EP4629848A2 - Verfahren zum herstellen von schnitttabak und einer tabakmischung zur verwendung in rauchartikeln und rauchartikel - Google Patents

Verfahren zum herstellen von schnitttabak und einer tabakmischung zur verwendung in rauchartikeln und rauchartikel

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Publication number
EP4629848A2
EP4629848A2 EP24700620.8A EP24700620A EP4629848A2 EP 4629848 A2 EP4629848 A2 EP 4629848A2 EP 24700620 A EP24700620 A EP 24700620A EP 4629848 A2 EP4629848 A2 EP 4629848A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tobacco
leaf material
tobacco leaf
cut
green
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
EP24700620.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg WÄTKE
Sven Siedhoff
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.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Koerber Technologies GmbH
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 Koerber Technologies GmbH filed Critical Koerber Technologies GmbH
Publication of EP4629848A2 publication Critical patent/EP4629848A2/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B13/00—Tobacco for pipes, for cigars, e.g. cigar inserts, or for cigarettes; Chewing tobacco; Snuff
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for producing cut tobacco from tobacco leaf material for use in combustible tobacco articles in the tobacco processing industry.
  • the invention further relates to a rod-shaped smoking article and a tobacco mixture.
  • the expansion process makes the tobacco fibres unstable, so that these fibres easily disintegrate during processing and dust is formed.
  • the expansion process reduces the nicotine content in the tobacco leaf material, so that high-quality tobacco leaf material must be used as the starting product in order to achieve a desired nicotine content in the final product.
  • the object is achieved by a method for producing cut tobacco for use in smoking articles of the tobacco processing industry, comprising the following steps: a) providing green tobacco leaf material, b) in particular threshing the green tobacco leaf material to form threshed green tobacco leaf material, b*) in particular no or little application of a humectant to the green, preferably threshed, tobacco leaf material, wherein the humectant comprises glycerine and/or propylene glycol as a vapor-forming substance, wherein the ratio between green tobacco leaf material and humectant is preferably between 80:0 and 80:3, preferably between 80:0 and 80:1, c) cutting the green tobacco leaf material to form a cut green tobacco leaf material, preferably in strip form, d) expanding the cut green tobacco leaf material by heating the green tobacco leaf material to a temperature between 85°C and 95°C, preferably between 88°C and 92°C, in particular the heating is carried out by steam, and e) drying the cut green tobacco leaf material to
  • tobacco leaf material is defined as tobacco material consisting of components of the tobacco plant, in particular leaves of the tobacco plant, which are divided into pieces, which are in particular threshed, wherein the pieces have an area greater than 1 mm 2 and/or a volume greater than 0.1 mm 3.
  • tobacco leaf material is not reconstituted tobacco in which the components of the tobacco plant are ground into particles or fibers and processed into a film using binding agents.
  • Green tobacco leaf material is tobacco leaf material which has not been dried to a moisture content of less than 14%, particularly not less than 13%, preferably after harvesting. This drying process to a moisture content of less than 14%, particularly 13%, causes damage to the cell structure of the tobacco leaves.
  • the internal cell structure of the green tobacco leaf material remains intact.
  • the areas of the tobacco leaf that enable gas exchange and/or photosynthesis are not closed or destroyed.
  • certain areas of the tobacco leaf material are already destroyed or closed, so that the expansion process cannot be advantageously implemented without additional gases, such as nitrogen or CO2.
  • the expansion process, in particular step d) leads in particular to an increase in volume. of at least 10%, preferably at least 20% or 30%, particularly preferably at least 40%, and/or preferably to an increase in volume of a maximum of 40% or 50%.
  • the expansion process or expanding is understood to mean merely an increase in the filling power, which results from changed properties of the expanded tobacco leaf material. Despite the high filling power, the tobacco leaf material remains robust and resistant to mechanical stress in the processing and manufacturing machines.
  • a preferred development of the method is characterized in that the green tobacco leaf material, before it is threshed in particular in step b) or before it is cut in step c), is brought in an additional step b1) and/or c1) to a moisture content between 22% and 26%, preferably 24%, and/or a temperature between 40°C and 48°C, preferably between 42°C and 47°C, preferably 45°C.
  • the thermal treatment and/or moistening before mechanical stress on the tobacco leaf material facilitates processing, reduces dust formation and processes the tobacco leaf material more gently.
  • the combination of moistening to a moisture content of between 22% and 26% and/or heating to a temperature of between 42°C and 47°C in combination with the expansion in step d) leads to an advantageous result, in particular an increased filling power of the cut tobacco.
  • a preferred development of the method is characterized in that the nicotine content of the green tobacco leaf material in step a) corresponds to the nicotine content of the dried tobacco leaf material in step e), and/or the ratio of the nicotine contents N_(tobacco leaf material) / N_(green tobacco leaf material) is between 0.9 and 1, preferably between 0.95 and 1. Due to the gentle treatment of the tobacco leaf material, in particular the one-time final drying in step e), very little nicotine is washed out of the tobacco leaf material. This leads to enormous cost savings when purchasing the raw material.
  • a preferred development of the method is characterized in that the drying of the cut tobacco leaf material in step e) takes place in at least two stages, wherein in sub-step e1) a pre-drying to a moisture content of less than 13% takes place, preferably with a drying temperature T1 between 100°C and 120°C, and wherein in sub-step e2) a subsequent drying to a moisture content of less than 12% takes place, preferably with a drying temperature T2 between 45°C and 55°C, wherein in particular T1>T2, preferably T1>T2+40°C.
  • Two-stage drying results in extremely gentle treatment of the tobacco leaf material and minimal leaching of the nicotine. This type of drying also saves energy.
  • step e) the cut tobacco leaf material is dried with warm air, wherein in particular the warm air has a temperature between 40°C and 60°C or of at least approximately 45°C, and/or preferably has a moisture content of less than 17%.
  • a preferred development of the method is characterized in that the green tobacco leaf material has ribs and, before it is cut in step c), is aligned in a further step c1*) such that the ribs of the tobacco leaf material are arranged substantially orthogonally to cutting blades in order to carry out a straight layer cut.
  • the straight layer cut cuts the firmer components of the tobacco leaf material at right angles to their longitudinal axial extension. This results in small components of the ribs or veins of the tobacco leaf material, so that these components can be processed advantageously and do not necessarily have to be separated and discharged.
  • a preferred development of the method is characterized in that the cut tobacco leaf material is dried in step e) to a moisture content of between 6% and 10% or between 9% and 12% and/or that the green tobacco leaf material is not dried to a moisture content of less than 17%, preferably less than 16% or 15%, particularly preferably less than 14% or 13%, before cutting in step c). This results in advantageous further processing and desired properties for the smoking product to be produced.
  • step c) the green tobacco leaf material is cut into cut green tobacco leaf material with a width between 0.6 mm and 1.7 mm, in particular to a width greater than 1.5 mm, or to a width between 0.1 to 0.4 mm.
  • a smoking article in particular a rod-shaped combustible smoking article, comprising tobacco leaf material which is produced according to the aforementioned method, a further development of the method or combinations of the further developments and/or comprising a tobacco mixture described below.
  • the tobacco mixture contains more than 60%, 70%, 80% or 90% tobacco leaf material, - in particular one or no humectant, preferably propylene glycol and/or glycerine, wherein the ratio between tobacco mixture (dry mass without water) and humectant is between 80:0 and 80:3, preferably between 80:1 and 80:2, in particular the tobacco mixture contains no humectant, and wherein the filling power of the tobacco mixture is between 7.0 cm 3 /g and 11.0 cm 3 /g, preferably between 8.0 cm 3 /g and 9.5 cm 3 /g or the filling power is greater than 8.5 cm 3 /g or greater than 9.0 cm 3 /g, wherein the tobacco mixture has a reflex value greater than 1.2, in particular greater than 1.3 or 1.5, or a Reflex value between 1.25 and 1.80, and/or wherein the tobacco mixture has a sieve resilience of greater than
  • the tobacco mixture according to the invention comprises cut tobacco leaf material, the tobacco mixture having a high filling power and being extremely resistant to mechanical stress.
  • the measurability of the mechanical stress is specified by the reflex value, the sieve resilience, the Reemtsma residue and/or the filling power-moisture change ratio.
  • a preferred embodiment of the tobacco mixture is characterized in that the tobacco mixture does not contain any humectant.
  • a preferred embodiment of the tobacco mixture is characterized in that the cut tobacco leaf material has a strip shape, with at least 90% by mass of the cut tobacco leaf material having a length between 20 mm and 24 mm, preferably between 21.5 mm and 23 mm.
  • Such a fiber distribution can be carried out by optical analysis, for example by a camera recording with subsequent image evaluation.
  • the tobacco mixture can preferably be a mixture of cut tobacco or tobacco leaf material produced according to the method according to the invention and conventional tobacco material or conventional tobacco leaf material.
  • the proportion of cut tobacco or tobacco leaf material produced according to the method according to the invention in the tobacco mixture can preferably be at least 10%, 20% or 30% and/or a maximum of 50%, 60%, 70%, 80% or 90%.
  • the mixing ratio of cut tobacco according to the invention and conventional tobacco material or conventional tobacco leaf material has a direct influence on the quality parameters, for example on the sieve resilience.
  • a rod-shaped smoking article in particular a combustible smoking article, with a mouth-side end, a distal end and a tobacco-containing segment, wherein the tobacco-containing segment has a previously described tobacco mixture and/or a material mixture described below.
  • a preferred embodiment of the rod-shaped smoking article is characterized in that the rod-shaped smoking article has no cellulose acetate, in particular no filter segment with cellulose acetate. Due to the absence of cellulose acetate, for example through the use of paper filter segments, the smoking article is environmentally friendly.
  • the object is also achieved by a material mixture for use in combustible and/or non-combustible smoking products, characterized in that the material mixture comprises another material, in particular a cellulose-containing material, instead of the tobacco leaf material, for example a paper material or a vegetable material, preferably a web material made of corn starch.
  • the tobacco leaf material can be replaced by another material, for example another natural material.
  • this other material has the corresponding inventive properties of the cut tobacco or the tobacco blend, namely the filling power and the sieve resilience and/or the reflex value and/or the filling power-moisture change ratio. Starting from any material, in particular natural material, this is significantly easier to produce than the cut tobacco or the tobacco blend.
  • a paper material with an advantageous stiffness can be cut and embossed or deformed to produce a cut material with the corresponding properties.
  • This material can be provided with nicotine or other active and/or flavoring liquids in order to achieve corresponding smoking properties for a combustible or non-combustible smoking product.
  • the cut tobacco leaf material or the other material In order to be able to process the tobacco leaf material or the other material into rod-shaped smoking articles, it is preferably processed using established manufacturing processes.
  • a preferred manufacturing process is to spread loose tobacco leaf material or other material on a suction rod.
  • the cut tobacco leaf material or other material has a preferred width of between 0.6 mm and 1.7 mm.
  • the cut tobacco leaf material preferably has a length of between 3 mm and 30 mm, preferably between 3 mm and 12 mm.
  • the cut tobacco leaf material particularly preferably has leaf material and/or the tobacco blend or the cut tobacco and/or the other material has a fibre length between 20 mmRe and 25 mmRe, preferably between 21 mmRe and 24 mmRe.
  • the fiber length is an important quality parameter for cut tobacco and the tobacco blend and influences the quality properties of the smoking product, in particular the standard deviation of weight, hardness, head drop, draw resistance and filling power.
  • a sieve tower with different sieve inserts is used and the fiber length is determined using the Reemtsma method (unit mmRe).
  • the Reemtsma method is based on the basic idea of breaking down a sample in a sieve tower into percentage weight parts and assigning a fiber length to each weight part according to the mesh size or opening size of the sieve inserts. Four different sieve inserts are to be used and arranged one below the other from coarse to fine.
  • the sieve inserts have a mesh size or opening size of 4 mm, 2 mm, 1 mm and 0.5 mm.
  • the JEL 200/80 test sieving machine from Borgwaldttechnik GmbH can be used to determine the fiber length.
  • the fibre length FL in mm is calculated from the weight proportions GA nn (GA40, GA20 GA10 and GA05) and an allocation factor:
  • the measuring procedure is to be carried out under standard laboratory conditions, namely 22°C (+/-2°C) and a relative humidity of 60% (+/- 5%).
  • the required amount of cut tobacco or tobacco blend is 50g.
  • 10 sievings are carried out using the sieve inserts listed and a bowl arranged underneath.
  • the sieve tower is set in horizontal vibration for 8 minutes.
  • the sieve inserts with a mesh size of 4mm and 2mm are given a fiber length of 35mm
  • the sieve insert with a mesh size of 1mm is given a fiber length of 15mm
  • the A sieve insert with a mesh size of 0.5 mm is assigned a fiber length of 4 mm.
  • the fiber length of the cut tobacco or tobacco blend is determined from this weighted average.
  • the principles and implementation of the sieve analysis correspond to DIN standard 66165 (1987) unless otherwise stated.
  • the fiber length measurement procedure must be carried out twice in succession using the Reemtsma method.
  • the quotient of the determined fiber lengths FL1 (first measurement) and FL2 (second measurement) gives the sieve resilience FL2/FL1.
  • FL1 first measurement
  • FL2 second measurement
  • the fiber length according to the Reemtsma method there is a certain mass or a certain weight proportion GA nn in each sieve insert.
  • the fiber length according to the Reemtsma method is derived from the weight proportions GA40, GA20, GA , GA05.
  • the width and/or length of the fibers or strips is determined by an optical method in which an image is taken of individual fibers and the maximum fiber width or strip width, which in this application is also referred to simply as width, is determined by means of image processing algorithms.
  • a densimeter DD 60 A is used to determine the filling power. from Bordwaldt GmbH. The determination or measurement must be carried out under standard laboratory conditions.
  • Six samples of 20 g (+/- 1 g) each must be used.
  • Two samples P1, P2 are conditioned at a relative humidity of 58 % (+/-3 %) and the other two samples P3, P4 at a relative humidity of 68 % (+/-3 %).
  • the last two samples P5, P6 are not conditioned.
  • the density of the tobacco blend c of the cut tobacco is determined by determining the volume of the compressed tobacco blend or the compressed cut tobacco.
  • the volume and mass of the sample directly determine the density under load, namely the filling force FK Pn of samples P1 to P6.
  • the filling force must be specified at a moisture content of 12%. Therefore, a moisture correction term must be determined from the four samples P1 to P4 (58%, 68%) in order to convert the filling force of samples P5 and P6 to the moisture content of 12%, assuming a linear relationship.
  • the moisture correction term for samples P5 and P6 is therefore the factor (FK Pi + FK P2 )/20-(FK P3 + FK P4 )/20.
  • the filling power-moisture change ratio is defined as the amount of
  • a filling power-moisture change ratio of approx. 1 means that the filling power does not change significantly depending on the moisture for the values 58% and 68%. If the tobacco fiber or the cut tobacco leaf material is unstable, increased moisture leads to a reduction in the filling power. If the tobacco fiber or the cut tobacco leaf material is resistant, increased moisture results in a small change in the filling power.
  • the filling power-moisture change ratio is between 15 and 1/15 or particularly preferably between 20 and 1/20 or preferably the filling power-moisture change ratio is within one of the following intervals: [1, 1/15], [1,1/20], [1,15] and/or [1,20].
  • a low filling power-moisture change ratio reflects a small change in the filling power depending on the moisture.
  • the moisture content of cut tobacco or the tobacco blend is determined by an oven method in which a 10g sample is heated for 30 minutes in an oven with an internal air temperature of 128°C.
  • the moisture content is defined by the mass ratio of the water removed by the oven to the total mass of the sample. A moisture content of 20% therefore results in a dried mass of 8g for a 10g sample.
  • the tobacco leaf material, cut tobacco or tobacco blend is stored for at least 24 hours at the specified relative humidity so that the tobacco leaf material, cut tobacco or tobacco blend can absorb the appropriate moisture from the air.
  • a densimeter DD 60 A from Bordwaldt GmbH can be used. The determination or measurement must be carried out under standard laboratory conditions.
  • the samples After 60 seconds, the samples are to be loaded with a weight of 0.5 kg. After 30 seconds, the density of the tobacco mixture or cut tobacco is determined by determining the volume of the compressed tobacco mixture or compressed cut tobacco. The reflex value is obtained from the volume ratio as Vo,5kg/V2kg. The numerator and denominator of the fraction are the arithmetic mean of the two volume values of the two samples. Analogous to the filling power determination, the measured sample is to be converted to a moisture content of 12% using the moisture correction term.
  • Fig. 1 is a schematic flow diagram of a method for treating tobacco according to the invention
  • Fig. 2a, b shows a representation of a first and a second embodiment of a tobacco mixture according to the invention
  • Fig. 3a, b a detailed view of the first and second embodiment of the tobacco mixture according to the invention from Fig. 2 a and b respectively;
  • Fig. 4 a measuring method for determining the reflex value.
  • Fig. 1 shows a schematic flow diagram of a method according to the invention for producing cut tobacco with the method steps from a) to e2).
  • the provision of green tobacco leaf material takes place in step a).
  • the green tobacco leaf material provided is optionally dried to a moisture content in step b1). between 20% and 30%, preferably 22% or 24% or 26%, moistened and heated to a temperature between 30°C and 50°C, preferably to 35°C, 40°C, 45°C or 50°C. This is done to ensure fair processing and to keep damage to the structure of the tobacco leaf material as low as possible, which occurs in particular through the subsequent process step b), threshing the green tobacco leaf material.
  • a humectant is optionally applied to the threshed green tobacco leaf material. This humectant can penetrate the tobacco leaf material and the tobacco leaf material absorbs and/or soaks up the humectant.
  • the ratio of the dry mass of the green tobacco leaf material and the humectant is 80:1 or 80:2 in the example given. Step b*) is preferably not carried out and the ratio is therefore 80:0.
  • step c1) the green tobacco leaf material is moistened and heated in a similar way to step b1) in order to prepare the tobacco leaf material for the mechanical stress in the subsequent step c), cutting.
  • step c1) or in a further step c1* preparation for the straight layer cut takes place.
  • This cutting process is to be used on unthreshed tobacco leaf material, for example whole tobacco leaves, or pre-cut or threshed tobacco leaf material.
  • step c1* the tobacco leaves are to be aligned in such a way that the strong stiffeners of the tobacco leaf, for example the ribs or veins, are cut orthogonally by the cutting blades. This creates so-called “bird eyes”, which have an advantageous structure and can be easily processed in conventional production machines.
  • the number of larger pieces of ribs or veins in the cut tobacco leaf material is reduced by this cutting process.
  • the tobacco leaf material is preferably cut into strips with a width between 0.6 mm and 1.7 mm, for example 1.49 mm or 0.71 mm.
  • the cutting width of the strips can also be specified in CPI (cuts per inch), with preferred strip widths being, for example, 15 CPI or 17 CPI, namely 1.49 mm, or 34 CPI or 40 CPI or 54 CPI or 51 CPI.
  • step d) is carried out, which involves expanding, which is carried out by heating the green tobacco leaf material to a temperature between 85°C and 95°C, preferably between 88°C and 92°C, in particular using steam.
  • Example temperatures are 91°C, 90°C or 94°C.
  • drying takes place in step e).
  • the drying process can be designed as a single-stage, two-stage or multi-stage drying process.
  • a two-stage drying process is preferably shown in Fig. 1 by the process steps e1) and e2).
  • pre-drying takes place to a moisture content of 16% at a drying temperature T1 between 100°C and 120°C, for example 108°C.
  • post-drying takes place to a moisture content of approx. 12% with a drying temperature T2 between 45°C and 55°C, for example 46°C or 48°C.
  • Figure 2 shows two embodiments of the cut tobacco according to the invention, which has a step width of 19 CPI in Figure 2a and a cut width of 51 CPI in Figure 2b.
  • Figure 3 shows a detailed view of the two tobacco blends or cut tobaccos in Figure 2.
  • Figures 3a and 3b refer to the tobacco blend of Figures 2a and 2b, respectively.
  • the cutting widths are accordingly 19 CPI and 51 CPI.
  • the fiber lengths are 22 mmRee and 15 mmRee.
  • the filling powers are 8.3 cm 3 /g and 9.7 cm 3 /g.
  • Fig. 4 a to d shows the four measuring stages of the tobacco mixture or cut tobacco when determining the reflex value.
  • the measuring container has a diameter of 60 mm and a height of 104 mm.
  • the 20g sample is in the measuring container (Fig. 4a).
  • the sample is loaded with 2 kg for 30 seconds (Fig. 4b).
  • the load is The sample is removed after 30 seconds and the sample is allowed to expand for 60 seconds (Fig. 4c).
  • the sample is then loaded with 0.5 kg for a further 30 seconds (Fig. 4d).
  • the volumes V1 and V2 are derived from the heights H1 and H2.
  • the ratio of V2/V1 is the reflex value.
  • the reflex value is converted to a relative humidity of 12% using the humidity correction term for the reflex value, analogous to the filling force measurement.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Tabakblattmaterial, Schnitttabak und einer Tabakmischung zur Verwendung in Tabakartikeln sowie einen Tabakartikel. Das Verfahren zum Herstellen von Tabakblattmaterial und Schnitttabak umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen von grünen Tabakblattmaterial, Schneiden des grünen Tabakblattmaterials zu einem geschnittenen grünen Tabakblattmaterial, bevorzugt in Streifenform, Expandieren des geschnittenen grünen Tabakblattmaterials und Trocknen des geschnittenen grünen Tabakblattmaterials zu einem Tabakblattmaterial mit einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 15 %. Die Erfindung betrifft eine Tabakmischung mit einer hohen Füllkraft in Kombination mit hohen Beanspruchbarkeit der Tabakfasern.

Description

Verfahren zum Herstellen von Schnitttabak und einer Tabakmischung zur Verwendung in Rauchartikeln und Rauchartikel
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schnitttabak aus Tabakblattmaterial zur Verwendung in abbrennbaren Tabakartikeln der Tabak verarbeitenden Industrie. Ferner betrifft die Erfindung einen stabförmigen Rauchartikel und eine Tabakmischung.
Bei der Herstellung von abbrennbaren Rauchprodukten ist es vorteilhaft mit einer geringen Menge an Tabakblattmaterial oder Tabak auszukommen und dennoch die Anforderungen an Füllkraft, Nikotingehalt und Verarbeitbarkeit des Tabakblattmaterials oder Tabaks zu gewährleisten.
Im Stand der Technik existieren Verfahren, bei denen das Tabakblattmaterial mit Gasen, beispielsweise Stickstoff oder CO2, expandiert oder aufgepumpt wird, um die Füllkraft zu erhöhen. Hierdurch kann eine Zigarette mit gleichen haptischen Eigenschaften weniger Tabak aufweisen.
Durch den Expansionsprozess werden die Tabakfasern instabil, sodass diese Fasern bei der Verarbeitung leicht zerfallen und Staubbildung entsteht. Zusätzlich wird durch den Expansionsprozess der Nikotingehalt in dem Tabakblattmaterial verringert, sodass als Ausgangsprodukt hochwertiges Tabakblattmaterial zu verwenden ist, um ein gewünschten Nikotingehalt im Endprodukt zu erreichen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Schnitttabak aus Tabakblattmaterial und einer Tabakblattmischung zur Verwendung in abbrennbaren Rauchartikeln sowie einen stabförmigen Rauchartikel und eine Tabakmischung bereitzustellen, sodass, insbesondere eine schonende Verarbeitung des Tabakblattmaterials erfolgt, eine hohe Füllkraft erreicht wird und das Tabakblattmaterial den mechanischen Beanspruchungen beim Verarbeitungsprozess zu Rauchartikeln ohne nennenswerte Qualitätsveränderungen übersteht.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen von Schnitttabak zur Verwendung in Rauchartikeln der Tabak verarbeitenden Industrie umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen von grünen Tabakblattmaterial, b) insbesondere Dreschen des grünen Tabakblattmaterials zu gedroschenem grünen Tabakblattmaterial, b*) insbesondere kein oder geringes Aufbringen eines Feuchthaltemittels auf das grüne, bevorzugt gedroschene, Tabakblattmaterial, wobei das Feuchthaltemittel Glyzerin und/oder Propylenglykol als dampfbildende Substanz aufweist, wobei bevorzugt das Verhältnis zwischen grünem Tabakblattmaterial und Feuchthaltemittel zwischen 80:0 bis 80:3, bevorzugt zwischen 80:0 bis 80:1 , beträgt, c) Schneiden des grünen Tabakblattmaterials zu einem geschnittenen grünen Tabakblattmaterial, bevorzugt in Streifenform, d) Expandieren des geschnittenen grünen Tabakblattmaterials durch Erwärmen des grünen Tabakblattmaterials auf eine Temperatur zwischen 85°C und 95°C, bevorzugt zwischen 88°C und 92°C, insbesondere erfolgt das Erwärmen durch Wasserdampf, und e) Trocknen des geschnittenen grünen Tabakblattmaterials zu einem getrocknetem Tabakblattmaterial mit einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 15 %. Der Feuchtigkeitsgehalt von Tabakblattmaterial ist im Rahmen dieser Anmeldung definiert als die Masse des Wassers des Tabakblattmaterials in Bezug zur Masse des feuchten Tabakblattmaterials, nämlich insbesondere Tabakblattmaterial und Wasser.
Tabakblattmaterial ist im Rahmen dieser Anmeldung definiert als Tabakmaterial bestehend aus Bestandteilen der Tabakpflanze, insbesondere Blätter der Tabakpflanze, welche in Teilstücke zerteilt sind, welche insbesondere gedroschen sind, wobei die Teilstücke eine Fläche größer als 1 mm2 und/oder ein Volumen größer als 0, 1 mm3 aufweisen. Tabakblattmaterial ist kein rekonstituierter Tabak, bei dem die Bestandteile der Tabakpflanze in Partikel oder Fasern zermahlen sind und unter Verwendung von Bindemitteln zu einer Folie verarbeitet wurden.
Grünes Tabakblattmaterial ist ein Tabakblattmaterial, welches, bevorzugt nach dem Ernten, nicht auf einen Feuchtigkeitsgehalt unter 14 %, insbesondere nicht unter 13 %, getrocknet wurde. Durch diesen Trocknungsprozess unter einen Feuchtigkeitsgehalt von 14 %, insbesondere von 13 %, entstehen Schäden an der Zellstruktur der Tabakblätter.
Diese Schäden schränken die Widerstandsfähigkeit und die Expansionsfähigkeit des Tabakblattmaterials ein.
Durch das Expandieren des grünen Tabakblattmaterials durch Erwärmen, bevorzugt mit Wasserdampf, bleibt die interne Zellstruktur des grünen Tabakblattmaterials bestehen. Insbesondere werden die Bereiche des Tabakblattes nicht verschlossen oder zerstört, die den Gasaustausch und/oder die Photosynthese ermöglichen. Im Gegensatz zu Tabakblattmaterial, welches bereits auf einen Feuchtigkeitsgehalt unter 14 %, insbesondere 13%, getrocknet wurde, sind bestimmte Bereiche des Tabakblattmaterials bereits zerstört oder verschlossen, sodass der Expansionsprozess nicht vorteilhaft ohne zusätzliche Gase, wie beispielsweise Stickstoff oder CO2, umsetzbar ist. Der Expansionsprozess, insbesondere der Schritt d), führt Insbesondere zu einer Volumenvergröße- rung von mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 20 % oder 30 %, besonders bevorzugt mindestens 40 %, und/oder bevorzugt zu einer Volumenvergrößerung von maximal 40 % oder 50 %. Im Allgemeinen ist unter Expansionsprozess oder unter dem Expandieren lediglich eine Erhöhung der Füllkraft zu verstehen, die sich durch geänderte Eigenschaften des expandierten Tabakblattmaterials ergibt. Das Tabakblattmaterial bleibt trotz der hohen Füllkraft robust und widerstandsfähig gegenüber mechanischer Beanspruchung in den Verarbeitungs- und Herstellmaschinen.
Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das grüne Tabakblattmaterial, bevor es insbesondere in Schritt b) gedroschen wird oder bevor es in Schritt c) geschnitten wird, in einem zusätzlichen Schritt b1) und/oder c1) auf einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 22 % und 26 %, bevorzugt 24 %, und/oder eine Temperatur zwischen 40°C und 48°C, bevorzugt zwischen 42°C und 47°C, bevorzugt 45°C, gebracht wird.
Durch die thermische Behandlung und/oder Auffeuchtung vor der mechanischen Beanspruchung des Tabakblattmaterials wird die Verarbeitung erleichtert, Staubbildung reduziert und das Tabakblattmaterial schonender bearbeitet. Insbesondere führt die Kombination des Auffeuchten auf einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 22 % und 26 % und/oder das Erwärmen auf eine Temperatur zwischen 42°C und 47°C in Kombination mit dem Expandieren in Schritt d) zu einem vorteilhaften Ergebnis, insbesondere auf eine erhöhte Füllkraft des Schnitttabaks.
Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Nikotingehalt des grünen Tabakblattmaterials in Schritt a) dem Nikotingehalt des getrocknetem Tabakblattmaterials in Schritt e) entspricht, und/oder das Verhältnis der Nikotingehälter N_(Tabakblatt- material) / N_(grünem Tabakblattmaterial) zwischen 0,9 und 1 , bevorzugt zwischen 0,95 und 1 liegt. Durch die schonende Behandlung des Tabakblattmaterial, insbesondere durch das einmalige finale Trocknen in Schrift e) wird äußerst wenig Nikotin aus dem Tabakblattmaterial gespült. Dies führt zu einer enormen Kostenersparnis beim Einkauf des Ausgangsmaterials.
Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen des geschnittenen Tabakblattmaterials im Schritt e) zumindest zweistufig erfolgt, wobei im Teilschritt e1) eine Vortrocknung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 13 % erfolgt, bevorzugt mit einer Trocknungstemperatur T1 zwischen 100°C und 120°C, und wobei im Teilschritt e2) eine Nachtrocknung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 12 % erfolgt, bevorzugt mit einer Trocknungstemperatur T2 zwischen 45°C und 55°C, wobei insbesondere T1 > T2, bevorzugt T1 > T2+40°C, ist.
Eine zweistufige Trocknung führt zu einer äußerst schonenden Behandlung des Tabakblattmaterials und zu einem geringen Auswaschen des Nikotins. Zusätzlich ist eine derartige Trocknung energiesparend.
Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt e) das geschnittene Tabakblattmaterial mit Warmluft getrocknet wird, wobei insbesondere die Warmluft eine Temperatur zwischen 40°C und 60°C oder von zumindest näherungsweise 45°C aufweist, und/oder bevorzugt einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 17 % aufweist.
Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das grüne Tabakblattmaterial Rippen aufweist und bevor es in Schritt c) geschnitten wird, in einem weiteren Schritt c1*) derart ausgerichtet wird, dass die Rippen des Tabakblattmaterials im Wesentlichen orthogonal zu Schneidklingen angeordnet werden, um einen Straight- Layer-Cut durchzuführen. Durch den Straight-Layer-Cut werden die festeren Bestandteile des Tabakblattmaterials rechtwinklig zu ihrer längsaxialen Ausdehnung geschnitten. Dies führt zu kleinen Bestandteilen der Rippen oder Venen des Tabakblattmaterials, sodass diese Bestandteile vorteilhaft verarbeitet werden können und nicht zwingend zu separieren und auszuschleusen sind.
Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das geschnittene Tabakblattmaterial in Schritt e) auf einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 6 % und 10 % oder zwischen 9 % und 12 % getrocknet wird und/oder dass das grüne Tabakblattmaterial vor dem Schneiden in Schritt c) nicht auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 17 %, bevorzugt weniger als 16 % oder 15 %, besonders bevorzugt weniger als 14 % oder 13 %, getrocknet wird. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Weiterverarbeitung und gewünschte Eigenschaften für das herzustellende Rauchprodukt.
Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das grüne Tabakblattmaterial in geschnittenes grünes Tabakblattmaterial mit einer Breite zwischen 0,6 mm und 1 ,7 mm, insbesondere auf eine Breite größer als 1 ,5 mm, oder auf eine Breite zwischen 0,1 bis 0,4 mm geschnitten wird.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen Rauchartikel, insbesondere stabförmigen abbrennbaren Rauchartikel, umfassend Tabakblattmaterial, welches nach dem vorbezeichnetem Verfahren, einer Weiterbildung des Verfahrens oder Kombinationen der Weiterbildungen hergestellt ist und/oder umfassend eine nachfolgend beschriebene Tabakmischung.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Tabakmischung, die folgendes aufweist:
- geschnittenes Tabakblattmaterial, bevorzugt in Streifenform mit einer Breite zwischen 0,5 mm und 1 ,5 mm, bevorzugt weist die Tabakmischung mehr als 60 %, 70 %, 80 % oder 90 % Tabakblattmaterial auf, - insbesondere ein oder kein Feuchthaltemittel, bevorzugt Propylenglykol und/oder Glyzerin, wobei das Verhältnis zwischen Tabakmischung (Trockenmasse ohne Wasser) und Feuchthaltemittel zwischen 80:0 bis 80:3, bevorzugt zwischen 80: 1 bis 80:2, beträgt, insbesondere weist die Tabakmischung kein Feuchthaltemittel auf, und wobei die Füllkraft der Tabakmischung zwischen 7,0 cm3/g und 11 ,0 cm3/g, bevorzugt zwischen 8,0 cm3/g und 9,5 cm3/g oder die Füllkraft größer als 8,5 cm3/g oder größer als 9,0 cm3/g beträgt, wobei die Tabakmischung einen Reflex-Wert größer als 1 ,2, insbesondere größer als 1 ,3 oder 1 ,5, oder einen Reflex-Wert zwischen 1 ,25 und 1 ,80 aufweist, und/oder wobei die Tabakmischung eine Sieb-Resilienz von größer 80 % oder größer 90 % oder größer 94 % oder größer 96 % oder größer 98 % aufweist und/oder insbesondere eine Faserlänge größer als 15 mmRe oder 18 mmRe oder 19 mmRe, bevorzugt eine Faserlänge zwischen 18 mmRe und 26 mmRe oder besonders bevorzugt zwischen 19 mmRe und 24 mmRe, und/oder wobei der Reemtsma-Rest ReR bei der Bestimmung der Faserlänge geringer als 2 %, bevorzugt geringer als 1 ,5 % oder besonders bevorzugt geringer als 1 ,3 % ist, und/oder wobei das Füllkraft-Feuchte-Änderungsverhältnis der Tabakmischung zwischen 0,9 und 1 , 1 , bevorzugt zwischen 0,95 und 1 ,05 liegt oder besonders bevorzugt im Wesentlichen 1 beträgt.
Die erfindungsgemäße Tabakmischung weist geschnittenes Tabakblattmaterial auf, wobei die Tabakmischung eine hohe Füllkraft aufweist und äußerst widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung ist. Die Messbarkeit der mechanischen Beanspruchung ist durch den Reflex- Wert, die Sieb-Resilienz, den Reemtsma-Rest und/oder das Füllkraft- Feuchte-Änderungsverhältnis spezifiziert. Bevorzugte Ausgestaltung der Tabakmischung dadurch gekennzeichnet, dass die Tabakmischung kein Feuchthaltemittel aufweist.
Bevorzugte Ausgestaltung der Tabakmischung dadurch gekennzeichnet, dass das geschnittene Tabakblattmaterial eine Streifenform aufweist, wobei mindestens 90-Massen-% des geschnittenen Tabakblattmaterials eine Länge zwischen 20 mm und 24 mm, bevorzugt zwischen 21 ,5 mm und 23 mm, aufweist. Eine derartige Faserverteilung ist durch optische Analyse, beispielsweise durch eine Kameraaufnahme mit anschließender Bildauswertung durchführbar.
Die Tabakmischung kann bevorzugt eine Mischung aus Schnitttabak o- der Tabakblattmaterial hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und herkömmlichen Tabakmaterial oder herkömmlichen Tabakblattmaterial sein. Bevorzugt kann der Anteil des Schnitttabaks oder des Tabakblattmaterials hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren an der Tabakmischung mindestens 10 %, 20 % oder 30 % sein und/oder maximal 50 %, 60 %, 70 %, 80 % oder 90 % sein. Das Mischungsverhältnis aus erfindungsgemäßem Schnitttabak und herkömmlichen Tabakmaterial oder herkömmlichen Tabakblattmaterial hat direkten Einfluss auf die Qualitätsparameter, beispielsweise auf die Sieb-Resilienz.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen stabförmigen Rauchartikel, insbesondere ein abbrennbarer Rauchartikel, mit einem mundseitigen Ende, einem distalen Ende und einem tabakhaltigen Segment, wobei das tabakhaltige Segment eine zuvor beschriebene Tabakmischung und/oder eine nachfolgend beschriebene Materialmischung aufweist.
Bevorzugte Ausgestaltung des stabförmigen Rauchartikels ist dadurch gekennzeichnet, dass der stabförmige Rauchartikel kein Celluloseacetat, insbesondere kein Filtersegment mit Celluloseacetat, aufweist. Aufgrund der Abwesenheit von Celluloseacetat, beispielsweise durch die Verwendung von Papierfiltersegmenten, ist der Rauchartikel umweltfreundlich. Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Materialmischung für die Verwendung in abbrennbaren und/oder nicht abbrennbaren Rauchprodukten dadurch gekennzeichnet, dass die Materialmischung anstatt des Tabakblattmaterials ein anderes, insbesondere cellulosehaltiges, Material, aufweist, beispielsweise ein Papiermaterial oder ein pflanzliches Material, bevorzugt ein Bahnmaterial aus Maisstärke.
Um die Raucheigenschaften von Rauchartikeln zu verbessern, kann das Tabakblattmaterial durch ein anderes Material ersetzt werden, beispielsweise ein anderes natürliches Material. Erfindungsgemäß weist dieses andere Material die entsprechenden erfindungsgemäßen Eigenschaften des Schnitttabaks oder der Tabakmischung auf, nämlich die Füllkraft und die Sieb-Resilienz und/oder den Reflex-Wert und/oder das Füllkraft- Feuchte-Änderungsverhältnis. Ausgehend von einem beliebigen, insbesondere natürlichen, Material ist dies deutlich einfacher herzustellen, als der Schnitttabak oder die Tabakmischung. Beispielsweise kann ein Papiermaterial mit einer vorteilhaften Steifigkeit geschnitten und geprägt o- der verformt werden, sodass ein geschnittenes Material mit den entsprechenden Eigenschaften entsteht. Dieses Material kann mit Nikotin oder anderen Wirk- und/oder Geschmacksflüssigkeiten versehen werden, um entsprechende Raucheigenschaften für ein abbrennbares oder ein nicht abbrennbares Rauchprodukt zu erzielen.
Um das Tabakblattmaterial oder das andere Material zu stabförmigen Rauchartikeln verarbeiten zu können, ist es bevorzugt mit etablierten Herstellungsverfahren zu bearbeiten. Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren ist das aufschauern von losem Tabakblattmaterial oder anderem Material auf einem Saugstrang. Hierfür weist das geschnittene Tabakblattmaterial oder andere Material eine bevorzugte Breite zwischen 0,6 mm und 1 ,7 mm auf. Bevorzugt weist das geschnittene Tabakblattmaterial eine Länge zwischen 3 mm und 30 mm, bevorzugt zwischen 3 mm und 12 mm auf. Besonders bevorzugt weist das geschnittene Tabak- blattmaterial und/oder die Tabakmischung oder der Schnitttabak und/oder das andere Material eine Faserlänge zwischen 20 mmRe bis 25 mmRe, bevorzugt zwischen 21 mmRe und 24 mmRe auf.
Die Faserlänge ist ein wichtiger Qualitätsparameter für den Schnitttabak und die Tabakmischung und beeinflusst die Qualitätseigenschaften des Rauchproduktes, insbesondere die Standardabweichung des Gewichts, der Härte, den Kopfausfall, den Zugwiderstand und die Füllkraft. Zur Bestimmung der Faserlänge wird ein Siebturm mit verschiedenen Siebeinsätzen verwendet und mittels der Reemtsma-Methode die Faserlänge bestimmt (Einheit mmRe). Die Reemtsma-Methode basiert auf dem Grundgedanken eine Probe in einem Siebturm in prozentuale Gewichtseinteile zu zerlegen und jedem Gewichtsanteil entsprechend der Maschenweite oder Öffnungsgröße der Siebeinsätze einer Faserlänge zuzuordnen. Es sind vier unterschiedliche Siebeinsätze zu verwenden und von grob nach fein untereinander anzuordnen. Die Siebeinsätze haben eine Maschenweite oder eine Öffnungsgröße von 4mm, 2mm, 1 mm und 0,5mm. Beispielsweise kann zur Bestimmung der Faserlänge die Prüfsiebmaschine JEL 200/80 der Firma Borgwaldt Technik GmbH verwendet werden. Aus den Gewichtsanteilen GAnn (GA40, GA20 GA10 und GA05) und eines Zuordnungsfaktors ergibt sich die Faserlänge FL in mmRe gern.:
FL =GA4o*35mmRe+ GA2o*35mmRe+ GAio*15mmRe+ GAo5*4mmRe
Das Messverfahren ist bei Standard-Laborbedingungen durchzuführen, nämlich 22°C (+/-2°C) und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 % (+/- 5 %). Die benötigte Schnitttabakmenge oder Tabakmischungsmenge beträgt 50g. Für eine Tabakprobe werden 10 Versiebungen durchgeführt mit den aufgeführten Siebeinsätzen und einer unterhalb angeordneten Schale. Für die Siebdauer wird der Siebturm für 8 Minuten in horizontale Schwingungen versetzt. Den Siebeinsätzen mit einer Maschenweite von 4mm und 2mm wird eine Faserlänge von 35mm, dem Siebeinsatz mit einer Maschenweite von 1 mm wird eine Faserlänge von 15mm und dem Siebeinsatz mit einer Maschenweite von 0,5mm wird eine Faserlänge von 4mm zugeordnet. Aus diesem gewichteten Mittel ergibt sich die Faserlänge des Schnitttabaks oder der Tabakmischung. Die Grundlagen und Durchführung der Siebanalyse entsprechen soweit nicht anders angegeben der DIN Norm 66165 (1987).
Zur Bestimmung der Sieb-Resilienz ist das Messverfahren zur Faserlänge nach der Reemtsma-Methode zweimal hintereinander auszuführen. Der Quotient der ermittelten Faserlängen FL1 (erste Messung) und FL2 (zweite Messung) ergibt die Sieb-Resilienz FL2/FL1. Ist beispielsweise die Faserlänge nach der ersten Messung FL1=23 mmRe und nach der zweiten Messung FL2 = 21 mmRe ergibt dies eine Sieb-Resilienz von 21/23, also ca. 91 ,3 %.
Bei der Bestimmung der Faserlänge nach der Reemtsma-Methode befindet sich in jedem Siebeinsatz eine bestimmte Masse oder ein bestimmter Gewichtsanteil GAnn. Aus den Gewichtsanteilen GA40, GA20, GA , GA05 ergibt sich die Faserlänge nach der Reemtsma-Methode. Der Gewichtsanteil GAoo ergibt sich aus den Bestandteilen der Tabakprobe, die durch den untersten Siebeinsatz mit der Maschenweite oder der Öff- nungsgröße von 0,5 mm fallen und in die unterhalb des Siebeinsatzes angeordnete Auffangschale sammelt. Befindet sich demnach nach der Siebung in der untersten Auffangschale beispielsweise 5,5 g der Tabakprobe, ergibt dies eine Reemtsma-Rest von ReR= 0,55 g / 50 g = 1 ,1 %. Ist demnach die Tabakprobe resistent gegen die mechanische Beanspruchung ist der Reemtsma-Rest sehr gering.
Die Breite und/oder Länge der Fasern oder Streifen wird durch ein optisches Verfahren bestimmt, bei dem von vereinzelten Fasern eine Aufnahme erstellt wird und mittels Bildverarbeitungsalgorithmen die maximale Faserbreite oder Streifenbreite bestimmt wird, die in dieser Anmeldung auch nur als Breite bezeichnet wird.
Zur Bestimmung der Füllkraft ist beispielsweise ein Densimeter DD 60 A der Firma Bordwaldt GmbH zu verwenden. Die Bestimmung oder Messung ist unter Standard-Laborbedingungen durchzuführen. Für die Messung der Füllkraft von Schnitttabak oder einer Tabakmischung ist ein Messkopf mit passendem Messgutbehälter (Zylinder) mit einem Durchmesser von d=60mm und einer Höhe von 104mm zu verwenden. Es sind sechs Proben von je 20g (+/- 1 g) zu verwenden. Zwei Proben P1 , P2 werden bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 58 % (+/-3 %) und die beiden anderen Proben P3, P4 bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 68 % (+/-3 %) konditioniert. Die letzten beiden Proben P5, P6 werden nicht konditioniert. Alle sechs Proben sind zu vermessen, in den Messgutbehälter zu füllen und für 30 Sekunden mit einem Gewicht von 2 kg zu belasten. Nach 30 Sekunden wird die Dichte der Tabakmischung c der des Schnitttabaks bestimmt, indem das Volumen der zusammengedrückten Tabakmischung oder des zusammengedrückten Schnitttabaks bestimmt wird. Aus dem Volumen und der Masse der Probe ergibt sich direkt die Dichte unter Last, nämlich die Füllkraft FKPn der Proben P1 bis P6. Die Füllkraft ist aber bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 12 % anzugeben. Deshalb ist aus den vier Proben P1 bis P4 (58 %, 68 %) ein Feuchte-Korrekturterm zu bestimmen, um die Füllkraft der Proben P5 und P6 unter der Annahme eines linearen Zusammenhangs auf den Feuchtigkeitsgehalt von 12 % umzurechnen. Nach der Füllkraftmessung der Proben P5 und P6 ist der Feuchtigkeitsgehalt der beiden Proben zu bestimmen. Der Feuchte-Korrekturterm für die Proben P5 und P6 ist demnach der Faktor (FKPi + FKP2)/20-(FKP3 + FKP4)/20.
Das Füllkraft-Feuchte-Änderungsverhältnis ist definiert als der Betrag aus | (FKPI + FKP2) / (FKP3 + FKP4) |. Ein Füllkraft-Feuchte-Änderungs- verhältnis von ca. 1 bedeutet, dass sich die Füllkraft in Abhängigkeit der Feuchte für die Werte 58 % und 68 % nicht nennenswert verändert. Bei einer instabilen Tabakfaser oder bei einem instabilen geschnittenen Tabakblattmaterial führt eine erhöhte Feuchte zu einer Verringerung der Füllkraft. Ist die Tabakfaser oder das geschnittene Tabakblattmaterial widerstandfähig hat eine erhöhte Feuchtigkeit eine geringe Änderung der Füllkraft zur Folge. Bevorzugt ist das Füllkraft-Feuchte-Änderungsverhältnis zwischen 15 und 1/15 oder besonders bevorzugt zwischen 20 und 1/20 oder bevorzugt liegt das Füllkraft-Feuchte-Änderungsverhältnis innerhalb eines der nachfolgenden Intervalle: [1 , 1/15], [1 ,1/20], [1 ,15] und/oder [1 ,20], Ein geringes Füllkraft-Feuchte-Änderungsverhältnis spiegelt eine geringe Änderung der Füllkraft in Abhängigkeit der Feuchte wider.
Der Feuchtigkeitsanteil von Schnitttabak oder der Tabakmischung ist durch eine Ofenverfahren zu bestimmen, bei dem eine Probe von 10g für eine Dauer von 30 Minuten in einem Ofen mit einer Innenlufttemperatur von 128°C erhitzt wird. Durch das Massenverhältnis des durch den Ofen entzogene Wasser zu der Gesamtmasse der Probe ist der Feuchtigkeitsanteil definiert. Ein Feuchtigkeitsanteil von 20 % ergibt somit bei einer Probe von 10g eine getrocknete Masse von 8g.
Beim Auffeuchten oder Conditionieren für die Messmethoden wird das Tabakblattmaterial, der Schnitttabak oder die Tabakmischung für mindestens 24 Stunden bei der angegebenen relativen Luftfeuchtigkeit gelagert, sodass das Tabakblattmaterial, der Schnitttabak oder die Tabakmischung die entsprechende Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen kann.
Zur Bestimmung des Reflex-Wertes ist beispielsweise ein Densimeter DD 60 A der Firma Bordwaldt GmbH zu verwenden. Die Bestimmung o- der Messung ist unter Standard-Laborbedingungen durchzuführen. Für die Messung des Reflex-Wertes von Schnitttabak oder einer Tabakmischung ist ein Messkopf mit passendem Messgutbehälter (Zylinder) mit einem Durchmesser von d=60mm und einer Höhe von 104mm zu verwenden. Es sind zwei Proben von je 20g (+/- 1g) zu verwenden. Alle sechs Proben sind zu vermessen, in den Messgutbehälter zu füllen und für 30 Sekunden mit einem Gewicht von 2 kg zu belasten. Nach 30 Sekunden wird die Dichte der Tabakmischung oder des Schnitttabaks bestimmt, indem das Volumen der zusammengedrückten Tabakmischung oder des zusammengedrückten Schnitttabaks bestimmt wird. Die Last von 2 kg wird entfernt und die Proben werden für 60 Sekunden nicht belastet. Die Proben sind nach den 60 Sekunden mit einem Gewicht von 0,5 kg zu belasten. Nach 30 Sekunden wird die Dichte der Tabakmischung oder des Schnitttabaks bestimmt, indem das Volumen der zusammengedrückten Tabakmischung oder des zusammengedrückten Schnitttabaks bestimmt wird. Aus dem Volumenverhältnis ergibt sich der Reflex-Wert durch Vo,5kg/V2kg. Der Zähler und der Nenner des Bruches sind das arithmetische Mittel der beiden Volumenwerte der beiden Proben. Analog zur Füllkraftbestimmung ist die vermessene Probe auf einen Feuchtigkeitsanteil von 12 % mit Hilfe des Feuchte-Korrekturterms umzurechnen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung von Tabak;
Fig. 2a, b eine Darstellung einer ersten und einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tabakmischung;
Fig. 3a, b eine Detailansicht der ersten und zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tabakmischung aus Fig. 2 a bzw b; und
Fig. 4 ein Messverfahren zur Bestimmung des Reflex-Wertes.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen von Schnitttabak mit den Verfahrensschritten von a) bis e2). Das Bereitstellen von grünem Tabakblattmaterial erfolgt in Schritt a). Nach dem Schritt a) wird das bereitgestellte grüne Tabakblattmaterial in Schritt b1) wahlweise auf eine Feuchtigkeit zwischen 20 % und 30 %, bevorzugt 22 % oder 24 % oder 26 %, aufgefeuchtet und auf eine Temperatur zwischen 30°C und 50°C, bevorzugt auf 35°C, 40°C, 45°C oder 50°C, erwärmt. Dies erfolgt um eine schönende Verarbeitung zu gewährleisten und die Beschädigungen an der Struktur des Tabakblattmaterials möglich gering zu halten, die insbesondere durch den nachfolgenden Verfahrensschritt b), dem Dreschen des grünen Tabakblattmaterials, erfolgt. Auf das gedroschene grüne Tabakblattmaterial wird in Schritt b*) wahlweise eine Feuchtehaltemittel aufgebracht. Dieses Feuchtehaltemittel kann in das Tabakblattmaterial eindringen und das Tabakblattmaterial nimmt und/oder saugt das Feuchtehaltemittel auf. Das Verhältnis von der Trockenmasse des grünen Tabakblattmaterials und dem Feuchthaltemittel ist in dem aufgeführten Beispiel 80:1 oder 80:2. Bevorzugt wird der schritt b*) nicht durchgeführt und somit ist das Verhältnis 80:0.
Das grüne Tabakblattmaterial wird in Schritt c1) analog zum Schritt b1) aufgefeuchtet und erwärmt, um das Tabakblattmaterial für die mechanische Beanspruchung beim nachfolgenden Schritt c), dem Schneiden vorzubereiten. Alternativ zu Schritt c1) oder in einem weiteren Schritt c1*) erfolgt die Vorbereitung für den Straight-Layer-Cut. Dieses Schneidverfahren ist auf ungedroschenes Tabakblattmaterial, beispielsweise ganze Tabakblätter, oder vorgeschnittenes oder gedroschenes Tabakblattmaterial anzuwenden. Die Tabakblätter sind in schritt c1*) derart auszurichten, das die starken Versteifungen des Tabakblattes, beispielsweise die Rippen oder Venen, orthogonal durch die Schneidklingen geschnitten werden. Hierdurch entstehen sogenannte „Bird eyes“, die eine vorteilhafte Struktur aufweisen und sich in den herkömmlichen Herstellungsmaschinen gut verarbeiten lassen. Die Anzahl von größeren Stücken der Rippen oder Venen im geschnittenen Tabakblattmaterial wird durch diesen Schneidverfahren reduziert. Das Schneiden des Tabakblattmaterials erfolgt bevorzugt in Streifen mit einer Breite zwischen 0,6 mm und 1 ,7 mm, beispielsweise 1 ,49 mm oder 0,71 mm. Die Schnittbreite der Streifen ist ebenfalls in CPI (Cuts per Inch) angebbar, wobei bevorzugte Streifenbreiten beispielsweise 15 CPI oder 17 CPI, nämlich 1 ,49 mm, oder 34 CPI oder 40 CPI oder 54 CPI oder 51 CPI sind.
Nach dem Schritt c) erfolgt der Schritt d) das Expandieren, welches durch eine Erwärmung des grünen Tabakblattmaterials auf eine Temperatur zwischen 85°C und 95°C, bevorzugt wischen 88°C und 92°C, insbesondere durch Wasserdampf, erfolgt. Beispieltemperaturen sind 91 °C , 90°C oder 94°C.
Nach dem Expandieren erfolgt die Trocknung in Schritt e). Der Trocknungsprozess ist wahlweise als einstufiger oder zweistufiger oder mehrstufiger Trocknungsprozess ausgebildet. Bevorzugt ist ein zweistufiger Trocknungsprozess in Fig. 1 dargestellt durch die Verfahrensschritte e1) und e2). In Schritt e1) erfolgt eine Vortrocknung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 16 % bei einer Trocknungstemperatur T1 zwischen 100°C und 120°C, beispielsweise 108°C. Im nachfolgenden Schritt e2) erfolgt die Nachtrocknung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 12 % mit einer Trocknungstemperatur T2 zwischen 45°C und 55°C, beispielsweise 46°C oder 48°C.
In Fig. 2 sind zwei erfindungsgemäße Ausführungsformen des Schnitttabaks dargestellt, der in Fig. 2a eine Schrittbreite von 19 CPI und in Fig. 2b eine Schnittbreite von 51 CPI aufweist. Figur 3 zeigt eine Detailansicht der zwei Tabakmischungen oder der Schnitttabake auf Figur 2. Fig. 3a und 3b beziehen sich auf die Tabakmischung aus Fig. 2a bzw. 2b.
Die Schnittbreiten sind dementsprechend 19 CPI bzw. 51 CPI. Die Faserlängen sind 22 mmRee bzw. 15 mmRee. Die Füllkräfte sind 8,3 cm3/g bzw. 9,7 cm3/g.
Fig. 4 a bis d zeigt die vier Messstadien der Tabakmischung oder des Schnitttabaks bei der Bestimmung des Reflex-Wertes. Der Messgutbe- hält hat einen Durchmesser von 60 mm und eine Höhe von 104 mm. Die Probe von 20g befindet sich im Messgutbehälter (Fig. 4a). Für 30 Sekunden wird die Probe mit 2 kg belastet (Fig. 4b). Die Last wird nach den 30 Sekunden entfernt und die Probe kann sich für 60 Sekunden ausbreiten (Fig. 4c). Darauf wird die Probe für weitere 30 Sekunden mit 0,5 kg belastet (Fig. 4d). Aus der Höhe H1 und H2 ergeben sich die Volumen V1 und V2. Das Verhältnis von V2/V1 ist der Reflex-Wert. Der Re- flex-Wert ist analog zur Füllkraftmessung mit Hilfe des Feuchte-Korrek- turterms für den Reflex- Wert auf eine relative Feuchte von 12 % umzurechnen.
Alle genannten Merkmale, auch die der Zeichnung allein zu entnehmen- den sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.

Claims

(geänderte) Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von Schnitttabak zur Verwendung in Rauchartikeln der Tabak verarbeitenden Industrie umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen von grünen Tabakblattmaterial, b) insbesondere Dreschen des grünen Tabakblattmaterials zu gedroschenem grünen Tabakblattmaterial, b*) kein oder geringes Aufbringen eines Feuchthaltemittels auf das grüne, bevorzugt gedroschene, Tabakblattmaterial, wobei das Feuchthaltemittel Glyzerin und/oder Propylenglykol als dampfbildende Substanz aufweist, c) Schneiden des grünen Tabakblattmaterials zu einem geschnittenen grünen Tabakblattmaterial, bevorzugt in Streifenform, d) Expandieren des geschnittenen grünen Tabakblattmaterials durch Erwärmen des grünen Tabakblattmaterials auf eine Temperatur zwischen 88°C und 92°C, insbesondere erfolgt das Erwärmen durch Wasserdampf, und e) Trocknen des geschnittenen grünen Tabakblattmaterials zu einem getrocknetem Tabakblattmaterial mit einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 15 %.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das grüne Tabakblattmaterial, bevor es insbesondere in Schritt b) gedroschen wird oder bevor es in Schritt c) geschnitten wird, in einem zusätzlichen Schritt b1) und/oder c1) auf einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 22% und 26%, bevorzugt 24%, und/oder eine Temperatur zwischen 40°C und 48°C, bevorzugt zwischen 42°C und 47°C, bevorzugt 45°C, gebracht wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nikotingehalt des grünen Tabakblattmaterials in Schritt a) dem Nikotingehalt des getrocknetem Tabakblattmaterials in Schritt e) entspricht, und/oder das Verhältnis der Nikotingehälter N_(Tabakblattmaterial) / N_(grünem Tabakblattmaterial) zwischen 0,9 und 1 , bevorzugt zwischen 0,95 und 1 liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen des geschnittenen Tabakblattmaterials im Schritt e) zumindest zweistufig erfolgt, wobei im Teilschritt e1) eine Vortrocknung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 13% erfolgt, bevorzugt mit einer Trocknungstemperatur T1 zwischen 100°C und 120°C, und wobei im Teilschritt e2) eine Nachtrocknung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 12% erfolgt, bevorzugt mit einer Trocknungstemperatur T2 zwischen 45°C und 55°C, wobei insbesondere T1 > T2, bevorzugt T1 > T2+40°C, ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt e) das geschnittene Tabakblattmaterial mit Warmluft getrocknet wird, wobei insbesondere die Warmluft eine Temperatur zwischen 40°C und 60°C oder von zumindest näherungsweise 45°C aufweist, und/oder bevorzugt einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 17% aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das grüne Tabakblattmaterial Rippen aufweist und bevor es in Schritt c) geschnitten wird, in einem weiteren Schritt c1 *) derart ausgerichtet wird, dass die Rippen des Tabakblattmaterials im Wesentlichen orthogonal zu Schneidklingen angeordnet werden, um einen Straight-Layer-Cut durchzuführen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das geschnittene Tabakblattmaterial in Schritt e) auf einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 6% und 10% oder zwischen 9% und 12 % getrocknet wird und/oder dass das grüne Tabakblattmaterial vor dem Schneiden in Schritt c) nicht auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 17%, bevorzugt weniger als 16% oder 15%, besonders bevorzugt weniger als 14% oder 13%, getrocknet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das grüne Tabakblattmaterial in geschnittenes grünes Tabakblattmaterial mit einer Breite zwischen 0,6 mm und 1 ,7 mm, insbesondere auf eine Breite größer als 1 ,5 mm, oder auf eine Breite zwischen 0, 1 bis 0,4 mm geschnitten wird.
9. Tabakmischung, die folgendes aufweist:
- geschnittenes Tabakblattmaterial, bevorzugt in Streifenform mit einer Breite zwischen 0,5 mm und 1 ,5 mm, bevorzugt weist die Tabakmischung mehr als 60%, 70%, 80% oder 90% Tabakblattmaterial auf, ein oder kein Feuchthaltemittel, bevorzugt Propylenglykol und/oder Glyzerin, wobei das Verhältnis zwischen Tabakmischung (Trockenmasse ohne Wasser) und Feuchthaltemittel zwischen 80:0 bis 80:3, bevorzugt zwischen 80: 1 bis 80:2, beträgt, insbesondere weist die Tabakmischung kein Feuchthaltemittel auf, wobei die Füllkraft der Tabakmischung zwischen 7,0 cm3/g und 11 ,0 cm3/g, bevorzugt zwischen 8,0 cm3/g und 9,5 cm3/g oder die Füllkraft größer als 8,5 cm3/g oder größer als 9,0 cm3/g beträgt, wobei die Tabakmischung einen Reflex-Wert größer als 1 ,2, insbesondere größer als 1 ,3 oder 1 ,5, oder einen Reflex-Wert zwischen 1 ,25 und 1 ,80 aufweist, und/oder wobei die Tabakmischung eine Sieb-Resilienz von größer 80% oder größer 90% oder größer 94 % oder größer 96 % oder größer 98 % aufweist und/oder wobei der Reemtsma-Rest ReR bei der Bestimmung der Faserlänge geringer als 2 %, bevorzugt geringer als 1 ,5 % oder besonders bevorzugt geringer als 1 ,3 % ist, und/oder das Füllkraft-Feuchte-Änderungsverhältnis der Tabakmischung zwischen 0,9 und 1 , 1 , bevorzugt zwischen 0,95 und 1 ,05 liegt oder besonders bevorzugt im Wesentlichen 1 beträgt.
10. Tabakmischung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass die Tabakmischung kein Feuchthaltemittel aufweist.
11. Tabakmischung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet dass das geschnittene Tabakblattmaterial eine Streifenform aufweist, wobei mindestens 90-Massen-% des geschnittenen Tabakblattmaterials eine Länge zwischen 20 mm und 24 mm, bevorzugt zwischen 21 ,5 mm und 23 mm, aufweist.
12. Stabförmiger Rauchartikel, insbesondere ein abbrennbarer Rauchartikel, mit einem mundseitigen Ende, einem distalen Ende und einem tabakhaltigen Segment, wobei das tabakhaltige Segment eine Tabakmischung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11 aufweist.
13. Stabförmiger Rauchartikel nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass der stabförmige Rauchartikel kein Celluloseacetat, insbesondere kein Filtersegment mit Celluloseacetat, aufweist.
14. Materialmischung für die Verwendung in abbrennbaren und/oder nicht abbrennbaren Rauchprodukten nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Materialmischung anstatt des Tabakblattmaterials ein anderes, insbesondere cellulosehaltiges, Material, aufweist, beispielsweise ein Papiermaterial oder ein pflanzliches Material, bevorzugt ein Bahnmaterial aus Maisstärke.
15. Rauchartikel, insbesondere stabförmiger abbrennbarer Rauchartikel, umfassend Tabakblattmaterial, welches nach einem der Ansprüche
1 bis 8 hergestellt ist und/oder umfassend eine Tabakmischung nach einem der Ansprüche 9 bis 11.
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