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EP0097968A1 - Rauchbare, zusammenhängende Folie und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Rauchbare, zusammenhängende Folie und Verfahren zu ihrer Herstellung Download PDF

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Publication number
EP0097968A1
EP0097968A1 EP83106345A EP83106345A EP0097968A1 EP 0097968 A1 EP0097968 A1 EP 0097968A1 EP 83106345 A EP83106345 A EP 83106345A EP 83106345 A EP83106345 A EP 83106345A EP 0097968 A1 EP0097968 A1 EP 0097968A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
film
smokable
ions
water
pectin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP83106345A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0097968B1 (de
Inventor
Laszlo Dr. Egri
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tamag Basel AG
Original Assignee
Tamag Basel AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tamag Basel AG filed Critical Tamag Basel AG
Priority to AT83106345T priority Critical patent/ATE22780T1/de
Publication of EP0097968A1 publication Critical patent/EP0097968A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0097968B1 publication Critical patent/EP0097968B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/28—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances
    • A24B15/30—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/14—Forming reconstituted tobacco products, e.g. wrapper materials, sheets, imitation leaves, rods, cakes; Forms of such products
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/10—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/12—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of reconstituted tobacco
    • A24B15/14—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of reconstituted tobacco made of tobacco and a binding agent not derived from tobacco
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/28—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances
    • A24B15/42—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic and inorganic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/18—Selection of materials, other than tobacco, suitable for smoking

Definitions

  • the invention relates to a smokable, coherent film made from shredded, vegetable materials and / or tobacco waste on a surface with a water-insoluble film.
  • the shredded tobacco is washed out with a relatively large amount of water and the washing liquid is partially recirculated.
  • the matted tobacco fibers with a relatively high proportion of cellulose fibers are poured onto a sieve belt. Due to the high moisture content, considerable amounts of energy are required for drying to the desired final moisture.
  • the ground tobacco is mixed with about 10 times the amount of water and an appropriate proportion of binding agent to a pulp and poured onto a steel belt. This method also requires a large excess of moisture a relatively high amount of energy for drying.
  • Binders water and / or solvents, generally in a smaller amount than the dry matter content, are added to the shredded tobacco, and the paste-like mass obtained after the mixing is applied using pressure by extrusion and / or shaping by means of rollers and / or belts formed into foils and then dried to the desired final moisture with a relatively low energy requirement.
  • the film produced with the extruder process and / or roller system namely with little water and using pressure, generally has a lower filling capacity, which reduces the energetic advantages that are present in its production compared to the aforementioned systems. It is believed that this is due to the compact nature or the less porous structure compared to the film produced with the paper process or slurry system.
  • tobacco dust is sprinkled onto a film consisting of binder and tobacco.
  • a film consisting of binder and tobacco.
  • tobacco dust is sprayed with various binder solutions and dried.
  • the binder used to prevent dust abrasion can consist of methyl cellulose, dextrin, pectin, alginate, starch and the like.
  • the moist film is dried before application, preferably spraying, of the coating material and dried again to the desired final moisture after coating.
  • a tobacco film with a thin, hydrophobic coating is produced on at least one surface by forming a tobacco film from finely divided tobacco and a water-soluble binder in aqueous solution, the film dries, the dried film is then coated with an alcoholic solution of ethyl cellulose and the coating finally dries. So this requires a double drying and also a long conveyor belt, which is uneconomical and space-consuming.
  • the film surface was coated with various binders, both water-soluble and water-insoluble, for which purpose, for example, solutions or suspensions of sodium carboxymethyl cellulose, guar gum, pectin, alginate or locust bean gum were used, if appropriate also contained crosslinking agents such as glyoxal or other dialdehydes.
  • binders both water-soluble and water-insoluble, for which purpose, for example, solutions or suspensions of sodium carboxymethyl cellulose, guar gum, pectin, alginate or locust bean gum were used, if appropriate also contained crosslinking agents such as glyoxal or other dialdehydes.
  • the smokable films produced from comminuted, vegetable materials and / or tobacco waste are not fully satisfactory with regard to their various properties, and the object of the invention is therefore to create a coherent, smokable film with good smoke quality which is known from the prior art Overcomes disadvantages, and which is characterized above all by an increased filling capacity and high moisture resistance. Furthermore, an economical and simple method for producing such a film is to be provided.
  • a smokable film of the type mentioned at the outset which is obtainable by deforming the vegetable materials and / or tobacco waste with binders and water, the proportion of which is less than that of the dry substance used, between deformation elements under pressure, the deformed, coherent and still moist film is coated at a moisture content of 30 to 50% with a solution or suspension which contains at least one water-soluble, modified pectin from the group of low-esterified pectin with a degree of esterification of less than 40% and / or amidated, contains low-esterified pectin with a degree of amidation of over 15%, the modified pectin is brought into contact with divalent and / or trivalent metal ions and the coated film is dried, the concentration of the modified pectin on the film surface, based on the dry weight of the finished productEnd product, at least 0.5 percent by weight.
  • a tobacco film with high filling capacity and high moisture resistance is then produced using extruder processes and / or roller processes.
  • the energy requirement for the production of such films is far below that of the slurry process or of the paper process, and the films which can be obtained hereafter also have a significantly better smoke quality.
  • the degree of esterification of the low-esterified pectins suitable according to the invention can generally range from 0.5 to 40%, with those having a degree of esterification of 10 to 40% being preferred owing to the better water solubility of the somewhat higher esterified pectins.
  • amidated, low-esterified pectins can also be used according to the invention, namely pectins in which some of the ester groups (methyl ester groups) have been replaced by amide groups or in which some of the free carboxyl groups have been converted to amide groups.
  • such amidated, low-esterified pectins have a degree of amidation of at least 15%, pectins with a degree of esterification of 35 to 20% and correspondingly a degree of amidation of 15 to 30% being preferred .
  • Combinations of one or more low-esterified pectins with one or more amidated, low-esterified pectins can of course also be used.
  • low-esterified pectins whose degree of esterification is below 10% are also suitable according to the invention for the film coating, since such pectins give water-insoluble films of good stability even with relatively small amounts of divalent and / or trivalent metal ions.
  • their alkali metal salts such as sodium pectinate, or also their ammonium salts are advantageously used for the preparation of the coating solution or coating suspension.
  • the degree of esterification of such pectinates is preferably between 0.5 and 10%, and in particular between 1 and 5%.
  • the film according to the invention produced by means of printing systems shows an equally good or even better filling capacity than a film which was produced by the paper process or slurry process, the improved properties of such films, in particular also after their machine processing to cigarettes, are preserved.
  • the divalent and / or trivalent metal ions preferably consist of calcium ions and / or magnesium ions and / or aluminum ions.
  • the filling capacity of the products coated and cut with the water-insoluble film according to the invention is on average about 20 to about 60% higher than the filling capacity of products manufactured in the same way and having the same composition, but uncoated, even if the latter have a higher binder content.
  • the preferred concentration of the modified pectin in the coating solution or coating suspension is 2 to 8 percent by weight, so that the viscosity of the coating solution or coating suspension at the application temperature is 5000 mPa s to 60,000 mPa s.
  • the films produced in this way already show improved filling capacity when the concentration of the modified pectin on its surface, based on the dry weight of the finished end product, is at least 0.5 percent by weight.
  • the concentration of the modified pectin on the product surface is preferably between 1.2 and 1.5 percent by weight, based on the dry weight of the finished end product.
  • the calcium ions and / or magnesium ions and / or aluminum ions necessary to form a water-insoluble film can either be mixed into the coating solution or coating suspension or the comminuted, vegetable materials and / or tobacco waste.
  • the ions are advantageously added to the coating solution or coating suspension in the form of water-insoluble salts, such as in the form of CaC0 3 , Ca 3 (PO 4 ) 2 , A1P0 4 , MgCO 3 and the like. If they are added to the comminuted, vegetable materials and / or tobacco waste, then soluble salts, such as lactates, sulfates and the like, can also be used.
  • the water-insoluble film is created by exchanging the divalent or trivalent metal ions ; with cations of the soluble, modified pectins during the drying of the coated structure.
  • concentrations of the above ions are, depending on the type of application and Coating material, preferably between 0.5 and 20 percent by weight, based on the amount of modified pectin when added to the coating solution or suspension, and preferably between 0.5 and 10 percent by weight, based on the dry weight of the finished end product, if it was comminuted , vegetable materials and / or tobacco waste are added. These limits are guidelines, so that, depending on the type of modified pectin, the necessary amounts of ions are below or above.
  • Tobacco foils were produced in the same way as in Example 1 and coated on a surface with different amounts of low-esterified (degree of esterification of about 20 to 22%) pectin.
  • the coating solution contained calcium ions in an amount of 2%, based on the low-esterified pectin.
  • films which are produced from so-called tobacco substitute materials namely ground parts of plants, for example husks of cocoa beans, husks of coffee beans or wood cellulose.
  • Film B was produced from the same material and additives as film A, but with the difference that it was not coated but instead contained 1.5% by weight of the same sodium pectinate in the base material.
  • the film C was produced from the same material and additives as the films A and B, but with the difference that the production was carried out by the paper process.

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Abstract

Rauchbare, zusammenhängende und auf einer Oberfläche einen wasserunlöslichen Film aufweisende Folie aus zerkleinerten, pflanzlichen Materialien und/oder Tabakabfällen, die dadurch erhältlich ist, daß die pflanzlichen Materialien und/oder Tabakabfälle mit Bindemitteln und Wasser, dessen Anteil geringer als derjenige der verwendeten Trockensubstanz ist, zwischen Verformungselementen unter Druck verformt werden, die verformte, zusammenhängende, noch feuchte Folie bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 30 bis 50 % mit einer Lösung oder Suspension beschichtet wird, die mindestens ein wasserlösliches, modifiziertes Pectin aus der Gruppe niedrig-verestertes Pectin mit einem Veresterungsgrad von unter 40 % und/oder amidiertes, niedrig-verestertes Pectin mit einem Amidierungsgrad von über 15 % enthält, das modifizierte Pectin mit zweiwertigen und/oder dreiwertigen Metallionen in Kontakt gebracht wird und die beschichtete Folie getrocknet wird, wobei die Konzentration des modifizierten Pectins auf der Folienoberfläche, bezogen auf das Trockengewicht des fertigen Endproduktes, mindestens 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Diese rauchbare Folie zeigt eine gute Rauchqualität, eine erhöhte Füllfähigkeit des daraus hergestellten Tabaks und eine hohe Feuchtigkeits resistenz.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine rauchbare, zusammenhängende und auf einer Oberfläche einen wasserunlöslichen Film aufweisende Folie aus zerkleinerten, pflanzlichen Materialien und/oder Tabakabfällen.
  • Die Herstellung von regenerierten, rauchbaren Produkten aus zerkleinertem, pflanzlichem Material, vorzugsweise aus Tabak, geschieht heute hauptsächlich unter Anwendung der folgenden drei Verfahren und Systeme:
    • (1) Papierverfahren
  • Der zerfaserte Tabak wird mit einer relativ großen Wassermenge ausgewaschen und die Waschflüssigkeit teilweise rezirkuliert. Die verfilzten Tabakfasern mit einem relativ hohen Anteil an Cellulosefasern werden auf ein Siebband gegossen. Für die Abtrocknung auf die gewünschte Endfeuchte sind hierbei aufgrund des hohen Feuchtigkeitsgehaltes erhebliche Energiemengen erforderlich.
    • (2) Slurryverfahren
  • Der gemahlene Tabak wird mit einer etwa 10-fachen Wassermenge und einem entsprechenden Bindemittelanteil zu einem Brei vermischt und auf ein Stahlband gegossen. Auch bei diesem Verfahren erfordert der große Feuchtigkeitsüberschuß eine relativ hohe Energiemenge für die Trocknung.
    • (3) Extruderverfahren und/oder Walzensystem
  • Zum zerkleinerten Tabak werden Bindemittel, Wasser und/ oder Lösungsmittel, im allgemeinen in einer geringeren Menge als der Trockensubstanzgehalt, gegeben, und die nach dem Mischen erhaltene, pastöse Masse wird unter Anwendung von Druck durch Extrudierung und/oder Verformung mittels Walzen und/oder Bändern zu Folien verformt und dann mit einem relativ geringen Energiebedarf auf die gewünschte Endfeuchtigkeit getrocknet.
  • Beim Papierverfahren und beim Slurryverfahren wird bei der Verformung praktisch kein Druck angewandt, und die so hergestellte Folie hat daher im geschnittenen Zustand einen hohen Füllfähigkeitswert. Dies bedeutet eine Ersparnis an Rohtabakmaterial, weil bei der Zigarettenherstellung nicht das Gewicht, sondern die Zigarettenhärte bei gleichbleibendem Volumen maßgebend ist.
  • Die mit dem Extruderverfahren und/oder Walzensystem, nämlich mit wenig Wasser und unter Anwendung von Druck, hergestellte Folie weist im allgemeinen eine niedrigere Füllfähigkeit auf, was die bei ihrer Herstellung vorhandenen energetischen Vorteile gegenüber den vorerwähnten Systemen schmälert. Es wird angenommen, daß dies auf die kompakte Beschaffenheit beziehungsweise auf die weniger poröse Struktur im Vergleich zu der mit dem Papierverfahren oder Slurrysystem hergestellten Folie zurückzuführen ist.
  • Bei Tabakfolien, die in der Zigarettenindustrie als Umblatt oder Deckblatt verwendet werden, wird wiederum keine hohe Füllfähigkeit benötigt, dafür aber eine hohe Wasserbeständigkeit beziehungsweise Speichelfestigkeit verlangt, da solche Folien mit den Zigarren direkt in den Mund genommen werden.
  • Die US-PS 2 797 689 beschreibt bereits ein Verfahren zur Erhöhung der Wasserfestigkeit von rauchbaren Folien, indem man als Bindemittel Carboxymethylcellulose (freie Säure) verwendet. Die Carboxymethylcellulose bewirkt jedoch eine außerordentliche Schärfe im Rauch, was man durch Zusatz von entsprechenden Siliciumkatalysatoren zu reduzieren versucht.
  • Es gibt noch weitere Verfahren zur Erhöhung der Wasserfestigkeit, beispielsweise durch Anwendung sogenannter Quervernetzungsmittel, wie Glyoxal und dergleichen, wie dies in der DE-PS 2 653 377 beschrieben wird.
  • Weiter sind auch Verfahren bekannt, um der nach dem Slurryverfahren hergestellten Folie eine bessere Speichelfestigkeit zu verleihen, so daß sie vor allem auch als Zigarrendeckblatt verwendet werden kann.
  • Ein Verfahren dieser Art geht aus US-PS 3 185 161 hervor, wonach ein in einem organischen Lösungsmittel lösliches und nach dessen Entfernung unlösliches Cellulosepolymerisat, beispielsweise alkohollösliche Ethylcellulose, als Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche einer rauchbaren Folie aufgebracht wird.
  • Bei dem aus US-PS 3 016 907 bekannten Verfahren wird auf einen aus Bindemittel und Tabak bestehenden Film Tabakstaub aufgestreut. Um den auf der Oberfläche befindlichen Tabakstaub vor mechanischem Abrieb zu schützen, wird dieser zusätzlich mit verschiedenen Bindemittellösungen besprüht und getrocknet. Das zur Verhinderung des Staubabriebs verwendete Bindemittel kann aus Methylcellulose, Dextrin, Pectin, Alginat, Stärke und dergleichen bestehen.
  • Alle diese Methoden sind jedoch nicht auf die Verbesserung der Füllfähigkeit ausgerichtet.
  • Bei den meisten genannten Verfahren wird die feuchte Folie vor dem Auftragen, vorzugsweise Aufsprühen, des Beschichtungsmaterials getrocknet und nach dem Beschichten nochmals auf die gewünschte Endfeuchtigkeit getrocknet. So wird beispielsweise gemäß US-PS 3 185 161 und US-PS 3 185 162 eine Tabakfolie mit einer dünnen, hydrophoben Beschichtung auf mindestens einer Oberfläche dadurch hergestellt, daß man aus feinzerteiltem Tabak und einem wasserlöslichen Bindemittel in wässriger Lösung eine Tabakfolie formt, die Folie trocknet, die getrocknete Folie dann mit einer alkoholischen Lösung von Ethylcellulose beschichtet und die Beschichtung schließlich trocknet. Dies erfordert also eine zweimalige Trocknung und zudem ein langes Transportband, was unwirtschaftlich und platzaufwendig ist.
  • Beim bereits erwähnten Papierverfahren wird zur Sicherung der Reißfestigkeit der Folie ein relativ hoher Anteil an Cellulosefasern benötigt. Das Slurrysystem erfordert für den gleichen Zweck einen relativ hohen Bindemittelanteil. All diese Stoffe beeinflussen jedoch die Rauchqualität negativ. Beim Extruderverfahren und/oder Walzenverfahren, bei dem weniger Wasser, Cellulosefasern und Bindemittel verwendet werden, ist zwar die Rauchqualität entsprechend besser, die von der Wirtschaftlichkeit her heute allgemein geforderte Füllfähigkeit dagegen schlechter.
  • Zur Verbesserung der verschiedenen physikalischen Eigenschaften der mit dem Extruderverfahren und/oder Walzenverfahren hergestellten Folie wurde die Folienoberfläche mit verschiedenen, sowohl wasserlöslichen als auch wasserunlöslichen Bindemitteln beschichtet, wozu beispielsweise Lösungen oder Suspensionen von Natriumcarboxymethylcellulose, Guarkernmehl, Pectin, Alginat oder Johannisbrotkernmehl verwendet wurden, die gegebenenfalls auch Quervernetzungsmittel enthielten, wie Glyoxal oder andere Dialdehyde. Dadurch ließ sich zwar eine gewisse Verbesserung der physikalischen Eigenschaften, wie der Reißfestigkeit, solcher Folien erreichen, doch waren beim Verarbeiten solcher Folien in Zigaretten die Resultate nicht zufriedenstellend.
  • Obigen Ausführungen zufolge sind die aus zerkleinerten, pflanzlichen Materialien und/oder Tabakabfällen hergestellten rauchbaren Folien bezüglich ihrer verschiedenen Eigenschaften nicht voll befriedigend, und Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer zusammenhängenden, rauchbaren Folie mit guter Rauchqualität, die die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet, und die sich vor allem auch durch eine gesteigerte Füllfähigkeit und hohe Feuchtigkeitsresistenz auszeichnet. Ferner soll ein wirtschaftliches und einfaches Verfahren zur Herstellung einer solchen Folie bereitgestellt werden.
  • Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß durch eine rauchbare Folie der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch erhältlich ist, daß die pflanzlichen Materialien und/oder Tabakabfälle mit Bindemitteln und Wasser, dessen Anteil geringer als derjenige der verwendeten Trockensubstanz ist, zwischen Verformungselementen unter Druck verformt werden, die verformte, zusammenhängende und noch feuchte Folie bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 30 bis 50 % mit einer Lösung oder Suspension beschichtet wird, die mindestens ein wasserlösliches, modifiziertes Pectin aus der Gruppe niedrig-verestertes Pectin mit einem Veresterungsgrad von unter 40 % und/oder amidiertes, niedrig-verestertes Pectin mit einem Amidierungsgrad von über 15 % enthält, das modifizierte Pectin mit zweiwertigen und/oder dreiwertigen Metallionen in Kontakt gebracht wird und die beschichtete Folie getrocknet wird, wobei die Konzentration des modifizierten Pectins auf der Folienoberfläche, bezogen auf das Trockengewicht des fertigen Endproduktes, mindestens 0,5 Gewichtsprozent beträgt.
  • Unter Anwendung von Extruderverfahren und/oder Walzenverfahren entsteht danach eine Tabakfolie mit hoher Füllfähigkeit und hoher Feuchtigkeitsresistenz. Der Energiebedarf für die Herstellung solcher Folien liegt weit unter demjenigen von Slurryverfahren beziehungsweise von Papierverfahren, wobei die hiernach erhältlichen Folien zudem über eine wesentlich bessere Rauchqualität verfügen.
  • Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß das Aufbringen einer viskosen Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension auf eine Oberfläche der noch nicht getrockneten, bereits verformten Folie, die einen Feuchtigkeitsgehalt von 30 bis 50 % aufweist, nach anschließender Trocknung nur dann eine signifikante Erhöhung der Füllfähigkeit der geschnittenen, rauchbaren Folie bewirkt, wenn die Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension ein oder mehrere niedrig-veresterte Pectine mit einem Veresterungsgrad von unter 40 % enthält und wenn durch Zusammenbringen und Reaktion dieser modifizierten Pectine mit zweiwertigen und/oder dreiwertigen Metallionen und Trocknung ein wasserunlöslicher Film auf einer Oberfläche der rauchbaren Folie entsteht. Diese Füllfähigkeitserhöhung bleibt auch nach der Verarbeitung der rauchbaren Folie zu Zigaretten erhalten.
  • Der Veresterungsgrad der erfindungsgemäß geeigneten niedrig-veresterten Pectine kann allgemein von 0,5 bis 40 % reichen, wobei infolge der besseren Wasserlöslichkeit der etwas höher veresterten Pectine solche mit einem Veresterungsgrad von 10 bis 40 % bevorzugt sind.
  • Statt lediglich niedrig-veresterten Pectinen lassen sich erfindungsgemäß auch amidierte, niedrig-veresterte Pectine verwenden, nämlich Pectine, bei denen ein Teil der Estergruppen (Methylestergruppen) durch Amidgruppen ersetzt ist oder bei denen ein Teil der noch freien Carboxylgruppen in Amidgruppen überführt ist. Neben dem jeweiligen Veresterungsgrad, der sich im Bereich der oben angegebenen Werte bewegen kann, weisen solche amidierte, niedrig-veresterte Pectine einen Amidierungsgrad von wenigstens 15 % auf, wobei Pectine mit einem Veresterungsgrad von 35 bis 20 % und dementsprechend einem Amidierungsgrad von 15 bis 30 % bevorzugt sind. Es können natürlich auch Kombinationen von einem oder mehreren niedrig-veresterten Pectinen mit einem oder mehreren amidierten, niedrig-veresterten Pectinen angewandt werden.
  • Weiter sind erfindungsgemäß für die Folienbeschichtung auch solche niedrig-veresterte Pectine geeignet, deren Veresterungsgrad unter 10 % liegt, da solche Pectine bereits mit relativ geringen Mengen von zweiwertigen und/ oder dreiwertigen Metallionen wasserunlösliche Filme von guter Stabilität ergeben. Wegen der geringen Wasserlöslichkeit der unter 10 % veresterten Pectine werden für die Zubereitung der Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension mit Vorteil jedoch ihre Alkalimetallsalze, wie Natriumpectinat, oder auch ihre Ammoniumsalze verwendet. Der Veresterungsgrad solcher Pectinate liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 %, und insbesondere zwischen 1 und 5 %.
  • Überraschenderweise zeigt die mittels Drucksystemen hergestellte erfindungsgemäße Folie durch Anwendung dieser relativ einfachen und billigen Maßnahme eine gleich gute oder sogar eine bessere Füllfähigkeit als eine Folie, die nach dem Papierverfahren oder Slurryverfahren hergestellt wurde, wobei die verbesserten Eigenschaften solcher Folien, insbesondere auch nach ihrer maschinellen Verarbeitung zu Zigaretten, erhalten bleiben.
  • Die zweiwertigen und/oder dreiwertigen Metallionen bestehen erfindungsgemäß vorzugsweise aus Calciumionen und/oder Magnesiumionen und/oder Aluminiumionen. Die Füllfähigkeit der mit dem erfindungsgemäßen wasserunlöslichen Film beschichteten und geschnittenen Produkte liegt durchschnittlich um etwa 20 bis etwa 60 % höher als die Füllfähigkeit der auf gleiche Weise hergestellten und eine gleiche Zusammensetzung aufweisenden, jedoch unbeschichteten Produkte, auch wenn die letzteren einen höheren Bindemittelanteil aufweisen.
  • Die bevorzugte Konzentration des modifizierten Pectins in der Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension liegt bei 2 bis 8 Gewichtsprozent, so daß die Viskosität der Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension bei der Auftragstemperatur 5000 mPa s bis 60 000 mPa s beträgt.
  • Die auf diese Weise hergestellten Folien zeigen bereits verbesserte Füllfähigkeit, wenn die Konzentration des modifizierten Pectins auf ihrer Oberfläche, bezogen auf das Trockengewicht des fertigen Endproduktes, mindestens 0,5 Gewichtsprozent beträgt. Die Konzentration des modifizierten Pectins auf der Produktoberfläche liegt jedoch vorzugsweise zwischen 1,2 und 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Trockengewicht des fertigen Endproduktes.
  • Die zur Bildung eines wasserunlöslichen Films notwendigen Calciumionen und/oder Magnesiumionen und/oder Aluminiumionen können entweder der Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension oder den zerkleinerten, pflanzlichen Materialien und/oder Tabakabfällen zugemischt werden. Zur Vermeidung einer vorzeitigen Gelierung werden die Ionen der Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension mit Vorteil in Form wasserunlöslicher Salze zugesetzt, wie in Form von CaC03, Ca3(PO4)2, A1P04, MgCO3 und dergleichen. Werden sie zu den zerkleinerten, pflanzlichen Materialien und/oder Tabakabfällen gegeben, dann lassen sich auch lösliche Salze verwenden, wie beispielsweise Lactate, Sulfate und dergleichen. In beiden Fällen entsteht der wasserunlösliche Film durch Austausch der zweiwertigen beziehungsweise dreiwertigen Metallionen ; mit Kationen der löslichen, modifizierten Pectine während der Trocknung des beschichteten Gebildes. Die Konzentrationen der obigen Ionen liegen, je nach Anwendungsart und Beschichtungsmaterial, vorzugsweise zwischen 0,5 und 20 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des modifizierten Pectins, wenn sie der Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension zugegeben werden, und vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Trockengewicht des fertigen Endproduktes, wenn sie den zerkleinerten, pflanzlichen Materialien und/oder Tabakabfällen zugesetzt werden. Diese Grenzen sind Richtwerte, so daß je nach Art des modifizierten Pectins die notwendigen Ionenmengen darunterliegen oder darüberliegen können.
  • Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
    • Beispiel 1
  • Gemahlene Tabakabfälle, Bindemittel (NaCMC = Natriumcarboxymethylcellulose), Calciumcarbonat und Wasser wurden gründlich zusammengemischt und auf einem Dreiwalzenstuhl zu einer Folie ausgewalzt. Die Folie wurde auf der dritten Walze mit Hilfe einer Aufstreichvorrichtung mit verschiedenen Beschichtungslösungen beschichtet, bevor sie auf ein perforiertes Band abgenommen, vorgetrocknet und in einem Trommeltrockner auf eine Endfeuchte von 14 bis 16 % Wassergehalt gebracht wurde. Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzungen der einzelnen Folien.
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003
    • Beispiel 2
  • Es wurden Tabakfolien auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und auf einer Oberfläche mit unterschiedlichen Mengen an niedrig-verestertem (Veresterungsgrad von etwa 20 bis 22 %) Pectin beschichtet. Die Beschichtungslösung enthielt dabei Calciumionen in einer Menge von 2 %, bezogen auf das niedrig-veresterte Pectin.
    Figure imgb0004
  • Das gleiche gilt auch für Folien, die aus sogenannten Tabakersatzmaterialien hergestellt werden, nämlich gemahlenen Pflanzenteilen, beispielsweise Schalen von Kakaobohnen, Schalen von Kaffeebohnen oder Holzcellulose.
    • Beispiel 3
  • Für die Herstellung der Folie A wurden 2300 g gemahlene Tabakabfälle mit 50 g Natriumcarboxymethylcellulose, 37,5 g Guarkernmehl, 25 g Magnesiumformiat und 50 g Aluminiumsulfat zuerst trocken und anschließend mit 1000 g Wasser gründlich vermischt. Die feuchte, aber noch rieselfähige Masse wurde auf einem Dreiwalzenstuhl zu einer Folie ausgewalzt. Auf der dritten Walze wurde die noch feuchte Folie mit Hilfe einer Walze mit einer 5 %-igen Lösung von Natriumpectinat (Veresterungsgrad des Pectins etwa 1 bis 4 %, Viskosität der Lösung etwa 40 000 mPa s bei Raumtemperatur) so beschichtet, daß die fertige Folie 1,5 Gewichtsprozent Natriumpectinat auf der Oberfläche enthielt. Die beschichtete Folie wurde anschließend auf einem Band bis zu einer Feuchte von 14 % Wassergehalt getrocknet.
  • Die Folie B wurde aus gleichem Material und Additiven hergestellt wie die Folie A, jedoch mit dem Unterschied, daß sie nicht beschichtet wurde, sondern stattdessen 1,5 Gewichtsprozent des gleichen Natriumpectinats in der Grundmasse enthielt.
  • Die Folie C wurde aus gleichem Material und Additiven hergestellt wie die Folien A und B, jedoch mit dem Unterschied, daß die Herstellung nach dem Papierverfahren erfolgte.
  • Alle drei Folientypen wurden mit Hilfe eines Aktenvernichters diagonal zur Laufrichtung in 1 mm breite und gleich lange Streifen geschnitten, ihre Feuchte auf 14,0 % Wassergehalt eingestellt und anschließend ihre Füllfähig-. keit mit Hilfe eines Borgwaldt-Densimeters gemessen. Parallel dazu wurden Zigaretten aus allen drei Folien hergestellt und von einem Raucherpanel beurteilt. Die Resultate sind in Tabelle 4 zusammengefaßt.
    Figure imgb0005

Claims (12)

1. Rauchbare, zusammenhängende und auf einer Oberfläche einen wasserunlöslichen Film aufweisende Folie aus zerkleinerten pflanzlichen Materialien und/oder Tabakabfällen, dadurch erhältlich, daß die pflanzlichen Materialien und/ oder Tabakabfälle mit Bindemitteln und Wasser, dessen Anteil geringer als derjenige der verwendeten Trockensubstanz ist, zwischen Verformungselementen unter Druck verformt werden, die verformte, zusammenhängende und noch feuchte Folie bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 30 bis 50 % mit einer Lösung oder Suspension beschichtet wird, die mindestens ein wasserlösliches, modifiziertes Pectin aus der Gruppe niedrig-verestertes Pectin mit einem Veresterungsgrad von unter 40 % und/oder amidiertes, niedrig-verestertes Pectin mit einem Amidierungsgrad von über 15 % enthält, das modifizierte Pectin mit zweiwertigen und/oder dreiwertigen Metallionen in Kontakt gebracht wird und die beschichtete Folie getrocknet wird, wobei die Konzentration des modifizierten Pectins auf der Folienoberfläche, bezoqen auf das Trockenqewicht des fertiqen Endproduktes, mindestens 0,5 Gewichtsprozent beträgt.
2. Rauchbare Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Pectin aus einem oder mehreren niedrig-veresterten Pectinen mit einem Veresterungsgrad von unter 10 % besteht und in Form von Alkalimetallpectinat und/oder Ammoniumpectinat vorliegt.
3. Rauchbare Folie nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiwertigen und/oder dreiwertigen Metallionen aus Calciumionen und/oder Magnesiumionen und/oder Aluminiumionen bestehen.
4. Rauchbare Folie nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des modifizierten Pectins in der Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension 2 bis 8 Gewichtsprozent beträgt.
5. Rauchbare Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension bei Auftragungstemperatur 5000 mPa s bis 60 000 mPa s beträgt.
6. Rauchbare Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des modifizierten Pectins auf der Produktoberfläche, bezogen auf das Trockengewicht des fertigen Endprodukts, 1,2 bis 1,5 Gewichtsprozent beträgt.
7. Rauchbare Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension mit 0,5 bis 20 Gewichtsprozent Calciumionen und/oder Magnesiumionen und/oder Aluminiumionen, bezogen auf die Menge des.modifizierten Pectins, versetzt wird.
8. Rauchbare Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Calciumionen und/oder Magnesiumionen und/oder Aluminiumionen den zerkleinerten, pflanzlichen Materialien und/oder Tabakabfällen in einer Konzentration von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Trockengewicht des fertigen Endproduktes, zugegeben werden.
9. Rauchbare Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Calciumionen und/oder Magnesiumionen und/oder Aluminiumionen in Form von wasserunlöslichen Calciumsalzen und/oder Magnesiumsalzen und/oder Aluminiumsalzen der das modifizierte Pectin enthaltenden Beschichtungslösung oder Beschichtungssuspension zugesetzt werden.
10. Rauchbare Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Calciumionen und/oder Magnesiumionen und/oder Aluminiumionen in Form von wasserlöslichen Calciumsalzen und/oder Magnesiumsalzen und/oder Aluminiumsalzen den zerkleinerten, pflanzlichen Materialien und/oder Tabakabfällen zugesetzt werden.
11. Verfahren zum Herstellen einer rauchbaren Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensmaßnahmen in der dort angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens ein in den Ansprüchen 2 bis 10 angegebener Verfahrensschritt durchgeführt wird.
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