BR112021004940A2 - método e planta para a produção de tabaco reconstituído - Google Patents

Abstract

MÉTODO E PLANTA PARA A PRODUÇÃO DE TABACO RECONSTITUÍDO, apresentando um método para produzir tabaco reconstituído, caracterizado pelo fato de que os componentes sólidos do tabaco são triturados para chegar a um tamanho de partícula de cerca de 20 - 220 µm, de preferência cerca de 80-180 µm; o produto triturado assim obtido é misturado com água, pelo menos um agente de aglutinação e pelo menos um material para formar um aerossol até que uma mistura com um teor de líquido de cerca de 30-50%, de preferência cerca de 35-40%, seja obtida; a referida mistura é submetida a uma primeira laminação em camadas a fim de se obter uma tira de espessura contínua de cerca de 1-20 mm, preferencialmente de cerca de 1-10 mm; a referida tira, já submetida à dita primeira laminação em camadas, é submetida a uma série de outras passagens de laminação, para obter uma tira tendo uma espessura substancialmente constante de aproximadamente 90 - 280 µm, preferencialmente cerca de 140 - 200 µm; a referida tira é seca para levar o seu conteúdo líquido a cerca de 8 - 15%.

Description

“MÉTODO E PLANTA PARA A PRODUÇÃO DE TABACO RECONSTITUÍDO”

[001] A presente invenção refere-se a um método e a uma planta para a produção de tabaco reconstituído, tanto do tipo convencional quanto do tipo não convencional, este último também denominado HNB (Heat Not Burn).

[002] Em geral, o tabaco reconstituído é obtido a partir da utilização de subprodutos do tabaco e de resíduos de processamento (nervuras, pequenos pedaços de folhas, pó etc.) que, devidamente fragmentados até serem praticamente reduzidos a pó e misturados com água, aglutinantes de glicerina e outros aditivos líquidos, permitem obter uma mistura extremamente fluida (lama) com um conteúdo líquido de cerca de 70% em peso, que é então vertida em um véu sobre uma correia de aço e com esta transferida para uma estufa de secagem. Aqui ocorre a evaporação da fração líquida da mistura, de modo que o resíduo sólido forme uma espécie de tira contínua de tabaco com aproximadamente a mesma largura da correia de aço. Posteriormente, a tira de mistura seca é separada da correia de aço e é cortada em pedaços de vários tamanhos, dependendo da solicitação. Esses pedaços são então transformados em filamentos finos que, adequadamente misturados, são alimentados a uma máquina de embalagem convencional para cigarros.

[003] Dependendo das matérias-primas utilizadas e, em particular, dependendo se os produtos de tabaco fragmentados em um tamanho de partícula compreendido entre 50 μm e 120 μm, ou folhas de tabaco cortadas com tamanhos compreendidos entre 5 e 10 mm são usados, o tabaco reconstituído é distinguido como convencional ou não convencional.

[004] Os documentos WO 2016/050469, WO 2016/050470, WO 2016/050471, WO 2016/050472 descrevem técnicas conhecidas de produção de tabaco reconstituído, que requerem plantas de tamanho considerável e envolvem alto consumo de energia para trazer a mistura, que quando produzida é bastante fluida, com a consistência de uma folha de tabaco. Basta destacar que uma estufa de secagem pode atingir 100 m de comprimento.

[005] Outro inconveniente das técnicas conhecidas de produção de tabaco reconstituído com a utilização de subprodutos consiste no fato de a formação da folha a partir da camada de mistura ser bastante irregular, uma vez que os produtos de partida não são homogêneos e sua distribuição na correia de aço não é uniforme; daí resulta que a folha de tabaco reconstituída não permite que seja enrolada nem cortada regularmente.

[006] O objetivo da invenção é eliminar essas desvantagens e produzir tabaco reconstituído de tipos convencionais e não convencionais, com implantes de dimensões muito menores.

[007] Outro objetivo da invenção é produzir tabaco reconstituído com consumo de energia limitado.

[008] Outro objetivo da invenção é produzir tabaco reconstituído utilizando equipamento parcialmente já disponível no mercado, mesmo que nunca utilizados neste campo técnico específico.

[009] Outro objetivo da invenção é produzir tabaco reconstituído que seja uma alternativa aos métodos tradicionais.

[010] Outro objetivo da invenção é produzir tabaco reconstituído com características adequadas para satisfazer as diferentes demandas do mercado.

[011] Outro objetivo da invenção é produzir tabaco reconstituído operando a baixa temperatura e preservando assim todos os aromas do tabaco.

[012] Todos estes objetos e outros que se tornarão evidentes a partir da descrição a seguir são alcançados, de acordo com a invenção, com um método de produção de tabaco reconstituído de acordo com a reivindicação 1 e com uma planta de acordo com a reivindicação 16.

[013] Em particular, o método de acordo com a invenção para a produção de tabaco reconstituído é caracterizado por compreender a realização, em sequência, das seguintes etapas:

- os componentes sólidos do tabaco são triturados até atingirem uma granulometria de cerca de 20 - 220 µm, de preferência cerca de 80-180 µm; - o produto triturado assim obtido é misturado com água, pelo menos um agente de ligação e pelo menos um material para formar um aerossol até que uma mistura com um teor de líquido de cerca de 30-50%, de preferência cerca de 35-40%, seja obtida; - a referida mistura é submetida a uma primeira laminação em camadas para obter uma tira contínua com uma espessura de cerca de 1-20 mm, de preferência de cerca de 1-10 mm; - a referida tira já submetida à referida primeira laminação é submetida a uma série de outras passagens de laminação, até que uma tira tendo uma espessura substancialmente constante de cerca de 90 - 280 µm, de preferência cerca de 140-200 µm, seja obtida; - a referida tira é seca para levar o seu conteúdo líquido a cerca de 8-15%.

[014] A presente invenção é ainda esclarecida a seguir em algumas de suas modalidades preferidas que são fornecidas puramente por meio de um exemplo não limitativo com referência aos desenhos anexos, nos quais: - A Figura 1 mostra em uma vista geral esquemática uma planta para a produção de tabaco reconstituído de acordo com a invenção; - A Figura 2 mostra sua seção de alimentação caso a planta seja destinada à produção de tabaco reconstituído do tipo convencional; - A Figura 3 mostra sua seção de alimentação caso a planta seja destinada à produção de tabaco reconstituído do tipo não convencional (HNB); - A Figura 4 mostra sua seção de alimentação das nervuras;

-A Figura 5 mostra suas seções de mistura e armazenamento de moagem; - A Figura 6 mostra em uma vista esquemática seus deslocamentos de refinador; - A Figura 7 mostra uma vista plana de sua seção de estratificação em uma modalidade diferente; - A Figura 8 mostra em uma vista esquemática seu secador de ar quente; e - A Figura 9 mostra em uma vista esquemática seu secador de ar quente em uma modalidade diferente.

[015] Como pode ser visto nas figuras, a planta de produção de tabaco reconstituído de acordo com a invenção compreende várias seções dispostas em série e destinadas a operar nas matérias-primas de entrada até que sejam transformadas em uma tira contínua de tabaco reconstituído para ser enviada para as operações de embalagem dos cigarros subsequentes.

[016] Em particular, a planta de acordo com a invenção para a produção de tabaco reconstituído compreende: - uma unidade de trituração dos componentes sólidos do tabaco, para os levar a uma granulometria de cerca de 20 - 220 µm, de preferência de cerca de 80-180 µm; vantajosamente, a referida unidade de trituração compreende um moinho 20 (de preferência criogênico) e/ou um triturador 24 e/ou um moinho de martelo 54; - uma máquina de amassamento 80 que é alimentada com quantidades dosadas de material triturado, com água, com pelo menos um agente de aglutinação e com pelo menos um material para formar um aerossol; a referida máquina de amassamento sendo configurada para obter uma mistura com um teor de líquido de cerca de 30-50%, de preferência cerca de 35-40%; - uma primeira unidade de laminação em camadas 100 para obter a partir da referida mistura uma tira contínua com uma espessura de cerca de 1-20 mm, de preferência de cerca de 1-10 mm; - uma linha de laminação 116 localizada a jusante da referida primeira unidade de laminação em camadas 100 para transportar a referida tira contínua a uma espessura de cerca de 90-280 μm, de preferência cerca de 140-200 μm; - um secador 122, colocado a jusante da referida linha de laminação 116, para trazer o conteúdo líquido da referida tira, laminada e saindo da referida linha de laminação 116, para cerca de 8-15%.

[017] Vantajosamente, a planta 1 também compreende uma unidade de formação de mistura 92 para formar uma pluralidade de porções 97 da referida mistura; adequadamente, portanto, a primeira unidade de laminação em camadas 100 é configurada para obter, a partir das porções 97 da referida mistura, uma tira contínua com uma espessura de cerca de 1-20 mm, de preferência de cerca de 1-10 mm.

[018] De preferência, a planta de acordo com a invenção compreende: - uma seção de pré-tratamento dos produtos sólidos iniciais (folhas de tabaco, nervuras, fragmentos de folhas, pó etc.) para a preparação dos mesmos para tratamentos de moagem subsequentes; - uma seção de moagem e armazenamento aguardando a mistura subsequente com líquidos de tratamento adequados; adequadamente, a referida seção de moagem compreende a referida unidade de trituração; - uma seção de amassamento de materiais sólidos e líquidos para obter uma mistura homogênea de uma consistência bastante densa; - uma seção para transformar a mistura, e em particular para uma pluralidade de porções da referida mistura, em uma tira contínua;

- uma linha de laminação de tiras contínua para sua redução à espessura final desejada; - uma seção para secar a tira laminada.

[019] Convenientemente, a seção para preparar e pré- tratar os produtos sólidos iniciais é diferente dependendo se o implante se destina a produzir tabaco reconstituído convencional (Figura 2) ou do tipo não convencional (Figura 3). Além disso, com vantagem, pode ser proporcionada também uma seção de preparação e pré-tratamento das nervuras de tabaco (Figura 4), a ser utilizada para a produção de tabaco reconstituído tanto do tipo convencional quanto do tipo não convencional.

[020] Vantajosamente, no caso em que a seção de preparação e pré-tratamento se destina a fornecer uma planta para a produção de tabaco reconstituído do tipo convencional (Figura 2), inclui um inclinador 2 de embalagens contendo produtos de tabaco, para virar seus conteúdos em um alimentador 4 de um transportador vibratório 6, que separa quaisquer corpos pesados do produto a ser tratado. Os corpos pesados são recolhidos em um recipiente adequado 8, enquanto o produto a ser tratado é transferido, através de uma linha de transporte pneumática 10, para um ciclone 12, uma correia de transporte 14, fornecida com um detector de metais 16 para a remoção de quaisquer corpos metálicos, e uma linha de transporte pneumática ou 18, para um moinho 20, vantajosamente do tipo criogênico.

[021] Vantajosamente, no caso em que a seção de preparação e pré-tratamento é fornecida para a preparação de tabaco reconstituído de um tipo não convencional (Figura 3), ela compreende uma estação de alimentação com um contador 22 para descarregar os fardos de folhas de tabaco das caixas de aproximadamente 200 kg, que normalmente os contêm, e a transferência destes para um triturador 24.

[022] Adequadamente, a saída deste triturador 24 é conectada, através de uma linha de transporte pneumática 26, a um ciclone 28,

no qual o ar de transporte é separado do produto sólido, que é transferido para uma peneira vibratória 30 para a separação das partes finas das demais partes do produto. A saída das partes finas é diretamente ligada ao moinho criogênico 20, enquanto a saída das partes restantes do produto alimenta uma máquina de remoção de fio convencional 32, que prevê a eliminação de qualquer fio anteriormente não retirado dos fardos de folhas de tabaco.

[023] A saída da máquina de remoção de fio 32 alimenta uma câmara de separação 34 para a separação de quaisquer corpos estranhos pesados das folhas de tabaco moídas, que através de uma linha de transporte pneumático 36, um ciclone 38, um transportador de tira 40, fornecido com detectores de metal 42 para remover quaisquer corpos de metal e uma linha de transporte pneumática 44 são transferidos para o moinho criogênico 20.

[024] Vantajosamente, no caso em que a seção de preparação e pré-tratamento é fornecida para a preparação das nervuras de tabaco a serem utilizadas para a produção de tabaco reconstituído de ambos os tipos convencional e não convencional (Figura 4), ela compreende um inclinador 46 para caixas contendo as nervuras de tabaco, um alimentador 48 para as nervuras para um transportador vibratório 50, para a separação destes de quaisquer corpos pesados, e uma linha de transporte pneumática 52 para seu movimento para um moinho de martelo 54, onde eles são triturados.

[025] O moinho de martelo 54 tem sua saída conectada, por meio de uma linha de transporte pneumática 56 fornecida com filtros de ciclone 58, a um ou mais silos de armazenamento 60.

[026] A saída do silo ou silos de armazenamento 60 é, por sua vez, conectada, por meio de um transportador helicoidal 62, a um dispositivo de dosagem 64, que prevê dosar as nervuras fragmentadas antes de enviá-las para o moinho 20, de preferência criogênico, através de linha de transporte pneumática 66.

[027] Como mencionado acima, a planta de acordo com a invenção também inclui o moinho 20 (Figura 5), que realiza a moagem de vários produtos recebidos para trazê-los a um tamanho médio de partícula de cerca de 20 - 220 μm, de preferência cerca de 80 - 180 µm.

[028] Vários tipos de moinhos podem ser usados, embora seja mais vantajoso usar um moinho de degraus criogênicos, que permite que o produto seja mantido em baixas temperaturas de processo e, portanto, retenha os aromas do tabaco.

[029] O moinho de discos com pinos é em si convencional e inclui uma estrutura fechada com um disco fixo no interior e um disco rotativo ou dois discos contrarrotativos, providos de degraus voltados e parcialmente interpenetrados. Sendo um aparelho em si tradicional, foi globalmente indicado com 20 na Figura 5, mas não é mostrado em suas características de construção interna ou em seus modos de operação.

[030] De preferência, o moinho de degraus 20 está predisposto a fazer uma moagem criogênica, ou seja, uma moagem na presença de nitrogênio líquido.

[031] Como mencionado, em uma planta para a produção de tabaco reconstituído, um moinho criogênico de pinos é um pouco mais vantajoso do que um moinho tradicional, essencialmente devido às diferentes formas de tratamento dos produtos a serem triturados. Na verdade, a moagem à temperatura ambiente pode levar à obtenção de produtos de baixa qualidade, enquanto a moagem na presença de nitrogênio líquido preserva as propriedades físicas e as características químicas e organolépticas dos produtos.

[032] A quantidade de nitrogênio líquido utilizada nos processos de moagem criogênica é uma parte fundamental a se considerar quando os prós e os contras do processo são estudados e pode variar dependendo dos materiais processados. O nitrogênio líquido a uma temperatura de -175 °C é injetado no produto dentro da câmara de um transportador helicoidal 68 que alimenta o moinho 20 e seu tempo de residência em contato com o nitrogênio é de cerca de 2 a 5 segundos, que também é o tempo de trânsito do produto dentro da cóclea que alimenta o moinho de pinos. A temperatura do produto que sai do moinho 20 é vantajosamente inferior a 10 °C, de modo que os vapores de nitrogênio, que são liberados quase instantaneamente em contato com o tabaco a ser resfriado, viajam a montante por todo o sistema de alimentação do moinho, atuando o efeito de pré-resfriamento desejado. O fluxo de nitrogênio líquido no sistema de pré-resfriamento e no moinho é controlado por termopares, que tornam o processo de moagem criogênica totalmente automático.

[033] Em resumo, os fatores positivos da moagem criogênica são: - rendimentos mais altos; - melhor qualidade do produto final sem quebrar ou rasgar a estrutura molecular; - redução da energia necessária; - melhor qualidade do produto final; - menor quantidade de resíduos devido ao superaquecimento e à oxidação; - produto final mais homogêneo e mais fino; - menor quantidade de material a ser reprocessado no sistema de moagem.

[034] Adequadamente, a saída do moinho criogênico de degraus 20 é conectada a um leito de peneira fluidizado 70, que tem a função de separar o produto moído, que sai do próprio moinho e normalmente tem um tamanho médio de partícula de cerca de 20 - 220 μm, de preferência cerca de 80-180 μm, de partículas de tamanhos maiores, inevitavelmente presentes.

[035] Adequadamente, a peneira com leito fluidizado tem, portanto, a função de separar o produto e recolocar no ciclo do moinho 20 aquele com frações superiores a 120 μm, após serem separadas daquelas compreendidas entre 20 μm e 120 μm, que através de uma linha de transporte pneumático 72 são enviados para um ou mais silos de mistura e armazenamento

74.

[036] Vantajosamente, a saída dos silos de mistura e armazenamento 74 alimenta, através de uma linha de transporte pneumática 76, e um filtro de ciclone 78, que tem a função de quebrar o ar empoeirado e mais especificamente separar a poeira, que então é recuperada e alimentado de volta para o ciclo, a partir do ar, que pode então ser ejetado.

[037] Convenientemente, a saída do filtro de ciclone 78 alimenta, através de um sistema de dosagem contínua, de preferência com um parafuso, o amassador 80, que pode ser de vários tipos, por exemplo, do tipo horizontal com derrubada ou do tipo espiral vertical.

[038] A máquina de amassamento 80 é alimentada com uma quantidade de tabaco picado, água, pelo menos um agente de aglutinação e pelo menos um material para formar um aerossol e é configurada para obter uma mistura com um teor de líquido de cerca de 30-50%, de preferência em cerca de 35-40%.

[039] Em particular, os valores de líquido ou umidade, indicados na presente descrição, devem ser determinados de acordo com o sistema de medição em base úmida. Em particular, os valores de umidade são definidos como a porcentagem de água contida na massa total do produto correspondente, ou seja, é a relação percentual entre a quantidade de água e a massa total da mistura. Adequadamente, esses valores são obtidos usando os métodos tradicionais fornecidos na literatura para medir a quantidade de água em um produto, como os apresentados em “Tobacco Moisture, Water and Oven Volatiles - A status report of common moisture methods used within the tobacco industry” por Nils Rose et al. em “Analytical and bioanalytical chemistry” (1o de julho de 2014, páginas 1-16).

[040] De preferência, o amassador 80 é dirigido por pelo menos um duto ou entrada de água, de um material para a formação de aerossóis (por exemplo, glicerina) e pelo menos um agente de aglutinação (aglutinante). Convenientemente, um ou mais dutos de entrada podem ser fornecidos para outros aditivos exigidos pela receita particular a ser preparada.

[041] Mais particularmente, o sistema inclui um ou mais tanques 82 para o armazenamento de material para a formação de aerossóis e um ou mais pré-misturadores 84, nos quais pode ser inserido o referido material para a formação de aerossóis e, de preferência, uma pluralidade de aditivos dosado nas proporções corretas para formar o líquido a ser introduzido no misturador 80.

[042] Exemplos de materiais preferidos para a formação do aerossol (e em particular para a formação de um aerossol visível) incluem álcoois poli-hídricos (por exemplo, glicerol, propilenoglicol, trietilenoglicol e tetraetilenoglicol), ésteres alifáticos de mono-, di- ou poli- ácidos carboxílicos (por exemplo, estearato de metila, dodecandioato de dimetila e tetradecandioato de dimetila), bem como suas misturas. Adequadamente, glicerina, propilenoglicol, trietilenoglicol e tetraetilenoglicol podem ser misturados para formar um material formador de aerossol. O material de formação de aerossol também pode ser fornecido como uma porção do agente de aglutinação (por exemplo, quando o agente de aglutinação é alginato-propilenoglicol). Vantajosamente, também podem ser fornecidas combinações adequadas de materiais para a formação do aerossol.

[043] De preferência, o referido pelo menos um agente e um aglutinante compreende pelo menos um de hidroxipropilcelulose, hidroxipropilmetilcelulose, hidroxietilcelulose, celulose microcristalina, metilcelulose, carboximetilcelulose (CMC), amido de milho, amido de batata, goma guar, farinha de semente de alfarroba, pectinas e alginatos (por exemplo, alginato de amônio e alginato de sódio).

[044] Vantajosamente, a saída do pré-misturador 84 é ligada à entrada de um hidrador 86, tendo outras entradas ligadas a uma linha 88 de água e a uma linha de abastecimento 90 para fornecer ar comprimido.

[045] De preferência, a saída do misturador 80 alimenta a mistura às unidades de formação 92 para obter uma pluralidade de porções 97, de preferência conformadas a pães e separados uns dos outros. Adequadamente, a unidade de formação 92 inclui um par de rolos de formação 96, apresentando ranhuras preferencialmente paralelas ao eixo dos cilindros e configuradas para coletar a mistura recebida e para a saída das porções 97. Vantajosamente, a unidade de conformação 92 também é configurada para realizar uma mistura de desbaste e para este fim, de preferência, compreende uma tremonha 94 provida de uma protuberância de quebra no seu interior e do referido par de rolos de formação 96 no fundo.

[046] Vantajosamente, na saída da unidade de formação 92, uma correia de transporte 98 é fornecida para transferir as porções 97 para a primeira unidade de laminação em camadas 100.

[047] De preferência, a primeira unidade de laminação em camadas 100 compreende um alimentador com lóbulos 102.

[048] Vantajosamente, ao longo do caminho de transferência da unidade de formação 92 para o alimentador com lóbulos 102 pode ser fornecido um detector de metal adicional 104, cuja função é remover quaisquer partes de metal, que ainda podem estar presentes na mistura e podem danificar as unidades de processamento subsequentes. Essas partes de metal são transportadas ao longo de um caminho distinto para a entrada do alimentador com lóbulos 102 e são coletadas dentro de um recipiente adequado

106.

[049] O alimentador com lóbulos 102 compreende uma série de rolos de alimentação com lóbulos, entre os quais são transportadas as porções 97 (que vêm dos rolos de formação 96 da unidade de formação 92) de modo a empurrá-los entre um par deslocado de cilindros rotativos 108, que estão configurados de modo a formar uma tira contínua com uma espessura de cerca de 1-20 mm, de preferência de cerca de 1-10 mm.

[050] Adequadamente, em uma versão não representada da planta, a linha de laminação 116 pode ser fornecida diretamente a jusante do alimentador com lóbulos 102. Em particular, neste caso, a linha de laminação recebe a entrada de tira contínua, tendo espessura de cerca de 1-20 mm, de preferência de cerca de 1-10 mm, que sai da primeira unidade de laminação em camadas 100 fornecida no alimentador lobulado 102.

[051] Vantajosamente, a jusante da primeira unidade de laminação em camadas 100 e a montante da linha de laminação 116, uma unidade de estratificação 110 pode ser fornecida. De preferência, é configurado para dispor a tira de camada única contínua, tendo uma espessura de cerca de 1-10 mm, que sai da primeira unidade de laminação em camadas 100, em várias camadas, de modo a transformá-la em uma tira de multicamadas tendo um espessura de cerca de 2-20 mm, que é então enviada para a linha de laminação 116.

[052] De preferência, a referida unidade de estratificação 110 consiste em uma correia de transporte a montante 112, que tem a função de se depositar em uma correia de transporte a jusante inferior 114, de preferência pertencente à linha de laminação 116, a tira de produto dispondo a mesma de modo que seja estratificada na referida correia de transporte a jusante 114, por exemplo, dobrando a mesma várias vezes sobre si mesma. De preferência, a correia de transporte a montante 112 é elevada acima da correia de transporte a jusante 114 e é fornecida com um movimento de avanço contínuo em relação à sua estrutura de suporte e, ao mesmo tempo, com um movimento alternativo com sua estrutura de suporte, paralelo ao seu eixo longitudinal.

[053] Adequadamente, a unidade de estratificação 110 alimenta a linha de laminação sucessiva inferior 116 e, dependendo do tipo de planta, a unidade de estratificação 110 da correia de transporte 112 a montante pode ser disposta paralela ou perpendicular à linha de laminação 116. Em particular, se a correia de transporte a jusante 114 da linha de laminação 116 tem uma largura substancialmente igual à largura da tira de produto que sai da unidade de estratificação 110, a correia de transporte a montante 112 é disposta paralela à correia de transporte a jusante 114 desde que a linha de laminação 116 (Figura 1), enquanto a correia de transporte a jusante 114 da linha de laminação 116 for mais larga do que o produto que sai da unidade de estratificação 110, é preferível que a correia de transporte a montante 112 seja disposta ortogonalmente à correia de transporte a jusante 114 fornecida da linha de laminação 116 (Figura 8), de modo que com seus movimentos possa distribuir a tira de produto em toda a largura útil da linha de laminação 116.

[054] Convenientemente, em ambos os casos, o movimento alternativo da estrutura de suporte da unidade de estratificação 110 da correia de transporte a montante 112 causa uma estratificação da tira de produto, que sai da primeira unidade de laminação em camadas 100 na primeira correia de transporte a jusante 114 da linha de laminação 116 e a formação de uma tira estratificada de largura substancialmente igual à largura útil da própria linha de laminação.

[055] A linha de laminação 116 é formada por várias estações de laminação em camadas, cada uma compreendendo um par de cilindros 118, que delimitam entre eles uma passagem cada vez mais estreita para reduzir gradativamente a espessura da tira do produto a ser processado. Em particular, a linha de laminação 116 é configurada para trazer progressivamente a tira sem fim a uma espessura de 90-280 μm, de preferência cerca de 140-200 μm.

[056] De preferência, entre uma estação de laminação e a seguinte é colocada uma correia de transporte a jusante 114 com um comprimento de preferência de cerca de 1,5-2 m, que tem a função de repousar o produto antes de ser submetido à próxima etapa de laminação em camadas.

[057] Vantajosamente, a linha de laminação 116 é então completada com uma ou mais estações de calibração, cada uma formada por um par de cilindros de calibração 120.

[058] É vantajosamente previsto que os cilindros de laminação 118 e possivelmente também os cilindros de calibração 120 possam ser aquecidos, de modo a poderem iniciar a etapa de secagem já durante a laminação.

[059] Convenientemente, a jusante da linha de laminação 116 é fornecido um secador 122, de preferência com recirculação de ar (Figura 7), para trazer o teor de líquido da referida tira laminada para cerca de 8-15%. Vantajosamente, o secador 122 pode ser dividido em duas unidades 124, 126, colocadas em série uma em relação à outra. Mais particularmente, a unidade a montante 124 é fornecida para realizar a primeira etapa de secagem e apresenta em seu interior um suporte feito em chapa de aço ou de uma correio de transporte de malha para o transporte do produto que sai da linha de laminação 16; a unidade a jusante 126 é fornecida para realizar a segunda etapa de secagem e a etapa de resfriamento subsequente e é fornecida no interior com uma correia de transporte de malha.

[060] Além disso, o secador 122 é vantajosamente fornecido na entrada e na saída de sensores 128, de preferência com raios infravermelhos, que controlam o produto ao longo de todo o seu comprimento.

[061] A operação da planta agora descrita para a produção de tabaco reconstituído convencional (Figura 2) é a seguinte.

[062] De preferência, os recipientes de restos de tabaco são colocados no inclinador 2, que inverte os produtos no alimentador 4, que os transfere para o transportador vibratório 6. Aqui ocorre a separação dos corpos pesados dos subprodutos do tabaco: os primeiros são recolhidos no recipiente 8, enquanto os últimos são transferidos por um fluxo de ar ao longo da linha de transporte pneumática 10 até o ciclone 12, que separa o ar do sólido produtos e deixa-os caírem na esteira 14, para sua transferência, através da linha pneumática 18, para o moinho criogênico 20.

[063] De preferência, em vez disso, para a produção de tabaco reconstituído não convencional (Figura 3), as caixas contendo as folhas de tabaco são colocadas na bancada de desempacotamento 22, onde os fardos individuais de folhas de tabaco são removidos das caixas e enviados para o moedor 24, o que reduz as próprias folhas a um tamanho substancialmente uniforme entre 5 e 10 mm.

[064] Convenientemente, o produto assim triturado é então transferido ao longo da linha de transporte pneumático 26 para o ciclone 28, que o separa do ar e o faz cair na peneira vibratória 30.

[065] Aqui ocorre a separação das partes mais finas, que são enviadas diretamente para o moinho criogênico 20, das partes restantes que, após terem passado pela máquina para retirar fios 32, chegam à câmara de separação 34. Aqui ocorre a separação de quaisquer corpos pesados das folhas fragmentadas que, após serem submetidas ao controle do detector de metais 42, são enviados para o moinho criogênico 20.

[066] Convenientemente, para o mesmo moinho criogênico 20 também podem ser transferidos, se a receita assim o exigir, as nervuras de tabaco fragmentadas, que podem ser usadas para a produção de tabaco reconstituído de tipo convencional e não convencional.

[067] Neste caso (Figura 4) os recipientes com as nervuras são colocados no inclinador 46, que alimenta as próprias nervuras para o transportador vibratório 50 para a remoção de quaisquer corpos pesados. As nervuras são então transferidas através da linha pneumática 52 para o moinho de martelo 54, que as fragmenta para reduzi-las a um tamanho entre 5 e 8 mm.

[068] A partir daqui, as nervuras fragmentadas, separadas nos ciclones 58 pelo ar de transporte, são transferidas para os silos de armazenamento 60, a partir dos quais os diferentes tipos de nervuras, provenientes de diferentes qualidades de tabaco, podem ser retirados e transferidos através do transportador helicoidal 62 para o dosador das nervuras 64, que as dosa de acordo com a receita particular a ser preparada.

[069] As nervuras, fragmentadas e dosadas nas quantidades corretas, são transferidas por meio da linha de transporte pneumática 66 para o moinho criogênico 20.

[070] Vantajosamente, independentemente do tipo de tabaco reconstituído a ser produzido e do tipo de partes sólidas de tabaco introduzidas na unidade de trituração, desta última sai um produto moído com um tamanho médio de partícula de aproximadamente 20 - 220 μm, de preferência cerca de 80 - 180 μm. De preferência, o produto moído, que sai da peneira com um leito fluidizado alimentado pelo moinho criogênico 20, tem um tamanho médio de partícula de cerca de 20 - 220 μm, de preferência cerca de 80 - 180 μm.

[071] Vantajosamente, o produto assim moído é enviado para os silos de mistura e armazenamento 60, a partir dos quais os produtos podem ser retirados de acordo com os requisitos e transferidos para a máquina de amassamento 80.

[072] Adequadamente, no misturador 80, além do tabaco moído (e de preferência os produtos sólidos dos silos de mistura e armazenamento 60), também são introduzidos água, pelo menos um agente de aglutinação e pelo menos um material para formar um aerossol. De preferência, ar comprimido e outros aditivos também são adicionados.

[073] Adequadamente, o todo é então misturado para formar uma mistura com uma porcentagem de líquidos (umidade) de cerca de 30-50%, de preferência de cerca de 35-40%, em peso em base úmida, isto é, uma consistência bastante densa.

[074] De preferência, a mistura assim obtida é transferida para a unidade de formação 92, da qual emergem uma pluralidade de porções 97, de preferência com formatos semelhantes a pães.

[075] Adequadamente, portanto, as porções 97 da mistura, que emergem da unidade de formação 92 são transferidas na primeira unidade de laminação em camadas 100 que é configurada para produzir uma espessura de fita contínua de cerca de 1-20 mm, preferencialmente cerca de 1-10 mm.

[076] Esta tira contínua, que vem da primeira unidade de laminação em camadas 100, é transferida diretamente para a linha de laminação 116 ou - por meio da unidade de estratificação 110 - é dobrada sobre si mesma de modo a ser depositada de forma estratificada na tira de entrada 114 do linha de laminação 116.

[077] Adequadamente, como foi dito, a estratificação é obtida deixando cair a tira contínua sobre a correia de transporte 112, que é feita para avançar em relação à sua estrutura de suporte, que se move com um movimento alternativo, de modo a ter mais de uma camada de tira de produto na referida correia de transporte a jusante 114. Dependendo da planta e da direção do movimento alternado da estrutura de suporte da correia de transporte 112 imediatamente a jusante da unidade de estratificação 110, a tira de produto pode ser disposta em várias camadas paralelas à direção longitudinal da linha de laminação 116 ou ortogonalmente à mesma.

[078] Adequadamente, durante cada passagem de uma estação para outra da linha de laminação 116, a tira de produto sofre uma redução na espessura, até atingir, em correspondência com os cilindros de calibração de saída deslocados 120, a espessura desejada, que tem um valor substancialmente constante de cerca de 90-280 μm, de preferência de cerca de 140-200 μm. Vantajosamente, além disso, na saída da linha de laminação 116 a tira tem um teor de líquido inferior a 20% ou mesmo 15%, no caso de os cilindros deslocados 118 serem aquecidos e a água ser removida já durante o processo de laminação.

[079] A tira de produto que sai da linha de laminação 116 é então submetida a secagem no secador 122, onde seu teor de líquido é reduzido a cerca de 8-15%.

[080] De preferência, o secador 122 está em recirculação de ar, o que em comparação com os secadores tradicionalmente usados em sistemas de produção de tabaco reconstituído é mais vantajoso em termos de complexidade tanto em termos de inconveniência como em termos de consumo de energia. Isso porque os sistemas tradicionais tratam um produto (mistura) muito fluido e pouco estável, ao contrário do produto tratado da planta de acordo com a invenção, que é muito mais denso e muito mais estável. Consequentemente, embora os sistemas que tratam lamas exijam secadores de irradiação e de condução tradicionais, a planta de acordo com a invenção pode usar vantajosamente um secador de recirculação de ar 122 com um transportador de rede ou um sistema combinado de transportadores de correia de aço para a primeira etapa de secagem e transportadores de tira de malha para a segunda etapa de secagem e a etapa de resfriamento. Desta forma, obtemos, com o mesmo desempenho, tamanho reduzido (cerca de 45 m em comparação com mais de 100 m de um secador tradicional) e menor consumo de energia dada a menor quantidade de água a ser retirada (utilizando aproximadamente 1000 kg/hora de vapor/hora em comparação com mais de 5000 kg/hora de vapor de um secador tradicional).

[081] Adequadamente, na saída do secador 122, o produto está pronto para ser enrolado em uma bobina ou para ser fragmentado em fios do tamanho prescrito, para serem usados na embalagem de cigarros.

[082] Convenientemente, no caso de a planta ser fornecida para a produção de tabaco reconstituído do tipo não convencional, além de usar as diferentes seções de preparação e tratamento já descritas, ela usa, como alternativa à unidade de formação 92 ou em adição e a montante desta, um refinador para um refinador de cilindro 130, que tem a tarefa de levar os componentes sólidos da mistura a um tamanho de partícula não superior a 20 μm.

[083] O refinador (Figura 6) compreende dentro de um recipiente fechado uma pluralidade de cilindros 132 dispostos em sequência em estreita proximidade entre eles, de modo a delimitar os intervalos de moagem correspondentes. O cilindro inferior 132 é montado com o eixo fora do plano que contém o eixo de todos os outros cilindros 132 e funciona como um alimentador da mistura que é retirada do fundo do recipiente e feita novamente subir para cima de modo a passar entre os cilindros inferiores e aquele imediatamente acima e a seguir entre todos os outros. Os vários pares de cilindros 132 entre os quais a mistura passa giram em velocidades diferentes, no sentido de que o cilindro superior gira a uma velocidade maior do que o cilindro inferior, com o qual coopera, a fim de submeter a mistura a um estiramento durante a passagem entre os cilindros 132 de cada par e, assim, reduzindo o tamanho de partícula da própria mistura. Um dos parâmetros fundamentais para o sucesso do processo de refinamento são precisamente as diferentes velocidades dos diferentes cilindros 132, dos quais depende a passagem de toda a massa da mistura que passou pela fenda de moagem. A pressão entre os cilindros é controlada hidraulicamente.

[084] Todos os cilindros 132 são resfriados com água fria que circula dentro de cada cilindro e, assim, age contra o calor que é desenvolvido a partir da mistura devido ao atrito devido ao movimento dos próprios cilindros e à fricção com o produto. Desta forma, a temperatura do produto é reduzida para 25 °C.

[085] Graças ao refinador de cilindro 130 agora descrito, a ação do atrito, que é exercido na mistura pelos cilindros 132 do primeiro, desenvolve uma considerável ação de ligação das fibras de celulose contidas no tabaco e em particular em suas nervuras, e isso gera a dupla vantagem de desenvolver os componentes aromáticos do produto e eliminar a necessidade de introduzir outras fibras na mistura para obter o efeito de ligação necessário.

[086] A operação da planta nesta modalidade diferente requer que as folhas fragmentadas e nervuras cortadas provenientes das estações de preparação e pré-tratamento sejam alimentadas a um moinho criogênico 20 de degraus em uma quantidade medida proporcionalmente de acordo com a receita a ser obtida, e a partir disso são trazidos para um tamanho de partícula de cerca de 20 - 220 μm, de preferência cerca de 80 - 180 μm.

[087] O produto é então transferido da maneira já descrita no misturador 80, no qual uma mistura de produto é formada como descrito acima.

[088] A mistura assim obtida é então alimentada ao refinador de cilindro 130, que tem a tarefa de levar os componentes sólidos da mistura a um tamanho de partícula não superior a 20 µm. Desta forma, a ação de fricção exercida sobre a mistura pelos cilindros 132 do refinador de cilindro 130 desenvolve uma considerável ação aglutinante das fibras de celulose contidas no tabaco e em particular em suas nervuras, e isso causa a dupla vantagem de desenvolver, por um lado, os componentes aromáticos do produto e, por outro lado, eliminar a necessidade de introduzir outras fibras na mistura para obter o efeito de ligação pretendido.

[089] A Figura 1 indica esquematicamente a posição do refinador de cilindro 130 entre a máquina de amassamento 80 e a unidade de formação 92, mas a invenção também prevê que o refinador de cilindro 130 pode ser uma alternativa à unidade de formação 92 e, neste caso, a mistura que sai do refinador de cilindro 130 é transferida diretamente para a primeira unidade de laminação em camadas 100, para a continuação do ciclo de processamento de acordo com os métodos já descritos.

Claims (32)

REIVINDICAÇÕES

1. MÉTODO PARA PRODUZIR TABACO RECONSTITUÍDO caracterizado pelo fato de que: - os componentes sólidos do tabaco são triturados para chegar a um tamanho de partícula de cerca de 20 - 220 μm, de preferência cerca de 80-180 μm; - o produto triturado assim obtido é misturado com água, pelo menos um agente de aglutinação e pelo menos um material para formar um aerossol até que uma mistura com um teor de líquido de cerca de 30-50%, de preferência cerca de 35-40%, seja obtida; - a referida mistura é submetida a uma primeira laminação em camadas a fim de se obter uma tira de espessura contínua de cerca de 1-20 mm, preferencialmente de cerca de 1-10 mm; - a referida tira, já submetida à dita primeira laminação em camadas, é submetida a uma série de outras passagens de laminação, para obter uma tira tendo uma espessura substancialmente constante de aproximadamente 90 - 280 μm, preferencialmente cerca de 140 - 200 μm; - a referida tira é seca para levar o seu conteúdo líquido a cerca de 8 - 15%.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tira seca contínua é submetida a enrolamento ou fragmentação em fios de dimensões pré-definidas.

3. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os componentes sólidos do tabaco são triturados por moagem.

4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os componentes sólidos do tabaco são triturados com um moinho.

5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os componentes sólidos do tabaco são esmagados com um moinho de degraus criogênicos (20).

6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura formada por produto triturado, água, pelo menos um agente aglutinante e pelo menos um material configurado para formar um aerossol é submetida a: - uma etapa de desbaste para passagem através de pelo menos um par de cilindros ranhurados (92); e/ou - uma etapa de refinamento passando por pelo menos um par de cilindros de refino (132, 132’) até que seja levado a um tamanho de partícula de não mais do que 20 μm.

7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a referida mistura é submetida a uma etapa de homogeneização e formação antes de ser submetida à referida primeira etapa de laminação.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a referida mistura é submetida a uma etapa de homogeneização e formação para sua transformação em uma tira contínua, com uma largura substancialmente constante entre 100 e 2000 mm e uma espessura entre 1 e 10 mm, para em seguida, ser submetida à referida primeira fase de laminação.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a referida mistura é submetida a uma etapa de homogeneização e formação para sua transformação em uma sequência de porções (97) a ser então submetida à referida primeira etapa de laminação em camadas.

10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a referida primeira laminação da mistura é realizada com uma unidade (100) compreendendo um alimentador lobulado (102) e pelo menos um par de cilindros de laminação (108).

11. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que na saída da referida primeira laminação em camadas é obtida uma tira de camada única com uma espessura de cerca de 1-10 mm.

12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, antes da referida série de passagens de laminação adicionais, a referida tira, já submetida à referida primeira laminação em camadas, é submetida a estratificação até a obtenção de uma tira de multicamadas com uma espessura de cerca de 2 - 20 mm.

13. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que na referida série de outras passagens de laminação, a mistura é colocada em repouso entre uma estação de laminação em camadas e a seguinte.

14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a laminação em camadas é realizada com pares de cilindros (118) pelo menos parcialmente aquecidos.

15. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita tira laminada é seca por passagem através de um secador de ar de recirculação (122).

16. PLANTA DE PRODUÇÃO DE TABACO RECONSTITUÍDO caracterizada pelo fato de que inclui: - uma unidade de trituração (20,24,54) do componente sólido do tabaco, para trazê-los a um tamanho de partícula de cerca de 20 - 220 μm, de preferência cerca de 80 - 180 μm; - um amassador (80) que é fornecido com quantidades medidas de material triturado, água, pelo menos um agente aglutinante e pelo menos um material para formar um aerossol, e que é configurado para obter uma mistura com um conteúdo líquido de cerca de 30 - 50% , de preferência cerca de 35 - 40%; - uma primeira unidade de laminação em camadas (100) para obter, a partir da referida mistura, uma tira contínua com uma espessura de cerca de 1 - 20 mm, de preferência de cerca de 1 - 10 mm; - uma linha de laminação (116) localizada a jusante da referida primeira unidade de laminação em camadas (100) para trazer a referida tira contínua a uma espessura de 90 - 280 μm, preferencialmente cerca de 140 - 200 μm; - um secador (122) para trazer o conteúdo de líquido da referida tira laminada a cerca de 8 - 15%.

17. PLANTA, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada pelo fato de que o referido secador é com recirculação de ar.

18. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a referida unidade fragmentadora compreende um moinho.

19. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a referida unidade fragmentadora compreende um moinho de degraus criogênicos (20).

20. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende, a jusante da referida máquina de amassamento (80) e a montante da referida primeira unidade de laminação em camadas (100), uma unidade de formação de mistura (92).

21. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a referida unidade de formação (92) também é configurada para realizar uma homogeneização da mistura.

22. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a referida unidade de formação (92) é configurada para transformar a mistura numa tira contínua de largura substancialmente constante entre 100 e 2000 mm e uma espessura entre 1 e 4 mm.

23. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a referida unidade de formação (92) é configurada para subdividir a referida mistura em uma pluralidade de porções (97) a serem iniciadas na referida primeira unidade de laminação em camadas (100).

24. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a unidade de formação (92) compreende uma máquina de desbaste com pelo menos um par de rolos de formação (96) e/ou um refinador de cilindro (130).

25. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a referida primeira unidade de laminação em camadas (100) compreende um alimentador lobulado (102) e pelo menos um par de cilindros de laminação (108).

26. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de compreender uma unidade de estratificação (110) a jusante da referida primeira unidade de laminação em camadas (100).

27. PLANTA, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada pelo fato de que a referida unidade de estratificação (110) compreende uma correia de transporte a montante (112) que é alimentada pela referida primeira unidade de laminação em camadas (100) e que é fornecida com movimento contínuo em relação a uma estrutura de suporte da mesma, que é fornecido com movimento alternativo em relação a uma correia de transporte a jusante subjacente (114), de preferência da referida linha de laminação (116).

28. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a referida linha de laminação (116) compreende uma pluralidade de estações de laminação separadas umas das outras por comprimentos da correia de transporte (114) de comprimento suficiente para repousar a tira de produto entre uma estação de laminação e a seguinte.

29. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que pelo menos parte dos cilindros (118,120) da referida linha de laminação (116) são aquecidos.

30. PLANTA, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o referido secador de ar quente (122) compreende uma primeira unidade (124), na qual uma primeira etapa de secagem da tira de produto que sai da linha de laminação (116), e uma segunda unidade (126), colocada em série com a primeira, na qual é realizada uma segunda etapa de secagem e uma etapa subsequente de resfriamento da tira de produto, já parcialmente seca, que sai da primeira unidade (124).

31. PLANTA, de acordo com a reivindicação 30, caracterizada pelo fato de que pelo menos um transportador de malha é utilizado dentro do referido secador de ar quente (122).

32. PLANTA, de acordo com as reivindicações 30 e/ou 31, caracterizada pelo fato de que o referido secador com ar quente (122) é fornecido dentro da referida primeira unidade (124) de uma correia de aço ou um transportador de correia de malha e dentro da referida segunda unidade (126) de um transportador de correia de malha.