JPH05219928A - タバコの含浸及び膨張方法 - Google Patents
タバコの含浸及び膨張方法Info
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- JPH05219928A JPH05219928A JP4181797A JP18179792A JPH05219928A JP H05219928 A JPH05219928 A JP H05219928A JP 4181797 A JP4181797 A JP 4181797A JP 18179792 A JP18179792 A JP 18179792A JP H05219928 A JPH05219928 A JP H05219928A
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- carbon dioxide
- pressure
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- psig
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
- A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
- A24B3/18—Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
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- A24B3/18—Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning
- A24B3/182—Puffing
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S131/00—Tobacco
- Y10S131/90—Liquified gas employed in puffing tobacco
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- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Paper (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】二酸化炭素ガスを使用したタバコを膨張する方
法を提供する。 【構成】タバコを二酸化炭素ガスと、二酸化炭素ガスが
飽和条件又はその近くである温度及び約2758kPa
〜約7287kPa(約400psig〜約1057p
sig)の圧力で接触させる工程、タバコが二酸化炭素
で含浸されるに充分な時間タバコを二酸化炭素に接触さ
せる工程、圧力を開放する工程、その後タバコを、タバ
コが膨張する条件に曝す工程、工程(a)の前に、工程
(c)の圧力開放後約−37.4℃〜約−6.7℃(約
−35°F〜約20°F)の温度にタバコが冷却される
ようタバコ上に二酸化炭素の制御された量を凝縮させる
に充分な量の熱を除去する工程を含むことを特徴とする
タバコを膨張させる方法。
法を提供する。 【構成】タバコを二酸化炭素ガスと、二酸化炭素ガスが
飽和条件又はその近くである温度及び約2758kPa
〜約7287kPa(約400psig〜約1057p
sig)の圧力で接触させる工程、タバコが二酸化炭素
で含浸されるに充分な時間タバコを二酸化炭素に接触さ
せる工程、圧力を開放する工程、その後タバコを、タバ
コが膨張する条件に曝す工程、工程(a)の前に、工程
(c)の圧力開放後約−37.4℃〜約−6.7℃(約
−35°F〜約20°F)の温度にタバコが冷却される
ようタバコ上に二酸化炭素の制御された量を凝縮させる
に充分な量の熱を除去する工程を含むことを特徴とする
タバコを膨張させる方法。
Description
【0001】本発明はタバコの体積を膨張させる方法に
関する。特に本発明は二酸化炭素を用いてタバコを膨張
させる方法に関する。
関する。特に本発明は二酸化炭素を用いてタバコを膨張
させる方法に関する。
【0002】タバコ技術では、タバコの嵩又は体積を増
大させるため、タバコを膨張させることが望ましいこと
が長い間認められて来た。タバコを膨張させるためには
幾つかの理由があった。タバコを膨張させる以前からの
目的の一つには、タバコ養生(curing)法によって生ぜ
しめられる重量の損失を補うことを含んでいた。別の目
的は特定タバコ成分、例えばタバコの茎の喫煙特性を改
良することであった。又より密なタバコ充填物を有する
非膨張タバコから作られた匹敵する喫煙製品よりも、低
タール及びニコチンを送出し、かつ同じ堅さを有するシ
ガレットの如き喫煙製品を作るため、タバコの少量を要
求するようタバコの充填力を増大させることも望まれて
いる。
大させるため、タバコを膨張させることが望ましいこと
が長い間認められて来た。タバコを膨張させるためには
幾つかの理由があった。タバコを膨張させる以前からの
目的の一つには、タバコ養生(curing)法によって生ぜ
しめられる重量の損失を補うことを含んでいた。別の目
的は特定タバコ成分、例えばタバコの茎の喫煙特性を改
良することであった。又より密なタバコ充填物を有する
非膨張タバコから作られた匹敵する喫煙製品よりも、低
タール及びニコチンを送出し、かつ同じ堅さを有するシ
ガレットの如き喫煙製品を作るため、タバコの少量を要
求するようタバコの充填力を増大させることも望まれて
いる。
【0003】タバコを膨張させるため種々の方法が提案
されており、これには加圧下ガスでタバコを含浸し、続
いて圧力を開放し、これによってタバコ細胞の膨張を生
ぜしめ、処理したタバコの体積を増大させることを含
む。使用され又は示唆されている他の方法には、タバコ
を種々の液体例えば水又は相対的に揮発性の有機又は無
機液体で処理し、それらでタバコを含浸し、その後液体
を追い出してタバコを膨張させることを含む。教示され
ている別の方法は、加熱されたとき分解してガスを生
じ、これがタバコを膨張させる作用をする固体材料での
タバコの処理を含む。他の方法はタバコをガス含有液
体、例えば二酸化炭素含有水で加圧下にタバコを処理し
てガスをタバコ中に導入し、含浸したタバコを加熱した
とき又は圧力を低下させたときタバコを膨張することを
含む。タバコ内に固体化学反応生成物を形成するため反
応するガスでタバコを処理し、次に固体反応生成物を熱
によって分解し、タバコ内でガスを生成し、これがそれ
らの放出時にタバコの膨張を生ぜしめる別の方法が開発
された。
されており、これには加圧下ガスでタバコを含浸し、続
いて圧力を開放し、これによってタバコ細胞の膨張を生
ぜしめ、処理したタバコの体積を増大させることを含
む。使用され又は示唆されている他の方法には、タバコ
を種々の液体例えば水又は相対的に揮発性の有機又は無
機液体で処理し、それらでタバコを含浸し、その後液体
を追い出してタバコを膨張させることを含む。教示され
ている別の方法は、加熱されたとき分解してガスを生
じ、これがタバコを膨張させる作用をする固体材料での
タバコの処理を含む。他の方法はタバコをガス含有液
体、例えば二酸化炭素含有水で加圧下にタバコを処理し
てガスをタバコ中に導入し、含浸したタバコを加熱した
とき又は圧力を低下させたときタバコを膨張することを
含む。タバコ内に固体化学反応生成物を形成するため反
応するガスでタバコを処理し、次に固体反応生成物を熱
によって分解し、タバコ内でガスを生成し、これがそれ
らの放出時にタバコの膨張を生ぜしめる別の方法が開発
された。
【0004】米国特許第1789435号には、タバコ
の葉の養生中生じた体積の損失を補うためタバコの体積
を膨張するための方法及び装置が記載されている。この
目的を達成するため、養生し、状態調節したタバコを、
加圧下に空気、二酸化炭素又は水蒸気であることができ
るガスと接触させ、次いで圧力を開放し、タバコを膨張
させる。この特許には、その方法によってタバコの体積
は約5〜15%程度まで増大させうることを記載してい
る。
の葉の養生中生じた体積の損失を補うためタバコの体積
を膨張するための方法及び装置が記載されている。この
目的を達成するため、養生し、状態調節したタバコを、
加圧下に空気、二酸化炭素又は水蒸気であることができ
るガスと接触させ、次いで圧力を開放し、タバコを膨張
させる。この特許には、その方法によってタバコの体積
は約5〜15%程度まで増大させうることを記載してい
る。
【0005】米国特許第3771533号は、タバコを
二酸化炭素及びアンモニアガスで処理することを含み、
これによってタバコはこれらのガスで飽和され、カルバ
ミン酸アンモニウムがその場で形成される。その後カル
バミン酸アンモニウムは熱によって分解してタバコ細胞
内でガスを放出し、タバコの膨張を生ぜしめる。
二酸化炭素及びアンモニアガスで処理することを含み、
これによってタバコはこれらのガスで飽和され、カルバ
ミン酸アンモニウムがその場で形成される。その後カル
バミン酸アンモニウムは熱によって分解してタバコ細胞
内でガスを放出し、タバコの膨張を生ぜしめる。
【0006】米国特許第4258729号には、二酸化
炭素が実質的にガス状態のままで残るような条件の下
で、ガス状二酸化炭素でタバコを含浸させ、タバコの体
積を膨張させるための方法が記載されている。含浸工程
前にタバコを予備冷却するか又は含浸中外部手段によっ
てタバコ床を冷却することは、二酸化炭素を著しい程度
に凝縮するのを防ぐため制限を受ける。
炭素が実質的にガス状態のままで残るような条件の下
で、ガス状二酸化炭素でタバコを含浸させ、タバコの体
積を膨張させるための方法が記載されている。含浸工程
前にタバコを予備冷却するか又は含浸中外部手段によっ
てタバコ床を冷却することは、二酸化炭素を著しい程度
に凝縮するのを防ぐため制限を受ける。
【0007】米国特許第4235250号には、二酸化
炭素が実質的にガス状態のままでいるような条件の下に
タバコをガス状二酸化炭素で含浸させるタバコの体積を
膨張させる方法が記載されている。圧力降下中に二酸化
炭素の幾らかがタバコ内にて部分的に凝縮した状態に変
換される。この特許では二酸化炭素エンタルピーが二酸
化炭素凝縮を最小にするような方法で制御されることを
教示している。
炭素が実質的にガス状態のままでいるような条件の下に
タバコをガス状二酸化炭素で含浸させるタバコの体積を
膨張させる方法が記載されている。圧力降下中に二酸化
炭素の幾らかがタバコ内にて部分的に凝縮した状態に変
換される。この特許では二酸化炭素エンタルピーが二酸
化炭素凝縮を最小にするような方法で制御されることを
教示している。
【0008】米国再発行特許第32013号には、タバ
コを液体二酸化炭素で含浸し、液体二酸化炭素をその場
で固体二酸化炭素に変換し、次いで固体二酸化炭素を蒸
発させ、タバコを膨張させるタバコの体積を膨張する方
法及び装置が記載されている。
コを液体二酸化炭素で含浸し、液体二酸化炭素をその場
で固体二酸化炭素に変換し、次いで固体二酸化炭素を蒸
発させ、タバコを膨張させるタバコの体積を膨張する方
法及び装置が記載されている。
【0009】後述する如く、制御された量の液体二酸化
炭素と組合せた飽和した二酸化炭素ガスを用いる本発明
方法が、従来技術の方法の欠点を克服し、タバコを膨張
させるための改良された方法を提供することを見出し
た。膨張すべきタバコの水分含有量は飽和二酸化炭素ガ
スと接触する前に注意深く制御する。タバコの温度は含
浸処理中全体にわたって注意深く制御する。飽和二酸化
炭素ガスは、好ましくはタバコ上で制御された量の二酸
化炭素が凝縮するような条件下に、タバコに完全に含浸
させる。含浸が完了した後、高圧を低下させ、これによ
ってタバコを所望の流出温度まで冷却する。タバコの冷
却は、二酸化炭素ガスの膨張及びタバコからの凝縮した
液体二酸化炭素の蒸発の両方による。形成された二酸化
炭素含有タバコは次いで好ましくは大気圧で、急速加熱
する温度及び圧力条件を受けさせ、二酸化炭素含浸剤の
膨張をそしてタバコの膨張を生ぜしめて、低密度でかつ
増大した体積のタバコを得る。
炭素と組合せた飽和した二酸化炭素ガスを用いる本発明
方法が、従来技術の方法の欠点を克服し、タバコを膨張
させるための改良された方法を提供することを見出し
た。膨張すべきタバコの水分含有量は飽和二酸化炭素ガ
スと接触する前に注意深く制御する。タバコの温度は含
浸処理中全体にわたって注意深く制御する。飽和二酸化
炭素ガスは、好ましくはタバコ上で制御された量の二酸
化炭素が凝縮するような条件下に、タバコに完全に含浸
させる。含浸が完了した後、高圧を低下させ、これによ
ってタバコを所望の流出温度まで冷却する。タバコの冷
却は、二酸化炭素ガスの膨張及びタバコからの凝縮した
液体二酸化炭素の蒸発の両方による。形成された二酸化
炭素含有タバコは次いで好ましくは大気圧で、急速加熱
する温度及び圧力条件を受けさせ、二酸化炭素含浸剤の
膨張をそしてタバコの膨張を生ぜしめて、低密度でかつ
増大した体積のタバコを得る。
【0010】本発明により含浸されたタバコは、少ない
エネルギーを用いて膨張させることができる、例えば液
体二酸化炭素を使用する条件下で含浸させたタバコより
も、匹敵する滞留時間で、著しく低い温度のガス流を使
用できる。
エネルギーを用いて膨張させることができる、例えば液
体二酸化炭素を使用する条件下で含浸させたタバコより
も、匹敵する滞留時間で、著しく低い温度のガス流を使
用できる。
【0011】更に本発明は、過去において実施されてい
るよりも大なる温度範囲で膨張を行うことができること
により、最終タバコ製品中の化学的及び香味成分、例え
ば還元糖及びアルカロイドの大なる制御を提供する。
るよりも大なる温度範囲で膨張を行うことができること
により、最終タバコ製品中の化学的及び香味成分、例え
ば還元糖及びアルカロイドの大なる制御を提供する。
【0012】本発明は容易に入手でき、相対的に費用が
かからず、非燃焼性でかつ非毒性の膨張剤を用いタバコ
を膨張させるための方法に関する。更に詳細には、本発
明は、加圧下タバコを飽和ガス状二酸化炭素及び制御さ
れた量の凝縮液体二酸化炭素で含浸させ、圧力を急速に
開放し、そしてタバコを膨張させることによって作っ
た、実質的に低下した密度及び増大した充填力の膨張タ
バコ製品の製造に関する。膨張は、二酸化炭素含浸剤を
急速に膨張させる熱、放射線エネルギー又は同様のエネ
ルギー発生条件に含浸したタバコを暴露することによっ
て達成できる。
かからず、非燃焼性でかつ非毒性の膨張剤を用いタバコ
を膨張させるための方法に関する。更に詳細には、本発
明は、加圧下タバコを飽和ガス状二酸化炭素及び制御さ
れた量の凝縮液体二酸化炭素で含浸させ、圧力を急速に
開放し、そしてタバコを膨張させることによって作っ
た、実質的に低下した密度及び増大した充填力の膨張タ
バコ製品の製造に関する。膨張は、二酸化炭素含浸剤を
急速に膨張させる熱、放射線エネルギー又は同様のエネ
ルギー発生条件に含浸したタバコを暴露することによっ
て達成できる。
【0013】本発明の方法を実施するため、養生したタ
バコの葉、切断又は細断した形のタバコ、又はタバコの
茎の如きタバコの選択した部分又は再構成タバコさえも
処理できる。細い形では、含浸すべきタバコは好ましく
は約60メッシュ〜約100メッシュの粒度を有し、更
に好ましくはタバコは約30メッシュより小さくない粒
度を有する。ここで使用するとき、メッシュは米国標準
篩を参照し、これらの値は一定の大きさの粒子の95%
より多くが一定のメッシュ値の篩を通過する能力を表わ
す。
バコの葉、切断又は細断した形のタバコ、又はタバコの
茎の如きタバコの選択した部分又は再構成タバコさえも
処理できる。細い形では、含浸すべきタバコは好ましく
は約60メッシュ〜約100メッシュの粒度を有し、更
に好ましくはタバコは約30メッシュより小さくない粒
度を有する。ここで使用するとき、メッシュは米国標準
篩を参照し、これらの値は一定の大きさの粒子の95%
より多くが一定のメッシュ値の篩を通過する能力を表わ
す。
【0014】ここで使用するとき、水分%は、タバコ重
量の約0.9%以下が水以外の揮発物であることから、
オーヴン揮発含有率(OV)に等しいと考えることがで
きる。オーヴン揮発物測定は、212°Fで制御された
循環空気オーヴン中で3時間暴露後のタバコ重量損失の
簡単な測定である。初期重量の百分率としての重量損失
がオーヴン揮発物含有率である。
量の約0.9%以下が水以外の揮発物であることから、
オーヴン揮発含有率(OV)に等しいと考えることがで
きる。オーヴン揮発物測定は、212°Fで制御された
循環空気オーヴン中で3時間暴露後のタバコ重量損失の
簡単な測定である。初期重量の百分率としての重量損失
がオーヴン揮発物含有率である。
【0015】本発明の前記及び他の目的及び利点は添付
図面との関係における以下の詳細な説明及び実施例から
明らかになるであろう。
図面との関係における以下の詳細な説明及び実施例から
明らかになるであろう。
【0016】図1は二酸化炭素に対する標準温度−エン
トロピー図である。
トロピー図である。
【0017】図2は本発明の一つの形でのタバコを膨張
するための方法の簡略化したブロック図である。
するための方法の簡略化したブロック図である。
【0018】図3は、約12%,14%,16.2%及
び20%のOV含有率を有するタバコのための後含浸時
間に対する250psia及び−18℃で含浸したタバコか
ら放出された二酸化炭素重量%のプロットである。
び20%のOV含有率を有するタバコのための後含浸時
間に対する250psia及び−18℃で含浸したタバコか
ら放出された二酸化炭素重量%のプロットである。
【0019】図4は3種の異なるOVタバコのための後
排出時間に対するタバコ中に保持された二酸化炭素重量
%のプロットである。
排出時間に対するタバコ中に保持された二酸化炭素重量
%のプロットである。
【0020】図5は約12%及び約21%のOV含有率
を有するタバコに対する膨張前の保持時間に対する膨張
したタバコの平衡CVのプロットである。
を有するタバコに対する膨張前の保持時間に対する膨張
したタバコの平衡CVのプロットである。
【0021】図6は約12%及び約21%のOV含有率
を有するタバコに対する膨張前の保持時間に対する膨張
したタバコの比体積のプロットである。
を有するタバコに対する膨張前の保持時間に対する膨張
したタバコの比体積のプロットである。
【0022】図7は膨張塔出口OV含有率に対する膨張
したタバコ平衡CVのプロットである。
したタバコ平衡CVのプロットである。
【0023】図8は膨張塔出口OV含有率に対するタバ
コ還元糖における減少%のプロットである。
コ還元糖における減少%のプロットである。
【0024】図9は膨張塔出口OV含有率に対するタバ
コアルカロイドの減少%のプロットである。
コアルカロイドの減少%のプロットである。
【0025】図10は排気後タバコ床全体にわたる各種
の点でのタバコ温度を示す含浸容器の略図である。
の点でのタバコ温度を示す含浸容器の略図である。
【0026】図11は膨張前含浸後の保持時間に対する
膨張したタバコ比体積のプロットである。
膨張したタバコ比体積のプロットである。
【0027】図12は膨張前含浸後の保持時間に対する
膨張したタバコの平衡CVのプロットである。
膨張したタバコの平衡CVのプロットである。
【0028】図13は、800psigで含浸したタバコに
対する適切な安定性(例えば膨張前約1時間の後排気保
持)に要する予備冷却の量を示すタバコOVに対するタ
バコ温度のプロットである。
対する適切な安定性(例えば膨張前約1時間の後排気保
持)に要する予備冷却の量を示すタバコOVに対するタ
バコ温度のプロットである。
【0029】一般に処理すべきタバコは少なくとも約1
2%で約21%未満のOV含有率を有する、しかしより
大なる又は小なるOV含有率を有するタバコも本発明に
より含有させて成功できる。好ましくは処理すべきタバ
コは約13%〜約15%のOV含有率を有するであろ
う。約12%OV未満ではタバコは容易に破砕されす
ぎ、大量のタバコ微粉末を生ぜしめる。約21%OVよ
り上では、許容しうる安定性を達成するのに過剰量の予
備冷却を必要とし、非常に低い後排気温度を必要とし、
容易に破砕される脆いタバコを生ぜしめる。
2%で約21%未満のOV含有率を有する、しかしより
大なる又は小なるOV含有率を有するタバコも本発明に
より含有させて成功できる。好ましくは処理すべきタバ
コは約13%〜約15%のOV含有率を有するであろ
う。約12%OV未満ではタバコは容易に破砕されす
ぎ、大量のタバコ微粉末を生ぜしめる。約21%OVよ
り上では、許容しうる安定性を達成するのに過剰量の予
備冷却を必要とし、非常に低い後排気温度を必要とし、
容易に破砕される脆いタバコを生ぜしめる。
【0030】膨張すべきタバコは、それが二酸化炭素に
よって好適に接触されうるような方法で圧力容器中に置
く。例えば容器中でタバコを支持するため、ワイヤーメ
ッシュベルト又はプラットフォームを使用できる。
よって好適に接触されうるような方法で圧力容器中に置
く。例えば容器中でタバコを支持するため、ワイヤーメ
ッシュベルト又はプラットフォームを使用できる。
【0031】バッチ式含浸法に対しては、タバコ含有圧
力容器は好ましくは二酸化炭素ガスでパージする、パー
ジ操作は一般に約1分〜約4分かかる。パージ工程は省
略することができ、最終製品に害はない。パージするこ
との利点は、二酸化炭素回収を妨害することのあるガス
の除去及び二酸化炭素の完全浸透を妨害することのある
異質ガスの除去にある。
力容器は好ましくは二酸化炭素ガスでパージする、パー
ジ操作は一般に約1分〜約4分かかる。パージ工程は省
略することができ、最終製品に害はない。パージするこ
との利点は、二酸化炭素回収を妨害することのあるガス
の除去及び二酸化炭素の完全浸透を妨害することのある
異質ガスの除去にある。
【0032】本発明方法で使用するガス状二酸化炭素
は、一般に約400psig〜約1050psigの圧力で飽和
液体の形で保持される供給タンクから得られる。供給タ
ンクは圧力容器から送出される再圧縮ガス状二酸化炭素
で供給できる。追加の二酸化炭素は、一般に約215〜
約305psigの圧力及び約−20〜約0°Fの温度で液
体の形で保たれた貯蔵容器から得ることができる。貯蔵
容器からの液体二酸化炭素は再圧縮ガス状二酸化炭素と
混合し、供給タンク中で貯蔵できる。或いは貯蔵容器か
らの液体二酸化炭素は、例えば供給ラインをとりまく好
適な加熱コイルにより予備加熱し、圧力容器中に導入す
る前に約300〜約1000psig及び約0〜約84°F
の温度にすることができる。二酸化炭素を圧力容器に導
入した後、処理すべきタバコを含む容器の内側は、一般
に二酸化炭素ガスを飽和状態で又は実質的に飽和状態で
保つに充分な圧力及び約20〜約80°Fの温度であ
る。
は、一般に約400psig〜約1050psigの圧力で飽和
液体の形で保持される供給タンクから得られる。供給タ
ンクは圧力容器から送出される再圧縮ガス状二酸化炭素
で供給できる。追加の二酸化炭素は、一般に約215〜
約305psigの圧力及び約−20〜約0°Fの温度で液
体の形で保たれた貯蔵容器から得ることができる。貯蔵
容器からの液体二酸化炭素は再圧縮ガス状二酸化炭素と
混合し、供給タンク中で貯蔵できる。或いは貯蔵容器か
らの液体二酸化炭素は、例えば供給ラインをとりまく好
適な加熱コイルにより予備加熱し、圧力容器中に導入す
る前に約300〜約1000psig及び約0〜約84°F
の温度にすることができる。二酸化炭素を圧力容器に導
入した後、処理すべきタバコを含む容器の内側は、一般
に二酸化炭素ガスを飽和状態で又は実質的に飽和状態で
保つに充分な圧力及び約20〜約80°Fの温度であ
る。
【0033】タバコ安定性、即ち最終膨張工程前圧力除
去後含浸したタバコを貯蔵でき、しかもなお満足できる
膨張ができる時間の長さは、初期タバコOV含有率、即
ち予備含浸OV含有率、及び圧力容器の排気後のタバコ
温度に依存する。高初期OV含有率を有するタバコは、
同程度の安定性を達成するために低初期OV含有率を有
するタバコよりも、低いタバコ後排気温度を必要とす
る。
去後含浸したタバコを貯蔵でき、しかもなお満足できる
膨張ができる時間の長さは、初期タバコOV含有率、即
ち予備含浸OV含有率、及び圧力容器の排気後のタバコ
温度に依存する。高初期OV含有率を有するタバコは、
同程度の安定性を達成するために低初期OV含有率を有
するタバコよりも、低いタバコ後排気温度を必要とす
る。
【0034】250psia及び−18℃で二酸化炭素ガス
で含浸したタバコの安定性についてのOV含有率の効果
は、代表的には約60〜約70gのブライトタバコの秤
量した試料を、300ccの圧力容器中に置くことによっ
て測定した。次に容器を−18℃に設定した温度制御浴
中に浸漬した。容器が浴で熱平衡に達した後、容器を二
酸化炭素ガスでパージした。次に容器を約250psiaに
加圧した。ガス相含浸は、−18℃で二酸化炭素飽和圧
力未満で少なくとも20〜30psi の二酸化炭素圧力を
保つことによって確実にした。タバコを約15〜約60
分間加圧下浸透させた後、圧力容器を、大気に排気する
ことによって約3〜約4秒間で大気圧まで急速に減圧し
た。排気バルブを直ちに閉じ、タバコは約1時間−18
℃で温度制御浴中に浸漬した圧力容器中に保持した。約
1時間後、タバコ中に残っている二酸化炭素を遊離させ
るため約2時間にわたって容器温度を約25℃に上昇さ
せた。容器圧力及び温度は、Laboratories Technologie
s Corp. より入手したLABTECHバージョン4のデ
ータ収集ソフトウエアを備えたIBM互換性コンピュー
タを用いて連続的に監視した。一定温度で時間に対する
タバコによって放出された二酸化炭素の量は、時間に対
する容器圧力を基準にして計算できる。
で含浸したタバコの安定性についてのOV含有率の効果
は、代表的には約60〜約70gのブライトタバコの秤
量した試料を、300ccの圧力容器中に置くことによっ
て測定した。次に容器を−18℃に設定した温度制御浴
中に浸漬した。容器が浴で熱平衡に達した後、容器を二
酸化炭素ガスでパージした。次に容器を約250psiaに
加圧した。ガス相含浸は、−18℃で二酸化炭素飽和圧
力未満で少なくとも20〜30psi の二酸化炭素圧力を
保つことによって確実にした。タバコを約15〜約60
分間加圧下浸透させた後、圧力容器を、大気に排気する
ことによって約3〜約4秒間で大気圧まで急速に減圧し
た。排気バルブを直ちに閉じ、タバコは約1時間−18
℃で温度制御浴中に浸漬した圧力容器中に保持した。約
1時間後、タバコ中に残っている二酸化炭素を遊離させ
るため約2時間にわたって容器温度を約25℃に上昇さ
せた。容器圧力及び温度は、Laboratories Technologie
s Corp. より入手したLABTECHバージョン4のデ
ータ収集ソフトウエアを備えたIBM互換性コンピュー
タを用いて連続的に監視した。一定温度で時間に対する
タバコによって放出された二酸化炭素の量は、時間に対
する容器圧力を基準にして計算できる。
【0035】図3は、前述した如く、−18℃で250
psiaで二酸化炭素ガスで含浸した約12%,14%,1
6.2%及び20%OVブライトタバコの安定性を比較
する。約20%のOV含有率を有するタバコは−18℃
で15分後その二酸化炭素含浸量を約71%失った、一
方約12%のOV含有率を有するタバコは60分後にそ
の二酸化炭素含浸量の約25%のみを失った。25℃ま
で容器温度を増大させた後発生した二酸化炭素の合計量
は全二酸化炭素含浸量の指標である。このデータは、匹
敵する圧力及び温度での含浸のため、タバコOV含有率
が増大すると、タバコ安定性が低下することを示してい
る。
psiaで二酸化炭素ガスで含浸した約12%,14%,1
6.2%及び20%OVブライトタバコの安定性を比較
する。約20%のOV含有率を有するタバコは−18℃
で15分後その二酸化炭素含浸量を約71%失った、一
方約12%のOV含有率を有するタバコは60分後にそ
の二酸化炭素含浸量の約25%のみを失った。25℃ま
で容器温度を増大させた後発生した二酸化炭素の合計量
は全二酸化炭素含浸量の指標である。このデータは、匹
敵する圧力及び温度での含浸のため、タバコOV含有率
が増大すると、タバコ安定性が低下することを示してい
る。
【0036】充分なタバコ安定性を達成するため、膨張
すべきタバコが約15%の初期OV含有率を有すると
き、圧力容器の排気後、タバコ温度は約0°F〜約10
°Fであるのが好ましい。匹敵しうる安定度を達成する
ため、約15%より大なる初期OV含有率を有するタバ
コは約0°F未満から約10°Fまでの後排気温度を有
すべきであり、15%より小さい初期OV含有率を有す
るタバコは約0°Fより大で約10°Fまでの温度で保
つとよい。例えば図4は、種々のOV含有率でのタバコ
安定性についてのタバコ後排気温度の効果を示す。図4
は約21%の高OV含有率を有するタバコは、約0°F
〜約10°Fの後排気温度を有し、約12%の低OV含
有率を有するタバコと比較して、時間に対する二酸化炭
素保持の同様の程度を達成するために、低い後排気温
度、約−35°Fを必要とすることを示している。それ
ぞれ図5及び図6は、図示時間その図示後排気温度で保
持した後、膨張したタバコの比体積及び平衡化したCV
時の後排気温度及びタバコOV含有率の効果を示す。
すべきタバコが約15%の初期OV含有率を有すると
き、圧力容器の排気後、タバコ温度は約0°F〜約10
°Fであるのが好ましい。匹敵しうる安定度を達成する
ため、約15%より大なる初期OV含有率を有するタバ
コは約0°F未満から約10°Fまでの後排気温度を有
すべきであり、15%より小さい初期OV含有率を有す
るタバコは約0°Fより大で約10°Fまでの温度で保
つとよい。例えば図4は、種々のOV含有率でのタバコ
安定性についてのタバコ後排気温度の効果を示す。図4
は約21%の高OV含有率を有するタバコは、約0°F
〜約10°Fの後排気温度を有し、約12%の低OV含
有率を有するタバコと比較して、時間に対する二酸化炭
素保持の同様の程度を達成するために、低い後排気温
度、約−35°Fを必要とすることを示している。それ
ぞれ図5及び図6は、図示時間その図示後排気温度で保
持した後、膨張したタバコの比体積及び平衡化したCV
時の後排気温度及びタバコOV含有率の効果を示す。
【0037】図4,図5及び図6は実験49,54及び
65からのデータに基づいている。これらの各実験にお
いて、全容積3.4立方フィートの圧力容器中にブライ
トタバコを入れその2.4立方フィートをタバコで占有
させた。実験54及び65においては、圧力容器中に、
20%OVタバコの約22lbs を入れた。このタバコ
は、二酸化炭素ガスで約800psigに加圧する前に、約
4〜5分間、それぞれ実験54及び65に対して約42
1psig及び約153psigで容器中に二酸化炭素ガスを流
して予備冷却した。
65からのデータに基づいている。これらの各実験にお
いて、全容積3.4立方フィートの圧力容器中にブライ
トタバコを入れその2.4立方フィートをタバコで占有
させた。実験54及び65においては、圧力容器中に、
20%OVタバコの約22lbs を入れた。このタバコ
は、二酸化炭素ガスで約800psigに加圧する前に、約
4〜5分間、それぞれ実験54及び65に対して約42
1psig及び約153psigで容器中に二酸化炭素ガスを流
して予備冷却した。
【0038】含浸圧力、タバコに対する二酸化炭素の質
量比、及びタバコの熱容量は、特定の状況の下で、凝縮
した二酸化炭素の蒸発から要求される冷却の量が、圧力
除去したとき二酸化炭素ガスの膨張によって与えられる
冷却に対して小であるような方法で計算できる。
量比、及びタバコの熱容量は、特定の状況の下で、凝縮
した二酸化炭素の蒸発から要求される冷却の量が、圧力
除去したとき二酸化炭素ガスの膨張によって与えられる
冷却に対して小であるような方法で計算できる。
【0039】実験49,54及び65の各々において、
約800psigの含浸圧力に達した後、系の圧力は約5分
間約800psigで保ち、その後容器は約90秒で大気圧
まで急速に圧力除去した。冷却後圧力除去中にタバコ1
lbについて凝縮した二酸化炭素の質量を実験54及び6
5について計算し、下記に報告する。含浸したタバコ
は、下記に示す温度及び約5秒未満の間約135ft/秒
の速度で設定した水蒸気と接触させて直径3inの膨張塔
中でタバコが膨張されるまで、乾燥大気下その後排気温
度で保った。
約800psigの含浸圧力に達した後、系の圧力は約5分
間約800psigで保ち、その後容器は約90秒で大気圧
まで急速に圧力除去した。冷却後圧力除去中にタバコ1
lbについて凝縮した二酸化炭素の質量を実験54及び6
5について計算し、下記に報告する。含浸したタバコ
は、下記に示す温度及び約5秒未満の間約135ft/秒
の速度で設定した水蒸気と接触させて直径3inの膨張塔
中でタバコが膨張されるまで、乾燥大気下その後排気温
度で保った。
【0040】 表 1 実 験 54 65 供給原料OV% 20.5 20.4 タバコ重量(lbs ) 22.5 21.25 CO2 流通冷却圧力(psig) 421 153 含浸圧力(psig) 800 772 予備冷却温度(°F) 10 −20 後排気温度(°F) 10〜20 −35 膨張塔ガス温度(°F) 575 575 平衡CV(cc/g) 8.5 10.0 SV(cc/g) 1.8 2.5 計算した凝縮CO2(lb/lb タバコ) 0.19 0.58
【0041】要求されるタバコ安定性度、従って所望さ
れるタバコ後排気温度は、圧力除去後そしてタバコの膨
張前の時間の長さを含む多くの要因によって決る。従っ
て所望の後排気温度の選択は要求される安定度よりみて
なすべきである。
れるタバコ後排気温度は、圧力除去後そしてタバコの膨
張前の時間の長さを含む多くの要因によって決る。従っ
て所望の後排気温度の選択は要求される安定度よりみて
なすべきである。
【0042】所望されるタバコ後排気温度は、それを圧
力容器に導入する前のタバコの予備冷却、冷二酸化炭素
又は他の適当な手段でパージすることにより圧力容器中
のタバコのその場での冷却、又は二酸化炭素ガスの流通
によりその場で増強された真空冷却を含む好適な手段に
よって得ることができる。真空冷却はタバコの熱劣化を
伴うことなくタバコOV含有率を減少する利点を有す
る。真空冷却は又容器から非凝縮性ガスも除去し、これ
によってパージ工程を省略することも可能にする。真空
冷却は約30°Fという低い温度にタバコ温度を下げる
ため有効的かつ実際的に使用できる。タバコは圧力容器
中でその場で冷却するのが好ましい。
力容器に導入する前のタバコの予備冷却、冷二酸化炭素
又は他の適当な手段でパージすることにより圧力容器中
のタバコのその場での冷却、又は二酸化炭素ガスの流通
によりその場で増強された真空冷却を含む好適な手段に
よって得ることができる。真空冷却はタバコの熱劣化を
伴うことなくタバコOV含有率を減少する利点を有す
る。真空冷却は又容器から非凝縮性ガスも除去し、これ
によってパージ工程を省略することも可能にする。真空
冷却は約30°Fという低い温度にタバコ温度を下げる
ため有効的かつ実際的に使用できる。タバコは圧力容器
中でその場で冷却するのが好ましい。
【0043】所望のタバコ後排気温度を達成するのに要
する予備冷却又はその場での冷却の量は、圧力除去中に
二酸化炭素ガスの膨張によって得られる冷却の量によっ
て決る。二酸化炭素ガスの膨張により冷却するタバコの
量は、タバコの質量、タバコの熱容量、最終含浸圧力、
及び系の温度に対する二酸化炭素ガスの質量の比の関数
である。従って一定の含浸に対して、タバコ供給量及び
系の圧力、温度及び容積を固定したとき、タバコの最終
後排気温度の制御は、タバコ上に凝縮することのできる
二酸化炭素の量を制御することによって達成できる。タ
バコからの凝縮した二酸化炭素の蒸発によるタバコ冷却
の量は、タバコの質量、タバコの熱容量、及び系の温度
及び圧力に対する凝縮した二酸化炭素の質量の比の関数
である。
する予備冷却又はその場での冷却の量は、圧力除去中に
二酸化炭素ガスの膨張によって得られる冷却の量によっ
て決る。二酸化炭素ガスの膨張により冷却するタバコの
量は、タバコの質量、タバコの熱容量、最終含浸圧力、
及び系の温度に対する二酸化炭素ガスの質量の比の関数
である。従って一定の含浸に対して、タバコ供給量及び
系の圧力、温度及び容積を固定したとき、タバコの最終
後排気温度の制御は、タバコ上に凝縮することのできる
二酸化炭素の量を制御することによって達成できる。タ
バコからの凝縮した二酸化炭素の蒸発によるタバコ冷却
の量は、タバコの質量、タバコの熱容量、及び系の温度
及び圧力に対する凝縮した二酸化炭素の質量の比の関数
である。
【0044】必要なタバコ安定性は使用する含浸及び膨
張法の特別の設計によって決る。図13は特定の方法設
計に対する関数として所望のタバコ安定性を達成するた
めに要するタバコ後排気温度を示す。下方の陰線部域2
00は二酸化炭素ガス膨張によって得られた冷却の量を
示し、上方部域250は必要な安定性を得るためタバコ
OVの関数として二酸化炭素液体蒸発によって要求され
る追加冷却の量を示す。これらの例に対しては、適切な
タバコ安定性は、タバコ温度が安定線によって示される
温度又はその下であるとき達成される。タバコ後排気温
度を決定する工程可変要因には、限定するものではない
が、容器温度、容器質量、容器容積、容器形状、流れの
幾何学的な形、装置方向、容器壁への熱伝達速度及び含
浸と膨張の間の処理設計した滞留時間を含む前述した可
変要因及び他の可変要因を含む。
張法の特別の設計によって決る。図13は特定の方法設
計に対する関数として所望のタバコ安定性を達成するた
めに要するタバコ後排気温度を示す。下方の陰線部域2
00は二酸化炭素ガス膨張によって得られた冷却の量を
示し、上方部域250は必要な安定性を得るためタバコ
OVの関数として二酸化炭素液体蒸発によって要求され
る追加冷却の量を示す。これらの例に対しては、適切な
タバコ安定性は、タバコ温度が安定線によって示される
温度又はその下であるとき達成される。タバコ後排気温
度を決定する工程可変要因には、限定するものではない
が、容器温度、容器質量、容器容積、容器形状、流れの
幾何学的な形、装置方向、容器壁への熱伝達速度及び含
浸と膨張の間の処理設計した滞留時間を含む前述した可
変要因及び他の可変要因を含む。
【0045】図13に示した800psig法にとって、約
1時間の後排気保持時間で、12%OVタバコに対し
て、要求される安定性を達成するために予備冷却は必要
でない、一方21%OVタバコには約−35°Fの後排
気温度を達成するのに充分な予備冷却を必要とする。
1時間の後排気保持時間で、12%OVタバコに対し
て、要求される安定性を達成するために予備冷却は必要
でない、一方21%OVタバコには約−35°Fの後排
気温度を達成するのに充分な予備冷却を必要とする。
【0046】約−35°Fから約20°Fまでの本発明
の所望のタバコ後排気温度は、含浸剤として液体二酸化
炭素を用いるときの約−110°Fである後排気温度よ
り著しく高い。この高いタバコ後排気温度及び低いタバ
コOVは、著しく低い温度で膨張工程を行うことを可能
にし、少ないこげ、及び少ない香味損失を有する膨張し
たタバコをもたらす。更にタバコを膨張させるために少
ないエネルギーを必要とする。更に存在しても非常に少
ない固体二酸化炭素が形成されるため、含浸したタバコ
の取り扱いが簡単にされる。液体二酸化炭素のみで含浸
したタバコとは異なり、本発明により含浸したタバコ
は、機械的に破砕しなければならない塊を形成する傾向
がない。従ってシガレットに使用するためには小さすぎ
るタバコ微粒子を生ぜしめる塊破砕工程を省略できるた
め、より大なる有用タバコ収率が達成される。
の所望のタバコ後排気温度は、含浸剤として液体二酸化
炭素を用いるときの約−110°Fである後排気温度よ
り著しく高い。この高いタバコ後排気温度及び低いタバ
コOVは、著しく低い温度で膨張工程を行うことを可能
にし、少ないこげ、及び少ない香味損失を有する膨張し
たタバコをもたらす。更にタバコを膨張させるために少
ないエネルギーを必要とする。更に存在しても非常に少
ない固体二酸化炭素が形成されるため、含浸したタバコ
の取り扱いが簡単にされる。液体二酸化炭素のみで含浸
したタバコとは異なり、本発明により含浸したタバコ
は、機械的に破砕しなければならない塊を形成する傾向
がない。従ってシガレットに使用するためには小さすぎ
るタバコ微粒子を生ぜしめる塊破砕工程を省略できるた
め、より大なる有用タバコ収率が達成される。
【0047】更に、約−110°FでのOVタバコとは
異なり、約−35°Fでの約21%OVタバコから約2
0°Fでの約12%OVタバコまでは、脆くなく、従っ
て最少の劣化で取り扱える。この性質は、正常な処理
中、例えば圧力容器からの取り出し中又は圧力容器から
膨張容器への搬送中、タバコが機械的に破砕されること
が少ないため、有用なタバコのより大なる収率を生ぜし
める。
異なり、約−35°Fでの約21%OVタバコから約2
0°Fでの約12%OVタバコまでは、脆くなく、従っ
て最少の劣化で取り扱える。この性質は、正常な処理
中、例えば圧力容器からの取り出し中又は圧力容器から
膨張容器への搬送中、タバコが機械的に破砕されること
が少ないため、有用なタバコのより大なる収率を生ぜし
める。
【0048】含浸したタバコの膨張中の化学的変化、例
えば加熱したときのアルカロイド及び還元糖の損失は、
出口でのタバコOV、即ち膨張直後のタバコOV含有率
を約6%OV又はそれ以上に増大させることによって減
少させることができる。これは膨張工程の温度を下げる
ことによって達成できる。タバコ出口OVにおける増大
は、達成される膨張の量の減少と関連している。膨張の
量の減少は、タバコの出発供給OV含有率に強く依存す
る。タバコ供給原料OVが約13%に低下したとき、膨
張装置を出る約6%以上のタバコ水分含有率でさえも膨
張度における最小減少が見られる。従って供給原料OV
及び膨張温度を下げると、化学変化を最小にしながら驚
くべき良好な膨張を達成できる。これを図7,図8及び
図9に示す。
えば加熱したときのアルカロイド及び還元糖の損失は、
出口でのタバコOV、即ち膨張直後のタバコOV含有率
を約6%OV又はそれ以上に増大させることによって減
少させることができる。これは膨張工程の温度を下げる
ことによって達成できる。タバコ出口OVにおける増大
は、達成される膨張の量の減少と関連している。膨張の
量の減少は、タバコの出発供給OV含有率に強く依存す
る。タバコ供給原料OVが約13%に低下したとき、膨
張装置を出る約6%以上のタバコ水分含有率でさえも膨
張度における最小減少が見られる。従って供給原料OV
及び膨張温度を下げると、化学変化を最小にしながら驚
くべき良好な膨張を達成できる。これを図7,図8及び
図9に示す。
【0049】図7,図8及び図9は実験2241〜22
42及び2244〜2254からのデータに基づいてい
る。これら各実験において、ブライトタバコの測定量
を、実施例1に記載した容器と同様の圧力容器中に入れ
た。
42及び2244〜2254からのデータに基づいてい
る。これら各実験において、ブライトタバコの測定量
を、実施例1に記載した容器と同様の圧力容器中に入れ
た。
【0050】
【表1】
【0051】
【表2】
【0052】
【表3】
【0053】実験No. 2241及び2242においては
タバコを含浸させるため、430psigで液体二酸化炭素
を使用した。タバコは、過剰の液体を排液する前に約6
0秒間液体二酸化炭素中に浸漬した。次いで容器を大気
圧まで急速に圧力除去し、その場で固体二酸化炭素を形
成した。次に含浸したタバコを容器から取り出し、形成
されている塊があるときは破砕した。次にタバコは、8
in膨張塔中で、約4秒未満の間約85ft/秒の速度で表
2に示した温度で設定した75%水蒸気/空気混合物と
接触させて膨張させた。
タバコを含浸させるため、430psigで液体二酸化炭素
を使用した。タバコは、過剰の液体を排液する前に約6
0秒間液体二酸化炭素中に浸漬した。次いで容器を大気
圧まで急速に圧力除去し、その場で固体二酸化炭素を形
成した。次に含浸したタバコを容器から取り出し、形成
されている塊があるときは破砕した。次にタバコは、8
in膨張塔中で、約4秒未満の間約85ft/秒の速度で表
2に示した温度で設定した75%水蒸気/空気混合物と
接触させて膨張させた。
【0054】膨張前及び後のタバコのニコチンアルカロ
イド及び還元糖をBran Luebbe (以前はTechnicon と称
した)の連続フロー分析装置を用いて測定した。タバコ
からニコチンアルカロイド及び還元糖を抽出するため水
性酢酸溶液を使用した。抽出液は第一に透析を受けさせ
て、両測定の妨害物を除去する。還元糖は、p−ヒドロ
キシ安息香酸ヒドラジドと85℃で塩基性媒体中で反応
させて発色させて測定する。ニコチンアルカロイドは、
芳香族アミンの存在下に、それらの塩化シアンとの反応
によって測定する。タバコのアルカロイド又は還元糖含
有率の減少はタバコの化学的及び香味成分の損失又は変
化の指標である。
イド及び還元糖をBran Luebbe (以前はTechnicon と称
した)の連続フロー分析装置を用いて測定した。タバコ
からニコチンアルカロイド及び還元糖を抽出するため水
性酢酸溶液を使用した。抽出液は第一に透析を受けさせ
て、両測定の妨害物を除去する。還元糖は、p−ヒドロ
キシ安息香酸ヒドラジドと85℃で塩基性媒体中で反応
させて発色させて測定する。ニコチンアルカロイドは、
芳香族アミンの存在下に、それらの塩化シアンとの反応
によって測定する。タバコのアルカロイド又は還元糖含
有率の減少はタバコの化学的及び香味成分の損失又は変
化の指標である。
【0055】実験No. 2244〜2254は実施例1に
記載した方法により800psigでガス状二酸化炭素で含
浸した。膨張温度の効果を測定するため、1回の含浸か
らのタバコを種々の温度で膨張させた。例えば325lb
s のタバコを含浸させ、次いで約1時間のコースにわた
ってとった3個の試料を、500°F,550°F及び
600°Fで(それぞれ実験No. 2244,2245及
び2246で示す)試験し、膨張させた。OV含有率の
効果を研究するため、約13%,15%,17%及び1
9%のOV含有率を有するタバコのバッチを含浸させ
た。実験番号の次の註の第1、第2、又は第3は、特定
含浸からタバコを膨張させた順序を示す。含浸したタバ
コは、約4秒未満の間、約85ft/秒の速度及び表2に
示した温度で設定した75%水蒸気/空気混合物と接触
させて8in膨張糖で膨張させた。タバコのアルカロイド
及び還元糖含有率は前述したのと同じ方法で測定した。
記載した方法により800psigでガス状二酸化炭素で含
浸した。膨張温度の効果を測定するため、1回の含浸か
らのタバコを種々の温度で膨張させた。例えば325lb
s のタバコを含浸させ、次いで約1時間のコースにわた
ってとった3個の試料を、500°F,550°F及び
600°Fで(それぞれ実験No. 2244,2245及
び2246で示す)試験し、膨張させた。OV含有率の
効果を研究するため、約13%,15%,17%及び1
9%のOV含有率を有するタバコのバッチを含浸させ
た。実験番号の次の註の第1、第2、又は第3は、特定
含浸からタバコを膨張させた順序を示す。含浸したタバ
コは、約4秒未満の間、約85ft/秒の速度及び表2に
示した温度で設定した75%水蒸気/空気混合物と接触
させて8in膨張糖で膨張させた。タバコのアルカロイド
及び還元糖含有率は前述したのと同じ方法で測定した。
【0056】図2を参照し、処理すべきタバコは乾燥機
10に導入し、そこで約19%〜約28%水分(重量)
から、約12%〜約21%水分(重量)まで、好ましく
は約13%〜約15%水分(重量)まで乾燥する。乾燥
は任意好適な手段で達成できる。この乾燥したタバコは
次の含浸及び膨張のためサイロ中にばらで貯蔵してもよ
く、或いは好適な温度に調節後圧力容器30に直接供給
してもよい。
10に導入し、そこで約19%〜約28%水分(重量)
から、約12%〜約21%水分(重量)まで、好ましく
は約13%〜約15%水分(重量)まで乾燥する。乾燥
は任意好適な手段で達成できる。この乾燥したタバコは
次の含浸及び膨張のためサイロ中にばらで貯蔵してもよ
く、或いは好適な温度に調節後圧力容器30に直接供給
してもよい。
【0057】所望によっては、乾燥したタバコの測定す
る量を秤量ベルトによって測定し、含浸前に処理するタ
バコ冷却装置20内のコンベヤベルト上に供給する。タ
バコは圧力容器30中に供給する前に、冷蔵庫を含む任
意の通常の手段でタバコ冷却装置20内で、約20°F
未満、好ましくは約0°F未満に冷却する。
る量を秤量ベルトによって測定し、含浸前に処理するタ
バコ冷却装置20内のコンベヤベルト上に供給する。タ
バコは圧力容器30中に供給する前に、冷蔵庫を含む任
意の通常の手段でタバコ冷却装置20内で、約20°F
未満、好ましくは約0°F未満に冷却する。
【0058】冷却されたタバコはタバコ入口31を通っ
て圧力容器30に供給する。圧力容器30は次いでガス
状二酸化炭素でパージして容器30から空気又は他の非
凝縮性ガスを除去する。パージは容器30内のタバコの
温度を著しく上昇させないような方法で行うことが望ま
しい。好ましくはこのパージ工程の流出物は、再使用す
るための二酸化炭素を回収するのに好適な方法で処理す
る、或いはライン34を介して大気中に排気してもよ
い。
て圧力容器30に供給する。圧力容器30は次いでガス
状二酸化炭素でパージして容器30から空気又は他の非
凝縮性ガスを除去する。パージは容器30内のタバコの
温度を著しく上昇させないような方法で行うことが望ま
しい。好ましくはこのパージ工程の流出物は、再使用す
るための二酸化炭素を回収するのに好適な方法で処理す
る、或いはライン34を介して大気中に排気してもよ
い。
【0059】パージ工程に続いて、二酸化炭素ガスは供
給タンク50から圧力容器30に導入し、そこは約40
0psig〜約1050psigで保つ。容器30の内圧が約3
00〜約500psigに達したとき、二酸化炭素出口32
を開き、容器30の圧力を約300〜約500psigで保
ちながら、実質的に均一な温度にタバコを冷却するタバ
コ床を通って二酸化炭素を流れさせる。実質的に均一な
タバコ温度に達した後、二酸化炭素出口32を閉じ、容
器30の圧力を、二酸化炭素ガスの添加によって約70
0〜約1000psig、好ましくは約800psigに増大さ
せる。次に二酸化炭素入口を閉じる。この点で、タバコ
床温度は大体二酸化炭素飽和温度である。1050psig
という高い圧力を経済的に使用でき、二酸化炭素の臨界
圧力、1057psigに等しい圧力も許容できるが、タバ
コ上での超臨界二酸化炭素の効果及び入手しうる装置の
能力によって決ること以外に、有用な含浸圧力範囲に知
られている上限はない。
給タンク50から圧力容器30に導入し、そこは約40
0psig〜約1050psigで保つ。容器30の内圧が約3
00〜約500psigに達したとき、二酸化炭素出口32
を開き、容器30の圧力を約300〜約500psigで保
ちながら、実質的に均一な温度にタバコを冷却するタバ
コ床を通って二酸化炭素を流れさせる。実質的に均一な
タバコ温度に達した後、二酸化炭素出口32を閉じ、容
器30の圧力を、二酸化炭素ガスの添加によって約70
0〜約1000psig、好ましくは約800psigに増大さ
せる。次に二酸化炭素入口を閉じる。この点で、タバコ
床温度は大体二酸化炭素飽和温度である。1050psig
という高い圧力を経済的に使用でき、二酸化炭素の臨界
圧力、1057psigに等しい圧力も許容できるが、タバ
コ上での超臨界二酸化炭素の効果及び入手しうる装置の
能力によって決ること以外に、有用な含浸圧力範囲に知
られている上限はない。
【0060】圧力容器の加圧中、飽和二酸化炭素ガスの
制御された量がタバコ上で凝縮できる熱力学的通路に従
うのが好ましい。図1は、本発明による一つの熱力学的
通路を示すため画いた線I−Vを有する二酸化炭素に対
する標準温度(°F)−エントロピー(Btu /lb°F)
図である。例えば約65°Fでタバコを圧力容器に入れ
(Iで)、容器圧力を約300psigに増大する(線I−
IIで示す如く)。次に容器を約300psigで二酸化炭素
の流通冷却により約0°Fに冷却する(線II−III に示
す如く)。追加の二酸化炭素ガスを容器に導入し、圧力
を約800psigに、温度を約67°Fに上昇させる。し
かしながら、タバコの温度は二酸化炭素ガスの飽和温度
未満であるから、二酸化炭素ガスの制御された量がタバ
コ上に均一に凝縮する(線III −IVに示す如く)。所望
の長さの時間約800psigで系を保持した後、容器は急
速に圧力除去して大気圧にし、約−5°F〜約−10°
Fの後排気温度を生ぜしめる(線IV−Vに示す如く)。
制御された量がタバコ上で凝縮できる熱力学的通路に従
うのが好ましい。図1は、本発明による一つの熱力学的
通路を示すため画いた線I−Vを有する二酸化炭素に対
する標準温度(°F)−エントロピー(Btu /lb°F)
図である。例えば約65°Fでタバコを圧力容器に入れ
(Iで)、容器圧力を約300psigに増大する(線I−
IIで示す如く)。次に容器を約300psigで二酸化炭素
の流通冷却により約0°Fに冷却する(線II−III に示
す如く)。追加の二酸化炭素ガスを容器に導入し、圧力
を約800psigに、温度を約67°Fに上昇させる。し
かしながら、タバコの温度は二酸化炭素ガスの飽和温度
未満であるから、二酸化炭素ガスの制御された量がタバ
コ上に均一に凝縮する(線III −IVに示す如く)。所望
の長さの時間約800psigで系を保持した後、容器は急
速に圧力除去して大気圧にし、約−5°F〜約−10°
Fの後排気温度を生ぜしめる(線IV−Vに示す如く)。
【0061】加圧前約10°Fへのタバコのその場での
冷却は、一般に飽和二酸化炭素ガスの或る量の凝縮を可
能にする。凝縮は一般にタバコ床全体に液体二酸化炭素
の実質的に均一な分布を生ぜしめる。排気工程中この液
体二酸化炭素の蒸発は均一な方法でタバコの冷却を助け
る。均一な後含浸タバコ温度はより均一な膨張タバコを
生ぜしめる。
冷却は、一般に飽和二酸化炭素ガスの或る量の凝縮を可
能にする。凝縮は一般にタバコ床全体に液体二酸化炭素
の実質的に均一な分布を生ぜしめる。排気工程中この液
体二酸化炭素の蒸発は均一な方法でタバコの冷却を助け
る。均一な後含浸タバコ温度はより均一な膨張タバコを
生ぜしめる。
【0062】この均一なタバコ温度を図10に示す、図
10は、排気後のタバコ床全体にわたる種々の位置での
温度(°F)を示す実験No. 28で使用した含浸容器1
00の略図である。例えば断面120でのタバコ床温度
は、容器100の頂部から3ftで、約11°F,7°
F,7°F及び3°Fの温度を有することが判った。約
15%のOV含有率を有するブライトタバコの約180
0lbs を、内径5ft及び高さ8.5ftの圧力容器に入れ
た。容器を次いで約30秒間二酸化炭素ガスでパージ
し、次いで二酸化炭素ガスで約350psigに加圧した。
次いでタバコ床は、約12.5分間350psigで流通冷
却により約10°Fに冷却した。圧力容器を約800ps
igに増大させ、約60秒保持し、次いで急速に約4.5
分で圧力を除いた。種々の点でのタバコ床の温度を測定
し、図10に示す如く実質的に均一であることが判っ
た。タバコ1lbについて約0.26lbs の二酸化炭素が
凝縮したことが計算された。
10は、排気後のタバコ床全体にわたる種々の位置での
温度(°F)を示す実験No. 28で使用した含浸容器1
00の略図である。例えば断面120でのタバコ床温度
は、容器100の頂部から3ftで、約11°F,7°
F,7°F及び3°Fの温度を有することが判った。約
15%のOV含有率を有するブライトタバコの約180
0lbs を、内径5ft及び高さ8.5ftの圧力容器に入れ
た。容器を次いで約30秒間二酸化炭素ガスでパージ
し、次いで二酸化炭素ガスで約350psigに加圧した。
次いでタバコ床は、約12.5分間350psigで流通冷
却により約10°Fに冷却した。圧力容器を約800ps
igに増大させ、約60秒保持し、次いで急速に約4.5
分で圧力を除いた。種々の点でのタバコ床の温度を測定
し、図10に示す如く実質的に均一であることが判っ
た。タバコ1lbについて約0.26lbs の二酸化炭素が
凝縮したことが計算された。
【0063】図2を参照して、圧力容器30中のタバコ
は、約1秒〜約300秒、好ましくは約60秒間約80
0psigでの二酸化炭素圧の下で保つ。二酸化炭素とのタ
バコ接触時間、即ち所望量の二酸化炭素を吸収させるた
め、タバコを二酸化炭素ガスと接触させて保持しなけれ
ばならない時間の長さは、使用する含浸圧力及びタバコ
OV含有率によって強く影響を受ける。高い初期OV含
有率を有するタバコは、特に低い圧力で、匹敵する含浸
度を達成させるため、低い初期OV含有率を有するタバ
コよりも、一定の圧力で短い接触時間を必要とする。高
含浸圧力では、二酸化炭素と接触時間についてのタバコ
OVの効果は減少する。これを表3に示す。
は、約1秒〜約300秒、好ましくは約60秒間約80
0psigでの二酸化炭素圧の下で保つ。二酸化炭素とのタ
バコ接触時間、即ち所望量の二酸化炭素を吸収させるた
め、タバコを二酸化炭素ガスと接触させて保持しなけれ
ばならない時間の長さは、使用する含浸圧力及びタバコ
OV含有率によって強く影響を受ける。高い初期OV含
有率を有するタバコは、特に低い圧力で、匹敵する含浸
度を達成させるため、低い初期OV含有率を有するタバ
コよりも、一定の圧力で短い接触時間を必要とする。高
含浸圧力では、二酸化炭素と接触時間についてのタバコ
OVの効果は減少する。これを表3に示す。
【0064】
【表4】
【0065】タバコを充分に含浸させた後、圧力容器3
0を、容器の大きさによって約1秒〜約300秒で大気
圧まで圧力除去する、これは二酸化炭素最初二酸化炭素
回収装置40へ、次いでライン34を通して大気に排気
することによって行う。タバコ上に凝縮した二酸化炭素
はこの排気工程中に蒸発し、タバコの冷却を助け、約−
35°Fから約20°Fへのタバコ後排気温度をもたら
す。
0を、容器の大きさによって約1秒〜約300秒で大気
圧まで圧力除去する、これは二酸化炭素最初二酸化炭素
回収装置40へ、次いでライン34を通して大気に排気
することによって行う。タバコ上に凝縮した二酸化炭素
はこの排気工程中に蒸発し、タバコの冷却を助け、約−
35°Fから約20°Fへのタバコ後排気温度をもたら
す。
【0066】タバコ中で凝縮される二酸化炭素の量は、
タバコ1ポンドについて二酸化炭素0.1〜0.9ポン
ドであるのが好ましい。最良の範囲は0.1〜0.3ポ
ンドであるが、0.5又は0.6ポンドまである環境の
下では好適である。
タバコ1ポンドについて二酸化炭素0.1〜0.9ポン
ドであるのが好ましい。最良の範囲は0.1〜0.3ポ
ンドであるが、0.5又は0.6ポンドまである環境の
下では好適である。
【0067】圧力容器30からの含浸されたタバコは、
任意の好適な手段、例えば膨張塔70へ供給することに
よって直ちに膨張させることができる。或いは含浸した
タバコは、乾燥雰囲気下、即ち続く膨張のための後排気
温度以下の露点を有する雰囲気下にタバコ移送装置60
中でその後排気温度で約1時間保持してもよい。膨張
後、そして所望なら再配列後、タバコはシガレットを含
むタバコ製品の製造に使用できる。
任意の好適な手段、例えば膨張塔70へ供給することに
よって直ちに膨張させることができる。或いは含浸した
タバコは、乾燥雰囲気下、即ち続く膨張のための後排気
温度以下の露点を有する雰囲気下にタバコ移送装置60
中でその後排気温度で約1時間保持してもよい。膨張
後、そして所望なら再配列後、タバコはシガレットを含
むタバコ製品の製造に使用できる。
【0068】以下に実施例を示す。
【0069】実施例 1 15%のOV含有率を有するブライトタバコ充填物の2
40lbの試料を、約20°Fに冷却し、次いで直径約2
ft、高さ約8ftの圧力容器に入れた。次に容器を二酸化
炭素ガスで約300psigに加圧した。容器圧力を約30
0psigに保ちながら、タバコを約5分間飽和条件近くの
二酸化炭素ガスでフラッシングして約0°Fに冷却し、
次いで二酸化炭素ガスで約800psigに加圧した。圧力
容器を約60秒間約800psigで保った。容器圧力を約
300秒で排気することによって大気圧まで減じた、そ
の後タバコ温度は約0°Fであることが判った。タバコ
温度、系の圧力、温度、及び容積、及びタバコ後排気温
度に基づいて、タバコ1lbについて、約0.29lbの二
酸化炭素が凝縮したことが計算された。
40lbの試料を、約20°Fに冷却し、次いで直径約2
ft、高さ約8ftの圧力容器に入れた。次に容器を二酸化
炭素ガスで約300psigに加圧した。容器圧力を約30
0psigに保ちながら、タバコを約5分間飽和条件近くの
二酸化炭素ガスでフラッシングして約0°Fに冷却し、
次いで二酸化炭素ガスで約800psigに加圧した。圧力
容器を約60秒間約800psigで保った。容器圧力を約
300秒で排気することによって大気圧まで減じた、そ
の後タバコ温度は約0°Fであることが判った。タバコ
温度、系の圧力、温度、及び容積、及びタバコ後排気温
度に基づいて、タバコ1lbについて、約0.29lbの二
酸化炭素が凝縮したことが計算された。
【0070】含浸した試料は、二酸化炭素含浸による約
2%の重量増加を有していた。次に含浸したタバコを、
1時間にわたり、直径8inの膨張塔中で、約2秒未満の
間約85ft/秒の速度及び約550°Fでの75%水蒸
気/空気混合物と接触させて加熱に曝した。膨張塔を出
る生成物は約2.8%のOV含有率を有していた。生成
物を約24時間、75°F及び60%RHの標準条件で
平衡化した。平衡化した製品の充填力を標準化したシリ
ンダー容積(CV)試験によって測定した。これは、1
1.4%の平衡水分含有率で9.4cc/gのCV値を与
えた。非膨張対照例は、12.2%の平衡水分含有率で
5.3cc/gのシリンダー体積を有することが判った。
従って処理後の試料は、CV法で測定したとき、充填力
において77%の増大を有していた。
2%の重量増加を有していた。次に含浸したタバコを、
1時間にわたり、直径8inの膨張塔中で、約2秒未満の
間約85ft/秒の速度及び約550°Fでの75%水蒸
気/空気混合物と接触させて加熱に曝した。膨張塔を出
る生成物は約2.8%のOV含有率を有していた。生成
物を約24時間、75°F及び60%RHの標準条件で
平衡化した。平衡化した製品の充填力を標準化したシリ
ンダー容積(CV)試験によって測定した。これは、1
1.4%の平衡水分含有率で9.4cc/gのCV値を与
えた。非膨張対照例は、12.2%の平衡水分含有率で
5.3cc/gのシリンダー体積を有することが判った。
従って処理後の試料は、CV法で測定したとき、充填力
において77%の増大を有していた。
【0071】膨張したタバコSV及び平衡化したCVに
ついての膨張前で含浸後の保持時間の効果を実験No. 2
132−1〜2135−2において研究した。これらの
実験No. 2132−1,2132−2,2134−1,
2134−2,2135−1及び2135−2の各々に
おいて、15%OV含有率を有するブライトタバコの2
25lbを実施例1に記載したのと同じ圧力容器に入れ
た。容器を二酸化炭素ガスで約250psigから約300
psigに加圧した。次いでタバコを、実施例1に記載した
のと同じ方法で、約250psig〜300psigで容器圧力
を保ちながら冷却した。次に容器を二酸化炭素ガスで約
800psigに加圧した。この圧力を約60秒間保ち、次
いで容器を約300秒で大気圧まで排気した。含浸した
タバコは、膨張する前にタバコ後排気温度未満の露点を
有する環境で保った。図11は膨張したタバコの比体積
についての含浸後の保持時間の効果を示す。図12は膨
張したタバコの平衡化したCVについての含浸後の保持
時間の効果を示す。
ついての膨張前で含浸後の保持時間の効果を実験No. 2
132−1〜2135−2において研究した。これらの
実験No. 2132−1,2132−2,2134−1,
2134−2,2135−1及び2135−2の各々に
おいて、15%OV含有率を有するブライトタバコの2
25lbを実施例1に記載したのと同じ圧力容器に入れ
た。容器を二酸化炭素ガスで約250psigから約300
psigに加圧した。次いでタバコを、実施例1に記載した
のと同じ方法で、約250psig〜300psigで容器圧力
を保ちながら冷却した。次に容器を二酸化炭素ガスで約
800psigに加圧した。この圧力を約60秒間保ち、次
いで容器を約300秒で大気圧まで排気した。含浸した
タバコは、膨張する前にタバコ後排気温度未満の露点を
有する環境で保った。図11は膨張したタバコの比体積
についての含浸後の保持時間の効果を示す。図12は膨
張したタバコの平衡化したCVについての含浸後の保持
時間の効果を示す。
【0072】実施例 2 15%OV含有率を有するブライトタバコ充填物の19
lb試料を3.4ft3 の圧力容器に入れた。次いで容器を
二酸化炭素ガスで約185psigに加圧した。次いでタバ
コを、約185psigで容器圧力を保ちながら、約5分間
飽和条件近くの二酸化炭素ガスをフラッシングして約−
25°Fに冷却し、次いで二酸化炭素ガスで約430ps
igに加圧した。容器圧力を約5分間約430psigで保っ
た。容器圧力を約60秒間で排気して大気圧まで低下さ
せた、その後タバコ温度は約−29°Fであることが判
った。タバコ温度、系の圧力、温度、及び容積を基準に
して、タバコ1lbについて二酸化炭素約0.23lbが凝
縮したと計算された。
lb試料を3.4ft3 の圧力容器に入れた。次いで容器を
二酸化炭素ガスで約185psigに加圧した。次いでタバ
コを、約185psigで容器圧力を保ちながら、約5分間
飽和条件近くの二酸化炭素ガスをフラッシングして約−
25°Fに冷却し、次いで二酸化炭素ガスで約430ps
igに加圧した。容器圧力を約5分間約430psigで保っ
た。容器圧力を約60秒間で排気して大気圧まで低下さ
せた、その後タバコ温度は約−29°Fであることが判
った。タバコ温度、系の圧力、温度、及び容積を基準に
して、タバコ1lbについて二酸化炭素約0.23lbが凝
縮したと計算された。
【0073】含浸した試料は、二酸化炭素含浸による約
2%の重量増加を有していた。次に含浸したタバコは、
約2秒未満の間約135ft/秒の速度及び約525°F
で100%水蒸気と接触させて直径3inの膨張塔中に加
熱に1時間にわたってさらした。膨張塔を出る生成物は
約3.8%のOV含有率を有していた。生成物を24時
間、75°F及び60%RHの標準条件で平衡化した。
平衡した生成物の充填力を標準化したシリンダー容積
(CV)試験で測定した。これは、11.0%の平衡水
分で10.1cc/gの平衡化CV値を与えた。非膨張対
照試料は、11.6%の平衡水分で5.8cc/gのシリ
ンダー体積を有することが判った。従って処理後の試料
はCV法で測定したとき充填力における74%の増大を
有していた。
2%の重量増加を有していた。次に含浸したタバコは、
約2秒未満の間約135ft/秒の速度及び約525°F
で100%水蒸気と接触させて直径3inの膨張塔中に加
熱に1時間にわたってさらした。膨張塔を出る生成物は
約3.8%のOV含有率を有していた。生成物を24時
間、75°F及び60%RHの標準条件で平衡化した。
平衡した生成物の充填力を標準化したシリンダー容積
(CV)試験で測定した。これは、11.0%の平衡水
分で10.1cc/gの平衡化CV値を与えた。非膨張対
照試料は、11.6%の平衡水分で5.8cc/gのシリ
ンダー体積を有することが判った。従って処理後の試料
はCV法で測定したとき充填力における74%の増大を
有していた。
【0074】「シリンダー体積」なる語は、タバコの膨
張度を測定するための単位である。本明細書で使用する
とき、これらの語との関連において使用した値は、次の
如く測定した。
張度を測定するための単位である。本明細書で使用する
とき、これらの語との関連において使用した値は、次の
如く測定した。
【0075】シリンダー体積(CV) 膨張していないときは20g、又は膨張したときには1
0gタバコ試料を、ドイツ国ハンブルグのHeiner. Borg
waldt Company (Heiner. Borgwaldt GmbH)によって設
計された6cm直径の密度計シリンダー、モデルNo. DD
−60中に入れる。直径5.6cmの2Kgのピストンを、
30秒間シリンダー中のタバコの上に置く。圧縮された
タバコの体積を読み、タバコ試料重量で割り、シリンダ
ー体積をcc/gとして表示する。試験は、タバコ充填物
の一定重量の見掛け体積を測定する。得られた充填物の
体積をシリンダー体積として報告する。この試験は75
°F及び60%RHの標準環境条件下で行う、便宜上他
に特記せぬ限り、試料はこの環境で24〜48時間前条
件調節をする。
0gタバコ試料を、ドイツ国ハンブルグのHeiner. Borg
waldt Company (Heiner. Borgwaldt GmbH)によって設
計された6cm直径の密度計シリンダー、モデルNo. DD
−60中に入れる。直径5.6cmの2Kgのピストンを、
30秒間シリンダー中のタバコの上に置く。圧縮された
タバコの体積を読み、タバコ試料重量で割り、シリンダ
ー体積をcc/gとして表示する。試験は、タバコ充填物
の一定重量の見掛け体積を測定する。得られた充填物の
体積をシリンダー体積として報告する。この試験は75
°F及び60%RHの標準環境条件下で行う、便宜上他
に特記せぬ限り、試料はこの環境で24〜48時間前条
件調節をする。
【0076】比体積(CV) 「比体積」なる語は、理気体法則の基本原理を用い、固
体目的物、例えばタバコの真密度及び体積を測定するた
めの単位である。比体積は密度の逆数であり、cc/gと
して表わされる。そのままの、3時間100℃で乾燥、
又は平衡化したタバコの秤量した試料を、Quantachrome
Penta−Pycnometer中のセル中に入れる。次いでセルを
ヘリウムでパージし、かつ加圧する。タバコによって置
換されたヘリウムの体積を、空の試料セルを満すために
要したヘリウムの体積と比較し、タバコ体積はアルキメ
デスの原理に基いて測定する。本明細書で使用するとき
他に特記せぬ限り、比体積は、OVを測定するため使用
したのと同じタバコ試料、即ち100℃で制御した循環
空気オーヴン中で3時間暴露後乾燥したタバコを用いて
測定した。
体目的物、例えばタバコの真密度及び体積を測定するた
めの単位である。比体積は密度の逆数であり、cc/gと
して表わされる。そのままの、3時間100℃で乾燥、
又は平衡化したタバコの秤量した試料を、Quantachrome
Penta−Pycnometer中のセル中に入れる。次いでセルを
ヘリウムでパージし、かつ加圧する。タバコによって置
換されたヘリウムの体積を、空の試料セルを満すために
要したヘリウムの体積と比較し、タバコ体積はアルキメ
デスの原理に基いて測定する。本明細書で使用するとき
他に特記せぬ限り、比体積は、OVを測定するため使用
したのと同じタバコ試料、即ち100℃で制御した循環
空気オーヴン中で3時間暴露後乾燥したタバコを用いて
測定した。
【0077】本発明を特に好ましい実施態様を参照して
説明したが、当業者には本発明の範囲を逸脱せずに種々
の改変をなしうることは明らかであろう。例えばタバコ
を含浸するため使用する装置の大きさが変化するのと同
様、所望圧力に達するのに、又は排気又はタバコを冷却
するのに要する時間を変えられる。
説明したが、当業者には本発明の範囲を逸脱せずに種々
の改変をなしうることは明らかであろう。例えばタバコ
を含浸するため使用する装置の大きさが変化するのと同
様、所望圧力に達するのに、又は排気又はタバコを冷却
するのに要する時間を変えられる。
【図1】二酸化炭素に対する標準温度−エントロピー図
である。
である。
【図2】本発明の一つの形でのタバコを膨張するための
ブロック図である。
ブロック図である。
【図3】約12%,14%,16.2%及び20%のO
V含有率を有するタバコのための後含浸時間に対する2
50psia及び−18℃で含浸したタバコから放出された
二酸化炭素重量%のプロットである。
V含有率を有するタバコのための後含浸時間に対する2
50psia及び−18℃で含浸したタバコから放出された
二酸化炭素重量%のプロットである。
【図4】3種の異なるOVタバコのための後排出時間に
対するタバコ中に保持された二酸化炭素重量%のプロッ
トである。
対するタバコ中に保持された二酸化炭素重量%のプロッ
トである。
【図5】約12%及び約21%のOV含有率を有するタ
バコに対する膨張前の保持時間に対する膨張したタバコ
の平衡CVのプロットである。
バコに対する膨張前の保持時間に対する膨張したタバコ
の平衡CVのプロットである。
【図6】約12%及び約21%のOV含有率を有するタ
バコに対する膨張前の保持時間に対する膨張したタバコ
の比体積のプロットである。
バコに対する膨張前の保持時間に対する膨張したタバコ
の比体積のプロットである。
【図7】膨張塔出口OV含有率に対する膨張したタバコ
平衡CVのプロットである。
平衡CVのプロットである。
【図8】膨張塔出口OV含有率に対するタバコ還元糖に
おける減少%のプロットである。
おける減少%のプロットである。
【図9】膨張塔出口OV含有率に対するタバコアルカロ
イドの減少%のプロットである。
イドの減少%のプロットである。
【図10】排気後タバコ床全体にわたる多種の点でのタ
バコ温度を示す含浸容器の略図である。
バコ温度を示す含浸容器の略図である。
【図11】膨張前含浸後の保持時間に対する膨張したタ
バコ比体積のプロットである。
バコ比体積のプロットである。
【図12】膨張前含浸後の保持時間に対する膨張したタ
バコの平衡CVのプロットである。
バコの平衡CVのプロットである。
【図13】800psigで含浸したタバコに対する適切な
安定性に要する予備冷却の量を示すタバコOVに対する
タバコ温度のプロットである。
安定性に要する予備冷却の量を示すタバコOVに対する
タバコ温度のプロットである。
10 乾燥機 20 冷却機 30 圧力容器 40 二酸化炭素回収 50 二酸化炭素供給タンク 60 変換装置 70 膨張塔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ジェイ・クラーク アメリカ合衆国ヴァージニア州23226、リ ッチモンド、ウェストヒル、ロード 1726 (72)発明者 ジョセフ・エム・ドブス アメリカ合衆国ヴァージニア州23227、リ ッチモンド、イースト、セミナリ、アヴェ ニュー 4538 (72)発明者 ユージン・ビー・フィッシャー アメリカ合衆国ヴァージニア州23831、チ ェスター、ナイチンゲール、ドライヴ 12800 (72)発明者 ジョゼ・エム・ジー・ネポムセノ アメリカ合衆国ヴァージニア州23015、ビ ーヴァーダム、ボックス 163デー4、ル ート 2 (72)発明者 ラヴィ・プラサド アメリカ合衆国ヴァージニア州23113、ミ ドロシアン、ヒンショー、ドライヴ 10821
Claims (34)
- 【請求項1】 (a)タバコを二酸化炭素ガスと、二酸
化炭素ガスが飽和条件又はその近くである温度及び約2
758kPa 〜約7287kPa (約400psig〜約105
7psig)の圧力で接触させる工程、 (b)タバコが二酸化炭素で含浸されるに充分な時間タ
バコを二酸化炭素に接触させる工程、 (c)圧力を開放する工程、 (d)その後タバコを、タバコが膨張する条件に曝す工
程、 (e)工程(a)の前に、工程(c)の圧力開放後約−
37.4℃〜約−6.7℃(約−35°F〜約20°
F)の温度にタバコが冷却されるようタバコ上に二酸化
炭素の制御された量を凝縮させるに充分な量の熱を除去
する工程を含むことを特徴とするタバコを膨張させる方
法。 - 【請求項2】 タバコが約12%〜約21%の初期OV
含有率を有することを特徴とする請求項1の方法。 - 【請求項3】 タバコが約13%〜約16%の初期OV
含有率を有することを特徴とする請求項1の方法。 - 【請求項4】 タバコを二酸化炭素と接触させる工程を
約4482kPa 〜約6549kPa (約650psig〜約9
50psig)の圧力で行うことを特徴とする請求項2又は
3の方法。 - 【請求項5】 熱除去工程(e)が、工程(a)でタバ
コを二酸化炭素と接触させる前にタバコを予備冷却する
ことを含むことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項
の方法。 - 【請求項6】 熱除去工程(e)が、タバコをその場で
予備冷却することを含む請求項1〜4の何れか1項の方
法。 - 【請求項7】 予備冷却を、タバコに部分真空を受けさ
せることによって行うことを特徴とする請求項6の方
法。 - 【請求項8】 予備冷却が、タバコ中に二酸化炭素ガス
を流すことを含むことを特徴とする請求項6の方法。 - 【請求項9】 予備冷却が、タバコに部分真空を受けさ
せることを含むことを特徴とする請求項8の方法。 - 【請求項10】 熱除去工程(e)が、−12.2℃
(10°F)以下にタバコを冷却することを含むことを
特徴とする請求項6,8又は9の方法。 - 【請求項11】 タバコを、約1秒〜約300秒の間二
酸化炭素と接触状態のままにさせておくことを特徴とす
る請求項1〜10の何れか1項の方法。 - 【請求項12】 圧力を開放する工程(c)を、約1秒
〜約300秒の間にわたって行うことを特徴とする請求
項1〜11の何れか1項の方法。 - 【請求項13】 タバコ1ポンドについて二酸化炭素
0.1ポンド〜0.6ポンドをタバコ上に凝縮させるこ
とを特徴とする請求項1〜12の何れか1項の方法。 - 【請求項14】 タバコが膨張する条件をタバコが受け
る前に、工程(c)で圧力の開放後タバコの温度以下の
露点を有する雰囲気に含浸したタバコを保つ工程を更に
含むことを特徴とする請求項1〜13の何れか1項の方
法。 - 【請求項15】 タバコを、約0.1秒〜約5秒の間、
約149℃〜約427℃(約300°F〜約800°
F)の温度で保った雰囲気で加熱することによって膨張
させることを特徴とする請求項1〜14の何れか1項の
方法。 - 【請求項16】 (a)二酸化炭素が飽和条件又はその
近くにある温度及び約2068kPa 〜約3792kPa
(約300psig〜約550psig)の圧力で、タバコを二
酸化炭素と接触させる工程、 (b)約2068kPa 〜約3792kPa (約300psig
〜約550psig)で、タバコと接触させて二酸化炭素ガ
スの圧力を保ちながら、工程(e)で圧力を開放する前
に二酸化炭素の制御された量をタバコ上に凝縮させるた
め充分に冷却し、工程(e)で圧力を開放後約−23.
3℃〜約−6.7℃(約−10°F〜約20°F)の温
度までタバコを冷却させる工程、 (c)二酸化炭素を飽和条件又はその近くで保ちなが
ら、タバコと接触している二酸化炭素ガスの圧力を約5
170kPa 〜約6549kPa (約750psig〜約950
psig)に増大させる工程、 (d)二酸化炭素でタバコを含浸させるのに充分な時間
タバコを二酸化炭素に接触させる工程、 (e)圧力を開放する工程、及び (f)その後タバコが膨張する条件にタバコを曝す工程 を含むことを特徴とする約13%〜約16%の初期OV
含有率を有するタバコを膨張する方法。 - 【請求項17】 工程(b)のタバコ冷却が、タバコ中
に二酸化炭素ガスを流すことを含むことを特徴とする請
求項16の方法。 - 【請求項18】 工程(a)で二酸化炭素ガスとタバコ
を接触させる前にタバコから熱を除去する工程を更に含
むことを特徴とする請求項16の方法。 - 【請求項19】 タバコに部分真空を受けさせることに
よって工程(a)でタバコを二酸化炭素ガスと接触させ
る前に熱をタバコから除去することを特徴とする請求項
18の方法。 - 【請求項20】 タバコ温度が、工程(e)での圧力開
放後約−12.2℃(約10°F)未満であることを特
徴とする請求項16〜19の何れか1項の方法。 - 【請求項21】 タバコが膨張する条件をタバコが受け
る前に、工程(e)で圧力開放後タバコの温度以下の露
点を有する雰囲気で、含浸したタバコを保つ工程を更に
含むことを特徴とする請求項20の方法。 - 【請求項22】 タバコが膨張する条件をタバコが受け
る工程(f)が、約4秒未満約177℃〜約288℃
(約350°F〜約550°F)で、水蒸気、空気及び
それらの組合せからなる群から選択された流体とタバコ
を接触させる工程を含むことを特徴とする請求項16の
方法。 - 【請求項23】 タバコ1ポンドについて二酸化炭素約
0.1ポンド〜約0.9ポンドをタバコ上に凝縮させる
ことを特徴とする請求項16〜19の何れか1項の方
法。 - 【請求項24】 (a)タバコを予備冷却する工程、 (b)二酸化炭素を飽和条件又はその近くで保ちなが
ら、約5170kPa 〜約6549kPa (約750psig〜
約950psig)の圧力でタバコを二酸化炭素ガスと接触
させる工程、 (c)二酸化炭素でタバコを含浸するのに充分な時間タ
バコを二酸化炭素に接触させる工程、 (d)圧力を開放する工程、及び (e)その後タバコが膨張する条件にタバコを曝す工程 を含むことを特徴とする約13%〜約16%の初期OV
含有率を有するタバコを膨張する方法。 - 【請求項25】 工程(d)で圧力開放後、タバコ温度
が約−12.2℃(約10°F)未満であることを特徴
とする請求項24の方法。 - 【請求項26】 タバコが膨張する条件にタバコが曝さ
れる前に、工程(d)で圧力を開放した後、タバコの温
度以下の露点を有する雰囲気で、含浸したタバコを保つ
工程を更に含むことを特徴とする請求項25の方法。 - 【請求項27】 タバコが膨張する条件にタバコが曝さ
れる工程(e)が、約4秒未満の間約177℃〜約28
8℃(約350°F〜約550°F)で、水蒸気、空気
及びその組合せからなる群から選択した流体とタバコを
接触させることを含むことを特徴とする請求項26の方
法。 - 【請求項28】 タバコ1ポンドについて二酸化炭素約
0.1ポンド〜約0.3ポンドがタバコ上で凝縮される
ことを特徴とする請求項24の方法。 - 【請求項29】 (a)タバコに部分真空を受けさせ
て、その場でタバコを冷却し、そしてタバコのOVを減
少させる工程、 (b)二酸化炭素を飽和条件又はその近くで保ちなが
ら、約5170kPa 〜約6549kPa (約750psig〜
約950psig)の圧力でタバコを二酸化炭素ガスと接触
させる工程、 (c)タバコを二酸化炭素で含浸するのに充分な時間タ
バコに二酸化炭素を接触させる工程、 (d)圧力を開放する工程、及び (e)その後タバコが膨張する条件にタバコを曝す工程 を含むことを特徴とする約15%〜約19%の初期OV
含有率を有するタバコを膨張する方法。 - 【請求項30】 圧力を開放した後タバコ温度が約−1
2.2℃(約10°F)未満であることを特徴とする請
求項29の方法。 - 【請求項31】 タバコが膨張する条件にタバコが曝さ
れる前に、工程(d)で圧力を開放後、タバコの温度以
下の露点を有する雰囲気で含浸したタバコを保つ工程を
更に含むことを特徴とする請求項30の方法。 - 【請求項32】 タバコが膨張する条件にタバコが曝さ
れる工程(e)が、約4秒未満の間約177℃〜約28
8℃(約350°F〜約550°F)で、水蒸気、空気
及びその組合せからなる群から選択した流体とタバコを
接触させることを含むことを特徴とする請求項31の方
法。 - 【請求項33】 タバコ1ポンドについて二酸化炭素約
0.1ポンド〜約0.3ポンドがタバコ上で凝縮するこ
とを特徴とする請求項32の方法。 - 【請求項34】 請求項1,16,24又は29の方法
により製造したことを特徴とする膨張したタバコを含有
するタバコ製品。
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