DE1517246A1

DE1517246A1 - Verfahren zur Herstellung von Tabakprodukten

Info

Publication number: DE1517246A1
Application number: DE19631517246
Authority: DE
Inventors: Ito Thomas Ichiro; Halter Howard Martin; Cacciola Anthony Roland; Fiore Joseph Vincent
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1962-09-12
Filing date: 1963-09-11
Publication date: 1969-09-04
Also published as: GB1055445A; SE332950B

Description

Die Erfindung "betrifft Tabakprodukte und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung verbesserter selbststützender rauchbarer Tabakwaren aus einem Gemisch aus feinteiligem Tabak, einschließlich Tabakersatzprodukten, mit einem Klebstoffbindemittel, das zusammen mit dem Tabak oder dem Ersatzstoff eine Matrix für den Gegenstand bildet, und sie betrifft die dadurch hergestellten Produkte« Der hierin verwendete allgemeine Ausdruck Tabak soll Tabake und Tabakersatζprodukte umfassene Tabakwaren dieser Art sind für Zigarren, Zigaretten oder für Pfeifenfüllungen geeignet, wobei alle diese Waren eine bestimmte Porösität für den richtigen "Zug" während des Rauchens haben müssen« Andere Tabakwaren, wie Kautabak, die nicht so porös zu sein brauchen, doch sein können, können in gleicher Weise hergestellt werden»

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Ein Verfahren zur Bildung geformter Tabakwaren, bei dem die Rauchware aus einer geschäumten Kunststofftabakpaste oder -aufschlämmung zu einer verhältnismäßig festen porösen Struktur geformt wird, die in üblicher Weise oder durch Überziehen mit einem praktisch nicht-porösen Oberflächenfilm umhüllt werden kann, wird in der zur Zeit in Prüfung befindlichen USA-Patentanmeldung von R. J. Moshy et al·, Serial Nr. 130 829, eingereicht am 1. August 1961, mit der Bezeichnung "Smoking Article and Method and Apparatur für Producing Same" beschrieben» Die Durchführung der bevorzugten Ausführungsform dieser Anmeldung umfaßt die Regelung bzw. Kontrolle der Schaumdichte bei jedem der aufeinanderfolgenden Schritte des Schäumens, der Tabakzugabe, Formgebung und Trocknung, um ein Produkt mit gewünschtem Gewicht, Sehüttgewicht und Zug zu erhalten.

Die vorliegende Erfindung schlägt ein anderes Mittel zur Herstellung einer geformten Rauchware vor, bei welchem es nicht erforderlich ist, die Tabakaufschlämmung zu schäumen, bei der statt dessen die Matrix für die Tabakware durch Oberflächenverklebung der Tabakteilchen geformt wird, so daß ein integriertes poröses Netzwerk hergestellt wird, in dem die festen Teilchen miteinander verschweißt oder zu einer verhältnismäßig festen starren Masse zusammengesintert sind.

Das hier beschriebene Verfahren besteht im wesentlichen in der Herstellung einer Tabakpulver, Tabakschnitt oder -teilchen oder eine Kombination davon enthaltenden-

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Tabakaufschlämmung, wobei die Tabakstoffe in einer Lösung eines Bindemittels suspendiert sind. Das System muß so be~ schaffen sein, daß beim Trocknen die Tabakteilchen zu einer diakontinuierlichen Struktur des Bindemittels „verleimt" werden und ein Produkt mit gewünschtem Zug, Schuttgewicht, Geschmack, Griff usw. entsteht.

Die Überwachung der Schaumdichte während des Schäumungsverfahrens der Aufschlämmung entfällt. Das Paltverfahren, das bei der Zugabe des Tabaks zum Schaum angewendet wird, entfällt. Die Verwendung eines nicht-geschäumten Systems bereitet weniger Schwierigkeiten in Bezug auf die Art der BU verwendenden Auspreßvorrichtung, da auf Grund der physikalischen Art der nioht-geschäumten Aufschlämmung diese weniger leicht Schaden erleiden kann,, Durch das Fehlen einer eingeschlossenen Gasphase wird die Kontrolle des Gewichts und des Schüttgewichts vereinfacht, d.h. es braucht nur die flüssige und die feste Phase kontrolliert zu werden. Die Verwendung eines Schaumstabilisierungsmittels fällt weg. Außerdem scheint in Bezug auf die Teilchengröße und Auswahl der Teilchenform in dem nicht-geschäumten System eine größere Toleranz zulässig zu sein.

So kann z.B. ein Ansatz einer, erfindungsgemäßen Aufschlämmung verändert werden von einem, der Tabakschnitt oder -teilchen enthält, zu einem, der Tabakstaub enthält, indem der Ansatz unter Erhöhung der Viskosität (z.B. durch höher viskose Guiranen, Pulpen usw«) verändert wird, um die

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duroh den Schnittabak oder die Tabakteilohen hervorgerufene strukturelle Viskosität auszugleichen« Duroh diese Einstellungen der Viskositäten verhalten sich die Tabakaufschlämmungen ähnlich wie die mit Tabakschnitt oder -teilchen hergestellten Aufschlämmungen.

Ein Ziel der Erfindung ist eine zusammenhängende, doch poröse Masse aus feinteiligem Material und ein Verfahren zu deren Herstellung·

Ein Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer geformten integrierten Rauohware aus einem mit einem Klebstoffbindemittel busam»engehaltenen felnteiligen Material.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Herstellung einer geformten Rauohware, die aus einem integrierten porösen Gebilde besteht, in dem der mit dem feinteiligen Material die Matrix bildende Klebstoff vorzugsweise zumindest zum Teil aus einem wasserlöslichen, in der Wärme gelierenden Gummi (Harz) besteht, d.h. einem Gummi, der in kaltem Wasser löslich ist, der jedoch bei etwas erhöhter Temperatur unlöslich wird oder geliert.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine solche poröse, integrierte Struktur zu bilden, bei der der Klebstoff aus einem Material besteht, das unter Bildung einer porösen Matrix geliej*rt und getrocknet werden kann.

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus

der nachfolgenden, die näheren Einzelheiten erläuternden Beschreibung offenbar werden.

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Bei der Herstellung des feinteiligen Tabaks oder Tabakersatzmaterials für die Formgebung zu Rauchwaren wird nach folgendem allgemeinen Verfahren vorgegangen. Das einverleibte feste Material wird hier als Tabak bezeichnet, es können jedoch auch andere Materialien, wie Torfmoos, Harzkohle, Papierpulpe usw. an Stelle eines Teiles oder des gesamten Tabaks verwendet werden,

Schnittabak, Staub oder Teilchen oder deren Kombination werden mit vorbestimmten Mengen Klebstofflösung unter Bildung eines Breies oder einer Suspension genügender Plastizität oder Viskosität zwecks Formung der Ware vermengt. Die Viskosität des Breies wird offensichtlich durch den Mengenanteil des Wassers, des Tabaks und des verwendeten Klebstoffs, sowie durch die physikalische und chemische Art des Tabaks und des Klebstoffs bestimmt« Zwecks Beschleunigung der Bildung eines einheitlich porösen Gebildes werden die Tabakteilchen in der lösung des filmbildenden Mittels gründlich durchgearbeitet, bis eine einheitliche Dispersion erhalten wird. Andererseits können auch die Tabakteilchen und der trockene Klebstoff zusammen vermischt und zu der entsprechenden Menge Wasser oder einer Aufschlämmung eines geeigneten fasrigen Materials, wie Tabak- oder Papierpulpe, zugefügt werden,. ,

Die Tabakmasse wird dann ausgepreßt oder in anderer Weiee unter Bildung eines geformten Gegenstandes unter Anwendung der bekannten Auspreß- und Formgebungsverfahren, wie

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z.B. das in der vorgenannten Anmeldung von Moshy et al, Serial Nr. 130 829, vorgeschlagenf in eine Form gebracht. Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert«

Beispiel I

Zu 200 g einer 2 #igen Methylhydroxylpropylcelluloselösung (Methocel 65 HG - 4 000 cps - Dow Chemical Company) P wurden unter Rühren 2 g Glycerin, 0,25 g Captan, 55 g Zigaretten-Schnitt abak (Gewicht des staubtrockenen Produktes 50 g ) und 31 g Wasser zugefügt; und das Rühren wurde fortgesetzt, bis eine einheitliche Dispersion erhalten wurde. Die entstandene Tabakdispersion mit 19 »5 $> Gesamtfeststoffgehalt wurde in einem Filterzylinder aus mittelporöser Diatomeenerde mit einer Bohrung von 8 m» im Durchmesser ausgepreßt. Die Enden des Zylinders werden vorteilhafterweise verschlossen, um eine einheitlichere Entfernung des Wassers zu gewährleisten, indem die Bildung von Kanälen an den Enden des Zylinders vermieden wird. An Stelle des Filterzylinders aus Diatomeenerde können auch andere nicht-metaiiisehe Materialien mit ausreichender Durchlässigkeit, die eine schnelle Aufsaugung des Wasserdampfes ermöglicht, doch den feinen Tabakstaub zurückhält, als Formgebungsmaterialien verwendet werden; jedoch können metallische Formen in den üblichen Mikrowellenofen nioht verwendet werden. Die beladen© Form wird in einen Mikrowellenofen gestellt, z.B. den "Radaran^e^ der von der Raytheon Corporation auf den Markt gebracht wird,

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und die darin enthaltene Tabakaufschlämmung auf etwa 15-20$ Feuchtigkeit getrocknet.

Der entstandene geformte Zigarettenkern ist eine zusammenhängende, leicht handhabbare, geformte Masse, die in ihrer Gestalt der Torrn entspricht. Wenn eine Zigarettenlänge dieses KernB mit Zigarettenpapier umhüllt wird, entsteht eine geformte Zigarette mit gutem Zug, Brand und Griff» Das Verfahren gestattet eine hohe Reproduzierbarkeit in Besug auf Gewicht und Schuttgewicht· Geschmackszusätze und dgl· können dem nicht-geschäumten Tabakbrei, dem geformten Zigarettenkern, dem Zigarettenpapier oder irgend einer Kombination dieser Materialien zugesetzt werden, was durch die Flüchtigkeit dieser Zusätze und die anzuwendenden Verfahrensmaßnaheen bestimmt wird. So können die flüchtigeren Zusätze vorzugsweise dem getrockneten Kern oder dem Papier zugesetzt werden* Bis zu 15 # des im obigen Ansatz verwendeten Schnitttabake können durch Tabakstaub ersetzt werden, ohne daß es auf das Endprodukt einen nachteiligen Einfluß hätte,

Beispiel II

Wie in Beispiel I, wird eine Tabakdispersion mit 19»5 $> Feststoffen hergestellt, ausgepreßt und getrocknet, nur daß der verwendete Klebstoff Methylcellulose (Methocel MG - 4 000 cps - Dow Chemical Company) an Stelle der Methylhydroxypropylcellulose ist. Der entstandene geformte Zigarettenkern ist mit dem in Beispiel I erhaltenen vergleichbar.

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BeiBpiel III

Wie in Beispiel I, wird eine Tabakdispersion mit 19,5 $> Feststoff gehalt hergestellt, ausgepreßt und getrocknet, nur daß als Klebstoff Athylhydroxyäthylcellulose (Ethuloee E-600 grade, Modocoll Co·) an Stelle der Methylhydroxypropylcellulose verwendet wurde« Der entstandene Zigarettenkern ist dem in Beispiel I erhaltenen vergleichbar«

TJm die im vorigen Beispiel verwendeten Tabakteilchen 100 ?6ig durch Staub zu ersetzen, ist eine starke Erhöhung der Viskosität erforderlich, um die durch die Teilchen verursachte strukturelle Viskosität zu ersetzen· Diese Viskosität ist nötig, damit der ausgepreßte Tabakaufsohlämmungsstab seine Form vor und während der Trocknung beibehält. Diese erhöhte Viskosität wird vorzugsweise durch Verwendung eines Gummis höherer Lösungsviskosität erhalten« Die Viskosität kann jedoch auch durch Erhöhung der Gummimenge für den Ansatz gesteigert werden· In diesem Fall wird dann der Tabak des Endproduktes vermindert. Die bevorzugten Viskositätssorten bzw· -grade beispielsweise der Methylcellulose und Ä'thylhydroxyäthylcellulose sind jene, deren Viskositäten in 2 #iger Lösung im Bereich von 15 000 bis 45 000 cps liegen·

Eine Erhöhung der Viskositäten der Aufschlämmungen kann auch durch Zugabe von geeigneten Mengen hoch gereinigter Papier- oder Tabakstengelpulpe erreicht werden.

Es wurde gefunden,, daß die Thermogelierungstemperatur des Bindemittels einen starken Einfluß auf die physikalischen eigenschaften der Rauchwaren, die mit Tabakstaub hergestellt

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aind, hat. So erga"b ζ.Β« eine A'thylhydroxyäthylcellulose hoher Viskosität und mit niedriger Thermogelierungstemperatur (Viskosität der 2 ^igen Lösung 30 000 bis 40 000 cpsj Thermogelierungstemperatur 38⁰O), die in einem Ansatz mit 90 $ Tabakstaub verwendet wurde, einen Zigarettenkern, der keine Neigung zum "Blasen" aus der Form, keine Schrumpfung bei der Trocknung und gute Kernfestigkeit, guten Zusammenhalt und "Griff", selbst bei niedrigen feuchtigkeitsgehalt en, aufwies. Jedoch hatten diese Kerne eine Struktur mit geschlossenen Zellen und bestanden nicht aus einem Netzwerk untereinander verbundener Zellenj daher war der Zug schlecht, und die Ware ließ sich nicht bequem rauchen,, Es wird angenommen, daß die hohe Viskosität des Breies und die sehr niedrige Thermogelierungstemperatur des Gummis zu einer Verfestigung der Kernstruktur zu einem festen unlöslichen Gelzustand schon zu Beginn der Trocknung im Mikrowellenofen führten. Diese Bedingungen haben wahrscheinlich dazu beigetragen, -daß das Wasser durch die abgeschlossene Struktur während der restlichen Trocknungsdauer diffundieren mußte und nicht dieses geringe Maß an Zerstörung oder „Blasen" erzeugen konnte, das für die Bildung einer Rauchware mit gutem Zug unerläßlich ist.

Abänderungen dieses Tabakstaubansatzes, die einen geregelten und annehmbaren Zug ohne wesentliche Beeinflussung der anderen erwünschten physikalischen Eigenschaften ergaben, können durch entsprechende Kombinierung der folgenden Fakto-

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ren erhalten werden:

■ 1· Verwendung einer Äthylhydroxyäthylcellulose-Sorte mit etwas höherem Gelierungspunkt in der Wärme (ζ_βΒ· 50-55⁰C), Das ergibt das nötige minimale "Blasen", das zur Erlangung eines guten "Zuges" erforderlich ist, bevor die Struktur zu einem festen Gel erhärtet.

2. Verwendung einer Äthylhydroxyäthylcellulose etwas geringeren Viskositätsgrades· Obwohl eine derartige

ft Struktur auch bei 38 C, der Thermogelierungstemperatur des Gummis, gelieren würde, ist das so gebildete Gel weitaus weniger stabil und kann während der Trocknung zerbrochen oder "geblasen" werden, in dem Maße, wie es für die Erlangung eines guten "Zuges" erforderlich ist,

3· Die Binverleibung geringerer Mengenanteile von durch Wärme nicht-gelierenden Gummis (weniger als 50 # des Gummigemisches und vorzugsweise weniger als 25 #) hat ebenfalls dieses geringe Maß "Blasen" zur Folge, wie es für einen guten Zug erforderlich ist. Unter den verwendbaren, durch Wärme nicht-gelierenden Gummis sind Celluloseäther und deren Salze, Galaktomannane, Stärke _t- Stärkefraktionen j wasserlösliche Derivate der Stärke oder der SKrkefraktionen, Dextrine, Dextrane, teilweise entacetyliertes Chitin, Gummiarabicum, Karaya, Maisschalen (corn hull) und Traganthgummi zu nennen,

4. Steigende Beladung des in der Warme gelierenden Gummis mit Tabak oder anderen Produkten bis zu einem Punkt,

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der die Beladungskapazität etwas überschreitet₉ führt zu Unregelmäßigkeiten in der Gummistruktur nach dem Trocknen, die die benötigten Zugeigenschaften ergeben·

Beispiel IV

Zu 200 g einer 2,38 #igen Lösung von. Äthylhydroxyäthyloellulose (Viskosität der 2 #igen Lösung 30 000 cps, Substitutionsgrad durch Äthyl- und Hydroxyäthylsubstituenten so groß, daß der Bereich der Thermogelierungstemperatur bei 50 - 55⁰C liegt) werden unter Rühren 45,1 g Tabakstaub (feuchtigkeitsgehalt 5 #» Teilchen kleiner als 0,420 mm im Durchmesser) gegeben, und die Rührung wird fortgesetzt, bis eine einheitliche Dispersion erhalten wird· Die entstandene Tabakdispersion mit einem Gesamt fest st off gehalt von 19»5 i° wird in einem Filterzylinder aus mittelporöser Diatomeenerde mit einer Bohrung von 8 mm Im Durchmesser ausgepreßt« Der Tabakbrei in der Form wird auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 15 - 20 $> mit Mikrowellenenergie getrocknet. Der entstandene geformte Zigarettenkern wird aus der Form genommen. Er ist ein zusammenhängender, seibatstützender, leicht handhabbarer Zylinder mit einem Durchmesser, der praktisch dem der Zylinderbohrung entspricht. Wenn ein 70 mm langes Stück dieses Kerns in geeigneter Weise mit Zigarettenpapier umwickelt wird, entsteht eine Zigarette mit annehmbaren "Zug", Brand und Griff und mit leicht reproduzierbarem Gewicht und Schuttgewicht.

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Beispiel V

Zu 200 g einer 2 #igen Lösung von Äthylhydroxyäthylcellulose (Viskosität der 2 ^igen Lösung 15 000 cps; Substitutionsgrad durch Äthyl- und Hydroxyäthylsubstituenten so groß, daß die Thermogelierungstemperatur zwischen 38 und 42⁰C liegt) werden 45,1 g Tabakstaub (Feuchtigkeitsgehalt 5 $>_t Teilchen kleiner als 0,420 mm im Durchmesser), 0,10 g Captan und 0,70 g Glycerin unter Rühren zugegeben. Das Rühren wird fortgese/itzt, bis eine einheitliche DispÄion erhalten wird. Die entstandene Dispersion mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 19,5 # wird wie in Beispiel IV ausgepreßt und getrocknet· Der entstandene Zigarettenkern entspricht dem in Beispiel IV beschriebenen,

Beispiel VI

Eine Tabakdispersion mit 19,5 $> Peststoff gehalt wird wie in Beispiel IV hergestellt, ausgepreßt und getrocknet, nur daß als Klebstoff Methylcellulose (Viskosität der 2 folgen Lösung 15 000 - 20 000 cps, Thermogelierungstemperatur etwa 50⁰C) an Stelle der Äthylhydroxyäthylcellulose verwendet wird. Ein Stück von 70 mm Länge des entstandenen Zigarettenkerns zeigt, nachdem er in geeigneter Weise mit Zigarettenpapier umwickelt worden ist, verglichen mit den bekannten Zigaretten einen annehmbaren "Zug", Brand und Griff.

Beispiel VII
Zu 200 g einer wäßrigen Lösung, die 1,6 Gew.-^6 Äthyl-

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hydroxyäthylcellulose (Viskosität der 2 $igen Lösung 30 000 40 000 cps; Substitutionsgrad durch Äthyl- und Hydroxyäthylsubstituenten so groß, daß die Thermogelierungstemperatur bei 38 - 42⁰C liegt) und 0,4 Gew„-$ Natriumcarboxymethylcellulose (Viskosität der 1 $igen Lösung 1 500 - 2 000 cps) enthält, werden unter Rühren 45»1g Tabakstaub (Feuchtigkeitsgehalt 5 i>\ Teilchen kleiner als 0,420 mm im Durchmesser), 0,10 g Captan und 0,70 g Glycerin zugefügt. Bas Rühren wird fortgesetzt, bis eine einheitliche Dispersion erhalten wird. Die entstandene Dispersion mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 19,5 i° wird wie in Beispiel IV ausgepreßt und getrocknet» Der entstandene Zigarettenkern zeigt, nachdem er in geeigneter Weise mit Zigarettenpapier umwickelt ist, verglichen mit den herkömmlichen Zigaretten, einen annehmbaren "Zug", sowie gute Griff- und Brandeigenschaften.

Beispiel VIII

Zu 200 g einer wäßrigen Lösung, die 1,0 Gew_o-?£ Äthylhydroxyäthylcellulose (Viskosität der 2 ^igen Lösung 30 000 - 40 000 cps; Substitu,tionsgrad durch Äthyl- und Hydröxyäthylsubstituenten so groß, daß der Bereich der Thermogelierungstemperatur zwischen 38 und 42⁰C liegt) und 1,0 Gew.-$ einer Suspension einer hochgereinigten Sulfitpulpe (Canadian Standard Freeness= - 450 ecm) enthält, werden unter Rühren 45,8 g Tabakstaub (Feuchtigkeitsgehalt 5 i»\ Teilchen kleiner als 0,420 mm im Durchmesser) zugesetzt, und das Rühren wird fortgesetzt, bis die Dispergierung vollstän-

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dig ist. Die entstandene Dispersion mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 19»5 $> wird wie in Beispiel IV ausgepreßt und getrocknet. Der entstandene Zigarettenkern ist zusammenhängend und selbststützend und zeigt, nachdem er in geeigneter Weise mit'Zigarettenpapier umgeben worden ist, verglichen mit den herkömmlichen Zigaretten einen annehmbaren "Zug", gute Griff- und Brandeigenschaften» ■ .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung sollte das Bindemittel teilweise oder ganz aus der Klasse der wasserlöslichen Gummis, die als „in der Wärme gelierende" Gummis bezeichnet werden, genommen werden. In diese Kategorie gehören Methylcellulose und deren in der Wärme gelierende Derivate, sowie Athylhydroxyäthylcellulose. In der Wärme gelierende Gummis, die beim Erhitzen auf deren besondere Thermogelierungstemperatur gelieren oder unlöslich werden, sind notwendig, damit der Tabakbrei erhärtet, so daß geringe Zerstörung oder "Blasen"-Bildung während der Entfernung des Wassers bei erhöhten Temperaturen eintritt« Brauchbare Rauchwaren können auch durch Verwendung von Proteinen (z.B. Eieralbumin) als Bindemittel erhalten werden, wegen der Denaturierung, die bei diesen Materialien bei erhöhter Temperatur eintritt. Daher umfaßt der hierin verwendete Ausdruck „in der Wärme gelierönde Gummis" auch solche anderen Materialien, die beim Erhitzen fest Werden oder gelieren, gleichgültig ob dieser Prozeß reversibel ist oder nicht. ' :-.v.-· ■ .■ ■ ■

Ein Vernetzungsmittel, wie GlyWal, Dimethylolharh-' 909836/05 9 8' > ^

stoff, Melaminformaldehyd-Harze oder ein Dialdehyd-Polysaccharid, wie das in der USA-Patentschrift 2 887 414 offenbarte, kann zugesetzt werden, um die Wasserbeständigkeit des Klebmittels weiter zu erhöhen und die Zerstörung des fertigen Rauchartikels unter feuchten oder anderen schädlichen Bedingungen zu verhindern. Gewiinsentenf alls kann ein Feuchthalt emitt el, wie Glycerin oder Triäthylenglykol, zugefügt werden. Eine kleinere Menge eines Feuchthaltemittels ist zweckmäßig, da es einem übermäßigen Sprödewerden des Endproduktes entgegenwirkt. Ein kleiner Mengenanteil (etwa 0,5 Gew«-$) eines geeigneten Fungizids, wie Captan, wird ebenfalls vorzugsweise verwendet, um das Schimmeln des geformten Tabakproduktes zu verhindern.

Der feinteilige oder zerkleinerte, in dieser Erfindung verwendete Tabak kann durch Zermahlen oder Zerkleinern von Tabakblättern und -Stengeln hergestellt werden. Feinteilige Produkte, die von der Verarbeitung des Tabaks anfallen und ansonsten als Abfall gelten würden, können vorteilhaft verwendet werden. Geformte Rauchwaren, die unter Verwendung vollkommen trocken vermahlenen oder gekrümelten Tabaks hergestellt sind, werden bevorzugt, obwohl die Erfindung nicht auf diese Form beschränkt ist« Befriedigend geformte Rauchwaren können aus feinteiligem Tabak hergestellt werden, der durch ein Sieb mit 0,84 mm lichter Maschenweite hindurchgeht und von einem Sieb mit 0,044 mm lichter Maschenweite zurückgehalten wird. Der bevorzugte Bereich der Teilchengröße liegt im Siebbereich zwischen 0,42 und 0,058 mm lichter Maschenweite.

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Füllmittel, die als Tabakersatzprodukte oder als Zusätze in Tabak enthaltenden Ansätzen verwendet werden können, sind Holzkohle, Torfmoos, Kaolin, Fullererde und verschiedene in der Technik bekannte Cellulosematerialien, wie Papierpulpe oder aus Tabakstengeln hergestellte Pulpen.

Die Füllmittel können bis zu 15 Gew.-^ oder mehr des Endproduktes ausmachen, und in einigen Fällen kann sogar der Tabak vollständig ersetzt sein. Verschiedene Farbstoffe können auch zur Herstellung der geformten Gegenstände und zur Erzielung einer gewünschten Farbe im Tabakprodukt verwendet werden. Die folgenden Beispiele erläutern die Verwendung von Eieralbumin, Cellulosepulpen und Vernetzern,,

Beispiel IX

Eine Tabakdispersion mit 19,5 f° Feststoffen wird wie in Beispiel I hergestellt und ausgepreßt, nur daß als Klebstoff lösliches Eieralbumin an Stelle der Methylhydropropylcellulose verwendet wird. Die Dispersion wird in einem Luftofen bei 100⁰G getrocknet, bis die Struktur fest geworden ist, und dann wird die Trocknung mit Mikrowellenenergie bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 15 - 20 ^ vervollständigt. Ein Stück von 70 mm Länge des entstandenen geformten Zigarettenkerns hat, nachdem er in geeigneter Weise mit Zigarettenpapier umwickelt worden ist, "Zug", Brand und Griffeigenschaften, die mit herkömmlichen Zigaretten vergleichbar sind. ·

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Beispiel X

Zu 200 g einer Dispersion, die 1 Gew.-# einer gereinigten Pulpe (Canadian Standard freeness = - 400 ecm), die von Zigarettentabakstengein stammt, 1,75 Gew.-^ Äthylhydroxyäthylcellulose (Ethulose E-600 grade, Modocoll Company) und 0,25 Gew.-^ Guargummi (Guar A-20-A, Stein Hall and Company) enthält, werden unter Rühren 2 g Propylenglykol, 0,25 g Captan, 2,7g einer 30 $igen lösung von Glyoxal, 55 g Zigarettenschnitt abak (Gewicht des staubtrockenen Produktes' 50 g) ^ und 43 g Wasser zugefügt. Die entstandene Tabakdispersion mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 19_f5 $ wird wie in Beispiel I ausgepreßt und getrocknete

Ein Stück von 70 mm Länge dieses Kerns ergibt, nachdem er in geeigneter Weise mit Zigarettenpapier umwickelt ist, eine Zigarette mit annehmbaren "Zug", Brand und Griff und mit genau reproduzierbarem Gewicht und Schuttgewicht« Außerdem zeigt der Zigarettenkern Naßfestigkeit,' wodurch er gegen Verformung durch Feuchtigkeit oder bei hoher Luftfeuchtigkeit während der Lagerung oder beim unbeabsichtigten Naßwerden in Mund des Rauchers beständig wird.

Es können verschiedene Verfahren angewendet werden, um einen Gegenstand, der eine erfindungsgemäß geformte Matrix enthält, zu erhalten. Gewöhnlich wird der Gegenstand in die Form einer Zigarre gebracht oder mit einem natürlichen oder synthetischen Zigarrendeckblatt versehen. Jedoch könnte der Gegenstand gewünsentenfalls als Zigarette oder als Pfeifen-

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füllung geformt und umwickelt werden. Es wurden verschiedene derartige Proben hergestellt und als sehr befriedigend befunden. Die Erfindung kann daher zur Formung bekannter Arten von Rauchwaren sowie völlig neuer Arten, wie z.B. der überzogenen oder "nicht-umwickelten", nachstehend beschriebenen Waren, herangezogen werden.

Das erfindungsgemäße Tabakprodukt kann in jede gewünschte Form gebracht werden, z.B. als Pfeifenkopf und P Pfeifenfüllung, außerdem zu stabähnlichen Zigarren- oder

Zigarettenformen. Darüber hinaus kann die Paste oder der Brei zu durchgehenden Schichten vergossen werden mit einer Dicke, die etwa den Durchmesser von ligarren oder Zigaretten entspricht, die dann getrocknet und in längliche stabähnliche Stüoke mit Zigaretten- oder Zigarrenlänge zerschnitten ι werden.

Es wurde gefunden, daß durch Auswahl eines Bindemittels mit niedriger Thermogelierungstemperatur (30 - 42 ) es möglich ist, einen geformten Gegenstand auf eine ebene Oberfläche auszupressen und ohne wesentliche Unterstützung bzw. Begrenzung zu trocknen. In diesem Fall geliert der Gegenstand so schnell, daß eine Zerstörung der Struktur auf Grund von Viskositätsänderungen oder Wärmeeinwirkung kaum eintritt«, Die einzigen Beispiele für diese Art von Herstellung sind die Äthylhydroxyäthylcellulosen mit einem Temperaturbereich für die Gelierung von etwa 38 - 42⁰C,

Die geformte Rauchware, besonders in der Form einer Zigarre oder Zigarette, kann mit einem verhältnismäßig unpo-

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rösen Decküberzug (bzw. Umhüllung), wie z.B. einem Blatt aus beim Rauchen verträglichem verbrennbarem Material, wie Zigarettenpapier, natürlichen Tabakdeckblättern oder Deckblättern aus wiederverwendetem Tabak, versehen werden,,

Ein anderer Aspekt der Erfindung liegt in der neuartigen Verwendung einer neuartigen Überzugsmasse in Form von Dispersionen, mit denen der geformte Gegenstand, etwa ein Zigarren- oder Zigarettenkern, durch Eintauchen oder Besprühen überzogen werden kann. Nach dem Trocknen bildet der Rückstand des Überzuges einen verhältnismäßig nicht-porosen Überzug, der dem üblichen Deckmaterial ähnlich ist. Für Zigarren enthält solch ein Überzug Zigarrentaback, wohingegen er für Zigaretten aus gereinigter Papierpulpe bestehen könnte.

Die für Tabakschichten verwendeten Tabakdispersionen, wie sie in der USA-Patentschrift 2 769 734, Erfinder D.Bändel, und USA-Patentschrift 2 988 445, Erfinder S. Rosenberg et al., offenbart sind, bilden ideale Überzugsmassen. Im folgenden werden 2 Beispiele für Überzüge für Zigarrenkerne gegeben:

Amyloseacetat (D.S. 2,6-2,9) 2,6 g

Havanna Tabak (gemahlen in der Kugelmühle) 10,6 g

Chloroform 80,0 ecm

Methylenchlorid 20,0 ecm

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Cellulosetriacetat 2,6 g

Havannatabak(gemahlen in der Kugelmühle) 10,6 g

Chloroform 80,0 ecm

Methylenchlorid 20,0 ecm

Der Ansatz A kann zur Herstellung einer Überzugsmasse für ein Zigarettenprodukt verändert werden, indem der Havannatabak durch gereinigte» Papierpul^e ersetzt wird.

Wenn ein erfindungsgemäßes Tabakprodukt mit der Überzugsmasse überzogen und die Flüssigkeit verdampft wird,bleibt ein verhältnismäßig nicht-poröser Überzug auf dem geformten Kern zurück.

Obwohl die Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf diese zum Zwecke der Erläuterung aufgeführten besonderen Einzelheiten beschränkt, so daß von Pachleuten verschiedene Änderungen in Bezug auf diese Einzelheiten innerhalb des Anspruchsbereiches vorgenommen werden können, ohne daß der Erfindungsbereich verlassen wird.

- Patentansprüche -

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Claims

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Patentansprüche 5

1* Verfahren zur Herstellung eines Rauehgegenstandea, dadurch gekennzeichnet, daß man feinteiliges Material, das aus Tabak oder Tabakersatζprodukten bestehen kann, mit einem geeigneten Klebstoffbindemittel und einer flüchtigen Flüssigkeit, die mindestens zum Teil für das Bindemittel ein Dispergiermittel ist, vermischt, daraus eine Masse bildet, in der die Teilchen praktisch einheitlich suspendiert sind, und den Gegenstand auf einen vorherbestimmten feuchtigkeitsgehalt trocknet,

2. Verfahren zur Herstellung eines Rauchgegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß man feinteiliges Material, das aus Tabak oder Tabakersatzprodukten bestehen kann, mit einem geeigneten Klebstoffbindemittel und einer flüchtigen !Flüssigkeit, die mindestens zum Teil für das Bindemittel ein Dispergiermittel ist, vermischt, daraus eine Masse bildet, in der die Teilchen praktisch einheitlich suspendiert sind und die eine für die Formgebung geeignete Konsistenz hat, die Masse zu einem Rauchgegenstand formt und den geformten Gegenstand auf einen vorherbestimmten Feuchtigkeitsgehalt trocknet.

3β Verfahren zur Herstellung eines Rauchgegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß man feinteiliges Material, das aus Tabak oder Tabakersatzprodukten bestehen kann, mit einem geeigneten, in der Wärme gelierenden Klebstoffbindemittel und

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einer flüchtigen Flüssigkeit, die mindestens zum Teil für das Bindemittel ein Dispergiermittel ist, vermischt, daraus eine Masse bildet, in der die Teilchen praktisch einheitlich suspendiert sind und die eine für die Formung der Masse zu einem Hauchgegenstand geeignete Konsistenz hat, den geformten Gegenstand zwecks Gelierung des Klebstoffes erhitzt und ihn dann weiter erhitzt, um eine vorbeatimrate Menge der flüchtigen Flüssigkeit zwecks Herstellung einer verhältnismäßig festen, porösen beständigen Struktur auszutreiben.

4. Verfahren zur Herstellung eines geformten porösen Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß man Teilchen, die aus Tabak oder Tabakersatzprodukten bestehen können, mit einem geeigneten Klebstoffbindemittel, das in einer flüchtigen Trägerflüssigkeit dispergiert ist, zwecks Bildung einer Masse mit einer für die Formgebung geeigneten Konsistenz vermischt, diese Masse zu der gewünschten Gestalt formt, den Gegenstand zwecks Gelierung des Bindemittels erhitzt und die flüchtige Flüssigkeit zwecks Erzeugung von Porosität darin verdampft, wodurch der geformte Gegenstand porös gemacht wird·

5. Verfahren zur Herstellung eines geformten porösen Rauchgegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß man Teilchen, die aus Tabak oder Tabakersatzprodukten bestehen können, mit einem geeigneten Klebstoffbindemittel, das in einer flüchtigen Trägerflüssigkeit dispergiert ist, zwecks Bildung einer

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Masse mit einer für die Formgebung geeigneten Konsistenz vermischt, diese Masse zu der gewünschten Gestalt formt, den Rauchgegenstand zwecks Gelierung des Bindemittels erhitzt und die flüchtige Flüssigkeit zwecks Erzeugung von Porosität darin verdampft, wodurch der geformte Rauchgegenstand porös gemacht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Hauptteil des Klebstoffbindemittels Methylcellulose oder in der Wärme gelierende Derivate der Methylcellulose, Äthylhydroxyäthylcellulose, wasserlösliche, durch Wärme koagulierbare Proteine oder Gemische davon verwendet wird.

7· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, i

daß man als Bindemittel Methylcellulose oder ein in der Wärme ' gelierendes Derivat der Methylcellulose (wie Methylliydroxypropylcellulöse oder Methylhydroxyäthylcellulose) verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß als Bindemittel Äthylhydroxyäthylcellulose verwendet ä wird.

9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein wasserlösliches Protein verwendet wird.

10. Rauchgegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß er aus regellos angeordneten, zerkleinerten Tabakteilchen und einem diskontinuierlichen Klebstoffbindemittel besteht, das die Teilchen regellos zusammenhalt, wobei der Klebstoff die

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Teilchen zu einer Masse mit vorherbestimmter Gestalt und mit durchgehender Porosität um und an den Teilchen und dem diskontinuierlichen Klebstoff zwecks Schaffung von "Zug" stabilisiert«

11. Gegenstand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er einen äußeren, nicht-porösen Überzug besitzt.

12» Gegenstand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, P daß der Klebstoff aus Äthylhydroxyäthylcellulose besteht.

13· Gegenstand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil des Klebstoffbindemittels aus Methylcellulose oder in der Wärme gelierenden Derivaten der Methylcellulose, Äthylhydroxyäthylcellulose, wasserlöslichen, durch Wärme koagulierbaren Proteinen oder Gemischen davon besteht.

14· Gegenstand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich- ^ net, daß der Klebstoff aus Methylcellulose oder einem in der Wärme gelierenden Derivat der Methylcellulose (wie MethylhydrojLvpropyloellulose oder Methylhydroxyäthylcellulose) besteht«

1*5* Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als flebetoffbindeaittel ein wasserlösliches Protein verwendet ■wird,

"> ί . ·■: rta^tj dadurch gekennzeichnet, daß er nach dem Ve.ru-·; !'fiti des Ansprüche 1 hergestellt ist.

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17· Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß er nach dem Verfahren des Anspruchs 3 hergestellt ist«

18o Gegenstand, daduroh gekennzeichnet, daß er nach dem Verfahren des Anspruchs 5 hergestellt ist,

19o Verfahren zur Herstellung eines Rauchgegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß man feinteiliges Material, das aus Tabak oder Tabakersatzprodukten bestehen kann, mit einem geeigneten Klebstoffbindemittel, -welches durch Aktivierung aushärtet, und einer Flüssigkeit, die verflüchtigt werden kann und die mindestens zum Teil für das Bindemittel ein Dispergiermittel ist, vermischt, daraus eine Masse bildet, in der die Teilchen praktisch gleichförmig suspendiert sind und die eine für die Formung der Masse zu einem Rauchgegenstand geeignete Konsistenz hat, den geformten Gegenstand aktiviert, damit der Klebstoff aushärtet, und praktisch gleichzeitig die Flüssigkeit unter Herstellung einer verhältnismäßig festen, porösen, stabilen Struktur verflüchtigt,

20. Verfahren zur Herstellung eines geformten, porösen Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß man Teilchen, die aus Tabak oder Tabakersatzprodukten bestehen können, mit einem in einer Trägerflüssigkeit dispergierten, geeigneten Klebstoffbindemittel zwecks Bildung einer Masse mit einer für die Formgebung geeigneten Konsistenz vermischt, die Masse zu der gewünschten Gestalt formt, den Gegenstand zwecks Gelierung des Bindemittels und Schaffung von Porosität darin erwärmt, wodurch der geformte Gegenstand porös gemacht wird·

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21. Verfahren zur Herstellung eines geformten porösen Gegenstandes, durch den ein Raucher Rauch ziehen kann, dadurch gekennzeichnet, daß man feinteiliges Material mit einem gelierbaren Klebstoffbindemittel und einer flüchtigen Flüssigkeit, die mindestens zum Teil für das Bindemittel ein Dispergiermittel ist, vermischt, daraus eine Masse bildet, in der die Teilchen praktisch einheitlich (gleichförmig) suspendiert sind und die eine für die Verformung der Masse zu einer vorbestimmten Form geeignete Konsistenz hat, und praktisch gleichzeitig die Masse zwecks Gelierung des Bindemittels behandelt und die Flüssigkeit zwecks Schaffung einer verhältnismäßig festen, porösen, beständigen Struktur des Klebstoffs und der Teilchen verflüchtigt.

22. Verfahren zur Herstellung eines geformten, porösen Gegenstandes, durch den ein Raucher Rauch ziehen kann, dadurch gekennzeichnet, daß man feinteiliges Material mit einem bei Aktivierung gelierbaren Klebstoffbindemittel und einer flüchtigen Flüssigkeit, die mindestens zum Teil für das Bindemittel ein Dispergiermittel ist, vermischt, daraus eine Masse bildet, in der die Teilchen praktisch einheitlich (gleichförmig) suspendiert sind und die eine für die Verformung der Masse zu einer gewünschten vorbestimmten Form geeignete Konsistenz hat, praktisch gleichzeitig das Bindemittel zwecks Gelierung aktiviert und die Flüssigkeit zumindest zum Teil verflüchtigt, so daß eine verhältnismäßig feste, poröse, beständige Struktur des Klebstoffs und der Teilchen erzeugt wird.

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