JPH0458309B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、刻まれたタバコ葉もしくはタバコ葉
脈乃至タバコ添加物といつたタバコの充填能力
を、オートクレーブ内で1000バール以下の圧力で
行なわれる窒素及び／またはアルゴン含有の処理
ガスによる処理と、減圧後の加熱処理とによつて
改良する方法に係わる。 上記のような方法は、その全記載開示を本明細
書が参考として含む西独特許第2903300号及び該
特許に関連する米国特許第4289148号並びにやは
りその全記載開示を本明細書が参考として含む西
独特許第3119330号及び該特許に関連する1982年
５月14日付出願の米国特許出願第378390号によつ
て公知である。これらの方法において高圧ガス処
理は、窒素使用の場合は150〜1000バール、アル
ゴン使用の場合は50〜800バールの圧力範囲内で
行なわれる。 本発明は、これらの公知方法を改善すること、
特にこれらの方法を経済的かつ連続的に実施する
こと、更にまた公知方法ではあまり良く膨張し得
ないようなタバコ品種もしくはタバコ添加物の充
填能力を改良することを目的とする。 以下の記述において“タバコ”の概念には、刻
まれたタバコ葉及びタバコ葉脈のみでなく、葉巻
製造に用いられるような裂かれたタバコ葉、他の
タバコ生産物及びタバコ添加物も包含される。 タバコ添加物としては、特に次の繊維質天然産
物：シンナモーム ラツシア（Cinnamomum
Lassia）の芽、アピウム グラヴエオレンス
（Apium graveolens）の種子、セルロース繊維、
エウゲニア カリオフイラータ（Eugenia
caryophyliata）、クミン（Cumium cymium）
の種子、例えばリンゴ、プラム、イチジクなどの
様様な乾燥果実、更にグリキリーザ グラブラ
（Glycyrrhiza glabra）の根、並びにフオリウム
リアトリス（Folium liatris）が問題となる。 上記の目的は、冒頭に特徴付けられたような方
法であつて、本明細書特許請求の範囲第１項の特
徴部に従つて実施される方法を提案することによ
つて達成される。他の有利な実施法は、特許請求
の範囲の従属項に記載する。 意外にも、タバコの充填能力を改良し、あるい
はその膨張度を高めるには、タバコが、圧力処理
後即ち減圧の終了したオートクレーブからの取出
し後０℃を下回る開始時温度を有して次の加熱処
理へともたらされることが重要であると判明し
た。これに対しタバコがより高い温度でオートク
レーブから取出されるか、あるいは取出し後、例
えばオートクレーブから加熱処理ステーシヨンに
至る比較的長い移送路上で熱を吸収すると、膨張
効果はより不良にしか達成され得ない。 タバコ乃至処理ガスのオートクレーブへの装入
及び／または該ゴートクレーブの減圧を、オート
クレーブから取出され、続いて加熱処理を施され
るタバコの加熱処理開始時温度が０℃を下回るよ
うに制御しなければならないという認識は、特に
それ自体としてはあまり膨張し易くない物質につ
いて良好な膨張効果を達成し得るということから
驚くべきものである。 タバコの加熱処理開始時最低温度を０℃より低
く維持することの実質的な利点は、加熱処理の際
により高い開始時温度を有するタバコの場合に比
較してより良好な膨張効果が得られること、並び
に、特にあまり膨張し易くない物質においてより
高い充填能力が達成され得ることである。 タバコの加熱処理開始時最低温度を本発明に必
要な低温とするのに、幾つかの可能性が列挙され
る。 まず本発明によつてオートクレーブの温度を、
例えばジヤケツト冷却によつて、圧縮熱の一部が
奪われるほどに低下させ得る。 また、反応容器内へ装入されるタバコを、好ま
しくはタバコに含有された水の氷点を僅かに上回
る温度にまで予め冷却することも、本発明によつ
て可能である。 更に、本発明方法の好ましい具体例では処理ガ
スが冷却して供給され得、その結果、発生する圧
縮熱が補償され、減圧後取出される際のタバコの
温度は著しく低下する。 処理ガスは装入以前かまたは装入の際に冷却さ
れ得、後者の場合、オートクレーブ内に存在する
窒素乃至アルゴンは外部に位置する冷却器を経て
循環させることによつて冷却し得る。 好ましくは、処理ガスをオートクレーブ内側に
設けられた環状スペース内へ導入し得、前記スペ
ースは外側をオートクレーブ内壁によつて、また
内側をオートクレーブ内部へと開いた貫通孔を具
備する円筒壁によつて限定される。貫通孔を具備
した円筒壁によつて形成される環状スペースを介
する上記のような導入の主な利点は、処理ガスが
オートクレーブ内により大規模かつより均等に分
配される点であり、それによつて処理される物質
の凝集が回避される。 前記のような凝集は、オートクレーブに処理ガ
スを下方からまたは側方から装入することによつ
ても回避され得る。また他の場合には、前記のよ
うな凝集を回避するために、オートクレーブに終
圧到達後も処理ガスを装入し得、かつ該オートク
レーブ内の圧力を頂部又は下方から解放し得る。 本発明方法の特に経済的な変形例では、圧縮及
び減圧は複数個の段においてカスケード式に実施
され、その際一つのオートクレーブには、段階的
に圧力解放される他のオートクレーブから得られ
るより高圧の処理ガスが供給される。このような
カスケード式の圧縮及び減圧は、より高圧の処理
ガスがその減圧の際他の反応容器の処理ガスの圧
力上昇に利用されるという意味で、圧縮に費され
るエネルギをより有効に費消するのに役立つのみ
でなく、より高い圧力下にある反応容器からの処
理ガスを装填される反応容器へより低温の処理ガ
スを導入するのにも有用であり、なぜなら圧力解
放のエンタルピーは何よりもまずより低温のガス
をもたらし、それに比べて反応容器壁及びタバコ
の冷却される程度ははるかに小さいからである。 圧力上昇及び圧力低下が段階的に実現する場
合、最後の圧縮段において処理ガスを所望の終圧
にまで加圧することが必要である。 カスケード式に行なわれる均圧化においてより
低圧の反応容器内へ進入するガスを、移動の際に
なお付加的に冷却することも有利である。この冷
却は、例えば反応容器の最後の減圧段からの圧力
解放エンタルピーによつて実施し得る。 更に、本発明方法の別の具体例では、オートク
レーブに処理ガスまたはその一部を特に最後の圧
縮段で、過冷もしくは液化された状態で供給する
ことが好ましい。 処理ガスの装入及びその減圧並びに予冷された
タバコの供給に関して上述した可能な諸方法は総
て個別にも組合せても実施され得、その際重要で
あるのは加熱処理へともたらされるタバコの最低
温度０℃を下回ることに尽き、タバコもしくは処
理される物質の加熱処理開始時温度が低いほど膨
張効果は高まる。 オートクレーブから取出される際のタバコの温
度がタバコの加熱処理開始時最低温度に対応する
かまたは後者の温度より僅かしか低くない場合に
は、タバコを直ちに加熱処理へともたらし、オー
トクレーブから加熱処理ステーシヨンへの途上で
タバコに熱を吸収させないように配慮しなければ
ならない。複数個のオートクレーブを具備した連
続的な装置の場合加熱処理ステーシヨンに至る移
送路は比較的長いので、本発明の別の観点によれ
ば、減圧後タバコを熱吸収せぬよう断熱状態に維
持し、オートクレーブから取出した後のタバコの
温度がタバコの、本発明によつて必要とされる加
熱処理開始時温度を越えないようにすることが必
要である。このことは、例えば取出し直後のタバ
コを被覆断熱容器内に貯蔵することによつて、あ
るいは取出し直後のタバコを冷却トンネルを通し
て加熱処理へともたらすことによつて実現され
得、後者の場合冷却トンネル内のより低い周囲温
度を維持するためのエネルギは、例えばカスケー
ド式減圧の最終段の減圧エンタルピーによつて提
供され得る。 圧力上昇時間は、タバコの温度が過度に上昇し
ないように選択されるべきである。圧力低下時間
はおよそ0.5〜10分、好ましくは４分である。 本発明を、添付図面及び具体例に基づき以下に
詳述する。 第１図において総数12個のオートクレーブ１，
２…，１２が設置されており、これらのオートク
レーブ１〜１２には主導管２０及び分岐導管２１
を介して処理ガスが装入される。処理ガスは、例
えば液体窒素の入つた液化ガスタンク２４から蒸
発器２６を経て貯蔵タンク２８に達し、このタン
ク２８から処理ガスは例えば２〜10バール、ある
いは更に12バールまでのある一定の初期圧力下
に、導管３０を介して圧縮機２２に供給され、こ
の圧縮機２２によつて主導管２０内へと押込まれ
る。 反応容器は更に結合導管２３を介して互いに結
合されており、その際結合導管バルブの個々の開
閉は電子工学的に制御される。 各オートクレーブには、矢印４０が示すように
上方からタバコが供給され、その際タバコは10〜
30重量％好ましくは12〜24重量％の任意の含水量
を有し得、ただし丁子などのタバコ添加物の場合
は例えば50％というより高い含水量が目的に適い
得る。タバコの装入温度は周囲温度に対応し得、
該装入温度は刻まれたタバコの前処理に応じて比
較的高温にも、また本発明方法の本発明に適つた
変形例ではタバコに含まれた水の氷点を僅かに上
回る温度にもなり得る。 圧力処理が終了し、処理ガスが減圧された後、
タバコはコンベヤベルト４２によつて配量もしく
は分配デバイス４４に供給され、このデバイス４
４でタバコはベルト上に広げられて、加熱処理ス
テーシヨン４６へと送られる。加熱処理ステーシ
ヨン４６は好ましくは飽和蒸気処理トンネルであ
るが、他の熱供給手段によるステーシヨンであつ
てもよい。 本発明による方法では、前記加熱処理ステーシ
ヨン４６で処理されるタバコの加熱処理開始時温
度が０℃を下回ることが重要である。タバコの膨
張は、加熱処理ステーシヨン通過の際に自動的に
実現する。飽和蒸気は温度に応じて0.5〜10Kg／
m²の水蒸気密度を有し得る。より高い飽和蒸気密
度乃至より高温の飽和蒸気は、この加熱処理の場
合０℃より低い開始時最低温度を有するタバコに
可能な現り速やかに熱エネルギを供給して膨張効
果を最高度に至らせることが重要であるにして
も、エネルギ節約の観点から、またタバコの損傷
を防止するためにも原則として回避されるべきで
ある。 膨張し、かつ飽和蒸気によつて過度に加湿され
たタバコは続いて、乾燥トンネル４８とこれに後
続する冷却デバイス５０とを通され、その結果所
望の加工含水量及び加工温度で、更に加工するべ
く搬出される。 例えば−40℃の温度でオートクレーブから取出
されるタバコの温度上昇を回避するために、コン
ベヤベルト４２は冷却トンネル５２によつて囲繞
され得る。冷却トンネル５２を使用する替わり
に、タバコを断熱された貯蔵容器（図示せず）内
の搬送してもよく、一旦貯蔵されたタバコは配量
デバイス４４を介して加熱処理ステーシヨン４６
へと断続的に供給され、それによつて作業の調節
がより容易となり得る。 本発明方法の好ましい具体例では、別に設置さ
れた導管５４を介して液化処理ガスを導管系２１
に直接しかも好ましくは圧縮の最終段において供
給することが可能である。また、圧縮機２２手前
の導管３０内もしくは導管２０乃至２１内で処理
ガスを冷却ユニツト（図示せず）によつて付加的
に冷却することも可能である。冷却ユニツトは、
個々のオートクレーブ間の結合導管２３内に設置
されてもよい。 第２図に示す、本発明に適つた好ましいカスケ
ード原理の一例の場合、４個のオートクレーブに
よつて作業がなされ、その際圧力上昇及び減圧は
それぞれ４個の段で、即ち合計８段で実現する。 第一の段においてオートクレーブ１は圧力750
バールであり、減圧のため結合導管２３を介して
オートクレーブ２と結合される。オートクレーブ
２は圧力220バールで、圧縮ガスを更に装入され
る。タバコを装入されたばかりの、標準圧力を有
するオートクレーブ３は別の結合導管を介してオ
ートクレーブ４と結合される。オートクレーブ４
は圧力220バールの処理ガスを保有し、更に圧力
解放される。 段２では、今やオートクレーブ１とオートクレ
ーブ２とか均圧化されており、前記オートクレー
ブいずれの処理ガスも圧力410バールを有し、一
方オートクレーブ３及び４は均圧化によつて圧力
100バールを有する。オートクレーブ１は、オー
トクレーブ３との結合によつて更に減圧され、ま
たオートクレーブ２は圧縮機によつて、あるいは
液化処理ガスの供給によつて圧縮ガスを更に装入
される。オートクレーブ４は圧力解放され、その
際処理ガスは貯蔵タンク２８内へと導出される。
この時圧力解放エンタルピーが処理ガスの冷却に
使用され得る。 段３において、オートクレーブ１及び３間には
均圧化が達成されており、オートクレーブ１内の
処理ガスは410バールから220バールに圧力低下
し、オートクレーブ３内の処理ガスは100バール
から220バールに圧力上昇した。750バールの最終
処理圧力に達したオートクレーブ２は、今や減圧
を施され得る。オートクレーブ４内で処理された
タバコは取出され、新しい、場合によつては予冷
されたタバコが換わりに装入される。オートクレ
ーブ１をオートクレーブ４と結合することによつ
て、前者は更に圧力解放され、後者は再び処理ガ
スを供給される。同時にオートクレーブ３は、減
圧される用意の成つたオートクレーブ２との結合
により処理ガスを更に装入される。 段４では今や減圧段にあり、100バールに圧力
低下したオートクレーブ１と100バールに圧力上
昇したオートクレーブ４との間に平衡が生じてお
り、一方オートクレーブ２及び３は対応する均圧
化によつて410バールとなつた。オートクレーブ
１は圧力解放され、その際処理ガスは貯蔵タンク
２８へ導出され、しかも場合によつては圧力解放
エンタルピーの利用下に、他の場所に供給された
処理ガスの冷却に使用される。オートクレーブ３
は、本発明方法の好ましい形態によつて液化ガス
が噴射されるのでなければ、場合によつては予冷
された処理ガスを圧力750バールとなるまで更に
供給される。他の段５〜８は、上述と同様にて実
施される。 本発明方法は、先に述べた物質を用いての上記
諸段を含み得、また、あるいは実質的にこれらの
段から成り得る。 実施例 １ 既製のタバコ混合物30Kgを容積200リツトルの
オートクレーブ内で、終圧750バールまでの窒素
で処理し、その際加熱処理の開始時囲温度に複数
の異なる温度を採用した。２つ乃至４つの試料か
ら得た百分率で示される充填能力改良度の平均値
と、通常の方法で決定された開始時温度との関係
を表わすグラフを第３図に示す。曲線は、開始時
温度が０℃を下回れば充填能力が著しく改良され
ることを如実に示している。 実施例 ２ ジヤケツト冷却の充填能力改良度に対する影響
を示すため、次の実験を行なつた。 刻みタバコ混合物30Kgを200−オートクレー
ブ内で、終圧750バールまでの窒素で処理し、そ
の際オートクレーブを冷却する冷却水の温度を複
数の異なる温度とした。その他のプロセスパラメ
ータは、全実験において同一とした。結果を次表
に示す。

【表】 実施例 ３ オートクレーブから取出したダバコを冷却断熱
状態におくことの充填能力改良度への影響を示す
ために、次の実験を行つた。 刻みタバコ混合物30Kgを200−オートクレー
ブ内で、終圧750バールまでの窒素で処理し、そ
の際常時ジヤケツト冷却を行なつた。処理した前
記混合物を、圧力低下後直ちに、−50℃で20時間
貯蔵した後に、及び室温で20時間貯蔵した後に加
熱処理した。結果を次表にまとめる。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法実施のための装置を示す概
略的説明図、第２図はカスケード原理の好ましい
具体例を示す概略的説明図、第３図はタバコの充
填能力改良度の加熱処理開始時温度に対する従属
性を表わすグラフである。 １〜１２……オートクレーブ、２０……主導
管、２１……分岐導管、２２……圧縮機、２３…
…結合導管、２４……液化ガスタンク、２６……
蒸発器、２８……貯蔵タンク、３０，５４……導
管、４０……矢印、４２……コンベヤベルト、４
４……配量デバイス、４６……加熱処理ステーシ
ヨン、４８……乾燥トンネル、５０……冷却デバ
イス、５２……冷却トンネル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 刻まれたタバコ葉もしくはタバコ葉脈乃至タ
   バコ添加物といつたタバコの充填能力を、オート
   クレーブ内で1000バール以下の圧力で行なわれる
   窒素、アルゴンまたは窒素とアルゴンとの混合物
   含有の処理ガスによる処理と、減圧後の加熱処理
   とによつて改良する方法であつて、タバコ乃至処
   理ガスの反応容器への装入及び／または該反応容
   器の減圧を、反応容器から取出され、続いて加熱
   処理を施されるタバコの加熱処理開始時温度が０
   ℃を下回るように実施することを特徴とする改良
   方法。 ２ 処理ガスを装入の際または装入以前に冷却す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 ３ タバコの処理ガスによる処理が実施されるオ
   ートクレーブを付加的に冷却することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方
   法。 ４ タバコをオートクレーブへの装入以前に予冷
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項のいずれかに記載の方法。 ５ タバコを処理ガスで処理する間にオートクレ
   ーブ内へ過冷もしくは液化された処理ガスを噴射
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第４項のいずれかに記載の方法。 ６ 処理ガスの装入並びに減圧を複数個のオート
   クレーブによつてカスケード式に実施し、その際
   １つのオートクレーブ内の処理ガスの圧力を上昇
   させるのに、他のオートクレーブを減圧すること
   で得られる当該他のオートクレーブからの高圧の
   処理ガスを段階的に使用することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載
   の方法。 ７ 圧力上昇及び圧力低下を段階的に実施し、そ
   の際最後の圧縮段において処理ガスを所望の終圧
   にまで加圧することを特徴とする特許請求の範囲
   第６項に記載の方法。 ８ １つのオートクレーブにより高い圧力下にあ
   る他のオートクレーブからカスケード式に供給さ
   れる処理ガスを、前者のより低い圧力のオートク
   レーブへの移動の間に付加的に冷却することを特
   徴とする特許請求の範囲第６項または第７項に記
   載の方法。 ９ オートクレーブに過冷もしくは液化された処
   理ガスを圧縮の最終段で供給することを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項乃至第８項のいずれかに
   記載の方法。 １０ 減圧後続く加熱処理の開始時までタバコを
   その温度が上昇しないように冷却断熱状態に維持
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第９項のいずれかに記載の方法。 １１ 加熱後処理を飽和蒸気状の水蒸気、0.5〜
   10Kg／cm²の密度を有する水蒸気、または温度440
   ℃以下の熱気によつて実施することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第９項のいずれかに記
   載の方法。 １２ オートクレーブに処理ガスを下方からまた
   は側方から装入することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。 １３ 終圧到達後オートクレーブ内の圧力を、頂
   部を経由するか又は下方に解放することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １４ 処理ガスをオートクレーブ内側に設けられ
   た環状スペース内へ導入し、前記スペースは外側
   をオートクレーブ内壁によつて、また内側をオー
   トクレーブ内部に通じる貫通孔を具備する円筒壁
   によつて境界づけされていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。