CN105899095A - 气溶胶生成材料和包括其的装置 - Google Patents

Abstract

提供生成可吸入气溶胶和/或气体的装置，所述装置包括具有集成的电阻加热元件(2)的气溶胶生成材料(3)，使得可与电阻加热元件直接接触加热所述气溶胶生成材料，其中所述气溶胶生成材料作为一体结构和/或涂层提供，其可被加热以发生可吸入气溶胶和/或气体的多次递送。还提供制造该装置的方法。还提供该装置和该气溶胶生成材料用于生成可吸入气溶胶和/或气体的用途。

Description

气溶胶生成材料和包括其的装置

领域

本发明涉及在加热时发出气溶胶和/或气体的气溶胶生成材料。

背景

烟草材料在吸烟制品中被加热以释放该材料中所含的物质和以气溶胶形式递送这些物质。

在许多吸烟制品中，从烟草材料中释放烟雾气溶胶所需的热能的热由在燃烧过程中发生的物理-化学降解过程（这可以是氧化降解、热解、高温合成和蒸馏的组合）提供。但是，通过燃烧生成的热能往往是高的，并通常难以控制释放的热的量。

概述

根据本发明的第一方面，提供用于生成可吸入气溶胶和/或气体的装置，所述装置包括具有集成电阻加热元件的气溶胶生成材料，使得可与电阻加热元件直接接触加热该气溶胶生成材料，其中该气溶胶生成材料作为一体结构和/或涂层提供，其可被加热以发生可吸入气溶胶和/或气体的多次递送。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可被加热元件反复加热以发生可吸入气溶胶和/或气体的递送。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料包含气溶胶生成剂。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料包含尼古丁。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料包含烟草材料。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料包含无机填料材料。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料包含粘合剂。

在一些实施方案中，至少部分的电阻加热元件是网或线圈的形式。

在一些实施方案中，至少部分的电阻加热元件至少部分嵌在气溶胶生成材料中或被气溶胶生成材料涂布。

在一些实施方案中，至少部分的气溶胶生成材料至少部分被电阻加热元件包围。

在一些实施方案中，第一部分气溶胶生成材料可以独立于第二部分气溶胶生成材料被电阻加热元件加热。

在一些实施方案中，第一部分和第二部分具有不同的化学组成。

在一些实施方案中，至少一部分气溶胶生成材料必须从第一位置移向第二位置以被电阻加热元件加热。

在一些实施方案中，由该装置的使用者引发和/或控制通过电阻加热元件加热气溶胶生成材料。

在一些实施方案中，该装置是加热不燃烧型装置。

根据本发明的第二方面，提供用于制造根据第一方面的生成可吸入气溶胶和/或气体的装置的方法，其中所述方法包括将气溶胶生成材料的浆料施加到电阻加热元件上。

在一些实施方案中，通过将该浆料浇铸到电阻加热元件上施加该浆料。在一些实施方案中，通过将电阻加热元件浸渍到该浆料中施加该浆料。在一些实施方案中，该浆料与电阻加热元件一起挤出或挤出到电阻加热元件上。

根据本发明的第三方面，提供根据第一方面的装置用于生成包含尼古丁的气溶胶和/或气体的用途。

根据本发明的第四方面，提供如第一方面中所定义的气溶胶生成材料通过与电阻加热元件直接接触加热所述材料而生成包含尼古丁的气溶胶和/或气体的用途。

根据本发明的第五方面，提供复合结构，其包括至少部分嵌在气溶胶生成材料中或被气溶胶生成材料涂布的电阻加热元件，其中该材料与电阻加热元件直接接触并可被加热以发生可吸入气溶胶和/或气体的多次递送。

在一些实施方案中，该电阻加热元件是网。

在一些实施方案中，可以移动该复合结构以加热该结构的不同部分。

在一些实施方案中，可以通过分开的电源或通过将供电从一个部分切换到另一部分而独立加热该复合结构的不同部分。

在一些实施方案中，该复合结构是细长条或带的形式。

在一些实施方案中，该复合结构包含如本发明的第一方面中所定义的气溶胶生成材料。

根据本发明的第六方面，提供包括根据本发明的第五方面的复合结构和用于移动所述复合结构以加热其不同部分的工具的制品。

在一些实施方案中，该复合结构是条或带的形式且用于移动其的工具是线轴。

附图简述

现将参照附图仅作为实例描述本发明的实施方案，其中：

图1是根据本发明的一个实施方案涂布到金属网加热元件上的气溶胶生成材料的示意图（不按比例绘制）。

图2是根据本发明的一个实施方案涂布到金属网加热元件上的气溶胶生成材料的横截面的示意图（不按比例绘制）。

图3是根据本发明的一个实施方案涂布到连接至电源的金属网加热元件上的气溶胶生成材料的示意图（不按比例绘制）。

图4是根据本发明的一个实施方案连接至时序电源以能分开相继加热各元件的各自涂有气溶胶生成材料的两个金属网加热元件的示意图（不按比例绘制）。

图5是根据本发明的一个实施方案涂布到金属线圈加热元件上的气溶胶生成材料的示意图（不按比例绘制）。

图6是根据本发明的一个实施方案涂布到金属线圈加热元件上的气溶胶生成材料的横截面的示意图（不按比例绘制）。

图7是根据本发明的一个实施方案涂布到连接至电源的金属线圈加热元件上的气溶胶生成材料的示意图（不按比例绘制）。

图8是根据本发明的一个实施方案连接至时序电源以能分开相继加热各元件的各自涂有气溶胶生成材料的两个金属线圈加热元件的示意图（不按比例绘制）。

图9是根据本发明的一个实施方案被连接至电源的金属网加热元件包围的气溶胶生成材料的示意图（不按比例绘制）。

图10是根据本发明的一个实施方案被连接至电源的金属线圈加热元件包围的气溶胶生成材料的示意图（不按比例绘制）。

图11是根据本发明的一个实施方案包括若干个包含气溶胶生成材料的加热元件的相继的气溶胶生成室的示意图，各个加热元件可独立地在具有电接点以连接至时序电源以能分开相继加热各元件的密封室、密封胶囊中（不按比例绘制）。

图12是根据本发明的一个实施方案并入相继的气溶胶生成室的吸烟制品的示意图（不按比例绘制）。

图13是如何可将相继的气溶胶生成室插入吸烟制品中的示意图（不按比例绘制）。

图14是根据本发明的一个实施方案的吸烟制品中的电加热元件的电路逻辑的示意图（不按比例绘制）。

图15是带盒形式的经涂布的加热元件的示意图，其具有带盒式驱动器(cassette drive)以将该元件推进到加热区中，连接到电源上（不按比例绘制）。

图16是根据本发明的一个实施方案包含带盒式气溶胶生成室的吸烟制品的示意图（不按比例绘制）。

图17是是根据本发明的一个实施方案在吸烟制品中的带盒形式的电加热元件的电路逻辑的示意图（不按比例绘制）。

图18是用于评估气溶胶生成倾向的气溶胶生成试验台设备的示意图（不按比例绘制）。

详述

本发明涉及用于形成可吸入气溶胶和/或气体的装置，所述装置包括可被加热以发出可吸入气溶胶的气溶胶生成材料。本发明更具体涉及包括与电阻加热元件形式的热源接触的气溶胶生成材料的装置。

该气溶胶生成材料具有集成的电阻加热元件，以使气溶胶生成材料和加热元件形成单一单元或复合结构。在一些实施方案中，电阻加热元件至少部分嵌在气溶胶生成材料中或被气溶胶生成材料涂布。在一些实施方案中，电阻加热元件至少部分包围气溶胶生成材料。

在一些实施方案中，气溶胶生成材料的加热不造成该材料的任何显著燃烧。在一些实施方案中，该加热不造成或基本不造成气溶胶生成材料的燃烧。

用电加热吸烟制品中的气溶胶生成材料具有许多优点。特别地，其与使用燃烧相比具有许多优点。

燃烧是通过相互作用的物理-化学过程的组合（这可包括氧化降解、热解、高温合成和蒸馏）生成气溶胶的复杂过程。其通常导致生成复杂气溶胶。例如，由包含烟草的可燃吸烟制品生成的烟雾是多于5000种经确认成分的复杂动态混合物。

燃烧的放热过程可以是自持的并可产生足以使可燃基质降解的生热率和热输出量。在一些情况下，该基质可完全降解成可能包含无机不可燃材料的灰渣。由于放热的燃烧反应，在燃烧的香烟中可达到非常高的温度。在抽吸香烟之间（抽吸间的阴燃期），香烟烟支中的燃烧区中心可达到高达800℃的温度。在抽吸香烟的过程中，香烟烟支中的燃烧区的周边可达到高达910℃的温度。

使用电阻加热系统是有利的，因为与使用燃烧时相比，更容易控制生热率并更容易生成较低水平的热。

电加热系统的使用因此能够更好控制由气溶胶生成材料生成气溶胶和/或气体。此外，其能在不发生燃烧的情况下生成气溶胶和/或气体，而不通过燃烧降解。电加热系统也可促进由本质上不可燃材料，如无机吸着剂与在加热时生成气溶胶和/或气体的成分一起生成气溶胶和/或气体。

在本发明的装置中，电阻加热元件提供用于导电和生热的介质。在电流经过该元件时，该元件的温度提高并加热与其接触的气溶胶生成材料。

提高气溶胶生成材料的温度可对气溶胶生成材料具有任何合适的影响。在一些实施方案中，其可导致生成气体和/或气溶胶。在一些实施方案中，提高气溶胶生成材料的温度可导致形成具有合意的感官特征和/或包含尼古丁的气体和/或气溶胶。

气溶胶生成材料在被加热元件加热时递送的效果取决于气溶胶生成材料的化学组成以及其被加热至的温度。

本发明的装置中包括的气溶胶生成材料可具有任何合适的化学组成。

本发明的装置能够提供气溶胶和/或气体的多次递送或多个剂量。这意味着可以加热气溶胶生成材料以产生足够的气溶胶和/或气体使得能够多次抽吸。这可通过将气溶胶生成材料加热足以产生适合多次递送的大量气溶胶和/或气体的时间实现。在一些实施方案中，这可涉及不断加热气溶胶生成材料。或者，这可涉及加热气溶胶生成材料的接连的、更短的时段，任选各时段产生气溶胶和/或气体的单次递送或单个剂量。在后一实施方案中，相同气溶胶生成材料可以被相同加热元件反复加热以产生气溶胶和/或气体的多次递送或多个剂量。

在一些实施方案中，本发明的装置包括一体结构形式的气溶胶生成材料。这意味着该材料以单件或单品的形式提供。这种一体结构可以例如是挤出、浇铸或模制的。该结构或涂层可以由浆料形成，将其干燥以提供固体形式的气溶胶生成材料。在一些实施方案中，该浆料与加热元件接触地干燥以使气溶胶生成材料为固体形式并粘附至加热元件。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含气溶胶生成剂。在本文中，“气溶胶生成剂”是促进气溶胶生成的试剂。气溶胶生成剂可通过促进气体升华(sublimation)成固体或气体冷凝成液体而促进气溶胶生成。在一些实施方案中，气溶胶生成剂可改进来自气溶胶生成材料的风味的递送。

在本发明的气溶胶生成材料中可包含任何合适的一种或多种气溶胶生成剂。合适的气溶胶生成剂包括，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、高沸点烃、酸如乳酸、甘油衍生物、酯如二醋精、三醋精、二乙酸三乙二醇酯、柠檬酸三乙酯或肉豆蔻酸异丙酯，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。

在该气溶胶生成材料中可包含任何合适的量和浓度的气溶胶生成剂。在一些实施方案中，可以使用气溶胶生成剂的量和浓度作为控制由该材料在加热时生成的气溶胶和/或气体的量的手段。在一些实施方案中，在该材料中可包括较大量和浓度的气溶胶生成剂以在加热时生成较大量的气溶胶和/或气体。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含约5-50重量%或10-20重量%气溶胶生成剂。在这些实施方案的一些中，该气溶胶生成剂可以是甘油。在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可有利地包含约10-30重量%或20-40重量%气溶胶生成剂。在这些实施方案的一些中，该气溶胶生成剂可以是甘油。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含一种或多种用于降低该气溶胶生成材料中的一种或多种其它物质的沸点的化合物。在这些实施方案的一些中，该气溶胶生成材料可包含一种或多种用于与该气溶胶生成材料中的一种或多种其它物质形成共沸物的化合物。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含一种或多种香味素(flavourant)。本文所用的术语“风味剂(flavour)”和“香味素”是指在地方法规允许时可用于在成人消费品中产生所需口味或香味的材料。

它们可包括提取物（例如甘草、绣球、日本白皮木兰叶（Japanese white bark magnolia leaf）、洋甘菊、胡芦巴、丁香、薄荷醇、日本薄荷、洋茴香、肉桂、草药、冬青、樱桃、浆果、桃、苹果、Drambuie、波本、苏格兰威士忌、威士忌、留兰香、胡椒薄荷、熏衣草、小豆蔻、芹菜、卡藜、肉豆蔻、檀香木、椰子油、佛手柑、天竺葵、蜂蜜精华、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、桂皮、香菜、干邑白兰地、茉莉、依兰、鼠尾草、茴香、多香果、姜、茴芹、胡荽、咖啡或来自薄荷属的任何物种的薄荷油）、风味增强剂(flavour enhancer)、苦味受体位点阻断剂、感官受体位点活化剂或刺激物(simulator)、糖和/或代糖（例如三氯蔗糖、安赛蜜、阿斯巴甜(potassium, aspartame)、糖精、甜蜜素（cyclamates）、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨糖醇或甘露醇）和其它添加剂，如木炭、叶绿素、矿物质、植物性药材(botanical)或口气清新剂。它们可以是仿制品、合成或天然成分或其共混物。它们可以为任何合适的形式，例如油、液体或粉末。

在其中该气溶胶生成材料包含一种或多种香味素的实施方案中，该材料可以有利地包含适合向由气溶胶生成材料生成的气溶胶和/或气体中递送合意的香味素量的量和浓度的香味素。在一些实施方案中，合意的量可以是为本发明的装置的成人消费者带来优异感官体验的量。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含尼古丁。在一些实施方案中，该材料可以有利地包含适合在加热该气溶胶生成材料时生成的气溶胶和/或气体中递送合意的尼古丁量的量和浓度的尼古丁。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料与在传统可燃香烟中释放时相比以更受控和有效的方式释放尼古丁。对于传统香烟，因为烟草持续燃烧，在抽吸之间释放尼古丁。但是，在一些实施方案中，在本发明的装置中，该气溶胶生成材料可以仅在需要时（这可以是在吸入该装置中生成的气溶胶和/或气体时）被加热。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含按重量计大于约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%的尼古丁。在一些实施方案中，该材料可包含按重量计小于约25%、20%、15%、10%或5%的尼古丁。在一些实施方案中，该材料可包含约4重量%的尼古丁。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含烟草材料，其中烟草材料是包含烟草或其衍生物的任何材料。在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含烟草替代品。

该气溶胶生成材料中使用的或被处理为产生用于气溶胶生成材料的烟草材料（如烟草提取物）的烟草可以是任何合适的烟草，如单一等级或共混物、烟丝或全叶，包括Virginia和/或Burley。其也可以是烟草颗粒“细粒”或粉尘、膨胀烟丝、烟梗、膨胀烟梗和其它经加工的烟梗材料，如梗丝(cut rolled stem)。

在其中气溶胶生成材料包含烟草材料的实施方案中，该烟草材料可具有任何合适的化学组成并可根据任何合适的方法制备。在一些实施方案中，该烟草材料可包含一种或多种在固相和/或液相中的物质。在这些实施方案中，该烟草材料可具有任何合适的固体和液体含量。

在一些实施方案中，该烟草材料可包含按重量计大于约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%的尼古丁。在一些实施方案中，该烟草材料可包含按重量计小于约25%、20%、15%、10%或5%的尼古丁。在一些实施方案中，该烟草材料可包含约4重量%的尼古丁。

在一些实施方案中，该烟草材料可包含烟草提取物。烟草提取物是通过包括用溶剂处理烟草的方法以及任何其它合适的提取法获得的烟草组合物。

在一些实施方案中，可通过包括用水处理烟草的方法获得烟草提取物。在一些实施方案中，用水处理烟草可包括将水添加到烟草中、将所得水基液体提取物与烟草原料的不溶部分分离，和任选除去过量水以形成烟草提取物。可以使用任何合适的过滤方法，如离心固体过滤或真空流化床过滤。可以使用任何合适的蒸发浓缩法，如真空旋转盘、真空降膜或升膜蒸发。此类方法是过滤和蒸发浓缩领域的技术人员已知的。

在一些实施方案中，可通过包括除去或降低某些物质的浓度的步骤的方法制备烟草提取物。例如，可以用膨润土处理烟草提取物以降低蛋白质含量，和/或用聚乙烯聚吡咯烷酮处理以降低多酚含量。

在一些实施方案中，可通过包括添加或提高一种或多种物质的浓度的步骤的方法制备烟草提取物。在这些实施方案的一些中，可以例如添加气溶胶生成剂和/或香味素。

本发明的装置中的气溶胶生成材料中包含的烟草提取物可具有任何合适的化学组成。其可具有任何合适的固体和液体含量。该烟草提取物的固含量可对气溶胶生成材料在添加到电阻加热元件上时的结构稳定性具有显著影响，并可显著影响该材料在加热时受到怎样的影响。

实验已表明，通过干燥包含具有约55%的固含量的烟草提取物的气溶胶生成材料的浆料来制备的气溶胶生成材料适用于本发明。在下列实施例部分中提供这些实验的细节。在一些实施方案中，可通过干燥包含具有至少约40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或99%的固含量的烟草提取物的气溶胶生成材料的浆料制备该气溶胶生成材料。在一些实施方案中，可通过干燥包含具有约55%的固含量的烟草提取物的气溶胶生成材料的浆料制备该气溶胶生成材料。

在一些实施方案中，代替烟草提取物或除烟草提取物外，该气溶胶生成材料还可包含任何合适的物质。合适物质的实例包括，但不限于：水、粘合剂、无机填料材料和气溶胶生成剂。在一些实施方案中，可以在制备再造烟草材料的过程中将此类物质添加到气溶胶生成材料中。在一些实施方案中，可以通过包括浸渍烟草材料的方法将此类物质添加到气溶胶生成材料中。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含一种或多种无机填料材料。该气溶胶生成材料可包含任何合适的无机填料材料。合适的无机填料材料包括，但不限于：碳酸钙（即白垩）、珍珠岩、蛭石、硅藻土、胶态二氧化硅、氧化镁、硫酸镁、碳酸镁和合适的无机吸着剂，如分子筛。

可以为任何合适的目的在气溶胶生成材料中包含无机填料。在一些实施方案中，其可充当气溶胶生成材料中的其它物质的吸着剂和/或载体。在一些实施方案中，其可充当在加热时释放其它物质之前用于吸附其它物质的结构。在一些实施方案中，其可充当气溶胶生成剂，如甘油和/或影响在加热时生成的气溶胶的感官特征的任何其它物质的吸着剂和/或载体。

在一些实施方案中，可以为提供额外的强度而在气溶胶生成材料中包含无机填料材料。在一些实施方案中，其可以与烟草提取物一起包含，在这种情况下可包含其以有助于将烟草提取物结合在一起和/或为其提供额外强度。

无机填料材料可以以任何合适的量和浓度包含在气溶胶生成材料中。在一些实施方案中，可以有利地在气溶胶生成材料中包含大量和大浓度的无机填料材料以提高其强度。在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含按重量计约1-90%、45-95%、50-90%、55-85%、60-80%或65-75%的无机填料材料。在这些实施方案的一些中，该无机填料材料可以是白垩。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含一种或多种粘合剂。该气溶胶生成材料可包含任何合适的粘合剂。在一些实施方案中，该粘合剂包含藻酸盐、纤维素或改性纤维素、淀粉或改性淀粉和天然树胶中的一种或多种。

合适的粘合剂包括，但不限于：包含任何合适的阳离子的藻酸盐，如藻酸钠、藻酸钙和藻酸钾；纤维素或改性纤维素，如羟丙基纤维素和羧甲基纤维素；淀粉或改性淀粉；包含任何合适的阳离子的果胶盐，如果胶酸钠；黄原胶、瓜尔胶和任何其它合适的天然树胶。

粘合剂可以以任何合适的量和浓度包含在气溶胶生成材料中。包含在该材料中的粘合剂的量和浓度可根据该材料的组成、热源，例如电阻加热元件的性质和其被并入的装置所需的性质而变。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含按重量计约3-50%、5-40%、10-35%或15-30%的粘合剂。在这些实施方案的一些中，该粘合剂可以是藻酸钠。在一些实施方案中，该材料可以有利地包含约20-25重量%的粘合剂。在这些实施方案的一些中，该粘合剂可以是藻酸钠。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含水。可以为任何合适的目的包含水，并可在已使用任何合适的净化方法，如反渗透、蒸馏和/或离子交换净化的情况下包含水。在一些实施方案中，可包含水以用于润湿该材料。或者或此外，可包含水以用于改进在加热时由该材料生成的气溶胶和/或气体的感官特征。

在该气溶胶生成材料中可包含任何合适的水量。例如，一些基于无机物的气溶胶生成材料可包含约3-10%的水。例如，一些基于烟草的气溶胶生成材料可包含约10-15%的水。

在一些实施方案中，如下文更详细论述的，该气溶胶生成材料可以以浆料形式施加到热源上，将其干燥以形成固体涂层或层或整料形式。该浆料可包含水，随浆料干燥一些水被除去。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含在任何可能的组合下的下列中一种或多种：气溶胶生成剂，如甘油；无机填料，如白垩；粘合剂，如藻酸钠；香味素、尼古丁和水。

在一些实施方案中，该气溶胶生成材料可包含导热颗粒。这些可改进从电阻加热元件向气溶胶生成材料的传热速率。或者或此外，它们可改进从气溶胶生成材料的一个区域向气溶胶生成材料的另一区域的传热速率。

关于浆料和所有组分的参数的下列论述涉及用于制造气溶胶生成材料的浆料中的组分的可能量和/或浓度（而非涉及所得气溶胶生成材料的组分，除非另有说明）。

本文所用的浆料是液体、凝胶、溶液、悬浮液或乳液。其不必包括物质的固体颗粒。其在一些实施方案中是容易施加到热源表面上的形式，以在干燥时其形成涂层或包住热源。

因此，在一些实施方案中，该浆料具有使其适合浇铸或浸渍或喷涂到热源上的稠度和/或水含量。在另一些实施方案，该浆料可具有使其适合挤出的稠度和/或水含量，以例如形成气溶胶生成材料的杆，可围绕其安置或形成热源。

在一些实施方案中，可通过干燥包含约30-80重量%、40-70重量%或50-60重量%的烟草材料的浆料制备气溶胶生成材料。在一些实施方案中，可通过干燥包含约55重量%的烟草材料的浆料制备气溶胶生成材料。

在一些实施方案中，可通过干燥包含约30-80重量%、40-70重量%或50-60重量%的烟草提取物的浆料制备气溶胶生成材料。在一些实施方案中，可通过干燥包含约55重量%的烟草提取物的浆料制备气溶胶生成材料。

在一些实施方案中，可通过干燥包含约1-40重量%、2-18重量%、4-16重量%、6-14重量%或8-12重量%的粘合剂的浆料制备气溶胶生成材料。在这些实施方案的一些中，该粘合剂可以是藻酸钠。在一些实施方案中，气溶胶生成材料可以有利地通过干燥包含约10重量%的粘合剂的浆料制备。在这些实施方案的一些中，该粘合剂可以是藻酸钠。

在一些实施方案中，可通过干燥包含约10-50重量%、15-45重量%、20-40重量%或25-35重量%的水的浆料制备气溶胶生成材料。在一些实施方案中，气溶胶生成材料可以有利地通过干燥包含约30重量%的水的浆料制备。

在一些实施方案中，可通过干燥包含约1-40重量%、2-15重量%、3-10重量%或4-6重量%的气溶胶生成剂的浆料制备气溶胶生成材料。在这些实施方案的一些中，该气溶胶生成剂可以是甘油。在一些实施方案中，气溶胶生成材料可以有利地通过干燥包含约5重量%的气溶胶生成剂的浆料制备。在这些实施方案的一些中，该气溶胶生成剂可以是甘油。

实验已表明，通过干燥包含约340克烟草提取物、60克藻酸钠、200克水和35克甘油的浆料制备的气溶胶生成材料具有适合用作本发明的装置中的气溶胶生成材料的性质。在下文实施例部分下提供这些实验的细节。通过干燥以相同或类似比率包含这些物质的浆料制备的气溶胶生成材料因此可适用于本发明的装置。

在一些实施方案中，可通过干燥其固含量包含约35-95重量%、40-90重量%、45-85重量%、50-80重量%、55-75重量%或60-70%的烟草提取物的浆料制备气溶胶生成材料。在一些实施方案中，可通过干燥其固含量包含约65重量%的烟草提取物的浆料制备气溶胶生成材料。

在一些实施方案中，可通过干燥其固含量包含约5-35重量%、10-30重量%或15-25重量%的粘合剂的浆料制备气溶胶生成材料。在这些实施方案的一些中，该粘合剂可以是藻酸钠。在一些实施方案中，可通过干燥其固含量包含约20重量%的粘合剂的浆料制备气溶胶生成材料。在这些实施方案的一些中，该粘合剂可以是藻酸钠。

在一些实施方案中，可通过干燥其固含量包含约5-20重量%或10-15重量%的气溶胶生成剂的浆料制备气溶胶生成材料。在这些实施方案的一些中，该气溶胶生成剂可以是甘油。在一些实施方案中，可通过干燥其固含量包含约13重量%的气溶胶生成剂的浆料制备气溶胶生成材料。在这些实施方案的一些中，该气溶胶生成剂可以是甘油。

实验已表明，通过干燥其固含量包含约65重量%的烟草提取物、20重量%的藻酸钠和13重量%的甘油的浆料制备的气溶胶生成材料具有适合用作本发明的装置中的气溶胶生成材料的性质。在下文实施例部分下提供这些实验的细节。通过干燥具有这种或类似固含量的浆料制备的气溶胶生成材料因此可适用于本发明的装置。

在一些实施方案中，在该气溶胶生成材料中可包含附加成分以改善生成的气溶胶的感官特征。在一些情况下，水、风味剂、包衣（casing）或在性质上可以为酸性或碱性的物质可改变气溶胶的口味、风味和感官影响。在一些实施方案中，这些附加成分可带来更柔和或芳醇的效应。在一些实施方案中，它们可带来更显著的感官效应。

在本发明的装置中可通过热源，如电阻加热元件将气溶胶生成材料加热到任何合适的温度。可以将气溶胶生成材料加热到特定温度以递送特定体验。

在一些实施方案中，可以将气溶胶生成材料加热到足以显著提高气溶胶生成材料中的物质的蒸发和/或升华速率但不足以引发燃烧的温度。在本发明的装置是加热不燃烧型装置时情况可为如此。在一些实施方案中，可以将气溶胶生成材料加热到足以引发燃烧的温度。在该装置是可燃装置时情况可为如此。

在一些实施方案中，可以配置该装置以将气溶胶生成材料加热到约50-400℃、100-350℃、150-350℃、150-330℃或180-300℃的温度。

气溶胶生成材料在本发明的装置中被加热到的温度将取决于热源的性质。例如，电阻加热元件加热本发明的装置中的气溶胶生成材料。其通过提供阻挡电流，并在这样做时将电能转换成热能的传导介质来实现这一点。

在本发明的装置中可包括一个或多个电阻加热元件。在包括多于一个加热元件的实施方案中，各自可以相同或可以不同。

该电阻加热元件可包含任何合适的传导介质。在一些实施方案中，该电阻加热元件包含金属或金属合金。该电阻加热元件可以有利地包含金属或金属合金，因为金属是电和热能的优异导体。

合适的金属包括但不限于：铜、铝、铂、钨、金、银和钛。合适的金属合金包括但不限于：镍铬合金和不锈钢。已表明不锈钢在实验中是有效的，如下文实施例部分中论述的。

在一些实施方案中，可以将该金属或金属合金涂布在比该金属或金属合金更耐腐蚀的另一材料中。在一些实施方案中，这种材料也可以是金属或金属合金，如金或银。

本发明的装置中所用的电阻加热元件可具有任何合适的尺寸和形状。在一些实施方案中，该加热元件的形状可以有利地具有大的表面积与体积的比率以促进热能的耗散和气溶胶生成材料的加热。该加热元件可具有任何合适的形状并可包括，仅作为示例性实例：直的或线性的线；平片材；弯曲或弧形的线，例如线圈或螺旋形式；和成形或非平片材，例如锯齿或波纹片材形式的折叠片材。片材可以是实心的或包括穿孔，例如具有一个或多个孔的片材。

在一些实施方案中，至少一部分电阻加热元件是网形式。在一些实施方案中，至少一部分加热元件是金属网的形式。网具有大的表面积与体积的比率。网也有利地用少量材料覆盖大表面。

在其中加热元件是网或金属网的实施方案中，其可以是平的或基本平的。这种平网可具有任何合适的尺寸。在一些实施方案中，其可以是伸长的或矩形的。在一些实施方案中，该平网可以是宽度为约0.3-2厘米或0.75-1.25厘米的矩形。在一些实施方案中，该平网可以是长度为约3-6厘米或4-5厘米的矩形。在一些实施方案中，该平网可以是宽度为约1厘米且长度为约5厘米的矩形。在一些实施方案中，该网在形式上为窄的和伸长的，例如为条或类似物。

在其中加热元件包括网的一些实施方案中，其在并入本发明的装置中时可以是基本平的。在另一些实施方案中，可以卷绕该网以使其形成卷绕构造，在一些情况下，该卷绕构造可以是圆柱形形状。

在一些实施方案中，将气溶胶生成材料涂布到网上以形成片材。在一些实施方案中，该片材是平的或基本平的。在另一些实施方案中，将该片材卷绕成卷绕构造。在一些实施方案中，可以由该装置的使用者解开该卷绕片材。在一些实施方案中，可以解开该片材以暴露出尚未加热的新鲜气溶胶生成材料。在一些实施方案中，在已加热已暴露出的材料后，可以解开该片材以暴露出新鲜气溶胶生成材料。这可提高可加热的材料量并因此延长该装置可被使用的时长。

在其中将气溶胶生成材料涂布到网上以形成片材且其中将该片材卷绕成卷绕构造的实施方案中，可以围绕线轴卷绕该片材。线轴使得片材退卷更容易。在一些实施方案中，该线轴可具有圆柱形形状。

在一些实施方案中，该片材可包含可独立加热的气溶胶生成材料部分。在一些实施方案中，包含气溶胶生成材料和电阻加热元件的片材的相邻部分被绝缘工具（insulating means）隔开。

在一些实施方案中，至少一部分电阻加热元件是线圈形式。在一些实施方案中，至少一部分加热元件是金属线圈形式。

在一些实施方案中，将气溶胶生成材料涂布到线圈表面或至少一部分表面上。

在一些替代性实施方案中，线圈或圆柱形加热元件（例如由网形成）包围整料形式的气溶胶生成材料。例如，可以将气溶胶生成材料挤出成杆或圆柱体形式。在一些实施方案中，热源接触气溶胶生成材料以将其加热。在这样的实施方案中，可以移动和/或替换气溶胶生成材料以使热源能够加热新鲜气溶胶生成材料。

在其中加热元件包括金属网和/或金属线圈的实施方案中，该加热元件的重要性质可以是个体金属丝线的直径或规格。这是因为丝线的直径影响它们传导电和在电通过它们时耗散的热的能力。在一些实施方案中，加热元件可包含直径最适于本发明的装置中所需的生热率的金属丝线。在一些实施方案中，较小直径可能优于较大直径，因为在相同电流经过时，较小直径倾向于以比较大直径快的速率发热。

加热元件的电导率和热导率对其功能至关重要。其可具有任何合适的电导率和热导率，只要其适用于加热本发明的装置中的气溶胶生成材料。

在一些实施方案中，该加热元件可有利地具有高电导率；在另一些实施方案中，其可有利地具有低电导率。这是因为该加热元件的电导率决定在任何给定电压下生成的电流，其本身决定两点：元件的发热速率和其耗电速率。

在其中该加热元件具有高电导率的实施方案中，发热速率高且耗电速率高。这是因为电流高，以致发出更多热和消耗更多电。在其中该加热元件具有低电导率的实施方案中，发热速率低且耗电速率低。这是因为电流低，以致发出更少热和消耗更少电。

在一些实施方案中，该加热元件可具有最适合其并入的装置的电导率——考虑到可供应多少电且热需要多快传递到气溶胶生成材料中。

可以使任何合适大小的电流经过本发明的装置中的加热元件。在一些实施方案中，可以有利地使高电流经过所述加热元件，因为这会提高传热到气溶胶生成材料的速率。在一些实施方案中，可以有利地使低电流经过所述加热元件，因为这会降低耗电速率。在一些实施方案中，可以使约0.3-8 A、2-6 A或4-6 A量级的电流经过加热元件。

可以使用任何合适的手段使电流经过本发明的装置中的加热元件。该加热元件可以始终与电源接触，或它们可以仅在该装置在使用中并要加热气溶胶生成材料时与电源接触。在另一些实施方案中，该加热元件可以始终与气溶胶生成材料接触，或它们可以仅在该装置在使用中并要加热气溶胶生成材料时与气溶胶生成材料接触。产生接触可涉及元件的相对运动。

在一些实施方案中，可以使用一个或多个电池提供电位差并使直流电流经过加热元件。在这些实施方案中，可以以任何合适的方式，例如通过使用线和/或夹子将一个或多个电池连接至加热元件。在其中使用多于一个电池以提供多于一个电源的实施方案中，这些电池可以相同或可以不同。

本发明的装置中所用的电池可具有任何合适的性质。例如，其可为可充电或不可充电并可为可替换或不可替换。

本发明的装置中所用的电池可具有任何合适的电压。在一些实施方案中，具有高电压的电池可能优于具有低电压的电池，因为这会生成更高电流且金属网会以更高速率发热。在一些实施方案中，并入本发明的装置中的电池具有约0.5-10 V、2-8 V或4-6 V的电压。

可基于需要经过加热元件的电流大小选择该装置中所用的电池的电压。在其中加热元件具有高电阻的实施方案中，该电池可具有高电压；在其中加热元件具有低电阻的实施方案中，该电池可具有低电压。

该装置中所用的电池可具有任何合适的充电容量。在一些实施方案中，具有高充电容量的电池可能优于具有低充电容量的电池，因为这能使电池更长时间提供电位差。

可经由任何合适的电子电路将一个或多个电池连接到本发明的装置中的电阻加热元件。在一些实施方案中，可以将一个或多个电池连接到该装置中的多于一个加热元件。在一些实施方案中，可以由一个或多个电池彼此独立地向两个或更多个加热元件供电。在一些实施方案中，可以由一个或多个电池相继向两个或更多个加热元件供电。

气溶胶生成材料与加热元件接触的方式和程度也对加热气溶胶生成材料时气溶胶和/或气体的生成具有影响。

气溶胶生成材料可以以任何合适的方式接触加热元件，只要加热元件的温度足以加热气溶胶生成材料以形成气溶胶。在至少一些实施方案中，温度不会高到燃烧气溶胶生成材料。

在一些实施方案中，加热元件可以至少部分嵌在气溶胶生成材料中或被气溶胶生成材料涂布。在一些实施方案中，加热元件可以是网形式并可以将气溶胶生成材料涂布到该网上。在一些实施方案中，加热元件可以是线圈形式并可以将气溶胶生成材料涂布到该线圈上。

在一些实施方案中，大部分或整个加热元件可以有利地嵌在气溶胶生成材料中或被气溶胶生成材料涂布，因为这会改进从加热元件向气溶胶生成材料传热的效率。

在一些实施方案中，气溶胶生成材料可以至少部分被加热元件包围。在这些实施方案的一些中，本发明的装置中的一些或全部的气溶胶生成材料可以是整料形式。在其中气溶胶生成材料为整料形式的实施方案中，其可通过包括挤出的方法形成。

在一些实施方案中，加热元件可以是网形式并可被一些或全部的气溶胶生成材料包裹。在一些实施方案中，加热元件可以是线圈形式并可被一些或全部的气溶胶生成材料包裹。在这些实施方案的一些中，一些或全部的气溶胶生成材料可位于金属线圈的中心。

参考图1，为了举例说明而非限制，提供根据本发明的一个示例性实施方案包括涂布到金属网2上的气溶胶生成材料3的片材1。根据该示例性实施方案，大部分金属网2嵌在气溶胶生成材料3中。

参考图2，为了举例说明而非限制，提供如图1中所示的包括浇铸到金属网2上的气溶胶生成材料3的片材1的剖视图。

参考图3，为了举例说明而非限制，提供如图1中所示的包括涂布到金属网2上的气溶胶生成材料3并连接至电源4的片材1。在图4中，显示多个片材1连接至电源4，其具有切换机构5以能够控制向各片材1供电。

参考图5，为了举例说明而非限制，提供经涂布的线圈11。如图6中的横截面中所示，根据本发明的一个示例性实施方案，经涂布的线圈11包括涂布到金属线圈12上的气溶胶生成材料13。

参考图7，为了举例说明而非限制，提供连接至电源14的如图5中所示的经涂布的线圈11。在图8中，显示多个线圈11连接至电源14，其具有切换机构15以能够控制向各线圈11供电。

参考图9，为了举例说明而非限制，提供具有包裹其的金属网加热元件23的气溶胶生成材料整料21。将金属网加热元件23连接至电源24。

参考图10，为了举例说明而非限制，提供具有包裹其的金属线圈加热元件33的气溶胶生成材料整料31。将金属线圈加热元件33连接至电源34。

在一些实施方案中，气溶胶生成材料的第一部分或区段可独立于气溶胶生成材料的第二部分或区段被热源，如电阻加热元件加热。在这些实施方案的一些中，气溶胶生成材料的第一部分可具有相比于气溶胶生成材料的第二部分不同的化学组成。这可使得在本发明的装置中生成不同气溶胶和/或气体。

在一些实施方案中，气溶胶生成材料的不同部分能够生成不同风味和/或提供不同感官体验。

在一些实施方案中，可以独立和/或相继加热气溶胶生成材料的不同部分。在一些实施方案中，该装置的使用者能够引发和/或控制加热哪个部分和因此生成哪种气溶胶和/或气体。

在本发明的一些实施方案中，至少一些气溶胶生成材料必须从该装置中的第一位置移动到第二位置以被热源加热。在这些实施方案的一些中，可以随该装置使用者的意愿移动气溶胶生成材料。在一些实施方案中，该移动将使电阻加热器与电源接触。

在一些实施方案中，气溶胶生成材料包含两个或更多个部分并可以移动气溶胶生成材料以促进该气溶胶生成材料的两个或更多个部分的相继加热。例如，该移动可以使与气溶胶生成材料的任何给定部分关联的电阻加热器与电源接触。

在一些实施方案中，电阻加热元件包括两个或更多个独立供电的部件以能独立和/或相继加热与该加热元件的那些不同部件关联的气溶胶生成材料部分。在一些实施方案中，电阻加热元件的不同部件利用具有单独电源，如单独电池的部件独立供电。在一些实施方案中，电阻加热元件的不同部件利用将这些部件连向单一电源的一个或多个开关独立供电。

参考图15，为了举例说明而非限制，提供包括浇铸到充当电阻加热元件的网上的气溶胶生成材料的条带41。条带41包括多个部分42并可移动。部分42被绝缘体43，如绝缘条隔开，且各部分包含包住加热元件区段的气溶胶生成材料区段。条带41的移动相继使加热元件的区段与电源44，例如电池接触。这向加热元件供电，加热与这部分加热元件接触的气溶胶生成材料部分。为加热新的条带部分，必须移动条带41，使新的加热元件区段与电源接触以加热该新的气溶胶生成材料区段。

条带41围绕两个线轴45, 46卷绕，其中之一可被驱动以移动条带。在一些实施方案中，可以手动转动驱动线轴46。在另一些实施方案中，其可由电机47驱动。因此，条带41和线轴45, 46形成烟弹（cartridge）或“带盒（cassette）”48。驱动线轴46可以旋转以将条带41缠绕到驱动线轴46上，导致从另一线轴45上退绕条带41。由此，可以移动条带41，以将不同部分42移向与电源44对准和/或接触。

参考图16，为了举例说明而非限制，提供根据本发明的一个示例性实施方案的装置。装置52包括如图15中所示的烟弹57，其包括条带51和线轴55, 56。该装置进一步包括电源54、控制电路53（用于控制条带51的区段的独立和相继的加热）和带盒电机驱动单元58（其驱动驱动线轴56）。该装置进一步包括气溶胶形成室61，在其中可由经加热的气溶胶生成材料形成气溶胶并经该装置的烟嘴59吸入。通过箭头说明经过装置52的空气流。环境空气经装置52的主体或外壳60中的通气孔进入，流过带盒和被加热的气溶胶生成材料，带起通过加热生成的气体和蒸气。然后空气流移动进入气溶胶形成室61，在其中形成气溶胶。该空气流携带的气溶胶随后经烟嘴59离开该装置。在一些实施方案中，可通过在装置52上的抽出或抽吸来生成空气流。

参考图17，为了举例说明而非限制，提供用于控制装置，如图16中所示的装置中的热源的生热的电子电路的综述。包括温度调节器以防止加热元件变得太热。该电路提供指示器以指示电子装置的各种性质。

可以以任何合适的方式使气溶胶生成材料与电阻加热元件接触并将其并入气溶胶生成装置中以形成本发明的装置。

在一些实施方案中，气溶胶生成材料可以在被并入气溶胶生成装置中之前与加热元件接触。在一些实施方案中，可以由使用者将气溶胶生成材料和加热元件放入装置中。在一些实施方案中，气溶胶生成材料和加热元件可以在烟弹中提供并可以将该烟弹插入装置。在这些实施方案的一些中，该烟弹可为可替换的。

在气溶胶生成材料和加热元件在烟弹中提供的实施方案中，该烟弹可具有任何合适的结构。

在一些实施方案中，该烟弹可以在其表面上包括一个或多个用于将该烟弹的加热元件连接到该装置中的电源的区域。在一些实施方案中，在尚未将该烟弹添加到该装置中时，这些区域可以被覆盖物，如盖帽覆盖。在一些实施方案中，该烟弹可包括一个或多个供空气、气体和/或气溶胶通过的孔口。在一些实施方案中，在尚未将该烟弹添加到该装置中时，这些孔口可以被覆盖物，如盖帽覆盖。

在其中气溶胶生成材料和加热元件在烟弹中提供的实施方案中，该烟弹可以以任何合适的方式与气溶胶生成装置的其它部分组合。在一些实施方案中，其通过摩擦配合和/或螺丝配合和/或压配合连接到该装置的其它部分上。

参考图11，为了举例说明而非限制，提供根据本发明的一个实施方案的烟弹101。其包括三个被气溶胶生成材料（未显示）涂布的电阻加热元件102。这些可以被独立和相继加热。烟弹101包括气孔103。该烟弹任选包括两个端盖105, 106，其可以在烟弹101的末端用螺丝固定或压入就位。端盖105, 106遮盖加热元件102的电接头和气孔或通气孔104。

参考图12，为了举例说明而非限制，显示了根据本发明的一个实施方案并入装置110中的烟弹101（如图11中所示）。装置110包括电源111，如电池。装置110还包括控制电路112以控制烟弹101中的加热元件102的独立和相继的加热。装置110进一步包括气溶胶形成室113，在其中可由气溶胶生成材料形成气溶胶并经该装置的烟嘴114吸入。通过箭头说明经过装置110的空气流。环境空气经装置110的主体或外壳115中的通气孔进入，流过烟弹101和被加热的气溶胶生成材料，带起通过加热生成的气体和蒸气。然后空气流移动进入气溶胶形成室113，在其中形成气溶胶。该空气流携带的气溶胶随后经烟嘴114离开装置110。在一些实施方案中，可通过在装置110上的抽出或抽吸生成空气流。

参考图13，为了举例说明而非限制，显示了并入图12中所示的装置110中的烟弹101（如图11中所示）。在通过螺丝配合或夹持配合机构将烟弹101插入装置110中之前从烟弹101上移除端盖105, 106。

参考图14，为了举例说明而非限制，提供用于控制装置，如图12中所示的装置中的加热元件的生热的电子电路的综述。包括温度调节器以防止加热元件变得太热。该电路提供指示器以指示电子装置的各种性质。

本发明的气溶胶生成装置除气溶胶生成材料和热源（其可以为例如电阻加热元件）外还可包括任何合适的组件。

在一些实施方案中，该装置可包括致动器，其中可以启动该致动器以引发热源。在一些实施方案中，该致动器可以引发电经过至少一部分电阻加热元件以生成热。在这些实施方案的一些中，该致动器可以是或连接到电路中的开关。或者或此外，该致动器可以是或连接到用于控制气溶胶生成材料和/或加热元件在装置中的位置的元件。

在一些实施方案中，除了具有致动器的装置或作为对其的替代，可以在该装置内产生压力梯度时引发热源，如电阻加热元件。可以例如在在装置上抽吸或经装置吸入时产生这种压力梯度。在一些实施方案中，可以在抽吸或吸入时加热该电阻加热元件。

在一些实施方案中，该装置可包括指示器，其中该指示器指示加热元件和/或气溶胶生成材料的一种或多种性质。例如，该装置可包括用于指示电阻加热元件和/或气溶胶生成材料的温度的指示器。例如，该装置可包括用于指示气溶胶生成材料已经释放气溶胶和/或气体的程度的指示器。

在一些实施方案中，该装置可包括温度控制反馈电路以调节加热元件的温度。这可用于提供对通过加热生成气溶胶而言最佳的温度。

在一些实施方案中，该装置可以在装置外部与电阻加热元件之间包括绝缘层。

可以使用任何合适的方法提供与热源接触的气溶胶生成材料。在一些实施方案中，气溶胶生成材料与热源分开并在组装本发明的装置时或在其使用时使其物理接触。例如，在一些实施方案中，气溶胶生成材料以与热源接触的整料形式提供。为使气溶胶生成材料与热源之间的接触最大化，热源可以部分包围气溶胶生成材料，以接触其外表面。可以通过浇铸或挤出或任何其它合适的方法形成气溶胶生成材料的整料形式。

在其它实施方案中，气溶胶生成材料和热源例如以复合制品的形式合并。在这样的实施方案中，热源可涂布有气溶胶生成材料和/或嵌在气溶胶生成材料中。

根据本发明的第二方面，提供制造本发明的气溶胶生成装置的方法，其中该方法包括将气溶胶生成材料的浆料施加到热源，如电阻加热元件。在一些实施方案中，这涉及将气溶胶生成材料的浆料涂布到热源上和/或将热源浸渍到气溶胶生成材料的浆料中。在另一些实施方案中，这涉及将气溶胶生成材料的浆料挤出到热源上或将气溶胶生成材料的浆料与热源共挤出。

在合并热源和气溶胶生成材料的浆料之前，可以使用任何合适的方法制备它们。在一些实施方案中，热源可以是电阻加热元件，如金属网或线圈。在一些实施方案中，由浆料（将其施加到热源上、然后使其干燥）形成气溶胶生成材料。在一些实施方案中，气溶胶生成材料和用于制备其的浆料包含烟草材料。

在一些实施方案中，通过包括形成浆料的方法制备气溶胶生成材料。为了形成该浆料，可以以任何合适的顺序添加气溶胶生成材料的组分。在其中气溶胶生成材料包含烟草提取物、水、藻酸钠和甘油的实施方案中，可以在加入藻酸钠、然后甘油之前将烟草提取物添加到水中。在一些实施方案中，该浆料可以在其组分的添加过程中和/或之后经历混合，在这些实施方案中，可以经历任何合适时长的混合。该浆料经历混合的时长取决于其组成和体积，并可相应改变。在一些实施方案中，在与热源合并以形成复合制品前，该浆料可视需要经历混合以使该浆料的组成基本均匀。

在一些实施方案中，可以通过首先将烟草提取物添加到水中并混合约30秒、然后非常缓慢加入藻酸钠以防止该浆料形成涡旋、将该组合物混合约10分钟、然后加入甘油来形成该浆料。在一些实施方案中，该浆料可随后经历进一步的混合，并可经历进一步的混合任何合适的时长。在一些实施方案中，该浆料可经历进一步的混合约1-20分钟，如约5分钟。

在一些实施方案中，可通过包括加入一种或多种添加剂，如香味素的方法形成气溶胶生成材料的浆料。

一旦已制备气溶胶生成材料的浆料并且如果适当，已制造或制备热源，则将它们合并。在一些实施方案中，可通过将气溶胶生成材料的浆料浇铸到热源上和/或将热源浸渍到该浆料中来合并它们。在一些实施方案中，可通过将气溶胶生成材料的浆料挤出到热源上或将气溶胶生成材料的浆料与热源共挤出来合并它们。在一些实施方案中，该热源是电阻加热元件，如网或线圈。

在其中将气溶胶生成材料的浆料浇铸到热源上的实施方案中，可以在将该浆料浇注到热源上前将热源放在板上。在一些实施方案中，可以将该浆料浇注到热源上以使其以任何合适的厚度或深度均匀铺展在热源上。在一些实施方案中，可以将该浆料浇注到热源上以使其具有约0.5-5毫米、0.6-4毫米、0.7-3毫米、0.8-2毫米或0.9-2毫米的厚度或深度。在一些实施方案中，可以将该浆料浇注到热源上以使其均匀铺展并具有约1毫米的厚度或深度。

在与热源合并后，可以将该浆料干燥并可以使用任何合适的干燥方法干燥。在一些实施方案中，该浆料可以在温空气（即炉）中干燥。在这些实施方案中，该浆料可以在任何合适的温度下干燥任何合适的时长。在一些实施方案中，该浆料可以在约40-90℃或50-80℃的温度下干燥。在一些实施方案中，该浆料可以在约60℃或80℃的温度下干燥。在一些实施方案中，该烟草材料浆料可以干燥约30-120分钟或60-120分钟。

在一些实施方案中，该浆料可以在约60℃的温度下干燥约70分钟。在其它实施方案中，该浆料可以在约80℃的温度下干燥约110分钟。实验已表明这些条件导致制成具有适合本发明的装置的性质的复合片材。

在其中已将气溶胶生成材料的浆料浇铸到板上的热源上的实施方案中，可以从该板上移除所得复合结构。

在一些实施方案中，可以使用可到达结构与板之间的空间的物体，如刀移除该复合结构。或者或此外，可以通过提高该结构与板之间的接触点的温度，如通过使用蒸汽移除该复合结构。

在一些实施方案中，可以在从该板上移除后调理该复合结构。在一些实施方案中，可以在约20-25℃，如约22℃的温度下调理该复合结构。或者或此外，可以在具有约50-80%，如约60%相对湿度的空气中调理该复合结构。或者或此外，可以将该复合结构调理约6-24小时，如约12小时的时长。在一些实施方案中，该复合结构可以在具有约60%相对湿度的空气中在约22℃下调理约12小时。

在一些实施方案中，该复合结构随后在被并入本发明的装置中之前可以在约环境温度下在任何合适的湿度下储存任何合适的时长。这有助于增强该复合结构。

一旦已将气溶胶生成材料的浆料与热源合并、干燥、调理和储存，可以将所得复合结构分割成单独的部分。然后可以将这些单独的部分并入一个或多个装置中。在这些实施方案的一些中，该复合结构可以是片或条的形式并可以使用任何合适的切割方法切割成单独的部分。在其它实施方案中，可通过在相邻部分之间包括绝缘工具，例如绝缘条而将该复合结构分割成部分。

根据本发明的第三方面，提供根据本发明的装置用于生成包含尼古丁的气体和/或气溶胶的用途。

在一些实施方案中，该装置可用于生成除尼古丁外还包含一种或多种其它物质的气体和/或气溶胶。例如，该装置可用于生成包含一种或多种香味素和/或稀释剂的气体和/或气溶胶。在一些实施方案中，该装置可用于生成具有合适感官特征的含尼古丁的气溶胶。

在一些实施方案中，所用装置可以是加热不燃烧型装置。

根据本发明的第四方面，提供如第一方面中所定义的气溶胶生成材料通过与热源，如电阻加热元件接触加热而生成包含尼古丁的气溶胶和/或气体的用途。

根据本发明的第五方面，提供了复合结构，其包括至少部分嵌在如本发明的第一方面中所定义的气溶胶生成材料中或被该气溶胶生成材料涂布的热源，如电阻加热元件。在图1和5中例示了此类结构的实例。

根据本发明的第六方面，提供包含根据本发明的第五方面的复合结构和用于移动所述复合结构以便加热其不同部分的工具的带盒。这样的带盒的一个实例例示在图15中。这样的带盒在一些实施方案中可被插入包括电源，如电池和接触该复合结构的电接头的装置中。

实施例

在实施例中，“固体”和“固含量”指的是除水外的整个提取物或浆料，并可包括本身在室温和压力下为液体的组分，如甘油。

在实施例中，反渗[RO]品质的水是指另外通过反渗透净化的软化水。

实施例 1: 烟草提取和提取物组成

在温和搅拌下在60℃下用80千克水（反渗[RO]品质）提取4.5千克烟丝Virginia烟草共混物25-30分钟。将所得混合物过滤并使用蒸发浓缩法将该提取物浓缩至45-60%的所需固含量范围。表1显示了所得烟草提取物的组成。

表1

成分	%重量/重量
		固体	53.10
尼古丁	3.56

使用该烟草提取物如实施例2中所述制造气溶胶生成材料。

实施例 2: 气溶胶生成材料–制造程序和组成

制造包含烟草提取物的气溶胶生成材料涉及使用水胶体粘合剂将烟草提取物与气溶胶生成剂，如甘油粘合。然后将所得凝胶涂布到金属网加热元件上。该凝胶通过内部交联和干燥的组合在金属网上成型和凝固，得到施加到或粘合到加热元件上的气溶胶生成材料层。

使用下列程序制备气溶胶生成材料。在高剪切混合器中将水（RO品质，201克）添加到烟草提取物（339克，53.1%固含量）中。将藻酸钠粉末（60克）缓慢添加到该混合物中同时脉冲运行该高剪切混合器以确保藻酸盐粉末的均匀分布。为了在添加阶段完成后充分水合该藻酸盐，将该高剪切混合器切换成连续混合10分钟。在此过程中，该混合物变稠以形成类似凝胶的稠度。将甘油（37克）添加到该浆料中并混合5分钟。

所得材料形成稠但为流体的浆料。该浆料固含量为43.49%。将该浆料直接浇铸到放在支承金属板上以辅助该浇铸过程的不锈钢网上。该不锈钢网具有外径0.17毫米的金属丝线和40的网目大小。将其在80℃的预热炉中放置113分钟。使该干燥的气溶胶生成材料冷却。其表现为粘附到金属网上的连贯（coherent）内聚片材。该气溶胶生成材料的组成显示在表2中。

表2

组分	组分重量(g)	组分固含量(g)	材料固体组成(%干重量)
				烟草提取物	339	180	64.98
藻酸盐	60	60	21.66
				水	201	0	0
甘油	37	37	13.36
				总计	637	277

涂布到钢网上的气溶胶生成材料形成复合片材结构，使用刀片将其从支承板上移除，如果需要，在蒸汽辅助下。

将被气溶胶生成材料涂布的不锈钢网条切割成以下尺寸：

1厘米宽 x 5厘米长

1厘米宽x 3.5厘米长

0.8厘米宽x 5厘米长

在实施例3中研究使用该复合材料的气溶胶生成量(aerosol generation capacity) vs 施加的电力和达到的温度。

实施例 3: 利用电力生成气溶胶

该程序涉及将电接头“弹簧鳄鱼夹”施加到该经涂布的不锈钢网的周边并确保良好电接触。该钢网充当为气溶胶生成材料提供热源的加热元件，导致气溶胶和/或气体形成。该电力源是HAMEG, HMP4030。使用热成像摄像机FLUKE Ti32测量经加热的经涂布的不锈钢网的温度。

在这种情况下视觉上观察到来自该经涂布的网的雾形式的气溶胶生成。此外，检测到令人联想到湿热烟草的香气。施加的电力和测得的温度呈现在表3中。

表3

实施例 4: 烟草提取、气溶胶生成材料的制造和电动气溶胶生成

在此例示描述制备烟草提取物、由烟草提取物制造气溶胶生成材料和由其电动生成气溶胶的完整过程的程序。该过程包括：

(i) 由烟草制备水提取物（烟草提取程序）

(ii) 由烟草提取物制备气溶胶生成材料（气溶胶生成材料制造）

(iii) 利用电动加热元件由气溶胶生成材料生成大气气溶胶（经由电热元件生成大气气溶胶）

此外，测量为制备通过用电动加热元件加热生成的游离大气气溶胶而从气溶胶生成材料中转移的所选物质的量并计算所选物质的转移百分比的估计值。

实施例 4 (i): 烟草提取程序

在温和搅拌下在60℃下用80千克水（RO品质）提取3.0千克烟丝Burley烟草共混物25-30分钟。将所得混合物过滤并使用蒸发浓缩法将该提取物浓缩至45-60%的所需固含量。表4显示所得烟草提取物的组成。

表4: 烟草提取物的组成

成分	%重量/重量
		固体	41.80
尼古丁	2.77

使用该材料如实施例4 (ii)中所述制造基于烟草提取物的气溶胶生成材料。

实施例 4 (ii): 气溶胶生成材料制备

用于制造气溶胶生成材料的原理类似于实施例2中描述的原理。

使用下列程序制备基于烟草提取物的气溶胶生成材料。

将烟草提取物（200.93克，41.8%固含量）置于高剪切混合器中。将藻酸钠粉末（27.7克）缓慢添加到该混合物中同时脉冲运行该高剪切混合器以确保藻酸盐粉末的均匀分布。为了在添加阶段完成后充分水合该藻酸盐，将该高剪切混合器切换成连续混合10分钟。在此过程中，该混合物变稠以形成类似凝胶的稠度。将甘油（20.62克）添加到该浆料中并混合5分钟。

所得材料形成稠但为流体的浆料。该浆料固含量为53.09%。将该浆料直接浇铸到放在支承金属板上以辅助该浇铸过程的不锈钢网条上。将其在70℃的预热炉中放置290分钟。使该干燥的气溶胶生成材料冷却。其表现为粘附到金属网上的连贯内聚片材。该气溶胶生成材料的组成显示在表5中。

表5: 烟草提取物气溶胶生成材料的组成

组分	组分重量(g)	组分固含量(g)	材料固体组成(%干重量)
				烟草提取物	200.93	84.00	63.5
藻酸盐	27.70	27.70	20.9
				甘油	20.62	20.62	15.6
总计	249.25	132.32

涂布到钢网上的气溶胶生成材料形成结构，使用刀片将其从支承板上移除，如果需要，在蒸汽辅助下。

分析该气溶胶生成材料的水、尼古丁和甘油含量且结果显示在表6中。

表6: 气溶胶生成材料分析

注: WWB: 湿重基础；DWB: 干重基础。

涂布具有4.5厘米长度、1.0厘米宽度的大致尺寸的丝网带以证实该气溶胶生成材料与该丝网的良好粘结性。但是，在该实验中这些不用于生成气溶胶。为证实该材料的通用性，围绕旨在充当加热元件（作为不锈钢网加热元件的替代形式）的镍铬合金线圈模制该气溶胶生成材料。如实施例4 (iii)中所述将这些元件组装在气溶胶生成试验台设备中以研究气溶胶生成倾向。

研究该气溶胶生成材料的气溶胶生成量vs 施加的电力和达到的温度。

实施例 4 (iii): 通过电热元件生成大气气溶胶

在此实施例中用于评估气溶胶生成材料的气溶胶生成倾向的气溶胶生成试验台设备由具有可移除玻璃端件的玻璃管构成，两个钨棒经玻璃-金属密封焊穿入该玻璃管，其充当电极。该设备例示在图18中且零部件如下：

201 进气口

202 吸烟机或连续抽出泵

203 可移除玻璃端件: 40/38毛玻璃接头连接

204 玻璃管（19厘米长度 x 3.5厘米直径）

205 被气溶胶生成材料涂布的加热元件（例示为线圈几何结构）: 连接到电极

206 经玻璃-金属密封焊穿入玻璃的电极（钨棒）

207 与电力源的接头

208 具有颗粒过滤器的Cambridge过滤嘴（filter holder）。

在两种“吸烟方案”中评估气溶胶生成材料的气溶胶生成倾向：

流程 1: 每30秒经3秒抽吸80毫升体积；

流程 2: 空气以2.5 l/s的速率连续被抽过被气溶胶生成材料涂布的经加热的线圈

在这两个实验流程中，镍铬合金线的规格和线圈加热元件的尺寸相同，如表7中所示。

表7: 镍铬合金线规格和加热线圈尺寸

流程 1

元件——表7中所示规格的镍铬合金线的线圈——并入了与加热线圈线接触沉积的0.41克气溶胶生成材料。

该程序涉及将电接头“弹簧鳄鱼夹”施加到并入了气溶胶生成材料的镍铬合金线圈的端部（该端部未被涂布），确保良好接触。从该气溶胶生成试验台设备移除玻璃端件并将气溶胶生成材料/电热线圈组装件的各端部固定到穿入玻璃管的各自的钨电极上，使得产生良好电接触。将玻璃端盖再装配到该管上，并如图18中所示安置具有颗粒过滤器的Cambridge过滤嘴，将吸烟机连到其上。

在该玻璃管外，将电源连接至伸出该玻璃管外的钨棒以供应用于加热位于该玻璃管内的线圈和气溶胶生成材料的电力（图18）。

该电力源是Weir Model 413D。使用热成像摄像机（FLUKE Ti32）测量经加热的经涂布的线圈的温度。

开启吸烟引擎(smoking engine)以将空气抽过该设备。接通电力并测量和记录该气溶胶生成材料的表面处的电流和温度。在抽吸间期（inter-puff period）（30秒），在设备外壳（将气溶胶生成材料/加热线圈组装件安放在其中）中生成白色致密不透明气溶胶并看到其从该试验台的开口端逸出。通过分析该试验台玻璃管的内表面上的沉积物和截留在Cambridge过滤垫（在Cambridge过滤嘴内）（经由吸烟引擎将气溶胶抽过该过滤垫）上的沉积物估算生成的气溶胶的量。专门设计该实验以测量沉积在Cambridge过滤垫上的气溶胶并且不评估任何通过过滤垫的穿透（penetration）。生成的所得气溶胶中所选物质的量的数据显示在表8中。

表8: 生成的气溶胶物质的量

样品	尼古丁(mg)	甘油(mg)	水(mg)
				气溶胶	5.04	13.81	20.70

下表9指示在施加电力后从气溶胶生成材料到气溶胶的尼古丁、甘油和水的转移百分比，以及经过的电流和包住电热线圈元件的气溶胶生成材料的表面温度。

表9: 用于形成气溶胶的所选物质的转移百分比

应该注意的是，在此流程中，在该分析中包括壁上的气溶胶沉积物。但是，一定比例的被分析物可能在气相中并因此可能穿透旨在截留颗粒相气溶胶组分的Cambridge过滤器。也看出一些气溶胶从该试验台的开口端逸出。这些因素导致气溶胶被分析物含量的较低测量值和因此在加热时从气溶胶生成材料的转移的较低估算值。

流程 2

元件——表7中所示规格的镍铬合金线的线圈（与流程1中相同）——并入了与加热线圈线接触沉积的0.48克气溶胶生成材料。

在流程2中进行与流程1中所用的相同试验台和程序，除了经过气溶胶生成材料/加热线圈组装件的2.5 L/s空气的连续吸出模式之外。使用该程序，将气溶胶抽到截留气溶胶的Cambridge过滤垫上。来自流程2的数据显示在表10中。

表10: 生成的气溶胶物质的量

样品	尼古丁(mg)	甘油(mg)	水(mg)
				气溶胶	5.39	12.46	13.63

下表11指示在施加电力后从气溶胶生成材料到气溶胶的尼古丁、甘油和水的转移百分比，以及经过的电流和包住电热线圈元件的气溶胶生成材料的表面温度。

表11: 用于形成气溶胶的所选物质的转移百分比

应该注意的是，在此流程中，在该分析中不包括壁上的气溶胶沉积物。除颗粒相外，一定比例的被分析物也可能在气相中并因此可能穿透旨在截留颗粒相气溶胶组分的Cambridge过滤器。这两个因素导致气溶胶被分析物含量的较低测量值和因此在加热时从气溶胶生成材料的转移的较低估算值。

实施例 4 的论述

可以看出，即使使用可能产生较低估算值的分析技术，在这两个流程中在对加热元件线圈施加电力加热时尼古丁和甘油都从气溶胶生成材料中显著转移以形成游离气溶胶。这确凿地显示出施加到气溶胶生成材料上的电动加热足以产生具有高尼古丁和甘油含量的气溶胶。数据表明在这些条件下，尽管这两种物质都具有高沸点，但在这两个流程中都显示尼古丁的转移超过甘油的转移。

为了解决各种问题和推进该技术，本公开全文举例显示了各种实施方案，其中可以实施所要求保护的发明并提供优异的气溶胶生成装置。本公开的优点和特征仅属于实施方案的代表性样本而非穷举和/或排他的。提出它们仅用于辅助理解和教导所要求保护的特征。要理解的是，本公开的优点、实施方案、实例、功能、特征、结构和/或其它方面不被视为限制如权利要求书限定的公开内容或限制权利要求的等同内容，并可以在不背离本公开的范围和/或精神的情况下采用其它实施方案并可以作出修改。各种实施方案可以合适地包含、由或基本由所公开的要素、组分、特征、部件、步骤、手段等的各种组合构成。此外，本公开包括目前没有要求保护但在将来可能要求保护的其它发明。

Claims (30)

1.生成可吸入气溶胶和/或气体的装置，所述装置包括具有集成的电阻加热元件的气溶胶生成材料，使得可与电阻加热元件直接接触加热所述气溶胶生成材料，其中所述气溶胶生成材料作为一体结构和/或涂层提供，其可被加热以发生可吸入气溶胶和/或气体的多次递送；

其中所述气溶胶生成材料包含尼古丁；且

其中至少部分的电阻加热元件是网或线圈的形式。

2.生成可吸入气溶胶和/或气体的装置，所述装置包括具有集成的电阻加热元件的气溶胶生成材料，使得可与电阻加热元件直接接触加热所述气溶胶生成材料，其中所述气溶胶生成材料作为一体结构和/或涂层提供，其可被加热以发生可吸入气溶胶和/或气体的多次递送；

其中所述气溶胶生成材料是浇铸或挤出材料。

3.根据权利要求2的装置，其中所述气溶胶生成材料包含尼古丁。

4.根据权利要求2或权利要求3的装置，其中至少部分的电阻加热元件是网或线圈的形式。

5.根据前述权利要求任一项的装置，其中所述气溶胶生成材料可被加热元件反复加热以发生可吸入气溶胶和/或气体的递送。

6.根据前述权利要求任一项的装置，其中所述气溶胶生成材料包含气溶胶生成剂。

7.根据前述权利要求任一项的装置，其中所述气溶胶生成材料包含烟草材料。

8.根据前述权利要求任一项的装置，其中所述气溶胶生成材料包含无机填料材料。

9.根据前述权利要求任一项的装置，其中所述气溶胶生成材料包含粘合剂。

10.根据前述权利要求任一项的装置，其中至少部分的电阻加热元件至少部分嵌在气溶胶生成材料中或被气溶胶生成材料涂布。

11.根据前述权利要求任一项的装置，其中至少部分的气溶胶生成材料至少部分被电阻加热元件包围。

12.根据前述权利要求任一项的装置，其中第一部分气溶胶生成材料可以独立于第二部分气溶胶生成材料被电阻加热元件加热。

13.根据权利要求11的装置，其中第一部分和第二部分具有不同的化学组成。

14.根据前述权利要求任一项的装置，其中至少一部分气溶胶生成材料必须从第一位置移动到第二位置以被电阻加热元件加热。

15.根据前述权利要求任一项的装置，其中由所述装置的使用者引发和/或控制通过电阻加热元件加热气溶胶生成材料。

16.根据前述权利要求任一项的装置，其中所述装置是加热不燃烧型装置。

17.制造根据前述权利要求任一项的生成可吸入气溶胶和/或气体的装置的方法，其中所述方法包括将气溶胶生成材料的浆料施加到电阻加热元件上。

18.根据权利要求17的方法，其中通过将所述浆料浇铸到电阻加热元件上施加所述浆料。

19.根据权利要求17的方法，其中通过将电阻加热元件浸渍到所述浆料中施加所述浆料。

20.根据权利要求17的方法，其中所述浆料与电阻加热元件一起挤出或挤出到电阻加热元件上。

21.根据权利要求1至16任一项的装置用于生成包含尼古丁的气溶胶和/或气体的用途。

22.如权利要求1至16任一项中所限定的气溶胶生成材料用于通过与电阻加热元件直接接触加热所述材料而生成包含尼古丁的气溶胶和/或气体的用途。

23.复合结构体，其包括至少部分嵌在气溶胶生成材料中或被气溶胶生成材料涂布的电阻加热元件，其中所述材料与电阻加热元件直接接触并可被加热以发生可吸入气溶胶和/或气体的多次递送。

24.如权利要求23中所述的复合结构体，其中所述电阻加热元件是网。

25.如权利要求23或24中所述的复合结构体，其中可以移动所述结构体以加热所述结构体的不同部分。

26.如权利要求23至25任一项中所述的复合结构体，其中可以通过分开的电源或通过将供电从一个部分切换到另一部分而独立加热所述结构体的不同部分。

27.如权利要求23至26任一项中所述的复合结构体，其中所述复合结构体是长条或带的形式。

28.如权利要求23至27任一项中所述的复合结构体，其中所述气溶胶生成材料如权利要求1至16任一项中所限定。

29.制品，其包括如权利要求23至28任一项中所述的复合结构体和用于移动所述复合结构体以便加热其不同部分的工具。

30.如权利要求29中所述的制品，其中所述复合结构体是长条或带的形式且用于移动其的工具是线轴。