CN112384082A - 用于生产含生物碱的材料的流延幅材的流延设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于生产含生物碱的材料的流延片材(10)的流延设备(100)，所述流延设备包括：‑流延箱(1)，所述流延箱适于容纳所述含生物碱的材料的浆料(11)，所述流延箱具有孔(16)；‑可移动支撑件(7)；‑流延辊(3)，所述流延辊至少部分地定位在所述流延箱内，适于将容纳在所述流延箱中的所述浆料流延到所述可移动支撑件上以形成所述流延片材；‑其中所述流延辊面对所述可移动支撑件，从而在它们之间形成间隙(I)，并且其中所述可移动支撑件至少部分地位于所述流延辊上方。

Description

用于生产含生物碱的材料的流延幅材的流延设备和方法

技术领域

本发明涉及用于生产含生物碱的材料的流延幅材的流延设备和方法。

背景技术

特别地，含生物碱的材料是均质化烟草材料，优选用于气溶胶生成制品，例如香烟或“加热不燃烧”型含烟草产品。

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。

均质化烟草材料的最常用形式是再造烟草片材和流延叶(TCL是烟草流延叶的首字母缩写)。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烟草浆料的步骤。接着使用浆料形成烟草幅板，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工艺中产生再造烟草。一旦制备，就可以以与全叶烟草相似的方式切割均质化烟草幅材，以生产适用于香烟和其他吸烟制品的烟草切丝填料。制备这种均质化烟草的方法例如公开在欧洲专利EP 0565360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，均质化烟草材料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。因此，重要的是对均质化烟草材料的组成进行良好控制，例如控制气溶胶的味道。

由于浆料的物理性质(例如浆料的稠度、粘度、纤维尺寸、粒度、水分或使用期限)的变化，标准的流延方法和设备可能导致在均质化烟草幅材的流延期间将浆料施加到支撑件上的非预期变化。非最佳的流延方法和设备可能导致均质化烟草的流延幅材不均匀和缺陷。

均质化烟草幅材中的不均匀性可能导致在气溶胶生成制品的生产中随后处理均质化烟草幅材的困难。例如，不均匀性可导致在幅材的制造或进一步加工期间幅材的撕裂甚至幅材的破裂。这继而可能例如导致机器停止。另外，不均匀的烟草幅材可能在由相同的均质化烟草幅材生产的气溶胶生成制品之间的气溶胶递送中产生非预期的差异。

需要一种用于生产含生物碱的材料的流延幅材的流延设备和方法，该流延设备和方法适于克服或至少显著减少上述问题。

发明内容

本发明涉及一种用于生产含生物碱的材料的流延片材的流延设备，该流延设备包括：流延箱，该流延箱适于容纳含生物碱的材料的浆料，该流延箱具有孔；可移动支撑件；流延辊，该流延辊至少部分地定位在流延箱内，适于将容纳在流延箱中的浆料流延到可移动支撑件上以形成流延片材；其中流延辊面对可移动支撑件，从而在它们之间形成间隙，并且其中可移动支撑件至少部分地位于流延辊上方。

旋转辊对流延在可移动支撑件上的流延片材的厚度提供良好控制。这种厚度的变化很容易获得，例如改变了在可移动支撑件与流延辊之间形成的间隙的宽度。

此外，在流延箱中存在辊，该辊旋转以将含生物碱的材料片材流延到可移动支撑件上，可以对容纳在流延箱中的浆料产生混合作用。混合可以允许形成均质化浆料，继而可以形成几乎没有缺陷的流延片材。

如本文所用，术语“片材”表示宽度和长度大大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。连续的“片材”在本文中称为“幅材”。

如本文所用，术语“可移动支撑件”表示包括可在至少一个纵向方向上移动的表面的任何装置。可移动支撑件可形成闭合环，以便在一个方向上提供不间断的传送能力。然而，可移动支撑件也可以以前后移动的方式移动。可移动支撑件可包括传送带。可移动支撑件可以是基本上平坦的，并且可以示出结构化或非结构化的表面。可移动支撑件可以在其表面中没有开口，或者可以仅示出这样的尺寸的孔，即它们对于沉积在其上的浆料是不可渗透的。可移动支撑件可包括片状可移动且可弯曲的带。带可以由金属材料制成，包括但不限于钢、铜、铁合金和铜合金，或者由橡胶材料制成。带可以由耐热材料制成，使得其可以被加热以加速浆料的干燥过程。

如本文所用，术语“浆料”表示液体状、粘稠或糊状材料，其可以包含不同液体状、粘稠或糊状材料的乳液，并且其可以包含一定量的固态颗粒，前提条件是浆料仍显示出液体状、粘稠或糊状行为。

“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再造烟草。

均质化烟草片材材料也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。均质化烟草片材可以用作气溶胶形成材料。

浆料可以包含多种不同的组分或成分。这些组分可能影响含生物碱的材料的流延幅材的性质。第一成分是含有生物碱的材料，例如粉末形式。该材料可以是例如烟草粉末混合物，其优选地包含浆料中存在的大部分烟草。烟草粉末混合物是均质化烟草材料中大部分烟草的来源，因此使最终产品具有风味，例如通过加热均质化烟草材料而产生的气溶胶的风味。为了提高作为增强剂的生物碱材料幅材的拉伸强度，优选地将含纤维素纤维的纤维素纸浆添加到浆料中。可以添加粘合剂。可以添加气溶胶形成剂。为了增强均质化片材的拉伸特性并促进气溶胶的形成，优选地添加粘合剂和气溶胶形成剂。此外，为了达到一定的粘度和对于流延含生物碱的材料幅材而言最佳的水分，可以向浆料中添加水。

添加到浆料中的粘合剂的量可以占浆料干重的约1％至约5％。更优选地，其在约2％至约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在整个均质化烟草幅材中保持基本上分散。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。

在浆料中引入纤维素纤维通常会增加烟草材料幅材的抗张强度，从而用作增强剂。因此，添加纤维素纤维可以增加均质化烟草材料幅材的回弹性。包含在用于均质化烟草材料的浆料中的纤维素纤维是本领域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大麻及竹材的替代物中。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毫米至约3毫米之间。此外，优选地，纤维素纤维的量占浆料(或均质化烟草片材)总重量的干重的约1％至约7％。

用于包含在均质化烟草材料的浆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(诸如薄荷醇)、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。

浆料可具有以干重计大于约5％的气溶胶形成剂含量。浆料可具有以干重计约5重量％至约30重量％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％。更优选地，气溶胶形成剂占浆料的干重的约15％至约25％。

粘合剂和纤维素纤维的重量比优选地在约1:7至约5:1之间。更优选地，粘合剂和纤维素纤维的重量比在约1:1至约3:1之间。

粘合剂和气溶胶形成剂的重量比优选地在约1:30至约1:1之间。更优选地，粘合剂和气溶胶形成剂的重量比在约1:20至约1:4之间。

优选地，含生物碱的材料是烟草。粘合剂和烟草颗粒的重量比优选地在约1:100至约1:10之间。更优选地，粘合剂和烟草颗粒的重量比在约1:50至约1:15之间，甚至更优选地在约1:30至1:20之间。

气溶胶形成剂和烟草颗粒的重量比优选地在约1:20至约1:1之间。更优选地，气溶胶形成剂和烟草颗粒的重量比在约1:6至约1:2之间。

气溶胶形成剂和纤维素纤维的重量比优选地在约1:1至约30:1之间。更优选地，气溶胶形成剂和纤维素纤维的重量比在约5:1至约15:1之间。

纤维素纤维和烟草颗粒的重量比优选地在约1:100至约1:10之间。更优选地，纤维素纤维和烟草颗粒的重量比优选地在约1:50至约1:20之间。

本发明的设备包括用于容纳浆料的流延箱和在其中流延浆料的可移动支撑件。

浆料可从不同位置到达流延箱。因此，流延箱可能不是形成浆料的地方。例如，可以在料仓或储罐中形成浆料，通过适当的管线将浆料从料仓或储罐中传送到流延箱中。优选地，将浆料连续地供应至流延箱，同时将浆料流延至可移动支撑件上以形成含生物碱的材料的连续幅材。因此，料仓和流延箱优选地流体连接，以允许浆料从一个流到另一个。

流延箱优选地是箱形的，以便形成用于容纳浆料的容器。优选地，流延箱包括壁。优选地，壁又包括侧壁，更优选地包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁。第一侧壁和第二侧壁以及第三侧壁和第四侧壁有利地彼此面对。侧壁基本竖直，或相对于竖直平面倾斜。流延箱可以在上侧打开，也可以包括封盖或顶壁。另外，流延箱可包括底壁。

流延箱的壁限定了流延箱本身的内部空间，即，壁界定了流延箱的内部空间。

流延箱还包括在壁中的一个中的孔，使得箱不是完全封闭的容器。因此，流延箱的内部空间与外部接触。由于孔的存在，作为流延箱的内部空间，考虑了由孔限定的区域闭合的“理论”箱的空间。因此，考虑到由壁封闭的孔，优选在箱的内部空间与外部之间形成分界线。孔可以形成在多于一个壁中(例如，角孔，其是在箱的角处形成的孔)。此外，可能存在多个孔。

在流延箱内部，放置流延辊。在流延箱内安装流延辊使得辊可以绕旋转轴线旋转，该旋转轴线在下文中称为第一旋转轴线。优选地，流延辊限定相对的第一纵向末端和第二纵向末端，并且相对的纵向末端附接至流延箱的相对的侧壁，例如，一个末端附接至第一侧壁，而相对的末端附接至第二侧壁。

优选地，流延辊为大致圆柱形。流延辊可以由金属诸如不锈钢或铝制成。替代地，它可以包括塑料材料或橡胶。它优选地具有对应于纵向尺寸的主要尺寸，该主要尺寸又优选地对应于圆柱体的轴线的方向。

优选地，流延辊通过马达围绕其旋转轴线(称为第一旋转轴线)旋转。流延辊的纵向方向优选地也与第一旋转轴线平行或重合。因此有利地驱动流延辊旋转并且可以调节其旋转速度。

优选地，第一旋转轴线是大致水平的，也就是说，它是水平面的一部分。此外，优选地，第一旋转轴线与流延箱的底壁之间的距离沿着流延辊的纵向长度是恒定的。流延辊的纵向长度是辊在其相对的第一纵向末端与第二纵向末端之间的长度。

此外，优选地，将流延辊安装在流延箱中的高度使得流延辊的至少一部分与浆料接触。优选地将流延辊部分浸没在浆料中，使得通过流延辊的旋转，流延辊的外表面被一层浆料覆盖。流延辊的安装高度被定义为在第一旋转轴线与参考水平面之间沿着竖直Z轴线的距离。如果该距离沿着流延辊的长度不是恒定的，则将这些距离的平均值作为高度。然而，并不总是需要流延辊与流延箱内部存在的浆料接触，因为浆料可以从其他元件诸如另外的辊传送至流延辊。因此，措词“易于流延容纳在流延箱中的浆料的流延辊”是指流延辊流延在流延箱中的某个时刻存在的浆料，但是不必直接由流延辊从流延箱带走并流延，可以通过附加元件将其从流延箱传送到流延辊。

流延辊和可移动支撑件的相对安装使得两者彼此面对。优选地在流延辊与可移动支撑件之间形成间隙。优选地，该间隙基本上等于浆料层的厚度。

此外，优选地，可移动支撑件至少部分地位于流延辊上方。措词“至少部分地位于……上方”是“至少局部地位于……上方”的同义词，并且是指沿着流延辊的竖直轴线的坐标(纵坐标)(由其第一旋转轴线的位置限定)，以及沿着浆料流延到可移动支撑件上的线(即，浆料与可移动支撑件之间的接触线)的位置的同一竖直轴线的坐标(纵坐标)处于两个不同的高度，并且接触线的高度高于流延辊的第一旋转轴线的高度。因此，如果Z_轴是流延辊的第一旋转轴线沿着竖直轴线的坐标，并且Z_接触是流延辊上的浆料与可移动支撑件之间的接触线沿着同一竖直轴线的坐标，则—假设两个坐标都是正的，Z_接触>Z轴(如果坐标不是正的，则可以选择参考系，使它们为正并朝着更高的高度增加)。在上文中，已经考虑了第一旋转轴线的坐标Z_轴沿其延伸方向保持恒定。如果这不成立，也就是说，如果第一旋转轴线不是水平的，则Z_轴是第一旋转轴线沿其延伸方向的所有点i的所有Z_轴，i的平均值。以相同的方式，已经考虑了接触线的坐标Z_接触沿其延伸方向保持恒定。如果这不成立，也就是说，如果接触线不是水平的，则Z_接触是接触线沿其延伸方向的所有点i的所有Z_接触，i的平均值。

在构造中，“部分地位于……上方”可能是指在俯视图中可移动支撑件和流延辊至少部分地重叠。

这种构造的优点是浆料的施加可以更均匀。浆料不是“落”在可移动支撑件上，而是以受控方式施加在可移动支撑件上。

有利的是，当流延辊旋转时，浆料层由于其“粘性”特性而自身附着在流延辊的外表面上。由于存在于流延辊与可移动支撑件之间的间隙优选地小于或等于该层的厚度的事实，浆料层通过接触而自动传送到可移动支撑件上。以这种方式，流延含生物碱的材料幅材。

优选地，流延辊的切线速度与可移动支撑件的切线速度相似或相同。因此，在流延辊与可移动支撑件之间限定的间隙处的两个切线速度之间的比率优选地在约0.9至约1.1之间，更优选地为约1。

间隙的宽度尤其取决于浆料的参数，诸如其粘度。间隙的宽度可以容易地控制或改变，以改变可移动支撑件或流延辊的位置，因此可以容易地控制流延幅材的厚度。

优选地，间隙的宽度是均匀的，即，间隙的宽度对于流延辊的所有纵向延伸保持恒定。

间隙优选地等于流延辊与可移动支撑件之间的最小距离。

可移动支撑件可以是例如可移动带。可移动支撑件优选地定位成面对形成在流延箱中的孔或邻近孔。制成可移动支撑件的材料优选地适合于避免或最小化在流延时其上的浆料的胶粘。

可移动支撑件至少部分地定位在流延箱的外部，以将流延片材从流延箱传送走。更优选地，所有可移动支撑件都位于流延箱的外部。优选地，间隙也位于流延箱的外部。流延辊和可移动支撑件在孔所在的位置彼此面对，该位置是流延箱的内部空间可以与外部接触的位置。

在将浆料从流延箱传送到可移动支撑件的旋转运动中，流延辊还混合浆料。旋转引起的“浆料波”和搅动可有助于在流延箱内混合浆料。

由流延辊引起的混合可以是流延箱中存在的唯一混合，或者在流延箱内可以存在其他混合元件，诸如搅拌器、散热片或类似物。

混合有助于使流延箱内的浆料均匀化，从而形成浆料的成分和浆料参数(例如温度、粘度等)可以均匀地分布在流延箱内。浆料可能非常稠密、高度粘稠，并且可以视为非牛顿流体。浆料中的非均质性通常保持局部，并且很难“传播”。浆料中的非均质性导致流延片材中的非均质性，导致最终产品的不可再现性。因此，改善浆料混合对于最终产品的特性可能是有益的。

此外，只需要一个元件即可执行两项功能：流延辊同时混合和流延。无需其他部件。

优选地，流延辊具有容纳在流延箱内的第一部分和从孔突出的第二部分。有利地，当在流延箱中堆放流延辊时，流延辊具有第一部分，该第一部分位于流延箱内，即位于流延箱的内部空间中，而第二部分位于外部。为了位于流延箱的内部空间之外，流延辊的第二部分从孔中突出。优选地，孔的尺寸足够宽以允许流延辊的第二部分从其突出。

优选地，流延箱中的孔位于流延箱的上部部分。流延箱沿Z方向具有给定的高度。流延箱的“上部部分”是流延箱的位于穿过流延箱的高度的中值的水平面上方的一部分。如果可以在流延箱中限定多于一个高度，则在取中位数之前应考虑所有高度的平均值。

优选地，该设备包括位于流延箱内的传送辊，该传送辊适于将浆料从流延箱传送至流延辊。第二辊有利地定位在流延箱内，即在流延箱的内部空间中。优选地，传送辊可以以与流延辊相同的方式连接到流延箱。例如，传送辊可限定相对的第一纵向末端和第二纵向末端，并且相对的末端附接到流延箱的相对的侧壁，例如，流延辊附接到相同的相对的壁。

在传送箱内安装流延辊使得辊可以绕旋转轴线旋转，该旋转轴线在下文中称为第二旋转轴线。传送辊优选地是大致圆柱形，并且第二旋转轴线对应于圆柱体的纵向轴线。

优选地，在流延辊与传送辊之间形成第二间隙。第二间隙优选地等于流延辊与传送辊之间的最小距离。优选地，第二间隙的宽度沿着流延辊和传送辊的纵向延伸是恒定的。

传送辊还优选地由马达驱动旋转。优选地，流延辊的切线速度与传送辊的切线速度相似或相同。因此，在流延辊与传送辊之间限定的第二间隙处的两个切线速度之间的比率优选地在约0.9至约1.1之间，更优选地为约1。

优选地，传送辊的直径大于流延辊的直径。在这种构造中，传送辊在旋转时“移动”大量的浆料，从而增加了浆料的混合。

替代地，传送辊的直径小于流延辊的直径。在这种构造中，较小的传送辊优选地具有比流延辊更高的角速度，以便获得基本上相似的切向速度。快速传送辊可产生“浆料波”，以改善混合。

优选地，传送辊将浆料从流延箱传送到流延辊。优选地，传送辊至少部分地浸没在浆料中。更优选地，它被浆料完全浸没。在具有两个辊的这种构造中，不需要将流延辊浸没在流延箱中的浆料中，传送辊将浆料传送到流延辊的表面上。因此，流延辊可以完全位于流延箱中的浆料液位上方。

优选地，被浆料浸没的流延辊的体积与流延辊的总体积之间的比率小于考虑传送辊时的相同比率。浆料优选地覆盖传送辊比流延辊更多。优选地，第一旋转轴线的高度高于第二旋转轴线的高度。因此，如果Z_轴是流延辊的第一旋转轴线沿着竖直轴线的坐标，并且Z_轴2是传送辊的第二旋转轴线沿着同一竖直轴线的坐标，则—假设两个坐标都是正的(如果坐标不是正的，则可以选择参考系，使它们为正并朝着更高的高度增加)，Z_轴>Z_轴2。在上文中，已经考虑了第一旋转轴线和第二旋转轴线的坐标沿其延伸方向保持恒定。如果这不成立，也就是说，如果第一旋转轴线不是水平的，则Z_轴是第一旋转轴线沿其延伸方向的所有点i的所有Z_轴，i的平均值。以相同的方式，已经考虑了第二旋转轴线的坐标沿其延伸方向保持恒定。如果这不成立，也就是说，如果第二旋转轴线不是水平的，则Z_轴2是第二旋转轴线沿其延伸方向的所有点i的所有Z_轴2，i的平均值。

通过进行旋转运动以将浆料从流延箱传送到流延辊，传送辊还混合浆料。因此，在流延箱中至少存在两次混合：由流延辊进行的将浆料从其表面传送至可移动支撑件的混合，然后优选还由传送辊进行的将浆料从其表面传送至流延辊的混合。传送辊的混合甚至比流延辊的混合更为有效，因为与流延辊相比，传送辊优选地与更多的浆料接触，从而可以使更大量的浆料运动。

此外，两个辊(传送辊和流延辊)的存在可以改善对流延幅材厚度的控制。在该实例中，浆料必须穿过两个间隙，其宽度可以容易且精确地选择。因此，流延在可移动支撑件上的浆料具有受控的尺寸。

优选地，流延辊和传送辊限定第一旋转轴线和第二旋转轴线，该第一旋转轴线和第二旋转轴线彼此平行。优选地，第一旋转轴线和第二旋转轴线是平行的，使得流延辊与传送辊之间的距离沿其纵向延伸方向保持恒定，从而形成基本均匀的浆料层。

优选地，流延箱包括侧壁和用于浆料的入口，用于浆料的入口形成在侧壁中的一个中。从侧壁中的一个中插入浆料，而不是例如从上方插入，可以进一步提高浆料的均匀性，因为它使浆料自身内部的气泡形成最小化或受到限制。优选地经由入口将另外的浆料插入到流延箱中给定的浆料液位以下。优选地，在指定的高度或在指定的高度范围内，流延箱中的给定的浆料液位保持基本恒定。因此，有利地，在流延时，有连续的新浆料流，其经由合适的管线被带入流延箱中。如果以使浆料落到流延箱上的方式添加浆料，则通过空气落下的浆料可能会引入气泡，这可能会导致流延幅材中出现缺陷。由于入口定位在给定浆料液位以下的侧壁中，因此难以形成气泡。

优选地，入口在竖直方向上定位在流延辊的第一旋转轴线的高度的下方。优选地，入口的高度低于第一旋转轴线的高度。因此，如果Z_轴是流延辊的第一旋转轴线沿着竖直轴线的坐标，并且Z_入口是入口沿着同一竖直轴线的坐标，则—假设两个坐标都是正的(如果坐标不是正的，则可以选择参考系，使它们为正并朝着更高的高度增加)，Z_轴>Z_入口。在上文中，已经考虑了第一旋转轴线和入口的坐标沿其延伸方向保持恒定。如果这不成立，也就是说，如果第一旋转轴线不是水平的，则Z_轴是第一旋转轴线沿其延伸方向的所有点i的所有Z_轴，i的平均值。以相同的方式，已经考虑了入口的坐标沿其延伸方向保持恒定。如果这不成立，也就是说，如果入口不是水平的，则Z_入口是入口沿其延伸方向的所有点i的所有Z_入口，i的平均值。

优选地，入口定位在相当“低”的高度，因为其优选地位于流延箱中的浆料液位以下。更优选地，入口在竖直方向上定位在传送辊的第一旋转轴线和第二旋转轴线的高度的下方。传送辊的第二旋转轴线的高度优选地小于第一旋转轴线的高度。

优选地，可移动支撑件包括辊筒和带，辊筒限定平行于流延辊的第一旋转轴线的第三旋转轴线。通过这种布置，可以在流延辊与可移动支撑件之间获得恒定的间隙。

优选地，第一旋转轴线与第二旋转轴线之间的距离在约320毫米至约1100毫米之间。更优选地，它在约390毫米至约780毫米之间。

优选地，包含第一旋转轴线的竖直平面与包含第三旋转轴线的竖直平面之间的距离在约800毫米至约1700毫米之间。更优选地，它在约1000毫米至约1500毫米之间。

优选地，包含第一旋转轴线的竖直平面与包含第二旋转轴线的竖直平面之间的距离在约200毫米至约700毫米之间。更优选地，它在约250毫米至约500毫米之间。

优选地，包含第二旋转轴线的水平平面与包含第三旋转轴线的水平平面之间的距离在约1200毫米至约2500毫米之间。更优选地，它在约1500毫米至约2000毫米之间。

优选地，包含第一旋转轴线的水平平面与包含第二旋转轴线的水平平面之间的距离在约250毫米至约850毫米之间。更优选地，它在约300毫米至约600毫米之间。

优选地，流延辊的直径在约150毫米至约1300毫米之间。更优选地，它在约500毫米至约1100毫米之间。优选地，传送辊的直径在约250毫米至约1700毫米之间。更优选地，它在约600毫米至约1300毫米之间。

优选地，存在于流延辊与可移动支撑件之间的间隙(其中该间隙表示两者之间的最短距离)在约0.01毫米至约5毫米之间。更优选地，它在约0.01毫米至约2毫米之间。更优选地，它在约0.5毫米至约1.5毫米之间。

优选地，存在于流延辊与传送辊之间的间隙(其中该间隙表示两者之间的最短距离)在约0.1毫米至约15毫米之间。更优选地，它在约0.3毫米至约7毫米之间。更优选地，它在约0.5毫米至约1.5毫米之间。

优选地，可移动支撑件至少部分地定位在流延辊上方。流延辊和可移动支撑件的相应布置优选地诸如以最优方式将浆料从流延辊传送到可移动支撑件上。

本发明还涉及一种生产含生物碱的材料的流延片材的方法，该方法包括：提供具有孔的流延箱；提供至少部分地定位在流延箱内的流延辊；提供面向流延辊的可移动支撑件；将浆料引入流延箱中直至某浆料液位，其中流延辊的一部分位于浆料液位上方；以及旋转流延辊，以便将浆料流延到可移动支撑件上。

在讨论设备时已经详细说明了本发明方法的优点。另外，将浆料引入流延箱中，从而达到浆料液位。优选地，浆料液位保持恒定或保持在一定范围内。流延辊优选地至少一部分定位在浆料外部，以使其在浆料液位上方。流延辊也可以完全高于浆料液位。

这种构造的优点在于，例如当浆料的量变化时，通过流延箱内存在的压力值的可能变化，从流延辊到可移动支撑件的浆料的施加不受影响，或者该影响被最小化。

优选地，该方法包括在流延箱内提供传送辊；以及旋转传送辊以混合流延箱中的浆料。因此存在由流延辊和传送辊两者的旋转引起的双重混合，这可以使浆料进一步均匀化，从而也可以更好地控制流延片材的厚度。

优选地，该方法包括旋转传送辊以将浆料从流延箱传送到流延辊。优选地将浆料首先从流延箱传送到传送辊，然后从传送辊传送到流延辊，最后从流延辊传送到可移动支撑件。也可能存在其他辊筒。

优选地，该方法包括以约5米/分钟至约50米/分钟之间的速度移动可移动支撑件。可移动支撑件在流延期间不断移动以形成包含生物碱的材料幅材。所选择的速度范围是在快速生产的要求与形成光滑均质化流延片材的要求之间的折衷。

优选地，将浆料引入流延箱内的步骤包括将低于浆料液位的浆料引入流延箱内。将浆料优选地引入流延箱中直至达到给定的浆料液位。优选地，该给定液位保持在所选范围内。从流延箱中连续除去浆料以流延含生物碱的材料片材，因此为了将浆料液位保持在所选范围内，需要在流延箱中添加浆料。优选地，该添加在浆料液位以下进行，即，另外的浆料的入口定位在比流延箱中的浆料液位所限定的高度低的高度处。在浆料液位以下引入浆料可以减少浆料中气泡的数量。

优选地，将浆料引入流延箱内的步骤包括将浆料沿着进料方向引入流延箱中，该进料方向与水平面形成约在-45度至约+45度之间的角度。优选地，将浆料引入流延箱中是在其侧壁上进行的。优选地，以给定压力引入浆料。由于进料方向不是竖直的，因此减少或最小化了流延箱内气泡的形成；此外，容纳在流延箱中的浆料不受下落浆料的势能的影响，并且由于流延箱内的压力条件恒定，因此需要更均匀(含量和厚度)的流延叶。

浆料的基本水平进料可以避免在浆料进料期间的“重力效应”和相关的流量变化。

优选地，含生物碱的材料的流延片材包括均质化烟草片材。

优选地，提供可移动支撑件的步骤包括：提供至少部分地位于流延辊上方的可移动支撑件，

优选地，本发明还涉及一种用于生产流延片材的流延设备，该流延设备包括：流延箱，该流延箱适于容纳浆料，该流延箱具有孔；可移动支撑件；流延辊，该流延辊至少部分地定位在流延箱内，适于将容纳在流延箱中的浆料流延到可移动支撑件上以形成流延片材；其中流延辊面对可移动支撑件，从而在它们之间形成间隙。

优选地，本发明还涉及一种生产流延片材的方法，该方法包括：提供具有孔的流延箱；提供至少部分地定位在流延箱内的流延辊；提供面向流延辊的可移动支撑件；将浆料引入流延箱中直至给定液位；以及旋转流延辊，以便将浆料流延到可移动支撑件上。

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，其中：

-图1是用于生产含生物碱的材料幅材的设备的示意性侧视剖视图；

-图2是图1的设备的放大视图；并且

-图3a和图3b是处于两种操作条件下的图1的设备的示意图。

具体实施方式

图1和图2示出了用于生产根据本发明的均质化烟草材料幅材10的设备100。

设备100包括含浆料11的流延箱10和可移动支撑件7，其中与流延箱1相关联的流延辊3将容纳在流延箱1中的浆料11流延到可移动支撑件7上以形成均质化烟草材料的流延片材或幅材10。

流延箱1包括侧壁，所述侧壁包括相对的第一壁13和第二壁14。流延箱1通常由四个侧壁限定，即，相对的第一壁13和第二壁14以及连接相对的第一壁13和第二壁14的相对的第三壁和第四壁(图中未示出)。

此外，流延箱1包括底壁15。它还包括孔16，在这种情况下，该孔与流延箱的顶部和一部分壁14重合。孔16定位在可移动支撑件7附近。

可移动支撑件7包括具有辊筒组件的连续不锈钢带。优选地，钢带围绕一对相对的辊筒4、12缠绕。浆料通过流延辊3流延在钢带上(在辊筒4处)，从而形成均质化烟草材料的连续片材10。

流延浆料10由可移动支撑件7沿图1中箭头17所示的流延方向驱动，并进入加热单元(图中未示出)，在其中进行逐步加热并均匀干燥。

进入的浆料11从入口90(特别是管道60的端部)引入到流延箱1中，该入口连接到流延箱1的侧壁13，在那里形成开口，使进入的浆料11靠近流延箱的底部1。

通常通过泵(图中未示出)将来自缓冲罐(图中未示出)的浆料11转移到流延箱1中。优选地，泵包括流量控制器(图中不可见)，以控制引入到流延箱1中的浆料11的量。有利地，该泵被设计成确保将浆料转移时间保持在必要的最小限度。

流延箱1中的浆料11的量具有预定液位，其优选保持基本恒定或在给定范围内。为了将浆料11的量基本保持在相同液位，泵控制浆料11向流延箱1的流动。浆料的预定液位在图1和图2中用虚线19表示。

流延辊3与流延箱1相关联，以流延浆料。流延辊3的主要尺寸是其纵向宽度。流延辊限定了第一旋转轴线21(在图1中用十字表示)，该第一旋转轴线与其纵向方向相对应。优选地，第一旋转轴线21是水平的，并且更优选地垂直于流延方向17。

流延辊3优选地通过其端部以可旋转的方式附接到流延箱1的两个相对的侧壁上。此外，流延辊3部分地从孔16突出并且面向可移动支撑件7(详细参见图2)。流延辊3的直径用K表示，并且其旋转方向用P表示。

在流延辊3与可移动支撑件7的钢带之间存在间隙，在附图中用I表示，该间隙的尺寸尤其确定了均质化烟草材料的流延幅材10的厚度。流延辊3和带7在孔16处彼此面对，并且带部分地定位在流延辊3的上方。具有直径M且输送带7的辊筒4优选在与流延辊3相同的方向Q上旋转(参见图2中的箭头P和Q的方向)。辊筒4优选地限定第三旋转轴线23，在图1中用十字表示。

流延箱1优选地还包括第二辊，即传送辊2。传送辊2的直径J优选地大于流延辊3的直径K。优选地，传送辊2是圆柱形的，并且限定平行于第一旋转轴线21的第二旋转轴线22(在图1中用十字表示)。传送辊2优选地通过其纵向端部以可旋转的方式附接到流延箱1的两个相对的侧壁上。此外，传送辊2优选地整体位于流延箱1内，并且至少部分地被浆料11浸没。传送辊2的旋转方向O与流延辊3和辊筒4的方向P或Q相反。

在流延辊3与传送辊2之间形成间隙H。

下表1中列出了流延箱1的其他优选技术细节。在表1中，所有值均以毫米(mm)给出。

表1

优选地，沿着第一旋转轴线21与第二旋转轴线22之间的水平轴线的距离A在约200毫米至约700毫米之间。更优选地，A在约250毫米至约500毫米之间。

优选地，沿着第一旋转轴线21与第三旋转轴线23之间的水平轴线的距离B在约800毫米至约1700毫米之间。更优选地，B在约1000毫米至约1500毫米之间。

优选地，沿着第一旋转轴线21与第二旋转轴线22之间的竖直轴线的距离C在约250毫米至约850毫米之间。更优选地，C在约300毫米至约600毫米之间。

因此，第一旋转轴线与第二旋转轴线之间的距离等于

其优选地在约320毫米至约1101毫米之间。

优选地，沿着第一旋转轴线21与第三旋转轴线23之间的竖直轴线的距离D在约1200毫米至约2500毫米之间。更优选地，D在约1500毫米至约2000毫米之间。

优选地，沿着竖直轴线距流延箱的底部的浆料液位E在约100毫米至约1000毫米之间。更优选地，E在约200毫米至约600毫米之间。

优选地，流延辊2与传送辊3之间的间隙H在约0.10毫米至约15毫米之间。更优选地，H在约0.30毫米至约7毫米之间。

优选地，流延辊2与辊筒4之间的间隙I在约0.01毫米至约5毫米之间。更优选地，I在约0.01毫米至约2毫米之间。

优选地，传送辊3的直径J在约250毫米至约1700毫米之间。更优选地，J在约600毫米至约1300毫米之间。

优选地，流延辊2的直径K在约150毫米至约1300毫米之间。更优选地，K在约500毫米至约1100毫米之间。

优选地，辊筒4的直径M在约750毫米至约3000毫米之间。更优选地，M在约1500毫米至约2500毫米之间。

优选地，流延箱的高度L在约300毫米至约2000毫米之间。更优选地，L在约500毫米至约1300毫米之间。

在设备100的运行中，浆料11在入口90处供应到流延箱1，该入口定位在流延箱1的底部部分处的侧壁13上。浆料达到给定液位19。当传送辊3达到液位19时，其部分地与流延箱中的浆料11接触，并且由于其旋转，其用浆料11的膜或层6覆盖其外表面，从而在其第一次转移到流延辊3之前，在辊2中形成浆料涂层。然后，由于传送辊2上的层6与流延辊3的表面之间的接触，浆料被传送至流延辊3，并且在最终传送至输送带7之前，在流延辊2的表面上形成浆料涂层9。

流延辊2围绕轴线21旋转，并且浆料层9接触可移动支撑件7的带。这导致浆料从流延辊3传送至带7，在此处浆料涂层形成流延幅材10。

然后幅材优选地被干燥并卷成线轴以供储存(图中未示出)。随后将这些线轴解开，并用于制造用于气溶胶生成制品的烟草组分。

如在图3a、图3b中可见，优选地首先安装流延箱1并且在其中布置辊2、3，然后将可移动支撑件7移近流延箱以开始流延。

Claims (15)

1.一种用于生产含生物碱的材料的流延片材的流延设备，所述流延设备包括：

·流延箱，所述流延箱适于容纳所述含生物碱的材料的浆料，所述流延箱具有孔；

·可移动支撑件；

·流延辊，所述流延辊至少部分地定位在所述流延箱内，适于将容纳在所述流延箱中的所述浆料流延到所述可移动支撑件上以形成所述流延片材；

·其中所述流延辊面对所述可移动支撑件，从而在它们之间形成间隙，并且其中所述可移动支撑件至少部分地位于所述流延辊上方。

2.根据权利要求1所述的流延设备，包括位于所述流延箱内的传送辊，所述传送辊适于将浆料从所述流延箱传送至所述流延辊。

3.根据权利要求1或2所述的流延设备，其中所述流延辊和所述传送辊限定第一旋转轴线和第二旋转轴线，所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线彼此平行。

4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的流延设备，其中所述流延箱包括侧壁和用于所述浆料的入口，用于所述浆料的所述入口形成在所述侧壁中的一个中。

5.根据权利要求4所述的流延设备，其中所述入口在竖直方向上定位在所述流延辊的所述第一旋转轴线的高度的下方。

6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的流延设备，其中所述可移动支撑件包括辊筒和带，所述辊筒限定平行于所述流延辊的第一旋转轴线的第三旋转轴线。

7.根据从属于权利要求3的前述权利要求中任一项所述的流延设备，其中所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线之间的距离在约320毫米至约1100毫米之间。

8.根据前述权利要求中任一项所述的流延设备，其中在所述流延辊与所述可移动支撑件之间存在的所述间隙在约0.01毫米至约5毫米之间。

9.一种用于生产含生物碱的材料的流延片材的方法，所述方法包括：

·提供具有孔的流延箱；

·提供至少部分地定位在所述流延箱内的流延辊；

·提供面向所述流延辊的可移动支撑件；

·将浆料引入所述流延箱中直至某浆料液位，其中所述流延辊的一部分位于所述浆料液位上方；以及

·旋转所述流延辊，以便将所述浆料流延到所述可移动支撑件上。

10.根据权利要求9所述的方法，包括：

·在所述流延箱内提供传送辊；以及

·旋转所述传送辊以混合所述流延箱中的所述浆料。

11.根据权利要求10所述的方法，包括：

·旋转所述传送辊以将所述浆料从所述流延箱传送到所述流延辊。

12.根据权利要求9至11中的一项或多项所述的方法，包括：

·以约5米/分钟至约50米/分钟之间的速度移动所述可移动支撑件。

13.根据权利要求9至12中的一项或多项所述的方法，其中将所述浆料引入所述流延箱内的步骤包括：

·将所述浆料沿着进料方向引入所述流延箱中，所述进料方向与水平面形成约-45度至约+45度之间的角度。

14.根据权利要求9至13中的一项或多项所述的方法，其中所述含生物碱的材料的流延片材包括均质化烟草片材。

15.根据权利要求9至14中的一项或多项所述的方法，其中提供可移动支撑件的步骤包括：

·提供至少部分地位于所述流延辊上方的可移动支撑件。

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