СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТА ИЗ СОДЕРЖАЩЕГО АЛКАЛОИДЫ МАТЕРИАЛА Российский патент 2023 года по МПК A24B3/14 A24B15/14 

Настоящее изобретение относится к литьевой установке и способу литья для производства литого полотна из содержащего алкалоиды материала.

В частности, содержащий алкалоиды материал представляет собой гомогенизированный табачный материал, предпочтительно используемый в генерирующем аэрозоль изделии, например, таком, как сигарета или содержащее табак изделие типа «с нагревом без сжигания».

В настоящее время в производстве табачных продуктов, помимо табачных листьев, используют также гомогенизированный табачный материал. Такой гомогенизированный табачный материал обычно изготавливают из частей табачного растения, которые в меньшей степени пригодны для производства резаного наполнителя, например, таких, как табачные стебли или табачная пыль. Обычно табачная пыль образуется как побочный продукт во время обработки табачных листьев в процессе изготовления.

Наиболее широко используемыми формами гомогенизированного табачного материала являются восстановленный табачный лист и литой лист (tobacco cast leaf/сокращенно - TCL). Процесс формирования листов из гомогенизированного табачного материала обычно включает этап, на котором смешивают табачную пыль и связующее с образованием табачной суспензии. Затем 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 можно использовать суспензию с низкой вязкостью и высоким содержанием воды в процессе, схожем с изготовлением бумаги. После получения полотен из гомогенизированного табака они могут быть нарезаны аналогично цельнолистовому табаку для получения резаного табачного наполнителя, пригодного для сигарет и других курительных изделий. Процесс изготовления такого гомогенизированного табака раскрыт, например, в европейском патенте EP 0565360.

В «нагреваемом без сжигания» генерирующем аэрозоль изделии образующий аэрозоль субстрат нагревают до сравнительно низкой температуры с целью создания 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 генерирующего аэрозоль изделия типа «с нагревом без сжигания». Это означает, что состав аэрозоля, который генерируется таким «нагреваемым без сжигания» генерирующим аэрозоль изделием, основывается, по существу, лишь на гомогенизированном табачном материале. Следовательно, важно обеспечить надлежащее регулирование состава гомогенизированного табачного материала, чтобы регулировать, например, вкус аэрозоля.

Вследствие изменений физических свойств суспензии, например, консистенции, вязкости, размера волокон, размера волокон, влажности или возраста суспензии, при использовании стандартных способов и установок для литья могут возникать незапланированные изменения в нанесении суспензии на опору во время литья полотна из гомогенизированного табака. Неоптимальные способы и установки для литья могут приводить к неоднородности и дефектам литого полотна из гомогенизированного табака.

Важным параметром литого листа является его толщина, которая предпочтительно является как можно более однородной с тем, чтобы ощущения пользователя от курения были, по существу, одинаковыми при использовании любого конечного продукта, полученного встраиванием литого листа. Изменения по толщине, даже минимальные изменения, могут приводить к необходимости выбрасывания продуктов, что увеличивает стоимость и время производства.

В известных процессах толщину листа задают с помощью литьевой лопатки, которая осуществляет литье листа на конвейерную ленту, и расстояние между указанной лопаткой и лентой, по существу, определяет толщину листа. Любые несоответствия в лопатке, в конвейерной ленте или в их выравнивании могут приводить к образованию неровного листа.

Кроме того, изменения требуемой толщины литого листа требуют тщательного и медленного повторного выравнивания и перемещений литьевой лопатки, что отнимает время и часто приводит к остановам машины перед тем, как будет достигнута требуемая новая толщина.

Следовательно, существует необходимость в способе и установке, которые предназначены для получения литого листа из содержащего алкалоиды материала, имеющего, по существу, однородную толщину, и которые также обеспечивают возможность сравнительно быстрых изменений толщины.

Настоящее изобретение относится к способу производства листа из содержащего алкалоиды материала, причем способ включает этапы, на которых: смешивают содержащий алкалоиды материал с водой с образованием суспензии; формируют лист из указанной суспензии; сжимают указанный лист между первым валиком и вторым валиком, причем между первым валиком и вторым валиком образован зазор, куда вставляют указанный лист, для формирования сжатого листа, имеющего требуемую толщину; и изменяют диаметр первого валика с целью изменения требуемой толщины сжатого листа.

Согласно способу по настоящему изобретению, толщину листа регулируют на этапе сжатия между валиками. Как только лист сформирован, например, посредством литья или экструзии, указанный лист сжимают между валиками первой пары для получения требуемой толщины листа. Если необходимо изменить толщину листа или если результирующая измеренная толщина не является требуемой толщиной, то установка обеспечивает возможность быстрой перенастройки на новую требуемую толщину путем изменения диаметра первого валика таким образом, чтобы изменить сжатие, воспринимаемое листом. Также обеспечивается возможность изменения диаметров обоих валиков. Этот процесс является сравнительно простым, однако обеспечивающим точное регулирование толщины, что также обеспечивает возможность изменений на работающем оборудовании.

В контексте данного документа термин «лист» обозначает плоский элемент, имеющий ширину и длину, существенно превышающие его толщину. Ширина листа предпочтительно составляет более чем приблизительно 10 миллиметров, более предпочтительно, более чем приблизительно 20 миллиметров или приблизительно 30 миллиметров. Непрерывный «лист» в данном документе именуется «полотном». Еще более предпочтительно, ширина листа из содержащего алкалоиды материала составляет от приблизительно 60 миллиметров до приблизительно 2500 миллиметров. В данном документе термин «литьевая лопатка» обозначает элемент удлиненной формы, который может иметь, по существу, постоянное поперечное сечение вдоль основных участков его продольной протяженности. Она содержит по меньшей мере одну кромку, которая предназначена для вхождения в контакт с пастообразным, вязким или подобным жидкости веществом, таким как суспензия, подлежащим воздействию указанной кромки. Указанная кромка может представлять собой острую и ножеобразную кромку. В качестве альтернативы, она может представлять собой прямоугольную или закругленную кромку.

В контексте настоящего документа термин «подвижная опора» обозначает любое средство, содержащее поверхность, которая выполнена с возможностью перемещения по меньшей мере в одном продольном направлении. Подвижная опора может образовывать замкнутый контур с тем, чтобы обеспечивать непрерывную транспортировку в одном направлении. 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 иметь отверстий в своей поверхности, или она может иметь отверстия предпочтительно такого размера, чтобы они были непроницаемыми для наносимой на опору суспензии. Подвижная опора может содержать ленту в виде листа, выполненную с возможностью перемещения и сгибания. Лента может быть выполнена из металлического материала, включая, без ограничения, сталь, медь, сплавы железа и сплавы меди, или из каучукового материала. Лента может быть выполнена из теплостойкого материала, так что обеспечивается возможность ее нагрева для ускорения процесса сушки суспензии.

В данном документе термин «суспензия» обозначает подобный жидкости, вязкий или пастообразный материал, который может содержать эмульсию другого подобного жидкости, вязкого или пастообразного материала, и который может содержать некоторое количество твердых частиц при условии, что состояние суспензии остается подобным жидкости, вязким или пастообразным.

«Содержащий алкалоиды материал» представляет собой материал, который содержит один или более алкалоидов. Алкалоиды могут включать никотин. Никотин может находиться, например, в табаке.

Алкалоиды представляют собой группу химических соединений природного происхождения, которые, как правило, содержат атомы азотистых оснований. Указанная группа также включает некоторые родственные соединения с нейтральными и даже слабокислотными свойствами. Некоторые синтетические соединения схожей 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.

Алкалоиды вырабатываются многими организмами, в том числе бактериями, грибами, растениями и животными. Они могут быть выделены из неочищенных экстрактов указанных организмов посредством кислотно-основной экстракции. Примерами алкалоидов являются кофеин, никотин, теобромин, атропин и тубокурарин.

В данном документе термин «гомогенизированный табачный материал» означает материал, полученный в результате агломерации табака в виде частиц, который содержит алкалоид никотин. Таким образом, содержащий алкалоиды материал может представлять собой гомогенизированный табачный материал.

Наиболее широко используемыми формами гомогенизированного табачного материала являются восстановленный табачный лист и литой лист. Процесс изготовления листов из 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, путем 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 с высоким содержанием воды в процессе, схожем с изготовлением бумаги.

Согласно способу по настоящему изобретению, получают суспензию. Указанная суспензия содержит содержащий алкалоиды материал и воду. Она также может предпочтительно содержать связующее и вещество для образования аэрозоля. Она также может содержать целлюлозные волокна, в дополнение к волокнам, содержащимся в содержащем алкалоиды материале.

Суспензия может содержать несколько различных дополнительных компонентов или ингредиентов. Эти компоненты могут влиять на свойства литого полотна из содержащего алкалоиды материала. Первый ингредиент представляет собой содержащий алкалоиды материал, 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, следовательно, придает аромат конечному продукту, например, аэрозолю, образующемуся в результате нагрева гомогенизированного табачного материала. Предпочтительно, в суспензию с целью повышения прочности при растяжении полотна содержащего алкалоиды материала добавляют содержащую целлюлозные волокна целлюлозную пульпу, действующую как упрочняющее вещество.

Предпочтительно, добавляют также связующее с целью улучшения характеристики прочности при растяжении гомогенизированного листа. Возможно добавление вещества для образования аэрозоля для содействия образованию аэрозоля. Кроме того, с целью достижения определенных вязкости и влажности, оптимальных для литья полотна из содержащего алкалоиды материала, в суспензию может быть добавлена вода.

Количество связующего, добавляемого в суспензию, может находиться в диапазоне от приблизительно 1 процента до приблизительно 5 процентов в пересчете на сухой вес указанной суспензии. Более предпочтительно, оно составляет от приблизительно 2 процентов до приблизительно 4 процентов. Связующее, используемое в суспензии, может представлять собой любые камеди или пектины, описанные в данном документе. Связующее может обеспечивать, чтобы порошок содержащего алкалоиды материала оставался, по существу, диспергированным по всему гомогенизированному 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 тому подобное. Особо предпочтительным связующим для использования в настоящем изобретении является гуар.

Целлюлозные волокна, вводимые в суспензию, обычно повышают прочность при растяжении содержащего алкалоиды материала, действуя в качестве упрочняющего материала. Следовательно, добавление целлюлозных волокон обеспечивает возможность повышения упругости полотна из содержащего алкалоиды материала. Целлюлозные волокна для включения в суспензию для получения полотен из содержащего алкалоиды 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 пульпу, целлюлозные волокна могут быть подвергнуты надлежащим процессам обработки, таким как рафинирование, механическая переработка в пульпу, химическая переработка в пульпу, отбеливание, сульфатная переработка в пульпу 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 миллиметров. 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).

Средняя длина волокон относится к их реальной длине (независимо от того, являются они витыми или имеют изгибы) согласно тому, как измерено с помощью прибора MORFI COMPACT, поставляемому на рынок компанией Techpap SAS. Средняя длина представляет собой математическое среднее значение длины волокон, измеренной с помощью прибора MORFI COMPACT при измерении N волокон, где N > 5. MORFI COMPACT представляет собой анализатор волокон, который измеряет длину волокон, следуя структуре волокон и таким образом измеряя их реальную развернутую длину. Измеренные объекты считаются волокнами, если их длина составляет от 200 микрон до 10000 микрон, а ширина составляет от 5 микрон до 75 микрон. Длину волокон измеряют при добавлении деионизованной воды к волокнам и с использованием программного обеспечения Morfi.

Подходящие вещества для образования аэрозоля, включаемые в суспензию для получения листа из содержащего алкалоид материала, такого как гомогенизированный табачный материал, 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.

Примерами предпочтительных веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.

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, вещество для образования аэрозоля содержится в количестве от приблизительно 10 процентов до приблизительно 25 процентов в пересчете на сухой вес суспензии. Более предпочтительно, вещество для образования аэрозоля содержится в количестве от приблизительно 15 процентов до приблизительно 25 процентов в пересчете на сухой вес суспензии.

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.

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.

Предпочтительно, содержащий алкалоиды материал 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.

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.

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.

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 предпочтительно включены в весовом соотношении от приблизительно 1:50 до приблизительно 1:20.

Затем из указанной суспензии формируют лист. Для формирования листа предпочтительно используют средство для формирования листа. С целью формирования листа может быть осуществлено, например, литье суспензии, предпочтительно на подвижную опору, вдоль направления литья. Суспензия может находиться в литьевом коробе, имеющем отверстие в днище и литьевую лопатку. Литьевой короб предпочтительно имеет коробчатую форму.

Для литья, в качестве средства для формирования листа может использоваться литьевая лопатка. Литьевая лопатка предпочтительно расположена перпендикулярно направлению литья. Полотно из материала может быть сформировано посредством литьевой лопатки, которая осуществляет литье суспензии, находящейся в литьевом коробе. Суспензия, например, падает под действием силы тяжести из литьевого короба и входит в контакт с литьевой лопаткой. Кромка литьевой лопатки образует зазор с поверхностью подвижной основы, и суспензия проходит через отверстие, образованное указанным зазором.

Суспензия может подвергаться экструзии с целью формирования листа. Таким образом, указанное средство для формирования листа может представлять собой экструдер. Следовательно, лист выходит из экструдера, где он предпочтительно сжимается и нагревается. В этом случае предпочтительно тоже осуществляют экструзию суспензии на подвижную опору. В настоящем изобретении может использоваться любой процесс для формирования листа, то есть может быть рассмотрено любое устройство формирования листа.

Направление, в котором осуществляют экструзию или литье листа, определяет направление транспортировки листа. С целью формирования непрерывного листа или полотна из содержащего алкалоиды материала, лист, по мере его формирования, предпочтительно перемещают таким образом, чтобы обеспечить возможность его непрерывного формирования с образованием полотна. Предпочтительно, лист перемещают вдоль направления транспортировки с помощью подвижной опоры.

Затем сформированный лист сжимают между двумя валиками, которые образуют первую пару или группу валиков. Валики первой пары именуются первым валиком и вторым валиком. Первый валик и второй валик образуют между собой первый зазор, в который вставляют и в котором сжимают лист. Предпочтительно, толщина листа после сжатия посредством первой пары валиков меньше толщины листа перед сжатием посредством первой пары валиков.

Предпочтительно, первый валик и второй валик имеют цилиндрическую форму и, соответственно, первую ось вращения и вторую ось вращения. Предпочтительно, первая ось вращения и вторая ось вращения параллельны друг другу. Предпочтительно, первая ось вращения и вторая ось вращения перпендикулярны направлению транспортировки листа. Например, первая ось вращения и вторая ось вращения параллельны ширине листа.

Перед сжатием посредством первой пары валиков, влажность листа, по существу, только что сформированного, предпочтительно является сравнительно высокой. Содержание воды в листе непосредственно перед сжатием между первым валиком и вторым валиком первой пары предпочтительно составляет от приблизительно 60 процентов до приблизительно 85 процентов от общего веса листа. Предпочтительно, содержание воды в листе непосредственно перед сжатием между первым валиком и вторым валиком составляет от приблизительно 65 процентов до приблизительно 80 процентов от общего веса листа. Более предпочтительно, оно составляет от приблизительно 70 процентов до приблизительно 78 процентов. Первая пара валиков предпочтительно расположена непосредственно перед средством для формирования листа, таким как экструдер или литьевая лопатка, без какого-либо другого элемента между ними.

Перед сжатием листа посредством первой пары валиков, лист имеет начальную толщину, именуемую также первой толщиной. Начальная толщина предпочтительно составляет от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 2 миллиметров. Более предпочтительно, начальная толщина составляет от приблизительно 0,4 миллиметра до приблизительно 1 миллиметра. Более предпочтительно, начальная толщина составляет от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 0,8 миллиметра.

После сжатия посредством первой пары валиков, начальная толщина листа предпочтительно является уменьшенной, и начальная толщина листа становится второй толщиной после первой пары валиков.

Если требуется иметь лист с другой второй толщиной или если вторая толщина не является требуемой, например, вследствие изменения параметров общего процесса (например, используется менее плотная суспензия или используется другой состав суспензии и т.д.), то размер зазора между первым валиком и вторым валиком изменяют. Это изменение осуществляют путем изменения величины диаметра первого валика первой пары. Также могут быть изменены диаметры обоих из первого валика и второго валика.

Изменение диаметра первого валика означает, что диаметр первого валика изменяют любым способом, так что обеспечивается возможность изменения зазора между первым валиком и вторым валиком. Первый валик остается тем же самым, изменяется лишь его диаметр. На этапе изменения диаметра первый валик остается закрепленным с возможностью вращения на установке. Это обеспечивает возможность изменения диаметра также и во время осуществления сжатия листа. Таким образом обеспечивается возможность изменений зазора между первым валиком и вторым валиком на работающем оборудовании.

Предпочтительно, этап изменения диаметра первого валика включает изменение диаметра первого валика во время вращения первого валика. Производство не прерывается.

Первый валик, диаметр которого изменяют, также может не находиться в непосредственном контакте с листом. Лист может быть сжат между первым валиком и вторым валиком, но со вставкой дополнительного элемента между первым валиком и листом. Этот дополнительный элемент может представлять собой дополнительный валик.

Данное изменение может быть выполнено на работающем оборудовании, без необходимости в остановке производства, поскольку изменение диаметра первого валика может не требовать замены валиков или какого-либо прерывания производства. Изменение диаметра может выполняться во время сжатия листа. Уменьшение или увеличение зазора между двумя валиками первой пары приводит к уменьшению или увеличению толщины листа соответственно.

Согласно способу по настоящему изобретению, обеспечивается возможность легких и быстрых изменений толщины листа без останова машины. Кроме того, указанные изменения возможны в любом направлении, то есть с помощью этих изменений диаметра лист может быть сделан толще или тоньше. Эти изменения также могут быть автоматическими, и единственной ручной операцией является ввод другого значения толщины в систему обратной связи. Контроль второй толщины листа после первой пары валиков может осуществляться с помощью датчика. Может осуществляться сравнение измеренной второй толщины и требуемой толщины. Если измеренная вторая толщина не совпадает с требуемой, то изменяют зазор между валиками путем изменения диаметра первого валика. Диаметры первого валика и второго валика также могут быть изменены.

Предпочтительно, изменение диаметра первого валика приводит к изменению ширины зазора. Предпочтительно, изменение диаметра первого валика приводит к изменению ширины зазора, которая может стать больше или меньше, чем ширина, имевшая место до изменения. Таким образом обеспечивается возможность формирования более толстого или более тонкого листа.

Предпочтительно, изменение диаметра первого валика включает наполнение или опорожнение первого валика. «Наполнение» означает процесс увеличения размера валика в результате заполнения текучей средой внутренней области валика. Указанная текучая среда может представлять собой сжатый воздух. Валики могут быть выполнены из материала, который обеспечивает деформацию в случае наполнения или опорожнения, например, с использованием текучей среды под давлением. Материал, из которого выполнен первый валик, может представлять собой эластичный материал. Валики могут быть «подобными шине», так что изменение их диаметра возможно путем увеличения или уменьшения их внутреннего давления. Таким образом обеспечивается возможность достижения очень эффективного, в частности сравнительно быстрого, изменения ширины зазора.

Предпочтительно, изменение диаметра первого валика включает изменение температуры первого валика. Как известно, некоторые материалы могут изменять свои размеры в зависимости от температуры. Как правило, чем выше температура, тем больше объем, занимаемый материалом. Предпочтительно, материал, из которого выполнен первый валик, имеет высокое тепловое расширение. Предпочтительно, чем выше температура, тем больше диаметр первого валика.

Предпочтительно, на момент начала этапа сжатия листа содержание воды в листе составляет от приблизительно 60 процентов до приблизительно 85 процентов от общего веса листа. Этап сжатия листа между первым валиком и вторым валиком предпочтительно выполняют, когда лист «только что сформирован», например, только что отлит, и, следовательно, имеет высокое содержание влаги. Таким образом обеспечивается возможность улучшенного регулирования толщины литого листа, поскольку суспензия все еще является пластичной, мягкой и легко сжимаемой.

Предпочтительно, способ включает этап изменения диаметра первого валика в зависимости от требуемой толщины листа, содержащего алкалоиды. Предпочтительно, в установке по настоящему изобретению присутствует контур обратной связи, так что обеспечивается постоянное сравнение между фактической толщиной листа и требуемой толщиной. Если имеют место изменения толщины, то изменяют диаметр валика для поддержания достижения требуемой толщины. Например, может быть измерена толщина листа после первой пары валиков, и диаметр первого валика может быть изменен, если измеренная толщина отличается от требуемой толщины. Более предпочтительно, диаметр первого валика может быть изменен, если измеренная толщина находится вне заданного диапазона толщины. Указанный заданный диапазон толщины может представлять собой диапазон, центром которого является требуемая толщина.

Кроме того, если требуется лист с толщиной, отличной от полученной в данный момент времени, возможно изменение размера зазора между первым валиком и вторым валиком таким образом, чтобы получить новую требуемую толщину без прерывания работы машины, простым изменением диаметр первого валика. Предпочтительно, способ включает этап сушки листа во время этапа сжатия между первым валиком и вторым валиком. Предпочтительно, в ходе регулирования толщины листа посредством сжатия, лист также подвергают сушке. Следовательно, первая пара валиков предпочтительно находится в сушилке. Предпочтительно, сушку обеспечивают посредством сочетания горячих поверхностей валиков, находящихся в непосредственном контакте с листом, и горячего воздуха. Первый валик и второй валик образуют наружную поверхность. Предпочтительно, один или оба из первого и второго валиков нагревают с помощью горячей текучей среды, такой как пар, таким образом, чтобы их наружная поверхность стала горячей. Предпочтительно, как температура горячей поверхности валика, контактирующей с высушиваемым листом, так и температура горячего воздуха составляют от приблизительно 40 градусов по Цельсию до приблизительно 250 градусов по Цельсию.

Предпочтительно, этап сжатия посредством первой пары валиков также повышает эффективность этапа сушки. Как правило, сушку выполняют с помощью горячей текучей среды. Сжатие обеспечивает возможность выдавливания из листа некоторого количества воды, и таким образом общая сушка занимает меньше времени или обеспечивается возможность использования горячей текучей среды с более низкой температурой для сушки.

Предпочтительно, способ включает этап регулирования температуры первого валика или второго валика. Эффективность сушки может быть дополнительно повышена путем нагрева валиков. В качестве альтернативы, валики могут охлаждаться, например, может быть уменьшена температура пары валиков, расположенной вблизи выхода из сушилки. Предпочтительно, температура валиков для нагрева или охлаждения составляет от приблизительно 10 градусов по Цельсию до приблизительно - 250 градусов по Цельсию.

Предпочтительно, способ включает этап дополнительного сжатия листа, сжатого первым валиком и вторым валиком, между третьим валиком и четвертым валиком. Предпочтительно, согласно настоящему изобретению, имеет место второе сжатие посредством второй пары валиков после указанного первого сжатия. Второе сжатие выполняют посредством третьего валика и четвертого валика, предпочтительно образующих между собой второй зазор, куда вводят и где сжимают лист посредством указанной вторы пары валиков.

Второе сжатие предпочтительно имеет место дальше по ходу технологического процесса относительно первого сжатия в направлении транспортировки листа.

Предпочтительно, третий валик и четвертый валик имеют цилиндрическую форму и имеют соответственно третью ось вращения и четвертую ось вращения. Предпочтительно, третья ось вращения и четвертая ось вращения параллельны друг другу. Предпочтительно, третья ось вращения и четвертая ось вращения перпендикулярны направлению перемещения листа. Например, третья ось вращения и четвертая ось вращения параллельны ширине листа. Следовательно, первая ось вращения, вторая ось вращения, третья ось вращения и четвертая ось вращения предпочтительно параллельны друг другу.

В результате сжатия посредством второй пары валиков толщина листа дополнительно уменьшается со второй толщины до третьей толщины. После второй пары валиков, то есть после второго сжатия посредством второй пары валиков, третья толщина листа предпочтительно составляет от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 0,05 миллиметра. Более предпочтительно, третья толщина листа составляет от приблизительно 0,3 миллиметра до приблизительно 0,1 миллиметра. Третья толщина представляет собой конечную требуемую толщину листа. Таким образом, конечную толщину листа, а именно третью толщину, предпочтительно получают в многоступенчатом процессе. Может использоваться любое количество пар валиков. В результате обеспечивается улучшенное регулирование конечной толщины, поскольку размеры валиков могут легко регулироваться, и при втором сжатии обеспечивается возможность коррекции дополнительной «небольшой» неоднородности, полученной при первом сжатии.

Согласно способу по настоящему изобретению, могут быть предусмотрены более двух пар валиков. Это обеспечивает возможность достижения еще более прецизионного регулирования конечной толщины листа. Следовательно, лист может иметь множество промежуточных толщин, от первой толщины при формовании и до третьей, конечной, толщины. Достижение конечной толщины за несколько этапов обеспечивает возможность очень точного регулирования однородности самого листа. В нижеследующем варианте предусмотрены N пар валиков, где N ≥ 2. Первая пара валиков считается ближайшей к средству для литья листов, в то время как вторая пара валиков представляет собой последнюю пару валиков, и между указанными первой парой и второй парой размещены N-2 дополнительных пар валиков.

Предпочтительно, в случае N пар валиков давление, прикладываемое к листу парами валиков, увеличивается от первой пары валиков до второй пары валиков (= последней пары валиков в ряду), причем оно монотонно увеличивается при прохождении через N-2 пар валиков, расположенных между вышеуказанными вдоль направления перемещения листа.

Предпочтительно, этап формирования листа включает этап литья листа. Предпочтительно, этап формирования листа включает этап экструзии листа. Лист может быть сформирован любым известным способом. Настоящее изобретение может быть применимо к любой формирующей системе или способу для формирования листа из суспензии.

Предпочтительно, способ включает этап сушки листа во время этапа сжатия между валиками первой пары или во время этапа сжатия между валиками второй пары или между этапом сжатия между валиками первой пары и этапом сжатия между валиками второй пары. Предпочтительно, в ходе регулирования толщины листа посредством многоступенчатого сжатия, лист также сушат. Следовательно, указанные N пар валиков находятся в сушилке. Предпочтительно, сушку обеспечивают посредством сочетания горячих поверхностей валиков, находящихся в непосредственном контакте с листом, и горячего воздуха. Валики нагревают посредством горячей текучей среды, такой как пар. Предпочтительно, как температура горячей поверхности валика, контактирующей с высушиваемым листом, так и температура горячего воздуха составляют от приблизительно 40 градусов по Цельсию до приблизительно 250 градусов по Цельсию. Предпочтительно, в случае N пар валиков все валики включены в сушилку. Следовательно, этап сушки предпочтительно имеет место во время каждого из N этапов сжатия, а также во время перемещения листа от одной пары валиков к следующей паре валиков.

Предпочтительно, этап сжатия посредством пары валиков также повышает эффективность этапа сушки. Как правило, сушку выполняют с помощью горячей текучей среды. Сжатие обеспечивает возможность выдавливания из листа некоторого количества воды, и таким образом общая сушка занимает меньше времени или обеспечивается возможность использования горячей текучей среды с более низкой температурой для сушки.

Предпочтительно, способ включает этап вставки жесткого элемента между указанным первым валиком и листом, и этап изменения диаметра первого валика включает изменение давления, прикладываемого первым валиком к жесткому элементу. Первый валик может не находиться в непосредственном контакте с листом. Между листом и первым валиком может быть расположен жесткий элемент, такой как валик и, более предпочтительно, валик, диаметр которого является фиксированным и неизменяемым. Первый валик при изменении своего диаметра толкает жесткий элемент в направлении листа или от него, так что сжатие листа изменяется. Вставка жесткого элемента между первым валиком и листом является предпочтительной для постоянного сохранения поверхности, которая является локально плоской и находится в непосредственном контакте с листом. При наполнении или опорожнении первого валика его наружная поверхность может деформироваться, приобретая форму, отличную от цилиндрической. Следовательно, вставка жесткого элемента гарантирует, что поверхность, находящаяся в контакте с листом, будет всегда одной и той же, и лишь прикладываемое давление будет изменяться.

Настоящее изобретение также относится к установке для производств листа из содержащего алкалоиды материала, содержащему: резервуар, выполненный с возможностью вмещения суспензии, образованной содержащим алкалоиды материалом и водой; устройство формирования листа из указанной суспензии; первый валик и второй валик, образующие между собой зазор, в который вставляют лист для его сжатия; и механизм изменения диаметра первого валика.

Многие преимущества настоящего изобретения были изложены ранее и не будут описываться повторно в данном документе. Установка по настоящему изобретению содержит первую пару валиков, например, включенных в сушилку. Сжатие листа между валиками обеспечивает возможность изменения толщины листа. Следовательно, изменение диаметра первого валика обеспечивает возможность изменения толщины листа. Также может быть предусмотрено изменение диаметра обоих валиков; в этом случае каждый валик содержит устройство изменения диаметра, или одно и то же устройство изменения диаметра является активным на обоих из первого и второго валиков.

Предпочтительно, указанное устройство изменения диаметра содержит средство подачи текучей среды под давлением. Предпочтительно, указанные валики являются надувными, подобно шинам, так что они содержат наружную деформируемую оболочку, и таким образом обеспечивается возможность использования средства подачи текучей среды под давлением для изменения их диаметра путем надувания оболочки.

Предпочтительно, ширина указанного первого валика или второго валика по меньшей мере в два раза превышает ширину указанного резервуара. Ширина первого валика или второго валика определяется как размер первого валика или второго валика вдоль его оси вращения. Ширина резервуара представляет собой размер резервуара вдоль той же самой оси вращения. Предпочтительно, указанная ось вращения перпендикулярна направлению транспортировки листа. Вследствие того, что изменение диаметра валика может привести к некоторому изменению формы валика, в частности его плоскостности, предпочтительно чтобы ширина валика была «намного больше», чем ширина листа (которая часто соответствует ширине резервуара или зависит от нее), чтобы обеспечить возможность сжатия листа в наиболее плоской части валика, которая, как правило, представляет собой центральную часть. Таким образом предпочтительно, чтобы первый валик или второй валик был намного больше резервуара для суспензии, который определяет ширину листа, чтобы обеспечить возможность сжатия листа в центральной части первого валика или второго валика.

Предпочтительно, устройство формирования листа содержит литьевой аппарат. Предпочтительно, устройство формирования листа содержит экструзионный аппарат. В настоящем изобретении может использоваться любое устройство формирования листа, причем литье и экструзия являются наиболее широко используемыми и оптимальными для получения листа из содержащего алкалоиды материала.

Предпочтительно, установка содержит третий валик и четвертый валик, образующие между собой второй зазор, куда может быть вставлен лист, причем третий валик и четвертый валик расположены дальше по ходу технологического процесса относительно первого валика и второго валика в направлении перемещения листа.

Предпочтительно, второй зазор меньше, чем первый зазор. В случае N пар валиков первый зазор в первой паре валиков, ближайшей к устройству формирования листа, является наибольшим по ширине, а второй зазор во второй паре валиков является наименьшим. Остальные N-2 пар валиков имеют зазоры, ширина которых находится между шириной первого зазора и шириной второго зазора.

Предпочтительно, первая пара валиков содержит первый валик и второй валик, и вторая пара валиков содержит третий валик и четвертый валик, причем диаметр первого валика больше, чем диаметр третьего валика. В случае N пар валиков диаметр валиков предпочтительно уменьшается вдоль направления перемещения листа. В результате обеспечивается улучшенное регулирование толщины листа. Предпочтительно, уменьшение диаметра валиков, в свою очередь, определяет уменьшение поверхности контакта между валиками и листом, и в результате достигается более точное регулирование и контроль толщины.

Предпочтительно, ширину зазора между валиками уменьшают путем перемещения валиков ближе друг к другу.

Предпочтительно, первая пара валиков содержит первый валик и второй валик, и вторая пара валиков содержит третий валик и четвертый валик, причем наружная поверхность третьего валика имеет более высокую твердость, чем наружная поверхность первого валика. Твердость представляет собой показатель сопротивления локализованной пластической деформации, вызываемой либо механическим вдавливанием, либо истиранием. Некоторые материалы являются более твердыми, чем другие. В зависимости от материала, валики могут иметь разную твердость. Твердость в случае стальных валиков предпочтительно составляет от приблизительно 1 до приблизительно 50 HRC (по шкале Роквелла), твердость в случае пластмассовых валиков предпочтительно составляет от приблизительно D10 до приблизительно D100 (твердость на дюрометре по Шору), твердость в случае резиновых валиков предпочтительно составляет от приблизительно A10 до приблизительно A100 (твердость на дюрометре по Шору). Валики могут быть выполнены из металла, пластмассы или резины. Поверхность валиков может быть покрыта слоями различных материалов, имеющими различную твердость. Предпочтительно, в случае N пар валиков твердость пар валиков увеличивается от первой пары валиков к N-й паре валиков в направлении перемещения листа (направление транспортировки).

Предпочтительно, установка содержит датчик толщины для измерения толщины листа, причем указанное устройство изменения диаметра изменяет диаметр первого или второго валика на основе выходного сигнала указанного датчика толщины. Предпочтительно, присутствует контур обратной связи для уточнения сигналов, поступающих от датчика, и изменения диаметра валика соответствующим образом.

Предпочтительно, установка также содержит подвижную опору, приводимую в движение посредством первого или второго валика первой пары валиков. Предпочтительно, имеется подвижная опора для транспортировки листа вдоль направления транспортировки. Предпочтительно, указанная лента приводится в движение посредством одного из валиков первой пары. Предпочтительно, подвижная опора заканчивается после первой пары валиков. Предпочтительно, в случае N пар валиков подвижная опора проходит в направлении транспортировки листа, проходящего через данное количество валиков. Предпочтительно, после первой пары валиков или второй пары валиков лист является «твердым», так что он является самоподдерживающимся и может приводиться в движение посредством моторизованной пары валиков через следующие валики. Предпочтительно, подвижная опора заканчивается между первым и вторым валиками.

Предпочтительно, установка содержит жесткий элемент, расположенный в зазоре между первым валиком и вторым валиком, так что лист вставляют между вторым валиком и указанным жестким элементом. Зазор между первым валиком и вторым валиком является «большим», так что обеспечивается возможность вставки другого элемента, такого как дополнительный валик. Изменение диаметра первого валика изменяет давление, прикладываемое жестким элементом к листу.

Конкретные варианты осуществления будут далее описаны лишь на примерах со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг. 1 - блок-схема способа получения суспензии для гомогенизированного табачного материала согласно настоящему изобретению;

Фиг. 2 - блок-схема варианта способа, показанного на Фиг. 1;

Фиг. 3 - блок-схема способа производства гомогенизированного табачного материала согласно настоящему изобретению;

Фиг. 4 - увеличенный вид одного из этапов способа, показанного на Фиг. 1, 2 или 3;

Фиг. 5 - увеличенный вид одного из этапов способа, показанного на Фиг. 1, 2 или 3;

Фиг. 6 - схематический вид установки для выполнения способа по Фиг. 1 и 2;

Фиг. 7 - схематический вид установки для выполнения способа по Фиг. 3; и

Фиг. 8 - схематический вид спереди еще одного варианта осуществления деталей установки по настоящему изобретению.

С первоначальной ссылкой на Фиг. 1 представлен способ производства листа из содержащего алкалоиды материала, в данном примере - гомогенизированного табачного листа, из суспензии согласно настоящему изобретению. Первый этап способа по настоящему изобретению представляет собой этап 100 выбора типов табака и сортов табака для использования в табачной смеси для производства гомогенизированного табачного материала. Типы табака и сорта табака, используемые в настоящем способе, представляют собой, например, светлый табак, темный табак, ароматический табак и табачный наполнитель.

Лишь выбранные типы табака и сорта табака, предназначенные для использования в производстве гомогенизированного табачного материала, подлежат обработке в соответствии со следующими этапами способа по настоящему изобретению.

Способ включает дополнительный этап 101, на котором осуществляют укладку выбранного табака. Данный этап может включать проверку целостности табака, например, сорта и количества, которые могут быть подтверждены, например, с помощью считывателя штрихового кода для отслеживания продукта и обеспечения возможности оперативного контроля. После сбора и сушки табачному листу присваивают сорт, который описывает положение стебля, качество и цвет.

Кроме того, этап 101 укладки может также включать, в случае отгрузки табака в производственные помещения для производства гомогенизированного табачного материала, распаковывание или вскрытие корпусов ящиков с табаком. Затем распакованный табак предпочтительно подают на взвешивающую станцию с целью его взвешивания.

Кроме того, этап 101 укладки табака может, при необходимости, включать резку кип, поскольку табачные листья обычно транспортируют в кипах в случае их упаковывания в ящики и перевозки на судне.

Табачные кипы разделяют в зависимости от типа табака. Например, может иметь место линия обработки для табака каждого типа. Таким образом, следующие этапы выполняют для табака каждого типа, как подробно описано ниже. Эти этапы могут выполняться последовательно по каждому сорту, так что требуется лишь одна производственная линия. В качестве альтернативы, табаки разных типов могут обрабатываться на раздельных линиях. Это может быть предпочтительным, если для табаков некоторых типов этапы обработки отличаются. Например, в традиционных первичных процессах обработки табака табаки светлого и темного типа обрабатываются по меньшей мере частично в отдельных процессах, поскольку в темный табак часто добавляют дополнительный соус. Тем не менее, согласно настоящему изобретению, к смешанному табачному порошку предпочтительно не добавляют никакого соуса до формирования гомогенизированного табачного полотна.

Кроме того, способ по настоящему изобретению включает этап 102 крупного измельчения табачных листьев.

Согласно варианту способа по настоящему изобретению, после этапа 101 укладки табака и до этапа 102 крупного измельчения табака выполняют дополнительный этап резки, не показанный на чертежах. На этапе резки табак режут на полоски, имеющие средний размер от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 100 миллиметров.

Предпочтительно, после этапа резки выполняют этап удаления нетабачного материала из указанных полосок (не показано на Фиг. 1).

Затем нарезанный табак транспортируют в направлении этапа 102 крупного измельчения. Предпочтительно, регулируют и измеряют скорость потока табака, подаваемого в мельницу для крупного измельчения полосок табачного листа.

На этапе 102 крупного измельчения измельчают табачные полоски до частиц с размером от приблизительно 0,25 миллиметра до приблизительно 2 миллиметров. На данном этапе табачные частицы все еще сохраняют свои клетки, по существу, неповрежденными, и результирующие частицы не создают существенных проблем при транспортировке.

Под размером частиц содержащего алкалоиды материала подразумевается размер Dv95. Каждое из перечисленных выше значений указывает размер Dv95 частиц. Буква «v» в Dv95 означает, что имеется в виду объемное распределение. Использование объемных распределений вводит понятие эквивалентной сферы. Эквивалентная сфера - это сфера, которая равноценна реальной частице в отношении свойства, которое мы измеряем. Таким образом, в случае способов, основанных на рассеянии света, она представляет собой сферу, которая будет создавать такие же интенсивности рассеяния, что и реальная частица. По существу, это сфера, имеющая такой же объем, что и частица. Кроме того, цифра «95» в Dv95 обозначает диаметр, при котором девяносто пять процентов распределения имеют меньший размер частиц и пять процентов имеют больший размер частиц. Таким образом, размер частиц представляет собой такой размер согласно объемному распределению, при котором 95 процентов частиц имеют диаметр (соответствующей сферы, имеющей, по существу, такой же объем, что и частица) меньше, чем заявленное значение. Размер частиц, равный 60 микронам, означает, что 95 процентов частиц имеют диаметр менее чем 60 микрон, причем указанный диаметр представляет собой диаметр сферы, имеющей соответствующий объем.

Предпочтительно, после этапа 102 крупного измельчения табачные частицы транспортируют, например, путем пневматического перемещения на этап 103 смешивания. В качестве альтернативы, этап 103 смешивания может быть выполнен до этапа 102 крупного измельчения или, при его наличии, до этапа резки, или, в качестве альтернативы, между этапом резки и этапом 102 крупного измельчения.

На этапе 103 смешивания смешивают все крупноизмельченные табачные частицы табаков разных типов, выбранных для табачной смеси. Следовательно, этап 103 смешивания представляет собой единственный такого рода этап для табаков всех выбранных типов. Это означает, что после этапа смешивания существует необходимость лишь в одной производственной линии для табаков всех различных типов.

На этапе 103 смешивания предпочтительно выполняют смешивание табаков различных типов в виде частиц.

После этапа 103 смешивания выполняют этап 104 тонкого измельчения до табачного порошка со средним размером частиц от приблизительно 0,03 миллиметра до приблизительно 0,12 миллиметра. На данном этапе 104 тонкого измельчения уменьшают размер табачных частиц до размера частиц порошка, подходящего для приготовления суспензии. После данного этапа 104 тонкого измельчения клетки табака оказываются по меньшей мере частично разрушенными, и табачный порошок может стать липким. Размер частиц порошка соответствует размеру Dv95, как описано выше.

Полученный таким образом табачный порошок может быть немедленно использован для получения табачной суспензии. В качестве альтернативы, может быть включен дополнительный этап хранения табачного порошка, например, в соответствующих емкостях (не показано).

Далее, со ссылкой на Фиг. 2 представлен способ изготовления гомогенизированного табачного полотна по настоящему изобретению. После этапа 104 тонкого измельчения табачный порошок используют на следующем этапе 105 приготовления суспензии. До начала или во время этапа 105 приготовления суспензии способ по настоящему изобретению включает два дополнительных этапа: этап 106 приготовления пульпы, на котором целлюлозные волокна 5 и воду 6 перерабатывают в пульпу для однородного распределения и рафинирования волокон в воде, и этап 107 приготовления суспензии, на котором предварительно смешивают вещество 7 для образования аэрозоля и связующее 8. Предпочтительно, вещество 7 для образования аэрозоля содержит глицерин, и связующее 8 содержит гуар. Предпочтительно, этап 107 приготовления суспензии включает предварительное смешивание гуара и глицерина без добавления воды.

Этап 105 приготовления суспензии предпочтительно включает перемещение раствора предварительно смешанных вещества для образования аэрозоля и связующего в смесительную емкость для приготовления суспензии и перемещение пульпы в указанную смесительную емкость для приготовления суспензии. Кроме того, этап приготовления суспензии включает дозированную подачу табачной порошковой смеси, вместе с пульпой и суспензией гуара и глицерина, в указанную смесительную емкость для приготовления суспензии. Более предпочтительно, данный этап также включает обработку суспензии посредством мешалки с высоким усилием сдвига для обеспечения однородности и гомогенности суспензии.

Предпочтительно, этап 105 приготовления суспензии также включает этап добавления воды, на котором добавляют воду в суспензию с получением требуемой вязкости и влажности.

С целью получения гомогенизированного табачного полотна, предпочтительно транспортируют суспензию, полученную согласно этапу 105, в литьевой короб, где ее перемешивают и затем подвергают литью на этапе 108 литья. Предпочтительно, этот этап 108 литья включает транспортировку суспензии на литьевую станцию и литье суспензии на опору с образованием полотна. Предпочтительно, во время литья регулируют толщину, влажность и плотность литого полотна сразу же после литья и, более предпочтительно, также осуществляют их непрерывное отслеживание и регулирование с обратной связью с использованием устройств измерения параметров суспензии в течение всего процесса.

Предпочтительно, выбирают требуемую толщину листа.

Затем сушат гомогенизированное литое полотно на этапе 111 сушки, включающем равномерную и постепенную сушку литого полотна, например, на бесконечной стальной ленте из нержавеющей стали. Бесконечная стальная лента из нержавеющей стали может содержать независимо регулируемые зоны. Предпочтительно, этап сушки включает мониторинг температуры литого листа в каждой зоне сушки для обеспечения плавного профиля сушки в каждой зоне сушки и нагрев опоры, на которой формируется гомогенизированное литое полотно. Предпочтительно, профиль сушки представляет собой так называемый TLC-профиль сушки.

Во время этапа 111 сушки имеет место первый этап 109 сжатия. Первый этап сжатия имеет место при нахождении листа на ленте. Сжатие осуществляется между валиками первой пары, между которыми образован первый зазор, куда вставляется и где сжимается лист. После первого сжатия лист может быть снят с ленты с тем, чтобы в дальнейшем лист был свободно стоящим. После этапа 109 сжатия зазор между валиками может быть изменен в случае, если результирующая толщина листа не является требуемой толщиной. Таким образом, имеет место этап 110, на котором изменяют диаметр одного или обоих валиков.

В предпочтительном варианте осуществления лист также подвергают второму этапу 110а сжатия, следующему за первым этапом 109, также между двумя валиками, образующими между собой второй зазор. Предпочтительно, второй зазор меньше, чем первый. Это второе сжатие предпочтительно имеет место также во время сушки. В конце этапов сжатия получают требуемую толщину листа. Предпочтительно, второй зазор также может быть изменен путем изменения диаметра валиков второй пары. Эта толщина листа может быть дополнительно изменена в результате процесса сушки.

В конце этапа 111 сушки полотна выполняют этап мониторинга (не показан) для измерения содержания влаги и количества дефектов, присутствующих в высушенном полотне.

Гомогенизированное табачное полотно, которое было высушено до целевого содержания влаги, затем предпочтительно наматывают на этапе 112 намотки, например, с образованием одного исходного рулона. Данный исходный рулон может затем использоваться для производства меньших рулонов путем продольной резки в процессе формирования малых рулонов. Указанные меньшие рулоны могут затем использоваться для производства генерирующих аэрозоль изделий (не показаны).

Если в дальнейшем процессе требуется лист, имеющий другую толщину, то может быть изменено расстояние между валиками, используемыми на первых этапах сжатия, вторых этапах сжатия и третьих этапах сжатия, то есть ширина первого зазора, второго зазора или третьего зазора может быть изменена с целью изменения толщины листа после этапа 111 сушки.

Способ производства суспензии для гомогенизированного табачного материала согласно Фиг. 1 выполняют с использованием установки 200 для производства суспензии, схематически показанной на Фиг. 3. Установка 200 содержит станцию 201 приема табака, на которой происходит накопление, разборка кип, взвешивание и проверка табаков различных типов. При необходимости, если табак был отгружен в картонных коробках, то на станции 201 приема выполняют удаление картонных коробок, содержавших табак. Участок 201 приема табака также при необходимости содержит блок разделения кип табака.

На Фиг. 3 показана производственная линия лишь для табака одного типа, однако такое же оборудование может присутствовать для табака каждого типа, используемого в полотне из гомогенизированного табачного материала согласно настоящему изобретению, в зависимости от того, когда выполняют этап смешивания. Далее табак вводят в резательное устройство 202 для выполнения этапа резки. Резательное устройство 202 может представлять собой, например, стержневое резательное устройство. Резательное устройство 202 предпочтительно выполнено с возможностью работы с кипами всех размеров для разрыхления табачных полосок и резки полосок на более мелкие кусочки. Кусочки табака на каждой производственной линии транспортируют, например, посредством пневматического транспорта 203 к мельнице 204 для выполнения этапа 102 крупного измельчения. Предпочтительно, во время транспортировки осуществляют управление таким образом, чтобы отсортировывать инородный материал в табачных кусочках. Например, наряду с пневматическим транспортом для нарезанного табака могут присутствовать система удаления шпагата с конвейера, сепаратор тяжелых частиц и металлодетектор, совместно обозначенные цифрой 205 на сопроводительном чертеже.

Мельница 204 выполнена с возможностью крупного измельчения табачных полосок до размера от приблизительно 0,25 миллиметра до приблизительно 2 миллиметров. Скорость вращения ротора мельницы может регулироваться и меняться в зависимости от скорости потока табачных кусочков.

Предпочтительно, после мельницы 204 крупного измельчения расположен буферный бункер 206 для однородного регулирования массового расхода. Кроме того, мельница 204 предпочтительно оснащена искровыми детекторами и системой 207 аварийного выключения для целей безопасности.

Из мельницы 204 табачные частицы транспортируют, например, посредством пневматического транспорта 208 к смесителю 210. Смеситель 210 предпочтительно содержит бункер, в котором находится соответствующая система управления клапанами. В смеситель вводят все табачные частицы табаков всех различных типов, которые были выбраны для заданной смеси. В смесителе 210 табачные частицы смешивают с получением однородной смеси. Из смесителя 210 смесь табачных частиц транспортируют к станции 211 тонкого измельчения.

Станция 211 тонкого измельчения представляет собой, например, ударную сортировочную мельницу с надлежащим образом спроектированным вспомогательным оборудованием для получения тонкоизмельченного табачного порошка согласно надлежащим спецификациям, то есть табачного порошка с размером Dv95 частиц от приблизительно 0,03 миллиметра до приблизительно 0,12 миллиметра. После станции 211 тонкого измельчения расположена пневматическая линия 212, выполненная с возможностью транспортировки тонкоизмельченного табачного порошка к буферному порошковому бункеру 213 для непрерывной подачи к расположенному дальше по ходу технологического процесса резервуару 214 для периодического перемешивания суспензии, где осуществляется процесс приготовления суспензии.

Суспензию, которая была приготовлена с использованием вышеописанного табачного порошка на этапах 100-105 способа по настоящему изобретению, предпочтительно подвергают также предварительному литью на литьевой станции 300, как показано на Фиг. 4.

Суспензию из буферного резервуара (не показан) перемещают с помощью подходящего насоса со средствами точного регулирования и измерения расхода к литьевой станции 300. Литьевая станция 300 предпочтительно содержит следующие секции. Узел 301 с коробом и лопаткой для прецизионного литья суспензии, в котором осуществляется литье суспензии на основу 303, такую как стальная лента из нержавеющей стали, с требуемой однородностью и толщиной для надлежащего формирования полотна, принимает суспензию от насоса. Основная сушилка 302, содержащая зоны или секции сушки, выполнена с возможностью сушки литого табачного полотна. Предпочтительно, отдельные зоны сушки имеют средства парового нагрева на нижней стороне опоры, средства нагрева нагретым воздухом сверху от опоры и регулируемые средства управления выпуском воздуха. Внутри основной сушилки 302 гомогенизированное табачное полотно сушат до требуемой конечной влажности на опоре 303.

Как показано более подробно на Фиг. 5, подвижная опора 303 содержит непрерывную стальную ленту из нержавеющей стали, содержащую барабанный узел. Узел 301 с коробом и лопаткой для прецизионного литья суспензии содержит литьевую лопатку 304 и литьевой короб 305. Предпочтительно, стальная лента 303 надета на пару противоположных барабанов 306, 307. Литье суспензии осуществляют на стальную ленту на барабане 306 посредством литьевой лопатки 304, в результате чего образуется непрерывный лист 10 из гомогенизированного табачного материала.

Литая суспензия 10 приводится в движение с помощью стальной ленты 303 вдоль направления литья, указанного стрелкой 24 на Фиг. 5, и поступает в сушилку 302, где она подвергается постепенному нагреву и однородной сушке. На Фиг. 5 сушилка 302 изображена лишь частично.

Поступающую суспензию 11 вводят в литьевой короб 305 через вход (не показан), в частности трубу, соединенную с боковой стенкой 14 литьевого короба 305, в результате чего эта поступающая суспензия 11 размещается вблизи дна литьевого короба 305.

Суспензию 11 из буферных баков (не показаны на чертежах) перемещают в литьевой короб 305 обычно посредством насоса (не показан на чертежах). Предпочтительно, насос содержит регулятор (не показан на чертежах) расхода для регулирования количества суспензии 11, вводимой в литьевой короб 305. Насос предпочтительно выполнен с возможностью обеспечения того, чтобы время перемещения суспензии поддерживалось на минимально необходимом уровне.

Количество суспензии 11 в литьевом коробе 305 имеет заданный уровень, который предпочтительно поддерживается, по существу, постоянным или в пределах заданного диапазона. С целью поддержания количества суспензии 11, по существу, на одном и том же уровне, насос регулирует расход суспензии 11, поступающей в литьевой короб 305.

Литьевая лопатка 304 связана с литьевым коробом 305 с целью литья суспензии. Литьевая лопатка 304 имеет основной размер, который представляет собой ее продольную ширину. Литьевая лопатка имеет первую ось, которая расположена вдоль ее продольного направления.

Между литьевой лопаткой 304 и стальной лентой 303 присутствует зазор, размеры которого определяют, помимо всего прочего, начальную толщину литого полотна 10 из гомогенизированного табачного материала при литье, далее именуемую начальной толщиной. Эту начальную толщину предпочтительно контролируют, например, с помощью подходящего датчика 15 (см. Фиг. 4), который предпочтительно имеет контур обратной связи с литьевой лопаткой 304. Зазор, образованный между литьевой лопаткой и стальной лентой, может быть изменен на основе сигналов, выдаваемых датчиком 15.

Литьевая лопатка 304 и лента 303 обращены друг к другу, и лента частично расположена ниже литьевой лопатки 304. Барабан 306 перемещает ленту 303 и предпочтительно вращается в направлениях, указанных стрелками 24 и 26.

Литьевая станция 300 литья также содержит первую пару валиков 310, образованную вторым барабаном 307 в качестве первого валика и вторым валиком 308. Первый валик 307 и второй валик 308 образуют между собой первый зазор 311. Литьевая станция 300 также содержит блок 400 управления и исполнительный механизм 19, соединенные с первой парой 310 валиков для изменения образованного между ними зазора 311.

Лента также надета по окружности на второй барабан 307, имеющий диаметр 17. Второй барабан 307 образует часть первой пары 310 валиков, при этом первый валик 307 представляет собой второй барабан, а второй валик 308 имеет диаметр 18 и расположен по вертикали над первым валиком 307. Два указанных валика образуют между собой первый зазор 311, имеющий изменяемую величину. Первая пара 310 валиков расположена внутри сушилки 302. Лист вставляют в зазор 311 и сжимают таким образом, чтобы удалить воду из листа. Толщина листа после первой пары 310 валиков именуется первой толщиной и обозначена через t_1.

Зазор 311 может быть изменен путем изменения диаметра валиков, а именно либо диаметр 17 первого валика 307, либо обоих диаметров 17, 18 первого и второго валиков 307, 308. Для изменения диаметра 17 или 18 предпочтительно датчик 16 определяет толщину листа дальше по ходу технологического процесса относительно первой пары 310 валиков в направлении транспортировки листа и, если толщина не совпадает с требуемой толщиной или если требуется изменение толщины, то контур обратной связи приводит в действие исполнительный механизм 19 для изменения диаметра 17 или 18.

Например, блок 400 управления может принимать от датчика 16 сигналы, относящиеся к толщине листа 10, и приводить в действие исполнительный механизм 19 в случае, если результаты измерения толщины не совпадают с требуемыми. В качестве альтернативы, исполнительный механизм 19 может быть приведен в действие блоком 400 управления, если требуется изменение толщины.

Изменение диаметра представлено на Фиг. 7. Валик 307 изменяет свой диаметр, например, он расширяется от диаметра 17 до диаметра 17’, становясь первым валиком 307’. Стрелки 20 показывают равномерное расширение поверхности валика, вызванное, например, текучей средой под давлением, вводимой внутрь валика 307.

Первая пара 310 валиков может быть первой из ряда, включающего N пар валиков, где N ≥ 2. Например, на Фиг. 6, где N=3, присутствует первая пара 310 валиков, вторая пара 312 валиков (последняя пара валиков перед выходом листа из сушилки) и третья пара 313 валиков, расположенная между первой парой валиков и второй парой валиков. Вторая пара валиков образована третьим валиком 314 и четвертым валиком 315, образующими между собой второй зазор 316. Третий валик 314 имеет диаметр 24, и второй валик 315 имеет диаметр 25. Толщина листа после второй пары валиков именуется второй толщиной и обозначается через t_2. Третья пара валиков, расположенная между первой парой 310 валиков и второй парой 312 валиков, образована пятым валиком 317 и шестым валиком 318, образующими между собой второй зазор 319. Пятый валик 317 имеет диаметр 27, и шестой валик 318 имеет диаметр 28. Толщина листа после третьей пары валиков именуется третьей толщиной и обозначается через t₃. Каждая пара валиков имеет зазор между валиками, образующими данную пару. Ширина зазоров между валиками пар монотонно уменьшается от первой пары валиков до второй пары валиков. Это означает, что первый зазор 311 шире, чем третий зазор 319, который, в свою очередь, шире, чем второй зазор 316. Аналогичным образом, первая толщина листа 10 уменьшается от наибольшей толщины t₁ после первой пары 310 валиков до наименьшей толщины t₂ после второй пары 312 валиков.

Иначе говоря, t₁> t₃> t₂. Предпочтительно, все валики, расположенные ниже листа 10 во всех парах 310, 312, 313, могут изменять свой диаметр. Диаметр 17 первого валика 317 может быть изменен. Диаметр 27 пятого валика 317 может быть изменен, и диаметр 24 третьего валика 314 может быть заменен.

Предпочтительно, диаметры валиков также уменьшаются от первой пары 310 валиков до второй пары 312 валиков (которые имеют наименьший диаметр). Валики третьей пары 313 имеют промежуточный диаметр между диаметрами валиков первой пары и валиков второй пары.

Толщину t₂ листа после второй пары 312 валиков предпочтительно контролируют, например, с помощью подходящего датчика 16, расположенного дальше по ходу технологического процесса относительно сушилки 302 (см. Фиг. 4 и 5) в направлении перемещения ленты 303. Предпочтительно, присутствует контур обратной связи между датчиком 16, контролирующим толщину t₂, и первым зазором 311, вторым зазором 316 и третьим зазором 319 между валиками первой пары 310, валиками второй пары 312 и валиками третьей пары 313 соответственно. Эти зазоры 311, 316, 319 могут регулироваться в соответствии с сигналами, передаваемыми датчиком 16. Толщина листа может контролироваться в различных местах. На Фиг. 8 показан еще один вариант осуществления настоящего изобретения. Первая пара 310 валиков содержит не только первый валик 307 и второй валик 308, но также и дополнительный жесткий валик 500, находящийся в контакте с листом 10. Таким образом, лист 10 находится в контакте с дополнительным жестким валиком 500 и вторым валиком 308. При изменении диаметра первого валика 307, например, в результате его наполнения или опорожнения, давление, прикладываемое жестким валиком 500 к листу 10, также изменяется. Жесткий валик 500 расположен внутри первого зазора 311.

Дальше по ходу технологического процесса относительно сушилки 302 высушенный лист может наматываться в виде рулона (не показан), предназначенного для хранения и дальнейшего использования для производства генерирующих аэрозоль изделий.

Группа изобретений относится к установке для производства листа из содержащего алкалоиды материала для генерирующего аэрозоль изделия и способу производства листа из содержащего алкалоиды материала. Способ производства листа из содержащего алкалоиды материала для генерирующего аэрозоль изделия включает этапы, на которых: смешивают содержащий алкалоиды материал с водой с образованием суспензии; формируют лист из суспензии; сжимают лист между первым валиком и вторым валиком, причем первый валик и второй валик образуют между собой зазор, куда вставляют лист, с образованием сжатого листа, имеющего требуемую толщину; изменяют диаметр первого валика для изменения требуемой толщины сжатого листа. Технический результат – точное регулирование и контроль толщины листа. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ производства листа из содержащего алкалоиды материала для генерирующего аэрозоль изделия, при котором:

смешивают содержащий алкалоиды материал с водой с образованием суспензии;

формируют лист из суспензии;

сжимают лист между первым валиком и вторым валиком, причем первый валик и второй валик образуют между собой зазор, куда вставляют лист, с образованием сжатого листа, имеющего требуемую толщину; и

изменяют диаметр первого валика для изменения требуемой толщины сжатого листа.

2. Способ по п. 1, при котором изменение диаметра первого валика включает изменение ширины зазора.

3. Способ по п. 1 или 2, при котором изменение диаметра первого валика включает наполнение или опорожнение первого валика.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, при котором в начале этапа сжатия листа содержание воды в листе составляет от 60 до 85 процентов от общего веса листа.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, при котором:

изменяют диаметр первого валика или второго валика в зависимости от требуемой толщины листа, содержащего алкалоиды.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, при котором:

сушат лист во время этапа сжатия между первым валиком и вторым валиком.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, при котором:

регулируют температуру первого валика или второго валика.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, при котором:

дополнительно сжимают лист, сжатый первым валиком и вторым валиком, между третьим валиком и четвертым валиком.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, при котором:

вставляют жесткий элемент между первым валиком и листом;

причем на этапе изменения диаметра первого валика:

изменяют давление, прикладываемое первым валиком к жесткому элементу.

10. Установка для производства листа из содержащего алкалоиды материала для генерирующего аэрозоль изделия, содержащая:

резервуар, выполненный с возможностью вмещения суспензии, образованной содержащим алкалоиды материалом и водой;

устройство формирования листа для формирования листа из указанной суспензии;

первый валик и второй валик, причем первый валик и второй валик образуют между собой зазор, куда вставляется лист для сжатия листа;

устройство изменения диаметра для изменения диаметра первого валика.

11. Установка по п. 10, в которой устройство изменения диаметра содержит средство подачи текучей среды под давлением.

12. Установка по п. 10 или 11, в которой устройство формирования листа содержит литьевой аппарат или экструзионный аппарат.

13. Установка по любому из пп. 10-12, содержащая третий валик и четвертый валик, образующие между собой второй зазор, куда может быть вставлен лист, причем третий валик и четвертый валик расположены дальше по ходу технологического процесса относительно первого и второго валиков в направлении перемещения листа.

14. Установка по любому из пп. 10-13, содержащая датчик толщины для измерения толщины листа, причем устройство изменения диаметра изменяет диаметр первого валика или второго валика на основе выходного сигнала датчика толщины.

15. Установка по любому из пп. 10-14, содержащая жесткий элемент, расположенный в зазоре между первым валиком и вторым валиком, так что лист вставляют между вторым валиком и жестким элементом.