用于拼接含有生物碱的两个材料片材的方法和系统与流程

文档序号:34091752发布日期:2023-05-07 02:53阅读:30来源:国知局
用于拼接含有生物碱的两个材料片材的方法和系统与流程

本发明涉及一种拼接含有生物碱的两个材料片材,例如均质化烟草片材的方法和系统。


背景技术:

1、在处理以卷绕在卷筒中提供的材料片材的制造或生产操作中,可能期望以高速从卷筒解绕片材,使得也可以以高速处理该片材。举例来说,在气溶胶生成制品的生产中,片材可以是均质化烟草材料片材。

2、当卷筒完全解绕或变空时,必须减慢或停止制造或生产过程,以便用新的卷筒代替空的卷筒。

3、为了避免完全停止生产,卷绕在两个不同卷筒(“旧”卷筒和“新”卷筒)中的片材可以被拼接,使得在旧卷筒完全耗尽之前新卷筒替换旧卷筒。

4、已知它还借助于一个或多个传感器测量卷筒在解绕期间减小的直径。传感器可以连接到能够在卷筒直径低于预定阈值时触发卷筒更换或拼接的系统,所述预定阈值指示卷筒已经达到确定的耗尽状态。

5、然而,对于上述系统,可能无法避免生产中断。若干参数可能阻碍解绕过程:例如,片材的表面上可能存在灰尘,从而在片材中形成不均匀区,或环境或储存条件可能增加片材“老化”,使片材更容易破裂。例如,由于粘性,解绕的片材的一部分可能仍粘在卷筒上,撕开随后处理的片材的部分,削弱片材并且阻止恰当量的片材到达下游过程,从而损害最终产品的一致性。


技术实现思路

1、因此,根据本发明的一个目的是提供一种用于拼接卷绕在卷筒中的材料片材的方法和设备,其允许更高的材料处理速度,特别是当用新的卷筒替换解绕或空的卷筒时。

2、根据一个方面,本发明涉及一种用于拼接含有生物碱的两个材料片材的方法。优选地,所述方法包括:提供卷绕在第一卷筒中的含有生物碱的第一材料片材。优选地,所述方法包括:提供卷绕在第二卷筒中的含有生物碱的第二材料片材。优选地,所述方法包括:解绕卷绕在所述第一卷筒中的所述含有生物碱的第一材料片材。优选地,所述方法包括评估解绕的所述含有生物碱的第一材料片材的以下参数中的一个或多个:所述含有生物碱的第一材料片材的湿度;所述含有生物碱的第一材料片材的厚度;所述含有生物碱的第一材料片材的宽度;所述含有生物碱的第一材料片材的粘度;孔或撕裂在所述含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在。优选地,所述方法包括根据所评估的一个或多个参数的值:解绕卷绕在所述第二卷筒中的所述含有生物碱的第二材料片材。优选地,所述方法包括根据所评估的一个或多个参数的值:拼接所述含有生物碱的第一材料片材和所述含有生物碱的第二材料片材。

3、根据本发明的方法,确定第一片材的状况。通过评估提示第一片材的完整性状态或第一片材的特性是否在所需范围内的这些参数中的一个或多个来确定第一片材的状况。如果第一片材展现一个或多个参数,从其可清楚地看出第一片材不适合被进一步加工以获得在所需生产规格内的最终产品,则通过对参数的评估触发拼接动作发生。这样,防止了故障产品,并最大限度地减少了材料浪费。此外,可以防止第一片材的破裂,因为可以在生产停止不可避免之前识别第一片材的变弱。

4、优选地,提供第一卷筒。第一卷筒由含有生物碱的第一材料片材的盘绕形成。第一卷筒可插入第一轴中,所述第一轴适于围绕其旋转轴线旋转。

5、优选地,提供第二卷筒。第二卷筒由含有生物碱的第二材料片材的盘绕形成。第二卷筒可插入第二轴中,所述第二轴适于围绕其旋转轴线旋转。优选地,含有生物碱的第一材料片材与含有生物碱的第二材料片材是相同的,即,它们基本上具有相同的物理和化学特性。

6、优选地,提供卷筒保持器,所述卷筒保持器包括第一轴和第二轴,其中,所述卷筒保持器上的所述第一轴和所述第二轴是可移动的,使得所述第一轴和所述第二轴的位置能够彼此互换。所述第一轴和所述第二轴可以可移动方式布置在所述卷筒保持器上。替代性地,第一轴和第二轴可以固定地布置在卷筒保持器上。在后一种情况中,卷筒保持器是可移动的,例如是可旋转的,使得第二卷筒可以定位在第一卷筒的成形机位置处,反之亦然。除了第一卷筒和第二卷筒之外,所述卷筒保持器还可以设置有用于含有生物碱的材料片材的一个或若干另外的卷筒的一个或若干另外的轴。虽然用于轴的其他互换机构是可行的,但是多个轴的位置优选地根据卷筒保持器的旋转或通过使轴分别在卷筒保持器上旋转被带入彼此的位置内。

7、每个轴可以与用于检测插入到轴中的卷筒的即将到来的端部的传感器相关联。例如,可以提供与第一轴和第二轴相关联的用于检测卷筒的即将到来的端部的第一传感器和第二传感器。例如,测量第一卷筒的直径。例如,测量第二卷筒的直径。

8、此外,可以提供控制单元。用于检测第一卷筒、第二卷筒或这两者的即将到来的端部的第一传感器或第二传感器可适于当卷筒中的片材量低于给定阈值时向控制单元发送信号。例如,用于检测卷筒的即将到来的端部的第一传感器或第二传感器可包括适于测量传感器与卷筒的外表面之间的距离的距离传感器。当所述距离超出预设范围时,距离传感器指示第一卷筒或第二卷筒可能几乎耗尽。

9、此外,从卷筒解绕含有生物碱的第一材料片材。第一卷筒包括自由端,所述自由端是第一片材的头部,第一卷筒可从其解绕。解绕可以例如由合适的拉辊执行。所述第一片材限定输送方向,所述输送方向是在第一卷筒解绕时第一片材前进朝向的方向。当第一片材在各种处理阶段中传送时,输送方向可以改变。此外,第一片材限定彼此相对的第一表面和第二表面。第一表面与第二表面之间的距离是片材的厚度。

10、优选地,以包括在约50米每分钟与约400米每分钟之间的第一片材速度执行第一片材的输送。

11、根据本发明的方法评估解绕的第一片材的一部分的一个或多个参数。优选地,在第一片材被进一步处理之前执行评估,即,优选地,评估基本上紧接着在解绕之后执行。

12、优选地,本发明的方法包括评估含有生物碱的第一材料片材的湿度。优选地,本发明的方法包括评估含有生物碱的第一材料片材的厚度。优选地,本发明的方法包括评估含有生物碱的第一材料片材的宽度。优选地,本发明的方法包括评估含有生物碱的第一材料片材的粘度。优选地,本发明的方法包括评估孔或撕裂在含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在。更优选地,本发明的方法包括评估以下参数中的至少两个:含有生物碱的第一材料片材的湿度;或含有生物碱的第一材料片材的厚度;或含有生物碱的第一材料片材的宽度;或含有生物碱的第一材料片材的粘度;或孔或撕裂在含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在。上述参数(下文中简称为第一片材的“完整性参数”)中的一个或多个的值可指示含有生物碱的第一材料片材不再具有指定特征,以便产生在所需公差内的可接受最终产品。最终产品可以是例如气溶胶生成制品。第一片材的一个或多个完整性参数的值可指示含有生物碱的第一材料片材可在不久后断裂。例如,该值可以指示含有生物碱的第一材料片材可以在第一片材聚集成杆之前破裂。例如,完整性参数的值可以指示含有生物碱的第一材料片材可以在其被包装器包装之前破裂。例如,完整性参数的值可以指示含有生物碱的第一材料片材可以很快断裂,从而引起机器停止。

13、关于“评估以下参数中的一个或多个”,意指评估参数本身,例如评估含有生物碱的第一材料片材的湿度或厚度或宽度或粘度的值,或检测孔或撕裂的存在或不存在。“评估以下参数中的一个或多个”还意味着评估参考值与实际测量值之间的值差。关于“评估以下参数中的一个或多个”,还意味着评估特定参数的变化率。例如,可以评估含有生物碱的第一材料片材的湿度或厚度或宽度或粘度值的变化。可以输入或测量含有生物碱的第一材料片材的湿度或厚度或宽度或粘度的参考值,并且可以评估与该参考值的变化。

14、例如,可以使用合适的传感器测量所评估的完整性参数。优选地,传感器实时地测量完整性参数,即,优选地在第一片材的处理期间测量第一片材的完整性参数。此外,由于第一片材在输送方向上移动,连续地测量一个或多个参数。替代性地,以给定频率测量一个或多个参数。给定频率可以是恒定的。给定频率可以是可变的。优选地,给定频率与第一片材的输送速度同步。给定频率可根据第一片材的输送状况而改变。例如,如果第一片材的输送速度保持恒定,则优选测量的频率也是恒定的。替代性地,如果第一片材加速,则优选地测量频率高于在片材的恒定速度期间保持的频率,因为第一片材在加速期间经受较高应力。以此方式,检查第一片材的若干部分。因此,优选以预定的后续时间间隔测量第一片材的完整性参数。进行测量的这些时间间隔的持续时间可以变化。

15、测量片材的完整性参数意指至少在预定位置测量片材的完整性参数,即在每个时间间隔测量第一片材的至少一部分的完整性参数。

16、测量完整性参数之一的任何传感器优选地以这样的方式定位,使得在已从卷筒解绕的第一片材的一部分中测量完整性参数。也就是说,测量完整性参数的第一片材的部分优选地不再属于第一卷筒外表面。

17、用于测量相同完整性参数的一个或多个传感器可用于测量第一片材的相同完整性参数。第一片材的相同完整性参数可以在每个时间间隔在一个位置或多个位置中测量。如果在多于一个位置测量,则每个测量产生数据并且收集数据。从不同测量收集的数据可以统计地组合。可以对相同完整性参数的所有测量值执行求平均数(平均值)。因此,对于每个时间间隔,可以收集相同完整性参数的若干值的组合,在第一片材的不同部分中测量不同值。

18、在存在测量两个不同完整性参数的两个不同传感器的情况下,优选在第一片材的相同部分中测量两个不同完整性参数。优选地,不同完整性参数以相同频率测量。优选地,不同完整性参数的测量是同步的。

19、优选地,适于测量第一片材的完整性参数的传感器是固定的且第一片材移动。

20、第一片材具有厚度。在将厚度测量为完整性参数的情况下,可使用适于测量含有生物碱的第一材料片材的厚度且基于厚度测量发射信号的厚度传感器。

21、厚度传感器可以包括机械传感器。厚度传感器可以包括光学传感器。厚度传感器可以包括机械传感器和光学传感器。在光学传感器的情况下,光学传感器可包括光源。由光源发射的电磁辐射束可入射到第一片材。通过第一片材的透射光束的强度的变化可以指示第一片材的厚度的变化。

22、可以根据第一片材的厚度的测量值进行拼接。

23、如果测量到的厚度高于或低于厚度阈值,则厚度传感器可以将信号发送至控制单元,通知厚度在厚度参数值的优选范围之外。例如,如果第一片材的厚度低于某一阈值,则可以发送信号。替代地,厚度传感器可以在每次测量时发送表示第一片材的厚度的信号,并且控制单元可以执行与厚度阈值的比较。例如,可以设置阈值,该阈值等于第一片材的厚度参考值的选定百分比。选定百分比例如为25%、20%、15%或10%。厚度的参考值优选是150微米与350微米之间,更优选200微米与300微米之间的值。如果第一片材的厚度低于厚度的参考值超过选定百分比,则信号被发送至控制单元。否则,设定厚度的参考值。如果测量的厚度比参考值低固定值以上,则发送信号。固定值可以是50微米、30微米、25微米、15微米、10微米。当测量到变化厚度阈值以上的厚度变化时,厚度传感器可以将信号发送至控制单元。另外,如果第一片材的厚度的变化发生得太快,也可以发送信号。例如,如果三个连续测量值中的厚度测量值变化超过15%,则表明第一片材中可能存在损坏。

24、如果第一片材的厚度在多个位置处测量,例如n个位置(其中n是整数),则在每个时间间隔处,只有在厚度在至少m个位置(其中m是整数)低于厚度阈值时,才能触发拼接,其中1<m<n个位置。

25、厚度变化可以指示第一片材的一部分已粘在卷筒中,例如因为第一片材变得太粘。这可以在不久后触发第一片材中的撕裂,例如在卷曲第一片材之前,或在第一片材聚集成杆之前,或在缓冲第一片材之前。替代地或另外,太薄的第一片材可以指示撕裂的可能性。太厚的第一片材可以指示第一片材中存在缺陷,其可以导致可能的阻塞或进一步的处理步骤中的非最佳结果。进一步的处理步骤可包括将片材卷曲或收集到杆中。

26、第一片材具有湿度。在将湿度测量为完整性参数的情况下,可使用适于测量含有生物碱的第一材料片材的湿度且基于湿度测量发射信号的湿度传感器。湿度传感器可以包括克重传感器。湿度传感器可包括摄像头。湿度传感器可包括红外摄像头。湿度传感器可包括微波源。例如,ndc technologies生产的红外仪表tm710可以用作湿度传感器。另一个实例是perten da 7440近红外传感器。

27、可以根据第一片材的湿度的测量值进行拼接。

28、如果测量的湿度高于或低于湿度阈值,则湿度传感器可以将信号发送至控制单元,通知湿度在湿度参数值的优选范围之外。例如,如果第一片材的湿度低于某一阈值,则可以发送信号。例如,如果第一片材的湿度高于某一阈值,则可以发送信号。替代地,湿度传感器可以在每次测量时发送表示第一片材的湿度的信号,并且控制单元可以执行与湿度阈值的比较。例如,可以设置阈值,该阈值等于第一片材的湿度参考值的选定百分比。百分比例如为25%、20%、15%或10%。湿度的参考值优选是水在第一片材的总重量中占7%至15%之间的值。如果第一片材的湿度比湿度的参考值低或高选定的百分比以上,则信号被发送至控制单元。替代性地,设置湿度的参考值。如果测量的湿度比参考值低固定值以上,则发送信号。如果测量的湿度比参考值高固定值以上,则发送信号。固定值可以是水占总重的2%,水占总重的1.5%,水占总重的1%,水占总重的0.5%。当测量到高于变化湿度阈值的湿度变化时,湿度传感器可以将信号发送至控制单元。另外,如果第一片材的湿度的变化发生得太快,也可以发送信号。例如,如果三个连续测量值中的湿度测量值变化超过15%,则表明可能存在超出规格的第一片材。

29、如果第一片材的湿度太低,则第一片材可以容易地开裂,并且可以在第一片材中形成撕裂或孔,导致可能的破裂。此外,在卷曲期间过干的片材可能会碎裂成碎片,因此不可能将卷曲片材聚集在杆中。如果第一片材的湿度过高,则第一片材可能太粘,并且可能需要过大的力来将其解绕,这可变得比片材的拉伸强度更高,从而引起破裂。

30、第一片材限定宽度。片材的宽度是片材在与片材的输送方向基本垂直的方向上的尺寸。片材的宽度也基本上垂直于片材的厚度。在将宽度测量为完整性参数的情况下,可使用适于测量含有生物碱的第一材料片材的宽度且基于宽度测量发射信号的宽度传感器。宽度传感器可以是距离传感器。宽度传感器可包括光障传感器。宽度传感器可包括摄像头。

31、可以根据第一片材的宽度的测量值进行拼接。

32、如果第一片材的测量宽度高于或低于宽度阈值,那么宽度传感器可以将信号发送至控制单元,通知宽度在宽度参数值的优选范围之外。例如,如果第一片材的宽度低于某一阈值,则可以发送信号。例如,如果第一片材的宽度高于某一阈值,则可以发送信号。替代地,宽度传感器可以在每次测量时发送表示第一片材的宽度的信号,并且控制单元可以执行与宽度阈值的比较。例如,可以设置阈值,该阈值等于第一片材的宽度参考值的选定百分比。百分比例如为25%、20%、15%或10%。宽度参考值优选是120毫米与130毫米之间的值。如果第一片材的宽度比宽度参考值低或高选定百分比以上,则信号被发送至控制单元。替代性地,设置宽度参考值。如果测得宽度比宽度参考值小固定值以上,则发送信号。如果测得宽度比参考值高固定值以上,则发送信号。固定值可以是5毫米、2毫米。当测量到宽度变化超过变化宽度阈值时,宽度传感器可以将信号发送至控制单元。另外,如果第一片材的宽度的变化发生得太快,也可以发送信号。例如,如果三个连续测量值中宽度的测量值变化超过15%,则表明可能存在超出规格的第一片材。

33、太小的宽度可以指示第一片材有一块缺失。这可指示第一片材可很快破裂。高宽度可以指示第一片材的流延工艺中的缺陷,并且可以获得次优最终产品。高宽度可以指示第一片材中含有生物碱的一些材料松动,或者第一片材的中心中的孔或缝隙已经形成,使得材料朝向片材的侧部偏离。

34、第一片材具有粘性。在将粘性测量为完整性参数的情况下,可使用适于测量含有生物碱的第一材料片材的粘度且基于粘度测量发射信号的粘度传感器。

35、粘度传感器可包括距离传感器或角度传感器。与卷筒粘性相关的量是所称的“剥离角”,即在参考线(例如,第一卷筒的参考直径)与分离线之间形成的角度,所述分离线即穿过第一片材从第一卷筒脱离的线的那条线。如果此角度增加,则可能意味着第一片材的粘度增加。如果此角度减小,则可能意味着第一片材的粘度减小。还可以通过测量从卷筒解绕的第一片材与传感器之间的距离来测量角度。粘度传感器可包括压力分布传感器。

36、可以根据第一片材的粘度的测量值进行拼接。

37、如果测量的粘度高于或低于粘度阈值,那么粘度传感器可以将信号发送至控制单元,通知厚度在粘度参数值的优选范围之外。例如,如果第一片材的粘度高于某一阈值,则可以发送信号。替代地,粘度传感器可以在每次测量时发送表示第一片材的粘度的信号,并且控制单元可以执行与粘度阈值的比较。例如,可以设置阈值,该阈值等于第一片材粘度参考值的选定百分比。百分比例如为25%、20%、15%或10%。如果第一片材的粘度高于粘度的参考值超过选定百分比,则信号被发送至控制单元。替代性地,设置粘度的参考值。如果测量的粘度比参考值高固定值以上,则发送信号。当测量到高于变化粘度阈值的粘度变化时,粘度传感器可以将信号发送至控制单元。另外,如果第一片材的粘度的变化发生得太快,也可以发送信号。例如,如果三个连续测量值中的粘度测量值变化超过15%,则表明可能存在超出规格的第一片材。

38、如果粘度太低,则可能意味着用于生产含有生物碱的第一材料片材的浆料的组成发生了误差,并且第一片材可能不会依照规格产生最终产品。如果第一片材太粘,可能需要过大的力来将其解绕,这可变得高于第一片材的拉伸强度,从而引起破裂。在不受理论束缚的情况下,过大粘度的第一片材可以是所述片材中的粘合剂尚未适当地形成“强”结构的指示。这可以一起在浆料内产生纤维的弱结合。因此,片材越粘,其拉伸强度越小,这继而增大了在解绕卷筒时破裂的风险。

39、在检测存在或不存在孔或撕裂的情况下,可以使用传感器来检测孔或撕裂在含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在。

40、传感器可以是光学传感器或声音传感器。声音传感器可包括超声传感器。光学传感器可包括摄像头。光学传感器可包括光源。由光源发射的电磁辐射束可入射到第一片材。通过第一片材的透射光束的强度的变化可以指示第一片材中的孔或撕裂的存在。超声传感器传输并接收超声范围中的声波。入射到第一片材的表面上的超声波产生反射波。如果第一片材的表面上存在孔或撕裂,则反射波改变,并且可以测量反射波的这些变化。

41、撕裂或孔的“存在或不存在”并不意味着不管孔或撕裂的尺寸如何都可以在评估中考虑所有孔或撕裂。首先,孔或撕裂存在第一最小尺寸,以便由传感器检测。此第一最小尺寸取决于传感器的分辨率。此外,相对“小”的孔或撕裂可以不对第一片材的完整性造成威胁,并且可以不是将要发生破裂的指示。因此,孔或撕裂的“第二最小尺寸”可以设定,并且仅超过这种第二最小尺寸的孔或撕裂可以在评估中视为确认存在孔或撕裂。相对“大”的孔或撕裂可能暗示第一片材正在弱化并且其可能很快破裂。第二最小尺寸可为5毫米或10毫米。这意味着只有尺寸大于5毫米或大于10毫米的孔或撕裂被视为指示“存在孔或撕裂”。考虑的尺寸是横向于输送方向的尺寸。此外,代替线性尺寸,阈值可以是面积,即,仅当孔或撕裂的面积高于给定面积阈值时,才将孔或撕裂视为孔或撕裂。

42、如果检测到第一片材中存在孔或撕裂,则可以进行拼接。

43、当测量完整性参数的变化而不是完整性参数的绝对值时,优选相对于参考值测量该变化。换句话说,关于假定为完整性参数的“可接受”值的参考值,获得该变化。该参考参数可以用作完整性参数的测量值的阈值。例如,如果完整性的测量值高于或低于相同完整性参数的参考值+/-参考值的10%、或15%、或25%,则可以进行拼接。

44、参考值可以是在进行测量时更新的变量。例如,从设定的参考值开始,每n个连续测量值(其中n是整数)更新参考值,并且其新值等于传感器之前的n次测量测得的值。

45、此外,测量值的变化率也可能相关。如果变化率高于给定阈值,则拼接独立于变化的绝对值进行。

46、参考完整性参数可通过数据库获得。参考完整性参数可用于评估该完整性参数是否存在高于给定阈值的变化。本发明的方法优选地包括访问数据库并从该数据库中检索关于第一片材的参考完整性参数中的一种参考完整性参数的数据。数据库可包括参考完整性参数值中的一个或多个:第一片材的厚度、湿度、宽度、粘度。与一种或多种参考完整性参数相关的数据可存储在存在数据库的可访问存储器中。所述数据可以存在于贴纸或条形码上,所述贴纸或条形码附接到第一片材从其解绕的卷筒。这些数据可以已知方式扫描并上传到控制单元中。此外,参数的阈值可取决于第一片材的组成或卷筒的批次。因此,数据库可以包括参数与之比较的若干阈值,单个参数有多个阈值,并且取决于片材的组成,在多个阈值中选择某一参数的不同阈值。

47、参考完整性参数可通过用户的输入获得。可以提供面板或其它输入装置,并且用户,例如操作员,可以输入第一片材的参考完整性参数的值。此外,与参考完整性参数中的一个有关的数据可以是扫描在由第一片材构成的第一卷筒上提供的数据(例如代表性代码)获得的。

48、参考完整性参数可由远程信号获得。可进行无线或有线数据传输以输入参考完整性参数。

49、作为评估的结果,例如由于一个或多个传感器测量第一片材的一个或多个完整性参数,使一个或多个值或一个或多个值差可用。这些值或值差接着可由控制单元详细描述(elaborate)。所述控制单元优选地详细描述来自测量第一片材的完整性参数的传感器的一个或多个信号。所述一个或多个信号指示所述一个或多个完整性参数的值。

50、优选地,测量第一片材的多于一个参考完整性参数。优选地,获得第一片材的宽度。优选地,获得第一片材的孔和撕裂的存在或不存在。优选地,获得第一片材的宽度和孔和撕裂的存在或不存在。优选地,获得第一片材的撕裂和孔的存在或不存在以及厚度的组合。优选地,获得第一片材的撕裂和孔的存在或不存在以及湿度的组合。优选地,获得第一片材的撕裂和孔的存在或不存在以及粘度的组合。

51、在评估之后,根据所评估的一个或多个完整性参数的值,进行拼接步骤。拼接在拼接单元中进行。例如,如果在评估步骤中,一个或多个完整性参数在预定义范围之外,则进行第一片材和第二片材的拼接。如果在评估中存在孔或撕裂,则可以进行拼接。

52、控制单元根据由测量完整性参数的传感器发送的一个或多个信号的值来强制拼接,即,根据一个或多个完整性参数的值来强制拼接。如果一个或多个完整性参数的详细描述值在给定范围之外,那么控制单元可以强制拼接。对于每个完整性参数,范围可以是预先设置的。对于每个完整性参数,可以预先设置若干范围。例如,对于每个完整性参数,绿色范围可以是预先设置的。如果由传感器测量的所有值或值差或由控制单元详细描述的所有信号都在其各自的绿色范围内,那么控制单元不会触发拼接。由于不同的测量或命令,例如由于第一卷筒的耗尽,仍可进行拼接。然而,由于完整性参数的详细描述值,不触发拼接。例如,对于每个完整性参数,可以预先设置黄色范围。如果完整性参数中的一个具有在其黄色范围内的值或值差,则仅在至少另一不同完整性参数具有在其黄色范围内的值或值差的情况下触发拼接。可以设置,如果完整性参数中的一个具有在其黄色范围内的值或值差,则仅在至少另外两个不同完整性参数具有在其相应的黄色范围内的值或值差的情况下触发拼接。此外,可以设置,当完整性参数在其黄色范围内时,仅其某些组合可以触发拼接。例如,如果第一片材的粘度和宽度的详细描述值都在其相应的黄色范围内,则进行拼接。然而,如果第一片材的湿度和粘度的详细描述值均在其相应的黄色范围内,则不发生拼接。例如,对于每个完整性参数,可以预先设置红色范围。如果完整性参数中的一个具有在其红色范围内的值或值差,则不管其它完整性参数的值或值差如何,都会进行拼接。

53、为了拼接含有生物碱的第一材料片材和第二材料片材,从第二卷筒解绕第二片材。第二片材限定第一表面和第二表面。第一表面与第二表面之间的距离是第二片材的厚度。第二片材限定湿度。第二片材限定宽度。第二片材限定粘度。

54、本领域中已知的连接(优选稳定地连接)第一片材和第二片材的任何拼接都可以在本发明中使用。优选地,拼接步骤包括将第一片材和第二片材按压在一起。优选地,拼接步骤包括切割至少第一片材。切割步骤可以在按压步骤之前、之后或同时执行。优选地,切割第一片材和第二片材两者。为此,拼接单元可包括刀片。

55、当切割第一片材时,限定第一片材的端部。优选将第一片材的该端部与从第二卷筒解绕的第二片材的头部接合。然后,对第二片材进行与对第一片材进行例如卷曲和收集以形成杆的相同处理。

56、以相同方式,切割第一片材和第二片材提供第一片材的限定端部部分和第二片材的限定头部部分,第一片材的限定端部部分和第二片材的限定头部部分待组合以提供含有生物碱的前进的连续材料片材。

57、优选地,拼接在第一片材的上游部分发生,在此已评估已触发拼接的完整性参数。也就是说,触发拼接是因为一个或多个完整性参数的评估值例如在其红色范围内。此触发值已在第一片材的特定部分中测量。这意味着第一片材的特定部分可能不适于进一步加工以根据期望规格生产最终产品,或进一步加工第一片材可导致第一片材中的破裂且可导致机器停止。因此,优选地,第一片材的特定部分不用于后续加工,且第一片材和第二片材的拼接在该特定部分的上游进行。例如,在特定部分上游切割第一片材。以此方式,在随后的制造步骤中不使用第一片材中可能存在“缺陷”的部分。因此,未满足生产要求的最终产品数量降至最低。

58、可以以连续的方式执行对第一片材和第二片材的切割。优选地,同时对第一片材和第二片材两者执行切割。对于切割过程,第一片材和第二片材可以彼此紧挨着布置或者可以彼此覆盖。替代性地,第一片材和第二片材中的每个片材彼此独立地切割。优选地,第一片材和第二片材以居中方式沿着第一片材和第二片材的纵向中心轴线对准以相互重叠。如所提及,第一片材和第二片材在局部限定平面。第一片材和第二片材中的每一个具有宽度。优选地,第一片材的宽度和第二片材的宽度基本上相同。切割优选地提供第一切割表面和第二切割表面,所述第一切割表面和第二切割表面提供明确限定的接触区域,在此区域中所述第一片材和所述第二片材可彼此接触且可彼此接合。这支撑第一片材与第二片材之间的良好连接。切割还可以以一定角度执行。

59、切割相对于宽度方向成角度执行。换句话说,第一片材或第二片材的宽度限定位于第一片材或第二片材的表面上的宽度方向。此宽度方向垂直于输送方向。宽度方向与切割线之间的角度与0度和90度不同,并且优选地介于约25度与60度之间,更优选地介于约30度与45度之间。

60、为了连接第一片材和第二片材,优选在成角切割表面上连接,添加水。将水添加到第一片材和第二片材中的至少一个中,使第一片材或第二片材润湿并软化。虽然第一片材或第二片材的材料本身可具有一定粘性,但可以通过添加水来增强此类粘性。优选地,仅将水添加到成角度的切割表面,优选仅一个片材,第一片材或第二片材。因此,在没有可能负面地影响连接的过量水的情况下,添加的水可以支持第一片材和第二片材在片材的接触区域中的组合过程。

61、优选地,将压力施加到第一片材和第二片材。为此,拼接单元可包括压缩装置。随后施加力到第一片材和第二片材,至少在由重叠切割表面形成的重叠区域中,提供两个片材之间的强连接。压力可以施加在组合片材上,同时组合片材固定或者同时组合片材沿着运动方向进一步运动。压缩装置例如可包括固定压制器,或例如压制辊,在其间插入组合片材。所施加的力的量适于提供良好的连接,然而,优选地在不使重叠区域中的第一片材和第二片材变薄或实质上变薄的情况下。

62、在上述拼接的情况下,可提供强连接,所述强连接不具有添加剂(水除外)或可能影响味道的额外材料。另外,可以提供对于烟草片材工艺线中的拼接工艺之后的工艺没有影响或仅具有减弱的影响的连接。这些随后的工艺可以例如是随后的卷曲工艺或杆成形工艺。

63、因此,利用本发明的方法,生产中断被最小化。只要第一片材展现“一个或多个薄弱迹象”,根据上文详述的对这些迹象的评估,进行拼接,避免停止生产。此外,最终产品的除去也被最小化,因为只要第一片材展示出超出规格的特征,例如过高的水分,则由控制单元触发拼接。因此,所得的生产过程更快。

64、优选地,用于检查第一片材的一个或多个完整性参数的一个或多个传感器位于第一卷筒与拼接单元之间。优选地,用于触发拼接的信号从控制单元足够快地发送到拼接单元,以切割已被传感器检查且已触发拼接的第一片材的特定部分上游的第一片材,使得最终产品不受可能超出规格的第一片材部分的影响。

65、此外,仍维持第一卷筒的正常控制,例如其直径的控制,以及在卷筒几乎耗尽时触发拼接。因此,最小化对现有系统和程序的改变。

66、生产线可以高速地连续操作,同时持续制造恒定质量的产品。另外,可以将可能产生的任何废料保持在最低限度。

67、优选地,所述方法包括如果第一卷筒的直径低于给定阈值,则拼接第一片材和第二片材。拼接是为了避免生产停止而进行的。因此,优选地,拼接发生在第一卷筒耗尽之前。例如,测量第一卷筒的直径,并且当第一卷筒的直径低于给定阈值时,进行拼接。直径可以由直径传感器测量,所述直径传感器在第一卷筒解绕时连续地或以给定频率测量第一卷筒的直径。直径传感器连接到控制单元。如果表示第一卷筒的直径的值的信号低于给定阈值,那么控制单元可以例如通过向拼接单元发送命令信号来触发拼接。

68、优选地,本发明的方法包括卷曲从第一卷筒解绕的包括生物碱的第一材料片材。从第一卷筒解绕的含有生物碱的第一材料片材优选地经受进一步的处理步骤。例如,卷曲第一片材。优选地,卷曲在一对卷曲辊之间插入含有生物碱的第一材料片材时进行。

69、根据本发明的方法评估解绕的第一片材的一部分的一个或多个参数。优选地,在卷曲第一片材之前执行对第一片材的一个或多个参数的评估。

70、优选地,本发明的方法包括杆中收集卷曲片材。在第一片材已卷曲之后,优选地,其穿过杆成形机,其中产生杆,从而收集卷曲片材。然后进一步处理杆,例如将其包装。包装或未包装杆可以用作气溶胶生成制品的部件。

71、优选地,所述方法包括:在拼接之后除去第一卷筒。在拼接之后,第一片材的一些长度保持卷绕在第一卷筒中。第一卷筒中的第一片材的该剩余部分可以被丢弃,例如在触发拼接的完整性参数的值指示第一卷筒中的第一片材的剩余长度超出规格的情况下。例如,如果发现第一片材太粘或太湿,就可能发生这种情况。可以回收第一卷筒中的剩余第一片材。例如,第一卷筒的其余部分可以重新引入新批次的浆料中,用于生产含有生物碱的另一材料片材。替代性地,离线检查第一卷筒的预定或待确定区段,并且去除超出规格的材料,使得第一卷筒上的第一片材材料的剩余部分可以在其处于规格内的情况下在另一个生产运行中再使用。

72、优选地,除去第一卷筒的步骤包括从第一轴移除第一卷筒。之后,优选所述方法包括将第三卷筒插入第一轴中。在拼接之后,使用卷绕在第二卷筒中的第二片材继续产生。由卷绕的第三片材形成的第三卷筒替换第一轴中的第一卷筒,使得如果需要,第二片材和第三片材可以被拼接。用于评估或测量从第一卷筒解绕的第一片材的完整性参数中的一个或多个的传感器现在用于评估或测量从第三卷筒解绕的第三片材的完整性参数中的一个或多个。

73、优选地,所述方法包括:在拼接之前缓冲含有生物碱的第一材料片材的给定长度。在拼接期间,优选地,第一片材的速度相对于第一片材在生产期间行进的速度减小。在拼接期间,可停止第一片材。为了避免生产的延迟或停止,优选在拼接之前缓冲第一片材的给定长度。此缓冲长度可在拼接期间使用,使得生产速度不改变。例如,可以使用缓冲系统,缓冲系统包括多个辊。缓冲的第一片材的量足以允许不停止生产进行拼接过程。缓冲系统可以包括若干辊,这些辊可以朝向或远离固定的其它辊(“固定辊”)移动,并因此称为“可移动辊”,片材沿着这两种辊通过。然而,设想了其它系统,其中所有辊可以朝向和远离彼此移动。辊也成对地分开,同一对的两个辊基本上位于相同高度。此外,所述各对辊被布置在其它辊的顶部,从而形成具有两列和几行的辊矩阵。缓冲器可以由第一片材的竖直区段或水平区段形成。因此,第一材料片材在彼此上方形成多个平行区段,从而穿过各对辊。这些区段越长,即同一对的两个辊之间的距离越大,存在越多缓冲。在拼接之前,每对中的两个辊之间的距离接近最大可能的距离。在拼接期间,每一对的两个辊之间的距离减小,使得经过缓冲的第一片材减速以在一侧上应对保持恒定的生产速度在另一侧上应对降低直到达到机器速度的在拼接单元之前的第一片材的速度。每一对的缓冲辊彼此接近,减小由缓冲系统中的第一片材行进的路径,因此向下游过程提供额外第一片材以补偿第一卷筒的速度的降低。

74、优选地,在缓冲第一片材之前执行第一片材的多个参数中的一个参数的评估。

75、优选地,该方法包括:捕获含有生物碱的第一材料片材的图像。优选地,所述方法还包括从所述图像确定含有生物碱的第一材料片材的宽度。优选地,所述方法还包括从所述图像确定孔或撕裂在含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在。适于测量第一材料片材的宽度的传感器或适于检测孔或撕裂存在或不存在或两者的传感器可包括摄像头。所述摄像头适于捕获所述第一片材的一部分的图像。优选地,所述摄像头在第一片材沿着输送方向输送时以给定频率捕获第一片材的不同部分的图像。优选地,捕获第一片材的不同部分的图像的频率与第一片材从第一卷筒解绕的速度同步。从图像中,例如使用数字成像详细描述的标准工具,可以确定片材的宽度。例如,可以使用第一片材与背景之间的颜色差异。也可以从图像评估撕裂或孔的存在或不存在。例如,可以使用斑点分析。摄像头可以是二维摄像头或线扫描摄像头。

76、优选地,该方法包括:使光束入射到含有生物碱的第一材料片材上。优选地,所述方法还包括:从穿过含有生物碱的第一材料片材的透射光束的特性确定含有生物碱的第一材料片材的宽度。优选地,所述方法还包括:从通过含有生物碱的第一材料片材的透射光束的特性确定含有生物碱的第一材料片材的厚度。优选地,所述方法还包括:从通过含有生物碱的第一材料片材的透射光束的特性确定孔或撕裂在含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在。例如,适于测量含有生物碱的第一材料片材的宽度或厚度的传感器或适于检测孔或撕裂在含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在的传感器可包括光发射器和光接收器。光发射器可以位于第一片材的一侧上,并且光接收器可以位于第一片材的相对侧上。光接收器可以是例如光感受器。光发射器可以发射入射在第一片材的第一表面上的电磁辐射束。光接收器可以接收通过第一片材透射的光。通过第一片材透射的光离开第一片材的第二表面。可以测量宽度差,例如第一片材的实际宽度与宽度参考值之间的差,对于宽度参考值,透射光的强度值是已知的。替代地,实际宽度值与先前由传感器进行的测量中获得的先前宽度值之间的宽度差,对于先前宽度值,透射光的强度值是已知的。如果宽度减小,则额外光可能穿过第一片材,因此光接收器收集更多光。在传感器检测孔或撕裂的存在的情况下,可以评估通过第一片材的透射光的数量,并且例如与透射光的强度的参考值进行比较。如果透射光的强度的测得值高于参考值,则可以使更多光穿过第一片材,并且因此可能存在孔或撕裂。也可以评估厚度的变化以及测量透射光的强度值的变化。第一片材的较薄截面比第一片材的较厚截面允许更多的光穿过。

77、包括光发射器和光接收器的此类传感器可包括光发射器的网格和光接收器的网格。光发射器和光接收器网格的存在允许确定透射光强度变化的空间位置。因此,可确定在第一片材上的何处发生透射光的强度值的增加或减小。空间准确度由网格形成的“正方形”的尺寸给出。

78、优选地,该方法包括:测量含有生物碱的第一材料片材与第一传感器之间的距离。优选地,所述方法还包括:从所测量的距离确定含有生物碱的第一材料片材的粘度。第一卷筒通过围绕芯轴以盘绕方式卷绕第一片材而形成。所述第一片材限定从第一卷筒解绕的片材的自由部分。所述第一卷筒还限定卷筒外表面。在卷筒外表面上,还限定了第一片材的自由部分与第一卷筒中盘绕的第一片材的其余部分之间的分离线。为了处理第一片材,解绕第一片材。解绕是朝给定方向,例如朝下游单元,例如缓冲器或卷曲单元拉动来进行。测量一个或多个完整性参数的传感器位于第一卷筒和下游单元之间。可以通过合适的拉辊执行拉动。由于拉动和解绕,分离线的位置改变,即第一片材从第一卷筒分开的点根据第一卷筒中最后两层第一片材之间的粘附而移动。因此,分离线的确切位置取决于拉辊的位置和第一卷筒的直径上的若干力(例如,拉力及其反作用、压缩力及其它)。如果这些力之一或拉辊的位置改变或卷筒的直径改变,则分离线的位置也可能改变。此外,在接触线处的卷筒的外表面的切线与第一片材的自由部分之间限定角度。该角度取决于片材的粘度。

79、如果第一片材的粘度变“高”,优选高于参考值,则限定分离线的位置的力之一改变。因此,接触线的位置或分离线处的外表面的切线与第一片材的自由部分之间的角度的宽度或两者可改变。如果距离传感器位于第一片材的表面的前方,在第一卷筒下游且优选地在拼接单元上游的位置处,则传感器与第一片材的表面之间的距离由于角度变化或分离线的位置变化而变化。距离的这种变化可以指示第一片材的粘度的变化,并且可以引起拼接。

80、由于分离线的位置也取决于第一卷筒的直径,优选地还提供适于测量第一卷筒的直径的直径传感器。所述距离传感器和所述直径传感器可以将分别表示传感器与第一片材的表面之间的距离和第一卷筒的直径的信号发送至控制单元。控制单元可以使用这两个信号确定第一卷筒的粘度。所述直径传感器可包括由弹簧压在所述第一卷筒外表面上的辊,所述辊遵循所述第一卷筒的减小直径。

81、优选地,所述方法包括:测量从第一卷筒解绕含有生物碱的第一材料片材所需的力。优选地,所述方法还包括:从所测量的力确定含有生物碱的第一材料片材的粘度。第一卷筒的粘度的另一指示可通过来自第一轴或来自适于旋转第一轴从而解绕第一卷筒的传动件的力反馈给出。例如,解绕第一片材所需的扭矩的增大可以指示第一片材粘度太大。此外,高于安全限制的力可以指示第一片材的撕裂。

82、优选地,所述方法包括:在拼接之后使第一卷筒的位置和第二卷筒的位置互换。优选地,在第一轴中,插入用于替换第一卷筒的新卷筒,例如第三卷筒。

83、根据另一方面,本发明涉及一种用于拼接含有生物碱的两个材料片材的系统,所述系统包括:第一轴,所述第一轴适于以可旋转方式保持含有生物碱的第一材料片材的第一卷筒。所述系统优选地包括:第二轴,所述第二轴适于以可旋转方式保持含有生物碱的第二材料片材的第二卷筒。所述系统优选地包括以下第一片材传感器中的一个或多个:湿度传感器,所述湿度传感器适于测量所述含有生物碱的第一材料片材的湿度并且基于所述湿度测量发射信号;厚度传感器,所述厚度传感器适于测量所述含有生物碱的第一材料片材的厚度并且基于所述厚度测量发射信号;宽度传感器,所述宽度传感器适于测量所述含有生物碱的第一材料片材的宽度并且基于所述宽度测量发射信号;粘度传感器,所述粘度传感器适于测量所述含有生物碱的第一材料片材的粘度并且基于所述粘度测量发射信号;光学传感器或声音传感器,所述光学传感器或声音传感器用于检测孔或撕裂在含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在。所述系统优选地包括:拼接单元,所述拼接单元适于拼接含有生物碱的第一材料片材和含有生物碱的第二材料片材,所述拼接单元位于一个或多个第一片材传感器的下游。所述系统优选地包括:控制单元,所述控制单元连接到一个或多个传感器和拼接单元,并且适于基于由一个或多个第一片材传感器发射的信号而激活所述拼接单元以拼接含有生物碱的第一材料片材和含有生物碱的第二材料片材。

84、本发明的系统的优点已参考前述方面列出,在此不再赘述。控制单元从一个或多个第一片材传感器接收一个或多个信号。第一片材传感器适于测量第一片材的一个或多个完整性参数。拼接可以由单个信号的值或由两个或两个以上信号的值的组合来确定。一个或多个信号的值可以考虑具有不同权重。

85、优选地,所述系统包括以下第二片材传感器中的一个或多个:湿度传感器,所述湿度传感器适于测量所述含有生物碱的第二材料片材的湿度并且基于所述湿度测量发射信号;厚度传感器,所述厚度传感器适于测量所述含有生物碱的第二材料片材的厚度并且基于所述厚度测量发射信号;宽度传感器,所述宽度传感器适于测量所述含有生物碱的第二材料片材的宽度并且基于所述宽度测量发射信号;粘度传感器,所述粘度传感器适于测量所述含有生物碱的第二材料片材的粘度并且基于所述粘度测量发射信号;光学传感器或声音传感器,所述光学传感器或声音传感器用于检测孔或撕裂在所述含有生物碱的第二材料片材中存在或不存在。优选地,还参考第二片材测量参考第一片材测量的相同的一个或多个完整性参数。因此,位于拼接单元上游并且面向第一片材的一个或多个传感器的集合优选地在第二片材的前部复制。实际上,当发生拼接时,第二片材变成被处理的片材。因此,当处理第二片材时,优选地与处理第一片材时一样小心。此外,优选地,交换第一卷筒的位置和第二卷筒的位置,并且因此存在两组传感器,一组用于第一片材,另一组用于第二片材,允许这种交换不对第一片材或第二片材的处理质量产生后果。

86、优选地,粘度传感器是距离传感器或力传感器。

87、优选地,宽度传感器是包括光源的光学传感器。

88、优选地,所述系统包括卷筒保持器,所述卷筒保持器包括第一轴和第二轴,所述卷筒保持器适于互换所述第一轴和所述第二轴的位置。例如,卷筒保持器可以包括旋转盘,并且第一轴和第二轴可以从盘的相同面延伸。盘的旋转可以允许轴的位置之间的互换。

89、优选地,所述系统包括缓冲器,所述缓冲器适于缓冲可变量的含有生物碱的第一材料片材或含有生物碱的第二材料片材,所述缓冲器位于拼接单元的下游。缓冲器优选地包括可移动辊,以改变缓冲第一片材或第二片材的量。

90、优选地,所述系统包括用于干燥拼接的片材的干燥单元。优选地,在至少重叠区域中或在水已被施加至第一片材或第二片材或第一片材和第二片材两者的区域中提供干燥。干燥可以通过加速去除在接合第一片材和第二片材之前分配至第一片材或第二片材的任何水的工艺来支持拼接工艺。优选地,干燥单元包括例如基于热空气或基于红外加热的加热器。加热器位于拼接单元下游。

91、此外,优选地,第一片材或第二片材是卷曲的。优选地,所述系统包括卷曲单元。优选使用一对卷曲辊进行卷曲,所述一对卷曲辊表示为第一卷曲辊和第二卷曲辊。第一卷曲辊和第二卷曲辊彼此相邻地定位,并且在第一卷曲辊和第二卷曲辊之间形成辊隙。将第一片材或第二片材插入辊隙中以便进行卷曲。第一卷曲辊限定第一旋转轴和第一外表面。第二弯曲辊限定第二旋转轴和第二外表面。第一旋转轴和第二旋转轴优选地彼此平行。第一旋转轴和第二旋转轴优选地是水平的。第一卷曲辊或第二卷曲辊中的至少一个包括波纹。优选地,波纹形成在第一外表面上或第二外表面上。优选地,波纹形成在第一外表面和第二外表面中。当第一片材或第二片材被插入到第一卷曲辊和第二卷曲辊之间的辊隙中时,卷曲辊上的波纹与第一片材或第二片材接触。由于第一片材或第二片材上的波纹作用,当第一片材或第二片材通过辊隙时,在第一片材或第二片材上形成相应的波纹。在第一卷曲辊和第二卷曲辊都包括波纹的情况下,卷曲辊可以以它们的波纹中的至少一些基本上交错的方式设计和布置。

92、优选地,卷曲的第一片材或卷曲的第二片材聚集以形成杆。优选地,使用杆成形机形成杆。如此形成的杆优选用作气溶胶生成制品的部件。

93、如本文所使用,术语“片材”表示宽度和长度基本上大于其厚度的片状元件。含有生物碱的材料片材的宽度优选地大于约10毫米,更优选地大于约20毫米或约30毫米。甚至更优选地,含有生物碱的材料片材的宽度在约60毫米至约2500毫米之间。包含生物碱的材料片材的厚度优选在约50微米至约300微米之间,更优选地,片材的厚度在约100微米至约250微米之间,甚至更优选在约190微米至220微米之间。

94、根据本发明的“气溶胶生成制品”可以呈两种制品的形式,在第一种制品中,加热而不燃烧含有生物碱的材料(例如,烟草材料)以形成气溶胶,在第二种制品中,从含有生物碱的材料(例如,从烟草提取物)或者其它尼古丁源,不燃烧或加热生成含有生物碱的气溶胶。根据本发明的气溶胶生成制品可以是整个已组装的气溶胶形成制品或与一个或多个其他部件组合以提供用于产生气溶胶的组装制品的气溶胶生成制品部件,例如加热式吸烟装置的可消耗件。

95、“含有生物碱的材料”为含有一种或多种生物碱的材料。生物碱可包括尼古丁。尼古丁可存在于例如烟草中。

96、生物碱是一组天然存在的化合物,主要含有碱性氮原子。该组还包括一些具有中性甚至弱酸性的相关化合物。一些具有类似结构的合成化合物也称为生物碱。除碳、氢和氮之外,生物碱也可以含有氧、硫,以及更罕见地,其他元素,例如氯、溴和磷。

97、生物碱由包括细菌、真菌和植物的多种生物体产生。它们可以通过酸碱提取而从这些生物体的粗提取物中得以纯化。咖啡因、尼古丁、可可碱、阿托品、筒箭毒碱是生物碱的实例。

98、术语“均质化烟草材料”用于涵盖通过烟草材料颗粒的聚结形成的任何烟草材料。均质化烟草的片材在本发明中是通过使颗粒烟草聚结而形成,所述颗粒烟草通过研磨或以其它方式粉碎烟草叶片及烟草叶梗中的一种或两种而获得。因此,含有生物碱的材料可以是含有生物碱尼古丁的均质化烟草材料。

99、另外,均质化烟草材料可包括在烟草的处理、装卸和运送期间形成的少量的一种或多种烟草末、烟草碎屑和其它颗粒烟草副产品。

100、均质化烟草材料可包括一种或多种内部粘合剂、一种或多种外部粘合剂或其组合以帮助烟草颗粒聚结。均质化烟草材料还可以包括气溶胶形成剂。均质化烟草材料可包括其它添加剂,包括但不限于烟草及非烟草纤维、保湿剂、塑化剂、香料、填充剂、水性及非水性溶剂以及其组合。

101、在本发明中,均质化烟草材料包括被适当掺合的不同烟草类型的烟草叶片和梗。术语“烟草类型”意指不同烟草品种中的一种。就本发明来说,这些不同烟草类型可区分成三个主要群组:烤烟、晒烟和香料烟草。这三个群组之间的区别是基于在进一步加工成烟草产品之前进行的烟草烘烤工艺。

102、烤烟是具有通常大的淡色叶子的烟草。在本说明书通篇,术语“烤烟”用于已烟熏的烟草。烤烟的实例是中国烤烟、巴西烤烟、美国烤烟,如弗吉尼亚烟草,印度烤烟、坦桑尼亚烤烟或其他非洲烤烟。烤烟的特征在于高糖氮比。从感官视角来看,烤烟是在烘烤之后伴随有辛辣和提神感觉的烟草类型。根据本发明,烤烟为还原糖含量以烟叶干重计为约2.5%至约20%并且总氨含量以烟叶干重计小于约0.12%的烟草。还原糖包括例如葡萄糖或果糖。总氨包括例如氨和氨盐。

103、晒烟是具有通常大的深色叶子的烟草。在本说明书通篇,术语“晒烟”用于已经风干处理的烟草。另外,晒烟可以发酵。主要用于咀嚼、鼻烟、雪茄以及烟斗掺合物的烟草也包含在这个类别中。从感官视角来看,晒烟是在烘烤之后伴随有烟熏味的深色雪茄型感觉的烟草类型。晒烟的特征在于低糖氮比。晒烟的实例是马拉维白肋或其他非洲白肋、深色烘烤的巴西加尔泡(brazil galpao)、晒制或晾制的印尼蜘蛛兰(indonesian kasturi)。根据本发明,晒烟是还原糖含量以烟叶干重计少于约5%并且总氨含量以烟叶干重计至多约0.5%的烟草。

104、香料烟草是常常具有小的淡色叶子的烟草。在本说明书通篇,术语“香料烟草”用于具有高芳香物含量,例如高含量精油,的其它烟草。从感官视角来看,香料烟草是在烘烤之后伴随有辛辣和芳香感觉的烟草类型。香料烟草的实例是希腊东方、东方土尔其、半东方烟草以及烘烤的美国白肋,如珀里克(perique)、黄花烟(rustica)、美国白肋或莫里兰(meriland)。

105、此外,掺合物可包括所谓的填料烟草。填料烟草并非特定烟草类型,但是其包含主要用于补充掺合物中所用的其他烟草类型并且不将特定特征芳香带入最终产品的烟草类型。填料烟草的实例是其他烟草类型的梗、中脉或茎。特定实例可以是烟道处理的巴西下部茎的经烟道处理的梗。

106、优选地,均质化烟草材料包括粘合剂。优选地,粘合剂的量以均质化烟草材料的干重计在约1%与约5%之间。添加粘合剂(例如,如本文所述的胶或果胶中的任一种)确保烟草粉末基本上保持分散在整个均质化烟草片材中是有利的。关于胶的描述性综述,参见gums and stabilizers for the food industry,irl press(g.o.phillip等人编辑,1988);whistler,industrial gums:polysaccharides and their derivatives,academicpress(第2版,1973);以及lawrence,natural gums for edible purposes,noyes datacorp.(1976)。

107、尽管可以使用任何粘合剂,但是优选的粘合剂是天然果胶(诸如水果、柑桔或烟草果胶),瓜尔胶(诸如羟乙基瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶),刺槐豆胶(诸如羟乙基和羟丙基刺槐豆胶),海藻酸盐,淀粉(诸如改性或衍生淀粉),纤维素(诸如甲基、乙基、乙基羟甲基和羧甲基纤维素),罗望子胶,右旋糖酐,普鲁兰多糖,魔芋粉,黄原胶等。用于本发明的特别优选的粘结剂为瓜尔胶。

108、有利地,均质化烟草材料包括气溶胶形成剂。优选地,气溶胶形成剂占气溶胶形成剂的干重的约5%至约30%。

109、适合于包含在用于均质化烟草材料幅材的浆料中的气溶胶形成剂是所属领域中已知的并且包括但不限于:一元醇,如薄荷醇;多元醇,如三乙二醇、1,3-丁二醇和丙三醇;多元醇酯,如丙三醇单、二或三乙酸酯;和单、二或聚羧酸的脂肪族酯,如十二烷二酸二甲酯和十四烯二酸二甲酯。

110、举例来说,当根据本说明书的均质化烟草材料打算用作加热气溶胶生成制品中的气溶胶形成基质时,均质化烟草材料片材可具有以干重计介于约5重量%与约30重量%之间、优选地介于约15%与约20%之间的气溶胶形成剂或保湿剂含量。打算用于具有加热元件的电操作的气溶胶生成系统的均质化烟草材料可优选地包括大于5%至约30%的气溶胶形成剂。对于打算用于具有加热元件的电操作的气溶胶生成系统的均质化烟草材料,气溶胶形成剂可优选地是丙三醇。

111、术语“粘性”是指片材的粘附性能或内聚性能。粘附是不相似的颗粒或表面彼此粘附的趋势,而内聚是指相似或相同的颗粒或表面彼此粘紧的趋势。可以使用适于测量设备与从辊展开的片材之间的距离的lidar(激光成像检测和测距)来测量片材的粘性。lidar以面向片材的解绕部分的方式定位。“非粘性”片材具有最靠近lidar的距离,因为片材的解绕部分立即从辊上分离。lidar和片材的解绕部分之间的距离随着粘性的增加而增加。

112、在下文中,术语“上游”或“下游”是指片材的运动或输送方向。

113、如本文所用,术语“聚集”或“聚拢”在涉及片材时表示片材被卷绕或以其它方式基本上横向于片材的输送方向被压缩或收缩成条形式。

114、如本文所使用,术语“水平”和“竖直”具有其标准含义。

115、本发明在权利要求中限定。然而,下文提供了非限制性实施例的非详尽列表。这些实施例的任何一个或多个特征可与本文描述的另一个实施例、实施方案或方面的任何一个或多个特征组合。

116、实例ex1:一种用于拼接含有生物碱的两个材料片材的方法,所述方法包括:

117、·提供卷绕在第一卷筒中的含有生物碱的第一材料片材;

118、·提供卷绕在第二卷筒中的含有生物碱的第二材料片材;

119、·解绕卷绕在所述第一卷筒中的所述含有生物碱的第一材料片材;

120、·评估解绕的含有生物碱的第一材料片材的以下参数中的一个或多个:

121、o所述含有生物碱的第一材料片材的湿度;

122、o所述含有生物碱的第一材料片材的厚度;

123、o所述含有生物碱的第一材料片材的宽度;

124、o所述含有生物碱的第一材料片材的粘度;

125、o孔或撕裂在所述含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在;

126、并且根据所评估的一个或多个参数的值,

127、·解绕卷绕在所述第二卷筒中的所述含有生物碱的第二材料片材;

128、·拼接所述含有生物碱的第一材料片材和所述含有生物碱的第二材料片材。

129、实例ex2:根据ex1的方法,包括:

130、·在拼接之后除去所述第一卷筒。

131、实例ex3:根据ex1或ex2的方法,包括:

132、·在拼接之前缓冲给定长度的所述含有生物碱的第一材料片材。

133、实例ex4:根据前述ex1–ex3中一个或多个实例的方法,包括:

134、·捕获所述含有生物碱的第一材料片材的图像;

135、·从所述图像确定所述含有生物碱的第一材料片材的宽度或孔或撕裂在所述含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在。

136、实例ex5:根据前述ex1–ex4中一个或多个实例的方法,包括:

137、·将光束入射到所述含有生物碱的第一材料片材上;

138、·根据穿过所述含有生物碱的第一材料片材的透射光束的特性确定所述含有生物碱的第一材料片材的宽度或厚度,或者孔或撕裂在所述含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在。

139、实例ex6:根据前述ex1–ex5中一个或多个实例的方法,包括:

140、·测量所述含有生物碱的第一材料片材与第一传感器之间的距离;

141、·从所测量的距离确定所述含有生物碱的第一材料片材的粘度。

142、实例ex7:根据前述ex1–ex6中一个或多个实例的方法,包括:

143、·测量从所述第一卷筒解绕所述含有生物碱的第一材料片材所需的力;

144、·从所测量的力确定所述含有生物碱的第一材料片材的粘度。

145、实例ex8:根据前述ex1–ex7中一个或多个实例的方法,包括:

146、·在拼接之后,互换所述第一卷筒的位置和所述第二卷筒的位置。

147、实例ex9:根据前述ex1–ex8中一个或多个实例的方法,包括:

148、·在拼接之前用水润湿所述第一片材或所述第二片材。

149、实例ex10:根据前述ex1–ex9中一个或多个实例的方法,包括:

150、·在拼接之后干燥所述第一片材或所述第二片材。

151、实例ex11:根据前述ex1–ex10中一个或多个实例的方法,包括:

152、·卷曲所述第一片材或所述第二片材。

153、实例ex12:根据前述ex1–ex11中一个或多个实例的方法,包括:

154、·从所述卷曲片材形成杆。

155、实例ex13:一种形成气溶胶生成制品的方法,所述方法包括在所述气溶胶生成制品中掺入根据ex12形成的杆中的一个或多个。

156、实例ex14:根据前述ex1–ex13中一个或多个实例的方法,包括:

157、·在解绕时测量所述第一卷筒的直径。

158、实例ex15:根据ex14的方法,包括:

159、·如果所述第一卷筒的直径低于给定阈值,则拼接所述第一片材和所述第二片材。

160、实例ex16:一种用于拼接含有生物碱的两个材料片材的系统,所述系统包括:

161、·第一轴,所述第一轴适于以可旋转方式保持含有生物碱的第一材料片材的第一卷筒;

162、·第二轴,所述第二轴适于以可旋转方式保持含有生物碱的第二材料片材的第二卷筒;

163、·以下第一片材传感器中的一个或多个:

164、o湿度传感器,所述湿度传感器适于测量所述含有生物碱的第一材料片材的湿度,并且基于湿度测量发射信号;

165、o厚度传感器,所述厚度传感器适于测量所述含有生物碱的第一材料片材的厚度,并且基于厚度测量发射信号;

166、o宽度传感器,所述宽度传感器适于测量所述含有生物碱的第一材料片材的宽度,并且基于宽度测量发射信号;

167、o粘度传感器,所述粘度传感器适于测量所述含有生物碱的第一材料片材的粘度,并且基于粘度测量发射信号;

168、o光学传感器或声音传感器,所述光学传感器或声音传感器用于检测孔或撕裂在所述含有生物碱的第一材料片材中存在或不存在;

169、·拼接单元,所述拼接单元适于拼接所述含有生物碱的第一材料片材和所述含有生物碱的第二材料片材,所述拼接单元位于一个或多个第一片材传感器的下游;

170、·控制单元,所述控制单元连接到一个或多个传感器和所述拼接单元,并且适于基于由所述一个或多个第一片材传感器发射的信号启动所述拼接单元以拼接所述含有生物碱的第一材料片材和所述含有生物碱的第二材料片材。

171、实例ex17:根据ex16的系统,包括以下第二片材传感器中的一个或多个:

172、·湿度传感器,所述湿度传感器适于测量所述含有生物碱的第二材料片材的湿度,并且基于湿度测量发射信号;

173、·厚度传感器,所述厚度传感器适于测量所述含有生物碱的第二材料片材的厚度,并且基于厚度测量发射信号;

174、·宽度传感器,所述宽度传感器适于测量所述含有生物碱的第二材料片材的宽度,并且基于宽度测量发射信号;

175、·粘度传感器,所述粘度传感器适于测量所述含有生物碱的第二材料片材的粘度,并且基于粘度测量发射信号;

176、·光学传感器或声音传感器,所述光学传感器或声音传感器用于检测孔或撕裂在所述含有生物碱的第二材料片材中存在或不存在。

177、实例ex18:根据ex16或ex17的系统,其中所述粘度传感器是距离传感器或力传感器。

178、实例ex19:根据ex16–ex18中一个或多个实例的系统,其中所述宽度传感器是包括光源的光学传感器。

179、实例ex20:根据ex16–ex19中一个或多个实例的系统,包括卷筒保持器,所述卷筒保持器包括所述第一轴和所述第二轴,所述卷筒保持器适于互换所述第一轴和所述第二轴的位置。

180、实例ex21:根据ex16–ex20中一个或多个实例的系统,包括缓冲器,所述缓冲器适于缓冲可变量的所述含有生物碱的第一材料片材或所述含有生物碱的第二材料片材,所述缓冲器位于所述拼接单元的下游。

181、实例ex22:根据ex16–ex21中一个或多个实例的系统,其中所述拼接单元包括刀片以切割所述第一片材或所述第二片材。

182、实例ex23:根据ex16–ex22中一个或多个实例的系统,其中所述拼接单元包括干燥器以干燥所述第一片材或所述第二片材。

183、实例ex24:根据ex16–ex23中一个或多个实例的系统,包括卷曲机。

184、实例ex25:根据ex16–ex24中一个或多个实例的系统,包括杆成形机。

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