气溶胶生成组合物

申请号 CN202280043178.7 申请日 2022-06-17 公开(公告)号 CN117915790A 公开(公告)日 2024-04-19
申请人 尼科创业贸易有限公司; 发明人 约翰·理查森; 悉尼·塔弗恩;
摘要 本公开涉及一种包含 气溶胶 生成材料和 纤维 感受器 材料的气溶胶生成组合物,以及用于制备气溶胶生成组合物的方法。
权利要求

1.一种气溶胶生成组合物,包含气溶胶生成材料和纤维感受器材料。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成组合物,其中,所述纤维感受器材料对于气体通过是可透过的。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的气溶胶生成组合物,其中,所述纤维感受器材料为纺织材料或非纺织材料。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中,所述纤维感受器材料包括金属纤维或纤维。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中,所述纤维感受器材料为片材或切碎片材的形式。
6.根据权利要求5所述的气溶胶生成组合物,其中,所述片材具有150μm至300μm的厚度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中,所述气溶胶生成材料包含:
粘结剂;
气溶胶形成剂;
任选地,活性物质或味剂;以及
任选地,填料。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中,所述气溶胶生成材料包括植物性药材材料。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中,所述气溶胶生成组合物包含气溶胶生成材料的多个线股。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中,制品包括所述纤维感受器材料的多个线股。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的气溶胶生成组合物,其中,所述气溶胶生成材料的线股基本上彼此平行。
12.根据权利要求10或当从属于权利要求10时的权利要求11所述的气溶胶生成组合物,其中,所述纤维感受器材料的线股基本上彼此平行。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的气溶胶生成组合物,其中,所述气溶胶生成材料的线股和所述纤维感受器材料的线股基本上彼此平行。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中,所述气溶胶生成材料的每个线股是基本上直的。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的气溶胶生成组合物,当从属于权利要求10时,其中,所述纤维感受器材料的每个线股是基本上直的。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中,所述纤维感受器材料的线股具有10mm至15mm的长度。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中,所述气溶胶生成组合物包含再造烟草材料。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中,所述纤维感受器材料包括相对于彼此随机取向的纤维。
19.一种用于制备权利要求1至18中任一项所述的气溶胶生成组合物的方法,其中,所述方法包括将所述气溶胶生成材料与所述纤维感受器材料组合。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述方法包括:
提供所述气溶胶生成材料的片材;
提供所述纤维感受器材料的片材;
切割所述气溶胶生成材料的片材以形成气溶胶生成材料的多个离散部分;
切割所述纤维感受器材料的片材以形成纤维感受器材料的多个离散部分;以及将所述气溶胶生成材料的多个离散部分与所述纤维感受器材料的多个离散部分组合以形成所述气溶胶生成组合物。
21.根据权利要求20所述的方法,其中,同时切割所述气溶胶生成材料的片材和所述纤维感受器材料的片材。
22.一种根据权利要求19至21中任一项所述的方法制备的气溶胶生成组合物。
23.一种用于制品的部件,所述制品用于与不可燃气溶胶供应装置一起使用,所述部件包含权利要求1至18或权利要求22中任一项所述的组合物。
24.根据权利要求23所述的部件,其中,所述部件包括围绕所述气溶胶生成组合物的包裹物。
25.根据权利要求24所述的部件,其中,所述部件为杆的形式。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的部件,其中,所述部件是用于制品的气溶胶生成区段,所述制品用于与不可燃气溶胶供应装置一起使用。
27.一种用于制造权利要求23至26中任一项所述的部件的方法,所述方法包括:
将气溶胶生成材料的多个离散部分中的一个或多个插入到包裹物中;以及将纤维感受器材料的多个离散部分中的一个或多个插入到所述包裹物中以形成所述部件。
28.一种用于制造权利要求23至26中任一项所述的部件的方法,所述方法包括:
将气溶胶生成组合物与纤维感受器材料区组合以形成混合物;以及
用包裹物围绕所述混合物以形成所述部件。
29.根据权利要求27或权利要求28所述的方法,其中,所述方法包括将线股聚集在一起以形成杆。
30.根据权利要求27或权利要求29所述的方法,其中,所述方法包括:纵向地切割气溶胶生成组合物的片材以产生所述气溶胶生成材料的多个离散部分,并且纵向地切割所述纤维感受器材料的片材以产生所述纤维感受器材料的多个离散部分。
31.一种根据权利要求26至30中任一项所述的方法制造的部件,所述部件用于制品,所述制品用于与不可燃气溶胶供应装置一起使用。
32.根据权利要求23至26或权利要求31中任一项所述的部件,其中,
所述部件是制品的气溶胶生成区段,所述制品用于与不可燃气溶胶供应装置一起使用。
33.一种用于与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品,包括权利要求32所述的部件。

说明书全文

气溶胶生成组合物

技术领域

[0001] 本申请涉及气溶胶生成组合物(aerosol‑generating composition,生成气溶胶的组合物)、包含气溶胶生成组合物的部件以及包括所述部件的用于在不可燃气溶胶供应系统中使用的制品。

背景技术

[0002] 气溶胶生成系统在使用期间产生气溶胶,该气溶胶被使用者吸入。例如,烟草加热装置加热诸如烟草的气溶胶生成材料,以通过加热但不燃烧气溶胶生成材料来形成气溶胶。一些气溶胶生成系统包括被构造为用于加热气溶胶生成材料并且形成气溶胶的感受器(susceptor)。发明内容
[0003] 根据本公开的第一方面,提供了包含气溶胶生成材料和纤维感受器材料(fibrous susceptor material)的气溶胶生成组合物。
[0004] 在一些实施方式中,纤维感受器材料对于气体通过是可透过的(permeable to the passage of gas)。
[0005] 在一些实施方式中,纤维感受器材料是纺织材料或非纺织材料。
[0006] 在一些实施方式中,纤维感受器材料包括金属纤维或纤维。
[0007] 在一些实施方式中,纤维感受器材料是片材或切碎片材的形式。
[0008] 在一些实施方式中,片材具有150μm至300μm的厚度。
[0009] 在一些实施方式中,气溶胶生成材料包括:粘结剂、气溶胶形成剂、任选地,活性物质或味剂;和任选地,填料。
[0010] 在一些实施方式中,气溶胶生成材料包括植物性药材材料(botanical material,植物性材料,植物材料)。
[0011] 在一些实施方式中,气溶胶生成组合物包含气溶胶生成材料的多个线股(strand)。
[0012] 在一些实施方式中,制品包括纤维感受器材料的多个线股。
[0013] 在一些实施方式中,气溶胶生成材料的线股基本上彼此平行。
[0014] 在一些实施方式中,纤维感受器材料的线股基本上彼此平行。
[0015] 在一些实施方式中,气溶胶生成材料的线股和纤维感受器材料的线股基本上彼此平行。
[0016] 在一些实施方式中,气溶胶生成材料的每个线股是基本上直的。
[0017] 在一些实施方式中,纤维感受器材料的每个线股是基本上直的。
[0018] 在一些实施方式中,纤维感受器材料的线股具有10mm至15mm的长度。
[0019] 在一些实施方式中,气溶胶生成组合物包含再造烟草材料。
[0020] 在一些实施方式中,纤维感受器材料包括相对于彼此随机取向的纤维。
[0021] 根据本公开的第二方面,提供了用于制备第一方面的气溶胶生成组合物的方法。
[0022] 在一些实施方式中,该方法包括将气溶胶生成材料与纤维感受器材料组合。
[0023] 在一些实施方式中,该方法包括提供气溶胶生成材料的片材;提供纤维感受器材料的片材;切割气溶胶生成材料的片材以形成气溶胶生成材料的多个离散部分;切割纤维感受器材料的片材以形成纤维感受器材料的多个离散部分;并且将气溶胶生成材料的多个离散部分与纤维感受器材料的多个离散部分组合以形成气溶胶生成组合物。
[0024] 在一些实施方式中,同时切割气溶胶生成材料的片材和纤维感受器材料的片材。
[0025] 可以根据第二方面的方法制备气溶胶生成组合物。
[0026] 根据本公开的第三方面,提供了与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品的部件,该部件包含第一方面或根据第二方面的方法制备的气溶胶生成组合物。
[0027] 在一些实施方式中,部件包括围绕气溶胶生成组合物的包裹物。
[0028] 在一些实施方式中,部件为杆的形式。
[0029] 在一些实施方式中,部件是与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品的气溶胶生成区段。
[0030] 根据本公开的第四方面,提供了用于制造根据第三方面的部件的方法。
[0031] 在一些实施方式中,该方法包括:将气溶胶生成材料的多个离散部分中的一个或多个插入到包裹物中;以及将纤维感受器材料的多个离散部分中的一个或多个插入到包裹物中以形成部件。
[0032] 在一些实施方式中,该方法包括:将气溶胶生成组合物与纤维感受器材料区(field,场)组合以形成混合物;用包裹物围绕混合物以形成部件。
[0033] 在一些实施方式中,该方法包括将线股聚集在一起以形成杆。
[0034] 在一些实施方式中,该方法包括纵向地切割气溶胶生成组合物的片材以产生气溶胶生成材料的多个离散部分,以及纵向地切割纤维感受器材料的片材以产生纤维感受器材料的多个离散部分。
[0035] 可以根据第四方面的方法制造与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品的部件。
[0036] 在一些实施方式中,部件是与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品的气溶胶生成区段。
[0037] 根据本公开的第五方面,提供了与包括第三方面的部件的不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品。附图说明
[0038] 现在将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的实施方式,其中:
[0039] 图1是与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品的立体图;
[0040] 图2是与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品的一部分的侧视截面图;
[0041] 图3是用于制造与制品一起使用的部件的方法的概述,该制品与不可燃气溶胶供应装置一起使用;
[0042] 图4是气溶胶生成材料线筒的立体图;
[0043] 图4a是纤维感受器材料线筒的立体图;
[0044] 图5和图6是用于制造与制品一起使用的部件的方法的示意图,该制品与不可燃气溶胶供应装置一起使用;
[0045] 图7是与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品的侧视截面图;以及
[0046] 图8至图11是不可燃气溶胶供应装置的示意图。

具体实施方式

[0047] 如在本文中使用的,术语“递送系统”旨在包括将至少一种物质递送至使用者的系统,并且包括:
[0048] 可燃气溶胶供应系统,例如,香烟、小茄、雪茄、以及用于烟斗或用于自卷或用于自制香烟的烟草(无论是基于烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草、烟草替代物或其它可点燃抽吸材料);
[0049] 不可燃气溶胶供应系统,其从气溶胶生成材料释放化合物而不燃烧气溶胶生成材料,诸如电子烟、烟草加热产品和混合系统,以使用气溶胶生成材料的组合产生气溶胶;以及
[0050] 无气溶胶递送系统,其经口、经鼻、经皮或以另一种方式将至少一种物质递送至使用者而不形成气溶胶,包括但不限于锭剂、口香糖、贴剂、包含可吸入粉末的制品、以及口服产品,如包括鼻烟或湿鼻烟的口服烟草,其中至少一种物质可以包含或可以不包含尼古丁。
[0051] 根据本公开,“不可燃”气溶胶供应系统是这样的系统,其中,气溶胶供应系统(或其部件)的成分气溶胶生成材料不燃烧或点燃,以有助于将至少一种物质递送至使用者。
[0052] 在一些实施方式中,递送系统是不可燃气溶胶供应系统,诸如电不可燃气溶胶供应系统。
[0053] 在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应系统是电子烟,也称为电子烟装置或电子尼古丁递送系统(END),尽管注意到气溶胶生成材料中存在尼古丁不是必需的。
[0054] 在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应系统是气溶胶生成材料加热系统,也称为加热不燃烧系统。这种系统的实例是烟草加热系统。
[0055] 在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应系统是使用气溶胶生成材料的组合来生成气溶胶的混合系统,这些气溶胶生成材料中的一种或多种可以被加热。气溶胶生成材料中的每一种可以是例如固体、液体或凝胶的形式并且可以包含或可以不包含尼古丁。在一些实施方式中,混合系统包括液体或凝胶气溶胶生成材料和固体气溶胶生成材料。固体气溶胶生成材料可以包括例如烟草或非烟草产品。
[0056] 通常,不可燃气溶胶供应系统可以包括不可燃气溶胶供应装置和与不可燃气溶胶供应装置一起使用的消耗品。
[0057] 在一些实施方式中,本公开涉及包含气溶胶生成材料并且被构造为与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品。贯穿本公开,这些制品有时称为消耗品。
[0058] 本文中使用的术语“上游”和“下游”是相对于在使用时抽吸通过制品或装置的主体流气溶胶的方向所定义的相对术语。
[0059] 在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应系统,例如其不可燃气溶胶供应装置,可以包括电源和控制器。电源可以例如是电力电源或放热电源。在一些实施方式中,放热电源包括碳基质(substrate,基底,基材),可以将所述碳基质通电以便以热的形式将功率分配至气溶胶生成材料或邻近放热电源的传热材料。
[0060] 在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应系统包括用于接收在不可燃气溶胶供应系统中使用的制品的区域、气溶胶发生器、气溶胶生成区域、壳体、烟嘴、过滤器和/或气溶胶改性剂。
[0061] 在一些实施方式中,与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品包括包含气溶胶生成材料的气溶胶生成组合物、气溶胶生成组合物储存区域、气溶胶生成组合物转移部件、气溶胶发生器、气溶胶生成区域、壳体、包裹物(wrapper)、过滤器、烟嘴和/或气溶胶改性剂。
[0062] 在本文所述的附图中,相同的附图标记用于示出等效特征、制品或部件。
[0063] 图1是与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品的立体图。
[0064] 制品1包括烟嘴2和连接至烟嘴2的气溶胶生成区段3。在本实例中,气溶胶生成区段3包括圆柱形杆形式的气溶胶生成组合物3a。制品1包括上游端2a和远离上游端2a的下游端2b。
[0065] 气溶胶生成组合物3a包含气溶胶生成材料和通过使用感应加热可加热的纤维感受器材料。
[0066] 感应加热是通过电磁感应来加热导电物体(例如感受器)的过程。磁场发生器可以包括感应元件,例如,一个或多个感应线圈,和用于使变化电流(例如,交变电流)通过感应元件的装置。感应元件中的变化电流产生变化磁场。变化磁场穿透相对于感应元件适当地定位的感受器,并且在感受器内部产生涡电流。感受器具有对涡电流的电阻,因此,涡电流抵抗电阻的流动导致通过焦加热来加热感受器。在感受器包含磁性材料如铁、镍或钴的情况下,也可以通过感受器中的磁滞损失产生热,即通过由于磁偶极子与变化磁场对准而改变磁性材料中磁偶极子的取向。在感应加热中,与通过例如传导加热相比,在感受器内部产生热,从而允许快速加热。此外,在感应加热器和感受器之间不需要任何物理接触,从而允许增强构造和应用的自由度
[0067] 纤维感受器材料包括由通过用变化磁场穿透可加热的材料形成的多个纤维。这类材料的实例包括金属如铁质金属、和非金属如碳、碳纤维石墨和碳化。可以由通过用穿透可加热的其他材料制造纤维
[0068] 纤维可以相对于彼此随机取向或者它们可以各自具有相同取向。
[0069] 纤维感受器材料可以是纺织片材、非纺织片材、或烧结片材的形式。纤维感受器材料可以是金属针刺毡,通常通过针刺以缠绕纤维形成该毡。
[0070] 非纺织材料通常包括通过缠绕纤维或细丝或通过对薄膜穿孔形成的片材或网状物结构。可以机械地、热地或化学地形成它们。它们通常是平面的或簇状的多孔片材,其直接由单独纤维或熔融材料制成。非纺织材料不是通过编织或针织制成的,并且不需要将纤维转化成纱线
[0071] 针刺非纺织物可以由各种纤维网状物(例如,卡状网状物)制成,其中在将细针倒钩反复穿透纤维网状物之后通过纤维缠绕和摩擦机械地将纤维结合在一起。
[0072] 纤维材料可以是多孔的。这使得纤维感受器材料特别适合于在与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品中原样使用,并且气溶胶可以穿过纤维感受器材料。
[0073] 纤维感受器材料可以包括通过用变化磁场穿透可加热的纤维和通过用变化磁场穿透不可加热的纤维的混合物。例如,纤维感受器材料可以包括用合成或非合成线股(如、尼龙或聚酯)纺织的金属纤维。纤维感受器材料可以包括由通过用变化磁场穿透可加热的不同材料制成的纤维的混合物。例如,纤维感受器材料可以包括金属纤维和碳纤维的混合物。存在由不同材料制成的纤维可以增强纤维感受器材料的强度和稳健性(robustness)。
[0074] 纤维感受器材料可以具有相对大的表面积与体积比。这可以帮助改善在纤维感受器材料与邻近纤维感受器材料的气溶胶生成材料之间的接触。因此,在使用时由纤维感受器材料生成的热量被有效地传递到周围的气溶胶生成材料上。此外,由于其相对大的表面积与体积比,可能需要相对低质量的纤维感受器材料以实现在使用时充分加热气溶胶生成材料。
[0075] 纤维感受器材料可以是柔性或刚性片材材料。纤维感受器可以是连续片材或不连续片材的形式,如筛网或网状物。在一些实施方式中,纤维感受器包括纤维感受器材料的多个线股或条。当纤维感受器材料是柔性片材时,它可以展现出足够的柔性以卷绕到其自身上以形成纤维感受器材料的线筒。这使得在制造过程中纤维感受器材料易于处理。此外,与其他类型的感受器材料相比,纤维片材可以容易切割(例如,切割成线股或条)。这使得纤维感受器特别适合于快速连续制造技术。
[0076] 当纤维感受器材料是片材时,片材可以具有约1μm至500μm的厚度。感受器材料可以具有约150μm至约300μm的厚度。可以将纤维感受器材料片材切碎以形成纤维感受器材料切碎片材。可以将切碎片材与气溶胶生成材料共混,该气溶胶生成材料也可以是切碎片材的形式。
[0077] 气溶胶生成组合物包含气溶胶生成材料。气溶胶生成材料可以包含粘结剂和气溶胶形成剂。
[0078] 气溶胶生成材料是例如当以任何其他方式加热、辐射或通电时能够生成气溶胶的材料。气溶胶生成材料可以是固体、液体或半固体(如凝胶)的形式,并且可以包含或可以不包含活性物质和/或调味剂
[0079] 气溶胶生成组合物包含至少一种气溶胶生成材料。气溶胶生成材料可以包括多种气溶胶生成材料。气溶胶生成材料可以彼此相同或彼此不同。例如,气溶胶生成组合物可以包含第一气溶胶生成材料和第二气溶胶生成材料。另外的(例如,第三、第四、第五或更多)气溶胶生成材料也可以包括在组合物中。
[0080] 至少一种气溶胶生成材料可以是包含粘结剂(其可以是胶凝剂)和气溶胶形成剂的气溶胶生成材料。任选地,还可以存在活性物质和/或填料。任选地,还存在溶剂,例如,并且气溶胶生成材料的一种或多种其他组分可以溶于或可以不溶于溶剂中。
[0081] 在一些实施方式中,粘结剂包含或是胶凝剂。粘结剂可以包括选自包括以下各项的组的一种或多种化合物:藻酸盐、果胶、淀粉(以及衍生物)、纤维素(以及衍生物)、树胶、化硅或硅化合物、粘土、聚乙烯醇以及它们的组合。例如,在一些实施方式中,粘结剂包括藻酸盐、果胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、普鲁兰多糖、黄原胶、瓜尔胶、叉菜胶、琼脂糖、阿拉伯树胶、气相二氧化硅、PDMS、硅酸钠、高岭土以及聚乙烯醇中的一种或多种。在一些实施方式中,粘结剂包括水胶体。在一些情况下,粘结剂包含藻酸盐和/或果胶,并且可以在形成气溶胶生成材料的过程中与固化剂(例如源)结合。在一些情况下,气溶胶生成材料可以包含钙交联藻酸盐和/或钙交联果胶。
[0082] 粘结剂可以包括选自纤维素粘结剂、非纤维素粘结剂、瓜尔胶、阿拉伯树胶以及它们的混合物中的一种或多种化合物。
[0083] 在一些实施方式中,纤维素粘结剂选自由以下各项组成的组:羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素、乙基纤维素、乙酸纤维素(CA)、乙酸丁酸纤维素(CAB)、乙酸丙酸纤维素(CAP)以及它们的组合。
[0084] 在一些实施方式中,粘结剂包含(或是)羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素、瓜尔胶、或阿拉伯树胶中的一种或多种。
[0085] 在一些实施方式中,粘结剂包括(或是)一种或多种非纤维素粘结剂,包括但不限于琼脂、黄原胶、阿拉伯胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、果胶、角叉菜胶、淀粉、藻酸盐、以及它们的组合。在优选的实施方式中,基于非纤维素的粘结剂是藻酸盐或琼脂。
[0086] 在一些实例中,气溶胶生成材料包含约5wt%至40wt%,或15wt%至40wt%气溶胶生成材料的量的粘结剂。即,气溶胶生成材料可以包含以气溶胶生成材料干重计约5wt%至40wt%、或15wt%至40wt%的量的粘结剂。在一些实例中,气溶胶生成材料包含约20至
40wt%、或约15wt%至35wt%气溶胶生成材料的量的粘结剂。
[0087] 在一些实例中,在粘结剂中包含约5wt%至40wt%,或15wt%至40wt%气溶胶生成材料的量的藻酸盐。即,气溶胶生成材料包含以气溶胶生成材料干重计约5wt%至40wt%、或15wt%至40wt%的量的藻酸盐。在一些实例中,气溶胶生成材料包含约20wt%至40wt%、或约15wt%至35wt%气溶胶生成材料的量的藻酸盐。
[0088] 在一些实例中,在粘结剂中包含约3wt%至15wt%气溶胶生成材料的量的果胶。即,气溶胶生成材料包含以气溶胶生成材料干重计约3wt%至15wt%的量的果胶。在一些实例中,气溶胶生成材料包含约5wt%至10wt%气溶胶生成材料的量的果胶。
[0089] 在一些实例中,在粘结剂中包含约3wt%至40wt%气溶胶生成材料的量的瓜尔胶。即,气溶胶生成材料包含以气溶胶生成材料干重计约3wt%至40wt%的量的瓜尔胶。在一些实例中,气溶胶生成材料包含约5wt%至10wt%气溶胶生成材料的量的瓜尔胶。在一些实例中,气溶胶生成材料包含约15wt%至40wt%、或约20wt%至40wt%、或约15wt%至35wt%气溶胶生成材料的量的瓜尔胶。
[0090] 在实例中,藻酸盐以至少约50wt%粘结剂的量存在。在实例中,气溶胶生成材料包含藻酸盐和果胶,并且藻酸盐与果胶的比率为1:1至10:1。藻酸盐与果胶的比率通常>1:1,即藻酸盐存在的量大于果胶的量。在实例中,藻酸盐与果胶的比率为约2:1至8:1,或约3:1至6:1,或为约4:1。
[0091] 可以通过形成浆料,然后干燥浆料以形成固体来形成气溶胶生成材料。在浆料中包含粘结剂导致由干燥凝胶形成气溶胶生成材料。已经发现,通过在气溶胶生成材料中包含粘结剂,在凝胶基质中稳定调味剂化合物,例如薄荷醇,从而允许实现比在非凝胶组合物中更高的调味剂负载。在高浓度下稳定风味剂(例如薄荷醇),并且产品具有良好的保质期。
[0092] 在一些实施方式中,粘结剂包括藻酸盐,并且粘结剂以10‑30wt%、20‑35wt%或25‑30wt%浆料/气溶胶生成材料(基于干重计算)的量存在于气溶胶生成材料中。在一些实施方式中,藻酸盐是存在于气溶胶生成材料中的唯一粘结剂。在其它实施方式中,粘结剂包含藻酸盐和至少一种其它粘结剂,如果胶。
[0093] 气溶胶生成材料可以包含气溶胶形成剂。“气溶胶形成剂”(在此也称为气溶胶形成剂材料)是促进气溶胶生成的试剂。气溶胶形成剂可以通过促进气体的初始蒸发和/或冷凝成可吸入的固体和/或液体气溶胶来促进气溶胶生成。在一些实施方式中,气溶胶形成剂可以改善从气溶胶生成材料递送风味剂。总体上,任何合适的气溶胶形成剂或试剂可以包括在本发明的气溶胶生成材料中,包括在本文中描述的那些。其他合适的气溶胶形成剂包括但不限于:多元醇如山梨糖醇、甘油和二醇如丙二醇或三乙二醇;非多元醇如一元醇、高沸点、酸如乳酸、甘油衍生物、酯如二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、三乙二醇二乙酸酯、柠檬酸三乙酯或肉豆蔻酸酯(包括肉豆蔻酸乙酯和肉豆蔻酸异丙酯)和脂族羧酸酯如硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。
[0094] 气溶胶形成剂可以以至高达约80wt%气溶胶生成材料,如从约0.1wt%、0.5wt%、1wt%、3wt%、5wt%、7wt%或10%至约80wt%、75wt%、70wt%、65wt%、60wt%、55wt%、
50wt%、45wt%、40wt%、35wt%、30wt%或25wt%气溶胶形成剂材料的量包括在气溶胶生成材料中。在一些实施方式中,气溶胶生成材料包含约40至80wt%、40至75wt%、50至
70wt%、或55至65wt%的量的气溶胶形成剂。
[0095] 在一些实施方式中,气溶胶形成剂是甘油、丙二醇、或甘油与丙二醇的混合物。甘油可以以10wt%至20wt%烟草材料,例如13wt%至16wt%组合物,或约14wt%或15wt%组合物的量存在。丙二醇,如果存在的话,可以以0.1wt%至0.3wt%组合物的量存在。
[0096] 气溶胶形成剂材料可以用作增塑剂。在一些情况下,气溶胶形成剂材料包括一种或多种选自赤藓糖醇、丙二醇、甘油、三乙酸甘油酯、山梨糖醇和木糖醇的化合物。在一些情况下,气溶胶形成剂材料包含甘油、基本上由甘油组成或由甘油组成。已经确定,如果增塑剂的含量太高,则气溶胶生成材料可能吸收水份,从而产生在使用时不能产生适当的消费体验的材料。已经确定,如果增塑剂含量太低,则气溶胶生成材料可能是脆性的并且容易破碎的。在本文中说明的增塑剂含量为气溶胶生成材料提供了柔性,该柔性允许片材卷绕在线筒上,这在消耗品的制造中是有用的或可以允许在切碎之前运输片材。
[0097] 气溶胶形成剂总体上可以增强由气溶胶生成材料在被使用者加热和吸入时产生的气溶胶的口感以及感官特性,尤其是在气溶胶生成材料包含相对高含量(例如,>40wt%)气溶胶形成剂的情况下。气溶胶生成材料保留大量气溶胶形成剂的能力可以减少对有待加载有大量气溶胶形成剂的气溶胶生成材料其他组分(如膨胀的植物性药材材料)的需要。这可以提高制造效率。
[0098] 气溶胶生成材料可以包括填料。填料通常是非烟草组分,即,不包括源自烟草的成分的组分。填料组分可以是非烟草纤维如木质纤维或纸浆或小麦纤维。填料组分还可以是无机材料如白垩、珍珠岩、蛭石、硅藻土、胶态二氧化硅、氧化镁、硫酸镁、碳酸镁。填料组分还可以是非烟草铸造材料或非烟草挤出材料。填料组分可以以0wt%至20wt%烟草材料的量存在,或以1wt%至10wt%组合物的量存在。在一些实施方式中,不存在填料组分。
[0099] 在一些情况下,气溶胶生成材料包含5‑50wt%、10‑40wt%或15‑30wt%的填料。在一些此类情况下,气溶胶生成材料包括至少1wt%的填料,例如至少5wt%、至少10wt%、至少20wt%、至少30wt%、至少40wt%、或至少50wt%的填料。在示例性实施方式中,气溶胶生成材料包含5‑25wt%的包含纤维的填料。适合地,填料由纤维组成,或为纤维的形式。
[0100] 在一些实施方式中,气溶胶生成材料包括小于60wt%的填料,如1wt%至60wt%、或5wt%至50wt%、或5wt%至30wt%、或10wt%至20wt%。
[0101] 在其他实施方式中,气溶胶生成材料包括小于20wt%、合适地小于10wt%或小于5wt%的填料。
[0102] 填料可以包括一种或多种有机填料材料,如木浆、纤维素和纤维素衍生物(如甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素(CMC))。可以使用无机填料,如碳酸钙或白垩。在一些实施方式中,气溶胶生成材料不包含碳酸钙,例如白垩。
[0103] 适合地,填料是纤维状的。例如,填料可以是纤维有机填料,如木浆、麻纤维、纤维素或纤维素衍生物(如甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素(CMC))。不希望受理论的束缚,据认为在气溶胶生成材料中包括纤维填料可以增加材料的拉伸强度。此外,已经发现包括纤维填料以改善在制造过程中气溶胶生成材料的处理。具体地,已经发现所得到的气溶胶生成材料是不太“粘”并且因此在制造过程中更容易切碎。因此,包括纤维填料可以提高制造效率,从而降低在切碎过程中机器停止的可能性。在气溶胶生成材料中包括纤维填料还意味着一旦被切碎,气溶胶生成材料不太可能聚集在一起(例如,团聚)。当将切碎的气溶胶生成材料包括在消耗品中时,减少的团聚作用优化了切碎的气溶胶生成材料在消耗品中的分布。因此,更可能的是,每个消耗品将包含类似量的切碎的气溶胶生成材料,这可以改善消耗品的批次内和/或给定消耗品内的调味剂加载的均匀性。
[0104] 在一些实施方式中,气溶胶生成材料包括待递送的物质。待递送的物质可以包含一种或多种活性成分、一种或多种风味剂、一种或多种气溶胶形成剂材料、和/或一种或多种其他功能材料。
[0105] 在一些实施方式中,有待递送的物质包括活性物质。
[0106] 如本文中使用的活性物质可以是生理活性物质,其是旨在实现或增强生理反应的材料。活性物质可以例如选自营养保健品、促智药、精神活性剂。活性物质可以是天然存在的或合成获得的。活性物质可以包括例如尼古丁、咖啡因、磺酸、茶、维生素如B6或B12或C、褪黑素、或其成分、衍生物(在适当情况下,包括但不限于这些材料的相应酸形式)、或组合。活性物质可以包括烟草或其他植物性药材的一种或多种成分、衍生物或提取物。
[0107] 在一些实施方式中,活性物质包括尼古丁。在一些实施方式中,活性物质包括咖啡因、褪黑素或维生素B12。
[0108] 如在本文中指出的,活性物质可以包括或衍生自一种或多种植物性药材或其成分、衍生物或提取物。如在本文中使用的,术语“植物性药材(botanical)”包括来源于植物的任何材料,包括但不限于提取物、叶、树皮、纤维、茎、根、种子、花、果实、花粉、外壳、壳等。可替代地,该材料可以包括天然存在于植物性药材中、合成获得的活性化合物。该材料可以是液体、气体、固体、粉末、粉尘、压碎的颗粒、细粒、球粒、碎屑、条、片材等的形式。示例性植物性药材是烟草、桉树、八角茴香、可可、茴香、柠檬草、薄荷、留兰香、路易波士(rooibos)、甘菊、亚麻、姜、杏、榛子、木槿、月桂、甘草(licorice)(甘草(liquorice))、日本抹茶(matcha)、黛(mate)、橙皮、番木瓜、玫瑰、鼠尾草、茶如绿茶或红茶、百里香、丁香、肉桂、咖啡、茴香(aniseed)(茴香(anise))、罗勒、月桂叶、小豆蔻(cardamon)、香菜(coriander)、小茴香、肉豆蔻、牛至、红辣椒、迷迭香、藏红花、熏衣草、柠檬皮、薄荷、杜松、长老花、香草、冬青、紫苏(beefsteak plant)、姜黄、姜黄根、檀香木(sandalwood)、芫荽(cilantro)、佛手柑、橙花、桃金娘、肉桂(cassis,黑醋栗)、缬草、牙买加胡椒(pimento)、豆蔻瓣(mace)、披散时钟花(damien)、墨角兰、橄榄、柠檬香草(lemon balm)、柠檬罗勒、细香葱、苋蒿(carvi)、马鞭草、龙蒿(tarragon)、天竺葵、桑树、人参、茶酸(theanine)、苦茶碱(theacrine)、玛卡、印度人参(ashwagandha)、披散时钟花(damiana)、瓜拿纳、叶绿素、猴面包树或其任何组合。薄荷可以选自以下薄荷品种:野薄荷(Mentha Arventis)、哈特普列薄荷(Mentha c.v.,薄荷变种)、埃及薄荷(Mentha niliaca)、胡椒薄荷(Mentha piperita)、胡椒留兰香薄荷变种(Mentha piperita citracta c.v.)、胡椒薄荷变种(Mentha piperita c.v.)、皱叶留兰香薄荷(Mentha spicata crispa)、心型薄荷(Mentha cardifolia)、欧薄荷(Mentha longifolia)、菠萝薄荷(Mentha suaveolens variegata)、唇萼薄荷(Mentha pulegium)、留兰香薄荷变种(Mentha spicata c.v.)和苹果薄荷(Mentha suaveolens)。
[0109] 在一些实施方式中,活性物质包括或衍生自一种或多种植物性药材或其成分、衍生物或提取物,并且植物性药材是烟草材料。
[0110] 如本文中使用的,术语“烟草材料”是指来源于烟草(Nicotiana)物种植物的材料。烟草物种植物的选择没有限制,并且所使用的烟草类型可以不同。术语“烟草材料”可以包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草或烟草替代物中的一种或多种。烟草材料可以包括磨碎烟草、烟草纤维、切割烟草、挤出烟草、烟草叶、烟草茎、再造烟草和/或烟草提取物中的一种或多种。如本文中使用的,“烟草叶”是指切割烟草薄片。
[0111] 在一些实施方式中,烟草材料选自无火烤烟(flue‑cured)或弗吉尼亚烟草(Virginia)、白肋烟草(Burley)、晒烟(sun‑cured)、马里兰烟草(Maryland)、深色明火烤烟(dark‑fired)、深色空气烤烟(dark air cured)、浅色空气烤烟(light air cured)、印第安纳空气烤烟(lndian air cured)、俄罗斯红色烟草(Red Russian)和黄花烟草(Rustica tobaccos)、以及它们的混合物,以及各种其他罕见的或特殊烟草、生烟草(green)或烤烟。经由可以改变烟草味道的任何其他类型的烟草处理(例如发酵烟草或遗传修饰或杂交育种技术)生产的烟草材料也在本公开的范围内。例如,设想可以对烟草植物进行基因工程化或杂交以增加或减少组分、特征或属性的产生。
[0112] 在一些实施方式中,烟草材料是晒烟烟草,其选自Indian Kurnool和Oriental烟草,包括Izmir、Basma、Samsun、Katerini、Prelip、Komotini、Xanthi和Yambol烟草。在一些实施方式中,烟草材料是深色空气烤烟,其选自Passanda、Cubano、Jatin和Besuki烟草。在一些实施方式中,烟草材料是浅色空气烤烟,选自North Wisconsin和Galpao烟草。
[0113] 在一些实施方式中,烟草材料选自巴西烟草(Brazilian tobaccos),包括MataFina和Bathia烟草。在一些实施方式中,烟草材料选自criollo、Piloto Cubano、Olor、Green River、Isabela DAC、White Pata、Eluru、Jatim、Madura、Kasturi、Connecticut Seed、Broad Leaf、Connecticut、宾夕法尼亚(Pennsylvanian)、意大利干空气烤烟、Paraguayan干空气烤烟以及One Sucker烟草。
[0114] 为了制备吸烟(smoking)/电子烟(vaping)或无烟(smokeless)烟草产品,可以对烟草物种植物进行烤烟过程。某些类型的烟草可以经受替代类型的烤烟过程,如明火烤烟或晒烟。优选地,但并非必须地,将得到的烤制烟草老化。
[0115] 可以在不同生长阶段收获烟草,例如当植物已经达到成熟水平并且下叶准备好收获而上叶仍然在发育中时。
[0116] 在一些实施方式中,以未成熟的形式使用烟草物种植物的至少一部分(例如,烟草材料的至少一部分)。也就是说,在一些实施方式中,在达到通常认为是完全成熟(ripe)或成熟(mature)的阶段之前收获植物或该植物的至少一部分。
[0117] 在一些实施方式中,以成熟的形式使用烟草物种植物的至少一部分(例如烟草材料的至少一部分)。也就是说,在一些实施方式中,当植物(或植物部分)达到传统上视为完全成熟、过度成熟的或成熟的点时,收获该植物或该植物的至少一部分,这可以通过使用由农民常规采用的烟草收获技术来实现。可以收获东方(Oriental)烟草植物和白肋烟草植物两者。此外,取决于它们的茎位置,可以收获或修剪(prime)弗吉尼亚烟草叶。
[0118] 可以针对植物中存在的各种化合物的含量选择烟草物种。例如,可以基于那些植物产生相对高量的一种或多种希望分离的化合物(即感兴趣的挥发性化合物)来选择植物。在某些实施方式中,针对其叶表面化合物的丰度专地培养烟草物种植物。烟草植物可以在温室、生长室、或户外田间生长,或水培生长。
[0119] 可以使用烟草物种植物的多个部件或部分。在一些实施方式中,收获全植物或基本上全植物并且按照原样使用。如本文中使用的,术语“基本上全植物”是指收获至少90%的植物,如至少95%的植物,如至少99%的植物。可替代地,在一些实施方式中,收获或分离植物的不同部分或部件以便在收获之后进一步使用。在一些实施方式中,烟草材料选自植物的叶、茎、杆以及这些部分的各种组合。因此,本公开的烟草材料可以包含整个植物或烟草物种植物的任何部分。
[0120] 烟草材料可以包含再造烟草、烟草薄片、纸再造烟草、挤出烟草、带式流铸再造烟草、或再造烟草和另一种形式的烟草(例如烟草薄片或颗粒)的组合或由其组成。
[0121] 在一些实施方式中,气溶胶生成材料基本上不含植物性药材材料。具体地,在一些实施方式中,气溶胶生成材料基本上不含烟草。
[0122] 在一些实施方式中,活性物质包括或衍生自一种或多种植物性药材或其成分、衍生物或提取物,并且植物性药材选自桉树、八角茴香和可可。
[0123] 在一些实施方式中,活性物质包括或衍生自一种或多种植物性药材或其成分、衍生物或提取物,并且植物性药材选自路易波士和茴香。
[0124] 在一些实施方式中,有待递送的物质包括风味剂。
[0125] 如在本文中使用的,术语“风味剂(flavour)”和“调味剂(flavourant)”是指在当地法规允许的情况下可以用于在成人消费者的产品中产生期望的味道、香味或其他体感感觉的材料。它们可以包括天然存在的风味剂材料、植物性药材、植物性药材的提取物、合成获得的材料、或它们的组合(例如,烟草、甘草(licorice)(甘草(liquorice))、绣球花(hydrangea)、丁香酚、日本白皮木兰叶(Japanese white bark magnolia leaf)、甘菊、胡芦巴、丁香、枫树、日本抹茶、薄荷醇、日本薄荷、茴香(aniseed)(茴香(anise))、肉桂、姜黄、印度香料、亚洲香料、草药、冬青、樱桃、浆果、红莓、蔓越莓、桃、苹果、橙、芒果、克莱门氏小柑橘(clementine)、柠檬、酸橙、热带水果、番木瓜、大黄、葡萄、榴莲、火龙果、黄瓜、蓝莓、桑树、柑橘类水果、杜林标酒(Drambuie)、波旁威士忌(bourbon)、苏格兰威士忌、威士忌、杜松子酒、龙舌兰酒、朗姆酒、留兰香薄荷、胡椒薄荷、熏衣草、芦荟、小豆蔻、芹菜、西印度苦香树(cascarilla)、肉豆蔻、檀香木、佛手柑、天竺葵、阿拉伯茶(khat)、纳斯瓦(naswar)、槟榔(betel)、阔叶黄檀(shisha)、松树、蜂蜜精华、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、橙花、樱桃花、肉桂、香菜、法国白兰地(cognac)、茉莉、依兰树(ylang‑ylang)、鼠尾草、茴香、山葵(wasabi)、多香果(piment)、姜、芫荽、咖啡、来自薄荷属的任何种的薄荷油、桉树、八角茴香、可可、柠檬草、路易波士、亚麻、银杏、榛子、木槿、月桂、马黛、橙皮、玫瑰、茶如绿茶或红茶、百里香、杜松、长老花、罗勒、月桂叶、小茴香、牛至、辣椒、迷迭香、藏红花、柠檬皮、薄荷、紫苏、姜黄、姜黄根、桃金娘、肉桂(cassis,黑醋栗)、缬草、牙买加胡椒(pimento)、豆蔻瓣(mace)、披散时钟花(damien)、墨角兰、橄榄、柠檬香草(lemon balm)、柠檬罗勒、细香葱、苋蒿(carvi)、马鞭草、龙蒿(tarragon)、柠檬烯、百里酚、莰烯)、风味增强剂、苦味受体位点阻断剂、感觉受体位点激活剂或刺激剂、糖和/或糖代用品(例如,三氯蔗糖、乙酰氨基磺酸、阿斯巴甜、糖精、环磺酸盐、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇、或甘露醇)、以及其他添加剂,例如木炭、叶绿素、矿物质、植物性药材、或口气清新剂。它们可以是仿制、合成或天然成分或它们的共混物。它们可以是任何合适的形式,例如,液体如油,固体如粉末,或气体。
[0126] 在一些实施方式中,风味剂包括薄荷醇、留兰香薄荷和/或胡椒薄荷。在一些实施方式中,风味剂包括黄瓜、蓝莓、柑橘类水果和/或红莓的风味剂组分。在一些实施方式中,风味剂包括丁香酚。在一些实施方式中,风味剂包括从烟草提取的风味剂组分。
[0127] 在一些实施方式中,气溶胶生成材料可以包含至高达约80wt%、70wt%、60wt%、55wt%、50wt%或45wt%的调味剂。在一些情况下,气溶胶生成材料可以包含至少约
0.1wt%、1wt%、10wt%、20wt%、30wt%、35wt%或40wt%的调味剂(全部基于干重计算)。
例如,气溶胶生成材料可以包含1‑80wt%、10‑80wt%、20‑70wt%、30‑60wt%、35‑55wt%或
30‑45wt%的调味剂。在示例性实施方式中,气溶胶生成材料包含35‑50wt%的调味剂。在一些情况下,调味剂包含薄荷醇、基本上由薄荷醇组成或由薄荷醇组成。
[0128] 在一些实施方式中,除了或代替芳香或味觉神经,风味剂可以包括感觉剂(sensate),该感觉剂旨在实现体感感觉,该体感感觉通常是化学诱导的并且通过刺激第五脑神经(三叉神经)而感知,并且这些感觉剂可以包括提供加热、冷却、刺痛、麻木效果的试剂。合适的热效应剂可以是但不限于香草基乙醚并且合适的冷却剂可以是但不限于桉树油,WS‑3。
[0129] 气溶胶生成组合物可以包含“无定形固体”形式的气溶胶生成材料。气溶胶生成材料可以是“整体式固体”。在一些实施方式中,气溶胶生成材料可以是干燥凝胶。
[0130] 气溶胶生成组合物可以包含气溶胶生成膜形式的气溶胶生成材料。气溶胶生成膜可以通过以下步骤形成:将粘结剂(诸如胶凝剂)与溶剂(诸如水)、气溶胶形成剂以及一种或多种其他组分(诸如活性物质)组合以形成浆料,并且然后加热浆料以使至少一些溶剂挥发以形成气溶胶生成膜。可以加热浆料以除去至少约60wt%、70wt%、80wt%、85wt%或90wt%的溶剂。气溶胶生成膜可以是连续膜或不连续膜,如在支撑件上布置膜的离散部分。
气溶胶生成膜可以基本上不含烟草。
[0131] 气溶胶生成材料可以包括或是片材,可以任选地切碎该片材以形成切碎片材。可以在长度方向上和/或在宽度方向上切割气溶胶生成材料片材,例如在横切型(cross‑cut type)切碎工艺中,以除了切割宽度之外还限定气溶胶生成材料的线股或条的切割长度。
[0132] 气溶胶生成材料可以为材料线股或条的形式。这些线股或条可以具有从约150μm至约300μm、从约200μm至约300μm或从约200μm至约250μm的厚度(通过卡尺测量)。这样的厚度允许气溶胶生成材料在其制造期间被有效地干燥,并且允许气溶胶生成材料具有所需的用于加工的柔性。
[0133] 气溶胶生成材料的线股或条可以具有从约10mm至15mm的长度。在一些实施方式中,气溶胶生成材料的线股或条带可以具有约10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm的长度。气溶胶生成组合物可以包括与纤维感受器材料的线股或条混合的气溶胶生成材料的线股或条。气溶胶生成材料的线股或条可以具有与纤维感受器材料的线股或条的长度相同或在例如该长度的10%或20%内的长度。
[0134] 气溶胶生成材料的每个线股或条可以具有与纤维感受器材料的每个线股或条的厚度类似的厚度。在一些实施方式中,气溶胶生成材料的厚度与纤维感受器材料的厚度相同(或在其20%或10%内)。以这种方式使气溶胶生成材料厚度与纤维感受器材料厚度匹配可以有助于改进这两种材料可以混合的容易性以及最终混合物的均匀性。这还可以意味着相同的设备(例如,相同的切割工具)可以用于切碎两种材料。
[0135] 气溶胶生成材料的每个线股或条可以具有与纤维感受器材料的每个线股或条的长度相似长度。在一些实施方式中,气溶胶生成材料的长度与纤维感受器材料的长度相同(或在其20%或10%内)。以这种方式使气溶胶生成材料长度和纤维感受器材料长度匹配可以有助于改进这两种材料可以混合的容易性以及最终混合物的均匀性。这还可以意味着相同的设备(例如,相同的切割工具)可以用于切碎两种材料。此外,当结合到与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品的气溶胶生成区段中时,气溶胶生成材料的线股或条可以与纤维感受器材料的线股或条对准。由于这两种材料的长度将是相同或相似的,气溶胶生成材料的线股或条可以沿它们的长度被纤维感受器材料的线股或条均匀地加热。
[0136] 气溶胶生成组合物可以包含上述气溶胶生成材料的任何组合。例如,气溶胶生成组合物可以包含气溶胶生成材料的共混物,该气溶胶生成材料中至少一种包含粘结剂和气溶胶形成剂。在一些实施方式中,气溶胶生成组合物包括包含粘结剂和气溶胶形成剂的(例如第一)气溶胶生成材料和(例如第二)不同的气溶胶生成材料。例如,第二气溶胶生成材料可以是植物性药材材料,例如烟草薄片。
[0137] 在一些实施方式中,通过以下步骤来制备气溶胶生成材料:形成包含气溶胶生成材料或其前体的组分的浆料、形成浆料层、将浆料固化以形成凝胶并且干燥以形成气溶胶生成材料。任选地,固化浆料步骤包括将固化剂施加至浆料。在一些实施方式中,将固化剂喷涂到浆料上,如浆料的顶表面。
[0138] 在一些实施方式中,固化剂包括乙酸钙、甲酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙氯化钙、乳酸钙、或其组合或由其组成。在一些实施方式中,固化剂包括甲酸钙和/或乳酸钙或由其组成。在具体实施方式中,固化剂包括甲酸钙或由其组成。已经确定,通常地使用甲酸钙作为固化剂导致气溶胶生成材料具有更大的拉伸强度和更大的抗伸长性。
[0139] 固化剂(如钙源)的总量可以是0.5‑5wt%(基于干重计算)。适合地,总量可以是从约1wt%、2.5wt%或4wt%至约4.8wt%或4.5wt%。已经发现,添加太少的固化剂可能导致气溶胶生成材料不会使气溶胶生成材料组分稳定,并导致这些组分从气溶胶生成材料中掉出。已经发现,添加太多的固化剂导致气溶胶生成材料非常粘并且因此具有不良的可操作性。
[0140] 当气溶胶生成材料不包含烟草时,可能需要施用更高量的固化剂。在一些情况下,因此固化剂的总量可以是基于干重计算的0.5‑12wt%,例如5‑10wt%。适合地,总量可以是从约5wt%、6wt%或7wt%至约12wt%或10wt%。在这种情况下,气溶胶生成材料通常不包含任何烟草。
[0141] 方法包括形成浆料层。这通常地包括喷雾、铸造或挤出浆料。在实例中,通过电喷雾浆料形成浆料层。在实例中,通过浇铸浆料形成浆料层。
[0142] 在一些实例中,该方法的所有步骤至少部分地同时发生(例如,在电喷雾期间)。在一些实例中,顺序地进行该方法的步骤。
[0143] 气溶胶生成材料可以包含1wt%至60wt%的胶凝剂、0.1wt%至70wt%的气溶胶形成剂材料、5%至50%的纤维形式的填料和0.1wt%至80wt%的调味剂和/或活性物质。
[0144] 气溶胶生成材料可以包含10wt%至40wt%胶凝剂、10wt%至70wt%气溶胶形成剂材料、20wt%至40wt%填料和任选的10wt%至50wt%调味剂。
[0145] 在实施方式中,气溶胶生成材料包含32.8w%的量的藻酸盐、19.2wt%的量的甘油和48wt%的量的薄荷醇。
[0146] 在实施方式中,气溶胶生成材料包含26.2wt%的量的藻酸盐、15.4wt%的量的甘油、38.4wt%的量的薄荷醇和20wt%的量的纤维(来自木浆)。
[0147] 在实施方式中,气溶胶生成材料包含32wt%的量的藻酸盐、8wt%的量的果胶和60wt%的量的甘油。
[0148] 在实施方式中,气溶胶生成材料包含24wt%的量的藻酸盐、6wt%的量的果胶、10wt%的量的纤维素纤维和60wt%的量的甘油。
[0149] 在实施方式中,气溶胶生成材料包含约7wt%的量的羧甲基纤维素(CMC)、约43wt%的量的纤维素纤维(来自木浆)和约50wt%的量的甘油。
[0150] 气溶胶生成组合物包含气溶胶生成材料和纤维感受器材料。组合物可以包括气溶胶生成材料和纤维感受器材料的紧密混合物。气溶胶生成组合物和纤维感受器材料可以彼此直接接触。当施加变化磁场并且纤维感受器材料加热时,这可以促进从纤维感受器材料至气溶胶生成组合物的快速热传递。
[0151] 图2是制品1的气溶胶生成区段3的一部分的侧视截面图。气溶胶生成区段3包含气溶胶生成组分组合物4。通过包裹物5限定气溶胶生成组合物4。气溶胶生成组合物包含多个气溶胶生成材料线股和多个纤维感受器材料线股。定位气溶胶生成材料线股和纤维感受器材料线股使得它们的纵向轴线彼此平行对准并且还与气溶胶生成区段3的纵向轴线X‑X’平行对准。这可以有助于在使用时空气流动通过气溶胶生成区段。
[0152] 在替代实施方式中,气溶胶生成材料和纤维感受器材料可以相对于彼此随机定向。在一些实施方式中,这些线股或气溶胶生成材料和纤维感受器材料是卷曲的或螺旋的。
[0153] 图3是可以用于制造气溶胶生成区段3的方法的概述。该方法可以包括切割气溶胶生成材料的片材和切割纤维感受器材料的片材。这形成了气溶胶生成材料的多个离散部分以及纤维感受器材料的多个离散部分。气溶胶生成材料的离散部分和纤维感受器材料的离散部分可以是线股或条。然后将气溶胶生成材料和纤维感受器材料的离散部分结合以形成混合物。气溶胶生成材料和纤维感受器材料可以通过任何适合的手段混合。例如,可以在混合器中将这两种材料共混。然后,可以用包裹物围绕混合物以形成杆,然后将杆切成段以形成气溶胶生成区段3。
[0154] 可替代地,可以将气溶胶生成材料和纤维感受器材料的离散部分插入包裹物中以形成杆,然后将杆切割成段以形成气溶胶生成区段3。
[0155] 在切割之前,可以以卷绕线筒的形式提供气溶胶生成材料和/或纤维感受器材料。
[0156] 图4是线筒6的立体图,该线筒包括围绕中心轴8卷绕的纤维感受器材料7的片材。由于纤维材料7是柔性的,因此它可以容易地卷绕到其自身上而不损坏它。线筒6的纤维材料7具有自由端9,该自由端允许将线筒展开。还可以提供包括气溶胶生成材料的片材(而不是纤维材料)的类似线筒。可以将自由端9馈进到连续地切割片材的机器中。
[0157] 图4a是线筒10的立体图,该线筒包括围绕中心轴8’卷绕的气溶胶生成材料的片材11。由于气溶胶生成材料7是柔性的并且具有足够的拉伸强度,因此可以容易地将其卷绕在自身上而不损坏它。线筒10的气溶胶生成材料的片材11具有自由端9’,该自由端允许将线筒展开。还可以提供包括气溶胶生成材料片材的类似线筒。可以将自由端9’馈进到连续地切割片材的机器中。
[0158] 图5是用于制造气溶胶生成区段3的方法的示意图。提供了包括纤维感受器材料的片材7的线筒6,并且提供了包括气溶胶生成材料的片材11的单独线筒10。将纤维感受器材料的片材7馈进到切割器12中,同时将气溶胶生成材料的片材11馈进到切割器13中。切割器12将纤维感受器材料7切割成多个纤维感受器材料线股14。同时,切割器13将气溶胶生成材料的片材11切割成多个气溶胶生成材料线股15。将多个气溶胶生成材料线股15和多个纤维感受器材料线股14结合并且被包裹物围绕以形成杆16。切割器17切割杆以形成气溶胶生成区段3。
[0159] 图6是用于制造气溶胶生成区段3’的替代方法的示意图。提供了包括纤维感受器材料的片材7的线筒6并且提供了包括气溶胶生成材料的片材11的单独线筒10。将气溶胶生成材料的片材11和纤维感受器材料的片材7馈进到切割器12中。切割器12将气溶胶生成片材11切割成多个气溶胶生成材料线股14并且将纤维感受器材料的片材7切割成多个纤维感受器材料线股15。切割器同时切割气溶胶生成材料的片材11和纤维感受器材料的片材7,由此改善制造效率。将多个气溶胶生成材料线股14和多个纤维感受器材料线股15结合并被包裹物包围以形成杆16。切割器17切割杆以形成气溶胶生成区段3’。
[0160] 在一些实施方式中,该方法可以配置成控制纤维感受器材料和气溶胶生成材料在气溶胶生成区段3、3’中的相对量和分布。例如,在图5中示出的实施方式中,切割纤维感受器材料的速率可以低于切割气溶胶生成材料片材的速率,以提供包括较少纤维感受器材料的气溶胶生成区段。可以通过控制纤维感受器材料与气溶胶生成材料结合的时刻来控制纤维感受器材料在气溶胶生成区段中的分布。
[0161] 根据这些方法形成的部件可以用于形成与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品。
[0162] 图7示出了图1所示的制品1的侧视截面图。制品1包括烟嘴2和连接至烟嘴2的气溶胶生成区段3。在本实例中,气溶胶生成区段3包括气溶胶生成区段3(也称为气溶胶生成材料杆3),该气溶胶生成区段包括气溶胶生成组合物,该气溶胶生成组合物包含如本文中所述的气溶胶生成材料和纤维感受器材料。制品1包括上游端2a和远离气溶胶生成区段3的下游端2b。
[0163] 在本实例中,气溶胶生成组合物包含多个气溶胶生成材料线股和/或条3,并且被包裹物90包围。在本实例中,包裹物90是不透湿气的包裹物。
[0164] 可以在气溶胶生成区段内对准气溶胶生成材料的多个线股或条,使得它们的纵向尺寸与制品1的纵向轴线X‑X’平行对准。可替代地,线股或条可以大体上布置成使得其对准的纵向尺寸横向于制品的纵向轴线。
[0165] 多个线股或条的至少约10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或95%可以布置成使得它们的纵向尺寸与制品的纵向轴线平行对准。大多数线股或条可以布置成使得其纵向尺寸与制品的纵向轴线平行对准。在一些实施方式中,多个线股或条的约
95%至约100%布置成使得它们的纵向尺寸与制品的纵向轴线平行对准。在一些实施方式中,基本上所有的线股或条布置在气溶胶生成段中,使得它们的纵向尺寸与制品的气溶胶生成区段的纵向轴线平行对准。
[0166] 烟嘴2包括冷却区段100,也称为冷却元件,定位在紧邻气溶胶生成组合物源3的下游并邻近气溶胶生成组合物源3。在本实例中,冷却区段100与气溶胶生成材料源处于抵接关系。在本实例中,烟嘴2还包括在冷却区段100下游的材料本体110和在制品1的嘴端处的材料本体110下游的中空管状元件120。
[0167] 冷却区段100包括中空通道,该中空通道具有在约1mm至约4mm之间、例如在约2mm至约4mm之间的内径。在本实例中,中空通道具有约3mm的内径。中空通道沿着冷却区段100的整个长度延伸。在本实例中,冷却区段100包括单个中空通道。在替代实施方式中,冷却区段可以包括多个通道,例如2、3或4个通道。在本实例中,单个中空通道是基本上圆柱形的,尽管在替代性实施方式中,可以使用其他通道几何形状/截面。中空通道可以提供空间,抽吸到冷却区段100中的气溶胶可以在所述空间中膨胀并冷却。在所有实施方式中,冷却区段构造成在使用时限制中空通道的截面面积,以限制烟草位移到冷却区段中。
[0168] 冷却区段100优选地在径向方向上具有壁厚度,该壁厚度可以例如使用卡尺来测量。对于冷却区段的给定外径,冷却区段100的壁厚度限定了被冷却区段100的壁围绕的空腔的内径。冷却区段100可以具有至少约1.5mm且最高达约2mm的壁厚度。在本实例中,冷却区段100具有约2mm的壁厚度。本发明人已经有利地发现,提供具有在该范围内的壁厚度的冷却区段100,通过在将气溶胶发生器插入制品中时减少气溶胶生成材料的线股和/或条的纵向位移,改善了在使用时气溶胶生成材料源在气溶胶生成区段中的保持。
[0169] 由丝状丝束形成冷却区段100。可以使用其他构造,如平行卷绕的具有对接缝的多个纸层,以形成冷却区段10;或螺旋卷绕的纸层、卡板管、使用混凝纸浆 型工艺形成的管、模制或挤出的塑料管或类似物。将冷却区段100制造成具有足以承受在制造过程中以及在使用制品1时可能出现的轴向压缩力和弯曲力矩的刚性。
[0170] 冷却区段100的壁材料可以是相对无孔的,使得由气溶胶生成材料3生成的至少90%气溶胶纵向地穿过一个或多个中空通道而不是穿过冷却区段100的壁材料。例如,由气溶胶生成材料3生成的至少92%或至少95%的气溶胶可以纵向地穿过一个或多个中空通道。
[0171] 形成冷却区段100的丝状丝束优选地具有小于45,000、更优选小于42,000的总旦尼尔数。已经发现该总旦尼尔数允许形成不太致密的冷却区段100。优选总旦尼尔数为至少20,000,更优选至少25,000。在优选实施方式中,形成冷却区段100的丝状丝束具有在25,
000至45,000之间、更优选在35,000至45,000之间的总旦尼尔数。优选地,丝束长丝的截面形状是“Y”形,尽管在其他实施方式中,可以使用其他形状如“X”形长丝。
[0172] 形成冷却区段100的丝状丝束优选地具有大于3的单丝旦尼尔数。已经发现这种单丝旦尼尔数允许形成不太致密的管状元件120。优选地单丝旦尼尔数为至少4,更优选至少5。在优选的实施方式中,形成中空管状元件120的丝状丝束的单丝旦尼尔数为4‑10,更优选
4‑9。在一个实例中,形成冷却区段100的丝状丝束具有Y40,000丝束,该丝束由乙酸纤维素形成并且包含18%的增塑剂,例如三乙酸甘油酯。
[0173] 优选地,形成冷却区段100的材料密度为至少约0.20g/cm3(g/cc),更优选至少约3
0.25g/cc。优选地,形成冷却区段100的材料密度小于约0.80g/cm (g/cc),更优选小于
0.6g/cc。在一些实施方式中,形成冷却区段100的材料密度为0.20至0.8g/cc之间,更优选
0.3至0.6g/cc之间,或0.4g/cc至0.6g/cc之间或约0.5g/cc。已经发现这些密度在由更致密材料提供的改进硬度与最小化制品总重量之间提供了良好的平衡。为了本发明的目的,形成冷却区段100的材料“密度”是指形成结合了任何增塑剂的元件的任何丝状丝束密度。可以通过将形成冷却区段100的材料总重量除以形成冷却区段100的材料总体积来确定密度,其中,可以使用取得的形成冷却区段100的材料适当测量值(例如,使用卡尺)来计算总体积。必要时,可以使用显微镜来测量适当尺寸。
[0174] 优选地,冷却区段100的长度小于约30mm。更优选地,冷却区段100的长度小于约25mm。还更优选地,冷却区段100的长度小于约20mm。另外,或作为替代,冷却区段100的长度优选为至少约10mm。优选地,冷却区段100的长度为至少约15mm。在一些优选实施方式中,冷却区段100的长度为约15mm至约20mm,更优选约16mm至约19mm。在本实例中,冷却区段100的长度为19mm。
[0175] 冷却区段100位于烟嘴2周围并且在烟嘴2内限定气隙,该气隙充当冷却区段。气隙提供腔室,由气溶胶生成材料杆3生成的加热挥发组分流经该腔室。冷却区段100是中空的,以提供用于气溶胶积聚的腔室,但足够刚性以承受在制造期间和在使用制品1时可能出现的轴向压缩力和弯曲力矩。冷却区段100提供了气溶胶生成材料3与材料本体110之间的物理位移。由冷却区段100提供的物理位移可以在冷却区段100的长度上提供热梯度。
[0176] 优选地,烟嘴2包括具有大于110mm3的内部体积的空腔。已经发现提供至少该体积的空腔能够形成改进的气溶胶。更优选地,烟嘴2包括例如形成于冷却区段100内的空腔,该3 3
空腔具有大于110mm、并且还更优选地大于130mm 的内部体积,从而允许进一步改善气溶
3 3 3
胶。在一些实例中,内部空腔包括在约130mm 至约230mm 之间的体积,例如,约134mm 或
3
227mm。
[0177] 冷却区段100可以配置成提供在进入冷却区段100的第一上游端的加热挥发组分与离开冷却区段100的第二下游端的加热挥发组分之间的至少40摄氏度的温度差。冷却区段100优选地配置成提供在进入冷却区段100的第一上游端的加热挥发组分与离开冷却区段100的第二下游端的加热挥发组分之间的至少60摄氏度、优选地至少80摄氏度并且更优选地至少100摄氏度的温度差。冷却区段100长度上的这种温度差保护温度敏感材料本体110免受当将气溶胶生成材料3加热时该气溶胶生成材料3的高温影响。
[0178] 当使用时,气溶胶生成区段可以表现出约15至约40mm H2O的压降。在一些实施方式中,气溶胶生成区段表现出在气溶胶生成区段上约15至约30mm H2O的压降。
[0179] 气溶胶生成材料在气溶胶生成区段内可以具有约400mg/cm3至约900mg/cm3之间的填充密度。高于此的填充密度可以增加压降。
[0180] 气溶胶生成区段至少约70%体积填充有气溶胶生成材料。在一些实施方式中,空腔约75%至约85%的体积填充有气溶胶生成材料。在本实施方式中,包围气溶胶生成材料杆的不透湿气包裹物90包括铝箔。在其他实施方式中,包裹物90包括包装纸,其任选地包括阻挡涂层以使包裹物材料基本上不透湿气。已经发现铝箔在增强气溶胶生成材料3内形成气溶胶方面是特别有效的。在本实例中,铝箔具有厚度约6μm的金属层。在本实例中,铝箔具有纸质背衬。然而,在替代布置中,铝箔可以是其他厚度,例如在4μm至16μm之间的厚度。铝箔也不需要具有纸质背衬,但可以具有由其他材料形成的背衬,例如以帮助为该箔提供适当拉伸强度,或者它可以不具有背衬材料。还可以使用除铝之外的金属层或箔。包裹物的总厚度优选在20μm至60μm之间,更优选在30μm至50μm之间,这可以提供具有适当的结构完整性和热传递特性的包裹物。在包裹物断裂之前可以施加到包裹物的张力可以大于3,000克力,例如在3,000至10,000克力之间或在3,000至4,500克力之间。当包裹物包含纸或纸质背衬(即基于纤维素的材料)时,包裹物可以具有大于约30gsm的基重。例如,包裹物可以具有在约40gsm至约70gsm范围内的基重。这种基重为气溶胶生成材料杆提供了改进的刚度。由具有在该范围内基重的包裹物提供的改善刚度可以使得气溶胶生成材料杆3在使用时在制品经受的力下更耐起皱或其他变形。当将气溶胶生成材料的多个线股或条在气溶胶生成区段内对准使得其纵向尺寸与纵向轴线平行对准时,提供具有增加的刚性的气溶胶生成材料杆可以是有益的,因为气溶胶生成材料的纵向对准线股或条可以比当线股或条不对准时为气溶胶生成材料杆提供更小的刚度。气溶胶生成材料杆的改善刚度允许制品在使用时承受制品所经受的增加的力。
[0181] 在本实例中,不透湿气包裹物90也基本上是不透空气的。在替代实施方式中,包裹物90优选地具有小于100个Coresta单位、更优选地小于60个Coresta单位的渗透性。已经发现,低渗透性包裹物,例如具有小于100个Coresta单位,更优选小于60个Coresta单位的渗透性,导致在气溶胶生成材料3中形成气溶胶的改善。不希望受理论的束缚,据假设这是由于气溶胶化合物通过包裹物90的损失减少所致。包裹物90的渗透性可以根据ISO 2965:2009测量,其涉及用作卷烟纸、过滤器塞状包裹物和过滤器接合纸的材料的透气性测定。
[0182] 材料本体110和中空管状元件120各自限定基本上圆柱形的总体外部形状并且具有共同的纵向轴线。材料本体110包裹在第一塞状包裹物130中。优选地,第一塞状包裹物130具有小于50gsm的基重,更优选在约20gsm至40gsm之间。优选地,第一塞状包裹物130具有在30μm至60μm之间、更优选在35μm至45μm之间的厚度。优选地,第一塞状包裹物130是无孔塞状包裹物,例如具有小于100个Coresta单位,例如小于50个Coresta单位的渗透性。然而,在其他实施方式中,第一塞状包裹物130可以是多孔塞状包裹物,例如具有大于200个Coresta单位的渗透性。
[0183] 优选地,材料本体110的长度小于约15mm。更优选地,材料本体110的长度小于约12mm。另外,或作为替代方案,材料本体110的长度为至少约5mm。优选地,材料本体110的长度是至少约8mm。在一些优选实施方式中,材料本体110的长度为从约5mm至约15mm、更优选地从约6mm至约12mm、甚至更优选地从约6mm至约12mm、最优选地约6mm、7mm、8mm、9mm或
10mm。在本实例中,材料本体110的长度是10mm。
[0184] 在本实例中,材料本体110由丝状丝束形成。在本实例中,用于材料本体110的丝束具有单丝旦尼尔数(d.p.f.)为5,且总旦尼尔数为25,000。在本实例中,丝束包括增塑的乙酸纤维素丝束。用于丝束的增塑剂占丝束约9wt%。在本实例中,增塑剂是三乙酸甘油酯。在其他实例中,可以使用不同材料形成材料本体110。例如,本体1100可以由纸形成,而不是由丝束形成,例如以与已知用于香烟的纸过滤器类似的方式。例如,纸或其他基于纤维素的材料可以提供为折叠和/或卷曲以形成本体110的片材材料的一个或多个部分。片材材料可以具有15gsm至60gsm、例如在20至50gsm之间的基重。片材材料可以例如具有在15至25gsm之间、在25至30gsm之间、在30至40gsm之间、在40至45gsm之间以及在45至50gsm之间任何范围内的基重。另外地或可替代地,片材材料可以具有在50mm至200mm之间的宽度,例如在60mm至150mm之间,或在80mm至150mm之间。例如,片材材料可以具有在20至50gsm之间的基重以及在80mm至150mm之间的宽度。例如,这可以使得基于纤维素的本体能够具有对于具有如本文所述尺寸的制品合适的压降。
[0185] 可替换地,本体110可以由除了醋酸纤维素之外的丝束形成,例如,聚乳酸(PLA)、本文中描述的用于丝状丝束的其他材料或者类似材料。丝束优选由乙酸纤维素形成。丝束,不论是由乙酸纤维素还是其他材料形成,优选地具有至少5的d.p.f.。优选地,为了实现材料本体110的足够均匀性,丝束具有不大于12d.p.f.,优选不大于11d.p.f,还更优选不大于10d.p.f的单丝旦尼尔数。
[0186] 形成材料本体110的丝束总旦尼尔数优选为至多30,000,更优选至多28,000,还更优选至多25,000。这些总旦尼尔数值提供了占烟嘴2的截面面积减小比例的丝束,这导致与具有较高总旦尼尔数值的丝束相比,在烟嘴2上较低压降。对于材料本体110的适当硬度,丝束优选具有至少8,000,并且更优选至少10,000的总旦尼尔数。优选地,单丝旦尼尔数为5‑12,同时总旦尼尔数为10,000‑25,000。优选地,丝束长丝的截面形状是“Y”形,尽管在其他实施方式中,可以使用具有如本文提供的相同d.p.f.以及总旦尼尔数值的其他形状如“X”形长丝。
[0187] 无论用于形成本体110的材料如何,在本体110上的压降例如可以是每mm本体110长度0.3至5mmWG之间,例如每mm本体110长度0.5mmWG至2mmWG之间。压降可以例如是在0.5至1mmWG/mm长度之间、在1至1.5mmWG/mm长度之间或在1.5至2mmWG/mm长度之间。在本体110上的总压降可以例如是在3mmWG至8mWG之间、或在4mmWG至7mmWG之间。在本体110上的总压降可以是约5、6或7mmWG。
[0188] 如图7所示,制品1的烟嘴2包括邻近气溶胶生成材料杆3的上游端2c和远离气溶胶生成材料杆3的下游端2b。在下游端2b处,烟嘴2具有由丝状丝束形成的中空管状元件120。有利地发现,当使用制品1时,这显著降低了在烟嘴与消费者的嘴接触的烟嘴下游端2b处的烟嘴2外表面温度。此外,还发现使用管状元件120显著地降低了甚至在管状元件120上游的烟嘴2外表面温度。不希望受理论的束缚,据假设这是由于管状元件120将气溶胶引导更靠近烟嘴2的中心,并且因此减少热量从气溶胶传导到烟嘴2的外表面。
[0189] 中空管状元件120的“壁厚度”对应于管10的壁在径向方向上的厚度。这可以例如使用卡尺来测量。壁厚度有利地是大于0.9mm,并且更优选地1.0mm或更大。优选地,壁厚度围绕中空管状元件120的整个壁是基本恒定的。然而,在壁厚度不是基本上恒定的情况下,在围绕中空管状元件120的任何点处,壁厚度优选地大于0.9mm,更优选地为1.0mm或更大。在本实例中,中空管状元件120的壁厚为约1.3mm。
[0190] 优选地,中空管状元件120的长度小于约20mm。更优选地,中空管状元件120的长度小于约15mm。还更优选地,中空管状元件120的长度小于约10mm。另外地或可替代地,中空管状元件120的长度为至少约5mm。优选地,中空管状元件120的长度为至少约6mm。在一些优选实施方式中,中空管状元件120的长度为约5mm至约20mm,更优选地约6mm至约10mm,甚至更优选地约6mm至约8mm,最优选地约6mm、7mm或约8mm。在本实例中,中空管状元件120的长度为7mm。
[0191] 优选地,中空管状元件120的密度为至少约0.25g/cm3(g/cc),更优选地为至少约3
0.3g/cc。优选地,中空管状元件120的密度小于约0.75g/cm (g/cc),更优选小于0.6g/cc。
在一些实施方式中,中空管状元件120的密度在0.25至0.75g/cc之间,更优选地在0.3至
0.6g/cc之间,并且更优选地在0.4g/cc至0.6g/cc之间或约0.5g/cc。已经发现这些密度提供了由更致密材料提供的改进硬度与较低密度材料的较低热传递特性之间的良好平衡。为了本发明的目的,中空管状元件120的“密度”是指形成结合了任何增塑剂的元件的丝状丝束的密度。可以通过将中空管状元件120的总重量除以中空管状元件120的总体积来确定密度,其中,可以使用例如使用卡尺获得的中空管状元件120的适当测量值来计算总体积。在必要时,可以使用显微镜来测量适当尺寸。
[0192] 形成中空管状元件120的丝状丝束优选具有小于45,000,更优选小于42,000的总旦尼尔数。已经发现该总旦尼尔数允许形成不太致密的管状元件120。优选地总旦尼尔数为至少20,000,更优选至少25,000。在优选的实施方式中,形成中空管状元件120的丝状丝束具有的总旦尼尔数在25,000至45,000之间,更优选在35,000至45,000之间。优选地,丝束长丝的截面形状是“Y”形,尽管在其他实施方式中,可以使用其他形状如“X”形长丝。
[0193] 形成中空管状元件120的丝状丝束优选具有大于3的单丝旦尼尔数。已经发现这种单丝旦尼尔数允许形成不太致密的管状元件120。优选地单丝旦尼尔数为至少4,更优选至少5。在优选的实施方式中,形成中空管状元件120的丝状丝束具有的单丝旦尼尔数在4‑10之间,更优选在4‑9之间。在一个实例中,形成中空管状元件120的丝状丝束具有7.3Y36,000丝束,其由乙酸纤维素形成并包含18%的增塑剂,例如三乙酸甘油酯。
[0194] 中空管状元件120优选地具有大于3.0mm的内径。比这更小的直径可以导致气溶胶通过烟嘴2至消费者嘴的速度增加超过所期望的速度,使得气溶胶变得太热,例如达到大于40℃或大于45℃的温度。更优选地,中空管状元件120具有大于3.1mm,并且还更优选地大于
3.5mm或3.6mm的内径。在一个实施方式中,中空管状元件120的内径为约4.7mm。
[0195] 中空管状元件120优选地包括15wt%至22wt%的增塑剂。对于乙酸纤维素丝束,增塑剂优选地为三乙酸甘油酯,尽管可以使用其他增塑剂如聚乙二醇(PEG)。更优选地,中空管状元件120包括16wt%至20wt%的增塑剂,例如约17%、约18%或约19%的增塑剂。
[0196] 在本实例中,第一中空管状元件120、材料本体110和冷却区段100使用围绕所有三个区段卷绕的第二塞状包裹物140结合。优选地,第二塞状包裹物140具有小于50gsm,更优选地在约20gsm至45gsm之间的基重。优选地,第二塞状包裹物140具有在30μm至60μm之间、更优选在35μm至45μm之间的厚度。第二塞状包裹物140优选地是渗透性小于100个Coresta单位,例如小于50个Coresta单位的无孔塞状包裹物。然而,在替代实施方式中,第二塞状包裹物140可以是多孔塞状包裹物,例如具有大于200个Coresta单位的渗透性。
[0197] 在本实例中,制品1具有约23mm的外周长。在其他实例中,制品可以以本文所述的任何形式提供,例如具有20mm至26mm之间的外周长。因为制品将被加热以释放气溶胶,所以使用具有在该范围内的较低外周长(例如小于23mm的周长)的制品可以实现改善的加热效率。为了通过加热获得改善的气溶胶,同时保持合适的产品长度,还发现大于19mm的制品周长是特别有效的。已经发现具有周长为20mm‑24mm之间,更优选20mm‑23mm之间的制品在提供有效气溶胶递送同时允许有效加热之间提供良好的平衡。
[0198] 在烟嘴2的整个长度上并且在气溶胶生成材料杆3的一部分上包裹接装纸150,并且在其内表面上具有粘合剂以连接烟嘴2和杆3。在本实例中,气溶胶生成材料杆3被包裹在包裹物90中,该包裹物形成第一包裹材料,并且接装纸150形成外部包裹材料,该外部包裹材料至少部分地在气溶胶生成材料杆3上方延伸以连接烟嘴2和杆3。在一些实例中,接装纸可以仅部分地在气溶胶生成材料杆上方延伸。
[0199] 在本实例中,接装纸150在气溶胶生成材料杆3上方延伸5mm,但它可以可替代地在杆3上方延伸3mm至10mm之间、或更优选地在4mm至6mm之间,以便在烟嘴2与杆3之间提供牢固附接。接装纸可以具有大于20gsm、例如大于25gsm、或优选地大于30gsm、例如37gsm的基重。已经发现,基重的这些范围导致接装纸具有可接受的拉伸强度,同时足够柔性以围绕制品1卷绕并且沿着纸上纵向搭接缝粘附到其自身上。接装纸150的外周长(一旦围绕烟嘴2卷绕)是约23mm。
[0200] 制品具有的通风水平为抽吸通过制品的约10%气溶胶。在替代实施方式中,制品可以具有的通风水平为抽吸通过制品的1%至20%气溶胶,例如1%至12%。在这些水平下的通风有助于增加使用者在嘴端2b处吸入的气溶胶的一致性,同时帮助气溶胶冷却过程。将通风直接提供到制品1的烟嘴2中。在本实例中,将通风提供到冷却区段100中,已经发现该通风特别有利于辅助气溶胶生成过程。经由穿孔160提供通风,穿孔160在当前情况下形成为单排激光穿孔,定位成距烟嘴2的下游嘴端2b为13mm。在替代实施方式中,可以提供两排或更多排通气穿孔。这些穿孔穿过接装纸150、第二塞状包裹物140和冷却区段100。在替代实施方式中,可以将通气在其他位置处提供到烟嘴中,例如提供到材料本体110或第一管状元件120中。优选地,将制品配置成使得穿孔设置在距离制品1的上游端约28mm或更小,优选地距离制品1的上游端20mm至28mm之间。在本实施例中,在距离制品上游端约25mm提供孔。
[0201] 制品1适合与不可燃气溶胶供应装置一起使用。
[0202] 图8示出了具有近端18a和远端18b的不可燃气溶胶供应装置18的实施例。
[0203] 在广义上,装置18可以用于使得在本文中描述的包括包含纤维感受器和气溶胶生成材料的气溶胶生成组合物的制品生成被装置18的使用者吸入的气溶胶。装置18和制品(未示出)一起形成系统。
[0204] 装置18包括磁场发生器,该磁场发生器包括配置成用于产生变化磁场的线圈20。变化磁场使制品中的感受器产生热量,该热量进而加热生成的气溶胶以形成气溶胶。
[0205] 装置18包括围绕和容纳装置18的不同部件的壳体19。装置18在一端具有开口21,可以通过该开口插入制品。在使用时,可以将制品完全地或部分地插入到加热组件中。
[0206] 装置18还可以包括使用者可操作的控制元件22,诸如按钮或开关,在按压时其操作装置18。例如,使用者可以通过操作开关22来接通装置18。
[0207] 装置18还可以包括电气部件,如插座/端口23,该电气部件可以接收缆线以便对装置18的电源24充电。例如,插座23可以是充电端口,诸如USB充电端口。
[0208] 在使用时,使用者将制品插入开口21中,操作使用者控制器22以开始加热气溶胶生成材料并抽吸在装置中生成的气溶胶。这使得气溶胶沿着朝向装置18的近端18a的流动路径流动通过装置18。
[0209] 装置的最远离开口21的另一端可以称为装置18的远端18b,因为在使用时,它是最远离使用者的嘴的端部。当使用者抽吸在装置中生成的气溶胶时,气溶胶从装置18的远端流出。
[0210] 例如,电源24可以是电池,诸如可再充电电池或不可再充电电池。合适的电池的实例包括,例如,锂电池(如锂离子电池)、镍电池(如镍‑镉电池)和碱性电池。将电池电联接到磁场发生器上以便在需要时并且在控制器(未示出)的控制下供应电力来加热气溶胶生成材料。
[0211] 装置进一步包括至少一个电子模25。电子模块25可以包括例如印刷电路板(PCB)。PCB 25可以支持至少一个控制器(诸如,处理器和存储器)。PCB 25还可以包括一个或多个电迹线(electrical track),以将装置18的各个电子部件电连接在一起。例如,电池端子(未示出)可以电连接至PCB 25,使得电力可以在整个装置18上分布。插座23还可以经由电迹线电联接至电池。
[0212] 装置18包括磁场发生器,该磁场发生器包括线圈20,该线圈20配置成感应加热制品中的感受器。
[0213] 线圈20是电感线圈。电感线圈由导电材料制成。在该实例中,电感线圈由以螺旋方式卷绕以提供螺旋电感线圈的利兹线/电缆制成。利兹线包括多个单独的线,这些单独的线是单独绝缘的并且被扭绞在一起以形成单根线。利兹线设计成减少导体中的趋肤效应损耗。在示例性装置18中,电感线圈由铜制成并且利兹线具有矩形截面。在其他实例中,利兹线可以具有其他形状截面,诸如圆形。
[0214] 电感线圈20配置成产生用于加热制品的感受器的第一变化磁场。电感线圈20可以连接至PCB 25。
[0215] 装置包括电感线圈支撑管26。线圈支承管26由外表面和内表面限定。线圈支撑管的外表面支撑磁场发生器20的电感线圈。内表面限定了空腔,可以将制品插入该空腔中。管26优选地由不能通过用变化磁场穿透可加热的材料制成。这是为了避免在使用期间电感器加热该管并且还降低功耗。
[0216] 参见图9,装置18’包括两个磁场发生器,这两个磁场发生器包括第一电感线圈20a和第二电感线圈20b。第一电感线圈20a配置成产生用于加热制品1中的感受器的第一变化磁场,并且第二电感线圈20b配置成产生用于加热第二感受器的第二变化磁场。在本实例中,第一电感线圈20a和第二电感线圈20b在沿着装置18’的纵向轴线的方向上邻近(即,第一电感线圈20a和第二电感线圈20b不重叠)。第一电感线圈20a和第二电感线圈20b可以与PCB连接。第一线圈和第二线圈由线圈支撑管26’支撑。
[0217] 应当理解的是,在一些实例中,第一电感线圈20a和第二电感线圈20b可以具有彼此不同的至少一个特性。例如,第一电感线圈20a可以具有与第二电感线圈20b不同的至少一个特性。更具体地,在一个实例中,第一电感线圈20a可以具有与第二电感线圈20b不同的电感值。第一电感线圈20a和第二电感线圈20b可以具有不同的长度。由此,第一电感线圈20a可以包括与第二电感线圈20b不同的数(假定单个匝之间的间隔基本上相同)。在另一个实例中,第一电感线圈20a可以由与第二电感线圈20b不同的材料制成。在一些实例中,第一电感线圈20a和第二电感线圈20b可以基本上相同。
[0218] 在该实例中,第一电感线圈20a和第二电感线圈20b在相反方向上卷绕。当电感线圈在不同时间激活时这可以是有用的。例如,最初,可以操作第一电感线圈20a以加热制品的第一区段/部分,并且在稍后的时间,可以操作第二电感线圈20b以加热制品的第二区段/部分。在相反方向上卷绕线圈有助于减少当与特定类型的控制电路结合使用时在非激活线圈中感应的电流。在图9中,第一电感线圈20a是右手螺旋,并且第二电感线圈20b是左手螺旋。然而,在另一个实施方式中,电感线圈20a、20b可以在相同方向上卷绕,或第一电感线圈20a可以为左手螺旋,并且第二电感线圈20b可以为右手螺旋。
[0219] 在使用时,可以将本文所述的制品1插入到不可燃气溶胶供应装置中,例如参考图10和图11所述的装置18和18’。制品1的烟嘴2的至少一部分从不可燃气溶胶供应装置18、
18’突出,并且可以放置在使用者的口中。通过利用装置18、18’加热包括气溶胶生成材料的气溶胶生成区段3和至少部分地包埋在气溶胶生成材料中的感受器来产生气溶胶。由气溶胶生成材料产生的气溶胶穿过烟嘴2到达使用者的口中。
[0220] 参见图10,磁场发生器包括单个线圈20。磁场发生器配置成通过产生变化磁场来感应加热气溶胶生成区段3中的感受器。
[0221] 可以确定制品1外表面的尺寸使得制品1外表面抵接线圈支撑管26的内表面。这确保了加热是最有效的,因为气溶胶生成区段更靠近线圈20。
[0222] 图11示出了如本文所述的容纳在装置18’的线圈支撑管26’内的制品1。磁场发生器包括两个线圈20a和20b。这使得通过控制线圈20a、20b的激活,气溶胶生成区段3的不同部分能够在不同时间被加热和/或加热至不同温度。
[0223] 提供本文中描述的各种实施方式仅用于帮助理解和教导所要求保护的特征。提供这些实施方式仅作为实施方式的代表性样本,并且不是穷尽的和/或排他性的。应当理解的是,在本文中描述的优点、实施方式、实例、功能、特征、结构、和/或其他方面不应认为是对由权利要求限定的本发明范围的限制或对权利要求等效物的限制,并且在不脱离所要求保护的发明范围的情况下可以使用其他实施方式并且可以进行修改。除了本文中具体描述的那些之外,本发明的各种实施方式可以适当地包括所公开的元件、部件、特征、零件、步骤、仪器等的适当组合、由其组成、或基本上由其组成。此外,本公开可以包括目前未要求保护但可以在将来要求保护的其他发明。
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