CH496409A - Verfahren zur Herstellung geformter Tabakprodukte - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung geformter Tabakprodukte
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung geformter, insbesondere flächenförmiger, fadenförmiger oder strangförmiger Tabakprodukte, bei dem das Tabakmaterial mit Flüssigkeit durch eine Kugelfüllung eines feststehenden Mühlengehäuses hindurchgeleitet und das gemahlene Gut anschliessend ausgeformt wird.



   Es ist bereits vorgeschlagen worden, das Tabakmaterial in einer vorzugsweise kontinuierlich arbeitenden Mühle mit einer Flüssigkeit zu mischen und fein zu mahlen, wobei eine Mühle mit vertikaler Arbeitsachse verwendet wird und das Mahlgut die Mühle von unten nach oben, d. h. in praktisch senkrechter Richtung, durchläuft. Die Verwendung einer solchen Vertikalmühle weist aber, wie eingehende Versuche gezeigt haben, beträchtliche Nachteile auf. So entsteht beispielsweise in der Vertikalmühle, vor allen Dingen bei grösseren Mahlgefässen, ein erheblicher Druck, welcher dazu führt, dass die   Mahlvorrichtung    sehr schnell abgenutzt wird. Ferner ist eine hohe Antriebsenergie notwendig.



  Hinzu kommt, dass eine hohe Wärmeentwicklung auftritt, was für den Tabak nachteilige Folgen - insbesondere die unerwünschte Verdunkelung - mit sich bringt.



   Diese Nachteile werden gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch behoben, dass das Tabakmaterial mit der Flüssigkeit in praktisch waagrechter Richtung durch die Kugelfüllung hindurchgeleitet wird und dass die Kugelfüllung dabei um eine praktisch waagrechte Achse umgerührt wird.



   Die sich bei Verwendung dieses Verfahrens ergebenden Vorteile sind u. a.:
Gleichmässige Druckverteilung, wesentlich niedrigerer Energiebedarf, einfachere Bedienung der Antriebswelle, mehrfache Leistung bei gleicher Kapazität des Gehäuses und gleicher Anzahl Ringe und Mahlkörper, wesentlich höhere Leistung bei geringerem Strombedarf, geringere Erwärmung des zu mahlenden Gutes (es entsteht eine Erwärmung durch Reibung), da der Durchfluss wesentlich schneller ist, daher schwächere Verdunkelung des Mahlgutes.



   Da es sich bei der Folien-Herstellung bzw. beim Mahlen von Tabak immer wieder gezeigt hat, dass jede längere Behandlungsdauer einen negativen Einfluss auf den Tabak ausübt (Dunkelfärbung, Zerstörung wesentlicher Bestandteile, z. B. von hochwertigen Aromastoffen usw.) hat sich das neue Verfahren mit praktisch horizontalem Gutdurchgang durch die gute Leistung und die damit erzielte   berchleunigte    Arbeitsweise als jeder anderen Mahlweise absolut überlegen gezeigt.



   Sollen, was in einzelnen Fällen erwünscht sein kann, geringe Mengen verschiedener Zusätze verwendet werden -   z.B.    zur   Verbzsserung    des Raucharomas oder der Wasserunlöslichkeit des geformten Tabakproduktes -, so können diese vor dem Mahlvorgang der Flüssigkeit und/oder dem Tabak zugefügt werden. Diese vorteilhafte Ausführungsart des Verfahrens erlaubt eine kontinuierliche Arbeitsweise und erfordert keine pH Kontrollen des Tabakbreis während der Fabrikation.



   Im allgemeinen hat die Flüssigkeit einen pH-Wert von 4 bis 10. Vorzugsweise wird man in einem pH Bereich von 6 bis 10 und in besonderen Fällen bei pH-Werten von 7,5 bis 9 arbeiten. Im allgemeinen ist die Flüssigkeit Wasser oder eine wässrige Lösung einer Säure, einer Base oder eines Salzes, wie Ammoniak oder Kaliumhydrogencarbonat.



   Es wurde ferner gefunden, dass man die Eigenschaften des geformten Tabakproduktes, z. B. das Aroma oder die Farbe, durch geeignete Wahl des pH-Wertes der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Sorte (heller oder dunkler Tabak), der Vorbehandlung, wie z.B.



  Trocknungs- oder Fermentationsgrad, und/oder dem pH-Wert des eingesetzten Tabakmaterials beeinflussen kann.



   Der Mischung Tabak/Flüssigkeit können vor dem Einführen in die Mühle bis zu 3 Gewichtsprozent eines  tabakfremden Bindemittels, wie Methylcellulose,   khyl-    cellulose,   Natrium-carboxymethylcellulose    usw., und/ oder bis zu 5   Gewich.sprozent    eines Weichmachers, wie Glycerin,   Polyäthylenglykol    usw., zugefügt werden.



  Es können auch bis zu 2 Gewichtsprozent eines faserigen Materials, wie Asbest usw., zugesetzt werden.



  Diese Stoffe können aber auch dem aus der Mühle ausfliessenden Brei zugegeben werden.



   Als Ausgangsmaterial   verwendet    man im allgemeinen grobzerkleinertes Material. Vorzugsweise wird die Mischung   Tabak/Flüssigkeit    in einer Mühle bis zu kolloidaler Grösse gemahlen. Im allgemeinen wird die Mischung   Tabak/Flüssigkeit    in der Mühle unter   gleich-    zeitiger Nassmahlung homogenisiert und durch die Reibungswärme auf höchstens   1000    C erwärmt. Man kann jedoch auch so vorgehen, dass die in der Mühle durch di Reibungswärme hervorgerufene erhöhte Temperatur durch Kühlung auf eine bestimmte Temperatur unter 100 C gesenkt wird. Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Verfahren in einem einzigen Arbeitsgang ausgeführt wird.



   Der aus der Mühle fliessende, noch warme Tabakbrei wird in an sich bekannter Weise zu geformtem Tabak getrocknet.



   Das erfindungsgemäss hergestellte geformte Tabakprodukt kann als   Zigarrentabak,    Pfeifentabak oder   Zi-    garettentabak, d. h. als Schnittgut, Umblatt oder Deckblatt, und auch als Ersatz für Zigarettenpapier verwendet werden.



   Beispiel 1
500 Liter Wasser werden in einem Behälter durch Zugabe von 100 g Kaliumhydrogencarbonat auf pH 8,5 gebracht. Nach Zugabe von 100 kg Tabakmaterial aus hellem Tabak (z. B. Virginia) wird die entstandene Sus   tension    mittels Dosierpumpe einer kontinuierlich ar   beifenden    Mühle zugeführt und auf die   gewfu schte    Fein   heizt    nassgemahlen. Der noch warme ausfliessende Ta   bakbrei    wird direkt unter Trocknung in die gewünschte Form übergeführt.



   Beispiel   2   
600 Liter Wasser werden in einem Behälter durch Zugabe von   SO    ml einer   25 % eigen    Ammoniaklösung   uf    pH 8,0 gebracht. 100 kg dunkler Tabak (z. B.



     Java-Zigarren,abak),      22    Glycerin   Coezogen    auf den eingesetzten Tabak), 1 kg Citronensäure und 1,5 kg Na   triumcarboxymethylcellulose    werden zugesetzt. Die Mischung wird mittels Dosierpumpe einer kontinuierlich arbeitenden Mühle zugeführt, in welcher sie homogenisiert wird und in   welcher    sie durch die entstehende Reibung auf die für die Reaktion   giinstige    Temperatur erwärmt wird. Der aus der Mühle ausfliessende nassgemahlene Tabakbrei wird direkt unter Trocknung in die   gewünschte    Form übergeführt.



   Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Mühle veranschaulicht, die sich zur Aus übung des Verfahrens als besonders geeignet erwiesen hat. Die einzige Figur der Zeichnung ist ein verein   fachier      Vertikalsdnitt    der Mühle.



   Die   unter    Weglassung unwesentlicher Einzelheiten dargestellte Mühle weist ein zylindrisches feststehendes Gehäuse 1 auf, das einen Zuflussstutzen 2 für das   Tabak/Flüsgigkeitsgemisch    und einen Abflussstutzen 3 für das fertige Mahlgut besitzt. In den Stirnwänden dieses Gehäuses ist eine durch einen Motor 4 angetriebene Welle 5 gelagert, auf welcher, im gegenseitigen Abstand a, mehrere Scheiben 6 drehfest montiert sind.



  Die Scheiben 6 können beispielsweise kreisrunden Querschnitt haben; sie können ohne weiteres aber auch in beliebiger asymmetrischer Form ausgeführt werden.



  Auch ist es durchaus möglich, zwischen den einzelnen Scheiben zur Erzielung einer besseren Rührintensität Schikane anzuordnen, die vorzugsweise an der inneren Gehäusewandung befestigt werden.



   Das den eigentlichen Arbeitsraum der Mühle um   schliessende    Gehäuse 1 ist seinerseits von einem Mantel 7 umgeben, welcher einen Zuflussstutzen 9 und einen   Abflussstutzen    8 für eine Kühlflüssigkeit aufweist.



  Die   K;ühlflüssigkeit-    normalerweise Wasser - durchströmt den   zwischen    dem Gehäuse 1 und dem Mantel 7 bestehenden Raum 10 und gestattet so eine gesteuerte Kühlung des das Gehäuse 1 durchwandernden Gutes.



   Die Scheiben 6 können entweder aus einem Metall oder auch aus einem geeigneten Kunststoff bestehen.



  Wie Versuche gezeigt haben, lassen sich bei diesem Verfahren mit praktisch waagrechtem Gutdurchlauf sogar Scheiben aus relativ weichem und elastischem Material, z. B. aus synthetischem Gummi, verwenden.



   Auch das Mahlgehäuse 1 kann aus Metall oder einem Kunststoff genügender Festigkeit hergestellt sein.



   Im Abflussstutzen 3 des Gehäuses 1 ist eine Siebplatte 11 angeordnet.



   Die Wirkungsweise der beschriebenen Mühle ist folgende:
Das   Tabak/Flüssi,keitsgenlisch    wird von einer handelsüblichen, nicht dargestellten Pumpe durch den Stutzen 2 ins Innere des Gehäuses 1 eingebracht und durchströmt das Gehäuse in praktisch waagrechtem Durchgang, wobei die Welle 5 und mit ihr die Scheiben 6 mit hoher Drehzahl angetrieben werden. Beim Durchströmen des mit Kugeln 12 versehenen Gehäuses werden die Tabakteile einerseits feinstens vermahlen, anderseits innig vermischt.



   Die in Form der Kugeln 12 ausgeführten Mahlkörper können beispielsweise aus korrosionsfestem Stahl oder aus einem anderen, harten Material bestehen.



   Der mit dem beschriebenen Verfahren erzielbare Ge   winn    gegenüber der Verwendung einer Vertikalmühle ist ausserordentlich hoch. Wie Versuche gezeigt haben, kann mit dem neuen Verfahren, in der gleichen Zeit und bei gleicher Mahlwirkung, die 15- bis 20fache Menge - auf Trockentabak bezogen - erzielt werden.



   Die erwähnten Vorteile sind selbstverständlich nicht an einen im strikten Wortsinn waagrechten Durchlauf des Gutes durch die Mühle gebunden, was ja schon durch die höhenversetzte Anordnung der beiden Anschlussstutzen 2 und 3 unmöglich wäre. Gesamthaft gesehen bewegt sich das Gut aber in praktisch horizontaler Richtung durch das Mühlengehäuse. Auch das Umrühren der Kugelfüllung 12 erfolgt um eine in diesem Sinne praktisch horizontale Achse.

 

   PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zur Herstellung geformter, insbesondere flächenförmiger,   fadenförmiger    oder strangförmiger Ta   bakprodukte,    bei dem das Tabakmaterial mit Flüssigkeit durch eine Kugelfüllung eines feststehenden Mühlengehäuses hindurchgeleitet und das gemahlene Gut anschliessend ausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Tabakmaterial mit der Flüssigkeit in praktisch waagrechter Richtung durch die Kugelfüllung hindurchgeleitet wird und die Kugelfüllung dabei um eine praktisch waagrechte Achse umgerührt wird. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. tabakfremden Bindemittels, wie Methylcellulose, khyl- cellulose, Natrium-carboxymethylcellulose usw., und/ oder bis zu 5 Gewich.sprozent eines Weichmachers, wie Glycerin, Polyäthylenglykol usw., zugefügt werden.

   Es können auch bis zu 2 Gewichtsprozent eines faserigen Materials, wie Asbest usw., zugesetzt werden.

   Diese Stoffe können aber auch dem aus der Mühle ausfliessenden Brei zugegeben werden.

   Als Ausgangsmaterial verwendet man im allgemeinen grobzerkleinertes Material. Vorzugsweise wird die Mischung Tabak/Flüssigkeit in einer Mühle bis zu kolloidaler Grösse gemahlen. Im allgemeinen wird die Mischung Tabak/Flüssigkeit in der Mühle unter gleich- zeitiger Nassmahlung homogenisiert und durch die Reibungswärme auf höchstens 1000 C erwärmt. Man kann jedoch auch so vorgehen, dass die in der Mühle durch di Reibungswärme hervorgerufene erhöhte Temperatur durch Kühlung auf eine bestimmte Temperatur unter 100 C gesenkt wird. Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Verfahren in einem einzigen Arbeitsgang ausgeführt wird.

   Der aus der Mühle fliessende, noch warme Tabakbrei wird in an sich bekannter Weise zu geformtem Tabak getrocknet.

   Das erfindungsgemäss hergestellte geformte Tabakprodukt kann als Zigarrentabak, Pfeifentabak oder Zi- garettentabak, d. h. als Schnittgut, Umblatt oder Deckblatt, und auch als Ersatz für Zigarettenpapier verwendet werden.

   Beispiel 1 500 Liter Wasser werden in einem Behälter durch Zugabe von 100 g Kaliumhydrogencarbonat auf pH 8,5 gebracht. Nach Zugabe von 100 kg Tabakmaterial aus hellem Tabak (z. B. Virginia) wird die entstandene Sus tension mittels Dosierpumpe einer kontinuierlich ar beifenden Mühle zugeführt und auf die gewfu schte Fein heizt nassgemahlen. Der noch warme ausfliessende Ta bakbrei wird direkt unter Trocknung in die gewünschte Form übergeführt.

   Beispiel 2 600 Liter Wasser werden in einem Behälter durch Zugabe von SO ml einer 25 % eigen Ammoniaklösung uf pH 8,0 gebracht. 100 kg dunkler Tabak (z. B.

   Java-Zigarren,abak), 22 Glycerin Coezogen auf den eingesetzten Tabak), 1 kg Citronensäure und 1,5 kg Na triumcarboxymethylcellulose werden zugesetzt. Die Mischung wird mittels Dosierpumpe einer kontinuierlich arbeitenden Mühle zugeführt, in welcher sie homogenisiert wird und in welcher sie durch die entstehende Reibung auf die für die Reaktion giinstige Temperatur erwärmt wird. Der aus der Mühle ausfliessende nassgemahlene Tabakbrei wird direkt unter Trocknung in die gewünschte Form übergeführt.

   Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Mühle veranschaulicht, die sich zur Aus übung des Verfahrens als besonders geeignet erwiesen hat. Die einzige Figur der Zeichnung ist ein verein fachier Vertikalsdnitt der Mühle.

   Die unter Weglassung unwesentlicher Einzelheiten dargestellte Mühle weist ein zylindrisches feststehendes Gehäuse 1 auf, das einen Zuflussstutzen 2 für das Tabak/Flüsgigkeitsgemisch und einen Abflussstutzen 3 für das fertige Mahlgut besitzt. In den Stirnwänden dieses Gehäuses ist eine durch einen Motor 4 angetriebene Welle 5 gelagert, auf welcher, im gegenseitigen Abstand a, mehrere Scheiben 6 drehfest montiert sind.

   Die Scheiben 6 können beispielsweise kreisrunden Querschnitt haben; sie können ohne weiteres aber auch in beliebiger asymmetrischer Form ausgeführt werden.

   Auch ist es durchaus möglich, zwischen den einzelnen Scheiben zur Erzielung einer besseren Rührintensität Schikane anzuordnen, die vorzugsweise an der inneren Gehäusewandung befestigt werden.

   Das den eigentlichen Arbeitsraum der Mühle um schliessende Gehäuse 1 ist seinerseits von einem Mantel 7 umgeben, welcher einen Zuflussstutzen 9 und einen Abflussstutzen 8 für eine Kühlflüssigkeit aufweist.

   Die K;ühlflüssigkeit- normalerweise Wasser - durchströmt den zwischen dem Gehäuse 1 und dem Mantel 7 bestehenden Raum 10 und gestattet so eine gesteuerte Kühlung des das Gehäuse 1 durchwandernden Gutes.

   Die Scheiben 6 können entweder aus einem Metall oder auch aus einem geeigneten Kunststoff bestehen.

   Wie Versuche gezeigt haben, lassen sich bei diesem Verfahren mit praktisch waagrechtem Gutdurchlauf sogar Scheiben aus relativ weichem und elastischem Material, z. B. aus synthetischem Gummi, verwenden.

   Auch das Mahlgehäuse 1 kann aus Metall oder einem Kunststoff genügender Festigkeit hergestellt sein.

   Im Abflussstutzen 3 des Gehäuses 1 ist eine Siebplatte 11 angeordnet.

   Die Wirkungsweise der beschriebenen Mühle ist folgende: Das Tabak/Flüssi,keitsgenlisch wird von einer handelsüblichen, nicht dargestellten Pumpe durch den Stutzen 2 ins Innere des Gehäuses 1 eingebracht und durchströmt das Gehäuse in praktisch waagrechtem Durchgang, wobei die Welle 5 und mit ihr die Scheiben 6 mit hoher Drehzahl angetrieben werden. Beim Durchströmen des mit Kugeln 12 versehenen Gehäuses werden die Tabakteile einerseits feinstens vermahlen, anderseits innig vermischt.

   Die in Form der Kugeln 12 ausgeführten Mahlkörper können beispielsweise aus korrosionsfestem Stahl oder aus einem anderen, harten Material bestehen.

   Der mit dem beschriebenen Verfahren erzielbare Ge winn gegenüber der Verwendung einer Vertikalmühle ist ausserordentlich hoch. Wie Versuche gezeigt haben, kann mit dem neuen Verfahren, in der gleichen Zeit und bei gleicher Mahlwirkung, die 15- bis 20fache Menge - auf Trockentabak bezogen - erzielt werden.

   Die erwähnten Vorteile sind selbstverständlich nicht an einen im strikten Wortsinn waagrechten Durchlauf des Gutes durch die Mühle gebunden, was ja schon durch die höhenversetzte Anordnung der beiden Anschlussstutzen 2 und 3 unmöglich wäre. Gesamthaft gesehen bewegt sich das Gut aber in praktisch horizontaler Richtung durch das Mühlengehäuse. Auch das Umrühren der Kugelfüllung 12 erfolgt um eine in diesem Sinne praktisch horizontale Achse.

   PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung geformter, insbesondere flächenförmiger, fadenförmiger oder strangförmiger Ta bakprodukte, bei dem das Tabakmaterial mit Flüssigkeit durch eine Kugelfüllung eines feststehenden Mühlengehäuses hindurchgeleitet und das gemahlene Gut anschliessend ausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Tabakmaterial mit der Flüssigkeit in praktisch waagrechter Richtung durch die Kugelfüllung hindurchgeleitet wird und die Kugelfüllung dabei um eine praktisch waagrechte Achse umgerührt wird.

   UNTERANSPRÜCHE

   1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Erzielung der erforderlichen Klebefähigkeit benötigte Temperatur durch die in der Mühle entstehende Reibungswärme erzeugt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit einen pH-Wert von 4 bis 10, vorzugsweise von 6 bis 10, aufweist.

   3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert der Flüssigkeit zwischen 7,5 und 9 liegt.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit Wasser oder eine wässrige Lösung einer Säure, einer Base oder eines Salzes verwendet wird.

   5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung Tabak/Flüssigkeit vor dem Einführen in die Mühle bis zu 3 Gewichtsprozent eines tabakfremden Bindemittels, wie Methylcellulose, Athylcellulose oder Natrium - carboxymethylcellulose, und/oder bis zu 6 Gewichtsprozent eines Weichmachers, wie Glycerin oder Polyäthylenglykol, zugefügt werden.

   6. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass dem aus der Mühle ausfliessenden Brei bis zu 3 Gewichtsprozent eines tabakfremden Bindemittels, wie Methylcellulose, Äthyleellulose oder Natrium-carboxymethylcellulose, und/oder bis zu 5 Gewichtsprozent eines Weichmachers, wie Glycerin oder Polyäthylenglykol, zugefügt werden.

   7. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass dem aus der Mühle ausfliessenden Brei bis zu 2 Gewichtsprozent eines faserigen Materials, wie Asbest, zugefügt werden.

   8. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass grobzerkleinertes Tabakmaterial verarbeitet wird.

   9. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung Tabak/Flüssigkeit bis zu kolloidaler Grösse gemahlen wird.

   10. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung Tabak/Flüesigkeit unter gleichzeitiger Nassmahlung homogenisiert und durch die Reibungswärme auf höchstens 1000 C erwärmt wird.

   11. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Mühle durch die Reibungswärme hervorgerufene erhöhte Temperatur durch Kühlung auf eine bestimmte Temperatur unter 1000 C gesenkt wird.

   12. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass Mahlscheiben (6) von kreisrundem Querschnitt verwendet werden.

   13. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Mahlscheiben (6) von asymmetrischem Querschnitt verwendet werden.

   14. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Mahlscheiben (6) aus Kunststoff, beispielsweise synthetischem Gummi, verwendet werden.

   PATENTANSPRUCH II Geformtes Tabakprodukt, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I.