DE1053377B

DE1053377B - Verwendung von Galactomannan-Gummi als Bindemittel fuer Tabakstaub

Info

Publication number: DE1053377B
Application number: DEA25289A
Authority: DE
Inventors: David Bandel
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1955-07-14
Filing date: 1956-07-11
Publication date: 1959-03-19

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

deutsches Mmim Patentamt

kl. 79 c 1

INTERNAT. KL. A 24 b

AUSLEGESCHRIFT 1053 377

A 25289IV a/79 c

ANMELDETAG: 11.JULI1956

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER

AUSLEGESCHUiFT: 19. MÄRZ 1959

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Tabakfolien aus Tabakstaub unter Verwendung eines Bindemittels. Bekannt ist es bei diesem Verfahren, als Bindemittel Carboxymethylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Alginate und Polyuronide, wie Pektin, zu verwenden. Dabei können dem Bindemittel Füllstoffe beigemischt werden, z. B. Asbest-, Glas- oder Papierfasern und auch Kaolin oder Fullererde. Auch empfiehlt sich bei dem bekannten Verfahren die Beimischung eines Weichmachers, wie Glycerin. Der Tabak wird am besten trocken bis auf eine Teilchengröße gemahlen, bei der das Pulver durch ein Sieb von 60 Maschen je Zoll (24 Maschen je cm) hindurchgeht, aber durch ein Sieb von 250 Maschen je Zoll (100 Maschen je cm) zurückgehalten wird. Die Formung des Gemisches zur Folie kann durch Kalandern, Strangpressen, Gießen, Aufbringen auf eine filmbildende Oberfläche oder auch dadurch erfolgen, daß aus dem Bindemittel eine Folie mit klebriger Oberfläche gebildet wird, auf welche dann der Tabakstaub aufgebracht wird. Nur eine oder beide Oberflächen der Folie können mit dem Tabakstaub versehen werden.

Die Folie läßt sich als Deckblatt oder Füller für Zigarren verwenden oder auch zu Zigaretten- und Pfeifentabak zerschneiden. Aroma, Farbe, Geschmack und Brand entsprechen den Eigenschaften natürlicher Tabakblätter. Auch zeichnen sich die nach diesem bekannten Verfahren gewonnenen Folien dadurch aus,, daß sie in trockenem Zustand die zur Weiterverarbeitung erforderliche Festigkeit und Geschmeidigkeit aufweisen.

Auch die Erfindung bezieht sich auf dieses bekannte Verfahren. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Naßfestigkeit der Folien zu steigern, ohne ihre vorstehend erläuterten günstigen Eigenschaften zu beeinträchtigen. Denn bisher ließ die Naßfestigkeit sehr zu wünschen übrig, da die bei dem bekannten Verfahren bisher verwendeten Bindemittel in erheblichem Maße wasserlöslich sind und diese Eigenschaft auch nach dem Formen und Trocknen der Folien beibehalten. Die Erfindung besteht nun in der Verwendung von Galactomannan-Gummi als Bindemittel für Tabakstaub bei der an sich bekannten Herstellung von Tabakfolien. Es hat sich herausgestellt, daß die auf diese Weise gewonnenen Tabakfolien mit den obenerwähnten günstigen Eigenschaften eine erstaunliche Naßfestigkeit vereinigen.

An sich ist es bereits bekannt, Galactomannan-Gummi als Bindemittel für Tabakstaub bei der Herstellung von Formkörpern zu verwenden, etwa in der Gestalt zylindrischer oder konischer Körper. Bei diesen aber spielt die Naßfestigkeit praktisch keine Rolle. Denn ein mehr oder weniger massiver Form-Verwendung von Galactomannan-Gummi als Bindemittel für Tabakstaub

Anmelder:

American Machine & Foundry Company, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. M. Licht,

Berlin-Steglitz, Borstelstr. 51,

und Dr. R. Schmidt, Oppenau (Renchtal), Patentanwälte

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 14. Juli 1955

David Bändel, Stamford, Conn. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden

körper behält auch dann eine ausreichende Festigkeit, wenn er an der Oberfläche durch Feuchtigkeit eine wesentliche Verringerung seiner Zugfestigkeit erfährt. Anders verhält es sich aber mit Tabakfolien. Werden

diese beispielsweise als Deckblätter von Zigarren verwendet, dann müssen sie auch dann noch eine gewisse Formbeständigkeit und Festigkeit behalten, wenn sie mit Speichel benetzt sind. Aus diesem Grunde stellt die Erzielung einer ausreichenden Naßfestigkeit eine

Aufgabe dar, die nur für Tabakfolien von Bedeutung ist, nicht aber für Formkörper.

Die durch die Erfindung erreichte Steigerung der Naßfestigkeit der Folie zeigt folgender Versuch: Mischt man in Gewichtsteilen 1 Teil Bindemittel,

1 Teil Papierfasern, 6 Teile Tabak und V2Teil Glycerin und verwendet man in einem Falle als Bindemittel Methylcellulose, wie bei dem bekannten Verfahren, im anderen Falle aber Akazienbohnengummiharz, welches aus dem Samen des Johannisbrotbaumes gewonnen

wird, dann beläuft sich die Naßfestigkeit der aus den Mischungen hergestellten Folien im ersten Falle nur auf 7,6 °/o, im zweiten Falle aber auf 13,7 °/o der Trockenfestigkeit.

Die Naßfestigkeit läßt sich noch dadurch steigern,

daß der Mischung ein Dialdehyd beigemischt wird, vorzugsweise Glyoxal. Dieser beigemischte Stoff wirkt als Querverkettungsmittel und erhöht dadurch die Naßfestigkeit erheblich. Mischt man, beispielsweise in Gewichtsteilen 1 Teil Bindemittel, 4 Teile Tabak,

809 770/180

3 4

Ve Teil Glycerin und Ve Teil· Glyoxal und verwendet p_H-Wert von etwa 5,2. Wenn die ursprüngliche auf-

man in dieser Mischung als Bindemittel im ersten gekochte Gummilösung auch durch die Kolloidmühle,

Falleden vorstehend erläuterten Akazienbohnengurnmi, aber ohne den Zusatz von Brei hindurchgeschickt

im zweiten Falle Guar-Gummi, der hauptsächlich aus wurde, war die Viskosität etwa 96 000 Centipoise und

Galactomannan besteht, und im dritten Falle Methyl- 5 der p_H-Wert etwa 5,8.

cellulose, dann ergibt sich nach Verarbeitung der Gute Tabakblätter können in beiden Verfahren

Mischungen zu Folien eine Naßfestigkeit, die sich im gewonnen werden, obwohl die Verknüpfung von

ersten Falle auf 54,2, im zweiten Falle auf 53,5 und Gummi und Fasern in ihrer Beschaffenheit ein festeres

im dritten Falle nur auf 8,2 % der Trockenfestigkeit Blatt ergibt, wie beispielsweise unten verzeichnet ist:

beläuft. ίο Akazienbohnengummiharz mit Fasern hatte eine

Außer dem aus dem Samen des Johännisbrotbaumes Zerreißfestigkeit von etwa 175 g je cm Breite,

gewonnenen Gummiharz und dem Guar-Gummiharz, Akazienbohnengummiharz ohne Faser hatte eine

welcher dem Nährgewebe -des Guar-Samenkornes Zerreißfestigkeit von etwa 42g je cm Breite,

entstammt und auch hauptsächlich aus Galactomannan . .

besteht, kommt für die Erfindung auch Tara-Gummi- 15 Beispiel 2

harz in Frage, welches aus dem Nährgewebe der 3 Gewichtsteile Akazienbohnengummiharz wurden Caesalpina spinosa gewonnen wird. Andere Galacto- in 200 Gewichtsteile kaltes Wasser eingesprüht und mannan-Gummisorten werden aus der Honigakazie umgerührt. Nach Beigabe des gesamten Akazien-(Gleditsia triacanthos) und aus Kentucky-Kaffee bohnengummiharzes wurde das Umrühren etwa (Gymnocladus dicica) gewonnen (vgl. »Industrial and 20 30 Minuten lang fortgesetzt, und etwa 3 Gewichtsteile Engineering Chemistry«, Bd. 41, Dezember 1949, Zigarettenpapierbrei, dazu 0,9 Gewichtsteile Glycerin S. 2887, und »Natural Plant Hydrocolloids«, aus- und etwa 0,3 Gewichtsteile Glyoxal wurden hinzugegeben von der American ^Chemical Society im Sep- gefügt. Die Charge wurde in einem Dampfmanteltember 1954, S. 45 und 51). kessel unter kräftigem Rühren gekocht, bis die Tem-

Dem erfindungsgemäß als Bindemittel verwendeten 25 peratur der Mischung etwa 80° C erreichte. Die Galactomannan-Gummi können auch die eingangs er- Charge wurde gerührt und der Abkühlung auf Raumläuterten bekannten Bindemittel oder auch andere temperatur überlassen. Die Viskosität war etwa Gummiharze, wie Karaya.; Arabicum, Akazie und 14 500 Centipoise bei 30° C und der p_H-Wert etwa 6,6. Tragant, beigemischt werden, um die Viskosität zu .
beeinflussen, die Haftfähigkeit zu verbessern oder 30 is ei spiel ό

andere Eigenschaften zu erzielen. So führt eine Bei- Unter ähnlichen Arbeitsbedingungen wie im Bei · mischung von Karaya-Gummiharz zu einem besonders spiel 2 wurde das Glyoxal auf etwa 0,12 Gewichtsmilden und wohlfälligen Geschmack des Rauches. teile herab und Pergaminbrei an Stelle des Zigaretten-

Die nachstehend erläuterten Beispiele 1 bis 5 be- papierbreies in gleicher Menge gesetzt. Die Viskosität

ziehen sich auf die Herstellung des als Bindemittel 35 der Charge war etwa 12 750 Centipoise bei 30° C und

für den Tabakstaub dienenden Klebstoffes. Dieser der p_H-Wert etwa 5,5.

Klebstoff kann mit dem Tabakstaub gemischt und Die filmbildenden Mittel sowohl nach Beispiel 2

durch Auswalzen, Strangpressen, Formen oder Auf- wie nach Beispiel 3 lieferten ein ausgezeichnetes

bringen auf eine filmbildende Unterlage zu einer Tabakblatt von hochgradiger W^rasserbeständigkeit.

Tabakfolie verarbeitet werden, oder er kann zu einer 40

Folie mit einer klebrigen Oberfläche verarbeitet Beispiel 4

werden, auf die der Tabakstaub in der oben erläuterten , -7 . · , ,, ·,? , ,

Weise aufgebracht wird. . Folgende Zubereitung wurde nach dem Verfahren

des Beispiels 2 angesetzt:

^BelsP^{iel 1} 45 Akazienbohnengummiharz 1,5 °/o

In einer bevorzugten Anwendungsform der Erfin- Zigarettenpapierbrei 1,5 °/o

dung, die auf Zubereitung eines filmbildenden Mittels Diäthylenglykol 1,5 °/o

aus Akazienbohnengummiharz abzielt, wurden 3 Ge- Glyoxal 0,13 %

wichtsteile Akazienbohnengummiharz in 100 Gewichtsteilen Wasser gegeben und verrührt. Das 50 Diese Mischung wurde durch eine Kolloidmühle Umrühren wurde 4 Stunden fortgesetzt, um gründliche mit 0,025 mm lichter Weite gemahlen. Die Viskosität Durchfeuchtung zu erhalten. Bezogen auf die festen betrug etwa 14 000 Centipoise bei 28° C und der Gummibestandteile wurden ungefähr 30 Gewichtspro- p_H-Wert etwa 5,1. Diäthylenglykol scheint in genau zent Glycerin hinzugefügt und die Mischung 12 Stun- der gleichen Weise zu wirken wie Glycerin. Glyoxal den stehengelassen. Die Viskosität war dann etwa 55 scheint, möglicherweise durch Querverkettung, die

19 500 Centipoise bei 30° C, gemessen in einem Wasserbeständigkeit des Blattes zu verbessern.
Brookfield-Viskometer; Glycerin dient als Anfeuchter

oder Weichmacher und verhindert Austrocknung und Beispiel 5

Sprünge des Tabakblattmaterials. Die Charge wurde _. , , .. . ,. , „ .

danach in einem Dampfmantelkessel etwa 10 bis 60 . ^Ειηε %^η<|^εΓε befriedigende Zusammensetzung nach

20 Minuten lang bei etwa 90° C gekocht. Zu 30 Ge- f,^m Verfahren des Beispiels 2 wurde ungefähr mit wichtsteilen dieser Gummidispersion wurden 28Ge- folgenden Bestandteilen zubereitet:

wichtsteile einer Dispersion von Pergaminpapierbrei Akazienbohnengummiharz 0,75 °/o

hinzugetan, die 3,18 °/o Trockenbrei und 0,05 °/o GIy- Zigarettenpapierbrei 1,50 °/o>

oxal enthielt. Die Mischung wurde dann durch eine 65 Karaya-Gummi 0,75 %>

Kolloidmühle von etwa 0,025 mm lichter Weite ge- Diäthylenglykol 1,50 % <

trieben. Glyoxal scheint die Wasserfestigkeit zu Glyoxal 0,13 %

verbessern, während Papierbrei das Mittel mechanisch verstärkt. Die Mischung hatte eine Viskosität Die Viskosität dieser Zusammensetzung war etwa von etwa 17 500 Centipoise bei etwa 30° C und einen 70 11 000 Centipoise bei 30° C und der p_H-Wert etwa

5,1- Auch diese Zusammensetzung ergab ein ausgezeichnetes Tabakblatt.

Beispiel 6

Guar-Gummi

Guar-Gummi wurde in Wasser zwecks Zubereitung einer 2%igen Lösung verteilt. Auf 500 ml dieser 2°/oigen Lösung wurden 80 g gemahlener Tabak und 3 g Glycerin gegeben. Ein Zusatz von 360 ml Wasser wurde zur Verminderung der Viskosität auf die geeignete Gießkonsistenz hinzugefügt. Die Viskosität war 4300 Centipoise am Brookfield-Viskometer bei 43° C und der p_H-Wert 6,5. Tabakblätter wurden gegossen, getrocknet und von der Unterlage abgerakelt.

Ein ähnliches Tabakblatt wurde aus einem Brei zubereitet, der 1 Teil Guar-Gummi, 1 Teil Flachsbrei, 16 Teile Tabak und 0,3 Teile Glycerin enthielt. Die Viskosität des Breies war 18500 Centipoise an einem Brookfield-Viskometer, der p_H-Wert 6,2.

Beispiel 7
Kentucky-Kafreegummi

Wasserlösliche Gummiharze wurden aus Kentucky-Kaffeebohnen extrahiert, indem die Bohnen in heißem Wasser gekocht und alle unlöslichen Stoffe weggefiltert wurden. Tabakblätter wurden aus einem Brei zubereitet, der 10 g feste Bestandteile von Kentucky-Kaffeebohnengummi, 3 g Glycerin und 80 g gemahlenen Tabak von einer Sorte zwischen -24 Maschen je Zentimeter und +130 Maschen je Zentimeter in 500 ecm Wasser enthielt. Die Viskosität des Breies war 240 Centipoise an einem Brookfield-Viskometer bei 25° C, der p_H-Wert 5,9.

Ein ähnliches Tabakblatt wurde unter Anwendung von 1 Teil Kentucky-Kaffeebohnengummi, 1 Teil Faserbrei, 0,3 Teilen Glycerin und 16 Teilen gemahlenem Tabak zubereitet. Die Viskosität des Breies war 7000 Centipoise bei 25° C, der p_H-Wert 6,1.

Beispiel 8
5

Honigakazienbohnengummi

Wasserlösliche Gummiharze wurden aus Honigakazienbohnen extrahiert, indem die Bohnen in heißem Wasser gekocht und; alle unlöslichen Stoffe weggefiltert

ίο wurden. Ein Tabakblatt wurde aus einem Brei gegossen, welcher 10 g Gummiharze der Honigakazienbohne, 3 g Glycerin und 80 g gemahlenen Tabak in 500 ecm Wasser enthielt. Die Viskosität des Tabakbreies war 3650 Centipoise an einem Brookfield-Viskometer bei 30° C, der p_H-Wert 6,2.

Ein ähnliches Tabakblatt wurde aus einem Brei zubereitet, welcher 1 Teil Gummiharz der Honigakazienbohne, 1 Teil Faserbrei, 0,3 Teile Glycerin und 16 Teile gemahlenen Tabak enthielt. Die Viskosität war

ao 11 400 Centipoise an einem Brookfield-Viskometer bei 25° C, der p_H-Wert 6,4.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung von Galactomannan-Gummi als Bindemittel für Tabakstaub bei der an sich bekannten Herstellung von Tabakfolien.

2. Verwendung des Galactomannan-Gummis der Akazienbohnen nach Anspruch 1.

3. Verwendung einer Beimischung eines Dialdehy ds bei der Verwendung von Galactomannan-Gummi nach Anspruch 1 oder 2.

4. Verwendung von Glyoxal gemäß Anspruch 3.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 234 895, 464 202,
658 632, 872 176, 852 361;

deutsche Patentanmeldung G 2463 IVa/79 c (bekanntgemacht am 30. 10. 1952).

1 809 770/180 3.59