<Desc/Clms Page number 1>
De uitvinding heeft betrekking op verbeterde, van natuurlijke tabalcsbestanddelen gevormde bladen of vellen en op een nieuwe werkwijze ter bereiding van deze bladen of vellen.
Het vervaardigen van kunstmatige tabaksbladen met de eigenschappen van papier uit tabaksblad of bij voorkeur uit tabaksafval zoals stelen, stof, pluksel enz. door deze tabaksmaterialen met of zonder toevoeging van oplosmiddelen te vermalen, hiervan met een vloeistof een brij te vormen en van deze brij een vel, vlies, of netwerk te maken met of zonder toevoeging van vreemde celluloseachtige vezelmaterialen en met of zonder bindmiddelen zoals methyl of ethylesters van cellulose of gelatine enz. is het onderwerp van vele voorafgaande octrooien en andere publicaties geweest.
In zoverre andere producten aan de tabaksmaterialen werden toege- voegd bleken deze voorafgaande methoden onbevredigend te zijn.
De verkregen producten zijn in organoleptisch opzicht onbevredigende zoals gebrek aan smaak en aroma.
In het algemeen zijn deze producten niet zo goed brandbaar als natuurlijke tabaksbladen.
In zoverre deze voorafgaande methoden betrekking hebben op de vervaardiging van bladen welke alleen tabaksbestanddelen bevatten, waren tijdrovende en dure methoden zoals warmtebehandeling met ver- schillende oplosmiddelen als water, soms zelfs onder druk nodig.
Deze methoden hebben bovendien het nadeel dat bij deze behandeling met oplosmiddelen bij hoge temperatuur een belangrijk deel van de tabaksmaterialen oplost in het oplosmiddel, zodat de gemaakte bladen aanzienlijk lichter zijn dan het uitgangstabaksmateriaal voor de fabricage.
Het is bekend dat de aanwezigheid van enkele vezelachtige tabalcs- bestanddelen in een brij van fijne tabaksdeeltjes in water waarvan een blad is vervaardigd op zichzelf niet schadelijk is en zelfs de sterkte van het vervaardigde blad kan verhogen.
<Desc/Clms Page number 2>
steeds werd echter verondersteld, dat voor het maken van soepel en buigzame bladen die als omblad of dekblad voor sigaren kunnen worden gebruikt een belangrijk deel van de tabaksdeeltjes in colloidale- toestand zou moeten verkeren.
Teneinde deze colloidale deeltjes te verkrijgen werden aan de brij peptiserende middelen toegevoegd, of de brij werd tot hoge temperaturen bij voorkeur ongeveer 125 0 verhit.
Het is echter buitengewoon moeilijk uit een brij, die hoofdzakelijk colloidale tabaksdeeltjes bevat, een blad te vervaardigen en daarom werd dit proces door de praktijk nooit aanvaard.
Het is eveneens bekend, vermalen tabaksmaterialen tot ongeveer 60 C met water te verwarmen, en praktisch alle niet vezelachtige bestand- delen er aan te onttrekken, zodat alleen het vezelachtig deel van de tabak achterblijft, dit vezelaohtige deel weer met water te vermalen volgens methoden zoals deze in de papierindustrie gebruikelijk zijn en een papierachtig blad alleen van dit vezelaohtige materiaal te vervaardigen met normale in de papierindustrie gebruikelijke machines.
Dit proces bleek onbevredigend omdat de waardevolle en essentiële eigenschappen van tabak zoals kleun,,'smaak en aroma, niet aanwezig zijn in de bladen die volgens een dergelijk proces worden gemaakt.
Een doel van mijn uitvinding is het maken van bladen, vellen en dergelijke van enkel tabaksmateriaal, waaronder mede worden verstaan tabaksbladen, stelen, stof, pluksel enz. zonder enige toevoeging van kunstmatige producten als andere vezelige materialen of bindmiddelen ofschoon verbindingen om de eigenschappen van natuurlijk tabak te verbeteren als zouten zoals kaliumnitraat dat de verbranding verbetert en kleine hoeveelheden glycerine dat de buigzaamheid verbetert, kunnen worden gebruikt om de eigenschappen van mijn bladen of vellen te ver- beteren en in het gemaakte blad of netwerk nagenoeg alle stoffen terug
<Desc/Clms Page number 3>
te houden die in het tabaksmateriaal aanwezig zijn.
Een ander doel van de uitvinding is een soepel en buigbaar blad van tabaksbestanddelen te maken dat voor omblad of dekblad van sigaren kan worden gebruikt.
Een volgend doel van de uitvinding is het maken van bladen van een brij van deeltjes van natuurlijke tabaksbestanddelen in een vloei- stof, bij voorkeur water, zonder de natuurlijke eigenschappen van de tabak zoals kleur, smaak en aroma door een warmtebehandeling te ver- nietigen.
Nog een doel van mijn uitvinding is het maken van een brij van tabaksdeeltjes in water waarvan een blad of vel gevormd kan worden met een eenvoudig procédé, dat lijkt op de in de papierindustrié ge- bruikelijke werkwijze.
Ik begin bij mijn werkwijze met het vermalen van de tabak in kleine deeltjes.
Het is in de papierindustrie gewoonte om de malingsgraad aan te geven in Schepper Riegler. Het uitgangsmateriaal is echter in de papierindustrie van vezelige aard en alleen een heel klein deel bestaat uit niet vezelige materialen.
Toegepast op tabaksmaterialen bleek dat het vermalen van tabaks- materialen tot een van te voren bepaalde Schepper Riegler geen be- vredigende resultaten geeft wanneer bladen worden vervaardigd van de brij van gemalen tabak.
De oorzaak hiervan is waarschijnlijk, dat de tabaksmaterialen slechts voor een klein deel uit vezelige materialen echter hoofdzakelijk uit materialen van niet vezelige aard bestaan.
Daarom controleer ik de malingsgraad niet op de gebruikelijke wijze in Schopper Riegler maar met een zeef procédé.
Om de malingsgraad. aan te geven, gebruik ik de volgende zeven: 1) een 100 mesh zeef met vierkante mazen, doortocht 0,21 x 0,21 mm 2) een 40 mesh zeef met vierkante mazen, doortocht 0,42 x 0,42 mm 3) een 18 mesh zeef met vierkante mazen, doortocht 1,02 x 1,02 mm.
<Desc/Clms Page number 4>
Een hoeveelheid brij, verkregen door het nat vermalen van tabaksbestanddelen, wordt op een van deze zeven gebracht en op de zeef met water met een half atmospheer overdruk gedurende 15 minuten uitgewassen en het residu gedroogd en gewogen.
De bij voorkeur in niet te grote delen gebroken tabak maal ik nat met water in een passende verhouding, welke van 1 op 5 tot 1 op 20 gewichtsdelen tabak : water kan zijn, afhankelijk van de aard van het tabaksmateriaal, tot op zijn minst 70% maar niet meer dan 95% van de droge stof de 100 mesh zeef passeert en op zijn minst 99% door de 18 mesh zeef passeert.
Bij voorkeur passeert tussen 80 en 95 gewichtsprocent door deze 100 mesh zeef.
Het deel dat teruggehouden wordt door deze 100 mesh zeef, na een passende vermaling, bevat praktisch al de vezelige bestanddelen aanwezig in de tabak.
Ofschoon het mogelijk is een bevredigend blad van een brij die tussen 5 en 30% deeltjes bevat die niet door de 100 mesh zeef gaan te maken worden meer betrouwbare resultaten verkregen wanneer een derde deel van het gewicht van de deeltjes, die tegengehouden worden door deze zeef tamelijk grof is en eveneens wordt tegengehouden door de 40 mesh zeef.
Minder dan 1% van het gewicht van de deeltjes mag echter zo grof zijn dat zij worden tegengehouden door de 18 mesh zeef.
De werkwijze volgens de uitvinding bestaat daarom in het nat ver- malen van tabaksbestanddelen met water tot een brij bevattend fijne tabaksdeeltjes waarvan op zijn minst 70 en niet meer dan 95 gewichts- procent van de fijne tabaksdeeltjes de 100 mesh zeef passeren en op zijn minst 99 gewichtsprocent van de fijne tabaksdeeltjes door de 18 mesh gaan.
In een voorkeursuitvoering van de uitvinding wordt ongeveer een derde deel van de door de 100 mesh zeef tegengehouden deeltjes even- eens tegengehouden door de 40 mesh zeef.
<Desc/Clms Page number 5>
Het vermalen van de tabak gebeurt bij voorkeur met water in een gewone kogelmolen.
Het is mogelijk een "Hollander" voor het malingsproces te ge- bruiken, maar deze heeft de neiging de vezelige bestanddelen te ver- nietigen zodat een brij verkregen met een "Hollander" alleen maar een gering deel vezels bevat die niet door de 40 mesh zeef gaan ter- wijl toch 5 tot 30 gewichtsprocent van de droge stof tegengehouden wordt door de 100 mesh zeef.
De maaltijd varieert overeenkomstig de hoeveelheid tabak en water, de grootte en de snelheid van de molen en de kogels en het soort van het tabaksmateriaal.
Wanneer het uitgangsmateriaal tabaksstof is, is in het algemeen een maaltijd van ongeveer een half uur voldoende.
Voor tabaksbladeren en nerven is de maaltijd iets langer en voor stelen kan een maaltijd benodigd zijn van tussen 6 en 10 uur.
In overeenstemming met deze verschillen in maaltijd is het be- vorderlijk, wanneer een brij gemaakt moet worden van verschillende tabaksmaterialen, elk materiaal afzonderlijk nat te vermalen en ver- volgens, de brijen, verkregen van de verschillende tabaksmaterialen te mengen, en niet de tabaksmaterialen te mengen voor ze vermalen worden.
De bijgaande tekening vertoont een schematische illustratie van de werkwijze volgens de uitvinding.
De in de beschrijving genoemde verwijzingscijfers verwijzen naar de tekening.
De tabaksbestanddelen die in een maalinrichting bijvoorbeeld één of meer kogelmolens 1, tot de gewenste malingsgraad nat zijn verkleind, zoals boven beschreven, worden in een voorraadvat 2 geleid alwaar de aldus verkregen massa met een gerecirculeerde vloeistof afkomstig uit 9 verder wordt verdund tot een suspensie eventueel onder toevoeging van water uit de leiding 6.
De aldus verkregen suspensie wordt geleid naar een doseerinrichting 4 met constant niveau, overloop 5 en pomp 3, die de overgelopen suspensie
<Desc/Clms Page number 6>
terug pompt naar het voorraadvat 2.
De suspensie wordt uit een sleuf of een aantal kleine openingen gedoseerd op een bandvormige geleider 8 die uitgevoerd is als een ge- perforeerde band die wel vocht doch vrijwel geen vaste bestanddelen doorlaat.
De instelling van de dosering geschiedt met behulp van een instelbare schuif 7.
De bandvormige geleider loopt over een afzuiginrichting 9 die een belangrijk deel van de vloeistof aan de suspensie onttrekt. Voor' de regeling van de ooncentratie van de deeltjes in de suspensie in het voorraadvat 2 kan de vloeistof gerecirculeerd worden naar het voorraadvat. De geleider loopt vervolgens met de tabaksfilm door een droogtunnel 10 en een conditionneertunnel 11.
Een pomp 17 voert het door de afzuiginrichting 9 aan de suspensie onttrokken vloeistof met enkele tabaksdeeltjes terug naar het voorraad- vat 2.
Een afneeminrichting 12 scheidt de geconditionneerde film van de bandvormige geleider voordat de film volledig droog is.
De bandvormige geleider wordt door een inrichting 13 met roterende borstels weer schoongemaakt. De tabaksfilm wordt nadat hij van de band- vormige geleider is afgenomen, overgenomen door een nadroogsectie, bijvoorbeeld bestaande uit een aantal verhitte droogcylinders 14 en een steunband 15 waar de film tot zijn definitieve vochtgehalte wordt gedroogd en daarna opgerold op een voorraadcylinder 16.
De werkwijze volgens de uitvinding omvat dus tevens het verkleinen van tabaksstof, pluksel etc. door dit nat te vermalen, tot 70-95 gewichtsprocent van de droge stof passeert door de zeef met 100 mazen per strekkende inch en minder dan 1% teruggehouden wordt door de 18 mesh zeef, het aan het aldus verkregen materiaal toevoegen van een vloeistof met tabaksdeeltjes, verkregen uit een verdere stap in het proces, het
<Desc/Clms Page number 7>
brengen van de aldus verkregen suspensie op een filmvormend oppervlak die @el vocht doch vrijwel geen vaste bestanddelen doorlaat, waarbij na het verwijderen van practisch al het vocht uit de film, gebracht op het filmvormende oppervlak, de verkregen film van tabaksmateriaal van het filmvormende oppervlak gescheiden wordt.
Deze werkwijze kan zowel continu als discontinu worden uitgevoerd. Als uitgangsmateriaal kan vrijwel alle tabaksafval worden gebruikt zoals bladen, stelen, zogenaamd "kort" tabaksstof enz. Dit materiaal wordt bij voorkeur verkleind door het met water in een kogelmolen tot de gewenste malingsgraad nat te vermalen.
Aan dit water kunnen worden toegevoegd een kleine hoeveelheid glycerine, om de buigbaarheid van de bladen te vergroten of een kleine hoeveelheid zout zoals kaliumnitraat waarvan algemeen bekend is dat het de brandbaarheid van tabaksbladen verbetert ( van 0,5 tot 1,5 gew.% van de vloeistof). Er worden echter geen kunstmatige producten zoals andere cellulose vezels, of bindmiddelen en kunststoffen toegevoegd.
Dergelijke toevoegingen die ook gebruikt worden om de kwaliteit van tabaksbladen te verbeteren worden als natuurlijke tabaksmaterialen beschouwd, des te meer omdat in sommige tabakssoorten deze zelfde verbindingen aanwezig zijn tenminste in kleinere hoeveelheden.
De maaltijd voor de verschillende uitgangsstoffen is echter zeer verschillend en bedraagt voor "kort" minder dan 10% van de onder de- zelfde maalomstandigheden voor stelen benodigde tijd. Er werd namelijk gevonden, dat bij het nat vermalen in een kogelmolen van 90 1 inhoud met 70 kogels met een totaal gewicht van 18 kg en een omwentelings- snelheid van 60 omw./min. de maaltijd voor fijn en kort tabaksafval bij voorkeur 1/3 - 1 uur ligt en voor de tabaksstelen bij voorkeur tussen 6 - 12 uren moet bedragen teneinde een residu op de zeef 100 van tussen 5 en 30 gewithtsprocent en een residu op de zeef 18 van kleiner dan 1 gewichtsprocent te verkrijgen. De gewichtsverhouding. tabak en water is voor beide gevallen 1 : 8.
<Desc/Clms Page number 8>
Tenslotte is het niet nodig om slechts van een grondstof uit te gaan. Men kan ook verschillende suspensies mengen en voor het verkrijgen van een optimaal resultaat is dit zelfs aan te bevelen.
In de kogelmolen bedraagt de gewichtsverhouding tussen tabak en water in het algemeen van 1 op 5 tot 1 op 20 en bij voorkeur ongeveer 1 op 8. In een voorraadvat wordt de massa nadat zij in de molen op de juiste malingsgraad werd gebracht nog verder verdund. De verdunning kan van 1 op 50 tot 1 op 20 zijn maar is bij voorkeur ongeveer 1 ge- wichtsdeel tabak op 40 gewichtsdelen vloeistof. Een met het voorraad- vat verbonden doseerinrichting met constant niveau brengt de verdunde brij op de bovenkant van een drager of een ander filmvormend opper- vlak.
Bij voorkeur is deze drager een gladde metalen band met ongeveer 80 openingen van 0,13 mm diameter per inch. Is de verdunning van deze verdunde brij aanzienlijk groter dan 1 : 40 dan treedt selectieve sedimentatie in de film op ; de verdunning kleiner dan 1 : 20 dan is het moeilijk een gelijkmatige film te verkrijgen.
Op de drager wordt met de afzuiginrichting 9 de grootste hoeveel- heid water (tussen 80 en 95%) met daarin opgeloste tabaksbestanddelen aan de suspensie onttrokken. Dit water met tabaksbestanddelen kan ge- deeltelijk of geheel worden teruggevoerd naar het voorraadvat, of kan worden gebruikt bij het verder.malen van tabaksmateriaal. Door deze maatregel worden de verliezen aan tabaksmateriaal verregaand onder- vangen en tegelijkertijd wordt de concentratie aan tabaksdeeltjes in de verdunde brij in het voorraadvat ongeveer op hetzelfde peil gehouden en slechts een enkele keer behoeft een weinig water te worden gesup- pleerd. Nadat de afzuiginrichting grotendeels het vocht uit de suspen- sie heeft verwijderd, wordt de overblijvende film op het filmvormend oppervlak in een droogtunnel gedroogd.
Het is gebleken dat de droging van de film op de drager moet worden beeindigd alvorens de film die vochtigheid bereikt waarbij ze voor de toekomstige sigarenfabricage het beste hanteerbaar is, daar de film dan neiging heeft aan de drager
<Desc/Clms Page number 9>
te plakken hetgeen bij het afnemen scheuren tengevolge kan
In een conditionneertunnel wordt daarom de film op he, gunstige vochtgehalte gebracht en wel tussen 30 en 70 gewichtsprocent vocht, bij voorkeur 50 gewichtsprocent vocht, met het oog op het loslaten van de film van de drager.
De tabaksfilm wordt vervolgens met een afneeminrichting van de drager gescheiden en daarna op een aantal walsen, bekend uit de pa- pierindustrie tot de gewenste vochtigheidsgraad gedroogd.
Het eindproduct heeft in het algemeen een vochtgehalte van ongeveer 10%. De sterkte van de bladen varieert overeenkomstig de aard van het tabaksuitgangsmateriaal.
In het algemeen geeft tabaksstof, bladen of vellen met een superieure aroma, smaak en kleur maar dergelijke bladen hebben slechts een beperkte sterkte.
Stelen daarentegen geven bladen of vellen van uitstekende sterkte, echter kunnen de smaak en aroma minder zijn dan de smaak en aroma van bladen vervaardigd uit tabaksbladen, pluksel of stof.
Bij de vervaardiging van een "general purpose" vel mengt men daarom bij voorkeur een brij van nat vermalen stelen en een brij van tabaksmateriaal dat voornamelijk niet-vezelig materiaal bevat, zodat de vermengde brij ongeveer 1/4 tot 1/2 van het gewicht aan vermalen stelen of nerven bevat.
Het vel of blad verkregen volgens deze methode heeft daarom het kenmerk dat het alleen natuurlijke tabaksproduoten bevat, waarvan de natuurlijke, waardevolle eigenschappen van tabak, zoals kleur, smaak en aroma niet vernietigd zijn en dat het uit fijne deeltjes en grovere vezelige materialen bestaat, waarbij het gewichtsperoentage vezel- aohtige deeltjes dat niet door de 100 mesh zeef gaat tussen 5 en 30% ligt en het gedeelte der deeltjes dat door de 18 mesh zeef wordt tegengehouden ..minder dan 1 gewichtsprooent bedraagt. Bij
<Desc/Clms Page number 10>
voorkeur is de grootte van tenminste 1/3 gewichtsdeel van de vezelige deeltjes dat door de 100 mesh zeef wordt tegengehouden zodanig, dat ze door de 40 mesh zeef worden tegengehouden.
VOORBEELD 1.
Fijn en kort tabaksstof, pluksel, enz werden in een kogel- molen met een inhoud van 90 liter met 70 kogels met een totaal ge- wicht van 18 kg en een omwentelingssnelheid van 60 omwentelingen per minuut gedurende een half uur nat vermalen. De gewichtsver- houding tabak : water bedroeg 1 : 8; daarna was het residu van de verkregen brij op zeef 100 27 gewichtsprocent; het residu op zeef
40 was 11 gewichtsprocent, terwijl het residu op zeef 18 lager dan
1 gewichtsprocent was.
Van deze brij werd een tabaksvel gemaakt dat uitstekende eigenschappen had wat smaak, kleur en aroma betrof.
VOORBEELD II Tabaksstengels werden in dezelfde kogelmolen gedurende 8 uur nat vermalen in een gewichtsverhouding tabak : water van 1 : 9 onder toevoeging van 1% kaliumnitraat en 0,1% glycerine.
Na het vermalen werden enkele zeer grove delen verwijderd en van de overblijvende brij was het residu op zeef 100 15 gewichts- procent.
Op zeef 40 was het residu 6 gewichtsprocent en het residu op zeef 18 was minder dan 1 gewichtsprocent.
Het tabaksvel dat volgens de werkwijze van de uitvinding uit de genoemde brij werd verkregen had een uitstekende treksterkte, was echter minder bevredigend wat smaak, kleur en aroma betrof dan het tabaksvel verkregen volgens Voorbeeld I.
VOORBEELD III.
Fijn en kort tabaksstof, pluksel, enz. werd gedurende 3/4 uur in dezelfde molen nat vermalen , waarna het residu op zeef 100
<Desc/Clms Page number 11>
9 gewichtsprocent was. De gewichtsverhouding tabak :water be- droeg 1 : 8.
Het residu van deze brij op zeef 40 bedroeg 4% gewichtsprooent en het residu op zeef 18 was minder dan 1 gewichtsprocent.
Tabaksstelen werden gedurende 10 uur nat vermalen in een ge- wichtsverhouding tabak : water van 1 8, als beschreven in Voorbeeld II.
Na het vermalen werden enige zeer grove delen nietvezelige stelen wederom verwijderd.
Het residu op zeef 100 van de overblijvende brij werd bepaald; het bedroeg 12 gewichtsprocent. Het residu op zeef 40 bedroeg 5 gewichtsprocent, het residu op zeef 18 minder dan 1 gewichtsprooent.
De twee brijen werden zodanig vermengd, dat het mengsel ongeveer gelijke gewichtsdelen deeltjes droog tabaksstof tabaksstelen bevatte.
Een uit deze brij verkregen tabaksvel bleek zeer bevredigend wat smaak en kleur betrof, terwijl de treksterkte eveneens zeer be- vredigend was.
Het op deze wijze verkregen tabaksblad was zeer geschikt om te worden gebruikt in de sigarenindustrie als "general purpose" blad.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to improved sheets or sheets formed from natural tabalc ingredients and to a new process for preparing these sheets or sheets.
The manufacture of artificial tobacco leaves with the properties of paper from tobacco leaf or preferably from tobacco waste such as stems, dust, lint, etc., by grinding these tobacco materials with or without the addition of solvents, slurrying them with a liquid and turning this slurry into a sheet, web, or netting with or without the addition of foreign cellulosic fibrous materials and with or without binders such as methyl or ethyl esters of cellulose or gelatin, etc. has been the subject of many prior patents and other publications.
Insofar as other products were added to the tobacco materials, these previous methods were found to be unsatisfactory.
The products obtained are organoleptically unsatisfactory such as lack of taste and aroma.
In general, these products are not as flammable as natural tobacco leaves.
Inasmuch as these foregoing methods relate to the manufacture of sheets containing only tobacco ingredients, time consuming and expensive methods such as heat treatment with various solvents such as water, sometimes even under pressure, were required.
Moreover, these methods have the disadvantage that in this high temperature solvent treatment, a significant portion of the tobacco materials dissolve in the solvent, so that the blades made are considerably lighter than the manufacturing raw material.
It is known that the presence of some fibrous tabalcs components in a slurry of fine tobacco particles in water from which a leaf is made is not in itself harmful and can even increase the strength of the leaf produced.
<Desc / Clms Page number 2>
However, it has always been assumed that in order to make supple and flexible sheets which can be used as binders or wraps for cigars, a significant portion of the tobacco particles should be in a colloidal state.
To obtain these colloidal particles, peptizing agents were added to the slurry, or the slurry was heated to high temperatures, preferably about 125 ° C.
However, it is extremely difficult to make a sheet from a slurry containing mainly colloidal tobacco particles and therefore this process was never accepted by the practice.
It is also known to heat ground tobacco materials to about 60 DEG C. with water, and to extract substantially all non-fibrous constituents therefrom, leaving only the fibrous portion of the tobacco, to regrind this fibrous portion with water by methods such as these are common in the paper industry and a paper-like sheet can only be produced from this fibrous material by normal machines customary in the paper industry.
This process has been found to be unsatisfactory because the valuable and essential properties of tobacco, such as small taste and aroma, are not present in the blades made by such a process.
An object of my invention is to make leaves, sheets and the like from tobacco material only, including tobacco leaves, stems, dust, lint, etc., without any addition of artificial products such as other fibrous materials or binders although compounds have the properties of natural tobacco as salts such as potassium nitrate which improves combustion and small amounts of glycerine which improves flexibility, can be used to improve the properties of mine blades or skins and virtually all substances recover in the sheet or network made
<Desc / Clms Page number 3>
contained in the tobacco material.
Another object of the invention is to make a flexible and bendable sheet of tobacco ingredients which can be used for wrapper or wrapper of cigars.
Another object of the invention is to make sheets of a slurry of particles of natural tobacco ingredients in a liquid, preferably water, without destroying the natural properties of the tobacco such as color, taste and aroma by heat treatment.
Another object of my invention is to make a slurry of tobacco particles in water from which a sheet or sheet can be formed by a simple process, similar to the usual process in the paper industry.
In my working method I start with grinding the tobacco into small particles.
It is customary in the paper industry to indicate the degree of grinding in Creator Riegler. However, the starting material in the paper industry is of a fibrous nature and only a very small part consists of non-fibrous materials.
Applied to tobacco materials, it has been found that the milling of tobacco materials to a predetermined Creator Riegler does not give satisfactory results when making blades from the ground tobacco slurry.
This is probably due to the fact that the tobacco materials consist only to a small extent of fibrous materials, but mainly of materials of a non-fibrous nature.
That is why I do not check the grinding degree in the usual way in Schopper Riegler but with a sieving process.
To the degree of grinding. To indicate, I use the following sieves: 1) a 100 mesh square mesh screen, 0.21 x 0.21 mm diameter 2) a 40 mesh square mesh screen, 0.42 x 0.42 mm diameter 3) an 18 mesh sieve with square mesh, passage 1.02 x 1.02 mm.
<Desc / Clms Page number 4>
An amount of slurry obtained by wet milling tobacco ingredients is placed on one of these screens and washed on the screen with water at half atmosphere gauge pressure for 15 minutes and the residue dried and weighed.
The tobacco, preferably broken into not too large parts, I wet grind with water in an appropriate ratio, which can be from 1 to 1 to 20 parts by weight of tobacco: water, depending on the nature of the tobacco material, up to at least 70% but no more than 95% of the dry matter passes the 100 mesh screen and at least 99% passes through the 18 mesh screen.
Preferably, between 80 and 95 weight percent passes through this 100 mesh screen.
The portion retained by this 100 mesh screen, after appropriate grinding, contains substantially all of the fibrous components present in the tobacco.
While it is possible to make a satisfactory sheet of slurry containing between 5 and 30% particles that will not pass through the 100 mesh screen, more reliable results are obtained when one third of the weight of the particles retained by this screen. is quite coarse and is also held back by the 40 mesh screen.
However, less than 1% by weight of the particles may be so coarse that they are retained by the 18 mesh screen.
The method according to the invention therefore consists in the wet milling of tobacco ingredients with water to a slurry containing fine tobacco particles of which at least 70 and not more than 95 percent by weight of the fine tobacco particles pass the 100 mesh sieve and at least 99 weight percent of the fine tobacco particles pass through the 18 mesh.
In a preferred embodiment of the invention, about one third of the particles retained by the 100 mesh screen are also retained by the 40 mesh screen.
<Desc / Clms Page number 5>
The tobacco is preferably ground with water in an ordinary ball mill.
It is possible to use a "Hollander" for the milling process, but it tends to destroy the fibrous components so that a slurry obtained with a "Hollander" contains only a small amount of fibers that do not pass through the 40 mesh screen. while still 5 to 30 weight percent of the dry matter is retained by the 100 mesh screen.
The meal varies according to the amount of tobacco and water, the size and speed of the mill and balls, and the type of the tobacco material.
When the starting material is tobacco dust, generally a meal of about half an hour is sufficient.
For tobacco leaves and veins the meal is slightly longer and for stems a meal of between 6 and 10 hours may be required.
In accordance with these differences in meal time, when a slurry is to be made from different tobacco materials, it is beneficial to wet grind each material separately and then mix the slurries obtained from the different tobacco materials, and not to mix the tobacco materials. mix before grinding.
The accompanying drawing shows a schematic illustration of the method according to the invention.
The reference numbers mentioned in the description refer to the drawing.
The tobacco constituents which have been wet comminuted to the desired degree of grinding in a grinding device, for example one or more ball mills 1, as described above, are fed into a storage vessel 2 where the mass thus obtained is further diluted with a recirculated liquid from 9 to form a suspension, if desired. with the addition of water from the line 6.
The suspension thus obtained is fed to a dosing device 4 with constant level, overflow 5 and pump 3, which discharges the overflow suspension.
<Desc / Clms Page number 6>
pumps back to the storage tank 2.
The suspension is dosed from a slot or a number of small openings onto a belt-shaped guide 8, which is designed as a perforated belt which allows moisture to pass through, but practically no solid components.
The dosage is set using an adjustable slide 7.
The band-shaped guide runs over a suction device 9 which extracts a significant part of the liquid from the suspension. For the control of the concentration of the particles in the suspension in the storage vessel 2, the liquid can be recirculated to the storage vessel. The guide then passes with the tobacco film through a drying tunnel 10 and a conditioning tunnel 11.
A pump 17 returns the liquid with some tobacco particles withdrawn from the suspension by the suction device 9 to the storage vessel 2.
A take-off device 12 separates the conditioned film from the ribbon guide before the film is completely dry.
The band-shaped guide is cleaned again by a device 13 with rotating brushes. The tobacco film, after it has been removed from the tape-shaped guide, is taken over by a post-drying section, for example consisting of a number of heated drying cylinders 14 and a backing tape 15 where the film is dried to its final moisture content and then rolled up on a supply cylinder 16.
The process of the invention thus also includes comminuting tobacco dust, lint, etc. by wet milling, until 70-95% by weight of the dry matter passes through the sieve at 100 meshes per linear inch and is held back less than 1% by the 18 mesh screen, adding to the material thus obtained a liquid containing tobacco particles, obtained from a further step in the process, the
<Desc / Clms Page number 7>
applying the thus obtained suspension to a film-forming surface which is permeable to moisture but substantially no solids, and after removing substantially all of the moisture from the film placed on the film-forming surface, the resulting film of tobacco material is separated from the film-forming surface. is going to be.
This process can be carried out continuously or discontinuously. As starting material, almost all tobacco waste can be used, such as blades, stems, so-called "short" tobacco dust, etc. This material is preferably comminuted by wet grinding it with water in a ball mill to the desired degree of grinding.
To this water may be added a small amount of glycerine to increase the flexibility of the blades or a small amount of salt such as potassium nitrate which is well known to improve the flammability of tobacco leaves (from 0.5 to 1.5% by weight of the liquid). However, no artificial products such as other cellulose fibers, or binders and plastics are added.
Such additives, which are also used to improve the quality of tobacco leaves, are considered natural tobacco materials, all the more so since in some tobaccos these same compounds are present at least in minor amounts.
However, the meal for the different starting materials is very different and for "short" is less than 10% of the time required for stealing under the same milling conditions. Namely, it was found that when wet grinding in a ball mill of 90 l capacity with 70 balls with a total weight of 18 kg and a rotational speed of 60 rpm. the meal for fine and short tobacco waste is preferably 1/3 - 1 hour and for the tobacco stems should preferably be between 6 - 12 hours in order to have a residue on the sieve 100 of between 5 and 30% by weight and a residue on the sieve 18 of less than 1% by weight. The weight ratio. tobacco and water is 1: 8 for both cases.
<Desc / Clms Page number 8>
After all, it is not necessary to start from only one raw material. It is also possible to mix different suspensions and this is even recommended for obtaining an optimal result.
In the ball mill the weight ratio between tobacco and water is generally from 1 to 5 to 1 to 20 and preferably about 1 to 8. In a storage vessel, the mass is further diluted after it has been brought to the correct degree of grinding in the mill. The dilution can be from 1 in 50 to 1 in 20, but is preferably about 1 part by weight of tobacco to 40 parts by weight of liquid. A constant level dispenser connected to the supply vessel applies the diluted slurry to the top of a support or other film-forming surface.
Preferably, this support is a smooth metal band with about 80 apertures of 0.13 mm diameter per inch. When the dilution of this diluted slurry is significantly greater than 1:40, selective sedimentation occurs in the film; the dilution is less than 1:20 then it is difficult to obtain a uniform film.
The largest amount of water (between 80 and 95%) with tobacco constituents dissolved therein is withdrawn from the suspension using the suction device 9 on the carrier. This water with tobacco ingredients can be partially or completely recycled to the storage vessel, or can be used in further milling of tobacco material. By this measure the losses of tobacco material are largely obviated and at the same time the concentration of tobacco particles in the diluted mash in the storage vessel is kept approximately at the same level and a little water need only be added once in a while. After the suction device has largely removed moisture from the suspension, the remaining film on the film-forming surface is dried in a drying tunnel.
It has been found that drying of the film on the support must be terminated before the film reaches the humidity at which it is most manageable for future cigar manufacture, as the film then tends to adhere to the support.
<Desc / Clms Page number 9>
to stick, which can tear when removed
In a conditioning tunnel, therefore, the film is brought to the favorable moisture content, namely between 30 and 70 weight percent moisture, preferably 50 weight percent moisture, in view of the release of the film from the support.
The tobacco film is then separated from the support with a take-off device and then dried on a number of rolls known from the paper industry to the desired degree of moisture.
The final product generally has a moisture content of about 10%. The strength of the blades varies according to the nature of the tobacco raw material.
In general, tobacco dust produces sheets or sheets of superior aroma, flavor and color, but such sheets have only limited strength.
Stems, on the other hand, give blades or sheets of excellent strength, however, the taste and aroma may be less than the taste and aroma of blades made of tobacco leaves, lint or dust.
Therefore, in the manufacture of a general purpose sheet, one preferably blends a slurry of wet ground stems and a slurry of tobacco material containing predominantly non-fibrous material, so that the mixed slurry is about 1/4 to 1/2 by weight. ground stems or veins.
The sheet or leaf obtained by this method is therefore characterized in that it contains only natural tobacco products, of which the natural, valuable properties of tobacco, such as color, taste and aroma are not destroyed and that it consists of fine particles and coarser fibrous materials, whereby the percentage by weight of fibrous particles that do not pass through the 100 mesh screen is between 5 and 30% and the proportion of the particles retained by the 18 mesh screen is less than 1% by weight. Bee
<Desc / Clms Page number 10>
preferably the size of at least 1/3 part by weight of the fibrous particles retained by the 100 mesh screen is such that they are retained by the 40 mesh screen.
EXAMPLE 1.
Fine and short tobacco dust, lint, etc. were wet milled in a 90 liter ball mill with 70 balls with a total weight of 18 kg and a rotation speed of 60 revolutions per minute for half an hour. The tobacco: water weight ratio was 1: 8; then the residue of the resulting slurry on sieve 100 was 27 weight percent; the residue on sieve
40 was 11% by weight, while the residue on screen 18 was less than
1 weight percent wax.
From this slurry a tobacco sheet was made which had excellent properties in taste, color and aroma.
EXAMPLE II Tobacco stalks were wet milled in the same ball mill for 8 hours in a tobacco: water weight ratio of 1: 9 with the addition of 1% potassium nitrate and 0.1% glycerine.
After grinding, some very coarse parts were removed and the residue on sieve 100 was 15% by weight of the remaining slurry.
On screen 40, the residue was 6 weight percent and the residue on screen 18 was less than 1 weight percent.
The tobacco sheet obtained from the said slurry according to the method of the invention had excellent tensile strength, however, was less satisfactory in taste, color and aroma than the tobacco sheet obtained according to Example I.
EXAMPLE III.
Fine and short tobacco dust, lint, etc. was wet-ground in the same mill for 3/4 hours, after which the residue on sieve 100
<Desc / Clms Page number 11>
9 weight percent wax. The tobacco: water weight ratio was 1: 8.
The residue of this slurry on screen 40 was 4% by weight and the residue on screen 18 was less than 1% by weight.
Tobacco stems were wet ground for 10 hours in a tobacco: water weight ratio of 18, as described in Example II.
After grinding, some very coarse parts of non-fibrous stems were again removed.
The residue on sieve 100 of the remaining slurry was determined; it was 12 weight percent. The residue on screen 40 was 5% by weight, the residue on screen 18 was less than 1% by weight.
The two slurries were mixed so that the mixture contained about equal parts by weight of dry tobacco dust particles of tobacco stalks.
A tobacco sheet obtained from this slurry was found to be very satisfactory in taste and color, while the tensile strength was also very satisfactory.
The tobacco sheet obtained in this way was very suitable for use in the cigar industry as a general purpose sheet.