CN114828664A - 生产含有生物碱的材料的片材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制备含有生物碱的材料的片材的方法,所述方法包括:‑将含有生物碱的材料研磨成粉末;‑将所述粉末与粘结剂、气溶胶形成剂和水合并以形成浆料,其中所述浆料包含:·量占所述浆料的总重量的约40%至约70%的含有生物碱的材料的粉末;·量占所述浆料的总重量的约30%至约55%的水;·量占所述浆料的总重量的约0%至约1%的粘结剂;·量占所述浆料的总重量的1%至约5%的气溶胶形成剂;‑向包含纤维的基质片材施加所述浆料以形成含有生物碱的材料的片材。
Description
本发明涉及一种用于生产含有生物碱的材料的片材的方法。
特别地,含有生物碱的材料可为均质化烟草材料,其优选用于气溶胶生成制品如香烟或含有烟草的“加热不燃烧”型产品中。
当今,除了烟草叶外,在制造烟草产品时也使用均质化烟草材料,如流延叶或再造烟草。
在“加热不燃烧”气溶胶生成制品中,将气溶胶形成基质加热到相对低的温度以形成气溶胶,但防止烟草材料燃烧。
均质化烟草材料通过混合不同组分(包括烟草粉末)以形成烟草浆料来产生。此外,除了烟草中所含的纤维外,浆料通常还含有纤维如纤维素纤维。接着将该浆料储存在储罐中,之后通过合适的递送系统发送到流延系统,在该系统中,它进入“流延箱”以在移动的输送机钢带上流延,然后进入干燥器中干燥。
需要一种获得含有生物碱的替代材料的方法,所述替代材料可用于加热不燃烧产品。
在一个方面,本发明涉及一种用于生产含有生物碱的材料的片材的方法,所述方法包括:将含有生物碱的材料研磨成粉末;和将该粉末与粘结剂、气溶胶形成剂和水合并以形成浆料。优选地,浆料包含:量占所述浆料总重量的约40%至约70%的含有生物碱的材料的粉末。优选地,浆料包含量占所述浆料总重量的约30%至约55%的水。优选地,浆料包含量占所述浆料总重量的约0%至约1%的粘结剂。优选地,浆料包含量占所述浆料总重量的1%至约5%的气溶胶形成剂。所述方法还可包括向包含纤维的基质片材施加浆料以形成含有生物碱的材料的片材。
将该浆料供给给包含纤维的基质片材以形成含有生物碱的材料的片材。因此,浆料的“纤维基质”已经存在而无需在浆料中添加大量纤维即可获得具有相对高的拉伸强度的包含生物碱的材料的片材。该方面可允许在浆料中使用较少的水,并因此也可允许在干燥所得的含有生物碱的材料的片材时使用较少的能量。还可实现对片材的组成的更好控制。
如本文所使用,术语“片材”表示宽度和长度比其厚度大得多的层状元件。
如本文所使用,术语“浆料”是指液体状、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。浆料可以含有一定量的固态颗粒,前提是浆料仍显示出液体状、粘性或糊状行为。
在下文中,用术语“上游”或“下游”来提及浆料的流动方向。
如本文所使用,术语“可移动支撑件”表示包括适于在至少一个纵向方向上移动的表面的任何手段。可移动支撑件可形成闭合环,从而在一个方向上提供不间断的输送能力。然而,可移动支撑件也可以往复方式移动。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。可移动支撑件可显示出结构化或非结构化的表面。可移动支撑件可包括片状可移动和可弯曲带。带可由金属材料制成,包括但不限于钢、铜、铁合金和铜合金,或可由橡胶制成。
“包含纤维的基质片材”表示用作浆料的基质并在包含纤维的材料中形成的片材。形成片材的材料可包括任何类型的纤维,例如纤维素纤维。材料的片材可放置在可移动支撑件之上或者其可自支撑。
“含有生物碱的材料”为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。
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,含有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为再造烟草片材和流延叶。形成均质化烟草材料片材的方法通常包括将烟草粉末和粘结剂混合以形成浆料的步骤。然后使用该浆料来产生烟草片材,例如通过将粘性的浆料流延到移动的金属带上以产生所谓的流延叶。或者,可使用具有低粘度和高含水量的浆料在类似于造纸的过程中产生再造烟草。
烟草的片材材料可被称为再造片材材料并使用颗粒状烟草或颗粒状烟草掺合物、湿润剂和水性溶剂形成烟草组合物来形成。
除烟草外,均质化烟草片材通常还包含粘结剂如瓜尔胶。均质化烟草片材还可包含气溶胶形成剂,如甘油。
术语“气溶胶形成基质”是指能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。通常,气溶胶形成基质在加热时释放挥发性化合物。气溶胶形成基质可包含含有生物碱的材料,所述含有生物碱的材料含有在加热时将从气溶胶形成基质释放的挥发性生物碱风味化合物。气溶胶形成基质可包含均质化材料。
如本文所使用,术语“气溶胶生成装置”是指配置为与气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。优选地,气溶胶生成装置包括气溶胶化器,如加热器。
含有生物碱的材料的片材因此为在含有任何生物碱或多于一种生物碱的组合的材料中形成的片材。含有生物碱的材料的片材的宽度优选大于约10毫米,更优选大于约20毫米或约30毫米。甚至更优选地,含有生物碱的材料的片材的宽度为约60毫米至约2500毫米。含有生物碱的材料的片材的厚度优选为约50微米至约300微米,更优选片材的厚度为约100微米至约250微米,甚至更优选为约130微米至220微米。
含有生物碱的材料的片材可用作用于气溶胶生成装置的气溶胶形成基质。含有生物碱的材料的片材可包括均质化烟草片材。
为了生产含有生物碱的材料的片材,将含有生物碱的材料研磨成粉末。由于除了含有生物碱的材料中已经含有的那些之外优选浆料不含或含有非常少量的纤维素纤维的事实,故粉末的尺寸不需要“极小”。为了获得均匀的浆料,含有生物碱的材料的颗粒优选是“小”的。小的尺寸还是由于在流延叶中不存在充当“胶水”的添加的纤维。优选地,含有生物碱的材料的研磨颗粒的尺寸具有小于200微米、优选小于180微米、优选小于160微米、优选小于140微米、优选小于120微米、优选小于100微米、优选小于80微米、优选小于60微米、优选小于40微米的尺寸。优选地,含有生物碱的材料的研磨颗粒的尺寸具有大于8微米、优选大于12微米、优选大于20微米、优选大于30微米、优选大于50微米、优选大于70微米的尺寸。优选地,将含有生物碱的材料研磨成粉末的步骤包括将含有生物碱的材料研磨成尺寸为约8微米至200微米的粉末。更优选地,将含有生物碱的材料研磨成粉末的步骤包括将含有生物碱的材料研磨成尺寸为约10微米至150微米。甚至更优选地,将含有生物碱的材料研磨成粉末的步骤包括将含有生物碱的材料研磨成尺寸为约15微米至120微米。
对于含有生物碱的材料的颗粒的尺寸,意指Dv95尺寸。以上所列值中的每一个指示粒度的Dv95。Dv95中的“v”表示考虑体积分布。使用体积分布引入了等效球体的概念。等效球体是等于我们正在测量的属性中的真实颗粒的球体。因此,对于光散射方法,它是将产生与真实颗粒相同的散射强度的球体。这基本上是具有相同体积的颗粒的球体。此外,Dv95中的“95”意指百分之九十五的分布具有较小粒度且百分之五具有较大粒度的直径。因此,粒度是根据体积分布的尺寸,其中95%的颗粒具有小于所述值的(具有基本上相同体积的颗粒的对应球体的)直径。60微米的粒度意指95%的颗粒具有小于60微米的直径,其中该直径是具有与颗粒对应的体积的球体的直径。
使用Horiba LA 950或LA 960粒度分布分析仪测量颗粒的Dv95尺寸。HORIBA LA-960粒度分析仪使用激光衍射法测量尺寸分布。此技术使用第一原理使用从颗粒散射(边缘衍射)并穿过颗粒(二次散射折射)的光来计算尺寸。LA-960并入了Mie散射理论。
将通过研磨步骤获得的粉末用于形成浆料。
浆料可包含多种不同的组分或成分。这些组分可能影响含有生物碱的材料的流延片材的性质。第一成分为呈粉末形式的含有生物碱的材料。该材料可例如为烟草粉末掺合物。优选地,烟草粉末掺合物含有浆料中存在的大部分烟草。这样,烟草粉末掺合物是均质化烟草材料中的大部分烟草的来源。因而,烟草粉末掺合物限定最终产品(例如,通过加热均质化烟草材料产生的气溶胶)的风味。浆料中含有生物碱的材料的量优选占所述浆料的总质量(即包括水在内的浆料质量)的约40%至约70%。优选地,含有生物碱的材料优选呈粉末形式。更优选地,浆料中含有生物碱的材料的量优选占所述浆料总质量(即包括水在内的浆料质量)的约40%至约50%。
优选向浆料中添加粘结剂以增强均质化片材的拉伸性质。
浆料中存在的粘结剂的量可占所述浆料的总质量(即包括水在内的浆料质量)的约0%至约1%。更优选地,浆料中存在的粘结剂的量占所述浆料的总质量的约0%至约0.5%。粘结剂的量可取决于含有生物碱的材料的片材的期望特性。如果期望浆料被基质片材大大吸收,则可使用较少的粘结剂以改善吸收。如果优选浆料涂覆在基质片材上,则可使用较高的量的粘结剂。粘结剂的量可改变浆料的粘度。较高的量的粘结剂可导致较高的浆料粘度。
浆料中使用的粘结剂可以是本文所述的树胶或果胶中的任一种。粘结剂可确保生物碱粉末保持基本上分散在整个含有生物碱的材料的片材中。尽管可采用任何粘结剂,但优选的粘结剂是天然果胶,如水果、柑橘或烟草果胶;瓜尔胶,如羟乙基瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶;刺槐豆胶,如羟乙基刺槐豆胶和羟丙基刺槐豆胶;藻酸盐;淀粉,如改性或衍生淀粉;纤维素,如甲基纤维素、乙基纤维素、乙基羟甲基纤维素和羧甲基纤维素;罗望子胶;葡聚糖;普拉兰(pullalon);魔芋粉;黄原胶等。用于本发明的特别优选的粘结剂为瓜尔胶。
优选向浆料中添加气溶胶形成剂以促进气溶胶的形成。
包括在用于含有生物碱的材料的片材的浆料中的合适的气溶胶形成剂是本领域已知的并包括但不限于:一元醇,如薄荷醇;多元醇,如三乙二醇、1,3-丁二醇和甘油;多元醇的酯,如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯;以及一元、二元或多元羧酸的脂族酯,如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。
优选的气溶胶形成剂的实例为甘油和丙二醇。
浆料可具有占所述浆料的总质量(即包括水在内的浆料质量)的约1%至约5%的气溶胶形成剂含量。优选地,其占所述浆料的总质量的1%至3%,这对应于以干重计占浆料的约2.9%至约8.5%的气溶胶形成剂的量。
浆料中还优选存在水,以达到将浆料施加到基质片材上的一定粘度和水分。水的量优选占所述浆料的总质量(即包括水在内的浆料质量)的约30%至55%。更优选地,水的量占所述浆料的总质量(即包括水在内的浆料质量)的约45%至约55%。
含有生物碱的材料,优选呈粉末形式,可含有纤维素。然而,优选地,浆料中不存在添加的纤维素纤维,即,除了含有生物碱的材料中已经含有的纤维外,浆料中不再添加更多的纤维。因此,向浆料中添加的纤维(即除了含有生物碱的材料中已经含有的那些之外)的量优选低于所述浆料的总质量(即包括水在内的浆料质量)的0.5%。更优选地,添加的纤维以低于所述浆料的总质量的约0.1%的量存在。
浆料在给定位置形成。然后可储存浆料。浆料可例如在相同的位置储存和形成,例如在同一储罐中,或在两个不同的位置储存和形成,例如在两个不同的储罐中。所使用的储罐优选是本领域已知的。此外,浆料可形成或储存在单个储罐中,或在多个储罐中。优选地,储罐中存在混合器以使浆料均质化。
此外,提供了一种包含纤维的基质片材。所述基质片材限定从罐向其上供给浆料的表面。基质片材可以展开的线轴形式提供。
在操作期间,基质片材沿着输送方向移动。
优选地,罐包括位于基质片材上方的出口。
包含纤维的基质片材通常是相对“强”的片材,其拉伸强度使得其可以在辊之间运输,而不需要其必须接触的任何其他基质。基质片材的拉伸强度优选为约0.1牛顿/(毫米)2至约1牛顿/(毫米)2。
基质片材可由不同的天然或合成材料制成,包括纤维素、大麻、洋麻、竹浆、木材、棉、丝绸或其组合。材料的选择是根据对包括含有生物碱的材料的最终片材预期的机械性质进行的。
基质片材中的纤维可以是织造的。基质片材中的纤维可以不是织造的。如果不是织造的,则纤维可主要沿一个方向取向。或者,纤维可随机取向。如果是织造的,则可使用各种图案。
基质片材限定彼此相对的第一表面和第二表面。第一表面或第二表面或两者都可以是基本上平坦的表面。第一表面或第二表面或两者都可以是水平的,即平行于水平面。第一表面或第二表面或两者都可以是相对于水平面倾斜的。第一表面或第二表面或两者也可以是基本上垂直的。
优选地,将浆料施加到基质片材的第一表面。为了将罐中存在的浆料施加或分配到基质片材的第一表面,需要移动基质片材,使得浆料沿着其长度施加到第一表面,从而在包含纤维的基质片材上形成浆料条状物。
浆料不需要施加到整个第一表面。浆料可仅施加到第一表面的一部分,例如施加到第一表面的中心部分。
因此,优选地,基质片材沿着输送方向移动,例如直线移动,并且基质片材的第一表面的一部分与浆料接触。
与基质片材接触的浆料可被基质片材完全吸收。浆料可在基质片材的第一表面上形成涂层。浆料也可部分地被基质片材吸收并部分地涂覆基质片材的第一表面。由基质片材和浆料形成的所得片材可在垂直于基质片材的第一表面截取的截面中具有不同的组成。在第二表面处,可以存在最低浓度的浆料。在第一表面处,可以存在最高浓度的浆料。在第一表面与第二表面之间,基质片材的材料和浆料的组合可以不同的浓度存在。
可将浆料施加到第一表面和第二表面两者。含有生物碱的材料的片材的组成可以是对称的。含有生物碱的材料的片材的每单位体积纤维浓度可在含有生物碱的材料的片材的中心处最高并在第一表面和第二表面处最低。
为了沿着输送方向移动基质片材,可提供移动元件。
移动元件可包括可移动支撑件并且包含纤维的基质片材可定位在可移动支撑件上,使得可移动支撑件在移动时输送基质片材。
在另一个实施方案中,移动元件可包括移动滚筒,其在其旋转中移动基质片材。支撑片材在其长度的一部分上可以是自立的。
罐中浆料的量优选保持基本上恒定。例如,罐中浆料的量等于预定量。优选地,罐中浆料的量的预定量保持恒定。例如,设定罐内浆料的预定液位。为了获得罐中基本上恒定的浆料液位,在向基质片材上供给浆料的同时向罐中连续地供给浆料。可借助于传感器检查罐中浆料的液位并可改变由挤出机提供到罐中的浆料的量以保持罐中的液位恒定。
浆料从罐的出口供给到基质片材上。浆料在基质片材的第一表面上形成沉积物。
此外,由于基质片材在输送方向上的移动,故从出口供给的浆料形成浆料条状物。基质片材和提供在其第一表面上的浆料条状物的组合形成含有生物碱的材料的片材。如果浆料被施加到第一表面和第二表面两者上,则基质片材和提供在第一表面和第二表面上的浆料条状物的组合形成含有生物碱的材料的片材。
此外,可在基质片材的同一表面上施加不止一个浆料条状物。例如,可在基质片材的第一表面上施加两个或更多个浆料条状物。浆料条状物可彼此平行。然后可将具有多个浆料条状物的基质片材切开以形成多个含有生物碱的材料的片材。也可在基质片材的第二表面上施加两个或更多个平行的浆料条状物。
除了基质片材和一个或多个浆料条状物外,还可组合其他元件以形成含有生物碱的材料的片材。基质片材本身可为多层片材。基质片材可包括风味片材、包含生物碱(例如,尼古丁)的材料片材等。
在已经形成的包含纤维的基质片材上供给形成含有生物碱的材料的片材的浆料允许在浆料中基本上不使用添加的纤维,或使用非常有限的量的添加的纤维。纤维通常被添加到现有技术流延片材的浆料中以增加片材的拉伸强度,从而充当增强剂。
然而,在其上供给浆料的基质片材的存在将为所得含有生物碱的材料的片材提供足够的拉伸强度。可避免向浆料中添加纤维素纤维。
在添加纤维的浆料中,可能需要相对大量的水,因为纤维制浆需要水。另外,由于浆料中存在大量的水,故需要大量的能量来干燥浆料和形成含有生物碱的材料的片材。在这种“高含水量”过程中,在其上流延浆料的传送钢带也可发挥重要作用:传送带中的任何缺陷都可能被转移到流延片材,因此通常需要高质量的传送带。从浆料移除添加的纤维允许减少均质化浆料所需的水的量。良好的均质化仍需要一定量的水。这种相对“稠密的”浆料适合于施加到包含纤维的基质片材。
干燥根据本发明生产的包含生物碱的材料的片材需要较少的干燥时间或较少的干燥功率。基质片材优选在其卷绕成线轴时已经干燥。可在接触浆料之前润湿基质片材,例如在其上喷洒水。进行润湿是为了促进浆料在基质片材中的渗透。所得含有生物碱的材料的多层片材或含有生物碱的复合材料的片材仅“部分润湿”并且干燥时间或干燥所需能量的量相对较低。当用作气溶胶形成基质时,较不“强烈”的干燥允许更好地控制由含有生物碱的材料的片材产生的气溶胶的风味。在干燥过程中,生物碱、风味物或其他挥发物可能会蒸发故它们在含有生物碱的材料的片材中的浓度可能会降低。当存在生物碱时将干燥最小化有助于控制气溶胶特性。与用于干燥流延叶的干燥器相比,可能需要较小的干燥器。可以节省能源。可以节省占地面积。
优选地,所述方法包括步骤:干燥含有生物碱的材料的片材以获得含有生物碱的材料的干燥片材。干燥含有生物碱的材料的片材。优选地,在片材中的含水量占含有生物碱的材料的片材的总重量的约7%至约15%时,干燥结束。由于含有生物碱的材料的片材可“自支撑”这一事实,故片材的干燥可以是均匀的并可以相同的方式在片材的两个表面上进行。在根据现有技术的流延片材中,当片材在可移动支撑件上流延时,与支撑件接触的片材表面可能与片材的自由表面即仅和空气接触的表面不同地干燥。在本发明中,施加到基质片材的浆料可形成含有生物碱的材料的自支撑片材,使得干燥可在片材的两个相对表面上均匀且相同。
优选地,将含有生物碱的材料研磨成粉末的步骤包括将一种或多种烟草类型的烟草的掺合物研磨成烟草粉末。更优选地,方法还包括掺合以下烟草中的一种或多种烟草类型的烟草的步骤:烤烟;晒烟;香料烟草;和填料烟草。掺合可在研磨之前进行。掺合可在研磨之后进行。
优选地,将含有生物碱的材料研磨成粉末的步骤包括将含有生物碱的材料研磨成尺寸为约8微米至200微米的粉末。更优选地,提供包含含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水的浆料的步骤包括步骤:将含有生物碱的材料研磨成尺寸为约10微米至150微米的粉末。甚至更优选地,提供包含含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水的浆料的步骤包括步骤:将含有生物碱的材料研磨成尺寸为约15微米至120微米的粉末。对于含有生物碱的材料的颗粒的尺寸,意指Dv95尺寸。由于除了含有生物碱的材料中已经含有的那些之外浆料不含或含有非常少量的纤维素纤维的事实,故粉末的尺寸不需要“极小”。实际上,不存在添加的纤维允许获得均匀的浆料以及与其中向浆料中添加了纤维的流延叶中使用的那些相比“更大的”颗粒。为了获得均匀的浆料,含有生物碱的材料的颗粒优选是“小”的。优选地,含有生物碱的材料的研磨颗粒的尺寸具有小于200微米、优选小于180微米、优选小于160微米、优选小于140微米、优选小于120微米、优选小于100微米、优选小于80微米、优选小于60微米、优选小于40微米的尺寸。优选地,含有生物碱的材料的研磨颗粒的尺寸具有大于8微米、优选大于12微米、优选大于20微米、优选大于30微米、优选大于50微米、优选大于70微米的尺寸。对于含有生物碱的材料的颗粒的尺寸,意指Dv95尺寸。
在本发明中,浆料优选地由不同烟草类型的烟草叶片和叶梗适当掺合而形成。优选地,将多于一种烟草类型掺合于一起。例如,将至少两种不同的烟草类型掺合于一起。术语“烟草类型”意指不同烟草品种中的一种。就本发明来说,这些不同烟草类型可区分成三个主要群组:烤烟、晒烟和香料烟草。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。
烤烟是具有通常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、坦桑尼亚烤烟或其他非洲烤烟。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,烤烟为还原糖含量以烟叶干重计为约2.5%至约20%并且总氨含量以烟叶干重计小于约0.12%的烟草。还原糖包括例如葡萄糖或果糖。总氨包括例如氨和氨盐。
晒烟是具有通常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含在这个类别中。从感官视角来看,晒烟是在烘烤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他非洲白肋、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,掺合物可包括所谓的填料烟草。填料烟草并非特定烟草类型,但是其包含主要用于补充掺合物中所用的其他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他烟草类型的梗、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括特定烟草类型和等级。
根据本发明,相同烟草类型内的不同等级可交叉掺合以减小每种掺合物组分的变化性。根据本发明,选择不同烟草等级以便获得所期望的具有预先确定的特定特征的掺合物。举例来说,掺合物可以均质化烟草材料的干重计具有目标值的还原糖、总氨和总生物碱。总生物碱为例如烟碱和次要生物碱,包括降烟碱、新烟草碱、新烟碱和麦斯明(myosmine)。
举例来说,亮色烟草可以包括A级烟草、B级烟草和C级烟草。A级亮色烟草具有与B级和C级亮色烟草略微不同的化学特征。香料烟草可以包含D级烟草和E级烟草,其中D级香料烟草具有与E级香料烟草略微不同的化学特征。为了例证,烟草掺合物的可能目标值可以是例如以总烟草掺合物的干重计约10%的还原糖含量。为了实现所选目标值,可以选择70%亮色烟草和30%香料烟草以形成烟草掺合物。在A级烟草、B级烟草和C级烟草中选择70%的亮色烟草,而在D级烟草和E级烟草中选择30%的香料烟草。包含于掺合物中的A、B、C、D、E级烟草的量取决于A、B、C、D、E级烟草中的每一种的化学组成,以便满足烟草掺合物的目标值。
各种烟草类型具有不同化学特征。据相信,烟草叶中存在超过300种化学成分。在相同类型的烟草内,不同等级也可以具有化学组成的差异。烟草的化学成分可能受遗传、农业实践、土壤类型和营养素、天气条件、植物疾病、叶位、采集和晒制程序影响。
优选地,向包含纤维的基质片材施加浆料的步骤包括提供包含纤维素纤维的基质片材。基质片材可由不同的天然或合成材料制成,包括纤维素、大麻、洋麻、竹浆、棉、丝绸或其组合。材料的选择是根据对包括含有生物碱的材料的最终片材预期的机械性质进行的。
基质片材中的纤维含量优选低于50克/(米)2。
基质片材优选包含纤维素纤维。形成片材的纤维素纤维是本领域中已知的,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。除制浆以外,纤维素纤维可以经受合适的工艺,诸如精制、机械制浆、化学制浆、漂白、硫酸盐制浆及其组合。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(诸如木纤维)包含低木质素含量。替代性地,纤维(诸如植物纤维)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。
优选地,向包含纤维的基质片材施加浆料的步骤包括向包含平均纤维长度为约0.7毫米至约50毫米的纤维的基质片材施加浆料。更优选地,包含纤维的基质片材的纤维的平均纤维长度为约1毫米至约25毫米。更优选地,包含纤维的基质片材的纤维的平均纤维长度为约1毫米至约10毫米。更优选地,包含纤维的基质片材的纤维的平均纤维长度为约1毫米至约5毫米。甚至更优选地,包含纤维的基质片材的纤维的平均纤维长度为约1.2毫米至约1.8毫米。
纤维的平均长度是指其真实长度(无论其是卷曲的还是具有缠结),如由TechpapSAS商业化的MORFI COMPACT测量的。平均长度是通过对N个纤维通过MORFI COMCPACT测量的测量纤维长度的数学平均值,其中N>5。MORFI COMPACT是一种纤维分析仪,其测量纤维在纤维框架之后的长度,从而测量其实际形成的长度。如果测量的物体的长度为200微米至10000微米并且其宽度为5微米至75微米,则将测量的物体视为纤维。当将去离子水添加到纤维时,使用Morfi软件测量纤维长度。
优选地,基质片材为编织片材。编织片材是纤维缠结在一起的片材。并非所有纤维都需要缠结,而是其中一部分缠结。编织片材允许获得均匀且相对高的机械强度。
优选地,向包含纤维的基质片材施加浆料以形成含有生物碱的材料的片材的步骤包括用浆料涂覆或浸渍基质片材。更优选地,用浆料涂覆或浸渍基质片材的步骤包括借助于辊涂覆或浸渍基质片材。浆料可以许多不同的方式施加到基质片材。例如,辊可与浆料接触并且其可在旋转的同时将浆料施加到基质片材。旋转与基质片材的运动相结合可将浆料铺展到基质片材上。取决于基质片材的组成或浆料的组成,或者取决于基质片材和浆料两者的组成,例如取决于浆料中所含的水或粘结剂的量,浆料可最低程度地、部分地或绝大部分地被基质片材吸收。如果浆料仅最低程度地或部分地被基质片材吸收,则将在施加浆料的基质片材的表面上形成浆料层。然后可在基质片材的表面上形成浆料的涂层。另一方面,如果发生吸着过程——其中浆料被基质片材吸收或吸附——则基质片材将被浆料浸渍。浆料可被基质片材完全吸收。浆料还可形成涂层并浸渍基质片材。
与浆料接触并向基质片材施加浆料的辊限定外表面。外表面可在会吸收浆料的海绵样材料中制成,例如开孔泡沫。基质片材可然后使用毛细效应来吸收浆料,使得在基质片材中发生浸渍过程。
辊的外表面可为无孔粗糙表面。粗糙度可有助于用浆料涂覆辊的外表面。基质片材吸附由辊沉积在其上的浆料。在这样的情况下,这为涂覆过程并且基质片材不需要在具有毛细作用的材料中。
吸着是一种物理和化学过程,通过该过程,一种物质会附着至另一种物质。吸着的具体情况是:吸收,其中一种状态下的物质掺入另一种不同状态下的物质,这种液体浆料被固体基质片材吸收;或吸附,其中离子和分子物理粘附或键合在另一相的表面上。
取决于基质片材是否被浆料浸渍以及浸渍的量,所得的含有生物碱的材料的片材的组成可随分析是在片材的表面中之一上外部进行还是在内部即沿第一和第二表面之间的截面进行而异。
此外,除了辊之外,可使用其他浆料施加手段例如刷子来获得浆料的涂层或浆料对基质片材的浸渍。
另外,浆料可在重力作用下从罐的出口落下,在这种情况下,其含在基质片材上。
优选地,向包含纤维的基质片材施加浆料以形成含有生物碱的材料的片材的步骤包括向基质片材上喷洒浆料。优选地,喷嘴将浆料从罐喷射到基质片材上,优选包含纤维的基质片材的表面上。罐中存在的浆料可以是高粘性的,例如,其可具有约18000厘泊至约45000厘泊的动态粘度,并且由于该原因,优选提供一个或多个泵以便将浆料推向罐的出口。优选地,喷嘴定位在罐的出口处并将浆料喷洒到基质片材上。可存在多于一个出口和继而多于一个喷嘴。
优选地,基质片材具有约0.175毫米至约0.250毫米的厚度。基质片材的厚度优选选择为使得当浆料被施加到其表面中之一或两者时最终厚度为对于片材的进一步加工如卷曲和聚集成条而言优选的厚度。
优选地,基质片材具有约100毫米至约2500毫米的宽度。基质片材的宽度取决于待获得的线轴的尺寸来选择。优选地,在形成含有生物碱的材料的片材后,将其干燥。优选地,在干燥后,将含有生物碱的材料的片材卷绕成线轴。线轴可为“主线轴”,其然后被切成较小的线轴。线轴可能已经是用于进一步加工含有生物碱的材料的片材的线轴。
优选地,将含有生物碱的材料研磨成粉末的步骤包括将含有生物碱的材料研磨成尺寸为约8微米至200微米的粉末。更优选地,提供包含含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水的浆料的步骤包括步骤:将含有生物碱的材料研磨成尺寸为约10微米至150微米的粉末。甚至更优选地,提供包含含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水的浆料的步骤包括步骤:将含有生物碱的材料研磨成尺寸为约15微米至120微米的粉末。由于除了含有生物碱的材料中已经含有的那些之外浆料不含或含有非常少量的纤维素纤维的事实,故粉末的尺寸不需要“极小”。为了获得均匀的浆料,含有生物碱的材料的颗粒优选是“小”的。小的尺寸还是由于在流延叶中不存在充当“胶水”的添加的纤维。优选地,含有生物碱的材料的研磨颗粒的尺寸具有小于200微米、优选小于180微米、优选小于160微米、优选小于140微米、优选小于120微米、优选小于100微米、优选小于80微米、优选小于60微米、优选小于40微米的尺寸。优选地,含有生物碱的材料的研磨颗粒的尺寸具有大于8微米、优选大于12微米、优选大于20微米、优选大于30微米、优选大于50微米、优选大于70微米的尺寸。对于含有生物碱的材料的颗粒的尺寸,意指Dv95尺寸。
优选地,基质片材限定第一和第二表面,并且向基质片材施加浆料的步骤包括向基质片材的第一和第二表面施加浆料。浆料可施加到基质片材的表面中之一或两个表面上。这是可能的,因为基质片材可自支撑并且可以同时在两个相对的表面上施加浆料。
优选地,方法包括向含有生物碱的材料的片材施加风味物的步骤。优选地,方法包括向含有生物碱的材料的片材施加更多生物碱的步骤。除了经研磨的含有生物碱的材料中已经存在的那些外,还可向基质片材施加或在浆料中引入风味物或另外的生物碱。可产生具有不同性质的含有生物碱的材料的不同片材。
本发明还可涉及气溶胶生成制品,其包含根据上述方法实现的含有生物碱的材料的片材的一部分。根据本发明的气溶胶形成制品可涵盖其中加热含有生物碱的材料以形成气溶胶而不是燃烧的制品。
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部件组合以提供用于产生气溶胶的组装制品的气溶胶形成制品部件,例如用于加热式吸烟装置的可消耗件。
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质。
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大约30毫米至大约100毫米的总长度。气溶胶形成制品可具有大约5毫米至大约12毫米的外径。更优选地,气溶胶形成制品可具有大约5毫米至大约8毫米的外径。
在本发明的所有方面,优选地,包含含有生物碱的材料的片材为均质化烟草片材,其中,含有生物碱的材料为含有尼古丁的烟草。
将参照附图仅通过举例方式进一步描述特定的实施方案,在附图中:
-图1示出了根据本发明的生产均质化烟草材料的片材的方法的流程图;
-图2示出了图1的方法的一个步骤的放大视图;
-图3示出了根据本发明的用于生产含有生物碱的材料的片材的设备的第一实施方案的示意性透视图;
-图4示出了根据本发明的用于生产含有生物碱的材料的片材的设备的第二实施方案的示意性截面侧视图;
-图5示出了根据本发明的用于生产含有生物碱的材料的片材的设备的第三实施方案的示意性截面侧视图;
-图6示出了根据本发明的用于生产含有生物碱的材料的片材的设备的第四实施方案的示意性截面侧视图;和
-图7示出了呈现用本发明的方法产生的均质化烟草片材的截面的组成的图。
首先参考图1,其示出了用于生产含有生物碱的材料的片材200的方法。在所示的实施方案中,含有生物碱的材料的片材200为均质化烟草片材并且含有生物碱的材料为烟草。
本发明方法的第一步骤是选择待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和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。这一步骤可包括检查烟草完整性,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,如果烟草被运送到生产均质化烟草材料的制造场所,则铺设步骤101还可包括烟草箱的拆箱或开箱。接着,优选地将拆箱后的烟草馈送到称重台以便对其进行称重。
此外,如果需要,烟草铺设步骤101可包含划破捆包,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。这些步骤可随后按照等级进行,以使得仅需要一条生产线。替代地,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的烟草粉末加味。
此外,方法可包括研磨烟草叶的步骤102。研磨步骤102可以是单研磨步骤或其中烟草先经粗研磨并然后经细研磨的双研磨步骤。
优选地,在研磨步骤102之后,进行从粉末移除非烟草材料的步骤(图1中未描绘)。此移除步骤可在研磨之前进行。在研磨之前移除非烟草材料可能更容易,因为比研磨之后可更容易地识别和移除非烟草材料。
优选地,在研磨步骤102之后,烟草颗粒例如通过气动转移被输送至掺合步骤103。
在掺合步骤103中,掺合针对烟草掺合物选择的不同烟草类型的所有经研磨烟草颗粒。掺合步骤103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。在图2中,呈现了针对烟草掺合物选择的四种不同烟草类型的四种粗研磨烟草颗粒的掺合,这四种烟草颗粒分别由方框1、2、3和4示意性地指示。
在掺合步骤103中,优选地以颗粒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。
或者,步骤102在其中将各种烟草类型掺合于一起以形成期望的掺合物的掺合步骤103之后进行。如果在掺合步骤之后进行,则过程可更快。
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。
如此获得的烟草粉末可立刻用于形成烟草浆料。替代地,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)。
将来自细粉掺合步骤103的烟草粉末用于随后的浆料制备步骤104。浆料制备步骤104优选包括在浆料混合罐中将气溶胶形成剂、粘结剂和经研磨的烟草粉末添加在一起。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104还包括添加水的步骤,其中向浆料中添加水以获得期望的粘度和水分。
步骤104之后的浆料组成如下:
水:30%-55%
烟草粉末:40%-70%
粘结剂:0%-1%
气溶胶形成剂:1%-5%
添加的纤维:小于0.5%
为了形成均质化烟草片材200,根据步骤104形成的浆料优选在流延或施加步骤105中流延。优选地,此流延步骤105包括将浆料输送至流延站并在基质片材11上施加浆料(在图3-6中示出)。
然后在干燥步骤106中干燥均质化流延片材200,该干燥步骤包括流延幅材的均匀且温和的干燥。优选地,干燥步骤包括监测每个干燥区的流延叶温度以确保每个干燥区的温和干燥曲线。
现在参考图3,根据本发明的用于生产均质化烟草的片材200的设备的第一实施方案用附图标记10呈现和指示。
优选地,设备10适于生产多个均质化烟草材料的片材200。
用于生产均质化烟草材料的片材的设备10包括挤出机5、位于挤出机5的出口20处的罐6和位于罐6下方的移动滚筒7。
挤出机5包括引入用以形成均质化烟草材料的片材的浆料22(在图3中由箭头指示)的入口21、用以挤出浆料22的螺杆23和出口20。浆料22由螺杆23从入口21推向出口20(再次参见图3中的箭头22)。推动浆料22的螺杆23可由电机24旋转,所述电机示意性地在图3中描绘为矩形。
浆料22从不同的储罐或筒仓(附图中未示出)到达挤出机5。浆料22包含烟草粉末、水、粘结剂和气溶胶形成剂。优选地,粘结剂为瓜尔胶。优选地,气溶胶形成剂为甘油。优选地,浆料中不添加更多的纤维。如步骤104中所述形成浆料。
浆料22从挤出机5到达罐6。从上述组合物,通过挤出工艺从浆料移除约5%的水。
罐6包括多个出口,全部用30指示。罐6可具有任何几何形状,并且在所描绘的实施方案中其基本上为盆。罐6包括侧壁32并还包括底壁33。罐6内可存在混合器34(在图3中由箭头指示)以搅拌和混合浆料22。
此外,罐6中存在传感器50以测量浆料22的垂直液位。优选地,在传感器50与挤出机5之间存在反馈,使得罐6中浆料保持在基本上恒定的液位下。
移动滚筒7位于出口30下方。移动滚筒7适于绕其轴线77沿图3中箭头所示的旋转方向8旋转。移动滚筒7限定外部圆柱形表面41。
此外,设备10包括多个线轴9(图3中描绘了单个线轴)。多个线轴中的每个线轴9由基质片材11例如纤维素纤维片材的卷制成。线轴被展开并且从线轴9展开的片材11的自由部分定位成与移动滚筒7接触。基质片材11包括彼此相对的第一表面12和第二表面13。第二表面13优选与移动滚筒7的圆柱形表面41接触。第一表面12面向多个出口30中的至少一个。移动滚筒7的旋转导致多个基质片材11沿着图3中箭头14所指示的共同输送方向移动。线轴9因此在滚筒7的旋转作用下连续地展开。
多个基质片材中的每个基质片材11与移动滚筒7的表面41接触,并且沿输送方向在滚筒7的下游是自立的,即,第一表面12和第二表面13不由任何元件支撑。另一个滚筒或辊(图中不可见)可进一步沿输送方向14拉动多个片材11。
浆料22从出口30供给到多个基质片材11。优选地,多个出口中的每个出口30将浆料22供给到多个片材中的单个基质片材11。浆料在重力作用下或通过施加压力而从出口30递送,例如借助于泵(附图中未示出)。优选地,泵包括流速控制装置(附图中不可见)以控制递送到基质片材11的浆料的量。
当基质片材11被供给以浆料22时,它变成均质化烟草片材200。浆料可部分或完全被基质片材11吸收。大多数浆料可涂覆基质片材11,特别是第一表面12。
第二表面13也可被供给以浆料22。
每个出口30优选终止于存在出口30的喷嘴38。
此外,优选地,在出口30下游的基质片材200处布置有另外的传感器(未示出)以测量均质化烟草片材200的每平方厘米重量和厚度。传感器可以是例如核子测量头。还优选存在附图中未示出的另外的传感器,如用以定位和确定均质化烟草片材中的缺陷位置的传感器。可添加用以确定片材200的水分的传感器。可存在用以测量片材的厚度的传感器。可添加用以检查片材的对齐的传感器以避免在形成多于单个片材的情况下片材未对齐和卡住。
用于形成多个均质化烟草片材200的设备10的运转如下。使用例如在线混合器(未示出)将如步骤104中所述优选混合和合并烟草粉末、水和其他成分、优选地在没有或有低含量的添加的纤维的情况下形成的浆料22从储罐(也未示出)转移到挤出机5。浆料在挤出机5处减少其含水量并挤出在罐6内。在罐6中,浆料到达出口30,需要或不需要泵。喷嘴38将浆料供给到包含纤维的基质片材11上,该基质片材定位成与移动滚筒7接触。滚筒7的移动导致基质片材11沿输送方向14移位。每个喷嘴38将浆料沉积在不同的基质片材11上。如此形成多个均质化烟草片材200。
优选使用浆料测量装置连续地监测和反馈控制在浆料供给后立即由核子计控制的片材200厚度和每平方米克重。
在图4中,示出了用于生产均质化烟草片材200的设备110的第二实施方案。设备110包括含浆料22的流延箱42和基质片材11,其中与流延箱42相关联的流延辊45将含在流延箱42中的浆料22流延到基质片材11上以形成均质化烟草材料的流延片材200。如上述步骤104制备浆料22。
基质片材11围绕移动辊(仅示出辊52)卷绕并定位在流延箱42上方。基质片材11限定第一表面12和第二表面13并在移动辊52的作用下在图4中箭头指示的输送方向14上移动。
流延箱42包括侧壁,所述侧壁包括第一壁43和第二相对的壁44。流延箱42通常由四个侧壁限定,即,第一壁43和第二相对的壁44及连接第一壁43和第二相对的壁44的第三壁和第四相对的壁(图中未示出)。
此外,流延箱42包括底壁46。其还包括孔47,在这种情况下,该孔与流延箱的顶部重合。孔47定位在基质片材11附近。
进入的浆料22从入口(不可见)引入到流延箱42中,特别是例如连接到流延箱的侧壁中之一的管的端部。
来自缓冲罐(附图中未示出)的浆料22借助于泵(附图中未示出)转移到流延箱42中。优选地,泵包括流速控制装置(附图中不可见)以控制流延箱42中引入的浆料22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42中浆料22的量具有预定液位,其优选保持基本上恒定或在给定范围内。为了将浆料22的量基本上保持在相同液位,泵将控制浆料22向流延箱42的流动。
流延辊45与流延箱42相关联以便流延浆料。流延辊45具有主要尺寸,即其纵向宽度。流延辊限定对应于其纵向方向的第一旋转轴线48(在图4中用十字指示)。优选地,第一旋转轴线48是水平的,更优选垂直于流延方向17。
流延辊45优选借助于其端部以可旋转的方式附接到流延箱42的两个相对的侧壁。此外,流延辊45部分地从孔47突出并面向基质片材11(详见图4)。
在流延辊45与基质片材11之间可能存在间隙,其尺寸尤其决定了均质化烟草材料的流延幅材200的厚度。
浆料22通过流延辊45流延在基质片材11上,从而产生均质化烟草材料的连续片材200。将浆料流延在基质片材11的面向辊45的第一表面12上。
片材的厚度可进一步由层压辊52、53控制。移动辊52可为在其间具有间隙的一对层压辊52、53的一部分,片材200被插入所述间隙中。使用层压辊52、53是为了促进基质片材11的纤维素纤维的吸收和润湿并实现对片材11的最终厚度的控制。
流延片材200由移动辊52沿输送方向14驱动并进入加热单元(图中未示出),在这里,其被逐步加热并均匀干燥。
用于形成均质化烟草片材200的设备110的运转如下。使用例如在线混合器(未示出)将如步骤104中所述优选混合和合并烟草粉末、水和其他成分、优选地在没有或有低含量的添加的纤维的情况下形成的浆料22从储罐(也未示出)转移到流延箱42。流延辊45通过在基质片材11沿输送方向14移动的同时旋转而将浆料供给到含有纤维的基质片材11上。浆料层如此沉积在基质片材11的第一表面12上,形成均质化烟草片材200。
优选使用浆料测量装置连续地监测和反馈控制在浆料供给后立即由核子计控制的片材200厚度和每平方米克重。
在图5中,示出了用于生产均质化烟草片材200的设备120的第三实施方案。设备120类似于图4的设备110,故仅将概述两个设备之间的差异。
除了流延辊45之外,设备120在流延箱42中还包括第二辊,即转移辊49。转移辊49位于流延辊45下方。转移辊49的直径优选大于流延辊45的直径。优选地,转移辊49是圆柱形的并限定平行于第一旋转轴线48的第二旋转轴线51(在图5中用十字指示)。转移辊49优选借助于其纵向端部以可旋转的方式附接到流延箱42的两个相对的侧壁。此外,转移辊49优选整体位于流延箱42内并至少部分地被浆料22浸没。转移辊49的旋转方向与流延辊45的旋转方向相反。
在流延辊49与流延辊45之间形成间隙。
转移辊49因此与浆料接触并将其转移到流延辊45,所述流延辊将浆料施加到基质片材11,如参考设备110所详述的。
在设备120的运转中,浆料22在入口处供给到流延箱42。浆料达到给定的液位。当流延箱中的浆料22达到给定的液位时,转移辊49与浆料部分接触,并且由于其旋转,其外表面覆盖有一层浆料22,从而在转移辊49上存在浆料涂层。转移辊49中的该浆料涂层被转移到流延辊45。然后,由于转移辊49上的浆料层与流延辊45的表面之间的接触,故浆料被转移到流延辊45,并在其最终转移到基质片材11之前在流延辊45的表面上形成浆料涂层。
流延辊45绕轴线48旋转并且浆料层接触基质片材11。这导致浆料从流延辊45向基质片材转移,在这里,浆料涂层形成流延幅材200。
然后幅材优选地被干燥并卷成线轴以供储存(图中未示出)。随后将这些线轴展开并用于制造用于气溶胶生成制品的烟草组分。
在图6中,示出了用于生产均质化烟草片材200的设备130的第四实施方案。设备130类似于图5的设备120,故仅将概述两者之间的差异。
除了参考设备120描绘的配置之外,设备130还包括位于流延辊45上方的反压辊56。在流延辊45与反压辊之间形成间隙。基质片材11被定位在此间隙中。由流延辊45流延的浆料22到达基质片材并且其在流延辊45与反压辊56之间被压制。流延辊45和反压辊56分别压制基质片材11的第一表面12和第二表面13。
然后可通过调节两个辊45和49(流延辊和转移辊)之间的距离来控制从流延箱42出来的浆料的量。此外,可通过控制由流延辊46和反压辊56施加在片材上的压力来调节施加在基质片材11上的浆料的量。
作用于施加在片材上的压力有助于良好地控制浆料在基质片材11上的沉积。
设备130的运转与设备120相同,其增加了由反压辊56进行的压缩。
如图7中所描绘,描绘了关于均质化烟草200的片材的各种组分的浓度的图。连续曲线表示片材中浆料的浓度,而虚线曲线表示形成基质的材料的浓度。该图的横坐标表示在基质片材11中从基质片材的第一表面12到基质片材的第二表面13的位置。如果将浆料22置于基质片材11的作为第一表面12的一个表面上,则浆料将从第一表面12到第二表面13在基质片材厚度上具有降低的浓度(报告的烟草片材的质量对单位体积的总质量的百分数)。
这样的降低的浓度可随浆料的配方、烟草颗粒的分布尺寸和纤维基质11的性质而异。
例如,浆料含量可从施加浆料的第一表面12的区域中的约70-80%(报告的烟草化合物的质量对单位体积的总质量的百分数)下降到第二表面13上的约25-20%。纤维基质可从第一表面12上的约30-20%变到第二表面13的区域中的约75-80%。
图7中的曲线的形状仅是示意性的。
可使用图3-6的设备10、110、120和130中的任一个来获得这种配置的均质化烟草片材200。
Claims (15)
1.用于生产含有生物碱的材料的片材的方法,所述方法包括:
-将含有生物碱的材料研磨成粉末;
-将所述粉末与粘结剂、气溶胶形成剂和水合并以形成浆料,其中所述浆料包含:
■量占所述浆料的总重量的约40%至约70%的所述含有生物碱的材料的粉末;
■量占所述浆料的总重量的约30%至约55%的水;
■量占所述浆料的总重量的约0%至约1%的粘结剂;
■量占所述浆料的总重量的1%至约5%的气溶胶形成剂;
-向包含纤维的基质片材施加所述浆料以形成含有生物碱的材料的片材。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法包括步骤:
-干燥所述含有生物碱的材料的片材以获得含有生物碱的材料的干燥片材。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述将含有生物碱的材料研磨成粉末的步骤包括
-将一种或多种烟草类型的烟草的掺合物研磨成烟草粉末。
4.根据权利要求4所述的方法,其中所述研磨一种或多种烟草类型的掺合物的步骤包括掺合以下烟草的一种或多种烟草类型的烟草:
-烤烟;
-晒烟;
-香料烟草;
-填料烟草。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其中所述向包含纤维的基质片材施加所述浆料的步骤包括提供包含纤维素纤维的基质片材。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其中所述向包含纤维的基质片材施加所述浆料的步骤包括向包含标称平均纤维长度为约0.7毫米至约50毫米的纤维的基质片材施加所述浆料。
7.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其中向包含纤维的基质片材施加所述浆料以形成含有生物碱的材料的片材包括用所述浆料涂覆或浸渍所述基质片材。
8.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其中向包含纤维的基质片材施加所述浆料以形成含有生物碱的材料的片材包括向所述基质片材上喷洒所述浆料。
9.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,当从属于权利要求2时,其中所述基质片材具有0.175毫米至约0.250毫米的厚度。
10.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其中所述基质片材具有约100毫米至约2500毫米的宽度。
11.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其中将含有生物碱的材料研磨成粉末包括将含有生物碱的材料研磨成尺寸为约8微米至约200微米的粉末。
12.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其中所述基质片材限定第一表面和第二表面,并且向所述基质片材施加所述浆料的步骤包括向所述基质片材的所述第一表面和所述第二表面施加所述浆料。
13.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,所述方法包括向所述含有生物碱的材料的片材施加风味物的步骤。
14.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法,其中所述浆料的粘度为约18000厘泊至约45000厘泊。
15.气溶胶生成制品,所述气溶胶生成制品包含根据权利要求1至14所述的方法实现的所述含有生物碱的材料的片材的一部分。
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