CN112312777B - 用于生产含有生物碱的材料的流延片材的流延设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流延含有生物碱的材料的片材(50)的流延设备(100)，所述流延设备包括：流延箱(10)，所述流延箱适于容纳待流延以形成所述片材的浆料(18)，所述流延箱限定内体积；浆料供应元件(5)，所述浆料供应元件限定供应通道(15)，所述供应通道适于沿着供应方向将所述浆料从入口(90)进给到所述流延箱的内体积中，所述供应方向与水平面形成约‑45度与约+45度之间的角度；可移动支撑件(2)；以及流延元件(1)，所述流延元件适于使容纳于所述流延箱中的浆料流延到所述可移动支撑件上以便形成所述流延片材。本发明还涉及一种流延含有生物碱的材料的片材的方法。

Description

用于生产含有生物碱的材料的流延片材的流延设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于生产含有生物碱的材料的流延幅材的流延设备和方法。

具体来说，含有生物碱的材料为均质化的烟草材料，其优选地用在气溶胶生成制品中，例如香烟或含有烟草的“加热非燃烧”型产品中。

背景技术

当今，在制造除烟草叶外的烟草产品时，也使用均质化的烟草材料。这种均质化的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。

均质化的烟草材料最常使用的形式是再生烟草片材和流延叶(TCL是烟草流延叶的首字母缩略词)。用以形成均质化的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烟草浆料的步骤。接着，使用浆料产生烟草幅材，例如通过将粘稠的浆料流延到移动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工艺中产生复原烟草。在制备后，可以类似方式将均质化的烟草幅材切割成全叶烟草，以生产适于香烟和其它吸烟制品的烟草切丝填料。用于制造这类均质化的烟草的工艺例如在欧洲专利EP 0565360中公开。

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。另外，均质化的烟草材料中所存在的烟草通常仅是烟草，或包括这类“加热非燃烧”气溶胶生成制品的均质化的烟草材料中所存在的大部分烟草。这意味着由这类“加热非燃烧”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的烟草材料。因此，重要的是良好控制均质化的烟草材料的组成以控制例如气溶胶的味道。

由于浆料的物理特性，例如浆料的稠度、粘度、纤维尺寸、粒度、湿度或年限的变化，标准流延方法和设备可导致在均质化的烟草的幅材的流延期间，浆料向支撑物上的涂覆的不希望的变化。非最佳的流延方法和设备可能会导致均质化的烟草的流延幅材的非均质性和缺陷。

均质化的烟草幅材的非均质性可导致气溶胶生成制品生产中的均质化的烟草幅材的后续处理中的困难。举例来说，非均质性可导致在幅材的制造或进一步加工期间幅材的撕裂或甚至幅材的破裂。这转而可(例如)导致机器停止。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的烟草幅材生产的气溶胶生成制品之间产生不希望的差异。

发明内容

需要一种用于生产含有生物碱的材料的流延幅材的流延设备和方法，其适于克服或至少减少上述问题。

本发明涉及流延含有生物碱的材料的片材的流延设备，所述流延设备包括：流延箱，所述流延箱适于容纳待流延以形成所述片材的浆料，所述流延箱限定内体积；浆料供应元件，所述浆料供应元件限定供应通道，所述供应通道适于沿着供应方向从所述入口将所述浆料进给到所述流延箱的内体积中，所述供应方向与水平面形成约-45度与约+45度之间的角度；可移动支撑件；以及流延元件，所述流延元件适于使容纳于所述流延箱中的浆料流延到所述可移动支撑件上以便形成所述流延片材。

本发明还涉及一种流延含有生物碱的材料的片材的流延设备，所述流延设备包括：流延箱，所述流延箱适于容纳待流延以形成所述片材的浆料；浆料供应元件，所述浆料供应元件限定供应通道，所述供应通道适于沿着供应方向从入口将所述浆料进给到所述流延箱内部，所述供应方向与水平面形成约-45度与约+45度之间的角度；可移动支撑件；以及流延元件，所述流延元件适于使容纳于所述流延箱中的浆料流延到所述可移动支撑件上以便形成所述流延片材。

沿着“水平”供应方向或者沿着与水平面形成±45度范围内的角度的供应方向供应浆料，因此仍具有比竖直分量更大的水平分量，允许更好地控制浆料流入流延箱中，原因是这种流动相比由重力更多地由所施加的压力控制。由于供应通道不是竖直的，流延箱内部气泡的形成被降低或最小化；此外，流延箱中包含的浆料不受下落浆料的势能的影响，并且由于流延箱内的恒定压力状态，这引起更均质(含量和厚度)的流延叶。

如本文所使用，术语“片材”表示宽度和长度基本上大于其厚度的层状元件。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。在本文中，连续“片材(sheet)”称为“幅材(web)”。

如本文所用，术语“流延刮刀”表示纵向成形的元件，其沿着其纵向延伸部的主要部分可以具有基本恒定的横截面。它示出了至少一个刀刃，所述刀刃旨在与将受所述刀刃影响的糊状、粘性或液体状物质(例如浆料)接触。所述刀刃可以具有锋利且刀状的形状。替代地，它可以具有矩形或圆形形状。

如本文所用，术语“可移动支撑件”表示包括可以在至少一个纵向方向上移动的表面的任何装置。可移动支撑件可以形成闭合环，从而在一个方向上提供不间断的运送能力。然而，可移动支撑件也可以以前后移动的方式移动。可移动支撑件可以包括传送带。可移动支撑件可以基本上是平的，并且可以示出结构化或非结构化表面。可移动支撑件可以在其表面中不示出开口，或者可以仅示出这样尺寸的孔口，使得它们对于沉积在其上的浆料是不可穿透的。可移动支撑件可以包括片状可移动和可弯曲的带。带可以由金属材料，包括但不限于钢、铜、铁合金和铜合金，或橡胶材料制成。带可以由耐高温材料制成，使得它可以被加热以加速浆料的干燥过程。

如本文所使用，术语“浆料”表示液体状、粘性或糊状材料，其可以包括不同液体状、粘性或糊状材料的乳液，并且可以含有一定量的固态粒子，条件是浆料仍然显示出液体状、粘性或糊状行为。

“含有生物碱的材料”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“均质化的烟草材料”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，含有生物碱的材料可以是均质化的烟草材料。

均质化的烟草材料最常使用的形式是复原烟草片材和流延叶(cast leaf)。用以形成均质化的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。浆料然后用于产生烟草幅材。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工艺中产生复原烟草。

均质化的烟草材料片材也可以称为复原片材材料且使用颗粒烟草(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。可以接着流延、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。

均质化的烟草片材除烟草以外一般还包含粘合剂和气溶胶形成剂，例如瓜尔胶和丙三醇。

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的烟草的片材。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。均质化的烟草片材可以用作气溶胶形成材料。

浆料可包括多种不同组分或成分。这些组分可能影响包含生物碱的材料的流延幅材的特性。第一成分是含有例如粉末形式的生物碱的材料。此材料可以是例如烟草粉末掺合物，其优选地含有浆料中存在的大部分烟草。烟草粉末掺合物是均质化的烟草材料中大部分烟草的来源，并且因此向最终产物，例如向加热均质化的烟草材料而产生的气溶胶赋予香味。含有纤维素纤维的纤维素浆粕优选地添加到浆料充当增强剂，以增加生物碱材料幅材的拉伸强度。可以添加粘合剂。可以添加气溶胶形成剂。还优选地添加粘合剂和气溶胶形成剂，以便增强均质化片材的拉伸特性且促进气溶胶的形成。另外，为了达到对于流延含有生物碱的材料的幅材来说最优的特定粘度和湿度，可将水添加到浆料中。

可以将以所述浆料的干重计介于约1％与约5％之间的量的所述粘合剂添加到所述浆料。更优选地，其介于约2％与约4％之间。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。粘合剂可以确保烟草粉末基本上保持分散在整个均质化的烟草幅材中。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。

将纤维素纤维引入浆料中通常会增加烟草材料幅材的拉伸强度，充当增强剂。因此，添加纤维素纤维可以增加均质化的烟草材料幅材的回弹性。用于包括在用于均质化的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在包含麻类纤维及竹材的替代物中。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。另外，优选地，按干重计，纤维素纤维的量占浆料(或均质化的烟草片材)总重量的约1％至约7％。

适合于包括在用于均质化的烟草材料的浆料中的气溶胶形成剂是所属领域中已知的并且包括(但不限于)：一元醇，如薄荷醇；多元醇，如三乙二醇、1,3-丁二醇和丙三醇；多元醇的酯，单、二或三乙酸酯；和单、二或聚羧酸的脂肪族酯，如十二烷二酸二甲酯和十四烯二酸二甲酯。

优选的气溶胶形成剂的示例是甘油和丙二醇。

浆料可以具有以干重计大于约5％的气溶胶形成剂含量。浆料可以具有以干重计重量在约5％与30％之间的气溶胶形成剂含量。更优选地，气溶胶形成剂占浆料的干重的约10％至约25％之间。更优选地，气溶胶形成剂占浆料的干重的约15％至约25％之间。

粘合剂和纤维素纤维优选地以约1:7到约5:1的重量比包括在内。更优选地，粘合剂和纤维素纤维以约1:1到约3:1的重量比包括在内。

粘合剂和气溶胶形成剂优选地以约1:30到约1:1的重量比包括在内。更优选地，粘合剂和气溶胶形成剂以约1:20到约1:4的重量比包括在内。

含有生物碱的材料优选地是烟草。粘合剂和烟草粒子优选地以约1:100到约1:10的重量比包括在内。更优选地，粘合剂和烟草粒子以约1:50到约1:15的重量比，甚至更优选地约1:30到1:20的重量比包括在内。

气溶胶形成剂和烟草粒子优选地以约1:20到约1:1的重量比包括在内。更优选地，气溶胶形成剂和烟草粒子以约1:6到约1:2的重量比包括在内。

气溶胶形成剂和纤维素纤维优选地以约1:1到约30:1的重量比包括在内。更优选地，气溶胶形成剂和纤维素纤维以约5:1到约15:1的重量比包括在内。

纤维素纤维和烟草粒子优选地以约1:100到约1:10的重量比包括在内。更优选地，纤维素纤维和烟草粒子优选地以约1:50到约1:20的重量比包括在内。

本发明的设备包括容纳浆料的流延箱以及可移动支撑件，在可移动支撑件处，使用流延元件流延浆料。可移动支撑件以其移动限定流延方向。

浆料可以从不同位置到达流延箱。因此，流延箱可能不是浆料形成的地方。例如，浆料可以在筒仓或储罐中形成，从此通过合适的管道传送到流延箱。优选地，浆料连续供应到流延箱，同时浆料流延到可移动支撑件上，以形成含有生物碱的材料的连续幅材。因此，筒仓和流延箱优选地流体连接，以便使浆料从一个流动到另一个。

流延箱优选地是箱形的。优选地，流延箱包括壁。更优选地，壁又包括侧壁。侧壁可以包括第一和第二对相对壁，称为第一对中的第一侧壁和第二侧壁，以及第二对中的第三侧壁和第四侧壁。侧壁优选有利地基本上竖直或相对于竖直平面倾斜。第一侧壁和第二侧壁以及第三侧壁和第四侧壁分别面向彼此。优选地，流延箱的壁也包括底壁。底壁可以包括孔隙。优选地，流延箱的整个底部部分限定孔隙。替代性地，底壁可以完全封闭。

流延箱可包括封闭的顶壁或盖，或者顶壁可包括孔隙。如果有盖，盖可以是固定的或者可以是可移动的。在后一种情况下，盖可以在流延箱的侧壁上滑动。

流延箱的壁限定流延箱本身的内体积，也就是说，壁界定流延箱的内体积。如所提及的，流延箱可以包括例如在底部或顶部区域中的孔隙，使得箱不是完全封闭的容器。设置孔隙以流延浆料。因此，流延箱的内体积与外部接触。由于孔隙的存在，认为在其中闭合由孔隙限定的区域的“理论”箱的体积作为流延箱的内体积。因此，优选地考虑由壁闭合的孔隙，制作箱的内体积和外部之间的分界线。孔隙可以在超过一个壁中形成(例如，角孔隙，其为在箱的拐角处形成的孔隙)。另外，流延箱中可能存在超过单个孔隙。内体积被认为是由壁限定的箱内部的体积，其中所有孔隙由现有壁的几何延续“实际闭合”。

流延元件优选地垂直于流延方向布置。优选地，流延元件限定优选地与流延方向正交布置的纵向轴线。材料幅材借助于流延元件形成，所述流延元件将流延箱中存在的浆料流延到可移动支撑件中。流延元件可以包括流延刮刀或流延辊。在流延刮刀的情况下，流延箱优选地在底部部分中具有开口，并且可移动支撑件部分地位于孔隙下方。来自流延箱的浆料与流延刮刀接触。流延刮刀的刀刃与可移动支撑件的表面形成间隙，并且浆料穿过由所述间隙限定的孔隙。材料的流延幅材的厚度可以(尤其)由与浆料接触的流延刮刀的刀刃与可移动支撑件的表面之间的距离决定，即由上面限定的间隙的宽度决定。在流延辊的情况下，流延箱优选地在顶部部分中具有孔隙，并且可移动支撑件和流延辊两者都被定位成面向孔隙并且面向彼此。至少部分浸入浆料中的辊的旋转使得浆料膜被流延到可移动支撑件上。流延辊与可移动支撑件之间存在间隙。材料的流延幅材的厚度可以(尤其)由流延辊的外表面与可移动支撑件的外表面之间的距离决定，即由上面限定的间隙的宽度决定。

浆料通过浆料供应元件进入流延箱，浆料供应元件限定供应通道。供应通道优选地与流延箱一样宽或稍小，使得浆料沉积或基本上均匀地进入流延箱的整个尺寸上方，以最大限度地减少浆料料位的局部增加。供应通道限定流延箱中浆料的入口，对应于浆料离开的供应通道的出口。该入口优选为椭圆形。供应通道可以被视为具有椭圆形(例如卵形或矩形)横截面的管道。横截面沿着基本垂直于供应通道中浆料流动的方向的平面截取。一个管道或几个管道可以聚合到供应通道，运送浆料。供应通道的横截面的宽度优选地等于入口的宽度。

供应通道沿着供应方向从入口将浆料进给到流延箱的内部。浆料沿着由供应通道赋予的供应方向进入流延箱的内体积。在入口处，浆料的供应方向与水平面形成约-45度与约+45度之间的角度。供应通道因此赋予浆料流方向，该方向在入口处具有平行于水平面的更大的分量。供应方向是在入口处赋予浆料的方向。使用“供应方向”，考虑浆料的主方向。

供应通道可连接到流延箱的侧壁。在这种情况下，浆料的入口包括形成于流延箱中的孔隙。

此配置使得相比沿着基本竖直方向供应浆料更好地控制浆料流。它还可以使得避免流延箱内的不同压力区的形成，不同压力区可能导致流延片材厚度不均匀。

优选地，浆料供应元件包括连接到入口的锥形端部部分。

优选地，流延箱包括侧向壁，该侧向壁包括限定入口的孔隙。从侧向壁(也称为侧壁)中的一个插入浆料，代替例如从上方插入，可进一步改善浆料的均质性，因为它最小化或限制浆料本身内部气泡的形成。通过入口将额外浆料插入流延箱中优选地在流延箱中的给定浆料料位下方执行。优选地，流延箱中的给定浆料料位保持基本恒定在指定高度或在指定高度范围内。因此，有利地，在流延时，通过合适的管道将新浆料的连续流带入到流延箱中。如果浆料以落在流延箱上的方式添加，那么穿过空气下落的浆料可以掺入气泡，这可能会导致流延幅材中的缺陷。通过使入口定位在给定浆料料位下方的侧壁中，气泡难以形成。

更优选地，孔隙延伸一个侧向壁的宽度的至少50％。“长”孔隙允许沿着流延箱的整个宽度分配浆料，从而最大限度地减少浆料料位的局部增加。均匀供应改善流延箱中浆料的均质性。沿着基本垂直于流延方向的方向限定流延箱的宽度。

优选地，孔隙沿着基本上平行于水平面的主方向延伸。此配置可用于在流延箱中实现均匀“平坦”的浆料料位。

优选地，主方向基本上垂直于供应方向。更优选地，孔隙形成于与流延元件相对的侧向壁中。优选地，流延元件位于侧向壁处。孔隙优选地在与流延元件相对的流延箱的侧壁中的一个上实现。流延箱的侧壁至少在俯视图中优选地基本上垂直于流延方向。

优选的是，供应方向与水平面形成约-15度与约+15度之间的角度。供应方向基本上水平。

优选地，流延设备包括定位在进给通道内的路径转向翅片，所述路径转向翅片易于与进给通道内部的浆料接触；或者路径转向翅片适于与浆料接触并放置在流延箱内。

流延箱可以包括多个翅片。翅片改变从流延箱朝流延刮刀流动的浆料的流动路径。翅片因此将浆料从基本“线性”流转向成更复杂的路径，原因是浆料必须蜿蜒通过由翅片限定的各种表面，该线性流是沿着大致由重力规定的单个基本笔直方向的流。

在不受理论束缚的情况下，浆料可能具有剪切稀化行为，也就是说，其天然粘度与所施加的剪切应变之间存在反比。因此，流延箱内部浆料的良好混合可在制造工艺尤其是控制流延片材的厚度方面有益。出于此原因，优选地，将影响浆料流的翅片插入流延箱。翅片可以具有刮刀状的形式，有利地作为质量分配器以及静态混合元件作用，因为浆料在其流动期间必须符合这些翅片的轮廓、分散本身并且产生非线性流。浆料因此在翅片周围具有“复杂的局部移动”，并且同时具有由传送带的移动朝流延刮刀流动和移动的总体全局移动。

这样，尽可能避免线性流，同样在浆料通过流延刮刀与传送带之间的窄间隙的区域中也尽可能避免线性流。根据生产经验，进给到流延箱和/或流延箱内部的浆料的纵向(参考流延方向)线性流可与材料的流延片材的线性横向不一致(即在其厚度、物理特性和视觉外观方面)有关。

特定的几何形状、尺寸、数量和翅片之间的相对接近度使得能够限定其对浆料流的影响。给定流延箱的轮廓和浆料的特性，这些参数可以通过计算机仿真设计。

翅片的一个尺寸比其他两个尺寸小得多，这个较小尺寸是其厚度。翅片是刮刀状元件，其位于流延箱中，在此可干扰浆料流。每个翅片限定两个基本相对的主表面和连接两个主表面的薄的侧表面。

翅片可从流延箱的侧壁中的一个侧壁突出，例如，翅片可固定在此侧壁上并且从接触浆料的侧壁的内表面延伸。优选地，每个翅片的主表面基本上垂直于流延箱的侧壁。

替代地或另外，翅片可以面向可移动支撑件。翅片可以安装成使得翅片以其侧表面面向可移动支撑件或流延箱的底部孔隙。为此目的，翅片可以由固定在流延箱的侧壁处的合适的杆或框架全部连接在一起，或者翅片可以固定到也面向孔隙的流延箱的盖。

在存在许多翅片时，所有翅片都可以通过连接元件(例如杆或框架)接合。杆或框架也可以连接组中的翅片。每个组可具有与其他组不同的单个连接元件。这种连接是有用的，以便同时移除所有翅片，以为了清洁或修理目的。此外，此连接是有用的，以便可以同时调整所有翅片的位置。

翅片可直接附接到流延箱的壁。翅片可以由框架连接，并且框架可以附接到侧壁，优选地附接到相对侧壁，并且翅片本身可以不与流延箱的壁接触。

每个翅片可以限定轴线或方向。俯视图上的翅片形成基本上曲线。该曲线具有第一端和第二端。由翅片限定的方向，因此其轴线通过连接第一端和第二端的线给出。

优选地，路径转向翅片的子组包括具有彼此平行的轴线的翅片。优选地，翅片形成分组，在分组中，所有翅片“指”向相同方向。例如，路径转向翅片可以分为若干排，每排包括彼此具有平行轴线的翅片。若干排翅片沿着浆料流动的方向定位在彼此的下游，例如，如果存在第一排翅片和第二排翅片，则第一排翅片在浆料流动方向上定位在第二排下游。

翅片优选地是弯曲的，也就是说，它们限定凹形部分或凸形部分。翅片可以具有多于一个凹面。在俯视图中，翅片因此可以限定C形状、S形状或类似形状。它们也可以是平坦的。提到的刮刀/翅片的横截面的可能标准形状是通常用于类似目的(即在每个特定点产生浆料的所需“偏差”或重定向)的形状，以及还有这些形状的组合。在材料方面，优选地以金属实现翅片，更优选地以硬金属合金实现，例如不锈钢硬合金。替代地或另外，翅片可以包括硬化表面，或者对浆料具有高耐磨性的其他材料，原因是烟草粒子中的二氧化硅的高含量以及其在所有类型的材料(包括金属)中的已知磨损效应。“硬”材料或涂层由于由浆料引起的磨损和浆料的尼古丁含量而使用，该浆料通常对材料也有化学腐蚀。

流动路径中存在翅片可以减少浆料的流动性和相关物理特性的差异。此外，在不存在翅片时可能出现在流延片材中的“纵向阴影带”可能在翅片位于流延箱中时不存在。

优选地，路径转向翅片包括多个弯曲翅片。优选地，翅片不平坦，它们是弯曲的。因此，翅片的主表面优选地是弯曲表面。曲率可以用于根据浆料撞击的翅片的表面取向在多个不同方向上改变浆料流的方向。

优选地，多个弯曲翅片布置在至少一排弯曲翅片中。优选地，存在许多翅片。更优选地，翅片沿着流延箱的整个宽度布置，流延箱的整个宽度基本上等于流延刮刀的宽度，使得朝流延元件移动的所有浆料都受到翅片存在的影响。优选地，翅片彼此邻近地设置，在其间留有空间，使得浆料可以通过空间流动，即浆料可在相邻翅片的两个表面之间流动。因此浆料优选地流过不同的通道，每个通道由两个表面形成，一个是翅片的，一个是相邻翅片的。

优选地，每个弯曲翅片限定凹面，相同排的弯曲翅片具有相同定向的凹面。“相同定向的凹面”意味着一排中的所有翅片的凹面在其轴线的相同侧上。翅片可以具有多于单个曲率。优选地跨越流延箱的整个宽度的一排翅片中的翅片优选地使其曲率全部指向相同方向。

优选地，两个相邻排的弯曲翅片的凹面相对地定向。由翅片赋予流的移动“尽可能复杂”，使其偏离线性，并且获得更好的混合。

上面描述的相同翅片可安装在供应通道内部。

流延箱可以包括位于供应通道中的多个翅片。翅片改变流入供应通道中的浆料的流动路径。翅片因此将浆料从基本“线性”流转向成更复杂的路径，原因是浆料必须蜿蜒通过由翅片限定的各种表面，该线性流是沿着单个基本笔直方向的流。以这种方式，如果浆料从不同管道到达供应通道，那么翅片允许混合和合并不同的进入流成单个更均质流。

包含路径转向翅片的进给通道的部分可以从浆料供应元件拆卸并移除，更优选地再次附接，例如，在清洁或修理之后。

翅片的一个尺寸比其他两个尺寸小得多，这个较小尺寸是其厚度。翅片是位于进给通道中的刮刀状元件，在进给通道，翅片可干扰浆料的流动。每个翅片限定两个基本相对的主表面和连接两个主表面的薄的侧表面。

翅片可从供应通道的壁中的一个壁突出，例如，翅片可固定在此壁上并且从接触浆料的壁的内表面延伸。优选地，每个翅片的主表面基本上垂直于供应通道的壁。翅片可具有等于通道宽度的高度，所以翅片可接触通道的两个相对壁。

在存在许多翅片时，所有翅片都可以通过连接元件(例如杆或框架)接合。杆或框架也可以连接组中的翅片。每个组可具有与其他组不同的单个连接元件。这种连接是有用的，以便同时移除所有翅片，以为了清洁或修理目的。此外，此连接是有用的，以便可以同时调整所有翅片的位置。

翅片可直接附接到通道的壁。翅片可以由杆或框架连接，杆或框架可以附接到壁，并且翅片本身可以不与通道的壁接触。

每个翅片可以限定轴线或方向。俯视图上的翅片形成基本上曲线。该曲线具有第一端和第二端。由翅片限定的方向，因此其轴线通过连接第一端和第二端的线给出。

优选地，路径转向翅片的子组包括具有彼此平行的轴线的翅片。优选地，翅片形成分组，在分组中，所有翅片“指”向相同方向。例如，路径转向翅片可以分为若干排，每排包括彼此具有平行轴线的翅片。若干排翅片沿着浆料流动的方向定位在彼此的下游，例如，如果存在第一排翅片和第二排翅片，则第一排翅片在浆料流动方向上定位在第二排下游。

优选地，流延设备包括第一调节元件，所述第一调节元件易于围绕轴线旋转路径转向翅片。如上所述，在俯视图中，翅片限定轴线。可以改变此轴线的取向。优选地，如果存在多个翅片，第一调节元件可以同时改变所有翅片的轴线的取向。优选地，对于所述多个翅片中的所有翅片，翅片的轴线的取向是相同的。

优选地，流延设备包括第二调节元件，所述第二调节元件易于沿着路径转向翅片的方向滑动。由于翅片的轴线可以更改，优选地也可以改变翅片沿着轴线的位置。因此预见第二调节元件可以移动翅片，例如沿着给定轴线(例如竖直轴线或水平轴线)平移翅片。优选地，在翅片连接的情况下，第二调节元件同时改变所有翅片的位置。

根据另一方面，本发明涉及一种流延含有生物碱的材料的片材的方法，所述方法包括：提供流延箱；提供连接到所述流延箱的流延元件；提供面向所述流延元件的可移动支撑件；通过入口并沿着供应方向将浆料引入所述流延箱中，所述供应方向与水平面形成约-45度与约+45度之间的角度；以及借助于所述流延元件将所述浆料流延在所述可移动支撑件上。

已经在描述设备时对方法的优点进行了概述，并且不会进行重复。

优选地，在流延箱中引入浆料包括引入浆料直至入口上方的料位。浆料引入流延箱中优选直到达到给定料位。优选地，该给定料位保持在选定的料位值范围内。浆料从流延箱连续地移除以流延含有生物碱的材料的片材，所以为了维持浆料料位在所选范围内，需要在流延箱中添加浆料。优选地，此添加在浆料料位下方进行，也就是说，加入浆料的入口位于某高度处，该高度低于由流延箱中的浆料料位限定的高度。在浆料料位下方引入浆料可以减少浆料中气泡的数量。

优选地，在流延箱中引入浆料包括提供限定连接到入口的供应通道的浆料供应元件。供应通道可以包括将浆料转移到流延箱的管道。优选地，该供应通道可以从供应元件的其余部分移除。

优选地，所述方法包括向供应通道进给加压的浆料的步骤。

优选地，流延箱内部的压力保持在约1巴与约10巴之间、更优选地约1巴与约5巴之间、甚至更优选地约1巴与约3巴之间的值。

优选地，浆料的进给压力保持在约1巴与约10巴之间、更优选地约1巴与约5巴之间、甚至更优选地约1巴与约3巴之间的值。

优选地，所述方法包括给流延箱提供侧壁，并且给侧壁中的一个提供限定入口的孔隙的步骤。

优选地，含有生物碱的材料的流延片材包括均质化的烟草片材。

优选地，本发明涉及一种流延材料片材的流延设备，所述流延设备包括：流延箱，所述流延箱易于容纳待流延以形成所述片材的浆料，所述流延箱限定内体积；浆料供应元件，所述浆料供应元件限定供应通道，所述供应通道易于沿着供应方向从所述入口将所述浆料进给到所述流延箱的内体积中，所述供应方向与水平面形成约-45度与约+45度之间的角度；可移动支撑件；以及流延元件，所述流延元件易于使容纳于所述流延箱中的浆料流延到所述可移动支撑件上以便形成所述流延片材。

优选地，本发明还涉及一种流延材料片材的方法，所述方法包括：提供限定内体积的流延箱；提供连接到所述流延箱的流延元件；提供面向所述流延元件的可移动支撑件；通过入口并沿着供应方向将所述浆料引入所述流延箱中，所述供应方向与水平面形成约-45度与约+45度之间的角度；以及借助于所述流延元件将所述浆料流延在所述可移动支撑件上。

附图说明

本发明的其他优点将在不受限地参考附图的情况下从其详细描述变得显而易见，图中：

-图1为用于生产含有生物碱的材料幅材的设备的示意性侧视截面图；

-图2为用于生产含有生物碱的材料幅材的设备的第二实施例的示意性侧视截面图；

-图3为用于生产含有生物碱的材料幅材的设备的第三实施例的示意性侧视截面图；以及

-图4为用于生产含有生物碱的材料幅材的设备的第四实施例的示意性侧视截面图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明用于生产均质化的烟草材料的幅材的设备100的第一实施例。

设备100包括容纳浆料18的流延箱10和可移动支撑件2，其中流延元件1将容纳在流延箱10中的浆料18流延到可移动支撑件2上，以便形成均质化的烟草材料的流延片材50。

在此实施例中，流延元件1包括与流延箱10相关联的流延辊30。

流延箱10包括侧壁，该侧壁包括相对的第一壁3和第二壁4。流延箱10大体上由四个侧壁，即，相对的第一壁3和第二壁4以及相对的第三壁和第四壁(图中未示出)限定，相对的第三壁和第四壁连接相对的第一壁3和第二壁4。

此外，流延箱10包括底壁15。流延箱还包括孔隙16，在此情况下，与流延箱的顶部和第二壁4的一部分重合。孔隙16邻近可移动支撑件2定位。

可移动支撑件2包括连续不锈钢带，该连续不锈钢带包括滚筒组件。优选地，钢带围绕一对相对的滚筒21、22缠绕。浆料在滚筒21处通过流延辊30流延在钢带上。

流延后的浆料，即，流延片材50由钢带沿着图1中的箭头24指示的流延方向驱动，并进入加热单元(图中未示出)，在此，流延片材被逐渐地加热和均匀地干燥。

进入的浆料18从连接到流延箱10的第二壁4的入口90引入流延箱1中，使该进入的浆料18靠近流延箱10的底部。

来自缓冲槽(图式中未示出)的浆料18通常借助于泵(图式中未示出)转移到流延箱10中。优选地，泵包括流动速率控制器(图式中不可见)以控制引入流延箱10中的浆料18的量。泵有利地被设计成确保浆料转移时间保持为最小必需量。

流延箱10中的浆料18的量具有预确定料位，优选保持基本恒定或在给定范围内。为了保持浆料18的量基本上在相同料位，泵控制流向流延箱10的浆料18的流量。浆料的预定料位在图1中用虚线39指示。

流延辊30与流延箱10相关联，以便流延浆料。流延辊30具有为其纵向宽度的主导尺寸。流延辊限定沿着其纵向方向定位的第一旋转轴线31(在图1中以十字形指示)。

流延辊30优选通过其端附接到流延箱的两个相对侧壁以可旋转方式附接到流延箱10。另外，流延辊30部分地从孔隙16突出，并且面向可移动支撑件2。

在流延辊30与钢带之间存在间隙，该间隙的尺度(尤其)决定均质化的烟草材料的流延片材50的厚度。流延辊30和钢带面向彼此，并且钢带部分地位于流延辊30上方。钢带的滚筒21优选地在与流延辊30相同的方向旋转(参见箭头25和24的方向)。

本发明的流延箱10还包括第二辊—转移辊20。转移辊20的直径优选地大于流延辊30的直径。优选地，转移辊为圆柱形，并且限定平行于第一旋转轴线31的第二旋转轴线32(在图1中用十字形指示)。转移辊20通过其端部附接到两个相对侧壁以可旋转方式附接到流延箱10。另外，转移辊20全部位于流延箱10内，并且至少部分地被浆料18浸没。转移辊20的旋转方向与流延辊30的方向25和滚筒21的方向24相反。

在流延辊30与转移辊20之间形成间隙。

设备100还包括浆料供应元件5，该浆料供应元件限定供应通道14(在图1中表示为箭头)。供应通道14以入口90终止，该入口为第二壁4上的开口。入口90与流延箱一样宽或稍小。该入口90优选为椭圆形。通道14基本上水平，即，其包括水平轴线，在浆料通过入口90进入流延箱10中时赋予浆料沿着基本上水平轴线40的供应方向。

在图2中，示出了流延设备101的第二实施例。流延设备101包括容纳浆料的流延箱10、可移动支撑件2和作为流延元件1的流延刮刀11，其中流延刮刀11将容纳于流延箱10中的浆料18流延到可移动支撑件2上，以便形成均质化的烟草材料的流延片材50。

浆料18如上所述从筒仓或储罐递送到流延箱。

流延箱10包括侧壁，该侧壁包括相对的第一壁3和第二壁4。流延刮刀11在第二壁4处与流延箱10相关联。流延箱10大体上由四个侧壁，即，相对的第一壁3和第二壁4以及相对的第三和第四壁(图中未示出)限定，相对的第三壁和第四壁连接相对的第一壁3和第二壁4。

可移动支撑件2包括例如包括滚筒组件的连续不锈钢带。滚筒组件包含位于流延箱10下方的滚筒21，该滚筒移动可移动支撑件2。优选地，流延箱10安装在滚筒21的顶部上。

浆料在滚筒21处通过流延刮刀11流延在钢带上，形成均质化的烟草材料的连续片材。为了浆料到达流延刮刀并因此到达可移动支撑件，流延箱10在其底部的对应部分中具有开口或孔隙，开口17沿着流延箱10的宽度延伸。开口17定位在滚筒21上方并邻近滚筒。

在此实施例中，流延箱10的顶部部分是开放的。

钢带的移动使浆料18朝流延刮刀11，例如朝第二壁4前进。流延刮刀11在钢带上流延浆料18的一部分，而剩余的大部分浆料18折返并在流延箱10内部再循环。钢带沿着流延方向移动(参见图中的箭头24)。

流延刮刀11与流延箱10相关联，以便流延浆料。流延刮刀11具有为其纵向宽度的主导尺寸。流延刮刀例如基本上为矩形。流延刮刀优选地与流延方向正交地定位，即，流延刮刀的纵向宽度优选地垂直于流延方向。

流延刮刀11优选地借助于可调节板8附接到流延箱10，该可调节板由致动器9操作，该致动器允许对流延刮刀11的位置进行精确控制，具体对流延刮刀关于可移动支撑件2的距离进行精确控制。

在流延刮刀11与可移动支撑件2之间存在间隙，该间隙的尺度(尤其)决定均质化的烟草材料的流延幅材的厚度。

设备101还包括浆料供应元件5，该浆料供应元件限定供应通道14。供应通道14以入口90终止，该入口为第一壁3上的开口。入口90与流延箱一样宽或稍小。该入口90优选为椭圆形。通道14基本上水平，赋予浆料沿着基本水平轴线40的进给或供应方向。

此外，流延箱10包括多个翅片。翅片布置在两个基本上平行的第一排和第二排中。任何排数都是可能的。第一排的翅片以12表示，第二排的翅片以13表示。第一排的所有翅片和第二排的所有翅片由相应的纵向杆(不可见)连接在一起。每排中的翅片的数量使得跨越流延箱的整个宽度，流延箱的整个宽度基本上优选等于流延刮刀11的宽度。

现在参考图3，公开了设备102的第三实施例。在此实施例中，设备102类似于设备101的实施例，但它还包括盖28。盖28可以是固定的或者可以在第一壁3和第二壁4上滑动。盖28限定称为内表面和外表面的相对表面。内表面面向浆料，而外表面与浆料相对。盖28可与浆料接触。流延箱10的壁和盖限定加压的容器。为了能够改变此类加压的容器内部的压力值，阀(或超过一个阀)23位于盖28的外表面上。可以改变阀23上可接受的压力的最大值。

此外，第一排翅片12和第二排翅片13从盖的内表面朝浆料2延伸。两排翅片优选地附接到盖。在盖的相对侧上，即，在外表面上，均由29指示的调整装置由用户可接近且可以用来旋转翅片12、13。调整装置29可以包括旋钮。

浆料18通过与图2的实施例中一样配置的浆料供应元件5引入流延箱中。

在图4中，公开了流延设备103的第四实施例。除了翅片的位置外，流延设备103类似于流延设备102。

在此实施例中，浆料供应元件5包括限定入口90的通道14。入口90基本上为形成于流延箱10的第一壁3上的孔隙。优选地，通道14基本上水平地布置，即，其限定水平轴线，使得在由侧壁上的通道形成的孔隙处，即在入口90处，浆料的流动方向40基本上水平。

此外，流延箱10包括位于通道14中的多个翅片。翅片布置在两个基本上平行的第一排和第二排中。任何排数都是可能的。第一排的翅片以19表示，第二排的翅片以26表示。翅片的高度基本上类似于通道14的横截面的较小尺寸。

第一调节元件和第二调节元件在图式中不可见，它们操作翅片以便改变翅片的位置。第一调节元件可以围绕轴线旋转翅片，使得翅片的取向变化，而第二调节元件可以沿着通道14改变确切位置，更靠近入口90或更远离入口。

浆料供应元件5在通道14中的浆料18的流动方向上在翅片19、26的上游，浆料供应元件还包括锥形部分6。翅片位于浆料流动方向上的锥形部分下游。

流延设备100-103的运行如下。使用例如在管线混合器(也未示出)中将优选地通过混合并组合烟草粉末与其它成分而形成的浆料18从储料槽(未示出)转移到流延设备100-103，具体是流延箱10内部。

浆料18例如由具有入口90的水平的通道14供应，该入口定位在流延箱10的后侧或上游侧处(在流延箱10的第一壁3处)，流延元件1位于流延箱10的前侧或下游侧处，在第二壁4附近。

此外，借助于适合的传感器监测流延箱10中浆料的料位39以及流延箱10内部浆料的湿度和浆料18的密度。

浆料18由流延元件1流延在可移动支撑件2上，形成流延片材50。借助于与可移动支撑件2形成间隙的流延元件1来执行流延，也可以对间隙进行反馈控制。

使用浆料测量装置连续地监测和反馈控制通过紧接着流延之后的核子计控制的均质化的烟草材料的流延片材50的厚度和克重。在翅片存在时，在通道14中或在流延箱10中也进行浆料的混合。

此外，流延片材50借助于干燥设备(图式中不可见)经历干燥步骤。干燥设备包含多个个别干燥区。每个干燥区优选地包含在可移动支撑件的底侧上加热的蒸汽和在可移动支撑件2上方的受热空气，并且还优选地包含可调整废气控制器。在干燥设备内，均质化的烟草片材在可移动支撑件2上干燥到期望的最终湿度。

干燥步骤优选地包含对具有可单独控制区的环状不锈钢带干燥器中的流延片材进行均一和平缓的干燥。在干燥期间，优选地执行每个干燥区处流延幅材温度的监测步骤以确保每个干燥区处平缓的干燥分布。利用从底部进行的蒸汽锅加热和顶部空气干燥，在钢带上将流延片材干燥到期望的最终湿度。每个干燥区装备有蒸汽流和压力控制器，且空气温度和气流完全可调整以提供期望的干燥分布并确保遵守产品滞留时间。

Claims (15)

1.一种流延含有生物碱的材料的片材的流延设备，所述流延设备包括：

流延箱，所述流延箱适于容纳待流延以形成所述片材的浆料；

浆料供应元件，所述浆料供应元件限定供应通道，所述供应通道适于沿着供应方向从入口将所述浆料进给到所述流延箱的内部，所述供应方向与水平面形成在-45度与+45度之间的角度，使得所述供应通道赋予浆料流以浆料流方向，所述浆料流方向在所述入口处具有平行于水平面的更大的分量；

可移动支撑件；以及

流延元件，所述流延元件适于使容纳于所述流延箱中的浆料流延到所述可移动支撑件上以便形成流延片材。

2.根据权利要求1所述的流延设备，其中所述浆料供应元件包括连接到所述入口的锥形端部部分。

3.根据权利要求1或2所述的流延设备，其中所述流延箱包括侧向壁，所述侧向壁包括限定所述入口的孔隙。

4.根据权利要求3所述的流延设备，其中所述孔隙延伸一个侧向壁的宽度的至少50％。

5.根据权利要求3所述的流延设备，其中所述孔隙沿着基本上平行于水平面的主方向延伸。

6.根据权利要求5所述的流延设备，其中所述主方向基本上垂直于所述供应方向。

7.根据权利要求3所述的流延设备，其中所述孔隙形成于与所述流延元件相对的侧向壁中。

8.根据权利要求1或2所述的流延设备，其中所述供应方向与水平面形成在-15度与+15度之间的角度。

9.根据权利要求1或2所述的流延设备，其包括：

位于供应通道内的路径转向翅片，所述路径转向翅片易于与所述供应通道的内部的浆料接触；或者

适于与所述浆料接触并放置在所述流延箱内的路径转向翅片。

10.一种流延含有生物碱的材料的片材的方法，所述方法包括：

提供流延箱；

提供连接到所述流延箱的流延元件；

提供面向所述流延元件的可移动支撑件；

利用供应通道通过入口并沿着供应方向将浆料引入所述流延箱中，所述供应方向与水平面形成在-45度与+45度之间的角度，使得所述供应通道赋予浆料流以浆料流方向，所述浆料流方向在所述入口处具有平行于水平面的更大的分量；以及

借助于所述流延元件将所述浆料流延在所述可移动支撑件上。

11.根据权利要求10所述的方法，其中将浆料引入所述流延箱中包括将所述浆料引入直至所述入口上方的料位。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中将浆料引入所述流延箱中包括提供浆料供应元件，所述浆料供应元件限定连接至所述入口的所述供应通道。

13.根据权利要求10或11所述的方法，其包括向所述供应通道进给加压的浆料。

14.根据权利要求10或11所述的方法，其包括为所述流延箱设置侧壁，并且为所述侧壁中的一个设置限定所述入口的孔隙。

15.根据权利要求10或11所述的方法，其中含有生物碱的材料的流延片材包括均质化的烟草片材。

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