Способ производства восстановленного табачного листа и табачный продукт

Данное изобретение относится К поучению восстановленных табачных листов. В частности, данное изобретение относится к получению восстановленных листов равномерной толщины и повышенной устойчивости.В производстве табачных продуктов, таких как сигареты, некоторая часть табака является, или становится непригодной для подобного использования в течение его обработки. Обычно при сборе листов табака остаются табачные стебли и остатки листьев. К тому же, когда табак обрабатывают, укладывают (пакуют) и перевозят, образуется табачная пыль. Табачную пыль, табачные стебли и остатки листьев использовали в прошлом для получения вторично составленныхБудучи изготовленными, восстановленные табачные листы можно нарезать тем же образом, что и Целые табачные листья, для получения табачного наполнителя для сигарет и других табачных изделий. При переработке этого материала в наполнитель часто требуется, чтобы вторично составленные табачные листы выдерживали смачивание,транспортировку по конвейеру, сушку и нарезку. Подобно целому листовому табаку, когда восстановленные табачные листы измельчают в наполнитель, имеет место некоторое разрушение, из-за чего создается табачная пыль как побочный продукт. Способность восстановленных табачных листов выдерживать жесткую обработку с минимальным образованием табачной пыли в качестве побочного продукта является очень желательной характеристикой, поскольку уменьшится потеря табачного материала и будет минимизирована необходимость производства дополнительных восстановленных табачных листов для удовлетворения постоянного спроса. В этом отношении можно снизить стоимость,связанную с производством сигарет и других табачных изделий.Несмотря на то, что в технике известно множество способов приготовления восстановленных табачных листов, при производстве этих листов сталкиваются со многими трудностями. Некоторые из этих способовпохожи на способы изготовления табачною бумаги, в которых табачную пыль сформуют в листы с целью использования этих листов тем же образом, что и первоначального табачного листа т.е. для резки табачного листа так, чтобы его можно было скомбинировать с другим измельченным табаком для использования в качестве табачного наполнителя в производстве сигарет. Другие обычные способы также можно использовать для получения подобных листов. Например, патент США 2.897.103 раскрывает способ производства табачных листов, содержащих значительную долю нетабачных ингредиентов. Подобные нетабачные материалы часто придают нежелательные весовые характеристики сигарете, и, следовательно, следует минимизировать концентрации таких веществ.По другой процедуре, описанной в патенте США 4325391, табачную пыль и связующее вещество, находящееся в жидкой среде, соединяют в миксере, действующем по принципу взбивания для образования суспензии, и суспензию затем отливают в листы. Однако при отливке табачных суспензий,образованных этими обычными способами,во вторично составляемые табачные листы часто наблюдается питтинг (неровности) на поверхности листа из-за воздуха, который имеет тенденцию захватываться суспензионной смесью. Каждый питтинг, который получается в результате из этого захваченного воздуха, переходит в слабое пятно или пустоту на конечном листе, таким образом уменьшая уцелеваемость листа в течение обработки.К тому же, изменения в толщине вторично составленного табачного листа также ведут к уменьшению его устойчивости. Когда листы неравномерною толщины нарезают в наполнитель, они могут проявлять большую тенденцию к разрушению в результате слабых пятен, оказавшихся вдоль поверхности листа. В этом отношении было бы чрезвычайно желательно иметь восстановленным табачный лист, используемый для получения наполнителя, где длина наполнителя не ограничивалась бы из-за питтинга листа.Проблемами, общими для всех восста 4908новленнь 1 х листов, которые получают известными способами, являются питтинг И неравномерная толщина листа, которые влияют на устойчивость листов. Более того, способность инициировать И прерывать эти процессы быстрым И эффективным способом не демонстрировалась способами, разработанНЬ 1 МИ ранее.Настоящее изобретение касается вторично составленных табачных листов, Используемь 1 х в качестве курительного материала, такого как наполнитель для сигарет, которые делают из суспензии частиц табака и связующего вещества. В частности, настоящее изобретение относится к вторично составленным табачным листам, имеющим улучшенное качество И устойчивость благодаря оптимизации среднего размера частиц табака и снижению содержания воздуха в суспензии перед ее отливкой в табачные ЛИСТЫ. Дополнительно настоящее изобретение относится к, по существу, четырехстадийному способу производства таких листов, включающему смешивание частиц табачной пыли,связующего вещества И других веществ в водною среде для образования суспензии отливку суспензии на непрерывную ленту из нержавеющей стали сушку отлитой суспензии для образования вторично составленного табачного листа и его удаление. В качестве необязательной стадии можно удалить захваченный воздух из суспензии до отливки.Настоящее изобретение решает проблемы, указанные выше, путем обеспечения восстановленных табачных листов, способных лучше выдерживать жесткие условия обработки. Соответственно, целью настоящего изобретения является получение вторично составленных табачных листов, состоящих из табачной пыли размером примерно 60-400 меш И подходящего связующего вещества,имеющих более высокое процентное содержание табака, чем вторично составленные табачные листы, известные из предшествующего уровня техники. Кроме того, можно также использовать в суспензии увлажнители, конвервирующие средства для табака И другие добавки для получения вторично со ставленных листов табака настоящего изобретения.Другой целью настоящего изобретения является разработка способа поучения вторично составленных табачных листов, включающего стадии приготовление суспензии,которая содержит табачную пыль, имеющую средний размер частиц в диапазоне примерно 60-400 меш, связующее вещество, средство для консервирования табака И водную среду отливку суспензии на несущее устройство сушку только что отлитой суспензии для образования вторично составленного табачного листа И удаление его с несущего устройства.Дополнительной целью настоящего изобретения является разработка способа производства вторично составленных табачных листов, имеющего дополнительную стадию, в которой из суспензии удаляют захваченный воздух до отливки.Еще одной целью настоящего изобретения являются разработка аппаратуры для Измерения количества воздуха, который захвачен внутрь суспензии.Вышеуказанные И другие цели И преимущества изобретения будут ясны из последующего подробного описания И неограничивающих примеров со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которыхфиг 1 - график зависимости среднего размера частиц табачной пыли в микронах от вязкости табачной суспензии для суспензии с данным содержанием твердых веществфиг 2 а - блок-диаграмма альтернативного варианта исполнения способа настоящего изобретения Ифиг 3 - устройство для Измерения количества воздуха, захваченного табачной суспензией, которое используется для получения вторично составленных табачных листов настоящего изобретения при осуществлении способа по изобретению.Для лучшего понимания сути настоящего изобретения дается определение следующих терминовВыдерживание продолжительность времени, в течение которого табачную пыль подвергают взаимодействию с вь 1 браннь 1 м связующим или агентом, выделяющим связующее.Удлинение способность вторично составленного табачного листа вытягиваться до разлома. Это понятие выражают в относительных процентах.Содержание летучих компонентов в или - мера потери массы, выраженная в , образца табачного наполнителя после выдерживания образца в циркулирующей воздушной печи в течение трех часов при 212017 (10 ОС). Хотя потерю веса можно приписать летучим компонентам табака, а также содержанию воды, ЛП используется взаимозаменяемо с влагосодержанием и его можно рассматривать как эквивалент влагосодержания, поскольку в условиях испытаний не более чем примерно один процент табачного наполнителя составляли летучие компоненты, отличные от воды.Равновесное ЛП - ЛП образца, после приведения его в равновесие при температуре 75017 (24 С) и 60 ОВ в течение, по крайней мере, 48 часов.- нарезанный, смешанный, консервированный и ароматизированный табак, готовый для производства сигарет.Увлажнители - гигроскопичные вещества, такие как глицерин и другие гликоли,которые часто добавляют к табаку для содействия в удержании влаги и пластичности.Меш - все значения приводятся здесь как стандартное сито США, и эти значения отражают способность более чем 95 частиц данного размера проходить через решето данного значения меш. В этой связи, меш значения отражает число отверстий на каждый дюйм решета.т или- дефект, полость или кратер, часто возникающие во вторично составленных табачных листах из-за присутствия воздуха, захваченного суспензией в течение отливки .существу, равномерной толщины и пластич ности, который можно получить прокать 1 ванием или отливкой табачной пыли, стеблей,побочных продуктов и т.п., которые мелко измельчают и которые можно смешать с когезионнь 1 м агентом или связующим веществом.Относительная влажность или ОВ процент воды в атмосфере по отношению к наибольшему количеству влаги для насыщения, возможного при данной температуре атмосферы (среды).характеристика,представляющая собой комбинацию массы и толщины вторично составленного табачного листа. Эту величину выражают в г/куб.см.способность вторично составленного табачного листа выдерживать воздействие обработки, создавая при этом минимальное количество побочного продукта типа табачной пыли.Прочность на растяжение - величина силы, приложенной ко вторично составленному табачному листу, необходимой для его разрыва. Эту величину выражают в единицах кг/дюйм (т.е. х 2,54 кг/см).Поглощенная энергия разрыва или ПЭР - комбинация прочности на разрыв и удлинения а именно, отложив на графике прочность на разрыв в качестве ординаты от удлинения в качестве абсциссы, площадь под таким образом полученной кривой представляет ПЭР. Полагают, что оптимум ПЭР является значением, при котором вторично составленный табачный лист имеет устойчивость, по крайней мере, такую же хорошую,как и целый табачный лист. Эту величину выражают в единицах кг/дюйм/дюйм 2 (х 1/2,54 кг/см/см 2).Табачная пыль - мелкие частицы табака, т.е. в диапазоне от примерно 8 меш до более чем примерно 400 меш, создаваемые разрывом табака в течение многих процессов производства, в которых используется табак. Частицы могут быть табачными листьями, стеблями и т.п.Как будет ясно из раскрытия настоящего изобретения, вторично составленные табачные листы, произведенные описанным здесь способом, обладают повышенными качеством и устойчивостью по сравнению совторично составленными табачными листами, известными ранее в технике.Но отношению К фиг. 1, настоящий способ использует табачную пыль, которая измельчена всухую до такого мелкого уровня (а именно, частицы настолько малы, что их размер составляет менее чем примерно 400 меш,менее чем примерно 32 микрона), чем достигается более высокое содержание всех твердь 1 х веществ в суспензии, и в то же время суспензия сохраняет ту же самую вязкость,что и табачные суспензии, известные ранее. Фиг. 1 показывает, что по мере уменьшения размера частиц табака вязкость суспензии для данного содержания твердых веществ в суспензии уменьшается. К тому же, использование мелкоизмельченной табачной пыли улучшает однородность вторично составленного табачного листа, посредством этого увеличивая длину табачного наполнителя, который можно из него получить.Более того, содержание табака в суспензии, и в конечном счете в листе, полученном из нее, составляет примерно 80 - 90 остающиеся 10 - 20 включают связующее вещество, увлажнители, консервирующие вещества и ароматизаторы, - которое превосходит содержание табака во вторично составленных табачных листах, получаемых в прошлом. Дополнительным преимуществом является то, что производство вторично составленных табачных листов в соответствии со способом настоящего изобретения можно начинать и прерывать с относительной легкостью в сравнении с ранее доступными в технике способами, которые часто включали стадию трехчасового выдерживания суспензии до отливки.Что касается фиг 2, то на нем показана блок-диаграмма способа настоящего изобретения. Сухое табачное сырье, предпочтительно табачную пыль, подают в дробилку, где его размалывают всухую и просеивают до желаемого распределения размеров. Измельченную табачную пыль подвергают взаимодействию с водной средой, которая может включать связующие вещества, увлажнители, ароматизаторы и т.д., в миксере с высоким усилием сдвига для образования табачной суспензии. Альтернативно, как показано нафиг 2 а, можно смешивать сухое связующее вещество с сухим табаком перед смешиванием их с водной средой. После смешивания табачную суспензию можно деаэрировать,прежде чем ее отливают в виде листа на несущее устройство. Вторично составленный табачный лист затем высушивают и удаляют с несущего устройства. Готовый лист можно затем разрезать тем же образом, что и целые листья табака, для получения табачного наполнителя, пригодного для сигарет и других табачных изделий.Для того чтобы получить вторично составленный табачный лист в соответствии с настоящим изобретением, сначала образуют водную табачную суспензию. Суспензия включает табачную пыль, связующее вещество и водную среду. В дополнение суспензия может также содержать консервант(ы). Предпочтительно компоненты суспензии смешивают в ленточно-винтовом смесителе, а затем подвергают сдвиговому смешению в миксере с высоком усилием сдвига. Затем суспензию отливают на движущуюся бесконечную ленту. Отлитую суспензию пропускают через устройство для сушки для удаления влаги, так что образуется вторично составленный табачный лист. В заключении лист можно удалить с ленты любым острым инструментом, таким как ракель (нож). Удаление можно облегчить путем увлажнения листа до снятия его с ленты с помощью ракеля (ножа).В другом варианте исполнения настоящего изобретения воздух, который оказался захваченным суспензией, можно удалить из нее до отливки суспензии на ленту.Более конкретно вторично составленные табачные листы настоящего изобретения можно получить путем соединения табачной пыли с уменьшенным размером частиц со связующим веществом в водной среде для создания суспензии. Суспензию можно приготовить периодическим или непрерывным методом, посредством которого табачную пыль можно смешать со связующим веществом в воде в смесителе с высоким усилием сдвига, таком как смеситель Шагшд, производимый Шагшз оГ Шагш, Коннектикут, или мешалка Сош 1 е 5, производимая Сош 1 е оГ Моогеноизе, Калифорния. Однако наиболее