CZ452190A3 - Způsob zpracování tabákových listů - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zpracování tabákového listového materiálu pro výrobu kuřáckých výrobků.

Dosavadní stav techniky

Tabákové listy typu používaného pro výrobu cigaret a podobných kuřáckých výrobků obsahují listové čepele, podélné řapíky a hlavní žebra a konečně žilky vybíhající z hlavních žeber. Hlavní žebra a velké žilky jsou v dalším popisu nazývány žebry. Žebra mají podstatně odlišně vlastnosti od listových čepelí a proto se v dosavadní praxi zpravidla žebra oddělují od čepelí již v počáteční fázi zpracování tabákových listů, přičemž čepele a žebra se zpracovávají odděleně.

Postup, kterým se žebrový materiál odděluje od hmoty čepelí, se obecně provádí pomocí složitých a rozměrných mlátících zařízení, obsahujících značný počet, například osm sériově řazených mlátících strojů s třídicími jednotkami, umístěnými vždy mezi dvěma za sebou následujícími mlátícími stroji.

Je dobře známo, že oddělený žebrový materiál nebo jeho určitý podíl se po určitém rozmělnění a zmenšení svých částic přidává zpět k listovému materiálu po jeho předběžném zpracování. Žebrový materiál je často žádoucí v tabákových směsích, protože zlepšuje plnicí vlastnosti směsi.

Úkolem vynálezu je vyřešit zdokonalený způsob zpracování tabákového listového materiálu, kterým by bylo možno získávat polotovar vhodný pro výrobu kuřáckých výrobků, zejména

I cigaret, doutníků a podobně.

Při řešení tohoto problému byla současně pozornost zaměřena na požadavek zjednodušení celého výrobního procesu od zpracování tabákových listů až po výrobu hotových kuřáckých výrobků.

V průběhu tohoto řešení bylo překvapivě zjištěno, že současné zpracovávání listového materiálu a žebrového materiálu tabákových listů je možno použít rozině Inovací ho zařízení ve formě mlýna, aby se získal produkt použitelný pro plnění kuřáckých výrobků. I když je dostatečně známo použití kotoučových mlýnů pro zmenšování velikosti částic žebrového materiálu z tabákových listů, nejsme si vědomi, že by bylo známo použití jednoduchých mlýnů pro rozmělňování celých listů žabáku, přiváděných do mlecího zařízení, aby se mlecím postupem získával částicový materiál, použitelný jako náplň pro výrobu kuřáckých výrobků, aniž by bylo nutno dodatečně provádět přídavné a doplňkové rozmělňování částic v dalším výrobním procesu. Při řešeni daného problému však bylo zjištěno, že je možno použít mlecího zařízení, do kterého jsou přiváděny celé tabákové listy, pro výrobu směsi částicového listového materiálu a v podstatě neporušeného žebrového materiálu, přičemž listový materiál z listových čepelí má po tomto rozmělnění velikost částic, která je vhodná pro další využití bez přídavného zpracování nebo zmenšování velikosti částic pro výrobu kuřáckých výrobků. Listový materiál tak může být například přímo přiváděn do běžných strojů ňa výrobu cigaretových tyček, například typu Molins Mk 9.

Pod pojmem celý list” se myslí celé listy, téměř celé listy nebo takové listy, jejichž velikost byla zmenšena některým z procesů, majících za úkol zmenšit velikost části tabákových listů, například trhacím nebo kráječím procesem, které nezpůsobují výraznější oddělování listového materiálu od žeber. Listy nebo části listů mohou být před zmenšováním svých částí sušeny a mohou být podrobeny dalším více či méně známým způsobům zpracování.

Návrhů na zpracování tabákových listů na surovinu pro výrobu náplně cigaret a podobných kuřáckých výrobků je známa celá řada a je možno z nich vybrat některé typické příklady, které jsou popsány v DE-PS 954 136, NZ-PS 139 007, GB-PS 1855/2134, 413 486, 2 026 298, 2 078 085, 2 118 817, 2 119 220 a 2 131 671, US-PS 55 173, 68 597, 207 140, 210 191, 250 731, 358 549, 360 797, 535 134, 2 184 567, 3 026 878, 3 128 775, 3 204 641, 3 690 328, 3 845 774, 4 195 646, 4 210 15,

248 253, 4 323 083, 4 392 501, 4 582 070, 4 696 312 a 4 706 691.

Podstata vynálezu

Stanovený úkol je vyřešen způsobem zpracování tabákových listů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že tabák ve formě celých listů, jak bylo v předchozí části definováno, se vede mlecím zařízením, přičemž uspořádání mlecích zařízení a zpracovatelské podmínky jsou takové, že ze zařízení vystupuje směs obsahující vločky čepelí a prakticky neporušené kousky žeber listů, přičemž listová frakce tohoto produktu v podstatě nevyžaduje další zmenšování velikosti svých částic k tomu, aby byla vhodných výchozím materiálem pro tvoření náplně kuřáckých výrobků.

Vynálezem je také vyřešen produkt pro výrobu kuřáckých výrobků, obsahující směs listových částí a v podstatě neporušených kousků listových žeber, přičemž tato směs je vyrobena vedením celých tabákových listů, jak byly definovány v předchozí části,mlecím zařízením.

Ve výhodném provedení vynálezu mohou být vedeny mlecím zařízením společně s celými tabákovými listy přídavné listové části ve formě nakrájených proužků listových čepelí.

vzdáleného obsahující

Podle jiného výhodného provedení způsobu podle vynálezu se při výrobě suroviny pro náplň cigaret a jiných kuřáckých výrobků vedou tabákové listy ve formě celých listů, jak bylo definováno v předchozí části, průchodem mezi dvěma proti sobě uspořádanými částmi prvního a druhého mlecího prvku, pohyblivého vůči druhému mlecímu prvku mlecího zařízení od vstupu do tohoto průchodu k výstupu z tohoto průchodu, od vstupu, aby se na výstupu získal produkt směs listových části a neporušených žebrových kousků, přičemž listové částice se potom oddělí od žebrových částic a listové částice, tvořící frakci bez obsahu žebrových kousků, pak tvoří náplňový materiál. Výstup tohoto průchodu je s výhodou situován v blízkosti konce těchto dvou vzájemně spolupůsobících mlecích částí.

Bylo zjištěno, že žebrová frakce tohoto produktu podle vynálezu může být oddělena od listové frakce velmi snadno. Oddělování se může provádět například tříděním prováděným pomocí proudu vzduchu.

Ve výhodném provedení vynálezu je použito gravitačního přívodního systému pro přívod listového materiálu na vstup mlecího zařízení.

V některých případech bylo zjištěno, že je výhodné doplnit tento postup vháněním páry pod nízkým tlakem, například pod tlakem 0,1 MPa nebo podobně, do zařízení na zmenšování velikosti částic listů.

Přívod tabákových listů do mlecího zařízení může být podporován udržováním oblasti výstupu produktu z mlecího zařízení pod sníženým tlakem vzduchu, udržovaným vstupní stranou čerpadla nebo vývěvy, pojořípadě udržováním přetlaku vzduchu v oblasti vstupu listového materiálu do mlecího zařízení.

Přívod celých tabákových listů do mlecího zařízení má být plynulý, přičemž je také výhodné, aby rychlost přívodu listového materiálu byla konstantní.

Listovým materiálem, přiváděným do mlecího zařízení, může být například tabák Virginia, sušený horkými spalinami, směsný tabák typu United States nebo vzduchem sušený materiál.

Vynález se také týká náplňového materiálu pro kuřácký výrobek, který je sypkým materiálem, sestávajícím z listových částic, jejichž tvarový faktor je u nejméně 70 procent částic bez obsahu prachu roven nejméně 0,5. Význam pojmu tvarový faktor bude objasněn v další části popisu.

- Podle ještě jiného výhodného provedení vynálezu je z takto připraveného materiálu možno vyrábět cigarety, přičemž při tomto postupu se nejprve z tabákového materiálu, dodaného v žocích oddělí jednotlivé celé tabákové listy, tyto celé listy, jak bylo definováno v předchozí části, se přivádějí do mlecího zařízení a vedou se jím a na výstupu se odebírá rozmělněný produkt, obsahující směs listových vloček, vzniklých rozdělením listových čepelí na částice, a v podstatě neporušených žebrových kousků, načež se listové částice a úlomky listových žeber od sebe oddělí a frakce z listových čáístic se vede do stroje na výrobu cigaretových tyček.

Protože vlhkost frakce sestávající z žebrových úlomků je poměrně malá, nejsou kladeny žádné velké nároky na sušení produktu vystupujícího ze zařízení na zmenšování velikosti částic, což vede ke snížení nákladů na pořízení sušicího zařízení a na jeho provoz.

Na tabákový listový materiál může být nanesen před tímto zpracováním nebo po něm prostředek pro modifikaci chuti kouře nebo parfemovací prostředek, protože způsob zpracování podle vynálezu takové další úpravě tabáku nijak nebrání.

Tabákový materiál z listových čepelí, získaný způsobem podle vynálezu, může být potom podroben expanznímu procesu. Příklady provádění takového expanzního procesu, které mohou být využity i v tomto případě, jsou popsány v GB-PS 1 484 536 a 2 176 385.

Bylo také zjištěno, že vlhkost celých listů je obecně základním faktorem, který určuje, zda jsou na jedné straně produkována v podstatě naporušená žebra nebo jestli jsou produkovány úlomky žeber, přičemž bylo zjištěno, že je poměrně ostrý předěl mezi oběma těmito produkty a že výsledný produkt snadno kolísá mezi těmito dvěma formami i při poměrně přesném nastavení vlhkosti.

Vlhkost, při které dochází k tomuto přelomu a přechodu z jednoho typu částic, to znamená z celých listových žeber na úlomky listových žeber, bude v další části popisu nazývána přechodovou vlhkostí.

Přechodová vlhkost tabákového materiálu, který má být podroben mlecímu procesu, byla snadno určena jednoduchými pokusy, provedenými před vlastní výrobní operací. Pro tabák Virginia, použitý ve formě celých listů a mletých na mlecím zařízení Quester SM11, byla zjištěna přechodová vlhkost v podstatě 18%. Je třeba říci, že v tomto případě je požadováno, jestliže má být produkována směs listových částic a prakticky neporušených kousků listových žeber na výstupu z mlecího zařízení, aby vlhkost směsi byla menší než 18%. Je považováno za výhodné, jestliže vybraná vlhkost není o mnoho nižší než přechodová vlhkost. Tak například v případě, kdy je přechodová vlhkost 18%, měla by být zvolena základní vlhkost přiváděného materiálu 16%.

Na tabákový materiál přiváděný k mletí nebo jinému rozmělňovacímu procesu může být působeno teplem. Jestliže se tento materiál zahřívá, například jestliže se tabákový materiál vystaví působení mikrovlnného záření, má hodnota přechodové vlhkosti snahu se snižovat.

Listový materiál zpracovávaný postupem podle vynálezu může patřit do jedné tabákové třídy nebo může být směsí listových tabáků různých jakostních a druhových tříd.

Protože mlecí zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je podstatně více kompaktní než dosud běžně používaná mlátící zařízení, obsahující soustavu mlátících jednotek a třídicích jednotek, propojených navzájem vzduchovým potrubím, je při realizaci způsobu podle vynálezu dosahováno podstatného snížení nákladů v porovnání s použitím dosud známých mlátících zařízení, přičemž se současně dosahuje také úspory spotřeby energie. Snížení investičních a energetických nákladů vyplývají ze zjednodušení primární části zpracování listového tabákového materiálu v tabákových továrnách. Jedná se tedy o případ, kdy se použitím vynálezu může dosáhnout výrazných úspor v celém zpracovatelském procesu pro zpracování tabákových listů, to znamená procesu, který začíná příjmem tabákových listů ze zemědělského podniku a který končí dohotovením cigarety nebo podobného kuřáckého výrobku.

Je možno pozorovat, že vynálezem je vyřešen nejen způsob přípravy směsi diskrétních listových částic a diskrétních žebrových kousků bez nutnosti použití soupravy strojů na zpracování tabákových listů, ale ža vynález také řeší způsob, který je možno snadno provádět bez požadavku na recirkulací produktu pro další zmenšování velikosti částic listové frakce směsi. Jinými slovy, při provádění způsobu podle vynálezu se jedná o jednoduchou a neopakovanou výrobní technologii.

Rozmělňovací zařízení k provádění způsobu podle vynálezu jsou zejména takového druhu, ve kterém dráha proudu listového materiálu probíhá mezi protilehlými stranami prvního a druhého rozmělňovacího prvku a napříč k nim, takže na tabákový materiál působí střihový účinek při jeho průchodu po své dopravní dráze tímto rozmělňovacím zařízením. Je výhodné, jestliže nejméně jedním rozmělňovacím prvkem je kotoučový prvek, přičemž v takovém případě je výhodné, jestliže tento kotoučový prvek nebo i další použitý kotoučový prvek opatřen na pracovním čele v podstatě přímkovými radiálně probíhajícími výstupky ve formě žeber. S výhodou jsou oba prvky sloužící k rozmělňování listového materiálu součástí kotoučového mlýna, obsahujícího dva pracovní prvky pro rozmělňování tabákových listů, mající tvar klotoučů, přičemž příkladem takového zařízení může být mlecí zařízení Bauer model 400 a Quester model SM11. Při provozu mlecího zařízení Bauer model 400 jsou dva kotouče poháněny ve vzájemně opačných směrech, zatímco u zařízení Quester SM11 se otáčí jen jeden kotouč, přičemž druhý kotouč zůstává stacionární. Počet kotoučů je u zařízení Bauer volitelný, přičemž každý u kotoučů je opatřen určitým obrazcem výstupků na pracovním čele. K provádění způsobu podle vynálezu je možno také použít Bauerových desek 325 a 326.

Při rozmělňování tabákového listového materiálu, při kterém se současně rozmělňuje listová frakce i žebrová frakce, je určujícím parametrem pro konečnou velikost částic listové frakce v produktu poměr rychlostí otáčení rozmělňovacích kotoučů, velikost mezery mezi kotouči a tvar a uspořádání mlecích výstupků na pracovních čelech mlecích kotoučů.

Bylo zjištěno, že tak zvaná mlecí zařízení toho druhu, který používá nárazového účinku, například kladivové mlýny, nejsou obecně vhodné k provádění rozmělňovacího procesu, potřebného k provádění způsob podle vynálezu.

Bylo například zkoušeno použití hřebenového mlecího zařízení firmy Robinson s modelovýn označením Sentry M3 Impact Disrupter. Toto mlecí zařízení obsahuje rotační kotouč a kotoučový stator, přičemž oba tyto rozmělňovací prvky jsou opatřeny na svém obvodu kruhovými soustavami radiálních čepů, kolmých na protilehlé plochy mlecích prvků, čepy jednoho mlecího prvku procházejí mezi obvodovými čepy druhého mlecího prvku. Zkušenosti z provozu tohoto typu zařízení ukazují, že takové mlecí zařízení může být použito k provádění způsobu podle vynálezu.

Při provádění způsobu podle vynálezu je možno podrobit paření jak celé listy, definované v předchozí části, tak také rozmělněný tabákový materiál, produkovaný rozmělňovacím zařízením.

Oddělená listová frakce produktu připraveného způsobem podle vynálezu je sypkým materiálem, který má sypný úhel nejvýše 45°, popřípadě má dokonce v některých případech sypný úhel menší než 35° vzhledem k vodorovné rovině, jestliže má tento materiál vlhkost obvyklou pro výrobu cigaret.

U listového materiálu bylo také pozorováno, že tvarový faktor je u nejméně 70 procent listových částic, tvořících složku směsi a neobsahujících prach, 0,5 nebo i více. Ve výhodném vytvoření směsi obsahuje tato směs nejméně 80 procent listových částic s tvarovým fdaktorem nejméně 0,5. Tvarový faktor se určuje z rovnice x plocha tvarový faktor = ------------(obvod)²

Tvarem, který má maximální hodnotu tvarového faktoru, je kruh.

Bylo rovněž pozorováno, že obecně Borgwaldtova plnicí hodnota oddělené listové frakce v produktu podle vynálezu je menší než u porovnatelného tabákového materiálu pro kuřácké výrobky, řezaného konvenčním způsobem. Bylo však překvapivě zjištěno, že tuhost cigaret obsahujících převážnou část náplně z oddělené listové frakce je porovnatelná s tuhostí kontrolních cigaret, obsahujících konvenční tabákový kuřácký materiál.

Způsobem podle vynálezu je možno připravit tabákový listový materiál, který může být rovnou přiváděn do strojů na výrobu kuřáckých výrobků, aniž by předtím bylo nutno provádět ještě další rozmělňování nebo obecně zmenšování velikosti tabákových částic nebo aniž by bylo třeba alespoň část částic podrobit rozmělňovacímu procesu. To ovšem neznamená, že by se menší podíl těžkých částic a/nebo menší podíl prachových částic nemohl oddělovat od listového materiálu před jeho zavedením do kuřáckého výrobku.

Tabákový listový materiál, vpravovaný do cigaret po svém přivedení na stroj pro výrobu cigaret a získaný způsobem podle vynálezu, má vzhled podobný konvenční náplni cigaret vpravované do cigaretového papírku.

Konvenční řezaný tabákový materiál, který je používán pro výrobu cigaret, obsahuje dlouhá tabáková vlákna, není sypký a jeho vlákna jsou vzájemně propletena. Z tohoto důvodu obsahuje podávači jednotka strojů na výrobu* cigaret vyčesávací nebo mykací prostředky, které mají ojednocovat náplňový materiál na jednotlivá vlákna. Naproti tomu listový tabákový materiál připravený způsobem podle vynálezu je sypký a obsahuje listové částice, které nejsou vzájemně propleteny, takže na vstupou stroje pro výrobu cigaret mohou být vypuštěny vyčesávací prostředky nebo alespoň některé jejich součásti.

Jestliže se způsob zpracování celých tabákových listů podle vynálezu provádí v oblasti, kde se tento tabák pěstuje, může být listovým materiálem tak zvaný zelený listový materiál, to znamená sušený listový materiál, jak je získáván z tabákových farem. Jestliže však má být listový materiál zpracováván v tabákové továrně, vzdálené od místa pěstování tabáku, může být výhodné podrobit tabák tak zvanému opakovanému sušicímu procesu. Opakovaný sušicí proces je třeba použít z toho důvodu, aby se zajistila nízká vlhkost listového materiálu, která je potřebná pro zajištění vhodných podmínek pro dopravu tabáku a pro jeho skladování v tabákové továrně bez snížení jeho kvality.

Použití celých tabákových listů jako výchozího materiálu pro přípravu náplňového materiálu pro kuřácké výrobky bez nutnosti předchozího oddělování listových částic od žebrových úlomků přináší značné ekonomické výhody, protože je možno předpokládat, že nákup celých listů bude méně nákladný než obstarávání produktu obsahujícího oddělené listové částice a žebrové úlomky a produkovaného mlátícím zařízením.

Listový materiál, pocházející pouze z listových čepelí a zpracovaný způsobem podle vynálezu, může být dále zpracováván konvenčními postupy, podobnými postupům používaným při zpracování konvenčně připraveného řezaného listového materiálu. Například listový materiál připravený způsobem podle vynálezu může být míchán dobře známými postupy s jiným kuřáckým materiálem nebo jinými kuřáckými materiály v poměru, který bude shledán výhodným, přičemž ovšem se ukazuje jako výhodné, aby podstatnou složkou směsi připravené mícháním různých tabákových materiálů zástával listový materiál připravený způsobem podle vynálezu. Kuřáckými materiály, které mohou být součástí směsi pro výrobu cigaret a podobných kuřáckých výrobků, jsou různé tabákové materiály, rekonstituované tabákové materiály a náhražky tabákových materiálů.

Je možno také míchat dva nebo i více listových materiálů, připravených způsobem podle vynálezu.

Při míchání tabákových náplňových materiálů typu United States by mohly být spolu míchány jednak listová frakce produktu získaného zpracováním celých tabákových listů druhu Burley způsobem podle vynálezu a jednak produktu získaného zpracováním listů tabáku Virginia při vlhkosti vyšší než je přechodová vlhkost mlecím postupem, kterým se získá sypká směs listových částic a žebrových částic.

Žebrová frakce produktu podle oddělení od listové frakce zpracována vyvinutými pro zpracování listových odstraněna do odpadu.

vynálezu může být po konvenčními metodami, žeber, nebo může být

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresů, kde znázorňují obr. 1 blokové schéma uvádějící sled pracovních operací při konvenčním zpracování tabákových listů sušením horkými plyny, obr. 2 blokové schéma procesu zpracování celých tabákových listů, sušených horkými plyny, způsobem podle vynálezu, obr. 3 sloupkový diagram hodnot tvarového faktoru, vynesených na vodorovné osy, určující četnost výskytu měřenou v jednotkách z milionu a vynesenou na svislé ose pro konvenční řezaný tabákový materiál z listových částí, obr. 4 sloupkový diagram obsahující stejné údaje jako obr. 3, ovšem pro cigaretový náplňový materiál, který je čepelovým materiálem získaným způsobem podle vynálezu, obr. 5 rozptylový diagram, uvádějící délku tabákových částic v milimetrech na vodorovné ose a tvarový faktor částic na svislé ose, přičemž uvedené hodnoty se vztahují ke konvenčnímu tabákovému náplňovému materiálu, obr. 6 rozptylový diagram uvádějící na tabákových částic v milimetrech a faktor náplňového materiálu z obr. 4, obr. 7 pohled na blok běžného tabákového materiálu pro náplně kuřáckých výrobků, majícího parametry podle obr. 3 a 5, a obr. 8 pohled na shluk tabákového materiálu pro náplně kuřáckých výrobků, majícího parametry podle obr. 4 a 6.

vodorovné ose délku na svislé ose tvarový

Na obr. 3 a 4, obsahujícím tvarové faktory na vodorovné ose sloupkového diagramu, je každý zobrazený tvarový faktor horní hranicí jednotkového rozsahu. Například hodnota 0,4 označuje, že rozsah probíhá od hodnoty nejméně 0,3 do nejvýše 0,4.

Příklady provedení vynálezu

Při konvenčním způsobu zpracování tabákového materiálu ve formě celých tabákových listů se provádí následující sled pracovních operací, uvedený v blokovém schématu na obr. 1, kde jednotlivé bloky představují následující pracovní operace:

X

- kondicionování/sušení

- odstraňování pevných příměsí

- kondicionování

- mlácení

- odřapíkování a odstraňování středních žeber

- sušení

- balení

- odřapíkování a odstraňování žeber listů

- kondicionování

- mícháni

- svinování

- řezání

- proces zpracovávání žeber vodou (WTS)

- sušení

- oddělení čepelí

- sušení

- balení

- zpracování čepelí

- kondicionování

- míchání

- řezání

- sušení

- směšování a přidávání příměsí

- vytváření zásoby řezaného tabáku

- výroba cigaret

Operace 1 - 4, 5 - 7 a 15-17 se provádějí v oblasti pěstování tabáku, zatímco operace 8 - 14, 18 - 22 a 23 - 25 se provádějí v továrně na výrobu cigaret, která je zpravidla vzdálena od oblasti pěstování tabáku.

Postupy prováděné při pracovních operacích 8 - 14 a 18 22 tvoří primární část výrobního procesu v továrně, který se v některých případech označuje za primární úsek výrobního postupu (PMD). Operace 8 - 14 jsou obecně označovány jako žebrová linka a operace 18 - 22 tvoří části listové nebo čepelové linky.

se rozumí možné průběhu směšovacího z žebrové linky a z

Pod přidáváním příměsí v operaci přidávání dalších kuřáckých materiálů v procesu pro směšování produktů získaných listové linky. Příklady takových příměsových materiálů jsou například expandovaný tabák a rekonstituovaný tabák.

Vstupním materiálem pro operaci 1 jsou celé listy zeleného tabáku.

Celý proces zahrnující pracovní operace 1 až 25 může být v některých detailech obměňován, avšak obr. 1 představuje typický příklad konvenčního způsobu zpracování materiálu z tabákových listů při výrobě náplňového materiálu pro výrobu cigaret.

Obr. 2 obsahuje blokové schéma způsobu zpracování celých tabákových listů podle vynálezu, přičemž tento způsob obsahuje následující operace:

- kondicionování/sušení

- odstraňování pevných příměsí

- sušení

- balení

- zpracování celých listů

- kondicionování

- míchání

- mletí a třídění

- odřapíkování a oddělování žeber

- kondicionování

- míchání

- svinování

- řezání

- proces se zpracováním žeber vodou (WTS)

- sušení

- drcení listových částí

- sušení

- směšování a přidávání příměsí

- vytváření provozní zásoby

- výroba cigaret

Operace 26 - 29 probíhají v oblasti pěstování tabáku a operace 30 - 45 se provádějí v továrně na výrobu cigaret.

Kondicionování se provádí takovým způsobem, aby se odstranily nebo v podstatě odstranily vodou extrahovatelné složky.

Vstupním materiálem pro operaci 26 jsou celé listy zeleného tabáku.

Další podrobnosti o provádění způsobu podle vynálezu budou objasněny pomoci následujících příkladných experimentů:

Příklad 1

Tabákovým listovým materiálem použitým při tomto příkladném experimentu byly celé listy zeleného tabáku druhu Canadian jedné jakostní třídy, které byly dodávány z farem v lisovaných balících a s vlhkostí kolem 18%. Lisované balíky byly rozřezány pomocí gilotinového rozřezávacího zařízení na menší části, které obsahovaly velké části listů, aby vyhovovaly charakteru celých listů, definovaných v předchozí části, přičemž odřezané části listů měly šířku od asi 10 cm do asi 20 cm.

Takto připravený celolistový materiál se středníé vlhkostí kolem 18% byl potom přiváděn působením gravitace jmenovitou rychlostí 150 kg/hodinu do Questerova kotoučového mlýna modelu SM11. Otočný kotouč tohoto mlýna byl poháněn

- 17 rychlostí 1 000 ot/min. Rotační kotouč a stacionární kotouč * nebo nehybná deska, což jsou základní součásti mlýna modelu SM11, byly opatřena na vzájemně protilehlých plochách radiálně vystupujícími přímými žebrovými výstupky, uspořádanými do vzájemně se doplňujících vzorů.

Při provozu tohoto mlýna byla udržována jmenovitá šířka mezery mezi kotouči 0,15 mm a potom se tato hodnota šířky mezery 0,15 mm zvětšila na jmenovitou šířku mezery mezi kotouči 0,60 mm. Do interiéru mlýna se přiváděla pára pod tlakem 0,1 MPa.

Produkt vystupující z každé mezery mezi výstupky mlecích kotoučů sestával ze směsi listových částic a v podstatě z neporušených žeber s nezkrácenou délkou. V každém případě se při posuzování velikosti částic listové frakce získávaného materiálu dospělo k závěru, že listová frakce by po odstranění listových žeber byla vhodná pro výrobu cigaret na konvenčním výrobním stroji pro výrobu tabákových tyček pro cigarety. Žebrové části byly čisté, to znamená nezůstávaly na nich neodstraněné zbytky listových plošných částí.

Příklad 2

V tomto příkladném experimentu byl opakován experimentální příklad 1 s tím rozdílem, že jmenovité šířky mezery mezi mlecími kotouči byly 0,9, 1,2, 1,5, 1,8 a 2,1 mm.

Produkty získané z těchto pěti nastavení mezery byly tvořeny rovněž směsí listových částic a prakticky neporušených kousků žeber. Jak se zvětšovala šířka mezery mezi kotouči, zvětšovala se velikost částic listové frakce a při vyhodnocování těchto jednotlivých směsí bylo konstatováno, že pro alespoň ty cykly, které se prováděly s větší mezerou mezi kotouči, by bylo nutno zajistit další přídavné zmenšování listové frakce, aby se dosáhlo takové která by byla vhodná pro přívod do stroje velikosti částic velikosti částic, na výrobu cigaret. Při použití větších mezer mezi kotouči byl také zaznamenán výskyt určitých zbytků listových částí na oddělených listových žebrech.

Příklad 3

V tomto příkladném postupu byl opakován experiment podle příkladu 1 s tím rozdílem, že celolistový tabákový materiál byl upraven na vlhkost 20% a byl přiváděn v množství 330 kg/hod. Rozmělňování tabákového materiálu se provádělo při šířkách mezery mezi kotouči 0,30 mm a 1,20 mm. Když měla mezera mezi kotouči šířku 0,30 mm, sestával výsledný produkt ze sypké směsi listových částic a žebrových částic. Při rozmělňování materiálu s nastavenou mezerou mezi kotouči na 1,20 mm vznikala směs podle vynálezu, obsahující listové částice a neporušené délky listových žeber. Z toho bylo tedy odvozeno, že vlhkost 20% byla pod přechodovou hodnotou vlhkosti pro podmínky připravené při tomto experimentu, jestliže byla mezera nastavena na šířku 1,20 mm.

Příklad 4

Experiment z příkladu 1 byl opakován s celolistových tabákovým materiálem, kondicionovaným na vlhkost 21%, který byl rozmělňován mlecím zařízení s mezerou mezi kotouči nastavenou na 1,05 mm. Získaný produkt odpovídal požadavkům vynálezu a obsahoval směs listových částic a neporušených délek listových žeber.

Příklad 5

Experiment byl prováděn stejně jako v příkladu 4 s tím rozdílem, že celolistový tabákový materiál byl kondicionovaný na vlhkost 24%. Produkt získaný rozmělňováním sestával z dobře promícháné sypké směsi listových částic a žebrových částic. Z toho bylo usuzováno, že hodnota vlhkosti 24% byla nad přechodovou vlhkostí.

Příklad 6

V tomto příkladném experimentu byly zpracovávány tabákové materiály ze tří jakostních tříd zimbabwského tabáku, sušeného horkýmTplyny. Každá z jakostních tříd byla připravena rozřezáním slisovaných balíků tabáku a celolistový tabákový materiál tří jakostních tříd byl potom smíchán a kondicionován na konečnou vlhkost 22%. Směs byla přiváděna jmenovitou přívodní rychlostí 300 kg/hod do Bauerova kotoučového mlýna modelu 400 s kotouči 2,54 mm, přičemž oba otáčivém pohybu rychlostí 700 ot/min. Rozmělňovací kotouče byly opatřeny na funkčních plochách radiálně probíhajícími přímkovými žebrovými výstupky. Produkt získávaný na výstupu z tohoto mlecího zařízení obsahoval směs listových částic a prakticky neporušených délek listových žeber. Listová frakce měla takové parametry, že byla považována za vhodnou pro výrobu cigaret na běžných strojích na výrobu tabákových tyček pro cigarety.

mezerou mezi rozmělňovacími kotouče byly zdržovány v

Příklad 7

100 g vzorku běžného amerického řezaného listového tabákového materiálu, sušeného proudem horkého plynu, bylo prosáto na prosévacím testovacím přístroji obsahujícím skříň, ve které je nad sebou uloženo pět vodorovně uspořádaných sít.Jmenovité otvor ok jednotlivých sít byly 1,98, 1,40, 1,14, 0,81 a 0,53 mm. Prosévací testovací přístroj byl opatřen hnacím ústrojím, které udržovalo skříň společně se síty ve vratném kmitavém pohybu. 100 g vzorku tabákového materiálu bylo rovnoměrně rozprostřeno na horním sítu a kmitající hnací ústrojí bylo uvedeno do činnosti po dobu 10 minut a po tomto časovém intervalu bylo provedeno zhodnocení materiálových frakcí na horních čtyřech sítech. Frakce která zůstala na nejspodnějším sítu a frakce která prošla nejspodnějším sítem tvořily jemný prach a byly proto odstraněny.

0,5 g dílčích vzorků čtyř získaných frakcí bylo rozprostřeno na rovinné ploše tak, že každá listová částice byla prostorově oddělena od ostatních částic. Každý z dílčích vzorků byl podroben geometrické analýze pomocí Magiscan Image Analyseru, model 2, dodávaného firmou Joyce-Loebl. Pomocí tohoto anlyzeru byla získána data částic, zejména hodnoty plochy částic, vyjadřující dvourozměrné velikosti částic, délku částic ve formě největšího lineárního rozměru a délku obvodu částic.

Z takto získaných dat byl vytvořen sloupkový diagram, vztahující se k četnosti výskytu jednotlivých hodnot tvarového faktoru částic, zobrazený na obr. 3, a rozptylový diagram určující vztah mezi délkou částic a tvarovým faktorem, zobrazený na obr. 5.

příkladu 7 čtyř sít,

Příklad 8 loo g vzorku listové frakce produktu podle vynálezu, získaného rozmělněním amerického celolistového tabákového materiálu, sušeného horkým plynem a majícího vlhkost 18%, v Questerově mlýnu s mezerou mezi mlecími kotouči 0,3 mm bylo podrobeno prosévacímu procesu, podrobněji popsanému v Čtyři dílčí vzorky po 0,5 g, sebrané s horních to znamená zbavené prachu, byly geometricky analyzovány podobně jako v příkladu 7.

Z takto získaných dat byl sestaven sloupkový diagram určující četnost výskytu jednotlivých tvarových fasktorů částic a rozptylový diagram určující vztah délky částic a jejich tvarového faktoru, přičemž tyto diagramy jsou na obr. 4 a 6.

Z porovnání sloupkového diagramu z obr. 3 se sloupkovým diagramem z obr. 4 vyplývá, že listová frakce produktu připraveného podle vynálezu (obr. 4) je výrazně odlišného charakteru od konvenčního řezaného listového materiálu z » obr.3. Z tohoto hlediska je například možno pozorovat, že u řezaného konvenčního litového materiálu, zbaveného prachu, má kolem 80% tohoto materiálu tvarový faktor 0,5 nebo menší, zatímco u listového materiálu získaného způsobem podle vynálezu má kolem 90% materiálu tvarový faktor 0,5 nebo větší.

Výrazný rozdíl mezi charakterem obou materiálů je rovněž patrný z porovnání obr. 5 s obr. 6.

Příklad 9

Konvenční listový řezaný tabákový materiál, připravený smícháním tří jakostních tříd zimbabwského znovu sušeného tabákového materiálu s vlhkostí kolem 12,5%, byl uložen do 125 m laboratorní kádinky, aniž by se na materiál v laboratorní kádince působilo jakýmkoliv zhutňovacím tlakem. Kádinka byla potom uložena dnem vzhůru na rovinnou vodorovnou plochu a v následující operaci se odstranila zvednutím ve svislém směru. Výsledný útvar z řezaného listového tabákového materiálu je zobrazen na obr. 7. Jak je možno pozorovat, úhel sklonu tohoto materiálu je téměř 90° k vodorovné rovině.

i

Příklad 10

Experiment z příkladu 9 byl opakován s použitím listového materiálu připraveného způsobem podle vynálezu z celolistového tabákového materiálu, sestávajícího ze tří druhů zimbabwského tabáku s vlhkostí kolem 12,5%. Výsledný útvar tabákového materiálu je zobrazen na obr. 8, přičemž úhel sklonu tohoto materiálu je kolem 33° vzhledem k vodorovné rovině.

Z 'porovnání obr. 7a 8 je jasně patrno, že konvenční tabákový materiál se výrazně liší od listového tabákového materiálu, připraveného způsobem podle vynálezu.

Claims (15)

1. Tabákový listový materiál obsahující směs listových částic a prakticky neporušených kousků listových žeber, připravenou z celých tabákových listů prošlých rozmělňovacím zařízením, vyznačují císetím,že listová frakce tabákového materiálu má po oddělení od kousků listových žeber sypný úhel vzhledem k vodorovné rovině rovný nejvýše 45° a tvarový faktor nejméně 80 procent částic listové frakce bez obsahu prachu je 0,5 nebo větší.

2. Tabákový listový materiál podle nároku 1, v y z n a čující se tím, že sypný úhel listové frakce materiálu je nejvýše roven 35° k vodorovné rovině.

3. Tabákový listový materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že tvarový faktor nejméně 80 procent částic listové frakce materiálu bez obsahu prachu je 0,5 nebo větší.

4. Způsob zpracování tabákového listového materiálu podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že tabák ve formě celých tabákových listů se vede rozmělňovacím zařízením, zejména mlecím zařízením, ve kterém se nastaví rozmělňovací nástroje na získávání výstupního produktu ve formě směsi vloček a částic listových čepelí a v podstatě neporušených kousků listových žeber z tabákového listového materiálu, v jehož alespoň větší části z celkového objemu tabákového listového materiálu, přiváděného do rozmělňovacího zařízení, se udržuje vlhkost nižší než je přechodová vlhkost, načež se listová frakce tohoto výstupního produktu se bez dalšího zjemňování a zmenšování velikosti listových částic upraví do formy vhodné pro vpravení do kuřáckých výrobků.

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že společně s celými tabákovými listy se do rozmělňovacího zařízení přivádí materiál připravený z proužků z listových čepelí.

6. Způsob podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že z listové frakce rozmělněného produktu se připraví po oddělení kousků listových žeber sypká směs.

7. Způsob podle nároků 4 až 6, vyznačující se t í m , že tabákový listový materiál se přivádí do rozmělňovacího zařízení vlastní tíží.

8. Způsob podle nároků 4 až 7,vyznačuj ící se tím, že listová frakce rozmělněného produktu se při odvádění dopravuje mimo rozmělňovací ústrojí.

9. Způsob podle nároků 4 až 8,vyznačující se tím, že v průběhu vedení listového materiálu rozmělňovacím zařízením se do kontaktu s listovým materiálem přivádí nízkotlaká pára.

10. Způsob podle nároků 4 až 9,vyznačuj ící se tím, že doprava proudu listového materiálu do rozmělňovacího zařízení a jeho vedení rozmělňovacím zařízením se podporuje udržováním sníženého tlaku vzduchu na výstupu rozmělňovacího zařízení.

11. Způsob podle nároků 4 až 10,vyznačuj ící se tím, že tabákový listový materiál se před svým zavedením do rozmělňovacího zařízení v celém svém objemu nebo alespoň v části svého objemu zpracovává látkou pro modifikaci kouře.

12. Způsob podle nároků 4 až 11, vyznačující se t í m , že listová frakce rozmělněného produktu se po75 drobí expanznímu procesu pro expanzi tabáku.

13. Způsob podle nároků 4 až 12, vyznačující se t í m , že listová frakce rozmělněného produktu se vpravuje do kuřáckých výrobků.

14. Náplňový materiál pro kuřácké výrobky, vyrobený způsobem podle nároků 4 až 13, vyznačující se tím, že je sypkým materiálem sestávajícím z listových částic, jejichž alespoň 70 procent objemu má tvarový faktor 0,5 a více.

15, Kuřácký výrobek ve formě tyčky náplňového materiálu, obalené obalovým papírkem, vyznačující se tím, že náplňový materiál je vyroben způsobem podle nároků 4 až

13.