DE1432576C - Verfahren zur Herstellung von Rauch tabak - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rauchtabak.

Bei der Herstellung von Rauchtabak fällt ein nicht unerheblicher Anteil von Tabakabfällen an, die zum Teil recht unterschiedlichen Verfahren zur Zurückgewinnung unterworfen werden.

Es ist bekannt (deutsche Patentschrift 1 192 561, britische Patentschrift 854 654), Tabakreste zu vermählen und mit einem Bindemittel zu mischen. Anschließend wird diese Mischung zu Strängen ausgeformt. Dieses Verfahren zeichnet sich zwar durch seine Einfachheit aus, jedoch besteht die Gefahr, daß die Eigenschaften des Tabaks durch Zugabe von Bindemitteln beeinträchtigt werden.

Es ist weiterhin bekannt (französische Patentschrift 276 911), Rauchtabak in der Weise herzustellen, daß aus einem Teil des pulverförmigen Tabaks und Wasser durch Kochen unter Druck ein wäßriges Bindemittel hergestellt wird, dem anschließend der übrige Teil des pulverförmigen Tabaks zugesetzt wird. Die gebildete Paste wird anschließend zerkleinert und getrocknet. Dieses Verfahren vermeidet zwar den Zusatz eines vorhandenen Bindemittels, so daß die Eigenschaften des Tabaks nicht beeinträchtigt werden, es erfordert jedoch infolge des Entzuges großer Wassermengen einen großen Zeitaufwand. Auch besteht die Gefahr, daß

ίο durch die beim Kochen unter Druck ablaufenden chemischen Reaktionen das Endprodukt ebenfalls beeinträchtigt wird.

Es ist außerdem bekannt (USA.-Patentschrift 2 433 877), zur Herstellung von blattförmigem bzw. bandförmigem Tabakmaterial den Tabak zu feinem Pulver zu vermählen, dieses Pulver mit Wasser zu vermischen und anschließend einer aufwendigen Spezialbehandlung zu unterwerfen, um einen Film bildenden Tabakschlamm zu erzeugen, der dispergierte Kolloidteilchen enthält, wobei erforderlichenfalls zur Erhöhung der Festigkeit des Endproduktes Bindemittel oder Füllstoffe zugesetzt werden. Bei diesem Verfahren muß in Kauf genommen werden, daß ein Naßmahlen von durchschnittlich 6 Stunden und mehr erforderlich ist, um das Tabakpulver in dispergierbare Kolloidteilchen überzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches rationelles Verfahren für die Herstellung von Rauchtabakmaterial aus Tabakteilchen anzugeben, ohne daß fremde Bindemittel, ein großer Zeitaufwand sowie ein Erhitzen unter Druck erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination nachstehender, für sich bekannter Merkmale gelöst:

a) Mahlen von Tabak zu Mehl, Vermischen des gemahlenen Tabaks mit Wasser ohne Zusatz eines Bindemittels und Ausformen der Mischung unter Druck, vorzugsweise in Fadenform,

b) der Gew.ichtsanteil Wasser ist kleiner als der trocken gewogene Gewichtsanteil Tabak.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht darauf, daß durch geeignete mechanische Verarbeitung beim Mischen oder Pressen eine Plastifizierung der Tabakteilchen eintritt, so daß die im Tabak innewohnende Neigung zum Verharzen (Klebefähigkeit) freigemacht wird.

Vorteilhafterweise beträgt der Gewichtsanteil Wasser etwa 16 bis 30% des Feuchtgewichtes des Tabaks. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Tabakgut nach dem Ausformen mit Walzenpaaren gewalzt, deren Umfangsgeschwindigkeit größer ist als die beim Ausformen auftretende Ausstoßgeschwindigkeit des Tabakgutes, so daß die Fasern in einzelne Stücke zerrissen werden.

In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die ausgeformte Tabakmasse, vorzugsweise auf einem grobmaschigen Bandsieb, bis zur Kräuselung getrocknet.

In einer dritten Ausgestaltung der Erfindung wird der Tabak vor dem Mahlen bis auf einen Restgehalt an Feuchtigkeit zwischen 4 bis 6°/₀ getrocknet.

In einer vierten Ausgestaltung der Erfindung wird der Tabak bis zu einer Teilchengröße von etwa 105 Mikron ausgemahlen und anschließend durch ein diesem Ausmahlungsgrad angepaßtes Sieb passiert.

Erfindungsgemäß werden die für das Ausformen des

Tabakgutes verwendeten Strangpreßeinrichtungen od. dgl. stellenweise geheizt und stellenweise gekühlt.

Im praktischen Fall wird die Vermahlung so durchgeführt, daß das Mehl durch ein Hundert-Maschen-Sieb und vorzugsweise überwiegend durch ein Zweihundert-Maschen-Sieb geht, während der Wassergehalt innerhalb eines Bereiches von etwa 16 bis 30°/₀ des Naßgewichtes des Tabaks liegt. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren, nach denen eine verhältnismäßig große Menge Wasser zugesetzt wird, um eine kolloidale Suspension zu erzielen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Mischung in Form eines dickflüssigen Teiges oder eines frei fließenden körnigen Pulvers verwendet. Es wird kein zusätzliches fremdes Bindemittel der Mischung beigefügt, doch kann ein Anfeuchter zugefügt werden, in Übereinstimmung mit der bekannten Behandlung vom Tabak. Die Mischzeit, die zum Erreichen eines bestimmten Betrages an Verharzungsfähigkeit benötigt wird, hängt weitgehend vom Wassergehalt und von der Art der verwendeten Einrichtung ab. Der Wassergehalt wiederum hängt ab von der Natur und der Art des verwendeten Tabakmehls.

Vorteilhafterweise wird die Mischung in Faserform gepreßt. Der Preßvorgang kann in bekannten Einrichtungen, wie beispielsweise einem Druckkolben oder einer Druckschnecke, erfolgen, bei welchem die Mischung aus einem Zylinder oder einer Trommel durch eine oder mehrere ,Düsen gepreßt wird. Zweckmäßig wird der Durchmesser oder die Breite der Düsenöffnungen innerhalb eines Bereiches von etwa 0,02 bis 0,045 cm gewählt, abhängig von den gewünschten Endergebnissen.

Die auf diese Weise erhaltenen Fasern haben vorzügliöhe Bruch- bzw. Zugfestigkeiten und sind für eine unmittelbare Vermengung mit Zigarettentabak oder anderen üblichen Rauchprodukten geeignet. Sie können jedoch auch noch weiter behandelt werden, beispielsweise durch Walzen. Auf diese Art können die. ausgepreßten Fasern mit kreisförmigem Querschnitt zu flachem Querschnitt gewälzt werden. Die Abmessungen und die Form des erfindungsgemäß hergestellten Materials, der innere Zusammenhang und die Leichtigkeit, mit der es weiterverarbeitet werden kann, machen es zu einem außerordentlich vorteilhaften Rauchtabakmaterial.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Verfahrensdiagramms näher erläutert.

Das Ausgangsmaterial, wie z. B. Tabakabfälle, Tabakbrösel usw., das auch Kiesel öder Sand enthalten kann, wobei diese größeren Teilchen die Düsen der Preßplatte verstopfen oder stärkeren Verschleiß in den Mahl-, Misch- oder Preßeinrichtungen ausüben können, wird einem Entsander 1 zugeführt.

Die Entsandung kann auf Grund einer Dichte-Differentiation mittels eines Kornklassierapparates bekannter Konstruktion oder durch Siebung und nachfolgender Windsichtung durchgeführt werden. Die Entsandung kann ausgeführt werden, entweder bevor oder nachdem der Tabak durch eine Trockeneinrichtung 2 gegangen ist. Die Wahl hängt von der Tabakart ab und von deren ursprünglichem Feuchtigkeitsgehalt. Wird die Trocknung zuerst durchgeführt, dann kann unter Umständen die Trennung der Sand- oder ähnlichen Teilchen vom Tabak leichter erfolgen.

Der Trockner 2 kann ein an sich bekannter pneumatischer oder Drehzylindertrockner sein. Der Tabak wird bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 4 bis 6°/₀ getrocknet, um seine Vermahlung zu einem ausreichenden Feinheitsgrad zu ermöglichen.

Der getrocknete Tabak wird dann einer Feinzerkleinerungsmühle3 zugeführt, in der er so lange gemahlen wird, bis er schließlich ein Hundert-Maschen/ Zoll/-Sieb und vorzugsweise hauptsächlich ein Zweihundert-Maschen-Sieb passiert. Der Mahlvorgäng, der dazu dient, die dem Tabak innewohnende Neigung zum

ίο Verharzen in den weiteren Arbeitsschritten freizumachen, kann in einer Schlagmühle durchgeführt werden, wird jedoch vorzugsweise in einer Strahlmühle ausgeführt, in welcher die Zerkleinerungswirkung bzw. ein Abrieb zwischen den einzelnen Tabakpärtikeln

selbst auftritt. . ,\ ·

Um eventuell noch verbliebene Sandteilchen od. dgl. zu entfernen, wird zweckmäßig der gemahlene Tabak durch ein Sieb 4 geleitet. Die Maschen weite dieses Siebes hängt von der Größe der Düsenöffnungen ab.

Ein Hundert-Maschen-Polyamid-Schirm (Öffnungsgröße 105 Mikron) ~wurde für Düsenöffnung von 0,004 bis 0,045 cm Durchmesser als zweckmäßig gefunden, jedoch wird bei kleineren Öffnungen, beispielsweise 0,02 cm Durchmesser, ein ^feineres Sieb benötigt. Falls notwendig, werden die größeren Tabakteilchen nochmals gemahlen, wie im Diagramm bei 5 schematisch dargestellt ist.

Vor der Verpressung wird zu dem gemahlenen Tabak in einem Mischer 6 ein kleiner Anteil Wasser zugesetzt, der vorzugsweise den Feuchtigkeitsgehalt

... auf etwa 16 bis 30°/₀, bezogen auf das Naßgewicht des Tabaks, erhöht. Die Art der Mischung hängt wiederum von der Art des verwendeten Tabaks ab. Falls der

' Tabak einfach durch den Preßvorgang plastifiziert werden kann, sind sogenannte Scherkraftmischer nicht notwendig. In diesem Fall kann die Mischung zweckmäßig in einem Planetenmischer, z. B. einem Mischer mit paddeiförmigen Mischwerkzeugen,/'durchgeführt werden, wobei die Mischwerkzeuge nicht'nur üm'ffjVe

Achse rotieren, sondern im Trog noch¹ eine Planete*nbewegung durchführen. In anderen Fällen können auch Streifenmischer oder andere Mischer Verwendung finden, die ein pulverförmiges Produkt ergeben. Es ist jedoch wünschenswert, Agglomeratbildungen des gemahlenen Tabaks zu verhindern, da dies zu einer ungleichmäßigen Beschickung der Presse führen würde.

Falls Scherkraftmischling notwendig ist, kann zweckmäßigerweise ein Doppel-Z-Scheibenmischerverwendet werden, wie er an. sich in der Gummi- und Plastikindustrie bekannt ist. Der Betrag der aufzuwendenden Scherwirkung hängt ab von dem Betrae Verharzungsfähigkeit, der im plastifizierten Prod freigemacht werden soll. Die Temperatur- und Druck-Verhältnisse, unter denen die Mischung durchgeführt wird, können verändert werden, um der fortschreitenden Plastifizieriing zu folgen. Bei dieser Mischart ergibt sich ein steifer Teig, der zweckmäßig durch bekannte Mittel granuliert wird, um Teilchen oder Kügelchen mit einem Durchmesser kleiner als etwa 0,6 cm vor der Zuführung zu der Presse 7 zu erzeugen. Während der Mischung wird — falls nötig — ein bekannter Befeuchter, beispielsweise bis zu 5"/„ Glyzerin, abhängig von der verwendeten Tabakart, zugefügt.

Die Presse 7 kann entweder eine Kolbenpresse oder eine Druckschraubenpresse sein und in beiden Fällen den in der Kunststoff Industrie verwendeten Typen entsprechen.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im "folgenden bei Verwendung einer Schraubenpresse (Beispiel 1) und einer Kolbenpresse (Beispiel 2) näher, beschrieben.

Be is ρ i e I 1

Staubflockenartiger Tabak wird zunächst in einem dampf beheizten Drehzylindertrockner auf 4,3 °/oFeuchtigkeitsgehalt getrocknet. Der getrocknete Tabak wird dann, etwa 70 kp/h, durch eine Strahlmühle geleitet. Das Produkt, von dem mindestens 98% eine Größe kleiner als 75 Mikron aufweist, wurde durch einen Hundert-Maschen-Polyamid-Schirm (Öffnungsgröße 105 Mikron) geleitet, um eventuell vorhandene größere Teilchen, insbesondere Sand od. dgl., zu entfernen.

Die Mischung wurde chargenweise durchgeführt, .,und zwar, etwa 20 kp pro Charge, in einem Planetenmischer während 4 Minuten mit einer Mischwerkzeuggeschwindigkeit von 45 Umdrehungen pro Minute. Ungefähr 4 kp Wasser wurden zusammen mit 0,5 kp Glyzerin (3 °/o) zugefügt. Das ' Produkt war gleichmäßig durchfeuchtet, ohne Neigung zu Agglomeratbildung in größeren Klumpen, und konnte leicht in den Trichter der Schraubenpresse eingeführt werden.

Als Schraubenpresse wurde eine gewöhnliche Type für Kunststoffe verwendet, mit einer Trommel von etwa 5 cm Durchmesser und einem Verhältnis .von

ίο Länge zu Durchmesser von 20:1. Das Druckverhältnis betrug 2,5: 1. Es wurden vier Heizeinrichtungen und eine Düsenkopfheizeinrichtung benutzt. Die Schnecke war mit Hilfe von Kanälen wassergekühlt. Auch der Bereich der Trommel in der Nähe des Trichters wurde gekühlt, um die Zufuhr zu erleichtern. Die Preßplatte wies 45 Düsen auf, von denen jede einen Durchmesser von 0,016 cm besitzt.

In der folgenden Tabelle sind typische Arbeitsbedingungen aufgeführt.

Bereichstemperatur 0C	1	2	3	4	Düsenkopf- temperatur	Schnecke	Schnecke Druckkraft	Anfang	Ende	21,3	Durchsatz
90	100	UO	110	0C	U/min	t	Feuchtigkeitsgehalt	20,75	kp/h .
90	100	110	110	80	20	1,5	23,0	20,75	6
90	100	110	110	80	40	1,75	23,0	21,3	14
90	100	110	110	80	60	2,0	23,0	20,2	22
90	100 '	110	110	90	20	1,25	23,0	20,45.	5,6
90	too	110	110	90	40	1.5	23,0	20,5	14
90	100	110	130	90	60	1,75	23,0	20,5	23,5
90	100	110	130	100	40	1,5	23,0	13,5
	100	60	1,75	23,0	20,2

Die erzeugten Fasern wurden beim Durchgang.zwisehen Stahlzylinder mit einem Walzenspalt vonO,012cm gewalzt. Deren Umfangsgeschwindigkeit war etwas größer als die Austrittsgeschwindigkeit der Fasern aus der Presse, so daß Fasern von 1 bis 4" Länge entstanden, die nach Trocknung in einem Lufttrockner zur Mischung mit fadenförmigem Tabak für die Zigarettenherstellung geeignet waren.

Beispiel2

Es wurde dasselbe Tabak-Wasser-GIycerin-Anfangsgemisch verwendet, wie im Beispiel 1, und in einer Kolbenpresse von 2,5 cm Durchmesser ausgepreßt. Die Temperatur des Zylinders wurde mit Hilfe einer Heizeinrichtung auf 85°C gehalten, und die Preßplatte enthielt 37 Düsen, jede mit 0,04 cm Durchmesser. Die Preßplatte erreichte, obwohl sie nicht direkt geheizt wurde, eine Dauertemperatur von 65⁰C. Während des Pressens betrug der maximale K olbendruck 28 0 kp/cm²; die durchschnittliche Produktionsmenge betrug etwa 2,5 kp/h. Nach dem Walzen und Trocknen, wie im Beispiel 1 beschrieben, waren die Fasern für eine Vermischung mit normalem fadenartig geschnittenen Tabak geeignet. .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   L Verfahren zur Herstellung von Rauchtabak, gekennzeichnet durch die Kombination nachstehender, für sich bekannter Merkmale:

   a) Mahlen von Tabak zu Mehl, Vermischen des gemahlenen Tabaks mit Wasser ohne Zusatz eines Bindemittels und Ausformen der Mischung unter Druck, vorzugsweise in Fadenform,

   b) der Gewichtsanteil Wasser ist kleiner als der trocken gewogene Gewichtsanteil Tabak.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil Wasser etwa 16 bis 30°/₀ des Feuchtgewichtes des Tabaks beträgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tabakgut nach dem Ausformen mit Walzenpaaren gewalzt wird, deren Umfangsgeschwindigkeit größer ist als die beim Ausformen auftretende Ausstoßgeschwindigkeit des Tabakgutes, so daß die Fasern in einzelne Stücke zerrissen werden.
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeformte Tabakmasse, vorzugsweise auf einem grobmaschigen. Bandsieb, bis zur Kräuselung getrocknet wird. '
5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak vor dem Mahlen bis auf einen Restgehalt an Feuchtigkeit zwischen 4 bis 6% getrocknet wird.
6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak bis zu einer Teilchengröße von etwa 105 Mikron ausgemahlen und anschließend durch ein diesem Ausmahlungsgrad angepaßtes Sieb passiert wird.
7. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Ausformen des Tabakgutes verwendeten Strangpreßeinrichtungen od. dgl. stellenweise geheizt und stellenweise gekühlt werden.