Переработка табачных материалов с высокой долей мелких частиц

Изобретение относится к переработке мелких частиц табака при подготовке табака для изготовления курительных изделий. Исходный материал, содержащий мелкие частицы табака и табачный материал, подвергают повышенному механическому давлению, чтобы обеспечить прочное сцепление мелких частиц табака с табачным материалом. Технический результат изобретения - упрощенный процесс переработки мелких частиц табака без значительных затрат. 2 н. и 12 з.п. ф-лы.

 

Настоящее изобретение касается способа переработки табачных материалов с высокой долей мелких частиц, в частности способа переработки табачной пыли при подготовке табака для изготовления курительных изделий.

Известна повторная переработка с целью рационального использования мелких частиц табака, которые могут образоваться на различных этапах переработки табака (например, транспортировка, подготовка табака, изготовление курительных изделий). Например, мелкие частицы табака могут применяться в качестве исходных материалов для восстановления табака, например изготовления табачной пленки. При таких процессах изготавливаются чаще всего такие сплошные табачные продукты, как пленки, плитки, нити и т.д.

Из DE 10065132 А1 известен способ изготовления агломератов. Здесь предлагается из самых мелких частиц табака, в частности из табачной пыли, изготовлять агломераты, т.е. большие по размеру комплексы, которые нежелательным образом не отсортировываются в машине для изготовления сигарет. Тончайшие частицы табачной пыли смешиваются с вяжущими средствами и жидкостью и потом выдавливаются из камеры уплотнения и нагрева, чтобы образовать агломераты, т.е. большие по размеру блоки.

Недостатком для такого способа переработки мелких частиц табака, как и в общем для изготовления табачной пленки или сплошных табачных продуктов из восстановленного табака, является то, что процессы идут очень интенсивно и требуется применение вяжущих средств для получения возможности рациональной переработки мелких частиц табака.

Задачей настоящего изобретения является предоставление способа переработки мелких частиц табака, который не имел бы названных выше недостатков уровня техники. В частности, переработка мелких частиц табака должна производиться просто и не сопровождаться затратами.

Эта задача решается с помощью способа согласно пункту 1 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения определяют предпочтительные формы осуществления изобретения.

Согласно настоящему изобретению материал, подлежащий переработке, который содержит мелкие частицы табака и табачный материал, подвергается повышенному механическому давлению, в частности, при повышенной температуре и влажности, чтобы произошло прочное сцепление мелких частиц табака с табачным материалом. Другими словами, мелкие частицы табака больше отдельно не отсортировываются и не перерабатываются, а соединяются с табачным материалом в единое целое, что позволяет позднее использовать табачный материал вместе с соединенными с ним мелкими частицами табака для изготовления курительных изделий. Благодаря этому достигается экономия не требующей затрат отдельной переработки. Мелкие частицы табака просто сцеплены с материалом, соответственно соединены с материалом, который позднее и сам используется для изготовления курительных изделий.

Благодаря настоящему изобретению достигается существенное смещение распределения величины в сторону больших частиц, особенно в требуемом диапазоне 1-4 мм. Это может быть подтверждено с помощью ситового анализа перед соответствующей изобретению обработкой и после нее.

Когда в рамках настоящего описания речь идет о мелких частицах табака, то, в частности, подразумеваются мелкие частицы табака, которые собственно рассматриваются как негативно влияющие частицы (также и во вкусовом отношении), которые, впрочем, могут только удаляться с помощью отсоса или использоваться для изготовления восстановленного табака (табачной пленки). В частности, мелкие частицы табака меньше, чем ширина резки табака (например <1 мм), а особо мелкие частицы табака существенно меньше, чем ширина резки табака (например, <0,5 мм).

Когда используется термин “табачный материал“, то подразумеваются в основном частицы табака, которые больше или существенно больше, чем мелкие частицы табака, в частности такие частицы табака, которые пригодны для курительных изделий или к тому же чаще всего они должны подвергаться дополнительному измельчению. Табачный материал может быть представлен, например, материалом из жилок листа табака, в частности веяльным материалом, стебельковыми волокнами или табачным листовым материалом, а также смесью из этих материалов.

Подлежащему переработке табачному материалу и мелким частицам табака в рамках настоящего изобретения придается заданная повышенная влажность. Далее подлежащий переработке материал подвергается нагреванию, которое может обеспечиваться с помощью, в частности, подвода тепла и/или за счет создания механического давления.

Далее преимущества предложенного согласно изобретению способа базируются, в частности, на том, что табачные материалы вместе с мелкими частицами табака при повышенной температуре и заданной влажности подвергается механическому давлению (например, в экструдере или в шнековом транспортере-кондиционере). Благодаря механическому давлению мелкие частицы табака спрессовываются с табачным материалом и плотно соединяются с ним. Благодаря предложенным согласно изобретению условиям способа осуществляется настолько прочное соединение табачного материала с мелкими частицами табака, что обработанный согласно изобретению табачный материал обладает стойкостью к нормальным нагрузкам при изготовлении сигарет, т.е. мелкие частицы табака больше не отпадают при пневматической транспортировке во время обычных условий производства. Механическая стабильность при этом также выше, чем у обычных материалов табачной пленки.

В соответствии со способом подлежащий переработке материал может содержать количество мелких частиц табака, соответствующее его состоянию переработки, однако он может содержать повышенное количество, в частности, за счет добавки мелких частиц табака, большее, чем количество мелких частиц табака, соответствующее его состоянию переработки. При этом задача заключалась бы не в том, чтобы переработать уже полученные в качестве побочного продукта мелкие частицы табака, а в том, чтобы иметь возможность дополнительно перерабатывать мелкие частицы табака, которые образовались в других местах производства.

Согласно изобретению нет необходимости в добавочных, соответственно, внешних вяжущих средствах для соединения мелких частиц табака с табачным материалом: ни чуждых табаку вяжущих средств, ни присущих ему, т.е. естественно присутствующих в табаке вяжущих средств. Более того, благодаря предложенному согласно изобретению способу скорее возможно обеспечить соединение малых частиц табака с табачным материалом механическим путем и/или с помощью собственного имеющегося в табаке количества вяжущих средств (собственных вяжущих средств). Благодаря предложенным согласно изобретению условиям способа происходит активизация таких свойственных табаку вяжущих средств (крахмал, смолы, сахар…) и таким образом обеспечивается удержание малых частиц табака на табачном материале. Это находится в противоречии с такими способами, при которых введение вяжущих средств является прямо-таки существенным элементом, а именно при упомянутом вначале изготовлении пленки или агломератов.

Но подлежащий переработке материал может перерабатываться также партиями, в частности прессоваться партиями, например, в устройстве, состоящем из цилиндра и поршня.

Подлежащий переработке материал при предложенном согласно изобретению способе может подвергаться предварительному кондиционированию, чтобы сделать его пригодным для переработки. В частности, табачный материал для этого приводится в соответствие одному или нескольким исходным условиям (данные о давлении всегда в виде избыточного давления):

Температура 80-147°С, предпочтительно 100-120°С

Влажность на входе 6-13%

Влажность на выходе 18-35%, предпочтительно 26-30%

Давление (избыточное давление газа) 0-3 бар, предпочтительно 0-1 бар.

Предложенный согласно изобретению способ для переработки мелких частиц табака осуществляется предпочтительно с одним или несколькими следующими параметрами:

Температура 80-180°С, предпочтительно 140-160°С

Влажность на входе 18-35%, предпочтительно 26-30%

Влажность на выходе 11-19%, предпочтительно 15-17%

Механическое давление 80-250 бар, предпочтительно 80-110 бар.

Понятия влажность на входе и влажность на выходе относятся, в частности, к табачному материалу (жилки, веяльный табак, стебельные волокна, листовой табак и т.д.).

При предложенной согласно изобретению переработке получается продукт, который не является сплошным табачным материалом, а представляет собой волокнистый и/или гранулированный курительный материал или наполнитель для курительных изделий. Другими словами, с помощью предложенного согласно изобретению способа получается продукт, который непосредственно и в пригодном для потребления виде может использоваться в курительных изделиях. Это, в частности, отличается от производства табачной пленки (сплошной табачный материал), изготовление которой требует больших затрат и после изготовления требуется резка и сушка. За счет настоящего изобретения получается продукт, который имеет как требуемый размер, так и требуемую влажность, чтобы сразу же использовать его в качестве наполнителя для курительных изделий.

Согласно форме осуществления изобретения мелкие частицы табака могут быть материалом, представляющим собой табачную пыль. Табачная пыль может иметься в повышенном количестве и причинять вред, если бы не возможность за счет предложенного согласно изобретению способа производить прекрасный продукт. Доля пыли (табачной пыли) может, без отрицательных последствий, при указанном способе доходить даже до 100% в подлежащем переработке материале.

Согласно изобретению способ может осуществляться таким образом, что подлежащий переработке материал содержит долю табачного материала, которая составляет больше чем 25%. Далее, подлежащий переработке материал может содержать долю мелких частиц табака, которая меньше чем 75%.

Далее, должен быть отмечен еще один позитивный эффект способа, предложенного согласно изобретению, который касается способности к наполнению конечного продукта. Подлежащий переработке материал - как уже излагалось выше - при переработке подвергается повышенному механическому давлению. Это повышенное давление снова снимается, когда материал в виде продукта выходит из переработки, предложенной согласно изобретению, Это происходит большей частью при выходе из устройства для переработки, которое уже описывалось выше(например, экструдер, шнековый транспортер, устройство, состоящее из цилиндра и поршня). Благодаря снятию давления на выходе из этого устройства происходит мгновенное испарение и при этом расширение материала. В зависимости от исходной способности к наполнению при входе (измеряется при условиях Международной Организации по Стандартизации ISO) увеличение может достигать 100%. Например, исходный материал со способностью к наполнению 1,5 мл/г после переработки на выходе будет иметь 3 мл/г. У другого материала было замерено увеличение способности к наполнению с 1,5 мл/г (исходный материал) до 4,5 мл/г (материал на выходе, продукт). Таким образом, согласно изобретению достигается способность к наполнению у материалов с высокой долей мелких частиц или долей пыли, которую можно сравнить со способностью к наполнению у резанного листового табака.

Изобретение касается также курительного изделия, курительный материал которого или часть курительного материала которого была изготовлена в соответствии со способом, который выше был представлен и описан в различных вариантах осуществления.

1. Способ переработки мелких частиц табака при подготовке табака для изготовления курительных изделий, при котором подлежащий переработке материал, который содержит мелкие частицы табака и табачный материал, подвергается повышенному механическому давлению для обеспечения прочного сцепления мелких частиц табака с табачным материалом, причем
частицы табака табачного материала существенно больше, чем мелкие частицы табака;
к подлежащему переработке материалу не добавляют никаких дополнительных, соответственно, внешних вяжущих средств для соединения мелких частиц табака с табачным материалом,
подлежащему переработке материалу придают заданную повышенную влажность,
подлежащий переработке материал подвергают воздействию повышенной температуры; и причем
продукт, получающийся путем переработки подлежащего переработке материала, представляет собой не сплошной формованный табачный материал, а, в частности, волокнистый и/или гранулированный заполнитель для курительного изделия.

2. Способ по п.1, причем повышение температуры осуществляют за счет внешнего подвода тепла и/или за счет создания механического давления.

3. Способ по п.1, причем табачный материал представляет собой листовой табачный материал, материал, содержащий жилки табака, в частности, веяльный материал, или смесь из обоих.

4. Способ по п.1, причем мелкие частицы табака меньше, чем ширина резки табака, в частности меньше 1 мм, в особенности меньше 0,5 мм.

5. Способ по п.1, причем подлежащий переработке материал содержит количество мелких частиц табака, соответствующее его состоянию переработки.

6. Способ по п.1, причем подлежащий переработке материал содержит мелкие частицы табака в количестве, в частности за счет добавки мелких частиц табака, большем, чем количество мелких частиц табака, соответствующем его состоянию переработки.

7. Способ по п.5 или 6, причем мелкие частицы табака сцепляются с табачным материалом механически и/или с помощью вяжущих веществ, которые свойственны или присущи табачному материалу.

8. Способ по п.1, причем подлежащий переработке материал перерабатывают при непрерывной транспортировке, в частности при транспортировке с помощью транспортера, создающего механическое давление, в частности экструдера или шнекового транспортера.

9. Способ по п.1, причем подлежащий переработке материал перерабатывают партиями, в частности прессуют партиями, например, в устройстве, состоящем из цилиндра и поршня.

10. Способ по п.1, причем подлежащий переработке материал представляет собой предварительно кондиционированный материал, который предварительно кондиционируют с одним или несколькими следующими параметрами:
температура: 80-147°С, предпочтительно 100-120°С,
влажность на входе: 6-13%,
влажность на выходе: 18-35%, предпочтительно 26-30%,
давление (избыточное давление газа): 0-3 бар,
предпочтительно 0-1 бар.

11. Способ по п.1, причем переработку подлежащего переработке материала осуществляют с одним или несколькими следующими параметрами:
температура: 80-180°С, предпочтительно 140-160°С,
влажность на входе: 18-35%, предпочтительно 26-30%,
влажность на выходе: 11-19%, предпочтительно 15-17%,
механическое давление: 80-250 бар, предпочтительно 80-110 бар.

12. Способ по п.1, причем подлежащий переработке материал содержит долю табачного материала, которая больше 25%.

13. Способ по п.1 или 12, причем подлежащий переработке материал содержит долю мелких частиц табака, которая меньше 75%.

14. Курительное изделие, содержащее курительный материал, изготовленный способом по одному из пп.1-12.