JPS643474B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は巻タバコ製造、好ましくはシガレツト
製造に使用されるタバコまたはその他の喫煙材料
の切断材料の充填力を増加させる方法に関する。

また本発明は巻タバコ製品を製造する機械、特
にシガレツトまたはシガー製造機に導入されるタ
バコ材料またはその他の喫煙用材料の切断材料の
充填力を高めるための装置に関する。

「切断材料」という概念は喫煙製品（シガレツ
ト、シガリロ、シガー）の製造に使用され、ある
いはパイプに充填するような喫煙用材料を細片に
切断または引きちぎつたものである。

喫煙用材料はタバコまたはその他の材料たとえ
ばセルロースから人工的に作られた材料よりな
る。

前述の種類の切断材料を製造するとき、切断材
料を使用した喫煙製品、たとえばシガレツトに充
実した外観を与えるためにできるだけ高い充填力
を得ることが重要である。

いわゆる流動乾燥器中で湿潤タバコ材料を湿分
を僅少にした加熱空気流（10重量部の空気に対
し、水蒸気の量１〜1.5重量部）中で、空気搬送
の間に希望値まで乾燥するタバコ材料の充填力増
加法は既に知られている。

さらに、タバコ材料を流動化状態でスチームを
貫流させるか、あるいは水で強く加湿（たとえば
60％）することによつて膨潤させ、引続いて乾燥
用空気またはマイクロ波エネルギで急速に乾燥さ
せて、膨潤させた体積の一部をそのまゝ残すタバ
コ材料の充填力の増加法も知られている。

本発明による解決法は、切断材料を高水分に加
湿し、加熱することによつて柔軟にし、引続いて
単位時間当りの水分除去（乾燥能力）が急速に高
い値から低い値へ推移する交番を反復する乾燥法
にかけることにある。

単位時間あたりの水分除去はその期間中に僅少
な乾燥能力ないし零値に低下させることができ
る。タバコ材料の水分を除去する期間の中で、各
周期でタバコ材料を僅かに加湿するが全体として
乾燥を優先するようにすることもできる。

切断材料はスチーム流にさらされ、同時に温水
をスプレーすることによつて有利に加湿される。
特に高度の加湿は飽和スチームによつて達成さ
れ、この際50〜90℃の温水スプレーを付加すると
有効である。

特に急速で高度な加湿および加温は切断材料を
うず層中を搬送しながらスチームにさらし、温水
をスプレーすることによつて得ることができる。
乾燥するには、好ましくは切断材料を、加熱され
たガス好ましくは空気および加熱スチームよりな
るガス混合物流にさらし、その際切断材料が急速
に高乾燥能力帯から低乾燥能力帯までの交番作用
を受ける。ガス混合物流の入口温度を好ましくは
150〜210℃とし、水分量を乾燥空気１Kgに対して
200〜400ｇとする。ガス混合物の流速は切断材料
が高乾燥能力帯から乾燥能力零の帯域に到達する
ように設定される。ガス混合物の流速および性質
は、切断材料が高乾燥能力帯から乾燥能力が負の
帯域（加湿帯）へ達するが全体として乾燥作用が
優先するように設定することもできる。

切断材料は流れの方向が上向きであるガス混合
物流に優先的に接触し、そのとき高乾燥能力の低
い位置から、乾燥能力が僅少である高い位置へ交
番的に搬送される。ガス混合物の条件およびその
流速はまた高位置における乾燥能力が零であるか
あるいは負（加湿）になるように設定することも
でき、乾燥能力が負である場合には全体として乾
燥が優先する。切断材料は変位をするために機械
的衝撃力を受ける。さらにガス混合物の流速を定
期的に変動（脈動）させることもできる。本発明
の目的から見て特に有利な乾燥はガス混合物を上
向きに流してその断面を末広がりにし、上方に流
れるガス混合物の流れに直角なその搬送方向のほ
かに、高乾燥能力の低部から低乾燥能力の高位、
こゝから再び高乾燥能力の低部へ急速に交替して
搬送されるうず層中を切断材料を搬送するように
することによつて達成される。

乾燥後に切断材料を冷却、好ましくは冷空気流
によつて冷却することができ、冷却するために切
断材料を冷空気のうず層中に置くと冷却は特に効
果的である。

本発明による装置は、切断材料を高度に加湿
し、加熱して材料を柔軟にする第一の装置および
第一の装置の後に設置され、単位時間あたりの水
分除去率（乾燥能力）が高い値から低い値に交互
に反復して急速に推移する乾燥工程に切断材料を
かける切断材料の乾燥装置を特徴とする。

乾燥装置の搬送率は高乾燥能力の２つの周期の
間の水分除去を零に低下させるように設定するこ
とができる。また搬送率は高乾燥能力の２周期間
の水分除去が僅かに負（加湿状態）となるが全体
としては乾燥を優先するように設定することもで
きる。好ましくは第一の装置にはスチーム導入管
および温水導入管を設ける。この場合スチーム導
入管を飽和スチーム導入管とし、一方他の導入管
に送入される水の温度を50〜90℃にすることがで
きる。特に高度の加湿は、切断材料をうず層の中
に置いた第一の装置にスチームを導入することに
よつて得られる。

本発明は加熱ガス、好ましくは加熱空気と過熱
スチームとの混合物を第二の装置に導入すること
によつて実施することができ、この場合切断材料
は交互に高乾燥能力帯から低乾燥能力帯へ、また
こゝから再び高乾燥能力帯に移行を反復するよう
に導かれる。第二の装置は温度150〜210℃、乾燥
空気に対する水分量200〜400ｇのガス混合物の導
入管を設けることができる。第二の装置は、高乾
燥能力帯から乾燥能力零の帯域に切断材料を反復
移送するように形成することができる。さらに切
断材料が高乾燥能力帯と乾燥能力がわずかに負と
なる帯域（加湿帯）との間を往復し、全体として
乾燥を優先するように第二の装置を形成すること
もできる。

好ましい実施態様で、第二の装置は振動渦動乾
燥機として形成することができ、通気口を備えた
振動トラフコンベヤの下からガス混合物を導入
し、コンベヤ上部の乾燥機の断面を末広がりにし
て流速を次第に低下させ、次にガス混合物の流速
を、切断材料が振動トラフコンベヤの上部で高乾
燥能力の低位置から低乾燥能力の高位置までの間
を交互に急速に反復するように設定する。この場
合ガス混合物の流速を、高位置における切断材料
に対する乾燥能力が零となるように設定すること
ができる。さらにまたガス混合物の流速を、高位
置における切断材料の乾燥が僅かに負となり、従
つて軽微の加湿が起るが、全体として加湿が起る
ように設定することもできる。切断材料は振動ト
ラフコンベヤの機械的な振動のほかにガス混合物
の流速の周期的な変動（脈動）によつても影響を
受けることができる。

本発明の別の実施態様によれば、乾燥装置を排
出した切断材料を冷却するために第三の装置を第
二の装置に接続することができる。好ましくは冷
却装置は振動渦動床冷却器として形成し、通気口
を備えた振動トラフコンベヤの下部に冷空気導入
管を設置し、コンベヤの上部で冷却空気の流れの
方向に対する断面積を末広がりにする。

本発明は実施例によつてさらに詳細に説明する
ことができる。

第１図で、振動トラフコンベヤ４上から導入さ
れた刻みタバコ６を給湿加熱する第一の装置（調
質装置）を１で、湿潤刻みタバコを乾燥する第二
の装置を２で、また乾燥によつて加熱された刻み
タバコを冷却する第三の装置を３で表わす。冷却
装置の後には、処理された刻みタバコ材料６を既
知のシガレツト製造機（図示せず）に搬送し、
こゝで刻みタバコ材料をシガレツトに加工するた
めのベルトコンベヤ７を設置する。

調質装置１は室１０中に振動トラフコンベヤ８
を備え、振動トラフコンベヤはクランクアーム９
によつて振動を生じ、通気口１１を有する。振動
トラフコンベヤの下には引込み管１２があり、こ
れを通つてスチーム発生器１３から飽和スチーム
が導入される。振動トラフコンベヤ８の上部には
50〜90℃の温度にし、タバコ材料にスプレーされ
る温水スプレーノズル１４がある。ふるい１６は
室１０から排出するスチームが刻みタバコ材料を
同伴することを防止する。

刻みタバコ材料は振動トラフコンベヤ８から上
に投げ出され、そのとき通気口１１から流れ出る
飽和スチームの中を通る。スチームの大部分は刻
みタバコ材料のところで凝縮するので刻みタバコ
材料の上側でその速度が低下し、従つてタバコ材
料は室１０の中でスチームの流れの方向に直角な
いわゆるうずの層の中を搬送されて、そのために
強く一様に25〜40％に加湿され、50〜70℃に加熱
される。刻みタバコ材料は高湿度と加熱とによつ
て柔軟にされるが、このことはこれに続く乾燥処
理に対して非常に有利な初期状態となつている。

同様に振動トラフコンベヤ８が延任している乾
燥装置２の室１５ａおよび１５ｂ中に、温度150
〜210℃で乾燥空気１Kgあたり水分200〜400ｇを
含む加熱空気と過熱スチームとの混合物用の配管
１８ａまたは１８ｂが引込まれる。混合物は特殊
スチーム発生器１９で発生する。振動トラフコン
ベヤ８の上側で室１５ａまたは１５ｂの壁２１
ａ，２１ｂ（一方の壁だけをそれぞれ図示）が末
広がりになつているので、通気口１１を流出する
混合物の流れの断面が増大し、従つて流れの方向
における速度が低下する。振動トラフコンベヤ８
によつて搬送される高度に加湿された刻みタバコ
材料は貫流する混合物によつて組織に膨脹を起
し、混合物の流れの方向に直角にガス混合物と密
接に接触するうずの層の中を通つて室１５ａおよ
び１５ｂを通る。

ガス混合物の流出する部分は配管２３の中へ刻
みタバコ材料の単繊維が混入することを防止する
ためにふるい２２ａおよび２２ｂに達し、こゝか
らスチーム発生器１９に循環式に返送され、こゝ
で室１５ａおよび１５ｂに再導入させるために正
しい条件にされる。スチーム発生器１９は冷却装
置３の循環に必要な新しい空気を受け入れ、その
加温された冷却排空気を導管２４によつてスチー
ム発生器１９に導く。導管２４からの新しい空気
で置き換えられた循環混合ガスの一部はスチーム
発生器の排出口２６から排出される。

室１５ａおよび１５ｂ中の混合ガスの流速は
個々のタバコ材料が垂直方向にできるだけ長い経
路をとるように、すなわちタバコ材料が、ガス混
合物が最も高温で最も乾燥している下部の乾燥能
力の大きな帯域から、ガス混合物が冷却され、タ
バコ材料から水分をうばうことによつて湿度が高
くなつている上部の乾燥能力の低い帯域へ交互に
迅速に到達するように設定される。上部から刻ん
だタバコ材料は再び乾燥能力の大きな下部に達
し、このサイクルを反復する。刻みタバコ材料が
室１５ａおよび１５ｂを直角に、またガス混合物
の流動方向に直角に搬送されている間に刻みタバ
コ材料がこのように上下運動することは振動トラ
フコンベヤ８の構造（振動周期、振幅および振動
方向のパラメータの選択）によつて最適にするこ
とができる。刻みタバコ材料の上下に移動する軌
道の選択は、刻みタバコ材料の上部における乾燥
能力が僅少であるか零になるようにする。

また上下動は乾燥能力が負になるように、すな
わち刻みタバコ材料が上部では僅かしか加湿され
ないが、室１５ａおよび１５ｂを貫流するとき乾
燥がはるかに優先して、刻みタバコ材料が全体と
して、所要の最終湿度（刻みタバコ材料で11〜13
％よりわずかに高い湿度に乾燥させるように選ぶ
ことができる。

第２図は室１５ａおよび１５ｂ中の刻みタバコ
材料の処理時間ｓに対する乾燥能力ｉ（単位時間
あたりの水の除去率）の関係を示す。乾燥能力ｉ
が最大値となる場所で、刻みタバコ材料は場所的
にいつてその最下部にあるのに対し、最低置とな
る場所で場所的にいつて最も上部にある。

第３図は第２図のカーブと違つて上部にあると
きの乾燥能力が僅かに負で、従つて乾燥が優先す
る場合の室１５ａおよび１５ｂ中の刻みタバコ材
料の処理時間ｓに対する乾燥能力ｉの関係を示す
カーブを示す。

乾燥能力の長期にわたる急速な交替のために刻
みタバコ材料は強く縮み、この縮巻は充填力を増
大させるので、シガレツトの製造において非常に
有利である。このほか強力な乾燥によつて、第一
の装置で刻みタバコ材料が得た容積の膨脹の一部
を保ち続ける。

後置冷却装置３の室２７の振動トラフコンベヤ
８の上部の壁は流れの方向に同様に末広がりにな
り、室２７には、冷空気発生器２９から導入管３
１を通つて冷空気が導入される。冷空気は振動ト
ラフコンベヤ８の通気口１１を通つて流入し、振
動トラフコンベヤの上部で速度が低下するので、
60〜90℃の温度で装置２を排出する刻みタバコ材
料はうずの層中で強く急速に室温より少し大きな
値に冷却され、それによつてわずかに最終湿度ま
で乾燥する。加温された空気の全部または一部は
導管２４を通り、スチーム発生器１９に新しい補
給空気として供給される。ふるい３２は刻みタバ
コ材料をキヤツチするために設けられる。

次の実施例で、種々の方法によつて測定された
値および達成された結果をさらに詳細に例示す
る。

刻まれたタバコ材料は切断に存在する最初の湿
度22.65％および室温で加湿室１０へ供給された。
飽和スチーム処理および温度80℃の水をスプレー
することによつてうず層中で５秒以内に刻み原料
は35.27％の高い水分に加湿され、温度66℃とな
つた。

この条件で刻んだタバコ材料は乾燥室１５ａお
よび１５ｂに導入され、乾燥室に温度170℃、乾
燥空気１Kgあたり約300ｇの水を含む湿度の過熱
スチームと空気との混合物を導入した。乾燥帯で
刻んだタバコ材料は９秒以内で88℃に加温され、
水分14％に乾燥された。冷却室２７で刻んだタバ
コ材料は26℃に冷却され、最終水分12.84％に乾
燥された。

このように処理されたタバコ材料の充填力は既
知の方法によつてシリンダ容積として、すなわち
シリンダ内である負荷をかけたときに占める試料
の体積が測定された。この体積は処理タバコ20ｇ
に対して166mlであつた。

最初の水分を同じく22.65％を気乾したタバコ
材料を使用した比較例ではシリンダ容積121mlと
なつた。

流動床乾燥機中で通常の乾燥処理を受けた最初
の水分22.65％のタバコ材料のシリンダ容積は123
mlとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための加湿、
乾燥および冷却コンベヤである。第２図は乾燥コ
ンベヤにおける切断材料の処理時間と乾燥能力と
の関係を示すグラフであり、第３図は同様な別の
グラフである。 １……第１の装置（調質装置）、２……第２の
装置、３……第３の装置、６……刻みタバコ、８
……トラフコンベヤ、１１……通気口、１２……
引込管、１４……スプレーノズル、１８ａ，１８
ｂ……配管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タバコ又はその他の喫煙材料の繊維を高湿度
   で軟化し、続いて乾燥工程に入れる繊維の充填能
   力を増大する方法において、高い湿度となつた繊
   維を更に加熱し、乾燥のため加熱したガスと過熱
   スチームとより成るガス混合物を送り込み、乾燥
   工程で水分除去率を高い値と低い値との間で早い
   時間単位で交互に変化させることを特徴とするタ
   バコ繊維の充填能力を高める方法。 ２ 乾燥期間中に単位時間あたりの水分除去率を
   弱い乾燥能力ないし能力ゼロまで低下させること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ３ 切断タバコ材料の水分を除去する期間中にタ
   バコが僅かに再加湿され、全体として乾燥が優先
   する期間を設け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。 ４ 切断材料が流動するスチームの高湿度に触れ
   ると同時に温水をスプレーされることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 切断材料が飽和スチームに接触すると同時に
   50〜90℃の温度の水をスプレーされることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項に記載の方法。 ６ 切断材料がうず層の中を搬送され、スチーム
   と接触し、同時に温水をスプレーすることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項または第５項に記載
   の方法。 ７ 切断材料を乾燥するために加熱ガス、好まし
   くは空気および過熱スチームよりなる流動するガ
   ス混合物と接触させ、切断材料を急速に変化する
   高乾燥能力領域から低乾燥能力領域へ、次に再び
   高乾燥能力領域へ交互に搬送することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１つ
   に記載の方法。 ８ 流動するガス混合物の入口温度が150〜210℃
   で、乾燥空気１Kgあたりの水分量200〜400ｇであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載
   の方法。 ９ 切断材料を高乾燥能力領域から乾燥能力零の
   領域へ移動させる特許請求の範囲第７項または第
   ８項に記載の方法。 １０ 切断材料が高乾燥能力領域から負の乾燥能
   力領域（加湿領域）へ移動させ、乾燥作用を優先
   させる特許請求の範囲第７項または第８項に記載
   の方法。 １１ 切断材料を上向きの流れの方向をもつガス
   混合物と接触させ低位置の高乾燥能力領域から低
   乾燥能力の高位置へ交互に移送することを特徴と
   する特許請求の範囲第７項〜第１０項のいずれか
   １つに記載の方法。 １２ 高位置の乾燥能力が零または負（加湿領
   域）であり、乾燥作用を優先させることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項に記載の方法。 １３ 切断材料が位置を変えるために衝撃力を与
   えられることを特徴とする特許請求の範囲第７項
   〜第１２項のいずれか１つに記載の方法。 １４ ガス混合物の流速を定期的に変動（脈動）
   させることを特徴とする特許請求の範囲第７項〜
   第１３項のいずれか１つに記載の方法。 １５ ガス混合物を上向き方向に流してその断面
   を末広がりにし、切断材料がガス混合物の流動方
   向に直角なその搬送方向のみならず、交互に急速
   に交替して低位置の高乾燥能力領域から高位置の
   低乾燥領域へ、またさらに低位置の高乾燥領域へ
   移行されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項〜第１４項のいずれか１つに記載の方法。 １６ 切断材料が乾燥後に好ましくは冷却空気流
   によつて冷却されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項〜第１５項のいずれか１つに記載の方
   法。 １７ 冷却のために切断材料を冷却空気のうず層
   中を搬送することを特徴とする特許請求の範囲第
   １６項に記載の方法。 １８ シガレツト製造機又はシガー製造機に導入
   されるタバコ繊維を加湿および加熱するための第
   １の装置と、該第一の装置で柔軟にし引続いて繊
   維を乾燥するための第二の装置と、第二の装置に
   続く冷却手段と、移送手段とを有するタバコ又は
   他の喫煙可能の材料の繊維の充填能力を高める装
   置において、第一の装置１における加湿する装置
   はスチーム発生器１３であり、繊維６を乾燥させ
   るため第二の装置２に加熱したガスと過熱スチー
   ムよりなるガス混合物を送る導管１８ａ，１８ｂ
   を設け、より高い乾燥強度の領域とより低い乾燥
   強度の領域を移送手段の上方に設けて、そこで繊
   維を急速に高い乾燥領域から低い乾燥領域に、又
   その逆に動かし得る構造とし、これによつて繊維
   からの水分除去率を時間単位で高い値と低い値と
   の間で交互に変化させることを特徴とするタバコ
   繊維の充填能力を高める装置。 １９ 第一の装置１がスチーム用導入管１２およ
   び温水用導入管１４を備えていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１８項に記載の装置。 ２０ 第一の装置１が飽和スチーム用導入管１２
   および50〜90℃の温水用導入管１４を備えている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１９項に記載
   の装置。 ２１ 切断材料をうず層中におく第一の装置１へ
   スチームを導入することを特徴とする特許請求の
   範囲第１９項または第２０項に記載の装置。 ２２ 150〜210℃の温度および乾燥空気１Kgに対
   して200〜400ｇの湿度のガス混合物を導入する導
   入管１８ａ，１８ｂを用いることを特徴とする特
   許請求の範囲第１８項に記載の装置。 ２３ 第二の装置２が通気口１１を備えた振動ト
   ラフコンベヤ８の下部にガス混合物に対する導入
   管１８ａ，１８ｂを有し、振動トラフコンベヤの
   上部で断面積を末広がりにした振動渦動乾燥機と
   して形成され、切断材料が振動トラフコンベヤの
   上側に形成されたうず層の中で交互に急速に交互
   に高乾燥能力を有する低い位置から低乾燥能力を
   有する高い位置までを反復するようにガス混合物
   の流速を設定することを特徴とする特許請求の範
   囲第１８項〜第２２項のいずれか１つに記載の装
   置。 ２４ ガス混合物が低乾燥領域における切断材料
   の乾燥が零となるような流速を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第２３項に記載の装置。 ２５ ガス混合物が低乾燥領域における切断材料
   の乾燥が僅かに負となり、従つて軽微な加湿が行
   なわれるが全体として乾燥効果が優先するような
   流速を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   ２３項に記載の装置。 ２６ ガス混合物に流速の周期的な変動（脈動）
   をおこすことを特徴とする特許請求の範囲第２３
   項〜第２５項のいずれか１つに記載の装置。 ２７ 乾燥装置から出た切断材料を冷却するため
   に第二の装置２に続く第三の装置３を設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１８項〜第２６項
   のいずれか１つに記載の装置。 ２８ 冷却装置が通気口１１を備えた振動トラフ
   コンベヤ８の下に冷空気の導入管３１を備え、冷
   空気の流れの断面が末広がりになつている振動渦
   動床冷却器として形成されることを特徴とする特
   許請求の範囲第２７項に記載の装置。