DE2503636B2 - Verfahren zum Ausdehnen von Tabak - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausdehnen von Tabak, der mit einem verflüssigten Gas unter Eintauchen imprägniert und anschließend erhitzt wird, um den Tabak um wenigstens 10% auszudehnen.

Im Verlauf der Aufbereitung von Tabak ist es üblich, den Tabak zwecks Lagerung und Beizung zu trocknen. Obgleich ein derartiger Trocknungsvorgang eine verlängerte Lagerung des Tabaks ermöglicht, tritt auch ein gewisser Grad einer Schrumpfung von ihm ein. Dieses Schrumpfen hat in vielen Fällen zur Folge, daß der Tabak eine Volumt.ndichte bzw. ein Schüttgewicht «> aufweist, die bzw. das größer ist, als dies erforderlich wäre, um die Rauchcharakteristiken zu bewahren. Darüber hinaus hat das Schneiden oder Schnitzeln von Tabak häufig zur Folge, daß harte dichte Teilchen erzeugt werden, welche ihrerseits einen Verlust an r> Tabak-Füllkapazität bewirken. Um somit den Tabak wirkungsvoll auszunutzen, so wie dieser normalerweise angeliefert wird, ist es wünschenswert eine möglichst große Ausdehnung zu bewirken. Während eines derartigen Ausdehnens muß wieder ein Zerbrechen bzw. Vernichten oder ein anderweitig ungünstiges Beeinflussen der Raucheigenschaften, wie Geschmack oder Farbe des Tabaks, vermieden werden.

Es sind daher bereits zahlreiche Verfahren entwickelt worden, um Tabak auszudehnen. So wird in der US-PS 17 89 435 ein Verfahren beschrieben, bei dem der Tabak einem Gas, wie beispielsweise Luft, Kohlendioxid oder Dampf, bei einem Druck von etwa 1,41 kg/cm² 45 Minuten lang ausgesetzt wird, um eine volumetrische Expansion des Tabaks von 5 bis 15% zu erzielen. Ein offensichtlicher Nachteil dieser Technik ist die relativ lange Aufenthaltszeit, welche erforderlich ist, um die Tabakausdehnung zu bewirken. Eine andere Technik zum Ausdehnen von Tabak ist in der US-PS 36 83 937 beschrieben, bei welcher Dämpfe oder sich verflüchtigende organische Lösungsmittel beim Behandeln des Tabaks verwendet werden.

Neben den vorgenannten Techniken wurde auch vorgeschlagen, den Tabak mit einer geeigneten Flüssigkeit zu imprägnieren, welche gegenüber diesem to chemisch inert ist, und eine Expansion dadurch zu bewirken, daß der Tabak einem Strom von heißen Gasen ausgesetzt wird. Diese Technik ist im allgemeinen in der US-PS 35 24 452 beschrieben, wobei angegeben wird, daß das Verfahren bei normalen Temperaturen und Drücken eine Ausdehnung erzielt. Obgleich das vorgenannte Verfahren eine Vergrößerung der Füllkapazität bewirkt, schränken die zum

4)

50 Imprägnieren erforderlichen beträchtlichen Aufenthaltszeiten (75 bis 90 Minuten) die Wirksamkeit dieses Verfahrens ernstlich ein.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der CK-PS 5 32 908 bekannt Dabei werden als verflüssigte Gase Stickstoffmonoxid und Schwefeldioxid verwendet Der Tabak wird bei Normaldruck mit diesen verflüssigten Gasen behandelt Auch dieses Verfahren weist einige Nachteile auf. So ist das Schwefeldioxid gesundheitsschädlich, und das Stickstoffmonoxid beeinträchtigt die Farbe und den Geschmack des Tabaks, da es als Oxidationsmittel wirken kann. Ferner ist die erreichte Ausdehnung nicht ganz zufriedenstellend. Außerdem sind lange Imprägnierzeiten notwendig, da drucklos und somit bei tiefen Temperaturen gearbeitet wird, so daß das Wasser im Tabak friert und eine schnelle und wirkungsvolle Imprägnierung verhindert

In der US-PS 23 44 106 wird ein Verfahren zum Behandeln von Tabak, insbesondere der Stengel und Rippen, beschrieben, bei dem die Tabakstengel der Blätter mit einem Gas oder Fluid unter relativ hohem Druck behandelt werden. Als Beispiele für das Gas oder Fluid worden Kohlendioxidgas, Luft und überhitzter Dampf genannt Durch diese Behandlung sollen die Tabakrippen und -stengel ausgedehnt und porös gemacht werden, damit sie anschließend bessere Lösungen aufnehmen können, mit denen sie behandelt werden. Die in dieser Druckschrift gezeigte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist nicht für flüssige Behandlungsmedien geeignet. In der Druckschrift wird ferner darauf hingewiesen, daß die Gasbehandlung von Tabakblättern, um deren Volumen zu vergrößern, Nachteile aufweist, da die Blätter brechen und dabei Bestandteile verlieren, die für das Aroma des Tabaks wichtig sind. Würde man das vorbeschriebene Verfahren auf die Behandlung von Tabakblättern anwenden, so würde es außer dem in der Druckschrift genannten Nachteil weitere Nachteile aufweisen. Die Behandlungszeiten wären relativ lang und die erreichte Ausdehnung gering.

In den DE-OS 20 43 537 und 2142 205 werden Verfahren zur Extraktion von Nikotin aus Tabak beschrieben. Bei diesen Verfahren wird der Tabak unter anderem mit Kohlendioxid im unter- oder überkritischen Zustand behandelt. Eine Expansion wird bei diesen Verfahren nicht erreicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine schnelle und wirkungsvolle Ausdehnung des Tabaks ermöglicht, ohne daß schädliche Rückstände im Tabak verbleiben und die Eigenschaften des Tabaks, wie Geschmack oder Farbe, beeinträchtigt werden.

Die Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.

Bei diesem Verfahren wird ein den Tabak enthaltender Behälter mit Kohlendioxidgas auf einen Druck von 14,1 kg/cm² bis 75,2 kg/cm², vorzugsweise 28,2 kg/cm² bis 38,7 kg/cm², gebracht und das flüssige Kohlendioxid bei diesen Drücken in den Behälter bei der entsprechenden Gleichgewichtstemperatur eingeleitet. Der in das flüssige Kohlendioxid getauchte Tabak wird so imprägniert, und nach kurzer Zeit wird der Druck auf etwa Atmosphärendruck herabgesetzt und der vom flüssigen Kohlendioxid getrennte Tabak erhitzt. Vorzugsweise wird der Tabak zur Erhitzung einem Strom heißer Gase ausgesetzt.

Das Verfahren hat den Vorteil, daß bei Temperaturen gearbeitet werden kann, bei denen Has Wasser im Tabak

nicht friert, und daß das flüssige im Tabak enthaltende Kohlendioxid beim Entspannen einem Phasenwechsel unterliegt bei dem festes Kohlendioxid entsteht, das eine ausgezeichnete Expansion bewirkt

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen und Beispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht einer beispielsweisen Ausführungsform einer Einrichtung zum Imprägnieren von organischen Substanzen in einem Druckbehälter, und

F i g. 2 eine schematische Ansicht einer Einrichtung zum automatisieren eines Verfahrens zum Ausdehnen von organischen Substanzen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird anfangs eine Charge des auszudehnenden Tabaks in einen geeigneten Druckbehälter eingeführt welcher Innendrücken von näherungsweise 77 kg/cm² standhalten kann. Der Tabak kann im Behälter in beliebiger Weise festgehalten werden, beispielsweise in einem einzigen Korb oder in einer Vielzahl von korbähnlichen Fächern bzw. Regalen oder Pegeln bzw. waagerechten Flächen. Der Behälter wird anschließend mit Kohlendioxidgas unter Druck gesetzt und vorteilhafterweise unter einem Druck von 28,2 bis 38,7 kg/cm² gehalten. Es wurde herausgefunden, daß jeder Druck im Bereich von 14,1 bis 75,2 kg/cm² geeignet ist.

Anschließend an die vorstehend erwähn :c Unterdrucksetzung des Behälters wird flüssiges Kohlendioxid bei der annähernden entsprechenden Gleichgewichtstemperatur in den Behälter mit dem Druck eingeieitet, welcher vorher darin aufgebaut wurde und dadurch der auszudehnende Tabak in flüssiges CO2 eingetaucht Der Tabak wird in der Flüssigkeit eine Zeit lang gehalten, wobei bereits 1 oder einige Minuten ausreichen. Nach Ablauf dieses vorbestimmten Ein- bzw. Untertauchens oder dieser vorbestimmten Aufenthaltsdauer wird der imprägnierte Tabak aus dem Bahälter entfernt und erhitzt, beispielsweise dadurch, daß er einer heißen Strömung eines Gases wie Luft, Stickstoff etc. ausgesetzt wird. Auf diese Weise wird Kohlendioxid aus dem Tabak ausgestoßen bzw. ausgetrieben, was einen Tabak zur Folge hat der in der Größe von 10 bis 100% oder mehr ausgedehnt ist

Um die Expansionsrate des Tabaks zu erhöhen und die Aufwandskosten hierfür zu vermindern, kann das vorstehend beschriebene Verfahren im wesentlichen automatisiert werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß ein geeigneter Druckbehälter mit schnell öffnenden Decken- oder Bodentüren geschaffen wird und jeder einer Vielzahl von Behältern mit auszudehnendem Tabak getrennt beschickt wird. Eine geeignet angeordnete Fördereinrichtung kann verwendet werden, um den Tabak in die Druckbehälter durch die Deckentüren automatisch einzuleiten, und es können nach dem Imprägnieren des Tabaks die Bodentüren geöffnet werden, um den Tabak aus den Behältern entleeren zu können. Eine weitere Fördereinrichtung kann benützt werden, um den imprägnierten Tabak zu einer Heizvorrichtung zu transportieren, beispielsweise einer Heißlufttrommel, in welcher der Tabak ausgedehnt werden kann, und es kann eine weitere Fördereinrichtung angeordnet sein, um den Tabak aus der Heizvorrichtung aufzunehmen und diesen zu einer weiteren Produktionsstelle zu fördern.

Beim Entfernen des imprägnierten Tabaks aus dem Druckbehälter kann das Kohlendioxid-Restgas zur Atmosphäre abgelassen oder in einen hierfür geeigneten Behälter zurückgeleitet werden. Darüber hinaus kann das flüssige Kohlendioxid, in das der Tabak eingetaucht wird, auch zu einer geeigneten Lagereinrichtung umgewälzt werden. Auf diese Weise kann das flüssige Kohlendioxid als Mittel zum Imprägnieren von weiterem Tabak verwendet werden.

Obgleich eine genaue theoretische Erklärung für den Erfolg des eifindungsgemäßen "Verfahrens nicht vollkommen gegeben werden kann, zeigten Experimentalversuche des Verfahrens eine gleichförmige bzw. gleichmäßige volumetrische Expansion des Tabaks von im allgemeinen zwischen 50 bis 100%.

In der F i g. 1 ist eine erfindungsgemäße beispielsweise Ausführungsform einer Einrichtung zur Anlieferung des Imprägnierungsmittels zu einem Druckbehälter gezeigt Die vorgenannte Einrichtung besteht im allgemeinen aus Druckbehältern 10,17 und 25, Pumpen 13 und 22, einem Erhitzer 16 und geeigneten Ventilen und Zwischenverbindungsleitungen. Der Druckbehälter 10 kann die Form eines üblichen Tankes zum Aufbewahren des flüssigen Kohlendioxids bei einem Druck von annähernd 19,3 kg/cm² aufweisen. Eine Leitung U verbindet den Auslaß des Behälters 10 mit der Pumpe 13 und bewirkt daß flüssiges Kohlendioxid durch sie zu einem Ventil 12 und der Pumpe 13 j gefördert wird. Das Ventil 12, welches ein konventionelles Ein-Aus-Schalt- oder einstellbares Strömungsventil aufweist, ist in einer bekannten Weise vorgesehen, um eine Steuerung über die Strömung des flüssigen Kohlendioxids bei diesem Druck zu bewirken. Die

Mi Pumpe 13, die eine konventionelle kryogene Pumpe aufweist bewirkt, daß ein Druckanstieg einer dort hindurchströmenden Flüssigkeit geschaffen wird, um flüssiges Kohlendioxid beispielsweise unter einem Druck von 36,2 kg/cm² zu fördern. Ein Ventil 14, welches

Γι ebenfalls die Form eines konventionellen Ventils, ähnlich dem Ventil 12, einnehmen kann, und ein konventionelles Absperr- bzw. Rückschlagventil 36 sind in einer Leitung 15 angeordnet, welche ihrerseits bewirkt, daß das flüssige Kohlendioxid unter dem vorstehend genannten Druck zum Erhitzer 16 strömt. Das flüssige Kohlendioxid gelangt vom Erhitzer 16 zum Druckbehälter 17 und wird darin bei einer entsprechenden Gleichgewichtstemperatur mit dem Kohlendioxidgas gehalten. Es sei bemerkt, daß das flüssige

4^r) Kohlendioxid im Behälter 10 normalerweise bei einer Temperatur von -21,1⁰C gehalten wird, und daß die Gleichgewichtstemperatur des Kohlendioxids bei 36,2 kg/cm² (die Temperatur im Innern des Behälters 17) näherungsweise 0,56⁰C beträgt. Demzufolge ist ein

^r)0 Erhitzer 16 vorgesehen, der die Form einer üblichen Heizungsvorrichtung einnehmen kann, welche die Temperatur einer kryogenen Flüssigkeit vom ersten zum letzten Wert anheben kann, um das flüssige Kohlendioxid in der Leitung 15 zu erwärmen. Um die Gleichgewichtstemperatur im Behälter 17 zu erhalten, ist um den oder in der Nähe des Behälters 17 eine weitere Heizeinrichtung 18 angeordnet, welche ein konventionelles Heizelement mit einer Dampfspirale oder einem elektrischen Kabel aufweisen kann, um die

bo vorgenannte Gleichgewichtstemperatur darin zu halten. Obgleich von der Pumpe 13, dem Erhitzer 16 und dem Behälter 17 vorstehend gesagt ist, daß sie geeignet sind, Gleichgewichtszustände bei Kohlendioxid unter näherungsweise 36,2 kg/cm² im Innern des Behälters 17 zu

b5 halten, sei bemerkt, daß sie auch so eingerichtet sein können, daß sie anderen Drücken, beispielsweise 75,2 kg/cm² standhalten können. In diesem Fall sind die Plimnp

Hör FrHit"7«r IA ιιπΗ Hör Rohöltar 17

geeigneten Elementen hergestellt, welche diesem Druck standhalten und die entsprechende Gleichgewichtstemperatur darin halten können. Ein Druckbehälter 25 und der Behälter 17 sind vorteilhafterweise ausgebildet, um Drücken von mindestens 77,3 kg/cm² standzuhalten. -, Der Behälter 25 kann mit einem lösbar befestigten oberen Teil oder einer Tür 26 versehen sein, und es ist eine geeignete Halteeinrichtung vorgesehen, welche ein korbähnliches Glied 27 aufweisen kann, um Tabak im Innern des Druckbehälters 25 zu halten. Eine Leitung 32 verbindet den Behälter 25 über ein Ventil 33 mit den oberen Bereichen des Behälters 17. Das Ventil 33 kann eine übliche Ventileinrichtung aufweisen, welche geeignet ist, ein Hindurchströmen eines Kohlendioxidgases unter einem Druck im Bereich von näherungsweise !4,1 !5 bis 75,2 kg/cm² wahlweise zu ermöglichen. Eine weitere Leitung 20 ist über ein Ventil 19 mit den unteren Bereichen des Behälters 17 verbunden und in einer Verbindung mit einer Leitung 21 und von hier mit der Einlaßseite einer Pumpe 22 angeordnet. Das Ventil 19 kann irgendeine standardisierte im Handel erhältliche Ventileinrichtung aufweisen, welche in der Lage ist, ein Strömen von flüssigem Kohlendioxid unter Drücken von näherungsweise 36,2 kg/cm² dort hindurch wahlweise zu gestatten. Die Pumpe 22 kann eine konventionelle r> Pumpe umfassen, welche es ermöglicht, daß flüssiges Kohlendioxid unter erhöhten Drücken durch ein geeignetes Ventil 23 und eine Leitung 24 zum Einleiten dieser Flüssigkeit in den Druckbehälter 25 strömt. Das Ventiä 23 kann in geeigneter Weise ein Kryogen-Ventil 3η aufweisen, welches im Aufbau und Betrieb der Ventileinrichtung 19 ähnlich ist. Die Pumpe 22 bewirkt, daß flüssiges Kohlendioxid unter einem Druck von näherungsweise 36,2 kg/cm² in den Behälter 25 übergeführt wird, der vorher bis näherungsweise zu diesem ji Druck unter Druck gesetzt worden ist. Eine Leitung 29 verbindet über ein geeignetes Ventil 28 einen Auslaß des Druckbehälters 25 mit der Leitung 21. Wie nachfolgend im einzelnen beschrieben ist, kann das flüssige Kohlendioxid, welches im Behälter 25 nach Vollenden des Imprägnieren von darin enthaltenem Tabak zurückbleibt, zum Druckbehälter 17 zurückgeführt werden. Um das vorgenannte Umwälzen von flüssigem Kohlendioxid zu erleichtern, ist eine Leitung 31 über eine Ventileinrichtung 30 in einer Verbindung mit dem Auslaß der Pumpe 22 wahlweise angeordnet. Die Ventiieinrichtungen 28 und 30 können übliche Kryogen-Ventile sein, welche den vorstehend beschriebenen Ventilen 19 und 23 ähnlich sind, und ein Ventil 37 kann die Form eines bekannten Absperr- bzw. Rückschlagventils einnehmen.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der beispielsweisen Ausführungsform der Einrichtung zum Ausdehnen von Tabak gemäß Fig. 1 beschrieben. Anfangs werden alle Ventile, mit Ausnahme der Ventile 12 und 14, geschlossen. Die Pumpe 13 wird betätigt, welche ihrerseits flüssiges Kohlendioxid aus dem Behälter 10 zum Erhitzer 16 und dem Behälter 17 pumpt, wobei der Druck dieser Flüssigkeit von 193 kg/cm² auf näherungsweise 36,2 kg/cm² erhöht wird. Darüber hinaus wird die bo Temperatur des auf diese Weise übergeführten flüssigen Kohlendioxids auf dessen Gleichgewichtstemperatur im Behälter 17 erhöht, die, wie vorstehend genannt, näherungsweise 0,56⁰C beträgt Nach Einführen einer geeigneten Menge von flüssigem Kohlendioxid in den Behälter 17 werden die Ventile 12 und 14 geschlossen, und es wird die Pumpe 13 ausgeschaltet Das Ventil 33 wird geöffnet wodurch das Kohlendioxidgas in den Behälter 25 eingeleitet, und dieser Behälter auf näherungsweise 36,2 kg/cm² unter Druck gesetzt wird. Nach Abschluß dieser Unterdrucksetzung werden die Ventile 19 und 23 geöffnet, und es wird die Pumpe 22 betätigt, wodurch flüssiges Kohlendioxid unter einem Druck von näherungsweise 36,2 kg/cm² in der. Behälter 25 gefördert wird, und die organischen Substanzen, welche im Korb 27 zurückgehalten werden, überflutet oder ein- bzw. untergetaucht werden. Die Ventile 19 und 23 werden anschließend geschlossen und der Tabak eine vorbestimmte »Aufenthalts«-Zeit lang imprägniert. Nach Beendigung dieser Zeitperiode wird das Ventil 33 geöffnet, damit sich das Kohlendioxidgas im Behälter 25 druckmäßig mit dem Behälter 17 ausgleichen kann. Die Ventile 2S und 30 werden dsnn "eöffns* und es wird die Pumpe 22 betätigt, um das flüssige Kohlendioxid im Inneren des Behälters 25 zum Behälter 17 umzuwälzen, wodurch die Vergeudung nennenswerter Mengen dieses Stoffes vermieden wird. Nachdem die Flüssigkeit vollständig aus dem Behälter 25 gepumpt ist, werden die Ventile 28, 30 und 33 geschlossen, und es wird die Pumpe 22 ausgeschaltet. Die Ventile 34 und 35 werden geöffnet, um das Kohlendioxidgas zur Atmosphäre hin abzulassen, oder es werden in alternativer Weise geeignete Ventileinrichtungen (nicht dargestellt) geöffnet, um das Kohlendioxidgas einem Dampf-Wiederaufbereitungs-System freizugeben. Schließlich wird die Oberseite 26 des Behälters 25 geöffnet, wodurch ein Entfernen des imprägnierten Tabaks aus diesem ermöglicht wird. Bei einem Erhitzen des Tabaks, beispielsweise dadurch, daß dieser einem erhitzten Gasstrom ausgesetzt wird, wird der Tabak in der Größe von 10 bis 10% oder mehr ausgedehnt. Es sei bemerkt, daß bei anschließenden Zyklen des vorgenannten Verfahrens es lediglich erforderlich ist daß das flüssige Kohlendioxid aus dem Behälter 10 zum Behälter 17 in Mengen gefördert wird, die ausreichend sind, um einen geeigneten Pegel von flüssigem CO₂ im Behälter 17 zu halten, wobei die angelieferte Menge näherungsweise gleich ist der Kohlendioxidmenge, welche während eines derartigen Zyklus verloren geht

Eine beispielsweise Ausführungsform einer Einrichtung zum Automatisieren der Handhabung des zu expansierenden Tabaks ist in der Fig.2 dargestellt. Diese Einrichtung besteht im allgemeinen aus Fördereinrichtungen 35, 46 und 48, Druckbehältern 37 bis 39 und einer Heizungseinrichtung 47. Die Fördereinrichtung 35 kann eine beliebige Fördervorrichtung aufweisen, welche den Tabak fördern kann, der dort quer in einein Abstand liegt Jeder der Druckbehälter 37 bis 39 ist mit oberen Teilen 40 bis 42 bzw. unteren Teilen 43 bis 45 versehen. Vorteilhafterweise ist jedes obere und untere Teil so angeordnet daß es zwischen entweder einer offenen oder einer geschlossenen Stellung automatisch betätigt werden kann, und es kann eine beliebige Einrichtung zur Durchführung dieses Vorganges benützt werden. Da jedoch die besondere Ausführung der oberen und unteren Teile der Druckbehälter 37 bis 39 und die Betätigungseinrichtung hierfür keinen Teil der Erfindung darstellen, erübrigt sich eine weitere Beschreibung.

Die Fördereinrichtung 46, welche eine bekannte Fördervorrichtung aufweisen kann, ist vorteilhafterweise so angeordnet daß aus jedem der Druckbehälter 37 bis 39 entleerter Tabak aufgenommen werden kann und bewirkt daß der Tabak zu einer geeigneten Heizeinrichtung 47 gefördert wird. Vorteilhafterweise ist ein geeigneter Einlaß der Heizeinrichtung 47 in einer

materialaufnehmenden Anordnung unter einem Ende des Förderers 46 angeordnet, um zu ermöglichen, daß der imprägnierte Tabak zur Heizeinrichtung 47 geliefert wird. Selbstverständlich kann irgendeine Heizeinrichtung, beispielsweise eine Heißluft-Drehtrommel gemäß US-PS 37 85 765, als Heizeinrichtung 47 benützt werden. Schließlich ist eine bekannte Fördereinrichtung 48 angeordnet, um den Tabak aufzunehmen, welcher sich im Innern der Heizeinrichtung 47 ausgedehnt hat, und diese Fördereinrichtung bewirkt, daß der erhitzte Tabak zu einer nachfolgenden Produktionsstelle (nicht dargestellt) gefördert wird.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels einer Einrichtung gemäß F i g. 2 beschrieben. Anfangs wird die Fördereinrichtung 35 betätigt, um den Tabak 36 zu einem Ende von ihr zu transportieren. Die oberen Teile 40 bis 42 der entsprechenden Druckbehälter 37 bis 39 werden geöffnet, so daß in diese der Tabak 36 eingeführt werden kann, wubei nach diesem Einführen die vorgenannten oberen Teile geschlossen werden. Die Druckbehälter 37 bis 39 werden nun mit dem Kohlendioxidgas unter Druck gesetzt, und es wird das flüssige Kohlendioxid in diese durch Leitungen 24, 24a und 24b in einer Weise eingeleitet, die dem vorstehend im Zusammenhang mit der Einrichtung gemäß F i g. 1 beschriebenen Überfluten des Behälters 25 ähnlich ist. Demgemäß wird der Tabak 36 in das flüssige Kohlendioxid eine vorbestimmte Aufenthaltszeit lang ein- bzw. untergetaucht, und es wird hiernach das flüssige Kohlendioxid aus den Druckbehä'tern 37 bis 39 durch geeignete Leitungen 28, 28a und 286 wieder entfernt. Das Kohlendioxid-Restgas wird anschließend aus den Druckbehältern 37 bis 39 durch geeignete Auslässe 50, 50a und 50f> entfernt und entweder zur Atmosphäre hin abgelassen oder einem Dampf-Wiederaufbereitungs-System (nicht dargestellt) zugeführt. Die unteren Teile 43 bis 45 der Behälter 37 bis 39 werden anschließend geöffnet, um den imprägnierten Tabak 36 auf die Fördereinrichtung 46 entleeren und zu der Heizeinrichtung 47 transportieren zu können. In der Heizeinrichtung 47 wird ein Strom von erhitzten Gasen, beispielsweise heißer Luft, gegen den imprägnierten Tabak 36 gerichtet Darüber hinaus wird durch Verwendung einer Heizvorrichtung, wie beispielsweise einer sich drehenden Heißlufttrommel oder dergleichen, eine wirksame Ausdehnung des imprägnierten Tabaks erzielt, wobei selbstverständlich irgendeine Heizeinrichtung verwendet werden kann. Der ausgedehnte Tabak wird anschließend aus der Heizeinrichtung 47 entleert und durch die Fördereinrichtung 48 zu einer weiteren Produktionsstelle (nicht dargestellt), wie vorstehend erwähnt, transportiert

Obgleich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 flüssiges Kohlendioxid, welches unter einem Druck von näherungsweise 36,2 kg/cm² im Innern der Druckbehälter 37 bis 39 gehalten wird, verwendet wird, kann irgendein erhöhter Druck in dem beanspruchten Bereich verwendet werden. Für das Ausdehnen von Tabak wird Kohlendioxid bevorzugt, das in einem Gleichgewichtszustand unter Drücken im Bereich von 28,1 bis 38,7 kg/cm² gehalten wird.

Zum Bewirken des Imprägnierens von Tabak durch z.B. das Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß F i g. 1 werden die Folge-Schritte und dafür erforderlichen repräsentativen Zeitdauern nachfolgend genannt:

Zyklus-Schritlc

Minuten

Einführen des Tabaks in den Verfahrens- 5
■' behälter

Druckausgleich des Druckbehälters mit I

dem CO₂-GaS

Füllen des Druckbehälters mit dem 2

κι flüssigen CO₂

Aufenthaltszeit des Tabaks in dem 2

flüssigen CO₂

Evakuieren der Flüssigkeit und des Gases 3
aus dem Druckbehälter

Abführen des imprägnierten Tabaks und 2

Schließen des oberen Teiles

Zyklus-Gesamtzeit 15

Beispiel I

Eine Charge aus geschnitzeltem Tabak wurde in einen Druckbehälter eingeführt, welcher durch ein Kohlendioxidgas auf 36,9 kg/cm² unter Druck gesetzt wurde.

4,54 kg flüssiges Kohlendioxid wurden in diesen bei einer Gleichgewichtstemperatur von 2,22⁰C eingeleitet, und es wurde bei einem leichten Erhitzen des imprägnierten Tabaks eine »Bewegung« der Tabakblätter beobachtet, welches ein ausgezeichnetes Imprägnie-

iu ren der Tabakblätter mit dem flüssigen Kohlendioxid anzeigt. Die »Bewegung« erfolgte aufgrund des Ausstoßes von Kohlendioxid aus den Tabakschnitzeln.

Beispiel II

r, Eine Charge aus geschnitzeltem Tabak wurde in flüssiges Kohlendioxid bei 36,2 kg/cm² eine Aufenthaltsdauer von 10 Minuten lang eingetaucht. Der den imprägnierten Tabak enthaltende Reaktorbehälter wurde mit dem Kohlendioxid-Speicherbehälter ausgeglichen, indem beide Gasräume der Behälter miteinander verbunden wurden. Das flüssige Kohlendioxid wurde aus dem Reaktorbehälter abgeleitet und es wurde anschließend das Restgas zur Atmosphäre hin ausgelassen. Der imprägnierte Tabak wurde mit heißer Luft heißbehandelt, und es wurde eine Ausdehnung des behandelten Tabaks von näherungsweise 100% beobachtet

Beispiel III

Der im Beispiel II beschriebene Versuch wurde im wesentlichen unter Nichtgleichgewichtsbedingungen wiederholt Der Reaktorbehälter wurde vollständig von dem Speicherbehälter nach dem Imprägnieren des geschnitzelten Tabaks mic flüssigem Kohlendioxid unter einem Druck von näherungsweise 36,2 kg/cm² isoliert Während das flüssige Kohlendioxid aus dem Reaktorbehälter abgeleitet wurde, nahm der Druck darin ab, und nach Beendigung dieser Ableitung und einem Herunterblasen des restlichen Kohlendioxidgases wurde beobachtet, daß der imprägnierte Tabak mit Kohlendioxid- »Schnee« bedeckt war. Der imprägnierte Tabak wurde anschließend aus dem Reaktorbehälter entfernt und mit Heißluft heißbehandelt Eine Ausdehnung des Tabaks von näherungsweise 110 bis 120% wurde visuell beobachtet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausdehnen von Tabak, der mit einem verflüssigten Gas unter Eintauchen imprägniert und anschließend erhitzt wird, um den Tabak um wenigstens 10% auszudehnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung bei einem Druck von 14,1 kg/cm² bis 75,2 kg/cm² durchgeführt wird, und daß das verflüssigte Gas Kohlendioxid ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak bei einem Druck von 28,2 kg/cm² bis 38,7 kg/cm² in das flüssige Kohlen-

. dioxid eingetaucht wird. is