CH649198A5 - METHOD FOR EXPANDING TOBACCO. - Google Patents
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- A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
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- A24B3/18—Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning
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Description
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Ausdehnung von Tabak, bei dem ein ohne weiteres verfügbares, relativ billiges, nicht-verbrennbares, nicht-störendes und nicht-toxisches Ausdehnungsmittel verwendet wird. Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung eines ausgedehnten Tabakprodukts mit einer erheblich verminderten Dichte und erhöhter Füllkraft. Bei dem erfmdungsgemässen Verfahren wird Kohlendioxid als Ausdehnungsmittel verwendet. Bei dem Verfahren geht man im allgemeinen so vor, The invention relates to an improved method for expanding tobacco, in which an easily available, relatively cheap, non-combustible, non-disturbing and non-toxic expansion agent is used. The invention particularly relates to the manufacture of an extensive tobacco product with a significantly reduced density and increased filling power. In the method according to the invention, carbon dioxide is used as an expansion agent. The procedure is generally as follows
dass man Tabak vorzugsweise mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 5 bis 35 Gew.-% in ein Gefäss oder in einen ähnlichen begrenzbaren Raum einbringt, wobei das Gefäss oder der Raum sodann mit gasförmigem C02 gespült werden kann, s um den grössten Teil der vorhandenen Luft zu entfernen, obgleich dies für die Erfindung nicht wesentlich ist. Das Gefäss wird mit Ausnahme einer Einlassöffnung geschlossen und Kohlendioxidgas wird eingeführt. Der Druck wird durch eine weitergehende Gaseinführung und/oder durch io Erhitzen unter Bedingungen, bei denen das C02 in dem Gefäss hauptsächlich im Gaszustand verbleibt, bis zu einem Enddruck von mindestens 1,7 MPa, vorzugsweise 2,7-5,5 MPa, erhöht. Die erforderliche Temperatur, um das C02 bei einem gegebenen Druck in im wesentlichen gasförmigem Zu-15 stand zu halten, kann leicht unter Verwendung von Phasendiagrammen oder kritischen Tabellen bestimmt werden. Obgleich so hohe Überdrücke wie 6,3 MPa wirtschaftlich angewendet werden können und ein Überdruck von etwa 7,4 MPa annehmbar wäre, besteht keine andere bekannte Ober-20 grenze für einen anwendbaren Bereich des Imprägnierungsdruckes, als es durch die Gegebenheiten der verfügbaren Anlage gegeben wird. Jedoch wird ein Betrieb unterhalb der kritischen Temperatur im Hinblick auf die leichtere Kontrolle bevorzugt. Der Tabak kann unter diesen Imprägnierungsbe-25 dingungen Va bis 30 min lang gehalten werden, wobei längere Zeiten im allgemeinen für einen Betrieb bei niedrigerem Druck anwendbar sind. Das Druckenthalpiediagramm für C02 gemäss Figur 1 der Zeichnungen ist zur Auswahl der gewünschten Bedingungen nützlich. Nach der Imprägnie-30 rungsstufe wird der Gasdruck durch Ablassen vermindert. Der Enddruck kann Atmosphärendruck sein oder ein Druck in der Nähe desjenigen sein, der in der Ausdehnungsstufe verwendet wird, ist aber vorzugsweise der erstere. Die Zeit für die Druckverminderung beträgt zweckmässig 1 bis 800 s. 35 Der gasförmiges Kohlendioxid enthaltende Tabak wird sodann in eine Zone überführt, wo er Bedingungen ausgesetzt wird, durch die das Kohlendioxid entfernt wird, wodurch der Tabak ausgedehnt wird. Die Übertragung des Kohlendioxid enthaltenden Tabaks in die Erhitzungs- oder Ausdeh-40 nungszone sollte vorzugsweise innerhalb einer so kurzen wie möglichen Zeitspanne, vorzugsweise innerhalb von etwa 5 min, am meisten bevorzugt innerhalb von etwa 2 min, bewirkt werden. Als eine Alternative zu einer raschen Übertragung kann gewünschtenfalls der Kohlendioxid enthaltende 45 Tabak in einem isolierten Behälter gelagert oder abgekühlt oder sonst in einem relativ kalten Zustand gehalten werden. Die Erhitzungs- oder Ausdehnungsstufe sieht vorzugsweise eine Aussetzung des Kohlendioxid enthaltenden Tabaks einem raschen Erhitzen auf eine Temperatur von 100 bis so 370 °C über einen Zeitraum von 1 s bis 10 min im wesentlichen bei Atmosphärendruck vor. that tobacco, preferably with a moisture content of 5 to 35% by weight, is introduced into a vessel or a similar delimitable space, the vessel or the space then being flushed with gaseous CO 2 to remove most of the air present , although this is not essential to the invention. The vessel is closed except for an inlet opening and carbon dioxide gas is introduced. The pressure is increased to a final pressure of at least 1.7 MPa, preferably 2.7-5.5 MPa, by further gas introduction and / or by io heating under conditions in which the CO 2 remains in the vessel mainly in the gas state . The temperature required to maintain the CO 2 in a substantially gaseous state at a given pressure can easily be determined using phase diagrams or critical tables. Although pressures as high as 6.3 MPa can be used economically and an overpressure of around 7.4 MPa would be acceptable, there is no other known upper limit for an applicable range of impregnation pressures than is given by the conditions of the available plant . However, operation below the critical temperature is preferred for ease of control. The tobacco can be kept under these impregnation conditions Va for up to 30 minutes, longer times generally being applicable for operation at lower pressure. The pressure enthalpy diagram for C02 according to Figure 1 of the drawings is useful for selecting the desired conditions. After the impregnation stage, the gas pressure is reduced by venting. The ultimate pressure may be atmospheric pressure or a pressure close to that used in the expansion stage, but is preferably the former. The time for the pressure reduction is expediently 1 to 800 s. The tobacco containing gaseous carbon dioxide is then transferred to a zone where it is exposed to conditions that remove the carbon dioxide, thereby expanding the tobacco. The transfer of the carbon dioxide containing tobacco to the heating or expansion zone should preferably be effected within as short a time as possible, preferably within about 5 minutes, most preferably within about 2 minutes. As an alternative to rapid transfer, the carbon dioxide-containing tobacco can, if desired, be stored in an insulated container or cooled, or otherwise kept in a relatively cold condition. The heating or expansion step preferably provides for exposure of the tobacco containing carbon dioxide to rapid heating to a temperature of 100 to 370 ° C over a period of 1 second to 10 minutes substantially at atmospheric pressure.
Gemäss einer Verbesserung wird die Imprägnierungsstufe in der weiter unten angegebenen Weise modifiziert. Nach der Imprägnierungsstufe wird der Gasdruck durch Ablassen 55 vermindert. Der Enddruck kann Atmosphärendruck sein oder ein Druck, der nahe an demjenigen liegt, der in der Ausdehnungsstufe verwendet wird. Vorzugsweise ist er jedoch der erstere. Die Zeitspanne der Druckverminderung beträgt im allgemeinen 1 bis 800 s. Der gasförmiges Kohlen-60 dioxid enthaltende Tabak wird sodann in eine Zone überführt, wo er Bedingungen ausgesetzt wird, durch die das Kohlendioxid entfernt wird, wodurch der Tabak ausgedehnt wird. Die Übertragung des Kohlendioxid enthaltenden Tabaks in die Erhitzungs- oder Ausdehnungszone sollte vor-65 zugsweise innerhalb einer so kurzen wie möglichen Zeitspanne, vorzugsweise innerhalb von etwa 5 min, mehr bevorzugt innerhalb von etwa 2 min, bewirkt werden. Als eine Alternative für eine rasche Übertragung kann gewünschtenfalls der According to an improvement, the impregnation step is modified in the manner specified below. After the impregnation step, the gas pressure is reduced by venting 55. The ultimate pressure can be atmospheric pressure or a pressure close to that used in the expansion stage. However, it is preferably the former. The pressure reduction period is generally 1 to 800 s. The gaseous carbon-60 containing tobacco is then transferred to a zone where it is exposed to conditions that remove the carbon dioxide, thereby expanding the tobacco. The transfer of the carbon dioxide-containing tobacco to the heating or expansion zone should preferably be accomplished within as short a time as possible, preferably within about 5 minutes, more preferably within about 2 minutes. As an alternative to rapid transmission, the
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Kohlendioxid enthaltende Tabak in einem isolierten Gefäss gelagert oder abgekühlt oder auf sonstige Weise in einem relativ kühlen Zustand gehalten werden. Bei der Erhitzungsoder Ausdehnungsstufe erfolgt vorzugsweise eine Aussetzung des Kohlendioxid enthaltenden Tabaks einem raschen Erhitzen auf eine Temperatur von 100 bis 370 °C über eine Zeitspanne von 1 s bis 10 min bei im wesentlichen Atmosphärendruck. Tobacco containing carbon dioxide is stored in an insulated container or cooled or otherwise kept in a relatively cool condition. In the heating or expansion step, the tobacco containing carbon dioxide is preferably subjected to rapid heating to a temperature of 100 to 370 ° C over a period of 1 s to 10 min at substantially atmospheric pressure.
Zur Durchführung des erfmdungsgemässen Verfahrens kann man entweder ganze geräucherte Tabakblätter, geschnittenen oder zerkleinerten Tabak oder ausgewählte Teile von Tabak, beispielsweise Tabakstengel oder rekonstituierten Tabak, behandeln. In zerkleinerter Form kann der zu behandelnde Tabak eine Teilchengrösse von 2 mm bis 150 um haben, ist aber vorzugsweise nicht kleiner als etwa 0,600 mm. To carry out the process according to the invention, one can treat either whole smoked tobacco leaves, cut or shredded tobacco or selected parts of tobacco, for example tobacco stalks or reconstituted tobacco. In crushed form, the tobacco to be treated can have a particle size of 2 mm to 150 µm, but is preferably not less than about 0.600 mm.
Der Tabak kann den natürlichen Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks enthalten und er kann 5 bis 35 Gew.-% Feuchtigkeit enthalten. Zur Erzielung bester Ergebnisse wird es jedoch bevorzugt, dass der Tabak mindestens 8 Gew.-% und höchstens 22 Gew.-% Feuchtigkeit enthält. Die hierin angegebene prozentuale Feuchtigkeit kann als Äquivalent zu den im Ofen flüchtigen Stoffen (OV) angesehen werden, da nicht mehr als etwa 0,9% des Tabakgewichts andere flüchtige Stoffe als Wasser sind. Die Verfahrensweise zur Bestimmung der im Ofen flüchtigen Stoffe wird weiter unten angegeben. The tobacco can contain the natural moisture content of the tobacco and it can contain 5 to 35% by weight of moisture. For best results, however, it is preferred that the tobacco contain at least 8 wt% and at most 22 wt% moisture. The percent moisture given herein can be considered equivalent to oven volatiles (OV) because no more than about 0.9% of the tobacco weight is volatiles other than water. The procedure for determining the volatiles in the furnace is given below.
Der Tabak wird im allgemeinen in ein Druckgefäss eingebracht, das weiter unten näher erläutert wird. So kann er beispielsweise in einen Drahtkäfig oder auf eine Plattform, die innerhalb des Gefässes angeordnet ist, gebracht werden. The tobacco is generally placed in a pressure vessel, which is explained in more detail below. For example, it can be placed in a wire cage or on a platform that is arranged inside the vessel.
Das den Tabak enthaltende Druckgefäss kann sodann mit Kohlendioxid gespült werden. Die Vorteile des Spülens sind die Entfernung von Gasen, die den Kohlendioxid-Wiedergewinnungsprozess stören könnten, und/oder die die volle Durchdringung mit dem gasförmigen Kohlendioxid stören könnten. Als eine Alternative zur Spülung mit Kohlendioxidgas kann das Gefäss vor der Einführung des Kohlendioxidgases evakuiert werden. The pressure vessel containing the tobacco can then be flushed with carbon dioxide. The advantages of purging are the removal of gases that could interfere with the carbon dioxide recovery process and / or that could interfere with full penetration of the gaseous carbon dioxide. As an alternative to purging with carbon dioxide gas, the vessel can be evacuated before the introduction of the carbon dioxide gas.
Entweder mit oder ohne eine Vorspülung oder Evakuierung des Gefässes wird Kohlendioxidgas in das Gefäss bei Bedingungen eingeleitet, bei denen der Kohlendioxidgasdruck in dem Gefäss bei Bedingungen erhöht wird, bei denen der Tabak in dem Gefäss vorzugsweise eine Temperatur von —10 bis 60 °C hat und der Überdruck in dem Gefäss oberhalb von 1,7 MPa liegt und vorzugsweise 2,7-5,5 MPa beträgt. Der Tabak wird bei Bedingungen gehalten, bei denen das Kohlendioxid einen Überdruck oberhalb 1,7 MPa hat, und es liegt bei Bedingungen oberhalb und rechts der Sättigungsdampflinie der Figur 1 vor. Die Behandlungsdauer beträgt 15 s bis 30 min. Der Druck wird sodann innerhalb einer Zeitspanne von 1 bis 800 s, vorzugsweise 10 bis 120 s, in der Weise vermindert, dass die Temperatur an keinem Punkt unter die Sättigungstemperatur für Kohlendioxid beim gleichzeitigen Druck abfällt, und der Tabak wird auf eine Temperatur von unterhalb etwa 10 °C und auf Atmosphärendruck oder den Druck, bei dem die Ausdehnungsstufe durchgeführt wird, gebracht. Either with or without purging or evacuating the vessel, carbon dioxide gas is introduced into the vessel under conditions where the carbon dioxide gas pressure in the vessel is increased under conditions where the tobacco in the vessel is preferably at a temperature of -10 to 60 ° C and the pressure in the vessel is above 1.7 MPa and is preferably 2.7-5.5 MPa. The tobacco is kept under conditions in which the carbon dioxide has an overpressure above 1.7 MPa, and is in conditions above and to the right of the saturation steam line in FIG. 1. The treatment duration is 15 s to 30 min. The pressure is then reduced over a period of 1 to 800 seconds, preferably 10 to 120 seconds, so that the temperature does not drop below the carbon dioxide saturation temperature at the same time as the pressure is applied, and the tobacco is brought to a temperature below about 10 ° C and brought to atmospheric pressure or the pressure at which the expansion stage is carried out.
Gemäss einer Verbesserung der Erfindung wird das Ta-bak/C02-System während der Imprägnierungsstufe abgekühlt, beispielsweise durch Zirkulierung eines Kühlmittels durch den Mantel des Gefässes, das das System enthält, wodurch die Enthalpie des Kohlendioxids auf unterhalb etwa 325,640 kJ/kg vermindert wird. Dies geschieht vorzugsweise, während der Druck durch Zugabe von weiterem Kohlendioxidgas relativ konstant gehalten wird. Die Kühlung ist begrenzt, so dass das Kohlendioxid nicht in einem nennenswerten Ausmass kondensiert wird, und es wird nicht auf eine Temperatur von weniger als —23 ~C abgekühlt. Das System wird bei diesen Imprägnierungsbedingungen lA bis 30 min lang gehalten, wobei längere Zeiten im allgemeinen bei einem Betrieb bei niedrigerem Druck angewendet werden. Das genannte Phasendiagramm oder kritische Tabellen über Kohlendioxid sind nützlich, um die gewünschten Bedingungen auszuwählen. Die Druck/Temperatur-Beziehung wird vorzugsweise so gehalten, dass das Kohlendioxidgas bei oder nahe dem Sättigungspunkt gehalten wird. Es wird angenommen, dass - wenn die Bedingungen nahe oder bei der Sättigung sind - die Absorptions/Adsorptions-Eigenschaften von gasförmigem C02 stark erhöht werden. Dies resultiert in einer verbesserten Retention von gasförmigem C02. Der Enddruck kann, wenn der Druck vermindert wird, Atmosphärendruck oder ein Druck in der Nähe desjenigen sein, der in der Ausdehnungsstufe verwendet wird. Er ist jedoch vorzugsweise Atmosphärendruck. Die Zeitspanne für die Druckverminderung kann 1 bis 800 s betragen. According to an improvement of the invention, the Ta-bak / CO 2 system is cooled during the impregnation stage, for example by circulating a coolant through the jacket of the vessel containing the system, thereby reducing the enthalpy of the carbon dioxide to below about 325.640 kJ / kg. This is preferably done while the pressure is kept relatively constant by adding more carbon dioxide gas. Cooling is limited so that the carbon dioxide is not condensed to any appreciable extent and is not cooled to a temperature below -23 ° C. The system is maintained under these impregnation conditions for up to 30 minutes, with longer times generally being used when operating at a lower pressure. The aforementioned phase diagram or critical tables about carbon dioxide are useful to select the desired conditions. The pressure / temperature relationship is preferably maintained so that the carbon dioxide gas is maintained at or near the saturation point. It is believed that when the conditions are near or near saturation, the absorption / adsorption properties of gaseous CO 2 are greatly increased. This results in an improved retention of gaseous C02. The ultimate pressure, if the pressure is reduced, may be atmospheric pressure or a pressure close to that used in the expansion step. However, it is preferably atmospheric pressure. The time period for the pressure reduction can be 1 to 800 s.
Es wurde gefunden, dass nach der Imprägnierungsstufe bei Bedingungen, bei denen eine Abkühlung beim verbesserten Verfahren nicht angewendet wird, ein Produkt gebildet wird, das mindestens 1 Gewichtsteil Kohlendioxidgas pro 100 Gewichtsteile Tabak enthält. Darunter soll verstanden werden, dass mindestens 1 Gewichtsteil Kohlendioxidgas pro 100 Gewichtsteile Tabak mit dem Tabak in einer gewissen Weise entweder chemisch und/oder physikalisch vorhanden ist, beispielsweise in absorbierter Weise in dem Tabak. Das Produkt kann so viel wie 3 Gewichtsteile oder mehr gasförmiges Kohlendioxid haben, wenn das Verfahren in dieser Weise durchgeführt wird. Es hat sich gezeigt, dass dies in Abwesenheit von zugesetzten Absorbentien oder dergleichen stattfindet. Adsorbentien, Absorbentien oder dergleichen können zwar vorhanden sein, doch wird es bevorzugt, dass solche Stoffe nicht vorhanden sind, da das Verfahren auch ohne diese Substanzen wirksam ist und weil hierdurch unerwünschte Elemente in den Rauch eingeführt werden könnten oder weil hierdurch das Kohlendioxid nicht in vollständig wirksamer Weise freigesetzt werden könnte. Es hat sich gezeigt, dass nach der Imprägnierungsstufe der Tabak sogar noch höhere Mengen von Kohlendioxid, beispielsweise so hoch wie 3 Gewichtsteile (pro 100 Gewichtsteile Tabak), It has been found that after the impregnation step, under conditions where cooling is not used in the improved process, a product is formed which contains at least 1 part by weight of carbon dioxide gas per 100 parts by weight of tobacco. This is to be understood to mean that at least 1 part by weight of carbon dioxide gas per 100 parts by weight of tobacco is present with the tobacco in a certain way either chemically and / or physically, for example in an absorbed manner in the tobacco. The product can have as much as 3 parts by weight or more of gaseous carbon dioxide if the process is carried out in this way. It has been shown that this takes place in the absence of added absorbents or the like. Adsorbents, absorbents or the like may be present, but it is preferred that such substances are not present, since the process is also effective without these substances and because this could introduce undesirable elements into the smoke or because the carbon dioxide would not be completely in this way could be released effectively. It has been shown that after the tobacco impregnation stage, even higher amounts of carbon dioxide, for example as high as 3 parts by weight (per 100 parts by weight of tobacco),
oder mehr, enthalten kann. Die Druck/Temperatur-Bezie-hung wird vorzugsweise so aufrechterhalten, dass das Gas bei oder nahe dem Sättigungspunkt gehalten wird. Es wird angenommen, dass - wenn die Bedingungen nahe oder bei der Sättigung sind - die Absorptions/Adsorptions-Eigen-schaften von gasförmigem C02 stark erhöht werden. Dies führt zu einer verbesserten Retention von gasförmigem C02. Der Enddruck, wenn der Druck vermindert wird, kann Atmosphärendruck sein oder ein Druck, der nahe an dem liegt, der in der Ausdehnungsstufe verwendet wird. Vorzugsweise ist er jedoch Atmosphärendruck. Die Zeit der Druckverminderung kann 1 bis 800 s betragen. or more. The pressure / temperature relationship is preferably maintained so that the gas is maintained at or near the saturation point. It is believed that when the conditions are near or at saturation, the absorption / adsorption properties of gaseous CO 2 are greatly increased. This leads to an improved retention of gaseous C02. The ultimate pressure, if the pressure is reduced, can be atmospheric pressure or a pressure close to that used in the expansion stage. However, it is preferably atmospheric pressure. The time for the pressure reduction can be 1 to 800 s.
Es wurde gefunden, dass nach der Imprägnierungsstufe bei Bedingungen, wo erfindungsgemäss ein Abkühlen stattfindet, ein Produkt gebildet wird, das so viel wie 3 Gewichtsteile oder mehr gasförmiges Kohlendioxid pro 100 Gewichtsteile Tabak enthalten kann. Hierunter soll verstanden werden, dass mindestens 3 Gewichtsteile Kohlendioxidgas pro 100 Gewichtsteile Tabak mit dem Tabak in einer gewissen Weise, beispielsweise chemisch und/oder physikalisch, in absorbierter Weise in dem Tabak vorhanden sind. Es wurde festgestellt, dass dies in Abwesenheit von zugesetzten Adsorbentien oder dergleichen der Fall ist. Adsorbentien, Absorbentien oder dergleichen können zwar vorhanden sein, doch wird es bevorzugt, dass solche Materialien nicht vorhanden sind, da das Verfahren auch ohne diese wirksam ist und weil sie unerwünschte Elemente in den Rauch einführen könnten It has been found that, after the impregnation step, under conditions where cooling takes place according to the invention, a product is formed which can contain as much as 3 parts by weight or more of gaseous carbon dioxide per 100 parts by weight of tobacco. This is to be understood to mean that at least 3 parts by weight of carbon dioxide gas per 100 parts by weight of tobacco are present in the tobacco in a certain manner, for example chemically and / or physically, in the tobacco. It has been found that this is the case in the absence of added adsorbents or the like. Adsorbents, absorbents, or the like may be present, but it is preferred that such materials not be present because the process is effective without them and because they could introduce undesirable elements into the smoke
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oder dazu führen könnten, dass das Kohlendioxid nicht in vollständig wirksamer Weise freigesetzt wird. or could result in the carbon dioxide not being released in a fully effective manner.
Der Tabak kann nach der Imprägnierungsstufe sodann in eine Zone überführt werden, wo er Bedingungen ausgesetzt wird, dass das Kohlendioxid entfernt und der Tabak ausgedehnt wird. Dies geschieht vorzugsweise durch rasches Erhitzen auf 100 bis 370 °C über einen Zeitraum von 1 s bis 10 min bei im wesentlichen Atmosphärendruck. After the impregnation step, the tobacco can then be transferred to a zone where it is subjected to conditions such that the carbon dioxide is removed and the tobacco is expanded. This is preferably done by rapid heating to 100 to 370 ° C over a period of 1 s to 10 min at essentially atmospheric pressure.
Nachstehend soll insbesondere die Verbesserung bezüglich der Imprägnierungsstufe beschrieben werden. In particular, the improvement in the impregnation level will be described below.
Bei der Durchführung des erfmdungsgemässen Verfahrens können entweder ganze geräucherte Tabakblätter, geschnittener oder zerkleinerter Tabak oder ausgewählte Teile von Tabak, z. B. Tabakstengel oder rekonstituierter Tabak, verwendet werden. In zerkleinerter Form kann der zu behandelnde Tabak eine Teilchengrösse von 2,0 mm bis 150 um haben, ist aber vorzugsweise nicht kleiner als 0,600 mm. When carrying out the method according to the invention, either whole smoked tobacco leaves, cut or shredded tobacco or selected parts of tobacco, e.g. B. tobacco stalk or reconstituted tobacco can be used. In crushed form, the tobacco to be treated can have a particle size of 2.0 mm to 150 µm, but is preferably not less than 0.600 mm.
Der Tabak kann den natürlichen Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks enthalten und er kann 5 bis 35 Gew.-% Feuchtigkeit enthalten. Zur Erzielung bester Ergebnisse wird es jedoch bevorzugt, dass der Tabak mindestens 8 Gew.-% und nicht mehr als 22 Gew.-% Feuchtigkeit aufweist. Die hierin angegebene prozentuale Feuchtigkeit kann als Äquivalent zu den im Ofen flüchtigen Stoffen (OV) angesehen werden, da nicht mehr als etwa 0,9% des Tabakgewichtes andere flüchtige Stoffe als Wasser sind. Die Bestimmung der im Ofen flüchtigen Stoffe erfolgt durch einfache Messung des Gewichtsverlustes beim 3stündigen Aussetzen des Materials in einem Umluftofen von 100°C. The tobacco can contain the natural moisture content of the tobacco and it can contain 5 to 35% by weight of moisture. However, for best results, it is preferred that the tobacco have at least 8% by weight and no more than 22% by weight moisture. The percent moisture reported herein can be considered equivalent to oven volatiles (OV) since no more than about 0.9% of the weight of tobacco is volatiles other than water. The volatile substances in the furnace are determined by simply measuring the weight loss when the material is exposed for 3 hours in a convection oven at 100 ° C.
Der Tabak wird im allgemeinen in ein Druckgefäss eingebracht, das weiter unten näher beschrieben wird. So kann er beispielsweise in einen Drahtkäfig oder auf eine Plattform, die innerhalb des Gefässes angeordnet ist, gebracht werden. The tobacco is generally placed in a pressure vessel, which is described in more detail below. For example, it can be placed in a wire cage or on a platform that is arranged inside the vessel.
Das den Tabak enthaltende Druckgefäss kann sodann mit Kohlendioxidgas gespült werden. Die Vorteile der Spülung sind die Entfernung von Gasen, die den Kohlendioxid-Wiedergewinnungsprozess stören könnten und/oder die die volle Eindringurig des gasförmigen Kohlendioxids stören könnten. Als eine Alternative zur Spülung mit dem Kohlendioxidgas kann das Gefäss vor der Einführung des Kohlendioxidgases evakuiert werden. The pressure vessel containing the tobacco can then be flushed with carbon dioxide gas. The advantages of purging are the removal of gases that could interfere with the carbon dioxide recovery process and / or that could interfere with the full penetration of the gaseous carbon dioxide. As an alternative to purging with the carbon dioxide gas, the vessel can be evacuated prior to the introduction of the carbon dioxide gas.
Das Kohlendioxid, das bei dem erfmdungsgemässen Verfahren verwendet wird, wird im allgemeinen aus einem Lage-rungsgefass erhalten, wo es bei einem Überdruck von 1,5-2,1 MPa und Temperaturen von — 29 bis — 16 °C gehalten wird. Das Kohlendioxid kann in das Druckgefäss mit 1,5-2,2 MPa Überdruck und —29 bis —14 °C eingeführt werden, wird aber vorzugsweise durch geeignete Einrichtungen auf eine Temperatur oberhalb —23 °C und einen Überdruck oberhalb 1,7 MPa gebracht, bevor es in das Druckgefäss eingeführt wird. The carbon dioxide used in the process according to the invention is generally obtained from a storage vessel, where it is kept at an overpressure of 1.5-2.1 MPa and temperatures of -29 to -16 ° C. The carbon dioxide can be introduced into the pressure vessel at 1.5-2.2 MPa gauge pressure and -29 to -14 ° C, but is preferably brought to a temperature above -23 ° C and a gauge pressure above 1.7 MPa by suitable means before it is inserted into the pressure vessel.
Entweder mit oder ohne eine vorhergehende Spülung oder Evakuierung des Gefässes wird Kohlendioxidgas in das Gefäss unter Bedingungen eingeleitet, bei denen der Kohlendioxidgasdruck in dem Gefass bei Bedingungen erhöht wird, bei denen der Tabak in dem Gefäss sich bei einer Temperatur von —10 bis 60 °C befindet und der Überdruck in dem Gefass oberhalb etwa 1,7 MPa liegt und vorzugsweise 2,7-5,5 MPa beträgt. Das Tabak/C02-System wird in einer solchen Weise abgekühlt, dass die C02-Enthalpie auf unterhalb etwa 325,640 kJ/kg gebracht wird, doch wird das Gas vorzugsweise nicht in einem signifikanten Ausmass kondensiert. Der Druck wird vorzugsweise durch Zuführung von weiterem Gas im wesentlichen konstant gehalten und das System wird bei diesen Bedingungen 15 s bis 30 min lang gehalten. Der Druck wird sodann über einen Zeitraum von 1 bis 800 s vermindert, wodurch der Tabaic auf eine Temperatur unterhalb 10 °C und auf Atmosphärendruck oder einen Druck, bei dem die Ausdehnungsstufe durchgeführt wird, gebracht wird. Either with or without prior purging or evacuation of the vessel, carbon dioxide gas is introduced into the vessel under conditions where the carbon dioxide gas pressure in the vessel is increased under conditions where the tobacco in the vessel is at a temperature of -10 to 60 ° C and the overpressure in the vessel is above approximately 1.7 MPa and is preferably 2.7-5.5 MPa. The tobacco / CO 2 system is cooled in such a way that the CO 2 enthalpy is brought below about 325.640 kJ / kg, but the gas is preferably not condensed to a significant extent. The pressure is preferably maintained substantially constant by the addition of additional gas and the system is maintained under these conditions for 15 seconds to 30 minutes. The pressure is then reduced over a period of 1 to 800 seconds, bringing the tabaic to a temperature below 10 ° C and to atmospheric pressure or a pressure at which the expansion step is carried out.
Der resultierende, mit Kohlendioxid behandelte Tabak 5 kann sodann, wie weiter oben beschrieben, rasch in eine Zone transportiert werden, wo er Ausdehnungsbedingungen unterworfen wird, indem er erhitzt oder in äquivalenter Weise behandelt wird, um das Kohlendioxid aus dem Tabak zu entfernen. Hierbei können heisse Oberflächen oder ein io Strom von heisser Luft, ein Gemisch von Gasen und Luft angewendet werden oder es kann ein Aussetzen an andere Energiequellen, beispielsweise eine Mikrowellenenergie oder Infrarotstrahlung, erfolgen. Es wurde gefunden, dass die Verwendung einer Gaszusammensetzung mit mindestens 50 is Gew.-% Wasserdampf und vorzugsweise mehr als 80 Gew.-% Wasserdampf besonders gute Ergebnisse ergibt. Eine geeignete Massnahme zur Ausdehnung des Kohlendioxid enthaltenden Tabaks besteht darin, diesen in einen Strom von erhitztem Gas einzubringen oder mitreissen zu lassen, bei-20 spielsweise von überhitztem Dampf, oder diesen in einen turbulenten Luftstrom, beispielsweise mit einer Temperatur von 150 bis 260 °C (so niedrig wie 100 °C und so hoch wie 370 °C) über einen Zeitraum von 1 s bis 10 min, zu bringen. Der imprägnierte Tabak kann auch erhitzt werden, indem er auf ein 25 sich bewegendes Band gebracht wird und einer Infraroterhitzung ausgesetzt wird. Das Erhitzen kann auch in einem Zyklontrockner, durch Kontakt in einem Turm mit überhitztem Wasserdampf oder einem Gemisch aus Wasserdampf und Luft oder dergleichen geschehen. Derartige Kontaktie-30 rungsstufen sollten die Temperatur der Atmosphäre, mit der der Tabak sich in Berührung befindet, nicht auf oberhalb etwa 370 °C erhöhen. Die Temperatur sollte vorzugsweise 100 bis 300 °C, am meisten bevorzugt 150 bis 260 °C, sein, wenn bei Atmosphärendruck gearbeitet wird. The resulting carbon dioxide-treated tobacco 5 can then be rapidly transported, as described above, to a zone where it is subjected to expansion conditions by being heated or treated in an equivalent manner to remove the carbon dioxide from the tobacco. Hot surfaces or a stream of hot air, a mixture of gases and air can be used here, or exposure to other energy sources, for example microwave energy or infrared radiation, can take place. It has been found that the use of a gas composition with at least 50% by weight of water vapor and preferably more than 80% by weight of water vapor gives particularly good results. A suitable measure for the expansion of the tobacco containing carbon dioxide is to introduce it into a stream of heated gas or to carry it away, for example from superheated steam, or into a turbulent air stream, for example at a temperature of 150 to 260 ° C. (as low as 100 ° C and as high as 370 ° C) over a period of 1 s to 10 min. The impregnated tobacco can also be heated by placing it on a moving belt and subjecting it to infrared heating. The heating can also be done in a cyclone dryer, by contact in a tower with superheated steam or a mixture of steam and air or the like. Such contact stages should not raise the temperature of the atmosphere with which the tobacco is in contact to above about 370 ° C. The temperature should preferably be 100 to 300 ° C, most preferably 150 to 260 ° C when operating at atmospheric pressure.
35 Wie es bei der Bearbeitung von organischen Stoffen wohl bekannt ist, kann ein Überhitzen Schäden, zunächst Verfärbungen, beispielsweise Verdunkelungen, und schliesslich ein Verkohlen bewirken. Die notwendige und ausreichende Temperatur und Aussetzungszeit für die Ausdehnung ohne 40 derartige Beschädigungen ist eine Funktion dieser zwei Variablen sowie dem Zustand der Unterteilung des Tabaks. Um eine unerwünschte Beschädigung in der Erhitzungsstufe zu vermeiden, sollte daher der imprägnierte Tabak Temperaturen von beispielsweise 370 °C nicht länger als 1 bis 2 s ausge-45 setzt werden. 35 As is well known in the processing of organic substances, overheating can cause damage, first discoloration, for example darkening, and finally charring. The necessary and sufficient temperature and exposure time for expansion without such damage is a function of these two variables and the state of the tobacco subdivision. In order to avoid undesirable damage in the heating stage, the impregnated tobacco should therefore not be exposed to temperatures of, for example, 370 ° C. for longer than 1 to 2 s.
Eine weitere Methode zur Ausdehnung der Tabakzellen ist die Anwendung von Strahlungsmethoden, wie sie in den US-PS 3 409 022 und 3 409 027 beschrieben werden. Hierbei erreicht der Tabak niemals eine Temperatur von oberhalb so etwa 140 °C und er wird durch rasche Freisetzung von Gasen abgekühlt. Das Vorhandensein von Wasserdampf während des Erhitzens unterstützt den Erhalt von optimalen Ergebnissen. Another method of expanding the tobacco cells is to use radiation methods such as those described in US Pat. Nos. 3,409,022 and 3,409,027. The tobacco never reaches a temperature above about 140 ° C and is cooled by the rapid release of gases. The presence of water vapor during heating helps to obtain optimal results.
Ein weiteres System, das gewöhnlich bevorzugt wird, ist 55 die Verwendung eines Dispersionstrockners, beispielsweise eines solchen, der entweder mit Wasserdampf allein oder mit einer Kombination von Wasserdampf mit Luft beschickt wird. Ein Beispiel für einen solchen Trockner ist ein Praetor & Schwarzt-PB-Dispersionstrockner, der nachstehend ge-60 wohnlich als Turm bezeichnet wird. Die Temperatur in dem Trockner kann 120 bis 370 °C betragen, wobei die Kontaktzeit in dem Trockner etwa 1 bis 10 s beträgt. Im allgemeinen wird eine Kontaktzeit von 1 bis 6 s angewendet, wenn die Temperatur des Heissgases 260 bis 315°C oder etwas höher 65 ist. Wie hierin angegeben, können andere bekannte Typen von Erhitzungseinrichtungen verwendet werden, solange sie dazu imstande sind, zu bewirken, dass der imprägnierte Tabak ohne eine überschüssige Dunkelfärbung sich ausdehnt. Another system that is usually preferred is the use of a dispersion dryer, such as one that is supplied with air either with water vapor alone or with a combination of water vapor. An example of such a dryer is a Praetor & Schwarzt-PB dispersion dryer, which is commonly referred to below as a tower. The temperature in the dryer can be 120 to 370 ° C, the contact time in the dryer being about 1 to 10 s. Generally, a contact time of 1 to 6 seconds is used when the temperature of the hot gas is 260 to 315 ° C or slightly higher than 65. As indicated herein, other known types of heaters can be used as long as they are able to cause the impregnated tobacco to expand without excessive darkening.
7 7
649198 649198
Die Anwesenheit einer Wasserdampfatmosphäre von 20% oder mehr der Gesamtheissgaszusammensetzung trägt dazu bei, eine beste Ausdehnung zu erhalten, wobei ein hoher Anteil (z.B. mehr als 80 Vol.-%) Wasserdampf bevorzugt wird. The presence of a water vapor atmosphere of 20% or more of the total hot gas composition helps to obtain the best expansion, with a high proportion (e.g. more than 80% by volume) of water vapor being preferred.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 ein Standard-Phasendiagramm, in dem der Druck von C02 (in psia) gegen die Temperatur (in °F) des Tabakbettes für das Kohlendioxid/Tabak-System aufgetragen ist, wobei die Linie I—II—III das hier in Betracht gezogene System veranschaulicht; Figure 1 is a standard phase diagram plotting the pressure of CO 2 (in psia) against the temperature (in ° F) of the tobacco bed for the carbon dioxide / tobacco system, line I-II-III taking this into account drawn system illustrates;
Fig. 2 ein Standard-Druckenthalpiediagramm, worin die Linie I-IV die Erfindung weiterhin veranschaulicht; und Figure 2 is a standard pressure enthalpy diagram wherein line I-IV further illustrates the invention; and
Fig. 3 ein Standard-Druckenthalpiediagramm, bei dem die Linie I-IV das erfindungsgemässe Verfahren veranschaulicht. Fig. 3 is a standard pressure enthalpy diagram, in which the line I-IV illustrates the inventive method.
Zur allgemeinen Erläuterung des erfmdungsgemässen Verfahrens wird auf Figur 1 verwiesen. Die Bedingungen können beispielsweise so sein, wie sie durch die Linie I—II—III in Figur 1 angegeben werden. So wird beispielsweise der Tabak mit etwa 12 Gew.-% OV in Form von geschnittenem glänzendem Füller in ein Druckgefäss gebracht, das dazu imstande ist, den gewünschten Druck, beispielsweise einen Überdruck von 7,4 MPa (1057 psig), auszuhalten, eingebracht. Das Gefäss kann dem Imprägnierungsgefäss gemäss der US-Anmeldung SN 441 767 ähnlich sein. Im Gegensatz zu dieser Vorrichtung braucht es jedoch keine Einrichtung zur Handhabung von flüssigem C02 zu haben. Das Gefäss kann mit gasförmigem C02 gespült werden oder es kann evakuiert werden. Es wird mit gasförmigem C02 unter Druck gesetzt, um den Inhalt zu einem Zustand (bei II) zu bringen, bei dem der Überdruck grösser als 1,7 MPa (250 psig) und die Temperatur nicht weniger als —23 °C ist. Der Druck wird sodann (auf III) weggenommen. Die Bedingungen der gesamten Reihenfolge (durch die Linie I—II—III angegeben) sind so, dass das Kohlendioxid unterhalb und auf der rechten Seite der Sättigungsdampflinie der Figur 1 gehalten wird. For a general explanation of the method according to the invention, reference is made to FIG. 1. For example, the conditions may be as indicated by line I-II-III in Figure 1. For example, the tobacco is placed with about 12% by weight OV in the form of a cut glossy filler in a pressure vessel capable of withstanding the desired pressure, for example 7.4 MPa (1057 psig) overpressure. The vessel can be similar to the impregnation vessel according to US application SN 441 767. In contrast to this device, however, there is no need to have a device for handling liquid CO 2. The vessel can be flushed with gaseous C02 or it can be evacuated. It is pressurized with gaseous CO 2 to bring the contents to a state (at II) where the gauge pressure is greater than 1.7 MPa (250 psig) and the temperature is not less than -23 ° C. The pressure is then released (to III). The overall order conditions (indicated by line I-II-III) are such that the carbon dioxide is held below and to the right of the saturation steam line of FIG.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung ist, wie aus Figur 2 ersichtlich ist, die Enthalpie des C02 grösser als etwa 325,640 kJ/kg (140 BTU/lbm) und das C02 liegt in gasförmiger Form vor. Das Gefass kann bei diesen Bedingungen XA bis 30 min lang gehalten werden, wie es durch die Linie I-III angezeigt wird. Der Druck kann sodann rasch, vorzugsweise innerhalb von 10 bis 120 s, vorzugsweise auf Atmosphärendruck vermindert werden, wie es durch die Linie III-IV der Figur 2 gezeigt wird. According to one embodiment of the invention, as can be seen from FIG. 2, the enthalpy of the CO 2 is greater than approximately 325.640 kJ / kg (140 BTU / lbm) and the CO 2 is in gaseous form. The vessel can be held for up to 30 minutes under these conditions, as indicated by line I-III. The pressure can then be reduced rapidly, preferably within 10 to 120 s, preferably to atmospheric pressure, as shown by line III-IV of FIG. 2.
Der imprägnierte Tabak wird sodann (vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise direkt) in eine Rascherhit-zungszone oder ein Gefäss, wie das Heizgefäss gemäss der US-Anmeldung SN 441 767, beispielsweise einen Ausdehnungsturm, eine Mikrowellenkammer oder dergleichen, überführt. The impregnated tobacco is then (preferably, but not necessarily directly) transferred to a rapid heating zone or a vessel such as the heating vessel according to US application SN 441 767, for example an expansion tower, a microwave chamber or the like.
Die Temperatur, bei der der imprägnierte Tabak vor dem Ausdehnen oder der Rascherhitzungsstufe gehalten wird, wird grösstenteils davon bestimmt, wie lange das C02 in dem Tabak in genügender Menge verbleibt, dass die gewünschte Ausdehnung bewirkt wird. Wenn nur eine geringe Isolierung oder Einrichtung vorhanden ist, um die Temperatur unten zu halten, dann sollte die Übertragung rasch geschehen, vorzugsweise innerhalb von weniger als wenigen min. Ein isolierter Behälter wird für die Übertragung bevorzugt. Eine ergänzende Kühlung kann ebenfalls vorgesehen sein, beispielsweise indem zerkleinertes oder gepulvertes Trockeneis auf den imprägnierten Tabak aufgebracht wird oder indem flüssiger Stickstoff darauf aufgesprüht wird. The temperature at which the impregnated tobacco is held prior to expansion or the rapid heating step is largely determined by how long the CO 2 remains in the tobacco in sufficient quantity to effect the desired expansion. If there is little insulation or means to keep the temperature down, the transfer should be rapid, preferably within less than a few minutes. An insulated container is preferred for the transfer. Additional cooling can also be provided, for example by applying crushed or powdered dry ice to the impregnated tobacco or by spraying liquid nitrogen on it.
Das rasche Erhitzen bewirkt eine Ausdehnung des Tabaks bei einer Temperatur, wo der Tabak faltbar und elastisch ist. Der Tabak kann ohne ein Brechen ungefähr bis zu seinem Zustand der grünen Blätter ausgedehnt werden. Es wird ein signifikantes und nützliches Ausmass der Ausdehnung erhalten. The rapid heating causes the tobacco to expand at a temperature where the tobacco is foldable and elastic. The tobacco can be expanded to about its state of green leaves without breaking. A significant and useful amount of expansion is obtained.
In Figur 3 wird eine Veranschaulichung des erfmdungsgemässen Verfahrens gegeben. Tabak mit etwa 12 Gew.-% OV in Form von geschnittenem glänzendem Füller wird in ein Druckgefäss gegeben. Das Gefäss kann ähnlich wie das Imprägnierungsgefäss gemäss der US-Anmeldung SN 441 767 sein, braucht aber im Gegensatz zu dieser Vorrichtung keine Einrichtung zur Handhabung von flüssigem C02 zu haben. Das Gefäss kann mit gasförmigem C02 gespült oder evakuiert werden. Es wird mit C02 unter Druck gesetzt, um den Inhalt auf einen Zustand zu bringen, bei dem der Druck grösser als 1,7 MPa (250 psia) und die Temperatur nicht weniger als —23 °C beträgt. Die Enthalpie liegt bei oder oberhalb 325,640 kJ/kg (140 BTU/lbm), wie durch die Linie I—II der Zeichnung angezeigt wird. Die Enthalpie des C02 wird sodann durch Kühlen auf unterhalb etwa 325,640 kJ/kg (140 BTU/lbm) vermindert (jedoch bei Bedingungen der Temperatur und des Druckes, dass das C02 hauptsächlich als Gas vorhanden ist), wie durch die Linie II-III angezeigt wird. Das Gefäss wird bei diesen Bedingungen Va bis 30 min gehalten. Der Druck wird sodann rasch, vorzugsweise innerhalb von 10 bis 120 s, beispielsweise auf Atmosphärendruck vermindert, wie es durch die Linie III-IV angezeigt wird. An illustration of the method according to the invention is given in FIG. Tobacco with about 12 wt .-% OV in the form of cut glossy filler is placed in a pressure vessel. The vessel can be similar to the impregnation vessel according to US application SN 441 767, but, unlike this device, does not need to have a device for handling liquid CO 2. The vessel can be flushed with gaseous C02 or evacuated. It is pressurized with CO 2 to bring the contents to a state where the pressure is greater than 1.7 MPa (250 psia) and the temperature is not less than -23 ° C. The enthalpy is at or above 325,640 kJ / kg (140 BTU / lbm), as indicated by line I-II of the drawing. The enthalpy of the CO 2 is then reduced by cooling to below about 325,640 kJ / kg (140 BTU / lbm) (but under conditions of temperature and pressure that the CO 2 is mainly present as a gas), as indicated by line II-III becomes. The vessel is held for up to 30 minutes under these conditions. The pressure is then rapidly reduced, preferably within 10 to 120 seconds, for example to atmospheric pressure, as indicated by line III-IV.
Der imprägnierte Tabak wird sodann (vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise direkt) in eine Rascherhit-zungszone oder ein Gefäss, wie ein Erhitzungsgefäss gemäss der US-Anmeldung SN 441 767, beispielsweise einen Ausdehnungsturm, eine Mikrowellenkammer oder dergleichen, überführt. Das rasche Erhitzen bewirkt eine Ausdehnung des Tabaks bei einer Temperatur, bei der der Tabak faltbar und elastisch ist. Der Tabak kann ohne ein Brechen ungefähr bis zum Zustand seines grünen Blattes ausgedehnt werden. Es wird ein signifikantes und nützliches Ausmass der Ausdehnung erhalten. The impregnated tobacco is then (preferably, but not necessarily directly) transferred to a rapid heating zone or a vessel, such as a heating vessel according to US application SN 441 767, for example an expansion tower, a microwave chamber or the like. The rapid heating causes the tobacco to expand at a temperature at which the tobacco is foldable and elastic. The tobacco can be expanded to about the state of its green leaf without breaking. A significant and useful amount of expansion is obtained.
Die Temperatur, bei der der imprägnierte Tabak vor der Ausdehnung oder der Rascherhitzungsstufe gehalten wird, bestimmt sich zum grossen Teil davon, wie lange das C02 in dem Tabak in genügender Menge zurückbleibt, dass die gewünschte Ausdehnung bewirkt wird. Wenn nur eine geringe Isolierung oder Einrichtung zum Niederhalten der Temperatur vorhanden ist, dann sollte die Übertragung rasch, innerhalb von weniger als wenigen min, erfolgen. Ein isolierter Behälter wird für die Übertragung bevorzugt. Eine ergänzende Kühlung kann gleichfalls vorgesehen sein, indem beispielsweise zerkleinertes oder gepulvertes Trockeneis auf den imprägnierten Tabak aufgebracht wird oder indem flüssiger Stickstoff darauf aufgesprüht wird. The temperature at which the impregnated tobacco is kept prior to expansion or rapid heating is largely determined by how long the CO 2 remains in the tobacco in sufficient quantity to cause the desired expansion. If there is little insulation or means to hold the temperature down, the transfer should be quick, in less than a few minutes. An insulated container is preferred for the transfer. Additional cooling can also be provided, for example by applying crushed or powdered dry ice to the impregnated tobacco or by spraying liquid nitrogen on it.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. The invention is illustrated in the examples.
Beispiel 1 example 1
Eine 0,45-kg-Probe von handelsüblichem, umhülltem hellem Tabakfüller mit 12,5 Gew.% OV wurde in ein Druckgefäss vom Autoklaventyp eingebracht und auf 5,5 MPa Überdruck mit C02-Gas gebracht, welches von einem C02-Zuführungstank erhalten worden war, der bei einem C02-Druck von mindestens geringfügig oberhalb des gewünschten Imprägnierungsdruckes gehalten wurde. Die Temperatur des Imprägnierungssystems wurde während des Druckzyklus auf oberhalb 30 °C gehalten, indem, wenn erforderlich, zusätzliche Wärme in das System eingeführt wurde, um eine Bildung von flüssigem oder festem C02 während des gesamten Behandlungszyklus zu verhindern. Nach einer Kontaktzeit von 15 min wurde festgestellt, dass die Druck- und Temperaturbedingungen des C02-Gases in der Imprägnierungs- A 0.45 kg sample of commercial, wrapped light tobacco filler with 12.5% by weight OV was placed in an autoclave type pressure vessel and brought to 5.5 MPa gauge pressure with CO 2 gas obtained from a CO 2 feed tank which was kept at a CO 2 pressure of at least slightly above the desired impregnation pressure. The impregnation system temperature was maintained above 30 ° C during the pressure cycle by adding additional heat to the system if necessary to prevent the formation of liquid or solid CO 2 throughout the treatment cycle. After a contact time of 15 minutes, it was found that the pressure and temperature conditions of the CO 2 gas in the impregnation
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
649198 649198
8 8th
Vorrichtung einem Enthalpiewert von etwa 330,292 kJ/kg von C02-Gas entsprachen. Der Druck wurde weggenommen, indem etwa 30 s, nachdem die Tabaktemperatur 2,2 °C betrug, abgelassen wurde. Die imprägnierte Probe hatte eine Gewichtszunahme von 2,0%, die auf das darin enthaltene gasförmige COz zurückzuführen war. Das imprägnierte Material wurde sodann innerhalb einer Zeitspanne von etwa 5 min in einem Tabakausdehnungsturm mit einem Durchmesser von 7,5 cm durch Kontakt mit dem erhitzen Wasserdampf von 288 °C und einer Geschwindigkeit von 42 m/s über einen Zeitraum von etwa 4 s erhitzt. Das Produkt, das den Ausdehnungsturm verliess, hatte einen OV-Wert von 2,1 Gew.%. Das Produkt wurde bei Standardbedingungen von 23,9 °C und einer relativen Feuchtigkeit von 60% etwa 18 h lang ins Gleichgewicht gesetzt. Die Füllkraft des ins Gleichgewicht gesetzten Produkts wurde durch den später beschriebenen standardisierten Test des Zylindervolumens (CV) gemessen. Es wurde ein Wert von 74 cm3/10 g bei 11,2 Gew.% Device corresponded to an enthalpy value of about 330.292 kJ / kg of CO 2 gas. The pressure was released by releasing about 30 seconds after the tobacco temperature was 2.2 ° C. The impregnated sample had a weight gain of 2.0% due to the gaseous CO 2 contained therein. The impregnated material was then heated in a tobacco expansion tower with a diameter of 7.5 cm over a period of about 5 minutes by contact with the heated water vapor of 288 ° C and a speed of 42 m / s for a period of about 4 s. The product which left the expansion tower had an OV value of 2.1% by weight. The product was equilibrated under standard conditions of 23.9 ° C and a relative humidity of 60% for about 18 hours. The filling power of the balanced product was measured by the standardized test of the cylinder volume (CV) described later. A value of 74 cm3 / 10 g at 11.2% by weight
OV erhalten. Dies ergab einen korrekten CV-(CCV)-Wert bei 11 Gew.% OV von 76 cm3/10 g. Es wurde festgestellt, dass eine nicht-ausgedehnte Kontrollprobe ein Zylindervolumen von 36 cm3/10 g hatte. Die Probe hatte daher nach der s Behandlung eine 111 %ige Erhöhung der Füllkraft, gemessen nach der CV-Methode. Obtained OV. This gave a correct CV (CCV) value at 11 wt.% OV of 76 cm3 / 10 g. An unexpanded control sample was found to have a cylinder volume of 36 cm3 / 10 g. The sample therefore had a 111% increase in filling power after the treatment, measured by the CV method.
Beispiel 2 Example 2
io Eine Reihe von hellen Tabakproben wurde wie im Beispiel 1 bei Bedingungen behandelt, bei denen gasförmiges C02 und im wesentlichen kein flüssiges oder festes C02 gebildet wurden. Der OV-Wert der Tabakbeschickung wurde von 9 bis 14,6 Gew.% variiert. In Tabelle I sind die Bedin-is gungen der einzelnen Tests und die erhaltenen Testergebnisse zusammengestellt. Wenn in der Tabelle für eine Variable kein Wert angegeben wird, dann ist der Wert gleich wie im Beispiel 1. A number of light tobacco samples were treated as in Example 1 under conditions where gaseous CO 2 and essentially no liquid or solid CO 2 were formed. The OV value of the tobacco feed was varied from 9 to 14.6% by weight. Table I summarizes the conditions of the individual tests and the test results obtained. If no value is specified for a variable in the table, the value is the same as in example 1.
Tabelle I Table I
Füllerausdehnung mit gasförmigem C02 Filler expansion with gaseous C02
Test-Nr. Test No.
1 1
2 2nd
3 3rd
OV-Wert der Tabakbeschickung OV value of the tobacco feed
9,0% 9.0%
10,3% 10.3%
14,6% 14.6%
Imprägnierungsdruck, MPa Impregnation pressure, MPa
5,62 5.62
5,62 5.62
5,62 5.62
C02-Temperatur vor dem Ablassen, °C C02 temperature before draining, ° C
31,7 31.7
31,7 31.7
32,2 32.2
C02-Enthalpie vor dem Ablassen, Joule/kg C02 enthalpy before draining, joule / kg
332 618 332 618
332 618 332 618
332 618 332 618
Tabaktemperatur nach dem Ablassen, °C Tobacco temperature after draining, ° C
-20,0 -20.0
-22,8 -22.8
+2,8 +2.8
% C02-Retention des Tabaks % C02 retention of tobacco
2,9 2.9
2,4 2.4
1,5 1.5
OV-Wert des Produkts nach der Ausdehnung, Gew.-% OV value of the product after expansion,% by weight
1,7 1.7
1,8 1.8
3,2 3.2
CV-Wert des neu geordneten Produkts CV value of the reordered product
62 62
94 94
74 74
OV-Wert des neu geordneten Produkts, Gew.-% OV value of the reordered product,% by weight
11,6 11.6
10,3 10.3
11,3 11.3
korrigierter CV-Wert bei 11 Gew.-% OV corrected CV value at 11 wt% OV
66 66
88 88
76 76
% Erhöhung der Füllkraft % Increase in filling power
83 83
144 144
111 111
Beispiel 3 Example 3
Eine Reihe von hellen Tabakproben wurde wie im Beispiel 1 bei Bedingungen, bei denen gasförmiges C02 und im wesentlichen kein flüssiges oder festes C02 gebildet wurden, A series of light tobacco samples were prepared as in Example 1 under conditions where gaseous CO 2 and essentially no liquid or solid CO 2 were formed
behandelt. Die Haltezeit wurde variiert. Die Bedingungen 40 und die erhaltenen Testergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Wenn in der Tabelle für eine Variable kein Wert angegeben ist, dann ist der Wert wie im Beispiel 1. treated. The hold time was varied. Conditions 40 and the test results obtained are summarized in Table II. If no value is specified for a variable in the table, the value is as in example 1.
Tabellen Tables
Füllerausdehnung mit gasförmigem C02 Filler expansion with gaseous C02
Test-Nr. Test No.
3 3rd
4 4th
5 5
OV-Wert der Tabakbeschickung OV value of the tobacco feed
14,2% 14.2%
14,4% 14.4%
15,3% 15.3%
Imprägnierungsdruck, atü MPa Impregnation pressure, at MPa
5,62 5.62
5,62 5.62
5,62 5.62
Haltezeit, min Holding time, min
1 1
2 2nd
20 20th
C02-Temperatur vor dem Ablassen, °C C02 temperature before draining, ° C
58,9 58.9
30,0 30.0
35,6 35.6
C02-Enthalpie vor dem Ablassen, Joule/kg C02 enthalpy before draining, joule / kg
372 160 372 160
330 292 330 292
334 944 334 944
Tabaktemperatur nach dem Ablassen, °C Tobacco temperature after draining, ° C
8,3 8.3
-5,6 -5.6
4,4 4.4
% C02-Retention des Tabaks % C02 retention of tobacco
2,0 2.0
2,6 2.6
1,5 1.5
OV-Wert des Produkts nach dem Ausdehnen, Gew.-% OV value of the product after expansion,% by weight
2,2 2.2
2,0 2.0
3,8 3.8
CV-Wert des neu geordneten Produkts CV value of the reordered product
71,2 71.2
74,0 74.0
76,2 76.2
OV-Wert des neu geordneten Produkts, Gew.-% OV value of the reordered product,% by weight
11,1 11.1
11,6 11.6
11,6 11.6
korrigierter CV-Wert bei 11 Gew.-% OV corrected CV value at 11 wt% OV
72 72
78 78
80 80
% Erhöhung der Füllkraft % Increase in filling power
100 100
117 117
122 122
Beispiel 4 Example 4
Eine Reihe von hellen Tabakproben wurde wie im Beispiel 1 bei Bedingungen, bei denen zu erwarten war, dass kein flüssiges oder festes C02 gebildet würde, behandelt. A series of light tobacco samples were treated as in Example 1 under conditions where it was expected that no liquid or solid CO 2 would be formed.
65 Der Imprägnierungsdruck wurde variiert. Die Testergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt. Wenn in der Tabelle für eine Variable kein Wert angegeben ist, dann ist der Wert wie im Beispiel 1. 65 The impregnation pressure was varied. The test results are summarized in Table III. If no value is specified for a variable in the table, the value is as in example 1.
9 9
649198 649198
Tabelle III Füllerausdehnung mit gasförmigem C02 Table III Filler expansion with gaseous C02
Test-Nr. Test No.
6 6
7 7
8 8th
9 9
10 10th
11 11
OV-Wert der Tabakbeschickung OV value of the tobacco feed
14,5 14.5
13,6 13.6
10,3 10.3
16,1 16.1
13,2 13.2
13,3 13.3
Imprägnierungsdruck, MPa Impregnation pressure, MPa
2,11 2.11
2,81 2.81
3,52 3.52
4,22 4.22
4,92 4.92
5,62 5.62
Haltezeit, min Holding time, min
15 15
15 15
15 15
25 25th
15 15
15 15
COz-Temperatur vor dem Ablassen, °C COz temperature before draining, ° C
-11,7 -11.7
NA N / A
20,6 20.6
20,6 20.6
19,4 19.4
53,9 53.9
C02-Enthalpie vor dem Ablassen, C02 enthalpy before draining,
Joule/kg Joules / kg
332 618 332 618
NA N / A
348 900 348,900
337 270 337 270
330 292 330 292
360 530 360 530
Tabaktemperatur nach dem Ablassen, °C Tobacco temperature after draining, ° C
-13,9 -13.9
NA N / A
3,3 3.3
-5,6 -5.6
-16,7 -16.7
20,6 20.6
OV-Wert des Produkts nach dem OV value of the product after
Ausdehnen, Gew.-% Stretch, wt%
2,2 2.2
1,9 1.9
2,1 2.1
2,1 2.1
3,4 3.4
2,7 2.7
CV-Wert des neu geordneten Produkts CV value of the reordered product
69 69
66 66
59 59
75 75
74 74
60 60
OV-Wert des neu geordneten Produkts, OV value of the reordered product,
Gew.-% % By weight
10,7 10.7
11,5 11.5
11,7 11.7
11,4 11.4
11,5 11.5
11,6 11.6
korrigierter CV-Wert bei OV 11 Gew.-% corrected CV value at OV 11 wt%
66 66
69 69
64 64
79 79
77 77
65 65
% Erhöhung der Füllkraft % Increase in filling power
83 83
92 92
78 78
119 119
114 114
81 81
Beispiel 5 Example 5
Eine 0,45-kg-Probe von handelsüblichem umhülltem hellem Tabakfüller mit einem OV-Wert von 11,1 Gew.% wurde in ein FS-3-Druckgefass gebracht und mit C02-Gas gemäss der Verfahrensweise des Beispiels 1 auf 5,5 MPa Überdruck gesetzt. Die Temperatur des Imprägnierungssystems wurde erniedrigt, indem eine Kühllösung durch einen Mantel, der das Imprägnierungsgefäss umgab, zirkuliert wurde, bis das C02-Gas in der Imprägnierungseinrichtung auf nahe die Sättigungstemperatur abgekühlt wurde. Nach einer Kontaktzeit von 15 min wurde festgestellt, dass die Druck- und Temperaturbedingungen des C02-Gases in der Imprägnierungsvorrichtung einem Enthalpiewert von etwa 302 380 kJ/ kg von C02-Gas entsprachen. Obgleich möglicherweise eine gewisse Kondensation von C02 innerhalb des Gefässes stattfand, war das C02 hauptsächlich als Gas vorhanden. Der Druck wurde weggenommen, indem 30 s, nachdem die Tabaktemperatur als — 37,8 °C bestimmt worden war, abgelassen wurde. Die imprägnierte Probe hatte eine Gewichtszunahme von etwa 3,5%, die auf C02 zurückzuführen ist. Dieses imprägnierte Material wurde sodann wie im Beispiel 1 er-25 hitzt. Das aus dem Ausdehnungsturm austretende Produkt hatte einen OV-Wert von 1,9 Gew.%. Das ins Gleichgewicht gesetzte Produkt hatte einen CV-Wert von 90,6 bei einem OV-Wert von 10,8 Gew.%. Dies entspricht einem CCV-Wert von 89 oder einer Erhöhung der Füllkraft von 147% 30 gegenüber der nicht-ausgedehnten Kontrollprobe (36 cm3/ 10 g). A 0.45 kg sample of commercial coated light tobacco filler with an OV value of 11.1% by weight was placed in an FS-3 pressure vessel and adjusted to 5.5 MPa with CO 2 gas according to the procedure of Example 1 Overpressure. The temperature of the impregnation system was lowered by circulating a cooling solution through a jacket surrounding the impregnation vessel until the CO 2 gas in the impregnation device was cooled to near saturation. After a contact time of 15 minutes, it was found that the pressure and temperature conditions of the CO 2 gas in the impregnation device corresponded to an enthalpy value of approximately 302 380 kJ / kg of CO 2 gas. Although some condensation of C02 may have taken place within the vessel, the C02 was primarily present as a gas. The pressure was released by releasing 30 seconds after the tobacco temperature was determined to be -37.8 ° C. The impregnated sample had a weight gain of about 3.5% due to CO 2. This impregnated material was then heated as in Example 1. The product emerging from the expansion tower had an OV value of 1.9% by weight. The equilibrated product had a CV value of 90.6 with an OV value of 10.8% by weight. This corresponds to a CCV value of 89 or an increase in filling power of 147% 30 compared to the non-extended control sample (36 cm3 / 10 g).
Beispiel 6 Example 6
Eine Reihe von hellen Tabakproben wurde wie im Beispiel 5 bei Bedingungen, bei denen das C02-Gas auf nahe 35 die Sättigung abgekühlt wurde, vor der Druckwegnahme bei drei verschiedenen Drücken behandelt. Die Bedingungen und die Testergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt. Wenn in der Tabelle für eine Variable kein Wert angegeben ist, dann ist der Wert wie im Beispiel 1. A series of light tobacco samples were treated at three different pressures as in Example 5, under conditions where the CO 2 gas was cooled to near 35 saturation. The conditions and test results are summarized in Table IV. If no value is specified for a variable in the table, the value is as in example 1.
Tabelle IV Füllerausdehnung mit gasförmigem C02 Table IV Filler Expansion with Gaseous C02
Test-Nr. Test No.
12 12
13 13
14 14
OV-Wert der Tabakbeschickung OV value of the tobacco feed
9,5% 9.5%
10,8 10.8
12,1 12.1
Imprägnierungsdruck, MPa Impregnation pressure, MPa
5,62 5.62
4,22 4.22
3,52 3.52
Haltezeit, min Holding time, min
15 15
15 15
20 20th
C02-Temperatur vor dem Ablassen, °C C02 temperature before draining, ° C
19,4 19.4
7,2 7.2
2,2 2.2
C02-Enthalpie vor dem Ablassen, Joule/kg C02 enthalpy before draining, joule / kg
300 054 300 054
323 314 323 314
323 314 323 314
Tabak temperatur nach dem Ablassen, °C Tobacco temperature after draining, ° C
-38,9 -38.9
-27,8 -27.8
-18,3 -18.3
% C02-Retention des Tabaks % C02 retention of tobacco
3,7 3.7
2,6 2.6
2,4 2.4
OV-Wert des Produkts nach dem Ausdehnen, Gew.-% OV value of the product after expansion,% by weight
1,3 1.3
1,4 1.4
1,9 1.9
CV-Wert des neu geordneten Produkts CV value of the reordered product
89 89
88 88
71 71
OV-Wert des neu geordneten Produkts, Gew.-% OV value of the reordered product,% by weight
10,5 10.5
10,9 10.9
11,9 11.9
korrigierter CV-Wert bei 11 Gew.-% OV corrected CV value at 11 wt% OV
85 85
87 87
78 78
% Erhöhung der Füllkraft % Increase in filling power
136 136
142 142
117 117
Beispiel 7 Example 7
Die Verfahrensweise des Beispiels 5 wurde wiederholt, wobei umhüllter Burley-Tabak verwendet wurde. Es wurde festgestellt, dass das ins Gleichgewicht gesetzte ausgedehnte Produkt einen CV-Wert von 92,4 bei 10,1 Gew.% OV oder eine Zunahme von etwa 100% gegenüber der nicht-ausgedehnten Kontrollprobe hatte. The procedure of Example 5 was repeated using wrapped Burley tobacco. The equilibrated expanded product was found to have a CV of 92.4 at 10.1 wt% OV or an increase of approximately 100% over the unexpanded control.
Beispiel 8 Example 8
Die Verfahrensweise des Beispiels 5 wurde wiederholt, wobei eine Tabakmischung verwendet wurde, wie sie norma-65 lerweise bei der Zigarettenherstellung verwendet wird. Es wurde festgestellt, dass das Produkt einen CV-Wert von 78,1 bei 11,1 Gew.% OV oder eine Erhöhung von etwa 105% gegenüber der nicht-ausgedehnten Kontrollprobe hatte. The procedure of Example 5 was repeated using a tobacco blend as is normally used in cigarette manufacture. The product was found to have a CV of 78.1 at 11.1 wt% OV or an increase of approximately 105% over the unexpanded control.
649 198 649 198
10 10th
Beispiel 9 Example 9
Eine 0,45-kg-Probe von umhülltem hellem Tabak wurde wie im Beispiel 1 behandelt. Es wurde festgestellt, dass sie einen CCV-Wert von 81 hatte. Dieses Produkt wurde mit 25 Gew.% herkömmlichem Tabakgemisch vermischt. Die Zigaretten wurden geraucht. Es wurde festgestellt, dass sie einen erwünschten Geschmack und ein erwünschtes Aroma hatten. Die Festigkeit des Tabakstabes war annehmbar. A 0.45 kg sample of wrapped light tobacco was treated as in Example 1. It was found to have a CCV of 81. This product was mixed with 25% by weight conventional tobacco blend. The cigarettes were smoked. They were found to have a desired taste and aroma. The strength of the tobacco rod was acceptable.
Beispiel 10 Example 10
Eine 5,90-kg-Probe von umhülltem hellem Tabak wurde wie im Beispiel 5 behandelt. Es wurde festgestellt, dass das Produkt einen CCV-Wert von 78 hatte. A 5.90 kg sample of wrapped light tobacco was treated as in Example 5. The product was found to have a CCV of 78.
Beispiel 11 Example 11
Eine 2,27-kg-Probe von umhülltem hellem Tabak wurde wie im Beispiel 5 imprägniert. Sie wurde jedoch sodann in einem statischen Bett 5 min lang mit Wasserdampf von 149 °C erhitzt. Es wurde festgestellt, dass das ins Gleichgewicht gesetzte Produkt einen CV-Wert von 85 hatte. A 2.27 kg sample of wrapped light tobacco was impregnated as in Example 5. However, it was then heated in a static bed for 5 minutes with steam at 149 ° C. The equilibrated product was found to have a CV of 85.
Beispiel 12 Example 12
Es wurde eine Versuchsreihe nach dem Verfahren des Beispiels 5 vorgenommen. Es wurden Werte des Zylindervolumens von 80, 80, 80, 79, 84,78,79, 78 bzw. 79 erhalten. A series of tests was carried out according to the procedure of Example 5. Cylinder volume values of 80, 80, 80, 79, 84, 78, 79, 78 and 79 were obtained.
Dies ergibt einen durchschnittlichen CV-Wert für die 9 Untersuchungen von 80 oder eine Erhöhung der Füllkraft von 121 % gegenüber der unbehandelten Kontrollprobe. This results in an average CV value for the 9 examinations of 80 or an increase in the filling power of 121% compared to the untreated control sample.
5 Beispiel 13 5 Example 13
Eine Reihe von drei Versuchen wurde gemäss Beispiel 5 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Tabakbeschik-kung auf eine Temperatur gerade unterhalb — 20 °C vorgekühlt wurde, bevor der Tabak mit Druck-C02-Gas kontak-lo tiert wurde. Die CV-Werte des neu geordneten Produkts wurden als 92,92 bzw. 87 bestimmt. Dies ergibt eine durchschnittliche Erhöhung der Füllkraft von 151 % gegenüber der unbehandelten Kontrollprobe. A series of three experiments were carried out in accordance with Example 5, with the exception that the tobacco feed was precooled to a temperature just below -20 ° C. before the tobacco was contacted with pressurized CO 2 gas. The CV values of the rearranged product were found to be 92.92 and 87, respectively. This results in an average increase in fill power of 151% compared to the untreated control sample.
15 Beispiel 14 15 Example 14
Zwei Versuchsreihen wurden ähnlich wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Bedingungen waren jedoch, wie in Tabelle V angegeben, mit einer Halteperiode von 10 min. Die Turmbedingungen waren wie folgt: 7,5-cm-Turm mit 316°C und 20 100% Wasserdampf. Die Reihe Nr. 2 wurde bei ähnlichen Bedingungen wie die Reihe Nr. 1 durchgeführt. Two series of tests were carried out similarly to Example 1. However, as indicated in Table V, the conditions were with a 10 minute hold period. The tower conditions were as follows: 7.5 cm tower with 316 ° C and 20 100% water vapor. Row # 2 was run under conditions similar to Row # 1.
Die Ergebnisse beider Versuchsreihen sind in Tabelle V zusammen mit den Ergebnissen für eine nicht-ausgedehnte Kontrollprobe und eine Kontrollprobe, die ohne C02-25 Behandlung ausgedehnt worden war, zusammengestellt. The results of both series of experiments are summarized in Table V together with the results for a non-extended control sample and a control sample which had been expanded without C02-25 treatment.
Tabelle V Table V
Überdruck, MPa Overpressure, MPa
Reihe Nr. 1 Row number 1
Reihe Nr. 2 Row number 2
Gew.-% % By weight
neu geordnet rearranged
CCV CCV
Gew.-% % By weight
neu geordnet rearranged
CCV CCV
OV OV
CV/OV CV / OV
OV OV
CV/OV CV / OV
Kontrolle control
11,8 11.8
36,8/12,6 36.8 / 12.6
_ _
_ _
— -
_ _
Ausdehnungskontrolle Expansion control
- -
- -
- -
1,9 1.9
64,6/10,9 64.6 / 10.9
- -
1,76 1.76
2,5 2.5
72,8/10,8 72.8 / 10.8
71,2 71.2
1,5 1.5
73,8/10,8 73.8 / 10.8
72,3 72.3
2,11 2.11
2,8 2.8
76,3/10,8 76.3 / 10.8
74,9 74.9
1,2 1.2
81,4/10,7 81.4 / 10.7
78,9 78.9
2,29 2.29
2,6 2.6
77,2/10,8 77.2 / 10.8
75,9 75.9
1,2 1.2
79,6/10,7 79.6 / 10.7
77,5 77.5
2,46 2.46
2,3 2.3
78,4/11,0 78.4 / 11.0
78,4 78.4
1,2 1.2
77,3/11,2 77.3 / 11.2
78,5 78.5
2,64 2.64
2,4 2.4
80,6/11,1 80.6 / 11.1
81,0 81.0
1,4 1.4
78,7/11,1 78.7 / 11.1
79,6 79.6
2,81 2.81
2,6 2.6
78,5/11,2 78.5 / 11.2
79,9 79.9
1,4 1.4
82,0/11,1 82.0 / 11.1
85,6 85.6
5,62 5.62
2,8 2.8
92,0/11,2 92.0 / 11.2
93,3 93.3
1,5 1.5
97,6/11,1 97.6 / 11.1
98,0 98.0
Es wird ersichtlich, dass bei Überdrücken von 1,7-5,6 MPa im Vergleich zu den Kontrollproben eine ausgezeichnete Ausdehnung erhalten wurde. It can be seen that an excellent expansion was obtained at overpressures of 1.7-5.6 MPa compared to the control samples.
Weiterhin wurden folgende Vergleichs-Versuche durchgeführt. The following comparison tests were also carried out.
Versuch 1 Trial 1
Die Imprägnierungsweise des Beispiels 11 wurde wiederholt, jedoch wurde das imprägnierte Material lediglich auf Zimmertemperatur erwärmen gelassen und nicht einer Turmausdehnung unterworfen. Das resultierende Produkt zeigte keine Zunahme und möglicherweise sogar einen geringen Verlust des CV-Werts im Vergleich zu der unbehandelten Kontrollprobe. The impregnation procedure of Example 11 was repeated, but the impregnated material was only allowed to warm to room temperature and was not subjected to tower expansion. The resulting product showed no increase and possibly even a slight loss in CV compared to the untreated control.
Versuch 2 Trial 2
Ein Vergleichsversuch mit einer Imprägnierung mit gasförmigem und flüssigem C02 wurde in folgender Weise durchgeführt. A comparison test with an impregnation with gaseous and liquid CO 2 was carried out in the following way.
1. Flüssiges C02:1,36 kg umhüllter handelsüblicher heller Tabakfüller (OV-Wert 12,7 Gew.%) wurde mit flüssigem C02 bei 5,62 MPa Überdruck imprägniert, auf 19,6 °C abgekühlt und 15 min lang gehalten. Danach wurde die überschüssige Flüssigkeit ablaufen gelassen und der Druck wurde weggenommen. Eine 23%ige Gewichtszunahme wurde der COz-Aufnahme zugeschrieben. Das Material war etwas 45 wegen der grossen Menge von zurückgehaltenem C02 zusammengeklumpt. 1. Liquid C02: 1.36 kg of coated, commercially available light tobacco filler (OV value 12.7% by weight) was impregnated with liquid C02 at 5.62 MPa gauge pressure, cooled to 19.6 ° C. and held for 15 minutes. After that, the excess liquid was drained and the pressure was released. A 23% weight gain was attributed to the COz intake. The material was about 45 clumped together due to the large amount of C02 retained.
2. Gasförmiges C02:1,36 kg umhüllter handelsüblicher heller Tabakfüller (OV-Wert 13,3 Gew.%) wurden mit gasförmigem C02 bei 5,62 MPa Überdruck und 19,6nC 15 min so lang unter Druck gesetzt. Danach wurde der Druck weggenommen. Eine 3%ige Gewichtszunahme wurde der C02-Aufnahme zugeschrieben. Das Material war freifliessend und leicht zu handhaben. 2. Gaseous C02: 1.36 kg of coated, commercially available light tobacco filler (OV value 13.3% by weight) were pressurized with gaseous C02 at 5.62 MPa overpressure and 19.6nC for 15 minutes. The pressure was then removed. A 3% weight gain was attributed to the C02 intake. The material was free flowing and easy to handle.
Beide Proben wurden in einem Tabakausdehnungsturm 55 von 10,16 cm Durchmesser behandelt und die Proben wurden ins Gleichgewicht gesetzt. Das Zylindervolumen wurde gemessen. Es wurde festgestellt, dass die Proben, bei denen eine Flüssigkeitsimprägnierung verwendet worden war, einen CCV-Wert von 79 hatten. Die Vergleichsprobe, die mit 60 C02-Gas imprägniert worden war, hatte einen CCV-Wert von 82. Both samples were treated in a 10.16 cm diameter tobacco expansion tower 55 and the samples were equilibrated. The cylinder volume was measured. The samples using liquid impregnation were found to have a CCV of 79. The comparative sample, which had been impregnated with 60 CO 2 gas, had a CCV value of 82.
Versuch 3 Trial 3
Eine Versuchsreihe wurde im Imprägnierungs-Über-65 druckbereich von 0,141,0,281,0,422, 0,562,0,703,1,41, 2,11,28,1,4,22 und 5,62 MPa durchgeführt, wobei eine Kontaktzeit von 10 min angewendet wurde. Es wurde wie im Beispiel 1 verfahren, wobei die Ausdehnung in einem Turm A series of experiments was carried out in the impregnation pressure range of 0.141.0.281.0.422, 0.562.0.703.1.41, 2.11.28.1.4.22 and 5.62 MPa, using a contact time of 10 minutes has been. The procedure was as in Example 1, with the expansion in a tower
11 11
649 198 649 198
bei einer Wasserdampftemperatur von 316 °C erfolgte. Diese Proben wurden zusammen mit einer nicht-ausgedehnten Kontrollprobe und mit einer Kontrollprobe, die nicht mit C02 kontaktiert worden war, bei den in Tabelle VI angegebenen Bedingungen behandelt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt. at a steam temperature of 316 ° C. These samples were treated with an unexpanded control sample and a control sample that had not been contacted with CO 2 under the conditions shown in Table VI. The results obtained are summarized in Table VI.
Tabelle VI Table VI
Überdruck, MPa Overpressure, MPa
OV OV
neu geordnet rearranged
Gew.-% % By weight
CV CV
OV OV
CCV CCV
Kontrolle control
13,6 13.6
30,8 30.8
13,3 13.3
33,2 33.2
Ausdehnungskontrolle Expansion control
2,9 2.9
49,3 49.3
12,2 12.2
50,1 50.1
0,141 0.141
2,9 2.9
55,7 55.7
11,8 11.8
57,2 57.2
0,281 0.281
2,4 2.4
54,3 54.3
11,9 11.9
56,3 56.3
0,422 0.422
2,0 2.0
57,7 57.7
11,6 11.6
58,2 58.2
0,562 0.562
2,5 2.5
57,7 57.7
11,7 11.7
58,7 58.7
0,703 0.703
2,6 2.6
55,7 55.7
11,7 11.7
56,7 56.7
1,41 1.41
2,3 2.3
56,4 56.4
11,7 11.7
57,4 57.4
2,11 2.11
2,7 2.7
55,0 55.0
11,8 11.8
56,5 56.5
2,81 2.81
1,9 1.9
65,9 65.9
11,5 11.5
68,9 68.9
4,22 4.22
1,8 1.8
75,9 75.9
11,6 11.6
80,7 80.7
5,62 5.62
1,8 1.8
84,4 84.4
11,5 11.5
88,4 88.4
Die Tabelle VI zeigt, dass eine gewisse Expansion bei niedrigeren Drücken erhältlich ist, dass aber Uberdrücke von etwa 2,81 MPa erforderlich sein können, um die Zielprodukte zu erhalten. Aus Beispiel 14 wird jedoch ersichtlich, dass ein Überdruck von 1,76 MPa wirksam sein kann, um ein zufriedenstellendes Ausdehnungsausmass zu erhalten. Table VI shows that some expansion is available at lower pressures, but pressures of around 2.81 MPa may be required to obtain the target products. However, it can be seen from Example 14 that an excess pressure of 1.76 MPa can be effective in order to obtain a satisfactory extent of expansion.
Die Bezeichnungen «Zylindervolumen» und «korrigiertes Zylindervolumen» sind Einheiten zur Messung des Ausdehnungsgrads des Tabaks. Die Bezeichnung «Gehalt an im The terms "cylinder volume" and "corrected cylinder volume" are units for measuring the degree of expansion of the tobacco. The term «content of im
Ofen flüchtigen Stoffen» oder «im Ofen flüchtige Stoffe» ist eine Einheit für die Messung des Feuchtigkeitsgehalts (oder der prozentualen Feuchtigkeit) im Tabak. Die angegebenen Werte werden wie folgt bestimmt. Oven Volatiles »or« Oven Volatiles »is a unit for measuring the moisture content (or percentage moisture) in tobacco. The specified values are determined as follows.
5 5
Zylindervolumen (CV) Cylinder volume (CV)
Tabakfüller mit einem Gewicht von 10 000 g werden in einen Zylinder mit einem Durchmesser von 3,358 cm gegeben und mit einem Pistille mit 1875 g und einem Durchmes-lo ser von 3,335 cm 5 min lang zusammengepresst. Das resultierende Volumen des Füllers wird als Zylindervolumen angegeben. Dieser Test wird bei den Standardumgebungsbedingungen von 23,9 °C und einer relativen Feuchtigkeit von 60% durchgeführt. Wenn nichts anderes angegeben ist, dann 15 wird in herkömmlicher Weise verfahren. Die Probe wird in dieser Umgebung 18 h lang vorkonditioniert. Tobacco fillers with a weight of 10,000 g are placed in a cylinder with a diameter of 3.358 cm and pressed together with a pestle with 1875 g and a diameter of 3.335 cm for 5 minutes. The resulting volume of the filler is given as the cylinder volume. This test is carried out in the standard ambient conditions of 23.9 ° C and a relative humidity of 60%. Unless otherwise stated, the procedure is conventional. The sample is preconditioned in this environment for 18 hours.
Korrigiertes Zylindervolumen (CCV) Der CV-Wert kann auf einen bestimmten spezifizierten 20 Gehalt an im Ofen flüchtigen Stoffen eingestellt werden, um Vergleiche zu erleichtern. Corrected Cylinder Volume (CCV) The CV value can be set to a specific specified content of volatile substances in the furnace to facilitate comparisons.
CV = CV + F (OV—OVs), worin OVs der spezifizierte OV-Wert ist. F ist ein Korrektionsfaktor (Volumen-%), der für den jeweiligen Typ des Tabakfüllers vorbestimmt wird. CV = CV + F (OV — OVs), where OVs is the specified OV value. F is a correction factor (volume%) which is predetermined for the respective type of tobacco filler.
25 25th
Gehalt'an im Ofen flüchtigen Stoffen (OV) Die Probe des Tabakfüllers wird vor und nach dem 3-stündigen Aussetzen in einem Umluftofen mit einer kontrollierten Temperatur von 100°C gewogen. Der Gewichtsver-3o lust als Prozent des Anfangsgewichts ist der Gehalt an im Ofen flüchtigen Stoffen. Oven volatile matter content (OV) The tobacco filler sample is weighed before and after 3 hours exposure in a forced air oven at a controlled temperature of 100 ° C. The weight loss as a percentage of the initial weight is the content of volatile substances in the oven.
Für den hierin verwendeten hellen Tabak ist der Wert für F bei der Berechnung von CCV im Durchschnitt 7,6 für mit gasförmigem C02 ausgedehntem Tabak. For the light tobacco used herein, the value of F when calculating CCV averages 7.6 for tobacco expanded with gaseous C02.
35 Wenn nichts anderes angegeben ist, dann sind hierin alle Prozentangaben auf das Gewicht bezogen. 35 Unless otherwise stated, all percentages are by weight.
s s
3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings
Claims (4)
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US4531529A (en) * | 1982-10-04 | 1985-07-30 | R. J. Reynolds Tobacco Company | Process for increasing filling capacity of tobacco |
DE3414625A1 (en) * | 1983-04-21 | 1984-10-25 | H.F. & Ph.F. Reemtsma Gmbh & Co, 2000 Hamburg | Process for improving the filling properties of tobacco |
US4528994A (en) * | 1983-12-16 | 1985-07-16 | Brown & Williamson Tobacco Corporation | Tobacco treating process |
US4630619A (en) * | 1983-12-16 | 1986-12-23 | Brown & Williamson Tobacco Corp. | Process for treating tobacco |
US4791942A (en) * | 1986-08-01 | 1988-12-20 | The American Tobacco Company | Process and apparatus for the expansion of tobacco |
CA1328064C (en) * | 1987-07-27 | 1994-03-29 | Masao Kobari | Apparatus for expanding material for foodstuffs, favorite items and the like |
WO1990006695A1 (en) * | 1988-12-13 | 1990-06-28 | Laszlo Egri | Process and device for expanding tobacco |
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Cited By (2)
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TR28924A (en) * | 1991-06-18 | 1997-08-04 | Philip Morris Prod | Process for feeding and expanding tobacco |
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