JPS62257374A - たばこ材及びそれに類する有機物等の材料を処理するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮拵分Ｍ 本発明は、たばこ材及びそれに類する有機物等の材料を
処理するだめの方法であって、前記材料に不活性の含浸
用有機液体を含浸させた後、熱ガスを導入することによ
って該材料を有機液体の沸騰温度より高い温度に過熱し
、それによって有機液体を蒸発させて該材料を膨張させ
、該膨張操作後、有機液体の一部を前記材料内に残留さ
せたまま、前記蒸発した液体の一部を回収することから
成る方法に関する。

渡米Ω弦」 このような方法は、ドイツ特願公開公報第１９１７５５
２及び２２０３１０５によって知られている。これらの
既知の方法においては、たばこ材に液状又は蒸気状の不
活性有機物質を含浸させる。次ぎに、ガス又はスチーム
による熱処理により含浸剤を蒸発させてたばこ材を膨張
させ（膨潤）で捌く。被処理たばこ材に通常に存在する
可は性成分の抽出を最少限にするためには、含浸剤は、
蒸気の状態でたばこ材に含浸させなければならない。そ
れによって含浸剤の所要量も最少限にすることができる
。たばこ材膨張工程においてたばこ材の充填容量が６０
〜１２０％増大する。膨張工程中蒸発した含浸剤を　他
のガスとともに排出させ、それらの混合物から膨張剤、
即ち、含浸剤を回収することができる。しかしながら、
従来の方法では、含浸剤の一部が残留物としてたばこ材
内に残されるという欠点がある。従って、たばこ材空残
留含浸剤を除去するためには含浸剤が揮発するまでたば
こ材をかなりの時間保管しておかなければならない。こ
のような保管は、たばこ処理工程における時間の損失を
伴うばかりでなく、保管設備及びたばこ材を調整するた
めの装置を必要とする。

米国特許第３８２８７９７号によれば、たばこ材の膨張
は、揮発性有機液体を含浸させたたばこ材をマイクロ波
処理することによって行われる。

又、膨張剤を蒸発させるのに必要とされる全エネルギー
がマイクロ波によって与えられる。しかしながら、その
ようなエネルギー消費の大きいマイクロ波処理は、大規
模工程に用いるのは極めて困難である。なぜなら、膨張
剤（含浸剤）を完全に蒸発させる場合たばこ材は過熱さ
れ易いからである。又、実際上、膨張剤を完全に蒸発さ
せ、しかも、たばこ材を過熱させないようにマイクロ波
エネルギーを調量することは不可能である。もちろん、
この方法のエネルギー消費量は極めて多い。

この方法を実験室の条件下で十分に実施研究した結果、
大規模ベースで用いるのは実際上不可能であることが分
かった。

及豆夏見１ 本発明の目的は、膨張工程後たばこ材内に残留している
含浸剤を、費用のかかるたばこ材保管工程を必要とする
ことなく、短時間で除去することができるようにした、
たばこ材処理方法及び装置を提供することである。

本発明によれば、この目的は、材料（たばこ材又はそれ
に類する有機物質）の膨張操作後、材料にマイクロ波処
理を施して含浸用有機液体の残部を蒸発させて抽出回収
することによって達成される。

本発明の方法によれば、まず、たばこ材及びそれに類す
る有機物等の被処理材料に、例えば、ハロゲン化炭化水
素等の不活性の揮発性有機液体を含浸させ、該材料を該
有機液体の沸騰温度より高い温度に加熱し、それによっ
て有機液体を蒸発させて該材料を膨張させ、該膨張操作
後、該材料にマイクロ波処理を施して前記含浸用有機液
体の残部を蒸発させて抽出回収する。このように本発明
によれば、マイクロ波処理によって、始めから含浸剤の
全部を除去するのではなく、蒸発膨張操作後にたばこ器
内に残留している残留含浸剤を回収するのである。残留
含浸剤だけの除去は、マイクロ波エネルギーの所要量が
比較的少なくてすみ、技術的に制御可能である。このマ
イクロ波処理中たばこ材のそれ以上の膨張は起らず、残
留含浸剤たりが除去される。

マイクロ波処理中材料が乾燥するのを防止するために前
記マイクロ波処理の前に前記材料にその含水量が１５〜
７０％、好ましくは、１８〜４０％になるまで加湿して
おくことが望ましい。それによってマイクロ波処理後材
料は１０〜１６％の通常平均含水量を示す。

本発明の方法の個々の工程は、良好に制御しつるばかり
でなく、過熱を生じることなく、材料の慎重な処理を保
証する。しかも、含浸剤は、はぼ完全に回収されるので
、含浸剤の損失を実際上皆無にすることができる。

本発明は、又、大規模ベースで、かつ、連続操作に適し
たマイクロ波処理装置を提供する。連続マイクロ波処理
装置は、連続操作中マイクロ波室を完全遮蔽状態に維持
しなければならないという困難な問題がある。この問題
を解決するために、本発明によれば、吸引導管に接続さ
れたマイクロ波室と、該マイクロは室の前後に配置され
、各々、交互に開閉されるようになされた２つのゲート
を有する２つの仕切室と、前記マイクロ波室及び各仕切
室及びそれらの室のゲート開口横切って走行し、前記ゲ
ートが閉鎖位置にあるときはゲート開口の間隙を通って
走行するコンベアベルトを設ける。

これらの仕切室の存在により、マイクロ波室への材料の
送給の際にも、マイクロ波室からの材料の排出の際にも
、常時マイクロ波室の遮蔽が維持されるので、連続処理
操作が可能とされる。

本発明のマイクロ波処理方法及び装置は、たばこ材の処
理だけでなく、例えば、シーズニング剤等の有機物質一
般の膨張処理にも有用である。

夫遡Ｊｆｆ（社）敬朋 第１図を参照して説明すると、たばこ材は、スクリュウ
コンベア１２から成る含浸器１１へ加湿器１０を通して
供給する。コンベア１２０入口へは、たばこ材に加えて
、含浸液を導管１３を通して蒸気の状態で供給する。含
浸液としては、ハロゲン化炭化水素、例えば、トリクロ
ロフルオロメタン（フレオン１１）等の不活性有機液体
を用いることが好ましい。たばこ材を膨張（膨潤）させ
るのに有用なその他の不活性有機液体は、ドイツ特願公
開公報第１９１７５５２号及び２２０３１０５号に記載
されている。

たばこ材は、スクリュウコンベア１１の出口から膨張（
膨潤）器】４へ送られる。膨張器へは、加熱器１６ない
で加熱された熱蒸気がブロア１５によって供給される。

蒸気（又は熱媒体として使用される他のガス）の温度は
、含浸剤の沸騰温度より高く、従って、含浸剤は膨張器
１４内で蒸発したばこ材の嵩を増大させる。

たばこ材は、膨張器１４の出口から導管を通つてサイク
ロン分離器１７へ送られ、該サイクロン内でガス状成分
から分離されてサイクロンの下方出口１８へ落下する。

一方、ガス状成分は、サイクロン空上方出口１９を通っ
て流出する。

上方出口１９から加熱器１６へ戻し導管２０が延長し、
該戻し導管から分岐した分岐導管２１が再生器２２へ延
長している。再生器内で含浸剤は蒸気から回収される。

再生器から蒸気成分（水と空気）は溜め２３へ排出され
、含浸剤は貯留器２４へ送られる。貯留器からポンプ２
６を有する導管２５が蒸発器２７へ延長しており、蒸発
器の出口は導管１３に接続されている。蒸発器は含浸液
を蒸気の形で含浸器１１へ導入する働きをする。

サイクロン１７の出口１８から、たばこ材は、含浸剤の
ためのスチーム式分離器２８へ送られそこからコンベア
２９を介して調整（コンディショニング）ドラム３０へ
送られる。一方、分離器２８からたばこ樋内にまだ残っ
ている含浸液は、導管２１ａを通して再生器２１へ送ら
れる。

以上に説明した装置は、ドイツ特願公開公報第２２０３
１０５号に開示され、周知である。この装置の詳細及び
それによって行われる第１工程については、同公報を参
照されたい。

調整ドラム３０の出口からは、コンベアベルト３１が計
量分配器３３へ延長している。たばこ材は、分配器から
、マイクロ波による第２工程（加熱蒸発処理）を行うマ
イクロ波処理装置３３へ供給される。調整ドラム３０内
ではたばこ材の含水率は、１５〜７０％好ましくは１８
〜４０％に調節される。たばこ材のドラム内滞留時間は
、０゜５〜１．５分、好ましくは０．５〜１．５分であ
る。計量分配器３２は、たばこ材をシュート３５を介し
てコンベアベルト３６上へ排出して該ベルト上にたばこ
堆積体３７を形成するように水平軸線の周りに揺動自在
の計量容器３４（第２図）から成る。コンベア３０の駆
動は、所定量のたばこ材が容器３４内に導入充填される
ように容器３４の揺動制御と同期される。容器３４内へ
のたばこ材の充填量は、充填レベル（高さ）検出器（図
示せず）によって監視される。容器３４内に所定量のた
ばこ材が充填されると、コンベア３１は、容器３４が空
にされて再びたばこ材受容位置へ戻されるまで停止され
る。

コンベアベルト３６の上側走行部は、マイクロ波処理装
置３３の入口仕切室３８、マイクロ波室３９、及び出口
仕切室４０を通って延長している。仕切室３８は、完全
に囲まれた密閉室であり、マイクロ波を電磁波を遮蔽す
る材料で形成されている。室３８の外側壁には遮蔽ゲー
ト４３によって開閉されるゲート開口４２が設けられて
いる。コンベアベルト３６は、ゲート開口４２の下端を
横切って通る。ゲート開口４２の寸法は、コンベアベル
ト３６上のたばこ堆積体３７を通ずことができるように
定めである。たばこ堆積体が仕切室３８内に入ると、直
ちにゲート４３が降ろされ、ゲート開口４２を閉じる。

次いで、仕切室３８をマイクロ波室３９から分離してい
る壁のゲート４５が上昇され対応する開口４４が開放さ
れる。そしてコンベアベルト３６が再び駆動され、たば
こ堆積体３７をマイクロ波室３９へ進入させ１す る。

マイクロ放射源４６からマイクロ波エネルギーがマイク
ロ波室３９内へ放射され、たばこ樋内に存在する含浸剤
及びたばこ材中の水分の一部分を蒸発させる。蒸発した
成分は、吸引導管４７及び排出器４８を通してマイクロ
波室から排出され、再生器２２に通じる導管２１ｂへ通
される。

仕切室３８及びマイクロ波室３９内には湿分感知器及び
、又は温度感知器４１が設置されており、たばこ材に接
触することなくたばこ材の含水量及び温度を測定するこ
とができるようになされている。含水率及び温度を表わ
すそれぞれの信号は、マイクロ波室３９を出るたばこ材
が所定の残留湿分を包含し、かつ、たばこ材が過熱され
ることがないようにマイクロ波の出力及び、又はベルト
の速度を変更するための制御装置５３、例えば、マイク
ロプロセッサによって処理される。

マイクロ波室３９は連続的に作動される。換言すれば、
マイクロ波源４６は作動されたままに維持される。コン
ベアベルト３６は、ゲート制御装置２ 置と同期した速度で連続的に作動される。仕切室３のゲ
ート４３が閉鎖されている間はゲート４５は開放されて
おり、ゲート４３が開放されている間はゲート４５は閉
鎖されるようになされており、どの時点においてもマイ
クロ波室３９が周囲環境から遮蔽され、マイクロ波エネ
ルギーが漏洩しないようになされている。

各マイクロ波放射源４６は、たばこ材の含水量及び温度
に応じて個々に又はグループとして制御装置５３によっ
て切り入りすることができる。

出口仕切室４０も、コンベアベルト３６を通すようにな
されており、該室をマイクロ波室３９から分離する壁に
ゲート４９によっつで開閉されるゲート開口５０を有し
ている。出口仕切室の反対側の壁にもゲート５１によっ
て開閉されるゲート開口５２が設けられている。ゲート
４９．５１の開閉操作もやはりコンベアベルト３６の速
度と同期され、どの時点においてもそれらのゲートの少
なくともも一方が閉鎖しているようになされている。出
口仕切室４０は人口室３８より長く、まだ残留している
湿分及び含浸剤を吸い取るための後処理室を構成する。

たばこ材の含浸剤及び湿分け、仕切室３８．４０内で蒸
発し、それらの室に接続されている吸引導管５５及び排
出器５６を通して排出される。これらの吸引導管は導管
２１ｂに接続されている。

排出器４８．５６の代りに導管２１ｂに１つの共通の排
出器を設けてもよい。

仕切室３８．４０のゲートは、ゲート開口閉鎖位置にあ
るときでもコンベアベルト３６を通すことができるよう
に僅かな間隙が残されるようになされている。各ゲート
の下縁には、コンベアベルトの通過は許すが、マイクロ
波は通さない遮蔽材製の可撓性防護板（図示せず）を設
けることができる。

仕切室３Ｂ、４０及びマイクロ波室３９及び各ゲートは
、上記を周囲大気へ漏出させないようにガス不透過性の
材料で形成する。

コンベアベルト３６が２つのたばこ堆積体の間の距離に
相当する距離だけ移動すると、１つのたばこ堆積体３７
が仕切室３８内へ搬入され、他の１つのたばこ堆積体が
仕切室３８からマイクロ液室３９内へ搬入され、他の１
つのたばこ堆積体がマイクロ波室３９から出口仕切室４
０内へ搬入され、出口仕切室４０内で他の１つのたばこ
堆積体が後方位置から前方位置へ進められる。

第２図に示された構成の変型実施例として、マイクロ液
室３９内に２つ以上のたばこ堆積体を滞留させるように
たばこ堆積体の列の間隔を短くするための制御装置を設
けることもできる。

上述した本発明の方法及び装置では、細断片、ストリッ
プ、葉、茎又は、再生葉の形のたばこ材又は他の有機物
を処理することができる。たばこの含浸剤含有量は、第
１処理工程終了後に存在する残量の１％以下に減少させ
ることができる。

又、上述した仕切室を備えたマイクロ波室による連続的
なマイクロ波処理ではなく、個別のマイクロ波室でのバ
ッチ式のマイクロ波処理を行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を組み入れたたばこ処理装置全体の概
略図、第２図は、第２処理工程を行うための本発明のマ
イクロ波処理装置の断面図である。 １０：加湿器 １１：含浸器 １４：膨張器 ３２：分配器（供給器） ３３：マイクロ波処理装置 ３６：コンベアベルト ３８．４０；仕切室 ３９；マイクロ波室 ４２．４４．５ｏ、５２；ゲート開口 ４３．４５．４９．５１：ゲート ４６：マイクロ波放射源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）たばこ材及びそれに類する有機物等の材料を処理す
   るための方法であって、前記材料に不活性の含浸用有機
   液体を含浸させた後、熱ガスを導入することによって該
   材料を有機液体の沸騰温度より高い温度に加熱し、それ
   によって有機液体を蒸発させて該材料を膨張させ、該膨
   張操作後、有機液体の一部を前記材料内に残留させたま
   ま、前記蒸発した液体の一部を回収することから成る方
   法において、 前記膨張操作後、前記材料にマイクロ波処理を施して前
   記含浸用有機液体の残部を蒸発させて抽出回収すること
   を特徴とする方法。 ２）前記マイクロ波処理の前に前記材料にその含水量が
   １５〜７０％、好ましくは、１８〜４０％になるまで加
   湿する操作を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）たばこ材及びそれに類する有機物等の材料に不活性
   の含浸用有機液体を含浸させた後、熱ガスを導入するこ
   とによって該材料を有機液体の沸騰温度より高い温度に
   過熱し、それによって有機液体を蒸発させて該材料を膨
   張させ、該膨張操作後、有機液体の一部を前記材料内に
   残留させたまま、前記蒸発した液体の一部を回収し、更
   に、該膨張操作後、該材料内の前記含浸用有機液体の残
   部を蒸発させて抽出回収するために該材料にマイクロ波
   処理を施すための装置であって、吸引導管（４７）に接
   続されたマイクロ波室（３９）と、該マイクロは室の前
   後に配置され、各々、交互に開閉されるようになされた
   ２つのゲート（４３、４５；４９、５１）を有する２つ
   の仕切室（３８、４０）と、前記マイクロ波室及び各仕
   切室及びそれらの室のゲート開口（４２、４４、５０、
   ５２）を横切って走行し、前記ゲートが閉鎖位置にある
   ときはゲート開口の間隙を通って走行するコンベアベル
   ト（３６）と、該コンベアベルト上へ材料堆積体（３７
   ）を供給するための供給手段（３７）とから成ることを
   特徴とする装置。 ４）前記コンベアベルト（３６）は、連続的に駆動され
   、前記供給手段（３２）及び前記ゲート（４３、４５、
   ４９、５１）の移動は、コンベアベルト（３６）の駆動
   手段と同期するようになされている特許請求の範囲第３
   項記載の装置。 ５）前記２つの仕切室（３８、４０）の少なくともも一
   方は、吸引導管（５５）に接続されている特許請求の範
   囲第３項記載の装置。