УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТАБАЧНОГО МАТЕРИАЛА В ФОРМЕ ЛИСТОВ
DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING TOBACCO MATERIAL IN THE FORM OF SHEETS

Настоящее изобретение относится к устройству и способу производства табачного материала в форме листов. В частности, настоящее изобретение относится к устройству и способу производства табачного материала в форме листов для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, например таком, как сигарета или табакосодержащий продукт типа «нагреваемый без сжигания».
В настоящее время при изготовлении табачных продуктов, помимо табачных листьев, используют также гомогенизированный табачный материал. Этот гомогенизированный табачный материал обычно изготавливают из частей табачного растения, которые в меньшей степени пригодны для изготовления резаного наполнителя, например таких, как табачные стебли или табачная пыль. Обычно табачная пыль образуется в качестве побочного продукта во время обработки табачных листьев в процессе изготовления.
Наиболее широко используемыми формами гомогенизированного табачного материала являются восстановленный табачный лист и формованный лист. Способ образования листов гомогенизированного табачного материала обычно предусматривает этап, на котором табачную пыль и связующее смешивают с образованием пульпы. Затем эту пульпу используют для создания табачного полотна, например, посредством литья вязкой пульпы на движущуюся металлическую ленту с получением так называемого формованного листа. В качестве альтернативы, пульпа с низкой вязкостью и высоким содержанием воды может использоваться для получения восстановленного табака в процессе, сходном с производством бумаги. После получения гомогенизированные табачные полотна можно нарезать с помощью способа, сходного с таковым как при резке цельнолистового табака, с получением резаного табачного наполнителя, пригодного для сигарет и других курительных изделий. Функция гомогенизированного табака для использования в обычных сигаретах по существу ограничена физическими свойствами табака, такими как заполняющая способность, сопротивление втягиванию, твердость табачного стержня и свойства горения. Данный гомогенизированный табак обычно не предназначен для влияния на вкусовые качества. Способ изготовления такого гомогенизированного табака раскрыт, например, в европейском патенте EP0565360.
В традиционном способе изготовления изделий, генерирующих аэрозоль, по меньшей мере один компонент содержит материал, как правило, в формате листа или фольги, который проходит процесс гофрирования. Гофрированный материал затем сжимают в стержень, который разрезают на части, обычно трубчатые. Эти стержни являются компонентами изделий, генерирующих аэрозоль.
Хотя процесс гофрирования способствует сжатию и складыванию листа материала в стержни, которые будут помещены в изделия, генерирующие аэрозоль, процесс гофрирования также влияет, кроме прочего, на степень контакта с воздухом, сопротивление затяжке (RTD) и другие факторы, и, следовательно, непосредственно ощущается пользователями курительных изделий.
Вследствие этого, прикладывание надлежащего давления гофрирования является важным аспектом процесса гофрирования. Хотя слишком низкое давление гофрирования уменьшает положительное влияние гофрирования, слишком высокое давление может повредить лист материала, снизить его прочность на разрыв, что повышает частоту разрывов и даже может привести к измельчению.
В процессе гофрирования, как правило, используются два вращающихся цилиндрических валика, между которыми зажат лист материала. Эти валики имеют на своих внешних поверхностях взаимодополняющие текстурированные узоры гребней и впадин, которые гофрируют лист.
Следовательно, существует потребность в устройстве и способе подготовки листа материала с улучшенной консистенцией в конечном продукте.
Согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к устройству для гофрирования листа материала, причем устройство содержит первый и второй противолежащие гофрирующие валики, образующие первую и вторую оси вращения соответственно, причем первый валик содержит: первое множество проходящих по окружности гребней, причем каждый гребень определяет амплитуду гребня; при этом каждый из указанного первого множества гребней прерывается вдоль протяжения по окружности с образованием разъединяющего зазора, в котором для заданного угла разъединения амплитуда гребня отличается от амплитуды гребня в оставшемся протяжении по окружности гребня, и при этом указанное множество разъединяющих зазоров образует разъединяющую полосу, определяющую направление протяжения, причем указанное направление протяжения находится под углом относительно направления, определенного первой осью вращения, причем угол составляет от приблизительно 2° до приблизительно 25°.
Согласно настоящему изобретению создан гофрированный лист, на котором поверхностные узоры выполняются с конкретным распределением. Эти поверхностные узоры включают стандартные классические узоры гофрирования валиком, объединенные с частями, такими как участки на гофрированном листе, узор гофрирования которых отличается, например негофрированными частями или менее гофрированными частями, чем на участках со стандартным узором. Такая комбинация разных узоров гофрирования может обеспечить сохранение надлежащей общей прочности на разрыв листа, тем самым предотвращая эффект «вылетания» за счет создания на листах полос поверхности с отличающимся от оставшейся части листа узором гофрирования, например негофрированной или менее гофрированной поверхностью. Негофрированная или менее гофрированная поверхность удерживает или скрепляет все другие гофрированные части листа. Узоры гофрирования создают на листе полосы, которые образуют заданный угол. Этот угол выбран в заявленном диапазоне для обеспечения оптимального сопротивления затяжке.
Вышеуказанная комбинация частей с разным гофрированием, в частности, является преимущественной при обработке листов гомогенизированного табачного материала.
В контексте настоящего документа термин «лист» обозначает слоистый элемент, имеющий ширину и длину, по существу превышающие его толщину.
В данном контексте термин «гофрированный» обозначает лист или полотно с несколькими гофрами.
В данном контексте термин «гофры» обозначает множество по существу параллельных гребней, образованных из чередующихся вершин и впадин, соединенных посредством боковых поверхностей гофров. К ним относятся без ограничения гофры, имеющие квадратный волновой профиль, синусоидальный волновой профиль, треугольный профиль, пилообразный профиль или любую их комбинацию.
В данном контексте термин «сгибаемые гофры» относится к гофрам на гофрированном листе или полотне.
В данном контексте термин «по существу чередуются» означает, что гофры первого и второго валиков по меньшей мере частично входят в зацепление. Это включает расположения, при которых гофры одного или обоих валиков являются симметричными или асимметричными. Гофры валиков могут быть по существу совмещенными или по меньшей мере частично смещенными. Вершина одного или нескольких гофров первого или второго валиков может чередоваться с впадиной отдельного гофра другого из первого и второго валиков. Предпочтительно гофры первого и второго валиков чередуют таким образом, что по существу все впадины гофров одного из первого и второго валиков вмещают одну вершину гофра другого из первого и второго валиков.
В данном контексте термин «продольное направление» относится к направлению, проходящему вдоль или параллельно длине листа или полотна.
В данном контексте термин «величина шага» относится к боковому расстоянию между впадинами по обе стороны от вершины конкретного гофра.
В данном контексте термин «стержень» обозначает в целом цилиндрический элемент с по существу круглым или овальным поперечным сечением.
В данном контексте термины «осевой» или «в осевом направлении» относятся к направлению, проходящему вдоль или параллельно оси цилиндра стержня.
В данном контексте термины «собранный» или «собирание» означают, что полотно или лист свернуты или иным образом сжаты или сужены в направлении, по существу поперечном оси цилиндра стержня.
В данном контексте термин «величина амплитуды» относится к высоте гофра от его вершины до самой глубокой точки самой глубокой, непосредственно смежной впадины.
В данном контексте термин «гомогенизированный табачный материал» обозначает материал, образованный путем агломерации сыпучего табака.
Гомогенизированный табачный материал может иметь форму листа. Содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять более 5 процентов в пересчете на сухой вес. В качестве альтернативы, содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов в пересчете на сухой вес. Листы гомогенизированного табачного материала могут быть образованы путем агломерирования сыпучего табака, полученного путем помола или измельчения другим способом одного или обоих из табачных листовых пластин и жилок табачного листа; в качестве альтернативы или дополнения, листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или несколько из табачной пыли, табачной мелочи и других сыпучих табачных отходов, образующихся, например, во время обработки, перемещения и отгрузки табака. Листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или несколько собственных связующих, т. е. табачных эндогенных связующих, одно или несколько внешних связующих, т. е. табачных экзогенных связующих, или их комбинацию, что способствует агломерированию сыпучего табака; в качестве альтернативы или дополнения, листы гомогенизированного табачного материала могут содержать другие добавки, включая, но без ограничения, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации.
Гомогенизированный табачный материал может образовывать часть субстрата, образующего аэрозоль, или весь субстрат, причем субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.
Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то этот твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или несколько из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или несколько из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и взорванный табак. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть предусмотрен в подходящих таре или картридже. Например, материал, образующий аэрозоль, твердого субстрата, образующего аэрозоль, может быть помещен в бумажную или другую обертку и иметь форму штранга. Если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму штранга, то весь штранг, включая любую обертку, считается субстратом, образующим аэрозоль.
В контексте данного документа изделие, образующее аэрозоль, представляет собой любое изделие, которое генерирует вдыхаемый аэрозоль при нагревании субстрата, образующего аэрозоль. Данный термин включает изделия, которые содержат субстрат, образующий аэрозоль, который нагревают посредством внешнего источника тепла, такого как электрический нагревательный элемент. Изделие, образующее аэрозоль, может быть негорючим изделием, образующим аэрозоль, которое представляет собой изделие, которое высвобождает летучие соединения без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Изделие, образующее аэрозоль, может быть нагреваемым изделием, образующим аэрозоль, которое представляет собой изделие, образующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, который должен нагреваться, а не сгорать, чтобы высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Данный термин включает изделия, которые содержат субстрат, образующий аэрозоль, и неотделимый источник тепла, например, горючий источник тепла.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, которое является изделием, генерирующим аэрозоль, содержащим субстрат, образующий аэрозоль, который должен нагреваться, а не сгорать, чтобы высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать встроенное нагревательное средство, образующее часть изделия, генерирующего аэрозоль, или может быть выполнено с возможностью взаимодействия с внешним нагревателем, образующим часть отдельного устройства, генерирующего аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может напоминать сгорающее курительное изделие, такое как сигарета. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать табак. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. Изделие, генерирующее аэрозоль, может в качестве альтернативы быть частично многоразовым и содержать возобновляемый или сменный субстрат, образующий аэрозоль.
Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, образован из гомогенизированного табачного материала или содержит гомогенизированный табачный материал с содержанием вещества для образования аэрозоля более 5 процентов в пересчете на сухой вес, и воду. Например, содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов в пересчете на сухой вес. Аэрозоль, генерируемый из таких субстратов, образующих аэрозоль, может восприниматься пользователем как имеющий особенно высокую температуру, и использование элемента, охлаждающего аэрозоль, с высокой удельной поверхностью и малым сопротивлением затяжке может уменьшить ощущаемую температуру аэрозоля до приемлемого для пользователя уровня.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть существу продолговатым. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть по существу удлиненным. Субстрат, образующий аэрозоль, также может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть помещен в устройстве, генерирующем аэрозоль, так, что длина субстрата, образующего аэрозоль, по существу параллельна направлению потока воздуха в устройстве, генерирующем аэрозоль. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть по существу удлиненным.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать фильтр или мундштук. Фильтр может быть расположен на расположенном дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль. Фильтр может представлять собой ацетилцеллюлозный штранг фильтра. Фильтр в одном варианте осуществления имеет длину приблизительно 7 мм, но может иметь длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать разделительный элемент, расположенный дальше по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль.
Элементы изделия, генерирующего аэрозоль, предпочтительно собирают посредством подходящей обертки, например сигаретной бумаги. Сигаретной бумагой может быть любой подходящий материал для обертывания компонентов изделия, генерирующего аэрозоль, в виде стержня. Предпочтительно сигаретная бумага удерживает и выравнивает составляющие элементы изделия, генерирующего аэрозоль, при сборке изделия и удерживает их на месте внутри стержня. Подходящие материалы хорошо известны в данной области техники.
Устройство согласно изобретению использовано для гофрирования листа материала. Например, такой лист может представлять собой лист субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно лист изготовлен из растительного материала. Более предпочтительно лист содержит растительный материал, содержащий алкалоиды. Еще более предпочтительно лист содержит табак, например в форме гомогенизированного табачного материала. Для гофрирования листа устройство содержит первый и второй валики, образующие пару. Первый и второй валики могут вращаться вокруг первой и второй осей вращения. Лист материала вставляется между двумя валиками для гофрирования листа с образованием на нем гофров.
Гофры образуются устройством согласно настоящему изобретению посредством гребней, образованных на по меньшей мере одном из валиков пары валиков, например на первом валике.
Гребни выполняются на наружной поверхности первого валика и они проходят по окружности своей поверхности. Таким образом, гребень окружает цилиндр, образуя петлю. Петля может представлять собой окружность, если петля образована гребнем, расположенным на плоскости перпендикулярно оси вращения валика, или может представлять собой эллипс, если она расположена на плоскости под наклоном относительно оси вращения валика.
Предпочтительно гребни параллельны друг другу.
Гребни могут быть образованы на всей внешней поверхности первого валика или только на его части.
Гребни могут иметь постоянную величину шага.
Проходящие по окружности гребни вдоль их направления удлинения на поверхности валика прерываются одним или несколькими зазорами. Предпочтительно гребни имеют постоянную амплитуду по протяжению по окружности, еще более предпочтительно эта постоянная амплитуда одинакова для всех гребней на валике за исключением одного или нескольких зазоров, в которых амплитуда гребней отличается. Зазор представляет собой часть гребня, которая проходит по окружности под заданным углом, предпочтительно небольшим углом по сравнению со всем протяжением гребня, которое составляет 360°, и в которой амплитуда изменяется. Угол зазора представляет собой угол, образованный между двумя радиусами валика, соединяющего два конца зазора с осью вращения валика. Например, амплитуда гребня в зазоре может быть меньше амплитуды гребня вдоль оставшейся части его протяжения по окружности. Меньшая амплитуда также может означать, что внутри зазора гребень является плоским, т. е. внутри зазора гребня совсем нет. Например, поверхность валика внутри зазора имеет по существу такое же расстояние по радиусу от центра валика (оси вращения), что и между двумя смежными гребнями. Альтернативно расстояние по радиусу в зазоре даже меньше, чем между гребнями, таким образом поверхность валика в зазоре является по существу вогнутой.
Следовательно, когда каждый гребень входит в контакт с листом материала, проходящим через первый и второй валики, он сам создает два разных узора гофрирования на листе. Гребень на первом валике образует первый тип гофрирования, согласно которому гребень имеет стандартную амплитуду, и отличный второй тип гофрирования, согласно которому зазор и гребень имеют разные амплитуды.
Например, если в зазоре предусмотрена меньшая или нулевая или «отрицательная» амплитуда гребня, в процессе гофрирования первый валик создает на листе материала участки негофрированного или менее гофрированного материала, соответствующие расположению зазоров.
Окончательное гофрирование листа, т. е. окончательный узор гофров, образованный на листе, зависит от гребней, выполненных на первом и втором валиках. За счет комбинации действий гофрирования гребней первого и второго валиков создаются гофры на листе материала, проходящем между ними.
Участки негофрированного материала на листе могут быть образованы посредством зазоров с гладкой поверхностью на обоих валиках или зазоров с вогнутой поверхностью на обоих валиках.
Лист материала образует первую и вторую поверхности, или первую и вторую противоположные друг другу стороны. Узор, созданный валиками на одной стороне листа, может отличаться от узора, созданного на противоположной стороне листа.
Например, второй валик пары может наносить любой возможный узор гребней или не содержать гребней совсем. Следовательно, могут возникнуть различные конфигурации, подробно описанные ниже.
Гофры на поверхности первого валика создают на листе после гофрирования эффекты, которые сравниваются друг с другом в следующих пунктах. В этом сравнении «самую низкую», «низкую», «высокую», «наивысшую» прочности на разрыв сравнивают друг с другом и с прочностью на разрыв листа до гофрирования, причем «наивысшая прочность на разрыв» равна прочности на разрыв листа до гофрирования.
Далее по тексту термин «обычный валик» означает валик, содержащий гребни, амплитуда которых по существу является однородной по всему протяжению по окружности. Таким образом, гребни по существу не имеют зазоров и используются «обычным образом» в соответствии с предыдущим уровнем техники для гофрирования листов материала.
Дополнительно разъединяющие зазоры, образованные во множестве гребней, являются по существу «совмещенными», т. е. они расположены под углом таким образом, что они образуют полосы из зазоров, проходящие по поверхности валика. Предпочтительно все зазоры имеют одинаковый угловой размер. Таким образом, термин «полоса» обозначает рисунок, образованный посредством объединения множества зазоров, созданных во множестве гребней первого валика.
Гофрирование листа между двумя обычными валиками, имеющими проходящие по окружности гребни, создает соответствующие участки гофрирования на обеих сторонах листа традиционным образом в соответствии с предыдущим уровнем техники. В этом случае может произойти измельчение. Прочность на разрыв гофрированного листа имеет наименьшее значение в перечне конфигураций, представленном в настоящем документе.
Гофрирование листа между вторым валиком, который имеет обычный узор гофрирования с проходящими по окружности гребнями без «зазоров», и первым валиком, имеющим участки с разъединяющими полосами, как подробно описано выше согласно настоящему изобретению, причем амплитуда полосок в гребнях меньше, чем в оставшейся части их протяжения по окружности, обеспечивает гофрирование листа с обеих сторон, однако на одной стороне на участках, соответствующих полосам, гофрирование более слабое. Можно добиться меньшей частоты измельчения с низкой прочностью на разрыв, но более высокой в рамках случая, описанного выше относительно гофрирования между двумя обычными валиками.
Гофрирование листа между вторым валиком, который имеет обычный узор гофрирования с проходящими по окружности гребнями, и первым валиком, имеющим гребни, содержащие разъединяющие полосы с гладкими негофрированными участками (т. е. амплитуда гребней равняется нулю), обеспечивает гофрирование листа с одной стороны листа только на тех участках, которые соответствуют полосам, в то же время на других участках образуются стандартные гофры. В этом случае существует возможность отсутствия измельчения и достижения высокой прочности на разрыв.
Гофрирование листа между вторым валиком, имеющим обычный узор гофрирования с проходящими по окружности гребнями, и первым валиком, имеющим гребни, содержащие разъединяющие полосы с вогнутыми негофрированными участками, обеспечивает отсутствие гофрирования листа по обе стороны листа на участках, соответствующих полосам на первом валике, вследствие того, что, хотя на втором валике присутствуют гребни, на листе отсутствует контакт поверхностей гребней за счет свободного пространства, образованного вогнутыми частями. На самом деле, вследствие наличия свободного пространства лист не сжимается. В этом случае существует возможность отсутствия измельчения и достижения наивысшей прочности на разрыв среди всех вышеописанных конфигураций. На сопротивление затяжке можно оказывать воздействие.
Гофрирование листа между двумя валиками, которые имеют гребни с разъединяющими полосами, в которых амплитуда гребней меньше, чем на оставшемся протяжении гребня, обеспечивает неглубокое гофрирование листа по обеим сторонам на участках, которые образованы полосами валиков, обращенных к листу, и обычное гофрирование на других участках. В этой конфигурации существует возможность достичь небольшой частоты измельчения или его отсутствие и высокой прочности на разрыв.
Гофрирование листа между первым валиком, имеющим гребни с разъединяющими полосами, в которых амплитуда гребней меньше, чем на оставшейся протяженности гребня, и вторым валиком с гребнями, имеющими негофрированные, т. е. гладкие, разъединяющие полосы, обеспечивает неглубокое гофрирование листа с одной стороны на участках, которые образованы менее гофрированными или негофрированными полосами валиков, обращенных к листу. В этой конфигурации существует возможность добиться небольшой частоты измельчения или его отсутствия и наибольшей прочности на разрыв. На сопротивление затяжке можно оказывать воздействие.
Гофрирование листа между валиком, имеющим гребни с разъединяющими полосами, которые имеют узор с меньшим гофрированием, и валиком, имеющим гребни с разъединяющими полосами, которые имеют вогнутую поверхность, обеспечивает отсутствие гофрирования листа на участках, образованных посредством участков с вогнутыми полосами валика, обращенного к листу. В этой конфигурации существует возможность добиться небольшой частоты измельчения или его отсутствия и наибольшей прочности на разрыв. На сопротивление затяжке можно оказывать воздействие.
Гофрирование листа между двумя валиками, имеющими гребни с разъединяющими полосами, которые имеют узор без гофров либо с вогнутой, либо с гладкой поверхностью, обеспечивает отсутствие гофрирования листа на участках, образованных за счет негофрированных вогнутых или гладких участков валиков, обращенных друг к другу. В этой конфигурации существует возможность добиться небольшой частоты измельчения или его отсутствия и наибольшей прочности на разрыв. На сопротивление затяжке можно оказывать воздействие.
Поверхности валиков могут быть выполнены из твердого материала, такого как сталь.
Участки с узорами могут быть выполнены из более мягкого материала, такого как резина и т. п. Такие участки из более мягкого материала могут покрывать всю поверхность валика или могут сочетаться с участками из более твердых материалов на поверхности того же валика. За счет использования на поверхности более мягких материалов создают менее вытесненный узор гофрирования на листе и обеспечивают распределение механической нагрузки в процессе гофрирования, что способствует предотвращению повреждения материала, склонного к измельчению, материала с низкой прочностью на разрыв, или повреждения при обработке на высокой скорости.
Пара из двух валиков может быть выполнена из различных материалов, например один из валиков может иметь твердую поверхность, а другой может иметь более мягкую поверхность.
Каждая полоса на первом валике, также называемая разъединяющей полосой, определяет заданное направление. Указанное заданное направление, в частности, проходит под углом относительно оси, параллельной первой оси вращения валика. Иными словами, принимая во внимание касательную к полосе в каждой точке по направлению, определенному самой полосой, и принимая во внимание ось, параллельную первой оси вращения и соединяющуюся с вышеупомянутой касательной, угол, образованный между этими направлением и осью, отличается от приблизительно 0°, приблизительно 180° или приблизительно 90°, т. е. заданное направление и ось не являются ни параллельными, ни перпендикулярными. Предпочтительный угол между осью и заданным направлением находится в диапазоне от приблизительно 2°до приблизительно 25°, предпочтительно в диапазоне от приблизительно 3° до приблизительно 24°, еще более предпочтительно в диапазоне приблизительно 13°20’ ± 10°.
Эта полоса на валике может иметь постоянное направление во всех ее точках, таким образом угол является постоянным, т. е касательная к полосе и оси всегда образует постоянный угол, или угол может изменяться, но только в пределах предпочтительного диапазона.
Предпочтительно полоса представляет собой часть спирали. Следовательно, угол определяется как угол спирали, который может быть рассчитан посредством разворачивания спирали с валика, представляя участок в качестве прямоугольного треугольника, и вычисления образованного угла.
В этом случае угол спирали может быть выражен следующим образом:
Угол спирали =
где r – радиус валика в части полосы, а l – шаг спирали, образованной посредством линии (шаг является осевым перемещением спирали во время одного полного поворота (360°) вокруг валика).
Эта разъединяющая полоса образует соответствующую наклонную полосу на гофрированном листе. Наличие полосы с отличающимся узором гофрирования, такой как полоса из негофрированного или менее гофрированного материала, параллельной оси вращения, которая в практических процессах также является осью стержня, образованного в конце процесса, затрудняет сжатие листа материала в стержень и может оказывать негативное влияние на сопротивление затяжке. Наклонная полоса представляет собой расположение разъединяющей полосы по спирали в продольном протяжении первого валика, пересекая проходящие по окружности гребни и не располагаясь ни параллельно, ни перпендикулярно относительно оси вращения первого валика. Наличие полосы из материала с отличающимся узором гофрирования, параллельной оси вращения, которая в практических процессах также является осью стержня, образованного за счет использования гофрированного листа, обеспечивает материал, гофрированный иным образом перпендикулярно продольной оси стержня, что затрудняет сжатие материала в стержень и может оказывать негативное влияние на сопротивление затяжке. Спиральная разъединяющая полоса является преимущественной для характеристик прочности на разрыв листа или полотна при образовании стержней из гофрированного листа или полотна.
Угол, включенный в заданный диапазон, обеспечивает получение оптимального сопротивления затяжке, поскольку он может обеспечить оптимальный компромисс между необходимой силой сжатия и образованием в стержне каналов, через которые втягивается воздух.
Участки с отличающимися узорами гофрирования, образованные на листе материала посредством устройства согласно настоящему изобретению, такие как участки с негофрированным или менее гофрированным материалом, удерживают или скрепляют другие гофрированные части листа, включая части, которые в ином случае могли бы быть или были бы измельчены при использовании классических или обычных валиков для гофрирования. Такие нежелательные измельченные части могут проникать в изделие, генерирующее аэрозоль, когда лист собран или сжат в форме стержня или палочки и вставлен в курительное изделие. Эта проблема, известная из уровня техники, называется эффект «вылетания», который мешает ощущению при курении пользователя. Узоры, образованные на листе посредством устройства согласно настоящему изобретению, включают узоры с двумя разными типами гофрирования, причем гофрирование, выполненное посредством гребней за пределами полос, и гофрирование (или отсутствие гофрирования), выполненное посредством зазоров, могут обеспечить сохранение надлежащей прочности на разрыв и уменьшить количество вылетающих частей. Следовательно, можно достичь улучшенной консистенции продукта. В частности, сопротивление по отношению к вылетанию может быть увеличено на по меньшей мере приблизительно 30 процентов, предпочтительно на по меньшей мере приблизительно 40 процентов, более предпочтительно на приблизительно 50 процентов.
Преимущественно амплитуда гребня в разъединяющем зазоре меньше, чем амплитуда гребня в оставшемся протяжении по окружности гребня. Амплитуда гребня в зазоре предпочтительно «меньше», это понятие также включат амплитуду, равную нулю, или отрицательную амплитуду (без гребня в зазоре или на вогнутой поверхности), чем амплитуда гребня за пределами зазора. Таким образом, негофрированная часть или менее гофрированная часть может быть выполнена на листе материала при вхождении в контакт с разъединяющим зазором валика. Оставшаяся часть валика, т. е. оставшаяся часть валика без зазора, образует стандартный узор гофрирования на листе.
Предпочтительно расстояние между осью первого валика и поверхностью первого валика в разъединяющем зазоре и расстояние между осью первого валика и поверхностью первого валика между двумя смежными гребнями по существу равны. Т. е. зазор образует «плоскую» гладкую поверхность на первом валике. Разъединяющий зазор образует менее гофрированную или негофрированную поверхность на обрабатываемом листе.
Предпочтительно расстояние между осью первого валика и поверхностью первого валика в разъединяющем зазоре меньше, чем расстояние между осью первого валика и поверхностью первого валика между двумя смежными гребнями. Т. е. зазор образует «вогнутую» поверхность на валике. Разъединяющий зазор образует по существу негофрированную поверхность на обрабатываемом листе.
Предпочтительно каждый из множества гребней прерывается под одним углом разъединения вдоль протяжения по окружности. Преимущественно ширина зазора одинакова для каждого из проходящих по окружности гребней, таким образом на листе можно создавать повторяемый узор.
Необязательно на одном валике размеры и геометрические параметры участков гофрирования с узором проходящих по окружности гребней и впадин и разъединяющих полос могут изменяться.
Преимущественно в разъединяющей полосе, созданной множеством разъединяющих зазоров, образовано второе множество гребней, проходящих по окружности параллельно первому множеству под углом разъединения и смещенных относительно первого множества гребней. В созданной полосе может быть выполнено гофрирование с другим узором посредством «части гребней», образованных в разъединяющих зазорах в валиках, причем части гребней могут проходить, например, под углом, равным углу, который образован разъединяющим зазором. Эти части гребней могут иметь такую же форму или амплитуду, что и проходящие по окружности гребни в валике, за исключением длины протяжения, однако они смещены относительно проходящих по окружности гребней. Следовательно, например, в полосе, узор гофрирования которой на листе отличается, образуется множество частей гребней, параллельных друг другу.
Преимущественно валик содержит множество разъединяющих полос. Это наделяет листы или полотна для гофрирования с различными значениями ширины воспроизводимыми характеристиками.
Предпочтительно указанное множество разъединяющих полос проходит на фиксированном расстоянии друг от друга по поверхности первого валика. Количество разъединяющих полос и расстояние между разъединяющими полосами можно регулировать по необходимости, что обеспечивает однородный узор на листе или полотне, обрабатываемом устройством. Предпочтительно расстояние между полосами является регулируемым и зависит от длины образованных стержней, из которых собирают гофрированный лист.
Согласно второму аспекту в настоящем изобретении представлен способ гофрирования листа материала за счет подачи по существу непрерывного листа материала на комплект гофрирующих валиков в направлении транспортировки, при этом комплект валиков содержит первый валик и второй валик, причем по меньшей мере один из первого и второго валиков содержит первое неоднородное множество гребней на по меньшей мере части его ширины; и за счет гофрирования по существу непрерывного листа материала с образованием гофрированного листа посредством подачи по существу непрерывного листа между первым и вторым валиками в направлении транспортировки листа таким образом, что гофры первого или второго валика образуют складчатые гофры на по существу непрерывном листе, причем складчатые гофры имеют первый узор гофрирования для первой части и второй узор гофрирования для второй части, при этом складчатые гофры образуют множество полос на гофрированном листе, причем каждая полоса альтернативно содержит первый или второй узор гофрирования, при этом полосы определяют направление протяжения, и при этом указанное направление протяжения образует угол от приблизительно 2° до приблизительно 25° относительно оси, перпендикулярной направлению транспортировки.
Преимущества этого второго аспекта были детально описаны со ссылкой на первый аспект и не будут повторены далее.
Предпочтительно соотношение между первой и второй частями составляет от приблизительно 0,125 до приблизительно 1.
Соотношение между частями представляет собой соотношение между участками частей. Предпочтительно такое соотношение составляет от приблизительно 0,125 до приблизительно 1, более предпочтительно от приблизительно 0,4 до приблизительно 0,7, еще более предпочтительно от приблизительно 0,4 до приблизительно 0,6. Наиболее предпочтительно соотношение составляет приблизительно 0,5. Как упомянуто, на валике может присутствовать множество полос, таким образом первая часть и вторая часть образованы посредством множества отдельных участков. Следующие данные представлены для одной первой части и одной второй части, при этом если присутствует больше частей первого или второго типа, те же численные значения применимы для любой их пары. Например, первая часть является «менее гофрированной» или «негофрированной» частью, как определено согласно первому аспекту, и, принимая во внимание постоянную ширину листа, она проходит в продольном направлении на длину, составляющую от приблизительно 2,5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 2,5 миллиметров до приблизительно 6 миллиметров, еще более предпочтительно приблизительно 4 миллиметра. Вторая часть представляет собой, например, часть «с обычным гофрированием» и проходит в продольном направлении на длину, составляющую от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 9,5 миллиметров, еще более предпочтительно приблизительно 8 миллиметров.
Предпочтительно соотношение выбрано таким образом, что второй узор на листе, наносимый на стержень, занимает менее 30% от общей поверхности, предпочтительно от приблизительно 20% до приблизительно 25% от общей поверхности.
Предпочтительно лист материала представляет собой лист субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно лист изготовлен из растительного материала. Более предпочтительно лист содержит растительный материал, содержащий алкалоиды. Еще более предпочтительно лист содержит табак. Наиболее предпочтительно лист представляет собой гомогенизированный табачный лист.
Преимущественно первая или вторая часть содержит полосы, проходящие от одной боковой стороны к другой боковой стороне гофрированного листа. За счет использования этой конфигурации можно сохранить или даже увеличить прочность на разрыв на всей площади листа.
Преимущественно способ включает образование множества параллельных гофрированных полос на гофрированном листе, причем каждая полоса альтернативно имеет первый или второй узор гофрирования. Узоры гофрирования могут быть выбраны в соответствии со свойствами материла листа для гофрирования, такими как сопротивление сжатию, эластичность и т. п., а также другими факторами, такими как скорость, с которой, как ожидается, лист должен быть сжат валиками, давление, прилагаемое валиками, и т. п., и желаемым эффектом, которого нужно достичь посредством гофрирования. Преимущественно первый узор гофрирования представляет собой гладкий узор, который обеспечивает на листе негофрированный участок.
Преимущественно способ включает собирание гофрированного листа материала и образование стержня за счет использования гофрированного листа материала. Гофрированный лист материала предпочтительно используют для образования стержней, которые затем используют в изделиях, генерирующих аэрозоль. Для использования гофрированного листа с такой целью его необходимо сложить или сжать с образованием по существу трубчатой формы.
Более предпочтительно способ дополнительно включает разрезание непрерывного стержня на множество компонентов в форме стержня, при этом каждый компонент в форме стержня содержит собранный гофрированный лист, образованный из отрезанной части гофрированного листа, при этом складчатые гофры гофрированного листа образуют в стержнеобразном компоненте множество каналов. Прочность на разрыв материала гофрированного листа сохраняют или увеличивают по сравнению с обычными гофрированными листами, а также уменьшают возможность или обеспечивают избежание измельчения.
Еще более предпочтительно непрерывный стержень разрезан на множество стержнеобразных изделий, длина которых по существу равна расстоянию между двумя параллельными полосами с отличающимися узорами гофрирования. Если расстояние между двумя параллельными полосами с другими узорами гофрирования, такими как негофрированные или менее гофрированные полосы, в стержне меньше, чем длина стержня, в стержне может возникнуть перекрытие полос с отличающимися узорами гофрирования, что приведет к снижению сопротивления затяжке, тем самым значительно ухудшая свойства стержня. Если расстояние между двумя параллельными полосами с другими узорами гофрирования больше, чем длина стержня, могут быть образованы участки стержня без полос с отличающимися узорами гофрирования, что приводит к увеличению возможности возникновения нежелательных эффектов вылетания. Если расстояние между двумя полосами имеет такой же размер, что и длина стержня, это способствует решению указанной проблемы, поскольку это обеспечивает создание только одной полосы с отличающимся узором гофрирования, причем полоса может быть непрерывной или прерывистой. В частности, расстояние между полосами могут регулировать посредством необходимого угла наклона разъединяющих полос на валиках.
Согласно третьему аспекту в настоящем изобретении представлен гофрированный лист для изделия, генерирующего аэрозоль, причем гофрированный лист расположен в продольном направлении и содержит множество полос, причем каждая полоса содержит складчатые гофры первого или второго узора, при этом две смежные полосы имеют складчатые гофры с разными узорами, при этом каждая полоса определяет направление протяжения, которое образует угол в диапазоне от приблизительно 2° до приблизительно 25° относительно оси, перпендикулярной продольному направлению листа.
Этот гофрированный лист может быть сложен и может быть использован в изделии, генерирующем аэрозоль, для получения надлежащего значения сопротивления затяжке. Преимущественно полосы гофрированного листа наклонены относительно продольного направления гофрированного листа. Предпочтительно угол наклона отличается от приблизительно 0° или от приблизительно 90°. Наличие полосы негофрированного материала, параллельной оси вращения, которая в практических процессах также является осью стержня, обеспечивает образование негофрированного материала, перпендикулярного продольной оси стержня, что усложняет сжимание материала в стержень и оказывает негативное воздействие на сопротивление затяжке. Предпочтительный угол находится в диапазоне от приблизительно 2° до приблизительно 25°, предпочтительно в диапазоне от приблизительно 3° до приблизительно 24°, предпочтительно в диапазоне приблизительно 13°20’ ± 10°.
Предпочтительно соотношение между полосами со складчатыми гофрами первого узора и полосами со складчатыми гофрами второго узора составляет от приблизительно 0,125 до приблизительно 1.
Предпочтительно соотношение выбрано таким образом, что на листе полосы с первым узором, наносимым на стержень, занимают менее приблизительно 30 процентов от общей поверхности листа, предпочтительно от приблизительно 20 процентов до приблизительно 25 процентов.
Соотношение между полосами представляет собой соотношение между участками полос. Предпочтительно соотношение составляет от приблизительно 0,125 до приблизительно 1, более предпочтительно от приблизительно 0,4 до приблизительно 0,7, еще более предпочтительно от приблизительно 0,4 до приблизительно 0,6. Наиболее предпочтительно соотношение составляет приблизительно 0,5. Как упомянуто, на валиках может присутствовать множество полос, таким образом присутствует множество полос с первым узором и множество полос со вторым узором. Следующие данные представлены для одной полосы с первым узором и одной полосы со вторым узором, при этом если присутствует больше полос первого или второго типа, те же численные значения применимы для любой их пары. Например, полосы с первым узором являются «менее гофрированными» или «негофрированными» полосами, как определено согласно первому аспекту, и, принимая во внимание постоянную ширину листа, каждая из полос проходит в поперечном направлении на длину, составляющую от приблизительно 2,5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 2,5 миллиметров до приблизительно 6 миллиметров, еще более предпочтительно приблизительно 4 миллиметра. Полосы со вторым узором являются, например, полосами «с обычным гофрированием», и каждая из них проходит в продольном направлении на длину, составляющую от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 9,5 миллиметров, еще более предпочтительно приблизительно 8 миллиметров.
Лист, имеющий гофрированный участок с двумя различными узорами, демонстрирует преимущества, которые уже были описаны со ссылкой на первый или второй аспект настоящего изобретения, и не будут повторены далее.
Преимущественно складчатые гофры второго узора смещены относительно складчатых гофров первого узора. Таким образом, на двух смежных полосах предусмотрены наклонные гофры.
Преимущественно складчатые гофры первого узора имеют меньшую амплитуду, чем складчатые гофры второго узора. Более предпочтительно первый узор является гладким. Термин «гладкий» обозначает отсутствие гофров. Предпочтительно, чтобы «меньшие» полосы имели либо негофрированную поверхность, либо «менее гофрированную» поверхность, причем «менее гофрированная» поверхность содержит гофры меньшей амплитуды или меньшее количество гофров на единицу площади.
Предпочтительно гофрированный лист образует первую и вторую боковые кромки, противоположные друг другу, и при этом полосы проходят от первой боковой кромки к противоположной боковой кромке.
Согласно четвертому аспекту настоящее изобретение относится к стержню для изделия, генерирующего аэрозоль, причем указанный стержень содержит часть гофрированного листа, выполненного как описано выше согласно третьему аспекту, или изготовленный способом, описанным во втором аспекте.
Стержень содержит лист материала с хорошей прочностью на разрыв, обеспечивающий участки скрепления гофрированного материала, тем самым способствуя избежанию измельчения и, следовательно, эффектов вылетания, а также обеспечивая удовлетворительное сопротивление затяжке.
Преимущественно стержень имеет заданную длину, причем расстояние между двумя смежными полосами на гофрированном листе по существу равно длине стержня. В частности, расстояние между смежными полосами могут регулировать посредством необходимого угла наклона разъединяющих полос на валиках.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно на примерах со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показан изометрический вид устройства, содержащего два валика, между которыми лист материала обрабатывают согласно изобретению;
на фиг. 2 показано двухмерное представление поверхности валика, имеющей узор гребней и впадин и пересеченной разъединяющими полосами;
на фиг. 3 показан лист материала после обработки в устройстве по фиг. 1 согласно настоящему изобретению;
на фиг. 4 показан схематический вид сверху обработанного листа с участками без полосы с отличающимся узором гофрирования согласно настоящему изобретению;
на фиг. 5 показан схематический вид сверху обработанного листа с участками с перекрывающимися полосами с отличающимися узорами гофрирования согласно настоящему изобретению;
на фиг. 6 показан схематический вид сверху обработанного листа материала с оптимальным расположением полос с отличающимися узорами гофрирования согласно настоящему изобретению; и
на фиг. 7 показана блок–схема способа гофрирования листа материала согласно настоящему изобретению.
Согласно первоначальной ссылке на фиг. 1, на фигуре показан изометрический вид устройства 10, содержащего первый и второй противолежащие гофрирующие валики 11, 21, между которыми лист 40 материала с шириной 46 обрабатывают согласно изобретению. Направление 1 транспортировки листа 40 обозначено стрелкой, указывающей на фигуре направление на левую сторону и вперед.
Первый и второй противолежащие гофрирующие валики 11, 21 определяют первую и вторую оси 17, 27 вращения соответственно. Поверхности валиков 11, 21 имеют гофры, при этом узор 16, 26 гребней и впадин обозначен двумя проходящими по окружности линиями на поверхности каждого валика 11, 21.
Один или оба валика 11, 21 имеют негофрированные или менее гофрированные участки и взаимно расположены таким образом, что в процессе гофрирования такие области на одном валике 11 или 21 расположены напротив других подобных областей или областей с обычным узором 16, 26 гребней и впадин на другом валике 21 или 11.
Гофры первого и второго валиков 11, 21 по меньшей мере частично входят в зацепление. Гофры одного или обоих валиков 11, 21 являются симметричными или асимметричными. Гофры валиков 11, 21 могут быть по существу совмещенными или по меньшей мере частично смещенными. Вершина одного или более гофров первого или второго валиков 11, 21 может чередоваться с впадиной отдельного гофра другого из первого и второго валиков 11, 21. Предпочтительно гофры первого и второго валиков 11, 21 чередуются таким образом, что по существу все впадины гофров одного из первого и второго валиков 11, 21 принимают вершину отдельного гофра другого из первого и второго валиков 11, 21. Узоры поверхности обоих валиков 11, 21 переносятся на поверхности листа 40 при сжатии между двумя валиками 11, 21.
Как показано на фиг. 2, на которой первый валик 11 изображен в виде двухмерной области для ясности, поверхность 12 валика 11 имеет обычный узор 16 гребней и впадин, объединенный с параллельными полосами 13, далее также называемыми разъединяющими полосами, имеющими другой узор, в этом примере гладкую поверхность 18. Узор 16 гребней и впадин содержит проходящие по окружности гребни, при этом каждый гребень определяет амплитуду гребня. Гребни могут быть ориентированы перпендикулярно оси 17 вращения или могут быть слегка наклонены, например не более чем на приблизительно 10°. Разъединяющие полосы 13 пересекают гребни.
Как правило, разъединяющая полоса 13 имеет гофрирование, отличное от узора 16 гребней и впадин. Разъединяющая полоса 13 может иметь узор с меньшим гофрированием, чем узор 16 гребней и впадин, т. е. с меньшей амплитудой гребня или меньшим количеством гребней и впадин, например с большей величиной шага (что обозначено как «менее гофрированный»). Разъединяющая полоса 13 может представлять собой вогнутую полосу, в которой лист 40 не сжимают, или может иметь гладкую поверхность 18, на которой в процессе гофрирования не были образованы гофры (что обозначено как «негофрированный»).
Валик 11 может иметь комбинацию из обычного узора 16 гребней и впадин и разъединяющих полос 13, которые являются менее гофрированными или негофрированными. Размеры и геометрические параметры на одном валике 11 могут изменяться. Оба валика 11 и 21 могут иметь такие разъединяющие полосы 13.
Другой валик 21, как показано на фиг.1, может иметь обычную поверхность гофрирования.
Разъединяющая полоса 13 образована первым множеством проходящих по окружности гребней, причем каждый гребень прерывается разъединяющим зазором, и при этом для заданного угла разъединения амплитуда гребня отличается от амплитуды гребня в оставшемся протяжении по окружности гребня. Разъединяющая полоса 13 наклонена относительно оси, параллельной первой оси 17 вращения под углом α. Угол α отличается от приблизительно 0° и от приблизительно 90° и находится в диапазоне от приблизительно 2° до 25°. Как показано на фиг. 2, угол α представляет собой угол между полосой и осью, все так же обозначенной ссылочным номером 17, параллельной первой оси вращения.
Разъединяющие полосы 13 расположены параллельно друг другу и на фиксированном расстоянии 15 друг от друга. Дополнительно, α является постоянным по всей полосе.
Предпочтительно расстояние 15 между двумя разъединяющими полосами 13 меньше, чем длина стержня (фиг. 3). Расстояние 15 рассчитывается как расстояние вдоль оси, перпендикулярной продольной оси 17 валика 11, от конца разъединяющей полосы 13 до начала следующей разъединяющей полосы 13. Предпочтительно расстояние 15 между двумя полосами 13 является постоянным.
На фиг. 3 показан лист 40 материала после обработки устройством 1 по фиг. 1 согласно настоящему изобретению. На поверхности листа 40 показаны гофры, которые по существу воспроизводят гофры на поверхности валика 11 по фиг. 2, например. Разъединяющие полосы 13 (фиг. 1) воспроизводятся на листе 40 в виде полос 43 с другим узором гофрирования по сравнению с гофрами 42, которые демонстрируют узор 16 гребней и впадин валика по фиг. 2 за пределами разъединяющих полос 13.
Полосы 43 с отличающимися узорами гофрирования в этом примере имеют гладкую поверхность. Полосы 43 с отличающимися узорами гофрирования наклонены относительно направления листа 40, перпендикулярного продольному протяжению, под углом α, который является тем же углом, что и угол α наклона разъединяющих полос 13 относительно продольной оси 17 на валике по фиг. 2. Таким образом, угол α представляет собой угол между полосой и направлением, перпендикулярным направлению транспортировки, обозначенному числовым значением 1 на фиг. 1.
Гофрированный лист 40 собирают и формуют в стержнеобразный компонент 50. Складчатые гофры гофрированного листа 40 образуют множество каналов в стержнеобразном компоненте 50. Затем стержнеобразный компонент 50 разрезают на стержни 52, имеющие длину 54 стержней, которая предпочтительно равна расстоянию 15 между двумя полосами 43 с отличающимися узорами гофрирования.
В качестве примера, длина гофрированных валиков 11, 21 составляет приблизительно 0,32 метра, диаметр составляет 0,21 метра, ширина 46 листа составляет приблизительно 0,125 метра ± 0,05 метра. Угол α составляет приблизительно 13°20’ ± 10°. Ширина негофрированных участков 43 листа 40 составляет приблизительно 0,0028 метра ± 0,002 метра, что составляет приблизительно 20–25% от длины стержня. Расстояние между двумя негофрированными участками 43 равно длине 54 стержня, причем длина стержня 54 составляет приблизительно 0,012 метра ± 0,005 метра.
При исследовании табачного материала для формования листов с такими значениями было продемонстрировано резкое уменьшение возможности возникновения эффекта вылетания, а также увеличение прочности на разрыв по сравнению с материалом, гофрированным традиционными способом. Сопротивление усовершенствованного листа 40 по отношению к вылетанию может быть увеличено на приблизительно 50%. Это обнаружили за счет проведения теста на вылетание, выполненного посредством радиального закрепления нескольких стержней на диске с электроприводом, который разгоняли до не более приблизительно 650 оборотов в секунду. Эти стержни, как правило, части изделий, генерирующих аэрозоль, содержат на своей дальней части табачный стержень. За пределами периферии диска, с которой стержни вначале не соприкасались, лазерный индикатор выпускает лазерный луч перпендикулярно поверхности диска. Этот лазерный индикатор отправляет сигнал, как только его луч блокируется частью табачного стержня, выталкиваемого из закрепленных стержней за счет центробежной силы при вращении диска с электроприводом. Момент подачи этого сигнала указывает на окончание исследования и указывает значение сопротивления табачного стержня эффекту «вылетания».
На фиг. 4–6, на которых показан схематический вид сверху гофрированных листов 40, показано влияние наличия разных расстояний между негофрированными или менее гофрированными полосами 43 на листах 40.
Как показано на фиг. 4, когда расстояние 45 между двумя негофрированными полосами 43 больше, чем длина стержня 54, в стержне могут создаваться участки 44 без негофрированных полос, на которых возникает эффект «вылетания».
На фиг. 5 показано, что, когда расстояние 45 между двумя негофрированными полосами 43 меньше, чем длина стержня 54, образуются участки 47, на которых вдоль продольной оси стержня предусмотрено более одной негофрированной полосы 43. Когда лист 40 сжимают в стержень, это может обеспечить неблагоприятное распределение листа 40, что может опустить сопротивление затяжке ниже требуемого уровня.
На фиг. 6 показано предпочтительное расположение, согласно которому негофрированные полосы 43 расположены на листе 40 таким образом, что расстояние 45 между негофрированными полосами 43 равно длине стержня 54, что преимущественно предотвращает появление проблем, показанных на фиг. 4 и 5.
На фиг. 7 показана блок–схема способа гофрирования листа материала согласно настоящему изобретению.
На первом этапе 100 по существу непрерывный лист материала подают на комплект гофрирующих валиков в направлении транспортировки. Комплект валиков содержит первый валик и второй валик, причем по меньшей мере один из первого и второго валика содержит первое неоднородное множество гребней на по меньшей мере части его ширины.
На этапе 102 по существу непрерывный лист материала гофрируют с образованием гофрированного листа путем подачи по существу непрерывного листа между первым и вторым валиками в направлении транспортировки листа таким образом, что гофры первого или второго валика наносят множество складчатых гофров на по существу непрерывный лист. Первая или вторая часть содержит полосы, проходящие от одной боковой стороны к другой боковой стороне гофрированного листа.
На этапе 104 на гофрированном листе образуют множество параллельных гофрированных полос, причем каждая полоса альтернативно имеет первый или второй узор гофрирования. Предпочтительно второй узор гофрирования представляет собой гладкий узор.
На этапе 106 гофрированный лист материала собирают и на этапе 108 образуют стержень за счет использования гофрированного листа материала.
На этапе 108 непрерывный стержень разрезают на множество стержнеобразных компонентов, при этом каждый стержнеобразный компонент содержит собранный гофрированный лист, образованный из отрезанной части гофрированного листа, при этом складчатые гофры гофрированного листа образуют в стержнеобразном компоненте множество каналов.
Наконец на этапе 110 непрерывный стержень разрезают на множество стержнеобразных изделий, имеющих длину, по существу равную расстоянию между двумя параллельными полосами с отличающимися узорами гофрирования.