專利名稱：提高煙草可填充性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高壓制煙草如切斷的煙葉或者煙草葉脈或煙草添加料的可填充性的方法，其通過采用由氮和/或者氬組成的處理氣體在400-1000bar的壓力下對(duì)煙草材料進(jìn)行處理，并接著進(jìn)行連續(xù)減壓及隨后對(duì)排出的煙草材料后進(jìn)行后續(xù)熱處理。
這類被稱為INCOM-膨脹法的方法與利用二氧化碳、氨或者揮發(fā)性有機(jī)氣體加壓處理煙草相比證明是具有優(yōu)點(diǎn)的。DE 29 03 300 C2介紹了一種工作壓力為300-800bar之間的這類膨脹法。這些實(shí)施例表明最終壓力對(duì)提高可填充性具有很大影響，但對(duì)1-10分鐘的作用時(shí)間卻影響不大。該文獻(xiàn)沒有說明對(duì)煙草可能的壓制或者壓縮。
DE 31 19 330 C2公開了一種通過水蒸汽或飽和蒸汽對(duì)經(jīng)壓力下的氣體處理過的煙草進(jìn)行熱處理，并在高壓處理方面提出參閱已經(jīng)提到的DE 29 03 300C2。
此外，DE 34 14 625 C2介紹了一種級(jí)聯(lián)方法，其通過各種措施，如反應(yīng)器加料前冷卻處理氣體、冷卻壓熱器或者引入過冷的和液化的處理氣體等來(lái)保證熱處理前排出煙草的溫度處于0℃以下。這些實(shí)施例是基于在200升壓熱器中填充30kg煙草，相當(dāng)于0.15kg/dm3的填充密度。
專利文獻(xiàn)DE 39 35 774 C2介紹了通過外部換熱器對(duì)壓熱器內(nèi)的壓縮處理氣體進(jìn)行冷卻，其中，將多個(gè)壓熱器串聯(lián)成所謂的列。該方法歸根結(jié)底是一種冷卻氣體和處理物的特殊方式。
DE 100 06 425 C1介紹了在工作溫度高于55℃下對(duì)具有最大約16％的較小濕度的煙草進(jìn)行處理。從所使用的2dm3壓熱器容積和300g起始煙草重可計(jì)算得煙草加料的填充密度為0.15kg/dm3，相當(dāng)于已經(jīng)提到的DE 34 14 625 C2的情況。
DE 100 06 424 A1介紹了利用至少一個(gè)保持階段進(jìn)行減壓和對(duì)處于剩余壓力下的系統(tǒng)進(jìn)行加熱以取得10-80℃的煙草排出溫度。
如果煙草未經(jīng)其他的壓制過程而填充到壓力容器內(nèi)，則就形成現(xiàn)有技術(shù)中所介紹的約0.15kg/dm3的填充密度。在公知的方法中，采用快速加壓來(lái)提高填充密度卻造成膨脹煙草材料更低的可填充性。
本發(fā)明的目的在于，對(duì)這些公知的方法作如下進(jìn)一步提高，使它們?cè)诒容^高的可填充性下比過去更加經(jīng)濟(jì)。
令入驚異地表明，與DE 29 03 300 C2的理論相反，在高填充密度范圍，壓縮氣體的作用時(shí)間對(duì)膨脹煙草材料產(chǎn)生的可填充性具有重要影響。
雖然所提及的現(xiàn)有技術(shù)介紹在膨脹煙草材料盡可能高的可填充性方面可以將該基本方法進(jìn)一步優(yōu)化。但除了獲得可填充性外，在規(guī)定的壓熱器容積下的煙草填充量也是INCOM方法經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要因素。提高填充量不僅可以提高生產(chǎn)能力，而且還能降低用于所要膨脹的煙草量的處理氣體和壓縮機(jī)能量的單位消耗。
下面借助實(shí)施例詳細(xì)介紹本發(fā)明的方法。
為此，首先“壓力時(shí)間”這個(gè)概念是指直至首次達(dá)到最終壓力的加壓時(shí)間和在達(dá)到最終壓力后直至開始減壓過程的任選保壓時(shí)間的總和。
依據(jù)本發(fā)明足夠長(zhǎng)的壓力時(shí)間可以通過下列程序變化加以實(shí)現(xiàn)i.緩慢加壓直至直接隨后減壓ii.快速加壓及隨后的保壓時(shí)間，也就是說，容器保持在壓力下無(wú)處理氣體輸入或者輸出iii.快速加壓及隨后的保壓時(shí)間，在減壓開始前補(bǔ)給處理氣體，以重新達(dá)到最終壓力。
因?yàn)樵诒簳r(shí)間期間由于冷卻使容器內(nèi)的壓力降低，所以可以按照方案iii.進(jìn)行，即在減壓前重新調(diào)整最終壓力。令人驚異的是，這種做法與方案ii.相比可較少地提高可填充性。
下列實(shí)施例1和2主要描述依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在壓力容器內(nèi)煙草的填充密度為0.15kg/dm3情況下，不同壓力時(shí)間和程序的影響實(shí)施例1高壓處理在使用容積為2dm2的實(shí)驗(yàn)壓熱器中進(jìn)行。用于液態(tài)介質(zhì)循環(huán)的夾套用于調(diào)節(jié)所要求的工作溫度。加壓從下進(jìn)行，減壓向上進(jìn)行。多個(gè)閥門可實(shí)現(xiàn)所需的連接圖。壓縮機(jī)用于調(diào)節(jié)最終壓力。
用于后續(xù)熱處理的該實(shí)驗(yàn)裝置由作為傳送帶使用的可滲透金屬絲布、用于在所要求的寬度上構(gòu)成煙草纖維的導(dǎo)向板、帶有縫隙狀排放口的蒸汽噴嘴和設(shè)置在傳送帶下面的蒸汽抽吸裝置組成。利用飽和蒸汽的后續(xù)處理在5cm/s的帶速和10kg/h的蒸汽輸出功率下進(jìn)行。
將煙草試樣在平塑料皿內(nèi)攤開并在21℃和相對(duì)濕度62％的標(biāo)準(zhǔn)氣候下進(jìn)行調(diào)質(zhì)。利用Borgwaldt-密度計(jì)確定可填充性，并將cm3/g的比容換算到12Gew.-％額定濕度和22℃的額定溫度。從未處理或基礎(chǔ)樣品與膨脹樣品的比較數(shù)據(jù)，按下列方程式計(jì)算出也稱為膨脹率的相對(duì)可填充性的增加，其中，F(xiàn)B表示基礎(chǔ)樣品的可填充性，F(xiàn)E表示膨脹煙草的可填充性Δ％＝(FE-FB)*100％/FB試驗(yàn)采用濕度18Gew.-％和起始重300g的煙草進(jìn)行。工作溫度通過恒溫裝置調(diào)節(jié)到40℃。最終壓力為700bar，減壓在約0.5min內(nèi)進(jìn)行。所有試驗(yàn)均基于弗吉尼亞煙草統(tǒng)一混合物和所述采用飽和蒸汽后續(xù)處理進(jìn)行。加壓時(shí)間、到達(dá)最終壓力后的保壓時(shí)間以及保壓時(shí)間結(jié)束時(shí)補(bǔ)給的選擇均變化。表1列出試驗(yàn)參數(shù)和所達(dá)到的相對(duì)可填充性提高或膨脹率。
表1相對(duì)可填充性的提高(填充密度0.15kg/l，工作溫度40℃，煙草濕度18％)
實(shí)施例2試驗(yàn)類似于實(shí)施例1，但采用濕度12％的煙草和工作溫度為60℃。表2列出試驗(yàn)參數(shù)以及相對(duì)可填充性的提高或膨脹率。
表2相對(duì)可填充性的提高(填充密度0.15kg/dm3，工作溫度60℃，煙草濕度12％)
表1和2的結(jié)果明顯表明，在通常填充密度的范圍內(nèi)，壓力時(shí)間對(duì)可填充性增率僅產(chǎn)生小的影響。
下列實(shí)施例3和4表明依據(jù)本發(fā)明在壓力容器內(nèi)煙草的填充密度高于0.2kg/dm3情況下，不同壓力時(shí)間和過程變化的影響實(shí)施例3試驗(yàn)類似于實(shí)施例1，但煙草的起始重為500g。在填充壓力容器期間，通過手工擠壓將煙草壓實(shí)。表3列出試驗(yàn)參數(shù)和相對(duì)可填充性提高或膨脹率。
表3相對(duì)可填充性的提高(填充密度0.25kg/dm3，工作溫度40℃，煙草濕度18％)
實(shí)施例4試驗(yàn)類似于實(shí)施例2，但煙草起始重為450g。在填充壓力容器之前，利用微波爐將煙草加熱到50℃并在填充時(shí)通過手工擠壓壓實(shí)。表4列出試驗(yàn)參數(shù)和所取得的相對(duì)可填充性的提高或膨脹率。
表4相對(duì)可填充性的提高(填充密度0.225kg/dm3，工作溫度60℃，煙草濕度12％)
實(shí)施例3和4表明依據(jù)本發(fā)明填充密度高于0.2kg/dm3情況下壓力時(shí)間對(duì)可填充性增率的影響。在這些條件下，當(dāng)壓力時(shí)間超過約300s時(shí)，才能取得良好的膨脹效果。此外，顯然在可比較的壓力時(shí)間下，過程變化iii提供最佳結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種提高煙草如切斷的煙葉或者煙草葉脈或煙草添加料可填充性的方法，其通過采用由氮和/或者氬組成的處理氣體在400-1000bar的壓力下對(duì)具有10-30％原始濕度的煙草材料進(jìn)行處理，并接著連續(xù)減壓并隨后對(duì)排出的煙草材料進(jìn)行后續(xù)熱處理，其特征在于，煙草填料在壓熱器內(nèi)的填充密度高于0.2kg/dm2。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，壓力時(shí)間，也就是加壓開始和減壓之間的時(shí)間至少為300s。
3.按權(quán)利要求1和2所述的方法，其特征在于，煙草在裝入壓力容器之前、期間或者之后經(jīng)機(jī)械壓實(shí)。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，煙草在壓實(shí)之前或者壓實(shí)時(shí)經(jīng)加熱。
5.按權(quán)利要求1-4所述的方法，其特征在于，在快速加壓之后通過將容器保持在壓力下達(dá)到至少300s的壓力時(shí)間。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在保持容器后，減壓前重新補(bǔ)充壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高煙草如切斷的煙葉或者煙草葉脈或煙草混合料可填充性的方法，其通過采用由氮和/或者氬組成的處理氣體在400－1000bar的壓力下對(duì)具有10－30％原始濕度的煙草材料進(jìn)行處理，并接著連續(xù)減壓并隨后對(duì)排出的煙草材料進(jìn)行后續(xù)熱處理。這時(shí)煙草填料在壓熱器內(nèi)的填充密度高于0.2kg/dm
文檔編號(hào)A24B3/18GK1665407SQ03815608
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月1日
發(fā)明者H·弗萊施豪爾, J·克利沙特, T·皮內(nèi)曼, P·斯庫(kù)平, C·－D·茨恩 申請(qǐng)人:里姆斯馬卷煙廠股份有限公司