CZ279993A3

CZ279993A3 - Method of tobacco impregnation and expansion

Info

Publication number: CZ279993A3
Application number: CZ932799A
Authority: CZ
Inventors: Kwang H Cho; Thomas J Clarke; Joseph M Dobbs; Eugene B Fischer; Diane L Leister; Jose M G Nepomuceno; Walter A Nichols; Ravi Prasad
Original assignee: Philip Morris Prod
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1994-08-17
Also published as: JP2593793B2; EP0602944A2; EP0602944A3; DE69321815D1; SI9300666A; HU219363B; TW307677B; ECSP931011A; CN1043842C; US5799665A; NO934687L; BG98307A; UY23698A1; KR940013397A; PL301542A1; TR27137A; SK139993A3; NO305104B1; EP0602944B1; BG62029B1

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká způsobu expandování objemu -tabáku. Zvláště se tento vynález týká expandování tabáku za použití oxidu uhličitého.

Dosavadní stav techniky stejné tuhosti a a nikotinu, než neexpandovaného tím aby je ve tabáku

Pro provádění včetně impregnace

V oblasti zpracování tabáku byla dlouho pociťována potřeba expandování tabáku vedoucí ke zvýšení jeho objemu. Existuje řada důvodů pro expandování tabáku. Jeden z prvých účelů expandování tabáku bylo nahrazení ztráty hmotnosti tabáku způsobené jeho sušením. Jiným důvodem bylo zlepšení chuťových charakteristik určitých složek tabáku, jako například tabákového dýmu. Rovněž byla snaha po zvýšení plnicí schopnosti tabáku, aby bylo pro výrobu určitého tabákového výrobku, jako například cigarety, zapotřebí menšího množství tabáku při bylo dosaženo nižšího obsahu dehtu srovnatelném výrobku vyrobeném z s tabákovou náplni o vyšší hustotě.

expandování tabáku byly navrženy různé metody tabáku plynem pod tlakem a následujícím

Bnížením tlaku plynu odvzdušněním, čímž plyn způsobí expandování buněk tabáku a tím i zvýšení objemu takto upraveného tabáku. Jiné metody, které byly uplatňovány nebo navrhovány zahrnují úpravu tabáku pomocí různých kapalin, jako vody nebo relativně těkavých organických nebo anorganických kapalin, čímž dochází k impregnaci tabáku těmito kapalinami, po které následuje jejich vypuzení spojené s expandováním tabáku. Další metody, které byly doporučeny spočívají v úpravě tabáku pevnými materiály, které se při zahřátí rozkládají za vzniku plynů, sloužících k expandování tabáku. Jiné způsoby jsou založeny na působení kapalin obsahujících plyny jako je voda obsahující oxid uhličitý, který pod tlakem vniká do tabáku a poté co je impregnovaný tabák zahřát nebo je snížen tlak v okolí, dochází k expandování tabáku. Byly vyvinuty jiné techniky expandování tabáku, které zahrnují působení plynu na tabák, čímž dochází k vytváření pevných

9186 reakčních produktů s tabákem, které se potom mohou rozkládat teplem za vzniku plynů uvnitř tabáku způsobujících expandování tabáku po snížení tlaku v okolí. V dalším jsou dosavadní metody expandování tabáku popsány podrobněji:

Patent USA č 1,789.435 popisuje způsob a zařízení pro expandování objemu tabáku pro vyrovnání úbytku objemu způsobeného sušením tabákových listů. Aby toho bylo dosaženo, je sušený a upravený tabák přiváděn do styku s plynem, kterým může být vzduch, oxid uhličitý, nebo vodní pára pod tlakem a potom je aparatura odvzdušněna a tabák projevuje tendenci expandovat. Podle tohoto patentu může být objem tabáku zvýšen o 5 až 15%.

Patent USA č. 3,771.533 společně postoupený s tímto patentem, se týká působeni plynného oxidu uhličitého a amoniaku tabák, při kterém se tabák těmito plyny saturuje a vytváří se in šitu karbamát amonný. Poté se karbamát amonný rozkládá teplem, uvnitř buněk tabáku se uvolňují plyny a tím se dosáhne expandování tabáku.

Patent USA č. 4,258.729, společně postoupený s tímto patentem, popisuje způsob expandování tabáku, při kterém se tabák impregnuje plynným oxidem uhličitým za podmínek, při kterých oxid uhličitý zůstává převážně v plynném stavu. Předchlazení tabáku před impregnačním krokem nebo ochlazením tabákového lože z vnějška během impregnace je omezeno, aby se zabránilo podstatnější kondenzaci oxidu uhličitého.

Patent USA č. 4,235,250, společně postoupený s tímto patentem, popisuje způsob expandování objemu tabáku, při kterém se tabák impregnuje plynným oxidem uhličitým za podmínek, při kterých oxid uhličitý zůstává převážně v plynném stavu. Při uvolňováni tlaku oxid uhličitý částečně v tabáku kondenzuje. Podle patentu je enthalpie oxidu uhličitého řízena tak, aby se kondenzace oxidu uhličitého minimalizovala.

Patent USA č. RE. 32.013, společně postoupený s tímto patentem, popisuje způsob a zařízení pro expandování objemu tabáku, při kterém se tabák impregnuje pomocí kapalného oxidu uhličitého přeměnou kapalného nebo pevného oxidu uhličitého in šitu a následujícím odpařením pevného oxidu uhličitého, kterým se dosahuje expandování tabáku.

Ve společně se nacházející v řízení a společně postoupené přihlášce patentu USA 07/717.064 z 18. června 1991 a odpovídající

9186 přihlášce evropského patentu č. 92305534.7, zveřejněné pod č. 0519696 AI 23. prosince 1992 je popsán způsob impregnace tabáku pomocí oxidu uhličitého a následující expandování tabáku. Tento způsob zahrnuje kroky spočívající v působení oxidu uhličitého na tabák a řízeni reakčních podmínek takovým způsobem, aby na tabáku kondenzovalo určité množství oxidu uhličitého.

Bylo zjištěno, že při procesech impregnace tabáku musí být teplota tabáku na konci tohoto procesu (po odvzdušnění oxidu uhličitého) dostatečně nízká, aby se dosáhlo dostatečné impregnace tabáku. Během uvolňování tlaku snižuje unikající oxid uhličitý teplotu tabákového lože.

Při dosud používaných způsobech impregnace tabáku za požití oxidu uhličitého, u kterých kondenzace není řízena, se nemůže dosáhnout dostatečného ochlazení tabákového lože, protože ochlazení se dosahuje pouze expanzí plynu. Se vzrůstem měrné sypné hmotnosti tabákového lože vzrůstá hmotnost tabáku, který je nutno ochladit a objem prázdných prostor uvnitř tabákového lože a klesá množství plynu, který je k dispozici pro chlazení. Bez dostatečného chlazení nemůže být dosaženo přijatelné předexpanzní stability impregnovaného tabáku.

Obvykle vykazuje kypré tabákové lože gradient měrné sypné hmotnosti, přičemž vyšší sypná měrná hmotnost je u dna vlivem komprese působením tíhy hořejších vrstev tabáku. Aplikace postupů expandování tabáku za užití oxidu uhličitého a kyprého tabákového lože o poměrně nízké sypné měrné hmotnosti mohou mít za následek nerovnoměrné chlazení tabáku a v důsledku toho nerovnoměrnou stabilitu a nerovnoměrné expandování tabáku.

Měrná sypná hmotnost na dně hlubokého tabákového lože může být omezujícím faktorem v postupu, při kterém je používán pouze plyn, protože tabák na dně hlubokého lože může mít příliš vysokou měrnou sypnou hmotnost, než aby mohl být účinně chlazen expanzí plynu. V důsledku toho mohou být při postupech expandování tabáku používajících oxid uhličitý pouze relativně malá a mělká tabáková lože. Ačkoliv takováto lože jsou používána pro experimentální účely, nebyly obvykle vhodné pro výrobní účely.

že zatímco vysoká měrná sypná hmotnost použití předchozích procesů expandování

Bylo zjištěno, zabraňuje úspěšnému tabáku užívajících plynný oxid uhličitý, je postup podle našeho EP-0 519 696 AI, používající řízené kondenzace plynného oxidu

9186 uhličitého, použitelný při vysokých sypných měrných hmotnostech, zvláště u tabáku, který byl původně komprimován. To skýtá výhody pro užití při procesech o vysokých výrobních objemech.

Podstata vynálezu

Při postupu podle tohoto vynálezu se tabák nejdříve komprimuje na měrnou sypnou hmotnost alespoň 160 kg/m³ . S výhodou tato měrná sypná hmotnost nepřesahuje hodnotu 320,4 kg/m³ . Výhodné jsou měrné sypné hmotnosti 192,2 až 256,3 kg/m³ , nejvýhodněji 208,2 až 240,3 kg/m³. Komprimovaný tabák je před impregnací stlačeným oxidem uhličitým ochlazován. Toto ochlazováni může být prováděno prouděním plynného oxidu uhličitého přes tabák. V impregnačním stadiu je plynný oxid uhličitý nasycený nebo blízký nasycení a při styku s tabákem se jeho dostatečné množství kondenzuje na tabáku, což je zárukou, že po následujícím snížení tlaku dochází v důsledku expanze plynného oxidu uhličitého a odpařování kapalného oxidu uhličitého ke snížení teploty impregnovaného tabáku na hodnoty v rozmezí od -37,4 oC do -6,7 ©C.

Poté následuje expandování tabáku obvyklým způsobem, například zahřátím za atmosférického tlaku.

Tabák impregnovaný podle tohoto vynálezu může být expandpván za užití nižší energie, např. může být používán proud plynu o výrazně nižší teplotě a po srovnatelně dlouhou dobu jako v případě, je-li užíván kapalný oxid uhličitý.

Dále je možno, provádět impregnaci a expandováni tabáku ve větším měřítku než je tomu u postupů, kde plynný oxid uhličitý je užíván za podmínek, při kterých nedochází k jeho kondenzaci před odvzdušněním. Podle tohoto vynálezu dochází při odpařování oxidu uhličitého k dostatečnému ochlazení, takže může být expandován a impregnován tabák o značně vyšší hustotě. Tato odpařování může být výhodné u tabákových loží s vysokou měrnou sypnou hmotností pro dosažení dostatečně nízké teploty po odvzdušnění, kterou je zajištěna stabilita impregnovaného tabáku.

Při provádění tohoto vynálezu bylo zjištěno, že teplota tabáku po odvzdušnění je v podstatě nezávislá na měrné sypné hmotnosti tabáku. Tento vynález lze použít pro operace s malými

9186 i velkými šaržemi.

Kompresí nebo zhutněním tabáku před impregnací dochází nejen k dosažení žádoucí hodnoty měrné sypné hmotnosti tabáku, ale i k rovnoměrnějšímu rozložení měrných sypných hmotností v tabákovém loži. Tím je možno vedle dosaženi jednotnější měrné sypné hmotnosti dosáhnout i k zvýšení kapacity výrobního procesu.

Zvýšení kapacity výrobního procesu může být dosaženo rovněž zvýšením měrných sypných hmotností tabáku v impregnátoru, podle některého z preferovaných provedení tohoto vynálezu. Kompaktněnjši tabákové lože je rovněž méně náchylné k sesednutí v důsledku působení vlastní tíhy nebo průchodu plynu, vytvářejícího nežádoucí dutiny v impregnátoru, než kypré tabákové lože. Navíc se při kompresi vytváří méně tepla, protože je stlačován menší objem plynu na jednotku hmotnosti tabáku. Oxid uhličitý zkondenzovaný na tabáku v pozdnějších íázích blakování zabraňuje lokalizaci kompresního tepla. V důsledku dostatečně nízkých teplot dosažených při odvzdušnění, je při postupu podle tohoto vynálezu dosahována přijatelná doba retence oxidu uhličitého a stabilita po impregnaci i v případech, že je používán tabák o vysoké měrné sypné hmotnosti.

V důsledku zvýšené kapacity výrobního procesu způsobené vyšším prostupem hmoty umožňuje dosažení ekonomičtějšího provozu při výrobě nebo umožňuje ušetření finančních prostředků v důsledku zmenšení velikosti výrobní aparatury. Postup pracující v krátkých cyklech a s malými šaržemi prováděný v dále popsané preferované výrobní aparatuře navíc v podstatě pracuje jako kontinuální proces.

Snížené množství potřebného plynného oxidu uhličitého spolu se zvýšenou měrnou sypnou hmotností je dále výhodné z hlediska ochrany životního prostředí, protože je do ovzduší vypouštěno menši množství plynu v přepočtu na jednotku hmotnosti tabáku.

Shora popsané a další aspekty a výhody tohoto vynálezu jsou zřejmé z následujícího detailního popisu vynálezu a z typických příkladů uvedených s těmito připojenými výkresy:

Obr. 1 je standardní diagram teplota - entropie pro oxid uhličitý;

Obr. 2 je zjednodušená blokový diagram postupu expandování tabáku popsaného v EP-A-0 519 696;

Obr. 2A je obměna obr. 2 znázorňující postup stlačování.

9186 impregnace a expandování tabáku podle jednoho z provedeni tohoto vynálezu;

Obr. 3 je závislost množství oxidu uhličitého v procentech, uvolněného z tabáku impregnovaného při 1,723 MPa a -18 °C na postimpregnační době pro tabák s obsahem těkavých látek (OV) 12 %, 14 %, 16,2 % a 20 %;

Obr. 4 je závislost obsahu oxidu uhličitého v hmotnostních procentech, zbylého v tabáku na době po odvzduSněni pro tři druhy tabáku s různými obsahy těkavých látek (OV);

Obr. 5 je závislost rovnovážného válcového objemu (CV) expandovaného tabáku na době zdržení pro tabák s obsahem těkavých látek (OV) 12 % a 21 %;

Obr. 6 je závislost rovnovážného specifického objemu expandovaného tabáku na době zdržení pro tabák s obsahem těkavých látek (OV) 12 % a 21 %;

Obr. 7 je závislost rovnovážného válcového objemu (CV) expandovaného tabáku na obsahu těkavých látek (OV) na výstupu z expanzní věže;

Obr. 8 je závislost poklesu koncentrace redukujících cukrů v tabáku na na obsahu těkavých látek (OV) na výstupu z expanzní věže;

Obr. 9 je závislost poklesu koncentrace alkaloidů v tabáku na na obsahu těkavých látek (OV) na výstupu z expanzní věže;

Obr. 10 je schematický nárys impregnační nádoby znázorňující teplotu tabáku v různých místech tabákového lože po odvzduSněni;

Obr. 11 je závislost specifického objemu na době mezi impregnací a odvzduSněním;

Obr. 12 je .závislost rovnovážného válcového objemu (CV) expandovaného tabáku na době mezi impregnaci a odvzduSněním;

Obr. 13 je závislost teploty tabáku na obsahu těkavých látek v tabáku, ukazující jaká doba předchlazení je nutná (např. 1 hodina od odvzduSněni před expandováním) pro tabák impregnovaný Při 5,515 MPa;

Obr. 14 je schematický půdorys aparatury na provádění krátkocyklového impregnačního postupu s použitím tabáku o vysoké měrné sypné hmotnosti;

Obr. 15 je schematický nárys aparatury znázorněné na obr. 14.

Obr. 16 je pohled na zvětSený řez tlakovou nádobou znázorněnou na obr. 15 z téže strany jako nárys na obr. 15;

V’

9186

Obr. 17 je půdorys podobný půdorysu na obr. 14, avšak znázorňující jiné provedení aparatury podle tohoto vynálezu;

Obr. 18 je nárys podobný jako nárys na obr. 15, avšak znázorňující aparaturu, jejíž půdorys je na obr. 17;

Obr 19 je pohled podobný pohledu na obr. 16, avšak týkající se nárysu na obr. 18.

Předložený vynález se obecně týká postupu expandování tabáku za použití snadno přístupného a relativné levného nehořlavého a netoxického expanzního činidla. Předložený vynález se zvláště týká výroby expandovaných tabákových výrobků s podstatně sníženou hustotou a zvýšenou plnicí schopností, připravovaného impregnací tabáku pod tlakem pomocí nasyceného plynného oxidu uhličitého a určeného množství zkondenzovaného kapalného oxidu uhličitého, rychlým snížením tlaku a ponecháním tabáku expandovat. Expanze se může dosáhnout vystavením tabáku působení tepla, radiační energie nebo jiné energie, která způsobuke podmínky, vyvolávající rychlé expandování impregnovaného tabáku.

Při provádění postupu podle tohoto vynálezu se může působit buď na celé sušené tabákové listy, na řezaný nebo sekaný tabák nebo na vybrané íormy části tabákových listů jako jsou stonky tabákových listů nebo i případně na rekonstituovaný tabák. V rozmělněné íormě má tabák, který má být impregnován s výhodou velikost částeček od 6 mesh do 100 mesh, výhodněji není tato velikost částeček menší než 30 mesh. V tomto dokumentu se mesh vztahuje ke standardnímu sítu USA a uvedené hodnoty odpovídají schopnosti více než 95 X částic projít přes síto o udané hodnotě mesh.

Pro účely tohoto dokumentu mohou být X vlhkosti považována za ekvivalentní obsahu složek těkavých za zvýšené teploty (oven-volatiles content, OV) , protože obsah složek než vody v tabáku není vyšší než 0,9 X.

těkavých složek se provádí jednoduše měřením úbytku hmotnosti v důsledku zahřívání po dobu 3 hodin na 100 °C v sušárně s nucenou cirkulací vzduchu. Úbytek hmotnosti vyjádřený jako procento původní hmotnosti je obsah těkavých složek.

Obecně má tabák, který se má podrobit úpravě, obsah těkavých složek vyšší než 12 & a nižší než 21 X. S výhodou má tabák, který jiných těkavých Stanovení obsahu se má podrobit úpravě, obsah těkavých složek od 13 X do 16 X. Při

9186

OV nižším než 12 % je tabák příliš křehký, což má za následek vytváření tabákových úlomků. Při OV nad 21 % je nutné velmi intenzivní předchlazení, aby se dosáhlo přijatelné stability a je nutná velmi nízká teplota po odvzdušnění, což má za následek vznik křehkého tabáku, který se snadno láme.

Podle tohoto vynálezu je pro dosažení žádané vysoké měrné sypné hmotnosti nebo jednotnějšího rozložení hustoty v tabákovém loži nebo obou těchto účinků nutné tabák před impregnací oxidem uhličitým zhutňovat nebo stlačovat. Tabák může být zhutftován před jeho umístěním v tlakové nádobě, uvnitř tlakové nádoby nebo tyto dvě možnosti mohou být kombinovány. Tím se docílí, že výsledná měrná sypná hmotnost tabáku v tlakové nádobě je v podstatě jednotná a podstatně nižší, než měrná sypná hmotnost kyprého tabáku.

Při vsádkovém impregnačním postupu se s výhodou tlakovou nádobou naplněnou tabákem provádí plynný oxid uhličitý, tato operace trvá od 1 do 4 minut. V preferovaném provedení za použití tabákového lože s vysokou měrnou sypnou hmotností tabáku může být tento proíukovací krok zkrácen, protože duté prostory mohou být minimalizovány a objem nádoby připadající na jednotku hmotnosti tabáku může být snížen. V příkladech dále podrobně popsaných a vztahujících se k obr. 14 až 16 je délka tohoto proíukovacího kroku pouze 5 sekund. Proíukovací krok může být eliminován bez zhoršení kvality konečného produktu. Výhodami proíukování je odstranění plynů, které mohou zabraňovat plnému proniknutí plynného oxidu uhličitého.

Plynný oxid uhličitý, který je používán v postupu podle tohoto vynálezu, se obecně přivádí ze zásobní nádoby, kde je přechováván v kapalné formě při tlacích od 2,758 MPa do 7,239 MPa. Zásobní nádoba může být plněna opětně stlačovaným plynným oxidem uhličitým vycházejícím z tlakové nádoby při jejím odvzdušnění. Další oxid uhličitý může být získáván ze skladovací nádoby, ve které je udržován v kapalné íormě obecně při tlacích od 1,482 MPa do 2,103 MPa a při teplotách od -28,9 do -17,8 °C. Kapalný oxid uhličitý ze skladovací nádoby může být směšován se znovu stlačovaným plynným oxidem uhličitým a uchováván v zásobní nádobě. Oxid uhličitý ze skladovací nádoby může být případně před uvedením do tlakové nádoby předehřát například za použití vhodných topných těles umístěných podél přívodu plynu na teploty

9186 od -17,8 °C do 29 °C a na tlaky od 2,068 MPa do 6,894 MPa. Po uvedení oxidu uhličitého do tlakové nádoby je teplota uvnitř nádoby včetně teploty tabáku, který má být upravován, v rozmezí od -6,7 do 26,7 ®C a tlak je takový, který odpovídá v podstatě nasycenému nebo nasycenému stavu plynného oxidu uhličitého.

Stabilita tabáku, což je doba po kterou je možno impregnovaný tabák skladovat po uvolnění tlaku a před konečným expandovacím krokem aniž by byla u impregnovaného tabáku narušena schopnost uspokojivého expandováni, záleží na počátečním obsahu OV, t.j. na OV před impregnačním krokem a na teplotě tabáku po odvzdušnění tlakové nádoby. Tabák s vyšším počátečním OV vyžaduje pro dosažení téhož stupně stability nižší teplotu než tabák s nižším počátečním OV.

Vliv obsahu OV na stabilitu tabáku impregnovaného oxidem uhličitým při 1,723 MPa a při -18 °C byl stanoven umístěním zváženého vzorku tabáku, typicky 60 gr až 70 g, do tlakové nádoby o objemu 300 ml. Nádoba byla potom ponořena do temperované lázně udržované na -18 °C, Po vyrovnáni teplot lázně a nádoby byla profukována plynným oxidem uhličitým. Tlak v nádobě byl poté zvýšen na 1,723 MPa.

Impregnace pomocí plynné fáze bylo dosaženo udržováním tlaku oxidu uhličitého přinejmenším 1,379 MPa až 2,068 MPa pod tlakem nasycených par oxidu uhličitého při -18 °C. Potom co byl tabák za zvýšeného tlaku ponechán nasáknout po dobu od 15 do 60 minut, tlak v nádobě byl rychle snížen na tlak atmosférický odvzdušněním nádoby v průběhu 3 až 4 sekund. Odvzdušrtovacl ventil byl okamžitě uzavřen a tabák zůstal v tlakové nádobě ponořené do temperované lázně při -18 °C po dobu asi 1 hodiny. Po přibližně 1 hodině byla teplota nádoby zvýšena na asi 25 °C, aby bylo dosaženo uvolnění oxidu uhličitého obsaženého v tabáku. Tlak a teplota v nádobě byly neustále sledovány za pomoci IBM-kompatibilního počítače se softvarovým vybavením LABTECH verze 4, firmy Laboratories Technologies Corp. Množství oxidu uhličitého uvolněného za určitý čas při konstantní teplotě může být vypočteno na základě závislosti tlaku v tlakové nádobě na čase.

V obrázku 3 je srovnána stabilita kouřem zpracovaného tabáku impregnovaného plynným oxidem uhličitým s obsahem OV 12 Sí, 14%, 16 % a 20 % při tlaku oxidu uhličitého 1,723 MPa a při -18 °C metodou popsanou dříve. V tabáku s obsahem OV 20 % se snížila

9186 koncentrace pohlceného oxidu uhličitého o 71 % během 15 minut při -18 °C, zatímco v tabáku ε obsahem 0V 12 % se během 60 minut sblížil obsah pohlceného oxidu uhličitého jen o 25 %. 2 celkového množství oxidu uhličitého uvolněného po zvýěení teploty nádoby na 25 °C je možno soudit na celkové množství pohlceného oxidu uhličitého. 2 těchto údajů je zřejmé, že při impregnaci tabáku za srovnatelných teplot a tlaků, se stabilita tabáku snižuje se vzrůstajícím obsahem OV.

Pro dosažení dostatečné stability tabáku jsou u expandovaného tabáku s počátečním obsahem OV asi 15 % používány po odvzdušnění tlakové nádoby s výhodou teploty tabáku od -17,8 °C do - 12,2 °C. Tabák s vyšším počátečním obsahem OV než 15 % by měl mít teplotu po odvzdušnění nižší než -12,2 °C a pohybující se v rozmezí -12,2 až -17,8 °C, tabák s počátečním obsahem OV nižším než 15 % může být pro dosažení srovnatelného stupně stability udržován při teplotách vyšších než jsou teploty v teplotním intervalu -17,8 °C až -12,2 °C. Na obr. 4 je například ilustrován vliv teploty po odvzdušnění na stabilitu tabáku při různém obsahu OV. Obr. 4 ukazuje, že tabák s vyšším obsahem OV, rovným asi 21 %, vyžaduje nižší teplotu po odvzdušnění, která je asi -37,4 ®C, aby se dosáhl stejný stupeň udržení pohlceného oxidu uhličitého po určitou dobu, ve srovnání s nižším obsahem OV, rovným asi 12 po odvzdušnění v intervalu -12,2 ®C až - 17,8 5a 6 je znázorněn vliv obsahu OV v tabáku a teploty po odvzdušnění na na rovnovážný válcový obsah (CV) a na specifický objem expandovaného tabáku udržovaného na určité teplotě po odvzdušnění po určitý čas.

Závislosti na obr. 4, 5 a 6 jsou založeny na údajích získaných z zkouškách č. 49, 54 a 65. Při těchto zkouškách byl kouřem zpracovaný tabák umístěn v tlakové nádobě o celkovém objemu 0,096 m³, z něhož bylo 0,068 m³ zaplněno tabákem. Při zkouškách 54 a 65 bylo umístěno 9,97 kg- tabáku s obsahem OV 20 % umístěno v tlakové nádobě. Tento tabák byl před natlakováním nádoby na 5,515 MPa předchlazen průchodem plynného oxidu uhličitého nádobou po dobu 4 až 5 minut, v případě zkoušky č. 54 při tlaku 2,902 MPa a v případě zkoušky č. 65 při 1,055 MPa.

Tlak při impregnaci, hmotnostní poměr oxidu uhličitého k tabáku a tepelná kapacita tabáku mohou být nastaveny tak, že množství tepla odváděného v důsledku vypařovaní zkodenzovaného * a při teplotách ®C. Na obrázcích

9186 oxidu uhličitého je nizké ve srovnáni s množstvím tepla odvedeným v důsledku expanze plynného oxidu uhličitého uvolnění tlaku. S poklesem hmotnostního poměru plynného oxidu uhličitého k tabáku, t.j. při zvyšování měrné sypné hmotnosti tabáku však stoupá množství tepla, které je nutno odvést důsledku vypařování zkondenzovaného oxidu uhličitého. Aby bylo předběžným stlačováním tabáku dosaženo zvýšení výrobní kapacity a rovnoměrnější expandování tabáku, je nutno dosáhnout, aby tvorba a vypařování zkondenzovaného oxidu uhličitého byly řízeny.

Při zkouškách 49, 54 a 65 byl po dosažení impregnačního tlaku 5,515 MPa systém udržován na tomto tlaku po dobu asi 5 minut, načež byl tlak náhle snížen na tlak atmosférický během asi 90 sekund. Pro zkoušky 54 a 65 byla vypočtena hmotnost oxidu uhličitého, který zkodenzoval po ochlazení během tlakování, a který připadá na jednotku hmotnosti tabáku. Tento údaj je uveden dále. Impregnovaný tabák byl udržován na teplotě rovné teplotě po odvzdušnění za přístupu suchého vzduchu do té doby, než byl expandován v expanzní věži o průměru 76,2 mm stykem s parou udržovanou na udané teplotě a procházející rychlostí 44 m/sec po dobu méně než 5 sec.

9186

Tabulka 1

zkouška č.	54	65
obsah OV (%)	20,5	20,4
hmotnost tabáku (kg)	10,2	21,25
tlak CO2 Při chlazení proíukováním (MPa)	2,902	1,055
tlak při impregnaci (MPa)	5,515	5,322
předchlazovací teplota (°C)	12,2	-29,9
teplota po odvzdušnění (°C)	-6,7 - 12,2	-37,4
teplota plynu v expanzní věži («Ο	302	302
rovnovážný válcový objem (CV) (cm³/g)	8,5	10,0
specifický objem (cm³/g)	1,8	2, 5
vypočtené množství zkondenzovaného C02 (kg/kg tabáku)	0,19	0,58

Válcový objem (CV - cylinder volume)

Slovní spojení válcový objem je názvem jednotky pro měření stupně expandování tabáku. Hodnoty užívané v tomto dokumentu ve spojení s tímto termínem se stanovují následujícím způsobem:

Tabákové plnivo o hmotnosti 20 gramů v případě, že nebylo expandováno nebo , o hmotnosti 10 gramů v případě, že bylo expandováno, je umístěno do do válcového hustoměru Densimeter cylinder, typ č. DD-60, výrobce Heinr. Borgwald GmbH, Schnackenburgallee 15, Postíach 540702, 2000 Hamburg 54, BRD. Na tabák se přiloží píst o hmotnosti 2 kg a průměru 5,6 cm a ponechá se působit po dobu 30 sekund. Výsledný objem stlačovaného tabáku je odečten, čímž se získá válcový objem v cm^/g. Tato zkouška slouží ke stanovení zdánlivého objemu tabáku o určité hmotnosti. Stanovený objem plniva je nazýván válcovým objemem. Tato zkouška se provádí za standardních podmínek při 24 °C a při relativní vlhkosti 60 %. Pokud není jinak určeno, je vzorek před zkouškou kondicionován za těchto podmínek po dobu 24 až 48 hodin.

9186

Specifický objem (SV - speciíic volume)

Slovní spojení specifický objem je názvem pro jednotku sloužící ke stanovení objemu a pravé hustoty pevných objektů, například tabáku za užití základních principů zákona ideálních plynů. Specifický objem je určován jako převrácená hodnota hustoty a je vyjadřován v cm³/3. Zvážený vzorek tabáku, buď neupraveného nebo sušeného při 100 °C po dobu 3 hodin, nebo kondiciovaného, se umístí do cely pyknometru Quantachrome Penta-Pycnometer. Srovnává se objem helia vytlačený tabákem s objemem helia potřebným k naplnění prázdné cely a objem tabáku se stanovuje na základě Archimedova zákona. Pokud není uvedeno jinak, byly hodnoty specifického objemu, uváděné v tomto dokumentu stanovovány za použití téhož vzorku tabáku, který byl použit pro stanovení OV, t.j. tabáku sušeného po dobu 3 hodin v sušárně s nucenou cirkulaci vzduchu.

Potřebný stupeň stability tabáku a tedy požadovaná teplota po odvzduěnění záleží na mnoha faktorech včetně doby po uvolnění tlaku a před expandováním tabáku. Proto je nutné volit vhodnou teplotu po odvzdušnění na základě požadované stability. Podle jiného aspektu tohoto vynálezu je tabák v období mezi impregnačním a expandovacím krokem udržován v takových podmínkách, aby byl pohlcený oxid uhličitý udržován v tabáku. Tabák má být například dopravován ve vychlazených přepravnících a nemá být vystavován působení vzduchu obsahujícího vlhkost.

Požadovaná teplota tabáku po odvzdušnění může být dosažena za použití jakýchkoliv vhodných prostředků včetně předchlazení tabáku před jeho Vložením do tlakové nádoby, ochlazením tabáku in šitu v tlakové nádobě proíukováním chladným oxidem uhličitým nebo jinými vhodnými prostředky nebo vakuovým chlazením in šitu podporovaným proíoukáváním plynným oxidem uhličitým. Výhodou vakuového chlazení je snížení obsahu OV bez tepelného rozkladu tabáku. Při vakuovém chlazení jsou rovněž odstraňovány nekondenzovatelné plyny z tlakové nádoby, což umožňuje eliminaci proíukovacího kroku. Vakuové chlazení je účinným a praktickým způsobem snížení teploty tabáku na teplotu až -1 °C. S výhodou se chlazeni tabáku provádí in šitu v tlakové nádobě.

Množství tepla odvedeného při předchlazení nebo při chlazení in šitu, které je nutné k dosažení žádané teploty po odvzdušnění

9186 závisí na množství tepla odvedeného v důsledku expanze oxidu uhličitého při uvolnění tlaku. Množství tepla odvedeného v důsledku expanze oxidu uhličitého záleží na poměru hmotnosti oxidu uhličitého ke hmotnosti tabáku, na tepelné kapacitě tabáku na konečném tlaku při impregnaci a na teplotě v systému. Proto je pro určitý impregnační proces, při kterém jsou dány návážka tabáku, tlak, teplota a objem systému, možno dosáhnout řízeni konečné teploty tabáku po odvzdušnění řízením množství oxidu uhličitého který kondenzuje na tabáku. Množství tepla odvedeného v důsledku odpaření zkondenzovaného oxidu uhličitého je .funkcí poměru hmotnosti oxidu uhličitého ke hmotnosti tabáku, tepelné kapacity tabáku a teploty nebo tlaku v systému. V přítomnosti zkondenzovaného oxidu uhličitého neovlivní změny v měrné sypné hmotnosti významně teploty po odvzdušnění. Je-li tabák před stlačován oxidem uhličitým, zvyšuje se měrná sypná což umožňuje plnění většího množství tabáku do dané nádoby. Vzestup měrné sypné hmotnosti tabáku může impregnací hmotnost, impregnační zvýšit výrobní kapacitu. Přestože preferované provedení tohoto vynálezu popisuje provádění stlačovacího kroku za účelem zvýšení měrné sypné hmotnosti pomocí pístu, může být použita pro stlačování tabáku jakákoliv alternativa tohoto postupu nebo jiné než mechanické způsoby nebo aparatury.

Žádaná stabilita tabáku je určována specifickým provedením impregnačního a expandovacího postupu. Obr. 13 znázorňuje teplotu po ventilaci, nutnou k dosažení požadované stability tabáku v závislosti na OV pro určitý způsob provedeni postupu. Spodní Sraíovaná plocha 200 znázorňuje množství tepla odvedeného v důsledku expanze plynného oxidu uhličitého, horní plocha 250 znázorňuje množství tepla, které je navíc nutno odvést pomocí vypařování kapalného oxidu uhličitého v závislosti na obBahu OV, aby byla dosažena požadovaná stabilita. V tomto příkladu je dosažena odpovídající stabilita tabáku, je-li teplota tabáku rovna teplotě udané křivkou stability, nebo je-li pod touto teplotou. Proměnné parametry postupu, které určují teplotu tabáku po odvzdušnění, jsou proměnné hodnoty diskutované v předešlém textu a jiné proměnné hodnoty kterými jsou teplota nádoby, hmotnost nádoby, objem nádoby, tvar nádoby, geometrie průtoku, uspořádání příslušenství, přestup tepla ke stěnám nádoby, retenční doba mezi impregnací a expandováním u tohoto procesu

9186 a případně další parametry.

Pro postup, při kterém je používán tlak 5,515 MPa, jehož podmínky jsou znázorněny na obr. 13 a u kterého je doba zdržení po odvzdušnění asi 1 hodina, není v případě obsahu OV v tabáku rovném 12 X nutné předchlazení, zatímco tabák s obsahem 21 % vyžaduje dostatečné předchlazení, aby bylo možno dosáhnout teplotu po odvzduěněni rovnou -37,4 °C.

Požadovaná teplota po odvzdušnění od -37,4 °C do -6.7 °C je podstatně vyšší než teplota po odvzduěněni rovná -79 °C, která odpovídá použití kapalného oxidu uhličitého jako impregnantu. Tato vyšší teplota tabáku po odvzduěněni a nižší obsahy OV umožňují, aby se expanzní krok prováděl při podstatně nižší teplotě, což má za následek, že dochází k menší ztrátě kvality expandovaného tabáku a jeho vůně v důsledku vysoké teploty. Navíc se pro expandováni tabáku spotřebovává méně energie. Protože se dále vytváří velmi málo nebo žádný pevný oxid uhličitý, je manipulace s impregnovaným tabákem zjednodušena. Na rozdíl od tabáku, který byl impregnován pomocí kapalného oxidu uhličitého, tabák impregnovaný podle tohoto vynálezu nemá tendenci vytvářet shluky, které musí být mechanicky desintegrovány. Je tedy dosahováno vyššího výtěžku použitelného tabáku, protože desintegrace shluků způsobující vznik tabákových úlomků, které jsou příliš malé pro použití při výrobě cigaret, nemusí být prováděna.

Navíc není tabák obsahující 21 % OV při -37,4 °C a tabák obsahující 12 % OV při -6,7 °C křehký a je možno s ním manipulovat s minimálními ztrátami způsobenými lámáním, zatímco při teplotě -79 °C je křehký tabák s jakýmkoliv obsahem OV. V důsledku toho je dosažen vyšší výtěžek použitelného tabáku, protože během normální manipulace jako je například vyprazdňování tlakové nádoby nebo přemisťování z tlakové nádoby dc expanzní zóny dochází k jeho lámání v menším rozsahu.

Zvýšením výstupního obsahu OV, t.j. obsahu OV bezprostředně po expandování na 6 % a výše se může snížit rozsah chemických změn, například snížení obsahu cukrů a alkaloidů během expandování impregnovaného tabáku. Obvykle je zvýšení výstupního obsahu OV spojeno s poklesem stupně expandování. Pokles stupně expandování závisí silně na výchozím obsahu OV v tabáku. Je-li výchozí obsah OV snížen na asi 13 dochází k minimálnímu

9186 snížení stupně expandování i v případech, kdy je obsah vlhkosti v tabáku opouštějícím expanzní zařízeni 6 % i více. Proto při snížení výchozího obsahu OV a expanzní teploty byl udržen překvapivě dobrý stupeň expandování při současné minimalizaci chemických změn. Toto je zřejmé z obr. 7, 8 a 9.

Závislosti znázorněné na obr. 7, 8 a 9 jsou založeny na údajích získaných při zkouškách 2241, 2242 a 2244 až 2254. Tyto údaje jsou uvedeny v Tabulce 2. Při všech těchto zkouškách bylo určité množstvíkouřem zpracovaného tabáku umístěno v tlakové nádobě podobné tlakové nádobě popsané v příkladu 1.

Tabulka 2 zkouška č.

2241

2242 2244-46 2245 (třetí) (druhá) hmotnost tabáku

(kg)	45, 3	45,3	147,3	147, 3
vypočtené množství
zkondenzovaného COz
(kg/kg)	—	—	0, 36	0,36
teplota věže («O	329	357	260	288
vstup:
obsah OV skutečný	18, 8	18,9	17, 0	17,2
obsah OV rovnov.	12, 2	12,1	12,2	12,1
rovnovážný CV (cm³/g)	4,5	4,6	4,8	4,9
spec. objem (cm³/g	0,8	0,9	0,8	0, 8
věž :
obsah OV skutečný.	2,5	2,2	4,6	3,3
obsah OV rovnov.	11,5	11,2	11,9	11,8
rovnováž ný C V (cm³/g)	9/5	10,8	7,1	8, 2
spec. objem (cm³/g	3,0	3,1	1,8	2,3
vstup:
alkaloidy*	2,71	2,71	2,71	2,71
redukující cukry*	13, 6	13,6	13,6	13,6
výstup věže:
alkaloidy*	2,12	1,94	2,47	2,42
X snížení alkaloid©	21,8	28,4	8,9	10,7
redukující cukry*	11,9	10,6	13,3	13,3
% snížení reduk. cukrů	12,5	22,0	2,2	2,2

«hmotnostní vztaženo na sušinu

9186

Tabulka 2 (pokračování) zkouška č

2246 2247-48 (prvá) (prvá)

2248 2245 (druhá) (prvá) hmotnost tabáku (kg) vypočtené množství zkondenzovaného CO2 (kg/kg) teplota věže (°C)

147,3 108,8 108,8 108,8

0,36

315,5

0,29

204,4

0,29

232, 2

0,29

260 vstup:

obsah OV skutečný 17,5 obsah OV rovnov. 12,0 rovnovážný CV (cm³/g) 4,9 spec. objem (cm³/g 0,8 věž:

obsah OV skutečný 3,1 obsah OV rovnov. 11,6 rovnovážný CV (cm³/g) 9,5 spec. objem (cm³/g 2,8 vstup:

alkaloidy* 2,71 redukující cukry* ’ 13,6 výstup věže:

alkaloidy* 2,12 % snížení alkaloidů 21,8 redukující cukry* 11,2 % snížení reduk. cukrů 17,6

14,30 14,2 15,2

11,6 11,8 11,8

5,2 5,3 5,3

0,8 0,8 0,8

6.1 4,6 4,4

12,0 11,6 11,5

7,4 8,7 9,4

2.2 2,6 2,9

2,71 2,71 2,71

13,6 13,6 13,6

2,61 2,49 2,36

3,7 8,1 12,9

13,6- 13,6 13,2

0 2,9 *hmotnostní %, vztaženo na sušinu

9186

Tabulka 2 (pokračování)

zkouška č.	2250	2251-52	2252	2253-54	2254
	(druhá)	(prvá)	(druhá)	(prvá)	(druhá)

hmotnost tabáku (kg)	108,7	95,1	95,1	95,1	95,1
vypočtené množství
zkondenzovaného CO2
(kg/kg)	0, 29	0,25	0,25	0,29	0,25
teplota věže (°C)	287,8	173,9	218,3	218,3	273,9
vstup:
obsah OV skutečný	15,0	12, 9	13, 0	12,8	12,9
obsah OV rovnov.	11,9	12,0	11,6	11,8	12,0
rovnovážný CV (cm³/g)	5,3	5,4	5,4	5, 3	5,4
spec. objem (cm³/g)	0,8	0, 8	0, 8	0,8	0,8
věž :
obsah OV skutečný	2,8	6, 5	5,0	3,60	2,9
obsah OV rovnov.	11,4	12,2	12,1	11,8	11,7
rovnovážný CV (cm³/g)	9,4	8, 6	8,9	8,9	9,1
spec. obj em (cm³/g	3,0	2,6	2,8	3,1	3,2
vstup:
alkaloidy*	2,71	2,71	2,71	2,71	2,71
redukující cukry*	13, 6	13,6	13,6	13, 6	13, 6
výstup věže:
alkaloidy*	2,26	2,54	2,45	2,39	2,28
% snížení alkaloidů	16,6	6,3	9,6	11,8	15,9
redukující cukry*	13,2	13,6	13, 5	13,1	12,9
% snížení reduk. cukrů	2,9	0	0,7	3,7	5,1

^hmotnostní %, vztaženo na sušinu

Pro impregnaci tabáku byl ve zkouškách 2241 a 2242 použit kapalný oxid uhličitý pod tlakem 2,964 MPa. Tabák byl ponechán nasáknout kapalným oxidem uhličitým po dobu 60 sekund, poté byl kapalný oxid uhličitý vypuštěn. Tlak v nádobě byl nato rychle snížen na tlak atmosférický, čímž se vytvořil oxid uhličitý in šitu. Impregnovaný tabák byl vyjmut z nádoby a pokud se vytvořily shluky, byly rozdrceny. Tabák byl potom expandován v 203 mm expanzní věži kontaktem se směsi vzduchu a páry obsahující 75 & páry zahřátou na uvedenou teplotu a procházející rychlostí 25,9 m/sec po dobu asi 4 sekundy.

9186 expandována impregnováno

Obsah nikotinových alkaloidů a redukujících cukrů před a po expandování byl stanovován za užití kontinuálního průtočného analytického systému Bran Luebe. Pro extrakci nikotinových alkaloidů a redukujících cukrů je používán vodný roztok kyseliny octové. Extrakt je nejdříve podroben dialýze, která odstraňuje většinu látek rušících při obou stanoveních. Redukovatelné cukry jsou stanovovány na základě jejich reakce s hydrazidem p-hydroxybenzoové kyseliny v zásaditém prostředí při 85 °C, čímž vzniká zabarvení. Nikotinové alkaloidy se stanovují na základě jejich reakce s chlorkyanem v přítomnosti aromatických aminů. Pokles koncentrace aminů nebo redukujících cukrů je indikací ztráty nebo změn chemických složek a složek způsobujicích vůni tabáku.

Impregnace při zkouškách 2244 až 2254 byla prováděna plynným oxidem uhličitým za tlaku 5,515 MPa, metodou popsanou v příkladu 1 (uveden dále). Aby bylo možno sledovat vliv teploty, při které se provádí expandování, byla impregnovaná dávka tabáku při různých teplotách. Tak bylo například

147 kg tabáku a poté byly testovány tři vzorky, odebrané po uplynutí jedné hodiny expandované při 260 ©C, 288 ©C, a 315,5 ©C, což odpovídá zkouškám č. 2244, 2245 a 2246. Aby mohl být zhodnocen vliv obsahu OV, byly impregnovány šarže tabáku s obsahem OV 13 X, 15 X, 17 X a 19 %. Poznámka prvá, druhá nebo třetí pod číslem zkoušky znamená pořadí, ve kterém byl tábák z určité impregnace expandován. Impregnovaný tabák byl expandován v 203 mm expanzní věži směsí vzduchu a páry, obsahující 75 * páry zahřáté na uvedenou teplotu a procházející rychlostí 25,9 m/sec po dobu méně než 4 sekundy. Obsah alkaloidů a redukujících cukrů v tabáku byl měřen stejným způsobem, jak je uvedeno shora.

Tabák, který má být upravován se uvádí do sušičky U2., kde se jeho obsah vlhkosti zmenšuje z původního obsahu 19 % až 28 X na konečný obsah 12 X až 21 X, s výhodou na 13 X až 16 X (všechny údaje v hmotnostních procentech). Sušení je prováděno jakýmkoliv vhodným způsobem. Tento sušený tabák může být před impregnací a expandováním skladován v silu, nebo může být po příslušné úpravě teploty a stlačování plněn do tlakové nádoby 30.

může být případně odměřeno určité přemístěno na pásový dopravník uvnitř

Pomocí vážícího pásu množství sušeného tabáku a jednotky pro chlazení tabáku £0. Uvnitř jednotky pro chlazení

9186 tabáku 20 je tabák před plněním do tlakové nádoby 30 ochlazován pomocí jakýchkoliv vhodných prostředků včetně strojního chlazení na teplotu nižší než -6,7 °C, s výhodou na teplotu nižší než

-17,8 oC.

Blokový diagram na obr. 2A je podobný blokovému diagramu na obr. 2, avšak ukazuje navíc podle zlepšeného provedení tohoto vynálezu zařízení pro stlačování tabáku 80 před jeho impregnací pomocí oxidu uhličitého. Tabák může být stlačován in šitu v tlakové nádobě nebo v oddělené stanici pro stlačování tabáku, případně mohou tyto způsoby být kombinovány. Zařízení pro stlačování tabáku 80 může být tedy nezávislé na tlakové nádobě 30 nebo může být její součástí a obsahuje odpovídající části sloužící pro transport tabáku a jeho komprimování.

Při použití tabáku s obsahem OV 15 % komprimuje nebo zhutftuje stlačovací stanice 80 tabák z původní hustoty odpovídající zkypřenému stavu až na hustotu odpovídající stavu v rozmezí 0,19 g/cm³ do 0,25 g/cm³ , s výhodou od 0,21 g/cm³ do 0,24 g/cm³ . Bylo pozorováno, že tabák s obsahem OV 15 X, stlačený více než na 0,24 g/cm³až 0,25 g/cm³, vykazuje po vyjmutí z tlakové nádoby do jisté míry tvorbu shluků.

U malých impregnačních zařízení (například o objemu asi 28 litrů) je měrná sypná hmotnost mechanicky stlačeného tabáku značně jednotná v celém tabákovém loži. U velkých impregnačních zařízení se dosahuje pomocí mechanického stlačování jednotně j.š ího rozloženi měrné sypné hmotnosti, než při pouhém působení gravitace. By1-1 i například kouřem zpracovaný tabák obsahující 25 X 0V volně plněn do do válce vysokého 175,2 cm o průměru 61 cm byla měrná sypná hmotnost od 0,36 g/cm³ až 0,40 g/cm³na měřicích bodech v tabákovém loži ve výškách mezi 0 cm a 50,8 cm a zmenšovala se na 0,33 g/cm³ ve výšce 80 cm a poté se snižovala v podstatě lineárně z 0,33 g/cm³ na 0,23 g/cm³ ve výškách mezi 80 cm a povrchem tabákového lože. Je-li tabákové lože stlačeno alespoň na prahovou měrnou sypnou hmotnost, je stlačení vyvolané gravitací a měrná sypná hmotnost je v celém tabákovém loži prakticky konstantní.

Pro měření měrné sypné hmotnosti tabákového lože byl používán následující množství tabáku, například množství o hmotnosti 18,1 kg, byla postupně ukládána do válce. Po uložení každé z dávek o hmotnosti v různých hloubkách postup: Předem zvážená

9186 hmotnosti příslušných dávek plní do tlakové nádoby 30 vertikálně, podle tohoto

18,1 kg byla do válce vložena značka. Když byl takto válec naplněn po sobě následujícími vrstvami dávek o hmotnosti 18,1 kg, byl opatrně vyzdvižen, takže sloupec tvořený vrstvami tabáku a značkami zůstal stát. Byla změřena výška každé ze značek a vypočteny objemy a měrné sypné tabáku o hmotnosti 18,1 kg.

Ochlazený a stlačený tabák se plnicím otvorem pro plnění tabáku 31 a je zde ukládán. S výhodou je tlaková nádoba 30. válec s vertikální podélnou osou s přívodem oxidu uhličitého 33 umístěným na dně nebo blízko dna nádoby 30. a odvzduSňovacím vývodem 32 umístěným v nejvyšším bodu nebo poblíž nejvyšší ho bodu nádoby .30. OdvzduSněni však může být dosaženo i jakémkoliv vhodném směru např horizontálně, radiálně a pod., protože postup vynálezu dosahuje v podstatě jednotné teploty uvnitř tabákového lože v důsledku jednotně řízené kondenzace oxidu uhličitého. Tabákové lože je v podstatě homogenní a jednotné a umožňuje jednotný proud plynu v jakémkoli směru.

Tlaková nádoba 30 je potom propláchnuta plynným oxidem uhličitým, aby se z nádoby 30 odstranil všechen vzduch a jiné nezkondenzovatelné plyny. Tlaková nádoba může být rovněž evakuována za užití vývěvy, čímž se před uvedením oxidu uhličitého odstraní vzduch a jiné plyny. Je žádoucí, aby proplachování bylo prováděno tak, aby se znatelně nezvyšovala teplota tabáku v nádobě 30. S výhodou je plyn vypuzený v tomto proplachovacím kroku zpracováván způsobem umožňujícím regeneraci oxidu uhličitého pro nové použití, nebo může výt vypouštěn do atmosféry potrubím 34.

Po proplachovacím kroku je oxid uhličitý uváděn do tlakově nádoby 30 ze zásobní nádoby SD/ kde je udržován při tlaku 2,758 MPa až 7,239 MPa. Jakmile tlak v nádobě 30 dosáhne hodnotu mezi 2,068 MPa až 3,447 MPa, otevře se výstup oxidu uhličitého, čímž oxid uhličitý začne procházet přes tabákové lože a ochlazovat tabák na v podstatě stálou teplotu při současném udržování tlaku v nádobě 30 mezi 2,068 MPa až 3,447 MPa. Jakmile je dosažena v podstatě stálá teplota· tabáku, uzavře se výstup oxidu uhličitého 32 a tlak v nádobě 30 se dalším napouštěním plynného oxidu uhličitého zvýši na hodnotu mezi 4,826 a 6,894 MPa, s výhodou na 5,515 MPa. Poté se uzavře přívod oxidu uhličitého

9186

33. V tomto okamžiku je tabákové lože přibližně na teplotě rosného bodu oxidu uhličitého. Protože je možno efektivně používat tlaky až do 7,239 MPa a bylo by možno použít i tlaku rovnému kritickému tlaku oxidu uhličitého, jehož hodnota je 7,287 MPa, není známa jiná horní mez použitelného rozmezí impregnačního tlaku, než mez daná možnostmi zařízení, které je k dispozici, a vlivem oxidu uhličitého v podkritickém stavu na tabák,

Tlakování tlakové nádoby probíhá po termodynamické stránce takovým postupem, který umožňuje, aby na tabáku kondenzovalo řízené množství nasycených par oxidu uhličitého. Na obr. 1 je znázorněn standardní diagram teplota (°C) - entropie (J/kgr°C) pro oxid uhličitý, ve kterém linie I-V znázorňuje termodynamickou cestu podle tohoto vynálezu. Tak je například tabák o teplotě 18,3 °C umístěn v tlakové nádobě (v bodu I) a tlak v této nádobě je zvýšen na 2,068 MPa (jak je znázorněno linií I-II). Nádoba se potom průchodem oxidu uhličitého při 2,068 MPa ochladí na -17,8 °C (znázorněno linií II-III). Do nádoby se přivádí další oxid uhličitý, čímž tlak stoupá na 5,515 MPa a teplota na 19,4 °C. Protože však teplota tabáku je pod rosným bodem plynného oxidu uhličitého, zkondenzuje řízené množství oxidu uhličitého na tabáku (jak je znázorněno linií III-IV). Poté co systém je udržován při 5,515 MPa po žádanou dobu, je tlak v nádobě rychle snížen na tlak atmosférický, což má za následek pokles teploty na teplotu po odvzdušnění v rozmezí -20,6 °C až -23,3 °C (znázorněno linií IV-V).

Ochlazení tabáku in šitu na teplotu -12,2 °C před tlakováním umožňuje kondenzaci značného množství oxidu uhličitého. Kondenzace obecně umožňuje v podstatě rovnoměrnou distribuci kapalného oxidu uhličitého v tabákovém loži. Odpaření tohoto kapalného oxidu uhličitého během odvzdušňovacího kroku napomáhá rovnoměrnému ochlazení tabáku. Jednotná postimpregnační teplota tabáku má za následek jeho rovnoměrnější expandování. Rovnoměrná kondenzace oxidu uhličitého na tabáku a výsledné rovnoměrné ochlazení tabáku je podporováno předchozím stlačením tabáku na jednotnou měrnou sypnou hmotnost.

Tato rovnoměrná teplota tabáku je znázorněna na obr. 10, který je schematickým znázorněním impregnační nádoby 100. použité při zkoušce 28, na kterém jsou uvedeny teploty ve °C v různých

9186 místech tabákového lože po odvzdušnění. Tak například byly na řezu 120, 914 mm od nejvyššího místa nádoby 100 zjištěny teploty

tabáku	-11,7 °C,	-14 oC,	-14 «c	a -16
o vnitřním průměru	1524 mm	a výšce	2591 :
kouřem	zpracovaného	tabáku.	Nádoba	byla
2,413	MPa proíoukávána	po dobu	30

sekund plynným oxidem uhličitým. Tabákové lože bylo poté proíukováním po dobu 12,5 min. při tlaku 2,413 MPa ochlazeno na -12,2 °C. Tlak v tlakové nádobě byl potom zvýšen na 5,515 MPa a udržován po dobu 60 sekund, načež tlak rychle snížen během 4,5 minut. Byla měřena teplota různých místech a bylo zjištěno. Že jak je znázorněno v obr. 10. Bylo tabáku zkondenzovalo asi 0,26 kg^- oxidu by 1 tabákového lože v jeho v podstatě je jednotná, vypočteno, že asi na 1 kg uhličitého.

Tabák v tlakové nádobě .30, znázorněné na obr. 2, je udržován pod tlakem oxidu uhličitého rovným 5,515 MPa po dobu 1 až 300 sekund, s výhodou po dobu 60 sekund. Bylo zjištěno, že doba kontaktu tabáku s plynným oxidem uhličitým, t.j. doba, po kterou musí být tabák udržován ve styku s plynným oxidem uhličitým, aby absorboval žádané množství oxidu uhličitého, je výrazně ovlivňována obsahem OV a použitým impregnačním tlakem. U tabáku s vyšším počátečním obsahem OV je zvláště za nižších tlaků pro dosažení srovnatelného stupně impregnace nutná kratší doba styku s oxidem uhličitým při určitém tlaku, než u tabáku s nižším obsahem OV. Při vyšších impregnačních tlacích se vliv obsahu OV na dobu styku s oxidem uhličitým snižuje. To je zřejmé z Tabulky 3.

9186

Tabulka 3

Vliv impregnačního tlaku	a obsahu	OV v tabáku na	dobu styku	s CO2
zkouška Č.	20	14	21	59	49
počáteční obsah OV (%)	12,2	11,7	11,8	12,3	12, 6
impregnační tlak (MPa)	3, 25	3,18	3, 20	5,53	5, 51
doba kontaktu při impregnačním tlaku (min.)	5	15	60	1	5
výstup z věže:
rovnovážný válcový objem (CV)	7,5	8,7	10,1	9,8	10,4
specifický objem (SV)	1,8	2,1	2,8	3,1	3,1
srovnávací vzorek* rovnovážný válcový objem (CV)	5,3	5,4	5,2	5,6	5,7
specifický objem	0, 8	0, 8	0, 8	0,8	0, 8
*CV a SV tabáku před úpravou

Tabulka 3 - pokračování	OV v tabáku na dobu styku s CO2
Vliv impregnačního tlaku	a obsahu
zkouška č.	33	32	35	30	27
počáteční obsah OV (%)	16,7	16,4	16, 9	16,5	16, 0
impregnační tlak (MPa)	2,95	2,96	2, 96	3,17	3,10
doba kontaktu při impregnačním tlaku (min.)	0,25	5	10	15	20
výstup z věže:
rovnovážný válcový objem (CV)	8, 5	9,3	10,5	11,1	10,5
specifický objem (SV)	2,1	2,6	3,4	3,1	2,9
srovnávací vzorek* rovnovážný válcový objem (CV)	5, 5	5, 5	5,7	5,5	5,5
specifický objem	0,8	0, 8	0,8	0, 8	0,8

*CV a SV tabáku před úpravou

9186

Poté, co byl tabák dostatečně naimpregnován, tlak v tlakové nádobě se rychle sníží na atmosférický tlak v průběhu 1 sekundy až 300 sekund v závislosti na velikosti nádoby odvedením oxidu uhličitého nejdříve do jednotky na rekuperaci oxidu uhličitého 40 a potom vedením 34 do atmosféry. Oxid uhličitý, který zkondenzoval na tabáku během tohoto odvzdušftovacího kroku se odpařuje, což napomáhá ochlazování tabáku a způsobuje, že teplota tabáku po odvzdušnění je v rozmezí od -37,4 °C do -6,7 °C.

Množství oxidu uhličitého zkondenzovaného na tabáku je s výhodou v rozmezí od 0,1 do 0,9 kilogramu na kilogram tabáku. Nejvýhodněji je toto množství v rozmezí 0,1 do 0,3 kilogramu na kilogram tabáku, avšak v některých případech mohou být vyhovující i množství od 0,5 do 0,6 kilogramu na kilogram tabáku.

Impregnovaný tabák z tlakové nádoby 30 může být okamžitě expandován za použití vhodných prostředků, například uváděním do expanzní věže 70. Jinou možností je ponechání tabáku před expandováním po dobu asi 1 hodiny při teplotě rovné teplotě po odvzdušnění v zařízení pro transport tabáku 60 v suché atmosféře, t.j. v atmosféře s rosným bodem bodem nižším než je teplota po odvzdušnění. Po expandováni a pokud je třeba po vytřídění může být tabák použit pro výrobu tabákových výrobků, například cigaret.

Příklady provedeni vynálezu

Přiklad 1

Vzorek kouřem zpracovaného tabákového plniva o hmotnosti 109 kg s obsahem OV 15 % byl ochlazen na -6,7 °C a poté umístěn v tlakové nádobě o průměru 610 mm a výšce 2440 mm. Tato nádoba byla poté natlakována na 2,068 MPa plynným oxidem uhličitým. Tabák byl potom ochlazen na -17,8 °C profoukáváním po dobu 5 minut plynným oxidem uhličitým při podmínkách blízkých nasycenému stavu, přičemž byl tlak v tlakové nádobě udržován na 2,068 MPa. Potom se nádoba natlakovala na 5,515 MPa pomocí plynného oxidu uhličitého. Nádoba byla udržována při tlaku 5,515 MPa po dobu 60 sekund. Tlak v nádobě byl snížen na atmosférický tlak

9186 odvzdušněním během asi 300 sekund, po kterém byla teplota tabáku -17,8 °C. Na základě této teploty tabáku a tlaku, teploty a objemu systému bylo vypočteno, že zkondenzovalo asi 0,29 kilogramů oxidu uhličitého na kilogram tabáku.

Impregnovaný vzorek tabáku vykazoval přírůstek hmotnosti asi o 2 %, což bylo přisouzeno impregnaci oxidem uhličitým.

Impregnovaný tabák byl potom po dobu jedné hodiny zahříván na teplotu 288 °C ve věži o průměru 203 mm stykem se směsí páry a vzduchu, obsahující 75 % a procházející rychlostí 25,9 m/sec po dobu méně než 2 sekundy obsah OV 2,8 96. Produkt byl podmínkách při 24 a 60 % relativní vlhkosti po dobu 24 hodin.

Plnicí schopnost kondiciovaného produktu byla měřena standardizovaným testem válcového objemu. Byl naměřen válcový objem (CV) 9,4 cm³/g při rovnovážném obsahu vlhkosti 11,4 %.

U neexpandovaného srovnávacího vzorku byl zjištěn válcový objem 5,3 cm³/g při rovnovážném obsahu vlhkosti 12,2 9s. Vzorek vykazoval tedy po úpravě zvýšení plnicí schopnosti měřené pomocí válcového objemu o 77

Produkt vycházející z věže měl kondiciován ve standardních

Vliv doby zdržení mezi impregnací a expandováním na SV expandovaného tabáku byl sledován při zkouškách 2132-1 až 2135-2. Při každé z těchto zkoušek 2132-1, 2132-2, 2134-1, 2134-2, 2135-1 a 2135-2 bylo umístěno 101,9 kg koyřem zpracovaného tabáku s obsahem 0V 15 % do téže tlakové nádoby, jak bylo popsáno shora. Nádoba byla natlakována na 1,723 až 2,068 MPa plynným oxidem uhličitým. Tabák byl potom ochlazen, přičemž byl tlak nádobě udržován na 1,723 až 2,068 MPa, stejným způsobem jak bylo popsáno shora. Nádoba byla poté plynným oxidem uhličitým natlakována na tlak 5,515 MPa. Tento tlak byl udržován po dobu 60 sekund, načež byla nádoba odvzdušněna na atmosférický tlak během asi 300 sekund. Impregnovaný tabák byl před expandováním udržován v prostředí s rosným bodem pod teplotou rovnou teplotě po odvzdušnění. Obr. 11 ilustruje vliv doby zdržení po impregnaci na rovnovážný CV expandovaného tabáku.

9186

Přiklad 2

0,096 m³ . Tato nádoba byla poté oxidem uhličitým. Tabák byl

Vzorek kouřem zpracovaného tabákového plniva o hmotnosti 8,607 kg s obsahem OV 15 % byl umístěn v tlakové nádobě o objemu natlakována na 1,276 MPa plynným potom ochlazen na -31,7 ®C profoukáváním po dobu 5 minut plynným oxidem uhličitým při podmínkách blízkých nasycenému stavu, přičemž byl tlak v tlakové nádobě udržován na 1,276 MPa. Potom byla nádoba natlakována na 2,965 MPa pomocí plynného oxidu uhličitého. Nádoba byla udržována při tlaku 2,965 MPa po dobu 5 minut. Tlak v nádobě byl snížen na atmosférický tlak odvzdušněním po dobu asi 60 sekund, po kterém byla teplota tabáku -33,9 °C. Na základě této teploty tabáku a tlaku, teploty a objemu systému bylo vypočteno, že zkondenzovalo asi 0,23 kilogramů oxidu uhličitého na kilogram tabáku.

Impregnovaný vzorek tabáku vykazoval přírůstek hmotnosti asi o 2 ss, což bylo přisouzeno impregnaci oxidem uhličitým. Impregnovaný tabák byl potom po dobu jedné hodiny zahříván na teplotu 274 °C ve věži o průměru 76,2 mm stykem se 100 X párou procházející rychlostí Produkt vycházející z m/sec po dobu méně než 2 sekundy. věže měl obsah OV 3,8 X. Produkt byl kondiciován ve standardních podmínkách při 24 °C a 60 X relativní vlhkosti po dobu 24 hodin. Plnicí schopnost kondiciováného produktu byla měřena standardizovaným testem válcového objemu. Byl naměřen válcový objem (CV) 10,1 m³/g při rovnovážném obsahu vlhkosti 11,0 X. U neexpandovaného srovnávacího vzorku byl zjištěn válcový objem 5,3 cm³/g při rovnovážném obsahu vlhkosti 11,6 X. Vzorek vykazoval tedy po úpravě zvýšení plnicí schopnosti měřené pomocí válcového objemu o 74 X.

Jak již bylo popsáno, postup podle tohoto vynálezu může být případně upraven pro impregnaci tabáku v krátkých cyklech a v relativně malých šaržích, takže se postup stane v podstatě kontinuálním. V dalším bude popsáno preferované provedení takového procesu, prováděné v aparatuře podle tohoto vynálezu a ve vztahu k obr. 14 až 19. Popsané provedení takového postupu je příklad impregnačního postupu prováděného v krátkých cyklech a malých šaržích, určeného pro impregnaci tabáku s obsahem OV asi 15 X a s výkonem asi 225 kg/hod produktu o měrné sypné hmotnosti

9186 plošině znázorněná v poloze pod znázorněná ve vyprazdňovací

0.22 cm³ / g.

Obr. 14 je schematický půdorys aparatury pro prováděni preíerovaného způsobu procesu podle tohoto vynálezu. Stacionární plošina 2 (obr. 15) je připevněna na rám 1 a otočná plošina 2 je připevněna na na stacionární plošinu 2· Otočná plošina se otáčí proti směru hodinových ručiček (šipka R) kolem v podstatě svislé osy A. Na horním rámu 1. je připevněna způsobem popsaným dále tlaková nádoba 30 Otočná plošina 2. je přerušovaně otáčena (ve směru šipky R) vždy o 90° pomocí pohonného zařízení, například pomocí pneumatického pohonu, motoru a ozubeného soukolí nebo krokového motoru, které nejsou znázorněny, avšak jsou běžnými zařízeními pro odborníky v příslušném oboru. Na otočné jsou připevněny čtyři dále popsané válcovité trubice, kterými jsou trubice znázorněná v plnicí poloze, trubice 5. znázorněná v stlačovací poloze, trubice 6., impregnační stanicí a trubice 7, poloze. Při devadesát i stupňovém postupném pootáčení plošiny 2. pomocí pohonného zařízení je každá z trubic 4 až Z pootáčena během asi čtyřsekundových časových intervalů vždy proti další pracovní stanici a tam setrvá vždy asi 96 sekund, jak je popsáno dále.

Obr. 15 je nárys řezu válcovitými částmi aparatury znázorněné na obr. 14. Otočná plošina 2 je umístěna přímo nad stacionární plošinou 2 > která je připevněna na rámu X. Pro připevnění otočné plošiny 2 X® stacionární plošině 2 a pro umožnění jejího pohybu je možno použít běžných ložisek. Každá z trubic 4 až 7 je umístěna v odpovídajícím otvoru otočné plošiny 2, tak, že každá z trubic zůstává otevřena shora i zdola otvorem v otočné plošině 2- Na dně každé z trubic může být umístěna stěrka 2, jejímž účelem je zabránit hromadění tabáku v prostoru mezi otočnou plošinou 2 a plošinou 2 .

Dopravníkem 2. ®® dopraví kontinuální proud volně loženého kyprého tabáku (např. s obsahem OV 15 %) do vyrovnávací násypky nebo vyrovnávací trubice 11. Před dodáním pomocí dopravníku 2 může být tabák například předem upraven v sušičce 10 a v chladiči

20. znázorněných na obr. 2. Tabák padá vyrovnávací trubicí a otevřeným posuvným uzávěrem 12 do trubice 4, která je v plnicí poloze. Rychlost, kterou je tabák plněn je řízena tak, aby trubice 4 byla zaplněna v podstatě po horní okraj během jednoho

9186 doby jedné zastávky cyklu, která trvá 96 sekund. Otočný stolek 2 se potom během 4 sekund pootočí tak, že trubice 4 je přemístěna do zhutfíovcí nebo stlačovací stanice, ve které je na obr. 15 trubice £ a která obecně odpovídá stlačovací stanici 80 na obr. 2a.

Zatímco otočná polšina 2 ^se otáčí mezi dvěma po sobě následujícími polohami jak bylo popsáno, posuvný uzávěr je uzavřen a přerušuje proud kyprého tabáku, který se hromadí ve vyrovnávací trubici 11, dokud není další trubice (např. trubice č.7) pootočena do polohy pod posuvným uzávěrem 12. Poté se posuvný uzávěr 12 otevře.

Každá trubice je 60.96 cm dlouhá s vnitřním průměrem 35.56 cm a tloušťkou stěny takovou, aby stěna byla dostatečně pevná při stlačování tabáku. Jakmile se naplněná trubice dostane do polohy 5, aktivuje se stlačovací pístové zařízení 13. Toto zařízení odpovídá v podstatě stlačovací stanici 80 na obr. 2a a může jím například být hydraulicky poháněný píst nebo válec. Pístové zařízení 13 komprimuje nebo zhutňuje tabák na asi polovinu jeho původního objemu v kyprém stavu, t.j. zvyšuje měrnou sypnou hmotnost na hodnotu asi 0.21 cm³/g.

Po stlačení tabáku se pístové zařízení 13 před ukončením doby jedné 96-ti sekundové zastávky cyklu vrátí zpět. Poté se trubice obsahující tabák pootočí v průběhu 4 sekund do impregnační polohy trubice & a nastaví se do polohy proti otvoru 61. Pístové zařízení 14 vytlačí stlačený tabák ven z trubice 6. do tlakové nádoby 30. Pístové zařízení poté stlačuje tabák dále, až do dosažení měrné sypné hmotnosti 0.22 cm³/g. Kolíková zarážka 15 se zasune a stlačený tabák je impregnován v tlakové nádobě 30 oxidem uhličitým jak je detailněji popsáno dále.

Potom se kolíková zarážka 15 uvolní, pístové zařízení 14 se vytáhne z tlakové nádoby 30 a současně je vytlačovací píst tlačen dolů, čímž se impregnovaný tybák zcela vyprázdní z tlakové nádoby. Jakmile se pístové zařízení 14 vzdálí z trubice 6. a vytlačovací píst 16 se vrátí do své výchozí polohy, může se trubice 6. pootočit a přenést impregnovaný tabák do vyprazdňovací stanice, ve které je na obr. 15 trubice 7.

Vyprazdňovací zařízení 3, kterým může být píst, se pohybuje trubicí 7 směrem dolů, čímž je zajištěno, že veškerý impregnovaný tabák se z trubice 7 odstraní. Potom se vyprazdňovací zařízení

9186 vrátí do původní polohy. Tabák padá otvorem 71 v plošině 2. do vyprazdrtovací násypky 17. Vyprazdrtovací zařízení 17 je izolováno a chlazeno suchým chlazeným vzduchem (na teplotu nižší než je teplota po odvzdušnění) aby byla zachována impregnace tabáku oxidem uhličitým.

Vyprazdrtovací zařízení sestává poté co stlačené z vyprazdrtovací násypky 18 a několika vále© opatřených bodly, neboli tzv. otevíracích vále© 19. Vyprazdrtovací zařízení přeměňuje jednotlivé šarže impregnovaného tabáku (v tomto příkladu o hmotnosti asi 6.3 kg) na kontinuální proud tabáku D, aby se zabránilo nerovnoměrnému plnění expanzní aparatury. Tabák setrvává ve vyprazdrtovacím zařízení po určitou retenční dobu, která je v tomto oboru nazývána botnací dobou. Délka botnací doby je závislá na írekvenci, jakou jsou do vyprazdrtovacího zařízení 17 dodávány dávky tabáku z impregnátoru. Vyšší frekvence zkracuje botnací dobu každé ze šarže tabáku a tím snižuje požadavky na stabilitu retence oxidu uhličitého v tabáku. Protože stabilita oxidu uhličitého je tím vyšší, čím nižší je teplota tabáku po odvzdušnění, znamenají kratší cykly nejen vyšší účinnost procesu při snížené stabilitě, avšak znamenají rovněž možnost pracovat při vyšší teplotě po odvzdušnění.

Obr. 16 je zvětšený řez montáže Vlakové nádoby 30 z obr. 15 píst tlakové nádoby 14 vytlačil v předchozím kroku tabákové lože (které pro lepší zřetelnost není znázorněno) do tlakové nádoby, přičemž byl tabák dále stlačen a píst byl fixován kolíkovou zarážkou 15. Tlaková nádoba 30 sestává z válce kterým může být například válec, který je vyráběn Autoclave Engineering Inc. nebo Pressure Products, Inc. o vnitřním průměru 35.6 cm. Vnitřní stěny válce 34 jsou opatřeny tepeně-izolační vrstvou 35 o tloušťce 3,17 mm. Sestava je schopna pohybu ve směru šipky opatřeným tlakovou ucpávkou 37 horního víka 3Á válce 2Λ· Hřídel 38 sestavy vytlačovacího pístu 16 pístu nese horní rozdělovači desku přívodu plynu 39a. horní desku plynové komory 41a a horní síto 42a.

Síto 42a. deska 41a a deska 39a tvoři horní sestavu distribuce plynu plynu 58a. která má takové rozměry, které umožňují těsný styk s tepelně-izolační vrstvou na vnitřních stěnách válce 3.5 prostřednictvím stíracího kroužku 43a umístěného na obvodu síta 42a, a zároveň pohyb po této vrstvě. Na opačné vytlačovacího pístu 16 16 ,který se děje otvorem

9186 straně tlakové nádoby 30 sestává pístové zařízení 14 2 podobné sestavy tvořené spodním sítem 42b se stíracím kroužkem 43b, spodní deskou plynové komory 41b, a spodní rozdělovači deskou přívodu plynu 39b. Součásti 42b , 41b a 39b tvoří horní sestavu distibuce plynu 58b, která má takové rozměry, které umožňují její klouzání po vnitřním povrchu válce 34, t.j. tyto rozměry jsou například menší než 35,56 cm.

Tím je vytvořena dutina obsahující tabák, ohraničená povrchem tepelně-izolační vrstvy na stěnách válce 35., sítem 42a v její horní části a sítem 42b v její spodní části. Tlaková ucpávka 37 obepínající hřídel vytlačovacího pístu 16 a tlaková ucpávka 44, obepínající horní část pístu tlakové nádoby 14 jsou těsnění, která odolávají vysokému tlaku, aby umožňovala udržení plynného oxidu uhličitého při impregnačních tlacích v tlakové nádobě. Mezi obvodem horní rozdělovači desky přívodu plynu 39a a horním víkem válce 34 je umístěno nízkotlaké těsněni 45a a mezi obvodem spodní sestavy distribuce plynu 58 a vnitřními stěnami válce 34 je umístěno nízkotlaké těsněni 45b. Jako nízkotlaká těsnění 45a a 45b mohou být použity 0-kroužky, které musejí odolávat pouze nízkému rozdílu tlaků v oblasti příslušné sestavy pro distribuci plynu, desek plynových komor, sít a tabákového lože. Tato těsnění 45a a 45b zabezpečují, že plyn je vhodným způsobem rozdělován v sestavách distribuce plynu a v důsledku toho v tabákovém loži, aniž by pronikal podél stěn tlakové nádoby.

Aby mohl byl stlačený tabák impregnován oxidem uhličitým, je otevřen řídicí ventil (není znázorněn) takže plyn proniká (šipky 33 ) přívodem plynu 32, dále přes hlavní přetlakový prostor přiváděného plynu 46b, desky 39b a 41b a síto 42b, potom přes tabákové lože a vychází přes odpovídající horní součásti 42a, 41a, 39a, 4ža a 22Při vstupu oxidu uhličitého do tabákového lože je z něj vzduch vypuzován a uniká přes síto 42a, desky 41a a 39a a potom přes shromažrfovací prostor odváděného plynu 46a a výstupy plynu 32 k řídicímu ventilu (není znázorněn), pomocí kterého může být plyn vypouštěn do atmosféry nebo veden do rekuperační jednotky 40 (obr. 2). Přívody 33 jsou s výhodou umístěny na dně nebo poblíž dna hlavního přetlakového prostoru přiváděného plynu 46b, aby mohl být odváděn případný kondenzát, a výstupy plynu 32 jsou umístěny v horní části shromažďovacího prostoru odváděného plynu

9186 nebo v jeho blízkosti, aby se umožnil odvod tepla vznikajícího kompresí plynu a zabránilo se vzniku horkých míst.

Jinou možností je vypuzeni vzduchu nebo jiných plynů z tlakové nádoby jejich odsátím. Odsátí je s výhodou možno použít v případě znázorněného provedení, protože se vyznačuje relativně nízkým objemem plynu a postup za použití vakua je možno aplikovat během 5 sekund.

Zpočátku je horní řídicí ventil zcela otevřen, aby byl umožněno vypuzení vzduchu během 5 sekund. Poté je horní řídicí ventilu nastaven tlak 1.72 MPa, načež je tlaková nádoba natlakována na tento tlak během 2 sekund. Přitom může stále malé množství plynu unikat horním řídicím ventilem. Aby bylo možno chladit tabák způsobem podle tohoto vynálezu, je oxid uhličitý ponechán procházet ve stavu nasycených par tabákovým ložem při tlaku 1,72 MPa po dobu 56 sekund. Tabákové lože je oxidem uhličitým o tlaku 1,72 MPa rovnoměrně vychlazeno na teplotu odpovídající rosnému bodu oxidu uhličitého při tomto tlaku.

Potom je horní řídicí ventil nastaven na tlak 5,515 MPa, takže oxid uhličitý začne proudit do tabákového lože a dojde ke zvýšení tlaku na 5,515 MPa během 8 sekund, přičemž může stále malé množství plynu unikat horním řídicím ventilem. Při rovnoměrném vzestupu tlaku v tabákovém loži stoupá teplota rosného bodu (rovněž rovnoměrně v tabákovém loži), takže oxid uhličitý kondenzuje rovnoměrně v celém tabákovém loži na chladném tabáku. V důsledku zahřívání tabáku kondenzací teplota tabáku pozvolna stoupá, avšak zůstává pod teplotou rosného bodu oxidu uhličitého. Tím je způsobeno, že vytvářeni kondenzátu může pokračovat až do dosažení tlaku 5,515 MPa.

Bylo zjištěno, že při tlacích 5.17 MPa a výše není pro tabák obsahující 15 a více procent OV třeba žádný další nasakovací čas, aby bylo dosaženo dostatečné impregnace. Je-li tedy dosažen tlak 5,515 MPa, jsou spodní i horní řídicí ventily otevřeny, aby během asi 15 došlo k odvzdušnění oxidu uhličitého vstupy 22 i výstupy 32 (horní i dolní šipky 32 ') zpět do atmosféry. Doba odvzdušnění může být zkrácena odvzdušněním jak shora, tak zdola. Tento postup s krátkými cykly vhodný k výrobě asi 226 kg impregnovaného tabáku o hustotě 0.22 cm³/g za hodinu je shrnut v Tabulce 4, uvedené dále. Tento postup s krátkými cykly může být proveden během 100 sekund, protože proíukovací, tlakovací

9186 a odvzdušňovací kroky je možno provádět rychle a protože může být eliminován nasakovací čas při vysokém tlaku a další kroky vedoucí k odstranění kondenzačního tepla.

Tabulka 4

Časový rozvrh jednotlivých kroků postupu

přibližná doba (sec.)	operace 1
4	pohyb pístu tlakové nádoby a vytlačovacího pístu, aby došlo k naplnění tabákem
2	zasunutí kolikové zarážky
5	vypuzení vzduchu průchodem oxidu uhličitého
2	natlakování na 1,72 MPa
56	průchod oxidu uhličitého při 1.72 MPa
6	natlakováni ba 5,515 MPa
0	nasakovací čas při 5,515 MPa
15	odvzdušnění
2	vysunutí kolíkové zarážky
4	odstranění tabáku z impregnátoru pohybem pístu tlakové nádoby a vytlačovací pístu směrem dolů
4	pootočení plošiny o 90©
100	přibližná celková doba cyklu

Během odvzdušnění dochází k určitému ochlazení v důsledku expanze plynu, avšak ochlazení je převážně způsobováno vypařováním zkondenzovaného oxidu uhličitého. V důsledku ochlazení se v postupu podle tohoto příkladu teplota tabákového lože rovnoměrně sníží na přibližně -17 °C nebo na teplotu nižší. Teplota po odvzdušnění může být řízena nastavením předchlazení tabáku a podmínkami tlakovacího cyklu, jako je tlak při průchodu plynu a maximální tlak, aby bylo dosaženo řízení množství zkondenzovaného plynu. Proto je možno dosáhnout jednotného ochlazení, impregnace a stability po odvzdušnění, hustotu tabákového lože.

bez ohledu na

9186

Dalším výhodou krátkocyklové impregnace podle tohoto vynálezu je to, že při provádění popsaného postupu je dosahován v podstatě kontinuální výkon 226 až 535,5 kg/hod. při celkové době trvání cyklu asi 100 sekund a hmotnosti jedné šarže 6.34 až 6.79 kg (výchozí obsah OV výchozího tabáku 1536, stlačen na hustotu 0.22 g/cm³). Ve skutečnosti byl shora popsaný příklad zamýšlen pro dosažení výkonu právě 226 kg/hod. Jiných hodnot výkonů zařízení může být jednoduše dosaženo modifikací rozměrů aparatury a parametrů procesu.

Obr. 17 je schematickým půdorysem další variace shora popsané aparatury. Tato aparatura je podobná shora popsané aparatuře a pracuje v zásadě podobným způsobem, avšak plnicí a stlačovací pozice jsou spojeny.

V tomto provedení jsou použity tři podobné válcovité trubice, kterými jsoun trubice 4, znázorněná v plnicí poloze, trubice 6. znázorněná dole v impregnační poloze a trubice 7/ znázorněná ve vy praž dři ovací poloze. Dopravní zařízení, kterým je otočná plošina 2 se pootáčí v© 120®. krocích, přičemž - přemístění každé z trubic 4, & a 7 pootočením do následující pracovní stanice trvá 4 sekundy a příslušná trubice se v této pracovní stanici zdrží vždy 102 sekundy, jak je popsáno dále.

Obr. 18 je nárys řezu válcovitými částmi aparatury z obr. 17. Popis obr. 15 se v zásadě shoduje s popisem obr. 18. V otvorech otočné plošiny 2 jsou však umístěny pouze tři trubice

6. a Z· Trubice £ sestává z horní trubice 4a, která se otáčí na otočné plošině 2 a ze spodní trubice 4b. - která je připevněna na stacionární plošině 2 · Při pootáčení otočné plošiny 2 k následující pozici se trubice 4a, £. a Z postupně dostávají do polohy nad trubici 4Í2· Uvnitř každé z trubic 4a, a 7 je vložena stlačovací pouzdro 4 , έ a Z· V tomto provedení je každé stlačovací pouzdro 4 / & a Z 33,0 cm dlouhé a má vnitřní průměr 33,15 cm. Pouzdro má takové rozměry, že je těsně avšak pohyblivě vsunuto do příslušné trubice 4a, Ž. nebo Z· Pouzdra jsou s výhodou vyrobena z tepelně izolujícího materiálu a s výhodou opatřena několika otvory určenými k vyrovnávání tlaku, jak je popsáno dále.

Rychlost plněni tabáku je řízena tak, aby žádané množství tabáku bylo naplněno do trubice 4 a pouzdra 4 během 90 sekund. Poté se uzavře posuvný uzávěr 12 podpůrná stlačovací deska 48 se

9186 přesune ve směru Šipky 48 . Součásti 12 a 48 mohou být případně kombinovány do jednoho zařízení. Potom je tabák stlačen v průběhu 10 sekund stlačovacím pístovým zařízením 13 Výchozí poloha stlačovacího pístového zařízení 13 může být nastavena v závislosti na množství tabáku v jedné Šarži. Otočná plošina se nato během 4 sekund pootočí a přemístí trubici 4 a pouzdro 4' naplněné stlačeným tabákem do impregnační polohy, ve které je na obrázku znázorněna trubice 6.

Pístové zařízení 14 vykoná pohyb z polohy znázorněné přerušovanými čarami pod ploSinou 2.' otvorem 61 a trubici 6.. Pístové zařízení 14 posunuje stlačovací pouzdro a stlačený tabák obsažený v pouzdru ven z trubice 6. do tlakové nádoby 30. Koliková zarážka 15 fixuje pístové zařízení 14 a stlačený tabák je impregnován v tlakové nádobě oxidem uhličitým dříve popsaným způsobem.

Kolíková zarážka 15 se uvolní, pístové zařízení 14 se vysune z tlakové nádoby 30 a zároveň vytlačovací píst 16 vykonává pohyb směrem dolů, čímž stlačovací pouzdro 6 a impregnované’tabákové lože zcela opustí tlakovou nádobu. Jakmile je pístové zařízení 14 mimo spodní část trubice 6. a píst 16 se vrátí zpět do své výchozí pozice, může se trubice £ pootočit a přemístit pouzdro 6. , obsahující impregnovaný tabák nacházející se uvnitř trubice 5. do vyprazdhovací stanice, ve které je na obr. 18 znázorněna trubice 7.

Obr. 19 je zvětšený řez montáže tlakové nádoby 30 z obr. 18 poté co píst tlakové nádoby 14 vytlačil v předchozím kroku stlačovací pouzdro obsahující stlačené tabákové lože (které pro lepši zřetelnost není znázorněno) do tlakové nádoby a píst byl fixován kolikovou zarážkou 15. Tlaková nádoba 30 sestává z válce 34, ^v tomto případě není opatřen tepeně-izolační vrstvou 35. avšak je do něj vsunuto izolační pouzdro 6

Tím je vytvořena dutina obsahující tabák, radiálně ohraničená vnitřními stěnami pouzdra 6. , v horní části sítem 42a a ve spodní části a sítem 42b. Mezi horní sestavou distribuce plynu 58a a horní částí válce 34 je umístěno nízkotlaké těsnění 45a. Nízkotlaké těsnění 52a je umístěno mezi horní sestavou distribuce plynu 58a a mezi horní hranu pouzdra & . Nízkotlaká těsnění 45a 3. 52a. která jsou připevněna na horní sestavu distribuce plynu 58a a těsnění 45b a 52b, připevněná na spodní sestavu distribuce

9186 aniž by pronikal opatřeno otvory impregnován, reprezentuj e a světlého objem 3440 cm3. tabáku z Kentucky plynu 58b mohou být O-kroužky, které musejí odolávat pouze nízkému rozdílu tlaků v oblasti příslušné sestavy pro distribuci plynu, desek plynových komor, sít a tabákového lože. Tato těsnění zabezpečují, Že plyn je vhodným způsobem rozdělován přes síta, podél stěn tlakové nádoby. Pouzdro 6. může být o průměru 15.24 cm, zajišťujícími, aby na vnějších a vnitřní stěnách pouzdra nebyl rozdílný tlak.

V tomto provedení jsou výstupy plynu 32 umístěny v horní části válce 34, takže dochází k odvzdušnění nahoru, směrem šipky 32 . Shromažďovací prostor odváděného plynu 46b je vytvořen jako dutina uvnitř horní sestavy distribuce plynu 58a.

Impregnační postup je podobný jako impregnační postup popsaný shora a shrnutý v Tabulce 4. V tomto případě je však vzrůst tlaku na 1,72 MPa dosažen během přibližně dvou sekund, průchod plynu při 1,72 MPa je prováděn po dobu 61 sekund a vzestup tlaku na 5,515 MPa je dosažen přibližně během 78 sekund. Celý impregnační cyklus tedy trvá 102 sekund.

V dalším příkladu měla trubice, ve které byl stlačený tabák vnitřní průměr 120 mm a výšku 305 mm, což

Směs kouřem zpracovaného tabáku v poměru přibližně 4 : 1 byla nařezána při hodnotách obsahů OV, jak je uvedeno v dále uvedené Tabulce 5. Na dno nádoby byl uváděn oxid uhličitý a tlak vzrůstal z 1,59 MPa na 1,72 MPa. Při posledně uvedeném tlaku, byl pxid uhličitý prováděn tabákem dokud teplota v horní části tabákového lože nebyla -18,9 °C. Poté byl výstup v horní části nádoby uzavřen a tlak zvýšen na 4,83 MPa až 5,51 MPa. Během jedné minuty po dosažení maximálního tlaku byla nádoba odvzdušněna vypuštěním plynu jak v horní, tak ve spodní části nádoby. Tabulka 5 uvádí výsledky několika zkoušek při různých počátečních měrných sypných hmotnostech a obsazích OV. Průstupový poměr znamená poměr hmotností oxidu uhličitého určeného pro chlazení k hmotnosti tabáku. Konečná průstupová teplota” je teplota, při které byla nádoba uzavřena. Průměrná TPO je průměrná teplota po odvzdušnění a průměrná zádrž CO2 je hmotnost oxidu uhličitého, který zůstal v tabáku po odvzdušnění, vyjádřená v procentech celkové hmotnosti.

- 37 9186

Tabulka 5

zkouška č.	hustota (kg/m³)	OV (%)	průstup. poměr (kg CO2/ kg tab.)	konečná průstup. teplota (°C)	průměrná TPO (°C)	průměrná zádrž COz (%)
5	286	21	7	-18,2	-19,9	1,53
6	318	21	7	-19,2	-19,1	1,02
13	159	21	13	-19,1	-21,5	0, 89
14	254	21	7	-18,8	-20, 6	1,32
7	159	12, 6	15	-18,9	-19, 9	1,65
8	191	12,6	9	-20,1	-21,8	1,59
9	223	12,6	7	-18,9	-20,7	1,35
10	254	12,6	9	-18,8	-18,8	1,50
11	286	12,6	7	-19,2	-19,7	1,65
12	318	12,6	9	-19,0	-19,5	1,92
15	159	15	12	-	-23,3	1,94
16	254	15	9	-18,9	-19,8	1,56

Je-li prováděn postup podle tohoto vynálezu v podobě impregnace v malých šaržích a krátkých cyklech za použití aparatury, která pracuje v podstatě kontinuálním způsobem, může nastávat v každém cyklu postupné hlubší ochlazování impregnační nádoby. Je-li tomu tak, může nastat kondenzace nebo namrzání. Pokud tento problém za daných provozních podmínek působí potíže, mohou být použita topná tělesa 35a a 35b nebo tepelná izolace hlavního přetlakového prostoru přiváděného plynu a shromážďovacího prostoru odváděného plynu jak je znázorněno na obr. 16 a 19. Tepelně-izolační vrstva 35 na vnitřních stěnách válce na obr. 16, nebo pouzdro 6. na obr. 19 slouží témuž účelu, totiž aby byl kovový válec 34 izolován od chladného tabákového lože a chladného plynu. Vyhřívání pomocní topných těles může být regulováno, např. tím, že jsou zapínána a vypínána během impregnačních cyklů. Tím se zabrání stálému poklesu teploty a tím působenému tvoření námrazy na kovových součástech. Do tlakové nádoby je rovněž možno uvádět mezi jednotlivými impregnačními cykly vzduch zahřátý na 21 až 65 °C.

9186

Ačkoli je v preferovaném provedení tohoto vynálezu popsáno použití otočného zařízení, mohou být operační stanice na aparatuře uspořádány lineárním způsobem nebo takovými dalšími způsoby, které jsou zřejmé pro pracovníka se vzděláním a zkušeností v konstrukci technických zařízení.

Ačkoli byl tento vynález popsán a demonstrován za pomoci preferovaných provedení, odborníkům v této oblasti je zřejmé, že mohou být provedeny různé změny ve formě a detailech, aniž by došlo k odchýlení od ducha a obsahu tohoto vynálezu. Mění-li se například velikost zařízení používaného pro impregnaci tabáku, bude se rovněž měnit čas potřebný k dosažení požadovaného tlaku, nebo čas potřebný k odvzduSněni aparatury, případně k odpovídajícímu vychlazení tabáku.

Claims

-ί - 39 · 3*1 tnL PATENTOV É N Á Ή OKY 1 . Způsob expandování tabáku v y z n a č u j í c í s e tím, že sestává z (a) uvedení tabáku do styku s plynným oxidem uhličitým při tlaku 2,758 MPa až 7,287 MPa a při takové teplotě, že oxid uhličitý je ve stavu nasycených par nebo se tomuto stavu blíží, (b) ponechání tabáku ve styku s oxidem uhličitým po dobu dostačující k tomu, aby tabák byl oxidem uhličitým impregnován, (c) uvolnění tlaku, (d) vystavení tabáku podmínkám, za kterých je expandován, přičemž (e) před krokem (a) je tabák stlačen tak, že jeho měrná sypná hmotnost není nižší než 160,2 kg/m3 a je odváděním tepla ochlazován tak, že na něm zkondenzuje určené množství oxidu uhličitého, takže po uvolnění tlaku v kroku (c) je tabák ochlazen na teplotu -37,4 °C až -6,7 ®C.

1 až 12, OV v tabáku je styku s oxidem aby se dosáhlo

1 až 6, vystaven vlivu přes tabák.

1 až 4, v tabáku před z nároků že tabák je procházej ícího

2, vyznačující na měrnou sypnou hmotnost

2. Způsob expandování tabáku, který je prováděn impregnováním tabáku oxidem uhličitým při tlacích 2,758 MPa až 7,287 MPa za chlazení systému tabák/oxid uhličitý způsobujícího, že plynný oxid uhličitý je ve stavu nasycených par nebo se tomuto stavu blíží, při kterém po impregnaci následuje uvolnění tlaku a dále zahřátí tabáku, kterým dojde k uvolnění oxidu uhličitého a tím k expandování tabáku, vyznačující se tím, že tabák je před impregnací stlačen tak, že jeho měrná sypná hmotnost před impregnací není nižší než 160,2 kg/m³ a že tabák je před impregnačním krokem chlazen v míře dostačující k tomu, aby expanze plynného a odpařování zkondenzovaného oxidu uhličitého po uvolnění tlaku způsobily snížení teploty tabáku na -37,4 °C až -6,7 oc.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se t í m, že tabák je stlačován na měrnou sypnou hmotnost 160,2 kg/m³ až 320,4 kg/m³ .

4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se t í m, že tabák je stlačován na měrnou sypnou hmotnost

192,2 kg/m³ až 256,3 kg/m³ .

9186

5. Způsob podle nároku 1 nebo se tím. že tabák je stlačován 208,2 kg/m³ až 240,3 kg/m³.

6. Způsob podle kteréhokoliv vyznačující se tím, jeho stlačováním je 13 % až 16 %.

7. Způsob podle kteréhokoliv vyznačující se tím, proudícího plynného oxidu uhličitého z nároků že obsah OV

8. Způsob podle nároku 7,vyznačující se tím, že tlak během chlazení pomocí plynného oxidu uhličitého je nižší než 3,447 MPa. _t

9. Způsob podle nároků 7 nebo 8, vyznačující se tím, že po ochlazení se tlak oxidu uhličitého zvýší, aby nastala kondenzace plynného oxidu uhličitého na tabáku.

10. Způsob podle nároku 9,vyznačující se tím, že zmíněný zvýšený tlak je 5,170 MPa až 6,549 MPa.

11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se t-ím, že tlak během chlazení je v rozmezí 1,238 MPa až 1,723 MPa.

12. Způsob podle nároku 7,vyznačující se tím, že tlak během chlazení je nižší než 1,379 MPa, potom je tento tlak zvyšován na 2,758 MPa a tím je způsobena kondenzace oxidu uhličitého na tabáku.

13. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že součástí chlazení tabáku prováděného proto, aby během kontaktovacího kroku docházelo ke kondenzaci oxidu uhličitého, je předchlazení tabáku předcházející jeho styku s plynným oxidem uhličitým.

14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že předchlazení je způsobeno vystavením tabáku sníženému tlaku.

9186

15 X kteréhokoliv se tím, je před podle icí avšak tabák uhličitým vystaven působení sníženého snížení obsahu OV a ochlazení tabáku.

z nároků že obsah uvedením do tlaku,

15. Způsob vyznačuj až 19 X,

16. Způsob podle kteréhokoliv vyznačující se tím, teplotu -12,2 °C nebo nižší.

z předchozích nároků, že tabák je ochlazován na

17. Způsob podle kteréhokoliv z vyznačující se tím, že zkondenzovaného na tabáku je v rozmez kilogram tabáku.

předcházejících nároků, množství oxidu uhličitého í 0,1 až 0,6 kilogramů na

18. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že množství oxidu uhličitého zkondenzovaného na tabáku je v rozmezí 0,1 až 0,3 kilogramů na kilogram tabáku.

19. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že doba provádění kontaktovacího kroku je 1 až 300 sekund.

20. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že doba, po kterou probíhá uvolnění tlaku po kontaktovacím kroku, je 1 až 300 sekund.

21. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že atmosféra, ve které je impregnovaný tabák po uvolnění tlaku a před expandováním má rosný bod, který není vyšší než je teplota tabáku po uvolnění tlaku.

22. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že tabák je expandován zahřátím v prostředí udržovaném při teplotě od 149 °C do 427 ©C po dobu od 0,1 sekund do 5 sekund.

9186

23. Způsob vyznač kontaktem s dobu kratší podle kteréhokoliv ující se tím, parou nebo vzduchem při než 4 sekundy.

24. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že teplota tabáku po uvolnění tlaku je nižší než 12,2 ©C.

25. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že v kroku (e) se tabák ochlazuje na teplotu 12,2 ©C nebo nižší plynným oxidem uhličitým, tlak je poté zvýšen při zachování oxidu uhličitého ve stavu nasycených par na hodnotu 2,758 MPa až 7,288 MPa, čímž se vytvoří systém sestávající z tabáku a ze zkondenzovaného oxidu uhličitého a tento systém je pod tlakem udržován ve styku s plynným oxidem uhličitým, přičemž je tabák uvolněním tlaku v kroku (c) ochlazován odpařováním zkondenzovaného oxidu uhličitého a plynného oxidu uhličitého.

26. Způsob podle nároku 23,vyznačující se tím, že ochlazování je způsobeno průchodem plynného oxidu uhličitého systémem a potom je tlak plynu zvýšen, čímž se dosáhne kondenzace a impregnace.

27. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že po uvolnění tlaku zůstane v impregnovaném tabáku 1 až 4 procenta oxidu uhličitého.

28. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že tabák je před uvedeném do tlakové nádoby, ve které probíhá impregnační krok, stlačován na měrnou sypnou hmotnost vyšší než 160,2 kg/m³.

29. Způsob podle nároku 28, vyznačující se tím, že tabák je v tlakové nádobě dále stlačován.

30. Způsob podle nároků 28 nebo 29, vyznačující se tím, že tabák v tlakové nádobě je ochlazován průchodem proudu plynného oxidu uhličitého.

9186

31. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 28 až 30, vyznačující se tím, že jednotlivé šarže zpracovávaného tabáku obsažené v zásobnících postupně procházejí řadou stanic včetně vstupní stanice, ve které je tabák do zásobníku plněn, impregnační stanice, ve které je tabáková šarže přemístěna do tlakové nádoby, ochlazena, impregnována a vrácena do zásobníku a vyprazdňovací stanice, ve které je impregnovaný tabák vyprazdňován ze zásobníku.

32. Způsob podle nároku 31,vyznačující se tím, že že stlačování tabáku je prováděno v plnicí stanici.

33. Způsob podle vyznačuj ící které je prováděna a s výhodou je nižší kteréhokoliv se tím impregnace než 0, 042 m³ .

z předcházejících nároků, , že objem tlakové nádoby, ve tabáku, nepřesahuje 0.07 m³

34. Tabákový výrobek, vyznačující se tím, že obsahuje tabák upravený postupem podle kteréhokoliv z předcházejících nároků.

35. Aparatura pro impregnaci tabáku oxidem uhličitým, vyznačující se tím, že sestává z nádoby pro impregnaci tabáku, ve které je obsažen tabák a do které je přiváděn stlačený oxid uhličitý sloužící k impregnaci tabáku, ze zařízení sloužícího k stlačování tabáku před jeho umístěním v impregnační nádobě, z transportního zařízení s kontejnery sloužícími k dopravě šarží tabáku, ze zařízení pro stlačování tabáku, které předchází jeho uvádění do impregnační nádoby a z transportních prostředků pro přemístění šarže tabáku z kontejneru do impregnační nádoby a po provedené impregnaci zpět do kontejneru.

36. Aparatura podle nároku 35, vyznačující se tím, že zmíněné transportní zařízení slouží k postupnému přemisťování každého kontejneru do řady po sobě následujících stanic, jmenovitě do plnicí stanice, ve které je kontejner plněn, do impregnační stanice ve které se nachází impregnační nádoba a do vyprazdňovací stanice, ve které je tabák z kontejneru

9186 vyprazdňován .

37. Aparatura podle nároku 36, vyznačující se tím, že zařízení sloužící ke stlačování tabáku se nachází ve stlačovací stanici.

38. Aparatura podle nároku 36, vyznačující se tím, že zařízení sloužící ke stlačování tabáku se nachází mezi plnicí stanicí a impregnační stanicí.

39. Aparatura podle kteréhokoliv z nároků 35 až 38, vyznačující se tím, že obsahuje prostředky pro zahřívání impregnační nádoby, které je prováděno po vyjmutí impregnované šarže tabáku.