CN114980755A - 生产含有生物碱的材料片材的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于生产含有生物碱的材料片材的方法，所述方法包括以下步骤：○提供浆料，所述浆料包括含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水；○挤出所述浆料；○将所挤出的浆料收集在具有多个出口的储罐中；○提供多于一个包括纤维的基质片材；○从所述多个出口供应浆料，以便在所述多于一个包括纤维的基质片材上形成多个浆料条，以形成多于一个含有生物碱的材料片材。

Description

生产含有生物碱的材料片材的方法

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片材的方法。

背景技术

具体而言，含有生物碱的材料为均质化烟草材料，其优选地用在气溶胶生成制品(例如香烟或含有烟草的“加热不燃烧”型产品)中。

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，像流延叶或再造烟草。

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)以形成烟草浆料来生产。此外，除烟草中含有的纤维之外，浆料通常含有纤维，例如纤维素纤维。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。

发明内容

需要一种获得替代的含有生物碱的材料的方法，所述含有生物碱的材料可用于加热不燃烧产品。

一方面，本发明涉及一种用于生产含有生物碱的材料片材的方法，所述方法包括以下步骤：提供包括含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水的浆料；挤出所述浆料。该方法还可以包括步骤：在具有出口的储罐中收集挤出的浆料，并提供包括纤维的基质片材。该方法还可以包括步骤：在基质片材上从出口供应浆料以便形成浆料条，其中基质片材连同浆料条一起形成含有生物碱的材料片材。

本发明还涉及一种用于生产多于一个含有生物碱的材料片材的系统，所述系统包括：包括纤维的基质片材的多于一个卷筒。所述系统还可以包括用于将浆料供应到多于一个包括纤维的基质片材的设备。所述设备可包括：适于挤出浆料的挤出机；适于容纳浆料并具有多个出口的储罐；以及移动元件，所述移动元件适于沿着传送方向在出口下方移动从多于一个卷筒展开的多于一个包括纤维的基质片材，使得浆料施加到多于一个基质片材。

本发明还涉及一种用于生产含有生物碱的材料片材的系统，所述系统包括：包括纤维的基质片材的卷筒；以及用于将浆料供应到包括纤维的基质片材的设备。该设备可包括：适于挤出浆料的挤出机；具有适于从挤出机接收浆料的出口的储罐；以及移动元件，所述移动元件适于沿着传送方向在出口下方移动从卷筒展开的包括纤维的基质片材，使得浆料施加到基质片材。

浆料被供应到包括纤维的基质片材，以形成含有生物碱的材料片材。因此，用于浆料的“纤维基质”已经存在，并且不需要在浆料中添加高量的纤维以获得具有相对高拉伸强度的包括生物碱的材料片材。该方面可以允许在浆料中使用更少的水，并且因此在干燥所得的含有生物碱的材料片材中也使用更少的能量。

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。

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往复方式移动。可移动支撑件可包括输送带。可移动支撑件可以是基本上平坦的。可移动支撑件可以显示出结构化或非结构化表面。可移动支撑件可以包括片状可移动和可弯曲带。带可以由金属材料，包括但不限于钢、铜、铁合金和铜合金，或橡胶制成。

“包括纤维的基质片材”表示用作浆料的基质并且以包括纤维的材料形成的片材。形成片材的材料可以包括任何类型的纤维，例如纤维素纤维。材料片材可以放置在可移动支撑件的顶部，或者可以是自支撑的。

“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。

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再造烟草片材和流延叶。形成均质化烟草材料片材的工艺通常包括将烟草粉末和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。替代性地，可使用具有低粘度和高含水量的浆料在类似造纸的工艺中形成再造烟草。

烟草的片材材料可以被称作再造片材材料并且使用颗粒烟草或颗粒烟草掺合物、保湿剂和水性溶剂以形成烟草组合物而形成。

除烟草外，均质化烟草片材可包括粘合剂。粘合剂可以是瓜尔胶。均质化烟草片材还可以包括气溶胶形成剂。气溶胶形成剂可以是丙三醇。

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。气溶胶形成基质可以包括含有生物碱的材料，该含有生物碱的材料包含挥发性生物碱风味化合物，该挥发性生物碱风味化合物在加热时从气溶胶形成基质释放。气溶胶形成基质可以包括均质化材料。气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料。

如本文所使用，术语“气溶胶生成装置”是指被构造成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，例如加热器。

因此，含有生物碱的材料片材是以含有任何生物碱或多于一种生物碱的组合的材料形成的片材。含有生物碱的材料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，含有生物碱的材料片材的宽度在约60毫米至约2500毫米之间。包含生物碱的材料片材的厚度优选在约50微米至约300微米之间，更优选地，片材的厚度在约100微米至约250微米之间，甚至更优选在约130微米至220微米之间。

含生物碱的材料片材可以用作用于气溶胶生成装置的气溶胶形成基质。

浆料可包括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片材的性质。第一成分是含有例如粉末形式的生物碱的材料。这种材料可以是例如烟草粉末掺合物。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)的味道。优选地，浆料中烟草粉末的量占浆料的总质量(即包括水的浆料的质量)的约20％和约45％之间。更优选地，浆料中烟草粉末的量优选地占浆料的总质量(即包括水的浆料的质量)的约25％至约45％之间。

优选地向浆料添加粘合剂，以便增强均质化片材的拉伸特性。优选地，向浆料添加气溶胶形成剂以促进气溶胶的形成。另外，为了达到对于流延含有生物碱的材料的幅材的特定粘度和湿度，可将水添加到浆料。

添加到浆料的粘合剂的量可以占浆料的总质量(即包括水的浆料的质量)的约0％至约1％之间。更优选地，添加到浆料的粘合剂的量占约0％至约0.5％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。粘合剂可以确保生物碱粉末基本上保持分散在整个含生物碱的材料片材上。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。

包括在用于含生物碱的材料片材的浆料中的合适的气溶胶形成剂是本领域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示例是甘油和丙二醇。

浆料可具有占浆料的总质量(即包括水的浆料)的质量的约1％至约5％之间的气溶胶形成剂含量。优选地，气溶胶形成剂占浆料总质量的1％至3％之间，对应于以浆料的干重计气溶胶形成剂的量占约2.9％至约8.5％之间。

水也优选地存在于浆料中。优选地，水的量占浆料的总质量(即包括水的浆料的质量)的约30％至55％之间。更优选地，水的量占浆料的总质量(即包括水的浆料的质量)的约45％至约55％之间。

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之外，浆料中不添加另外的纤维。因此，向浆料添加的(即除了含有生物碱的材料中已含有的那些纤维之外)纤维的量优选地低于浆料总质量(即包括水的浆料的质量)的0.5％。更优选地，添加的纤维以低于浆料总质量的约0.1％的量存在。

浆料在给定位置形成。然后可以储存浆料。浆料可以例如在相同位置(例如在同一存储罐中)或在两个不同位置(例如在两个不同存储罐中)储存和形成。所使用的存储罐优选地在领域中是已知的。此外，浆料可以形成或储存在单个存储罐或多个存储罐中。优选地，在存储罐中，存在混合器以使浆料均质化。

浆料从存储罐转移到挤出机。浆料例如引入挤出机的入口中，挤出，并且在挤出机的出口处离开挤出机。挤出机可以有多于一个入口和多于一个出口。挤出机可包括螺杆，螺杆的旋转可引起浆料的压缩。加热元件可以存在于挤出机中以加热浆料。螺杆的旋转还可引起浆料的加热。挤出机可包括单螺杆挤出机。因此，此处的挤出可包括借助于螺杆压缩浆料。由于压缩，浆料朝向挤出机的出口引导。挤出之后的浆料仍为浆料形式。优选地，挤出步骤降低浆料的粘度。

在本上下文中，术语“挤出”在其一般含义中使用，即“强制或压出；驱逐”。挤出之后的浆料仍保持为浆料形式。

挤出的浆料收集在具有出口的储罐中。优选地，储罐具有底壁，出口形成于底壁中。优选地，出口包括形成于储罐的底壁中的孔口。储罐可以位于挤出机下方。储罐可以与挤出机一体。

因此，可以存在两种配置。在第一配置中，将浆料引入容器中。容器包含螺杆，该螺杆将浆料朝向出口压缩。容器和螺杆可以被认为是挤出机。离开容器的经压缩浆料被引入储罐中。浆料从储罐的出口或从储罐的多个出口供应到基质片材或多于一个基质片材。

在第二配置中，螺杆包括在储罐中。换句话说，储罐是挤出机的一部分，并且螺杆位于储罐内部。将浆料引入储罐中。然后用螺杆压缩浆料。储罐和螺杆形成挤出机。压缩的浆料从储罐的出口或多个出口离开储罐。浆料从储罐的出口供应到基质片材或多于一个基质片材。

在两种配置中，浆料从储罐的出口或多个出口输出。

此外，提供一种包括纤维的基质片材。所述基质片材限定浆料从储罐供应的表面。表面可以是水平的——即平行于水平面——或倾斜的。表面也可以是基本上竖直的。基质片材可以设置在展开的卷筒中。

基质片材沿着传送方向移动。

优选地，包括出口的储罐定位在基质片材上方。更优选地，出口位于基质片材上方。

包括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输送，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地在约0.1牛顿/(毫米)²至约1牛顿/(毫米)²之间。

基质片材可以由天然或合成的不同材料制成，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生物碱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地低于50克/(米)²。

形成片材的纤维素纤维优选是本领域中已知的，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。除成浆以外，纤维素纤维可以经受合适的工艺，如精炼、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(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。

包括纤维的基质片材包括平均纤维长度优选在约0.7毫米至约50毫米之间的纤维。更优选地，包含纤维的基质片材的纤维的平均纤维长度在约1毫米至约25毫米之间。更优选地，包含纤维的基质片材的纤维的平均纤维长度在约1毫米至约10毫米之间。更优选地，包含纤维的基质片材的纤维的平均纤维长度在约1毫米至约5毫米之间。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在约1.2毫米至约1.8毫米之间。

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在200微米与10000微米之间并且其宽度在5微米至75微米之间，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。

基质片材中的纤维可以是编织的或不是编织的。如果不是编织的，则纤维可以定向成主要在一个方向上。而且，纤维可以例如是随机定向的。如果是编织的，则可以使用各种图案。

基质片材定义第一表面和第二表面。例如，第一表面或第二表面可以是基本平坦的表面。第一表面和第二表面可以彼此相对。为了将储罐中存在的浆料施加或分配到基质片材的第一表面，优选地移动基质片材，使得沿着其长度将浆料施加到第一表面，从而在包括纤维的基质片材上形成浆料条。

浆料不需要施加到整个第一表面。浆料可以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，基质片材沿着传送方向移动，例如线性移动，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以被基质片材完全吸收。浆料可以在基质片材的第一表面上形成涂层。浆料还可以部分地被基质片材吸收，并且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以在垂直于基质片材的第一表面截取的横截面中具有不同的组成。在第二表面处，可以存在最低量的浆料。在第一表面处，可以存在最高量的浆料。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以不同的浓度存在。

为了沿着传送方向移动基质片材，可以提供移动元件。移动元件可以包括可移动支撑件，并且包括纤维的基质片材可以定位在可移动支撑件上，使得可移动支撑件在移动时传送基质片材。

在另一实施例中，移动元件可包括移动滚筒，所述移动滚筒在其旋转中移动基质片材。支撑片材可以在其长度的一部分上是自由直立的。

储罐中的浆料的量优选地保持基本上恒定。例如，储罐中的浆料的量等于预定量。优选地，恒定地保持储罐中的浆料的量的预定量。例如，设置储罐内的浆料的预定水平。为了获得储罐中的基本上恒定水平的浆料，在将浆料供应到基质片材上时，向储罐连续地供应浆料。可以通过传感器检查储罐中的浆料的水平，并且可以改变由挤出机提供到储罐中的浆料的量以维持储罐中的水平恒定。

如上所述，从储罐的出口，浆料被供应到基质片材上。浆料在基质片材的第一表面上形成沉积物。

此外，由于基质片材在传送方向上的移动，从出口供应的浆料形成浆料条。基质片材和设置在其第一表面上的浆料条的组合形成含有生物碱的材料片材。

除了基质片材和浆料条之外，还可以组合其它元件以便形成含有生物碱的材料片材。基质片材本身可以是多层片材。基质片材可包括风味片材、包括尼古丁的材料片材等。

形成含有生物碱的材料片材，将浆料供应到包括纤维的已经形成的基质片材上，允许在浆料中使用基本无添加的纤维。纤维通常添加到浆料中，以便增加片材的拉伸强度，充当加强剂。

然而，在其上供应浆料的基质片材的存在为所得含有生物碱的材料片材提供足够的拉伸强度。可以避免将纤维素纤维添加到浆料中。

在添加纤维的浆料中，在浆料中可能需要相对大量的水，因为纤维制浆需要水。另外，由于浆料中存在的大量水，需要高量的能量以便干燥浆料并形成含有生物碱的材料片材。在这种“高含水量”过程中，在其上流延浆料的输送机钢带也可以发挥重要作用：输送带中的任何缺陷都可能被转移到流延片材中，因此通常需要高质量的带。从浆料去除纤维允许减少使浆料均质化所需的水量。良好均质化可能仍需要一定量的水。该一定量的水随后可通过挤出工艺进一步减少。这种相对“密集”的浆料适合施加到包括纤维的基质片材。

干燥包括根据本发明生产的生物碱的材料片材所需的干燥时间或干燥功率更少。优选地，当基质片材缠绕在卷筒中时，其已经干燥。可以在接触浆料之前润湿基质片材，例如在其上喷洒水。润湿是为了促进浆料渗透在基质片材中。所得的含有生物碱的多层材料片材或含有生物碱的复合材料片材仅“部分润湿”，且干燥时间或干燥所需的能量相对较少。当用作气溶胶形成基质时，“强度”较低的干燥允许更好地控制由含有生物碱的材料片材产生的气溶胶的气味。在干燥期间，生物碱、气味或其它挥发性物质可以蒸发，并且它们在含有生物碱的材料片材中的浓度可以降低。当存在生物碱时最小化干燥有助于控制气溶胶特性。与用于干燥流延叶的干燥器相比，可能需要更小的干燥器。可以节约能源。可以节省占地面积。

优选地，储罐包括多个出口，并且从出口供应浆料的步骤包括以下步骤：从多个出口供应浆料以便形成多个浆料条。优选地，多个出口的所有出口形成于储罐的底壁上。由于多个出口，可以产生多于单个浆料条。可以提供包括纤维的单个基质片材，其上供应的浆料条的数目等于在储罐上形成的出口的数目。在其表面上具有多个浆料条的单个基质片材可以以子片材切割。替代地，单个浆料条可形成于基质片材上，并且其它浆料条可在别处形成。因此，基质片材可包括一个或多于一个浆料条。优选地，多个浆料条彼此平行。

例如，如果存在可移动支撑件，则可以在基质片材上形成浆料条，并且可以在可移动支撑件上形成浆料条。

更优选地，从多个出口供应浆料的步骤包括以下步骤：在多于一个包括纤维的基质片材上从多个出口供应浆料，以形成多于一个含有生物碱的材料片材。优选地，同时形成多于一个含有生物碱的材料片材。可以提供多于一个包括纤维的基质片材。基质片材的数目可以等于或不同于形成于储罐中的出口的数目。因此，在每个基质片材中，可形成单个浆料条，或多于一个浆料条，或不形成浆料条。如果基质片材的数目等于在储罐中形成的出口的数目，则可以形成单个浆料条。如果基质片材的数目低于出口的数目，则可以形成多于一个浆料条。可以避免含有生物碱的材料的“宽”片材切割成较窄片材中的切割步骤。该过程需要更少的部件，例如切割刀片。例如干燥器的机器可以更小。

此外，在基质片材的数目等于储罐中的出口数目的情况下，基质片材可如此定位以使得在一些基质片材上不供应浆料，而在其它基质片材上形成多于一个浆料条。

在多于一个基质片材的情况下，基质片材可彼此相同。特别地，基质片材可以全部具有相同的厚度。基质片材可全部具有相同的宽度。

优选地，基质片材的厚度在约175微米至约250微米之间。更为优选地，基质片材的厚度在约190微米至约220微米之间。优选地，基质片材的宽度在100毫米至150毫米之间。

优选地，从多个出口供应浆料的步骤包括将浆料喷射到基质片材上。优选地，从多个出口供应浆料的步骤包括将浆料喷射到多于一个基质片材中的至少一个基质片材上。优选地，从多个出口供应浆料的步骤包括将浆料喷射到多于一个基质片材中的所有基质片材上。优选地，喷嘴将浆料从储罐喷射到基质片材上，优选地喷射在包括纤维的基质片材的表面上，优选地喷射在多于一个基质片材的表面上。储罐中存在的浆料可以是高度粘性的，例如，其可具有在约18000厘泊至约45000厘泊之间的动态粘度，出于此原因，优选地提供一个或多个泵以便朝向储罐的出口推动浆料。优选地，喷嘴定位于每个出口处。

优选地，从多个出口供应浆料的步骤包括将浆料沉积在基质片材上。优选地，从多个出口供应浆料的步骤包括将浆料沉积在多于一个基质片材中的至少一个基质片材上。优选地，从多个出口供应浆料的步骤包括将浆料沉积在多于一个基质片材的全部上。基质片材上的浆料的供应可以仅通过重力进行。辊可以定位在每个出口处。辊可以与包括纤维的基质片材接触。浆料从储罐落下到出口，然后通过重力落在辊上。以此方式，辊用浆料涂布基质片材或多于一个基质片材。

优选地，所述方法包括以下步骤：调节从出口供应的浆料的压力或流速。优选地，所述方法包括以下步骤：调节从多个出口中的至少一个出口供应的浆料的压力或流速。优选地，所述方法包括以下步骤：调节从多个出口中的所有出口供应的浆料的压力或流速。甚至更优选地，调节从出口供应的浆料的压力或流速的步骤包括：独立于多个出口中的其它出口中的至少一个而调节从多个出口中的至少一个出口供应的浆料的压力或流速。给定N个出口，并且在可用N个中选择一个出口，离开选定出口的浆料的压力或流速独立于离开其它N-1出口的浆料的压力或流速中的至少一个。优选地，浆料的压力或流速在多个出口的所有出口处独立地调节。优选地，多个出口中的至少一个出口包括泵，以调节离开出口的浆料的压力或流速。更优选地，多个出口中的每个出口包括泵以用于调节离开出口的浆料的压力或流速。优选地，压力和流速两者可在每个出口处独立于多个出口中的至少另一出口而调节。

优选地，该方法包括在挤出时减少浆料中的水量的步骤。优选地，该方法包括以下步骤：在用螺杆压缩浆料的同时减少浆料中的水量。在挤出过程期间，可以减少浆料中的水量。这归因于例如在挤出过程期间存在的热和压力。减少浆料中的水可以允许获得更致密的浆料，当供应到基质片材时，需要更少的时间和能量来干燥。以此方式，可获得对所得含有生物碱的材料片材中的所得气味和生物碱浓度的控制。优选地，在挤出期间去除的水的量小于浆料总质量的约50％。优选地，在挤出期间去除的水的量小于浆料总质量的约25％。优选地，在挤出期间去除的水的量小于浆料总质量的约15％。优选地，在挤出期间去除的水的量大于浆料总质量的约2％。更优选地，在挤出期间去除的水的量大于浆料总质量的约4％。

在挤出之后，粘合剂的量(以重量计)保持与挤出之前基本上相同。挤出后，气溶胶形成剂(以重量计)的量保持与挤出之前相同。挤出后，含有生物碱的材料的量(以重量计)保持与挤出之前相同。优选地，在挤出之后，水的量从挤出之前浆料总质量的约30％到约55％减少到浆料总质量的约30％到50％。

优选地，该方法包括以下步骤：以沿着基质片材的移动方向的分量定向从多个出口中的一个或多个供应的浆料流。优选地，储罐的出口具有特定形状。所述多个出口中的至少一个出口可包括具有曲率的管或喷嘴。例如，管或喷嘴可以具有拱形构造。优选地，提供一种弯曲喷嘴。此曲率适于向从管道或喷嘴流出的浆料流赋予沿着平行于基质片材的传送方向的轴线不同于零的分量。

优选地，该方法包括评估含有生物碱的材料片材的厚度的步骤。优选地，该方法包括评估多于一个含有生物碱的材料片材的至少一个材料片材的厚度的步骤。优选地，该方法包括评估多于一个含有生物碱的材料片材的所有材料片材厚度的步骤。优选地，该方法包括压缩含有生物碱的材料片材的步骤。优选地，该方法包括压缩多于一个含有生物碱的材料片材中的至少一个材料片材的步骤。优选地，该方法包括压缩多于一个含有生物碱的材料片材的所有材料片材的步骤。更优选地，该方法包括通过压缩含有生物碱的材料片材来改变含有生物碱的材料片材的厚度的步骤。更优选地，该方法包括通过压缩多于一个含有生物碱的材料片材中的至少一个材料片材来改变含有生物碱的材料片材的厚度的步骤。更优选地，该方法包括通过压缩多于一个含有生物碱的材料片材的所有材料片材来改变含有生物碱的材料片材的厚度的步骤。压缩步骤可包括压延步骤。可以执行压缩步骤，在两个压缩辊之间插入含有生物碱的材料片材。可以在已沉积并干燥浆料之后检查片材的厚度。片材的厚度可通过光学传感器测量。合适的光学传感器可包括X射线传感器或激光传感器或其组合。如果所测量的厚度在期望范围之外，则可以提供反馈环以便校正片材的厚度。

优选地，提供包括含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水的浆料的步骤包括以下当中的至少一者：以占浆料的总重量的约40％至约70％之间的量向浆料提供含有生物碱的材料；以占浆料的总重量的约30％至约55％之间的量向浆料提供水；以占浆料的总重量的约0％至约1％之间的量向浆料提供粘合剂；或者以占浆料的总重量的1％至约5％之间的量向浆料提供气溶胶形成剂。

更优选地，向浆料提供含有生物碱的材料的步骤包括以占浆料的总重量的约40％至约50％之间的量向浆料提供含有生物碱的材料。

更优选地，向浆料提供水的步骤包括以占浆料的总重量的约45％至约55％之间的量向浆料提供水。由于含有生物碱的材料片材中的水量相对较少，因此与流延片材相比，需要相对较低的干燥时间。可实现片材的最少的挥发损失。

更优选地，向浆料提供粘合剂的步骤包括以占浆料的总重量的约0％至约0.5％之间的量向浆料提供粘合剂。粘合剂的量可取决于含有生物碱的材料片材的期望特性。如果需要浆料被基质片材大大吸收，那么可使用更少的粘合剂来改善吸收。如果优选在基质片材上有浆料涂层，则可使用较高量的粘合剂。粘合剂的量可改变浆料的粘度。较高量的粘合剂可导致浆料的较高粘度。

更优选地，向浆料提供气溶胶形成剂的步骤包括以占浆料的总重量的1％至约3％之间的量向浆料提供气溶胶形成剂。

优选地，提供包括含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水的浆料的步骤包括以下步骤：将含有生物碱的材料研磨成具有约8微米至200微米之间的尺寸的粉末。更优选地，提供包括含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水的浆料的步骤包括以下步骤：将含有生物碱的材料研磨成具有约10微米至150微米之间的尺寸的粉末。甚至更优选地，提供包括含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水的浆料的步骤包括以下步骤：将含有生物碱的材料研磨成具有约15微米至120微米之间的尺寸的粉末。由于浆料除了含有生物碱的材料中已经含有的纤维素纤维之外，不含有或含有极少量的纤维素纤维，因此粉末的尺寸不需要“极其小”。为了获得均匀的浆料，含有生物碱的材料的颗粒优选为“小的”。尺寸小还由于不存在添加纤维，其在流延叶中充当“胶”。优选地，含有生物碱的材料的研磨颗粒的尺寸小于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。优选地，含有生物碱的材料的研磨颗粒的尺寸大于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。

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粒度分布。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。

此外，浆料的粘度可取决于含有生物碱的材料的粉末的尺寸。尺寸越大，浆料变得越粘稠。

优选地，所述方法包括步骤：提供具有平均纤维长度在约0.7毫米至约50毫米之间的纤维的基质片材。优选地，所述方法包括步骤：提供具有平均纤维长度在约0.7毫米至约50毫米之间的纤维的多于一个基质片材中的至少一个基质片材。优选地，所述方法包括步骤：提供全部具有平均纤维长度在约0.7毫米与约50毫米之间的纤维的多于一个基质片材。更优选地，包含纤维的基质片材的纤维的平均纤维长度在约1毫米至约25毫米之间。更优选地，包含纤维的基质片材的纤维的平均纤维长度在约1毫米至约10毫米之间。更优选地，包含纤维的基质片材的纤维的平均纤维长度在约1毫米至约5毫米之间。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在约1.2毫米至约1.8毫米之间。

优选地，基质片材是编织片材。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较高的机械强度。

优选地，挤出浆料和在具有多个出口的储罐中收集挤出浆料的步骤包括：借助于螺杆挤出浆料。优选地，浆料的挤出在单螺杆挤出机中进行。单螺杆挤出在浆料中产生压力。这迫使浆料挤出。单螺杆挤出机可用作大型挤出系统的一部分，或用作独立的挤出机。螺杆可以位于热筒内。当螺杆转动时，它会移动热筒内的浆料。以此方式，浆料达到所需温度以及彻底混合以形成均匀的浆料。然后，由单螺杆挤出机积聚的压力压迫挤出机的浆料。挤出包括借助于螺杆压缩浆料。更优选地，挤出步骤包括将浆料插入单螺杆挤出机中的步骤。尽管浆料在挤出机的出口处出来，但仍然认为所述工艺是挤出。储罐可以是挤出机的一部分或者在挤出机的外部。

优选地，所述方法包括以下步骤：使收集在储罐中的挤出浆料均质化。从挤出机中流出的浆料进入储罐中。替代地，储罐是挤出机的一部分，并且挤出的浆料收集在储罐的一部分中，在此它被挤出。在储罐中，优选混合或以其它方式搅拌浆料。搅拌或混合可以改善浆料的均匀性。优选地，使浆料的结构或组合物始终均匀。因此，浆料的组成及其特性，例如粘度和温度，在整个储罐中是相同的。以此方式，由多个出口供应的浆料在每个出口基本上相同。如果通过本发明的方法形成多于一个含有生物碱的材料片材，则所有片材都具有基本上相同的特性，因为从出口输出的浆料具有相同的特性(假设使用多个相同的基质片材)。

优选地，从多个出口供应浆料以便形成多个平行浆料条的步骤包括：提供位于多个出口下方的移动滚筒；使一个或多个卷筒展开，以便获得一个或多个包括纤维的基质片材；将一个或多个包括纤维的基质片材放置到移动滚筒上，以便沿着移动方向移动一个或多个基质片材；以及在移动滚筒沿着移动方向移动一个或多个包括纤维的基质片材时，在一个或多个包括纤维的基质片材上从多个出口供应浆料。优选地，从多个出口供应浆料以便形成多个平行浆料条的步骤包括：提供位于多个出口下方的移动滚筒；展开多于一个卷筒，以便获得多于一个包括纤维的基质片材；将多于一个包括纤维的基质片材放置到移动滚筒上，以便沿着移动方向移动多于一个基质片材；以及在移动滚筒沿着移动方向移动多于一个包括纤维的基质片材时，在多于一个包括纤维的基质片材上从多个出口供应浆料。

优选地，一个或多个基质片材是自支撑的。移动滚筒的旋转转而移动一个或多个基质片材。一旦移动，不需要输送带来支撑基质片材。包括纤维的一个或多个基质片材能够“自支撑”。优选地，与面向储罐的出口的第一表面相对的一个或多个基质片材的第二表面至少在一定长度间隔内不与任何另外的元件接触。基质片材在被供应浆料之后可以“自由直立”行进，其中两个表面都不与任何其它元件接触。基本上不再需要输送带支撑含有生物碱的材料片材，这允许整个系统具有更大的灵活性。在将浆料流延在输送带上的工艺中，通常需要具有严格尺寸要求的输送带。当使用自支撑基质片材时，此类带可能不再需要。

附图说明

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用于生产含有生物碱的材料片材的设备的示意性透视图；

-图2示出了图1的设备的前视图；

-图3示出了图1和图2的设备的侧面图；以及

-图4示出了图1-3的设备的细节的放大视图。

具体实施方式

首先参考图1和图2，用于根据本发明生产含有生物碱的材料片材200的设备以附图标记100表示和指示。

优选地，设备100适于生产多个含有生物碱的材料片材200。在该实施方案中，多个片材是均质化烟草材料片材。

用于生产均质化烟草材料片材的设备100包括挤出机2、位于挤出机2的出口20处的储罐3和位于储罐3下方的移动滚筒4。

挤出机2包括：入口21，其中引入浆料22(由图1中的箭头指示)以形成均质化烟草材料片材；挤出浆料的螺杆23；以及出口20。浆料22由螺杆23从入口推到出口20(再次参见箭头22)。推动浆料22的螺杆23可以由电机24旋转(参见例如图2)。

浆料22从附图中未示出的不同存储罐或筒仓到达挤出机2。浆料22包括烟草粉末、水、粘合剂和气溶胶形成剂。优选地，粘合剂是瓜尔胶。优选地，气溶胶形成剂是甘油。优选地，在浆料中不添加另外的纤维。

入口处的浆料22具有占总质量的以下成分

水：30％-55％

烟草粉末：40％-70％

粘合剂：0％-1％

气溶胶形成剂：1％-5％

添加的纤维：小于0.5％

浆料22从挤出机2到达储罐3。从上述成分，通过挤出工艺从浆料中去除5％的水。

储罐3包括全部用30指示的多个出口。储罐3可以具有任何几何形状，并且在描绘的实施方案中，其基本上为盆形。储罐3包括侧壁32，并且还包括底壁33。混合器34(由图1中的箭头指示)可以存在于储罐3内部以搅拌和混合浆料。

此外，在储罐3中存在传感器50以测量浆料的竖直水平。优选地，在传感器30与挤出机2之间存在反馈，使得浆料以基本恒定的水平保持在储罐3中。

移动滚筒4位于出口30下方。移动滚筒4适于围绕其轴线6在由图1和2中的箭头指示的旋转方向5上旋转。移动滚筒4限定外部圆柱形表面41。

此外，设备100包括多个卷筒7。多个卷筒中的每个卷筒7由基质片材8的线圈制成，例如纤维素纤维片材。卷筒展开，并且从卷筒7展开的片材8的自由部分定位成与移动滚筒4接触。基质片材8包括彼此相对的第一表面11和第二表面1。第二表面1优选地与移动滚筒4的圆柱形表面41接触。第一表面11面向多个出口30中的至少一个出口。移动滚筒4的旋转使得多个基质片材8沿着共同的传送方向移动，在图1和3中用箭头12指示。因此，通过滚筒4的旋转连续地展开卷筒7。

多个基质片材中的每个基质片材8与移动滚筒4的表面41接触，并且沿着传送方向在滚筒4的下游，是自由直立的，即第一表面11和第二表面1不由任何元件支撑。另一个滚筒或辊子(在附图中不可见)可以在传送方向12上进一步拉起多个片材8。

从出口30将浆料22供应到多个基质片材8。优选地，多个出口8中的每个出口30将浆料22供应到多个片材中的单个基质片材8，如图2中可见。浆料通过重力或施加压力(例如通过泵31)从出口30递送。通过泵31，储罐3中的浆料通过多个出口30从储罐3传递到基质片材8。优选地，泵31包括流速控制器(附图中也不可见)以控制传送到基质片材8的浆料的量。

当基质片材与浆料22一起供应时，基质片材成为均质化烟草片材200。浆料可以被基质片材8部分或完全吸收。大多数浆料可以涂覆基质片材8，特别是第二表面11。

在实施方案中，在储罐3的底壁33中形成多个孔口35，每个孔口连接到管道36(参见图2和图3)。阀37调节通过管道36的浆料的流量。在阀37下游，在浆料的流动方向上，管道36在出口30中终止。

在未示出的不同的实施方案中，在底壁16上直接形成多个孔口，并且连接多个管道，每个管道连接至不同的孔口，不存在阀。

每个管道37与喷嘴38端接，在喷嘴中存在出口30，如图3和图4中可见。喷嘴38是弯曲喷嘴，具有水平入口39和出口30，浆料从所述出口离开，从而形成具有沿着传送方向12的分量的流动。

如图2中更好地见到，基质片材8的数目等于出口30的数目。基质片材全部与滚筒4的表面41在其第二表面1接触。每个基质片材8的宽度42优选地等于用于进一步处理片材200的标准“小卷筒”的宽度(例如，优选地在约10毫米至约300毫米之间)。所有基质片材8的宽度42优选地相同。

此外，优选地，另外的传感器(未示出)布置在出口30下游的基质片材200处，以测量均质化烟草片材200的每平方厘米重量以及厚度。传感器可以是例如核子测量头。图中未示出的附加传感器也优选地存在，例如定位和确定均质化烟草片材中的缺陷位置的传感器、确定片材200的水分的传感器、测量片材厚度的传感器、检查片材的对准以便避免在形成多于一个片材的情况下错位和卡住片材的传感器。

用于形成多个均质化烟草片材200的设备100的功能如下。优选将烟草粉末、水和其它成分(优选不具有添加的纤维或具有低含量的添加的纤维)混合和组合形成的浆料22使用例如管线混合器(也未示出)从存储罐(未示出)转移到挤出机2。在挤出机2处浆料减少其水含量，并且在储罐3内部挤出。在储罐3中，在需要泵31或不需要泵的情况下，阀36被打开，并且浆料到达出口30。喷嘴38将浆料供应到基质片材8上，所述基质片材包括定位成接触移动滚筒4的纤维。滚筒4的移动使得基质片材8沿着传送方向12移位。每个喷嘴38将浆料沉积在不同的基质片材8上。因此形成多个均质化烟草片材200。

在浆料供应后立即用浆料测量装置连续地监测并反馈控制由核子计控制的片材200的厚度和克重。

Claims (14)

1.用于生产含有生物碱的材料片材的方法，所述方法包括步骤：

ο提供浆料，所述浆料包括含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水；

ο挤出所述浆料；

ο将所挤出的浆料收集在具有多个出口的储罐中；

ο提供多于一个包括纤维的基质片材；

ο从所述多个出口供应浆料，以便在所述多于一个包括纤维的基质片材上形成多个浆料条，以形成多于一个含有生物碱的材料片材。

2.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中从所述多个出口供应浆料的步骤包括：

ο将所述浆料喷射到至少一个基质片材上，或者

ο将所述浆料沉积在至少一个基质片材上。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括以下步骤：

ο调节从所述多个出口中的至少一个出口供应的浆料的压力或流速。

4.根据权利要求3所述的方法，其中调节从所述多个出口中的至少一个出口供应的浆料的压力或流速的步骤包括独立于所述多个出口中的其它出口中的至少一个出口来调节从所述多个出口中的至少一个出口供应的浆料的压力或流速。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括以下步骤：

ο在挤出的同时减少所述浆料中的水量。

6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其包括以下步骤：

ο以沿着所述基质片材的移动方向的分量定向从所述多个出口中的至少一个出口供应的浆料流。

7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其包括以下步骤：

ο评估所述多于一个含有生物碱的材料片材中的至少一个材料片材的厚度；以及

ο在所评估的厚度超出给定值范围的情况下，通过压缩所述多于一个含有生物碱的材料片材中的所述至少一个材料片材来改变所述多于一个含有生物碱的材料片材中的所述至少一个材料片材的厚度。

8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中提供包括含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水的浆料包括以下当中的至少一者：

ο以占所述浆料的总重量的约40％至约70％之间的量向所述浆料提供所述含有生物碱的材料；

ο以占所述浆料的总重量的约30％至约55％之间的量向所述浆料提供水；

ο以占所述浆料的总重量的约0％至约1％之间的量向所述浆料提供粘合剂；或者

ο以占所述浆料的总重量的1％至约5％之间的量向所述浆料提供所述气溶胶形成剂。

9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中提供包括含有生物碱的材料、气溶胶形成剂和水的浆料的步骤包括以下步骤：

ο将含有生物碱的材料研磨成具有约8微米至200微米之间的尺寸的粉末。

10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其包括以下步骤：提供包括平均纤维长度在约0.7毫米至约2.5毫米之间的纤维的多于一个基质片材中的至少一个基质片材。

11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其包括以下步骤：

ο使收集在所述储罐中的挤出浆料均质化。

12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中从所述多个出口供应所述浆料以便形成多个平行浆料条包括：

ο提供位于所述多个出口下方的移动滚筒，所述移动滚筒围绕轴线旋转；

ο提供多于一个基质片材的卷筒；

ο展开多于一个卷筒，以便获得多于一个包括纤维的基质片材；

ο将所述多于一个包括纤维的基质片材放置成与所述移动滚筒接触，以便由于所述移动滚筒的旋转而沿着移动方向移动多于一个基质片材；

ο在由所述移动滚筒沿着所述移动方向移动所述多于一个包括纤维的基质片材时，在所述多于一个包括纤维的基质片材上从所述多个出口供应浆料。

13.一种用于生产多于一个含有生物碱的材料片材的系统，所述系统包括：

–包括纤维的基质片材的多于一个卷筒；

–用于将浆料供应到所述多于一个包括纤维的基质片材的设备，所述设备包括：

i.挤出机，所述挤出机适于挤出浆料；

ii.适于容纳所述浆料的储罐，所述储罐具有多个出口；以及

iii.移动元件，所述移动元件适于沿着传送方向在所述出口下方移动从所述多于一个卷筒展开的所述多于一个包括纤维的基质片材，使得浆料施加到多于一个基质片材。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述挤出机是螺杆挤出机。

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