BR112017027800B1 - Método de produção de um preenchimento de corte de tabaco - Google Patents

Método de produção de um preenchimento de corte de tabaco Download PDF

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Abstract

MÉTODO DE PRODUÇÃO DE PRODUTOS DE TABACO. A presente invenção refere-se a um método de produção de um objeto de tabaco tridimensional que compreende fornecer pó de tabaco compreendendo partículas de tabaco tendo um tamanho de partícula médio de a partir de cerca de 100 micrômetros a cerca de 400 micrômetros; preparar uma pasta aquosa contendo o pó de tabaco; fornecer a pasta a uma parte principal de impressão de um sistema de fabricação aditivo; e dispensar a pasta por meios da parte principal de impressão para formar camadas sucessivas do objeto de tabaco.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um método de produção de um objeto de tabaco tridimensional por incorporação em um artigo para fumar. Em particular, os objetos de tabaco que podem ser obtidos pelo método podem ter aplicação como um componente do material de preenchimento de tabaco cortado, bem como um tabaco reconstituído convencional.
[0002] Durante as operações de processamento de tabaco nor mais, tais como lematização, envelhecimento, mistura, corte, secagem, refrigeração e triagem do material de tabaco, o pó de tabaco e partículas de tabaco são produzidos. Os métodos são conhecidos por recuperar o pó de tabaco e partículas de tabaco que seriam desperdiçados, de modo que o seu conteúdo de tabaco útil possa ser regenerado. A título de exemplo, é conhecido que reciclar o pó de tabaco e partículas de tabaco em um processo de revestimento em folha para a produção de folhas de tabaco reconstituídas. As folhas de tabaco reconstituídas obtidas por um tal processo podem ser cortadas para produzir material de preenchimento de tabaco cortado adequado para cigarros e outros artigos para fumar.
[0003] Estes métodos requerem tipicamente o equipamento dedi cado, geralmente em locais diferentes e operando independentemente da instalação de fabricação de cigarro. Adicionalmente, estes processos geralmente consumem uma quantidade significante de energia. Por exemplo, estes processos requerem secadores em larga escala para a evaporação do conteúdo de água da pasta a partir da qual a folha de tabaco reconstituída é revestida.
[0004] Por estas razões, os métodos conhecidos podem não ser sempre otimizados em termos de custos de produção gerais, eficiência de processo ou logística. Adicionalmente, estes métodos são geralmente limitados em termos de tamanho e formato das partículas de tabaco reconstituídas que podem ser obtidas. Em geral, seria desejável melhorar o poder de preenchimento do produto recuperado do pó de tabaco.
[0005] Portanto, seria desejável fornecer um método de produção de um objeto de tabaco para incorporação em um artigo para fumar pelo qual o pó de tabaco e partículas recuperadas durante o processamento de tabaco normal podem ser facilmente integrados no processo de produção de cigarro. Adicionalmente, seria desejável fornecer um método de produção de um objeto de tabaco para incorporação em um artigo para fumar que tenha a versatilidade melhorada em termos de formato e tamanho do objeto que pode ser obtido pelo método. Ao mesmo tempo, seria desejável fornecer um método de produção de um objeto de tabaco para incorporação em um artigo para fumar a partir de pó de tabaco recuperado e partículas que possam ser implementadas com eficiência energética melhorada. Finalmente, seria desejável fornecer um material de preenchimento de tabaco cortado que tenha um poder de preenchimento melhorado.
[0006] De acordo com a presente invenção, é fornecido um méto do de fabricação de um objeto de tabaco tridimensional, compreendendo: fornecer pó de tabaco compreendendo partículas de tabaco tendo um tamanho de partícula médio de a partir de cerca de 100 mi- crômetros a cerca de 400 micrômetros; preparar uma pasta aquosa contendo o pó de tabaco; fornecer a pasta a uma parte principal de impressão de um sistema de fabricação aditivo; e dispensar a pasta por meios da parte principal de impressão para formar camadas sucessivas do objeto de tabaco.
[0007] No presente relatório descritivo, a expressão "sistema de fabricação aditivo" é utilizada para se referir a qualquer uma das várias peças de equipamento que podem ser utilizadas para depositar sequencialmente material para formar um item tridimensional camada por camada, sob controle de computador. Essa expressão é tipicamente utilizada, em particular, para se referir à impressão tridimensional, doravante referida como uma impressão 3D, que é o processo pelo qual uma série de camadas de um material são colocadas da mesma maneira que uma impressora de jato de tinta colocaria a tinta, por onde passes múltiplos de uma parte principal de impressão irão construir o item. Entretanto, será apreciado que uma variedade mais ampla de processos de fabricação aditivos está disponível, incluindo processos com base na extrusão e sinterização, e a expressão "sistema de fabricação aditivo" será construída bem como abrange tais técnicas alternativas.
[0008] Em contraste como os métodos conhecidos para recupera ção de pó de tabaco e partículas geradas recuperadas durante o pro-cessamento de tabaco normal, de acordo com a presente invenção as partículas de tabaco finas com um tamanho de partícula médio de a partir de 100 micrômetros a cerca de 400 micrômetros são combinados com um meio aquoso para formar uma pasta de tabaco. A pasta é fornecida à parte principal de impressão de uma impressora 3D e dispensada através de um bocal para formar camadas sucessivas de um objeto.
[0009] Portanto, o pó de tabaco e partículas recuperadas durante o processamento normal de tabaco são sujeitos a um processo simples e econômico que possa convenientemente ser realizado na mesma instalação de fabricação de cigarro em uma maneira com melhor custo-benefício. Isto é vantajoso a partir de um ponto de vista logístico.
[00010] Adicionalmente, ao selecionar a geometria do objeto de tabaco formado pelo método e ao dispensar uma pasta contendo partículas de pó de tabaco tendo dimensões predeterminadas através de um bocal tendo um dado tamanho, é possível adaptar as propriedades do objeto impresso em vista de usos potenciais diferentes. Em particular, para o uso como um componente de material de preenchimento de tabaco cortado, o poder de preenchimento pode ser significantemente melhorado em relação ao de produtos convencionais formados a partir de pó de tabaco.
[00011] Será apreciado que os métodos de acordo com a invenção são muito versáteis porque, ao controlar o tamanho médio de partículas de tabaco e parâmetros de operação tais como, por exemplo, o tamanho da abertura do bocal, a qualidade da operação de deposição pode ser otimizada e as características do produto que podem ser obtidas pelo método podem ser ajustadas e adaptadas em vista de usos subsequentes diferentes.
[00012] Em métodos de acordo com a presente invenção, as partículas de tabaco finas com um tamanho de partícula médio de a partir de cerca de 100 micrômetros a cerca de 400 micrômetros são combinadas com um meio aquoso para formar uma pasta de tabaco.
[00013] Preferencialmente, a pasta de tabaco compreende adicionalmente um umectante, um agente para preservar o tabaco e um li- gante.
[00014] Preferencialmente, as partículas de tabaco compreendem pelo menos um de tabaco curado em estufa, turco, Maryland, Burley ou oriental. As partículas de tabaco podem se originar a partir de caules de tabaco e folhas de tabaco.
[00015] Preferencialmente, o umectante é glicerina ou propileno gli- col ou qualquer combinação dos mesmos.
[00016] Preferencialmente, o agente para preservar o tabaco é pelo menos um de propionatos, carbonatos, benzoatos ou sorbato de potássio.
[00017] O ligante é preferencialmente pectina, goma guar, pectina de fruta, pectina cítrica, pectina de tabaco, goma guar de hidroxietil, goma guar de hidroxipropil, goma alfarroba de hidroxietila, goma alfarroba de hidroxipropila, alginato, amido, amido modificado, amido deri- vatizado, metil celulose, etil celulose, etil-hidroximetil celulose, carbo- ximetil celulose, goma de tamarindo, dextrano, pululano, farinha de konjac ou goma xantana.
[00018] Preferencialmente, o pó de tabaco compreende partículas de tabaco tendo um tamanho de partícula médio de pelo menos cerca de 120 micrômetros. Além disso, ou como uma alternativa, o pó de tabaco compreende partículas de tabaco tendo um tamanho de partícula médio de menos do que cerca de 180 micrômetros. Isto corresponde ao tamanho de partículas de pó de tabaco tipicamente formadas no processamento de tabaco para a fabricação de cigarros e outros produtos de tabaco baseados no corte de folhas de tabaco e caules. Adicionalmente, o tamanho de partícula de tabaco é benéfico devido a seu impacto na viscosidade da pasta, tal que o conteúdo de sólidos total da pasta pode ser aumentado sem alterar substancialmente a viscosidade desejada da pasta. Além disso, ao selecionar um tamanho de partícula de tabaco menor, menos ligantes podem ser necessários. O uso de menos ligantes resulta em uma quantidade maior de tabaco nos objetos de tabaco que podem ser obtidos pelo método de acordo com a presente invenção. Isto é vantajoso em características aromáticas de sabor mais perto daqueles de tabaco em folha inteira podem ser preservadas nos objetos de tabaco.
[00019] Preferencialmente, a pasta tem um conteúdo de sólidos total que não seja água de pelo menos cerca de 15 por cento, preferencialmente 20 por cento. Mais preferencialmente, a pasta tem um conteúdo de sólidos total de pelo menos cerca de 25 por cento. Além disso, ou como uma alternativa, a pasta preferencialmente tem um conteúdo de sólidos total de menos do que cerca de 40 por cento. Mais pre- ferencialmente, a pasta tem um conteúdo de sólidos total de menos do que cerca de 30 por cento. Dentro deste intervalo, cerca de 20 a 80 por cento, preferencialmente de 40 a 60 por cento dos sólidos totais são preferencialmente tabaco. A pasta pode ser formada em um método de lote ou em um método contínuo.
[00020] Em métodos de acordo com a invenção, a pasta aquosa contendo pó de tabaco é fornecida a uma parte principal de impressão de um sistema de fabricação aditivo e dispensado por meio da parte principal de impressão para formar camadas sucessivas de um objeto de tabaco. A título de exemplo, a pasta é fornecida à parte principal de impressão de uma impressora 3D e dispensada através de um bocal para formar camadas sucessivas do objeto de tabaco.
[00021] Uma variedade ampla de formatos tridimensionais pode ser obtida pelo método da invenção incluindo retangular, trapezoide, sinusoidal, em formato de anel, em formato de Y, em formato de X e em formato de V.
[00022] Preferencialmente, a pasta é dispensada por meio da parte principal de impressão através de uma abertura de bocal tendo um diâmetro de pelo menos cerca de 140 micrômetros. Isto é vantajoso de forma que este tipo de partículas de tabaco da abertura de bocal tendo um tamanho médio como definido acima pode passar facilmente sem causar nenhuma obstrução. Além disso, ou como uma alternativa, a pasta é preferencialmente dispensada por meio da parte principal de impressão através de uma abertura de bocal tendo um diâmetro de menos do que cerca de 220 micrômetros. Isto é para que um objeto tridimensional coerente possa ser formado.
[00023] Preferencialmente, a etapa de dispensar a pasta para formar camadas do objeto de tabaco compreendendo mover a parte principal de impressão por um incremento passo a passo de pelo menos cerca de 140 micrômetros. Além disso, ou como uma alternativa, a etapa de dispensar a pasta para formar camadas do objeto de tabaco compreendendo mover a parte principal de impressão por um incremento passo-a-passo de menos do que cerca de 220 micrômetros.
[00024] Preferencialmente, o método compreende adicionalmente aquecer a parte principal de impressão a uma temperatura de pelo menos cerca de 80 graus Celsius. Mais preferencialmente, o método compreende a parte principal de impressão a uma temperatura de pelo menos cerca de 140 graus Celsius. Isto é vantajoso porque foi descoberto que, a estas temperaturas, os açúcares reduzidos contidos no material de tabaco são ativados para agir como ligantes. Portanto, não é necessário fornecer aditivos anteriormente à realização das etapas de fabricação, o que torna o processo particularmente mais fácil e com melhor custo-benefício. Adicionalmente, uma vez que nenhum aditivo sem tabaco foi utilizado, as notas de sabor natural do material de tabaco não foram impactadas ou alteradas de forma alguma.
[00025] Em algumas modalidades, a pasta aquosa contém um primeiro tipo de pó de tabaco e o método compreende adicionalmente preparar uma pasta aquosa contendo um segundo tipo de pó de tabaco e fornecer a pasta adicional à parte principal de impressão, de modo que, na etapa de dispensar a pasta, o primeiro e o segundo tipos de tabaco são misturados. Isto é vantajoso porque as propriedades do produto terminado podem ser mais facilmente e finamente adaptadas. Em particular, devido à estrutura tridimensional do objeto de tabaco que pode ser obtido pelo método, um material de preenchimento com um pode de preenchimento aumentado pode ser formado enquanto mantendo o desempenho geral em termos de taxa de queima e perfis de distribuição de fumaça. Na prática, ao ajustar a proporção dos primeiro e segundo tipos de pó de tabaco, é possível ajustar as notas de sabor e a distribuição de fumaça do objeto de tabaco e, consequentemente, do material de preenchimento contendo o objeto de tabaco tridimensional.
[00026] Preferencialmente, o método compreende ainda curar as camadas formadas do objeto de tabaco. As fontes de calor adequadas para a cura incluem ar quente, infravermelho, laser e jato de plasma.
[00027] Em algumas modalidades, o objeto de tabaco obtido a partir do método é uma partícula de preenchimento de tabaco para uso em artigos para fumar. As partículas de preenchimento de tabaco obtidas por um método de acordo com a presente invenção podem ser incorporadas em uma variedade de artigos para fumar. Em algumas modalidades, as partículas de preenchimento de tabaco obtidas pelo método de acordo com a invenção podem ser utilizadas na coluna de tabaco de um artigo para fumar combustível, tal como um cigarro de filtro, cigarrilha ou charuto. Alternativamente, as partículas de preenchimento de tabaco podem ser utilizadas para fornecer o substrato gerador de aerossol de tabaco, em um artigo para fumar com base em destilação ou um sistema para fumar eletricamente aquecidos. Alternativamente, as partículas de preenchimento de tabaco podem ser utilizadas como um produto 'enrole você mesmo' ou 'faça você mesmo', ou produto de tabaco solto para uso em um cachimbo.
[00028] A invenção será descrita adicionalmente, a título de exemplo apenas, com referência aos desenhos da Figura 1 anexa, que ilustra uma vista em perspectiva esquemática de um objeto de tabaco obtido por um método de acordo com a presente invenção.
Exemplo 1
[00029] Uma pasta foi preparada misturando partículas finas de tabaco com um tamanho de partícula médio de cerca de 140 micrômetros com água, glicerina e pectina. O conteúdo de sólidos total da pasta foi de cerca de 22 por cento (78 por cento da pasta consistida em água). Dentre estes sólidos, cerca de 41 por cento eram partículas de tabaco.
[00030] A pasta foi fornecida à parte principal de impressão de uma impressora 3D, a parte principal de impressão tendo uma abertura de bocal de cerca de 160 micrômetros. A parte principal de impressão foi aquecida a uma temperatura de cerca de 110 graus Celsius. A pasta foi dispensada a partir da parte principal de impressão para formar camadas sucessivas de partículas de preenchimento tridimensionais para uso em artigos para fumar.
[00031] Uma partícula de preenchimento tridimensional 10 é mostrada na Figura 1. A partícula de preenchimento 10 tem substancialmente uma estrutura tubular cilíndrica. De modo a formar a partícula de preenchimento 10, a pasta foi dispensada em camadas sucessivas, a pasta sendo depositada em cada camada em um formato substancialmente anular. As camadas formadas do objeto de tabaco foram finalmente curadas por ar quente.

Claims (9)

1. Método de produção de um preenchimento de corte de tabaco usando um objeto de tabaco tridimensional, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer pó de tabaco compreendendo partículas de tabaco tendo um tamanho de partícula médio de 100 micrômetros a 400 mi- crômetros. preparar uma pasta aquosa contendo pó de tabaco; fornecer a pasta a uma parte principal de impressão de um sistema de fabricação aditivo; e dispensar a pasta por meio da parte principal de impressão para formar camadas sucessivas de objeto de tabaco.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pó de tabaco compreende partículas de tabaco tendo um tamanho de partícula médio de 120 micrômetros a 180 micrômetros.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte-rizado pelo fato de que a pasta tem um conteúdo de sólidos total de 15 por cento a 40 por cento.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que de 40 por cento a 60 por cento do conteúdo de sólidos total da pasta é tabaco.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a pasta é dispensada por meio da parte principal de impressão através de uma abertura de bocal tendo um diâmetro de 140 micrômetros a 220 micrômetros.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a etapa de dispensar a pasta para formar as camadas do objeto de tabaco compreende mover a parte principal de impressão por uma etapa de incremento passo-a- passo de 140 micrômetros a 220 micrômetros.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente aquecer a parte principal de impressão a uma temperatura de 80 graus Celsius a 140 graus Celsius.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a pasta aquosa contém um primeiro tipo de pó de tabaco; o método compreendendo ainda preparar uma pasta aquosa contendo um segundo tipo de pó de tabaco e fornecer a pasta adicional à parte principal de impressão, de modo que, na etapa de dispensa da pasta, o primeiro e o segundo tipos de tabaco são misturados.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente curar as camadas formadas do objeto de tabaco.
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