Procédé de traitement du tabac en vue d'augmenter sa résistance à la compression La présente invention a pour objet un procédé de traitement du tabac en vue d'augmenter sa résis tance à la compression sans nuire aux propriétés né cessaires aux opérations de fabrication ou rendre moins acceptables, du point de vue de la qualité de la fumée, les cigarettes fabriquées au moyen du tabac traité.
La résistance à la compression détermine en parti culier le nombre de cigarettes d'une fermeté accep table fournies par kilo de tabac. Il en ressort qu'entre deux tabacs, celui permettant de confectionner des cigarettes d'un moindre poids sans nuire à la fermeté de la cigarette est le tabac ayant le meilleur pouvoir de remplissage. Cette propriété est mesurée : (1) sur les cigarettes, par leur résistance à la compression sous des poids différents et (2) sur le tabac, par le volume d'un échantillon de poids donné soumis à une compression.
Un traitement du tabac augmentant la résistance à la compression du tabac sans nuire à ses autres propriétés est évidemment avantageux pour le fabri cant.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on soumet le tabac à un solvant à l'état liquide, choisi dans le groupe des hydrocarbures aliphatiques, les hydrocarbures cycliques, les hydrocarbures aro matiques, les alcools, les cétones, les éthers, les esters, les solvants chlorés et les combinaisons de solvants miscibles dudit groupe, et en ce que l'on sépare le sol vant liquide du tabac sans nuire pratiquement aux propriétés inhérentes du tabac. On peut laisser le ta bac reposer dans le solvant ou on peut faire circuler le solvant et/ou le pulvériser à travers, ou sur un lit de tabac, continuellement ou de façon intermittente.
Le traitement peut se faire à chaud ou à froid et pen- dant des durées brèves ou longues, suivant le solvant employé et les résultats désirés. Le pouvoir de rem plissage du tabac peut être accru sensiblement par ce traitement.
On a utilisé précédemment des solvants pour la dénicotinisation du tabac par extraction. Ces procédés de dénicotinisation se font en deux ou plusieurs temps, comprenant une forte augmentation de l'hu midité du tabac précédant une extraction par un sol vant organique. Outre qu'il extrait certains des cons tituants du tabac, le solvant tend à altérer les fibres.
On a également proposé de traiter le tabac tout d'abord par de la vapeur vive à 100-150o C et en surpression, puis par des bases volatiles telles que l'ammoniac et la méthylamine. On a également pro posé d'extraire le tabac au moyen d'hydrocarbures fluorochlorés -pour en éliminer les matières gou dronneuses , cette extraction devant être effectuée sous une pression supérieure à la pression atmosphé rique. L'utilisation de solvants a donc été envisagée pour des buts d'extraction mais pas en vue d'une augmentation du pouvoir de remplissage du tabac sans altération de ce dernier.
Dans certains modes d'exécution du procédé se- lon l'invention, on n'extrait qu'environ 1,0 % du poids initial du tabac, et aucune quantité appréciable de nicotine.
Dans sa réalisation préférée .la présente invention diffère des procédés connus par les points suivants 1) Le procédé est un procédé en un seul .temps.
2) Le traitement est effectué à pression atmosphé rique normale.
3) Pendant le traitement, l'humidité du tabac est dans les limites normales, c'est-à-dire d'environ 10 à 20 '/o. Ceci diminue la quantité de nicotine retirée par le traitement et préserve mieux d'au tres propriétés du tabac, notamment l'altération de la structure fibreuse.
Suivant un mode d'exécution préféré du présent procédé, on place du tabac à cigarettes, contenant une humidité normale, dans une marmite ou un bac, et on le couvre du solvant. Si le traitement est effec tué à une température supérieure à la température ambiante, on chauffe le solvant à la température dé sirée avant de l'ajouter au tabac. Pendant le traite ment, le solvant peut être maintenu à la température voulue par un dispositif de chauffage. Au cours du traitement, le solvant peut être évacué et remplacé par du solvant frais. Après le traitement, le solvant est séparé du tabac par filtration. Les traces rési duelles de solvant peuvent être chassées par séchage à l'air de couches minces du tabac, en soufflant de l'air à travers ou sur le tabac, ou par un moyen ana logue.
Au lieu de laisser le tabac reposer dans le solvant, on peut faire couler le solvant ou le pulvériser à tra vers et/ou sur un lit de tabac, continuellement ou de façon intermittente.
Le solvant peut être miscible à l'eau, partiellement miscible à l'eau ou non miscible à l'eau. <I>Exemple 1:</I> Un mélange uniforme de tabac coupé flue- cured > (68 kg) a été divisé en deux parties. L'une des parties a été réservée comme témoin et l'autre (34 kg) a été traitée comme décrit ci-dessous.
On a placé le tabac dans une grande marmite d'extraction et on l'a couvert de toluène, que l'on a maintenu à 78-82o C pendant 2 h. Au bout de 2 h, on a remplacé le solvant par du solvant frais et on a procédé à un nouveau traitement d'une heure. Après le second et dernier traitement, on a évacué le solvant et on a soufflé de l'air à travers le tabac pour chasser le solvant résiduel. On a ensuite rééqui libré le tabac à l'humidité convenable de la manière normale et on en a fait des cigarettes. On a égale ment confectionné des cigarettes avec le tabac témoin non traité.
Les cigarettes de tabac traité, remplies à 1,000 g/cigt., se sont montrées aussi fermes que des cigarettes en tabac témoin, remplies à 1,120 g/cigt. Ceci représente une augmentation de 12 % du pou voir de remplissage.
<I>Exemple 2</I> On a traité du tabac de manière semblable à celle décrite dans l'exemple 1, mais en utilisant du chlo rure de méthylène à la température ordinaire.
Les cigarettes confectionnées en tabac traité et remplies à raison de 1,074 g/cigt., ont présenté une fermeté identique à celle de cigarettes en tabac té moin remplies à raison de 1,115 g/cigt. Ceci repré- sente un accroissement d'environ 4 '% du pouvoir de remplissage.
Exemple <I>3:</I> On a traité de la manière décrite ci-dessus 27,2 kg d'un mélange de tabac coupé flue-cured , au moyen de n-hexane chaud (62-65o C).
Des cigarettes ont été confectionnées avec le ta bac traité, en respectant le même poids et les mêmes spécifications que pour des cigarettes confectionnées avec un échantillon témoin de tabac non traité.
La résistance à la compression des deux types de cigarettes a été comparée en choisissant des cigarettes en tabac traité et en tabac témoin dans huit classes de poids et en déterminant le degré d'écrasement des cigarettes sous la pression d'un poids identique. Les résultats obtenus sont présentés sous forme compa rée dans le tableau ci-dessous.
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La comparaison précédente montre clairement que, pour des cigarettes de même poids, les cigarettes en tabac traité résistent mieux à la compression. Le fait plus important est que, pour une égale fermeté, les cigarettes en tabac traité sont environ 75 mg plus légères.
Par conséquent, il faut moins de tabac traité pour confectionner une cigarette dont la ferme té est la même que celle d'une cigarette confectionnée avec du tabac non traité. <I>Exemple 4:</I> On a pesé 75g de tabac coupé flue-cured n dans une fiole d'Erlenmeyer de 1 1 à large col et on a couvert le tabac de n-hexane chauffé préalablement à 45o C. On a bouché la fiole légèrement et on l'a placée dans un bain maintenu à 45 C.
Au bout de 3 h. on a retiré la fiole du bain, on a décanté le sol vant et on a lavé le tabac avec quelques millilitres de ii-hexane. Ensuite, on a retiré le tabac de la fiole, on l'a séché à l'air pour en éliminer le solvant adsorbé et on l'a finalement rééquilibré à une humidité équi valente à l'humidité normale des cigarettes. Le pouvoir de remplissage du tabac a été déter miné et on a constaté une amélioration d'environ 4 ,o/o.
<I>Exemple 5:</I> On a traité 22,7 kg d'un mélange de tabacs cou pés flue-cured avec du tétrachlorure de carbone à la température ordinaire (moyenne 300 C) en pla çant le tabac, enfermé dans un sac de coton, à l'in térieur d'un grand fût et en couvrant le tabac de 114 1 de solvant. Après avoir laissé reposer pendant une demi-heure, on a évacué peu à peu le solvant au cours d'une seconde demi-heure.
On a étalé le tabac traité en couches minces pour le séchage à l'air et, après le départ de la majeure partie du solvant, on a placé .le tabac dans un courant d'air humide pour chasser le reste du solvant et réhu- midifier le tabac. On a finalement reconditionné le ta bac traité et une quantité semblable de tabac témoin à la même température et humidité relatives.
Le pouvoir de remplissage du tabac traité s'est montré supérieur d'environ 3 '% à celui du tabac témoin.
D'autres exemples de changement du pouvoir de remplissage obtenu par traitement au laboratoire de petits échantillons avec divers solvants sont donnés dans le tableau A. Tous les échantillons ont été trai tés de la manière décrite dans l'exemple 4, le temps et la température étant indiqués pour chaque sol vant.
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Method of treating tobacco with a view to increasing its compressive strength The present invention relates to a method of treating tobacco with a view to increasing its compressive strength without harming the properties necessary for manufacturing operations or rendering less acceptable, from the point of view of the quality of the smoke, cigarettes made from the treated tobacco.
The compressive strength determines in particular the number of cigarettes of acceptable firmness supplied per kilogram of tobacco. It emerges that between two tobaccos, that which makes it possible to make cigarettes of less weight without harming the firmness of the cigarette is the tobacco having the best filling power. This property is measured: (1) on cigarettes, by their compressive strength under different weights and (2) on tobacco, by the volume of a sample of given weight subjected to compression.
A treatment of the tobacco which increases the compressive strength of the tobacco without adversely affecting its other properties is obviously advantageous for the manufacturer.
The process according to the invention is characterized in that the tobacco is subjected to a solvent in the liquid state, chosen from the group of aliphatic hydrocarbons, cyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alcohols, ketones, ethers, esters, chlorinated solvents and combinations of miscible solvents of said group, and in that the liquid solvent is separated from the tobacco without substantially damaging the inherent properties of the tobacco. The tank can be allowed to sit in the solvent or the solvent can be circulated and / or sprayed through, or onto a tobacco bed, continuously or intermittently.
The treatment can be done hot or cold and for short or long periods, depending on the solvent used and the results desired. The filling power of tobacco can be significantly increased by this treatment.
Solvents have previously been used for the denicotinization of tobacco by extraction. These denicotinization processes are carried out in two or more stages, comprising a strong increase in the humidity of the tobacco preceding an extraction with an organic soil. Besides extracting some of the constituents of tobacco, the solvent tends to damage the fibers.
It has also been proposed to treat tobacco first with live steam at 100-150 ° C. and under overpressure, then with volatile bases such as ammonia and methylamine. It has also been proposed to extract the tobacco by means of fluorochlorinated hydrocarbons - in order to remove the gou droning matter therefrom, this extraction having to be carried out under a pressure greater than atmospheric pressure. The use of solvents has therefore been envisaged for extraction purposes but not with a view to increasing the filling power of the tobacco without altering the latter.
In some embodiments of the process according to the invention, only about 1.0% of the original weight of the tobacco is extracted, and no appreciable amount of nicotine is extracted.
In its preferred embodiment, the present invention differs from the known processes by the following points 1) The process is a one-step process.
2) The treatment is carried out at normal atmospheric pressure.
3) During processing, the humidity of the tobacco is within normal limits, ie about 10 to 20%. This decreases the quantity of nicotine withdrawn by the treatment and better preserves other properties of the tobacco, in particular the deterioration of the fibrous structure.
In a preferred embodiment of the present process, cigarette tobacco, containing normal moisture, is placed in a pot or pan and covered with the solvent. If the treatment is carried out at a temperature above room temperature, the solvent is heated to the desired temperature before adding it to the tobacco. During processing, the solvent can be maintained at the desired temperature by a heater. During processing, the solvent can be drained off and replaced with fresh solvent. After the treatment, the solvent is separated from the tobacco by filtration. Residual traces of solvent can be removed by air drying thin layers of the tobacco, blowing air through or on the tobacco, or the like.
Instead of allowing the tobacco to sit in the solvent, the solvent can be run off or sprayed through and / or onto a tobacco bed continuously or intermittently.
The solvent can be miscible with water, partially miscible with water or immiscible with water. <I> Example 1: </I> A uniform mixture of flue-cured cut tobacco> (68 kg) was divided into two parts. One part was reserved as a witness and the other (34 kg) was treated as described below.
The tobacco was placed in a large extraction kettle and covered with toluene, which was held at 78-82 ° C for 2 h. After 2 h, the solvent was replaced with fresh solvent and a further treatment for one hour was carried out. After the second and final treatment, the solvent was removed and air was blown through the tobacco to drive off the residual solvent. The tobacco was then rebalanced to the proper humidity in the normal manner and made into cigarettes. Cigarettes were also made from the untreated control tobacco.
Cured tobacco cigarettes, filled to 1,000 g / cigt, were found to be as firm as control tobacco cigarettes, filled to 1,120 g / cigt. This represents a 12% increase in fill power.
<I> Example 2 </I> Tobacco was treated in a manner similar to that described in Example 1, but using methylene chloride at room temperature.
Cigarettes made from treated tobacco and filled at 1.074 g / cigt exhibited the same firmness as control tobacco cigarettes filled at 1.115 g / cigt. This represents about a 4% increase in fill power.
Example <I> 3: </I> 27.2 kg of a mixture of flue-cured cut tobacco were treated as described above with hot n-hexane (62-65o C).
Cigarettes were made with the treated container, observing the same weight and specifications as for cigarettes made with a control sample of untreated tobacco.
The compressive strength of the two types of cigarettes was compared by choosing cigarettes of treated tobacco and control tobacco in eight weight classes and determining the degree of crushing of the cigarettes under pressure of the same weight. The results obtained are presented in comparative form in the table below.
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The preceding comparison clearly shows that, for cigarettes of the same weight, the treated tobacco cigarettes are more resistant to compression. More importantly, for equal firmness, treated tobacco cigarettes are about 75 mg lighter.
Therefore, less processed tobacco is required to make a cigarette which has the same firmness as that of a cigarette made from untreated tobacco. <I> Example 4: </I> 75g of flue-cured n cut tobacco was weighed into a 1 L wide-necked Erlenmeyer flask and the tobacco was covered with n-hexane previously heated to 45o C. capped the flask lightly and placed in a bath maintained at 45 C.
After 3 h. the flask was removed from the bath, the soil was decanted and the tobacco washed with a few milliliters of ii-hexane. Then, the tobacco was removed from the vial, air dried to remove the adsorbed solvent therefrom, and finally re-equilibrated to a humidity equivalent to the normal humidity of cigarettes. The filling power of the tobacco was determined and an improvement of about 4.0% was observed.
<I> Example 5: </I> 22.7 kg of a mixture of flue-cured cut tobaccos was treated with carbon tetrachloride at room temperature (average 300 C) by placing the tobacco, enclosed in cotton bag, inside a large barrel and covering the tobacco with 114 liters of solvent. After leaving to stand for half an hour, the solvent was gradually removed over the course of a second half hour.
The treated tobacco was rolled out in thin layers for air drying and, after most of the solvent had gone, the tobacco was placed in a stream of moist air to remove the remainder of the solvent and rehumidify it. midify tobacco. The treated tank and a similar amount of control tobacco were finally repackaged at the same relative temperature and humidity.
The fill power of the treated tobacco was found to be about 3% greater than that of the control tobacco.
Further examples of change in fill power obtained by laboratory treatment of small samples with various solvents are given in Table A. All samples were processed as described in Example 4, time and temperature. being indicated for each floor before.
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