ES2935499T3

ES2935499T3 - Método para la producción de una lámina de material que contiene alcaloides

Info

Publication number: ES2935499T3
Application number: ES19829528T
Authority: ES
Inventors: Stefan Lauenstein
Original assignee: Philip Morris Products SA
Current assignee: Philip Morris Products SA
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2023-03-07
Anticipated expiration: 2039-12-18
Also published as: CN113194758B; JP2022514736A; US20220022518A1; KR20210102266A; PL3897224T3; EP3897224A1; HUE060796T2; CN113194758A; EP3897224B1; WO2020127584A1; BR112021011460A2

Abstract

La presente invención se refiere a un método para producir una lámina de un material que contiene alcaloides, comprendiendo el método: - mezclar partículas del material que contiene alcaloides, un aglutinante, un formador de aerosol y agua para formar una suspensión; - colar (100) la suspensión para formar una hoja colada; - secar (101) la hoja fundida por medio de un fluido calentado; - recuperar el calor (103) de los gases de escape producidos durante el secado; - recuperación de sustancias volátiles de los gases de escape producidos durante el secado; y - obtener un extracto de sabor a partir de las sustancias volátiles recuperadas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método para la producción de una lámina de material que contiene alcaloides

Esta invención se refiere a un método para producir una lámina de material que contiene alcaloides. En particular, la invención se refiere a un método para producir una lámina de material para usar en un artículo generador de aerosol tal como, por ejemplo, un cigarrillo o un producto que contiene alcaloides del tipo "calentar sin quemar".

Actualmente, en la fabricación de los productos de tabaco, además de las láminas de tabaco, se usa además el material de tabaco homogeneizado. Este material de tabaco homogeneizado se fabrica típicamente de partes de la planta de tabaco que son menos adecuadas para la producción de picadura, como, por ejemplo, tallos de tabaco o polvo de tabaco. Típicamente, el polvo de tabaco se crea como un único producto durante la manipulación de las hojas de tabaco durante la fabricación.

Las formas de material de tabaco homogeneizado más comúnmente usadas son la lámina de tabaco reconstituido y la hoja moldeada. El proceso para formar hojas de material de tabaco homogeneizado comprende comúnmente una etapa en la cual el polvo de tabaco y un aglutinante se mezclan para formar una suspensión. La suspensión se usa luego para crear una trama de tabaco, por ejemplo al moldear una suspensión viscosa sobre una cinta móvil de metal para producir la denominada hoja moldeada. Alternativamente, se puede usar una suspensión con baja viscosidad y alto contenido de agua para crear tabaco reconstituido en un proceso que se asemeja a la fabricación de papel. Una vez preparadas, las tramas de tabaco homogeneizado pueden cortarse de manera similar al tabaco de hoja entera para producir picadura de tabaco adecuada para los cigarrillos y otros artículos para fumar. Un proceso para fabricar tal tabaco homogeneizado se describe por ejemplo en la Patente europea EP 0565360.

En el proceso mencionado anteriormente, la suspensión se moldea sobre un sustrato, tal como una correa móvil, y luego se calienta para obtener una lámina de material que puede procesarse adicionalmente para obtener componentes para un artículo generador de aerosol. La correa móvil, con la lámina moldeada en ella, se mueve dentro de "secadoras" largas donde se controla la temperatura para calentar y secar progresivamente la lámina. Para secar la lámina moldeada, los secadores generalmente expulsan corrientes de aire caliente hacia la superficie superior de la lámina y expulsan vapor hacia la superficie inferior de la correa de acero para calentar esta última. La suspensión depositada en la correa entra en los secadores en una forma esencialmente líquida, se seca y se calienta dentro de los secadores y sale en una forma esencialmente sólida como una lámina moldeada continua. El proceso de secado descrito anteriormente requiere una alta cantidad de energía para calentar y secar la lámina. Parte de este calor se transfiere efectivamente a la lámina y la seca (calor latente de evaporación). Queda algo de calor adicional en el aire caliente y seco y en el vapor cuando se expulsan a través de los escapes de los secadores, o permanece en la correa de metal móvil calentada después de que se haya retirado la lámina de la misma.

Además, durante este proceso de secado, algunos de los sabores y alcaloides presentes en la lámina están atrapados por el agua de evaporación, y luego se llevan por el vapor de la lámina de secado.

Sería conveniente aumentar la eficiencia de la etapa de secado. Por lo tanto, existe la necesidad de un nuevo método para preparar una lámina de material que contiene alcaloides, preferentemente pero no necesariamente para el uso en un artículo generador de aerosol calentado del tipo “calor-no-quemar", que se adapta a las características de calentamiento descritas anteriormente del proceso de secado.

El documento US4674519 describe un método conocido en la técnica.

La invención se refiere a un método para producir una lámina de un material que contiene alcaloides, el método comprende: mezclar partículas del material que contiene alcaloides, un aglutinante, un formador de aerosol y agua para formar una suspensión; moldear la suspensión para formar una lámina moldeada; secar la lámina moldeada por medio de un fluido calentado; y recuperar el calor de los escapes producidos durante el secado.

La suspensión que contiene un material que incluye alcaloides se moldea, por ejemplo en un soporte. La lámina moldeada resultante se seca en un secador usando un fluido calentado, que intercambia calor con la lámina moldeada. El fluido calentado puede calentar y secar la lámina. Durante este proceso de secado, se producen escapes. De conformidad con la invención, los escapes se recogen y el calor se recupera de ellos. De esta manera, el calor que se habría desperdiciado en los escapes puede reutilizarse, por ejemplo, en el mismo proceso de producción de la lámina.

Como se usa en la presente descripción, el término "lámina" denota un elemento laminar que tiene un ancho y una longitud esencialmente mayor que el grosor de la misma. El ancho de la lámina de material que contiene alcaloides es preferentemente superior a unos 10 milímetros, con mayor preferencia superior a aproximadamente 20 milímetros o aproximadamente 30 milímetros. Aún con mayor preferencia, el ancho de la lámina de material que contiene alcaloides está comprendido entre aproximadamente 60 milímetros y aproximadamente 2500 milímetros. El grosor de la lámina de material que contiene alcaloides se comprende preferentemente entre aproximadamente 50 micrómetros y aproximadamente 300 micrómetros, con mayor preferencia el grosor de la lámina se comprende entre aproximadamente 100 micrómetros y aproximadamente 250 micrómetros, incluso con mayor preferencia entre aproximadamente 130 micrómetros y 220 micrómetros. En la presente descripción, una "lámina" continua se denomina "trama".

Como se usa en la presente descripción, el término “lámina de moldeo” denota un elemento con forma longitudinal que puede tener una sección transversal esencialmente constante a lo largo de las partes principales de su extensión longitudinal. Muestra al menos un borde que está destinado a entrar en contacto con una sustancia pastosa, viscosa o líquida para ser influenciada por dicho borde, como una suspensión. Dicho borde puede tener un borde afilado y similar a un cuchillo. Alternativamente, puede tener un borde rectangular o redondo.

Como se usa en la presente descripción, el término "soporte móvil" denota cualquier medio que comprende una superficie que puede moverse en al menos una dirección longitudinal. El soporte móvil puede formar un lazo cerrado para proporcionar un transporte ininterrumpido en una dirección. El soporte móvil puede incluir una cinta transportadora. El soporte móvil puede ser esencialmente plano y puede mostrar una superficie estructurada o no estructurada. El soporte móvil puede no tener aberturas en su superficie o puede incluir orificios, preferentemente de un tamaño tal que sean impenetrables para la suspensión depositada sobre él. El soporte móvil puede comprender una trama móvil y flexible en forma de lámina. La trama puede estar hecha de un material metálico, que incluyen, pero no se limitan a acero, cobre, aleaciones de hierro y aleaciones de cobre, o de un material de caucho. La trama puede estar hecha de un material resistente a la temperatura de manera que pueda calentarse para acelerar el proceso de secado de la suspensión.

Como se usa en la presente descripción, el término "suspensión" denota un material similar a un líquido, viscoso o pastoso que puede comprender una emulsión de diferentes materiales similares a un líquido, viscosos o pastosos y que puede contener una cierta cantidad de partículas en estado sólido, siempre y cuando la suspensión todavía muestra un comportamiento similar a un líquido, viscoso o pastoso.

Un "material que contiene alcaloides" es un material que contiene uno o más alcaloides. Los alcaloides pueden comprender nicotina. La nicotina puede encontrarse, por ejemplo, en el tabaco.

Los alcaloides son un grupo de compuestos químicos naturales que contienen principalmente átomos básicos de nitrógeno. Este grupo incluye además algunos compuestos relacionados con propiedades neutras e incluso ligeramente ácidas. Algunos compuestos sintéticos de estructura similar también se denominan alcaloides. Además del carbono, hidrógeno y nitrógeno, los alcaloides también pueden contener oxígeno, azufre y, más raramente, otros elementos como cloro, bromo, y fósforo.

Los alcaloides se producen por una gran variedad de organismos que incluyen las bacterias, los hongos, las plantas y los animales. Pueden purificarse a partir de extractos crudos de estos organismos por extracción ácido-base. La cafeína, la nicotina, la teobromina, la atropina, la tubocurarina son ejemplos de alcaloides.

Preferentemente, el material que contiene alcaloides incluye un material de tabaco homogeneizado. En este caso, por lo tanto, el alcaloide es nicotina. Como se usa en la presente descripción, el término "material de tabaco homogeneizado" denota un material que se forma por aglomeración de partículas de tabaco, que contiene el alcaloide nicotina.

Las formas que más comúnmente se usan de material de tabaco homogeneizado es la lámina de tabaco reconstituido y la hoja moldeada. El proceso para formar hojas de material de tabaco homogeneizado comprende comúnmente una etapa en la cual el polvo de tabaco y un aglutinante, se mezclan para formar una suspensión. La suspensión se usa entonces para crear una trama de tabaco. Por ejemplo, al moldear una suspensión viscosa sobre una cinta de metal en movimiento para producir la llamada hoja moldeada. Alternativamente, se puede usar una suspensión con baja viscosidad y alto contenido de agua para crear tabaco reconstituido en un proceso que se asemeja a la fabricación de papel.

El material tipo lámina de tabaco puede referirse a un material tipo lámina reconstituido y formado mediante el uso de tabaco en forma de partículas (por ejemplo, tabaco reconstituido) o una mezcla de partículas de tabaco, un humectante y un solvente acuoso para formar la composición de tabaco. Esta composición de tabaco se puede moldear, extruir, enrollar o prensar para formar un material tipo lámina a partir de la composición de tabaco. La lámina de tabaco puede formarse mediante el uso de un proceso húmedo, donde los finos de tabaco se usan para fabricar un material similar al papel; o un proceso de hoja moldeada, donde los finos de tabaco se mezclan entre sí, con un material aglutinante y se moldean sobre una cinta en movimiento para formar una lámina.

La lámina de tabaco homogeneizado generalmente incluye preferentemente, además del tabaco, un aglutinante. La lámina de tabaco homogeneizado generalmente incluye preferentemente un formador de aerosol, tal como guar y glicerina.

El término "sustrato formador de aerosol" se refiere a un sustrato que es capaz de liberar compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. Típicamente, los sustratos formadores de aerosol liberan compuestos volátiles al calentarse. El sustrato formador de aerosol puede incluir el material que contiene alcaloides que contienen compuestos de sabor de alcaloides volátiles, que se liberan del sustrato formador de aerosol al calentarse. El sustrato formador de aerosol puede incluir material homogeneizado.

Para formar una lámina de material que contiene alcaloides, se forma una suspensión.

La suspensión puede comprender una serie de diferentes componentes o ingredientes. Estos componentes pueden influir en las propiedades de la lámina moldeada de material que contiene alcaloides. Un primer ingrediente es un material que contiene alcaloides, por ejemplo en forma de polvo. Este material puede ser, por ejemplo, una mezcla de tabaco en polvo, que preferentemente contiene la mayor parte del tabaco presente en la suspensión. La mezcla de polvo de tabaco es la fuente de la mayor parte del tabaco en el material de tabaco homogeneizado y, por lo tanto, da el sabor al producto final, por ejemplo, a un aerosol producido al calentar el material de tabaco homogeneizado. Preferentemente, el polvo de material que contiene alcaloides tiene un tamaño de entre aproximadamente 0,03 milímetros y aproximadamente 0,12 milímetros. Con el tamaño de la partícula o polvo del material que contiene alcaloides, el tamaño de Dv95 se entiende. Cada uno de los valores enumerados anteriormente indica el Dv95 del tamaño de las partículas. La "v" en Dv95 significa que se considera una distribución de volumen. El uso de distribuciones de volumen introduce el concepto de la esfera equivalente. Una esfera equivalente es una esfera que es igual a la partícula real en la propiedad que estamos midiendo. Por lo tanto, para los métodos de dispersión de luz, es una esfera que produciría las mismas intensidades de dispersión que la partícula real. Esto es esencialmente una esfera que tiene el mismo volumen de la partícula. Además, "95" en Dv95 significa el diámetro donde el noventa y cinco por ciento de la distribución tiene un tamaño de partícula más pequeño y el cinco por ciento tiene un tamaño de partícula más grande. Por lo tanto, el tamaño de la partícula es ese tamaño de conformidad con una distribución de volumen donde el 95 por ciento de las partículas tienen un diámetro (de la esfera correspondiente que tiene esencialmente el mismo volumen de la partícula) menor que el valor indicado. Un tamaño de partícula de 60 micras significa que el 95 por ciento de las partículas tienen un diámetro menor que 60 micras, donde el diámetro es el diámetro de la esfera que tiene un volumen correspondiente que la partícula.

El tamaño de Dv95 de la partícula se mide mediante el uso de un analizador de distribución de tamaño de partículas de Horiba LA 950 o LA 960. El analizador de tamaño de partículas HORIBA LA-960 utiliza el método de difracción láser para medir las distribuciones de tamaño. Esta técnica utiliza los primeros principios para calcular el tamaño mediante el uso de luz dispersa de la partícula (difracción de borde) y a través de la partícula (refracción de dispersión secundaria). El lA-960 incorpora la teoría de la dispersión de Mie.

Un aglutinante puede añadirse a la suspensión para mejorar las propiedades de tracción de la lámina homogeneizada. Un formador de aerosol puede añadirse a la suspensión, para promover la formación de aerosol. Además, para alcanzar una cierta viscosidad y humedad óptimas para moldear la trama de material que contiene alcaloides, se puede añadir agua a la suspensión.

La cantidad de aglutinante añadido a la suspensión puede estar comprendida entre aproximadamente el 1 por ciento y aproximadamente el 5 por ciento del peso seco de la suspensión. Con mayor preferencia, se comprende entre aproximadamente 2 por ciento y aproximadamente 4 por ciento. El aglutinante usado en la suspensión puede ser cualquiera de las gomas o pectinas descritas en la presente descripción. El aglutinante puede asegurar que el polvo de material que contiene alcaloides, como el tabaco, permanezca esencialmente disperso por toda la trama de tabaco homogeneizada. Aunque puede emplearse cualquier aglutinante, los aglutinantes preferidos son pectinas naturales, tales como frutas, cítricos o pectinas de tabaco; las gomas guar, tales como hidroxietil guar e hidroxipropil guar; gomas de algarrobo, tales como hidroxietil e hidroxipropil goma de algarrobo; alginato; almidón, tales como almidones modificados o derivatizados; celulosas, tales como metil, etil, etilhidroximetil y carboximetilcelulosa; goma de tamarindo; dextrano; pulalón; harina de konjac; goma xantana y similares. El aglutinante particularmente preferido para su uso en la presente invención es la goma guar.

Los formadores de aerosol adecuados para su inclusión en suspensión para material que contiene alcaloides son conocidos en la técnica e incluyen, pero no se limitan a: alcoholes monohídricos como mentol, alcoholes polihídricos, como trietilenglicol, 1,3-butanodiol y glicerina; ésteres de alcoholes polihídricos, tales como mono-, di- o triacetato de glicerol; y ésteres alifáticos de ácidos mono-, di- o policarboxílicos, tales como dodecanodioato de dimetilo y tetradecanodioato de dimetilo.

Los ejemplos de formadores de aerosol preferidos son la glicerina y propilenglicol.

La suspensión puede tener un contenido de formador de aerosol superior a aproximadamente el 5 por ciento en base de peso seco. La suspensión puede tener un contenido de formador de aerosol de entre aproximadamente el 5 por ciento y aproximadamente el 30 por ciento en peso sobre la base de peso seco. Con mayor preferencia, el formador de aerosol está comprendido entre aproximadamente el 10 por ciento a aproximadamente el 25 por ciento del peso seco de la suspensión. Con mayor preferencia, el formador de aerosol está comprendido entre aproximadamente el 15 por ciento a aproximadamente el 25 por ciento del peso seco de la suspensión.

Preferentemente, se añade a la suspensión una pulpa de celulosa que contiene fibras de celulosa para aumentar la resistencia a la tracción de la trama de material de alcaloides, actuando como un agente de refuerzo.

La introducción de fibras celulósicas en la suspensión típicamente aumenta la resistencia a la tracción de la trama de material de tabaco, actuando como un agente de refuerzo. Por lo tanto, la adición de fibras celulósicas puede aumentar la resiliencia de la trama de material de tabaco homogeneizado. Las fibras celulósicas que se incluyen en una suspensión para el material de tabaco homogeneizado se conocen en la técnica e incluyen, pero no se limitan a: fibras de madera suave, fibras de madera dura, fibras de yute, fibras de lino, fibras de tabaco y sus combinaciones. Además de desfibrado, las fibras celulósicas pudieran someterse a los procesos adecuados tales como el refinado, el desfibrado mecánico, el desfibrado químico, el blanqueado, el desfibrado con sulfato y sus combinaciones. Las fibras celulósicas pueden incluir materiales de los tallos de tabaco, cañas u otro material de la planta del tabaco. Preferentemente, las fibras celulósicas tales como las fibras de madera comprenden un bajo contenido de lignina. Alternativamente las fibras, tales como las fibras vegetales, pueden usarse tanto con las fibras anteriores o como alternativa, incluyendo cáñamo y bambú. La longitud de las fibras celulósicas se encuentra ventajosamente entre aproximadamente 0,2 milímetros y aproximadamente 4 milímetros. Preferentemente, la longitud promedio por peso de las fibras celulósicas es de entre aproximadamente 1 milímetro y aproximadamente 3 milímetros. Además, preferentemente, la cantidad de fibras celulósicas está comprendida entre aproximadamente el 1 por ciento y aproximadamente el 7 por ciento en base de peso seco del peso total de la suspensión (o lámina de tabaco homogeneizado).

La longitud media de las fibras se refiere a su longitud real (independientemente de si están enroscadas o dobladas) medida por MORFI COMPACT comercializado por Techpap SAS. La longitud media es la media matemática de la longitud medida de las fibras por MORFI Co MpACT sobre una medición de N fibras, donde N > 5. El MORFI COMPACT es un analizador de fibras que mide la longitud de las fibras siguiendo el marco de las fibras, midiendo así su longitud real desarrollada. Los objetos medidos se consideran fibras si su longitud está comprendida entre 200 micras y 10000 micras y su ancho está comprendido entre 5 micras y 75 micras. La longitud de las fibras se mide cuando se añade agua desionizada a las fibras y se utiliza el software Morfi.

Preferentemente, la humedad de dicha suspensión en el momento del moldeado está entre aproximadamente el 60 por ciento y aproximadamente el 80 por ciento del peso total del material de tabaco en el momento del moldeado. Preferentemente, la cantidad de agua en la suspensión se comprende entre aproximadamente 60 por ciento y 80 por ciento de la masa total de la suspensión en el moldeado.

El aglutinante y las fibras de celulosa se incluyen preferentemente en una relación en peso comprendida entre aproximadamente 1:7 y aproximadamente 5:1. Con mayor preferencia, el aglutinante y las fibras celulósicas se incluyen en una relación de peso que comprende entre aproximadamente 1:1 y aproximadamente 3:1.

El aglutinante y el formador de aerosol se incluyen preferentemente en una relación de peso comprendida de aproximadamente 1:30 y aproximadamente 1:1. Con mayor preferencia, el aglutinante y el formador de aerosol se incluyen en una relación de peso que comprende entre aproximadamente 1:20 y aproximadamente 1:4.

Preferentemente, el material que contiene alcaloide es tabaco. El aglutinante y las partículas de tabaco se incluyen preferentemente en una relación de peso que comprende entre aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:10. Con mayor preferencia, el aglutinante y las partículas de tabaco se incluyen en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:50 y aproximadamente 1:15, incluso con mayor preferencia de aproximadamente 1:30 y 1:20.

El formador de aerosol y las partículas de tabaco se incluyen preferentemente en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:20 y aproximadamente 1:1. Con mayor preferencia, el formador de aerosol y las partículas de tabaco se incluyen en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:6 y aproximadamente 1:2.

El formador de aerosol y las fibras celulósicas se incluyen preferentemente en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:1 y aproximadamente 30:1. Con mayor preferencia, el formador de aerosol y las fibras celulósicas se incluyen en una relación de peso que comprende de aproximadamente 5:1 y aproximadamente 15:1. Las fibras celulósicas y las partículas de tabaco se incluyen preferentemente en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:10. Con mayor preferencia, las fibras celulósicas y las partículas de tabaco se incluyen preferentemente en una relación de peso que comprende de aproximadamente 1:50 y aproximadamente 1:20.

La suspensión formada con algunos o todos los ingredientes descritos anteriormente puede estar contenida, por ejemplo, en una caja de moldeo. La suspensión puede alcanzar la caja de moldeo desde una ubicación diferente.

Por lo tanto, la caja de moldeo puede no ser el lugar donde se forma la suspensión. Por ejemplo, la suspensión puede crearse en un silo, desde donde se transfiere a la caja de moldeo a través de una tubería adecuada.

La suspensión dentro de la caja de moldeado se mantiene preferentemente a aproximadamente la temperatura ambiente, es decir, entre aproximadamente 15 grados centígrados y aproximadamente 30 grados centígrados. Desde la caja de moldeado, la suspensión se moldea para formar una lámina. Preferentemente, la lámina se moldea sobre un soporte móvil, por ejemplo una cinta transportadora.

Preferentemente, la suspensión se suministra continuamente a la caja de moldeo mientras la suspensión se vierte sobre el soporte móvil para formar una trama de material continua que contiene alcaloides. El silo y la caja de moldeo se conectan así preferentemente de manera fluida para permitir que la suspensión fluya de una a otra. De esta manera, preferentemente se mantiene una cantidad predefinida de suspensión en la caja de moldeado. Preferentemente, la suspensión se suministra continuamente a la caja de moldeado mientras la suspensión se vierte sobre un soporte móvil por medio de una lámina de moldeado para formar una trama de material continua que contiene alcaloides. Sin embargo, otros sistemas de moldeado, por ejemplo, los rodillos, también pueden usarse para moldear la lámina de material que contiene alcaloides.

La caja de moldeo tiene preferentemente forma de caja. Preferentemente, la caja de moldeo incluye paredes. Con mayor preferencia, las paredes a su vez comprenden paredes laterales. Las paredes laterales pueden incluir un primer y un segundo par de paredes opuestas, denominadas primera, segunda, tercera y cuarta pared lateral. Las paredes laterales son ventajosamente esencialmente verticales o inclinadas con respecto a un plano vertical. La primera y segunda pared lateral, y la tercera y cuarta pared lateral, se orientan hacia la otra. Preferentemente, las paredes de la caja de fundición también incluyen una pared inferior que tiene una abertura. Preferentemente, toda la pared inferior define una abertura.

El soporte móvil se mueve preferentemente a lo largo de una dirección longitudinal para retirar la suspensión de la caja de moldeado. El soporte puede incluir, por ejemplo, una cinta móvil de acero inoxidable. Preferentemente, el soporte es movido por un tambor que está adaptado para hacer avanzar el soporte móvil. El tambor se adapta además para estar en contacto térmico con el soporte móvil para la trama moldeada.

Después del moldeado, la lámina moldeada se seca para reducir su contenido de humedad. El secado se usa además para "endurecer" la lámina. Para secar la lámina moldeada, se puede usar una estación de secado, en breve "secadora".

En la estación de secado, preferentemente se eleva la temperatura de la lámina moldeada, de manera que pueda disminuir la humedad dentro de la lámina moldeada. Preferentemente, la humedad de dicha lámina moldeada en el momento de la colada - es decir, la humedad de la suspensión - está entre aproximadamente el 60 por ciento y aproximadamente el 80 por ciento del peso total de la suspensión. Preferentemente, la humedad de dicha lámina moldeada al final del secado está entre aproximadamente el 7 por ciento y aproximadamente el 15 por ciento del peso total de la hoja de material que contiene alcaloides. Preferentemente, la humedad de dicha lámina de material que contiene alcaloides al final del secado está entre aproximadamente 8 por ciento y aproximadamente 12 por ciento del peso total de la lámina de material que contiene alcaloides. La humedad de la suspensión en el momento del moldeado y al final del proceso de secado es un parámetro importante a controlar, ya que influye en la homogeneidad de la lámina y en la capacidad de fabricación de la lámina de material que contiene alcaloides en los pasos de producción posteriores.

Se ha encontrado que el nivel ideal de humedad de la suspensión está entre aproximadamente el 60 por ciento y aproximadamente el 80 por ciento. Por debajo de este intervalo preferido, la densidad de la suspensión en el moldeado es tal que con frecuencia provoca la aparición de defectos en la trama moldeada. Además, un nivel de humedad fuera de este intervalo puede dar como resultado una resistencia a la tracción reducida de la lámina moldeada que puede complicar el manejo eficiente de la hoja de material que contiene alcaloides en los pasos de procesamiento subsiguientes. Por lo tanto, el exceso de humedad que debe eliminarse durante la etapa de secado de la lámina moldeada es relativamente alto.

La eliminación de la humedad se realiza preferentemente mediante la exposición a una corriente de un fluido calentado. Por ejemplo, el fluido calentado puede ser aire de secado, en donde el aire de secado tiene una temperatura más alta que la temperatura de la lámina moldeada. También se podría usar vapor.

Preferentemente, el secador se divide en una pluralidad de secciones de secado a lo largo de una línea de secado. La línea de secado se define como la dirección longitudinal a lo largo de la cual la lámina se mueve dentro del secador. Una sección de secado corriente abajo otra sección de secado significa una sección que viene corriente abajo otra a lo largo de la dirección de movimiento de la lámina. Preferentemente, más de una sección de secado está presente. Preferentemente, cada una de las secciones de secado se controla independientemente, de manera que en cada sección de secado los parámetros del proceso pueden establecerse independientemente de las otras secciones. Preferentemente, al menos la primera sección de secado incluye el primer y segundo medios de control de temperatura que a su vez incluyen un generador de aire caliente y un generador de vapor adaptado para expulsar aire caliente y vapor, respectivamente, hacia la primera y la segunda superficie del soporte móvil. El vapor se dirige entonces al soporte en sí, mientras que el aire caliente se dirige hacia la superficie libre de la lámina moldeada moldeada en el soporte móvil. Ventajosamente, se puede medir y regular la velocidad de flujo del vapor expulsado y del aire caliente. Preferentemente, se usa vapor sobrecalentado para reducir la humedad de la trama moldeada. El fluido calentado es preferentemente aire caliente, vapor o vapor sobrecalentado. El fluido calentado puede ser cualquier combinación de aire caliente, vapor y vapor sobrecalentado. Por ejemplo, el aire caliente y el vapor pueden usarse juntos.

Además, preferentemente está presente un control de retroalimentación continuo, de manera que la velocidad de flujo o la temperatura, o ambos, del aire de secado expulsado del generador de aire de secado y del vapor expulsado por el generador de vapor pueden modificarse en dependencia del valor de la temperatura y la humedad del aire de secado de la lámina moldeada en la(s) sección(es) de secado.

El secador es preferentemente un entorno esencialmente cerrado. El fluido calentado calienta y/o seca la lámina moldeada introducida en el secador. En este proceso de calentamiento y/o secado, el fluido calentado puede extraer o eliminar de la lámina no solo la humedad, sino también algunos componentes, tales como volátiles, por ejemplo el sabor o los alcaloides.

Los escapes resultantes producidos dentro del secador se recogen o recogen preferentemente. Los escapes pueden estar en forma de fluidos, tales como gases y vapores, o líquidos.

La invención propone recuperar el calor residual del secador, y en particular el calor residual presente en los escapes recogidos o recogidos. Cualquier medio conocido para recuperar el calor de los escapes puede usarse en la presente invención.

La recuperación de calor de conformidad con la invención puede lograrse recuperando el calor que viene de los escapes de los secadores, que pueden recogerse de varias ubicaciones alrededor o a lo largo del secador. Algunos escapes pueden provenir de la porción superior, donde se indica con “porción superior” la porción del secador por encima de la lámina moldeada. Los escapes recuperados de la porción superior pueden mezclarse con vapor y volátiles que vienen de la lámina.

Algunos escapes que vienen de la parte inferior del secador, donde con “porción inferior” se indica la porción del secador por debajo de la lámina moldeada, también se puede recoger así como se puede recuperar el calor de ellos. Los escapes recuperados de la porción inferior pueden ser principalmente líquidos debido a la condensación de vapor.

Debido a las diferentes composiciones de estos escapes, preferentemente se realiza un proceso separado para la recuperación de calor para cada tipo de escape diferente.

El calor recuperado puede reutilizarse en el proceso de moldeado y/o secado. Preferentemente, el calor recuperado se usa dentro del aparato para producir la lámina de material que contiene alcaloides. De esta manera, aumenta la eficiencia de la producción de la lámina de material que incluye alcaloides.

Además, el proceso no cambia esencialmente la construcción del secador. Generalmente, los escapes se recogen para evitar la liberación de compuestos químicos/de polvo fuera de las plantas. Por lo tanto, el método de la invención no requiere adiciones costosas de componentes a los secadores existentes.

Además, como la composición de los escapes, en particular de los recogidos de la porción superior del secador, puede variar a lo largo de la línea de secado debido al cambio de composición de los volátiles que vienen de la lámina que se seca progresivamente, el recolección de los escapes preferentemente tiene lugar en diferentes zonas a lo largo de la línea de secado.

Preferentemente, el método incluye: recuperar sustancias volátiles de los escapes producidos durante el secado; y obtener un extracto de sabor de las sustancias volátiles recuperadas. En los escapes ya recogidos, también están presentes los volátiles que vienen de la lámina de material que contiene alcaloides. Estos volátiles también se pueden recuperar y reutilizar.

Con mayor preferencia, la etapa de recuperación de sustancias volátiles de los escapes producidos en la etapa de secado incluye uno o más de los siguientes:

- condensar los escapes;

- filtrar los escapes;

- realizar una separación líquido-líquido de los escapes;

- destilar los escapes.

En particular, el filtrado justo después de la condensación de los escapes puede ser útil para eliminar el posible polvo dentro de los escapes. En el caso de la separación líquido-líquido, entonces preferentemente también se produce una etapa de concentración. La misma etapa de concentración también puede seguir la etapa de destilación: La etapa de destilación que se usa para aislar compuestos específicos de los escapes.

Con mayor preferencia, el método incluye: agregar el extracto de sabor a la suspensión. Los volátiles recuperados pueden usarse de nuevo en la formación de una lámina de material que contiene alcaloides. Los volátiles pueden usarse para mejorar un sabor de la lámina o para aumentar la concentración de algunos componentes de la lámina, por ejemplo de los alcaloides contenidos. Preferentemente, el sabor extraído se reintroduce en la suspensión.

Preferentemente, el método incluye el uso del calor recuperado para calentar la suspensión antes del moldeado. Preferentemente, el calor recuperado se usa en las etapas de moldeado y/o secado de manera que el proceso general para producir una lámina de material que contiene alcaloides es más eficiente. Por ejemplo, el calor recuperado puede usarse para calentar la suspensión, por ejemplo la suspensión contenida en la caja de moldeado. El calor puede recuperarse mediante mecanismos de recuperación de calor conocidos en la técnica. Los ejemplos pueden ser intercambiadores de calor de tubo, bomba de calor (para el caso donde la temperatura del material cuyo calor se recupera es menor que la del área diseñada donde se usará) o tubería(s) que accionan los escapes de una zona de la línea de secado a otra.

Tal precalentamiento de la suspensión por el calor recuperado ayuda a que la suspensión sea más líquida, porque la viscosidad de la suspensión disminuye con una temperatura más alta, y por lo tanto ayuda a la mezcla y/o moldeo de la suspensión.

Preferentemente, el método incluye el uso del calor recuperado para calentar la lámina moldeada en un lugar dado. Con mayor preferencia, el método incluye: usar el calor recuperado para calentar la lámina moldeada en una ubicación corriente arriba la ubicación en la que los escapes se recuperan en la dirección de transporte. Para ayudar a los secadores a calentar la lámina moldeada y disminuir la necesidad de energía para hacerlo, el calor recuperado puede usarse para calentar la lámina durante el proceso de secado. Por ejemplo, la salida de escape del secador de una ubicación dada que se expulsa a la temperatura T1 podría dirigirse, a través de tuberías, tales como tuberías termoconductoras que corren dentro de los secadores, hacia porciones del secador donde los escapes se expulsan a una temperatura inferior a T1. Los escapes que salen de un lugar a una temperatura más baja pueden indicar una temperatura interior más baja en ese lugar del secador.

Por ejemplo, en caso de que la línea de secado esté calentando progresivamente la lámina moldeada, es decir, la temperatura de la lámina moldeada aumenta mientras se mueve a lo largo de la dirección de transporte dentro del secador, entonces la salida de escape de una zona podría transportarse corriente arriba dentro del secador, para ayudar a calentar las zonas corriente arriba del secador. En este caso, los escapes se transfieren preferentemente simplemente a través de tubería(s) adecuada(s) de una zona a otra del secador.

La salida de escape de una zona de la parte inferior del secador puede usarse para calentar las zonas de porción superior del secador. En la parte inferior, generalmente el fluido calentado es vapor, y el vapor usado en la línea de secado generalmente es más caliente que el aire seco caliente usado en la porción superior del secador. El vapor recogido como escapes puede usarse para ayudar a calentar otras zonas de la parte inferior, luego puede dirigirse en la porción superior de los secadores para ayudar a calentar las zonas de la porción superior.

Preferentemente, el método incluye: transportar la lámina moldeada a lo largo de una dirección de transporte durante el secado; y recoger los escapes producidos en la etapa de secado desde diferentes ubicaciones a lo largo de la dirección de transporte. Con mayor preferencia, el método también incluye obtener una sustancia diferente del escape en dependencia de la ubicación de la recolección del escape.

Los puntos de recolección separados a lo largo de la línea de secado pueden usarse para recoger diferentes fracciones de escapes que contienen diferentes volátiles. Los diferentes volátiles pueden tener diferentes propiedades saborizantes. De hecho, la composición de la lámina moldeada puede cambiar a lo largo del proceso de secado, por lo tanto, a lo largo de la dirección de transporte, los escapes pueden no contener los mismos volátiles. Como se indicó, se pueden usar diferentes tratamientos (por ejemplo condensación, filtrado, separación líquidolíquido, destilación, etc.) durante dicha recuperación y estos tratamientos y/o las salidas de tales tratamientos pueden separarse de conformidad con la zona de la línea de secado los escapes y sus volátiles se recuperan.

Preferentemente, el método incluye: moldear la suspensión en un soporte móvil; y recuperar el calor del soporte móvil.

Ventajosamente, el soporte móvil incluye una cinta transportadora sin fin de acero inoxidable. El acero inoxidable es un material que permite una fácil transferencia de calor, ya que es un buen conductor del calor. Al mismo tiempo, una correa de acero inoxidable reduce el riesgo de que la lámina moldeada se una firmemente al soporte y, por lo tanto, puede permitir una eliminación completa y continua de la lámina moldeada del soporte móvil después de la etapa de secado. Durante el proceso de producción de la lámina moldeada, después de que la lámina moldeada se haya secado al menos parcialmente, la lámina moldeada se retira del soporte móvil para seguir procesándola. A continuación, la lámina moldeada se seca preferentemente, se enfría y luego se enrolla en bobinas. El soporte móvil sin fin vuelve a la ubicación de la caja de colada para que se pueda verter más suspensión sobre el soporte móvil. La retirada de la lámina moldeada del soporte se realiza preferentemente por medio de una lámina denominada rasqueta. En caso de que la lámina moldeada esté firmemente "pegada" sobre el soporte, la acción de la rasqueta puede provocar la rotura de la lámina moldeada y la interrupción de la máquina. Por lo tanto, se prefiere que la extracción de la lámina moldeada del soporte sea lo más fácil posible. Se ha descubierto que el uso de acero inoxidable como material para el soporte es una solución preferida. Además, el acero inoxidable se puede mecanizar con la alta precisión requerida para la fundición de la lámina. Esto hace que el acero inoxidable sea un material rentable como soporte móvil.

Debido al hecho de que el soporte móvil está en contacto con la lámina moldeada, calentar la lámina moldeada en el secador implica calentar también el soporte móvil. Se prefiere recuperar y reutilizar también este calor, que de otro modo se desperdiciaría. Preferentemente, el calor del soporte móvil se recupera después de la etapa de secado, es decir, fuera del secador. Por ejemplo, un poco de agua de enfriamiento puede enviarse cerca del soporte móvil y el agua calentada por el soporte puede reutilizarse para calentar porciones del aparato de moldeo y/o del secador. Este sistema de recuperación de calor podría acoplarse a la tubería de agua de enfriamiento existente ya presente en algunas líneas de producción para enfriar el soporte móvil.

Esta agua calentada por el soporte móvil puede reutilizarse enviándolo a un intercambiador de calor.

En una primera modalidad, la recuperación de calor tiene lugar mientras se limpia el soporte móvil. Después de que el soporte móvil ha salido del secador, se usa preferentemente agua para limpiarlo. Por ejemplo, el agua puede pulverizarse en la superficie del soporte móvil que no está en contacto con la lámina. Esta agua usada para limpiar el soporte móvil generalmente tiene una temperatura "fría", por ejemplo a aproximadamente 12 grados centígrados, y debido al contacto con el soporte móvil se calienta hasta una temperatura por encima de 20 grados centígrados. El enfriamiento del soporte móvil por agua también puede conducir a otra ventaja. Primero, el agua de enfriamiento se calienta y luego se reutiliza. Además, el agua de enfriamiento puede ayudar a nivelar la temperatura del soporte móvil cuando regresa a la etapa de moldeado. Se desea que al moldear el soporte móvil tenga una temperatura homogénea, porque la temperatura no homogénea puede causar inhomogeneidad en la lámina durante el secado, alterando la consistencia del producto y creando defectos.

De conformidad con una modalidad preferida, la temperatura del soporte móvil se regula por medio de un distribuidor de refrigeración por agua. Preferentemente, el agua se utiliza para enfriar el soporte móvil, por ejemplo, enfriando el (los) tambor (es) que lo mueven, ya que la temperatura del soporte es generalmente más alta que la temperatura deseada en el momento de la colada, debido a que el soporte regresa de la sección de secado, donde el soporte y el tejido fundido se calientan para eliminar la humedad del tejido fundido. El agua es un medio bueno y rentable para mantener la temperatura de un objeto, en este caso el tambor, controlada dentro de un cierto intervalo debido a la disponibilidad y alta capacidad térmica del agua.

El enfriamiento con agua que luego se calienta y luego se reutiliza también puede realizarse antes de enrollar la lámina en bobinas. Este enfriamiento también se puede realizar por aire frío, no solo por agua. El aire calentado luego, por ejemplo, pasa a través de un intercambiador de calor y luego se reutiliza. Tal recuperación de calor también tendrá varios beneficios, porque un enfriamiento antes de enrollar la lámina disminuye la tendencia de las capas formadas por la lámina a pegarse entre sí una vez en la bobina. Tal "adherencia" de las capas es un problema actual ya que puede crear una ralentización o incluso atasco de las máquinas corriente abajo.

Preferentemente, el método comprende: recoger el agua que se forma durante la etapa de secado; y recuperar el calor del agua recogida. Preferentemente, en el secador, la lámina moldeada se calienta desde abajo mediante generadores de vapor. El vapor puede condensarse y formar agua en la parte inferior de la secadora. Esta agua calentada puede recogerse y el calor presente en la misma puede recuperarse, por ejemplo transportándola en otra ubicación del aparato de moldeado y/o secado.

Preferentemente, el método incluye: usar el calor recuperado para separar las sustancias volátiles recuperadas. Para obtener las sustancias volátiles de los escapes, puede usarse el calor recuperado de los mismos escapes, por ejemplo, para un proceso de destilación. Esta modalidad muestra un acoplamiento fuerte entre la recuperación del calor residual y la recuperación de los residuos volátiles.

Preferentemente, la etapa de recuperar calor de los escapes producidos en la etapa de secado incluye uno o más de: recuperar calor por medio de un intercambiador de calor; recuperar calor por medio de una bomba de calor; o transportar escapes por medio de tuberías. El calor presente en los escapes puede usarse, por ejemplo, para calentar agua. El agua calentada puede fluir en tuberías y calentar otras partes del aparato para la producción de una lámina de un material que contiene alcaloides. Alternativamente, los escapes pueden fluir a través de intercambiadores de calor que calientan el fluido en el mismo. Los escapes pueden estar en forma de líquido o gas.

Preferentemente, la lámina moldeada se seca en un secador y la etapa de recuperar el calor de los escapes producidos en la etapa de secado incluye recuperar el calor de los escapes producidos en una porción superior del secador. Los escapes están preferentemente en forma de gas.

Preferentemente, la lámina moldeada se seca en un secador y la etapa de recuperar el calor de los escapes producidos en la etapa de secado incluye uno o más de: recoger los escapes gaseosos de una porción superior del secador; recoger los escapes de líquido de una porción inferior del secador.

Las ventajas adicionales de la invención serán evidentes a partir de la descripción detallada de la misma con referencia no limitante a los dibujos adjuntos:

- La Figura 1 es una vista lateral esquemática de un aparato para la producción de una trama de tabaco homogeneizado de conformidad con la invención;

- La Figura 2 es una vista lateral esquemática en sección de una porción del aparato de la Figura 1;

- La Figura 3 es una vista lateral esquemática de un detalle de otra porción del aparato de la Figura 1;

- La Figura 4 es una vista lateral más detallada del aparato de la Figura 1; y

- La Figura 5 es un diagrama de flujo de un método de producción de una trama de tabaco homogeneizado que usa el aparato de la invención.

Con referencia inicial a las figuras 1 y 2, se representa e indica con el número de referencia 1 un aparato para la producción de una lámina de material que contiene alcaloides 9, tal como un material de tabaco homogeneizado, de conformidad con la presente invención.

El aparato 1 para la producción de la lámina incluye un aparato de moldeado 2 y además un aparato de secado 3 posicionado corriente abajo del aparato de moldeado 2 en la dirección del movimiento de la lámina, indicado por una flecha 28. El aparato 1 comprende además una estación de bobinado 10 corriente abajo del aparato de secado 3. El aparato de fundición 2 comprende una caja de fundición 4 donde se introduce la suspensión para formar la trama de material de tabaco homogeneizado, una bomba 5, una lámina de fundición 6 (ver figura 2) y un primer soporte móvil 7. La caja de moldeo 4 puede tener cualquier forma geométrica, y en la modalidad representada es esencialmente un prisma. La temperatura de la caja de moldeado puede variarse con el propósito de modificar la temperatura de la suspensión, si es necesario, durante el proceso de moldeado, por medio de un medio de control de la caja de moldeado (no se muestra en los dibujos adjuntos). La caja de moldeado 4 tiene una abertura 43 en correspondencia con su parte inferior y la abertura se extiende a lo largo de una anchura de la caja de moldeado, de manera que la suspensión puede moldearse desde la caja de moldeado sobre el soporte móvil 7. La suspensión de los tanques de almacenamiento (que no se muestra en los dibujos) se transfiere por medio de la bomba 5 a la caja de moldeado 4. Preferentemente, la bomba 5 comprende un control (también no visible en los dibujos) de la velocidad de flujo para controlar la cantidad de suspensión introducida en la caja de moldeado 4. La bomba 5 se diseña ventajosamente para garantizar que los tiempos de transferencia de la suspensión se mantengan al mínimo necesario.

Además, con referencia a la figura 2, el aparato de moldeado 2 incluye la lámina de moldeado 6 fijada a la caja de moldeado 4 con el propósito de moldear la suspensión. La lámina de moldeo 6 tiene una dimensión principal que es su ancho y se fija a la caja de moldeo 4 en o cerca de su abertura 43 en la parte inferior.

La lámina de moldeado 6 se une a la caja de moldeado 4 preferentemente por medio de una tabla ajustable (no visible en los dibujos) que permite un control preciso de la posición de la lámina de moldeado 6 para ajustar un espacio entre la lámina 6 y el soporte 7. La lámina 6 puede moverse para variar la dimensión del espacio por medio de accionadores tal como el accionador 210 visible en la figura 2.

La caja de moldeo 4 y la lámina de moldeo 6 se montan por encima de un tambor 8 que hace girar el soporte móvil 7. Entre la lámina de moldeado 6 y el soporte móvil 7 está presente el espacio, cuyas dimensiones determinan - entre otras - el grosor de la trama moldeada de material de tabaco homogeneizado.

El aparato de moldeo 2 también comprende el soporte móvil 7 sobre el cual se moldea la suspensión para formar la trama de material de tabaco homogeneizado. El soporte móvil 7 comprende, por ejemplo, una cinta continua de acero inoxidable sin fin 7 que se dispone al menos parcialmente alrededor de una unidad de tambor. La unidad de tambor incluye un tambor principal 8 ubicado por debajo de la caja de moldeado 4. El tambor principal 8 hace avanzar el soporte móvil 7 por medio de la rotación del tambor principal 8. Preferentemente, la caja de moldeado 4 se monta en la parte superior del tambor principal 8.

Además, con otra referencia a la figura 2 el aparato de moldeado 2 incluye una pluralidad de sensores. Un primer sensor 30, un sensor de nivel, se adapta para controlar la altura 41 de la suspensión dentro de la caja de moldeo 4. Este sensor 30 mide preferentemente una distancia 42 entre el propio sensor y la superficie de la suspensión en la caja de moldeo 4. La altura 41 de la suspensión se deriva entonces de la distancia conocida entre el sensor 30 y la parte inferior de la caja de moldeado 4. Además, preferentemente, un sensor adicional 32 está dispuesto sobre el soporte móvil 7 para medir el peso por centímetro cuadrado de la capa de tabaco homogeneizada sobre el soporte móvil 7. El sensor 32 puede ser, por ejemplo, una cabeza de medición nucleónica. Preferentemente, también están presentes sensores adicionales, tales como un sensor 31 para localizar y determinar las posiciones de los defectos en la hoja de tabaco homogeneizado colada, un sensor (no mostrado en los dibujos) para determinar la humedad de la suspensión y de la hoja moldeada en el moldeado, y un sensor de temperatura (no mostrado en los dibujos) para determinar la temperatura de la suspensión en la caja de colada 4.

Preferentemente, uno o más de los sensores 30, 31, 32 envían señales relativas a sus respectivos parámetros a medir (por ejemplo, temperatura, nivel de suspensión de humedad, presencia y ubicación de defectos) a una unidad de control central 40. La unidad de control central 40 está preferentemente conectada eléctricamente a uno, algunos o todos: la bomba 5, el tablero ajustable o a otros circuitos y actuadores en el aparato de fundición 2 o en un aparato de preparación de la suspensión (no visible). En caso de que la lámina moldeada 9 revele defectos o falta de homogeneidad o las características de la hoja moldeada estén fuera de un rango preestablecido, la unidad de control central 40 puede instruir cambios en los parámetros del proceso y así influir en las características de la suspensión o los parámetros de la fundición.

Estos parámetros del proceso pueden ser, por ejemplo, la dimensión del espacio entre la lámina de moldeo 6 y el soporte 7 o la cantidad de suspensión en la caja de moldeo. Además, también puede implementarse un control de la velocidad del tambor 8 y, por lo tanto, del soporte 7.

Como se muestra en la figura 4, el aparato de secado 3 incluye un primer dispositivo generador de fluidos y un segundo dispositivo generador de fluidos. El primer dispositivo generador de fluidos incluye un generador de vapor 25, ubicado debajo del soporte móvil 7, y adaptado para expulsar vapor, preferentemente vapor sobrecalentado, hacia el fondo del soporte móvil 7. Además, el segundo dispositivo generador de fluidos incluye un generador de aire de secado 26 adaptado para expulsar aire de secado hacia la trama moldeada posicionada sobre el soporte 7 desde arriba. La velocidad de flujo tanto del vapor como del aire de secado es controlable y variable. La temperatura del aire de secado también puede modificarse.

El primer y segundo generadores de fluidos generan calor. Este calor también genera escapes mientras la lámina está seca. Los escapes se recogen en el primer y segundo medio de recolección 5a y 5b. El segundo medio de recolección 5b se localiza preferentemente en la parte inferior del aparato de secado 3. El primer medio de recolección 5a se localiza preferentemente en la parte superior del aparato de secado 3. El primer medio de recolección 5a en la parte superior recoge preferentemente los escapes gaseosos. El segundo medio de recolección 5b en el fondo preferentemente recoge los escapes de líquido, tal como agua condensada del vapor. Preferentemente, el primer y segundo medio de recolección 5a, 5b también incluye dispositivos para extraer o recuperar volátiles de cualquier otra manera de los escapes.

Preferentemente, corriente abajo del aparato de secado 3, se ubica una rasqueta 48, para retirar la trama moldeada del primer soporte móvil 7 a la salida del aparato de secado 3. La lámina moldeada 9 del primer soporte móvil 7 se coloca sobre otro segundo soporte móvil 70. El aparato de secado 3 comprende además un sensor de humedad 41 para medir el contenido de humedad de la lámina moldeada 9. Preferentemente, el sensor de humedad 41 se localiza a la salida del aparato de secado 3. El aparato de secado 3 incluye preferentemente además un sensor de grosor 42 para medir el grosor de la lámina moldeada 9. Preferentemente, el sensor de grosor 42 se localiza a la salida del aparato de secado 3. El valor de grosor y el valor de humedad medidos por el sensor de humedad 41 y el sensor de espesor 42, respectivamente, se envían a la unidad de control 40, de manera que, en caso de que el valor de humedad o el valor de espesor no estén dentro de un rango establecido preferido, uno de: la velocidad de flujo del vapor, o la tasa de flujo del aire de secado o la temperatura del aire de secado, o una combinación de los anteriores se puede realizar para tener un control de retroalimentación. La distribución de flujo del vapor puede modificarse. La distribución de flujo del aire de secado puede modificarse. La distribución de temperatura del aire de secado puede modificarse. Además, la unidad de control 40 puede cambiar diferentes parámetros, como la temperatura de la caja de fundición, la viscosidad de la suspensión u otros parámetros del proceso.

A la salida del aparato de secado 3, preferentemente, está presente una sección de enfriamiento 90. El segundo soporte móvil 70 mueve la lámina moldeada 9 desde el aparato de secado 3 hasta la sección de enfriamiento 90. En la sección de enfriamiento 90, la temperatura de la lámina moldeada se reduce antes de enrollar la lámina moldeada en bobinas. La sección de enfriamiento 90 incluye un dispositivo de control de temperatura 91. El dispositivo de control de temperatura 91 incluye un generador de aire de refrigeración 92 para expulsar aire de refrigeración hacia la lámina moldeada. El propósito de la sección de enfriamiento es principalmente reducir la temperatura de la lámina moldeada para facilitar el bobinado de la lámina de material que contiene alcaloides.

A la salida de la sección de enfriamiento 90, el aparato 1 incluye uno o más sensores 61, 62, para medir la humedad de la lámina colada y el grosor de la misma. Los valores de humedad y grosor se envían preferentemente a la unidad de control 40 y los controles de retroalimentación apropiados pueden ser operativos. Por ejemplo, la temperatura o la velocidad de flujo del aire de enfriamiento o del aire de secado se puede cambiar dentro del aparato de secado 3 o la sección de enfriamiento 90. Además, los parámetros de la preparación de la suspensión y el moldeado pueden cambiarse mediante algoritmos y lazos de retroalimentación apropiados.

Corriente abajo de la sección de enfriamiento 90, se proporciona una sección de devanado 10 (ver la figura 1), donde la lámina moldeada 9 se enrolla en bobinas.

Los escapes que se reúnen dentro del aparato de secado 3 en el primer y segundo medio de recolección 5a, 5b se reutilizan entonces para calentar porciones del aparato 1. Por ejemplo, a través de una tubería adecuada indicada en la figura 4 a través de una flecha 21, los escapes se canalizan hacia la caja de moldeado 4 para calentar la suspensión en la misma.

Alternativa o adicionalmente, con una tubería adecuada indicada con una flecha 22 en la figura 4, los escapes se transportan en otra ubicación dentro del aparato de secado 3 para calentar la lámina moldeada 9.

Además, también puede recuperarse el calor del primer o segundo soporte móvil 7, 70. Por ejemplo, en la sección de enfriamiento 90, el aire de enfriamiento que se expulsa hacia la lámina moldeada se calienta por la lámina y el soporte móvil 70. Este aire calentado puede recogerse mediante tuberías adecuadas, indicadas con una flecha 23 en la figura 4, y dirigidas hacia la caja de moldeado (no se muestra la tubería), o el aparato de secado 3, o ambos. Otro sistema para recuperar el calor del primer soporte móvil 7 se representa en la figura 3. La lámina moldeada 9 que se mueve a lo largo de la dirección de transporte se separa del soporte móvil 7 por la lámina de doctorado 48 como se muestra en la figura 4. Un sistema de control y lavado 24 se proporciona entonces corriente arriba de la lámina de doctorado 48 con referencia al movimiento del soporte 7. Corriente abajo de la lámina de doctorado 48, el soporte móvil forma un lazo y regresa hacia la caja de moldeado 4. El sistema de lavado 24 incluye preferentemente varias unidades, cada una de las cuales tiene una tobera 27 adaptada para dirigir un chorro de agua hacia la superficie del soporte móvil 7 donde estaba presente la lámina 9 antes de ser doctorada. Los chorros de agua lavan la superficie del soporte móvil 7 eliminando posibles residuos. Al mismo tiempo, el agua de los chorros enfría la correa móvil.

El sistema de control y lavado 24 comprende además un cepillo giratorio 29 y una raspadora de agua 33.

La cinta móvil también se limpia preferentemente mediante el cepillo giratorio 29. En una modalidad preferida, el movimiento de rotación es opuesto al movimiento de soporte móvil para optimizar la fricción mecánica. La raspadora de agua 33 se localiza preferentemente corriente abajo de las toberas 27 y el cepillo 29 para secar la correa.

El agua de los chorros de agua se calienta debido al contacto con el soporte móvil caliente 7. Esta agua se recupera preferentemente mediante el uso de una tubería adecuada 34 y se lleva a un intercambiador de calor 35. A continuación, puede usarse para calentar otras partes del aparato 1.

Con referencia ahora a la figura 5, el funcionamiento del aparato 1, incluyendo el aparato de moldeado 2 y el aparato de secado 3, es como sigue. Una suspensión, formada preferentemente combinando y mezclando polvo de tabaco y otros ingredientes, se transfiere desde un tanque de retención (no mostrado) mediante el uso de, por ejemplo, mezcladores en línea (tampoco se muestra) al aparato de moldeado 2 dentro de la caja de moldeado 4. La etapa 100 de moldeado de la suspensión en una trama de grosor de película homogénea y uniforme se realiza sobre el soporte móvil 7, por ejemplo, la cinta de acero inoxidable 7. La etapa de moldeado 100 incluye transferir la suspensión del tanque de mezclado a una caja de moldeado 4. Además, la etapa de colada 100 incluye preferentemente al menos uno de: controlar el nivel de lodo en la caja de moldeado 4, la humedad de la suspensión dentro de la caja de moldeado 4, la temperatura de la suspensión y la densidad de la suspensión, por medio de sensores adecuados, como el sensor 30.

La fundición se realiza por medio de una lámina de moldeado 6 que forma un hueco con el soporte móvil 7. Las dimensiones del hueco también pueden ser controladas por realimentación. El grosor de la red de material de tabaco homogeneizado y el gramaje controlado por un calibre nucleónico inmediatamente después del moldeado se pueden monitorear y controlar por retroalimentación usando un dispositivo de medición de suspensión.

Además, la lámina moldeada 9 se somete a una etapa de secado 101 por medio del aparato de secado 3. La etapa de secado incluye preferentemente un secado suave y uniforme de la trama moldeada en un secador de cinta de acero inoxidable sin fin con zonas controlables individualmente. Preferentemente la etapa de secado comprende monitorear la temperatura de la hoja moldeada en cada zona de secado para asegurar un perfil de secado moderado en cada zona de secado y calentar el soporte cuando se forma la lámina moldeada homogeneizada. Preferentemente, el perfil de secado es un perfil de secado denominado TLC. Durante la etapa de secado 101, se realiza preferentemente un paso de control 102 de la temperatura de la banda fundida en cada zona de secado para asegurar un perfil de secado suave en cada zona de secado. La trama moldeada se seca en la etapa de secado sobre el soporte móvil 7 con calentamiento de bandeja de vapor desde la parte inferior y secado al aire superior. Cada zona de secado de la sección de secado está equipada con flujo de vapor y control de presión, de manera que la temperatura del aire y el flujo de aire son totalmente ajustables para proporcionar el perfil de secado deseado y garantizar que se respete el tiempo de residencia del producto. Preferentemente, la etapa de monitoreo 102 se ejecuta para medir también el contenido de humedad y el número de defectos presentes en la trama seca al final de la primera etapa de secado, así como el grosor de la trama moldeada.

Durante la etapa de secado 101, tiene lugar una etapa de la etapa de recuperación de calor 103, donde se recogen los escapes de la etapa de secado 101 y el calor presente en la misma se reutiliza dentro del aparato 1. Se produce una recuperación de calor. Preferentemente, esta recuperación de calor 103 incluye también una recuperación volátil.

Preferentemente, al final de la etapa de fundición 100, el paso de secado 101 y el paso de recuperación de calor 103, la banda de tabaco homogeneizada se retira del soporte 7. Preferentemente se realiza el rascado 104 de la banda colada después de la etapa de secado con el contenido de humedad adecuado. Después de la etapa de raspado 104, se realiza un paso de enfriamiento 105, durante el cual se realiza una posible recuperación de calor adicional, y luego la banda fundida se enrolla preferentemente en una o más bobinas en un paso de bobinado 106, por ejemplo, para formar una sola bobina maestra. Esta bobina maestra puede usar se luego para realizar la producción de bobinas más pequeñas mediante corte longitudinal. La bobina más pequeña puede luego usarse para la producción de un artículo generador de aerosol (no mostrado).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para producir una lámina de un material que contiene alcaloides (9), el método que comprende:

- mezclar partículas del material que contiene alcaloides (9), un aglutinante, un formador de aerosol y agua para formar una suspensión;

- moldeado (100) de la suspensión para formar una lámina moldeada (9);

- secado (101) de la lámina moldeada (9) por medio de un fluido calentado;

- recuperar (103) el calor de los escapes producidos durante el secado (101);

- recuperar (103) sustancias volátiles de los escapes producidos durante el secado (101);

- obtener un extracto de sabor de las sustancias volátiles recuperadas;

- transportar la lámina moldeada (9) a lo largo de una dirección de transporte durante el secado (101); - recoger los escapes producidos en la etapa de secado (101) de diferentes ubicaciones a lo largo de la dirección de transporte; y

- obtener una sustancia diferente del escape en dependencia de la ubicación de la recolección.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la etapa de moldear la suspensión para formar una lámina moldeada (9) comprende:

- moldear la suspensión que tiene un contenido de humedad comprendido entre aproximadamente 60 por ciento y aproximadamente 80 por ciento.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, que incluye:

- usar el calor recuperado para calentar la pulpa antes del moldeado.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, que incluye:

- usar el calor recuperado para calentar la lámina moldeada (9) en una ubicación dada.

5. El método de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, que incluye:

- usar el calor recuperado para calentar la lámina moldeada (9) en un lugar corriente arriba el lugar en el que los escapes se recuperan en la dirección de transporte.

6. El método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, que comprende:

- moldear la suspensión en un soporte móvil (7; 70);

- recuperar calor del soporte móvil (7; 70).

7. El método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, que comprende:

- recoger el agua formada durante la etapa de secado (101);

- recuperar el calor del agua recogida.

8. El método de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de recuperación (103) de sustancias volátiles de los escapes producidos en la etapa de secado (101) incluye uno o más de los siguientes:

- condensar los escapes;

- filtrado de los escapes;

- realizar una separación líquido-líquido de los escapes;

- destilación de los escapes.

9. El método de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, que incluye la etapa de:

- usar el calor recuperado para separar las sustancias volátiles recuperadas.

10. El método de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de recuperación de calor (103) de los escapes producidos en la etapa de secado incluye uno o más de:

- recuperar calor por medio de un intercambiador de calor;

- recuperar calor por medio de una bomba de calor;

- transporte de los escapes por medio de tuberías.

11. El método de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde la lámina moldeada (9) se seca en un secador (100) y la etapa de recuperación de calor (103) de los escapes producidos en la etapa de secado (101) incluye

- recuperar el calor de los escapes producidos en una porción superior del secador (100).

12. El método de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, que incluye la etapa de:

- añadir el extracto de sabor a la suspensión.

13. El método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la lámina moldeada (9) se seca en un secador (100) y la etapa de recuperación del calor de los escapes producidos en la etapa de secado (101) incluye uno o más de:

- recoger los gases de escape de una porción superior del secador (1);

- recoger los escapes de líquido de una porción inferior del secador (1).