DE60036806T2

DE60036806T2 - Tabakfolien und verfahren und vorrichtung zur ihrer herstellung

Info

Publication number: DE60036806T2
Application number: DE60036806T
Authority: DE
Inventors: Yukio Yokohama-shi NAKANISHI; Akinori Yokohama-shi OTA; Katsuhiko Yokohama-shi KAN; Naohiko Yokohama-shi SHIMONO; Kiyotaka Yokohama-shi KAWAI; Yoshisato Miyakoshi; Hiroaki Narita; Toshiki Iijima; Kouichi Moriyama-shi HAGIWARA
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2020-06-03
Also published as: CN1353583A; TR200103507T2; WO2000074503A1; US6761175B2; CA2374213A1; DE60036806D1; AU5104800A; DK1208756T3; KR100450383B1; ES2293902T3; TW440433B; JP3872341B2; EP1208756A4; EP1208756A1; PT1208756E; KR20010112955A; US20040177857A1; ATE375733T1; US20020129826A1; EP1208756B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tabakfolie bzw. Tabakfolie in Blattform, verwendet als eine Art von zerkleinertem Füller für Zigaretten oder Filterzigaretten, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer solchen Tabakfolie.
Stand der Technik
Im Allgemeinen wird Tabakfolie dieser Art mittels eines Walzvorgangs, eines Papierherstellungsverfahrens oder eines Verfahrens, das einen Schlamm als Zwischenstufe verwendet, hergestellt. Jedes dieser Verfahren weist seine eigenen Vor- und Nachteile auf; jedoch weist, unabhängig davon welches Verfahren verwendet wird, die erhaltene Tabakfolie einen geringen Ausdehnungskoeffizienten auf.
Die geprüfte japanische Patentanmeldung(KOKOKU) Nr. 56-19225 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Tabakfolie mit einem hohen Ausdehnungskoeffizienten. Dieses konventionelle Verfahren nutzt Techniken zum Herstellen von Vliesstoff. Insbesondere wird eine erste, folienartige Matte unter Verwendung eines faserhaltigen Tabakmaterials gebildet und die gebildete Matte wird dann mit einem flüssigen Bindemittel getränkt, um eine Tabakfolie zu erhalten.
Um die vorher genannten Techniken zum Herstellen von Vliesstoff zu verwenden, muss das zu verwendende Tabakmaterial aus Fasern bestehen, die länger als eine vorbestimmte Länge sind. Somit können nur Fasern, die aus Stielen und Blättern der Tabakpflanze erhalten werden, als Tabakmaterial verwendet werden und kleine Stücke von zerkleinertem Tabak, Teile davon, usw., die beim Verfahren der Herstellung von Zigaretten oder Filterzigaretten erzeugt werden, können praktisch nicht als Tabakmaterial wieder verwendet werden.
Das Dokument EP-A-0 147 217 beschreibt ein Verfahren zum Wiederverwenden von Abfallfasern und zum Umwandeln der Abfallfasern in nutzbare Produkte durch Bilden eines Fasergewebes. Die Abfallfasern werden in ein wässriges Medium in einem Behälter gegeben und darin eingeweicht. Die resultierende Dispersion wird dann als Faserbrei kontinuierlich mittels eines Faserbreiapplikators auf einer sich vorwärts bewegenden Trägerfolie aufgetragen.
Das Dokument DE 1 546 438 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Tabakfolie, wobei eine Schicht aus befeuchtetem Tabakpulver auf eine Schicht aus einem Vliesmaterial aus Tabakfasern aufgetragen wird. Dann wird Wärme appliziert, wodurch das Tabakpulver gebunden wird.
Das Dokument BE 567 561 offenbart eine einzelne Schicht aus Zellulose und Tabakfasern, die Tabakpulver beinhaltet, welches die Schicht verbindet. Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Tabakfolie offenbart. Weiteres Tabakpulver wird zu einer flüssigen Mischung aus Zellulose Fasern und den Tabakfasern hinzugefügt.
Beschreibung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tabakfolie zur Verfügung zu stellen, die die Wiederverwendbarkeit von Tabakmaterial verbessern kann und einen hohen Ausdehnungskoeffizienten aufweist und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer solchen Tabakfolie zur Verfügung zu stellen.
Tabakfolie gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Struktur auf, die eine Tabakpulverschicht und eine Trägerschicht, die eine Seite von der Tabakpulverschicht bedeckt und aus einem Vlies aus Pflanzenfasern hergestellt ist, beinhaltet, wobei die Tabakpulverschicht ein Tabakpulvermaterial und ein Bindemittel enthält.
Die Tabakfolie gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ferner eine Deckschicht. Die Deckschicht ist aus einem Vlies aus Pflanzenfasern hergestellt und bedeckt die andere Seite von der Tabakpulverschicht. In diesem Fall weist die Tabakfolie einen dreischichtigen Aufbau auf, wobei sich die Tabakpulverschicht zwischen der Trägerschicht und der Deckschicht befindet.
Die Trägerschicht und die Deckschicht dienen dazu, nicht nur den Ausdehnungskoeffizienten von der Tabakfolie erhöhen, sondern auch die mechanische Festigkeit davon zu erhöhen. Als Pulvermaterial der Tabakpulverschicht kann feines Pulver, das aus kleinen Stücken von zerkleinertem Tabak und Teilen davon erhalten wird, die bei dem Herstellungsprozess der Zigaretten oder Filterzigaretten erzeugt werden, verwendet werden. Die Tabakfolie der vorliegenden Erfindung kann daher wesentlich die Wiederverwendbarkeit von dem Tabakmaterial verbessern.
Bevorzugt weist die Tabakpulverschicht ein Basisgewicht (Flächengewicht) von 30 bis 200 g/m² auf und die Trägerschicht und die Deckschicht jeweils ein Basisgewicht von 3 bis 50 g/m² auf. Ferner beträgt der Gewichtsanteil des Bindemittels, z. B. Maisstärke im Verhältnis zu dem Tabakpulvermaterial in der Tabakpulverschicht bevorzugt nicht mehr als 15%. Die Schichten, die solche Basisgewichte aufweisen und der Bindemittelgehalt bedingen einen ausreichenden ursprünglichen Geschmack und ein ausreichend ursprüngliches Aroma der Tabakfolie beim Rauchen.
Das Bindemittel wird nicht nur dazu verwendet, das Pulvermaterial der Tabakpulverschicht zu binden, sondern auch um die Pflanzenfasern zu verbinden, die in der Trägerschicht und/oder der Deckschicht verwendet werden. In diesem Fall müssen keine anderen Bindemittel für die Pflanzenfasern verwendet werden, was es ermöglicht, den Bindemittelgehalt in der Tabakfolie zu reduzieren.
Die Tabakfolie gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Schicht aus Tabakpartikeln beinhalten. Die Tabakpartikelschicht beinhaltet Partikel von Tabakpflanzenstielen (tobacco stems) und Tabakpflanzenblättern (tobacco laminas) und ist zwischen der Trägerschicht und der Tabakpulverschicht oder zwischen der Tabakpulverschicht und der Deckschicht angeordnet.
Ein Tabakfolienherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte, wie sie im Anspruch 6 angegeben sind.
Bevorzugt wird das Trägerblatt durch einen trockenen Vliesherstellungsprozess gebildet und die Tabakpulverschicht wird kontinuierlich nachfolgend auf die Bildung des Trägerblattes ausgeführt. Dieser Vorgang erlaubt es, das Bindemittel in der Tabakpulverschicht auch als Bindung der Pflanzenfasern in dem Trägerblatt zu verwenden.
Da das Trägerblatt, wie im Vorhergehenden erwähnt, durch ein trockenes Verfahren gebildet wird, ist die Wassermenge, die bei der Bildung des Trägerblattes verwendet wird, gering. Demzufolge können die Kosten für das Trocknen des Trägerblattes reduziert werden und das Trägerblatt kann auch davor bewahrt werden, auf Grund des Trocknens hinsichtlich seines Rauchgeschmacks und Raucharomas verschlechtert zu werden.
Nachdem die Tabakpulverschicht gebildet wurde, wird eine Deckschicht aus einem Vlies aus Pflanzenfasern, ähnlich des Trägerblattes auf der Tabakpulverschicht gebildet. In diesem Fall weist die Tabakfolie einen dreischichtigen Aufbau auf, wobei die Tabakpulverschicht zwischen dem Trägerblatt und dem Deckblatt angeordnet ist.
Das Deckblatt auf der Tabakpulverschicht wird ebenfalls durch einen trockenen Vliesherstellungsprozess, der kontinuierlich auf das Bilden der Tabakpulverschicht folgt, gebildet.
Bei dem vorher genannten Bindungsschritt dient das Bindemittel, das der Tabakpulverschicht hinzugefügt wird, dazu, die Pflanzenfasern in dem Trägerblatt und dem Deckblatt miteinander zu verbinden. Somit ist kein weiteres Bindemittel für das Trägerblatt oder das Deckblatt erforderlich.
Insbesondere wird der vorher genannte Hinzufügeschritt ausgeführt, indem ein Bindemittel in Pulver- oder flüssiger Form zu der Tabakpulverschicht beim Verfahren der Bildung der Tabakpulverschicht hinzugefügt wird. Bevorzugt beinhaltet das Bindemittel Maisstärke als Hauptkomponente. Wenn das Bindemittel in Pulverform verwendet wird, sind die Tabakpulverschicht und das Trägerblatt, als auch das Deckblatt so hergestellt, dass sie mit einem Lösungsmittel für das Bindemittel, z. B. Wasser, vor dem Bindeschritt getränkt sind.
Der Bindeschritt wird ausgeführt, indem Wärme auf die zweischichtige Tabakfolie, die durch die Tabakpulverschicht und das Trägerblatt gebildet ist oder die dreischichtige Tabakfolie, die durch die Tabakpulverschicht, das Trägerblatt und das Deckblatt gebildet ist, appliziert wird. Beim Verfahren des Bindeschrittes verbindet das Bindemittel das Pulvermaterial in der Tabakpulverschicht, verbindet die Tabakpulverschicht und das Trägerblatt miteinander und verbindet auch die Tabakpulverschicht und das Deckblatt miteinander. Insbesondere in dem Fall, wenn das Bindemittel in Pulverform vorliegt, löst sich das Bindemittel in dem Lösungsmittel, wobei sich eine Bindemittelflüssigkeit bildet. Die Bindemittelflüssigkeit dringt auch in das Trägerblatt und das Deckblatt ein wenn erhitzt, verdunstet das Lösungsmittel aus der Bindemittelflüssigkeit, so dass die Pflanzenfasern durch das Bindemittel miteinander verbunden werden.
Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann ferner den Schritt von einem Bilden einer Tabakpartikelschicht zwischen dem Trägerblatt und der Tabakpulverschicht oder zwischen der Tabakpulverschicht und dem Deckblatt umfassen. Die Tabakpartikelschicht ist aus Partikeln von Tabakpflanzenstielen und Tabakpflanzenblättern hergestellt.
Eine Vorrichtung zum Herstellen einer Tabakfolie gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale, die im Anspruch 15 angegeben sind.
Bevorzugt ist eine Sprüheinrichtung an einer vorgeschalteten Seite von der vorgeschalteten Formungseinrichtung, aus der Bewegungsrichtung des Bandfördermittels gesehen, angeordnet. Die Sprüheinrichtung benässt das Bandfördermittel im Voraus mit einer vorbestimmten Flüssigkeit, um das Lösen der Tabakfolie von dem Bandfördermittel zu erleichtern.
Die Vorrichtung zum Herstellen umfasst ferner eine auf der nachgeschalteten Seite angeordnete Formungseinrichtung für das Bilden des Deckblattes. Die Formungseinrichtung auf der nachgeschalteten Seite beinhaltet eine Faserverteileinheit, die über dem Bandfördermittel angeordnet ist, zum Verteilen der Pflanzenfasern in Richtung auf das Bandfördermittel, ein Siebfördermittel, das zwischen der Faserverteileinheit und dem Bandfördermittel angeordnet ist, wobei das Siebfördermittel die Pflanzenfasern darauf saugt, die von der Faserverteileinrichtung verteilt wurden, um ein Deckblatt zu bilden und das Deckblatt in Richtung auf das Bandfördermittel zu fördern, und Ablösemittel zum Ablösen des Deckblattes von dem Siebfördermittel aufweist, um das Abdeckblatt auf dem Siebfördermittel auf die Tabakpulverschicht fördern zu lassen.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Herstellungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
2 ist eine Ansicht, die einen Zustand einer Matte mit einem zweischichtigen Aufbau darstellt, kurz nachdem sie in einer Vorrichtung gemäß 1 hergestellt wurde;
3 ist eine Ansicht, die das Besprühen der Matte von 2 mit Wasser darstellt;
4 ist eine Ansicht, die das Erwärmen der Matte von 2 darstellt;
5 ist eine Ansicht, die das Pressen der Matte von 2 darstellt;
6 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht von einer hergestellten Tabakfolie, die einen zweischichtigen Aufbau aufweist;
7 ist eine schematische Ansicht, die einen Teil von einer Herstellungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
8 ist eine Ansicht, die einen Zustand einer Matte mit einem dreischichtigen Aufbau darstellt, kurz nachdem sie in der Vorrichtung, die in 7 dargestellt ist, hergestellt wurde;
9 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer hergestellten Tabakfolie, die einen dreischichtigen Aufbau aufweist;
10 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren von dem Herstellen der Tabakfolie mit einem zwei- oder dreischichtigen Aufbau darstellt;
11 ist eine schematische Ansicht, die eine Herstellungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt;
12 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil von einer auf der vorgeschalteten Seite angeordneten Schichtaufbringungsvorrichtung aus 11, darstellt;
13 ist eine Vergrößerte Draufsicht auf einen Schwingungszubringer aus 11;
14 ist eine Seitenansicht einer Pulververteileinrichtung aus 11;
15 ist eine vergrößerte Ansicht einer auf der nachgeschalteten Seite angeordneten Aufbringvorrichtung aus 11;
16 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines hergestellten Tabakblattes, das einen vierschichtigen Aufbau aufweist; und
17 ist eine vergrößerte Ansicht einer Presseinrichtung aus 11.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
1 stellt schematisch eine Herstellungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zum Ausführen eines Tabakfolienherstellungsverfahrens dar.
Die Herstellungsvorrichtung beinhaltet ein Endlosbandfördermittel 2. Das Endlosbandfördermittel 2 weist eine Bandoberfläche 3 auf, die sich von rechts nach links bewegt, wie in 1 dargestellt ist und die Bandoberfläche 3 verläuft an einer Faserstoffschichtaufbringeinrichtung 4 vorbei. Die Schichtaufbringungseinrichtung 4 verteilt Pflanzenfasern gleichförmig auf der Bandoberfläche 3 des Bandfördermittels 2, wodurch ein Netz aus Pflanzenfasern, d. h. ein Trägerblatt A auf der Bandoberfläche 3 gebildet wird. Insbesondere beinhaltet die Schichtaufbringungseinrichtung 4 eine Faserverteileinheit 6, die über dem Bandfördermittel 2 angeordnet ist und eine Saugeinheit 8, die unter der Bandoberfläche 3 angeordnet ist und die Bandoberfläche 3 verläuft zwischen der Faserverteileinheit 6 und der Saugeinheit 8.
Die Faserverteileinheit 6 ist über ein Rohr 10 und ein Gebläse 12 mit einer Öffnungseinrichtung 14 verbunden. Die Öffnungseinrichtung 14 zerkleinert Holz zu einem groben Brei P. Die zerkleinerten Fasern werden von der Öffnungseinrichtung 14 in Richtung auf die Faserverteileinheit 6 zu mittels des Gebläses 12 transportiert. Die Faserverteileinheit 6 weist eine Kammer 7, die in Richtung der Bandoberfläche 3 geöffnet ist, auf, und die Fasern, die von dem Gebläse transportiert werden, werden in die Kammer 7 eingespeist. Drehbare Bearbeitungsschneiden 9 sind in der Kammer 7 angeordnet und eine feine Netzscheibe 11 ist an dem offenen Ende von der Kammer 7 angebracht.
Die Fasern, die zu der Kammer 7 zugeführt werden, werden durch die Drehung von den Bearbeitungsschneiden 9 bearbeitet, während sie zur gleichen Zeit gleichförmig durch die feine Netzscheibe 11 unter der Wirkung des Saugens durch die Saugeinheit 8 auf die Bandoberfläche 3 des Bandfördermittels 2 abgegeben werden. Folglich werden die abgegebenen Fasern gleichförmig auf der Bandoberfläche 3 deponiert, wodurch ein Trägerblatt A gebildet wird. Das Trägerblatt A, das auf diese Weise gebildet wurde, bewegt sich mit der Bandoberfläche 3 mit. Die Fasern weisen eine durchschnittliche Länge von etwa 2 mm auf und das Trägerblatt A weist ein Basisgewicht von etwa 3 bis 50 g/m², zum Beispiel 12 g/m² auf.
Die Kammer 7 ist mit der Öffnungseinrichtung 14 auch durch ein Rückführrohr 16 verbunden und die Saugeinheit 8 ist mit einem Beutelfilter 20 über ein Sauggebläse 18 verbunden.
Eine Pulververteileinrichtung 22 ist über der Bandoberfläche 3 an einer nachgeschalteten Seite von der Faserstoffschichtaufbringeinrichtung 4 angeordnet. Es gibt verschiedene Arten von Pulververteileinrichtungen und bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Pulverveteileinrichtung 22 einen Behälter 24, eine Rolle 26, die einen Draht um ihre äußere Umfangsfläche von herumgewickelt aufweist, eine Schwingungsbürste 28 und ein Schwingungssieb 30. Der Behälter 24 speichert ein Pulvergemisch. Insbesondere beinhaltet das Pulvergemisch hauptsächlich Pulver aus Tabakpflanzenstielen gemischt mit Pulver aus Maisstärke als Bindemittel. Wenn die Rolle 26 gedreht wird, wird das Pulvergemisch in dem Behälter 24 zu der Rolle 26 übertragen und fällt nach unten in Richtung auf das Schwingungssieb 30. Das Pulvergemisch verläuft dann durch das Schwingungssieb 30 und wird gleichförmig über dem Trägerblatt A auf der Bandoberfläche 3 verteilt. Sofort nach dem Verlaufen unter der Pulververteileinrichtung 22 befindet sich daher eine Tabakpulverschicht B aus dem Pulvergemisch auf dem Trägerblatt A, wie in 2 dargestellt ist. Dadurch wurde eine zweischichtige Matte M, die ein Trägerblatt A und die Tabakpulverschicht B aufweist, auf dem Bandfördermittel 2 gebildet.
Die Tabakpulverschicht B weist ein Basisgewicht von 30 bis 200 g/m², z. B. 88 g/m² auf. Auch das Verhältnis des Bindemittelpulvers zu dem Blattpulver in dem Pulvergemisch, das in dem Behälter 24 gespeichert ist, ist nicht mehr als 17% Gewichtsanteil. Insbesondere besteht das Pulvergemisch aus 91% (Gewichtsanteil) Blattpulver und 9% (Gewichtsanteil) Bindemittelpulver und die durchschnittliche Partikelgröße von dem Blattpulver und dem Bindemittelpulver sind bevorzugt 10 μm bis 500 μm.
Eine Gruppe von Sprühdüsen 34 ist über dem Bandfördermittel 2 auf einer nachgeschalteten Seite von der Pulververteileinrichtung 22 angeordnet. Wie in 3 dargestellt ist, sprühen die Sprühdüsen 34 ein Lösungsmittel für das Bindemittelpulver, z. B. Wasser gleichförmig auf die Matte M. Die Menge an versprühtem Wasser, beträgt in diesem Fall 20 bis 70% (Gewichtsanteil), bevorzugt 40% (Gewichtsanteil) bezogen auf die Matte M. Insbesondere wird Wasser in einer Menge von 40 g/m² auf die Matte M gesprüht.
Demzufolge sind nach dem Verlaufen unter der Sprühdüsengruppe 34 die Matte M, das heißt die Tabakpulverschicht B und das Trägerblatt A gleichförmig mit Wasser getränkt.
Anschließend wird die Matte M von dem Bandfördermittel 2 in die Presseinrichtung 36 eingeführt. Die Presseinrichtung 36 weit ein Paar von Wärmebeständigen Bandfördermitteln 38 auf und ein Transportweg für die Matte M ist zwischen den Bandfördermitteln 38 vorgesehen. Die Matte M, die von dem Bandfördermittel 2 zugeführt wurde, gelangt in den Transportweg an einem Einlass davon und wird mittels des oberen und unteren Bandfördermittels 38 transportiert, während sie dazwischen gehalten wird. Heizelemente 40 sind innerhalb des jeweiligen Bandfördermittels 38 angeordnet und erwärmen die Matte M von oben und unten, wie in 4 dargestellt ist, bis zu einer Temperatur von 50 bis 150°C, z. B. 120°C. Als ein Ergebnis verdunstet das Wasser in der Matte M. Ferner sind obere und untere Druckrollen 42 drehbar an einer Stelle wenig entfernt von einem Auslass des Transportweges entfernt angeordnet und pressen die Matte M durch die Bandfördermittel 38, wie in 5 dargestellt ist. Ein Druck, der auf die Matte M appliziert wird beträgt 1 bis 10 kg/cm², z. B. 5 kg/cm².
Da die Matte M dem Erwärmen und Pressen – wie oben ausgeführt – unterzogen wird, wird das Bindemittelpulver pastenartig und das pastenartige Bindemittel dringt gleichförmig nicht nur in die Tabakpulverschicht B sondern auch in das Trägerblatt A ein. Folglich verbindet das Bindemittel die Blattpartikel in der Tabakpulverschicht B und verbindet auch die Tabakpulverschicht B mit dem Trägerblatt A und verbindet die Pflanzenfasern in dem Trägerblatt A.
Nachfolgend wird die Matte M von der Presseinrichtung 36 z. B. in einen Ferninfrarottrockner 44 mit Luftzirkulation geleitet. Der Trockner 44 weist ebenfalls ein Bandfördermittel 46 zum Aufnehmen der dorthin transferierten Matten auf. Wenn die Matte M durch das Bandfördermittel 46 transportiert wird, reduziert sich der Wassergehalt der Matte M auf 5 bis 20% (Gewichtsanteil), z. B. 11% (Gewichtsanteil).
Somit wird die Matte M durch den Trockner 44 geführt, wobei Tabakfolie, wie in 6 dargestellt, erhalten wird. Die Tabakfolie weist eine zweischichtige Struktur auf, wobei die Tabakpulverschicht B auf dem Vliesträgerblatt A gebildet ist.
Die zweischichtige Tabakfolie, die in 6 dargestellt ist, weist die nachfolgend aufgeführten Werte hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften auf.

Gewicht: 100 g/m³

Zugfestigkeit: 4,9 N/15 mm Breite

Ausdehnungskoeffizient: 3,51 cc/g

Dichte: 0,732 g/cm^3'

Wasserbeständigkeitsdauer: 48 min

Nikotingehalt: 1,19 D. M.%
7 zeigt einen Teil einer Herstellungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zum Ausführen eines Tabakfolienherstellungsverfahrens.
Die Herstellungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform weist zwei Faserstoffschichtaufbringeinrichtungen 4 auf, zwischen denen die Pulververteileinrichtung 22 angeordnet ist. Mit dieser Herstellungsvorrichtung kann zusätzlich ein Deckblatt C auf der Matte M, das heißt auf der Tabakpulverschicht B, gebildet werden. Das Deckblatt C ist ein Blatt aus abgesetztem Feststoff gleich dem Trägerblatt A. Demzufolge weist die Matte M nach dem Durchlaufen unter der auf der nachgeschalteten Seite angeordneten Ablagerungseinrichtung 4 eine dreischichtige Struktur auf, wobei die Tabakpulverschicht B zwischen dem Trägerblatt A und dem Deckblatt C liegt, wie in den 8 und 9 dargestellt ist.
In dem Fall, dass die Matte M einen dreischichtigen Aufbau aufweist, beträgt das Basisgewicht von sowohl dem Trägerblatt A als auch dem Deckblatt C 3 bis 50 g/m², z. B. 9 g/m², und das Basisgewicht der Tabakpulverschicht B beträgt 30 bis 200 g/m², z. B. 132 g/m². Das Gewichtsverhältnis von dem Bindemittelpulver zu dem Blattpulver in dem Pulvergemisch beträgt 10 zu 90. Auch versprüht die Gruppe von Sprühdüsen 34 Wasser in einer Menge von 20 bis 70% (Gewichtsanteil), z. B. 40% (Gewichtsanteil) bezogen auf das Gewicht von der Matte M. In diesem Fall beträgt die Wassermenge, die auf die Matte M gesprüht wird, 52 g/m².
Ferner wird die Matte M in der Presseinrichtung 36 auf eine Temperatur von 50 bis 150°C, z. B. 120°C erhitzt und unter einem Druck von 1 bis 10 kg/cm², z. B. 5 kg/cm² gepresst.
Die Tabakfolie mit einem dreischichtigen Aufbau weist die folgenden Werte als physikalische Merkmale auf:

Gewicht: 100 g/m³

Zugfestigkeit: 5,4 N/15 mm Breite

Ausdehnungskoeffizient: 4,1 cc/g

Dichte: 0,744 g/cm^3'

Wasserbeständigkeitsdauer: 59,6 min

Nikotingehalt: 1,23 D. M.%
Nun wird Bezug auf die 10 genommen, die Verfahren zum Herstellen von Tabakfolie unter Verwendung der Herstellungsvorrichtungen, die in den 1 und 7 dargestellt sind, zeigt. Der untere Teil des Flussdiagramms verzweigt in zwei Zweige, wobei der linke Zweig die Herstellung von der zweischichtigen Tabakfolie und der rechte Zweig die Herstellung von einer dreischichtigen Tabakfolie angibt.
In der 10 kann erkannt werden, dass die Tabakpulverschicht B gebildet werden kann, indem das Blattpulver und das Bindemittelpulver separat auf dem Trägerblatt A verteilt werden oder indem abwechselnd das Blattpulver und das Bindemittelpulver verteilt werden.
In dem Fall, wenn die Pulververteileinrichtung 22 das Blattpulver alleine auf dem Trägerblatt A verteilt, kann eine Bindemittelflüssigkeit, in der Maisstärke als Bindemittel aufgelöst ist, von der Sprühdüsengruppe 34 versprüht werden.
Auch können das Trägerblatt A und das Deckblatt C jeweils im Voraus gebildet werden, indem Faserbrei abgelagert und in Form von einer Rolle gelagert wird. In diesem Fall wird die Tabakpulverschicht B auf dem Trägerblatt A gebildet, das von der Rolle zugeführt wird. Wenn eine dreischichtige Matte M hergestellt werden soll, wird das Deckblatt C, das von der Rolle zugeführt wird, über die Tabakpulverschicht B gedeckt. Auch werden in den Fällen, wenn das Trägerblatt A und das Deckblatt C vorher gebildet wurden, die Blätter A und C jeweils durch ein nasses Vliesstoffherstellungsverfahren gebildet.
Als Bindemittel können nicht nur Maisstärke sondern verschiedene andere Bindemittel, die in der Tabakherstellungsindustrie verwendet werden, verwendet werden. Ferner kann die Tabakpulverschicht mit anderen Substanzen als dem Bindemittel, wie z. B. Verbrennungsregulatoren, anorganischen Füllstoffen, Feuchthaltemitteln, Wasserbeständigkeitsmodifikatoren, und Aromastoffen gemischt werden, so dass die Qualität, das Aroma und der Geschmack der Tabakfolie eingestellt werden kann.
Die Pflanzenfasern zum Bilden des Trägerblattes und des Deckblattes können mit Fasern gemischt werden, die aus Tabakpflanzenstengeln und Tabakpflanzenstielen gewonnen wurden.
11 zeigt eine Herstellungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zum Ausführen des Tabakfolienherstellungsverfahrens.
Bei der Herstellungsvorrichtung in 11 erstreckt sich die Bandoberfläche 3 des Bandfördermittels 2 durch die Presseinrichtung 36. Innerhalb des Bandfördermittels 2 ist eine Saugeinheit 50 an einer Stelle unter der auf der vorgeschalteten Seite angeordneten Schichtaufbringungseinrichtung 4 angeordnet. Auch wird, um ein zufrieden stellendes Aufbringen von dem Faserbrei zu ermöglichen, eine Gruppe von Sprühdüsen 52 über dem Bandfördermittel 2 an einer vorgeschalteten Seite von der Schichtaufbringungseinrichtung 4, das heißt der Faserverteileinheit 6 davon, angeordnet. Die Sprühdüsen 52 sprühen Wasser auf die Bandoberfläche 3.
Wie in 12 dargestellt ist, ist die Kammer 7 der auf vorgeschalteten Seite angeordneten Faserverteileinheit 6 direkt mit einer Öffnungseinrichtung 64 der trommelförmigen Art verbunden, die wiederum mit einer Hammermühle über ein pneumatisches Zuführrohr (nicht dargestellt) verbunden ist. Der Faserbrei Q, der von der Hammermühle grob zerkleinert wurde, wird durch das pneumatische Zuführrohr zu der Öffnungseinrichtung 54 transportiert. Die Öffnungseinrichtung 54 reduziert den Faserbrei Q zu separierten Fasern und führt die Fasern der Kammer 7 der Faserverteileinheit 6 zu. Da die Öffnungseinrichtung 54 nahe der Faserverteileinheit 6 angeordnet ist, kann eine feste Menge an Fasern konstant von der Öffnungseinrichtung 54 zu der Kammer 7 zugeführt werden. Dies ermöglicht es der Faserverteileinheit 6 das Trägerblatt A mit höherer Genauigkeit auf der Bandoberfläche 3 des Bandfördermittels 2 zu bilden.
Eine Zuführeinheit 56 ist über dem Bandfördermittel 2 an einer Stelle zwischen der auf der vorgeschalteten Seite angeordneten Faserverteileinheit 6 und der Pulververteileinheit 22 angeordnet. Die Zuführeinheit 56 verteilt Partikel von Tabakpflanzenstielen und Tabakpflanzenblättern usw. über dem Trägerblatt A, um eine Tabakpartikelschicht B' auf dem Trägerblatt A zu bilden.
Wie in 13 dargestellt ist, beinhaltet die Zuführeinheit 56 ein Schwingungszuführmittel 58 und ein Hilfsschwingungszuführmittel 60. Jedes Schwingungszuführmittel ist mit einem Behälter 62, der ein Gemisch von Partikeln von Tabakpflanzenstielen und Tabakpflanzenblättern usw. speichert, versehen. Eine flache röhrenförmige Zuführung 64 erstreckt sich von jedem Behälter 62 und weist eine schräge offene Kante 66 an einem entfernten Ende davon auf. Die Zuführungen 64 schwingen in den jeweiligen Richtungen, die durch die Pfeile in der Figur angegeben sind, um die Gemische in die Entsprechenden Behälter 62 in ihren Schwingungsrichtungen abzugeben. Die auf diese Weise abgegebenen Gemische werden gleichförmig auf dem Trägerblatt A über die gesamten Längen der offenen Kanten 66 der Zuführungen 64 verteilt. Wie in der 13 gesehen werden kann, weisen die Schwingungszuführmittel 58 und 60 zusammen einen Gemischverteilbereich auf, der die gesamte Breite von dem Trägerblatt A abdeckt, wodurch die Partikelschicht B' aus dem Gemisch gleichförmig über dem Trägerblatt A gebildet werden kann.
In Fällen, wenn die offene Kante 66 des Hauptzuführmittels 58 eine Länge aufweist, die die komplette Breite von dem Trägerblatt A abdeckt, kann die Zuführeinheit 58 auch nur das Hauptschwingungszuführmittel 58 beinhalten. Auch kann die Zuführeinheit 56 zwischen der Pulververteileinrichtung 22 und der Sprühdüsengruppe 34 angeordnet sein.
Bei der dritten Ausführungsform weist die Pulververteileinrichtung 22 einen Schwingungserzeuger 70 auf, wie in 14 dargestellt ist, und der Schwingungserzeuger 70, lässt den Behälter 24 schwingen, um es dem Pulvergemisch zu ermöglichen, auf der Rolle 26 ohne Fehler gehalten zu werden.
Die Pulververteileinrichtung 22 bildet eine Tabakpulverschicht B auf der Partikelschicht B'. Nachfolgend sprüht die Sprühdüsengruppe 34 Wasser gleichförmig auf die Tabakpulverschicht B, so dass das Wasser W in die Partikelschicht B' und das Trägerblatt A durch die Tabakpulverschicht B eindringt.
Wie in 15 dargestellt ist, beinhaltet die auf der nachgeschalteten Seite angeordnete Schichtaufbringungseinrichtung 4 eine Faserverteileinheit gleich der Einheit 6, die in 12 dargestellt ist, und eine Transfereinheit 72. Die Transfereinheit 72 ist zwischen dem Bandfördermittel 2 und der Faserverteileinheit 6 angeordnet und weist ein Endlossiebfördermittel 74 ähnlich dem Bandfördermittel 2 auf. Das Siebfördermittel 74 weist eine Sieboberfläche 76 auf, die der feinen Siebscheibe 11, die der Faserverteileinheit 6 gegenüber liegt ähnlich ist, und eine Sieboberfläche 78 auf, die dem Bandfördermittel 2, d. h. der Bandoberfläche 3 gegenüber liegt. Das Siebfördermittel 74 bewegt sich in eine Richtung entgegengesetzt zu der von dem Bandfördermittel 2 mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Bandfördermittel 2. Demzufolge bewegt sich die Sieboberfläche 78 des Siebfördermittels 74 in die gleiche Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Bandoberfläche 3.
Eine Saugeinheit 80 ist innerhalb des Siebfördermittels 74 entlang der Sieboberfläche 76 angeordnet und erzeugt eine vorbestimmte Saugkraft, die auf die Sieboberfläche 76 wirkt. Demzufolge bilden die Pflanzenfasern, die von der Faserverteileinheit 6 verteilt wurden, ein Deckblatt C auf der Sieboberfläche 76 und das Deckblatt C wird mit dem Siebfördermittel 74 transportiert.
Innerhalb des Siebfördermittels 74 ist ein drehbarer Stab 82 in der Nähre von der Sieboberfläche 78 angeordnet. insbesondere ist der drehbare Stab 82 ein Vierkantstab, die an einem vorgeschalteten Abschnitt von dem Siebfördermittel 78 positioniert ist. Indem sich der drehbare Stab 82 dreht, schlägt er periodisch auf die Sieboberfläche 78, so dass diese vibrieren gelassen wird, wodurch das Deckblatt C, das von dem Siebfördermittel 76 transportiert wird, in Richtung auf die Bandoberfläche 3 heruntergeschüttelt wird und über die Tabakpulverschicht B gelegt wird.
Somit wird, nachdem die Bandoberfläche 3 unter der auf der nachgeschalteten Seite angeordneten Schichtaufbringungseinrichtung 4 verlaufen ist, eine vierlagige Matte M, die die Partikelschicht B', die Tabakpulverschicht B und das Deckblatt C sukzessive auf dem Trägerblatt A gebildet aufweist, wie in 16 dargestellt ist, auf der Bandoberfläche 3 gebildet.
Eine Gruppe von Sprühdüsen 81 ist an einer vorgeschalteten Seite von der Transfereinheit 72 angeordnet und versprüht Wasser, so dass das Wasser in das Trägerblatt A durch die Tabakpulverschicht B und die Partikelschicht B' einsickern kann.
Die Matte M läuft dann durch die vorher genannte Presseinrichtung 36, so dass sie einem Erwärmen und Pressen unterzogen wird. Wie in 17 dargestellt ist, weist die Presseinrichtung 36 gemäß der dritten Ausführungsform ein oberes und ein unteres hitzebeständiges Bandfördermittel 38 auf, die die Matte M und die Bandoberfläche 3 dazwischen halten und es verursachen, dass sich die Matte M zusammen mit der Bandoberfläche 3 bewegt. Die Presseinrichtung 36 weist eine Mehrzahl von Heizelementen 40, die innerhalb der einzelnen Bandfördermittel 38 entlang der Bandoberfläche 3 angeordnet sind, auf.
Nach dem Verlaufen durch die Presseinrichtung 36, wird die Matte M von dem Bandfördermittel 2 zu einem anderen Transportmittel 86 überführt, wie in 11 dargestellt ist, und von dem Fördermittel 86 transportiert. Eine Gruppe von Sprühdüsen 88 ist über dem Fördermittel 86 angeordnet, um Wasser W auf die Matte M zu sprühen, so dass der Wassergehalt der Matte M entsprechend den Anforderungen eingestellt werden kann.
Das Fördermittel 86 kann durch eine Prägeeinrichtung 90 oder eine Kontureinrichtung 92 an der nachgeschalteten Seite von dem Trockner (nicht dargestellt) verlaufen, um die Matte M einem Prägen oder Konturieren zu unterziehen.
Verglichen mit dem Herstellungsverfahren und den Herstellungsvorrichtungen gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform weisen das Herstellungsverfahren und die Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zusätzlich die folgenden Vorteile auf:

a) Vor dem Bilden von dem Trägerblatt A auf dem Bandfördermittel 2, das heißt auf der Bandoberfläche 3, wird die Bandoberfläche 3 mit Wasser W von der Sprühdüsengruppe 52 besprüht und befindet sich somit in einem nassen Zustand. Dementsprechend wird, wenn der Faserbrei in Schichtform aufgebracht wird, er nicht auf dem Bandfördermittel 2 verrutschen und zufriedenstellend eine Schicht bilden.
b) Die Matte M beinhaltet neben der Tabakpulverschicht B die Partikelschicht B', die Partikel von Tabakpflanzenstielen und Tabakpflanzenblättern usw. beinhaltet. Dies ermöglicht es, eine Tabakfolie herzustellen, die einen höheren Ausdehnungskoeffizienten aufweist.
c) Das Deckblatt C wird zuerst auf dem Siebfördermittel 74 von der Transfereinheit 72 gebildet und dann so übertragen, dass es mit der Tabakpulverschicht B in Überlappung gebracht wird. Dieses Verfahren von einem Übertragen des Deckblattes C kann den Nachteil von einem direkten Aufbringen von Faserbrei, um das Deckblatt C auf dem Trägerblatt A mit der Tabakpulverschicht B und der Partikelschicht B' dazwischen zu bilden, nämlich den Nachteil, dass die Pulvermaterialien von der Tabakpulverschicht und der Partikelschicht in das Trägerblatt A gesaugt werden, wenn die Faserbreischicht gebildet wird, vermeiden. Auch kann, da die Transfereinheit 72 mit dem drehbaren Stab 82 versehen ist, das Deckblatt C von dem Bandfördermittel 74 abgelöst werden, ohne dass ein Fehler dabei auftritt, wenn es auf die Tabakpulverschicht B übertragen wird.

Es soll beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein soll und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen daran durch einen Fachmann ausgeführt werden können, ohne dass vom Schutzbereich der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche bestimmt ist, abgewichen wird.

Claims

Tabakfolie verwendet als eine Art von zerkleinertem Füller für Zigaretten, wobei die Tabakfolie aufweist: eine Tabakpulverschicht (B), die ein Tabakpulvermaterial und ein zusätzliches Bindemittel beinhaltet; und eine Trägerschicht (A), die eine Seite von der Tabakpulverschicht (B) bedeckt und aus einem Vliesstoff aus Pflanzenfasern besteht, der für das Rauchen bereitgestellt ist; dadurch gekennzeichnet, dass eine Deckschicht (C) die andere Seite der Tabakpulverschicht (B) bedeckt und aus einem Vliesstoff aus Pflanzenfasern hergestellt ist; und dass das Bindemittel verwendet wird, um das Tabakpulvermaterial zu binden und auch um die Pflanzenfasern von der Trägerschicht (A) und/oder der Deckschicht (C) zu verbinden.
Tabakfolie nach Anspruch 1, wobei die Tabakpulverschicht (B) ein Basisgewicht von 30 bis 200 g/m² aufweist und die Trägerschicht (A) und die Deckschicht (C) jeweils ein Basisgewicht von 3 bis 50 g/m² aufweisen.
Tabakfolie nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Tabakpulverschicht (B) einen Bindemittelanteil von nicht mehr als 15% Gewichtsanteil bezogen auf das Tabakpulvermaterial aufweist.
Tabakfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bindemittel Maisstärke enthält.
Tabakfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, zusätzlich umfassend eine Tabakpartikelschicht (B'), die zwischen der Tabakpulverschicht (B) und der Trägerschicht (A) oder zwischen der Deckschicht (C) und der Tabak pulverschicht (B) angeordnet ist, wobei die Tabakpartikelschicht (B') Partikel von Tabakpflanzenstielen und Tabakpflanzenblättern enthält.
Verfahren zum Herstellen einer Tabakfolie, die als eine Art von zerkleinertem Füller für Zigaretten verwendet wird, wobei der Herstellungsprozess die folgenden Schritte umfasst: einen Anfertigungsschritt zum Anfertigen eines Trägerblattes (A) aus einem Vliesstoff aus Pflanzenfasern, der für das Rauchen bereitgestellt wird; einen Formungsschritt zum Verteilen eines Tabakpulvermaterials auf dem Trägerblatt (A), um eine Tabakpulverschicht (B) zu bilden, die eine Seite des Trägerblatts (A) bedeckt; einen Hinzufügeschritt zum Hinzufügen eines Bindemittels zu der Tabakpulverschicht (B) während oder nach dem Formungsschritt; und einen Bindeschritt zum Aneinanderbinden des Tabakpulvermaterials mit der Tabakpulverschicht (B) wie auch der Tabakpulverschicht (B) mit dem Trägerblatt (A) mittels einem Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass eine Deckschicht (C) bereitgestellt wird, die die andere Seite der Tabakpulverschicht (B) bedeckt und die aus einem Vliesstoff aus Pflanzenfasern hergestellt wird; und dass in dem Bindeschritt die Pflanzenfasern des Trägerblatts (A) und eines Deckblatts (C) mittels des Bindemittels miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Trägerblatt (A) durch einen trockenen Vliesherstellungsprozess in dem Anfertigungsschritt gebildet wird und der Formungsschritt kontinuierlich nachfolgend auf die Bildung des Trägerblatts (A) ausgeführt wird, um die Tabakpulverschicht (B) auf der einen Seite des Trägerblatts (A) zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 7, zusätzlich umfassend einen Zwischenschritt, der zwischen dem Formungsschritt und dem Bindeschritt ausgeführt wird, um das Deckblatt (C) aus nichtgewebten Pflanzenfasern zu bilden, welches die andere Seite der Tabakpulverschicht (B) bedeckt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Zwischenschritt nach der Bildung der Tabakpulverschicht (A) durchgeführt wird, um das Deckblatt (C) durch einen trockenen Vliesherstellungsprozess zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei in dem Hinzufügeschritt ein Bindemittel in Pulverform während der Bildung der Tabakpulverschicht (B) hinzugefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Bindemittel Maisstärke enthält.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 11, zusätzlich umfassend einen Infiltrationsschritt, der vor dem Bindeschritt durchgeführt wird, um ein Infiltrieren von einem Lösungsmittel für das Bindemittel in die Tabakpulverschicht (B) vermengt mit dem Bindemittel als auch in die Trägerschicht (A) zu bewirken.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei in dem Bindeschritt die Tabakpulverschicht (B) und die Trägerschicht (A) unter Zuführung von Wärme gepresst werden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, zusätzlich umfassend einen Schritt des Bildens einer Tabakpartikelschicht (B') zwischen dem Trägerblatt (A) und der Tabakpulverschicht (B) oder zwischen der Tabakpulverschicht (B) und dem Deckblatt (C), wobei die Tabakpartikelschicht (B') Partikel von Tabakpflanzenstielen und Tabakpflanzenblättern enthält.
Vorrichtung zum Herstellen einer Tabakfolie, die als ein zerkleinerter Füller für Zigaretten verwendet wird, umfassend: ein endlos Bandfördermittel (2), das sich in eine Richtung bewegt; dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellungsvorrichtung zusätzlich aufweist: eine vorgeschaltete Formungseinrichtung (4), die an einem vorgeschalteten Abschnitt des Bandfördermittels (2) angeordnet ist, um ein Trägerblatt (A) aus Vlies aus Pflanzenfasern für das Rauchen auf dem Bandfördermittel (2) zu bilden; eine Pulververteileinrichtung (22), die nachgeschaltet der vorgeschalteten Formungseinrichtung (4) angeordnet ist, zum Verteilen eines Tabakpulvermaterials auf dem Trägerblatt (A), um eine Tabakpulverschicht (B) zu bilden, die das Trägerblatt (A) bedeckt; eine Presseinrichtung (36), die nachgeschaltet der Pulververteileinrichtung (22) angeordnet ist, zum Erhitzen und Pressen des Trägerblatts (A) und der Tabakpulverschicht (B); und eine nachgeschaltete Formungseinrichtung (4), die zwischen der Pulververteileinrichtung (22) und der Presseinrichtung (36) angeordnet ist, zum Bilden eines Deckblattes (C) aus nichtgewebten Pflanzenfasern, die die Tabakpulverschicht (B) bedecken.
Vorrichtung nach Anspruch 15, zusätzlich umfassend eine Sprüheinrichtung (34), die vorgeschaltet der vorgeschalteten Formungseinrichtung (4) angeordnet ist, zum vorherigen Befeuchten des Fördermittels (2) mit einer vorbestimmten Flüssigkeit (W).
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei die nachgeschaltete Formungseinrichtung (4) eine Faserverteileinheit (6) zum Verteilen von Pflanzenfasern in Richtung auf das Bandfördermittel (2), die oberhalb des Bandfördermittels (2) angeordnet ist, einen Siebförderer (74), der zwischen der Faserverteileinheit (6) und dem Bandfördermittel (2) angeordnet ist, wobei der Siebförderer (74) darauf die Pflanzenfasern saugt, die von der Faserverteileinrichtung (6) verteilt wurden, um ein Deckblatt (C) zu formen und das Deckblatt (C) in Richtung auf das Bandfördermittel (2) zu fördern, und Abziehmittel zum Abziehen des Deckblattes (C) von dem Siebförderer (74) aufweist, um das Abdeckblatt (C) auf dem Siebförderer (74) auf die Tabakpulverschicht (B) fördern zu lassen.