JP7487219B2 - 少なくとも２つの出発材料を処理するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２つの出発材料を処理して出力材料にするための方法に関する。本処理方法では、出発材料ごとに所定の水分区間が維持される。本方法では、水分が所定の水分区間に由来する出発材料を処理する。この場合、出発材料は、異なる物質からなる材料だけではなく、たとえば異なるベールまたは他の予備成形品から由来するので出発材料の水分含有量の点で異なる同じ物質からなる原料とすることもできる。本方法は、製造方法または混合方法とすることができる。

少なくとも２つの出発材料を処理するための処理は、さまざまな技術分野で見いだされ、たとえば、タバコの（一次）調製はそのような処理である。所定の水分含有量を有するいくつかの出発材料はまた、たとえば綿、ココア、茶葉などのような他の天然物質を処理するときに互いに処理される。タバコの一次処理では、たとえば異なるタバコタイプの水分含有量は、中間ステップで給湿処理を通して互いに一緒に適合される。以下では水分、水分含有量、および水分値を同義語として使用し、そこではこれらの量は、常に個体または他の媒体の中にある水分の相対量［％］を指す。明示的に言及するときだけ、水分量は絶対重量を指す。

米国特許第６，１０７，８０９号明細書では、マイクロ波を使用することによりタバコ材料を照射してタバコ原料の水分含有量を決定する、タバコ材料の水分含有量を決定するための方法が開示されている。

タバコ材料の水分含有量を調整するための方法および機器は、中国特許第１０５６６０５８号明細書で公知である。方法は、オンライン水分測定検出器を使用してタバコ材料を測定するステップを提供する。出力材料は、固定した標準水分値に向けて処理され、一方では、標準水分値に一致しないタバコ材料は、乾燥または加熱される。

米国特許第６，１０７，８０９号明細書 中国特許第１０５６６０５８号明細書

本発明の目的は、所定の水分区間が提供された出発材料を処理するとき、処理が終了したときの製品の品質を改善することである。

その目的は、本発明によれば請求項１の特徴を有する方法により達成される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

少なくとも２つの出発材料を処理するために本発明による方法を提供する。少なくとも２つの出発材料は、本方法で処理されて単一製品になる。本方法では、出発材料の各々の水分含有量を測定する。水分含有量が所定の水分区間の範囲内にある出発材料は、処理するために許容される。本発明によれば、各水分区間を２つ以上の水分クラスに細分することが提供される。水分クラスの各々は、水分区間の範囲内で出発材料の水分含有量に関して一定範囲の値を規定する。さらに、本発明による解決手段は、処置する前に各出発材料の水分含有量を測定することを提供する。測定した水分含有量に対応して、その後の処理のために、正確に１つの水分クラスを各出発材料に割り当てる。本発明によれば、出発材料に関して、それらの水分クラスに対応して出発材料を処理することを提供する。これは、処理に関連して処理の方法ステップまたはパラメータを伴う処理を、水分クラスに対応して選ぶことを意味する。

本発明による方法は、正確に指定された標準水分を有する出発材料を提供して、それらを処理することが、場合によっては困難であるという認識に基づく。したがって、出発材料を処理するために水分クラスを使用し、出発材料は、水分クラスに対応して処理される。処理するために許容された、処理が可能な所定の水分区間の範囲内のどこかに水分含有量がある出発材料を使用することと比較して、水分クラスに依存する処理は、水分含有量値の分布で、より狭い幅をもたらし、それにより、基礎製品に関して意外にも不釣り合いに肯定的な結果を達成することができる。水分含有量に関して異なる出発材料を処理する際、原理上、出発材料の平均水分に関して適切に選択された平均を前提として、出力材料に関して肯定的な結果を達成することができることを期待することができる。本発明は、水分クラスに依存する処理が、処理された製品でのスクラップ低減および空間的に一様な水分分布の点で、不釣り合いに肯定的な結果をもたらすことを確認した。

好ましい発展形態では、水分含有量は、水分クラスに応じて遂行される方法ステップとして乾燥および／または給湿により処理している間に適合させることができる。詳細にはこれにより、必要である限り水分クラスに応じて乾燥または給湿だけが行われるので、処理を加速し、処理時間を低減することができるようになる。さらに、おそらくより重要なのは、その後の処理のために著しくより均一な水分分布を有する出力原料を生み出すという有利な点である。処理パラメータが水分クラスと調和するので、乾燥または給湿後の材料の水分は、目標水分に対してはるかにより均一に分布する、すなわち、すべての水分クラスのために同じ処理パラメータを使用するときよりも少ない変動を具備する。さらに、それにより処理はより容易になり、より費用がかからない。

本発明による方法の好ましい実施形態では、最終的に処理された製品の水分含有量を測定し、処理された製品に一様な水分分布がもたらされるように処理を調節する。この場合、水分含有量は当然、平均のまわりに一定の広がりを常に有することを心に留めることが重要である。水分クラスおよび水分クラスに応じた処理制御を選択することにより、平均のまわりの広がりは低減する。不釣り合いな結果改善は、適応させることと共に、最終的に処理された製品の水分含有量を相応に再検査することにより、たとえば方法管理のためのパラメータを補正する形で達成される。

本発明による方法の一発展形態では、最終的に処理された製品の水分測定は、平均水分含有量および／または水分含有量の空間的一様性を測定するということで提供することができる。水分含有量の空間的一様性は、たとえばサンプルの中の異なる場所で、処理された製品の、異なるサンプルを得て、測定することにより測定することができる。最終的に処理された製品が完全に照射される透過測定もまた最終的に処理された製品のために使用することができる。透過測定の有利な点は、最終的に処理された製品内部の空間的水分分布に関してより多くの情報が得られることである。

処理された製品内の水分測定に続いて、平均水分含有量および／または水分含有量の一様性に応じて、所定の処理パラメータを適合させる、または補正する。この場合、たとえば一様性を、すなわち、処理された製品内の水分含有量の空間的均一性を確実にするために、処理パラメータを最適化する。追加で、いずれの場合にも完成品の水分測定に応じて、たとえば貯蔵するなどの個々の処理ステップに着手する、または個々の処理ステップを除くこともまた提供することができる。

好ましい一実施形態では、出発材料は、異なるタバコ品種である。製造の際に、たとえばＯｒｉｅｎｔａｌ、Ｖｉｒｇｉｎｉａ（およびＢｕｒｌｙなどのタバコ品種を処理することは公知である。出発材料はまた、たとえば異なるタバコベールまたは同じ品種の他の予備成形品から由来して処理される場合、タバコ品種がたとえばＢｕｒｌｙまたはＶｉｒｇｉｎｉａなどの１つの同じものであるとき、異なる可能性がある。

本発明による方法の好ましい一実施形態では、出発材料を条件づけるための方法ステップを提供する。条件づけは、一般に継続期間、水分含有量、および／または温度などのパラメータを指定しながら出発材料の水分クラスに応じて目標水分まで出発材料を持って行く条件づけドラムを使用して行われる。出発材料のための条件づけステップは、識別された水分クラスに対応して遂行される。これを達成するために、たとえば、出発材料に関して最初に識別された水分クラスに対応して、条件づけ処理のためのパラメータセットを選択することを提供することができる。

好ましい発展形態では、条件づけのパラメータを用いて条件づける方法ステップは、完成品の水分測定に対応して補正される。完成品の測定は、製品内の水分含有量および／または水分含有量の空間的一様性に関係がある可能性がある。完成品に基づき条件づけ処理のためのパラメータを補正する際、たとえば、平均水分含有量に変化がない間、条件づけ処理が終了したときの材料が空間的に、より一様に分布した水分値を有するように、たとえば条件づけ処理のためのパラメータを変更することにより、たとえば水分含有量の空間的一様性だけを改善することができる。詳細には透過法は、完成した最終製品を測定するために特に有利であることが証明されている。透過法は、製品をマイクロ波で照射したときに製品がどのような反応を示すかを詳細に調べる。この場合、マイクロ波は製品を通過し、水分含有量により、したがって、水の誘電特性により影響を受ける。この場合、それに対応して透過波束から逆算することにより、平均水分含有量に関する、および／またはさらにまた製品が動く方向に沿った水分の空間分布に関する結論を得ることが可能になる。透過法の実施形態に応じて、透過ビームをさらにまた反射させることができ、それによりこの場合１つまたは複数の波束は、製品を二度通過する。

本発明は、例示的な実施形態に関して、下記にさらに説明される。

経時的に記録したパイプタバコの水分含有量とその一様性、ならびにパイプタバコの水分値の相対的な分布を示す。 Ｖｉｒｇｉｎｉａ／ＯｒｉｅｎｔａｌおよびＢｕｒｌｅｙタバコの処理の例をフローチャートにて示す。

図１は、１１時直前の時間から１２時後の時間までの間の水分値［％］の進展を示す。水分値は、この場合、１１時のあたりで変動し、それ以外ではほぼ１７．５％の平均を有する。同時に、図１は、パイプタバコに水分がどれだけ一様であるかを記録する。この場合、平均のあたりを伸びる暗帯１２は、測定値の６８％が存在する１σの範囲を指定する。より薄い外側の帯１４は、測定値のほぼ９５％が存在する２σの値を指定する。この分布は、図１の下部にある相対水分の描写で明らかである。ここでは相対水分値ごとに水分値の度数分布がプロットされている。度数分布は、測定点で一定の時間長、たとえば５分～１０分の間、センサを用いて測定することにより相対水分値ごとに得られる。たとえば水分値１６は、ほぼ１５．５％の測定値を有する基礎製品の測定で生じることが明らかに認められ、これらの測定値は、１１時に発生する測定値である。非常に大きくて広い分布がこれらの測定値に起因することもまた明らかに認められ、これは、非一様な水分分布を有する最終製品を現す。その結果、本発明による方法を用いると、平均水分は、所望の値の所に存在するだけではなく、水分は、基礎製品で一様に分布しており、たとえば９０％は、所与の水分窓１８の内部に存在する。

図２は、いわゆる一次処理での、２つのタバコ品種の処理について記述する。この場合の出発点は、９％～１１％の水分含有量（ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ、ＭＣ）をそれぞれ有するＯｒｉｅｎｔａｌおよびＶｉｒｇｉｎｉａ１０のタバコ品種、ならびにＢｕｒｌｅｙ１２タバコ品集である。たとえば１．５ｔ／ｈの質量流量で処理にＯｒｉｅｎｔａｌを加え、５ｔ／ｈの質量流量でＶｉｒｇｉｎｉａを加える。Ｂｕｒｌｅｙ１２は、同等の質量流量で加えることができる。押し固められたタバコのベールを開き、ベールからタバコを得て、適用可能な場合には切断する。この場合、６．５ｔ／ｈのＯｒｉｅｎｔａｌ／Ｖｉｒｇｉｎｉａ１０に関する全体積流量が、１０％の平均水分を伴って発生する。温度は２５℃である。

次の処理ステップ１４、１６では、両方のタバコ流を条件づけし、このために１時間あたり４５５Ｌの水を加える。基礎製品は、７．３１ｔ／ｈの吸収水、および初期温度６５℃で２０％の水分含有量に起因して、より大きな質量を有する。

その後の混合および貯蔵１８、２０では、タバコ流は貯蔵され、その後の処理のために調製される。

Ｂｕｒｌｅｙ１２タバコ品種については、貯蔵オプション２０の次に包装のステップ２２が続く。包装では、個々のタバコ繊維をコートするために、タバコに水、グリセリン、および他の物質からなる液体混合物を加える。包装に関連して、水分含有量は、対応する量の水分を供給することにより２０％から３６％に増大する。次の乾燥ステップ２４では、水分含有量は、次いで１８％まで低減され、次いで次の再包装２６で２０％の水分含有量に再度適合される。次いで、Ｂｕｒｌｅｙ１２については、混合および貯蔵２８が続く。Ｖｉｒｇｉｎｉａ／Ｏｒｉｅｎｔａｌ１０タバコ品種と同様に、混合物および貯蔵１８、２８は、水分含有量を変えず、水分含有量は、むしろ２０％で変わらないままである。これの次に、水分含有量が同じく２０％で変わらないままである最終混合処理３０が続く。この方法で作られた混合物は、次いで最終的な切断および乾燥ステップ３２に供給される。そうする際に水分含有量は、２０％から１３％に低減する。水分の点で最終的に処理された製品は、次いで一定の水分を有するサイロ３６に貯蔵するために香味づけステップ３４に供給される。サイロ３６から、タバコ混合物は、次いで１３％の水分含有量を伴ってシガレット製造３８に供給される。

本発明による方法は、出発材料としてのタバコ１０、１２の水分含有量を測定するステップ、および水分含有量をたとえば２つの水分クラスＡおよびＢに分割するステップを提供し、たとえば、Ａは９．０％～９．９％の水分含有量に対応し、Ｂは１０．０％～１１％の水分含有量に対応する。Ｖｉｒｇｉｎｉａタバコ１０は、たとえばこの場合、好ましくは６つの水分クラスＩ～ＶＩが形成されるように、処理で著しくより大きな質量流を有することができる。クラスＩは９．０％～９．５％の水分に対応し、クラスＩＩは９．６％～１０．０％の水分に対応し、…、クラスＶＩは１０．５％～１１．０％の水分に対応する。

本発明による方法では、上記で説明するように、異なる水分クラスへの分割を遂行する。水分クラスは、細かさを変えて互いに対して等級づけすることができる。本方法の可能な一実施形態では、水分クラスへの分割は、最初の条件づけステップ１４および１６の直前に行われる。この場合、条件づけ処理のパラメータは、水分クラスに対応して選択することができる。たとえば条件づけステップ１４に水分クラスＶのＶｉｒｇｉｎｉａタバコ１０を供給する場合、それに対応して、たとえばＤＣＣ（ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｃｙｌｉｎｄｅｒ、直接条件づけシリンダ）として設計することができる条件づけシリンダでのパラメータを選択することができる。この場合、これらのパラメータは、別の水分クラスが存在するときに条件づけシリンダを制御するパラメータと異なる。水分クラスに依存して条件づけステップ１４および１６を制御することによって、処理ステップ４０および４２で著しく細い幅の分布を有する水分含有量２０％が生じる。水分値の分布に関して正規分布を仮定する場合、水分値の分布幅は、半値幅として決定することができる。条件づけステップ１４および１６は、水分クラスに応じて行われるので、その結果、タバコ流は、水分クラスなしに、かつ水分に依存してパラメータ制御することなくタバコ流を実施するときの半値幅よりも著しく狭い２０％の水分値を伴って生じる。

Ｂｕｒｌｅｙ１２タバコ品種については、対応する水分クラスへの分割は、同じく方法ステップ４４および４６で行うことができる。２０％の水分含有量は、包装方法ステップ２２で３６％に上昇する。この場合、方法ステップ４４で、方法ステップ２２に供給されるタバコ流を測定して、水分クラスに対応して方法ステップ２２を制御することが可能である。この場合、たとえば供給された水の量（リットル単位）などの、方法ステップ２２を決定するパラメータはまた、測定した水分クラスに対応して調節される。それに応じてＢｕｒｌｅｙタバコ１２はまた、乾燥機ステップ２４のために水分クラスに分割することができ、たとえばそれに応じて乾燥時間は、方法ステップ２４で適合させることができる。原理上、方法ステップ２６で水分含有量を１８％から２０％に高めるために、この方法ステップを、方法ステップ４８で測定した水分クラスに対応して制御することもまた可能である。同様に、方法ステップ５０での最終混合３０に関して切断および乾燥ステップ３２で水分含有量を測定することができ、たとえばそれに応じて乾燥処理の継続期間および乾燥温度を制御することができる。

入力側で常に行われる、上記で説明する水分クラスへの分割、およびその後の方法ステップの、対応する水分クラスに依存した制御に加えて、方法ステップ５２で貯蔵サイロ３６後の最終製品の平均水分および／または水分分布の一様性を測定することもまた可能である。次いで、方法ステップ５２での完成品の水分測定に基づき、処理で個々のパラメータを補正することができる。しかしながら、たとえば方法ステップ５２での測定で１３％の平均水分がまだらであるが、水分分布に一定量の空間的一様性が存在することが分かった場合、これを使用して、たとえば個々の方法ステップを変更することができる。たとえば、それに応じて乾燥ステップ２４、３２で乾燥温度を低減して、乾燥時間を長くする場合、水分分布の一様性を改善することができる。また、方法ステップ１４および１６でタバコを組み合わせるとき、液体の供給速度を低減し、同時に条件づけステップ１４および１６のために処理継続期間を長くすることが可能である。この場合、完成品５２の水分測定に基づき処理ステップに関するパラメータ値を補正し、この場合、処理ステップの入力側で測定した水分クラスに依存するパラメータは、常に補正された。

１０ Ｖｉｒｇｉｎｉａタバコ
１２ Ｂｕｒｌｅｙタバコ品種
１４および１６ 条件づけステップ
１４、１６ 処理ステップ
１８、２０、２８ 混合および貯蔵
２２ 包装方法ステップ
２４ 乾燥ステップ
２６ 再包装方法ステップ
３０ 混合処理
３６ サイロ
３８ シガレット製造
４４および４６ 方法ステップ
５２ 製品

Claims (9)

1. タバコの出発材料ごとに所定の水分区間が提供される、処理して製品になる少なくとも２つの前記出発材料を処理するための方法であって、
   ａ．各前記水分区間を２つ以上の水分クラスに細分し、
   ｂ．処理する前に前記出発材料ごとに水分含有量を測定し、
   ｃ．前記水分クラスの中の１つに前記水分含有量を有する、測定された前記出発材料をそれぞれ割り当て、前記水分クラスの各々は、前記水分区間の範囲内で前記出発材料の前記水分含有量に関して一定範囲の値を有するように水分調整の処理がされ、
   ｄ．前記方法の各前記出発材料は、混合の処理がされ、
   ｅ．前記混合の処理後の最終製品の水分測定を行い、前記水分クラスに応じた前記水分調整の処理の処理パラメータを、前記最終製品に関する前記測定の結果に対応して適合させて補正し、前記最終製品における水分含有量の空間的分布が均一であることを達成する
   ことを特徴とする方法。
2. 前記出発材料の処理は、目標水分まで給湿および／または乾燥する前記水分調整の処理のステップを個々に、かつ別個に提供し、この提供は、前記水分クラスに対応して行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記最終製品の前記水分測定は、前記最終製品内における平均水分含有量および／または前記水分含有量の空間的分布の均一性を測定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 少なくとも１つの前記水分調整の処理のステップに関する処理パラメータは、前記最終製品の前記水分測定に応じて補正されることを特徴とする、請求項１または請求項３に記載の方法。
5. 少なくとも１つの前記水分調整の処理のステップは、前記最終製品の前記水分測定に応じて追加で提供される、または省略されることを特徴とする、請求項１または請求項３に記載の方法。
6. 前記出発材料は、異なるタバコ品種または異なるベールもしくは他の予備成形品から得られるタバコ品種を有することを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 継続期間、水分、および／または温度に関して前記水分クラスに応じて選択されたパラメータを用いる前記水分調整の処理のステップとして条件づけを提供して、前記出発材料を所定の目標水分に持って行くことを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記水分調整の処理のステップの前記パラメータを用いる前記条件づけの水分調整の処理のステップは、前記最終製品の前記水分測定に対応して補正されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記水分調整の処理のステップの前記パラメータを用いる前記条件づけの水分調整の処理のステップは、透過法を用いて前記最終製品に関して測定した前記平均水分含有量および／または空間的水分分布に対応して補正されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。

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