KR102554072B1 - 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치에 관한 것으로 상기 주조 시스템은
- 상기 균질화 담배 물질의 슬러리를 함유하는 데 적응된 주조 박스로서, 이로부터 상기 슬러리의 주조 웹이 주조되는, 주조 박스;
- 상기 주조 웹을 건조하는 데 적응된 제1 건조 섹션;
- 상기 주조 박스로부터 상기 슬러리를 주조함으로써 형성된 주조 웹을 수용하고, 이를 상기 제1 건조 섹션에 운송하기 위한 이동 가능한 지지체;
- 상기 이동 가능한 지지체를 이동시키고, 드럼과 상기 이동 가능한 지지체 사이의 열 교환을 허용하는 데 적응된 드럼; 및
- 상기 드럼을 냉각하기 위한 제1 온도 제어 수단으로서, 상기 주조 웹이 상기 주조 박스로부터 상기 지지체 상에 수용되는 위치에서의 상기 이동 가능한 지지체의 온도와 상기 주조 박스에서의 상기 슬러리의 온도 사이의 온도 차이가 약 0 ℃ 내지 약 30 ℃에 포함되는, 제1 온도 제어 수단을 포함한다.

Description

균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조 장치{APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF A CAST WEB OF HOMOGENIZED TOBACCO MATERIAL}

본 발명은 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들어, 궐련 또는 "가열 비연소(heat-not-burn)" 유형의 담배 함유 제품과 같은 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조 장치에 관한 것이다.

오늘날, 담배 제품의 제조에서는, 담배 잎 이외에도, 균질화 담배 물질이 사용된다. 이 균질화 담배 물질은 통상적으로 담배 줄기 또는 담배 가루 등과 같이 절단 필러의 제조에 덜 적합한 담배 식물의 부분으로 제조된다. 통상적으로, 담배 가루는 제조 중에 담배 잎을 취급하는 동안 부산물로서 생성된다.

가장 보편적으로 사용되는 균질화 담배 물질의 형태는 재생 담배 시트(reconstituted tobacco sheet) 및 캐스트 리프(cast leaf)이다. 균질화 담배 물질 시트를 형성하는 공정은, 일반적으로 담배 가루와 결합제가 슬러리를 형성하여 혼합되는 단계를 포함한다. 그 다음, 슬러리를 사용하여 담배 웹을 생성하며, 예컨대, 움직이는 금속 벨트 상으로 점성 슬러리를 주조하여 소위 캐스트 리프를 제조한다. 대안적으로, 점도가 낮고 수분 함량이 높은 슬러리를 사용하여 제지 공정과 유사한 공정에서 재구성한 담배를 생산할 수 있다. 일단 제조되면, 균질화 담배 웹은 궐련 및 기타 흡연 물품에 적합한 담배 절단 필러를 제조하기 위해 전체 잎담배와 유사한 방식으로 절단될 수 있다. 이와 같은 균질화 담배의 제조 공정은 예컨대 유럽 특허 EP 0565360에 개시되어 있다.

"가열 비연소" 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸 형성 기재는 에어로졸을 형성하기는 하지만 담배 물질의 연소를 방지하기 위해 비교적 낮은 온도로 가열된다. 또한, 균질화 담배 물질에 존재하는 담배는 통상적으로 유일한 "담배"이거나, 이러한 "가열 비연소" 에어로졸 발생 물품의 균질화 담배 물질에 존재하는 대부분의 담배를 포함한다. 이는 이러한 "가열 비연소" 에어로졸 발생 물품에 의해 발생되는 에어로졸 조성물이 실질적으로 균질화 담배 물질에만 기초한다는 것을 의미한다. 그러므로, 예를 들어, 에어로졸의 맛의 제어를 위해서는 예를 들어, 균질화 담배 물질의 조성을 잘 제어하는 것이 중요하다.

슬러리의 물리적 특성, 예를 들어 일관성, 점도, 섬유 크기, 입자 크기, 슬러리의 수분 또는 수명에서의 변화로 인해, 표준 주조 방법 및 장치는 균질화 담배의 웹의 주조 동안 지지체 상으로의 슬러리의 도포에서의 의도되지 않은 변화를 초래할 수 있다. 최적화되지 않은 주조 상태 및 장치는 균질화 담배의 주조 웹의 불균질성 및 결함을 초래할 수 있다.

균질화 담배 웹에서의 불균질성은 에어로졸 발생 물품의 제조시 균질화 담배 웹의 후속 취급에서의 어려움을 초래할 수 있다. 예를 들어, 불균질성은 웹의 제조 동안 또는 웹의 추가 처리 동안 웹의 찢어짐 또는 심지어 웹의 파열을 초래할 수 있다. 이것은 다시 예를 들어, 기계 멈춤을 초래할 수 있다. 또한, 불균일한 담배 웹은 동일한 균질화 담배 웹으로부터 제조된 에어로졸 발생 물품들 간에 에어로졸 전달에 있어서 의도하지 않은 차이를 유발할 수 있다.

따라서, 특히 이러한 가열 에어로졸 발생 물품의 상이한 가열 특성 및 에어로졸 형성 요구에 적응된 "가열 비연소" 유형의 가열 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 균질화 담배 물질의 새로운 제조 장치가 필요하다.

제1 양태에 따라, 본 발명은 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조 장치에 관한 것으로, 상기 장치는, 상기 균질화 담배 물질의 슬러리를 함유하는 데 적응되고 상기 슬러리의 주조 웹이 주조될 수 있는 주조 박스; 상기 주조 웹을 건조하는데 적응된 제1 건조 섹션; 상기 주조 박스로부터 상기 슬러리를 주조함으로써 형성된 주조 웹을 수용하고, 상기 주조 웹을 상기 제1 건조 섹션에 운송하기 위한 이동 가능한 지지체; 및 상기 이동 가능한 지지체를 이동하는 데 적응된 드럼을 포함한다. 본 발명에 따라, 드럼은 상기 드럼과 상기 이동 가능한 지지체 사이의 열 교환을 허용하는 데 적응되고, 상기 장치는, 상기 주조 웹이 상기 주조 박스로부터 상기 지지체 상으로 수용되는 위치에서 상기 이동 가능한 지지체의 온도와 상기 주조 박스에서의 상기 슬러리의 온도 사이의 온도 차이가 약 0 ℃ 내지 약 30 ℃에 포함되도록 상기 드럼을 냉각하기 위한 제1 온도 제어 수단을 더 포함한다.

균질화 담배 물질은 슬러리를 얻기 위해 여러 성분을 물과 혼합함으로써 형성된다. 추가 단계에서, 균질화 물질의 연속 웹은 슬러리를 지지체 상에 주조함으로써 지지체 상에서 생성된다. 균질화 담배 물질의 결과물이 비교적 높은 인장 강도 및 양호한 균질성을 갖는 것이 바람직하다.

균질화 담배 물질의 주조 웹의 인장 강도 및 균질성에 영향을 미치는 슬러리의 중요 파라미터는 특히, 슬러리의 주조 시간에 슬러리의 점도이다. 더욱이, 또한 슬러리의 밀도는 특히 주조 이전에, 주조 웹의 최종 품질을 결정하기 위해 중요하다. 적절한 조합의 슬러리 밀도, 점도 및 균질성은 결함의 수를 최소화하고 주조 웹의 인장 강도를 증가시킬 수 있다.

- 도 1은 본 발명에 따른 균질화 담배 웹의 제조를 위한 장치의 개략적인 측면도이다;
- 도 2는 도 1의 장치의 부분의 섹션에서 개략적인 측면도이다;
- 도 3은 도 2의 장치의 부분의 세부 사항의 개략적인 측면도이다;
- 도 4는 도 2의 장치의 부분의 더 상세한 측면도이다;
- 도 5는 본 발명의 장치를 이용하여 균질화 담배 웹의 제조 방법의 흐름도이다.

균질화 담배 물질의 제조에서의 다른 관련 공정은 주조 웹의 건조인데, 여기서 균질화 담배 물질의 수분의 레벨은 슬러리 수분으로부터 최종 주조 웹 수분으로 변화하고, 이것은 초기 수분보다 훨씬 적다. 이러한 건조 공정은 바람직하게 주조 균질화 담배 물질에서 기포 또는 응집물과 같은 결함 형성을 최소화하기 위해 최적화된다. 추가로, 너무 빠른 건조 공정 또는 주조 웹이 높은 온도 경사도에 노출되는 경우, 주조 웹의 상부 상의 바람직하지 않은 크러스트가 형성될 수 있다. 크러스트는 주조 웹에서의 수분이 크러스트 밑으로부터 빠져나가는 것을 방지하는 주조 웹의 상부 표면 상의 얇은 경화 층이다. 크러스트가 형성되거나 너무 빨리 형성될 때, 이것은 종종 크러스트 아래의 기포의 출현을 초래한다. 기포는 바람직하지 않은 불균질성의 원인이다.

슬러리는 다수의 상이한 구성 요소 또는 성분을 포함한다. 이 성분들은 균질화 담배 물질의 속성에 영향을 미친다. 제1 성분은 바람직하게는 슬러리 내에 존재하는 대부분의 담배를 함유하는 담배 분말 배합물이다. 담배 분말 배합물은 균질화 담배 물질 내의 대부분의 담배의 공급원이므로, 최종 제품, 예를 들어 균질화 담배 물질을 가열할 때 생성되는 에어로졸에 풍미를 제공한다. 강화제로서 작용하는 담배 물질 웹의 인장 강도를 증가시키기 위해, 셀룰로오스 섬유를 함유한 셀룰로오스 펄프가 바람직하게 슬러리에 추가된다. 균질화된 시트의 인장 특성을 향상시키고 에어로졸의 형성을 촉진하기 위해, 결합제 및 에어로졸 형성제가 바람직하게 또한 추가된다. 또한, 균질화 담배 물질의 웹을 주조하는데 최적인 소정의 점도 및 수분에 도달하기 위해, 슬러리에 물이 추가될 수 있다. 슬러리는 슬러리를 가능한 한 균질하게 만들기 위해 혼합된다.

슬러리는 그런 후에 주조 박스에서 수집되고, 여기서 슬러리의 미리 한정된 양은 바람직하게 유지되는데, 예를 들어 주조 박스 내의 슬러리의 미리 결정된 레벨로 유지된다. 바람직하게, 슬러리는 주조 박스에 연속적으로 공급되는 한편, 슬러리는 균질화 담배 물질의 연속 웹을 형성하기 위해 이동 가능한 지지체 상으로 주조된다.

본 발명에 따라, 슬러리는 이동 지지체와 주조 블레이드 사이에 형성되는 주조 박스의 출구를 통해 이동 지지체의 폭을 가로질러 주조된다. 지지체는 주조 박스로부터 슬러리를 제거하기 위해 길이 방향을 따라 이동한다. 지지체는 예를 들어 스테인리스 스틸 이동 가능한 벨트를 포함할 수 있다. 지지체는 이동 가능한 지지체를 진행하는 데 적응된 드럼에 의해 이동된다. 드럼은 주조 웹을 위한 이동 가능한 지지체와 열 접촉하는 데 더 적응된다. 바람직하게, 드럼의 온도는, 이동 지지체의 원하는 온도가 이동 지지체와 드럼 사이의 열 교환을 통해 얻어지도록 조절된다. 온도의 조절은, 주조 박스에서의 슬러리의 온도와 지지체의 온도 사이의 차이가 0 ℃와 약 30 ℃에 포함되도록 이루어진다. 바람직하게, 주조 박스에서의 슬러리의 온도와 지지체의 온도 사이의 차이는 0 ℃ 내지 약 15 ℃에 포함된다. 이러한 좁은 범위의 온도 차이는, 슬러리가 지지체 상에 증착될 때 슬러리에서의 열 충격을 방지한다. 열 충격은 슬러리 물질의 갑작스러운 팽창 또는 수축을 야기할 수 있다. 이것은 비균질성 또는 기포와 같은 결함을 야기할 수 있다. 추가로, 지지체의 온도를 제어하는 것은 지지체 자체 내의 온도의 균일한 분배를 얻는 것을 허용한다. 그러한 활성 제어 없이, 지지체의 측면에서의 온도는 지지체의 중심에서의 온도보다 더 낮은 경향이 있다. 이것은 이동 가능한 지지체 상에 증착된 주조 웹에서의 불균질성을 야기할 수 있다.

용어 "균질화 담배 물질"은 본 명세서 전반에 걸쳐 담배 물질의 입자들의 응집에 의해 형성된 임의의 담배 물질을 포함하기 위해 사용된다. 본 발명에서 균질화 담배 물질의 시트 또는 웹은 담배 잎몸(leaf lamina) 및 담배 잎자루(leaf stem) 또는 이들의 배합물을 연마하거나 그렇지 않으면 분쇄하여 얻어진 미립자 담배를 응집시켜서 형성된다.

더욱이, 균질화 담배 물질은 담배의 처리, 취급 및 배송 중에 형성된 담배 가루, 담배 미분 및 다른 미립자 담배 부산물 중 하나 이상의 량을 포함할 수 있다.

본 발명에서, 바람직하게 슬러리는 적절히 배합된 상이한 담배 유형의 담배 잎몸 및 잎자루로 형성된다. 용어 "담배 유형"은 상이한 종류의 담배 중 하나를 의미한다. 본 발명과 관련하여, 이 상이한 담배 유형은 밝은 담배, 어두운 담배 및 방향족 담배의 3가지 주요 그룹으로 구별된다. 이 3가지 그룹들 간의 구별은 담배 제품에서 추가 처리되기 전에 담배가 거치는 경화 공정에 기초한다.

전술한 바와 같이, 슬러리는 그 점도도 가능한 한 균일하고 주조에 최적인 목표치에 가깝도록 가능한 한 균질하여야 한다. 균일한 점도를 얻기 위해서는, 바람직하게 슬러리의 전량을 주조 이전에 혼합된다.

슬러리는 그런 후에 주조 박스를 바람직하게 미리 결정된 레벨까지 충진하기 위해 주조 박스에 운송된다. 바람직하게, 주조 박스에서의 슬러리의 충진 레벨은 주조 박스 내에서 실질적으로 일정하게 유지된다. 슬러리는 예를 들어, 중력의 영향 하에서, 주조 박스의 하부에서 실현된 애퍼처로부터 주조 박스 밖으로 흐른다. 추가적으로, 주조 박스 내의 능동 운송 수단은 푸셔 또는 프로펠러와 같이 제공될 수 있다. 바람직하게, 주조 박스는 가압된 동봉부를 형성한다. 바람직하게, 주조 박스 내에서 압력에 대한 제어를 허용하는 제어 수단이 제공된다. 그러한 구현예에서, 주조 박스 밖으로의 슬러리의 흐름은 주조 박스 내의 내부 압력의 레벨을 설정하고 유지함으로써 추가로 제어된다. 바람직하게, 주조 장치는 주조 박스 내부에서 슬러리를 혼합하기 위한 혼합 장치를 포함한다. 슬러리는 그런 후에 주조 블레이드와 이동하는 지지체 사이에 형성되는 갭을 통해 이동 가능한 지지체 상으로 분배된다.

이동 지지체는 바람직하게 무한 벨트인데, 즉, 주조 박스 아래에 위치된 제조 동안의 시간에 몇몇 지점에 있고 슬러리를 건조 스테이션에 운송하는 이동 지지체의 각 부분은, 슬러리가 이동 지지체 상에 증착되는 주조 위치로 복귀한다. 지지체는 이동 지지체 상에 증착된 주조 웹의 폭보다 일반적으로 더 크거나 유사한 폭을 정의한다.

건조 스테이션에서, 바람직하게 주조 웹의 온도는 상승하여, 주조 웹 내부의 수분은 감소할 수 있다. 바람직하게, 주조시 상기 주조된 담배 물질 웹의 수분 - 즉, 슬러리의 수분- 은 약 60% 내지 약 80%이다. 바람직하게, 건조의 마지막시 상기 주조 웹의 수분은 담배 물질 웹의 건조 중량의 약 7% 내지 약 15%이다. 바람직하게는, 건조의 마지막시 상기 균질화 담배 웹의 수분은 균질화 담배 웹의 건조 중량의 약 8% 내지 약 12%이다. 주조시 및 건조 공정의 마지막시 슬러리의 수분은 후속 제조 단계에서 균질화 담배 웹의 균질성 및 균질화 담배 웹의 제조 능력에 영향을 미치는 제어에 대한 다른 중요한 파라미터이다.

슬러리의 수분의 이상적인 레벨이 약 60% 내지 약 80%이라는 것이 발견되었다. 이러한 바람직한 범위 아래에서, 주조시 슬러리의 밀도는 종종 주조 웹에서의 결함의 출현을 야기하도록 이루어진다. 또한, 이러한 범위 외부의 수분 레벨은 후속 제조 단계에서의 균질화 담배 물질의 웹의 효율적인 취급을 복잡하게 할 수 있는 주조 웹의 감소된 인장 강도를 초래할 수 있다. 그러므로, 주조 웹으로부터 건조 단계 동안 제거될 필요가 있는 여분의 수분은 비교적으로 높다. 수분의 제거는 바람직하게 건조 공기의 스트림에 노출함으로써 수행되며, 건조 공기는 주조 웹의 온도보다 더 높은 온도를 갖는다. 주조 웹 주위의 온도를 증가시키는 것은 또한 이동 가능한 지지체의 온도가 증가하도록 야기한다. 환경으로의 열 전달로 인해, 이동 가능한 지지체의 경계, 이동 가능한 지지체의 측면 에지를 포함하는 경계에서의 온도는 이동 가능한 지지체의 나머지보다 더 낮은 경향이 있다. 더욱이, 정정 없이 지지체의 경계에서의 온도가 이동 가능한 지지체의 중간에서의 온도보다 약 5 ℃ 내지 약 15 ℃까지 낮아질 수 있다는 것이 발견되었다. 그러므로, 건조 스테이션으로부터의 이동 가능한 지지체가 슬러리를 더 수집하기 위해 주조 박스로 복귀할 때, 이동 가능한 지지체는 슬러리의 온도를 초과하는 온도를 가질 수 있다. 주조 박스 내부의 슬러리는 바람직하게 약 주변 온도로, 즉 약 15 ℃ 내지 약 30 ℃로 유지된다. 더욱이, 활성 정정 없이, 이동 가능한 지지체는 그 폭을 따라 온도의 비균질한 분배를 종종 보여줄 수 있어서, 이동 가능한 지지체는 이동 가능한 지지체의 경계에서의 더 낮은 온도와 이동 가능한 지지체의 중심에서의 더 높은 지지체를 갖는 경향이 있다.

위에 기재된 바와 같이 불균일한 온도 분배를 갖는 이동 가능한 지지체 상으로 슬러리를 주조하는 것은 주조 웹에서 나타나는 결함을 초래할 수 있다. 불균일한 높은 온도 경사도를 겪는 슬러리는 이동 가능한 지지체 상에 균일하지 않은 두께를 형성할 수 있다. 기포와 같은 결함은 이들 상태 하에서 발생할 수 있다. 이동 가능한 지지체 상의 중심에서의 더 높은 두께가 발생할 수 있다. 더욱이, 지지체와 슬러리 사이의 높은 온도 차이는 주조 웹의 상부 상의 건식 얇은 층의 형성을 개시할 수 있다. 밑에 있는 주조 웹보다 더 단단하고 덜 침투 가능한 수분이 있는 이러한 건조 층 또는 크러스트는 이러한 건조 층 아래에 놓인 주조 웹을 형성하는 물질의 건조를 억제한다. 물이 크러스트를 통해 적절히 증발할 수 없기 때문에 이러한 억제는 크러스트의 수분 포획 효과로 인한 것이다. 그러므로, 주조 웹은 건조를 최적화할 수 없다. 이것은 폐기물을 초래할 수 있다. 건조 층은 더욱이 주조 웹으로의 균열, 이에 따라 결함을 형성하는 경향이 있다. 크러스트에서의 균열은 웹의 인장 강도에서의 의도하지 않은 감소를 초래할 수 있어서, 예를 들어 후속 제조 단계 동안 균질화 담배 물질의 웹의 찢어짐 가능성을 증가시킨다.

본 발명에 따라, 결함의 형성이 최소화되는 균질화 주조 웹을 얻기 위해, 공정 파라미터에 따라 바람직한 밀도 및 수분을 갖는 슬러리는 주조 박스를 통해 주조된다. 이러한 슬러리는 이동 가능한 지지체를 이동하는데 사용된 동일한 드럼에 의해 미리 결정된 온도로 유지되는 이동 가능한 지지체 상에 주조된다. 드럼은, 슬러리 증착 위치에서의 이동 가능한 지지체의 온도와 주조 박스에서의 슬러리의 온도 사이의 온도 차이가 제1 온도 제어 수단에 의해 약 0 ℃ 내지 약 30 ℃에 포함되는 온도로 유지된다. 바람직하게, 온도 차이는 0 ℃ 내지 약 15 ℃, 더 바람직하게 0 ℃ 내지 약 7 ℃이다. 작은 온도 차이는 결함의 출현을 감소시킨다. 추가로, 과도한 온도 경사도에 의해 야기된 주조 웹의 상부 상의 "크러스트" 또는 건조된 층은 더 느리게 형성하거나 형성하지 않는다. 바람직하게, 주조 박스에서의 이동 가능한 지지체의 온도는 슬러리 증착 위치에서 약 15 ℃ 내지 약 50 ℃이다. 바람직하게, 주조 박스에서의 슬러리의 온도는 약 15 ℃ 내지 35 ℃, 더 바람직하게 약 20 ℃ 내지 약 28 ℃에 포함된다.

더욱이, 드럼의 온도의 조절에 의한 지지체의 온도의 활성 제어는 드럼과 지지체 사이의 열 교환으로 인해 이동 가능한 지지체의 전체 폭을 따라 균일한 온도 분배를 허용한다. 전체 폭을 따른 온도는 약 2 ℃ 내지 약 15 ℃의 허용 오차를 가지고 실질적으로 동일하다. 바람직하게, 이동 가능한 지지체 상의 슬러리 주조는 균일한 온도를 겪는다. 이것은 최종 제품에서의 비균질성의 형성 위험을 감소시키도록 한다.

바람직한 구현예에 따라, 드럼의 온도, 이에 따라 다시 이동 가능한 지지체의 온도는 물 냉각 분배기에 의해 조절된다. 바람직하게, 물은 드럼을 냉각하는데 사용되는데, 이는 지지체와 주조 웹이 주조 웹으로부터 수분을 제거하기 위해 가열되는 건조 섹션으로부터 지지체가 복귀한다는 사실로 인해 지지체의 온도가 주조시 원하는 온도보다 일반적으로 높기 때문이다. 물은 물의 이용 가능성 및 높은 열 용량으로 인해 소정 범위 내에서 제어된 물체(이 경우에는 드럼)의 온도를 유지하기 위한 양호하고 비용 효율적인 수단이다.

유리하게, 이동 가능한 지지체는 무한 스테인리스 스틸 컨베이어 벨트를 포함한다. 스테인리스 스틸은 양호한 열 전도체이기 때문에 용이한 열 전달을 허용하는 물질이다. 동시에, 스테인리스 스틸 벨트는 균질화 담배 물질이 지지체에 단단히 부착할 위험을 감소시켜, 제1 건조 섹션 이후에 균질화 담배의 주조 웹의 완전하고 연속적인 제거를 허용한다. 주조 웹의 제조 공정 동안, 주조 웹이 적어도 부분적으로 건조된 후에, 주조 웹은 추가 처리되기 위해 이동 가능한 지지체로부터 제거된다. 균질화 담배의 주조 웹은 그 후 추가로 건조되고, 냉각되고, 그런 후에 보빈에 감겨진다. 무한 이동 가능한 지지체는 주조 박스의 위치로 복귀되어, 추가 슬러리는 이동 가능한 지지체 상으로 주조될 수 있다. 지지체로부터의 주조 웹의 제거는 바람직하게 닥터링 블레이드라 불리는 블레이드에 의해 발생한다. 주조 웹이 지지체 상에 단단히 "접착"되는 경우에, 닥터링 블레이드의 작용은 주조 웹의 파손 및 기계 중단을 야기할 수 있다. 그러므로, 지지체로부터의 주조 웹의 제거가 가능한 한 용이하고, 지지체를 위한 물질로서 스테인리스 스틸의 이용이 바람직한 해법인 것으로 발견되는 것이 바람직하다. 또한, 스테인리스 스틸은 균질화 담배 물질의 웹의 주조를 위한 낮게 요구된 허용 오차로 가공될 수 있다. 이것은 스테인리스 스틸을 이동 가능한 지지체로서의 비용 효율적인 물질로 만든다.

바람직한 구현예에서, 장치는 상기 제1 건조 섹션에서 제2 온도 제어 수단을 포함한다. 추가로, 이동 가능한 지지체는 제1 및 제2 대향 표면을 정의하고, 상기 슬러리는 제1 표면 상에 주조된다. 제2 온도 제어 수단은 이동 가능한 지지체의 제2 표면쪽으로 증기를 배출하기 위해 증기 생성기를 포함한다. 주조의 건조는 바람직하게 주조 웹의 온도 및 수분의 연속적인 제어 하에서 느리다. 유리하게, 이것은 균질화 담배 물질의 주조 웹에서의 결함 및 비균질성의 출현을 최소화한다. 주조 웹의 건조는 제1 건조 섹션에서 발생한다. 바람직하게, 건조 섹션 이상이 존재한다. 바람직하게, 건조 섹션 각각은 독립적으로 제어되어, 각 건조 섹션에서 공정 파라미터는 다른 섹션으로부터 독립적으로 설정될 수 있다. 바람직하게, 제1 건조 섹션은 제2 온도 제어 수단을 포함하고, 제2 온도 제어 수단은 다시 지지체의 제2 표면, 즉 주조 웹이 형성되는 이동 가능한 지지체의 표면과 대향하는 표면쪽으로 증기를 배출하는 데 적응된 증기 생성기를 포함한다. 이러한 방식으로, 제2 표면에서의 온도는 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 유리하게, 배출된 증기의 흐름률은 측정되고 조절될 수 있다. 바람직하게, 초가열된 증기는 주조 웹의 수분을 감소하는데 사용된다.

추가로, 상기 제2 온도 제어 수단은 상기 제1 건조 섹션에서, 상기 제1 표면쪽으로 건조 공기를 배출하기 위해 건조 공기 생성기를 포함할 수 있다. 제1 건조 섹션에서, 바람직하게 또한 하나보다 많은 섹션이 존재하는 경우 모든 다른 섹션에서 건조 공기 생성기의 제공은 주조 웹 자체의 파라미터로의 공정을 최적화하기 위해 주조 웹쪽으로 향하는 건조 공기의 온도 및 흐름률 둘 모두를 변형하도록 한다. 추가로, 바람직하게 연속 피드백 제어가 존재하여, 건조 공기 생성기로부터 배출된 건조 공기의 흐름률 또는 온도 또는 둘 모두가 제1 건조 섹션에서의 주조 웹의 온도 및 수분의 값에 따라 변형될 수 있다.

바람직하게, 주조 웹의 자유 표면 온도, 즉 지지체와 접촉하지 않은 주조 웹의 표면은 약 20 ℃ 내지 약 99 ℃에 포함된 제1 건조 섹션에서의 값을 갖는다. 바람직하게, 제1 건조 섹션에서의 증기 흐름률은 약 80 kg/h 내지 약 300 kg/h에 포함되고, 건조 공기 온도는 바람직하게 약 100 ℃ 내지 약 140 ℃에 포함된다.

바람직하게, 상기 제1 건조 섹션을 빠져나가는 상기 주조 웹의 수분은 약 15% 내지 약 25%에 포함된다.

더 바람직하게, 상기 이동 가능한 지지체 상에 형성된 상기 주조 웹은 중앙 부분 및 2개의 측면 부분을 정의하고, 상기 측면 부분은 각각 상기 주조 웹의 에지를 포함하고, 상기 제1 건조 섹션에서의 상기 건조 공기 생성기는, 균일하지 않은 건조 공기 스트림이 상기 주조 웹쪽으로 배출되도록 구성되고, 상기 건조 공기 스트림은 상기 주조 웹의 상기 측면 부분을 포함하는 영역보다 상기 주조 웹의 상기 중앙 부분을 포함하는 영역에서 더 높은 흐름률 또는 더 높은 온도 또는 둘 모두를 갖는다. 이미 언급된 바와 같이, 주조 웹의 측면에서의 수분 또는 온도 또는 둘 모두는 주조 웹의 중심에서의 수분 및 온도보다 일반적으로 더 낮은데, 이는 열 교환 및 공기 대류 둘 모두가 주조 웹의 측면에서 향상되기 때문이다. 수분 또는 온도 또는 둘 모두의 실질적으로 동일한 레벨을 갖는 균일한 주조 웹을 얻기 위해, 최종 제품에서의 결함의 수를 감소시킬 수 있는 상태, 비균질한 건조 공기 흐름 분배 또는 건조 공기의 비균질한 온도 분배 또는 둘 모두가 발생된다.

유리하게, 주조 장치는 다음의 센서: 상기 제1 건조 섹션에서 상기 주조 웹의 수분 값을 결정하는 데 적응된 수분 센서; 상기 제1 건조 섹션의 출구에서 상기 주조 웹의 수분 값을 결정하는 데 적응된 수분 센서; 상기 제1 건조 섹션의 출구 앞에서, 출구 내에서 또는 출구에서 상기 주조 웹의 두께 또는 두께에서의 변동을 결정하는 데 적응된 두께 센서; 상기 제1 건조 섹션에서의 상기 주조 웹의 온도를 결정하는 데 적응된 온도 센서; 상기 주조 박스에서의 상기 슬러리의 온도를 결정하는 데 적응된 온도 센서; 주조 박스에서의 상기 이동 가능한 지지체의 온도를 결정하는 데 적응된 온도 센서; 상기 주조 박스로의 상기 슬러리의 흐름률을 결정하기 위한 흐름률 센서 중 하나 이상에 의해 전송된 신호를 수신하는 데 적응된 제어 유닛을 포함한다. 주조 웹의 형성은 최종 제품의 품질을 결정하는 섬세한 공정이다. 슬러리를 주조함으로써 얻어진 균질화 담배 웹의 폐기 위험을 최소화하기 위해 여러 파라미터가 제어될 수 있다. 예컨대, 결함 또는 낮은 인장 강도로 인해, 사양에서 벗어난 물질이 형성될 수 있다. 특히, 이들 공정 파라미터는 - 다른 파라미터 중에서 - 슬러리의 온도, 수분, 체류 시간 및 점도이다. 더욱이, 주조 웹의 온도 및 수분은 적절한 최종 수분을 얻기 위한 관련 파라미터이다. 점도는 실제로 슬러리의 온도, 수분 및 체류 시간의 함수인 것으로 공지되어 있다. 따라서, 슬러리의 점도, 온도 및 수분 함량 중 적어도 하나뿐 아니라 주조 웹의 수분, 온도, 두께 중 적어도 하나가 적절한 센서로 모니터링되는 것이 바람직하다. 바람직하게, 센서 신호는 온라인 신호 처리 및 제어를 위한 피드백 루프와 함께 사용되어 한 세트의 미리 결정된 범위 내에 파라미터를 유지한다. 예를 들어, 공정 제어는 냉각량, 온도, 이동 지지체의 속도, 슬러리에 주입된 물의 양, 슬러리를 형성하는 다른 화합물의 양, 건조 스테이션에서의 건조 공기의 온도 또는 건조 공기의 흐름률, 및 전술한 공정 파라미터 변화의 조합 및 다른 것과 같은 적절한 공정 파라미터 변화에 의해 영향을 받을 수 있다. 바람직하게, 이들 파라미터는 제1 건조 섹션 내 또는 제1 건조 섹션의 출구에, 또는 양쪽 모두에 있는 센서에 의해 체크된다. 건조 섹션의 출구는 이동 가능한 지지체의 움직임 방향으로 제1 건조 섹션 외부에 있고 제1 건조 섹션에 근접하게 있는 위치를 나타낸다.

더 바람직하게, 상기 제어 유닛은 상기 주조 박스로의 상기 슬러리의 흐름률을 변화시키기 위한 펌프; 상기 드럼의 온도를 변형하기 위한 제1 온도 수단; 상기 제1 건조 섹션에서의 상기 건조 공기의 온도를 변형하거나, 상기 제1 건조 섹션에서의 상기 건조 공기의 흐름률을 변형하거나, 상기 제1 건조 섹션에서 상기 건조 공기의 온도 분배 또는 건조 공기 흐름률 분배 또는 둘 모두를 변형하거나, 증기의 흐름률을 변형하기 위한 제2 온도 수단; 상기 슬러리의 온도를 변화하기 위해 상기 주조 박스에서의 온도를 변형하기 위한 주조 박스 온도 수단 중 하나 이상에게, 상기 하나 이상의 센서에 의해 수신된 신호에 따라 동작 상태를 변화시키기 위해 명령하는 데 적응된다. 바람직하게, 하나 이상의 피드백 루프는 본 발명의 장치에 존재한다. 센서(들)에 의해 보고될 수 있는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 두께 또는 수분에서의 비균질성의 존재는 비최적화 주조 상태의 존재를 명시적으로 나타낸다. 이들 비최적화 주조 상태는 바람직한 범위 외부의 슬러리의 밀도, 바람직한 수분 범위 및 다른 것의 외부에 있는 슬러리에서의 수분의 레벨, 제1 건조 섹션에서의 건조 공기의 부정확한 온도, 건조 섹션에서의 건조 공기의 부정확한 흐름률, 건조 섹션에서의 건조 공기의 온도 또는 흐름률의 부정확한 분배, 주조 박스에서의 이동 가능한 지지체 및 다른 것의 부정확한 온도와 같은 여러 인자로 인한 것일 수 있다. 그러므로, 유리하게 복수의 센서는 주조 및 건조 공정에서 역할을 하는 파라미터의 값을 얻기 위해 사용된다. 이들 값은 그런 후에 다시 예를 들어, 주조 또는 건조의 상태가 주조 웹의 제조가 원하는 사양 외부에서 야기할 때 피드백 루프로 조정될 수 있다. 표준 사전 설정된 범위 외부의 파라미터의 결함 또는 불균일성 또는 시프트의 출현은 하나 이상의 센서에 의해 검출되고, 대응하는 신호는 중앙 제어 유닛으로 전송된다. 중앙 제어 유닛은 편이 공정 파라미터를 변화시키기 위해 또는 검출된 문제를 정정하기 위해 하나 이상의 추가의 상이한 파라미터를 변형하기 위해 액추에이터 또는 모터 또는 온도 제어 수단을 작동하거나 명령할 수 있다.

바람직한 피드백 루프는 예를 들어, 제1 건조 섹션에서 또는 제1 건조 섹션의 출구에서 주조 웹의 수분의 측정이고, 상기 수분의 값에 따라, 상기 수분 값에 따라 상기 건조 공기의 온도 또는 상기 건조 공기의 흐름률 또는 둘 모두를 변화시키기 위해 제어 신호를 상기 건조 공기 생성기에 전송하는 것이다.

유리하게, 주조 장치는 상기 제1 건조 섹션의 출구에서 상기 이동 가능한 지지체로부터 상기 주조 웹을 제거하는 데 적응된 닥터링 블레이드를 포함한다. 제1 건조 섹션의 출구에서의 이동 가능한 지지체는 주조 박스쪽으로 드럼 시스템 주위에서 되돌아와서, 추가 슬러리는 연속적으로 주조될 수 있다. 제1 건조 섹션의 마지막에서의 주조 웹의 수분 함량은, 지지체로부터 주조 웹을 제거하고 다른 지지체에서의 주조 웹의 건조를 계속하게 할 정도로 충분히 낮다.

바람직한 구현예에서, 주조 장치는 제2 건조 섹션을 포함하고, 이것은 온도 또는 흐름률 또는 온도 분배 또는 흐름률 분배 또는 상기 제2 건조 섹션에서의 건조 공기의 상기의 것의 임의의 조합을 제어하는 데 적응된 독립적으로 제어된 제3 온도 제어 수단을 갖는다. 건조는 주어진 사양 내에서 최종 제품질을 얻기 위해 매우 중요하다. 특히, 주조 웹의 건조는 바람직하게 비교적으로 높은 온도 차이 없으며, 느리다. 그러므로, 제1 건조 섹션이 제2 건조 섹션에 선행하는 것이 바람직하다. 바람직하게, 주조 웹은 닥터링 블레이드에 의해 제1 건조 섹션의 이동 가능한 지지체로부터 제거되고, 제2 건조 섹션을 통과하는 제2 이동 가능한 지지체 상에 위치된다. 유리하게, 제2 이동 가능한 지지체는 메쉬이다. 메쉬 지지체는, 제1 이동 가능한 지지체와 이전에 접촉한 균질화 담배 주조 웹의 제2 표면으로의 건조 매질의 방해받지 않은 접근을 허용하고, 바람직하게, 제2 건조 섹션은 제1 건조 섹션으로부터 독립적으로 제어되어, 예를 들어 건조 공기의 온도 또는 건조 공기의 흐름률 또는 둘 모두가 독립적으로 조정될 수 있다. 하나의 구현예에서, 제2 건조 섹션은 건조 공기를 제2 이동 가능한 지지체의 제1 및 제2 표면 둘 모두의 쪽으로 배출하기 위해 건조 공기 생성기를 포함하는 제3 온도 제어 수단을 포함한다. 그러므로, 제2 건조 섹션에서, 증기가 생성되지 않는다. 유리하게, 제2 건조 섹션에서의 공기의 온도는 제1 건조 섹션에서의 공기의 온도보다 낮다. 제2 건조 섹션에서의 건조 공기의 온도는 바람직하게 제2 이동 가능한 지지체의 제1 및 제2 표면쪽으로 약 75 ℃ 내지 약 105 ℃에 포함된다. 상기 제1 및 제2 건조 스테이지는 바람직하게 서로 차례로 일렬로 배열되고, 상기 제1 스테이지는 상기 주조 웹의 이동 방향으로 상기 제2 스테이지의 상류에 있다.

일 구현예에서, 상기 제1 건조 섹션은 복수의 제1 건조 스테이지로 분리되고, 건조 공기의 온도, 건조 공기의 흐름률, 온도 분배 및 흐름률 분배는 제1 및 제2 건조 스테이지 각각에서 독립적으로 제어된다. 단계에서 주조 웹의 수분을 낮추기 위해, 습도를 완만하게 방출한다. 바람직하게, 제1 건조 섹션은 건조 공기의 일정한 온도, 또는 건조 섹션의 전체 길이를 통한 건조 공기 또는 증기의 일정한 흐름률을 갖지 않는다. 추가로, 또한 온도 및 흐름률 분배는 제1 건조기의 스테이지 사이에서 변경될 수 있다. 이러한 방식으로, 수분은 주조 웹을 과도한 온도 또는 수분 차이를 겪게 하지 않고도 매우 제어된 방식으로 주조 웹으로부터 제거될 수 있다. 추가 건조 섹션은 필요시 제공될 수 있다.

유리하게, 주조 장치는 상기 주조 웹을 보빈에 감기 위한 감김 섹션; 및 상기 제1 또는 제2 건조 섹션의 하류에 그리고 상기 감김 섹션의 상류에 냉각 섹션을 더 포함한다. 언급된 바와 같이, 주조 웹을 적절히 건조하기 위해, 건조는 비교적 "느린" 속도로 가능한 한 균질하다. 제1 및 제2 건조 섹션에 의해 수행된 건조 공정의 마지막에서, 주조 웹은 바람직하게 하나 이상의 보빈을 형성하기 위해 감겨진다. 감김 전에, 바람직하게 제2 건조 섹션을 빠져나가는 주조 웹은 제4 온도 제어 수단에 의해 주변 온도, 예를 들어 약 15 ℃ 내지 약 30 ℃의 온도에 가깝게 냉각된다. 냉각은 예를 들어 냉각 공기 스트림에 의해 수행될 수 있다. 냉각 공기 스트림은 예를 들어, 그 폭을 가로질러 주조 웹의 불균일한 온도 분배를 보상하기 위해 균일하지 않게 웹을 가로질러 향하게 될 수 있다. 보빈은 그런 후에, 주조 웹이 더 작은 치수의 부분으로 절단되는 절단 섹션 또는 스토킹 장소로 이동된다.

본 발명의 추가 장점은 첨부된 도면을 비제한적으로 참조하여 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다:

도 1 및 도 2를 초기에 참조하면, 본 발명에 따른 균질화 담배 물질의 웹의 제조를 위한 장치가 나타나고, 도면 부호(1)로 표시된다.

균질화 담배 물질의 웹의 제조를 위한 장치(1)는 주조 장치(2)를 포함하고, 또한 균질화 담배 물질의 웹의 운동 방향으로의 주조 장치(2) 하류에 위치된 건조 장치(3) 및 건조 장치(3) 하류에 있는 감김 스테이션(10)을 더 포함한다.

주조 장치(2)는, 균질화 담배 물질의 웹을 형성하기 위한 슬러리가 주입되는 주조 박스(4), 펌프(5), 주조 블레이드(6) 및 제1 이동 가능한 지지체(7)를 포함한다. 주조 박스(4)는 임의의 기하학적 형상을 가질 수 있고, 도시된 구현예에서, 실질적으로 프리즘이다. 주조 박스의 온도는 주조 박스 제어 수단(첨부된 도면에서 미도시)에 의해 주조 공정 동안 필요시 슬러리의 온도를 변형하기 위해 변경될 수 있다. 주조 박스(4)는 그 하부에 대응하는 개구부(43)를 갖고, 개구부는 주조 박스의 폭을 따라 연장되어, 슬러리는 주조 박스로부터 이동 가능한 지지체(7) 상으로 주조될 수 있다. 버퍼 탱크(도면에서 미도시)로부터의 슬러리는 펌프(5)에 의해 주조 박스(4)로 전달된다. 바람직하게 펌프(5)는 주조 박스(4)에 주입된 슬러리의 양을 제어하기 위해 흐름률의 제어(또한 도면에서 보이지 않음)를 포함한다. 펌프(5)는 유리하게, 슬러리 전달 시간이 필요한 최소로 유지되는 것을 보장하도록 설계된다.

추가로, 도 3을 참조하여, 주조 장치(2)는 슬러리를 주조하기 위해 주조 박스(4)에 고정된 주조 블레이드(6)를 포함한다. 주조 블레이드(6)는 그 폭인 메인 치수를 갖고, 하부에서의 애퍼처(43)에 또는 그 근처 내 주조 박스(4)에 고정된다. 바람직하게, 주조 블레이드(6)의 길이 방향 폭은 슬러리의 주조 웹의 원하는 폭에 따라 약 40 cm 내지 약 300 cm이다. 바람직하게, 그러한 폭은 예를 들어 적합한 폭 조정 수단(도면에서 미도시)에 의해 조정 가능하여, 블레이드의 폭 또는 주조 박스의 활성 용적은 주조될 웹의 폭으로 조정될 수 있다. 주조 박스의 활성 용적은 실제로 슬러리로 충진되는 주조 박스의 용적이다.

주조 블레이드(6)는 바람직하게 주조 블레이드(6)의 위치의 정밀한 제어가 블레이드(6)와 지지체(7) 사이의 갭을 조절하도록 하는 조정 가능한 보드(도면에서 미도시)에 의해 주조 박스(4)에 부착된다. 블레이드(6)는 도 1에서 도시되는 액추에이터(210)와 같은 액추에이터에 의해 갭의 치수를 변경하기 위해 이동될 수 있다.

주조 박스(4) 및 주조 블레이드(6)는 이동 가능한 지지체(7)를 회전시키는 드럼(8) 위에 장착된다. 주조 블레이드(6)와 이동 가능한 지지체(7) 사이에 갭이 존재하고, 그 치수는 -그 중에서도 -균질화 담배 물질 주조 웹의 두께를 결정한다.

주조 장치(2)는 또한, 슬러리가 균질화 담배 물질의 웹을 형성하도록 주조되는 이동형 지지체(7)를 포함한다. 이동형 지지체(7)는 예를 들어, 드럼 조립체 주위에 적어도 부분적으로 배열되는 연속적인 무한 스테인리스 스틸 벨트(7)를 포함한다. 드럼 조립체는 주조 박스(4) 아래에 위치된 메인 드럼(8)을 포함한다. 메인 드럼(8)은 메인 드럼(8)의 회전에 의해 이동 가능한 지지체(7)를 진행한다. 바람직하게, 주조 박스(4)는 메인 드럼(8)의 상부 상에 장착된다. 바람직하게, 상기 장착 위치의 허용 오차는 예를 들어 약 0.01 mm 내에서 매우 엄격하다. 예를 들어, 이동 가능한 지지 드럼(8)은 그 직경을 가로질러 약 0.10 mm 미만 및 동심으로 약 0.01 mm 아래의 허용 오차를 갖는다. 바람직하게, 이동 가능한 지지체(7)는 약 0.01 mm 미만의 높이 또는 두께에서의 차이의 허용 오차를 갖는다.

바람직하게, 드럼(8)은 도 2, 도 3 및 도 4에서 박스로 개략적으로 도시된 제1 온도 제어 수단(80)을 포함한다. 주조 박스(4)가 위치되는 지지체(7)의 메인 드럼(8)은 바람직하게 제1 온도 제어 수단(80)에 의해 슬러리로의 임의의 변화를 최소화하기 위해 일정한 온도로 유지된다. 제1 온도 제어 수단(80)은 물 분배기(도면에서 미도시)를 포함하여, 드럼(8)은 물에 의해 냉각되거나 가열된다. 예를 들어, 제1 온도 제어 수단(80)은 복귀 측 상에서 드럼(8) 및 이동 가능한 지지체(7)와 접촉하게 놓이는 공정수를 재순환시킨다. 드럼(8)은 지지체(7)와 열 교환하는데, 이 경우에는 드럼(8)과 지지체(7)가 접촉하기 때문이다. 바람직하게, 제1 온도 제어 수단(80)은 드럼(8)의 온도를 제어하여, 슬러리가 지지체 상에 증착되는 위치, 즉 실질적으로 애퍼처(43) 아래의 주조 박스(4)에서의 지지체(7)의 온도와 슬러리의 온도 사이의 차이는 약 15 ℃ 내지 약 35 ℃에 포함된다. 하지만, 드럼(8)이 드럼(8)을 가로지르는 변하는 온도 프로파일을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 바람직하게, 이와 같이 균일하지 않은 온도 프로파일은 균질화 담배 물질의 웹의 제조 동안 시간이 지남에 따라 실질적으로 일정하게 남아있다. 예를 들어, 드럼은, 중앙 부분이 드럼(8) 케이싱의 나머지보다 낮은 약 0.5 ℃ 내지 약 10 ℃의 온도로 유지될 수 있는 실린더의 맨틀을 포함한다. 이러한 변화는, 이동 지지체(7)의 온도가 애퍼처(43) 아래에서 일정하고: 지지체(7)가 비균질한 온도 분배로 드럼(8)에 도달할 수 있고, 열 교환으로 인한 반대 방향으로의 드럼(8)의 대응하는 비균질한 온도 분배가 변형되어 애퍼처(43)에서 주조될 때 슬러리가 균일한 온도를 겪게 되도록 구현된다. 지지체(7)의 온도는 주조 박스(4)에 존재하는 슬러리의 온도와 실질적으로 유사하다.

추가로, 도 2를 다시 참조하면, 주조 장치(2)는 복수의 센서를 포함한다. 제1 센서(30), 레벨 센서는 주조 박스(4) 내의 슬러리의 높이(41)를 제어하는 데 적응된다. 이 센서(30)는 바람직하게 센서 자체와 주조 박스(4)에서의 슬러리의 표면 사이의 거리(42)를 측정한다. 슬러리의 높이(41)는 그런 후에 센서(30)와 주조 박스(4)의 하부 사이의 공지된 거리로부터 유도된다. 추가로, 바람직하게 추가 센서(32)는 이동 가능한 지지체(7) 상의 균질화 담배 층의 평방 센티미터당 중량을 측정하기 위해 이동 가능한 지지체(7) 위에 배열된다. 센서(32)는 예를 들어 핵자 측정 헤드일 수 있다. 바람직하게 균질화 담배의 주조 웹에서의 결함의 위치를 위치시키고 결정하기 위한 센서(31), 슬러리의 수분 및 주조의 캐스트 리프를 결정하기 위한 센서, 및 주조 박스(4)에서의 슬러리의 온도를 결정하기 위한 온도 센서(번호가 붙여진 것 이외의 모든 다른 센서는 도면에 도시되지 않는다)와 같은 추가 센서도 또한 존재한다.

바람직하게, 모든 센서는 측정될 각 파라미터(예를 들어, 수분 슬러리 레벨, 결함의 존재 및 위치)에 대한 신호를 중앙 제어 유닛(40)으로 전송한다. 중앙 제어 유닛(40)은 바람직하게 하나, 몇몇 또는 모든 펌프(5), 조정 가능한 보드, 또는 주조 장치(2) 또는 슬러리 제조 장치(미도시)에서의 추가 회로 및 액추에이터에 전기적으로 연결된다. 주조 웹이 결함 또는 비균질성을 나타내거나 주조 웹의 특징이 사전 설정된 범위 외부에 있는 경우, 중앙 제어 유닛(40)은 공정 파라미터에서의 변화를 지시할 수 있어서, 따라서 슬러리의 특징 또는 주조의 파라미터에 영향을 미친다. 이들 공정 파라미터는 예를 들어, 주조 블레이드(6)와 지지체(7) 사이의 갭의 치수, 또는 주조 박스에서의 슬러리의 양일 수 있다. 추가로, 드럼(8), 이에 따라 지지체(7)의 속도의 제어도 또한 구현될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 건조 장치(3)는 서로 일렬로 분리된 제1 건조 섹션(21) 및 제2 건조 섹션(22)을 포함하고, 제1 건조 섹션은 주조 웹의 이동 방향으로 제2 건조 섹션 앞에 배치된다. 제1 및 제2 건조 섹션(21, 22) 각각은 바람직하게 복수의 개별적인 건조 구역으로 세분화된다. 제1 및 제2 건조 섹션(21, 22)은 제2 온도 제어 수단(23) 및 제3 온도 제어 수단(24)을 포함한다. 제2 온도 제어 수단(23)은 증기, 바람직하게 초가열된 증기를 이동 가능한 지지체(7)의 하부쪽으로 배출하기 위한 이동 가능한 지지체(7) 아래에 위치된 증기 생성기(25)를 포함한다. 추가로, 제2 온도 제어 수단(23)은 건조 공기를 위로부터 지지체(7) 상에 위치된 주조 웹쪽으로 배출하기 위한 건조 공기 생성기(26)를 포함한다. 증기 및 건조 공기 둘 모두의 흐름률은 제어 가능하고, 변화 가능하다. 건조 공기의 온도도 또한 변형될 수 있다. 추가로, 바람직하게, 제1 건조 섹션(21)의 각 건조 구역은 바람직하게 지지체의 하부 측 상에서 가열하는 증기 및 이동 가능한 지지체(7) 위의 가열된 공기, 및 바람직하게 또한 조정 가능한 배기 공기 제어를 포함한다. 각 구역에서의 온도 및 흐름률은 바람직하게 독립적으로 제어된다. 바람직하게, 증기 생성기(25)에 의해 배출된 증기의 흐름률은 약 80 kg/h 내지 약 300 kg/h에 포함되고, 건조 공기의 온도는 바람직하게 약 100 ℃ 내지 약 140 ℃에 포함된다.

바람직하게, 제1 및 제2 건조 섹션(21, 22) 사이에 닥터링 블레이드(48)가 위치되어, 제1 건조 섹션(21)의 출구에서의 제1 이동 가능한 지지체(7)로부터 주조 웹을 제거한다. 제1 이동 가능한 지지체(7)로부터의 주조 웹은 추가의 제2 이동 가능한 지지체(70) 상에 놓인다. 제1 건조 섹션(21)은 수분 함량 및 선택적으로 또한 주조 웹의 두께를 측정하기 위해 그 출구에서 수분 센서(41) 및 바람직하게 또한 두께 센서(42)를 더 포함한다. 이들 센서에 의해 측정된 값은 제어 유닛(40)으로 전송되어, 이들 값이 바람직한 설정 범위 내에 있지 않은 경우, 증기의 흐름률, 또는 건조 공기의 흐름률 또는 건조 공기의 온도, 상기 또는 다른 것의 조합이 피드백 제어를 갖기 위해 수행될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 증기 또는 건조 공기의 흐름 분배 또는 건조 공기의 온도 분배는 변형될 수 있다. 대안적으로, 제어 유닛(40)은 주조 박스의 온도, 슬러리의 점도 또는 다른 공정 파라미터와 같은 상이한 파라미터를 변화시킬 수 있다.

닥터링 블레이드(48) 뒤의 제2 이동 가능한 지지체(70)는 제2 건조 섹션(22)을 통과한다. 바람직하게, 또한 제2 건조 섹션(22)은 제1 건조 섹션으로서 복수의 건조 스테이지를 포함한다. 바람직하게, 제2 건조 섹션(22)에서의 스테이지의 수는 제1 건조 섹션(21)에서의 스테이지의 수보다 적다. 제3 온도 제어 수단(24)은 건조 공기를 각각 이동 가능한 지지체(70)의 하부쪽으로 및 지지체(70) 상에 위치된 주조 웹쪽으로 배출하기 위해 제1 및 제2 건조 공기 생성기(27, 28)를 포함한다. 위 및 아래로부터 둘 모두의 건조 공기 증기의 흐름률은 제어 가능하고 변화 가능하다. 건조 공기의 온도도 또한 변형될 수 있다. 추가로, 바람직하게, 제2 건조 섹션(22)에서의 각 건조 구역은 건조 공기의 독립적으로 제어된 온도 및 흐름률뿐 아니라 그 온도 및 흐름률 분배를 갖는다. 바람직하게, 제2 건조 섹션(22)에서의 건조 공기의 온도는 바람직하게 약 75 ℃ 내지 약 105 ℃에 포함된다.

제2 건조 섹션(22)의 출구에서, 바람직하게 냉각 섹션(90)이 존재한다. 제2 이동 가능한 지지체(70)는 제2 건조 섹션(22)으로부터 냉각 섹션(90)으로 주조 웹을 이동시키고, 주조 웹의 온도는 주조 웹을 보빈에 감기 전에 감소된다. 냉각 섹션(90)은 냉각 공기를 주조 웹쪽으로 배출하기 위해 냉각 공기 생성기(92)를 포함하는 제4 온도 제어 수단(91)을 포함한다. 냉각 섹션의 목적은 균질화 담배 물질의 웹의 감김을 용이하게 하기 위해 주로 주조 웹의 온도를 감소시키는 것이다.

냉각 섹션(90)의 출구에서, 장치(1)는 주조 웹의 수분 및 주조 웹의 두께를 측정하기 위해 하나 이상의 센서(61, 62)를 포함한다. 수분 및 두께의 값(들)은 바람직하게 제어 유닛(40)으로 전송되고, 적절한 피드백 제어는 작동 준비가 될 수 있다. 예를 들어, 냉각 공기 또는 건조 공기의 온도 또는 흐름률은 제2 건조 섹션(22) 또는 냉각 섹션(90) 내에서 변화될 수 있다. 또한, 슬러리 제조 및 주조의 파라미터는 적절한 알고리즘 및 피드백 루프에 의해 변화될 수 있다.

마지막에, 감김 섹션(10)이 제공되고, 여기서 주조 웹은 보빈에 감겨진다.

이제 도 5를 참조하면, 주조 장치(2) 및 건조 장치(3)를 포함하는 장치(1)의 기능은 다음과 같다. 바람직하게, 담배 분말 및 다른 성분을 조합하고 혼합함으로써 형성된 슬러리는, 예를 들어, 라인 혼합기(또한 미도시)를 이용하여 유지 탱크(미도시)로부터 주조 박스(4) 내부의 주조 장치(2)로 운송된다. 균질하고 균일한 필름 두께의 웹으로의 슬러리의 주조 단계(100)는 이동 가능한 지지체(7), 예를 들어 스테인리스 스틸 벨트(7) 상에서 수행된다. 주조 단계(100)는 혼합 탱크로부터 주조 박스(4)로 슬러리를 운송하는 단계를 포함한다. 추가로, 주조 단계(100)는 바람직하게 주조 박스(4)에서의 슬러리의 레벨, 주조 박스(4) 내부의 슬러리의 수분, 슬러리의 온도, 및 슬러리의 밀도를 센서(30)와 같은 적합한 센서에 의해 모니터링하는 단계를 포함한다.

주조는 이동 가능한 지지체(7)와의 갭을 형성하는 주조 블레이드(6)에 의해 수행된다. 갭 치수는 또한 피드백 제어될 수 있다. 균질화 담배 물질의 웹의 두께 및 주조 직후의 핵자 게이지에 의해 제어된 평량(grammage)은 슬러리 측정 장치를 이용하여 연속적으로 모니터링되고 피드백 제어된다.

추가로, 주조 웹은 건조 장치(3)에 의해 제1 건조 단계(101)를 겪는다. 제1 건조 단계는 바람직하게 개별적으로 제어 가능한 구역을 갖는 무한 스테인리스 스틸 벨트 건조기에서의 주조 웹의 균일하고 완만한 건조를 포함한다. 바람직하게는 건조 단계는 각 건조 구역에서의 완만한 건조 프로파일을 보장하도록 각각의 건조 구역에서의 캐스트 리프 온도를 모니터링하며, 균질화 주조 시트가 형성되는 지지체를 가열하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 건조 프로파일은 소위 TLC 건조 프로파일이다. 제1 건조 단계(101) 동안, 각 건조 구역에서의 완만한 건조 프로파일을 보장하기 위해 각 건조 구역에서의 주조 웹 온도의 모니터링 단계(102)가 바람직하게 수행된다. 주조 웹은 하부 및 상부 공기 건조로부터 가열하는 증기 팬을 통해 스틸 벨트(7) 상에서 제1 건조 단계에서 건조된다. 제1 건조 섹션의 건조 구역마다, 공기 온도 및 공기 흐름이 원하는 건조 프로파일을 제공하도록 완전히 조정 가능하고 제품 거주 시간이 예상되는 것을 보장하는 증기 흐름 및 압력 제어부가 구비된다. 바람직하게, 모니터링 단계(102)는 또한 제1 건조 단계의 마지막에서의 건조된 웹에 존재하는 결함의 수 및 수분 함량뿐 아니라 주조 웹의 두께를 측정하도록 실행된다.

바람직하게, 주조 단계(100) 및 제1 건조 단계(101)의 마지막에서, 균질화 담배 웹이 지지체(7)로부터 제거된다. 제1 건조 단계 이후에 주조 웹을 적절한 수분 함량으로 조작하는 것(103)이 바람직하게 수행된다. 바람직하게, 수분 목표치에 도달하도록 주조 웹은 주조 웹의 수분 함량을 더 제거하는 제2 건조 단계(104)를 겪는다. 바람직하게, 이러한 제2 건조 단계(104)에서, 주조 웹은 와이어 상에 놓여서, 수분은 웹의 둘 모두의 표면으로부터 용이하게 제거될 수 있다. 건조 단계(104) 후에, 냉각 단계(105)가 수행되고, 그런 후에 주조 웹은 예를 들어 단일 마스터 보빈을 형성하기 위해 감김 단계(106)에서 하나 이상의 보빈에 감겨지는 것이 바람직하다. 그 다음, 이 마스터 보빈은 슬릿 형성에 의해 더 작은 보빈의 제조를 수행하는데 사용될 수 있다. 그 다음, 더 작은 보빈은 에어로졸 발생 물품(미도시)의 제조에 사용될 수 있다.

1: 웹의 제조를 위한 장치
2: 주조 장치
3: 건조 장치
4: 주조 박스
5: 펌프
6: 주조 블레이드
7: 이동 가능한 지지체
8: 메인 드럼
10: 감김 스테이션
21: 제1 건조 섹션
22: 제2 건조 섹션
23: 제2 온도 제어 수단
24: 제3 온도 제어 수단
25: 증기 생성기
26: 건조 공기 생성기
27,28: 제1 및 제2 건조 공기 생성기
30,31,32: 센서
40: 중앙 제어 유닛
41: 슬러리의 높이
42: 거리
43: 개구부
48: 닥터링 블레이드
61, 62: 센서
70: 지지체
80: 제1 온도 제어 수단
90: 냉각 섹션
91: 제4 온도 제어 수단
92: 냉각 공기 생성기
100: 주조 단계
101: 제1 건조 단계
102: 모니터링 단계
103: 조작하는 것
104: 제2 건조 단계
105: 냉각 단계
106: 감김 단계
210: 액추 에이터

Claims (15)

1. 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치로서, 상기 장치는,
   상기 균질화 담배 물질의 슬러리를 함유하도록 적응된 주조 박스로서, 상기 주조 박스로부터 상기 슬러리의 주조 웹이 주조될 수 있는, 주조 박스;
   상기 주조 웹을 건조하도록 적응된 제1 건조 섹션;
   상기 주조 박스로부터 상기 슬러리를 주조함으로써 형성된 주조 웹을 수용하고, 이를 상기 제1 건조 섹션에 운송하기 위한, 이동 가능한 지지체;
   드럼으로서, 상기 이동 가능한 지지체를 이동시키고, 상기 드럼과 상기 이동 가능한 지지체 사이의 열 교환을 허용하도록 적응된, 드럼; 및
   상기 주조 웹이 상기 주조 박스로부터 상기 지지체 상으로 수용되는 위치에서의 상기 이동 가능한 지지체의 온도와 상기 주조 박스 내의 상기 슬러리의 온도 사이의 온도 차이가 0 ℃ 내지 30 ℃에 포함되도록 상기 드럼을 냉각하기 위한 제1 온도 제어 수단; 을 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 온도 제어 수단은 물로 상기 드럼을 냉각하기 위한 물 분배기를 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이동 가능한 지지체는 무한 스테인리스 스틸 컨베이어 벨트를 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 온도 제어 수단은, 상기 주조 웹이 상기 이동 가능한 지지체 상에 수용되는 위치에서의 상기 이동 가능한 지지체의 온도가 15 ℃ 내지 50 ℃ 에 포함되도록 상기 드럼을 냉각하도록 구성되는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 건조 섹션 내에 있는 제2 온도 제어 수단을 포함하고, 상기 이동 가능한 지지체는 제1 및 제2 대향 표면을 정의하고, 상기 슬러리는 상기 제1 표면 상으로 주조되고, 상기 제2 온도 제어 수단은 증기를 상기 제2 표면쪽으로 배출하기 위해 증기 생성기를 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 건조 섹션 내에 있는 제2 온도 제어 수단을 포함하고, 상기 이동 가능한 지지체는 제1 및 제2 대향 표면을 정의하고, 상기 슬러리는 상기 제1 표면 상으로 주조되고, 상기 제2 온도 제어 수단은 건조 공기를 상기 제1 표면쪽으로 배출하도록 적응된 건조 공기 생성기를 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 이동 가능한 지지체 상의 상기 주조 웹은 중앙 부분 및 2개의 측면 부분을 정의하고, 상기 측면 부분은 각각 상기 주조 웹의 에지를 포함하고, 상기 제1 건조 섹션 내의 상기 건조 공기 생성기는, 균일하지 않은 건조 공기 스트림이 상기 주조 웹쪽으로 배출되어, 상기 공기 스트림이 상기 주조 웹의 상기 측면 부분을 포함하는 영역에서보다 상기 주조 웹의 상기 중앙 부분을 포함하는 영역에서 더 높은 흐름률 또는 더 높은 온도 또는 둘 모두를 갖도록 구성되는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 건조 섹션 내의 상기 주조 웹의 수분 값을 결정하도록 적응된 수분 센서;
   상기 제1 건조 섹션의 출구에서의 상기 주조 웹의 수분 값을 결정하도록 적응된 수분 센서;
   상기 제1 건조 섹션의 출구 전, 출구 내의 또는 출구에서의 상기 주조 웹의 두께 또는 두께에서의 변화를 결정하도록 적응된 두께 센서;
   상기 제1 건조 섹션 내의 상기 주조 웹의 온도를 결정하도록 적응된 온도 센서;
   상기 주조 박스 내의 상기 슬러리의 온도를 결정하도록 적응된 온도 센서;
   상기 주조 박스에서의 상기 이동 가능한 지지체의 온도를 결정하도록 적응된 온도 센서;
   상기 주조 박스로의 상기 슬러리의 흐름률을 결정하기 위한 흐름률 센서;
   중 하나 이상에 의해 전송된 신호를 수신하도록 적응된 제어 유닛을 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서들에 의해 수신된 신호에 따라 그 작동 상태들을 변화시키기 위해, 상기 제어 유닛은,
   상기 주조 박스로의 상기 슬러리의 흐름률을 변화시키기 위한 펌프;
   상기 드럼의 온도를 변형하기 위한 제1 온도 제어 수단;
   상기 제1 건조 섹션 내의 건조 공기의 온도를 변형하거나, 상기 제1 건조 섹션 내의 상기 건조 공기의 흐름률을 변형하거나, 상기 제1 건조 섹션 내의 상기 건조 공기의 온도 분배 또는 건조 공기 흐름률 분배 또는 둘 모두를 변형하거나, 증기의 흐름률을 변형하기 위한 제2 온도 제어 수단;
   상기 슬러리의 온도를 변화시키기 위해 상기 주조 박스 내의 온도를 변형하기 위한 주조 박스 온도 수단;
   의 하나 이상에 명령하도록 적응된, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치:
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 건조 섹션의 출구에서 상기 이동 가능한 지지체로부터 상기 주조 웹을 제거하도록 적응된 닥터링 블레이드(doctoring blade)를 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 건조 섹션 내의 건조 공기의 온도 또는 흐름률 또는 온도 분배 또는 흐름률 분배 또는 이들의 임의의 조합을 제어하도록 적응된 독립적으로 제어되는 제3 온도 제어 수단을 갖는 제2 건조 섹션을 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 건조 섹션들은 차례로 일렬로 배열되고, 상기 제1 건조 섹션은 상기 주조 웹의 이동 방향으로 상기 제2 건조 섹션의 상류에 있는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 제1 건조 섹션은 복수의 제1 건조 스테이지들로 분리되고, 상기 건조 공기의 온도 및 건조 공기의 흐름률은 각 제1 건조 스테이지에서 독립적으로 제어되는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
14. 제11항에 있어서:
    상기 주조 웹을 보빈에 감기(wind) 위한 감김 섹션; 및
    상기 제1 또는 제2 건조 섹션 하류에 있고, 상기 주조 웹의 움직임 방향으로 상기 감김 섹션 상류에 있는 냉각 섹션; 을 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 냉각 섹션은 냉각 공기 생성기 및 상기 냉각 공기 생성기에 의해 배출된 냉각 공기의 온도를 제어하는 제4 온도 제어 수단을 포함하는, 균질화 담배 물질의 주조 웹의 제조를 위한 장치.

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