DE3328663A1

DE3328663A1 - Tabakerzeugnis mit hohem fuellvermoegen und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3328663A1
Application number: DE19833328663
Authority: DE
Inventors: William J. 06107 West Hartford Conn. Nellen
Original assignee: Individual
Current assignee: TMCI Inc SOUTH WINDSOR CONN US
Priority date: 1982-08-11
Filing date: 1983-08-09
Publication date: 1984-02-16
Also published as: DK157776B; CH661182A5; NL8302815A; BE897529A; JPS59109164A; GB2127272A; GB2127272B; DK157776C; DK365183D0; GB8318373D0; DE3328663C2; FR2531841B1; IT1175114B; IT8383445A0; FR2531841A1; DK365183A; CA1217628A; US4497331A; ZA835096B

Description

PATENTANWALT KNEFEL Wertherstr. 18 · Tel. 06441/46330 6330 VVETZl AR < Poetfach 1Θ24

Tabakerzeugnis mit hohem Füllvermögen und Verfahren zu seiner Herstellung

N P N G

Allgemeiner Stand der Technik

Diese Erfindung bezieht sich FillgEmein auf dip Ueruendung rekonstituierter Tabakbüqen nls Füllstoffmaterial, in einer Beimischung zu Blatt-Tabak bei Rauchwaren, beispielsweise Zigaretten und Zigarren, zu verwenden. Diese Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Verbesserung der als "Filling Power" (FüTlvermägen) bekannten Eigenschaft. Diese Erfindung bezieht sich auch auf die Herstellung won Tabak-1Q produkten für andere Verwendungen, dip nach dem Zerschnitzeln größere Bchnitzellänge und Schnitzelelastizität besitzen.

Zigarettenfüllstoff wird dadurch hergestellt, daß Tabakblätter oder rückgewonnene Tabakbpgen in Schnitzel oder Stücke, etwa D,03 Zoll oder weniger breit und von variierender Länge, typischerweise im Durchschnitt B mm oder länger, geschnitten werden. Diese Schnitzel werden in eine Zigarette gepackt unter kontrollierten Druckkräften. Das spezifische Volumen des Zigarettenfüllstqffs, bei einem kontrollierten Feuchtigkeitsgehalt von etwa 13 % gemessen, läßt das Fill lverrnngen erkennen.

Dei der Herstellung von Zigarrenfüllstoff wird eine Maschine verwendet, um den Bogen in kleinere Fragmente unregelmäßiger Abmessungen und mit einer durchschnittlichen Größe von etwa 1G mm" zu zerkleinern. Derartige Stückchen Zigarrenfüllstoff werden in die Zigarren eingebracht, und zwar ohne das anschließende Zerschneiden in schmale Schnitzel, wie es bei Zigarettenfüllstoff üblich ist.

Kautabak und Schnupftabak sind Beispiele nichtrauchender Tabakprodukte, die als zerschnitzelte Produkte verkauft werden können und die van den Verbesserungen bei der Länge und der Elastizität der entstehenden Schnitzel profitieren.

Rekonstituierte Tabakbögen werden üblicherweise durch die sogenannten Bandverfahren oder durch das Papiermaschinenverfahren hergestellt. Bei den Bandverfahren ist ea erforderlich, eine Dispersion von Tabakteilchen, in Kombination mit anderen Zusatzstoffen und Klebmitteln, auf ein Metallträgerband aufzubringen, ωο die Dispersion getrocknet wird und dadurch zu einem Bogen wird, der von dem Band abgeschält wird. Die typische Dicke eines solchen getrockneten Bogens ist G,006 bis 0,008 Zoll. Derartige Band-Verfahren sind wohlbekannt und wurden beschrieben durch Jansson und Lilja in der US-Patentschrift 3 162 200, durch Pihl in der US-Patentschrift 2 971 517, durch Gretz in den US-Patentschriften 3 590 493 und 3 589 032, durch Egri in den US-Patentschriften 3 894 544 und 4 069 831, durch Schmidt und Hoge in der US-Patentschrift 4 3OS 578 und durch Schmidt in der US-Patentschrift 4 325 391.

Der Tabakbogen kann auch auf einer Papiermaschine hergestellt werden, wo das Wasser aus einem faserigen Brei aus Tabakteilchen abgezogen wird und die Bahn oder der Bogen anschließend mit Zusatzstoffen behandelt und getrocknet werden. Derartige Papiermaschinenverfahren wurden beschrieben durch Selke in den US-Patentschriften 3 860 012 und 4 182 349 und durch Arledter und Marek in der US-Patentschrift 3 870 054.

Verschiedene Versuche sind unternommen worden, das

Füllvermägen von Tabakbögen zu verbessern. Ein l/erfahren für das nichteinheitliche Verdichten eines Tabakbogens durch eine spezialisierte Bandbehandlung idurde durch Licis in der US-Patentschrift 3 431 915 beschrieben. Schweitzer beschrieb in der US-Patentschrift 3 430 634 ein Verfahren für das Kreppen eines Tabakbogens durch Aufbringen des feuchten Tabakbogens auf eine Kreppuialze und Abschaben des Bogens von der Kreppujalze. Cogbill beschrieb in der US-Patentschrift ^ 258 728 ein V/erfahren, welches gleichzeitiges Eindampfen, Kräuseln und Zerschlagen des Tabakbogens mit sich brachte, um das Füllvermögen zu verbessern. Andere l/erfahren für die Erhöhung des Fül lvermon ens von Tabakbögen haben luft- ader schauroerzeugende Mittel

Ί5 in den feuchten Bogen eingebracht, um eine endgültige Struktur geringerer Dichte und höheren spezifischen Volumens zu erreichen.

Laminationen von zwei Schichten von Tabakbögen wurden bislang verwendet, um visuelle Wirkungen hervorzurufen, beispielsweise die Maserungsstruktur eines natürlichen Tabakblattes bei Zigarren-Deckblättern nachzuahmen, und dies wurde durch Godfrey et al in der US-Patentschrift 4 109 665 und durch Sinclair et al in der US-Patentschrift 4 135 962 beschrieben. Herkömmliche Laminationen, bei denen zwei oder mehr Lagen von rekonstituierten Tabakbögen kontinuierlich und enganliegend verbunden sind, hatten nicht den Vorzug, einen Zigaretten- oder Zigarrenfüllstoff zu erzeugen, der ein verbessertes Füllvermögen besitzt.

3Q Rekonstituierte Tabakbögen, nach einem der Bandverfahren hergestellt, weisen immer die Tendenz auf, eine besonders glatte Oberfläche zu besitzen, was von

der Glattheit des Metallbandes herrührt, auf welchem sie entstanden. Die glatte Oberfläche hat bestimmte Nachteile. Die glatte Oberfläche kann dazu führen, daß bei zerhackten Stücken auf Schrägfförderbändern Schlupf auftritt. Falls der Feuchtigkeitsgehalt eines bandgeformten Tabakbogens ungefähr 18 % oder mehr überschreitet und falls die 5 cm Schnittquadrate von Tabakbögen zufällig zusammengedrückt werden, beispielsweise am Baden van Massengut-Transpartcantainern, besteht ferner eine Tendenz, daß sich Stücke zu größeren Klumpen unregelmäßig zusammenklebender Stücke zusammenballen, wobei derartige Klumpen oft zehn, ader mehr, einzelne Lagen enthalten. Solche dicken Klumpen haben, wenn sie durch die Zerschnitzelungsmaschine laufen, größere Schnitzelstücke zur Folge, die Miniaturklötzen ähnlich sehen, und derartige Schnitzel besitzen ein geringeres spezifisches Volumen (reziproke Dichte) und ein geringeres Füllvermögen.

Tabakbögen, die nach dem Papiermaschinenverfahren hergestellt werden, können ebenfalls unerwünschte Schichtungen bilden. Eine derartige unerwünschte Bogenstruktur kommt im allgemeinen durch eine hohe örtlich auftretende Oberflächenkonzentratian von Tabakextraktiansmitteln zustande, die in den Tabakbogen wiedereingeführt werden, nachdem sich das faserige Gewebe gebildet hat.

Der ideale reknnstituierte Tabakbogen würde visuell von Tabakblättern bzw. Blatt-Tabak nicht zu unterscheiden sein. Jedoch sind die meisten Bögenpra-3Π dukte sehr zweideutig und daher leicht identifizierbar. Diese Wirkung ist bei einem bandgeformten Bogen stärker als bei einem Bogen, der gemäß dem Papiermaschinenverfahren hergestellt wurde.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein V/erfahren vorzusehen, um das Füllvermögen rekonstituierter Tabakbögen ujesentlich zu vergrößern.

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung besteht darin, einen Zigaretten- oder Zigarrenfüllstoff mit erhöhtem Füllvermögen aus einem neugeformten Tabakboqenprodukt herzustellen. Weitere Ziele bestehen darin, Schlüpfrigkeit zu beseitigen, die Tendenz angefeuchteter Bögen bzw. feucht gewordener Bögen, schichtweise aneinanderzukleben, zu überwinden, und einen Zigaretten- und Zigarrenfüllstoff herzustellen, der im Aussehpn dem Zigaretten- oder Zigarrenfüllstoff entspricht, der aus natürlichem Blatt-Tabak hergestellt ist,

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung besteht darin, ein Laminat aus Tabakbögen herzustellen, das anschliessend in nichtrauchb;i rc Tabakprodukte, beispielsweise Hautabak oder Schnupftabak, geschnitzelt wird, wabei derartige Tabakprodukte Schnitzel verbesserter Länge und Elastizität enthalten.

Beschreibung der Erfindung

Im Verlauf von Routine-Experimentierarbeiten wurde unerwartet festgestellt, daß Laminate, die aus zwei Lagen eines rekonstituierten Tabakbogens hergestellt werden, verwendet werden können, einen Zigarettenfüllstoff mit beträchtlich verbesserten Eigenschaften zu erzeugen. Die Füllkraft bzw. das Füllvermögen wird verbessert, und die Durchschnittslänge der geschnitzelten Teilchen wird vergrößert. Der sich ergebende Zigarettenfüllstoff besitzt eine elastische Eigenschaft, die den bislang gekannten Produkten überlpqen ist.

- ία -

Um die verbesserten Ergebnisse zu erhalten, müssen die zwei Lagen rekonstituierter Tabakbögen nur auf einem Teilstück ihrer benachbarten Fläche-an-Fläche-Oberflachen miteinander verbunden werden. Ein derartiges Zwei-Lagen-Laminat ist ein Laminat, bei welchem die benachbarten Bogpnoberflachen, die Rinander zu berühren scheinen, tatsächlich nur über einen Teil der angrenzenden Gesamtkontaktfläche eng miteinander verbunden sind, was zur Folge hat, daß auf diese Weise bestimmte Flächenbereiche vorgesehen werden, die nicht miteinander verbunden sind. Derartige Laminatstrukturen sind in den beigefügten Photographien und schematischen Zeichnungen dargestellt. Ein Einzelbogen rekonstituierten Tabaks ist dargestellt sowie die verschiedenen Arten van Laminaten, die hergestellt werden, wenn flache oder gekräuselte Einzelbögen verwendet werden, um Laminatstrukturen vorzusehen. Die Tabakschnitzel, die in diesen Photographien dargestellt sind, wurden auf einer Zerschnitzelunqsmaschine hergestellt, welche Zigarettenfüllatoffschnitzel hervorbringt, die ungefähr 1/32 Zoll breit sind.

Mit Bezug auf die Photographien und Zeichnungen:

Fig. 1 zeigt Schnitzel, die man erhält, wenn ein einzelner Bogen rekonstituierten Tabaks in flacher, ungekräuselter Form zer

schnitzelt wird, um Zigarettenfüllstoff vorzusehen,

Fig. 1A ist eine teilweise Querschnittansicht, vergrößert, eines einzelnen rekonstituierten Tabakbogens in flacher, ungekräuselter

Form,

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Fig. 2 zeigt Schnitzel, die man erhält, wenn ein einzelner Bogen rekanstituierten Tabaks in gekräuselter Farm zerschnitzelt idird, um Zigarettenfüllstoff vorzusehen,

Fig» 2A ist eine teilweise Querschnittansicht,

vergrößert, eines einzelnen rekonstituierten Tabakbogena in gekreppter Form,

Fig. 3 zeigt Schnitzel, durch Zerschneiden eines Laminats erhalten, bei welchem zwei flache, ungekräuselte Schichten rekonstituierter

Tabakbögen über den gesamten benachbarten Berührungsflächenbereich eng miteinander verbunden sind,

Fig. 3A ist eine teilweise Querschnittansicht, vergrößert, und zeigt das Zweischichten-

laminat mit kompletter, lokalisierter Bindung zwischen den Schichten,

Fig» k zeigt Schnitzel, durch Zerschneiden eines Laminats erhalten, unbei zwei flache, un-

2D gekräuselte Schichten eines rekonstituier

ten Tabakbogens nur teilweise miteinander verbunden sind gemäß dieser Erfindung,

Fig_o 4A ist eine teilweise Querschnittansicht,

vergrößert, und läßt das Zweischichtenlaminat mit nur teilweiser Anbindung zwi

schen den Schichten erkennen,

Figuren 5 und 5A zeigen in ähnlicher üJeiae die

Struktur van Schnitzelstücken van einem teilweise angebundenen Laminat, aus einer Schicht eines flachen, ungekräuselten Tabakbogens und aus einer Schicht

eines gekräuselten Tabakbogens hergestellt,

die Figuren G und SA zeigen in ähnlicher Weise die Struktur von Schnitzelstücken von einem teiluieise angebundenen Laminat

her, aus zwei Schichten eines gekräuselten Tabakbogens hergestellt. Die Figuren 1 bis 6A stellen Strukturen dar, welche durch das Band-Verfahren hergestellt wurden. Die Figuren 7, 7A, 8 und

8A zeigen die Struktur von Schnitzeln, die durch das Papiermaschinenverfahren hergestellt wurden.

Auf Fig. 1 und Fig_o 1A Bezug nehmend, bestehen die Tabakschnitzel 10 bus langen und schmalen Streifen, die aus einem Einzelbogen eines rekonstituierten Tabakbogens 11 geschnitten wurden. In den Figuren 2 und 2A haben die Schnitzel 12 eine gezackte Bestalt von dem Kräuselungsvorgang her, wobei sie aus dem einzelnen Bogen herrühren. Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Einzellagenschnitzel besitzen eine kürzere durchschnittliche Länge als Schnitzel, die aus Laminaten hergestellt wurden, wie in den anderen Figuren dargestellt.

In Fig. 3 sind die Schnitzel 14 etwas größer die Einzellagenschnitzel 10 und 12 und bestehen aus dem Laminat 15, das in Fig. 3A dargestellt ist. Die Schnitzel

16, uiie in Fig. k dargestellt, bestehen aus den zwei Schichten 19 und 20, die in beabstandeten, angebundenen Flächenbereichen. 28 unvollständig miteinander verbunden sind. Derartige mit Zwischenräumen angeordnete Flächen sind in den Figuren k bis 7 so vorgesehen und bilden ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung.

Die Figuren 5 _p 5A, 6 und 6A zeigen das Ergeb^ris, nenn der rekonstituierte Tabakbogen durch ein 3and-Verfahren gebildet wird und von dem kontinuierlichen Metallband mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 18 % abgeschabt wird, wodurch sich der Bogen kräuselt, wie bei 21. Eine derartige gekräuselte Schicht 22, wie in den Figuren 5A und 6A dargestellt, wird auf eine ungekräuselte Schicht 2k (Fig„ 5A) oder eine zwpite gekräuselte Schicht 23 (Fig. 6A), mit Bildung beabstandeter, angebundener Flächenbereiche 28, geschichtet, wonach das Laminat in kleine StiJcke geschnitten wird, getrocknet wird und anschließend zerschnitzelt wird, um Zigarettenfüllstoff vorzusehen.

Alle Figuren 1 bis 6 zeigen Zigarettenfüllstüffschnitzel von dem Tabakbogen her, der durch das Band-Verfahren hergestellt wurde, wie oben erwähnt. Die Figuren 7, 7A, 8 und ΘΑ zeigen Photographien und vergrößerte Querschnittansichten von Schnitzeln aus einem Tabakbogen, der nach dem Papiermaschinenverfahren hergestellt wurde. Fig. 7 zeigt Schnitzel 29, welche aus dem ungekräuselten Einzellagenbogen 30 bestehen, unJFig. 8 zeigt die Schnitzel 31, welche aus dem Laminat 32 bestehen, das in Fig. 8A dargestellt ist, und die Anbindung 28 wie zuvor beschrieben.

Es ist zweckmäßig, die Ziqarettenfül13toffschnitzel auf der Basis des Prozentsatzes dnr Länge des

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Schnitzels, in ωelchem die zwei Lagen miteinander verbunden erscheinen, auf visueller Inspektion basierend, zu vergleichen. Dies wird als der Adherent Length Factor (innewohnende Längenfaktor) bezeichnet, und ein innewohnender Längenfaktor van 40 % würde bedeuten, daß das durchschnittliche Schnitzel in diesem Beispiel ungefähr 40 % seiner Länge als zwei Lagen besitzt, die miteinander verbunden zu sein scheinen.

Bei dem in Fig. 3A dargestellten Zweilagenbogenlaminat, bei dem die benachbarten Oberflächen-Flächenbereiche vollständig und fest miteinander verbunden sind, kommt der innewohnende Längenfaktor nahe an 100 % heran. Es hat sich herausgestellt, daß eine solche Zweilagenlaminattabakboqenstruktur zu steif ist und ohne Elastizität ist. Ferner läßt eine derartige Laminatstruktur das verbesserte Füllvermögen, das durch die vorliegende Erfindung erreicht wird, nicht erkennen. Der zweilagige rekonstituierte Tabakbogen teilweise laminierter Schnitzel, die in den Figuren 4A, 5A, 6A und BA dargestellt sind_f und wobei die Tabakschnitzel an beabstandeten Flächen verbunden sind, repräsentieren die bevorzugten Tabakprodukte die gemäß dieser Erfindung hergestellt werden.

Die folgende Tabelle zeigt die geschätzten inne-'-'5 wohnenden Längenfaktoren und das gemessene Füllvermögen der Tabakproben, die in den Photographien der Figuren 1 bis 8 dargestellt sind.

Innewohnende Längefaktoren und Füllvermägen

Geschätzter Füllvermögen innewohnender Kubikzentimeter/ Längenfaktor Gramm

Fig. 1 Einzellage, flach,

Band-Verfahren — 3,79

Fig. 2 Einzellage, gekräuseltj Band-Verfahren — u, on

Fig. 3 Laminat flach/ flach, vollständige Anbindung, Band-Verfahren 95+% 3,90

Fig. k Laminat flach/ flach, teilweise Anbindung Band-Verfahren 30% U,

Fig. 5 Laminat flach/ gekräuselt, teil

weise Anbindung, Band-Verfahren kQ% i*,

Fig. G Laminat gekräuselt/ge

kräuselt, teilweise Anbindung, Band-Verfahren 25% i+,51

Fig_o 7 Einzellage, flach, Papiermaschinen-

verfahren -- 3,73

Fig. B Laminat flach/ flach, teilweise Anbindung, Papiermaschinen-

verfahren 35% it,21

Das Verfahren zur Herstellung eines Tabakfüllstoffs gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt dip folqpnden Verfahrensschritte:

ri.) Herstellunq Rines rp.konstitliierten Tabakbagens durch Aufbringung einer Tabakbreimasse auf einer Metalloder b'ewebeträgeroberflache und Trocknung derselben,

b) Entfernung des entstandenen getrockneten Tabakbogens von der abstützenden Oberfläche her,

c) Aufeinanderschichtung von Paaren der so hergestellten Tabakbügen,

- falls der Bogen durch das Band-Verfahren hergestellt wurde, die Seiten der Bogen, die mit den Metall-

"¹^ band F^ r π in Hantakt waren, einander benachbart angeordnet, und

- fallfi die Hriqen nach dem \ apiermaschinenverfahren hergestellt wurden, die Seiten der Bögen, die gegenüber dem Formunn.sdraht Innen, einander benach-

^ 5 bart, angeordnet,

ω; bei das sich ergehende Laminat mit Zwischenräumen angeordnete, loknlinierte, verbundene und nichtverbundene Flächenbereiche aufweist,

d) jchneifJen oder ZnrscnnitzeIn des Laminats in Zigar-'-¹H renfüllstoff-Fragmente oder in Schnitzel, die zwei Schichten eines rekonstituierten 3ogens aufweisen, wobei die sich ergehenden Schichten für 1D % bis hü "Λ der Fläche der benachbarten Uberflächen miteinander verbunden werden.

'JiP spezifischen Lrgebnisse, die durch Benutzung dieser S_ rf indung'erre i cht werden, werden durch folgendes bpeinfluRt: die Bogeneigenscnaften, die Kondition des t'aqen'i, wenn er bpi dr;m SchichtungsprozeP, gegen den benachbarten Bogpn gedrückt wird, den Druck, die

Dauer und das geometrische' Muster der ^chinht stufe und die Bedingungen des anseht iePenden !j dens, Trocknens, Packens, Uiederanfeuch tens und lerschnitzelns oder Zerkleinerns.

Das Grundgewicht des rekonstituierten !joqpnp wird nicht für kritisch gehaltnn, und fin tvnischer, tcqengewicht ist im Bereich von vier his neun Gramm pro •Juadratf uß, gemessen auf nf en trockener ilnnis. Der Dogen kann flach oder gekreppt sein. Der F e. u c h t i α k p. i t s gehalt der Lagen, wenn sie zusammengepre^' I- werden, hat einen wichtigen Effekt beim Erreichpn eines fenthaftenden Hontaktes zwischen den Lagen, sowohl im Uf? ichmachen der Lagen, um besseren Kontakt ?u erhaltρη, als auch bei der Bildung von Überf 1 ächenhaftvermfigen. falls zwei

r e k σ η s t i t u i~e r t e '-> gemäß dem Band-Uerf ahrpn hergestel 1 te/Tabakbfiqpn mit ihren glatten Seiten auf ρ inander geschichtet w ρ r c: ρ π , wenn der Feuchtigkeitsgehalt im Bereich vun Ti >. bis 1B % ist, ist geiJÖhnlich irgendein zusätzlicher Laminierungsklebstoff nicht erforderlich. Der Zusat? einps ergänzenden Laminierunqsklebstoffes kann jedoch verwendet werden. Ein geeignetes Laniin^rrnnrikluinitfel für diesen Zweck würde sein eine Lösung einps n-udifizierten Zellulasegummii^ beispielsweise Methy lzel 1 u lose , oder eine Lösung eines natürlichen Pflanzengummis, beispielsweise Guargummi.

Das eigentlich Verschmelzen der zwei L ;* ge η zu einem Laminat kann dadurch stattfinden, daP dip zuipi Bögen durch einen Drucks ρ alt von zwni ;;ich ueri", nrenden Walzen gefiJhrt were'pn, wobei der Kontaktdruck un;; die _ ü b e r f 1 ä c h e η c h a r a k t e r i :ϊ t i k ρ η d i f¹ r; e ι ! π m i η i ρ r u η r, s- u> -ί " /pn so gewählt werden, daß bei den zu 1 ami η ι crpndpn ::^;;;ipn die besten Ergebnis π f prziplt wprnrn. Di:r Krn/^: ntünt?

ClBr geklebten Fläche zwischen den Lagen kann dadurch geregelt werden, daß ein erhabenes Muster auf einer Laminierunqstjalze ader auf beiden Laminierungsuialzen verwendet wird, um auf diese Ueise sicherzustellen, daß jedes entstehende Schnitzel von Zigarettenfüllstoff eine bestimmte begrenzte Länge von Druckanbindunqslaminatian erhält. Das Laminieren kann auch ohne jeden Druckwalzenspalt dadurch stattfinden, daß ein Stapel Bögen vorbereitet wird, bei welchem das Gewicht der übereinanderliegenden Bögen, mit oder ohne zusätzlich aufgebrachte Gewichte, die Wirkung hat, daß die Lamination stattfindet, mit der resultierenden, unvollständigen, begrenzten Anbindung zwischen den Lagen. Die Verteilung oder der lineare Abstand zwischen den verbundenen Flächen kann variieren, vorzugsweise wird jedoch vorgesehen, daß die Lagen, welche die Laminate aus zwei rekonstituierten Tabakbögen mit zwei Schichten bilden, für 10 % bis GO % der Fläche der zwei benachbarten Oberflächen miteinander verbunden sind. Wenn derartige Laminate zerschnitzelt werden, um schmale Zigarettenfüllstoffschnitzel zu bilden, sind die zwei Lagen für 10 % bis 60 % der Länge der Schnitzel miteinander verbunden. Wenn solche Laminate zerschnitzelt werden, um unregelmäßig geformte Zigarrenfüllstoff-Fragmente zu bilden, sind die zwei Schichten für 10 % bis 60 % der Länge einer Linie miteinander verbunden, ujplche die entgegengesetzten Ränder des Zigarrenf üllstof f Stückes verbindet.

Mit geeigneten Vorsichtsmaßnahmen können die Laminate versandt und gelagert werden, ohne Einbuße beim Füllvermägen. Es ist üblich, die zwei Lagen mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 15 % bis 1ß % zusammenzuschichten, dann den Bogen in kleine Stücke zu schneiden, die typischerweise Quadrate, etwa 5 Zentimeter pro Seite

sind, und dann die Quadratp auf einen Feuchtigkeitsgehalt van etwa 12 % in einem Ularmluf ttrockne r zu trocknen, in welchem den einzelnen Laminatsstücken Gelegenheit gegeben wird, zu fälteln, sich zu verdrehen und sich an den begrenzten Flächen teilweise abzulösen, an denen der laminierende Druck gering war und wo wpnig oder überhaupt keine Anbindung erreicht wurde. Derartiqe getrocknete Quadrate können ohne Schwiprink^iten verschifft und gelagert werden. Wach ansch 1 ipßender lüiederbefeuchtung und Zerschnitzelung bilden sie einen Zigarettenfüllstoff mit ausgezeichnetem FülI vermögen . Nach anschließender Idiederbef euchtung und Zerkleinerung bilden sie ein Zigarrenfüllmaterial mit ausgezeichnetem Füllvermögen.

Bei der bevorzugten Ausführungsforrn dieser Erfindung wird der Laminierunqsschritt ahne zusätzlichen Laminierungsklebstoff durchgeführt, wobei die Oberflächen ausgewählt werden, die miteinander zu verbinden sind. Wenn man Tabakbögen verwendet, die durch das Band-Verfahren hergestellt wurden, wird es bevorzugt, die zwei sehr glatten Überflächen, wplche die größere Neigung aufweisen, Haftvermögen zu entwickeln, wenn sie feucht sind, miteinander zu verbinden. Ulenn das Laminat auf diese Weise hergestellt wird, werden die Trocken-Schlüpfrigkeit, die Feuchtklebricjkeit und die sichtbare Zweiseitigkeit, die normalerweise mit einlagigen rekonstituierten Tabakbögen verbunden sind, dadurch überwunden. Die gleiche Wirkung wird erreicht, bei Verwendung von Tabakbögen, die durch das Hapiermaschinp.nverfahren hergestellt wurden, dadurch, daß die Filzseiten der Bögen miteinander verbunden werden, wplnhe die Tendenz auf uipifien , t)un:h i11p IJi ριΙπγρ ί nbr i nqunrj von zuvor entzogenen wassnr 1 ils 1 iohpn T abnkk οπιροηρη ten

klebrig zu sein, und daß diese wasserlöslichen Materialien dazu benutzt werden, dabei zu helfen, die zweilagigen Gagen an mit Zwischenräumen angeordneten Flächenbereichen an den benachbarten Schichtoberflachen fest miteinander zu verbinden.

Die Berechnung des Füllvermögens von Zigarettenffillstüff wird folgendermaßen erreicht. Stücke von einlagigem oder zu einem Laminat geschichteten Boqenmaterial werden auf ungefähr 18 % Feuchtigkeitsgehalt gebracht und es wird ihnen Gelegenheit gegeben, mindestens 2k Stunden lang ins Gleichgewicht zu kommen. Sie werden dann einer Rotierscheibenzsrschnitzelungsvorrichtung, beispielsweise "Destroyit^M, einer Papierzerschnitzelungsmaschi ne für das Büro,, zugeführt, wplche 32 Schnitte pro Zoll durchführt, wobei es sich um die Standard-US-Ziqaretten-Schnitzelbreite handelt. Dem zerschnitzelten Material wird Gelegenheit gegeben, sich auf einen Feuchtigkeitsgehalt νση 13 % +_ 1 % einzupendeln, und zwar dadurch, daß es 2k Stunden lang in einer Atmosphäre von G2 % relative Feuchtigkeit und 22 ⁰C angepaßt wird. Das spezifische Volumen (Füllvermägen) wird mit dem Borgwaldt-Zy1inder geprüft. Der Probe-Feuchtigkeitsgehalt wird geprüft, und das spezifische Volumen wird um 0,2? Kubikzertimeter/Gramm für jedes 1 % Feuchtigkeiteabweichung von 13 % her korrigiert. Die Korrektur wird addiert, falls die Feuchtigkeit höher als 13 % ist, und wird subtrahiert, wenn sie niedriger liegt. Diese Methode ist auch von Nutzen, um das Füllvermögen von Zigarrenfüllstoffen zu vergleichen, obgleich Zigarrenfüllstoffe in der kommerziellen Praxis eher in unreqelmäßig geformte Stücke zerkleinert werden als in lange schmale Schnitzel des Zigaretten füllstoffe.

Der Ausdruck "Tabak",wie er hierin benutzt wird, schließt ein: Tabak, rekanstituierter Tabak und Tabakabfall, beispielsweise Stengel oder Abrieb. Ferner Tabakersatzstoffe, beispielsweise Kakaoblätter und andere natürlich vorkommende oder kultivierte Vegetation, tabakähnliche Substanzen und ähnlich strukturierte synthetische Bestandteile, die dem Fachmann ujohlbekannt sind, z. B. Zellulase oder Zellulosederi- VStE₁ sollen auch zum Umfang der vorliegenden Erfindung gehören.

Beispiele der Erfindung

Der Einsatz des Verfahrens, wie in den folgenden Beispielen beschrieben, soll lediglich zur Ueranschaulichung der Erfindung dienen und soll nicht einschränkend dazu uiirken, außer wie in den Ansprüchen aufgeführt. Die Teile und Prozentsätze sind nach Gewicht zu verstehen, uienn nicht anders angegeben.

Beispiel I
Ein rekonstituierter einzelner Tabakbngen wurde aus einem Gemisch von Tabakabfällen, einschließlich Stengel, Uinnouiings, Blättchen und Tabakstäube, hergestellt. Die Tabakmischung wurde zerkleinert, um durch ein US-IMormsieb mit Maschenweite 8Ü hindurchzugehen. Eine Basisgewebe-Dispersion, mit einem Feststoffgehalt von k % vorbereitet, umfaßte 2f> % gebleichte Hartholzpulpe, 25 % Rahtamarindegummi, 33 % gekochtes Tamarindegummi, 7 % Guargummi und 10 % Glyoxal. Als das Basisgewebe mit dem Tabak kombiniert wurde, in einem Hochintensität-Mischer und mit einem Verhältnis von 85 % Tabakfeststoffe zu 15 % Basisgewebefeststoffe, wurde ein formbarer Brei gebildet und dann mittels des Band-Verfahrens in Tabakbögen gegossen. Das Bogengewicht

betrug S Gramm pro Quadratfuß mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 12 %, wobei ein glattes ungekrepptes Bagenpradukt entstand. Der Bogen uurde dann in 5 Zentimeter Quadrate geschnitten und zerschnitzelt, wie in dem Uerfahren zur Messung des Füllvermögens angegeben. Das Füll vermögen betrug 3,79 Kubikzentimeter/Gramm. Eine Photographic dieser Schnitzel ist als Fig. 1 beigefügt.

Zusätzliche Proben des obigen Einzelbogenmaterials wurden auf etwa 1ß % Feuchtigkeitsgehalt wiederbefeuchtet, und dann wurden sie einer feinzerstäubten LJassersprühung unterworfen, wenn sie paarweise zusammengeschichtet wurden. Jedes Paar hatte die glatten Seiten der Bögen in Fläche-auf-Fläche-Kontakt. Ein Gewicht von etwa 75 Pounds pro Quadratfuß wurde dann auf das Bogenmaterial aufgebracht, um das Paar van Einzelbogen dazu zu bringen, ein Laminat zu bilden, bei welchem die Bogen praktisch über ihre gesamten benachbarten Oberflächen miteinander verbunden waren. Das Gewicht wurde auf einem Stapel Bögen aufgebracht, und die Bögen blieben über Nacht unter diesem Druck. Am folgenden Tag wurden die zweilagigen Laminate von dem Stapel entfernt, und es wurde ihnen die Möglichkeit gegeben, als zweilagige Laminate an der Luft zu trocknen. Die Laminate wurden dann in 5 Zentimeter Quadrate geschnitten und zerschnitzelt, wie für die Messung des Füllvermögens angegeben. Der Adherent Length Factor (innewohnende Längenfaktor) war ungefähr 95 %, und das Füllvermögen betrug 3,90 Kubikzentimeter/Gramm. Der schwache Anstieg beim Füllvermögen von 3,79 auf 3,90 Kubikzentimeter/ Gramm reicht nicht aus, um einen Laminierungsschritt zu rechtfertigen. Eine Photographie dieser Schnitzel ist als Fig. 3 beigefügt.

Weitere zusätzliche Proben des gleichen Einzelbogenmaterials, wie oben beschrieben, wurden zu Paaren zusammenlaminiert. In diesem Fall war der Feuchtigkeitsgehalt 18 %, und eine zusätzliche Uassersprühung ujurde nicht angewandt. Auch wurde das Gewicht auf den laminierten feuchten Bögen auf etwa 25 Hounds pro Quadratfuß reduziert. Ansonsten war der Laminierungsvorgang so, wie oben beschrieben. (Mach dem Lufttrocknen wurden die Laminate in Quadrate von 5 Zentimeter geschnitten

1D und zerschnitzelt, wie bei dem Vorgang für die Messung des Füllvermögens angegeben. Der innewohnende Längenfaktor wurde mit etwa 30 % veranschlagt. Das Füllvermögen betrug i*,10 Kubikzentimeter/Gramm, eine Verbesserung von θ % gegenüber dem einlagigen Hoqen. Dies wird als eine lohnende Verbesserung angesehen. Schnitzel von dieser Probe her wurden verwendet, um die Photngraphie der Fig. k herzustellen.

Beispiel II
Ein gekreppter_/ rekonstituierter Einzelbogen wurde aus Zigarettenabfällen hergestellt. Der Vorgang war der gleiche wie bei Beispiel I, außer daß der Bogen von dem kontinuierlichen Metallband mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 18 % abgeschabt wurde, und ein gekreppter, rekonstituierter Tabak bogen entstand. Es wurde qrob geschätzt, daß die Kräuselung die Wirkung hatte, die Bogenlänge um etwa 50 % zu verringern. Proben dieses gekreppten Materials wurde die Möglichkeit gegeben_/ ohne Kompression an der Luft zu trocknen. Der entstandene Bogen wurde dann in Quadrate von 5 Zentimeter geschnitten und zerschnitzelt, um das Füllvermögen zu messen. Das Füllvermägen betrug *+,QQ Kubikzentimeter/ Gramm. Dieser Bogen wurde dann benutzt, um zusätzliche laminierte Proben bzw. Muster herzustellen. Dieser gekreppte Bogen, in seiner Linzellaqenfarm, ist in dem

- 2 if Photo der Fig. 2 dargestellt.

Zuei unterschiedliche Arten von Laminaten wurden hergestellt mit diesem gekreppten Bogen, wobei 18 % Feuchtigkeitsgehalt und der laminierende Druck von 25 f aunds pro Quadratfuß verwendet wurden. Das erste Laminat enthielt eine Lage gekreppter Bogen und eine Lage flacher ungekreppter Bogen, was zuvor in Beispiel I beschrieben wurde. Dieses flache/gekreppte Laminat wurde ausgewertet, wie ..zuvor .beschrieben. Der innewohnende Längenfaktor wurde mit etwa UO % veranschlagt. Das Füllvermögen betrug ^,51 Kubikzentimer/Gramm, eine Verbesserung von 19 % gegenüber dem anfänglichen flachen tinzellagenbogen. Die Schnitzel von dieser Probe hp?r sind in Fig. 5 dargestellt.

Das zweite Laminat enthielt zwei Lagen des gekreppten flaqens. Dieses gekreppte/gekreppte Laminat wurde ausgewertet, wie zuvor erläutert. Der innewohnende Längenfaktor wurde mit etwa 25 % berechnet. Das Füllvermögen betrug U,51 Kubikzentimeter/Gramm, eine Verbes-

2G serung von 19 % gegenüber dem anfänglichen, einzellagigen, flachen, ungekreppten Bogen, und eine Verbesserung von 11 % gegenüber dem anfänglichen, einzellaqigen, gekreppten Bogen. Die. Schnitzel sind in der Photographic der Fig. G dargestellt.

Beispiel III

Proben wurden erhalten aus einem kommerziellen, rekonstituierten Tabakboqen, durch das Papiermaschinenverfahren hergestellt, zur Verwendung als Zigarettenfüllstoff. Das Produkt war sichtlich zweiseitig bzw. zweideutig, indem die eine Seite eine dunklere Farbe aufwies. Es wird angenommen, daß diese dunklere Farbe auf den Umstand zurückzuführen ist, daß zuvor extra-

hierte, wasserlösl iche Stoffe von dem Tabak her wieder in den rekonstituierten Bogen auf dieser ijeite eingebracht worden waren. Dieses Einzellagenboqenmaterial wurde zerschnitzelt, und es hatte ein Füll vermöge η won 3,73 Kubikzentimeter/Gramm. Die Fig. 7 zeigt eine Photographie dieser Schnitzel, welche ein gezackteres Erscheinungsbild als Schnitzel aufweisen, die von einem rekonstituierten Tabakbogen hergestellt wurden, der durch das Band-Verfahren hergestellt wurde.

1D Ein Laminat wurde dann hergestellt, das zwei Lagen des Tabakbogens enthielt, die so angeordnet waren, da" die dunkelgefärbten Seiten einander berührten. Das Lami= nat wurde durch Übernachtpressung der Bögen bei 1Θ % Feuchtigkeitsgehalt und 25 hounds pro Quadretfuß l>ruck hergestellt, wie zuvor beschrieben. Das Laminat wurde ausgewertet, wie zuvor beschrieben. Der innewohnende Längenfaktor wurde mit 35 % berechnet. Das Füllvermögen betrug *t,21 Kubikzentimeter/Gramm, eine Erhöhung von 12,B % gegenüber dem Fül!vermögen des Einzellaqenbogens. Die Schnitzel aus diesem Versuch sind in Fig. 8 dargestellt.

Auf das Band-Verfahren zur Herstellung des laminierten, rekonstituierten Tabakbogens Bezug nehmend, umfaßt das V/erfahren das Zerkleinern des Tabaks, um durch ein US-l\lormsieb mit Maschenweite BD hindurchzugehen, die Herstellung einer wäßrigen Basisgewebe-Dispersion mit einem Gesamtfest stoffgehalt von etwa k %, die als primäre Bestandteile 2Π % bis 35 % Hartholzpulpe und 55 % bis 70 % pflanzengummi oder Gummi aufweist, das aus einer Modifikation von Zellulose hergestellt ist, Kombininrunq dps Tabaks und des üasisgewebes in Einem HochintenBität-Mienhnr, Mufbrinnunn des entstandenen I HhnkijHin Ϊ seht·.»!) ; 1111" ein nich 1ιιμ·ιι·μ|!-?γη1ι>;ι

kontinuierliches Metallband oder ein Band mit einer polierten, glatten Oberfläche, l/eruendung einer Vergieß-

(Kalibrierungsklinge;

mssservomchtung/, um eine Schicht einpr feuchten Tabakmischung von unqefähr 0,016 Zoll einheitliche Dicke auf dem betuenlichen Metallband zu erreichen, Zuführung der feuchten Schicht der Tabakmischung in einen Trocknungsabschnitt, uio Dampf auf den Boden des Metallbandes aufgebracht wird und heiße Luft oben auf die Tabakschicht auftrifft, Abschälung des getrockneten Tabak-

1Ü¹ gemisches von dem glatten Metallband und dadurch Erzielung eines rekonstituierten Tabakbogens mit der einen glatten Überfläche, dip an dem glatten Metallband anlag, und einer rauheren Liberfläche, die getrocknet worden ujar, ohne eine äußere Überfläche zu berühren, wie oben beschrieben.

Unter Bezugnahme auf das Papiermaschinenverfahren zur Herstellung des laminierten, rekonstituierten Tabakboqens umfaßt dieses Verfahren die Einweichung oder Zerkleinerung des Tabaks, die Verwendung van Utasser,um den wasser 1öslichen Antpil herauszuziehen, die Verfestigung des restlichen, fasrigen Materials mit Holzpul ρefasern, die Aufbringung der vermischten Fasermasse auf ein Papiermaschinensyst em, um ein Bogen auf einem sich bewegenden Fourdrinier-Draht geformt wird, Drainage des Wassers durch den Draht hindurch, Entfernung des feuchten Bogens von dem Fourdrinier-Draht, durchlauf des Rogens durch eine Straße zylindrischer, dampfbeheizter TrocknerwaJzen, um den größten Teil der Feuchtigkpit dem Bogen zu entziehen, Aufbringung einer konzentrierten Lüsung des zuvor extrahierten, wasserlöslichen Tabakanteils auf den Bogen und erneute Trocknung des Bögens.

Vorzugsweise ueisen die Laminatschichtpn Glattseitenoberflachen auf, dip Fläche auf Fläche in der Mitte des Laminats angeordnet uprden. Bei den in den Figuren 7A und BA dargestellten Beispielen sind jedoch beide Seitenoberflächen der Schichten, die das Laminat bilden, rauh oder unregelmäßig, uieil sie mittels des Papiermaschinenverfahrens hergestellt wurden.

Zeichnung

Fig. 1 Flacher Einzelbogen,

Band-Verfahren, 1 Zoll

Fig. 2 Gekräuselte rEinzelbogen,

Band-Verfahren, 1 Zoll

Fig. 3 Herkömmliche flache/flache

komplette Lamination, Band-Verfahren, 1 Zoll

Fig. U Flaches/flaches L_aminat,

Band-Verfahren, 1 Zoll

Fig. 5 Flachea/gekräuaeltes Laminat,

Band-Verfahren, 1 Zoll

Fig. 6 Gekräuseltes/gekräuseltes Laminat,

Band-Verfahren, 1 Zoll

Fig. 7 Flacher Einzelbogen,

Papiermaachinenverfahren, 1 Zoll

, -if,.

Leerseite

Claims

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Patentansprüche

1. Tabaklaminat, das zur Uerwendung als Tabakfüllmaterial für Zigaretten und Zigarren und sonstige Tabakerzeugnisse zerkleinert ader geschnitzelt uiurde, dadurch gekennzeichnet, daß das Laminat zwei Lagen eines rekonstituierten Tabakbogenmaterials aufweist, wobei die Lagen an mit Zwischenräumen angeordneten Flächen aneinander haften.

2. Zigaretten- oder Zigarrenfüllstofflaminat nach An-

spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei genannten Lagen an mit Zwischenräumen angeordneten Flächen für 10 % bis 60 % der benachbarten Fläche der genannten Lagen des Laminats zur Aneinanderhaftung gebracht sind.

3, Geschnitzeltes Zigarettenfüllstofflaiminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten zwei Lagen an mit Zwischenräumen angeordneten Flächen für 10 % bis 60 % der Länge der genannten Schnitzel des Laminats miteinander verbunden sind.

^ · Zigaretten- oder Zigarrenfüllstofflaminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen des genannten Laminats durch die Anwendung von Druck auf das Laminat an den genannten mit Abstand angeordneten Flächen zum Aneinanderhaften gebracht sind, wodurch die Lagen des Laminats unvollständig aneinander gebunden werden.

-I-

-r

5. Zigaretten- ader Zigarrenfüllstofflaminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Lagen des Laminats durch Haftmittel an mit Zwischenräumen angeordneten Flächen unvollständig miteinander verbunden sind.

G. Zigaretten- oder Zigarrenfüllstofflaminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der genannten Lagen des Laminats eine glatte Seitenfläche aufweist, wobei die glatten Seitenflächen der Lagen aneinandergrenzend angeordnet sind und an den mit Zwischenräumen vorgesehenen Flächen zur Aneinanderhaftung gebracht sind.

7. Zigaretten- oder Zigarrenfüllstofflaminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Lagen n^ch dem Papiermaschinenverfahren hergestellte Tabakbögen sind, bei dem die unschönen filzseitigen Oberflächen aneinandergrenzend angeordnet werden und an den genannten, mit Zwischenräumen angeordneten Flächen miteinander verbunden werden.

S. Zigaretten- oder Zigarrenfüllstofflaminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Lagen zumindest eins des gekräuselten, rekonstituierten Tabakbogenmaterials aufweisen.

9. Zigarettenfüllstofflaminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laminat zwei einzelne Bögen von rekonstituiertem Tabak aufweist, jeder etwa 1/32 Zoll breit.

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nach Anspruch 1, 10. Verfahren zur Herstellung einps Tabakfüllstoffes^ gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Bildung eines rekanstituierten Tabakbogens durch Aufbringung einer Tabakbreimasse auf eine Trägeroberfläche und Trocknung derselben,

b) Entfernung des entstandenen, getrockneten Tabakbogens von der tragenden Oberfläche,

c) Hufeinanderschichten von Paaren qetrockneter Tabakbögen, welche mit Zwischenräumen angeordnete, lokalisierte, gebundene und nichtgebundene Flächen aufweisen, und

d) Schneiden des Laminats in Schnitzel oder Zerkleinern des Laminats in Bogenf ragrnente, um einen Tabakfüllstoff vorzusehen, der ein wesentlich verbessertes Füllvermögen besitzt.