KR101564795B1 - 원통형 열 소스의 생산 방법 - Google Patents

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Abstract

열 소스는 그 내부를 관통하여 뻗어 있는 길이방향 공기 유동 채널을 갖고, 채널의 내부 표면은 코팅층(22)으로 덮여 있는, 가열된 끽연 물품용 원통형 탄소질 열 소스(4)의 생산을 위한 방법은 (a)공기 유동 채널을 형성하기 위해 내부에 맨드릴(10)이 설치되어 있는 오리피스(8)를 구비한 금형(6)을 통해 탄소질 재료를 압출함으로써 원통형 열 소스를 형성하는 단계 및 (b)맨드릴의 하류에 공기 유동 채널의 내부 표면을 향해 유체 코팅 화합물(16)을 도포하는 단계를 구비한다. 코팅 화합물은 맨드릴(10)을 통해 길이방향으로 뻗어 있고 단부에 유출구를 갖는 공급 통로를 통해 공급된다. 코팅 화합물(16)은 코팅 화합물과 내부 표면 사이의 접착력으로 인해 공기 유동 채널의 내부 표면을 적심으로써, 원통형 열 소스(4)가 압출됨에 따라 코팅층(22)을 형성한다.

Description

원통형 열 소스의 생산 방법 {Process for the production of a cylindrical heat source}
본 발명은, 그 표면이 코팅되어 있고 열 소스를 관통해 뻗어 있는 적어도 하나의 길이방향 공기 유동 채널을 구비하는, 원통형이고 탄소질인 열 소스의 생산 방법에 관한 것이다.
식품, 금속, 플라스틱, 및 세라믹 산업을 포함한 많은 산업에서 긴 로드 및 일정한 단면을 갖는 튜브를 생산하기 위해 압출(extrusion)이 사용되고 있다. 압출 공정에서, 플라스틱 공급원료는 압출된 물품의 원하는 형상의 반대 모양을 갖는 금형(die)을 통해 밀어지거나 당겨진다. 예컨대, 고형 로드(solid rod)는 공급원료를 금형 오리피스(orifice)를 통해 압출함으로써 만들어진다. 금형오리피스 내에 하나 이상의 핀이나 맨드릴을 설치함으로써 압출된 로드 내에 하나 이상의 중공 통로(hollow passageways)가 형성될 수 있다.
기판(substrate)에 코팅층을 도포하기 위해 압출 공정을 사용하는 것도 알려져 있다. 예컨대, EP-A-0 914 239는 코팅층을 형성하기 위해 이동식 웹(web) 위로 하나 이상의 유체 흐름을 동시에 압출하기 위한 금형을 개시한다.
코팅층은 2개 이상의 다른 재료가 동일한 금형 내의 다른 오리피스를 통해 압출되는 동시압출(co-extrusion) 공정에서 압출된 물품의 표면에 직접 도포될 수 있다. 압출된 재료가 금형을 떠날 때 층상(laminar) 구조로 합체되고 함께 접합되도록 오리피스가 배열된다. 예컨대, EP-A-0 662 385 및 EP-A-0 491 093은 모두 2개 이상의 동심의(concentric) 층을 갖는 튜브를 생산하기 위한 동시압출 공정을 개시한다. 그러나, 동시압출은 그 내부를 통해 코팅이 압출되는 금형 오리피스가 너무 좁을 때 문제에 직면하기 때문에 약 1㎜ 이하의 두께를 갖는 코팅층을 도포하기에 부적합한 것으로 밝혀졌다. 전형적으로, 고점도 공급원료는 기계적 안정성을 얻기 위해 압출에 사용되어서, 압출된 물품이 압출 도중이나 후속 처리 도중 중력에 의해 변형되지 않는다. 그러나, 좁은 오리피스를 통해 고점도 공급원료를 밀어넣는 것은 오리피스 내에 큰 전단력을 형성한다. 따라서 금형을 통해 고점도 공급원료를 밀어넣고 금형 오리피스의 막힘을 방지하기 위해 높은 압력이 필요하다. 또한, 금형의 마모가 크고, 이는 금형의 수명을 상당히 감소시킬 것이다. 이것은 만약 공급원료가 세라믹 입자와 같은 경성의 마모성 입자를 함유한다면 특별한 문제이다.
하나 이상의 압출된 로드 또는 튜브의 표면에 코팅층을 도포하기 위한 다수의 선택가능한 방법들이 종래 기술에 제안되었다. 압출된 물품의 외부면에 코팅층을 도포하는 것은 분사 및 디핑(dipping) 같은 상대적으로 단순한 종래의 코팅 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 그러나, 압출된 물품의 내부면에 코팅층을 도포하는 것은 더욱 어렵다.
DE-A-35 25 530 및 DE-A-102 49 141은 모두 압출된 중합체 튜브의 내부면에 코팅층이 도포되는 압출 공정을 기술한다. DE-A-35 25 530의 공정에서 코팅 재료의 원통형 층이 형성된 다음, 압출된 튜브의 내부면에 직접 도포되고 맨드릴에 의해 그 표면이 기계적으로 가압된다. DE-A-102 49 141의 공정에서 코팅 재료는 금형 오리피스 내에 설치되어 있는 맨드릴 내의 하나 이상의 공급 채널을 통해 튜브의 내부면에 주입된다. 그 다음 코팅 재료는 나머지 맨드릴에 비해 큰 직경의 맨드릴의 단부에 의해 내부면에 대해 기계적으로 가압된다.
DE-A-35 25 530 및 DE-A-102-49 141에 기술된 공정에서, 동시압출에 필요한 것보다 낮은 점도를 갖는 코팅 화합물을 도포하는 것이 가능하다. 그러나, 동시압출시, 금형의 치수, 및 특히 맨드릴 내의 금형 오리피스와 유동 채널은 압출된 물품의 치수 및 필요한 코팅 두께에 의해 결정된다. 작은 금형 오리피스 및 유동 채널이 요구될수록, 금형을 제조하고 작동하는 것이 더욱 어려워지고, 압출 도중에 마모와 막힘이 일어나기 더욱 쉽다.
가열된 담배와 같은 가열된 끽연 물품은, 전형적으로 가연성 연료 소재나 열 소스를 포함한다. 열 소스로부터 물리적으로 개별적인 에어로졸 형성 재료로 열을 전달함으로써 에어로졸이 발생되고, 에어로졸 형성 재료는 열 소스의 내부, 둘레, 또는 하류에 위치될 수 있다. 열 소스는 압출에 의해 형성될 수 있고, 바람직하게는 열 소스의 전체 길이를 따라 뻗어 있는 적어도 하나의 길이방향 공기 유동 채널을 구비한다. 적어도 하나의 공기 유동 채널은 에어로졸 발생 물질을 제어된 양만큼 대류 가열시킨다. 대류 열 전달을 줄이는 것이 필요한 공기 유동 채널의 내부면은 부분적으로 또는 전체적으로 코팅될 수 있다. 코팅은 부산물에 의해 가연성 열 소스로부터 공기 유동 통로 안으로 연소가 유입되는 것을 줄이거나 실질적으로 방지할 수 있다. 코팅은 끽연 도중 열 소스의 연소의 활성화를 줄이거나 방지할 수도 있다.
US-A-5 040 551은 가열된 끽연 물품을 위한 탄소질의 연료 소재의 생산 공정을 기술한다. 연료 소재는 하나 이상의 길이방향으로 뻗어 있는 통로를 구비하되, 그 표면이 고형 입자상 재료의 미세다공성(microporous) 층으로 코팅되어 있다. 코팅은 분사, 디핑 또는 연료 소재를 통해 코팅의 현탁액을 유동시킴으로써 미리 형성된 연료 소재의 통로의 표면에 도포될 수 있다. 그 다음 코팅은 현탁액으로부터 솔벤트를 제거하기 위해 건조된다. 다수의 이유로, 통로의 표면에 균일하고 균질인 코팅층을 제공하는 것은 어렵다고 알려져 있다. 연료 소재의 통로는 약 3㎜ 이하, 간혹 1㎜ 이하의 직경을 가질 수 있고, 이는 매우 얇은 코팅층이 필요하기 때문이다. 위에 제시된 바와 같이, 특히 코팅 재료가 저점도 이거나 경성의 마모성 재료를 함유할 때, 기존 기술로 그러한 얇은 코팅막을 제공하는 것은 어렵다. 또한, 연료 소재는 전형적으로 탄소질 재료로 형성되고 코팅 재료가 통로의 표면에서 구멍 안으로 흡수된다는 것이 알려져 있는 기존 코팅 기술로 형성된다. 이것은 코팅의 형태를 제어하기 어렵게 하고, 탄소질 재료와 코팅층 사이에 불완전하게 형성된 경계와 함께 불균일한 코팅층을 야기한다.
열 소스를 관통하여 뻗어 있는 하나 이상의 길이방향 공기 유동 채널을 갖고, 내부에 공기 유동 채널의 일부 또는 전체 표면에 균일한 코팅이 도포되어 있는, 원통형 탄소질 열 소스를 생산하기 위한 단순하고 더욱 효율적인 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
상술된 종래 기술의 공정에서 접하는 문제를 최소화하거나 실질적으로 제거하는 한편, 원통형 열 소스의 길이방향 공기 유동 채널에 얇은 코팅을 도포하기 위한 효과적인 방법을 제공하는 것도 바람직하다.
본 발명에 따라, 열 소스를 통해서 뻗어 있는 길이방향 공기 유동 채널을 갖고, 그 내부 표면이 코팅층으로 덮혀있는, 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법이 제공되며, 다음 단계들을 구비한다.
(a) 공기 유동 채널을 형성하기 위해 내부에 설치된 맨드릴과 오리피스를 구비하는 금형을 통해 탄소질 재료를 압출함으로써 원통형 열 소스를 형성하는 단계.
(b) 맨드릴을 통해 길이방향으로 뻗어 있고 그 단부에 배출구를 갖는 공급 통로를 통해 코팅 화합물을 공급함으로써 맨드릴 하류의 공기 유동 채널의 내부 표면에 유체 코팅 화합물을 도포하되, 코팅 화합물이 코팅 화합물과 내부 표면 사이의 부착력으로 인해 유동 채널의 내부 표면을 적시는 단계.
용어 "원통형"은 예컨대 원형, 타원형, 또는 직사각형 단면을 갖는 실린더를 포함하여 길이를 따라 실질적으로 일정한 단면을 갖는 압출된 열 소스를 기술하기 위해 명세서 전체에 걸쳐 사용된다.
본 발명에 따른 공정에서, 코팅 화합물은 공기 유동 채널의 내부 표면을 "적신"다. 이것은 코팅 화합물이 열역학적 구동력 및 특히, 코팅 화합물과 공기 유동 채널의 내부 표면 사이의 부착력으로 인해 저절로 공기 유동 채널의 표면 전체로 퍼져나간다.
유체가 고체 표면을 적시는 정도는 고체-액체 경계 및 액체-기체 경계의 계면장력(interfacial tension)에 따른 열역학적 변수이다.
잘 알려져 있는 "세실 드롭(sessile drop)" 실험을 함으로써 주어진 액체가 표면을 적시는 정도를 결정하는 것이 가능하며, 이 실험은 물방울의 경계와 물방울이 놓여지는 수평면 사이의 접촉각을 측정한다. 액체에 의해 표면의 적셔진 정도가 클수록 더 많은 액체가 표면에 퍼지고 접촉각이 더 작아질 것이다. 접촉각은 전형적으로 카메라 및 방울의 프로파일을 캡쳐하고 분석하기 위한 소프트웨어를 사용하여 각도계(goniometer)로 측정된다. 세실 드롭 실험은 예컨대 표면과 콜로이드(Colloid) 과학의 백과사전, 제 2판, 2006, p1528-9(CRC 프레스에 의해 출판됨)에 기술되어 있다.
본 발명의 방법에서, 압출된 열 소스를 형성하는 재료의 표면을 고도로 적시는 코팅 화합물을 선택하는 것이 바람직하다.
코팅층이 형성되는 방법의 결과로서, 단순히 압출 도중 코팅 화합물을 표면과 접촉하게 함으로써 표면상에 코팅 화합물의 균일한 층을 제공하는 것이 가능하다. 코팅 화합물은 열 소스가 압출됨에 따라 저절로 공기 유동 채널의 표면 전체로 퍼져나갈 것이다. 이 효과는 코팅 화합물이 공기 유동 채널 안으로 공급되는 위치에 상관없이 발생될 것이고, 따라서 코팅 화합물을 공기 유동 채널의 내부 표면에 인접하게 주입할 필요가 없다. 대신, 코팅 화합물은 공기 유동 채널의 내부 표면으로부터 멀게, 맨드릴의 중심부를 관통하여 뻗어 있는 공급 통로를 통해서, 공기 유동 채널의 중심부 안으로 공급될 수 있다. 이 배열은 코팅 공정에 필요한 장치를 단순화시키고 종래 기술에 비해 코팅층을 도포하는 데 필요한 정확도를 상당히 감소시킨다.
바람직하게는, 본 발명의 방법에서, 상술된 종래 기술에서와 같이 코팅층을 미리 형성하거나 코팅 화합물을 공기 유동 채널의 내부 표면에 대해 압착시키기 위해 기계적인 접촉 압력을 가할 필요가 없다. 또한, 더 많은 유연성을 제공하는 상대적으로 낮은 점도의 코팅 화합물이 사용될 수 있다.
본 발명의 방법에서 도포된 코팅층은 길이방향 공기 유동 채널의 전체 내부 표면에 걸쳐 성분, 구조, 및 두께에 있어서 실질적으로 균일하다. 더욱이, 공기 유동 채널의 내부 표면에서 표면 변형은 코팅에 의해 진정되는 것으로 발견되었다. 따라서 이러한 변형으로 인해 일어날 수 있는 코팅층의 약화는 실질적으로 제거된다. 이 유익한 표면 특성들은 압력의 기계적인 적용에 의해서라기 보다는 열역학적 힘 때문에 형성된 코팅층 때문이다. 본 발명과 대조적으로, 압출된 물품의 표면에 대해 코팅층을 기계적으로 압착시키기 위해 맨드릴이 사용되는 종래 기술의 공정에서, 맨드릴의 표면 내의 부득이한 결함 및 압출된 물품이 코팅층의 표면에 결함을 일으키기 때문에, 코팅층은 매끄럽지 않을 것이다.
놀랍게도, 본 발명의 방법을 사용하면서, 심지어 탄소질 재료가 높은 점도를 갖고 상대적으로 낮은 점도의 코팅 화합물이 사용되었을 때에도 코팅 화합물이 열 소스의 탄소질 재료 안으로 별로 흡수되지 않는 것을 발견하였다. 예상외로, 코팅층은 공기 유동 통로의 표면과 코팅층 사이에서 선명한 경계와 훌륭한 접착력을 가지며, 균일하고 뚜렷하다. 이 유익한 특성들은 최종 열 소스 내에 결점이 발생될 가능성을 감소시키고 내부에 열 소스가 병합되어 있는 가열된 끽연 물품을 사용하는 동안 열 소스의 성능을 최적화시킨다.
본 발명의 방법을 사용하면 종래 기술에서 필요했던 것보다 훨씬 단순한 장치를 사용하여, 압출 공정 도중 압출된 원통형 열 소스의 길이방향 공기 유동 채널의 내부 표면에 코팅을 도포하는 것이 가능하다. 바람직하기로, 압출 단계와 코팅 단계는 실질적으로 동시에 일어난다. 따라서 본 발명의 방법은 단순한 압출 공정과 같이 유사한 양의 시간을 소요하는 효율적인 단일 단계 공정이다. 이 공정은 또한 상대적으로 높은 속도에서 열 소스의 산업 규모 생산을 위해 적절하다.
본 발명의 공정에 의해 형성된 코팅된 열 소스는 전기적으로 가열된 담배와 같은 다양한 전기적으로 가열된 끽연 물품에 사용되기 위해 적절하다. 끽연하는 도중 열 소스의 공기 유동 채널 내의 코팅은, 끽연 도중 열 소스의 내벽을 줄이고 안정화시키는 것에 국한되지 않을 뿐만 아니라, 주류연(mainstream smoke) 안으로 고형 입자상 물질이 방출되는 것을 방지하고, 주류연 안으로 일산화탄소가 방출되는 것을 방지하는 것을 포함하는, 하나 이상의 기능을 수행할 수 있다.
유익하게, 사용되는 재료의 특성에 알맞도록 공정의 매개변수가 조절되고 제어될 수 있기 때문에, 본 발명의 공정은 매우 다양한 코팅 화합물과 함께 사용하기에 적절하다. 단계(b)에서 형성된 코팅층의 두께도 예상대로 제어될 수 있다.
본 발명의 방법을 사용하여 형성된 특정한 코팅 화합물의 두께는 D. QUERE, Annu. Rev. Fluid Mech., vol. 31(1999), 347-384 페이지에 기술된 바와 같은, 알려진 열역학적 원리의 적용을 통해 당업자에 의해 용이하게 예측될 수 있다. 본 발명의 방법에서, 코팅층의 두께는 코팅 화합물의 점도, 또는 압출 속도, 또는 양자 모두를 변화시킴으로써 변경될 수 있다.
상술된 종래 기술의 공정과 다르게, 공기 유동 채널의 표면에 도포된 코팅층의 두께는 그 내부를 통해 코팅 화합물이 공급되는 맨드릴 내의 공급 통로의 직경에 의해 영향을 받지 않는다. 따라서 바람직하기로는, 맨드릴 내의 공급 통로의 직경을 변경하기보다는 점도와 압출 속도와 같은 공정 매개변수를 변경함으로써 침전된 코팅의 두께를 변경하는 것이 가능하다. 따라서 종래 기술의 공정에서 보다 훨씬 더 단순한 맨드릴의 설계가 사용될 수 있다. 부가적으로, 종래에 수행되던 것보다 훨씬 더 얇은 코팅을 얻는 것이 가능하다.
유익하게는, 맨드릴 내의 유동 채널의 직경을 감소시키지 않고 본 발명의 방법에 의해 얇은 코팅을 얻을 수 있기 때문에, 높은 전단응력과 마모와 같은, 종래기술에 관련된 문제는 본 발명의 방법에서 이러한 범위까지 일어나지 않는다.
본 발명의 방법은 또한 종래 기술의 공정과 다르게, 유동 채널이 경성 입자에 의한 막힘과 현저한 마모를 방지하기에 충분한 직경을 가질 수 있기 때문에, 경성 입자를 함유하는 코팅 화합물을 도포하는 것이 가능하다는 장점도 갖는다. 바람직하기로, 코팅 화합물은 액체 용액 내 입자의 현탁액이다. 이러한 현탁액은 전형적으로 낮은 입자의 부피 함량 및 낮은 점도를 갖고, 이는 기존 기술을 사용하여 공기 유동 채널의 표면에 그것을 도포하기 어렵게 만든다. 그러나, 본 발명에 따른 공정에서 현탁액을 사용하는 것은 우수한 균일성과 안정성을 갖는 코팅층을 가져온다는 것이 발견되었다.
바람직하기로, 이 공정은 추가로 압출된 열 소스를 건조하는 단계를 구비한다. 건조 단계는 대기 온도에서 수행될 수 있고, 열, 압력, 또는 양자의 조합을 이용함으로써 도움이 될 수 있다. 전형적으로, 압출된 원통형 열 소스 및 코팅 화합물 양자로부터 용액을 제거하는 것이 건조 단계 도중 필요하다. 건조 단계는 일반적으로 코팅 화합물이 현탁액일 때 현탁액의 액상을 제거하기 위해 필요하다. 건조된 다음, 현탁액의 입자는 균일하고 밀도 높은 층을 형성한다. 전형적으로 용액의 제거로 인해, 건조 단계 및 임의의 가열 단계 도중 코팅층의 수축이 클 것이고, 이는 코팅층의 두께를 훨씬 더 감소시킬 수 있게 한다. 건조 및 가열 도중 코팅층의 수축 정도는 전형적으로 탄소질 재료의 그것과 다를 것이고, 코팅층의 포텐셜(potential)이 갈라지거나 탄소질 재료로부터 분리될 것이다. 그러나, 본 발명의 공정을 사용하면, 충분히 안정적이고 균일한 코팅층을 형성하고 탄소질 재료에 충분히 훌륭한 부착력을 나타내는 것이 가능하고 상기 작용은 실질적으로 제거될 수 있다.
선택가능하기로, 또는 건조 단계에 부가적으로, 최종 제품을 획득하기 위해 몇가지 방법으로 압출된 열 소스를 처리하는 것이 필요할 수 있다. 예컨대, 코팅을 안전화시키기 위해 압출된 열 소스에 열처리를 가하거나, 습윤(wetting) 또는 유동학적 특성을 조절하기 위해 코팅 화합물에 첨가된 유기 첨가물의 연소 또는 열분해를 일으키는 것이 필요할 수 있다. 바람직하기로, 이 공정은 추가로 소결이나 열분해를 일으키기 위해 가급적 불활성 공기 내에서 적어도 750℃의 온도로 열 소스를 가열하는 단계를 구비한다.
이 공정은 압출된 원통형 열 소스가 개별적인 부분으로 절단되는 절단 단계를 추가로 병합할 수 있다. 절단 단계는 건조 단계 및 다른 추가적인 처리 단계의 전후에 일어날 수 있다. 각각의 열 소스는 바람직하기로는 약 7㎜와 17㎜ 사이, 더욱 바람직하기로는 약 11㎜와 15㎜ 사이, 가장 바람직하기로는 약 11㎜의 길이를 갖는다.
바람직한 공정에서, 단일의 실질적으로 중심부에 있거나 축방향의 공기 유동 채널을 갖는 열 소스가 형성된다. 공기 유동 채널의 직경은 바람직하기로 약 1.5㎜와 3㎜ 사이, 더욱 바람직하기로 약 2㎜와 2.5㎜ 사이이다.
바람직하기로, 코팅층은 약 10미크론과 200미크론 사이, 더욱 바람직하기로 약 10미크론과 100미크론 사이의 두께를 갖는다.
바람직하기로, 공기 유도 채널의 내부 표면에 형성된 코팅층의 두께는 적어도 단계(b)에서 맨드릴의 공급 통로를 통한 코팅 화합물의 유속을 제어하는 부분을 통해 제어될 수 있다. 유속은 코팅 화합물의 압력과 부피 중 적어도 하나를 제어함으로써 차례로 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 코팅 화합물의 유속은, 코팅층이 유출구를 구비한 맨드릴의 단부에 바로 인접하게 형성되도록 제어된다. 이 경우, 코팅 화합물의 유속은 형성된 코팅층의 두께에 직접적으로 영향을 미친다. 압출 도중, 압출된 열 소스와 코팅 화합물의 상대 운동으로 인해 맨드릴의 단부에 음의 정수압(hydrostatic pressure)이 형성된다. 공급 통로 내의 정수압은 하나 이상의 압력 센서를 사용하여 감시될 수 있고 유동 압력은 압력이 원하는 수준에 유지되도록 보장하기 위해 압력 측정에 대응하여 조절될 수 있다.
다른 실시예에서, 맨드릴 내의 공급 통로를 통한 코팅 화합물의 유동은 코팅 화합물의 저장소가 맨드릴의 단부에 바로 인접하게 공기 유동 채널의 일부에 형성되도록 제어된다. 코팅층은 저장소의 인접한 하류에 형성된다. 코팅 화합물의 유동은 탄소질 재료용 유동 시스템으로부터 독립적으로 작동되는 펌프에 의해 제어될 수 있다. 맨드릴의 단부에 바로 인접하게 공기 유동 채널의 일부를 완전히 채우는 코팅 화합물의 저장소는 압출의 초기 단계 도중 맨드릴 안으로 화합물의 증가된 부피를 펌핑함으로써 만들어진다. 결과적으로, 저장소 내의 코팅 화합물이 열 소스의 공기 유동 채널 내부에서 제거되는 것과 동일한 비율로 대체되도록 유속이 조절될 수 있다. 이것은 압출 공정 내내 저장소의 액체의 오목면(meniscus)이 바람직하게 맨드릴의 단부에 대해 실질적으로 동일한 위치에 유지되는 것을 의미한다. 맨드릴의 내부 안으로 뒤를 향한 액체 오목면의 이동은 코팅층의 구성을 붕괴시킬 수 있다. 맨드릴로부터 멀리 떨어진 액체 오목면의 이동은 공기 유동 채널의 긴 단면에 코팅액이 필요이상으로 채워지도록 한다.
저장소의 위치를 감시하고 제어하기 위하여, 그 액체 오목면의 위치는 엑스레이 흡수 또는 베타레이 후방산란(backscattering)과 같은 적절한 비파괴 방법을 사용하여 측정될 수 있다. 특정한 코팅 화합물을 위해 용량성 센서(capacitive sensor)와 같은, 전자기적 방법도 사용될 수 있다. 저장소의 유무는 코팅 화합물의 유동 채널을 따라 2개 이상의 위치에서 탐지된다. 화합물의 유속은 액체 오목면이 원하는 위치에 유지되는 것을 보장하는 펌프에 의해 적절히 제어된다.
맨드릴의 단부 내 공급 통로의 유출구에서, 맨드릴 벽부의 단부는 유익하게 맨드릴의 테두리 너머로 당겨질 때 큰 인장 응력과 코팅의 이탈을 막기 위해 경사질 수 있다.
본 발명의 공정은 금형 오리피스 내에 복수의 맨드릴을 갖고, 각각의 맨드릴이 하나의 공기 유동 채널을 형성하는 압출 단계에서 금형을 사용함으로써 복수의 길이방향 공기 유동 채널을 갖는 원통형 열 소스를 생산하기 위해 사용될 수도 있다. 바람직하기로, 열 소스 내에 1개 및 3개의 공기 유동 채널이 형성된다. 공기 유동 채널은 서로 같거나 다른 직경을 가질 수 있다.
복수의 길이방향 공기 유동 채널을 구비하는 열 소스가 만들어진 경우, 하나 이상의 공기 유동 채널의 내부 표면은 코팅될 수 있다. 각각의 채널은 이 채널을 형성하는 맨드릴 내의 유동 통로를 통해 코팅 화합물을 공급함으로써 상술된 방식으로 코팅될 수 있다. 바람직하기로, 모든 공기 유동 채널의 내부 표면이 코팅된다. 공기 유동 채널을 코팅하는 데 사용되는 코팅 화합물은 다른 공기 유동 채널을 코팅하는 데 사용되는 코팅 화합물과 같거나 다를 수 있다.
본 발명의 공정은 수평 또는 수직 방향으로 발생되는 압출로 수행될 수 있다. 수평 압출에서, 중력은 코팅 화합물이 공기 유동 채널의 내부 표면에 형성된 다음에 아래로 배수되게 할 수 있다. 따라서 이 영향을 방지하기 위해 높은 점도와 큰 항복 강도를 갖는 코팅 화합물이 바람직하다. 그러나, 맨드릴 내의 공급 채널을 통해 코팅 화합물을 공급하는 동안, 유동 채널 내의 큰 응력과 마모를 피하기 위해 코팅 화합물의 점도는 가능한 낮은 것이 바람직하다. 따라서 흔들리면 유동성을 띠는 요변성(thixotropic) 거동을 나타내는 코팅이 바람직하다. 요변성 재료는 전단 응력이 가해질 때 점도 감소를 보이고, 전단 응력이 다시 제거될 때 본래의 높은 점도로 되돌아 가는 상대적으로 높은 점도의 재료이다. 요변성 특성은 코팅 화합물에 적절한 첨가물을 추가함으로써 얻어질 수 있다. 이 목적을 위한 적절한 첨가물은 종래 기술에 잘 알려져 있다. 예컨대, 길다란 폴리머, 또는 판 형상 입자와 같은 이방성(anisotropic) 성분이 사용될 수 있다.
탄소질 열 소스는 바람직하기로 가연성이고 탄소 외에도 알루미늄, 마그네슘, 카바이드, 질화물(nitride), 및 이들의 혼합물을 포함하되, 이에 국한되지 않는 하나 이상의 추가적인 연료를 구비할 수 있다. 부산물에 의한 매우 적은 양의 불완전 연소를 제공하고, 가연성 열 소스의 충분한 기계적 강도를 제공하는, 고열 발생 용량을 갖는 가연성 연료가 바람직하다. 본 발명의 방법에 의해 형성된 탄소질 열 소스는 전형적으로 다공성이고 그 다공성이 그것의 연소율에 실질적인 효과를 갖는다. 연소가 진행됨에 따라, 산소는 연소를 유지하기에 충분한 속도로 열 소스의 덩어리 안으로 확산될 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 생산된 열 소스는 원통형이고 바람직하기로 실질적으로 균일한 직경을 갖는다. 예컨대 열 소스는 실질적으로 원형 단면인 원통이거나, 실질적으로 타원형 단면인 원통이다. 열 소스의 단면은 열 소스 재료가 통과하여 압출되는 곳인, 금형 내의 오리피스의 단면을 변경함으로써 변경될 수 있다.
필요하다면, 열 소스 내에 유기결합제(organic binder)가 병합될 수 있다. 첨가물은 예컨대, 가연성 열 소스의 합병을 촉진하기 위한 첨가물(예컨대 소결조제(sintering aids), 가연성 열 소스의 연소를 촉진하기 위한 첨가물(예컨대 칼륨), 및 열 소스의 연소에 의해 만들어진 하나 이상의 가스의 분해를 촉진하기 위한 첨가물(예컨대 촉매)을 포함할 수도 있다. 전형적으로, 첨가물은 압출 이전에 탄소질 재료에 첨가될 것이다. 그러나 열 소스의 연소 및 점화 특성을 개선하기 위해 임의의 열 처리 후에 산화제가 첨가될 수 있다.
코팅 화합물에 의해 공기 유동 채널의 내부 표면의 습윤을 최적화하기 위해서, 코팅 화합물의 성분과 특성은 열 소스를 형성하는 데 사용되는 탄소질 재료에 따라 조절되어야 한다.
유익하게, 열 소스의 코팅층은 고형 입자 재료로 되어 있고 실질적으로 공기 불침투성 층을 구비한다. 이 유형의 입자 코팅은 상술된 바와 같이 전형적으로 현탁액의 형태로 도포된다. 코팅은 열 소스의 연소 온도에서 실질적으로 열 안정적이고 불연성인 하나 이상의 안정적인 재료로 형성될 수 있다. 적절한 재료는 종래 기술에 알려져 있고 예컨대 고령토(kaolin), 벤토나이트(bentonite), 백운모(muscovite mica)와 같은 점토와, 산화철, 알루미나, 이산화 티타늄, 실리카, 실리카 알루미나, 지르코니아 및 세륨, 제올라이트, 지르코늄 인산염, 흑연, 유리, 및 다른 세라믹 재료 또는 그 조합과 같은 금속 산화물을 포함한다. 바람직한 코팅 재료는 점토 및 운모 산화철과 같은 미네랄 화합물을 포함한다. 바람직하기로 코팅 화합물은 부피의 약 5%와 35% 사이만큼, 더욱 바람직하기로는 부피의 약 10%와 25% 사이만큼 하나 이상의 미네랄을 포함한다. 바람직하기로, 코팅 화합물 내 미네랄의 입자 크기는 약 50㎚와 20미크론 사이이다.
특히 바람직한 실시예에서, 코팅 화합물은 세라믹 입자의 현탁액이다.
필요하다면, 일산화탄소에서 이산화탄소로의 산화를 촉진시키는 성분과 같은 촉매 성분이 코팅 화합물 내에 병합될수 있다. 적절한 촉매 재료는 예컨대 백금, 팔라듐, 전이 금속, 및 그 산화물을 포함한다.
코팅 화합물은 하나 이상의 결합제를 구비할 수 있다. 바람직하기로, 코팅 화합물은 무게의 약 0.5%와 3% 사이의 결합제, 또는 결합제의 배합을 구비한다. 적절한 결합제의 실례는 Methocel(Dow Chemical Company로부터 구매가능한 메틸 셀룰로오스)이다.
코팅 화합물은 현탁액 내 입자의 응집을 방지하기 위해 하나 이상의 분산제를 구비할 수도 있다. 바람직하기로, 코팅 화합물은 중량의 약 0.1%와 10% 사이, 더욱 바람직하기로는 약 0.1%와 3% 사이의 분산제, 또는 2개 이상의 분산제의 배합을 포함한다. 적절한 분산제의 실례는 Bentone LT(Elementis Specialties, Inc.로부터 구매가능한 유기적으로 조절된 특별한 스멕틱(smectic) 점토)이다.
소포제가 코팅 화합물에 첨가될 수도 있다. 적절한 소포젱의 실례는 Agitan 731(Munzing Chemie로부터 구매가능한 조절된 유기 폴리실록산 및 비이온성 알콕시(alkoxylated) 화합물이다.
다른 적절한 결합제, 분산제와 소포제, 및 이들이 첨가되는 현탁액의 유동에 미치는 영향은 당업자들에게 잘 알려져 있다.
바람직하기로, 코팅 화합물의 점도는 100s-1 및 25℃에서 8mPa.s와 1700mPa.s 사이, 더욱 바람직하기로는 100s-1 및 25℃에서 100mPa.s와 800mPa.s 사이이다.(1Pa.s=1kgm-1s-1)
본 발명은 첨부된 도면을 참조로 하여 실시예로서 아래에 기술될 것이다.
도 1은 가열된 끽연 물품용 열 소스를 제조하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 방법에 사용중인 금형의 일부를 관통하는 길이방향 단면을 도시한다.
도 2는 가열된 끽연 물품용 열소를 제조하기 위한 본 발명의 제2실시예에 따른 방법에 사용중인 금형의 일부를 관통하는 길이방향 단면을 도시한다.
<제1실시예>
공급원료는 우선 칼륨함유 연소 첨가물 및 탄소질 반죽을 형성하기 위해 물속에 유기결합제를 갖는 분말 탄소를 혼합함으로써 전통적인 방식으로 생산된다.
코팅 화합물은 또한 아래의 표 1에 도시되어 있는 재료로부터 준비된다.
화합물 기능 중량대비 %
MIOx(운모 산화철) 코팅 재료 33.00
Demineralised water 용매 62.00
Methocel 결합제 2.48
Bentone LT 분산제 0.62
Agitan 731 소포제 0.95
Ethylene glycol 가소제; 분산제 0.95
코팅 화합물을 형성하기 위해서, 우선 유제가 탈염된 물과 Agitan® 731의 혼합물로부터 준비된 다음, Bentone® LT의 작은 부분이 유제 내에 점진적으로 분산된다. 에틸렌 글리콜, 그 다음 운모 산화철, 그리고 최종적으로 Methocel®이 작은 부분 내에 분산되도록 첨가된다. 최종 코팅 화합물 내의 고형 부분은 대략 부피의 10%이고 코팅 화합물은 대략 0.65Pa.s(100s-1 및 25℃에서)의 점도를 갖는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 탄소질 반죽(2)은 로드(4)를 형성하기 위해 화살표 방향으로 금형(6)을 통해 압출된다. 압출의 속도는 대략 12mms-1이다. 금형(6)은 내부에 맨드릴(10)이 설치되어 있는 원형 단면의 중앙 금형 오리피스(8)를 구비한다. 맨드릴(10)은 금형 오리피스(8) 내의 중앙에 설치되고 마찬가지로 대략 3㎜의 외경을 갖는 원형 단면을 갖는다. 결과로서 생기는 압출된 로드(4)는 따라서 원형 단면과 중앙 길이방향 공기 유동 채널을 갖는 원통형이다. 길이방향 공기 유동 채널은 맨드릴(10)의 단면과 직경에 대응되어, 원형 단면과 대략 3㎜의 직경을 갖는다.
공급 통로(12)는 맨드릴(10)의 단면부의 중앙에 위치되어 있는 유출구(14)를 향해 맨드릴(10)의 중앙을 관통해 뻗어 있다. 유출구에서, 맨드릴 벽부가 경사져 있어 공급 통로의 직경이 미세하게 증가된다. 코팅 화합물(16)은 펌핑 시스템(미도시)에 의해 공급 통로(12) 안으로 안내되고 통로(12)를 통해 보내지고, 유출구(14)를 나와 압출된 로드(4) 내의 길이방향 공기 유동 채널 안으로 보내진다. 압출 공정의 초기 단계에서, 코팅 화합물(16)은 맨드릴(10)을 통해 공급 통로(12) 안으로 펌핑되어, 코팅 화합물(16)의 저장소(18)가 로드(4)의 길이방향 공기 유동 채널 안쪽에 맨드릴(10)의 단부에 바로 인접하게 형성된다. 저장소(18)가 형성되고 저장소의 액체 오목면(20)이 맨드릴(10)의 단부에 대해 원하는 위치에 형성되면, 코팅 화합물(16)이 배출되는 속도와 동일한 속도로 저장소(18)에 공급되도록 코팅 화합물의 유속이 펌핑 시스템에 의해 제어된다. 그 때문에 저장소의 액체 오목면(20)은 압출 공정 내내 실질적으로 동일한 위치에 유지된다.
탄소질 반죽이 금형(6)을 통해 압출될 때, 저장소(18) 내의 코팅 화합물(16)은 길이방향 공기 유동 채널의 내부 표면 상에 대략 250미크론의 두께를 갖는 코팅층(22)을 형성한다.
그 다음 로드(4)는 상온에서 건조되고 불활성 공기 내에서 대략 750℃로 열분해된다. 건조된 코팅은 대략 50미크론의 두께와 대략 50%의 공극률을 갖는다. 최종적으로, 로드(4)는 가열된 담배 안으로 병합되기 위한 복수의 원통형 열 소스를 생산하기 위해 절단된다.
<제2실시예>
공급원료와 코팅 화합물은 상술된 대로 준비된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 탄소질 반죽(2)은 도 1에 도시되고 상술된 것과 동일한 구조를 갖는 금형(6)을 통해 화살표 방향으로 압출된다. 그러나 제1실시예와 다르게, 코팅 화합물의 저장소가 없는 대신, 압출된 실린더(4)가 맨드릴(10)의 단부를 통과하자마자 코팅층(22)이 길이방향 공기 유동 채널의 내부 표면에 형성된다. 저장소에 공급되는 코팅 화합물의 부피가 제어되는 제1실시예와 다르게, 제2실시예의 공정에서는 코팅 화합물의 압력이 안정된 공정을 수행하기 위해 제어된다. 압력은 코팅층의 붕괴를 막기 위해 몇 퍼센트 내에 안정되게 유지되어야 한다. 코팅층(22)의 두께는 코팅 화합물(16)의 유속을 바꾸기 위한 압력의 변동을 통해 변경될 수 있다.

Claims (14)

  1. 열 소스가 그 내부를 관통하여 뻗어 있는 길이방향 공기 유동 채널을 갖되, 상기 공기 유동 채널의 내부 표면은 코팅층(22)으로 덮여 있는, 가열된 끽연 물품용 원통형 탄소질 열 소스(4)의 생산을 위한 방법으로,
    (a)상기 공기 유동 채널을 형성하기 위해 내부에 맨드릴(10)이 설치되어 있는 오리피스(8)를 구비한 금형(6)을 통해 탄소질 재료를 압출함으로써 상기 원통형 열 소스(4)를 형성하는 단계; 및
    (b)상기 맨드릴(10)을 통해 길이방향으로 뻗어 있고 단부에 유출구를 갖는 공급 통로(12)를 통해 코팅 화합물(16)을 공급함으로써 상기 맨드릴의 하류에 공기 유동 채널의 내부 표면을 향해 유체 코팅 화합물(16)을 도포하되, 상기 코팅 화합물은 상기 코팅 화합물과 상기 내부 표면 사이의 접착력으로 인해 상기 공기 유동 채널의 내부 표면을 적심으로써, 상기 원통형 열 소스(4)가 압출될 때 상기 내부 표면에 코팅층(22)을 형성하게 되어있는 코팅화합물을 도포하는 단계;를 구비하는
    가열된 끽연 물품용 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 코팅 화합물은 세락믹 입자를 함유하는 현탁액인 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 공정은 단계(b) 이전에 탈기(deairing) 단계를 추가로 구비하는 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅층(22)의 두께는 단계(b)의 공급 통로(12)를 통해 상기 코팅 화합물(16)의 유속 제어를 통해 제어되는 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 통로(12)를 통한 상기 코팅 화합물의 유속은 상기 코팅층(22)이 상기 맨드릴(10)의 단부에 바로 인접하게 형성되도록 제어되는 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 맨드릴(10) 내의 상기 공급 통로(12)를 통한 상기 코팅 화합물의 유동은 상기 맨드릴(10)의 단부에 바로 인접한 상기 공기 유동 채널의 일부에 상기 코팅 화합물(16)의 저장소(18)를 형성하고 상기 코팅층(22)이 상기 저장소(18)의 하류를 형성하도록 제어되는 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 저장소(18)를 상기 맨드릴(10)에 대해 실질적으로 동일한 위치에 유지시키기 위하여, 상기 저장소(18)의 위치를 측정하여 상기 코팅 화합물(16)의 유속을 제어하는 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 길이방향 공기 유동 채널을 갖는 열 소스를 제조하기 위하여, 단계(a)에 사용된 상기 금형은 내부에 복수의 맨드릴이 설치되어 있는 오리피스를 구비하되, 각각의 상기 맨드릴은 하나의 길이방향 공기 유동 채널을 형성하는 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 복수의 길이방향 공기 유동 채널의 내부 표면은 코팅층으로 덮여 있고, 단계(b)는 복수의 채널을 형성하는 상기 맨드릴을 관통해 뻗어 있는 공급 통로를 통해 복수의 상기 길이방향 공기 유동 채널 안으로 상기 코팅 화합물을 공급하되, 상기 코팅 화합물은 상기 공기 유동 채널의 표면을 적심으로써 원통형 물품이 압출될 때 상기 공기 유동 채널의 내부 표면 상에 코팅층을 형성하는 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  10. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 10미크론과 100미크론 사이의 두께를 갖는 상기 코팅층(22)이 상기 단계(b)에서 형성되는 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  11. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계(b)에서 형성된 열 소스를 건조하는 단계를 추가로 구비하는 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  12. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계(b)에서 형성된 열 소스를 750℃ 이상의 온도까지 가열하는 단계를 추가로 구비하는 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
  13. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 통로(12)는 상기 맨드릴(10)의 중앙을 관통해 뻗어 있는 원통형 탄소질 열 소스의 생산 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA112440C2 (uk) 2011-06-02 2016-09-12 Філіп Морріс Продактс С.А. Спалиме джерело тепла для курильного виробу
ES2724532T3 (es) 2011-11-15 2019-09-11 Philip Morris Products Sa Artículo para fumar que comprende una fuente de calor combustible con un revestimiento de barrera trasera
TW201340892A (zh) 2012-02-13 2013-10-16 Philip Morris Prod 包括隔離可燃熱源之吸煙製品
TWI639391B (zh) 2012-02-13 2018-11-01 菲利浦莫里斯製品股份有限公司 包括隔離可燃熱源之吸煙製品
MX368127B (es) 2012-02-24 2019-09-19 Philip Morris Products Sa Fuente de calor combustible de capas multiples.
TWI629007B (zh) 2012-12-21 2018-07-11 Philip Morris Products S. A. 包含氣流導向元件的煙品
WO2014136719A1 (ja) * 2013-03-05 2014-09-12 日本たばこ産業株式会社 燃焼型熱源、香味吸引器及び燃焼型熱源の製造方法
CN111772249A (zh) 2013-03-15 2020-10-16 菲利普莫里斯生产公司 具有包括烟雾改性剂的气流引导元件的吸烟制品
EP3032974B1 (en) 2013-08-13 2018-05-02 Philip Morris Products S.a.s. Smoking article with single radially-separated heat-conducting element
KR102391594B1 (ko) * 2013-08-13 2022-04-28 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 이중 열 전도 요소 및 개선된 기류를 갖는 흡연 물품
PT3041376T (pt) 2013-09-02 2019-10-25 Philip Morris Products Sa Artigo para fumar com elementos de condução de calor não sobrepostos, separados radialmente.
MX2016008464A (es) 2013-12-23 2016-09-29 Philip Morris Products Sa Articulo para fumar con una valvula.
TWI657755B (zh) 2013-12-30 2019-05-01 Philip Morris Products S. A. 包含隔熱可燃熱源之煙品
PL3110263T3 (pl) 2014-02-27 2020-05-18 Philip Morris Products S.A. Palne źródło ciepła mające przymocowaną barierę i sposób jego wytwarzania
GB201410562D0 (en) 2014-06-13 2014-07-30 Nicoventures Holdings Ltd Aerosol provision system
KR102395948B1 (ko) 2014-06-27 2022-05-10 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 가연성 열원과 홀더를 포함하는 흡연 물품 및 그 제조 방법
US10258083B2 (en) 2014-11-21 2019-04-16 Philip Morris Products S.A. Smoking article comprising a friction ignitable combustible carbonaceous heat source
KR20170133329A (ko) 2015-03-31 2017-12-05 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 내면 상에 제공된 복수의 돌기를 가진 래퍼를 포함하는 흡연 물품
CA3028880A1 (en) 2016-08-26 2018-03-01 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating article comprising an aerosol-forming substrate and a heat-conducting element
CN106376977B (zh) * 2016-10-18 2023-04-18 云南中烟工业有限责任公司 一种烟具分开进气装置
CN107149167A (zh) * 2017-04-28 2017-09-12 南京理工大学 卷烟用中低温含能热源及其制备方法
ES2770032T3 (es) 2017-09-07 2020-06-30 Philip Morris Products Sa Artículo generador de aerosol con una envoltura más externa mejorada
BR112022008576A2 (pt) 2019-12-05 2022-10-11 Philip Morris Products Sa Fonte de calor combustível compreendendo carbono e peróxido de cálcio
CN114845575A (zh) 2019-12-17 2022-08-02 菲利普莫里斯生产公司 产生包含碳和结合剂的可燃热源的方法
KR20220116493A (ko) 2019-12-17 2022-08-23 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 발화 보조제 및 결합제를 포함하는 가연성 열원
MX2022007185A (es) 2019-12-17 2022-07-19 Philip Morris Products Sa Fuente de calor combustible que comprende un auxiliar de ignicion y un agente aglutinante.

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070215168A1 (en) * 2006-03-16 2007-09-20 Banerjee Chandra K Smoking article

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54127731A (en) * 1978-03-24 1979-10-03 Mitsubishi Pencil Co Method of making ink tube for balllpoint pen
CA1092310A (en) * 1978-06-14 1980-12-30 Aleck M. Birks Method and apparatus for coating thermoplastic film
US4347855A (en) * 1980-07-23 1982-09-07 Philip Morris Incorporated Method of making smoking articles
JPS57163539A (en) * 1981-04-01 1982-10-07 Mitsubishi Plastics Ind Ltd Manufacture of tube with coated inside surface
DE3525530A1 (de) 1985-07-17 1987-01-29 Siemens Ag Verfahren zur herstellung eines mit innenbeschichtung versehenen kunststoffschlauches und extruderkopf zur durchfuehrung des verfahrens
IE873108L (en) * 1986-12-12 1988-06-12 Huels Chemische Werke Ag Impact modifying agent for use with smoking articles
US5040551A (en) * 1988-11-01 1991-08-20 Catalytica, Inc. Optimizing the oxidation of carbon monoxide
EP0491093A1 (en) 1990-12-11 1992-06-24 Hoover Universal,Inc. Die head for multiple resin tubular plastic body
JP2922094B2 (ja) * 1993-07-21 1999-07-19 株式会社ニチリン 離型剤塗布機構
NL9400031A (nl) 1994-01-07 1995-08-01 Cordis Europ Werkwijze voor het vervaardigen van een slangvormig extrusieprofiel en daarvan vervaardigde catheter.
US5750159A (en) 1996-06-24 1998-05-12 Minnesota Mining & Manufacturing Company Die for extruding one or more fluid streams
JP4636399B2 (ja) * 2001-03-26 2011-02-23 高浜工業株式会社 押出成形体の押出成形方法およびその装置
US7014808B2 (en) * 2002-03-05 2006-03-21 The Coca-Cola Company Method and apparatus for coating the interior surface of a straw
DE10249141A1 (de) 2002-10-22 2004-05-06 Contitech Schlauch Gmbh Extrusionskopf und Verfahren zur Herstellung von innenbeschichteten strangförmigen Produkten
UA80784C2 (en) * 2003-11-13 2007-10-25 Japan Tobacco Inc Device for producing carbonic heating element

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070215168A1 (en) * 2006-03-16 2007-09-20 Banerjee Chandra K Smoking article

Also Published As

Publication number Publication date
ZA201004011B (en) 2011-02-23
AU2008334389A1 (en) 2009-06-18
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PL2231381T3 (pl) 2019-03-29
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EA017046B1 (ru) 2012-09-28
IL206193A (en) 2013-09-30
WO2009074870A3 (en) 2010-01-21
IL206193A0 (en) 2010-12-30
CO6280517A2 (es) 2011-05-20
UA99318C2 (uk) 2012-08-10

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