LU87808A1 - Perfectionnements relatifs a la transformation des feuilles de tabac - Google Patents

Description

REVENDICATION DE PRIORITE Dépôt de la demande de brevet en Grande-Bretagne du 18 septembre 1989 sous le numéro 8921113.0 et du 1 juin 1990 sous le No. 9012234.2

MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE A L'APPUI D'UNE DEMANDE DE BREVET D'INVENTION AU GRAND-DUCHE DE LUXEMBOURG par: British-American Tobacco Company Limited P.O.Box 482 Westminster House 7 Milbank Londres SW1P 3JE Grande-Bretagne pour: Perfectionnements relatifs à la transformation des feuilles de tabac

La présente invention concerne le traitement de la matière de feuilles de tabac pour la fabrication de produits à fumer.

Les feuilles de tabac des types utilisés dans la fabrication de cigarettes et de produits à fumer similaires comprennent un parenchyme de la feuille, une nervure principale longitudinale (côte) et des veines s'étendant à partir de la nervure principale. La nervure principale et les veines importantes sont considérées conjointement, dans ce qui va suivre, en tant que "côte". La côte a des propriétés physiques qui diffèrent notablement de celles du parenchyme et suivant une pratique très ancienne on a coutume de séparer la côte du parenchyme lors d'une étape préliminaire dans le traitement des feuilles de tabac, la côte et le parenchyme étant ensuite traités indépendamment et différemment.

La séparation de la matière constituant la côte de celle constituant le parenchyme s'effectue généralement au moyen d'une installation de battage complexe et importante comprenant un certain nombre, par exemple huit, machines de battage disposées en série, avec des unités de triage disposées entre des machines de battage voisines.

Ainsi qu'il est bien connu, la matière de la côte séparée ou une certaine partie de celle-ci est souvent réajoutée, après une réduction appropriée des dimensions, au i parenchyme, après que ce parenchyme a été soumis à un autre traitement. La matière de la côte est souvent désirable dans le mélange de tabac afin d'améliorer sa valeur de remplissage. ün but de l'invention est de fournir un procédé ) amélioré pour le traitement de la matière de feuille de tabac afin de donner un produit convenant à une utilisation dans des produits à fumer tels que des cigarettes et des cigares par exemple.

On a cherché comment simplifier l'ensemble du procédé de fabrication du tabac à partir de la feuille jusqu'au produit à fumer.

On a trouvé/ d'une manière surprenante, qu'il est possible d'utiliser un moulin pour travailler simultanément sur la côte et le parenchyme afin de produire un produit utilisable en étant incorporé dans des produits à fumer. Bien que l'on sache qu'il a été proposé d'utiliser un moulin à disques pour réduire d'elle-même la dimension des particules de la matière de la côte, on ne connaît pas une utilisation quelconque d'un moulin unique, dans lequel une feuille complète est fournie au moulin de manière à rendre possible l'obtention d'une matière en particules qui soit capable d'être utilisée pour la fabrication de produits à fumer sans qu'il soit nécessaire de prévoir pratiquement un processus additionnel de réduction de dimension. On a cependant trouvé qu'il est possible d'utiliser un moulin avec une feuille complète, telle que définie ci-après, afin de produire un mélange de matière de parenchyme en particules et de matière de côte pratiquement intacte, la matière du parenchyme ayant une dimension la rendant appropriée à une utilisation, pratiquement sans réduction additionnelle de dimension, dans la fabrication de produits à fumer. Ainsi, par exemple, la matière du parenchyme peut être fournie à une machine de fabrication de cigarettes du commerce telle que par exemple la machine Holins Mk 9.

Par "feuille complète" on entend des feuilles complètes ou sensiblement complètes ou bien encore des feuilles qui ont été réduites en dimension par un processus de réduction, par exemple par hachage ou tranchage, qui n'entraîne pas une séparation notable du parenchyme et de la côte. Les feuilles ou les portions de feuille ont été généralement durcies et elles peuvent avoir été soumises à d'autres traitements plus ou moins habituels.

Les propositions antérieures pour le traitement de feuilles de tabac, afin d'obtenir un matériau de remplissage pour des cigarettes et des produits à fumer similaires, sont nombreuses. Des exemples se trouvent dans les brevets ci-après :

Allemagne Fédérale 954 136

Nouvelle Zélande 139 007

Grande Bretagne 1855/2134; 413 486 ; 2 026 298 ; 2 078 085 ; 2 118 817 ; 2 119 220 et 2 131 671

Etats-Unis 55 173; 68 597 ; 207 140 ; 210 191 ; 250 731 ; 358 549 ; 360 797 ; 535 134 ; 2 184 567 ; 3 026 878 ; 3 128 775 ; 3 204 641 ; 3 690 328 ; 3 845 774 ; 4 195 646 ; 4 210 157 ; 4 248 253 ; 4 323 083 ; 4 392 501 ; 4 582 070 ; 4 696 312 et 4 706 691.

Suivant un aspect de la présente invention, celle-ci a pour objet un procédé de traitement de la matière d'une feuille de tabac dans lequel le tabac, en tant que feuille complète, telle que définie précédemment, est alimenté à travers un moulin, l'agencement de ce moulin et les conditions du traitement étant telles que sorte du moulin un produit qui est un mélange comprenant des flocons de parenchyme et des morceaux de côte pratiquement intacte, la fraction du parenchyme de ce produit n'exigeant pratiquement aucune réduction de dimension additionnelle pour rendre la fraction du parenchyme appropriée à une incorporation dans des produits à fumer.

Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci a pour objet un produit comprenant un mélange de particules de parenchyme et de morceaux de côte pratiquement intacte, ce mélange résultant de l'alimentation d'une feuille de tabac complète, telle que définie précédemment, à travers un moulin.

On peut fournir au moulin, conjointement avec la t feuille de tabac complète, du parenchyme additionnel sous la forme de lanières de parenchyme.

Suivant un autre aspect de l'invention celle-ci a pour objet un procédé de traitement de la matière d'une feuille de tabac, en vue d'obtenir une matière de remplissage I pour un produit à fumer, dans lequel on fait passer du tabac sous la forme d'une feuille complète, telle que définie précédemment, à travers un passage délimité par des parties coextensives de premier et second éléments de broyage, mobiles l'un par rapport à l'autre, d'un moulin, à partir j d'un orifice d'entrée de ce passage jusqu'à un orifice de sortie de ce passage éloigné de l'orifice d'entrée, de manière à obtenir, à l'endroit de cet orifice de sortie, un produit constitué par un mélange de particules de parenchyme et de morceaux de côte intacte, les particules de parenchyme ) et les morceaux de côte étant séparés, si bien que la fraction des particules de parenchyme, exempte des morceaux de côte, constitue la matière de remplissage. De préférence l'orifice de sortie du passage est situé dans la zone marginale des parties coextensives.

On a trouvé que la fraction de la côte des produits suivant l'invention est séparée aisément de la fraction du parenchyme. Cette séparation peut être réalisée, par exemple, par un triage à l'air.

On utilise avantageusement un système d'alimentation par gravité pour fournir la matière de la feuille à l'orifice d'entrée du moulin.

Dans certains cas il peut se révéler avantageux d'injecter de la vapeur à basse pression, par exemple à une pression d'un bar, dans le moulin. L'alimentation de la matière de la feuille en direction du moulin peut être assistée par le maintien, à l'endroit de l'orifice de sortie du produit du moulin, d'une pression d'air réduite, par exemple en utilisant un courant d'air, ou bien encore par le maintien d'une pression d'air élevée à l'endroit de l'orifice d'entrée du produit du moulin.

De préférence l'alimentation de la matière de la feuille vers le moulin doit être une alimentation continue. Il est avantageux que le débit d'alimentation soit sensiblement constant.

La matière de la feuille qui est fournie au moulin, peut être, par exemple, une matière de tabac de Virginie séchée à l'air chaud, une matière mélangée du type tabac Américain ou bien encore une matière séchée à l'air.

Suivant un autre aspect de l'invention celle-ci a pour objet une matière de remplissage d'un produit à fumer, cette matière de remplissage étant une matière fluide constituée de particules de parenchyme, le facteur de forme d'environ 70% au moins des particules, exemptes de poussière, de cette matière étant d'au moins 0,5. L'expression "facteur de forme" est définie plus loin.

Suivant un autre aspect de l'invention celle-ci a pour objet un procédé de fabrication de cigarettes dans lequel la matière d'une balle de tabac est réduite pour fournir une feuille complète discrète, telle que définie ci-dessus, la feuille complète est amenée à passer à travers un moulin de manière que, de ce moulin, sorte un produit qui est un mélange comprenant des flocons de parenchyme et des longueurs de côte pratiquement intacts, les flocons du parenchyme et de la côte de ce mélange sont séparés, et la fraction du parenchyme est transmise à une machine de fabrication de cigarettes.

Puisque le degré d'humidité (de la fraction côte) est I relativement bas, il y a un besoin moindre en ce qui concerne le séchage du produit sortant du moulin, ce qui peut conduire à des économies appréciables en ce qui concerne l'équipement et le coût de l'énergie. ün agent modificateur de fumée, tel que par exemple > une enveloppe du tabac, peut être appliqué à la matière de la feuille de tabac avant ou après le traitement de cette feuille par un procédé suivant l'invention.

Les matières du parenchyme sous forme de particules obtenues suivant l'invention peuvent être soumises à un ) processus d'expansion du tabac. Des exemples de processus d'expansion qui pourraient être employés, sont décrits dans les brevets anglais n°l 484536 et 2 176 385.

On a trouvé que le degré d'humidité de la feuille complète est généralement le facteur principal qui détermine, d'une part, si des morceaux de côte intacts sont produits ou bien, d'autre part, si des particules de côte sont produites et que, d'une manière surprenante, une transition brutale d'un produit à l'autre se produit pour un degré d'humidité relativement précis.

Le degré d'humidité auquel se produit cette transition, sera considéré ci-après comme étant le "degré d'humidité de transition".

Le degré d'humidité de transition d'un tabac devant être broyé est déterminé aisément par une simple expérimentation avant l'opération de production. Pour une feuille complète de tabac de Virginie on a trouvé que le degré d'humidité de transition est sensiblement de 18% lorsque cette feuille est broyée dans un moulin Quester SM11. Autrement dit dans ce cas il est nécessaire, pour qu'un mélange de particules de parenchyme et de morceaux de côte intacte soit produit à partir du moulin, que le degré d'humidité moyen soit inférieur à 18%. De préférence le degré d'humidité choisi ne doit pas avoir une valeur très en dessous du degré d'humidité de transition. Ainsi, par exemple, dans le cas où le degré d'humidité de transition est de 18%, un degré d'humidité moyen pour l'alimentation de 16% pourrait être choisi.

De la chaleur peut être appliquée au tabac devant être broyé. Si de la chaleur est appliquée, par exemple en soumettant la matière à un rayonnement micro-onde, la valeur du degré d'humidité de transition tend à être abaissée.

La matière de la feuille traitée par le procédé suivant l'invention peut être d'une seule qualité de tabac ou bien un mélange de matières des feuilles de plusieurs qualités de tabac.

Puisqu'un moulin utilisé dans la mise en oeuvre d'un procédé suivant l'invention est notablement plus compact qu'une installation de battage conventionnelle, avec sa pluralité de machines de battage et d'unités de triage et le réseau de canalisations d'air étendu associé, on réalise, en utilisant la présente invention, une économie de coût d'investissement par rapport à l'utilisation d'une installation de battage habituelle. On obtient également une économie en ce qui concerne l'énergie consommée. En outre les économies de coût d'investissement et d'énergie sont également augmentés par suite de la simplification de la section de traitement primaire de la feuille dans la fabrique de tabac. Il arrive ainsi qu'en utilisant la présente invention on réalise des économies appréciables dans le I traitement global de la feuille de tabac, c'est-à-dire dans le traitement qui commence avec la feuille de tabac telle que reçue de la plantation et qui se termine avec la fabrication de cigarettes ou d'autres produits à fumer.

Il convient de noter que non seulement l'invention > fournit des procédés pour obtenir un mélange de particules de parenchyme discrètes et de morceaux de côte discrets, sans qu'il soit nécessaire de prévoir une pluralité de machines de traitement de la feuille disposées en série, mais encore l'invention fournit des procédés qui peuvent être aisément D mis en oeuvre sans exiger une remise en circulation du produit pour réaliser une réduction de dimension additionnelle de la fraction du parenchyme du mélange. Autrement dit une opération en une seule passe peut être aisément réalisée.

Les moulins qui sont utilisés dans la mise en oeuvre des procédés suivant l'invention, sont de préférence du type dans lequel un circuit d'écoulement de la matière s'étend entre des faces opposées de premier et second éléments de réduction de feuille et en travers de ces faces, de telle façon qu'une action de cisaillement s'exerce sur le tabac tandis que ce tabac suit le circuit d'écoulement de la matière. Il est avantageux que l'un au moins des éléments de réduction de feuille ait une forme discoïde et dans ce cas il est avantageux que l'élément discoïde ou chaque élément discoïde comprenne, sur sa face active, des saillies s'étendant radialement, en forme de nervures généralement linéaires. De préférence les deux éléments de réduction de feuille ont une forme discoïde. Des moulins qui comprennent deux éléments de réduction de feuille ayant la forme de disques sont, par exemple, le modèle 400 de Bauer et le modèle SM11 de Quester. Lors du fonctionnement du moulin Bauer modèle 400 les deux disques sont entraînés dans des directions opposées tandis que dans le fonctionnement du moulin Quester modèle SM11 un disque est entraîné en rotation tandis que l'autre disque demeure fixe. Un certain nombre de disques sont disponibles pour le moulin Bauer 400, chacun de ces disques étant pourvu d'un dessin particulier de saillies sur sa face active. Les plaques Bauer indiquées par 325 et 326 conviennent pour la mise en oeuvre de l'invention. I Lors du fonctionnement de moulins à disques pour le broyage simultané du parenchyme et de la côte, les facteurs déterminants qui interviennent sur la dimension des particules de la fraction du parenchyme du produit, sont la vitesse de rotation relative des disques, la dimension de l'intervalle entre les disques et la configuration des saillies de broyage prévues sur les faces actives des disques.

On a trouvé que des "moulins" ou broyeurs du type employant une action d'impact, tels que les broyeurs à marteau, ne conviennent généralement pas pour effectuer l'action de broyage désirée.

On a examiné un moulin à doigts Robinson (désignation du modèle - Sentry M3 Impact Disrupter). Ce moulin comprend un disque rotatif et un stator en forme de disque, ces deux éléments étant pourvus de rangées circulaires de doigts s'étendant perpendiculairement aux faces en regard des deux éléments. Les doigts d'un élément sont imbriqués dans les doigts de l'autre élément. L'expérience limitée tirée de l'utilisation du moulin à doigts Robinson a montré qu'un tel moulin pourrait être utilisé pour la mise en pratique des procédés suivant l'invention.

On peut prévoir n'importe quelle étape de vieillissement en ce qui concerne la feuille complète telle que définie précédemment ou bien la matière réduite en I dimension produite par le moulin.

Les fractions du parenchyme séparées des produits de l'invention sont des matières fluides et elles présentent en général un angle de talus naturel qui n'est pas supérieur à environ 45° ou même un angle de talus qui n'est pas supérieur ) à environ 35°, par rapport au plan horizontal, lorsqu'elles ont un degré d'humidité habituel pour la fabrication de cigarettes, c'est-à-dire de 13%.

On a également observé, à partir des matières du parenchyme que le facteur de forme d'environ au moins 70% des particules constitutives de parenchyme, exemptes de poussière, est d'au moins 0,5. Le facteur de forme d'environ 80% au moins des particules, exemptes de poussière, peut être d'au moins 0,5.

On a :

La forme qui donne la valeur maximale du facteur de forme, c'est-à-dire un, est un cercle.

On a en outre observé que généralement la valeur de remplissage Borgwaldt de fractions du parenchyme séparées de produits obtenus par les procédés suivant l'invention est inférieure à celle du tabac à fumer haché habituel, comparable. On a cependant constaté, d'une manière surprenante, que la fermeté de cigarettes comprenant, en tant que proportion majoritaire de l'agent de remplissage, une telle fraction du parenchyme séparée est comparable à celle de cigarettes témoins constituées de tabac à fumer habituel. L'invention peut fournir des matières de parenchyme qui peuvent être transmises à une machine de fabrication de produits à fumer sans être soumises préalablement à une réduction additionnelle de la dimension des particules ou qui exigent seulement, au plus dans une moindre mesure, une telle réduction additionnelle de la dimension des particules. Ceci ne veut naturellement pas dire qu'une proportion mineure de particules lourdes et/ou une proportion de poussière mineure ne peut pas être enlevée de la matière du parenchyme avant l'incorporation de cette matière dans des produits à fumer.

Lorsqu'elles sont incorporées dans des cigarettes en ayant été alimentées vers une machine de fabrication de cigarettes, les matières du parenchyme obtenues suivant l'invention ont une apparence semblable à celle de la matière de remplissage de cigarettes habituelle qui est ainsi incorporée dans ces cigarettes.

La matière de remplissage hachée habituelle qui est utilisée dans la fabrication de cigarettes, est une matière emmêlée, non fluide, à longues lanières. Pour cette raison l'unité d'alimentation des machines de fabrication de cigarettes comprend des moyens de cardage intervenant pour démêler la matière de remplissage. Du fait que les matières du parenchyme obtenues suivant l'invention sont des matières fluides, non emmêlées, constituées de particules de parenchyme, les moyens de cardage ou au moins certains éléments de ceux-ci peuvent être supprimés lorsque les matières en question sont incorporées dans les cigarettes.

Si un procédé de traitement d'une feuille de tabac i complète suivant l'invention est mis en oeuvre dans une région de culture du tabac, la matière de la feuille peut être ce que l'on appelle une "feuille verte", c'est-à-dire une matière de feuille durcie telle que reçue de la plantation de tabac. Cependant si la matière de la feuille > doit être traitée dans une fabrique de tabac éloignée de la région de culture du tabac, il peut être commode de soumettre le tabac à ce que l'on appelle un procédé de "reséchage". Un procédé de reséchage est utilisé pour être sûr que la matière de la feuille est à un degré d'humidité suffisamment bas pour ) qu'elle puisse être adaptée au transport et au stockage à la fabrique, sans qu'il y ait une détérioration de ses qualités. L'utilisation d'une feuille de tabac complète en tant que matière première pour la préparation d'une matière de remplissage pour un produit à fumer, sans qu'il soit nécessaire de prévoir une étape préalable de séparation entre le parenchyme et la côte, procure un avantage économique puisque l'on peut s'attendre à ce que la feuille complète soit moins onéreuse à acheter que ne le sont la côte et le parenchyme séparés provenant d'une installation de battage.

Des processus courants peuvent être appliqués aux matières du parenchyme obtenues suivant l'invention, de la même façon que ceux appliqués à une matière du parenchyme traitée de la manière habituelle. Par exemple des matières du parenchyme, produites par un procédé suivant l'invention, peuvent être mélangées, d'une manière bien connue, avec une autre matière à fumer ou d'autres matières dans un rapport quelconque jugé désirable mais de préférence au moins la partie principale de la matière à fumer du mélange résultant est constituée par une matière du parenchyme obtenues suivant l'invention. Des matières à fumer qui peuvent être incorporées dans un mélange, comprennent les tabacs, les tabacs reconstitués et les substituts du tabac.

Au moins deux matières du parenchyme obtenues suivant l'invention peuvent être mélangées.

Dans le mélange d'une matière de remplissage pour une cigarette de type américain, on peut mélanger, 1° la fraction du parenchyme du produit obtenu en soumettant une feuille complète de tabac Burley à un procédé suivant l'invention et, 2° le produit obtenu en soumettant une feuille de tabac de Virginie, ayant un degré d'humidité supérieur au degré d'humidité de transition, à une opération de broyage telle que le produit obtenu consiste en un mélange fluide de particules de parenchyme et de particules de côte.

La fraction de la côte d'un produit suivant l'invention peut être traitée, après sa séparation de la fraction du parenchyme, suivant des méthodes de traitement à la vapeur habituelles ou bien encore elle peut être jetée.

On décrira ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel :

La figure 1 est un schéma synoptique illustrant un traitement classique d'une feuille de tabac complète séchée à l'air chaud.

La figure 2 est un schéma synoptique illustrant le traitement, suivant l'invention, d'une feuille de tabac complète séchée à l'air chaud.

La figure 3 est un histogramme donnant la relation entre les valeurs du facteur de forme des particules, (suivant l'axe horizontal), et la fréquence d'apparition, mesurée en unités d'un million (suivant l'axe vertical), dans le cas d'une matière de remplissage de cigarettes conventionnelle à parenchyme haché.

La figure 4 est un histogramme donnant la même information que celui de la figure 3, mais dans le cas où la > matière de remplissage d'une cigarette est un produit suivant l'invention.

Chaque valeur de facteur de forme représentée suivant les axes horizontaux des histogrammes des figures 3 et 4 est la valeur supérieure d'une gamme unitaire. Ainsi la valeur ) "0,4", par exemple, signifie que la gamme s'étend de la plus petite valeur au-dessus de Of3 jusqu'à un maximum de 0,4.

La figure 5 est un diagramme de dispersion donnant la relation entre la longueur des particules en millimètres (suivant l'axe horizontal) et le facteur de forme (suivant l'axe vertical), dans le cas de la matière de remplissage habituelle faisant l'objet de la figure 3.

La figure 6 est un diagramme de dispersion donnant la relation entre la longueur des particules en millimètres (suivant l'axe horizontal) et le facteur de forme (suivant l'axe vertical) r dans le cas de la matière de remplissage faisant l'objet de la figure 4.

La figure 7 montre une masse de matière de remplissage habituelle faisant l'objet des figures 3 et 5.

La figure 8 montre une masse de matière de remplissage suivant l'invention faisant l'objet des figures 4 et 6.

Sur la figure 1 les références numériques indiquent les étapes suivantes : 1 - Conditionnement/séchage 2 - Désablage 3 - Conditionnement 4 - Battage 5 - Cote 6 - Séchage 7 - Emballage 8 - Côte 9 - Conditionnement 10 - Mélange 11 - Laminage 12 - Hachage 13 - Traitement de la côte à l'eau 14 - Séchage 15 - Parenchyme 16 - Séchage 17 - Emballage 18 - Parenchyme * 19 - Conditionnement 20 - Mélange 21 - Hachage 22 - séchage 23 - Mélange et Ajout 24 - stockage du tabac haché 25 - Fabrication de cigarettes

Les étapes 1-4, 5-7 et 15-17 ont lieu dans la région de culture du tabac tandis que les étapes 8-14, 18-22 et 23-25 ont lieu dans une fabrique de cigarettes, une telle fabrique étant habituellement éloignée de la région de culture du tabac.

Le processus exécuté au cours des étapes 8-14 et 18-22 constitue la section de traitement primaire de la feuille de la fabrique, cette section étant quelquefois appelée département de traitement primaire (DTP). Les étapes 8-14 sont couramment considérées comme constituant une "ligne de côte", tandis l'étape 18-22 constitue une "ligne de parenchyme".

Le mot "Ajout" à l'étape 23 concerne l'addition possible d'autres matières à fumer dans le processus du mélange des produits des lignes de côte et de parenchyme. Des exemples de telles matières à fumer additionnelles sont le I tabac expansé et le tabac reconstitué.

La matière d'entrée à l'étape 1 est la feuille complète de tabac vert. L'ensemble du processus, de l'étape 1 à l'étape 25, peut être modifié dans ses détails, mais la figure 1 illustre un traitement habituel typique d'une feuille de tabac afin de fournir une matière de remplissage de cigarette.

Sur la figure 2 les références numériques ont les significations suivantes : 26 - Conditionnement/séchage 27 - Désablage 28 - Séchage 29 - Emballage 30 - Feuille complète 31 - Conditionnement 32 - Mélange 33 - Broyage 34 - Séchage 35 - Mélange et Ajout 36 - Stockage tampon 37 - Fabrication de cigarettes 38 - Hachage 39 - Procédé de traitement de la côte à l'eau 40 - Séchage 41 - Parenchyme brisé 42 - Séchage 43 - Mélange et Ajout 44 - Stockage tampon 45 - Fabrication de cigarettes.

Les étapes 26-29 ont lieu dans la région de culture I du tabac tandis que les étapes 30-45 ont lieu dans une fabrique de cigarettes.

Les étapes de conditionnement se déroulent de manière à éviter ou à pratiquement éviter l'élimination de composants pouvant être extraits à l'eau.

La matière d'entrée à l'étape 26 est la feuille complète de tabac vert.

On donnera maintenant des détails d'essais relatifs à 1'invention. ESSAI N°1

La feuille de tabac utilisée dans cet essai a été une feuille complète verte de tabac canadien, séchée à l'air chaud, de qualité unique, qui a été achetée en balles de la plantation ayant un degré d'humidité d'environ 18%. Les balles ont été tranchées en utilisant une trancheuse à guillotine afin de fournir de grandes portions de feuille conformément à la définition précitée de la "feuille complète", la majorité de ces portions ayant une largeur allant d'environ 10 cm à environ 20 cm.

La feuille complète ainsi obtenue ayant un degré I d'humidité d'environ 18%, a été alimentée par gravité, avec un débit de 150 kg/h, vers un moulin à disques Quester (modèle SM11). Le disque rotatif du moulin a été entraîné à une vitesse de 1000 tours par minute. Le disque rotatif et le "disque" ou la plaque fixe qui étaient les éléments standards i pour le modèle SMll, comprenaient, sur leurs faces actives opposées, un dessin de saillies en forme de nervures linéaires, s'étendant radialement.

Le moulin a fonctionné avec un intervalle nominal entre disques de 0,15 mm, puis avec des incréments de 0,15 mm ) de l'intervalle entre disques jusqu'à ce l'on atteigne un intervalle nominal entre disques de 0,9 mm. On a fourni de la vapeur à l'intérieur du moulin sous une pression de 1 bar.

Le produit obtenu, pour chaque réglage de l'intervalle entre les disques, a été constitué par un mélange de particules de parenchyme et de longueurs de côte intactes. Dans chaque cas la dimension des particules de la fraction du parenchyme a été jugée être telle que cette fraction du parenchyme, après séparation des longueurs de côte, a été appropriée pour la fabrication de cigarettes sur une machine de fabrication de cigarettes habituelle. Les morceaux de côte étaient nets, c'est-à-dire sans portions de parenchyme résiduelles y demeurant attachées. ESSAI N°2

On a répété l'essai nel sauf en ce que les intervalles nominaux entre les disques ont été de 0,9, 1,2, 18 et 2,1mm. Les produits obtenus à partir des cinq passes ont été là encore constitués par un mélange de particules de parenchyme et de longueurs de côte intactes. Lorsque l'on a augmenté l'intervalle entre les disques, la dimension des particules de la fraction du parenchyme a augmenté et on jugé qu'au moins dans le cas des passes effectuées avec les plus grands intervalles entre les disques, une certaine réduction de dimension additionnelle de la fraction du parenchyme serait nécessaire pour rendre cette fraction du parenchyme i appropriée à une alimentation d'une machine de fabrication de cigarettes. Pour les réglages les plus grands de 1'intervalle entre les disques certains des morceaux de côte ont présenté des portions résiduelles de parenchyme attachées. ESSAI N°3 ) On a répété l'essai n°l avec la feuille complète conditionnée de manière à avoir un degré d'humidité de 20% et avec un débit d'alimentation de 330 kg/h. On a effectué des passes avec des réglages de l'intervalle nominal entre disques de 0,30 mm et 1,20 mm. Lorsque l'intervalle nominal a été de 0,30 mm, le produit obtenu a été constitué d'un mélange intime fluide de particules de parenchyme et de particules de côte. Cependant le produit obtenu lorsque l'intervalle nominal entre disques a été de 1,20 mm, a été conforme à l'invention et il a été constitué d'un mélange de particules de parenchyme et de longueurs de côte intactes. On en a ainsi conclu que la valeur de 20% pour le degré d'humidité était en dessous de la valeur du degré d'humidité de transition dans les conditions de l'expérience, avec un intervalle entre disques de 1,20mm. I ESSAI N°4

On a répété l'essai n°l avec la matière de la feuille complète conditionnée à un degré d'humidité de 21% et avec un intervalle entre disques de 1,05mm. Le produit obtenu a été conforme à l'invention et il a été constitué d'un mélange de ) particules de parenchyme et de longueurs de côte intactes. ESSAI N°5

Cet essai a été exécuté comme dans le cas de l'essai n°4 sauf en ce que la matière de la feuille complète a été conditionnée à un degré d'humidité de 24%. Le produit obtenu 5 a été constitué d'un mélange intime fluide de particules de parenchyme et de particules de côte. On en a conclu que la valeur de 24% pour le degré d'humidité était supérieure à la valeur du degré d'humidité de transition présente. ESSAI N°6

Les tabacs utilisés dans cet essai ont été trois qualités de feuille de tabac du Zimbabwe, séchée à l'air chaud et reséchée. Chaque qualité a été tranchée en balle et on a mélangé ensuite les feuilles complètes des trois qualités et on les a conditionnées à un degré d'humidité visé de 22%. On a alimenté ensuite le mélange, avec un débit nominal de 300 kg/h, vers un moulin à disques du type Bauer modèle 400, avec un intervalle entre disques de 2,54mm et avec une vitesse d'entraînement de 700 tours par minute pour chacun des deux disques. Les deux disques présentaient, sur leurs faces actives, un dessin de saillies en forme de nervures linéaires, s'étendant radialement.

Le produit ainsi obtenu a été un mélange de particules de parenchyme et de longueurs de côte intactes. La fraction de parenchyme a été jugée convenir pour la fabrication de cigarettes sur une machine de fabrication de cigarettes courante. ESSAI N°7

On a tamisé un échantillon de 100g de matière du parenchyme hachée de tabac américain habituel, séché à l'air chaud, en utilisant un appareil d'essai à tamis comprenant un boîtier dans lequel sont disposés, les uns au-dessus des autres, cinq tamis s'étendant horizontalement. Les ouvertures nominales des mailles des tamis sont respectivement, de haut en bas, de 1,98, 1,40, 1,14, 0,81 et 0,53 mm. L'appareil d'essai à tamis comprend des moyens à mouvement alternatif intervenant pour déplacer suivant un mouvement alternatif le boîtier et les tamis qu'il contient. L'échantillon de 100 g de tabac a été réparti uniformément sur le tamis supérieur et les moyens à mouvement alternatif ont été mis en I fonctionnement pendant 10 minutes, et après cette période de temps on a récupéré les fractions de matière se trouvant sur les quatre tamis supérieurs. La fraction présente sur le tamis le plus bas et la fraction ayant passé à travers le tamis le plus bas ont constitué une poussière fine et ont été jetées.

On a réparti des sous-échantillons de 0,5 g des quatre fractions récupérées sur des surfaces planes respectives de telle façon que chaque particule de parenchyme soit séparée, dans l'espace, des autres particules. On a ensuite soumis chacun des sous-échantillons à une analyse géométrique en utilisant un analyseur d'image Magiscan Modèle 2 fourni par Joyce-Loebl. L'analyseur a été réglé de manière à obtenir des données relatives à l'aire des particules (deux dimensions), à leur longueur (dimension linéaire la plus grande) et à la longueur de leur périmètre. A partir des données ainsi obtenues on a produit un histogramme liant le facteur de forme des particules à la fréquence d'apparition (figure 3) et un diagramme de dispersion liant la longueur des particules au facteur de forme (figure 5). ESSAI N°8

On a soumis, à la procédure de tamisage détaillée dans l'essai n°7, un échantillon de 100g d'une fraction de parenchyme d'un produit suivant l'invention, obtenu par ί broyage d'une feuille complète de tabac américain, séchée à l'air chaud, ayant un degré d'humidité de 18%, dans le moulin Quester avec un intervalle entre disques de 0,3 mm. On a analysé géométriquement, comme dans le cas de l'essai n°7, quatre sous-échantillons de 0,5g provenant des quatre tamis ) supérieurs, c'est-à-dire exempts de poussière. A partir des données ainsi obtenues on a tracé 1'histogramme facteur de forme/fréquence et le diagramme de dispersion longueur/facteur de forme qui constituent respectivement les figures 4 et 6.

Une comparaison entre les histogrammes des figures 3 et 4 montre que la fraction de parenchyme du produit suivant l'invention (figure 4) présente des caractéristiques nettement différentes de celles du parenchyme haché courant (figure 3). A cet égard on peut noter, par exemple, que, dans le cas du parenchyme haché, environ 80% de la matière, après élimination de la poussière, a un facteur de forme de 0,5 ou inférieur alors que dans le cas du parenchyme obtenu suivant l'invention environ 90% de la matière, a un facteur de forme de 0,5 ou supérieur.

La caractéristique nettement distincte des deux matières apparaît également clairement à partir du rapprochement des figures 5 et 6. ESSAI N°9

On a placé, dans un becher de laboratoire de 125ml, du parenchyme haché courant provenant d'un mélange de trois qualités de tabac du Zimbabwe, reséchées, ayant un degré d'humidité d'environ 12,5%, et ce sans appliquer une pression de compression externe à la matière se trouvant dans le becher. On a ensuite retourné le becher sur une surface horizontale plane et on a enlevé le becher en le soulevant verticalement. La masse résultante de parenchyme haché se présente telle que représentée sur la figure 7. Comme on peut le noter, l'angle de talus naturel de la matière est d'environ 90° par rapport au plan horizontal. ESSAI N°10

On a répété l'essai ne9 en utilisant une matière de parenchyme obtenue suivant l'invention, appliquée à un mélange de feuilles complètes des trois mêmes qualités de tabac du Zimbabwe ayant un degré d'humidité d'environ 12,5%. La masse de matière résultante est telle que représentée sur la figure 8. L'angle de talus naturel est alors d'environ 33° par rapport au plan horizontal.

One comparaison des figures 7 et 8 met nettement en évidence les caractéristiques très différentes du parenchyme habituel et du parenchyme obtenu suivant l'invention.

Claims (46)

1.

- Procédé de traitement de la matière d'une feuille de tabac dans lequel le tabac, en tant que feuille complète, telle que définie précédemment, est alimenté à travers un moulin, l'agencement de ce moulin et les conditions du traitement étant telles que sorte du moulin un produit qui est un mélange comprenant des flocons de parenchyme et des morceaux de côte pratiquement intacte, la fraction du parenchyme de ce produit n'exigeant pratiquement aucune réduction de dimension additionnelle pour rendre la fraction du parenchyme appropriée a une incorporation dans des produits à fumer.

2.

- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que des lanières de parenchyme sont fournies au moulin conjointement avec la feuille de tabac complète.

3. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la fraction du parenchyme, après sa séparation des morceaux de côte du produit est fluide. 4. - Procédé suivant la revendication 1,2 ou 3 caractérisé en ce que le degré d'humidité d'au moins une proportion majeure de la matière de la feuille de tabac fournie au moulin est inférieur au degré d'humidité de transition, tel que défini précédemment. i 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la matière de la feuille de tabac fournie au moulin est alimentée par gravité.

6.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moulin

comprend des premier et second éléments de réduction de feuille, un circuit d'écoulement de matière entre des faces opposées de ces éléments et en travers de celles-ci, et des moyens d'entraînement intervenant pour provoquer un mouvement relatif entre les éléments.

7.

- Procédé suivant la revendication 6 caractérisé en ce que l'un au moins des éléments a la forme d'un disque.

8.

- Procédé suivant la revendication 6 caractérisé en ce que les faces ont sensiblement la forme d'un cône.

9.

- Procédé suivant la revendication 6,7 ou 8 caractérisé en ce que les éléments présentent des saillies sur leurs faces en regard.

10.

- Procédé suivant la revendication 9 caractérisé en ce que les saillies ont une configuration générale linéaire et elles sont disposées perpendiculairement à la direction du mouvement relatif entre les éléments.

11.

- Procédé suivant l'une quelconque des

revendications 6 à 10 caractérisé en ce que les moyens d'entraînement interviennent pour entraîner un seul des éléments.

12.

- Procédé suivant l'une quelconque des

revendications 6 à 10 caractérisé en ce que les moyens d'entraînement interviennent pour entraîner les deux éléments.

13.

- Procédé suivant l'une quelconque des

revendications 6 à 12 caractérisé en ce que le mouvement relatif est un mouvement de rotation relative.

14.

- Procédé suivant l'une quelconque des

revendications précédentes caractérisé en ce qu'on ne fait

I pas passer la fraction du parenchyme du produit à travers le

moulin.

15.

- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que pendant le passage de la matière de la feuille à travers le moulin, on met de la vapeur à basse pression en contact avec la matière de la feuille.

16.

- Procédé suivant l'une quelconque des

revendications précédentes caractérisé en ce que l'écoulement de la matière de la feuille vers le moulin et à travers celui-ci est assisté par le maintien d'une pression d'air réduite à l'orifice de sortie du produit du moulin.

17.

- Procédé suivant l'une quelconque des

revendications précédentes caractérisé en ce que la matière de la feuille ou une partie de celle-ci est traitée au moyen d'un agent modificateur de fumée avant que cette matière de la feuille ne soit alimentée vers le moulin.

18.

- Procédé suivant l'une quelconque des

revendications précédentes caractérisé en ce que la fraction du parenchyme du produit est soumise à un processus d'expansion du tabac.

19.

- Procédé suivant l'une quelconque des

revendications précédentes caractérisé en ce que la fraction du parenchyme du produit est incorporée dans des produits à fumer.

20.

- Procédé suivant la revendication 19 caractérisé en ce que les produits à fumer sont des cigarettes.

21. - Procédé suivant la revendication 19 caractérisé en ce que les produits à fumer sont des cigares. 22. - Procédé suivant la revendication 19,20 ou 21 ) caractérisé en ce que la fraction du parenchyme du produit est fournie à une machine de fabrication de produits à fumer. 23. - Procédé suivant la revendication 22 caractérisé en ce que la fraction du parenchyme du produit n'est soumise à aucune réduction additionnelle de la dimension des particules ou elle est soumise seulement dans une faible mesure à une réduction additionnelle de la dimension des particules avant d'être fournie à la machine de fabrication de cigarettes. 24. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 19 à 23 caractérisé en ce que la fraction du parenchyme du produit est mélangée avec une autre matière à fumer avant que cette fraction du parenchyme du produit ne soit incorporée dans des produits à fumer. 25. - Produit à fumer comprenant une matière à fumer qui est le produit d'un procédé de traitement d'une matière de feuille de tabac suivant l'une quelconque des revendications 1 à 18. 26. - Produit à fumer suivant la revendication 25 caractérisé en ce qu'il constitue une cigarette. 27. - Produit à fumer suivant la revendication 25 caractérisé en ce qu'il constitue un cigare. 28. - Produit comprenant un mélange de particules de parenchyme et de morceaux de côte pratiquement intacts, ce mélange résultant de l'alimentation d'une feuille de tabac i complète à travers un moulin. 29. - Produit suivant la revendication 28 caractérisé en ce que l'angle de talus naturel de la fraction du parenchyme de ce produit n'est pas supérieur à environ 45° par rapport au plan horizontal. ) 30.- Produit suivant la revendication 29 caractérisé en ce que l'angle de talus naturel n'est pas supérieur à environ 35° par rapport au plan horizontal. 31. - Produit suivant la revendication 28,29 ou 30 caractérisé en ce que le facteur de forme d'environ 70% ou plus des particules, exemptes de poussière, de la fraction du parenchyme de ce produit est d'au moins 0,5. 32. - Produit suivant la revendication 31 caractérisé en ce que le facteur de forme d'environ 80% ou plus des particules, exemptes de poussière, de la fraction du parenchyme de ce produit est d'au moins 0,5. 33. - Produit suivant l'une quelconque des revendications 28 à 32 caractérisé en ce que la valeur de remplissage Borgwaldt de la fraction du parenchyme est inférieure à celle d'une matière de remplissage de cigarette comparable à parenchyme haché habituel. 34. - Produit à fumer comprenant un produit suivant l'une quelconque des revendications 28 à 33. 35. - Produit à fumer suivant la revendication 34 caractérisé en ce qu'il est constitué par une cigarette. 36. - Produit à fumer suivant la revendication 34 caractérisé en ce qu'il est constitué par un cigare. 37. - Procédé de traitement de la matière d'une feuille de tabac, en vue d'obtenir une matière de remplissage pour un produit à fumer, dans lequel on fait passer du tabac sous la forme d'une feuille complète, telle que définie précédemment, à travers un passage délimité par des parties coextensives de premier et second éléments de broyage, mobiles l'un par rapport à l'autre, d'un moulin, à partir d'un orifice d'entrée de ce passage jusqu'à un orifice de sortie de ce passage éloigné de l'orifice d'entrée, de manière à obtenir, à l'endroit de cet orifice de sortie, un produit constitué par un mélange de particules de parenchyme et de morceaux de côte intacte, les particules de parenchyme et les morceaux de côte étant séparés, si bien que la fraction des particules de parenchyme, exempte des morceaux de côte, constitue la matière de remplissage. 38. - Procédé suivant la revendication 37 caractérisé en ce que l'orifice de sortie est situé en un emplacement limitant la coextension desdites parties. 39. - Matière de remplissage d'un produit à fumer constituée par le produit résultant d'un procédé suivant la revendication 37 ou 38. 40. - Procédé de fabrication de produits à fumer dans lequel la matière de remplissage qui est le produit du procédé suivant la revendication 37 ou 38, est fournie à une machine de fabrication de produits à fumer. 41. - Produit à fumer caractérisé en ce qu'il est constitué par le produit résultant du procédé suivant la revendication 40. 42. - Matière de remplissage d'un produit à fumer, cette matière de remplissage étant une matière fluide constituée de particules de parenchyme, le facteur de forme d'environ 70% au moins de ces particules, exemptes de poussière, étant d'au moins 0,5. 43. - Procédé de fabrication de produits à fumer dans lequel une matière de remplissage suivant la revendication 42 est fournie à une machine de fabrication de produits à fumer. 44. - Produit à fumer caractérisé en ce qu'il est constitué par le produit résultant du procédé suivant la I revendication 43. 45. - Procédé de fabrication de cigarettes dans lequel la matière d'une balle de tabac est réduite pour fournir une feuille complète discrète, telle que définie précédemment, la feuille complète est amenée à passer à travers un moulin de manière que de ce moulin sorte un produit qui est un mélange comprenant des flocons de parenchyme et des longueurs de côte pratiquement intactes, on sépare les fractions du parenchyme et de la côte constituant ce mélange, et on transmet ce mélange à une machine de fabrication de cigarettes. 46. - Procédé de traitement de la matière d'une feuille de tabac tel qu*essentiellement décrit dans l'un quelconque des essais n°l et 4 à 6 détaillés précédemment, permettant d'obtenir directement un mélange comprenant des flocons de parenchyme et des longueurs de côte intactes.