CZ452090A3

CZ452090A3 - Způsob zpracování tabákových listů

Info

Publication number: CZ452090A3
Application number: CS904520A
Authority: CZ
Inventors: Barbara Carol Klammer; David James Molyneux; Roy Lester Prowse
Original assignee: British-American Tobacco Company Limited
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1990-09-17
Publication date: 1999-10-13
Also published as: PT95334A; GB2236044B; CA2025544A1; PL170486B1; ATA188090A; HRP930434A2; JO1640B1; DE4029567A1; NO176693C; EP0419188A3; SE9002956D0; ATA187990A; HU212507B; HU905932D0; CA2025544C; IL95716A0; RU2002439C1; NO173915B; NO173915C; LV10167B

Description

Vynález se týká způsobu zpracování tabákových listů při výrobě tabákových výrobků.

Tabákové listy druhu, používaného při výrobě cigaret a podobných kuřáckých výrobků obsahují listové čepele, řapíky a podélná střední žebra jakož i žilky vybíhající ze středních žeber. Střední žebra a dlouhé žilky se dohromady nazývají žebry. Žebra mají podstatně odlišné fyzikální vlastnosti než čepele, takže při zpracování se tradičně postupuje tak, že oddělají žebra od listových čepelí již v počátečním stádiu zpracování tabákových listů, přičemž žebra a čepele se potom zpracovávají samostatně a různými postupy.

Způsob, při kterém se oddělují žebra od materiálu čepelí, se provádí zpravidla na komplexních a rozměrných mlátících zařízeních, obsahujících větší počet,, například osm mlátících ústrojí, uspořádaných sériově, a vřazených třídicích jednotek, umístěných mezi sousedními mlátícími ústrojími.

Jak je dostatečně známo, oddělený žebrový materiál nebo alespoň jeho část se po příslušné® zmenšení částic často vrací zpět k rozmělněnému materiálu čepelí, když byl již tento materiál podroben dalšímu zpracování. Žebrový materiál je Často žádoucí příměsí tabákové směsi a má zlepšovat kvalitu náplně kuřáckých výrobků.

- 2 V obecné praxi se při zmenšování velikosti Částic žebrového materiálu pro jeho zjemnění postupuje tak, že rozmělňování se provádí po zvýšení vlhkosti žebrového materiálu na vyšší úroveň, přibližně na 30 až 50%, zatímco rozmělňování čepelového materiálu se zpravidla provádí při vlhkosti 18 až 24%, přičemž přesné hodnoty vlhkosti závisejí na druhu tabáku, na jeho zpracování a na konkrétních řezacích podmínkách.

Úkolem vynálezu je vyřešit způsob zpracování materiálu tabákových listů, kterým by se připravil produkt vhodný pr© použití v kuřáckých výrobcích, například cigaretách neb© doutnících.

Při řešení tohoto problému byly především hledány cesty ke zjednodušení celé procesu zpracování tabákových listů na kuřácké výrobky.

Při tomto řešení bylo vcelku překvapivě zjištěno, že je možno použít drtícího zařízení pro současné působení na žebra i čepele tabákových listů, aby se získal produkt využitelný v tabákových výrobcích. I když jsme si vědomi, že již bylo navrženo použití kotoučových drtičů pr© rozmělňování žebrového materiálu a zmenšování jeho částic, není nám znám®, že by bylo použito jednoho drtícího zařízení pro současné rozmělňování čepelového i žebrového materiálu na směs částic žeber a čepelí, která by byla vhodná pro použití v kuřáckých výrobcích bez následného a výrazného rozmělňovacího postupu.

Dosud je znám velký počet řešení zpracování tabákových listů na náplň pro cigarety a podobné kuřácké výrobky, která jsou popsána v řadě patentových spisů, například v DE-PS 954 136,

NZ-PS 139 007, GB-PS 1855/2134, 413 486, 2 026 298, 2 078 085,

- 3 2 118 817, 2 119 220, 2 131 671, US-PS 55 173, 68 597, 207 HO,

250 731, 358 549, 360 797, 535 134, 2 184 567» 3 026 878, 5 128 775

204 641, 3 690 328, 3 845 774» 4 195 646, 4 210 157, 4 248 253,

323 083, 4 392 501, 4 582 070, 4 696 312 a 4 706 691.

Stanoveny úkol je vyřešen způsobem zpracování tabákových listů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že čepele tabákových listů a žebra tabákových listů se vedou společně rozmělňovacím zařízením, přičemž uspořádání rozmělňovacích ústrojí tohoto zařízení a zpravovatelské podmínky jsou nastaveny tak, že zařízení ©pouští produkt, který je směsí obsahující vločky čepelového materiálu a úlomky žeber.

Podle konkrétního provedení vynálezu je z tohoto materiálu vytvořen kuřáeký materiál, obsahující směs částic čepelí a částic žeber, který je výsledkem společného vedení čepelí tabákových listů a žeber tabákových listů drticím zařízením pro rozmělňování tabákových listů.

Čepelový i žebrový materiál je při tomto společném vedení s výhodou obsažen v celých tabákových listech. Avšak čepelový materiál nebo alespoň jeho část, přiváděná do drtícího zařízení, může být materiálem, získaným předem oddělením od žeber.

Podobně také žebrový materiál mohou tvořit zcela nebo zčásti žebra, oddělená od čepelového materiálu předem.

Pod pojmem celý list se rozumí kompletní nebo alespoň v podstatě kompletní tabákový list nebo takový list, jehož velikost byla zmenšena zmensovaeím procesem, například řezacím nebo sekacím ústrojím, při kterém nedochází k výraznějšíma oddě- 4 lení čepelového materiálu od žeber, listy tabáku nebo jejich čás ti byly předtím sušeny nebo podrobeny nejméně jedné jiné zpracovatelské operaei.

Podle jiného konkrétního provedení vynálezu se způsobem podle vynálezu zpracovává materiál tabákových listů na náplňový materiál pro kuřácké výrobky tak, že tabák ve formě celých listů nebo jejich dílů, jak bylo popsáno v předchozí části, prochází průchodem mezi prvním a druhým drticím prvkem drtícího zařízení pro drcení listů tabáku od vstupu do tohoto průchodu k výstupu z tohoto průchodu, vzdáleného od vstupu, přičemž na výstupu se objevuje náplňový materiál, obsahující směs čepelových částic a žebrových částic. Výstup tohoto průchodu je s výhodou umístěn na okraji dvou spolupracujících, vůči sobě pohyblivých drticích členů.

Pro dopravu listového materiálu ke vstupu do zařízení pro drcení tabákových listů je s výhodou používáno gravitačního podávaeího systému.

V některýeh případech může být výhodné vhánět do materiálu nízkotlakou páru, například s tlakem 0,1 MPa, přiváděnou do drtieího zařízení.

Pr© přívod listového materiálu do drtícího zařízení je možno využít jako podporu podtlak, vytvářený na výstupní straně zařízení například pomocí vzduchového dopravníku, který odsává drcené částice, popřípadě je možno udržovat na vstupu listového materiálu do drtícího zařízení přetlak.

Přívod listového materiálu do drtícího zařízení pro drcení tabákových listů má být plynulý, přičemž rychlost přívodu zpra- 5 covávaného materiálu má být konstantní.

Řešením podle vynálezu je vytvořen nový plnieí materiál pro kuřácké výrobky, obsahující rovnoměrnou směs čepelových částie a žebrových částic s tvarovým faktorem kolem 60 procent bezprašných částic, kterých směs obsahuje 0,5 nebo více.,

Význam pojmu tvarový faktor bude vysvětlen v další části popisu.

Vynálezem je řešen také způsob výroby cigaret, při kterém se žok tabáku rozděluje na jednotlivé celé listy, jejichž charakteristika byla uvedena v předchozí části, tyto celé listy se potom přivádějí do drtiéího zařízení, ze kterého vychází směs vloček z listových čepelí a úlomky listových žeber, načež se tato směs přivádí do stroje na výrobu cigaretových tyček.

Při řešení daného problému byla překvapivě zjištěno, že způ sob podle vynálezu může být prováděn na celých tabákových listech, jejichž vlhkost může být podstatně nižší než je běžná vlhkost u dosud prováděných drticích a rozmělňovacích postupech. Vlhkost může být například poloviční v porovnání s běžně se vyskytujícími vlhkostmi.

Toto zjištění je neočekávané, protože se dosud mělo za to, že působení sil, potřebných k rozštěpení, rozvláknění a rozdělení listovýeh žeber na částice by mohlo vést k nepřijatelně extrémnímu zmenšení velikosti částic současně zpracovávaného materiálu listových čepelí, zatímco při praktických zkouškách bylo zjištěno, že rozmělnění Čepelového materiálu na vločky může být regulováno v přijatelných mezích. Také se neočekává lo, že při nízké vlhkosti, pohybující se například kolem 20?ž hmotnostních, se listová žebra nebudou lámat a vytvářet mate6 riál, který by byl nevhodný. Je třeba říci, že velikost a rozložení velikostí jak částic listových čepelí, tak i částic listových žeber jsou takové, že směs připravená podle vynálezu je vhodná pro přívod k běžnému stroji na výrobu cigaretových tyček, například ke stroji Molins Mk 9.

Při běžném způsobu zpracování tabákových listů na náplňový materiál pr© náplň cigaret se míchá řezaný čepelový produkt, přicházející z linky na zpracování čepelového materiálu, s žebrovým produktem, přicházejícím z linky na zpracování materiálu listových žeber. Pro získání přijatelného stupně rovnoměrnosti náplňové charakteristiky mezi jednotlivými cigaretami bylo navrženo několik řešení na rovnoměrné míchání obou produktů. Avšak každý z těchto produktů má takový tvar částic, že míchání je velmi nesnadné, čím déle probíhá míchání obou složek pro dosažení co nejrovnoměrnější směsi, tím více se tabákové částice degradují až dochází k překročení únosné míry. Je proto podstatnou výhodou způsobu podle vynálezu, že základním znakem zpracovacího postupu je výskyt čepelových částic a žebrových částic v dokonale promíšené směsi.

Protože vlhkost žebrové frakce může být poměrně nízká, je značně redukován požadavek na sušení produktu, vycházejícího z rozmělňovacího zařízení, což pochopitelně vede ke značným úsporám na sušicím zařízení a energetických nákladech.

Látky modifikující tabákový kouř, například látky pro parferaaci tabáku, mohou být přidávány k tabákovému listovému materiálu před zpracováním nebo po zpracování způsobem podle vynálezu.

- Ί Produkty podle vynálezu mohou být podrobeny procesu, při kterém dochází k nabývání tabáku. Příklady provedení tohoto procesu, které jsou v tomto případě využitelné, jsou popsány v GB-PS 1 484 536 a 2 176 385.

Bylo zjištěno, že vlhkost tabákových listů, čímž se rozumí eelýeh listů, je v zásadě základním faktorem, který určuje, zda se produkují částiee listových žeber nebo se produkují v podstatě nedotčená žebra, přičemž překvapivě ostrý přechod od jednoho produktu k druhému produktu se uskutečňuje při dosti přesné vlhkosti materiálu.

Vlhkost, při které dochází k přeměně jednoho druhu materiálu do druhého druhu, bude v dalším popisu označována za ''přechodovou vlhkost”.

Přechodová vlhkost tabákového materiálu, který má být drcen, je snadno určena jednoduchými zkouškami, provedenými před výrobní operaeí. Pro celé tabákové lišty viržinského tabáku, zpracovávané v drticím zařízení Quester SM11, je přechodovou vlhkostí přibližně 18% hmotnostních. Horní hranice pro přípravu směsi vloček čepelového materiálu a úlomků materiálu listových žeber byla nalezena na v podstatě 70%, přičemž nad touto hranicí je materiál homogenizován a slepen dohromady do nezpracovatelné směsi.

Vlhkost v tabákovém materiálu z celých tabákových listů, používaném při provádění způsobu zpracování podle vynálezu, by neměla překročit 35% a zejména by neměla být větší než 30% hmotnostních.

Vlhkost kolem 30% hmotnostních na vstupu do drtícího zařízení pro rozmělňování tabákových listů je vhodná zejména v přípa- 8 dech, kdy je produkt určen pro zpracování expanzním procesem, při kterém se přivádí směs Částic listových čepelí a listových žeber přivádí do kontaktu s horkou plynnou látkou.

Teplem se může působit na tabákový materiál, který má být přiváděn do zařízení pro rozmělňování tabákovýeh listů. Působili se teplem, například při vystavení materiálu působení mikrovlnného záření, má hodnota přechodové vlhkosti tendenci k poklesu.

Listový materiál zpracovávaný způsobem podle vynálezu může být jednotného druhu nebo jím může být směs listového materiálu z různých druhů tabáku. Tvoří-li tento jediný druh pouze malou část směsi, může se vyskytnout případ, že dokonce i když má jediný druh tabáku vlhkost nižší než je přechodová vlhkost, je možno připravovat produkt podle vynálezu tak dlouho, dokud základní vlhkost směsi je vyšší než přechodová vlhkost.

Protože drtici zařízení pro rozmělňování tabákových listů, použité k provádění způsobu podle vynálezu, je podstatně kompaktnější než dosud známá zpracovávaeí zařízení s jejich množstvím drticích zařízení a třídicích ústrojí a značnou spotřebou vzduchu, dosahuje se při využití způsobu podle vynálezu značných úspor v porovnání s použitím dosud známých zařízení. Při provádění způsobu podle vynálezu je zvláště významná značná úspora energie. Kromě toho úspory pořizovacích a energetických nákladů vyplývají ze zjednodušení vstupního úseku zpracování tabákových listů na kuřácké výrobky. V případě použití způsobu podle vynálezu je možno dosáhnout výrazných úspor v celém procesu zpracování tabákových listů, to znamená v procesu za- 9 číhajícím u tabákových listů, přicházejících ze zemědělských podniků, a končícím u výroby cigaret nebo podobných druhů kuřáckých výrobků.

Je třeba připomenout, Že způsobem podle vynálezu se neřeší jen současné rozmělňování čepelových a žebrových částí lifitů pro přípravu směsi jednotlivých částic čepelového materiálu a žebrového materiálu bez potřeby sériově řazenných zpracovává» cích strojů, ale také se řeší způsob, který je snadno proveditelný bez požadavku na recirkulaei produktu pro jeho další rozmělňování. Jinými slovy, pro dostatečné zmenšení velikosti Částic je postačující jediná průchozí operace.

Lrtieí zařízení, použitelné k provádění způsobu podle vynálezu, je zajména takového druhu, u kterého dráha zpracovávaného materiálu probíhá mezi protilehlými plochami prvního a druhého drtícího prvku a také napříč k těmto plochám, takže na materiál působí střižný účinek zařízení v okamžiku, kdy proud materiálu protne dráhu pohybu rozmělňovacích prvků, popřípadě dělicích prvků. Nejméně jeden z dělicích prvků může být tvořen dělicím kotoučem, přičemž v tomto případě je výhodné, jestliže tento kotoučový prvek nebo i další použité kotoučové prvky jsou opatřena na své funkční straně v podstatě přímrkové žebrové a radiálně probíhající výstupky. Je výhodné, jsou li oba dělicí prvky vytvořeny ve formě kotoučů. Příklad provede ní dělicího zařízení, obsahujícího dva dělicí prvky pro dělení tabákových listů, je popsán v prospektu dělicího zařízení Bauer model 400 a Quester model SM11. Při provozu zařízení Bauer 400 jsou oba kotouče poháněny vzájemně opačným smyslem, zatímco u stroje Quester SM11 se jeden kotouč otáčí, zatímco druhý zůstá10 vá stát. Dělicí stroj Bauer 400 je opatřen větším počtem dělicích kotoučů, z nichž každý je opatřen na své funkční straně výstupky speciálního uspořádání, přičemž některé desky tohoto stroje jsou použitelné také k provádění způsobu podle vynálezu.

Při provozu těehto dělicích zařízení pr© současně probíhající rozmělňování listových čepelí i žeber je pro velikost získávaných částic produktu rozhodující relativní rychlost otáčení kotoučů, velikost mezery mezi kotouči a uspořádání dělicích výstupků na funkčních plochách kotoučů.

Jiným rozmělňovacím zařízením, využitelným k provádění způsobu podle vynálezu, je křížový mlýn s příčnými kladivy, opatřený bubnovou skříní, ve které je uložen otočný rotor s hřídelem souosým se skříní. Vnitřní zakřivená plocha skříně je opatřena žebrovými výstupky, probíhajícími rovnoběžně s osou skříně, zatímvo rotor nese na svém obvodu tři rovnoměrně úhlově rozmístěné lopatky, které probíhají rovnoběžně s rotorem a jsou umístěny v těsné blízkosti žebrových výstupků skříně.

Bylo zjištěno, že tak zvané ^nlýny* typu, využívajícího nárazové působení, například kladivové mlýny, nejsou v podstatě vhodné k provádění způsobu podle vynálezu.

K provádění způsobu podle vynálezu byl vyzkoušen také hřebenový mlýn, opatřený rotujícím kotoučem a kotoučovým statorem, přičemž oba tyto prvky jsou opatřehy kruhovými řadami kolíků, vystupujících kolmo na protější plochu protilehlého prvku. Kolíky jednoho prvku zasahují mezi kolíky protilehlého prvku. Zkušenosti s tímto hřebenovým mlýnem ukazují, že také toto zařízení může být využíváno k provádění způsobu podle vynálezu.

Vyzrávací operace mohou být prováděny na celých tabákových listech, jak byly v předchozí části definovány, nebo na rozmělněném materiálu, získaném v rozmělňovacím zařízení.

Způsobem podle vynálezu se získává rovnoměrná směs čepelových a žebrových částí listů se sypným úhlem, který není větší než 45°, nebo dokonce není větší než 35° vzhledem k vodorovné rovině, jestliže má vlhkost obvyklou pro výrobu cigaret, to zna mená 13%.

Bylo také pozorováno u produktu podle vynálezu, že tvarový faktor nejméně 60 procent bezprašných částic směsi je nejméně 0,5. Tvarový faktor nejméně asi 70 procent bezpračných částic směsi může být nejméně 0,5. Tvarový faktor má následující vyjádření :

x plocha tvarový faktor /obvod/^

Tvarem, který má největší tvarový faktor, je kruh.

Bylo také zjištěno, že obecně je Borgwaldtova náplňová hodnota produktu, vyrobeného způsobem podle vynálezu, menší než u srovnatelných tabákových materiálů pro kuřácké výrobky. Bylo však.překvapivě zjištěno, že tuhost cigaret, obsahujících v náplni převážnou část produktu získaného způsobem podle vynálezu, je srovnatelná s porovnávacími cigaretami, obsahujícími běžnou tabákovou směs.

Velikost částic produktu připraveného způsobem podle vynálezu je charakterizována tím, že 50% až 65% částic zůstává na sítu s velikostí ©k 1,4 mm x 1,4 mm.

Produkt připravený způsobem podle vynálezu praktieky neobsahuje neporušená listová žebra.

Způsobem zpracování tabákových listů podle vynálezu je možno připravit produkt, který může být přiváděn do stroje na výrobu cigaret bez dalšího zmenšování velikosti částic, popřípadě po zmenšování částic jen v minimálním rozsahu. To však neznamená, že by se nemohla uskutečnit další úprava produktu, spočívající například v odstranění menší těžší frakce a/nebo prachové frakce částic dříve než se produkt vpraví do kuřáckého výrobku.

Ve stádiu přivádění do stroje na výrobu cigaret má produkt připravený způsobem podle vynálezu vzhled podobný vzhledu běžné cigaretové náplně.

Běžný řezaný tabákový materiál, který je používán pro výroba cigaret, obsahuje propletené a vzájemně zcuchané částice. Z tohoto důvodu je přívodní jednotka stroje na výrobu cigaret mykacími prostředky pro rozplétání náplňového materiálu. Naproti tomu produkt připravený způsobem podle vynálezu je sypký a jeho částice listových čepelí a žeber nejsou vzájemně propleteny, takže mykací prostředky nebo alespoň jejich části, dosud používané na vstupu tabákového materiálu do stroje na výrobu cigaret, mohou odpadnout.

Provádí-li se rozmělňování listového materiálu způsobem podle vynálezu v oblasti pěstování tabáku, může být zpracovávaným listovým materiálem tak zvaný zelený listový materiál, to znamená sušený listový materiál, jak je získáván přímo z tabákových farem. Má-li být listový materiál zpracováván v tabákové továrně vzdálené od oblasti pěstování tabáku, může být výhodné podrobit tahák přesoušecímu procesu. Přesoušecí proces je používán z toho důvodu, aby se zajistilo, že listový materiál bude mít dosta- 13 tečně nízkou vlhkost, která zaručí vhodnost materiálu pro dopravu a skladování bez nebezpečí snížení jeho kvality.

Použití celých listů tabáku jako výchozího materiálu pro přípravu náplňového materiálu pro kuřácké výrobky bez potřeby oddělování listových čepelí od listových žeber přináší značné ekonomické výhody, protože se předpokládá, še celé listy bude možno nakoupit levněji než polotovar z rozmělňovaeího zařízení s třídicími prostředky, odkud pochází materiál rozdělený na če pelový materiál a materiál z listových žeber.

Tabákový materiál zpracovaný způsobem podle vynálezu může být potom dále zpracováván běžnými postupy podobně jako normální tabák. Například směs roztrhaných čepelových vloček a úlomků listových žeber, vytvořená způsobem podle vynálezu, může být známým způsobem míchána s jinými kuřáckými materiály v poměru, který byl shledán za výhodný, avšak je výhodné, jestli že převážný podél v této směsi má produkt připravený způsobem podle vynálezu. Kuřáckými materiály, se kterými může být produkt podle vynálezu míchán, obsahuje tabákové materiály, rekon stituobaný tabákový materiál a náhražky tabáku.

Je možno také míchat jednotlivé produkty, připravené způso bem podle vynálezu z různých druhů tabáku.

Při směšování náplně cigaret amerického typu může být spolu míchán jednak produkt získaný zpracováním celých listů virginského tabáku způsobem podle vynálezu a jednak čepelová frak ce produktu získaného rozmělňováním Burleyova tabáku při vlhkosti nižší než je přechodová vlhkost, při kterém se získává produkt obsahující směs čepelových částic a v podstatě nerozmělněných listových žeber.

-t Řešení podle vynálezu je podrobněji objasněn© pomocí příkladů provedení, zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 blokové schéma běžného zpracování celýeh tabákových listů, sušených uměle, obr. 2 blokové schéma zpracování sušených celýeh tabákových listů způsobem podle vynálezu, obr. 3 sloupkový diagram vztahující se k hodnotám tvarového faktoru Částic /na vodorovné ose/ k četnosti výskytu v milionových jednotkách /na svislé ©se/ v běžném náplňovém materiálu pro cigarety z řezaných čepelových částí, obr. 4 sloupkový diagram, obsahující stejné informaee jako obr. 3 avšak pro náplňový materiál připravený způsobem podle vynálezu, obr. 5 rozptylový diagram uvádějící vztah mezi délkou částic v milimetrech /vodorovná osa/ k tvarovému faktoru /svislá osa/ u běžného náplňového materiálu podle obr. 3, obr. 6 rozptylový diagram uvádějící vztah mezi délkou částic v milimetrech /vodorovná osa/ k tvarovému faktoru /svislá osa/ u náplňového materiálu podle obr. 4» obr. 7 pohled na blok náplňového materiálu podle obr. 3 a 5 a obr. 8 pohled na dávku náplňového materiálu podle obr. 4 a 6.

Každá hodnota tvarového faktoru, vynesená nad vodorovnou osou v histogramech na obr,.3 a 4 je horní hodnotou jednotkového rozsahu. Tak například hodnota 0,4 označuje, že rozsah je v mezích od hodnoty 0,3 do hodnoty 0,4.

V príjiúadu na obr.M označují jednotlivé vztahové značky následující operace:

- kondicionování/sušení/

- 15 2 - odstranění minerálních příměsí

- kondicionováni

- rozmělňování

- odřapíkování

- sušení

- halení

- odřapíkování

- kondicionováni

- míchání

- stáčení

- řezání

- zpracování řapíků vodou /WTS/

- sušení

- zpracování listových čepelí

- sušení

- balení

- zpracování listových čepelí

- kondicionováni

- míchání

- řezání

- sušení

- míchání a adování

- řezání zásoby tabáku

- výroba cigaret

Pracovní operace 1-4, 5-7 a 15—17 probíhají v oblasti pěstování tabáku, zatímco operace 8-14» 18-22 a 23-25 probíhají v závodě na výrobu cigaret, který je obvykle značně vzdálen od oblasti pěstování tabáku.

Proces obsahující operace 8-14 a 18-22 představuje primární zpraeovávací postup závodu na výrobu cigaret, který se někdy označuje za primární výrobní sekci /PML/. Operace 8-14 se zpravidla zařazují do tak zvané žebrové linky a operace 1822 tvoří čepelovou linku.

Pojem adování u operace 23 se týká možného přidávání jiných kuřáckých materiálů v míchacím procesu k produktům ze žebrové linky a z čepelové linky. Příkladem takových přidávaných kuřáckých materiálů, které jsou zpravidla používány, je expandovaný tabák a rekonstituovaný tabák.

Vstupním materiálem pro operaci 1 jsou celé zelené tabákové listy.

Celý výrobní proces, zahrnující operace 1 až 25, ee může v jednotlivostech měnit, avšak obr. 1 znázorňuje příkladný kon venční postup zpracování tabákových listů na náplň cigaret.

V příkladu na obr. 2 je zobrazen průběh způsobu podle vynálezu, obsahujícího následující pracovní operace:

- kondicionování/sušení

- odstraňování minerálních příměsí

- sušení

- balení

- zpracování celých listů

- kondicionování

- míchání

- rozmělňování

- sušení

- míchání a adování

- vytváření vyrovnávací zásoby

- 17 37 - výroba cigaret

Operace 26-29 probíhají v oblasti pěstování tabáku a operace 30-37 se provádějí v továrně na výrobu cigaret.

Při kondicionování se provádějí takové pracovní operace, aby se zamezilo nebo v podstatě zamezilo úniku látek, extrahovatelných vodou.

Vstupním materiálem operaee 26 jsou celé zelené tabákové listy.

Z porovnání popraných obou výrobních postupů, to znamená dosud prováděného způsobu podle obr. 1 a způsobu zpracování tabákových listů podle obr. 2, je zřejmé, že způsob podle vynálezu je podstatně jednodušší.

Podrobněji je způsob zpracování tabákových listů objasněn v následujících příkladech provedení, které obsahující výsledky experimentálních postupů.

Příklad 1

Tabákovým listovým materiálem, použitým při tomto experimentu, byly celé zelené listy kanadského tabáku jednotné jakostní třídy, sušené v sušárně, ktreré byly dodány přímo z farmy v žocích a měly vlhkost 18%. Balíky byly rozřezány v řezačce na dlouhé proužky, které obsahovaly také dlouhé proužky listů, odpovídající pojmu celé listy”, vysvětlenému v předchozích částech popisu, přičemž většina rozřezaných částí měla šířku od 10 cm do 20 cm.

Tento listových materiál, mající charakter celých listů, byl potom kondicionován na vlhkost kolem 26% a potom byl přiváděn gravitací a plynule rychlostí 150 kg/hodinu do Questero- 18 va kotoučového rozmělňovacího zařízení /model SM11/. Otočný kotouč tohoto zařízení je poháněn 1 000 ot/min. Otočný kotouč a stacionární kotouč nebo deska, které měly standartní provedení, používané u modelu SM11, jsou opatřeny na k sobě přivrácených funkčních plochách radiálně vystupujícími přímkovými žebrovými výstupky, uspořádanými do vzájemně sdružených soustav.

Rozmělňovací zařízení byl© nastaveno na provozní nominální šířku mezery mezi kotouči 0,15 mm, načež se šířka mezery z této výchozí hodnoty 0,15 mm zvýšila na nominální šířku mezery 0,9 mm. Do vnitřního prostoru rozmělňovacího zařízení byla přiváděna vodní pára při tlaku 0,1 MPa.

Rozmělněný produkt, získávaný na výstupu každé mezery mezi kotouči, představuje dokonale promíchaná sypká směs Částic listových čepelí a žeber. Všechny produkty byly shledány vhodnými pro výrobu cigaret na běžných strojích na výrobu cigaret. Jak bylo předpokládáno, se vzrůstem šířky mezery mezi kotouči se zvětšuje také velikost získávaných částic produktu.

Příklad 2

V tomto případě byl opakován postup z příkladu 1 s tou výjimkou, že tabákovýemateriál s celými listy byl kondieionován na vlhkost 24% a mezera mezi kotouči rozmělňovacího zařízení se zvětšovala z 0,15 mm na 0,75 mm a na 1,05 mm. Produkty získávané z těehto tří pracovních režimů stroje měly opět podobu sypké směsi částic listových čepelí a listových žeber, přičemž všechny tři produkty byly shledány za vhodné pro výroba cigaret na běžném výrobním zařízení pro výrobu cigaret.

- 19 Příklad 3

V tomto případě byla opakována třetí fáze postupu z příkladu 2, to znamená rozmělňování při nastavení šířky mezery mezi rozmělňovacími kotouči na 1,05 mm» avšak materiál z celých tabákových listů byl kondicionován na nižší vlhkost 21%. Takto získaný produkt sestával ze směsi částic listových čepelí a neporušených úlomků listových žeber. listový materiál z eelýeh listů, který byl potom přiváděn do rozmělňovacího zařízení, měl vlhkost, která byla nižší než přechodová vlhkost.

Příklad 4

Opakoval se postup z příkladu 1 s listovým materiálem z celých tabákových listů, koncionovaným na vlhkost 20% a s rychlostí přívodu 180 kg/hodinu. V jednom běhu se materiál rozmělňoval při nastavení mezery mezi kotouči na nominální šířku 0,30 mm a v druhém běhu se šířka nastavila na 1,2 mm. Při nastavení nominální šířky mezery na 0,30 mm byl získáván produkt podle vynálezu, sestávající z dobře promísené sypké směsi částic listových čepelí a částic listových žeber. Produkt získávaný na výstupu mezery o nominální šířce 1,2 mm však neodpovídal požadavkům vynálezu a obsahoval směs Částic listových čepelí a neporušených listových žeber.

Z porovnání výsledků tohoto pokusu s výsledky experimentu z příkladu 3 vyplývá, že šířka mezery mezi rozmělňovacími kotouči může být určujícím faktorem pro hodnotu přechodové vlhkosti.

Příklad 5

V tomto příkladu bylo použito tří tabákových materálů z;

celých listů, přičemž tímto materiálem byly tři druhy přesušeného zimbabwského tabáku, označené A, B a 0. Tyto tři druhy byly připraveny rozřezáním balíků pomocí řezacího zařízení, přičemž rozřezáním vznikly proužky tabákových listů o Šířce 15 až 20 cm. Tabákový materiál z těchto celistvých dílů listů byl kondicionován na řízenou vlhkost 24% a potom byl rozmělňonán, každý druh samostatně, v Questerově rozmělňovacím zařízení typu SM11 při nominální šířee mezery mezi kotouči 0,5 mm.

Produkty získané z tabákových druhů B a C odpovídaly požadavkům vynálezu, avšak produkt získaný z tabáku druhu A obsahoval směs částic listovýeh čepelí a nedotčených listovýeh žeber.

Touto zkouškou se ukázalo, že listová žebra u tabáku druhu A, mají u listů, získaných přímo z balíků, mimořádně velkou tloušíku a znatelný dřevitý vzhled.

Příklad 6

Postup z příkladu 5 byl opakován, avšak veškerý listový materiál druhů A, B a C byl smíchán ještě před kondicionováním na společnou řízenou vlhkost 24%· Po rozmělnění této směsi v Questerově rozmělňovacím zařízení byl získán produkt, který odpovídal podmínkám vynálezu, i když obsahoval velmi malou část, asi 1,2%, nedotčených kousků listovýeh žeber. Tyto kousky byly snadno odstraněny z produktu propíráním.

Příklad 7

Proužky listových čepelí byly smíchán s žebry v poměru 80:20, měřeno v hmotnostních dílech. Směs těchto složek, mající řízenou vlhkost 24%, byla rozmělněna v Questerově rozměl21 novacím zařízení s mezerou nastavenou na nominální šířku 0,3 mm při současném přívodu páry pod tlakem 0,1 KPa. Takto byl získán produkt, odpovídající podmínkám vynálezu a tvořící dokonale promísenou sypkou směs část listových Čepelí a listových žeber.

Příklad 8 listový materiál, získaný rozřezáním balíku tabákových lis tů, byl smíchán s proužky listových čepelí v hmotnostním poměru 10:90. Tato směs s výslednou průměrnou vlhkostí 24% byla rozmělněna v Questerově rozmělňovacíra zařízení s mezerou nominální šířky 0,3 nwn při současném přívodu páry pod tlakem 0,1 KPa. Výsledný produkt odpovídal podmínkám vynálezu a tvořil dokonale promíchanou sypkou směs částic listových čepelí a částic listových žeber.

Příklad 9

Materiál z celých tabákových listů, získaný rozřezáním balíků tabáku, byl smíchán s listovými žebry v hmotnostním poměru 60:40. Tato směs obou materiálů s výslednou průměrnou vlhkostí 24% byla rozmělněna v Questerově rozmělňovacíra zařízení s mezerou nominální šířky 0,3 mm při současném přívodu páry pod tlakem 0,1 MPa. Výsledný produkt odpovídal podmínkám vynálezu a tvořil dokonale promíchanou směs částie listových Čepelí a částic listových žeber.

V příkladech 7, 8 a 9 byl každý ze tří použitých materiálů, to znamená proužky listových čepelí, žebra a celé listy, tvořen směsí tří druhů zimbabwského tabáku z příkladu 5.

- 22 Příklad 10

Ze tří druhů amerického taháku, uměle sušeného a přesoušeného, hyl připraven rozřezáním balíku tabákových listů listovým materiál, přičemž řezacím zařízením byly vytvořeny proužky o šířce 15 až 20 cm. Takto získané tři druhy celého listového materiálu byly smíchány ještě před kondicionováním na výslednou vlhkost 28%. Směsný materiál byl přiváděn do Bauerova kotoučového rozmělňovacího zařízení, majícího šířku mezery mezi kotouči 3,9 mm, přičemž každý z kotoučů se otáčí rychlostí 700 ot/min. Rozmělňovací kotouče typu 325 a 326 jsou opatřeny na pracovních plochách soustavami radiálně vystupujících lineárních žebrových výstupků. Rozmělňovací zařízení je opatřeno vzduchovými tryskami pro podporu dopravy tabákového materiálu vstupními přívodními otvory, procházejícími první skříní obou kotoučů. Takto získaný rozmělněný produkt tvořil dokonale promísenou sypkou směs částic listových čepelí a listových žeber. Bylo zjištěno, že tento produkt je vhodný pro výrobu cigaret na zařízení pro výrobu cigaret.

Ukázalo se také, že při použití Bauerova rozmělňovacího zařízení typu 400 je třeba použít vyšší vlhkosti materiálu než při jeho zpracování v zařízení Quester SM11.

Příklad 11

100 g vzorku běžného ameriekého uměle sušeného a rozřezaného tabákového materiálu z listových čepelí bylo proséváno na prosévacím zkušebním zařízení se skříní, obsahující pět vodorovně a nad sebou uspořádaných sít s oky, jejichž světlost byla, měřeno shora dolů, 1,98 mm, 1,40 mm, 1,14 mm» 0,81 mm a

0,53 mm. Prosévací zkušební zařízení je opatřeno prostředky pro udržováni skříně a šít v přímočarém vratném pohybu. 100 g vzorku bylo rovnoměrně rozprostřeno na horním sítu a prostředky pro ovládání pohybu sít byly uvedeny na 10 minut do provozu a po této době byly frakce materiálu z horních čtyř sít odebrány. Frakce z nejnižšího síta a frakce propadlá nejnižším sítem měly formu jemného prachu a nebyla jim věnována pozornost.

0,5 g dílčího vzorku ze čtyř takto získaných frakcí, to zna mená čtyři dílčí vzorky, bylo rozprostřeno postupně na čtyři rovinné plochy tak, že každá částice listové čepele byla oddělena od každé sousední částice. Každý z těchto dílčích vzorků byl potom podroben geometrické analýze na Magisean Image Analyseru model 2 firmy Joyee - loebl. Tímto analyzátorem byly získávány údaje o ploše částic /dvourozměrné/, o délce částic, to znamená o jejich největším rozměru, a o délce jejich obvodu.

Z takto získaných údajů se potom'sestavil sloupkový diagram určující četnost výskytu různých tvarových faktorů a zobrazený na obr. 3, a také rozptylový diagram, určující vztah délky částic k tvarovému faktoru, který je vyjádřen na obr. 5.

Příklad 12

100 g vzorku produktu získaného způsobem podle vynálezu a připraveného z amerického uměle sušeného tabáku ve formě eelýeh listů, majícího vlhkost 22% a rozmělněného v Questerově rozmělňovacím zařízení se šířkou mezery 0,3 nim, byl proséván prosévacím postupem podle příkladu 11. Čtyři dílčí vzorky o hmotnosti 0,5 mm, odebrané z horních čtyř sít, to znamená neobsahující tabákový prach, byly geometricky analyzovány stejně jako v příkladu 11, „

- 24 Z takto vyzískaných hodnot se potom vytvořil sloupkový diagram, určující vztah mezi tvarovým faktorem a frekvencí výskytu, a rozptylový diagram, vyjadřující vztah mezi délkou částic a tvarovým diagramem, které jsou zobrazeny na obr. 4 a 6.

Ze srovnání sloupkových diagramů na obr. 5 a 4 vyplývá, že produkt připravený způsobem podle vynálezu /obr. 4/ je výraz ně jiného charakteru než dosud běžný řezaný listový materiál /obr. 5/. V této souvislosti je možno pozorovat, že například u běžného řezaného listového materiálu má 80% částic po odečtení prachu tvarový faktor 0,5 nebo menší, zatímco u produktu při praveného způsobem podle vynálezu má nejméně 75% bezprašného materiálu tvarový faktor nejméně 0,5.

Rozlišitelně různý charakter obou materiálů je také patrný z důkladného pročtení obr. 5 a 6.

Příklad

Konvenční tabákový materiál z řezaných listových čepelí nebo směs tabákových druhů A, B a C z příkladu 5 s vlhkostí 12,5% byl umístěn v kádince o objemu 125 ml a obsah kádinky byl stlačen vnějším tlakem, laboratorní kádinka se potom položila v obrácené poloze na rovinnou vodorovnou plochu a odstranila se zvednutím ve svislém směru. Zbývající blok řezaného čepelového materiálu je zobrazen na obr. 7· Jak je možno z tohoto příkladu pozorovat, sypný úhel tohoto materiálu je tedy téměř 90® vzhledem k vodorovné rovině.

Příklad 14

Postup podle příkladu 13 byl opakován s použitím produktu připraveného způsobem podle vynálezu a získaného ze směsi ta25 báku druhů A, B a C, použitých v příkladu 5» s vlhkostí kolem

12,5%. Výsledná hromádka materiálu je zobrazena na obr. 8, u které je sypný úhel kolem 53° k vodorovné rovině.

Vzájemné porovnání obr. 7 a 8 ©pět jasně ukazuje zcela rozdílné charakteristiky konvenčního řezaného tabákového materiálu a produktu připraveného způsobem zpraeoV.ání tabákových listů podle vynálezu.

Příklad 15 • Proužky listových Čepelí virginského tabáku, burleyského tabáku a orientálního tabáku, všechny předem povlečené, to znamená předběžně zpracované modifikačním činidlem pr© úpravu chuti kouře, jsou přiváděny společně s listovými žebry do míchacího zásobníku pro vytvoření směsi, ve které jsou tyto čtyři složky obsaženy v množstvích 44%» 25%, 16% a 17%. Směs těchto čtyř materiálů s výslednou vlhkostí 24% byla přivedena d© Bauero va rozmělňovaeího zařízení typu 400, které pracuje s mezerou mezi rozmělňovaeími kotouči 2,7 mm a jehož kotouče se otáčejí rych lostí 700 ot/min. Produkt byl sušen na výslednou vlhkost 14,5% a potom byl přiváděn do stroje typu Holina Mk. 9,5 na výrobu cigaret, které tak byly vyráběny s náplní obsahující 100% produktu připraveného podle vynálezu.

Claims

1. Kuřácký materiál, vyznačující se tím, že obsahuje sypkou směs řezaných tabákových listů a úlomků řapíků, která je produktem společného vedení tabákových listových čepelí s listovými řapíky a žebry rozmělňovacím zařízením, zejména mlecím zařízením a jejíž sypný úhel vzhledem k vodorovné rovině je roven nejvýše 45° a tvarový faktor nejméně 60 procent částic bez obsahu prachu v celkovém objemu směsi je nejméně 0,5.

2. Kuřácký materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že sypný úhel sypké směsi k vodorovné rovině je roven nejvýše 35°.

3. Kuřácký materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že tvarový faktor nejméně sedmdesáti procent částic sypké směsi bez obsahu prachu je nejméně 0,5.

4. Způsob přípravy kuřáckého materiálu podle nároků 1 až 3, při kterém se tabákové listové čepele a tabákové listové řapíky a střední žebra vedou společně mlecím zařízem, vyznačující se tím, že u alespoň převážné části tabákového listového materiálu, přiváděného do mlecího zařízení, se vlhkost udržuje nad hodnotou přechodové vlhkosti a rozmělňovací prvky pro rozmělňování tabáku v mlecím zařízení se nastaví na stříhací a sekací působení na tabákový listový materiál a z rozmělňovacího zařízení se odebírá produkt, který je sypkou směsí obsahující šupiny listových čepelí a úlomky listových řapíků.

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že odebíraný produkt se před vpravením do kuřáckých výrobků zpracovává bez zmenšování velikosti částic produktu

-£6rozmělňovacího procesu.

6. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím , že listové čepele a listové řapíky se přivádějí do rozmělňovacího zařízení společně jako celé tabákové listy.

7. Způsob podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se t í m , že listové čepele se přivádějí do rozmělňovacího zařízení před oddělením od připojených řapíků a žeber listů.

8. Způsob podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se t i m , že listová žebra se přivádějí do rozmělňovacího zařízení před oddělením od listových čepelí.

9. Způsob podle nároků 4 až 8, vyznačující se tím, že tabákový listový materiál se přivádí do rozmělňovacího zařízení vlastní tíží.

10. Způsob podle nároků 4 až 9, vyznačující se t í m , že listové čepele a listová žebra se vedou rozmělňovacím zařízením jen jednou.

11. Způsob podle nároků 4 až 10, vyznačující se tím, že při průchodu listového tabákového materiálu rozmělňovacím zařízením se přivádí do kontaktu s tímto materiálem nízkotlaká pára.

12. Způsob podle nároků 4 až 11, vyznačující setím, že proud listového materiálu k rozmělňovacímu zařízení a tímto rozmělňovacím zařízením se podporuje udržováním podtlaku na výstupním konci pro výstup produktu z rozmělňovacího zařízení.

13. Způsob podle nároků 4 až 12, vyznačující se t í m , že listový materiál nebo alespoň jeho část se

před svým přiváděním do rozmělňovacího zařízení upravuje kouřovou modifikační látkou.

14. Způsob podle nároků 4 až 13, vyznačující se t í m , že získávaný produkt se podrobí tabákovému expanznímu procesu.

15. Způsob podle nároků 4 až 14, vyznačující se tím, že získávaný produkt se vpravuje do kuřáckých výrobků.

16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že získávaný produkt se vpravuje do cigaret.

17. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že získávaný produkt se vpravuje do doutníků.

18. Způsob podle nároku 15, 16 nebo 17, vyznačující se tím , že získávaný produkt se dopravuje ke stroji na výrobu kuřáckých výrobků.

19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že získávaný produkt se před přiváděním do výrobního stroje na kuřácké výrobky se zpracovává bez dalšího zmenšování velikosti částic nebo se zmenšování částic provádí jen v menším rozsahu.

20. Způsob podle nároků 15 až 19,vyznačuj ící se t í m , že odebíraný produkt se před svým vpravením do kuřáckých výrobků smíchá s jiným kuřáckým materiálem.

21. Kuřácký výrobek obsahující tyčku kuřáckého materiálu podle nároků 1 až 3, obalená v obalovém papírku.