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L'invention a pour ohjet un dispositif et une mé-thode
de fabrication de filaments de tabac par extrusion dlun mélange
humide a base de particules de tabac.
On connalt divers procédés de reconstitution de tabac
à partir de particules pouvant provenir soit des parties nohles
des feuilles du plant de tabac r soit de déchets recuperés. Ces
particules sont préalablement traitées selon des techniques
connues, puis sont Einement broyées, mélangées avec des agents
de cohesion connus, par exemple dextrine, amidon, pec-tine,
10 etcet enfin humidifiées a une teneur globale en eau pouvant
être comprise entre 15 et 25 %.
Dans cer-talns procédes, on a proposé de réaliser le
mélange dans une extrudeuse a vis qui permet de former une
feuille ou un ruban au moyen d'une filière plate. Cette Eeuille
est ensuite découpée en lanières ~ui peuvent être ondulées par
la suite pour obtenir ce que 1' on appelle du chevelu de tabac.
On a également envisagé d'extruder directement un
ensemble de filaments obtenu à partir d'une filière munie d'une
pluralité d'orifices ou de fentes de faible section.
La filière doit etre capable de résister à la pression
d'extrusion et il est difficile de réaliser les orifices de
aible section dans une matière sufisamment résistante. En
: outre, ces orifices peuvent se boucher facilement ce ~ui en-
tralne le remplacement de la filiere et par conséquent, l'arrêt
de la production.
Llinvention a pour objet une nouvelle disposition et
une nouvelle méthode simple et économique pour la réalisation
plus facile de filaments de tabac par extrusion.
Selon la présente invention, il est prévu un disposi-
tif de fabricati.on de Eil.aments de tabac par extrusion.d'un
- mélanye humide à base de particules de tabac, au moyen d'une
extrudeuse à vis munie d'une filière à son extrémite aval,
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caracterise par le fait que la filière est constituee dlun
conduit cylindrique de diamètre suf:Eisant pour que la pression
d'extrusion ne produise pas un assèchement du melange, ce
conduit ayant une longueur comprise entre 0.5 et 3 fois ledit
diamètre, le melange formant dans ce conduit un boudin, et
d'un grillage forme de fils tendus entrecroises à section
arrondie place à la sortie dudit conduit cylindrique, le boudin
etant divise en filaments par ce grillage.
Selon la presente invention, il est egalement prevu
une methode de fabrication de ilaments de tabac.par extrusion
d'un melange humide à base de particules de tabac, au mo~en
d'une extrudeuse à vis munie d'une filière a son extremite aval,
cette filière comprenant un conduit suivi d'un grillage place
à la sortle du conduit, caract.erise en ce que~on Eorme d'abord
un boudin dans ledit conduit qui a un diamètre sufisant pour
que la pression d'extrusion ne produise pas un assechement du
melange, et on fait sectionner ledit boudin en un grand nombre
de filaments par passage à travers des mailles dudit grillage.
Dans un premier mode de realisation preferent:iel,
l'extrudeuse peut avoir un axe sensiblement horizontal et les
filaments se cassent par gravite dès ~u'une certaine longueur a
ete formee au-delà du grillage, ladite longueur etant onction
de la composition du melange extrude.
Dans un second mode de realisation preferentiel de
l'invention, l'axe de filage peut et.re sensiblement vertical,
la fili~re etant associée a un dispositif de coupe de filaments,
dans ce cas, l'un au moins des deux éléments de l'ensemble de
filage constitué par le conduit et le yrillage est animé d'un
mouvement d'osclllation transversal provoquant la formation de
filaments ondules.
L'invention va maintenant etre decrite en se referant
- à un mode de realisation par~iculier, donne a titre d'exemple
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et representé sur les dessins annexes.
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une
filière d'extrusion selon l'invention,
La figure 2 est une vue de face de la filièret -.
La figure 3 est une vue en coupe longitudinale à
échelle agrandie du grillage formant fili.ère,
La figure 4 est une vue de face d'une variante de
montage du grillage,
La figure 5 est une vue schematique d'un autre mode
de réalisation.
Sur la figure l, on a represente l'extrémité dlune
_ _ .. .... . . . . .. . ... .
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extrudeuse comportant un fourreau 1 à l~interieur duquel
est place au moins une vis d'extrusion 2~ Selon une
caracteristique de l~invention/ la ~ilière d~extrusion est
constituee par un simple conduit cylindrique de diamatre
relativement important, par exemple de l'ordre de 10 mm~
~ insi, les matières premières introduites en amont
de l'extrudeuse, notamment les particules de tabac et les
liants et la quantite d'eau necessaire par exemple 15 ~
25~ du poids de mati~re sèche, sont malaxees a l'interieur
du fourreau de façon à former un melange 4 qui est extrude
sous pression pour former un jonc ou boudin 5 a l~interieur
du conduit cylindrique 3. D'autre part, ~ la sortie du
conduit 3 est place un grillage 6 transversal ~ l'a~e clu
conduit et qui sectionne. le boudin 5 en une pluralite de
filaments 7.
Le gr~llage 6 est constitue comme on l~a represente
sur les figures, de fils tendus entrecroises à section
arrondie constituant des separateurs 60 susceptibles de
sectionner le boudin 5 en une pluralite de filaments dont
la section unitaire correspond à la maille interieure
résultant de l'intersection des fils 60.
Selon la caracteristiquè essentielle de l'inventionr
les filaments son-t donc formes en deux temps:
On forme tout d'abord un jonc 5 dans le conduit 3
de diamètre relativement important et ensuite ce ~onc est
sectionne en un grand nombre de filaments par passage a
travers les mailles du grillage 6.
Cette methode permet de garantir l'homogeneite du
melange extrude et par consequent les qualites des filaments
produits.
En effet, si l'on effectuait directement le filage
des filaments a travers une fili~re comportant un grand
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nombre d'oriEices de peti-t diamètre, la perte de charge qui
en resulterait conduirait a une pression d'extrusion très
elevee qui risquerait de produire une expulsion de la
phase liquide contenue dans le mélange, celle-ci ayant
tendance ~ remonter vers l'amont et la pression dans la
filière doit donc être limitée pour éviter cet assechement
qui risquerait de nuire à la qualite des fibres.
Cependant, il faut egalement conserver une pression
d'extrusion suffisante pour assurer un bon malaxage des
produits et en outre le taux d'humidite ne doit pas être trop
eleve si l'on veut que les filaments se forment correctement.
L'extrusion des filaments en deux etapes selon
l'invention, permet de conjuguer ces differents impératifs.
En efEet, la p~ession dans la filiere dependant
essentiellement du diamètre de celle-ci, l'utilisation d~un
conduit de grand diametre par exemple compris entre 10
et 20 mm permet d'extruder un debit important sans elever
exagerement la pression.
Celle-ci est diminuee en aval par la perte de
charge le long du conduit dont la longueur peu-t être
comprise entre 0,5 et 3 fois de diamètre.
Ainsi la pression globale du jonc sur le grillage
est reduite et ne risque pas de le deformer.
Par ailleurs, les fils du grillage provoquant la
division du jonc en filaments auront de preférence une
section arrondie qui permet de limiter la perte de charge
et la pression dans les filieres constituees par les mailles
61 du grillage.
Il faut egalement noter que l'utilisation dlun
grillage a fils arrondis permet de realiser de façon tr~s
economique une pluralite de filieres a section rectangulaire
et ayant des bords arrondis, ce qui est necessaire pour
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realiser les filaments ayant la section voulue.
D ' ailleurs, un autre avantage resulte de l'associa-
tion d'un grillage à mailles carrees avec un conduit de
section circulaire.
~ n effet, comme on l~a represente sur la figure 2,
si l'on utilise un grillage à mailles carrees ou rectangu-
laires, la plupart des filaments 71 auront e~alement une
section carree ou rectangulaire.
Cependan-t, sur la peripherie, les mailles du grillage
auront une section tronquee et donneront une c~rtaine propor~
tion de fllaments plus fins. Cette proportion facilite avan-
tageusement la mise en forme des cigarettes.
Pour ~ue la pression de filage de la matière res-te
dans les limites souhaitees on peut faire varier soi-t le
diamètre du Jonc soit le diamètre des fils de chaine et de
trame en fonction de l'epaisseur et de la largeur des fila-
ments que l'on désire obtenir, pour un débit donné.
On a constaté que des gri]lages disponibles en
dimensions standardisées permettaient d'obtenir des filaments
ayant les dimensions habituellement utilisees dans la
fabrication de tabac.
Ainsi, pour un fil de diamètre compris entre 0,30
et 0,50 mm~ les dimensions des orifices peuvent varier, pour
le grand côte entre 0,7 et 2 mm et pour le petit côté entre
0,30 et 0,50 mm.
A titre d'exemple, pour un debit de 60 kg/h de
mélange extrudable ayant une teneur en eau comprise entre
10 et 35~ le conduit 3 ayant un diamètre de 10 mm, une
toile métalIique constituée de fils de 0,42 mm permettra
d'obtenir des filaments de section de 0,35 x 0,75 mm.
D'autre partl i'utilisation comme ~iliare d'un
gril1age métallique permet de renou~eler facilement la
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partie se trouvan-t devant l'o~ifice de sor-tie. En effet,
comme on l'a represen-te sur la ~igure 4, le yrillage peu-t
être constitue par une bancle cle toile metallique 60 se
déroulant a partir d'une bobine de réserve 63 et appliquee
contre l'extremite 10 du fourreau 1 par une simple pièce
de fixation 11 qu'il suffit de desserrer pour pouvoir faire
passer une nouvelle partie de la toile devant l'orifice.
Cette operation peut ainsi se faire sans demontage important
de la tête de l'ex-trudeuse et par consequent sans arret de
la production, car le deplacement du grillage peut être
effectué pendant le filage.
Comme on l'a represente sur la figure 1, les
filaments de -tabac sortent librement du grillage suivant une
direction sensiblement horizontale. En Eaisant varier les
proportions d'agents de cohesion in-troduits dans le melange
et la pression d'extrusion, on peut obtenir des filaments
ayant suffisamment de tenue pour constituer des brins de
tabac qui decrivent une courbe peu prononcée vers le bas
et se cassent sous leur poids propre au bou-t d'une certaine
longueur.
Il est egalement possible, comme on l'a represente
sur la figure 5, d'utiliser une extrudeuse a axe vertical.
Dans ce cas, le grillage 6 doit être associe a un couteau
rotatif 8 assurant le sectionnement periodique des filaments
formés. Cette disposition est avantageuse pour la fabri-
cation de filaments ondules. En effet, il suffit d'animer
l'ensemble d'extrusion d'une sui-te de vibrations de frequence
et d'amplitude reglable dans un plan sensiblement horizontal
pour que les filaments prennent a la sortie la for~e
d'ondulations.
Bien entendu, d'autres variantes pourraien-t-etre
imaginees, l'invention ne se limitant evidemment pas aux
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details du mode de realisation qui n'a ete decrit qu~à
titre d'exemple.
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