CN111526738B - 包括含生物碱的均质化材料的片材的制备方法以及包含由其制备的组分的气溶胶形成制品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制备片材的方法，所述片材包括含生物碱的均质化材料，所述方法包括：‑形成包含还原糖与含生物碱的材料的颗粒的混合物；‑挤出所述混合物；‑将水添加到所挤出的混合物中以形成浆料；以及‑将所述浆料浇铸成片材。

Description

包括含生物碱的均质化材料的片材的制备方法以及包含由其 制备的组分的气溶胶形成制品

技术领域

本发明涉及用于生产包括含生物碱的均质化材料(诸如均质化烟草材料)的片材的方法，并且涉及包含由其制备的组分的气溶胶形成制品。

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例如烟草梗或烟草尘等不大适合生产切丝填料的烟草植物部分制造。通常，烟草尘是在制造期间处理烟草叶的过程中作为副产品而产生。

用于生产用于气溶胶生成制品的均质化烟草材料的起始材料也可以主要是烟草叶，该烟草叶因此具有与烟草相同的尺寸和物理特性以便共混切丝填料。

均质化烟草材料的可能形式包括复原烟草片材和流延叶。形成均质化烟草材料片材的过程通常包括将磨碎烟草与粘合剂混合以形成浆料的步骤。接着使用浆料形成烟草幅板或片材，例如通过将粘稠的浆料浇注于移动的金属带上以产生所谓的流延叶。或者，可使用具有低黏度和高含水量的浆料在类似造纸的过程中产生复原烟草。

均质化烟草材料的片材或幅材通常从移动的金属带撤回，然后在卷筒中卷起，其需要解绕以便进一步加工并包括在气溶胶形成制品的气溶胶形成基材中。

就其生产率或由均质化烟草材料生成的气溶胶的特性而言，可能期望改进或修改形成包括均质化烟草材料的片材的过程。

确实，包含均质化烟草材料的片材可能会由于其密实度、对热的敏感度、粘性或低抗张强度而难以处理和储存：它可能容易撕裂，并且如果用太大的力来处理片材或幅材，则片材可能会破裂。例如，均质化烟草材料的片材可能难以从其所定位的移动金属带移除，或者当卷曲于卷筒中时难以解绕。

另外，包括均质化烟草材料的片材的卷筒也可能难以运输。此外，它们目前优选地在非常短的时间范围内使用，因为否则，均质化烟草材料的片材的卷绕物粘合在一起并且可能损害解绕。因此，构建此类筒管的安全库存也会是一项艰难的任务。

此外，取决于用于生产均质化烟草材料的烟草的特性，可能期望控制某些化合物的量，以便获得具有由其生成的气溶胶的特定预定特性的期望组成。

均质化烟草材料中存在的烟草实际上可以构成大部分烟草，或甚至基本上构成气溶胶生成制品中存在的烟草的总量。因此，对气溶胶特性的影响可能主要来自均质化烟草材料中所含的某些化合物的量，尤其是含氨和铵的化合物。

例如，由于用于生产均质化烟草材料的烟草中存在含氨或铵的化合物，因此可以获得由于存在某些化合物而具有不希望的特性的气溶胶。因此，可能期望控制、最小化或除去此类含氨和铵的化合物的量，以便获得在生成气溶胶时具有特定预定特性(例如风味)的所需组成。

因此，需要一种生产含生物碱的材料(诸如均质化烟草材料)的片材的方法，该方法在生产率或由含生物碱的材料生成的气溶胶的特性方面可以满足上述需求中的至少一项。

尤其是，需要一种用于生产含生物碱的材料的片材的方法，该片材容易地从运输片材的移动带上去除。需要一种用于生产含生物碱的材料的片材的方法，该片材易于从卷筒解绕，并因此允许向下游设备提供连续、恒定和规则的材料进料，使得生产线的其余部分可以增加整体生产率，从而提高其生产或处理性能。

还需要一种用于制备含生物碱的材料的方法，该方法允许通过减少含氨或铵的化合物的量来控制由所述材料生成的气溶胶的特性，诸如其风味。

本发明可以满足上述需要中的至少一个。

发明内容

一方面，本发明涉及一种用于制备片材的方法，所述片材包括含生物碱的均质化材料，所述方法包括：形成包含还原糖与含生物碱的材料的颗粒的混合物；挤出所述混合物；形成包含挤出混合物的浆料；以及将所述浆料浇铸成片材。

本发明还涉及一种用于制备片材的方法，所述片材包括含生物碱的均质化材料，所述方法包括：形成包含还原糖与含生物碱的材料的颗粒的混合物；挤出所述混合物；将水添加到所挤出的混合物中以形成浆料；以及将所述浆料浇铸成片材。

在本发明的方法中，形成并挤出含生物碱的材料的颗粒与还原糖的混合物。挤出可以改变含生物碱的材料，使得从挤出机排出的所得材料与挤出之前的含生物碱的材料相比在含生物碱的材料的组成方面具有不同的特性。这些差异会影响由挤出混合物产生浆料而形成的浇铸片材的最终特性。

关于挤出后的含生物碱的材料的组成，在挤出过程中，可能发生还原糖与含生物碱的材料之间的反应，特别是如果含氨和铵的化合物包含在后者中时。该反应改变含生物碱的材料的组成，使得从挤出机排出的所得材料与挤出之前含生物碱的材料相比具有较低的含氨或铵的化合物的量，并且使得由所述材料生成的气溶胶因此可以显示出期望的特性，例如在风味方面。

此外，在挤出机中的处理改变含生物碱的材料的化学或物理特性，使得当从挤出机排出的所得材料与粘合剂组合以形成浆料然后浇铸时，可以产生在稠度、对热的敏感性、粘性和拉伸强度方面表现出改善的特性的片材。

如本文中所使用，术语“片材”表示长度和长度基本上大于其厚度的层压元件。片材的宽度优选地大于约10毫米，更优选地大于约20毫米或约30毫米。甚至更优选地，片材的宽度为约100毫米至约300毫米。

“含生物碱的材料”是含有一种或多种生物碱的材料。生物碱可包括尼古丁。尼古丁可存在于例如烟草中。

生物碱是一组天然存在的化合物，主要含有碱性氮原子。该组还包括一些具有中性甚至弱酸性的相关化合物。一些具有类似结构的合成化合物也称为生物碱。除碳、氢和氮之外，生物碱也可以含有氧、硫，以及更罕见地，其他元素，例如氯、溴和磷。

生物碱由包括细菌、真菌、植物和动物的多种生物体产生。它们可以通过酸碱提取而从这些生物体的粗提取物中得以纯化。咖啡因、尼古丁、可可碱、阿托品、筒箭毒碱是生物碱的实例。

如本文中所使用，术语“均质化烟草材料”表示通过聚结颗粒烟草形成的材料，其含有生物碱尼古丁。因此，含生物碱的材料可以是均质化烟草材料。

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(cast leaf)。用以形成均质化烟草材料片材的工艺通常包括将烟草尘与粘合剂混合以形成浆料的步骤。浆料接着用于形成烟草片材。举例来说，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。或者，可使用具有低黏度和高含水量的浆料在类似造纸的过程中产生复原烟草。

烟草的片材材料可以被称作复原片材材料并且使用颗粒烟草(例如，复原烟草)或烟草颗粒混合物、保湿剂和水性溶剂以形成烟草组合物而形成。可以接着浇铸、挤出、辊压或按压此烟草组合物以从烟草组合物形成片材材料。烟草的片材可以利用以下工艺形成：湿式工艺，其中碎烟用于制造纸类材料；或流延叶工艺，其中将碎烟与粘合剂材料混合在一起且流延到移动带上以形成片材。

然后可将均质化烟草材料的片材辊压于需要被解绕以供进一步处理的卷筒中，以成为例如气溶胶形成制品的一部分，也就是包括在气溶胶形成制品的气溶胶形成基材中。在“加热非燃烧”气溶胶生成制品中，将气溶胶形成基材加热到相对低的温度以形成气溶胶，但防止烟草材料燃烧。此外，均质化烟草片材中所存在的烟草通常仅是烟草，或包含此类“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。这意味着由此种“加热不燃烧”气溶胶生成制品产生的气溶胶组合物基本上仅基于均质化烟草材料。

如本文中所使用，术语“气溶胶形成材料”表示在加热时能够释放挥发性化合物以产生气溶胶的材料。烟草与其他化合物一起可以归类为气溶胶形成材料，特别是包括气溶胶形成剂的均质化烟草的片材。气溶胶形成基材可以包括气溶胶形成材料或由气溶胶形成材料组成。

均质化烟草材料的性质可能会影响形成包含该材料的片材的过程以及由其生成的气溶胶的特性。

实际上，均质化烟草材料通常是“粘性的”，也就是说，其胶合到邻近的对象，并且同时具有相对低的拉抗张强度，十分易碎。不受理论的束缚，据信此类特性可能是由于在均质化烟草材料中存在粘合剂和气溶胶形成剂，诸如瓜尔胶和甘油。

同时，均质化烟草材料还包括某些化合物，这些化合物除其他方面之外，还有助于从所述材料生成的气溶胶的特性，例如其风味。除了其他之外，有助于气溶胶的特性的化合物包括含氨和铵的化合物。

根据本发明的方法，生产了含生物碱的材料的片材。

形成含生物碱的材料的颗粒与还原糖的混合物。混合物可以包含不同量的水。优选地，颗粒和还原糖通过任何已知的工具混合。

然后将该混合物挤出。

挤出是用于产生物体的过程，该物体将材料(在这种情况下是上述混合物)推过期望横截面的模具。模具中的混合物会遇到压应力和剪应力。因此，混合物在基本上吸收能量的同时从挤出机的输入端推向输出端。

挤出改变了混合物中存在的含生物碱的材料，使得所得材料与挤出前的含生物碱的材料相比具有不同的特性。当在挤出机中进行处理时，混合物中的还原糖确实可以与存在于含生物碱的材料中的含氨或铵的化合物反应。不希望受任何具体理论的束缚，据信，混合物的还原糖的羰基可以与含生物碱的材料中所含的含氨或铵的化合物的氨基发生所谓的美拉德(Maillard)反应，从而降低它们的量。

这样，从挤出机排出的混合物与挤出之前的含生物碱的材料相比包含较少量的含氨或铵的化合物，并且获得允许控制由所述材料生成的气溶胶的特性的期望组成。

此外，优选地将挤出的混合物与粘合剂一起使用以形成浆料。优选地将挤出的混合物和粘合剂进一步混合以变得均匀。优选地，水也被添加到浆料中。

然后将浆料浇铸在例如可移动的支撑件诸如传送带中。浇铸用任何已知的设备进行，例如将浆料插入位于可移动支撑件上方的浇铸箱中，并通过附接到浇铸箱的浇铸叶片浇铸浆料。

在挤出机中处理混合物还可以改变含生物碱的材料的物理特性，使得当以浆料形式从挤出机排出然后浇铸时，所得混合物形成片材，该片材显示出稠度、对热的敏感性、粘性和拉伸强度特性，这些特性对于用作气溶胶生成制品中的组分是最佳的。特别地，与由相同浆料但在浇铸前未挤出含生物碱的材料所形成的片材相比，该片材可具有改善的拉伸强度，或更好的耐热性，或更低的粘性或更好的稠度。

此外，与由相同浆料但在浇铸前未挤出含生物碱的材料所形成的片材相比，该片材可以显示出更好的表面性能，诸如具有较少缺陷的更光滑的表面。

此外，在浇铸之前相同的浆料显示出与其粘度和密度有关的最佳特性，这些特性保持稳定。

优选地，在挤出步骤之前，混合物包含的还原糖以该混合物的干重计在每重量约2％和约30％之间，更优选地以该混合物的干重计在每重量约5％和约25％之间，更优选地以该混合物的干重计在每重量约10％和约15％之间，并且甚至更优选地以该混合物的干重计在每重量约11％和约14％之间。

已证明还原糖的这种量对于在最终产品中获得期望特性而言是最佳的。例如，获得所需水平的氨。

优选地，含生物碱的材料的颗粒具有在约0.02毫米和约0.3毫米之间的平均尺寸。

在约0.02毫米和约0.3毫米之间的平均尺寸表示至少部分地破坏烟草细胞的尺寸。使用具有这种平均尺寸的含生物碱的材料有利地在含生物碱的材料的下游处理步骤中导致平滑且均匀的浆料。

优选地，还原糖选自葡萄糖、果糖、木糖、核糖、半乳糖及其混合物。更优选地，还原糖是葡萄糖、果糖及其混合物。

优选地，将还原糖与呈粉末形式、呈液体形式或呈浆料形式的含生物碱的材料混合。

含生物碱的材料在与还原糖混合之前可以是任何期望的形式。假如含生物碱的材料基本上是干燥的，则可能要添加水。

优选地，在挤出步骤之前，混合物的水含量在每重量约2％和约30％之间，更优选地在每重量约5％和约25％之间，更优选地在每重量约10％和约20％之间，更优选地在每重量约11％和约18％之间，并且甚至更优选地在每重量约11％和约14％之间。

混合物中的水含量可能会影响还原糖与挤出机内含氨或铵的化合物之间的反应，并且因此可能是相关因素。

优选地，挤出步骤在低于或等于约190摄氏度，更优选地在约30摄氏度和约190摄氏度之间的温度下进行。

优选地，在本发明的方法中，挤出包括：将所述混合物进料至挤出机；将所述混合物加热至低于或等于约190摄氏度的第一温度；将所述混合物从所述第一温度冷却至低于或等于约70℃的第二温度；以及从所述挤出机中排出所挤出的混合物。

这样，从挤出机排出的材料与挤出之前的含生物碱的材料相比包含更少量的含氨或铵的化合物，而没有材料的其他组分特别是生物碱诸如尼古丁的任何不期望的损失。

因此，获得了含生物碱的材料，该材料具有期望的组成，该组成允许控制由所述材料生成的气溶胶的特性。

更优选地，本发明的方法包括将混合物加热到约90摄氏度和约190摄氏度之间，更优选约140摄氏度和约190摄氏度之间，甚至更优选约175摄氏度和约185摄氏度之间的第一温度。

更优选地，本发明的方法包括将混合物从第一温度冷却到约30摄氏度和约70摄氏度之间，更优选约35摄氏度和约50摄氏度之间，甚至更优选约35摄氏度和约45摄氏度之间的第二温度。

优选地，挤出步骤的挤出时间包含在约10秒和约80秒之间，更优选地在约10秒和约60秒之间，更优选地在约15秒和约50秒之间，更优选地在约20秒和约30秒之间，并且甚至更优选地在约22秒和约27秒之间。

挤出时间可能影响还原糖与含氨或铵的化合物之间的反应。特别地，含生物碱的材料中的含氨或铵的化合物的量的减少可能导致该材料中存在的其他组分或化合物的损失，例如生物碱如尼古丁的损失。

已经证明，在挤出机中的该挤出时间是最佳的，从而获得含生物碱的材料中含氨和铵的化合物的量的降低，而不引起材料的其他组分的损失，特别是生物碱如尼古丁的损失。

优选地，在挤出机的第一部分中进行加热，并且在挤出机的第二部分中进行冷却，挤出机的第二部分在挤出方向上在挤出机的第一部分的下游。

如本文所用，术语“挤出方向”表示在挤出机内的经历挤出的材料的流动方向。

优选地，混合物在挤出机的第一部分中的停留时间包含在约2秒和约60秒之间，更优选地在约10秒和约40秒之间，更优选地在约14秒和约35秒之间，甚至更优选地在约18秒和约22秒之间。

挤出机的第一部分是挤出机中加热混合物的那部分。

优选地，混合物在挤出机的第二部分中的停留时间包含在约2秒和约60秒之间，更优选地在约10秒和约40秒之间，更优选地在约14秒和约35秒之间，甚至更优选地在约18秒和约22秒之间。挤出机的第二部分是挤出机中冷却混合物的那部分。

优选地，挤出过程包括在冷却混合物的步骤之前将混合物保持在第一温度下持续约2秒和约55秒之间，更优选约6秒和约26秒之间，甚至更优选约7秒和约11秒之间的停留时间。

在本发明的过程中，挤出机中的热分布可能影响还原糖与含氨或铵的化合物之间的反应。

已经证明，在挤出机中的该热分布是最佳的，从而获得含生物碱的材料中含氨或铵的化合物的量的降低，而不引起材料的其他组分的损失，特别是生物碱如尼古丁的损失。

优选地，本发明的方法包括将混合物加热到约175摄氏度和约185摄氏度之间的第一温度，并且混合物在挤出机的第一部分中的停留时间包含在约18秒和约22秒之间。

优选地，本发明的方法包括将混合物从第一温度冷却到约35摄氏度和约45摄氏度之间的第二温度，并且混合物在挤出机的第二部分中的停留时间包含在约18秒和约22秒之间。在本发明的方法中，其他处理条件(诸如挤出期间施加的机械能)也可能是本发明方法的总体结果的相关因素，因为它们也会影响还原糖与含生物碱的材料的化合物之间的反应。

优选地，在本发明的方法中，通过向混合物施加每千克混合物约150瓦时与每千克混合物约350瓦时之间，更优选每千克混合物约200瓦时与每千克混合物约300瓦时之间，以及甚至更优选每千克混合物约225瓦时与每千克混合物约275瓦时之间的机械能来进行挤出步骤。

优选地，在本发明的方法中，形成浆料的步骤包括：将所挤出的混合物与粘合剂组合以形成浆料。

优选地，在本发明的方法中，形成浆料的步骤包括：将所挤出的混合物与气溶胶形成剂组合以形成浆料。

优选地，在本发明的方法中，形成浆料的步骤包括：使浆料均质化。

优选地，在流延步骤之前，浆料的水含量在每重量约10％和约90％之间，更优选地在每重量约20％和约80％之间，甚至更优选地在每重量约40％和约80％之间，甚至更优选地在每重量约60％和约80％之间。

优选地，在本发明的方法中，形成浆料的步骤包括：按以浆料的干重计在每重量约1％和约12％之间，更优选地以浆料的干重计在每重量约4％和约10％之间，并且甚至更优选地以浆料的干重计在每重量约5％和约7％之间的量添加粘合剂。

浆料中使用的粘合剂可以是本文所述的胶或果胶中的任一种。粘合剂可以确保含生物碱的材料的颗粒基本上保持分散在整个流延片材上。关于可用作粘合剂的胶的描述性综述，参见Gums And Stabilizers For The Food Industry,IRL Press(G.O.Phillip etal.eds.1988)(用于食品工业的胶和稳定剂，IRL出版社，G.O.Phillip等人编辑，1988年)；Whistler，Industrial Gums:Polysaccharides And Their Derivatives,Academic Press(2d ed.1973)(工业胶：多糖和其衍生物，学术出版社，第2版，1973年)；以及Lawrence，Natural Gums For Edible Purposes,Noyes Data Corp.(1976)(用于可食用目的的天然胶，诺伊斯数据公司，1976年)。

尽管可以使用任何粘合剂，但是优选的粘合剂是天然果胶(诸如水果、柑桔或烟草果胶)，瓜尔胶(诸如羟乙基瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶)，刺槐豆胶(诸如羟乙基和羟丙基刺槐豆胶)，海藻酸盐，淀粉(诸如改性或衍生淀粉)，纤维素(诸如甲基、乙基、乙基羟甲基和羧甲基纤维素)，罗望子胶，右旋糖酐，普鲁兰多糖，魔芋粉，黄原胶等。用于本发明的特别优选的粘合剂是瓜耳胶。

优选地，本发明的方法包括将纤维素纤维添加到含生物碱的材料中。

可以将纤维素纤维引入浆料中。在浆料中引入纤维素纤维通常会增加含生物碱的材料的抗张强度，从而用作增强剂。因此，添加纤维素纤维可以增加含生物碱的材料的回弹性。

用于添加到含生物碱的材料(诸如均质化烟草材料)中的纤维素纤维在本领域中是已知的，并且包括但不限于：软木纤维、硬木纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、烟草纤维及其组合。除成浆以外，纤维素纤维可以经受合适的工艺，如精制、机械成浆、化学成浆、漂白、硫酸盐成浆以及其组合。

纤维素纤维可以包括烟草梗材料、茎或其他烟草植物材料。优选地，纤维素纤维(如木纤维)包含低木质素含量。或者，纤维，例如植物纤维，可以与上述纤维一起使用或用于包含竹材的替代物中。

纤维素纤维的长度有利地在约0.2毫米和约4毫米之间。优选地，纤维素纤维的根据重量的平均长度介于约1毫米与约3毫米之间。

此外，优选地，除了已经存在于含生物碱的材料中的纤维素纤维之外，添加到含生物碱的材料中的纤维素纤维的量以干重计占浆料的总重量的约1％至约7％。

优选地，本发明的方法包括向包含生物碱的材料添加气溶胶形成剂。气溶胶形成剂可引入浆料中。

用于添加到含生物碱的材料(诸如均质化烟草材料)中的合适的气溶胶形成剂在本领域中是已知的，并且包括但不限于：一元醇(比如薄荷醇)，多元醇(诸如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油)，多元醇的酯(诸如甘油单、二或三乙酸酯)，以及一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯(诸如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯)。

优选的气溶胶形成剂的示例是甘油和丙二醇。

含生物碱的材料可具有以干重计大于约3％的气溶胶形成剂含量。或者，含生物碱的材料可具有以干重计在约3重量％和约30重量％之间的气溶胶形成剂含量。更优选地，气溶胶形成剂占含生物碱的材料的干重的约7％至约25％之间。更优选地，气溶胶形成剂占含生物碱的材料的干重的约10％至约25％之间。

优选地，本发明的方法包括将另外的含生物碱的材料添加到浆料中的步骤。

优选地，在本发明的方法中，均质化步骤在约20摄氏度和约60摄氏度之间，更优选地在约25摄氏度和约55摄氏度之间的温度下进行。

优选地，本发明的方法包括在浇铸后干燥包括含生物碱的均质化材料的片材的步骤。

优选地，包括含生物碱的均质化材料的片材在干燥后的水含量在每重量约7％和约15％之间。

优选地，包括含生物碱的均质化材料的片材以干重计包含约45％至约93％的含生物碱的材料。

优选地，含生物碱的材料是均质化烟草材料。在这样的情况下，材料中包含的生物碱可包括尼古丁。优选地，烟草材料包括白肋烟烟草。

根据第二方面，本发明涉及气溶胶形成制品，其包含由根据本发明的第一方面的方法制备的组分。

第二方面的优点已经参考第一方面概述，并且在此不再重复。

根据本发明的气溶胶形成制品可呈过滤器香烟或其他吸烟制品形式，其中烟草材料燃烧后形成烟雾。本发明另外包含其中将烟草材料加热以形成气溶胶而非进行燃烧的制品，以及其中在无燃烧或加热的情况下由烟草材料生成含尼古丁气溶胶的制品。

根据本发明的气溶胶形成制品可以是整个已组装的气溶胶形成制品或与一个或多个其他组件组合以便提供用于产生气溶胶的组装制品的气溶胶形成制品组件，例如受热吸烟装置的可消耗部件。

气溶胶形成制品可以是生成可通过用户的嘴直接吸入用户肺中的气溶胶的制品。气溶胶形成制品可类似香烟等常规吸烟制品，且可包括烟草。气溶胶形成制品可以是一次性的。或者，气溶胶形成制品可以是部分可重复使用的，且包括可补充或可更换的气溶胶形成基材。

气溶胶形成制品还可以包含可燃香烟。在优选实施方案中，气溶胶形成制品的形状可以基本上是圆柱形。气溶胶形成制品可基本上是细长的。气溶胶形成制品可具有某一长度和基本垂直于所述长度的外周。气溶胶形成制品可具有介于大约30毫米与大约100毫米之间的总长度。气溶胶形成制品可具有介于大约5毫米与大约12毫米之间的外径。

在本发明的所有方面，优选地，含生物碱的材料是均质化烟草材料。在这样的情况下，材料中包含的生物碱可包括尼古丁。

根据本发明的第一方面，通过浇铸浆料以片材形式获得均质化烟草材料。

均质化烟草片材包括从烟草叶研磨的烟草颗粒(例如烟草梗和叶片)。

均质化烟草片材也可包括少量的在烟草的处理、操作和运送期间形成的烟草尘、烟草细粒和其他微粒烟草副产品中的一种或多种。

均质化烟草材料中存在的烟草可以构成大部分烟草，或甚至基本上气溶胶生成制品中存在的烟草的总量。

优选地，在形成浆料之前，并非所有含生物碱的材料都被挤出。因此，优选地，向所挤出的混合物中添加水以形成浆料的步骤包括向所挤出的混合物中添加水和含生物碱的材料的颗粒以形成浆料。如上所述，进行挤出是为了在从挤出机中排出的所得材料中获得比起始材料更少的量的氨或铵。但是，并非所有含生物碱的材料都具有相同量的氨或铵。例如，在生物碱是尼古丁的情况下，不同类型的烟草具有不同的氨含量。通常，浇铸的片材包括不同类型的烟草的共混物。因此，仅挤出氨或铵含量高的烟草类型，并且可以将氨或铵含量相对“低”的其余类型的烟草添加到浆料中，而无需挤出步骤。这样，仅在需要时才使用额外的挤出步骤。

附图说明

将参考附图仅借助于实例进一步描述本发明的特定实施方案，附图中：

·图1示出了根据本发明的用于生产包括均质化烟草材料的片材的方法的流程图；

·图2示出了用于生产挤出混合物的挤出机的示意性侧视图；并且

·图3示出了用于生产挤出混合物的挤出机的热分布。

具体实施方式

首先参考图1，示出了一种根据本发明的生产均质化烟草材料的挤出混合物的方法。

在第一步100中，形成含生物碱的材料的颗粒和还原糖的混合物。含生物碱的材料是含有生物碱尼古丁的烟草材料。还原糖是葡萄糖、果糖或其混合物。还原糖与烟草材料的混合物的水含量基于混合物的干重计可为每重量约11％至约14％。

该方法包括另外的步骤101，其中将混合物在包括入口201和出口202的挤出机200(图2中示出)中挤出。在挤出机200中，混合物沿着在图2中由箭头203指示的在入口201与出口202之间限定的挤出方向移动，并经受热机械处理，在此期间，还原糖优选经历与烟草材料的含氨和铵的化合物的反应。优选地，在挤出期间，将在每千克混合物约225瓦时与每千克混合物约275瓦时之间的机械能施加到存在于挤出机中的混合物上。

在图3中示出了沿着本发明的方法的挤出过程的挤出方向203的示意性热分布。

图1的步骤101包括子步骤301，其中将混合物进料到挤出机200。

在子步骤301之后，步骤101包括另外的子步骤302：将存在于挤出机200内的混合物加热到低于或等于约190摄氏度的第一温度。优选地，第一温度在约90摄氏度和约190摄氏度之间，更优选地在约140摄氏度和约190摄氏度之间，甚至更优选地在约175摄氏度和约185摄氏度之间。优选地，在挤出机200的第一部分204中进行加热。优选地，在挤出机的第一部分中的停留时间在约18秒和约22秒之间。

在将混合物加热到第一温度的子步骤302之后，优选地执行另外的子步骤303：将存在于挤出机200内的混合物从第一温度冷却到低于或等于约70摄氏度的第二温度。优选地，第二温度在约30摄氏度和约70摄氏度之间，更优选地在约35摄氏度和约50摄氏度之间，甚至更优选地在约35摄氏度和约45摄氏度之间。优选地，在挤出机200的第一部分204的下游，在挤出方向203上，在挤出机200的第二部分205中进行冷却。优选地，在挤出机的第二部分205中的停留时间在约18秒和约22秒之间。

如图3所示，挤出步骤101可包括将混合物保持在第一温度下，优选地在挤出机200的第一部分204内，在冷却混合物的步骤之前持续一定的停留时间。优选地，该停留时间包含在约6秒和约40秒之间。更优选地，该停留时间在约7秒和约11秒之间。

在将混合物从第一温度冷却到第二温度的步骤子303之后，执行另外的步骤304：在第二温度下从挤出机200排出混合物。这样，与挤出过程之前的烟草材料相比，烟草混合物具有较少量的含氨和铵的化合物。

在挤出步骤101之后，将挤出的混合物用于随后的浆料制备步骤102。

在浆料制备步骤102之前或期间，本发明的方法可包括两个另外的步骤：浆液制备步骤103，其中将纤维素纤维5和水6浆化以在水中均匀地分散和精制纤维；以及悬浮液制备步骤104，其中将气溶胶形成剂7和粘合剂8预混合。优选地，气溶胶形成剂7包含丙三醇且粘合剂8包含瓜尔胶。有利地，悬浮液制备步骤104包括在不引入水的情况下预混合瓜耳胶和甘油。

浆料制备步骤102优选地包括将气溶胶形成剂和粘合剂的预混合溶液转移至浆料混合槽，并将浆液转移至浆料混合槽。此外，浆料制备步骤包括将烟草粉末共混物与浆液和瓜尔胶-甘油悬浮液一起计量加入浆料混合槽中。更优选地，此步骤还包含用高剪切混合器加工浆料以确保浆料的均一性和均质性。

优选地，浆料制备步骤102还包括加水步骤，其中将水添加到浆料中以获得期望的粘度和水含量。优选地，水的量为浆料总重量的约65重量％至约75重量％。

为了形成包括均质化烟草材料的片材，优选地，在流延步骤105中流延根据步骤102形成的浆料。优选地，该流延步骤105包括将浆料输送到流延工位并将浆料流延到在载体上具有均质且均匀厚度的片材中。优选地，在流延期间，在流延后立即控制流延片材厚度、水含量和密度，并且更优选地，在整个过程期间还使用浆料测量装置连续地监测和反馈控制流延片材厚度、水含量和密度。

然后在干燥步骤106中干燥均质化流延片材，该步骤包括例如在环形不锈钢带式干燥机中均匀且温和地干燥流延片材。环状不锈钢带式干燥器可包括单独可控区。优选地，干燥步骤包括监测每个干燥区域处的流延片材温度以确保在每个干燥区域处的温和干燥概况，以及加热其中形成均质化流延幅材的载体。优选地，干燥概况是所谓的TLC干燥概况。

在幅材干燥步骤106结束时，执行监测步骤(未示出)以测量干燥幅材中的水分含量和缺陷数量。

然后从移动钢带抽出包括已干燥至目标水含量的均质化烟草的片材，并优选地在卷绕步骤107中将其卷起来，例如以形成单个主卷筒。由于包括根据本发明的均质化烟草的片材的改进特性，可以容易地将其刮除或然后从主卷筒解绕，而不会明显破坏片材，从而增加了整个过程的生产率。然后，可以通过切开和小卷筒成形工艺容易地将该主卷筒用于进行较小卷筒的生产。较小筒管可随后用于生产气溶胶生成制品(未示出)。

Claims (16)

1.一种用于制备包括含生物碱的均质化材料的片材的方法，所述方法包括：

o形成包含还原糖与含生物碱的材料的颗粒的混合物；

o挤出所述混合物；

o将水添加到所挤出的混合物中以形成浆料；以及

o将所述浆料浇铸成片材。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述挤出步骤之前，以所述混合物的干重计，所述混合物包含2重量％至30重量％的还原糖。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述含生物碱的材料的颗粒的平均尺寸为0.02毫米至0.3毫米。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述还原糖选自葡萄糖、果糖、木糖、核糖、半乳糖及其中任意两种或更多种的混合物。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中在所述挤出步骤之前，所述混合物的水含量为2重量％至30重量％。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述挤出步骤在低于或等于190摄氏度的温度下进行。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述挤出步骤的挤出时间为10秒至80秒。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中通过施加每千克所述混合物150瓦时至每千克所述混合物350瓦时的机械能来进行所述挤出步骤。

9.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述形成浆料的步骤包括以所述浆料的干重计，以1重量％至12重量％的量添加粘合剂。

10.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，包括：

-将纤维素纤维添加到所述含生物碱的材料中。

11.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，包括：

-向所述含生物碱的材料中添加气溶胶形成剂。

12.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，包括在浇铸后干燥包括所述含生物碱的均质化材料的所述片材的步骤。

13.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述含生物碱的材料是烟草材料。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述烟草材料包括白肋烟烟草。

15.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中在浇铸之前，所述浆料的水含量为10重量％至90重量％。

16.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述将水添加到所挤出的混合物中以形成浆料的步骤包括：将水和含生物碱的材料的颗粒添加到所挤出的混合物中以形成浆料。

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