提取式的烟草材料挤压方法技术

本发明专利技术涉及一种用于从烟草材料提取物质的方法，其中将烟草材料输送经过壳体，给该壳体提供提取剂（１４、２４），将所述提取剂又从壳体中导出，其中在挤压机（１０、２０）中在较高的挤压压力下对烟草材料进行挤压处理期间，使得烟草材料与提取剂接触，由此进行提取。本发明专利技术还涉及一种用于烟草材料的提取装置，其具有壳体（１３、２３）和位于该壳体中的输送机构（５），以及具有提取剂入口（３）和提取物出口（７），其中壳体属于螺旋挤压机（１０、２０），其中提取物利用在其中产生的压力并通过相对于外围环境的压降，从挤压机（１０、２０）中分离出来。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种从烟草材料提取物质的
，例如所谓的硝酸盐提取 (Nitrat-Extraktion)0在DE 195 35 587 Al中已记载到，从烟草材料特别是叶梗材料中剔除(Abreicherimg)烟草所含物质，为此使用带有输送器螺杆的柱形壳体。该壳体布置在倾斜位置，装入的水在下面的烟草材料入口端区域中汇集，由此提取装入的烟草叶梗的硝酸盐。在壳体中并不进行重要的材料压紧；压力适度地提高。总之，按照这种现有技术的处理方式的缺点在于，在根本上需要一个单独的剔除机构，且牵涉到设备成本和运行成本。由DE 10 2004 059 388 B4已知利用挤压机来碎化烟草叶梗材料的方法和装置。本专利技术的目的在于，优化从烟草材料提取烟草所含物质。特别是要达到较高的提取度，和/或降低器材成本以及运行成本。根据本专利技术，采用根据权利要求1的方法和根据权利要求6的装置，即可实现所述目的。从属权利要求限定了本专利技术的优选实施方式。原则上，本专利技术与现有技术的共有特征是，使用壳体、输送经过壳体、使用提取剂， 但根据本专利技术进行的提取的特点是，在挤压机中在较高的挤压压力下对烟草材料进行挤压处理期间，使得烟草材料与提取剂接触。所述“挤压”和“挤压机”，系指对烟草材料进行处理，其中从(工具的)入口到出口机械地对烟草材料进行高度压紧，所述工具用于导出烟草和用于成型或造型(Strukturbi ldung)。能用于制造可点燃抽吸的烟丝或其它烟制品(香烟)的烟草材料在本专利技术的范围内系指所有已知的碎片(Fraktion)，例如叶片、叶梗等，其可以通过提取式挤压被加潮，并由此增加强度(AufVertimg)。加潮(加湿、加热)在此系指用水/蒸汽进行处理，例如旨在提高机械负荷能力。挤压机能将固体碎化、混合、加潮，然后产生新的结构，组分可以经过提取，进而减少，而本专利技术兼有这两者的优点。在这种挤压机中产生的高压(高于3巴的绝对压力，特别是高于10巴的绝对压力，尤其高于50巴的绝对压力，优选高于100巴的绝对压力，不超过 200巴的绝对压力)相对于外围环境产生一种压降，而本专利技术恰恰认识到，这种压降可用来使得所添加的提取剂在吸取内含物质之后又从壳体中导出。挤压机中的高压和所进行的混合有助于使得提取剂高程度地渗透(Penetration)烟草材料，由此改善提取效果。这样就得到了一种组合的效果，即一方面可将多个过程步骤归总在一起(提取过程和诸如成型/ 加潮的挤压机过程)，另一方面可在挤压机中很好地达到提取目的。因而在本专利技术方法的一种优选实施中，在挤压机中机械地特别是利用螺旋挤压机的输送螺杆压紧烟草材料，由此提高挤压压力并提高挤压温度。在这里，挤压机中的最终压力(相对于外围环境的差压)和压力变化情况决定于工具的自由成型横断面，其中工作压力可以通过对(工具的)出料口(Auslauf)或螺杆几何形状的结构设计来决定。还可以通过改变螺杆转速来控制耗散程度(Dissipation)及相关的加热程度。在挤压机中添加水和引入能量的配合作用下，在成型为例如纤维之后，得到了用于进一步处理的最终水分含量。该最终水分含量可以通过不同地添加、取出和调节例如始终保持在40%。提取剂可以是液体尤其是水，或者是气体，这种气体通过压力和/或温度而处于能提取的状态，特别是处于液态和/或超临界的状态。原则上需要指出，除了水外，在本专利技术中还可以使用由现有技术已知的所有其它提取剂(根据所希望的提取而定)。在图6中研究添加水、成功提取和在离开挤压机之后所达到的出口湿度的相互作用。如图所示，除了新鲜水/烟草材料的比外，可达到的最终湿度也对于提取的成功与否至关重要。该模型按照“稀释原理”仅基于质量平衡。其以水溶液欠饱和(unterdttig)为前提(不超过可溶性产品)，并采用新鲜水方法工作，亦即并不部分地反馈提取物。提取剂/提取水在工具之前发生损耗，在工具之后发生蒸发，由此才得到最终湿度。只有因提取而致的“机械地发生的水损耗”才有助于实现剔除，而“以热的方式发生的水损耗”仅对产品最终温度有影响。图7示出在从挤压机导出时因急骤蒸发而致的附加干燥效果。经过本专利技术的处理得到的产品的特点是，可溶解于提取剂中的内含物质如硝酸盐、氯化物、碳酸盐、尼古丁、蛋白质(视PH值而定)等有所减少。此外，并非所愿的所谓的 TSNA内含物质(烟草特有的亚硝胺)被剔除。颇有意味的是，在本专利技术的设计中，填充力附加地提高了约50%，而这又有助于减小香烟的填料密度。填充力提高的原因仅能部分地由在体积相同情况下内含物质发生质量损失得到解释。当然引人注意的是，按照本专利技术制得的香烟的NO产生率有所减小，这与硝酸盐损失相关，且增强了产品强度。在本专利技术的实施方式中，施加有提取剂的烟草材料被输送经过过滤器，特别是网圈式过滤器、网篮式过滤器或杆式过滤器，提取物经由所述过滤器从挤压机中分离出来。因而为了分离提取物，这里使用一种过滤器，这种过滤器具有空隙通孔，尤其是变宽的空隙通孔。这种过滤器的优点是，它不会堵塞，其工作可以长时间地进行，而无需进行维护。这还有利地使得这种过滤器相对容易地为实现本专利技术的目的做好准备。已经有一些例如用于榨油机(Glpresse)的过滤器装置，其与本专利技术的显著差别在于，按照本专利技术，并不使用提取物， 而是使用经过滤的产品。按照现有技术的带有过滤器的螺旋压力机(例如榨油机)与本专利技术的另一差别在于，这种螺旋压力机(Schneckenpresse)通常在出口没有工具或喷嘴的情况下进行工作，从而沿着路径会出现压力最大值(由于螺杆几何形状改变引起压力改变)。就挤压机而言，压力持续上升直至工具出口(节流器)。在挤压领域，“工具”系指用于使得面团状的(teigig)物质或浆糊成型的装置。在最简单的情况下，这种工具是孔板(阴模)，而复杂的装置也能实现对复杂结构的包括包封在内的挤压和实现混合挤压(Koextrusion)。在这种意义下，根据本专利技术的过滤器在一种新的技术环境下使用。原则上，提取过程可以如下工作不断地添加新鲜水，不断地导出提取物。但当然也可以(例如为了节省水)将提取物完全地或者部分地作为提取剂又提供给挤压机，其中特别是给提取物提供新鲜的提取剂，和/或采取一种或多种措施例如离子交换、反向渗透PH 值调节来将有待提取的物质的提取物剔除。在本专利技术的方法的一种实施方式中，除了挤压之外或者附加于挤压压力提高，还在提取之前特别是利用高压齿轮泵机械地使得烟草材料压力提高。压力提高可以有利地在挤压之后且在提取之前进行，可以在机械地(附加地)进行压力提高之前将提取剂提供给烟草材料。特别是可以在挤压过程或螺旋挤压机的末端或者在挤压过程或螺旋挤压机之后进行这种提供。通过这种机械地提高压力，在提取区域内，亦即在装置(例如过滤器单元)的提取单元内，产生了一种较高的压力，这有利于将固态组分与液态组分分离。在压力提高单元 (泵)中建立较高的压力还能改善在挤压机中亦即例如在螺旋挤压机单元中的输送特性。如果在泵之前添加提取剂，而在泵之后导出提取剂，则也可以使得这两种措施在其压力范围方面解耦。本专利技术的提取装置的特点是，壳体属于螺旋挤压机，提取物利用在其中产生的压力并通过相对于外围环境的压降，从挤压机中分离出来。挤压机可以是单螺杆或双螺杆挤压机，其中所述螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于从烟草材料提取物质的方法，其中将烟草材料输送经过壳体，给该壳体提供提取剂（１４、２４），将所述提取剂又从壳体中导出，其特征在于，在挤压机（１０、２０）中在较高的挤压压力下对烟草材料进行挤压处理期间，使得烟草材料与提取剂接触，由此进行提取。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·施梅克尔，
申请(专利权)人：英美烟草德国有限公司，
类型：发明
国别省市：DE