SE450747B - Nerv- eller skaftmaterial av tobak i riven, fibros form samt forfarande for dess framstellning - Google Patents

Description

450 747 CRS-material" som har en förbättrad fyllningsförmåga i jämförelse med CRS-materialet.

Ett annat tidigare känt förfarande är beskrivet i US-patentskrif- ten 4 094 325, vid vilket nerv- eller skaftmaterialet först kondi- tioneras vid en temperatur av 115 till 170°0 under övertryck och därefter fibreras och expanderas under användande av en med tryck arbetande sönderrivare innefattande nära intill varandra befintliga ehuru åtskilda, motroterande ribbförsedda plattor vid en förhöjd temperatur av omkring 1150 till 170°C. Detta förfarande ger ett fibrerat och expanderat nerv- eller skaftmaterial med en väsent- ligt förbättrad fyllningsförmåga i jämförelse med CRS- och föräd- lat CRS-material.

Emellertid ger även detta senare, tidigare kända förfarande en ansenlig andel fint partikelmaterial eller "damm“, sådant detta fastställs genom passage genom ett 18-mesh såll, vanligen omkring 50 vikt-%, vilket är mindre lämpligt för användning direkt vid cigarrettillverkning. Partikelmaterialet kan separeras från det fibrerade expanderade nervmaterialet före användningen av det senare och kan användas för att bilda rekonstituerade tobaksblad, men en dylik procedr är icke alltid tillgänglig och innebär ävenledes ytterligare behandling. De egenskaper som tillskrivs det fibrerade nervmaterialet enligt US-patentskriften 4 094 525 är fastställda efter separation av det fina partikelmaterialet.

Ehuru det fibrerade och expanderade nervmaterialet har en väsentligt förbättrad fyllningsförmåga i jämförelse med CRS eller förädlat CRS är dessutom andra egenskaper hos produkten mindre tillfreds- ställande ur användningssynpunkt. Materialetsïörbränningshastighet ökas väsentligt med avseende på CRS och förädlat CRS, innebärande att ehuru en lägre kombinerad vikt av skurna eller rivna tobaks- bladdelar och nervmaterial kan användas i cigarretten för samma totalhårdhet än en blandning av skurna tobaksblad och CRS, är icke desto mindre ökningen av cigarrettens förbränningshastighet som resulterar av den mindre totalmängden tobak och den ökade för- bränningshastigheten hos det fibrerade och expanderade nervmateria- let förlustbringande. Vidare är det tryckfall som resulterar utmed en cigarrett framställd därav väsentligt större än en cigarrett framställd av förädlad CRS som i sin tur är större än i en cigarrett 450 747 framställd av CRS under samma oigarrettförhållanden. Tryckfallet utmed cigarretten hänför sig till rökarens förmåga att dra rök från cigarretten in i sin mun och lägre värden betraktas vanligen såsom mer tillfredsställande än högre värden.

Det problem på vilket föreliggande uppfinning är inriktad är fram- ställningen av ett rivet nerv- eller skaftmaterial som har en minskad förbränningshastighet jämfört med CRS, förädlat CRS och det fibrerade förädlade nervmaterialet och en förbättrad fyllninga- förmåga jämfört med CRS och förädlat CRS utan att samtidigt signi- fikant ogynnsamt inverka på tryckfallsegenskaperna i jämförelse med CRS och samtidigt undvika framställning av stora mängder-fint par- tikelmaterial under bildningen av det rivna skaft- eller nervmate- rialet.

I enlighet med ett utförande av föreliggande uppfinning åstadkommas ett nytt rivet tobaksnerv- eller skaftmaterial i väsentligen fibrig form vilket karakteriseras av en förbränningshastighet av mindre än omkring 70 mg/min, företrädesvis omkring 40 till omkring 60 mg/min.

Termen "förbränningshastighet“ sådan denna används häri med hänvis- ning till den uppfinningsenliga produkten jämte annat behandlat nerv- eller skaftmaterial hänför sig till hastigheten hos förbrän- ning av materialet när detta formas till en cigarrett med en diame- ter av 7,95 mm, en fukthalt av 12,5 vikt-% och en densitet av 0,215 gfimö inslaget i icke-poröst fosfatcigarrettpapper.

När det formas till en cigarrett ger det nya nervmaterialet även en kolmonoxidhalt i röken på 0,47 till 1,14 mg/ puff i enlighet med kanadensiska standardrökbestämmelser (Canadian standard smoking procedures) med lämnande av en 30 mm fimp- Det nya rivna tobaksnervmaterialet uppvisar ävenledes vanligen specifika tryckfalls- och fyllkraftskarakteristika när det formas till en cigarrett. Det nya rivna tobaksmaterialet uppvisar vanligen ett tryckfall genom tobaksdelen av cigarretten på 2,5 till 5,5 cm vatten vid en flödenhantighot på 17,5 ml/sek, en cigarrottdonnitet på 0,215 g/cmj och en cigarrettlängd på 85 mm. Fyllningsförmågan hus dylikt nervmaterial uppgår vanligen till 5,2 till 6,0 cmš/g. 450 747 Det nya rivna nerv- eller skaftmaterialet bildas medelst ett nytt rivningsförfarande vilket ävenledes kan användas för tobaksstjälk- material och rens från cigarrettillverkningsmaskiner vilket bildar ett andra utförande av uppfinningen. I enlighet med detta behandlas en massa av tobaksnerver, -skaft, -stjälkar eller -rens med vatten för att likformigt fördela vatten genom massan och för att grundligt genomfukta sagda tobaksnerver, -skaft, -stjälkar eller -rens i _ massan och åstadkomma en total fukthalt av omkring 30 till omkring 60 vikt-%. Det fuktade nerv-, stjälk- eller rensmaterialet fibre- ras mekaniskt mellan tätt åtskilda fibreringsytor vid atmosfärstryck för att bilda rivet tobaksnerv-, tobaksstjälk eller tobaksrensmate- rial i väsentligen fibrös eller fibrig form. Det rivna materialet torkas till vilken som helst önskad fukthalt.

Samtidigt som det senare förfarandet ger en riven eller skuren nerv- produkt med nya karakteristika ger detsamma ävenledes väsentligt mindre andel partikelmaterial än det tidigare kända förfarandet enligt US-patentskriften 4 094 325 (vanligen passerar omkring 20 vikt-% av det enligt uppfinningen framställda materialet genom en 18-mesh sikt). Denna signifikant minskade andel fina partiklar tillåter hela det behandlade materialet att användas utan behov av separation av de små partiklarna, emedan kvantíteten av och egen- skaperna hos partikelmaterialet icke i någon betydande omfattning menligt inverkar på egenskaperna hos det rivna eller skurna mate- rialet och de egenskaper som specificeras häri är giltiga för allt det rivna materialet. Det har emellertid befunnits att egenskaperna hos det rivna materialet, i synnerhet förbränningshastigheten och fiyllningsförmågan, förbättras ytterligare om det fina partikelma- terialet avlägsnas från det rivna materialet. Behovet att kassera eller ytterligare behandla en betydande andel av det rivna mate- rialet, såsom är fallet vid det tidigare kända förfarandet enligt US-patentskriften 4 094 525, elimineras.

Allmän beskrivning av uppfinningen 1. Den nya skurna eller rivna tobaksnervprodukten.

Såsom noterats ovan åstadkommer föreliggande uppfinning i ett utfö- rande ett nytt rivet tobaksnerv- eller skaftmaterial i väsentligen 450 747 fibrig form. Denna produkt är ett unikt rivet tobaksnerv- eller -skaftmaterial i det att den har en förbränningshastíghet som är mindre än omkring 70 mg/min och företrädesvis omkring 40 till om- kring 60 mg/min.

Denna förbränningshastighet är betydligt mindre än vid CRS-materia- let, typiskt omkring 80 mg/min, förädlat CRS-material, typiskt om- kring 75 mg/min, och det fibrerade expanderade nervmaterialet enligt US-patentskriften 4 094 523, typiskt omkring 82 mg/min. Allmänt är förbränningshastigheten hos det nya rivna tobaksnervmaterialet åt- minstone omkring 20%, företrädesvis omkring 30 till omkring 50% lång- sammare än den hos CRS och åtminstone omkring 10% bättre än förädlat CRS gjort av samma typ av nerv- eller skaftmaterial under samma cigarrettförbränningsförhållanden.

Betydelsen av den lägre förbränningshastigheten ligger i att en tänd cigarrett innehållande den uppfinningsenliga produkten, med användande av en blandning av från omkring 2 till omkring 50 vikt-% därav med rivna eller skurna tobaksblad, brinner långsammare än en oigarrett innehållande samma vikt av en blandning av vilka som helst andra tidigare kända nervmaterial med tobaksblad. Följaktligen behöver mindre tobaksblad användas för att få samma förbränninge- hastighet som vid tidigare kända blandningar, varigenom ernås tobaksekonomi och ett mindre tjär- och nikotininnehåll i tobaks- röken. Vidare har det befunnits att den lägre förbränningshastig- heten även leder till en minskning i andelen förbränningsprodukter, inkluderande tjära, nikotin och, såsom diskuterats mer detaljerat nedan, kolmonoxid. Följaktligen kan ernås ytterligare minskningar i tjär- och nikotinhalten i tobaksröken från blandningar med tobaksblad.

Det rivna nerv- eller skaftmaterialet enligt denna uppfinning ger, när det förfärdigats till en cigarrett, en kolmonoxidhalt i röken som är betydligt lägre per rökpuff än kolmonoxidhalten i CRS och förädlat CRS. Allmänt är kolmonoxidhalten i röken åtminstone 20% lägre än halten 1 ons.

Det har varit vanlig praxis att perforera cigarrettpapper för att späda ut kolmonoxiden i tobaksröken med luft som dras igenom perfo- reringarna och att tillsätta arom eller krydda till tobaken för att kompensera denna förlust såsom ett resultat av tobaksrökens utspäd- niïlg a 450 747 Mot bakgrunden av den lägre kolmonoxidhalten i den rök som erhålls av cigarretter innehållande det nya rivna nervmaterialet enligt denna uppfinning kan behovet av dylika manipulationer minskas eller till och med elimineras.

Kolmonoxidhalten i den rök som erhålls från en cigarrett bestående av det nya rivna nervmaterialet är 0,47 till 1,14 mg/rökpuff sådant detta bestäms på ovan beskrivet sätt. Dessa värden skall jämföras med ett typiskt värde för CRS på omkring 2,5 mg per puff och för förädlat CRS på omkring 1,9 mg per puff under samma förbränninge- förhållanden.

Dessa fördelaktiga resultat av minskad förbränningshastighet och minskad kolmonoxidhalt och halt av andra förbränningsprodukter i röken uppvisas av den nya produkten enligt uppfinningen samtidigt med ökande fyllningsförmåga i jämförelse med CRS och förädlat CRS samt minskande tryckfall i jämförelse med förädlat CRS och med det fibrerade och expanderade nervmaterialet enligt US-patentskriften 4 094 323.

Såsom tidigare omnämnts är fyllningsförmâgan hos ett cigarrettfyll- medel viktig enär den bestämmer kvantiteten av det material som er- fordras för att ernå en given cigarretthårdhet. Ju större fyllnings- förmåga desto mindre fyllmaterial erfordras för att ernå. den givna hårdheten.

Det nya rivna nerv- eller skaftmaterialet enligt denna uppfinning har en bättre fyllningsförmåga än CRS och även bättre än förädlat CRS, vilket i sig utgör en förbättring i jämförelse med CRS. Den förbättrade fyllningsförmågan som uppvisas av det nya rivna nerv- materialet når dock icke upp till typiska värden för det fibrerade och expanderade nervmaterialet enligt US-patentskriften 4 094 325.

Emellertid uppnås den fyllningsförmåga som uppvisas av den senare produkten till det avsevärda priset av en väsentligt ökad förbrän- ningshastighet i jämförelse med CRS och ett ökat tryckfall i jämfö- relse med CRS. 450 747 Den förbättrade fyllningsförmågan hos produkten enligt denna uppfin- ning åtföljs av en väsentligt minskad förbränningshastighet i jäm- förelse med CRS och ett minskat tryckfall i jämförelse med förädlat CRS. Följaktligen kan produkten enligt denna uppfinning användas för att minska den totala kvantiteten tobak som används i en cigarrett för att ernå samma hårdhet utan att öka förbränningshastigheten utan snarare minska densamma.

Fyllningsförmågan för den uppfinningsenliga produkten är företrädes- vis omkring 5,2 till omkring 6,2 cmš/g att jämföras med typiska värden för CRS på 4,0 cmä/g, för förädlat CRS på 4,5 cmñ/g och för fibrerat expanderat nervmaterial (US-patent 4 094 525) på 6,6 cmö/g.

Dessa fyllkraftresultat gäller för allt det rivna materialet. Om partikelmaterialet avlägsnas ökas fyllningsförmågan med omkring 10%.

Tryckfall är en annan signifikant parameter hos produkten enligt denna uppfinning. Tryckfallet mäts i cm vatten vid en för tobaks- industrin standardiserad flödeshastighet av 17,5 ml/sek för en cigarrett såsom beskrivits ovan. Mot bakgrunden av det faktum att ett högre tryckfall betyder att en rökare måste dra hårdare på cigarretten för att suga rök in i sin mun och att ett lägre tryck- fall tillåter att filterstorleken ökas för att på så sätt minska tjär- och nikotinhalten i cigarretterna betraktas lägre tryckfalls- värden vara bättre än högre tryckfallsvärden.

Produkten enligt denna uppfinning uppvisar ett tryckfall som är mindre än det hos förädlat CRS och för fibrerat expanderat nerv- material, vilka sinsemellan tenderar att vara ungefär desamma. ïryck- fallet är större än tryckfallet för CRS men icke signifikant ogynn- samt större, speciellt när tryckfallet betraktas i samband med fyll- förmågan, för vilken produkten enligt denna uppfinning är vida över- lägsen CRS.

Det rivna eller skurna tobaksnervmaterialet enligt denna uppfinning uppvisar, när det är i cigarrettform, företrädesvis ett tryckfall av 2,5 till 3,5 cm vatten vid en flödeshastighet av 17,5 ml/sek att jämföras med ett typiskt värde av omkring 1,3 cm vatten för CRS och ett typiskt värde av omkring 4,1 cm vatten för både förädlat CHSoch fibrerat expanderat nervmaterial under samma cigarrettförhållanden. 450 747 Det nya skurna nervmaterialet i väsentligen fibrig form uppvisar därför en kombination av parametrar som icke uppvisas av något annat behandlat nerv- eller skaftmaterial som sökanden känner till och det är i stånd att användas på ett mer flexibelt sätt i bland- ningar med skurna tobaksblad. 2. Förfarande för bildande av ny riven eller skuren tobaksnervprodukt.

Såsom nämnts ovan inkluderar uppfinningen ävenledes ett förfarande för att bilda rivna tobaksnerver, -skaft, -stjälkar eller -rens.

Förfarandet inkluderar en initiell behandling av en massa av tobaks- nerver, -skaft, -stjälkar eller -rens med vatten, mekanisk fibre- ring av det behandlade materialet vid atmosfärstryck samt sänkning av fukthalten till en önskad nivå. lg) Preliminär behandling av tobaksnerver, -skaft, -stjälkar eller rens.

I detta första steg av processen behandlas med vatten en massa av tobaksnerver, -skaft, -stjälkar eller -rens som först kan skäras till lämpliga längder, till exempel omkring 1 till 15 cm.

Vattenbehandlingen verkställs för att likformigt fördela vatten genom massan av nerver, stjälkar eller rens och för att fullstän- digt befukta tobaksnerverna, stjälkarna eller -renset i massan och åstadkomma en total fukthalt av omkring 50 till omkring 60 vikt-%, företrädesvis omkring 50 till omkring 60 vikt-st.

Proceduren involverar befuktning eller blötläggning av massan av nerver, skaft, stjälkar eller rens i vatten vid atmosfärstryck på ett sådant sätt att varje väsentlig förlust av vatten som är extra- herhart från massan undviks. Detta restulat kan ernås genom att ini- tiellt utsätta tobaksmassan för vatten under omkring 5 till omkring 15 minuter för att på så sätt tillåta massan att suga upp vattnet.

Vattnet har en volym som är tillräcklig för att tillåta ernående av den önskade íukthalten och kan ha vilken som helst lämplig tempe- ratur upp till kokpunkten för detsamma, såsom omkring 15 till omkring 90°C, varvid de högre temperaturerna ökar hastigheten för vattnets absorption. 450 747 Därefter lagras den exponerade massan på inneslutet eller avgränsat sätt för att tillåta det upptagna vattnet att tränga igenom massan och in i sagda tobaksnerver, -skaft, -stjälkar eller -rens däri och fördela sig jämnt däruti. Avgränsningen eller lagringen kan vara från omkring 0,25 till omkring 24 timmar, företrädesvis omkring 1 till omkring 4 timmar.

Alternativt kan tobaksmassan exponeras för vatten i en lämplig kon- ditioneringstrumma under en period som är tillräcklig för att er- nå den önskade totalfukthalten. (b) mekanisk fibrering av ae ruktaae nerverna, skaften, stjalkarna eller rensdelarna Den massa av genomfuktade nerver, skaft, stjälkar eller rens som blir resulttet av det preliminära steget fibreras mekaniskt mellan åtskilda, tätt intill varandra befintliga fibreringsytor vid atmos- färstryck för att bilda rivna eller skurna tobaksnerver, skaft, stjälkar eller rens i väsentligen fibrig form.

Detta mekaniska fiberbildningssteg är helt olikt det som tillämpas i US-patentskriften 4 094 525, där ett övertryck och en högtempera- tursoperation kommer till användning. Vid denna uppfinning används en atmosfärstrycksoperation och mycket lägre temperaturer, vilket leder till enklare utrustning och lägre energikrav. Effekterna av dessa skillnader är helt signifikanta i det att vid denna uppfinning produceras ett rivet nervmaterial som har egenskaper vilka är helt olika och överlägsna de som uppvisas av den tidigare kända produkten såsom diskuterats i detalj ovan och vidare produceras mindre parti- kelmaterial vid denna uppfinning i jämförelse med den kända tekniken.

En apparat som är lämplig för att genomföra det mekaniska fibrerings- steget utgörs av en roterande skivraffinör sådana som de som tillver- kas av Bauer Bros, Sprout-Waldron Och American Defibrator. Skivraf- finören innefattar två skivliknande plåtar eller plattor vilka är tätt åtskilda och åtminstone en har ett ytmönster anordnat att fibrera det material som matas mellan plattorna. 450 747 10 Skivraffinören kan vara av den typ vid vilken det förefinns en stationär platta och en platta som roterar relativt den statio- nära plattan, eller, företrädesvis, av den typ vid vilken plattor- na roterar i motsatta riktningar. När en ensam roterande platta används är mellanrummet mellan plattorna vanligen omkring 0,025 mm till omkring 0,25 mm, medan i fallet med två motroterande plattor det använda mellanrummet är omkring 1,27 till omkring 7,62 mm, företrädesvis 5,50 till 4,57 mm. Det optimala plattmellanrummet och mönstret, rotationshastigheten samt retentionstiden bestämmes med lätthet för ett speciellt tobaksnerv-, stjälk- eller rensma- terial och för en speciell typ av skivraffinör som används. Den produkt som resulterar från raffinören har generellt utseendet och storleken hos skurna eller rivna tobaksbladdelar, nämligen buntar av löst integrerade fibrer.

Viss temperaturstegring uppkommer i det mekaniska fibreringssteget såsom ett resultat av friktionen mellan plattribborna och tobaks- nerverna, -stjälkarna eller -renset. Den befuktade massan av tobaks- nerver, -skaft, -stjälkar eller -rens kan matas till det mekaniska fibreringssteget vid vilken som helst lämplig temperatur upp till vattnets-kokpunkt.

Effekten av dylikt värme på slutprodukten är att öka fyllninge- kraft- och tryckfallsparametrarna och på samma gång öka förbrän- ningshastigheten. Massans temperatur kan därför användas för att variera parametrarna hos produkten.

Temperaturen varierar vanligen från omkring 15° till omkring 90°C.

När lägre temperaturförhållanden önskas kan temperaturen hos den massa som går in i det mekaniska fibreringssteget variera från omkring 1o° till omkring 55°c, företrädesvis omkring 15° till om- kring 25°c. (c) Torkning av fibrerat nerv- eller stjälkmaterial Sagda rivna tobaksnerver, -skaft, -stjälkar eller -rens som bildas i det mekaniska fibreringssteget torkas till en önskad fuktnivå på vilket som helst önskat sätt. Vanligen ligger den slutliga fuktnivån inom området av omkring 10 till omkring 16 vikt-%, företrädesvis om- kring 12 tillkmkring 15 vikt-%, enär rökprodukter sådana som cigarret- ter har fukthalter i detta område. Ingen initiell separation av par- tiklar erfordras u» 450 747 11 Sagda rivna nerver, stjälkar eller rens kan torkas till den slutliga fuktnivån före blandning med rivna eller skurna tobaksblad, vanligen i proportionerna av omkring 2 till omkring 50 vikt-% rivna nerver, stjälkar eller rens och återstoden av vikten av rivna tobaksblad- delar, eller kan delvis torkas till en mellanliggande fuktnivå, blandas med rivna tobaksblad vid en liknande fuktnivå samt torkning av blandningen till den önskade fuktnivån.

I ett föredraget utförande av uppfinningen tappas eller matas det rivna materialet direkt från skivraffinören till en flytande luft- ström för att hålla fibrerna i ett väsentligen separerat tillstånd.

Denna verkan kan kombineras med kylning av det rivna materialet genom användande av en luftström med en temperatur under den hos det utgående rivna materialet, till exempel omkring 20 till 2500.

Bibehållandet av fibrerna i ett separerat tillstånd minskar om- fattningen av "nystning" eller ansamling och ihoprullning av fibrer som bildar kul- eller nystliknande klumpar vilka är oanvänd- bara i slutprodukten. Så snart de skurna fibrerna har mataüsut från luftströmmen, till exempel med användande av ett luftlås med flexi- belt skal torkas de initiellt till en fuktnivå av omkring 19 till . omkring 55 vikt-%, med användande av vilken som helst konventionell tobakstorkningsutrustning, såsom en roterande tumlartorkare.

Därefter avlägsnas förekommande kulliknande klumpar eller partiklar från fibrerna medelst vilken som helst konventionell rensteknik, såsom genom luftseparation, samt återföra till raffinören, Det rivna nerv-, stjälk- eller rensmaterialet kan nu torkas till den slutliga fuktnivån eller kan det blandas med skurna tobaksblad och blandningen torkas till den slutliga fuktnivån.

Förfarandeutförandet enligt denna uppfinning tillåter därför att rivna eller skurna tobaksnerver, -skaft, -stjälkar eller -rens i väsentligen fibrig form produceras utan väsentlig produktion av damm och utan behov av högt tryck ooh högtrycksoperation. Vidare är det rivna tobaksnervmaterial som erhålls överlägset i sina egen- skapskombinationer i förhållande till annat känt behandlat tobaksnerv- material. 450 747 12 EEMPE L Plxemgel 1 Tobaksnervmateríal placerades i en kondítioneringscylinder med vatten underflomkring Bminuter innan det överfördes till ett kärl i vilket materialet tilläts stå. under omkring 4 timmar. Vid slutet av denna tidsperiod hade rervmarerialer en fukrnalr av omkring 55 vikt-at.

Det genomfuktade nervmaterialet matades mellan motroterande skivor hos en dubbelskivraffinör som roterades med 1200 varv/min och var öppen mot atmosfären. Raffinören var tillverkad av Bauer Bros, mönstret hos plattorna var de som av Bauer identifierades såsom 325 och 326, och plattmellanmzmmet var 3,56 mm. Efter rivning torkades materialet till en fukthalt av 14,5 vikt-ß-å.

Ett antal tobaksprov förfärdigades till 850 mg cigarretter med an- vändande av en blandning av rivna tobaksblad och rivet tobaksnerv- material framställt enligt den ovanstående processen (uppfinningsen- liga nerver), det rivna nervmaterialet ensamt, rivna tobaksblad, förädlat CRS samt en blandning av rivna tobaksblad och förädlat CRS.

Förbränningshastigheten hos cigarretterna fastställdes under abnormt låga fuktnívåer på. omkring 9 vikt-åt. Resultaten reproducerades i fo' ljande tabell I: TABELL I Förbrännin stid Förbränningshastig- Tobaksgrov (minuter) I) het (2) (mg/min) 100% blaa 15,6 51 75% blaa + 25% förezalar oss 12,5 65 75% blaa + 25% uppfinning-een- liga. nerver 13,5 58,9 100% fóräalar ons 9,1 87 100% uppfinningeenliga nerver 11,8 67,4 An__¿1__ (1) Medelvärde för 3 förlopp (2) Dessa resultat är högre än ner-malt för samtliga prev till följd av den relativt låga fuktnivån. 450 747 15 Resultaten enligt ovanstående Tabell I demonstrerar att den produkt som innehåller det uppfinningsenliga rivna nervmaterialet gav lägre förbränningshastigheter än motsvarande produkt innehållande konven- tionellt förädlat CRS. Det observerades att den aska som bildades vid förbränningen av cigarretterna innehållande det uppfinningsen- liga rivna nervmaterialet var mycket starkare än den aska som bil- dades vid förbränning av de andra cigarretterna.e Exempel 2 Cigarretter preparerade av blandningar av 74% blad och 26% nervma- terial med användandâyi ett fall förädlat CES och i ett annat fall det uppfinningsenliga rivna nervmaterialet. Cigarretterna röktes och fastställandet av tjära, nikotin och kolmonoxid i röken utfördes.

Resultaten reproducerades i följande Tabell II: TABELL II Prov Tjära Tjära Nikotin Nikotin CO CO Antal (totalt per (totalt per puff totalt per puffar mg) puff mg) mg puff Kont- roll mea 26% ons 15,1 1,52 1,05 0,106 17,9 1,80 9,9 Cigar- rett med 2 6% uppfin- ningsen» ligt nervmate- rial 15,5 1,52 1,06 0,104 15,8 1,54 10,2 Resultaten av ovanstående tabell II visar en signifikant minskning av kolmonoxidhalten i röken, varvid skillnaden är 14,4% mellan proven. Samtidigt som denna minskning i kolmonoxid erhölls, förblev tjär- och nikotinvärdena i röken väsentligen opåverkade i detta test.

Exempel § Cigarrettprover gjordes preparerade under produktionsförhållanden från blandningar av blad och nervmaterial såsom beskrivits i exempel 2.

Ett ökat antal tester utfördes på proven än som verkställdes i fallet med exempel 2. Resultaten reproducerades i följande tabell III: 450 747 TABELL III s Parameter Prov med uppfinnings- med förädlat CRS » enligt nervmate- rial Tori- tjära Ing/egt 15,5 14,5 nikotin :ng/egt 1,05 0,81 co mg/cgi 16,6 19,7 Antal puffar /egt 10,8 9,5 00/puff (mg) 1.54 2.07 mjära/puff (mg) 1,41 1,50 Nikøtin/puff (mg) 0,095 0,085 vikt - heten g 1,121 1,125 - tobaksstång g 0,965 0,968 - filter g 0,156 0,157 Tryckfall - totalt cm 11,4 12,1 _ - totalt stång cm 5,0 5,5 - filter cm 6,6 6,8 Stångdiameter mm 7,95 7,96 Fri bränning (min.sek/4o mm) 10:40 9=os Fzsrbränningshesiighei (mg/min) 54,0 63,2 ïé nikotin 1,58 1,49 % nikotin/puff 0,146 0,146 % socker 18,5 17,6 70 socker/puff 1,69 1,85 1, kioria 1,59 1,64 % kIQria/puff 0,128 0,172 Resultaten av ovanstående tabell III bekräftar överlägsenheten hos det uppfinningsenliga nervmaterialet under produktionsförhållanden.

En långsammare förbränningshastíghet observerades jämsides med en lägre kolmonóxidhalt i cigarrettröken samt ett minskat tryckfall. 'få f! 450 747 15 Exempel 4 Prover av rivet nervmaterial producerades åter i enlighet med proce- duren enligt exempel 1 med undantag för att vattnet i konditione- ringstrumman hade en temperatur av omkring 70°C, vissa befuktade prover revs vid omgivande temperatur medan andra befuktade prover revs vid en förhöjd temperatur av omkring B0°C, varjämte torkning effektuerades i en roterande torkare.

Proverna underkastades sikttest vilka visade att omkring 20 vikt-% av materialet passerades en 18-mesh sikt. Detta finpartikelmaterial bibehölls med proverna för testning.

Cigarrettprover innehållande en tobaksvikt av 865 mg, en tobakslängd av 67 mm av vilken 40 mm röktes förfärdigades innehållande uppfin- ningsenliga nerver framställda vid omgivande temperatur, uppfinninge- enliga nerver framställda vid förhöjd temperatur,íörädlat CRS, CRS och rivna tobaksblad. Cigarretterna röktes och bestämningar utfördes på röken. Resultaten reproduoerades i följande tabell IV: TABELL IV Uppfin- Uppfin- Föräd- CRS Tobaks- ningsen- ningsen- lat blad liga ner- liga ner- CRS ver (ka1lt)ver (varmt) Förbränningshastighet 54,5 60,7 76,5 86,0 50 (mg/min mjära/cigarmett mg 5,0 6,2 7,3 8,1 17,6 frjärm/pmff mg 0,46 0,62 0,99 1,26 1,72 Nikmtim/cigarrett mg o,2 0,25 0,16 0,16 1,36 Nikotin/puff mg 0,018 0,025 0,022 0,021 0,157 CO/eigarrett mg 7,1 8,1 14,5 15,5 16,6 co/pufr mg 0,65 0,61 1,96 2,59 1,67 Antal puffar/cigarrett11,0 10,0 7,4 6,4 9,9 Tryckfall cm H20 2,7 5,5 4,5 1,5 4,4 Buškfyllningsförmåga 5,6 5,7 4,5 4,0 om /g Fyllkapacitetsökning i40,0 42,5 12,5 - jämförelse med konven- tionellt CRS % Cigarrettutbytesökning 24,5 25,9 16,5 - baserad på cigarrett- styvhet 450 747 16 Resultaten enligt ovanstående tabell IV illustrerar den överlägsna egenskapskombinationen hos både det rivna nervmaterial som produce- rats vid omgivande temperatur och vid förhöjd temperatur i jämförel- = se med CRS ooh förädlat CRS. Förbränningshastigheten minskas i bety- dande utsträckning, CO-, tjär- och nikotinhalterna i röken minskas f signifikant, tryckfallet är mindre än hos förädlat CRS ehuru icke så lågt som vid CRS och bulkfyllningsförmågan är betydligt större.

Det uppfinníngsenliga nervmaterialet som framställs vid en matning vid förhöjda temperaturer uppvisar en snabbare förbränningshastighet, högre CO-, tjär- och nikotinhalter eller högre tryokfall och en högre fyllningsförmåga i jämförelse med det uppfinningsenliga nervmaterial som framställts vid en omgivande temperaturmatning, vilket illustre- rar möjligheten att modifiera de överlägsna egenskaperna hos det rivna nervmaterialet enligt uppfinningen genom att förändra raffi- neringstemperaturen.

Exempel 5 Ett antal 85 mm långa cigarrettprover preparerades under användande av konventionellt CRS och uppfinningsenligt nervmaterial framställt under såväl kalla som varma matningsförhållanden till raffinören så- som beskrivits i exempel 4. Cigarretterna röktes och i varje fall utfördes bestämning av förbränningshastigheten och tryckfallet. De erhållna värdena jämfördes med varandra ooh även med värdena för dessa parametrar sådana dessa fastställts i US-patentskriften 4 094 323 för såväl fibrerat och expanderat nervmaterial som CRS.

Resultaten reproducerades i följande tabell V, varvid densiteten för cigarretter av rivet nervmaterial och fibrerat nervmaterial var 0,215 g/cmå, medan densiteten för CRS-cigarretter var 0,295 g/cmš. gêååëåsï Uppfinningsenligt fibernerver Konventionellt CRS nervmaterial US-patent US-patent samma kallt varmt ' 4 094 325 4 094 525 nerver Förbränningshastighet 50,2 55,6 85,6 75,5 79,9 mg/min Tryokfall om H20 2,6 5,2 4,1 4,1 5,8 450 747 í7 Resultaten av ovanstående tabell V visar den mycket lägre förbrän- ningshastighet som ernås genom det rivna nervmaterialet enligt denna uppfinning, framställt av antingen en kallmatning eller en varmmatning till skivraffinören, i jämförelse med de andra produk- terna-o Tryckfallet för det uppfinningsenliga materialet är mindre än för förädlat CRS och fibrerat expanderat material framställt genom förfarandet enligt US-patentet 4 094 525.

Exempel 6 Fyllningsförmågan hos rivet nerv- eller skaftmaterial framställt av både en kallmatning och en varmmatning såsom beskrivits i exem- pel 4 fastställdes både för prover i vilka partikelmaterial passe- rande en 18-mesh sikt sållades från materialet och för prover í vilka partikelmaterialet bibehölls. Dessa värdes jämfördes med de som fastställts i US-patentskriften 4 094 525 för fibrerade och expanderade nerver vid en densitet av 0,215 g/cm; och med värdena för konventionellt CRS såsom fastställts i US-patentskriften 4 Q94 523 och såsom framställt från samma nervmaterial vid en densitet av 0,295 g/cm5.

Resultaten reproduoeras i följande tabell VI: EëäEëE~!l Uppfinningsen~ Fibernerver Konventionellt CRS liga nerver US-patentet US~patent samma kallt varmt 4 094 323 4 094 525 nerver Fyllningskapacitet 6,07 6,24 6,65 4,4 4,0 omâ/ (sàllat mate- rial? ' ökning 1 fyllningska- 51,7 56,0 51,1 _ ' - pacitet i jämförelse med konventionellt cns % Fyšlningskapacitet 5,6 5,7 - - 4,0 om /g (icke_så11at material) ökning 1 fy11nings_ 40,0 42,5 _ _ _ kapacitet i jämförel- se med konventionellt CRS 450 747 18 Såsom kan ses av de resultat som fastställts i tabell VI förbättrar bortsållningen av de fina partiklarna från det rivna nervmaterialet fyllningsförmågan hos detsamma med omkring 10%. Denna procentökning i fyllningsförmåga i jämförelse med det grundläggande CRS-materialet för det sållade uppfinningsenliga nervmaterialet överstiger procent- ökningen i fyllningsförmåga hos det sållade fibrerade och expandera» de nervmaterialet enligt US-patentskriften 4 094 325 i jämförelse med CRS-materialet som beskrivits däri.

Sammanfattning av beskrivningen Sammanfattningsvis åstadkommer föreliggande uppfinning ett nytt rivet tobaksnerv- eller skaftmaterial som är användbart vid fram- ställning av cigarretter samt ett nytt förfarande för bildandet av rivet tobaksnerv- och stjälkmaterial som ger mindre kassationspro- dukter och erfordrar relativt milda behandlingsförhållanden. Modifi- kationer är möjliga inom ramen för denna uppfinning.

Claims (11)

450 747 19 Patentkrav

1. Behandlat nerv- eller skaftmaterial av tobak, k ä n n e - t e c k n a t därav, att det föreligger i riven, väsentligen fibrös form och har en förbränningshastíghet som är åtmins- tone 20% mindre än förbränningshastigheten hos valsat och skuret nerv- eller skaftmaterial (CRS-material) framställt av samma typ av nerv- eller skaftmaterial under samma cigarrettförbränningsförhàllanden.

2. Produkten enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av en förbränningshastighet på mindre än 70 mg/min och en kol- monoxidhalt i rök från förbränning av densamma på 0,47 till 1,14 mg per rökpuff.

3. Produkten enligt krav 1 eller 2, vidare k ä n n e - t e c k n a d av ett tryckfall på 2,5 till 3,5 cm vattenpelare vid en flödeshastighet av 17,5 ml/sek genom en av densamma bildad cigarrett uppvisande en längd av 85 mm och en densi- tet av 0,215 g/cm3.

4. Produkten enligt krav 1, 2 eller 3, vidare k ä n n e - t e c k n a d av en fyllningsförmâga på 5,2 till 6,0 cm3/g.

5. Förfarande för att bilda rivet tobaksnerv, tobaksskaft-, tobaksstjälk- eller tobaksrensmaterial, vid vilket en massa av tobaksnerver, -skaft, -stjälkar eller -rens behandlas med vatten för att likformigt fördela vatten genom massan och grundligt blöta nerverna, skaften, stjälkarna eller renset i massan för att åstadkomma en total fukthalt av omkring 30 till omkring 60 vikt-%, och vid vilket det blötta nerv-, skaft-, stjälk- eller rensmaterialet mekaniskt fib- reras mellan åtskilda, nära intill varandra befintliga fibreringsytor vid atmosfärstryck för att bilda rivet tobaksnerv-, tobaksskaft-, tobaksstjälk- eller to- baksrensmaterial i väsentligen fibrös form; och slutligen torkas till en önskad fukthalt, k ä n n e t e c k n a t därav, att den mekaniska fibreringen effektueras mellan 450 747 20 motroterande skivliknande, sinsemellan 1,27 till 7,62 mm, företrädesvis 3,3 till 4,6 mm, åtskilda fibreringsytor.

6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att den mekaniska fibreringen effektueras vid en initiell temperaun av omkring 10 till omkring 30°C, företrädesvis omkring 15 till omkring 25°C.

7. Förfarande enligt något av kraven 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att blötläggningsbehandlingen verkställs genom: (i) att exponera massan av tobaksnerv- material för vatten med en temperatur upp till kokpunkten hos detsamma, företrädesvis omkring 150 till omkring 90°C, och med en volym som är tillräcklig för att tillåta att den önskade fuktnivån ernås, under omkring 5 till omkring 15 minuter-och därigenom tillåta massan att suga mgnvattnet, samt (ii) att lagra den exponerade massan på ett avgränsat sätt under omkring 0,25 till omkring 24 timmar, företrädes- vis omkring 1 till omkring 4 timmar, för att tillåta sagda uppsugna vatten att tränga igenom och in i tobaksnerverna i massan och att jämnt fördelas däri.

8. Förfarande enligt något av kraven 5-7, k ä n n e - t e c k n a t därav, att fukthalten är omkring 50 till omkring 60 vikt-%.

9. Förfarande enligt något av kraven 5-8, k ä n n e- t e c k n a t av att det fibrerade nervmaterialet efter fibreringen matas direkt in i en flödande luftström för att bibehålla fibrerna i ett väsentligen separerat till- stånd och vilken valfritt har en temperatur under tempera- turen hos det fibrerade nervmaterialet för att därigenom kyla de fibrerade nerverna under flödet i luftströmmen och att de fibrerade nerverna separeras från luftströmmen. 4, 450 747 21

10. Förfarande enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att de separerade fibrerade nerverna torkas till en fukthalt av omkring 19 till omkring 35 Vikt-%, att tunga fragment rensas eller avskiljs från de fibrerade nerverna och att därefter torkningsbehandlingen verkställs på det rensade nervmaterialet till fukthalten av omkring 10 till omkring 16 vikt-%.

11. Förfarande enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t därav, att de rensade fibrerade nerverna efter rensníngs- steget blandas med skurna eller rivna tobaksblad i propor- tionen av omkring 2 till omkring 50 vikt-% rensade nerver och att blandningen torkas till fukthalten omkring 10 till omkring 16 vikt-%.