NL1020285C2

NL1020285C2 - Method for manufacturing a 'top-loaded cigarette filler'. Method for manufacturing a 'top-loaded cigarette filler'.

Info

Publication number: NL1020285C2
Application number: NL1020285A
Authority: NL
Inventors: Steven Dirk Wijers; Josephus Alexander Petrus Tuyn
Original assignee: Deli Htl Tabak Mij B V
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-09-30
Also published as: EP1489927B1; EP1489927A1; WO2003082030A1; AU2003235404A1

Description

Korte aanduiding: Werkwijze ter vervaardiging van een "toploaded cigarette filler".Short indication: Method for manufacturing a "top-loaded cigarette filler".

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze 5 ter vervaardiging van een tabaksfolie met een toplaag van tabaksstrooisel, ook wel aangeduid als "toploaded cigarette filler", waarbij op basis van een fijne fractie tabak en cellulosevezels een basisfilm wordt samengesteld, welke basisfilm aan een zijde wordt voorzien van een fractie grove tabak, waarna het geheel aan een 10 droogbehandeling wordt onderworpen. Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een "toploaded cigarette filler", bestaande uit een basisfilm van een fractie fijne tabak en cellulosevezels en een topload van een fractie grove tabak.The present invention relates to a method for manufacturing a tobacco foil with a top layer of tobacco litter, also referred to as "top-loaded cigarette filler", wherein a base film is composed on the basis of a fine fraction of tobacco and cellulose fibers, which base film is composed on one side is provided with a fraction of coarse tobacco, after which the whole is subjected to a drying treatment. Furthermore, the present invention relates to a "toploaded cigarette filler" consisting of a base film of a fraction of fine tobacco and cellulose fibers and a topload of a fraction of coarse tobacco.

De in de aanhef genoemde werkwijze is op zich, voor wat de 15 bereiding van de basisfilm betreft, bekend uit het Amerikaans octrooi schrift 4.306.578. Volgens de daaruit bekende methode wordt een basisfilm verkregen uit een waterige slurry met een hoog vaste stofgehalte, welke waterige slurry een versterkingsmiddel bevat dat is samengesteld uit niet-gezuiverde korte cellulosevezels met een gemiddelde 20 lengte van minder dan 2,0 mm. Een dergelijke niet-gezuiverde korte vezelpulp bezit een lagere schijnbare viscositeit dan de algemeen bekende zachte houtpulp van dezelfde vezel!engte waardoor de niet-gezuiverde korte vezel formulering bij een hoger gehalte vaste stoffen kan worden toegepast. Dit heeft tot gevolg dat minder water hoeft te worden verdampt 25 en dat dientengevolge het proces goedkoper kan worden uitgevoerd. De in een dergelijke methode toegepaste vezels bezitten een gemiddelde lengte minder dan ongeveer 2 mm, in het bijzonder variërend van ongeveer 0,5 tot ongeveer 1,5 mm en een breedte van 5 tot 30 μιη, en zij worden gebruikelijk verkregen uit in wezen hardhouten delen, zoals eikenhout en 30 populieren. De toepassing van dergelijke houtcellulosevezels is met name bedoeld om de rek- of scheureigenschappen van de basisfilm te verbeteren.The method mentioned in the preamble is known per se with regard to the preparation of the base film from U.S. Pat. No. 4,306,578. According to the method known therefrom, a base film is obtained from an aqueous slurry with a high solid content, which aqueous slurry contains a reinforcing agent composed of non-purified short cellulose fibers with an average length of less than 2.0 mm. Such a non-purified short fiber pulp has a lower apparent viscosity than the well-known soft wood pulp of the same fiber length, so that the non-purified short fiber formulation can be used at a higher solids content. As a result, less water needs to be evaporated and, consequently, the process can be carried out cheaper. The fibers used in such a method have an average length of less than about 2 mm, in particular ranging from about 0.5 to about 1.5 mm and a width of 5 to 30 μιη, and they are usually obtained from essentially hardwood parts such as oak and 30 poplars. The use of such wood cellulose fibers is particularly intended to improve the elongation or abrasion properties of the base film.

22

Een nadeel van de hiervoor beschreven methode is dat de basisfilm, die tenslotte in rookwaren wordt toegepast, cellulose bevat die geen herkomst uit tabak bezit. Dit nadeel zou bijvoorbeeld kunnen worden overwonnen door het tijdens de bereiding van de basisfilm 5 toepassen van grote hoeveelheden bindmiddelen van hoge kwaliteit. Een nadeel van een dergelijke maatregel is dat het eindproduct een lager tabaksgehalte zal bezitten en bovendien tot een verslechterde smaak zal leiden. Beide effecten zijn ongewenst. Daarnaast heeft het toepassen van grote hoeveelheden bindmiddel van hoge kwaliteit tot gevolg dat de prijs 10 van het uiteindelijke product wordt verhoogd, hetgeen in de praktijk ook ongewenst is.A disadvantage of the method described above is that the base film, which is finally used in smoking articles, contains cellulose which has no origin from tobacco. This disadvantage could, for example, be overcome by using large quantities of high quality binders during the preparation of the base film. A disadvantage of such a measure is that the end product will have a lower tobacco content and moreover will lead to a deteriorated taste. Both effects are undesirable. In addition, the use of large quantities of high-quality binder results in the price of the final product being increased, which is also undesirable in practice.

Een methode ter vervaardiging van een tabaksfolie is op zich bekend uit het Duitse Offenlegungsschrift 19949983, waarbij een waterige slurry van tabakstelen wordt verkregen door ongekookte stelen te 15 vermalen in aanwezigheid van guar als bindmiddel. Tevens wordt een oplossing van bepaalde chemicaliën aangemaakt, te weten guar als bindmiddel, bevochtigingsmiddel, bijvoorbeeld gycerol, conserveringsmiddel, bijvoorbeeld natriumbenzoaat, additieven, zoals suikersiroop, welke chemicaliënoplossing eerst wordt gemengd met tabakspoeder waarna de 20 tabakspoeder bevattende oplossing wordt gemengd met de waterige stelenslurry. Het uiteindelijk verkregen mengsel wordt via een continu proces op een band uitgespreid en gedroogd tot een folie.A method for manufacturing a tobacco foil is known per se from German Offenlegungsschrift 19949983, wherein an aqueous slurry of tobacco stalks is obtained by grinding uncooked stalks in the presence of guar as binder. A solution of certain chemicals is also prepared, namely guar as binder, wetting agent, for example gycerol, preservative, for example sodium benzoate, additives such as sugar syrup, which chemical solution is first mixed with tobacco powder after which the tobacco powder-containing solution is mixed with the aqueous stilt slurry. The resulting mixture is spread on a belt through a continuous process and dried to a film.

Een eerste aspect van de onderhavige uitvinding is aldus het verschaffen van een werkwijze ter bereiding van een basisfilm, in 25 welke basisfilm nagenoeg geen tabaksvreemde cellulose is verwerkt.A first aspect of the present invention is thus to provide a method for preparing a base film, in which base film virtually no tobacco-foreign cellulose is incorporated.

Een tweede aspect van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een basisfilm waarin geen grote hoeveelheden bindmiddelen van hoge kwaliteit worden verwerkt en waarbij tevens de sterkte van de basisfilm blijft behouden, alsmede geen verslechterde smaak ontstaat.A second aspect of the present invention is to provide a base film in which no large amounts of high quality binders are processed and in which the strength of the base film is also retained, as well as no deteriorated taste.

30 De werkwijze zoals vermeld in de aanhef wordt volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat de voor het uit de fijne 1020285« 3 tabaksfractie samenstellen van de basisfilm toegepaste cellulosevezels voor ten minste 50% uit cellulosevezels afkomstig van tabak bestaan.The method as stated in the preamble is characterized according to the present invention in that at least 50% cellulose fibers used for assembling the base film from the fine tobacco fraction consist of cellulose fibers derived from tobacco.

Door het in de onderhavige basisfilm toepassen van cellulosevezels die voor ten minste 50% afkomstig van tabak zijn wordt 5 aldus een basisfilm verkregen die een gering gehalte tabaksvreemde cellulose bevat. Het verdient in een bepaalde uitvoeringsvorm de voorkeur dat de voor het uit de fijne fractie tabak samenstellen van de basisfilm toegepaste cellulosevezels voor ten minste 70%, in het bijzonder ten minste 90% uit cellulosevezels afkomstig van tabak bestaan. Dergelijke 10 percentages cellulosevezels afkomstig van tabak zorgen voor een basisfilm die voldoet aan de gewenste mechanische eigenschappen waarbij bovendien de beoogde tabakssmaak behouden blijft. Bovendien kan van grote hoeveelheden bindmiddelen en additieven, zoals toegepast in het Duitse Offenlegungsschrift 19949983, worden afgezien. Het moet echter duidelijk 15 zijn dat in bepaalde uitvoeringsvormen een zekere hoeveelheid cellulose van andere herkomst kan worden toegepast maar dat het grootste deel van de in de onderhavige basisfilm toegepaste cellulosevezels is verkregen uit tabak.By using cellulose fibers in the present base film which are at least 50% tobacco-based, a base film is thus obtained which contains a low content of tobacco-foreign cellulose. In a particular embodiment, it is preferred that the cellulose fibers used to form the base film from the fine fraction of tobacco consist of at least 70%, in particular at least 90%, of cellulose fibers derived from tobacco. Such 10 percent cellulose fibers derived from tobacco provide a base film that satisfies the desired mechanical properties while, moreover, maintaining the intended tobacco flavor. In addition, large amounts of binders and additives as used in German Offenlegungsschrift 19949983 can be dispensed with. It should be understood, however, that in certain embodiments, a certain amount of cellulose from other sources may be used, but that the majority of the cellulose fibers used in the present base film is obtained from tobacco.

Het verdient met name de voorkeur dat het samenstellen van 20 de basisfilm de volgende stappen omvat: i) het verschaffen van een fijne fractie tabak, ii) het aan een kookbehandeling onderwerpen van tabaksbladnerven ter vorming van een waterige slurry van cellulosevezels verkregen uit tabak, 25 iii) het samenvoegen en mengen van de slurry afkomstig van stap ii) en de fijne fractie tabak afkomstig van stap i) en iv) het op een droogband doseren van het mengsel afkomstig van stap iii) ter verkrijging van de basisfilm.It is particularly preferred that the composition of the base film comprises the following steps: i) providing a fine fraction of tobacco, ii) subjecting tobacco leaf grains to a cooking treatment to form an aqueous slurry of cellulose fibers obtained from tobacco, iii) combining and mixing the slurry from step ii) and the fine tobacco fraction from step i) and iv) dosing the mixture from step iii) on a drying belt to obtain the base film.

De tabaksvezels worden verkregen uit vezel houdende 30 plantendelen van de tabaksplant, in het bijzonder de middennerven van tabaksbladeren die als restmateriaal vrijkomen bij het verwerken van 1020285" 4 tabaksbladeren. Dergelijke middennerven worden ook wel tabaksstelen genoemd. Door de in stap ii) toegepaste kookbehandeling gaat een deel van de natuurlijke bindmiddelen, zoals pectine en hemicellulose, in oplossing, en komen de tabaksvezels vrij te liggen. Vervolgens wordt in 5 stap iii) de aan een kookbehandeling onderworpen slurry gemengd met de fractie fijne tabak waarna het aldus gevormde mengsel op een droogband wordt gedoseerd, welke droogband in feite een eindloze staalband is die door een droogoven wordt geleid waarbij de "topload", te weten de fractie grove tabak, in een gelijkmatige laag over de basisfilm wordt verspreid 10 ter verkrijging van het beoogde eindproduct.The tobacco fibers are obtained from fiber-containing plant parts of the tobacco plant, in particular the middle veins of tobacco leaves that are released as residual material during the processing of 1020285 "4 tobacco leaves. Such middle veins are also called tobacco stalks. The cooking treatment used in step ii) goes through a part of the natural binders, such as pectin and hemicellulose, dissolve, and the tobacco fibers become free, then in step iii) the slurry subjected to a boiling treatment is mixed with the fraction of fine tobacco, after which the mixture thus formed is placed on a drying belt is metered, which drying belt is in fact an endless steel belt that is passed through a drying oven where the "topload", namely the coarse tobacco fraction, is spread over the base film in a uniform layer to obtain the intended end product.

In de onderhavige werkwijze verdient het de voorkeur dat in een stap voorafgaand aan stap ii) de tabaksbladnerven worden geplet en bevochtigd waardoor aldus de tabaksbladnerven worden verkleind en gemakkelijk in de slurryvorm kunnen worden gebracht.In the present method, it is preferable that in a step prior to step ii) the tobacco leaf veins are crushed and moistened so that the tobacco leaf veins are thus reduced and can easily be brought into the slurry form.

15 De kookbehandeling volgens stap ii) wordt in het bijzonder onder hoge druk uitgevoerd, met name bij een temperatuur in het gebied van 120-200 ‘C, in het bijzonder bij een temperatuur van ongeveer 150 *C.The cooking treatment according to step ii) is carried out in particular under high pressure, in particular at a temperature in the range of 120-200 ° C, in particular at a temperature of approximately 150 ° C.

Het droge stofgehalte van de slurry volgens stap ii) ligt in het bijzonder tussen 4 en 12%, bij voorkeur tussen 6 en 10%.The dry matter content of the slurry according to step ii) is in particular between 4 and 12%, preferably between 6 and 10%.

20 Ter verkrijging van optimale eigenschappen van de basisfilm worden aan de slurry zoals verkregen in stap ii) een of meer hulpmiddelen toegevoegd, gekozen uit de groep van weekmakers, bindmiddelen, verdunningsmiddelen, geurmiddelen, smaakmiddelen, conserveringsmiddelen en pH-bufferingsmiddelen.To obtain optimum properties of the base film, one or more auxiliaries selected from the group of plasticizers, binders, diluents, fragrances, flavoring agents, preservatives and pH buffering agents are added to the slurry as obtained in step ii).

25 Om ervoor te zorgen dat de cellulosevezels een goede sterkte aan de uiteindelijke basifilm zullen verlenen, verdient het de voorkeur dat de slurry zoals verkregen in stap ii) na de kookbehandeling wordt onderworpen aan een maal behandeling. Door de cellulosevezels aldus in een refiner onder natte omstandigheden te malen, worden de vezels 30 verkleind en ontstaan tevens fibrillen aan de vezels. Dergelijke fibrill en zorgen ervoor dat de cellulosevezels aan elkaar kunnen haken 1020285* 5 waardoor de beoogde, versterkende werking optimaal wordt uitgeoefend.To ensure that the cellulose fibers will impart good strength to the final base film, it is preferred that the slurry as obtained in step ii) be subjected to a one-time treatment after the boiling treatment. By thus grinding the cellulose fibers in a refiner under wet conditions, the fibers are reduced and fibrils are also formed on the fibers. Such a fibrill and ensure that the cellulose fibers can hook onto each other 1020285 * 5, so that the intended reinforcing effect is optimally exerted.

Om een voldoende sterke basisfilm te verkrijgen verdient het de voorkeur dat het gehalte cellulosevezels in de slurry afkomstig van stap ii) ten minste 15% bedraagt, berekend op droge stof.In order to obtain a sufficiently strong base film, it is preferred that the cellulose fiber content in the slurry from step ii) is at least 15%, calculated on dry matter.

5 Zoals reeds eerder is vermeld, verdient het de voorkeur om het gehalte tabaksvreemde cellulose in de uiteindelijke basisfilm op een lage waarde te handhaven. Als geschikt uitgangsmateriaal voor de onderhavige werkwijze kan een combinatie van tabaksmateriaal worden genoemd. In het algemeen zijn dit restmaterialen uit de 10 sigarettenindustrie. Dergelijke restmaterialen worden bij voorkeur gekozen uit de groep van middennerven van tabaksbladeren, tabaksstelen, nerven met delen tabaksblad, tabaksbladdelen en fijn stof. De middennerven van tabaksbladeren worden in de stripperijen van tabaksbedrijven uit het blad verwijderen om het pure tabaksblad over te 15 houden. Dit materiaal wordt vaak aangeduid met de naam "tabaksstelen". De aldus gestripte tabakken worden in een aanvullende handeling gesneden waarbij kleine nerfjes met stukjes tabaksblad ontstaan, die echter niet geschikt zijn voor een directe verwerking in de sigaret. Dergelijke kleine nerfjes met stukjes tabaksblad, ook wel "winnovers" genoemd, 20 worden gravimetrisch afgescheiden. Daarnaast ontstaat gedurende het gehele productieproces van sigaretten een hoeveelheid fijn stof, welk materiaal derhalve niet geschikt is voor een directe verwerking in de sigaretten maar echter wel geschikt is om in de onderhavige werkwijze te worden verwerkt. De hiervoor genoemde restmaterialen worden vermalen en 25 uitgezeefd in twee afzonderlijke fracties, te weten een fijne fractie en een grove fractie waarbij de fijne fractie wordt gemengd met een slurry van cellulosevezels verkregen uit tabak, in het bijzonder tabaksbladnerven, en op een droogband gedoseerd, aanvullend voorzien van een "topload" van de fractie grove tabak en aansluitend gedroogd ter 30 verkrijging van het beoogde eindproduct.As previously stated, it is preferable to maintain the content of tobacco-foreign cellulose in the final base film at a low value. A suitable starting material for the present method may be a combination of tobacco material. In general, these are residual materials from the cigarette industry. Such residual materials are preferably selected from the group of middle veins of tobacco leaves, tobacco stems, veins with parts of tobacco leaf, tobacco leaf parts and fine dust. The middle veins of tobacco leaves are removed from the leaf in the stripping factories of tobacco companies to leave the pure tobacco leaf. This material is often referred to as "tobacco stalks". The thus stripped tobacco is cut in an additional operation, whereby small grain with pieces of tobacco leaf are formed, which, however, are not suitable for direct processing in the cigarette. Such small veins with pieces of tobacco leaf, also called "winners", are gravimetrically separated. In addition, a quantity of particulate matter is produced during the entire cigarette production process, which material is therefore not suitable for direct processing in the cigarettes, but is suitable for processing in the present method. The aforementioned residual materials are ground and sieved in two separate fractions, viz. A fine fraction and a coarse fraction wherein the fine fraction is mixed with a slurry of cellulose fibers obtained from tobacco, in particular tobacco leaf grains, and dosed on a drying belt, additionally provided with a "topload" of the coarse tobacco fraction and subsequently dried to obtain the intended end product.

De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een 1020285« 6 toploaded cigarette filler, bestaande uit een basisfilm van een fractie fijne tabak en cellulosevezels en een topload van een fractie grove tabak, gekenmerkt doordat de cellulosevezels in de basisfilm voor ten minste 50%, bij voorkeur ten minste 75%, in het bijzonder ten minste 90%, 5 zijn verkregen uit tabak, in het bijzonder tabaksbladnerven, waarbij de cellulosevezels met name via een slurrymethode, in het bijzonder zoals hiervoor omschreven, zijn verkregen.The present invention further relates to a 1020285 «6 toploaded cigarette filler, consisting of a base film of a fine tobacco fraction and cellulose fibers and a topload of a coarse tobacco fraction, characterized in that the cellulose fibers in the basic film are at least 50%, preferably at least 75%, in particular at least 90%, are obtained from tobacco, in particular tobacco leaf veins, wherein the cellulose fibers are obtained in particular via a slurry method, in particular as described above.

Het wezen van de onderhavige uitvinding moet met name worden gezien in het bereiden van een basisfilm waarin nagenoeg geen 10 tabaksvreemde cellulose is verwerkt, zoals volgens de stand van de techniek gebruikelijk wordt toegepast. De onderhavige uitvinding ziet met name erop toe dat in de basisfilm cellulosevezels afkomstig van tabak, in het bijzonder afkomstig van tabaksbladnerven, worden toegepast waardoor aldus een basisfilm wordt verkregen die een fijne fractie tabak en 15 cellulosevezels afkomstig van tabak omvat.The essence of the present invention is to be seen in particular in the preparation of a base film in which substantially no tobacco-foreign cellulose is incorporated, as is customarily used in the prior art. In particular, the present invention ensures that cellulosic fibers from tobacco, in particular from tobacco leaf veins, are used in the base film, thus obtaining a base film comprising a fine fraction of tobacco and cellulosic fibers from tobacco.

1020265·1020265 ·

Claims

Method for manufacturing a "top-loaded cigarette filler", wherein a base film is composed on the basis of a fine fraction of tobacco and cellulose fibers, which base film is provided on one side with a fraction of coarse tobacco, after which the whole is subjected to a drying treatment characterized in that the cellulose fibers used to form the base film from the fine fraction of tobacco consist of at least 50% cellulose fibers from tobacco.

Method according to claim 1, characterized in that the cellulose fibers used to form the base film from the fine fraction of tobacco consist of at least 70%, in particular at least 90%, of cellulose fibers derived from tobacco.

A method according to claims 1-2, characterized in that the composition of the base film comprises the following steps: i) providing a fine fraction of tobacco, ii) subjecting tobacco leaf veins to a boiling treatment to form an aqueous slurry of cellulose fibers obtained from tobacco, iii) combining and mixing the slurry from step ii) and the fine fraction of tobacco from step i) and iv) dosing the mixture from step iii) on a drying belt to obtain the base film.

Method according to claim 3, characterized in that in a step prior to step ii) the tobacco leaf veins are crushed and moistened.

5. Process according to one or more of claims 3-4, characterized in that the cooking treatment according to step ii) is carried out under elevated pressure.

Method according to one or more of claims 3-5, characterized in that the cooking treatment according to step ii) is carried out at a temperature in the range of 120-200 ° C.

Process according to one or more of claims 3 to 6, characterized in that the dry matter content of the slurry according to step ii) is between 4 and 12%, in particular between 6 and 10%.

Method according to one or more of claims 3-7, characterized in that one or more auxiliaries, selected from the group of plasticizers, binders, diluents, fragrances, flavorings, are added to the slurry as obtained in step ii) 10 preservatives and pH buffering agents.

Process according to one or more of the preceding claims 3-8, characterized in that the slurry as obtained in step ii) is subjected to one treatment after the cooking treatment.

10. Method according to one or more of the preceding claims 3-9, characterized in that the cellulose fiber content in the slurry from step ii) is at least 15%, calculated on dry matter.

11. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that both the fraction of coarse tobacco and the fraction of fine tobacco come from residual materials obtained in the manufacture of smoking articles.

12. Method as claimed in claim 11, characterized in that the residual materials are selected from the group of middle veins of tobacco leaves, tobacco stalks, veins with parts of tobacco leaf, tobacco leaf parts and fine dust.

A toploaded cigarette filler consisting of a base film of a fraction of fine tobacco and cellulose fibers and a topload of a fraction of coarse tobacco, characterized in that at least 50% of the cellulose fibers in the base film are obtained from tobacco.

Top-loaded cigarette filler according to claim 13, characterized in that at least 70% of the cellulose fibers in the base film are obtained, in particular at least 90% B1, from tobacco.

Top-loaded cigarette filler according to claims 13-14, characterized in that the cellulose fibers come from tobacco leaf veins, which cellulose fibers are obtained via a slurry method.

Top-loaded cigarette filler according to claim 15, characterized in that a slurry method as described in one or more of claims 1-12 is used. 10 10 ^ 2 85 *