用于制造波纹网的方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种制造用于气溶胶生成制品的波纹聚合物材料网的方法。首先加热聚合物材料粒料以形成聚合物材料熔体。由所述聚合物材料熔体形成聚合物材料网，然后在升高的温度下加工所述聚合物材料网以形成波纹聚合物材料网。然后，将所述波纹聚合物材料网卷绕到绕线筒上。优选的聚合物材料是聚乳酸。线筒上。优选的聚合物材料是聚乳酸。线筒上。优选的聚合物材料是聚乳酸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造波纹网的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种用于制造波纹网的方法和设备。特别地，本专利技术涉及一种用于制造用于气溶胶生成制品的波纹网的方法和设备。

技术介绍

[0002]常规香烟燃烧烟草且生成释放挥发性化合物的温度。燃烧着的烟草中的温度可达到超过800摄氏度，且此类升高的温度驱除从烟草演变的烟气中含有的许多水。加热而非燃烧气溶胶形成基材(例如，含有烟草的基材)的其他气溶胶生成制品在此项技术中也是已知的。使用气溶胶生成制品的系统的实例包括在200摄氏度与400摄氏度之间加热含有烟草的基材以产生气溶胶的系统。不管气溶胶形成的较低温度，与可燃吸烟制品相比，归因于较高水分含量，由此类系统生成的气溶胶流可具有比常规香烟烟气更高的察觉温度。
[0003]通常，气溶胶生成制品包括以杆的形式装配的多个元件。所述多个元件通常包含气溶胶形成基材和位于条内在气溶胶形成基材下游的气溶胶冷却元件。气溶胶冷却元件可基于其功能性而替代地被称作热交换器。气溶胶冷却元件和气溶胶形成基材中的一个或两个可包括多个轴向通道以提供在轴向方向上的空气流动。所述多个轴向通道可由已被卷曲且聚集于条内的片材限定以形成通道。在此类实例中，通常通过卷曲大体上连续的网且从卷曲并聚集的网切割多个卷曲片材来形成卷曲片材。
[0004]用于制造供在气溶胶生成制品中使用的卷曲网的方法和设备为此项技术中已知的。制造卷曲网的已知方法通常涉及在一对交错辊之间馈送大体上连续的网从而将多个平行、等距的纵向延伸的卷曲波纹施加到连续网。卷曲网随后由制条机聚集以形成具有多个轴向通道的连续条。所述条接着由制条机包装且切割成较小段以形成用于气溶胶生成制品的气溶胶形成基材或气溶胶冷却元件。
[0005]然而，此类已知方法需要将大型且昂贵的卷曲机械定位在制条机的上游，并且工厂中的每个制条机需要其自身的专用卷曲机。继而，这导致需要更大的工厂占地面积来容纳压接机的占地面积。此外，在卷曲需要维护或具有其他停机时间的情况下，相关联的制条机可能不再具有卷曲网的供应，可能需要停止。
[0006]另外，当网由聚合物材料例如聚乳酸(PLA)制成时，由于聚乳酸制成的网在大约20摄氏度的环境温度下具有弹性，这通常是在一对卷曲辊之间发生卷曲的温度，所以网在卷曲后将倾向于回复到更平的构造。此外，纤维网材料可变性和卷曲机在加工期间的停止可能导致卷曲网中的缺陷并导致浪费。
[0007]期望提供一种用于制造用于气溶胶生成制品的波纹网的方法和设备，其至少部分地解决这些问题。

技术实现思路

[0008]从第一方面来看，提供了一种制造用于气溶胶生成制品的波纹聚合物材料网的方法，所述方法包括以下步骤：
[0009]加热聚合物材料粒料以形成聚合物材料熔体；
[0010]由所述聚合物材料熔体形成聚合物材料网，并且在升高的温度下加工所述聚合物材料网以形成波纹聚合物材料网；以及
[0011]将所述波纹聚合物材料网卷绕到绕线筒上。
[0012]通过在升高的温度下加工聚合物材料网，同时聚合物材料网具有柔软、有延展性的性特性，在聚合物材料网冷却到环境温度之后，在聚合物材料网中形成的波纹将倾向于保持良好的形成。有利地，在处于、高于或接近聚合物材料的玻璃化转变温度下加工聚合物材料。
[0013]在下文中，以举例的方式，描述了聚乳酸网。虽然聚乳酸网可以是优选聚合物，但所描述的方法和所得产品可以由任何其他合适的聚合物制成，例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或乙酸纤维素。
[0014]当使用除聚乳酸以外的聚合物材料时，此类聚合物材料优选地具有高于或低于聚乳酸的玻璃化转变温度的20摄氏度范围内的玻璃化转变温度。举例来说，选择聚合物材料以具有在40摄氏度至85摄氏度范围内的玻璃化转变温度。替代地或另外，此类聚合物材料优选地具有高于或低于聚乳酸的熔点50摄氏度范围的熔点。举例来说，选择聚合物材料以具有在123摄氏度至228摄氏度范围内的熔点。
[0015]聚乳酸的玻璃化转变温度为约60至65摄氏度，并且熔点温度为约173至178摄氏度。当使用不同的增塑剂时，聚乳酸的不同样品之间存在一些差异。此外，聚乳酸熔体中不同立体异构体的相对量也可影响玻璃化转变和熔点温度。通过在处于、高于或接近玻璃化转变温度下加工聚乳酸网，在网中形成的波纹将倾向于在聚乳酸网冷却之后凝固，从而提供具有可靠的波纹特性的波纹网。可以在聚乳酸网中形成并设置不同的波纹角、图案和节距，以便在气溶胶冷却元件中使用时提供不同的特性。这也适用于除聚乳酸以外的聚合物材料。
[0016]在现有技术的卷曲工艺中，聚乳酸网在约20摄氏度(远低于玻璃化转变温度)的环境温度下在一对波纹卷曲辊之间卷曲，所述网具有一定程度的弹性返回，这将降低卷曲工艺的效率。相比之下，当网处于柔软且相对有延展性的状态时通过在升高的温度下加工聚乳酸网，已发现获得更可靠的结果，并且波纹的稳定性不受聚乳酸网速度的相同程度的影响。这也适用于除聚乳酸以外的聚合物材料。
[0017]另外，通过将波纹聚合物材料网卷绕到绕线筒上，使得有可能在不需要邻近于每个制条机的卷曲机的情况下从绕线筒向制条机直接馈送波纹聚合物材料网。这节省了装备成本和工厂占地面积。
[0018]优选地，在卷绕到绕线筒上之前，将波纹聚合物材料网冷却到低于玻璃化转变温度。这有助于降低波纹变平的风险，同时波纹聚合物材料网仍然柔软且有延展性。这可以通过冷却辊来完成，所述冷却辊可以由诸如金属的导热材料制成，并且设置有用于热交换流体通过的内部通道。替代地，热交换流体(诸如冷却的空气)可以通过或吹过波纹聚合物材料网的一个或两个表面。
[0019]如本文所用，术语“聚乳酸”，也称为聚(乳酸)或PLA，是指包含以下单体的生物可降解的脂肪族聚酯，其非常适合一次性应用。聚乳酸可以用各种生物相容性增塑剂增塑。
[0020][0021]如本文所用，术语“聚乳酸熔体”意指被加热到高于其熔点温度以使得其处于液态状态的聚乳酸。
[0022]如本文所用，术语“聚合物材料”是指包括聚乳酸、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和乙酸纤维素的聚合物材料。
[0023]如本文所用，术语“聚合物材料熔体”意指被加热到高于其熔点温度以使得其处于液态状态的聚合物材料。
[0024]如本文所用，术语“升高的温度”意指明显高于环境室温的温度。在一些实施方案中，术语“升高的温度”意指在处于、高于或基本不低于所用聚合物材料的玻璃化转变温度的温度。对于聚乳酸，玻璃化转变温度通常为60至65摄氏度。
[0025]如本文所用，术语“玻璃化转变温度”是指一种温度，在该温度之上，聚合物材料处于相对柔软、橡胶状态，在该温度之下，聚合物材料处于相对坚硬的玻璃状态。
[0026]如本文所用，术语“加工”意指至少局部地施加对材料形式的改变，其中新形式不是平坦的，例如，聚合物材料网的波浪或波纹，而该材料与室温相比处于升高的温度。材料形式的此类变化可通过卷曲辊、挤出模具、挤出罐或箱、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造用于气溶胶生成制品的波纹聚合物材料网的方法，所述方法包括以下步骤：加热聚合物材料粒料以形成聚合物材料熔体；由所述聚合物材料熔体形成聚合物材料网，并且在升高的温度下加工所述聚合物材料网以形成波纹聚合物材料网；以及将所述波纹聚合物材料网卷绕到绕线筒上。2.根据权利要求1所述的方法，其中加工所述聚合物材料网包括使所述聚合物材料网在至少两个卷曲辊之间通过以形成所述波纹聚合物材料网。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物材料熔体首先在至少两个平滑辊之间通过以形成所述聚合物材料网，并且其中所述聚合物材料网随后在所述升高的温度下在至少两个卷曲辊之间通过。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述聚合物材料网在多组卷曲辊之间通过。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物材料熔体首先在至少两个平滑辊之间通过以形成所述聚合物材料网，并且其中所述聚合物材料网随后在成形构件上方或之间通过，所述成形构件被构造成在所述升高的温度下向所述聚合物材料纤维网赋予波纹。6.根据权利要求1所述的方法，其中由所述聚合物材料熔体形成聚合物材料网并且加工所述聚合物材料网包括通过具有波纹轮廓的挤出模具挤出所述聚合物材料熔体，以形成所述波纹聚合物材料网。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述波纹聚合物材料网在成形构件上方或之间通过，所述成形构件被构造成在所述升高的温度下向所述波纹聚合物材料网赋予更多的波纹。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述升高的温度是高于比所述聚合物材料的玻璃化转变温度低20摄氏度的温度的温度，任选地是高于比所述聚合物材料的所述玻璃化转变温度低10摄氏度的温度的温度，任选地是高于比所述聚合物材料的所述玻璃化转变温度低5摄氏度的温度的温度，或任选地是不低于所述聚合物材料的所述玻璃化转变温度的温度的温度。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述波纹聚合物材料网具有带有尖的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：菲利普莫里斯生产公司，
类型：发明
国别省市：