CH652569A5

CH652569A5 - METHOD FOR EXPANDING TOBACCO LEAF MATERIAL.

Info

Publication number: CH652569A5
Application number: CH284381A
Authority: CH
Inventors: La Burde Roger Z De; Francis V Utsch; Patrick E Aument
Original assignee: Philip Morris Inc
Priority date: 1980-05-01
Filing date: 1981-04-30
Publication date: 1985-11-29
Also published as: AU6912081A; CA1163520A; DE3117335A1; DE3117335C2; AU539381B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierte Verfahren zum Expandieren von Tabakblattmaterial. The present invention relates to the method defined in the preamble of claim 1 for expanding tobacco leaf material.

Zum Expandieren von Tabak sind verschiedene Verfahren beschrieben und angewandt worden. Typischerweise kann der Tabak mit einem unter Druck stehenden Gas expandiert werden, wobei das Gas, nach der anschliessenden Wegnahme des Druckes, die Expansion der Zellenstruktur des Tabaks verursacht. Im Stand der Technik wurde die Expansion dadurch erreicht, dass man den Tabak mit relativ flüchtigen organischen Flüssigkeiten imprägniert hat, die dann anschliessend zur Expandierung des Fülltabakes verflüchtigt wurden. Analoge Verfahren umfassen die Behandlung von Tabak mit Feststoffmaterialien, die sich beim Erhitzen unter Erzeugung von Gasen zersetzen, die ihrerseits die Expansion der Zellenstruktur des Tabaks verursachen. Es wurde die Behandlung von Tabak mit gashaltigen Flüssigkeiten, wie beispielsweise kohlendioxidhaltiges Wasser, unter Druck vorgeschlagen, wobei der so imprägnierte Tabak erhitzt und der Druck zum Expandieren des Tabaks verringert wird. Bekannt sind auch Verfahren zur Behandlung von Fülltabak mit Gasen, die unter Bildung fester chemischer Reaktionsprodukte innerhalb des Tabaks reagieren. Die festen Reaktionsprodukte können durch Erwärmung unter Erzeugung von Gasen innerhalb des Tabaks zersetzt werden, die dann die Expansion verursachen. Various methods have been described and used to expand tobacco. Typically, the tobacco can be expanded with a pressurized gas, which gas, after the pressure is subsequently released, causes the cell structure of the tobacco to expand. In the prior art, the expansion was achieved by impregnating the tobacco with relatively volatile organic liquids, which were then evaporated to expand the filling tobacco. Analogous methods include treating tobacco with solid materials that decompose on heating to produce gases, which in turn cause the tobacco cell structure to expand. The treatment of tobacco with gaseous liquids, such as water containing carbon dioxide, under pressure has been proposed, the tobacco thus impregnated being heated and the pressure for expanding the tobacco being reduced. Methods are also known for treating filling tobacco with gases which react to form solid chemical reaction products within the tobacco. The solid reaction products can be decomposed by heating to produce gases within the tobacco, which then cause expansion.

In einer Veröffentlichung von P. S. Meyer im «Tobacco Reporter» im November 1969 wurden Verfahren zum Aufblasen und Expandieren von Tabak zur Verringerung der Kosten und zur Verringerung des «Teer»-gehaltes durch Reduktion zusammengefasst und diskutiert. In dieser Veröffentlichung wird das Aufblasen von Tabak mittels verschiedener Verfahren erwähnt, einschliesslich Behandlungen unter niedrigem Druck oder im Vakuum und Hochdruckdampfbehandlungen, die eine Blattausdehnung von innerhalb der Zellenstruktur verursachen, wenn der Aussendruck plötzlich weggenommen wird. In a publication by P. S. Meyer in the “Tobacco Reporter” in November 1969, methods for inflating and expanding tobacco to reduce costs and to reduce the “tar” content by reduction were summarized and discussed. This publication mentions the inflation of tobacco by various methods, including low pressure or vacuum treatments and high pressure steam treatments that cause leaf expansion from within the cell structure when the external pressure is suddenly removed.

Das in der US-PS 3 734 104 beschriebene Verfahren ist auf die Expansion von zerstossenen, feuchten Stengeln von The method described in U.S. Patent No. 3,734,104 is for the expansion of crushed, moist stems of

Tabakpflanzen in gashaltigem Dampf gerichtet. Dieser Patentschrift ist in keiner Weise zu entnehmen, dass das dort beschriebene Verfahren auch für die Expansion von Tabak-Blattmaterial angewendet werden könnte. Tobacco plants directed in gaseous steam. This patent does not in any way indicate that the method described there could also be used for the expansion of tobacco leaf material.

In der US-PS 2 596 183 ist ein Verfahren zur Volumenerhöhung von Tabak beschrieben, wobei zerkleinertem Tabak Wasser zugesetzt wird, um diesen zum Quellen zu bringen. Die Erwärmung des feuchtigkeitshaltigen Tabaks führt zum Verdampfen der Feuchtigkeit und der sich dabei ergebende Feuchtigkeitsdampf verursacht die Expansion des Tabaks. Die Verdampfung der Feuchtigkeit erfolgt dabei relativ langsam, um den gequollenen Zustand der Tabakstruktur zu erhalten. Die bei diesem Verfahren mögliche prozentuale Zunahme des Füllvermögens ist nicht zufriedenstellend. US Pat. No. 2,596,183 describes a method for increasing the volume of tobacco, water being added to comminuted tobacco in order to cause it to swell. The heating of the moisture-containing tobacco leads to the evaporation of the moisture and the resulting moisture vapor causes the tobacco to expand. The evaporation of the moisture takes place relatively slowly in order to maintain the swollen state of the tobacco structure. The percentage increase in filling capacity which is possible with this method is unsatisfactory.

Die US-PS 4 040 431 schlägt zur Erhöhung des Füllvermögens von zerkleinertem Tabak vor, dass man den Tabak durch Temperaturerhöhung bis auf wenigstens etwa 54,5 °C und durch Anhebung des Feuchtigkeitsgehaltes auf etwa 15% behandelt. Es schliesst sich dann die Trocknung des Tabaks durch heisses Gas an, um den Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks innerhalb etwa 5 Sekunden zu verringern, um das verbesserte Füllvermögen in aus einem solchen Material hergestellten Tabakendprodukten aufrechtzuerhalten. To increase the filling capacity of shredded tobacco, US Pat. No. 4,040,431 suggests treating the tobacco by increasing the temperature to at least about 54.5 ° C. and by increasing the moisture content to about 15%. This is followed by hot gas drying of the tobacco to reduce the moisture content of the tobacco within about 5 seconds to maintain the improved filling capacity in tobacco end products made from such a material.

In der US-PS 4 044 780 wird eine Vorrichtung zur Erhöhung des Füllvermögns einer Gesamtmischung von geschnittenem Tabak beschrieben. Die Vorrichtung hebt zunächst die Temperatur und den Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks in der Weise an, dass die Erwärmung und Befeuchtung in einer solchen Zeitspanne erfolgen, die ausreichend ist, damit sich der geschnittene Tabak aus seinem gekräuselten und zusammengedrückten Zustand öffnen kann. Anschliessend erfolgt das Erwärmen an trockener Luft, um den Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks auf die normale Verarbeitungsfeuchtigkeit zu verringern. US Pat. No. 4,044,780 describes a device for increasing the filling capacity of an overall mixture of cut tobacco. The device first raises the temperature and moisture content of the tobacco in such a way that the heating and humidification take place in such a time period which is sufficient for the cut tobacco to open from its crimped and compressed state. It is then heated in dry air to reduce the moisture content of the tobacco to the normal processing humidity.

Die beiden vorstehend letztgenannten US-Patentschrif-ten sind in der DE-OS 2 637 124 zusammengefasst. Im dort beschriebenen Verfahren wird der zerkleinerte Tabak unter gleichzeitigem Erwärmen auf mindestens 55 °C auf einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 15% gebracht und danach mittels Heissgas von mindestens 150 °C innert höchstens 5 Sekunden auf einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 11% getrocknet. Die nach diesem Verfahren durch Expansion erzielbare Volumenerhöhung beträgt bestenfalls 18,7%, wobei es ausserdem unerlässlich ist, den zerkleinerten Tabak während der Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes zu erwärmen. Durch diese Patentschrift wird es dem Fachmann nicht nahegelegt, dass es ohne Erwärmung des Tabaks während der Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes, jedoch durch Übertrocknen bei wesentlich höherer Temperatur und auf einen wesentlich niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt möglich ist, eine beträchtliche Volumenerhöhung des Tabaks zu erzielen. The two last-mentioned US patent specifications are summarized in DE-OS 2,637,124. In the process described there, the shredded tobacco is brought to a moisture content of at least 15% while heating to at least 55 ° C. and then dried to a moisture content of at least 11% within 5 seconds using hot gas of at least 150 ° C. The increase in volume that can be achieved by expansion using this method is at best 18.7%, and it is also essential to heat the shredded tobacco while increasing the moisture content. This patent specification does not suggest to a person skilled in the art that it is possible to achieve a considerable increase in the volume of the tobacco without heating the tobacco while increasing the moisture content, but by over-drying at a significantly higher temperature and to a substantially lower moisture content.

Viele der bekannten Verfahren haben verschiedene Nachteile, und die meisten können in folgende allgemeine Kategorien eingeteilt werden: lange Behandlungszeit, ansatzweise Verarbeitung und hoher Energieverbrauch. In den Fällen, in denen Gase oder andere Chemikalien verwendet werden, um die Expansion zu verursachen oder dabei zu helfen, können auch physio-chemische Änderungen im Tabak auftreten. Einige der oben erwähnten Verfahren führen nur zu einem geringen Expansionsgrad. Many of the known methods have various disadvantages, and most can be divided into the following general categories: long treatment time, batch processing and high energy consumption. Where gases or other chemicals are used to cause or help expand, physio-chemical changes in tobacco can also occur. Some of the methods mentioned above result in a low degree of expansion.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Expandieren von Tabakblattmaterial zu schaffen, das es ermöglicht, dem Tabak ein beträchtlich erhöhtes Füllvermögen zu verleihen. It is an object of the invention to provide a method for expanding tobacco leaf material which enables the tobacco to be given a considerably increased filling capacity.

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

652 569 652 569

Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 definierte Verfahren gelöst. This object is achieved by the method defined in claim 1.

Im nachstehenden werden Ausführungsformen des Verfahrens erläutert. Embodiments of the method are explained below.

Nach dem Überfeuchten des Tabaks auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 20 bis 80% lässt man die Feuchtigkeit ausreichend lange einwirken, damit sie in die Tabakzellenstruktur eindringen oder sie durchdringen kann. Die gewünschte Expansion wird dann erreicht, indem man den angefeuchteten Tabak in einer erhitzten turbulenten Dampfatmosphäre schnell übertrocknet. Es wurde festgestellt, dass ein solches Übertrocknen bis herab auf einen Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 3% erfolgen muss, um ein stark erhöhtes Füllvermögen zu erreichen. After over-moistening the tobacco to a moisture content of about 20 to 80%, the moisture is left to act for a sufficient time so that it can penetrate or penetrate the tobacco cell structure. The desired expansion is then achieved by quickly over-drying the moistened tobacco in a heated, turbulent steam atmosphere. It was found that such over-drying down to a moisture content of at most 3% must take place in order to achieve a greatly increased filling capacity.

Der hier verwendete Ausdruck «Übertrocknen» soll bedeuten, dass man bis auf Feuchtigkeitsgehalte unterhalb denjenigen trocknet, die normalerweise bei der Verarbeitung angetroffen und angewandt werden. Der normale oder übliche Feuchtigkeitsgehalt von zu verarbeitendem Tabak, insbesondere bei dem üblicherweise verwendeten Fülltabak, beträgt gewöhnlich etwa 12 Prozent, obgleich die Feuchtigkeitsniveaus für die Verarbeitung von 12 bis 21 Prozent betragen können. Der Feuchtigkeitsgehalt wird mit einem Testverfahren zur Bestimmung der «im Ofen verdampfbaren Bestandteile» gemessen und als «OV» angegeben. The term "overdrying" used here means that you dry to below moisture levels that are normally found and used during processing. The normal or usual moisture content of tobacco to be processed, particularly the stuffed tobacco used, is usually about 12 percent, although processing moisture levels can range from 12 to 21 percent. The moisture content is measured using a test procedure to determine the “components that can be vaporized in the oven” and is given as “OV”.

Wie bereits erwähnt, wird der zu expandierende Tabak überfeuchtet, was im Rahmen der vorliegenden Erfindung gleichbedeutend ist mit Feuchtigkeitsgehalten, die oberhalb denjenigen liegen, die normalerweise bei der Verarbeitung angetroffen werden. Die Feuchtigkeit wird so in den Tabak eingeführt, dass sie nach dem Eindringen im wesentlichen in dem gesamten eingeweichten Tabak verteilt ist. Der Feuchtigkeitsgehalt, der dabei erreicht werden soll, kann bis zu 80% OV betragen, was oberhalb des Feuchtigkeitsgehaltes von nicht verarbeitetem Tabak und merklich oberhalb des normalen Verarbeitungs-Feuchtigkeitsgehaltes von 12% des Tabaks während des Verarbeitens liegt. As already mentioned, the tobacco to be expanded is over-moistened, which in the context of the present invention is synonymous with moisture contents which are above those which are normally found during processing. The moisture is introduced into the tobacco in such a way that, after penetration, it is essentially distributed throughout the soaked tobacco. The moisture content to be achieved can be up to 80% OV, which is above the moisture content of unprocessed tobacco and noticeably above the normal processing moisture content of 12% of the tobacco during processing.

Es wurde festgestellt, dass Feuchtigkeitsgehalte oberhalb 20% zu beträchtlichen Zunahmen des Füllvermögens durch Anwendung der vorliegenden Erfindung führen können. Bei Feuchtigkeitsgehalten von etwa 20% kann wohl eine ausgezeichnete Expansion durch das schnelle Übertrocknen des Tabaks erreicht werden, jedoch werden die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Tabaks einen grösseren Einfluss auf die Wirksamkeit des Verfahrens haben. It has been found that moisture levels above 20% can result in significant increases in fill capacity using the present invention. At moisture levels of around 20%, excellent expansion can be achieved by quickly drying the tobacco, but the chemical and physical properties of the tobacco will have a greater impact on the effectiveness of the process.

Die schnelle Übertrocknung des überfeuchteten Tabaks innerhalb etwa 5 Sekunden oder weniger bei Temperaturen im Bereich von 316 °C bis 330 °C in einer Atmosphäre mit hohem Dampfgehalt auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 3% OV führt zu einer Expandierung des Tabaks, da die Feuchtigkeit schnell aus der Tabakzellenstruktur entweicht. Die Zellenstruktur der Tabakfasern versteift sich darauf während der Wiederanfeuchtung auf normale Verar-beitungs-Feuchtigkeitsgehalte und behält dabei die expandierte oder aufgeblähte Natur des Tabaks bei. The rapid over-drying of the over-humidified tobacco within about 5 seconds or less at temperatures in the range of 316 ° C to 330 ° C in an atmosphere with a high vapor content to a moisture content of less than 3% OV leads to an expansion of the tobacco, because the moisture quickly escapes from the tobacco cell structure. The cell structure of the tobacco fibers then stiffens during rewetting to normal processing moisture levels, while maintaining the expanded or bloated nature of the tobacco.

Es wurde festgestellt, dass das Verfahren in bezug auf die Erreichung und Beibehaltung der gewünschten Expansion um so wirksamer ist, je schneller das Trocknen erfolgt. Tatsächlich ist eine beinahe augenblickliche Verdampfung der Feuchtigkeit erwünscht. Trocknungszeiten von 5 Sekunden oder weniger sind geeignet, um ein Feuchtigkeitsniveau von 2 bis 3% OV oder sogar einen geringeren Feuchtigkeitsgehalt zu erreichen. Je schneller die Erhitzungsstufe erfolgt, desto schneller verdampft die Feuchtigkeit und sorgt so für eine wirksamere Expansion. Durch Verweilzeiten von mehr als 5 Sekunden werden die gewünschten Expansionsgrade anscheinend nicht erreicht. Diese und andere Merkmale und Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen und Beispielen offensichtlich werden. It has been found that the faster the drying takes place, the more effective the process is at achieving and maintaining the desired expansion. In fact, almost instantaneous evaporation of moisture is desirable. Drying times of 5 seconds or less are suitable to achieve a moisture level of 2 to 3% OV or even a lower moisture content. The faster the heating stage, the faster the moisture evaporates and thus ensures a more effective expansion. The desired degrees of expansion are apparently not achieved by dwell times of more than 5 seconds. These and other features and advantages will be apparent from the following description of preferred embodiments and examples.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird in der Praxis der Tabak bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 80% OV angefeuchtet. Es ist dabei wünschenswert, dass die Feuchtigkeit im wesentlichen gleichmässig in die Zellenstruktur des zu verarbeitenden Tabaks eindringen und sich dort verteilen kann, obgleich eine homogene Verteilung nicht erforderlich ist. Die Einweich-Eindring-Zeit für ein zufriedenstellendes Eindringen hängt von der Ansatzgrösse, von der Art der Wasserzugabe und den gewünschten wirtschaftlichen Gegebenheiten ab, jedoch wird gewöhnlich eine Eindringungs- bzw. Durchdringungszeit von 4 Stunden oder weniger ausreichend sein, wie dies im Beispiel 5 erläutert wird, wenn ein Rotationszylinder mit einem feinen Sprühnebel oder andere, zum Einarbeiten von Zusätzen bekannte herkömmliche Mischsysteme verwendet werden. Das wichtigste Kriterium ist darin zu sehen, dass die Eindringungszeit ausreichend ist, dass sich die Feuchtigkeit innerhalb der Tabakzellenstruktur von wesentlichen Teilen des Tabaks verteilen kann und von dieser absorbiert wird. According to the present invention, tobacco is moistened in practice up to a moisture content of up to 80% OV. It is desirable that the moisture can penetrate and distribute itself substantially uniformly into the cell structure of the tobacco to be processed, although a homogeneous distribution is not necessary. The soak-in time for satisfactory penetration depends on the batch size, the type of water addition and the desired economic circumstances, but usually a penetration time of 4 hours or less will be sufficient, as explained in Example 5 when a rotary cylinder with a fine spray or other conventional mixing systems known for incorporating additives are used. The most important criterion is that the penetration time is sufficient, that the moisture within the tobacco cell structure can be distributed by and absorbed by essential parts of the tobacco.

Aus den folgenden Beispielen, insbesondere Beispiel 4, ist ersichtlich, dass ein zu Beginn eingearbeiteter Feuchtigkeitsgehalt von 25 bis 80% das Füllvermögen zu einem beträchtlichen Ausmass steigert, wenn das erfindungsgemässe Verfahren angewandt wird. Es soll jedoch angemerkt werden, dass die Durchdringungs- bzw. Eindringungs- oder Einweichungszeit vermutlich zunehmen wird, und dass das Trocknen des Tabaks mit Feuchtigkeitsgehalten von 60 bis 80% innerhalb der gewünschten Zeitspannen auf die gewünschten Gehalte teurer und zeitraubender wird. From the following examples, in particular example 4, it can be seen that a moisture content of 25 to 80% incorporated at the beginning increases the filling capacity to a considerable extent when the method according to the invention is used. However, it should be noted that the penetration or soaking time is likely to increase, and drying the tobacco with moisture contents of 60 to 80% within the desired time periods to the desired levels will become more expensive and time consuming.

Wie bereits erwähnt, wird der Tabak nach dem Durchdringen der Tabakstruktur mit der Feuchtigkeit schnell in einer Dampfatmosphäre getrocknet. Eine Trocknungseinheit mit hoher Durchwirbelung, wie beispielsweise ein Dispersionstrockner oder ein Jetstream®-Trockner, oder irgendein äquivalenter Trocknungsturm, der in der Lage ist, eine Atmosphäre mit hohem Dampfgehalt zu erzeugen, kann hierzu verwendet werden. Der Anteil von Dampf in der turbulenten Trocknungsatmosphäre beträgt wünschenswerterweise wenigstens 80% der Gesamtatmosphäre, jedoch können auch Dampfgehalte von 60 bis 70%, bezogen auf die Gesamtatmosphäre, angewandt werden. As already mentioned, the tobacco, after penetrating the tobacco structure with the moisture, is quickly dried in a steam atmosphere. A high swirl drying unit, such as a dispersion dryer or a Jetstream® dryer, or any equivalent drying tower capable of generating a high vapor atmosphere can be used. The proportion of steam in the turbulent drying atmosphere is desirably at least 80% of the total atmosphere, but steam contents of 60 to 70%, based on the total atmosphere, can also be used.

Die rasche Trocknung des Tabaks, vorzugsweise innerhalb weniger als 5 Sekunden, in einer Dampfatmosphäre auf Feuchtigkeitsgehalte unterhalb 3%, führt zum Expandieren des Tabaks und zur Beibehaltung der expandierten Natur des Tabaks aufgrund der Versteifung der Tabakfasern. Um beste Ergebnisse zu erzielen, wird der Tabak auf unterhalb 3%, vorzugsweise auf 2 bis 3% Feuchtigkeit, getrocknet. Wie aus den nachfolgenden Beispielen, insbesondere Beispiel 2, ersichtlich ist, führt das Dampftrocknungsverfahren gegenüber dem Lufttrocknungsverfahren zu einer wesentlichen Zunahme des Füllvermögens. The rapid drying of the tobacco, preferably within less than 5 seconds in a steam atmosphere to moisture levels below 3%, leads to the tobacco expanding and maintaining the expanded nature of the tobacco due to the stiffening of the tobacco fibers. For best results, the tobacco is dried to below 3%, preferably to 2 to 3% moisture. As can be seen from the following examples, in particular example 2, the steam drying process leads to a substantial increase in the filling capacity compared to the air drying process.

Wie aus dem nachfolgenden Beispiel 3 ersichtlich ist, führen vergleichsweise Temperaturen von 288 bis 330°C zu teilweise beträchtlichen Zunahmen des Füll Vermögens. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird gezeigt, dass schnelles Trocknen in einer Dampfatmospäre bei Temperaturen von 316' C bis 330°C zu beträchtlichen Zunahmen des Füllvermögens führt. Erfmdungsgemäss wurden weiterhin Trocknungsatmosphären mit Temperaturen von 500°C erfolgreich angewandt. As can be seen from Example 3 below, comparatively high temperatures of 288 to 330 ° C lead to considerable increases in the filling capacity. In the context of the present invention, it is shown that rapid drying in a steam atmosphere at temperatures from 316 ° C. to 330 ° C. leads to considerable increases in the filling capacity. According to the invention, drying atmospheres with temperatures of 500 ° C were successfully used.

Anschliessend an die Übertrocknung wird der Tabak zweckmässig unter milden Bedingungen wieder angefeuchtet, und zwar mittels Vorrichtungen und Verfahren, die in der Industrie zum Einstellen von zu verarbeitendem Tabak gut bekannt sind, wie beispielsweise durch Zylindereinstel5 Subsequent to overdrying, the tobacco is expediently moistened again under mild conditions, by means of devices and processes that are well known in the industry for adjusting tobacco to be processed, such as, for example, by cylinder adjustment5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

652 569 652 569

4 4th

lung, um den richtigen Verarbeitungsfeuchtigkeitsgehalt zu erhalten, der etwa 12% beträgt. Die Einstellung sollte jedoch bei einer mässigen Geschwindigkeit erfolgen, um ein Nachlassen der Steifigkeit der expandierten Faser zu verhindern. to get the correct processing moisture content, which is around 12%. However, adjustment should be made at a moderate speed to prevent the stiffness of the expanded fiber from decreasing.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung können den nachfolgenden Beispielen entnommen werden, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren durchgeführt wurden. Further details of the present invention can be found in the following examples, which were carried out by the process according to the invention.

Zum Verständnis der Beispiele wird daraufhingewiesen, dass das Füllvermögen als das Minimumgewicht an Material gemessen wird, das einen Tabakstab bestimmter Abmessungen und Festigkeit ergibt. Das Füllvermögen ist die Fähigkeit des Materials, einen festen Stab zu ergeben. Das Füllvermögen kann gemessen werden als das von einem bestimmten Gewicht an Fülltabak in einem aufrecht stehenden Zylinder eingenommene Volumen, während ein bestimmtes Kolbengewicht auf der Oberfläche lastet, wie dies in «Filling Volume of Cut Tobacco and Cigarette Hardness», H. Wakeham et al., Tobacco Science xx: 164-167,1976, beschrieben wird. Die Standard-Gleichgewichtsbedingungen zum Messen des Füllvermögens sind gewöhnlich 60% relative Feuchtigkeit (RH) bei 23,9 °C. Ein hoher Wert dieses Zylindervolumens wird gewünscht. In order to understand the examples, it is pointed out that the filling capacity is measured as the minimum weight of material which gives a tobacco rod of certain dimensions and strength. The filling capacity is the ability of the material to give a solid rod. The filling capacity can be measured as the volume occupied by a certain weight of filling tobacco in an upright cylinder, while a certain piston weight rests on the surface, as described in "Filling Volume of Cut Tobacco and Cigarette Hardness", H. Wakeham et al. , Tobacco Science xx: 164-167, 1976. The standard equilibrium conditions for measuring fill capacity are usually 60% relative humidity (RH) at 23.9 ° C. A high value of this cylinder volume is desired.

Weiterhin bedeutet in den Beispielen die Messung der im Ofen verdampfbaren Bestandteile (OV) den Standard-Gewichtsverlust in einem Ofen mit zirkulierender Luft während 3 Stunden bei 100 °C. Das Zylindervolumen (CV) zum Messen des Füllvermögens wird bestimmt, indem man 10 Gramm Fülltabak in einen Standard-Metallzylinder mit einer lichten Weite von 3,358 cm gibt und ihn dann unter einem Kolben mit einem Gewicht von 1875 g und einem Durchmesser von 3,335 cm unter Vibrieren zusammenpresst. Diese Kompression unter Vibrieren dauert eine halbe Minute und anschliessend wird dann noch fünf Minuten lang ohne Bewegung komprimiert. Das Volumen, das sich dann ergeben hat, wird abgelesen. Die Standardabweichung der Messung des Zylindervolumens beträgt etwa 1,5%. Furthermore, in the examples, the measurement of the components that can be evaporated in the oven (OV) means the standard weight loss in an oven with circulating air for 3 hours at 100 ° C. The cylinder volume (CV) for measuring the filling capacity is determined by placing 10 grams of filling tobacco in a standard metal cylinder with a clear width of 3.358 cm and then vibrating it under a piston with a weight of 1875 g and a diameter of 3.335 cm pressed together. This compression with vibration lasts half a minute and then it is compressed for five minutes without movement. The volume that then resulted is read off. The standard deviation of the measurement of the cylinder volume is approximately 1.5%.

Beispiel 2 Example 2

Ein Vergleich zwischen einer in einer Dampfatmosphäre getrockneten Probe und einér in einer Luftatmosphäre getrockneten Probe zeigt, dass beträchtliche Zunahmen des 5 Füllvermögens erreicht werden können, wenn die Trocknung erfmdungsgemäss in einer Dampfatmosphäre erfolgt. A comparison between a sample dried in a steam atmosphere and a sample dried in an air atmosphere shows that considerable increases in the filling capacity can be achieved if the drying according to the invention takes place in a steam atmosphere.

Zwei 2,268 kg-Proben hellen, geschnittenen Fülltabaks wurden wie in Beispiel 1 verarbeitet, mit der Ausnahme, dass die Probe 2 in einem Luftturm bei 316 °C getrocknet wurde, io Die Ergebnisse dieses Versuchs können wie folgt zusammengefasst werden: Two 2.268 kg samples of light, cut filler tobacco were processed as in Example 1, except that Sample 2 was dried in an air tower at 316 ° C. The results of this experiment can be summarized as follows:

OV in Prozent, Turmausgang OV in Prozent, Gleichgewichtszustand 20 CV, cm3/10 g, im Gleichgewichtszustand (Füllvermögen) OV in percent, tower exit OV in percent, equilibrium state 20 CV, cm3 / 10 g, in equilibrium state (filling capacity)

CV, in bezug auf 12% OV korrigiert 25 prozentuale Zunahme des CV T urmatmosphäre CV, with respect to 12% OV corrects 25 percent increase in the CV ur atmosphere

Probe 1 Probe 2 Kontrollprobe Sample 1 Sample 2 control sample

12,4 12.4

35,7 38,6 35.7 38.6

1,7 1,8 1.7 1.8

11,6 11,9 11.6 11.9

56,9 43,3 56.9 43.3

53,9 42,6 53.9 42.6

39,3 10,1 39.3 10.1

Dampf Luft Steam air

30 Beispiel 3 30 Example 3

Dieses Beispiel zeigt, dass beträchtliche Zunahmen des Füllvermögens erreicht werden können, wenn der Tabak bei erhöhten Temperaturen übertrocknet wird. 22,68 kg heller Fülltabak wurden wie in Beispiel 1 angefeuchtet und einge-35 weicht. Der nasse Fülltabak wurde in einem Dampfturm während 4 Sekunden oder weniger, vergleichsweise bei 288 °C und erfmdungsgemäss bei 316 °C und 330 °C getrocknet. This example shows that considerable increases in filling capacity can be achieved if the tobacco is over-dried at elevated temperatures. 22.68 kg of light filling tobacco were moistened and soaked as in Example 1. The wet filling tobacco was dried in a steam tower for 4 seconds or less, comparatively at 288 ° C. and according to the invention at 316 ° C. and 330 ° C.

Beispiel 1 example 1

Das Verfahren kann allgemein wie folgt beschrieben werden: 2,268 kg heller Fülltabak wurden in einen kleinen Rotationszylinder gegeben und mit einem feinen Wassernebel besprüht, bis der Feuchtigkeitsgehalt auf 30 Gew.-% Wasser angestiegen war. Man liess den Fülltabak 4 Stunden lang einweichen und trocknete ihn dann in einer Dampfatmosphäre in einem Trockenturm mit hoher Durchwirbelung bei 316 'C während 4 Sekunden. Der erhaltene, getrocknete Fülltabak wurde dann der Einstellung der OV unterzogen und zur Einstellung des Gleichgewichts 18 Stunden lang bei 21 C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60% aufbewahrt, und anschliessend wurden die Messungen zur Bestimmung der OV und des Füllvermögens vorgenommen. Die Probe wurde mit einer unbehandelten Probe verglichen. The process can generally be described as follows: 2.268 kg of light filled tobacco was placed in a small rotary cylinder and sprayed with a fine water mist until the moisture content rose to 30% by weight of water. The stuffing tobacco was allowed to soak for 4 hours and then dried in a steam atmosphere in a high swirl drying tower at 316 ° C for 4 seconds. The resulting dried filling tobacco was then subjected to the adjustment of the OV and kept for 18 hours at 21 ° C. and a relative air humidity of 60% in order to adjust the equilibrium, and then the measurements for determining the OV and the filling capacity were carried out. The sample was compared to an untreated sample.

OV in Prozent, Turmausgang OV in Prozent, Gleichgewichtszustand CV, cm3/10 g, im Gleichgewichtszustand (Füllvermögen) CV, in bezug auf 12% OV korrigiert prozentuale Zunahme des CV OV in percent, tower exit OV in percent, equilibrium state CV, cm3 / 10 g, in equilibrium state (filling capacity) CV, in relation to 12% OV corrects percentage increase in CV

erfmdungsgemäss Kontroll-behandelte Probe probe Control sample treated according to the invention

1,8 1.8

- -

11,8 11.8

12,3 12.3

54,2 54.2

36,4 36.4

52,7 52.7

38,7 38.7

36,2 36.2

- -

40 40

Probe 12 3 Kontroll probe Sample 12 3 control sample

Turmtemperatur, °C Tower temperature, ° C

288 288

316 316

330 330

- -

45 OV in Prozent 45 OV in percent

(Turmausgang) (Tower exit)

2,8 2.8

1,9 1.9

1,0 1.0

- -

eingestelltes OV, cm3/10g set OV, cm3 / 10g

46,9 46.9

57,2 57.2

60,8 60.8

37,8 37.8

eingestelltes CV in Prozent CV set in percent

11,5 11.5

11,2 11.2

11,0 11.0

12,0 12.0

CV, um 12% OV korrigiert CV, corrected by 12% OV

42,7 42.7

51,1 51.1

. 53,3 . 53.3

37,8 37.8

so prozentuale Zunahme so percentage increase

des CV of the CV

13,0 13.0

35,1 35.1

41,0 41.0

- -

55 Beispiel 4 55 Example 4

Durch Feuchtigkeitsgehalte, die 20% übersteigen, werden die gewünschten Zunahmen des Füllvermögens erreicht. The desired increases in filling capacity are achieved through moisture contents that exceed 20%.

Fünf 2,268 kg-Proben hellen Fülltabaks wurden auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 25, 30,40, 60 und 80 Gew.-% 60 befeuchtet und eingeweicht. Jede Probe wurde in einem Turmtrockner bei der angegebenen Dampftemperatur bis zu einem Gehalt von weniger als etwa 1,5% OV behandelt, was innerhalb der angegebenen Zeit oder darunter erreicht wurde. Bei Feuchtigkeitsgehalten von 60 und 80% waren zwei 65 Durchgänge durch den Turm erforderlich, um den gewünschten übergetrockneten Feuchtigkeitsgehalt von 1,5% OV dieses Beispiels zu erreichen. Die Ergebnisse dieser Versuche waren die folgenden: Five 2.268 kg samples of light filled tobacco were moistened and soaked to a moisture content of 25, 30.40, 60 and 80% by weight 60. Each sample was treated in a tower dryer at the specified steam temperature to less than about 1.5% OV, which was achieved within the specified time or less. At 60 and 80% moisture levels, two 65 passes through the tower were required to achieve the desired over-dried moisture content of 1.5% OV of this example. The results of these experiments were as follows:

5 5

652 569 652 569

Feuchtigkeitsgrad Moisture level

Turm tower

Verweilzeit Dwell time

Turm tower

CV in cm3/10 g prozentuale der Probe temperatur CV in cm3 / 10 g percentage of the sample temperature

ausgang korrigiert zu output corrected to

Zunahme des Increase in

% %

C C.

S S

OV, in % OV, in%

12% OV 12% OV

CV CV

25 25th

266 266

4 4th

1,1 1.1

55,8 55.8

43,4 43.4

30 30th

316 316

4 4th

1,3 1.3

58,3 58.3

49,9 49.9

40 40

370 370

4 4th

1,5 1.5

59,4 59.4

52,7 52.7

60 60

316 316

8 8th

1,5 1.5

60,2 60.2

54,7 54.7

80 80

370 370

8 8th

1,3 1.3

61,1 61.1

57,1 57.1

Kontrollprobe 38,9 Control sample 38.9

Beispiel 5 Example 5

Es wurde festgestellt, dass die Einweichzeit nicht kritisch ist. Aus diesem Beispiel hier ist ersichtlich, dass die Einweichung von 4 bis 24 Stunden keine bedeutsame Auswirkung auf die Zunahme des Füllvermögens hat, verglichen mit Einweichzeiten von einer Viertelstunde bis 4 Stunden. It has been found that the soak time is not critical. From this example here it can be seen that the soak of 4 to 24 hours has no significant effect on the increase in filling capacity compared to soak times of a quarter of an hour to 4 hours.

22,68 kg heller Fülltabak wurden wie in Beispiel 1 angefeuchtet und in den Gleichgewichtszustand gebracht. Man 15 liess den Fülltabak einweichen und Anteile wurden bei 316 CC in einem Dampfturm nach einer Viertel-, einer halben, einer, 2, 3,4 und 24 Stunden getrocknet. Die Ergebnisse waren wie folgt: 22.68 kg of light filling tobacco were moistened as in Example 1 and brought into equilibrium. Filling tobacco was allowed to soak and portions were dried at 316 CC in a steam tower after a quarter, a half, a, 2, 3.4, and 24 hours. The results were as follows:

Probe Einweichzeit Turmausgang CV in cm3/10 g, Sample soaking time tower exit CV in cm3 / 10 g,

(Stunden) (Hours)

OV in % OV in%

korrigiert zu 12% OV corrected to 12% OV

1 1

1/4 1/4

2,0 2.0

53 53

2 2nd

1/2 1/2

2,1 2.1

54 54

3 3rd

1 1

2,0 2.0

56 56

4 4th

2 2nd

2,2 2.2

57 57

5 5

3 3rd

1,9 1.9

58 58

6 6

4 4th

1,9 1.9

57 57

7 7

24 24th

2,0 2.0

57 57

Unter Verwendung von hellem, wie in Beispiel 1 verarbeitetem Fülltabak mit einem Füllvermögen von 56 cm3/ 10 g, korrigiert in bezug auf 12% Feuchtigkeit, wurden Zigaretten hergestellt, wobei 15 Gew.% des üblichen Fülltabaks durch dieses Produkt ersetzt wurden. Diese Zigaretten wurden im Hinblick auf subjektive Eigenschaften mit einer Standardproduktions-Zigarette verglichen. Es konnten keine 35 grösseren subjektiven Unterschiede festgestellt werden, und die Zigaretten wurden als gleichmässig zufriedenstellend mit vollem Geschmack befunden. Using bright filler tobacco, processed as in Example 1, with a fill capacity of 56 cm3 / 10 g, corrected for 12% moisture, cigarettes were produced, with 15% by weight of the usual filler tobacco being replaced by this product. These cigarettes were compared to a standard production cigarette in terms of subjective properties. No major subjective differences were found, and the cigarettes were found to be equally satisfactory with full flavor.

45 45

55 55

60 60

65 65

Claims

652 569

1. A process for expanding tobacco leaf material, in which the tobacco is moistened with water to a moisture content of at least 20%, the water is allowed to penetrate the tobacco and the dried tobacco is then dried within a period of seconds in a turbulent hot gas atmosphere, characterized in that that the turbulent hot gas atmosphere has a water vapor content of at least 60% and a temperature of at least 316 ° C and that the moisture content of the tobacco thus dried is at most 3%.

2. The method according to claim 1, characterized in that the water is allowed to penetrate into the tobacco during 'A-4 h.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the turbulent hot gas atmosphere has a water vapor content of at least 80%.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the humidified tobacco is dried in the turbulent hot gas atmosphere at a temperature up to 330 ° C.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the dried tobacco is moistened again to a moisture content which is necessary for processing the tobacco.