RO108293B1 - Procedeu pentru prelucrarea frunzelor de tutun,prin macinare,material de umplere,obtinut conform acestui procedeu si articol pentru fumat continind acest material - Google Patents

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu de prelucrare a materialului ce conține frunzele de tutun, în fabricile care produc articole de fumat, la un material de umplere a articolelor de fumat, obținut conform acestui procedeu, precum și la articole de fumat care conțin acest material.

Frunzele de tutun, de tipul celor utilizate în confecționarea țigaretelor și a altor articole destinate fumatului, cuprind frunza fără codiță (lamina), tija principală a frunzei și nervurile derivate din ea. Tulpina principală și nervurile mari sunt denumite în continuare ca tulpină. Tulpina are proprietăți diferite în mod substanțial față de partea frunzei fără codiță (lamina) și este o practică de mult stabilită de a separa tulpina de frunză la un stadiu de dezvoltare anterior prelucrării frunzelor de tutun, tulpina și frunza fiind apoi prelucrate independent și diferit

Modul în care materialul tulpinei este separat de materialul corpului frunzei implică în general sortatoare industriale complexe cuprinzând un număr, de exemplu de opt mașini de sortat așezate în serie, cu unități de selectare dispuse intermediar în imediata apropiere a mașinilor de sortat

După cum se cunoaște, materialul tulpinei separat, sau o anumită proporție din el, după reducere dimensională corespunzătoare, este adesea adăugat materialului corpului frunzei, după ce frunza a fost deja supusă unor prelucrări. Materialul de tulpină este adesea recomandat în amestecurile de tutun pentru a îmbunătăți coeficientul de umplere.

In general se practică reducerea dimensională a tulpinii când conținutul de umiditate al acesteia s-a ridicat la un nivel de aproximativ 30...50%, în timp ce reducerea dimensională a frunzelor se face la atingerea conținutului de umiditate de 18...24%, valoarea exactă fiind funcție de tipul tutunului, tratamentul și condițiile precise de tăiere.

Din cererea de brevet GB 2131671, este cunoscut un procedeu de prelucrare a frunzelor de tutun într-o formă adecvată pentru a fi utilizate la fabricarea țigaretelor, care constă în tăierea frunzelor în fâșii, sortarea acestor fâșii în curent de aer în fracțiunea de lamină și fracțiunea de nervură, separarea fracțiunilor și tăierea fâșiilor de lamină și lamină separată în fragmente mai mici. Nervurile pot fi, de asemenea, prelucrate pentru a fi amestecate cu fragmentele de lamină. Frunza de tutun este astfel orientată, încât operația de tăiere să fie condusă pe direcție longitudinală. Din cererile de brevet GB nr.2119220 și nr.2118817 este de asemenea, cunoscută utilizarea nervurilor frunzelor de tutun la fabricarea țigaretelor, nervurile mărunțite sunt însă supuse înainte de introducerea în mașinile de fabricat țigarete, la o operație de îmbibare cu apă până la atingerea unui nivel relativ mare de umiditate, urmată de fibrarea mecanică într-un dispozitiv cu discuri, și în final uscarea la gradul dorit de umiditate.

în brevetul SUA nr.4696312 este descris un procedeu de obținere a materialului de tutun de umplutura pentru articole de fumat, care constă in mărunțirea frunzelor de tutun integrale, deci conținând și nervuri, care sunt tăiate în șuvițe de lamine și nervuri, șuvițele sunt cardate pentru a fi descurcate, sunt trecute printr-un separator pentru separarea șuvițelor de lamine, care sunt folosite ca material de umplutură, iar restul de șuvițe de nervuri și eventual lamine pot fi din nou cardate și descurcate, procedeul putând fi repetat de câteva ori.

Alte procedee pentru prelucrarea frunzelor de tutun în vederea obținerii umpluturilor pentru țigarete și alte articole pentru fumat, sunt cunoscute din brevetele SUA nr.3026878; 3128775; 3204641; 3845774; 4195646; 4248253 și 4323083, sau din cererile de brevet GB nr.2026298 și 2078085.

In nici unul din procedeele cunoscute nu se face o prelucrare simultană a nervurilor și corpului frunzei, pentru a obține un produs util adecvat incorporării în articole pentru fumat

Deși se cunoaște utilizarea unui disc în scopul reducerii dimensiunii particulei de material provenit din tulpină ca atare, nu se cunoaște nici o utilizare a unei singure mașini (moară) pentru reducerea simultană a frunzei și tulpinii la un amestec particular de frunză și tulpină care să fie apt de a fi utilizat la fabricarea articolelor pentru fumat fără a necesita alte procedee de reducere a dimensiunilor.

Un obiectiv al prezentei invenții, este să asigure un procedeu simplificat de prelucrare a materialului de frunze de tutun în vederea asigurării unui produs corespunzător utilizării la fabricarea materialelor în vederea fumării, țigarete și trabucuri.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția, constă în utilizarea unor condiții de lucru și a unor utilaje care să permită prelucrarea frunzelor de tutun, în care frunza fără codiță și codița frunzei de tutun se alimentează împreună la un aparat pentru reducerea dimensiunilor frunzei, dispunerea numitului aparat și condițiile de prelucrare fiind astfel, încât din aparat iese un produs care este alimentat direct în mașina de fabricat articole pentru fumat

Procedeul de prelucrare a frunzelor de tutun, care face obiectul invenției, elimină dezavantajele procedeelor cunoscute, prin aceea că, frunze integrale de tutun, frunze de tutun separate în prealabil de codițe și codițele frunzelor de tutun separate în prealabil de frunze sau amestecuri de frunze integrale și frunze sau codițe separate inițial de cealaltă parte componentă, având un conținut de umiditate inițial mai mare decât conținutul de umiditate de tranziție, sunt supuse măcinării într-o moară în sine cunoscută, ce conține elemente constructive pentru reducerea dimensiunilor frunzelor, cu o deplasare relativă transversală, din moară rezultând un produs care este un amestec de fulgi de frunze și fragmente de codițe și care este eventual alimentat într-un utilaj de fabricare a articolelor pentru fumat; trecerea materialului foliar de prelucrat prin moară se realizează prin asigurarea la ieșirea din moară a unei presiuni scăzute a aerului; materialul foliar de prelucrat este măcinat prin trecerea lui o singură dată prin moară, iar produsul, reprezentând un amestec de fulgi de frunze și fragmente de codițe este supus unei operații de expandare.

Materialul de umplere pentru articole pentru fumat obținut conform acestui procedeu reprezintă un amestec de fulgi de frunze de tutun și fragmente de codițe de frunze de tutun, rezultat la măcinarea acestora, la care unghiul de așezare față de orizontală nu este mai mare de 45° sau nu este mai mare de 35°, iar factorul de formă a aproximativ 60% sau mai mult din particulele lipsite de praf este de peste 0,5.

Articolul de fumat care conține un material de umplere obținut, prin procedeul, conform invenției, este sub formă de țigaretă sau trabuc.

Principalul avantaj al invenției îl constituie posibilitatea prelucrării simultane a nervurii și corpului frunzei în vederea obținerii unui produs util, respectiva umpluturii adecvate incorporării în articole pentru fumat, ceea ce simplifică esențial procedeul de prelucrare, întrucât acest material de umplere ce cuprinde un amestec de frunze și codițe, permite alimentarea concomitentă a frunzelor și codițelor la un aparat de reducere a dimensiunilor frunzei.

Frunza și codița alimentate la aparatul de reducere a dimensiunilor frunzei sunt corespunzător cuprinse în întreaga frunză, totuși frunza, sau o porțiune din frunză alimentată la aparat poate fi frunza fără codița separată anterior de pe o codiță a ei. Similar codița, sau o porțiune a ei, alimentată la aparat poate fi codița separată anterior de frunza la care a fost atașată.

Un alt avantaj al invenției îl constituie faptul că materialul sub formă de frunză, prelucrat prin procedeul conform invenției, poate fi un singur sortiment de tutun sau un amestec de mai multe sorturi de tutun. Când un singur astfel de sortiment constituie o porțiune mică numai a amestecului, poate fi cazul ca acest singur sort să aibă un conținut de umiditate mai mic decât conținutul de umiditate de tranziție, un produs, conform prezentei invenții, putându-se obține la fel de bine atâta timp cât conținutul de umiditate al amestecului este mai mare decât conținutul de umiditate de tranziție.

Deoarece un aparat de reducere a dimensiunii frunzei, utilizat la aplicarea procedeului, conform prezentei invenții, este mult mai compact decât o instalație uzuală de sortare și selectare, și extinsă cu dispozitive pentru aer, se realizează o reducere a prețului de cost, comparativ cu utilizarea altor aparate asemănătoare. De asemenea, se obține o reducere de energie. Mai mult, economiile de capital și energie vor rezulta din simplificarea primei etape de prelucrare a frunzelor din fabricile de tutun. Ca urmare, prin utilizarea prezentei invenții economiile se răsfrâng asupra întregului proces al prelucrării frunzelor, de exemplu, procedeul începe cu frunzele așa cum s-au primit din câmp și se termină cu fabricarea țigaretelor și a altor articole pentru fumat

Este de remarcat, de asemenea, că invenția nu asigură numai metode de reducere simultană a dimensiunilor frunzei fără codiță, ci și a codiței, pentru a asigura un amestec discret de frunze și codițe, fără a cere o aranjare în serie a mai multor mașini de prelucrare a frunzelor, ci mai mult, invenția asigură metode care sunt ușor aplicabile, fără a cere să se recircule produsul pentru reducerea dimensiunilor. Cu alte cuvinte, o singură trecere a materialului este suficientă.

Utilizarea întregii frunze de tutun ca material de pornire pentru obținerea articolelor destinate fumatului, fără necesitatea etapei de separare a frunzei de codiță, asigură un avantaj economic, deoarece este și de așteptat, ca întreaga frunză să fie mai ieftină de cumpărat decât ar fi frunza fără codiță și codița separat de la fabricile de sortare.

Procedeele convenționale pot fi aplicate produselor, conform prezentei invenții, în maniere similare celor în care procedeele sunt aplicate tutunului prelucrat în mod obișnuit De exemplu, amestecurile de fulgi de frunză și bucăți de codiță produse prin procedeul, conform prezentei invenții, pot fi amestecate la fel de bine în maniera cunoscută cu un alt material de fumat (sau materiale) în orice proporție, dar preferabil, cel puțin în proporție majoră a materialului de fumat ca amestecul rezultat să fie constituit din produsul, conform prezentei invenții. Materialele de fumat cu astfel de produse, conform invenției, pot fi amestecate și includ material de tipul tutunului, materiale ce reconstituie tutunul și materiale ce substituie tutunul.

Se dau, în continuare, 15 exemple de realizare a invenției, în legătură și cu figurile 1...8, care reprezintă:

- fig. 1, schema bloc referitoare la un procedeu convențional de prelucrare a întregii frunze de tutun maturate;

- fig.2, schema bloc referitoare la un procedeu de prelucrare a întregii frunze de tutun maturate, în concordanță cu prezenta invenție;

- fig.3, histograma referitoare la dimensiunea particulelor și la valorile factorului de formă (axa orizontală) față de frecvența de apariție, măsurată în unități de un milion, (axa verticală) pentru materialul de umplere - frunză fără codiță -al țigării;

- fig.4, histograma ce dă aceleași informații ca și cea din fig.3, dar pentru un material de umplere al țigaretei produs conform prezentei invenții;

- fig.5, scintigramă referitoare la lungimea particulelor în milimetri, (axa orizontală) față de factorul de formă (axa verticală), pentru materialul de umplutură subiect al fig.4;

- fig.6, scintigramă referitoare la lungimea particulelor în milimetri (axa orizontală) față de factorul de formă (axa verticală) pentru materialul de umplutură subiect al fig.4;

- fig.7, un corp al materialului convențional de umplutură subiect al fig.3 și 5;

- fig.8, un corp al materialului de umplutură subiect al fig.4 și 6.

Exemplul 1. în fig.l, cifrele de referință indică următoarele:

LCondiționare/uscare; 2. Desnisipare; 3. Condiționare; 4. Sortare; 5. Codiță;

6. Uscare; 7. împachetare; 8. Codiță; 9. Condiționare; 10. Amestecare; 11. Rulare; 12. Tăiere; 13. Procedeu de tratare cu abur (WTS); 14. Uscare; 15. Frunză fără codiță; 16. Uscare; 17. împachetare;

18. Frunză fără codiță; 19. Condiționare; 20. Amestecare; 21. Taiere; 22. Uscare;

23. Amestecare și adăugare; 24. Depozitare de tutun tăiat; 25. Fabricare țigarete.

Etapele 1...4, 5...7 și 15...17 au loc în regiunea de creștere a tutunului, în timp ce etapele 8...14, 18...22 și 23...25 au loc în loc în fabrica de țigarete, care este de obicei mult mai departe de regiunea în care crește tutunul.Procedeul efectuat în etapele 8...14 și 18...22 constituie secțiunea de prelucrare primară a frunzei în fabrică, secțiune care este uneori denumită departamentul întâi al procedeului (PMD). Etapele 8...14 sunt de obicei cunoscute ca, constituind linia de codiță și etapele 18...22 ca fiind linia de frunză fără codiță. Termenul adăugare din etapa 23 se referă la o posibilă adăugare de alte materiale de fumat în procedeul de amestecare al produselor liniilor de prelucrare a frunzei fără codiță. Exemple de astfel de materiale suplimentare pentru fumat sunt tutunul risipit (rămas) și tutunul reconstituit

Materialul de intrare în etapa 1 este frunza complet verde de tutun. întregul procedeu de la etapa 1 la etapa 25 poate fi variat în detaliu, dar fig.l, ilustrează prelucrarea convențională caracteristică a materialului compus din frunze de tutun, pentru a asigura materialul de umplere al țigării.

In fig.2, cifrele de referință indică următoarele:

26. Condiționare/ușcare; 27. Desnisipare; 28. Uscare; 29. împachetare; 30. întreaga frunză; 31. Condiționare; 32. Amestecare; 33. Măcinare; 34. Uscare;

35. Amestecare și adăugare; 36. Stocare tampon; 37. Fabricare țigarete.

Etapele 26...29 au loc în regiunea de creștere a tutunului și etapele 30...37 au loc în fabrica de țigarete. Etapele de condiționare sunt efectuate în asemenea manieră, încât să se ocolească, sau substanțial să se elimine îndepărtarea componentelor extractibile cu apă. Materialul de intrare în etapa 26 este frunza complet verde de tutun.

După cum se poate observa din compararea procedeului convențional de prelucrare descris în fîg.1 și procedeul de prelucrare, conform prezentei invenții, prezentat în fig.2, ultima metodă este mult mai simplă.

Se dau, în continuare, detalii în legătură cu experimentele, făcute conform prezentei invenții.

Prin frunză întreagă (integrală) în înțelesul prezentei invenții se desemnează frunzele în întregime sau substanțial în întregime, care au fost reduse ca dimensiune printr-un procedeu de reducere, cum ar fi tăierea sau tăierea în felii, de exemplu, adică fără să apară nici o separare semnificativă a tulpinii de frunză. Frunzele și porțiunile de frunze vor fi, în general, mature și pot fi supuse și altor tratamente mai mult sau mai puțin convenționale.

în procedeul de prelucrare a materialului sub formă de frunză de tutun, ca material de umplutură în vederea confecționării articolelor destinate fumatului, tutunul de frunză întreagă, așa cum s-a definit anterior, trece printr-un anume loc definit ca porțiune co-extensivă, al primei și celei de a doua porțiuni, în relativă mișcare, a elementelor de tăiere ale aparatului de reducere a dimensiunilor de la intrarea numitei treceri către ieșirea trecerii, încât materialul la ieșire 5 să reprezinte un amestec de particule de frunză și codițe. în mod avantajos, se utilizează un sistem de alimentare gravitațional pentru alimentarea materialului din frunze la intrarea în aparatul de 10 reducere a dimensiunilor. In anumite cazuri se poate injecta abur la presiune joasă, de exemplu, de 1 bar, în aparatul de reducere a dimensiunilor.

Alimentarea materialului de frunze 15 în aparatul de reducere a dimesiunilor, poate fi realizată prin menținerea unei presiuni joase la ieșirea aparatului, cum ar fi, de exemplu, prin utilizarea unui curent de aer, sau prin menținerea unei 20 presiuni ridicate la inrarea produsului în aparat

Preferabil, alimentarea materialului de frunze în aparatul de reducere a dimensiunilor frunzei trebuie să se facă 25 continuu. Este avantajos ca viteza de alimentare să fie constantă. Se obține un material pentru fumat, respectiv material de umplutură pentru articolele de fumat, care este un amestec fluent cuprinzând 30 frunza fără codiță și codița, factorul de formare a peste 60% din particulele lipsite de praf fiind de 0,5 sau mai mare.

Noțiunea de factor de formă este definită în cele ce urmează. 35 în procedeul pentru fabricarea țigaretelor, în care materialul global de tutun este redus pentru a obține fragmente discrete de frunză, frunza întreagă este alimentată printr-o mașină în care la 40 ieșire se obține un produs, care este un amestec de fulgi de frunze și bucățele de codiță; și numitul amestec este alimentat la un dispozitiv cu tijă pentru confecționarea țigaretelor. 45

Procedeul, conform prezentei invenții, poate fi aplicat pe întreaga frunza având un conținut de umiditate care este semnificativ mai mic decât conținutul de umiditate normal utilizat pentru reduce- 50 rea dimensiunii codiței. Conținutul de umiditate poate fi, de exemplu, în intervalul de jumătate față de cel convențional utilizat în reducerea dimensiunilor co diței. Desigur, acest lucru nu este de așteptat, deoarece puterea necesară aducerii în stare de fibră/bucățele, dezintegrării codiței când aceasta este relativ uscată și tare, poate conduce la o foarte avansată reducere a dimensiunilor frunzei fără codiță, prin aceasta asigurând limitele acceptabile ale dimensiunilor frunzei fără codiță. De asemenea, neprevăzut este faptul că la conținuturi de umiditate scăzute, de exemplu 20%, se produce ruperea codiței rezultând un material ce nu poate fi acceptat Aceasta înseamnă că dimensiunea și distribuția dimensionabilă a ambelor particule de frunză și codiță sunt astfel, încât amestecuri ale acestora în concordanță cu prezenta invenție sunt corespunzătoare a fi alimentate la o mașină cu tijă pentru fabricarea țigaretelor, de exemplu, o mașină Molins Mk9.

in metoda convențională de prelucrare a materialului de frunză de tutun, materialul de frunză tăiat, fără codiță, din linia respectivă este amestecat cu produsul tăiat de tijă din linia respectivă, de tăiere a codiței. în scopul obținerii gradului dorit de uniformitate a materialului de umplere din țigaretă, particulele de frunză și codiță trebuie să fie cât mai intim amestecate. în formele respective, două sorturi de tutun nu se amestecă ușor, de aceea în continuare amestecarea trebuie făcută cu atenție cu cât este mai mare gradul de degradare al tutunului.

Deoarece conținutul de umiditate (al fracțiunii de cozi) poate fi relativ scăzut, există o cerință redusă pentru uscarea produsului pentru aparatul de reducere a dimensiunii, ceea ce conduce la economii de echipament și energie.

Un agent de modificare a tutunului, de exemplu, un înveliș peste tutun, poate fi aplicat peste materialul frunzelor de tutun înainte și după prelucrarea lor prin procedeul, conform prezentei invenții. Produsele conform invenției, pot fi supuse la un procedeu de diversificare a tutunului.

Umiditatea întregii frunze este, în general, factorul principal care determină dacă, pe de o parte, particulele de codiță sunt produse, sau pe de altă parte, se produce codița intactă, și că o trecere bine definită de la un produs la celălalt apare la un conținut precis de umiditate. Conținutul de umiditate la care apare această trecere va fi denumit în continuare conținutul de umiditate de tranziție. Conținutul de umiditate de tranziție a tutunului ce urmează să fie măcinat este ușor determinabil prin simpla experimentare înainte de operația de producere. Pentru tutunul de Virgjnia întreaga frunză, când se macină în aparatul Quester SM11, conținutul de umiditate găsit a fost de 18%. S-a stabilit o limită superioara de aproximativ 70% umiditate pentru producerea amestecului de fulgi de frunze și bucăți de codițe peste care amestecarea materialului nu se mai poate face corespunzător. în mod adecvat, limita superioară a umidității materialului conținând întreaga frunză utilizat în procedeul conform prezentei invenții este valoarea de 35%, și mai adecvată este cea de 30%.

Conținutul de umiditate de aproximativ 30% la intrarea în aparatul de reducere a dimensiunilor frunzei poate fi adecvat atunci când se intenționează să se supună produsul la un procedeu de diversificare, la care amestecul de particule de frunză fără codiță și codiță este în contact cu un mediu gazos cald.

Căldura poate fi aplicată la materialul-tutun în scopul alimentării în aparatul de reducere a dimensiunii. Dacă se aplică căldură, cum ar fi cea datorată radiațiilor cu microunde, valoarea conținutului de umiditate tinde să scadă.

Aparatul de reducere a dimensiunii frunzei utilizat la aplicarea procedeului, conform prezentei invenții, este de tipul celor în care o cale de trecere a materialului se extinde între și peste fețele opuse ale primului și celui de al doilea element de reducere a dimensiunilor frunzei, cum ar fi, cele care asigură tăierea materialului. Cel puțin unul din elementele de mărunțire a frunzei este discoidal și este avantajos ca fiecare element discoidal să cuprindă o față operațională, în general liniară, de formă nervurată, cu proiecții radiale. Preerabil, ambele elemente de reducere a dimensiunilor frunzei sunt discoidale. Aparatele pot cuprinde două elemente de reducere a dimensiunilor frunzei luând forma unor discuri și sunt exemplificate de modelul Bauer 400 și modelul Quester SM 11. în operarea modelului Bauer 400 cele două discuri sunt conduse în direcții opuse, în timp ce în operarea modelului Quester SM 11, un disc este rotit în timp ce celălalt este staționar. Un număr de discuri sunt disponibile pentru modelul Bauer 400, fiecare disc fiind prevăzut cu un model particular de proiectare pe fața operativă a lui. Plăcile Bauer desemnate 325 și 326 sunt cele utilizate la realizarea procedeului, conform prezentei invenții.

în operarea morii cu discuri pentru măcinarea simultană a frunzei și codiței, determinante pentru dimensiunea particulei de produs, sunt viteza relativă de rotație a discurilor, dimensiunea distanței dintre discuri și configurația proiecțiilor de măcinare pe fețele de operare ale discurilor.

Un alt aparat de măcinare care poate fi utilizat pentru scopurile prezentei invenții, este așa numitul aparat de taiere transversală, care are un rotor montat rotativ, axul căruia fiind coaxial cu carcasa. Suprafața internă cuibă a carcasei este prevăzută cu proiecții în formă de nervură ce se extind paralel cu axa carcasei, în timp ce rotorul poartă trei lame echiangular distanțate care se extind paralel cu axul rotorului și sunt dispuse în vecinătatea apropiata a proiecțiilor în formă de nervură ale carcasei. Așa numita moară cu acțiune de impact, cum ar fi moara cu ciocane, nu este corespunzătoare pentru aplicarea prezentei invenții, respectiv a obținerii măcinării dorite. Ca urmare s-a utilizat o moară, numita moara cu pinion tip Robinson (model desemnat Sentxy M3 Impact Disrupter). Aceasta moară cuprinde un disc rotativ și un disc stator, ambele având elemente ce asigură o mișcare circulară pinioanelor ce se extind perpendicular pe fețele opuse ale elementelor. Piciorușele unui element interacționează cu cele ale celuilalt element

Orice etapă de îmbătrânire poate avea loc în întreaga frunză, așa cum s-a definit anterior, sau în materialul redus ca dimensiune, prin intermediul aparatului de reducere a dimensiunii

Produsele, conform prezentei invenții, sunt amestecuri fluente de particule de frunză și codiță, și în general, prezintă un unghi nu mai mare de 45°, sau chiar un unghi de răspuns nu mai mare de aproximativ 35°, față de orizontală la o țigaretă convențională, având conținutul de umiditate de 13%.

De asemenea, s-a observat la produsele, conform prezentei invenții, că factorul de formă de aproximativ 60% sau mai mult, al particulelor constituente lipsite de praf este de 0,5 sau mai mare. Factorul de formă de aproximativ 70% sau mai mare, al particulelor lipsite de praf poate fi de 0,5 sau mai mare.

x sprafața Factorul de formă =----------- (perimetrul)

Forma geometrică care are valoarea maximă unu, pentru factorul de formă, este un cerc.

S-a observat în continuare că, în general, valoarea de umplere Borgwaldt a produselor, conform prezentei invenții, este mai mică decât cea a materialelor convenționale comparabile de tutun pentru fumat Totuși, rezistența țigaretelor conținând în proporție majoră de umplutură un produs, conform prezentei invenții, este comparabilă cu cea a țigaretelor de control din material convențio14 nai de tutun pentru fumat

Dimensiunea particulelor produselor, conform prezentei invenții, se caracterizează prin aceea că 50...65% din particule sunt reținute pe sita cu ochiuri de dimensiunea 1,4 mm x 1,4 mm. Preferabil, produsele conform prezentei invenții, sunt substanțial lipsite de codiță. Ele pot fi alimentate într-o instalație de confecționat obiecte destinate fumatului, nu necesită neapărat să fie supuse la o reducere a dimensiunii, sau nu necesită cel puțin într-un anumit grad o altă reducere a dimensiunii. Adică, desigur, o mică fracțiune și/sau o mică fracțiune de praf ce nu poate fi îndepărtată din produs înainte de încorporare în articole destinate fumatului.

Când este încorporat în țigarete prin alimentarea în instalația de confecționat țigarete, produsul, conform prezentei invenții, are o aparență similară materialului convențional de umplere a țigaretelor astfel încorporat Tutunul destinat fumatului tăiat convențional ce se utilizează la fabricarea țigaretelor este un material răsucit în lung, nefluent, încâlcit Din aceste motive, unitatea de alimentare a instalațiilor de fabricat țigarete cuprinde mijloace de pieptănare operative pentru descâlcirea materialului de umplutură. Produsele utilizate, conform invenției, sunt fluente, neaglomerate sau formate din particule de frunză și codiță, astfel încât se poate renunța la dispozitivele de pieptănare.

Dacă un procedeu de reducere a dimensiunilor frunzei, conform prezentei invenții, are loc într-o regiune în care crește tutunul, materialul frunzos poate fi denumit masă de frunză verde, de exemplu, frunză matură așa cum s-a primit de la ferma de tutun. Dacă totuși, materialul conținând frunzele, urmează să se prelucreze într-o fabrică de tutun depărtată de regiunea de creștere, este de dorit ca acest material să fie supus unui procedeu de reducere a dimensiunilor. Procedeul de reuscare este utilizat pentru a asigura la materialul frunzos limita scăzută a conținutului de umiditate pentru a-1 face apt transportului, stocării la fabrică fără degradare calitativă.

în țigaretele fabricate în SUA, materialul de umplutură care se utilizează este: 1. produsul rezultat din supunerea frunzelor de tutun Virginia la procedeul, conform prezentei invenții; 2. fracțiunea de frunză fără codiță a produsului furnizat de întreaga masă de tutun Burley, cu un conținut de umiditate sub conținutul de umiditate de tranziție supus la o operație de măcinare, cum ar fi cea din care rezultă un produs ce constă din particule de frunză fără codiță, în mod special și substanțial fără lungimi de codiță.

Frunzele de tutun utilizate în acest exemplu au fost de un singur sortiment complet verzi, mature, de tutun canadian, care a fost cumpărat în baloturi de la fermă cu un conținut de umiditate de aproximativ 18%. Baloturile au fost tăiate utilizând o ghilotină pentru a obține fragmente mari de frunză, în concordanță cu definiția frunză în întregime cum s-a dat mai sus, mijoritatea fragmentelor fiind de aproximativ 10 cm la aproximativ 20 cm lățime. întregul material conținând frunze astfel obținut a fost condiționat la un conținut de umiditate de aproximativ 26% și a fost apoi alimentat prin gravitație în mod continuu cu un debit de 150 kg/h, într-o moară cu disc Quester (model SM11). Discul rotativ al morii a fost acționat cu 1000 rot/min. Discul rotativ și discul staționar, sau placa, care a fost reper standard pentru SM 11, a cuprins, în momentul operării, fețele opuse ale acestora, un model ce se extinde radiat, liniar, fonnând proiecții sub formă de nervuri.

Moara a fost operată la distanța nominală a discului de 0,15 mm și apoi la incremente de 0,15 mm ai distanței discului până la o distanță nominală de 0,9 mm. Codițele au fost alimentate în interiorul morii la presiunea de 1 bar. Produsul măcinat obținut la fiecare fixare de disc constă în particule intime de amestec curgător de frunză fără codiță și particule de codiță. S-a constatat că întregul produs este adecvat pentru fabricarea țigaretelor într-o instalație obișnuită de confecționat țigarete. Așa cum s-a așteptat, la mărirea distanței dintre discuri, dimensiunea medie a particulei produselor a crescut

Exemplul 2. Exemplul 1 a fost repetat, cu excepția faptului că întregul material conținând frunză a fost condiționat la o umiditate de 24% și că distanțele nominale între discuri au fost de 0,15,0,75 și 1,05 mm. Produsele obținute din trei experiențe au constituit particule intime de amestec curgător de particule de frunză fără codiță și de particule de codiță, toate trei produsele fiind corespunzătoare pentru fabricarea țigaretelor cu o mașină obișnuită de fabricare a țigaretelor.

Exemplul 3. A treia încercare din exemplul 2, adică cea cu discul la distanța nominală de 1,05 mm se repetă, dar întregul material conținând frunza se condiționează la o valoare de 21%. Produsul astfel obținut constă într-un amestec de particule de frunză fără codiță și lungimi corespunzătoare de codiță. întregul material conținând frunza se alimentează într-o moară, conținutul de umiditate fiind mai mic decât conținutul de umiditate de tranziție prelevat pentru condițiile aparținând experienței.

Exemplul 4. Eseperimentul din exemplul 1, se repetă cu întregul material conținând frunză, condiționat la o umiditate de 20% și cu o viteză de alimentare de 180 kg/h. Experimentele au fost efectuate cu distanța între discuri fixată la 0,30 mm și 1,2 mm. Când distanța nominală a fost de 0,30 mm, produsul a fost în concordanță cu prezenta invenție și a constat din particule intime de frunză fără codiță și particule de codiță. Produsul obținut când distanța nominală dintre discuri a fost de 1,2 mm nu a fost totuși în concordanță cu prezenta invenție și a cuprins un amestec de particule de frunză fără codiță și particule de codiță intactă. O comparare a rezultatelor acestui experiment și ale expe rimentului din exemplul 3, indică, că distanța dintre discuri poate fi determinată pentru valoarea conținutului de umiditate de tranziție.

Exemplul 5. Frunzele de tutun utilizate în acest experiment au fost frunze de trei grade, mature, de tutun neuscat din Zimbabwe, desemnate cu A, B, C. Aceste sorturi au fost tăiate în balot cu ghilotină pentru a produce porțiuni de lățime 15...20 cm. întregul material de frunză astfel obținut a fost condiționat la un conținut de umiditate de 24% și apoi a fost măcinat, pentru un grad o dată, în moara Quester SM 11 cu distanța nominală a discului de 0,3 mm. Produsele obținute pentru gradele B și C, au fost produse acceptabile, în concordanța cu prezenta invenție, dar produsul obținut cu grad A, a constat dintr-un amestec de particule de frunze fără codițe și lungimi de codițe intacte. După examinare s-a observat că tulpinile (codițele) frunzelor din materialul de grad A, așa cum sunt prezente în frunze când se scot din balot, sunt excepțional de groase și sunt de o aparența marcant lemnoasă.

Exemplul 6. Experimentul din exemplul 5, se repetă, dar întregul material de frunză de gradele A, B și C a fost amestecat înainte de a fi condiționat la un conținut de umiditate de 24%. Când materialul amestecat a fost alimentat în moara Quester, s-a obținut un produs care a fost în concordanța cu prezenta invenție, deși produsul a conținut foarte mici poițiuni (1,2%) de bucăți de codiță intactă. Aceste bucăți de codița au fost ușor îndepărtate din produs prin cernere.

Exemplul 7. Fâșii de frunză fără codiță au fost amestecate cu codiță în raport de 80:20 greutate. Acest amestec de materiale, cu un conținut de umiditate de 24%, a fost măcinat în moara Quester SM 11, cu distanța nominală a discului de 0,3 mm și cu alimentare de codiță la presiunea de 1 bar. Astfel s-a produs un material în concordanță cu prezenta invenție, fiind un amestec intim curgător de particule de frunza fără codiță și de codița.

Exemplul 8. întregul material de frunză al produsului ce s-a tăiat a fost amestecat cu bucățele de frunza la un rapoitde 10:90. Amestecul la un conținut mediu de umiditate de 24%, a fost măcinat în moara Quester SM 11, cu distanța nominala a discului de 0,3 mm și cu alimentare de codiță la presiunea de 1 bar. Astfel s-a produs un material, conform prezentei invenții, fiind un amestec intim curgător de particule de frunze fără codiță și de particule de codiță.

Exemplul 9. întregul material de frunză rezultat din tăierea balotului a fost amestecat cu codițe la raportul de 60:40. Acest amestec, cu un conținut de umiditate de 24%, a fost măcinat cu Quester SM 11 cu distanța nominală a discului de 0,3 mm și cu alimentare de codiță la presiunea de 1 bar. S-a obținut astfel un produs, în conformitate cu prezenta invenție, compus din particule intime de frunză fără codiță și de particule de codița.

In experimentele din exemplele 7,8 și 9, fiecare din cele trei materiale utilizate, de exemplu, fâșii, codițe și întreaga frunză a fost un amestec din tutunul de Zimbabwe menționat în exemplul 5.

Exemplul 10. Trei sorturi de material de tutun SUA complet matur și uscat, s-a tăiat din balot în felii, ghilotina fiind fixată la distanță de 15 și 20 cm lățime asigurând fâșii de astfel de lățimi. Cele trei sorturi ale materialului de frunză astfel obținut au fost amestecate înainte de a fi condiționate la conținutul de umiditate de 28%. Materialul amestecat a fost alimentat în moara cu disc Bauer model 400 cu distanța discului fixată la

3,9 mm și cu viteza de rotire de 700 rot/min, pentru fiecare din cele două discuri. Discurile, 325 și 326 cuprind pe fețele lor operative un model de proiecții ce se extind radial, liniar în formă de nervuri. Moara cuprinde jeturi de aer în scopul de a ajuta alimentarea materialului (tutunului) prin găurile de alimentare ce se extind peste cele două discuri. Produsul măcinat astfel obținut a fost un amestec intim de particule de frunză fără codiță și codițe. Produsul a fost corespunzător pentru fabricarea țigaretelor cu o mașină obișnuită de fabricat țigarete. în general sunt necesare valori mai mari ale conținutului de umiditate pentru cazul utilizării morii Bauer 400, decât pentru cazul utilizării morii Quester SM 11.

Exemplul ÎL O probă de 100 g de material frunză fără codiță, tăiat și maturat, de proveniență SUA, se introduce pe un aparat de sitat cuprinzând o cutie în care se dispun, una peste alta cinci site cu ochiuri pe orizontală. Deschiderile nominale ale sitelor în mesh, de sus în jos sunt de 1,98; 1,40; 1,14; 0,81 și 0,53 mm. Aparatul de sitare cuprinde mijloace operative de scuturare pentru agitarea cutiei și cu aceasta sitele. Proba de 100 ga fost distribuită pe sita superioară și mijloacele de scuturare au fost puse în funcțiune pentru 10 min, după care fracțiunile de material de pe suprafața celor cinci site se colectează. Fracțiunea de sub ultima sită este un praf fin și se aruncă.

0,5 g de subprobe din cele patru fracțiuni recuperate se distribuie pe suprafețele plane, astfel că fiecare particulă de frunză fără codiță este separată față de alte particule. Fiecare din subprobe s-a supus apoi la analiza geometrică prin utilizarea unui analizor de imagine Magiscan model 2, furnizat de Joyce- Loebl. Analizorul a fost fixat să se obțină datele ca: suprafața particulei (bidimensională), lungimea (dimensiunea liniară cea mai mare) și lungimea perimetrului.

Din datele astfel obținute s-a produs histograma referitoare la factorul de formă al particulei față de frecvența de apariție (fig.3) și o diagramă de scintilație pentru lungimea particulelor față de factorul de formă (fig.5).

Exemplul 12. O probă de 100 g de produs, conform prezentei invenții, obținut prin măcinarea materialului de frun20 ză complet maturat, de proveniență SUA, la umiditate de 22% în moara Quester la distanța discului de 0,3 mm a fost supusa procedeului de sitare detaliat în exemplul 11. Patru subprobe de 0,5 g din primele patru site de sus, adică fără praf, au fost analizate din punct de vedere geometric, conform descrierii din exemplul 11. Din datele astfel obținute s-a trasat histograma factor de formă/frecvență și diagrama de scintilație lungime/factor de formă, care constituie fig.4 și 6.

O comparație între histogramele din fig.3 și 4, arată că produsul, conform invenției (fig.4) este distinct diferit de materialul de frunză fără codiță convențional (fig.3). Fiecare valoare a factorului de formă prezentat, față de axele orizontale ale histogramelor constituite în fig.3 și 4 este valoarea superioară a domeniului unității. Astfel, valoarea 0,4, de exemplu, semnifică, că domeniul se extinde de la cel puțin valoarea peste 0,3 la maximul 0,4. In acest sens se poate observa, de exemplu, că pentru materialul de frunza fără codiță, tăiat, aproximativ 80% din materialul fără praf are un factor de formă de 0,5 sau mai mic, în timp ce produsul, conform prezentei invenții, aproximativ 75% din material, far praf are un factor de formă de 0,5 sau mai mare.

Caracterul complet distinct al celor două materiale este, de asemenea, ușor de discernut din fig.5 și 6.

Exemplul 13. Material de frunză fără codiță tăiat convențional, sau amestec de material de sorturile A, B și C, menționate în exemplul 5, la un conținut de umiditate de aproximativ 12,5% s-a plasat într-un pahar de laborator de 125 ml fără a aplica materialului din pahar nici o presiune comparativă din exterior. Paharul a fost apoi răsturnat pe o suprafață plană, orizontală și paharul a fost scos prin tragere în sus. Corpul rezultat rămas pe suprafața plană conținând particule de frunză fără codiță este prezentat în fig.7. După cum se poate observa, unghiul de repaus (de reașezare) a materialului este de aproximativ 90° față de orizontală.

Exemplul 14. Experimentul din exemplul 13, s-a repetat utilizând un produs, conform prezentei invenții, obținut din amestecul întregii frunze de sorturi A, B și C, menționat în exemplul 5, la un conținut de umiditate de aproximativ 12,5%. Corpul rezultat al materialului este descris în fig.8. Unghiul de repaus este de aproximativ 33° față de orizontală. O comparare a fig.7 și 8, evidențiază din nou, puternic, caracteristicile foarte diferite ale materialului de frunză fără codiță și produsul conform prezentei invenții.

Exemplul 15. Fâșiile de frunze fără codiță de tutun Virginia, Buriey și Oriental, toate fiind presfărâmate, de exemplu, pretratate cu agent de modificare a fumului, au fost alimentate într-un dispozitiv de amestecare împreună cu abur, pentru a asigura un amestec în care cantitățile respective ale celor patru materiale au fost de 44%, 23%, 16% și respectiv, 17%. Amestecul celor patru materiale, la conținutul de umiditate de 24% a fost alimentat într-o moară Bauer 400 acționată cu disc la distanța de 2,7 mm și un disc rotitor cu viteză de 700 rot/min. Produsul a fost uscat la un conținut de umiditate de 14,5% și apoi alimentatîntr-o moară Molins Mk pentru confecționarea țigaretelor de 9,5, astfel obținându-se țigarete a căror umplutură a fost compusă din 100% produs.

Claims (12)

1. Revendicări

   1. Procedeu pentru prelucrarea frunzelor de tutun prin măcinare, în scopul reducerii dimensiunilor frunzelor, caracterizat prin aceea că frunze integrale de tutun, frunze de tutun separate în prealabil de codițe și codițele frunzelor de tutun separate în prealabil de frunze, sau amestecuri de frunze integrale și frunze sau codițe separate inițial, de cealaltă parte componentă, având un conținut de umiditate inițial mai mare sunt supuse măcinării într-o moară în sine cunoscută, ce conține elemente constructive pentru reducerea dimensiunilor frunzelor, cu o deplasare relativă transversală, din moară rezultând un produs care este un amestec de fulgi de frunze și fragmente de codițe și care este eventual alimentat într-un utilaj pentru fabricarea articolelor pentru fumat
2. 2. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că trecerea materialului foliar de prelucrat prin moară se realizează prin asigurarea la ieșirea din moară a unei presiuni scăzute a aerului.
3. 3. Procedeu, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că materialul foliar de prelucrat este măcinat prin trecerea lui o singură dată prin moară.
4. 4. Procedeu, conform revendicărilor

   1.. .3, caracterizat prin aceea ca produsul, reprezentând un amestec de fulgi de frunze și fragmente de codița este supus unei operații de expandare.
5. 5. Procedeu, conform revendicărilor

   1.. .4, caracterizat prin aceea ca produsul, reprezentând un amestec de fulgi de frunză și fragmente de codițe, se alimentează într-un utilaj pentru fabricarea articolelor pentru fumat.
6. 6. Material de umplere pentru articolele de fumat, obținut conform procedeului din revendicările 1...5, caracterizat prin aceea că reprezintă un amestec de fulgi de frunze de tutun și fragmente de codițe de frunze de tutun, rezultat la măcinarea acestora.
7. 7. Material de umplere, conform revendicărilor 6, caracterizat prin aceea ca unghiul său de așezare față de orizontală nu este mai mare de 45°.
8. 8. Material de umplere, conform revendicărilor 6 și 7, caracterizat prin aceea că unghiul său de așezare față de orizontală nu este mai mare de 35°.
9. 9. Material de umplere, conform revendicărilor 6...8, caracterizat prin aceea ca factorul de formă al unei cantități de aproximativ 60% din particulele lipsite de praf este de peste 0,5.
10. 10. Material de umplere, conform revendicărilor 6...9, caracterizat prin aceea ca factorul de forma al unei cantități 5 de peste 70% din particulele lipsite de praf este de peste 0,5.
11. 11. Articol pentru fumat, caracterizat prin aceea că este sub formă de țigaretă sau trabuc, conținând un material de umplere obținut, conform procedeului din revendicările 1...5.
12. 12. Articol pentru fumat, conform revendicării 11, caracterizat prin aceea că este sub formă de țigaretă sau trabuc, conținând un material de umplere, conform revendicărilor 6...10.