Przedmiotem wynalazku jest sposób barwienia namiastek tytoniu. W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie namiastkami tytoniu do uzytku w produkcji wyrobów do palenia. Namiastki te to kompozycje, oparte na naturalnych polimerach, takich jak celuloza i skrobia, polimerach syntetycznych, takich jak kopolimer eteru winylometylowego i bezwodnika maleinowego oraz przetworzonych czesciach roslin innych niz tyton, takich jak liscie salaty i ziarna zbóz. Na ogól materialy te nie maja zabarwien charakterystycznych dla tytoniu, co jest przyczyna nieakceptowania ich przez konsumenta. Wade te uznano ogólnie, o czym swiadcza sposoby, które proponowano w celu rozwiazania problemu zabarwienia. Na przyklad, opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3638660 dotyczy namiastki tytoniu, opartej na celulozie z odpowiednimi barwnikami, które dodaje sie w celu poprawienia wygladu namiastki. W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3931824 opisano równiez jako namiastke tytoniu material celulozowy ze srodkami barwiacymi, takimi jak wegiel, tlenek zelaza, barwniki zywnosci, wyciagi tytoniowe, barwniki organiczne i pigmenty nieorganiczne, które wprowadza sie do materialu w ilosciach do okolo 5% calej mieszaniny. Aczkolwiek dotychczasowe srodki barwiace moga byc skuteczne przy uzyskiwaniu pozadanego zabarwienia, to nie sa one calkowicie zadawalajace, poniewaz moga wywolywac wzrost nieprzyjemnych zapachów podczas palenia namiastek tytoniu, zawierajacych takie srodki lub moga byc niepraktyczne w uzyciu na duza skale techniczna ze wzgledów ekonomicznych. Wynalazek dotyczy wygodnego i ekonomicznego sposobu nadawania namiastkom tytoniu zabarwienia, podobnego do tytoniu, przez naniesienie pylu tytoniowego na powierzchnie tych materialów. Pyl tytoniowy nanosi sie adhezyjnie na pociete lub poszatkowane namiastki tytoniu przy uzyciu odpowiedniego spoiwa. Otrzymane powleczone namiastki maja wyglad podobny do wygladu cietego lub szatkowanego tytoniu. W korzystnej odmianie wynalazku namiastke tytoniu najpierw tnie sie, szatkuje lub rozdrabnia winny sposób, otrzymujac czastki o pozadanych wymiarach. Na przyklad, arkusze lub cienkie kawalki takiego2 105 775 materialu tnfe Sif m okolo 30 platków na cal, jgze|i material ma byc uzyty do produkcji papierosów, Przed cieciem zawartosc wilgoci w namiastce tytoniu powinna byc doprowadzona do poziomów optymalnych dla konkretnej, uzywanej namiastki W celu zapobiezenia mozliwym szkodliwym wplywom wilgoci na namiastke tytoniu i w celu ograniczenia zapotrzebowania na energie owiazanego z usuwaniem nadmiaru wilgoci, który moze wystapic po pokryciu namiastki pylem tytniowym, nalezy unikac nadmiernej wilgotnosci. Cifta lub rozdrobniona namiastke tytoniu traktuje sie odpowiednim srodkiem klejacym, w takich warunkach, które zapewniaja stosunkowo równomierne powleczenie srodkiem powierzchni namiastki tytoniu. Wygodnym urzadzeniem do nanoszenia srodka klejacego jest nachylony beben obrotowy, polaczony z aparatura do spryskiwania, przy uzyciu której roztwór srodka klejacego rozpryskuje sie na namiastke tytoniu w czasie mieszania jej w obracajacym sie bebnie. Klejami, które mozna stosowac w praktycznym wykonywaniu wynalazku sa takie srodki, które nadaja niezbedne wlasciwosci wiazania, lecz nie wywieraja niekorzystnego wplywu na smak i aromat koncowego produktu, przeznaczonego do palenia. Korzystnymi klejami sa substancje, pochodzace od weglowodanów, takich jak skrobia, celuloza i sacharoza. Szczególnymi przykladami sa dekstryny, syrop kukurydziany, karboksymetyloceluloza, cukier inwertowany i melasy. Kleje stosuje sie korzystnie w postaci roztworu w wodzie, alkoholu, glicerynie lub ich mieszaninach, stosowanych jako rozcienczalnik. W razie potrzeby kleje mozna stosowac na powierzchnie namiastki tytoniu w postaci suchego proszku z woda, alkoholem lub innymi odpowiednimi plynami, którymi spryskuje sie nastepnie traktowana powierzchnie w celu uaktywnienia kleju. Uzycie gliceryny w polaczeniu z klejami jest szczególnie korzystne, poniewaz jej wlasciwosci pochlanania wilgoci i plastyfikowania powoduja spadek kruchosci, wywolanej klejami po naniesieniu ich na namiastke tytoniu i wysuszeniu. Ilosc srodka klejacego potrzebna na jednostke wagi namiastki tytoniu bedzie zalezala xd wielu czynników, takich jak wlasciwosci wiazania uzytego kleju, ciezar wlasciwy namiastki tytoniu i pole powierzchni czastek namiastki tytoniu. Korzystne jest, azeby srodek lub srodki klejace byly uzywane w ilosciach wlasciwych dla wywolania niezbednego polaczenia pylu tytoniowego, jednak bez ich wyraznego nadmiaru. Mówiac ogólnie, minimalne wymagane ilosci kleju wynosza okolo 5% wagowych (calkowitej zawartosci skladników stalych) w .przeliczeniu na sucha mase traktowanej namiastki tytoniu. Stezenie srodka klejacego w wybranym srodowisku rozpuszczalnikowym powinno byc takie, aby lepkosc otrzymanego roztworu pozwalala na równomierne pokrycie klejem, stosowanym na namiastke tytoniu, przez spryskiwanie lub innymi metodami. Pozadane jest stosowanie roztworów o najwyzszych, nadajacych sie do praktycznego uzycia stezeniach srodka klejacego, dajacych dobre wyniki, azeby zawartosc wilgoci w traktowanej namiastce tytoniu nie wzrastala nadmiernie. Po potraktowaniu srodkiem klejacym, ale w czasie, gdy kleista powloka jest nadal lepka lub kkjaca, namiastke tytoniu traktuje sie odpowiednim pylem tytoniowym, dajacym odpowiedni stopien zabarwienia. Pylem tytoniowym nazywany jest tutaj drobno sproszkowany tyton, zawierajacy czastki o srednicy mniejszej niz okolo 75 mikronów. Chociaz taki pyl tytoniowy mozna otrzymac przez zmielenie calych lisci, wlókien lub innych czesci roslin tytoniu, to bardziej ekonomiczne jest otrzymywanie pylu z mialu tytoniowego, który zbiera sie zwykle jako produkt uboczny przy produkcji wyrobów tytoniowych. Na przyklad, scieranie mechaniczne, któremu poddaje sie tyton w operacjach ciecia, suszenia i przenoszenia, powoduje znaczny wzrost ilosci mialu tytoniowego, który musi byc w jakis sposób zawrócony, zeby zapobiec stratom. Jednak taki mial tytoniowy zawiera zwykle znaczna ilosc czastek o srednicy wiekszej niz 200 mikronów, co powoduje ich nieprzydatnosc do uzytku w sposobie wedlug wynalazku. Dlatego tez mial tytoniowy, otrzymany w zwyklych operacjach produkcyjnych, nalezy poddac rozdrobnieniu lub mieleniu, w celu otrzymania czastek o potrzebnych wymiarach. Rozdrabnianie lub mielenie czastek tytoniu w celu uzyskania pylu tytoniowego o odpowiednim wymiarze czastek mozna przeprowadzic w dowolny, odpowiedni sposób. Lepsze wyniki mielenia uzyskuje sie, jezeli materialy tytoniowe suszy sie przed mieleniem. Zarówno w materialach tytoniowych przed rozdrobnieniem jak i w otrzymanym pyle tytoniowym, który ma byc naniesiony na namiastke tytoniu, odpowiednia zawartosc wilgoci powinna byc nizsza niz 5%, a korzystnie nizsza niz 3%. Stosowanie bardzo suchego pylu tytoniowego na pokrycie adhezyjne na namiastce tytoniu zapewnia lepsze przyleganie pylu i rekompensuje wieksze wilgotnosci, wynikajace z traktowania namiastki tytoniu roztworem kleju. Jest wazne, aby wiekszosc pylu tytoniowego, stosowanego na namiastke tytoniu, zawierala glównie czastki o srednicy mniejszej niz 75 mikronów, korzystnie mniejszej niz 30 mikronów, a najkorzystniej o srednicy mniejszej niz 10 mikronów. Mniejsze rozmiary czastek daja bardziej jednolita powloke na powierzchni namiastki tytoniu, wymagaja uzycia mniejszej ilosci py,lu na jednostke powierzchni i daja bardziej równomierne zabarwienie i teksture traktowanej powierzchni. Jest równiez mniej prawdopodobne, aby czastki o mniejszych wymiarach odpadaly w czasie dalszej przeróbki namiastki tytoniu.105 775 3 Przy nanoszeniu pylu tytoniowego na namiastke tytoniu pokryta klejem wazne jest wstrzasanie lub mieszanie masy materialu w celu zapewnienia pokrycia pylem wszystkich powierzchni namiastki tytoniu. W tym celu mozna stosowac odpowiednie, dowolne urzadzenia na przyklad nachylony beben obrotowy, zalecany poprzednio do nanoszenia warstwy kleju. Po naniesieniu pylu obrobiona namiastke tytoniu suszy sie w zwykly sposób, doprowadzajac wilgotnosc do poziomu, odpowiedniego dla dodatkowej przeróbki, zwiazanej z produkcja wyrobów do palenia. Jezeli zamierza sie uzyskac mocniejsze zabarwienie, to obróbke namiastki tytoniu, na której jest juz osadzony pyl, mozna powtórzyc, w celu naniesienia dodatkowej ilosci kleju i pylu tytoniowego. Nastepujace przyklady ilustruja sposób wedlug wynalazku. Przyklad I. Mial tytoniowy, otrzymany przy produkcji papierosów suszono w suszarce, w której utrzymywano temperature 125°C do czasu az zawartosc wilgoci w miale wynosila okolo 2%. Mial mielono nastepnie w wibracyjnym mlynie do mielenia na sucho do chwili az wszystkie w zasadzie czastki mialy srednice mniejsze niz 10 mikronów, co oznaczono przez analize wymiaru czastek.Analiza ta byla oparta na metodach ogólnych, opisanych przez R. L. Harrisa w Public Health Service Publication nr 614, czesc B—7A. Suchy pyl tytoniowy pozostawiono do dalszego uzytku. Znajdujaca sie w handlu namiastke tytoniu znana pod nazwa cytrel, bedaca polaczeniem tworzacej film pochodnej celulozy, takiej jak karboksymetyloceluloza i sproszkowanego nieorganicznego wypelniacza, takiego jak tlenek magnezu lub weglan wapnia, poszatkowano na kawalki o rozmiarach, odpowiadajacych wymaganym przy produkcji papierosów. W bebnie obrotowym umieszczono 120 gramów szatkowanej namiastki cytrel o zawartosci wilgoci okolo 7% i do cytrelu dodano 30 gramów sproszkowanego, stalego syropu kukurydzianego podczas bebnowania iw obrotowym bebnie w celu uzyskania równomiernego pokrycia powierzchni cytrelu stalym syropem kukurydzianym. Wlasciwosci klejace stalego syrobpsyropu kukurydzianego aktywowano przez spryskanie cytrelu, traktowanego syropem, mieszanina 25 gramów gliceryna 11 gramów etanolu i 1 grama wody. Kontynuujac mieszanie spryskanego materialu w bebnie obrotowym do bebna wprowadzono podczas ruchu 60 gramów przygotowanego wczesniej pylu tytoniowego. Stwierdzono, ze namiastka tytoniu pokryta pylem tytoniowym ma równomierne zabarwienie, przypominajace dokladnie barwe szatkowanego tytoniu. Przyklad II. Powtórzono ogólne postepowanie z przykladu I, z tym, ze jako namiastke tytoniu uzyto prazona kukurydze, opisana w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3964495. W obracajacym sie bebnie traktowano 120 gramów szatkowanej, prazonej kukurydzy kolejno 30 gramami sproszkowanego, stalego syropu kukurydzianego, mieszanina 25 gramów gliceryny, 7,5 gramów etanolu i 1 grama wody, a na koniec 60 gramami pylu tytoniowego. Produkt mial równomierna powloke pylu odbarwieniu, podobnym do tytoniu. Przyklad III. Pyl tytoniowy przygotowano w sposób, opisany w przykladzie I. W obracajacym sie bebnie umieszczono 120 gramowa próbke szatkowanego cytrelu i spryskano mieszanina klejaca, skladajaca sie z 12 gramów gliceryny, 15 gramów etanolu, 1 grama wody i 12 gramów technicznego karmelizowanego cukru. Po spryskaniu mieszanina klejaca do obracajacego sie bebna wprowadzono 30 gramów przygotowanego wczesniej pylu tytoniowego i kontynuowano obracanie bebna przez krótki okres czasu w celu zapewnienia równomiernego rozprowadzenia pylu tytoniowego. Otrzymany produkt wysuszono do okolo 12% wilgotnosci i stwierdzono, ze wyglada bardzo podobnie do szatkowanego tytoniu. Przyklad IV. Pyl tytoniowy przygotowano w sposób, opisany w przykladzie I. W obracajacym sie bebnie umieszczono 120 gramowa próbke szatkowanej, prazonej kukurydzy (opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3964495) i sprykano taka sama mieszanina klejaca, jak opisana w przykladzie III. Spryskany material potraktowano nastepnie 30 gramami przygotowanego wczesniej pylu tytoniowego i mieszanie próbki kontynuowano do czasu równomiernego rozprowadzenia pylu na powierzchni prazonej kukurydzy. Produkt usunieto z bebna obrotowego i wysuszono do okolo 12% wilgotnosci. Produkt byl równomiernie zabarwiony pylem tytoniowym i mial wyglad, zupelnie podobny do szatkowanego tytoniu. PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL