FI56308C - Foerfarande foer uppsvaellning av tobaksstjaelkar - Google Patents

Description

I. - -»im rftl .... KUULUTUSJULKAISU cc*jnö jtä&Täk ^ (11^ UTLÄGGNINGSSKRIFT 56308 C (45) Patentti myönnetty 10 01 1980 Patent meddelat v * (51) Kv.ik.‘/Int.ci.* a 24 B 3/18 SUOMI — FINLAND (21) P»ttnttlh»k*mu« — Pateittansaknlng 3027/72 (22) Hakemlspllv» — Anseknlnisdag 31.10.72 (25) Alkuplivi — Glltighetsdag ^ 10.72 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offentllg

Patentti- ja rekisterihallitus (44) NlhUviksIpanon |a kuuL|ulk.l«.n pvm.-

Patent- och registerstyrelsen Ansökan utlagd oeh utl.*krlft*n publkerad 28.09.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prloritet 0U.ll.7i USA(US) 195613 (71) Philip Morris Incorporated, 10Q Park Avenue, New York, New York 10017, USA(US) (72) William M. Buchanan, Richmond, Virginia, John W. Madures, Richmond,

Virginia, USA(US) (7*0 Oy Kolster Ah (5*+) Menetelmä tupakan ruotien paisuttamiseksi - Förfarande för uppsvällning av tobaksstjälkar

Keksinnön kohteena on menetelmä tupakan ruotien paisuttamiseksi niiden täyttökapasiteetin lisäämiseksi.

On julkaistu erilaisia menetelmiä tupakan ruotien täyttökapasiteetin lisäämiseksi. Tyypillinen julkaisu on Jones'in US-patentti 3 20*t 6*tl, jossa tupakan ruodit kostutetaan noin Uo-65 %:n vesipitoisuuteen, revitään kiekkomyllyssä noin 30-meshin suuriksi palasiksi tai suuremmiksi ja kuivataan sitten infrapuna-kuu-mentimella tai samankaltaisin keinoin noin 11-18 %:n kosteuspitoisuuteen. Ainoa spesifinen osoitus täyttökapasiteetin lisääntymisestä tässä patentissa on esimerkissä I, nimittäin että ruoteja voidaan käsitellä niin, että päästään suunnilleen samaan täyttökapasiteettiin kuin tavanomaisilla leikatun tupakan lehdillä ja että lisäys on 25 % verrattuna aikaisempiin ruoteihin, mikä ilmeisesti on maksimi, johon yleensä voi päästä.

Wright'in US-patentissa 3 357 U36, esitetään leikatun tai vihreän tupakan kuivaus, jonka kosteuspitoisuus on noin 17~19 %, haluttuun kosteuspitoisuuteen lopullista käyttö varten, jolloin lehdet kuivataan käyttäen kuumaa ilmaa, joka sisältää noin 10-20 % vesihöyryä. Käytetään sarjaa kuivaustorneja, mikä osoittaa, että kuivaus on suhteellisen matalassa lämpötilassa hitaasti tapahtuva operaatio. Peräkkäisten kuivausvaiheiden on todettu alentavan tupakan tiheyttä ja lisäävän 2 5 ί> 3 O o sen täyttökapasiteettia mutta mitään lukuarvoja ei ole esitetty. Wright'in patentin pääasiallisena tarkoituksena on kuitenkin tupakan lehtien kuivaaminen ja niiden täyttökapasiteetin lisääminen pikemminkin kuin tupakan ruotien paisuttaminen, mikä vaatisi erikoiskäsittelyä tyydyttävän täyttömateriaalin valmistamiseksi.

Muita patentteja, jotka kuvaavat tupakan ruotien käsittelyä niiden paisuttamiseksi ja todennäköisesti täyttökapasiteetin lisäämiseksi ovat tietyt de la Burde-patentit, nimittäin US-patentit 3 ^09 022, 3 ^09 023 ja 3 529 606. Näissä patenteissa neuvotaan erikoiskeinoja tupakan ruotien kuumentamiseksi, tavallisesti ennen leikkaamista täyttökarkeuteen, käyttäen yleensä säteily- tai mikroaalto-energiaa tai ainoastaan kuuman kaasun kosketusta. Erityisesti pyritään estämään paahtuminen tai palaminen. Mitään ei ole sanottu kostuttamisesta määrätylle tasolle ennen kuumennusvaihetta.

Tunnettu tekniikka koskee yleensä tupakan lehtien tai ruotien paisuttamista ja sitten paisutetun aineksen leikkaamista täyttökokoon. On havaittu, että ruodit, jotka on paisutettu ennen leikkaamista, vaativat erityisesti niitä varten kehitetyn leikkurin ja terät paisutettujen ruotien kokoonpainumisen estämiseksi ja paisutuk-sen säilyttämiseksi. Lisäksi pitkien ruotien tai suurien osasten leikkaaminen tai viipaloiminen johtaa ruotiosasten pirstoutumiseen, mistä on seurauksena huomattava ainehukka.

Keksintö käsittää joko vaaleiden tai kirkkaiden tupakan ruotien paisuttamisen sen jälkeen kun ne on leikattu täyttökokoon, jolloin vältytään kaikesta myöhemmästä vahingollisesta käsittelystä, joka aineellisesti vaikuttaisi paisuntaan. Itse paisuminen tapahtuu jo valmistettaessa paisuneita tupakanruoteja täyttökokoon, jolloin tupakan ruotien täyttökapasiteeti lisääntyy huomattavasti ja sekä tilavuus-paino että näennäistiheyS alenevat oleellisesti.

Keksinnön kohteena on parannus tupakan ruotien käsittelyyn, jolloin tupakan ruotien täyttökapasiteetti oleellisesti kasvaa ja tiheys pienenee verrattuna tavallisesti leikattuihin tupakan ruoteihin, joita käytetään täyttämiseen.

Keksinnölle on tunnusomaista, että tupakan ruodit sinänsä tunnetulla tavalla murskataan ja sitten leikataan savukkeen täyttökarkeuteen, leikattujen tupakan ruotien kosteuspitoisuus säädetään arvoon, joka on vähintään 2k-6o paino-#, kostutetut ruodit syötetään kuumennus- ja paisutusvyöhykkeeseen, kostutetut ruodit saatetaan kiinteään ja lyhytaikaiseen kosketukseen kuuman kaasumaisen kuumentavan väliaineen kanssa, joka on vesihöyry tai vesihöyryn ja ilman seos lämpötilassa noin 120~400°C noin 0,5 sekunnista alle 3 sekunniksi, kaasumaisen kuumentavan väliaineen sisältäessä vähintään noin 30 tilavuus-# vesihöyryä.

Keksintöä käytännössä toteutettaessa tupakan ruodit kostutetaan ja litistetään tai murskataan tunnetuin menetelmin. Murskatut ruodit leikataan tämän jälkeen täyttökokoon. Leikattuja ruoteja käsitellään vedellä tai vesihöyryllä niiden kosteuden nostamiseksi suhteellisen korkeaksi, oleellisesti tavallisen kosteuspitoi- 3 56308 suuden yläpuolelle. Tämän jälkeen kosteat, leikatut ruodit muutamassa sekunnissa nopeasti kuumennetaan vesihöyryllä tai vesihöyryn ja kuuman ilman seoksella, mistä aiheutuu vedellä kuormitettujen ruotisolujen nopea turpoaminen ilman että käsitellyssä tuotteessa tapahtuu aineen kärventymistä tai kohtuutonta tummumista. Paisutettu tuote, joka on jo leikattu täyttökokoon, tarvitsee vain vähän tai ei ollenkaan jatkokäsittelyä savukkeiden valmistusta tai vastaavia tarkoituksia varten.

Keksinnön lähtöaineina käytetään joko vaaleita tai kirkkaita ruoteja, jotka ensin on kostutettu vesihöyryllä, tai, jos niin halutaan, peitetty ja sitten kääritty ja murskattu tunnetuin menetelmin. Murskatut ruodit leikataan sitten käyttö-kokoon tavanomaisin menetelmin, nimittäin 1+0-80 leikkausta cm kohti, edullisesti 1+0-60 leikkausta/cm.

Leikatut ruodit kyllästetään nyt vedellä tai vesihöyryllä valittuun vesi-pitoisuuteen käyttäen sopivaa sekoitussylinteriä tai -säiliötä. Kyllästämäsaika voi vaihdella muutamasta sekunnista 2l+ tuntiin valinnan väreisissä lämpötila- ja paineolosuhteissa; tavalliset huoneen lämpötilat ja ilmakehän paine on tyydyttäviä. Vedellä kyllästäminen suoritetaan antamaan leikatuille tupakan ruodeille kosteus, joka on vähintään noin 2k paino-#:sta noin 60 paino-#:iin. Erityisesti noin 1+0-60 paino-#:n kosteuspitoisuus antaa erinomaisia tuloksia. Yleensä leikatun tupakan annetaan tasapainottua kosteuttamisvyöhykkeessä valittuun kosteuteen, joka on annetuissa rajoissa. Tämä tasapainottuminen riippuu prosessin suorittamiseen valituista olosuhteista, nimittäin käärittyjen, murskattujen ja leikattujen tupakan ruotien alkuperäisestä kosteudesta, kostuttamisen tarkasta määrästä, joka on valittu tarvittavien rajojen sisältä, ja käytetystä menettelytavasta eli onko kysymyksessä jatkuva vai panoksittainen operaatio.

Senjälkeen kun käärityt ja leikatut ruodit on sopivasti kyllästetty vedellä, ne siirretään kuumennusvyöhykkeeseen ja saatetaan tiiviiseen kosketukseen vesihöyryn tai runsaasti vesihöyryä sisältävän kuuman kaasuseoksen kanssa veden nopeaksi poistamiseksi niin lyhyessä ajassa kuin mahdollista, edullisesti alle 3 sekunnissa, kosketuksessa kaasumaisen väliaineen kanssa aikana, joka on suurusluokal-taan noin 0,5 sekunnista noin 2 sekuntiin tai vähän enemmän.

Kuuma paisutuskaasu voi olla pelkästään ylikuumennettua vesihöyryä tai vesihöyryä sekoitettuna ilmaan. Keksinnön mukaisesti on havaittu, että kaasun vesi-höyrypitoisuuden tulisi olla oleellisesti 30 tilavuus-^ ja vielä edullisemmin vähintään 70 tilavuus-^. Vedellä kyllästettyjen tupakan ruotien kanssa kosketuksessa olevan kuuman kaasun lämpötilan tulisi olla 120 -400°C ja on selvää, että pitempi alttiinaoloaika liittyy mataliin lämpötiloihin, kun sitävastoin 400°C:ssa 0,5 sekunnin ja jopa pienempikin käsittelyaika on riittävä.

Veden nopea poistaminen esitetyssä lyhyessä ajassa sekä myös kuumien kaasujen höyrysisältö on välttämätön käärittyjen ja leikattujen tupakan ruotien värin ja aromin huonontumisen estämiseksi ja vielä oleellisen tilavuuden kasvun saavutta- 11 56308 miseksi leikatuissa ruodeissa. Lisäksi tämä nopea toimitus ei ainoastaan estä huonontumista, vaan pienentää myös pölyn ja hienojakoisten osien määrää, joka syntyisi jos työskennellään liian pitkä aika niinkin matalissa lämpötiloissa kuin 120°C.

Kuumennus- ja paisutusoperaatio suoritetaan edullisesti pystysuorassa tornissa tai kolonnissa, joka voi olla Proctor & Schwartz PB-dispersiokuivaaja tai vastaava yhdistettynä erottimeen. Tällaiseen laitteeseen kuuma vesihöyry tai vesihöyry /ilmaseos sekä kostutetut leikatut ruodit tulevat läheltä tornin pohjaa ja poistuvat sen yläosasta. Paisuttimen yläpäähän kytketty erotin tekee vielä ylimääräisen lisäkosketuksen ruotien ja kuumien kaasujen välillä mahdolliseksi erottaen samanaikaisesti paisutetun tupakan vesihöyrystä tai vesihöyry/ilmaseokseöta. Nämä kaasut voidaan sitten ottaa talteen ja kuumentaa uudelleen jatkuvaa toimintaa varten. Sopivasti säädetyin olosuhtein käsitelty ja paisutettu tuote voi poistua kuu-mennusvyöhykkeestä sen jäännöskosteuspitoisuuden ollessa noin 8-l6 paino-# ja voidaan täten käyttää savukkeiden tai vastaaviin tarkoituksiin sellaisenaan ilman lisäkäsittelyä.

Tämän keksinnön mukaisella menetelmällä lisääntyy paisutetun, leikatun ruotitäyttötupakan täyttökapasiteetti vähintäin 30 % tai enemmän, tavallisesti

O

ainakin 50 % ja miltei kaksinkertaiseksi, mikä vastaa noin 1+5—70 cm /10 g, kun sitävastoin käsittelemättömien ruotien täyttökapasiteetti on noin 30-U0 cm /10 g.

Mitattaessa ja määritettäessä täyttökapasiteettia käytetään standardi- menetelmää, jossa asteikkosylinteri täytetään valitulla määrällä täyttötupakkaa.

o Täyttötupakkaa puristetaan 19>3 kN/m voimalla noin 5 minuuttia. Mittayksiköt lue- 3 2 taan suoraan mitta-asteikolta cm :na/l0 g. Tämä 19,3 kN/m :iin puristusvoima on verrannollinen tavalliseen menetelmään, jossa tupakkakoneella valmistetaan tupak-kapötky. Koska kosteus vaikuttaa täyttökapasiteettiin testataan näytteet paisutetusta ja vertailuaineesta vertailukelpoisessa kosteuspitoisuudessa, erityisesti kosteuspitoisuudessa 10-13 %.

Paisumisen määrä voidaan osoittaa myös tilavuuspainon pienenemisestä. Tämä ilmaistaan g:na/cm ja saadaan kertomalla täyttökapasiteetin käänteisarvo 10:llä. Tässä tapauksessa on keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettujen tuotteiden tilavuuspaino noin 0,lU3~0,222 g/cm.

Myös näennäistiheys alenee tavanomaisiin ruoteihin verrattuna, ottaen huo- 3 mioon, että tavanomaisen ruotitäyttötupakan näennäistiheys on 1,18-1,30 g/cm , kun taas tässä kuvatun menetelmän mukaisesti valmistettujen tuotteiden näennäistiheys 3 on alempi ja on yleensä noin 0,70:stä noin 1,0 g/cm :iin. Näennäistiheyden määrittämiseen voidaan käyttää jotain sopivaa tapaa, kuten pykometria tai Fischerin ominaispainon määrityslaitetta. Vielä muuan tapa on käyttää reititettyä metalli-rasiaa, johon pannaan tietty määrä tupakkaa. Rasian paino ilmassa ja upotettuna nesteeseen, kuten asetoniin, mitataan ja lasketaan tiheys.

5 56308

Seuraavat esimerkit kuvaavat keksintöä.

Esimerkki 1

Kirkkaista käärityistä ruodeista (RKS) leikattua (60 leikkausta/cm) täyttö-

O

tupakkaa, joka sisälsi 12,5 % kosteutta ja jonka sylinteritilavuus oli 32 cnr/10 g, kyllästettiin suihkuttamalla vettä kunnes RKS:n kosteus oli 40 %. 24 tunnin tasapainottamisen jälkeen näyte syötettiin P.B.-dispersiokuivaajan (kuumennustorni) läpi 190°C:ssa ja 100 %:ssa vesihöyryatmosfäärissä kaasun lineaarisen nopeuden ollessa ho ,2 m/s. RKS:n viipymisaika kuumennust omissa oli noin 1 sekunti. Tässä ajas-

O

sa RKS oli täysin paisunut ja sen näennäistiheys oli noin 0,83 g/cm verrattuna paisuttamattomiin RKS-vertailuruoteihin, joiden näennäistiheys oli 1,27 g/cm .

Paisutettu RKS poistettiin tornista, jolloin sen kosteus oli noin 12 % ja täyttökapasiteetti noin 48 cm~/10 g. Täyttökapasiteetin nousu oli noin 50 % verrattuna vertailuruotien alkuperäiseen tilavuuteen.

Paisutetuista käärityistä ruodeista valmistettiin savukkeita tavalliseen tapaan sekoittamalla lehtien kanssa. Käsittelemättömästä RKSrstä tehtiin vertailu-savukkeita ja paisutettujen sekä paisuttamattomien savukkeiden fysikaalisia ominaisuuksia on vertailtu seuraavassa taulukossa I.

Taulukko I

• 1 ·2 .2

Mittaus Vertailu Paisutettu

Paino, g/savuke 0,920 0,840

Venytyskestävyys, cm 4,8 4,6

Lujuus, mm x 10 29,2 29,5

Ympärysmitta, mm 25,20 25,20

Kosteus, % 12,50 12,50 TPM toim., mg. 21,4 20,2

Luvut perustuvat keskimäärään 100 savukkeen pituuden ollessa 64 mm 2

Savukkeita tasapainoitettu 62 %:n kosteudessa 76 tuntia.

Esimerkki 2 Käärittyjä ruoteja (RKS), jotka oli leikattu 40 leikkauksella cm kohti ja joiden kosteus oli 24 % tasapainoitettiin 24 tuntia. Näyte syötettiin P.B.-dispersiokuivaajan läpi, jossa lämpötila oli 177°c, lineaarinen nopeus 39,6 m/s ja 100 %:n vesihöyryatmosfääri. Viipymisaika kuumennustornissa oli noin 2 sekuntia.

. 3

Leikatut ruodit, joiden kosteus poistuessa oli 12,0 %t olivat paisuneet 0,90 g/cm :n

O

näennäistiheyteen ja niiden täyttökapasiteetti oli noin 45 cm /10 g verrattuna

O

RKS-vertailunäytteeseen, jonka näennäistiheys oli 1,25 g/cm ja täyttökapasiteetti

O

31 cm /10 g 12,0 %:n kosteudessa.

6 56300

Esimerkki 3 Näytteitä kirkkaista käärityistä ruodeista (RKS), jotka oli leikattu 1+0, 60 ja Ö0 leikkauksella cm kohti, suihkutettiin vedellä 2k, 1+0 ja 60 $:n kosteuden saamiseksi kuhunkin leikkaustiheyteen. 2b tunnin kyllästysajan jälkeen näytteet syötettiin kuumennustornin läpi erilaisin sisääntulokuumuuksin ja erilaisin vesihöyry /ilma-suhtein viipymisajan tornissa olessa 0,l+:sta 1,2 sekuntiin, jolloin pitempi aika on alempia lämpötiloja varten. Näytteet poistettiin tornista kosteudeltaan alle 10 %:ina. lähellä 8 ?:n kosteutta. Tulokset eri kokeissa on esitetty taulukossa II.

Saadut arvot osoittavat, että kun lämpötila tornissa nousee, alenee tuotteen näennaistiheys muiden parametrien pysyessä muuttumattomina. Samoin vesihöyry/ilma-suhteen kasvu antaa alemman näennäistiheyden. Vesisisällön lisäämisen RKS:ssä ennen paisuttamista havaittiin vähentävän tai estävän kärventymistä ja tuote sisältää poistuessaan riittävästi jäännöskosteutta uudelleenkostumisen välttämiseksi.

Taulukko II

O

Koe Tornin Vesihöyry- RKS:n kosteus-ί? Näennäis- g/cm leikkausta/cm n:o sisääntulo ilmasuhde ennen paisutta- tiheys 60 80 lämpötila mistä 1+0 leik- leikkausta leikkausta kausta 1 399 70/30 2b 0,6l 0,63 0,67 2 399 80/20 2b 0,59 0,66 0,67 3 399 30/70 2b 0,78 0,83 0,86 b 399 50/50 2b 0,71 0,76 0,77 5 288 70/30 2b 0,82 0,93 0,93 6 288 80/20 2b 0,81 0,91 0,92 7 288 30/70 2b 0,96 1,03 1,06 8 288 50/50 2b 0,90 0,99 0,99 9 399 70/30 1+0 0,65 0,69 0,72 10 399 80/20 . 1+0 0,58 0,67 0,71 11 399 30/70 1+0 0,83 0,88 0,87 12 399 50/50 1+0 0,79 0,79 0,83 13 399 90/10 1+0 0,61+ 0,69 0,72 ll+* 399 10/90 1+0 0,90 0,92 0,96 15* 288 10/90 1+0 1,01+ 1,0U 1,10 16 288 30/70 1+0 0,99 1,03 1,06 17 288 50/50 1+0 0,95 0,92 0,99 18 288 70/30 1+0 0,87 0,91 0,91+ 19 288 80/20 1+0 0,78 0,81 0,85 20 288 90/10 1+0 0,73 0,76 0,81 21 399 70/30 60 0,89 0,87 0,85 22 399 80/20 60 0,91 0,85 0,81 7 56308 23 399 50/50 60 0,92 0,95 0,93 2k 399 30/70 60 0,9k 1,0 1,0 25* 288 10/90 60 0,91 0,89 0,95 26 288 90/10 6o 0,9*+ 0,98 0,9*+ 27 288 80/20 60 0,95 0,98 0,99 28 288 70/30 60 0,97 0,93 0,89 29 288 50/50 60 0,90 1,03 1,θ6 30 288 50/50 6o 0,89 0,91+ 1,03

Kontrolli (ei paisuttamista) ^Palanut tuote

Esimerkki 1+ i+5,1+ kgraan kirkasta RKS:ää, jonka kosteus oli 2k # ja joka oli leikattu 6θleikkauksella cm kohti, suihkutettiin vettä ympäristön olosuhteissa 1+0 #:n kosteustason saavuttamiseksi. Näytettä tasapainoitettiin 2k tuntia. Leikatut ruodit paisutettiin sitten 7,6 cm:n tornissa, joka oli 2,k m pitkä, (syöttö l60 g/min.) eri lämpötiloissa pysyttäen samalla 100 #:n vesihöyryatmosfääri lineaarisella nopeudella välillä k0,2 m/s 177°C:ssa ja 1+3,7 m/s 232°C:ssa. Tornista tulevien paisutettujen näytteiden kosteus vaihteli 6:sta l6 #:iin olosuhteista riippuen. Tornissa viipymisaika oli noin 0,6 sekunnista 1,0 sekuntiin. Taulukon III arvot osoittavat paisumisen vaikutuksen tiheyteen eri poistumiskosteuksissa.

Taulukko III

O

Koe Sisääntulo- RKS:n kosteus-# Tiheys g/cm , RKS:n kosteus-# n:o lämpötila ennen paisutta- 60 leikkausta/cm jälkeen paisutta-

Op mistä misen 75 20l+ 1+0 0,89 9,7 76 201+ 1*0 0,86 8,0 77 232 1+0 0,85 8,0 78 177 1+0 0,99 16,0 79 177 1+0 1,01 ll+,5 80 177 1+0 0,92 13,8 81 190 1+0 0,88 10,5 82 20l+ 1+0 0,88 8,5 83 219 1+0 0,82 6,0

Esimerkki 5

Vaaleata RKS-täyttötupakkaa, joka oli leikattu 60 leikkauksella cm kohti, jonka kosteus oli 11,0 # ja sylinteritilavuus 1+2,5 cin /10 g, kyllästettiin suih- 8 56308 kuttamalla vettä kunnes leikattujen ruotien kosteus oli 1+0 %. 2b tunnin tasapainottamisen jälkeen näyte syötettiin vesihöyryatmosfäärin läpi, jonka lineaarinen kaasun nopeus oli 1+0,2 m/s. Leikattujen ruotien viipymisaika kuumennustornissa oli noin 2 sekuntia. Tässä ajassa olivat käärityt, leikatut ruodit täysin paisunei- 3 ta ja niiden näennäistiheys oli noin 0,79 g/cm verrattuna paisuttamattomaan ver- 3 tailu-RKS:ään, jonka näennäistiheys oli 1,13 g/cm .

Paisutetut leikatut ruodit poistuivat tornista noin 11,0 % kosteutta sisäl- 3 tävinä ja niiden täyttökapasiteetti oli noin 59>5 cm /10 g.

Tämä vastasi noin 1+0 #:n täyttökapasiteetin lisäystä verrattuna vaaleiden, käärittyjen, leikattujen vertailuruotien alkuperäiseen sylinteritilavuuteen. Esimerkki 6

Vaaleata RKS-täyttötupakkaa, joka oli leikattu 60 leikkauksella cm kohti ja jonka kosteus oli 2k % syötettiin suoraan valmistelusylinteriin virtausnopeudella noin 130 g/min. Tavallista vesijohtovettä suihkutettiin leikattuihin ruo-teihin 63 g/min. niiden kosteuspitoisuuden nostamiseksi noin 1+0 #:iin. Viipymisaika valmistelusylinterissä oli noin 8 sekuntia. Paisutustornin sisääntulolämpö-tila säädettiin 219°C:ksi käyttäen 100$: sta vesihöyryätmosfääriä ja 39 >6 m/s:n lineaarista nopeutta. Leikattu täyttötupakka, jonka kosteus oli 1+0 % syötettiin suoraan paisutustorniin nopeudella noin 193 g/min. Viipymisaika tornissa oli noin 0,80 sekuntia. Leikattujen ruotien syöttönopeus oli vakio 30 minuutin ajan. Poistuessaan tornista oli leikattujen ruotien kosteuspitoisuus noin 6 #, mikä nostettiin uudelleen 13 #:ksi. Kyllästämis- ja paisuttamisprosesseihin käytetty yhteis-aika oli alle 12 sekuntia.

Lopullisen tuotteen Näennäistiheys Sylinteri ^ilavuus kosteus-# paino g/cm

Vertailu (ei paisumista) 12 1,25 g/cm3 0,315 Käsitellyt ruodit 13 0,77 g/cm3 0,211

Esimerkki 7

Esimerkin 6 koe toistettiin käyttäen vesihöyryä kirkkaan RKS:n kosteuden nostamiseksi noin 38 #:iin. Vesihöyry suihkutettiin suoraan valmistelusylinteriin, josta leikatut ruodit syötettiin läpi. Lopullinen kosteus paisutetuissa käsitel-

O

lyissä ruodeissa oli 12,5 % ja täyttökapasiteetti oli 1+7 cm /10 g, mikä osoitti noin 1+7 #:n lisäystä vertailu-RKS:n täyttökapasiteettiin.

Esimerkki 8

Esimerkin 7 koe toistettiin käyttäen vaaleata RKS:ää kirkkaan asemesta. Paisutettujen ruotien lopullinen kosteus oli noin 10,5 % ja täyttökapasiteetti oli 53 cmJ/l0 g, mikä vastasi 60 %:u lisäystä vertailuarvosta.

Esimerkki 9

Vaalean RKS leikatun täyttötupakan näytteisiin, joissa oli 60 leikkausta cm kohti, suihkutettiin vettä 1+0 % kosteuden saavuttamiseksi. 2l+ tunnin kyllästys- 9 66308 ajan kuluttua näytteet syötettiin tornin läpi erilaisin sisääntulolämpötiloin 100 #:n vesihöyryatmosfäärissä, Virtausnopeus vaihteli 1*0,2 cm/s:sta 17T°C:ssa arvioituun 1*8,8 cm/s:n nopeuteen ja näytteiden viipymisaika tornissa vaihteli välillä 0,6 ja 1,0 sekuntia. Tornista poistuvan paisutetun tuotteen kosteus vaihteli noin 8 ja 10 <f<>:n välillä. Näiden kokeiden tulokset on esitetty taulukossa V.

Taulukko V

Koe Sisääntulo Höyry/ilma RKS:n kosteus-# ennen Näennäistiheys n:o lämpötila suhde paisuttamista , 3 0 g/cm c 90 177 100 1*0 0,93 9b 190 100 1*0 0,95 96 201* 100 1*0 0,77 97 219 100 1*0 0,72 99 232 100 1*0 0,81* 100 260 100 1*0 0,75 101 288 100 1+0 0,71 102 316 100 1*0 0,65

Kontrolli RKS - 12,5 1,27

Esimerkki 10

Kirkasta RKS-täyttötupakkaa, joka oli leikattu 60 leikkauksella cm kohti ja jonka kosteus oli 2l+ # syötettiin suoraan valmistelusylinteriin n. 110 g/min:n virtausnopeudella. Tavallista vesijohtovettä suihkutettiin leikattuihin ruoteihin kosteuden lisäämiseksi n. 1*0 #:iin. Viipymisaika valmistelusylintereissä oli noin 19 sekuntia. Paisutustorain sisääntulon lämpötila säädettiin 190°C:ksi käyttäen höyryatmosfääriä, jonka lineaarinen kaasun nopeus oli 36,9 m/s. Leikattu RKS-täyt-tötupakka, jonka kosteus oli 1*0 #, syötettiin suoraan paisutustorniin noin 170 g/min:n nopeudella. Viipymisaika tornissa oli noin 0,90 sekuntia. RKS:n syöttönopeus oli vakio 30 minuutin ajan. Poistuessaan tornista sisälsivät ruodit noin 10 # kosteutta. Kyllästämis- ja paisuttamisprosesseihin käytetty yhteisaika oli alle 12 sekuntia.

Tyyppi Näennäistiheys Sylinterit!lavuus Sylinteritilavuus- Kosteus-# kirkas RKS g/cm 3/irv · ,3 cm /10 g paino g/cm

Vertailu 1,25 3l*,0 0,29^1 11,8 Käsitelty 0,82 50,7 0,1972 12,5

Esimerkki 11

Esimerkin 10 koe toistettiin käyttäen vaaleita käärittyjä ruoteja, jotka oli leikattu 60 leikkauksella cm kohti ja joiden kosteus oli 2b # kirkkaitten käärittyjen ruotien asemesta. Koetulokset ovat seuraavat: ίο 56 308

Tyyppi Tiheys g/cm Sylinteritilavuus Sylinteritilavuus Kosteus-^

Vaalea RKS 3/,-. , 3 cm /10 g paino g/cm

Vertailu 1,150 39,0 0,2561* 13,5 Käsitelty 0,759 63,0 0,1587 11,1

Keksinnön mukaisille tuotteille on ominaista, kuten edellä esitetyt esimerkit osoittavat, että näillä leikatuilla, paisutetuilla ruodeilla on pienentynyt näennäistiheys ja lisääntynyt täyttökapasiteetti verrattuna käsittelemättömiin käärittyihin tupakan ruoteihin leikattuina täyttömittoihin. On huomion arvoista todeta, että kuvatulla menetelmässä valmistetuilla tuotteilla yleensä on alempi näennäistiheys ja suurempi täyttökapasiteetti kuin jopa tavanomaisella lehtitäyttö-tupakalla. Tiheyden alenemiset ja se tosiasia, että tuote on jo valmiiksi leikattu täyttötupakaksi johtaa oleelliseen säästöön tupakkakustannuksissa valmistettaessa savukkeita ja muita niiden kaltaisia tupakkavalmisteita.

Claims (5)

11 56308 Patenttivaatimukset;

1. Menetelmä tupakan ruotien paisuttamiseksi niiden täyttökapasiteetin lisäämiseksi, tunnettu siitä, että tupakan ruodit sinänsä tunnetulla tavalla murskataan ja sitten leikataan savukkeen täyttökarkeuteen leikattujen tupakan ruotien kosteuspitoisuus säädetään arvoon, joka on vähintään 2h-60 paino-/?, kostutetut ruodit syötetään kuumennus- ja paisutusvyöhykkeeseen, kostutetut ruodit saatetaan kiinteään ja lyhytaikaiseen kosketukseen kuuman kaasumaisen kuumentavan väliaineen kanssa, joka on vesihöyry tai vesihöyryn ja ilman seos, lämpötilassa noin 120-400°C noin 0,5 sekunnista alle 3 sekunniksi, kaasumaisen kuumentavan väliaineen sisältäessä vähintään noin 30 tilavuus-# vesihöyryä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ruodit on leikattu i*0—80 leikkauksella cm kohden ennen kosteuden säätämistä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että leikatut tupakan ruodit kostutetaan vedellä tai vesihöyryllä ennen kuumentamista. U. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että O paisutettujen tupakan ruotien täyttökapasiteetti on noin U5-7O cnr/10 g.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paisutettujen tupakan ruotien näennäistiheys on noin 0,70-1,0 g/cm .