Способ получения взаимосвязанной курительной пленки,имеющей на поверхности водонерастворимое покрытие Советский патент 1988 года по МПК A24B3/14 

ел

Од СО

Изобретение относится к способам получения курительной пленки, взаимосвязанной и имеющей на поверхности нерастворимый в воде слой из размельченных растительных материалов и/или табачных отходов. Целью изобретения является получение плен ки, имеющей улучшенную заполняющую способность, влагоустойчивость и высокие курительн| 1е свойства. После формирования курительной пленки на нее наносят покрытие из раствора или суспензии на основе пектина, в каче™ стве которого используют по меньшей мере один водорастворимый модифицированный пектин из группы низкоэте- рифицированных пектинов со степенью этерификации от 0,5 до 40% и/или ами- дированный низкоэтерифицированный пектин со степенью зтерификации от 20 до 35% и с соответствующей степенью амидирования от 15 до 30%. Раствор или суспензию наносят в таком количестве, что концентрация модифицированного пектина на поверхности пленки по отношению к массе сухого конечного продукта составляет 0,5 - 1,5 мас.%. 1 з.п. ф-лы. 5 табл. i СЛ С

СН

Изобретение относится к способам получения курительной пленки, взаимосвязанной и имеклцей на поверхности нерастворимый в воде слой из размельченньгх растительных материалов и/или табачных отходов.

Цель изобретения получение пленки, имеющей улучшенную заполнякщую способность, влагоустойчивость и вы- сокие курительные свойства,Способ заключается в том, что рас тительные материалы и/или отходы табака смешивают с вяжущим средством и водой, содержание которой меньше, чем применяемых сухих веществ,, и происходит формирование пленки под давлением между обжимающими элементами, Сформированная взаимосвязанная и еще влажная пленка с влагосодержанием от 30 до 50% покрывается раствором или суспензией, которая по меньшей мере содержит водорастворимый модифицированный пектин из группы .низг оэтерифицированных пектинов со степенью зте- рификацни от 0,5 до 40% и/или амиди- рованный низкозтерифицированный пек- |тин со степенью этерификации от 20 до |35% и степенью амидирования от 15 до 30%, модифицированный пектин приво , 5ИТСЯ в контакт с двухвалентньм и/или трехвалентным ионом металла и покрытая пленка высушивается,, причем концентрация модифицированного пектина яа поверхности пленки относительно ::ухого веса готового конечного про™ дукта составляет от Oj5 до 10 масД. ij Нанесение вязкого раствора покры

гня или суспензии покрытия на поверх|ность еще не высохшей уже сформиро- |ванной пленки, которая имеет влагосо- Держание от 30 до 50% после следующей за зтш . сушки только тогда дает Характерное повьшение заполняющей Способности резанной курительной йленки, когда покровный раствор или Йокровная суспензия содержит один Или несколько низкоэтврифицированвык Пектинов со степенью этерификации ме Нее 40% и при совмещении и реакции 1этого модифицированного пектина с Йвухвалентным и/или трехвалентным ио Йом металла и сушке на поверхности . Курительной пленки получается нераст Коримый в воде слой. Это повышение .&аполняющей способности сохраняется |такяе после переработки курительной 1Ьленки в сигареты.

5

л

5

5

Степень этерификации предложенных низкоэтерифицированных пектинов может быть от 0,5 до 40% , причем вследствие лучшей растворимости в воде пектинов с несколько более высокой степенью этирификации - от 10 до 40%. Вместо низкоэтерифицированных пектинов могут быть применены также ами- дированные низкоэтарифицированные пектины, а именно пектины, у которых часть групп сложных эфиров (метил- эфирных групп) заменена амид-группами или у которых часть еще свободных карбоксил-групп переведена .в амид- группы. Наряду с соответствующей степенью этерификации, которая может изменяться в области приведенных значений, такие амидированные низкоэте- рифицированные пектины имеют степень амидирования по меньшей мере от 15%, причем пектины со степенью этерификации от 35 до 20%, соответственно этому со степенью амидирования .от 15 до 30%, предпочтительны. Могут быть

(Применены также комбинации из одного

1-или нескольких низкоэтерифицированных пектинов с одним или несколд кими Ш -1идир о ванными; низкоэтерифицированны- г-та пектинами.

Для покрытия пленки пригодны также такие низкоэтерифицированные пек- тийы,,. степень этерификации которых ниже 10%, поскольку такие пектины уже с небольшим количеством двухвалентных и/или трехвалентных ионов металлов дают- нерастворимьй в воде слой хорошей стабильности. Ввиду малой растворимости в воде пектинов со степенью этернфикации ниже 10%, для приготовления покровного раствора :ши покровной суспензии, удачно применяются , их щелочные соли металлов, как натрий-пектинат, или их соли аммония. Степень этерификации таких пектинатов, предпочтительно, находится в пределах от 0,5 до 10% и в частности между 1 и 5%. I .

Эта пленка, изготовленная с систем давления путем примене- ЭТИХ относительно простых и дешевых мероприятий, дает такую же хорошую или даже лучшую заполняющую способность, чем пленка, изготовленная по бумагшому или суспензионному методу, причем улучшенные свойства таких пленок сохраняются и после их машинной обработки в сигареты.

3-1

Двухвалентные и/или трехвалентные ионы металлов согласно изобретению состоят предпочтительно из ионов кальция и/или ионов магнезии и/или ионов алюминия. Заполняющая способность продуктов, покрытых нерастворимым в воде слоем и нарезанных, в среднем, на 20 - 60% вьше, чем заполняющая способность продуктов, изготовленных таким же образом и имекнцих тот же состав, но не имеющих покровного слоя, и тогда, когда последние имеют более высокое содержание вяжущих средств.

Предпочтительная концентрация модифицированных пектинов в покровном растворе или в покровной суспензии

составляет 2-8 мас.%, так что вязпример 1. Размолотые табачкальция и вода основательно перемешиваются между ейбой и на трёхсаль- цовом станке вальцуются в пленку.

кость покровного раствора или покров-2о ные отходы, вяжущие средства (натрий- ной суспензии при температуре ее на- карбоксиметилцеллюлоза;,карбонат . несения составляет 5000 - 60000 мПа с.

Изготовленные таким образом пленки дают уже улучшенную заполняющзпс способность, когда концентрация но- 25 третьем вальце пленка с помощью дифицированного пектина на их поверх- намазывающего устройства покрывается ности относительно сухого веса конечг ного продукта составляет по меньшей мере 0,5 мас.%. Предпочтительно чтобы концентрация модифицированных др пектинов на поверхности продукта наразличными покровными растворами перед тем, как она попадает на перфорированную ленту; предварительно су шится и в барабанной сушилке доводится до конечной влажности 14 - 6% водосодержания. В табл.1 приведены составы отдельных пленок.

ходилась между 1,2 и 1,5 мае.% по отнощению к сухому весу готового конечного продукта.

Ионы кальция и/или ионы магнезии вырезаны полосы шири;1ой 1 мм как в

и/или ионы алюминия, необходимые для образования нерастворимого в воде слоя, могут быть примешаны или к покнаправлении валдзцевггния так и в поперечном к нему направдении, их вла ность была установлена в 14% водо- содержания и вслед за этим была из

направлении валдзцевггния так и в поперечном к нему направдении, их влаж ность была установлена в 14% водо- содержания и вслед за этим была из

ровному раствору и покровной суспензии или к размельченным растительным о мерена их заполняющая способность i материалам и/или отходам табака. Во посредством ареометра Богвальдта со избежание преждевременного желирова- шкалой удельных весов. ния ионы покровного раствора или пок- Пленки, покрытые низкоэтерифици- ровной суспензии с успехом вводятся рованным пектином (В) и амидирован- в виде нерастворимых в воде солей ным низкоэтерифицированньм пектином форме СаСО , Ca(PO)j,i AlPO , MgC03 (F), несмотря на уменьшенное общее

и т.п. В случае, если они вводятся в размельченные растительные материалы и/или отходы табака, то могут быть применены также растворимые со- gQ ли, например лактаты, сульфаты и т.п. В обоих случаях нерастворимый в воде слой получается путем обмена двухвалентных или трехвалентных ионов металлов с катионами растворимых модифицированных пектинов во время сушки покрытого образования. Концентрация указанных ионов находится в зависимости от характера их применения

55

содержание вяжущих средств, сохраняет свою повьш1енную против непокрытой пленки (А) заполняющую способность также и после переработки в сигареты, у пленок С, D и Е улучшенная вначале заполняющая способность после переработки в сигареты снова теряется (табл.2). .

Пример2. Табачные пленки были изготовлены так же, как в примере 1 и на поверхности покрыты различными количествами низкоэтери

и материала покрытия предпочтительно между 0,5 и 20 мас.% относительно количества модифицированного пектина, если они вводятся в покровный раствор или покровную суспензию, и предпочтительно между 0,5 и 10 мас.% в случае, когда они вводятся в размельченные растительные материалы и/или отходы табака по отношению к сухому весу готового конечного продукта. Эти границы представляют собой ориентировочные значения, так что в зависимости от рода модифкии- рованных пектинов необходимые количества ионов могут выходить за пределы этих границ в ту или другую стороны.

пример 1. Размолотые табачкальция и вода основательно перемешиваются между ейбой и на трёхсаль- цовом станке вальцуются в пленку.

ные отходы, вяжущие средства (натрий карбоксиметилцеллюлоза;,карбонат .

третьем вальце пленка с помощью намазывающего устройства покрывается

третьем вальце пленка с помощью намазывающего устройства покрывается

различными покровными растворами перед тем, как она попадает на перфорированную ленту; предварительно су шится и в барабанной сушилке доводится до конечной влажности 14 - 6% водосодержания. В табл.1 приведены составы отдельных пленок.

Из пробных пленок от А до F были

направлении валдзцевггния так и в поперечном к нему направдении, их влажность была установлена в 14% водо- содержания и вслед за этим была из

мерена их заполняющая способность i посредством ареометра Богвальдта со шкалой удельных весов. Пленки, покрытые низкоэтерифици- рованным пектином (В) и амидирован- ным низкоэтерифицированньм пектином (F), несмотря на уменьшенное общее

содержание вяжущих средств, сохраняет свою повьш1енную против непокрытой пленки (А) заполняющую способность также и после переработки в сигареты, у пленок С, D и Е улучшенная вначале заполняющая способность после переработки в сигареты снова теряется (табл.2). .

Пример2. Табачные пленки были изготовлены так же, как в примере 1 и на поверхности покрыты различными количествами низкоэтери1405690

|})ицированного пектина (степень эте- ификации примерно от 20 до 22%).При том покровный раствор содержит ио- ы кальция в количестве 2% по отно- енйю к низкоэтерифицированному пек- ину (табл.3).

Из табл. 3 видно, что заполняю- ая способность увеличивается с повы- ением концентрации покровного мате- иала на поверхности пленки. При по- ышении концентрации свыше 1,5% про- ент прироста улучшения заполняющей пособности становится заметно меньш

I/

Это положение действительно так- е для пленок, изготовленных из мате иалов, заменителей табака, а имен- о размолотых частичек растений, нап имер ободочки какао бобов, оболочки обов кофе или древесной целлюлозы.

П р и м е р 3, Для изготовления ленки А были основательно переме- ;аны 2300 г размолотых отходов таба- а с 50 г натрийкарбоксиметилцеллю- :озы, 37,5 г муки из сердцевины гуа- 1аны, 25 г формиата магнезии и 50 г ульфата алюминия, вначале в сухом иде, а затем с 1000 г воды. Влаж- ая, но еще сыпучая масс а была под- ергнута вальцеванию на трехвальцо- ом станке в пленку. На третьем альце еще влажная пленка с помощью альца так покрывалась 5%-ным раство 5ОМ натрий-пектината (степень этери- рикации пектина примерно от 1 до 4%, 1язкость раствора около 40000 МПа-с фи комнатной температуре), что готовая пленка содержала на поверхнос- и 1,5 мае.% натрий-пектината. Покры пленка вслед за этим высушива- jjiacb на ленте до влажности 4% водо- фодержания.

Пленка В была изготовлена из этих з|се материалов и присадок как и плен- ika А, однако с той разницей, что она rte подвергалась покрытию, вместо это содержала J ,5 мас.% такого же нат пектината в своей основной массе Пленка С бьша изготовлена из того я|:е материала и присадок, что и плен- А и В, однако с той разницей, что 1-|зготовление происходит по бумажному Процессу.

Все три типа пленки с помощью ма- п|ины для уничтожения деловых бумаг, п|о диагонали к направлению движения, Йыли разрезаны на полоски шириной 1 мм одинаковой длины, их влажность

0

5

,

Ц

0

5

0

5

0

6

бьша доведена до 14% водосодержания, а заполняющая способность была измерена с помощью ареометра Боргвальдта со шкалой удельных весов. Параллельно с этим из всех трех пленок бьши изготовлены сигареты и подвергнуты оценке на аппарате для искусственного скуривания табачных изделий. Результаты приведены в табл.4. ,1

П р и м е р 4. Путем применения способа по примеру 3, а также при использовании всякий раз 1000 г воды, получаются различные пленки из молотых табачных отходов, причем вместо пектината натрия со степенью этерифи- кации около 1-4% применяются следующие пектины для образования поверхностных покрытий на пленках: пленка D - низкоэтерифицированный пектин со степенью этерификации около 0,5 - 1%, пленка Е - низкоэтерифицированный пектин со степенью этерификации около 37-40%, пленка F - низкоэТери- фицированный и амидированный пектин со степенью этерификации около 32-- 35% и степенью амидирования около 15-18%, пленка I - низкоэтерифицированный и амидированный пектин со степенью этерификации около 20-22% и степенью амидирования около 28-30%.

Отдельные растворы для покрытий на основе указанных пектинов наносятся в качестве поверхностного покрытия на влажные табачные пленки в таком количестве, чтобы получились готовые пленки, содержа111Д1е на поверхности соответственно 1,5 мас.% пектина, причем все пленки высушиваются до влажности 14% содержания воды.

Полученные таким образом пленки разрезаются на табак, и отдельные пробы табака, исследуются по рассмотренному в примере 3 методу при помощи денсиметра Боргвальда в отношении заполняющей способности (). Полученные при этом результаты приведены в табл.5.

Указанные значения заполняющей способности для резаного табака из полученных по предлагаемому способу пленок приблизительно соответствуют по значению заполняющей поверхности 5,4 (пленка А, пример 3) и тем самым всегда гораздо вьше значений заполняющей способности пленки В примера 3.

71405690

ормула изобретения

фи ри ст

Вяжущее средство (НаСМС), смеша- ное с табачной мукой, г Карбонат кальция Покрытие, г: Низкоэтерифидиро- ванный пектин со степенью этерификации от 30 до 38

Высокоэтерифици- рованный пектин со степенью этерификации от 60 до 70%

8

фицированный пектин со степенью эте- рификации от 20 до 35% и с соответствующей степенью амидирования от

15 до 30%, при этом контактирование модифицированного пектина с двухвалентными и/или трехвалентными ионами металлов осуществляют путем добавления водорастворимой соли кальция и/или соли магния и/или соли алюминия к размельченным растительным материалам и/или отходам табака в количестве 0,5 - 10 мас,% по отношению к весу сухого продукта, или путем

добавления солей двухвалентных или трехвалентных металлов в раствор или суспензию, имеющие при температуре окружающей среды вязкость 5000 - 60000 мПа«с, в которой концентрация

водорастворимого модифицированного пектина составляет 2-8 мас.%, причем раствор или суспензию наносят в таком количестве, что концентрация модифицированного пектина на поверхность пленки по отношению к массе сухого конечного продукта составляет 0,5 - 1,5 мас.%.

2, Способ по ц.1, о т л и ч а ю - 30 щ и и с я тем, что используют модифицированный пектин в виде пектина- та щелочного металла и/или пектина- та аммония со степенью этерификации 0,5 - 10%.

Таблица 1

3

3

3

3

3

3

1,5

Натрийкарбоксиме- тилцеллюлоза

Мука из сердцевины гуараны

Амидированный низ- коэтерифицированны пектин со степенью амидирования около 22% и степенью этерификации

Заполняющая способность при 14% водосодержания (измеренная ареометром-) , см Vr

(%):

В разрезе по направление вальцевания

В разрезе поперек к направлению вальцевания

Сигареты, изготовленные машинным способом с 20% резанной пленки и 80% обычной табачной смеси: Средний вес сигареты при равной твердости и влажности, мг (%)

4,20

(-)

3,21 (-)

5,03 4,35 4,91 4,75 5,30 ( + 19,8) (+3,6) ( + 16,9) ( + 13Л) (+26,2)

4,58 3,57 4,20 4,02 4,68 (+42,7)(+11,2) (+30,8) (+25,2) (+45,8)

985

(-)

916 989 973 (-7,0) (+0,4) (-1,2)

979 910 (-0,6) (-7,6)

J405690

10 Продолжение табл.1

U5

1,5

979 910 (-0,6) (-7,6)

Свойства .

Показатели для лленок покрытых низкоэтерифицированным

пектином

Количество пектина, мас,% к сухому весу пленки

Заполнякщая способность при 14% ВО досодержания (измерено ареометром), см /г:

В ррарезе по направлению вальцевания

В разрезе поперек к направлению вальцевания

0,2 0,5 0,81,0

4,02 4,26 4,53 4,9

,21,5 2,0 2,5

4,95,08 5,2 5,2

2,91 3,18 3,61 4,02 4,24,64,644,68

3 аполняющая способность,

Оценка дыма

Таблица 3

,21,5 2,0 2,5

4,95,08 5,2 5,2

3,8

5,3

Арома- Пустой, тичный, никакого явно та- табачного бачный вкуса, характер,остро првкти- целлюлоз- -чески ни-ный какого различия с А