BR112016027500B1 - Folhas de tabaco reconstituída, seu método de fabricação e artigo para fumar - Google Patents
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Abstract
FOLHAS DE TABACO RECONSTITUÍDO E MÉTODOS RELACIONADOS. A presente invenção refere-se a folha de tabaco reconstituído que tem uma gramatura inferior a cerca de 230 gramas por metro quadrado e compreende fibras refinadas de caule de tabaco ou talo de tabaco com um comprimento médio de, pelo menos, cerca de 200 micrômetros e material de folha revestida de tabaco. É fornecido ainda um método para fabricação de uma folha de tabaco reconstituído, o método compreende o fornecimento de caules de tabaco e o condicionamento dos caules de tabaco de forma que o seu teor de umidade seja aumentado em, pelo menos, cerca de 40% de Voláteis em Forno (OV). Os caules de tabaco são processados em uma extrusora de parafuso duplo de modo a obter uma suspensão de polpa com um índice de Schopper-Riegler de, pelo menos, cerca de 30 graus e compreendendo fibras refinadas de caule de tabaco ou de talo de tabaco com um comprimento médio de, pelo menos, cerca de 200 micrômetros. Esta suspensão de polpa é combinada com o material de folha revestida para obter uma pasta e uma folha é formada a partir desta pasta.
Description
[001] A presente invenção refere-se a uma folha de tabaco re constituído e a um método de fabricação dessa folha de tabaco reconstituído. Além disso, a invenção refere-se aos produtos de tabaco que incorporam folhas de tabaco reconstituído.
[002] Há vários métodos conhecidos para fabricar a folha de ta baco reconstituído. Estes vários métodos conhecidos podem incluir processamento material de tabaco como caules de tabaco, talos de tabaco, restos de folha e pó de tabaco, que são produzidos durante os processos de fabricação de produtos de tabaco. Esses processos de fabricação em que o material de tabaco pode derivar incluem lemati- zação, envelhecimento, mistura, corte, secagem, refrigeração, triagem, peneiração, moldagem ou operações de acondicionamento.
[003] Um dos métodos conhecidos é moer os caules de tabaco até um pó fino e, em seguida, misturar os caules de tabaco com o pó de tabaco, goma de guar e água para formar uma pasta aquosa. Esta pasta aquosa pode ser então fundida e seca para formar uma folha de tabaco reconstituído. No entanto, este tipo de folha de tabaco reconstituído tem uma resistência à tração baixa. Para melhorar essa característica da folha de tabaco reconstituído, uma celulose sem tabaco, por exemplo, na forma de fibras de celulose de madeira, é geralmente adicionada à pasta como um ligante. Mas, a presença de um ingrediente sem tabaco é geralmente indesejável devido ao aumento do custo e ao impacto negativo no sabor atribuído a este ingrediente.
[004] Em outros métodos conhecidos, os materiais de tabaco são misturados em um tanque agitado com água para obter uma polpa. A imersão e a mistura do tabaco no tanque com água fazem com que os componentes de tabaco solúveis em água se dissolvam no líquido, criando um suco com sabor de tabaco ou um suco de tabaco. Posteriormente, este líquido com sabor de tabaco precisa ser separado da parte não solúvel do tabaco antes do processamento adicional. A título de exemplo, a polpa pode ser comprimida ou processada usando uma centrífuga para remover o líquido com sabor de tabaco que contém componentes solúveis em água. Em seguida, a parte não solúvel em água é submetida a um processo de fabricação de papel (por exemplo, usando uma máquina Fourdrinier) para formar uma trama de base. Como é sabidconhecido, uma máquina Fourdrinier inclui, geralmente, uma seção de formação, uma seção de prensa e uma seção de secagem. Na seção de formação, que compreende uma esteira de malha de tecido plástico muitas vezes referida como "fio", já que foi tecida uma vez de bronze, a polpa é drenada para criar uma trama de papel contínua. Posteriormente, esta trama molhada é alimentada a partir para a seção de prensa, onde a água excedente é espremida para fora da trama. Finalmente, a trama prensada é transmitida por uma seção de secagem aquecida. O líquido com sabor de tabaco é submetido também a outro tratamento usando uma operação de evaporação para formar uma bebida concentrada, que pode ser adicionada à trama de base a fim de, pelo menos parcialmente, restaurar a trama de base que seria, de outro modo, perdida. A folha de tabaco reconstituído seca apresenta, normalmente, uma resistência à tração relativamente limitada. Além disso, os métodos descritos acima também têm a desvantagem do consumo de energia elevado devido ao processo de evaporação. Além disso, mesmo uma perda parcial de componentes solúveis do tabaco pode ter um impacto indesejável no sabor.
[005] Portanto, seria desejável fornecer um método de fabricação de uma folha de tabaco reconstituído com uma resistência à tração maior em comparação com as folhas de tabaco reconstituído obteníveis de métodos existentes e sem a necessidade de que a folha seja reforçado com materiais celulósicos sem tabaco indesejáveis como ligantes, de modo que a folha de tabaco reconstituído resultante seja melhor adequada para suportar pressões mecânicas durante a fabricação de produtos de tabaco da folha. Além disso, seria desejável fornecer um método de fabricação de uma folha de tabaco reconstituído que permite um consumo de energia menor em comparação com processos conhecidos. Ao mesmo tempo, seria desejável fornecer um método de fabricação de uma folha de tabaco reconstituído por meio do qual as fontes de sabor de tabaco sejam melhor conservadas e, em virtude disso, a folha de tabaco reconstituído resultante tenha um aumennto do poder de preenchimento. O termo "poder de preenchimento" é usado em todo o relatório específico para se referir ao volume de espaço ocupado por um determinado peso ou massa de um material de tabaco. Quanto maior o poder de preenchimento de um material de tabaco, menor o peso do material necessário para preencher uma coluna der tabaco de dimensões padrão. Os valores do poder de enchimento são expressos em termos do volume de cilindro corrigido (CCV), que é o volume do cilindro (CV) do material de tabaco em um nível de umidade de referência de compostos voláteis de forno de 12,5%. O volume do cilindro (CV) pode ser determinado usando um densímetro Borgwaldt tipo DD60 ou DD60A equipado com uma cabeça de medição para tabaco cortado e um recipiente cilíndrico de tabaco.
[006] Em um método adequado para determinar o valor do CCV, uma amostra do preenchimento cortado é colocada dentro do recipiente cilíndrico de tabaco do densímetro Borgwaldt e é submetida a uma carga de 2 kg por 30 segundos. A altura da amostra depois do término do tempo de carregamento é medida e é convertida para um volume de cilindro que usa a fórmula:
onde r é o raio do cilindro (3,00 cm para o densímetro indicado acima), h é a altura da amostra após o término do tempo de carregamento e SW é o peso da amostra. O CV medido é então convertido em um valor corrigido de CCV no valor do nível de umidade de referência (ROV) de compostos voláteis de forno de 12,5%, usando a fórmula: CCV = (OV - ROV) f + CV onde OV se refere a % real dos compostos voláteis de forno da amostra dos caules de tabaco e f é um fator de correção (0,4 para o teste indicado).
[007] O termo "% de Compostos Voláteis de Forno" (% fr OV ou OV percentual) é usado para se referir ao teor de umidade dos caules de tabaco. Ele é determinado pela medição da perda de peso percentual dos caules após secagem de uma amostra do material do caule em uma estufa a 100 ± 1 grau Centígrado (°C) por 3 horas ± 0,5 minutos. Na prática, presume-se que uma maioria significativa da perda de peso dos caules resulta da evaporação da umidade. Deve ser observado que, de forma absoluta, os valores do teor de umidade determinados pela secagem no forno podem ser maiores do que os resultados da análise do teor de água ao usar um método específico, como ISO 6488 (método de Karl Fischer). A diferença depende do tipo de amostra e se deve à perda de materiais voláteis, diferentes da água do material de tabaco durante a secagem do forno.
[008] O termo "razão L/D" é usado em todo o relatório descritivo para identificar a razão entre o comprimento (L) e o diâmetro (D) de cada parafuso no par de parafusos de uma extrusora de parafuso gêmeo usado para processar o material do caule.
[009] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é, portan to, fornecido um método para fabricação de uma folha de tabaco reconstituído que compreende o fornecimento de caules ou talos de ta- baco ou uma mistura disso e condicionamento de caules e talos de tabaco (ou sua mistura) de modo que o seu teor de umidade aumente pelo menos cerca de 40% de Materiais Voláteis de Forno. Os caules ou talos de tabaco condicionados são processados em uma extrusora de parafuso gêmea de modo a obter uma suspensão de polpa com um índice de Schopper-Riegler de pelo menos cerca de 30 graus e compreendendo fibras de caule ou talo de tabaco com um comprimento de pelo menos cerca de 200 micrômetros. A suspensão de polpa que compreende fibras refinadas de caule de tabaco ou talo de tabaco refinado tabaco é combinada com material revestido de folha para obter uma pasta. Uma folha é então formada a partir desta pasta.
[0010] Além disso, de acordo com um segundo aspecto da inven ção, é fornecida uma folha de tabaco reconstituída com peso de base inferior a cerca de 230 gramas por metro quadrado e compreendendo fibras refinadas de caule ou talo de tabaco com um comprimento médio de pelo menos cerca de 200 micrômetros.
[0011] Será apreciado que quaisquer recursos descritos com refe rência a um aspecto da presente invenção são igualmente aplicáveis a qualquer outro aspecto da invenção.
[0012] O termo "produtos de tabaco" é usado em todo este relató rio descritivo para se referir a artigos para fumar combustíveis e artigos para fumar em que um substrato formador de aerossol, como o tabaco, seja aquecido ao invés de sofrer combustão. Os artigos para fumar combustíveis, como cigarros, compreendem geralmente o tabaco desfiado (geralmente na forma de material de preenchimento cortado) rodeado por um invólucro de papel formando uma coluna de tabaco. O tabaco desfiado pode ser um tipo único de tabaco ou uma mistura de dois ou mais tipos de tabaco. Um cigarro é empregado por um consumidor acendendo-se uma extremidade do mesmo e queimando-se a coluna de tabaco desfiado. O consumidor recebe então a fumaça prin cipal tragando pela extremidade oposta (extremidade da boca ou extremidade de filtro) do cigarro. Em artigos para fumar aquecidos, o aerossol é gerado pelo aquecimento de um substrato formador de aerossol. Artigos para fumar aquecidos incluem, por exemplo, artigos para fumar em que um aerossol é gerado pelo aquecimento elétrico ou pela transferência de calor de um elemento combustível ou fonte de calor para um substrato formador de aerossol. Durante o ato de fumar, os compostos voláteis são liberados do substrato formador de aerossol pela transferência da fonte de calor e arrastados no ar tragado através do artigo para fumar. Conforme os compostos liberados resfriam, eles se condensam para formar um aerossol que é inalado pelo consumidor. São conhecidos também artigos para fumar em que o aerossol que contém nicotina é gerado do material de tabaco, extrato de tabaco ou de outra fonte de nicotina, sem combustão e, em alguns casos, sem aquecimento, por exemplo através de uma reação química. No presente relatório descritivo, o termo "talo" é usado para se referir à parte estrutural principal da planta de tabaco que permanece depois que as folhas, inclusive o caule e a lâmina, foram removidas. O caule dá suporte as folhas de tabaco e as conecta às raízes da planta e tem um alto conteúdo de celulose.
[0013] O termo "talo" é usado neste documento para se referir a porção estrutural da planta de tabaco que conecta a lâmina ao caule, e também aos vasos ou nervuras que se estendem através das folhas entre as porções da lâmina. No contexto da presente invenção, o termo "talo" não abrange o termo "caule" e os talos e o caule da planta de tabaco é considerado como porções distintas.
[0014] o termo "refinar" é usado em todo o relatório descritivo para se referir aos caules de tabaco ou talos de tabaco que, na dispersão líquida, são submetidos a um tratamento mecânico que modifica as fibras do material do caule de modo que eles possam ser formados em uma folha. Por exemplo, refinadores cônicos ou refinadores em disco do tipo comumente usado para refinação de celulose na indústria de papel podem ser usados para essa finalidade. Este processo mecânico é entendido como o exercício de uma ação abrasiva e contundente sobre as fibras do caule de tabaco de modo que eles sejam quebrados, deformados, deslaminados e desagrupados, mas que não estejam tão danificados de forma que percam muito da sua resistência. Nesse sentido, podem ser obtidas "fibras refinadas" de caude tabaco e de talo de tabaco capilar, fino e alongado dos caules de tabaco. Essas "fibras refinadas" de caule de tabaco ou de talo de tabaco são flexíveis e têm maior área de superfície. Isso é entendido por melhorar signifi-cativamente a capacidade de ligação entre fibrad, em que aparece favorecer a formação de ligações de hidrogênio entre vertentes sobreja- centes.
[0015] Pelo termo "comprimento de fibra", é feita referência em todo o relatório descritivo à dimensão principal de uma fibra obtida pela refinação dos caules ou talos de tabaco por um método de acordo com a invenção. Mais particularmente, é feita referência, geralmente, ao valor médio do comprimento de fibra, conforme medido em uma amostra de caule de tabaco ou de fibras do talo. O comprimento de fibra médio pode ser avaliado experimentalmente por vários métodos. Por exemplo, o comprimento da fibra pode ser medido pela análise microscópica.
[0016] O termo "folha revestida" é utilizado neste documento em referência a um processo que é bastante conhecido na técnica e que é baseado em revestir uma pasta que compreende partículas de tabaco moído e um ligante (por exemplo, guar) sobre uma superfície de suporte, tal como uma correia de transporte, na secagem da pasta e na remoção da da superfície de suporte. O termo "material da folha do tabaco elenco" é usado neste documento para se referir às partes da folha do tabaco e para o recuperável bem material gerado durante o processamento (por exemplo, pó de tabaco) que normalmente são usados em um processo de folha de molde convencional.
[0017] O termo "desobstrução" é usado em todo o relatório descri tivo para se referir à capacidade de drenagem de um produto de celulose. A "desobstrução" é definida pela publicação de 2014 da ISO 5267-1 intitulada: Determination of Drainability - Part 1: Schopper- Riegler Method. O teste de Schopper-Riegler é concebido para fornecer uma medida da taxa na qual uma suspensão diluída de celulose pode ser secada. Foi demonstrado que a capacidade de drenagem está relacionada às condições da superfície e ao inchamento das fibras e que constitui um índice útil da quantidade de tratamento mecânico ao qual a celulose foi submetida. Portanto, deve ficar claro para o leitor versado na técnica, pela indicação do valor de desobstrução ou capacidade de drenagem de uma celulose obtida por uma operação de refino, que é feita referência indireta à intensidade e quantidade de tratamento mecânico (por exemplo, em termos de entrada de energia líquida) às quais a referida celulose foi submetida na operação de refino. A desobstrução (capacidade de drenagem) pode ser expressa em graus Schopper-Riegler. A celulose é preparada em conformidade com as condições de teste definidas na ISO identificada acima. Um volume de 1000 ml da celulose preparada é despejado na câmara de drenagem. A descarga dos orifícios infereior e lateral é coletada. O filtrado do orifício lateral é medido em um cilindro especial, graduado em graus SR. Uma descarga de 1000 mililitros corresponde a 0 graus Schopper-Riegler, enquanto que uma descarga de 0 mililitro corres-ponde a 100 graus Schopper-Riegler.
[0018] O termo "resistência à tração" é usado em todo o relatório descritivo para indicar uma medida da força necessária para esticar uma folha de tabaco reconstituído até que ela se rompa. Mais especifi- camente, a resistência à tração é a força de tração máxima por largura de unidade que o material da folha irá suportar antes de se romper e é medida no sentido da máquina do material da folha. Ela é expressa em unidades de Newtons por metro de material (N/m). Os testes para medir a resistência à tração de um material de folha são bem conhecidos. Um teste adequado é descrito na publicação de 2014 do International Standard ISO 1924/2 intitulado ""Paper and Board - Determination of Tensile Properties - Part 2: Constant Rate of Elongation Method".
[0019] O teste utiliza aparelhos de testes elástico que são conce bidos para que estendam um corpo de prova de uma dada dimensão em uma taxa de alongamento constante apropriada e para que meçam a força de tração e, se necessário, o alongamento produzido. Cada corpo de prova do material de folha é fixado em duas pinças, sendo que a sua separação é ajustada em uma taxa especificada. Por exemplo, para um comprimento de teste de 180 milímetros a taxa é 20 milímetros por minuto. A força de tração é medida em função do alongamento e o teste continuou até as rupturas do corpo de prova. A força de tração máxima é medida, bem como o alongamento na ruptura.
[0020] A resistência à tração do material pode ser calculada a par tir da seguinte equação, onde S é a resistência à tração em N/m, F é a força de tração média em Newton e w é a largura do corpo de prova em metros:
[0021] Uma folha de tabaco reconstituído, de acordo com a inven ção, tem uma gramatura inferior a cerca de 230 gramas por metro quadrado. Além disso, uma folha de tabaco reconstituído, de acordo com a invenção, tem preferencialmente uma gramatura de pelo menos cerca de 80 gramas por metro quadrado. Mais preferencialmente, a gramatura é pelo menos cerca de 100 gramas por metro quadrado. Em algumas modalidades preferenciais, a gramatura é cerca de 155 gramas por metro quadrado.
[0022] Porque a gramatura da folha de tabaco reconstituído é re duzida, em comparação com as folhas de tabaco reconstituído obtidas por certos métodos conhecidos, o poder de preenchimento da folha de tabaco reconstituído pode ser vantajosamente aprimorado. Assim, o peso total do tabaco em artigos para fumar pode ser vantajosamente reduzido.
[0023] Além disso, uma folha de tabaco reconstituído, de acordo com a invenção, é formada a partir de fibras refinadas de caule ou talo de tabaco com um comprimento médio de pelo menos cerca de 200 micrômetros. O comprimento médio da fibra refinada de caule ou talo de tabaco de pelo menos cerca de 200 micrômetros foi encontrado para assegurar ligação entre fibras satisfatória e, consequentemente, favorecer a formação de um material de folha com propriedades mecânicas desejáveis. Preferencialmente, as fibras refinadas de caule ou talo têm um comprimento médio de pelo menos cerca de 300 micrô- metros.
[0024] Ademais, as fibras refinadas de caule ou talo têm, preferen cialmente, um comprimento médio inferior a cerca de 1200 micrôme- tros. Verificou-se que as fibras refinadas de caule de tabaco ou talo de tabaco com esse comprimento de fibra podem contribuir efetivamente para melhorar a resistência à tração de uma folha de tabaco reconstituído formada a partir delas. Sem se vincular à teoria, acredita-se que as fibras refinadas do caule do tabaco ou do talo do tabaco com esse comprimento de fibra fornecem uma quantidade adequada de área de superfície para a ligação entre fibras.
[0025] Ainda mais preferencialmente, as fibras refinadas de caule de tabaco ou talo de tabaco têm um comprimento médio inferior a cerca de 1000 micrômetros. Em algumas modalidades particularmente preferenciais, as fibras refinadas de caule ou talo têm um comprimento médio de cerca de 400 micrômetros.
[0026] A folha de tabaco reconstituído contém pelo menos cerca de 10% em peso da folha seca das fibras refinadas de caule de tabaco e talo de tabaco. Preferencialmente, as fibras refinadas do caule de tabaco ou talo de tabaco representam pelo menos cerca de 20 por cento em peso da folha seca. Mais preferencialmente, as fibras refinadas do caule do tabaco ou talo do tabaco representam pelo menos cerca de 30 por cento em peso da folha seca. Ainda mais preferencialmente, as fibras refinadas do caule de tabaco ou talo de tabaco representam pelo menos cerca de 40 por cento em peso da folha seca. Além disso, como uma alternativa, a folha de tabaco reconstituído con-tém pelo menos cerca de 80 por cento em peso da folha seca das fibras refinadas de caule de tabaco e talo de tabaco. Em algumas modalidades preferenciais, as fibras refinadas de caule de tabaco ou talo de tabaco representam cerca de 20 por cento em peso da folha seca a cerca de 50 por cento em peso da folha seca, ainda mais preferencialmente, cerca de 40 por cento em peso da folha seca de cerca a cerca de 50 por cento em peso da folha seca. Verificou-se surpreendentemente que teores mais elevados de fibras refinadas do caule de tabaco ou talo de tabaco com um comprimento médio de pelo menos cerca de 200 micrômetros podem resultar em um aumento significativo da força de tração da folha de tabaco reconstituído, como será mostrado pelos Exemplos abaixo.
[0027] A folha de tabaco reconstituído pode ter uma resistência à tração de pelo menos cerca de 196 Newtons por medidor. Preferencialmente, a folha de tabaco reconstituído tem uma resistência à tração de pelo menos cerca de 245 Newtons por medidor. Mais preferencialmente, a folha de tabaco reconstituído pode ter uma resistência à tração de pelo menos cerca de 294 Newtons por medidor. Esses valores aprimorados da resistência à tração fazem com que a folha de tabaco reconstituído, de acordo com a presente invenção, seja particularmente apropriada para operações subsequentes que envolvem tensões mecânicas.
[0028] As folhas de tabaco reconstituído, de acordo com a inven ção, encontram aplicação particular na fabricação de produtos de tabaco, incluindo artigos para fumar combustíveis e artigos para fumar em que um substrato formador de aerossol, como o tabaco, é aquecido ao invés de sofrer combustão. Mais detalhadamente, depois da formação, uma folha de tabaco reconstituído pode ser seca e, ainda, ser moldada e cortada. Em uma modalidade preferencial, a folha de tabaco reconstituído é cortada para formar tiras que são cortadas com outras formas de tiras de tabaco para formar um preenchimento cortado misturado que pode ser usado para fabricar um produto de tabaco reconstituído, como uma coluna de tabaco ou um substrato formador de aerossol que deve ser aquecido ao invés de ser submetido à combustão. Alternativamente, folha de tabaco reconstituído pode ser cortada de forma independente para formar um componente de preenchimento cortado de tabaco reconstituído e, em seguida, o componente de preenchimento cortado de tabaco reconstituído pode então ser misturado com outros componentes de preenchimento. Em particular, um material de tabaco reconstituído formado a partir de uma folha de tabaco reconstituído, de acordo com a presente invenção, pode ser misturado com outros tabacos para formar um preenchimento cortado. Este material de preenchimento cortado pode incluir, mas não está limitado a pedaços de tabaco curado por curtição, tabaco Burley, tabaco Maryland, tabaco Oriental, tabaco raro, tabaco de especialidade, tabaco reconstituído, tabaco expandido e afins. O preenchimento cortado pode incluir também aditivos convencionais, por exemplo, umec- tantes como a glicerina e propilenoglicol.
[0029] Em um método de fabricação de uma folha de tabaco re constituído, de acordo com a invenção, os caules ou talos de tabaco são condicionados de modo que o seu teor de umidade aumenta pelo menos cerca de 40 por cento OV. Preferencialmente, os caules de tabaco são condicionadas de modo que o seu teor de umidade aumente pelo menos cerca de 50 por cento OV. Além disso, ou como alternativa, os caules de tabaco são condicionadas de modo que seu teor de umidade aumente menos do que cerca de 90 por cento OV. Preferencialmente, os caules de tabaco ou talos de tabaco são condicionados de modo que o seu teor de umidade aumente menos do que cerca de 80 por cento OV. Em algumas modalidades preferenciais, os caules ou talos de tabaco são condicionados de modo que seu teor de umidade aumente de cerca de 75 por cento OV a cerca de 80 por cento OV. Em outras modalidades preferenciais, os caules de tabaco são condicionados de modo que seu teor de umidade aumente de cerca de 40 por cento OV a cerca de 60 por cento OV. Por exemplo, os caules de tabaco são condicionadas de modo que o seu teor de umidade aumente pelo menos cerca de 50 por cento OV.
[0030] Os caules condicionados são processados em uma extru- sora de parafuso gêmea de modo a obter uma suspensão de celulose com um índice de Schopper-Riegler de pelo menos cerca de 30 graus e compreendendo fibras refinadas de caule de tabaco ou talo de tabaco com um comprimento de pelo menos cerca de 200 micrômetros. Esta suspensão de celulose é combinada com material de folha moldado para obter uma pasta, a partir da qual a folha é formada.
[0031] Porque substancialmente toda a fração solúvel (referida muitas vezes como "suco de tabaco") é mantida dentro do material do caule, a maioria das fontes de sabor são vantajosamente preservados. Ao mesmo tempo, uma vez que não há nenhuma necessidade de concentrar por evaporação uma fase líquida separada da porção não so- lúvel dos caules do tabaco, como é o caso de certos processos conhecidos, o consumo geral de energia associado ao método de acordo com a presente invenção é vantajosamente reduzido. Além disso, a necessidade de introduzir material celulósico sem tabaco é substancialmente eliminada por completo, porque o as fibras de caules de tabaco obtidas por processamento por extrusão do material do caule de tabaco fornecem ligações entrefibras sólidas suficientemente. Em geral, isso resulta em uma melhor resistência à tração das folhas de tabaco reconstituído obteníveis pelo método. Além disso, o maior teor de material fibroso pode resultar em uma textura de superfície particularmente áspera, ondulada, da folha de tabaco reconstituído. Assim, o poder de enchimento do tabaco reconstituído pode ser vantajosamente aumentado.
[0032] Preferencialmente, os caules de tabaco são processados na extrusora para obter uma suspensão de polpa compreendendo fibras refinadas de caule de tabaco ou de talo de tabaco com um comprimento médio menor do que cerca de 1200 micrômetros. Mais preferencialmente, os caules de tabaco são processados na extrusora para obter uma suspensão de polpa compreendendo fibras refinadas de caule de tabaco ou de talo de tabaco com um comprimento médio menor do que cerca de 1000 micrômetros. Em uma modalidade preferida, os caules de tabaco são processados na extrusora para obter uma suspensão de polpa compreendendo fibras refinadas de caule de ta-baco ou de talo de tabaco com um comprimento médio de cerca de 200 micrômetros a cerca de 800 micrômetros.
[0033] Preferencialmente, os caules de tabaco são processados na extrusora para obter uma suspensão de polpa com um índice de Schopper-Riegler de, pelo menos, cerca de 50 graus.
[0034] Preferencialmente, a etapa de processamento dos caules condicionados na extrusora é realizada a uma temperatura de, pelo menos, cerca de 50 graus C. Mais preferencialmente, a etapa de pro-cessamento dos caules ou talos condicionados na extrusora é realizada a uma temperatura de, pelo menos, cerca de 60 graus C. Adicionalmente, ou alternativamente, a etapa de processamento dos caules ou talos condicionados é realizada a uma temperatura menor do que cerca de 140 graus C. Preferencialmente, a etapa de processamento dos caules ou talos condicionados na extrusora é realizada a uma temperatura menor do que cerca de 100 graus C. Em algumas modalidades preferidas, a etapa de processamento dos caules condicionados na extrusora é realizada a uma temperatura de cerca de 60 graus C a cerca de 100 graus C.
[0035] Em modalidades preferidas, as diferentes seções aqueci das da extrusora são mantidas em temperaturas diferentes, de forma que o material do caule sendo processado é exposto a uma temperatura crescente conforme é transportado ao longo da extrusora. Como exemplo, em uma primeira seção aquecida da extrusora, os caules ou talos de tabaco são processados a uma temperatura inferior a temperatura em uma segunda seção aquecida da extrusora. Em algumas modalidades, a seção aquecida menos quente da extrusora está a montante da segunda seção aquecida da extrusora. Em outras modalidades, a seção aquecida menos quente da extrusora está a jusante da segunda seção aquecida da extrusora.
[0036] Preferencialmente, em uma primeira seção da extrusora, os caules de tabaco são processados a uma temperatura de, pelo menos, cerca de 50 graus C. Adicionalmente, ou alternativamente, em uma primeira seção da extrusora, os caules de tabaco ou talos de tabaco são processados a uma temperatura menor do que cerca de 95 graus C. Em uma segunda seção da extrusora, os caules de tabaco ou talos de tabaco são processados a uma temperatura de, pelo menos, cerca de 90 graus C. Adicionalmente, ou alternativamente, em uma segunda seção da extrusora, os caules de tabaco ou talos de tabaco são processados a uma temperatura menor do que cerca de 110 graus.
[0037] Em algumas modalidades, a primeira e a segunda seção aquecida da extrusora podem ser separadas por uma seção não aquecida da extrusora. Além disso, a extrusora pode comreender uma ou mais seções não aquecidas adicionais a montante ou a jusante da primeira e da segunda seção aquecida. Adicionalmente, ou alternativamente, a extrusora pode compreender um ou mais seções aquecidas adicionais.
[0038] Em modalidades preferidas, a etapa de processamento dos caules de tabaco ou talos de tabaco compreende um primeiro e um segundo passos de passagem do material de caule ou talo de tabaco através da extrusora de parafuso duplo. Sem querer limitar-se a teoria, foi observado que a primeira etapa de extrusão transforma substancialmente os caules de tabaco ou talos de tabaco em uma polpa bastante espessa, em que as fibras de caule ou talo ainda não foram devidamente separadas, considerando que a segunda etapa de extrusão transforma substancialmente a polpa espessa obtida a partir da primeira etapa de extrusão em uma suspensão de polpa muito mais fina.
[0039] Preferencialmente, os caules de tabaco ou talos de tabaco são extrudados para obter uma suspensão de polpa com um índice de Schopper-Riegler de, pelo menos, cerca de 50 graus após a segunda etapa de passagem.
[0040] Em algumas modalidades preferidas, os caules de tabaco ou talos de tabaco são extrudados para obter uma suspensão de polpa com um índice de Schopper-Riegler de, pelo menos, cerca de 30 graus, após a primeira etapa de passagem e de, pelo menos, cerca de 60 graus após a segunda etapa de passagem.
[0041] Preferencialmente, a etapa de processamento dos caules ou talos condicionados é realizada em uma extrusora de parafuso duplo que compreende, pelo menos, uma primeira e uma segunda seção de transporte, adaptadas para movimentar para frente o material sendo processado ao longo de uma direção axial da extrusora e, pelo menos, uma seção de amassamento adaptada para restringir o fluxo do material a ser processado ao longo da direção axial e para exercer uma ação de amasso e cisalhamento sobre os caules, em que, pelo menos, a seção de amassamento/cisalhamento está localizada entre a primeira e a segunda seção de transporte.
[0042] Preferencialmente, a extrusora gêmea tem uma razão de L/D de 25 a 70. Adicionalmente, ou alternativamente, a pelo menos uma seção de amassamento se estende ao longo de um comprimento de, pelo menos, 10D.
[0043] A invenção será ainda descrita com referência aos exem plos não limitantes seguintes.
[0044] Uma folha de tabaco reconstituído foi preparada de acordo com um processo de revestimento de folha convencional com a seguinte composição:
[0045] Material de tabaco:
[0046] Pó de lâmina: 66 por cento por peso seco
[0047] Caule moído: 34 por cento por peso seco
[0048] Ligante:
[0049] Guar: 8 partes em peso seco por 100 partes de material de tabaco seco
[0050] O material de tabaco seco foi alimentado em um moedor, onde foi moído seco e selecionado e, posteriormente, posto em contato com meio aquoso, incluindo guar como o ligante em um misturador de alto cisalhamento para formar uma pasta de tabaco. A pasta de ta- baco foi, então, revestida em uma correida de movimento infinito. A pasta revestida foi, posteriormente, repassada através de um conjunto de secagem para remover a umidade e para formar uma folha de tabaco reconstituído. Finalmente, a folha foi retirada da correia com uma lâmina de raspadeira.
[0051] Uma folha de tabaco reconstituído foi obtida com uma gra- matura de 12,5 ± 0,5 gramas por metro quadrado (cerca de 135 gramas por metros quadrado) e uma resistência à tração de cerca de 25 kgf/m (cerca de 245 N/m).
[0052] As fibras refinadas de caule de tabaco foram preparadas por uma modalidade de um método de acordo com a presente invenção. Mais detalhadamente, os caules de tabaco foram condicionados a um teor de umidade de cerca de 50 por cento de OV. Posteriormente, o tabaco condicionado foi processado com duas passadas subsequentes em uma extrusora de parafuso duplo, com uma razão L/D de 48 e com um diâmetro de parafuso de 53 mm. O perfil do parafuso era composto por uma sequência de seções de transporte e seções de amassamento (restritivas). Mais detalhadamente, o perfil de parafuso incluí 6 seções de amassamento, para um comprimento total de seção de amassamento com cerca de 20D. As seções de amassamento consecutivas foram separadas por zonas de transporte. As duas primeiras seções de amassamento foram fornecidas como elementos de parafuso inverso com grandes sulcos. As seguintes seções de amassamento foram fornecidas como elementos de amassamento com passos positivos ou negativos, assim como elementos de parafuso inverso. Os elementos de amassamento eram bilobais, mas elementos monolobais ou trilobais também poderiam ter sido usados. Primeira Passada
[0053] Os caules de tabaco condicionados foram alimentados na extrusora a uma taxa de alimentação de 25 kg/hora. A velocidade do parafuso da extrusora foi ajustada em 250 rpm. A temperatura ao longo da extrusora de parafuso foi regulada para evitar que os caules atinjam uma temperatura acima dos 100 graus C. Mais detalhadamente, em uma primeira seção da extrudora, a temperatura foi ajustada em cerca de 90 graus C. Em uma segunda seção da extrusora, a jusante da primeira seção, a temperatura foi regulada em cerca de 100 graus C. A umidade dos caules ao sair da extrusora após a primeira passada era de cerca de 45 por cento de OV. A liberdade (drenabilidade) medida nos caules na saída da extrusora, após a primeira passagem, foi de cerca de 62 graus Schopper-Riegler. Segunda Passada
[0054] Os caules de tabaco condicionados foram alimentados na extrusora a uma taxa de alimentação de 25 kg/hora. A velocidade do parafuso da extrusora foi ajustada em 250 rpm. A temperatura ao longo da extrusora de parafuso foi regulada para evitar que os caules atinjam uma temperatura acima dos 100 graus C. Mais detalhadamente, em uma primeira seção da extrudora, a temperatura foi ajustada em cerca de 90 graus C. Em uma segunda seção da extrusora, a jusante da primeira seção, a temperatura foi regulada em cerca de 100 graus C. A umidade dos caules ao sair da extrusora após a primeira passada era de cerca de 37 por cento de OV. A liberdade (drenabilidade) medida nos caules na saída da extrusora, após a primeira passagem, foi de cerca de 75 graus Schopper-Riegler.
[0055] As fibras refinadas de caule de tabaco tendo um compri mento médio de cerca de 350 micrômetros foram obtidas. As fibras refinadas de caule de tabaco obtidas desta forma foram misturadas com umectantes, pó de tabaco e ligante para formar uma pasta, que depois foi revestida para formar uma folha, e deixada secando.
[0056] As fibras refinadas de caule de tabaco foram preparadas por uma modalidade alternativa de um método de acordo com a presente invenção. Mais detalhadamente, os caules de tabaco foram condicionados a um teor de umidade de cerca de 50 por cento de OV. Posteriormente, o tabaco condicionado foi processado com duas passadas subsequentes em uma extrusora de parafuso duplo, com uma razão L/D (comprimento a diâmetro) de 28 e com um diâmetro de parafuso de 42 mm. O perfil do parafuso era composto por uma sequência de seções de transporte e seções de amassamento (restritivas). Mais detalhadamente, o perfil do parafuso incluí 6 seções de amas- samento para um comprimento total de seção de amassamento com cerca de 19 vezes o diâmetro do parafuso D. As seções de amassa- mento consecutivas foram separadas por zonas de transporte. As se-ções de amassamento foram fornecidas como elementos de amas- samento de diferentes tamanhos, com passos positivos ou negativos, assim como elementos de parafuso inverso. Os elementos de amas- samento eram bilobais, mas elementos monolobais ou trilobais também poderiam ter sido usados. Os elementos de parafuso inverso eram sem ranhuras.
[0057] Os caules de tabaco condicionados foram alimentados na extrusora a uma taxa de alimentação de 25 kg/hora. A velocidade do parafuso da extrusora foi ajustada em 250 rpm. Na seção a jusante da extrusora de parafuso, a temperatura foi regulada para evitar que os caules atinjam uma temperatura acima dos 100 graus C. A umidade dos caules ao sair da extrusora após a primeira passada era de cerca de 44 por cento de OV. A liberdade (drenabilidade) medida nos caules na saída da extrusora, após a primeira passagem, foi de cerca de 33 graus Schopper-Riegler.
[0058] Os caules de tabaco condicionados foram alimentados na extrusora a uma taxa de alimentação de 25 kg/hora. A velocidade do parafuso da extrusora foi ajustada em 250 rpm. Na seção a jusante da extrusora de parafuso, a temperatura foi regulada para evitar que os caules atinjam uma temperatura acima dos 100 graus C. A umidade dos caules ao sair da extrusora após a primeira passada era de cerca de 40 por cento de OV. A liberdade (drenabilidade) medida nos caules na saída da extrusora, após a primeira passagem, foi de cerca de 52 graus Schopper-Riegler.
[0059] As fibras refinadas de caule de tabaco tendo um compri mento médio de cerca de 400 micrômetros foram obtidas. As fibras refinadas de caule de tabaco obtidas desta forma foram misturadas com umectantes, pó de tabaco e ligante para formar uma pasta, que depois foi revestida para formar uma folha e deixada secando.
[0060] Uma folha de tabaco reconstituído foi preparada por um método de acordo com a presente invenção, conforme descrito acima com referência ao Exemplo 2, com a seguinte composição:
[0061] Material de tabaco:
[0062] Pó de lâmina: 62 por cento por peso seco
[0063] Fibras de caule refinadas: 30 por cento por peso seco
[0064] Ligante:
[0065] Guar: 8 partes em peso seco por 100 partes de material de tabaco seco
[0066] Uma folha de tabaco reconstituído foi obtida com uma gra- matura de cerca de 160 gramas por metro quadrado e uma resistência à tração (cerca de 300 N/m).
[0067] Uma folha de tabaco reconstituído foi preparada por um mé todo de acordo com a presente invenção, com a seguinte composição:
[0068] Material de tabaco:
[0069] Pó de lâmina: 57 por cento por peso seco
[0070] Fibras de caule refinadas: 43 por cento por peso seco.
[0071] Ligante:
[0072] Guar: 8 partes em peso seco por 100 partes de material de tabaco seco.
[0073] Uma folha de tabaco reconstituído foi obtida com uma gra- matura de cerca de 150 gramas por metro quadrado e uma resistência à tração de cerca de 340 N/m.
Claims (13)
1. Método para fabricar uma folha de tabaco reconstituído que compreende: fornecer caules de tabaco ou talos de tabaco ou uma mistura destes; condicionar os caules de tabaco ou talos de tabaco de forma que seu conteúdo de umidade seja aumentado; em que na etapa de condicionamento das hastes de tabaco ou hastes de tabaco, seu teor de umidade é aumentado entre 40% a 90% de Voláteis em Forno (OV) como determinado pela medição da perda de peso percentual dos caules após secagem de uma amostra do material do caule em uma estufa a 100 ± 1 °C por 3 horas ± 0,5 minutos; o referido método sendo caracterizado pelo fato de que compreende ainda as etapas de: processar os caules de tabaco condicionados e os talos de tabaco em uma extrusora de parafuso duplo para obter uma suspensão de polpa com um índice de Schopper-Riegler de 30 graus e compreendendo fibras refinadas de caule de tabaco ou talo de tabaco com um comprimento entre 200 micrômetros e 1200 micrômetros, em que o índice de Schopper-Riegler é determinado como definido na publicação de 2014 da ISO 5267-1; combinar a suspensão de polpa com o material da folha revestida de tabaco para obter uma pasta; e formar uma folha a partir da pasta; em que a etapa de processamento dos caules ou talos condicionados é realizada em uma extrusora de parafuso duplo que compreende pelo menos uma primeira e uma segunda seção de transporte, adaptadas para movimentar para frente o material sendo processado ao longo de uma direção axial da extrusora e pelo menos uma seção de amassamento adaptada para restringir o fluxo do material a ser processado ao longo da direção axial e para exercer uma ação de amasso e cisalhamento sobre os caules, em que a pelo menos uma seção de amassamento está localizada entre a primeira e a segunda seção de transporte, e em que a folha de tabaco reconstituído apresenta uma resistência à tração de 245 Newtons por metro determinado como definido na publicação de 2014 do International Standard ISO 1924/2.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de processamento dos caules ou talos condicionados é realizada a uma temperatura entre 50 °Ce 140 °C.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a etapa de processamento dos caules de tabaco ou talos de tabaco condicionados compreende passar os caules de tabaco ou talos de tabaco condicionados através da extrusora de parafuso duplo.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a extrusora de parafuso duplo tem uma razão de Comprimento/Diâmetro de 25 a 70.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma seção de amassamento se estende ao longo de um comprimento com 10 vezes o diâmetro do parafuso.
6. Folha de tabaco reconstituído, caracterizada pelo fato de que é obtida por um método como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5.
7. Folha de tabaco reconstituída de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que tem uma gramatura inferior a 230 gramas por metro quadrado e compreende fibras refinadas de caule de tabaco ou talo de tabaco com um comprimento médio entre 200 micrômetros e 1200 micrômetros.
8. Folha de tabaco reconstituído de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que tem uma gramatura entre 80 gramas por metro quadrado e 230 gramas por metro quadrado.
9. Folha de tabaco reconstituído de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que as fibras refinadas de caule de tabaco ou de talo de tabaco têm um comprimento médio menor do que 1.200 micrômetros.
10. Folha de tabaco reconstituído de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizada pelo fato de que as fibras refinadas de caule de tabaco ou de talo de tabaco contabilizam entre 10% em peso da folha e 80% em peso da folha.
11. Folha de tabaco reconstituído de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizada pelo fato de que tem uma resistência à tração de 245 Newtons por metro determinado como definido na publicação de 2014 do International Standard ISO 1924/2.
12. Artigo para fumar, caracterizado pelo fato de que compreende material de folha de tabaco reconstituído, em que o material de folha de tabaco reconstituída tem uma gramatura inferior a 230 gramas por metro quadrado, uma resistência à tração de 245 Newtons por metro determinado como definido na publicação de 2014 do International Standard ISO 1924/2, e compreende fibras refinadas de caule de tabaco ou talo de tabaco com um comprimento médio entre 200 micrômetros e 1200 micrômetros e material de folha revestida de tabaco.
13. Artigo para fumar de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o material de folha de tabaco reconstituído tem uma resistência à tração de 294 Newtons por metro determinado como na publicação de 2014 do International Standard ISO 1924/2.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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