EP4072325A1 - Verfahren zur herstellung einer tabakpaste und rekonstituiertem tabak, tabakhaltige folie und anlage zur herstellung von rekonstituiertem tabak - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer tabakpaste und rekonstituiertem tabak, tabakhaltige folie und anlage zur herstellung von rekonstituiertem tabak

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Publication number
EP4072325A1
EP4072325A1 EP20764595.3A EP20764595A EP4072325A1 EP 4072325 A1 EP4072325 A1 EP 4072325A1 EP 20764595 A EP20764595 A EP 20764595A EP 4072325 A1 EP4072325 A1 EP 4072325A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tobacco
paste
film
unit
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20764595.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Igor Bottacco
Jader Pavanetto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Garbuio SpA
Original Assignee
Garbuio SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Garbuio SpA filed Critical Garbuio SpA
Publication of EP4072325A1 publication Critical patent/EP4072325A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/14—Forming reconstituted tobacco products, e.g. wrapper materials, sheets, imitation leaves, rods, cakes; Forms of such products
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/10—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/12—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of reconstituted tobacco
    • A24B15/14—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of reconstituted tobacco made of tobacco and a binding agent not derived from tobacco
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B9/00—Control of the moisture content of tobacco products, e.g. cigars, cigarettes, pipe tobacco

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a tobacco paste and reconstituted tobacco, a tobacco-containing film, film sections and film scraps and a plant for the production of reconstituted tobacco.
  • the aerosol-forming substrate has reconstituted tobacco foil.
  • a particularly smooth and homogeneous tobacco sheet must be produced for use in the alternative smoking products.
  • a known manufacturing method is disclosed, for example, in WO19086417. In a first production step, a muddy mass of tobacco powder, binding agent, glycerine and water is produced, which is flattened in a further process step and then dried. By making a muddy mass, this mass has a high moisture content. This high moisture content leads to a high drying effort in a downstream drying device.
  • the disadvantage of this manufacturing process is the processing of a sludgy mass that has to be dried with a high expenditure of energy.
  • the object of the present invention is to provide a method for producing a tobacco paste and reconstituted tobacco, a tobacco-containing film, film sections and film snippets and a plant for the production of reconstituted tobacco, the production of the reconstituted tobacco film, the tobacco paste, ta bakegon film , the film sections and film snippets with low energy consumption and advantageous material properties, in particular with an advantageous relationship between production costs and material properties.
  • the object is achieved by a method for producing a tobacco paste, which can be used in particular for producing reconstituted tobacco, the method having the following steps: providing a powdery material with a predetermined particle size, preferably a particle size smaller than 350 ⁇ m, particularly preferred between 5 pm and 250 pm or between 120 pm and 300 pm, the material preferably comprising tobacco powder, providing a highly viscous, water-based binder gel which, in particular, has a viscosity of at least 1000 cP, preferably between 10,000 cP and 50,000 cP What water content of at least 50%, preferably between 60% and 80%, and at least one binder, for example guar flour and / or carboxymethyl cellulose (CMC); Mixing the powdery material with the binder gel to form a tobacco paste, which is in particular essentially solid, the tobacco paste having a water content or moisture content of preferably a maximum of 50%.
  • a powdery material with a predetermined particle size, preferably a particle size smaller than 350 ⁇ m, particularly preferred between 5
  • the tobacco paste has adequate binding and strength properties, which are advantageously suitable for further processing into a tobacco film. Since the binding agent is mixed with a liquid, in particular with water, in a separate process step, optimal binding properties can arise before the binding agent is mixed with the tobacco powder is mixed up.
  • the binder gel preferably has no further powdery or fibrous materials.
  • the highly viscous, water-based binder gel which preferably has at least water, a binder and glycerin or propylene glycol
  • a binder and glycerin or propylene glycol can be provided, for example, in such a way that the glycerin or propylene glycol is mixed with the binder in a first step and in a subsequent second step the mixture of binder and glycerine or propylene glycol is mixed with water.
  • the binding agent can be mixed with glycerine or propylene glycol and dissolving in the liquid without the binding agent reacting with water and possibly clumping during the mixing process.
  • Such a method allows both a continuous and a batch production method to be implemented.
  • the powdery material tobacco powder and vegetable powder and / or preferably powdery additives in particular having cellulose, preferably in powder or fiber form, and preferably the ratio Cellulose of the plant powder and tobacco powder is a maximum of 20%, preferably a maximum of 12% or a maximum of 8% and in particular a minimum of 2%, preferably 4%.
  • the vegetable powder preferably has no tobacco powder.
  • percentages always represent percentages by weight.
  • the use of further powdery additives improves the material properties of the tobacco paste and, in particular, the properties of the material. properties of tobacco foil.
  • the powdery material in particular the tobacco powder and / or the vegetable powder, has a particle size of less than 350 ⁇ m, preferably between 5 ⁇ m and 250 ⁇ m. With corresponding particle sizes, a homogeneous tobacco paste and thus also a homogeneous tobacco film can be produced.
  • the powdery material in particular the tobacco powder and / or the vegetable powder, has a moisture content or water content per unit weight of less than 18%, preferably between 7% and 12%.
  • the powdery material as parts, preferably with an average mass greater than 1 g per part, to a particle size of less than 350 ⁇ m, preferably less than 250 ⁇ m, in exactly one process step for comminution, in particular with exactly a comminution device, zer is comminuted and in particular no stepped comminution takes place.
  • a cost-effective one-step process is preferred for producing the powdered material in a given particle size.
  • the moisture content during shredding has an influence on the end product.
  • the binder gel binder with a percentage by weight between 2% and 25%, preferably in powder or fiber form with a particle size of less than 150 mih, particularly preferably between 20 mih and 100 pm.
  • a homogeneous binder gel can be produced using binders with such a particle size and a corresponding ratio to the liquid.
  • the tobacco paste has a moisture content or water content between 10% and 40%, optionally between 20% and 30%.
  • the object is also achieved by a method for producing reconstituted tobacco, the method comprising a method for producing a tobacco paste, and the method for producing reconstituted tobacco having the following additional process step: extruding the tobacco paste into an extruded profile, which in particular is essentially solid and / or has a low water content or moisture content of preferably a maximum of 50%, preferably between 10% and 40%, and furthermore preferably between 20% and 30%.
  • the tobacco paste can advantageously be extruded and particularly advantageously further processed in a subsequent method step, in particular a flattening process.
  • the tobacco paste is heated to a temperature between 20 ° C. during extrusion and 60 ° C, preferably between 30 ° C and 40 ° C, and / or the tobacco paste during extrusion has a pressure between 10 bar and 40 bar, preferably between 20 bar and 30 bar. If the tobacco paste is exposed to increased pressures and / or increased temperatures, this will impair the taste and consistency of the tobacco paste.
  • the method has the following additional step: cutting off portions of the extruded profile, a sequence of portions of tobacco paste being produced, with each portion preferably not exceeding 200 g has a maximum of 100 g and / or has a maximum volume of 10 cm 3 , preferably 8 cm 3 and particularly preferably 5 cm 3 .
  • the method for producing a tobacco paste or the method for producing reconstituted tobacco has the following additional process step: flattening the portions or the tobacco paste into a flat material web with a thickness, preferably of a maximum of 2 mm, particularly preferably of a maximum of 1.2 mm or a thickness between 30 ⁇ m and 500 ⁇ m, and / or with a width, preferably between 30 cm and 3 m, particularly preferably between 30 cm and 2 m.
  • the portions or the tobacco paste are flattened by a rolling, rolling or flattening process and / or the portions or tobacco paste have a moisture content of a maximum of 30% or 35%, particularly preferably a moisture content between 25% and 30%, and in particular the flattening is carried out by a multi-stage rolling or rolling process, preferably arranged directly one behind the other.
  • the method has the following additional method step: drying the flat material web to form a dried material web, preferably to a moisture content of less than 20%, particularly preferably to one Moisture content between 4% and 16%.
  • the method has the following additional method step: winding the flat material web, in particular a film web, onto a reel.
  • the two sides of the flat web of material or the dried web of material are cut before winding, so that a reconstituted tobacco sheet with a predetermined, in particular essentially constant, width arises.
  • the flat material web or the dried material web is cut into two or more material webs made of re constituted tobacco foil, in particular with a width between 100 mm and 300 mm, preferably between 120 mm and 250 mm, takes place, which are then wound up separately from one another to form bobbins.
  • the winding is implemented by a winding device with at least one winding hub and two or more material webs of reconstituted tobacco foil are arranged next to one another on the same winding hub and are each wound into bobbins.
  • a tobacco-containing film, foil sections or film snippets which have the following: tobacco powder with a particle size smaller than 350 ⁇ m, preferably smaller than 250 ⁇ m, and in particular with a weight percentage of the dry matter of the tobacco-containing film, the film sections or film snippets between 65% and 90%, preferably between 70% and 85%, cellulose in particle or fiber form with an average particle size smaller than 350 ⁇ m, preferably smaller than 250 ⁇ m, in particular with a weight fraction of the dry mass of the tobacco-containing film, the film sections or Film snippets between 3% and 10%, a binder, preferably carboxymethyl cellulose (CMC) and / or guar flour, in particular with a proportion by weight of the dry matter of the tobacco-containing film, the film sections or film snippets between 2% and 10%, particularly preferred between 4% and 8%, the proportion of cellulose being lower than the A
  • the proportion of binder and / or the ratio of cellulose to tobacco powder is less than 1/14,
  • the film, film section or film snippets have a density between 500 mg / cm 3 and 1000 mg / cm 3 , preferably between 700 mg / cm 3 and 950 mg / cm 3 has or have.
  • a recipe can be used to produce tobacco-containing films which have a low density and which meet the standards of processing in production machines in the tobacco-processing industry.
  • the tobacco-containing film, the film sections or film snippets, in particular special film strips have a width between 0.5 mm and 4 mm, the mass-to-surface ratio being greater than 0.08 mg / mm 2 , greater than 0 .07 mg / mm 2 , greater than 0.06 mg / mm 2 , greater than 0.05 mg / mm 2 or greater than 0.04 mg / mm 2 , preferably less than 0.089 mg / mm 2 , less than 0.088 mg / mm 2 or less than 0.08 mg / mm 2 .
  • Such film strips have a homogeneous structure, sufficient material properties for processing in machines of the tobacco processing industry and a low density.
  • the tobacco-containing film sections or film snippets have a maximum width of 2 mm and a maximum length of 25 mm and / or a thickness between 180 ⁇ m and 300 ⁇ m.
  • a material pulverization system which is designed to produce a powdery material with a predetermined particle size, the powdery material preferably tobacco powder and / or vegetable powder, preferably in particle form or fiber form; a gelation machine which is designed to produce a highly viscous, water-based binder gel, preferably with a viscosity of at least 1000 cP, preferably between 10,000 cP and 50,000 cP; a mixing unit that is designed and set up to mix the powdery material from the material pulverization system with the binder gel from the gelling machine to form a tobacco paste that is in particular essentially solid and also in particular has a water or moisture content of a maximum of 50% .
  • the plant for the production of reconstituted tobacco preferably has a control unit.
  • the plant for the manufacture of reconstituted tobacco additionally has the following: an extrusion unit which is designed to extrude the tobacco paste from the mixing unit and to press it from an outlet, preferably an extrusion nozzle, that an extruded profile made of tobacco paste is produced, wherein in particular the extrusion unit has a pressure sensor, preferably arranged adjacent to the outlet of the extrusion unit, and / or a temperature control unit, which is formed the tobacco paste in the extrusion unit in at least one section or sub-area of the extrusion unit to a temperature between 20 ° C and 60 ° C, preferably between 30 ° C and 40 ° C.
  • the plant for the production of reconstituted tobacco is further developed in that it has the following: a fractionation unit which is designed to cut up the profile extruded from the extrusion unit in order to produce a sequence of portions of tobacco paste, and preferably a rotating one Has separating element, preferably a rotating blade.
  • the plant for the production of reconstituted tobacco has the following: a rolling or flattening unit which is designed to flatten or roll the portions of tobacco paste in order to produce a flat web of material; and in particular has a humidity sensor which is connected in particular to a central control unit in order to detect the moisture content of the portions, the tobacco paste or the flat mate rialbahn and in particular to generate a signal to the Gelierma machine.
  • a drying unit which is suitable for drying the material web produced by the roller or flattening unit, so that in particular the dried material web has a moisture content of less than 20 %, preferably between 4% and 16%, particularly preferably between 6% and 10%
  • the drying unit in particular having at least one sensor that detects the moisture content of the dried material web and / or the flat material web, and preferably with a central one Control unit is connected and is preferably arranged at the entrance and / or at the exit of the drying unit. Particularly before given, the sensor generates a signal to the drying unit.
  • the drying unit preferably has an inlet for the flat material web and an outlet for the dried material web.
  • a provision device for tobacco paste 10 or for portions 100 of tobacco paste 10 the provision device in particular a material pulverization system 2, which is designed to be a pul To produce deformable material 11 with a predetermined particle size, wherein the powdery material 11 preferably tobacco powder 12 and / or vegetable powder 14, preferably in particle form or fiber form, and in particular a gelling machine 3, which is designed to produce a highly viscous binder gel 13 based on water, preferably with a viscosity of at least 1000 cP, preferably between 10,000 cP and 50,000 cP, and in particular a mixing unit 4, which is designed and set up the powdery material 11 from the material To mix the pulverization system 2 with the binder gel 13 from the gelling machine 3 to form a tobacco paste 10 which is essentially solid and has a low water or moisture content of preferably a maximum of 50%; and a roller unit 7 which is designed to flatten and / or roll the
  • the gelling machine 3 is designed and set up to produce a binder gel 13 that has water, binder and glycerin or propylene glycol.
  • the gelling machine 3 has a Mixing device that mixes glycerol or propylene glycol with the bin deffen, the mixing device being upstream of a water supply.
  • Such an arrangement allows the binding agent to be mixed with glycerine or propylene glycol without water in order to prevent the binding agent from clumping or reacting prematurely with the water.
  • a sensor device SE is preferably arranged downstream of the roller pair 71, 71 or the roller pair 71, 72, which sensor device is designed and designed to determine the thickness of the material web.
  • the sensor device SE is preferably arranged in the angle unit.
  • the sensor device SE is preferably connected to an adjustment unit which can change and / or adapt at least one gap dimension S 1, S2 of the roller pairs 71, 71, 71, 72.
  • the system 1 is preferably designed to control and / or regulate the at least one gap dimension S 1, S2 based on the measurement data of the sensor device SE.
  • the sensor device detects the thickness of the material web, for example by means of a transmitted light measuring method, with the detection of the gray levels of certain material web sections inferring the thickness.
  • the plant 1 described immediately above can advantageously be developed in accordance with the preferred embodiments and modifications mentioned above with regard to the plant 1 for the production of reconstituted tobacco. These advantageous embodiments can be transferred / applied to the system 1 described immediately above.
  • Another object of the present invention is the production of a flat material web from reconstituted tobacco material, in particular a reconstituted tobacco sheet, with low energy Expenditure and advantageous material properties, in particular an advantageous ratio of production costs and material properties of the material web, using a separating device for releasing the flat material web from a drum body.
  • a separating device for separating a flat web of material from a drum body, in particular by a scraper, which is preferably arranged at the delivery point of the drum body, with the radius of the drum body at the delivery point and the separating device , in particular the scraper, an angle alpha is formed, the angle alpha being between 50 ° and 80 °, preferably between 62 ° and 73 °.
  • the release point of the drum body is the point at which the flat web of material separates from the drum body.
  • the separating device in particular the scraper, is preferably designed to be heatable, preferably to a temperature between 40.degree. C. and 90.degree. C., particularly preferably to a temperature between 50.degree. C. and 70.degree.
  • the separating device is preferably provided at least in sections with a coating which preferably has PTFE (polytetrafluoroethylene), ceramic or tungsten carbide.
  • the separating device is optionally provided with a nano-coating at least in sections.
  • the separating device is preferably designed as a bi-metal scraper.
  • Fig. 1 shows a schematic overview of a system for the produc- tion of a tobacco-containing film
  • Fig. 2 shows an embodiment of a material pulverization plant within a plant
  • Fig. 3 shows an embodiment of a gelling machine
  • Fig. 4 shows an embodiment of a mixing unit
  • Fig. 5 shows an embodiment of an extrusion unit and a fractionation unit
  • Fig. 6 shows an embodiment of a flattening unit between a fractionation unit and a drying unit
  • Fig. 7 shows a drying unit and a winding unit.
  • FIG. 1 a plant / production plant 1 for the production of reconstructed tobacco is shown schematically in a block diagram.
  • a tobacco powder 12 is provided in two mutually independent work strands in the material pulverization system 2 for the production of tobacco powder and a binder gel 13 is provided in the gelling machine 3 for the production of a binder gel 13.
  • a tobacco material is fed, which preferably has vegetable tobacco material, film residues or otherwise constituted tobacco. After a foreign body has been detected, a comminution process takes place, as a result of which a powdery material 11 is produced.
  • the shredding process is beneficial with a micronizing mill 21 implemented (see. Fig. 2).
  • the powdery material 11 has a particle size of less than 350 ⁇ m, preferably a particle size between 5 ⁇ m and 250 ⁇ m.
  • the moisture or the water content of the pulverulent material is advantageously less than 18%, preferably between 7% and 12%.
  • percentages are percentages by weight.
  • the powdery material 11 has tobacco powder 12 and in particular plant powder 14, the proportion of plant powder being less than 30%, preferably between 2% and 10%.
  • the term plant powder 14 particularly does not describe the plant components contained in the tobacco powder, in particular the plant powder 14 contained in the tobacco powder 12.
  • An advantageous particle size of the pulverulent material 11 or of the plant powder 14 is between 40 ⁇ m and 150 ⁇ m or between 20 ⁇ m and 140 pm.
  • the particle size of the powdery material 11 or of the plant powder 14 is advantageously smaller than 300 ⁇ m.
  • the gelling machine 3 for producing a binder gel 13 has a device for providing liquid, in particular water, and a binder 15, which preferably has guar flour or carboxymethyl cellulose (CMC).
  • the moisture or the water and the binder 15 are mixed in one process step, so that a binder gel 13 with a viscosity greater than 1000 cP, preferably with a viscosity between 10,000 cP and 50,000 cP, is produced.
  • the unit cP is a unit for dynamic viscosity and denotes centi poise.
  • the binder gel 13 advantageously has a moisture content greater than 50%, before given a moisture content between 60% and 80%.
  • the binder gel 13 is preferably a water-based binder gel 13.
  • the binder gel 13 advantageously has a binder 15 which is preferably powdery and has a particle size smaller than 150 ⁇ m, preferably a particle size between 20 ⁇ m and 100 ⁇ m .
  • the binder 15 preferably has a smaller particle size than the pulverulent material.
  • the binder gel 13 preferably has a proportion of binder 15 between 2% and 25%.
  • the powdery material 11 produced in the material pulverization plant 2 and the binder gel 13 produced in the gelling machine 3 is mixed in a mixing unit 4 and extruded in an extrusion unit 5 to form an extruded profile 16.
  • the extrusion unit 5 is followed by a fractionation unit 6 which divides the extruded profile 16 into portions 100 of tobacco paste 10 (cf. FIGS. 5, 6).
  • the portions 100 of tobacco paste 10 are flattened by a flattening unit 7 or roller unit 7 and fed to a drying unit 8.
  • This can be a tunnel dryer, which preferably has a hot air oven, infrared oven or microwave oven. In this context, the term oven is only to be understood as a device for drying.
  • the drying unit 8 is followed by a winding unit 9 on which the dried material web 102, preferably tobacco foil 103 cut to a constant width and preferably tobacco foil cut into several individual foil webs 104, is wound onto individual bobbins (cf. FIG. 7).
  • the material pulverization plant 2 is shown in FIG. From egg nem reservoir or via a filler neck, the starting material is to be introduced into the micronizing mill 21 and on a to shred predefined particle size.
  • the tobacco powder 12, the plant powder 14 and / or the powdery material 11 is or are to be comminuted in one process step to the desired particle size, in particular a particle size smaller than 150 ⁇ m, preferably to a particle size between 5 ⁇ m and 250 ⁇ m.
  • the moisture content and / or water content is less than 18%, before given between 7% and 12%.
  • the micronizing mill 21 preferably has a side or bottom outlet, as a result of which the pulverulent material 11 is conveyed via a separator 22 or a device, optionally directly, into a solid dust mixer 23.
  • a separator 22 or the sieve device By means of the separator 22 or the sieve device, particles that are too heavy are collected at an outlet of the separator 22 on the bottom and discharged. Particles with the corresponding particle size can be discharged to the solid dust mixer 23 via an outlet at the top. Alternatively, the particles to be further processed can be discharged from the bottom in a differently designed separator 22 and fed to the solid dust mixer 23.
  • a plurality of tank containers 24 with powdery materials are preferably connected to the solids dust mixer 23, with these tank containers 24 providing different powdery materials such as vegetable powder 14 or cellulose powder and being able to be conveyed into the solids dust mixer 23.
  • the powder material can also have fibers or elongated particles.
  • FIG. 3 shows the structure of an exemplary gelling machine 3 for producing a binder gel 13.
  • the gelling machine 3 has a process tank 31 which is again connected to the process tank 31 via a recirculation circuit 33.
  • the water supply to the process tank is regulated via line 32.
  • the gelling machine 3 has an auxiliary container 34 with a binding agent 15, for example carboxymethyl cellulose (CMC) or guar flour.
  • This binding agent 15 is connected to the recirculation circuit 33 via a pipeline, a control valve and a Venturi injector 38.
  • a predetermined amount of binding agent 15 is from the auxiliary container 34 directly into the suction inlet of the circulating pump 37 feedable.
  • the auxiliary container 34 is arranged nachge a mixing device in which the binder and glycerine and propylene glycol are mixed ver. This mixture can be fed to the suction inlet of the circulation pump 37 and thus into the recirculation circuit 33.
  • the supply of binder 15 can be controlled and / or regulated and the binder gel 13 can be produced with a sufficiently high viscosity, preferably a viscosity greater than 1000 cP, particularly preferably with a viscosity between 10,000 cP and 50,000 cP .
  • binder gel 13 can be removed from the recirculation circuit 33 via a pipe 41 and a control valve 43 by means of a circulating pump 42 and fed to the further processing process via an outlet line 35.
  • a flow meter 44 for volume determination is arranged in front of the outlet opening of the outlet line 35.
  • the mixing unit 4 and parts of the extrusion unit 5 are shown in FIG.
  • the outlet line 35 of the gelling machine 3 is connected to the mixing unit 4 via the inlet opening 53 for the binder gel 13 and the outlet of the material pulverization system 2 via the inlet opening 52 for the pulverulent material 11.
  • the binder gel 13 and the powdery material 11 is to be conveyed into the elongated body 51 and to be mixed with one another by means of a rotary stirrer 55 which is driven by the electric motor 56.
  • the mixing unit 4 is shown from a side view.
  • the electric motor 56 rotates the rotary stirrer 55 via an axis A and mixes the binder gel 13 with the powdery material 11.
  • an outlet opening 54 is provided at the end of the elongated body 51 opposite the inlet opening through which the stirred tobacco paste 10 is to be conveyed into the extrusion unit 5.
  • the extrusion unit 5 is also shown in a side view in FIG.
  • the tobacco paste 10 is conveyed from the outlet opening 54 into the storage container 60, which preferably comprises at least 100 l, stirred by a stirring unit driven by the electric motor 62 and conveyed on to the extrusion channel 63.
  • the extrusion channel 63 has a screw 65 with a loading axis B, which can be driven by the electric motor 61, where the tobacco paste 10 is conveyed through the screw 65 to the extrusion nozzle 64.
  • the extrusion unit 5 has a temperature control unit that controls the temperature of the extrusion channel 63 and / or the extrusion screw 65, preferably cools.
  • the temperature control unit preferably cools the tobacco paste 10 to a temperature below 60 ° C., preferably to a temperature between 30 ° C. and 40 ° C., in order not to impair the taste of the tobacco paste.
  • a pressure sensor is arranged adjacent to the extrusion nozzle 64 and is preferably connected to a control unit in order to control and / or regulate the pressure in the extrusion channel 63.
  • the fractionation unit 6 preferably has a rotating separating element 66 with reference axis C, in particular a rotating knife 66, which is connected to the electric motor 67 via the support shaft 69.
  • the extruded profile 16 emerges from the extrusion nozzle 64 and is separated into portions 100 of tobacco paste 10 by the separating element 66, for example the rotating knife 66.
  • the extrusion unit 5 can preferably be designed as a multi-screw extrusion unit, several extrusion screws being arranged next to one another, preferably parallel to one another.
  • the fractionation unit 6 and the downstream plating unit 7, which is preferably designed as a rolling unit 7, are formed, the flattening unit 7 being followed by a drying unit 8.
  • the portions 100 of tobacco paste 10 fall onto the primary rollers 71, which form a flat material web 101 from the portions 100 of tobacco paste 10, in particular by means of a rolling process.
  • scrapers are arranged, the adhering to the primary rollers 71 components of the flat Remove the material web 101 or the portions 100 of tobacco paste 10 after the transfer of the flat material web 101 to the downstream roller and strip it off.
  • the primary rollers 71 are followed by a further roller 72, the secondary roller 72, with the cooperation of the one primary roller 71 and the secondary roller
  • the gap measured or the distance between the two primary rollers 71 is preferably the same, smaller or larger than the distance between the primary rollers 71 and the secondary roller 72 which performs the second flattening step.
  • the rollers 71 and 72 preferably have the same speed.
  • the roller 72 preferably has a higher speed than the roller 71.
  • the speed describes the path speed of the outer surface.
  • the flat material web 101 preferably has a thickness of less than 1.2 mm, preferably a thickness of between 30 ⁇ m and 500 ⁇ m.
  • the flat material web 101 preferably has a width between 30 cm and 2 m.
  • the portions 100 and / or the flat material web 101 preferably have a moisture content or water content of less than 50%, preferably between 10% and 40%.
  • segmentation rollers are used
  • the flat material web 101 is detached from the secondary roller 72, residual constituents are preferably removed from the roller 72 by a scraper, and fed to the drying unit 8.
  • a separating device is preferably provided on the secondary roller 72 for separating a flat material web 101 from a drum body of the secondary roller 72, in particular a scraper, which is preferably located at the delivery point of the drum body of the secondary roller 72 is arranged, the radius of the drum body at the delivery point and the separating device, in particular the scraper, forming an angle alpha, the angle alpha being between 50 ° and 80 °, preferably between 62 ° and 73 °.
  • the delivery point of the drum body of the secondary roller 72 is the point at which the flat material web 101 detaches from the drum body of the secondary roller 72.
  • the separating device in particular the scraper, is preferably designed to be heatable, preferably to a temperature between 40.degree. C. and 90.degree. C., particularly preferably to a temperature between 50.degree. C. and 70.degree.
  • the separating device is preferably provided, at least in sections, with a coating which preferably has PTFE (polytetrafluoroethylene), ceramic or tungsten carbide.
  • the separating device is optionally provided with a nano-coating at least in sections.
  • the separating device is preferably designed as a bi-metal scraper.
  • the drying unit 8 has a drying tunnel 80 through which a belt conveyor 81 is guided.
  • the flat material web 101 is deposited on the belt conveyor 81, which has a circulating conveyor belt, and is guided through the drying tunnel 80.
  • the drying tunnel 80 can be configured in segments, each segment 80a, 80b and 80c being configured, for example, as a hot air oven, as an infrared oven or as a microwave oven (cf. FIG. 7).
  • five segments are arranged which are formed from a hot air oven, an infrared oven, a microwave oven, an infrared oven and finally a hot air oven.
  • a hot air oven is preferably arranged at the beginning and at the end of the drying tunnel 80.
  • the drying tunnel 80 has an exit in which the dried material web is located 102 detaches from the belt conveyor 81, a guide roller 93 preferably being arranged for this purpose in order to guide the dried material web 102 into a winding unit 9.
  • the moisture content or water content of the dried material web 102 is preferably less than 30%, preferably between 4% and 10%.
  • the winding unit 9 has several deflection rollers 93 which are arranged on a rigid support structure 94 and is shown in FIG.
  • the deflection rollers 93 guide the dried material web 102 into the winding unit 9, devices being provided, such as for example a dancer, in order to control and / or regulate the belt tension.
  • the dried material web 102 is fed via guide rollers 92 to a cutting unit 95, which is preferably designed as a side and / or width cutter, with sides of the material web 102 being cut off or the dried material web 102 additionally being cut into wide strips.
  • the tobacco foil 103, 104 cut after the cutting unit 95 is guided over spreader rollers 96 which spaced apart the webs of material from one another in order to pass them on via further deflection rollers 93 to a motorized winding unit 90.
  • the motorized winding unit 90 each has a winding hub 91 on which the film webs 103, 104 are wound from reconstructed tobacco film.
  • 1, 2, 3, 4 or more than 4 motorized winding units 90 can be arranged in the winding unit 9.
  • a winding unit 90 can be designed with a wide winding hub in order to jointly wind a plurality of film webs 104 made of reconstructed tobacco film onto a winding hub 91.
  • a winding hub 91 several ready-to-use bobbins wound up who.
  • the production process for the tobacco paste 10, shown schematically in FIG. 1, is divided into a dry phase and an aqueous phase.
  • the tobacco material and optionally the plant material is crushed, mixed with further powdery materials 11, 12, 14, such as a plant powder 14, and fed to the solid dust mixer 23.
  • the binder gel 13 is produced in the aqueous phase, for example water, flavorings and glycerine being mixed with a binder 15, for example CMC or guar flour.
  • a binder 15 for example CMC or guar flour.
  • a binder 15 for example CMC or guar flour.
  • between 60% and 95% of powdered material 11 or tobacco powder 12 and / or preferably cellulose, optionally cellulose powder, or vegetable powder 14 between 3% and 15% are advantageously to be used in the dry phase.
  • 90% tobacco powder and 10% cellulose powder, 95% tobacco powder and 5% cellulose powder, 92% tobacco powder and 8% vegetable powder or 85% tobacco powder and 15% otherwise formed powdery material are to be used.
  • the binder gel 13 is to be produced in the aqueous phase, which advantageously comprises water, glycine, flavorings, CMC and / or guar flour.
  • the binder gel 13 advantageously has more than 50% and preferably less than 80% water.
  • the binder gel 13 advantageously has 73% water, 20% glycerine and 7% binder 15. With this special recipe, the information can vary by up to 3%.
  • the weight ratio of binder 15 and moisture, in particular water, is preferably less than 20%.
  • the binder gel 13 and the powdery material 11 are processed into a tobacco paste 10.
  • the ratio of pulverulent material 11 and water is advantageously greater than or equal to 1.
  • Its weight fraction of cellulose, preferably cellulose powder is preferably greater than the weight fraction of binder 15.
  • the ratio of cellulose, preferably cellulose powder, and tobacco powder is preferably less than or equal to 1/20, 1/16 or 1/14.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste und von rekonstituiertem Tabak, eine tabakhaltige Folie, Folienabschnitte und Folienschnipsel und eine Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak. Das Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste (10), weist die folgenden Schritte auf: - Bereitstellen eines pulverförmigen Materials (11) mit einer vorbestimmten Partikelgröße, bevorzugt einer Partikelgröße kleiner als 350 μm, besonders bevorzugt zwischen 5 μm und 250 μm oder zwischen 120 μm und 300 μm, wobei das Material bevorzugt Tabakpulver (12) aufweist, - Bereitstellen eines hochviskosen, wasserbasierten Binder-Gels (13), welches insbesondere eine Viskosität von mindestens 1000 cP, bevorzugt zwischen 10000 cP und 50000 cP, einen Wassergehalt von mindestens 50 %, bevorzugt zwischen 60 % und 80 %, und mindestens ein Bindemittel, beispielsweise Guar-Mehl und/oder Carboxymethylcellulose (CMC), aufweist; - Mischen des pulverförmigen Materials (11) mit dem Binder-Gel (13) zu einer Tabakpaste (10), die insbesondere im Wesentlichen fest ist, wobei die Tabakpaste (10) einen geringen Wassergehalt oder Feuchtigkeitsgehalt von bevorzugt maximal 50 % aufweist.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste und rekonstituiertem Tabak, tabakhaltige Folie und Anlage zur Herstellung von rekonsti tuiertem Tabak
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ei ner Tabakpaste und von rekonstituiertem Tabak, eine tabakhaltige Folie, Folienabschnitte und Folienschnipsel und eine Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak.
Bei vielen alternativen Rauchprodukten, insbesondere bei soge nannten Heat-not-Burn-Artikeln, weist das aerosolbildende Substrat rekonstituierte Tabakfolie auf. Für die Verwendung in den alternati ven Rauchprodukten ist eine besonders glatte und homogene Ta bakfolie herzustellen. Ein bekanntes Herstellungsverfahren ist bei spielsweise in der WO19086417 offenbart. In einem ersten Herstel lungsschritt wird eine schlammige Masse aus Tabakpulver, Binde mittel, Gycerin und Wasser hergestellt, die in einem weiteren Ver fahrensschritt geplättet und anschließend getrocknet wird. Durch das Herstellen einer schlammigen Masse weist diese Masse einen hohen Feuchtigkeitsgehalt auf. Dieser hohe Feuchtigkeitsgehalt führt zu einem hohen T rocknungsaufwand in einer nachgeordneten Trocknungsvorrichtungen. Nachteilig an diesem Herstellungsprozess ist die Verarbeitung einer schlammigen Masse, die mit hohem Ener gieaufwand zu trocknen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Her stellung einer Tabakpaste und rekonstituiertem Tabak, eine tabak haltige Folie, Folienabschnitte und Folienschnipsel sowie eine Anla ge zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak anzugeben, wobei die Herstellung der rekonstituierten Tabakfolie, der Tabakpaste, ta bakhaltigen Folie, der Folienabschnitte und Folienschnipsel mit ge ringem Energieaufwand und vorteilhaften Materialeigenschaften, insbesondere mit einem vorteilhaften Verhältnis aus Produktions kosten und Materialeigenschaftenerfolgen soll.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste, welche insbesondere zur Herstellung von rekonstituier tem Tabak verwendbar ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines pulverförmigen Materials mit einer vor bestimmten Partikelgröße, bevorzugt einer Partikelgröße kleiner als 350 pm, besonders bevorzugt zwischen 5 pm und 250 pm oder zwi schen 120 pm und 300 pm, wobei das Material bevorzugt Tabakpul ver aufweist, Bereitstellen eines hochviskosen, wasserbasierten Binder-Gels, welches insbesondere eine Viskosität von mindestens 1000 cP, bevorzugt zwischen 10000 cP und 50000 cP, einen Was sergehalt von mindestens 50 %, bevorzugt zwischen 60 % und 80 %, und mindestens ein Bindemittel, beispielsweise Guar-Mehl und/oder Carboxymethylcellulose (CMC), aufweist; Mischen des pulverförmigen Materials mit dem Binder-Gel zu einer Tabakpaste, die insbesondere im Wesentlichen fest ist, wobei die Tabakpaste einen Wassergehalt oder Feuchtigkeitsgehalt von bevorzugt maxi mal 50 % aufweist.
Basierend auf der Kombination des Herstellens eines hochviskosen Binder-Gels und des Bereitstellens des pulverförmigen Materials in der vorbestimmten Partikelgröße entsteht bei einem Vermischen des Binder-Gels und des pulverförmigen Materials bei einem geringen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 50 % ausrechende Binde- und Festigkeitseigenschaften der Tabakpaste, die sich vorteilhaft zur Weiterverarbeitung zu einer Tabakfolie eignen. Da das Bindemittel in einem separaten Verfahrensschritt mit einer Flüssigkeit, insbe sondere mit Wasser, vermengt wird, können optimale Bindeeigen schaften entstehen, bevor das Bindemittel mit dem Tabakpulver vermengt wird. Bevorzugt weist das Binder-Gel neben den Bindemit teln keine weiteren pulverförmigen oder faserförmigen Materialien auf. Das Bereitstellen des hochviskosen, wasserbasierten Binder- Gels, welches bevorzugt zumindest Wasser, ein Bindemittel und Glycerin oder Propylenglykol aufweist, kann beispielsweise derart erfolgen, dass in einem ersten Schritt das Glycerin oder Propy lenglykol mit dem Bindemittel vermischt wird und in einem nachfol genden zweiten Schritt das Gemisch aus Bindemittel und Glycerin oder Propylenglykol mit Wasser vermischt wird. Durch einen zwei stufigen Mischprozess kann das Bindemittel mit Glycerin oder Pro pylenglykol vermengt werden und sich in der Flüssigkeit auflösen ohne dass das Bindemittel mit Wasser reagiert und gegebenenfalls während des Mischprozesses klumpt. Durch ein derartiges Verfah ren ist sowohl ein kontinuierliches, als auch ein batchweises Her stellungsverfahren umsetzbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Her stellung einer Tabakpaste weist das pulverförmige Material Tabak pulver und Pflanzenpulver und/oder bevorzugt pulverförmige Zusät ze auf, wobei insbesondere das Pflanzenpulver Cellulose, bevorzugt in Pulver- oder in Faserform, aufweist, und wobei bevorzugt das Verhältnis aus Cellulose des Pflanzenpulvers und Tabakpulvers ma ximal 20 %, bevorzugt maximal 12 % oder maximal 8 % und insbe sondere minimal 2 %, bevorzugt 4 % beträgt. Bevorzugt weist das Pflanzenpulver kein Tabakpulver auf.
Sofern in der vorliegenden Beschreibung nicht explizit angegeben, stellen Prozentangaben stets Gew.-%-Angaben dar. Die Verwen dung von weiteren pulverförmigen Zusätzen verbessert die Materi aleigenschaften der Tabakpaste und insbesondere die Materialei- genschaften der Tabakfolie.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung einer Tabakpaste weist das pulverförmige Material, insbesondere das Tabakpulver und/oder das Pflanzenpulver, eine Partikelgröße von weniger als 350 pm, vorzugsweise zwischen 5 pm und 250 pm, auf. Mit entsprechenden Partikelgrößen ist eine homo gene Tabakpaste und somit ebenfalls eine homogene Tabakfolie herstellbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Her stellung einer Tabakpaste weist das pulverförmige Material, insbe sondere das Tabakpulver und/oder das Pflanzenpulver, einen Feuchtigkeitsgehalt oder Wassergehalt pro Gewichtseinheit von we niger als 18 %, bevorzugt zwischen 7 % und 12 % auf. Insbesondere ist vorgesehen, dass beim Bereitstellen des pulverförmigen Materi als Teile, bevorzugt mit einer durchschnittlichen Masse größer als 1 g pro Teil, auf eine Partikelgröße kleiner als 350 pm, bevorzugt kleiner als 250 pm, in genau einem Verfahrensschritt zur Zerkleine rung, insbesondere mit genau einer Zerkleinerungsvorrichtung, zer kleinert wird und insbesondere keine gestufte Zerkleinerung erfolgt.
Zum Herstellen des pulverförmigen Materials in einer vorgegebenen Partikelgröße ist ein kosteneffizienter einstufiger Prozess zu bevor zugen. Hierbei besitzt der Feuchtigkeitsgehalt beim Zerkleinern ei nen Einfluss auf das Endprodukt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Her stellung einer Tabakpaste ist vorgesehen, dass das Binder-Gel Bin demittel mit einen Anteil Gew.-% zwischen 2 % und 25 %, bevorzugt pulverförmig oder faserförmig mit einer Partikelgröße kleiner als 150 mih, besonders bevorzugt zwischen 20 mih und 100 pm, aufweist. Durch Bindemittel mit derartiger Partikelgröße und entsprechendem Verhältnis zur Flüssigkeit ist ein homogenes Binder-Gel herstellbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Her stellung einer Tabakpaste ist vorgesehen, dass die Tabakpaste ei nen Feuchtigkeitsgehalt oder Wassergehalt zwischen 10 % und 40 %, wahlweise zwischen 20 % und 30 %, aufweist.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Herstel lung von rekonstituiertem Tabak, wobei das Verfahren ein Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste umfasst, und wobei das Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt aufweist: Extrudieren der Tabakpaste zu einem extrudierten Profil, das insbesondere im Wesentlichen fest ist und/oder einen geringen Wassergehalt oder Feuchtigkeitsgehalt von bevorzugt maximal 50 %, bevorzugt zwischen 10 % und 40 %, und ferner bevorzugt zwischen 20 % und 30 %, aufweist. Durch einen derartigen Wasser- oder Feuchtigkeitsgehalt lässt sich die Tabak paste vorteilhaft extrudieren und besonders vorteilhaft in einem nachgeordneten Verfahrensschritt, insbesondere einem Plättungs- prozess, weiterverarbeiten.
Gleiche oder ähnliche Vorteil, wie sie bereits zuvor im Hinblick auf das Verfahren zur Herstellung der Tabakpaste erwähnt wurden, tref fen auch auf das Verfahren zum Herstellen von rekonstituiertem Ta bak zu.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Her stellung von rekonstituiertem Tabak ist vorgesehen, dass beim Extrudieren die Tabakpaste auf eine Temperatur zwischen 20 °C und 60 °C , bevorzugt zwischen 30 °C und 40 °C, temperiert wird, und/oder die Tabakpaste beim Extrudieren einen Druck zwischen 10 bar und 40 bar, bevorzugt zwischen 20 bar und 30 bar, aufweist. Ist die Tabakpaste erhöhten Drücken und/oder erhöhten Temperaturen ausgesetzt, erfolgen hierdurch Beeinträchtigungen des Geschmacks und der Konsistenz der Tabakpaste.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Her stellung von rekonstituiertem Tabak ist vorgesehen, dass das Ver fahren folgenden zusätzlichen Schritt aufweist: Abtrennen von Porti onen des extrudierten Profils, wobei eine Folge von Portionen aus Tabakpaste entsteht, wobei insbesondere jede Portion maximal 200 g, bevorzugt maximal 100 g aufweist und/oder maximal ein Volumen von 10 cm3, bevorzugt 8 cm3 und besonders bevorzugt 5 cm3, auf weist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak ist vorgesehen, dass das Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste oder das Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt aufweist: Plätten der Portionen oder der Tabak paste zu einer flachen Materialbahn mit einer Dicke, bevorzugt von maximal 2 mm, besonders bevorzugt von maximal 1 ,2 mm oder ei ner Dicke zwischen 30 pm und 500 pm, und/oder mit einer Breite, bevorzugt zwischen 30 cm und 3 m, besonders bevorzugt zwischen 30 cm und 2 m.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Her stellung von rekonstituiertem Tabak ist vorgesehen, dass das Plät ten der Portionen oder der Tabakpaste durch einen Walz-, Roll- o- der Plättungsprozess erfolgt und/oder die Portionen oder die Tabak- paste einen Feuchtigkeitsgehalt von maximal 30 % oder 35 %, be sonders bevorzugt einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 25 % und 30 %, aufweisen, und wobei insbesondere das Plätten durch einen mehrstufigen Walz- oder Rollprozess, bevorzugt unmittelbar hinter einander angeordnet, erfolgt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Her stellung von rekonstituiertem Tabak ist vorgesehen, dass das Ver fahren folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt aufweist: T rocknen der flachen Materialbahn zu einer getrockneten Materialbahn, be vorzugt auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 20 %, beson ders bevorzugt auf einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 4 % und 16 %.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Her stellung von rekonstituiertem Tabak ist vorgesehen, dass das Ver fahren folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt aufweist: Aufwi ckeln der flachen Materialbahn, insbesondere einer Folienbahn auf eine Bobine.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Her stellung von rekonstituiertem Tabak ist vorgesehen, dass vor dem Aufwickeln ein Schneiden der beiden Seiten der flachen Material bahn oder der getrockneten Materialbahn erfolgt, so dass eine re konstituierte Tabakfolie mit einer vorgegebenen, insbesondere im Wesentlichen konstanten, Breite entsteht.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Her stellung von rekonstituiertem Tabak ist vorgesehen, dass vor dem Aufwickeln ein Schneiden der flachen Materialbahn oder der ge trockneten Materialbahn in zwei oder mehr Materialbahnen aus re- konstituierter Tabakfolie, insbesondere mit einer Breite zwischen 100 mm und 300 mm, bevorzugt zwischen 120 mm und 250 mm, erfolgt, die anschließend getrennt voneinander zu Bobinen aufgewi ckelt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak ist vorgesehen, dass das Aufwickeln durch eine Aufwickel Vorrichtung mit mindestens ei ner Aufwickelnabe umgesetzt ist und zwei oder mehr Materialbah nen aus rekonstituierter Tabakfolie nebeneinander auf derselben Aufwickelnabe angeordnet und jeweils zu Bobinen aufgewickelt werden.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine tabakhaltige Folie, Fo lienabschnitte oder Folienschnipsel, die folgendes aufweisen: Tabakpulver mit einer Partikelgröße kleiner als 350 pm, bevorzugt kleiner als 250 pm, und insbesondere mit einem Gewichtsanteil der Trockenmasse der tabakhaltigen Folie, der Folienabschnitte oder Folienschnipsel zwischen 65 % und 90 %, bevorzugt zwischen 70 % und 85 %, Cellulose in Partikel- oder Faserform mit einer durch schnittlichen Partikelgröße kleiner als 350 pm, bevorzugt kleiner als 250 pm, insbesondere mit einem Gewichtsanteil der T rockenmasse der tabakhaltigen Folie, der Folienabschnitte oder Folienschnipsel zwischen 3 % und 10 %, ein Bindemittel, bevorzugt Carboxymethyl- cellulose (CMC) und/oder Guar-Mehl, insbesondere mit einem Ge wichtsanteil der Trockenmasse der tabakhaltigen Folie, der Folien abschnitte oder Folienschnipsel zwischen 2 % und 10 %, besonders bevorzugt zwischen 4 % und 8 %, wobei der Anteil der Cellulose ge ringer ist, als der Anteil an Bindemittel, und/oder das Verhältnis von Cellulose zu Tabakpulver kleiner als 1/14, bevorzugt kleiner als 1/16, besonders bevorzugt kleiner als 1/20. Bevorzugt weist die Cel- lulose, insbesondere in partikel- oder faserform, keine Bestandteile einer Tabakpflanze auf.
Gleiche oder ähnliche Vorteil, wie sie bereits zuvor im Hinblick auf das Verfahren zur Herstellung der Tabakpaste und das Verfahren zum Herstellen von rekonstituiertem Tabak erwähnt wurden, treffen in gleicher oder ähnlicher Weise auch auf die tabakhaltige Folie, die Folienabschnitte oder Folienschnipsel zu.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der tabakhaltigen Folie, Folienabschnitte oder Folienschnipsel ist vorgesehen, dass die Fo lie, Folienabschnitt oder Folienschnipsel eine Dichte zwischen 500 mg/cm3 und 1000 mg/cm3, bevorzugt zwischen 700 mg/cm3 und 950 mg/cm3 aufweist oder aufweisen. Durch eine derartige Rezeptur sind tabakhaltige Folien herstellbar, die eine geringe Dichte aufweisen und den Standards der Verarbeitung in Produktionsmaschinen der Tabak verarbeitenden Industrie genügen.
Gemäß weiterer bevorzugter Weiterbildung ist vorgesehen, dass die tabakhaltige Folie, die Folienabschnitte oder Folienschnipsel, insbe sondere Folienstreifeneine Breite zwischen 0,5 mm und 4 mm auf weisen, wobei das Massen-Oberflächenverhältnis größer als 0,08 mg/mm2, größer als 0,07 mg/ mm2, größer als 0,06 mg/mm2, größer als 0,05 mg/mm2 oder größer als 0,04 mg/mm2 beträgt, bevorzugt kleiner als 0,089 mg/mm2, kleiner als 0,088 mg/mm2 oder kleiner als 0.08 mg/mm2 ist. Für einen Folienstreifen mit beispielsweise einer Breite von 1 mm, einer Länge von 15 mm und einer Dicke von 150 pm, ist die Oberfläche W = 2*(1 mm * 15 mm) + 2*(1 mm + 15 mm)*150 pm=35,4 mm2. Das Volumen V ist gegeben durch V=1 mm * 15 mm * 0, 15 mm = 2,25 mm3 = 0,00225 cm3. Die Masse M be rechnet sich aus der Dichte p, beispielsweise p=850 mg/cm3, und dem Volumen V mit M = V * p = 1 ,9125 mg und das Massen- Oberflächen- Verhältnis MOV ist die Masse M durch die Oberfläche W mit MOV = M / W = 0,054 mg/mm2. Derartige Folienstreifen weisen eine homogene Struktur, ausreichende Materialeigenschaften für die Verarbeitung in Maschinen der Tabak verarbeitenden Industrie und eine geringe Dichte auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der tabakhaltigen Folienabschnitte oder Folienschnipsel ist vorgesehen, dass diese maximal eine Breite von 2 mm und eine Länge von maximal 25 mm und/oder eine Dicke zwischen 180 pm und 300 pm aufweisen.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak, die folgendes aufweist: Eine Material- Pulverisierungsanlage, die ausgebildet ist, ein pulverförmiges Mate rial mit einer vorbestimmten Partikelgröße zu erzeugen, wobei das pulverförmige Material bevorzugt Tabakpulver und/oder Pflanzen pulver, bevorzugt in partikelform oder faserform, aufweist; eine Ge liermaschine, die ausgebildet ist ein hochviskoses Binder-Gel auf Wasserbasis zu erzeugen, bevorzugt mit einer Viskosität von min desten 1000 cP, bevorzugt zwischen 10000 cP und 50000 cP; eine Mischeinheit, die ausgebildet und eingerichtet ist das pulverförmige Material aus der Material- Pulverisierungsanlage mit dem Binder-Gel aus der Geliermaschine zu einer Tabakpaste zu vermischen, die insbesondere im Wesentlichen fest ist und ferner insbesondere ei nen Wasser- oder Feuchtigkeitsgehalt von maximal 50 % aufwiest. Bevorzugt weist die Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak eine Steuereinheit auf.
Gleiche oder ähnliche Vorteil, wie sie bereits zuvor im Hinblick auf das Verfahren zur Herstellung der Tabakpaste, das Verfahren zum Herstellen von rekonstituiertem Tabak und die tabakhaltige Folie, die Folienabschnitte oder Folienschnipsel erwähnt wurden, treffen in gleicher oder ähnlicher Weise auch auf die Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak zu.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Anlage zur Her stellung von rekonstituiertem Tabak zusätzlich folgendes auf: eine Extrusionseinheit, die ausgebildet ist, die Tabakpaste aus der Mischeinheit zu extrudieren und aus einem Auslass, bevorzugt eine Extrusionsdüse, zu pressen, dass ein extrudiertes Profil aus Tabak paste hergestellt wird, wobei insbesondere die Extrusionseinheit einen Drucksensor aufweist, bevorzugt angeordnet benachbart zum Auslass der Extrusionseinheit, und/oder eine Temperiereinheit auf weist, die ausgebildet ist die Tabakpaste in der Extrusionseinheit in zumindest einem Abschnitt oder Teilbereich der Extrusionseinheit auf eine Temperatur zwischen 20 °C und 60 °C, bevorzugt zwischen 30 °C und 40 °C, zu temperieren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Anlage zur Herstel lung von rekonstituiertem Tabak dadurch fortgebildet, dass diese folgendes aufweist: eine Fraktioniereinheit, die ausgebildet ist das aus der Extrusionseinheit extrudierte Profil zu zerteilen, um eine Folge von Portionen aus Tabakpaste zu erzeugen, und bevorzugt ein rotierendes Abtrennelement aufweist, bevorzugt eine rotierende Klinge.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak folgendes auf: eine Walz- oder Plättungseinheit, die ausgebildet ist, die Portionen aus Tabakpaste zu plätten oder zu walzen, um eine flache Materialbahn zu erzeugen; und insbesondere einen Feuchtesensor aufweist, der insbesondere mit einer zentralen Steuereinheit verbunden ist, um die Feuchte der Portionen , der Tabakpaste oder der flachen Mate rialbahn zu erfassen und insbesondere ein Signal an die Gelierma schine zu erzeugen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak ist vorgesehen, dass diese folgendes aufweist: eine Trocknungseinheit, die geeignet ist, die von der Walz oder Plättungseinheit erzeugte Materialbahn zu trocknen, so dass insbesondere die getrocknete Materialbahn einen Feuchtigkeitsge halt von weniger als 20 %, bevorzugt zwischen 4 % und 16 %, be sonders bevorzugt zwischen 6 % und 10 %, aufwiest, wobei die Trocknungseinheit insbesondere mindestens einen Sensor aufweist, der den Feuchtigkeitsgehalt der getrockneten Materialbahn und/oder der flachen Materialbahn erfasst, und bevorzugt mit einer zentralen Steuereinheit verbunden ist und bevorzugt am Eingang und/oder am Ausgang der T rocknungseinheit angeordnet ist. Besonders bevor zugt erzeugt der Sensor ein Signal an die Trocknungseinheit. Be vorzugt weist die Trocknungseinheit einen Eingang für die flache Materialbahn und einen Ausgang für die getrocknete Materialbahn auf.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak 1 , die folgendes aufweist: Eine Bereit stellungsvorrichtung für Tabakpaste 10 oder für Portionen 100 aus Tabakpaste 10, wobei die Bereitstei lungsvorrichtung insbesondere eine Material- Pulverisierungsanlage 2, die ausgebildet ist, ein pul verförmiges Material 11 mit einer vorbestimmten Partikelgröße zu erzeugen, wobei das pulverförmige Material 11 bevorzugt Tabakpul ver 12 und/oder Pflanzenpulver 14, bevorzugt in partikelform oder faserform, aufweist, und insbesondere eine Geliermaschine 3, die ausgebildet ist ein hochviskoses Binder-Gel 13 auf Wasserbasis zu erzeugen, bevorzugt mit einer Viskosität von mindesten 1000 cP, bevorzugt zwischen 10000 cP und 50000 cP, und insbesondere eine Mischeinheit 4, die ausgebildet und eingerichtet ist das pulverförmi ge Material 11 aus der Material- Pulverisierungsanlage 2 mit dem Binder-Gel 13 aus der Geliermaschine 3 zu einer Tabakpaste 10 zu vermischen, die im Wesentlichen fest ist und einen geringen Was ser- oder Feuchtigkeitsgehalt von bevorzugt maximal 50 % aufweist; und eine Walzeinheit 7, die ausgebildet ist, die Portionen 100 aus Tabakpaste 10 oder eine Tabakpaste 10 zu plätten und/oder zu wal zen, um eine flache Materialbahn 101 zu erzeugen, wobei die Walz einheit 7 mindestens zwei Walzen 71 , 72, bevorzugt mindestens zwei Walzenpaare 71 , 71 und 71 , 72, aufweist, wobei durch die mindestens zwei Walzen 71 , 72, bevorzugt durch die mindestens zwei Walzenpaare 71 , 71 und 71 , 72, jeweils ein Spaltmaß S 1 , S2 gebildet ist, durch die insbesondere die Tabakpaste 10 oder die Por tionen 100 aus Tabakpaste 10 förderbar ist bzw. sind und zu einer flachen Materialbahn 101 ausbildbar ist bzw. sind, wobei die min destens zwei Walzen 71 , 72, bevorzugt die mindestens zwei Wal zenpaare 71 , 71 und 71 , 72, in Förderrichtung hintereinander ange ordnet sind, wobei das Spaltmaß S2 dem Spaltmaß S1 in Förder richtung nachgeordnet ist, und für das Spaltmaß S1 und S2 gilt: S2 > S1*1/3, bevorzugt S2 > S1 *1/2, besonders bevorzugt S2 > S1 *2/3. Durch eine derartige Anordnung einer Walzeinheit ist vermie den, dass bei einem Walzprozess die in zwei aufeinanderfolgenden Walzschritten die Dicke der flachen Materialbahn zu stark reduziert wird und somit keine homogene flache Materialbahn entsteht.
Insbesondere ist die Geliermaschine 3 ausgebildet und eingerichtet ein Binder-Gel 13 zu erzeugen, dass Wasser, Bindemittel und Gly cerin oder Propylenglykol aufweist. Die Geliermaschine 3 weist eine Mischeinrichtung auf, die Glycerin oder Propylenglykol mit dem Bin demittel vermischt, wobei die Mischeinrichtung einer Wasserzufüh rung vorgeordnet ist. Durch eine derartige Anordnung ist eine Ver mischung des Bindemittels mit Glycerin oder Propylenglykol ohne Wasser umsetzbar, um ein vorzeitiges Verklumpen oder reagieren des Bindemittels mit dem Wasser zu verhindern.
Bevorzugt ist dem Walzenpaar 71 , 71 oder dem Walzenpaar 71 , 72 eine Sensoreinrichtung SE nachgeordnet, die ausgebildet und ein gerichtet ist, die Dicke der Materialbahn zu ermitteln. Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung SE in der Winkeleinheit angeordnet. Die Sen soreinrichtung SE ist bevorzugt mit einer Einstelleinheit verbunden, die mindestens ein Spaltmaß S 1 , S2 der Walzenpaare 71 , 71 , 71 , 72 verändern und/oder anpassen kann. Die Anlage 1 ist bevorzugt aus gebildet das mindestens eine Spaltmaß S 1 , S2 basierend auf den Messdaten der Sensoreinrichtung SE zu steuern und/oder zu regeln. Die Sensoreinrichtung erfasst die Dicke der Materialbahn beispiels weise durch ein Durchlichtmessverfahren, wobei durch die Erfas sung der Graustufen bestimmter Materialbahnabschnitte auf die Di cke geschlossen wird.
Die unmittelbar oberhalb beschriebene Anlage 1 kann vorteilhaft gemäß der zuvor im Hinblick auf die Anlage 1 zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak erwähnten bevorzugten Ausführungsformen und Abwandlungen fortgebildet sein. Diese vorteilhaften Ausfüh rungsformen sind auf die unmittelbar oberhalb beschriebene Anlage 1 übertragbar/anwendbar.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Herstellen einer flachen Materialbahn aus rekonstituiertem Tabakmaterial, ins besondere einer rekonstituierten Tabakfolie, mit geringem Energie- aufwand und vorteilhaften Materialeigenschaften, insbesondere ei nem vorteilhaften Verhältnis aus Produktionskosten und Materialei genschaften der Materialbahn, unter Verwendung einer T rennvor- richtung zum Lösen der flachen Materialbahn von einem T rommel körper.
Die Aufgabe wird durch eine T rennvorrichtung zum T rennen einer flachen Materialbahn von einem T rommelkörper gelöst, insbesonde re durch einen Schaber, der bevorzugt am Abgabepunkt des Trom melkörpers angeordnet ist, wobei durch den Radius des T rommel- körpers am Abgabepunkt und durch die Trennvorrichtung, insbeson dere den Schaber, ein Winkel Alpha gebildet ist, wobei der Winkel Alpha zwischen 50° und 80° beträgt, bevorzugt zwischen 62° und 73°.
Der Abgabepunkt des Trommelkörpers ist der Punkt, an dem sich die flache Materialbahn von dem Trommelkörper löst. Bevorzugt ist die Trennvorrichtung, insbesondere der Schaber, beheizbar ausge bildet, bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 40°C und 90°C, be sonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 50°C und 70°C. Bevorzugt ist die Trennvorrichtung zumindest abschnittweise mit einer Beschichtung versehen, die bevorzugt PTFE (Polytetrafluo rethylen), Keramik oder Wolframkarbid aufweist. Wahlweise ist die Trennvorrichtung zumindest abschnittweise mit einer Nanobeschich- tung versehen. Bevorzugt ist die T rennvorrichtung als Bi-Metall- Schaber ausgebildet.
Die Erfindung wird anschließend unter Bezugnahme auf Ausfüh rungsformen beschrieben, die anhand der folgenden Zeichnungen veranschaulicht werden, in denen: Fig. 1 zeigt eine schematische Übersicht einer Anlage zur Herstel lung einer tabakhaltigen Folie;
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Material- Pulverisierungsanlage innerhalb einer Anlage;
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Geliermaschine;
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Mischeinheit;
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Extrusionseinheit und ei ner Fraktioniereinheit;
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Plättungseinheit zwischen einer Fraktioniereinheit und einer Trochnungseinheit und
Fig. 7 zeigt eine T rocknungseinheit und eine Wickeleinheit.
In Figur 1 ist eine Anlage/Produktionsanlage 1 zur Herstellung von rekonstruiertem Tabak schematisch in einem Blockdiagramm darge stellt. In zwei voneinander unabhängigen Arbeitssträngen wird in der Material-Pulverisierungsanlage 2 zur Herstellung von Tabakpulver ein Tabakpulver 12 bereitgestellt und in der Geliermaschine 3 zur Herstellung von einem Binder-Gel 13 ein Binder-Gel 13 bereitge- stellt. In die Material- Pulverisierungsanlage 2 wird ein Tabakmateri al zugeführt, welches bevorzugt pflanzliches Tabakmaterial, Folien reste oder anderweitig konstituierten Tabak aufweist. Nach einer Fremdkörperdetektion findet ein Zerkleinerungsprozess statt, wodurch ein pulverförmiges Material 11 entsteht. Wahlweise können nach einer Zerkleinerung weitere pulverförmige Materialien 11 , 12,
14 zugemischt werden. Der Zerkleinerungsprozess ist vorteilhaft mit einer Mikronisiermühle 21 umgesetzt (vgl. Fig. 2). Das pulverförmige Material 11 weist eine Partikelgröße kleiner als 350 pm, bevorzugt eine Partikelgröße zwischen 5 pm und 250 pm auf. Vorteilhaft ist der Feuchtigkeit oder der Wassergehalt des pulverförmigen Materi als 11 geringer als 18 %, bevorzugt zwischen 7 % und 12 %.
Sofern in der vorliegenden Beschreibung nicht explizit eine andere Definition angegeben ist, handelt es sich bei prozentualen Angaben um Gewichtsprozent.
Für einen vorteilhaften Herstellungsprozess weist das pulverförmige Material 11 Tabakpulver 12 und insbesondere Pflanzenpulver 14 auf, wobei der Anteil an Pflanzenpulver geringer als 30 % ist, bevor zugt zwischen 2 % und 10 %. Der Begriff Pflanzenpulver 14 be schreibt insbesondere nicht die im Tabakpulver enthaltenen pflanzli chen Bestandteile, insbesondere das im Tabakpulver 12 enthaltene Pflanzenpulver 14. Eine vorteilhafte Partikelgröße des pulverförmi gen Materials 11 oder des Pflanzenpulvers 14 liegt zwischen 40 pm und 150 pm oder zwischen 20 pm und 140 pm. Vorteilhaft ist die Partikelgröße des pulverförmigen Materials 11 oder des Pflanzen pulvers 14 kleiner als 300 pm.
Die Geliermaschine 3 zur Herstellung von einem Binder-Gel 13 weist eine Bereitstellungsvorrichtung von Flüssigkeit, insbesondere Wasser, und eines Bindemittels 15 auf, welches bevorzugt Guar- Mehl oder Carboxymethylcellulose (CMC) aufweist. Die Feuchtigkeit bzw. das Wasser und das Bindemittel 15 werden in einem Verfah rensschritt gemischt, sodass ein Binder-Gel 13 mit einer Viskosität größer als 1000 cP, bevorzugt mit einer Viskosität zwischen 10.000 cP und 50.000 cP entsteht. Die Einheit cP ist eine Einheit für die dynamische Viskosität und bezeichnet centi Poise. Das Binder-Gel 13 weist vorteilhaft einen Feuchtigkeitsanteil größer 50 %, bevor zugt einen Feuchtigkeitsanteil zwischen 60 % und 80 % auf. Bevor zugt ist das Binder-Gel 13 ein wasserbasiertes Binder-Gel 13. Das Binder-Gel 13 weist vorteilhaft ein Bindemittel 15 auf, welches be vorzugt pulverförmig ist und eine Partikelgröße kleiner als 150 pm, bevorzugt eine Partikelgröße zwischen 20 pm und 100 pm aufweist. Bevorzugt weist das Bindemittel 15 eine kleinere Partikelgröße als das pulverförmige Material auf. Das Binder-Gel 13 weist bevorzugt einen Anteil an Bindemittel 15 zwischen 2 % und 25 % auf.
Das pulverförmige Material 11 hergestellt in der Material- Pulverisierungsanlage 2 und das Binder-Gel 13 hergestellt in der Geliermaschine 3 wird in einer Mischeinheit 4 vermischt und in einer Extrusionseinheit 5 zu einem extrudierten Profil 16 extrudiert. Der Extrusionseinheit 5 ist eine Fraktioniereinheit 6 nachgeordnet, die das extrudierte Profil 16 in Portionen 100 aus Tabakpaste 10 zerteilt (vgl. Fig. 5, 6). Die Portionen 100 aus Tabakpaste 10 werden durch eine Plättungseinheit 7 oder Walzeinheit 7 geplättet und einer Trocknungseinheit 8 zugeführt. Hierbei kann es sich um einen Tun neltrockner handeln, der bevorzugt einen Heißluftofen, Infrarotofen oder Mikrowellenofen aufweist. Unter Ofen ist in diesem Zusam menhang lediglich eine Vorrichtung zum Trocknen zu verstehen. Der Trocknungseinheit 8 ist eine Wickeleinheit 9 nachgeordnet, auf der die getrocknete Materialbahn 102, bevorzugt auf eine konstante Breite geschnittene Tabakfolie 103 und bevorzugt in mehrere ein zelne Folienbahnen 104 zerschnittene Tabakfolie, auf einzelne Bobinen aufgewickelt wird (vgl. Fig. 7).
In Figur 2 ist die Material- Pulverisierungsanlage 2 gezeigt. Aus ei nem Vorratsbehälter oder über einen Einfüllstutzen ist das Aus gangsmaterial in die Mikronisiermühle 21 einzuführen und auf eine vordefinierte Partikelgröße zu zerkleinern. Das Tabakpulver 12, das Pflanzenpulver 14 und/oder das pulverförmige Material 11 ist bzw. sind in einem Verfahrensschritt auf die gewünschte Partikelgröße zu zerkleinern, insbesondere einer Partikelgröße kleiner als 150 pm, bevorzugt auf eine Partikelgröße zwischen 5 pm und 250 pm. Um einen vorteilhaften Zerkleinerungsvorgang zu gewährleisten, insbe sondere den aufgeführten einstufigen Zerkleinerungsvorgang, ist der Feuchtigkeitsgehalt und/oder Wassergehalt kleiner als 18 %, bevor zugt zwischen 7 % und 12 %. Die Mikronisiermühle 21 weist bevor- zugt einen seitlichen oder bodenseitigen Auslass auf, wodurch das pulverförmige Material 11 über einen Abscheider 22 oder eine Sie bevorrichtung, wahlweise direkt, in einen Feststoffstaubmischer 23 fördert wird. Durch den Abscheider 22 oder die Siebevorrichtung werden zu schwere Partikel an einem bodenseitigen Auslass des Abscheiders 22 gesammelt und abgeführt. Partikel mit der entspre chenden Partikelgröße können über einen kopfseitigen Auslass zu dem Feststoffstaubmischer 23 abgeführt werden. Alternativ können die weiterzuverarbeitenden Partikel in einem andersartig ausgestal teten Abscheider 22 bodenseitig abgeführt und dem Feststoffstaub- mischer 23 zugeführt werden. An dem Feststoffstaubmischer 23 sind bevorzugt mehrere Tankbehälter 24 mit pulverförmigen Materialien angeschlossen, wobei durch diese Tankbehälter 24 unterschiedliche pulverförmigen Materialien, wie beispielsweise Pflanzenpulver 14 oder Cellulosepulver bereitgestellt sind und in den Feststoffstaubmi- scher 23 förderbar sind. Bei dem hier genannten Pulvermaterial kann das Pulvermaterial auch Fasern oder längliche Partikel aufwei sen. In dem Feststoffstaubmischer 23 wird ein homogenes Gemisch der unterschiedlichen pulverförmigen Materialien zu einem pulver förmigen Material 11 vermengt. In Figur 3 ist der Aufbau einer beispielhaften Geliermaschine 3 zur Herstellung von einem Binder-Gel 13 gezeigt. Die Geliermaschine 3 weist einen Prozesstank 31 auf, der über einen Rezirkulationskreis- lauf 33 erneut mit dem Prozesstanks 31 verbunden ist. Durch die Rohrleitung 36, das Regelventil 39 und die Umwälzpumpen 37, 40 wird ein flüssiges Material, insbesondere das Binder-Gel 13 oder ein Zwischenprodukt im Rezirkulationskreislauf 33 befördert. Über die Leitung 32 ist die Wasserzufuhr in den Prozesstank geregelt. Wei terhin weist die Geliermaschine 3 einen Hilfsbehälter 34 mit einem Bindemittel 15, beispielsweise Carboxymethylcellulose (CMC) oder Guar-Mehl, auf. Dieses Bindemittel 15 ist über eine Rohrleitung, ein Regelventil und über ein Venturi-Injektor 38 mit dem Rezirkulations kreislauf 33 verbunden. Durch den Venturi-Injektor 38, der entlang der Rohrleitung 36 unmittelbar vor der Umwälzpumpe 37 angeordnet und gleichzeitig auch mit dem/den Hilfsbehälter(n) 34 verbunden ist, ist eine vorgegebene Menge Bindemittel 15 aus dem Hilfsbehälter 34 direkt in den Saugeinlass der Umwälzpumpe 37 zuführbar. Wahlweise ist dem Hilfsbehälter 34 eine Mischeinrichtung nachge ordnet, in der das Bindemittel und Glycerin und Propylenglykol ver mischt werden. Dieses Gemisch ist dem Saugeinlass der Umwälz pumpe 37 und somit in den Rezirkulationskreislauf 33 zuführbar. Auf diese Weise kann die Zufuhr von Bindemittel 15 gesteuert und/oder geregelt werden und das Binder-Gel 13 mit ausreichend hoher Vis kosität, bevorzugt einer Viskosität größer 1000 cP, besonders be vorzugt mit einer Viskosität zwischen 10000 cP und 50000 cP, her gestellt werden. Ist das Binder-Gel 13 mit einer ausreichenden Vis kosität angemischt ist Binder-Gel 13 über eine Rohrleitung 41 und einem Regelventil 43 mittels einer fördernden Umwälzpumpe 42 aus dem Rezirkulationskreislauf 33 zu entnehmen und dem weiteren Be arbeitungsprozess über eine Auslassleitung 35 zuzuführen. Vorteil- haft ist vor der Auslassöffnung der Auslassleitung 35 ein Durch flussmesser 44 zur Volumenbestimmung angeordnet.
In Figur 4 ist die Mischeinheit 4 und Teile der Extrusionseinheit 5 gezeigt. Der Auslassleitung 35 der Geliermaschine 3 ist über die Einlassöffnung 53 für das Binder-Gel 13 und der Auslass der Mate rial-Pulverisierungsanlage 2 über die Einlassöffnung 52 für das pul verförmige Material 11 mit der Mischeinheit 4 verbunden. Durch die se Einlassöffnungen 52, 53 ist das Binder-Gel 13 und das pulver förmigen Material 11 in den länglichen Körper 51 zu befördern und mittels eines Drehrührers 55, der durch den Elektromotor 56 ange trieben ist, miteinander zu vermischen.
In Figur 5 ist die Mischeinheit 4 von einer Seitenansicht gezeigt. Der Elektromotor 56 rotiert über eine Achse A den Drehrührer 55 und vermischt das Binder-Gel 13 mit dem pulverförmigen Material 11 . An dem der Einlassöffnung gegenüberliegenden Ende des länglichen Korpus 51 ist eine Auslassöffnung 54 vorgesehen, durch die die an gerührte Tabakpaste 10 in die Extrusionseinheit 5 zu befördern ist.
Ebenfalls in Figur 5 ist die Extrusionseinheit 5 in einer Seitenansicht gezeigt. Aus der Auslassöffnung 54 wird die Tabakpaste 10 in den Vorratsbehälter 60, welche bevorzugt mindestens 100 I umfasst, befördert und durch eine Rühreinheit, die durch den Elektromotor 62 angetrieben ist, gerührt und weiter zum Extrusionskanal 63 beför dert. Der Extrusionskanal 63 weist eine Schnecke 65 mit einer Be zugsachse B auf, die durch den Elektromotor 61 antreibbar ist, wo bei die Tabakpaste 10 durch die Schnecke 65 zur Extrusionsdüse 64 befördert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Extrusionseinheit 5 eine Temperiereinheit auf, die den Extrusions kanal 63 und/oder die Extrusionsschnecke 65 temperiert, bevorzugt kühlt. Bevorzugt kühlt die Temperiereinheit die Tabakpaste 10 auf eine Temperatur kleiner als 60 °C, bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 30 °C und 40 °C, um den Geschmack der Tabakpaste nicht zu beinträchtigen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist benachbart zur Extrusionsdüse 64 ein Drucksensor angeordnet, der bevorzugt mit einer Steuereinheit verbunden ist, um den Druck in dem Extrusions kanal 63 zu steuern und/oder zu regeln. Der Extrusionsdüse 64 nachgeordnet ist eine Fraktioniereinheit 6, die bevorzugt von einem Schutzgehäuse 68 umgeben ist. Die Fraktioniereinheit 6 weist be vorzugt ein rotierendes Abtrennelement 66 mit Bezugsachse C auf, insbesondere ein rotierendes Messer 66, welches mit dem Elektro motor 67 über die Trägerwelle 69 verbunden ist. Aus der Extrusi onsdüse 64 tritt das extrudierte Profil 16 aus, welches durch das Abtrennelement 66, beispielsweise das rotierende Messer 66, in Portionen 100 aus Tabakpaste 10 zertrennt wird. Die Portionen 100 aus Tabakpaste 10 fallen, insbesondere vertikal in die nachgeordne- te Plättungseinheit 7. Die Extrusionseinheit 5 kann bevorzugt als Mehrschneckenextrusionseinheit ausgebildet sein, wobei mehrere Extrusionsschnecken benachbart, bevorzugt parallel nebeneinander, angeordnet sind.
In Figur 6 ist die Fraktioniereinheit 6 und die nachgeordnete Plät tungseinheit 7, die bevorzugt als Walzeinheit 7 ausgebildet ist, ab gebildet, wobei der Plättungseinheit 7 eine T rocknungseinheit 8 nachgeordnet ist. Die Portionen 100 aus Tabakpaste 10 fallen auf die Primärwalzen 71 , die aus den Portionen 100 aus Tabakpaste 10 eine flache Materialbahn 101 formen, insbesondere durch einen Walzprozess. An den Primärwalzen 71 sind Abstreifer angeordnet, die an den Primärwalzen 71 anhaftende Bestandteile der flachen Materialbahn 101 oder der Portionen 100 aus Tabakpaste 10 nach Übergabe der flachen Materialbahn 101 an die nachgeordnete Wal ze entfernen und abstreifen. Den Primärwalzen 71 ist eine weitere Walze 72, die Sekundärwalze 72, nachgeordnet, wobei durch das Zusammenwirken der einen Primärwalze 71 und der Sekundärwalze
72 die flache Materialbahn 101 weiterhin geplättet wird. Das Spalt maß bzw. der Abstand der beiden Primärwalzen 71 ist bevorzugt gleich, kleiner oder größer als der Abstand zwischen der Primärwal zen 71 und der Sekundärwalze 72, die den zweiten Plättungsschritt durchführt. Bevorzugt weisen die Walzen 71 und 72 die gleiche Ge schwindigkeit auf. Bevorzugt weist die Walzen 72 eine höhere Ge schwindigkeit als die Walze 71 auf. Die Geschwindigkeit beschreibt die Bahngeschwindigkeit der Mantelfläche. Bevorzugt weist die fla che Materialbahn 101 eine Dicke kleiner als 1 ,2 mm, bevorzugt eine Dicke zwischen 30 pm und 500 pm auf. Bevorzugt weist die flache Materialbahn 101 eine Breite zwischen 30 cm und 2 m auf. Bevor zugt weisen die Portionen 100 und/oder die flache Materialbahn 101 einen Feuchtigkeitsgehalt oder Wassergehalt kleiner als 50 % auf, bevorzugt zwischen 10 % und 40 %.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind Segmentierungswalzen
73 vorgesehen, welche beispielsweise in einfacher, zweifacher oder mehrfacher Ausfertigung benachbart zur Sekundärwalze 72 ange ordnet sind. Die flache Materialbahn 101 wird von der Sekundärwal ze 72 gelöst, bevorzugt durch einen Abstreifer Restbestandteile von der Walze 72 entfernt, und der T rocknungseinheit 8 zugeführt.
Bevorzugt ist an der Sekundärwalze 72 eine T rennvorrichtung zum Trennen einer flachen Materialbahn 101 von einem T rommelkörper der Sekundärwalze 72 vorgesehen, insbesondere ein Schaber, der bevorzugt am Abgabepunkt des Trommelkörpers der Sekundärwalze 72 angeordnet ist, wobei durch den Radius des T rommelkörpers am Abgabepunkt und durch die Trennvorrichtung, insbesondere den Schaber, ein Winkel Alpha gebildet ist, wobei der Winkel Alpha zwi schen 50° und 80° beträgt, bevorzugt zwischen 62° und 73°. Der Abgabepunkt des T rommelkörpers der Sekundärwalze 72 ist der Punkt, an dem sich die flache Materialbahn 101 von dem Trommel körper der Sekundärwalze 72 löst.
Bevorzugt ist die Trennvorrichtung, insbesondere der Schaber, be heizbar ausgebildet, bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 40 °C und 90 °C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 50 °C und 70 °C. Bevorzugt ist die Trennvorrichtung zumindest ab schnittweise mit einer Beschichtung versehen, die bevorzugt PTFE (Polytetrafluorethylen), Keramik oder Wolframkarbid aufweist. Wahlweise ist die Trennvorrichtung zumindest abschnittweise mit einer Nanobeschichtung versehen. Bevorzugt ist die T rennvorrich- tung als Bi-Metall-Schaber ausgebildet.
Die T rocknungseinheit 8 weist einen T rocknungstunnel 80 auf, durch den ein Bandförderer 81 geführt ist. Die flache Materialbahn 101 wird auf den Bandförderer 81 , der ein umlaufendes Förderband auf weist, abgelegt und durch den T rocknungstunnel 80 geführt. Der Trocknungstunnel 80 kann segmentiert ausgestaltet sein, wobei je des Segment 80a, 80b und 80c beispielsweise als Heißluftofen, als Infrarotofen oder als Mikrowellenofen ausgebildet ist (vgl. Fig. 7). In einer bevorzugten Ausführungsform sind fünf Segmente angeordnet die aus einem Heißluftofen, einem Infrarotofen einem Mikrowellen ofen, einem Infrarotofen und abschließend einem Heißluftofen ge bildet sind. Bevorzugt ist am Anfang und am Ende des Trocknungs tunnels 80 ein Heißluftofen angeordnet. Der Trocknungstunnel 80 weist einen Ausgang auf, in dem sich die getrocknete Materialbahn 102 von dem Bandförderer 81 löst, wobei hierfür bevorzugt eine Um lenkwalze 93 angeordnet ist, um die getrocknete Materialbahn 102 in eine Wickeleinheit 9 zu führen. Der Feuchtigkeitsgehalt oder Wassergehalt der getrockneten Materialbahn 102 ist bevorzugt ge ringer als 30 %, bevorzugt zwischen 4 % und 10 %.
Die Wickeleinheit 9 weist mehrere Umlenkrollen 93, die an einer starren T rägerkonstruktion 94 angeordnet sind, auf und ist in Figur 7 gezeigt. Die Umlenkrollen 93 führen die getrocknete Materialbahn 102 in die Wickeleinheit 9, wobei Vorrichtungen vorgesehen sind, wie beispielsweise ein Tänzer, um die Bandspannung zu steuern und/oder zu regeln. Die getrocknete Materialbahn 102 ist über Füh rungsrollen 92 einer Schneideinheit 95 zugeführt, die bevorzugt als Seiten- und/oder Breitenschneider ausgebildet ist, wobei Seiten der Materialbahn 102 abgeschnitten werden bzw. zusätzlich die ge trocknete Materialbahn 102 in breite Streifen geschnitten wird. Die nach der Schneideinheit 95 geschnittene Tabakfolie 103, 104 ist über Breitstreckwalzen 96 geführt, die die Materialbahnen vonei nander beanstanden, um diese über weitere Umlenkungsrollen 93 zu einer motorisierten Wickeleinheit 90 weiterzuleiten. Die motori sierte Wickeleinheit 90 weist jeweils eine Wickelnabe 91 auf, auf der die Folienbahnen 103, 104 aus rekonstruierter Tabakfolie aufgewi ckelt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform können 1 , 2, 3, 4 oder mehr als 4 motorisierte Wickeleinheiten 90 in der Wickelein heit 9 angeordnet sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann eine Wi ckeleinheit 90 mit einer breiten Wickelnabe ausgestaltet sein, um mehrere Folienbahnen 104 aus rekonstruierter Tabakfolie auf einer Wickelnabe 91 gemeinsam aufzuwickeln. Somit können auf einer Wickelnabe 91 mehrere gebrauchsfertige Bobinen aufgewickelt wer den.
Der Herstellungsprozess für die Tabakpaste 10, schematisch darge- stellt in Figur 1 , ist in eine trockene Phase und eine wässrige Phase unterteilt. In der trockenen Phase wird das Tabakmaterial und wahl weise das Pflanzenmaterial zerkleinert, mit weiteren pulverförmigen Materialien 11 , 12, 14, wie beispielsweise einem Pflanzenpulver 14 vermischt und dem Feststoffstaubmischer 23 zugeführt. In der wäss- rigen Phase wird das Binder-Gel 13 hergestellt, wobei beispielswei se Wasser, Aromastoffe und Glycerin mit einem Bindemittel 15, bei spielsweise CMC oder Guar-Mehl, vermengt werden. Für den Her stellungsprozess sind vorteilhaft in der trockenen Phase zwischen 60 % und 95 % pulverförmigen Material 11 oder Tabakpulver 12 und/oder bevorzugt Cellulose, wahlweise Cellulosepulver, oder Pflanzenpulver 14 zwischen 3 % und 15 % zu verwenden. Bei spielsweise ist 90 % Tabakpulver 12 und 10 % Cellulosepulver, 95 % Tabakpulver und 5 % Cellulosepulver, 92 % Tabakpulver und 8 % Pflanzenpulver oder 85 % Tabakpulver und 15 % anderweitig aus- gebildetes pulverförmigen Materials zu verwenden.
In der wässrigen Phase ist das Binder-Gel 13 herzustellen, welches vorteilhaft Wasser, Glycrein, Aromastoffe, CMC und/oder Guar-Mehl auweist. Vorteilhaft weist das Binder-Gel 13 mehr als 50 % und be- vorzugt weniger als 80 % Wasser auf. Vorteilhaft weist das Binder- Gel 13 73 % Wasser, 20 % Glycerin und 7 % Bindemittel 15 auf. Die Angaben können bei dieser speziellen Rezeptur jeweils um bis zu 3 % variieren. Bevorzugt ist das Gewichtsverhältnis aus Bindemittel 15 und Feuchtigkeit, insbesondere Wasser, kleiner als 20 %. Das Binder-Gel 13 und das pulverförmigen Material 11 werden zu einer Tabakpaste 10 verarbeitet. Vorteilhaft ist das Verhältnis aus pulverförmigem Material 11 und Wasser größer oder gleich 1 . Be vorzugt ist deren Gewichtsanteil an Cellulose, bevorzugt Cellulose- pulver, größer als der Gewichtsanteil an Bindemittel 15. Bevorzugt ist das Verhältnis aus Cellulose, bevorzugt Cellulosepulver, und Ta bakpulver kleiner oder gleich 1/20, 1/16 oder 1/14.
Bezuqszeichenliste
1 Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak
2 Pulverisierungsanlage zur Herstellung von Tabakpulver 21 Mikronisiermühle
22 Abscheider
23 Feststoffstaubmischer
24 Tankbehälter
3 Geliermaschine zur Herstellung von einem Binder-Gel 31 Prozesstank
32 Wasserzuführleitung
33 Rezirkulationskreislauf
34 Hilfsbehälter mit CMC oder Guar-Mehl
35 Auslassleitung 36 Rohrleitung
37, 40 Umwälzpumpe
38 Venturi-Injektor
39 Regelventil
4 Mischeinheit 41 Rohrleitung
42 Förderpumpe, Umwälzpumpe
43 Regelventil
44 Durchflussmesser 51 länglicher Korpus 52 Einlassöffnung Pulver
53 Einlassöffnung Binder-Gel
54 Auslassöffnung
55 Drehrührer mit Bezugsachse A
56 Elektromotor 5 Extrusionseinheit
61 Elektromotor
60 Vorratsbehälter (> 100 I)
62 Elektromotor
63 Extrusionskanal
64 Extrusionsdüse
65 Extrusionsschnecke/Schnecke mit Bezugsachse B
6 Fraktioniereinheit
66 Abtrennelement, rotierendes Abtrennelement mit Bezugs achse C
67 Elektromotor
68 Schutzgehäuse 69 Trägerwelle
7 Plättungseinheit, Walzeinheit
71 Primärwalzen
72 Sekundärwalzen
73 Segmentierungswalzen
8 Trocknungseinheit
80 Trocknungstunnel
80a, b, c Heißöluftofen, Infrarotofen, Mikrowelle
81 Bandförderer
9 Wickeleinheit
90 motorisierte Wicklungseinheit
91 Wickelnabe
92 Führungsrollen
93 Umlenkrollen
94 starre Trägerkonstruktion
95 Schneideinheit, Seiten- & Breitenschneider
96 Breitstreckwalzen Tabakpaste pulverförmiges Material Tabakpulver Binder-Gel Pflanzenpulver Bindemittel extrudiertes Profil Portionen aus Tabakpaste flache Materialbahn getrocknete Materialbahn rekonstituierte Tabakfolie mit konstanter Breite Folienbahnen aus rekonstituierter Tabakfolie, insbesonde re auf Wickelbreite geschnitten

Claims

Patentansprüche:
Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste (10), welche ins besondere zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak ver wendbar ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Bereitstellen eines pulverförmigen Materials (11) mit einer vorbestimmten Partikelgröße, bevorzugt einer Partikelgröße kleiner als 350 pm, besonders bevorzugt zwischen 5 pm und 250 pm oder zwischen 120 pm und 300 pm, wobei das Material bevorzugt Tabakpulver (12) aufweist,
- Bereitstellen eines hochviskosen, wasserbasierten Binder- Gels (13), welches insbesondere eine Viskosität von mindes tens 1000 cP, bevorzugt zwischen 10000 cP und 50000 cP, ei nen Wassergehalt von mindestens 50 %, bevorzugt zwischen 60 % und 80 %, und mindestens ein Bindemittel, beispielswei se Guar-Mehl und/oder Carboxymethylcellulose (CMC), auf weist;
- Mischen des pulverförmigen Materials (11) mit dem Binder- Gel (13) zu einer Tabakpaste (10), die insbesondere im We sentlichen fest ist, wobei die Tabakpaste (10) einen Wasser gehalt oder Feuchtigkeitsgehalt von bevorzugt maximal 50 % aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste (10) nach An spruch 1 , bei dem das pulverförmige Material (11) Tabakpulver (12) und Pflanzenpulver (14) und bevorzugt pulverförmige Zu sätze aufweist, wobei insbesondere das Pflanzenpulver (14) Cellulose, bevorzugt in Pulver- oder in Faserform, aufweist, und wobei bevorzugt das Verhältnis aus Cellulose des Pflan zenpulvers und Tabakpulver maximal 20 %, bevorzugt maximal 12 % oder maximal 8 % und insbesondere minimal 2 %, bevor zugt 4 % beträgt.
3. Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste (10) nach An spruch 1 oder 2, wobei das pulverförmige Material (11), insbe sondere das Tabakpulver (12) und/oder das Pflanzenpulver (14), eine Partikelgröße von weniger als 350 pm, vorzugsweise zwischen 5 pm und 250 pm, aufweist.
4. Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste (10) nach mindes tens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das pulverförmige Material (11), insbesondere das Tabakpulver (12) und/oder das Pflanzenpulver (14), einen Feuchtigkeitsgehalt oder Wasser gehalt pro Gewichtseinheit von weniger als 18 %, bevorzugt zwischen 7 % und 12 % aufweist.
5. Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste (10) nach mindes- tens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Binder-Gel (13) ein Bindemittel (15) mit einen Anteil (Gew.-%) zwischen 2 % und 25 % umfasst.
6. Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste (10) nach mindes- tens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Tabakpaste (10) einen Feuchtigkeitsgehalt oder Wassergehalt zwischen 10 % und 40 %, insbesondere zwischen 20 % und 30 %, aufweist.
7. Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak, wobei das Verfahren ein Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste
(10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst, und wobei das Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt aufweist:
- Extrudieren der Tabakpaste (10) zu einem extrudierten Profil (16), das insbesondere im Wesentlichen fest ist und/oder einen geringen Wassergehalt von bevorzugt maximal 50 %, bevor zugt zwischen 10 % und 40 % und ferner bevorzugt zwischen 20 % und 30 %, aufweist. 8. Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak nach
Anspruch 7, wobei beim Extrudieren die Tabakpaste (10) auf eine Temperatur zwischen 20 °C und 60 °C , bevorzugt zwi schen 30 °C und 40 °C, temperiert wird, und/oder die Tabak paste (10) beim Extrudieren einen Druck zwischen 10 bar und 40 bar, bevorzugt zwischen 20 bar und 30 bar, aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Verfahren folgenden zusätzli chen Schritt aufweist:
- Abtrennen von Portionen (100) des extrudierten Profils (16), wobei eine Folge von Portionen (100) aus Tabakpaste (10) entsteht, wobei insbesondere jede Portion maximal 200 g, be vorzugt maximal 100 g aufweist und/oder maximal ein Volumen von 10 cm3, bevorzugt 8 cm3 und besonders bevorzugt 5 cm3, aufweist.
10. Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Verfahren zur Herstellung einer Tabakpaste (10) oder das Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt aufweist:
- Plätten der Portionen (100) oder der Tabakpaste (10) zu ei ner flachen Materialbahn (101) mit einer Dicke, bevorzugt von maximal 2 mm, besonders bevorzugt von maximal 1 ,2 mm oder einer Dicke zwischen 30 pm und 500 pm, und/oder mit einer Breite, bevorzugt zwischen 30 cm und 3 m, besonders bevor zugt zwischen 30 cm und 2 m.
11 . Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak nach Anspruch 10, wobei das Plätten der Portionen (100) oder der Tabakpaste (10) durch einen Walz-, Roll- oder Plättungspro- zess erfolgt und/oder die Portionen (100) oder die Tabakpaste (10) einen Feuchtigkeitsgehalt von maximal 30 % oder 35 %, besonders bevorzugt einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 25 % und 30 %, aufweisen.
12. Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak nach Anspruch 10 oder 11 , wobei das Verfahren folgenden zusätzli chen Verfahrensschritt aufweist:
- Trocknen der flachen Materialbahn (101) zu einer getrockne ten Materialbahn (102), bevorzugt auf einen Feuchtigkeitsge halt von weniger als 20 %, besonders bevorzugt auf einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 4 % und 16 %.
13. Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Verfah ren folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt aufweist:
- Aufwickeln der flachen Materialbahn (101), insbesondere ei- ner Folienbahn, auf eine Bobine.
14. Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak nach Anspruch 13, wobei vor dem Aufwickeln ein Schneiden der beiden Seiten der flachen Materialbahn (101) oder der ge trockneten Materialbahn (102) erfolgt, so dass eine rekonstitu ierte Tabakfolie (103, 104) mit einer vorgegebenen, insbeson dere im Wesentlichen konstanten, Breite entsteht. 15. Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak nach
Anspruch 13 oder 14, wobei vor dem Aufwickeln ein Schneiden der flachen Materialbahn (101) oder der getrockneten Materi albahn (102) in zwei oder mehr Materialbahnen (101 , 102) aus rekonstituierter Tabakfolie (104), insbesondere mit einer Breite zwischen 100 mm und 300 mm, bevorzugt zwischen 120 mm und 250 mm, erfolgt, die anschließend getrennt voneinander zu Bobinen aufgewickelt werden.
16. Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak nach Anspruch 15, wobei das Aufwickeln durch eine Aufwickelvor richtung mit mindestens einer Aufwickelnabe (91) umgesetzt ist und zwei oder mehr Materialbahnen (101 , 102) aus rekonstitu ierter Tabakfolie (104) nebeneinander auf derselben Aufwi- ckelnabe (91) angeordnet und jeweils zu Bobinen aufgewickelt werden.
17. Tabakhaltige Folie, Folienabschnitte oder Folienschnipsel, die folgendes aufweisen:
- Tabakpulver mit einer Partikelgröße kleiner als 350 pm, be vorzugt kleiner als 250 pm, und insbesondere mit einem Ge wichtsanteil der Trockenmasse der tabakhaltigen Folie, der Fo- lienabschnitte oder Folienschnipsel zwischen 65 % und 90 %, bevorzugt zwischen 70 % und 85 %,
- Cellulose mit einer durchschnittlichen Partikelgröße kleiner als 350 pm, bevorzugt kleiner als 250 pm, insbesondere mit ei nem Gewichtsanteil der Trockenmasse der tabakhaltigen Folie, der Folienabschnitte oder Folienschnipsel zwischen 3 % und 10 %,
- ein Bindemittel, bevorzugt Carboxymethylcellulose (CMC) und/oder Guar-Mehl, insbesondere mit einem Gewichtsanteil der Trockenmasse der tabakhaltigen Folie, der Folienabschnit te oder Folienschnipsel zwischen 2 % und 10 %, besonders bevorzugt zwischen 4 % und 8 %, wobei der Anteil der Cellulose geringer ist, als der Anteil an Bindemittel, und/oder das Verhältnis von Cellulose zu Tabakpulver kleiner als 1/14, bevorzugt kleiner als 1/16, besonders bevorzugt kleiner als 1/20.
18. Tabakhaltige Folie, Folienabschnitte oder Folienschnipsel nach Anspruch 17, wobei die Folie, Folienabschnitte oder Folien schnipsel eine Dichte zwischen 500 mg/cm3 und 1000 mg/cm3, bevorzugt zwischen 700 mg/cm3 und 950 mg/cm3 aufweist oder aufweisen.
19. Tabakhaltige Folie, Folienabschnitte oder Folienschnipsel, ins besondere nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Massen- Oberflächenverhältnis größer als 0,05 mg/mm2 und kleiner als 0,088 mg/mm2 beträgt.
20. Tabakhaltige Folienabschnitte oder Folienschnipsel, nach mindestens einem der Ansprüche 17 bis 19, die maximal eine Breite von 2 mm und eine Länge von maximal 25 mm und/oder eine Dicke zwischen 180 miti und 300 miti aufweisen.
21 . Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak (1), die fol gendes aufweist:
- eine Material- Pulverisierungsanlage (2), die ausgebildet ist, ein pulverförmiges Material (11) mit einer vorbestimmten Parti kelgröße zu erzeugen, wobei das pulverförmige Material (11) bevorzugt Tabakpulver (12) und/oder Pflanzenpulver (14) auf weist;
- eine Geliermaschine (3), die ausgebildet ist ein hochviskoses Binder-Gel (13) auf Wasserbasis zu erzeugen, bevorzugt mit einer Viskosität von mindesten 1000 cP, bevorzugt zwischen 10000 cP und 50000 cP;
- eine Mischeinheit (4), die ausgebildet und eingerichtet ist das pulverförmige Material (11) aus der Material- Pulverisierungsanlage (2) mit dem Binder-Gel (13) aus der Ge liermaschine (3) zu einer Tabakpaste (10) zu mischen, die ins besondere im Wesentlichen fest ist und ferner insbesondere einen Wasser- oder Feuchtigkeitsgehalt von maximal 50 % aufweist.
22. Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak (1) nach Anspruch 21 , die zusätzlich folgendes aufweist:
- eine Extrusionseinheit (5), die ausgebildet ist, die Tabakpaste (10) aus der Mischeinheit (4) zu extrudieren und aus einem Auslass, bevorzugt einer Extrusionsdüse 64, zu pressen, so dass ein extrudiertes Profil (16) aus Tabakpaste (10) herge stellt wird, wobei insbesondere die Extrusionseinheit (5) einen Drucksensor aufweist, bevorzugt benachbart angeordnet zum Auslass der Extrusionseinheit (5), und/oder eine Temperierein heit aufweist, die ausgebildet ist die Tabakpaste (10) in der Extrusionseinheit (5) in zumindest einem Abschnitt oder Teil bereich der Extrusionseinheit (5) auf eine Temperatur zwi- sehen 20 °C und 60 °C, bevorzugt zwischen 30 °C und 40 °C, zu temperieren.
23. Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak (1) nach Anspruch 21 oder 22, die folgendes aufweist:
- eine Fraktioniereinheit (6), die ausgebildet ist das aus der Extrusionseinheit (5) extrudierte Profil (16) zu zerteilen, um ei ne Folge von Portionen (100) aus Tabakpaste (10) zu erzeu gen, und bevorzugt ein rotierendes Abtrennelement (66) auf weist, bevorzugt eine rotierende Klinge.
24. Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak (1) nach mindestens einem der Ansprüche 21 bis 23, die folgendes auf weist:
- eine Walz- oder Plättungseinheit (7), die ausgebildet ist, die Portionen (100) aus Tabakpaste (10) zu plätten oder zu wal zen, um eine flache Materialbahn (101) zu erzeugen, und ins besondere einen Feuchtigkeitssensor aufweist, der insbeson- dere mit einer zentralen Steuereinheit verbunden ist, um die
Feuchtigkeit der Portionen (100), der Tabakpaste (10) oder der flachen Materialbahn (101) zu erfassen und insbesondere ein Signal an die Geliermaschine (3) zu erzeugen. 25. Anlage zur Herstellung von rekonstituiertem Tabak (1) nach mindestens einem der Ansprüche 21 bis 24, die folgendes auf- weist:
- eine T rocknungseinheit (8), die geeignet ist, die von der Walz- oder Plättungseinheit (7) erzeugte Materialbahn (101) zu trocknen, so dass insbesondere die getrocknete Materialbahn
(102) einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 20 %, bevor zugt zwischen 4 % und 16 %, besonders bevorzugt zwischen 6 % und 10 %, aufwiest, wobei die Trocknungseinheit (8) insbe sondere mindestens einen Sensor aufweist, der den Feuchtig- keitsgehalt der getrockneten Materialbahn (102) und/oder der flachen Materialbahn (101) erfasst, und bevorzugt mit einer zentralen Steuereinheit verbunden ist und bevorzugt am Ein gang und/oder am Ausgang der Trocknungseinheit (8) ange ordnet ist.
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