CN105979802B - 具有与其贴附的屏障的可燃热源及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于吸烟制品的可燃热源2c端面贴附有屏障6。热活化胶粘剂8b提供在所述可燃热源2c的所述端面与所述屏障6之间。水分活化胶粘剂10b可提供在所述可燃热源2c的所述端面与所述热活化胶粘剂8b之间。一种制造端面贴附有屏障6的可燃热源2c的方法包括:在所述可燃热源2b的所述端面与所述屏障6之提供可热活化的胶粘剂8a;将所述屏障6贴附于所述可燃热源2b的所述端面;以及加热具有贴附于其所述端面的所述屏障6的所述可燃热源2b来活化所述可热活化的胶粘剂8a。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于吸烟制品并具有贴附于其端面的屏障的可燃热源及其制造方法。
背景技术
本领域已提出其中的烟草被加热而非燃烧的多种吸烟制品。这种‘加热的’吸烟制品的一个目的是减少通过传统香烟中的烟草的燃烧和热降解所产生的已知类型的有害烟气成分。在一种已知类型的加热式吸烟制品中,通过从可燃热源至位于含碳可燃热源的下游的气溶胶形成基质的热传输产生气溶胶。在吸烟期间,挥发性化合物通过来自可燃热源的热传递从气溶胶形成基质释放并且夹带在被抽吸通过吸烟制品的空气中。随着所释放的化合物冷却,化合物凝结以形成由使用者吸入的气溶胶。
例如,WO-A2-2009/022232公开了吸烟制品,其包括可燃热源、可燃热源下游的气溶胶形成基质、包围可燃热源后部和气溶胶形成基质邻近前部并且与之直接接触的导热元件。
加热式吸烟制品的可燃热源可包括一种或多种添加剂以有助于可燃热源的点燃或燃烧。为了促进气溶胶形成,加热式吸烟制品的气溶胶形成基质通常包括多元醇,例如甘油或其他气溶胶形成剂。
在WO-A2-2009/022232中所公开的吸烟制品中,气溶胶形成基质的前端面与可燃热源的后端面直接接触。述加热式吸烟制品包括后端面贴附有屏障的可燃热源,及位于所述可燃热源后端面和所述屏障下游的气溶胶形成基质。
所述屏障可有利于防止或阻止气溶胶形成剂在加热式吸烟制品的存储及使用期间从气溶胶形成基质迁移到可燃热源,并因此避免或减少气溶胶形成剂在加热式吸烟制品的使用期间的分解。所述屏障还可有利于限制或防止气溶胶形成基质的其他挥发性组分在根据本发明的吸烟制品的存储及使用期间从气溶胶形成基质迁移到可燃热源。
替代地或另外,屏障可以有利于限制气溶胶形成基质在可燃热源的点燃或燃烧期间暴露的温度,并且因此在加热式吸烟制品的使用期间帮助避免或减小气溶胶形成基质的热降解或燃烧。
替代地或另外,屏障可有利于防止或阻止在可燃热源的点燃和燃烧期间形成的燃烧及分解产物在加热式吸烟制品的使用期间进入被抽吸通过所述加热式吸烟制品的空气。当可燃热源包括一种或多种添加剂以有助于可燃热源的点燃或燃烧时或包括一种或多种添加剂的组合时,这是特别有利的。
WO-A1-2013/149810及WO-A1-2013/189836描述了制造具有贴附于其端面的屏障的可燃热源的方法,其中一种或多种颗粒组分在模具中压缩以形成可燃热源并将从层压屏障材料冲压而来的屏障贴附于所述可燃热源的端面。
例如环境湿度及制造期间的振动和磨损、输送和装配的因素可导致屏障至由WO-A1-2013/149810及WO-A1-2013/189836中所公开的方法制造的可燃热源的端面的不适当贴附。这可不利地导致由WO-A1-2013/149810及 WO-A1-2013/189836中所公开的方法制备的可燃热源的高报废率。
将需要提供一种用于吸烟制品的可燃热源,所述可燃热源具有紧固地贴附于其端面的屏障。还将需要提供一种制造具有贴附于其端面的屏障的可燃热源的方法,其中所述屏障可靠地贴附于所述可燃热源的端面。
发明内容
根据本发明,提供一种用于吸烟制品的具有贴附于其端面的屏障的可燃热源,其中热活化的胶粘剂提供在可燃热源的端面与屏障之间。
根据本发明,还提供了一种吸烟制品,所述吸烟制品包括端面贴附有屏障的可燃热源及位于所述可燃热源端面和所述屏障下游的气溶胶形成基质,其中热活化的胶粘剂提供在可燃热源的端面与屏障之间。
根据本发明,进一步提供了一种制造端面贴附有屏障的可燃热源的方法,所述方法包括:在可燃热源的端面与屏障之提供可热活化的胶粘剂;将屏障贴附于可燃热源的端面;以及加热端面贴附有屏障的可燃热源来活化可热活化的胶粘剂。
在可燃热源的端面与屏障之间提供热活化的胶粘剂有利于引起屏障更可靠及牢固地贴附于可燃热源的端面。特别地,在活化后,可燃热源的端面与屏障之间的热活化的胶粘剂有利于充当将屏障粘附到可燃热源的端面的胶合物。这有利于减小由根据本发明的方法制造的可燃热源的报废率。
可在可燃热源的制造期间通过将端面贴附有屏障的可燃热源加热到热活化的胶粘剂的活化温度以上的温度来活化热活化的胶粘剂。
如下文进一步描述,在特别忧选的实施例中,在端面贴附有屏障的可燃热源的干燥期间活化热活化胶粘剂。在此类实施例中,热活化胶粘剂优选的是具有在约75℃与约95℃之间的活化温度。
合适的热活化胶粘剂在所属领域中是已知的并包括(但不限于)热塑性胶粘剂,例如热熔胶粘剂或热胶。举例来说,热活化胶粘剂可以是基于乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的热熔胶粘剂。
热活化胶粘剂优选的是能够承受可燃热源在其点燃和燃烧期间所达到的温度。特别地,热活化胶粘剂优选的是将不会在可燃热源在其点燃和燃烧期间所达到的温度下释放有毒的热分解产物。
优选的是,屏障是不可燃的。
如在本文中所使用的,术语“不可燃”用于描述在可燃热源在其燃烧或点燃期间所达到的温度下基本不可燃的屏障。
优选的是,屏障是基本上不透气的。如在本文中所使用的,术语“基本上不透气”用于描述一屏障,所述屏障基本上防止空气被抽吸穿过屏障而与可燃热源接触。
根据吸烟制品的所需特征和性能,屏障可具有低导热率或高导热率。在某些实施例中,屏障可由材料形成,所述材料具有如使用修正的瞬态平面热源(MTPS)方法测量的,在23℃和50%的相对湿度下的约0.1瓦每米开氏度(W/(m·K))至约200瓦每米开氏度(W/(m·K))之间的整体导热性。
在端面贴附有屏障的可燃热源用于吸烟制品中时,可选择屏障的厚度以实现良好的吸烟性能。在某些实施例中,屏障可具有约10微米至约500 微米的厚度。优选的是,屏障的厚度在约10微米与约30微米之间,更优选的是约20微米。
屏障的厚度可使用显微镜、扫描电子显微镜(SEM)或所属领域中已知的任何其他合适的测量方法测得。
屏障可由任何合适的材料或材料的组合料形成,所述材料在可燃热源于点燃和燃烧期间达到的温度下为基本上热稳定的。
如下文进一步所描述,优选的是,屏障由能够冲压形成屏障的层压屏障材料形成。
可形成屏障的优选材料包括(但不限于):铜;铝;不锈钢;和合金。最优选地,屏障由铝或含铝的合金形成。在特别优选的实施例中,屏障由>99%的纯铝EN AW 1200或EN AW8079合金形成。
优选的是,屏障基本上跨越可燃热源的整个端面延伸。
更优选的是,屏障基本上跨越可燃热源的整个端面并至少部分地沿可燃热源的邻近侧延伸。在此类实施例中,屏障形成覆盖可燃热源的端部的‘凸帽’。这有利于提高‘帽’所覆盖的可燃热源的端面的外周的结构刚性。这也有利于减小可燃热源沿屏障与可燃热源之间的界面分裂的风险。
在某些实施例中,屏障沿可燃热源的邻近侧延伸达到为屏障厚度的小于约五分之一的距离,更优选的是延伸达到为屏障厚度的小于约三分之一的距离。
优选的是,在屏障贴附于可燃热源的端面之前,将可热活化的胶粘剂涂覆到屏障。可热活化的胶粘剂可使用任何合适的设备涂覆到屏障,所述设备包括(但不限于)喷枪、辊、槽枪或其组合。
在优选的实施例中,屏障由已预涂覆了可热活化的胶粘剂的层压屏障材料形成。在特别优选的实施例中,屏障由共涂覆了一层可热活化的胶粘剂的层压屏障材料形成。
水分活化胶粘剂可提供在可燃热源的端面与热活化胶粘剂之间。如下文进一步描述,在根据本发明的可燃热源通过压制工艺形成时,这是特别优选的。
在其活化后,可燃热源的端面与热活化胶粘剂之间的水分活化胶粘剂有利于充当将热活化胶粘剂粘附到可燃热源的端面的胶合物。这有利于减小由根据本发明的方法制造的可燃热源的报废率。
优选的是,在将端面贴附有屏障的可燃热源加热到热活化胶粘剂活化温度以上之前,对水分活化胶粘剂进行活化。
合适的水分活化胶粘剂在所属领域中是已知的并包括(但不限于)羧甲基纤维素(CMC)和水性胶粘剂,所属水性胶粘剂包括水作为载体或稀释介质并通过水的蒸发或通过将水吸收到基质中而活化。举例来说,水分活化胶粘剂可以是:树脂胶合剂,例如乙烯醋酸乙烯酯(EAV)或聚醋酸乙烯酯(PVA)的水性乳剂;植物胶,例如淀粉类或糊精类胶粘剂;乳胶或橡胶胶合剂(即乳胶或其他高弹体的水性乳剂);或蛋白质胶粘剂,例如,动物胶、鱼胶或酪素胶。
水分活化胶粘剂优选的是能够承受可燃热源在其点燃和燃烧期间所达到的温度。特别地,水分活化胶粘剂优选的是不会在可燃热源在其点燃和燃烧期间所达到的温度下释放有毒的热分解产物。
优选的是,在屏障贴附于可燃热源的端面之前,将可热活化的胶粘剂和水分活化胶粘剂涂覆到屏障。可热活化的胶粘剂和水分活化胶粘剂可使用任何合适的设备涂覆到屏障,所述设备包括(但不限于)喷枪、辊、槽枪或其组合。
在某些优选的实施例中,屏障由已预涂覆了可热活化的胶粘剂和水分活化胶粘剂的层压屏障材料形成。在某些特别优选的实施例中,屏障由共涂覆了一层可热活化的胶粘剂和一层水分活化胶粘剂的层压屏障材料形成。
优选的是,根据本发明的可燃热源为含碳可燃热源。
如本文中所使用的,术语“含碳的”用于描述含碳可燃热源、颗粒组分和颗粒材料。
优选的是,根据本发明的含碳可燃热源具有以可燃热源的干重计至少约35%、更优选地至少约40%、最优选地至少约45%的碳含量。
在一些实施例中,根据本发明的可燃热源为可燃碳基热源。如本文中所使用,术语‘碳基热源’用于描述主要由碳组成的热源。
用于根据本发明的吸烟制品中的可燃碳基热源具有至少约50%的碳含量。例如,用于根据本发明的吸烟制品中的可燃碳基热源可具有至少约 60%、或至少约70%、或至少约80%的碳含量,以可燃碳基热源的干重计。
根据本发明的含碳可燃热源可由一种或多种合适的含碳材料形成。
可将一种或多种粘合剂与一种或多种含碳材料组合。根据本发明的可燃热源可包括一种或多种有机粘合剂、一种或多种无机粘合剂,或一种或多种有机粘合剂与一种或多种无机粘合剂的组合。
合适的有机粘合剂包括但不限于:树胶(例如瓜尔豆胶)、改性纤维素和纤维素衍生物(例如甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素)、面粉、淀粉、糖、植物油及其组合。
合适的无机粘合剂包括但不限于:粘土,例如,膨润土和高岭土;铝硅酸盐衍生物,例如,水泥、碱活化铝硅酸盐;碱硅酸盐,例如,硅酸钠和硅酸钾;石灰石的衍生物,例如,石灰和熟石灰;碱土金属化合物及其衍生物,例如氧化镁水泥、硫酸镁、硫酸钙、磷酸钙和磷酸二钙;铝的化合物及其衍生物,例如,硫酸铝;及其组合。
代替一种或多种粘合剂或者除了一种或多种粘合剂之外,根据本发明的可燃热源可包括一种或多种添加剂,以便改进可燃热源的性质。合适的添加剂包括但不限于用以促进可燃热源的固结的添加剂(例如烧结助剂)、用以促进可燃热源的点燃的添加剂(例如氧化剂,如高氯酸盐、氯酸盐、硝酸盐、过氧化物、高锰酸盐、锆及其组合)、用以促进可燃热源的燃烧的添加剂(例如钾和钾盐,如柠檬酸钾)、和用以促进由可燃热源的燃烧所产生的一个或多个气体的分解的添加剂(例如催化剂,如CuO、Fe2O3和 Al2O3)。
优选的是,根据本发明的含碳可燃热源包括碳和至少一种点火助剂。在某些优选的实施例中,根据本发明的含碳可燃热源包括碳和至少一种点火助剂,如WO-A1-2012/164077中所描述。
如在本文中所使用的,术语“点火助剂”用于表示在含碳可燃热源的点燃期间释放能量和氧气中的一者或两者的材料,其中由材料释放的能量和氧气中的一者或两者的速率不受环境氧气扩散的限制。换言之,在含碳可燃热源的点燃期间材料释放能量和氧气中的一者或两者的速率很大程度上不依赖于环境氧气可到达材料的速率。如本文中所使用的,术语“点火助剂”也用于表示在含碳可燃热源的点燃期间释放能量的单质金属,其中单质金属的点燃温度在约500℃以下,并且单质金属的燃烧热为至少约5kJ/g。
如本文中所使用的,术语“点火助剂”不包括羧酸的碱金属盐(例如碱金属柠檬酸盐、碱金属乙酸盐和碱金属琥珀酸盐)、碱金属卤化物盐(例如碱金属氯化物盐)、碱金属碳酸盐或碱金属磷酸盐,认为上述这些盐改变碳燃烧。即使当碱金属燃烧盐相对于含碳可燃热源的总重量以大量存在时,这种碱金属燃烧盐在含碳可燃热源的点燃期间也不释放足够的能量而在包括含碳可燃热源的吸烟制品的早期吹气期间产生可接受的气溶胶。
合适的点火助剂的示例包括(但不限于):含能材料,其在含碳可燃热源(例如铝、铁、镁及锆)点燃后与氧进行放热反应;铝热剂或铝热剂复合材料,包括还原剂(例如金属)和氧化剂(例如金属氧化物),其在含碳可燃热源点燃后互相进行反应以释放能量;在可燃热源点燃后经历放热反应的材料,例如,金属间化合物材料及双金属材料、金属碳化物和金属氢化物;以及氧化剂,其在含碳可燃热源点燃后分解以释放氧。
合适的氧化剂的示例包括但不限于:硝酸盐,例如硝酸钾、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钠、硝酸钡、硝酸锂、硝酸铝和硝酸铁;亚硝酸盐;其他有机和无机硝基化合物;氯酸盐,例如氯酸钠和氯酸钾;高氯酸盐,例如高氯酸钠;亚氯酸盐;溴酸盐,例如溴酸纳和溴酸钾;过溴酸盐;亚溴酸盐;硼酸盐,例如硼酸钠和硼酸钾;高铁酸盐,例如高铁酸钡;铁酸盐;锰酸盐,例如锰酸钾;高锰酸盐,例如高锰酸钾;有机过氧化物,例如过氧化苯甲酰和过氧化丙酮;无机过氧化物,例如过氧化氢、过氧化锶、过氧化镁、过氧化钙、过氧化钡、过氧化锌和过氧化锂;超氧化物,例如超氧化钾和超氧化钠;碘酸盐;高碘酸盐;亚碘酸盐;硫酸盐;亚硫酸盐;其他亚砜;磷酸盐;次膦酸盐;亚磷酸盐;和次亚磷酸盐。
优选的是,通过使一个或多个含碳材料与一个或多个粘合剂和任何其他添加剂(若包括)混合并且将混合物预形成为所需的形状来形成根据本发明的含碳可燃热源。一个或多个含碳材料、一个或多个粘合剂和可选的其他添加剂的混合物可利用任何合适的已知陶瓷成型方法,例如粉浆浇注、挤出、注射模制和模具压缩或压制,而预形成为所需的形状。
优选的是,根据本发明的可燃热源通过压制工艺或挤出工艺形成。最优选的是,根据本发明的可燃热源通过压制工艺形成。
优选的是,一种或多种或多个含碳材料、一种或多种个粘合剂和可选的其他添加剂的混合物被形成为圆柱形条。但是,应当理解,一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和可选的其他添加剂的混合物可被形成为其他所需的形状。
在成型后,可对圆柱形条或其他所需形状进行干燥以减小其水分含量。
优选的是,屏障与可燃热源的端面之间的热活化胶粘剂在可燃热源的干燥期间被热活化。
根据本发明的可燃热源可以包括单一层。替代地,根据本发明的可燃热源可以是包括复数个层的多层可燃热源。
如本文中所使用的,当用于参考根据本发明的可燃热源时,术语“层 (layer)”及“层(layers)”用于指代根据本发明的多层可燃热源沿界面相遇的不同部分。术语“层(layer)”及“层(layers)”的使用不限于根据本发明的多层可燃热源的具有任何特定的绝对或相对尺寸的不同部分。特别地,根据本发明的多层可燃热源的层可以是层压或非层压的。
优选的是,根据本发明的可燃热源具有约0.8g/cm3至约1.1g/cm3之间的表观密度。
优选的是,根据本发明的可燃热源具有约300mg至约500mg之间、更优选的是约400mg至约450mg之间的质量。
优选的是,根据本发明的可燃热源具有约7mm至约17mm之间、更优选的是约7mm至约15mm之间,最优选的是约7mm至约13mm之间的长度。
如本文中所使用的,术语“长度”表示根据本发明的可燃热源的纵向尺寸。
优选的是,根据本发明的可燃热源具有约5mm至约9mm之间,更优选的是约7mm至约8mm之间的直径。
如本文中所使用的,术语“直径”表示根据本发明的可燃热源的横向尺寸。
优选的是,根据本发明的可燃热源的直径基本上是均匀的。但是,根据本发明的可燃热源可以替代地是锥形的,以使得可燃热源的第一端面的直径大于其相对的第二端面的直径。举例来说,根据本发明的可燃热源可以是锥形的,以使得可燃热源的贴附有屏障的端面的直径大于可燃热源的相对端面的直径。
优选的是,根据本发明的可燃热源基本上是圆柱形的。根据本发明的圆柱形可燃热源具有基本上圆形横截面或基本上椭圆形横截面。
在特别优选的实施例中,根据本发明的可燃热源基本上是圆柱形的并具有基本上圆形横截面。
根据本发明的可燃热源可以是有孔的可燃热源。如本文中所使用,术语“有孔”用于描述根据本发明的具有贴附于其面的屏障的可燃热源,其中至少一个开孔提供在屏障中,且其中所述可燃热源包括至少一个气流通道,所述至少一个气流通道从可燃热源的贴附有屏障的端面延伸到可燃热源的相对端面。
如本文所使用,术语“气流通道”用于描述沿可燃热源的长度延伸的通道。在根据本发明的可燃热源是有孔的可燃热源的情况下,提供在贴附于其端面的屏障中的至少一个开孔允许通过至少一个气流通道沿可燃热源的长度抽吸空气以供使用者吸入。
在包括根据本发明的有孔可燃热源的吸烟制品中,气溶胶形成基质的加热通过传导和强制对流发生。
一或多个气流通道可包括一或多个密闭的气流通道。
如本文使用的,术语“密闭”用于描述延伸穿过有孔可燃热源的内部且由有孔可燃热源包围的气流通道。
可替代地或另外地,一或多个气流通道可包括一或多个非密闭的气流通道。例如,一个或多个气流通道可包括沿不封闭可燃热源的外部延伸的一个或多个凹槽或者其他非密闭的气流通道。
一或多个气流通道可包括一或多个密闭的气流通道或者一或多个非密闭的气流通道或其组合。
在某些实施例中,根据本发明的有孔可燃热源包括一个、两个或三个气流通道。
在某些优选的实施例中,根据本发明的有孔可燃热源包括单个气流通道。
在某些特别优选的实施例中,根据本发明的有孔可燃热源包括单个大致中心或轴向的气流通道。在此类实施例中,单个气流通道的直径优选的是在约1.5mm至约3mm之间。
应当理解,除空气可通过其被抽吸以供使用者吸入的一或多个气流通道之外,根据本发明的有孔可燃热源还可以包括空气不能通过其被抽吸以供使用者吸入的一或多个封闭或阻塞的空气通路或气流通道。
举例来说,根据本发明的有孔可燃热源可以包括空气可通过其被抽吸以供使用者吸入一或多个气流通道,其从可燃热源的贴附有屏障的端面延伸到可燃热源的相对端面,以及空气不能通过其被抽吸以供使用者吸入的一或多个封闭的空气通路,其仅部分地沿可燃热源的长度从可燃热源的与可燃热源的贴附有屏障的端面相对的端面延伸。
包括一或多个封闭或阻塞的空气通路或气流通道增大了有孔可燃热源的暴露于来自空气的氧的表面面积,并且可有利于促进有孔可燃热源的点燃和持续燃烧。
在使用中,根据本发明的包括有孔可燃热源的吸烟制品可以进一步包括在有孔可燃热源与空气可通过其被抽吸以供使用者吸入的一或多个气流通道之间的第二屏障。
有孔可燃热源与空气可通过其被抽吸以供使用者吸入的一或多个气流通道之间的第二屏障可有利于基本上防止或阻止当被抽吸的空气经过一或多个气流通道时,在有孔可燃热源的点燃和燃烧期间形成的燃烧和分解产物进入通过一或多个气流通道抽吸到包括有孔可热热源的吸烟制品中的空气中。
包括在有孔可燃热源和空气可通过其被抽吸以供使用者吸入的一或多个气流通道之间的第二屏障还可有利于基本上防止或阻止在使用者抽吸期间激发有孔可燃热源的燃烧。这可基本上阻止或阻止在使用者抽吸期间,包括有孔可燃热源的吸烟制品的气溶胶形成基质的温度的峰值。
通过防止或阻止不封闭可燃热源的燃烧的激发,以及由此防止或阻止气溶胶形成基质中的过度的温度升高,可有利地避免气溶胶形成基质在强烈的单口抽吸状态下的燃烧或热解。另外,使用者的单口抽吸状态对主流气溶胶的组成的影响可被有利地最小化或减轻。
优选的是,第二屏障是不可燃的。
优选的是,第二屏障是基本上不透气的。
第二屏障可粘结或者以其他方式固定至不封闭可燃热源。
在某些优选实施例中,第二屏障包括提供在空气可通过其被抽吸以供使用者吸入的一或多个气流通道的内表面上的不可燃的基本上不透气的第二屏障涂层。在此类实施例中,优选地第二屏障包括设置在一或多个气流通道的至少基本上整个内表面上的第二屏障涂层。更优选地,第二屏障包括设置在一或多个气流通道的整个内表面上的第二屏障涂层。
如本文所使用,术语“涂层”用于描述覆盖和粘附到可燃热源的材料层。
在其他实施例中,第二屏障可通过将衬里插入空气可通过其被抽吸以供使用者吸入的一或多个气流通道内来提供。例如,在空气可通过其被抽吸以供使用者吸入的一或多个气流通道包括延伸通过有孔可燃热源的内部的一或多个密闭的气流通道的情况下,不可燃的基本上不透气的中空管可插入一或多个气流通道中的每一个气流通道内。
根据吸烟制品的所需特征和性能,第二屏障可具有低导热率或高导热率。优选地,第二屏障具有低导热率。
第二屏障的厚度可被恰当地调整以获得良好的吸烟性能。在某些实施例中,第二屏障可具有约30微米至约200微米的厚度。在一个优选实施例中,第二屏障具有约30微米至约100微米的厚度。
第二屏障可由一个或多个合适的材料形成,所述材料在有孔可燃热源的点燃和燃烧期间由所述有孔可燃热源达到的温度下为基本上热稳定的且不可燃的。合适的材料是本领域已知的,并且包括但不限于例如:粘土;金属氧化物,比如氧化铁、氧化铝、二氧化钛、氧化硅、氧化硅-氧化铝、氧化锆和氧化铈;沸石;磷酸锆;以及其他陶瓷材料或其组合。
可形成第二屏障的优选材料包括粘土、玻璃、铝、氧化铁及其组合。如果需要,可将催化成分,比如促进使一氧化碳氧化成二氧化碳的成分,结合到第二屏障中。适当的催化成分包括但不限于,例如铂、钯、过渡金属及其氧化物。
使用者可以通过一或多个气流通道抽吸空气,当第二屏障包括位于所述一或多个气流通道内表面上的第二屏障涂层时,可通过任何合适的方法 (例如在US-A-5,040,551中描述的方法)将第二屏障涂层涂覆于一或多个气流通道的内表面。例如,一个或多个气流通道的内表面可利用第二阻挡涂层的溶液或悬浮体进行喷涂、润湿或涂装。在某些优选实施例中,在可燃热源被挤出时,通过WO-A2-2009/074870中描述的过程将第二屏障涂层涂覆于一或多个气流通道的内表面。
根据本发明的可燃热源为以是无孔的可燃热源。如本文中所使用,术语“无孔的”用于描述根据本发明的不包括任何气流通道的可燃热源,所述气流通道从可燃热源的贴附有屏障的端面延伸到可燃热源的相对端面。如本文中所使用,术语“无孔的”用于描述根绝本发明的包括一或多个气流通道的可燃热源,所述或多个气流通道从可燃热源的贴附有屏障的端面延伸到可燃热源的相对端面,其中贴附于可燃热源的端面的屏障防止通过一或多个空气通道沿可燃热源的长度抽吸空气。
在包括根据本发明的无孔的可燃热源的吸烟制品中,从无孔的可燃热源到气溶胶形成基质的热传输主要通过传导发生,并且最小化或减小了通过强制对流进行的气溶胶形成基质的加热。
在此类实施例中,在使用中,通过吸烟制品被抽吸以供使用者吸入的空气不穿过沿无孔的可燃热源的长度的任何气流通道。空气可通过其被抽吸以供使用者吸入的沿无孔的可燃热源的长度的任何气流通道的缺乏有利于基本上阻止或阻止在由使用者抽吸期间激发无孔的可燃热源的燃烧。这基本上阻止或防止了在由使用者单口抽吸期间气溶胶形成基质的温度的峰值。
通过防止或阻止封闭可燃热源的燃烧的激发,以及由此防止或阻止气溶胶形成基质中的过度的温度升高,可有利地避免气溶胶形成基质在强烈的单口抽吸状态下的燃烧或热解。另外,使用者的单口抽吸状态对主流气溶胶的组成的影响可被有利地最小化或减轻。
包括无孔的可燃热源还可有利于基本上防止或阻止在无孔的可燃热源的点燃和燃烧期间形成的燃烧和分解产物以及其他材料进入在吸烟制品的使用期间通过其被抽吸的空气。
应当理解,根据本发明的无孔的可燃热源还可以包括空气不能通过其被抽吸以供使用者吸入的一或多个封闭或阻塞的空气通路或气流通道。
例如,根据本发明的无孔的可燃热源可以包括一或多个封闭的空气通路,其仅部分地沿无孔的可燃热源的长度从可燃热源的与可燃热源的贴附有屏障的端面相对的端面延伸。
包括一或多个封闭或阻塞的空气通路或气流通道增大了无孔的可燃热源的暴露于来自空气的氧的表面面积,并且可有利于促进无孔的可燃热源的点燃和持续燃烧。
根据本发明的吸烟制品包括具有相对的前面及后面的可燃热源,所述可燃热源具有贴附于其后面的屏障,及在可燃热源的后端面与屏障的下游的气溶胶形成基质,其中热活化胶粘剂提供在可燃热源的后面与屏障之间。
如本文中所使用的,术语“远端”、“上游”和“前部”及“近端”、“下游”和“后部”用于描述吸烟制品的组分或组分的部分关于使用者在吸烟制品的使用期间在所述吸烟制品上抽吸的方向的相对位置。根据本发明的吸烟制品包括近端,在使用中,气溶胶通过该近端离开吸烟制品以传递至使用者。吸烟制品的近端还可被称为口端。在使用中,使用者在吸烟制品的近端上抽吸,以便吸入由吸烟制品生成的气溶胶。
可燃热源定位在吸烟制品的远端处或邻近远端。口端在远端下游。近端还可被称为吸烟制品的下游端部,并且远端还可被称为吸烟制品的上游端部。根据本发明的吸烟制品的各部件或部件的各部分可基于其在吸烟制品的近端和远端之间的相对位置,描述为在彼此的上游或下游。
可燃热源的前面在可燃热源的上游端部处。可燃热源的上游端部是可燃热源最远离吸烟制品的近端的端部。可燃热源的后面在可燃热源的下游端部处。可燃热源的下游端部是可燃热源最接近于吸烟制品的近端的端部。
气溶胶形成基质可采取由包装物限制的成型件或段的形式,所述成型件或段包含能够在加热时释放可形成气溶胶的挥发性化合物的材料。在气溶胶形成基质呈此类塞或段的形式的情况下,包括任何包装材料的整个塞或段被视为气溶胶形成基质。
根据本发明的吸烟制品优选包括气溶胶形成基质,该气溶胶形成基质包含至少一种气溶胶形成剂和能够响应加热释放挥发性化合物的材料。气溶胶形成基质可包含其他添加剂和成分,包括但不限于保湿剂、调味剂、粘合剂及其混合物。
优选的是,气溶胶形成基质包括尼古丁。更优选的是,气溶胶形成基质包括烟草。
至少一种气溶胶形成剂可为任何适当的已知化合物或化合物的混合物,化合物或化合物的混合物在使用中便于形成密集和稳定的气溶胶并且在吸烟制品的工作温度下基本上抵抗热降解。合适的气溶胶形成剂是本领域公知的,并包括例如多元醇,多元醇的酯(单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯或三乙酸甘油酯),以及单羧酸、二羧酸或多羧酸的脂族酯(例如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯)。用于根据本发明的吸烟制品的优选气溶胶形成剂为多元醇或其混合物,例如三甘醇、1,3-丁二醇,最优选甘油。
能够响应加热放出挥发性化合物的材料可为基于植物的填充材料。能够响应加热放出挥发性化合物的材料可为基于植物的均质填充材料。例如,气溶胶形成基质可包含来源于以下植物的一个或多个材料,所述植物包括但不限于:烟草;茶叶,例如绿茶;薄荷;月桂;桉树;罗勒;鼠尾草;马鞭草;和龙嵩。
优选的是,能够响应加热放出挥发性化合物的材料为基于烟草的填充材料,最优选基于烟草的均质填充材料。
气溶胶形成基质可采取由纸或其他包装物围绕的塞或段的形式,所述塞或段包含能够响应加热放出挥发性化合物的材料。如上所述,当气溶胶形成基质采取此类塞或段的形式时,包括任何包装物的整个塞或段视为气溶胶形成基质。
优选的是,气溶胶形成基质具有约5mm至约20mm的长度。在某些实施例中,气溶胶形成基质可具有在约6mm与约15mm之间的长度或在约7mm与约12mm之间的长度。
在优选实施例中,气溶胶形成基质包括包裹在塞包装中基于烟草材料的塞。在特别优选的实施例中,气溶胶形成基质包括在塞包装中包装的基于烟草的均质材料的塞。
根据本发明的吸烟制品可包括围绕气溶胶形成基质外周的一个或多个第一空气入口。
在此类实施例中,在使用中,冷空气通过第一空气入口被抽吸到吸烟制品的气溶胶形成基质内。通过第一空气入口被抽吸到气溶胶形成基质内的空气通过吸烟制品,从气溶胶形成基质向下游经过,并且通过其近端离开吸烟制品。
在此类实施例中,在由使用者抽吸期间,通过围绕气溶胶形成基质的外周的一个或多个第一空气入口抽吸的冷空气有利于降低了气溶胶形成基质的温度。这有利地基本上阻止或防止在由使用者单口抽吸期间,气溶胶形成基质的温度的突增。
如本文所使用,术语“冷空气”用于描述在由使用者抽吸时未被可燃热源明显地加热的环境空气。
通过阻止或防止气溶胶形成基质的温度的突增,包括围绕气溶胶形成基质外周的一个或多个第一空气入口有利地帮助避免或减轻气溶胶形成基质在强烈的单口抽吸状态下的燃烧或热解。另外,包括围绕气溶胶形成基质外周的一个或多个第一空气入口有利地帮助最小化或减轻使用者的单口抽吸状态对于根据本发明的吸烟制品的主流气溶胶的组成的影响。
第一空气入口的数量、形状、大小和位置可被适当地调整以获得良好的吸烟性能。
在某些实施例中,气溶胶形成基质可抵靠贴附于可燃热源的后面的屏障。
如本文中所使用,术语“抵靠”用于描述气溶胶形成基质与贴附于可燃热源的后面的屏障直接接触。
在某些实施例中,气溶胶形成基质可与贴附于可燃热源的后面的屏障间隔开。即,在气溶胶形成基质与贴附于可燃热源的后面的屏障之间可存在空间或间隙。
在此类实施例中,替代围绕气溶胶形成基质的外周一个或多个第一空气入口或除了所述一个或多个第一空气入口之外,根据本发明的吸烟制品可包括在可燃热源的后面和气溶胶形成基质之间的一个或多个第二空气入口。在使用中,冷空气通过第二空气入口被抽吸到可燃热源和气溶胶形成基质之间的空间内。通过第二空气入口被抽吸到可燃热源和气溶胶形成基质之间的空间内的空气穿过吸烟制品,从可燃热源和气溶胶形成基质之间的空间向下游经过,并且通过其近端离开吸烟制品。
在此类实施例中,在由使用者抽吸期间,通过可燃热源的后面与气溶胶形成基质之间的一个或多个第二入口抽吸的冷空气可有利于降低根据本发明的吸烟制品的气溶胶形成基质的温度。这可有利地基本上阻止或防止在由使用者单口抽吸期间,根据本发明的吸烟制品的气溶胶形成基质的温度的峰值。
替代围绕气溶胶形成基质的外周的一个或多个第一空气入口和在可燃热源的后面与气溶胶形成基质之间的一个或多个第二入口中的一者或两者或除了所述一者或两者之外,根据本发明的吸烟制品可进一步包括在气溶胶形成基质的下游的一个或多个第三空气入口。
优选的是,根据本发明的吸烟制品还包括围绕可燃热源的至少后部和气溶胶形成基质的至少前部的一个或多个导热元件。优选的是,所述一个或多个导热元件是耐燃的。在某些实施例中,所述一个或多个导热元件是限氧性的。换言之,所述一个或多个导热元件可阻止或抵抗氧通过导热元件传递到可燃热源。
根据本发明的吸烟制品可包括与可燃热源的至少后部和气溶胶形成基质的至少前部两者直接接触的导热元件。在此类实施例中,热传导元件提供了在根据本发明的吸烟制品的可燃热源和气溶胶形成基质之间的热联系。
替代地或另外,根据本发明的吸烟制品可包括与可燃热源和气溶胶形成基质中的一者或两者间隔开的导热元件,使得在导热元件与可燃热源和气溶胶形成基质的一者或两者之间不存在直接接触。
用于根据本发明的吸烟制品中的合适的热传导元件包括但不限于:金属箔包装物,例如铝箔包装物、钢制包装物、铁箔包装物和铜箔包装物;以及金属合金箔包装物。
优选的是,根据本发明的吸烟制品包括位于其近端处的烟嘴。
优选地,烟嘴具有低过滤效率,更优选地具有非常低的过滤效率。烟嘴可以是单个段或部件的烟嘴。可替代地,烟嘴可以是多段烟嘴或多部件烟嘴。
烟嘴可包括具有一或多个段的过滤嘴,所述一或多个段包含合适的已知过滤材料。合适的过滤材料是本领域已知的,并且包括但不限于乙酸纤维素和纸。可替代地或另外地,烟嘴可包括一或多个段,所述一或多个段包含吸收剂、吸附剂、调味剂、以及其他气溶胶改性剂和添加剂或其组合。
根据本发明的吸烟制品优选还包括在气溶胶形成基质和烟嘴之间的转移元件或间隔物元件。
转移元件可抵靠气溶胶形成基质和烟嘴之一或两者。可替代地,转移元件可与气溶胶形成基质和烟嘴之一或两者间隔开。
包括转移元件有利地允许通过从可燃热源向气溶胶形成基质的热传递生成的气溶胶的冷却。包括转移元件还有利地允许根据本发明的吸烟制品的总长度通过转移元件的长度的适当选择被调整至所需值,例如调整至与传统香烟相似的长度。
转移元件可具有约7mm至约50mm的长度,例如约10mm至约45 mm或约15mm至约30mm的长度。根据吸烟制品的所需总长度,以及在吸烟制品内的其他部件的存在和长度,转移元件可具有其他长度。
优选的是,转移元件包括至少一个端部打开的管形中空体。在此类实施例中,在使用中,当被抽吸到吸烟制品中的空气通过所述吸烟制品从气溶胶形成基质向下游传递到烟嘴时,所述空气经过至少一个端部打开的管状中空体。
转移元件可包括由一个或多个合适材料形成的至少一个端部打开的管形中空体,所述一个或多个合适材料在通过从可燃热源向气溶胶形成基质的热传递生成的气溶胶的温度下是基本上热稳定的。合适的材料在本领域是已知的,并且包括但不限于纸、纸板、塑料例如乙酸纤维素、陶瓷及其组合。
可替代地或另外地,根据本发明的吸烟制品可包括在气溶胶形成基质和烟嘴之间的气溶胶冷却元件或热交换器。气溶胶冷却元件可包括多个纵向延伸的通道。
气溶胶冷却元件可包括选自金属箔、聚合物材料和基本上无孔的纸或纸板的材料的聚集片材。在某些实施例中,气溶胶冷却元件可包括选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)、乙酸纤维素(CA)和铝箔的材料的聚集片材。
在某些优选实施例中,气溶胶冷却元件可包括可生物降解聚合物材料的聚集片材,所述材料例如聚乳酸(PLA)或(商购可得系列的淀粉基共聚酯)级。
优选的是,根据本发明的吸烟制品包括限制气溶胶形成基质和可燃热源的至少后部部分的外包装纸。当吸烟制品装配时,外包装纸应抓握吸烟制品的可燃热源和气溶胶形成基质。
更优选的是,根据本发明的吸烟制品包括外包装纸,其限定气溶胶形成基质、可燃热源的至少后部部分和在气溶胶形成基质下游的吸烟制品的任何其他组分。
根据本发明的吸烟制品可包括由任何合适的材料或材料组合形成的外包装纸。合适的材料是本领域众所周知的,并且包括但不限于卷烟纸。
根据本发明的吸烟制品可使用已知方法和机器进行装配。
根据本发明的制造端面贴附有屏障的可燃热源的方法包括:在可燃热源的端面与屏障之提供可热活化的胶粘剂;将屏障贴附于可燃热源的端面;以及加热端面贴附有屏障的可燃热源来活化可热活化的胶粘剂。
优选的是,所述方法包括将端面贴附有屏障的可燃热源加热到约75℃与约95℃之间的温度,以活化可热活化的胶粘剂。
更优选的是,所述方法包括在烘箱中将端面贴附有屏障的可燃热源加热到约75℃与约95℃之间的温度,以干燥可燃热源并活化可热活化的胶粘剂。
在某些优选实施例中,所述方法包括:提供限定具有第一开口的腔的模具;通过第一开口将一个或多个颗粒组分放置于腔中;用层压屏障材料覆盖第一开口;在一个或多个颗粒组分与层压屏障材料之间提供可热活化的胶粘剂;通过穿过第一开口将第一冲压件插入腔中来从层压屏障材料中冲压出屏障,并压缩一个或多个颗粒组分以形成可燃热源并将所述屏障贴附于可燃热源的端面;从模具中排出端面贴附有屏障的可燃热源;以及加热端面贴附有屏障的可燃热源以活化可热活化的胶粘剂。
在其他优选的实施例中,所述方法包括:提供限定具有第一开口和相对的第二开口的腔的模具;用层压屏障材料覆盖第一开口;通过穿过第一开口将第一冲压件插入腔中而从层压屏障材料中冲压出屏障;通过第二开口将一个或多个颗粒组分放置于腔中;在一个或多个颗粒组分与屏障之间提供可热活化的胶粘剂;;通过穿过第二开口将第二冲压件插入腔中而压缩一个或多个颗粒组分以形成可燃热源并将所述屏障贴附于可燃热源的端面;从模具中排出端面贴附有屏障的可燃热源;以及加热端面贴附有屏障的可燃热源以活化可热活化的胶粘剂。
如本文中所使用,术语“颗粒组分”用于描述任何可流动的微粒材料或颗粒材料的组合,包括但不限于粉末及微粒。在根据本发明的方法中使用的颗粒组分可以包括不同类型的两种或两种以上颗粒材料。替代地或另外,在根据本发明的方法中使用的颗粒组分可以包括不同组成的两种或两种以上颗粒材料。
如本文中所使用,术语“不同组分”用于指代由不同化合物或由不同化合物组合或由相同化合物组合的不同调配形成的材料或组分。
在某些优选的实施例中,第一冲压件具有凹面轮廓。具有凹面轮廓的第一冲压件的使用可有助于在可燃热源的贴附有屏障的端面的外周周围形成圆形或截断边缘。
具有凹面轮廓的第一冲压件的使用可有利于减小在屏障与可燃热源的贴附有屏障的端面之间形成空气锁的风险。具有凹面轮廓的第一冲压件的使用还有利于帮助屏障形成覆盖可燃热源的端部的凸面帽。
在根据本发明的方法包括通过穿过第一开口将第一冲压件插入腔中而从层压屏障材料中冲压出屏障,并压缩一个或多个颗粒组分以形成可燃热源并将所述屏障贴附于可燃热源的端面的情况下,具有凹面轮廓的第一冲压件的使用还可通过基本防止颗粒材料在第一冲压件与模具之间的堆积而有利于减小第一冲压件与模具之间的摩擦;实际上,第一冲压件充当刮板。
在第一冲压件具有凹面轮廓的实施例中,第一冲压件可具有深度约 0.25mm到约1mm之间,更优选的是约0.4mm到约0.6mm之间的凹面轮廓。
在第一冲压件具有凹面轮廓的实施例中,第一冲压件可具有凹面轮廓,所述凹面轮廓具有约30度到约80度之间的角度的倒角边缘。
在其他实施例中,第一冲压件具有平坦轮廓。
在根据本发明的方法包括通过穿过第二开口将第二冲压件插入腔中而压缩一个或多个颗粒组分以形成可燃热源并将所述屏障贴附于可燃热源的端面的情况下,第一冲压件和第二冲压件的轮廓可以是相同或不同的。
在某些优选的实施例中,第二冲压件具有凹面轮廓。在此类实施例中,具有凹面轮廓的第二冲压件的使用可有助于在与可燃热源的贴附有屏障的面相对的可燃热源的端面的外周周围形成圆形或截断边缘。
具有凹面轮廓的第二冲压件的使用还可通过基本防止颗粒材料在第二冲压件与模具之间的堆积而有利于减小第二冲压件与模具之间的摩擦;实际上,第二冲压件充当刮板。
在第二冲压件具有凹面轮廓的实施例中,第二冲压件可具有深度约 0.25mm到约1mm之间,更优选的是约0.4mm到约0.6mm之间的凹面轮廓。
在第二冲压件具有凹面轮廓的实施例中,第二冲压件可具有凹面轮廓,所述凹面轮廓具有约30度到约80度之间的角度的倒角边缘。
优选的是,腔、第一冲压件和第二冲压件(若包括)是圆柱形的并具有对应的基本圆形横截面。替代地,腔、第一冲压件和第二冲压件(若包括)可为圆柱形的并具有对应的基本椭圆形横截面。
在根据本发明的方法包括通过穿过第一开口将第一冲压件插入腔中而从层压屏障材料中冲压出屏障并压缩一个或多个颗粒组分以形成可燃热源并将所述屏障贴附于可燃热源的端面的情况下,优选的是,第一冲压件为上冲压件。在此类实施例中,通过穿过第一开口将第一冲压件向下插入腔中而从层压屏障材料中冲压出屏障,所述第一开口位于模具的上端处。
在根据本发明的方法包括通过穿过第一开口将第一冲压件插入腔中而从层压屏障材料中冲压出屏障并压缩一个或多个颗粒组分以形成可燃热源并将所述屏障贴附于可燃热源的端面的情况下,优选的是,所述方法包括通过第一开口从模具中排出所制造的端面贴附有屏障的可燃热源。
在某些实施例中,所述方法可包括通过第一开口从模具中排出所制造的端面贴附有屏障的可燃热源及在与从模具移除第一冲压件的方向基本相反的方向上移动模具。
在根据本发明的方法包括通过穿过第一开口将第一冲压件插入腔中而从层压屏障材料中冲压出屏障及通过穿过第二开口将第二冲压件插入腔中而将屏障贴附于可燃热源的端面的情况下,优选的是,第一冲压件为下冲压件且第二冲压件为上冲压件。在此类实施例中,通过穿过第一开口将第一冲压件向上插入腔中而从层压屏障材料中冲压出屏障,所述第一开口位于模具的下端处。随后通过穿过第二开口将第二冲压件向下插入腔中而压缩一个或多个颗粒组分以形成可燃热源并将屏障贴附于可燃热源的端面,所述第二开口位于模具的上端处。
在根据本发明的方法包括通过穿过第二开口将第二冲压件插入腔中而压缩一个或多个颗粒组分以形成可燃热源并将所述屏障贴附于可燃热源的端面的情况下,优选的是,所述方法包括通过第二开口从模具中排出所制造的端面贴附有屏障的可燃热源。
在某些实施例中,所述方法可包括通过经由第二开口从模具中移除第二冲压件及在模具内朝向第二开口移动第一冲压件而经由第二开口从模具中排出所制造的端面贴附有屏障的可燃热源。
在第一冲压件为下冲压件且第二冲压件为上冲压件的情况下,优选的是,所述方法包括:通过经由位于模具的上端处的第二开口从模具中移除上冲压件及在模具内朝向第二开口向上移动下冲压件而经由所述第二开口从模具中排出所制造的端面贴附有屏障的可燃热源。
在其他实施例中,所述方法可包括通过经由第二开口从模具中移除第二冲压件及朝向第第一冲压件移动模具而经由所述第二开口从模具中排出所制造的端面贴附有屏障的可燃热源。
优选的是,所述方法包括使用重力进料斗将一个或多个颗粒组分放置于腔中。在某些实施例中,所述方法包括通过腔的第一开口或第二开口 (若包括)使料斗前移以便将一个或多个颗粒组分放置于腔中,及随后从腔的第一开口或第二开口缩回料斗。
在某些实施例中,所述方法可包括使用料斗移除先前所制造的端面贴附有屏障的可燃热源,所述可燃热源在通过腔的第一开口或第二开口(若包括)使料斗前移的步骤期间已从模具中排出。
在某些实施例中,料斗可包括出口,用于分配基本针对模具的一个或多个颗粒组分直到所述出口在腔的第一开口或第二开口(若包括)上为止。
如本文中所使用,术语“密封”用于表示防止料斗中所含的颗粒物质通过出口退出料斗。
优选的是,所述方法包括用连续层压屏障材料覆盖第一开口。优选的是,连续层压屏障材料具有约为腔的宽度的1.5倍至约3倍之间的宽度。
为了用连续层压屏障材料覆盖第一开口,所述方法可包括在基本上与料斗前移或缩回的方向平行的方向上馈送连续层压材料。
但是,所述方法可包括在基本上与料斗前移或缩回的方向垂直的方向上馈送连续层压材料。
优选的是,所述方法包括在冲压层压屏障材料的步骤期间约束邻近模具的层压屏障材料。这有利于提高通过冲压层压屏障材料所形成的屏障的质量。
优选的是,约束层压屏障材料的步骤包括使用包括用于收纳第一冲压件的通孔的板来将层压屏障材料压制在邻近腔的第一开口或第二开口(若包括)的模具上。
为了允许同时制造复数个端面贴附有屏障的可燃热源,所述方法可包括提供多个模具,其各自具有对应的第一冲压件和对应的第二冲压件(若包括)。
所述多个模具可以单行或多行提供。
替代地,本发明的方法可使用连续地旋转多腔式或所谓的‘转塔式压力机’而进行。在此类实施例中,多个模具围绕中心轴旋转且使用料斗通过模具的腔的第一开口或第二开口(若包括)将一个或多个颗粒组分放置在所述腔中。随后邻近于模具而提供层压屏障材料以覆盖腔的第一开口或第二开口(若包括),所述层压屏障材料基本上以与旋转的多腔式压力机正切的方式而被馈送。在层压屏障材料上方或下方垂直地提供第一冲压件,且在冲压层压屏障材料的步骤期间,第一冲压件相对于其插入的模具为有角度地静止的。
优选的是,在用层压屏障材料覆盖第一开口之前,将可热活化的胶粘剂涂覆到所述层压屏障材料。可热活化的胶粘剂可使用任何合适的设备涂覆到层压屏障材料,所述设备包括(但不限于)喷枪、辊、槽枪或其组合。
在优选的实施例中,根据本发明的方法包括用已预涂覆了可热活化的胶粘剂的层压屏障材料来覆盖第一开口。在特别优选的实施例中,根据本发明的方法包括用共层压有一层可热活化的胶粘剂的层压屏障材料来覆盖第一开口。
优选的是,根据本发明的方法进一步包括在可燃热源的端面与可热活化的胶粘剂之间提供水分活化胶粘剂。
在根据本发明的方法包括压缩一个或多个颗粒组分以形成可燃热源并将屏障贴附于可燃热源的端面的情况下,优选的是,根据本发明的方法进一步包括在一个或多个颗粒组分与热活化胶粘剂之间提供水分活化胶粘剂。
在此类实施例中,压缩一个或多个颗粒组分以形成可燃热源并将屏障贴附于可燃热源的端面增大了一个或多个微粒组分的每体积水分含量。在可燃热源的端面处的每体积水分含量的增大有利于活化了提供在可热活化的胶粘剂与一个或多个颗粒组分之间的水分活化胶粘剂。换言之,在此类实施例中,根据本发明的方法包括:压缩一个或多个颗粒组分以形成可燃热源,将屏障贴附于可燃热源的端面,并活化水分活化胶粘剂。
优选的是,在用层压屏障材料覆盖第一开口之前,将可热活化的胶粘剂和水分活化胶粘剂涂覆到所述层压屏障材料。可热活化的胶粘剂和水分活化胶粘剂可使用任何合适的设备涂覆到层压屏障材料,所述设备包括 (但不限于)喷枪、辊、槽枪或其组合。
在优选的实施例中,根据本发明的方法包括用已预涂覆了可热活化的胶粘剂和水分活化胶粘剂的层压屏障材料来覆盖第一开口。在特别优选的实施例中,根据本发明的方法包括用共层压有一层可热活化的胶粘剂和一层水分活化胶粘剂的层压屏障材料来覆盖第一开口。
根据本发明的方法可用于制造端面贴附有屏障的含碳可燃热源。在此类实施例中,放置在腔中的一个或多个颗粒组分中的至少一个是含碳的。
根据本发明的方法可包括将一个或多个含碳的颗粒组分放置在腔中。
替代地或另外,根据本发明的方法可包括将一个或多个不含碳的颗粒组分放置在腔中。
用于根据本发明的方法中的含碳的颗粒组分可由一种或多种合适的含碳材料形成。
优选的是,一个或多个颗粒组分中的至少一个包括粘合剂。
一个或多个颗粒组分可包括一种或多种有机粘合剂、一种或多种无机粘合剂,或一种或多种有机粘合剂与一种或多种无机粘合剂的组合。在某些实施例中,所述一种或多种粘合剂可有助于将屏障贴附于可燃热源的端面。
在根据本发明的方法用于制作含碳可燃热源的情况下,不同于一种或多种粘合剂或者除了一种或多种粘合剂之外,一个或多个颗粒组分可包括一种或多种添加剂,以改进含碳可燃热源的性质。
在根据本发明的方法用于制作含碳可燃热源的情况下,优选的是,一个或多个颗粒组分中的至少一个包括点火助剂。在某些实施例中,一个或多个颗粒组分中的至少一个可以包括碳和点火助剂。
根据本发明的方法可用于制造无孔的或有孔的可燃热源。
根据本发明的方法可用于制造包括单层的可燃热源。替代地,根据本发明的方法可用于制造包括复数个层的多层可燃热源。
举例来说,为了制造双层可燃热源,根据本发明的方法可包括将第一颗粒组分和第二颗粒组分放置在腔中及压缩第一颗粒组分以形成双层可燃热源的第一层,以及压缩第二层以形成双层可燃热源的第二层。
为避免疑问,上文与本发明的一个方面有关描述的特点还可应用于本发明的其他方面。特别地,上文关于根据本发明的可燃热源描述的特征在适当时也可涉及根据本发明的吸烟制品和制造根据本发明的可燃热源的方法中的一者或两者,并涉及根据本发明的可燃热源和制造根据本发明的吸烟制品的方法中的一者或两者。
本文中用到的所有科学和技术术语均具有本领域中常用的含义,另有指出除外。本文中提供的定义是为了便于理解本文中频繁使用的某些术语。
单词“优选的”和“优选的是”是指在某些环境下,本发明中可提供某些益处的实施例。特别优选的是可燃热源、吸烟制品和包括优选特征的组合的制造根据本发明的可燃热源的方法。然而,应了解,其它实施例在相同或其它情况下也可为优选的。此外,一或多个优选实施例的叙述并非暗示其它实施例是无用的,并且不预期从权利要求的范围中排除其它实施例。
附图说明
将参照附图仅通过举例方式进一步描述本发明,在所述附图中:
图1展示通过根据本发明的方法制造的根据本发明的端面贴附有屏障的可燃热源的图示。
具体实施方式
图1的(iii)展示根据本发明的所制造的具有基本上圆形横截面的圆柱形含碳可燃热源2c,所述圆柱形含碳可燃热源2c具有贴附于其端面的不可燃及基本上不透气的屏障6。屏障跨越可燃热源2c的整个端面延伸。虽然图1的(iii)中未展示,但在优选的实施例中,屏障6也部分地沿可燃热源2c的邻近侧延伸,从而形成覆盖可燃热源2c的端部的‘凸面帽’。
如图1的(iii)中所述,一层热活化胶粘剂8b提供在可燃热源2c的端面与屏障6之间。也如图1的(iii)中所述,一层水分活化胶粘剂10b提供在可燃热源2c的端面与一层热活化胶粘剂8b之间。如图1的(i)中所示并如下文进一步描述,屏障由共层压有一层热活化胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂 10a的层压屏障材料形成。在优选实施例中,层压屏障材料是铝箔。
使用限定具有第一开口(未展示)的腔的模具制造图1的(iii)中所示的具有贴附至其端面的屏障6的可燃热源2c。在腔上方提供含有颗粒材料源的料斗,所述颗粒材料源包括一个或多个含碳的颗粒组分、一个或多个粘合剂和视情况存在的其他添加剂。料斗以滑动方式相对于模具安装,使得其可沿垂直于腔的纵向轴线的线往复运动并配置为经由出口将颗粒材料安置到腔中。第一冲压件垂直地提供在腔上方并布置为使得第一冲压件的纵向轴线与腔的纵向轴线对准。第一冲压件在与其纵向轴线平行的方向上可相对于腔移动。提供包括共层压有一层可热活化的胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂10a的层压屏障材料的线筒。线筒配置为在与料斗往复运动的方向基本平行的方向上递送共层压有一层可热活化的胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂10a的层压屏障材料,以覆盖腔的第一开口。共层压有一层可热活化的胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂10a的层压屏障材料被递送以使得该层水分活化胶粘剂10a面向腔。
为了制造可燃热源,料斗定位为使得出口位于腔的第一开口上方。在此位置中,料斗将其中所含的颗粒材料源分配到腔中。通过第一开口从料斗中将足够数量的颗粒材料分配到腔中以形成单一可燃热源。在腔填充期间,通过料斗使共层压有一层可热活化的胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂 10a的层压屏障材料远离腔的第一开口。
一旦料斗将足够数量的颗粒材料分配到腔中,所述料斗就后退而远离腔的第一开口。当料斗远离腔的第一开口时,第一冲压件朝向腔的第一开口向下前移。通过用第一冲压件冲压共层压有一层可热活化的胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂10a的层压屏障材料而形成屏障6。为了确保共层压有一层可热活化的胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂10a的层压屏障材料处于用于冲压以形成屏障6的正确位置,所述层压屏障材料受到附接到第一冲压件的板的约束。当第一冲压件朝向腔向下前移时,板与共层压有一层可热活化的胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂10a的层压屏障材料接合并将其约束在腔的第一开口上。一旦与共层压有一层可热活化的胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂10a的层压屏障材料接合,板停止相对于腔移动,且第一冲压件继续向下前移,相对于板和腔移动。当第一冲压件通过第一开口进入腔时,其从共层压有一层可热活化的胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂 10a的层压屏障材料中冲压出屏障6。优选的是,第一冲压件具有凹面横截面轮廓。这便于通过第一冲压件切割共层压有一层可热活化的胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂10a的层压屏障材料;实际上,凹面轮廓为第一冲压件提供刀状边缘以使得共层压有一层可热活化的胶粘剂8a和一层水分活化胶粘剂10a的层压屏障材料能够更容易被切割以形成屏障6。
当第一冲压件通过第一开口进入腔时,所述第一冲压件压缩腔中的颗粒材料2a以形成可燃热源,并将屏障6贴附于可燃热源的端面。第一冲压件的凹面横截面轮廓移动颗粒材料远离第一冲压件与模具之间的界面,且因此在第一冲压件通过第一开口插入腔中时减小第一冲压件与模具之间的摩擦;实际上,凹面轮廓充当沿腔的内侧的刮板。
通过第一冲压件压缩颗粒材料以形成可燃热源并将屏障贴附于可燃热源的端面增大颗粒材料的每体积水分含量。如图1的(ii)中示意性地展示,在可燃热源的端面处的每体积水分含量的增大活化了提供在一层可热活化胶粘剂8a与一个或多个颗粒组分之间的一层水分活化胶粘剂10a。所得一层水分活化胶粘剂10b将该层热活化胶粘剂8a粘附到可燃热源的端面。
一旦完成压缩步骤,第一冲压件就可向上后退。当第一冲压件后退时,限定腔壁的模具的一部分相对于界定腔底的模具的一部分下降。以此方式,使端面贴附有屏障6的可燃热源从腔中排出。当限定腔的侧壁的模具的一部分下降时,料斗朝向腔的第一开口前移以开始制造另外的可燃热源的工艺。当料斗前移时,料斗的前边缘用于从工作区域清除所排出的端面贴附有屏障6的可燃热源2b。以此方式提供连续工艺。
将所排出的端面贴附有屏障6的可燃热源2b传输到其中在约75℃与约95℃之间的温度下进行干燥的烘箱达约40分钟到约50分钟之间的一段时间,以减小其水分含量。如图1的(iii)中示意性地展示,在所排出的端面贴附有屏障6的可燃热源2b的干燥期间在烘箱内达到的温度使在一层水分活化胶粘剂10b与可燃热源的端面之间的一层可热活化的胶粘剂8a活化。所得一层可热活化的胶粘剂8b将屏障6粘附到所活化的一层水分活化胶粘剂10b。因此,在干燥步骤后,通过一层热活化胶粘剂8b和一层水分活化胶粘剂10b两者有利于将屏障6粘附到可燃热源2c的端面。
如上所述的特定实施例和示例说明本发明而非限制本发明。应理解,可进行本发明的其他实施例,并且本文所述的特定实施例和示例没有限制。
Claims (13)
1.一种用于吸烟制品的端面贴附有屏障的可燃热源,其中所述可燃热源是含碳可燃热源并包含点火助剂,其中在所述可燃热源的所述端面与所述屏障之间提供热活化胶粘剂且其中在所述可燃热源的所述端面与所述热活化胶粘剂之间提供水分活化胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的可燃热源,其中所述热活化胶粘剂具有在75℃与95℃之间的热活化温度。
3.根据权利要求1或2所述的可燃热源,其中所述屏障由铝或含铝的合金形成。
4.根据权利要求1或2所述的可燃热源,其中所述可燃热源通过压制工艺形成。
5.一种吸烟制品,其包括根据权利要求1至4中任一项所述的可燃热源和在所述可燃热源的所述端面及所述屏障的下游的气溶胶形成基质。
6.一种制造端面贴附有屏障的可燃热源的方法,其中所述可燃热源是含碳可燃热源并包含点火助剂,所述方法包括:
在所述可燃热源的所述端面与所述屏障之间提供可热活化的胶粘剂;
在所述可燃热源的所述端面与所述可热活化的胶粘剂之间提供水分活化胶粘剂;
将所述屏障贴附于所述可燃热源的所述端面;以及
加热具有贴附于其端面的所述屏障的所述可燃热源以活化所述可热活化的胶粘剂。
7.根据权利要求6所述的方法,其包括:
提供限定具有第一开口的腔的模具;
通过所述第一开口将一个或多个颗粒组分放置于所述腔中;
用层压屏障材料覆盖所述第一开口;
在所述一个或多个颗粒组分与所述层压屏障材料之间提供可热活化的胶粘剂;
通过穿过所述第一开口将第一冲压件插入所述腔中而从所述层压屏障材料中冲压出屏障并压缩所述一个或多个颗粒组分以形成所述可燃热源并将所述屏障贴附于所述可燃热源的所述端面;
从所述模具中排出具有贴附于其端面的所述屏障的所述可燃热源;以及
加热具有贴附于其端面的所述屏障的所述可燃热源以活化所述可热活化的胶粘剂。
8.根据权利要求6所述的方法,其包括:
提供限定具有第一开口和相对的第二开口的腔的模具;
用层压屏障材料覆盖所述第一开口;
通过穿过所述第一开口将第一冲压件插入所述腔中而从所述层压屏障材料中冲压出屏障;
通过所述第二开口将一个或多个颗粒组分放置于所述腔中;
在所述一个或多个颗粒组分与所述屏障之间提供可热活化的胶粘剂;
通过穿过所述第二开口将第二冲压件插入所述腔中而压缩所述一个或多个颗粒组分以形成所述可燃热源并将所述屏障贴附于所述可燃热源的所述端面;
从所述模具中排出具有贴附于其端面的所述屏障的所述可燃热源;以及
加热具有贴附于其端面的所述屏障的所述可燃热源以活化所述可热活化的胶粘剂。
9.根据权利要求7或8所述的方法,包括将具有贴附于其端面的所述屏障的所述可燃热源加热到75℃与95℃之间的温度。
10.根据权利要求7或8所述的方法,其中在用所述层压屏障材料覆盖所述第一开口之前,将所述可热活化的胶粘剂涂覆到所述层压屏障材料。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述层压屏障材料共层压有一层所述可热活化的胶粘剂。
12.根据权利要求7或8所述的方法,其中在所述一个或多个颗粒组分与所述可热活化的胶粘剂之间提供水分活化胶粘剂。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述层压屏障材料共层压有一层可热活化的胶粘剂和一层所述水分活化胶粘剂。
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