KR101005118B1 - 높은 함량의 담배가루를 보유한 담배의 가공 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 담배가루가 영구적으로 담배에 부착되도록 하는 방법으로서 담배가루 및 담배를 함유하는 원료를 기계적인 고압에 노출시키는 것으로 구성된 흡연제품의 생산을 위해 담배가 제조될 경우에, 상기 담배가루를 가공하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 따라 생산된 흡연물질을 함유하는 흡연제품이 또한 개시되어 있다.

담배가루, 흡연제품, 흡연물품, 어글로머레이트, 충진용량

Description

높은 함량의 담배가루를 보유한 담배의 가공{PROCESSING OF TABACOO WITH HIGH CONTENT OF TABACOO FLAKE CUTS}

본 발명은 높은 비율의 담배가루(tobacco fine)를 함유하는 담배물질(tobacco material)을 가공하는 방법에 관한 것이고, 특히 흡연물품의 제조를 위한 담배를 제조할 경우에 담배분진(tobacco dust)을 가공하는 방법에 관한 것이다.

담배의 가공 중에 다른 시점(예, 수송, 담배 제조, 흡연물품의 생산)에 발생하는 담배가루를 재생하여 이들을 의미있는 용도로 이용하게 할 수 있는 기술적 사상은 이미 공지되어 있다. 예를 들어, 담배가루는 담배재생, 예컨대 담배필름(tobacco film)을 생산하기 위한 초기 물질 중 하나로서 이용될 수 있다. 통상적으로 그러한 방법은 필름, 시트, 스레드(thread), 등과 같은 연속적인 몸체의 담배물질이 생산될 수 있게 한다.

특허 DE 100 65 132 A1의 명세서에는 어글로머레이트(agglomerate)의 생산 방법이 개시되어 있다. 이 명세서에는 가장 작은 담배 입자, 즉, 궐련 생산기계에서 분리(이는 바람직하지 않음)될 필요가 없는 큰 입자의 복합물로부터 어글로머레이트를 생산하는 방법이 제안되어 있다. 가장 미세한 담배분진 입자는 결합제 및 액체와 혼합된 후, 어글로머레이트, 즉 보다 큰 단위를 형성하기 위해 압축 및 가 열 챔버로 뿌려진다.

이러한 방법에 있어서 담배가루 가공뿐만 아니라, 보다 일반적으로는 재생 담배의 담배필름 또는 연속 몸체의 생산에 대한 단점은 가공방법이 매우 원료-집약적이고, 담배가루가 유의적으로 가공될 수 있기 위해서는 결합제가 주입되어야만 한다는 사실이다.

본 발명의 목적은 종래의 기술에서 알려진 상기 불리한 점을 극복하는 담배가루의 가공방법을 제안하는 것이다. 특히, 담배가루의 가공은 복잡하지 않고 단순한 구성으로 되어야 한다.

이러한 목적은 청구항 1에 정의된 바와 같은 방법에 의해 본 발명으로 달성될 수 있다. 종속항들은 본 발명의 바람직한 구체예를 청구한 것이다.

본 발명에 의해 제안되는 바와 같이, 담배가루 및 담배물질을 함유하는 가공될 원료에는 담배가루가 담배물질에 지속적으로 부착되도록, 증가된 기계적 압력 및 특히 증가된 온도 및 수분이 가해진다. 다시 말해서, 담배가루는 더 이상 가공을 위해 분급 및 분리되지 않고, 담배물질과 한 단위를 형성하도록 결합되어 담배가루와 결합된 담배물질이 후속적으로 흡연물품의 생산에 이용될 수 있게 한다. 이러한 방법은 고비용의 분리 공정의 필요를 미연에 방지한다. 담배가루는 단순하게 물질에 부착 또는 결합되어 후속적으로 흡연물품을 생산하기 위해 이용될 것이다.

본 발명의 결과에 따르면, 보다 큰 입자에 대한 크기 분포에 있어서의 상당한 변화가 있으며, 특히 바람직한 크기 범위는 1-4mm이다. 이는 본 발명에 의해 제안된 처리 전후에 수행된 스크리닝(screening) 시험에 의해 명백해진다.

본 명세서 내용의 범위 내에, 담배가루라는 표현은 구체적으로 사실상 문제점(미각적 관점에서)으로서 여겨지고, 그렇지 않으면 단지 흡입에 의해 배출되거나 재생담배(담배 필름)의 생산에 이용될 수 있는 작은 조각의 담배를 말한다. 구체적으로, 담배가루는 담배의 절단 너비보다 작으며(예, < 1mm), 보다 구체적으로는, 담배가루는 담배의 절단 너비보다 상당히 작은(예, < 0.5mm) 것이다.

"담배물질"이란 표현은 기본적으로 담배가루보다 큰 또는 상당히 큰 담배조각을 서술하는데 이용되는 것으로서, 구체적으로 담배 조각이란 흡연물품에 이용하기에 적합하거나, 이러한 목적을 위해 단지 추가적인 절삭을 필요로 하는 것이다. 담배물질은 담배의 줄기 물질, 구체적으로 외피제거(winnowing) 물질, 줄기 섬유 또는 담배 잎 물질뿐만 아니라 이들의 혼합물일 수 있다.

가공될 담배물질 및 담배가루는 본 발명의 내용에 미리 정의한 바와 같은 증가된 수분함량을 갖게된다. 가공될 원료에는 또한 승온이 가해지며, 승온은 구체적으로, 외부에서 유래한 열을 가함에 의해 및/또는 기계적으로 발생되는 압력에 의해 수득된다.

본 발명에 의해 제안되는 방법의 유리한 효과는 특히 담배가루와 함께 담배물질에 승온 및 소정의 수분 농도에서 기계적 압력(예컨대, 압출기 또는 컨베이어 스크류-컨디셔너)이 가해진다는 사실에 바탕을 둔다. 기계적 압력때문에, 담배가루는 담배물질에 압착되고 궁국적으로는 담배물질에 결합하게 된다. 본 발명에 의해 제안되는 방법의 조건의 결과에 따르면, 담배물질과 담배가루의 결합은 충분히 강하여 본 발명에 의해 제안된 바와 같이 처리된 담배물질이 궐련의 생산 중에 발생하는 정상적인 힘에 대하여 저항할 수 있으며, 이는 담배가루가 정상적인 생산 조건 하에서 공기에 의해 이송될 시에 더 이상 줄어들지 않는다는 것이다. 따라서 종래의 담배필름 물질의 경우보다 기계적 안정성이 더 높다.

본 방법에 따르면, 가공될 원료는 그 물질의 가공 상태에 상응하는 양의 담배가루를 함유할 수 있으며, 심지어는 그러한 양보다 더 많은 양, 구체적으로 담배가루를 첨가함으로써 증가되는 양의 담배가루를 함유할 수 있다. 이는 임의로 발생하는 담배가루를 가공하는 것이 가능한 경우뿐만 아니라, 생산 중 다른 시점에 발생하는 추가적인 담배가루가 추가로 가공될 수 있는 경우에도 그렇다.

본 발명의 결과에 따르면, 담배가루를 담배물질에 결합시키기 위해 가외의 또는 외래의 결합제를 첨가할 필요가 없다: 담배에 대하여 외래의 결합제 및 고유의, 즉 담배 내에 자연적으로 발생하는 결합제가 모두 필요없다. 대신에, 본 발명에서 제안되는 방법의 결과에 따르면, 담배가루는 담배물질과 기계적으로 및/또는 담배 내에 자연적으로 발생하는 일정량의 결합제(고유의 결합제)에 의해 결합될 수 있다. 본 발명에서 제안되는 방법 조건의 결과에 따르면, 그러한 고유의 결합제(전분, 수지, 당)가 활성화되며, 따라서 담배가루가 담배물질에 견고하게 결합된다. 이는 결합제의 첨가가 반드시 필요한 방법들, 즉 상기 언급된 필름 또는 어글로머레이트를 생산하는 방법과는 완전히 상이한 것이다.

근본적으로, 가공될 원료는 회분식으로 가공, 구체적으로 회분식으로 가압되고, 예컨대 피스톤-실린더 유닛(piston-cylinder unit)에서 가공된다.

가공될 원료는 이 원료의 가공에 적합하게 하기 위해서 본 발명에 의해 제안되는 방법을 위한 제조에 있어서 예비-컨디셔닝될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 담배물질은 하기의 초기 조건 중 1 이상에 놓일 수 있다(압력에 대하여 주어진 값은 항상 상압 이상이다):

온도: 80 - 147℃, 바람직하게는 100 - 120℃

주입구에서의 수분: 6 - 13%

배출구에서의 수분: 18 - 35%, 바람직하게는 26 - 30%

압력(과압의 기체): 0 - 3bar, 바람직하게는 0 - 1bar.

본 발명에 의해 제안된 담배가루의 가공방법은 바람직하게는 하기의 변수 중 1 이상을 기초로 하여 수행된다:

온도: 80 - 180℃, 바람직하게는 140 - 160℃

주입구에서의 수분: 18 - 35%, 바람직하게는 26 - 30%

배출구에서의 수분: 11 - 19%, 바람직하게는 15 - 17%

기계적 압력: 80 - 250bar, 바람직하게는 80 - 110bar.

주입구(inlet)에서의 수분 및 배출구(outlet)에서의 수분이라는 표현은 특히 담배물질(줄기, 외피제거 물질, 줄기 섬유, 잎담배, 등)에 관한 것이다.

본 발명에 의해 제안되는 방법에 의해서는 바람직하게는 비-연속 담배물질, 특히 섬유질 및/또는 과립형 흡연물질 또는 흡연물품 충진재인 산물이 수득된다. 즉, 본 발명에 의해 제안된 방법에 의해서 바로 소비될 수 있고 흡연물품에 직접 이용될 수 있는 산물이 수득된다. 이는 담배필름(연속식 담배물질)을 생산하는 것과 매우 상이한데, 담배필름은 생산하기가 더욱 복잡하고, 생산 후에도 여전히 절단 및 건조되어야 한다. 본 발명의 결과로서 수득된 산물은 흡연물품을 위한 충진재로서 직접적으로 이용하기에 적절한 크기 및 수분함량을 보유한다.

본 발명의 일 구체예에서, 담배가루는 담배분진 물질일 수 있다. 담배분진 물질은 훌륭한 산물을 생산하기 위해 본 발명에 의해 제안되는 방법의 능력에 대하여 해가 됨이 없이 상당량으로 존재할 수 있다. 심지어, 분진(담배분진)의 비율은 본 방법의 성공에 해가됨이 없이 가공될 원료의 100%만큼 높을 수 있다.

본 발명의 목적을 위해서, 방법은 가공될 원료가 25%보다 큰 담배물질의 비율을 나타내도록 작동될 수 있다. 가공될 원료는 또한 75% 미만 비율의 담배물질을 함유할 수도 있다.

본 발명에 의해 제공되는 방법의 또 다른 긍정적인 효과가 기술될 것인데, 이는 최종산물의 충진용량(filling capacity)에 관한 것이다. 가공 도중에, 가공될 원료는 상기 설명된 바와 같이 증가된 기계적 압력을 받는다. 가공의 최종 단계에서, 물질이 산물로서 본 방법에 기반한 공정에서 이탈할 때에는, 이렇게 증가된 압력이 다시 하강한다. 이는 통상적으로 상기 언급한 가공 장치(예, 압출기, 스크류 컨베이어, 피스톤-실린더 유닛)에서 방출될 시에 일어난다. 이러한 장치에서 방출 시의 압력 하강은 순간증발(flash evaporation)을 초래하고, 이로써 물질의 팽창을 유발한다. 초기 충진용량에 따라(ISO조건 하에서 측정) 100%까지의 증가가 달성될 수 있다. 예를 들어, 충진용량이 1.5ml/g인 초기물질의 경우에는, 가공 후에 배기구에서의 물질은 3ml/g의 충진용량을 갖게될 것이다. 또 다른 물질의 경우에는, 측정된 충진용량의 증가는 1.5ml/g(초기 물질)에서 4.5ml/g(배출 시의 물질, 산물)이 되었다. 따라서, 본 발명의 결과 높은 비율의 가루 또는 분진을 보유한 물질은 절단된 엽신 담배의 가루 또는 분진과 필적하는 충진용량을 보유한다.

본 발명은 추가적으로 상기 기술 및 설명된 상이한 구체예를 기초로 한 방법을 이용하여 제조된 흡연물품, 흡연물질 또는 흡연물질의 일부에 관한 것이다.

Claims (15)

1. 담배 제조에서 가공될 원료로부터 흡연물품 충진재를 생산하기 위한 담배가루의 가공방법으로서,

   상기 가공방법은

   a) 담배가루(tobacco fine)를 담배물질(tobacco material)에 영구적으로 결합시키기 위해 담배가루 및 담배물질에 증가된 기계적 압력을 가하는 단계로서, 상기 담배물질의 담배 부분은 담배가루보다 크며, 담배가루를 담배물질에 결합시키기 위해 가공될 원료에 가외의 또는 외래의 결합제가 첨가되지 않는 단계;

   b) 가공될 원료에 소정의 증가된 수분함량을 가하는 단계;

   c) 가공될 원료를 압출기를 통해 수송함으로써 가공하고, 이에 의해 가공될 원료의 승온(increase in temperature)을 유발하는 단계; 및

   d) 상기 단계 c)의 결과로서 비연속적으로 성형된 담배물질을 수득하는 단계

   를 포함하고,

   상기 가공 단계 a) 내지 c)는 80 내지 180℃의 온도 및 80 내지 250bar의 압력하에서 수행되는,

   담배가루의 가공방법.
2. 제1항에 있어서, 승온이 외래의 열을 가하거나, 또는 기계적 압력에 의해서, 또는 외래의 열 및 기계적 압력에 의해서 수득되는 것이 특징인, 담배가루의 가공방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 담배물질이 담배 잎 물질, 담배 줄기 물질, 또는 이 두 가지의 혼합물인 것이 특징인, 담배가루의 가공방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 담배가루가 담배 절단 너비보다 작은 것이 특징인, 담배가루의 가공방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가공될 원료에 담배가루를 추가적으로 첨가하여 가공될 원료가 증가된 양의 담배가루를 함유하는 것이 특징인, 담배가루의 가공방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가공될 원료가 추가적인 담배가루를 더 포함하지 않는 것이 특징인, 담배가루의 가공방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 담배가루가 담배물질에 기계적으로 결합되거나, 또는 담배물질 내에 자연적으로 발생하거나 담배 물질 내의 고유의 결합제에 의해 결합되는 것이 특징인, 담배가루의 가공방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가공될 원료는 원료를 연속으로 수송하여 가공되는 것이 특징인, 담배가루의 가공방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가공될 원료는 회분식으로 가공되는 것이 특징인, 담배가루의 가공방법.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가공될 원료는 예비-컨디셔닝된(pre-conditioned) 원료로서, 하기의 변수 중 1 이상을 기초로 예비-컨디셔닝된 것이 특징인, 담배가루의 가공방법:

    온도: 80 - 147℃

    주입구에서의 수분: 6 - 13%

    배출구에서의 수분: 18 - 35%

    압력(과압의 기체): 0 - 3bar.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가공될 원료의 가공은 하기의 변수 중 1 이상을 기초로 수행되는 것이 특징인, 담배가루의 가공방법:

    온도: 80 - 180℃

    주입구에서의 수분: 18 - 35%

    배출구에서의 수분: 11 - 19%

    기계적 압력: 80 - 250bar.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가공될 원료가 25% 초과 내지 100% 미만의 비율의 담배물질 및 0% 초과 내지 75% 미만의 비율의 담배가루를 함유하는 것이 특징인, 담배가루의 가공방법.
13. 삭제
14. 제1항 또는 제2항에 기재된 방법에 의하여 생산된 흡연물품 충진재를 함유하는 흡연물품.
15. 삭제