BR112017003770B1 - Material de tabaco homogeneizado, método de produção de material de tabaco homogeneizado e artigo gerador de aerosol compreendendo o dito material - Google Patents

Abstract

material de tabaco homogeneizado e método de produção de material de tabaco homogeneizado. a invenção refere-se a um método para a preparação de um material de tabaco homogeneizado, em que o referido método compreende: - polpação e refinamento das fibras de celulose para obter fibras com um tamanho médio compreendido entre cerca de 0,2 milímetro e cerca de 4 milímetros; - trituração de uma mistura de tabaco de um ou mais tipos de tabaco a um pó de tabaco com um tamanho médio compreendido entre cerca de 0,03 milímetro e cerca de 0,12 milímetro; - combinação da polpa com a mistura de pó de tabaco de tipos de tabaco diferentes e com um aglutinante em uma quantidade compreendida entre cerca de 1 por cento e cerca de 5 por cento com base no peso seco do peso total do material de tabaco homogeneizado de modo a formar uma pasta fluida; - homogeneização da pasta fluida; e - formação do material de tabaco homogeneizado a partir da pasta fluida.

Description

[001] Esta invenção diz respeito a um processo para produzir material de tabaco homogeneizado. Em particular, a invenção diz respeito a um processo para produzir material de tabaco homogeneizado para uso em um artigo gerador de aerossol, tal como, por exemplo, um cigarro ou um produto contendo tabaco do tipo de "aquecimento sem queima".

[002] Hoje, na fabricação de produtos de tabaco, além de folhas de tabaco, material de tabaco homogeneizado também é usado. Este material de tabaco homogeneizado é normalmente fabricado a partir de partes da planta do tabaco que são menos adequadas para a produção de material de preenchimento de corte, como, por exemplo, caules de tabaco ou pó de tabaco. Normalmente, o pó de tabaco é criado como um produto secundário durante a manipulação das folhas de tabaco durante a fabricação.

[003] As formas mais comumente usadas de material de tabaco homogeneizado são folha de tabaco reconstituída e folha moldada. O processo para formar folhas de material de tabaco homogeneizado comumente compreende uma etapa em que pó de tabaco e um aglutinante são misturados para formar uma pasta fluida. A pasta fluida é então usada para criar uma rede de tabaco, por exemplo, ao moldar uma pasta fluida viscosa sobre uma correia de metal móvel para produzir a assim chamada folha moldada. Alternativamente, uma pasta fluida com baixa viscosidade e alto teor de água pode ser usada para criar tabaco reconstituído em um processo que se assemelha à fabricação de papel. Uma vez preparadas, as redes de tabaco homogeneizado podem ser cortadas de forma similar ao tabaco de folha inteira para produzir tabaco desfiado adequado para cigarros e outros artigos para fumar. A função do tabaco homogeneizado para uso em cigarros convencionais é substancialmente limitada às propriedades físicas do tabaco, tais como capacidade de preenchimento, resistência à tragada, firmeza da haste de tabaco e as características de queima. Este tabaco homogeneizado não foi normalmente projetado para ter impacto no sabor. Um processo para fabricar tal tabaco homogeneizado é divulgado, por exemplo, na Patente Europeia EP 0565360.

[004] O material de tabaco homogeneizado que se destina para uso como um substrato formador de aerossol de um artigo gerador de aerossol aquecido do tipo aquecimento sem queima tende a ter uma composição diferente ao tabaco homogeneizado para uso em cigarros convencionais. Em um artigo gerador de aerossol aquecido, um substrato formador de aerossol é aquecido a uma temperatura relativamente baixa, a fim de formar aerossol. Além disso, o tabaco presente no material de tabaco homogeneizado é normalmente o único tabaco, ou inclui a maioria do tabaco presente no artigo gerador de aerossol.

[005] Durante a produção de artigos geradores de aerossol compreendendo material de tabaco homogeneizado de uma rede de material de tabaco homogeneizado, a rede de tabaco homogeneizado é normalmente necessária para resistir a algum manuseio físico, como, por exemplo, umedecimento, transporte, secagem e corte. Seria, portanto, desejável fornecer uma rede de tabaco homogeneizado que seria adaptada para suportar tal manuseio sem nenhum ou mínimo impacto sobre a qualidade do material de tabaco final. Em particular, seria desejável, que a rede de material de tabaco homogeneizado mostra rasgamento pouco completo ou parcial. Uma rede de tabaco homogeneizado rasgada pode levar à perda de material de tabaco durante a fabricação. Também, uma rede de tabaco homogeneizado parcial ou completamente rasgado pode conduzir a interrupção de maquinário e desperdício durante a paralisação do maquinário e aceleração.

[006] Portanto, há uma necessidade de um novo método de preparação de uma rede de tabaco homogeneizado para o uso em um artigo gerador de aerossol aquecido do tipo de "aquecimento sem queima" que é adaptado para as diferentes características de aquecimento e necessidades de formação de aerossol de tal artigo gerador de aerossol aquecido. Tal rede de tabaco homogeneizado deve ainda ser adaptada para suportar os processos necessários.

[007] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção refere-se a um método para a produção de um material de tabaco homogeneizado. O método inclui as etapas de polpação e refinamento das fibras de celulose, de modo a formar uma polpa e moer uma mistura de tabaco de um ou mais tipos de tabaco. Em mais uma etapa, uma etapa é formada pela combinação do pó de mistura de tabaco dos tipos de tabaco diferentes com a polpa e um aglutinante. Uma etapa adicional compreende homogeneizar a pasta fluida e formar um material de tabaco homogeneizado da pasta fluida. De acordo com a invenção, a etapa de polpação e de refinamento produz fibras de celulose tendo um tamanho médio entre cerca de 0,2 milímetro e cerca de 4 milímetros. A etapa de moagem produz uma mistura de pó de tabaco tendo um tamanho médio compreendido entre cerca de 0,03 milímetro e cerca de 0,12 milímetro. O aglutinante é adicionado na pasta fluida em uma quantidade entre cerca de 1 por cento e cerca de 5 por cento em relação ao peso seco do peso total da folha de tabaco homogeneizado.

[008] O termo "material de tabaco homogeneizado" é usado ao longo do relatório descritivo para englobar qualquer material de tabaco formado pela aglomeração de partículas de material de tabaco. As placas de material de tabaco homogeneizado para uso na invenção podem ser formadas pela aglomeração de tabaco particulado obtido através de moagem ou qualquer outra forma de trituração de uma ou mais lâminas da folha de tabaco e caules da folha de tabaco.

[009] Além disso, as folhas do material de tabaco homogeneizado podem conter pós de tabaco, resíduos de tabaco e outros subprodutos de tabaco em partículas formadas durante, por exemplo, o tratamento, manuseio e envio do tabaco.

[0010] Como o tabaco presente no material de tabaco homoge neizado constitui substancialmente o único - ou a maioria do - tabaco presente no artigo gerador de aerossol, o impacto sobre as características do aerossol, tal como seu sabor, deriva predominantemente do material de tabaco homogeneizado. É preferível que a liberação das substâncias do tabaco presente no material de tabaco homogeneizado é simplificada, a fim de otimizar o uso do tabaco. De acordo com a invenção, o pó de tabaco é - pelo menos por uma fração da quantidade de pó de tabaco total - do mesmo tamanho ou abaixo do tamanho da estrutura de célula de tabaco. Acredita-se que tabaco finamente moído a cerca de 0,05 milímetros pode, vantajosamente, abrir a estrutura de célula de tabaco e, dessa forma, a aerossolização das substâncias de tabaco do tabaco em si é melhorada. Exemplos das substâncias para as quais a aerossolização pode ser melhorada mediante fornecimento do pó de tabaco com um tamanho de pó médio entre cerca de 0,03 milímetro e cerca de 0,12 milímetro são pectina, nicotina, óleos essenciais e outros sabores. A seguir, o termo "pó de tabaco" é usado através do relatório descritivo para indicar tabaco tendo um tamanho médio entre cerca de 0,03 milímetro e cerca de 0,12 milímetro.

[0011] O mesmo tamanho médio do pó de tabaco entre cerca de 0,03 milímetro e cerca de 0,12 milímetro também pode melhorar a homogeneidade da pasta fluida. Partículas de tabaco muito grandes, isto é, partículas de tabaco maiores que cerca de 0,15 milímetro, podem ser a causa de defeitos e áreas fracas na rede de tabaco homogeneizado que é formado a partir do pó da pasta fluida. Defeitos na teia de tabaco homogeneizado podem reduzir a resistência à tração da teia de tabaco homogeneizado. Uma resistência à tração reduzida pode levar a dificuldades na subsequente manipulação da rede de tabaco homogeneizado na produção do artigo gerador de aerossol e poderia, por exemplo, causar paradas no maquinário. Além disso, uma rede de tabaco não homogênea pode criar diferença não intencional na distribuição de aerossol entre artigos geradores de aerossol que são produzidos a partir da mesma rede de tabaco homogeneizado. Portanto, um tabaco tendo um tamanho de partícula médio relativamente pequeno é desejado como matéria-prima para formar a pasta fluida para obter o material de tabaco homogeneizado para a artigos geradores de aerossol. As partículas muito pequenas de tabaco aumentam o consumo de energia necessário em seu processo de redução de tamanho sem acrescentar vantagens para essa redução adicional.

[0012] Um tamanho médio de pó de tabaco reduzido também é benéfico devido a seu efeito sobre a redução da viscosidade da pasta fluida de tabaco, permitindo, assim, uma melhor homogeneidade. No entanto, no tamanho entre cerca de 0,03 milímetro e cerca de 0,12 milímetro, as fibras de celulose de tabaco dentro do pó de tabaco são substancialmente destruídas. Portanto, as fibras de celulose de tabaco dentro do pó de tabaco podem ter apenas uma pequena contribuição para a resistência à tração da rede de tabaco homogeneizado resultante. Convencionalmente, isso é compensado pela adição de aglutinantes. No entanto, há um limite prático para a quantidade de aglutinantes que podem estar presentes na pasta fluida e, portanto, no material de tabaco homogeneizado. Isso é devido à tendência dos aglutinantes ao gel quando em contato com a água. A gelificação fortemente influencia a viscosidade da pasta fluida, que por sua vez é um parâmetro importante da pasta fluida para processos de fabricação de rede subsequentes, como, por exemplo, moldagem. Portanto, é preferível ter uma quantidade relativamente baixa de aglutinante no material de tabaco homogeneizado. De acordo com a invenção, a quantidade de aglutinante adicionada à mistura de um ou mais tipos de tabaco está compreendida entre cerca de 1 por cento e cerca de 5 por cento em peso seco da pasta fluida. O aglutinante usado na pasta fluida pode ser qualquer uma das gomas ou pectinas aqui descritas. O aglutinante pode garantir que o pó de tabaco permaneça substancialmente disperso por toda a rede de tabaco homogeneizado. Para uma análise descritiva de gomas, vide Gums And Stabilizers For The Food Industry, IRL Press (G.O. Phillip et al., eds., 1988); Whistler, Industrial Gums: Polysaccharides And Their Derivatives, Academic Press (2a ed., 1973); e Lawrence, Natural Gums For Edible Purposes, Noyes Data Corp. (1976).

[0013] Embora qualquer aglutinante possa ser empregado, aglutinantes preferenciais são pectinas naturais, tais como pectinas de frutas, cítricas ou de tabaco; gomas guar, tais como hidroxietil guar e hidroxipropil guar; gomas de alfarroba, tais como goma de alfarroba de hidroxietil e hidroxipropil; alginato; amidos, tais como amidos modificados ou derivatizados; celuloses, tais como metil, etil, etil- hidroximetil e carboximetilcelulose; goma de tamarindo; dextrano; pululano; farinha de konjac; goma xantana e similares. O aglutinante particularmente preferencial para uso na presente invenção é guar.

[0014] Embora por um lado, o tamanho médio de pó de tabaco relativamente pequeno e a quantidade reduzida de aglutinante podem resultar em uma pasta fluida muito homogênea e, então, em um material de tabaco homogeneizado muito homogêneo, por outro lado, a resistência à tração da rede de tabaco homogeneizado obtida a partir dessa pasta fluida pode ser relativamente baixa e potencialmente insuficiente para suportar adequadamente as forças que agem sobre o material de tabaco homogeneizado durante o processamento.

[0015] De acordo com a invenção, as fibras de celulose são introduzidas na pasta fluida. Essas fibras de celulose são adicionadas às fibras de celulose presentes dentro do tabaco em si, isto é, as fibras de celulose mencionadas neste documento são fibras além das fibras naturalmente presentes no pó de mistura de tabaco e são chamadas nas seguintes "fibras de celulose adicionadas". A introdução das fibras de celulose na pasta fluida aumenta a resistência à tração da rede de material de tabaco, atuando como um agente de reforço. Portanto, a adição das fibras de celulose além dessas já presentes no tabaco pode aumentar a resiliência da rede de material de tabaco homogeneizado. Isto suporta um processo de fabricação regular e posterior manipulação do material de tabaco homogeneizado durante a fabricação de artigos geradores de aerossol. Por sua vez, isto pode levar a um aumento na eficiência de produção, eficiência de custos, reprodutibilidade e velocidade de produção da fabricação dos artigos geradores de aerossol e outros artigos para fumar.

[0016] Fibras de celulose para incluir em um pasta fluida para material de tabaco homogeneizado são conhecidas na técnica e incluem, mas não estão limitadas a: fibras de madeira macia, fibras de madeira dura, fibras de juta, fibras de linho, fibras de tabaco e suas combinações. Além de polpação, as fibras de celulose adicionadas podem ser submetidas a processos adequados, tais como refinação, polpação mecânica, polpação química, clareamento, polpação por sulfato e combinação destes.

[0017] Partículas de fibras podem incluir materiais de caule de tabaco, talos ou outro material da planta do tabaco. Preferencialmente, fibras à base de celulose, tais como fibras de madeira compreendem um baixo teor de lignina. Fibras alternativas, tais como fibras vegetais, podem ser usadas com as fibras acima mencionadas ou, alternativamente, incluindo cânhamo e bambu.

[0018] Um fator relevante nas fibras de celulose adicionadas é o comprimento de fibra de celulose. Onde as fibras de celulose são muito curtas, as fibras não contribuiriam com eficiência para a resistência à tração do material de tabaco homogeneizado resultante. Onde as fibras de celulose são muito longas, as fibras de celulose causariam impacto na homogeneidade na pasta fluida e, por sua vez, podem criar discrepâncias e outros defeitos no material de tabaco homogeneizado, em particular, para o material de tabaco homogeneizado fino, por exemplo, com um material de tabaco homogeneizado com uma espessura de várias centenas de micrômetros. De acordo com a invenção, o tamanho de fibras de celulose adicionadas em uma pasta fluida compreendendo pó de tabaco tendo um tamanho médio entre cerca de 0,03 milímetro e cerca de 0,12 milímetro e uma quantidade de aglutinante entre cerca de 1 por cento e cerca de 5 por cento em peso seco da pasta fluida, está vantajosamente entre cerca de 0,2 milímetro e cerca de 4 milímetros. Preferencialmente, o tamanho médio das fibras de celulose é entre cerca de 1 milímetro e cerca de 3 milímetros. Preferencialmente, essa redução adicional é obtida por meio de uma etapa de refinamento. No presente relatório descritivo, o "tamanho" de fibra significa o comprimento da fibra, ou seja, o comprimento da fibra é a dimensão dominante da fibra. Deste modo, tamanho médio de fibra tem o significado de comprimento de tamanho médio de fibra. O comprimento médio de fibra é o comprimento médio de fibra por um determinado número de fibras, excluindo fibras com um comprimento inferior a cerca de 200 micra ou superior a cerca de 10.000 micra, e excluindo fibras com uma largura inferior a cerca de 5 micra ou superior a cerca de 75 micra. Ainda mais, preferencialmente, de acordo com a invenção, a quantidade das fibras celulose adicionadas às fibras de celulose presentes na mistura de pó de tabaco está compreendida entre cerca de 1 por cento e cerca de 3 por cento em relação ao peso seco do peso total da pasta fluida. Estes valores dos ingredientes da pasta fluida mostraram resistência à tração melhorada ao manter um alto nível de homogeneidade do material de tabaco homogeneizado comparado ao material de tabaco homogeneizado que só depende do aglutinante para direcionar resistência à tração da rede de tabaco homogênea. Ao mesmo tempo, as fibras de celulose tendo um tamanho médio, por exemplo, um comprimento médio, entre cerca de 0,2 milímetro e cerca de 4 milímetros não inibe significativamente a liberação de substâncias do pó de tabaco moído fino quando o material de tabaco homogeneizado for usado como um substrato gerador de aerossol de um artigo gerador de aerossol. De acordo com a invenção, um processo de fabricação relativamente rápido e confiável de rede de tabaco homogeneizado pode ser obtido, assim como um substrato que é adaptado para liberar um aerossol altamente reprodutível.

[0019] Preferencialmente, a etapa de polpação e refinamento compreende uma etapa de fibrilação das fibras de celulose, pelo menos, em parte. As fibras de celulose neste documento considerando-se que são laminadas são aqueles adicionadas às fibras de celulose contidas na mistura de tabaco. A fibrilação das fibras adicionadas pode melhorar o fortalecimento das redes de tabaco homogeneizado. Para obter a fibrilação das fibras, as fibras são, por exemplo, submetidas a atrito mecânico, cisalhamento e forças de compressão. Fibrilação pode incluir a delaminação parcial das paredes celulares das fibras de celulose, resultando em uma aparência microscopicamente peluda das superfícies das fibras de celulose úmidas. Os "cabelos" também são chamados de microfibrilas. As microfibrilas menores podem ser tão pequenas quanto as cadeias de celulose individuais. Fibrilação tende a aumentar a área ligada relativa entre fibras de celulose depois que a pasta fluida foi seca, aumentando a resistência à tração da rede de tabaco homogeneizado.

[0020] Preferencialmente, o método compreende a etapa de vibrar o pasta fluida. Vibrar a pasta fluida, que é, por exemplo, a vibração de um tanque ou silo onde a pasta fluida está presente, pode ajudar a homogeneização da pasta fluida. Menos tempo de mistura pode ser necessário para homogeneizar a pasta fluida para o valor alvo ideal para moldagem se junto com a mistura também vibrando for realizada.

[0021] Vantajosamente, a etapa de polpação e refinamento compreende as etapas de formação uma polpa concentrada, em que a quantidade das fibras da celulose está entre cerca de 3 por cento e cerca de 5 por cento do peso total da polpa concentrada; e diluir a referida polpa concentrada em que a quantidade de fibras de celulose está abaixo de cerca de 1 por cento do peso total da polpa diluída. As fibras de celulose presentes na polpa são adicionadas para a fibras de celulose naturalmente presentes na mistura de tabaco para formar a pasta fluida. Por exemplo, a polpa concentrada pode ser diluída por um fator dentre cerca de 4 e cerca de 20 com água.

[0022] A polpa é formada ao se adicionar as fibras de celulose e água. A água é preferencialmente adicionada em duas etapas separadas. Primeiro, a polpa é produzida ao se misturar as fibras de celulose e uma primeira quantidade de água de modo que a quantidade de fibras de celulose no peso total da polpa seja compreendida entre cerca de 3 por cento e cerca de 5 por cento. Essa polpa concentrada é, então, preferencialmente armazenada e diluída até ser adicionada aos outros ingredientes que formam a pasta fluida. Desta forma, a quantidade de água que é introduzida na pasta fluida pode ser facilmente controlada.

[0023] Vantajosamente, o método compreende a etapa de adição de um formador de aerossol para a pasta fluida. Formadores de aerossol adequados para inclusão na pasta fluida para redes de material de tabaco homogeneizado são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a: álcoois mono-hídricos, como mentol, 1,3-buta- nodiol e glicerina; ésteres de álcoois poli-hídricos, tais como mono-, diou triacetato de glicerol; e ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- ou policarboxílicos, tais como dimetil dodecanodioato e dimetil tetradeca- nodioato. Por exemplo, onde o material de tabaco homogeneizado de acordo com o relatório descritivo se destina para uso como substratos formadores de aerossol nos artigos geradores de aerossol, as redes do material de tabaco homogeneizado poderão ter um formador de aerossol ou dentre cerca de 5 por cento e cerca de 30 por cento em peso em relação ao peso seco. As redes de tabaco homogeneizado destinadas para uso em sistema gerador de aerossol eletricamente operacionais que tem um elemento de aquecimento pode preferencialmente incluir um formador de aerossol dentre cerca de 5 por cento a cerca de 30 por cento em relação ao peso seco do material de tabaco homogeneizado, preferencialmente, entre cerca de 10 por cento a cerca de 25 por cento em relação ao peso seco do material de tabaco homogeneizado. Para as redes de tabaco homogeneizado para uso no sistema gerador de aerossol eletricamente operado com um elemento de aquecimento, o formador de aerossol pode ser preferencialmente o glicerol.

[0024] Em uma modalidade preferencial, a etapa de formação de um material de tabaco homogeneizado da pasta fluida compreende as etapas de modelagem de uma rede da pasta fluida e secagem da rede moldada.

[0025] Uma rede de material de tabaco homogeneizado é preferen cialmente formada por um processo de moldagem do tipo geralmente compreendendo moldagem de uma pasta fluida preparada, conforme descrito acima em uma superfície de suporte. Preferencialmente, a rede moldada é então seca para formar uma rede de material de tabaco homogeneizado sendo então removida da superfície de suporte.

[0026] Preferencialmente, a umidade da referida rede de material de tabaco moldado em moldagem está entre cerca de 60 por cento e cerca de 80 por cento em peso do material de tabaco na moldagem. Preferencialmente, o método para a produção de um material de tabaco homogeneizado compreende a etapa de secar a referida rede moldada, enrolar a referida rede moldada, em que a umidade da referida rede moldada no enrolamento está entre cerca de 7 por cento e cerca de 15 por cento do peso total da rede de material de tabaco. Preferencialmente, a umidade de dita rede de material de tabaco homogeneizado no enrolamento está entre cerca de 8 por cento e cerca de 12 por cento do peso total da rede de tabaco homogeneizado.

[0027] Preferencialmente, a referida etapa de mistura de tabaco de um ou mais tipo de tabaco compreende misturar um ou mais dos seguintes tabacos: tabaco claro, tabaco escuro; tabacos aromáticos; tabaco de enchimento. Na presente invenção, o material de tabaco homogeneizado é formado pela lâmina de tabaco e pelo caule de diferentes tipos de tabaco, que são devidamente misturados. Com o termo "tipo de tabaco", entende-se uma dentre as diferentes variedades de tabaco. Com relação à presente invenção, estes diferentes tipos de tabaco distinguem-se em três grupos principais de tabaco claro, tabaco escuro e tabaco aromático. A distinção entre estes três grupos baseia- se no processo de cura que o tabaco sofre antes de ser adicionalmente processado em um produto de tabaco.

[0028] Tabacos claros são tabacos com folhas de cor clara e geralmente grandes. Ao longo de todo o relatório descritivo, o termo "tabaco claro" é usado para tabacos que foram curados em estufa. Exemplos de tabacos claros são curado em curtição da China, curado em curtição do Brasil, curado em curtição dos Estados Unidos, como tabaco Virginia, curado em curtição da Índia, curado em curtição da Tanzânia ou outro curado em curtição da África. Tabaco claro é caracterizado por uma alta razão de açúcar em relação a nitrogênio. Do ponto de vista sensorial, tabaco claro é um tipo de tabaco que, após a cura, é associado com uma sensação picante e vigorosa. De acordo com a invenção, tabacos claros são tabacos com um teor de açúcares redutores dentre cerca de 2,5 por cento e cerca de 20 por cento em relação ao peso seco da folha e um teor de amônia total de menos do que cerca de 0,12 por cento em relação ao peso seco da folha. Açúcares redutores compreendem, por exemplo, glicose ou frutose. A amônia total compreende, por exemplo, amônia e sais de amônia.

[0029] Tabacos escuros são tabacos com folhas de cor escura e geralmente grandes. Ao longo de todo o relatório descritivo, o termo "tabaco escuro" é usado para tabacos que foram curados ao ar. Além disso, tabacos escuros podem ser fermentados. Tabacos que são usados principalmente para mascar, rapé, charuto e misturas para cachimbo também estão incluídos nesta categoria. Do ponto de vista sensorial, o tabaco escuro é um tipo de tabaco que, após a cura, é associado com uma sensação de tipo de charuto escuro e defumado. Tabaco escuro é caracterizado por uma baixa razão de açúcar em relação a nitrogênio. São exemplos de tabaco escuro o Burley de Malawi ou outro Burley da África, escuro do Brasil curado em galpão, Kasturi da Indonésia curado ao sol ou curado ao ar. De acordo com a invenção, tabacos escuros são tabacos com um teor de açúcares de redução dentre menos do que cerca de 5 por cento em relação ao peso seco da folha e um teor de amônia total até cerca de 0,5 por cento em relação ao peso seco da folha.

[0030] Tabacos aromáticos são tabacos que muitas vezes têm folhas de cor clara e pequenas. Ao longo de todo o relatório descritivo, o termo "tabaco aromático" é usado para outros tabacos que tenham um alto teor aromático, por exemplo, um alto teor de óleos essenciais. Do ponto de vista sensorial, o tabaco aromático é um tipo de tabaco que, após a cura, é associado com uma sensação picante e aromática. Exemplos de tabacos aromáticos são tabaco da Grécia oriental, da Turquia oriental, tabaco semi-oriental, mas também Burley dos Estados Unidos curado por fogo, como Perique, Rustica, Burley dos Estados Unidos ou Meriland.

[0031] Além disso, uma mistura pode compreender os assim chamados tabacos de preenchimento. O tabaco de preenchimento não é um tipo específico de tabaco, mas inclui tipos de tabaco que são principalmente usados para complementar os outros tipos de tabaco usados na mistura e não trazem uma direção de aroma característico específico ao produto final. Exemplos de tabacos de preenchimento são caules, nervuras ou talos de outros tipos de tabaco. Um exemplo específico pode ser caules curados em curtição do talo inferior tabaco do Brasil curado em curtição.

[0032] Dentro de cada tipo de tabaco, as folhas de tabaco são adicionalmente classificadas, por exemplo, em relação à origem, posição na planta, cor, textura da superfície, tamanho e formato. Estas e outras características das folhas de tabaco são usadas para formar uma mistura de tabaco. Uma mistura de tabaco é uma mistura de tabacos que pertencem a tipos iguais ou diferentes, de modo que a mistura de tabaco tenha uma característica específica aglomerada. Esta característica pode ser, por exemplo, um sabor único ou uma composição de aerossol específico, quando aquecida ou queimada. Uma mistura compreende tipos específicos de tabaco e as classificações em uma determinada proporção entre si.

[0033] De acordo com a invenção, classificações diferentes dentro do mesmo tipo de tabaco podem ser misturas cruzadas para reduzir a variabilidade de cada componente da mistura. De acordo com a invenção, as diferentes classificações de tabaco são selecionadas a fim de realizar uma mistura desejada com características predeterminadas específicas. Por exemplo, a mistura pode ter um valor alvo de açúcares redutores, amônia total e alcaloides totais em relação ao peso seco do material de tabaco homogeneizado. Alcaloides totais são, por exemplo, a nicotina e os alcaloides menores, incluindo nornicotina, anatabina, anabasina e miosmina.

[0034] Por exemplo, o tabaco claro pode compreender tabaco de classe A, tabaco de classe B e tabaco de classe C. Tabaco claro da classe A tem características químicas ligeiramente diferentes do tabaco claro de grau B e grau C. O tabaco aromático pode incluir tabaco de classe D e tabaco de classe E, onde o tabaco aromático de classe D tem características químicas ligeiramente diferentes do tabaco de classe E. Um valor de um possível alvo para a mistura do tabaco, por uma questão de exemplificação, pode ser, por exemplo, um teor de açúcares de redução de cerca de 10 por cento em relação ao peso seco da mistura total do tabaco. Para alcançar o valor alvo selecionado, um percentual de 70 por cento de tabaco claro e um percentual de 30 de tabaco aromático pode ser selecionado a fim de formar a mistura de tabaco. OS 70 por cento do tabaco claro são selecionados entre tabaco de classe A, tabaco de classe B e tabaco de classe C, enquanto os 30 por cento de tabaco aromático são selecionados entre os tabaco de classe D e tabaco de classe E. Os montantes dos tabacos de classe A, B, C, D, E que estão incluídos na mistura dependem da composição química de cada um dos tabacos das classes A, B, C, D, E, a fim de satisfazer o valor alvo para a mistura de tabaco.

[0035] De acordo com um segundo aspecto, a invenção refere-se a um material de tabaco homogeneizado, compreendendo uma polpa que inclui fibras de celulose e água, uma mistura de pó de tipos diferentes de tabaco e uma aglutinante, combinados para, juntos, formar uma pasta fluida. De acordo com a invenção, o pó de tabaco tem um tamanho de pó médio entre cerca de 0,03 milímetro e cerca de 0,12 milímetro, a quantidade de aglutinante está compreendida entre cerca de 1 por cento e cerca de 5 por cento em relação ao peso seco da pasta fluida e as fibras de celulose adicionadas ao pó de tabaco estão em quantidade entre cerca de 1 por cento e cerca de 3 por cento em relação ao peso seco da pasta fluida e seu tamanho médio é compreendido entre cerca de 0,2 milímetro e cerca de 4 milímetros.

[0036] As fibras de celulose em uma quantidade entre cerca de 1 por cento e cerca de 3 por cento em relação ao peso seco da pasta fluida são adicionadas ao pó de tabaco. O tabaco em si inclui algumas fibras de celulose, portanto, a quantidade total de fibras de celulose no material de tabaco homogeneizado pode ser maior do que entre cerca de 1 por cento e cerca de 3 por cento em relação ao peso seco da pasta fluida, devido à presença natural das fibras de celulose no tabaco. No entanto, conforme discutido em relação ao primeiro aspecto, as fibras de tabaco são cortadas em peças muito pequenas devido o moagem de tabaco em pó. Preferencialmente, a percentagem de fibras de celulose adicionadas à pó de tabaco tendo um tamanho médio compreendido entre cerca de 1 milímetro e 3 milímetros é igual a 4 vezes o desvio padrão do tamanho das fibras de celulose na referida polpa. As fibras são produtos naturais que têm uma intervalo muito ampla de comprimentos antes do processamento. Preferencialmente, um intervalo mais estreito do que o natural é obtido por uma etapa de refinamento. Devido a etapa de refinamento do método da invenção, os comprimentos das fibras resultantes tendem a ser muito perto da média. Isso significa que as variações nos comprimentos das fibras de celulose são relativamente pequenas. O risco de homogeneidade ou defeitos no material de tabaco homogeneizado causados por fibras que são muito mais do que o valor médio pode ser minimizado. Em particular, as fibras longas podem criar os chamados arrastadores na rede de tabaco moldada que frequentemente criam áreas não-homogêneas estendidas na rede de tabaco. Preferencialmente, as fibras de celulose adicionadas ao pó de tabaco são fibras de celulose de madeira. Alternativamente, a fonte das fibras de celulose é um outro material de planta, como, por exemplo, tabaco, linho ou cânhamo.

[0037] Vantajosamente, as fibras de celulose adicionadas são laminadas pelo menos parcialmente. Em uma modalidade preferencial, o aglutinante compreende guar. O material de tabaco homogeneizado pode ser tabaco de folha moldada. A pasta fluida inclui pó de tabaco e preferencialmente uma ou mais dentre partículas de fibra, formadores de aerossol, sabores e aglutinantes. As vantagens relacionadas já foram explicadas em conexão com o método inventivo acima e, por razões de simplicidade, não se repetirá.

[0038] Uma rede da material de tabaco homogeneizado é, preferencialmente, formada por um processo de moldagem do tipo geralmente compreendendo moldagem de uma pasta fluida de tabaco em uma cinta de metal em movimento. Preferencialmente, a rede moldada é seca para formar uma rede de material de tabaco homogeneizado e é, então, removida da superfície de suporte.

[0039] Preferencialmente, a umidade da referida rede de material de tabaco moldado em moldagem está entre cerca de 60 por cento e cerca de 80 por cento em peso do peso total da rede de tabaco moldado. Preferencialmente, o método para a produção de um material de tabaco homogeneizado compreende a etapa de secar a referida rede de tabaco moldada e enrolar a referida rede de tabaco moldada, em que a umidade da referida rede de tabaco moldada no enrolamento está entre cerca de 7 por cento e cerca de 15 por cento em peso do peso total do tabaco moldado.

[0040] De acordo com um terceiro aspecto, a invenção refere-se a um artigo gerador de aerossol que compreende uma porção do material de tabaco homogeneizado acima descrita.

[0041] Um artigo gerador de aerossol pode ser qualquer artigo que compreenda um substrato formador de aerossol que seja capaz de liberar compostos voláteis que possam formar um aerossol. Um artigo gerador de aerossol pode ser um artigo gerador de aerossol não combustível ou pode ser um artigo gerador de aerossol combustível. Um artigo gerador de aerossol não combustível libera compostos voláteis sem combustão do substrato formador de aerossol, por exemplo, mediante aquecimento do substrato formador de aerossol ou por uma reação química ou por estímulo mecânico de um substrato formador de aerossol. Um artigo gerador de aerossol combustível libera um aerossol por combustão direta de um substrato formador de aerossol, por exemplo, como no caso de um cigarro convencional.

[0042] O substrato formador de aerossol é capaz de liberar compostos voláteis que podem formar um composto volátil de aerossol e podem ser liberados ao aquecer ou gerar combustão do substrato formador de aerossol. A fim de que o material de tabaco homogeneizado seja usado em um artigo gerador e formador de aerossol, formadores de aerossol são preferencialmente incluídos na pasta fluida que forma a folha moldada. Os formadores de aerossol podem ser escolhidos com base em uma ou mais dentre características predeterminadas. Funcionalmente, o formador de aerossol fornece um mecanismo que permite que o formador de aerossol seja volatilizado e transmita a nicotina e/ou aromatizantes em um aerossol quando aquecidos acima da temperatura de volatilização específica do formador de aerossol.

[0043] A invenção será descrita a seguir, somente a título de exemplo, com referência às figuras anexas, nas quais:

[0044] - a Figura 1 mostra um diagrama de fluxo de um método para produzir um material de tabaco homogeneizado de acordo com a invenção;

[0045] - a Figura 2 mostra uma visão ampliada de uma das etapas do método da Figura 1;

[0046] - a Figura 3 mostra uma vista esquemática de um aparelho para a realização de uma etapa do método da Figura 1;

[0047] - a Figura 4 mostra uma vista esquemática de um aparelho para a realização de uma outra etapa do método da Figura 1; e

[0048] - a Figura 5 mostra uma vista esquemática de um aparelho para a realização de uma etapa adicional do método da Figura 1;

[0049] - a Figura 6 mostra uma vista esquemática de um aparelho para a realização de uma etapa adicional do método da Figura 1; e

[0050] - a Figura 7 mostra uma vista esquemática de um aparelho para a realização de uma etapa adicional do método da Figura 1.

[0051] Com referência inicial à Figura 1, um método para a produção da pasta fluida de acordo com a presente invenção é representado. A primeira etapa do método da invenção é a seleção 100 dos tipos de tabaco e classes de tabaco para serem usadas na mistura do tabaco para a produção do material de tabaco homogeneizado. Tipos de tabaco e classes de tabaco utilizados no presente método são por exemplo tabaco claro, tabaco escuro, tabaco aromático e tabaco de preenchimento.

[0052] Apenas os tipos de tabaco selecionados e graus de tabaco destinados a serem utilizado na produção do material de tabaco homogeneizado são submetidos ao processamento de acordo com as seguintes etapas do método da invenção.

[0053] O método inclui ainda a etapa 101 em que o tabaco selecionado é previsto. Esta etapa pode compreender a verificação da integridade do tabaco, como a classe e quantidade, que podem ser verificadas por exemplo por um leitor de código de barras para rastreamento e rastreabilidade de produtos. Após a colheita e a cura, é designada uma classe à folha do tabaco, que descreve, por exemplo, a posição da haste, qualidade e cor.

[0054] Adicionalmente, a etapa de estabelecimento 101 também pode incluir, no caso onde o tabaco seja enviado para as instalações de fabricação para a produção do material de tabaco homogeneizado, o encaixotamento ou abertura das caixas de tabaco. O tabaco desencaixotado é então preferencialmente alimentado a uma estação de pesagem.

[0055] Além disso, a etapa de estabelecimento de tabaco 101 pode incluir o corte do agrupamento de tabaco, se necessário, já que as folhas de tabaco normalmente são compactadas em agrupamentos em caixas de transporte para o envio.

[0056] As seguintes etapas são executadas para cada tipo de tabaco, conforme detalhado abaixo. Estas etapas podem ser realizadas posteriormente por grau de modo que apenas uma linha de produção é necessária. Alternativamente, os tipos diferentes de tabaco podem ser transformados em linhas separadas. Isto pode ser vantajoso onde as etapas de processamento para alguns dos tipos de tabaco são diferentes. Por exemplo, em processos de tabaco convencionais primários, tabacos claros e tabacos escuros são processados pelo menos parcialmente em processos separados, já que o tabaco escuro muitas vezes recebe um revestimento adicional. No entanto, de acordo com a presente invenção, preferencialmente, nenhum revestimento é adicionado ao pó de tabaco misturado antes da formação da rede de tabaco homogeneizado.

[0057] Além disso, o método da invenção inclui uma etapa 102 de moagem grossa das folhas do tabaco.

[0058] De acordo com uma variante do método da invenção, após a etapa de estabelecimento do tabaco 101 e antes da etapa de moagem grossa de tabaco 102, uma etapa de trituração adicional 103 é executada, como retratado na Figura 1. Na etapa de trituração 103 o tabaco é desfiado em tiras, tendo um tamanho médio compreendido entre cerca de 2 milímetros e cerca de 100 milímetros.

[0059] Preferencialmente, após a etapa de trituração 103, uma etapa de remoção de material não-tabaco das tiras é executada (não representado na Figura 1).

[0060] Posteriormente, o tabaco triturado é transportado para a etapa de moagem grossa 102. A taxa de fluxo do tabaco em uma fresadora para moagem grossa das tiras da folha do tabaco é preferencialmente controlado e medido.

[0061] Na etapa de moagem grossa 102, as tiras de tabaco são reduzidas a um tamanho de partícula médio de entre 0,25 milímetro e cerca de 2 milímetros. Nesta fase, as partículas de tabaco estão ainda com suas células substancialmente intactas e as partículas resultantes não representam problemas relevantes de transporte.

[0062] Preferencialmente, após a etapa de moagem grossa 102, as partículas de tabaco são transportadas, por exemplo, por transferência pneumática, para uma etapa de mistura 104. Alternativamente, a etapa de mistura 104 pode ser realizada antes da etapa de moagem grossa 102 ou quando presente, antes da etapa de trituração 103 ou alternativamente entre a etapa de trituração 103 e a etapa de moagem grossa 102.

[0063] Na etapa de mistura 104, todas as partículas de tabaco moído grosso dos tipos diferentes de tabaco selecionados para a mistura de tabaco são misturadas. A etapa de mistura 104 é, portanto, uma única etapa para todos os tipos de tabaco selecionados. Isto significa que após a etapa de mistura há apenas a necessidade para uma única linha de processo para todos os tipos diferentes do tabaco.

[0064] Na etapa de mistura 104, é realizada preferencialmente a mistura dos vários tipos de tabaco em partículas. Preferencialmente, uma etapa de medição e controle de uma ou mais das propriedades da mistura de tabaco é executada. De acordo com a invenção, o fluxo de tabaco pode ser controlado, de modo que a mistura desejada de acordo com um valor pré-estabelecidos ou valores alvo pré-estabelecidos seja obtida. Por exemplo, pode ser desejável que a mistura inclua tabaco claro 1 pelo menos para cerca de 30 por cento em relação ao peso seco do tabaco total na mistura, e que tabaco escuro 2 e tabaco aromático 3 sejam compostos, cada um, em uma percentagem entre cerca de 0 por cento e cerca de 40 por cento em relação ao peso seco do tabaco total na mistura, por exemplo, aproximadamente 35 por cento. Mais preferencialmente, também o preenchimento de tabaco 4 é introduzido em uma porcentagem entre cerca de 0 por cento e cerca de 20 por cento em relação ao peso seco do tabaco total na mistura. A taxa de fluxo dos tipos diferentes de tabaco é portanto controlada, de modo que essa proporção dos vários tipos de tabaco seja obtida. Como alternativa, onde a etapa de moagem grossa 102 é feita posteriormente para as diferentes folhas de tabaco usadas, a etapa de pesagem no início da etapa 102 determina a quantidade de tabaco usada por tipo e grau de tabaco em vez de controlar sua taxa de fluxo.

[0065] Na Figura 2, a introdução dos vários tipos de tabaco durante a etapa de mistura 104 é mostrada.

[0066] Deve ser compreendido que cada tipo de tabaco pode ser em si uma sub mistura, em outras palavras, o "tipo de tabaco branco" poderia ser por exemplo uma mistura de tabaco da Virgínia e tabaco curado em curtição do Brasil de classes diferentes.

[0067] Após a etapa de mistura 104, uma etapa de moagem fina 105, até um tamanho médio de pó de tabaco de entre cerca de 0,03 milímetros e cerca de 0,12 milímetros é realizada. Esta etapa de moagem fina 105 reduz o tamanho do tabaco até um tamanho de pó adequado para a preparação da pasta fluida. Após esta etapa de moagem fina 105, as células do tabaco são pelo menos parcialmente destruídas e o pó de tabaco pode tornar-se viscoso.

[0068] O pó de tabaco então obtido pode ser usado imediatamente para formar a pasta fluida de tabaco. Alternativamente, uma etapa adicional de armazenamento do pó de tabaco, por exemplo, em recipientes adequados, pode ser inserida (não mostrado).

[0069] As etapas de mistura de tabaco e tabaco de moagem para a formação de um material de tabaco homogeneizado de acordo com a Figura 1 são realizadas usando um aparelho para a moagem e mistura do tabaco 200 representado esquematicamente na Figura 3. O aparelho 200 inclui uma estação receptora de tabaco 201, onde acontece o acúmulo, desempilhamento, pesagem e inspeção dos diferentes tipos de tabaco. Opcionalmente, no caso do tabaco ter sido enviado em caixas, na estação receptora 201 a remoção de caixas contendo o tabaco é executada. A estação receptora de tabaco 201 compreende também, opcionalmente, uma unidade de divisão de agrupamento de tabaco.

[0070] Na Figura 3, apenas uma linha de produção para um tipo de tabaco é mostrada, mas o mesmo equipamento pode estar presente para cada tipo de tabaco usado na rede de material de tabaco homogeneizado de acordo com a invenção, dependendo de quando a etapa de mistura é executada. O tabaco é introduzido em uma trituradora 202 para a etapa de trituração 103. O triturador 202 pode ser, por exemplo, um triturador de pino. O triturador 202 é preferencialmente adaptado para lidar com todos os tamanhos de agrupamentos, para soltar as tiras de tabaco e triturar as tiras em pedaços menores. Os pedaços de tabaco em cada linha de produção são transportados, por exemplo através de transporte pneumático 203, para uma fresadora 204 para a etapa de moagem grossa 102. Preferencialmente, um controle é feito durante o transporte, a fim de rejeitar qualquer material estranho em pedaços de tabaco. Por exemplo, ao longo do transporte pneumático dos pedaços de tabaco, um sistema de transporte de remoção de coluna, um separador de partículas pesadas e um detector de metais podem estar presentes, tudo indicado em 205 no desenho anexado.

[0071] A fresadora 204 é adaptada para moagem grossa das tiras de tabaco até um tamanho de entre cerca de 0,25 milímetro e cerca de 2 milímetros. A velocidade do rotor da fresadora pode ser controlada e alterada com base na taxa de fluxo de tiras de tabaco.

[0072] Preferencialmente, um silo de amortecedor 206 para controle de fluxo de massa uniforme está localizado após a fresadora de moagem grossa 204. Além disso, preferencialmente a fresadora 204 é equipada com detectores e sistema de desligamento de segurança 207 por razões de segurança.

[0073] A partir da fresadora 204, as partículas de tabaco são transportadas, por exemplo por meio de um transporte pneumático 208, a um misturador 210. O misturador 210 inclui preferencialmente um silo onde um sistema de controle de válvula apropriado está presente. No misturador, são introduzidas todas as partículas de tabaco de todos os diferentes tipos de tabaco que foram selecionados para a mistura predeterminada. No misturador 210, as partículas de tabaco são misturadas a uma mistura uniforme. Do misturador 210, a mistura de partículas de tabaco é transportada para uma estação de moagem fina 211.

[0074] A estação de moagem fina 211 é por exemplo uma fresadora de classificação de impacto com equipamento auxiliar adequado projetado para produzir tabaco em pó fino para as especificações corretas, isto é, até um pó de tabaco entre cerca de 0,03 milímetros e cerca de 0,12 milímetros. Após a estação de moagem fina 211, uma linha de transferência pneumática 212 é adaptada para transportar o pó de tabaco fino de um silo de pó de tampão 213 para alimentação contínua a um tanque de mistura de lote de pasta fluida a jusante em que o processo de preparação de pasta fluida acontece.

[0075] O método para a produção de um material de tabaco homogeneizado da Figura 1 ainda inclui uma etapa de preparação de suspensão 106. A etapa de preparação de suspensão 106 preferencialmente compreende misturar um formador de aerossol 5 e um aglutinante 6 a fim de formar uma suspensão. Preferencialmente, o formador de aerossol 5 compreende glicerol, e o aglutinante 6 compreende guar.

[0076] A etapa de formação de uma suspensão 106 de aglutinante no formador de aerossol inclui as etapas de carregamento o formador de aerossol 5 e o aglutinante 6 em um recipiente e misturar os dois. Preferencialmente, a suspensão resultante é então armazenada antes de ser introduzida na pasta fluida. Preferencialmente, o glicerol é adicionado ao guar em duas etapas, uma primeira quantidade de glicerol é misturada com guar e uma segunda quantidade de glicerol é então injetada nos tubos de transporte, de modo que o glicerol seja usado para limpar a linha de processamento, evitando pontos difíceis de limpar dentro da linha.

[0077] Uma linha de preparação da pasta fluida 300 adaptada para realizar a suspensão do aglutinante no formador de aerossol como pela etapa 106 da invenção é representada na figura 4.

[0078] A linha de preparação de pasta fluida 300 inclui um formador de aerossol, tal como glicerol, um tanque reservatório 301 e um sistema de transferência de tubulação 302 com um sistema de controle de fluxo de massa 303 adaptado para transferir o formador de aerossol 5 do tanque 301 e controlar sua taxa de fluxo. Além disso, a linha de preparação de pasta fluida 300 compreende uma estação de manipulação de pasta fluida 304, um transporte pneumático e um sistema de dosagem 305 para transportar e pesar o aglutinante 6 recebido na estação 304.

[0079] O formador de aerossol 5 e o aglutinante 6 do tanque 301 e da estação de manipulação 304, respectivamente, são transportados a um tanque de mistura, ou mais do que um tanque de mistura, 306, parte da linha de preparação de pasta fluida 300, projetada para misturar o aglutinante 6 e o formador de aerossol 5, uniformemente.

[0080] O método para realizar o material de tabaco homogeneizado inclui uma etapa de preparação de uma polpa de celulose 107. A etapa de preparação de polpa 107 preferencialmente compreende misturar as fibras de celulose 7 e água 8 em uma forma concentrada, opcionalmente, armazenar a polpa assim obtida e, então, diluir a polpa concentrada antes de formar a pasta fluida. As fibras de celulose, por exemplo, em placas ou em bolsas, são carregadas em um despolpador e, então, liquefeitas com água. A solução de água-celulose resultante pode ser armazenada em diferentes densidades, entretanto, preferencialmente a polpa, que é o resultado da etapa 107, é "concentrada". Preferencialmente, "concentrar" significa que a quantidade total nas fibras de celulose na polpa está entre cerca de 3 por cento e 5 por cento do peso de polpa total antes de diluição. As fibras de celulose são, preferencial, fibras de madeira macias. Preferencialmente, a quantidade total de fibras de celulose na pasta fluida em peso seco está entre cerca de 1 por cento e cerca de 3 por cento, preferencialmente, entre cerca de 1,2 por cento e a cerca de 2,4 por cento em peso seco da pasta fluida.

[0081] Preferencialmente, a etapa de mistura de água e fibras de celulose dura entre cerca de 20 e cerca de 60 minutos, vantajosamente, a uma temperatura compreendida entre cerca de 15 graus célsius e cerca de 40 graus célsius.

[0082] O tempo de armazenamento, se o armazenamento da polpa for executado, pode preferencialmente variar entre cerca de 0,1 dia e cerca de 7 dias.

[0083] Vantajosamente, diluição de água ocorre após a etapa de armazenamento da polpa concentrada. Água é adicionada à polpa concentrada em tal quantidade que as fibras de celulose são menos do que cerca de 1 por cento do peso total da polpa. Por exemplo, uma diluição de um fator compreendido entre cerca de 3 e cerca de 20 pode ocorrer. Além disso, uma etapa adicional de mistura pode ocorrer, a qual compreende misturar a polpa concentrada e a água adicionada. A etapa de mistura adicional preferencialmente dura entre cerca de 120 minutos e cerca de 180 minutos a uma temperatura entre cerca de 15 graus célsius e cerca de 40 graus célsius, mais preferencialmente, a uma temperatura dentre cerca de 18 graus célsius e cerca de 25 graus célsius.

[0084] Todos os tanques e tubulações de transferência para a fibra de celulose, guar e glicerol são preferencialmente projetados para ser tão idealmente curtos quanto possível para reduzir o tempo de transferência, minimizar o desperdício, evitar a contaminação cruzada e facilitar a limpeza. Além disso, preferencialmente, as tubulações de transferência para fibra de celulose, guar e glicerol são tão retas quanto possível, para permitir um fluxo rápido e ininterrupto. Em particular, para a suspensão de aglutinante no formador de aerossol, voltas na tubulação de transferência poderiam, de outra forma, resultar em áreas de baixa taxa de fluxo ou mesmo paralisação, as quais, por sua vez, podem ser áreas onde gelificação pode ocorrer e com isso bloqueios potencias dentro das tubulações de transferência. Como mencionado anteriormente, esses bloqueios podem levar à necessidade de limpeza e paralisação de todo o processo de fabricação.

[0085] Preferencialmente, após a etapa de preparação de polpa 107, uma etapa opcional de fibrilação das fibras é executada (não representada na Figura 1).

[0086] Um aparelho 400 para executar a etapa 107 do método da formação de polpa é representado na Figura 5. A Figura 5 representa, esquematicamente, uma alimentação de fibra de celulose e uma linha de preparação 400 compreendendo um sistema de alimentação 401, preferencialmente adaptado para manipular fibras de celulose 7 em forma bruta, tais como placa/folhas ou fibras macias e um despolpador 402. O sistema de alimentação 401 é adaptado para direcionar as fibras de celulose para o despolpador 402, o qual é, por sua vez, adaptado para dispersar as fibras recebidas uniformemente.

[0087] O despolpador 402 inclui uma unidade de controle de temperatura 401a de modo que a temperatura no despolpador seja mantida dentro de um determinado intervalo de temperatura, e uma unidade de controle de velocidade rotacional 401b, de modo que a velocidade de um rotor (não mostrado) presente no despolpador 402 seja controlada e mantida preferencialmente compreendida entre cerca de 5 rpm e cerca de 35 rpm.

[0088] A alimentação de fibra de celulose e a linha de preparação 400 compreende, adicionalmente, uma linha de água 404 adaptada para introduzir água 8 no despolpador 402. Um controlador de taxa de fluxo 405 para controlar a taxa de fluxo de água introduzida na despolpador 402 é preferencialmente adicionado na linha de água 404.

[0089] A alimentação de fibra de celulose e a linha de preparação 400 também podem compreender, adicionalmente, um sistema refinador de fibra 403 para tratar e fibrilar fibras, de modo que fibras longas e fibras aninhadas sejam removidas, e uma distribuição uniforme de fibra seja obtida.

[0090] Preferencialmente, o tamanho médio das fibras de celulose na extremidade da etapa de polpação e refinamento é compreendida entre cerca de 0,2 milímetros e cerca de 4 milímetros, mais preferencialmente, entre cerca de 1 milímetro e cerca de 3 milímetros.

[0091] O tamanho médio é considerado a ser o comprimento médio. Cada comprimento da fibra é calculado seguindo a estrutura da fibra, portanto, é o comprimento real desenvolvido da fibra. O comprimento médio de fibra é calculado por número de fibras, por exemplo, pode ser calculado sobre 5.000 fibras.

[0092] Objetos medidos são considerados como fibras se seu comprimento e largura são compreendidos dentro de: 200 μm < comprimento < 10.000 μm 5 μm < largura < 75 μm

[0093] A fim de calcular o comprimento médio de fibra, o analisador de fibras MorFi Compact sobre fibras produzidas por TechPap SAS pode ser usado.

[0094] A análise é executada, por exemplo, colocando as fibras em uma solução, de modo a formar uma suspensão fibrosa aquosa. Preferencialmente, água deionizada é usada e nenhuma mistura mecânica é aplicada durante a preparação de amostra. Mistura é executada pelo analisador de fibra. Preferencialmente, as medições são executadas sobre fibras que ficaram pelo menos 24 horas a cerca de 22 graus célsius e cerca de 50 por cento de umidade relativa.

[0095] A jusante do sistema refinador de fibra 403, a alimentação de fibra de celulose e a linha de preparação 400 pode compreender um tanque de reserva de celulose 407 conectado ao sistema refinador de fibra 403 para armazenar a solução de fibra de alta consistência saindo do sistema 403.

[0096] No final da alimentação de fibra de celulose e da linha de preparação 400, um tanque de diluição de celulose 408, em que a polpa é diluída, está preferencialmente presente e conectado ao tanque de reserva de celulose 407. O tanque de diluição de celulose 408 é adaptado para acumular fibras de celulose de consistência certa para a mistura de pasta fluida subsequente. Água de diluição é introduzida no tanque 408 por meio de uma segunda linha de água 410.

[0097] O método para formar uma pasta fluida de acordo com a invenção compreende, adicionalmente, uma etapa de formação de pasta fluida 108, onde a suspensão 9 do aglutinante no formador de aerossol obtido na etapa 106, a polpa 10 obtida na etapa 107 e uma mistura pó de tabaco 11 obtido na etapa 104 são combinados.

[0098] Preferencialmente, a etapa de formação de pasta fluida 108 compreende primeiro uma etapa de introdução em um tanque da suspensão 9 de aglutinante em formador de aerossol e a polpa de celulose 10. Depois disso, a mistura de pó de tabaco 11 também é introduzido. Preferencialmente, a suspensão 9, a polpa 10 e a mistura de pó de tabaco 11 são adequadamente dosados a fim de controlar a quantidade de cada um deles introduzida no tanque. A pasta fluida é preparada de acordo com proporção específica entre seus ingredientes. Opcionalmente, a água 8 também é adicionada.

[0099] Preferencialmente, a etapa de formação de pasta fluida 108 também compreende uma etapa de mistura, onde todos os ingredientes da pasta fluida são misturados por um período de tempo fixo. Em uma etapa adicional do método de acordo com a invenção, a pasta fluida é então transferida para uma etapa de moldagem 109 seguinte e uma etapa de secagem 110.

[00100] Um aparelho 500 para a formação de pasta fluida adaptado para realizar a etapa 108 do método da invenção é representado esquematicamente na figura 6. O aparelho 500 inclui um tanque de mistura 501 onde a polpa de celulose 10 e a suspensão 9 de aglutinante em formador de aerossol são introduzidas. Além disso, a mistura de pó de tabaco 11 da linha de mistura e de moagem é finamente moída e dosada no tanque de mistura 501 na quantidade especificada para preparar a pasta fluida.

[00101] Por exemplo, a mistura de pó de tabaco 11 pode estar contido em um silo de armazenamento de reserva de pó fino de tabaco para assegurar a operação de pó a montante contínua e atender a demanda do processo de mistura de pasta fluida. Pó de tabaco é transferido para o tanque de mistura 501 preferencialmente por meio de um sistema de transferência pneumática (não mostrado).

[00102] O aparelho 500 adicionalmente compreende, preferencialmente, um sistema de dosagem/pesagem de pó (também não mostrado) para dosar a quantidade necessária dos ingredientes da pasta fluida. Por exemplo, o pó de tabaco pode ser pesado em uma escala (não mostrada) ou uma correia de pesagem (não mostrada) para dosagem precisa. O tanque de mistura 501 é especialmente projetado para misturar os ingredientes secos e líquidos para formar uma pasta fluida homogênea. O tanque de mistura de pasta fluida preferencialmente compreende um refrigerador (não mostrado), tal como parede de revestimento de água para permitir que a água resfriada nas paredes externas do tanque de mistura 501. O tanque de mistura de pasta fluida 501 é adicionalmente equipado com um ou mais sensores (não mostrados), tais como um sensor de nível, uma sonda de temperatura e uma porta de amostragem para fins de controle e monitoramento. O tanque de mistura 501 tem um rotor 502 adaptado para assegurar uma mistura uniforme da pasta fluida, em particular, adaptado para transferir a pasta fluida das paredes externas do tanque para a parte interna do tanque ou vice-versa. A velocidade do rotor pode ser preferencialmente controlada por meio de uma unidade de controle dedicada. O tanque de mistura 501 também inclui uma linha de água para a introdução de água 8 a uma taxa de fluxo controlada.

[00103] Preferencialmente, o tanque de mistura 501 inclui dois tanques separados, um a jusante do outro no fluxo de pasta fluida, um tanque para preparar a pasta fluida e o segundo tanque com pasta fluida para transferência para prover fornecimento contínuo de pasta fluida a uma estação de moldagem.

[00104] O método da invenção para produzir uma rede de tabaco homogeneizado inclui, adicionalmente, uma etapa de moldagem 109, na qual a pasta fluida preparada na etapa 108 é moldada em uma rede de tabaco contínua sobre um suporte. A etapa de moldagem 109 inclui transferir a pasta fluida do tanque de mistura 501 para uma caixa de moldagem. Além disso, preferencialmente, inclui monitorar o nível de pasta fluida na caixa de moldagem e a umidade da pasta fluida. Então, a etapa de moldagem 109 inclui moldar, preferencialmente por meio de uma lâmina de moldagem, a pasta fluida sobre um suporte, tal como um transportador de aço. Além disso, a fim de obter uma rede de tabaco homogeneizado final para o uso em um artigo formador de aerossol, o método da invenção inclui uma etapa de secagem 110, na qual a rede moldada de material de tabaco homogeneizado é preferencialmente seca. A etapa de secagem 110 inclui secar a rede moldada por meio de vapor e ar aquecido. Preferencialmente, a secagem com vapor é executada no lado da rede moldada em contato com o suporte, enquanto a secagem com ar aquecido é executada no lado livre da rede moldada.

[00105] Um aparelho para executar as etapas de moldagem 109 e secagem 110 são representadas esquematicamente na Figura 7. O aparelho de moldagem e secagem 600 inclui um sistema de transferência de pasta fluida 601, tal como uma bomba, preferencialmente com um controle de fluxo e uma caixa de moldagem 602 à qual a pasta fluida é transferida pela bomba. Preferencialmente, a caixa de moldagem 602 é equipada com controle de nível 603 e uma lâmina de moldagem 604 para a moldagem da pasta fluida em uma rede contínua de material de tabaco homogeneizado. A caixa de moldagem 602 também pode compreender um dispositivo de controle de densidade 605 para controlar a densidade da rede moldada.

[00106] Um suporte, tal como um transportador de correia de aço inoxidável 606, recebe a pasta fluida moldada pela lâmina de moldagem 604.

[00107] O aparelho de moldagem e secagem 600 também inclui uma estação de secagem 608 para secar a rede moldada de pasta fluida. A estação de secagem 608 compreende um aquecimento a vapor 609 e secagem de ar de topo 610.

[00108] Preferencialmente, no final da etapa de moldagem 109 e da etapa de secagem 110, a rede de tabaco homogeneizado é removida do suporte 606. Tratamento da rede moldada após a estação de secagem 608 no teor de umidade certo é preferencialmente executado.

[00109] A rede moldada passa, preferencialmente, através de um processo de secagem secundário para adicionalmente remover o teor de umidade da rede para atingir a umidade alvo ou especificação.

[00110] Após a etapa de secagem 110, a rede moldada é preferencialmente enrolada em uma ou mais bobinas em uma etapa de enrolamento 111, por exemplo, para formar uma única bobina principal. Esta bobina principal pode então ser usada para executar a produção de bobinas menores por laminação e pelo processo de formação de bobina pequena. A bobina menor pode então ser usada para a produção de um artigo gerador de aerossol (não mostrada).

Claims (16)

1. Método para a preparação de um material de tabaco homogeneizado, caracterizado pelo fato de que compreende: - polpação e refinamento das fibras de celulose (7) para obter fibras com um tamanho médio compreendido entre 0,2 milímetro e 4 milímetros; - trituração de uma mistura de tabaco de um ou mais tipos de tabaco (1; 2; 3; 4) a um pó de tabaco com um tamanho médio compreendido entre 0,03 milímetro e 0,12 milímetro; - combinação da polpa (10) com a mistura de pó de tabaco de tipos de tabaco diferentes (1; 2; 3; 4) e com um aglutinante (6) em uma quantidade compreendida entre 1 por cento e 5 por cento com base no peso seco do peso total do material de tabaco homogeneizado de modo a formar uma pasta fluida; - homogenização da pasta fluida; e - formação do material de tabaco homogeneizado a partir da pasta fluida.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de polpação e refinamento compreende uma etapa de: - fibrilação das fibras de celulose (7) em parte.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende: - vibração da pasta fluida.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de polpação e refinamento compreende uma etapa de: - polpação e refinamento das fibras de celulose (7) para obter fibras com um tamanho médio compreendido entre 1 milímetro e 3 milímetros.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de polpação e refinamento compreende as etapas de: - formação de uma polpa concentrada, em que a quantidade das fibras de celulose está entre 3 por cento e 5 por cento do peso total da polpa concentrada; - diluição da referida polpa concentrada, em que a quantidade de fibras de celulose está abaixo de 1 por cento do peso total da polpa diluída.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende: - adição de um formador de aerossol (5) à pasta fluida.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a etapa de formação de um material de tabaco homogeneizado da pasta fluida compreende as etapas de: - moldagem de uma rede da pasta fluida; e - secagem da referida rede modelada.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a referida etapa de mistura do tabaco dentre um ou mais tipos de tabaco compreende a mistura de um ou mais dos seguintes tabacos: - tabaco claro (1); - tabaco escuro (2); - tabaco aromático (3); - tabaco de enchimento (4).

9. Material de tabaco homogeneizado, obtido por meio do método como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: - uma polpa que compreende fibras de celulose refinadas (7) e água (8); - uma mistura (11) de pó de tipos de tabaco diferentes (1; 2; 3; 4) com um tamanho médio de pó entre 0,03 milímetro e 0,12 milímetro; - um aglutinante (6) em uma quantidade entre 1 por cento e 5 por cento em peso seco da folha de tabaco homogeneizado; - em que as referidas fibras de celulose (7) adicionadas à mistura de pó de tabaco (11) em uma quantidade compreendida entre 1 por cento e 3 por cento com base no peso seco do peso total da folha de tabaco homogeneizado e seu tamanho médio é compreendido entre 0,2 milímetro e 4 milímetros.

10. Material de tabaco de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o tamanho médio das fibras de celulose (7) adicionadas à mistura de pó de tabaco (11) está compreendido entre 1 milímetro e 3 milímetros.

11. Material de tabaco de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que uma porcentagem de fibras de celulose (7) adicionada à mistura de pó de tabaco (11) com um tamanho médio compreendido entre 1 milímetro e 3 milímetros é igual a 4 vezes um desvio padrão do tamanho das fibras de celulose na referida polpa.

12. Material de tabaco de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que as fibras de celulose (7) adicionadas à mistura de pó de tabaco (11) compreende fibras de celulose de madeira.

13. Material de tabaco de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que as fibras de celulose (7) adicionadas à mistura de tabaco em pó (11) são laminadas parcialmente.

14. Material de tabaco de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de que o aglutinante (6) inclui guar.

15. Material de tabaco de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que compreende um formador de aerossol (5).

16. Artigo gerador de aerossol, caracterizado pelo fato de que compreende uma porção do material de tabaco homogeneizado como definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 15.

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