JP2023529767A - ニコチンを含まない植物繊維の等質的なシートを生成する方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】ニコチンを含まない植物繊維製の均質シートを生成するための方法であって、前記ニコチンを含まない植物繊維を含む原材料の固形成分は、その粒子径が約２０～２２０μｍ、好ましくは約８０～１８０μｍになるまで砕かれること、こうして得られる粉砕物は、水、少なくとも１つの結合剤、およびエアロゾルを形成するための少なくとも１つの材料とともに、約３０～５０％、好ましくは約３５～４０％の液体含有量で混合物が得られるまで混合されること、前記混合物は、約１～２０ｍｍ、好ましくは、約１～１０ｍｍの厚みを有する連続細片を得るために、第１の積層化を受けること、すでに前記第１の積層化を受けた前記細片は、約９０～２８０μｍ、好ましくは約１４０～２００μｍの著しく一定の厚みを有する細片が得られるまで、一連のさらなる積層化工程を受けること、前記細片は、その液体含有量が約８～１５％となるまで乾燥されることを特徴とする、方法。【選択図】図１

Description

本発明は、ニコチンを含まない植物繊維製の均質シートを生成する方法に関する。

従来型および新型の両方の、再構成タバコを生成するための方法は既知であり、後者はＨＮＢ（：非燃焼加熱式）とも呼ばれる。一般に、再構成タバコは、タバコの副産物および加工屑（葉脈、葉の細切れ、粉など）を用いて得られ、タバコの副産物および加工屑は、ほとんど粉末状にされ、水、グリセリン結合剤および他の液体添加剤と混合されるために、適切に細砕され、これにより、約７０重量％の液体量を有するきわめて流動性の高い混合物（スラリー）を得ることが可能になり、この混合物は、その後、鋼帯上で、それをおおうような形で注がれ、これによって、乾燥へ移送される。ここで、混合物の液体画分の蒸発が起こり、それにより、固体残留物は、鋼帯とほぼ同じ幅を有するタバコの連続細片のようなものを形成する。続いて、乾燥した混合物の細片は、鋼帯から分離され、要求に応じて切断され、様々な大きさの細切れとなる。これらの細切れは、その後、細フィラメントに変形され、これらは好適に混合され、従来型のタバコ包装機に入れられる。

使用される原材料によって、および、具体的には、粒子径が最大で２０μｍ～２２０μｍの間の、細断されたタバコの副産物が使用されるか、または、寸法が５～１０ｍｍの間の砕かれたタバコの葉が使用されるかによって、再構成タバコは、従来型または非従来型に区別される。

国際公開第２０１６／０５０４６９号、国際公開第２０１６／０５０４７０号、国際公開第２０１６／０５０４７１号、国際公開第２５２０１６／０５０４７２号は、再構成タバコの生成の周知技術を記載するが、周知技術は、大きな設備を必要とし、生成物がむしろ流体である場合に、上記スラリーの粘稠性を、タバコのシートの粘稠性にするにあたって、高エネルギー消費を伴う。乾燥炉が、最大で長さ１００メートルに到達する可能性があることを指摘すれば十分である。

副産物を使用する再構成タバコの生成の周知技術のもう一つの欠点は、出発生成物が均質的でなく、その鋼帯上での分配が均一でないため、スラリー膜から生じるシートの形成が、むしろ不規則であるという点にある。上記欠点は、再構成タバコシートを、規則正しく巻くまたは切断することができないことの結果として生じる。

国際公開第２０１９／１５７５７６号は、再構成された植物性材料の細片の調製のための方法を記載し、上記方法において、予備積層化段階と最終積層化段階との間で、予備積層化されたシートの再混合が、混合機の内部でもたらされることで、均質的な塊を得て、その後に、それを最終積層化に供する。

国際公開第２０１６／０６７２２６号は、再構成タバコを調製するための方法を記載し、上記再構成タバコは、第１の乾燥ユニット、細砕ユニット、固体成分（つまり、自然由来の結合剤の固体粉末を含むタバコ粉末）のための混合ユニット、液体成分（つまり、プロピレングリコールおよびグリセリンを含む液体／ナノゲル）のための混合ユニット、固体混合成分と液体混合成分とを混合するためのユニット、０．１５～０．３ｍｍの膜を得るための１つから３つの積層化ユニット、および、膜の含水量を低下させるための乾燥機を含む。

本発明の目的は、既知の技術を、それがまだ用いられていない分野において、再構成タバコのシートおよび細切れを生成するために用いることと同時に、それが、特定のタバコの分野においてすでに強調し、これらの新たな使用の分野において、より一層強調することになる欠点を排除するために既知の技術を修正することである。具体的には、本発明は、ニコチンを含まない植物繊維、具体的には、ジャガイモ、麻、茶、カモミール、ミント、セージ、ローズマリー、ユーカリなどの、均質シートおよび細片を生成することを目指す。

本発明の別の目的は、再構成タバコの生成のための既知の設備よりもはるかに寸法の小さな設備を用いて、植物繊維製の均質シートを生成することである。

本発明の別の目的は、エネルギー消費を制限して、植物繊維製の均質シートを生成することである。

本発明の別の目的は、たとえ、この特定の技術分野で用いられたことがないとしても、市場において部分的にすでに入手可能な装置を用いて、植物繊維製の均質シートを生成することである。

本発明の別の目的は、様々な市場需要を満たすのにふさわしい特性を有する植物繊維製の均質シートを生成することである。

本発明の別の目的は、低温で加工し、それにより、使用される原材料の芳香をすべて保存することによって、植物繊維製の均質シートを生成することである。

本発明によると、これらすべての目的、および、以下の記載から結果として生じる他の目的は、請求項１に係るニコチンを含まない植物繊維製の均質シートを生成する方法によって、連帯的にまたは別々に達成される。

具体的には、ニコチンを含まない植物繊維製の均質シートを生成するための本発明に係る方法は、以下の工程を順に実行することを含むという点を特徴とする：原材料の固体成分は、それらの粒子径が約２０～２２０μｍ、好ましくは、約８０～１８０μｍになるまで、砕かれ、こうして得られる砕かれた物は、混合物が、約３０～５０％、好ましくは、約３５～４０％の液体量を有して得られるまで、エアロゾルを形成するために、水、任意選択で粉末セルロース、少なくとも１つの結合剤、および、少なくとも１つの材料と混合され、上記混合物は、約１２０ミリメートル、好ましくは、約１～１０ｍｍの厚みを有する連続細片を得るために、第１の積層化に供され、すでに上記第１の積層化に供された上記細片は、約９０～２８０μｍ、好ましくは約１４０～２００μｍの著しく一定の厚みを有する細片が得られるまで、一連のさらなる積層化工程を受け、上記細片は、その液体量が約８～１５％となるまで、乾燥させられる。

本発明は、添付図面に関して単に例示的かつ非限定的な目的で報告されるその好ましい実施形態のいくつかにおいて、以下さらに明確にされる。

本発明に係る植物繊維製の均質シートの生成のための設備の一般的な概略図を示す図である。

植物繊維製のシートが植物の葉から得られる場合の、設備の供給セクションを示す図である。

植物繊維製のシートが植物の茎および枝から得られる場合の、設備の供給セクションを示す図である。

植物の葉、茎および枝の事前加工の２つの別個のラインを有する設備の部分的なスキームを示す図である。

細砕、混合および貯蔵のための設備のセクションを示す図である。

設備のシリンダ精製機のうちの１つの概略図を示す図である。

特定の実施形態における設備の層化セクションを平面において示す図である。

設備の熱風乾燥機を概略的に示す図である。

１つの異なる実施形態における設備の熱風乾燥機を概略的に示す図である。

これらの図に見られるように、ニコチンを含まない植物繊維製の均質シートを生成するための、本発明に係る方法は、いくつかのセクションを含む設備を使用し、この設備は、原材料の投入から、それらを植物繊維の切れ目のない帯状のものに変形させ、これを、その後の加工または梱包へと送ることを目的とする。使用される原材料は、例えば、ジャガイモ、麻、茶、カモミール、ミント、セージ、ローズマリー、ユーカリなどからなることができる。

より具体的には、本発明に係る方法を実行するための設備は、その後の細砕加工のための調製のための出発固体生成物（植物の葉、茎、枝）の事前加工セクションと、適切な加工液を用いるその後の混合を控えている細砕および貯蔵セクションと、むしろ高い粘稠性を有する均質的な混合物を得るための、固体および液体材料の混合セクションと、混合物、および、とりわけ、上記混合物の複数の部分を、切れ目のない帯状のものに変えるためのセクションと、望ましい最終的な厚みに縮小するための、連続細片の圧延ラインと、積層ウェブの乾燥セクションとを含む。

便利なことに、固体の出発生成物の調製および事前加工セクションは、植物繊維シートの調製（図２、４）で用いられる植物の葉の事前加工セクションおよび／または植物の茎および枝の調製および事前加工セクション（図３、４）を含むことができる。

植物の葉の調製および事前加工（図２、４）の場合、関連するセクションは、植物の葉の梱包を解くためのベンチ２を有する供給ステーションを含み、これは、一般に、植物の葉を含有し、グラインダ４にこれらを移動させるためのものである。

便利なことに、このグラインダ４の出力口は、空気搬送ライン６を介して、サイクロン８に接続され、ここで、輸送空気は固体生成物から分離され、この空気は上記生成物の残部から生じる細かな部分の分離のために振動ふるい１０に移送される。上記細かな部分の出口は、ミル１２、好ましくは低温ミル、に直接接続され、その間に上記生成物の残部の出口から従来型の撚り糸用のレバーマシン１４に送り込まれ、この撚り糸用のレバーマシン１４は、植物の葉の梱包からそれ以前に取り除かれなかったすべての撚り糸を除去する。

上記撚り糸用のレバーマシン１４の出力口から、植物の葉から生じるすべての重量異物体の分離のための分級チャンバ１６に送り込まれ、この重量異物体は、空気搬送ライン１８、サイクロン２０、すべての金属体を取り除くための金属検出機２４を備えるベルトコンベア２２、計量システム２６（マスタースケール）、および空気搬送ライン２８を介して、貯蔵および混合サイロ３０に移送され、それらから、その後、重量異物体は、別の空気輸送３２を介して、低温ミル１２に移送されることができる。これらのサイロ３０は、具体的な配合処方にしたがってバッチを形成するために必要な量の生成物を含有するようにサイズ調整される。

一方で、調製および事前加工セクションが、植物繊維製のシートを調製するために用いられる、植物の茎および枝を加工するために設けられる場合（図３、４）、調製および事前加工セクションは、植物の茎および枝を含有する容器用のチルタ３４、植物の茎および枝を振動コンベヤ３８に送り込み、植物の茎および枝からすべての重量体を分離するためのフィーダ３６、および、ハンマーミルまたは寸断機４２への植物の茎および枝の移動のための空気圧搬送ライン４２を含み、ここで植物の茎および枝は細断される。

上記ハンマーミルまたは寸断機４２は、サイクロンフィルタ４６を備える空気搬送ライン４４によって、１つ以上の貯蔵サイロ４８に順番に接続される出口を有する。

貯蔵サイロ４８の出口は、スクリュコンベア５０によって、測定システム５２（スレーブスケール）に順番に接続され、測定システム５２は、具体的な配合処方が必要とし準備する割合の切り刻まれた茎および枝を投入し、切り刻まれた茎および枝は、その後、空気輸送５３のラインを介して、貯蔵および混合サイロ３０に向かうことができ、この貯蔵および混合サイロ３０から、切り刻まれた茎および枝は、その後、空気輸送ライン３２を介して、低温ミル１２に輸送されることができ、この低温ミル１２は、受け取った様々な生成物を、それらの平均粒子径を約２０～２２０μｍ、好ましくは約８０～１８０μｍとするために粉砕する。

用いられることができる様々な種類のミルがあるが、低温ピンミルを用いる方がより有利であり、低温ピンミルは生成物を低い加工温度で保存することを可能にし、それにより、用いられる原材料の芳香を保つことを可能にする。

上記ピンミルは、それ自体において従来的であり、閉じられた構造内に、対面し部分的に互いに貫き合うピンが設けられる固定されたディスクおよび回転するディスクまたは２つの反転ディスクを含む。それ自体において従来型の設備であるため、上記ピンミルは、図４および５において１２で全体的に示されているが、その内部構造特性または動作モードにおいては示されていない。

好ましくは、上記ピンミル１２は、低温細砕、すなわち、液体窒素がある状態での粉砕を行うために配置される。

上述のとおり、植物繊維製のシートの生成のための設備において、特に細砕される生成物が扱われる異なる方法によって、低温ピンミル１２は従来型のミルよりもいくぶん好都合である。実際に、室温での粉砕は、低品質な生成物をもたらすおそれがある一方で、液体窒素のある状態での粉砕は、生成物の物理的性質と化学的および感覚刺激的な特性とが保存されることを可能にする。

低温粉砕加工において用いられる液体窒素の量は、加工の長所と短所を調査する時に考慮すべき重要な要素であり、加工される材料に応じて変わる可能性がある。－１７５℃の温度の液体窒素は、スクリュコンベア５５のチャンバ内の生成物上に注入され、このスクリュコンベア５５は上記ミル１２を供給し、窒素と接触する際のその滞留時間はおよそ２～５秒であり、上記スクリュ５５内における生成物の移送時間もまたおよそ２～５秒である。上記ミル１２を出る生成物の温度は、好都合なことに１０℃より低く、これにより、冷却される原材料との接触においてほとんど瞬間的に放出される窒素の蒸気は、逆流に上記ミルの供給システム全体を介して流れ、所望の事前冷却効果を行う。事前冷却システムおよび上記ミルにおける液体窒素の流れは、熱電対によって制御され、この熱電対は上記凍結粉砕加工を完全に自動化する。

要約すると、低温粉砕のプラス要素は、より高い歩留まり、分子構造を壊すまたは分裂させることのない最終生成物のより良い品質、必要なエネルギーの減少、最終生成物のより良い品質、過熱および酸化によるより少ない無駄、より均質的かつ優れた最終生成物、および粉砕システムにおいて再加工されるより少ない材料の量である。

便利なことに、低温ピンミル１２の出口は、流動床ふるい５４に接続され、この流動床ふるい５４は、細砕物を分離する機能を有し、この細砕物は、上記ミル自体から出て、より大きな粒子径の、必然的に目に見えるものから一般に約２０～２２０μｍ、好ましくは約８０～１８０μｍの平均粒子径を有するものになる。

便利なことに、上記流動床ふるい５４は、したがって、上記生成物を分類し、２２０μｍよりも大きな破片を有する生成物を、２０μｍ～２２０μｍの間の破片を有する生成物から分離した後に上記ミル１２に再導入する機能を有し、この生成物は、空気輸送５６を介して、１つ以上の混合および貯蔵サイロ５８に送られる。

好都合なことに、混合および貯蔵サイロ５８の出口は、空気輸送ライン６０によって、サイクロンフィルタ６２と接続され、このサイクロンフィルタ６２は、粉塵を含む空気を分別し、より具体的には、上記粉塵を分離する機能を有し、この粉塵は、その後、上記空気から回収され、上記サイクルに再導入され、その後、排出されることができる。

便利なことに、上記サイクロンフィルタ６２の出口は、連続投与システム６６を介して、好ましくはスクリュを用いて、混合機６４に供給し、この混合機６４は、例えば左右傾動型または縦螺旋型などの様々な種類である可能性がある。

上記混合機６４に、計量された量の切り刻まれた原材料、水、少なくとも１つの結合剤、およびエアロゾルを形成するための少なくとも１つの材料が供給され、上記混合機６４は、約３０～５０％、好ましくは約３５～４０％の液体含有量を有する混合物を得るように構成される。

より具体的には、本明細書に示される、液体または湿度の値は、湿量基準に基づいた測定システムにしたがって決定されることが意図されている。より具体的には、上記湿度値は、対応する生成物の総量において含有される水の割合、言い換えると、水の量と組立体の総量との間の百分率として定義される。便利なことに、これらの値は、「Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」における、タバコ業界内で用いられる一般的な水分方法のステータスレポート、「Ｂｙ Ｎｉｌｓ Ｒｏｓｅ ＥＴ ＡＬ」「Ｔｏｂａｃｃｏ Ｍｏｉｓｔｕｒｅ， Ｗａｔｅｒ ａｎｄ Ｏｖｅｎ Ｖｏｌａｔｉｌｅｓ」（２０１４年７月１日、１～１６ページ）などの当該文献において設けられる、生成物における水の量を測定するための従来的な方法を用いて得られる。

好ましくは、注入される水のための少なくとも１つのダクト、エアロゾルの形成のための材料（例えばグリセリン）および少なくとも１つの結合剤が上記混合機６４に接続される。便利なことに、１つ以上の注入ダクトは、具体的な配合処方が必要とし準備される他の添加剤のために設けられることができる。

より具体的に、上記設備は、エアロゾル形成材料のための１つ以上の貯蔵タンク６８および１つ以上の事前混合機７０を含み、この事前混合機７４に、上記エアロゾル形成のための材料、好ましくは、上記混合機６４に導入される上記液体を形成するために正しい比率で投入される複数の添加剤は導入されることができる。

最終生成物のシートの耐性を増加させ、同時に上記生成物自体の粘稠性を増加させるために、最終生成物が上記混合機６４に、上記混合物のその他の成分と、さらに粉末セルロースとともに導入されることが好ましい。便利なことに、用いられるセルロース粉末は、セルロースに由来する化合物ではなく、天然のセルロースから得られる有機繊維で作られる。このようにして粉末セルロースは加えられ、好ましくは５０～１００μｍの間に含まれる粒子径を有し、好ましくは砕かれたタバコに対して２～１０重量％の間に含まれる割合にある。

加えられた粉末セルロースは、主にまたは排他的に天然物由来である。より具体的には、このようにして加えられる上記粉末セルロースは、合成ではなく、化学的加工によって得られない。

このようにして添加される粉末セルロースは、結合機能を有さないが、最終生成物の比重を下げ、タバコの固体成分を減らす機能を有し、これにより、セルロースはタバコよりもはるかにコストが低いため、最終生成物のコストを減らす。さらに、セルロースの添加は、張力を増加させることによって、最終生成物をより丈夫にし、したがって、最終生成物はより簡単に加工することができ、このことは最終生成物のひだ状のシートが得られる場合において特に有用である。

この粉末セルロースは、その使用の前にバッグまたは大きなバッグに含有され、上記混合機６４に直接導入することができ（図１）、この場合、従来的なホッパーに注がれたあとに、粉末セルロースは、サイクロンフィルタ７２に供給され、このサイクロンフィルタ７２は、好ましくはスクリュ式の、連続投与システム７３を介して、粉末セルロースを計量された量で、上記混合機６４に導入する。

あるいは、上記粉末セルロースは、再びサイクロンフィルタ７２および連続投与システム７３を介して、上記空気搬送ライン２８において導入されることができ、この空気搬送ライン２８は、上記混合および貯蔵サイロ３０を供給し、この混合および貯蔵サイロ３０から、その後、粉末セルロースは、上記ライン自体において目に見える混合物の他の成分とともに、上記空気搬送ライン３２を介して、上記ミル１２に移送される（図４）。上記ミル１２から、上記混合および貯蔵サイロ３０の内容物は、その後、上記空気搬送ライン５６を介して、上記サイロ５８に移送され、そこから、上記混合機６４において、上記空気搬送ライン６０を介して、上記サイクロンフィルタ６２および上記計量デバイス６６に移送される。

エアロゾル形成（およびより具体的には可視エアロゾルの形成のための）のための好ましい材料として、例えば、多価アルコール（例えば、グリセリン、プロピレングリコール、トリエチレングリコールおよびテトラエチレングリコール）、一価、二価またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（例えば、ステアリン酸メチル、ジメチルドデカンおよびジメチルテトラデカン）など、および、それらの混合物も同様に挙げられる。好適には、グリセリン、プロピレングリコール、トリエチレングリコールおよびテトラエチレングリコールは、エアロゾル形成材料を形成するために、ともに混合されることができる。さらに、上記エアロゾル形成材料を、（例えば、上記結合材料がプロピレングリコールであるときに、）結合材料の一部として設けることができる。好都合なことに、さらに、エアロゾル形成のための材料の適切な組み合わせを設けることができる。

好ましくは、上記少なくとも１つの結合剤は、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルおよびメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、微結晶性セルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、コーンスターチ、ジャガイモでんぷん、ガーゴム、ローカストビーンガム、ペクチンおよびアルギン酸塩（例えばアルギン酸アンモニウムとアルギン酸ナトリウム）の少なくとも１つを含む。

好ましくは、上記結合剤および添加された粉末セルロースは、互いに異なる材料によって画定される。便利なことに、上記粉末セルロースは、主に３次元フレームワークを形成するのに役立ち、３次元フレームワークは、高い増粘効果、擬塑性および液体を保持する優れた能力を有する一方で、上記結合剤は、排他的にまたは主に上記混合される様々な成分を互いに結合させるのに役立つ。

好都合なことに、上記事前混合機７０の出口は、ハイドレータ７４の入口に接続され、ハイドレータ７４は、水供給ライン７６および圧縮空気供給ライン７８に接続される他の入口を有する。

好ましくは、上記混合機６４の出口は、複数の部分８２を得るために上記混合物を形成するためのユニット８０を供給し、ユニット８０は、好ましくはローフ状で互いから分離される。便利なことに、上記形成ユニット８０は、一対の形成シリンダ８４を含み、形成ユニット８０は、溝を示し、溝は、好ましくは上記シリンダ自体の軸に平行であり、上記入口で上記混合物を拾い上げ、上記出口で上記部分８２を供給することを意図する。好都合なことに、上記ユニット８０は、さらに、上記混合物の粗化を行うように構成され、この目的のために、好ましくは、ホッパー８６を含み、ホッパー８６は、砕塊機を内部に、上記一対の形成シリンダ８４を底部に有して設けられる。

好都合なことに、上記形成ユニット８０の出口で、コンベアベルト８８は、上記部分８２を第１の圧延ユニット９０に移送するために設けられる。

好ましくは、上記第１の圧延ユニット９０は、上記部分８２によって形成される混合物を均質化するためにローブフィーダ９２を含む。

好都合なことに、さらなる金属検出機９４は、上記形成ユニット８０から上記ローブフィーダ９２への移送経路に沿って設けられることができ、金属検出機９４は、混合物にありその後の加工ユニットを傷つけるおそれのあるすべての金属部分を取り除く機能を有する。これらの金属部分は、上記ローブフィーダ９２に進入する前に、別個の経路に沿って搬送され、適切な容器９６において収集される。

上記ローブフィーダ９２は、一連のルーツ型供給ローラを含み、それらの間で（上記形成ユニット８０の形成ローラ８４から出る）上記部分８２は通過させられ、それにより、一対の圧延ロール９８の間で押される前に、ともに混合されかつ均質化され、この圧延ロールは、厚みが約１～２０ｍｍ、好ましくは約１～１０ｍｍの連続細片を形成するように構成される。

便利なことに、したがって、上記ローブフィーダ９２は、上記形成ユニット８０から出て、かたまりを有する可能性のある生成物の均質化を引き起こす。好都合なことに、さらに、上記ローブフィーダ９２は、さらに、上記生成物を上記一対の積層化ロール９８の間の入口に押し入れるために、それを前進させる。

したがって、上記第１の積層化ユニット９０は、便利なことに、好ましくは上記ローブフィーダ９２によって画定される均質化モジュールを含み、この均質化モジュールは、事前積層化モジュールに対する直前の上流に位置づけられ、この事前積層化モジュールは少なくとも一対の積層化シリンダ９８によって画定され、この少なくとも一対の積層化シリンダ９８は、およそ１～２０ｍｍ、好ましくは約１～１０ｍｍの厚みを有する連続細片を形成するように構成される。好都合なことに、こうして得られる上記細片は、より大きな弾性を有する。

便利なことに、上記設備の示されないバージョンにおいて、上記ローブフィーダ９２の下流に、上記圧延ライン１００は直接設けられることができる。より具体的には、この場合、上記圧延ラインは、約１～２０ｍｍ、好ましくは約１～１０ｍｍの厚みを有する単層の連続細片を受け取り、この細片は、ローブフィーダ９２が設けられた上記第１の積層化ユニットから出る。

好都合なことに、上記第１の積層化ユニット９０の下流および上記積層化ライン１００の上流に、積層ユニット１０２は設けられることができる。好ましくは、積層ユニット１０２は、約１～１０ｍｍの厚みを有する単層の連続細片をいくつかの層上に配置するように構成され、この細片は、上記第１の積層化ユニット９０から出て、それにより、上記細片は約２～２０ｍｍの厚みを有する多層ベルトに変形され、この多層ベルトは、その後、上記圧延ライン１００の入口に送られる。

好ましくは、上記層化ユニット１０２は、上流コンベアベルト１０４から成り、この上流コンベアベルト１０４は、下層下流コンベアベルト１０６上に上記生成物ベルトを置く機能を有し、好ましくは上記圧延ライン１００に付属し、例えばそれ自体の上で多重折りすることによって、上記生成物ベルトをそれが上記下流コンベアベルト１０６上に積層するように配置する。好ましくは、上記上流コンベアベルト１０４は、上記下流コンベアベルト１０６に対して持ち上げられ、その支持構造に対する前進の連続運動を備えると同時に、その縦軸に平行なその支持構造を用いる交互動作の連続運動を備える。

便利なことに、積層ユニット１０２は、上記その後の上記下層圧延ライン１００を供給し、設備の種類に応じて、上記積層ユニット１０２の上流コンベアベルト１０４は、上記下流コンベアベルト１０６に平行または垂直に配置されることができ、この下流コンベアベルト１０６は、好都合なことに上記圧延ライン１００の注入ベルトである。より具体的には、上記圧延ライン１００のコンベアベルトが、上記積層ユニット１０２を出る上記生成物ベルトの幅に実質的に等しい幅を有する場合、上記上流コンベアベルト１０４は、上記積層化ライン１００の送り込みコンベアベルト１０６に平行に配置される（図１）一方で、上記積層化ライン１００のコンベアベルトが上記積層ユニット１０２を出る上記生成物ベルトよりも幅が広い場合、上記上流コンベアベルト１０４は上記送り込みコンベアベルト１０６の積層化ライン１００に直交に配置される（図７）のが好ましい。このように、上記積層ユニット１０２の上流コンベアベルト１０４の支持構造の交互動作は、上記生成物ベルトを上記圧延ライン１００の有用な幅全体に広げることができる。

しかし、いずれの場合においても、上記層化ユニット１０２の上流コンベアベルト１０４の支持構造の交互動作は、上記生成物ベルトの層化を引き起こし、この生成物ベルトは、上記第１の圧延ユニット９０から、下にある上記積層化ライン１００の第１のコンベアベルト１０６に出て、積層化されたベルトは、上記圧延ライン自体の有用な幅に実質的に等しい幅を有して形成される。

上記圧延ライン１００は、いくつかの圧延ステーションによって形成され、各層圧延ステーションは一対のシリンダ１０８を含み、この一対のシリンダ１０８は、加工される生成物の細片の厚みを次第に減らすために、それらの間のますます狭い通過の範囲を定める。より具体的には、上記積層化ライン１００は、上記連続細片の厚みを次第に９０～２８０μｍ、好ましくは約１４０～２００μｍにするように構成される。

好ましくは、各圧延ステーションとその次の圧延ステーションとの間に、好ましくは約１．５～２ｍの長さ、つまり、上記生成物が上記その後の圧延工程を受ける前に、それを休ませることができるのに十分な長さを有するコンベアベルト１１０が設けられる。

好都合なことに、上記圧延ライン１００はその後、１つ以上の測定ステーションを以って完了し、各測定ステーションは一対の測定ロール１１２積層化ロールによって形成される。

好都合なことに、上記一対のシリンダ１０８および、ことによるとさらに上記測定ロール１１２が熱される可能性があり、それにより、積層化中に乾燥段階をすでに開始することができる。便利なことに、上記圧延ライン１００の下流に、乾燥機１１４があり、乾燥機１１４は、好ましくは空気再循環を有する上記圧延された細片の液体含有量を約８～１５％にする（図８）。好都合なことに、上記乾燥機１１４は２つのユニット１１６，１１８に分割されることができ、それらのユニットは互いに直列に置かれる（図９）。この場合、上記上流ユニット１１６は、第１の乾燥段階を行うために設けられ、上記圧延ライン１００を出る生成物を移送するためにスチールベルトまたはネットベルトコンベアを内部に備え、上記ユニット１１８下流は、第２の乾燥段階およびその後の冷却段階を行うために設けられ、内側にネットワークベルトコンベアを備える。

さらに、上記乾燥機１１４は、好都合なことに、好ましくは赤外線の、センサ１２０を用いて、入口および出口で設けられ、このセンサ１２０は生成物をその全長に沿って監視する。

植物の葉を原材料とする植物繊維製のシートの調製のために、上記葉を含有するカートンは開封ベンチ２に置かれ（図２）、そこで、植物の葉の個々の梱包はカートンから取り除かれ上記グラインダ４に送られ、このグラインダ４は葉自体を５～１０ｍｍの間の実質的に均一な大きさにする。

便利なことに、上記細砕物は、その後、上記空気搬送ライン６に沿って上記サイクロン８に移送され、このサイクロン８は細砕物を空気から分離し振動ふるい１０上に落下させる。

ここで、より細かな部分の残部からの分離は行われ、このより細かな部分は上記低温ミル１２に直接送られ、上記残部は、上記撚り糸用のレバーマシン１４を介した後に、細断された葉からのすべての重量体の分離のための、上記分類チャンバ１６に送られ、上記空気搬送ライン１８、上記サイクロン２０、上記コンベアベルト２２を備える金属検出機２４を介するすべての金属体を取り除くために、細断された葉は、上記計量システム２６（マスタースケール）および上記空気搬送ライン２８は、上記貯蔵および混合サイロ３０に移送され、そこから、その後、上記空気搬送ライン３２を介して、上記低温ミル１２に輸送される。

植物繊維製のシートが植物の茎および枝を原材料として生成される場合、関連する容器は、傾斜設備３４上に置かれ（図３）、この傾斜設備３４は、上記植物繊維製のシートを、すべての重量体を取り除くための、上記振動コンベア３８に送り込む。上記茎および枝は、その後、上記空気ライン４０を介して、上記ハンマーミル４２に移送され、このハンマーミル４２は上記茎および枝を、それらの大きさを５～８ｍｍにするために細断する。

ここから、上記サイクロン４６において輸送空気から分離される上記切り刻まれた茎および枝は、上記貯蔵サイロ４８に送られ、そこから、植物の異なる性質から生じる異なる種類の切り刻まれた茎および枝は、拾い上げられ、上記スクリュコンベア５０を介して上記ディスペンサ５２に移送され、このディスペンサ５２は切り刻まれた茎および枝を具体的な配合処方にしたがって準備するために投入する。

切り刻まれ正確な量で投入される上記茎および枝は、ここから、空気ラインを介して上記低温ミル１２に移送される。

上記設備が植物の葉と茎と枝のすべてを扱う場合、上記設備は、上記混合および貯蔵サイロ３０を供給する上記空気輸送ライン２８において、上記貯蔵サイロ４８から出る上記空気搬送ライン５３にさらに進入する（図４）。

生成される原材料の種類に関わらず、および、したがって、上記流動床ふるい５４から、上位低温ミル１２によって供給される上記細断ユニットに導入されるこの原材料の固体部分の性質に関わらず、粉砕物は、約２０～２２０μｍ、好ましくは約８０～１８０μｍの平均粒子系を有して出る。粉砕物は、上記混合および貯蔵サイロ５８に送られ、そこから、上記粉砕物は、その後、必要に応じて取り出され上記混合機６４に移送される。

上記粉砕された原材料に加えて、任意のセルロースおよび一般に、上記混合および貯蔵サイロ３０から出るすべての固体生成物に、水、少なくとも１つの結合剤および少なくとも１つのエアロゾルを形成する材料がさらに導入される。好都合なことに、圧縮空気および他の添加剤もまた導入されることができる。

便利なことに、その全体は、その後、湿量基準に基づいた、約３０～５０重量％、好ましくは３５～４０重量％の液体（湿度）の割合、つまり、むしろ高い粘稠性を有するスラリーを形成するために、ともに混合される。

好ましくは、こうして得られる上記混合物は、上記形成ユニット８０に移送され、そこから好ましくはローフ状の上記部分８２は連続して出る。

上記形成ユニット８０から出る、混合物のこれらの部分８２は、第１の圧延ユニット９０に適切に移送され、この第１の圧延ユニット９０は、混合物を均質化し、出口で約１～２０ｍｍ、好ましくはおよそ１～１０ｍｍの厚みを有する連続細片を供給するように構成される。

上記第１の積層化ユニット９０から出る、この連続細片は、上記積層化ライン１００に直接移送されるか、または、より好都合なことに、上記層化ユニット１０２を介しながらそれ自体において折りたたむことができ、これにより、上記積層化ライン１００の注入ベルト上に層状形態で沈積される。

便利なことに、上述の通り、上記積層は、上記切れ目のないベルトを上記積層ユニット１０２の上記上流コンベアベルト１０４に落下させることによって得られ、この積層ユニット１０２はその構造支持に対して前進させられ、この構造支持は往復運動によって動かされ、それにより、上記圧延ライン１００への入口にある、上記下流コンベアベルト１０６上のいくつかの層上に、上記生成物ベルトを配置する。設備、および上記積層ユニット１０２のコンベアベルト１０４の支持構造の往復運動の方向に応じて、上記生成物ベルトは、上記圧延ライン１００の縦方向と並んで、またはそれに垂直に、いくつかの層上に配置される。

便利なことに、上記圧延ライン１００の１つのステーションから他のステーションへの各通過で、上記生成物の細片は、約９０～２８０μｍ、好ましくは約１４０～２００μｍの著しく一定の値を有する、上記出力測定シリンダ１１２に対応する望ましい厚みに達するまで、薄肉化を受ける。好都合なことに、さらに、上記圧延ライン１００からの出口で、上記積層化シリンダ１０８が熱され、水分の除去が積層化中にすでに開始されている場合、上記細片は、２０％または１５％よりさえも低い液体含有量を有する。

上記圧延ライン１００を出る生成物のウェブは、その後、上記乾燥機１１４において乾燥を受け、そこで、その液体含有量は約８～１５％になる。

便利なことに、上記乾燥機１１４は空気再循環式であり、再構成タバコ生成設備において従来から用いられる乾燥機と比較して、複雑なものを製造する観点および全体の寸法の観点およびエネルギー消費の観点のすべてにおいていくぶんより好都合である。これは、従来型の設備は、はるかに粘稠性が高く安定した、先述の設備によって扱われる生成物とは異なり、非常に流動的かつ不安定な生成物（スラリー）を扱うためである。便利なことに、スラリーを扱う設備は従来型の照射および伝導乾燥機を必要とする一方で、先述の設備は、好都合なことに、ネットワークベルトコンベア、または上記第１の乾燥段階のためのスチールベルトコンベア、ならびに上記第２の乾燥段階および上記冷却段階のためのネットベルトコンベアの複合システムを有する空気再循環式乾燥機１１４を用いることができる。このように、同じパフォーマンスを用いて、（１００ｍを超える従来型の乾燥機の直径と比較して約４５ｍ）寸法が小さくされ、よび取り除かれる水分の量がより少ないことによる（従来型の乾燥機からの毎時５０００ｋｇを超えるスチームと比較して毎時約１０００ｋｇのスチームを使用する）より小さなエネルギー消費が得られる。

便利なことに、上記乾燥機１１４の出口で、意図される用途のために用いられる上記生成物は、リールに巻かれる、またはシートに裁断される、またはあらかじめ決められた寸法の細切れに裁断される準備ができた状態にある。

便利なことに、本発明に係る方法において、上記混合物の均質化は、主にまたは排他的に、上記ローブフィーダ９２によって行われ、いかなる場合においても常に上流でのみ、好ましくは上記事前圧延モジュールの上流の直前で行われ、この事前圧延モジュールは、上記均質化された混合物を約１～２０ｍｍ、好ましくは約１～１０ｍｍの厚みを有する連続細片に変形し、それにより、上記最終圧延ライン１００の入口に送られる。

より具体的には、一度、上記均質化された混合物が約１～２０ｍｍ、好ましくは約１～１０ｍｍの厚みを有する連続細片に変形されると、後者をそれ以降再混合することはできないが、細片の形状で上記圧延ライン１００に送られ、これにより、望ましい厚みになり、この望ましい厚みは、約９０～２８０μｍ、好ましくは約１４０～２００μｍの著しく一定の値を有する。好都合なことに、上記圧延ライン１１６が入口で、形のくずれた混合物ではなく、細片を受け取ることによって、上記その後の圧延工程におけるシートの厚みの正確性を増す一定の入口流動を保証することが可能になり、上記ライン自体の積層シリンダ１０８の数を減らすことがさらに可能になり、これにより、上記設備の全体的な寸法と同様にそのコストも削減される。

好都合なことに、上記設備は、上記形成ユニット８０の代わりとしてまたはそれに加えて、この上流にシリンダ精製機１１２を含むことができ、このシリンダ精製機は、上記混合物の固体成分に２０μｍを超えない粒子の大きさを獲得させるタスクを有する。

上記精製機（図６）は、閉じられた容器の内部に、互いに接近して順に配置される複数のシリンダ１２４を含み、それにより、対応する細砕スロットの範囲を定める。上記下部シリンダ１２４’は、すべての他のシリンダ１２４の軸を含有する平面の外部の軸に据えつけられ、上記混合物のフィーダとして機能し、このフィーダは、上記容器の底部から取られ、下部シリンダとその真上のシリンダとの間を移送し、その後すべての他のシリンダの間をたどるように上方に立つように作られる。上記混合物がその間を移送するシリンダ１２４の様々な対は、上記上部シリンダが上記下部シリンダよりも速い速度で回転するという意味で、異なる速度で回転し、上記上部シリンダと上記下部シリンダは協働し、それにより、上記混合物に、各対の上記シリンダ１２４の間の通過中に、延伸処理を受けさせ、これにより、上記混合物自体の粒子径を小さくする。実際に、上記精製加工を成功させるための基本的な要素のうちの１つは、まさに、上記異なるシリンダ１２４の異なる速度であり、この速度に、上記細砕スロットを介して移送する混合物の全生成物の通過は依存する。

上記シリンダの間の圧力は油圧制御される。

すべての上記シリンダ１２４は、各シリンダの内部を循環する冷却水を用いて冷却され、このとおり、上記シリンダの動作および上記生成物とのこすれの両方による摩擦による上記混合物から生じる熱とは対照的である。このとおり、全生成物の温度は、２５℃に達するまで下げられる。

先述の精製機１２２によって、上記シリンダ１２４の後者によって上記混合物上に働く摩擦作用は、上記原材料に含有されるセルロース繊維の相当な結合作用を生じさせ、これは、上記生成物の芳香成分を向上させ、上記必要とされる結合効果を得るためにより多くの繊維を上記混合物に導入する必要を排除する二つの便益を必然的に伴う。

この異なる実施形態における上記設備の操作は、上記調製および事前処理ステーションから出る切り刻まれた原材料が、配合処方にしたがって得られる比例的に投与される量で上記低温ピンミル１２に供給され、これから、約２０～２２０μｍ、好ましくは約８０～１８０μｍの粒子径にされることを設ける。

上記生成物は、その後、既出の方法で、生成物混合物が上記のように形成される上記混合機６４に移送される。

こうして得られる上記混合物は、その後、上記シリンダ精製機１２２に供給され、このシリンダ精製機１２２は、上記混合物の固体成分に２０μｍを超えない粒子の大きさを獲得させるタスクを有する。このとおり、上記精製機１２２のシリンダ１２４によって上記混合物上に働く上記摩擦作用は、原材料、より具体的には、その茎と枝と葉脈に含有されるセルロース繊維の相当な結合作用を生じさせ、これは、一方で、上記生成物の芳香成分を向上させ、一方で、上記必要とされる結合効果を得るためにより多くの繊維を上記混合物に導入する必要を排除する二つの便益を必然的に伴う。

図１は、上記混合機６４と上記形成ユニット８０との間の精製機１２２の位置を模式的に示すが、本発明は、さらに、上記精製機１１２が上記形成ユニット８０の代わりとなることができ、この場合、上記精製機１２２を出る上記混合物が、既出の方法に係る加工サイクルを継続させるために、上記第１の圧延ユニット９０に直接移送されることを設ける。

Claims (26)

1. ニコチンを含まない植物繊維製の均質シートを生成するための方法であって、
   前記ニコチンを含まない植物繊維を含む原材料の固形成分は、その粒子径が約２０～２２０μｍ、好ましくは約８０～１８０μｍになるまで砕かれること、
   こうして得られる粉砕物は、水、少なくとも１つの結合剤、およびエアロゾルを形成するための少なくとも１つの材料とともに、約３０～５０％、好ましくは約３５～４０％の液体含有量で混合物が得られるまで混合されること、
   前記混合物は、約１～２０ｍｍ、好ましくは、約１～１０ｍｍの厚みを有する連続細片を得るために、第１の積層化を受けること、
   すでに前記第１の積層化を受けた前記細片は、約９０～２８０μｍ、好ましくは約１４０～２００μｍの著しく一定の厚みを有する細片が得られるまで、一連のさらなる積層化工程を受けること、
   前記細片は、その液体含有量が約８～１５％となるまで乾燥されること
   を特徴とする、方法。
2. 乾燥した前記連続細片が、巻付け、または横切断、あるいは細断を受けて、予め定めた寸法の糸にされることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記原材料の固形成分が粉砕により砕かれることを特徴とする、請求項１から２のいずれか一項または複数に記載の方法。
4. 前記原材料の固形成分が粉砕機を用いて砕かれることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項または複数に記載の方法。
5. 前記原材料の固形成分が低温ピンミル（１２）を用いて砕かれることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項または複数に記載の方法。
6. 粉末セルロースが、前記混合物を形成する他の物質とさらに混合されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項または複数に記載の方法。
7. 天然のセルロースから得られる有機繊維からなる粉末セルロースが用いられることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項または複数に記載の方法。
8. スラリーが、５０～１００μｍの間の粒子径を有する粉末セルロースを用いて形成されることを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
9. 前記混合物が、前記原材料の２重量％～１０重量％の間に含まれる割合で粉末セルロースを用いて形成されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項または複数に記載の方法。
10. 前記原材料の砕かれた成分を用いて前記混合物を形成する前に、前記砕かれた成分が粉末セルロースと混合されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項または複数に記載の方法。
11. 砕かれた生成物、可能性として粉末されるセルロース、水、少なくとも１つの結合剤、およびエアロゾルを形成するための少なくとも１つの材料により形成される前記混合物が、
    少なくとも一対の溝付シリンダ（８４）に通すことによる粗化工程、および／または
    前記混合物の粒子径が２０μｍに達するまで少なくとも一対の精製シリンダ（１２４，１２４’）に通すことによる精製工程
    を受けることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項または複数に記載の方法。
12. 前記混合物が、第１の圧延工程を受ける前に均質化と形成の工程を受けることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項または複数に記載の方法。
13. 前記混合物が、１００～２００ｍｍの間の実質的に一定の幅および１～１０ｍｍの間の厚みを有する連続細片へと変形されるために均質化と成形の段階を受けた後、前記第１の積層化の工程を受けることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項または複数に記載の方法。
14. 前記混合物が、一連の部分（８２）へと変形されるために均質化と成形の工程を受けた後、前記第１の圧延工程を受けることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項または複数に記載の方法。
15. ローブフィーダ（９２）および少なくとも一対の圧延シリンダ（９８）を含むユニット（９０）を用いて前記混合物の前記第１の圧延を行うことを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項または複数に記載の方法。
16. 前記第１の積層化が、約１～２０ｍｍ、好ましくは約１～１０ｍｍの厚みを有する前記連続細片を得る前に行われる均質化工程を含むことを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項または複数に記載の方法。
17. 前記混合物が、まず一連の部分（８２）へと変形されるための形成工程、続いて前記部分（８２）を均質化してから約１～２０ｍｍ、好ましくは約１～１０ｍｍの厚みを有する前記連続細片を得る工程を連続して受けることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項または複数に記載の方法。
18. 前記混合物が、主に、または排他的に、少なくとも一対の圧延ロール（９８）の入口に置かれるローブフィーダ（９２）により均質化されることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項または複数に記載の方法。
19. 前記第１の積層化の出口において、約１～１０ｍｍの厚みを有する単層テープが得られることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項または複数に記載の方法。
20. すでに前記第１の積層化を受けた前記細片が、一連のさらなる積層化工程を受ける前に、約２～２０ｍｍの厚みの多層細片が得られるまで層化を受けることを特徴とする、請求項１から１９のいずれか一項または複数に記載の方法。
21. 一連のさらなる圧延工程において、前記混合物が、１つの圧延ステーションとその次の圧延ステーションとの間に置かれることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
22. 前記積層化が、少なくとも部分的に加熱された対となるシリンダ（１０８）を用いて行われることを特徴とする、請求項１から２１のいずれか一項または複数に記載の方法。
23. 積層化された前記細片が、空気再循環式乾燥機（１１４）に通すことにより乾燥されることを特徴とする、請求項１から２２のいずれか一項または複数に記載の方法。
24. ジャガイモ、麻、茶、カモミール、ミント、セージ、ローズマリー、およびユーカリといった植物性物質のうち少なくとも１つの植物繊維が用いられることを特徴とする、請求項１から２３のいずれか一項または複数に記載の方法。
25. 前記第１の積層化が、前記混合物の均質化モジュールを含む第１の積層化のユニット（９０）において行われ、前記均質化モジュールは、事前圧延モジュールに対してすぐ上流に位置し、前記事前圧延モジュールは、少なくとも一対の積層化ロール（９８）により画定され、前記積層化ロール（９８）は、約１～２０ｍｍ、好ましくは１～１０ｍｍの厚みを有する連続細片を形成するように構成されることを特徴とする、請求項１から２４のいずれか一項または複数に記載の方法。
26. 前記均質化モジュールがローブフィーダ（９２）を含むことを特徴とする、請求項２５に記載の方法。

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