BRPI0718033A2 - Método para produção de material de tabaco triturado, dispositivo para produção de material de tabaco triturado, e, uso de um dispositivo. - Google Patents
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Description
"MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE MATERIAL DE TABACO TRITURADO, DISPOSITIVO PARA PRODUÇÃO DE MATERIAL DE TABACO TRITURADO, E, USO DE UM DISPOSITIVO"
A presente invenção refere-se a um processo de formação a alta pressão para material de tabaco. Especificamente, se refere à produção de material de tabaco cotado ou material de tabaco em forma de fibra, que pode ser usado como um produto para fabricação de artigos de fumar.
Quando da preparação do tabaco, isto é, durante aqueles processos de preparação que têm lugar antes das atuais produção e embalagem atuais de cigarros, os materiais de tabaco mais importantes, mais precisamente, folhas de tabaco e nervuras de tabaco, são sujeitos a várias etapas de processo antes de poderem ser usados para produzir artigos de fumar. O material de nervura usado bem como nervuras brutas grossas ou incompletamente cortadas (partes de peneiradas) são muito difíceis de serem processados usando meios padrão (cortadores, retalhadoras) e de obter um resultado ótimo, em outras palavras, produzir um material de tabaco triturado que pode ser usado como material de artigo de fumar. Demasiadas peças pequenas ou pós são criados e/ou longos períodos de armazenagem intermediária são necessários. Os processos de preparação que permitem com que as nervuras
sejam processadas em filme de tabaco são conhecidos, por exemplo, da DE 40 05 656 C2 e da DE 43 25 497 Al. Tais processos de filme de tabaco produzem produto com moderada até deficiente capacidade de enchimento e propriedades sensoriais. A DE 100 65 132 Al revela um método para produção de aglomerados, no qual complexos de maiores partículas são produzidos a partir das menores partículas de tabaco. Agentes aglutinantes têm que ser usados para esta finalidade e um tal processo não é apropriado para o processamento de material de tabaco mais grosso (tal como nervuras ou partes peneiradas, por exemplo). A DE 10 2004 059 388 Al descreve um processo para reduzir material de tabaco em fibras, em particular de material de nervuras ou limpeza. Para esta finalidade, o material de partida de tabaco é aquecido e colocado em uma pressão elevada, e, mais precisamente, por meio de um transportador sem-fim, em cuja saída se encontra uma fenda de cisalhamento. Por meio do processamento de material quando ele deixa a fenda de cisalhamento, acompanhada por evaporação Flash controlada, resulta um material de tabaco reduzido em fibras.
Um objetivo da presente invenção é propor um método para produção de material de tabaco triturado, o qual fornece uma melhor qualidade de produto com relação ao que isto é possível com o método de acordo com o estado da técnica. Em particular, uma qualidade de material de tabaco deve ser obtida, que é imediatamente apropriada para produção de cigarros a máquina e, em particular, que até mesmo corresponde às demandas feitas a um material de tabaco usado para a auto-produção de cigarros. Devido a uma característica especial, desgaste deve também ser minimizado em comparação com os dispositivos conhecidos da arte anterior.
Este objetivo é atingido pela invenção por meio de um método consoante a reivindicação 1 bem como por meio de um dispositivo de acordo com a reivindicação 11. As reivindicações subordinadas definem formas de realização preferidas.
O material de partida de tabaco pode principalmente ser um material de tabaco grosso, em particular com um tamanho de partícula maior que 2 mm. Ele pode ser material de nervura de tabaco ou um material de limpeza, em particular com um tamanho de nervura maior que 2 mm. A este respeito, deve ser destacado que os materiais de tabaco, tais como nervuras brutas, partes peneiradas, hastes curtas ou fibras de haste, mas também raspas (pequenas partículas de folha de tabaco), outras pequenas peças de tabaco, pó de tabaco ou uma mistura dos componentes listados acima podem ser usados. No método de acordo com a invenção para produção de material de tabaco triturado são realizadas as seguintes etapas: um material de partida de tabaco é aquecido e, em um estágio de método, é levado para uma primeira pressão elevada. Em um estágio de método subseqüente, o material de tabaco é bombeado para uma segunda pressão elevada que é mais alta que a primeira pressão elevada, e finalmente o material de tabaco, aquecido e colocado sob pressão, é expandido e conduzido por meio de uma ferramenta de conformação.
O processo de bombeamento ajuda a aumentar a pressão significantemente (indicações são dadas abaixo são acima da pressão atmosférica) antes da expansão e passagem através da ferramenta de conformação, obtendo assim condições ótimas de processo para a produção de um produto de qualidade mesmo melhor. Pressões muito altas podem ser geradas, as quais não podem ser atingidas com o aparelho conhecido da arte anterior e mencionado acima (transportadores de parafuso sem-fim) e, dentre outros fatores, isto permite um alto grau de liberdade com respeito à escolha de ferramenta de conformação. Além disto, um modo de operação que cria pouco desgaste é possível. Detalhes dos mecanismos vantajosos, propostos pela invenção, são explicados em detalhe abaixo. Em uma forma de realização da invenção, o material de tabaco
é bombeado para a segunda pressão elevada sem aumentar essencialmente a temperatura do material. Um processo de bombeamento permite uma tal modalidade de procedimento.
De acordo com uma variante de realização consoante a invenção, o material de partida de tabaco, no primeiro estágio de método, é aquecido para uma temperatura de 60 a 180°C, em particular 100 a 140°C e colocado em uma pressão de 10 a 200 bar, em particular 1 a 100 bar, especialmente 1 a 50 bar. No segundo estágio de método, uma pressão de 100 a 700 bar é atingida como um resultado desta invenção, em particular 200 a 700 bars e especialmente mais que 200 bars a 700 bars.
A expansão do material de tabaco é efetuada quando da passagem através da ferramenta de conformação para pressão atmosférica e isso tem lugar em particular por meio de uma evaporação Flash controlada.
O material de tabaco pode ser conduzido, no segundo estágio
de método, por meio de uma bomba de deslocamento positivo, em particular uma bomba de engrenagem.
Vantajosamente, o material de tabaco é conformado em forma de fibra quando da passagem através da ferramenta de conformação é conformado em forma de fibra, em particular reduzido em fibras, e a ferramenta de conformação pode se, por exemplo, uma fenda de saída, uma fenda de cisalhamento, uma matriz ou um bocal. Devido ás condições do método, que podem ser atingidas por meio do bombeamento para a segunda pressão elevada, o risco de bloqueios pode ser evitado e uma escolha mais livre de ferramentas é disponível, que é uma vantagem principal porque a forma a ser proporcionada ao material de tabaco pode também ser selecionada mais livremente.
O material de partida de tabaco, no primeiro estágio de método, é colocado em particular mecanicamente sob pressão, especialmente por meio de um parafuso sem-fim de transporte ou parafuso sem fim de enchimento, o qual pressiona o material contra a saída de um transportador sem-fim, em particular aquecível.
Depois do ulterior processamento, o material de tabaco pode ser usado diretamente para formar material de artigo de fumar, especialmente se o material de partida de tabaco for um material de limpeza. Todavia, ele pode ser também sujeito a um processo de classificação, especialmente se o material de partida de tabaco for um material grosseiro de nervura. Sendo este o caso, o material separado para fora pode ser sujeito novamente ao método proposto pela invenção e o restante que não é separado pode ser despachado diretamente para o ulterior processamento como material de fumar.
Um dispositivo de acordo com a invenção para produção de material de tabaco triturado abrange uma câmara de pressão, em particular aquecível, que tem uma entrada de material de tabaco, uma saída de material de tabaco e um mecanismo transportador para transporte do material de tabaco da entrada para a saída e para elevação da pressão do material para uma primeira pressão elevada. Ele tem ainda uma ferramenta de conformação, por meio da qual o material de tabaco, aquecido e colocado sob pressão, é conduzido e expandido, e, de acordo com a invenção, uma bomba mecânica é integrada entre a câmara de pressão e a ferramenta de conformação, que bombeia o material de tabaco para uma segunda pressão elevada que é mais alta que a primeira pressão elevada.
As vantagens que podem ser atingidas pelo dispositivo proposto pela invenção são as mesmas que aquelas mencionadas acima com respeito ao método proposto pela invenção.
A bomba mecânica pode ser uma bomba de deslocamento positivo hidrostático, em particular uma bomba de engrenagem. A ferramenta de conformação é uma ferramenta que forma o material de tabaco em fibras, em particular reduze-o a fibras, e pode apresentar especialmente uma fenda de saída, uma fenda de cisalhamento, uma matriz ou um bocal.
Em uma forma de realização da invenção, a câmara de pressão forma ou compreende um transportador de parafuso sem-fim aquecível, em particular um parafuso sem-fim de enchimento, que serve como mecanismo transportador para transporte do material de tabaco da entrada para a saída. A invenção refere-se ainda ao uso de um dispositivo do tipo
acima descrito para a produção em forma de fibra de material de tabaco, em particular para a redução de material de tabaco em fibras. Uma outra forma de realização refere-se ao uso de um tal dispositivo para produção de material de tabaco finamente cortado, em particular para o uso na produção de cigarros enrolados à mão. Esta invenção refere-se ainda a um dos usos acima mencionados, pelo qual o método do tipo descrito acima é implementado em várias maneiras.
Deve ser destacado que uma ou maias das seguintes características podem cair dentro do escopo da invenção:
- o material de partida de tabaco é um material grosseiro de tabaco, em particular com um tamanho de partícula maior que 2 mm;
- o material de partida de tabaco é um material de nervura de tabaco ou um material de limpeza, especialmente com um tamanho de nervura
maior que 2 mm;
- o material de partida de tabaco é processado sem adição de materiais formadores de estrutura, estranhos ao tabaco;
- o tempo de permanência do material de tabaco durante a circulação contínua é menor que três minutos, em particular menor que dois
minutos e preferivelmente menor que um minuto;
- o material é pré-cortado ou pré-picado grosseiramente na câmara de pressão durante o transporte para a ferramenta de conformação;
- se uma fenda de cisalhamento for usada, esta é fechada sob tensão prévia e é intermitentemente aberta devido à pressão do material de
tabaco ou o material de tabaco é alimentado através da fenda de cisalhamento continuamente;
- as paredes de fenda de cisalhamento efetuam um movimento relativo (movimento de cisalhamento) quando o material de tabaco passa através da mesma;
- antes ou durante o aquecimento e geração de pressão no
primeiro estágio de método, um processo de condicionamento ou envolvimento do material de tabaco é efetuado, aumentando assim o teor de umidade de material de 9 a 12 % para aproximadamente 20 a 30 %;
- depois da expansão e tendo passado através da ferramenta de conformação, o material de tabaco tem um teor de umidade de aproximadamente 14 a 18 %;
- o material de tabaco é resfriado à temperatura ambiente e na pressão atmosférica até que ele tenha um teor de umidade de
aproximadamente 12 a 16 %;
- se uma fenda de cisalhamento for usada, as paredes de fenda têm uma textura ou perfilação áspera;
- o parafuso sem-fim de enchimento tem passos de parafuso sem-fim mais íngremes em direção à região da saída; e
- um sistema de condicionamento de pressão, em particular um
sistema de condicionamento de pressão de câmara de parafuso, é conectado a montante do dispositivo proposto pela invenção, ou na mesma carcaça de câmara de pressão ou uma conectada a montante.
A invenção será agora explicada em maior detalhe com referência a considerações teóricas e com a ajuda de um exemplo de uma forma de realização. Ela pode incorporar todas das características descritas aqui, ou individualmente ou em qualquer combinação prática. Os desenhos anexos ilustram o seguinte:
A figura 1 é um dispositivo para produção de material de tabaco triturado de acordo com a presente invenção;
A figura 2 é uma curva característica de pressão-vazão para uma ferramenta de conformação de acordo com a invenção;
A figura 3 um diagrama do fluxo em massa em um transportador sem-fim sobre a pressão, em que as diferentes frações ou partes de fluxo são destacadas;
A figura 4 é uma curva que registra a umidade do material de tabaco depois da saída de um transportador sem-fim (extrusora) em dependência da temperatura antes da saída de extrusora;
A figura 5 é uma típica curva de fluxo de um material de tabaco plastificado; e
A figura 6 é uma curva de operação típica (pressão de compactação e tempo de operação) para uma forma de realização do dispositivo de acordo com a presente invenção.
O dispositivo de acordo com a invenção mostrado na figura 1
apresenta um transportador sem-fim, o qual é designado com o número de referência 1. O transportador sem-fim apresenta um parafuso sem-fim de transporte 5, que é montado sobre um eixo 3 e é instalado em uma carcaça 2 (câmara de pressão). Em um exemplo de uma forma de realização, nervuras de tabaco são alimentadas no transportador sem-fim 1 e transportadas por meio do parafuso sem-fim 5, mais precisamente para a esquerda, em direção à saída 6 do transportador sem-fim 1. Quando isto ocorre, o material de nervura condicionado é pré-cortado e mecanicamente colocado em uma pressão elevada na saída, que pode ser de até 200 bars. À saída 6 do transportador sem-fim 1 segue-se a bomba de
engrenagem 7, a qual, neste exemplo, é uma bomba de deslocamento positivo hidrostática. O material de nervura penetra inicialmente através da entrada 8 provida na carcaça 9 para dentro da bomba 7 e é então transportado para adiante por meio das duas rodas dentadas de bomba 11 e 13 e é comprimido. A compressão, isto é, a elevação de pressão, ocorre por meio da redução dos espaços de recepção entre as rodas dentadas, resultando assim em material de tabaco que é altamente comprimido ou a uma pressão muito alta (segunda pressão elevada) na saída de bomba 10. As pressões na saída de bomba IOe na entrada de bomba 8 são respectivamente medidas ou verificadas por meio dos sensores de pressão 17 e 15. O modo de operação da bomba pode ser ajustado a fim de influenciar estas pressões e fazer uma correção, se necessária.
A partir da saída de bomba 10, o material de tabaco passa para uma ferramenta de conformação, que foi provida com o número de referência 23 na figura 1. Ela consiste de um cone interno 19 que é disposto estático e um cone externo 21 que é estático, mas é montado de modo que pode também ser axialmente deslocado. 0 cone interno 19 e o cone externo 21 da ferramenta formam uma fenda 25, através da qual o material de tabaco é capaz de deixar o dispositivo sob a alta pressão, sendo expandido devido a uma evaporação Flash e assumindo a estrutura de fibra desejada do material.
Por conseguinte, a invenção refere-se ao corte em fibras (redução para fibras) e reforma do material de tabaco - quando implementado no dispositivo descrito acima - a fim de proporcionar um formato de fibra nas partículas de tabaco. O processo é distintivo devido a um modo de operação particularmente de baixo desgaste e elevada flexibilidade de processo. Partes grosseiras de tabaco são cortadas, opcionalmente juntas com partículas pequenas ou muito pequenas já existentes ou adicionadas ao material de partida, quando requerido, formadas na ferramenta e descarregadas como fibras. De vantagem particular é a robustez de um tal aparelho em termos das propriedades do material a ser processado, que causa desgaste, especialmente porque não existem restrições quanto à escolha da fórmula. O material de tabaco produzido por um método e um dispositivo como propostos pela invenção pode ser usado diretamente para a produção de artigos de fumar; em forma e cor, ele não é diferente de tabaco triturado. A invenção pode, por conseguinte, ser usada em conjunção com a produção de produtos de material de fumar para formar cigarros auto-preparados (também referidos abaixo como produtos enrole-você-mesmo (Roll-Your-Own (RYO)) ou produtos Faça-Você-Mesmo (Make-Your-Own (MYO)) com uma curta largura de corte, porque a ferramenta é flexível e, em particular, é também possível usar ferramentas com passagens muito pequenas que podem ser usadas em pressões particularmente altas, co
Dentre outras coisas, a invenção é baseada nas seguintes
considerações. Métodos conhecidos, tais como aqueles expostos, por exemplo, na já mencionada DE 10 2004 059 388 Al, não permitem que sejam geradas pressões, pelo menos não diretamente, tais como aquelas que são atualmente desejáveis para produção de um material de tabaco otimizado. Isto pode ser atribuído - como observado durante o trabalho feito sobre esta invenção em primeiro lugar, ao fato de que uma elevação em pressão é acompanhada por uma elevação em temperatura devido à energia de cisalhamento mais alta gerada, cujo grau é determinado pelo material e transportador de parafuso sem-fim. Em segundo lugar, o projeto da ferramenta pré-definida é determinado pela pressão principal, porque a queda em pressão - definida pela seção transversal livre de ferramenta - e o fluxo em massa dos materiais de tabaco são proporcionalmente correlacionados, como demonstrado na figura 2, por exemplo. Para formar estruturas de tabaco que satisfazem às mais altas demandas de qualidade, por exemplo, estruturas de tabaco RYO e MYO, uma muito alta pressão principal de ferramenta é necessária (pressão de câmara do transportador de parafuso sem-fim) porque as fendas de cisalhamento têm que ter seções transversais muito pequenas. Isto se aplica à situação onde o transportador de parafuso sem-fim e uma ferramenta de fenda de cisalhamento adjacente são usados, por exemplo. Para poder operar com os mesmos fluxos em massa, a pressão de câmara tem que ser elevada significantemente, como pode ser visto da figura 2.
Em princípio, tal pressão não pode ser aplicada por meio de um transportador sem-fim (extrusora). Uma razão disto é que o assim chamado retro-fluxo (soma do fluxo de pressão e fluxo de vazamento) domina o fluxo de arraste, como ilustrado na figura 3, e paralisaria a ação de transporte. Todavia, em virtude do projeto de construção, um tal retro-fluxo não pode ser evitado. Todavia, a relação entre retro-fluxo de produto e transporte de produto é essencialmente influenciada pela pressão requisitada na saída de câmara, pelo padrão de desgaste do dispositivo (parafuso sem- fim) que afeta o fluxo através da passagem de cisalhamento e pelas propriedades do material relevante do material de tabaco (viscosidade).
Um outro problema está situado na energia gerada pelo cisalhamento que acompanha a ação de transporte e o aumento associado na temperatura do material que está sendo transportado. Se temperaturas de até 200 0C e compactação até 200 bars forem atingidas com os dispositivos convencionais, o produto já pode ser danificado. A alta temperatura de produto antecipada a temperaturas até mesmo mais altas causa dano estrutural depois de uma liberação de pressão isoentálpica com base no princípio de secagem capacitiva ao deixar a ferramenta em virtude do desenvolvimento de vapor d'água e conduziria também à completa secagem excessiva, o que não é desejado. Esta relação é ilustrada na figura 4. Todavia, produtos excessivamente secados tendem a causar a formação de pó contra produtiva devido às propriedades de fragilidade. Devido ao coeficiente muito baixo de vazão a quente, a
refrigeração entre o agente de refrigeração e o fluxo de produto seria apenas possível ou seria meramente de pouca assistência, de modo que deve ser concluído, ao todo, que o sistema convencional com transportador de parafuso sem-fim não é apropriado para gerar uma pressão de câmara de até 700 bars. Embora pressões principais mais baixas possam ser geradas com um transportador de parafuso sem-fim (200 bar ou menos), a faixa de parâmetros com respeito às fórmulas, capacidade de enchimento ou diâmetro de fibra muito pequeno a ser obtido, é limitada. O uso de uma bomba 9 em particular uma bomba mecânica) para gerar a segunda pressão elevada supera os problemas acima e permite a produção de produtos otimizados a fluxos em massa economicamente aceitáveis, em particular com um modo de operação com baixo desgaste. Na forma de realização ilustrada, uma tal bomba é a bomba de engrenagem 7, e o transportador sem-fim 1 alimenta esta bomba.
Bombas de engrenagem são bombas de deslocamento positivo hidrostáticas e trabalham de acordo com o princípio do transporte volumetricamente fechado. Por meio deste princípio, pressões muito altas podem ser geradas quando do transporte com massas viscosas com elevações moderadas em temperatura. O material deve ser alimentado na bomba assistida por uma (leve) pressão, permitindo assim que um nível de enchimento de 100 % seja a tingido, e um transportador sem-fim apropria-se muito bem para a geração desta pré-pressão.
Materiais fluidos, similares a líquido, tais como pastas, polpas, massas, podem ser caracterizados com base na viscosidade. Os materiais de tabaco são sólidos, mas propriedades de fluxo pseudo-plásticas são proporcionadas aos mesmos depois da adição de água, uma elevação em temperatura e cisalhamento, e eles podem, por conseguinte, ser transportados em uma bomba de deslocamento positivo. Estas propriedades de fluxo básicas são criadas no transportador de parafuso sem-fim. Uma curva de fluxo típica de um material de tabaco plastificado pode ser visto na figura 5 e a invenção usa, por conseguinte, esta pseudo-viscosidade para transportar o material e colocá-lo sob pressão, mesmo se uma polpa homogênea na for atualmente criada, como seria o caso com a produção de folha de tabaco, por exemplo.
A ferramenta 23 mostrada na figura 1 tem paredes de fenda que podem ser movidas em direção e em afastamento uma da outra na direção axial, que formam uma fenda de cisalhamento. As duas partes de ferramenta (cone interno 19 e cone externo 21) são tensionadas uma em direção à outra e a perfilação indicada no desenho constitui o princípio pelo qual as fibras de tabaco que se formam em torno da circunferência são configuradas e influenciadas. Embora as duas partes de ferramenta possam ser giradas uma em direção à outra (como é o caso com a arte anterior descrita na DE 10 2004 059 388 Al), isto surpreendentemente não é necessário. Com este conhecimento, é possível pela primeira vez usar matrizes, bocais estáticos e similares servindo como ferramenta, porque um temido entupimento e elevação de pressão associada com o mesmo (redução das seções transversais livres) podem ser controlados.
Devido ao fato de que compressão tem lugar quase que sem qualquer elevação em temperatura, a temperatura de operação e a pressão de trabalho são efetivamente parâmetros separados. Por conseguinte, temperaturas de operação de 60 a 180°C, as quais foram verificadas que são muito vantajosas, podem ser facilmente ajustadas em conjunção com pressões finais de 200 a 700 bars, evitando assim qualquer temor de as fibras serem destruídas em virtude do desenvolvimento demasiadamente intensivo de vapor. Deve ser destacado que a qualificação especificada de uma bomba ou uma bomba de deslocamento positivo também será mais baixa devido ao baixo aumento em temperatura.
Por meio da alta compactação do material de tabaco, a densidade de tabaco é naturalmente elevada. Todavia, a evaporação Flash controlada que ocorre na expansão para a pressão atmosférica reverte a compactação e conduz a um tabaco triturado frouxo. Surpreendentemente, esta expansão e a restauração da capacidade de enchimento natural é ainda possível mesmo com o alto grau não usual de compactação do material de tabaco que ocorre por meio da invenção. A combinação de transportador sem-fim e bomba, em
particular uma bomba de deslocamento positivo, pode também ajudar a compensar desgaste inevitável. Como já explicado, o comportamento de transporte do transportador sem-fim é dependente do estado de desgaste, da pressão final e das propriedades do material. Por meio da presente configuração inventiva proposta, é possível distribuir a pressão necessária para induzir uma vazão de fluxo da ferramenta diferentemente entre o transportador de parafuso sem-fim e bomba de deslocamento positivo. Se o padrão de desgaste se tornar pior, a pressão final do transportador de parafuso sem-fim pode ser reduzida, por exemplo, em cujo caso a bomba de deslocamento positivo então fornece automaticamente a elevação em pressão necessária para induzir uma vazão de fluxo através da ferramenta. Tal comportamento é registrado na curva de operação mostrada na figura 6. As medições dos sensores 15, 17, ilustradas na figura 1, são também usadas para esta finalidade.
Outras evidências dos efeitos positivos desta invenção com respeito à operação do dispositivo e ao fluxo em massa ficarão aparentes abaixo a partir da explicação dos testes que foram conduzidos. Teste 1:
Neste teste, o efeito sobre desgaste da diferente distribuição de
pressão (transportador sem-fim/bomba de engrenagem) e a mesma pressão final foram estudados. Uma fórmula, baseada em 70 % de partes peneiradas + % de pó de tabaco, é tratada no aparelho ilustrado na figura 1 usando os
seguintes parâmetros:
Processo Medição Comparação Teste 1 Teor de umidade na entrada [%] 22 22 Teor de umidade na saída [%] 15 17 Pressão final do transportador de parafuso sem-fim [bar] 80 10 Pressão final da bomba de engrenagem [bar] 120 120 Temperatura na saída do transportador de parafuso sem-fim [°C] 140 100 Temperatura na saída de bomba de engrenagem [°C] 150 110 Fluxo em massa [kg/h] 150 150 Horas de operação até o transporte ser paralisado [Horas] 70 150 Produto Capacidade de enchimento corrigida* (material de partida) [ml/g] 2,5 2,5 Capacidade de enchimento corrigida* (material acabado) [ml/gl 4,5 4,7
* Teor de umidade de tabaco corrigido durante a medição Resultado do Teste 1:
Em virtude da baixa pressão de operação e menor temperatura de operação no transportador sem-fim, o desgaste detectado durante as horas de operação conduzindo até o ponto quando o transporte foi paralisado foi não mais que a metade. Isto resultou em uma maior vida útil de serviço do dispositivo. Naturalmente, o teor de umidade na saída devido à menor entrada de energia de cisalhamento foi menor porque a carga de temperatura é menor. Teste 2:
Durante este teste, aumentos em vazão e elevação de pressão
associada a montante da ferramenta de conformação foram estudados.
Uma fórmula, consistindo de 70 % de Partes peneiradas + 30 % pó de tabaco, é tratada no aparelho ilustrado na figura 1 usando os
seguintes parâmetros:
Processo Medição Comparação Teste 2 Teor de umidade na entrada [%] 22 22 Teor de umidade na saída [%] 15 15 Pressão final do transportador de parafuso sem-fim [bar] 50 50 Pressão final da bomba [bar] 120 200 Temperatura na saída do transportador de parafuso sem-fim [°C] 140 140 Temperatura na saída de bomba de engrenagem [°C] 150 150 Fluxo em massa [kg/h] 150 250 Produto Capacidade de enchimento corrigida* (material de partida) [ml/g] 2,5 2,5 Capacidade de enchimento corrigida* (material acabado) [ml/g] 4,5 4,5
* Teor de umidade de tabaco corrigido durante a medição Resultados do Teste 2:
Devido à pressão adicional aplicada pela bomba de engrenagem proposta pela invenção, o fluxo em massa foi aumentado por aproximadamente 60 %, aumentando assim a viabilidade econômica.
Claims (18)
1. Método para produção de material de tabaco triturado, caracterizado pelo fato de que - um material de partida de tabaco é aquecido e colocado em uma primeira pressão elevada em um estágio de método; - em um subseqüente estágio de método, o material de tabaco é bombeado para uma segunda pressão elevada que é mais alta que a primeira pressão elevada, e no qual - o material de tabaco, aquecido e colocado sob pressão, é expandido e conduzido através de uma ferramenta de conformação (23).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o bombeamento do material de tabaco para a segunda pressão elevada é efetuado sem essencialmente elevar a temperatura do material.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o material de partida de tabaco, no primeiro estágio de método, é aquecido para uma temperatura de 60 a 180°C, em particular 100 a 140°C, especialmente 110 a 130°C e colocado em uma pressão de 1 a 200 bars, em particular 1 a 100 bars, especialmente 1 a 50 bars.
4. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o material de partida de tabaco, no segundo estágio de método, é colocado em uma pressão de 100 a 700 bars, em particular 200 a 700 bars, especialmente em uma pressão de mais que 200 bars a 700 bars.
5. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a expansão do material de tabaco quando da passagem através da ferramenta de conformação é efetuada para a pressão atmosférica, em particular por meio de uma evaporação instantânea controlada.
6. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o material de tabaco, no segundo estágio de método, é conduzido por meio de uma bomba de deslocamento positivo, em particular por meio de uma bomba de engrenagem (7).
7. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o material de tabaco quando da passagem através da ferramenta de conformação (23) é conformado em forma de fibra, em particular é cortado em fibras.
8. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o material de tabaco é conduzido através de uma fenda de saída, uma fenda de cisalhamento, uma matriz ou um bocal servindo como ferramenta de conformação.
9. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o material de partida de tabaco, no primeiro estágio de método, é mecanicamente colocado sob pressão, em particular é mecanicamente colocado sob pressão por meio de um parafuso sem-fim de transporte ou parafuso sem-fim de enchimento (5) que pressiona o material contra a saída de um transportador sem-fim.
10. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o material de tabaco triturado, desintegrado, - é despachado diretamente para o ulterior processamento como um material de artigo de fumar, ou - é sujeito a um processo de classificação, em que os materiais separados para fora durante a classificação são sujeitos mais uma vez ao método e o remanescente que não é separado para fora é despachado para o ulterior processamento como um material de artigo de fumar.
11. Dispositivo para produção de material de tabaco triturado com uma câmara de pressão aquecível (1) que apresenta uma entrada de material de tabaco, uma saída de material de tabaco e um mecanismo transportador (5), para transporte do material de tabaco da entrada para a saída e para elevação da pressão do material para uma primeira pressão elevada, e com uma ferramenta de conformação (23), por meio da qual o material de tabaco, aquecido e colocado sob pressão, é conduzido e expandido, caracterizado pelo fato de que uma bomba mecânica (7) é integrada entre a câmara de pressão (1) e a ferramenta de conformação (23), que bombeia o material de tabaco para uma segunda pressão elevada que é mais alta que a primeira pressão elevada.
12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a bomba mecânica é uma bomba de deslocamento positivo hidrostática, em particular uma bomba de engrenagem (7).
13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de conformação (23) forma o material de tabaco em fibras, em particular reduz a fibras.
14. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de conformação apresenta uma fenda de saída, uma fenda de cisalhamento, uma matriz ou um bocal.
15. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que a câmara de pressão forma ou compreende um transportador sem-fim aquecível (1), em particular um parafuso sem-fim de enchimento (5) que serve como mecanismo transportador para transporte do material de tabaco da entrada para a saída.
16. Uso de um dispositivo como definido em uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de que é para a produção em forma de fibra de material de tabaco, em particular para a redução de material de tabaco em fibras.
17. Uso de um dispositivo como definido em uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de que é para produção de material de tabaco finamente cortado, em particular para o uso na produção de cigarros enrolados à mão.
18. Uso de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que um ou vários dos métodos como definidos nas reivindicações 1 a 10 é ou são implementados
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