書）。そのため、再構成たばこシート中の有害な物質は、再構成たばこ葉プロセスを使用して低減及び／又は制御することができる。ヒトの健康への喫煙の影響を軽減するために、多くの国はたばこ製品中の最大許容タール含有量及びニコチン含有量を段階的に引き下げることを求める規制を設けている。この理由のため、また喫煙に関する健康問題への公衆の意識により、巻きたばこ製造においてますます再構成たばこ葉が使用されている。
【０００７】
多くの他の農業材料のように、たばこ葉から製造されるパルプ及びその残渣は、特にはその湿っている段階で、高い結合能力を有する多量の繊維質材料を有していない。たばこの繊維は、典型的には、木質繊維又は亜麻や麻のような他の植物繊維よりも、はるかに小さいアスペクト比（長さ対幅の比率）を有しており、弱くて短い。再構成たばこ葉の中に無機フィラー（例えば炭酸カルシウム）を組み込むと、繊維間の結合が一層弱まる。ウェットウェブ強度が小さいと、機械のウェットエンドで、及び再構成たばこ葉製造プロセスにおけるコーティング処理中及び後にも、シートの破れが生じる。結果として、その低いウェットウェブ強度のため従来の製紙プロセスにより純粋なたばこパルプから再構成たばこ葉を製造することは困難である。たばこシートのウェットウェブ強度を改善するために、叩解されたたばこパルプスラリーに木及び他の植物由来のセルロース繊維が添加される（米国特許第５，３２２，０７６Ａ号明細書；カナダ特許第２，５７４，８２６号明細書；中国特許第１０４，２５６，８８１Ａ号明細書、国際公開第２００８／１１０９３２Ａ２号パンフレット；中国特許第１０２，２６６，１１６Ｂ号明細書；国際公開第２００２／００３８１７Ａ２号パンフレット；中国特許第１０３，２６３，０７３Ａ号明細書）。セルロース繊維の添加量は、製造されるたばこシートの総固形分を基準として、典型的には５〜２０％である。
【０００８】
セルロース繊維の添加にも関わらず、たばこシートのウェットウェブ強度は高速機のためにはなお不十分である。再構成たばこ葉の機械速度は約８０ｍ／分の低水準に未だ制限されている。機械速度が低いと機械の効率及び生産速度が低下し、再構成たばこ葉のコストも増大する。
【０００９】
木質繊維及び他のセルロース繊維は再構成たばこ葉及び他の農業シートの強度を改善するものの、高含有率のセルロース繊維は食品又は喫煙物質としての農業材料シートの味に悪影響を与えるため、これらの利用は限定される。
【００１０】
Ｗａｎｇ，Ｌ．ら（Ｃｈｉｎａ  Ｐｕｌｐ＆Ｐａｐｅｒ，３２（９）ｐ３５−３９，２０１３）は、再構成たばこ葉の製造において使用される木質繊維の量を減らすためにマイクロファイバーを使用できることを報告した。これらのマイクロファイバーは、バレー・ビーターで叩解した針葉樹さらしクラフトパルプの微細片部分からなる。バレー・ビーターで得られた微細片は、０．３５〜０．８１ｍｍの長さと、０．０３３〜０．０３５ｍｍの幅を有していた。これらのマイクロファイバーは、使用される木質繊維の約２５％を置き換えることができると主張されている。
【００１１】
Ｙｏｎｇ，Ｒ．Ｊ．ら（ＫＲ１０１４４２１０２Ｂ１号明細書）には、再構成たばこ葉の製造プロセスにナノフィブリル化セルロースを添加することにより再構成たばこシートの膨こう性を改善するための方法が開示されている。ナノフィブリル化セルロースは、先に開示されたもの（米国特許第４，３７４，７０２号明細書；米国特許第６，１８３５９６号明細書；米国特許第６，２１４，１６３号明細書、Ｔａｎｇｉｇｉｃｈｉ  ａｎｄ  Ｏｋａｍｕｒａ，Ｆｏｕｒｔｈ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｌｉｇｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃ  ａｎｄ  Ｐｕｌｐ，Ｉｔａｌｙ，１９９６）と非常に似た方法で、粉砕又はホモジナイザーの使用により製造された。これらの装置から製造されるナノフィブリル化セルロースは、分岐したマイクロフィブリル若しくはナノフィブリルを有する短くされた繊維、又はサブミクロン範囲の個別の短いナノフィブリルからなる。Ｙｏｎｇの方法では、ナノフィブリル化セルロースは、長網抄紙機にかける前にサイジング液若しくはたばこ懸濁液のいずれかに添加されるか、又はフォーミングワイヤーの上に噴霧される。ナノフィブリル化セルロースを使用すると、乾燥した再構成たばこ葉の強度及び剛性が改善される。この増加した乾燥強度及び剛性は、後続の巻きたばこ製造において製造される再構成たばこ葉の膨こう性に役立つ。
【００１２】
上述のいずれの方法も、再構成たばこ葉の乾燥強度を改善し、その柔軟性を低下させるか又は剛性を向上させる。しかし、過剰に大きい乾燥強度及び剛性は、実際には巻きたばこ製造における後続のプロセスのためには望ましくない（Ｗａｎｇ，Ｌ．ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｉｎａ  Ｐｕｌｐ＆Ｐａｐｅｒ，３２（９）ｐ３５−３９，２０１３）。例えば、中国たばこ規格（Ｃｈｉｎｅｓｅ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｓｔａｎｄａｒｄ（ＹＣ／Ｔ  １６．３−２００３））によれば、再構成たばこ葉の乾燥引張強さは１．００ｋＮ／ｍを超えないことが必要とされる。更に、マイクロファイバー又はナノフィブリル化セルロースがたばこシートのウェットウェブ強度を改善するか否かの情報は存在しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そのため、乾燥強度を維持するか又は控えめにのみ改善しながらも、高速機械の上を動かすのに十分なウェットウェブ強度を有する新規なたばこシートを開発することが強く望まれている。更に、従来の木質繊維は、食用シートの味、香り、及び噛み応えにある程度の悪影響を及ぼすことから、これらの繊維を含有させる量を抑えながらも他の野菜及び作物のシートのウェットウェブ強度を改善するための方法を開発することが、明確に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の１つの態様によれば、農業材料を準備すること；ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を準備すること；水相中で、農業材料とＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維とのスラリーを調製すること；及びスラリーをシート形成装置に移動させて構造が強化された農業材料シートを製造すること；を含む、構造が強化された農業材料シートの製造方法が提供される。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、スラリーが、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維及び農業材料の重量に対して乾燥重量基準で２０重量％未満の重量比のＣＦを含有する、本明細書に記載の方法が提供される。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、シート形成装置が抄紙機である、本明細書に記載の方法が提供される。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、抄紙機が８０ｍ／分より速い速度で作動する高速抄紙機である、本明細書に記載の方法が提供される。
【００１８】
本発明の別の態様によれば、構造が強化された農業材料が、農業材料の特徴的な風味を含む、本明細書に記載の方法が提供される。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、農業材料が、野菜、果物、米、他の穀類、海藻、他の藻類、菌類、水生植物、たばこ、茶、コーヒー、他の栽培植物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、本明細書に記載の方法が提供される。
【００２０】
本明細書に記載の方法の別の態様によれば、農業材料は米である。
【００２１】
本明細書に記載の方法の更に別の態様によれば、農業材料は海藻である。
【００２２】
本発明の別の態様によれば、農業材料を準備することが、調理、浸漬軟化、酸洗、低温殺菌、発酵、塩漬け、焙煎、乾燥、パルプ化、離解、分散、粉砕、叩解、均質化、成分の抽出、又はこれらの組み合わせにより農業材料を処理することを含む、本明細書に記載の方法が提供される。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を準備することが、未乾燥状態、水性スラリー、又は乾燥状態である、本明細書に記載の方法が提供される。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、ＣＦ対農業材料の重量比が乾燥固形分の重量基準で５０：５０未満である本明細書に記載の方法が提供される。
【００２５】
本発明の別の態様によれば、ＣＦ対農業材料の重量比が乾燥固形分を基準にして０．１：９９．９〜２０：８０である本明細書に記載の方法が提供される。
【００２６】
本発明の別の態様によれば、ＣＦ対農業材料の重量比が乾燥固形分を基準にして０．５：９９．５〜１０：９０である本明細書に記載の方法が提供される。
【００２７】
本発明の別の態様によれば、農業材料；及びＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を含む、構造が強化された農業材料シートが提供される。
【００２８】
本発明の別の態様によれば、構造が強化された農業材料が農業材料の特徴的な風味を含む、本明細書に記載の材料が提供される。
【００２９】
本発明の別の態様によれば、農業材料が、野菜、果物、米、シリアル、他の穀類、海藻、他の藻類、菌類、水生植物、たばこ、茶、コーヒー、栽培植物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、本明細書に記載の材料が提供される。
【００３０】
本発明に記載の材料の別の態様によれば、農業材料は米である。
【００３１】
本発明に記載の材料のまた別の態様によれば、農業材料は海藻である。
【００３２】
本発明の別の態様によれば、農業材料を準備することが、農業材料の調理、浸漬軟化、酸洗、低温殺菌、発酵、塩漬け、焙煎、乾燥、パルプ化、離解、分散、粉砕、叩解、均質化、抽出、又はこれらの組み合わせを含む、本明細書に記載の材料が提供される。
【００３３】
本発明の別の態様によれば、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を準備することが、未乾燥状態、水性スラリー、又は乾燥状態である本明細書に記載の材料が提供される。
【００３４】
本発明の別の態様によれば、たばこ葉及び残渣から製造されるたばこパルプブレンド物を準備すること；ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を準備すること；水相中で、たばこパルプとＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維とのスラリーを調製すること；及びスラリーをシート形成装置に移動させて構造が強化された再構成たばこ葉を製造すること；を含む、構造が強化された再構成たばこ葉の製造方法が提供される。
【００３５】
本発明の別の態様によれば、スラリーが、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維及び農業材料の重量に対して乾燥重量基準で２０重量％未満の重量比のＣＦを含有する、本明細書に記載の方法が提供される。
【００３６】
本発明の別の態様によれば、シート形成装置が抄紙機である、本明細書に記載の方法が提供される。
【００３７】
本発明の別の態様によれば、抄紙機が８０ｍ／分より速い速度で作動する高速抄紙機である、本明細書に記載の方法が提供される。
【００３８】
本発明の別の態様によれば、たばこ葉及び残渣から製造されるたばこパルプ；並びにＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維；を含有する構造が強化されたたばこシートが提供される。
【００３９】
本発明のある態様によれば、農業材料とセルロースフィラメント（ＣＦ）とを含む、新規なシート形態の農業製品（あるいは以降農業材料シートという）が提供される。ＣＦはセルロース繊維から製造される微細なフィラメントであり、サブミクロンの幅及び数十マイクロメートルから数ミリメートルまでの長さを有する。ＣＦの製造方法は、Ｈｕａらにより米国特許出願公開第２０１１／０２７７９４７Ａ１号明細書及び米国特許第９，０５１，６８４号明細書の中で開示されており、これらはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００４０】
本発明のある実施形態によれば、未乾燥状態又は乾燥状態のＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維が、らせん型パルパー、ハイドロパルパー、デフレーカ又はディスクリファイナなどの分散ユニットによって水性懸濁液の中に分散される、本明細書に記載の方法が提供される。
【００４１】
本発明の別の実施形態によれば、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維が農業材料シートのウェットウェブ強度を大幅に改善する、本明細書に記載の方法が提供される。
【００４２】
本発明のまた別の実施形態によれば、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維が農業材料シートのウェットウェブ強度をその乾燥強度よりも大幅に改善する、本明細書に記載の方法が提供される。
【００４３】
本発明の更なる実施形態によれば、ＣＦ及び／又はＣＦ含有セルロース繊維は、抄紙機のフォーミングセクションの前の製造プロセスで農業材料に入れられてもよい。
【００４４】
本発明のまた別の実施形態によれば、農業シートは、再構成たばこシート、海藻シート、野菜シート、ライスペーパー、又は同様の物品であってもよい。再構成たばこシートは、単独で使用されてもよく、あるいは天然のたばこ葉と混合されて巻きたばこ、葉巻、又は同様の物品が製造されてもよく、あるいは巻きたばこ又は同様の物品のためのラッパーとして使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のある実施形態による構造が強化された農業材料を製造するための方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
別段の指示がない限り、当業者によって理解され得るように、この節及び他の節に記載されている定義及び実施形態は、これらが適切である本明細書に記載の本開示の全ての実施形態及び態様に適用可能であることが意図されている。
【００４７】
本開示において、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」には、文脈から明確に別の指示がない限り、複数の指示対象が含まれる。
【００４８】
本明細書において、「約」及び「およそ」などの程度の用語は、最終結果が有意に変化しないような、修飾された用語の合理的な量の逸脱を意味する。程度のこれらの用語は、修飾する言葉の意味をこの逸脱が無効にしない場合には、修飾された用語の少なくとも±５％又は少なくとも±１０％の逸脱を含むものとして解釈すべきである。
【００４９】
本発明との関係において、農業材料シートは、野菜、果物、米若しくは他の穀類、海藻若しくは他の藻類、菌類、水生植物、たばこ、茶、及びコーヒーの木、又は他の任意の栽培植物を含む（ただしこれらに限定されない）農業材料から製造される、平らな薄片状の集合体を意味する。使用される農業材料は、全体であってもよく、あるいは葉、種子、果物、花、又は茎などの、植物の一部のみであってもよい。農業材料は、その元の状態であっても、又は特定の処理（調理、浸漬軟化、酸洗、低温殺菌、乾燥、発酵、塩漬け、及び焙煎等）の後のものであってもよい。これらは、調味料、甘味料、着色料、香料、保存料、加工助剤、及び／又は無機充填剤等の特定の添加剤を含んでいてもよい。農業材料シートは、編集可能であっても編集不可能であってもよく、そのままで使用されてもよく、あるいは様々な消費者製品を製造するために更に加工されてもよい。海苔及び再構成たばこ葉は、そのような農業材料シートの２つの例である。
【００５０】
農業材料シートは、典型的にはシート形成装置を使用して製造される。シート形成装置はスクリーン又はプレートを含んでいてもよく、これらの上で濡れた状態のシートが形成される。濡れた状態のシートは、その後、排水、加圧、蒸発、又はこれらの組み合わせによって脱水及び／又は乾燥されて乾燥シートを生成する。典型的なシート形成装置は、長い連続シート又は個片のいずれかを製造できる抄紙機である。本発明の好ましい実施形態においては、抄紙機は８０ｍ／分を超える速度で作動する高速抄紙機である。
【００５１】
ウェットウェブ強度は、加圧及び／又は蒸発により水分が完全に除去される前の、農業材料から形成された湿った状態のシートの引張強さ及び引張エネルギー吸収量を意味する。ウェットウェブ強度は、典型的にはウェブ固形分と共に増加する。先に述べたように、ウェブは抄紙機を通過することから、弱いウェットウェブは破れやすい場合がある。典型的には、２０〜７０％の固形分のウェットウェブ強度が、処理中のウェブの破れを回避するための臨界値である。
【００５２】
シートの乾燥強度は、相対湿度が２３℃で５０％に制御されている室内で、シートが乾燥してその含水量が平衡に到達した後の強度である。
【００５３】
本発明の１つの目的は、大幅に改善されたウェットウェブ強度を有する新規な農業材料シートを提供することである。
【００５４】
本発明の別の目的は、大幅に改善されたウェットウェブ強度を有しながらもわずかであるか又は控えめにのみ改善された乾燥強度を有する、農業材料シートの製造方法を提供することである。
【００５５】
本発明の追加的な目的は、木質繊維又は他の繊維の添加が大幅に削減された、又は排除された、農業材料シートの製造方法を提供することである。
【００５６】
そのため、我々は、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を含む農業材料シートが高いウェットウェブ強度を有することを発見した。しかし、我々は、驚くべきことには、ＣＦが農業材料シートの乾燥強度を控えめにしか増加させず、そのウェットウェブ強度について達成される改善よりもはるかに小さいことも発見した。
【００５７】
我々は、ＣＦを添加すると、農業材料シート中の従来の木質繊維又は他の植物繊維の使用を大幅に削減するか、又は更にはなくせることも発見した。驚くべきことには、所定のウェットウェブ強度の増加では、ＣＦによってもたらされる乾燥強度の改善は、従来の木質繊維又は他の植物繊維によってもたらされるものよりも小さい。農業材料シートのためには、多くの場合はほどほどの乾燥強度が望ましい。例えば、再構成たばこシートの乾燥強度が大きすぎると、巻きたばこ製造のための後続のプロセスに悪影響が生じ得る。
【００５８】
ＣＦを使用することのもう１つの利点は、その必要とされる投与量が低いことである。農業材料シートの所定のウェットウェブ強度を得るためには、ＣＦの投与量は、クラフト木材パルプなどの従来の繊維よりも大幅に少ない。セルロース繊維は、食品、飲料、又は喫煙製品の味、香り、又は噛み心地に悪影響を与え得ることから、農業材料シートの中のセルロース繊維は低含有量であることが望ましい。
【００５９】
我々は、更に、シート製造の前の農業材料にＣＦを添加すると、スクリーン、ワイヤーメッシュ、又はフォーミングファブリックを含むシート形成装置を使用してシートを形成する場合に、農業材料及び無機フィラーの微粒子の保持率が改善されることも発見した。
【００６０】
「構造が強化された」農業材料は、本明細書では、強化されていない材料と比較して、改善された物理的特性、特には強化されたウェットウェブ強度を有する農業材料として定義され、そのため、強化された農業材料は、抄紙機上で、好ましくは８０ｍ／分以上の速度で作動する高速抄紙機上で使用することができる。更に明確にするために、構造の強化は、本明細書で記載のＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を農業材料中に組み込むこととして定義され、好ましい実施形態においてはＣＦのみが使用される。
【００６１】
特徴的な風味又は特徴的な風味を有する農業材料は、本明細書中では、強化前の農業材料の天然の又は特徴的な風味を保持しながらも、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維で構造が強化された農業材料として定義される。
【００６２】
％固形分は、本明細書中では、農業材料と、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維と、存在する場合には他の添加剤と、を含む総固形分の水相当たりの割合として定義される。
【００６３】
図１は、本発明のある実施形態の構造が強化された農業材料シート１９の製造方法１００を示している。
【００６４】
野菜、果物、米若しくは他の穀類、海藻若しくは他の藻類、菌類、水生植物、たばこ、茶、コーヒー、他の栽培植物、及びこれらの組み合わせから選択される農業材料５が準備される。農業材料５は、その天然の形態であっても、特定の処理（調理、浸漬軟化、酸洗、低温殺菌、乾燥、発酵、塩漬け、及び焙煎等）の後のものであってもよく、あるいは農業材料が、パルプ化、離解、分散、粉砕、叩解、均質化、乾燥、成分の抽出、又はこれらの組み合わせにより前処理されていてもよい。
【００６５】
ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維７が準備される。このＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維７は、少なくとも２００以上のアスペクト比を有しており、これらは薬品を含まず、薬品による修飾又は誘導体化が行われていない。ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維７は、特には未乾燥状態、水性スラリー、又は乾燥状態（ドライラップ、フレーク、又は粒子など）などの様々な形態で準備されてもよい。
【００６６】
農業材料スラリー９を調製する工程１０では、農業材料５及びＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維７が水８に添加される。スラリー９は、乾燥固形分基準で９０％未満の、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維７と農業材料５とのブレンド物に対するＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維７の重量比を含む。ブレンド物に対するＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維７の好ましい割合は、乾燥固形分基準で０．１％〜２０％であり、より好ましい割合は乾燥固形分基準で０．５％〜１０％である。
【００６７】
工程２０では、スラリー９がシート形成装置（好ましい実施形態においては抄紙機である）へと移され、ここで構造が強化された農業材料シート１９が製造される。特に好ましい実施形態においては、抄紙機は、８０ｍ／分以上の速度で作動する高速抄紙機である。
【００６８】
構造が強化された農業材料シート１９は、工程３０において更に処理されてもよい。この追加的な処理としては、限定するものではないが、コーティング、乾燥、切断、離解、包装、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。シート１９又は処理されたシート２９は、これらの少ないＣＦバインダー組成のため、農業材料５由来の特徴的な風味を有する。
【００６９】
本発明において使用される用語「セルロースフィラメント」又は「ＣＦ」等は、セルロース繊維から製造される微細なフィラメントのことをいい、３０〜５００ｎｍの幅及び少なくとも１０マイクロメートルの長さを有する。ＣＦは、少なくとも２００であり最大で何千もの非常に大きいアスペクト比を有し、また大きい表面積も有する。ＣＦについての更に詳しい事項は、Ｈｕａらの２つの特許の開示である米国特許出願公開第２０１１／０２７７９４７Ａ１号明細書及び米国特許第９，０５１，６８４号明細書の中で見ることができ、これらの開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。ＣＦの製造方法についても２つの特許により開示されている。ＣＦの製造方法は純粋に機械的であり、特定の用途のためには必要に応じて工程の中でいくつかの薬品が使用される場合があるものの、薬品又は添加剤が反応性であるか否かに関わらず、これらは全く必要とされない。更に、方法は、ＣＦ製造中にセルロースを化学的に修飾しない。薬品及び薬品による誘導体化がないＣＦは、食品の安全性及び味に関して生じ得る問題のため、食品の中で使用される場合に利点を有する。
【００７０】
上述の方法により製造されるＣＦは、そのまま、すなわち未乾燥ＣＦとして、使用することができる。未乾燥ＣＦは、乾燥されていない、これらの製造後に最大６０重量％の固形分を有する湿った状態のままのセルロースフィラメントである。この場合、ＣＦは、シートの製造前に、最初に再パルプ化又は分散されてから農業材料と混合されてもよい。農業材料は、ＣＦとの混合前に、パルプ化、離解、分散、粉砕、叩解、均質化、抽出されてもよく、あるいは必要に応じて任意の他の処理を受けてもよい。よく分散されたＣＦは、農業材料の処理の任意の段階（ただしシートが形成される前）の中へ量り入れることができる。農業材料シートの製造のために従来の製紙プロセスが使用される場合、ＣＦは、パルパー、貯蔵タンク、混合チェスト、マシンチェスト、ファンポンプ、の前若しくは中で、スクリーンの前若しくは後で、ヘッドボックスの前で、又は白水系の中へ添加されてもよい。
【００７１】
あるいは、ＣＦ及び農業材料は、互いに混合されてから後続のパルプ化、分散、離解、粉砕、叩解、均質化、抽出、又は他の処理を受けてもよい。この代替方法の利点により、ＣＦを農業材料中により完全に分散させることができ、あるいはＣＦの再パルプ化段階又は分散段階をなくすことができるため方法を簡素化できる。
【００７２】
輸送コストを削減するために、ＣＦはそのまま乾燥させてもよく、あるいはフィルムとして乾燥させてもよく（国際公開第２０１４／０７１５２３Ａ１号パンフレット）、あるいは担持繊維を使用してもよい（米国特許出願第６２／１５５，５８３号明細書）。乾燥ＣＦは、上述の特許出願（これらの開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる）に記載の対応する乾燥方法に従って、使用前に十分に分散させる必要がある場合がある。適切に分散させた後の乾燥ＣＦは、未乾燥ＣＦと同様に農業材料と混合することができる。
【００７３】
ＣＦ対農業材料の比率は、約０．０２／９９．９８〜約９０／１０、好ましくは約０．１／９９．９〜約２０／８０の範囲であり、最も好ましくは約０．５／９９．５〜約１０／９０の範囲である。比率は、材料の絶乾固形分を基準とした全ての重量である。
【００７４】
先に述べたように、農業材料は、多くの場合、特には湿った状態での、良好な自己結合能力を有する十分な量の繊維質材料を含まない。これらの材料から一貫した材料を形成することは困難であり、また濡れた状態のシートは取り扱いがとても難しく、破れ易い。本発明に従ってこれらの材料にＣＦを添加することは、強くて一貫した農業材料シートを形成するのに役立ち、これらのウェットウェブ強度を増加させ、シート形成プロセスの効率を改善する。
【００７５】
農業材料シートを形成するため最新の製紙プロセスが使用される場合、ウェットウェブは、抄紙機の全てのセクションを通して高速で引き出されなければならない。シートを引っ張ると張力が形成され、ウェットウェブが破れる場合がある。張力は機械の速度が増加するにつれて大きくなる一方で、ウェットウェブ強度はシートの含水率が増加するにつれて小さくなる。シートの張力がウェットウェブ強度を超えると、破れが生じる。典型的な抄紙機は、形成、加圧、乾燥、コーティング、後乾燥、及び巻き取りセクションを含む。含水率は、典型的には、湿式コーティング層が塗布されることにより水分量が増加し得るコーティングセクションを除いては、工程に沿って減少する。そのため、ウェットウェブは抄紙機の最初の方のセクションでより弱く、ウェブはここで破れる可能性がより高い。いくつかの新しい機械は、様々な機械セクションに沿って、ウェブの破れを減らすウェットウェブのフェルト支持体を有している場合があるものの、ほとんどの機械は、カウチロール、プレスロール、シリンダー乾燥機の間にオープンドローを有しているままである。そのため、ＣＦによってもたらされる大きいウェットウェブ強度によって、ウェットウェブを破らないで抄紙機の全てのセクションを通して引き出すことができ、高速で機械を運転することもできる。破れの減少及び機械速度の向上は、機械の効率を改善し、農業材料シートの生産性を向上させる。
【００７６】
本発明に関して特定の理論に拘束される意図はないが、ＣＦによってもたらされる大きいウェットウェブ強度は、その大きい表面積及び長くて薄いフィラメントの大きさに起因すると考えられる。ウェットウェブの所定の含水率では、ＣＦが存在する場合に自由水分子を引き付けるより大きな表面が存在する。そのため、ウェットウェブの粒子と繊維質農業材料との間の界面に少ししか水が残らず、これがひいてはウェブが張力下にある場合の界面間の摩擦力を増加させる。長いフィラメントもこの界面の摩擦力に役立ち、そのため増加したウェットウェブ強度が得られるはずである。
【実施例】
【００７７】
次の実施例は本発明を理解し易くするため及び前記農業材料シートの製造方法を行うために示される。これらの実施例は例示的であるとみなすべきであり、本発明の範囲を限定することは意図されていない。
【００７８】
実施例１−たばこパルプ中のＣＦ
茎、切れ端、及び細断片を含むたばこ副生成物から製造される乾燥パルプは、抽出段階及び叩解段階の後に、再構成たばこ葉の製造会社から得た。これを以降たばこパルプ１という。特段の指示がない限り、このたばこパルプは、ＰＡＰＴＡＣ規格Ｃ．１０に準拠した標準的な実験用離解機を使用することによって使用前に分散した。
【００７９】
セルロースフィラメント（ＣＦ）は、米国特許第９，０５１，６８４号明細書に開示の方法に従って、約３０％の濃度で作製する。これを以降「未乾燥ＣＦ」という。特段の指示がない限り、未乾燥ＣＦは、ＣＦ温度が離解前に約８０℃に昇温されたことを除いては、たばこパルプのために使用されるものと同じ実験用標準離解機を使用して分散する。
【００８０】
離解後のＣＦは、その後次のＣＦ／たばこ比：０／１００、１／９９、３／９７、６／９４、１０／９０で、たばこパルプ懸濁液と混合される。特段の指示がない限り、その比は全て各物質の絶乾固形分の重量基準である。ＣＦ／たばこパルプの混合物は、以降パルプブレンドという。
【００８１】
上で調製した調製パルプブレンドを使用して、たばこシート（１００ｇ／ｍ２）を製造し、１５０メッシュの代わりに４００メッシュのスクリーンを使用した以外は標準ＰＡＰＴＡＣ手順（Ｃ４）を使用してクーチした。たばこシートのウェットウェブ強度を測定するために、フォーミングワイヤーの上に特殊なシートモールドを設け、それぞれ２．５×１２ｃｍの寸法の３つのストリップを得た。クーチしたシートを、複数のグループに分けた。１つのグループは、密封バッグの中のポリエチレンシートの間にストリップを入れることによってクーチ固体を保持した。他のグループは、様々な圧力設定のＣａｒｖｅｒプレスの中の吸い取り紙の間で５分間プレスした。これらのクーチ及びプレス条件下、得られたシートの固形分は２０％〜６５％の範囲であった。上で作製したウェットウェブの強度特性を測定するために、標準ＰＡＰＴＡＣ法（Ｄ２３Ｐ）を使用した。
【００８２】
表１は、ＣＦ割合の関数としての、４０％及び６０％の固形分でのＣＦ−含有たばこシートの比引張エネルギー吸収量（ＴＥＡ  ｉｎｄｅｘ）の値を示している。結果は、ＣＦを添加すると、非常に低い投与量であってもたばこウェットウェブの比引張エネルギー吸収量が大幅に改善されることを示している。たばこパルプ中のＣＦ割合が増加するに連れて更に改善された。例えば、たばこパルプに３重量％のＣＦを添加すると、４０％の固形分でのたばこウェブの比引張エネルギー吸収量は６．３ｍＪ／ｇから１３ｍＪ／ｇへと増加し、１０６％の改善であった。一方６０％の固形分では、比引張エネルギー吸収量は２６ｍＪ／ｇから５６ｍＪ／ｇへと増加し、１１５％の改善であった。この実施例は、たばこウェブのウェットウェブ強度の改善におけるＣＦの際立った性能を明確に示している。ＣＦは、より少ない固形分で更によく機能することも観察される。
【００８３】
【表１】
2019506538.tif 000003
【００８４】
実施例２−１０％の木質繊維を含むたばこパルプ中のＣＦ
先行技術の節で述べたように、再構成たばこ葉の製造において、そのウェットウェブ強度を改善するためには典型的には木質繊維が使用される。再構成たばこ葉を製造する会社から、抽出段階及び叩解段階後の１０％の木質繊維を含むたばこパルプサンプルを受け取った。この木質繊維を含むたばこパルプは、以降たばこパルプ２という。
【００８５】
実施例１と同じＣＦをこの実施例で使用した。たばこパルプ２とＣＦを、実施例１に記載のものと同じ方法によって離解した。その後、ＣＦをたばこパルプ２と、０／１００、１／９９、３／９７で変化させたＣＦ／たばこパルプ２の比率でブレンドした。たばこシート（１００ｇ／ｍ２）をこれらのパルプブレンドから製造し、その後実施例１と同じ手順に従ってウェットウェブ強度について試験した。
【００８６】
表２は、ＣＦ割合の関数としての、４０％及び６０％の固形分でＣＦ／たばこパルプ２から製造されたウェットウェブの比引張エネルギー吸収量の値を示している。表１中のデータと比較すると、１０％の木質繊維を組み込むことで、４０％及び６０％の固形分でそれぞれ６．３から８．９ｍＪ／ｇへ、及び２６から４２ｍＪ／ｇへとたばこシートのＴＥＡが増加したことが分かる。しかし、同じ水準の増加へは、わずか約１〜２％（又は１％から３％未満）の添加量のＣＦによって到達した（表１参照）。更に、ＣＦは、１０％の木質繊維を含むたばこシートのウェットウェブ強度を一層改善した。例えば、それぞれ４０％及び６０％の固形分レベルで、わずか１％のＣＦにより１３６％及び５０％の追加的な改善が得られた。ＣＦがタバコシートのウェットウェブ強度の改善に関して木質繊維よりも優れていることは非常に明確であり、また驚くべきことである。同じウェットウェブ強度を得るために、ＣＦは木質繊維よりもはるかに少ない投与量しか必要とされないであろう。そのため、ＣＦはセルロース系材料の組み込みに制限を有し得るたばこ製品の強化に関して明らかな優位性を有している。
【００８７】
【表２】
2019506538.tif 000004
【００８８】
実施例３−ＣＦ及び木質繊維により強化されたタバコシートの乾燥強度
１５０メッシュの代わりに４００メッシュのスクリーンを使用した以外はＰＡＰＴＡＣ規格Ｃ．４に準拠して、様々な量のＣＦと組み合わせたたばこパルプＩ及びＩＩを用いて手すきシートを作製した。ＣＦ及びたばこパルプは実施例１及び２で使用したものと同じであった。表３中に示されている通り、これらの乾燥強度をＰＡＰＴＡＣ規格Ｄ．３４に準拠して試験した。比較のために、これらのウェットウェブ強度の値も同じ表の中に記載されている。
【００８９】
【表３】
2019506538.tif 000005
【００９０】
表３は、たばこシートのウェットウェブと乾燥状態の両方の引張エネルギー吸収に対するＣＦ及び木質繊維の影響を示している。ＣＦは乾燥強度よりもウェットウェブ強度についてより大きな改善をもたらした一方で、木質繊維は反対の関係を有していた。ウェットウェブのＴＥＡは６％のＣＦで４０８％増加した一方で、乾燥強度は同じ量のＣＦで１４６％しか改善しなかった。１０％の木質繊維を含むたばこパルプに３％のＣＦを添加した場合、ウェットウェブのＴＥＡは８．９から２６ｍＪ／ｇへと増加し、１９２％の増加であったが、乾燥強度は１８．９ｍＪ．ｇから２３．３ｍＪ／ｇへと約２３％しか増加しなかった。したがって、ＣＦは、その乾燥強度を控えめにしか増加させない一方で農業材料シートのウェットウェブ強度を大幅に強化する都合のよい条件を与える。
【００９１】
実施例４−シート形成時のたばこパルプの微細片保持率
葉から製造したたばこパルプ及びその残渣は、多量の繊維質材料を有していない。葉の形状の材料は、パルプ化及び叩解の後に微細な砕片又は断片になる。たばこパルプ中の繊維質材料も、木質繊維よりもはるかに短い。たばこパルプ中のこれらの短い繊維質材料及び微細な断片は、シート形成段階のスクリーン又はワイヤの上で保持されにくい。これらの大部分がワイヤ又はスクリーンを通り抜けるであろう。手すきシート作製の際にほとんどのたばこ材料を効果的に保持するために、我々は標準的な１５０メッシュのスクリーンの代わりに４００メッシュのスクリーンを使用した。表４は、４００メッシュのスクリーンを使用した場合の様々な量のＣＦを含むたばこ材料の保持率を示している。
【００９２】
【表４】
2019506538.tif 000006
【００９３】
表４から、ＣＦを添加するとたばこ材料の保持率が大幅に増加することが認められる。したがって、ＣＦは農業シートのウェットウェブ強度を改善するだけでなく、スクリーン上に農業材料のこれらの微細な粒子を保持するためにも役立つ。粒子の保持率の増加は、材料ロスだけでなく製造コストも減らすことになる。
【００９４】
実施例５−ライスペーパー中のＣＦ
離解前にＣＦスラリー温度を８０℃に上げたことを除いてはＰＡＰＴＡＣ規格Ｃ．１０に準拠して、標準的な実験用離解機を使用して未乾燥ＣＦを分散させた。０〜２．０重量％（粉末混合物に対して）の分散ＣＦを有する、８０重量％の白米と１０重量％のもち米と１０重量％のタピオカとからなる粉末混合物、及び水を、周囲温度（約２３℃）で１分間ハンドブレンダーの中で１０％の濃度で混合することによって米粉を作製した。
【００９５】
米粉（１２．０ｇ  ｏｄ）のサンプルを、焦げ付き防止加工された２８×１９ｃｍの焼き型の上に均一に広げ、湯浴（１００℃）の中で５分間蒸し、次いで８０〜８５％の乾燥度（固形分）に到達するまで４０℃及び８０〜９０％の相対湿度にわたって対流の中で乾燥させた。得られたライスペーパーの坪量は２２５±５ｇ／ｍ２であった。
【００９６】
乾燥したライスペーパーを２４ｍｍ×１１８ｍｍのストリップに裁断し、乾燥したライスストリップ／シートの比引張強さ及び比引張エネルギー吸収量をＰＡＰＴＡＣ規格Ｄ３４に準拠して測定する。ストリップのサンプルは、１５秒間温水（５０〜６０℃）の中にも浸し、その後これらを濡れタオルで吸い取って約４０％のストリップ含水率に到達させ、再び濡らしたライスペーパーのストリップ／シートの比引張強さをＰＡＰＴＡＣ規格Ｄ１０に準拠して測定する。
【００９７】
表５及び６には、比引張強さ、比引張エネルギー吸収量、標準偏差、並びにそれぞれ乾燥したライスシート及び再度濡らしたライスシートのＣＦによる比引張強さ及び比引張エネルギー吸収量の増加の割合が記載されている。米粉に例えば１．０重量％（粉末混合物に対して）などのごく少量のＣＦを添加すると、乾燥ライスシートの比引張強さ及び比引張エネルギー吸収量がそれぞれ１５７％及び３５１％増加する。再び濡らしたライスシートの比引張強さ及び比引張エネルギー吸収量も、それぞれ１９９％及び３８５％増加する。
【００９８】
【表５】
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【００９９】
【表６】
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【０１００】
実施例６−海藻シート中のＣＦ
離解前にＣＦスラリー温度を８０℃に上げたことを除いてはＰＡＰＴＡＣ規格Ｃ．１０に準拠して、標準的な実験用離解機を使用して未乾燥ＣＦを分散させる。焼いた海藻シート（寿司用焼き海苔）を細かくちぎり、０．２０％の濃度で３０分間脱イオン水の中に浸す。０．５％（海藻に対して）で分散されているＣＦを、浸した焼き海藻シート片に添加し、Ｗａｒｉｎｇ  Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ  Ｂｌｅｎｄｅｒ（７００Ｇ）を用いて３０００ｒｐｍの速度で３０秒間分散させる。０．５重量％のＣＦを含む海藻シート（７７〜８３ｇ／ｍ２）を、標準的なＢｒｉｔｉｓｈ  Ｓｈｅｅｔ  Ｍａｃｈｉｎｅ上で作製し、その後４５℃のオーブンの中で一晩乾燥させる。別個の実験において、０．０重量％のＣＦを含む海藻シート（７７〜８２ｇ／ｍ２）を標準的なＢｒｉｔｉｓｈ  Ｓｈｅｅｔ  Ｍａｃｈｉｎｅ上で作製し、その後４５℃のオーブンの中で一晩乾燥させる。０．５及び０．０重量％のＣＦをそれぞれ含む乾燥した海藻シートの比引張強さは、ＰＡＰＴＡＣ規格Ｄ３４に準拠して測定する。
【０１０１】
表７には、比引張強さ、標準偏差、及びＣＦによる乾燥海藻シートの比引張強さの増加の割合が記載されている。海藻シートの製造前に海藻スラリーに０．５重量％（海藻に対して）のＣＦを添加すると、乾燥海藻シートの比引張強さが２２％増加する。
【０１０２】
【表７】
2019506538.tif 000009
【０１０３】
実施例７−市販の装置での再構成たばこ葉（ＲＴＬ）シート製造のためのＣＦ
セルロースフィラメント（ＣＦ）を、約３０％の濃度で調製した。３００ｋｇ（ｏｄ基準）のＣＦ及び３００ｋｇ（ｏｄ基準）の北米針葉樹さらしクラフト（ＮＢＳＫ）パルプを、高濃度叩解機を使用して混合した。ＣＦ／ＮＢＳＫの混合物（重量比：５０／５０）を、ミルプロセス水を用いて、２．０％の濃度で市販の再構成たばこ葉（ＲＴＬ）抄紙機のパルパーの中で分散させた。次いで、分散したＣＦ及びＮＢＳＫをＲＴＬ抄紙機のマシンチェストにポンプで入れ、ここでこれらを、たばこパルプとＮＢＳＫと沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）との混合物と併せた。最終的なＲＴＬシート形成スラリー中のたばこパルプ、ＮＢＳＫ、ＰＣＣ、及びＣＦの重量％比は、７４／１１／１３／２であった。その後ＲＴＬシートを製造し、コーティングし、細断した。ＲＴＬシートの別個の製造において、７４／１３／１３／０（７４／１１／１３／２の代わりに）重量％のたばこパルプ／ＮＢＳＫ／ＰＣＣ／ＣＦを使用した。
【０１０４】
７４／１１／１３／２重量％のたばこパルプ／ＮＢＳＫ／ＰＣＣ／ＣＦを用いてＲＴＬシートを製造した際、７４／１３／１３／０重量％のたばこパルプ／ＮＢＳＫ／ＰＣＣ／ＣＦを用いてＲＴＬシートを製造した際よりも、ＲＴＬ抄紙機上でのウェットエンドのシート破れ及びＲＴＬ裁断段階でのダスティングが少ししか観察されなかった。そのため、ＣＦを使用すると、ＲＴＬシートのウェットウェブ強度が増加することによりＲＴＬ抄紙機の操業性が改善される。ＣＦを使用するとＲＴＬシート中での微細片及びフィラーの保持率が改善されることも観察された。表８には、７４／１３／１３／０重量％のたばこパルプ／ＮＢＳＫ／ＰＣＣ／ＣＦを使用して製造されたＲＴＬシートに対する７４／１１／１３／２重量％のたばこパルプ／ＮＢＳＫ／ＰＣＣ／ＣＦを使用して製造されたＲＴＬシートのファーストパスリテンション、灰分、及び巻きたばこ膨こう性の増加率が記載されている。
【０１０５】
この商業的な試験は、再構成たばこ葉（ＲＴＬ）シートのウェットウェブ強度、ファーストパスリテンション、及び灰分を改善するために、ＣＦを使用できることを裏付けている。更に、これらはＲＴＬシートの巻きたばこ膨こう性を改善するためにも使用することができる。
【０１０６】
【表８】
2019506538.tif 000010
【図１】
2019506538.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月2日(2018.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農業材料を準備すること；
ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を準備すること；
水相中で、前記農業材料と前記ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維とのスラリーを調製すること；及び
前記スラリーをシート形成装置に移動させて構造が強化された農業材料シートを製造すること；
を含む、構造が強化された農業材料シートの製造方法であって、
ＣＦが、３０〜５００ｎｍの幅、少なくとも１０μｍの長さ、及び少なくとも２００のアスペクト比を有し；
前記農業材料が、野菜、果物、米、海藻、菌類、水生植物、たばこ、茶、コーヒー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、方法。
【請求項２】
前記スラリーが、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維及び前記農業材料の重量に対して乾燥重量基準で２０重量％未満の重量比のＣＦを含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記シート形成装置が抄紙機である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記抄紙機が８０ｍ／分より速い速度で作動する高速抄紙機である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記構造が強化された農業材料が、前記農業材料の特徴的な風味を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記シート形成装置が、スクリーン、ワイヤーメッシュ、又はフォーミングファブリックを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項７】
前記農業材料が米である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記農業材料が海藻である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記農業材料を準備することが、調理、浸漬軟化、酸洗、低温殺菌、発酵、塩漬け、焙煎、乾燥、パルプ化、離解、分散、粉砕、叩解、均質化、成分の抽出、又はこれらの組み合わせにより前記農業材料を処理することを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を準備することが、未乾燥状態、水性スラリー、又は乾燥状態である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＣＦ対前記農業材料の重量比が乾燥固形分の重量基準で５０：５０未満である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＣＦ対前記農業材料の重量比が乾燥固形分の重量基準で０．１：９９．９〜２０：８０である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＣＦ対前記農業材料の重量比が乾燥固形分の重量基準で０．５：９９．５〜１０：９０である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
農業材料；及び
ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維；
を含む、構造が強化された農業材料シートであって、
ＣＦが、３０〜５００ｎｍの幅、少なくとも１０μｍの長さ、及び少なくとも２００のアスペクト比を有し；
前記農業材料が、野菜、果物、米、海藻、菌類、水生植物、たばこ、茶、コーヒー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される；
構造が強化された農業材料シート。
【請求項１５】
前記構造が強化された農業材料シートが前記農業材料の特徴的な風味を含む、請求項１４に記載の材料。
【請求項１６】
前記農業材料が米である、請求項１４又は１５に記載の材料。
【請求項１７】
前記農業材料が海藻である、請求項１４又は１５に記載の材料。
【請求項１８】
前記農業材料が、前記農業材料の調理、浸漬軟化、酸洗、低温殺菌、発酵、塩漬け、焙煎、乾燥、パルプ化、離解、分散、粉砕、叩解、均質化、抽出、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の材料。
【請求項１９】
前記ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維が、未乾燥状態、水性スラリー、又は乾燥状態である、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の材料。
【請求項２０】
たばこ葉及び残渣から製造されるたばこパルプブレンド物を準備すること；
ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維を準備すること；
水相中で、前記たばこパルプと前記ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維とのスラリーを調製すること；及び
前記スラリーをシート形成装置に移動させて構造が強化された再構成たばこ葉を製造すること；
を含む、構造が強化された再構成たばこ葉の製造方法であって、
ＣＦが、３０〜５００ｎｍの幅、少なくとも１０μｍの長さ、及び少なくとも２００のアスペクト比を有する、方法。
【請求項２１】
前記スラリーが、ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維及び前記農業材料の重量に対して乾燥重量基準で２０重量％未満の重量比のＣＦを含有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記シート形成装置が抄紙機である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記抄紙機が８０ｍ／分より速い速度で作動する高速抄紙機である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
たばこ葉及び残渣から製造されるたばこパルプ；並びに
ＣＦ又はＣＦ−含有セルロース繊維；
を含有する構造が強化されたたばこシートであって、
ＣＦが、３０〜５００ｎｍの幅、少なくとも１０μｍの長さ、及び少なくとも２００のアスペクト比を有する、構造が強化されたたばこシート。
【国際調査報告】
2019506538.tif 000012
2019506538.tif 000013