CN108135248B - 均质化烟草材料生产线及线上生产均质化烟草材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及均质化烟草片材生产线，包含：o槽(501)，其用于容纳由烟草粉末掺合物、粘合剂及气溶胶形成剂在水性介质中形成的浆料；o流延设备(600)，其用于接收来自所述槽的浆料并流延所述浆料以便形成均质化烟草材料；o可移动输送支撑物(606)，所述浆料在所述支撑物上流延，并且所述支撑物用于沿输送方向输送所述均质化烟草材料；o位于所述流延设备下游的切条机(611)，其用于沿所述输送方向切割所述均质化烟草材料以便形成经分配均质化烟草片材；以及o位于所述切条机下游的卷绕台(613)，其用于接收来自所述切条机的所述经分配均质化烟草片材，并且将所述经分配均质化烟草片材中的至少一个卷绕于筒管中。其还关于用于线上生产均质化烟草片材的方法。

Description

均质化烟草材料生产线及线上生产均质化烟草材料的方法
技术领域
本发明涉及用于线上生产均质化烟草材料的设备及方法。具体地说，本发明涉及用于生产均质化烟草材料的设备及方法，所述均质化烟草材料用于气溶胶生成制品，例如香烟或含有烟草的“加热不燃烧”型产品。
背景技术
当今，在制造除烟草叶外的烟草产品时，也使用均质化烟草材料。这种均质化烟草材料通常由较不适于生产去筋烟叶的烟草植物部分(如烟草茎或烟末)制造。通常，烟末是在制造期间处理烟草叶的过程中作为副产品而产生。
均质化烟草材料最常使用的形式是复原烟草片材和流延叶。形成均质化烟草材料片材的方法通常包含将烟末与粘合剂混合以形成浆料的步骤。所述浆料接着用于形成烟草幅材。例如通过将粘性浆料流延到移动金属带上来产生所谓的流延叶。替代地，可以使用具有低粘度和高含水量的浆料在类似造纸的方法中产生复原烟草。在制备后，可以类似方式将均质化烟草幅材切割成全叶烟草，以产生适于香烟及其它吸烟制品的烟草去筋烟叶。均质化烟草适用于常规香烟的功能基本上受限于烟草的物理特性，如填充能力、抽吸阻力、烟丝条坚实度以及燃烧特征。这种均质化烟草通常经设计以不影响味道。用于制造这类均质化烟草的方法例如在欧洲专利EP 0565360中公开。
在“加热不燃烧”气溶胶生成制品中，将气溶胶形成基质加热至相对低的温度以便形成气溶胶，但防止烟草材料燃烧。另外，均质化烟草材料中所存在的烟草通常仅是烟草，或包括这类“加热不燃烧”气溶胶生成制品的均质化烟草材料中所存在的大部分烟草。这意味着由这类“加热不燃烧”气溶胶生成制品生成的气溶胶组合物基本上仅基于均质化烟草材料。因此，重要的是良好控制均质化烟草材料的组成以控制例如气溶胶的味道。因此，使用来自其它烟草生产的烟末或剩余物生产用于气溶胶生成制品的均质化烟草材料较不合适，因为并不知晓烟末的精确组成。
这种均质化烟草材料相当“粘稠”并且一般具有相对低的拉伸强度。因此，在其生产期间，需要对其小心处理，因为实际上如果错误处理的话，那么其可能轻易地撕裂或断裂，或其可以改变其特征，从而在用于气溶胶生成制品中时改变所获得气溶胶的味道或特征。
因此需要用于生产“加热不燃烧”类型经加热气溶胶生成制品中使用的均质化烟草材料的新的方法及设备，其适用于不同加热特征及此类经加热气溶胶生成制品的气溶胶形成需求，使得恰当地处理均质化烟草材料并且可以形成理想的气溶胶。
发明内容
本发明涉及均质化烟草片材生产线，包含：槽，其用于容纳由烟草粉末掺合物、粘合剂及气溶胶形成剂在水性介质中形成的浆料；流延设备，其用于接收来自所述槽的浆料并流延所述浆料以便形成均质化烟草材料；可移动输送支撑物，所述浆料在所述支撑物上流延，并且所述支撑物用于沿输送方向输送所述均质化烟草材料；位于所述流延设备下游的切条机，其用于沿所述输送方向切割所述均质化烟草材料以便形成经分配均质化烟草片材；以及位于所述切条机下游的卷绕台，其用于接收来自所述切条机的所述经分配均质化烟草片材，并且将所述经分配均质化烟草片材中的至少一个卷绕于筒管中。
在流延之后及卷绕之前切割均质化烟草片材使得避免获得宽度大体上等于流延片材宽度的“母筒管(master bobbin)”。母筒管需要储存在特殊湿气及温度条件下，以便不会改变均质化烟草片材特征。此外，母筒管还需要解绕步骤，在此期间卷绕的均质化烟草片材可能容易开裂或断裂。本发明避免母筒管的这一解绕步骤。使用本发明的设备获得的较小筒管相较于母筒管的解绕以更容易的方式解绕，并且整个工艺的速度提高。较小筒管需要储存的条件相比于用于储存母筒管的条件也不那么严格。
均质化烟草材料由混合若干成分与水以获得浆料而形成。在另一步骤中，通过将浆料流延到支撑物上而在支撑物上产生均质化材料的连续幅材。所期望的是所得均质化烟草材料具有相对高的拉伸强度及良好的均质性。
术语“均质化烟草材料”在本说明书通篇用于涵盖通过烟草材料粒子的聚结形成的任何烟草材料。均质化烟草的片材或幅材在本发明中是通过使颗粒烟草聚结而形成，所述颗粒烟草通过研磨或以其它方式粉碎烟草叶片及烟草叶梗中的一种或两种而获得。
另外，均质化烟草材料可以包含在烟草的处理、操作和运送期间形成的少量烟末、烟草碎屑以及其它颗粒烟草副产品中的一种或多种。
均质化烟草材料可以包含一种或多种内部粘合剂、一种或多种外部粘合剂或其组合以帮助烟草粒子聚结。均质化烟草材料可以包含其它添加剂，包括但不限于烟草及非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、塑化剂、香料、填充剂、水性及非水性溶剂以及其组合。
在本发明中，浆料是由不同烟草类型的烟草叶片及梗适当掺合而形成。术语“烟草类型”意思指不同烟草品种中的一种。就本发明来说，这些不同烟草类型区分成三个主要群组：烤烟、晒烟以及香料烟。这三个群组之间的区别是基于在进一步加工成烟草产品之前进行的烟草烘烤工艺。
烤烟是具有一般大的淡色叶子的烟草。在本说明书通篇，术语“烤烟”用于已烟熏的烟草。烤烟的实例是中国烤烟、巴西烤烟、美国烤烟(如弗吉尼亚烟草)、印度烤烟、坦桑尼亚烤烟或其它非洲烤烟。烤烟的特征在于高糖氮比。从感官视角来看，烤烟是在烘烤之后伴随有辛辣和提神感觉的烟草类型。根据本发明，烤烟是还原糖含量以烟叶干重计在约2.5％与约20％之间并且总氨含量以烟叶干重计少于约0.12％的烟草。还原糖包含例如葡萄糖或果糖。总氨包含例如氨及氨盐。
晒烟是具有一般大的深色叶子的烟草。在本说明书通篇，术语“晒烟”用于已经风干处理的烟草。另外，晒烟可以发酵。主要用于咀嚼、鼻烟、雪茄以及烟斗掺合物的烟草也包括在这个类别中。从感官视角来看，晒烟是在晒制之后伴随有烟熏味的深色雪茄型感觉的烟草类型。晒烟的特征在于低糖氮比。晒烟的实例是马拉维白肋或其它非洲白肋、深色烘烤的巴西加尔泡(Brazil Galpao)、晒制或晾制的印尼蜘蛛兰(Indonesian Kasturi)。根据本发明，晒烟是还原糖含量以烟叶干重计少于约5％并且总氨含量以烟叶干重计至多约0.5％的烟草。
香料烟草是常常具有小的淡色叶子的烟草。在本说明书通篇，术语“香料烟草”用于具有高芳香物含量(例如高含量精油)的其它烟草。从感官视角来看，香料烟草是在烘烤之后伴随有辛辣和芳香感觉的烟草类型。香料烟草的实例是希腊东方、东方土尔其、半东方烟草以及烘烤的美国白肋，如珀里克(Perique)、黄花烟(Rustica)、美国白肋或莫里兰(Meriland)。
此外，掺合物可以包含所谓的填料烟草。填料烟草并非特定烟草类型，但是其包括主要用于补充掺合物中所用的其它烟草类型并且不将特定特征芳香带入最终产品的烟草类型。填料烟草的实例是其它烟草类型的梗、中脉或茎。特定实例可以是烟道处理的巴西下部茎的经烟道处理的梗。
在每种类型的烟草内，烟草叶例如根据来源、植物中的位置、颜色、表面纹理、大小和形状而进一步分级。这些和其它特征的烟草叶用于形成烟草掺合物。烟草掺合物是属于相同或不同类型的烟草的混合物，使得烟草掺合物具有聚结的特定特征。这个特征可以是例如在加热或燃烧时独特的味道或特定气溶胶组成。掺合物以一种相对于另一种的给定比例包含特定烟草类型和等级。
用于获得均质化烟草材料并且影响流延幅材的拉伸强度和均质性的浆料的重要参数是其粘度，以形成均质化烟草材料的连续幅材，尤其在浆料流延时。另外，浆料的密度也对于决定流延幅材的最终质量重要，尤其在流延之前。适当的浆料密度、粘度以及均质性使缺陷数目降到最低，并且使流延幅材的拉伸强度达到最大。
浆料除包含烟草粉末共混物以外，含有纤维素纤维的纤维素浆粕优选地添加至浆料充当增强剂，以便增加烟草材料幅材的拉伸强度。还优选地添加粘合剂及气溶胶形成剂，以便增强均质化片材的拉伸特性并且促进气溶胶的形成。另外，为了达到对于流延均质化烟草材料幅材来说最优的特定粘度及湿度，可以添加水至浆料中。混合浆料以使其尽可能均质。
随后在流延设备中收集浆料，所述设备例如包括流延箱，在流延箱中优选地保持预先限定量的浆料，例如设置在流延箱内浆料的预定料位。优选地，浆料连续供应至流延箱，同时浆料流延到可移动支撑物上，以形成均质化烟草材料的连续幅材。
根据本发明，浆料借助于流延设备跨越移动输送支撑物的宽度流延。举例来说，流延可以借助于流延刀片进行。输送支撑物沿纵向或输送方向移动，以便从流延设备移出浆料。支撑物可以包括例如不锈钢可移动带。流延设备优选地如此设计及理解，以在可移动支撑物上形成具有大体上均匀厚度的浆料的流延幅材。
流延均质化烟草片材具有宽度，所述宽度定义为其维度大体上垂直于可移动支撑物的输送方向，所述宽度优选地通过两种对抗物要求之间的妥协来确定。优选地，片材的水分需要保持大体上均匀的并且受控的，以便获得具有有限数目的瑕疵的终产物，并且另外需要获得尽可能高的生产率。适当的水分控制会减小片材宽度的选定值，因为相对“小的宽度”允许尤其在干燥步骤期间水分含量的适当均匀性，而提高生产率将需要增大片材宽度。因此，优选地片材的宽度在允许适当控制其水分的情况下尽可能宽。
优选地，流延均质化烟草片材的宽度在流延时为约1.930米。
在流延后，将如此形成的均质化烟草片材或幅材直接供应到位于流延设备下游的切条机。切条机用于沿输送方向将流延烟草幅材分成多份。因此，在切条机下游，烟草幅材在纵向分成烟草幅材的平行部分。切条机下游形成多个经分配烟草片材，其各自具有小于流延烟草片材初始宽度的宽度。
在本发明对比中“下游”及“上游”是指烟草幅材在移动支撑物上的输送方向。因此，如果在烟草幅材在支撑物上移动期间，烟草幅材首先到达第一物体且随后到达第二物体，那么第二物体在第一物体“下游”。
经分配烟草片材的多个宽度的总和等于流延烟草片材的初始宽度。通过切条机切割的经分配烟草片材的宽度可以大体上相同，也就是说流延烟草片材分成大体上相同的经分配片材，或不同的经分配烟草片材的宽度可以彼此间不同。取决于经分配烟草片材的最终用途选择宽度值，也就是说，优选地所述宽度值取决于使用经分配烟草片材的部分的气溶胶生成制品的特征。
优选地，经分配烟草片材的宽度包含在约0.05米与约0.5米之间。
卷绕台位于切条机下游。卷绕台接收经分配烟草片材中的至少一个以便将其卷绕在筒管中。筒管的尺寸相对“较小”，因为实际上经分配烟草片材的宽度也相对较小。
根据本发明，不形成宽度等于流延均质化烟草片材宽度的“母筒管”。将流延烟草片材切割成宽度小于流延时的片材宽度的较小片材，因此避免形成母筒管的步骤，所述母筒管在其进一步被切割前需要特殊的储存条件。由于流延设备下游存在切条机及卷绕台，形成“较小”筒管，也就是说，筒管具有较小宽度，其能够以更容易的方式处理及处置。
此外，流延均质化烟草片材由于其组成而相对粘稠并且具有相对低的拉伸强度。形成相比于“母筒管”中卷绕的流延片材具有相对较小宽度的筒管，例如其中卷绕较窄片材，如经分配烟草片材，使得后续解绕工艺更容易，因为较窄片材不会那么脆弱并且在其解绕期间较少发生断裂或撕裂。实现较窄的流延片材是不可行的，因为它会减慢整个工艺的速度。
优选地，根据本发明的均质化烟草片材生产线包含位于流延设备下游及所述切条机上游的干燥台，其用于干燥均质化片材。均质化烟草材料幅材通过流延设备形成，所述流延设备用于将包括上文所描述的烟草粉末的掺合物的所制备浆料流延到移动支撑物的支撑物表面上。优选地，流延烟草幅材随后在干燥台中干燥，形成均质化烟草材料片材。优选地，所述流延烟草幅材在流延时的水分以重量计介于均质化烟草片材总重量的约60％与约80％之间。优选地，所述流延烟草幅材在卷绕台时的水分介于烟草材料幅材总重量的约7％与约15％之间。优选地，所述均质化烟草幅材在卷绕时的水分在均质化烟草幅材总重量的约8％与约12％之间。流延时的水分与卷绕时的水分之间的差优选地大部分在干燥台处去除。
优选地，在干燥之后及切割之前的流延片材的宽度是约1.8米。
优选地，所述切条机直接位于所述干燥台下游。在干燥台后，由于剩余水分的量，流延均质化烟草片材具有适当的密度或稠度，待恰当地切割成平行片材。可能存在于生产线不同位置的不同水分含量可以导致切割片材困难，在进行切割的边缘所述片材可能断裂。
优选地，卷绕台直接位于切条机下游。因此经分配烟草片材在切割后便卷绕于筒管中。筒管随后可以进一步处理或储存。
优选地，可移动输送支撑物包括单个连续移动的支撑物，其将来自流延设备的均质化烟草片材输送至切条机。来自流延设备，在流延设备下游的均质化烟草片材保持在支撑物上，优选地还穿过干燥台，直到到达切条机。当使用单个移动支撑物时，不需要从支撑物刮除片材。如所提及，均质化烟草片材相对脆弱并且容易断裂；刮除片材可能导致片材撕裂或断裂。避免从支撑物去除片材可以限制片材断裂的可能。
优选地，卷绕台包括：传感器，其用于检测所述筒管的尺寸或所述筒管中卷绕的经分配均质化烟草片材的量，并且在所述尺寸或量超过给定限值的情况下发送信号；卷绕筒管切割元件，以自动横向切割所述筒管中的经分配均质化烟草片材，使得回应于所述传感器信号能够更换所述筒管。卷绕经分配均质化烟草片材的筒管优选地具有预先限定的直径或具有优选地不应超出的最大直径。替代地，筒管具有最大重量，其与经分配均质化烟草片材的重量相关。针对筒管的适当处置选择最大直径或最大重量，并且重量或直径限制的选择可以影响可能存在的解绕筒管的额外步骤的复杂度。因此，当达到最大直径或最大重量时，将新的筒管放置于卷绕台的筒管固持器中，并且去除具有最大重量或直径的筒管，在与支撑物的输送方向基本上正交的方向上切割经分配均质化烟草片材。优选地通过卷绕台内装的切割元件进行切割。优选地，自动进行切割，没有操作员的干预。
优选地，切条机用于将均质化烟草片材切成至少三个经分配均质化烟草片材。
优选地，切条机包含至少两个刀片，以便形成至少三个经分配均质化烟草片材。流延片材的宽度优选地包含在2米与约1.5米之间，以便实现相对高的生产速度。优选地形成卷绕片材的宽度包含在约0.05米与约0.5米之间的筒管，以便适当处置，并且因此优选地通过切条机形成至少三个经分配均质化烟草片材。
优选地，切条机包含多个刀片，包含在2个与10个之间，使得形成包含在3个与11个之间的多个经分配均质化烟草片材。优选地，每个经分配烟草片材的宽度包含在约0.05米与约0.5米之间。
优选地，生产线包括至少三个位于切条机下游的其它可移动支撑物，以向卷绕台输送至少三个经分配均质化烟草片材。
优选地，生产线包括卷绕单元数目等于经分配均质化烟草片材数目的卷绕台。优选地，卷绕台包括至少三个卷绕单元，更优选地，其包括介于3个与11个之间的卷绕单元。
有利地，卷绕台包含多个筒管固持器，其数目等于切条机将均质化烟草片材切割成经分配均质化烟草片材的数目。在切条机下游，优选地所有经分配烟草片材卷绕在不同筒管中。生产速度提高。
本发明还涉及用于线上生产均质化烟草材料的方法，所述方法包含：制备包括烟草粉末掺合物、粘合剂及气溶胶形成剂在水性介质中的浆料；在可沿输送方向移动的支撑物中流延浆料以形成均质化烟草片材；沿所述输送方向切割均质化烟草片材，同时使均质化烟草片材沿输送方向移动以便形成经分配均质化烟草片材；以及将至少一个经分配均质化烟草片材卷绕在筒管中。
优选地，所述方法包括将均质化烟草片材切割成至少三个经分配均质化烟草片材。更优选地，所述方法包括将均质化烟草片材切割成介于三个与十一个之间的经分配均质化烟草片材。
优选地，所述方法包括卷绕所有所述至少三个经分配烟草片材。更优选地，所述方法包括同时卷绕所有所述至少三个经分配烟草片材。
优选地，所述方法包含同时输送至少三个经分配烟草片材。更优选地，方法包含同时朝向卷绕台的对应卷绕单元输送至少三个经分配烟草片材。优选地，在卷绕台处进行卷绕。
术语“线上”是指制造工艺的连锁顺序。本发明方法的步骤以连续方式依序或同时进行。在步骤之间不存在工艺中断。
已经在上文概述所述方法的优势，也就是说，线上生产经分配均质化烟草片材的“小”筒管而非宽度等于流延的均质化材料片材宽度的“母筒管”允许对较小筒管具有较好的处置，使均质化烟草片材撕裂及断裂的风险最小化。
优选地，所述方法进一步包括将每个经分配均质化烟草片材卷绕于筒管中。
有利地，所述方法进一步包含干燥经分配均质化烟草片材。
优选地，所述方法包含：检查筒管中卷绕的经分配均质化烟草片材的量或筒管的尺寸；及在所述量或所述尺寸高于给定限值的情况下自动更换筒管。
有利地，制备浆料的步骤包含：由纤维素纤维及水生成纤维素浆粕，提供烟草粉末掺合物；及组合纤维素浆粕、烟草粉末掺合物、粘合剂以及气溶胶形成剂以形成所述浆料。根据本发明，将粘合剂及气溶胶形成剂预混合以便形成悬浮液，并随后与纤维素浆粕及烟草粉末掺合物组合。均质化烟草材料是通过将数种成分与水混合以获得浆料并且随后例如通过流延所述浆料在支撑物上产生均质化材料的连续幅材来形成。所期望的是所得均质化烟草材料具有相对高的拉伸强度及良好的均质性。
均质化烟草片材的拉伸强度减小可以引起生产气溶胶生成制品中后续处置均质化烟草幅材的困难，并且可以例如造成机器停止。此外，非均质烟草幅材可以在气溶胶递送方面与由相同均质化烟草幅材生产的气溶胶生成制品之间产生不希望的差异。
另外，用于获得均质化烟草材料的浆料的另一个重要参数是其粘度，尤其在流延或以其它方式形成烟草的连续幅材时。粘度影响均质化烟草幅材的拉伸强度和其均一性。浆料的密度，尤其在流延浆料形成均质化烟草幅材的步骤之前，对于决定幅材本身的最终品质来说是重要的。适当的浆料密度和均质性使缺陷数目降到最低并且使幅材的拉伸强度达到最大。
浆料包含多种组分以产生均质化烟草幅材。这些组分影响均质化烟草材料特性。第一种成分是烟草粉末掺合物，其优选地含有浆料中所存在的大部分烟草。烟草粉末掺合物是均质化烟草材料中大部分烟草的来源并且因此赋予气溶胶味道。添加含有纤维素纤维的纤维素浆粕充当增强剂，以便增加烟草材料幅材的拉伸强度。还添加粘合剂及气溶胶形成剂，以便增强均质化片材的拉伸特性并且促进气溶胶的形成。另外，为了达到对于流延均质化烟草材料幅材来说最优的某一粘度及湿度，添加水至浆料中。
然而，粘合剂在与水接触时可以胶凝并且凝胶交联阻止浆料中的粘合剂进一步均一分散，从而妨碍达成所需浆料均质性和粘度。
根据本发明，进行粘合剂与气溶胶形成剂之间的预混合，使得水与粘合剂之间的接触并且因此使得凝胶形成尽可能地延迟。当由粘合剂和气溶胶形成剂形成的悬浮液与水组合时，在粘合剂与气溶胶形成剂之间形成的悬浮液延迟凝胶的形成。在不受理论束缚的情况下，气溶胶形成剂分子延迟氢键的形成。换句话说，气溶胶形成剂通过定位在水与粘合剂分子之间而至少部分抑制粘合剂与水的交联。
纤维素浆粕包括水和纤维素纤维。烟草本身包括天然纤维素纤维。除烟草掺合物中所含的那些纤维素纤维以外，浆粕的纤维素纤维也添加至浆料中并在下文中称为“所添加的”纤维素纤维。用于包括在用于均质化烟草材料的浆料中的纤维素纤维是所属领域中已知的并且包括但不限于：软木纤维、硬木纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、烟草纤维以及其组合。除制浆以外，所添加的纤维素纤维可以经受适合的工艺，如精制、机械制浆、化学制浆、漂白、硫酸盐制浆以及其组合。
纤维粒子可以包括烟草梗材料、茎或其它烟草植物材料。优选地，基于纤维素的纤维(如木纤维)包含低木质素含量。可以基于需要选择纤维粒子以产生足够的拉伸强度。或者，纤维(如植物纤维)可以与上述纤维一起使用或用于包括大麻及竹材的替代物中。
添加粘合剂(如本文所述的胶或果胶中的任一种)促使烟草粉末基本上保持分散在整个均质化烟草幅材。关于胶的描述性综述，参见《用于食品行业的胶和稳定剂(GumsAnd Stabilizers For The Food Industry)》，IRL出版社(G.O.菲利普(Phillip)等人编.1988)；惠斯勒(Whistler)，《工业胶：多糖和其衍生物(Industrial Gums:Polysaccharides And Their Derivatives)》，学术出版社(Academic Press)(第2版，1973)；和劳伦斯(Lawrence)，《用于可食用目的的天然胶(Natural Gums For EdiblePurposes)》，诺伊斯数据公司(Noyes Data Corp.)(1976)。
虽然可以采用任何粘合剂，但优选的粘合剂是天然果胶，如水果、柑橘或烟草果胶；瓜尔胶，如羟乙基瓜尔胶及羟丙基瓜尔胶；刺槐豆胶，如羟乙基及羟丙基刺槐豆胶；海藻酸盐；淀粉，如经改性或衍生的淀粉；纤维素，如甲基、乙基、乙基羟甲基及羧甲基纤维素；罗望子胶；葡聚糖；pullalon；魔芋粉；黄原胶等等。尤其优选的适用于本发明的粘合剂是瓜尔胶。
用于生产均质化烟草材料的浆料可以包含除上文提及的清单以外的其它成分或添加剂。举例来说，浆料可以包括但不限于烟草纤维、塑化剂、香料、填充剂、水性和非水性溶剂以及其组合。
根据本发明，产生用于生产均质化烟草材料的浆料的方法包括至少部分预混合气溶胶形成剂和粘合剂(如瓜尔胶和丙三醇)以使得两者形成悬浮液的步骤。悬浮液是类溶质粒子在其引入后偶尔从类溶剂相中沉降出的异质性混合物。
在气溶胶形成剂与粘合剂之间的悬浮是在不存在水的情况下进行。在此上下文中，“不存在水”理解为粘合剂于气溶胶形成剂中的悬浮液的含水量小于悬浮液总重量的约1％。
在预混合相和粘合剂于气溶胶形成剂中的悬浮液之后，根据本发明的方法形成浆料。
将所有上文提及的要素组合在一起形成浆料：粘合剂于气溶胶形成剂中的悬浮液、浆粕以及烟草粉末掺合物。在浆料形成时，由于浆粕含有水的事实，所以粘合剂与水接触。当与水接触时，熟化工艺开始，其中可能形成一些凝胶并且浆料的粘度连续变化。然而，悬浮液中的粘合剂与未在悬浮液中与气溶胶形成剂预混合相比耗费更多的时间形成凝胶。因此，在例如借助于流延步骤形成均质化烟草幅材之前，混合并且使得浆料尽可能均一和均匀的时间更长。
优选地，制备浆料的步骤包含以下步骤：制浆及精制纤维素纤维以便形成浆粕；及研磨一种或多种烟草类型的烟草的掺合物。在另一个步骤中，浆料是通过使不同烟草类型的烟草掺合物粉末与浆粕和粘合剂组合而形成。另一个步骤包含使浆料均质化和由所述浆料形成均质化烟草材料。根据本发明，制浆和精制步骤输出平均尺寸在约0.2毫米与约4毫米之间的纤维素纤维。研磨步骤产生平均尺寸包含在约0.03毫米与约0.12毫米之间的烟草粉末掺合物。粘合剂是以均质化烟草片材的总重量的干重计约1％至约5％的量添加于浆料中。
由于均质化烟草材料中所存在的烟草基本上构成气溶胶生成物品中所存在的唯一或大部分烟草，所以对于气溶胶特征(如其风味)的影响主要源自均质化烟草材料。优选地，简化物质从均质化烟草材料中所存在的烟草的释放，以便优化烟草的使用。根据本发明，烟草粉末(至少一部分总烟草粉末量)具有与烟草细胞结构相同的尺寸或小于烟草细胞结构的尺寸。据相信，将烟草细研磨至约0.05毫米可以有利地打开烟草细胞结构并且以这种方式改善来自烟草本身的烟草物质的气溶胶化。可以通过提供平均粉末尺寸在约0.03毫米与约0.12毫米之间的烟草粉末来改良气溶胶化的物质的实例是果胶、烟碱、精油以及其它香料。在下文中，术语“烟草粉末”在本说明书通篇用于指示平均尺寸在约0.03毫米与约0.12毫米之间的烟草。
烟草粉末在约0.03毫米与约0.12毫米之间的相同平均尺寸也可以改善浆料的均质性。烟草粒子太大(即，烟草粒子大于约0.15毫米)可能在由浆料形成的均质化烟草幅材中造成瑕疵和薄弱区域。均质化烟草幅材中的瑕疵可以减小均质化烟草幅材的拉伸强度。拉伸强度减小可以引起生产气溶胶生成制品中后续处置均质化烟草幅材的困难，并且可以例如造成机器停止。此外，非均质烟草幅材可以在气溶胶递送方面与由相同均质化烟草幅材生产的气溶胶生成制品之间产生不希望的差异。因此，作为形成浆料的起始烟草材料，为了获得用于气溶胶生成物品的可接受的均质化烟草材料，具有相对较小的平均粒度的烟草是所期望的。烟草粒子太小增加工艺中为了其尺寸减小所需的能耗，而未因这一进一步减小而添加优势。
减小的烟草粉末平均尺寸也因其对于减小烟草浆料粘度从而允许均质性较佳的作用而为有益的。然而，在约0.03毫米与约0.12毫米之间的尺寸下，烟草粉末内的烟草纤维素纤维基本上被破坏。因此，烟草粉末内的烟草纤维素纤维可能仅对所得均质化烟草幅材的拉伸强度具有极小的贡献。在常规上，这是通过添加粘合剂来补偿。尽管如此，但仍对浆料中并且因此均质化烟草材料中可存在的粘合剂的量具有实际限制。这是由于粘合剂在与水接触时胶凝的倾向。胶凝剧烈影响浆料的粘度，而粘度又是浆料用于后续幅材制造工艺(如流延)的重要参数。因此，在均质化烟草材料中具有相对较低量的粘合剂是优选的。根据本发明，添加至一种或多种烟草类型的掺合物中的粘合剂的数量包含在以浆料的干重计约1％与约5％之间。浆料中所用的粘合剂可以是本文所述的胶或果胶中的任一种。粘合剂可以确保烟草粉末基本上保持分散在整个均质化烟草幅材中。关于胶的描述性综述，参见《用于食品行业的胶和稳定剂(Gums And Stabilizers For The Food Industry)》，IRL出版社(G.O.菲利普(Phillip)等人编.1988)；惠斯勒(Whistler)，《工业胶：多糖和其衍生物(Industrial Gums:Polysaccharides And Their Derivatives)》，学术出版社(AcademicPress)(第2版，1973)；和劳伦斯(Lawrence)，《用于可食用目的的天然胶(Natural GumsFor Edible Purposes)》，诺伊斯数据公司(Noyes Data Corp.)(1976)。
虽然可以采用任何粘合剂，但优选的粘合剂是天然果胶，如水果、柑橘或烟草果胶；瓜尔胶，如羟乙基瓜尔胶及羟丙基瓜尔胶；刺槐豆胶，如羟乙基及羟丙基刺槐豆胶；海藻酸盐；淀粉，如经改性或衍生的淀粉；纤维素，如甲基、乙基、乙基羟甲基及羧甲基纤维素；罗望子胶；葡聚糖；pullalon；魔芋粉；黄原胶等等。尤其优选的适用于本发明的粘合剂是瓜尔胶。
虽然一方面，相对较小的烟草粉末平均尺寸和减少量的粘合剂可以产生极均匀的浆料并且随后产生极均匀的均质化烟草材料，但是另一方面，由此浆料获得的均质化烟草幅材的拉伸强度可能相对较低并且可能不足以充分承受在加工期间作用于均质化烟草材料的力。
根据本发明，将纤维素纤维引入浆料中。将那些纤维素纤维添加至烟草本身内所存在的纤维素纤维中，也就是说，本文中所提及的纤维素纤维是除了烟草掺合物粉末中所天然存在的纤维以外的纤维，并且其在下文中称为“所添加的纤维素纤维”。将纤维素纤维引入浆料中增加烟草材料幅材的拉伸强度，充当增强剂。因此，添加除烟草中已存在的那些以外的纤维素纤维可以增加均质化烟草材料幅材的回弹性。这在气溶胶生成制品制造期间支持顺利的制造工艺和均质化烟草材料的后续操作。继而，这可以引起气溶胶生成制品和其它吸烟制品制造的生产效率、成本效率、可再生性及生产速度增加。
用于包括在用于均质化烟草材料的浆料中的纤维素纤维是所属领域中已知的并且包括但不限于：软木纤维、硬木纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、烟草纤维以及其组合。除制浆以外，纤维素纤维可以经受适合的工艺，如精制、机械制浆、化学制浆、漂白、硫酸盐制浆以及其组合。
纤维粒子可以包括烟草梗材料、茎或其它烟草植物材料。优选地，基于纤维素的纤维(如木纤维)包含低木质素含量。或者，纤维(如植物纤维)可以与上述纤维一起使用或用于包括大麻及竹材的替代物中。
所添加的纤维素纤维中的一个相关因素是纤维素纤维长度。在纤维素纤维太短的情况下，纤维将无法有效贡献于所得均质化烟草材料的拉伸强度。在纤维素纤维太长的情况下，纤维素纤维将影响浆料均质性并且继而可能在均质化烟草材料中产生非均质性和其它缺陷，尤其对于薄均质化烟草材料来说，例如具有数百微米厚度的均质化烟草材料。根据本发明，包含平均尺寸在约0.03毫米与约0.12毫米之间的烟草粉末和在以浆料干重计约1％与约5％之间的量的粘合剂的浆料中所添加的纤维素纤维的尺寸宜在约0.2毫米与约4毫米之间。优选地，纤维素纤维的平均尺寸在约1毫米与约3毫米之间。优选地，此进一步减小是借助于精制步骤而获得。在本说明书中，纤维“尺寸”意思指纤维长度，即纤维长度是纤维的主维数。因此，平均纤维尺寸具有平均纤维尺寸长度的含义。平均纤维长度是每一给定数目纤维的平均纤维长度，排除长度低于约200微米或高于约10.000微米的纤维并且排除宽度低于约5微米或高于约75微米的纤维。另外，优选地，根据本发明，添加至烟草粉末掺合物中所存在的纤维素纤维中的纤维素纤维的量包含在以浆料总重量的干重计约1％与约3％之间。已显示与仅依赖于粘合剂解决均质烟草幅材的拉伸强度的均质化烟草材料相比，浆料成分的这些值在维持均质化烟草材料的高水平均质性的同时改善拉伸强度。同时，当均质化烟草材料用作气溶胶生成制品的气溶胶生成基质时，平均尺寸(例如平均长度)在约0.2毫米与约4毫米之间的纤维素纤维不显著抑制物质从细研磨烟草粉末的释放。根据本发明，可以获得相对快速和可靠的均质化烟草幅材的制造工艺以及用于释放高度可再现气溶胶的基材。
此外，本发明涉及气溶胶生成制品，其包括上文所述的均质化烟草材料的一部分。气溶胶生成制品是包含气溶胶形成基质的物品，气溶胶形成基质能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物。气溶胶生成制品可以是非可燃的气溶胶生成制品。非可燃气溶胶生成制品在不燃烧气溶胶形成基质的情况下释放挥发性化合物，例如通过加热气溶胶形成基质，或通过化学反应，或通过机械刺激气溶胶形成基质。
气溶胶形成基质能够释放挥发性化合物，所述挥发性化合物能形成气溶胶挥发性化合物并且可以通过加热气溶胶形成基质释放。为了将均质化烟草材料用于气溶胶形成生成制品中，气溶胶形成剂优选地包含于形成流延叶的浆料中。气溶胶形成剂可以基于预定特征中的一个或多个来选择。在功能上，气溶胶形成剂提供如下机制，所述机制允许气溶胶形成剂在加热超过气溶胶形成剂的特定挥发温度时挥发并且在气溶胶中传送烟碱和/或风味。
附图说明
将参照附图仅通过举例方式进一步描述具体实施例，在所述附图中：
-图1示出了根据本发明的生产用于均质化烟草材料的浆料的方法的流程图；
-图2示出了图1的方法的变化形式的方块图；
-图3示出了根据本发明的用于生产均质化烟草材料的方法的方块图；
-图4示出了图1、2或3的方法中的一个步骤的放大视图；
-图5示出了图1、2或3的方法中的一个步骤的放大视图；
-图6示出了用于进行图1和2的方法的设备的示意图；
-图7示出了用于进行图3的方法的设备的示意图；以及
-图8示出了用于进行图3的方法的设备的示意图。
具体实施方式
最初参照图1，呈现根据本发明的用于生产浆料的方法。本发明方法的第一步骤是选择欲用于烟草掺合物中的烟草类型和烟草等级100，所述烟草掺合物用于生产均质化烟草材料。用于本发明方法的烟草类型及烟草等级为例如烤烟、晒烟、香料烟草以及填料烟草。
根据以下本发明方法的步骤，仅对打算生产用于均质化烟草材料的所选烟草类型和烟草等级进行加工。
所述方法包括铺设所选烟草的另一步骤101。这一步骤可以包含检查烟草完整性，如等级和数量，其可以例如通过用于产品追踪和可追溯性的条形码读取器验证。在采集和晒制之后，烟草叶被指定等级，其描述例如梗位置、质量和颜色。
另外，在烟草被运送到生产均质化烟草材料的制造驻地时，铺设步骤101还可以包括烟草箱的脱箱或开箱。脱箱烟草接着优选地馈送至称重台以便将其称重。
此外，如果需要，烟草铺设步骤101可以包括划破捆包，因为烟草叶通常压缩成捆包而在运送箱中运送。
对每一烟草类型进行以下步骤，如下详述。这些步骤可以随后按照等级进行，以使得仅需要一个生产线。或者，可以在单独的生产线中加工不同烟草类型。这在一些烟草类型的加工步骤不同时可以是有利的。举例来说，在常规初级烟草工艺中，烤烟和晒烟至少部分在单独的工艺中加工，因为晒烟常常接受额外的加味(casing)。然而，根据本发明，优选地，在形成均质化烟草幅材之前不给掺合烟草粉末加味。
此外，本发明方法包括粗研磨烟草叶的步骤102。
根据本发明方法的变化形式，在烟草铺设步骤101之后并且在烟草粗研磨步骤102之前，进行另一个切碎步骤103，如图1中所描绘。在切碎步骤103中，将烟草切碎成平均尺寸包含在约2毫米与约100毫米之间的条带。
优选地，在切碎步骤103之后，进行从条带去除非烟草材料的步骤(未描绘在图1中)。
随后，向粗研磨步骤102输送切碎的烟草。优选地，控制并且测量烟草进入研磨机以粗研磨烟草叶条的流动速率。
在粗研磨步骤102中，烟草条被减小到约0.25毫米与约2毫米之间的平均粒径。在此阶段，烟草粒子仍保持其细胞基本上完整并且所得粒子不造成相关运输问题。
优选地，在粗研磨步骤102之后，烟草粒子例如通过气动输送运输至掺合步骤104。或者，掺合步骤104可以在粗研磨步骤102之前或在切碎步骤103(如果存在)之前，或替代地，在切碎步骤103与粗研磨步骤102之间进行。
在掺合步骤104中，掺合针对烟草掺合物选择的不同烟草类型的全部粗研磨烟草粒子。掺合步骤104因此是针对全部所选烟草类型的单个步骤。这意味着在掺合步骤之后，所有不同烟草类型仅需要单个生产线。
在掺合步骤104中，优选地以粒子形式进行各种烟草类型的混合。优选地，进行测量和控制烟草掺合物的一个或多个特性的步骤。根据本发明，可以控制烟草的流动，以便根据一个或多个预设目标值获得所期望的掺合物。举例来说，可能期望掺合物包括以掺合物中的总烟草干重计至少约30％的烤烟1和各自以掺合物中的总烟草干重计约0％与约40％之间的百分比(例如约35％)构成的晒烟2和香料烟草3。更优选地，填料烟草4也以掺合物中的总烟草干重计约0％与约20％之间的百分比引入。因此，控制不同烟草类型的流动速率，以便获得这一比率的各种烟草类型。或者，当随后针对所用不同烟草叶进行粗研磨步骤102时，在步骤102开始时的称重步骤按照烟草类型和等级确定所用烟草的量而非控制其流动速率。
在图2中，示出了在掺合步骤104期间各种烟草类型的引入。
应理解，每种烟草类型可能本身是亚掺合物，换句话说，“烤烟类型”可能是例如不同等级的弗吉尼亚烟草和巴西烤烟的掺合物。
在掺合步骤104之后，进行细研磨步骤105，达到约0.03毫米与约0.12毫米之间的烟草粉末平均尺寸。这一细研磨步骤105使烟草尺寸减小到适用于浆料制备的粉末尺寸。在这一细研磨步骤105之后，至少部分破坏烟草细胞并且烟草粉末可能变粘。
由此获得的烟草粉末可以立刻用于形成烟草浆料。或者，可以插入将烟草粉末例如储存在合适的容器中的另一步骤(未示出)。
根据图1用于形成均质化烟草材料的烟草掺合和研磨烟草的步骤是使用图3中所示意性描绘的用于研磨和掺合烟草的设备200来进行。设备200包括烟草接收台201，在此进行积聚、拆堆、称重和检测不同烟草类型。任选地，在烟草已装运至纸盒中的情况下，在接收台201中进行含有烟草的纸盒的去除。烟草接收台201也任选地包含烟草捆包拆分单元。
在图3中仅示出一种类型烟草的生产线，但是针对根据本发明的均质化烟草材料幅材中所用的每一烟草类型可以存在相同的设备，取决于何时进行掺合步骤。另外，将烟草引入用于切碎步骤103的切碎机202中。切碎机202可为例如销式切碎机。切碎机202优选地用于处置所有尺寸的捆包、松开烟草条并且将烟草条切碎成较小片。每一生产线中的烟草碎片例如借助于气动运输203运输至研磨机204用于粗研磨步骤102。优选地，在运输期间进行控制以丢弃烟草碎片中的异物。举例来说，沿着切碎的烟草的气动运输，可以存在链带移动传送器系统、重粒子分离器和金属检测器，其在附图中全部用205指示。
研磨机204用于粗研磨烟草条直到约0.25毫米与约2毫米之间的尺寸。可以控制研磨机的转子速度并且基于烟草碎片流动速率而变化。
优选地，用于均匀质量流控制的缓冲仓206位于粗研磨机204之后。此外，出于安全性原因，研磨机204优选地装备有火花检测器和安全关闭系统207。
来自研磨机204的烟草粒子例如借助于气动运输208运输至掺合机210。掺合机210优选地包括存在适当阀门控制系统的仓。在掺合机中，引入已针对预定掺合物所选的所有不同类型烟草的全部烟草粒子。在掺合机210中，将烟草粒子混合成均一掺合物。将来自掺合机210的烟草粒子掺合物运输至细研磨台211。
细研磨台211是例如冲击分类研磨机，其具有经合适设计的辅助设备以产生正确规格的细烟草粉末，即在约0.03毫米与约0.12毫米之间的烟草粉末。在细研磨台211之后，气动输送管212用于运输细烟草粉末至缓冲粉末仓213以便在进行浆料制备工艺时连续馈送至下游浆料分批混合槽。
图1的用于生产均质化烟草材料的方法另外包括悬浮液制备步骤106。悬浮液制备步骤106优选地包含混合气溶胶形成剂5和粘合剂6以形成悬浮液。优选地，气溶胶形成剂5包含丙三醇并且粘合剂6包含瓜尔胶。
形成粘合剂于气溶胶形成剂中的悬浮液的步骤106包括将气溶胶形成剂5和粘合剂6装载于容器中并且混合两者的步骤。优选地，接着储存所得悬浮液，随后引入浆料中。优选地，将丙三醇分两步添加至瓜尔胶中，第一量的丙三醇与瓜尔胶混合并且接着将第二量的丙三醇注入运输管道中，以便使用丙三醇清洁加工管线，从而避免管线内难以清洁的点。
用于按照本发明步骤106进行粘合剂悬浮于气溶胶形成剂中的浆料制备管线300描绘于图4中。
浆料制备线300包括气溶胶形成剂(如丙三醇)、收集槽301和管道传输系统302，所述管道传输系统具有用于从槽301传输气溶胶形成剂5并且控制其流动速率的质量流控制系统303。另外，浆料制备管线300包含粘合剂操作台304和气动运输和供给系统305以运输和称量在处置台304接收的粘合剂6。
将分别来自槽301和处置台304的气溶胶形成剂5和粘合剂6运输至混合槽或多于一个混合槽306，所述混合槽是浆料制备管线300的一部分，被设计成均一地混合粘合剂6和气溶胶形成剂5。
实现均质化烟草材料的方法包括制备纤维素浆粕的步骤107。浆粕制备步骤107优选地包含以浓缩形式混合纤维素纤维7和水8，任选地储存如此获得的浆粕并且随后在形成浆料之前稀释浓缩的浆粕。将例如呈板或袋形式的纤维素纤维装载于打浆机中并且随后用水液化。所得水-纤维素溶液可以不同密度储存，然而作为步骤107的结果的浆粕优选地是“浓缩物”。优选地，“浓缩物”意味着浆粕中纤维素纤维的总量在稀释之前总浆粕重量的约3％与5％之间。优选的纤维素纤维是软木纤维。优选地，浆料中纤维素纤维的干重总量在浆料干重的约1％与约3％之间，优选地在约1.2％与约2.4％之间。
优选地，混合水和纤维素纤维的步骤适宜在介于约15℃与约40℃之间的温度下持续约20与约60分钟之间。
如果进行浆粕储存，那么储存时间可以优选地在约0.1天与约7天之间变化。
有利的是，在储存浓浆粕的步骤之后，进行水稀释。以使得纤维素纤维不到浆粕总重量的1％的量将水添加至浓浆粕中。举例来说，可以进行因数包含在约3与约20之间的稀释。此外，可以进行额外混合步骤，其包含混合浓浆粕和所添加的水。额外混合步骤优选地在约15℃与约40℃之间的温度下，更优选地在约18℃与约25℃之间的温度下，持续约120分钟与约180分钟之间。
用于纤维素纤维、瓜尔胶和丙三醇的所有槽和传输管道优选地设计成最佳尽可能短以减少传输时间、使浪费减到最少、避免交叉污染并且有助于清洁便利。此外，优选地，纤维素纤维、瓜尔胶和丙三醇的传输管道尽可能直以允许快速不间断的流动。尤其对于粘合剂于气溶胶形成剂中的悬浮液来说，传输管道中的转角可能另外产生低流动速率或甚至静止的区域，其继而可为传输管道内可以发生胶凝并且可能堵塞的区域。如先前所提及，那些堵塞可能导致需要清洁和停止整个制造工艺。
优选地，在浆粕制备步骤107之后，进行任选的纤维的原纤维化步骤(未描绘在图1中)。
进行浆粕形成方法步骤107的设备400描绘在图5中。图5示意性描绘纤维素纤维进料和制备线400，其包含进料系统401，优选地用于以散装形式(如板/片材或抖松纤维)处置纤维素纤维7，和打浆机402。进料系统401用于将纤维素纤维引导至打浆机402，其继而用于均匀地分散所接收的纤维。
打浆机402包括温度控制单元401a，使得打浆机中的温度保持在给定温度区间内，和转速控制单元401b，使得打浆机402中所存在的叶轮(未示出)的速度受到控制并且优选地保持在约5rpm与约35rpm之间。
纤维素纤维进料和制备线400另外包含水管线404，用于将水8引入打浆机402中。优选地在水管线404中添加控制引入打浆机402中的水的流动速率的流动速率控制器405。
纤维素纤维进料和制备线400还可以另外包含纤维精制器系统403以处理纤维并使其原纤维化，以便去除长纤维和嵌套纤维，并且获得均匀的纤维分布。
优选地，在制浆和精制步骤结束时纤维素纤维的平均尺寸包含在约0.2毫米与约4毫米之间，更优选地在约1毫米与约3毫米之间。
平均尺寸被视为平均长度。纤维的各个长度是根据纤维构架计算所得的，因此其是纤维的实际展开长度。平均纤维长度是每一数目的纤维计算所得的，例如其可以是对5.000个纤维计算所得的。
经测量的对象如果长度和宽度包含在以下范围内，那么其被视为纤维：
200μm＜长度＜10.000μm
5μm＜宽度＜75μm
为了计算平均纤维长度，可以使用由TechPap SAS制造的针对纤维的MorFiCompact纤维分析仪。
例如将纤维置于溶液中从而形成水性纤维悬浮液来进行分析。优选地，使用去离子水并且在样品制备期间不施加机械混合。由纤维分析仪进行混合。优选地，对已保持在约22℃和50％相对湿度下至少24小时的纤维进行测量。
在纤维精制器系统403下游，纤维素纤维进料和制备线400可以包含与纤维精制器系统403连接的纤维素缓冲槽407以储存由系统403产生的高稠度纤维溶液。
在纤维素纤维进料和制备线400的末端，优选地存在稀释浆粕的纤维素稀释槽408并且与纤维素缓冲槽407连接。纤维素稀释槽408用于分批输出具有适当稠度的纤维素纤维用于后续浆料混合。稀释用水经由第二水管线410引入槽408中。
根据本发明的形成浆料的方法另外包含浆料形成步骤108，其中在步骤106中获得的粘合剂于气溶胶形成剂中的悬浮液9、在步骤107中获得的浆粕10和在步骤104中获得的烟草粉末掺合物11组合在一起。
优选地，浆料形成步骤108包含首先在槽中引入粘合剂于气溶胶形成剂中的悬浮液9和纤维素浆粕10的步骤。然后，还引入烟草粉末掺合物11。优选地，适当供给悬浮液9、浆粕10和烟草粉末掺合物11以便控制其中的每一个引入槽中的量。根据其成分的特定比例制备浆料。任选地，另外还添加水8。
优选地，浆料形成步骤108另外包含混合步骤，其中所有浆料成分混合在一起持续固定的时间量。在根据本发明的方法的另一步骤中，浆料接着传输至后续流延步骤109和干燥步骤110。
用于实现本发明方法的步骤108的用于浆料形成的设备500示意性描绘于图6中。设备500包括混合槽501，其中引入纤维素浆粕10和粘合剂于气溶胶形成剂中的悬浮液9。另外，来自掺合和研磨线的烟草粉末掺合物11被细磨过并且以规定量供给至混合槽501中以制备浆料。
举例来说，烟草粉末掺合物11可以含于烟草细粉缓冲储存仓中以确保连续上游粉末操作并且满足浆料混合工艺的需求。烟草粉末优选地借助于气动传输系统(未示出)传输至混合槽501。
设备500另外优选地包含粉末供给/称量系统(也未示出)以供给所需量的浆料成分。举例来说，烟草粉末可以通过天平(未示出)或称量皮带(未示出)称量以便精确供给。混合槽501专门设计成混合干燥成分和液体成分以形成均匀的浆料。浆料混合槽优选地在混合槽501的外壁包含冷却器(未示出)，如允许水冷却的水套壁。浆料混合槽501另外装备有一个或多个传感器(未示出)，如水平传感器、温度探针和采样端口，用于控制和监测目的。混合槽501具有叶轮502，用于确保浆料的均匀混合，尤其用于将浆料从槽外壁传输至槽内部或反之亦然。叶轮的速度可以优选地借助于专用控制单元控制。混合槽501还包括用于以受控流动速率引入水8的水管线。
优选地，混合槽501包括两个单独的槽，在浆料流动中一个在另一个的下游，一个槽用于制备浆料并且第二槽用于浆料传输以向流延台提供连续浆料供应。
生产均质化烟草幅材的本发明方法另外包括流延步骤109，其中在步骤108中制备的浆料以连续烟草幅材形式在支撑物上流延。流延步骤109包括使浆料从混合槽501传输至流延箱。另外，其优选地包括监测流延箱中浆料的含量和浆料的湿度。接着，流延步骤109包括优选地借助于流延刀片使浆料流延于支撑物(如钢输送带)上。另外，为了获得用于气溶胶形成制品中的最终均质化烟草幅材，本发明的方法包括干燥步骤110，其中优选地干燥均质化烟草材料的流延幅材。干燥步骤110包括借助于蒸汽及热空气干燥流延幅材。优选地，在流延幅材与支撑物接触的一侧进行蒸汽干燥，而在流延幅材的自由侧进行热空气干燥。
用于进行流延109和干燥110步骤的设备示意性描绘于图7中。流延和干燥设备600包括浆料传输系统601，如泵，优选地具有流量控制；和流延箱602，通过泵向其中传输浆料。优选地，流延箱602装备有含量控制603和流延刀片604用于使浆料流延成均质化烟草材料的连续幅材。流延箱602还可以包含密度控制装置605以控制流延幅材的密度。
支撑物(如不锈钢带式传送器606)接收由流延刀片604流延的浆料。浆料在流延时形成流延幅材的宽度为约1.93米。
流延和干燥设备600还包括干燥台608以干燥浆料的流延幅材。干燥台608包含蒸汽加热609和顶部空气干燥610。
流延幅材优选地经过二次干燥工艺以进一步去除幅材的水分含量，从而达到水分目标或规格。在干燥之后的流延幅材的宽度优选地为约1.8米。
在干燥步骤110后，流延幅材优选地在切割步骤111中切割成一个或多个经分配均质化烟草片材，例如以形成三个经分配平行的幅材612，如图7及8中所示。切割借助于切条机611进行，所述切条机包括一个或多个刀片，如在图8的实例中两个刀片801。支撑物606将来自干燥台608的流延幅材直接移动到切条机611。
优选地，切割之后的经分配流延幅材612的宽度包含在约0.05米与约0.5米之间，更优选地宽度是约0.125米。
在切割步骤111后，在卷绕步骤112中将经分配幅材612各自卷绕于筒管中，所述卷绕步骤在卷绕台613进行。每个经分配幅材612优选地卷绕于不同筒管中，如图8中展示的三个筒管614。卷绕台613优选地包含多个筒管固持器616，其数目等于经分配幅材612的数目。优选地，在每个筒管固持器615附近，卷绕台613包括传感器616，其用于测量筒管614的直径尺寸或其重量。当达到限值时，传感器616传送相对应的信号至控制单元(未示出)以便更换筒管614。此外，卷绕台613可以包含筒管切割机(未示出)以便从待更换的筒管切割经分配幅材612。
筒管614可以随后用于生产气溶胶生成制品(未示出)。

Claims (9)

1.一种均质化烟草片材生产线，包含：
槽，其用于容纳由烟草粉末掺合物、粘合剂及气溶胶形成剂在水性介质中形成的浆料；
流延设备，其用于接收来自所述槽的浆料并流延所述浆料以便形成均质化烟草材料；
可移动输送支撑物，所述浆料在所述支撑物上流延，并且所述支撑物用于沿输送方向输送所述均质化烟草材料；
位于所述流延设备下游的切条机，其用于沿所述输送方向切割所述均质化烟草材料以便形成经分配均质化烟草片材，其中所述切条机包含至少两个刀片，以便形成至少三个经分配均质化烟草片材；以及
位于所述切条机下游的卷绕台，其用于接收来自所述切条机的所述经分配均质化烟草片材，并且将所述经分配均质化烟草片材中的至少一个卷绕于筒管中，其中所述卷绕台包含多个筒管固持器，其数目等于所述切条机将所述均质化烟草片材切割成经分配均质化烟草片材的数目，
其中所述卷绕台包括：传感器，其用于检测所述筒管的尺寸或所述筒管中卷绕的经分配均质化烟草片材的量，并且在所述尺寸或量超过给定限值的情况下发送信号；以及卷绕筒管切割元件，以自动横向切割所述筒管中的所述经分配均质化烟草片材，使得回应于所述传感器信号能够更换所述筒管。
2.根据权利要求1所述的均质化烟草片材生产线，包含：
位于所述流延设备下游及所述切条机上游的干燥台，其用于干燥所述均质化烟草片材。
3.根据权利要求2所述的均质化烟草片材生产线，其中所述切条机直接位于所述干燥台的下游。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的均质化烟草片材生产线，其中所述卷绕台直接位于所述切条机的下游。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的均质化烟草片材生产线，其中所述可移动输送支撑物包括单个连续移动支撑物，其将来自所述流延设备的所述均质化烟草材料 输送至所述切条机。
6.一种用于线上生产均质化烟草材料的方法，所述方法包含：
制备浆料的步骤，该浆料是包含烟草粉末掺合物、粘合剂及气溶胶形成剂在水性介质中的浆料；
在可沿输送方向移动的支撑物上流延所述浆料以形成均质化烟草片材；
沿所述输送方向将所述均质化烟草片材切割成至少三个经分配均质化烟草片材，同时使所述均质化烟草片材沿所述输送方向移动以便形成经分配均质化烟草片材；
将每一个经分配均质化烟草片材卷绕于筒管中；
通过传感器检查所述筒管中卷绕的经分配均质化烟草片材的量或所述筒管的尺寸；以及
在所述量或所述尺寸高于给定限值时自动更换所述筒管。
7.根据权利要求6所述的方法，包括：
干燥所述经分配均质化烟草片材。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的方法，其中所述制备浆料的步骤包含：
使粘合剂悬浮于气溶胶形成剂中以形成悬浮液；
由纤维素纤维及水形成纤维素浆粕；
提供烟草粉末掺合物；以及
组合粘合剂于气溶胶形成剂中的所述悬浮液、所述纤维素浆粕以及所述烟草粉末掺合物以形成所述浆料。
9.根据权利要求6至7中任一项所述的方法，其中所述制备浆料的步骤包含：
将纤维素纤维制浆及精制以形成浆粕，从而获得平均尺寸包含在0.2毫米与4毫米之间的纤维；
将一种或多种烟草类型的烟草掺合物研磨成平均尺寸包含在0.03毫米与0.12毫米之间的烟草粉末；
使所述浆粕与不同烟草类型的烟草粉末掺合物以及与以所述均质化烟草材料的总重量的干重计包含在1％与5％之间的量的粘合剂组合，从而形成浆料；以及
使所述浆料均质化。
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