BG107105A - Метод за подобряване пълнежната способност на тютюна - Google Patents

Abstract

Изобретението се отнася до метод за подобряване пълнежната способност на нарязани тютюневи листа или жили, или тютюневи добавки. Тютюневият материал с начално водно съдържание до 15% тегл. се обработва с газ, състоящ се от азот и/или аргон, при налягане от 50 до 1000 bar, с непрекъсната или степенна компресия, следва непрекъсната или степенна декомпресия. Етапите на компресия или декомпресия се провеждат или в автоклав, или в няколко автоклава всерия от каскаден тип. Накрая разтопеният тютюневматериал се подлага на топлинна обработка. Изобретението се характеризира с това, че компресията сеосъществява при работна температура над 550С, за предпочитане от 60 до 900С и крайното водно съдържание на тютюна е в обхвата от 8 до 14% тегл.

Description

Изобретението се отнася до метод за подобряване пълнежната способност на тютюна, като нарязани тютюневи листа или жили и/или тютюневи добавки, чрез обработване на тютюневия материал, който първоначално има влажност до 15 тегл.% с обработващ газ състоящ се от азот и/или аргон при налягане от 50 до 1 000 бара с непрекъсната или променяща се компресия, последвана от непрекъсната или променяща се декомпресия, в който етапите на компресия или декомпресия стават или в автоклав, или с каскаден тип превключване в няколко автоклава, последвано от топлинна последваща обработка на разтоварения тютюнев материал.

Методи от този вид, които са известни също като INCOM методи за раздуване, са доказали, че са изгодни в сравнение с обработването под налягане на тютюна с въглероден диоксид, амоняк или летливи органични газове. Така DE 31 19 330 А1 описва такъв метод на раздуване с работни температури от 0 до 50 °C преобладаващи в автоклава, при което, за повишаване пълнежната способност или степента на раздуване е предвидено използване на тютюнев материал с влажност от до 15 тегл.% и последваща обработка с водни пари. В този случай целта бе, че по-ниската влажност на тютюна от 10 до 15 тегл.% би довела до желано по-високо охлаждане на тютюневия материал за разтоварване, когато налягането бе освободено.

Освен това DE 34 14 625 С2 разкрива каскаден метод, съгласно който, чрез най-широко вариращи мерки като охлаждане на обработващия газ преди зареждане на реактора, охлаждане на автоклавите или използване на преохладен и втечнен обработващ газ, се постига ниска работна температура по време на импрегнирането на тютюна. Вярно е, че тютюневата влажност може да лежи където и да е в обхвата например от 10 - 30 тегл.%, обаче категорично е изискването, че температурата на автоклава и/или температурата на охлаждащата го вода не трябва да надхвърлят 50 °C.

Потвърдено е също съгласно DE 39 35 774 С2 във връзка с метода за каскаден тип раздуване, че за да се поддържат необходимите ниски температури на импрегниране от 25 или 45 °C, е предвидена циркулация на обработващия газ през охладител.

Въпреки че вече са били постигнати добри стойности с гореспоменатите методи за раздуване по отношение увеличаването на пълнежната способност на тютюна и/или степента на раздуване, те са относително скъпи поради необходимото охлаждане на автоклава или автоклавите и поради допълнителното охлаждане на обработващия газ.

Целта на изобретението е да подобри съществуващите INCOM методи и с еднакво добри или по-добри стойности по отношение на пълнежната способност или ефекта на раздуване, да се избегнат неикономичните мерки за охлаждане по време на компресията, които до сега са били считани за необходими.

Съгласно изобретението следователно е предложен метод от първоначално споменатия вид съгласно ограничителната част на патентната претенция, който се характеризира с факта, че компресията се провежда при реакторна температура от над 55 °C.

Изненадващо е било разкрито, че в случая на ниски тютюневи влажности в обхвата до 15 тегл.%, съществуващата теория, която изисква ниска температура на обработване, не води до оптимални резултати на раздуване. Напротив, само чрез увеличаването на температурата на обработване по време на компресията бе възможно да се постигнат изненадващо добри стойности по отношение на ефекта на раздуване и/или пълнежната способност.

Нещо повече, съгласно метода това води до предимството, че топлината на компресията не трябва да бъде отвеждана и така не е необходимо допълнително охлаждане на автоклава или автоклавите.

В следващия пример методът съгласно изобретението е разяснен в сравнение със съществуващото ниво на техниката. Тестовите резултати показват различното влияние на работната температура върху степента на раздуване за различни тютюневи влажности. Съгласно съществуващата теория, в случая на тютюнева влажност от 18 тегл.% увеличаването на работната температура над 40 °C води до влошаване на ефекта на раздуване. От друга страна, в случая на тютюнева влажност от под 15 тегл.% се появяват явни подобрения, ако обработването при високо налягане се провежда при работни температури от 60 и 80 °C. Изненадващо постижимите степени на раздуване с ниска влажност на тютюна и по-високи работни температури, в някои случаи са даже над стойностите, постигнати при обичайни условия.

Пример

Обработването при високо налягане бе проведено в лабораторен автоклав с използваем обем от 2 L. Използван бе кожух за циркулиране на течна среда за регулиране на желаните работни температури. Нарастването на налягането бе провеждано отдолу, а намалението нагоре. Няколко клапана направиха целената кръгова диаграма възможна. Използван бе компресор за регулиране на крайното налягане. Термодвойка измерваше температурата на тютюна в горната пълнежна секция.

Лабораторното устройство за топлинна последваща обработка се състоеше от пропусклива телена мрежа, служеща като конвейерна лента, прегради за формиране на тютюнев мат с желаната ширина, изпускателна дюза за пара с изход под формата на процеп и устройство за изсмукване на парата разположено под лентата. Последващата обработка бе проведена с наситена пара.

Най-важните параметри на обработката са показани на следващата

Таблица 1.

Таблица 1

Обработване с високо налягане	Топлинна последваща обработка
Доставяне на газа	Отдолу	Разход на пара	Около 10 kg/h
Отвеждане на газа	Нагоре	Процеп на дюзата	Около 8 mm
Количество тютюн	300 g	Ширина на процепа	Около 160 mm
Тютюнев контейнер	PVC тръба/ перфорирано дъно	Транспорт	Около 5 cm/s

Тютюневите проби бяха разпръснати в плоски пластмасови табли и кондиционирани в стандартни климатични условия при 21 °C и 62 % относителна влажност. Пълнежните способности бяха определени с използване на Borgwaldt ареометър, а специфичният обем в ml/g бе превърнат за номинална влажност от 12 тегл.% и номинална температура от 22 °C. От данните за необработените сравнителни/основни проби и раздутите проби може да бъде изчислено относителното подобрение в пълнежната способност, което също е описвано като степен на раздуване, съгласно следващата формула, в която F_B означава пълнежната способност на основната проба и F_E означава пълнежната способност на раздутия тютюн:

A% = (F_e-F_b)*100%/F_b

Тестовете бяха проведени с тютюн с влажности от 8, 12 и 14 и 18 тегл.% като сравнение. Работните температури бяха регулирани чрез термостатен контрол до 40, 60 и 80 °C. Крайното налягане възлизаше на 700 бара, намаляването на налягането бе проведено в интервал от време от приблизително 0.5 min. Всички тестове бяха базирани на еднородна смес от тютюни Вирджиния и описания метод за последваща обработка с наситена пара.

Резултатите от тестовете са представени в следващата Таблица 2, а тези на сравнителния тест - в следващата Таблица 2а. В таблиците, Т_А означава температурата на тютюна непосредствено преди отстраняването от автоклава като температура на разтоварване и Δ % означава относителното подобрение в пълнежна способност и/или степен на раздуване.

Таблица 2

Работна темВлажност на

Влажност на

Влажност на пература ° С тютюна 14 тегл.% тютюна 8 тегл.% тютюна 12 тегл.%

	ТА °C	Δ%	ТА °C	Δ%	ТА °C	Δ %
40	-61	59	-53	70	-48	76
60	-48	70	-25	79	-18	83
80	-15	78	-3	81	0	73

Таблица 2а
Работна температура °C	Влажност на тютюна 18 тегл.% ТА °C ТА Δ %
40	-41	80
60	-12	76
80	1	54

Сравнението на горните таблици ясно показва положителния ефект от по-високите работни температури от 60 и 80 °C върху подобряването на пълнежната способност, ако е използван тютюн с влажности от по-малко от 15 тегл.%.

Claims (3)

1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

   1. Метод за подобряване пълнежната способност на тютюн, такъв като нарязани тютюневи листа или жили, и/или тютюневи добавки, чрез обработване на тютюневия материал, който има приблизително до 15 тегл.% начална влажност с обработващ газ, състоящ се от азот и/или аргон при налягане от 50 до 1 000 бара с непрекъсната или променяща се компресия, последвана от непрекъсната или променяща се декомпресия, * като етапите на компресия или декомпресия се провеждат или в един автоклав, или с каскаден тип превключване в няколко автоклава, последвано от топлинна последваща обработка на разтоварения тютюнев материал, характеризиращ се с това, че компресията се провежда при работна температура над 55 °C.
2. 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че компресията се провежда при работна температура от 60 до 90 °C.
3. 3. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че

   V началната влажност на тютюневия материал лежи в обхвата 8 до 14 тегл.%.