JPS587274B2 - タバコ乾燥法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は煙草の乾燥法に関するもので、特に膨化煙草の
水分量減少法に関するものである。

シガレット類の製造においては煙草、ここではラミナお
よびステムを含め、を製造に適した粒寸法に小さくする
ことが普通である。

煙草の含水量はシャタリングを最小にし、より均質な粒
寸法のものを得るために、この粒寸法の減少にさきだっ
て通常増大するが、次工程、すなわちシガレットロツド
の形成のためには粒寸法の減少が行なわれるよりも低い
水準に煙草の含水量を減少させることが必要である。

一般に従来技術は煙草を必要な水分量の減少を達成する
に適切な時間および温度条件下で熱空気中を通過させる
ことによって、約１６〜３５％（ラミナ）および約２０
〜６０％（ステム）の初期含水量から約１２〜１５％の
水分範囲にまでカット煙草を乾燥することを示し、そし
てこの乾燥を行なうための各種の装置および方法を示し
ている。

例えば米国特許第３３５７４３６号は煙草を少くとも１
０重量％の含水量を有する１５０〜６００下の温度の加
熱空気に曝すことによって、最初の含水量が１６〜３５
％のカット煙草を約１３％の最終含水量にまで乾燥する
ことを示している。

最近煙草産業においてはシガレットにする以前にカット
煙草を膨脹または膨化することが広く行われるようにな
ったが、膨化法は減少した密度と強化された充填力、即
ち煙草重量に対する容積の増大した煙草をつくるもので
、品質と経済性を改善しタールとニコチンの流出を減少
させるものである。

煙草の膨化を行なうための多くの方法が従来技術で知ら
れているが、一般に煙草の膨化は煙草を水、有機液体、
二酸化炭素、アンモニアまたはそれらの組み合わせと混
ぜ、次いでこれを温度加熱および／または減圧条件下に
おくことによって達成される。

従来法において膨化煙草を次に乾燥させる技術は膨化に
よる利点の多くを乾燥工程中の収縮により失なわせたり
、減少させたりするものであった。

従って収縮による充填力の減少を最低にしながら、必要
な水準にまで膨化煙草を乾燥させる方法は実質的な利点
を有するものである。

本発明の方法によれば、充填力の減少を最少にしつつ希
望する水準にまで膨化煙草の含水量を減少させることが
できる。

すなわち、本発明は膨化煙草の含水量を減少させる方法
であって、膨化煙草を約２５０°Ｆ〜約６５０°Ｆの範
囲内の初温度のガス中において、少くとも約１５０°Ｆ
の湿球温度を与える絶対湿度の存在下で加熱することが
らなるものである。

本発明において使用されるゝ膨化煙草“という言葉はそ
の容積と生煙草を増大すべく処理した再構成煙草を含む
加工煙草を意味する。

煙草の最大の膨化度は煙草が生の収穫されたばかりの状
態のときに生ずる。

加熱加工処理されるにつれて含水量は減少し、その容積
即ち膨化度も減少する。

膨化煙草は次いで容積のゝ再膨化“に付されることとな
る。

ここに用いられる絶対湿度という言葉は本発明の方法に
よって処理される煙草のまわりの空気中の絶対含水量を
意味している。

湿球温度は温度計球部に木綿の灯心を湿らせたものをお
き、これを空気流中におくことによって求められる。

水分が灯心から蒸発するにつれて、ｗｉｃｌ（は冷却し
、周縁から灯心に移動する熱の速度と灯心から蒸発する
水分によってつくられる熱損失の速度とが等しくなるま
で続く。

この平衡点が湿球温度と呼ばれ、普通の温度の読みと湿
度表とから、乾燥空気の相対湿度と絶対湿度がきめられ
る。

湿球温度は乾燥媒質を説明するのには絶対湿度や水蒸気
％よりも重要な物理的意義を有する。

それは大低の乾燥装置で固体が湿球温度またはその近く
で乾燥するからである。

本発明の方法は第１図に示された模式的具体例によって
説明することができる。

第１図に示すように、空気は閉導管２によって運ばれ蒸
気導入部４を通過する。

蒸気導入部４を通って水蒸気と空気の齢物または水蒸気
がこの空気流中に噴射される。

空気は閉加熱器６を通り、加熱された空気は導管１０に
流入する。

加熱器の側導管８が加熱器６のバイパス空気流をつくる
ように自動的または人為的にバルブ操作され、そのため
の空気流入導管１０の温度調節手段を備えている。

加熱器６の能力と側導管８の構造は好ましくは導管１０
内の空気が約２ ５ ０ °Ｆ〜約６５０°Ｆの範囲に
保持されるようにされる。

導入部分４から導入された水蒸気は導管１０内で高湿度
、即ち湿球温度の読みが導管１０内で少くとも１５０°
Ｆを示すような湿度水準であることが望ましい。

第２図からわかるように、充填力の増大はこの温度で始
まることが観察される。

湿球温度はできるだけ高く、即ち約２０５°Ｆから最高
２１２°Ｆに保持されることが望ましい。

若干の装置においてはこの高温度は実用的でなく、その
ため、通常の操作温度は約１８０下以上である。

膨化煙草は供給ホッパー１２から供給コンベア１４によ
って、垂直導管１６、エアロツク２７、導管１０へと運
ばれる。

勿論、これ以外の煙草供給手段も、膨化煙草を導管１０
内の高温、高湿空気と均密な混合物とするために使用す
ることができる。

膨化煙草に附随する空気は次に複数の乾燥器１８と接続
管２０を通って運ばれる。

乾燥器１８は膨化煙草に付随する空気を必要な湿度水準
にまで乾燥するための手段である。

乾燥器１８は必要な温度範囲の空気流を維持するために
充分な能力を有するように選択される。

乾燥器１８の数は必要な乾燥度を得るために必要な滞留
時間を与え込ように選択され得る。

それぞれの室１８中で、煙草は上方に送られ、空気流の
速度は系の導管内におけるよりも実質的に小さい。

室の大きさは空気流の速度に合わせてあるため室内の空
気流は煙草の重い部分の重力に抗するには不充分であり
、このためこの重い部分は初めの上昇速度を失なって室
の側壁部へと沈降し、その密度が小さくなるまで室内で
循環運動を行なう。

煙草のこれら高密度部分は煙草の湿度の結果であるか、
または物理的溺みやつめ込み過ぎの結果である。

つめ込みラミナを乾燥させる場合には、この循環運動は
粒子のからまりを解き、その結果、充填力を改善するこ
ととなる。

最後の乾燥器１８から出た膨化煙草と空気は導管２２を
経て分離器２４に送られる。

分離器２４は正切分離器であることが望ましいが、それ
以外の型の分離器を使用することもできる。

煙草はエアロック２６を経て分離器２４から出て、コン
ベア２８により次の煙草処理工程へと送られる。

分離された廃空気は導管３０および３２を経て循環され
る。

ファン３４は空気を動かすため導管内に設けられる。

廃気導管３６が導管３２内に設けられ過剰の廃空気を系
外に排出する。

導管３２を経て送られた空気は空気流からダクトを除く
ための最終分離器３８を経て再び導管２に入る。

分離器３８は空気流の移動を助けるロトクロン型のもの
が望ましい。

第１図で、矢印は膨化煙草および／または空気の流れの
方向を示す。

煙草から除去すべき水分量、煙草の種類、煙草の混合度
合、形状等が変化すると同様、系外に出る煙草の含水量
を一定に均一にするための本発明の方法を行なうための
パラメーターも変化する。

第１図の系を操作するための二１つの重要因子は次のも
のである。

（ａ） 系内での煙草の滞留時間 （ｂ） 系外に排出される煙草の重量に対する空気流
量比 煙草の乾燥に必要な熱量は煙草の系内への供給速度と最
初の含水量とによってきまる。

この両因子の何れかが増加すると導管１０と室１８内の
空気温度が減少し、その結果、加熱器６へ熱供給の必要
性が増加する。

同じように供給速度や含水量の減少は熱供給の減少をま
ねく。

従って、熱供給は条件に応じて調整され、煙草の最終含
水量が一定に保たられる。

本発明の方法によって乾燥すべき膨化煙草は含水量が同
一でない。

従って、カツト煙草の含水量は１８〜９０％（ラミナ）
と３０〜９０％（ステム）の範囲外に拡がっている。

煙草ステムは本発明の方法によれば他の膨化煙草と混合
されて１８〜２６％の含水量にまで乾燥され、この混合
物が本発明の方法によって含水量５〜２５％に乾燥され
る。

本発明の方法で処理された煙草は排出されるときに５〜
２５％、好ましくは１０〜１６％の含水量を有する。

後処理工程に最適の％は１３％付近であることが知られ
た。

本発明の望ましい態様においては、空気流の量は室１８
内での必要な循環運動をおこすのに充分である。

この速度は乾燥すべき材料の密度と空気流の密度とによ
ってきまるものであり、それらは温度と湿度によって変
化するものである。

これらの煙草の処理においては導管１０を通過する入口
空気の温度は２５０°Ｆ〜６５０°Ｆの範囲である。

導管１０に入る膨化煙草自体の温度は通常は室温から２
１５°Ｆの範囲である。

最終乾燥室１８からでる空気の温度は通常１７０°Ｆか
ら６００下未満である。

従って、煙草は最初に２ ５ ０°Ｆ〜６５０°Ｆの空
気温度に曝されてから１７０°Ｆ〜６００°Ｆ未満のよ
り冷たい空気に曝される。

乾燥煙草の出口を出るとそれは希望する温度までさらに
下げられる。

本発明の乾燥工程での膨化煙草の滞留時間は必要な含水
度が得られたときに終了させることができるものである
。

正確な乾燥時間は試料の膨化煙草の試行錯誤により簡単
に確認することができる。

以下の実施例は本発明の実施と利用の方法を示し、本発
明を実施するための発明者による最善のものを示してい
るが、これに限定されるべきものではない。

乾燥煙草製品の充填力を測定するには第３０回煙草化学
者会議でエー、ビー、キヤノン博士によって報告された
型式のコンプレンメーターが使用される。

この方法は３ｇｒの試料をメタノール／水混合物と平衡
させ、これを５０ｍｌグラジュエート・シリンダーに入
れて２．７５ポンド／平方インチに相当するピストン重
をかけ、１０分間振盪するものである。

充填力は１０分後の試料乾燥重量のｇｒ当たりの容積で
示される。

実験の結果では、この装置は良好な再現性で与えられた
カット煙草の量に対しての容量（充填力）を正確に測定
することを示した。

メタノール／水平衡によって充填力の測定値に対する含
水量の影響を消滅させる。

ピストンによって与えられる圧力は通常シガレットにお
いて捲き紙が煙草に与える圧力にほぼ匹敵する。

ＲＯ−ＴＡＰ−ＰＳＤ（粒子寸法分布）は、ほほ１３％
に含水量を調整された約３０ｇｒの試料を、標準ＲＯ−
ＴＡＰシェーカーの最上部スクリーンにおくことによっ
て測定される。

一組の６ヶのスクリーン即ち、６、９、１０、１４、２
４および３２タイラーメッシュのスクリーンとパンが用
いられる。

試料は６０秒軽打され、残留重量％が各スクリーン毎に
記録された。

以下の実施例には理解を容易にするために６メッシュ十
の％（大粒子）と１４メッシュ一の％（小粒子）のみを
記載した。

実施例 １ 第１図に関連して上に述べるような装置が、乾燥煙草約
５５００ボンド／時間の公称能力で使用された。

水の添加によって膨化されたカット煙草（ラミナブレン
ド）を既に述べたように空気流中に導入しつつ、装置中
に空気流がつくられた。

こうして乾燥された煙草は分離され室温にまで冷却され
た。

第１表に初めの煙草の物理特性と乾燥製品のものとが、
処理条件とともに示されている。

（Ａ工程）Ａ工程は与えられた装置を同じ条件で通過し
た同一ブレンドの４回分を一緒にしたものである。

比較用のものを示すために乾燥条件を本発明の範囲外に
変更して同一操作が繰り返された。

これらの結果と処理条件は（Ｂ工程）として第１表に示
される。

第１表から知られるようにＡ工程の乾燥製品はＢ工程の
ものと比較して以下の改良％を示した。

実施例 ２ 実施例１の方法が、煙草を高度に膨化した煙草ステムと
した以外、繰り返された。

得られたＣ工程およびＤ工程（標準）は乾燥装置を通過
した同一の煙草ステムの８回分を合わせたものである。

出発材料の性質、乾燥製品および処理条件は下の第２表
に示されている。

第２表から知られるように、Ｃ工程の乾燥製品は比較標
準用のＤ工程よりも下記の改良％を示した。

実施例 ３ 実施例２に示したような含水量２０％の膨化ステムを使
用したラミナブレンドを膨化煙草としたことを除いて、
実施例２の方法が繰り返された。

出発材料の性質、乾燥製品および処理条件は下の第３表
に示されている。

本発明の代表例として示されるＥＴ程と比較標準用であ
るＦ工程は乾燥装置を通過した８回分を合わせたもので
ある。

入口の煙草の温度および湿度条件は両方の乾燥工程に最
適のものとなるように選ばれた。

第３表から知られるように、Ｅ工程の乾燥製品はＦＴ程
のものよりも以下の改良％を示している。

同様にして、生カット煙草で上に述べた一般的方法を繰
り返し、同様な結果が得られた。

実施例 ４ 高度に膨化されたカット煙草ステムを数ヶに分割した。

この煙草は４１重量％の含水量を有していた。

これを約５００°Ｆの温度に加熱された空気に随伴乾燥
させた。

各部分が、湿球温度計で測定された種々の絶対湿度であ
りながら約１３重量％の含水量に乾燥された。

この乾燥煙草は次いで充填力を測定された。

使用された種々の湿度と得られた充填力が第４表に示さ
れる。

第４表の数値を第２図にグラフで示す。

第２図に関しては絶対湿度が増加するにつれて充填力の
改良が認められ、湿球温度が約１． ５ ０°Ｆを越え
ると充填力の著しい改良が認められる。

第４表から、実施例４の乾燥煙草のそれぞれに対しての
移送空気中の水蒸気含計％をグラフにずることができる
。

これらの％は第３図に示され、高湿度乾燥条件下での充
填力の著しい改善を示すものである。

上に述べた本発明の望ましい態様から、本発明の精神と
範囲を逸脱することなく多くの変形をっくり得ることは
当業者にとって明らかである。

例えば乾燥手段は加熱空気であるが、これが煙草に悪影
響をもたらさない如何なるガス媒質、例えば窒素、二酸
化炭素、過熱蒸気等でもよいことは当然であり、また乾
燥手段も流動床、ロータリーギルン、トンネルキルン等
が使用され得ることも当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい具体例を示した模式的工程図
である。 第２図は絶対湿度が変化した場合の乾燥煙草の充填力を
グラフに示したものである。 また第３図は第２図に記載された乾燥用気流中の水蒸気
含量を、乾燥煙草の充填力と対照したグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 約２ ５ ０°Ｆ〜約６５０°Ｆの範囲内の初温度
   を有するガス中で、湿球温度の読みが少くとも約１５０
   °Ｆを越える絶対湿度条件下で膨化煙草を加熱すること
   を特徴とするタバコ乾燥法。 ２ 該温度が約５００°Ｆであり、該読みが少くとも約
   １．８０°Ｆである第１項記載の方法。 ３ 加熱した煙草を次に１７０°Ｆ〜６０ ０°Ｆの温
   度の冷却ガスで処理する第１項記載の方法。 ４ 該冷却ガスの温度が約２７５°Ｆであり、該読みが
   約２１０°Ｆである第３項記載の方法。 ５ 該温度が約５００°Ｆであり、該読みが少なくとも
   約２０５°Ｆで第１項の方法。 ６ 該温度が約２７５°Ｆであり、該読みが約２０５°
   Ｆである第１項の方法。 ７ 該煙草が煙草ラミナ（葉部）である第１項記載の方
   法。 ８ 該煙草が煙草ステム（茎部）、である第１項記載の
   方法。 ９ 該煙草が再構成された煙草である第１項記載の方法
   。 １０ 該煙草が煙草ラミナ（葉部）、再構成煙草およ
   びステム（茎部）の混合物である第１項記載の方法。 １１ 該温度が約５００下である第１項記載の方法。 １２ 乾燥すべき膨化煙草が１８〜９０重量％の水分
   含量を有する第１項記載の方法。 １３ 該ガスが空気である第１項記載の方法。 １４ 該ガスが過熱水蒸気である第１項記載の方法。 １５ 該読みが約２０５°Ｆ〜２ １． ０°Ｆであ
   る第１項記載の方法。 １６ 乾燥すべき膨化煙草が室温から２１５°Ｆまで
   の温度である第１項記載の方法。 １７ 煙草が５〜２５重量％の水分含量に乾燥される
   第１項記載の方法。 １８ 該％が１０〜１６である第１Ｔ項記載の方法。 １９ 膨化ステムが水分含量１８〜２６％に乾燥され
   て、膨化ラミナに混合されてブレンドを形成し、第１項
   記載の方法に付され、水分量５〜２５％に乾燥される第
   １項記載の方法。 ２０ 煙草が充分に膨化された状態の収穫されたばか
   りの生煙草である第１項記載の方法。 ２１ ラミナが５〜２５％の水分含量に乾燥され、ス
   テムが５〜２５％の水分含量に乾燥され、この乾燥され
   たラミナとステムが混合される第１項記載の方法。