NL8000353A - Werkwijze voor het verbeteren van de vulbaarheid van tabak. - Google Patents

Description

V

* -1- 21137/Vk/jb 7f . Aanvrager: H.F. & Ph.F. Reemtsma GmbH & Co., Hamburg, Duitsland.

Korte aanduiding: Werkwijze voor het verbeteren van de vulbaarheid van tabak.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verbete-· 5 ren van de vulbaarheid van tabak door de tabak te behandelen met een innert gas onder druk en het daarop volgend verwarmen na ontspanning.

Ter verbetering der vulbaarheid van tabak is het bekend om tabak te doen zwelin en daarna te onderwerpen aan een thermische nabehandeling. Het bleken met vluchtige organische verbindingen is bijvoorbeeld aangegeven 10 in het Amerikaans octrooischrift 3.524.451 en deze werkwijze heeft het nadeel dat de meeste organische oplosmiddelen wegens hun brandbaarheid niet geschikt zijn om op grote schaal te worden toegepast.Ook gehalogeneer-de koolwaterstoffen zijn vanwege de millieu-technische problemen niet geschikt.

15 Het zwélen van tabak met stikstofmonoxyde zoals beschreven in het

Amerikaanse octrooischrift 1.375.420 of met SO^ volgens het Amerikaanse octrooischrift 1.375.820 heeft eveneens het nadeel dat stikstofmonoxyde onder bepaalde voorwaarden brandbaar is en physiologische nadelen heeft terwijl zwaveldioxyde sterk reducerende, blekende en irriterende eigen-20 schappën heeft.

Volgens een andere werkwijze wordt voor het vergroten van tabak een werkwijze toegepast zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.778.533 waarbij tabak geïmpregneerd wordt met ammoniak en kooldioxyde, waarbij het zich in situ vormende ammoniumcarbonaat . onder bepaalde 25 omstandigheden in tabak achter kan blijven.

Tenslotte is een werkwijze bekend volgens het Amerikaanse octrooischrift 2.344.106 waarbij als zwelmiddel damp, lucht, of CC^ gebruikt wordt. Waterdamp en lucht hebben echter slechts een matig- zwellende werking terwijl tegen kooldioxyde bij basiscfeetabak bezwaren bestaan terwijl een 30 wisselwerking met de amine-componenten van de tabak mogelijk is.

Het is van belang bij een werkwijze voor het verbeteren van de vulbaarheid dat niet alleen een 'volumevergroting wordt bewerkstelligd, maar ook dat de elasticiteit van de vezel behouden blijft. Bij enkele zwelmiddelen bereikt men wel een aanzienlijke volume-vergroting, maar 35 de vulbaarheid wordt dan niet verbeterd wanneer de celwanden van de vezels zo sterk nadelig worden beïnvloed dat de tabak bij een verdere verwerking verkleind wordt of tot poeder wordt omgezet.

ο η η λ t * ? X' is* -2- 21137/Vk/jb . De doelstelling van de werkwijze volgens de uitvinding is daarom een werkwijze te verkrijgen ter verbetering van de vulbaarheid van tabak waarbij de smaakeigenschappen van de tabak niet nadelig wordt beïnvloed en de werkwijze zodanig uit te voeren dat bet apparatuur besparend is en de werkwijze kostenbesparend kan worden uitgevoerd binnen een kortere 5 tijd en hierbij geen millieu-technische problemen optreden.

De doelstellingen zijn bereikt met de werkwijze volgen de uitvinding en deze wordt hierdoor gekenmerkt dat tabak met stikstof of argon bij werkdrukken tussen 300 en 1000 bar en bij een temperatuur tussen 0°en 50° C wordt behandeld en na ontspannen bij een temperatuur 10 van 100° tot 400° C gedurende korte tijd wordt nabehandeld of wordt verwarmd door bestralen met micro-golven. Hierbij is het verrassend dat het volgens de werkwijze van de uitvinding mogelijk is om stikstof of argon onder verhoogde druk van 300'tot 1000 Bar als voortreffelijk zwelmiddel te gebruiken waarbij de vulbaarheid zonder nadelige beïn-15 vloeding van de vezelstruktuur van de tabak sterk kan worden verbeterd.

De na-behandeling of droging kan in de praktijk met elke inrichting worden uit gevoerd die men wenst; bijvoorbeeld in droogkasten, met verhitte damp, hete lucht of met verwarmd gas of uitwendig kan worden verwarmd terwijl men ook micro-golven of infrarood verwarming kan 20 toepassen.

Bij het werken met stikstof wordt bij voorkeur gewerkt bij een druk tussen 300 en 800 bar en bij het -gebruik van argon wordt bij voorkeur gewerkt bij een druk tussen 150 en 800 bar. De bewerkingstijden bedragen 1-10 minuten en bij voorkeur 0,5-5 minuten. Deze bewerkingsstap 25 heeft een aanzienlijke invloed op het verbeteren van de vulbaarheid van de tabak.

De ontspanning na de bovenvermelde tijd moet binnen 0,5-10 en •bij voorkeur tussen‘0,5 en 3 minuten plaats hebben.

Na de ontspanning moet de na-behandeling plaats hebben bij een 30 temperatuur tussen 100°en 400° C en bij voorkeur bij een temperatuur tussen 200° en 300° C, welke behandeling bij voorkeur aansluitend moet plaats hebben, hetgeen er op neerkomt dat een overgangstijd van 1-10 minuten het meest doelmatig is gebfeken. Bij langere overgangstijden kan een nadelige invloed op de verbetering van de vulbaarheid optreden.

35 De thermische nabehandeling zelf moet naar verhouding gedurende 80 0 0 3 53 '·* -3- 21137/Vk/jb een korte tijd worden uitgevoerd en wel binnen 0,5-10 minuten. De duur van de thermische na-behandeling is afhankelijk van de hoeveelheid vocht die oorspronkelijk in de tabak aanwezig is, de gekozen behandelings-temperatuur en in mindere mate van de tabakssoort.

Verder'® het met het oog op de verbetering van de vulbaarheid 5 doelmatig de volgens de uitvinding te behandelen tabak te brengen op een vochtigheid die gewoonlijk ligt boven de hoeveelheid vocht die oorspronkelijk aanwezig is te weten 10-15 gew. % ^0, door een op zich bekende werkwijze waarbij een na-bevochtiging optreedt waarbij een vochtgehalte wordt ingesteld van ongeveer 20-25 gew. % H^O.

10 In het algemeen werd vastgesteld dat de druk opbouwtijd nauwelijks van invloed is op het verbeteren van de vulbaarheid terwijl de tijd gedurende welke de druk wordt bewerkstelligd de vulbaarheid in die mate beïnvloedt dat bij een. korte drukopbouw een hogere vulbaarheid wordt bewerkstelligd.

15 Tenslotte werd vastgesteld dat de vulbaarheid in het algemeen evenredig is met de druk waaronder gewerkt wordt, zodat tenslotte ook bij werkdrukken boven 1000 bar gewerkt kan worden hoewel de hiervoor gemaakte kosten het procédé minder economisch maakt.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de 20 volgende beschrijving, de hieronder gegeven voorbeelden en de beschrijving van de tekening waarbij in de figuur schematisch de inrichting is aangegeven voor de uitvoering i van de werkwijze volgens de uitvinding.

In de tekening is een drukvat 1 aangegeven waarin de te behandelen tabak wordt aangebracht en na afsluiten van de kranen 5,9,10 en 12 25 wordt via de geopende kraan 7en 8 vloeibare stikstof uit een voorraadvat 15 via een hoge druk vloeistof-gaspomp 3 toegevoerd waarbij stik stof door warmte uitwisselaar 4 wordt gevoerd waarbij het gas op de gewenste temperatuur wordt gebracht. Na het sluiten van kraan 7 wordt houder 2 met tabak gevuld en daarna op dezelfde wijze met stikstof gemengd.

30 Na het beëindigen van het aflaten van de druk» uit hóuder 1 wordt de tabak verwijderd en opnieuw stikstof toegevoerd die via de hoofdleiding tussen kraan 9en 6 uit reaktor 2 in reaktor 1 geleid. Een eventueel drukverschil wordt door het navullen van stikstof uit voorraadvat 15 teniet gedaan.

35 De vulbaarheid werd op gebruikelijke wijze met een Borgwaldt-

Densimeter bij een tabakmengsel van 7 gram bepaald en de vulbaarheidver-· 800 0 3 53 -4- 21137/Vk/jb /* ƒ* • betering werd berekend volgens formule: (P - V) · 100 %

V

5 waarbij P de vulbaarheid is van het monster en V de vulbaarheid van de vergelijkende stof.

Ter vergelijking werden niet behandelde Virginia- resp. Orient-tabak gebruikt met een zelfde vochtigheid van resp. 11,0 en 11,5 %.

10 Voorbeelden I - IV

Virginia tabak werd met behulp van de bovenbeschreven inrichting met stikstof behandeld waarbij gebruikte hoeveelheid tabak steeds 200 gram bedroeg en hieraan steeds 10 gram water werd toegevoegd. De behandeling 15 werd uitgevoerd bij in tabel A aangeven drukken en temperaturen van 30°-35° C gedurende de tijden die in tabel A zijn vermeld. De--tijd waarin de druk werd opgebouwd bedroeg ongeveer 1,3 minuten. Daarna werd de aldus behandelde tabak direkt gedurende „een 1 minuut door thermisch nabehandelen verwarmd waarbij de tabak door een droogkast werd geleid 20 bij een temperatuur van 250°C. De hierbij verkregen resultaten zgn eveneens samengevat in tabel A:

Tabel A:

Voorbeeld Druk Tijd Thermische Vulbaarheids- (bar) (win) nabehandeling verbetering.

25 I 300 10 250° / 1 Min. + 34 % II 800 10 250° / 1 Min. + 65 % III 800 1 250° / 1 Min. + 62 % IV 800 10 ---- + 27 %

De bovenvermelde waarden geven een duidelijke verbetering aan van de vulbaarheid bij het werken onder verhoogde druk, hetgeen duidelijk is wanneer de resultaten vergeleken worden van de voorbeelden 30 800 0 3 53 χ -5- 21137/Vk/jb • I en II. Het vergelijken van de voorbeelden II en IV geeft een positieve invloed aan van de thermische nabehandeling, terwijl de tijd, slechts van ondergeschikt belang is zoals blijkt uit het vergelijken van de voorbeelden II en III.

Voorbeeld V; 5 De hierbij gevolgde werkwijze was analoog aan die beschreven in voorbeeld II waarbij nu echter argon werd gebruikt in plaats van stikstof bij een druk van 800 bar gedurende een tijd van 5 minuten bij een tijd gedurende welke de druk werd opgebouwd van ongeveer 1 minuut en waarbij aansluitend een thermische nabehandeling werd uitgevoerd bij 230° C 10 bij een behandelingstijd van 1 minuut. De verbetering .van de vulbaarheid lag tussen 61 en 64 %.

Voorbeeld VI :

Hierbij werd een werkwijze gevolgd zoals aangegeven is in voorbeeld II waarbij nu drie verschillende Virginia-tabaksoorten met een 15 verschillend vocht-gehalte werden toegepast. Een tabaksoort werd gebruikt m· t een begin-vochtigheidsgehalte van 12 % terwijl bij de andere tabak dti vochtigheid nadien ingesteld werd op 20 % en tenslotte een derde tabaksoort gebruikt werd waarvan het vochtigheidsgehalte 30 % bedroeg.

De verbetering van de vulbaarheid bedroeg in het eerste geval 37 %, 20 in het tweede geval 68% en in het derde geval 62 %. Hieruit blijkt dat een extra vochtigheid tot een bepaalde waarde,leidt tot een verbetering van de vulbaarheid, doch dat een verdere verhoging van de vochtigheid niet tot een verdere verbetering leidt.

Bij verder onderzoek naar Orient- en Burleytabak werden 25 vergelijkbare gegevens verkregen met betrekking tot de vulbaarheids-verbetering.

800 0 3 53

Claims (5)

1. Werkwijze voor het verbeteren van de vulbaarheid van tabak door de tabak te behandelen met een inert gas onder druk en daarop volgend verwarmen na ontspanning, met het kenmerk, dat tabak met stikstof 5 of argon bij werkdrukken tussen 300 en 1000 bar en bij een temperatuur tussen 0°en 50° C wordt behandeld en na ontspannen bij een temperatuur van 100°-400° C gedurende een korte tijd wordt nabehandeld of wordt verwarmd door bestralen met micro-golven.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat άβ tabak 10 bij 500-800 bar stikstof wordt behandeld en daarna gedurende korte tijd thermisch wordt nabehandeld bij een temperatuur van 250° C.

3. Werkwijze volgens conclusie 1-2, met het kenmerk, dat men een tabak gebruikt waarvan het vochtigheidsgehalte eerst verhoogd is tot een waarde van 20 tot 25 %.

4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat het ontspannen binnen een korte tijd plaats heeft, bijvoorkeur binnen 0,5-10 minuten.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het ontspannen plaats heeft binnen een tijd van 0,5-3 minuten. 20 t 80 0 0 3 53