CN1220584A - 膨化烟草材料的制造方法 - Google Patents

膨化烟草材料的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1220584A
CN1220584A CN98800377A CN98800377A CN1220584A CN 1220584 A CN1220584 A CN 1220584A CN 98800377 A CN98800377 A CN 98800377A CN 98800377 A CN98800377 A CN 98800377A CN 1220584 A CN1220584 A CN 1220584A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tobacco
pressure
containing material
carbon dioxide
manufacture method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN98800377A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1095636C (zh
Inventor
植松宏海
菅克彦
中西幸雄
内山研辅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Tobacco Inc
Original Assignee
Japan Tobacco Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Tobacco Inc filed Critical Japan Tobacco Inc
Publication of CN1220584A publication Critical patent/CN1220584A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1095636C publication Critical patent/CN1095636C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/18—Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/18—Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning
    • A24B3/182—Puffing
    • A24B3/185—Puffing by impregnating with a liquid and subsequently freezing and evaporating this liquid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S131/00—Tobacco
    • Y10S131/90—Liquified gas employed in puffing tobacco
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S131/00—Tobacco
    • Y10S131/902—Inorganic chemical agents employed in puffing tobacco
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S131/00—Tobacco
    • Y10S131/903—Fixing the product after puffing

Landscapes

  • Manufacture Of Tobacco Products (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Abstract

一种膨化烟草材料的制造方法。根据该方法,将烟草材料(TM)放入压力容器(11)后,导入二氧化碳气(22),用它将压力容器(11)内部加压到规定的含浸压力。然后维持含浸压力,同时,从烟草材料(TM)上方通过粉末冶金板(13)等供给液体二氧化碳(21),在压力容器(11)内部利用供给的液体二氧化碳的蒸发,使二氧化碳气饱和,同时,利用蒸发潜热使烟草材料冷却,从而含浸二氧化碳。使该含浸二氧化碳的烟草材料在气流干燥机中与高温气流接触、膨化。

Description

膨化烟草材料的制造方法
本发明涉及一种膨化烟草材料的制造方法，尤其涉及一种以二氧化碳为膨化助剂的膨化烟草材料的制造方法。
为了节约卷烟等烟草制品中的烟草材料的使用量，同时，缓和该制品的口感等，要对烟草材料进行膨化。这种膨化是一种使干燥、收缩的烟草组织膨胀、恢复到近于生烟叶状态的技术，在烟草制品制造方面属于重要的技术。
烟草材料的膨化基本上如下进行，即将膨化助剂浸透于烟草组织内之后，通过加热使膨化助剂体积膨胀，由此使收缩的烟草组织扩展开。
在这样的烟草材料的膨化方法中，以二氧化碳作为膨化助剂使用的方法是众所周知的。
例如，在特公昭56-50830号公报中公告了如下的膨化方法，如在约24.6～31.6kg/cm2的压力下使烟草材料浸于液体二氧化碳中，使烟草材料中含浸二氧化碳，将含浸的液体二氧化碳转变成固体二氧化碳后，在高温下蒸发固体二氧化碳，从而使烟草材料膨胀。在该方法中，由于使烟草材料整体浸渍于液体二氧化碳中，所以，烟草材料中的香味成分被全部抽取到液体二氧化碳中，使膨胀烟草材料的香味降低。另外，烟草材料中大量附着的液体二氧化碳被转化成固体二氧化碳，其结果使烟草材料胶结、起团。胶结的烟草材料在供给加热膨胀工序前，需要用相当的力将其疏松，这时就产生不适宜制造卷烟烟草的细粉，使成品率降低。因此，在将烟草材料浸渍于液体二氧化碳后，尽管推荐要从烟草材料进行液体二氧化碳的断流直至液体二氧化碳的连续液体流停止，但是，这样不仅要附加断液所需的时间，而且也不能得到满意的结果。
在特公昭56-50952号中，公告了利用气态将二氧化碳含浸于烟草材料后，通过使其急速加热而膨胀(膨化)的方法。采用这种用二氧化碳气体膨胀的方法能够避开所述的使用液体二氧化碳的方法中的问题，但，由于烟草材料中保持的二氧化碳的量很少，所以在转移到加热膨胀工序前，二氧化碳容易挥发，不能实现烟草材料充分的膨胀。
在特开平4-228055号公报及特开平5-219928号公报中，公告了为了利用二氧化碳气体的冷凝增大二氧化碳的含浸量，预先使烟草充分冷却的膨胀方法。更具体的说，在特开平4-228055号公报公告的方法中，通过边使供给水平混合罐内的烟草在混合罐内移送，边与因将液体二氧化碳导入混合罐使其膨胀而生成的冷的气体二氧化碳、二氧化碳烟雾等组成的雾状冷混合体接触、混合，而使烟草冷却。将该冷却的烟草导入和混合罐连接的垂直的压力罐中，在该压力罐内使冷却的烟草和气体二氧化碳接触，进行所希望的含浸。利用该方法，不仅需要予冷用的特别的装置，而且雾状的冷混合物(主要为烟雾)和烟草的热交换(热传递)的状态易形成局部状态，烟草温度易产生分布(不均匀)问题。另外，在特开平5-219928号公报公告的方法中，通过向烟草中通入二氧化碳气体，而进行烟草的予先冷却。在这种予先冷却中，由于必须使二氧化碳气体在压力容器内循环，所以必须另设循环设备。另外，在该方法中，由于用于冷却的二氧化碳气体的显热(比热)小，为了使烟草冷却到足够低的规定的温度，需要使烟草和大量的二氧化碳气体接触。而且，在这些现有的方法中，因为烟草材料的冷却效率低，不仅在冷却时需要大量的二氧化碳，而且即使使烟草予冷，在随后为了利用二气化碳气体进行的含浸，而在压力容器内将二氧化碳气体升压到规定的含浸压力时，也会因产生的压缩热，使烟草再被加热。因此，必须过度预冷直到超过必要的低温，所以很不经济。
本发明的目的在于提供一种膨化烟草材料的制造方法，这种膨化烟草材料的制造方法能够使用所需最少量的二氧化碳，在短时间内将二氧化碳充分含浸于烟草材料中，且能够使用结构简单的装置制造品质优良的高膨化率的膨化烟草材料。
本发明是一种利用二氧化碳主要是气体二氧化碳膨化烟草材料的方法，提供一种在二氧化碳含浸于烟草材料中时，利用由液体二氧化碳的蒸发潜热进行烟草材料的冷却的方法。
本发明人为了解决上述课题，对主要利用气体二氧化碳的烟草的膨化方法进行了深入研究，结果发现，为了使二氧化碳充分含浸于烟草材料中，压力容器中的二氧化碳的状态最好是与所述烟草材料接触的部分为薄膜状液态或雾状的饱和气态，为此，将烟草材料冷却到与含浸二氧化碳时的压力(含浸压力)相对应的饱和温度是非常有效的，而且，在冷却该烟草材料时，利用液体二氧化碳向气体二氧化碳相变时的蒸发潜热是极其有效的，并最终完成了本发明。
即，本发明为了冷却为把二氧化碳充分含浸在烟草材料中而放置于压力容器内的烟草材料，要利用液体二氧化碳的蒸发潜热。在用气体二氧化碳将放置烟草材料的烟草压力容器加压到所需含浸压力后，一边维持该含浸压力，一边向烟草材料中供给液体二氧化碳。供给的液体二氧化碳与烟草材料接触，在压力容器内蒸发，使压力容器内气体二氧化碳饱和。利用此时的液体二氧化碳的蒸发潜热，使烟草材料冷却到相当于与该含浸压力对应的气体二氧化碳的饱和温度的温度，用作为压力容器氛围气的二氧化碳充分含浸。通过加热膨化该含浸二氧化碳的烟草材料，可得到膨化烟草材料。
在本发明中，在压力容器内的所有烟草材料达到上述饱和温度后，停止液体二氧化碳的供给，迅速释放容器内压力(通常释放到大致为大气压)，将烟草材料取出也可以，但最好在停止液体二氧化碳供给后到压力释放之间保持规定时间。又含浸压力最好为液体二氧化碳变换为固体二氧化碳的开始点，即二氧化碳状态图的三相点的压力(表压约4.3kg/cm2)以上的压力。另外，烟草材料的膨化最好通过将烟草材料在气流干燥机中和高温气流接触而进行，在该接触后，使膨化烟草材料和高温气流分离。
即，根据本发明的一个侧面，提供一种具有下述各工序的膨化烟草材料的制造方法。
(a)将烟草材料放入压力容器，
(b)用气体二氧化碳将该压力容器内部加压到表压至少约4.3kg/cm2的含浸压力，
(c)一边维持该含浸压力，一边自该烟草材料的上方供给液体二氧化碳，利用该液体二氧化碳的蒸发使该压力容器内的二氧化碳气体饱和，
(d)保持规定时间后，将该压力容器内的压力减压到大致为大气压，
(e)自该压力容器取出烟草材料，
(f)将取出的烟草材料供给到气流干燥机，通过使其在该气流干澡机中与高温气流接触，使烟草材料膨化，
(g)将膨化烟草材料与该高温气流分离。
另外，根据本发明的另一侧面，提供一种具有下述工序的膨化烟草材料的制造方法，即
(a)将处于第一温度的烟草材料放入压力容器的工序，
(b)用二氧化碳气给该压力容器加压，使其达到比该第一温度下二氧化碳气饱和压力低的含浸压力的工序，
(c)为了使该压力容器内的烟草材料达到相当于该含浸压力下的二氧化碳气的饱和温度的第二温度，自该压力容器内的烟草材料的上方，将所需最少量的液体二氧化碳向该烟草材料供给，使其和烟草材料接触，利用该液体二氧化碳的蒸发潜热将该烟草材料冷却到该第二温度，从而将二氧化碳含浸在该烟草材料中的工序，
(d)自该压力容器将含浸二氧化碳的烟草材料取出的工序，
(e)将该取出的含浸二氧化碳的烟草材料加热膨化的工序，
附图的简要说明如下：
图1为概略显示本发明的方法中，用于由二氧化碳含浸烟草材料的含浸装置的一个例子的图。
下面参照附图进一步详细说明本发明。
根据本发明，首先将烟草材料放入压力容器(含浸容器)。
烟草材料一般为通常的烟丝状或细片(细小片)状的材料，可以使用各种种类的烟草品种。
烟草材料的水分量以干燥重量基准最好为12～33％，以干燥重量基准12～25％更好。另外，导入压力容器时的烟草材料的温度(初期材料温度)通常根据烟草加工厂的温度管理取与厂内室温相等的20～30℃，通常烟草材料以此温度被放入压力容器。当然，也可以使用具有比该温度低或高的初期材料温度的烟草材料。
然后，如通常进行的那样，清除放置烟草材料的压力容器内的空气。该清除可通过向压力容器内通二气化碳气或使用真空泵使压力容器内部减压而进行。
清除结束后，利用二氧化碳气将放置烟草材料的压力容器内部加压到所需含浸压力。该含浸压力最好为液体二氧化碳转化为固体二氧化碳的开始点，即二氧化碳状态图的三相共存点的压力(表压为约4.3kg/cm2)以上的压力。由于这样将含浸压力设定为二氧化碳状态图的三相共存点的压力以上的压力，因而之后供给的液体二氧化碳就不会转化为固体二氧化碳凝固在压力容器壁上或闭塞压力容器的配管***。
在本发明中，由于利用液体二氧化碳的蒸发潜热冷却烟草材料，因而更严密地说，含浸压力被规定为低于放置于压力容器中的烟草材料的初期材料温度(例如20～30℃)下二氧化碳气的饱和压力的压力。
在本发明中，含浸压力考虑烟草材料相对于低温的脆性(脆性)，包括用于将含浸***维持于低温的设备的经济性等，更优选二氧化碳气饱和温度为约-37℃时的10kg/cm2(表压)以上。
而从能够实现烟草材料的更高的膨化率考虑，含浸压力最好尽可能高。但是，二氧化碳在较低压力及温度时存在临界点[74.2kg/cm2(表压)、31.1℃]，当超过该压力及温度时，二氧化碳不再保持液体状态，不仅控制***会变得复杂，也不能实现膨化率的进一步提高，所以，实用上含浸压力不应超过该压力，即通常表压的约74kg/cm2(二氧化碳气饱和温度31℃)。
另一方面，含浸压力越低，压力容器所要求的强度越低，越节省压力容器的成本。
从以上各点出发，实际的含浸压力要考虑烟草材料所需的膨化率，使用的液体二氧化碳的量(后述)、压力容器的强度、操作性等而设定。通常，由于烟草材料的温度为20～30℃，所以，可酌情使用表压为30～60kg/cm2的含浸压力。
如上所述，在向压力容器中导入二氧化碳气，直至含浸压力后，一边维持含浸压力，一边从烟草材料的上方供给液体二氧化碳。
液体二氧化碳的供给可通过没在压力容器上盖下部的1个或1个以上的喷嘴，通过在压力容器上盖下部横断压力容器开口设置的孔径2～200um的粉末冶金板，或通过设置在压力容器开口端旁边的周壁上的喷嘴，或利用其他合适的装置而进行。
供给的液态二氧化碳的量可规定为为使压力容器内的烟草材料达到相当于上述含浸压力下饱和二氧化碳气的温度的温度所需要的最少量。
举例来说，则如上所述，烟草材料的初期材料温度通常为20～30℃，该温度下的二氧化碳气的饱和压力大致为表压57～72kg/cm2。当将含浸压力设定为烟草材料的初期材料温度下的二氧化碳气的饱和压力以下的压力时，向放置烟草材料的压力容器内供给的液体二氧化碳在压力容器内和烟草材料接触而蒸发，利用此时的蒸发潜热烟草材料被冷却。因此，只要将被控制的量的液体二氧化碳供给到压力容器内，该液体二氧化碳就会全部气化，在压力容器内形成饱和状态，因此，烟草材料的材料温度为含浸压力下二氧化碳气的饱和温度。由于液体二氧化碳的蒸发，压力容器内的压力会上升，但通过采用如附设于压力容器的保压阀等业内人士十分熟悉的保压装置将其适当排放，就可以很容易地将压力容器内的压力维持在含浸压力。
下面，以使用初期材料温度为25℃，含25％(干燥重量基准)水分的烟草材料(烟丝)，含浸压力表压30kg/cm2的情况为例说明液体二氧化碳供给量的求法。
(1)首先，如下求出将25℃温度下的烟丝冷却到含浸压力30kg/cm2(表压)下二氧化碳气的饱和温度(-4.5℃)所需的热量。
(a)烟丝的比热虽然因原料种类有若干不同，且因烟草水分量也会变化，但一般地说，可看作干燥烟草的比热(0.34kcal/kg℃)加上以干燥重基准表示的水分量值而成的值。因此，水分为25％(0.25kgH2O/kg干燥烟丝)的烟丝的比热为约0.6kcal/kg℃。
(b)用该值乘以要冷却的温度[25℃-(-45℃)=29.5℃]，则可求出每冷却1kg(干燥重量)烟丝所需要的热量=约18kcal/kg。
(2)其次，液体二氧化碳的蒸发潜热根据帕格门·普雷斯(パ-ガモン·プレス)社刊“纯化学及应用化学的国际单位”或日本机械学会的热物性值集等科学文献的记载，表压为30kg/cm2下液体二氧化碳的蒸发潜热约为60kcal/kg。
(3)因此，冷却烟丝所需液体二氧化碳的量即为冷却烟丝所需的上述热量约18kcal/kg除以液体二氧化碳的上述蒸发潜热约60kcal/kg的值。即冷却1kg(干燥重量)烟丝，只要供给0.29kg的液体二氧化碳就可以了。
但是，实际情况下，因为存在来自压力容器***外的热量侵入及供给的液体二氧化碳的压力或温度状态的影响，所以最好供给比上述算出的(理论)供给量稍多的液体二氧化碳。即供给液体二氧化碳的量最好为上述理论值的1～约7倍，优选1.5～4倍的量。
通常从相对于烟草材料重量的比例来说，液体二氧化碳以干燥重量基准下的烟草材料重量的0.04～约2.4倍，优选0.06～约1.4倍重的比例供给。该此例在下述情况下尤其适用，即烟草材料为以干燥重量基准算含有12～25％水分、具有20～30℃初期材料温度的材料，含浸压力为表压30～60kg/cm2的情况。含浸压力越高，所需二氧化碳的供给量越少。
这样，烟草材料利用供给的液体二氧化碳的蒸发潜热，被冷却到含浸压力下二氧化碳气的饱和温度，被用二氧化碳充分含浸。
在液体二氧化碳供给量少的情况下，供给的液体二氧化碳全部被气化为干燥气态，由于烟草材料的温度达不到上述饱和温度，所以要追加液体二氧化碳。这种状态可由与烟草材料接触而设的温度传感器检测出来。另外当液体二氧化碳的供给量过多时，部分液体二氧化碳仍以液态残留下来。该部分残存的液体二氧化碳因重力而集中在压力容器的底部，只要将其回收就可以了。这种状态可通过设在压力容器底部的观察窗监视。
压力容器内部达到二氧化碳的饱和状态可通过设在烟草材料最下部或压力容器底部出口(回收配管)的温度传感器显示该饱和温度而确认。或者，也可以以从上述观察窗确认到在压力容器底部稍微存在液体二氧化碳的时刻为达到上述饱和状态的时刻。
然后，停止供给液体二氧化碳，打开压力容器直至使其大致达到大气压后，将含浸了二氧化碳的烟草材料从压力容器中取出，将其送至加热膨化工序，进行加热膨化。
刚自压力容器取出的烟草材料，由于上述含浸作用的影响，有时会保持容器内时的形状，但，即使是这种状况，烟草材料也不是冻结，胶结，只要用手轻轻一握就会很容易地散开。这种情况下，最好使烟草材料通过分别立设有多个柱销的一对辊，以使烟草材料散开。这种挤散不使烟草材料破碎(即不产生屑、碎片等)。因此，本发明处理的含浸过二氧化碳的烟草材料可在不使其破碎情况下向加热膨化工序输送。
在加热膨化工序，通常是在气流干燥机中使含浸了二氧化碳的烟草材料和高温气流接触。
气流干燥机本身正如公知，通常是在由不锈钢管构成的膨化管中使高温气流高速流动的干燥机。高温气流通常包括大部分的水蒸气。
一般情况下，在加热膨化中，加热温度越高，烟草组织中的二氧化碳的膨胀速度越快，可以得到更高的膨化率。但是，在本发明中，由于在含浸后没有或几乎没有附着在烟草材料上的固态二氧化碳，因此即使膨化温度较低，也可以达到所需的膨比率。无论如何，烟草材料的膨化最好是快速加热，并且，为了使膨化的烟草组织一度固定，最好干燥到例如8％(干燥重量基准)以下的水分。作为这样的快速加热装置上述气流干燥机是适宜的。而且加热温度和时间可以根据所需膨化率和烟香味(例如：无焦臭味等)决定。在本发明中，可以通过使其与约260～350℃的高温气流接触仅1～2秒钟而达到高的膨化率。
膨化后，将膨化烟草材料与高温气分离。该分离如本领域所公知，可通过连接在气流干燥机上的切向分离机进行。
另外，在导入液体二氧化碳，压力容器达到饱和状态后，为了更确实地使二氧化碳向烟草材料含浸可以不马上释放压力，而是保持该状态不变，然后再释放压力。该保持时间最好在10秒钟以上，保持到20分钟左右就足够了。该保持时间可以是含浸压力越低越长，含浸压力越高越短。
在本发明中，发现含浸压力和烟草材料中的初期含水量之间具有相关关系。如下述实施例所示，发现含浸压力越高达到高最范围的膨化率的烟草材料的初期含水量(以下称作适当初期含水量)可以越少。例如，含浸压力为表压30kg/cm2时，烟草材料的初期水分为20～25％(干燥重量基准)，含浸压力为表压40kg/cm2时，烟草材料的初期水分为18～23％(干燥重量基准)，含浸压力为表压50kg/cm2时，烟草材料的初期水分为16～21％(干燥重量基准)就可在各含浸压力下达到最高范围的膨化率。
适当初期含水量会根据烟草材料的品种或烟叶分类等级等多少有所变动，但，尤其在使用各种烟草原料混合的混合烟丝时，包含在上述水分范围内。
当使用含有适当初期水分量的烟草材料时，发现含浸压力越高越能实现高的膨化率。
含浸压力高的其他的优点是可以降低使用的液体二氧化碳的所需最少量，并可以进一步排除含浸后烟草材料胶结的可能性。即，例如二氧化碳气的饱和温度在表压为30kg/cm2时为约-45℃，表压为50kg/cm2时为约+14.5℃。因此，将初期材料温度20～30℃的烟草材料冷却到饱和温度所需的热量(因此，所需二氧化碳的量)含浸压力越高可以越少。并且，如上所述，烟草材料的适当初期含水量由于存在含浸压力越高越低的倾向，所以，对应于烟草材料的含水量的显热也越少，冷却所需的热量(因此，所需二氧化碳的量)更加减少。这样，由于含浸压力越高，使用的液体二氧化碳的量越少，含浸中烟草材料达到的温度(二氧化碳气的饱和温度)越高，且烟草材料的适当水分越低，所以可以进一步排除烟草材料胶结的可能性。
下述表1～表4表示含浸压力以表压计分别为30kg/cm2(饱和温度-4.5℃、液体二氧化碳的蒸发潜热60kcal/kg)、40kg/cm2(饱和温度+6.3℃、液体二氧化碳的蒸发潜热50kcal/kg)、50kg/cm2(饱和温度+14.5℃、液体二氧化碳的蒸发潜热43kcal/kg)及60kg/cm2(饱和温度22.0℃、液体二氧化碳的蒸发潜热34kcal/kg)的情况下，烟草材料的初期水分(干燥重量基准)、烟草材料的初期材料温度和所需最少量的液体二氧化碳量[相对于1kg烟草材料(干燥重量基准)的计算值]的关系。另外，在表1～表4中，将在各含浸压力下达到最高膨化率的烟草材料的初期水分值表示为最佳水分。
图1为概略显示在本发明的方法中用二氧化碳含浸烟草材料所使用的含浸装置之一例的图。该含浸装置10具有以容放于金属网容器MC中的状态，用于容放烟草材料TM的压力容器(含浸容器)11。该压力容器11用例如不锈钢制作，具有圆筒状壳体。上盖12被开闭自如地安装在该压力容器11的上部开口端，可以气密性地封闭压力容器11。
由孔径2～200um的多孔质粉末冶金板构成的液体二氧化碳散布部件13与上盖12的下面离开设置在上盖12的下侧。该散布部件13具有与压力容器11的内部断面平面形状相同的平面形状，配置成在由上盖12气密性封闭压力容器11时，横断压力容器11的开口断面。
压力容器11的外周面由套管14包覆，用于防止外部热向压力容器内侵入，维持压力容器11内的含浸压力，从而维持压力容器11内二氧化碳气的饱和温度。在该套管14内可以使用以维持上述饱和温度所需的制冷剂或制热剂循环。
压力容器11的外部配置有用于贮藏液体二氧化碳的容器20。该容器20内液体二氧化碳21的上方充满二氧化碳气22。
为了向压力容器11供给二氧化碳气22设有管线L1，其一端经上盖12与压力容器11内连通，另一端与容器20的上部连通。管线L1上压力容器11的顶部附近设有开闭阀V1。由阀V1的开闭控制二氧化碳气22向压力容器11内的供给及其停止。
还设有管线L2，管线L2与容器20的底部连通，用以向压力容器11内供给液体二氧化碳21。在该液体二氧化碳供给管线L2上，从容器20侧以次设有开闭阀V2，液体二氧化碳供给泵P，流量计FM，减压阀V3。通过打开阀V2，驱动供给泵P，容器20内的液体二氧化碳21就向压力容器11流动。流量计FM测定该液体二氧化碳的流量，当达到设定的累计值时发出使供给泵P停止的信号。可以根据该信号使供给泵P停止。减压阀V3将通过管线L2向压力容器11供给的液体二氧化碳21调节为规定压力。
                          表1
含浸压力30kg/cm2(表压)下每1kg烟草材料的液体二氧化碳的所需最少量(kg)
  烟草材料的初期水分          烟草材料的初期材料温度
     20℃     25℃      30℃
    12％      0.19     0.23      0.26
    14％      0.20     0.24      0.28
    16％      0.20     0.25      0.29
    18％      0.21     0.26      0.30
    20％      0.22     0.27      0.31
    22％      0.23     0.28      0.32
    24％(最佳水分) 0.24 0.29 0.33
    25％      0.24     0.29      0.34
                          表2
含浸压力40kg/cm2(表压)下每1kg烟草材料的液体二氧化碳的所需最少量(kg)
  烟草材料的初期水分          烟草材料的初期材料温度
    20℃     25℃     30℃
    12％     0.13     0.17     0.22
    14％     0.13     0.18     0.23
    16％     0.14     0.19     0.24
    18％     0.14     0.19     0.25
    20％(最佳水分) 0.15 0.20 0.26
    22％     0.15     0.21     0.27
    24％     0.16     0.22     0.27
    25％     0.16     0.22     0.28
                          表3
含浸压力50kg/cm2(表压)下每1kg烟草材料的液体二氧化碳的所需最少量(kg)
  烟草材料的初期水分          烟草材料的初期材料温度
    20℃     25℃     30℃
    12％     0.06     0.11     0.17
    14％     0.06     0.12     0.17
    16％     0.06     0.12     0.18
    18％(最佳水分) 0.07 0.13 0.19
    20％     0.07     0.13     0.19
    22％     0.07     0.14     0.20
    24％     0.07     0.14     0.21
    25％     0.08     0.14     0.21
                           表4
含浸压力60kg/cm2(表压)下每1kg烟草材料的液体二氧化碳的所需最少量(kg)
  烟草材料的初期水分   烟草材料的初期材料温度
25℃ 30℃
    12％     0.04     0.11
    14％     0.04     0.11
    16％(最佳水分) 0.04 0.12
    18％     0.05     0.12
    20％     0.05     0.13
    22％     0.05     0.13
    24％     0.05     0.14
    25％     0.05     0.14
管线L2在减压阀V3的下流侧分支成两个管线L3及L4。分支管线L3在压力容器11外合流入管线L1。另一分支管线L4与在压力容器11的上部周围朝向压力容器11内部配设的喷嘴(无图示)连接。
由管线L3供给的液体二氧化碳经粉末冶金板13的孔散布在烟草材料TM上。另外，由管线L4供给的液体二氧化碳经上述喷嘴散布在烟草材料TM上。通过分支管线L3及分支管线L4进行的液体二氧化碳的供给可以同时进行，也可以适当交替进行。因此，在管线L3及L4上分别设有开闭阀V4及V5。另外，由于通过管线L3进行的液体二氧化碳的供给和通过管线L4进行的液体二氧化碳的供给可以只进行其中一种供给，所以可以省去管线L3及管线L4之任一个，此时，留下的管线(L3或L4)中的阀(V4或V5)也不需要了。并且，也可以取代粉末冶金板13而设置带有多个喷嘴的盘，将来自管线L3的液体二氧化碳经这些喷嘴进行散布。
位于容放在压力容器11内的烟草材料TM的上部、底部及中间部，分别设有测温装置如热电偶TC1、TC3及TC2，其指示温度由压力容器11外部的温度检测器TD检测。
另外，在压力容器11的下方配置有液体二氧化碳回收罐15，在供给压力容器11的液体二氧化碳通过烟草材料TM有些许流出时，通过装有开闭阀V6的管线L5，接受该部分液体二氧化碳。回收到该回收罐15的液体二氧化碳通过装有开闭阀V7的管线L6经在图中无显示的回收设备中的回收、精制工序而返回容器20。另外，在管线L5上，压力释放管线L7连接在阀V6的上流侧，通过打开装在其上的开闭阀V8可以将压力容器11内的压力释放到大致为大气压。从压力释放阀V8通过管线L7排出的二氧化碳气也被送入图中无显示的回收设备。
并且，在压力容器11的上部设有和压力容器11内连通、装有保压阀V9的管线L8。保压阀V9调节压力容器11内的二氧化碳气压使之不超过设定的含浸压力，通过和减压阀V3的协动可以良好的精度调节含浸压力。另外，从保压阀V9经管线L8排出的二氧化碳气也被送到图中无显示的回收设备。
为了用该含侵装置10由二氧化碳含浸烟草材料，首先要把容放在金属网容器MC中的烟草材料TM放入压力容器11。然后，关闭上盖12，打开阀V1，同时打开阀V8将二氧化碳气短时间通过压力容器11内，以吹扫压力容器11内部。
接着关闭阀V8，用二氧化碳气将压力容器11内加压到所需含浸压力。加压结束后，关闭阀V1，打开阀V2，同时打开阀V4及/或阀V5，从烟草材料TM上方散布液体二氧化碳。当热电偶TC1～TC3全部显示含浸压力下二氧化碳气的饱和温度后，马上关闭阀V2，并关闭阀V4及/或V5，停止液体二氧化碳的供给。在此之后直接，或在此之后经过规定的保持时间后，打开压力释放阀V8将压力容器11内的压力释放到大致为大气压。然后，打开上盖12，取出含浸了二氧化碳的烟草材料，将其放入气流干燥机(无图示)进行规定的加热膨化处理。
由以上说明可知，该含浸装置10不需要用以烟草材料予冷的其他设备，是仅在压力容器上附设液体二氧化碳散布装置的简单结构。根据本发明，通过采用这种简单结构的装置使二氧化碳含浸于烟草材料中，在膨化处理后，就可以得到具有优良膨化率(膨松性)的膨化烟草。
下面，和比较例一起叙述本发明的实施例。在以下的实施例中，用以二氧化碳含侵的装置为具有和图1所示的二氧化碳含侵装置同样结构的装置，本发明的液体二氧化碳的散布只用粉末冶金板13进行。含侵装置的操作如有关图1的叙述而进行。另外，在以下的实施例等中，压力均为表压。
在以下的实施例等中，各用语如下定义。
水分：将烟草材料试样放入100℃的自然对流烘箱1小时后减少的重量称作水分量。以相对于烟草材料的干燥重量的水的比例表示。另外，该水分的定义在本说明书中通用。
膨松性：为表示制造卷烟时烟草材料的充填能力的值。用德国BorgwalatGmbH公司制DD60A型膨松密度测定器(densimeter)如下测定。
(1)将烟草材料试样充填到直径60mm的圆筒容器(圆筒缸)中。试样：膨化处理前的试样用15g，膨化处理后的试样再调湿后用10g。
(2)用加有3kg负荷的直径56mm的活塞压缩充填的烟草材料试样30秒。
(3)由于被压缩的烟草材料的层高被显示，所以由该值求出烟草材料的视在体积。该视在体积除以烟草材料重量得到的值称作膨松性(表示单位cc/g)。
另外，膨松性数值越高，烟草材料的充填能力越高，每根低烟充填的烟草重量则越少。
膨松性提高率：为膨松处理后烟草材料的膨松性除以膨化处理前烟草材料的膨松性的值。该数值越大，就越使充填能力提高。
CO2保持率：在含浸前后，测定试样的重量，将增加的重量部分定为二氧化碳(CO2)保持量，用该CO2保持量除以含浸前的试样重量(干燥重量)所得的值定为CO2保持率。
再调湿：将膨化后的烟草材料调节为卷烟用适当水分。通过在温度20℃、相对温度60％的室内，放置一周而进行。
烟味品质：是由接受过判定烟草香气、味道专门训练的10名评判员，感官评价烟味的结果。各评判员用-3、-2、-1、0、+1、+2、+3等7级表示烟味品质，取其平均值。以比较对象(基准)设为0，有差异表示为1，有一定差异表示为2，有极大差异表示为3。符号+表示烟味品质好，符号-表示烟味品质差。也就是说。-3意味着烟味品质极差，+3意味着烟味品质极好。
实施例1
向代表性的烟草的混合烟丝(注号：B-3)喷水雾加湿，配成如下述表5所示的初期水分量不同的5种试样。
将加湿后5小时以上的各种烟丝(干燥重量约100g)放入不锈钢金属网容器内，将其容放在压力容器[内容积1L(升)、直径80mm深200mml内。接着，用二氧化碳气体吹扫压力容器内部10秒。
然后，将二氧化碳气体导入压力容器内，使压力容器内加压到30、40或50kg/cm2的含浸压力。
停止供给二氧化碳气体后，开始从压力容器上方供给液体二氧化碳。液体二氧化碳慢慢地散布，直到位于烟丝层中上部、中部及最下部的分别设置的热电偶TC1～TC3全部显示含浸压力下的二氧化碳气体的饱和温度。
与最下部的热电偶表示所述饱和温度的几乎同时，从压力容器的底部冒出很少量的液体二氧化碳。在该时刻，停止液体二氧化碳的供给。
停止供给1分钟之后，利用约10秒钟将压力容器内压力释放到大气压，取出二氧化碳含浸了的烟丝。
将该烟丝放入气流干燥机内进行加热膨化。气流干燥机由内径84.9mm，长12m的不锈钢管(膨化管)组成，含有80体积％的水蒸气的高温气流以38m/秒的速度流动。气流干燥机的入口温度控制在350℃。烟丝在膨化管内的通过时间约为1秒。通过膨化管的膨化烟丝被利用切向分离器与气流分离，取出。得到的膨化烟丝的水分为3～4％。
再调温各膨化烟丝后，测定膨松性，膨松性提高率及CO2保持率。将结果示于表5。
                                  表5
   含浸压力[kg/cm2]    初期水分[％]      膨松性[cc/g]     膨松性提高率   CO2保持率[％]
   0(无含浸)     14.6       4.10     1.00       0
      30     15.6       8.56     2.09     14.4
    18.4       8.88     2.17     12.0
    20.9       9.03     2.20      8.5
    23.5       9.40     2.29      7.1
    27.4       8.69     2.12      6.3
     40     15.6       9.16     2.23      6.6
    18.4       9.64     2.35      5.4
    20.9       9.72     2.37      3.3
    23.5       9.53     2.32      3.2
    27.4       9.18     2.24      3.1
     50     15.6       9.50     2.32      3.6
    18.4       9.77     2.38      3.4
    20.9       9.72     2.37      3.2
    23.5       9.62     2.34      3.1
    27.4       9.14     2.23      3.1
由表5结果可知，利用本发明的方法，能够实现优异的膨松性。另外，由这些结果证明，含浸压力越高，当烟草材料的初期水分降低时，膨松性就越提高。
在本实施例中，在可得到膨松性最高的膨化烟丝的条件(即含浸压力50kg/cm2、烟丝初期水分18.4％)下，进行同样的二氧化碳含浸处理之后，将含浸了二氧化碳的烟丝保存、藏置在不锈钢制的真空隔热容器内。藏置30分钟之后，同样地利用气流干燥机进行加热膨化。既使经过该种藏置后，隔热容器内的烟丝的温度保持在-40℃，膨化烟丝的膨松性为9.68cc/g，也比不经藏置加热膨化时的膨松性9.77cc/g不怎么逊色。
通常认为为了将从烟草组织内挥发的二氧化碳的量控制在最小限度，二氧化碳含浸烟草材料最好在含浸后即刻加热膨胀。但是，由所述结果可知，利用本发明只要采用适当地保冷装置，使烟草组织内含浸3％(以干燥重量为基准)左右的二氧化碳时，就能得到充分的膨化效果。
实施例2
对国产黄色品种烟丝(记号：ESE)喷水雾加湿使其水分为25％。经过5小时以上后，将该加湿的烟丝约100g(以干燥重量为基准)放入不锈钢制的金属网容器内，收容在和实施例1同样的含浸装置内，之后，用二氧化碳气吹扫10秒钟。
接着用二氧化碳气体加压到30kg/cm2之后，散布液体二氧化碳。经12秒后，置于烟丝中的3个热电偶TC1～TC3全部显示二氧化碳的与30kg/cm2所对应的饱和温度即-45℃。这时，停止液体二氧化碳的供给。供给的液体二氧化碳的量为68g。
停止液体二氧化碳供给8秒钟之后，用约10秒钟使压力容器内的压力释放到大气压。
含浸处理所需时间(从由二氧化碳气加压后至向大气压的释放结束)，即含浸时间约为30秒。
压力释放后，迅速将烟丝取出，测定重量，结果为143.8g。由于二氧化碳含浸处理前烟丝的重量为122.1g，所以含浸后的烟丝保持了21.7g的二氧化碳。这相对于烟丝的干燥重量相当于22.1％。
含浸了二氧化碳的烟丝，维持与压力容器内部对应的园柱形状，但用手一握很容易散开，完全没有胶结。
在与实施例1同样的气流干燥机中加热膨化该含浸了二氧化碳的烟丝。得到的膨化烟丝的水分为3.4％。
再调湿后，测定膨松性，结果为9.42cc/g。另外，未处理烟丝的膨松性为4.09cc/g。
然后，改变保持时间，使用同批量的加温烟丝，进行同样的含浸、膨化处理。
将以上结果汇总于下表6。另外，表6还计入了含浸时间。
由表6所示的结果可知，保持时间越长，剩余的少量液体二氧化碳越
                                   表6
    保持时间(含浸时间)   CO2保持率[％]      膨松性[cc/g]
      8秒(30秒)     22.1       9.42
     38秒(1分)     20.7       9.34
   4分38秒(5分)     17.2       9.38
   7分38秒(8分)     15.5       9.40
   9分38秒(10分)     14.2       9.37
因重量而汇集于压力容器的底部，越有使二氧化碳保持率降低的倾向，但膨松性却无论含浸时间或保持时间如何都很好。因此，只要确实使所需最少量的液体二氧化碳散布，并冷却烟草原料，则即使用30秒这样短的含浸时间，也可以实现良好的膨松性，这一点很清楚。
比较例1
使用实施例2使用的加湿烟丝，采用特公昭56-50830号公报记载的实施例的方法含浸二氧化碳。即在同样将加湿烟丝放于实施例2使用的压力容器内，由二氧化碳气吹扫后，将液体二氧化碳向压力容器内供给，直至液体二氧化碳自压力容器上部的保压阀9冒出。液体二氧化碳充满压力容器的时间，因压力容器的容积、泵的能力、配管及供给阀的大小而不同，但，在本比较例中用了1分30秒。
然后，将液体二氧化碳自压力容器向回收罐回收，该回收用了1分钟。
连续的液体二氧化碳的吹出结束后，关闭阀V6，在为了断液而经过下表7所示的断液时间后，将压力释放至大气压。压力释放所需时间与实施例1同样为约10秒钟。
因此，吹扫时间以外的含浸处理所需时间加上自液体取出后的断液时间需要2分40秒。
取出的含浸烟丝处于胶结状，用手使劲拆开后，在与实施例1同样的条件下，由气流干燥机进行加热膨化。结果示于表7。
                                表7
 自液体中取出后的断液时间   CO2保持率[％]      膨松性[cc/g ]
       无     26.2       9.36
       3分     24.4       9.12
       5分     22.9       9.21
在由液体二氧化碳的浸渍进行的含浸中，通常认为在自液体中取出后，为了与液体断开，设置规定的断液时间，因而使二氧化碳保持率降低，对减少含浸烟丝的胶结是有效的。但是，即使在自液体中取出后设置5分钟断液时间，也不过和实施例2中含浸时间30秒时的保持率程度相同，膨松性也稍稍劣化。可以认为这是由于当将烟草材料整体浸渍于液体二氧化碳中时，相对于烟草材料存在过剩的液体二氧化碳，即使连续的液体二氧化碳的流动停止，仍然会有液体二氧化碳残留在烟草材料的间隙的缘故。另外，由于烟草材料表面上附着的固体二氧化碳的量较多，为了使其升华要夺取热量，即使由气流干燥机暧间加热含浸烟丝，相当于该部分的膨化效果也会降低。
实施例3：
在实施例1的3种含浸压力下，分别通过和实施例1同样的操作用二氧化碳含浸含有显示最高膨松性的初期水分的烟草材料(加湿烟丝)。用和实施例1使用的气流干燥机不同的气流干燥机加热膨化取出的烟草材料。本实施例实用的气流干燥机膨化管的长度为20m，入口温度控制为180℃或260℃。气流的流速和实施例1相同。得到的结果显示于下述表8。表8中同时记录了在实施例1的加热膨化条件下得到的结果。
由表8的结果可知，在260℃通过2秒钟加热膨化处理得到了和350℃下1秒钟加热膨化处理时相同的膨松性。200℃下经2秒钟加热膨化处理得到的膨松性比此稍差，但也较高。
                                     表8
    含浸压力[kg/cm2](初期水分)               气流干燥条件
   200℃、2秒     260℃、2秒    350℃、1秒
       30(23.5％) 8.76 9.38 9.40
       40(20.9％) 8.95 9.69 9.72
      50(18.4％) 9.11 9.79 9.77
实施例4：
在该实施例中用容量10L(直径200mm、深32mm)的压力容器，采用和实施例2同样的操作膨化混合烟丝(B-3；初期水分25％)。
即，在将约1250g(干燥重量为1000g)的混合烟丝充填到压力容器后，用二氧化碳气加压到30kg/cm2，散布790g的液体二氧化碳。该液体二氧化碳的供给量以干燥重量基准相当于混合烟丝的79％。
用二氧化碳气进行的直至上述含浸压力的加压和液体二氧化碳的散布用1分钟进行。液体二氧化碳的供给结束1分钟后，混合烟丝层中3处的热对偶TC1～TC3均显示饱和温度(-4.5℃)。
将保持时间定为0分(无)、3分或8分，然后取出，接着，将压力容器内的压力用约30秒钟释放至大气压。
在使取出的混合烟丝通过由分别立设有多根长度30mm的柱销的一对辊组成的烟丝解除机后，在和实施例1相同的条件下，用气流干燥机加热膨化。结果如下表9所示。
比较例2：
用实施例4使用的压力容器，按比较例1的方法，将同样的烟丝浸渍于液体二氧化碳中，进行其后的处理。
在该比较例2中，使混合烟丝浸渍于液体二氧化碳中，用了8分钟时间，从液体二氧化碳中取出用了2分钟时间。
经过断液时间0分(无)、3分或8分后，用大约30秒钟时间将压力容器内的压力释放至大气压。
将取出的混合烟丝通过实施例4所用的烟丝解除机后，用同样的气流干燥机在同样条件下进行加热膨化。
将结果一并记入下表9。表9中，“经过时间”在实施例4中表示上述保持时间，在比较例2中，表示上述断液时间。
                                   表9
 经过时间[分]        CO2保持率[％]    膨松性    [cc/g]
   实施例4    比较例2   实施例4    比较例2
    无     14.2     43.8     8.96     8.89
    3分     10.4     32.1     8.85     8.78
    8分      8.0     27.7     8.99     8.81
表9表明，采用散布液体二氧化碳之本发明的方法，由于几乎不使用多余的二氧化碳，因此，无论什么样的装置规模都可以使含浸时间比浸渍于液体二氧化碳中的方法缩短。只要缩短了含浸时间，就可以增加单位时间的处理量或使装置小型化。
另外，当使用容积大的压力容器时，本发明的液体二氧化碳散布法和现有的二氧化碳浸渍法的二氧化碳保持率差异很大(参照表9)。在现有的浸渍方法中，留有相当多的多余二氧化碳，即使采用8分钟断液保持时间，二氧化碳保持率也有约28％。取出的烟丝的下半部，明显胶结，即使用手握也不会散，需要用烟丝解除机将其块拆开。使烟丝胶结的多余的二氧化碳难以回收，有可能对环境或制造成本带来不好的影响，因此不理想。
另外，在基于液体二氧化碳散布之本发明的方法中，由于有效地使用予定的所需最少限量的二氧化碳，所以几乎没有多余的二氧化碳。因此，取出的烟丝无胶结，从开始就是散开的，几乎都原样穿过烟丝解除机的辊间。
接着，筛分了分别采用实施例4及比较例2的方法，保持时间均取8分钟而得到的膨化的烟丝。筛分机使用了德国JEL公司(J.EngelsmannAG)的PRUEFSIB JEL200型，作为筛，将按照国际标准化机构(ISO)、日本工业规格(JIS)开目4.00、3.15、2.00、1.00及0.50mm的筛重叠设置在上述筛分机上。
首先，将膨化烟丝充分混合试样缩分取25g。过筛2分钟，正确测量各筛上残留的烟丝及通过0.50mm的筛的烟丝的重量，求出各自相对于初始烟丝重量(25g)的比例。每种试样重复8次该测定操作，求平均值。结果如表10所示。
                                      表10
4mm以上   4mm未满～3.15mm   3.15mm未满～2mm   2mm未满～1mm   1mm未满～0.5mm     0.50mm未满
实施例4       10. 2        9.4       29. 4       40.0        7.6           3.4
比较例2         3.1       4.0       19.2       53.0       15.6           5.1
一旦烟丝胶结，解除它时就会产生烟丝的破碎。通过开目1mm的筛的微细烟丝(细粉)，不适宜制造卷烟，成品率降低。
由表10可知，现有的二氧化碳浸渍法，含浸烟丝的胶结明显，解除烟丝产生的破碎严重，和本发明的液体二氧化碳散布法的烟丝相比，整体上烟丝的长度短。尤其是通过1mm筛的细粉的比例超过了20％。
与此相对，本发明的液体二氧化碳散布法得到的烟丝由于几乎是原样通过烟丝解除机，因此含浸烟丝的破碎少，细粉的比例为11％，是现有浸渍法的一半。
然后，用该筛分留下的烟丝卷烟，在不清楚其处理方法的情况下，进行烟味品质的比较。判定结果，在现有浸渍法烟丝所卷的烟为0时，本发明的散布法所得烟丝卷的烟为+2，烟味品质明显地好。可以考虑这起因于现有浸渍法烟丝所卷的烟，烟的香气溶解于挥发性成分，尤其是液体二氧化碳而跑掉的缘故。
如上所述，根据本发明，可以用所需最少限度的二氧化碳，用短时间将二氧化碳含浸于烟草材料中，且可以用结构简单的装置制造品质优良的膨化烟草材料。

Claims (27)

1、一种膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，这种膨化烟草材料的制造方法具有下述各工序：
(a)将烟草材料放入压力容器，
(b)用气体二氧化碳将该压力容器内部加压到表压至少约4.3kg/cm2的含浸压力，
(c)一边维持该含浸压力，一边自该烟草材料的上方供给液体二氧化碳，利用该液体二氧化碳的蒸发使该压力容器内的二氧化碳气体饱和，
(d)保持规定时间后，将该压力容器内的压力减压到大致为大气压，
(e)自该压力容器取出烟草材料，
(f)将取出的烟草材料供给到气流干燥机，通过使其在该气流干澡机中与高温气流接触，使烟草材料膨化，
(g)将膨化烟草材料与该高温气流分离。
2、如权利要求1所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(a)中的烟草材料按干燥重量基准，具有12～33％的水分。
3、如权利要求1所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(a)中的烟草材料温度为20～30℃。
4、如权利要求1所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(b)中的含浸压力为表压10～74kg/cm2。
5、如权利要求4所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(b)中的含浸压力为表压30～60kg/cm2
6、如权利要求1所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(a)中使用工序(b)中的含浸压力越高具有越少水分的烟草材料。
7、如权利要求1所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(c)中的液体二氧化碳的供给量为干燥重量基准下烟草材料重量的0.04～约2.4倍。
8、如权利要求7所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(c)中的液体二氧化碳的供给量为干燥重量基准下烟草材料重量的0.06～约1.4倍。
9、如权利要求1所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，在工序(c)中，当烟草材料温度达到含浸压力下二氧化碳气的饱和温度后，当即停止液体二氧化碳的供给。
10、如权利要求1所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，在工序(c)中，在液体二氧化碳自压力容器底部稍微流出的时刻停止液体二氧化碳的供给。
11、如权利要求1所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(d)中的保持时间为10秒以上。
12、如权利要求1所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(f)中的高温气流包含水蒸气，温度为260℃～350℃。
13、如权利要求12所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，在工序(f)中，使烟草材料与高温气流接触1～2秒钟。
14、如权利要求1所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，在工序(f)中，使烟草材料膨化，直至水分为干燥重量基准下的8％以下。
15、一种膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，这种膨化烟草材料的制造方法具有：
(a)将处于第一温度的烟草材料放入压力容器的工序，
(b)用二氧化碳气给该压力容器加压，使其达到比该第一温度下二氧化碳气饱和压力低的含浸压力的工序，
(c)为了使该压力容器内的烟草材料达到相当于该含浸压力下的二氧化碳气的饱和温度的第二温度，自该压力容器内的烟草材料的上方，将所需最少量的液体二氧化碳向该烟草材料供给，并使其和烟草材料接触，利用该液体二氧化碳的蒸发潜热将该烟草材料冷却到该第二温度，从而将二氧化碳含浸在该烟草材料中的工序，
(d)自该压力容器将含浸二氧化碳的烟草材料取出的工序，
(e)将该取出的二氧化碳含浸的烟草材料加热膨化的工序，
16、如权利要求15所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(a)中的第一温度为20～30℃。
17、如权利要求15所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(a)中的烟草材料按干燥重量基准，具有12～25％的水分。
18、如权利要求15所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(b)中的含浸压力为二氧化碳三相点的压力以上、临界点的压力以下。
19、如权利要求18所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(b)中的含浸压力为表压10～74kg/cm2
20、如权利要求15所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(a)中使用工序(b)中的含浸压力越高具有越少水分的烟草材料。
21、如权利要求15所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(c)中的液体二氧化碳的供给量为理论量的1～约7倍。
22、如权利要求21所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，工序(c)中的液体二氧化碳的供给量为理论量的1.5～约4倍。
23、如权利要求15所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，在工序(c)中，当烟草材料温度达到第二温度后，当即停止液体二氧化碳的供给。
24、如权利要求15所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，在工序(c)中，在液体二氧化碳自压力容器底部稍微流出的时刻停止液体二氧化碳的供给。
25、如权利要求15所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，在工序(e)中，使二氧化碳含浸的烟草材料与包含水蒸气、温度为260℃～350℃的气流接触。
26、如权利要求25所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，在工序(e)中，使二氧化碳含浸的烟草材料与气流接触1～2秒钟。
27、如权利要求15所述的膨化烟草材料的制造方法，其特征在于，在工序(e)中，使烟草材料膨化，直至水分为干燥重量基准下的8％以下。
CN98800377A 1997-03-27 1998-03-24 膨化烟草材料的制造方法 Expired - Fee Related CN1095636C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07581497A JP3165791B2 (ja) 1997-03-27 1997-03-27 膨化たばこ材料の製造方法
JP75814/97 1997-03-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1220584A true CN1220584A (zh) 1999-06-23
CN1095636C CN1095636C (zh) 2002-12-11

Family

ID=13587034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98800377A Expired - Fee Related CN1095636C (zh) 1997-03-27 1998-03-24 膨化烟草材料的制造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6158440A (zh)
EP (1) EP0940091B1 (zh)
JP (1) JP3165791B2 (zh)
KR (1) KR100388552B1 (zh)
CN (1) CN1095636C (zh)
DE (1) DE69820585T2 (zh)
TW (1) TW404820B (zh)
WO (1) WO1998043502A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010063238A1 (zh) * 2008-12-05 2010-06-10 贵州中烟工业有限责任公司 一种连续微波膨胀烟丝的方法
WO2010069236A1 (zh) * 2008-12-19 2010-06-24 贵州中烟工业有限责任公司 一种浸渍烟丝的方法和装置
CN101420874B (zh) * 2006-02-14 2011-06-15 日本烟草产业株式会社 香烟制造机的烟丝原料供给装置
CN104968222A (zh) * 2013-02-04 2015-10-07 日本烟草产业株式会社 烟草原料的膨化方法及其膨化***

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101991183B (zh) * 2009-08-11 2013-01-09 北京达特烟草成套设备技术开发有限责任公司 一种烟丝浸渍工艺与设备
MY160315A (en) * 2010-12-23 2017-02-28 Philip Morris Products Sa Method of producing expanded tobacco stems
JP2016105701A (ja) * 2013-03-28 2016-06-16 日本たばこ産業株式会社 低い膨嵩性を有するたばこ充填材の調製方法
CN103471958B (zh) * 2013-09-25 2015-11-18 上海烟草集团有限责任公司 全自动烟草动态水分分析气候箱
CN105476061B (zh) * 2014-09-25 2017-02-01 中烟机械技术中心有限责任公司 烟叶完全浸渍机构
CN105831792B (zh) * 2016-04-27 2017-10-31 中国烟草总公司郑州烟草研究院 一种红枣烤甜香组分的制备方法及其在斗烟中的应用
KR101902571B1 (ko) * 2017-05-13 2018-09-28 이성종 이산화탄소를 이용한 곡물 팽화 장치
CN107549864B (zh) * 2017-07-03 2020-02-11 秦皇岛烟草机械有限责任公司 一种膨胀烟丝二氧化碳回收装置和方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2259546B1 (zh) * 1974-02-05 1979-08-24 Irco Inc
JPS55165793A (en) * 1979-06-14 1980-12-24 Airco Inc Expanding method of tobacco
JPS5650952A (en) 1979-10-02 1981-05-08 Matsushita Electric Works Ltd Phenol resin molding material
JPS5650830A (en) 1979-10-03 1981-05-08 Nissan Motor Co Ltd Voice alarm apparatus for car
DE4010892A1 (de) 1990-04-04 1991-10-10 Comas Spa Verfahren zum expandieren von tabak
US5143096A (en) * 1991-02-04 1992-09-01 The Boc Group, Inc. Method and apparatus for expanding cellular materials
US5251649A (en) * 1991-06-18 1993-10-12 Philip Morris Incorporated Process for impregnation and expansion of tobacco
SK139993A3 (en) * 1992-12-17 1994-09-07 Philip Morris Prod Method of impregnation and expanding of tobacco and device for its performing
GB9402473D0 (en) * 1994-02-09 1994-03-30 Mg Gas Products Ltd Dry ice expanded tobacco

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101420874B (zh) * 2006-02-14 2011-06-15 日本烟草产业株式会社 香烟制造机的烟丝原料供给装置
WO2010063238A1 (zh) * 2008-12-05 2010-06-10 贵州中烟工业有限责任公司 一种连续微波膨胀烟丝的方法
WO2010069236A1 (zh) * 2008-12-19 2010-06-24 贵州中烟工业有限责任公司 一种浸渍烟丝的方法和装置
CN104968222A (zh) * 2013-02-04 2015-10-07 日本烟草产业株式会社 烟草原料的膨化方法及其膨化***
CN104968222B (zh) * 2013-02-04 2017-05-17 日本烟草产业株式会社 烟草原料的膨化方法及其膨化***

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10262635A (ja) 1998-10-06
TW404820B (en) 2000-09-11
EP0940091A4 (en) 2000-06-07
KR20000015988A (ko) 2000-03-25
DE69820585T2 (de) 2004-09-16
CN1095636C (zh) 2002-12-11
JP3165791B2 (ja) 2001-05-14
EP0940091A1 (en) 1999-09-08
WO1998043502A1 (fr) 1998-10-08
EP0940091B1 (en) 2003-12-17
KR100388552B1 (ko) 2003-10-08
DE69820585D1 (de) 2004-01-29
US6158440A (en) 2000-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1095636C (zh) 膨化烟草材料的制造方法
CN1043842C (zh) 烟草的浸渍与膨胀方法与设备
US6000229A (en) Cryogenic processor for liquid feed preparation of a free-flowing frozen product and method for freezing liquid composition
US4167191A (en) Tobacco drying process
CN104662136B (zh) 煤改性方法和煤改性装置
JPH067138A (ja) タバコ材刻み補充料を膨脹させるための方法及び装置
EP2692247B1 (en) Tobacco material expansion method and device
RU2381657C1 (ru) Способ получения пищевого порошка и установка для его осуществления
CN1015046B (zh) 膨胀烟草物料的设备
CN1090597A (zh) 从谷物原料和谷物基料食品中浸出油的设备和方法
EP1301750A4 (en) LOW TEMPERATURE TREATMENT MACHINE FOR THE PREPARATION OF LIQUID FOODSTUFFS OF A FREE-FLOWING, FROZEN PRODUCT
CN1810131A (zh) 一种食用菌的保鲜方法及装置
GB1559507A (en) Process and apparatus for increasing the filling capacity of tobacco
FR2590774A1 (fr) Procede ameliore de gonflement du tabac
JPH0458309B2 (zh)
JP4303666B2 (ja) ガスハイドレートスラリーの流動層反応塔
US20130098378A1 (en) Process for peparing a tobacco blend
US3978867A (en) Apparatus for increasing the volume of moist tobacco
KR101916322B1 (ko) 커피향을 유지하는 커피 추출시스템 및 이를 이용한 커피 추출방법
CN1043183C (zh) 调节吸湿性农产品水分含量的方法
US4394394A (en) Process for producing dry discrete agglomerated garlic and onion and resulting products
US3957063A (en) Method and apparatus for increasing the volume of moist tobacco
AU686688B2 (en) Treatment of hygroscopic material
JP2006096865A (ja) ハイドレートスラリー製造装置およびハイドレート製造プラント
CA3220864A1 (en) Method and device for pressing a liquid extract out of a material to be pressed

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee