DE3523825A1

DE3523825A1 - Verbessertes tabak-expansionsverfahren

Info

Publication number: DE3523825A1
Application number: DE19853523825
Authority: DE
Inventors: John N. Jewell; Kevin R. Louisville Ky. Korte
Original assignee: Brown and Williamson Tobacco Corp
Current assignee: Brown and Williamson Holdings Inc
Priority date: 1984-07-26
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1986-02-06
Also published as: FR2568106A1; MA20475A1; NL8502129A; KR860000828A; GR851832B; BE902963A; EG17251A; BR8503465A; KR870002032B1; TR22771A; ZA855233B; SE8503529D0; FI852891L; FI852891A0; GB2162041B; GB8518435D0; JPS6140778A; GB2162041A; PT80853A; IL75769A0

Description

Verbessertes Tabak-Expansionsverfahren Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Tabak-Behandlungsverfahren und insbesondere auf ein verbessertes Verfahren zum Expandieren von Tabak, in welchem der Tabak auf einem verhältnismäßig hohen Feuchtigkeitsgehalt gehalten wird.

Im Stand der Technik ist eine Anzahl von Verfahren bekannt, in welchen die Expansion von Tabak dadurch erfolgt, daß der Tabak mit einem verflüssigten Gas, wie beispielsweise Kohlendioxyd, unter Druck durchtränkt wird, um das Gas als Flüssigkeit in den Tabak einzubringen. Sobald der Druck auf dem so durchtränkten Tabak reduziert wird, verwandelt sich das verflüssigte Gas in eine Festsubstanz, und der Tabak wird anschließend expandiert, wenn die Festsubstanz verdampft wird. Beispielsweise ist ein solches Verfahren in den US-Patenten Nr. 4 336 814 und 4 340 sowie in einer Anzahl von in diesen Patenten erwähnten früheren Patenten und Veröffentlichungen offenbart oder vorgeschlagen. Außerdem ist im Stand der Technik eine Anzahl von Patenten und Patentanmeldungen bekannt, welche Konstruktionsanordnungen zur Durchführung des Expandierens von durchtränktem Tabak in Rohrsystemen und zugeordneten Trocknungskammern lehren. Es sind dies beispielsweise die US-Patente Nr. 3 357 436, Nr. 3 786 573, Nr. 4 366 825 sowie eine Anzahl von in diesen Patenten erwähnten früheren Patenten. Ferner offenbaren die US-Patentanmeldungen Nr. 391 882 und Nr. 541 752 Konstruktionsanordnungen, die zum Expandieren von durchtränktem Tabak in Rohrsystemen und in Verbindung stehenden Trocknungskammern verwendet werden können.

Diese Patentanmeldungen beschreiben weiterhin eine Tabak-Beschikkungseinrichtung, die im wesentlichen am Einlaß einer Separatoren einrichtung zum Einbringen von zu trocknendem und zu expandierendem Tabak in die Rohrleitung am Einlaß der Separatoreinrichtung angeordnet ist.

Die Erfindung erkennt bestimmte Nachteile bekannter Verfahren zum Expandieren von Tabak und schafft ein verbessertes Verfahren zum Expandieren von Tabak mit einem geringeren Verlust an Tabak-Füllvermögen oder Füllwert, begleitet von verringerten Verlusten an Glyzerin, Alkaloiden und Zucker. Zusätzlich bewirkt das erfindungsgemäße Verfahren eine Verringerung der Tabaktemperatur am Trocknerausgang unter Erzielung hoher Teilchen-Expansion sowie höherem Tabak-Feuchtigkeitsgehalt am Trocknerausgang mit sich daraus ergebenden größeren und weniger bröckligen Teilchen. Aufgrund des höheren Tabak-Feuchtigkeitsgehaltes am Trockner-Ausgang als Ergebnis der Erfindung ist, falls überhaupt, nur ein geringfügiges Rekonditionieren erforderlich, um den Feuchtigkeitsgehalt des expandierten Tabakerzeugnisses auf das gewünschte endgülte Maß zu bringen. Es ist auch weniger Kühlung und dementsprechend weniger Energie erforderlich, um das Tabakerzeugnis am Ausgang auf eine annehmbare Lagertemperatur zu bringen. Da nur geringfügiges oder kein Kekonjitionieren des Tabaks erforderlich ist, um das expandierte Erzeugnis mit der gewünschten endgültigen Feuchtigkeit zu versehen, braucht nur wenig oder kein Wasser hinzugefügt zu werden, so daß als Ergebnis der Verlust an Füllvermögen stark verringert ist.

Verschiedene andere Eigenschaften der Erfindung ergeben sich dem Fachmann beim Lesen der nachstehenden Offenbarung als offensichtlich.

Insbesondere schafft die Erfindung ein verbessertes Tabak-Behandlungsverfahren mit den Schritten des Konditionierens des Tabaks bis zu einem vorgewählten Feuchtigkeitsgehalt, der ausreichend ist zur Erzielung einer Feuchtigkeit des fertigbehandelten Tabaks im Bereich von ungefähr 9 % bis ungefähr 15 % flüchtiger Bestandteile im Trockenofen sowie eines Füllwertes, der wenigstens gleichwertig ist mit dem Füllwert eines bis zu einem

!ο niedrigeren Feuchtebereich getrockneten Tabaks, des Durchtränkens des konditionierten Tabaks mit verflüssigtem Gas unter Druck und Temperatur sowie des Reduzierens des Druckes um ein Maß, das ausreichend ist zur Bildung einer Festmasse innerhalb des Tabaks, und des Behandeins des mit der Festmasse durchtränkten Tabaks mit Druck und Temperatur während einer vorgewählten, begrenzten Verweilzeit im Vorseparator von weniger als 0,1 Sekunde, wobei die Festmasse verdampft, dadurch eine Expansion des Tabaks bewirkt und ein fertigbehandelter Tabak produziert wird, der einen Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von ungefähr 9 % bis ungefähr

2Q 15 % flüchtiger Bestandteile im Trockenofen und einen Füllwert aufweist, der wenigstens gleichwertig ist mit dem Füllwert eines bei einer längeren Verweilzeit im Vorseparator bis zu einem niedrigeren Feuchtebereich getrockneten Tabaks.

Es versteht sich von selbst, daß verschiedene Änderungen in den unterschiedlichen Stufen des hier offenbarten erfindungsgemäßen Verfahrens vom Fachmann ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Erfindung durchgeführt werden können.

₃Q Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann jede der verschiedenen, im Stand der Technik bekannten Konstruktionsanordnungen verwendet werden, einschließlich bestimmter dieser Anordnungen, die in den vorstehend genannten Patenten und

Patentanmeldungen betreffs der Expansion von durchtränktem Tabak in Rohrsystemen und zugeordneten, in Verbindung stehenden Trocknungskammern offenbart sind. Dementsprechend werden hier im Interesse der Kürze der Darstellung keine Einzelheiten dieser Konstruktionsanordnungen beschrieben. Es ist festzustellen, daß die Konstruktionsanordnung, die für das zur Aufstellung der in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführten Vergleichsdaten füh-

2Q rende herkömmliche Verfahren gemäß dem Stand der Technik verwendet wurde, ähnlich der in Fig. 4 der vorerwähnten Patentanmeldung Nr. 541 752 offenbarten Konstruktionsanordnung ist. Die Konstruktionsanordnung, die für das zur Aufstellung der in den nachfolgenden Tabellen 2, 3 und 4 aufgeführten Daten führende erfindungsgemäße Verfahren verwendet wurde, ist ähnlich der in Fig. der vorerwähnten Patentanmeldung Nr. 541 752 offenbarten Konstruktionsanordnung.

Allgemein wird der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu be-2Q handelnde Tabak mit einer Mischung, beispielsweise aus Wasser und Glyzerin, bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt konditioniert, der größer ist als der herkömmliche Feuchtigkeitsgehalt von zu schneidendem Tabak. Bis zu diesem herkömmlichen Feuchtigkeitsgehalt konditionierter Tabak weist "O.V." oder flüchtige Bestandteile im Trokkenofen (die Bestimmung erfolgte durch den Gewichtsverlust einer in einem vorgewärmten Gebläseluft-Ofen bei 110° C für dreieinviertel Stunden getrockneten Probe) von ungefähr 20 Gewichtsprozent auf. Gemäß der Erfindung wird die Konditionierungsstufe so gesteuert, daß ein Tabak erzeugt wird, der eine höhere Feuchte oQ als einen derartigen herkömmlichen Feuchtigkeitsgehalt für zu schneidenden Tabak aufweist, oder daß der Tabak bis zu einem Feuchtigkeitsbereich von ungefähr 22 Gewichtsprozent bis ungefähr 26 Gewichtsprozent, vorzugsweise bis ungefähr 25 Gewichtsprozent, konditioniert wird.

Der konditionierte Tabak wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sodann mit ungefähr 30 Schnitten pro 25,4 mm (30 Schnitte pro Zoll) geschnitten und mit flüssigem Kohlendioxyd unter Druck durchtränkt. Anschließend wird der Druck so weit reduziert, daß sich erstarrtes Kohlendioxyd innerhalb des Tabaks bildet. Der mit dem erstarrtem Kohlendioxyd durchtränkte Tabak oben genannter Feuchte wird dann im Gegensatz zu herkömmlichen Expansionseinrichtungen (Expander) längerer Verweilzeit in einer Expansionseinrichtung (Expander) ultrakurzer Verweilzeit unter vorgewählten Druck- und Temperaturbedingungen behandelt, so daß das erstarrte Kohlendioxyd sublimiert oder verdampft und eine Expansion des Tabaks bewirkt, so daß ein fertig behandelter expandierter Tabak mit einem Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von ungefähr 9 Gewichtsprozent bis ungefähr 15 Gewichtsprozent flüchtiger Bestandteile im Trockenofen produziert wird. Dieser Feuchtigkeitsgehalt ist höher als der normalerweise vorkommende Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 1 % bis 6 % flüchtiger Bestandteile im Trockenofen. Wie aus den nachstehenden Tabellen 2 bis 4 ersichtlich ist, führt diese erhöhte Feuchtigkeit des fertigbehandelten Tabaks zu einer Verbesserung der Teilchengröße, da die Teilchen weniger brüchig und bröcklig sind, und zu einer Verminderung der Verluste an Glyzerin, Alkaloiden und Gesamtzucker, da die Tabaktemperatur aufgrund der Kombination hoher Feuchtigkeit und vergleichsweise ultrakurzer Verweilzeit in der Expansionseinrichtung niedriger ist.

Zur Veranschaulichung der aus der Durchführung der verschiedenen QQ Schritte der Erfindung resultierenden Verbesserungen sind vier Beispiele mit je einer beigefügten Tabelle von Daten nachstehend beschrieben, wobei die Tabelle 1 des Beispiels 1 Versuchsergebnisse aufführt, die nahezu herkömmliche Verweilzeiten im Vorseparator beinhalten. Es ist dabei festzustellen _% daß die Reduzierung der Verweilzeit von 0,7 see gemäß Tabelle 1 auf 0,06 see

gemäß den Tabellen 2, 3 und 4 in den dargestellten Beispielen in der Hauptsache durch eine verringerte Verweilzeit im Vorseparator erzielt wurde, wobei die Verweilzeit im Separator im wesentlichen die gleiche für alle nachstehend beschriebenen Beispiele ist. Üblicherweise beträgt die Verweilzeit im Separator selbst ungefähr 1,4 see. Es ist ferner festzustellen, daß die in den nachstehenden Tabellen aufgeführten Ergebnisse des Borgwaldt-Füll-

IQ werttests durch Zusammendrücken von Probe-Tabak festgelegten Gewichts in einem Zylinder unter einer 3 kg (freier Fall)-Belastung für eine Dauer von 30 see ermittelt wurden. Das Probegewicht und die Höhe der komprimierten Tabaksäule wurden zur Berechnung des Füllwertes in cm³/g verwendet. Die Meßwerte bezüglich der in den Tabellen aufgeführten Verteilung der Teilchengröße (PSD) wurden allgemein dadurch ermittelt, daß eine gewogene Menge von Tabak auf das oberste Sieb einer Ro-Tap-Einrichtung angeordnet und sodann durch eine Anzahl aufeinanderfolgender Tyler-Siebe mit angegebener, vorgewählter Maschenweite

2Q hindurchgesiebt wurde.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wurde eine Tabakmischung aus 50 % rohrgetrocknetem und 50 % Burley-Tabak bis zu dem in Tabelle 1 (A bis F) angegebenen Feuchtigkeitsbereich konditioniert. Der konditionierte Tabak wurde dann mit 30 Schnitten pro 25,4 mm (30 Schnitten pro Zoll) geschnitten und mit flüssigem Kohlendioxyd bei Drücken im Bereich von ungefähr 26 kg/cm² bis ungefähr OQ 30 kg/cm² und Temperaturen von ungefähr -10° C bis ungefähr -5° C durchtränkt. Nach Beendigung der Durchtränkung wurde der Druck aufgehoben, wodurch sich das flüssige Kohlendioxyd innerhalb des Tabaks in eine Festmasse umwandelte. Der gefrorene

X /IA.

Tabak wurde dann entklumpt, durch einen Ausgleichslagerraum sowie über eine Bandwaage geführt und in einen Expander/Tangential-Separator eingebracht.

Wie in den Figuren 3 und 4 der Patentanmeldung Nr. 541 752 offenbart, erfolgte die Einbringung des gefrorenen Tabaks in das Trocknungssystem durch eine in eine horizontale Rohrleitung führende Rotations Luftschleuse hindurch. Die Rohrleitung folgte einer 90^G-Biegung, stieg vertikal an, folgte wiederum einer 90°- Biegung und war dann an einen Tangential-Separator angeschlossen. Die Verweilzeit in der Rohrleitung betrug ungefähr 0,7 sec. Die Verweilzeit im Separator entsprach einem herkömmlichen Wert, nämlich ungefähr 1,4 see. Der expandierte Tabak wurde dann einem Re-15

konditionier-Zylinder zugeführt, in welchem die Feuchtigkeit mit einem Wasser-sprühstrahl von 10° C bis 16° C und Kühlluft von 21° C auf ungefähr 12 Gewichtsprozent flüchtiger Bestandteile im Trokkenofen eingestellt wurde.

Wie aus den in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Meßergebnisse des Beispiels 1 zu erkennen ist, konnten bei der vergleichsweise längeren Verweilzeit von 0,7 see im Vorseparator sogar höhere Trocknereinlaß-Feuchtigkeiten von ungefähr 25 Gewichtsprozent die Feuchtigkeit am Trocknerausgang nicht fühlbar

erhöhen. Außerdem läßt der Vergleich der Testreihen A bis F der

Tabelle 1 mit den Testreihen B und C der Tabelle 2 sowie den Testreihen B der Tabellen 3 und 4, die eine vergleichsweise kürzere Verweilzeit von 0,06 see und höhere Trocknereinlaß-Feuchtigkeiten von ungefähr 25 Gewichtsprozenten beinhalten, nur ge-30

ringe, falls überhaupt, Verbesserungen in der Verteilung der Teilchengröße erkennen. Weiterhin zeigen die Testreihen D, E und F der Tabelle 1 im Vergleich zu den Testreihen B und C der Tabelle 2 sowie den Testreihen B der Tabellen 3 und 4 keine merkbaren Verbesserungen bezüglich verringerten prozentualen Verlusten

an Glyzerin, Alkaloiden und Zucker.

Tabelle 1

0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7
327 (620)	329 (625)	329 (625)	332 (630)	329 (625)	329 (625)
34.5 (76M)	34.5 (76M)	34.5 (76M)	34.5 (76M)	34.5 (76M)	34.5 (76M)
1479 (3260)	1515 (3340)	1383 (3050)	1597 (3520)	1597 (3520)	1520 (3350)
21.3	22.7	22.6	25.8	24.8	23.7
1.8	1.6	2.1	2.3	3.0	1.2
4.09	3.85	4.26	-	3.87	4.36
7.44	7.29	6.92	_	6.85	7.24
82	89	62	_	77	66

Trockner-Daten:

Verweilzeit (see) im Vor-Separator

Einlaß-Gastanperatur ⁰C (⁰F)

Gas-Durchsatz kg/std (lb./hr.)

Festkörper-Durchsatz kg/std.trocken (lbs/hr.trocken)

Feuchtigkeit (Gew.S) am Verfahrensbeginn

Auslaß der Separator-Luftschleuse

Borgwaldt Füllwert (σηVg bei 14 % Feuchtigkeit) am Verfahrensbeginn

Auslaß des Rekonditionierzylinders Expansion (%)

2Q Verteilung der Teilchengröße (Tyler)

Auslaß des Rekonditionierzylinders

+ 9 Maschen pro 25,4 m (+ 9 mesh) (%) -14 Maschen pro 25,4 rrm (-14 mesh) {%)

„,

Glycerin:

(kg Glycerin/kg trockenem Tabak)

Verfahrensbeginn 3.8 3.1 - 5.6 6.7 4.3

Auslaß des
Rekonditionierzyl inders 2.4 2.2 - 4.0 3.8 3.3

30 Verlust {%) 37.0 29.0 - 29.0 43.0 23.0

Alkaloide {%)
Verfahrensbeginn 3.13 3.13 3.13

Auslaß
des Rekonditionierzyl inders 1.93 1.93 j.93 _

³⁵ Verlust {%) 38.0 38.0 38.0

46	42	45	45	52	47
23	24	23	24	19	21

	X 4Z.	B	C	D	5523825
	(noch Tabelle 1)
	A	6.8	6.8	-	E F
Gesamtzucker {%)
Verfahrensbeginn	6.8	5.5	5.5	-	-
Auslaß		19.0	19.0	—
des Itekonditionierzylinders	5.5				-
Verlust (%)	19.0
	Beispiel 2

Tabak wurde wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme behandelt, daß der gefrorene Tabak unmittelbar vor dem Tangential-Separator in das Trocknungsrohr eingebracht wurde. Als Ergebnis betrug die Verweilzeit im Vorseparator 0,06 see im Vergleich zu 0,7 see gemäß Bei-

spiel 1, Tabelle 1. Es ergibt sich von selbst, daß eine solche kürzere Verweilzeit vorteilhafterweise im Bereich von ungefähr 0,01 bis 0,1 see sein kann.

Wie aus der Tabelle 2 zu ersehen ist, wurden die Testreihen 2A bis

zu einer Feuchtigkeit von ungefähr 20 Gewichtsprozent flüchtiger Bestandteile im Trockenofen konditioniert, wohingegen die Testreihen 2B und 2C bis zu einer Feuchtigkeit von ungefähr 25 Gewichtsprozent flüchtiger Bestandteile im Trockenofen konditioniert wurden. Verschiedene Gastemperaturen am Trocknereinlaß wurden für die Testreihen 2A, 2B und 2C benutzt. Die Erhöhung der Feuchtigkeit am Separatorauslaß für die Testreihen 2B und 2C im Vergleich zu den Testreihen 2A sollte beachtet werden. Des weiteren sollte die Zunahme des prozentualen Borgwaldt Füllwertes beim Vergleichen der Testreihen 2B und 2C mit den Testreihen 2A beachtet werden. Ferner sollte beim Vergleich der Testreihen 2B mit den Testreihen 2A die Verbesserung in der Verteilung der Teilchengröße beachtet werden. Weiterhin sollte beim Vergleich der Testreihen 2B und 2C mit den Testreihen 1A, 1B, 1D, 1E und 1F der Tabelle 1 die Verringerung des GIyzerinverlusts sowie beim Vergleich der Testreihen 2B und 2C mit den Testreihen 2A die Verringerung der Verluste an Alkaloiden und Zucker vermerkt werden. Gleichfalls sollten beim Vergleichen der

Testreihen 2C und 2A die verringerten Anforderungen bezüglich des Rekonditionierungs-Sprühstrahls ebenso wie die sich aus dem Vergleich der Testreihen 2B und 2C mit den Testreihen 2A ergebende Ab fall der Tabaktemperaturen zur Kenntnis genommen werden.

	Trockner-Daten: Verweilzeit im Vorseparator (sec)	0.06	Tabel	Ie 2	0.06	B	0.06	0.06	C	0.06
10	Einlaß-Gastemperatur ⁰C (⁰F)	264 (508)	A		264 (508)	0.06	329 (625)	268 (515)	0.06	342 (647)
	Gas-Durchsatz Kg/Std. (lb./hr.)	34.5 (76Nt)	0.06	0.06	34.5 (76M)	294 (562)	34.5 (76M)	34.5 (76M)	305 (582)	34.5 (76M)
	Festkörper-Durchsatz kg/Str. trocken (lbs./hr.trocken)	1397 (3080)	297 (566)	329 (624)	1315 (2900)	34.5 (76M)	1315 (2900)	1678 (3700)	34.5 (76M)	1678 (3700
15	Rekonditionierungs-Daten:		34.5 (76M)	34.5 (76M)		1315 (2900)			1678 (3700)
	Gesamtwasser gesprüht ltr./std. (GPH)	83.3 (22)	1397 (3080)	1397 (3080)	-		-	22.7 (6)		136.3 (36)
20	gesprühtes Wasser (kg Wasser/1000 kg Tabak,-	60			—	-	—	14	87.1 (23)	81
	Tabak-Temperatur ⁰C (⁰F) Auslaß, der Separator- Luftschleuse	79 (175)	128.7 (34)	155.2 (41)	68 (155)	—	79 (175)	71 (160)	52	78 (172)
	Feuchtigkeit (Gew.%)		92	111		74 (165)			77 (170)
25	Verfahrensbeginn	20.3	88 (190)	91 (195)	24.7		24.7	24.8		24.8
	Auslaß der Separator-Luftschleuse	9.3			10.1	24.7	6.3	14.5	24.8	7.2
		20.2	20.2		8.7			10.2
30		7.1	3.5

Borgwaldt Füllwert
(σηVg bei 14 % Feuchtigkt.)

Verfahrensbeginn 4.61 4.61 4.61 4.52 4.52 4.52 4.50 4.50 4.50

Auslaß
des Rekonditionierzylinders 7.8Ο 8.05 8.15 7.75 8.05 8.25 7.44 8.05 8.39

% Expansion 69.0 75.0 77.0 71.0 78.0 83.0 65.0 79.0 86.0

(Tabelle 2) (Fortsetzung)

Verteilung der Teilchengröße (Tyler)

Auslaß ..

des (Kondition ierzylinders + 9 Maschen/25,4 m (+ 9 rresh) {%)

- 14 Maschen/25,4 rrm (-14 mesh) (%)

Glyzerin

(kg Glyzerin/kg Tabak trocken)

Verfahrensbeginn

Auslaß des Rekonditionierzylinders

% Verlust

41 37 49 50 52

23 26 20 18 17

2.87 2.87 2.87 3.17 3.17 3.17

2.93 2.78 2.61 3.06 2.97 2.83 0 3.0 8.0 3.0 6.0 11.0

Alkaloide (%) Verfahrensbeginn Auslaß des Rekonditionierzylinders

% Verlust

2.91 2.91 2.91 2.95 2.95 2.95 2.97 2.97 2.97

2.46 2.42 2.24 2.68 2.56 2.33 2.76 2.69 2.47 15.0 17.0 23.0 9.0 13.0 21.0 7.0 9.0 17.0

Gesamtzucker {%) Verfahrensbeginn Auslaß des Rekonditionierzylinders

% Verlust

7.7 7.7 7.7 7.8 7.8 7.8 7.3 7.3 7.3

7.5 6.6 6.7 7.8 7.5 7.5 7.2 7.2 6.6 3.0 14.0 13.0 0 4.0 4.0 1.0 1.0 10.0

Beispiel 3

Tabak wurde wie im Beispiel 2 behandelt, wie aus der nachstehenden Tabelle 3 zu erkennen ist, wurden die Testreihen 3A bis zu einer annähernden Feuchtigkeit von 21,5 Gewichtsprozent flüchtiger Bestandteile 35 im Trockenofen, die Testreihen 3B hingegen bis zu einer annähernden Feuchtigkeit von ungefähr 25 Gewichtsprozent konditioniert. Wie im

12- 4& 5523825

Beispiel 2 sollte die erhöhte Feuchtigkeit und niedrigere Temperatur am Auslauf des Separators für die Testreihen 3B im Vergleich zu den Testreihen 3A ebenso wie der geringere Wasserverbrauch für die Rekonditionierung beachtet werden. Ferner ist beim Vergleich der Testreihen 3B mit den Testreihen 3A die Zunahme des prozentualen Borgwaldt Füllwertes zu vermerken. Außerdem sollten beim Vergleich der Testreihen 3B mit den Testreihen 3A die Verringerung der Verluste an Glyzerin, Alkaloiden und Gesamtzucker beachtet werden.

Tabelle 3	Trockner-Daten:	A	0.06	0.06	0.06	B	0.06
Vervßilzeit (see) im Vor-Separator	322 (612)	333 (631)	299 (570)	307 (584)
Einlaß-Gastemperatur ⁰C (⁰F)	34.5 (76M)	34.5 (76M)	34.5 (76M)	34.5 (76M)
Gas-Durchsatz kg/Std. (lb./hr.)	1842 (4060)	1842 (4060)	1914 (4220)	1796 (3960)
Festkörper-Durchsatz kg/Std. trocken (lb./hr. trocken)

f^onditionierungsdaten:

tesamtwasser gesprüht (ltr./std.) 196.8 208.2 124.9 117.3

(GPH) (52) (55) (33) (31)

Wasser gesprüht fkg Wasser/1000 kg Tabak] 107 113 65 65

Tabak-Tetperatur

Auslaß der Seprator-Luftschleuse ⁰C 82 79 71 76

(° F) (180) (175) (160) (168)

Feuchtigkeit (Gew.%)

Verfahrensbeginn 21.6 21.6 24.9 24.9

Auslaß der Separator-Luftschleuse 5.9 4.5 9.3 9.1

(Tabelle 3) (Fortsetzung

Borgwaldt Füllwert (cmVg bei 14 % Feuchtigkeit) am Verfahrensbeginn Auslaß des Rekonditionierzylinders Expansion (%)

Glycerin:

(kg Glycerin /kg trockenen Tabak) Verfahrensbeginn

Auslaß des Rekonditionierzylinders Verlust {%) 4.82 4.82 4.27 4.27

7.72 7.94 6.96 7.11 60.0 65.0 63.0 67.0

2.38 2.38 3.35 3.35

2.09 2.07 3.11 3.13 12.0 13.0 7.0 7.0

Alkaloide {%) Verfahrensbeginn Auslaß des Rekonditionierzylinders

Verlust (%).

2.93 2.93 2.87 2.87

2.47 2.42 2.72 2.69 16.0 17.0 5.0 6.0

Gesamtzucker (%) Verfahrensbeginn Auslaß des Rekonditionierzylinders Verlust {%) 8.7 8.7 8.5 8.5

9.2 8.4 9.1 9.4
0 3.0 0 0

Beispiel 4

Tabak wurde wie in den Beispielen 2 und 3 behandelt. Wie aus der nachstehenden Tabelle 4 zu erkennen ist, wurden die Testreihen 4A bis zu einer annähernden Feuchtigkeit von 22 Gewichtsprozent flüchtiger Bestandteile im Trockenofen.disTestreihen 4B hingegen bis zu einer annähernden Feuchtigkeit von 24,5 Gewichtsprozenten flüchtiger

Bestandteile im Trockenofen konditioniert. Beim Vergleich der Testreilieri 4B init 4A sollten die Verbesserungen in der Teilchengröße und der Expan_c sion sowie die Verringerung der Verluste an Glyzerin, Alkaloiden und Gesamtzucker beachtet werden. Gleichfalls sollten die Abnahme der Luftschleusentemperaturen am Auslaß des Separators und die für die Rekonditionierung erforderliche Menge des Wassers vermerkt werden.

Tabelle

Trockner-Daten A B

Verweilzeit (see) im Vorseparator Einlaß-Gastaiperatur ⁰C

!6 <°^F)

Gas-Durchsatz kg/std.

(lb./hr.)

Festkörper-Durchsatz kg/std. trocken (lb./hr. trocken)

I^konditionierungs-Daten

Gesamtwasser gesprüht ltr./std. (GPH)

gesprühtes Wasserfkg Wasser/1000 kg Tabak)

²⁵ Tabak-Temperatur ⁰C 79 79 66 71

(° F) (175) (175) (150) (160)

Auslaß der Separator-Luftschleuse

Feuchtigkeit (Gsw.X)

30 Verfahrensbeginn 21.8 21.8 24.5 24.5

Auslaß der Separator-Luftschleuse 6.7 5.6 11.5 10.4

0.06	0.06	0.06	0.06
321 (610)	333 (631)	288 (550)	304 (580)
34.5 (76M)	34.5 (76M)	34.5 (76M)	34.5 (76M)
1769 (3900)	1769 (3900)	1814 (4000)	1814 (4000)
189.2 (50)	200.6 (53)	49.2 (13)	83.3 (22)
107	113	27	46

Tabelle 4 (Fortsetzung)

Borgwaldt Füllwert

(crnVg bei 14 % Feuchtigkeit) Verfahrensbeginn

Auslaß des Rekonditionierzylinders

% Expansion

Verteilung der Teilchengröße (Tyler)

Auslaß des Rekonditionierzylinders + 9 Maschen/25,4 rrm (+ 9 mesh) (%) - 14 Maschen/25,4 m (- 14 mesh) [%) 4.91 4.91 4.42 4.42

8.34 8.51 7.68 8.06 70.0 74.0 74.0 82.0

43 22

44 23

Glycerin (kg Glycerin/kg trockenen Tabak)

Verfahrensbeginn

Auslaß des Rekonditionierzylinders

Verlust {%) 2.36 2.36 2.06 2.06

2.19 2.19 1.99 1.93 7.0 7.0 3.0 6.0

Alkaloide (%) Verfahrensbeginn

Auslaß des Rekonditionierzylinders

Verlust (X) 3.05 3.05 3.01 3.01

2.56 2.48 2.81 2.69 16.0 19.0 7.0 11.0

Gesamtzucker [%) Verfahrensbeginn

Auslaß des Rekonditionierzylinders

Verlust (%) 9.5 9.5 9.4 9.4

8.5 8.5 8.8 9.1 11.0 11.0 6.0 3.0

Unter Beachtung der Tatsache, daß alle expandierten Erzeugnisse bis zu einer Endfeuchtigkeit von 12 % flüchtiger Bestandteile rekonditioniert wurden, läßt sich aus den oben beschriebenen Beispielen und den jeweiligen Meßergebnissen in den Tabellen erkennen, daß das erfindungsgemäße Verfahren ein Tabak-Behandlungsverfahren schafft, welches eine bessere Steuerung der Teilchengröße und der Verluste an Glyzerin, Alkaloiden und Gesamtzucker ermöglicht, zu einem verbesserten

Tabak-Füllwert führt und zur gleichen Zeit weniger Wassersprühung 10

und Kühlung für das Rekonditionieren und die Lagerung des Tabaks benötigt.

Claims

BROWN & WILLIAMSON TOBACCO CORPORATION Brown & Williamson Tower Louisville, Galleria Louisville, Kentucky MQ202 USA PR1 H N'EfE^-^L' DH W BOTlt BCO DR V Kl1JKEwDEv P 19 563-006/st Verbessertes Tabak-Expansionsverfahren Patentansprüche

1. Verbessertes Tabak-Behandlungsverfahren, gekennzeichnet durch die Schritte des Konditionierens des Tabaks bis zu einem vorgewählten Feuchtigkeitsgehalt, der ausreichend ist zur Erzielung einer Feuchtigkeit des fertigbehandelten Tabaks im Bereich von ungefähr 9 % bis ungefähr 15 % flüchtiger Bestandteile im Trockenofen sowie eines Füllwertes, der wenigstens gleichwertig ist mit dem Füllwert eines bis zu einem niedrigeren Feuchtebereich getrockneten Tabaks, des Durchtränkens des konditionierten Tabaks mit einem verflüssigten Gas, vorzugsweise flüssigem Kohlendioxyd, unter Druck und Temperatur sowie des Reduzierens des Druckes um ein Maß, das ausreichend ist zur Bildung von erstarrtem Gas, vorzugsweise Kohlendioxyd, innerhalb des Tabaks, und des Behandeins

des mit dem erstarrten Gas, vorzugsweise Kohlendioxyd, durchtränkten Tabaks mit Druck und Temperatur während einer vorgewählten, begrenzten Verweilzeit im Vorseparator von weniger als 0,1 Sekunde, wobei das erstarrte Gas, vorzugsweise Kohlendioxyd, verdampft, dadurch eine Expansion des Tabaks bewirkt und ein fertigbehandelter Tabak produziert wird, der einen Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von ungefähr 9 Gewichtsprozent bis unge-2Q fähr 15 Gewichtsprozent flüchtiger Bestandteile im Trockenofen und einen Füllwert aufweist, der wenigstens gleichwertig ist mit dem Füllwert eines bei einer längeren Verweilzeit im Vorseparator bis zu einem niedrigeren Feuchtebereich getrockneten Tabak.

p.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,

daß das Konditionieren mit einer Mischung aus Glyzerin und Wasser durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak so konditioniert wird, daß er einen Feuch-

tigkeitsgehalt von ungefähr 25 Gewichtsprozenten aufweist.

4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak eine Mischung aus 50 Ge-

_nc wichtsprozenten rohrgetrockneteni Tabak und 50 Gewichtsprozenten Burley-

Tabak umfaßt.

5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt des Durch-

tränkens mit verflüssigtem Gas, vorzugsweise Kohlendioxyd, bei 30

einem Druck im Bereich von ungefähr 26 kg/cm² (370 psig ) bis ungefähr 30 kg/cm² (425 psig) und einer Temperatur im Bereich von ungefähr -10° C (14° F) bis ungefähr -5° C (23° F) durchgeführt wird.

6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der fertig behandelte Tabak einen

Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 11 % flüchtiger Bestandteile im 5

Trockenofen aufweist.

7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche ! bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der mit erstarrtem Gas, vorzugsweise Kohlendioxyd, durchtränkte Tabak einer Verdampfung im Vorseparator und im Separator unterworfen wird, wobei die Verweilzeit im Vorseparator ungefähr 0,01 Sekunde bis ungefähr 0,1 Sekunde beträgt.

8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch 15

gekennzeichnet, daß der mit erstarrtem Gas, vorzugsweise Kohlendioxyd, durchtränkte Tabak einer Verdampfung im Vorseparator und im Separator unterworfen wird, wobei die Verweilzeit im Vorseparator ungefähr 0,06 Sekunden und die Verweilzeit im

Separator ungefähr 1,4 Sekunden beträgt.
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9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der konditionierte Tabak mit ungefähr 30 Schnitten pro 25,4 mm (30 Schnitten pro Zoll) geschnitten wird.

10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß der expandierte Tabak, wenn erforderlich, bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von wenigstens ungefähr 12 Gewichtsprozenten flüchtiger Bestandteile im Trockenofen rekonditioniert wird.

11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Tabak vor dem Durchtränken mit flüssigem Gas, vorzugsweise Kohlendioxyd, eine Einlaßfeuchtigkeit von ungefähr 22 Gewichtsprozent bis ungefähr 26 Gewichtsprozent aufweist.

12. Verbessertes Tabak-Behandlungsverfahren, gekennzeichnet durch die Schritte des Konditionierens des Tabaks mit
p- einer Mischung aus Glyzerin und Wasser, wobei der Tabak einen
Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 25 Gewichtsprozenten aufweist, des Durchtränkens des konditionierten Tabaks mit einem verflüssigtem Gas. vorzugsweise flüssigem Kohlendioxyd, bei einem Druck im Bereich von ungefähr 26 kg/cm² (370 psig) bis ungefähr 30 kg/cm² (425 psig) und einer Temperatur im Bereich von ungefähr -10° C (14° F) bis ungefähr -5° C (23° F) sowie des anschließenden Reduzierens des Drucks um ein Maß, das ausreichend ist zur Bildung von erstarrtem Gas, vorzugsweise Kohlendioxyd, innerhalb des Tabaks, und des
Unterziehens des mit dem erstarrten Gas, vorzugsweise Kohlendi- _ oxyd, durchtränkten Tabaks einer Verdampfung im Vorseparator und im Separator mit einer Verweilzeit im Vorseparator von ungefähr 0,01 bis ungefähr 0,1 Sekunde zur Herstellung eines fertigbehsndelten Tabaks mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 11 %
flüchtiger Bestandteile im Trockenofen und einem Füllwert, der wenigstens gleichwertig ist mit dem Füllwert eines mit einer längeren Verweilzeit im Vorseparator bis zu einem niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt getrockneten Tabak.