Способ увеличения объема табака

Союз Сова СоциалистиРеспуб 4(П 17 7 ПАТЕНТ полнительныи к патенту 040676 (21) 2366002/28- (32) 95.06.75 Л влен А 24 риорите осударствениый СССР яо делам изобр и открыт3) СШ 388 публиковано 15,10,8 О,Бюллетень М 38 ата опубликования описания 181080 53) УДК 663. 97(72) Авторы изобретения Иностранцы жер 3. Де Ля Бурде, Патрик Е,и Рональд А. ТамолОмент, Рэ Даус Иностранная фирма71) Заявите ОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ОБЪЕМА ТАБАК са и его высокой стоимости, в частности на стадии сушки.Кроме того, в табаке создается неравномерная поддержка для его набухшей структуры, которая является объек том оседаний, при этом происходит также вымывание или перераспределение водорастворимых компонентов.Целью изобретения является у:корение процесса увеличения объема табаО Наиболее близкляется известныйобъема табака, прпропитывание водомораживанием и сушНедостатком изявляется его оградля промышленногоствие длительност ющим обСпособ озом.Табак поя чего поружки в скуум при вляю двергают вакумещают, наприосуд, в котодавлении 380 умированию, мер, в виде ром создают 760 мм рт.ст Изобретение относится к областипроизводства табачных изделий, предпочтительно сигарет, к технике увели.чения объема табака,Увеличение табака в объеме требуется для компенсации потери его в весе в процессе сушки, для улучшенияхарактеристик дымообразования отдельных компонентов табака, в частноститабачных стеблей, а также для увеличения наполняющей способности табакатаким образом, что для производстватабачного изделия, например сигареты,требуется меньшее количество табака.Такая сигарета должна быть плотной1и в то же время выделять меньше смолы и никотина по сравнению со стандартным табачным изделием, изготовленным из табака с неувеличеннымобъемом. м к изобретению явпособ увеличения дусматривающий его с последующим за кой в вакууме 1 . естного способа иченная пригодность осуществления вслед- проведения процестогаемомбака пмируюттывани760 ммпутем30 минпо весбака в0,5-12 достигается тем, что в предласпособе увеличения объема таеред пропитыванием табак вакуупри этом сам процесс пропия проводят при давлении 360- рт.ст. и температуре 0-80 С распыления воды в течение 2- до содержания влаги 100-400 ч у к 100 ч. табака, а сушк таедут при 120-320 С в течение,7 Контро 57,при 16-27 С, при этом из табака удаляют воздух,Затем табак пропитывают водой, приэтом процесс пропитывания проводяттакже при давлении 360-760 мм рт.ст.при 0-80 С в течение 2-30 мин, преиму ественно струей воды, до содержания влаги 100-400 ч. по весу к100 ч. табака.Далее .пропитанный. водой наполнитель замораживают путем охлаждениядо температуры, достаточно низкой дляобеспечения полного замораживаниявлаги при температуре от 60 до 0 С,преимущественно от -30 до -10 С, приэтом в системе поддержинают вакууми выдерживают 3-120 мин, преимущественно 10-30 мин.Далее замороженный, содержащийвлагу табак сушат, для чего его быстро нагревают путем непосредственногэконтактиронания с паром или смесью 20пара с горячим газом при 120-320 Св течение 0,5-12 с, Сушку проводят нвакууме н сушильной камере, башне,а также н циклонной сушилке, обеспе. -чивая достаточное контактирование газа с частицами.Для осуществления способа можнообрабатывать либо полностью высушенные табачные листья, табак н видестружки или крошки, в частности вформе, обычно используемой н качестве наполнителя сигарет, либо отдельных частей табака, например таб;.чныхстеблей. Табак в виде порошка можетиметь размеры частиц 10-50 меш, преимущественно не менее 30 меш,35Обычно подвергаемый обработке табак содержит примерно 8-25 вес. влаги.П р и м е р 1. 283,5 г нарезанного светлого табака в форме товарного 40наполнителя для сигарет помещают ввакуумный сосуд емкостью 454 г, имеющий вакуумное и выпускное отверстияи манометры,при этом применяют вакуум635 мм рт.ст. емя пребынани влаги после,в сушилке, с пропитки,Табак пропитывают при боС 501 гхолодной воды путем вакуумного нсасывания до содержания 66 вес, влаги втабаке в течение 5 мин. Каждое распределение воды обеспечиьают вращением вакуумного сосуда по всей длинев процессе смачивания.Затем цакуумный сосуд помещают вбаню, заполненную смесью ацетона ссухим льдом, и доводят температурутабачной смеси до -10 С, Вакуум довоодят до 762 мм рт,ст. Смесь выдерживают для достижения равнонесия 1 ч,после чего вакуум сбрасывают, Конечный материал из сосуда выгружают ипропускают через циклонную сушилкупри 218 С и поддержании 100-ной паороной атмосферы в течение 8 с,Подвергнутый увеличению в объеметабак повторно доводят до содержаниян нем влаги от 6,1 до 12.Кон нный продукт имеет наполняющуюспособность (объем цилиндра)53 смо/10 г по сравнению с контрольной величиной 38 см /10 г,П р и м е р ы 2-5, Четыре образцапо 283,5 г каждый светлого нарезанного табака обрабатывают каждый в отдельности следующим образомКаждый образец помещают н вакуумный сосуд, как описано в примере 1.Вакуум доводят до 635 мм рт.ст образцы пропитывают холодной нодон, какописано в примере 1, соответственнодо содержания влаги 50, 67, 75 и 80путем вакуумного всасынания, В каждомслучае вакуумный сосуд помещают н баню, охлаждаемую смесью льда с хлористым натрием до -27 С. Вакуум в каждомоопыте поддерживают 762 мм рт.ст, После 1 ч установления равновесия вакуум отключают и образец пропускаютчерез циклонную сушилку при 218 оСв 100-ной паровой атмосфере, Времяпребывания в сушилке изменяют н зависимости от содержания влаги,Качественные показатели образцовтабака приведены в табл, 1,Растворение шки, полняю- в горя-.щая спо- чейсобность, воде,772464 Таблица 2 Замороженные образцы Незамороженные образцыПоказатель 12 3 4 8 9 10 80 0 50 75 2 6,2 3 5 11,5 7,5 7,3 7,аять,49 4 8 66 0 75 8 8 39 58 Образцы по 9080ическом сосуде,ере б (заморожен Пример 7 пропитывают в сфе как описано в при ные образцы),олщину пропитанных обергают увеличению нписано ранее. Измеряют азцов и по бъеме, каквенные показатели обраиведены в табл, 3.Таблица 3 бразец 4 Контрол Влажность послепропитки, ЪТолщина, мкмПовторная наполнщая способность,сма/10 г 8 20103 8 Данные табл. 1 показывают, что с увеличением содержания влаги наполняющая способность увеличивается, если другие параметры расширения остаются неизменными. Анализируемая потеря компонентов, растворимых в горячей воде, мала, причем такая потеря может являться результатом химических изменений во время расширения вследствие вымывания растворимых компонентов.П р и м е р 6. Две серии образцов по 9080 г каждый пропитывают в 0 сферическом вакуумном сосуде. В первой серии вакуум поддерживают762 мм рт.ст. и в сосуд вводят холодную ноду до содержания влаги 30-80 Ъ, при котором набухшая структура напол нителя "оседает" вследствие обраэова. ния льда. Этого достигают пропусканием охлажденного раствора этиленгликоВлажностьпосле пропитки ЪВлажностьпослесушки, ЪНаполняющспособноссм/10 гВремяпребывания,сНаполняющаяспособностьпосле повторногоувлажнениядо 12 Ъ,смф/10 г Данные табл. 2 показывают, что повторная наполняющая способность табака,набухшая структура которого стабилиэиронана образованием льда перед снятием вакуума и "оседанием" структуры при нагревании, выше, чем повторная наполняющая способность незамороженного материала, это указывает на 50 необходимость стадии замораживания для получения максимального расширения н данном процессе. ля н воде при соотношении 50;50 через стенку устройства для пропитынания при -30 С.После периода установления равновесия в течение 2 ч при вакууме 711 мм рт.ст. и температур ",2"С Вакуум постепенно сбрасывают. Образцы пропускают затем через циклонную сушилку при 260 С,Во второй серии проводят опыт так же, как .н первой, но не пронодят стадию замораживания, а равновесие устанавливают при 21,1 С. Как замороженный, так и незамороженный пропитанные водой наполнители нагренают, как описано н примерах 2-5.Качественные показатели образцов табака приведены н табл. 2,772464 Таблица 4 аполняющая способность, см Э/10 г Компоненты, растворимые в горячей воде, % 55,2 4 б,Количество сливаемой воды, гРазличия в процесс 8,75 Отношение вода/таба 10:1 Количесводы г о слит 708,7 емя пропитыванизамораживания,240 0 оварные свойства абака после удале ия иэ-под вакуума а замораживание зки ороши(замороженный) влажый) даленияля расшиОдин аквая Легкоспродукрения инакоя Рзультаты опытон показывают, что .;,;соконабухшие образцы имеют наиболь,ую степень увеличения в объеме, Отсутствует заметное набухание при содержании влаги 67. Расширение обеспечивается стабилизацией набухшей структуры льдом, которая обычно разрушается при постепенном сбрасывании вакуума, Процесс нагревания сохраняет установленную структуру по мере уменьшения содержания влаги,П р и м е р 8. Проводят эксперимент для сравнения между процессом расширения, включающим сушку при замораживании (метод А) и процессом по изобретению (метод Б), для сравнения приводят контрольный образец, который не подвергают увеличению в объеме.Метод А, 283,5 г наполнителя иэ нарезанного светлого табака с влажностью 14 вес,% распределяют на поддоне и помещают в вакуумную камеру. Камеру уплотняют и вакуумируют до 737 мм рт.ст.Воду дозируют при 20 С в поддонопутем вакуумного всасывания до полного покрытия кусков табака, который сверху покрывают сеткой из проволоки для исключения его флотирования к поверхности воды.В данном случае добавляют 2835 гводы. Затем вакуум отключают и выгружают поддон с образцами, слив с поддона замеряют и поддон затем помещают .Фв морозильный аппарат на 2 ч,Замороженный наполнитель лиофилируют при 0 С в отдельной ячейке вопромышленной установке для сушки призамораживании в течение 24 ч.Метод Б. 283,5 г нарезанного светлого табачного наполнителя с влажностью 14 вес.Ь помещают в вакуумныйсосуд, как описано выше, при вакууме737 мм рт.ст. Табак пропитывают 1134 г воды при20 С, Не удаляя наполнитель, черезорубашку сосуда в течение 15 мин пропускают смесь ацетона с сухим льдом щ до момента замораживания продукта,Затем вакуум отключают и замороженный наполнитель пропускают через циклонную сушилку при 218,3 С с испольозованием 100-ной паровой атмосферыв течение 4 с.Качественные показатели образцовтабака приведены в табл. 4.772464 10 Продолжение табл. 4 Расширение Метод фиксации Сушка при Нагреваниезаморажи- вании Время расширения(Фиксации), с 86,400 Наполняющаяспособностьпродукта Одинаковая Одинаковая Физический наружныйцвет Светлее Аналогичныйконтроль- контрольного ному Общее время, ч 30 1 Формула изобретения Составитель А. Бражникова Редактор Е. Корина ТехредЖ.Кастелевич Корректор С. ШекмарЗаказ 6726/74 Тираж 377 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, при использованиипредлагаемого способа наполняющаяспособность табака увеличивается до50-70 смб/10 г по сравнению с 3539 см /10 г по известному способу,Эт.е. примерно в 1,4-1,8 раза. Способ увеличения объема табака, предусматривающий его пропитывание водой с последующим замораживанием в вакууме и сушкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уско рения процесса, перед пропитываниемтабак вакуумируют, при этом сам процесс пропитывания проводят при давлении 360-760 мм рт.ст. и температуре0-80 С путем распыления воды в течеоние 2-30 мин до содержания влаги 100400 ч. по весу к 100 ч. табака, асушку табака ведут при 120-320 С втечение 0,5-12 с.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3823722,кл. А 24 В 3/18, опублик. 1974.