ES2202277T3 - Procedimiento para mejorar la capacidad de relleno de tabaco. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para mejorar la capacidad de relleno de tabaco, tales como hojas o nervaduras de tabaco cortadas o aditivos para tabaco, por medio del tratamiento del material de tabaco, que presenta hasta aproximadamente un 15% de humedad inicial, con un gas de tratamiento que comprende nitrógeno y/o argón a presiones comprendidas entre 50 y 1.000 bar, aplicándose una compresión continua o en etapas, seguida de una descompresión continua o en etapas, realizándose las etapas de compresión y de descompresión o bien en un autoclave o bien en varios autoclaves conectados en forma de cascada, y a continuación un postratamiento térmico del material de tabaco descargado, caracterizado porque la compresión se lleva a cabo a una temperatura de trabajo de más de 55ºC.

Description

Procedimiento para mejorar la capacidad de relleno de tabaco.

La invención se refiere a un procedimiento para mejorar la capacidad de relleno de tabaco, tales como hojas o nervaduras de tabaco cortadas o aditivos para tabaco, por un tratamiento del material de tabaco, que presenta hasta aproximadamente un 15% de humedad inicial, con un gas de tratamiento constituido por nitrógeno y/o argón a presiones comprendidas entre 50 y 1.000 bar, aplicándose una compresión continua o en etapas, seguida de una descompresión continua o en etapas, realizándose las etapas de compresión y de descompresión o bien en un autoclave o bien en varios autoclaves conectados en forma de cascada, y a continuación un postratamiento térmico del material de tabaco descargado.

Procedimientos de este tipo, que son conocidos también por el nombre de procedimientos de hinchamiento INCOM, resultan ventajosos en comparación con el tratamiento por presión de tabaco con dióxido de carbono, amoníaco o gases orgánicos volátiles. Así, el documento DE 31 19 330 A1 describe un procedimiento de hinchamiento de este tipo que utiliza temperaturas de trabajo en el autoclave comprendidas entre 0 y 50ºC, estando previsto, con el fin de aumentar la capacidad de relleno o el índice de hinchamiento, utilizar un material de tabaco que presenta una humedad de hasta un 15% en peso y un postratamiento con vapor de agua. Se destacó que una humedad menor del tabaco entre un 10 y 15% en peso conduciría a un mayor enfriamiento, que es deseable, del material de tabaco a descargar durante la descompresión.

Además, por el documento DE 34 14 625 C2 se conoce un procedimiento en cascada, el cual, según se supone, permite trabajar a una temperatura de trabajo más baja durante la impregnación del tabaco, debido a diferentes medidas, tales como el enfriamiento del gas de tratamiento antes de introducirlo en el reactor, el enfriamiento del autoclave o el uso de un gas de tratamiento subenfriado y licuado. La humedad del tabaco puede situarse en cualquier valor y por ejemplo en el intervalo comprendido entre 10 y 30% en peso, pero se estipula expresamente que la temperatura de autoclave o la temperatura del agua de enfriamiento del mismo no debe pasar de 50ºC.

Esto se ha confirmado también en el documento DE 39 35 774 C2 en conjunción con un procedimiento de hinchamiento en forma de cascada, en el cual está prevista la recirculación del gas de tratamiento por medio de un refrigerador, con el fin de mantener las bajas temperaturas de impregnación necesarias de 25 y 45ºC.

A pesar de que a través de los procedimientos de hinchamiento citados anteriormente ya es posible conseguir buenos valores en lo que se refiere al aumento de capacidad de relleno de tabaco o del índice de hinchamiento, dichos procedimientos son relativamente costosos, debido al enfriamiento necesario del o de los autoclave(s) y debido al enfriamiento adicional del gas de tratamiento.

El objetivo de la invención es mejorar los procedimientos INCOM anteriores y evitar las medidas de enfriamiento no económicas durante la compresión, que hasta ahora se han considerado ser necesarias, manteniendo o mejorando los buenos valores referente a la capacidad de relleno o del efecto de hinchamiento.

Por tanto, según la invención, se ha propuesto un procedimiento del tipo citado al principio según el preámbulo de la reivindicación 1, caracterizado porque la compresión se lleva a cabo a una temperatura de reactor de más de 55ºC.

Sorprendentemente, se ha hallado que, en caso de bajas humedades de tabaco en un intervalo de hasta un 15% en peso, la enseñanza anterior, que exigía una baja temperatura de tratamiento, no da lugar a resultados de hinchamiento óptimos. Más bien, sólo ha sido posible conseguir valores sorprendentemente buenos con respecto al efecto o la capacidad de relleno tras aumentar la temperatura de tratamiento durante la compresión.

Este hecho aporta otra ventaja del procedimiento según la invención, puesto que no es necesario eliminar el calor de compresión, es decir, que no es necesario un enfriamiento adicional del o de los autoclave(s).

En el ejemplo que sigue, se ilustrará el procedimiento según la invención, contrastándolo con el estado de la técnica anterior. Los resultados experimentales demuestran el efecto distinto de la temperatura de trabajo sobre el índice de hinchamiento para diferentes humedades de tabaco. Según la enseñanza anterior, en caso de una humedad de tabaco de un 18% en peso, un incremento de la temperatura de trabajo a más de 40ºC da lugar a un empeoramiento del efecto de hinchamiento. En cambio, con humedades de tabaco por debajo de un 15% en peso, se observa una mejora sustancial si el tratamiento de alta presión se lleva a cabo a temperaturas de trabajo comprendidas entre 60 y 80ºC. Sorprendentemente, los índices de hinchamiento que pueden conseguirse a baja humedad de tabaco y a temperaturas de trabajo más altas se sitúan en algunos casos incluso por encima de los valores obtenidos en condiciones convencionales.

Ejemplo

El tratamiento de alta presión se llevó a cabo en un autoclave de laboratorio con un contenido aprovechado de 2 l. Una camisa para la circulación de los medios líquidos servía para el ajuste de las temperaturas de trabajo deseadas. El establecimiento de la presión se realizó desde abajo y la reducción de la misma hacia arriba. Una pluralidad de válvulas permitía los esquemas de conexión previstos. Un compresor servía para el ajuste de la presión final. Un termopar medía la temperatura de tabaco en la parte superior del lecho de tabaco.

El dispositivo de laboratorio para el postratamiento térmico se componía de un tejido de alambre permeable, que servía de cinta transportadora, chapas directrices para la formación del velo de tabaco en el ancho deseado, una tobera para vapor con una abertura de salida en forma de hendidura y un dispositivo de extracción de vapor, dispuesto por debajo de la cinta. El postratamiento se realizó con vapor saturado.

Los parámetros de tratamiento más importantes pueden verse por la Tabla 1 que sigue a continuación.

TABLA 1

Tratamiento de alta presión	Postratamiento térmico
Suministro de gas	Desde abajo	Caudal de vapor	aprox. 10 kg/h
Descarga de gas	Hacia arriba	Hendidura tobera	aprox. 8 mm
Cantidad de tabaco	300 g	Hendidura ancho	aprox. 160 mm
Recipiente de tabaco	Tubo de PVC/Fondo perforado	Transporte	aprox. 5 cm/s

Las muestras de tabaco se extendieron en placas de plástico planas y se acondicionaron en un clima estándar de 21ºC y 62% de humedad relativa. La capacidad de relleno se determinó por medio de un densímetro de Borgwaldt, y el volumen específico en ml/g se convirtió en una humedad deseado de un 12% en peso y una temperatura deseada de 22ºC. La mejora relativa de la capacidad de relleno, denominada también índice de hinchamiento, se calculó a partir de los datos de la referencia sin tratar y las muestras expandidas según la ecuación siguiente, en la que FB es la capacidad de relleno de la base y FE la capacidad de relleno del tabaco expandido:

\Delta% = (F_{E}-F_{B}) * 100% / F_{B}

Los experimentos se llevaron a cabo con humedades de tabaco de un 8, 12 y 14% en peso así como, como control, un 18% en peso. Las temperaturas de trabajo se ajustaron en 40, 60 y 80ºC por medio de un termostato. La presión final era de 700 bar, realizándose la reducción de la presión en un intervalo de tiempo de aproximadamente 0,5 min. Todos los experimentos se basaban en una mezcla uniforme de tabacos de Virginia y en el método de postratamiento descrito con vapor saturado.

Los resultados de los experimentos se han representado en la Tabla 2 que sigue a continuación y los del experimento de comparación en la Tabla 2a que sigue a continuación. En las tablas, T_{A} es la temperatura de tabaco inmediatamente antes de su retiro del autoclave como temperatura de descarga y \Delta% es la mejora relativa de la capacidad de relleno o el índice de hinchamiento.

TABLA 2

Temperatura de	Humedad de tabaco 8% en	Humedad de tabaco 12% en	Humedad de tabaco 14% en
trabajoºC	peso	peso	peso
	T_{A}ºC	\Delta%	T_{A}ºC	\Delta%	T_{A}ºC	\Delta%
40	-61	59	-53	70	-48	76
60	-48	70	-25	79	-18	83
80	-15	78	-3	81	0	73

TABLA 2a

Temperatura de trabajoºC	Humedad de tabaco 18% en peso
	T_{A}ºC	\Delta%
40	-41	80
60	-12	76
80	1	54

La comparación de las tablas citadas anteriormente muestra claramente el efecto positivo de las temperaturas de trabajo más altas de 60 y 80ºC sobre la mejora de la capacidad de relleno al utilizar tabaco con humedades debajo de un 15% en peso.

Claims (3)

1. Procedimiento para mejorar la capacidad de relleno de tabaco, tales como hojas o nervaduras de tabaco cortadas o aditivos para tabaco, por medio del tratamiento del material de tabaco, que presenta hasta aproximadamente un 15% de humedad inicial, con un gas de tratamiento que comprende nitrógeno y/o argón a presiones comprendidas entre 50 y 1.000 bar, aplicándose una compresión continua o en etapas, seguida de una descompresión continua o en etapas, realizándose las etapas de compresión y de descompresión o bien en un autoclave o bien en varios autoclaves conectados en forma de cascada, y a continuación un postratamiento térmico del material de tabaco descargado, caracterizado porque la compresión se lleva a cabo a una temperatura de trabajo de más de 55ºC.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la compresión se lleva a cabo a una temperatura de trabajo comprendida entre 60 y 90ºC.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la humedad inicial del material de tabaco se sitúa en un intervalo comprendido entre 8 y 14% en peso.