FR 2006020 A1 19691219 FR 6911125 A 19690410 69 11125 i 2006020 Cette invention concerne un procédé de traitement du tabac pour accroître sa capacité de bourrage. Les feuilles de tabac, une fois récoltées, contiennent une quantité considérable d'eau, et au cours du processus de torréfac^ 5 tion du tabac cette eau est enlevée par le séchage, ce qui provoque une contraction de la structure des feuilles. Dans le procédé habituel de préparation du tabac pour l'entreposage et la fabrication ultérieure des cigares ou des cigarettes, le tabac reprend très peu, sinon pas du tout, de la contraction résultant du séchage, 10 de sorte qu'il se produit une perte appréciable de la capacité de bourrage du tabac. Ainsi, le tabac a une masse spécifique apparente qui dépasse celle nécessairement requise pour la fabrication de cigares ou de cigarettes satisfaisants. Plusieurs méthodes ont été proposées dans la technique anté-15 rieure pour accroître la capacité normale de bourrage du tabac séché ou torréfié. Certains de ces procédés comprennent des opérations de gonflement dans lesquelles le tabac est soumis à de la vapeur d'eau sous haute pression puis S. un relâchement brusque de la pression. Il a été également proposé d'accroître la capacité de 20 bourrage du tabac, c'est-à-dire de réduire sa masse spécifique apparente, en exposant les particules de tabac aux vapeurs d'un liquide organique, ou bien à un liquide organique puis à un séchage à l'air à la température ordinaire. Cependant, ces méthodes antérieures ne sont pas absolument satisfaisantes parce que (a) elles ne sont 25 pas efficaces pour développer la capacité de bourrage dans une grande mesure, ou (b) elles provoquent un émiettement des particules de tabac, de sorte qu'il se produit une quantité considérable de déchets dûs à la formation de fines. La présente invention fournit un procédé pour accroître la ca-30 pacité de bourrage du tabac, qui comprend la mise en contact du tabac avec une quantité suffisante d'un liquide organique volatil pour imprégner complètement le tabac, et ensuite le passage d'un gaz en contact avec ledit tabac, ledit gaz étant chauffé à une température d'au moins 17°C au-dessus du point d'ébullition dudit 35 liquide à la pression de contact, de sorte que ledit tabac est expansé et que ledit liquide en est séparé à l'état de vapeur. Le procédé de cette invention peut s'appliquer au tabac torréfié sous forme de feuilles (y compris nervures et queues), de lanières (feuilles écôtées) ou de charge hachée (lanières en mor-40 ceaux pour la fabrication des cigarettes). En utilisant des feuilles 69 11125 2 2006020 ou des lanières, on peut choisir les types ou les qualités de tabac pour lesquels le procédé est le plus efficace, ce qui permet d'obtenir des résultats proches du maximum tout en maintenant les.frais de traitement à un minimum. Si on doit traiter la totalité du mélan-5 ge, alors on utilise de préférence la charge hachée. Dans l'un des aspects préférés de cette invention on utilise un tabac torréfié humide. On peut utiliser pour l'imprégnation une grande variété de liquides organiques qui peuvent être chassés par évaporation, mais 10 de préférence le liquide organique est un liquide ayant un point d'ébullition inférieur à celui de l'eau. On pense que le liquide organique inerte contribue non seulement à expanser la structure du tabac mais aussi à fixer les cellules dans un état expansé. Le liquide organique ne doit pas être un liquide qui se combine de façon 15 irréversible à un degré appréciable avec le tabac; en d'autres termes il ne doit pas altérer les qualités d'arôme du produit à un degré indésirable, c'est-à-dire qu'il doit être inerte. En gros le liquide appartient aux catégories des hydrocarbures aliphatiques, des hydrocarbures aromatiques, des alcanols, des cétones, des esters 20 aliphatiques, des éthers, des hydrocarbures substitués par des halogènes, et de leurs mélanges, il vaut mieux opérer avec les membres à bas point d'ébullition de ces catégories. Il est entendu que "à bas point d'ébullition" s'applique aux liquides qui ont un point d'ébullition inférieur à environ 110,7°C, et de préférence inférieur 25 à environ 68,5°C. Des liquides organiques inertes appropriés représentatifs sont: le benzène et le toluène; l'acétone, la méthyl éthyl cétone, la méthyl isopropyl cotone, la diéthyl cétone et la diacétyl cétone; le méthyl éthyl éther, le diéthyl éther, le dipropyl éther, le 30 diisopropyl éther, le méthyl butyl éther, l1éthyl butyl éther, le diméthyl éther d'éthylene glycol, et le tétrahydrofuranne; le mê-thanol, l'éthanol, le propanol, 1'isopropanol, l'alcool sec-butyli-que, l'alcool tert-butylique, l'alcool tert-amylique, et l'alcool allylique; le butane, le pentane, l'hexane, l'heptane, et les hydro-35 carbures insaturés correspondants; et le cyclobutane, le cyclopen-tane, le cyclohexane et le cyclohexène. Les hydrocarbures substitués par des halogènes peuvent être de nature aliphatique, cycloaliphatique ou aromatique. Un. ou plusieurs atomes d'halogène peuvent se trouver dans chaque molécule 40 d'halohydrocarburé. Deux ou plusieurs halogènes différents peuvent 69 11125 3 2006020 se trouver dans une même molécule d 'halohydrocarbureA Dec halohydro-carbures représentatifs sont le chlorure d'éthyle, le chlorure de propyle, le chlorure d'isopropyle, le chlorure de vinylidène, le bromure de n-butyle, le chlorure d1isobutyle, le chlorure de sec-5 butyle, le chlorure de tert-butyle, le bromure de tert-butyle, le chlorure de méthylène, le bromure de méthylène, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le dichlorure d"éthylène, le chlorure d'éthylidène, le dichlorure d'acétylène, le trichloroéthylène et le fluorobenzène. 10 Des catégories préférées de liquides organiques inertes sont les hydrocarbures aliphatiques ayant de 3 à 6 atomes de carbone et les alcanes substitués par des halogènes (halo-alcanes) ayant 1 ou 2 atomes de carbone, et les halocycloalcanes ayant 3 ou 4 atomes de carbone. On préfère particulièrement les composés qui sont générais lement connus sous le nom/ïluorocarbnres Fréon. Sont représentatifs des liquides Fréon préférés le trichloromonofluorométhane, le di-chlorodifluorométhane, le monobromotrifluorométhane, le monochloro-difluorométhane, le trichlorotrifluoroéthane, le dichlorotétra-fluoroéthane, 11octafluorocyclobutane et le tétrachlorodifluoro-20 éthane. On règle la proportion de liquide organique inerte d'imprégnation pour obtenir les meilleurs résultats; en règle générale elle est comprise entre 15 parties en poids de liquide pour 100 parties en poids de tabac et à peu près la proportion maximale d'imprégna-25 tion du liquide. La proportion maximale d'imprégnation est la proportion maximale qui peut être absorbée par le tabac. En général la proportion de liquide d'imprégnation utilisée est comprise environ entre 25 et 350 parties en poids pour 100 parties en poids de tabac. On observe une tendance à l'apparition de difficultés 30 mécaniques dans la manutention du tabac imprégné par de plus fortes proportions de liquide. Quand on opère avec les liquides organiques préférés il vaut mieux en utiliser environ entre 40 et 250 parties en poids pour 100 parties en poids de tabac. 35 Les conditions de température et de pression dans lesquelles le tabac est mis en contact avec le liquide organique ne sont pas essentielles, et en règle générale, les températures et les pressions ordinaires sont absolument satisfaisantes. Aucun matériel spécial n'est nécessaire pour imprégner le tabac du liquide organi-40 que inerte, et l'imprégnation peut s'effectuer dans tout type 69 11125 4 2006020 convenable de cuve, de tambour ou d'autre récipient . Cependant, dans le cas de liquides ayant un bas point d'ébullition ou une forte tension de vapeur, l'imprégnation doit s'effectuer à température réduite ou sous pression élevée de façon que le liquide ne se vaporise 5 pas au cours de l'étape de mise en équilibre. On l'effectue de préférence à une température inférieure à environ 76°C afin d'éviter une altération de l'arôme du tabac. Après que le tabac ait été imprégné du liquide organique, il vaut mieux laisser le tabac venir en équilibre, c'est-à-dire demeurer 10 en contact, avec le liquide pendant une certaine période de temps. Ici encore ce temps dépendra de l'état physique du tabac et du liquide particulier qui pourra être choisi pour l'imprégnation. Dans le cas des feuilles, des côtes ou des lanières, le temps de contact peut être plus long que celui du traitement de particules de tabac 15 plus finement divisées comme la charge hachée. Des périodes allant de quelques minutes a pas moins de 24 heures sont satisfaisantes. Le temps nécessaire pour imprégner de façon sensiblement uniforme la masse du tabac dépend aussi de la température; le temps d'imprégnation dépend aussi de la taille de particules du tabac. Plus la taille 20 des particules est grande plus le temps est long. Les temps représentatifs pour les morceaux et les lanières humides sont : 0,5 à 1 heure à 65°C; 12 à 24 heures à 38°C; 40 à ÎOO heures à 24°C. Après que le tabac ait été complètement imprégné du liquide organique, on en élimine rapidement le liquide organique. Ceci est 25 réalisé en faisant passer un gaz chaud à travers le tabac imprégné pour éliminer rapidement le liquide organique en peu de temps, c'est-à-dire en un temps de l'ordre de quelques secondes, par exemple ds moinscîenviron 4 secondes. Afin d'obtenir l'augmentation de volume souhaitée du tabac et d'éviter une altération de la qualité de 30 l'arôme, il est particulièrement avantageux d'éliminer rapidement le liquide organique d'imprégnation. L'utilisation d'un gaz chaud à une température comprise entre 121 et 204°C élimine efficacement le liquide d'imprégnation, très rapidement, de sorte qu'on obtient la dilatation de la structure du tabac tout en évitant 1'émiettement 35 du tabac en poussière ou en fines. Quand on traite la charge hachée pour cigarettes, l'expansion de la structure provoque aussi une séparation des épaisseurs des morceaux laminés, ce qui contribue à augmenter la capacité de bourrage et améliore aussi les qualités de combustion de la charge. L'élimination du liquide organique s'effec-40 tue de préférence sensiblement sous la pression atmosphérique, main 69 11125 5 2006020 elle peut s'effectuer aux pressions super-atmosphériques quand on utilise un liquide à très bas point d'ébullition. Le gaz est employé à une température supérieure d'au moins environ 17 °C, et de préférence d'au moins 11o°C, au point d'ébullition du liquide organique 5 employé pour l'imprégnation. La température du gaz dépend ainsi du point d'ébullition du liquide organique d'imprégnation. Il vaut mieux éviter d'utiliser des températures de gaz dépassant environ 204°C de façon â éviter une altération de l'arôme de la composition de tabac. Le gaz est maintenu de préférence à une température 10 de moins de 177°C environ. Le gaz chaud est constitué de préférence par de la vapeur d'eau ou par un mélange de liquide organique vaporisé et de vapeur d'eau, mais on peut employer avec profit d'autres gaz chauds comme par exemple l'air, l'azote, l'anhydride carbonique, un liquide organique gazeux, ou des mélanges de ces gaz, ou encore 15 tout autre gaz qui est inerte vis-à-vis du tabac et du liquide d'imprégnation organique volatil. Après avoir éliminé du tabac le liquide organique d'imprégnation, par évaporation, on peut récupérer ce liquide organique, le condenser et le recycler pour le réutiliser. Le tabac expansé est ensuite 20 réajusté à la teneur en eau voulue pour l'utilisation finale particulière. Par "réajustement", on entend que la teneur en humidité du tabac expansé est ajustée à une valeur voulue, comme par exemple 12 à 13% pour la charge hachée destinée à la fabrication des cigarettes. Selon un mode de réalisation de cette invention, on emploie 25 un tabac torréfié et humide ayant une teneur en eau qui va d'environ 10 à 100 parties en poids d'eau pour 100 parties en poids de tabac avant l'imprégnation par le liquide organique. De préférence, la teneur en eau du tabac est comprise dans l'intervalle de 13 à 50 parties pour 100 parties de tabac, ou encore mieux dans l'inter-30 valle de 13 à 30 parties pour 100 parties de tabac. L'expression "100 parties de tabac" ce réfère à du tabac pesé à sec. Par exemple, un tabac torréfié ayant une teneur naturelle en eau de 12,3% est considéré ici comme contenant environ 14,1 parties d'eau pour 100 parties de tcbac. La limite inférieure d'humidité du tabac à 35 traiter est pour l'essentiel imposée par la fragilité du tabac. Un tabac trop sec tend à se désagréger et à produire des fines. La quantité d'eau employée peut être assez grande pour permettre au tabac d'être complètement détrempé; cependant il vaut mieux éviter d'utiliser de l'eau en proportions telles que le tabac soit très 40 humide, à cause des difficultés mécaniques de manutention de masses 69 11125 6 2006020 de tabac aussi humides. La limite supérieure de 100 parties d'humidité pour 100 parties de tabac constitue une limite opératoire préférée et pratique. L'opération d'humidification peut s'effectuer à la température ambiante ou à température élevée. On préfère habituelle-5 ment maintenir le tabac au-dessous de 76 °C environ afin d'éviter une altération de son arôme. En général, l'humidification s'effectue à la température atmosphérique ambiante, par exemple à 16°C-38°C. On peut ajouter l'eau au tabac selon une technique quelconque qui permet d'obtenir une masse humidifiée sensiblement homogène, par 10 exemple par pulvérisation ou trempage. Quand la teneur en humidité du tabac se trouve dans l'intervalle voulu, on met alors le tabac en contact avec une quantité suffisante d'un liquide organique volatil, pendant un temps suffisant pour réaliser une imprégnation complète du tabac. 15 Le procédé de l'invention est décrit plus en détail avec référence au dessin, dont l'unique figure représente sous forme schématique globale un mode de réalisation du procédé de l'invention. L'humidificateur 1 de tabac est une unité conçue pour ajouter l'eau de la ligne 2 à la charge de tabac torréfié de la ligne 3. 20 L'humidificateur 1 peut ajouter l'eau par pulvérisation, ou par passage dans une flaque d'eau, le nécessaire étant prévu pour exprimer l'excès d1eau,pendant une période/temps au cours de laquelle l'eau diffuse dans la masse de tabac, afin de maintenir dans le tabac les constituants solubles dans l'eau, toute l'eau qui est 25 exprimée du tabac humide est recyclée au moyen de la ligne 2, ce qui permet d'éviter une extraction nette de la matière soluble du tabac. Dans certains cas le tabac peut avoir déjà une teneur en humidité égale à la teneur en eau voulue du tabac humide. Dans ce cas l'humidificateur 1 serait contourné (au moyen de la ligne 3A). 30 Le tabac humide est envoyé, au moyen de la ligne à convoyeur 4, à 1 *imprégnateur 6 qui peut, par exemple, être un cylindre clos muni d'une vis pour y acheminer le tabac humide. Le tabac humide y est imprégné du liquide organique de la ligne 7. Le liquide organique peut être ajouté tout à fait de la même manière que l'eau 35 dans l'humidificateur 1. Tout le liquide exprimé de 1' imprcgnrteur 6 est également recyclé (via la ligne 7A) à la ligne 7, afin de réduire les pertes de composants du tabac solubles dans le liquide. L'imprégnateur 6 est conçu pour travailler à température modérément élevée, par exemple à 60°C, et d'habitude sous la pression autogène, 40 On peut utiliser des pressions appliquées pour faciliter le main- 69 11125 7 2006020 tien du liquide organique à l'état liquide et pour augmenter la vitesse d'imprégnation. Par exemple, on peut introduire,dans 1*imprégnateur 6,317 kilogrammes de charge de tabac hachée, 82 kg d'eau et 544 kg de Fréon 11, le tabac restant dans 11imprégnateur pendant 5 à peu près 30 minutes. Le tabac humide et imprégné est alors envoyé, au moyen de la ligne 8, à la ligne 9 pour être introduit dans l'expanseur 13 de tabac. Un mélange gazeux,de Fréon et de vapeur d'eau par exemple, est envoyé du réchauffeur 11 de gaz, au moyen de la ligne 9, dans 10 l'expanseur 13 où le gaz chaud et le tabac imprégné humide sont soigneusement mélangés. On utilise un débit de gaz suffisant pour provoquer par évaporation 1'élimination du liquide imprégné du tabac à grande vitesse. On emploie un ventilateur 12 pour faire circuler le gaz chaud dans 1'expanseur 13. Par exemple,quand on expanse 15 317 kg de tabac imprégné et humide par heure, on introduit dans l'expanseur 13 un mélange gazeux de 127.000 kg de Fréon 11 et de 17.550 kg de vapeur d'eau par heure, à une température d'environ 170°C et avec une vitesse linéaire d'à peu près 8,25 m/s. Avec une unité d'expansion de 25,6 mètres de haut, le tabac imprégné humide 20 est mis en contact avec le gaz chaud pendant à peu près 3,1 secondes. Dans l'unité d'expansion 13 le tabac est expansé (sa capacité de bourrage est augmentée) par le gaz chaud,qui emmène lê tabac expansé dans le séparateur 14. Le séparateur 14 peut être toute forme conventionnelle de séparateur, du type à cyclone par exemple. 25 Le tabac expansé produit est recueilli du séparateur 14 au moyen de la ligne 16 et est envoyé, si on le désire, pour rendre le traitement plus économique, à une opération d'élimination du liquide résiduel dans l'unité 17. Il est commode de mettre le tabac expansé en contact avec de la vapeur d'eau introduite par la ligne 18 en 30 quantité suffisante pour vaporiser tout le liquide organique résiduel. La vapeur condensée de l'opération d'élimination du liquide résiduel est envoyée au moyen de la ligne 19 à une unité de récupération en vue de la récupération de cette teneur en liquide organique . 35 Normalement, le tabac débarrassé de liquide organique sortant de l'unité 17 d'élimination du liquide résiduel est réajusté à une teneur en eau convenable pour l'entreposage ou pour l'usage immédiat. Si on désire effectuer un réajustement, on envoie le tabac débarrassé de liquide à l'opération 21 de réajustement où il est 40 ramené à la teneur en humidité voulue, par des opérations de séchage 69 11125 8 2006020 ou d'humidification bien connues dans l'industrie du tabac. La composition de tabac expansée et réajustée (produit) est envoyée ensuite à l'entreposage ou à l'utilisation ultérieure par la ligne 22. Le gaz de chauffage, la vapeur de liquide organique et la 5 vapeur d'eau, recueillis du tabac imprégné humide, sont recyclés du séparateur 14, via la ligne 28, au réchauffeur 11 de gaz, et de là à l'expanseur 13 via la ligne 9. Les excès de gaz du circuit de recyclage sont purgés au moyen de la ligne 23 et envoyés à l'opération 24 de récupération du liquide. L'eau et le liquide y sont con-10 densés. L'eau est recueillie au moyen de la ligne 26 et le liquide organique est recyclé à 1'imprégnateur 6 au moyen de la ligne 27. Quand on emploie un liquide organique non miscible à l'eau, on utilise pour la séparation une simple décantation. On utilise une distillation pour récupérer les liquides organiques qui sont miscibles 15 à l'eau. Grâce au procédé de cette invention il est possible d* accroître la capacité de bourrage du tabac torréfié de pas moins de 20 à 100% ou même plue. Ce tabac produit, ayant une masse spécifique apparente moins grande, est particulièrement utile pour la manufac-20 ture de produits à fumer comme les cigarettes, les cigares et le tabac pour pipes. La masse spécifique apparente ayant été réduite, on réalise des économies considérables sur le prix du tabac dans la manufacture de ces produits à fumer sans sacrifier leur qualité. Afin de mesurer la capacité de bourrage d'un tabac produit à 25 charge hachée tel qu'il est décr:t dans les exemples suivants, on utilise un compressimètre qui se compose essentiellement d'un cylindre de 9,5 cm de diamètre portant une échelle graduée sur le côté. Un piston de 9,4 cm de diamètre coulisse dans le cylindre. On applique une pression au piston et on détermine le volume en ml d'un 30 poids donné de tabac, soit 100 grammes. Les expériences ont montré que cet appareil déterminait avec précision le volume (capacité de bourrage)d'une quantité donnée de tabac haché, avec une bonne repro-ductibilité. La pression appliquée par le piston sur le tabac dans tous les exemples était de 0,16 kg/cm2, appliquée pendant 5 secon-35 des, moment où on relevait la lecture de volume. Cette pression correspond exactement à la pression normalement appliquée par le papier d'emballage sur le tabac dans les cigarettes. La teneur en humidité du tabac joue sur les valeurs de la capacité de bourrage déterminées par cette méthode, c'est pourquoi on a obtenu des capa-40 cités de bourrage comparables pour des teneurs en humidité similaires. 69 11125 9 2006020 Pour permettre une compréhension plus complète de cette invention, on va se référer maintenant à plusieurs exemples qui en sont représentatifs : Exemple 1 5 On a mélange un tabac pour cigarettes, haché et torréfié, contenant 12,3% d'humidité et ayant une capacité de bourrage de 458 ml déterminée par la méthode déjà indiquée, à une quantité suffisante d'éthanol (point d'ébullition 78°C environ) pour imprégner complètement le tabac. On a mis en équilibre le tabac traité à l'al-10 cool dans un récipient clos pendant environ 20 heures, temps au bout duquel on a fait passer un courant de vapeur d'eau ayant une température de 100°C dans le tabac traité à l'alcool, pendant une période de 5 minutes. Au bout de ce temps le tabac avait gonflé et l'alcool avait été complètement éliminé par vaporisation. On a alors 15 ajusté la teneur en humidité du tabac à 10,9% en poids. Lg tabac obtenu convenait à l'emploi dans la manufacture de cigarettes et avait une capacité de bourrage de 517 mL, ce qui représente sur le tabac original un procès d'à peu près 12,9% en volume. On a répété la méthode de l'Exemple 1 en utilisant de la va-20 peur d'eau, et les résultats sont rapportés dans le Tableau I, 69 11125 10 2006020 5 Exemple Liquide organique 2 Acétone (p.e. 57°C) 3 Ethyl échcr 10 (p.e. 34,5°C) 4 Benzène (p.e. 80°C) 5 Hexane (p.e. 69°C) 15 6 Pentane (p.e. 35°C) 7 Pentane 8 Dichlorométhane (p.e. 40°c) 20 9 Fréon-11 (trichlorononofluo-rométhane) (p.e. 24°C) 25 sous pression légè rement superatmosphérique Exemple 10 On a traité 200 grammes de côtes de tabac torréfiées et déchi-30 quetées par 250 ml de pentane et on réalisé l'équilibre pendant une nuit dans un récipient clos. On a ensuite exposé le tabac traité à de la vapeur d'eau à 100°C pendant une minute et on l'a séché à l'air. La teneur en humidité du tabac résultant était de 13,55a et sa capacité de bourrage était de 921 ml. Un échantillon témoin 35 qui n'avait pas été traité par le pentane avait une teneur en humidité de 14,0% et une capacité de bourrage de 466 ml. ainsi/ la capacité de bourrage, due au traitement au pentane suivi d'un traitement à la vapeur, avait augmenté d'à peu près 98,6%. Exemple 11 On a répété l'expérience de l'Exemple 10, sauf qu'on a utilisé 40 l'éthyl éther comme liquide organique. La teneur en humidité du taTABLEAU I Temps d'ex- Capacité Pourcentage Teneur position à de bour- volumique ajustée la vapeur rage en d'augmenta- en humi- d'èau en raillili- tion de ca- dite en minutes très pacité de % pondé- bourrage ral 3 533 19,7 11,1 2 614 34,1 9,7 5 522 14,0 12,0 5 576 25,8 12,1 2 704 53,7 12,1 1 921 101,0 9,6 1,25 605 32,2 10,0 2 682 46,8 10,1 69 11125 il 2006020 bac final était de 14,0% et sa capacité de bourrage était de 563 ml, ce qui représente un progrès d1à peu prèc 21% sur le témoin. Exemple 12 On a répété 1'expérience de 1'Exemple 10 en utilisant des 5 côtes de tabac Burley déchiquetées avet: du pentane comme liquide organique. Le produit final avait une teneur en humidité de 12,5% et une capacité de bourrage de 1.036 ml. Le témoin qui n'avait pas été soumis au traitement au pentane avait une teneur en humidité de 12,6% et une capacité de bourrage de 743 ml. Ainsi, l'échantillon 10 traité au pentane et à la vapeur présentait sur le témoin un progrès de capacité de bourrage d'à peu près 39,4%. Exemple 13 On a répété le procédé de l'Exemple 12 en utilisant des côtes de tabac Burley déchiquetées et de 1'éthyl éther comme liquide 15 organique. La teneur finale en humidité ébait de 13,1% et la capacité de bourrage était de 821 ml, ce qui représente un progrès de 10,5% sur le témoin. Exemple 14 On a mis en équilibre un échantillon de 2.633 g de lanières 20 de tabac torréfiées avec 4.500 ml de pentane dans un récipient clos pendant 20 heures. On a ensuite exposé à de la vapeur d'eau à 100°C de petites fournées (100 grammes ou moins) du tabac traité au pentane, dans un panier grillagé, pendant 5 à 30 secondes, puis on les a séchées à l'air. On a déchiqueté de la manière conventionnelle .25 les lanières expansées obtenues et on a utilisé le tabac pour fabriquer des cigarettes. On a préparé des cigarettes témoins avec des lanières non traitées, et les caractéristiques physiques des cigarettes faites avec les tabacs torréfiés expansés et non traités sont comparées dans le Tableau II suivant : 30 TABLEAU II 1 >2 2 Détermination Témoin Expansé Poids, en g 1,036 0,769 Résistance à 1'étirement,en cm 5,33 5,74 Rigidité, en 1/10 mm 8,83 9,58 35 Circonférence, en mm 25,33 25,27 Humidité, en % 12,08 12,20 ^"Résultats basés sur une moyenne de 50 cigarettes (70 mm) . ^cigarettes entreposées à 63% d'humidité pendant 94 heures. Exemple 15 40 On a pulvérisé 1125 ml d'eau sur 4.500 g de charge hachée 69 11125 12 2006020 pour cigarettes mélangées normales, contenant 12,7% d'humidité (14,5 parties d'eau pour 100 parties de tabac), et on a laissé gonfler pendant une heure. On a plongé le tabac humide dans du Préon-MP liquide en utilisant un total de 8 litres du liquide (300 parties 5 de Fréon-MF pour 100 parties de tabac). On a enfermé le tabac dans une enceinte de pression, qu'on a chauffé pendant 75 minutes par de l'eau à 56°C; la pression interne était de 2,1 kg/cm2 au manomètre, à la fin de la période de chauffage. On a refroidi l'enceinte par de l'eau à 10°C pendant 15 minutes, et on a purgé de l'enceinte 10 2.650 ml de Fréon-MF liquide en excès, en laissant une imprégnation nette de 201 parties de Fréon-MF pour 100 parties de tabac. On a ensuite mis le tabac, dans une colonne verticale, en contact intime avec un mélange de gaz chauds, comprenant de l'air, de la vapeur . d'eau, et du Fréon-MF gazeux, à une température d'entrée de gaz de 15 165°C et pendant un temps de contact d'environ 2 secondes. On a réajusté le tabac, après son contact avec les gaz chauds, à l'aide d'une pulvérisation d'eau, et on l'a laissé gonflsrpendant une nuit (on l'a laissé reposer dans une enceinte close pendant une nuit pour équilibrer l'humidité). 20 % Capacité de bour- % d'augmentation d'humidité rage, ml/100 g de la capacité de bourrage Témoin 12,7 422 Produit traité 12,4 596 41 25 On met en oeuvre la méthode de l'Exemple 15 pour les Exemples 16 à 25, et les résultats sont rapportés dans le Tableau III. 596 41 69 11125 13 2006020 TABLEAU XII Exemple 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 a 1 a 1 a 2 a 3 a a4 1 a 1 a 1 a 2 a 2 a 5 b 4500 4500 5700 3920 5700 5700 5700 5700 5 700 5700 c 12,7 12,1 11,3 11,6 11,6 18,75 18,85 18,1 17,3 17,4 d 450 225 570 392 570 - - - - - 10 e pendant une nuit pendant une nuit 1 h pendant une nuit 1 h f 26 19,3 24 24,4 24,4 - - - - - g 8 8 12 7 11 10 8 8 10 6 h 300 298 350 - 322 318 225 - 313 - i 90 90 90 90 90 45 60 60 60 60 15 3 56 56 57 53 53 65 65 66 64 63 k 2,17 2,17 2,17 1,82 1,89 2,80 2,73 2,73 2,80 2,31 1 10 10 10 10 10 10 lo 10 10 " 10 m 20 40 12 20 12 20 8 11 16 10 n 3150 4200 3100 2700 4500 4950 4300 2400 4000 2000 20 o 182 142 259 - 190 161 118 - 188 - P 165 172 173 168 170 175 175 175 173 173,5 q 1 0,75 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,65 0,65 r 20 - 17 7 13 16 13 12,25 12,75 9,75 s 12,7 12,1 11,3 11,6 11,6 12,7 12,1 12,1 11,3 11,3 25 t 422 430 463 427 415 422 430 430 463 463 u 12,2 11,8 11,6 12,1 12,0 12,5 12,1 12,0 12,0 12,0 V 595 612 731 496 567 613 628 620 725 720 41 42 58 16 37 45 46 44 57 56 30 a - Type de tabac utilisé a1 - Charge hàchée pour cigarettes mélangées normales 2 a - Charge hachce torréfiée 3 a - Charge hachée Burley â. a" - Charge hàchée de Turquie 35 b - Quantité de tabac en grammes c - Pourcentage pondéral d'humidité d - Millilitres d'eau pulvérisée e - Temps de gonflement à l'eau f - Parties en poids d'eau pour 100 parties de tabac dans le 40 gonflement à 1'eau 69 11125 14 2006020 g - Litres de Fréon-IIF liquide, y compris celui purgé d'une passe précédente h - Parties en poids de Fréon-MF pour 100 parties de tabac i - Temps de chauffage de l'enceinte de pression, en minutes 5 j - Température en °C de l'eau utilisée pour chauffer l'enceinte de pression k - Pression interne de l'enceinte en kg/cm2, au manomètre 1 - Température en °C de l'eau de refroidissement de l'enceinte m - Temps de refroidissement de l'enceinte en minutes 10 n - Millilitres de Fréon-MF liquide en excès purgé de l'enceinte o - Imprégnation nette de parties en poids de Fréon-MF pour 100 parties de tabac p - Température d'entrée des gaz en °C pour l'air, la vapeur d'eau, et le Fréon-MF gazeux 15 q - Temps de contact en secondes r - Durée en minutée du chargement régulier du tabac s - Pourcentage pondéral d'humidité dans le témoin t - Capacité de bourrage du témoin en ml/100 g u - Pourcentage pondéral d'humidité dans le produit traité selon 20 1'Exemple v - Capacité de bourrage du produit traité en ml/100 g \7 - Pourcentage volumique d'augmentation de la capacité de bourrage du produit traité Exemple 26 25 On a placé dans une enceinte de pression 5.700 g de charge hachée torréfiée, contenant 17,6% d'humidité, et on a versé sur le tabac 8 litres de Fréon-MF liquide, y compris celui purgé d'une passe précédente, et on a purgé de l'enceinte 2.000 ml de Fréon-MF liquide en excès. On a ensuite fermé l'enceinte et on l'a chauffée 30 pendant une heure par do l'eau à 66°C; la pression interne était de 2,17 kg/cm , au manomètre, à la fin de la période de chauffage. On a ensuite refroidi l'enceinte par de l'eau à 10°C pendant 6 mn, et on a purgé.de l'enceinte encore 1.500 ml de Fréon-MF liquide en excès. On a ensuite mis le tabac, en le fa isant passer dans une intime 35 colonne verticale, en contact/avec un mélangé de gaz chauds en circulation, comprenant de l'air, de la vapeur d'eau et du Fréon-MF gazeux, à une température d'entrée de gaz de 170~C et pendant un temps de contact du tabac avec les gaz chauds d1 environ JD, 6 5 seconde. Le chargement du tabac était régulier sur une période de 40 10 minutes. On a réajusté le tabac, après son contact avec les gaz 69 11125 15 2006020 chauds, à l'aide d'une pulvérisation d'eau, et on l'a laissé gonfler pendant une nuit. % Capacité de bour- % d'augmentation d'humidité rage, ml/100 g de la capacité de " bourrage Témoin Produit traité 11,3 12,3 463 704 52 Exemple 27 On a placé dans une enceinte de pression 5.700 g de charge 10 hachée torréfiée, et on a versé sur le tabac 28 litres d'un mélange composé de 3 parties de Fréon-MF et d'une partie d'isopropanol,en volume. On a ensuite fermé l'enceinte et on l'a chauffée pendant une heure avec de l'eau chaude (60°C); la pression interne était de 4,2 kg/cm2, au manomètre, à la fin de la période de chauffage. 15 On a relâché la pression en purgeant l'excès de liquide et on provoquant ainsi une détente brusque des vapeurs; on a recueilli 13,2 litres du liquide. On a encore refroidi l'enceinte avec de l'eau de robinet et on a purgé de l'enceinte 2,3 litres supplémentaire^ de liquide en excès. On a ensuite mis le tabac traité en contaci^ avec un 20 mélange de gaz chauds en circulation, comprenant de l'air, de la vapeur d'eau, de la vapeur d'isopropanol, et du Fréon-MF gazeux. On a réajusté le tabac, après son contact avec les gaz chauds, à l'aide d'une pulvérisation d'eau, et on l'a laissé gonfler pendant une nuit. % Capacité de bour- % d'augmentation d'humidité rage, ml/100 g de la capacité de bourrage 25 Témoin - 387 Produit traité 12,8 (y com- 654 69 30 pris l'alcool) Le Fréon-MF employé dans les Exemples spécifiques est du tri-chloromonofluorométhane ayant un point d'ébullition d1environ 24 °C. Le procédé de la présente invention peut s1 appliquer au tabac torréfié sous forme de feuilles (y compris nervures et queues), de 35 lanières (feuilles ëcôtées) ou de charge hachée (lanières déchiquetées pour la fabrication des cigarettes). En utilisant des feuilles ou des lanières, on peut choisir les types ou les qualités de tabac pour lesquels le procédé est le plus efficace, ce qui permet d'obtenir des résultats proches du maximura tout en maintenant les frais 40 de traitement à un minimum. Quand le traitement des côtes n'est pas 69 11125 2006020 nécessaire, on préfère les lanières aux feuilles, et en tout cas on peut traiter les côtes séparément. Si on doit traiter la totalité du mélange, alors on utilise de préférence une charge hachée. Les avantages de l'invention se dégagent aisément de ce qui 5 précède. Grâce au procédé de cette invention, on peut accroître appréciablement la capacité de bourrage du tabac, ce qui constitue un avantage économique. La vaporisation et l'élimination du liquide organique du tabac imprégné à température élevée et en peu de temps permet d'obtenir les avantages de l'invention en utilisant un maté-10 riel de taille minimale et des cadences de production élevées. Les modifications et les équivalences qui se rattachent à l'esprit de l'invention et au champ des revendications annexées, doivent être considérées comme faisant partie de l'invention. 69 11125 17 2006020 REVEHDZCATIOHS 1. Un procédé pour accroître la capacité de bourrage du tabac, qui comprend la mise en contact du tabac avec une quantité suffisante d'un liquide organique volatil pour imprégner complètement le tabac, 5 puis le passage d'un gaz en contact avec ledit tabac, ledit gaz étant porté à une température supérieure d'au moins 17°C au point d'ébullition dudit liquide à la pression de contact, de façon que ledit tabac soit expansé et que ledit liquide en soit séparé à 11 état de vapeur. 10 2. Le procédé de la revendication 1, dans lequel ledit gaz est la vgpeur d'eau. 3. Le procédé de la revendication 1 ou 2, dans lequel le liquide est un hydrocarbure ou un hydrocarbure halogéné. 4. Le procédé de la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel le tabac 15 est humide. 5» Le procédé des revendications précédentes 1, 2, 3 ou 4, dans lequel ledit gaz est à une température comprise environ entre 121°C et 204°C. 6. Le procédé des revendications précédentes 1, 2, 3, 4 ou 5, 20 dans lequel le tabac imprégné est mis en contact, dans une colonne verticale, avec le gaz qui y circule de bas en haut. 7. Le procédé des revendications précédentes 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, dans lequel le gaz chaud entraîne le tabac dans un séparateur où le tabac expansé est séparé de la vapeur du liquide organique volatil. 25 8. Le procédé des revendications précédentes. 1, 2, 3, 4, 5,G ou 7, dans lequel le liquide organique volatil est employé en quantité. représentant entre environ 25 parties et 350 parties pour 100 parties de tabac (pesé à sec). 9. Le procédé de la revendication 8, dans lequel la quantité de 30 liquide organique volatil représente entre environ 40 parties et 250 parties pour 100 parties de tabac (pesé à sec). 10. Le procédé des revendications précédentes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, dans lequel le liquide organique volatil est le trichloro-monofluorométhane. 35 11. Le procédé des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,9 ou 10, dans lequel le liquide organique volatil séparé du tabac expansé est récupéré. 12;-' Le procédé des revendications précédentes 1, 2, 3, 4, 5, 6/ 7, 8. 9, 10 ou 11, dans lequel l'imprégnation par le liquide organique 40 volatil s'effectue à une température élevée, inférieure à 76°C. 11125 18 2006020 13. Le procédé des revendications 5, G, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12, dans lequel le contact du tabac imprégné avec les gaz chauds provoque ladite expansion du tabac en un peu moins de 4 secondes environ. 14. Le procédé des revendications 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 ou 13, 5 dans lequel la teneur en humidité du tabac est maintenue avant imprégnation dans 11 intervalle de 10 à 100 parties en poids d* eau pour 100 parties de tabac (pesé à sec). 15. Le procédé de la revendication 14, dans lequel la teneur en humidité du tabac est maintenue avant imprégnation dans 11interval- 10 le de 18 à 30 parties en poids d'eau pour 100 parties de tabac (pesé à sec). 16. Le procédé deg revendications 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, ou 15, dans lequel on traite à la vapeur d'eau le tabac expansé récupéré pour en éliminer le liquide organique résiduel, et on ajuste 15 ensuite la teneur en humidité du tabac ainsi traité à un niveau "convenable pour la fabrication des cigarettes. 17. Le procédé des revendications 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou 16, dans lequel le gaz envoyé au contact du tabac imprégné est porté à une température supérieure d'au moins 110°C environ au 20 point d'ébullition dudit liquide à la pression de contact, mais au-dessous de 204°C.