PL105775B1 - METHOD OF STAINING TOBACCO SUBSTITUTES - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób barwienia namiastek tytoniu.The invention relates to a method for coloring tobacco substitutes.

W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie namiastkami tytoniu do uzytku w produkcji wyrobów do palenia. Namiastki te to kompozycje, oparte na naturalnych polimerach, takich jak celuloza i skrobia, polimerach syntetycznych, takich jak kopolimer eteru winylometylowego i bezwodnika maleinowego oraz przetworzonych czesciach roslin innych niz tyton, takich jak liscie salaty i ziarna zbóz. Na ogól materialy te nie maja zabarwien charakterystycznych dla tytoniu, co jest przyczyna nieakceptowania ich przez konsumenta. Wade te uznano ogólnie, o czym swiadcza sposoby, które proponowano w celu rozwiazania problemu zabarwienia. Na przyklad, opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3638660 dotyczy namiastki tytoniu, opartej na celulozie z odpowiednimi barwnikami, które dodaje sie w celu poprawienia wygladu namiastki.In recent years, there has been an increasing interest in tobacco substitutes for use in the manufacture of products for smoking. These substitutes are compositions based on natural polymers such as cellulose and starch, polymers synthetic materials such as vinylmethyl ether-maleic anhydride copolymer and processed non-tobacco plant parts such as lettuce leaves and grains. These materials are generally not colored tobacco, which is the reason why the consumer does not accept them. Wade was also recognized generally as evidenced by the methods that have been proposed to deal with the color problem. E.g, U.S. Patent No. 3,638,660 relates to a cellulose-based tobacco substitute with appropriate dyes, which are added to improve the appearance of the substitute.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3931824 opisano równiez jako namiastke tytoniu material celulozowy ze srodkami barwiacymi, takimi jak wegiel, tlenek zelaza, barwniki zywnosci, wyciagi tytoniowe, barwniki organiczne i pigmenty nieorganiczne, które wprowadza sie do materialu w ilosciach do okolo 5% calej mieszaniny. Aczkolwiek dotychczasowe srodki barwiace moga byc skuteczne przy uzyskiwaniu pozadanego zabarwienia, to nie sa one calkowicie zadawalajace, poniewaz moga wywolywac wzrost nieprzyjemnych zapachów podczas palenia namiastek tytoniu, zawierajacych takie srodki lub moga byc niepraktyczne w uzyciu na duza skale techniczna ze wzgledów ekonomicznych.U.S. Patent No. 3,931,824 is also described as a substitute tobacco, cellulose material with coloring agents such as carbon, iron oxide, food colors, tobacco extracts, organic dyes and inorganic pigments which are incorporated into the material in amounts to about 5% of the total mixture. However, the hitherto coloring agents may be effective for obtaining the desired color, they are not entirely satisfactory, because they can induce an increase in unpleasant odors when smoking tobacco substitutes containing such substances or may be impractical to use on a large technical scale for economic reasons.

Wynalazek dotyczy wygodnego i ekonomicznego sposobu nadawania namiastkom tytoniu zabarwienia, podobnego do tytoniu, przez naniesienie pylu tytoniowego na powierzchnie tych materialów. Pyl tytoniowy nanosi sie adhezyjnie na pociete lub poszatkowane namiastki tytoniu przy uzyciu odpowiedniego spoiwa.The invention relates to a convenient and economical method of giving tobacco substitutes a color, tobacco-like by applying the tobacco dust to the surfaces of these materials. Tobacco dust is applied adhesively to the cut or shredded tobacco substitutes using a suitable binder.

Otrzymane powleczone namiastki maja wyglad podobny do wygladu cietego lub szatkowanego tytoniu.The resulting coated substitutes have an appearance similar to that of cut or shredded tobacco.

W korzystnej odmianie wynalazku namiastke tytoniu najpierw tnie sie, szatkuje lub rozdrabnia winny sposób, otrzymujac czastki o pozadanych wymiarach. Na przyklad, arkusze lub cienkie kawalki takiego2 105 775 materialu tnfe Sif m okolo 30 platków na cal, jgze|i material ma byc uzyty do produkcji papierosów, Przed cieciem zawartosc wilgoci w namiastce tytoniu powinna byc doprowadzona do poziomów optymalnych dla konkretnej, uzywanej namiastki W celu zapobiezenia mozliwym szkodliwym wplywom wilgoci na namiastke tytoniu i w celu ograniczenia zapotrzebowania na energie owiazanego z usuwaniem nadmiaru wilgoci, który moze wystapic po pokryciu namiastki pylem tytniowym, nalezy unikac nadmiernej wilgotnosci.In a preferred variant of the invention, the tobacco substitute is first cut, shredded or ground into the wine way, obtaining particles of the desired dimensions. For example, sheets or thin pieces of such 105 775 tnfe Sif material is about 30 petals per inch, and the material is to be used in cigarette production, before during cutting, the moisture content of the tobacco substitute should be adjusted to levels optimal for the specific substitute used To prevent possible harmful effects of moisture on the tobacco substitute and to limit energy requirements related to the removal of excess moisture that may occur after coverage substitutes for titanium dust, avoid excessive humidity.

Cifta lub rozdrobniona namiastke tytoniu traktuje sie odpowiednim srodkiem klejacym, w takich warunkach, które zapewniaja stosunkowo równomierne powleczenie srodkiem powierzchni namiastki tytoniu.Cifta or shredded tobacco substitute is treated with a suitable sizing agent, such as conditions that ensure a relatively uniform surface coating of the tobacco substitute with a relatively uniform agent.

Wygodnym urzadzeniem do nanoszenia srodka klejacego jest nachylony beben obrotowy, polaczony z aparatura do spryskiwania, przy uzyciu której roztwór srodka klejacego rozpryskuje sie na namiastke tytoniu w czasie mieszania jej w obracajacym sie bebnie. Klejami, które mozna stosowac w praktycznym wykonywaniu wynalazku sa takie srodki, które nadaja niezbedne wlasciwosci wiazania, lecz nie wywieraja niekorzystnego wplywu na smak i aromat koncowego produktu, przeznaczonego do palenia.A convenient device for applying the adhesive is an inclined rotating drum, connected to the apparatus for spraying, whereby the adhesive solution is splashed onto the tobacco substitute during mixing it in a rotating drum. Adhesives that can be used in a practical application of the invention, there are measures which provide the necessary binding properties, but do not exert any adverse influence the taste and aroma of the final product intended for smoking.

Korzystnymi klejami sa substancje, pochodzace od weglowodanów, takich jak skrobia, celuloza i sacharoza.Preferred adhesives are substances derived from carbohydrates such as starch, cellulose and sucrose.

Szczególnymi przykladami sa dekstryny, syrop kukurydziany, karboksymetyloceluloza, cukier inwertowany i melasy. Kleje stosuje sie korzystnie w postaci roztworu w wodzie, alkoholu, glicerynie lub ich mieszaninach, stosowanych jako rozcienczalnik. W razie potrzeby kleje mozna stosowac na powierzchnie namiastki tytoniu w postaci suchego proszku z woda, alkoholem lub innymi odpowiednimi plynami, którymi spryskuje sie nastepnie traktowana powierzchnie w celu uaktywnienia kleju. Uzycie gliceryny w polaczeniu z klejami jest szczególnie korzystne, poniewaz jej wlasciwosci pochlanania wilgoci i plastyfikowania powoduja spadek kruchosci, wywolanej klejami po naniesieniu ich na namiastke tytoniu i wysuszeniu.Specific examples are dextrins, corn syrup, carboxymethyl cellulose, invert sugar and molasses. Adhesives are preferably used in the form of a solution in water, alcohol, glycerin or their mixtures, used as a thinner. If necessary, adhesives can be applied to the surfaces of tobacco substitutes as a dry powder with water, alcohol or other suitable fluids that are sprayed on then treated surfaces to activate the adhesive. The use of glycerin in conjunction with adhesives is particularly advantageous as its moisture absorbing and plasticizing properties are lowered brittleness, caused by adhesives when applied to a tobacco substitute and dried.

Ilosc srodka klejacego potrzebna na jednostke wagi namiastki tytoniu bedzie zalezala x>d wielu czynników, takich jak wlasciwosci wiazania uzytego kleju, ciezar wlasciwy namiastki tytoniu i pole powierzchni czastek namiastki tytoniu.The amount of adhesive needed per unit weight of the tobacco substitute will depend on x> d many factors, such as the bonding properties of the glue used, the specific weight of the tobacco substitute and the surface area of the particles tobacco substitutes.

Korzystne jest, azeby srodek lub srodki klejace byly uzywane w ilosciach wlasciwych dla wywolania niezbednego polaczenia pylu tytoniowego, jednak bez ich wyraznego nadmiaru. Mówiac ogólnie, minimalne wymagane ilosci kleju wynosza okolo 5% wagowych (calkowitej zawartosci skladników stalych) w .przeliczeniu na sucha mase traktowanej namiastki tytoniu. Stezenie srodka klejacego w wybranym srodowisku rozpuszczalnikowym powinno byc takie, aby lepkosc otrzymanego roztworu pozwalala na równomierne pokrycie klejem, stosowanym na namiastke tytoniu, przez spryskiwanie lub innymi metodami. Pozadane jest stosowanie roztworów o najwyzszych, nadajacych sie do praktycznego uzycia stezeniach srodka klejacego, dajacych dobre wyniki, azeby zawartosc wilgoci w traktowanej namiastce tytoniu nie wzrastala nadmiernie.It is preferable that the adhesives or agents are used in appropriate amounts for the development of the necessary tobacco dust connection, but without a clear excess. Generally speaking, minimal the required amounts of adhesive are approximately 5% by weight (total solids content) based on the on the dry mass of the treated tobacco substitute. Adhesive concentration in the selected environment solvent should be such that the viscosity of the solution obtained is uniform coating with glue, applied to a tobacco substitute, by spraying or other methods. It is desirable use of solutions with the highest concentrations of adhesive that are suitable for practical use, giving good results so that the moisture content of the treated tobacco substitute does not increase excessively.

Po potraktowaniu srodkiem klejacym, ale w czasie, gdy kleista powloka jest nadal lepka lub kkjaca, namiastke tytoniu traktuje sie odpowiednim pylem tytoniowym, dajacym odpowiedni stopien zabarwienia.After treatment with an adhesive, but while the tacky surface is still sticky or sticky, The tobacco substitute is treated with a suitable tobacco dust which produces the appropriate degree of color.

Pylem tytoniowym nazywany jest tutaj drobno sproszkowany tyton, zawierajacy czastki o srednicy mniejszej niz okolo 75 mikronów. Chociaz taki pyl tytoniowy mozna otrzymac przez zmielenie calych lisci, wlókien lub innych czesci roslin tytoniu, to bardziej ekonomiczne jest otrzymywanie pylu z mialu tytoniowego, który zbiera sie zwykle jako produkt uboczny przy produkcji wyrobów tytoniowych. Na przyklad, scieranie mechaniczne, któremu poddaje sie tyton w operacjach ciecia, suszenia i przenoszenia, powoduje znaczny wzrost ilosci mialu tytoniowego, który musi byc w jakis sposób zawrócony, zeby zapobiec stratom. Jednak taki mial tytoniowy zawiera zwykle znaczna ilosc czastek o srednicy wiekszej niz 200 mikronów, co powoduje ich nieprzydatnosc do uzytku w sposobie wedlug wynalazku. Dlatego tez mial tytoniowy, otrzymany w zwyklych operacjach produkcyjnych, nalezy poddac rozdrobnieniu lub mieleniu, w celu otrzymania czastek o potrzebnych wymiarach.Tobacco dust is defined here as finely powdered tobacco, containing particles with a diameter smaller than about 75 microns. Although such tobacco dust can be obtained by grinding whole leaves, or fibers other parts of the tobacco plant, it is more economical to obtain dust from the tobacco fines it collects is usually a by-product of tobacco production. For example, mechanical abrasion, which the tobacco is subjected to in cutting, drying and handling operations, causes a significant increase in the amount of fines tobacco that needs to be recycled in some way to prevent wastage. However, such had tobacco usually contains a large number of particles with a diameter greater than 200 microns, which makes them unsuitable for for use in a method according to the invention. Therefore, he had tobacco, obtained in the usual operations production, it should be subjected to comminution or grinding in order to obtain particles of the required dimensions.

Rozdrabnianie lub mielenie czastek tytoniu w celu uzyskania pylu tytoniowego o odpowiednim wymiarze czastek mozna przeprowadzic w dowolny, odpowiedni sposób. Lepsze wyniki mielenia uzyskuje sie, jezeli materialy tytoniowe suszy sie przed mieleniem. Zarówno w materialach tytoniowych przed rozdrobnieniem jak i w otrzymanym pyle tytoniowym, który ma byc naniesiony na namiastke tytoniu, odpowiednia zawartosc wilgoci powinna byc nizsza niz 5%, a korzystnie nizsza niz 3%. Stosowanie bardzo suchego pylu tytoniowego na pokrycie adhezyjne na namiastce tytoniu zapewnia lepsze przyleganie pylu i rekompensuje wieksze wilgotnosci, wynikajace z traktowania namiastki tytoniu roztworem kleju.Crushing or grinding tobacco particles to obtain the correct size of tobacco dust the particles can be carried out in any suitable way. Better grinding results are obtained if the tobacco materials are dried prior to grinding. Both in tobacco materials before shredding and and in the resulting tobacco dust to be applied to the tobacco substitute, the corresponding content the moisture content should be less than 5% and preferably less than 3%. Use of very dry tobacco dust on an adhesive coating on the tobacco substitute ensures better adhesion of dust and compensates for higher humidity, resulting from treating the tobacco substitute with an adhesive solution.

Jest wazne, aby wiekszosc pylu tytoniowego, stosowanego na namiastke tytoniu, zawierala glównie czastki o srednicy mniejszej niz 75 mikronów, korzystnie mniejszej niz 30 mikronów, a najkorzystniej o srednicy mniejszej niz 10 mikronów. Mniejsze rozmiary czastek daja bardziej jednolita powloke na powierzchni namiastki tytoniu, wymagaja uzycia mniejszej ilosci py,lu na jednostke powierzchni i daja bardziej równomierne zabarwienie i teksture traktowanej powierzchni. Jest równiez mniej prawdopodobne, aby czastki o mniejszych wymiarach odpadaly w czasie dalszej przeróbki namiastki tytoniu.105 775 3 Przy nanoszeniu pylu tytoniowego na namiastke tytoniu pokryta klejem wazne jest wstrzasanie lub mieszanie masy materialu w celu zapewnienia pokrycia pylem wszystkich powierzchni namiastki tytoniu. W tym celu mozna stosowac odpowiednie, dowolne urzadzenia na przyklad nachylony beben obrotowy, zalecany poprzednio do nanoszenia warstwy kleju. Po naniesieniu pylu obrobiona namiastke tytoniu suszy sie w zwykly sposób, doprowadzajac wilgotnosc do poziomu, odpowiedniego dla dodatkowej przeróbki, zwiazanej z produkcja wyrobów do palenia. Jezeli zamierza sie uzyskac mocniejsze zabarwienie, to obróbke namiastki tytoniu, na której jest juz osadzony pyl, mozna powtórzyc, w celu naniesienia dodatkowej ilosci kleju i pylu tytoniowego.It is important that most of the tobacco dust used as tobacco substitute contains mainly particles less than 75 microns in diameter, preferably less than 30 microns in diameter, and most preferably less than 10 microns. Smaller particle sizes provide a more uniform coating on the surface of the substitute tobacco, require less dust per unit area and give a more even surface the color and texture of the treated surface. It is also less likely to have smaller particles dimensions fell off the tobacco substitutes during further processing. 105 775 3 When applying tobacco dust to a tobacco substitute with an adhesive, it is important to shake or mixing the mass of the material to ensure dust coverage of all surfaces of the tobacco substitute. Including For the purpose, any suitable device can be used, for example inclined rotating drum, recommended previously to apply the adhesive layer. After the dust is applied, the treated tobacco substitute is dried plain way, bringing the humidity to a level suitable for additional processing related to production smoking products. If a stronger color is to be obtained, treatment with the tobacco substitute on already deposited dust can be repeated to apply additional glue and tobacco dust.

Nastepujace przyklady ilustruja sposób wedlug wynalazku.The following examples illustrate the method of the invention.

Przyklad I. Mial tytoniowy, otrzymany przy produkcji papierosów suszono w suszarce, w której utrzymywano temperature 125°C do czasu az zawartosc wilgoci w miale wynosila okolo 2%. Mial mielono nastepnie w wibracyjnym mlynie do mielenia na sucho do chwili az wszystkie w zasadzie czastki mialy srednice mniejsze niz 10 mikronów, co oznaczono przez analize wymiaru czastek.Analiza ta byla oparta na metodach ogólnych, opisanych przez R. L. Harrisa w Public Health Service Publication nr 614, czesc B—7A. Suchy pyl tytoniowy pozostawiono do dalszego uzytku.Example I. Tobacco dust obtained in the production of cigarettes was dried in a dryer in which the temperature was maintained at 125 ° C until the moisture content of the fines was about 2%. Milled ground then in a vibrating dry grinding mill until all particles had a diameter less than 10 microns, as determined by particle size analysis. This analysis was based on general, described by R. L. Harris in Public Health Service Publication No. 614, part B — 7A. Dry dust the tobacco was left for further use.

Znajdujaca sie w handlu namiastke tytoniu znana pod nazwa cytrel, bedaca polaczeniem tworzacej film pochodnej celulozy, takiej jak karboksymetyloceluloza i sproszkowanego nieorganicznego wypelniacza, takiego jak tlenek magnezu lub weglan wapnia, poszatkowano na kawalki o rozmiarach, odpowiadajacych wymaganym przy produkcji papierosów. W bebnie obrotowym umieszczono 120 gramów szatkowanej namiastki cytrel o zawartosci wilgoci okolo 7% i do cytrelu dodano 30 gramów sproszkowanego, stalego syropu kukurydzianego podczas bebnowania iw obrotowym bebnie w celu uzyskania równomiernego pokrycia powierzchni cytrelu stalym syropem kukurydzianym. Wlasciwosci klejace stalego syrobpsyropu kukurydzianego aktywowano przez spryskanie cytrelu, traktowanego syropem, mieszanina 25 gramów gliceryna 11 gramów etanolu i 1 grama wody.A commercially available tobacco substitute known as citrel, which is a combined film a cellulose derivative such as carboxymethyl cellulose and a powdered inorganic filler such as such as magnesium oxide or calcium carbonate, cut into pieces of the required size in the production of cigarettes. 120 grams of shredded citrel substitute were placed in the revolving drum with a moisture content of about 7% and 30 grams of powdered solid corn syrup was added to the citrel during tumbling and in a rotating drum in order to obtain even coverage of the citrel surface solid corn syrup. The sticking properties of solid corn syrobpsyrup were activated by spraying citrel, treated with syrup, a mixture of 25 grams glycerin, 11 grams of ethanol and 1 gram of water.

Kontynuujac mieszanie spryskanego materialu w bebnie obrotowym do bebna wprowadzono podczas ruchu 60 gramów przygotowanego wczesniej pylu tytoniowego. Stwierdzono, ze namiastka tytoniu pokryta pylem tytoniowym ma równomierne zabarwienie, przypominajace dokladnie barwe szatkowanego tytoniu.Continuing to mix the sprayed material in the rotary drum, the drum was introduced during motion 60 grams of tobacco dust prepared in advance. The tobacco substitute was found to be covered with dust tobacco has an even color, closely resembling that of shredded tobacco.

Przyklad II. Powtórzono ogólne postepowanie z przykladu I, z tym, ze jako namiastke tytoniu uzyto prazona kukurydze, opisana w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3964495. W obracajacym sie bebnie traktowano 120 gramów szatkowanej, prazonej kukurydzy kolejno 30 gramami sproszkowanego, stalego syropu kukurydzianego, mieszanina 25 gramów gliceryny, 7,5 gramów etanolu i 1 grama wody, a na koniec 60 gramami pylu tytoniowego. Produkt mial równomierna powloke pylu odbarwieniu, podobnym do tytoniu.Example II. The general procedure of Example 1 was repeated, except that a tobacco substitute was used popcorn, described in US Patent No. 3,964,495. In Rotary the drums were treated with 120 grams of shredded popcorn successively with 30 grams of powdered corn, solid corn syrup, a mixture of 25 grams glycerin, 7.5 grams ethanol, and 1 gram water, and over 60 grams of tobacco dust. The product had an even dust-like discoloration coating tobacco.

Przyklad III. Pyl tytoniowy przygotowano w sposób, opisany w przykladzie I. W obracajacym sie bebnie umieszczono 120 gramowa próbke szatkowanego cytrelu i spryskano mieszanina klejaca, skladajaca sie z 12 gramów gliceryny, 15 gramów etanolu, 1 grama wody i 12 gramów technicznego karmelizowanego cukru. Po spryskaniu mieszanina klejaca do obracajacego sie bebna wprowadzono 30 gramów przygotowanego wczesniej pylu tytoniowego i kontynuowano obracanie bebna przez krótki okres czasu w celu zapewnienia równomiernego rozprowadzenia pylu tytoniowego. Otrzymany produkt wysuszono do okolo 12% wilgotnosci i stwierdzono, ze wyglada bardzo podobnie do szatkowanego tytoniu.Example III. Tobacco dust was prepared as described in example I. In rotating a 120 g sample of shredded citrel was placed in the drum and the adhesive mixture consisting of with 12 grams of glycerin, 15 grams of ethanol, 1 gram of water and 12 grams of technical caramelized sugar. After By spraying the adhesive mixture, 30 grams prepared in advance are introduced into the rotating drum of tobacco dust and the drum was rotated for a short time to ensure evenness spreading tobacco dust. The resulting product was dried to about 12% humidity and found to be looks very similar to shredded tobacco.

Przyklad IV. Pyl tytoniowy przygotowano w sposób, opisany w przykladzie I. W obracajacym sie bebnie umieszczono 120 gramowa próbke szatkowanej, prazonej kukurydzy (opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3964495) i sprykano taka sama mieszanina klejaca, jak opisana w przykladzie III.Example IV. Tobacco dust was prepared as described in example I. In rotating a 120 gram sample of shredded popcorn (US Patent No. No. 3,964,495) and the same adhesive mixture as described in Example III was sprinkled.

Spryskany material potraktowano nastepnie 30 gramami przygotowanego wczesniej pylu tytoniowego i mieszanie próbki kontynuowano do czasu równomiernego rozprowadzenia pylu na powierzchni prazonej kukurydzy. Produkt usunieto z bebna obrotowego i wysuszono do okolo 12% wilgotnosci. Produkt byl równomiernie zabarwiony pylem tytoniowym i mial wyglad, zupelnie podobny do szatkowanego tytoniu.The sprayed material was then treated with 30 grams of tobacco dust prepared in advance and mixing of the sample was continued until the dust was evenly distributed over the treated area corn. The product was removed from the rotary drum and dried to about 12% humidity. The product was evenly colored with tobacco dust and had an appearance quite similar to shredded tobacco.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowePatent claims 1. Sposób barwienia namiastek tytoniu na bazie polimerów naturalnych, polimerów syntetycznych lub przetworzonych czesci roslin innych niz tyton, znamienna tym, ze na powierzchnie poszatkowanej namiastki tytoniu nanosi sie srodek klejacy, taki jak dekstryny, syrop kukurydziany, karboksymetyloceluloza, cukier inwertowany, cukier karmelizowany lub melas, po czym namiastke te traktuje sie pylem tytoniowym, skladajacym sie z czastek tytoniu o srednicy mniejszej niz okolo 75 mikronów.A method of dyeing tobacco substitutes based on natural polymers, synthetic polymers or processed plant parts other than tobacco, characterized in that a tackifier, such as dextrins, corn syrup, carboxymethylcellulose, invert sugar, caramelized sugar or the molasses, and the substitute is then treated with tobacco dust, consisting of tobacco particles with a diameter of less than about 75 microns. 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze stosuje sie pyl tytoniowy skladajacy sie z czastek tytoniu o srednicy mniejszej niz okolo 30 mikronów.2. The method according to claim The method of claim 1, wherein the tobacco dust is comprised of tobacco particles with a diameter of less than about 30 microns.