RU2795868C2 - Method and device for casting fabric from material containing alkaloids - Google Patents
Method and device for casting fabric from material containing alkaloids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795868C2 RU2795868C2 RU2021101922A RU2021101922A RU2795868C2 RU 2795868 C2 RU2795868 C2 RU 2795868C2 RU 2021101922 A RU2021101922 A RU 2021101922A RU 2021101922 A RU2021101922 A RU 2021101922A RU 2795868 C2 RU2795868 C2 RU 2795868C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- slurry
- box
- web
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу литья полотна из материала, содержащего алкалоиды.The present invention relates to a method for casting a web of material containing alkaloids.
Кроме того, настоящее изобретение относится к устройству для литья полотна из материала, содержащего алкалоиды.In addition, the present invention relates to a device for casting a web of material containing alkaloids.
В частности, настоящее изобретение относится к полотну из гомогенизированному табачного материала, предпочтительно используемому в генерирующем аэрозоль изделии, например таком, как сигарета или табакосодержащий продукт «нагреваемого без сжигания» типа.In particular, the present invention relates to a web of homogenized tobacco material, preferably used in an aerosol-generating article such as, for example, a cigarette or a "heated without combustion" type tobacco product.
В настоящее время в производстве табачных продуктов, помимо табачных листьев, используют также гомогенизированный табачный материал. Этот гомогенизированный табачный материал обычно изготавливают из частей табачного растения, которые в меньшей степени пригодны для производства резаного табачного наполнителя, например таких, как табачные стебли или табачная пыль. Обычно табачная пыль образуется как побочный продукт во время обработки табачных листьев в процессе производства. Currently, in the production of tobacco products, in addition to tobacco leaves, homogenized tobacco material is also used. This homogenized tobacco material is usually made from parts of the tobacco plant that are less suitable for the production of cut tobacco filler, such as tobacco stems or tobacco dust. Typically, tobacco dust is formed as a by-product during the processing of tobacco leaves during the manufacturing process.
Наиболее широко используемыми формами гомогенизированного табачного материала являются восстановленный табачный лист и литой лист (tobacco cast leaf, сокращенно TCL). Процесс получения листов из гомогенизированного табачного материала обычно включает этап, на котором смешивают табачную пыль и связующее вещество с образованием табачной суспензии. Затем эту суспензию используют для создания табачного полотна, например, посредством литья вязкой суспензии на движущуюся металлическую ленту с получением так называемого литого листа. В качестве альтернативы, для получения восстановленного табака может использоваться суспензия с низкой вязкостью и высоким содержанием воды в процессе, схожем с изготовлением бумаги. После получения гомогенизированные табачные полотна могут быть нарезаны способом, сходным с тем, который используется при резке цельнолистового табака, для получения резаного табачного наполнителя, пригодного для сигарет и других курительных изделий. Способ изготовления такого гомогенизированного табака раскрыт, например, в европейском патенте EP 0565360. The most widely used forms of homogenized tobacco material are reconstituted tobacco leaf and cast leaf (tobacco cast leaf, abbreviated as TCL). The process for producing sheets from homogenized tobacco material typically includes the step of mixing tobacco dust and a binder to form a tobacco slurry. This slurry is then used to create a tobacco web, for example by casting the viscous slurry onto a moving metal band to form a so-called cast sheet. Alternatively, a low viscosity, high water content slurry can be used to make reconstituted tobacco in a process similar to papermaking. Once produced, the homogenized tobacco webs can be cut in a manner similar to that used in cutting whole leaf tobacco to produce cut tobacco filler suitable for cigarettes and other smoking products. A method for the manufacture of such homogenized tobacco is disclosed, for example, in European patent EP 0565360.
В «нагреваемом без сжигания» генерирующем аэрозоль изделии образующий аэрозоль субстрат нагревают до сравнительно низкой температуры с целью получения аэрозоля но с предотвращением горения табачного материала. Кроме того, табак, присутствующий в гомогенизированном табачном материале, обычно представляет собой исключительно табак или содержит в основном табак, присутствующий в гомогенизированном табачном материале такого «нагреваемого без сжигания» генерирующего аэрозоль изделия. Это означает, что аэрозольная композиция, которая генерируется таким «нагреваемым без сжигания» генерирующим аэрозоль изделием, по существу образуется лишь из гомогенизированного табачного материала. Следовательно, важно обеспечить эффективное регулирование состава гомогенизированного табачного материала для регулирования, например, вкуса аэрозоля. In a "heatable without combustion" aerosol generating article, the aerosol generating substrate is heated to a relatively low temperature to produce an aerosol but to prevent combustion of the tobacco material. In addition, the tobacco present in the homogenized tobacco material is usually exclusively tobacco or contains primarily tobacco present in the homogenized tobacco material of such a "heated without combustion" aerosol generating article. This means that the aerosol composition that is generated by such a "heated without combustion" aerosol generating article is essentially formed from only homogenized tobacco material. Therefore, it is important to effectively control the composition of the homogenized tobacco material to control, for example, the taste of the aerosol.
Изменения физических свойств суспензии, например консистенции, вязкости, размера волокон, размера частиц, влажности или времени выдержки суспензии, могут приводить к нежелательным изменениям при нанесении суспензии на опору во время литья полотна из гомогенизированного табака с использованием стандартных способов и оборудования для литья. Неоптимальные способы и оборудование для литья могут приводить к неоднородности и дефектам литого полотна из гомогенизированного табака.Changes in the physical properties of the slurry, such as consistency, viscosity, fiber size, particle size, moisture content, or slurry soak time, can lead to undesirable changes when the slurry is applied to a support during casting of a homogenized tobacco web using standard molding methods and equipment. Suboptimal molding methods and equipment can lead to inhomogeneities and defects in the cast web of homogenized tobacco.
Неоднородность гомогенизированного табачного полотна может приводить к трудностям в последующей обработке гомогенизированного табачного полотна при производстве генерирующего аэрозоль изделия. Например, неоднородность может приводить к растрескиванию полотна или даже к разрыву полотна во время изготовления или дальнейшей обработки полотна. Это, в свою очередь, может приводить, например, к остановкам оборудования. В дополнение, неоднородное табачное полотно может приводить к нежелательному различию в доставке аэрозоля между генерирующими аэрозоль изделиями, изготовленными из одного и того же гомогенизированного табачного полотна.The heterogeneity of the homogenized tobacco web can lead to difficulties in post-processing the homogenized tobacco web in the manufacture of an aerosol generating article. For example, inhomogeneity can lead to web cracking or even web rupture during fabrication or further processing of the web. This, in turn, can lead, for example, to equipment shutdowns. In addition, a heterogeneous tobacco web can lead to an undesirable difference in aerosol delivery between aerosol generating articles made from the same homogenized tobacco web.
Что касается общего процесса изготовления полотна из гомогенизированного табачного материала, то различные параметры являются критичными для качества и стабильности конечного продукта. Одним из этих параметров является давление суспензии внутри литьевого короба. Даже небольшое изменение давления от одной производственной партии суспензии к другой может изменять однородность полотна из гомогенизированного табачного материала, которое затем может быть отбраковано согласно жестким стандартам качества в промышленности. With regard to the overall manufacturing process of a web of homogenized tobacco material, various parameters are critical to the quality and stability of the final product. One of these parameters is the pressure of the slurry inside the injection box. Even a small change in pressure from one slurry production batch to another can alter the uniformity of a web of homogenized tobacco material, which can then be rejected to the stringent quality standards of the industry.
Суспензия может быть получена в баке. Для подачи табачной суспензии в литьевой короб из бака, который может представлять собой производственный бункер или бункер для временного хранения, обычно цилиндрический и имеющий сравнительно большой диаметр, обычно более чем 1 метр, может использоваться насос. С помощью насоса подают суспензию с заданным расходом из указанного бункера в литьевой короб. Suspension can be obtained in the tank. A pump may be used to supply the tobacco slurry to the injection box from a tank, which may be a production or temporary storage bin, typically cylindrical and having a relatively large diameter, typically greater than 1 meter. Using a pump, a suspension is fed at a given flow rate from the specified hopper to the injection box.
Тем не менее, суспензия может иметь высокую вязкость и, соответственно, высокое сопротивление протеканию. Кроме того, трубопроводная сеть обычно имеет, в пределах от бункера до литьевого короба, множество отклонений и поворотов вследствие обычных заводских конфигураций.However, the slurry may have a high viscosity and thus a high flow resistance. In addition, the piping network typically has, ranging from the hopper to the injection box, many deviations and turns due to normal factory configurations.
Все эти факторы, например вязкость суспензии и повороты и отклонения трубопроводной сети, как известно из гидродинамики, приводят к увеличению падения давления, которое представляет собой падение давления текучей среды на участке от ее начальной точки до места назначения. Падение давления обусловлено силами трения: суспензия должна использовать энергию для преодоления сил трения, с которыми она сталкивается, и, поскольку параметры потока суспензии, которые связаны с кинетической энергией суспензии, жестко определяются насосом, указанная энергия обеспечивается давлением суспензии (согласно принципу Бернулли), и вследствие этого возникает указанное падение давления.All of these factors, such as the viscosity of the slurry and the rotations and deflections of the pipeline network, are known in fluid dynamics to increase the pressure drop, which is the pressure drop of the fluid from its starting point to its destination. The pressure drop is due to friction forces: the slurry must use energy to overcome the frictional forces it encounters, and since the flow parameters of the slurry, which are related to the kinetic energy of the slurry, are rigidly determined by the pump, said energy is provided by the pressure of the slurry (according to the Bernoulli principle), and this results in the indicated pressure drop.
Таким образом, в случае процесса изготовления полотна из материала, содержащего алкалоиды, давление суспензии в литьевом коробе может изменяться в результате вариаций сил трения, действующих противоположно потоку суспензии в трубопроводной сети, и такие вариации могут иметь место от одной производственной партии суспензии к другой. Вариации могут иметь разные причины, например, небольшие изменения вязкости суспензии, наличие кластеров ранее протекавшей суспензии, застрявших в трубе, или другие.Thus, in the case of a web manufacturing process from a material containing alkaloids, the pressure of the slurry in the molding box may vary as a result of variations in frictional forces acting opposite to the flow of the slurry in the pipeline network, and such variations may occur from one production batch of the suspension to another. Variations can have various causes, such as small changes in the viscosity of the slurry, the presence of clusters of previously flowing slurry stuck in the pipe, or others.
Было бы желательно иметь такое решение для подачи суспензии в литьевой короб производственных линий, которое в максимально возможной степени предотвращало бы вариации давления в литьевом коробе для повышения однородности полотна из гомогенизированного табачного материала.It would be desirable to have a solution for supplying the slurry to the injection molding box of the production lines which, to the greatest extent possible, prevents pressure variations in the injection molding box in order to increase the uniformity of the web of homogenized tobacco material.
Настоящее изобретение относится к способу литья полотна из содержащего алкалоиды материала, включающему этапы, на которых: обеспечивают бак с поршнем; заполняют бак суспензией; обеспечивают литьевой короб, сообщающийся по текучей среде с баком; надавливают на суспензию в баке посредством поршня для перемещения суспензии из бака в литьевой короб; и осуществляют литье суспензии из литьевого короба для получения полотна из материала, содержащего алкалоиды.The present invention relates to a method for casting a web of alkaloid-containing material, comprising the steps of: providing a tank with a piston; fill the tank with suspension; providing a molding box in fluid communication with the tank; pressing down on the slurry in the tank by means of a piston to move the slurry from the tank into the injection box; and casting the slurry from the casting box to obtain a web of material containing alkaloids.
Предпочтительно, способ согласно настоящему изобретению включает надавливание на суспензию в баке посредством поршня, предусмотренного в баке, с образованием, таким образом, по существу «системы, приводимой давлением». Эта система, приводимая давлением, предотвращает или ограничивает падения давления и обеспечивает возможность лучшего регулирования давления суспензии внутри литьевого короба, являющегося местом назначения.Preferably, the method according to the present invention comprises pressurizing the slurry in the tank by means of a piston provided in the tank, thereby forming essentially a "pressure driven system". This pressure-actuated system prevents or limits pressure drops and allows better control of the pressure of the slurry within the destination mold box.
В контексте данного документа термин «лист» обозначает плоский элемент, ширина и длина которого существенно больше его толщины. Ширина листа предпочтительно составляет более чем приблизительно 10 миллиметров, более предпочтительно более чем приблизительно 20 миллиметров или приблизительно 30 миллиметров. Еще более предпочтительно, ширина листа составляет от приблизительно 100 миллиметров до приблизительно 300 миллиметров. Непрерывный «лист» в данном документе именуется «полотном».In the context of this document, the term "sheet" means a flat element, the width and length of which is substantially greater than its thickness. The width of the sheet is preferably greater than about 10 millimeters, more preferably greater than about 20 millimeters or approximately 30 millimeters. Even more preferably, the width of the sheet is from about 100 millimeters to about 300 millimeters. A continuous "sheet" is referred to herein as a "web".
В контексте данного документа термин «литьевая лопатка» обозначает продольный элемент, который может иметь по существу постоянное сечение вдоль основных участков его продольной протяженности. Она содержит по меньшей мере одну кромку, которая предназначена для приведения в контакт с пастообразным, вязким или подобным жидкости веществом, таким как суспензия, подвергаемым воздействию указанной кромки. Указанная кромка может иметь заостренную и схожую с ножом форму. В качестве альтернативы, она может иметь прямоугольную или закругленную кромку. In the context of this document, the term "molding blade" means a longitudinal element, which may have a substantially constant cross section along the main sections of its longitudinal extent. It contains at least one edge, which is designed to be brought into contact with a pasty, viscous or liquid-like substance, such as a slurry, exposed to said edge. Said edge may have a pointed and knife-like shape. Alternatively, it may have a rectangular or rounded edge.
В контексте данного документа термин «подвижная опора» обозначает любое средство, содержащее поверхность, которая может перемещаться в по меньшей мере одном продольном направлении. Подвижная опора может образовывать замкнутый контур, чтобы обеспечивать возможность непрерывной транспортировки в одном направлении. Однако подвижная опора также может перемещаться возвратно-поступательно. Подвижная опора может содержать конвейерную ленту. Подвижная опора может быть по существу плоской, и она может иметь структурированную или неструктурированную поверхность. Подвижная опора может не содержать отверстий в своей поверхности, или она может содержать лишь отверстия такого размера, чтобы они были непроницаемыми для наносимой на нее суспензии. Подвижная опора может содержать листообразную ленту, выполненную с возможностью перемещения и сгибания. Лента может быть изготовлена из металлического материала, включая, без ограничения, сталь, медь, сплавы железа и сплавы меди или каучуковый материал. Лента может быть выполнена из теплостойкого материала, так что возможен ее нагрев для ускорения процесса сушки суспензии.In the context of this document, the term "movable support" means any means containing a surface that can move in at least one longitudinal direction. The movable support may form a closed loop to enable continuous transportation in one direction. However, the movable support can also move back and forth. The movable support may include a conveyor belt. The movable support may be substantially flat and may have a structured or unstructured surface. The movable support may not contain holes in its surface, or it may contain only holes of such a size that they are impervious to the slurry applied to it. The movable support may comprise a sheet-like band movable and foldable. The tape may be made from a metallic material including, but not limited to, steel, copper, iron and copper alloys, or rubber material. The belt may be made of a heat resistant material so that it can be heated to speed up the drying process of the slurry.
В контексте данного документа термин «суспензия» обозначает подобный жидкости, вязкий или пастообразный материал, который может содержать эмульсию из другого подобного жидкости, вязкого или пастообразного материала, и который может содержать определенное количество твердых частиц при условии что суспензия по-прежнему ведет себя как подобный жидкости, вязкий или пастообразный материал.In the context of this document, the term "suspension" means a liquid-like, viscous or pasty material, which may contain an emulsion of another similar liquid, viscous or pasty material, and which may contain a certain amount of solid particles, provided that the suspension still behaves like a similar liquid, viscous or pasty material.
«Материал, содержащий алкалоиды» представляет собой материал, который содержит один или более алкалоидов. Алкалоиды могут включать никотин. Никотин может находиться, например, в табаке."A material containing alkaloids" is a material that contains one or more alkaloids. Alkaloids may include nicotine. Nicotine can be found, for example, in tobacco.
Алкалоиды представляют собой группу химических соединений натурального происхождения, которые обычно содержат атомы азотистых оснований. Указанная группа также включает некоторые родственные соединения с нейтральными и даже слабокислыми свойствами. Некоторые синтетические соединения или схожие структуры также именуются алкалоидами. В дополнение к углероду, водороду и азоту, алкалоиды также могут содержать кислород, серу и, реже, другие элементы, такие как хлор, бром и фосфор. Alkaloids are a group of chemical compounds of natural origin, which usually contain atoms of nitrogenous bases. This group also includes some related compounds with neutral and even slightly acidic properties. Some synthetic compounds or similar structures are also referred to as alkaloids. In addition to carbon, hydrogen, and nitrogen, alkaloids can also contain oxygen, sulfur, and, less commonly, other elements such as chlorine, bromine, and phosphorus.
Алкалоиды вырабатываются многими организмами, в том числе бактериями, грибками, растениями и животными. Их можно получать путем очистки из неочищенных экстрактов указанных организмов посредством кислотно-основной экстракции. Примерами алкалоидов являются кофеин, никотин, теобромин, атропин и тубокурарин. Alkaloids are produced by many organisms, including bacteria, fungi, plants, and animals. They can be obtained by purification from crude extracts of these organisms by acid-base extraction. Examples of alkaloids are caffeine, nicotine, theobromine, atropine and tubocurarine.
В данном контексте термин «гомогенизированный табачный материал» означает материал, полученный в результате агломерации табака в виде частиц, который содержит алкалоид никотин. Таким образом, материал, содержащий алкалоиды может представлять собой гомогенизированный табачный материал.In this context, the term "homogenized tobacco material" means a material obtained by agglomeration of tobacco in the form of particles, which contains the alkaloid nicotine. Thus, the material containing alkaloids may be a homogenized tobacco material.
Наиболее широко используемыми формами гомогенизированного табачного материала являются восстановленный табачный лист и литой лист. Процесс изготовления листов гомогенизированного табачного материала обычно включает этап, на котором смешивают табачную пыль и связующее с образованием суспензии. Затем указанную суспензию используют для получения табачного полотна. Например, посредством литья вязкой суспензии на движущуюся металлическую ленту получают так называемый литой лист. В качестве альтернативы, для получения восстановленного табака можно использовать суспензию с низкой вязкостью и высоким содержанием воды в процессе, схожем с изготовлением бумаги. The most widely used forms of homogenized tobacco material are reconstituted tobacco sheet and cast sheet. The process for making sheets of homogenized tobacco material typically includes the step of mixing tobacco dust and a binder to form a slurry. This suspension is then used to produce a tobacco web. For example, by casting a viscous suspension onto a moving metal strip, a so-called cast sheet is obtained. Alternatively, a low-viscosity, high-water slurry can be used to make reconstituted tobacco in a process similar to papermaking.
Лист гомогенизированного табачного материала может также именоваться восстановленным листовым материалом, и он может быть получен с использованием табака в виде частиц (например, восстановленного табака) или смеси табака в виде частиц, увлажнителя и водного растворителя для образования табачной композиции. Эта табачная композиция может быть затем подвергнута литью, экструзии, раскатке или прессованию с получением листового материала из табачной композиции. Лист из табака может быть получен с использованием влажного процесса, в котором используют табак для получения бумагообразного материала; или процесса литья листов, в котором мелкодисперсные табачные частицы смешивают со связующим материалом и осуществляют литье на движущуюся ленту для получения листа.A sheet of homogenized tobacco material may also be referred to as reconstituted sheet material, and may be prepared using particulate tobacco (eg, reconstituted tobacco) or a mixture of particulate tobacco, a humectant, and an aqueous solvent to form a tobacco composition. This tobacco composition may then be molded, extruded, rolled, or pressed to form a sheet material from the tobacco composition. Tobacco sheet can be made using a wet process that uses tobacco to form a paper-like material; or a sheet casting process in which fine tobacco particles are mixed with a binder and cast onto a moving belt to form a sheet.
Гомогенизированный табачный лист в целом содержит, в дополнение к табаку, связующее и вещество для образования аэрозоля, такое как гуар и глицерин. The homogenized tobacco leaf generally contains, in addition to tobacco, a binder and an aerosolizing agent such as guar and glycerin.
В контексте данного документа термин «образующий аэрозоль материал» обозначает материал, который при нагреве способен выделять летучие соединения для генерирования аэрозоля. Табак, вместе с другими соединениями, может быть классифицирован как образующий аэрозоль материал, в частности лист из гомогенизированного табака, содержащий вещество для образования аэрозоля. Образующий аэрозоль субстрат может содержать образующий аэрозоль материал или состоять из него. Гомогенизированный табачный лист может использоваться в качестве образующего аэрозоль материала.In the context of this document, the term "aerosol-forming material" means a material that, when heated, is capable of releasing volatile compounds to generate an aerosol. Tobacco, together with other compounds, can be classified as an aerosol-forming material, in particular a sheet of homogenized tobacco containing an aerosol-forming agent. The aerosol-forming substrate may comprise or consist of an aerosol-forming material. Homogenized tobacco leaf can be used as an aerosol forming material.
Суспензия может содержать несколько различных компонентов или ингредиентов. Эти компоненты могут влиять на свойства литого полотна из материала, содержащего алкалоиды. Первый ингредиент представляет собой материал, содержащий алкалоиды, например, в форме порошка. Этот материал может представлять собой, например, табачную порошковую смесь, которая предпочтительно содержит основную часть табака, присутствующего в суспензии. Табачная порошковая смесь является источником основной части табака в гомогенизированном табачном материале и, таким образом, придает аромат конечному продукту, например образующему аэрозоль изделию. Предпочтительно, добавляют в суспензию в качестве упрочняющего средства целлюлозную пульпу, содержащую целлюлозные волокна, с целью повышения прочности на разрыв полотна из материала, содержащего алкалоиды. Предпочтительно, добавляют связующее. Предпочтительно, добавляют вещество для образования аэрозоля. Предпочтительно, добавляют связующее и вещество для образования аэрозоля с целью улучшения характеристик прочности на разрыв гомогенизированного листа и содействия образованию аэрозоля. Кроме того, с целью достижения определенных вязкости и влажности, оптимальных для литья полотна из материала, содержащего алкалоиды, в суспензию может быть добавлена вода. Суспензия может быть перемешана с целью сделать ее как можно более однородной.The suspension may contain several different components or ingredients. These components can affect the properties of the cast web of material containing alkaloids. The first ingredient is a material containing alkaloids, for example in the form of a powder. This material may be, for example, a tobacco powder mixture, which preferably contains the bulk of the tobacco present in the suspension. The tobacco powder blend is the source of the bulk of the tobacco in the homogenized tobacco material and thus imparts flavor to the final product, such as an aerosol product. Preferably, cellulose pulp containing cellulose fibers is added to the slurry as a strengthening agent in order to increase the tensile strength of the alkaloid-containing material web. Preferably, a binder is added. Preferably, an aerosol generating agent is added. Preferably, a binder and an aerosolizer are added to improve the tensile strength characteristics of the homogenized sheet and promote aerosol formation. In addition, water may be added to the slurry in order to achieve the optimum viscosity and moisture content for casting a web of material containing alkaloids. The suspension can be stirred to make it as homogeneous as possible.
Количество суспензии, добавляемой в связующее, может составлять от приблизительно 1 процента до приблизительно 5 процентов по сухому весу суспензии. Более предпочтительно, оно может составлять от приблизительно 2 процентов до приблизительно 4 процентов. Связующее, используемое в суспензии, может представлять собой любые камеди или пектины, описанные в данном документе. Связующее способно обеспечивать, чтобы табачный порошок оставался по существу распределенным по всему гомогенизированному табачному полотну. Хотя может применяться любое связующее, предпочтительные связующие представляют собой натуральные пектины, такие как фруктовые, цитрусовые или табачные пектины; гуаровые камеди, такие как гидроксиэтилгуар и гидроксипропилгуар; камеди бобов рожкового дерева, такие как гидроксиэтиловая и гидроксипропиловая камеди бобов рожкового дерева; альгинат; крахмалы, такие как модифицированные или дериватизованные крахмалы; целлюлозы, такие как метил-, этил-, этилгидроксиметил- и карбоксиметилцеллюлоза; тамариндовую камедь; декстран; пуллалон; конжаковую муку; ксантановую камедь и т.п. Особо предпочтительным связующим для использования в настоящем изобретении является гуар. The amount of slurry added to the binder can be from about 1 percent to about 5 percent by dry weight of the slurry. More preferably, it may be from about 2 percent to about 4 percent. The binder used in the suspension may be any of the gums or pectins described herein. The binder is capable of ensuring that the tobacco powder remains substantially distributed throughout the homogenized tobacco web. While any binder may be used, preferred binders are natural pectins such as fruit, citrus or tobacco pectins; guar gums such as hydroxyethyl guar and hydroxypropyl guar; locust bean gums such as hydroxyethyl and hydroxypropyl locust bean gums; alginate; starches such as modified or derivatized starches; celluloses such as methyl, ethyl, ethylhydroxymethyl and carboxymethylcellulose; tamarind gum; dextran; pullalone; konjac flour; xanthan gum; and the like. A particularly preferred binder for use in the present invention is guar.
Введение в суспензию целлюлозных волокон, действующих как упрочняющее средство, обычно повышает прочность на разрыв полотна из табачного материала. Следовательно, добавление целлюлозных волокон способно повысить упругость полотна из гомогенизированного табачного материала. Целлюлозные волокна для включения в суспензию для получения гомогенизированного табачного материала, известны из уровня техники и включают, без ограничения: волокна древесины мягких пород; волокна древесины твердых пород; джутовые волокна; льняные волокна; табачные волокна и их комбинации. В дополнение к переработке в волокнистую массу, целлюлозные волокна могут быть подвергнуты надлежащим процессам обработки, таким как очистка, механическая переработка в волокнистую массу, химическая переработка в волокнистую массу, отбеливание, сульфатная переработка в волокнистую массу и комбинации вышеперечисленного. Целлюлозные волокна могут содержать материалы из табачных стеблей, жилок или другие материалы из табачного растения. Предпочтительно, целлюлозные волокна, такие как древесные волокна, имеют низкое содержание лигнина. В альтернативном варианте вместе с указанными волокнами или в качестве альтернативы им могут использоваться растительные волокна, включая конопляные и бамбуковые. Длина целлюлозных волокон предпочтительно составляет от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 4 миллиметра. Предпочтительно, средняя длина на единицу веса целлюлозных волокон составляет от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 3 миллиметров. Кроме того, предпочтительно, количество целлюлозных волокон составляет от приблизительно 1 процента до приблизительно 7 процентов в пересчете на сухой вес от общего веса суспензии (или гомогенизированного табачного листа). The incorporation of cellulose fibers into the slurry, acting as a reinforcing agent, generally increases the tensile strength of the tobacco web. Therefore, the addition of cellulosic fibers is able to increase the resilience of the web of homogenized tobacco material. Cellulosic fibers for inclusion in the slurry to produce homogenized tobacco material are known in the art and include, but are not limited to: softwood fibers; hardwood fibers; jute fibers; linen fibers; tobacco fibers and combinations thereof. In addition to pulping, cellulosic fibers can be subjected to appropriate processing processes such as cleaning, mechanical pulping, chemical pulping, bleaching, sulphate pulping, and combinations of the above. Cellulosic fibers may contain materials from tobacco stems, veins, or other materials from the tobacco plant. Preferably, cellulosic fibers, such as wood fibers, have a low lignin content. Alternatively, plant fibers, including hemp and bamboo, can be used with or as an alternative to these fibers. The length of the cellulose fibers is preferably from about 0.2 millimeters to about 4 millimeters. Preferably, the average length per unit weight of the cellulose fibers is from about 1 millimeter to about 3 millimeters. Further, preferably, the amount of cellulosic fibers is from about 1 percent to about 7 percent, based on dry weight, based on the total weight of the slurry (or homogenized tobacco sheet).
Подходящие вещества для образования аэрозоля для включения в суспензию для получения гомогенизированного табачного материала известны из уровня техники и включают, без ограничения: одноатомные спирты, такие как ментол, многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Suitable aerosolizers for inclusion in the suspension to form a homogenized tobacco material are known in the art and include, without limitation: monohydric alcohols such as menthol, polyhydric alcohols such as triethylene glycol, 1,3-butanediol, and glycerin; esters of polyhydric alcohols such as glycerol mono-, di- or triacetate; and aliphatic esters of mono-, di- or polycarboxylic acids such as dimethyl dodecanedioate and dimethyl tetradecanedioate.
Примерами предпочтительных веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Examples of preferred aerosol forming agents are glycerin and propylene glycol.
Содержание вещества для образования аэрозоля в суспензии может составлять более чем приблизительно 5 процентов в пересчете на сухой вес. Содержание вещества для образования аэрозоля в суспензии может составлять от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов в пересчете на сухой вес. Более предпочтительно, содержание вещества для образования аэрозоля составляет от приблизительно 10 процентов до приблизительно 25 процентов в пересчете на сухой вес суспензии. Более предпочтительно, содержание вещества для образования аэрозоля составляет от приблизительно 15 процентов до приблизительно 25 процентов в пересчете на сухой вес суспензии.The aerosolizing agent content of the suspension may be greater than about 5 percent based on dry weight. The aerosolizing agent content of the slurry can be from about 5 percent to about 30 percent, based on dry weight. More preferably, the aerosolizing agent content is from about 10 percent to about 25 percent, based on the dry weight of the suspension. More preferably, the aerosolizing agent content is from about 15 percent to about 25 percent, based on the dry weight of the suspension.
Связующее и целлюлозные волокна предпочтительно включены в весовом соотношении от приблизительно 1:7 до приблизительно 5:1. Более предпочтительно, связующее и целлюлозные волокна включены в весовом соотношении от приблизительно 1:1 до приблизительно 3:1.The binder and cellulose fibers are preferably included in a weight ratio of from about 1:7 to about 5:1. More preferably, the binder and cellulosic fibers are included in a weight ratio of from about 1:1 to about 3:1.
Связующее и вещество для образования аэрозоля предпочтительно включены в весовом соотношении от приблизительно 1:30 до приблизительно 1:1. Более предпочтительно, связующее и вещество для образования аэрозоля включены в весовом соотношении от приблизительно 1:20 до приблизительно 1:4.The binder and aerosolizer are preferably included in a weight ratio of from about 1:30 to about 1:1. More preferably, the binder and aerosolizer are included in a weight ratio of from about 1:20 to about 1:4.
Предпочтительно, материал, содержащий алкалоиды, представляет собой табак. Связующее и табачные частицы предпочтительно включены в весовом соотношении от приблизительно 1:100 до приблизительно 1:10. Более предпочтительно, связующее и табачные частицы включены в весовом соотношении от приблизительно 1:50 до приблизительно 1:15, еще более предпочтительно от приблизительно 1:30 до 1:20.Preferably, the alkaloid-containing material is tobacco. The binder and tobacco particles are preferably included in a weight ratio of from about 1:100 to about 1:10. More preferably, the binder and tobacco particles are included in a weight ratio of from about 1:50 to about 1:15, even more preferably from about 1:30 to 1:20.
Вещество для образования аэрозоля и табачные частицы предпочтительно включены в весовом соотношении от приблизительно 1:20 до приблизительно 1:1. Более предпочтительно, вещество для образования аэрозоля и табачные частицы включены в весовом соотношении от приблизительно 1:6 до приблизительно 1:2.The aerosolizing agent and tobacco particles are preferably included in a weight ratio of from about 1:20 to about 1:1. More preferably, the aerosolizer and tobacco particles are included in a weight ratio of from about 1:6 to about 1:2.
Вещество для образования аэрозоля и целлюлозные волокна предпочтительно включены в весовом соотношении от приблизительно 1:1 до приблизительно 30:1. Более предпочтительно, вещество для образования аэрозоля и целлюлозные волокна включены в весовом соотношении от приблизительно 5:1 до приблизительно 15:1.The aerosolizing agent and cellulose fibers are preferably included in a weight ratio of from about 1:1 to about 30:1. More preferably, the aerosolizer and cellulose fibers are included in a weight ratio of from about 5:1 to about 15:1.
Целлюлозные волокна и табачные частицы предпочтительно включены в весовом соотношении от приблизительно 1:100 до приблизительно 1:10. Более предпочтительно, целлюлозные волокна и табачные частицы включены в весовом соотношении от приблизительно 1:50 до приблизительно 1:20.The cellulose fibers and tobacco particles are preferably included in a weight ratio of from about 1:100 to about 1:10. More preferably, the cellulose fibers and tobacco particles are included in a weight ratio of from about 1:50 to about 1:20.
Суспензию сначала размещают в баке, например в бункере, в котором она приготовлена и из которого ее перемещают в литьевой короб. Предпочтительно, суспензию непрерывно подают в литьевой короб с одновременным литьем суспензии на подвижную пору посредством литьевого устройства, например такого, как литьевая лопатка или литьевой валик, для формирования непрерывного полотна из материала, содержащего алкалоиды. Таким образом, бак и литьевой короб соединены по текучей среде с целью обеспечения возможности протекания суспензии из одного из них в другой. Указанное соединение может содержать подходящий трубопровод.The slurry is first placed in a tank, such as a hopper, in which it is prepared and from which it is transferred to a molding box. Preferably, the slurry is continuously fed into the casting box while casting the slurry onto the moving pore by means of a casting device, such as, for example, a casting vane or a casting roller, to form a continuous web of alkaloid-containing material. Thus, the tank and the injection box are fluidly connected to allow the slurry to flow from one of them to the other. Said connection may comprise a suitable pipeline.
Литьевой короб предпочтительно имеет форму коробки и предпочтительно содержит боковые стенки. Короб может быть открыт с верхней стороны, или он может содержать крышку или верхнюю стенку. В дополнение, литьевой короб может содержать нижнюю стенку, имеющую отверстие, или он может быть открыт на дне. The molding box is preferably box-shaped and preferably includes side walls. The box may be open from the top side, or it may include a lid or top wall. In addition, the injection box may comprise a bottom wall having an opening, or it may be open at the bottom.
Согласно настоящему изобретению поршень расположен в резервуаре, например, над верхней поверхностью пульпы в отсеке. Поршень используют для выталкивания суспензии из бака в трубопроводную сеть, ведущую к литьевому коробу производственной линии. Перемещения поршня приводят к выталкиванию суспензии из бака с ее сжатием. Перемещения поршня могут включать вертикальные перемещения. Это представляет собой приводимую давлением систему, которая отличается от обычной приводимой потоком системы, использующей насос. Система, приводимая в действие посредством давления, предотвращает или минимизирует падение давления, поскольку она управляет прикладываемым давлением и таким образом обеспечивает лучшее управление давлением пульпы внутри литейного короба для отвода. В дополнение, обеспечивается возможность снижения потерь энергии в трубопроводной сети по сравнению с приводимой потоком системой.According to the present invention, the piston is located in the tank, for example, above the top surface of the pulp in the compartment. The piston is used to push the slurry out of the tank and into the pipeline network leading to the injection molding box of the production line. The movements of the piston lead to the ejection of the suspension from the tank with its compression. Piston movements may include vertical movements. This is a pressure driven system that is different from a conventional flow driven system using a pump. The pressure actuated system prevents or minimizes pressure drop because it controls the applied pressure and thus provides better control of the pressure of the slurry inside the bleed box. In addition, it is possible to reduce energy losses in the pipeline network compared to a flow-driven system.
Предпочтительно, способ согласно настоящему изобретению включает этап, на котором отслеживают давление внутри литьевого короба. Предпочтительно, в литьевом коробе используют датчик давления. Preferably, the method according to the present invention includes the step of monitoring the pressure inside the injection box. Preferably, a pressure sensor is used in the molding box.
Более предпочтительно, способ согласно настоящему изобретению включает этап, на котором изменяют давление, прикладываемое поршнем к суспензии, на основе давления, измеряемого внутри литьевого короба. Предпочтительно, давление, прикладываемое поршнем к суспензии, регулируют согласно датчикам давления, измеряющих давление внутри литьевых коробов, так что обеспечивается контур регулирования давления, задача которого состоит в сохранении давления в литьевом коробе в пределах заданного диапазона.More preferably, the method according to the present invention includes the step of changing the pressure applied by the piston to the suspension, based on the pressure measured inside the injection box. Preferably, the pressure applied by the piston to the slurry is controlled according to pressure sensors measuring the pressure inside the molding boxes so that a pressure control loop is provided whose task is to keep the pressure in the molding box within a predetermined range.
Предпочтительно, этап надавливания на суспензию в баке посредством поршня для перемещения суспензии из бака в литьевой короб заканчивают, если относительное давление внутри литьевого короба составляет от приблизительно 0,1 бар до приблизительно 2 бар. На практике целевое давление внутри литьевого короба предпочтительно находится в пределах диапазона от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 бар (относительных бар). Этот диапазон является предпочтительным, поскольку давление ниже 0,1 бар может быть недостаточным для вывода вязкой суспензии из литьевого короба. Кроме того, при превышении 2 бар возможно значительное увеличение падения давления в устройстве, что приводит к увеличению износа труб или литьевого узла (то есть литьевого короба и литьевого устройства).Preferably, the step of pushing the slurry in the tank by means of a piston to move the slurry from the tank into the molding box is completed when the relative pressure inside the molding box is from about 0.1 bar to about 2 bar. In practice, the target pressure within the molding box is preferably within the range of about 0.1 to about 2 bar (relative bar). This range is preferred as pressures below 0.1 bar may not be sufficient to force the viscous slurry out of the injection box. In addition, if 2 bar is exceeded, a significant increase in the pressure drop in the device is possible, which leads to increased wear of the pipes or the injection unit (ie the injection box and the injection device).
В предпочтительном варианте осуществления материал, содержащий алкалоиды, представляет собой гомогенизированный табачный лист.In a preferred embodiment, the alkaloid-containing material is a homogenized tobacco leaf.
Настоящее изобретение относится также к устройству, предназначенному для литья полотна из материала, содержащего алкалоиды, и содержащему: бак, выполненный с возможностью вмещения суспензии; подвижный поршень, выполненный с возможностью приложения заданного давления к суспензии и расположенный в баке; литьевой короб, сообщающийся по текучей среде с баком и выполненный с возможностью вмещения суспензии из бака и ее литья; и подвижную опору, выполненную с возможностью приема отливаемой суспензии из литьевого короба.The present invention also relates to a device for casting a web of material containing alkaloids, and containing: a tank configured to accommodate the suspension; a movable piston configured to apply a predetermined pressure to the suspension and located in the tank; a molding box in fluid communication with the tank and configured to receive and cast the slurry from the tank; and a movable support configured to receive the cast slurry from the injection box.
Предпочтительно, способ согласно настоящему изобретению может быть осуществлен посредством устройства согласно настоящему изобретению, содержащего подвижный поршень, расположенный в баке. Действительно, по существу образована «приводимая давлением система», которая отличается от «приводимой потоком системы», содержащей насос, и имеет те же преимущества, что и упомянутые выше применительно к первому аспекту.Preferably, the method according to the present invention can be carried out by means of a device according to the present invention, containing a movable piston located in the tank. Indeed, a "pressure-driven system" is essentially formed, which is different from a "flow-driven system" containing a pump, and has the same advantages as those mentioned above with respect to the first aspect.
Бак, выполненный с возможностью вмещения суспензии, предпочтительно представляет собой бак, в котором хранится суспензия перед перемещением в литьевой короб производственных линий, так что она может находиться там же, где изготавливается суспензия, или ее перемещают после изготовления. Указанный бак может питать один литьевой короб или более чем один литьевой короб.The tank configured to hold the slurry is preferably a tank in which the slurry is stored prior to being transferred to the injection molding box of the production lines, so that it can be located where the slurry is made or moved after it is made. Said tank may feed one injection box or more than one injection box.
Предпочтительно, бак имеет по существу цилиндрическую форму и сравнительно большой диаметр, например равный или больший 1 метра.Preferably, the tank has a substantially cylindrical shape and a relatively large diameter, for example equal to or greater than 1 meter.
Предпочтительно литьевой короб образует оболочку под давлением. Например, литьевой короб может быть закрытым. Например, литьевой короб может содержать крышку. Предпочтительно, может осуществляться регулирование давления внутри литьевого короба, так что вытекание суспензии из литьевого короба дополнительно регулируется посредством воздействия на уровень внутреннего давления в литьевом коробе.Preferably, the molding box forms a pressurized shell. For example, the injection box may be closed. For example, the injection box may include a lid. Preferably, the pressure inside the molding box can be controlled, so that the outflow of the slurry from the molding box is further controlled by influencing the level of internal pressure in the molding box.
Предпочтительно, литьевой короб, обслуживаемый указанным баком, является воздухонепроницаемым, так что давление, создаваемое поршнем в баке, непосредственно связано с давлением суспензии в литьевом коробе, что обеспечивает возможность эффективного регулирования давления суспензии во время литья. Таким образом обеспечивается возможность достижения очень однородного литья.Preferably, the molding box served by said tank is airtight, so that the pressure generated by the piston in the tank is directly related to the pressure of the slurry in the molding box, which allows effective control of the slurry pressure during casting. In this way, it is possible to achieve a very uniform casting.
Бак может быть соединен по текучей среде с одним литьевым коробом или с множеством литьевых коробов.The tank may be fluidly connected to one molding box or to multiple molding boxes.
Предпочтительно, устройство согласно настоящему изобретению содержит: датчик давления, выполненный с возможностью измерения давления внутри литьевого короба. Предпочтительно, давление, прикладываемое поршнем к суспензии, регулируют согласно датчикам давления, измеряющим давление внутри литьевых коробов, так что обеспечивается контур регулирования давления, задача которого состоит в сохранении давления в литьевом коробе в пределах заданного диапазона. В частности, каждый литьевой короб, обслуживаемый баком, имеет по меньшей мере один датчик давления, показания которого используются для регулирования приводного усилия, толкающего поршень внутри бака и создающего давление, выталкивающее суспензию из бака в литьевой короб. Этот контур регулирования давления обеспечивает возможность точного регулирования давления суспензии внутри литьевого короба.Preferably, the device according to the present invention comprises: a pressure sensor configured to measure the pressure inside the injection box. Preferably, the pressure applied by the piston to the slurry is controlled according to pressure sensors measuring the pressure inside the molding boxes so that a pressure control loop is provided whose task is to keep the pressure in the molding box within a predetermined range. In particular, each mold box served by the tank has at least one pressure sensor whose readings are used to control the drive force pushing the piston inside the tank and creating pressure to push the slurry out of the tank into the mold box. This pressure control loop allows precise control of the pressure of the slurry inside the injection box.
Предпочтительно, устройство согласно настоящему изобретению содержит литьевую лопатку, выполненную с возможностью литья суспензии, содержащейся в литьевом коробе, на подвижную опору с формированием литого полотна из материала, содержащего алкалоиды. Предпочтительно, суспензию подают на подвижную опору через зазор, который образован между литьевой лопаткой и подвижной опорой. Литьевая лопатка используется с целью формирования на подвижной опоре литого полотна из суспензии, которое имеет по существу равномерную толщину. Кроме того, расстояние или зазор между ножом и опорой может определять, в том числе, толщину литого полотна из пульпы.Preferably, the apparatus of the present invention comprises a casting vane capable of casting the slurry contained in the casting box onto a movable support to form a cast web of alkaloid-containing material. Preferably, the slurry is fed to the movable support through a gap which is formed between the casting vane and the movable support. The casting vane is used to form on the movable support a cast slurry web that has a substantially uniform thickness. In addition, the distance or gap between the knife and the support may determine, among other things, the thickness of the cast pulp web.
Предпочтительно, среднее расстояние между указанной литьевой лопаткой и указанной подвижной опорой составляет от приблизительно 0,1 миллиметра до приблизительно 2 миллиметров, более предпочтительно среднее расстояние между указанной литьевой лопаткой и указанной опорой составляет от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 1,5 миллиметра, еще более предпочтительно от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 1 миллиметра. Толщина литого полотна из материала, содержащего алкалоиды, очень важна с точки зрения качества и консистенции конечного продукта. Желательно, чтобы толщина была однородной, т.е. отсутствовали любые комья, агломераты, волокна и крупные частицы. Созданный зазор между лопаткой и опорой обеспечивает литье суспензии в виде непрерывного полотна однородной толщины.Preferably, the average distance between said injection vane and said movable support is from about 0.1 millimeters to about 2 millimeters, more preferably, the average distance between said injection vane and said support is from about 0.2 millimeters to about 1.5 millimeters, still more preferably from about 0.5 millimeter to about 1 millimeter. The thickness of the cast web of material containing alkaloids is very important in terms of quality and consistency of the final product. It is desirable that the thickness be uniform, i.e. any lumps, agglomerates, fibers and large particles were absent. The created gap between the blade and the support ensures casting of the slurry in the form of a continuous sheet of uniform thickness.
В предпочтительном варианте осуществления устройство согласно настоящему изобретению содержит трубопровод, соединяющий бак с литьевым коробом. Предпочтительно, бак сообщается по текучей среде с множеством литьевых коробов. Предпочтительно, поршень выталкивает суспензию из бака в трубопроводную сеть, ведущую к литьевым коробам производственных линий. In a preferred embodiment, the device according to the present invention includes a pipeline connecting the tank to the molding box. Preferably, the tank is in fluid communication with a plurality of injection boxes. Preferably, the piston pushes the slurry out of the tank into a pipe network leading to the injection molding boxes of the production lines.
В предпочтительном варианте осуществления подвижный поршень приводится в действие посредством гидравлического пресса или электрического шнека. Таким образом обеспечивается возможность легкого регулирования давления в литьевом коробе. In a preferred embodiment, the movable piston is driven by a hydraulic press or electric screw. In this way, the pressure in the molding box can be easily adjusted.
В предпочтительном варианте осуществления внутренняя поверхность бака имеет шероховатость Ra менее чем приблизительно 0,8 микрона. Такая шероховатость Ra обеспечивает преимущество, состоящее в правильном скольжении поршня вдоль внутренней поверхности бака.In a preferred embodiment, the inner surface of the tub has a roughness R a of less than about 0.8 microns. This roughness R a provides the advantage of correct sliding of the piston along the inner surface of the tank.
Предпочтительно, устройство согласно настоящему изобретению содержит блок управления, соединенный с возможностью передачи сигналов с датчиком давления и выполненный с возможностью управления приводом для приведения в действие подвижного поршня в ответ на сигнал, полученный от указанных датчиков давления, для реализации контура обратной связи для изменения давления внутри литьевого короба в ответ на указанный сигнал. Контур обратной связи реализован с целью поддержания давления литьевого короба на по существу постоянном уровне или в пределах требуемого диапазона. Наличие и места дефектов, например волочильных дефектов, которые могут быть идентифицированы датчиком (датчиками), присутствующими в литьевом устройстве, а также неоднородность по толщине полотна из гомогенизированного табачного материала, которая также может обнаруживаться указанным датчиком (датчиками), косвенным образом указывают на наличие неоптимальных условий литья. Эти неоптимальные условия литья могут быть обусловлены несколькими факторами. Поэтому предпочтительным является использование множества датчиков с целью получения значений параметров, которые влияют на процесс литья. В свою очередь, эти значения могут затем регулироваться с помощью контуров обратной связи, например в том случае, если условия литья способны привести к производству литого полотна, не соответствующего требуемым спецификациям. Образование дефектов или неоднородностей или выход параметров за пределы стандартного предварительно заданного диапазона обнаруживаются указанными одним или более датчиками, и на центральный блок управления передаются соответствующие сигналы. Preferably, the device according to the present invention comprises a control unit communicatively connected to a pressure sensor and configured to control an actuator to actuate a movable piston in response to a signal received from said pressure sensors to implement a feedback loop for changing the pressure inside injection box in response to the specified signal. The feedback loop is implemented in order to maintain the molding box pressure at a substantially constant level or within a desired range. The presence and location of defects, such as drawing defects, which can be identified by the sensor(s) present in the injection molding device, as well as inhomogeneity in the thickness of the web of homogenized tobacco material, which can also be detected by said sensor(s), indirectly indicate the presence of suboptimal casting conditions. These non-optimal casting conditions may be due to several factors. Therefore, it is preferable to use a plurality of sensors in order to obtain parameter values that affect the casting process. In turn, these values can then be adjusted using feedback loops, for example, if casting conditions are capable of producing a cast web that does not meet the required specifications. The formation of defects or inhomogeneities, or the parameter going beyond the standard predetermined range, is detected by said one or more sensors, and appropriate signals are transmitted to the central control unit.
В предпочтительном варианте осуществления подвижный поршень имеет диаметр от приблизительно 1 сантиметра до приблизительно 90 сантиметров, более предпочтительно от приблизительно 5 сантиметров до приблизительно 15 сантиметров. В еще одном варианте осуществления подвижный поршень имеет диаметр предпочтительно от приблизительно 50 сантиметров до приблизительно 3 метров. In a preferred embodiment, the movable piston has a diameter of from about 1 centimeter to about 90 centimeters, more preferably from about 5 centimeters to about 15 centimeters. In yet another embodiment, the movable piston preferably has a diameter of from about 50 centimeters to about 3 meters.
Настоящее изобретение может также относиться к способу литья полотна из материала, включающему этапы, на которых: обеспечивают бак с поршнем; заполняют бак суспензией; обеспечивают литьевой короб, сообщающийся по текучей среде с баком; надавливают на суспензию в баке посредством поршня для перемещения суспензии из бака в литьевой короб; и выполняют литье суспензии из литьевого короба для получения полотна из материала.The present invention may also relate to a method for casting a web of material comprising the steps of: providing a tank with a piston; fill the tank with suspension; providing a molding box in fluid communication with the tank; pressing down on the slurry in the tank by means of a piston to move the slurry from the tank into the injection box; and casting the slurry from the injection box to obtain a web of material.
Настоящее изобретение может также относиться к устройству для литья полотна из материала, содержащему: бак, выполненный с возможностью вмещения суспензии; подвижный поршень, выполненный с возможностью приложения заданного давления к суспензии и расположенный в баке; литьевой короб, сообщающийся по текучей среде с баком и выполненный с возможностью вмещения и литья суспензии, принимаемой из бака; и подвижную опору, выполненную с возможностью приема отливаемой суспензии из литьевого короба.The present invention may also relate to a device for casting a web of material, comprising: a tank configured to contain a slurry; a movable piston configured to apply a predetermined pressure to the suspension and located in the tank; a molding box in fluid communication with the tank and configured to receive and pour the slurry received from the tank; and a movable support configured to receive the cast slurry from the injection box.
Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут понятны из его подробного описания с неограничивающими ссылками на сопроводительные чертежи, причем на Фиг. 1 показан схематический вид сбоку устройства для производства гомогенизированного табачного материала, содержащего устройство для литья полотна из материала, содержащего алкалоиды, согласно настоящему изобретению.Additional features and advantages of the present invention will become apparent from its detailed description with non-limiting reference to the accompanying drawings, and in FIG. 1 is a schematic side view of an apparatus for producing homogenized tobacco material, comprising an apparatus for casting a web of material containing alkaloids according to the present invention.
С первоначальной ссылкой на Фиг. 1 представлено и обозначено ссылочным номером 10 устройство для производства полотна из материала, содержащего алкалоиды, согласно настоящему изобретению.With initial reference to FIG. 1 shows and is denoted by the
Устройство 10 для производства полотна из материала, содержащего алкалоиды, в частности полотна 11 из гомогенизированного табачного материала, предпочтительно гомогенизированного табачного листа, содержит литьевое устройство 20, реализованное согласно настоящему изобретению, и, кроме того, предпочтительно также сушильное устройство 30, расположенное дальше по потоку относительно литьевого устройства 20 в направлении перемещения полотна 11 из гомогенизированного табачного материала.A
Литьевое устройство 20 содержит бак 22, выполненный с возможностью вмещения суспензии, например буфер суспензии; литьевой короб 24, сообщающийся по текучей среде с баком 22; и подвижную опору 26, выполненную с возможностью приема отливаемой суспензии из литьевого короба 24. The
Устройство 20 содержит трубопровод 28, соединяющий бак 22 с литьевым коробом 24.The
В целом, резервуар 22 находится в связи по текучей среде с множеством литейных коробов 24 (только один виден на фиг. 1) через множество соответствующих труб 28 (только один видимый вид в фиг. 1), которые образуют трубопроводную сеть.In general,
В баке 22, предпочтительно в верней части бака 24, расположен подвижный поршень 23, выполненный с возможностью скольжения внутри бака для приложения заданного давления к суспензии. Поршень 23 выталкивает суспензию из бака 22 в трубопровод 28, ведущий к литьевому коробу 24 производственной линии.In
Литьевой короб 24 выполнен с возможностью вмещения и литья суспензии, принимаемой из бака 22.
Литьевой короб 24 образует оболочку под давлением.Устройство 20 содержит датчик 25 давления, выполненный с возможностью измерения давления внутри литьевого короба 24.The
Литьевой короб 24, обслуживаемый баком 22, является воздухонепроницаемым и содержит лишь суспензию, так что давление, создаваемое поршнем 23 в баке 22, непосредственно связано с давлением суспензии в литьевом коробе 24, что обеспечивает возможность эффективного регулирования давления суспензии во время литья для достижения очень однородного литья.The
Бак 22 имеет по существу цилиндрическую форму и сравнительно большой диаметр. Подвижный поршень 23 имеет диаметр, по существу соответствующий внутреннему диаметру бака 22. Диаметр поршня 23 предпочтительно составляет от приблизительно 50 сантиметров до приблизительно 3 метров.
Внутренняя поверхность 122 бака 22 имеет шероховатость Ra менее чем приблизительно 0,8 микрона. Такая шероховатость Ra обеспечивает правильное скольжение поршня 23 вдоль внутренней поверхности 122 бака 22.The
Подвижный поршень 23 приводится в действие посредством гидравлического пресса 123 или электрического шнека.The
Литьевой короб 24 может иметь любую геометрическую форму, например по существу призматическую. Литьевой короб имеет отверстие 124 в области его дна, и это отверстие 124 проходит вдоль ширины литьевого короба 24. Устройство 20 содержит литьевую лопатку 29, выполненную с возможностью литья суспензии, находящейся в литьевом коробе 24, на подвижную опору 26 так, чтобы сформировать литое полотно 11 из гомогенизированного табачного материала. Литьевая лопатка 29 прикреплена к литьевому коробу 24.
Литьевая лопатка 29 имеет основной размер, которым является ее ширина, и она прикреплена к литьевому коробу 24 в его отверстии 124 или вблизи него на дне короба. Предпочтительно, продольная ширина литьевой лопатки 29 составляет от приблизительно 100 мм до приблизительно 3000 мм, в зависимости от требуемой ширины литого полотна 11 из суспензии. The
Литьевая лопатка 29 прикреплена к литьевому коробу 24 предпочтительно посредством регулируемой панели (не показана на чертежах), которая обеспечивает возможность точного регулирования положения литьевой лопатки 29. Регулируемая панель содержит множество регулировочных элементов для регулирования зазора между лопаткой 29 и опорой 26. Литьевой короб 24 и литьевая лопатка 29 установлены выше основного барабана 126, который вращает подвижную опору 26.The
Суспензия распределяется на подвижную опору 26 через зазор, который образован между литьевой лопаткой 29 и подвижной опорой 26 и размеры которого определяют, помимо всего прочего, толщину литого полотна 11 из гомогенизированного табачного материала. Литьевая лопатка 29 используется с целью формирования на подвижной опоре литого полотна 11 из суспензии, которое имеет по существу равномерную толщину. The slurry is distributed onto the
Таким образом, размер указанного зазора регулируется путем регулирования положения литьевой лопатки 29 посредством регулируемой панели, которая содержит регулировочные элементы, распределенные по ее ширине. Thus, the size of said gap is adjusted by adjusting the position of the
Предпочтительно, ширина указанного зазора составляет от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 2 мм, более предпочтительно от приблизительно 0,2 мм до приблизительно 1,5 мм. Preferably, the width of said gap is from about 0.1 mm to about 2 mm, more preferably from about 0.2 mm to about 1.5 mm.
Подвижная опора 26 содержит, например, непрерывную ленту из нержавеющей стали, содержащую барабанный узел. Барабанный узел содержит основной барабан 126, который расположен ниже литьевого короба 24 и перемещает подвижную опору 26. Предпочтительно, литьевой короб 24 установлен на верхней стороне основного барабана 126. The
Устройство 20 также содержит блок 50 управления, соединенный с возможностью передачи сигналов с датчиком 25 давления и выполненный с возможностью управления гидравлическим прессом 123 для приведения в действие подвижного поршня 23 в ответ на сигнал, принятый от датчика 25 давления, с целью реализации контура обратной связи для изменения давления, определяемого с помощью датчика 25 давления, внутри литьевого короба 24 в ответ на указанный сигнал.The
Кроме того, блок 50 управления предпочтительно также соединен с возможностью передачи сигналов с другими датчиками (не показаны на чертежах), например одним или более из следующего: датчиком для определения волочильных дефектов на литом полотне 11, отлитом на подвижной опоре 26; датчиком для определения влажности литого полотна 11, отлитого на подвижной опоре 26; датчиком для измерения толщины или вариаций толщины литого полотна 11, отлитого на подвижной опоре 26; датчиком для измерения вязкости суспензии в литьевом коробе 24; датчик для измерения температуры суспензии в литьевом коробе 24; датчиком для определения положения дефектов в литом полотне 11, отлитом на подвижной опоре 26; датчиком для определения плотности суспензии в литьевом коробе 24; и комбинациями двух или более из вышеперечисленных датчиков. In addition, the
Предпочтительно, все указанные датчики передают сигналы, относящиеся к соответствующим измеряемым ими параметрам (давлению, температуре, уровню влажности суспензии, дефектам и т. д.), на блок 50 управления. Блок управления предпочтительно электрически соединен с одним, некоторыми или всеми из приводов поршня (гидравлическим прессом 123 или электрическим шнеком), другими приводами, двигателями или другими схемами в литьевом устройстве 20. Если литое полотно 11 показывает наличие дефектов или неоднородности, или если характеристики литого полотна 11 находятся вне предварительно заданного диапазона, блок управления может управлять изменениями технологических параметров и таким образом влиять на характеристики суспензии или параметры литья. Эти параметры процесса могут представлять собой, например, размер зазора между литьевой лопаткой 29 и опорой 26 или давление в литьевом коробе 24. Например, имеется контур обратной связи с приводами литьевой лопатки 29 для регулирования толщины литого полотна 11.Preferably, all said sensors transmit signals related to their respective measured parameters (pressure, temperature, slurry moisture level, defects, etc.) to the
Сушильное устройство 30 содержит множество отдельных сушильных зон. Каждая сушильная зона предпочтительно содержит средства парового нагрева с нижней стороны подвижной опоры 26, средства подачи нагретого воздуха выше подвижной опоры 26, а также предпочтительно регулируемые средства управления выпуском воздуха. Внутри сушильного устройства 30 полотно 11 из гомогенизированного табака подвергается сушке до требуемой конечной влажности на подвижной опоре 26. Полотно 11 из гомогенизированного табачного материала поступает в сушильное устройство 30 с толщиной 40 и выходит из сушильного устройства 30 с уменьшенной толщиной 42.The
Устройство 10, содержащее литьевое устройство 20, функционирует следующим образом. Заполняют суспензией, полученной путем перемешивания и комбинирования табачного порошка и других ингредиентов, бак 22, оснащенный поршнем 23. The
Перемещают суспензию из бака 22 в один или более литьевых коробов 24, которые соединены по текучей среде с баком 22 через соответствующий трубопровод (трубопроводы) 28.The slurry is transferred from
Суспензию в баке 22 подвергают надавливанию посредством поршня 23 с целью перемещения суспензии из бака 22 в литьевой короб 24 или приложения заданного давления к суспензии в литьевом коробе 24.The slurry in
Осуществляют литье суспензии из литьевого короба 24 для получения полотна 11 из гомогенизированного табачного материала.The slurry is cast from the
Этап литья суспензии с получением полотна 11 из гомогенизированного полотна с однородной толщиной пленки осуществляют на подвижной опоре 26, содержащей, например, ленту из нержавеющей стали.The slurry casting step to obtain a
В литьевом коробе 24 обеспечен датчик 25 давления, используемый для отслеживания давления внутри литьевого короба 24.Давление, прикладываемое поршнем 23 к суспензии в баке 22, регулируют согласно датчику 25 давления, измеряющему давление внутри литьевых коробов 24, так что обеспечивается контур 21 регулирования давления, задача которого состоит в сохранении давления в литьевом коробе 24 в пределах заданного диапазона. В частности, показания датчика 25 давления используются для регулирования приводного усилия, толкающего поршень 23 внутри бака 22, и создания давления для выталкивания суспензии из бака 22 в литьевой короб 24. Этот контур 21 регулирования давления обеспечивает возможность точного регулирования давления суспензии внутри литьевого короба 24.A
Этап надавливания на суспензию в баке 22 посредством поршня 23 заканчивают, если относительное давление внутри литьевого короба 24 составляет от приблизительно 0,1 бар до приблизительно 2 бар (относительных бар).The step of pressurizing the slurry in the
Толщину и граммаж полотна 11 из гомогенизированного табачного материала предпочтительно непрерывно отслеживают и регулируют с обратной связью с использованием устройства для измерения параметров суспензии. Осуществляют литье посредством литьевой лопатки 29, образующей зазор с подвижной опорой 26, причем указанный зазор также может регулироваться с обратной связью. Форма литьевой лопатки 29 обеспечивает возможность воспроизводимого формирования по существу однородного полотна 11 из гомогенизированного табачного материала. The thickness and grammage of the
Далее литое полотно 11 подвергают этапу сушки посредством сушильного устройства 30. Этап сушки предпочтительно включает однородную и постепенную сушку литого полотна 11 в сушилке с бесконечной лентой из нержавеющей стали с раздельно регулируемыми зонами. Во время сушки предпочтительно осуществляют этап отслеживания температуры литого полотна 11 в каждой сушильной зоне для обеспечения плавного профиля сушки в каждой сушильной зоне. Литое полотно 11 сушат до требуемой конечной влажности на изготовленной из нержавеющей стали ленте подвижной опоры 26, предпочтительно, путем нагрева посредством парового поддона снизу и воздушной сушки сверху. Каждая сушильная зона оснащена средствами регулирования расхода и давления пара, так что температура воздуха и расход воздуха являются полностью регулируемыми для обеспечения требуемого профиля сушки и гарантирования того что будет соблюдено время выдержки продукта. Next, the
Предпочтительно, в конце этапа литья и этапа сушки полотно 11 из гомогенизированного табака удаляют с подвижной опоры 26. После сушильной станции предпочтительно осуществляют обработку ракелем литого полотна 11 при надлежащем содержании влаги. Литое полотно 11 предпочтительно подвергают процессу вторичной сушки для дополнительного удаления влаги из полотна 11 с целью достижения целевой влажности или влажности, указанной в спецификации. Предпочтительно, на данном этапе вторичной сушки литое полотно 11 размещают на проволоке таким образом, чтобы обеспечить возможность легкого удаления влаги с обеих поверхностей полотна 11. После этапа (этапов) сушки литое полотно 11 предпочтительно наматывают на одну или более бобин на этапе намотки.Preferably, at the end of the casting step and the drying step, the
Claims (24)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18181013.6 | 2018-06-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021101922A RU2021101922A (en) | 2022-07-29 |
| RU2795868C2 true RU2795868C2 (en) | 2023-05-12 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1459218A (en) * | 1973-04-13 | 1976-12-22 | Imp Group Ltd | Method and apparatus for making a web of reconstituted tobacco |
| RU175178U1 (en) * | 2017-06-26 | 2017-11-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | PISTON COMPRESSOR |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1459218A (en) * | 1973-04-13 | 1976-12-22 | Imp Group Ltd | Method and apparatus for making a web of reconstituted tobacco |
| RU175178U1 (en) * | 2017-06-26 | 2017-11-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | PISTON COMPRESSOR |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2795868C2 (en) | Method and device for casting fabric from material containing alkaloids | |
| JP7393365B2 (en) | Method and apparatus for casting webs of alkaloid-containing materials | |
| CN113194758B (en) | Method for producing sheets of material containing alkaloids | |
| CN112334018B (en) | Method and apparatus for casting web of material containing alkaloids | |
| CN112384082B (en) | Casting apparatus and method for producing a cast web of alkaloid containing material | |
| RU2796003C2 (en) | Method and installation for casting a web of material containing alkaloids | |
| RU2764660C2 (en) | Method for casting alkaloid-containing material | |
| EP3897227B1 (en) | Method and apparatus for producing a plurality of sheets of material containing alkaloids | |
| RU2788546C2 (en) | Casting device and method for production of cast sheet of alkaloid-containing material | |
| RU2800854C2 (en) | Casting plant and method for producing a moulded sheet of material containing alkaloids | |
| RU2786040C2 (en) | Casting machine and method for producing a cast sheet of material containing alkaloids | |
| RU2785317C2 (en) | Casting plant and method for production of molded web of material containing alkaloids | |
| RU2805906C2 (en) | Method and plant for producing sheets from material containing alkaloids | |
| EP3998874B1 (en) | Method and apparatus to cast a sheet of material containing alkaloids | |
| JP7429199B2 (en) | Casting equipment for the production of cast webs of materials containing alkaloids | |
| KR20210025532A (en) | Casting apparatus and method for producing cast sheet of alkaloid-containing material | |
| CN112334020B (en) | Casting apparatus and method for producing a cast sheet of material containing an alkaloid | |
| KR20220116453A (en) | Method for producing sheet of alkaloid containing material |