[0001] Die Erfindung betrifft eine Tabak-Folie mit erhöhter Füllkraft nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 und eine
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 29 zur Herstellung einer solchen Tabak-Folie.
[0002] Bei der Herstellung von Tabakfolienstücken aus Tabakstaub, Tabakgrus und den Rippen
von Tabakblättern ist es bekannt, aus diesen Ausgangsmaterialien ein geschäumtes Produkt
zu extrudieren. Nachteilig ist dabei der relativ hohe Bedarf an Bindemitteln, insbesondere
Stärke, die leicht zur Beeinträchtigung von Geschmack, Aroma und Abbrennverhalten
von rauchbaren Artikeln führen können.
[0003] In der US-PS 3 098 492 und der DE-OS 28 04 772 wird die Extrusion einer Folie mittels
einer Breitschlitzdüse beschrieben; ein solches Verfahren ist jedoch aufwendig und
teuer, wollte man damit eine Folie herstellen, die eine vergleichbare Füllfähigkeit
wie Tabak, besitzt und außerdem einen hohen Tabakanteil sowie niedrige Bindemittelanteile
aufweist. Dieses wäre nur mit Düsenspaltbreiten <0,15 mm möglich.
[0004] Dabei spielt eine Rolle, daß die Füllfähigkeit der Tabak-Folie entscheidend von einer
möglichst geringen Dicke entsprechend einer kleinen Düsenspaltbreite der Extrusionsdüse
abhängt, weshalb das gesamte Tabakausgangsmaterial zuverlässig mit einer maximalen
Korngröße gemahlen vorliegen muß. Zu große Tabakteilchen in der Rohmasse des Tabakausgangsmaterials
können eine derartige Extrusionsdüse leicht verstopfen, weshalb aufwendige Kontrollmaßnahmen
bzw. äußerst zuverlässige und damit aufwendige Zerkleinerungsverfahren notwendig sind.
[0005] Die Herstellung einer Folie durch Extrusion des Ausgangsmaterials unter Verwendung
einer Breitschlitzdüse in einem Walzenspalt ist auch aus der US-PS 3 098 492, der
DE-OS 28 04 772 und der GB-PS 1 459 218 bekannt. Auch hier ergeben sich die oben erwähnten
Nachteile der niedrigen Füllfähigkeit im Vergleich zu Blattgut. Zusätzlich können
die den Spalt bildenden Walzen bei dem Betrieb mit einer Breitschlitzdüse nur mit
geringer Umfangsgeschwindigkeit laufen, so daß ein hohes Drehmoment erforderlich ist,
was zu großer Beanspruchung der Walzenkonstruktion bei relativ geringem Durchsatz
führt. Eine Erhöhung des Durchsatzes kann nur durch eine Vergrößerung der Walzenbreite
erreicht werden; hierzu sind wiederum eine extrem große Breitschlitzdüse, ein stabiler
Walzenaufbau und eine große Walzendicke erforderlich, um die Durchbiegung der Walzen
zu minimieren. Ausserdem muß in der Regel ein Mehrfach-Kalander eingesetzt werden,
weil ein einziger Umformungsschritt nicht für die gleichmäßige Erzielung der geforderten
Dicke ausreicht.
[0006] Bei einer anderen bekannten Methode (DE-OS 31 04 098, DE-PS 20 55 672, DE-PS 24 21
652, DE-PS 32 24 416 und GB-PS 1 459 218), Tabak-Folien mittels Walzen herzustellen,
muß ein extrem starker Wasserzusatz des Ausgangsmaterials im Bereich von 30 bis 50
% vorgenommen werden, so daß eine anschließende Trockung erforderlich wird. Dies erhöht
den notwendigen verfahrenstechnischen Aufwand. Außerdem werden hier häufig unerwünschte
organische Lösungsmittel eingesetzt, wie z.B. Methylenchlorid. Schließlich ist auch
hier in der Regel ein mehrstufiges Walzwerk bzw. ein Kalander erforderlich.
[0007] Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiederaufbereitung von Tabak ist auch aus
der DE-PS 33 39 247 bekannt. Dabei werden staubförmige Tabakteilchen und/oder Tabak-Mehl
mit Bindemitteln und gegebenenfalls Additiven zu einem plastifizierbaren Gemisch verarbeitet,
das zu einzelnen, strangförmigen Zwischenprodukten extrudiert wird. Diese strangförmigen
Zwischenprodukte werden dann zu Folienstücken verarbeitet, indem ein zylindrischer
Strang aus dem plastifizierten Gemisch in einem Extruder zu einem dünnwandigen, sich
kontinuierlich erweiternden Hohlkörper umgeformt und in fadenförmige, sich kräuselnde
Zwischenprodukte aufgeteilt wird. Die fadenförmigen, gekräuselten Zwischenprodukte
werden dann zu einzelnen, gekräuselten Faserstücken zertrennt. Die Zwischenprodukte
haben eine relativ dichte Struktur, die sich zudem durch die Zusätze von den Qualitätsmerkmalen
natürlichen Tabakes unterscheiden.
[0008] Aus der DE-OS 38 04 461 ist ein Tabakrekonstitutionsverfahren bekannt, bei welchem
ein Gemisch aus Tabakpartikeln, Stärke und Bindemitteln unter Zusatz von Wasser extrudiert
wird, um ein bahnförmiges Extrudat zu ergeben, wobei die Extrusionsbedingungen und
das Rezept derart sind, daß das Extrudat beim Verlassen der Austrittsöffnung der Extruderdüse
einen Querschnitt annimmt, der größer ist als der der Austrittsöffnung der Extruderdüse,
und das Extrudat in seiner plastischen Phase gereckt wird, um seine Dickenabmessungen
zu vermindern, wobei das Reckverhältnis wenigstens 1,5 ist; das gereckte Extrudat
wird geschnitten, um Partikel zu ergeben, die jeweils eine zelluläre Struktur und
eine integrale Haut aufweisen. Hierbei ist der Reck- bzw. Streckvorgang relativ aufwendig.
Kommt es hierbei zum Abreissen der Tabak-Folie, führt dieses zu einem Zeit- und Materialverlust
während der Produktion. Nachteilig ist weiterhin der erforderliche hohe Bindemittelanteil,
der zu Geschmacks- und Aromabeeinträchtigungen führt.
[0009] Aus der DE-OS 38 04 459 ist ein Tabakrekonstitutionsverfahren bekannt, bei dem ein
Gemisch aus Tabakpartikeln, Stärke und Bindemittel sowie Wasser einem Extruder zugeführt
wird, wobei die Betriebsbedingungen und das Rezept derart sind, daß aus dem bahnförmigen
Extrudat das Wasser durch Verdampfung entweicht, um dadurch das Extrudat zu expandieren.
Nach dem Kühlen wird das Extrudat in Partikelgröße geschnitten. Die Partikel, von
denen jedes einen zellulären Innenaufbau und eine Haut auf zwei gegenüber liegenden
Seiten aufweist, kann als oder in Cigarettenfüllmaterial verwendet werden.
[0010] Nachteilig bei diesem Tabakrekonstitutionsverfahren ist jedoch, wie bereits aufgeführt,
daß große Anteile von Stärke und Bindemitteln erforderlich sind, was zu Veränderungen
im Geschmack und im Aroma des Tabakmaterials führt.
[0011] Aus der DE 33 28 663 C2 ist ein Füllmaterial aus rekonstituiertem Tabakmaterial sowie
ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Dabei werden zwei separate Folienbogen
stellenweise zusammengeklebt, wobei sich zwischen den beiden zusammengeklebten Folienbogen
Hohlräume bilden. Diese Verfahrensweise ist aufwendig, anfällig und liefert nur Folienmaterial
mit geringem Füllvermögen. Zudem ist die Vorrichtung zur Ausführung des bekannten
Verfahrens aufwendig und kompliziert.
[0012] Die DE 31 47 846 C2 betrifft ein Verfahren bzw. ein Tabakmaterial, bei dem durch
Vergrößerung der Zellstruktur des Tabaks über eine Druckreduktion und starke Temperaturerhöhung
eine Expansion erzielt wird. Ein derartiges Verfahren ist jedoch nur mit natürlichem
Tabakmaterial möglich, während es sich für rekonstituiertes Tabakmaterial nicht eignet,
da hier keine expandierbaren Zellstrukturen zur Verfügung stehen.
[0013] Die EP 0 198 718 A2 offenbart ein Verfahren, bei dem ein rekonstituiertes Tabakmaterial
aus Tabakabfällen während der Extrusion expandiert wird. Dabei wird die Expansion
durch eine hohe Extrusionstemperatur und eine abrupte Druckabsenkung beim Verlassen
des Extruders in Verbindung mit einer ausreichenden Foliendicke und einem Anteil an
Bindemittel von mindestens ca. 10 % bewerkstelligt. Dieses Herstellungsverfahren basiert
sichtlich auf vollkommen anderen Prinzipien und ergibt auch ein vollkommen anderes
Produkt, das durch seinen hohen Bindemittelanteil in bezug auf seinen Geschmack, seine
Brenneigenschaften und dergleichen sehr zu wünschen übrigläßt.
[0014] Aus der EP 0 046 018 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von rekonstituiertem
Tabakmaterial bekannt. Allerdings basiert dieses Verfahrens lediglich auf der Versteifung
des Materials und einer Fixierung der Versteifung. Dabei wird das rekonstituierte
Tabakmaterial stark übertrocknet und anschließend wieder befeuchtet. Hierdurch verliert
das rekonstituierte Tabakmaterial einen Großteil seiner Geschmacksstoffe und wird
in seiner Handhabung äußerst kritisch, da es mit zunehmender Trocknung äußerst spröde
und bröckelig wird. Auch dieses Verfahren hat damit ein Produkt zum Ergebnis, das
zu wünschen übrigläßt.
[0015] In der DE 38 19 534 C1 wird ein dünnes, kompaktes Tabakprodukt ohne Lufteinschlüsse
beschrieben, bei dem durch Extrusion mehrere Materialstränge gebildet werden, die
dann wieder zu einer einlagigen Materialschicht zusammengewalzt werden.
[0016] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Folie mit erhöhter Füllkraft vorzuschlagen,
bei deren Herstellung und bei deren Genuß die Nachteile des oben aufgeführten Standes
der Technik nicht auftreten, sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren insbesondere
zur Herstellung einer solchen Tabak-Folie zur Verfügung zu stellen.
[0017] Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Folie herzustellen, die
in den Faktoren Geschmack, Aroma, Farbe, Asche- und Raucheigenschaften, Dichte, Elastizität
und Zerbrechlichkeit nichts oder nur wenig zu wünschen übrigläßt, so daß sich deren
Eigenschaften kaum von denen des Tabaks unterscheiden; außerdem sollen ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden, mit denen es möglich wird, eine
derartige Folie auf einfache Weise herzustellen.
des Tabaks unterscheiden; außerdem sollen ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur
Verfügung gestellt werden, mit denen es möglich wird, eine derartige Folie auf einfache
Weise herzustellen.
[0018] Diese Aufgabe wird für die erfindungsgemäße Folie, das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die Merkmale in den Kennzeichen der unabhängigen
Patentansprüche 1, 10 und 29 gelöst.
[0019] Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen bzw. Varianten werden durch die Merkmale
in den Unteransprüchen definiert.
[0020] Eine Rohmasse aus Tabakteilchen, Wasser, Bindemittel und Feuchthaltemitteln wird
zu der erfindungsgemäßen Folie verarbeitet, die aus zwei relativ gasundurchlässigen,
insbesondere oberflächenversiegelten Deckschichten an den Außenflächen besteht, wobei
die Deckschichten über eine schwammartige Struktur miteinander verbunden sind, die
gasgefüllte Bläschen enthält; gasgefüllte Hohlräume sind zwischen den Deckschichten
ausgebildet, wobei diese Hohlräume mit einer zottigen bzw. zerfurchten und/oder zerrissenen
Oberfläche ausgestattet sind. Die erfindungsgemäße Tabak-Folie ist in ihrem Abbrennverhalten
zum Teil besser als durchschnittliche Tabake.
[0021] Durch die zwei relativ gasundurchlässigen, insbesondere oberflächenversiegelten Deckschichten
ist es möglich, einerseits während des Herstellungsprozesses einen außerordentlichen
hohen Expansionsdruck innerhalb der Tabak-Folie zu erzeugen und andererseits die auf
diese Weise gewonnene Füllkrafterhöhung über sehr große Zeiträume zu erhalten.
[0022] Zur Erzielung der gewünschten Qualitätsfaktoren Geschmack, Aroma und Farbe ist es
ausschlaggebend, daß mindestens ca. 86 Gew.-%, insbesondere 92 Gew.-%, Tabakteilchen
in der Rohmasse vorhanden sind, die zu der erfindungsgemäßen Tabak-Folie verarbeitet
wird. Auf diese Weise läßt sich der äußerst kostenintensive Tabak nahezu abfallfrei
zu hochwertigen rauchbaren Artikeln verarbeiten.
[0023] Um eine erforderliche Elastizität und eine dem natürlichen Blatt vergleichbare Festigkeit
der Tabak-Folie zu gewährleisten, ist es von Vorteil, die Tabak-Folie mit einem Feuchthaltemittel
von ca. 1 bis ca. 6 Gew.-%, insbesondere 2 bis 5 Gew.-%, herzustellen, damit die Tabak-Folie
nach der Herstellung und auch über längere Zeiträume einen gewissen Feuchtigkeitsgehalt
von ca. 10 bis 14 % (Naßbasis) halten kann. Würde dieser Rest Feuchtigkeit zu niedrig,
so wäre die Möglichkeit einer umfangreichen weiteren Verarbeitung der Tabak-Folie
nicht gegeben.
[0024] Die Dicke der Folie sollte, ungeachtet des Beitrags der Hohlräume,zwischen ca. 0,1
mm und ca. 0,4 mm liegen; insbesondere Foliendicken zwischen 0,2 und 0,3 mm sind von
Vorteil, um einen Beitrag zu den gewünschten natürlichen Tabakmerkmalen zu gewährleisten.
[0025] Das Bindemittel sollte nicht mehr als maximal ca. 2 Gew.-% Stärke enthalten, damit
keine unvorteilhaften Änderungen des Geschmacks und des Aromas der Folie auftreten
können.
[0026] Zur Erzielung des erfindungsgemäßen Expansionseffektes ist eine Stärkezugabe nicht
unbedingt notwendig.
[0027] Um der erfindungsgemäßen Tabak-Folie möglichst die physikalischen Eigenschaften von
natürlichem Tabakgut zu geben, ist es von Vorteil, als Feuchthaltemittel Glyzerin
und/oder 1,2-Propylenglykol und/oder Sorbitol zu verwenden.
[0028] Diese Vorteile für die Tabak-Folie lassen sich weiterhin dadurch erzielen, daß das
Bindemittel Carboxymethylzellulose carboxymethyliert und/oder hydroxyethyliert und/oder
Agar-Agar und/oder Alginsäure sowie deren Natrium-, Kalium- und/oder Calciumsalze
und/oder Tragant und/oder Guarkernmehl und/oder Pektin und/oder Johannisbrotkernmehl
und/oder Gummi Arabicum enthält.
[0029] Die Hohlräume, die in der Lage der Tabak-Folie erzeugt werden, können im Prinzip
nahezu beliebige Größe, relativ zur Foliengröße gesehen, haben. Als besonders vorteilhaft
im Hinblick auf ein naturidentisches Abbrennverhalten, die Füllkraft, u.a. Merkmale
brennenden Tabaks, haben sich jedoch Ausdehnungen der Hohlräume in Richtung Foliendicke
von ca. 0,1 mm bis ca. 5 mm, in Richtung Folienbreite von ca. 0, 1 bis ca. 10 mm,
insbesondere von 1 bis 5 mm erwiesen.
[0030] Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Tabak-Folie mit erhöhter Füllkraft wird eine
Rohmasse vorbereitet, die aus ca. 86 bis 98 Gew.-% Tabakmaterial, aus einem Anteil
von Feuchthaltemitteln von ca. 1 bis 6 Gew.-% und einem Bindemittelanteil von ca.
1 bis 8 Gew.-% besteht. Diese Rohmasse wird mit einem Wasseranteil von ca. mindestens
20 %, insbesondere 20 bis 40 %, vorzugsweise 30 % (alles Naßbasis), vermischt. Die
Rohmasse wird bei einem Druck von ca. 10 bis ca. 200 Bar, vorzugsweise zwischen 50
und 100 Bar, zu der Tabak-Folie extrudiert, wobei der Extruder ein Temperaturprofil
von ca. 30°C bis ca. 160°C hat. Vorzugsweise liegt ein Temperaturprofil von 40°C bis
140°C vor. Die Rohmasse wird am Extruderausgang durch eine mit Austrittsspalten versehene
Düse hindurchgepreßt, wodurch die Tabak-Folie entsteht. Die Tabak-Folie wird anschließend
von beiden Seiten in relativ kurzer Zeit stark erhitzt, wodurch sich relativ gasundurchlässige
Deckschichten bilden. Durch eine weitere starke Wärmezufuhr wird das in der Tabak-Folie
in der Lage zwischen den Deckschichten befindliche Wasser verdampft, wodurch gasgefüllte
Hohlräume und Bläschen entstehen.
[0031] Vorteilhafterweise können der Verfahrensschritt zur Herstellung der relativ gasundurchlässigen
Deckschichten und der blasenförmigen Hohlräume zu einem Verfahrensschritt zusammengezogen
werden, was sowohl den verfahrenstechnischen als auch den apparativen Aufwand stark
verringert. Als Düsenwerkzeug können Breitschlitz- oder Ringdüsen verwendet werden.
[0032] Wird als Düse eine Ringdüse verwendet, so läßt sich ein kontinuierlicher Tabak-Folienschlauch
erzeugen, der vorteilhafterweise am Ringdüsenspalt mit mehreren Schneidmessern versehen
ist, wodurch die Tabak-Folie in Längsstreifen zertrennt wird, die bevorzugt als Endlosbänder,
insbesondere mit einer Breite von ca. 3 bis ca. 5 cm aus der Düsenmündung austreten.
Eine derart vorbereitete Tabak-Folie läßt sich besonders effektiv und ohne übermäßigen
apparativen Aufwand weiter verarbeiten. Um eine Verstopfung des Düsenschlitzes bzw.
Ringdüsenschlitzes weitgehendst auszuschließen, sollten die Rohmassenbestandteile,
die größer sind als die verwendete Austrittsspaltbreite der Düse bzw. Ringdüse, der
Austrittsspaltbreite entsprechend zerkleinert werden, was z.B. durch eine dem Extruder
vorgeschaltete Mühle zum Zerkleinern der zu großen Rohmassenbestandteile gewährleistet
werden kann.
[0033] Besonders einfache Verfahrensführung ist möglich, wenn die Wärmezufuhr durch einen
heißen Luftstrom vorgenommen wird. Dieser sollte abhängig von der Prozeßdauer und
der gewünschten Expansion ca. 200 bis ca. 800°C heiß sein. In einer Versuchsapparatur
hat sich ergeben, daß Heißlufttemperaturen von ca. 300°C bis ca. 400°C ausreichen,
um eine zufriedenstellende, den Stand der Technik überragende Expansion zu erzielen.
[0034] Vergleichbare Vorteile lassen sich natürlich auch mit anderen Wärmequellen geeigneter
Energiedichte erzielen. Derartige Wärmequellen können z.B. Infrarotstrahler, Mikrowellengeneratoren
oder heiße Gase sein.
[0035] Um die Schlauchfolie gleichmäßig von innen und außen zu behandeln, ist es von Vorteil,
dem Tabak-Folienschlauch sowohl von außen als auch von innen Heißluft bzw. Heißgas
zuzuführen, was beispielsweise durch eine ringförmige Düse von außen geschehen kann,
die den Tabak-Folienschlauch umgibt, und durch eine Heißluftlanze unterstützt werden
kann, die heiße Luft in das Innere des Tabak-Folienschlauches einführt. Wird der Folienschlauch
durch die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingebauten Schneidstifte in Längsstreifen
zerteilt, so ist auch ohne Lanze gewährleistet, daß heiße Luft in das Innere des Folienschlauchs
strömt. Natürlich sind in der Regel die Luft- bzw. Gasmengen, die zugeführt werden,
regelbar. Die Regelung wird z.B. mittels Ventilen oder einstellbaren Gebläsen vorgenommen.
Meistens werden die von innen und von außen zugeführten Luft- bzw. Gasmengen etwa
gleich groß sein.
[0036] Die Wärmezufuhr wird so gesteuert, daß das Tabak-Folienendprodukt eine Restfeuchte
von ca. 10 bis 20 % (Naßbasis) zurück behält. Eine geringere Feuchtigkeit der Tabak-Folie
würde dazu führen, daß die Tabak-Folie noch während der Wärmebehandlung zerbricht
oder bei einem späteren Verfahrensschritt in nicht verwendungsfähige Bestandteile
zerfällt.
[0037] Die endlosen Tabak-Folienstreifen werden gleich nach der Wärmebehandlung in ca. 5
bis 20 cm lange Stücke geschnitten, die dann entweder separat zu Fäden geschnitten
werden, wobei die Schnittbreite ca. 0,5 bis 1,5 mm beträgt, oder sie werden mit einem
Blattabak zusammengeschnitten.
[0038] Um möglicherweise auftretende Verstopfungen des Düsen- bzw. Ringdüsenaustrittsspalts
zu vermeiden, werden die Spalthälften von Zeit zu Zeit automatisch gegeneinander verschoben
bzw. verdreht, wobei sich durch die auftretenden Scherkräfte Verstopfungskeime lösen.
[0039] Wird eine Ringdüse verwendet, was bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise der
Fall ist, so wird das Innenteil der Ringdüse mittels einer Zentrierschraube so justiert,
daß der aus dem Düsenmund austretende Tabak-Folienschlauch im wesentlichen überall
die gleiche Wanddicke aufzuweisen hat.
[0040] Um Verstopfungen des Extrusionsdüsenschlitzes zu verhindern, ist es auch möglich,
die Düse zeitweise oder permanent mit Ultraschall zu beaufschlagen. Durch die auftretenden
Vibrationen lösen sich vorhandene Verstopfungen, bzw. wird die Bildung von Verstopfungskeimen
verhindert.
[0041] Um Unregelmäßigkeiten beim Beginn bzw. beim Ende eines Herstellungsablaufes (z.B.
eines Arbeitstages) Rechnung zu tragen, ist es sinnvoll, die Austrittsspaltbreite
an der Düse beim Anfahren und beim Abfahren des Extruders zu verändern. Anfangs auftretenden
Viskositätsschwankungen in der Rohmasse kann auf diese Weise entgegengewirkt werden.
Das gleiche gilt, wenn der Extruder heruntergefahren wird.
[0042] Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, die Versiegelung der Tabak-Folienoberfläche
nicht mit Heißluft bzw. -gas, sondern durch den Auftrag einer dünnen Schicht vorzunehmen,
die vor der Expansion aufgetragen wird. Dies kann z.B. sinnvoll sein, wenn die Rohmasse
besonders schonend behandelt werden soll. So können z.B. durch Auftragen von Wasserglas
und anschließendem Erhitzen durchaus vorteilhafte Expansionsergebnisse erzielt werden.
[0043] Des weiteren können der Rohmasse auch gasbildende bzw. treibende Chemikalien zugesetzt
werden, wie z.B. Natriumhydrogencarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat u.dgl., um statt
des Wasserdampfes oder in Kombination mit dem Wasserdampf nach Bildung der Haut die
Blasenbildung zu bewirken.
[0044] Vorzugsweise wird jedoch auf einen zusätzlichen Schichtenauftrag bzw. auch auf gasbildende
Chemikalien verzichtet, weil der Zusatz oder Auftrag dieser Stoffe die naturidentischen
Merkmale der Tabak-Folie nachteilig verändern kann.
[0045] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer Tabak-Folie mit einem Extruder
wird dadurch verwirklicht, daß an einen Extruder eine Düse angeschlossen ist, durch
die die extrudierte Rohmasse hindurch gepreßt wird, um anschließend in einer Expansionskammer
mit Wärme behandelt zu werden.
[0046] Damit der Vorteil realisiert werden kann, daß die Düse bzw. Ringdüse weniger oder
kaum anfällig gegenüber Verstopfungen ist, sollte das Innenteil der Düse gegenüber
dem Außenteil in einem Lager gehaltert sein. Dadurch sind die beiden Spaltnälften
der Düse leicht gegeneinander verdrehbar, wodurch sich Verstopfungskeime abbauen bzw.
vermeiden lassen. Um eine gleichmäßig dicke Folie zu erzeugen, ist das Mundstück der
Düse zentrierbar. Die Spaltbreite der Düse ist einstellbar.
[0047] Die Messerschneiden und andere Verschleißteile der Vorrichtung sind leicht austauschbar
montiert.
[0048] Für den Wärmebehandlungsprozeß muß die Expansionskammer mindestens mit einem Anschluß
für die Zufuhr von Heißluft bzw. Heißgas versehen sein. Bevorzugt sind an der Expansionskammer,
die vorzugsweise einen rohrförmigen Querschnitt aufweist, mindestens ein Anschluß
für die Zufuhr von Heißluft bzw. Heißgas, der die Expansionskammer im wesentlichen
ringförmig umschließt, und eine Heißgas- bzw. Heißluftzufuhr vorgesehen, die in der
Expansionskammer im wesentlichen zentrisch angeordnet ist. Dabei ist weniger die zentrische
Anordnung in der Expansionskammer wichtig, als die zentrische Anordnung der Heißgas-
bzw. Heißluftzufuhr innerhalb der schlauchförmigen Tabak-Folie.
[0049] Ein besonders störungsfreier und effektiver Betrieb der Vorrichtung läßt sich erzielen,
wenn die Austrittsöffnungen der ringförmigen Heißgaszufuhr und des Anschlusses für
die zentrische Zufuhr von Heißluft bzw. Heißgas so angeordnet sind, daß sie sich im
wesentlichen gegenüber liegen. Natürlich können die Heißgaszufuhren auch gestaffelt
entlang der Expansionskammer angeordnet sein. In der Regel reicht es jedoch aus, eine
langgestreckte Expansionskammer mit weniger Anschlüssen sowie eine zentrische Heißgaszufuhr
vorzusehen.
[0050] In einer Versuchsanordnung besteht die zentrische Heißgaszufuhr aus einem lanzenförmigen
Ventil, bei dem der Heißgasauslaß ein Mundstück aufweist, das die gleiche, jedoch
spiegelverkehrte Längssymmetrie hat, wie die die Expansionskammer ringförmig umschließenden
Heißgaszufuhr, wodurch der von der zentrischen Heißgaszufuhr abgegebene Heißgasstrahl
im wesentlichen spiegelsymmetrisch zum Heißgasstrahl ist, der von der ringförmigen
Heißgaszufuhr kommt, wobei die Tabak-Folie die Spiegelfläche darstellt.
[0051] In anderen Versuchsanordnungen ist durch den geschlitzten Folienschlauch und eine
geschickte Strömungsführung auch ohne zentrische Heißgaszufuhr gewährleistet, daß
genügend Heißluft in das Innere des Folienschlauches gelangt.
[0052] Um einen kontinuierlichen Betrieb zu sichern, ist es sinnvoll, hinter der Expansionskammer
ein Förderband anzuordnen, welches die Tabak-Folie bzw. die endlosen Tabak-Folienstreifen
zu einem Messerwerk fördert, das die endlosen Tabakstreifen in Tabakstücke der gewünschten
Größe zerschneidet.
[0053] Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen.
[0054] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf einen Tabak-Folienstreifen;
- Fig. 2
- einen Längsschnitt durch den Tabak-Folienstreifen;
- Fig. 3
- einen vergrößerten perspektivischen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Tabak-Folienstreifen;
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere zur
Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- Fig. 5
- einen Längsschnitt durch eine Ringdüse und eine Expansionskammer in schematischer
Darstellung;
- Fig. 6
- einen schematischen Längsschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ringdüse
und einer rohrförmigen Expansionskammer;
- Fig. 7
- einen Längsschnitt durch die Ringdüse in einer bevorzugten Ausführungsform;
- Fig. 8
- einen schematischen Längsschnitt durch ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Ringdüse und einer rohrförmigen Expansionskammer;
- Fig. 9
- eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß Fig. 8.
[0055] Aus Fig. 1 ist ein allgemein durch das Bezugszeichen 10 gekennzeichneter Tabak-Folienstreifen
ersichtlich. Auf der Oberfläche des Tabak-Folienstreifens 10 sind blasenförmige Erhebungen
12 zu erkennen. Diese sind in ihrer Dicke äußerst unterschiedlich, wie aus der Fig.
2 zu ersehen ist.
[0056] Aus Fig. 3 ist gleichfalls ein Tabak-Folienstreifen 10 mit gasgefüllten Hohlräumen
12 ersichtlich. Dabei besteht die Rohmasse, aus der der Tabak-Folienstreifen 10 hergestellt
ist, aus einem Anteil von mindestens ca. 86 Gew.-% Tabakteilchen. Um der Tabak-Folie
10 den notwendigen Feuchtigkeitsgehalt zu vermitteln, sind ca. 1 bis ca. 6 Gew.-%,
insbesondere 2 bis 5 Gew.-%, Feuchthaltemittel enthalten. Der notwendige mechanische
Zusammenhalt der Tabak-Folie 10 wird durch einen Anteil an Bindemittel von ca. 1 bis
ca. 8 Gew.-%, insbesondere 3 bis 6 Gew.-% erreicht. Die Dicke der Tabak-Folie 10 ohne
die Hohlräume liegt zwischen ca. 0,2 mm und ca. 0,4 mm, insbesondere zwischen 0,2
und 0,3 mm. Der Stärkeanteil des Bindemittels sollte maximal ca. 2 Gew.-% Stärke enthalten,
insoweit überhaupt Stärke vorgesehen ist. Um die notwendige Elastizität der Tabak-Folie
10 beizubehalten, wird ein Feuchthaltemittel verwendet, das z.B. aus Glyzerin und/oder
Propylenglykol und/oder Sorbitol o.dgl. bestehen kann.
[0057] Das Bindemittel kann z.B. Carboxymethylcellulose carboxymethyliert und/oder hydroxyethyliert
und/oder Agar-Argar und/oder Alginsäure sowie deren Natrium-, Kalium- und/oder Calciumsalze
und/oder Tragant und/oder Guarkernmehl und/oder Pektin und/ oder Johannisbrotkernmehl
und/oder Gummi Arabicum enthalten.
[0058] Die dargestellten Hohlräume 12, die von einer schwammartigen Struktur 16 eingegrenzt
werden, haben in der Regel eine Ausdehnung in Richtung Foliendicke von ca. 0,1 bis
5 mm und in Richtung Folienbreite von 0,1 mm bis etwa 10 mm, insbesondere 1 bis 5
mm. Die schwammartige Struktur wird durch kleinere Bläschen 19 in dem Grundmaterial
gebildet.
[0059] Die Dicke der relativ gasundurchlässigen, insbesondere oberflächenversiegelten Deckschichten
14 ist in der Regel äußerst gering, da zur oben erwähnten Gesamtdicke der Folie von
0,2 bis 0,4 mm die Deckschichten und die schwammartige Struktur 16 beitragen.
[0060] Die innerhalb der schwammartigen Struktur 16 befindlichen Hohlräume 12 weisen eine
zottige bzw. zerfurchte und/oder zerrissene, zerklüftete Oberfläche 17 auf.
[0061] In Fig. 4 ist eine Vorrichtung abgebildet, unter deren Verwendung die Tabak-Folie
nach den Figuren 1 bis 3 hergestellt werden kann.
[0062] Dabei wird im Extruder 52 eine Rohmasse, bestehend aus einem Tabakanteil von ca.
86 bis ca. 98 Gew.-%, aus einem Anteil von Feuchthaltemitteln von ca. 1 bis 6 Gew.-%
und einem Bindemittelanteil von ca. 1 bis 8 Gew.-%, gut durchgemischt, wobei z.B.
unter Verwendung einer Mühle größere Teilchen so zerkleinert werden können, daß sie
in einer Düse 54 den Düsenaustrittsspalt 62 nicht verstopfen können. Im Extruder 52
wird die Rohmasse mit einem Wasseranteil von mindestens 20 bis 40 %, vorzugsweise
30 %, vermischt (Wasseranteile sind in Bezug auf die Naßbasis angegeben). Diese Rohmasse
wird mit einem Druck von ca. 10 bis ca. 200 Bar, bevorzugt zwischen 50 und 100 Bar,
extrudiert, wobei an den Extruder 52 ein Temperaturprofil von ca. 30°C bis ca. 160°C,
vorzugsweise von 40 bis 140°C, angelegt wird.
[0063] Durch den sich im Extruder einstellenden Druck wird die Rohmasse durch den Austrittsspalt
62 der Düse 54 hindurch gepreßt, wobei die Tabak-Folie 72 entsteht.
[0064] Die Tabak-Folie 72, die bei Verwendung einer Ringdüse 54 schlauchförmig ist, wird
nun in eine Expansionskammer eingeführt, wo sie zunächst von beiden Seiten stark erhitzt
wird, so daß sich relativ gasundurchlässige Deckschichten bilden. Durch die beidseitige
Erhitzung kommt es zunächst durch eine quasi Oberflächenplastifizierung zu einer Erhöhung
des Diffusions-/Strömungswiderstandes der Deckschichten. Dieser erste Erhitzungsvorgang
in der Expansionskammer 80 kann dabei relativ kurz sein, oder aber unmittelbar in
eine weitere starke Wärmezufuhr überleiten. Bei dieser weiteren starken Wärmezufuhr
in der Expansionskammer 80 wird eine Verdampfungsgeschwindigkeit der vorliegenden
flüssigen Phase hervorgerufen, deren Dampfentstehungsgradient ausreicht, um Gasdrucke
zwischen den zuvor behandelten Deckschichten aufzubauen, die geeignet sind, einlagige
Gasblasenstrukturen zwischen den präparierten Deckschichten entstehen zu lassen. Die
Wärmezufuhr kann z.B. über Heißluft bzw. Heißgas vorgenommen werden und wird durch
den Pfeil 82 in Fig. 4 symbolisiert.
[0065] Die aus der Expansionskammer 80 austretende expandierte Tabak-Folie 72 wird auf ein
Förderband 100 gelegt und von diesem zu einem Messerwerk 110 befördert. Das Messerwerk
110 verarbeitet die bevorzugt als Endlosbänder vorhandenen Tabak-Folienstreifen 72,
die insbesondere ca. 3 bis ca. 5 cm breit sind, zu Folienstreifen 120. Diese sind
in der Regel 5 bis 20 cm lang und können anschließend separat oder mit Tabakblättern
zusammen zu Fäden geschnitten werden.
[0066] In der Expansionskammer 80 herrschen während des Hautbildungsprozesses bzw. während
des Expansionsprozesses Temperaturen zwischen ca. 200 bis ca. 800°C. Vorzugsweise
wird mit Temperaturen von 300 bis 400°C gearbeitet. Es lassen sich auch andere geeignete
Wärmequellen, wie z.B. Infrarotstrahler oder Mikrowellengeneratoren als alleinige
Energiespender bzw. in Kombination mit Heißgaszufuhr anschließen.
[0067] Im Extruder 52 können der Rohmasse auch Gas entwickelnde bzw. treibende Chemikalien
zugesetzt werden, wie z.B. Natriumhydrogencarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat u.dgl.
Dieses kann in Ergänzung der Wasserbeimischung von minimal ca. 20 bis maximal ca.
40 % (bezogen auf die Naßbasis) geschehen.
[0068] Unmittelbar vor der Wärmebehandlung in der Expansionskammer 80 könnte auch eine Versiegelungsschicht
auf die Tabak-Folienoberfläche aufgetragen werden.
[0069] Dem Fachmann ist natürlich klar, daß die gewünschten Vorteile bei Abwandlungen und
bei Abweichungen von den angegebenen Größenordnungen und Mengenverhältnissen nicht
abrupt verschwinden.
[0070] Die in Fig. 5 abgebildete Düse ist eine Ringdüse 54. In diese wird von oben, angedeutet
durch den Pfeil 48, die Rohmasse vom Extruder 52 her eingeführt. Die Rohmasse wird
durch den Zwischenraum zwischen dem Innenteil 60 und dem Mundstück 64 in Richtung
auf den Düsenaustrittsspalt 62 und durch diesen hindurch gepreßt. Die entsprechende
Tabak-Folie 72 wird anschließend in die Expansionskammer 80 eingeführt. Dort wird
sie mittels Heißluft bzw. Heißgas, die durch die Zuführungen 82 in die Expansionskammer
80 gelangt, erhitzt. Die Heißluft wird entlang der Pfeile 83 auf die Tabak-Folie 72,
92 gerichtet, wodurch die relativ gasundurchlässigen Deckschichten auf der Oberfläche
der Tabak-Folie entstehen und sofort im Anschluß die Expansion der Tabak-Folie bewirkt
wird. Die expandierte Tabak-Folie 92 verläßt auf der gegenüberliegenden Seite die
Expansionskammer 80.
[0071] Aus Fig. 6 ist im Prinzip die gleiche schematische Anordnung ersichtlich wie aus
Fig. 5, nur daß diese hier detaillierter und mit innerer Heißluftlanze 90 dargestellt
ist. Auch hier tritt die Rohmasse vom Extruder 52 in die Ringdüse 54 ein, angedeutet
durch einen Pfeil 48. Die Rohmasse wird zwischen dem Mundstück 64 und dem Innenteil
60 der Ringdüse 54 hindurchgepreßt und dabei von Schneidmessern 56 zu Streifen geschnitten.
Diese schlauchförmig angeordneten Tabak-Folienstreifen werden nun in die rohrförmige
Expansionskammer 80 eingeführt. In die Expansionskammer 80 wird Heißluft bzw. Heißgas
84 über die Anschlüsse 82 eingegeführt. Ein lanzenförmiges Teil 90 sorgt dabei dafür,
daß die Heißluft bzw. das Heißgas gleichmäßig auch für die Behandlung der Innenfläche
der Tabak-Folie zur Verfügung steht. Dabei sind die Heißluft- bzw. Heißgasmengen von
der ringförmigen Heißgaszufuhr und der zentrisch angebrachten, lanzenförmigen Heißluft-
bzw. Heißgaszufuhr so proportioniert, daß die in Streifen vorliegende Tabak-Folie
72 nur minimal radial einwärts oder auswärts mechanisch belastet wird. Die Strömungsvektoren
der Heißluft bzw. des Heißgases, mit dem die Folie zur Bildung der im wesentlichen
gasundurchlässigen Haut und zur Bewirkung des Expansionsprozesses beaufschlagt wird,
sind in Bewegungsrichtung der Folie durch die Expansionskammer hindurch gerichtet.
[0072] Die zentrale Heißgaszufuhr besteht aus einer lanzenförmigen Heißgaszuführung 90,
bei der der Heißgasauslaß 94 ein Mundstück aufweist, das die gleiche Längsschnittsymmetrie
hat, wie die ringförmige Heißgaszufuhr 81 und/oder die Expansionskammer 80, jedoch
in spiegelverkehrter Form, wodurch der von der zentralen Heißgaszufuhr 90 abgegebene
Heißgasstrahl im wesentlichen spiegelsymmetrisch zum Heißgasstrahl ist, der von der
ringförmigen Heißgaszufuhr 81 kommt; die Tabak-Folie 72, 92 stellt die Spiegelfläche
dar.
[0073] Mittels der hier dargestellten Ringdüse 54 ist ein zu Streifen geschlitztes Tabak-Folienrohr
extrudiert worden, das 0,2 mm Wandungsdicke hat. Die Folienstreifen 72 durchliefen
mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise v = 0,06 m/s die Expansionskammer 80,
die einen Durchmesser von 100 mm und eine Länge von 200 mm hatte. Dabei wurden die
Folienstreifen mit ca. 300°C warmer Luft von zwei Heißluftgebläsen über Zuleitungen
82 mit Volumina von je 500 l/min angeblasen. Von innen wurden die Folienstreifen gleichzeitig
über eine Heißluftlanze mit einem Heißluftgebläse gleichfalls mit ca. 300°C warmer
Luft im wesentlichen der gleichen Menge angeblasen. Hierbei traten die Tabak-Folienstreifen
mit einer Feuchte von ca. 40 % in die Expansionskammer 80 ein und verließen sie mit
einer Feuchte von ca. 14 %.
[0074] Um den Expansionseffekt in vorteilhaftem Maße zu erzielen, ist es erforderlich, daß
die Wärme in möglichst kurzer Zeit auf die Tabak-Folie 72, 92 übertragen wird, damit
die verdampfende Feuchtigkeit nicht ohne den Expansionseffekt zu erzielen, langsam
aus der Tabak-Folie entweichen bzw. aus ihr herausdiffundieren kann.
[0075] In Fig. 7 ist die Ringdüse 54 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Eine
durch eine Leitung 49 in die Ringdüse 54 eintretende Rohmasse, symbolisch angedeutet
durch den Pfeil 48, wird in den Zwischenraum zwischen dem Innenteil 60 der Ringdüse
und dem Mundstück 62a der Ringdüse gepreßt. Durch den Austrittsspalt 62 der Düse 54
tritt die Tabak-Folie aus. Dabei ist die Dicke der Tabak-Folie über die Schraube 67
einstellbar. Während die Tabak-Folie durch den Ringspalt 62 austritt, wird sie von
Schneidmessern in Form von Schneidstiften 68 in Streifen der gewünschten Breite getrennt.
In den Bereichen am Ringspalt 62, bei denen die höchsten Differenzdrucke auftreten,
werden Verschleißteile 69, 62a, 68 verwendet, die relativ leicht und schnell ausgewechselt
werden können. Auch das Innenteil 60 der Ringdüse 54 ist schnell und problemlos mittels
einer Schraube 67 o.dgl. aus der Ringdüse 54 entfernbar bzw. wieder einsetzbar. Unter
Verwendung eines Kugellagers 63 läßt sich das Mundstück 62a gegenüber dem Innenteil
60 bzw. 69 drehen. Die Zentrierung des justierbaren Mundstücks 62a wird über Einstellschrauben
81 vorgenommen. Das Mundstück 62a selbst ist gleichfalls mittels Schrauben leicht
demontierbar gehaltert.
[0076] In Fig. 8 ist eine ähnliche schematische Anordnung ersichtlich wie in Fig. 5 und
Fig. 6, nur ist in diesem Fall die Expansionskammer 80 in 2 halbschalenförmige Hälften
82 und 82a aufgeteilt, siehe Fig. 9, die auf den Führungsschienen 22 in Richtung des
Pfeiles 23 auseinanderverschiebbar angeordnet sind. Durch das Auseinanderschieben
der Expansionskammerhälften 82 lassen sich Einstellarbeiten an der Ringdüse 54 während
des Anund Abfahrbetriebes des Extruders 52 leichter durchführen. Zudem ist mittig
in der Expansionskammer 80 ein Rohr 20 angebracht, das an dem Ringdüseninnenteil 60
befestigt ist. Das Rohr 20 sorgt in der Expansionskammer 80 für eine ringförmige Heißgasströmung
83a. Durch die Heißluft, die durch die Folienbänder strömt, heizt sich das Rohr 20
auf und sorgt für die Erwärmung der Folienbänder von der Innenseite.
[0077] Das Rohr 20 hat bevorzugt ein konusförmiges Ende. Dieses konusförmige Ende des Rohres
20 sorgt dafür, daß der größte Teil der Heißluft die Expansionskammer nach oben hin
verläßt. Dadurch werden die Folienbänder nach Verlassen der Expansionskammer 80 nur
noch wenig nachgetrocknet. Ein weiterer Vorteil der konusförmigen Ausgestaltung des
Endes des Rohres 20 ist die Ringdüsenbeheizung durch die nach oben austretende Heißluft.
Wird die Ringdüse 54 nicht beheizt, kann es zu Störungen beim Austreten der Folienbänder
aus dem Düsenspalt kommen.
1. Folie mit erhöhter Füllkraft aus Tabakteilchen, Wasser, Bindemittel und Feuchthaltemittel,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) die Außenflächen der Folie (10) werden durch zwei relativ gasundurchlässige, insbesondere
oberflächenversiegelte Deckschichten (14) gebildet;
b) zwischen den Deckschichten (14) befindet sich eine Schicht (16) mit schwammartiger
Struktur; und
c) die Schicht (16) enthält eine Lage von linsenförmigen, gasgefüllten Hohlräumen
(12) mit zottiger bzw. zerfurchter und/oder zerrissener Oberfläche (17).
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Tabakteilchen mindestens ca. 86 Gew.-% - 98 Gew.-%, insbesondere
mindestens ca. 92 Gew.-% ausmacht, bezogen auf die Gesamtmasse ohne Wasser.
3. Folie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Feuchthaltemittel ca. 1 bis ca. 6 Gew.-%, insbesondere 2 bis 5
Gew.-%, und der Anteil an Bindemittel ca. 1 bis ca. 8 Gew.-%, insbesondere 3 bis 6
Gew.-%, ausmacht.
4. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein saures, neutrales, basisches und/oder modifiziertes Polysaccharid
ist.
5. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (12) eine Ausdehnung in Foliendicke von ca. 0,1 mm - ca. 5 mm und
in Folienbreite von ca. 0,1 mm bis ca. 10 mm, insbesondere 1 bis 5 mm, aufweisen.
6. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Foliendicke ohne Berücksichtigung des Beitrags der Hohlräume (12) ca. 0,1
bis ca. 0,4 mm, insbesondere 0,2 bis 0,3 mm ausmacht.
7. Verfahren zur Herstellung einer Tabak enthaltenden Folie mit erhöhter Füllkraft, insbesondere
nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit den folgenden Merkmalen:
a) eine Rohmasse mit einem Tabakanteil, mit einem Anteil von Feuchthaltemitteln und
mit einem Bindemittelanteil wird mit einem Wasseranteil im Verhältnis von 80:20 bis
60:40, vorzugsweise 70:30, vermischt;
b) die feuchte Rohmasse wird mit einem Extruder (52) bei einer Temperatur bis ca.
160°C, vorzugsweise bis ca. 140°C, unter Druck extrudiert und zu einer Tabakfolie
(72) ausgeformt,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
c) der Tabakanteil der Rohmasse beträgt ca. 86 bis ca. 98 Gew.-%, der Feuchthaltemittelanteil
ca. 1 bis ca. 6 Gew.-% und der Bindemittelanteil ca. 1 bis ca. 8 Gew.-%;
d) der Ausformdruck liegt zwischen ca. 10 und ca. 200 Bar, bevorzugt zwischen 50 und
100 Bar;
e) die Tabak-Folie (72) wird nach dem Ausformen von beiden Seiten stark erhitzt, wodurch
sich an der Tabak-Folie weitgehend gasundurchlässige Deckschichten (14) bilden; und
f) durch eine weitere starke Wärmezufuhr wird das in der Tabak-Folie (72) befindliche
Wasser zwischen den Deckschichten (14) verdampft, wodurch gasgefüllte linsenförmige
Hohlräume (12) und gasgefüllte Bläschen (19) entstehen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste starke Erhitzung zur Bildung der gasundurchlässigen Deckschichten (14)
und die weitere starke Wärmezufuhr in einem Prozeßschritt durchgeführt werden.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohmasse durch eine Breitschlitzdüse oder durch eine Ringdüse (54) gepreßt
wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Düse (54) vorgesehenen Schneidmesser (56) die austretende Tabak-Folie
(72) in Streifen (72) zertrennt, die insbesondere ca. 3 bis ca. 5 cm breite Endlosbänder
sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere starke Wärmezufuhr durch heiße Luft mit einer Tempreatur von ca.
200 bis ca. 800°C, vorzugsweise 300 bis 400°C, vorgenommen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere starke Wärmezufuhr durch ein Medium geeigneter Energiedichte, wie
z.B. Infrarotstrahlung, Mikrowellen oder heiße Gase, bewirkt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Luft- bzw. Gasströmungen die Tabak-Folie von beiden Seiten erwärmen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr so gesteuert wird, daß das Tabak-Folienprodukt eine Restfeuchte
von ca. 10 bis ca. 20 % (Naßbasis) behält.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer extrudierten, schlauchförmigen Tabak-Folie (72, 92) für die Wärmebehandlungs-Verfahrensschritte
innerhalb der Expansionskammer sowohl außerhalb als auch innerhalb der Tabak-Folie
im wesentlichen gleiche Heißluft- bzw. Heizgas-Mengen zugeführt werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die spaltbildenden Teile der Düse (54) intermittierend oder permanent gegeneinander
verschoben bzw. verdreht werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (54) intermittierend oder permanent mit Ultraschall beaufschlagt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasundurchlässigkeit der Deckschichten (14) durch beidseitigen Auftrag von
dünnen Schichten auf die Tabak-Folienoberfläche entsteht, bevor die Tabakfolie in
der Expansionskammer wärmebehandelt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohmasse treibende bzw. Gas entwickelnde Chemikalien zugesetzt werden, wie
z.B. Natriumhydrogencarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat oder dgl.
20. Vorrichtung zur Herstellung einer Tabak enthaltenden Folie, insbesondere zur Herstellung
einer Folie nach den Ansprüchen 1 bis 6 und/oder insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens nach den Ansprüchen 7 bis 19
a) mit einem Extruder mit einer Düse,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
b) der Düse (54) ist eine Expansionskammer (80) nachgeschaltet, durch die die vom
Extruder (52) hergestellte Tabakfolie (72) hindurchgeführt wird;
c) die Expansionskammer (80) ist mit einer Wärmequelle verbunden, derart, daß die
durch die Expansionskammer (80) hindurchgehende Tabakfolie (72) von beiden Seiten
stark erhitzt wird, so daß sich relativ gasundurchlässige Deckschichten (14), eine
schwammartige Zwischenschicht (16) mit Bläschen und linsenförmige Hohlräume (12) bilden.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Extruder (52) eine Mühle zum Mahlen großer Tabakteilchen vorgeschaltet ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (54) eine Ringdüse oder eine Breitschlitzdüse ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (54) mit Messerschneiden (56), Messerstiften oder dgl. versehen ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die spaltbildenden Teile (60, 62a) der Düse (54) intermittierend oder permanent
gegeneinander verschoben bzw. verdreht werden.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ringdüse Außen- und Innenteil über ein Kugellager (63) gegeneinander
verdrehbar sind.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite über eine Schraube (67) einstellbar ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionskammer (80) mit mindestens einem Anschluß (82) für die Zufuhr von
Heißgas, insbesondere Heißluft versehen ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionskammer (80) mit einer Wärmequelle ausreichender Energiedichte verbunden
ist, wie z.B. einem Infrarotstrahler oder einem Heißgaserzeuger.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionskammer (80) einen rohrförmigen Querschnitt aufweist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionskammer (80) in zwei halbschalenförmige Hälften (82, 82a) geteilt
ist, die auf Führungsschienen (22) auseinanderschiebbar angeordnet sind.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum der Expansionskammer (80) eine Heißgaszuführung (90) angeordnet
ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (82) für die Zufuhr von Heißluft die Expansionskammer (80) im wesentlichen
ringförmig umschließt.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (81) der Heißgaszuführung und die Austrittsöffnung (94)
der Heißluftoder Heißgaszuführung im Innenraum der Expansionskammer (80) so angeordnet
sind, daß sie sich im wesentlichen gegenüber liegen.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißgaszuführung im Inneren der Expansionskammer (80) eine lanzenförmige
Heißgaszuführung (90) mit einem Mundstück aufweist, das in Längsrichtung eine zum
Mundstück der Heißluftzuführung (81) inverse Symmetrie hat, wodurch der von der Heißgaszuführung
(90) abgegebene Heißgasstrahl im wesentlichen spiegelsymmetrisch zum Heißgasstrahl
ist, der von der Heißluftzuführung (82) am äußeren Umfang der Expansionskammer (80)
kommt, wobei die Tabak-Folie (72, 92) die Spiegelfläche darstellt.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Innenteil (60) der Ringdüse (54) ein Rohr (20) befestigt ist, das mittig
in der Expansionskammer (80) sitzt.