NO20023782L - Fremgangsmåte for å forbedre fylleevnen av tobakk - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for forbedring av fylleevnen (fyllegenskapene) av tobakk, som snittede tobakksblader eller tobakksstilker henholdsvis tobakkstilsetningsstoffer, ved behandling av tobakksmateriale som fremviser opp til omtrent 15 vekt-% utgangsfuktighet med en behandlingsgass bestående av nitrogen og/eller argon ved trykk fra 50 til 1000 bar ved kontinuerlig eller trinnvis kompresjon fulgt av en kontinuerlig eller trinnvis dekompresjon, idet kompresjons- og dekompresjonstrinnene skjer i enten en autoklav eller ved kaskadeaktig kobling i flere autoklaver, og påfølgende termisk etterbehandling av det uttatte tobakksmaterialet.

Slike fremgangsmåter, som også er kjent som INCOM-svellemetoden, har vist seg fordelaktige i forhold til trykkbehandling av tobakk med karbondioksid, ammoniakk eller flyktige organiske gasser. Således beskriver DE 31 19 330 Al en slik svelleprosess med i autoklaven fremherskende arbeidstemperaturer fra 0 til 50°C, idet man for forhøyelse av fylleevnen eller svellegraden anordnet anvendelse av et tobakksmateriale med en fuktighet på opp til 15 vekt-% og en etterbehandling med vanndamp. For dette ble det deretter bestemt at en mindre fuktighet i tobakken på 10 til 15 vekt-% fører til en uønsket sterkere avkjøling av det tobakksmaterialet som tas ut ved trykkavspenningen.

Videre viser DE 34 14 625 C2 en kaskadeprosess hvoretter det ved de mest forskjellige forholdsregler som kjøling av behandlingsgassen før innstrømningen i reaktoren, kjøling av autoklaven eller anvendelse av en underkjølt og flytendegjort behandlingsgass, skal bevirkes en lav arbeidstemperatur ved impregneringen av tobakken. Riktignok kan tobakksfuktigheten for eksempel ligge i et område fra 10 til 30 vekt-%, men det kreves uttrykkelig at autoklavtemperaturen henholdsvis dens kjølevannstemperatur ikke må overstige 50°C.

Dette bekreftes også ifølge DE 39 35 774 C2 i sammenheng med en kaskadeaktig svelleprosess, hvor det anordnes en sirkulasjon av behandlingsgassen over en kjøler for å overholde de nødvendige lave impregneringstemperaturer fra 25 henholdsvis 45°C.

Selv om det med den ovennevnte svelleprosess allerede oppnås gode verdier med hensyn til forhøyelsen av fylleevnen (fyllegenskapene) av tobakk henholdsvis svellegraden, er de på grunn av den nødvendige kjøling av autoklaven eller autoklavene og på grunn av den ekstra avkjøling av behandlingsgassen forholdsvis komplisert.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen, er å forbedre de tidligere INCOM-prosesser og ved like gode eller bedre verdier med hensyn til fylleevne (fyllegenskaper) eller svelleeffekt å unngå de uøkonomiske kjøleforholdsregler ved kompresjonen som hittil har vært ansett for nødvendige.

Ifølge oppfinnelsen foreslås følgelig en fremgangsmåte av den til å begynne med nevnte type ifølge innledningen til patentkravet,karakterisert vedat kompresjonen gjennomføres ved en reaktortemperatur på over 55°C.

Overraskende har det vist seg at i tilfellet av lavere tobakksfuktigheter i området opp til 15 vekt-% den tidligere lære, som krever en lav behandlingstemperatur, ikke fører til optimale svelleresultater. Videre kunne først ved forhøyelse av behandlingstemperaturen ved kompresjonen overraskende gode verdier oppnås med hensyn til svelleeffekten henholdsvis fylleevnen (fyllegenskapene).

Dette fører videre, ifølge fremgangsmåten, til den fordel at kompresjonsvarmen ikke må bortføres, altså at det ikke er nødvendig med noen ekstra avkjøling av autoklaven eller autoklavene.

I det følgende eksempel forklares fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i sammenligning med den tidligere teknikkens stand. Forsøksresultatene viser den for forskjellige tobakksfuktigheter forskjellige innvirkning av arbeidstemperaturen på svellegraden. Ifølge den tidligere lære fører i tilfellet av en tobakksfuktighet på 18 vekt-% en forhøyelse av arbeidstemperaturen over 40°C til en nedsettelse av svelleeffekten. Derimot viser det seg ved tobakksfuktigheter på under 15 vekt-% tydelige forbedringer når høytrykksbehandlingen gjennomføres ved arbeidstemperaturer på 60 og 80°C. Overraskende ligger de oppnåelige svellegrader ved lavere tobakksfuktighet og høyere arbeidstemperaturer endog delvis over de under konvensjonelle betingelser erholdte verdier.

Eksempel

Høytrykksbehandlingen ble gjennomført i en laboratorieautoklav med et nytteomfang på 2 1. En ommantling for sirkulasjon av flytende medier tjente til innstilling av de ønskede arbeidstemperaturer. Trykkoppbygningen skjedde fra undersiden og trykknedbygningen fra oversiden. Flere ventiler muliggjorde de tilsiktede koblingsskjemaer. En kompressor tjente for innstilling av sluttrykket. Et termoelement målte tobakkstemperaturen i det øvre segment av tobakkslaget.

Laboratorieanordning for termisk etterbehandling besto av en som transportbånd tjenende gjennomtrengelig trådnetting, ledeblikk for tildannelse av tobakksfloret i den ønskede bredde, en dampdyse med slissaktig utløpsåpning og en under båndet anordnet dampavsugningsanordning. Etterbehandlingen skjedde med mettet damp.

De viktigste behandlingsparametere er angitt i den følgende Tabell 1.

Tobakksprøvene ble utbredt i flate plastskåler og kondisjonert i normalklima ved 21°C og 62% relativ fuktighet. Fylleevnen (fyllegenskapene) ble bestemt ved hjelp av et Borgwaldt-densimeter og det spesifikke volum i ml/g omregnet til en nominell fuktighet på 12 vekt-% og en nominell temperatur på 22°C. Fra data for for ubehandlet sammenligning henholdsvis basis og de ekspanderte mønstre, beregnes også den som svellegrad betegnede relative fylleevneforbedring etter den følgende formel, hvori Fa betyr fylleevne for basis og FE betyr fylleevnen av den ekspanderte tobakk:

Forsøkene ble gjennomført ved tobakksfuktigheter på 8, 12 og 14 så vel som for sammenligning med 18 vekt-%. Arbeidstemperaturene ble innstilt ved termostatinnstilling på 40, 60 og 80°C. Sluttrykket utgjorde 700 bar, trykknedbyggingen ble gjennomført i et tidsintervall på omtrent 0,5 min. Alle forsøk baserte seg på en enhetlig blanding av Virginiatobakker og den beskrevne etterbehandlingsmetode med mettet damp.

Resultatene for forsøkene er vist i den følgende Tabell 2 og resultatene fra sammenligningsforsøket vises i den følgende Tabell 2a. I tabellene betyr TA tobakkstemperaturen umiddelbart før uttaket fra autoklaven som uttakstemperatur og A % den relative fylleevneforbedring henholdsvis svellegraden.

Sammenligning av de foregående tabeller viser tydelig den positive effekt med høyere arbeidstemperaturer på 60 og 80°C på fylleevneforbedringen når det anvendes tobakk med fuktigheter på under 15 vekt-%.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for forbedring av fylleevnen (fyllegenskapene) av tobakk, som snittede tobakksblader eller tobakksstilker henholdsvis tobakktilsetningsstoffer, ved behandling av tobakksmaterialer som fremviser opp til omtrent 15 vekt-% utgangsfuktighet, med en behandlingsgass bestående av nitrogen og/eller argon ved trykk på 50 til 1000 bar ved kontinuerlig eller trinnvis kompresjon etterfulgt av en kontinuerlig eller trinnvis dekompresjon, hvor kompresjons- og dekompresjonstrinnene skjer i enten en autoklav eller ved kaskadeaktig kobling i flere autoklaver, og påfølgende termisk etterbehandling av det uttatte tobakksmaterialet, karakterisert ved at kompresjonen gjennomføres ved en arbeidstemperatur på over 55°C.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kompresjonen gjennomføres ved en arbeidstemperatur på fra 60 til 90°C.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at utgangsfuktigheten i tobakksmaterialet ligger i området fra 8 til 14 vekt-%.