PL170701B1

PL170701B1 - Sposób wytwarzania regenerowanych platów tytoniowych PL PL PL

Info

Publication number: PL170701B1
Application number: PL93298426A
Authority: PL
Inventors: Grant Gellatly; Gus Keritsis; Susan E Wrenn
Original assignee: Philip Morris Prod
Priority date: 1992-04-09
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 1997-01-31
Also published as: BR9301513A; JP3681410B2; CN1077359A; DE69328848D1; DE69328848T2; KR100288602B1; US5724998A; PL298426A1; ATE193805T1; DE69328848T3; EP0565360A2; EP0565360B1; GR3034316T3; CA2093760C; EP0565360B2; MX9302070A; LV10028B; HUT68544A; PT565360E; ES2149189T3

Abstract

1. Sposób wytwarzania regenerowanych platów tytoniowych, znamienny tym, ze przygo- towuje sie zawiesine zlozona z pylu tytoniowego o sredniej granulacji z zakresu od okolo 48 do 157 oczek sita na centymetr; spoiwa zawierajacego co najmniej jedna naturalna pektyne, zywice guarowa, zywice ziarn chleba swietojanskiego, zywice tamarindowa i maczke koniakowa; oraz osrodek wodny, zawiesine posiadajaca skladnik czesci stalych w zakresie od 17 do 25%, do 8% stalych czastek stanowiacych spoiwo, przy czym stosunek wagowy tytoniu do spoiwa wynosi od 50 : 1 do 10 : 1; nastepnie wylewa sie te zawiesine na blat, po czym suszy sie odlana zawiesine i for- muje regenerowany plat tytoniowy zawierajacy 80 do 90% tytoniu, a pozostalosc to zasadniczo spoiwo, substancja pochlaniajaca wilgoc, srodek do konserwowania tytoniu i nadawania zapachu a po wyschnieciu usuwa sie zregenerowany plat ty- toniowy z blatu. FIG . 2 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania regenerowanych płatów tytoniowych. W szczególności, niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania regenerowanych płatów tytoniowych o jednolitych grubościach i podwyższonej trwałości.

W produkcji wyrobów tytoniowych, takich jak papierosy, część tytoniu jest, lub staje się, w czasie obróbki nieprzydatna do powyższych zastosowań. Generalnie, łodygi tytoniowe i odpady liści powstają w wyniku obdzierania liściastego tytoniu. W dodatku, w czasie przetwarzania, przebierania i przeładunku tytoniu wytwarza się pył tytoniowy. Pył tytoniowy, łodygi tytoniowe i odpady liści były używane już w przeszłości do wytwarzania preparowanych płatów tytoniowych, lecz nie osiągnięto jednoznacznego sukcesu.

Wcześniej przygotowane, preparowane tytoniowe płaty mogąbyć cięte w podobny sposób, jak cale liście tytoniu, w celu wyprodukowania tytoniowego wypełniacza dostosowanego do papierosów lub innych artykułów papierosowych. W czasie przetwarzania powyższego materiału w wypełniacz, często wymagane jest, by preparowane tytoniowe płaty wytrzymywały moczenie, przenoszenie, suszenie i cięcie. Gdy preparowane tytoniowe płaty, podobnie jak całe liście tytoniu, są cięte na masę wypełniacza, pojawia się w pewnym stopniu kruszenie, przez co jako produkt uboczny powstaje pył tytoniowy. Zdolność preparowanego tytoniowego płatu do wytwarzania wymogów obróbki, przy jednocześnie minimalnym wytwarzaniu pyłu tytoniowego jako półproduktu, jest cechą wysoce pożądaną gdyż mogłaby być zmniejszona utrata materiału tytoniowego, oraz mogłaby być zminimalizowana potrzeba wytwarzania dodatkowych regenerowanych płatów tytoniowych, by zaspokoić stale zapotrzebowania. Wówczas, koszty związane z produkcjąpapierosów i innych produktów papierosowych mogłyby być zmniejszone.

Pomimo, iz obecnie znane są różne sposoby przygotowywania regenerowanych płatów tytoniowych z ich wytwarzaniem związanych jest wiele trudności. Niektóre z tych sposobów są podobne do sposobów wytwarzania bibuł tytoniowych, w których pył tytoniowy jest formowany w płaty, w celu użycia tych płatów w podobny sposób jak oryginalnych liści tytoniowych, to znaczy do cięcia płatów tytoniowych w sposób umożliwiający z innymi okrojonymi tytoniami, aby użyć ich jako tytoniowy wypełniacz w produkcji papierosów. Przygotowanie takich płatów może się odbywać również poprzez inne tradycyjne sposoby. Na przykład, w patencie U. S. nr 2 897 103, przedstawiony jest sposób wytwarzania płatów tytoniowych, zawierających w istotnej części składniki nietytoniowe. Takie nietytoniowe składniki często wprowadzajądo papierosów niepożądany smak, wiec ilość tych składników powinna być minimalizowana.

Według innej procedury, opisanej w patencie U. S. A. 4 325 391, pył tytoniowy i spoiwo, oba w ciekłych ośrodkach, sąłączone w mikserze, pracującym w sposób przypominający ubijanie

170 701 jajek, w celu wytworzenia zawiesiny, odlewanej następnie w kształt płatu. Jednakże, w zawiesinie tytoniowej wytworzonej według tego tradycyjnego sposobu, zaraz po odlaniu w kształt regenerowanych tytoniowych płatów i późniejszym osuszeniu, na powierzchni płatów mogą pojawiać się skazy punkowe, które są pęcherzykami powietrza zamkniętymi w zawiesinowej mieszance. Każda skaza punktowa, powstała w wyniku zamknięcia powietrza, przemienia się w wyrwę lub pustą przestrzeń w gotowym płacie, przez co zmniejsza wytrzymałość płatu w czasie obróbki.

Ponadto, zróżnicowanie grubości regenerowanego płatu tytoniowego również prowadzi do zmniejszenia wytrzymałości. Gdy płaty o nierównomiernej grubości są cięte na masę wypełniającą, może mieć miejsce większa skłonność do łamania się, spowodowana nieznanymi skazami rozmieszczonymi na powierzchni płatu. Dlatego, byłoby wysoce korzystne dostarczenie preparowanego tytoniowego płatu odpowiedniego do redukcji wypełniacza, gdzie długość krajanki wypełniacza nie byłaby ograniczona przez powstawanie skaz powierzchniowych płatu.

Problemem wspólnym dla wszystkich preparowanych tytoniowych płatów, przygotowanych wcześniej znanymi sposobami, jest powstawanie skaz powierzchniowych i nierównomierna grubość, które zmniejszają wytrzymałość płatów. Ponadto, wcześniej opracowane sposoby nie posiadają zdolności do rozpoczynania i kończenia procesów wytwarzania w szybki i wydajny sposób.

Sposób wytwarzania regenerowanych płatów tytoniowych według wynalazku charkteryzuje się tym, ze przygotowuje się zawiesinę złożoną z pyłu tytoniowego o średniej granulacji z zakresu od około 48 do 157 oczek sita na centymetr; spoiwa zawierającego co najmniej jedną naturalną pektynę, żywicę guarową, żywicę ziaren chleba świętojańskiego, żywicę tamarindową i mączkę koniakową; oraz środek wodny, zawiesinę posiadającą składnik części stałych w zakresie od 17 do 25%, do 8% stałych cząsteczek stanowiących spoiwo, przy czym stosunek wagowy tytoniu do spoiwa wynosi od 50:1 do 10:1, następnie wylewa się tę zawiesinę na blat, po czym suszy się odlaną zawiesinę i formuje regenerowany płat tytoniowy zawierający 80 do 90% tytoniu, a pozostałość to zasadniczo spoiwo, substancja pochłaniająca wilgoć, środek do konserwowania tytoniu i nadawania zapachu a po wyschnięciu usuwa się zregenerowany płat tytoniowy z blatu.

Korzystnym jest, że do zawiesiny przygotowanej w pierwszej operacji dodaje się ponadto składniki pochłaniające wilgoć i, że substancję pochłaniającą wilgoć jest gliceryna, propylen glikolu lub jakkolwiek ich kombinacja.

Korzystnym jest to, że także, że do zawiesiny przygotowanej w pierwszej operacji dodaje się środka konserwującego tytoń i, że środkiem konserwującym tytoń jest co najmniej jeden środek spośród propionów, węglanów, benzoesanów albo sorbat potasowy.

Korzystnym jest również, że przed wylaniem zawiesiny na blat usuwa się wchłonięte przez zawiesinę powietrze z wnętrza zawiesiny i, że wchłonięte przez zawiesinę powietrze usuwa się pod ciśnieniem.

Korzystnym jest ponadto, że przed wylaniem zawiesiny podgrzewa się ją do temperatury w zakresie od 25°C do 85°C.

Korzystnym jest, ze pył tytoniowy zawiera łodygi tytoniu i liście tytoniu i, że pył tytoniowy zawiera cząstki co najmniej jednego z poniższych gatunków tytoniu: Flue-Cured, Tureckiego, Maryland, Burley, Virginia lub Oriental oraz, że pył tytoniowy ma granulację o średnich rozmiarach, mieszczącą się w zakresie od około 48 do 79 oczek sita na centymetr.

Korzystnym j est, że spoiwo j est pektyną i, że zawiesina uformowana w pierwszej operacj i zawiera ponadto składnik uwalniający pektynę oraz, że składnikiem uwalniającym pektynę jest fosforan dwuamonowy i amoniak.

Korzystnym jest także, że pH zawiesiny uformowanej w pierwszej operacji wynosi około 9.

Korzystnym jest, że spoiwo jest żywicą guarową.

Korzystnym jest także, że pH zawiesiny uformowanej w pierwszej operacji wynosi od 5 do 6 i, że przed wylaniem zawiesiny prowadzi się proces dojrzewania zawiesiny, trwający od około 1/4 godziny do około 3 godzin.

170 701

Korzystnym jest również, że pył tytoniowy jest przygotowywany przez mielenie na sucho i, ze środkiem wodnym jest woda.

Korzystnym jest ponadto, że zawiesina uformowana w pierwszej operacji posiada całkowitą zawartość suchej masy około 17%.

Korzystnym jest, ze w pierwszej operacji zawiesinę podaje się poprzez urządzenie miksujące o dużej prędkości ścinania płynu.

Korzystnym jest także, że blat na który wylewa się zawiesinę do suszenia jest ze stali nierdzewnej, i, że po zdjęciu wysuszonego płata tytoniowego z blatu , blat traktuje się 10% kwasem cytrynowym oraz, że przed wylaniem zawiesiny na blat, blat traktuje się środkiem uwalniającym i, że środkiem uwalniającym jest lecytyna.

Korzystnym jest również, że suszenie zawiesiny wykonuje się przy pomocy urządzenia suszącego powietrzem i, że suszenie zawiesiny wykonuje się przy pomocy urządzenia suszącego parą.

Korzystnym jest, że przygotowanie zawiesiny wykonuje się w sposób porcjowany oraz, że przygotowanie zawiesiny wykonuje się w sposób ciągły.

Przedmiot wynalazku jest zobrazowany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wykres zależności i średniej wielkości cząstek pyłu tytoniowego przedstawionej w mikronach, od lepkości zawiesiny tytoniowej, zaprezentowanej jako zawartość części stałych w zawiesinie; fig. 2 - diagram blokowy sposobu według niniejszego wynalazku; fig. 2a - blokowy diagram innego wariantu sposobu według niniejszego wynalazku; fig. 3 urządzenie używane do mierzenia ilości powietrza pochłoniętego przez tytoniową zawiesinę, używaną do wytwarzania preparowanych płatów tytoniowych według niniejszego wynalazku sposobem poniżej opisanym.

W celu pełnej oceny niniejszego wynalazku, zostaną zdefiniowane następujące terminy.

“Dojrzewanie” — czas, przez jaki nadawana jest pyłowi tytoniowemu możliwość kontaktowania się ze spoiwem lub spajającymi środkami antyadhezyjnymi.

“Wydłużenie” — zdolność preparowanego tytoniowego płatu do maksymalnego rozciągnięcia się, nie zakończonego przerwaniem. Jego wartość jest wyrażona w procentach.

“Zawartość części lotnych piecowych” lub “OV” — miara utraty wagi, wyrażona w procentach, próbki wypełniacza tytoniowego po poddaniu próbki ogrzewaniu strumieniem powietrza piecowego przez trzy godziny przy temperaturze 100°C. Pomimo, że utrata wagi może być przypisana zarówno cząstkom tytoniu jak i składnikom wodnym, OV jest używana wymiennie z wilgotnością i może być uważana za równoważną wilgotność, gdy w warunkach próby, nie więcej niż jeden procent wypełniacza tytoniowego stanowią cząstki inne niż woda.

“Równowaga OV” — OV próbki po stabilizacji w temperaturze 24°C i 60% RH przez co najmniej 48 godzin.

“Wypełniacz” — pocięty wymieszany, konserwowany i aromatyzowany tytoń gotowy do produkcji papierosów.

“Substancje pochłaniające wilgoć” — higroskopijne składniki, takie jak gliceryna i inne glikole, często dodawane do tytoniu dla zwiększenia pochłaniania wilgoci i zwiększenia plastyczności.

“Oczko sita” — wszystkie wartości zaprezentowane tutaj odnoszą się do sita standardów U. S. A. i wartości te odzwierciedlają zdolność więcej niż 95% cząstek o danym rozmiarze do przejścia przez sito o ustalonym rozmiarze oczek. W takim połączeniu, oczko sita odzwierciedla liczbę oczkowych otworów na każdy centymetr sita.

“Skaza powierzchniowa” — niedoskonałość, wnęka lub krater, często spotykana w preparowanych tytoniowych płatach, powstające dzięki obecności powietrza zamkniętego w masie zawiesinowej w czasie odlewania.

“Preparowany tytoniowy płat” — tytoniowy płat o zasadniczo jednakowej grubości i plastyczności, który może być wytwarzany przez wałkowanie lub odlewanie tytoniowego pyłu, łodyg, produktów bocznych itp., które sąmiałko sproszkowane i mogąbyć mieszane z wiążącymi składnikami lub spoiwem.

170 701 “Względna wilgotność” lub “RH” — wyrażony w procentach stosunek ilości wody w atmosferze do największego możliwego nasycenia atmosfery wodą przy tej samej temperaturze.

“Gęstość płatu” — własność będąca kombinacją ciężaru arkusza i grubości arkusza preparowanego tytoniowego płatu. Jego wartość jest wyrażona w g/cm³.

“Odporność” — zdolność preparowanego tytoniowego płatu wytrzymywania rygorów obróbki przy wytwarzaniu minimalnej ilości pyłu tytoniowego jako półproduktu.

“Wytrzymałość na rozciąganie” — wielkość siły przyłożonej do preparowanego tytoniowego płatu, potrzebna do rozerwania go. Jej wartość jest wyrażona w kg/cal.

“Pochłonięta energia rozciągająca” lub “TEA” — kombinacja wytrzymałości na rozciąganie i wydłużenia; tzn. wielkość TEA określa pole pod krzywą na wykresie przedstawiającym zależność wytrzymałości na rozciąganie, odłożonej na osi rzędnych, oraz wydłużenia, odłożonego na osi odciętych. Wartość TEA wyrażona jest w MN/³.

“Pył tytoniowy” — drobne cząstki tytoniu, tj. o granulacji w zakresie od około 3 do ponad/tzn. o mniejszym rozmiarze/ 157 oczek sita na centymetr; wytworzone przez kruszenie tytoniu w czasie wielu procesów wytwórczych, którym poddawany jest tytoń. Cząstkami mogą być okruchy liści, łodyg i tym podobne części tytoniu.

Jak będzie to widoczne na podstawie opisu niniejszego wynalazku, preparowane tytoniowe płaty, wytwarzane w sposób tutaj opisany, posiadają podwyższoną jakość i wytrzymałość w stosunku do poprzednio znanych preparowanych tytoniowych płatów.

W odniesieniu do fig. 1, bieżące procesy wykorzystują pył tytoniowy, który jest suchym proszkiem o takim stopniu rozdrobnienia (tzn. cząstki o granulacji mniejszej niż około 157 oczek sita na cm czyli mniejsze niż około 32 mikrony), że osiąganajest wyższa ogólna zawartość suchej masy zawierającej tytoń w zawiesinie, przy utrzymaniu przez zawiesinę tej samej lepkości, co zawiesiny tytoniowe określone poprzednio. Figura 1 pokazuje, że gdy zmniejszany jest rozmiar cząstek tytoniu, lepkość zawiesiny dla założonej zawartości suchej masy w zawiesinie zmniejsza się. W dodatku, użycie dobrze rozdrobnionego pyłu tytoniowego poprawia jednorodność preparowanego tytoniowego płatu, przez co zwiększa się długość krajanki tytoniowego wypełniacza, który może być z niego wytwarzany.

Ponadto, zawartość tytoniu w zawiesinie, i w końcu w płacie wytworzonym z niej, wynosi około 80% do około 90%—pozostałe 10 - 20% składa się ze spoiwa, substancji pochłaniających wilgoć, konserwantów, oraz składników zapachowych — co przekracza zawartość tytoniu w poprzednio wytwarzanych preparowanych tytoniowych płatach. Kolejną zaletą jest to, ze produkcja preparowanych tytoniowych płatów według sposobu z niniejszego wynalazku może być rozpoczynana i wstrzymywana ze względnąłatwością, w porównaniu ze sposobami poprzednio dostępnymi w tej dziedzinie techniki, które często zawierały etap trzygodzinnego dojrzewania zawiesiny, poprzedzający etap odlewania.

Na fig. 2 pokazany został diagram blokowy sposobu według niniejszego wynalazku. Osuszony tytoniowy materiał, z korzyścią pył tytoniowy, jest wprowadzany do młynka, gdzie jest mielony na sucho i przesiewany do uzyskania pożądanego wymiarowego rozkładu. Zmielony pył tytoniowy jest łączony z ośrodkiem wodnym, mogącym zawierać spoiwa, składniki pochłaniające wilgoć, składniki zapachowe, etc., w mikserze o dużej szybkości ścinania płynu, dla utworzenia zawiesiny tytoniowej. Alternatywnie, jak pokazano na fig. 2a, suche spoiwo może być zmieszane z suchym tytoniem przed jego miksowaniem w ośrodku wodnym. Po zmiksowaniu, zawiesina tytoniowa może zostać odpowietrzona, przed odlaniem jej w postać płatu na blat urządzenia. Preparowany płat tytoniowy jest następnie osuszany i usuwany z blatu urządzenia. Gotowy płat może być następnie cięty w sposób podobny jak całe liście tytoniowe w celu wytworzenia wypełniacza tytoniowego dostosowanego do papierosów i innych artykułów tytoniowych.

W celu przygotowania preparowanego tytoniowego płatu według niniejszego wynalazku, najpierw formowanajest płynna zawiesina tytoniowa. Zawiesina zawiera pył tytoniowy, spoiwo, oraz ośrodek wodny. Ponadto, zawiesina może również zawierać środki konserwujące tytoń. Z korzyścią, składniki zawiesiny są mieszane w mieszarce spiralnej, ponieważ wtedy poddawane

170 701 są działaniu sił ścinających w mikserze o dużej szybkości ścinania. Zawiesina jest odlewana na ruchomy bezkońcowy pas. Odlana zawiesina jest przepuszczana przez zespół suszący wilgoć tak, że zostaje uformowany preparowany tytoniowy płat. Ostatecznie, płat może być usuwany z pasa przez odpowiedni ostry element, taki jak listwa zgarniająca. Usuwanie może być ułatwione przez nawilżenie płatu przed zgarnięciem go z pasa.

W innym wariancie niniejszego wynalazku, powietrze wchłonięte do wewnątrz zawiesiny może być usuwane przed etapem odlewania zawiesiny na pasie.

W szczególności, preparowane tytoniowe płaty według niniejszego wynalazku mogą być wytwarzane z połączenia pyłu tytoniowego o zmniejszonej wielkości cząstek, ze spoiwem w ośrodku wodnym w celu wytworzenia zawiesiny. Zawiesina może być przygotowywana sposobami dozującymi łub sposobami ciągłymi, przez co pył tytoniowy może być mieszany ze spoiwem w wodzie w urządzeniu mieszającym o dużej szybkości ścinania, płynu, takim jak mieszarka Waring Blender wytwarzana przez Waring of Wa^ing, Connecticut lub Cowles Dissolver wytwarzany w Cowles of Moorhouse, California. Jednakże, najkorzystniejsze jest zastosowanie rafinera dla spowodowania dużego ścinania zawiesiny. Składniki pochłaniające wilgoć mogą być również dodawane do zawiesiny w celu zapewnienia, że tytoń pozostanie elastyczny. Jeśli jest to pożądane, do zawiesiny mogą być również dodane składniki konserAWijące jakość tytoniu i przez to wspomagające zapobieganie powstawaniu grzyba.

Chociaż używany może być pył tytoniowy z każdego rodzaju tytoniu, preferowane są niektóre typy półproduktów w postaci pyłu tytoniowego. Szczególnie preferowane są cząstki z następujących rodzajów tytoniu: Flue - Cured, Tureckiego, Burley, Virginia, Maryland, Oriental, lub jakiejkolwiek ich kombinacji.

Rozmiar cząstek tytoniu został zbadany w połączeniu zjego wpływem na stopień wytrzymałości. W zgodzie z niniejszym wynalazkiem, zmniejszony rozmiar cząstek daje korzyści w postaci jego wpływu na zmniejszenie lepkości zawiesiny tytoniowej, umożliwiając przez to zwiększenie całkowitej zawartości składników tytoniowych w zawiesinie bez zasadniczej zmiany żądanej lepkości zawiesiny. Zwiększona zawartość składników tytoniowych w zawiesinie skraca etap suszenia.

Ponadto, wybierając mniej szy rozmiar cząstek tytoniu, może być wymagana mniej sza ilość spoiwa do uformowania preparowanego tytoniowego płata tutaj opisywanego. Na przykład, płaty wykonane z pyłu tytoniowego o granulacji około 48 oczek na cm i w około 10%o z pektyny są zasadniczo równoważne co do jakości i wytrzymałości preparowanym tytoniowym płatom, wykonanym z pyłu tytoniowego o granulacji około 157 oczek na cm i w około 4% z pektyny. Zastosowana pektyna może byćjakąkolwiek pektyną określonąw niniej szym wynalazku. Użycie mniejszej ilości spoiwa umożliwia użycie większej ilości tytoniu przy produkcji płatu. W ten sposób, preparowany tytoniowy płat będzie miał zapewnione własności zapachowe i aromatyczne zbliżone do właściwości całych liści tytoniowych.

Bez wychodzenia poza ramy teorii, należy uwierzyć, że poprzez suche mielenie pyłu tytoniowego do rozmiaru bardziej miałkich cząstek, pektyna zawarta w tytoniu będzie mogła być wyzwalana bardziej wydajnie i całkowicie, z większą szybkością. Zważywszy na to, zmniejszenie rozmiaru cząstek prowadzi do umożliwienia większej szybkości odlewania, gdy lepiej kontaktują się one z fosforanem dwuamonowym (“DAP”) i amoniakiem, z powodu większej powierzchni strefy pyłu tytoniowego o mniejszej granulacji. Ponadto, większa całkowita zawartość składników tytoniowych zmniejsza również ilość czasu potrzebną do osuszenia płatu, co prowadzi do sprawniejszych i mniej kosztownych sposobów wytwarzania preparowanych tytoniowych płatów.

Odpowiednie średnie rozmiary cząstek pyłu tytoniowego, używane w produkcji preparowanych tytoniowych płatów według niniejszego wynalazku, mogą być wybrane z zakresu od około 24 do około 157 lub więcej (tzn. cząstek o mniejszym rozmiarze) oczek sita na cm. Jednakże, preferowany jest rozmiar około 48 oczek sita na cm. Ten rozmiar cząstek jest kompromisem pomiędzy zaletami wynikającymi z nawet bardziej zmielonych cząstek a kosztami związanymi z produkcją tak zmielonych cząstek.

170 701

W dodatku do kontrolowania wielkości oczek sita charakteryzujących pył tytoniowy używany w sposobie według niniejszego wynalazku, korzystne jest również dodanie spoiwa, takiego jak którakolwiek z żywic lub pektyn tutaj opisanych, lub posiadanie spoiwa wydzielonego z tytoniu jako takiego (np. pektyny tytoniowej), dla zapewnienia, że pył tytoniowy będzie rozprowadzany zasadniczo po całym preparowanym tytoniowym płacie. Opisy takich żywic znajdują się “Żywice I Utrwalacze Dla Przemysłu Żywnościowego”, IRL Press (G. O. Phillip et al., wyd. 1988); “Odpowietrzniki, Żywice Przemysłowe: Polisacharydy I Ich Pochodne”, Academic Press (II wyd. 1973); oraz “Naturalne Żywice Do Celów Jadalnych”, Lawrence, Noyes Data Corp. (1976).

Różnorodnych żywic i pektyn używa się j ako spoiw w preparowanych tytoniowych płatach do wspomagania utrzymywania spójności płatów. Chociaż można tu zastosować jakiekolwiek spoiwo, najkorzystniejsze są naturalne pektyny, takie jak pektyny owocowe, cytrynowe lub tytoniowe; żywice guarowe, takie jak guar hydroksyetylowy i guar hydroksypropylowy; żywice groszku grochodrzewu, takie jak hydroksyetylowe i hydroksypropylowe żywice groszku grochodrzewu, algina; skrobie, takie jak zmodyfikowana skrobia lub pochodne skrobi; celulozy, takie jak celuloza metylowa, etylowa, etylohydroksymetylowa, karbokymetylowa; żywica tamarydynowa; dekstran; pullalon; mączka koniakowa; żywica xantowa itp. Szczególnie korzystnymi spoiwami do użycia w niniejszym wynalazku są pektyny i guary.

Pektyny są znane ze swego działania jako składniki higroskopijne, ułatwiające pochłanianie wilgoci. Oddziaływanie około 10% cytrynowej pektyny, stosowanej jako spoiwo, w kombinacji z pyłem tytoniowym, o różnych granulacjach, jest przedstawione w tabeli 1:

Tabela 1

Wyniki uzyskane przy użyciu tytoniowego pyłu o różnej granulacji i około 10% pektyny cytrynowej

Ilość oczek sita na cm	Wytrzymałość na rozciąganie (N/m)	Wydłużenie (%)	TEA x 10³ (MN/m)	Gęstość płatu (g/cm³)
48	420	2,1	13	0,54
79	620	2,2	20	0,85
157	730	2,8	30	1,04

Wartości TEA dla płatu o 130 g/m²

Przed odlaniem, do zawiesiny doprowadzono podciśnienie dla usunięcia wchłoniętego powietrza

Pył tytoniowy i spoiwo mogą być z korzyścią użyte w stosunku wagowym od około 50:1 do około 10:1. Ten stosunek może się nieznacznie zmieniać, w zależności od wielkości cząstek tytoniu i typów tytoniów wybranych do produkcji preparowanych tytoniowych płatów według niniejszego wynalazku. Wpływ różnych procentowych zawartości cytrynowych pektyn w zawiesinie tytoniowej na właściwości preparowanego tytoniowego płatu, przygotowanego z zawiesiny odpowietrzonej przed odlewaniem, jest zilustrowany w tabeli 2:

Tabela 2

Wpływ zawartości procentowej cytrynowej pektyny (Tytoń o granulacji 157 oczek sita na cm)

Pektyna (%)	Wytrzymałość na rozciąganie (N/m)	Wydłużenie (%)	TEA x 10³(MN/m³)	Gęstość płatu (g/cim)
4	500	2,1	16	0,75
6	660	2,6	23	0,88
8	770	4,0	51	1,06

Wartości TEA dla płatu o 130 g/m2

170 701

Preferowanąpektynądo zastosowania jako spoiwo jest pektyna tytoniowa, która może być odzyskiwana z tytoniu jako takiego. Odzyskiwanie to jest często, lecz nie zawsze, wspomagane przez dodanie chemicznych wyzwalających składników. Na przykład, dodanie DAP i amoniaku jest stosowane dla uzyskania korzystnych rezultatów.

Korzystne jest, gdy pH zawiesiny jest utrzymywane na poziomie około 9, gdy pektyna tytoniowa, odzyskana z tytoniu, jest używana jako spoiwo. Amoniak lub inna odpowiednia zasada organiczna może być użyta do podniesienia pH zawiesiny. Ponadto, korzystne jest dojrzewanie zawiesiny od około 1/4 godziny do około 3 godzin dla umożliwienia wystarczającego wydzielenia się pektyny z tytoniu.

Gdy pektyna inna niż pektyna tytoniowa lub żywica guarowa jest używana jako spoiwo, korzystne jest by pH zawiesiny było lekko kwaśne, około 5 do 6. Nie jest konieczne dojrzewanie zawiesiny, gdy wybrane spoiwo nie jest pektyną tytoniową wydzieloną z tytoniu.

Korzystne jest, gdy spoiwo jest podgrzewane od około 25°C do około 85°C przed odlaniem zawiesiny w płat. Najkorzystniej, by spoiwo zawarte w zawiesinie, było stale podgrzane do, od około 15° do około 95°C.

Inny preferowany wariant zawiera kombinację spoiwa, na przykład guar, pektyny lub jego z innych spoiw tutaj opisanego, wraz ze składnikami wyzwalającymi pektynę, na przykład DaP i amoniakiem lub innymi wyzwalającymi składnikami tutaj opisanymi. Zmieniając względną ilość składników zawiesiny, można regulować podstawowe właściwości preparowanych tytoniowych płatów do średnich poziomów płatów wykonanych przy użyciu każdego ze składników z osobna.

W dodatku, woda używana do przygotowania zawiesiny tytoniowej może być wodątwardą lub wodą miękką zmiękczoną użytym spoiwem. To znaczy, gdyby wybrane spoiwo było tytoniową pektyną, woda miękka jest korzystna, gdyż formowanie się fosforanu wapniowego może być minimalizowane lub unikane, podczas rozpuszczania w DAP.

Pył tytoniowy dostosowany rozmiarem do średniego rozmiaru cząstek według niniejszego wynalazku może być uzyskiwany z któregokolwiek znanego procesu wytwarzania produktów tytoniowych jako przypadkowy półprodukt tych procesów. Ze względu na to, rozmiar cząstek tytoniowego pyłu może być zmniejszony zgodnie z niniejszym wynalazkiem przez jakikolwiek proces zdolny do mielenia cząstek. Tym niemniej, preferowanym spośród tych sposobów mielenia jest mielenie udarowe lub mielenie wałkami. Procentowy rozkład rozmiarów cząstek uzyskiwany przez każdą z tych metod ilustruje tabela 3.

Tabela 3

Rozłożenie rozmiarów cząstek w zależności od techniki mielenia udarowego lub mielenia wałkiem

Ilość oczek sita na cm	Przeciętny rozmiar cząstki (μ)	Sposób mielenia
Wałkowe (%)	Udarowe (%)
24	375	8	0
48	187	22	14
79	100	18	19
157	56	28	27
>157	25	24	40
Przeciętny rozmiar cząstki (μ)		110	70
Względna liczba cząstek 1b (kg)		2(4)	8(18)

W celu zawężenia przedziału, w jakim zawierają się rozmiary cząstek pyłu tytoniowego, używanych w procesach według niniejszego wynalazku, może być zastosowany sposób będący w stanie rozróżniać różne rozmiary cząstek. Użyte może być jakiekolwiek urządzenie lub sposób

170 701 mające możliwość takiego rozróżniania, jednakże najkorzystniej jest zastosować Alpine Sieve Tester, wytwarzany w Niemczech, w celu uzyskania rozmiaru cząstek od około 48 do około 157 lub więcej oczek sita na cm.

Korzystnie jest również używać pył tytoniowy o mniejszej granulacji, najlepiej o zasadniczo jednakowych rozmiarach cząstek, ponieważ taki rozmiar cząstek zapewni przyśpieszoną i pełniejszą reakcję w zawiesinie pomiędzy pyłem tytoniowym i spoiwem. Płaty tytoniowe, które są wytwarzane z pyłu tytoniowego o rozmiarach około 48 oczek, 79 oczek i 157 oczek sita na cm posiadają następujące cechy przedstawione w tabeli 4.

Tabela 4 (Pektyna tytoniowa wyzwolona przez DAP & amoniak)

Ilość oczek sita na cm	Wytrzymałość na rozciąganie (N/m)	Wydłużenie (%)	TEA x 103 (MN/m³)	Gęstość płatu (g/cmi)
48	350	4,7	21	0,82
79	390	4,4	23	0,90
157	350	4,5	23	1,07

Wartości TEA dla płatu o 130 g/m2

Przed odlaniem, do zawiesiny doprowadzono podciśnienie.

Biorąc pod uwagę dane przedstawione w tabeli 4 (oraz w tabeli 1) można stwierdzić, że pył tytoniowy o mniejszym rozmiarze cząstek zwiększa właściwości wytrzymałościowe preparowanych tytoniowych płatów, dzięki zwiększonym chemicznym oddziaływaniom, które powinny powstawać pomiędzy cząstkami i spoiwem. Wtedy, te chemiczne oddziaływania — w przypadku pektyny tytoniowej, pomiędzy pyłem tytoniowym i kombinacją DAP z amoniakiem —ułatwiają wyzwalanie pektyny z pyłu tytoniowego. Alternatywnie, w przypadku spoiw innych niż pektyna tytoniowa, które są dodawane do zawiesiny, powstaje szybsze i pełniejsze oddziaływanie dzięki zawiększonej strefie powierzchniowej, uzyskanej dzięki zmniejszeniu rozmiarów cząstek.

Zgodnie zjednym z wariantów niniejszego wynalazku, do zawiesiny tytoniowej mogą być również dodawane składniki pochłaniające wilgoć, w celu wykorzystania ich znanych zdolności pełnienia roli zmiękczacza. Można zastosować jakiekolwiek składniki pochłaniające wilgoć, jednakże z największą korzyścią w sposobie tutaj opisanym mogą być użyte glikole, takie jak gliceryna, glikol propylenowy itp. Ponadto w preparowanych tytoniowych płatach według niniejszego wynalazku mogą być również zastosowane składniki przydatne do konserwacji tytoniu, takie jak propanole, węglany, benzoesany, itp., jako substancje grzybobójcze i zapobiegające utlenianiu. Najkorzystniejszy z tych składników to sorbat potasowy.

W czasie przygotowywania zawiesiny, korzystne jest założenie, że całkowita zawartość części stałych wynosi od około 15% do' około 30%, najkorzystniej zawiera się w p?r^e^tł>iklKi od około 17% do około 25%. Z tego preferowanego przedziału, od około 80% do około 90% wszystkich części stałych powinien stanowić tytoń, w celu zapewnienia podwyższonej jakości i lepszych własności smakowych preparowanego tytoniowego płatu. Jak nadmieniono powyżej, zawiesina może być formowana w sposób porcjowany lub sposób ciągły, wykorzystując powyżej określoną zawartość części stałych.

Małe cząstki tytoniowe, korzystnie o granulacji z zakresu od około 24 do około 157 oczek na cm, mogą być użyte do formowania zawiesiny tytoniowej. Powietrze, które zostało pochłonięte przez zawiesinę, może być usuwane przed odlaniem zawiesiny, w celu wytworzenia preparowanego tytoniowego płatu wysokiej jakości — to znaczy, mającego jednakową grubość, z minimalnymi obserwowalnymi skazami powierzchniowymi.

170 701

W tabeli 5, przedstawiono wynik usuwania powietrza z zawiesiny tytoniowej przed jej odlaniem. Zawiesiny użyte do odlania testowych płatów były poddane działaniu podciśnienia o wartości około 380 mm słupa rtęci. Płaty kontrolne nie były poddane działaniu podciśnienia.

Tabela 5

Wpływ usuwania powietrza z zawiesiny (10% pektyna cytrynowa)

Ilość oczek sita na cm	Wytrzymałość na rozciąganie (N/m)	Wydłużenie (%)	TEA x 10³(MN/m³)	Gęstość płatu (g/cm )
79
kontrolny	540	1,7	13	0,84
testowy	730	2,7	27	0,86
157
kontrolny	730	2,1	22	0,98
testowy	730	3,6	38	1,11

Według niniejszego wynalazku, zawiesina tytoniowa może być odlewana lub wytłaczana na powierzchni blatu. Ta powierzchnia blatu może być jedną z wielu rodzajów powierzchni, jednakże najkorzystniej jest zastosować ciągły nierdzewny stalowy pas. W każdym razie, w jednym z wariantów niniejszego wynalazku, przed wprowadzeniem zawiesiny na powierzchnię blatu, przewidziane jest usunięcie z niej powietrza.

Jakiekolwiek z licznych urządzeń, zestawów lub sposobów może zostać użyte do usuwania powietrza zawartego w zawiesinie, przed odlewaniem lub wałkowaniem zawiesiny w tytoniowe płaty. Szczególnie zalecanym urządzeniem jest Versator produkowany przez Comell Machinę Company of Springfield, New Jersey. Stosując Versator, podciśnienie może być doprowadzone do naczynia, pomiędzy etapem formowania zawiesiny i etapem odlewania zawiesiny, obniżając ciśnienie atmosferyczne do zakresu od około 500 mm do około 760 mm słupa rtęci.

W dodatku, jakkolwiek wiele różnych spoiw używanych do produkcji preparowanych tytoniowych płatów może zadawalająco znosić hydrolizę i szczególnie wysokie temperatury, zalecana temperatura odlewania zawiesiny na pasie mieści się w przedziale od około 25°C do 95°C. Szczególnie korzystinątemperaturąjest około 85°C. Przy odlewaniu w temperaturze z tego zakresu, lepkość zawiesiny jest zmniejszona, przez co, jak opisano powyżej, można uzyskać większą ogólną zawartość suchej masy w zawiesinie, przy tym samym stopniu lepkości.

Kolejnym celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie urządzenia, pokazanego na fig. 3, które może być użyte do mierzenia ilości powietrza, która może być usunięta z zawiesiny. Ilość ta będzie się zmieniać w zależności od wielkości podciśnienia doprowadzonego do naczynia, oraz od długości czasu, przez który podciśnienie jest doprowadzone. Dla dokonania pomiaru, zawiesina o znanej masie, od około 15 g do około 20 g, powinna być umieszczona w tarowanym sektorze 17 urządzenia 1, który zawiera magnetyczny mieszający segment 11. Można użyć jakiejkolwiek założonej ilości zawiesiny, należy jednak wziąć pod uwagę ograniczenie wymiarami tarowanego dolnego sektora 17 urządzenia 1. Dolne łącze 14 górnego sektora 18 urządzenia 1 powinno być włożone w górne łącze 16 tarowanego dolnego sektora 18 urządzenia 1. Następnie, zaciski 15 powinny być umieszczone wokół połączenia górnego łącza 16 dolnego sektora 17 i dolnego łącza 14 górnego sektora 18 urządzenia 1 tak, by górny sektor 18 i dolny sektor 17 były do siebie przytwierdzone. Wywzorcowany element 13 urządzenia 1, który może być wyskalowany w milimetrach lub innych odpowiednichjednostkach ilości, powinien być wypełniany w temperaturze otoczenia płynem, przy tym zaleca się, by płyn miał małą lepkość, jak np. woda, nie reagował z zawiesiną, przez wloty 12 w wierzchołku urządzenia 1, do dowolnego poziomu wywzorcowanego elementu 13 urządzenia 1, przy czym zalecany jest poziom wypełniania od około 2 do około 3 na podziałce wywzorcowanego elementu 13. Chociażmożnaużyćjakiegokolwiekpłynuniereagującego z zawiesinątytoniową, korzystniejsze jest, by płyn miał małą lepkość, ponieważ duża lepkość płynu będzie wymagać dłuższego czasu odprowadzania powietrza do odgazownika.

170 701

Po dodaniu płynu i właściwym odczytaniu poziomu płynu zaznaczonego na wywzorcowanym elemencie 13 urządzenia 1, magnetyczny mieszacz 10 może zostać włączony i rozpocząć wolne mieszanie zawiesiny. Trwa to od około 5 do około 15 minut, lub aż zawiesina rozpuści się lub stanie się jednorodna. Magnetyczny mieszacz 10 może zostać wówczas wyłączony, dla wyrównania równowagi układu. W ten sposób ilość powietrza wchłoniętego do próbki zawiesiny może być wyznaczona przez odjęcie wartości odczytu nowego poziomu, jaki osiągnął teraz płyn na podziałce wywzorcowanego elementu 13 urządzenia 1, od wartości poprzedniego odczytu.

Tak otrzymane wartości mogą być użyte według następującej formuły do wyznaczenia zawartości powietrza w zawiesinie tytoniowej, wyrażonej w cm³ powietrza/kg zawiesiny:

wartość początkowa (cm³) - wartość końcowa (cm³) x 1000 ciężar zawiesiny (g)

Wyznaczenie zawartości powietrza w zawiesinie w powtarzanych testach umożliwi pracownikowi dokonania dobrego szacunku, bazującego na doświadczeniach, co do zawartości powietrza w zawiesinie, oraz jak ta ilość wprowadzonego do zawiesiny powietrza będzie zmniejszać wytrzymałość formowanego płatu. Dlatego, korzystne będzie dokonywanie takich pomiarów w czasie produkcji preparowanych tytoniowych płatów w w celu wytworzenia płatów o najwyższej jakości i wytrzymałości, co umożliwiają różne parametry i komponenty.

Po usunięciu powietrza z zawiesiny, zasadniczo pozbawiona powietrza zawiesina może być odlewana na blat urządzenia, taki jak nierdzewny stalowy pas. Temperatura w jakiej odlana zawiesina powinna być osuszana jest z przedziału od około 95°C do około 370°C jednak najkorzystniej od około 100°C do około 315°. Stalowy pas może przesuwać się z szybkością od około 30 m/min. do około 150 m/min. jednakże typową prędkością pracy jest około 120 m/min. Po odlaniu, płat może być osuszany w celu usunięcia ośrodka wodnego użytego do tworzenia zawiesiny. Suszenie świeżo odlanych preparowanych płatów tytoniowych może być wykonywane jakimkolwiek tradycyjnym sposobem, jednakże zalecane jest osuszanie osuszaczem na gaz palny podgrzewanie parą pasa.

Gdy zawartość suchej masy w zawiesinie jest zwiększona jak to opisano powyżej, ilość ośrodka wodnego obecnego w zawiesinie jest zmniejszona. Dlatego preparowane płaty tytoniowe mogą być osuszane w krótszym czasie. Płaty powinny być osuszone do poziomu od około 14% do około 18% OV, przy czym zalecane jest około 16% OV. Korzystne jest, by płat był usuwany z pasa wtedy, gdy jest już osuszony do, od około 25% do około 40% Ov.

Po usunięciu płatu, pas może zostać poddany działaniu 10% kwasu cytrynowego w celu rozpuszczenia resztek pozostałych na pasie. Szczotka obracająca się przeciwbieżnie do kierunku przesuwu pasa będzie strącać te resztki - pozostałe po zmywaniu kwasem cytrynowym jako zmiękczona warstewka - które mogą być wodą zmywane z pasa. Pas może być wytarty do sucha i następnie poddany działaniu czynników uwalniających, taki jak lecytyna tak, że staje się gotów do dalszego używania, co również ułatwia kolejne usuwanie płatów.

Preparowane tytoniowe płaty według niniejszego wynalazku mogąbyć cięte w kwadraty o boku od około 5 cm do około 15 cm przez urządzenie tnące, po usunięciu ich z nierdzewnego stalowego pasa. Dopuszczalne jest stosowanie jakiegokolwiek urządzenia tnącego, jednak zalecany jest ucinak nożycowy. Najkorzystniejszym rozmiarem jest kwadrat o boku około 10 cm, ponieważ łatwo uzyskać wymieszanie z ciętymi całymi liśćmi tytoniu przed przygotowaniem wypełniacza tytoniowego.

Jak przedstawiono poniżej w tabeli 6, preparowane tytoniowe płaty produkowane według sposobu z niniejszego wynalazku prezentują dużo lepsze właściwości w porównaniu z preparowanymi tytoniowymi płatami, przygotowanymi tradycyjnymi sposobami, określonymi w tabeli 6 jako płaty kontrolne, przy wybranym którymkolwiek z czterech rozmiarów cząstek tytoniu.

Ta sama zawiesina została użyta do przygotowania zarówno płatu kontrolnego jak i płatu testowego dla danej wielkości cząstek wykazanych w tabeli 6, z wyjątkiem, że do testowego płatu zostało dostarczone podciśnienie o wartości około 380 mm słupa rtęci dla usunięcia

170 701 powietrza przed jego odlaniem. Zważywszy trudności w laboratoryjnym odtwarzaniu zawiesin, dane z uzyskanego płatu testowego powinny być porównywane jedynie z odpowiadającym mu płatem kontrolnym, nie powinny być porównywane z danymi z innych testów.

Tabela 6

Wpływ usuwania powietrza zgromadzonego w zawiesinach o różnych rozmiarach cząstek na preparowany tytoniowy płat (Pektyna tytoniowa wyzwolona przez DAP i amoniak)

	16 oczek sita na cm
kontrolny	testowy	%
1	2	3	4
powietrze w zawiesinie (cm /kg)	21	7	-67
amoniak w zawiesinie (%)	0,62	0,62	-
-2- ciężar płatu (g/m )	115	117	-
grubość płatu (mm)	0,14	0	-10
równowaga OV (%)	14,9	14,0	-
wytrzymałość na rozciąganie (N/m)	290	398	+39
wydłużenie (%)	3,6	3,6	0
TEA (MN/mj)	14	20	+42
	48/120 (oczek sita cm*,)
	kontrolny	testowy	%
powietrze w zawiesinie (cmÓkg)	32	17	-47
amoniak w zawiesinie (%)	0,72	0,72	-
-__2--— - ciężar płatu (g/m )	120	118	-
grubość płatu (mm)	0,12	0,11	-
równowaga OV (%)	17,4	16,1	-
wytrzymałość na rozciąganie (N/m)	230	330	+46
wydłużenie (%)	1,4	1,9	+36
TEA (MN/m³)	5	9	+88
	79 oczek sita na cm
	kontrolny	testowy	%
powietrze w zawiesinie (cm /kg)	22	10	-54
amoniak w zawiesinie (%)	0,67	0,66	-
—————————2 ciężar płatu (g/m )	110	114	-
grubość płatu (mm 1/1000”)
równowaga OV (%)	15,8	16,4	-
wytrzymałość na rozciąganie (N/m/kg/cal)	320	432	+37
wydłużenie (%)	2,0	3,0	50
TEA (MN/m³) x 1000	9	19	+113
	157/400/oczek sita na cm**
	kontrolny	testowy	%
powietrze w zawiesinie (cm³/kg)	30	10	-67
amoniak w zawiesinie (%)	0,69	0,68	-
---—- ciężar płatu (g/m )	100(9,6)	110(10,2)	-
grubość płatu (mm)	0,11(4,3)	0,1(4,1)	-

170 701

1	2	3	4
równowaga OV (%)	17,4	16,8	-
wytrzymałość na rozciąganie (N/m/kg/cal)	320(0,82)	405(1,05)	+28
wydłużenie (%)	2,2	3,5	+5
TEA (MN/mJ)	11(19)	20 (33)	+74

(*) Zawiesina dojrzewała przed odlaniem przez trzy godziny. ( ) Zawiesina nie dojrzewała.

Preparowane tytoniowe płaty uformowane w sposób tutaj opisany mogą być używane niezależnie lub w kombinacji z całymi liśćmi tytoniu dla utworzenia tytoniowego wypełniacza dostosowanego do użycia w papierosach i innych artykułach papierosowych. Całe liście tytoniu użyte w połączeniu z tymi preparowanymi tytoniowymi płatami mogą pochodzić z któregokolwiek z gatunków tytoniu wymienionych powyżej. Sposoby według niniejszego wynalazku mają możliwość wytwarzania preparowanych tytoniowych płatów składaj ących się zasadniczo z tylko jednego, wymienionego gatunku tytoniu, lub przeciwnie, składających się z jakiejkolwiek ich kombinacji.

Chociaż niniej szy wynalazek dotyczy płatów wykonanych z preparowanego tytoniu, łatwo zauważyć, że niniejszy wynalazek obejmuje rury, folie, pręty, itp. z preparowanego tytoniu, wytwarzane w ciągłej lub odcinkowej postaci. Podobnie, którakolwiek z tych preparowanych tytoniowych struktur może być z korzyścią użyta do przygotowania wypełniacza tytoniowego, gdy te struktury zostaną poddane odpowiedniej obróbce. Ponadto, z niniejszego wynalazku również wynika, że inne kompozycje materiałów przeznaczonych do palenia bazujących na materiałach dobrze znanych w przemyśle, włączając w to różnorodne dziko żyjące lub uprawiane rośliny liściaste, mogą być podobnie formowane, indywidualnie lub w kombinacji z tytoniem, w podobne struktury do opisanych tutaj, według sposobu według niniejszego wynalazku.

Ponadto, z niniej szego wynalazku wynika również, że cząstki pyłu innych liściastych roślin mogą być wykorzystywane, w sposób tutaj opisany, do wytworzenia preparowanych płatów lub innych struktur zawierających pył tych liści, w celach niekoniecznie związanych z procesem spalania artykułów do palenia.

Poniższe przykłady mają cele ilustracyjne i w żaden sposób nie zamierzają ograniczać zakresu niniejszego wynalazku.

Przykład I. (seria37)

Zawiesina złożona z cząstek tytoniu, w której co najmniej 95% ogólnej masy cząstek przechodzi przez sito o 48 oczkach na cm została przygotowana w mieszarce Waring Blender w celu otrzymania zawiesiny o 17% całkowitej zawartości masy suchej, składająca się przy tym z około 10 części pektyny cytrynowej, z około 7 części propylenu glikolu, oraz z około 3,7 części gliceryny na 100 części pyłu tytoniowego o granulacji około 48 oczek na cm przy czym pył tytoniowy jest zalany w wystarczającej ilości wodą, w celu otrzymania około 25 procentowego roztworu pektyny.

Po przygotowaniu zawiesiny, do zawiesiny, dzięki zespołowi pomp podciśnieniowych, przez okres około 2 min. zostało doprowadzone podciśnienie o wartości 380 mm słupa rtęci, w celu usunięcia pochłoniętego przez zawiesinę powietrza, przy czym owe usuwanie odbywa się dzięki, między innymi, mieszaniu o wysokiej prędkości ścinania płynu, wykonywanemu przez mieszarkę Waring Blender.

Zawiesina została następnie przemieszczona do pojemnika odlewniczego i nie została poddana dojrzewaniu; została odlana na czystą nierdzewną stalową płytę. Płyta ta została wcześniej poddana działaniu lecytyny, w celu ułatwienia późniejszego usuwania płatu. Świeżo odlany płat był osuszany na parze przez okres od około 3 min. do około 4 min. przed zgarnięciem go z płyty.

170 701

Testowe OV zostało ustanowione na poziomie około 14,1%. Preparowany tytoniowy płat ma ciężar około 112 g/m² grubość płatu wynosi 0,22 mm: gęstość płatu wynosi około 0,58 g/cm3.

Doprowadzenie podciśnienia do zawiesiny powoduje, że ilość skaz powierzchniowych charakterystycznych dla płatów tego rodzaju - znacznie się zmniejsza. Fizyczne własności płatu zostały zmierzone i określone na: wytrzymałość na rozciąganie, 0,55 kg/cm/; 1,4 kg: TEA x 103, 27,0 kg: wydłużenie 1,9%.

Przykład 2 (seria64).

W celu wyznaczenia i porównania własności płatu przygotowanego w przykładzie 1, zawiesina tytoniowa o 17% całkowitej zawartości masy suchej, została przygotowana w mieszarce Waring Blender przy użyciu tych samych składników co w przykładzie 1. Jednakże do tego płatu nie doprowadzono podciśnienia przed odlaniem zawiesiny. Test OV został wyznaczony na około 14,8%. Fizyczne właściwości preparowanego tytoniowego płatu to: ciężar płatu, 158,1 g/m2: grubość płata 0,325 mm: gęstość płata 0,56 g/cm3.

Fizyczne własności płatu zostały wyznaczone jako: wytrzymałość na rozciąganie, 2,72 kg/cm/1,07 kg: TEA x 103, 16,4: wydłużenie, 1,8%.

Przykład 3. (seria 38).

Zawiesina tytoniowa została przygotowana w mieszarce Waring Blender, gdzie w tytoniu o granulacji 157 oczek na cm umieszczonym w wodzie znajduje się około 10 części pektyny cytrynowej, około 3,7 części gliceryny i około 7 części propylenu glikolu na 100 części pyłu tytoniowego. Zawiesina ma założoną całkowitą zawartość masy suchej na poziomie 18% i wystarczającą ilość wody, w celu wytworzenia około 25 procentowego roztworu pektyny.

Zawiesina ta została poddana działaniu podciśnienia o wartości około 380 mm słupa rtęci przez okres około 2 min., w celu usunięcia powietrza pochłoniętego przez zawiesię. Zawiesina została odlana i osuszona jak to opisano w przykładzie 1. Testowe OV zostało wyznaczone na około 15,3%. Fizyczne własności płatu to: ciężar płatu, 132,1 g/m2 grubość płata 0,06 mm gęstość płatu, 1,16 g/cm3.

Używając cząstek tytoniu o granulacji około 157 oczek na cm produkuje się płat o podwyższonych własnościach fizycznych. Fizyczne własności płatu zostały zmierzone i wyznaczone jako: wytrzymałość na rozciąganie 4,78 kg/cm: TEA x 103, 62,7 kg; wydłużenie, 3,6%.

Przykład 4. (seria 67).

Zawiesina tytoniowa została przygotowana w mieszarce Waring Blender i zawiera te same składniki, w przybliżeniu, w tych samych proporcjach co składniki użyte w powyższym przykładzie 3. Całkowita zawartość suchej masy w zawiesinie wynosi 19%. Przed odlewaniem zawiesiny nie doprowadzono podciśnienia, chociaż zawiesina została odlana i osuszana tak jak opisano w przykładzie 1.

Testowe OV zostało określone na 14,4%. Fizyczne własności preparowanego tytoniowego płatu zostały następująco określone: ciężar płatu 122,8 g/m2: grubość płata 0,145 mm: gęstość płata 0,98 g/cm3.

Przy pominięciu etapu doprowadzania podciśnienia obserwuje się znaczący spadek fizycznych właściwości płatu, wpływających najego wytrzymałość. Własności płatu uformowanego bez doprowadzania podciśnienia do zawiesiny były następujące: wytrzymałość na rozciąganie 0,75 kg/cm: TEA x 10³, 37,3; wydłużenie, 2,1%.

Chociaż wynalazek został szczegółowo zaprezentowany i opisany w odniesieniu do preferowanych wariantów, fachowcy łatwo zrozumieją, że może zostać dokonanych wiele zmian, w formie i szczegółach, bez wykraczania poza ramy określone w niniejszym wynalazku.

170 701

FIG. 2

170 701

FIG. 2A

170 701

FIG. 3

170 701

O CL j ω cl

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania regenerowanych płatów tytoniowych, znamienny tym, że przygotowuje się zawiesinę złożoną z pyłu tytoniowego o średniej granulacji z zakresu od około 48 do 157 oczek sita na centymetr; spoiwa zawierającego co najmniej jedną naturalną pektynę, żywicę guarową, żywicę ziarn chleba świętojańskiego, żywicę tamarindową i mączkę koniakową; oraz ośrodek wodny, zawiesinę posiadającą składnik części stałych w zakresie od 17 do 25%, do 8% stałych cząstek stanowiących spoiwo, przy czym stosunek wagowy tytoniu do spoiwa wynosi od 50 : 1 do 10 : 1; następnie wylewa się tę zawiesinę na blat, po czym suszy się odlaną zawiesinę i formuje regenerowany płat tytoniowy zawierający 80 do 90% tytoniu, a pozostałość to zasadniczo spoiwo, substancja pochłaniająca wilgoć, środek do konserwowania tytoniu i nadawania zapachu a po wyschnięciu usuwa się zregenerowany płat tytoniowy z blatu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do zawiesiny przygotowanej w pierwszej operacji dodaje się ponadto składniki pochłaniające wilgoć.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że substancją pochłaniającą wilgoć jest gliceryna, propylen glikolu lub jakakolwiek ich kombinacja.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że do zawiesiny przygotowanej w pierwszej operacji dodaje się środek konserwujący tytoń.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że środkiem konserwującym tytoń jest co najmniej jeden środek spośród propionów, węglanów, benzoesanów albo sorbat potasowy.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed wylaniem zawiesiny na blat usuwa się wchłonięte przez zawiesinę powietrze z wnętrza zawiesiny.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że wchłonięte przez zawiesinę powietrze usuwa się pod ciśnieniem.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed wylaniem zawiesiny podgrzewa się ją do temperatury w zakresie od 25° do 85°C.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pył tytoniowy zawiera łodygi tytoniu i liście tytoniu.
10. Sposób według zastrz. 1 albo 9, znamienny tym, że pył tytoniowy zawiera cząstki co najmniej jednego z poniższych gatunków tytoniu: Flue-Cured, Tureckiego, Maryland, Burley, Virginia lub Oriental.
11. Sposób według zastrz. 1 albo 9, znamienny tym, że pył tytoniowy ma granulację o średnich rozmiarach mieszczącą się w zakresie od około 48 do 79 oczek sita na centymetr.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że spoiwo jest pektyną
13. Sposób według zastrz. 1 albo 12, znamienny tym, że zawiesina uformowana w pierwszej operacji zawiera ponadto składnik uwalniający pektynę.
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że składnikiem uwalniającym pektynę jest fosforan dwuamonowy i amoniak.
15. Sposób według zastrz. 1 albo 12, znamienny tym, że pH zawiesiny uformowanej w pierwszej operacji wynosi około 9.
16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że spoiwo jest żywicą guarową.
17. Sposób według zastrz. 1 albo 16, znamienny tym, że pH zawiesiny uformowanej a pierwszej operacji wynosi od 5 do 6.
18. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed wylaniem zawiesiny prowadzi się proces dojrzewania zawiesiny, trwający od około 1/4 godziny do około 3 godzin.
19. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pył tytoniowy jest przygotowywany przez mielenie na sucho.
20. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ośrodkiem wodnym jest woda.

170 701
21. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiesina uformowana w pierwszej operacji posiada całkowitą zawartość suchej masy około 17%.
22. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze w pierwszej operacji zawiesinę podaje się poprzez urządzenie miksujące o dużej prędkości ścinania płynów.
23. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że blat, na który wylewa się zawiesinę do suszenia jest ze stali nierdzewnej.
24. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po zdjęciu wysuszonego płata tytoniowego z blatu, blat traktuje się 10°% kwasem cytrynowym.
25. Sposób według zastrz. 1 albo 23 albo 24, znamienny tym, że przed wylaniem zawiesiny na blat, blat traktuje się środkiem uwalniającym.
26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że środkiem uwalniającym jest lecytyna.
27. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że suszenie zawiesiny wykonuje się przy pomocy urządzenia suszącego powietrzem.
28. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że suszenie zawiesiny wykonuje się przy pomocy urządzenia suszącego parą