DE1517243A1

DE1517243A1 - Tabakfolie und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1517243A1
Application number: DE19621517243
Authority: DE
Inventors: Lilja Lars Edvin; Ragmar Jansson
Original assignee: Arenco AB
Current assignee: Arenco AB
Priority date: 1961-12-11
Filing date: 1962-11-02
Publication date: 1969-09-04
Also published as: GB992280A; US3162200A

Description

Arenco Aktiebolag
Siktgatan 11
Vällingby / Schweden

Tabakfolie und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tabakfolie. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine wasserbeständige Garboxymethylcellulosefolie herzustellen, die als Tabakträger geeignet ist und dadurch die Verwertung von in der Tabakindustrie in erheblichen Mengen anfallenden Abfällen ermöglicht. '. ■

Carboxymethylcellulose ist ein Verätherungsprodukt (ÄthercarDonöäure) von 'JeJ Julose, welches durch Einwirkung von Monochloressigsäure auf alkaLibehandelte.Cellulose erhalten wird, wobei eines oder mehrere der fiydroxylwasserstoffatome in den Glukoseeinheiten der, Cellulooemoleküls durch eine Carboxymethylgruppe, -CH₀-COOH. ^:

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ersetzt werden. Der Substitutionsgrad gibt die Anzahl der Carboxymethylgruppen an, die per Glukoseeinheit eingetragen worden ist. Handelsüblich ist Carboxymethylcellulose in Form des Natriumsalzes erhältlich, das wasserlöslich ist und mit Wasser mehr oder weniger hochviskose Lösungen ergibt, dem Substitutionsgrad entsprechend, der etwa zwischen 0,4 und 1 schwankt. Je höher der Substitutionsgrad ist, desto geringer ist die Viskosität. Durch Viskositätsmessung erhält man somit ein Maß des Substitutionsgradea.

nie Verwendung von Carboxymethylcellulose, nachstehend der Einfachheit halber mit "CMC" bezeichnet, als Trägerfolie für Tabak ist be- w kannt. Jedoch sind die bekannten CMC-Folien mit mehreren Nachteilen behaftet.

Die als Träger für Tabak zu verwendende UMC-Folie muß gewisse Forderungen erfüllen. So muß sie wasserbeständig und nicht-hygroskopisch sein, u. a. weil eine mit Tabakinehl eingemischte CMC-Folie, wenn sie als Deckblatt für Zigarren oder als Feinschnitt in der Form von z. B. Zigarettentabak verwendet werden soll, von dem Speichel nicht aufgelöst werden darf. Andererseits darf sie bei der Aufbewahrung in trockener Luft nicht spröde werden und zum Krümeln nei-

gen_t vielmehr muß sie nicht nur im fertigen Erzeugnis, sondern auch zur Weiterverarbeitung in Tabakmaschinen eine gewisse Festigkeit und Flexibilität aufweisen.

o Eine andere für die Verwendung der CMC-Folie als Tabakträger wich-

⁰^ tige Forderung betrifxt den Rauchgeschmack. CMC soll dem Tabak kei-

^ nen ausgeprägten Nebengeschmack und dem Rauch keinen brennenden

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cn oder stechenden Geschmack geben.

Die bereits bekannten CMC-Folien erfüllen praktisch die vorerwähnten Forderungen nicht. Aufgrund der Hygroskopizität und Leicbtlös-

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lichkeit der Ua-CMC-I¹Olie in Wasser hat man durch Säurebehandlung der zur Herstellung der Folie verwendeten schwerflüssigen Masse die lia-CMC in die freie CMC-Säure umgewandelt, die eine folie ausreichender Naßfestigkeit liefert.

Es ist bekannt, daß der nicht erwünschte brennende Geschmack des Tabakrauches von dem pH-Wert der wässrigen CMC-Paste, aus welcher die Trägerfolie hergestellt wird, abhängig ist. Doch wurde bisher die Auffassung vertreten, daß die Paste zwecks Erhalt einer ausreichend wasserbeständigen Folie auf einen pH-Wert von 2,8 oder darunter eingestellt werden muß. Es war deshalb erwünscht, CMC in was- ι serunlöslichen Zustand bei einem höheren pH-Wert umwandeln zu können. Es ist dazu vorgeschlagen worden, die wässrige CMC-Paste mit einem Salz eines Metalls, dessen Ione mit CMC reagieren, zu behandeln und diese durch Bildung des entsprechenden Salzes von CMC unlöslich zu machen. Es sind jedoch nicht nur die Alkalimetallsalze der Carboxymethylcellulose, sondern auch deren Erdalkalimetallsalze wasserlöslich, so daß lediglich Schwermetalle, wie Zink, Kupfer u.a. in Betracht kommen könnten. Dieser Weg ist jedoch nicht möglich, weil die Schwermetalle nicht nur den Rauchgeschmack verderben, sondern außerdem in vielen Fällen ausgesprochen gesundheitsschädlich sind*

Andererseits ist es bekannt, eine aus Na-CMC mit einem pH-Wert von etwa 7 hergestellte Folie allmählich in einen wasserbeständigen Zu-

^ stand umzuwandeln, so daß eine derartige Folie bei der Verbrennung

cn keine störenden Produkte bildet, die den Geschmack des Tabakrauches

° verschlechtern. Ein solcher UmwandlungsVorgang erfordert jedoch mehcn

^³ rere Monate bei Zimmertemperatur und mehrere Tag*? bei Temperaturen bis zu 100° C, so daß eine solche Verfahrensweise für industrielle Herstellung nicht in Betracht kommen kann, . . .

Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß eine CMC-Trägerfolie für Tabak mit ausreichender Naßfestigkeit erhalten werden kann, wenn eine wässrige CMC-Tabakpaste duroh Zusatz einer physiologisch harmlosen Säure auf einen pH-Wert von mindestens 3,5 eingestellt wird, die Paste anschließend zu einem Film geformt und der Film getrocknet und schließlich bei Temperaturen zwischen normaler Zimmertemperatur (20° C) und Temperaturen bis zu 105° C gealtert wird. Erfindungsgemäß wird die CMC-Tabakpaste vorzugsweise auf einen pH-Wert im Bereich von 3,6-6 eingestellt.

Durch Einstellung der CMC-Tabakpaste auf einen pH-Wert, der höher als der pH-Wert zur Fällung der reinen CMC-Säure, aber niedriger als der pH-Wert des reinen CMC-Natriumsalzes liegt, liegt CMC in Form einer Mischung aus der Säure und dem Hatriumsalz vor. Die so angesäuerte Natriumoarboxymethyloellulose hat sioh dabei erfindungsgemäß in überraschender Weise als Trägerfolie für Tabak als sehr geeignet erwiesen·

Eine Tabakfolie ist somit erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Folie außer Tabakmehl und anderen Ubliohen Zusätzen, z. B. einem brandverbessernden Mittel (Verbrennungskatalysator) und Weichmachern, und bis zu 20 i» und vorzugsweise 12 - 18 Ji der Carboxymethylcellulose, bezogen auf das Gewicht von trookenem Tabak, höchstens eine solche Menge einer physiologisch harmlosen Säure enthält,

co daß eine aus einer frisch hergestellten wasserlöslichen Folie bees

«ο reitete 6,5-prozentige wässrige Lösung einen pH-Wert von 3,5 oder oo

^ darüber hat.

Die untere Grenze des pH-Wertes (3,5) soll unbedingt eingehalten werden, weil bei niedrigeren pH-Werten die Folie, wie erwähnt, störende Produkte bei der Verbrennung abgibt.

Die obere Grenze des pH-Wertes ist andererseits in dieser Hinsicht nicht kritisch, sondern ist lediglich durch die Forderung bedingt, daß der im Anschluß an die Trocknung des Films bei erhöhter Temperatur erfolgende Umwandlungsvorgang in wasserbeständigen Zustand nicht übertrieben lange Zeit in Anspruch nehmen soll, da die Vorteile der Erfindung bei allzu geringem Säurezusatz nicht so gut sind. Demzufolge soll die Folie vorzugsweise mindestens eine so große Menge physiologisch harmloser Säure enthalten, daß eine aus einer frisch hergestellten Folie bereitete 6,5-prozentige wässrige lösung einen pH-Wert von höchstens 6 hat.

Gegenstand der Erfindung ist des weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer wasserunlöslichen und wasserbeständigen Tabakfolie der genannten Art, wobei trockener, fein gemahlener Tabak und andere, übliche trockene Zusätze, wie ein brandverbesserndes Mittel (Katalysator), gemischt und anschließend das erhaltene Pulvergemisch zur Bildung einer wässrigen Tabaksuspension mit Wasser aufgeschlämmt wird, eine Pasüe wässriger Natriumcarboxymethyloellulose hergestellt und die wässrige Tabaksuspension und die wässrige Carboxymethylcellulose dann zur Bildung einer zur Formung einer Tabakfolie vorgesehenen wässrigen Tabakpaste gemischt und homogenisiert j wird, die Tabakpaste zu einem Film geformt, der Film zu einer selbsttragenden Tabakfolie getrocknet sowie die Tabakfolie gealtert wird. Das kennzeichnende Merkmal des Verfahrens liegt darin, daß der wäes-

to rigen Oarboxymethylcellulosepaste oder der Tabakptste höchstens

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eine solche Menge physiologisch harmloser Säure zugesetzt wird, daß 00

^ die Tabakpaste einen pH-Wert von mindestens 3,5 erhält, und Vorzugs-

ο weise mindestens eine solche Menge zugesetzt wird, daß die Tabaken

paste einen pH-Wert von höchstens 6 erhält.

Als Beispiel physiologisch harmloser Säuren seien Zitronensäure, Weinsäure, Milchsäure und Phosphorsäure angeführt.

Wie oben erwähnt, ist die frisch getrocknete Tabakfolie noch hygroskopisch und besitzt nicht die erfordernohe Naßfestigkeit. Durch ein Alterungsverfahren wird jedoch die Tabakfolie in den wasserunlöslichen Zustand umgewandelt und zeigt dann sowohl im nassen als auch im trockenen Zustand die gewünsohte Festigkeit· Bei der Alterung bei Zimmertemperatur (20 - 25° 0) kann der ümwandlungs Vorgang bis zu drei Monaten in Anspruch nehmen, kann jedoch durch Erhitzen stark beschleunigt werden. Bei der Alterung in Luft von 50° G erfolgt die Umwandlung in etwa 24 Stunden und bei 100° C in etwa einer Stunde.

Die Trocknung und Warmalterung werden zweckmäßig mittels Infrarotstrahlern durchgeführt.

Beispiel:

2,5 kg fein gemahlener Tabak, wovon höchstens 50 Gew.# durch ein Sieb von 0,075 mm Maschenweite gesiebt sind, werden mit 0,2 kg Siliziumkatalysator, einem Brandverbesserer, der zu fast 100 # aus kolloidalem Siliziumdioxyd besteht, gemischt. Der Tabak und der Katalysator werden in trockenem Zustand gut gemischt, lianach wird eine Lösung aus 2,5 1 Wasser, 450 ml einer 50-prozentigen wässrigen Lösung von Zitronensäure und 450 ml Diäthylenglykol (Weichmacher) hergestellt* Die trockene Mischung aus Tabak und Katalysator wird mit der erhaltenen wässrigen Lösung gut gerührt. 12,5 1 eines KIe-

ο bemittels, das 3,2 Gew.ψ Hatriumcarboxymethylcellulose solchen to

Substitutionsgrades enthält, daß sie in 2-prozentiger wässriger Lö- ^ sung bei 25° C eine Viskosität von etwa 900 cP hat, wird getrennt Tt hergestellt. Die wässrige Tabaksuspension mit den übrigen Beatand- *> teilen wird schließlich mit dem Natriumcarboxymethylcelluloseklebstoff gründlich gemischt. Bann hat die so erhaltene Tabakraasse einer pH-Wert von 4,3.

Aus der Tabakmasse wird auf einer blankpolierten Platte aus nichtrostendem Stahl ein etwa 0,5 mm dicker Film geformt, der bei erhöhter Temperatur getrocknet wird. Die erhaltene Folie ist nicht wasserbeständig, sondern löst sich unmittelbar in Wasser. Durch Alterung bei Zimmertemperatur erhält man nach etwa 3 Monaten eine wasserbeständige folie. Biese Umwandlung in den wasserbeständigen Zustand kann durch Alterung bei erhöhter Temperatur wesentlich beschleunigt werden· Bei der Aufbewahrung in Luft von 50° C sind etwa 24 Stunden erforderlioh und bei 100° C erhält man bereits nach etwa 1 Stunde eine wasserbeständige Folie.

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Claims

-V Patentansprüche 1 ζΐ

1. Tabakfolie, die aus Tabakmehl und aus einer auf das Tabakgewicht bezogenen Menge bis zu 20 #, vorzugsweise 12 bis 18 $> Carboxymethylcellulose und gegebenenfalls anderen Zusätzen wie brandverbessernden Mitteln (Katalysator) und Weichmachern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie zusätzlich eine physiologisch harmlose Säure, höchstens in einer solchen Menge enthält, daß eine aus einer frisch hergestellten wasserlöslichen Folie bereitete 6,5-prozentige wässrige Lösung einen pH-Wert von 3,5 oder darüber aufweist.

2. Tabakfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mindestens eine so große Menge an physiologisch harmloser Säure enthält, daß eine aus einer frisch hergestellten Folie bereitete 6,5-prozentige wässrige Lösung einen pH-Wert τοη höohstens 6 aufweist.

3. Tabakfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie als physiologisch harmlose Säure Zitronensäure enthält.

4·. Verfahren zur Herstellung einer Tabakfolie nach Anepruchi und 2, bei dem zunächst trockener, fein gemahlener Tabak und andere übliche trockene Zusätze, wie ein brandverbesserndes Mittel

<£> (Katalysator), gemischt und homogenisiert werden und danach das ο

^ Pulvergemisch zur Bildung einer wässrigen Tabaksuspension mit

cd Wasser aufgeschlämmt wird, eine wässrige Paste von Hatriumoar-

o boxymethyloelluloee getrennt hergestellt wird und die wässrige Tabaksuspension und die wässrige Carboxymethylcellulosepaste zur .Bildung einer zur Formung einer Tabakfolie vorgesehenen wäss-

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rigen Tabakpaste gemischt und homogenisiert wird, die Tabakpaste zu einem Film geformt, letzterer zu einer selbsttragenden Tabakfolie getrocknet und die Tabakfolie gealtert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der wässrigen Oarboxymethylcellulosepaste oder der Tabakpaste höchstens eine solche Menge einer physiologisch harmlosen Säure, vorzugsweise Zitronensäure, zugesetzt wird, daß die Tabakpaste einen pH-Wert von mindestens 3>5 aufweist, oder mindestens eine solche Menge zugesetzt wird, daß die Tabakpaste einen pH-Wert von höchstens 6 aufweist.

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