CN111712142B - 气溶胶生成制品以及相关的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于气溶胶生成制品中的过滤器部分(1、1')和一种制造过滤器部分(1、1')的方法。过滤器部分(1、1')包括由套筒(3)围绕的气溶胶可渗透芯挤出件(2)，所述套筒由主要为线性的、轴向取向的纤维形成。方法包括：将两个或更多个条带(4a、4b)形成为围绕输送路径的段；将段一起带入套筒成形器(7)中以形成套筒(3)；以及在套筒成形器(7)的上游在段之间引入气溶胶可渗透芯挤出件(80)并将段结合在一起以形成围绕芯挤出件(80)的套筒，由此形成过滤棒(9)。然后切割过滤棒(9)以形成过滤器部分(1、1')。

Description

气溶胶生成制品以及相关的制造方法
技术领域
本发明大体上涉及气溶胶生成制品。更具体地但非排他性地，本发明涉及用于管状气溶胶生成制品中的气溶胶渗透元件，所述气溶胶生成制品特别包括构造成加热气溶胶形成基质而不燃烧它们的这样的气溶胶生成制品。本发明还涉及制造这样的制品和元件的方法。
背景技术
气溶胶生成制品的过滤器部分或冷却部分执行多种功能，因而，在其设计和制造中必须考虑其若干性质。过滤器部分的主要作用是过滤或冷却效率，即其在防止气溶胶中不需要的成分到达使用者方面的有效性，但这必须始终与总体抽吸阻力(即，当气溶胶穿过过滤器时经历的压降)保持平衡。构造成加热气溶胶形成基质而不燃烧它们的气溶胶生成制品的另一复杂之处在于，感觉介质的数量趋于更紧密地堆积。因而，在这样的气溶胶生成制品中由感觉介质提供的固有抽吸阻力通常远高于传统的可燃气溶胶生成制品。
过滤器部分还有若干其他要求，这些要求是由过滤器部分与消费者的嘴部相互作用引起的。这些要求包括例如结构刚度和抗湿性。气溶胶生成制品的过滤器部分经常会经受施加在其上的明显压缩力。一些消费者也喜欢咀嚼过滤器部分，并且常常对其抗压缩性抱有期望。过滤器部分的结构必须能够承受这样的力，同时既要继续执行其主要功能又要满足期望。尽管暴露于唾液，但过滤器部分还必须继续起作用，并且应最小化或阻止唾液通过其中传输以避免润湿气溶胶形成基质。
这些竞争要求，即，有效的过滤、最小抽吸阻力、可压缩性和抗湿性，都必须在最终产品中加以平衡。因此，提供在这些竞争因素之间保持平衡的气溶胶渗透元件将是有利的。
制造气溶胶生成制品的过滤器部分的一种已知方法涉及在包装纸的移动带上拉动过滤材料(例如，乙酸纤维素)的连续棒，所述包装纸围绕该棒闭合和胶粘。接着将连续包裹的棒切成一定的长度或条，然后通过接装纸将其接合到气溶胶生成制品的其余部分，从而提供必要的抗湿性。包装纸通常难以抵抗嘴部压力，这使其难以成形。而且，它会影响气溶胶的味道，并且胶粘过程可能会带来挑战。
制造气溶胶生成制品的过滤器部分的另一种已知方法涉及使用层压聚乳酸(PLA)片材代替硬包装纸。PLA片材更容易成形、抗唾液和空气传输，并且可生物降解。然而，这样的片材仍具有一些与包装纸相同的缺点。
因此，提供一种制造气溶胶渗透元件的替代方法是有利的，优选地，所述方法至少减轻了与已知的气溶胶生成制品有关的一个或多个问题。
US 4357379A公开了棒状的纤维产品。
US 3189506A公开了用作烟草烟雾和其他目的的过滤器的棒状元件。
发明内容
因此，本发明的第一方面提供了一种用于气溶胶生成制品中的气溶胶渗透元件，所述气溶胶渗透元件包括由套筒围绕的气溶胶可渗透芯挤出件，所述套筒包括主要为线性的、轴向取向的纤维。
根据本发明，提供了一种用于气溶胶生成制品中的气溶胶渗透元件，所述气溶胶渗透元件包括由套筒围绕的气溶胶可渗透聚合物芯挤出件，所述套筒包括主要为线性的、轴向取向的纤维。
已经发现，提供具有线性的、轴向取向的纤维的套筒和挤出芯以在上述性质之间提供有利的、新颖的平衡。如本文所使用，线性的和轴向取向的纤维是指沿着气溶胶渗透元件的轴向方向或气溶胶抽吸方向大致彼此对准的多个纤维。
芯可以包括聚合物挤出件，其可以是泡沫的或者可以具有沿其描述的一个或多个路径，或者可以是泡沫的并且具有沿其描述的一个或多个路径。路径中的至少一个可以在芯挤出件内描述。替代地或附加地，路径中的至少一个可以由其外表面上的通道描述，例如，所述通道与套筒配合。至少一个或每个路径可以是螺旋形的或螺旋状的。芯可以包含聚乳酸、乙酸酯或纤维素材料。芯可以包括一个或多个拉制纤维簇，其可以包括围绕拉制纤维的包裹物，例如纸或塑料包裹物。
芯可以包括气溶胶渗透元件的每毫米长度(例如，轴向长度)的0.3毫米水位(mmWG)至10毫米水位(mmWG)，优选地0.5毫米水位(mmWG)至5毫米水位(mmWG)之间的抽吸阻力。毫米水位(mmWG)也称为毫米水柱(mmH2O)。
套筒可以包括两个或更多个纵向段，所述纵向段可以例如沿着段的纵向边缘，例如沿着至少纵向边缘结合、固定、连接或接合在一起。段可以形成整体套筒，例如，纵向段的丝束材料可以结合或接合在一起。
至少两个或所有段可以由相同的丝束形成。套筒或形成套筒的丝束可以包括乙酸纤维素或聚乳酸纤维。套筒或形成套筒的丝束可以包括聚丙烯、聚(3-羟基丁酸酯-共-羟基戊酸酯)(PHVB)、人造丝、粘胶纤维或再生纤维素纤维。形成套筒的丝束可以包括在3.0dpf至15.0dpf之间并且优选地在5.0dpf至10.0dpf之间的每旦纤度(dpf)。形成套筒的丝束可以包括Y形横截面。
段或形成段的丝束可以但不必包括增塑剂。替代地，纵向段可以通过诸如聚乙烯醇或聚乙酸乙烯酯的粘合剂固定、连接或接合在一起。优选地，芯基本上不含任何增塑剂或粘合剂。芯可以通过增塑剂或粘合剂固定、连接或接合到套筒。
套筒可以具有在0.5毫米至3毫米之间，例如在0.5毫米至1.5毫米之间或在1毫米至2毫米之间的厚度，例如壁厚。芯可以在2毫米至8毫米之间，例如，芯可以包括在2毫米至8毫米之间的直径。芯可以在4毫米至6毫米之间，例如，芯可以包括在4毫米至6毫米之间的直径。气溶胶渗透元件可以在3毫米至9毫米之间，例如，气溶胶渗透元件可以包括在3毫米至9毫米之间的直径。气溶胶渗透元件可以在5毫米至7毫米之间，例如，气溶胶渗透元件可以包括在3毫米至9毫米之间的直径。
套筒可以进一步包裹在诸如纸的包装材料中。
本发明的另一方面提供了一种气溶胶生成制品，其包括如上所述的气溶胶渗透元件。
气溶胶生成制品可以包括气溶胶生成或感觉材料，例如烟草。气溶胶生成制品可以包括气溶胶生成或感觉材料的棒，所述棒可以连接、固定或附接到气溶胶渗透元件。在实施例中，气溶胶生成制品包括气溶胶生成或感觉材料接收在其中的另一套筒。另一套筒可以例如通过接装纸连接、固定或附接到气溶胶渗透元件。
本发明的另一方面提供了一种制造用于气溶胶生成制品中的气溶胶渗透元件的方法，所述方法包括：将两个或更多个条带形成为围绕输送路径的段；在所述段之间引入气溶胶可渗透芯挤出件；以及将所述段放在一起以形成围绕所述芯挤出件的套筒。
可以是连续的或泡沫的或聚合的或其任何组合的芯挤出件可以通过沿着其描述的一个或多个路径引入段之间。该方法可以包括例如通过芯模挤出芯材料以形成芯挤出件。该方法可以包括例如直接地或经由冷却介质或冷却槽将芯挤出件从芯模引入段之间。该方法可以包括拉动挤出的芯材料通过冷却介质或冷却槽。可以拉制挤出的芯材料，使得其例如在芯模的下游或在芯模与冷却介质或冷却槽之间形成大致圆锥形状。替代地，该方法可以包括供应芯挤出件作为预成形的芯挤出件。该方法可以包括从诸如卷的递送装置供应芯挤出件。
该方法可以包括例如将段一起带入套筒成形器中以形成套筒。该方法可以包括例如在套筒成形器的上游在段之间引入气溶胶可渗透芯挤出件，使得当它们放在一起以形成气溶胶渗透元件时，它们在段之间在其中被拉制或保持或约束或压缩或其任何组合。该方法可以包括使段结合、固定、连接或接合在一起。该方法可以包括例如通过例如在套筒成形器内施加热或压力或热和压力来使段的丝束材料结合在一起以形成整体套筒。
该方法可以包括例如使用丝束分离装置或分离器将丝束分离成两个或更多个条带。例如，该方法可以包括使丝束穿过一个或多个，例如一对或一组滚剪机，或在其间通过。附加地或替代地，该方法可以包括使条带越过引导件，例如朝向彼此或进入套筒成形器(或朝向彼此并进入套筒成形器)，所述套筒成形器可以在引导件的下游。该方法可以包括使条带越过引导件并进入套筒成形器中，使得段在引导件与套筒成形器之间为大致或至少部分管状或部分圆锥形，或者至少部分管状且部分圆锥形。该方法可以包括将段一起拉制成例如套筒成形器。
该方法可以包括例如使用气溶胶渗透元件分离装置或分离器，例如切割站，将形成的套筒和芯分离或切割成多个气溶胶渗透元件。
根据本发明，提供了一种制造气溶胶生成制品的方法，所述方法包括制造如上所述的气溶胶渗透元件，以及将该气溶胶渗透元件与包含诸如烟草的感觉介质的棒组合。
气溶胶生成制品可以包括气溶胶生成或感觉材料，例如烟草。气溶胶生成制品可以包括气溶胶生成或感觉材料的棒，所述棒可以连接、固定或附接到气溶胶渗透元件。在实施例中，气溶胶生成制品包括气溶胶生成或感觉材料接收在其中的另一套筒。另一套筒可以连接、固定或附接到气溶胶渗透元件。
本发明的另一方面提供了一种用于制造气溶胶生成制品的气溶胶渗透元件的装置，所述装置包括：引导装置或引导件，其用于将来自丝束的条带形成为围绕输送路径的段；递送装置或设备，其用于在由所述引导装置或引导件形成的段之间引入气溶胶可渗透芯挤出件；以及在所述引导装置或引导件的下游的套筒形成装置或成形器，其用于接收由所述引导装置或引导件形成的段和由所述递送装置或设备引入其间的气溶胶可渗透芯挤出件，其中所述套筒形成装置或成形器构造成将所述段放在一起以形成围绕所述气溶胶可渗透芯挤出件的套筒。
芯递送装置可以包括例如芯切割装置或站，其用于接收和切断连续挤出件以形成多个芯。
在一些实施例中，芯递送装置包括预成形的芯挤出件的供应装置，例如卷。供应装置可以可操作地连接到芯切割装置，例如，以用于将预成形的芯挤出件供应到芯切割装置。
替代地，装置或芯递送装置可以包括芯形成装置或成形器。芯形成装置可以包括例如用于形成挤出件的芯挤出机，所述挤出件可以是连续的或者可以具有沿着其描述的一个或多个路径，或者可以是连续的并且具有沿着其描述的一个或多个路径。芯形成装置可以包括芯模，其可以包括凹形部分或部件或一个或多个凸形部分或部件，或凹形和凸形部分或部件两者。凹形部分或部件可以包括例如用于形成挤出件的外表面的外壁。所述或每个凸形部分或部件可以包括芯，所述芯可以悬挂或固定在凹形部分内。所述或每个凸形部分或部件可以构造成或适合于沿着挤出件形成路径中的一个。凸形部分或部件可以是例如在凹形部分内可旋转的，例如，使得芯构件在挤出件内产生螺旋形或螺旋状路径。
芯形成装置可以包括芯冷却装置，例如冷却槽，其可以在其中包括或包含冷却介质。芯冷却装置可以在芯挤出机或芯模的下游，或者在芯挤出机和芯模两者的下游。芯形成装置可以包括芯拉制装置、机构或设备，其可以在芯挤出机或芯模或芯冷却装置的下游，或其任何组合，用于拉制芯挤出件。芯形成装置可以构造成使得在使用中拉制芯挤出件，以例如在芯模的下游或在芯模与芯冷却装置之间形成大致圆锥形状。芯形成装置可以构造成或可操作以相对于拉制芯的速度改变凸形部件的旋转速度，例如以产生路径的预定螺旋角。芯拉制装置、机构或设备可以包括牵引装置，所述牵引装置可以包括发动机和用于牵引或拉动包含芯的套筒的输送装置或输送器。输送装置可以包括一个或多个，例如一组或一对牵引辊。芯切割装置可以在芯挤出机或芯模或芯拉制装置或其任何组合的下游。
套筒形成装置或成形器可以包括成形漏斗，所述成形漏斗可以用于接收和压缩由引导件形成的段或由输送装置接收的芯材料，或由引导件形成的段和由输送装置接收的芯材料两者。套筒形成装置或成形器可以包括例如在成形漏斗的下游的管状元件，其例如用于将形成的(一个或多个)气溶胶渗透元件保持在压缩状态。装置或套筒形成装置可以包括拉制装置、机构或设备，其用于拉制成品(例如，整体的)气溶胶渗透元件的长度或棒。拉制装置或机构可以包括牵引装置，所述牵引装置可以包括发动机和输送装置或输送器，用于牵引或拉动成品(例如，整体的)气溶胶渗透元件的长度或棒通过套筒形成装置或成形器并从其离开。输送装置可以包括一个或多个，例如一组或一对牵引辊。
装置可以包括例如丝束分离装置或分离器，其用于将丝束分离成两个或更多个条带。丝束分离装置可以包括一个或多个，例如一对或一组滚剪机。
装置可以包括气溶胶渗透元件分离装置或分离器。装置或分离装置可以包括例如切割装置或站，其用于将形成的套筒和芯切割成多个气溶胶渗透元件。切割装置或站可以在套筒形成装置或拉制装置的下游，或者在套筒形成装置和拉制装置两者的下游。切割装置可以用于分离、切割或切断离开套筒形成装置的套筒或芯或者套筒和芯两者，以形成一系列气溶胶渗透元件。
为了避免疑问，本文描述的任何特征均等同地适用于本发明的任何方面。例如，气溶胶生成制品可以包括气溶胶渗透元件或一系列气溶胶渗透元件的任何一个或多个特征，反之亦然。方法可以包括与气溶胶渗透元件、一系列气溶胶渗透元件或气溶胶生成制品的一个或多个特征有关的任何一个或多个特征或步骤。
结合其他特征，特定实施例可以包括一种计算机程序元件，所述计算机程序元件包括计算机可读程序代码装置，其用于使处理器执行用于实现上述方法的一个或多个步骤的过程。
结合其他特征，特定实施例可以包括体现在计算机可读介质上的计算机程序元件。
结合其他特征，特定实施例可以包括其上存储有程序的计算机可读介质，其中程序布置成使计算机执行用于实现上述方法的一个或多个步骤的过程。
结合其他特征，特定实施例可以包括控制装置或控制系统或控制器，其包括上述计算机程序元件或计算机可读介质。
除非另有说明，否则本文中使用的所有科学和技术术语具有本领域中通常使用的含义。本文提供的定义是为了便于理解本文经常使用的某些术语。
如本文所使用，术语“气溶胶生成制品”是指包括气溶胶形成基质的制品，所述气溶胶形成基质能够通过例如加热、燃烧或化学反应释放可以形成气溶胶的挥发性化合物。
如本文所使用，术语“气溶胶形成基质”用于描述能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。从根据本发明的气溶胶生成制品的气溶胶形成基质生成的气溶胶可以是可见的或不可见的，并且可以包括蒸气(例如，呈气态的物质的细颗粒，其在室温下通常为液体或固体)以及冷凝蒸气的气体和液滴。
如本文所使用，术语“片材”表示宽度和长度大于其厚度的层状元件。
如本文所使用，术语“气溶胶渗透元件”用于描述允许气溶胶部分或全部地渗透通过其中的元件。通常，气溶胶渗透元件将是但不限于过滤器，间隔件或冷却元件。气溶胶渗透元件可以具有功能的组合。
如本文所使用，术语“套筒”用于描述部分或全部覆盖物。理想地，部分地覆盖气溶胶渗透元件的芯的纵向外表面。如本文所使用，术语“芯”用于描述至少部分地由气溶胶渗透元件的套筒覆盖的气溶胶渗透元件的内部部分。
术语“上游”和“下游”是指相对于吸入空气流在其从远侧尖端抽吸通过气溶胶生成制品的主体到烟嘴端时的方向所描述的气溶胶生成制品的元件的相对位置。换句话说，如本文所使用，“下游”是相对于吸烟制品或气溶胶生成制品的使用期间的气流定义的，其中制品的烟嘴端是通过其抽吸空气和气溶胶的下游端。与烟嘴端相对的一端是上游端。
词语“优选的”和“优选地”指在某些环境下可提供某些益处的本发明的实施例。然而，其他实施例在相同或其他情况下也可以是优选的。此外，一个或多个优选实施例的叙述不暗示其他实施例是无用的，并且不意图从公开内容(包括权利要求)的范围内排除其他实施例。
在本说明书的描述和权利要求书中，词语“包括”和“包含”及其变型表示“包括但不限于”，并且它们不意图(且不)排除其他部分、添加物、部件、整体或步骤。在本说明书的描述和权利要求书中，单数涵盖复数，除非上下文另有要求。特别地，在使用不定冠词的地方，说明书应被理解为考虑复数以及单数，除非上下文另有要求。
在本申请的范围内，明确意图是可以独立地或以任何组合采用前述段落、权利要求、说明书和附图中阐述的各个方面、实施例、示例和替代形式，特别是其单独的特征。也就是说，所有实施例或任何实施例的特征可以任何方式组合，除非这样的特征不相容。为了避免疑问，术语“可以”，“和/或”，“比如”，“例如”以及如本文使用的任何类似术语应被解释为非限制性的，使得如此描述的任何特征不需要存在。实际上，在不脱离本发明的范围的情况下明确设想了可选特征的任何组合，无论是否明确要求保护这些特征。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新权利要求的权利，包括修改任何原始提交的权利要求以从属于或合并任何其他权利要求(尽管最初不是以该方式要求的)的任何特征的权利，或者将特征合并到说明书中的权利。
附图说明
现在将仅通过示例的方式参考附图来描述本发明的实施例，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的气溶胶渗透元件的透视图；
图2是图1的气溶胶渗透元件的横向横截面图；
图3是图1和2的气溶胶渗透元件沿其纵向轴线的横截面图；
图4是根据本发明的另一实施例的气溶胶渗透元件的横截面图；
图5是根据本发明的实施例的过滤器制造装置的示意图；
图6是丝束在形成为两个条带时的示意图；
图7是通过图5的装置的芯模的横截面图；以及
图8是根据本发明的另一实施例的过滤器制造装置的示意图。
具体实施方式
现在参考图1至图3，示出了根据本发明的实施例的气溶胶渗透元件1，其是用于气溶胶生成制品(以轮廓示出)的过滤器部分1。该实施例中的过滤器部分1包括由挤出的聚合物过滤材料制成的气溶胶可渗透芯2，所述芯由线性的、轴向取向的纤维的套筒3围绕。芯2具有在其内描述的多个路径21，所述路径沿其轴向长度延伸。在该实施例中芯2由聚乳酸(PLA)材料形成，并且具有5毫米的直径D。在该实施例中，套筒3具有1毫米的壁厚W。
图4示出了类似于图1至图3的过滤器部分1'，其中相似的附图标记表示相似的特征。根据该实施例的过滤器部分1'与图1至图3的区别在于，沿着芯2'的外表面描述了多个通道22。通道22与套筒3的内表面一起限定沿着芯2'的长度的另外路径23。
图5至图7示出了根据图1至图4的用于制造过滤器部分1、1'的装置10。如图5中所示，一定长度的丝束4供给通过分离器5，所述分离器将丝束4分成两个条带4a、4b，所述条带接着在引导件6上方供给并进入套筒成形器7。同时，芯形成装置8形成气溶胶可渗透芯挤出件80，所述芯挤出件在条带4a、4b越过引导件6并进入套筒成形器7中时沿着输送路径供给通过引导件6并在所述条带之间引入。套筒成形器7将条带4a、4b和芯挤出件80放在一起，并且将条带4a、4b围绕芯挤出件80接合在一起以形成过滤棒9。
在该实施例中，丝束4由沿其长度纵向对准的聚乳酸(PLA)纤维形成。丝束分离器5包括一对相对的、反向旋转的分离辊5a、5b，所述分离辊构造成在使用中以速度R1在装置10的输送方向上旋转。分离辊5a、5b具有配合的切割器或刀片(未示出)，所述切割器或刀片在丝束在其间通过时切开丝束4以形成条带4a、4b。
引导件6也在丝束分离器5的下游，并且包括一对相对的、间隔开的部分圆锥形和管状引导构件61a、61b。上引导构件61a位于芯挤出件80的输送路径上方，而下引导构件61b位于输送路径下方。引导构件61a、61b一起部分地围绕输送路径，在它们之间具有竖直间隙。每个引导构件61a、61b朝向套筒成形器7向内渐缩。引导构件61a、61b的下游端与套筒成形器7间隔。该实施例中的装置10还包括增塑剂喷雾器40，所述增塑剂喷雾器在条带4a、4b在引导构件61a、61b与套筒成形器7之间通过时将增塑剂施加到所述条带上。
套筒成形器7具有第一圆锥形段或成形漏斗71以及在圆锥形段71下游的第二管状元件72。圆锥形段71沿着输送方向向内渐缩至管状元件72的直径。在该实施例中加热套筒成形器7，使得丝束4的条带4a、4b在与芯挤出件80一起输送通过套筒成形器7时通过加热和压缩两者而结合在一起。装置10还包括拉制机构(未示出)，其提供拉力F以拉动成品过滤棒9通过套筒成形器7的管状元件72并从其离开。装置10还可以包括在套筒成形器7的下游的整体切割站(未示出)以将过滤棒9切成过滤器部分1、1'。替代地，过滤棒9可以供给到另一装置中以进行进一步加工。
芯形成装置8包括具有料斗81a的挤出机81，所述料斗用于将原料(在该实施例中为聚乳酸(PLA)树脂)供给到挤出机81。挤出机81通过芯模82挤出芯材料，并且使用芯拉制机构84从所述芯模拉制芯材料通过冷却单元83。在芯拉制机构84的下游，挤出芯80通过对准辊85a、85b供给到输送路径。
如图7中更清楚地示出，挤出机81的下游端包括通向芯模82的流动通道81b。芯模82具有凸形部分86和凹形部分87，所述凹形部分由限定挤出件的外表面的外壁87a描述。凸形部分86由支撑元件(未示出)支撑在凹形部分87内并且具有多个芯构件86a，每个芯构件具有圆形横截面以用于在挤出件内形成路径。圆形芯构件86a一起限定星形图案，从而沿着芯挤出件80形成路径21。芯模82附接到芯挤出机81的出口以用于从其接收熔融材料。可选地，凸形部分86可以在凹形部分87内旋转，使得芯构件86a在挤出件内产生螺旋形或螺旋状路径。路径的螺旋角可以通过凸形部分86的旋转速度相对于挤出件的拉动速度来控制。
芯模82的下游是包括箱83a的冷却单元83，所述箱在其中具有冷却介质，在该实施例中为水。挤出材料由拉制机构84从挤出机81拉动到箱73a中并通过位于水面下方的最终模具83b。最终模具83b是管状的，其内径与挤出芯80的直径大致相同，并且明显小于芯模82的凹形部分87的直径。因而，挤出材料在其从芯模82传递到冷却箱83a的入口时形成圆锥形挤出件80a。
芯形成装置8还包括在冷却箱83a下游的干燥环88，所述干燥环去除挤出芯80的表面上的任何残留水。拉制机构84在干燥环88的下游并且包括一对相对的反向旋转牵引辊84a、84b，所述牵引辊布置成在挤出芯80已穿过冷却单元83和干燥环88之后接收该挤出芯。牵引辊84a、84b在其间接收挤出芯80，拉动该挤出芯通过冷却单元83，并且经由对准辊85a、85b将其输送到输送路径。
第一对准辊85a在输送路径的外部，而第二对准辊85b在输送路径内，在引导构件61a、61b之间。挤出芯80经由对准辊85a、85b从芯形成装置8供给到丝束分离器5和引导件6之间的输送路径。然后挤出芯80在丝束分离器5的下游在条带4a、4b之间进入套筒成形器7的成形漏斗71。如图5中所示，对准辊85a、85b的旋转轴线相对于分离辊5a、5b成一定角度以使得芯挤出件80能够横向供给通过条带4a、4b之间的竖直间隙。在该实施例中，对准辊85a、85b是非驱动的。
在使用中，一定长度的丝束4供给到丝束分离器5中，在此处它在辊5a、5b之间通过并被分成两个条带4a、4b。条带4a、4b与输送路径分离，其中第一条带4a越过上引导构件61a并且第二条带4b越过下引导构件61b。条带4a、4b在其越过相应的引导构件61a、61b时膨胀并与所述相应的引导构件的轮廓一致。引导构件61a、61b在条带4a、4b中产生张力并将其朝套筒成形器7引导。引导构件61a、61b使条带4a、4b变形并拉伸成部分圆锥形的管状段，其部分地围绕芯挤出件80的输送路径。增塑剂喷雾器40在如此形成的条带4a、4b进入套筒成形器7之前对所述条带施加增塑剂。
同时，用于形成芯挤出件80的原料通过挤出机81从料斗81a供给。挤出的芯材料80a由拉制机构84拉动通过冷却单元83，所述冷却单元将所述挤出的芯材料冷却并固化成芯挤出件80。还拉动芯挤出件80通过最终模具83b，这确保了其直径是正确的。芯挤出件80由拉制机构84的牵引辊84a、84b拉制，并经由对准辊85a、85b供给到套筒成形器7。
在条带4a、4b进入套筒成形器7时所述条带的纵向边缘区域重叠。因而，当条带4a、4b穿过套筒成形器7时，重叠区域使用热和压缩结合在一起，使得它们描述围绕芯挤出件80的套筒以形成一定长度的过滤棒9。增塑剂的施加不仅有利于条带4a、4b的结合，而且还在条带4a、4b与它们接触时使芯挤出件80粘附至所述条带。拉制机构(未示出)施加力F以拉动成品过滤棒9通过管状元件72的端部并从其离开，以用于加工或切割成多个过滤器部分1、1'，或者既加工又切割成多个过滤器部分。当条带4a、4b由相同的丝束4形成时，使用该装置10制成的气溶胶渗透元件1、1'的套筒3由相同的材料形成。这降低了成品过滤器元件1、1'变形的可能性。
现在转到图8，示出了一种根据图1至图4的用于制造气溶胶渗透元件1、1'的替代装置100。根据该实施例的装置100类似于图5的装置，其中相似的附图标记描绘了相似的特征，在此将不再对其进行描述。根据该实施例的装置100与图5的装置的区别在于，芯挤出件80由预成形卷108供应而不是并行制造。
因而，在该实施例中，芯成形装置8与气溶胶渗透元件制造装置100完全分离。该布置在一些情况下可能是有利的。例如，在需要不同过滤棒9的多个较短行程(例如，具有不同特性的芯2或套筒3，或者具有不同特性的芯和套筒两者)的情况下，可以通过简单地更换卷108来制造这些过滤棒。
本领域技术人员将认识到，可以通过改变一个或多个加工参数来改变过滤器部分1、1'的参数。例如，可以通过改变条带4a、4b的拉伸程度，例如通过改变分离辊4a、4b的速度R1与拉动过滤棒9的速度之间的差来增加或减小套筒3的厚度。而且，可以选择每个过滤器部分1、1'中的路径21、23的尺寸和密度以为过滤器部分1提供适当的抽吸阻力。这优选地在过滤器部分1的每毫米轴向长度的0.5毫米水位(mmWG)至2毫米水位mmWG之间。
因而，本发明提供了一种生产特性可以在很宽的范围内变化的气溶胶渗透元件1的通用手段。
本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，设想了对前述实施例的若干变型。例如，用于形成套筒3的条带4a、4b的数量可以大于两个。用于形成套筒的一个或多个条带4a、4b可以经历另外的中间加工，例如化学加工，以改变其性质。而且，尽管将条带4a、4b描述为使用热和压力结合在一起，但是不必如此。它们可以使用粘合剂固定在一起。类似地，条带4a、4b不需要包括施加到其上的增塑剂。还设想了其他变型，并且本领域技术人员将认识到这些变型。
本领域技术人员还将认识到，前述特征或附图中所示特征的任何数量的组合提供了优于现有技术的明显优点，并且因此在本文所述的本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种用于气溶胶生成制品中的气溶胶渗透元件，所述气溶胶渗透元件包括由套筒围绕的气溶胶可渗透芯挤出件，所述套筒包括主要为线性的、轴向取向的纤维；其中所述套筒包括两个或更多个纵向段，所述两个或更多个纵向段沿着所述段的纵向边缘结合在一起。
2.根据权利要求1所述的气溶胶渗透元件，其中所述芯挤出件包括泡沫聚合物挤出件，所述泡沫聚合物挤出件具有沿着其描述的一个或多个路径。
3.根据权利要求2所述的气溶胶渗透元件，其中所述路径中的至少一个在所述芯挤出件内描述，并且所述路径中的至少一个由其外表面上的与所述套筒配合的通道描述。
4.根据权利要求1或2所述的气溶胶渗透元件，其中所述套筒包括由相同丝束形成的两个或更多个纵向段，并且所述纵向段的丝束材料至少沿着其纵向边缘结合在一起以形成整体套筒。
5.根据权利要求1或2所述的气溶胶渗透元件，其中所述芯挤出件包括聚乳酸、乙酸酯或纤维素材料。
6.根据权利要求1或2所述的气溶胶渗透元件，其中所述套筒包括乙酸纤维素或聚乳酸纤维。
7.根据权利要求1或2所述的气溶胶渗透元件，其中所述套筒包括在0.5毫米至3毫米之间的壁厚。
8.根据权利要求1或2所述的气溶胶渗透元件，其中所述芯挤出件包括在2毫米至8毫米之间的直径。
9.一种气溶胶生成制品，其包括根据权利要求1至8中任一项所述的气溶胶渗透元件。
10.一种制造用于气溶胶生成制品中的气溶胶渗透元件的方法，所述方法包括：
将丝束分成两个或更多个条带，所述两个或更多个条带形成为围绕输送路径的段；
在所述段之间引入气溶胶可渗透芯挤出件；以及
将所述段结合在一起以形成围绕所述芯挤出件的套筒。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述芯挤出件通过沿着其描述的一个或多个路径作为泡沫聚合物挤出件引入所述段之间。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，包括通过模具挤出芯材料以形成所述芯挤出件，并且从所述模具供应所述芯挤出件以用于在所述段之间引入。
13.根据权利要求12所述的方法，包括在所述段之间引入所述芯挤出件之前使挤出的芯材料通过冷却槽。
14.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，包括从预挤出卷供应所述芯挤出件。
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