煙草莖的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了處理用于煙草切割填料中的煙草莖的方法，包括下述步驟：使煙草莖破碎，以形成煙草莖段；使煙草莖段條件化，以增加水分含量；和軋制煙草莖段，以形成具有0.05毫米至0.5毫米的軋制厚度的煙草莖片。優(yōu)選地，在軋制步驟期間，煙草莖段在以彼此不同的速度旋轉(zhuǎn)的兩個反向旋轉(zhuǎn)的輥之間軋制。
【專利說明】
煙草莖的處理方法
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及處理用于煙草切割填料中的煙草莖的方法。它還涉及包含煙草莖的切割填料的生產(chǎn)，所述煙草莖已使用此類方法進行處理。
【背景技術(shù)】
[0002]已知用于吸煙制品的煙草切割填料可主要由煙葉的葉片部分制造，所述煙葉在切尖打葉過程(threshing process)期間與葉的梗部分分開。為了增加可使用的煙草材料的量，先前已提議將一些煙梗連同葉片一起加回到切割填料內(nèi)。然而，通常不使用在煙葉已從植物中收獲后剩下的煙草植物的主要莖部分，因為無法找到加工煙草莖材料以使得它適用于切割填料中的合適方法。煙草材料的莖因此不被利用且必須以適當方式進行處置。
[0003]將期望提供用于處理煙草莖，使得它們變得更適合于用作用于吸煙制品的切割填料的混合物組分的方法。如果此類方法可產(chǎn)生來自煙草莖的可連同煙草葉片一起加工的材料，則它將是特別期望的。還將期望提供用于處理煙草莖的方法，其使用常規(guī)儀器，因此使得實現(xiàn)此類方法是有成本效益的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明，提供了處理煙草莖的方法，該方法包括下述步驟:
[0005]-使煙草莖破碎，以形成煙草莖段；
[0006]-使煙草莖段條件化，以增加水分含量;和
[0007]-乳制具有0.05毫米至0.5毫米的乳制厚度的煙草莖段。
[0008]本發(fā)明的方法產(chǎn)生適用于煙草切割填料中的煙草莖片。
[0009]在本說明書中，術(shù)語“莖”用于指在葉包括梗和葉片已去除后剩下的煙草植物的主要結(jié)構(gòu)部分。莖支撐煙葉且將其連接至植物的根，并且具有高纖維素含量。
[0010]術(shù)語“梗”在本文中用于指將葉片連接至莖以及連接至脈或筋的煙草植物的結(jié)構(gòu)部分，所述脈或筋延伸穿過葉片部分之間的葉。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“梗”不涵蓋術(shù)語“莖”，并且煙草植物的梗和莖視為不同部分。
[0011]通過根據(jù)本發(fā)明的方法產(chǎn)生的煙草莖片的“乳制厚度”指已與乳制儀器接觸的煙葉第一表面和已與乳制儀器接觸的煙葉第二表面之間的距離。例如，乳制的煙葉的“乳制厚度”可指煙葉的上表面和煙葉的下表面之間的距離。乳制厚度因此對應于在乳制過程期間在大小中減少的煙草莖段的尺寸。個別煙草莖片的乳制厚度可在顯微鏡下使用常規(guī)測量設備進行測量。個別莖片的乳制厚度在沿切割方向的點處獲取，所述切割方向獲得最大的橫截面積。
[0012]已驚訝地發(fā)現(xiàn)對煙草莖實施本發(fā)明的處理方法提供了煙草莖片，其具有與切割填料中使用的煙草葉片相似的外觀，并且可促成主流煙氣的味道和芳香。因此，一定比例的煙草莖片可作為切割填料的可接受組分連同煙草葉片和任選的煙梗段一起包括。
[0013]使用煙草莖片代替切割填料中的煙草葉片是有成本效益的，因為莖通常以低于煙草葉片的成本獲得。通過改善煙草植物材料的利用且由此減少浪費的煙草材料量，煙草莖片的使用也具有積極的環(huán)境影響。此外，由于與葉片相比較煙草莖更低的尼古丁含量，煙草莖片的使用在尼古丁減少產(chǎn)品的生產(chǎn)中可為有利的。
[0014]有利地，煙草莖可使用常規(guī)儀器和技術(shù)進行加工。此外，所得的煙草莖片可連同煙草葉片一起在現(xiàn)有初級加工線中加工。實現(xiàn)本發(fā)明的方法和將所得的煙草莖片包括到切割填料內(nèi)的成本因此降到最低。
[0015]在本發(fā)明的方法中，煙草莖在一系列步驟中有效分解，以提供具有接近于煙草葉片那種的厚度的煙草莖片。此外，可獲得包括更多莖材料，并且其中莖材料與葉片更有效地摻和的煙草產(chǎn)品。本發(fā)明的方法可對來自任何類型的煙草植物(包括但不限于白肋煙、維吉尼亞煙草或東方煙草)的煙草莖進行。該方法可對來自單一類型的煙葉的莖或者來自兩個或更多個不同類型的混合物的莖進行。
[0016]本發(fā)明的方法對煙葉和煙梗已從其中去除的煙草莖進行。在該方法的第一步中，使煙草莖破碎以減少其尺寸，以便優(yōu)化后續(xù)乳制過程。煙草莖可使用任何合適的方法分解成煙草莖段。使煙草莖破碎的合適方法包括但不限于破碎、切割、切片、切碎或削減。優(yōu)選地，煙草莖破碎成具有約10毫米至約500毫米、更優(yōu)選約50毫米至約100毫米的長度的煙草莖段。
[0017]在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“長度”指在主要莖軸的方向上的莖尺寸。煙草莖通常沿其長度被破碎?？商娲鼗虺仄溟L度切割煙草莖之外，莖可通過在基本上徑向的方向上，即朝向中心切割或分裂每根煙草莖而破碎。這將減少莖段的橫向橫截面積，并且暴露中空煙草莖的內(nèi)表面。優(yōu)選地，使煙草莖破碎成具有約5毫米至約20毫米的寬度的煙草莖段?？商娲鼗蛄硗?，煙草莖優(yōu)選破碎成具有約I毫米至約10毫米的厚度的煙草莖段。煙草莖段的“寬度”和“厚度”指與長度垂直的莖段的尺寸，如上文定義的。
[0018]任選地，在使莖破碎的步驟之前，煙草莖可條件化，以增加水分含量。優(yōu)選地，在任選的條件化步驟期間，煙草莖段的水分含量增加至約15至35百分比的爐揮發(fā)物，更優(yōu)選約20至30百分比的爐揮發(fā)物。
[0019]在煙草莖已破碎成煙草莖段后，在乳制之前使煙草莖段條件化，以增加水分含量，使得莖足夠柔韌以被乳制，伴隨最低限度的破壞、裂化或其他損害發(fā)生。煙草莖段的條件化還可促進段乳制至所需厚度，并且可改善煙草莖片的外觀。優(yōu)選地，在條件化步驟期間，煙草莖段的水分含量增加至約15至35百分比的爐揮發(fā)物，更優(yōu)選約20至30百分比的爐揮發(fā)物。
[0020]煙草材料的水分含量在本文中表示為“爐揮發(fā)物百分比”，其通過測量由于在爐中在103攝氏度下干燥材料100分鐘后的蒸發(fā)，由煙草莖的重量減輕百分比進行測定。煙草莖的水分含量可使用這種過程在處理方法的任何階段容易地進行測定。
[0021]煙草莖段的條件化優(yōu)選通過使煙草莖段與水、蒸汽或水和蒸汽的混合物接觸來進行。例如，煙草莖段可與蒸汽和水的逆流接觸，同時在旋轉(zhuǎn)圓柱形滾筒中翻滾。煙草莖段可替代地可在加濕室中條件化。在一個進一步的替代方案中，煙草莖段可浸泡一段時間，以便允許水分滲透到莖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0022]在條件化步驟后，乳制煙草莖段以使莖的厚度減少至約0.05毫米至約0.5毫米。煙草莖段的厚度減少至接近于煙草葉片的厚度的水平。優(yōu)選地，將煙草莖段乳制至約0.1毫米至約0.2毫米的厚度。
[0023]通過將煙草莖段乳制至該厚度，所得的莖片在視覺上類似于煙草葉片，并且因此可包括到切割填料內(nèi)，而不損害切割填料的外觀。在許多情況下，煙草莖片在視覺上與葉片材料無法區(qū)分。此外，通過將煙草莖片的厚度與煙草葉片的那種匹配，莖片在運輸或貯存期間從切割填料的剩余部分中沉降出來的危險降到最低。
[0024]煙草莖段乳制至0.05毫米至0.5毫米的厚度至少部分分解莖材料的細胞結(jié)構(gòu)，并且在微觀水平上破裂植物組織。當乳制的煙草莖通過顯微鏡察看時，煙草莖的細胞結(jié)構(gòu)的分解是明確可見的。
[0025]優(yōu)選地，在本發(fā)明的方法的乳制步驟期間，輥對煙草莖段施加至少約50噸、更優(yōu)選至少約70噸的壓縮力。乳制優(yōu)選在單步乳制過程中進行，盡管在一些情況下，兩步乳制過程可為合適的。輥之間的間隙可改變，以實現(xiàn)煙草莖片的所需乳制厚度。
[0026]優(yōu)選地，在乳制步驟期間，煙草莖段在一對反向旋轉(zhuǎn)的輥之間乳制。在特別優(yōu)選的實施例中，煙草莖段在以彼此不同的速度旋轉(zhuǎn)的一對反向旋轉(zhuǎn)的輥，即差異速度輥之間乳制。已有利地發(fā)現(xiàn)差異速度輥的使用促進煙草莖段乳制至0.05毫米至0.5毫米的所需厚度。認為這是由于煙草莖段由于當段經(jīng)過輥時遭受的剪切力導致的拉伸，所述輥以彼此不同的速度行進。事實上，如果輥以大約相同的速度旋轉(zhuǎn)，則葉基本上遭受壓縮力。另一方面，伴隨輥以不同速度旋轉(zhuǎn)，葉遭受壓縮和剪切負荷兩者。在煙草莖段壓縮的同時發(fā)生的煙草莖段的這種拉伸優(yōu)化乳制過程，并且使能更大地總體減少莖厚度。此外，差異速度輥的使用允許更細粒度的輸出。
[0027]還已發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明的方法的乳制步驟中使用差異速度輥產(chǎn)生具有改善外觀的乳制的煙草莖段，其更緊密地類似煙草葉片。這意指當包括到切割填料內(nèi)時，煙草莖段在視覺上與葉片并無不同。
[0028]優(yōu)選地，反向旋轉(zhuǎn)的輥這樣操作，使得在輥的表面速度中的差異為至少約5百分比、更優(yōu)選至少約8百分比。這意指兩個輥中更快速的表面速度優(yōu)選比更慢速的輥的表面速度大至少約5百分比。優(yōu)選地，輥的表面速度中的差異小于約15百分比、更優(yōu)選小于約10百分比。
[0029]優(yōu)選地，輥以約3米/秒至約8米/秒、更優(yōu)選約4米/秒至約6米/秒且最優(yōu)選約5秒/米的平均表面速度操作。
[0030]在可替代實施例中，煙草莖可在單一輥和基本上平坦的平面之間乳制。
[0031]在某些實施例中，根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括下述步驟:將料液(casingsolut1n)應用于煙草莖片，并且將煙草莖片與應用的料液一起加熱。
[0032]料液的應用可有利地改善煙草莖片的味道和視覺外觀。料液可使用任何合適的手段包括例如噴射應用于煙草莖片。料液優(yōu)選是包含糖的水性溶液。通常，糖將是溶液的主要組分，盡管可加入合適的保濕劑例如甘油。需要時，任選的香味組分也可包括到料液內(nèi)。
[0033]在加熱步驟期間，將料液已應用于其的煙草莖片加熱，以便引起料液和煙草的某些組分之間的反應。該步驟負責煙草莖的香味的主要發(fā)展，所述香味由于煙草化合物與料液中的糖的反應而出現(xiàn)。
[0034]在加熱步驟期間，煙草莖片優(yōu)選加熱至至少約50攝氏度的溫度。煙草莖片的加熱可使用任何合適的手段進行。在優(yōu)選實施例中，煙草莖片在干燥器內(nèi)通過熱空氣流進行加熱。熱空氣流優(yōu)選在約70攝氏度至約140攝氏度、更優(yōu)選約200攝氏度的溫度下，以使煙草莖片的溫度達到最高達至少50攝氏度的優(yōu)選溫度。
[0035]在加熱步驟后，煙草莖片可再條件化，以增加水分含量。例如，如下所述，當需要進一步的切割步驟時，這可為有利的，以確保煙草莖足夠柔韌以被切割，而無損害或破壞。在再條件化步驟期間，煙草莖片的水分含量優(yōu)選增加至至少約20百分比的爐揮發(fā)物。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的方法還可包括下述步驟:切割煙草莖片，以使段的尺寸減少至用于切割填料中的合適切割寬度。優(yōu)選地，切割步驟在上述再條件化步驟后進行。切割寬度可根據(jù)煙草莖片的所需用途進行調(diào)整。例如，與用于手卷煙或煙斗煙草產(chǎn)品相比較，更小、更細的切割寬度對于預期用于吸煙制品、特別是超細香煙中的切割填料可為優(yōu)選的。優(yōu)選地，煙草莖片切割至約0.3毫米至約1.3毫米、更優(yōu)選約0.65毫米至約0.9毫米的切割寬度。
[0037]在切割后，煙草莖片可任選干燥，以減少水分含量。優(yōu)選地，水分含量減少至約10百分比至約15百分比的爐揮發(fā)物、更優(yōu)選約12百分比至約14百分比的爐揮發(fā)物。干燥步驟可在室溫下進行，但優(yōu)選地，煙草莖片在約70攝氏度至約200攝氏度的溫度下在熱空氣流中進行加熱。用于干燥煙草莖片的合適儀器包括但不限于旋轉(zhuǎn)干燥器和閃蒸塔式干燥器。
[0038]煙草莖片可任選在本發(fā)明的方法的特定階段時與煙草葉片組合，使得一個或多個后續(xù)步驟對煙草莖和煙草葉片的混合物進行。在本發(fā)明的某些實施例中，在料液應用之前，使煙草莖片與煙草葉片組合，使得所有后續(xù)處理步驟對組合的煙草莖片和葉片進行?？商娲?，煙草莖片可在與煙草葉片不同的生產(chǎn)線上分開進行處理，并且煙草葉片和莖可在處理后摻和在一起。需要時，乳制的煙梗可另外與葉片和莖摻和。
[0039]如上所述，煙草莖段乳制至0.05毫米至0.5毫米的厚度允許煙草莖片以與煙草葉片相似的尺寸產(chǎn)生。這有利地意指煙草莖和葉片的混合物可一起行進通過處理儀器的至少部分，并且需要時，可方便地在相同的處理步驟和條件中一起處理。煙草材料的加工因此可使用現(xiàn)有儀器進行，所述現(xiàn)有儀器已經(jīng)用于處理煙草葉片。這提供了處理煙草莖和葉片的混合物的有效和成本效益方法，而無需另外的儀器。
[0040]通過本發(fā)明的方法產(chǎn)生的煙草莖片可有利地包括到用于吸煙制品的切割填料產(chǎn)品內(nèi)。煙草莖片可連同葉片一起直接包括到切割填料內(nèi)，或可在加回到切割填料內(nèi)之前進一步加工，例如以形成再造煙草材料。
[0041]根據(jù)本發(fā)明，提供了用于生產(chǎn)包含煙草莖片的切割填料的方法，該方法包括如上所述，根據(jù)本發(fā)明的方法處理煙草莖，并且將所得的煙草莖片與煙草葉片摻和。
[0042]本發(fā)明還提供了用于吸煙制品的煙草切割填料，其包含按重量計至少約0.5百分比的煙草莖片，具有0.05毫米至0.5毫米的乳制厚度。優(yōu)選地，煙草切割填料包含按重量計至少約I百分比的煙草莖片。優(yōu)選地，煙草切割填料包含按重量計不超過約30百分比、更優(yōu)選按重量計不超過約10百分比的煙草莖片。例如，在優(yōu)選實施例中，煙草切割填料包括按重量計約0.5百分比至按重量計約30百分比、或按重量計約I百分比至按重量計約10百分比的煙草莖片。
[0043]在這個水平下，在切割填料中包括煙草莖片對乳制的煙草莖段被包括其內(nèi)的切割填料的味道具有事實上無法檢測的作用。煙草莖片與煙草葉片、膨脹煙草、再造煙草或其組合中的至少一類摻和，以提供切割填料。煙草葉片可包括例如白肋煙葉片、東方煙草葉片、烤煙葉片或其組合。當存在時，膨脹煙草和再造煙草可使用已知儀器和方法由任何合適的煙草類型形成。
[0044]煙草莖片與其他類型的煙草材料的摻和可在切割和干燥步驟之前發(fā)生，使得最終混合物在相同分批中一起切割且干燥。可替代地，摻和可在切割和干燥已對煙草莖片進行后發(fā)生，使得摻和是切割填料的生產(chǎn)中的最后步驟。
[0045]通過根據(jù)本發(fā)明的方法處理的煙草莖可包括到各種吸煙制品內(nèi)。特別地，通過根據(jù)本發(fā)明的方法處理的煙草莖可像這樣或者在已經(jīng)歷一個或多個其他操作例如用料液處理后包括到吸煙制品內(nèi)。在一些實施例中，通過根據(jù)本發(fā)明的方法處理的煙草莖發(fā)現(xiàn)用于生產(chǎn)切割填料的應用，所述切割填料可用于可燃吸煙制品例如過濾嘴香煙、小雪茄或雪茄的煙絲條中?？商娲?，切割填料可用于提供在基于蒸餾的吸煙制品或電加熱式吸煙系統(tǒng)中的煙草氣溶膠生成基質(zhì)。可替代地，切割填料可用作手卷煙或自制產(chǎn)品，或用于煙斗中的松散煙草產(chǎn)品。
[0046]包含切割填料的吸煙制品可包裝在容器，例如由一種或多種折疊層壓坯料形成的容器中，所述切割填料包括使用根據(jù)本發(fā)明的方法處理的煙草莖。合適的容器包括但不限于鉸鏈蓋式容器和滑殼式容器。
[0047]本發(fā)明僅作為示例的方式進一步描述:
【具體實施方式】
[0048]根據(jù)本發(fā)明的方法對葉已大部分從其中去除的煙草莖進行。在這個背景下，表達“大部分去除的”用于意指在梗已切掉后，仍存在梗的小部分或殘余。
[0049]莖首先破碎以產(chǎn)生具有小于500毫米的長度的莖段。
[0050]在條件化步驟中，煙草莖段置于圓柱形滾筒內(nèi)，其旋轉(zhuǎn)以連續(xù)移動莖段。蒸汽和水的逆流經(jīng)過圓筒與煙草莖段接觸，直至煙草莖段的水分含量達到大約30百分比的爐揮發(fā)物。
[0051]條件化的煙草莖段隨后在反向旋轉(zhuǎn)的輥之間乳制至0.15毫米的乳制厚度，以產(chǎn)生煙草莖片。輥以8百分比的差異速度操作，并且應用80噸的壓縮力。
[0052]煙草莖片隨后用糖在水中的料液進行噴射。除糖之外，料液包括充當保濕劑的甘油。
[0053]在料液已應用后，煙草莖片隨后用在大約100攝氏度的溫度下的熱空氣在帶式干燥機中加熱四至八分鐘，使得煙草的溫度增加至大約50攝氏度。
[0054]在加熱步驟后，使煙草莖片冷卻，并且使用與上述條件化步驟相似的方法和儀器再條件化，直至煙草莖段的水分含量回到大約20百分比的爐揮發(fā)物。
[0055]經(jīng)處理的煙草莖片隨后與其他煙草材料包括煙草葉片混合，以形成切割填料混合物。
[0056]包括煙草莖片的切割填料混合物隨后用設為0.9毫米的標準切割寬度的刀片進行切割，并且隨后干燥至約13百分比的爐揮發(fā)物的水分水平，然后轉(zhuǎn)移至貯存或直接轉(zhuǎn)移至香煙制造線。
[0057]應了解如上所述，取決于最終切割填料的所需特征和預期用途，可改變處理過程的水分水平、乳制莖厚度、切割寬度、煙草莖比例及其他參數(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種處理煙草莖的方法，所述方法包括下述步驟: 使所述煙草莖破碎，以形成煙草莖段； 使所述煙草莖段條件化，以增加水分含量;和 乳制所述煙草莖段，以形成具有0.05毫米至0.5毫米的乳制厚度的煙草莖片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述乳制步驟期間，所述煙草莖段在以彼此不同的速度旋轉(zhuǎn)的兩個反向旋轉(zhuǎn)的輥之間乳制。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在所述一對反向旋轉(zhuǎn)的輥的表面速度中的差異為至少5百分比。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中使所述煙草莖破碎，以形成具有10毫米至500毫米的長度的煙草莖段。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中在所述條件化步驟期間，所述煙草莖段的水分含量增加至20至35百分比的爐揮發(fā)物。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述條件化步驟包括使所述煙草莖段與蒸汽、水或水和蒸汽的混合物接觸。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中在所述乳制步驟期間，將至少50噸的壓縮力應用于所述煙草莖段。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，所述方法還包括下述步驟: 將料液應用于所述煙草莖片;和 將所述煙草莖片與應用的所述料液一起加熱。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述煙草莖片在加熱后再條件化，以便增加水分含量。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中在所述料液應用之前，使所述煙草莖片與煙草葉片組合，使得后續(xù)步驟對組合的煙草莖片和葉片進行。11.一種煙草切割填料，所述煙草切割填料通過包括下述步驟的方法獲得: 使所述煙草莖破碎，以形成煙草莖段； 使所述煙草莖段條件化，以增加水分含量;和 乳制所述煙草莖段，以形成具有0.05毫米至0.5毫米的乳制厚度的煙草莖片。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的煙草切割填料方法，其中在所述乳制步驟期間，所述煙草莖段在以彼此不同的速度旋轉(zhuǎn)的兩個反向旋轉(zhuǎn)的輥之間乳制。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的煙草切割填料，其中在所述一對反向旋轉(zhuǎn)的輥的表面速度中的差異為至少5百分比。14.根據(jù)權(quán)利要求11到13所述的煙草切割填料，其中在所述條件化步驟期間，所述煙草莖段的水分含量增加至20至35百分比的爐揮發(fā)物。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的煙草切割填料，所述煙草切割填料包含按重量計至少5百分比的煙草莖片。
【文檔編號】A24B3/14GK105979801SQ201480066770
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2014年12月23日
【發(fā)明人】L·霍廷格
【申請人】菲利普莫里斯生產(chǎn)公司