DE2011527A1

DE2011527A1 - Verbessertes oder modifiziertes Verfahren zur Erhöhung der Füllkapazität von Tabak

Info

Publication number: DE2011527A1
Application number: DE19702011527
Authority: DE
Inventors: Grant Mathews Winston-Salem N.C. Stewart (V.St.A.). P A24d 1-06
Original assignee: RJ Reynolds Tobacco Co
Current assignee: RJ Reynolds Tobacco Co
Priority date: 1969-03-13
Filing date: 1970-03-06
Publication date: 1970-09-17
Also published as: US3575178A; DE2011527C3; FR2038084B2; SU492061A3; DE2011527B2; PL71502B1; FR2038084A2; NL7003046A; HU168547B; RO71214A; GB1253183A; CS190310B2; JPS491879B1; BE746534R; BR7017338D0; NL139224B

Description

R 1254-

R.J. Reynolds Tobacco Companyj Winston-Salem, North Carolina, V.St.A.

Verbessertes- oder modifiziertes Verfahren zur Erhöhung der Füllkapazität von Tabak

Zusatz au Patent .,*«„,. (Patentanmeldung P 19 YJ 552,1)

Die Erfindung *teilt eine Verbesserung oder Modifizierung der Erfindung naoh dem Patent »*,,*#*·*« (Patentanmeldung P 19 17 552>l) dar unä teetrifft ein Verfahren sur Behandlung von Tabak und i» *p#isi0lJl#r»n ©in Verfahren zur Erhöhung der Füllkapazität eine«

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von dex' beim Trocknen erlittenen Schrumpfung zurück, so dass sich ein bedeutender Verlust bei der Füllkapazität des Tabaks ergibt. So besitzt der gebeizte oder geräucherte Tabak ein Schüttgewicht, das über demjenigen liegt, das zur Herstellung . zufriedenstellender Zigarren- oder Zigaretten erforderlich ist. Ausserdem haften die Schnitzel während des Schneidens von Blättern oder Streifen zur Herstellung von geschnittenem Füllmaterial für Zigaretten häufig unter Bildung von harten, dichten Teilchen aneinander und nehmen weit weniger Volumen sin, als es die ursprünglichen Schnitzel einnahmen. Dieses ist nachteilig oder unrentabel, weil diese harten, kompakten Schnitzel in einem Tabakprodukt zur Erzielung eines befriedigenden Erzeugnisses nicht nötig sind.

Es sind bisher mehrere Verfahren zur Erhöhung de i> normalen Füllkapazität von getrocknetem oder gebeiztem uzw, geräuchertem Tubak vorgeschlagen worden. Bestimmte dieser Verfahren enthalten Arbeitsweisen zum Auftreiben oder Aufblähen, wobei der Tabak einem ho.,en Wasserdampfdruck ausgesetzt und anschliessend der· Druck plötzlich aufgehoben wird. Es ist auch vorgeschlagen worden, die Füllkapazität von Tabak dadurch zu erhöhen ( d.h. das Schüttgewicht dadurch zu verkleinern), dass man die Tabakteilchen oder -fasern ™ den Dämpfen einer organischen Flüssigkeit oder einer organischen Flüssigkeit selbst aussetzt und anschliessend bei gewöhnlicher

! Temperatur an der Luft trooknet· Diese bisherigen Arbeitsweisen sind jedoch nicht völlig uefriedigend gewesen, entweder weil sie keine erhebliche Vev^rosserung der Füllkapazität .ewirktm, oder well Gle zu oineiti Zer-iuechen der Tabakstruktur und -teilchen führen, so dass infolge Bildung von Feinmaterial ein beträchtlicher Verlust auftritt.

In dem Hauptpatant (der HauptPatentanmeldung) wird ein Verfahren zur Erhöhung dor Füllkapazität von Tabak vorgeschlagen, wonaoh man Tabak mit einer ffthtigen organischen Flüssigkeit eo in Berührung bringt, dass er gründliah imprägniert wird und man danaoh

/1 is i _ÖAnnniriMAi

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ein erwärmtes Gas im Kontakt mit dem Tabak durchführt, wodurch' sich der Tabak ausdehnt und die Flüssigkeit im Dampfzustand davon abgetrennt wird. In dem Hauptpatent (der Hauptpatentanmeldung) wird attsserdem ein Verfahren beschrieben, bei dem feuchter Tabak, der mit einer flüchtigen organischen Flüssigkeit gründlieh im«·-., prägniert worden ist* in einen heissen Gasstrom bei einer Temperatur zwischen etwa 121 bis 20^° C geleitet wird, wodurch sich der Tabak ausdehnt, und der Tabak dann aus dem heissen Gas gewonnen wird.

Nach der Erfindung soll nun ein gegenüber dem Verfahren des Haupt- (| patents (der Hauptanmeldung) verbessertes Verfahren zur Verfügung gestellt werden. -

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde/ ein Verfahren zur Erhöhung der Füllkapazität von Tabak unter solchen Bedingungen zur Verfügung zu stellen, dass das Verfahren zur Erzielung des gewünschten Produkts leicht eingestellt oder gesteuert werden kann.

Nach der Erfindung soll ausserdem ein Verfahren zur Erhöhung der Füllkapazität ermöglicht werden, bei dem die für das vorausgehende Tränken mit der organischen Flüssigkeit erforderliche Zeit verkürzt wird. . ™

Nach der Erfindung soll ferner ein Verfahren ermöglicht werden* ; das im wesentlichen kontinuierlich läuft und das leicht gesteuert i

werden kann, so dass keine echte Extraktion von Geschmackes fceifen [ oder aromabildenden Stoffen aus dem Tabak während der Tränkungs« stufe stattfindet. "

Ausserdem soll nach der Erfindung ein Verfahren zur Verfügung gestellt werden, bei dem der Strom aus der Tränkflüssigkeit in die Tränkzone so gesteuert wird, dass das Tränken stete einheit« lieh verläuft.

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Schliesslich soll das Verfahren nach der Erfindung gestatten, dass eine kleinstmögliche Menge Tränkflüssigkeit für das Tränken, das notwendig ist, bevor der Tabak der Erwärmungsstufe ausgesetzt wird, erforderlich ist.

Weitere und zusätzliche Aufgaben oder Ziele der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den dazugehörigen Ansprüchen ersichtlich.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen, bei dem eine Tränkzone, die eine organische Flüssigkeit mit einem Siedepunkt unter dem von Wasser enthält, unter einem Atmosphärenüberdruck gehalten wird, der ausreicht, in der Zone einen Teil der genannten Flüssigkeit in dem flüssigen Zustand in einem unteren Teil zu halten und eine Atmosphäre aus der Flüssigkeit in einem Dampfzustand in dem oberen Teil zu erzeugen. Tabak, vorzugsweise mit Wasser angefeuchteter, wird in den im flüssigen Zustand befindlichen Flüssigkeitsteil eingeführt und gründlich mit der organischen Flüssigkeit benetzt, und der so benetzte und feuchte Tabak wird dann in die dampfhaltige Atmosphäre geleitet, wobei die gesamte Verweilzeit in der Tränkzone, sowohl in der flüssigen als auch in der Dampfphase ausreicht, den Tabak praktisch vollständig mit der organischen Flüssigkeit zu tränken. Nachdem aas Tränken durchgeführt worden ist, wird der getränkte Tabak zusammen mit etwas von der organischen Flüssigkeit aus einem oberen Teil der unter Druck stehenden Tränkzone zu einer Zone mit geringerem Druck abgezogen und dann unmittelbar einer erhöhten Temperatur ausgesetzt, um die gewünschte Dehnung oder Aufblähung aes Tabaks zu erreichen.

Der bo i.iach dem erfindunjjsgemässen Verfahren behandelte Tabak ist "' vorzugsweise ein gebeizter oder geräucherter Tabak und kann in der Form von Schnitzeln, Streifen oder Blättern vorliegen. Das Verfahren ist jedoch leichter zu regulieren und die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn Tabakschnitze1 verwendet werden.

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Der Grund dafür ist, dass im allgemeinen Schnitzel relativ leicht bei kontinuierlichen Verfahrensweisen zu handhaben sind und dass das Endprodukt des Verfahrens nicht einem Zerschnitzelungs- oder Zerreissvorgang, wie es bei der Zigarettenherstellung notwendig sein kann, unterorfen zu werden braucht. Ein Zerschnitzeln des Endprodukts würde ein Zusammendrücken des Produkts zur Folge haben, was das Endziel des erfindungsgemässen Verfahrens beeinträchtigen, oder zunichte machen könnte, nämlich den Tabak zu dehnen oder-aufzublähen und zusammengedrückte Teilchen zu vermeiden," wie sie nach früherer Behandlung, bei der ein Zerschnitzljgii stattfand, erhalten werden. Irgendeine Tabaksorte kann bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet werden, es ist aber besonders zur Bearbeitung von Burley-, rauchgebeizten öder geräucherten (den sogenannten "flue-oured"-Tabaken ) und Orient-Tabaken ( z.B. Türkischem Tabak ) geeignet.

Wie in deni Hauptpatent ( der Haüptpatentanmeldung ) vorgeschlagen wird, ist es vorteilhaft, wenn der Tabak, der dem erfindungsgemässen Verfahren unterworfen werden soll, mit; Wasser feucht gemacht worden ist. Das Vorhandensein von Feuchtigkeit ist, wie festgestellt worden ist, vorteilhaft, weil die Tabakteilohen erweichen lind eine angemessene Dehnung oder Aufblähung gestatten, Wenn der mifc der organischen Flüssigkeit getränkte Tabak den erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird. Bei niedrigem Feuchtigkeitsgehalt oder bei Abwesenheit von Feuchtigkeit neigt der Tabak,-. wenn er unter Dehnungs- oder Aufblähbedingungen erwärmt wird, dazu, zu zerfallen und Feingut zu bilden* das in einem Produkt, daszur Herstellung von Zigaretten oder Zigarren verwendet werden ^ nii?ht erwürtsöht iet. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt zu hooh lcasrm der ^ai?itk söhwer zu handhaben aein und kann eine unöehmmg ödet». Aufblähung aufgrund der Vardämpfung von überr r 9«ttoMigk«it wM&P&na der oeAingeetufe. ötattfinden» Naoh Mrilnäimg besitzt der Tafcalc vorzugsweiße einen FeuGhtigkeitßder eima 10 biß 30 Oew.^Teileii Waöiser je, IQO Öew**Teiieft· * { äwf froükmüMi* ) ©ßtsprioHfe* M*n kann die,

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auf den getrockneten und gebeizten oder geräucherten Tabak auf irgendeine vorteilhafte Art und Weise einwirken lassen und während des üblichen Lagerns in Behältern einverleiben. Das Befeuchten kann durch Besprühen, durch Nassdampfbehandlung"oder auf irgendeine andere dem Fachmann geläufige Art "vorgenommen werden.

Die zum Tränken des Tabaks verwendete organische Flüssigkeit soll einen Siedepunkt unter dem von Wasser bei Atmosphärendruck aufweisen und gegenüber dem behandelten Tabak chemisch inert sein. Die organische Flüssigkeit hat vorzugsweise einen Siedepunkt bei Atmosi-härendruck unter etwa 82° C, wobei der 3iec.epi.nkt ac&r gleichzeitig ^e t ü^eu^ noch ist, so c.ass uie Flüssigkeit leieat unter a^n Drücken, die in der Tränk^one auf einfache Weise erhältlich sind, verflüssigt werden kann. Geeignete organische Flüssigkeiten sind die aromatischen Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel Benaol, uie Ketone, wie zum Beispiel Aceton und Methylethylketon, die Äther, wie zum Beispiel Methyläthyläther, Diäthylather, Diisopropyläthor, Methylbutylather und Tetrahydrofuran, die Alkohole, wie zum Beispiel Methanol, Äthanol und Isopropanol, die aliphatischen Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel Pentan, Isopentan, 2,2-Dimethylbatan, .,^-Dibutylbutan und Hexan, cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel Cyclobutan, und halogensubstituiurti. aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel Äthylehlot'Ld, Pj o^ylchlorid, Isopropylehlorid, Butylchlot'id, ste.-Bptylchiorid, tert.-Butylbromld, Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Äthylendiohlorid und ÄthylidendichlorLd, sowie die allgemein als Freon-Flüseigkeiten bekannten Verbindungen, wie zum Beispiel Trichlormcmofluormethan und Trichlortrifluoräthan. Qemische von mehreren Lösungsmitteln können ebenfalls angewendet werden, und wenn sie angewendet werden, handelt es aioh vorzugsweise um azeotrope Gemische. Alt organische Tränkflüssigkeit wird eine solche beovorzugt, die praktisch mit Wasser unmiechbar-1st und, aus SioherholtBgründen, vor tei literweise nicht entzündbar ist. E* let festgestellt worden, dass Preon-Ll (Triahlormonofluormethan) besonders geeignet ist«

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Wie angegeben ist, findet das Tränken des Tabaks vorzugsweise . in einem Druckkessel statt, der bei einem Atmosphärenüberdruck und bei einer Temperatur gehalten wird, so dass ein Teil der organischen Flüssigkeit oder eine Lache der organischen Flüssigkeit uei etwa· dem Siedepunkt der Flüssigkeit in dem unteren Teil eier Zone vorhanden ist und eine gesättigte Dampf atmosphäre von o.er Flüssigkeit in einem oberen Teil der Zone vorliegt*

Nach einer Ausführungsform üer Erfindung besitzt die Tränkvorrichtung die Form eines länglichen Zylinders, der zu der Horizontalen hingeneigt ist und mit einem iSchneckenf örderer zum Transport des befeuchteten Tabaks von einem unteren Teil der Tränkvorrichtung in einen oberen Teil derselben ausgestattet ist. Der Tabak'und die organische Flüssigkeit werden in den unteren'Teil der Zone eingetragen, wobei der Tabak unmittelbar unter der Oberfläche der Flüssigkeit eingetragen wird, wodurch er vollständig benetzt wird. Der Schneckenförderer hebt den Tabak über die Oberfläche der Flüssigkeit und in die Dampfatmosphäre, wobei überschüssige Flüssigkeit von dem Tabak in die Flüssigkeit am Boden der Zone abtropft. Während dieses Verfahrensganges und während der Tabak j. sieht aufwärts und durch den oberen Teil mit gesättigtem Dampf ' bewegt, wird das Tränken fortgeführt, so dass, sobald der Tabak den oberen Teil der Zone erreicht, er praktisch vollständig mit ' der organischen Flüssigkeit getränkt ist. Nach einer Ausführungs« form der Erfindung wird die erhöhte Temperatur der Tränkzone durch geeignete Wärmeaußtauschmäntel aufrechterhalten und sind f Druckverschlüsse vorgesehen, um das Eintragen und Abziehen von "■?■" Tabak zu und von der Tränkzone so zu gestatten, dass kein Druck- ; verlust auftritt und ein praktisch kontinuierliches Tränken erreicht werden kann. Es ist festgestellt worden, dass unter den \ so beschriebenen Tränkbedingungen ein praktisch vollständiges Tränken ^.JjJiT.fjJJwiP Minuten, je nach der Tabaksorte und der ver~ wendetei/Flüssigkeit sowie der in der Tränkvorrichtung aufrechterhaltenen Temperatur und des eingestellten Drucks, erzielt wer~ den kann. Vorteilhafterweise sollte die Temperatur des Tabaks

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in der Tränkvorrichtung unter etwa 82° C liegen, weil bei höheren Temperaturen, die überlängere Zeitspannen hinweg aufrechterhalten werden, die Rauchqualität des Tabaks beeinträchtigt werden kann. Vorteilhafterweise liegt die Temperatur zwischen etwa j58 und 77°C.

Der praktisch vollständig getränkte Tabak wird dann aus dem oberen Teil der Tränkzone direkt in eine Zone mit reduziertem Druck ( d.h. mit einem Druck kleiner als er in der Tränkvorrichtung herrschte) abgezogen oder gefördert und unmittelbar auf eine erhöhte Temperatur über dem Siedepunkt von Wasser bei Atmosphärendruck, vorzugsweise auf 121 bis 204° C, erwärmt. Im allgemeinen ist die Temperatur um 93° C höher als die Siedetemperatur der Tränkflüssigkeit bei dem genannten reduzierten Druck. Dieses unmittelbare Erwärmen unter reduziertem Druck bewirkt, dass der Tabak sich ziemlich schnell dehnt und sich seine Füllkapazität in der gewünschten Weise erhöht. Es ist von Bedeutung, dass der getränkte Tabak der Druckabnahme und der Temperaturerhöhung unmittelbar nach dem Abziehen aus der Tränkzone ausgesetzt wird, weil anderenfalls die Dämpfe der Tränkflüssigkeit langsam aus den Tabakteilchen und «blättern entweichen würden, ohne dass die gewünschte Dehnung stattfindet. Die Erwärmungszeit beträgt im allgemeinen weniger als 5 und geeigneterweise 1 bis 2 Sekunden im Anschluss an den Druckabfall.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Erwärmungsstufe zur Dehnung des getränkten Tabaks in einem heissen Qasstrom bewirkt, in den der Taak eingetragen wird. Das Gas wird zunächst auf die geeignete Temperatur erwärmt, und der Tabak wird in das Gas eingemengt, worauf er sloh schnell dehnt. Wie in dem Hauptpatent (der Hauptpatentanmeldung) angegeben ist, findet das Dehnen oder Aufblähen in weniger als etwa 4 Sekunden bei 121 bis 204° C statt, dooh können die Verfahrensbedingungen und die Vorrichtung so ausgestaltet sein, dass eier Tabak für eine etwar längere Zeitspanne in Berührung mit dem erwärmten Gas bleibt.

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Obwohl Temperaturen von 121 bis 204 G als vorteilhaft angegeben sind, ist es wünschenswert, dass der Tabak" nicht in Berührung mit Gasen in diesem Temperaturbereich für eine wesentliche längere Zeitspanne gehalten wird, weil dann die Rauohqualitäten des _; Tabaks beeinträchtigt werden können.

Nach dem Dehnen wird der heisse Tabak- und Gasstrom ζμ einer Trenn-' vorrichtung zum Entfernen des Tabaks von den Gasen geführt. Die abgetrennten Gase, die Wasserdampf, Luft und einen beträchtlichen Prozentsatz an Dämpfen von der Tränkflü^Lgkeit enthalten können, werden auf eine geeignete Temperatur wiedererwärmt und zu einem Kontakt mit weiterem getränkten Tabak, der von der Tränkvorrichtung abgezogen worden ist, zurückgeführt. Ein Dampfnebenstrom kann vor dem WJaäererwärmen entfernt und zu einem Regenerierungssystem zum Abtrennen von Wasser und Luft und zum Rückführen der Tränkflüssigkeit im allgemeinen in der Form eines flüssigen Rückstroms zu der Tränkvooichtung·geleitet werden. Der von der Trennvorrichtung abgezogene Tabak wird dann mit Wasserdampf abgestreift ( steam stripped ), um alle Spuren von dem Dampf der Tränkflüssigkeit zu entfernen und wird dann wieder auf den gewünschten Wassergehalt

eingestellt, im allgemeinen auf 12 bis 16 Gew.-Teile Wasser je 100 Gew.-Teile Tabak ( auf Trockenbasis )» Während des WMerein« stellens kann der Tabak zugerichtet und mit geeigneten Geschma^sstoffen versehen werden. '

Wie oben ausgeführt ist, besteht ein Merkmal der Erfindung in einem Verfahren, bei dem die Tränkvorrichtung die Tränkflüssigkeit sowohl in der flüssigen Phase als auch in der Dampfphase enthält. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wird der Tabak unter der Oberfläche/riSssigen Phase der Flüssigkeit eingetragen, und der einzige Austrag von Tränkflüssigkeit, findet durch den|3beren Teil der Tränkvorrichtung-statt. In Anbetracht der Tatsache, dass die Flüssigkeit zu der Lache zurüoktropft, in die de.r OJabak eingetragen wird, findet nach einar Anlaufzeit des Ve^ahrens keine tatsächliche Extraktion von irgendwelchen Geschmacksstofi'en

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oder anderen aromabildenden Substanzen aus dein Tabak statt, so dass das gedehnte oder aufgeblähte Produkt im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung aufweist, wie der Tabak, er dem Verfahren unterworfen werden soll.

Zum vollständigeren Verständnis der Erfindung soll nunmehr auf die dazugehörige Zeichnung Bezug genommen werden, die in Diagrammform eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens erläutert. Bei dieser ^Husführungsform wird geschnitzelter Tabak mit Hilfe eines Förderers 10 au einer Befeuchtungsvorrichtung oder einem Feuchter 12 geführt, in der bzw. dem nötigenfalls der Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks auf etwa 10 bis j50 Gew.->-, bezogen auf das Trockengewicht, eingestellt wird. Geeignererweise wird der Feuchtigkeitsgehalt auf 16 is ld G-.w.-. eingestellt;. Unter bestimmten Arueitsbeciingunger uer Anlage L:.rui ,er r . -uelitigkeitsgthu.lt des Tabaks schon innerhalb aes angegebenen Bereichs liegen, und demgemäss kann dann der dem Verfahren zugeführte Tabak gewünschtenfalls den Feuchter 12 mittels eines Förderers 14 auf einem Nebenweg umgehen. Der feuchte Tabak aus dem Feuchter 12 oder von ueni Förderer 14 des Nebenweges oder ein ZusammoTIuss von beiden fliesst zu einem drehbaren Sternventil 16 durch die Leitung 18. Das Sternventil dient dazu, den Tabak mit einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit in den unteren Teil einer länglichen Tränkvorrichtung 20 einzuspeisen.

Die Tränkvorrichtung 20 ist mit einem Winkel ( von etwa LO ) zu der Horizontalen geneigt und mit einem motorgetriebenen Schneckenförderer 22 versehen, durch den der" Tabak von dem unteren Teil des Inneren der Tränkvorrichtung au ^em oberen Tt.il derselben transportLert wird, Das dreubare Sternventil IC· verhindert einen Druckabfall während des inführens von Tauak in uio Ti iirkv^t richtung, wodurch ormö^lloht wLrd, dass ..Ln geeigneter Druck in der fiifilitUi^, aufrechterhalten wlvu , Die gewühlte vM>:a;i Ische e H'rünkfIUZiHlKi₁LeIt; wir\i Ln ..sen uut(M>.:i. Te.il. ■■■^i :.': ini-^or-

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richtung ciurch die Leitung 24 eingetragen. Die Tränkvorrichtung ist mit einem äusseren Mantel versehen, der ein Wärmeaustausch«* mittel aufnehmen kann, wodurch die Temperatur des Tabaks und .der Tränkflüssigkeit beim Transport durch die Tränkvorrichtung eingestellt werden kann, und gewünsentenfalls kann ein entsprechender Wärmeaustauscher ( nicht dargestellt ) in der Achswelle des Schneckenförderers 22 vorgesehen sein. Der Wärmeaustauscher liefert die erforderliche Verdampfungswärme für die organische Flüssigkeit und verhütet in dem oberen Teil der Tränkvorrichtung ein Kondensieren der Flüssigkeit, was in diesem Teil der Anlage nicht erforderlich oder erwünscht ist» ' .

An dem oberen Teil der Tränkvorrichtung 20 sind eine Anstragsleitung 26, ein drehbares Druckverminderungssternventil ^8 und eine Leitung jJQ vorgesehen, die dazu dient, den getränkten Tabak direkt in einen iieissen Gasstrom abzuführen, der durch eine Lei-,tung 32 und einen senkrechten Expander 34 mit vergrössertem Querschnitt zu einem Tabaksabscheider 36, der die Form eines üblichen Zyklonenscheiders haben kann, zirkuliert. Das drehbare Sternventil 28 ist eingebaut, um den Tabak von der Tränkvorrichtung ohne praktische Beeinflussung des Atmosphärenüberdrucks, der darin aufrechterhalten 'wird, abziehen zu können.

Der Tabak wird von dein Boden des Abscheiders 36 mit Hilfe eines Förderers jü zu einem Dampfabstreife.r 40 geführt,, indem restliche organische Flüssigkeit von dem gedehnten oder aufgebläiiten Tabak entfernt und durch uie Lotung 42 zu einer üblichen Regenerierungsanlage 44 für eine organische Flüssigkeit befördert wird. Der Tabak wird von dem Abstreifer 40 durch einen Förderer 46 zu einer Einstellungs^vorrichtung 48 geführt, von dem das gedehnte Tabakendprodukt aurcfe einen Förderer 50 abgezogen wird, in der Einstellungsvorrichtung wird genügend Wasser und werden, manchmal Geschmacks- unö Zurichtungsstoffe zugefügt, um das gewünschte Endprodukt zu er-/,ie lon.« . '

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Wasser und Luft werden durch die Leitungen 52 und 54 von der Regenerierungsanlage 44 für die organische Flüssigkeit abgezogen, und frische organische Flüssigkeit wird durch die Leitung 56 eingetragen. Ein Pegelreglerventil 58 ist in der Leitung 24 vorgesehen, um den organischen Flüssigkeitsstrom zu der Tränkvorrichtung 20 zu regeln, indem er auf den Stand 60 der Lache oder des flüssigen Teils 62 der organischen Flüssigkeit, die in dem unteren Teil der Tränkvorrichtung gehalten wird, anspricht. Organische Flüssigkeit, die als Dampf in das drehbare Ventil 16 oder in die Tabakforderleitung 18 entweicht, kann durch Gebläse oder Pumpen 63 und 64 durch die Leitungen 66 und 68 zu einer Leitung 70 abgezogen werden, die entweder in die Gasströme führt, die sich durch die Leitung 72 von dem oberen Teil des Abscheiders 36 zu einem Gaserhitzer 78 bewegt oder kann durch die Regenerierungsanlage 44 für die organische Flüssigkeit geführt werden. Dämpfe, die aus dem System wiedergewonnen werden sollen, werden durch den oberen Teil des Abscheiders 36'*-durch die Leitung 80 zu der Regenerierungsanlage 44 geleitet.

Wie oben angegeben ist, iet die bevorzugte organische Flüssigkeit für die Verwendung in dem erfindungsgemässen Verfahren Triohlormono fluorine than (d.i. Freon-11) mit einer Siedetemperatur bei Atmosphärendruck von etwa 23 C. Wenn dieses Lösungsmittel benutzt wird, wird der Tabak mit dem geeigneten Feuchtigkeitsgehalt in die Tränkvorrichtung 20 durch das drehbare Ventil 16 geleitet und unter der Oberfläche 60 der Flussigkeitslache 62 aus den Trichlormonofluormethan, die in dem unteren Teil der Tränkvorrichtung aufrechterhalten wird, abgesetzt, Dieser Flüssigkeitsspiegel wird während der Behandlung beibehalten, indem weitere Flüssigkeit in die Tränkvorrichtung durch die Leitung 24 auf ein Anspreohen des Flüsslgkdtspegelsteuerventlls 58 hin geleitet wird. Sine Heizflüs sigkeit wird durch den Mantel der Tränkvorrichtung 20 geleitet, um die erforderliche Verdampfungswärme für die organische -Flüssigkeit zu liefern und um die gewünschte Temperatur in der Tränkvor-

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richtung aufrechtzuerhalten. Unter diesen Bedingungen erzeugen dieFreon-Dämpfe einen Ätmosphärenüberdruck, der erforderlich ist, um den flüssigen Teil oder die Flüssigkeitslache 62 in dem unteren Teil der Tränkvorrichtung zu erhalten. Der Tabak, der unterhalb der Oberfläche der organischen Flüssigkeit eingeführt worden ist, wird vollständig "benetzt" und dann durch den Schneckenförderer in Richtung auf den oberen Teil der Tränkzone · gehoben. Während dieses Vorgangs taucht der Tabak aus seiner . Lage unter der Oberfläche der Flüssigkeit hervor und wird aufwärts durch eine Atmosphäre von gesättigtem Dampf getragen, und irgendwelche Überschüssige Flüssigkeit tropft zu der Lache 62 ><0 zurück. In dem Masse, in dem der Tabak nach oben durch die Tränkvorrichtung unter Atmösphärenüberdruck durch die gesättigte j Dampfatmosphäre gehoben wird, wird der Tabak jedoch weiter getränkt, bis er praktisch vollständig getränkt 1st, wenn der d@n oberen Teil der Tränkvorrichtung erreicht. Danach wird der Tabak durch die Leitung 26 und das drehbare Ventil 28 zu der Leitung j50 ; abgezogen, in der der Druck auf etwa Atmosphärendruck reduziert _; ist, und der Tabak wird dann unmittelbar in einen sich schnell fortbewegenden heissen Gasstrom geführt, der über den Siedepunkt | des Wassers, vorzusweiee auf etwa 121 bis 204° C und geeigneter« weise auf 154° G, erwärmt worden iafc. Der in den heissen Gasen ^ suspendierte Tabak wird aufwärts durch den senkrechten Expander ™ 54 geleitet, ir* dem sich das Tabak dehnt, um die gewünschte Füllkäpasifcltfc zu erzielen, und wird anschliessend in dem Abscheider jj6 von dem Dämpfen getrennt. Pas abjsöfcrennte Gas, das ein Gemisch ; von Luft und Wasser« und F*»eon~Dämp£ea enthält, wird dann durch I. den Erhifcztr ?8 zuriSckgeführt und dufoh das Gebläse 82 in einen : Kontakt mit einer friechen Beschickung von getränkfeem Tabak von

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^ {.Wird eine liateriftibll&na für ein spezielles Erfahren angegfljen, das in uer Anlag« au»geführt 1st, die in äev Ztiehuuiig dargestellt 1st. Bei dieeem speziellen Verfahren ist die benutzte fränkflüssigkeifc Triohlormonofluormethan

OWGlNAL

~

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(Freon-11), und die Temperatur in der Tränkflüssigkeit beträgt etwa 44° bei 1,05 Atu. Das Volumen der Tränkvorrichtung 20 beträgt etwa 8493 1* die volumenmässige Strömungsgeschwindigkeit des heissen Gases in dem Expander 34 beträgt etwa 11324 bis 14155 hl je Minute, und die Zeitspanne zwischen dem Druckabfall, wenn der Tabak bei dem Sternventil 28 ist, und der Anfangsberührung des Tabaks mit dem heissen Gas macht weniger als eine Sekunde aus Der dem -Verfahren zugeführte Tabak ist geschnitzelter, rauchgebeizter ("flue-cured") Tabak.

Tabelle I Materialbilanz

Zusammensetzung von mehreren Strömen, ausgedrückt in 454 g-Einhei-

ten je Stunde und Temperatur

Strom

Bestandteile

Tabak Wasser Freon Luft (Trockenbasis)

Temperatur (ca.)

Tabak zur Tränkvorrichtung (18)

Tabak vom Abscheider (38)

Tabak vom Abstreifer (46)

Tabak von der Einsteilungsvorrichtung (50)

Freon zur Tränk« vorrichtung (24)

Dampf vom Abscheider (80)

Dampf vom Abstreifer (42)

2940

2940 2940

2940

56I

29,4

294

382

258

12

P6° C

107° C

100° C

-	8640	—	24"	C
481	8231	258	121°	C
122	409	12	107°	G

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OFSGlNAl- INSPECTED

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Das bei dem Verfahren nach Wiederherstellung eines Feuchtigkeitsgehalts von etwa 11 bis IJ Gew.-Teilen Wasser je 100 Gew.«Teilen Tabak ( auf Trockenbasis ) erhaltene Produkt ist im Vergleich mit dem der Tränkvorrichtung zugeführten Tabak ein solches, bei dem die.Füllkapazität über 100 % erhöht worden ist, wie nach dem in dem Hauptpatent (in der Hauptpatentanmeldung) angegebenen Verfahren bestimmt worden ist. Dieses Verfahren besteht im wesentliehen aus folgendem: Ein Kompressometer wird verwendet, der im, wesentlichen aus einem Zylinder mit einem Durchmesser von 9,5 cm und mit einer Skaleneinteilung ari der Seite besteht. Ein Kolben mit einem Durchmesser von 9,4- crn gleitet in den Zylinder.' Auf den Kolben wl.r-a ein Druck ausgeübt, und das-Volumen in ml einer gegebenen Menge Taoak^lOQ g,.wird bestimmt. Versuche haben gezeigt, dass sieh mit diesem Gerät das Volumen (die Füllkapazität ) einer gegebenen Menge Schneidguttabak oder Verschnittabak mit guter Reproauzierbarkelt genau bestimmen lässt. Der durch den Kolben

auf dem Tabak lastende Druck betrug o,l6 kg/cm und wurde 5 Sekunden ausgeübt, zu welcher Zeit,dann das Volumen abgelesen wurde. Dieser Druck entspricht nahezu dem Druck, der normalerweise durch das Einhüllpapier auf den Tabak in Zigaretten ausgeübt wird.

Das Verfahrensprodukt ist praktisch frei von zusammengedrückten plattenförmigen Tabakteilchen, die, wie festgestellt wurde, beim anfänglichen Schnitzeln des als Beschickungsmaterials benutzten Tabaks vorhanden sind. Das Produkt kann zur Herstellung von Zigaretten nach der üblichen Art und Weise benutzt werden oder kann mit anderen Tabaken gemischt werden, um eine gewünschte Mischung zur Verwendung bei der Herstellung von Zigaretten und anderen Tabakwaren zu ergeben.

- Patentansprüche -

Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur Verbesserung oder Modifizierung des Verfahrens

zur Erhöhung der Füllkapazität von Tabak nach Patent

(Patentanmeldung P 19 17 552.1), dadurch gekennzeichnet, dass man eine Tabaktränkzone, die eine organische Flüssigkeit mit einem Siedepunkt unter dem von Wasser enthält, unter einem Atmosphärenüberdruck aufrechterhält, der ausreicht,' einen Teil der genannten Flüssigkeit In dem flüssigen Zustand in einem unteren Teil der Tränkzone und eine Atmosphäre aus der genannten Flüssigkeit in dem Dampfzustand in einen oberem Teil der Tränkzone auszubilden, man den mit Wasser feucht gemachten Tabak in den im flüssigen Zustand befindlichen f sigkeitsteil und dann in die genannte Atmosphäre innerhalb einer Zeitspanne führt, die ausreicht, den mit Wasser feuefct gemachten Tabak mit der organischen Flüssigkeit tu tränken, man Teile des mit Wasser feuoht gemachten und getr&nkten Tfcbaks aus dem oberen Teil der Tränktone zu einer SM(IM feit einem geringerer/ Druck als in der Tränkιone abführt UWi «an danach die so abgeführten Teile unmittelbar mit «ine« heisseö GaBbtro?r. bei einer erhöhten Temperatur in einem AUemaHS in Kontakt bringt, das ausreicht, den darin enthaltenen $*,bak , zu dehnen.

009038/1958

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Verfahren zur Verbesserung oder Modifizierung des Verfahrens

zur Erhöhung der Füllkapazität von Tabak nach Patent

(Patentanmeldung P 19 17 552.1), dadurch gekennzeichnet, dass man eine Tabaktränkzone, die-eine organische Flüssigkeit mit einem Siedepunkt unter etwa 82° C enthalt., bei einer Temperatur zwischen dem Siedepunkt der Flüssigkeit bei Atmosphärendruck" und 82° C und unter einem Atmospharenuberdruck aufrechterhält,, der ausreicht, einen Teil der genannten Flüssigkeit in dem flüssigen Zustand in einem unteren Teil der Tränkzone und eine gesättigte Dampfatmosphäre von der genannten Flüssigkeit in einem oberen Teil der Tränkzone auszubil- jj| den, man den Tabak unter der Oberfläche des flüssigen Teils : der Flüssigkeit In die Tränkzone einführt und den Tabak mit der Flüssigkeit benetzt und man danach den benetzten'Tabak. * j' in den oberen Teil der Tränkzone leitet, wobei überschüssige Flüssigkeit von dem benetzten 0?abak abtropft und wobei die Verweilzeifc des Tabaks inder TrMnkzone ausreicht* den Tabak prakfcisok völlsföMig mi.% der Flüssigkeit zu tränken* man den abgetropffcesi 5üliid geträtiicfeen Taliak aus dem oberen- Teil ■ üev i&'ankZQm ^ziBht una unmiWQl.'ba.v a&nsLQii üen so abge--"

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5'. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Flüssigkeit im wesentlichen mit-Wasser nicht mischbar ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in den im flüssigen Zustand befindlichen Flüssigkeitsteil geführte Tabak geschnitzelter Tabak ist.

7. Verfahren nach einem dervorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die letzte genannte erhöhte Temperatur über dem Siedepunkt des Wassers bei dem genannten reduzierten Druck liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Temperatur wenigste
depunkt der Flüssigkeit ist.

genannte Temperatur wenigstens etwa 93 C höher als der Sie-

9· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aadurch

gekennzeichnet, dass eier in die Tränkzone eingeführte Tabak sc> einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 bis 30 Gew.-Teilen Wasser je 100 Gew.-Teile Tabak aufweist.

10. Verfahrer·, nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, dass dae

von den; i.acehr-ten Tafc&k abgetrennte ü&a einen wesentlichen Frozen';«.-r.s t.n Dampfen von der organischen Flüssigkeit enthält un,^: 4e -Igetens ein Tsil davon den Strom darstellt, in den üfc. Taoak von c'c-r Tränkzbne aus geleitet wird.

11. Verfahren zur Verbesserung oder Modifizierung des Verfahrens

zur Behandlung von Tabak aaoh Patent (Patentanmeldung

P 19 17 3£)L'.1) , dadurch gekennzeichnet, uass man einen Strom einor orgar.lsoh&r. Flüssigkeit mit einem Siedepunkt unter

BAO ORIGINAL

etwa 82 . C in. eine Tabaktränkzone leitet, man diese Zone " auf eine: Temperatur über dem Siedepunkt der genannten FlUs- " r.

sigkeit bei Atmosphärendruok aber unter etwa 82° C unter einem Druck erwärmt, der ausreicht, einen Teil der genannten . "_:

Flüssigkeit in dem flüssigen Zustand in einem unteren Teil· der Tränfczone und-eine gesättigte Dampfatmosphäre von der ■ genannten Flüssigkeit in einem oberen Teil der Tränkzone zu = erhalten, man den Tabakström mit ieineffi Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 bis jJO Gew.«Teilen Wasser je 10Ö GeW),-Teile Tabak ( auf Trockenbasis } in den genannten flüssigen Flussigkeits- 'h

teil in dem unteren Teil~det* Tatoaktpaiikzoiie leitet, man den *

mit organischer Flüssigkeit benetzten. Tabak zu einem oberen ?-■-■ Zonenteil f ortführt ,wobei tlbersehüssige Flüssigkeit von dem j Tabak abtropft und zu dem unteren Teil zurückkehrt, man den abgetropften und getränkten Tabak von dem oberen.Teil der-Tränkzone abführt, den. so aibge führ tön Tabak unmittelbar mit einem heissen Gasstrom bei einem Druck kleiner als der in der Tränkzone herrsehende Brück und bei einer Temperatur über dem Siedepunkt von Wasser bei dem zuletzt genannten Druck in Kontakt bringt, man den entstandenen gedehnten Tabak von dem heissen Gasstrom abtr^mit und wenigstens einen Teil des genamxtsJi heissen üassfcrOjns als den Strom gurück~ führt, der für einen Kontakt mit dsm °mb der Koiitaktzone ab- '; gezogenen Tabak vorgesehen 1st»

♦ Verfahren nach Anspruch 1 oder iX> äaäurob ge aass die Teraper-&t«r» bsi dsfc- der· Lfei&S'i u>j\z.c*-'cvom tuacl te? Üabak la Kontakt gebracht ν&νά&Γ,, etwa 123, bis SQv⁰ 0 bs-» tKägt. und die Kontaktzelt ausreicat, cuan ^ri*bak &u ύ&ι^βΆ, aber nicht ausreichend ist, die fiÄUohq-a&lifeätoa öoa 'f merklich zu beeinträchtigen»

13V ' Verfahren naeh jtaspraeb■ lJt#..-äwäuroh■'geteenöaslohnefe-i- dass. ύ®ρ '■_, -. Fiusa des organischen flussigkeitsstroffleE In*die

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durch den Flüssigkeitsspiegel des flüssigen Flüssigkeitsteils in dem unteren Teil der Tränkzone gesteuert wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur in der Tränkzone zwischen etwa 38 und 77° C liegt.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit ein Fluorkohlenstoff verwendet wird.

ψτ 16· Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluorkohlenstoff Trichlormonofluormethan verwendet wird.

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