DD299151B5

DD299151B5 - Verfahren zur Behandlung von Tabakblaettern

Info

Publication number: DD299151B5
Application number: DD34407390A
Authority: DD
Inventors: Barbara C Klammer; Roy L Prowse
Original assignee: British American Tobacco Co
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1990-09-18
Publication date: 1996-05-15
Also published as: PT95334A; GB2236044B; CA2025544A1; PL170486B1; ATA188090A; HRP930434A2; JO1640B1; DE4029567A1; NO176693C; EP0419188A3; SE9002956D0; ATA187990A; HU212507B; HU905932D0; CA2025544C; IL95716A0; RU2002439C1; NO173915B; NO173915C; LV10167B

Description

Die Laminapartikel und die Stengelstucke sind voneinander getrennt, wobei die Laminafraktion ohne Stengelstucke den besagten Füllstoff ausmacht Die Auslaßoffnung des Durchganges befindet sich vorzugsweise am Rand der Teile gleichen Umfangs

Es wurde gefunden, daß sich die Stengelfraktion der Produkte der Erfindung leicht von der Laminafraktion trennen laßt Die Trennung kann beispielsweise mittels Windsichtung vorgenommen werden Zum Einfuhren der Blatter in die Mühle ist es gunstig, ein Materialzufuhrungssystem mittels Schwerkraft anzuwenden In einigen Fallen scheint die Zufuhr von Niederdruckdampf in die Zerkleinerungsvorrichtung, zum Beispiel bei einem Bar, vorteilhaft zu sein

Die Zufuhr des Blattgutes in die Mühle kann mittels Aufrechterhaltung eines reduzierten Luftdruckes an der Produktabzugsoffnung der Mühle unterstutzt werden, beispielsweise mittels Lufthebers oder durch Aufrechterhaltung eines erhöhten Luftdrucks an der Produkteinfuhrungsoffnung der Mühle

Das Blattgut sollte der Mühle ununterbrochen zugeführt werden Am gunstigsten ist es, wenn die Zufuhrungsrate im wesentlichen konstant ist

Das der Mühle zugefuhrte Blattgut kann beispielsweise heißluftgetrocknetes Virginia-Material, ein US-amerikanisches Gemisch oder ein luftgetrocknetes Material sein

Einem weiteren Aspekt gemäß, schafft die Erfindung einen Füllstoff fur Rauchwaren, wobei der Füllstoff ein fließendes Material aus Laminapartikeln ist Der Formfaktor der staubfreien Partikel des Materials von ungefähr 70 % oder mehr betragt 0,5 oder darüber

Der Begriff „Formfaktor" wird im folgenden definiert

Einem weiteren Aspekt gemäß, schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Zigaretten, wobei Tabakballen zerkleinert werden, um - wie zuvor erläutert - ein getrenntes, ganzes Blatt zu erhalten Das ganze Blatt durchlauft die Mühle, so daß die Mühle ein Produkt in Form eines Gemisches aus Laminaflocken und unbeschädigten Stengellangen ausstoßt Die Lamina- und Stengelfraktionen des Gemisches sind voneinander getrennt und die Laminafraktion wird einer Zigarettenherstellungsmaschine zugeführt

Da der Feuchtigkeitsgehalt der Stengelfraktion relativ gering ist, besteht nur ein geringfügiges Erfordernis, das Produkt der Zerkleinerungsvorrichtung zu trocknen Das kann zu beträchtlichen Einsparungen hinsichtlich der Ausrüstungen und der Energiekosten fuhren

Mittels einer erfindungsgemaßen Methode kann bei Tabakblattgut, vor bzw nach dessen Behandlung, ein Rauchmodifikationsmittel angewendet werden

Die erfindungsgemaß erlangte korpuskulare Lamina kann einem Tabakexpansionsverfahren unterzogen werden Im Patent GB - PS'n Nr 1 484 536 und 2 176 385 werden Beispiele fur die Anwendung von Expansionsverfahren dargelegt Es wurde festgestellt, daß im allgemeinen der Feuchtigkeitsgehalt ganzer Blatter der entscheidende Faktor dafür ist, ob entweder unbeschädigte Stengelstucke oder Stengelpartikel hergestellt werden, und daß ein abrupter Übergang von dem einen zu dem anderen Produkt bei einem ziemlich präzisen Feuchtigkeitsgehalt eintritt Der Feuchtigkeitsgehalt, bei dem dieser Übergang eintritt, wird im folgenden als „Ubergangsfeuchtigkeitsgehalt" bezeichnet Der Ubergangsfeuchtigkeitsgehalt fur das zu mahlende Tabakmatenal wird vor dem Herstellungsprozeß experimentell bestimmt Es wurde gefunden, daß der Ubergangsfeuchtigkeitsgehalt bei einem ganzen Blatt Virginiatabak, das in einer Mühle vom Typ Quester SM 11 gemahlen wird, 18% betragt Das heißt, wenn die Mühle ein Gemisch aus Laminapartikeln und unbeschädigten Stengelstucken herzustellen hat, muß der mittlere Feuchtigkeitsgehalt weniger als 18 % betragen Am besten ware es, wenn der ausgewählte Feuchtigkeitsgehalt nicht wesentlich unterhalb des Ubergangsfeuchtigkeitsgehaltes hegt So wurde beispielsweise bei einem Ubergangsfeuchtigkeitsgehalt von 18% ein mittlerer Zufuhrungsfeuchtigkeitsgehalt von 16% ausgewählt werden

Dem zu mahlenden Tabakmatenal kann Warme zugeführt werden Bei Wärmezufuhr, beispielsweise wenn das Material Mikrowellenstrahlung ausgesetzt wird, sinkt der Wert des Ubergangsfeuchtigkeitsgehaltes Das durch ein erfindungsgemaßes Verfahren verarbeitete Blattgut kann aus einer einzigen Tabaksorte oder einer Mischung von Blattgut verschiedener Tabaksorten sein

Da eine Mühle, die zur Durchfuhrung eines erfindungsgemaßen Verfahrens eingesetzt wird, in ihrer Vielfalt von Dreschmaschinen und Klassiervorrichtungen sowie umfassenden, beigeordneten Luftstutzen viel kompakter, als eine herkömmliche Dreschanlage ist, kommt es bei der Anwendung unserer Erfindung zu einer Einsparung der Investitionskosten bezüglich des Einsatzes einer herkömmlichen Dreschanlage, sowie zu einer Einsparung im Energieverbrauch Desweiteren entstehen aus der Vereinfachung des primären Blattseparationsverfahrens in der Tabakfabrik Investitions- und Energiekosteneinsparungen So können durch Anwendung der Erfindung bedeutende Einsparungen beim gesamten Tabakblattverarbeitungsprozeß vorgenommen werden, d h dem Verarbeitungsprozeß, der mit dem vom Anbaugebiet erhaltenen Tabakblatt beginnt, und mit der Herstellung von Zigaretten oder anderer Rauchwaren endet Es muß bemerkt werden, daß die Erfindung nicht nur Verfahren zur Herstellung eines Gemisches aus getrennten Laminapartikeln und getrennten Stengelstucken schafft, bei denen sich eine Vielzahl von in Reihe angeordneter Blattverarbeitungsmaschinen nicht erforderlich macht, sondern darüber hinaus Verfahren, bei denen keine Notwendigkeit besteht, das Produkt zwecks weiterer Zerkleinerung der Laminafraktion des Gemisches zurückzuführen Mit anderen Worten, ein einzelner Durchlaufvorgang wird ohne weiteres erreicht

Zur erfindungsgemaßen Ausfuhrung der Verfahren werden vorzugsweise solche Mühlen verwendet, bei denen sich der Materialflußverlauf zwischen und quer durch die gegenüberliegenden Seiten des ersten und zweiten Blattzerkleinerungselementes erstreckt Das Tabakmatenal wird zerschnitten, wenn es die Bahn des Materialflusses durchlauft Am gunstigsten ist es, wenn wenigstens eines der Blattzerkleinerungselemente eine scheibenförmige Form hat, in diesem Fall ist es vorteilhaft, daß das bzw jedes der scheibenförmigen Elemente an der Arbeitsfläche einen linearen, rippenformigen, radial verlaufenden Vorsprung hat Gunstig ist es, wenn beide Blattzerkleinerungselemente Scheibenmuhlen sind, die über zwei Blattzerkleinerungselemente verfugen und die Form von Scheiben annehmen Beispiele dafür sind die Typen Bauer 400 und Quester SM 11

Beim Betatigen der Mühle vom Typ Bauer 400 werden die beiden Scheiben in entgegengesetzte Richtungen betrieben, wohingegen sich bei der Mühle vom Typ Quester SM 11 eine Scheibe dreht, wahrend die andere stillsteht Fur die Mühle des Typs Bauer 400 gibt es eine Anzahl von Scheiben, wobei die Vorsprunge ander Arbeitsseite einer jeden Scheibe eine besondere Form haben Die mit 325 und 326 bezeichneten Bauer-Scheiben sind fur die Ausfuhrung der Erfindung geeignet Bei der Betreibung von Scheibenmuhlen zum gleichzeitigen Zerkleinern von Lamina und Stengeln gibt es folgende Determinanten fur die Partikelgroße der Laminafraktion des Produktes

relative Drehzahl der Scheiben, die Große des Abstandes zwischen den Scheiben und der Anordnung der Mahlvorsprunge an den Arbeitsflächen der Scheiben

Es wurde festgestellt, daß sogenannte „Mühlen", die mittels Schlagwirkung arbeiten, wie ζ B Hammermuhlen, nicht generell zur Ausfuhrung des gewünschten Mahlvorganges geeignet sind

Wir haben eine Robinson-Stiftmuhle untersucht (Typenbezeichnung - Sentry M3 Spaltvorrichtung mit Schlagwirkung) Diese Mühle besteht aus einer Drehscheibe und einem scheibenartigen Stator, beide Elemente sind mit kreisförmigen Stiftanordnungen versehen, die sich von den gegenüberliegenden Seiten der Elemente erstrecken Die Stifte des einen Elementes und die des anderen Elementes greifen meinander Aus den mit der Robinson-Stiftmuhle gemachten, begrenzten Erfahrungen ließ sich schließen, daß sich diese Mühle zur erfindungsgemaßen Ausfuhrung von Verfahren eignet Jegliche Alterungsstufe kann hinsichtlich des ganzen Blattes - so wie es zuvor definiert wurde - bzw des von der Zerkleinerungsvorrichtung hergestellten zerkleinerten Materials eintreten

Ausgesonderte Laminafraktionen von Produkten, die aus erfindungsgemaßen Verfahren resultieren, sind fließende Stoffe und weisen im allgemeinen einen Schuttwinkel von höchstens 45 Grad, oder sogar von höchstens 35 Grad zur Horizontalen auf, bei einem konventionellen Zigarettenherstellungsfeuchtigkeitsgehaltvon 13% Bei dem Laminamaterial wurde ebenfalls beobachtet, daß der Formfaktor der staubfreien Laminapartikel von 70 % oder mehr 0,5 oder mehr betragt Der Formfaktor der staubfreien Partikel von ungefähr 30 Prozent oder mehr kann 0,5 oder mehr betragen

4 π χ Flache Formfaktor =

(Perimeter)²

Die Form, die den maximalen Formfaktorwert 1 hat, ist ein Kreis

Weiterhin wurde festgestellt, daß der Borgwaldt-Fullwert von ausgesonderten Laminafraktionen von Produkten, die aus erfindungsgemaßen Verfahren resultieren, niedriger ist, als von vergleichbarem, konventionell geschnittenem Tabakmatenal Es wurde jedoch herausgefunden, daß die Festigkeit von Zigaretten, deren Füllstoff hauptsächlich aus separierten Laminabruchstucken besteht, vergleichbar ist mit Testzigaretten, die aus konventionellem Tabakmatenal bestehen Die Erfindung stellt Laminamaterial bereit, das einer Maschine zur Herstellung von Rauchwaren zugeführt werden kann, ohne daß es vorher nochmals zerkleinert werden muß, bzw nur eine geringfügige Zerkleinerung erfordert Das bedeutet natürlich nicht, daß ein geringer Teil grober Partikel und/oder ein geringer Teil Staubpartikel nicht vom Laminamaterial entfernt werden kann, bevor das Material den Rauchwaren beigemengt wird

Wenn das erfindungsgemaß gewonnene Laminamaterial den Zigaretten, mittels Beschicken der Zigarettenherstellungsmaschine, beigemengt wird, ähnelt es konventionellem Zigarettenfullstoff, der als solcher den Zigaretten beigemengt wird

Der zur Zigarettenherstellung verwendete, konventionell zerkleinerte Füllstoff ist ein langfaseriges, nichtfließendes, wirres Material Deshalb verfugt die Beschickungsvorrichtung der Zigarettenherstellungsmaschine über Krempelvorrichtungen zum Entwirren des Füllstoffes Ist das erfindungsgemaß gewonnene Laminamaterial, wenn es den Zigaretten beigemengt wird, ein flussiges, nichtwirres, aus Laminapartikeln bestehendes Material, kann auf die Krempelvorrichtung, oder wenigstens auf einen Teil davon, verzichtet werden

Wird ein erfindungsgemaßes Verfahren zur Behandlung ganzer Tabakblatter in Tabakanbaugebieten ausgeführt, kann das Blattgut ein sogenanntes „Grunblatf-Matenal sein, d h getrocknetes Blattgut von der Tabakanbauflache Wird das Blatt jedoch in einer Tabakfabrik verarbeitet, die weit vom Tabakanbaugebiet entfernt ist, ware es ratsam, den Tabak einem sogenannten Redrymgverfahren auszusetzen

Ein Redrymgverfahren wird angewendet, um sicherzugehen, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Blattes niedrig genug ist, um das Blattgut ohne Qualitätsminderung in die Fabrik zu transportieren und dort zu lagern Die Verwendung ganzer Tabakblatter als Ausgangsmaterial fur die Herstellung von Rauchwarenfullstoff, ohne vorherige Aussonderung von Lamina/Stengel, ist ökonomisch vorteilhafter, da davon ausgegangen werden kann, daß der Kauf ganzer Blatter billiger ist, als der Kauf von Stengel- und Laminaprodukten einer Dreschanlage Konventionelle Verfahrensweisen, die denen ahnein, die bei konventionell verarbeiteter, zerkleinerter Lamina angewendet werden, können bei dem erfindungsgemaß gewonnenen Laminamaterial Anwendung finden Beispielsweise kann Laminamaterial, das mittels einer erfindungsgemaßen Methode hergestellt wurde, in einer gut bekannten Weise mit einem anderen Tabakmatenal zu jedem gewünschten Verhältnis vermischt werden Vorzugsweise sollte aber die erfindungsgemaß gewonnene Lamina den Hauptanteil des aus der Mischung entstandenen Tabakmaterials ausmachen Zigarettenmaterial, das der Mischung beigegeben werden kann, enthalt Tabakstoffe, rekonstituierte Tabakstoffe und Tabakersatzstoffe Zwei oder mehr erfindungsgemaß gewonnene Laminastoffe können vermischt werden Bei der Mischung von nordamerikanischem Zigarettenfullstoff konnte folgendes vermischt werden 1 Laminafraktion des Produktes, das gewonnen wird, indem ganzer Burley-Tabak einem erfindungsgemaßen Verfahren ausgesetzt wird, und 2 das Produkt, das gewonnen wird, indem Virgmia-Tabakblatter, bei einem Feuchtigkeitsgehalt oberhalb des Ubergangsfeuchtigkeitsgehalts, einem Mahlvorgang ausgesetzt wird, so daß das Produkt aus einem fließenden Gemisch aus Lamina- und Stengelpartikeln besteht

Nach Trennung von der Laminafraktion kann die Stengelfraktion eines Produktes der Erfindung gemäß herkömmlicher Stengelverarbeitungsmethoden behandelt oder verworfen werden

Zum klaren Verständnis und zur leichten Realisierung der Erfindung beziehen wir uns jetzt, anhand eines Beispiels, auf die beiliegenden Zeichnungen, wobei

Fig 1 ein Blockdiagramm ist, das sich auf eine konventionelle Verarbeitung von ganzen, heißluftgetrockneten Tabakblattern

bezieht Fig 2 ein Blockdiagramm ist, das sich auf eine erfindungsgemaße Verarbeitung von ganzen, heißluftgetrockneten

Tabakblattern bezieht Fig 3 ein Histogramm ist, das Partikelformfaktorwerte (horizontale Achse) in Beziehung zur in Einheiten von einer Million

gemessenen Häufigkeit (vertikale Achse) eines konventionell zerkleinerten Zigarettenfullstoffes aus Lamina setzt Fig 4 ein Histogramm ist, das die gleichen Informationen im selben Format aus Figur 3 enthalt, aber fur einen Zigarettenfullstoff, der aus einem erfindungsgemaßen Lammamaterial gewonnen wurde Jeder Formfaktorwert, der auf den horizontalen Achsen der Histogramme aus Figur 3 und Figur 4 dargestellt wird, ist der obere Wert eines Meßbereiches Somit bedeutet beispielsweise der Wert „0,4", daß sich der Meßbereich vom

geringsten Wert von über 0,3 bis zu einem Maximalwert von 0,4 erstreckt Fig 5 ein Streuungsdiagramm ist, das die Partikellange - in mm gemessen - (horizontale Achse) in Beziehung zum

Formfaktor (vertikale Achse) fur den herkömmlichen Füllstoff - Gegenstand der Figur 3 - setzt Fig 6 ein Streuungsdiagramm ist, das die Partikellange - in mm gemessen - (horizontale Achse) in Beziehung zum Formfaktor (vertikale Achse) fur den Füllstoff setzt, der Gegenstand der Figur 4 ist

Fig 7 einen Bestandteil des herkömmlichen Füllstoffes zeigt, der Gegenstand der Figuren 3 und 5 ist, und Fig 8 einen Bestandteil des Füllstoffes zeigt, der Gegenstand der Figuren 4 und 6 ist

Die Bezugsziffern in Figur 1 verkörpern folgendes

1 - Aufbereitung/Trocknen

2 - Entsanden

3 - Aufbereitung

4 - Dreschen

5 - Stengel

6 - Trocknen

7 - Zusammendrucken

8 - Stengel

9 - Aufbereitung

10 - Mischen

11 - Rollen

12 - Schneiden

13 - Wasseraufbereitendes Entstielungsverfahren (WTS)

14 - Trocknen

15 - Lamina

16 - Trocknen

17 - Zusammendrucken

18 - Lamina

19 - Aufbereitung

20 - Mischen

21 - Schneiden

22 - Trocknen

23 - Mischen und Beimengen

24 - Lager fur geschnittenen Tabak

25 - Zigarettenherstellung

Schritte 1-4,5-7 und 15-17 werden in einem Tabakanbaugebiet vorgenommen, wohingegen die Schritte 8-14,18-22 und 23-25 in einer Zigarettenfabrik ausgeführt werden, die im allgemeinen weit entfernt vom Tabakanbaugebiet ist Das bei den Schritten 8-14 und 18-22 ausgeführte Verfahren bildet den primären Abschnitt der Blattbehandlung in der Fabrik Dieser Abschnitt wird mitunter als primäre Behandlungsabteilung (PMD) bezeichnet Die Schritte 8-14 bilden im allgemeinen eine „Stengelstrecke" und die Schritte 18-22 eine „Laminastrecke" Der Begriff „Beimengen" bei Schritt 23 bezieht sich auf die mögliche Beimengung anderer Tabakstoffe wahrend des Mischverfahrens der Produkte der Stengel- und Laminastrecke Beispiele fur derartige zusätzliche Tabakstoffe sind expandierter Tabak und rekonstituierter Tabak Ganze grüne Tabakblatter sind das Einspeisematerial bei Schritt Das gesamte Verfahren von Schritt 1 bis Schritt 25 konnte im Detail variiert werden. Figur 1 veranschaulicht aber ein typisches, herkömmliches Verfahren zur Behandlung von Tabakblattgut zur Herstellung von Zigarettenfullstoff

Die Bezugsziffern in Figur 2 verkörpern folgendes

26 - Aufbereitung/Trocknen

27 - Entsanden

28 - Trocknen

29 - Zusammendrucken

30 - ganzes Blatt

31 - Aufbereitung

32 - Mischen

33 - Mahlen und Klassifizieren

34 - Stengel

35 - Aufbereitung

36 - Mischen

37 - Rollen

38 - Schneiden

39 - Wasseraufbereitendes Entstielungsverfahren (WTS)

40 - Trocknen

41 - zerbrochene Lamina

42 - Trocknen

43 - Mischen und Beimengen

44 - Zwischenspeicher

45 - Zigarettenherstellung

Schritte 26-29 erfolgen im Tabakanbaugebiet und Schritte 30-45 in der Zigarettenfabrik Die Aufbereitungsschritte werden derart ausgeführt, daß die Beseitigung von wasserentziehbaren Bestandteilen vermieden bzw wesentlich vermieden wird Ganze, grüne Blatter sind das Emspeisematenal bei Schritt Im folgenden werden nähere Einzelheiten zu Experimenten bezüglich der Erfindung dargelegt

Experiment 1

Das in diesem Experiment verwendete Tabakblattgut war eine einzelne Sorte, bestehend aus kanadischen, heißluftgetrockneten, ganzen grünen Blattern, die in Farmballen mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 18 % gekauft wurde Die Ballen wurden mittels eines Planschneiders entsprechend der vorangegangenen Definition vom „ganzen Blatt" in große Blatteile geschnitten, wobei der überwiegende Teil der Blatter ungefähr 10 bis 20 cm groß war Dann wurde das auf diese Weise erhaltene gesamte Blattgut mit einem durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 18% der Quester-Scheibenmuhle (Typ SM 11), bei einer Nennleistung von 150 kg/h mittels Schwerkraft zugeführt Die drehbare Scheibe der Mühle wurde mit 1 000 U/mm betrieben Die drehbare Scheibe und die unbewegliche „Scheibe" oder Platte, die die Standardausrustung fur den Typ SM 11 waren, verfugten an ihren gegenüberliegenden Arbeitsflächen über eine Form radial verlaufender, linearer, rippenformiger Vorsprunge Die Mühle wurde bei einem nominalen Scheibenabstand von 0,15 mm und dann bei Vergrößerung des Scheibenabstandes von 0,15 mm bis zu einem nominalen Scheibenabstand von 0,60 mm betrieben Der Mühle wurde Dampf mit einem Druck von 1 Bar zugeführt Das bei der jeweiligen Einstellung des Scheibenabstandes erhaltene Produkt bestand aus einem Gemisch von Laminapartikeln und unbeschädigten Stengellangen In jedem Fall wurde die Partikelgroße der Laminafraktion festgelegt, so daß die Laminafraktionen nach Aussonderung von den Stengellangen fur die Herstellung von Zigaretten in einer herkömmlichen Zigarettenherstellungsmaschine geeignet waren Die Stengellangen waren gesäubert, d h es blieben keine Restteile von Lamina zurück

Experiment 2

Experiment 1 wurde wiederholt, lediglich die nominalen Scheibenabstande betrugen 0,9, 1,2, 1,5,1,8 und 2,1 mm Die aus diesen fünf Durchlaufen erhaltenen Produkte bestehen wiederum aus einem Gemisch von Laminapartikeln und unbeschädigten Stengellangen Da sich der Scheibenabstand vergrößerte, nahm die Partikelgroße der Laminabruchstucke zu Es wurde festgelegt, daß wenigstens im Falle der Durchlaufe mit größeren Scheibenabstanden die Laminafraktion weiter zerkleinert werden muß, so daß diese in geeigneter Form der Zigarettenherstellungsmaschine zugeführt werden kann Bei Einstellungen eines größeren Scheibenabstandes blieben Stengelrestteile zurück

Experiment 3

Experiment 1 wurde mit dem ganzen, auf ein Feuchtigkeitsgehalt von 20 % gebrachten Blattgut und mit einer Zufuhrungsgeschwindigkeit von 330 kg/h wiederholt Die Durchlaufe erfolgten bei den nominalen Scheibenabstanden von 0,3 mm und 1,20 mm Bei einem nominalen Abstand von 0,30 mm bestand das Produkt aus einem innigen, fließenden Gemisch aus Lamina- und Stengelpartikeln Das bei einem nominalen Scheibenabstand von 1,20 mm gewonnene Produkt entsprach jedoch der Erfindung und enthielt ein Gemisch aus Laminapartikeln und unbeschädigten Stengellangen Man kam somit zu dem Schluß, daß unter Berücksichtigung eines Scheibenabstandes von 1,20 mm, der Feuchtigkeitsgehalt von 20 % unterhalb des Ubergangsfeuchtigkeitsgehaltes liegt, der bei den fur das Experiment spezifischen Bedingungen vorherrschte

Experiment 4

Experiment 1 wurde mit dem ganzen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 21 % getrockneten Blattgut und bei einem nominalen Scheibenabstand von 1,05 mm wiederholt Das Produkt entsprach der Erfindung und bestand aus einem Gemisch aus Laminapartikeln und unbeschädigten Stengellangen

Experiment 5

Dieses Experiment wurde gemäß Experiment 4 ausgeführt, außer daß das ganze Blatt auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 24 % getrocknet wurde Das Produkt bestand aus einem innigen, fließenden Gemisch aus Lamina- und Blattstengelpartikeln Man kam somit zu dem Schluß, daß der Feuchtigkeitsgehalt von 24 % über dem vorherrschenden Ubergangsfeuchtigkeitsgehalt lag

Experiment 6

Die in diesem Experiment verwendeten Tabakstoffe bestanden aus drei einem Redrying-Verfahren ausgesetzten heißluftgetrockneten Sorten aus Simbabwe Jede Sorte wurde ballenweise geschnitten Dann wurde das ganze Blattgut der drei Sorten gemischt und auf ein Soll-Feuchtigkeitsgehalt von 22 % getrocknet Das Gemisch wurde anschließend bei einer Zufuhrungsnenngeschwindigkeit von 300 kg/h einer Scheibenmühle vom Typ Bauer 400 mit einem Scheibenabstand von 2,54 mm und einer Antriebsgeschwindigkeit von 700 U/min fur jede der beiden Scheiben zugeführt An den Arbeitsflachen der Scheiben befinden sich radial verlaufende, lineare, rippenformige Vorsprunge Das auf diese Weise gewonnene Produkt enthielt ein Gemisch aus Laminapartikeln und ganzen Stengellangen Die Laminafraktionen wurden als fur die Herstellung von Zigaretten auf einer herkömmlichen Zigarettenherstellungsmaschine geeignet befunden

Experiment 7

Eine 100-g-Probe herkömmlichen, heißluftgetrockneten, geschnittenen Laminamatenals aus den USA wurde mittels einer Siebprufvorrichtung gesiebt, die einen Kasten enthalt, in dem fünf waagerecht verlaufende Maschensiebe - eins über dem anderen - angeordnet sind Die Nennoffnungen der Maschensiebe - vom obersten Sieb bis zum untersten - betragen 1,98 mm, 1,40 mm, 1,14 mm und 0,53 mm Die Siebprufvorrichtung umfaßt hin- und hergehende Elemente zur Hin- und Herbewegung des Kastens und der darin befindlichen Siebe Die 100 g Probe wurde auch auf dem oberen Sieb verteilt Dann wurden die hin- und hergehenden Elemente 10 min lang in Betrieb gesetzt Nach diesem Zeitraum wurden die Fraktionen auf den oberen vier Sieben ruckgewonnen Die Fraktion auf dem untersten Sieb und die, die durch das unterste Sieb durchgefallen ist, haben eine feinkornige Gestalt und wurden außer Betracht gelassen Teilproben von 0,5 g der vier zurückgewonnenen Fraktionen wurden auf den jeweiligen ebenen Flachen so verteilt, daß jedes Laminateilchen räumlich von den anderen Teilchen getrennt ist

Jede Teilprobe wurde dann mittels eines Analysators (Magiscan Image Analyser) vom Typ 2 von Joyce-Loebl einer geometrischen Analyse unterzogen Der Analysator wurde zur Erfassung von Daten bezüglich der Teilchenflache (zweidimensional), Lange (größte lineare Abmessung) und Lange der Begrenzungslinie eingesetzt Aus den so gewonnenen Angaben wurde ein Säulendiagramm erstellt, das den Teilchenformfaktor zur Häufigkeit des Vorkommens (Fig 3), sowie ein Streuungsdiagramm, das die Teilchenlange zum Formfaktor (Fig 5) in Beziehung setzt

Experiment 8

Eine 100 g Probe einer Laminafraktion eines erfindungsgemaßen Produktes, das durch Zermahlen von heißluftgetrocknetem ganzen Blattgut aus den USA bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 18 % in der Questermuhle mit einem Scheibenabstand von 0,3 mm gewonnen wurde, wurde dem in Experiment 7 ausführlich beschriebenen Siebverfahren unterzogen Vier Teilproben von 0,5 g von den oberen vier Sieben, d h staubfreie Proben, wurden gemäß Experiment 7 geometrisch analysiert Aus den auf diese Weise gewonnenen Angaben wurde das Formfaktor/Frequenz-Saulendiagramm und das Lange/Formfaktor-Streuungsdiagramm erstellt, die in den Figuren 4 und 6 dargestellt sind

Ein Vergleich der Säulendiagramme aus Fig 3 und Fig 4 zeigt, daß die Laminafraktion des Produktes der Erfindung (Fig 4) in ihrer Beschaffenheit deutlich vom herkömmlich geschnittenen Laminamatenal (Fig 3) abweicht In dieser Hinsicht kann ζ Β festgestellt werden, daß bei dem geschnittenen Laminamatenal ungefähr 80 % des Materials - auf staubfreier Grundlage einen Formfaktor von 0,5 oder weniger hatten, wohingegen bei Laminamatenal, das mittels Anwendung der Erfindung gewonnen wurde, 90 % des Materials einen Formfaktor von 0,5 oder mehr hatten Die deutlich andersartige Beschaffenheit der zwei Materialien ist leicht aus den Figuren 5 und 6 zu erkennen

Experiment 9

Herkömmlich geschnittenes Laminamaterial einer Mischung aus drei einem Redrying-Verfahren unterzogenen Sorten aus Simbabwe mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 12,5 % wurde in ein 125 ml-Laborbecherglas gegeben, ohne das Material im Becherglas irgendeinem Verdichtungsdruck auszusetzen Das Becherglas wurde dann auf einer ebenen horizontalen Oberflache umgedreht und durch vertikales Anheben derselben entfernt Die dabei entstehende Substanz geschnittenen Laminamatenals ist wie in Figur 7 beschrieben Wie festgestellt werden kann, betragt der Schuttwinkel des Materials ungefähr 90° zur Horizontalen

Experiment 10

Experiment 9 wurde wiederholt, wobei das durch Anwendung der Erfindung gewonnene Laminamaterial verwendet wurde, so wie es bei einem ganzblattrigen Gemisch aus den gleichen 3 Sorten aus Simbabwe mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 12,5 % angewandt wurde Der dabei entstehende Stoff ist wie in Figur 8 beschrieben Der Schuttwinkel betragt ungefähr 33° zur Horizontalen

Em Vergleich der Figuren 7 und 8 beweist nachdrücklich die sehr unterschiedlichen Eigenschaften des herkömmlichen Laminamatenals und des bei Anwendung der Erfindung gewonnenen Laminamatenals

Claims

1. Verfahren zur Behandlung von Tabakblättern, dadurch gekennzeichnet, daß Tabak als ganzes Blatt, wie bereits definiert, einer Mühle zugeführt wird, wobei die Anordnung der Mühle und die Behandlungsbedingungen derart sind, daß die Mühle ein Produkt ausstößt, das aus einem Gemisch aus Laminaflocken und im wesentlichen unbeschädigten Stengelstücken besteht und die Laminafraktionen des Produktes nicht weiter zerkleinert werden müssen, damit diese in geeigneter Form den Rauchwaren beigemengt werden können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Laminastreifen zusammen mit dem ganzen Tabakblatt der Mühle zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminafraktion des Produktes nach Trennung von den Stengelstücken fließend ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt eines beträchtlichen Teils des der Mühle zugeführten Tabakblattmaterials unterhalb des Übergangsfeuchtigkeitsgehaltes, wie bereits definiert, liegt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mühle das Tabakblattmaterial mittels Schwerkraft zugeführt wurde.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mühle erste und zweite Blattzerkleinerungselemente, einen Materialdurchflußweg zwischen und quer durch die gegenüberliegenden Flächen der Elemente und betriebsfähige Antriebsmittel umfaßt, um eine relative Bewegung zwischen den Elementen zu bewirken.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Elemente scheibenförmig ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen im wesentlichen kegelförmig sind.

9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente an ihren gegenüberliegenden Flächen Vorsprünge aufweisen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge im allgemeinen linear und horizontal zur Richtung relativer Bewegung zwischen den Elementen angeordnet sind.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel betriebsfähig sind, um nur eines der Elemente zu betreiben.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel betriebsfähig sind, um beide Elemente zu betreiben.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Bewegung eine relative Drehbewegung ist.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminafraktion des Produkts nicht noch einmal durch die Mühle gegeben wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß während des Durchlaufs des Blattgutes durch die Mühle Niedrigdruckdampf in Kontakt mit dem Blattgut gebracht wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluß des Blattguts zur und durch die Mühle mittels Aufrechterhaltung eines verringerten Luftdrucks an der Produktauslaßöffnung der Vorrichtung gefördert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Blattgut oder ein Teil davon mit einem Tabakmodifikationsmittel behandelt wird, bevor es der Mühle zugeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminafraktion des Produktes einem Tabakexpansionsverfahren ausgesetzt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminafraktion des Produktes in Rauchwaren verarbeitet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchwaren Zigaretten sind.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchwaren Zigarren sind.

22. Verfahren nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminafraktion einer Zigarettenherstellungsmaschine zugeführt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminafraktion keiner weiteren Verkleinerung der Partikelgrößen oder niedrigeren Stufen einer weiteren Verkleinerung der Partikelgrößen ausgesetzt wird, bevor sie der Zigarettenherstellungsmaschine zugeführt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-23, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminafraktion mit einem anderen Tabakstoff verarbeitet wird.

25. Tabakwaren enthalten ein Rauchmaterial, das das Produkt eines Verfahrens zur Behandlung von Tabakblattgut nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ist.

26. Rauchware ist nach Anspruch 25 eine Zigarette.

27. Rauchware ist nach Anspruch 25 eine Zigarre.

28. Produkt, bestehend aus einem Gemisch aus Laminapartikeln und im wesentlichen unbeschädigten Stengelstücken, wobei das Gemisch aus der Zuführung von ganzen Tabakblättern, wie zuvor definiert, in eine Mühle resultiert.

29. Produkt nach Anspruch 28, wobei der Schüttwinkel der Laminafraktion, nach Separation von den Stengelstücken, nicht mehr als ungefähr 45 Grad zur Horizontalen beträgt.

30. Produkt nach Anspruch 29, wobei der Schüttwinkel nicht mehr als ungefähr 35 Grad zur Horizontalen beträgt.

31. Produkt nach Anspruch 28, 29 oder 30, wobei der Formfaktor der staubfreien Partikel der Laminafraktion von 70 % 0,5 oder mehr beträgt.

32. Produkt nach Anspruch 31, wobei der Formfaktor der staubfreien Partikel der Laminafraktion von ungefähr 80 % 0,5 oder mehr beträgt.

33. Produkt nach einem der Ansprüche 28 bis 32, wobei der Borgwaldt-Füllwert der Laminafraktion kleiner als der von vergleichbarem, herkömmlich geschnittenem Laminazigarettenfüllstoff ist.

34. Rauchware enthält ein Produkt nach einem der Ansprüche 28 bis 33.

35. Rauchware ist nach Anspruch 34 eine Zigarette.

36. Rauchware ist nach Anspruch 34 eine Zigarre.

37. Verfahren zur Behandlung von Tabakblattgut zur Herstellung von Tabakwarenfüllstoff, dadurch gekennzeichnet, daß Tabak als ganzes Blatt - wie zuvor definiert - einen Durchgang passiert, der gekennzeichnet ist durch gleichgroße erste und zweite, relativ bewegliche Mahlelemente einer Mühle, und das Blatt an der Einführungsöffnung des Durchgangs eingegeben wird und an der Auslaßöffnung, die entfernt von der Einführungsöffnung ist, des Durchgangs ankommt, so daß an besagter Auslaßöffnung ein Produkt entsteht, das ein Gemisch aus voneinander getrennten Laminapartikeln und unbeschädigten Stengelstücken ist, wobei die Laminafraktion ohne Stengelstücke den Füllstoff ausmacht.

38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auslaßöffnung an einer Stelle befindet, die eine Grenzstelle der gleichgroßen Teile ist.

39. Füllstoff für Rauchwaren ist das Produkt eines Verfahrens nach Anspruch 37 oder 38.

40. Verfahren zur Herstellung von Rauchwaren, dadurch gekennzeichnet, daß Füllstoff als Produkt des Verfahrens nach Anspruch 37 oder 38 der Zigarettenherstellungsmaschine zugeführt wird.

41. Rauchware, die Produkt des Verfahrens nach Anspruch 40 ist.

42. Füllstoff für Rauchwaren, wobei der Füllstoff ein fließender Stoff ist, der aus Laminapartikeln besteht, wobei der Formfaktor der staubfreien Partikel von 70 % oder mehr 0,5 oder mehr beträgt.

43. Verfahren zur Herstellung von Rauchwaren, dadurch gekennzeichnet, daß Füllstoff nach Anspruch 42 einer Zigarettenherstellungsmaschine zugeführt wird.

44. Rauchware, wobei die Rauchware das Produkt des Verfahrens nach Anspruch 43 ist.

45. Verfahren zur Herstellung von Zigaretten, dadurch gekennzeichnet, daß Tabakballen in einzelne Blätter - wie zuvor definiert - zerlegt werden, wobei das ganze Blatt einer Mühle zugeführt wird und die Mühle ein Produkt ausstößt, das ein Gemisch aus Laminaflocken und im wesentlichen unbeschädigten Stengellängen ist, wobei die Lamina- und Stengelfraktionen der Mischung voneinander getrennt sind und die Laminafraktion einer Zigarettenherstellungsmaschine zugeführt wird.

46. Verfahren zur Behandlung von Tabakblattgut im wesentlichen so, wie in einem der oben ausfuhrlich beschriebenen Experimente 1 bis 4 und 6, um direkt ein Gemisch aus Laminaflocken und unbeschädigten Stengellängen zu erhalten.

Hierzu 7 Seiten Zeichnungen

Die Erfindung betrifft die Behandlung von Tabakblattgut zur Herstellung von Rauchwaren Tabakblatter, die zur Herstellung von Zigaretten und ähnlichen Rauchwaren verwendet werden, enthalten Blattlamina, eine Hauptrippe (Mittelrippe) und Blattnerven, die von der Hauptrippe ausgehen Die Hauptrippe und die großen Nerven werden nachstehend als „Stengel" bezeichnet Die Festigkeitseigenschaften des Stengels unterscheiden sich wesentlich von denen der Lamina Es ist ein seit langem übliches Verfahren, daß der Stengel zu einem frühen Zeitpunkt innerhalb des Behandlungsprozesses von Tabakblattern von der Lamina getrennt wird Stengel und Lamina werden dann unabhängig voneinander und in unterschiedlicher Weise behandelt

Die Stengel werden im allgemeinen mittels einer komplexen und großen Dreschanlage vom Laminamatenal getrennt Diese Dreschanlage besteht aus einer Anzahl, zum Beispiel acht, in Reihe angeordneter Dreschmaschinen mit Klassiervorrichtungen, die sich zwischen benachbarten Dreschmaschinen befinden

Wie bekannt ist, wird nach geeigneter Zerkleinerung das Stengelgut, bzw ein Teil davon, häufig der Lamina wieder zugeführt, nachdem diese einer weiteren Behandlung ausgesetzt worden ist Stengelmatenal ist im Tabakgemisch häufig erwünscht, um den Fullwert zu verbessern

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Behandlung von Tabakblattern zu schaffen, um ein geeignetes Produkt fur die Verwendung in Rauchwaren, wie ζ B Zigaretten und Zigarren, herzustellen Wir haben nach Wegen gesucht, den gesamten Tabakherstellungsprozeß vom Blatt bis hin zur Rauchware zu vereinfachen Wir haben erstaunhcherweise gefunden, daß zur Herstellung eines in Rauchwaren verwendeten Produkts eine Mühle eingesetzt werden kann, die Stengel und Lamina gleichzeitig verarbeitet Wahrend uns bekannt ist, daß eine Scheibenmühle zur Verringerung der Partikelgroße von Stengelgut vorgeschlagen wurde, ist uns nichts vom Gebrauch einer einzelnen Mühle bekannt, bei der ein ganzes Blatt in die Mühle gegeben wird, so daß ein aus Partikeln bestehender Stoff gewonnen werden kann, der ohne weitere wesentliche Zerkleinerungsverfahren zur Herstellung von Rauchwaren verwendet werden kann Es wurde jedoch gefunden, daß eine Mühle mit einem ganzen Blatt - so wie im folgenden definiert - verwendet werden kann, um ein Gemisch aus korpuskularer Lamina und unbeschädigtem Stengelgut herzustellen, wobei das Laminamatenal eine fur die Verarbeitung geeignete Große hat, ohne - innerhalb des Herstellungsprozesses von Rauchwaren - nochmals eine wesentliche Zerkleinerung vorzunehmen So kann beispielsweise das Laminamatenal einer handelsüblichen Zigarettenherstellungsmaschine vom Typ Mohns Mk 9 zugeführt werden

Unter einem „ganzen Blatt" verstehen wir vollständige bzw im wesentlichen vollständige Blatter, bzw Blatter, die mittels solcher Verfahren, wie beispielsweise hacken oder schneiden, zerkleinert werden, bei denen keine Trennung von Lamina und Stengel vorgenommen wird Die Blatter oder Blatteile wurden im allgemeinen getrocknet und auf andere, mehr oder weniger herkömmliche Weise, behandelt

Es gibt bereits eine Vielzahl von Vorschlagen zur Behandlung von Tabakblattern zur Herstellung von Füllstoff fur Zigaretten und ahnliche Rauchwaren Beispiele lassen sich in folgenden Patentspezifikationen finden

Deutschland (Bundesrepublik)

Neuseeland

Vereinigtes Königreich

1855/2134,413 486,2 026 298,2 078 085,2 118 817,2 119 220 und 2 131 671

Vereinigte Staaten

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, 4 210 157, 4 248 253, 4 323 083, 4 392 501, 4 582 070, 4 696 312 und 4 706 691

Einem Aspekt gemäß, schafft die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Tabakblattgut, wobei Tabak als ganzes Blatt - wie zuvor definiert - einer Mühle zugeführt wird Die Anordnung der Mühle und die Verarbeitungsbedingungen sind so beschaffen, daß die Mühle ein Produkt ausstoßt, das ein Gemisch aus Laminaflocken und im wesentlichen unbeschädigten Stengelstucken ist Die Laminafraktion des Produktes muß nicht weiter zerkleinert werden, um diese in geeigneter Form den Rauchwaren beizugeben Einem anderen Aspekt gemäß, schafft die Erfindung ein Produkt, das aus einem Gemisch von Lammapartikeln und im wesentlichen unbeschädigten Stengelstucken besteht Das Gemisch ist entstanden, indem ein ganzes Tabakblatt - wie zuvor definiert - durch eine Mühle gegeben wurde

Zusammen mit dem ganzen Tabakblatt kann zusatzliche Lamina in Form von Laminastreifen in die Mühle gegeben werden Einem weiteren Aspekt gemäß, schafft die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Tabakblattgut zur Herstellung von Füllstoff fur Rauchwaren, wobei Tabak als ganzes Blatt - wie zuvor definiert - einen Durchgang passiert, der durch ein erstes und zweites, relativ bewegliches Mahlelement gekennzeichnet ist, deren Teile den gleichen Umfang haben Das Blatt wird an der Einfuhrungsoffnung des Durchganges eingegeben und kommt an der Auslaßoffnung des Durchganges - der entfernt von der Einfuhrungsoffnung ist - an, so daß an der Auslaßoffnung ein Produkt entsteht, daß ein Gemisch aus Lammapartikeln und unbeschädigten Blattstengeln ist

-3- 299 ASA

-ио- 29Э ASi

-ΛΑ- 299

-nl- 239

0-9-0-8-0-7-0-6-0-5-0-4-

Fig.

0 11

55

77

88~

"99^

110

-43- 299 451

-44- 293 ASA

F ig.7.

-co

-(O

-co

"CM

= cm

-<s- 299 А5І

Li-

U(H68Z9St»e