DE1767744A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen von Tabak aus Tabakabfaellen - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum G-ewinnen von Tabak aus Tabakabfällen.

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Tabakerzeugnissen und insbesondere die Herstellung plattenförmigen Tabaks aus Tabakabfällen, wie beispielsweise Tabakblattstengel, Splitter, Blatteile, Tabakstaub und ähnliches.

In jüngsten. j_anren wui-cle sogenannter "wieder hergestellter¹¹ Tabak aus Tabakabfällen nach einem einer Mehrzahl von Verfahren gewonnen. Eines dieser Verfahren ist im wesentlichen das gleiche wie das in der Papierherstellung angewendete Verfahren, bei dem Tabakteilchen in form von Splittern, Stengelstücken, Blatteil und Tabakstaub in eine Pulpe geschlagen oder aufgelöst werden, die 40 bis 50 Teile Wasser auf einem (Jewichtβteil Tabakabfall enthält. Sie

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erhaltene, im hohen Maße flüssige Pulpe wird auf ein Sieb zur Papierherstellung gegeben, wobei ein großer Teil der Feuchtigkeit entfernt wird, und die entstehende Platte wird unter Wärmeeinwirkung getrocknet, um eine selbsttragende Tabakplatte zu bilden. Da in dem Papierherstellungsverfahren eine große Wassermenge notwendig ist, ist ihre Entfernung kostspielig und macht dieses Verfahren im Falle ständiger Anwendung unwirtschaftlich.

^ Ein anderes Verfahren, das keine großen Wassermengen erfordert, ist ganz abhängig von Bindemitteln zum Binden der feinen Tabakteilchen in eine Platte, da diese Teilchen selbst nicht fähig sind, sich zu verbinden und eine zusammenhängende, selbsttragende Platte zu bilden. Aus diesem Grunde war ea notwendig, den feinen Tabakteilchen wesentliche Anteile eines Bindemittels zuzumischen, beispielsweise bis zu 10 $ eines geeigneten Bindemittels wie Carboxymethylcellulose, Pflanzenklebetoff oder dgl., um die erhaltene Platte selbsttragend bzw. formbeständig zu machen. Obwohl erhebliche Nach-

™ forschungen im Hinblick auf ungiftige, geschmacklose und geruchlose Bindemittel durchgeführt wurden, verschlechtern die bekannten Bindemittel doch das Tabakaroma sobald der Tabak in einer Zigarette, Zigarre oder Pfeife brennt, und machen den Tabak brüchig und farblich dunkel, so daß nur ein kleiner Anteil in Naturblattmlschungen verwendet werden kann. Ferner sind die Kosten des in einem relativ großen

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Anteil erforderlichen Bindemittels ziemlich hoch, so daß wie im Falle des nach dem Papierherstellungsverfahrens gewonnenen Tabaks die Kosten höher sind, als es im Rahmen einer wirtschaftlichen Anwendung jedes dieser Verfahren wünschenswert ist.

In der US-Patentschrift 3 141 462 ist ein wirtschaftliches Verfahren zum Umformen von Tabakabfällen in ein allgemein brauchbares Tabakerzeugnis offenbart. Die Nachteile der früheren Verfahren sind dabei ausgeschaltet und es wird m ein erheblich verbessertes Tabakerzeugnis erhalten, das näher an den Naturblattabak herankommt.

Im e inzelnen werden bei diesem Verfahren Tabakabfallteilchen wie Stengel und Splitter verteilt oder, in Pasern von merklicher Länge aufgelöst, die zur Bildung eines selbsttragenden Gewirrs oder Filzes fähig sind, in den anderes Tabakfeingut wie während des Verfahrens von Tabakblättern abgebrochenen Teilchen eingemischt und mit einer relativ geringen Wassermenge befeuchtet werden können, um einen dicken " Brei zu bilden, der auch vollständig ohne Bindemittel nach dem Trocknen selbsttragend ist. Beispielsweise werden die Tabakstengelteilchen und Tabaksplitter mit Wasser in ein Verhältnis von etwa 1 Teil Stengelstücke und Splitter zu 6 bis 13 Gewichtsteilen Wasser gemischt und verfasert bzw. in einzelne Fasern aufgeteilt, ohne daß die Fasern in kürzere Längen zerrissen werden, also ohne daß die Faserlänge wesentlich verringert wird. Die bei einer

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derartigen Zerfaserung erhaltenen Pasern können einen viertel Zoll lang sein und daher eine Masse oder einen Filz von ausgezeichneter Festigkeit und hervorragenden Handhabungseigenschaften bilden.

Andere Tabakteilchen wie Teilchen der Größe Nr. 8, das sind Tabakblatteilchen, die durch ein Sieb der Größe Nr. 14 mit etwa 1,9 Maschen pro cm (12 Maschen pro square inch) gehen, einschließlich Tabakstaub und dgl., können ^ den Stengeln und Splittern entweder vor oder während der Zerfaserung beigegeben werden, wobei eine Mischung aus langen

Fasern und winzigen Teilchen gebildet wird, in der der Feuchtigkeitsgehalte etwa das 6 bis 8-fache des Gewichtes des Feststoffgehalts ausmacht. Diese Mischung in Form eines dicken Breies wird in eine Schicht gebracht, deren Stärke etwa der Stärke von Blattabak entspricht. Die Schicht kann dann einem Pressvorgang unterworfen werden, der in Verbindung mit einer Absaugung das überschüssige Wasser entfernt, und die Schicht kann dann in geeigneter Weise getrocknet werden, beispiels- w weise mittels Infrarot-Strahlung, Heißluft oder dgl., um eine fertige Platte zu erzeugen, die in hohem Maße flexibel ist und eine gute Stäpeldichte sowie gute Weiterbehandlungseigenschaften aufweist, so daß sie leicht mit geschnittenem Zigarettentabak acbr dgl. vermischt werden kann, um Zigaretten oder andere Tabakerzeugnisse herzustellen.

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Das nach der vorgenannten US-Patentschrift hergestellte Erzeugnis hat die mit der hellen Farbe verbundenen Eigenschaften von Naturblattabak, ein gutes Aroma beim Rauchen, da es kein hinzugefügtes Bindemittel enthält, und eine selbsterhaltende Brennkraft, sogar in der Plattenform. Es hat einen beträchtlich höheren Zuckergehalt als in gewöhnlicher Weise aus Abfällen wieder gewonnener Tabak, wie er nach dem Papierherstellungsverfahren gewonnen wird, und es weist Handhabungseigensohaften auf, die sich dem Nmturblattabak von Zigarettenher- M

stellungsverfahren nähern, in denen das Material einem Schneidvo:gang und einer Behandlung in einer Maschine unterworfen wird, die zum Zerteilen der Tabakfetzen bzw. Tabakschnitzel neigt.

Erfindungsgemäß ist eine Verbesserung des vorgenannten Verfahrens vorgesehen, welche die Rückführung des gesamten Schwarzwassers ermöglicht, das beim Verfahren zum Formen und Trocknen der Platte aus der breiigen Schicht zurückgewonnen wird. Insbesondere wurde gefunden, daß im wesentlichen das gesamte durch Absaugkästen entfernte Schwarzwasser zum Mischbehälter zurückgeführt werden kann, während es gleichzeitig möglich ist, die Platte nach dem Trocknen leicht vom Sieb zu entfernen, wenn die Bindung, die sich zwischen der Platte und dem Sieb wegen der Klebrigkeit von in der Platte gelösten Materialien, insbesondere Zucker, auszubilden bestrebt ist, gelöst wird, während die Platte nur teilweise getrocknet ist, und zwar indem die Sohioht von der Tragfläche

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abgehoben und dann wieder zum weiteren Trocknen auf die Fläche gelegt wird. Das durch Absaugen aus der Schicht entfernte Schwarzwasser wird gesammelt und zu dem Befeuchtungs- und Mischbehälter zurückgeführt und mit Tabakstengeln und -splittern vereinigt, um den Ausgarigsbrei zu bilden, der dann entsprechend dem Verfahren nach der vorgenannten USA-Patentschrift weiterbehandelt wird.

Die breiige Schicht wird auf die Oberseite eines endlosen, durchlässigen Formteils aufgebracht, mittels einer Formwalze geformt und gepreßt, und Wasser wird durch Abziehen durch das Sieb und mittels eines Saugkastens entfernt. Die Schicht durchläuft dann einen Teil des Untertrums des Formteile und wird auf ein zweites endloses, poröses Tragteil abgezogen, wo sie getrocknet wird. Nach dem teilweisen Trocknen wird die Schicht von der Unterseite eines Aufnehmers erfaßt, der mit geringem Abstand oberhalb des Tragteilsiebes angeordnet ist und parallel zu diesem und mit gleicher Geschwindigkeit umläuft. Die Bindung zwischen der Schicht und dem Tragteil wird auf diese Weise gebrochen und die Schicht wird dann zum abschließenden Trocknen auf den Tragteilgurt zurückgezogen. Wenn die Bindung bzw. Haftung einmal anfänglich gebrochen ist, etellt sie sich nicht wieder ein und die getrocknete Platte kann leicht von dem Tragteil entfernt werden.

Das verbesserte Verfahren hat die Ausbeute gegenüber der früher erzielten Ausbeute um etwa 15 £ gesteigert, und

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zwar bezogen auf das Gewicht des Abfalltabaks, und hat dadurch die Kosten je Einheit des Enderzeugnisses gesenkt. Ferner "bewirkt die Wiederverwendung des gesamim Schwarzwassers, daß gelöste Materialien enthält, die zum Geschmack, Aroma und den Brenneigenschaften des Tabaks beitragen, daß diese Stoffe in der wiedergewonnenen bzw. neu hergestellten Platte zurückgehalten werden. Die zurückgeführte Flüssigkeit mit dem beigegebenen Frischwasser enthält eine feste Konzentration dieser Stoffe, und daher weist die wiedergewonnene Platte eine chemische Zusammensetzung auf, die sich M derjsnigen von abgestreiftem Naturtabak in stärkerem Maße nähert. Das verbesserte Verfahren hat einen Anstieg in der Konzentration von verschiedenen Stoffen, die das Aroma und den Geschmack des Tabaks bewirken, ermöglicht, der sich 100 io nähert, ohne daß dadurch die Fähigkeit zum Entfernen der Platte vom Tragteilsieb in einer selbsttragenden zusammenhängenden Form beeinflußt wird. Als weiterer Vorteil des verbesserten" Verfahrens fällt praktisch keine Abfallflüssigkeit an, die zu beseitigen wäre, ein Vorteil von erheblicher Bedeutung, wo die Verunreinigung von Flüssen und Seen ein Problem ist und der Abfall behandelt werden muß.

Eine andere Abänderung des Verfahrene betrifft das Zerfasern der Tabakstengel und -splitter. In dem in der vorgenannten USA-Patentschrift offenbarten Verfahren wird

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eine spezielle Ultrasohall-Homogenisiereinrichtung verwendet, um eine Zerfaserung ohne Verkürzung der Faserlängen zu erhalten. Es wurde nunmehr festgestellt, daß eine spezielle Form einer Scheiben-Zerkleinerungseinrichtung verwendet werden kann. Die Anwendung bekannter Zerkleinerungstechniken hat sich als wenig erfolgreich erwiesen.

_ Erfindungsgemäß wird die Mischung aus Stengeln und Splittern mit Feingut und Material der Größe Nr. 8, der rückgeführten Flüssigkeit und dem Frischwasser einer Abriebswirkung zwischen einem Paar von Scheiben unterworfen, wobei sich nur eine Scheibe oder beide Scheiben in entgegengesetzte Richtungen drehen. Die Scheibenflächen sind so geformt, daß sie in allen zur Achse der Zerkleinerungseinrichtung radialen Ebenen gewundene Wege bilden, so daß die Mischung bei der Strömung radial nach außen zurückgehalten bzw.. verzögert wird, wobei die Verweilzeit wesentlich über

ψ der bei den bekannten Zerkleinerungseinrichtungen liegt. Eine Form für die Stirnflächen der miteinander kämmenden bzw. zusammenwirkenden Scheiben, die, wie sich gezeigt hat, zu ausgezeichneten Ergebnissen führt, ist derart, daß in allen fiadial-Axial-Ebenen sinusförmige Kurven gebildet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

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Fig. 1 veranschaulicht anhand eines Strömungsbildes ein typisches Verfahren gemäß der Erfindung;

Mg. 2 zeigt schematisch Einzelheiten eines Teils des Tragsiebes, auf dem die Schicht getrocknet wird;

Pig. 3 zeigt die Zerkleinerungaeinrichtung zum Zerfasern der Stengel und Splitter im Querschnitt.

Gemäß Fig. 1 werden Tabakstengel und deren Teile, die Jj bis zu mehreren Zoll Länge aufweisen können, in einer Hammermühle 10 gegeben, in der sie auf kleinere Längen gebrochen werden, und zwar auf etwa 3 bsi 13 mm (1/8 bis 1/2 inch), ohne jtfbGh zu Pulver zermahlen zu werden. Die kürzeren Stengelteilchen werden zusammen mit Tabaksplittern einem Befeuchtungs- und Mischbehälter 11 zugeführt, wo Büokführflüssigkeit von der nachfolgend beschriebenen Plattenbildungsstation und Frischwasser in einem Gewientsverhältnis von etwa 6 bis 13 Teile auf ein Teil Splitter und Stengel zugeführt werden. Falls gewünscht, können an dieser Stelle auch Aromastoffe zugefügt werden. Die Mischung verbleibt für eine hinreichend lange Zeit, nämlich etwa eine Stunde oder länger, in dem Behälter 11, damit die Stengelteilohen und Splitter mit Wasser befeuchtet werden. Daach werden die durchtränkten Stoffe in einen Vorratstank 12 abgegeben, aus dem sie einem Soheiben-Zerkleinerer oder einer anderen Zerfaserungeeinrichtung 13 zugeführt werden, die auch als

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"Homogenisiereinrichtung" bezeichnet wird, welche die Fasern, aus denen die Stengel und Splitter gebildet sind, vereinzelt, ohne sie auf im wesentlichen kürzere Längen zu zerbrechen. Tabakfeingut und Tabakstoffe der Größe Nr. können beigegeben und mit den Stengeln und Teilen im Vorratsbehälter 12 in einem Verhältnis vermischt werden, das die Mischung in dem Vorratsbehälter 12 etwa 6 bis 8 Teile Flüssigkeit auf einem Teil Tabakfeststoffen enthält. Wie ^ nachfolgend beschrieben wird, werden die Stengel und Splitter durch eine Vielzahl von Durchtritten zwischen Homogenisiereinrichtungen zerfasert, indem sie entweder durch eine Einheit zurückgeführt werden oder eine Reihe von Einheiten durchlaufen. Die Feinstoffe und das Tabakgut der Größe Nr. können dem befeuchteten Material vor der ersten Stufe oder einer Zwischenstufe beigegeben werden.

Es hat sich gezeigt, daß eine spezielle Ausbildung eines Scheiben-Zerkleinerers zu einer guten Zerfaserung " der Stengel und Splitter führt, ohne daß die Faserlängen wesentlich verkürzt werden, während die bekannten Zerkleinerungseinrichtungen demgegenüber zu keinen befriedigenden Ergebnissen geführt haben. Gemäß Fig. 3 umfaßt die Zerkleinerungseinrichtung 13a ein Gehäuse 14 mit einer inneren, abgeschlossenen Kammer, die eine nicht rotierende, ortsfeste Rückplatte 15a und eine nicht rotierende, in Längs- bzw. Axialrichtung verschiebbare Frontplatte 15b aufnimmt.

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Eine drehbare und in Längsrichtung verschiebbare Mittelplatte 15c ist auf eine Welle 16 aufgekeilt. Die Stirnflächen der Mittelplatte 15c befinden sich im Abstand von den Stirnflächen der Endplatten 15a und 15b, so daß zwei radial angeordnete Durchtritte 17a und 17b gebildet sind, die sich in Umfangsrichtung um die Zerkleinerungseinrichtung bzw. die Welle 16 erstrecken. Der Abstand zwischen den Platten kann variiert werden, beispielsweise von etwa 1,8 mm (1/16 inch) bis zu Null, indem die verschiebbare Frontplatte 15b in Richtung auf die Mittelplatte 15c oder von dieser weg % bewegt wird, wobei sich die Mittelplatte automatisch zwischen den Endplatten 15a, 15b zentriert.

Die Mischung aus Tabakstengeln und -splittern und Wasser wird unter Druck dem Mittelteil der Zerkleinerungseinrichtung 13a über einen Einlaßkanal 15d zugeführt und wird durch die Durchtritte bzw. Kanäle 17a und 17b zwischen der Sückplatte 15a und der Frontplatte 15b und der Mittelplatte 15c radial nach außen gedrückt und durch den Auslaßkanal 15e abgegeben. Eine Reihe von Durchtrittsöffnungen 15f ermöglicht der Mischung vom Kanal 15d zum Kanal 17b zu strömen. Die Stirnflächen der verschiedenen Platten sind so geformt, daß sie den Kanälen 17a, 17b in Radial-Axial-Ebenen eine gewundene Form geben. Bei der speziellen Ausführung nach Pig. 3 ist diese Form sinusförmig, und es wurde festgestellt, daß es wesentlich ist, daß die Stirnflächen der Platten einander genau angepaßt sind. Im Betrieb hindert die gewundene Form der radialen

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Kanäle das Durchströmen der Stengel und Splitter. Um Zerfasern der Stengel und Splitter weiter zu unterstützen, weisen die Stirnflächen der Platten relativ tiefe, sich radial erstreckende Nuten 18 auf, die beispielsweise 4,7 mm (3/16 inch) tief sind. Wenn die Stengel und Stücke nach außen durch die Kanäle 17a und 17b treten, werden sie der Abriebswirkung zwischen den relativ zueinander rotierenden Scheiben bzw. Platten unterworfen und dabei in einzelne Fasern zerfasert. Die Pasern behalten jedoch ihre Länge im fc wesentlichen unverändert bei und bilden daher im Enderzeugnis ein festes, dauerhaftes Gewirr. Der Faserbrei wird dann aus dem Gehäuse der Zerkleinerungseinrichtung heraus über eine Leitung 19 der weiteren Behandlung zugeführt.

Durch wiederholte Umwälzung der Lösung durch die Pumpe 20*, die Zerfaserungseinrichtung 13 und den Vorratsbehälter 12 mittels einer an die Leitung 19 angeschlossenen Bypassleitung 20 oder indem die Lösung durch eine Mehrzahl von ähnlichen hintereinander geschalteten Zerfaserungeeinrichtungen gedrückt wird, wird eine halbflüssige wässrige Lösung oder ein Brei aus Tabakfasern und Peingut erzeugt, Dieser Brei wird an einen Vorratsbehälter 24 abgegeben, und an diesem Punkt des Verfahrens ist er fertig vorbereitet, um zu einer Platte geformt zu werden.

Wie schon erwähnt, liegt der Feuchtigkeitsgehalt des Breies etwa bei 6 bis 8 Teilen Flüssigkeit auf einem Teil Tabakfeststoffen. Wegen des dicken, halbflüssigen Zustande

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der Lösung erfolgt die Formung zu einer Platte vorzugsweise mittels Pumpens durch eine geeignete Hochdruckpumpe 25 oder eine oder mehrere Zusatzpumpen 26 zu einer oder mehreren Sprühdüsen 27, die cas Material nach unten durch einen Turm

28 auf ein endloses sich "bewegendes Geflacht oder Drahtsieb

29 abgeben, das einen im Rahmen der Papierherstellung verwendeten Sieb ähnlich ist, wobei eine dünne Schicht I von nassen Tabakteilohen auf dem Sieb 29 gebildet wird. Wie in Pig. 1 veranschaulicht ist, kann eine Umwälzleitung 30 mit einem Rückechlagventil 31 vorgesehen sein, um den von der M Pumpe 25 gelieferten Überschuß an Tabakbrei dem Vorratsbehälter 24 zurückzuführen. Ein Sammeltrqg 32 ist unter dem-Sieb 29 vorgesehen, um das aus der Düse 27 übersprühende und das anfangs aus der Schicht L ablaufende Material aufzufangen. Das im Trog 32 gesammelte Material wird mittels einer Pumpe 34 durch eine Leitung 33 in den Vorratsbehälter 24 zurückgepumpt.

Die Oberseite der Schicht L ist wegen der Sprühablagerung der Tabakfasern und -teilohen etwas rauh oder grob. Um die Oberflächenstruktur zu verbeaern, wird die auf dem Sieb befindliche Schicht unter eine Formwalze 35 mit ebener Oberfläche hindurchgeführt, welche die Stärke der Schicht L verringert und die Oberseite der Schicht einebnet und das Pullen von Hohlräumen oder Leerstellen unterstützt, die sich gegebenenfalls gebildet haben. Da der feuchte Tabak dazu neigt, an der Oberfläche der Walze 35 anzuhaften, ißt ein

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mittels einer Vakuumpumpe 37 betriebener Saugkasten 36 unter dem Sieb 29 angeordnet, um den Tabak von der Walze 35 wegzuziehen und auf diese Weise sein Anhaften an der Walze zu verhindern. Der Saugkasten 36 entzieht der Schicht L auch Schwarzwasser, und dieses wird mittels einer Pumpe 80 über eine Rückführleitung 38 an den Befeuchtungs- und Mischbehälter 11 zurückgeführt, wo es mit Frischwasser und irgendwelchen Aromastoffen oder gegebenenfalls anderen Zuschlagen vereinigt wird, um wie vorbeschrieben mit den Stengeln und Splittern einen φ Brei zu bilden. Ein in die fiückleitung 38 eingeschalteter Abscheider 39 entfernt das Wasser und die Tabakfeststoffe, die in dem Wasser der Schicht L gelöst sind. Diese Feststoffe können von Zeit zu Zeit abgezogen und in dem Verfahren verwendet werden.

Die Schicht I wird längs eines Bogens zum Untertrum des Siebes 29 getragen und mittels eines Saugkastens 41 von der Siebfläche des Siebes 29 auf ein Tragsieb 40 abgezogen. Der Saugkasten 41 saugt weiteres Schwarzwasser aus der Schicht ab, und dieses Schwarzwasser wird durch die Rückleitung 38 dem Mischbehälter 11 wieder zugeführt.

Bei der Ablagerung auf dem Sieb 29 springen einige der Pasern der Schicht L in das Sieb vor und bilden eine mechanische Verankerung oder Verhaftung mit diesem, die das Entfernen der Platte behindern würde, wenn die Platte auf dem Sieb 29 getrocknet würde. Die Überleitung der Schicht,

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während diese noch feucht ist, ist jedoch einfach auszuführen, und daher ist das Problem der durchstoßenen Fasern ausgeschaltet.

Die Schicht L wird auf dem Tagsieb 40 durch einen eine erste Trocknungsstufe "bildenden Trockner 42 geführt, den sie mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 60 $> verläßt. An diesem Punkt hat die Schicht eine Konsistenz, bei welcher sie vom Sieb abgehoben werden kann, um die Verbindung bzw. das sich wegen der Klebrigkeit der Schicht einstellende Anhaften M

zwischen der Schicht und dem Sieb zu brechen. Im einzelnen ist eine Aufnehmeinrichtung 44 in Form eines endlosen Siebes 46, das mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung wie das Tragsieb 40 umläuft, dicht oberhalb der Oberseite der Schicht L angeordnet. Ein Saugkasten 48 bildet eine Druckdifferenz quer zur Schicht, um ihr Abheben von der Oberfläche des Siebes 40 und ihr Aufbringen auf den Untertrum des Aufnehmsiebes 46 zu bewirken. Wegen ihrer Konsistenz haftet die Schicht an der Unterseite der Aufnehmeinrichtung 46 an, und nach einer kurzen Bewegungsstrecke wird sie mittels " eines Saugkastens 50 auf das Tragsieb 40 herab surückgezogen. Das aus der Schicht durch die Saugkästen 48 und 50 abgezogene Schwarzwasser wird über die Leitung 38 an den Mischbehälter zurückgeführt. Die Schicht wird dann in Trocknern 52 und 54 in dem gewünschten Ausmaß getrocknet und kann dann vom Tragsieb 40 am Ende des Obertrums entfernt werden.

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Die Trockner 42, 52 und 54 können von der Bauart mit nicht gezeigten Infrarot-Heizern oder mit einer Luftumwälzung sein. Der Feuchtigkeitsgehalt der Tabakschicht L am Ende des letzten Trockners 54 kann bei etwa 10 bis 25 $ oder bei einem beliebigen Gehalt liegen, bei welchem die Schicht oder Platte L selbsttragend ist und als eine zusammenhängende Platte von der Fläche des Tragsiebes 40 ab-.gehoben werden kann.

Bei einem typischen Beispiel des Verfahrens werden befeuchtete Tabakstengel und Splitter in etwa 20 Gewichtsteile Wasser _cie Teil Stengel und Splitter gemischt und durchtränkt. Die festen Tabakteilchen werden für etwa 50 Minuten bis zu 1 Stunde der Durchnässung ausgesetzt, obwohl die Befeuchtungszeit mehr als eine Stunde betragen kann, und werden dann an den Vorratsbehälter 12 abgegeben. Feingut und Gut der Größe Nr. 8 werden eingemischt und die Wasser-Tabaklösung wird in die Zerfaeerungseinrichtung 13 abgegeben und etwa 10 bis 12 mal durch diöse umgewälzt, bis die Stengel und Splitter zerfasert und die sie bildenden Fasern vereinzelt sind. Das für eine typische Betriebsweise dem System zugeführte Tabakmaterial besteht zu etwa 60 Gew.-# aus Stengel und Splitter, zu 20 Gew.-# aus Nebenprodukten des Betriebs (Tabakfeingut) und zu 20 Gew.-# aus Blattstücken (der Größe Nr. 8) , und in-dem diese Materialien mit diesen Anteilen vereinigt werden, ist das Verhältnis von Feststoffen zum Wasser in der Lösung im Vorratsbehälter derart, daß etwa

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auf ein Gewichtsteil Feststoffe 8 Gewichtsteile Wasser kommen. Die darauf homogenisierte und zerfaserte wässrige Lösung bzw. der Brei aus Tabakfeststoffen wird in den Vorratsbehälter 24 abgegeben, um dann mittels der Pumpen 25 und 26 den Sprühdüsen oder Düsen 27 zugeführt zu werden. Das über die Sprühdüsen 27 abgegebene Material ist eine wässrige Lösung mit dem vorgenannten Verhältnis von Feststoffen zu Wasser.

Die Bewegung der Siebe ist so auf die Temperatur in den Trocknern abgestimmt, daß die getrocknete und von dem Sieb 40 abgehobene Platte L wenigstens 10 $ Feuchtigkeit aufweist.

Die getrocknete Tabakplatte L ist leicht lohfarben bzw. von gelbbrauner Farbe und weist eine ausreichende Festigkeit auf, um einfach von dem Tragsieb 40 abgenommen zu werden, und sie kann wegen der Grundmasse aus verflochtenen Fasern sogar gefaltet und scharf umgebogen werden. Das Abheben der Schicht von Tragsieb 40 mittels der Abhebeinrichtung 44 nach einem teilweisen Trocknen bewirkt, daß jede Haftung zwischen dem Sieb und der Schicht zerrissen wird, so daß die Platte ohne Beschädigung abgenommen werden kann. Es wurde festgestellt, daß nur eine gadnge Tendenz zum Wiederausbilden einer Haftung besteht, nach dem diese gebrochen wurde.

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Das Verfahren und die Einrichtung zu ihrer Durchführung können erhebliche Abänderungen erfahren. Beispielsweise können Zuschlagstoffe wie Aromastoffe, Verdünnungsmittel (humectants), befeuchtende Wirkstoffe und dgl. zusammen mit dem zugeführten Wasser in den Befeuchtungsbehälter 11 eingeführt werden. Einige Bauarten von Hochfrequenz- bzw. Überschallhomogenisiereinrichtungen können anstelle der vorbeschriebenen Verfaserungseinrichtung verwendet werden, um die Stengel und Splitter in die Faserkomponenten zu zerlegen. Ferner kann die lösung aus Stengeln, Splittern, Feingut und Gut der Größe Nr. 8 anstatt durch die Zerfaserungseinrichtung 13 umgewälzt zu werden durch in Reihe hintereinander geschaltete Zerfaserungseinrichtungen gedrückt zu werden, um auf diese Weise eine kontinuierliche Herstellung des Breies zu erhalten.

Da nur eine Sprühdüse 27 dargestellt ist, sei bemerkt, daß eine Mehrzahl von Sprühdüsen im Sprühturm 28 vorgesehen sein können, wenn eine Platte von merklicher Breite hergestellt werden soll.

Da der Tabakstaub fein zerteilt ist, muß er nicht der Lösung im Mischbehälter 24 beigegeben werden, vielmehr kann er getrennt gehandhabt werden. Daher kann die Mischung aus Stengelfasern, Splitterfasern und fein zerteilten Tabaknebenprodukten auf eine Trockenfläche gesprüht v/erden und der Tabakstaub kann dann auf die nasse Schicht vor dem T roc linen

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aufgesprüht oder aufgestreut werden, so daß das Feingut an der Schicht anhaftet. Entsprechend können auch die Stengel, die Tabaknebenprodukte und das Feingut getrennt homogenisiert bzw. zerfasert werden, und der Stengelbrei kann zunächst aufgesprüht werden, um einen Filz der ein Gewirr zu bilden, auf den die fein zerteilten Nebenprodukte und der Tabakstaub aufgesprüht werden.

Obwohl Bindemittel zur Herstellung einer selbsttragenden i'abakplatte nicht erforderlich sind, kann eine kleine Bindemittelmenge zugefügt werden, wenn die Platte einem außergewöhnlich heftigen Verfahren oder einer außergewöhnlich heftigen Behandlung unterzogen wird. Daher können gewünscht enfalis ausreichende Mengen von Bindemitteln wie Alginat dem Tabakmaterial in einem der Befeuchtungs- oder Mischbehälter oeigefügt werden. Ebenso können, wie bereits zuvor genannt, Verdünnungsmittel und Aromastoffe der bekannten Art in dem gebräuchlichen Verhältnis beigemengt werden.

Wegen des geringen Feuchtigkeitsgehalt des zu behandelnden Materials ist das Trocknen der Platte erheblich vereinfacht und Ablall- oder Verlustwasser sind bei dem Verfahren sehr wesentlich herabgesetzt, wenn man es mit den bisherigen Verfahren vergleicht. Die weniger heftige Trocknung und der geringere Gehalt oder das Fehlen von Bindemitteln führt zu einer Tabakplatte von einer leicht braunen oder gelbbraunen Farbe, ähnlich der von Zigarettentabak von hoher Qualität, und die i'abakplatte kann zerrissen oder zerschnitzelt und

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mit einem hohen Anteil mit anderen Zigarettentabaken vermischt werden, ohne die Füll- "bzw. Stopf- und Brenneigenschaften, das Aroma oder die allgemeinen Behandlungseigenschaften des Tabaks zu ändern.

Die Rückführung und Verwendung des Schwarzwassers, das durch die verschiedenen Saugkasten abgesaugt wurde, ' führt zu einem verbesserten Erzeugnis, indem der Verlust der suspendierten und gelösten Feststoffe begrenzt wird, die dem Erzeugnis die Würee und das Aroma geben. Ferner gerät das Problem der Abfallverwertung bzw. -beseitigung in Wegfall. Die Kosten je Einheit werden gleichfalls gesenkt, da die Ausbeute bis zu einem Punkt steigt, bei dem nur 8 fo des Tabakmaterials verlorengehen. Der Verlust von 8 fo resultiert aus gelösten Feststoffen, die während des Trocknens als Dämpfe entweichen, aus den Verlusten infolge der zerfetzten (ragged) kann an den Seiten der Platte und anderen kleineren Einflüssen, und es können Maßnahmen ergriffen werden, um die Ausbeute weiter zu erhöhen.

Aus der vorhergehenden Beschreibung des Verfahrens und dem speziellen Beispiel ergibt sich, daß bei dem Verfahren beträchtliche Abweichungen oder Änderungen vorgesehen werden können, und dementsprechend soll die Erfindung nicht durch die vorhergehende Beschreibung bzw. das Ausführung sbeispiel beschränkt sein.

Pat entansprüohe 209812/0 361

Claims (1)

1. Patentansprüche

   ( 1. Verfahren zum Herstellen von Tabakplatten aus Stengel und Peingut umfassenden I'abakbruchstücken bzw« Tabakabfäilen, bei dem die Pasern der faserbündel der Tabakstengel vereinzelt werden, indem die Tabakstengelstücke, während sie in einer Flüssigkeit schweben, ohne wesentliche Verringerung ihrer Länge zerteilt werden, so daß eine dicke, halbflässige Mischung gebildet wird, eine Schicht aus den Fasern und dem Peingut gebildet wird und die Schicht auf einer Tragfläche unter Bildung einer selbsttragenden Platte getrocknet wird, in der die Pasern unter Verflechtung der Platte Festigkeit verleihen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (L) von der Tragfläche abgehoben wird, während sie nur teilweise getrocknet ist, um jede Bindung oder Haftung zwischen ihr und der Fläche zu brechen, worauf die Schicht zum weiteren Trocknen wieder auf die Fläche aufgebracht wird, und daß im wesentlichen die gesamte der Platte entzogene Flüssigkeit aufgefangen und in den Prozeß wieder eingeführt wird.

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   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (L) mitteis eines Druckunterschiedes zwischen den Flächen abgehoben wird.

   3β Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgehobene ochicht (L) in einem vorbestimmten Abstand parallel zu dem und mit der gleichen Geschwindigkeit wie das sich bewegende Tragteil bewegt wird.

   4ο Veriahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e η η ζ e i c ii η e t, daß die Tabakstücke verteilt werden, indem sie längs eines zwischen relativ zueinander bewegten Flächen gebildeten gewundenen Pfades geführt werden, wobei sie während des Durchtritts durch diesen gewundenen Pfad zwischen den Flächen einer Abriebwirkung ausgesetzt sind.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfad allgemein sinusförmig ist.

   6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abriebwirkung quer zum gewundenen Pfad auftritt.

   7. Verfahren nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen

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   den Flächen eine Drehbewegung ist und der Pfad, längs dem die Tabakteile geführt sind, von dem Zwischenraum zwischen den Flächen gebildet ist, die rechtwinklig zur Drehachse und diese umgebend angeordnet sind, wobei die Tabakteile an der Innenseite des Kanals bzw. Pfades zugeführt und in alle Richtungen radial nach Außen durch den Kanal geführt werden«

   8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch g e k e η η · ze i c h η e t, daß die Schicht (L) auf die Oberseite einer sich bewegenden porösen Formfläche aufgebracht wirdy die Schicht zusammengedrückt und unter teilweiser Trocknung Flüssigkeit aus ihr abgesaugt wird, worauf die Schicht von der Formfläche an eine poröse sich bewegende Tragfläche übergeleitet wird, von der sie an eine poröse sich bewegende Fläche einer Aufgreifeinrichtung abgehoben wird, um die Haftung zwischen der Schicht und dem Tragteil zu brechen, worauf die Schicht nach dem Durchlaufen einer Bewegungsstrecke mit der Aufgreifeinrichtung unter einem Differenzdruck zwischen den Seiten der Platte wieder an die Tragfläche abgegeben wird und mit dieser zum weiteren Trocknen und zum Entnehmen von der Tragfläche bewegt wird, wobei im wesentlichen die gesamte abgezogene Flüssigkeit dem zugeführten Tabakabfall aus Stengeln und Splittern vor dem Zerfasern wieder zugeführt wird.

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   9o Vorrichtung zum Durchführen der Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (13, 13a) zum Vereinzeln der Fasern der Faserbündel von Tabakstielen durch Zerteilen der Tabakstielstücke, während diese in einer Flüssigkeit schweben, ohne wesentliche Verkürzung der Länge der Fasern unter Bildung einer dicken, halbflüssigen Mischung, einer Einrichtung (27-28) zum Formen einer Schicht (L) aus Fasern und Feingut und einer Einrichtung (42, 52, 54) zum Trocknen der Schicht auf einer Stützfläche einer Trageinrichtung (40) unter Bildung einer selbsttragenden Tabakplatte, in der die Fasern der Platte Festigkeit gebend miteinander verflochten sind, eine Einrichtung (44) zum Abheben der nur teilweise getrockneten Schicht von der Tragfläche, die dem Brechen jeden Anhaftens zwischen der Platte und der Fläche dient, einer Einrichtung (50) zum Wiederaufbringen der Schicht auf die Tragfläche zum weiteren Trocknen, eine Einrichtung (32, 36, 41, 48, 50) zum Sammeln im wesentlichen der gesamten, der Platte entzogenen Flüssigkeit und einer Einrichtung (33-34, 38-80) zum Rückführen der gesammelten Flüssigkeit in den Prozeß·

   10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (44) zum Abheben der Schicht (L) von der Tragfläche und zum Wiederaufbringen der

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   Schicht auf die Tragfläche Einrichtungen (48 und 50) zum Erzeugen eines Differenzdruckes zwischen den leiten der Schicht umfaßt.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (13, 13a) zum Zerkleinern bzw. Zerfasern der Tabakstücke eine Kammer %

   (in 14) und ein Paar in der Kammer im Abstand zueinander angeordneter Platten (15a bzw. 15b und 15c) umfaßt, die einen gewundenen Pfad bzw. Kanal (17a, 17b) bilden und von denen eine gegenüber der anderen bewegbar ist, um die Tabakstücke bei ihrem Durchtritt durch den gewundenen Pfad zu zerreiben, wobei eine Einrichtung (20¹) zum Zuführen der in einer Flüssigkeit schwebenden Tabakstück vorgesehen ist, welche die Tabakstücke durch den gewundenen Pfad drückt.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (13, 13a) zum Zerteilen bzw. Zerfasern der Tabakstücke ein eine zylindrische Kammer umschließendes Gehäuse (14), eine Rückplatte (15a), eine Frontplatte (15b) und eine rotierende Mittelplatte (15c) umfaßt, die mit geringem Abstand zwischen der Eückplatte und der Frontplatte mit diesen in der Kammer angeordnet ist, wobei die einander gegenüberliegenden Stirnflächen der

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   Platte so geformt sind, daß sie einen ersten und einen zweiten gewundenen Kanal (17a, 17b) von im wesentlichen gleichbleibender Breite bilden, die sich quer zu den Stirnflächen der Platten radial in alle Richtungen erstrecken, wobei eine Einrichtung (20·) zum Zuführen der i'abakstücke zu den radial innenliegenden Enden der beiden Kanäle und eine Einrichtung zum Abziehen der Fasern von den radial außenliegenden Enden der beiden Kanäle vorgesehen sind.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückplatte (15a) oder die Frontplatte (15b) in Richtung auf die anderen Platten bzw. in entgegengesetzter Richtung einstellbar verschiebbar ist.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch g e kennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Platten (15a, 15c, 15b) in allen Radial-Axial-Ebenen sinuslinienförmigen Querschnitt aufweisen.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Platten (15a, 15b, 15o) mit sich radial erstreckenden Nuten (18) versehen sind.

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