烟草茎的处理方法

烟草茎的处理方法
【专利摘要】本发明公开了处理用于烟草切割填料中的烟草茎的方法，包括下述步骤：使烟草茎破碎，以形成烟草茎段；使烟草茎段条件化，以增加水分含量；和轧制烟草茎段，以形成具有0.05毫米至0.5毫米的轧制厚度的烟草茎片。优选地，在轧制步骤期间，烟草茎段在以彼此不同的速度旋转的两个反向旋转的辊之间轧制。
【专利说明】
烟草茎的处理方法
技术领域
[0001]本发明涉及处理用于烟草切割填料中的烟草茎的方法。它还涉及包含烟草茎的切割填料的生产，所述烟草茎已使用此类方法进行处理。
【背景技术】
[0002]已知用于吸烟制品的烟草切割填料可主要由烟叶的叶片部分制造，所述烟叶在切尖打叶过程(threshing process)期间与叶的梗部分分开。为了增加可使用的烟草材料的量，先前已提议将一些烟梗连同叶片一起加回到切割填料内。然而，通常不使用在烟叶已从植物中收获后剩下的烟草植物的主要茎部分，因为无法找到加工烟草茎材料以使得它适用于切割填料中的合适方法。烟草材料的茎因此不被利用且必须以适当方式进行处置。
[0003]将期望提供用于处理烟草茎，使得它们变得更适合于用作用于吸烟制品的切割填料的混合物组分的方法。如果此类方法可产生来自烟草茎的可连同烟草叶片一起加工的材料，则它将是特别期望的。还将期望提供用于处理烟草茎的方法，其使用常规仪器，因此使得实现此类方法是有成本效益的。

【发明内容】

[0004]根据本发明，提供了处理烟草茎的方法，该方法包括下述步骤:
[0005]-使烟草茎破碎，以形成烟草茎段；
[0006]-使烟草茎段条件化，以增加水分含量;和
[0007]-乳制具有0.05毫米至0.5毫米的乳制厚度的烟草茎段。
[0008]本发明的方法产生适用于烟草切割填料中的烟草茎片。
[0009]在本说明书中，术语“莖”用于指在叶包括梗和叶片已去除后剩下的烟草植物的主要结构部分。茎支撑烟叶且将其连接至植物的根，并且具有高纤维素含量。
[0010]术语“梗”在本文中用于指将叶片连接至茎以及连接至脉或筋的烟草植物的结构部分，所述脉或筋延伸穿过叶片部分之间的叶。在本发明的上下文中，术语“梗”不涵盖术语“莖”，并且烟草植物的梗和茎视为不同部分。
[0011]通过根据本发明的方法产生的烟草茎片的“乳制厚度”指已与乳制仪器接触的烟叶第一表面和已与乳制仪器接触的烟叶第二表面之间的距离。例如，乳制的烟叶的“乳制厚度”可指烟叶的上表面和烟叶的下表面之间的距离。乳制厚度因此对应于在乳制过程期间在大小中减少的烟草茎段的尺寸。个别烟草茎片的乳制厚度可在显微镜下使用常规测量设备进行测量。个别茎片的乳制厚度在沿切割方向的点处获取，所述切割方向获得最大的横截面积。
[0012]已惊讶地发现对烟草茎实施本发明的处理方法提供了烟草茎片，其具有与切割填料中使用的烟草叶片相似的外观，并且可促成主流烟气的味道和芳香。因此，一定比例的烟草茎片可作为切割填料的可接受组分连同烟草叶片和任选的烟梗段一起包括。
[0013]使用烟草茎片代替切割填料中的烟草叶片是有成本效益的，因为茎通常以低于烟草叶片的成本获得。通过改善烟草植物材料的利用且由此减少浪费的烟草材料量，烟草茎片的使用也具有积极的环境影响。此外，由于与叶片相比较烟草茎更低的尼古丁含量，烟草茎片的使用在尼古丁减少产品的生产中可为有利的。
[0014]有利地，烟草茎可使用常规仪器和技术进行加工。此外，所得的烟草茎片可连同烟草叶片一起在现有初级加工线中加工。实现本发明的方法和将所得的烟草茎片包括到切割填料内的成本因此降到最低。
[0015]在本发明的方法中，烟草茎在一系列步骤中有效分解，以提供具有接近于烟草叶片那种的厚度的烟草茎片。此外，可获得包括更多茎材料，并且其中茎材料与叶片更有效地掺和的烟草产品。本发明的方法可对来自任何类型的烟草植物(包括但不限于白肋烟、维吉尼亚烟草或东方烟草)的烟草茎进行。该方法可对来自单一类型的烟叶的茎或者来自两个或更多个不同类型的混合物的茎进行。
[0016]本发明的方法对烟叶和烟梗已从其中去除的烟草茎进行。在该方法的第一步中，使烟草茎破碎以减少其尺寸，以便优化后续乳制过程。烟草茎可使用任何合适的方法分解成烟草茎段。使烟草茎破碎的合适方法包括但不限于破碎、切割、切片、切碎或削减。优选地，烟草茎破碎成具有约10毫米至约500毫米、更优选约50毫米至约100毫米的长度的烟草莖段。
[0017]在本发明的上下文中，术语“长度”指在主要茎轴的方向上的茎尺寸。烟草茎通常沿其长度被破碎。可替代地或除沿其长度切割烟草茎之外，茎可通过在基本上径向的方向上，即朝向中心切割或分裂每根烟草茎而破碎。这将减少茎段的横向横截面积，并且暴露中空烟草茎的内表面。优选地，使烟草茎破碎成具有约5毫米至约20毫米的宽度的烟草茎段。可替代地或另外，烟草茎优选破碎成具有约I毫米至约10毫米的厚度的烟草茎段。烟草茎段的“宽度”和“厚度”指与长度垂直的茎段的尺寸，如上文定义的。
[0018]任选地，在使茎破碎的步骤之前，烟草茎可条件化，以增加水分含量。优选地，在任选的条件化步骤期间，烟草茎段的水分含量增加至约15至35百分比的炉挥发物，更优选约20至30百分比的炉挥发物。
[0019]在烟草茎已破碎成烟草茎段后，在乳制之前使烟草茎段条件化，以增加水分含量，使得茎足够柔韧以被乳制，伴随最低限度的破坏、裂化或其他损害发生。烟草茎段的条件化还可促进段乳制至所需厚度，并且可改善烟草茎片的外观。优选地，在条件化步骤期间，烟草茎段的水分含量增加至约15至35百分比的炉挥发物，更优选约20至30百分比的炉挥发物。
[0020]烟草材料的水分含量在本文中表示为“炉挥发物百分比”，其通过测量由于在炉中在103摄氏度下干燥材料100分钟后的蒸发，由烟草茎的重量减轻百分比进行测定。烟草茎的水分含量可使用这种过程在处理方法的任何阶段容易地进行测定。
[0021]烟草茎段的条件化优选通过使烟草茎段与水、蒸汽或水和蒸汽的混合物接触来进行。例如，烟草茎段可与蒸汽和水的逆流接触，同时在旋转圆柱形滚筒中翻滚。烟草茎段可替代地可在加湿室中条件化。在一个进一步的替代方案中，烟草茎段可浸泡一段时间，以便允许水分渗透到茎的内部结构内。
[0022]在条件化步骤后，乳制烟草茎段以使茎的厚度减少至约0.05毫米至约0.5毫米。烟草茎段的厚度减少至接近于烟草叶片的厚度的水平。优选地，将烟草茎段乳制至约0.1毫米至约0.2毫米的厚度。
[0023]通过将烟草茎段乳制至该厚度，所得的茎片在视觉上类似于烟草叶片，并且因此可包括到切割填料内，而不损害切割填料的外观。在许多情况下，烟草茎片在视觉上与叶片材料无法区分。此外，通过将烟草茎片的厚度与烟草叶片的那种匹配，茎片在运输或贮存期间从切割填料的剩余部分中沉降出来的危险降到最低。
[0024]烟草茎段乳制至0.05毫米至0.5毫米的厚度至少部分分解茎材料的细胞结构，并且在微观水平上破裂植物组织。当乳制的烟草茎通过显微镜察看时，烟草茎的细胞结构的分解是明确可见的。
[0025]优选地，在本发明的方法的乳制步骤期间，辊对烟草茎段施加至少约50吨、更优选至少约70吨的压缩力。乳制优选在单步乳制过程中进行，尽管在一些情况下，两步乳制过程可为合适的。辊之间的间隙可改变，以实现烟草茎片的所需乳制厚度。
[0026]优选地，在乳制步骤期间，烟草茎段在一对反向旋转的辊之间乳制。在特别优选的实施例中，烟草茎段在以彼此不同的速度旋转的一对反向旋转的辊，即差异速度辊之间乳制。已有利地发现差异速度辊的使用促进烟草茎段乳制至0.05毫米至0.5毫米的所需厚度。认为这是由于烟草茎段由于当段经过辊时遭受的剪切力导致的拉伸，所述辊以彼此不同的速度行进。事实上，如果辊以大约相同的速度旋转，则叶基本上遭受压缩力。另一方面，伴随辊以不同速度旋转，叶遭受压缩和剪切负荷两者。在烟草茎段压缩的同时发生的烟草茎段的这种拉伸优化乳制过程，并且使能更大地总体减少茎厚度。此外，差异速度辊的使用允许更细粒度的输出。
[0027]还已发现在本发明的方法的乳制步骤中使用差异速度辊产生具有改善外观的乳制的烟草茎段，其更紧密地类似烟草叶片。这意指当包括到切割填料内时，烟草茎段在视觉上与叶片并无不同。
[0028]优选地，反向旋转的辊这样操作，使得在辊的表面速度中的差异为至少约5百分比、更优选至少约8百分比。这意指两个辊中更快速的表面速度优选比更慢速的辊的表面速度大至少约5百分比。优选地，辊的表面速度中的差异小于约15百分比、更优选小于约10百分比。
[0029]优选地，辊以约3米/秒至约8米/秒、更优选约4米/秒至约6米/秒且最优选约5秒/米的平均表面速度操作。
[0030]在可替代实施例中，烟草茎可在单一辊和基本上平坦的平面之间乳制。
[0031]在某些实施例中，根据本发明的方法还可包括下述步骤:将料液(casingsolut1n)应用于烟草茎片，并且将烟草茎片与应用的料液一起加热。
[0032]料液的应用可有利地改善烟草茎片的味道和视觉外观。料液可使用任何合适的手段包括例如喷射应用于烟草茎片。料液优选是包含糖的水性溶液。通常，糖将是溶液的主要组分，尽管可加入合适的保湿剂例如甘油。需要时，任选的香味组分也可包括到料液内。
[0033]在加热步骤期间，将料液已应用于其的烟草茎片加热，以便引起料液和烟草的某些组分之间的反应。该步骤负责烟草茎的香味的主要发展，所述香味由于烟草化合物与料液中的糖的反应而出现。
[0034]在加热步骤期间，烟草茎片优选加热至至少约50摄氏度的温度。烟草茎片的加热可使用任何合适的手段进行。在优选实施例中，烟草茎片在干燥器内通过热空气流进行加热。热空气流优选在约70摄氏度至约140摄氏度、更优选约200摄氏度的温度下，以使烟草茎片的温度达到最高达至少50摄氏度的优选温度。
[0035]在加热步骤后，烟草茎片可再条件化，以增加水分含量。例如，如下所述，当需要进一步的切割步骤时，这可为有利的，以确保烟草茎足够柔韧以被切割，而无损害或破坏。在再条件化步骤期间，烟草茎片的水分含量优选增加至至少约20百分比的炉挥发物。
[0036]根据本发明的方法还可包括下述步骤:切割烟草茎片，以使段的尺寸减少至用于切割填料中的合适切割宽度。优选地，切割步骤在上述再条件化步骤后进行。切割宽度可根据烟草茎片的所需用途进行调整。例如，与用于手卷烟或烟斗烟草产品相比较，更小、更细的切割宽度对于预期用于吸烟制品、特别是超细香烟中的切割填料可为优选的。优选地，烟草茎片切割至约0.3毫米至约1.3毫米、更优选约0.65毫米至约0.9毫米的切割宽度。
[0037]在切割后，烟草茎片可任选干燥，以减少水分含量。优选地，水分含量减少至约10百分比至约15百分比的炉挥发物、更优选约12百分比至约14百分比的炉挥发物。干燥步骤可在室温下进行，但优选地，烟草茎片在约70摄氏度至约200摄氏度的温度下在热空气流中进行加热。用于干燥烟草茎片的合适仪器包括但不限于旋转干燥器和闪蒸塔式干燥器。
[0038]烟草茎片可任选在本发明的方法的特定阶段时与烟草叶片组合，使得一个或多个后续步骤对烟草茎和烟草叶片的混合物进行。在本发明的某些实施例中，在料液应用之前，使烟草茎片与烟草叶片组合，使得所有后续处理步骤对组合的烟草茎片和叶片进行。可替代地，烟草茎片可在与烟草叶片不同的生产线上分开进行处理，并且烟草叶片和茎可在处理后掺和在一起。需要时，乳制的烟梗可另外与叶片和茎掺和。
[0039]如上所述，烟草茎段乳制至0.05毫米至0.5毫米的厚度允许烟草茎片以与烟草叶片相似的尺寸产生。这有利地意指烟草茎和叶片的混合物可一起行进通过处理仪器的至少部分，并且需要时，可方便地在相同的处理步骤和条件中一起处理。烟草材料的加工因此可使用现有仪器进行，所述现有仪器已经用于处理烟草叶片。这提供了处理烟草茎和叶片的混合物的有效和成本效益方法，而无需另外的仪器。
[0040]通过本发明的方法产生的烟草茎片可有利地包括到用于吸烟制品的切割填料产品内。烟草茎片可连同叶片一起直接包括到切割填料内，或可在加回到切割填料内之前进一步加工，例如以形成再造烟草材料。
[0041]根据本发明，提供了用于生产包含烟草茎片的切割填料的方法，该方法包括如上所述，根据本发明的方法处理烟草茎，并且将所得的烟草茎片与烟草叶片掺和。
[0042]本发明还提供了用于吸烟制品的烟草切割填料，其包含按重量计至少约0.5百分比的烟草茎片，具有0.05毫米至0.5毫米的乳制厚度。优选地，烟草切割填料包含按重量计至少约I百分比的烟草茎片。优选地，烟草切割填料包含按重量计不超过约30百分比、更优选按重量计不超过约10百分比的烟草茎片。例如，在优选实施例中，烟草切割填料包括按重量计约0.5百分比至按重量计约30百分比、或按重量计约I百分比至按重量计约10百分比的烟草茎片。
[0043]在这个水平下，在切割填料中包括烟草茎片对乳制的烟草茎段被包括其内的切割填料的味道具有事实上无法检测的作用。烟草茎片与烟草叶片、膨胀烟草、再造烟草或其组合中的至少一类掺和，以提供切割填料。烟草叶片可包括例如白肋烟叶片、东方烟草叶片、烤烟叶片或其组合。当存在时，膨胀烟草和再造烟草可使用已知仪器和方法由任何合适的烟草类型形成。
[0044]烟草茎片与其他类型的烟草材料的掺和可在切割和干燥步骤之前发生，使得最终混合物在相同分批中一起切割且干燥。可替代地，掺和可在切割和干燥已对烟草茎片进行后发生，使得掺和是切割填料的生产中的最后步骤。
[0045]通过根据本发明的方法处理的烟草茎可包括到各种吸烟制品内。特别地，通过根据本发明的方法处理的烟草茎可像这样或者在已经历一个或多个其他操作例如用料液处理后包括到吸烟制品内。在一些实施例中，通过根据本发明的方法处理的烟草茎发现用于生产切割填料的应用，所述切割填料可用于可燃吸烟制品例如过滤嘴香烟、小雪茄或雪茄的烟丝条中。可替代地，切割填料可用于提供在基于蒸馏的吸烟制品或电加热式吸烟系统中的烟草气溶胶生成基质。可替代地，切割填料可用作手卷烟或自制产品，或用于烟斗中的松散烟草产品。
[0046]包含切割填料的吸烟制品可包装在容器，例如由一种或多种折叠层压坯料形成的容器中，所述切割填料包括使用根据本发明的方法处理的烟草茎。合适的容器包括但不限于铰链盖式容器和滑壳式容器。
[0047]本发明仅作为示例的方式进一步描述:
【具体实施方式】
[0048]根据本发明的方法对叶已大部分从其中去除的烟草茎进行。在这个背景下，表达“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残余。
[0049]茎首先破碎以产生具有小于500毫米的长度的茎段。
[0050]在条件化步骤中，烟草茎段置于圆柱形滚筒内，其旋转以连续移动茎段。蒸汽和水的逆流经过圆筒与烟草茎段接触，直至烟草茎段的水分含量达到大约30百分比的炉挥发物。
[0051]条件化的烟草茎段随后在反向旋转的辊之间乳制至0.15毫米的乳制厚度，以产生烟草茎片。辊以8百分比的差异速度操作，并且应用80吨的压缩力。
[0052]烟草茎片随后用糖在水中的料液进行喷射。除糖之外，料液包括充当保湿剂的甘油。
[0053]在料液已应用后，烟草茎片随后用在大约100摄氏度的温度下的热空气在带式干燥机中加热四至八分钟，使得烟草的温度增加至大约50摄氏度。
[0054]在加热步骤后，使烟草茎片冷却，并且使用与上述条件化步骤相似的方法和仪器再条件化，直至烟草茎段的水分含量回到大约20百分比的炉挥发物。
[0055]经处理的烟草茎片随后与其他烟草材料包括烟草叶片混合，以形成切割填料混合物。
[0056]包括烟草茎片的切割填料混合物随后用设为0.9毫米的标准切割宽度的刀片进行切割，并且随后干燥至约13百分比的炉挥发物的水分水平，然后转移至贮存或直接转移至香烟制造线。
[0057]应了解如上所述，取决于最终切割填料的所需特征和预期用途，可改变处理过程的水分水平、乳制茎厚度、切割宽度、烟草茎比例及其他参数。
【主权项】
1.一种处理烟草茎的方法，所述方法包括下述步骤: 使所述烟草茎破碎，以形成烟草茎段； 使所述烟草茎段条件化，以增加水分含量;和 乳制所述烟草茎段，以形成具有0.05毫米至0.5毫米的乳制厚度的烟草茎片。2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述乳制步骤期间，所述烟草茎段在以彼此不同的速度旋转的两个反向旋转的辊之间乳制。3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述一对反向旋转的辊的表面速度中的差异为至少5百分比。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使所述烟草茎破碎，以形成具有10毫米至500毫米的长度的烟草茎段。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述条件化步骤期间，所述烟草茎段的水分含量增加至20至35百分比的炉挥发物。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述条件化步骤包括使所述烟草茎段与蒸汽、水或水和蒸汽的混合物接触。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述乳制步骤期间，将至少50吨的压缩力应用于所述烟草茎段。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括下述步骤: 将料液应用于所述烟草茎片;和 将所述烟草茎片与应用的所述料液一起加热。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述烟草茎片在加热后再条件化，以便增加水分含量。10.根据权利要求8或9所述的方法，其中在所述料液应用之前，使所述烟草茎片与烟草叶片组合，使得后续步骤对组合的烟草茎片和叶片进行。11.一种烟草切割填料，所述烟草切割填料通过包括下述步骤的方法获得: 使所述烟草茎破碎，以形成烟草茎段； 使所述烟草茎段条件化，以增加水分含量;和 乳制所述烟草茎段，以形成具有0.05毫米至0.5毫米的乳制厚度的烟草茎片。12.根据权利要求11所述的烟草切割填料方法，其中在所述乳制步骤期间，所述烟草茎段在以彼此不同的速度旋转的两个反向旋转的辊之间乳制。13.根据权利要求12所述的烟草切割填料，其中在所述一对反向旋转的辊的表面速度中的差异为至少5百分比。14.根据权利要求11到13所述的烟草切割填料，其中在所述条件化步骤期间，所述烟草茎段的水分含量增加至20至35百分比的炉挥发物。15.根据权利要求11所述的烟草切割填料，所述烟草切割填料包含按重量计至少5百分比的烟草茎片。
【文档编号】A24B3/14GK105979801SQ201480066770
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2014年12月23日
【发明人】L·霍廷格
【申请人】菲利普莫里斯生产公司