DE2055672C3

DE2055672C3 - Verfahren zur Herstellung einer Tabakfolie

Info

Publication number: DE2055672C3
Application number: DE2055672A
Authority: DE
Inventors: Willi 4990 Lübbecke Buchholz
Original assignee: Eduard Gerlach Chemische Fabrik 4990 Luebbecke De GmbH
Current assignee: Eduard Gerlach Chemische Fabrik 4990 Luebbecke De GmbH
Priority date: 1970-11-12
Filing date: 1970-11-12
Publication date: 1983-06-01
Also published as: SE366637B; US3865120A; DE2055672A1; BE775220A; FR2114398A5; GB1356476A; DE2055672B2; CA950786A; NL7115545A; NL153073B; CH530174A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Tabakfolie unter Vtrwendi ,ig von Tabakteilchen, einem Bindemittel auf der Casis eines Zellulosederivats und einem Gemisch aus Methylene torid und Methanol als Lösungsmittel.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es gibt zahlreiche Verfahren zur Herstellung von Tabakfolien. In der belgischen Patentschrift 5 63 147 ist ein Verfahren beschrieben, das von fein zerteiltem Tabak ausgeht, welcher unter Rühren mit einem Gemisch aus Methanol und Methylenchlorid und Metliylzellulose zu einem gießfähigen Brei verarbeitet wird. Dieser Brei wird auf eine Unterlage in dünner Schkht extrudiert, getrocknet und schließlich das entstandene Tabakfolienband aufgewickelt.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden (DE-OS 15 32 042), die zur Herstellung der Tabakfolie erforderlichen Bestandteile mit Wasser und anderen Flüssigkeiten zu einer Masse anzumachen, die unter Verwendung einer Reihe von Drei- und Mehrfachwalzwerken nach und nach homogenisiert und verfestigt und zu einem zusammenhängenden dichten Folienband verformt wird, welches schließlich getrocknet und ?:u Bobinen gewickelt wird.

Die bekannten Verfahren besitzen eine Reihe von Nachteilen, wobei insbesondere der höh* Lösungsmittelanteil, der ein Vielfaches des Feststoffiinteils beträgt, zu nennen ist. Das Lösungsmittel, bei dt:m es sich um Wasser oder um ein organisches Lösungsmittel handeln kann, muß nach der Herstellung der Tabakfolie unter Verwendung einer großen Energiemeng« in Form und Wärme wieder ausgetrieben werden, damit die Tabakfolie trocknet.

Hei der Verwendung eines leicht flüchtigen organischen Lösungsmittels kommt die wünschenswerte und notwendige Wiedergewinnung des Lösungsmittels hinzu, was ebenfalls hohe Investitionskosten erfordert

Ein weiterer Nachteil solcher aus einer viskosen Suspension durch Gießen hergestellter Tabakfolien ist der, daß als Ausgangsmaterial Tabakmehl verwandt werden muß, welches man in einem langwierigen Mahlvorgang herstellen muß, der ebenfalls einen hohen Energieaufwand und komplizierte Maschineneinrichtungen verlangt

Hinzu kommen andere, den bekannten Fe^-tigungsprodukten innewohnende Nachteile, die beispielsweise bei der Verwendung von Wasser als Lösungsmittel für das Zellulosederivat in der geringen Speichelfestigkeit der Tabakfolie zu sehen sind und in der Beeinträchtigung der Farbe und des Geschmacks, z. B. durch den , hohen Zelluloseanteil.

Erfindungsgemäß wird nun ein Verfahren zur Herstellung von Tabakfolien vorgeschlagen, welches die bekannten Nachteile der bisherigen Tabakfolienherstellungsverfahren im wesentlichen bzw. ganz beseitigt und Produkte ergibt die dem natürlichen Tabakblatt weitgehend ähnlich sind und dabei einen sehr verringerten Bindemittelanteil aufweisen, zu deren Herstellung nur ein geringer Anteil eines Lösungsmittels nötig ist und der Energieaufwand zur Trocknung der Tabakfolie gering ist

Erreicht wird das dadurch, daß die trockenen Tabakteilchen in einer Größenordnung bis zu 10 mm mit dem Bindemittel, das fein gemahlen und in dem Lösungsmittelgemisch löslich ist, auf der Oberfläche bepudert werden und anschließend mit einer solchen Menge des LösungsmittelgemisL'hes derart vermischt werden, daß die auf den Tabakteilchen haftenden Zellulosederivatteilchen anquellen, worauf das auf diese Weise granulierte Gemisch mechanisch zu einer Folie gepreßt wird.

Bei den verfahrensgemäß verarbeiteten Tabakteilchen kann es sich um den in der Tabak verarbeitenden Industrie natürlich anfallenden Tabakgrus handeln, der aus Tabakblatt- und Tabakrippenteilchen bestehen kann.

Bei den Zellulosederivaten handelt es sich um Methyl-, Äthyl- und Azetylzellulose. Dem Lösungsmittel kann ein Weichmacher zugesetzt sein.

In Abhängigkeit von der Art der Folie, die man herzustellen beabsichtigt, d. h. ob die Folie als Deck- oder Umblatt oder als Filier verwandt werden soll, kann das Tabakausgangsmaterial vorklassiert sein. Für eine Deckblattfolie würde man vorzugsweise ein Tabak- und Rippenausgangsmaterial verwenden, welches eine Teilchengröße von etwa 50 bis 100 μ aufweist, für eine Umblattfolie ein solches mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 1 mm, für eine Filierfolie dagegen ein Ausgangsmaterial mit einer Teilchengröße von etwa 1 bis 10 mm Durchmesser.

Da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Tabak auch nach seiner Verarbeitung zur Folie im wesentlichen seine ihm eigene Farbe und Struktur weitgehend beibehält, kann durch Auswahl des Ausgangstabakmaterials eine Folie für ein Um- oder Deckblatt hergcä.ellt werden, die dem gewünschten Erscheinungsbild des Um- oder Deckblattes des fertigen Rauchprodukts entspricht.

Das als Bindemittel verwendete lösungsmittellösliche Zellulosederivat wird erfindungsgemäß feinst gemahlen und auf die Tabakteilchen, die als Ausgangsmaterial dienen, aufgepudert, und zwar im trockenen Zustand. Die Bepuderung der Tabakteilchen verleiht den sonst im wesentlichen braunen Tabakteilchen ein graubraunes

ι Erscheinungsbild, was bedeutet, daB die Zellulosederi-. vatteilchen in einer lockeren Verteilung auf den Tabak-• teilchen liegen und nicht die Oberfläche des Tabakteili chenblattes völlig abdecken. Dieser Aufpuderungsvori gang des Zellulosederivats auf die Tabakteilchen wird in einem Mischer durchgeführt, in welchen die Tabakteil-

■ chen und die erforderliche Menge gemahlenen ZeIIuIo-

■ sederivats hineingegeben werden, Jm Anschluß an diei sen mechanisch durchgeführten Bepuderungsvorgang ι wird das Lösung-aiittelgemisch in den Mischer gegeben, ι Es ist aber auch möglich, die bepuderten Tabakteilchen in einen zweiten Mischer zu überführen, in welchem die

■ Zugabedes Lösungsmitteigemisches erfolgt.

Erfindungsgemäß wird nur eine solche Menge Lösungsmittelgemisch zugegeben, daß eine Befeuchtung der Tabakteilchen und ein oberflächliches Anquellen . der auf den Tabakteilchen sitzenden Zellulosederivatteilchen erfolgt

Das im Mischer behandelte Tabakmaterial bildet nach der Zugabe des Lösungsmittelgemisches ein Granulat, welches anschließend auf eine Vorrichtung gegeben wird, die die Granalien zu einem folienförmigen Gebilde auspreßt. Es hat sich erfindungsgemäP- gezeigt, daß für einen solchen mechanischen Preßvorgang ein Walzenstuhl mit zwei gegeneinanderlaufenden Walzen besonders geignet ist

Die Granalien aus lösungsmittelbefeuchteten, mit Zellulosedcrivat bepuderten Tabakteilchen werden in den Walzeneinlauf gegeben, wobei vorzugsweise eine gleichmäßige Verteilung der Granalien herbeigeführt wird, und dann durch die gegeneinanderlaufenden Walzen zu einer Folie ausgepreßt.

Es hat sich dabei überraschenderweise gezeigt, daß die Tabakteilchen, wenn sie mit dem Lösungsmittelgemisch befeuchtet sind, verspröden, wodurch der Preßvorgang sich besonders günstig gestaltet, weil die Tabakgranalien dadurch nicht schmieren, sondern zerbrechen.

Ist das Tabakausgangsmaterial beispielsweise ein relativ grobes Ausgangsmaterial mit einem hohen Rippenanteil und in .iner Teilchengröße von 1 bis 10 mm, ergibt sich nach dem ersten Preßvorgang im Zweiwalzenstuhl oft noch eine Folie, die keine ganz geschlossene Oberfläche besitzt, sondern löchrig ist oder sogar ein Gebilde, welches aus einzelnen Tabakfolienblättern besteht, die über einzelne Stränge miteinander verbunden sind. Ein solches Material ist als Folie natürlich nicht zu gebrauchen, aber es kann durchaus als Einlage für ein Rauchprodukt verwandt werden. Will man indessen eine geschlossene Folie aus einem solchen Material haben, so wird das nach dem ersten Preßvorgang auf dem Zweiwalzenstuhl erhaltene Produkt auf einen weiteren Walzenstuhl mit drei Walzen gegeben und einem weiteren Preßvorgang unterworfen. Die dritte Walze dient zur Abnahme der sich bildenden geschlossenen Folie und zur Überführung der Folie auf eine Vorrichtung zur Entfernung des Lösungsmiteis..

Geht man zur Herstellung einer Deckblattfolie z. B. von einem Tabak- und Rippenmehl mit einer Teilchengröße von 50 bis 100 μ aus, d. h. also mit einem schon verhältnismäßig feinteiligen Tabakausgangsmaterial, so kann das mit Zeliulosederivat bepudert und mit Lösungsmittel befeuchtete Tabakteilchengranulat direkt auf den Dreiwalzenstuhl gegeben werden, der es schließlich in die Folientrocknungsvorrichtung überführt, weil bereits nach einmaligem Durchgang durch einen Walzenstuhl eine gute Folie erhalten wird. Das gleiche trifft selbstversiärdlich auch für gröberes Tabakausgangsmaterial zu, wenn der gewünschte Verwendungszweck ein solches Material zuläßt Bei der Herstellung einer Umblattfolie, für die man Tabakteilchen von 0,1 bis 1 mm Durchmesser verwendet, kann man auch direkt auf den Dreiwalzenstuhl gehen, der dann die fertige Folie auf die Weiterverarbeitungsvorrichtung abgibt

Erfindungsgemäß ist es also möglich, entweder durch Auswahl der Tabakteilchen oder durch den Gang der

ίο mechanischen Verarbeitung ein bestimmtes Produkt zu erhalten, welches für einen bestimmten Verwendungszweck geeignet ist

Zur Herstellung einer Deckblattfolie würde man beispielsweise folgende Zusammensetzung verwenden:

132,0 kg Tabak- und Rippenmehl mit einer Teilchengröße von 50 bis 100 μ

15,0 kg Methylzellulose

7,0 kg Azetylzellulose

6,0 kg Diäthylenglykol

5,0 kg U-Butylenglykol

160,0 kg Methylenchlorid

40,0 kg Methylalkohol

Das Tabak- und Rippenmehl in einer Menge von 132,0 kg würde in einem Mischer mit den 15,Gkg Methylzelluiose und 7,0 kg Azetylzellulose so innig vermischt, daß die obenerwähnte Bepuderung der Tabakteilchen erfolgen würde. Sodann wurden die Lösungs-

mittel Methylenchlorid und Methylalkohol mit den als Weichmacher wirkenden Glykolen in denselben Mischer, in welchem die Bepuderung stattfand oder in einen anderen Mischer, in dem das bepuderte Tabakmehl überführt worden ist, gegeben und so lange gemischt, bis eine möglichst gleichmäßige Durchfeuchtung des Tabakmaterials mit dem Lösungsmittelgemisch und den Weichmachern stattgefunden hat.

In ähnlicher Weise würde man zur Herstellung eines Umblattes bzw. einer Folie für ein Umblau

132,0 kg Tabak- und Rippengrus mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 1 mm Durchmesser
22,0 kg Methylzellulose
11,0 kg Diäthylenglykol
160,0 kg Methylenchlorid
40,0 kg Methylalkohol

verarbeiten.

Für eine Filierfolie ist folgende Rezeptur geeignet:

132,0 kg Tabak- und Rippengrus mit einer Teilchengröße von 1 bis 10 mm Durchmesser
16,0 kg Methylzellulose
8,0 kg 1,3-Butylenglykol
12 J₁O kg Methylenchlorid
31,0 kg Methylalkohol

Das Beispiel der Herstellung einer Einlagefolie zeigt deutlich, daß beispielsweise der in der Tabak verarbeitenden Industrie anfallende Rohtabak- und Rippengrus direkt in ein brauchbares Tabakmaterial verarbeitet werden kann, und daß nicht wie bei der bekannten Herstellung einer Tabakfolie dieses Material noch in einem aufwendigen und kostspieligen Mahlvorgang feinst zerkleinen werden muß. Da diese Tabakteilchen in der natürlich anfallenden Größe direkt verarbeitet v/erden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, erhält auch die Folie eine tabakblattähnliche Struktur.

Die Weiterverarbeitung der verfahrensgemäß hergestellten Folien erfolgt in an sich bekannter Weise.

Ein Beispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung einer der vorstehend beschriebenen Tabakfolien ist in der Zeichnung dargestellt.

In der Zeichnung stellt dar:

F i g. 1 die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

Fig. 2 ein Tabakteilchen nach der Bepudening mit gemahlenem, trockenem Zellulosederivat und

Fi g. 3 eine schematische Darstellung eines bepuderten Tabakteilchens nach der Herstellung des Granulats mit dem zugesetzten Lösungsmittel.

Wie aus F i g. I der Zeichnung hervorgeht, ist ein Mischer I vorgesehen, in welchem die Tabakteilchen mit dem feingemahlenen Zellulosederivat vermischt werden. Bei dem feingemahlenen Zellulosederivat handelt es sich vorzugsweise um eine Fraktion, deren Körner im Bereiche von 0 bis 0.2 mm liegen und von denen vorzugsweise wenigstens 50% unter 0.1 mm liegen. Die Korngröße des Zellulosederivats wird mitbestimmt von dei Tabakteilchengröße.

Sobald der Mischvorgang so weit gediehen ist, daß eine möglichst große Homogenität erreicht ist und die Tabakteilchen mit dem feingemahlenen Zellulosederivat bepudert sind, erfolgt die Zugabe des Lösungsmittelgemisches, woran sich ein weiterer Mischvorgang anschließt. Die Zugabe des Lösungsmittelgemiscnes kann in demselben Mischer erfolgen, in dem auch die Mischung der Tabakteilchen mit dem Zellulosederivat stattgefunden hat. Es ist jedoch auch möglich, das Produkt der Mischung. Tabakteilchen und Zellulosederivat in einen zweiten Mischer zu fuhren und dort erst das Lösungsmittelgemisch zuzugeben. Der sich dann anschließende Mischvorgang wird so lange fortgesetzt, bis eine möglichst gleichmäßige Durchfeuchtung der bepuderten Tabakteüchen eingetreten ist. Das Mischen der Tabakteilchen mit dem feingemahlenen Zellulosederivat und dem Lösungsmittelgemisch kann in irgendeinem geeigneten Mischer stattrinden, beispielsweise in einem Tellermischer, bei dem eine Gegenstrombewegung zwischen Mischtrog und Mischschaufeln stattfindet, oder in einem Trommelmischer geeigneter Bauart

!η F i g. 2 der Zeichnung ist ebenfalls schematisch ein Tabakteilchen rdargestellt. an dem die Bcpuderung demonstriert wird. Es ist zu erkennen, daß die Zellulosederivatteilchen, die als feine Pünktchen dargestellt sind, nur in lockerer Verteilung auf dem Tabakteüchen rabgelagert sind.

In F : g. 3 der Zeichnung ist die Wirkung der Befeuchtung der bepuderten Tabakteilchen mit dem Lösungsmittelgemisch veranschaulicht. Das Lösungsmittelgemisch soll die Tabakteilchenmassen nicht durchnässen wie im herkömmlichen Verfahren und in einen Brei verwandeln, sondern sie sollen die Zelluiosederivatteilchen, die auf der Oberfläche des Tabakteilchens sitzen, nur zum Anquellen bringen. Das Lösungsmittelgemisch wird zwar von den Tabakteilchen aufgesogen, es tritt dann aber an der Berühningsstelle zwischen dem Zelluiosederivatteilchen und dem Tabakteilchen in ersteres über und überführt dieses in einen gallertartigen Zustand.

Das Zellulosederivat kann beispielsweise zusammen mit den Tabakteilchen in den abgemessenen und erforderlichen Mengen bei 2 in den Mischer 1 gegeben rterden, worauf nach Ablauf der erforderlichen Mischzeit Lösungsmittelgemisch und Weichmacher über die Leitung 3 in den Mischer eingeleitet werden. Das Endprodukt dieses zweistufigen Mischvorgangs würde dann, je nachdem, welches Tabakteilchenausgangsmaterial verwandt worden ist und/oder welches Endprodukt hergestellt werden soll, entweder auf einen Walzenstuhl 4 mit zwei Walzen gegeben oder auf einen Walzenstuhl 5 mit drei Walzen oder erst auf den Walzenstuhl 4 und anschließend auf den Walzenstuhl 5. Bei der Herstellung von Filierfolien (sheets), zu deren Herstellung grobteiliger Tabak, sogenannter Tabakgrus, verwendet wird, gibt man das Mischprodukt zunächst auf den Walzenstuhl 4 und anschließend auf den Walzenstuhl 5. Bei der Herstellung einer ^! )eckblattfolie mit einem Ausgangsmaterial von einer Teilchengröße von 50 bis 100 μ kann man das Mischerprodukt direkt auf den Walzenstuhl 5 geben. Die dritte Walze 6 des Walzenstuhls 5 dient dabei als Abnehmerwalze und überführt die erhaltene Folie auf ein endloses geeignetes Transportband 7, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, das die Folie durch eine Absauganlage 8 hindurchbewegt, in der das Lösungsmittel abgesaugt und einer Rückgewinnungsanlage zugeführt werden kann, in der das Lösungsmittel zurückgewonnen wird, um erneut für die Herstellung von Tabakfolien verwandt werden zu können. Da der l.ösungsmittelanteil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nur noch '/u bis '/io, verglichen mit den bekannten Verfahren, die von Tabakmehl und einer Paste, d. h. einem zähflüssigen Brei zur Herstellung einer Folie ausgehen, beträgt, Können die Absauganlage 8 und die Rückgewinnungsanlage beträchtlich einfacher ausgestaltet sein, und es genügt bereits ein ganz geringes Vakuum in der Absauganlage ohne die Aufwendung zusätzlicher Wärme, um das Lösungsmittel aus der Tabakfolie zu entfernen. An die Absauganlage 8 ist am Ende des Transportbandes 7 eine Quer- und Längsschneidvorrichtung 9 zur Herstellung sogenannter »sheets« oder eine Folientransport- und -schneidevorrichtung 10 zur Herstellung von Bobinen angeschlossen.

An die Absauganlage 8 sind auch die Walzenstühle 4 und 5 angeschlossen, zu welchem Zweck die Walzenstühle in Gehäusen 11 untergebracht sind

Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt nicht nur ein besseres, dem natürlichen Tabakblatt ähnlicheres Produkt, sondern besitzt auch zahlreiche Vorteile. Es ist zunächst nicht mehr notwendig, das Tabakausgangsmaterial wie bei den bekannten Verfahren in einem Trokkenmahlvorgang in ein Tabakmehl zu zerkleinern. Dieser aufwendige und teure Mahlvorgang fällt insgesamt weg, denn es können die Tabakteilchen, wie sie in Tabak -,n verarbeitenden Fabriken anfallen, direkt verarbeitet werden. Es ist lediglich erforderlich, dann einen Klassiervorgang, beispielsweise durch Sichten oder Sieben einzuschalten, wenn man zur Herstellung einer Deckblatt- oder Umblattfolie eine bestimmte Tabakteilchenfraktion abtrennen will. Rippen werden lediglich gebrochen und auf die Teilchengröße von 1 bis 10 mm Durchmesser gebracht. Wenn der natürlich anfallende Tabakgfus nicht ausreichende Mengen feiner Teilchen, wie sie zur Herstellung von Umblatt- oder Deckblattfolien erforderlich sind, enthält, können der Tabakgrus und die Rippen in einem Mahlvorgang auf eine Teilchengröße von höchstens 1 mm zerkleinert werden, der jedoch erheblich einfacher vor sich geht als der Mahlvorgang bei den bekannten Verfahren.

Ein weiterer Vorteil ist der, daß das erfindungsgemä-Se Verfahren eine Folie aus einem Granulat herzustellen gestattet, deren Festkörperanteil bis auf das Dreifache gesteigert werden kann, verglichen mit dem Gieß-

verfahren. Dies ergibt eine erhebliche F.inspariing an Lösungsmitteln, wodurch eine beträchtliche Energieeinsparung beim Trocknen der Tabakfolie und Rückgewinnung der Lösungsmittel erzielt wird. Daraus wiederum ergibt sich, riaß die Trocknungstemperatur praktisch Zimmertemperatur sein kann und die Trocknungsvorrichtung bzw. die Absaugvorrichtung erheblich kleiner und einfacher ausgeführt werden kann.

Ein weiterer Vorteil ist der, daß der Bindcmittelanteil, d. h. der Zellulosederivatanteil, durch das erfindungsgemäße Verfahren bis zu 50% verringert werden kann, wodurch der Geschmack beim Rauchen der erfindungs-

gemäßen Folie erheblich verbessert wird, der ja durch den hohen Zelluloseanteil der bekannten Folien stark beeinträchtigt wird. Durch die schonende wasserfreie Behandlung des Tabaks bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bleiben Farbton und Aroma voll erhalten.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Filierfolie besitzt besonders gute Sperrigkeit und Füllfähigkeit.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch die Tabakverordnung beschränkt sein.

herzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Tabakfolie unter Verwendung von Tabakteilchen, einem Bindemittel auf der Basis eines Zellulosederivats und einem Gemisch aus Methylenchlorid und Methanol im Verhältnis von ca. 4:1 als Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die trockenen Tabakteilchen in einer Größenordnung bis zu 10 mm mit dem Bindemittel, das fein gemahlen und in dem Lösungsmittelgemisch löslich ist, auf der Oberfläche bepudert werden und anschließend mit einer solchen Menge des Lösungsmittelgemische« derart vermischt werden, daß die auf den Tabiikteilchen haftenden Zellulosederivatteilchen anquellen, worauf das auf diese Weise granulierte Gemisch mechanisch zu einer Folie gepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Tabakteilchen natürlich anfallender Tabakgrus ->us Tabakblatt- und Tabakrippenmaterial eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zellulosederivat Methyl-, Äthyl- und Azetylzellulose eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lösungsmittel ein Weichmacher zugesetzt wird.