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Verfahren zur Herstellung einer Tabakfolie Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung einer Tabakfolie aus Tabakabfällen, das die Verwertung
von sonst nur zweitwertigem Tabakanfall aus Stengeln, Stielen und Rippen von Tabakblättern
als praktisch vollwertigem Tabak ohne Zusatz von chemischen und den Geschmack beeinträchtigenden
Bindemitteln erlaubt. Die dabei hergestellten Tabakfolien lassen sich wie Tabakblätter
in Streifen schneiden und entweder allein oder gemischt mit geschnittenen Blatteilen
zu Rauchwaren verarbeiten.
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Dazu sind bereits Verfahren bekannt, bei denen Stengel und Rippen
von Tabakblättern feingemahlen werden, dann aus den feingemahlenen Tabakteilen unter
Zugabe von Flüssigkeit ein Brei hergestellt wird, der Brei dann auf einer Transportfläche
in Folienform gebracht und die Folie getrocknet wird. Als maximale Trockentemperatur
wird dabei etwa 70° C empfohlen. Derart aufbereitete Schichten sind jedoch in sich
nicht genügend fest und bleiben nach dem Trocknen beim Abheben leicht auf der Trockenfläche
hängen. Zur sicheren Entfernung muß man dann die Schicht nochmals anfeuchten, wobei
die dünnen Schichten jedoch zum Aufweichen und Auflösen neigen. Dies stört die kontinuierliche
Verarbeitung und führt zu unwirtschaftlichen Arbeitsgängen. Außerdem gehen solche
Schichten beim üblichen Besprühen mit flüssigen Aromen gern in eine aufgeweichte
Masse über und verlieren ihre Elastizität und ihren Kräuselzustand. Aus solchen
Schichten hergestellte Tabakwaren neigen auch zum Aufweichen und Auflösen der einzelnen
Tabakpartikeln, wenn diese beim Rauchen in filterlosen Zigaretten mit dem Speichel
des Rauchers in Verbindung kommen. Man hat deshalb bereits versucht, dieser Erscheinung
durch Zusätze von Bindemitteln, wie z. B. Carboxymethyl Cellulose oder Polysacchariden,
abzuhelfen, die den dünnen, feuchten Tabakschichten erhöhte Festigkeit geben sollen.
Derartige chemische Behandlungen beeinflussen aber wiederum den Tabakgeschmack.
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Das Verfahren nach der Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten und
den Zusatz von besonderen Bindemitteln dadurch, daß die Tabakfolie in einer auf
110 bis 160"' C erhitzten Atmosphäre getrocknet wird. Besonders bewährt haben sich
Trockentemperaturen von 120 bis 150° C und die Aufbereitung des Tabakbreis als wäßrige
Aufschlämmung von feingemahlenen Tabakteilen mit einem Tabakanteil von 3 bis 10%,
wovon der überwiegende Teil in einem gallertartigen Zustand ist. Dabei erhält man
in sich verhältnismäßig feste und gut zusammenhängende, elastische und blattähnliche
Tabakfolien, die sich ohne Schwierigkeiten von der Trockenfläche abheben und in
einem kontinuierlichen Verfahren wirtschaftlich weiterverarbeiten, z. B. in schmale
Streifen schneiden lassen. Elastizität und Kräuselzustand der Tabakteile bleiben
auch beim Rauchen bis zum Brand erhalten.
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Für den Tabakbrei wird zweckmäßig eine Aufschlämmung von feingemahlenen
Tabakteilen in Wasser mit einem Tabakanteil von 3 bis 101/o verwendet, wovon der
überwiegende Teil in einem gallertartigen Zustand ist. Ein solcher Brei läßt sich
leicht und gleichmäßig auf die Transportfläche gießen und führt zu einer besonders
homogenen Tabakfolie. Zum Abziehen wird die getrocknete Folie auf der Transportfläche
durch Flüssigkeitszugabe auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 20 bis 40% gebracht,
die so wieder angefeuchtete Folie von der Transportfläche abgezogen und dann auf
einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 35% getrocknet und dann auf eine Vorratsrolle
aufgewickelt. Die Tabakfolie erweist sich dabei als von so gleichmäßiger Zerreißfestigkeit
und Zusammensetzung, daß sie auch in vollautomatischen Anlagen zur Zigarettenherstellung
verwendbar ist.
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Das Verfahren wird an Hand der Zeichnung im folgenden näher erläutert.
Dabei zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung
einer Tabakfolie, F i g. 2 die Abhängigkeit der Zerreißfestigkeit der Folie von
der Temperatur in dem Trockenofen. Das Ausgangsmaterial für die Zubereitung des
Tabakbreis kann aus jedem beliebigen Teil der
Tabakplanze bestehen,
d. h. aus reifen oder unreifen Blättern, Rippen und Stengelteilen oder aus einer
Mischung dieser Teile. Das vorliegende Verfahren wird aber mit besonderem Vorteil
bei solchen Tabakteiler angewendet, die üblicherweise als Abfall angesehen werden,
wie Tabakrippen und Stengelteile.
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Das Verfahren zur Herstellung eines Tabakbreis schließt eine unterschiedliche
Behandlung der Ausgangskomponente ein. Die Stengelteile werden vorzugsweise gekocht
und zerstampft. Die Behandlung entspricht im allgemeinen der Breizubereitung bei
der Papierherstellung. Die Blattrippen werden auf eine Teilchengröße gemahlen, die
durch ein Sieb von 80 Maschen je Zentimeter hindurchfallen. Die Komponenten werden
dann unter Zugabe einer großen Menge Flüssigkeit vermischt und, wenn notwendig,
geschlagen und gestoßen, bis der gewünschte Zustand erreicht ist. Als Flüssigkeit
kann man Wasser oder jede andere Flüssigkeit verwenden, die anschließend durch Verdampfen
wieder entfernt werden kann.
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Das Verhältnis von Tabakteilen zur Flüssigkeit kann in einem weiten
Maße schwanken. Ein Gewichtsanteil von 3 bis 101/o Tabak hat sich als zufriedenstellend
erwiesen. Der Tabakanteil kann aus ungefähr gleichen Teilen gekochten Stengelteilen
und rohen, gemahlenen Rippen bestehen. Der Brei wird weiter bearbeitet, bis ein
Teil des Tabaks einen gallertartigen Zustand annimmt, daneben aber ein Teil noch
als getrennte Fasern übrigbleibt. Beispielsweise sollen die Stengel derartig zerstampft
werden, daß ein Drittel bis zur Hälfte der Masse unter starker Vergrößerung noch
als getrennte Fasern erkennbar sind. Der Brei kann natürlich verschiedene Zusätze
wie Glyzerin, nichtflüchtige Essenzen und andere für Rauchtabakmixturen übliche
Mittel enthalten. Im Ganzen gesehen sollen jedoch die festen Bestandteile vorherrschen
und im wesentlichen aus Tabak bestehen.
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F i g. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur 17berführung des Breis
in getrocknete Tabakfolien. Diese Vorrichtung enthält eine ebene Transportfläche,
auf der der Brei ausgebreitet und durch die Trockenzone geführt wird. Diese Fläche
besteht aus einem endlosen Band 10 aus rostfreiem Stahl. Der Brei ist in einem Behälter
11 enthalten, der eine einstellbare, schlitzförmige Öffnung enthält, aus der eine
dünne Breischicht 12 auf die Bandoberfläche fließt. Die Dicke dieser Schicht hängt
von verschiedenen Umständen ab, unter anderem von der Geschwindigkeit des Bandes
und der Größe der Schlitzöffnung. Bei einem Brei, der ungefähr 511/o feste Bestandteile
enthält, kann die dünne Schicht anfänglich zwischen 0,1 und 0,3 cm dick sein. Die
dünne Schicht wird auf dem Band 10 in die Trockenzone geführt, die in F i g. 1 als
Durchlaufofen 13 mit einem Heißlufteinlaß 14 und Heißluftauslaß 15 dargestellt ist.
Die Bedingungen sind so gewählt, daß die Folie 12a bei dem Austritt aus dem Trockenofen
im wesentlichen frei von Wasser ist. Die Trockenzeit hängt von verschiedenen Umständen
ab, so von dem anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt der Breischicht, von der Länge des
Ofens und der Geschwindigkeit des Bandes. Ein wichtiges und wesentliches Merkmal
des Verfahrens ist die Höhe der Temperatur der Atmosphäre im Ofen 13. Die besten
Ergebnisse erhält man bei einer Temperatur zwischen 110 bis 160° C, insbesondere
in einem Temperaturbereich zwischen 120 bis 150° C. Die getrocknete Folie wird von
dem Band 10 getrennt und zur bequemen Handhabung und Aufbewahrung zu einer Rolle
aufgewickelt. Es ist eine Eigenschaft von trockenen Folien dieser Art und Zusammensetzung,
daß sie trotz der hochpolierten Oberfläche des rostfreien Stahlbandes
10 auf dem Band haften und nur durch ein Wiederanfeuchten vollständig von
dem Band getrennt werden können. Demgemäß wird die Folie mit einer Flüssigkeit,
vorzugsweise Wasser, besprüht, wie bei 18 angedeutet ist. Die anfeuchtende Flüssigkeit
kann Essenzen und Farbstoffe als Zusätze enthalten. Der Grad der Anleuchtung ändert
sich in den einzelnen Fällen. Im allgemeinen ist es aber notwendig, die Folie so
zu befeuchten, daß sie einen Flüssigkeitsgehalt von 20 bis 40% aufweist, um die
Folie vollständig von dem Band zu lösen. Bisher hatte man festgestellt, daß die
Festigkeit der Folie nach dem Wiederanfeuchten für das Abtrennen vom Band und das
Aufrollen auf die Vorratsrolle nicht ausreichte, während bei dem vorliegenden Verfahren
wegen der ausgewählten Trockentemperaturen diese Verfahrensschritte ohne Schwierigkeiten
durchführbar sind. Die Folie wandert von der Sprühvorrichtung 18 weiter zu einem
Abstreifer 19. Rollen 20 und 21 leiten die Folie 12a zu der
Vorratsrolle 23. Vorzugsweise wird die Folie vor dem Aufwickeln noch einmal getrocknet.
Dazu wird sie durch einen Trockenofen 22 geleitet, in dem der Feuchtigkeitsgehalt
auf 12 bis 15% reduziert wird.
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Die Vorrichtungen und einzelnen Verfahrensschritte können innerhalb
des Grundgedankens der vorliegenden Erfindung geändert werden. So kann der Folie
vor dem Eintreten in die Trockenzone ein großer Teil der Flüssigkeit durch Verfahrensschritte
entzogen werden, die in der Papierherstellung üblich sind.
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Zur Feststellung der Zerreißfestigkeit der Folie in feuchtem Zustand
sind eine Anzahl Versuchsreihen durchgeführt worden. F i g. 2 stützt sich auf deren
Ergebnisse. Die dünnen Breischichten, die eine anfängliche Dicke von ungefähr 0,20
cm hatten, wurden bei verschiedenen Temperaturen in einem Durchlaufofen getrocknet.
Der Versuche begannen bei 20° C und wurden bis zu 160° C fortgesetzt, wobei die
Temperatur jeweils um 20° C erhöht wurde. Fünf Proben wurden bei jeder Temperatur
getrocknet und anschließend geprüft. Der Mittelwert dieser fünf Ergebnisse wurde
in F i g. 2 eingetragen und bildet die Grundlage der Kurve 25. Die untersuchten
Proben wurden dadurch vorbereitet, da.ß Teile der Folien ungefähr 1 Minute lang
in Wasser eingeweicht wurden, wodurch sie auf einen Wassergehalt von ungefähr 50
bis 80% gebracht wurden. Es zeigte sich, daß von ungefähr 110° C und insbesondere
von 120° C Trockentemperatur der Folie ab die Festigkeit sehr schnell zunimmt. Im
oberen Temperaturbereich beginnen die Proben dunkler zu werden, was auf Versengen
der Proben hindeutet. Die Folien, die oberhalb 160° C getrocknet wurden, waren merklich
versengt und zeigten eine gewisse Sprödigkeit und Auflösung. Für ein gutes Erzeugnis
des Verfahrens ist daher 160° C als obere Grenze angezeigt. Weitere Versuche ergaben
Werte, die sehr dicht an der ursprünglichen Kurve 25 lagen oder direkt auf sie fielen.
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Ähnliche Proben wurden auch auf Zerreißfestigkeit der Folie in trockenem
Zustand untersucht und es zeigte sich, daß kein bemerkenswerter Unterschied in der
Zerreißfestigkeit der bei verschiedenen Temperaturen
getrockneten
Proben zu bemerken war, und daß alle Proben ungefähr gleiche Zerreißfestigkeit in
der Größenordnung von 62g pro Quadratzentimeter aufwiesen. Die Proben, deren Zerreißfestigkeit
in trockenem Zustand geprüft wurde, wurden vorher einer Atmosphäre von 65'% relativer
Feuchtigkeit ausgesetzt, wodurch die Proben einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis
14% annahmen. Dies ist der übliche Feuchtigkeitsgehalt für Rauchtabake.
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Als weiterer Versuch wurden Proben der bei verschiedenen Temperaturen
getrockneten Folien in Wasserbecken gelegt und die Becken gleichmäßig geschüttelt.
Es zeigte sich, daß alle Proben, die unter 100° C getrocknet waren, sich innerhalb
6 Stunden auflösten, während die Proben, die oberhalb 120° C getrocknet waren, sich
auch nach 52 Stunden noch nicht auflösten.
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Das Erzeugnis des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung zeigt
auch einen geringeren Gehalt an Alkaloiden, die vornehmlich aus Nikotin bestehen.
Die Verringerung an Alkaloiden wird merklich bei Temperaturen oberhalb 110° C und
besonders stark, sobald die Trockentemperatur 120° C überschreitet. Auch der Zuckergehalt
des Tabaks wird bei Temperaturen oberhalb 100° C abgebaut und verschwindet ganz
bei Temperaturen oberhalb 120° C. Die nach dem vorliegenden Verfahren erzeugten
Folien sind außerdem dichter und verbrennen langsamer als die bei tieferen Temperaturen
getrockneten Folien.
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Die durch das vorliegende Verfahren erzeugten Folien können entsprechend
den normalen, vom Stengel gelösten Tabakblättern zerschnitten werden. Das Verfahren
gestattet daher, Tabakabfälle wie Stengel und Rippen in ein Produkt zu überführen,
das den normalen Tabakblättern, in seinen Eigenschaften im wesentlichen entspricht.
Die Folien können auch als Zigarrendeckblatt Verwendung finden, das bei der erhöhten
Zerreißfestigkeit auch im Mund des Rauchers nicht zerfällt.