FR2602122A1 - Procede et appareil d'expansion du tabac, et article a fumer obtenu par leur mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL D'EXPANSION DE TABAC. ELLE SE RAPPORTE A UN PROCEDE SELON LEQUEL DU TABAC DONT L'HUMIDITE A ETE REGLEE EST INTRODUIT DANS UN SECTEUR32 D'UN SAS ROTATIF AFIN QUE, LORS DE LA ROTATION DU SECTEUR, LE TABAC SOIT SOUMIS A UN TRAITEMENT PAR DE LA VAPEUR D'EAU PUIS PAR LE VIDE, SI BIEN QUE, LORSQU'IL EST TRANSMIS A UNE SORTIE26, LE TABAC A UNE CAPACITE DE REMPLISSAGE QUI A AUGMENTE D'AU MOINS 30. LA DUREE DU TRAITEMENT EST DE QUELQUES SECONDES SEULEMENT. APPLICATION A LA PREPARATION DU TABAC POUR CIGARETTES.

Description

La présente invention concerne un procédé et un appareil destinés à

accroître la capacité de remplissage du tabac. Le procédé peut mettre en oeuvre

des techniques continues ou discontinues.

Les feuilles de tabac récoltées ont une teneur en humidité qui est réduite habituellement pendant la dessication qui comporte un séchage et d'autres opérations exécutées sur les feuilles. Entre le moment de la récolte des feuilles de tabac et celui de leur 10 utilisation finale pour la fabrication d'un produit du tabac, la réduction de la teneur en humidité, qui se manifeste par une perte de volume des feuilles, peut être importante. Cette perte de teneur en humidité et éventuellement d'autres facteurs tels que le collage 15 des lanières de tabac pendant une opération de hachage, peuvent provoquer la formation d'un produit du tabac ayant une masse volumique apparente supérieure à celle qui est normalement nécessaire à la fabrication d'un

produit satisfaisant du tabac.

Pendant de nombreuses années, l'industrie a expérimenté des opérations destinées à augmenter la capacité de remplissage du tabac. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 524 452 décrit une telle procédure. Ce brevet décrit le traitement du tabac 25 par un liquide organique volatil puis la vaporisation rapide du liquide organique extrait du tabac dans un courant de gaz chauffé à une température nettement supérieure à la température d'ébullition du liquide organique. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 683 937 contient d'autres enseignements. Ce brevet décrit un procédé de traitement du tabac par imprégnation par des vapeurs d'un composé organique ou d'un mélange de composés organiques, en l'absence de leurs phases liquides ou solides. Ce dernier brevet indique 35 aussi que, après l'imprégnation, les feuilles de tabac sont soumises à des conditions de dégagement de vapeur et d'expansion par réduction brutale de la pression ambiante et/ou par chauffage rapide du tabac imprégné par des gaz chauds. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 1 789 435 contient d'autres enseignements et indique que, lors de la mise en oeuvre d'une technique discon5 tinue, du tabac peut être mis sous pression dans un réservoir sous pression. La pression peut être réduite

brutalement afin que le tabac subisse une expansion.

La présente invention concerne, dans son aspect principal, l'accroissement de la capacité de remplissage 10 des feuilles de tabac. Elle concerne une technique continue ou discontinue mettant en oeuvre des matières qui sont facilement disponibles et qui ne sont pas étrangères au tabac. Dans les deux types de techniques, le tabac coupé dont la teneur en humidité a été réglée, 15 est placé dans un réservoir convenable, est traité dans le réservoir par de la vapeur d'eau sous pression, et subit une réduction brutale de pression dans un courant de gaz chauffé qui se déplace rapidement à l'intérieur d'un séchoir. Selon l'invention, la capacité 20 de remplissage du tabac est accrue et/ou subit un

accroissement supplémentaire et est fixée. Ensuite, la teneur en humidité du tabac est réarrangée ou réglée.

Quelle que soit la technique mise en oeuvre selon l'invention, la teneur en humidité du tabac est 25 d'abord réglée à une valeur comprise entre 15 et 40 %, et elle est réglée finalement à 12 % environ. Le courant de gaz dans lequel le tabac subit la dépression est chauffé à une température comprise entre environ 150 et 425 C et de préférence de l'ordre de 260 C. La tempé30 rature du gaz comprise dans cette plage supprime 5

à 30 % environ de l'humidité au cours d'un seul passage.

La vapeur d'eau introduite dans le réservoir peut être à une pression de 0,35 à 21 bars, et la pression du courant de gaz qui se déplace rapidement dans le séchoir 35 peut être égale, inférieure ou supérieure à la pression atmosphérique. Dans une variante de technique selon le procédé, le tabac se trouvant dans le réservoir peut être soumis à des conditions de dépression juste avant l'introduction de la vapeur d'eau. Des gaz, tels que l'anhydride carbonique, peuvent être utilisés en plus de la vapeur 5 d'eau, de manière avantageuse, afin que la pression totale soit augmentée et que l'effet de la vapeur d'eau

sur le tabac soit accru.

D'autres caractéristiques et avantages de

l'invention ressortiront mieux de la description qui 10 va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur

lesquels: la figure 1 est un diagramme synoptique représentant plusieurs étapes mises en oeuvre par le procédé d'expansion du tabac selon l'invention; la figure 2 est une présentation schématique en élévation et en coupe partielle, d'un sas rotatif utilisé dans la mise en oeuvre d'un procédé continu selon l'invention tel qu'indiqué sur la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 20 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une élévation latérale en coupe partielle d'un appareil qui peut être utilisé pour la mise en oeuvre discontinue du procédé illustré par la figure 1; la figure 5 est une élévation d'un dispositif réglable de commande destiné à- être utilisé avec le sas rotatif des figures 2 et 3; et la figure 6 est un schéma du sas rotatif des figures 2 et 3, indiquant la disposition relative de 30 la sortie du sas rotatif et d'une entrée d'un courant

de gaz.

L'invention concerne un procédé d'expansion et ainsi d'augmentation de la capacité de remplissage, du tabac coupé, mettant en oeuvre des techniques conti35 nues ou discontinues. Le procédé comprend de façon générale des étapes de traitement du tabac haché pendant

un certain temps, avec un fluide sous pression puis -

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de manière pratiquement simultanée, la réduction de la pression et la transmission du tabac haché dans un courant de gaz à température élevée. Le tabac haché, avant les étapes précitées, a subi de préférence un 5 réglage de sa teneur en humidité, et celle-ci peut être réduite rapidement et de façon importante au cours du traitement final. Néanmoins, le tabac présente une

augmentation de sa capacité de remplissage.

Le procédé, mettant en oeuvre une technique 10 continue ou discontinue, est utilisé de préférence

avec un mélange de tabac Burley et séché à l'air chaud "Flue-cured", bien que d'autres types de tabacs, de mélanges et de sous-produits puissent être utilisés.

Le procédé, décrit en référence à la figure 15 1, suit les étapes du diagramme synoptique indiquées par les rectangles 10, 12, 14 et 16. Comme représenté, le procédé comprend d'abord le réglage 10 de la teneur en humidité du tabac haché, puis le traitement 12 du tabac haché sous pression, puis la réduction 14 de 20 la pression avec séchage pratiquement simultané du tabac haché traité, et enfin le réarrangement 16 du tabac. Le procédé peut être mis en oeuvre de façon continue avec l'appareil du type représenté schémati25 quement sur les figures 2 et 3. Le procédé peut aussi être mis en oeuvre de façon discontinue avec un appareil comprenant un réservoir sous pression dont la dimension lui permet de contenir la quantité de tabac à traiter, à la pression spécifiée. Un exemple d'appareil utile 30 à cet effet est schématiquement représenté sur la figure 4 et on le décrit dans la suite. Dans tous les cas, le réservoir sous pression est directement placé audessus d'un appareil formant séchoir. Ainsi, lorsque le tabac confiné jusqu'à présent passe rapidement et 35 immédiatement du réservoir dans l'appareil de séchage, la pression est réduite et la teneur en humidité du

tabac est réduite rapidement et de façon importante.

Le séchoir principal de l'appareil de séchage utilisé selon l'invention est un séchoir à spirale capable de retirer rapidement du tabac 5 à 30 % d'humidité en un seul passage du tabac. Un type de séchoir en 5 spirale qui a été utilisé de façon satisfaisante est

le séchoir fabriqué par the Jetstream Corporation.

La température de l'air dans le séchoir est comprise entre environ 150 et425 C, de préférence entre environ 205 et 315 C. D'autres types de séchoirs qui peuvent 10 être bien connus et qui sont capables de retirer rapidement la quantité précitée d'humidité en un seul passage,

peuvent être utilisés aussi bien.

On se réfère aux figures 2, 3 et 6; l'appareil destiné à la mise en oeuvre des étapes 12 et 14 du 15 diagramme synoptique de la figure 1 comporte un sas

rotatif 18 qui comprend un boîtier 20 de sas ayant la forme d'un cylindre allongé. Un organe rotatif 22 est monté dans le boîtier afin qu'il puisse tourner.

Le sas rotatif est placé sur le trajet du tabac, entre 20 un conduit 24 et une entrée 26 d'un appareil de séchage

(voir figure 6). Comme l'indique la figure 6, l'appareil de séchage qui porte la référence générale 25 comprend un organe 27 de chauffage placé dans un conduit 29.

L'organe de chauffage est placé légèrement en amont 25 du point d'intersection avec le conduit de l'entrée

26 par laquelle le tabac traité est libre de passer.

Le tabac traité est entrainé par le courant de gaz

qui circule dans le conduit.

Bien que le tabac puisse être transporté vers 30 le sas rotatif 18 le long d'un trajet quelconque, le sas rotatif est de préférence placé dans une position telle que le tabac peut être transporté dans le conduit 24 sous l'action des forces de pesanteur si bien qu'il se déplace lors de la rotation de l'organe rotatif 35 22 vers un emplacement auquel le tabac tombe, toujours sous l'action de la force de pesanteur, à l'entrée

de l'appareil 26 de séchage.

L'organe rotatif 22 peut avoir toute forme

classique. Ainsi, il peut comprendre un noyau central 28 et plusieurs palettes 30 qui en dépassent radialement vers l'extérieur. Les palettes sont disposées afin 5 qu'elles forment plusieurs secteurs 32, 34... et 46.

La rotation des palettes s'effectue dans le sens de rotation de l'organe rotatif (voir flèche 48 sur la figure -2), Tous les secteurs ont de préférence une même dimension et, comme représenté sur la figure 2, 10 le secteur 32 est initialement à une position d'entrée dans le sas. Le secteur et le tabac qu'il porte se déplacent à diverses positions de traitement vers une position de sortie dans laquelle le tabac traité tombe à l'entrée 26 du conduit 29. Les diverses positions de traitement sont décrites dans la suite, mais elles

comportent un tronçon sous vide (occupé par le secteur 34 sur la figure 2) , un tronçon de transmission de vapeur d'eau (occupé par le secteur 36 sur la figure 2), et un tronçon d'introduction d'anhydride carbonique 20 (occupé par le secteur 38).

Chaque palette 30 coopère de façon étanche et mobile avec le boîtier 20 le long de sa paroi cylindrique interne et isole ainsi chaque secteur individuel d'un secteur adjacent. Un organe 50 d'étanchéité destiné 25 à assurer l'étanchéité à l'extrémité de chaque palette est représenté sur les figures 2 et 3. Les organes d'étanchéité peuvent être montés audessus de -l'extrémité de chaque palette. Les organes d'étanchéité peuvent être de tout type classique et peuvent être formés 30 de matériaux utilisés par exemple pour la fermeture étanche de l'espace compris entre un objet mobile et un objet fixe. Ainsi, les organes d'étanchéité peuvent être formés chacun d'un matériau élastique tel que du caoutchouc, du néoprène, du "Teflon" ou analogue. 35 Tout type convenable d'organe d'étanchéité peut être utilisé afin qu'il forme un joint étanche le long de chaque ailette près des parois latérales 20a, 20b (figure

3) du boîtier 20.

Un arbre 52 passe dans le noyau 28 et dans les parois 20a, 20b du boîtier 20. L'arbre est claveté ou fixé d'une autre manière sur le noyau afin que l'arbre 5 et le noyau se déplacent ensemble sous la commande

d'un moteur (non représenté). Deux tourillons sont supportés par les bras 54, 56 et supportent à leur tour les extrémités opposées de l'arbre afin que celuici puisse se déplacer en rotation.

Un conduit 24 qui relie une réserve de tabac au boîtier 20 et destiné à coopérer avec les secteurs individuels, peut être d'un type classique. Comme indiqué sur la figure 2, le conduit est raccordé au boîtier à la partie supérieure. L'entrée 26 de l'appareil de 15 séchage peut avoir une construction analogue à celle du conduit 24 et peut être raccordée au boîtier à un emplacement directement opposé. L'entrée 26 peut cependant avoir une section plus grande. De toute manière, l'entrée 26 a une longueur telle qu'elle est comprise 20 au moins entre les parois latérales 20a, 20b et l'entrée a une largeur au moins égale à la distance comprise, en courbe, entre les extrémités des palettes adjacentes (voir figures 2 et 3). En conséquence, lorsque chaque secteur se place au- dessus de l'entrée 26, le tabac 25 de ce secteur tombe immédiatement sous l'action des forces de pesanteur et tombe à l'entrée de l'appareil

de séchage.

Dans l'étape illustrée par le rectangle 12 (voir figure 1), le tabac contenu dans un secteur indivi30 duel, lorsque ce secteur se déplace successivement

dans le sens horaire depuis une position d'entrée du tabac provenant du conduit 24, est traité par au moins un fluide avant que le tabac ne quitte le secteur sous l'action des forces de pesanteur pour pénétrer à l'entrée 35 26 et dans le conduit 29 de l'appareil 25 de séchage.

Comme représenté, un traitement est réalisé à peu près à l'emplacement occupé par le secteur 36 sur la figure 2. Comme décrit précédemment, le tabac peut aussi être traité à l'un des emplacements au moins maintenant

occupé par le tronçon 34 et le tronçon 38, comme représenté aussi sur la figure 2.

Un boîtier externe constitue une chambre 58 sous pression qui communique avec l'intérieur du boîtier 20 et en particulier avec les secteurs individuels lorsqu'ils sont alignés successivement sur la chambre sous pression au cours du déplacement de l'entrée à 10 la sortie du tabac. La communication avec les secteurs individuels peut être assurée par une ou plusieurs ouvertures 59 (voir figure 3) formées dans la paroi 20c du boîtier du sas. L'ouverture ou les ouvertures peuvent avoir un profil et une dimension pratiquement 15 quelconques. Un conduit 60 est monté entre la chambre 58 et une réserve d'un fluide de traitement tel que

de la vapeur d'eau.

Un second boîtier extérieur forme une chambre 61 et un troisième boîtier ou boîtier externe supplémen20 taire forme une autre chambre 63. Les deux chambres

61 et 63 sont de façon générale des reproductions de la chambre 58 et communiquent avec les secteurs individuels formés à l'intérieur du boîtier du sas par une ou plusieurs ouvertures (non représentées) qui sont 25 aussi analogues à l'ouverture ou aux ouvertures 59.

La chambre 61 est placée entre la chambre 58 et le conduit 24, alors que la chambre 63 est placée entre

la chambre 58 et le conduit 26.

Un conduit 62 est monté entre la chambre 61 30 et une source. Celle-ci peut être une source d'une dépression ou de vide. Un conduit 64 est monté entre la chambre 63 et une source ou réserve d'un fluide supplémentaire de traitement tel que de l'anhydride carbonique. Les différentes chambres ont diverses positions autour du boîtier 20 du sas afin qu'il n'existe pas de communication directe entre une réserve ou source quelconque et l'un ou l'autre conduit 24 et 26. Un système de commande décrit dans la suite règle l'ouverture et la fermeture d'un trajet de communication entre

chaque source ou réserve et chaque chambre.

On se réfère maintenant à la figure 5 qui représente schématiquement un système 66 de réglage destiné à commander successivement une électrovanne commandant la communication entre une chambre et une source ou réserve. Par exemple, le système de commande 10 peut assurer l'ouverture et la fermeture du trajet

de communication avec une source d'un fluide de traitement sous pression tel que de la vapeur d'eau.

Le système de commande comporte deux disques 68, 70 montés chacun sur un arbre 52. Les disques sont 15 clavetés sur l'arbre et tournent ainsi à la vitesse de rotation du boîtier 20. Comme représenté, les disques sont en contact superficiel l'un avec l'autre, et chaque disque a plusieurs surfaces de came 72, espacées le

long du périmètre.

Le disque 68 a plusieurs fentes 71 disposées

chacune suivant un cercle concentrique à l'axe de l'arbre 52. Le disque 70 a un nombre analogue de saillies 74.

Celles-ci peuvent être des vis de blocage. Les saillies dépassent des surfaces du disque 70 à proximité du 25 disque 68 et passent dans une fente correspondante.

Le réglage des disques en rotation permet une synchronisation avec augmentation du temps par rapport à un temps minimal déterminé par la longueur angulaire de chaque surface de came 72, ou avec réduction vers une 30 longueur minimale. Un microcontact 76 est placé près des disques et des surfaces de came afin qu'un organe 78 puisse être déplacé d'une position de repos d'un commutateur à une position de commande d'un commutateur afin qu'il assure une fonction de commande séquentielle. 35 Deux lignes électriques 80, 82 relient le microcontact

au système de commande.

Un système analogue de commande peut être utilisé pour l'ouverture et la fermeture de la communication avec la source qui permet l'application d'une dépression par le conduit 62 et de la communication avec une réserve d'anhydride carbonique transmis par 5 le conduit 64. Lorsque des quantités de tabac sont

transportées dans le sas rotatif, ces quantités peuvent être soumises à un traitement par de la vapeur d'eau sous pression seule ou à un traitement par de la vapeur d'eau sous pression avec en outre un traitement par 10 dépression et/ou sous l'action d'anhydride carbonique.

La description qui précède concerne une configuration d'appareil qui peut être utilisée lors de la mise en oeuvre continue du procédé de l'invention.

Une technique discontinue peut être utilisée avec la 15 même facilité.

On se réfère maintenant à la figure 4 qui représente un exemple d'appareil qui peut être utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention de manière discontinue. L'appareil comporte un réservoir 90 qui peut 20 être mis sous pression et qui a une entrée 92 de tabac qui pénètre dans le réservoir et une sortie 94 du tabac qui quitte le réservoir. Le courant de tabac peut être assuré par les forces de pesanteur. Ainsi, il est préférable que l'entrée soit disposée en direction sensible25 ment verticale au-dessus de la sortie qui évacue le

tabac traité dans un conduit tel que le conduit 29 de l'appareil 25 de séchage. Les ouvertures d'entrée et de sortie ont toutes deux des clapets à billes comprenant un clapet 96 à l'ouverture d'entrée et un clapet 30 98 à l'ouverture de sortie.

Pendant le traitement du tabac, comme décrit

plus précisément dans les exemples qui suivent, la masse 99 de tabac est disposée dans la partie inférieure du réservoir (partie de traitement de tabac) 35 au-dessous d'un espace 100 destiné à contenir du gaz.

Un ou plusieurs conduits 102 reliés à une source d'un agent de traitement tel que la vapeur d'eau

ou l'anhydride carbonique, et à une source de pression (dépression ou vide) pénètrent dans le réservoir et descendent dans celui-ci vers l'ouverture de sortie.

Plusieurs ouvertures 104 sont disposées le long du 5 conduit, de préférence le long du tronçon placé dans la masse de tabac afin que l'agent de traitement soit réparti dans cette masse. Un robinet 106 est placé dans un conduit 102 afin qu'il règle le débit d'agent

de traitement.

Une soupape 108 de mise en dépression et un dispositif évent 110 sont reliés à l'intérieur du

réservoir pour des raisons de sécurité.

Les exemples qui suivent concernent à la fois des opérations discontinues et continues de traitement 15 du tabac. Les premiers exemples 1 à 3 décrivent des

exemples d'opérations discontinues.

Exemple 1

Un mélange de tabacs hachés Burley et séchés à l'air chaud "Flue-cured" contenant 15,4 % d'humidité 20 a été placé dans un réservoir préchauffé sous pression équipé d'un robinet de mise rapide en dépression, placé à la partie inférieure. La partie supérieure du réservoir a été fermée et de la vapeur d'eau a pénétré dans le réservoir afin que la pression soit portée à 2,1 bars 25 environ. Cette mise sous pression a été assurée pendant 1 minute. Le robinet de mise rapide en dépression a alors été ouvert et a évacué le tabac et la vapeur d'eau à l'entrée d'un séchoir à spirale. Le tabac traité par la vapeur d'eau a été séché dans le séchoir en 30 se déplaçant dans un courant de gaz chaud maintenu à 260 C. Le tabac avait un temps de séjour, dans le courant de gaz chaud, inférieur à 1 minute et de préférence compris entre 2 et 10 secondes environ. La capacité de remplissage du tabac après conditionnement pendant 35 5 jours à 27 C et 60 % d'humidité relative a été déterminée comme étant égale à 6, 54 cm3/g, corrigée à 12,0 % d'humidité. La capacité de remplissage augmente par rapport à la valeur initiale de 5,04 cm3/g, calculée

à 30 %.

La capacité de remplissage a été mesurée dans cet exemple et dans les exemples qui suivent par utilisa5 tion d'un cylindre de 5,08 cm de diamètre, ayant sa partie supérieure ouverte et dans lequel un échantillon de 20 g a été placé après mise en équilibre à 27 C et 60 % d'humidité relative. Un piston soumis à une pression de 0,105 bar a appliqué une force à l'échantil10 lon pendant 3 minutes, et le volume de l'échantillon dans le cylindre a été déterminé d'après une échelle reliant la hauteur de la colonne de tabac comprimée

à la capacité de remplissage, exprimée en cm3/g.

Exemple 2

Un mélange de tabacs hachés Burley et séchés à l'air chaud "Flue-cured" contenant 15,4 % d'humidité a été placé dans un réservoir préchauffé sous pression, ayant un robinet de réduction rapide de la pression à sa partie inférieure. La partie supérieure était 20 fermée de manière étanche, et de la vapeur a été introduite dans le réservoir et a porté ainsi la pression à 2,1 bars environ et la pression a été maintenue pendant une période de 30 secondes. De l'anhydride carbonique gazeux a alors été introduit dans le réservoir, jusqu'à 25 une pression totale de 3,15 bars. Cette pression 'a

été maintenue pendant 30 secondes supplémentaires.

Le robinet de mise rapide en dépression a alors été ouvert si bien qu'il a libéré le tabac, la vapeur d'eau et l'anhydride carbonique à l'entrée d'un séchoir à 30 spirale. Le tabac a été séché dans- le séchoir, dans un courant de gaz chaud. La température du gaz a été réglée à 260'C, et le tabac avait un temps de séjour dans le courant de gaz chaud inférieur à 1 minute et de préférence compris entre environ 2 et 10 secondes. 35 La capacité de remplissage du tabac après conditionnement pendant 5 jours à 27 C et 60 % d'humidité relative a été déterminée comme égale à 8,26 cm3/g, corrigée à 12,0 % d'humidité. Ceci représente une augmentation de 64 % de la capacité de remplissage par rapport à

la valeur initiale de 5,04 cm3/g.

Exemple 3

Un mélange de tabacs hachés Burley et séchés à l'air chaud "Flue-cured" contenant 20 % d'humidité a été placé dans un réservoir préchauffé sous pression ayant un robinet de mise rapide en dépression à sa partie inférieure. La partie supérieure a été fermée 10 et le réservoir a été soumis à une dépression de 127 Torr pendant 15 secondes. Le réservoir a alors été

mis à une pression de 0,7 bar par de la vapeur d'eau pendant 5 secondes. Le robinet de mise en dépression a alors été ouvert, si bien que le tabac et la vapeur 15 d'eau ont été chassés à l'entrée du séchoir à spirale.

Le tabac a été séché dans le séchoir, tout en se déplaçant dans un courant de gaz chaud. L'organe de réglage de la température du gaz était réglé à 260 C. Le tabac avait un temps de séjour dans le courant de gaz chaud 20 inférieur à 1 minute et de préférence d'environ 2 à secondes. La capacité de remplissage du tabac après conditionnement pendant 5 jours à 270C et 60 % d'humidité relative était de 6,35 cm3/g, corrigée pour 12,0 % d'humidité.' Ceci représente une augmentation de 33% 25 de la capacité de remplissage par rapport à la valeur initiale de 4,78 cm3/g. Un mélange de tabacs hachés Burley et séchés à l'air chaud "Flue-cured", ayant aussi une teneur en humidité de 20 % et non traitée sous vide avant le traitement par la vapeur d'eau et 30 le séchage, avait une capacité de remplissage déterminée comme étant égale à 6,19 cm3/g pour 12,0 % d'humidité avec une augmentation de 29 % de la capacité de remplissage. Un mélange échantillon analogue, ayant aussi une teneur en humidité de 20 % et qui n'a pas été traité 35 sous vide ou par la vapeur d'eau avant séchage, avait une capacité de remplissage déterminée comme étant égale à 5,71 cm3/g avec une augmentation de la capacité de remplissage de 19 %. Ces deux mélanges de tabacs avaient pratiquement le même temps de séjour dans le

courant de gaz chaud que le premier courant cité.

Les exemples qui suivent se rapportent à des exemples de fontionnement continu.

Exemple 4

Un échantillon de 8,4 kg d'un mélange de tabacs hachés Burley et "Fluecured" contenant 24,2 % d'humidité a été traité à la vapeur d'eau dans l'appareil décrit 10 précédemment (appelé sas rotatif dans la suite). Le tabac a été transmis à chacun des secteurs du sas rotatif successivement à un premier emplacement (à la position 12 heures) et de la vapeur d'eau sous pression a été introduite dans chaque secteur pendant une période 15 d'environ 1,6 seconde à un second emplacement décalé de 90 environ. Le tabac et la vapeur d'eau ont subi une mise rapide en dépression à l'entrée du séchoir à spirale à l'emplacement du secteur qui se trouve juste en face de l'entrée de tabac dans le secteur. 20 Le tabac traité par la vapeur d'eau a été séché dans un courant de gaz chaud, dans un séchoir à spirale de 91,5 cm de diamètre et 2,74 m de longueur fabriqué par the Jetstream Company. L'organe de commande de la température du gaz a été réglé à 260 C, la vitesse 25 du sas rotatif était de 4,75 t/min et la pression de

la vapeur d'eau dans le sas était de 2,1 bars en moyenne.

Le débit de tabac était de 103 kg/h et le tabac avait un temps de séjour dans le sas rotatif d'environ 5 secondes. La teneur en humidité des tabacs, après un 30 temps de séjour dans le courant de gaz chaud inférieur à 1 minute et de préférence compris entre 2 et 10 secondes environ, était de 3,2 %, et la capacité de remplissage après conditionnement du tabac pendant 5 jours à 27 C et 60 % d'humidité relative, était de 7,19 cm3/g, 35 corrigée pour 12,0 % d'humidité. Ceci représente une augmentation de 47 % de la capacité de remplissage

par rapport à la valeur initiale de 4,89 cm3/g.

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Un second échantillon du même mélange initial

a été traité de la même manière, mais n'a pas subi de traitement par la vapeur d'eau dans le sas rotatif.

La teneur en humidité de l'échantillon après séchage 5 dans les conditions analogues était de 2,4 % et la capacité corrigée de remplissage après conditionnement était de 6,88 cm3/g. Ceci représente une augmentation

de 41 % de la capacité de remplissage.

Exemple 5 Un échantillon de 8,4 kg d'un mélange de tabacs hachés Burley et séchés à

l'air chaud "Flue-cured" contenant 30,6 % d'humidité a subi un traitement à la vapeur d'eau dans un sas rotatif comme décrit dans l'exemple 4 puis a été séché immédiatement dans un 15 courant de gaz chaud dans un séchoir à spirale, de la même manière que dans l'exemple 4. La température du gaz était réglée à 260 C, la vitesse du sas rotatif était de 4,75 t/min afin que le temps de séjour du tabac soit d'environ 5 secondes, la pression de la 20 vapeur d'eau dans le sas rotatif était de 2,1 bars

en moyenne, et le débit du tabac était de 92 kg/h.

L'humidité des tabacs après un temps de séjour dans le courant de gaz chaud inférieur à 1 minute et de préférence compris entre 2 et 10 secondes, était de 25 4,0 % et la capacité de remplissage, après conditionnement du tabac pendant 5 jours à 27 C et 60 % d'humidité relative, était de 7,63 cm3/g, après correction à 12,0 % d'humidité. Ceci représente une augmentation de 56 % de la capacité de remplissage par rapport à la valeur 30 initiale de 4,89 cm3/g.

Exemple 6

Un échantillon de 54,5 kg d'un mélange de tabacs hachés Burley et séchés à l'air chaud "Fluecured" ayant une teneur en humidité de 37,6 % a été 35 traité à la vapeur d'eau dans un sas rotatif comme décrit dans l'exemple 4 puis séché immédiatement dans un courant de gaz chaud dans un séchoir à spirale comme décrit dans l'exemple 4. L'organe de réglage de la température du gaz était réglé à 260 C, la vitesse du sas rotatif était de 2 t/min afin que le temps de séjour du tabac soit de 13 secondes environ, la pression 5 de la vapeur d'eau dans le sas était en moyenne de

2,52 bars, et le débit du tabac était de 126 kg/h.

La concentration de l'humidité dans le tabac après un temps de séjour inférieur à 1 minute et de préférence compris entre environ 2 et 10 secondes dans le courant 10 de gaz chaud, était de 6,3 %, et la capacité corrigée de remplissage après conditionnement du tabac pendant 5 jours à 27 C et 60 % d'humidité relative était de 8,23 cm3/g, par rapport à 4,65 cm3/g pour le mélange de tabacs avant traitement. Les tabacs traités avaient 15 une capacité de remplissage accrue de 77 % par rapport au témoin non traité. Des cigarettes à bout filtre fabriquées à partir du tabac expansé et traité, par rapport à un tabac témoin non expansé, a donné un rendement de 265 cigarettes de plus par kilogramme de tabac, 20 soit une augmentation de rendement de 20 %. Le tableau

qui suit donne diverses propriétés physiques du tabac expansé et du témoin non expansé. L'analyse des fumées a montré que le traitement réduisait la concentration du "goudron" et de la nicotine par cigarette de 25 tabac expansé de 17 % et 39 % respectivement.

Tableau

Propriétés physiques Expansé témoin non expansé Longueur des cigarettes (mm) 85,0 85,0 Cigarettes pour 113 g de tabac 140,0 110,0 Poids de tabac par cigarette (g) 0,5970 0,8147 Humidité (%) 11,9 12,1 Fermeté, mm 1,70 1, 67 Circonférence, mm 24,8 25,0 Perte de charge-colonne de tabac, cm 3,8 5,6

Augmentation de rendement (%) 27,0 --

tableau (suite) Analyse des fumées Longueur fumée (mrm) Bouffées par cigarette "goudron" (mg par cigarette) "goudron" (mg par bouffée) Nicotine (mg par cigarette) Nicotine (mg par bouffée) Expansé témoin non expansé

57,0 58,0

6,0 8,9

,3 18,4

2,1 2,1

1,07 1,76

0,18 0,20

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'expansion de tabac, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: a) le réglage (10) de la teneur en humidité du tabac haché, b) la mise sous pression (12) du tabac coupé, c) la réduction rapide de pression (14) du tabac haché sous pression, avec pratiquement simultanément séchage du tabac haché, et

d) le réarrangement (16) du tabac séché.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tabac haché est séché dans un courant de gaz chaud à une température comprise entre environ

et 425 C.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la température du courant de gaz chaud est

comprise entre environ 205 et 315 C.

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé

en ce que le tabac haché est réglé & une teneur en 20 humidité comprise entre 15 et 40 % environ.

5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tabac haché est mis par de la vapeur d'eau à une pression qui ne dépasse pas 21 bars environ, pendant un temps qui ne dépasse pas 60 secondes environ. 25

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé

en ce qu'il comporte en outre le traitement du tabac haché sous pression par de l'anhydride carbonique gazeux pendant un temps supplémentaire qui ne dépasse pas 10 minutes afin que la pression du tabac haché soit 30 accrue.

7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé

en ce qu'il comporte en outre le traitement sous vide du tabac haché puis la mise du tabac haché sous pression.

8. Procédé selon la revendication.6, caractérisé 35 en ce que le tabac haché est mis sous vide.

9. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la teneur en humidité du tabac haché séché est réglée afin que le tabac puisse être utilisé dans

des mélanges pour cigarettes.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le tabac présente une augmentation de capacité de remplissage d'au moins 30 % environ.

11. Appareil destiné à l'expansion du tabac, caractérisé en ce qu'il comprend a) un boîtier (20) ayant une chambre interne, b) une entrée (24) dans le boîtier, destinée 10 à assurer l'introduction de tabac haché dans la chambre, c) une sortie (26) du bottier, destinée à faire communiquer la chambre avec un séchoir vers lequel est dirigé le tabac haché, et

d) un dispositif (58-60) raccordé au boîtier 15 et destiné à mettre un fluide sous pression en communication avec la chambre.

12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un organe (30) placé dans le boîtier et destiné à séparer la chambre 20 en plusieurs secteurs individuels (32-46), isolés chacun

de tous les autres secteurs, et un dispositif (52) destiné à déplacer les secteurs de manière qu'ils passent les uns après les autres en face de l'entrée et de la réserve de tabac puis en face de la sortie lorsque 25 le tabac a subi une mise sous pression.

13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le boîtier (20) forme une chambre cylindrique, et ledit organe comprend un noyau (26) et plusieurs palettes (30) dépassant radialement et formant 30 les secteurs, l'appareil comprenant en outre un dispositif destiné à faire tourner ledit organe.

14. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'entrée (24) et la sortie (26) sont à des emplacements diamétralement opposés en direction 35 verticale, et le dispositif destiné à mettre en communication un fluide de mise sous pression et relié au bottier à un emplacement compris entre l'entrée et

la sortie.

15. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que les palettes (30) formant les secteurs isolent le dispositif de mise en communication avec 5 un fluide sous pression de l'entrée (24) et de la sortie (26).

16. Appaàreil selon la revendication 13, caractérisé -en ce qu'il comporte en outre un dispositif (66) destiné à permettre la transmission au bottier 10 (20) d'un fluide de traitement, ce dispositif communiquant aussi avec la chambre à un emplacement compris

entre l'entrée et la sortie.

17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que le dispositif (66) de mise en commu15 nication destiné à transmettre le fluide de traitement

à la chambre comporte une came et un toucheau de came.

18. Article à fumer, tel qu'une cigarette,

caractérisé en ce qu'il est formé de tabac traité par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 10 ou de l'appareil selon l'une

quelconque des revendications 11 à 16.