JPS6364192B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、葉肋片に少なくとも水を浸透させ、
含浸した葉肋片を水蒸気含有ガス状熱・輸送媒体
による空気輸送システムで加熱乾燥させて裁刻し
たタバコ葉肋の体積を増す方法とこの方法を実施
するための装置とに関する。 タバコの乾燥及び／又は体積増加を目的として
空気、空気／水蒸気又は水蒸気のみ等の高温ガス
と接触させてタバコを処理する方法は幾つか知ら
れている。例えば加熱した空気でタバコを乾燥さ
せる方法が英国特許明細書第875684号に述べてあ
る。米国特許明細書第3357436号には、水蒸気を
少なくとも10％含有した加熱湿り空気を使用する
タバコ乾燥装置が述べてあり、タバコの処理は約
65℃ないし約316℃の空気システムにおいて行な
われる。この特許明細書から明らかな如く、この
乾燥は複数の乾燥塔を利用して比較的ゆつくり行
なわれ、被処理タバコの出発含水率は35重量％を
上回つてはならない。それに応じて嵩高性の高ま
りも例えば2.3％ときわめて僅かの上昇が報告さ
れている。 別の方法では、タバコは強力加湿され、やはり
加熱帯域で純粋の熱風から成る熱媒体に晒され
る。この種の方法がドイツ特許公告明細書第
2103669号に述べてある。この方法では、強力加
湿されて膨潤したタバコが高温ガスによつて加熱
され、タバコ粒子はその内側領域に比べて表面の
縁帯域のみが著しく乾燥し、膨潤タバコ粒子は加
速冷却の後内側領域に比べて安定した稠度、従つ
て形状安定性を得る。乾燥そのものは、加湿タバ
コをコンベヤーベルトに載せて熱風が貫流する
個々の乾燥室内を振動させつつ輸送する装置にお
いて行なわれる。 この方法ではガス状熱・乾燥媒体の速度はタバ
コ粒子又はタバコ葉肋粒子を単に浮遊状態に保ち
うる速度に低下されている。従つて乾燥時間は数
分間にわたり、１方で流動床の底部の多数のガス
取入口によつてタバコ粒子層は或る程度渦流化す
るのではあるが、他方でこの作業法は管路を形成
することになり、被処理タバコ材料の膨脹効果を
不均一にし最終含水率を不安定にする。 加湿したタバコ葉肋片を121℃ないし371℃の温
度で0.3秒ないし最高３秒の間蒸気含有ガス状熱
媒体によつて乾燥させる方法が米国特許第
3734104号明細書又はドイツ特許公告第2253882号
明細書に述べてある。その際タバコ葉肋は非常な
高速度で空気輸送され、ごく短時間のうちに24％
ないし60％の湿気含量から６％の水分に乾燥され
る。この処理後デンシメーターで測定したその嵩
高性は最高50％上昇していた。 同上特許明細書の中で被処理葉肋片の最終含水
率が体積増加に及ぼす影響が実施例を基に論証し
てある。水分13.8％に乾燥した裁刻葉の密度は水
分6.0％に乾燥した葉肋片の密度より約12％高く、
14.5％に乾燥した葉肋片は約23％高い。すなわ
ち、前記明細書の教示によると体積増加効果は被
処理材料の最終含水率が低ければ低いほど大きく
なる。 この種の方法の決定的不利は次の点である。 −好適な体積効果を得るのに必要な高い乾燥度
は処理時間を短くした場合かなりの高温でのみ達
成でき、焼けの危険が高まり、エネルギー消費量
も増える。 −含水量10％以下に乾燥した葉肋片はきわめて
脆くなり、−輸送速度が高い点を考慮すると−屑、
粉塵生成による損失が高くなる。 −処理した葉肋片は継続処理の前に12％ないし
13％の水分に再度加湿せねばならず、付加的に現
在かなりの支出を要する処置をとらない限り、達
成した体積増加のかなりの部分が失なわれうる。 ドイツ特許公開第2943373号明細書に述べてあ
る如く、十分な体積増加が達成しうるようタバコ
材料は３％以内の最終含水量に乾燥される。前記
公開明細書には更に、膨脹したタバコを再加湿
し、本来それによつて生じる効果減退を最小限に
抑える複雑で費用のかかる方法が述べてある。 それ故、タバコ材料の体積増加の絶対量にとつ
て幾つかの要因が重要である。まずタバコ細胞の
膨脹にとつて、細胞壁が乾燥によつて非弾性とな
る前に細胞内容の少なくとも１部が気化しうる早
さで熱を伝達することが決定的である。だがこの
蒸発はタバコ細胞が内部の負圧によつて破壊され
る程度で起きてはならない。更に、タバコ粒子表
面が過度に脆くなつて輸送によつて砕けないよ
う、後続の乾燥過程において比較的穏やかな温度
及び輸送条件でタバコから水分を抜くことが重要
であることが判明した。 本発明の課題は、簡単且つ経済的な方法でタバ
コ葉肋片の体積を効果的に高めることができ且つ
公知の方法の諸欠点を有していない方法を提供す
ることである。 この課題は、意外なことに、少なくとも45％の
含水量に加湿した葉肋片を水蒸気含有ガス状熱・
輸送媒体の温度105℃ないし約250℃で空気輸送シ
ステム（空気乾燥器）において最低約10秒乾燥さ
せて最小の最終含水率12.5重量％にする冒頭述べ
た方法によつて解決しうる。本発明により処理し
た葉肋片と葉片との混合物から製造した紙巻タバ
コの重量、硬さ又は抗張力の測定から、好ましく
は13ないし14重量％の含水率に乾燥させた葉肋片
の全体積効果がほぼ完全に最終生成物でも見い出
しえた。 本発明方法では、膨脹剤を含浸させたタバコが
望ましくは加熱帯域の直前に通常の方法でガス状
熱媒体流に供給される。 葉肋片を約10秒から約20秒の間、好ましくは約
15秒から約20秒の間乾燥させた時、処理した葉肋
片の膨脹効果の点でも粉塵生成や継続処理の点で
も特に好ましい結果が得られた。 タバコ葉肋は一般に比較的低弾性の木質構造で
あるので、本発明により実施する方法に従つてタ
バコ葉肋を軟化して十分な膨脹を達成するうえで
被処理葉肋片の出発含水率は40ないし60重量％で
あるのが特に有利である。細胞壁の弾性を特に本
発明によるタバコ葉肋処理の第１段階の間維持し
てタバコ細胞の体積増加に良い影響を及ぼすた
め、ガス状熱・輸送媒体は少なくとも50Vol−％
の水蒸気を含有すべきである。タバコ葉肋片取入
口直前における前記媒体の温度は好ましくは150
ないし180℃とすべきである。 先に述べた熱媒体からタバコ部分への高速伝熱
は特に第１処理段階において十分な体積効果を得
るうえで大切であるが、これと関連して、周知の
如くタバコ粒子表面で熱伝達を阻止する層状境界
層を除去（破壊）しうる乱流が本発明による特殊
な方法で惹き起こされた。含浸タバコ葉肋部分は
輸送の間その移動方向が何度か偏向され、水蒸気
含有ガス状熱・輸送媒体に対するその相対速度が
何度か変えられ、これによつて高い乱流と伝熱速
度が達成される。これは従来の方法では輸送速度
を高め、従つて屑及び粉塵発生が高まる欠点を伴
つて実現するか又は滞留時間を短くし、従つてそ
れに応じて高い温度で実現しうるものである。 方向又は相対速度の変向は本発明により複数の
対向し及び／又は相互にずらした偏向手段に沿つ
てタバコ葉肋部分を空気案内することによつて行
なわれる。本発明による偏向手段の利用によつて
水蒸気含有ガス状熱・輸送媒体の温度はタバコ葉
肋材料の出発含水率及び最終含水率が等しい場合
本質的に低下しうること、その際達成しうる体積
増加は少なくとも同じであることが判明した。 被処理葉肋の官能的性質にとつてタバコ葉はオ
ルト燐酸及び／又はそのナトリウム塩類を加えた
水から成る含浸剤を浸透させるのが好適であるこ
とが判明した。 被処理葉肋片の喫煙味覚の点でオルト燐酸及
び／又はそのナトリウム塩類はタバコ葉肋乾燥重
量を基準に0.1ないし1.0重量％の量を水に加える
と特に好ましい効果が達成される。 葉肋片を穏やかな条件の下で乾燥させ且つ同時
に均一な最終含水率を達成するため、本発明によ
り空気システム内に好ましくは縦型のシユートが
取付けられ、該シユートの流れ断面はタバコ材料
の輸送方向、好ましくは垂直方向に拡大してあ
る。流れ断面拡大部の好適な寸法付与によつて、
特定の乾燥度に乾燥された粒子、換言すれば特定
の比重、すなわち特定の水分を有する粒子のみが
継続輸送されるような流れの速度の減少が達成さ
れる。 流れ断面拡大帯域において水蒸気含有ガス状
熱・輸送媒体の温度が好ましくは110℃ないし約
150℃である時、葉肋片の乾燥は特に穏やかに行
なわれる。 タバコは膨脹の後例えばサイクロン分離器でガ
ス状輸送媒体から分離して継続処理される。 本発明を以下図面を参考に詳しく説明する。 本発明方法を実施するための装置は、実施が簡
単且つ経済的である点で優れ、対向し相互にずれ
た偏向手段が加熱帯域に配設してある点にその本
質がある。 本発明方法を実施するための別の装置では加熱
帯域に偏向手段として案内板が相互にずらして配
設してある。 本発明方法を実施するための更に別の装置では
加熱帯域に偏向手段として凹部４，４′，６が相
互にずらして配設してある。 本発明により円形断面又は矩形断面を有する導
管から導出した特別の導管１，１′，５が加熱帯
域として好適である。すなわち、本発明による偏
向手段が配設してない導管１，１′，５の１つの
断面は円形又は矩形である。 加熱帯域として好適なのは、特に、ガス状熱媒
体に装入されたタバコ部分が高速で貫流する導管
１，１′，５である。本発明により熱輻射と熱伝
導との組合わせによつて加熱帯域の高温の内壁か
らの付加的熱吸収が利用されるので、周面ができ
るだけ大きく、従つて輻射面積が大きい導管を使
用するのが有利である。その故、導管１，１′は
矩形断面、特に幅(b)対高さ(a)との比が２、好ま
しくは３である矩形断面のものが望ましい。こ
の比の場合、１方で導管１，１′の表面積を大き
くし、他方で壁とタバコ粒子との間の距離を小さ
くすることが可能となる。対向管壁の偏向手段を
適宜に構成することによつて含浸タバコ部分の流
れ方向が導管１，１′，５の長手方向で妨げられ、
主移動方向はジグザグ路にほぼ等しくなり、従つ
てタバコ粒子は可能な限り壁近くに長く留まる。 好適な１実施形態において凹部４，４′，６は
曲線状断面形、例えば円弧状断面形を有し、導管
１，１′５の長手方向に対し直角に、中断するこ
となく連続して、だが対向管壁に対しずらして配
設してある。凹部４，４′，６のこのような構成
によつて断面は流れ方向で交互に縮小と拡大を繰
り返す。方向が何度も変化することによつてタバ
コ粒子はしばしば有角、好ましくは45゜以下の角
度で高温の管内壁及び／又はその真近を通され、
直接的熱伝導と熱輻射との組合わせによつて熱が
粒子に伝達され、温度移行は速やかに行なわれ
る。 別の実施形態では凹部６が複数個の球台から成
る。先の実施形態で述べた如く、ここでも含浸タ
バコ部分の流れは同様の方法で有利に変更され
る。本発明による断面積変化によつて流れの乱流
はやはり強められ、ガス状熱媒体の流入が好影響
をうけ、ガス状熱媒体からタバコへの熱伝達が促
進される。 特別に簡単な実施形態では、対向配設された２
つの導管壁が逆向きの波状薄板で構成されてい
る。 本発明により構成した加熱帯域の外壁は付加的
に加熱装置を備えていてもよい。加熱強度は好ま
しくは加熱帯域内部の温度が100℃と250℃との間
になるよう選ばれる。 第１図に図示した装置は、その入口開口２又は
出口開口３が幅ｂ対高さａの比３の矩形断面を
有する導管１から成る。凹部４は円弧状断面を有
し、導管１の長手方向に対し直角に、中断するこ
となく連続して、だが対向面に対しずらして配設
してある。 第２図は本発明による加熱帯域の別の実施形態
を示す。この導管の入口開口２′、出口開口３′も
第１図の導管と同じ断面を有する。導管１′は扁
平な波板形材から成り、その凹部４′は導管１′の
長手方向に対し直角に延びている。 第３図は本発明による加熱帯域の更に別の実施
形態を示す。この導管５の入口開口７、出口開口
８は円形断面を有する。すなわちこの導管５の基
本断面もやはり円形である。導管５に球台形状の
複数個の凹部６が定間隔で相互にずらして配設し
てある。 更に別の実施形態では、本発明により構成した
加熱帯域に偏向手段として複数個の蒸気及び／又
はガス取入口が相互にずらして配設される。 本発明装置の要部が第４図に概略図示してあ
る。含浸タバコ葉肋部分と水蒸気含有ガス状熱・
輸送媒体は膨脹帯域に導入される。膨脹したタバ
コ葉肋部分は膨脹帯域から好ましくは上向き円錐
形に構成された乾燥帯域の下端に供給される。乾
燥した膨脹タバコ葉肋部分は乾燥帯域の上端で取
出して継続処理される。 本発明方法の適用とそれによつて得られる結果
とが以下の実施例から明らかとなる。 以下述べるどの処理でも裁刻した葉肋は市販の
給湿筒で加湿し、その後上述形式の空気輸送装置
で処理した。葉肋片の嵩高性測定はボルクワル
ト・デンシメータを使つて行ない、被調査材料の
標準湿度13％に関係する。 実施例 １

【表】 性上昇
上記２つの処理試料と未処理葉肋片とから、試
料Ｂは13％の含水量に加湿し、10％の割合で標準
タバコ混合物と混合し、試料Ａと未処理裁刻した
葉肋とは他のコンデイシヨニングをすることなく
同じ標準タバコ混合物と同じ割合で混合して、シ
ガレツト試料を作つた。これらのシガレツトをコ
ンデイシヨニングし、硬さ別に選別した。

【表】 実施例 ２

【表】 実施例 ３

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による加熱帯域（膨脹帯域）を
右上から見た図、第２図は本発明による加熱帯域
の別の実施形態をやはり右上から見た図、第３図
は本発明による加熱帯域の更に別の実施形態を下
から見た図、第４図は本発明による装置の要部説
明図をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 裁刻したタバコ葉肋に少なくとも水を含有し
   た含浸剤を含水量が少なくとも45重量％になるま
   で浸透させ、含浸したタバコ葉肋部分を水蒸気を
   含有したガス状熱・輸送媒体で約105℃から約250
   ℃に加熱し、タバコ葉肋部分を空気輸送システム
   によつて膨張帯域と乾燥帯域とを通して輸送して
   その体積を増す方法において、含浸したタバコ葉
   肋部分を少なくとも約10秒膨張帯域と乾燥帯域と
   にとどめ、少なくとも12.5重量％の最終含水率に
   乾燥させることを特徴とする方法。 ２ タバコ葉肋部分を約10秒から約20秒の間、好
   ましくは約15秒から約20秒の間に乾燥させること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ３ タバコ葉肋部分を13〜14重量％の最終含水率
   に乾燥させることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項に記載の方法。 ４ 加熱する前にタバコ葉肋部分を50〜60重量％
   の含水率に調整することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の
   方法。 ５ ガス状熱・輸送媒体が少なくとも50容量％の
   水蒸気を含有したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の方
   法。 ６ 水蒸気を含有したガス状熱・輸送媒体はタバ
   コ葉肋部分と接触する直前の温度が150℃〜180℃
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第５項のいずれか１項に記載の方法。 ７ 水蒸気を含有したガス状熱・輸送媒体に対す
   る含浸タバコ葉肋部分の移動方向及び相対速度は
   膨張帯域を輸送される間複数回変更されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項の
   いずれか１項に記載の方法。 ８ タバコ葉肋部分の空気輸送間移動方向又は相
   対速度は複数個の対向し及び／又は相互にずれた
   偏向手段に沿つて変化することを特徴とする特許
   請求の範囲第７項に記載の方法。 ９ 含浸剤が水とオルト燐酸及び／又はそのナト
   リウム塩類の少なくとも１つを含有したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項のい
   ずれか１項に記載の方法。 １０ 含浸剤がタバコ葉肋乾燥重量を基準にオル
   ト燐酸及び／又はそのナトリウム塩類を0.1ない
   し1.0重量％含有したことを特徴とする特許請求
   の範囲第９項に記載の方法。 １１ 乾燥帯域の流れ断面がタバコ葉肋部分の輸
   送方向、好ましくは垂直方向に拡大され、特定の
   乾燥度に乾燥された粒子のみが継続輸送されるよ
   うに、タバコ葉肋部分の輸送速度が減少されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１
   ０項のいずれか１項に記載の方法。 １２ 水蒸気を含有したガス状熱・輸送媒体は乾
   燥帯域断面積拡大部での温度が約110℃ないし約
   150℃であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １１項に記載の方法。 １３ 膨張帯域、乾燥帯域かつ空気輸送システム
   を備え、少なくとも水を含有した含浸剤を含水量
   が少なくとも45重量％になるまで浸透させた裁刻
   したタバコ葉肋をガス状熱・輸送媒体で約105℃
   から約250℃に加熱し、前記膨張帯域と前記乾燥
   帯域を前記空気輸送システムにより輸送する間に
   その体積を膨張させるための裁刻したタバコ葉肋
   の体積増大装置において、前記膨張帯域の輸送路
   内部に互いに対向し相互にずれた偏向手段を設
   け、前記偏向手段によりタバコ部分の輸送軌道が
   対向壁の方向に偏向され、タバコ部分が有角、好
   ましくは45゜以下の角度で膨張帯域の高温の内壁
   及び／又はその真近を通されることを特徴とする
   装置。 １４ 膨張帯域に偏向手段として案内板を相互に
   ずらして配設したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１３項に記載の装置。 １５ 偏向手段として凹部４，４′，６を相互に
   ずらして配設したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１３項又は第１４項に記載の装置。 １６ 膨張帯域が円形断面を有する導管５である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１３項ないし
   第１５項のいずれか１項に記載の装置。 １７ 膨張帯域が矩形断面を有する導管１，１′
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１３項
   ないし第１５項のいずれか１項に記載の装置。 １８ 前記矩形断面の幅ｂ対高さａの比が≧２、
   好ましくは≧３であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１７項に記載の装置。 １９ 前記凹部４が曲線状断面形を形成し、導管
   １の長手方向に対し直角に幅ｂ全体にわたつて配
   設してあることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ７項又は第１８項に記載の装置。 ２０ 前記凹部４が円弧状断面形を形成し、導管
   １の長手方向に対し直角に幅ｂ全体にわたつて配
   設してあることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ７項ないし第１９項のいずれか１項に記載の方
   法。 ２１ 前記凹部６が複数個の球台から成ることを
   特徴とする特許請求の範囲第１３項ないし第２０
   項のいずれか１項に記載の装置。 ２２ 前記導管１が互いに対向し相互にずれた波
   状の薄板から成ることを特徴とする特許請求の範
   囲第１３項ないし第２１項のいずれか１項に記載
   の装置。 ２３ 膨張帯域に偏向手段として蒸気及び／又は
   ガス取入口を互いにずらして配設したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１３項に記載の装置。 ２４ 膨張帯域の外壁を付加的に加熱することを
   特徴とする特許請求の範囲第１３項ないし第２３
   項のいずれか１項に記載の装置。 ２５ 乾燥帯域の１部にタバコ部分輸送方向の流
   れ断面積拡大部が設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１３項ないし第２４項のいず
   れか１項に記載の装置。