CH682366A5 - Procédé de traitement des feuilles de tabac. - Google Patents

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CH682366A5
CH682366A5 CH3005/90A CH300590A CH682366A5 CH 682366 A5 CH682366 A5 CH 682366A5 CH 3005/90 A CH3005/90 A CH 3005/90A CH 300590 A CH300590 A CH 300590A CH 682366 A5 CH682366 A5 CH 682366A5
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limbo
product
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tobacco
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CH3005/90A
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Barbara Carol Klammer
Roy Lester Prowse
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British American Tobacco Co
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Description

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Description
Cette invention concerne le traitement de matériau de feuilles de tabac dans la fabrication d'articles pour fumeurs.
Les feuilles de tabac du type utilisé dans la fabrication de cigarettes et d'articles pour fumeurs similaires comprennent les limbes des feuilles, une tige principale longitudinale (nervure) et des nervures secondaires qui partent de la nervure principale. La nervure principale et les nervures importantes sont désignées ensemble ci-après par le terme de «tige». Les tiges ont des propriétés physiques sensiblement différentes de celles des limbes, et la pratique courante depuis longtemps est de séparer les tiges des limbes à un stade précoce du traitement des feuilles de tabac, les tiges et les limbes étant alors traités séparément et différemment.
La séparation du matériau de tiges et du matériau de limbes se fait généralement au moyen d'une installation de battage complexe et importante comprenant un certain nombre - par exemple huit - batteuses installées en série avec des unités de classification disposées entre les batteuses adjacentes consécutives.
Comme cela est bien connu, après un réduction appropriée de sa taille, le matériau de tige séparé ou une partie de celui-ci, est souvent rajouté aux limbes après que ceux-ci aient été soumis à d'autres traitements. Il est souvent souhaitable d'ajouter du matériau de tige au mélange de tabac pour améliorer la valeur de remplissage.
Un objet de l'invention est de fournir une méthode améliorée de traitement du matériau de feuilles de tabac pour obtenir un produit pouvant être utilisé dans des articles pour fumeurs, comme par exemple les cigarettes et les cigares.
Nous avons examiné les moyens de simplifier l'ensemble du processus de transformation du tabac depuis ia feuille jusqu'à l'article pour fumeurs.
D'une manière surprenante, nous avons trouvé qu'il était possible d'utiliser un broyeur pour traiter simultanément les tiges et les limbes et obtenir un produit pouvant être incorporé dans les articles pour fumeurs. Nous savions que l'on avait proposé d'utiliser un broyeur à disques pour réduire la taille des particules du matériau de tiges lorsque celui-ci est seul, mais nous n'avons aucune connaissance de l'utilisation d'un broyeur unique pour réduire les feuilles entières et produire un matériau particulaire qui puisse être utilisé pour la fabrication d'articles pour fumeurs sans autre processus destiné à réduire encore davantage la taille d'une manière substantielle. Toutefois, il a été trouvé qu'il était possible de faire passer dans un broyeur les feuilles entières, comme définies ci-après, pour produire un mélange de matériau particulaire de limbes et de matériau de tiges sensiblement intactes, le matériau des limbes ayant une taille permettant son utilisation, sans autre réduction de taille substantielle, pour la fabrication d'articles pour fumeurs. Ainsi, le matériau de limbes peut être utilisé dans une machine industrielle à rouler des cigarettes, par exemple une Molins Mk 9.
Le terme «feuille entière» correspond à des feuilles complètes ou sensiblement complètes, ou à des feuilles qui ont été réduites en taille par un processus de réduction, par exemple hachées ou coupées, mais sans une séparation significative des limbes et des tiges. Les feuilles ou les portions de feuilles auront normalement été fermentées ou auront subi d'autres traitements plus ou moins conventionnels.
Les propositions antérieures concernant le traitement des feuilles de tabac visant à fournir un produit de remplissage pour les cigarettes et des articles pour fumeurs similaires sont nombreuses. On peut trouver des exemples dans les descriptions des brevets suivants:
Allemagne (République Fédérale)
954 136
Nouvelle-Zélande
139 007
Royaume-Uni
1855/2134; 413 486; 2 026 298; 2 078 085; 2 118 817; 2 119 220 et 2 131 671
Etats-Unis
55 173; 68 597; 207 140; 210 191; 250 731; 358 549; 360 797; 535 134; 2 184 567; 3 026 878;
3 128 775; 3 204 641; 3 690 328; 3 845 774; 4 195 646; 4 210 157; 4 248 253; 4 323 083; 4 392 501;
4 582 070; 4 696 312 et 4 706 691.
Selon un aspect, la présente invention fournit une méthode pour traiter du matériau de feuilles de tabac, où le tabac sous forme de feuilles entières, définies précédemment, est introduit dans un broyeur, l'agencement dudit broyeur et les conditions de traitement étant tels, qu'il sorte dudit broyeur un produit qui est un mélange comprenant des flocons des limbes et de morceaux de tiges sensiblement intactes, la fraction des limbes dudit produit ne nécessitant pas d'autre réduction substantielle de taille, afin de la rendre utilisable pour la fabrication d'articles pour fumeurs.
Selon un autre aspect, la présente invention fournit un produit comprenant un mélange de particules de limbes et de morceaux de tiges sensiblement intactes, lequel mélange est produit en faisant passer les feuilles de tabac entières, définies précédemment, dans un broyeur.
On peut faire passer dans le broyeur, ensemble avec les feuilles de tabac entières, des limbes supplémentaires sous la forme de bandes de limbes.
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Selon un autre aspect, la présente invention fournit une méthode pour traiter du matériau de feuilles de tabac pour obtenir un matériau de remplissage d'articles pour fumeurs, où le tabac passe sous la forme de feuilles entières, définies précédemment, dans un passage délimité par des portions, s'éten-dant sur la même longueur, d'un premier et d'un second éléments de broyage animés d'un mouvement relatif, d'un broyeur, depuis une entrée dudit passage jusqu'à une sortie dudit passage éloignée de ladite entrée, de manière à fournir à ladite sortie un produit comprenant un mélange de particules de limbes et de morceaux de tiges intactes, les particules des limbes et les morceaux des tiges étant séparés, grâce à quoi la fraction de particules de limbes exempte de morceaux de tiges constitue ledit matériau de remplissage. De préférence, la sortie du passage est située à la limite des portions s'étendant sur la même longueur.
Il a été trouvé que la fraction des tiges des produits de l'invention est aisément séparée de la fraction des limbes. La séparation peut s'effectuer, par exemple, par classification à l'aide d'air.
D'une manière avantageuse, on utilise un système d'alimentation par gravité pour introduire le matériau de feuilles dans l'entrée du broyeur.
Il peut s'avérer avantageux, dans certains cas, d'injecter de la vapeur sous une faible pression (par exemple 1 bar) dans l'appareil pour réduire les feuilles.
L'alimentation du broyeur en matériau de feuilles peut être aidée par le maintien de la sortie du produit du broyeur en dépression, par exemple par aspiration, ou par le maintien de l'entrée du produit du broyeur en surpression.
De préférence, l'alimentation du broyeur en matériau en feuilles doit se faire en continu. Il est avantageux de maintenir la vitesse d'alimentation sensiblement constante.
Le matériau de feuilles arrivant au broyeur peut être, par exemple, un matériau de Virginie séché l'air chaud, un matériau mélangé américain ou un matériau fermenté à l'air.
Selon un autre aspect encore, la présente invention fournit un matériau de remplissage pour articles pour fumeurs, qui est un mélange fluide comprenant des particules de limbes, le facteur de forme d'environ 70 pourcent ou davantage des particules débarrassées de leurs poussières du matériau étant égal ou supérieur à 0,5.
Le concept de «facteur de forme» est défini plus loin.
Selon un autre aspect encore, la présente invention fournit une méthode pour fabriquer des cigarettes, où les balles de feuilles de tabac sont réduites pour fournir des feuilles entières distinctes, définies précédemment; les feuilles entières sont passées dans un broyeur tel que sa sortie fournisse un produit qui soit un mélange comprenant des flocons de limbes et des longueurs de tiges sensiblement intactes; les fractions de limbes et de tiges dudit mélange sont séparées; et la fraction de limbes sert à alimenter une machine à rouler des cigarettes.
Comme la teneur en humidité (de la fraction des tiges) est relativement basse, il y a moins besoin de sécher le produit de l'appareil pour réduire la taille, ce qui peut aboutir à des économies substantielles au niveau des équipements et de l'énergie.
Un agent modificateur de la fumée, par exemple en enrobage sur le tabac, peut être appliqué au matériau de feuilles de tabac avant ou après le traitement de celui-ci par une méthode selon l'invention.
Les matériaux de particules de limbes obtenus selon l'invention peuvent être soumis à un procédé d'expansion du tabac. Des exemples de procédés d'expansion qui pourraient être utilisés, sont donnés dans les descriptions de brevet anglais N° 1 484 536 et 2 176 385.
Il a été trouvé que la teneur en humidité de la feuille entière constitue généralement le facteur principal qui détermine si des morceaux de tiges intactes sont produites ou si au contraire des particules de tiges sont produites et que, d'une manière surprenante, if existe une transition brutale d'un produit à l'autre pour une teneur en humidité relativement précise.
La teneur en humidité à laquelle cette transition se produit sera appelée dans la suite «teneur en humidité de transition».
La teneur en humidité de transition d'un matériau de tabac à broyer se détermine facilement par des essais simples précédant l'opération de fabrication. Pour des feuilles de tabac de Virginie entières, lorsqu'elles sont broyées dans un broyeur Quester SM11, on a trouvé que la teneur en humidité de transition se situait à environ 18%. En d'autres termes, lorsqu'on veut produire sur le broyeur un mélange de particules de limbes et de morceaux de tiges intactes, la teneur moyenne en humidité doit être inférieure à 18%. De préférence, la teneur en humidité ne doit pas être choisie trop endessous de la teneur en humidité de transition. Ainsi par exemple dans le cas où la teneur en humidité de transition est de 18%, on peut choisir une teneur moyenne en humidité à l'alimentation de 16%.
On peut appliquer de la chaleur au matériau de tabac qui sera broyé. Lorsqu'on applique de la chaleur, comme par exemple en soumettant le matériau à des microondes, la valeur de la teneur en humidité de transition aura tendance à diminuer.
Le matériau de feuilles traité par une méthode selon l'invention peut être un tabac d'une seule qualité ou un mélange de plusieurs qualités de feuilles de tabac.
Etant donné qu'un broyeur mettant en œuvre une méthode selon l'invention est sensiblement plus compact qu'une installation de battage conventionnelle avec son ensemble de batteuses et de classifi-cateurs et son important système de distribution d'air, la présente invention permettra des économies au niveau des investissements, par comparaison avec une installation de battage conventionnelle. Il y
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aura également des économies d'énergie. Par ailleurs, des économies seront réalisées au niveau des investissements et de la consommation d'énergie à cause de la simplification de la section primaire de traitement des feuilles de l'usine de tabac. Par conséquent, l'utilisation de la présente invention permettra des économies significatives dans le processus global de transformation des feuilles de tabac, qui commence par la réception de feuilles de tabac de l'exploitation et qui se termine par la fabrication de cigarettes ou d'autres articles pour fumeurs.
Il est à noter, que non seulement l'invention fournit des méthodes pour obtenir un mélange de particules distinctes de limbes et de morceaux distincts de tiges, sans qu'il y ait besoin de prévoir une pluralité de machines de traitement des feuilles montées en série, mais encore, l'invention fournit des méthodes qui sont aisément mises en œuvre sans qu'il y ait besoin de recycler du produit pour réduire davantage la taille de la fraction des limbes du mélange. En d'autres termes, la transformation se fait aisément en un seul passage.
Les broyeurs utilisés pour mettre en œuvre les méthodes selon l'invention sont de préférence des broyeurs d'un type où le chemin emprunté par le matériau s'étend entre et à travers les faces opposées d'un premier et d'un second éléments pour réduire les feuilles, de sorte qu'une force de cisaillement s'exerce sur le matériau de tabac à mesure qu'il suit le chemin prévu. D'une manière appropriée, au moins un des éléments réduisant les feuilles est en forme de disque, auquel cas il est avantageux que le ou chaque élément en forme de disque comprenne sur sa face opérationnelle, des saillies sensiblement linéaires formant des nervures qui s'étendent radialement. De préférence, les deux éléments pour réduire les feuilles ont la forme de disques. Comme exemples de broyeurs comprenant deux éléments en forme de disques pour réduire les feuilles, on peut citer le broyeur Bauer modèle 400 et le broyeur Quester modèle SM11. Dans le broyeur Bauer modèle 400, les deux disques tournent en sens opposé, alors que dans le broyeur Quester modèle SM11, un disque tourne et l'autre reste stationnaire. Un certain choix de disques est possible pour le broyeur Bauer 400, chaque disque étant pourvu d'un motif particulier de saillies sur sa face opérationnelle. Les plaques de Bauer référence 325 et 326 sont utiles pour la mise en œuvre de la présente invention.
Lorsqu'on utilise des broyeurs à disques pour le broyage simultané des limbes et des tiges, les facteurs déterminants pour la taille des particules de la fraction des limbes du produit sont la vitesse de rotation relative des disques, l'espacement entre les disques et la forme des saillies de broyage sur la face opérationnelle des disques.
Il a été trouvé que les broyeurs faisant appel à un effet d'impact tels que les broyeurs à marteaux, ne permettaient généralement pas d'atteindre l'effet de broyage recherché.
Nous avons examiné un broyeur à tiges Robinson (modèle: Sentry M3 Impact Disrupter). Ce broyeur comprend un disque rotatif et un stator en forme de disque, les deux éléments étant pourvus d'agencements circulaires de tiges s'étendant perpendiculairement sur les faces opposées des éléments. Les tiges d'un élément alternent avec celles de l'autre élément. L'expérience limitée acquise avec le broyeur à tiges Robinson montre qu'un tel broyeur pourrait être utile pour la mise en œuvre des méthodes selon l'invention.
On peut réaliser une étape de vieillissement sur la feuille entière (définie ci-dessus) ou sur le matériau dont la taille a été diminuée sur l'appareil pour réduire la taille.
Les fractions de limbes séparés des produits des méthodes selon l'invention sont des matériaux fluides présentant généralement un angle de repos par rapport l'horizontale ne dépassant pas environ 45 degrés, ou même un angle de repos ne dépassant pas environ 35 degrés, pour une teneur en humidité usuelle pour la fabrication de cigarettes, par exemple de 13%.
Il a'également été noté pour les matériaux de limbes, que le facteur de forme d'environ 70% ou plus des particules de limbes constitutives débarrassées de leur poussière est égal à 0,5 ou plus. Le facteur de forme d'environ 80% ou plus des particules débarrassées de leur poussière peut être égal à 0,5 ou plus.
Facteur de forme = 4ir x Surface
(Périmètre)2
La forme qui a la valeur la plus élevée pour le facteur de forme est le cercle.
On a noté en outre, que la valeur de remplissage de Borgwaldt pour les fractions séparées de limbes des produits des méthodes selon l'invention était généralement moindre que celle de matériaux de tabac coupés pour fumeurs, conventionnels et comparables. D'une manière surprenante, il a toutefois été trouvé, que la rigidité des cigarettes comprenant une proportion majeure d'une telle fraction de limbes séparés en tant que produit de remplissage, est comparable à celle de cigarettes de référence contenant un matériau de tabac conventionnel pour fumeurs.
Les matériaux de limbes fournis par l'invention peuvent être utilisés dans une machine produisant des articles pour fumeurs sans être soumis au préalable à une réduction supplémentaire de taille des particules ou, au plus, en étant soumis à une réduction supplémentaire de la taille des particules tout à
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fait mineure. Cela ne signifie naturellement pas qu'il ne faille pas enlever du matériau de limbes une fraction mineure de particules lourdes et/ou une fraction mineure constituée de poussières, avant de l'utiliser pour réaliser des articles pour fumeurs.
Lorsque les matériaux de limbes obtenus selon l'invention sont utilisés pour faire des cigarettes sur des machines prévues à cet effet, leur aspect est similaire à celui des produits conventionnels utilisés pour la fabrication de cigarettes.
Le matériau de tabac coupé conventionnel utilisé pour la fabrication de cigarettes est un matériau non fluide à filaments longs et enchevêtrés. Pour cette raison, l'unité d'alimentation des machines à fabriquer des cigarettes comporte un dispositif à carder pour désenchevêtrer le matériau de remplissage. Les matériaux de limbes obtenus selon l'invention sont des matériaux constitués de particules de limbes fluides et non enchevêtrées, et de ce fait, lorsque ces matériaux sont utilisés pour la fabrication de cigarettes, le dispositif à carder ou au moins certains de ses éléments, peuvent être omis.
Lorsqu'une méthode de traitement des feuilles de tabac entières selon l'invention s'effectue dans une région productrice de tabac, le matériau de feuilles peut être constitué de ce que l'on appelle les «feuilles vertes», qui sont les feuilles fermentées arrivant de l'exploitation cultivant le tabac. Cependant, lorsque les feuilles arrivent à l'usine de tabac d'une région productrice éloignée, il peut s'avérer judicieux de soumettre le tabac à un processus dit de fermentation à la machine. Le processus de fermentation la machine est destiné à s'assurer de ce que les feuilles ont une humidité suffisamment basse pour permettre leur transport et leur stockage à l'usine sans risques de détérioration de la qualité.
L'utilisation de la feuille de tabac entière comme matériau de départ pour la fabrication de produits de remplissage pour des articles destinés aux fumeurs, sans qu'il y ait besoin de faire intervenir une étape de séparation préalable des limbes/tiges, constitue un avantage sur le plan économique, car on peut s'attendre à ce que la feuille entière soit moins chère à l'achat que les limbes et les tiges provenant d'une installation de battage.
Les techniques conventionnelles utilisées pour le traitement des matériaux de limbes coupés de la manière conventionnelle peuvent être également appliquées aux matériaux de limbes obtenus selon l'invention. Par exemple, les matériaux de limbes produits par une méthode selon l'invention peuvent être mélangés par des méthodes bien connues avec un autre ou d'autres matériaux pour fumeurs dans un rapport souhaité quelconque, mais de préférence, au moins la majeure partie du matériau pour fumeurs sera constituée par un matériau de limbes obtenu par la méthode selon l'invention. Parmi les matériaux pour fumeurs avec lesquels les matériaux de l'invention peuvent être mélangés, on peut citer les matériaux de tabac, les matériaux de tabac reconstitués et les produits de remplacement du tabac.
On peut mélanger deux matériaux de limbes obtenus selon l'invention, ou davantage.
Lors de la préparation d'un matériau de remplissage destiné à des cigarettes américaines, on peut mélanger: 1. la fraction de limbes du produit obtenu en soumettant du tabac Burley entier à une méthode selon l'invention et 2. le produit obtenu en soumettant des feuilles de tabac de Virginie ayant une teneur en humidité supérieure à la teneur en humidité de transition, à une opération de broyage telle que le produit obtenu consiste en un mélange fluide de particules de limbes et de particules de tiges.
La fraction de tiges d'un produit de l'invention peut, après séparation de la fraction de limbes, être traitée conformément aux méthodes conventionnelles de traitement des tiges, ou elle peut être jetée.
Pour que l'invention puisse être plus aisément comprise et mise en œuvre, on va maintenant se reporter, à titre d'exemple, aux dessins en annexe, où:
la fig. 1 est un schéma fonctionnel décrivant le traitement conventionnel de feuilles de tabac entières séchées à l'air chaud;
la fig. 2 est un schéma fonctionnel décrivant le traitement selon l'invention de feuilles de tabac entières séchées à l'air chaud;
la fig. 3 est un histogramme donnant les valeurs du facteur de forme (axe horizontal) des particules en fonction de leur nombre en millions d'unités (axe vertical) pour un matériau conventionnel de remplissage de cigarettes constitué de limbes coupés;
la fig. 4 est un histogramme donnant la même information que la fig. 3, mais pour un matériau de remplissage de cigarettes constitués de limbes produits selon l'invention; chaque valeur du facteur de forme donnée sur l'axe horizontal des histogrammes des fig. 3 et 4 étant la valeur supérieure d'une gamme correspondant à une unité (ainsi, la valeur «0,4» par exemple, indique que la gamme s'étend depuis la valeur minimale de 0,3 jusqu'à la valeur maximale de 0,4);
la fig. 5 est un diagramme de distribution donnant la longueur des particules en millimètres (axe horizontal), en fonction du facteur de forme (axe vertical) pour le matériau de remplissage conventionnel objet de la fig. 3;
la fig. 6 est un diagramme de distribution donnant la longueur des particules en millimètres (axe horizontal), en fonction du facteur de forme (axe vertical) pour le matériau de remplissage objet de la fig. 4; la fig. 7 montre un échantillon de matériau de remplissage conventionnel, objet des fig. 3 et 5; et la fig. 8 montre un échantillon de matériau de remplissage, objet des fig. 4 et 6.
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Sur la fig. 1, les chiffres ont la signification suivante:
1 - Conditionnement/Séchage
2 - Dessablage
3 - Conditionnement
4 - Battage
5 - Tiges
6 - Séchage
7 - Empaquetage
8 - Tiges
9 - Conditionnement
10 - Mélange
11 - Passage entre rouleaux
12 - Coupage
13 - Traitement des tiges par de l'eau
14 - Séchage
15 - Limbes
16 - Séchage
17 - Empaquetage
18 - Limbes
19 - Conditionnement
20 - Mélange
21 - Coupage
22 - Séchage
23 - Mélange et addition
24 - Entrepôt de tabac coupé
25 - Fabrication des cigarettes
Les étapes 1-4, 5-7 et 15-17 s'effectuent dans ia région productrice du tabac, alors que les étapes 8-14, 18-22 et 23-25 s'effectuent dans l'usine produisant les cigarettes, celle-ci étant habituellement à distance de la région productrice de tabac.
Les processus mis en œuvre aux étapes 8-14 et 18-22 correspondent à la section de traitement primaire des feuilles de tabac de l'usine, cette section étant parfois dénommée département de traitement primaire (DTP). Le étapes 8-14 sont communément considérées comme constituant la «ligne tiges» et les étapes 18-22 comme constituant la «ligne limbes».
Le terme «Addition» à l'étape 23 fait référence à une addition possible d'autres matériaux pour fumeurs au cours du processus de mélange des produits venant de la ligne des tiges et de la ligne des limbes. Comme exemples de tels produits pour fumeurs ajoutés, on peut citer le tabac expansé et le tabac reconstitué.
Le matériau arrivant à l'étape 1 est constitué de feuilles de tabac vertes et entières.
L'ensemble du processus depuis l'étape 1 jusqu'à l'étape 25 pourrait être modifié pour certains détails, mais la fig. 1 correspond au processus conventionnel de traitement des feuilles de tabac utilisé pour obtenir le matériau servant au remplissage des cigarettes.
Sur la fig. 2, les chiffres ont la signification suivante:
26 - Conditionnement/Séchage
27 - Dessablage
28 - Séchage
29 - Empaquetage
30 - Feuilles entières
31 - Conditionnement
32 - Mélange
33 - Broyage et classification
34 - Tiges
35 - Conditionnement
36 - Mélange
37 - Passage entre rouleaux
38 - Coupage
39 - Traitement des tiges par de l'eau
40 - Séchage
41 - Limbes déchiquetées
42 - Séchage
43 - Mélange et addition
44 - Entrepôt intermédiaire
45 - Fabrication des cigarettes
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Les étapes 26-29 s'effectuent dans la région productrice de tabac et les étapes 30-45 dans l'usine à cigarettes.
Les étapes de conditionnement sont effectuées de manière à éviter, ou à limiter sensiblement, la perte de composants pouvant être extraits par l'eau.
Le matériau arrivant à l'étape 26 est constitué de feuilles de tabac entières et vertes.
On va décrire maintenant d'une manière détaillée des expériences se rapportant à l'invention.
EXPERIENCE No 1
Le matériau de feuilles de tabac utilisé dans cette expérience était constitué de feuilles de tabac vertes et entières d'une seule qualité, séchées à l'air chaud. Elles arrivaient d'exploitations canadiennes sous ia forme de balles ayant une teneur en humidité de l'ordre de 18%. Les balles étaient tronçonnées avec une guillotine produisant des portions de feuilles de grandes dimensions, correspondant à la définition de «feuilles entières» donnée ci-dessus. La majorité de ces portions avait une largeur allant d'environ 10 cm à environ 20 cm.
Le matériau de feuilles entières ainsi obtenu a été conditionné pour avoir une teneur moyenne en humidité d'environ 18% et introduit par gravité et en continu avec un débit nominal de 150 kg/h dans un broyeur à disques Quester (modèle SM11). Le disque rotatif du broyeur était entraîné pour tourner à la vitesse de 1 000 tours/min. Le disque rotatif et le «disque» ou plaque stationnaire étaient des pièces standard du modèle SM11 et ils portaient sur les faces opérationnelles opposées, un motif de saillies formant des nervures linéaires s'étendant radialement.
Le broyeur fonctionnait avec un espacement nominal des disques commençant à 0,15 mm et progressant par des pas de 0,15 mm jusqu'à la valeur de 0,60 mm. L'intérieur du broyeur était alimenté par de la vapeur d'eau sous une pression de 1 bar.
Le produit obtenu à tous les espacements des disques consistait en un mélange de particules de limbes et de longueurs de tiges intactes. Dans tous les cas, la taille des particules de la fraction des limbes était considérée comme satisfaisante, après séparation des longueurs de tige, pour la fabrication de cigarettes sur une machine conventionnelle à rouler des cigarettes. Les morceaux de tige étaient nets, c'est-à-dire sans portions résiduelles de limbes attachés.
EXPERIENCE No 2
L'expérience 1 a été répétée, sauf que l'espacement nominal des disques était de 0,9, 1,2, 1,5, 1,8 et 2,1 mm. Les produits obtenus dans ces cinq essais étaient également constitués d'un mélange de particules de limbes et de longueurs de tiges intactes. A mesure que l'espacement augmentait la taille des particules de la fraction des limbes augmentait et on a considéré qu'au moins dans le cas des essais faits avec des espacements élevés, la fraction des limbes aurait besoin d'une réduction de taille pour la rendre utilisable pour l'alimentation d'une machine à fabriquer des cigarettes. Aux espacement élevés des disques, certains morceaux de tiges portaient attachés des résidus de limbes.
EXPERIENCE No 3
L'expérience N° 1 a été répétée avec du matériau de feuilles entières conditionnées pour avoir une teneur en humidité de 20%. La vitesse d'alimentation était de 330 kg/h. Les essais ont été faits avec des espacements nominaux des disques 0,3 mm et de 1,20 mm. Lorsque l'espacement nominai était de 0,30 mm, le produit consistait en un mélange intime et fluide de particules de limbes et de particules de tiges. Le produit obtenu avec l'espacement nominal des disques de 1,20 mm était toutefois conforme à l'invention et consistait en un mélange de particules de limbes et de longueurs de tiges intactes. On en a conclu qu'une teneur en humidité de 20% était inférieure à la teneur en humidité de transition pour les conditions expérimentales faisant appel à un espacement des disques de 1,20 mm.
EXPERIENCE No 4
L'expérience N° 1 été répétée avec du matériau de feuilles entières conditionné pour avoir une teneur en humidité de 21%. L'espacement nominal des disques était de 1,05 mm. Le produit était conforme à l'invention et constitué d'un mélange de particules de limbe et de longueurs de tiges intactes.
EXPERIENCE No 5
Cette expérience a été réalisée comme l'expérience 4, sauf que le matériau de feuilles entières a été conditionné pour avoir une teneur en humidité de 24%. Le produit consistait en un mélange intime et fluide de particules de limbes et de particules de tiges. Il en a été conclu qu'une valeur de la teneur en humidité de 24% était au-dessus de la valeur particulière de la teneur en humidité de transition.
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EXPERIENCE No 6
Le matériau de feuilles de tabac utilisé dans cette expérience appartenait à trois qualités de feuilles séchées à l'air chaud et fermentées à la machine, provenant du Zimbabwe. Les balles de chaque qualité ont été tronçonnées et le matériau de feuilles entières des trois qualités a été mélangé et conditionné pour avoir une humidité visée de 22%. Le mélange a ensuite été introduit à la vitesse nominale de 300 kg/h dans un broyeur à disques Bauer modèle 400 avec un espacement des disques de 2,54 mm et une vitesse de rotation des deux disques de 700 tour/min. Les disques avaient sur leurs faces opérationnelles un motif de saillies en forme de nervures linéaires s'étendant radialement. Le produit ainsi obtenu était constitué d'un mélange de particules de limbes et de longueurs de tiges intactes. La fraction des limbes a été jugé satisfaisante pour la fabrication de cigarettes sur une machine à rouler les cigarettes conventionnelle.
EXPERIENCE N° 7
On a tamisé un échantillon de 100 g de matériau américain conventionnel de limbes, séché à l'air chaud, en utilisant un appareil de tamisage d'essai constitué d'une boîte dans laquelle étaient disposés, l'un sur l'autre, cinq tamis horizontaux. Les ouvertures nominales des tamis étaient en descendant de 1,98, 1,40, 1,14, 0,81 et de 0,53 mm. L'appareil de tamisage d'essai comprenait un moyen pour animer la boîte et les tamis à l'intérieur de la boîte d'un mouvement de va-et-vient. L'échantillon de 100 g a été réparti régulièrement sur le tamis supérieur et le moyen d'agitation a été mis en route pour une durée de 10 minutes, après quoi on a récupéré les fractions de produit présentes sur les quatre tamis supérieurs. La fraction sur le tamis le plus bas et le produit ayant passé ce tamis étaient constitués de poussière fine et ils ont été éliminés.
Des sous-échantilions de 0,5 g des quatre fractions récupérées ont été répartis sur des surfaces plates distinctes de manière à ce que les particules de limbes soient toutes physiquement séparées les unes des autres. Chaque sous-échantillon a alors été soumis à une analyse géométrique à l'aide de l'appareil Magiscan Image Analyser, modèle 2, provenant de Joyce-Loebl. L'analyseur a été réglé pour obtenir des informations concernant la surface des particules (deux dimensions), leur longueur (la dimension linéaire la plus élevée) et leur longueur de périmètre.
Les données ainsi obtenues ont permis d'établir un histogramme donnant le facteur de forme des particules en fonction de leur nombre (fig. 3) et un diagramme de distribution donnant la longueur des particules en fonction de leur facteur de forme (fig. 5).
EXPERIENCE N°_S_
100 g d'un échantillon de fraction de limbes d'un produit selon l'invention, obtenus en broyant du matériau de feuilles entières de tabac américain séchées à l'air chaud et ayant une humidité de 18% dans un broyeur Quester avec un espacement des disques de 0,3 mm, ont été soumis au tamisage décrit à propos de l'expérience 7. Quatre sous-échantillons de 0,5 g provenant des quatre tamis supérieurs (c'est-à-dire des produits débarrassés de poussière) ont été soumis à une analyse géométrique comme dans l'expérience 7.
Les données ainsi obtenues ont permis d'établir un histogramme facteur de forme/nombre et un diagramme de distribution longueur/facteur de forme qui sont représentés respectivement sur la fig. 4 et la fig. 6.
Une comparaison des histogrammes des fig. 3 et 4 montre que la fraction des limbes du produit de l'invention (fig. 4) est d'une nature nettement différente de celle du matériau conventionnel de limbes coupés (fig. 3). A cet égard, on pourra noter par exemple, qu'environ 80% du matériau de limbes coupés (débarrassés des poussières) avaient un facteur de forme égal à 0,5 ou moins, alors qu'environ 90% du matériau de limbes obtenu par l'emploi de l'invention avaient un facteur de forme égal à 0,5 ou plus.
La nature très différente des deux matériaux ressort également d'un examen des fig. 5 et 6. EXPERIENCE N° 9
Du matériau conventionnel de limbes coupés, provenant d'un mélange des trois qualités de tabac du Zimbabwe fermentées à la machine et ayant une teneur en humidité d'environ 12,5%, a été placé dans un becher de laboratoire de 125 ml sans l'application d'une force externe quelconque sur le matériau qui aurait pour effet de le tasser dans le becher. Le becher a ensuite été retourné sur une surface horizontale plate et enlevé en le soulevant verticalement. La masse résultante de matériau de limbes coupés avait alors la forme illustrée sur la fig. 7. Comme on peut le noter, l'angle de repos du matériau est d'environ 90° par rapport à l'horizontale.
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EXPERIENCE No 10
L'expérience 9 a été répétée avec un matériau de limbes obtenu par l'utilisation de l'invention sur un mélange de feuilles entières des trois mêmes qualités de tabac du Zimbabwe, ayant une teneur en humidité d'environ 12,5%. La masse résultante de produit est illustrée sur la fig. 8. L'angle de repos est d'environ 33 degrés par rapport à l'horizontale.
La comparaison des fig. 7 et 8 montre à l'évidence la nature très différente du matériau conventionnel de limbes et du matériau de limbes obtenu par l'utilisation de l'invention.

Claims (1)

  1. Revendications
    1. Procédé pour traiter du matériau de feuilles de tabac, où le tabac sous forme de feuilles entières est introduit dans un broyeur à une teneur en humidité en-dessous de sa teneur en humidité de transition, l'agencement dudit broyeur et les conditions opératoires étant choisis pour qu'il sorte dudit broyeur un produit qui est un mélange comprenant des flocons de limbes et des morceaux de tiges sensiblement intactes, la fraction de limbes dudit produit après séparation desdits morceaux de tiges étant fluide et ne nécessitant pas d'autre réduction substantielle de taille pour pouvoir l'utiliser dans des articles pour fumeurs.
    2. Procédé selon la revendication 1, où des bandes de limbes sont introduites dans ledit broyeur ensemble avec du tabac en feuilles entières.
    3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, où le matériau de feuilles de tabac est introduit dans ledit broyeur par gravité.
    4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, où ladite fraction de limbes dudit produit ne repasse pas dans ledit broyeur.
    5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, où pendant le passage du matériau de feuilles dans ledit broyeur, on amène de la vapeur sous une basse pression en contact avec ledit matériau de feuilles.
    6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, où l'introduction et le passage du matériau de feuilles dans ledit broyeur sont facilités en maintenant la sortie du produit dudit broyeur sous une pression d'air diminuée.
    7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, où avant l'introduction du matériau de feuilles dans ledit broyeur, ledit matériau de feuilles ou une partie de celui-ci est traité par un agent modificateur de la fumée.
    8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, où la fraction de limbes dudit produit est soumise à un processus d'expansion du tabac.
    9. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, où ledit broyeur comprend un premier et un second éléments pour réduire les feuilles, un chemin emprunté par le matériau entre et au travers des faces opposées desdits éléments et un moyen moteur destiné à assurer un mouvement relatif desdits éléments.
    10. Dispositif selon la revendication 9, où au moins un desdits éléments a la forme d'un disque.
    11. Dispositif selon la revendication 9, où lesdites faces ont une forme sensiblement conique.
    12. Dispositif selon l'une quelconque des revendication 9 à 11, où lesdits éléments comportent des saillies sur leurs faces opposées.
    13. Dispositif selon la revendication 12, où lesdites saillies ont une structure généralement linéaire et où lesdites saillies sont disposées perpendiculairement à la direction dudit mouvement relatif entre lesdits éléments.
    14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, où ledit moyen moteur fonctionne pour entraîner uniquement un desdits éléments.
    15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, où ledit moyen moteur fonctionne pour entraîner les deux dits éléments.
    16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 15, où ledit mouvement relatif est un mouvement relatif de rotation.
    17. Produit obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant un mélange de flocons de limbes et de morceaux de tiges sensiblement intactes, la fraction de limbes dudit mélange après séparation desdits morceaux de tiges étant fluides.
    18. Produit selon la revendication 17, où l'angle de repos de la fraction des limbes, après séparation desdits morceaux de tiges, ne dépasse pas environ 45° par rapport à l'horizontale.
    19. Produit selon la revendication 18, où ledit angle de repos ne dépasse pas environ 35° par rapport à l'horizontale.
    20. Produit selon la revendication 17, 18 ou 19, où le facteur de forme d'environ 70 pour-cent des particules de la fraction des limbes ou plus, débarrassées de leur poussière, est de 0,5 ou plus.
    21. Produit selon la revendication 20, où le facteur de forme d'environ 80 pour-cent des particules de ladite fraction de limbes, débarrassées de leur poussière, est de 0,5 ou plus.
    22. Produit selon l'une quelconque des revendications 17 à 21, où la valeur de remplissage de Borg-
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    waldt de la fraction des limbes est inférieure à celle d'un matériau conventionnel et comparable utilisé pour le remplissage de cigarettes, et constitué de limbes coupés.
    23. Utilisation du produit obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comme matériau de remplissage d'articles pour fumeurs.
    24. Utilisation selon la revendication 23 comme matériau de remplissage de cigarettes.
    25. Utilisation selon la revendication 23 comme matériau de remplissage de cigares.
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