CN107072291A - 用于制造卷曲幅板的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种制造用于气溶胶生成制品的卷曲幅板(116)的方法。所述方法包含以下步骤:将大体上连续的幅板(108)馈送到一组卷曲辊(102),所述一组卷曲辊包括第一辊和第二辊,其中的每一个跨其宽度的至少一部分为波纹状;以及通过在所述幅板(108)的纵向方向上在所述第一与第二辊之间馈送所述大体上连续的幅板(108),使得所述第一和第二辊的所述波纹将多个纵向延伸且大体上平行的卷曲波纹施加到所述大体上连续的幅板(108)来卷曲所述大体上连续的幅板(108),以形成所述卷曲幅板(116)。所述第一和第二辊中的一个或两个的所述波纹的间距值跨所述辊(102)的所述宽度变化,使得所述卷曲波纹的所述间距值跨所述卷曲幅板(116)的所述宽度变化。还提供一种用于制造用于气溶胶制品的卷曲幅板的设备,以及一种用于制造气溶胶生成制品组件的方法和设备,所述气溶胶生成制品组件包含聚集的卷曲片材,所述聚集的卷曲片材具有多个大体上平行的卷曲波纹,所述卷曲波纹的所述间距值跨所述片材的所述宽度变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造卷曲幅板的方法和设备。具体来说,本发明涉及一种用于制造用于气溶胶生成制品的卷曲幅板的方法和设备。
背景技术
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,且此类高温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质(例如,含有烟草的基质)的其它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含在200摄氏度与400摄氏度之间加热含有烟草的基质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。
通常,气溶胶生成制品包括按条的形式组装的多个元件。所述多个元件通常包含气溶胶形成基质和位于条内在气溶胶形成基质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质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幅板且从卷曲并聚集的幅板切割多个卷曲片材来形成卷曲片材。
用于制造供在气溶胶生成制品中使用的卷曲幅板的方法和设备为此项技术中已知的。制造卷曲幅板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幅板从而将多个平行、等距的纵向延伸的卷曲波纹施加到连续幅板。随后聚集卷曲幅板以形成具有多个轴向通道的连续条。所述条接着被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质或气溶胶冷却元件。
然而,此类已知方法会导致卷曲材料在条中的不均匀分布。这会导致在不同气溶胶生成制品之间抽吸阻力的变化。
发明内容
将需要提供一种用于制造用于气溶胶生成制品的卷曲幅板的方法和设备,其允许卷曲材料在使用卷曲幅板的气溶胶生成制品中的更均匀分布。
根据本发明的第一方面,提供一种制造用于气溶胶生成制品的卷曲幅板的方法,所述方法包括以下步骤:将大体上连续的幅板馈送到一组卷曲辊,所述一组辊包括第一辊和第二辊,其中的每一个跨其宽度的至少一部分为波纹状,第一和第二辊布置成使得第一辊的波纹大体上与第二辊的波纹交错;以及通过在幅板的纵向方向上在第一与第二辊之间馈送大体上连续的幅板,使得第一和第二辊的波纹将多个纵向延伸且大体上平行的卷曲波纹施加到大体上连续的幅板来卷曲大体上连续的幅板,以形成卷曲幅板,其中第一和第二辊中的一个或两个的波纹的间距值跨辊的宽度变化,使得卷曲波纹的间距值跨卷曲幅板的宽度变化。
当从使用常规方法制造的聚集的卷曲片材(其中卷曲波纹具有跨卷曲幅板的宽度大体上相同的间距值)形成用于气溶胶生成制品的条时,已发现,卷曲片材的上覆部分的卷曲波纹可具有对准且按群集巢套在一起的趋势,从而在条的其它部分中留下大的轴向通道。这降低了气溶胶生成制品的总体抽吸阻力,这是由于通过条抽吸的空气可更易于沿着轴向通道传送。另外,归因于冷却,形成气溶胶小滴。小滴大小取决于形成气溶胶的分子的类型、温度下降、气溶胶在通道内的速度以及通道的大小。然而,卷曲片材的不均匀分布会在制品间大体上变化,从而导致抽吸阻力和气溶胶小滴大小的大体变化。有利地,通过卷曲连续的幅板使得卷曲波纹的间距值跨卷曲幅板的宽度变化,从卷曲幅板形成的卷曲片材的卷曲波纹不大可能在卷曲片材经聚集以形成供在气溶胶生成制品中使用的条时相互巢套。因此,且有利地,卷曲片材的分布和轴向通道的大小更均匀。另外,有利地,可减小抽吸阻力值和气溶胶小滴大小的变化。
如本文中所使用,术语‘气溶胶生成制品’指包括能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物(例如,通过加热、燃烧或化学反应)的气溶胶形成基质的制品。
如本文中所使用,术语‘气溶胶形成基质’用于描述能够释放挥发性化合物的基质,其可形成气溶胶。从根据本发明的气溶胶生成制品的气溶胶形成基质生成的气溶胶可为可见的或不可见的,并且可包含蒸气(例如,处于气态的细颗粒物质,其在室温下通常为液体或固体)以及气体和凝结蒸气的液滴。
如本文中所使用,术语‘气溶胶冷却元件’用于描述具有大的表面面积和预定抽吸阻力的元件。在使用中,从气溶胶形成基质释放的挥发性化合物所形成的气溶胶在由使用者吸入之前穿越气溶胶冷却元件并由气溶胶冷却元件冷却。与高抽吸阻力的过滤嘴和其它烟嘴大不相同,气溶胶冷却元件具有低抽吸阻力。气溶胶生成制品内的腔室和空腔也不被视为气溶胶冷却元件。
如本文中所使用,术语‘片材’表示宽度和长度大体上大于其厚度的层压元件。
如本文中所使用,术语‘卷曲’表示具有多个波纹的片材或幅板。
如本文中所使用,术语‘波纹’表示从由波纹侧面接合的交替峰和谷形成的多个大体上平行脊线。这包含(但不限于)具有方波轮廓、正弦波轮廓、三角形轮廓、锯齿轮廓或其任何组合的波纹。
如本文中所使用,术语‘卷曲波纹’指在卷曲片材或幅板上的波纹。
如本文中所使用,术语‘大体上交错’表示第一和第二辊的波纹至少部分咬合。这包含所述辊中的一个或两个的波纹对称或不对称的布置。辊的波纹可大体上对准或至少部分偏移。第一或第二辊的一个或多个波纹的峰可与第一和第二辊中的另一个辊的单个波纹的谷交错。优选地,第一和第二辊的波纹交错,使得第一和第二辊中的一个辊的大体上所有波纹谷各自接收第一和第二辊中的另一个辊的单个波纹峰。
如本文中所使用,术语‘纵向方向’指沿着或平行于幅板或片材的长度延伸的方向。
如本文中所使用,术语‘宽度’指垂直于幅板或片材的长度的方向,或在辊的情况下,平行于辊的轴线的方向。
如本文中所使用,术语‘间距值’指在具体波纹的峰的任一侧处的谷之间的侧向距离。
如本文中所使用,术语‘变化’和‘不同’指超过标准制造公差的偏差,且具体来说,指彼此偏差至少5%的值。
根据本发明的第二方面,提供一种制造气溶胶生成制品组件的方法,所述方法包括以下步骤:根据上文描述的方法制造卷曲幅板;聚集所述卷曲幅板以形成连续条;以及将所述连续条切割成多个条形组件,每个条形组件具有由卷曲幅板的切割部分形成的聚集的卷曲片材,所述卷曲片材的卷曲波纹限定条形组件中的多个轴向通道。
如本文中所使用,术语‘条’表示具有大体上圆形或椭圆形横截面的大致为圆柱体的元件。
如本文中所使用,术语‘轴向’或‘轴向地’指沿着或平行于条的圆柱轴延伸的方向。
如本文中所使用,术语‘聚集的’或‘聚集’表示与条的圆柱轴大体横向地卷绕或以其它方式压缩或收缩幅板或片材。
根据本发明的第三方面,提供一种用于制造用于气溶胶生成制品的卷曲幅板的设备,所述设备包括:一组卷曲辊,所述一组卷曲辊包括第一辊和第二辊,其中的每一个跨其宽度的至少一部分为波纹状,其中第一和第二辊布置成使得第一辊的波纹大体上与第二辊的波纹交错,并且其中第一和第二辊中的一个或两个的波纹的间距值跨辊的宽度变化。
在以上实施例中任何一项中,大多数波纹的间距值可以跨辊的宽度大体上相同,其中少数波纹(例如一个或两个波纹)具有大体上不同的间距值,因此波纹的间距值跨辊的宽度变化。这可能是针对第一和第二辊中的一个或两个的情况。
在优选实施例中,第一和第二辊的波纹的至少10%具有与至少一个直接相邻的波纹的间距值不同的间距值。在进一步优选的实施例中,第一和第二辊的波纹的至少40%具有与至少一个直接相邻的波纹的间距值不同的间距值。更优选地,第一和第二辊的波纹的至少70%具有与至少一个直接相邻的波纹的间距值不同的间距值。最优选地,第一和第二辊的所有或大体上所有波纹具有与至少一个直接相邻的波纹的间距值不同的间距值。这进一步减少了聚集的卷曲片材上的卷曲波纹相匹配且相互巢套的风险。
在以上实施例中任何一项中,第一和第二辊的波纹的间距值可以是任何合适的量。优选地,第一和第二辊的大体上所有波纹的间距值在从约0.5毫米(mm)到约1.7毫米(mm)的范围内变化,优选地在从约0.7mm到约1.5mm的范围内变化,并且最优选地在从约0.9mm到约1.3mm的范围内变化。已经发现,这在辊用于形成气溶胶生成制品中的卷曲片材时能提供尤其令人满意的抽吸阻力值和均匀性。
在以上实施例中任何一项中,为了提供跨辊的宽度变化的间距值,第一和第二辊的波纹中的至少一些可以各自具有与至少一个直接相邻的波纹的幅值不同的幅值。在此类实施例中,幅值可以具有任何合适的量。例如,第一和第二辊的波纹的幅值在从约0.1mm到约1.5mm的范围内变化,优选地在从约0.2mm到约1mm的范围内变化,最优选地在从约0.35mm到约0.75mm的范围内变化。
如本文中所使用,术语‘幅值’指波纹从其峰到最深的直接相邻的谷的最深点的高度。
或者或另外,为了提供跨辊的宽度变化的间距值,第一和第二辊的波纹中的至少一些可以各自具有与至少一个直接相邻的波纹的波纹角不同的波纹角。在此类实施例中,波纹角可以具有任何合适的值。例如,第一和第二辊的波纹的波纹角可以在从约30度到约90度的范围内变化,优选地在从约40度到约80度的范围内变化,更优选地在从约55度到约75度的范围内变化。
如本文中所使用,术语‘波纹角’指具体波纹的波纹侧面之间的角。
波纹中的一个或多个可以围绕径向方向对称。也就是说,波纹的每个侧面与径向方向之间的角(或“侧面角”)可以相同且等于波纹角的一半。替代地,波纹中的一个或多个可以围绕径向方向不对称。也就是说,波纹的两个侧面的侧面角可以不同。
直接相邻的波纹之间的谷中的一个或多个可以围绕径向方向对称。也就是说,直接相邻的波纹的直接相邻的侧面与径向方向之间的角可以相同并且等于谷角的一半。替代地,直接相邻的波纹之间的谷中的一个或多个可以围绕径向方向不对称。也就是说,形成谷的直接相邻的侧面的侧面角可以不同。
在波纹角跨第一和第二辊的宽度变化之处,第一和第二辊的波纹的幅值可以大体上相同,或其也可以跨辊的宽度变化。在幅值跨第一和第二辊的宽度变化之处,第一和第二辊的波纹的波纹角可以大体上相同,或其也可以跨辊的宽度变化。
一旦卷曲,就可以将幅板切割成个别卷曲片材。优选地,在切割之前,聚集卷曲片材且包装成连续条形状,且接着切割成含有卷曲和聚集的片材的个别塞。
根据本发明的第四方面,提供一种在用于气溶胶生成制品的气溶胶冷却元件中或在用于气溶胶生成制品的气溶胶形成基质中使用的卷曲片材,所述卷曲片材包括在纵向方向上延伸的多个大体上平行的卷曲波纹,其中所述卷曲波纹的间距值跨所述片材的宽度变化。
大多数卷曲波纹的间距值可以跨片材的宽度大体上相同,其中少数卷曲波纹(例如一个或两个卷曲波纹)具有大体上不同的间距值,因此卷曲波纹的间距值跨片材的宽度变化。
在优选实施例中,卷曲波纹的至少10%具有与至少一个直接相邻的卷曲波纹的间距值不同的间距值,优选地卷曲波纹的至少50%具有与至少一个直接相邻的卷曲波纹的间距值不同的间距值,更优选地卷曲波纹的至少70%具有与至少一个直接相邻的卷曲波纹的间距值不同的间距值,并且最优选地,大体上所有卷曲波纹具有与至少一个直接相邻的卷曲波纹的间距值不同的间距值。
在以上实施例中任何一项中,卷曲波纹的间距值可以是任何合适的量。优选地,卷曲波纹的间距值在从约0.5mm到约1.7mm的范围内变化,优选地在从约0.7mm到约1.5mm的范围内变化,并且最优选地在从约0.9mm到约1.3mm的范围内变化。已经发现,这在卷曲片材用于气溶胶生成制品时能提供尤其令人满意的抽吸阻力值和均匀性。
在以上实施例中任何一项中,为了提供跨片材的宽度变化的间距值,卷曲波纹中的至少一些卷曲波纹中的每个卷曲波纹可以具有与至少一个直接相邻的卷曲波纹的幅值不同的幅值。在此类实施例中,幅值可以具有任何合适的量。例如,卷曲波纹的幅值可以在从约0.1mm到约1.5mm的范围内变化,优选地在从约0.2mm到约1mm的范围内变化,最优选地在从约0.35mm到约0.75mm的范围内变化。
或者或另外,为了提供跨片材的宽度变化的间距值,卷曲波纹中的至少一些卷曲波纹中的每个卷曲波纹可以具有与至少一个直接相邻的卷曲波纹的波纹角不同的波纹角。在此类实施例中,波纹角可以具有任何合适的值。例如,卷曲波纹的波纹角可以在从约30度到约90度的范围内变化,优选地在从约40度到约80度的范围内变化,更优选地在从约55度到约75度的范围内变化。
在波纹角跨片材的宽度变化之处,卷曲波纹的幅值可以大体上相同,或其也可以跨片材的宽度变化。在幅值跨片材的宽度变化之处,卷曲波纹的波纹角可以大体上相同,或其也可以跨片材的宽度变化。
在以上实施例中任何一项中,卷曲片材可以包括任何合适的材料。例如,卷曲片材可以包括选自包含金属箔、聚合片材、纸张、均质化烟草材料或其组合的群组的片材材料。在优选实施例中,卷曲片材包括选自包含聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、醋酸纤维素和铝箔的群组的片材材料。卷曲片材可以由单层的一种或多种材料形成,由多层形成。卷曲片材可以层压。
根据本发明的第五方面,提供一种用于气溶胶生成制品的气溶胶冷却元件,所述气溶胶冷却元件包括由根据上述实施例中任何一项的聚集的卷曲片材形成的条,其中卷曲片材的卷曲波纹限定所述条中的多个轴向通道。
根据本发明的第六方面,提供一种用于气溶胶生成制品的气溶胶形成基质,所述气溶胶形成基质包括由根据上述实施例中任何一项的聚集的卷曲片材形成的条,其中卷曲波纹限定所述条中的多个轴向通道。
根据本发明的第七方面,提供一种气溶胶生成制品,其包括根据上述实施例中任何一项的气溶胶冷却元件和根据上述实施例中任何一项的气溶胶形成基质中的一个或两个。
气溶胶冷却元件优选地向穿过条的空气的通路提供低的阻力。优选地,气溶胶冷却元件大体上不影响气溶胶生成制品的抽吸阻力。因此,优选的是从气溶胶冷却元件的上游端到气溶胶冷却元件的下游端存在小的压降。为了实现这一点,优选的是轴线方向上的孔隙度大于50%,并且穿过气溶胶冷却元件的空气流路程相对不受抑制。气溶胶冷却元件的轴向孔隙度可由形成气溶胶冷却元件的材料的横截面积与气溶胶生成制品在含有气溶胶冷却元件的部分处的内部横截面积的比限定。
术语“上游”和“下游”可以用于描述气溶胶生成制品的元件或组件的相对位置。为简单起见,如本文中所使用的术语“上游”和“下游”指沿着气溶胶生成制品的条参考穿过所述条抽吸气溶胶的方向的相对位置。
理想的是,气溶胶冷却元件具有较大的总表面积。因此,在优选实施例中,气溶胶冷却元件由已经被卷曲且接着打褶、聚集或折叠以形成通道的薄材料的片材形成。给定体积的元件内的折叠、卷曲、打褶越多,气溶胶冷却元件的总表面积就越大。在优选实施例中,气溶胶冷却元件由根据上述实施例中任何一项的聚集的卷曲片材形成。在一些实施例中,气溶胶冷却元件可以由具有约5微米与约500微米之间的厚度的片材形成,例如约10微米与约250微米之间。在一些实施例中,气溶胶冷却元件具有介于每毫米长度约300平方毫米与每毫米长度约1000平方毫米之间的总表面积。换句话说,对于轴线方向上的每个毫米长度,气溶胶冷却元件具有约300平方毫米与约1000平方毫米之间的表面积。优选地,总表面积是每毫米长度约500平方毫米。
气溶胶冷却元件可由具有介于每毫克约10平方毫米与每毫克约100平方毫米之间的比表面积的材料形成。在一些实施例中,比表面积可以是每毫克约35平方毫米。
可以通过采取具有已知宽度和厚度的材料来确定比表面积。例如,所述材料可以是PLA材料,其具有50微米的平均厚度,具有加或减2微米的变化。当所述材料还具有(例如)约200mm与约250mm之间的已知宽度时,可以计算比表面积和密度。
当含有一定比例的水蒸气的气溶胶被抽吸穿过气溶胶冷却元件时,水蒸气中的一些可以凝结在穿过气溶胶冷却元件限定的轴向通道的表面上。在水凝结的情况下,优选的是凝结水的小滴以小滴形式保持在气溶胶冷却元件的表面上,而不是被吸附到形成气溶胶冷却元件的材料内。因此,优选的是形成气溶胶冷却元件的材料是大体上非多孔的或对于水大体上非吸附性的。
气溶胶冷却元件可作用于借助于热转移来冷却抽吸穿过所述元件的气溶胶流的温度。气溶胶的成分将与气溶胶冷却元件相互作用并损失热能。
气溶胶冷却元件可以作用为通过经受消耗来自气溶胶流的热能的相变来冷却抽吸穿过所述元件的气溶胶流的温度。例如,形成气溶胶冷却元件的材料可以经受相变,例如熔化或要求吸收热能的玻璃转化。如果所选择的元件使得其在气溶胶进入气溶胶冷却元件的温度下经受此类吸热反应,那么所述反应将消耗来自气溶胶流的热能。
气溶胶冷却元件可以作用为通过引起比如为来自气溶胶流的水蒸气的成分的凝结来降低抽吸穿过所述元件的气溶胶流的感知温度。由于凝结作用,气溶胶流可在经过气溶胶冷却元件之后变得更加干燥。在一些实施例中,抽吸穿过气溶胶冷却元件的气溶胶流的水蒸气含量可降低约20%与约90%之间。
在一些实施例中,气溶胶流的温度在其被抽吸穿过气溶胶冷却元件时可以降低10摄氏度以上。在一些实施例中,气溶胶流的温度在其被抽吸穿过气溶胶冷却元件时可以降低15摄氏度以上或20摄氏度以上。
如上所述,气溶胶冷却元件可以由适当材料的片材形成,所述适当材料的片材已经被卷曲、打褶、聚集或折叠成限定多个纵向延伸通道的元件。这种气溶胶冷却元件的横截面轮廓可以显示随机地定向的通道。气溶胶冷却元件可以通过其它方式形成。例如,气溶胶冷却元件可以由一束轴向延伸管形成。气溶胶冷却元件可以通过挤出、模铸、层压、喷射或粉碎适当的材料来形成。
气溶胶冷却元件可包括外部管或包装纸,其含有或定位轴向延伸的通道。例如,已经过打褶、聚集或折叠的平坦幅板材料可被包装于包装材料中,例如包装在塞包装纸中,以形成气溶胶冷却元件。在一些实施例中,气溶胶冷却元件包括卷曲材料的片材,其聚集成条形且由包装纸(例如滤纸包装纸)束缚。
在一些实施例中,气溶胶冷却元件以具有约7mm与约28mm之间的长度的条的形状形成。例如,气溶胶冷却元件可以具有约18mm的长度。在一些实施例中,气溶胶冷却元件可以具有大体上圆形横截面和约5mm到约10mm的直径。例如,气溶胶冷却元件可以具有约7mm的直径。
在一些实施例中,当抽吸气溶胶穿过气溶胶冷却元件时气溶胶的含水量减少。
气溶胶生成制品可以是加热式气溶胶生成制品,所述加热式气溶胶生成制品是包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品,所述气溶胶形成基质意在被加热而非燃烧,以便释放出可形成气溶胶的挥发性化合物。加热式气溶胶生成制品可以包括形成气溶胶生成制品的部分的机载加热构件,或可以用于与形成另一气溶胶生成装置的部分的外部加热器相互作用。
一种气溶胶生成制品可以类似可燃吸烟制品,例如香烟。气溶胶生成制品可以包括烟草。气溶胶生成制品可为一次性的。气溶胶生成制品可以替代地是部分可再用的并且包括可再生的或可更换的气溶胶形成基质。
如本文中所使用,术语‘均质烟草材料’表示通过聚结颗粒烟草形成的材料。
均质烟草材料可呈片材形式。均质烟草材料可具有以干重计大于5%的气溶胶形成剂含量。均质烟草材料可替代地具有以干重计5重量%与30重量%之间的气溶胶形成剂含量。可由聚结通过研磨或以其它方式粉碎烟草叶片和烟草叶茎干中的一者或两者获得的颗粒状烟草来形成均质烟草材料的片材;可替代地或另外,均质烟草材料的片材可包括在例如处理、处置和运送烟草期间形成的烟草粉尘、烟草碎屑和其它颗粒状烟草副产品中的一种或多种。均质烟草材料的片材可包括为烟草内生粘合剂的一种或多种固有粘合剂、为烟草外生粘合剂的一种或多种外来粘合剂或其组合,以帮助聚结颗粒烟草;替代地或另外,均质烟草材料的片材可包括其它添加剂,包含但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、增塑剂、调味剂、填充剂、水性溶剂和非水性溶剂及其组合。
气溶胶形成基质可以是固体气溶胶形成基质。替代地,气溶胶形成基质可包括固体和液体成分两者。气溶胶形成基质可包括含烟草材料,其含有加热后从基质释放的挥发性烟草香味化合物。替代地,气溶胶形成基质可包括非烟草材料。气溶胶形成基质可进一步包括气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例是甘油和丙二醇。
如果气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质,那么固体气溶胶形成基质可包括(例如)粉末、颗粒、小丸、碎片、细条、条状物或片材中的一或多种,所述片材含有草本植物叶、烟叶、烟草肋料片、复原烟草、均质烟草、挤压烟草和膨胀烟草中的一或多种。固体气溶胶形成基质可以是疏松形式,或者可提供在合适容器或匣体中。举例来说,固体气溶胶形成基质的气溶胶形成材料可含于纸或其它包装纸内且具有塞的形式。在气溶胶形成基质呈塞的形式的情况下,考虑包含任何包装纸的全部塞是气溶胶形成基质。
任选地,固体气溶胶形成基质可含有在固体气溶胶形成基质加热后待释放的额外烟草或非烟草挥发性香味化合物。固体气溶胶形成基质也可含有胶囊,例如,胶囊包含额外烟草或非烟草挥发性香味化合物,且此类胶囊可在固体气溶胶形成基质加热期间熔化。
任选地,固体气溶胶形成基质可以设置在热稳定载体上或嵌入在热稳定载体中。所述载体可采用粉末、颗粒、小丸、碎片、细条、条状物或片材的形式。固体气溶胶形成基质可按(例如)片材、泡沫、凝胶或浆料的形式沉积在载体的表面上。固体气溶胶形成基质可沉积在载体的整个表面上,或替代地,可以图案方式沉积,以便在使用期间提供不均匀的香味递送。在某些实施例中,气溶胶形成基质的至少部分由根据上述实施例中任何一项的聚集的卷曲片材形成。在此类实施例中,聚集的卷曲片材可以包括均质烟草材料的片材。在某些实施例中,气溶胶形成基质的至少部分按根据上述实施例中任何一项的聚集的卷曲片材的形式沉积在载体的表面上。
气溶胶生成制品的元件优选地借助于合适的包装纸(例如,卷烟纸)来组装。卷烟纸可以是用于按条的形式包装气溶胶生成制品的组件的任何合适材料。优选地,卷烟纸在组装制品时握紧并对准气溶胶生成制品的组成元件,且将其保持于条内的适当位置。合适的材料在此项技术中是熟知的。
其可以特别有利于作为加热式气溶胶生成制品的组成部分的气溶胶冷却元件,所述加热式气溶胶生成制品具有由均质烟草材料形成的气溶胶形成基质或包括均质烟草材料,所述均质烟草材料具有以干重计大于5%的气溶胶形成剂含量以及水。例如,均质烟草材料可具有以干重计5重量%与30重量%之间的气溶胶形成剂含量。由此类气溶胶形成基质生成的气溶胶可以通过使用者感知为具有极其高温和高表面积的使用,抽吸气溶胶冷却元件的低阻力可以降低对于使用者的可接受程度气溶胶的感知温度。
气溶胶生成制品的形状可以是大体上圆柱形的。气溶胶生成制品可以是大体上细长的。气溶胶生成制品可具有一定长度和大体上垂直于长度的周长。气溶胶形成基质的形状可以是大体上圆柱形的。气溶胶形成基质可以是大体上细长的。气溶胶形成基质可具有一定长度和大体上垂直于长度的周长。气溶胶形成基质可以接收在气溶胶生成装置中,使得气溶胶形成基质的长度大体上平行于气溶胶生成装置中的空气流方向。气溶胶冷却元件可以是大体上细长的。
气溶胶生成制品可具有在大约30mm与大约100mm之间的总长度。气溶胶生成制品可具有在大约5mm与大约12mm之间的外径。
气溶胶生成制品可以包括过滤器或烟嘴。过滤器可位于气溶胶生成制品的下游端。过滤器可以是醋酸纤维素过滤器塞。过滤器长度在一个实施例中为大约7mm,但可具有大约5mm与约10mm之间的长度。气溶胶生成制品可以包括位于气溶胶形成基质下游的间隔元件。
在一个实施例中,气溶胶生成制品具有大约45mm的总长度。气溶胶生成制品可具有大约7.2mm的外径。另外,气溶胶形成基质可具有大约10mm的长度。替代地,气溶胶形成基质可具有大约12毫米的长度。另外,气溶胶形成基质的直径可在大约5mm与大约12mm之间。
结合本发明的一个方面描述的特征也可以施加于本发明的其它方面。
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是根据本发明的用于制造卷曲幅板的设备的示意性侧视图;
图2是图1的设备的第一和第二辊的横截面视图;
图3是对于第一辊的第一实施例图2中的细节A的放大视图;
图4是对于第二辊的第一实施例图2中的细节B的放大视图;
图5是使用图3和4的辊形成的卷曲片材的第一实施例的一部分的横截面视图;
图6是对于第一辊的第二实施例图2中的细节A的放大视图;
图7是对于第二辊的第二实施例图2中的细节B的放大视图;
图8是使用图6和7的辊形成的卷曲片材的第二实施例的一部分的横截面视图;
图9A是根据本发明的气溶胶生成制品的示意性横截面侧视图;以及
图9B是通过图9A的线9B-9B获得的图9A的气溶胶生成制品的示意性横截面侧视图。
具体实施方式
图1示出了用于制造卷曲幅板的设备100。设备100包括一组卷曲辊102以及其它组件,所述一组卷曲辊包含第一辊和第二辊,其中的每一个跨其宽度为波纹状。所述一组卷曲辊102布置成使得第一辊的波纹大体上与第二辊的波纹交错。设备100还包括侧向片材切割机构104、片材幅板材料108(例如聚乳酸、纸张、或均质烟草材料)的线轴106、驱动和制动机构110以及张紧机构112。提供电子控制设备114以在操作期间控制设备100。
在使用中,驱动和制动机构110在从线轴106到一组卷曲辊102的纵向方向上经由侧向幅板切割机构104馈给幅板108,所述侧向幅板切割机构将幅板切割到所需的宽度。张紧机构112确保幅板108以期望张力馈送到一组卷曲辊102。卷曲辊102压迫第一和第二辊的交错的波纹之间的幅板108以将多个纵向延伸的卷曲波纹施加到幅板108。以此方式通过卷曲辊102使幅板108变形从而形成卷曲幅板116。接着可以将卷曲幅板116聚集在一起并且使用所述卷曲幅板以形成用于气溶胶生成制品的气溶胶冷却元件或气溶胶形成基质,如下文所论述。例如,可以将卷曲幅板116聚集在一起以形成连续条,随后将所述连续条切割成多个条形组件,每个条形组件具有由卷曲幅板的切割部分形成的聚集的卷曲片材。
图2示出一组卷曲辊102的横截面视图。所述一组卷曲辊102包括第一辊120和第二辊122,其中的每一个跨波纹区124中的其宽度1201为波纹状。在此实例中,波纹区124围绕每个辊的整个周界延伸并且沿着每个辊的大体上整个宽度1201延伸。替代地,辊中的一个或两个可以围绕其周界的仅一部分或沿着其长度的仅一部分跨其宽度为波纹状,或围绕其周界的仅一部分并且沿着其长度的仅一部分跨其宽度为波纹状。第一辊120和第二辊122布置成使得其轴线大体上平行并且使得其波纹大体上交错。第一辊120和第二辊124的轴线之间的距离1202可以是可控的以控制第一辊120和第二辊122的波纹之间的间隙,并且因此将卷曲波纹的幅度施加到在所述一组辊102之间传送的幅板。
图3示出了第一辊300的第一实施例的波纹部分的放大视图。如图所示,在第一辊300的表面上是由通过波纹侧面316接合的交替的峰312和谷314形成的多个波纹310。波纹310的间距值跨第一辊300的宽度变化。在此实例中,第一辊300的波纹区由不同波纹的重复图案形成。所述重复图案为三个波纹宽,并且由具有间距值3106的第一波纹3101、接着是具有间距值3107的第二波纹3102、接着是具有间距值3108的第三波纹3103构成。所述重复图案因此具有宽度3105,其等于第一间距值3106、第二间距值3107和第三间距值3108的总和。间距值3106、3107和3108不同。因此,重复图案中的每个波纹的间距值与每个直接相邻的波纹的间距值不同,并且波纹的间距值跨第一辊300的宽度变化。在替代实例中,波纹区可以由不同波纹的交替图案形成,例如第一波纹与第二和第三波纹以第一、第二、第一、第三图案交替。
在此实例中,三个不同波纹3101到3103具有大体上相同幅值3110。为了改变间距值,波纹3101到3103的波纹角不同。具体来说,第一波纹3101的波纹角3121大于第二波纹3102的波纹角3122,第二波纹3102的波纹角3122又大于第三波纹3103的波纹角3123。因此,每个波纹的波纹角与每个直接相邻的波纹的波纹角不同。
给定波纹的波纹角由其波纹侧面之间的角限定。波纹侧面可以设置在与辊的径向方向成相同角处,或设置在成不同角处。在第一辊的此实例中,由每个波纹的波纹侧面与径向方向形成的角(或“侧面角”)大体上相同,使得每个波纹绕径向方向上的其峰对称。对于每个波纹,两个侧面角因此等同于波纹角的大约一半。由于波纹角3121、3122和3123不同,因此波纹3101、3102和3103的三个侧面角3131、3133和3135不同。因此,直接相邻的波纹之间的谷绕径向方向不对称。
图4示出了第二辊400的第一实施例的波纹部分的放大视图。如同第一辊300,在第二辊400的表面上是由通过波纹侧面416接合的交替的峰412和谷414形成的多个波纹410。波纹410的间距值跨第二辊400的宽度变化。如同第一辊300,第二辊400的波纹区由重复图案形成,所述重复图案由具有间距值4106的第一波纹4101、接着是具有间距值4107的第二波纹4102、接着是具有间距值4108的第三波纹4103构成。所述重复图案因此具有宽度4105,其等于第一间距值4106、第二间距值4107和第三间距值4108的总和。间距值4106、4107和4108不同。因此,重复图案中的每个波纹的间距值与每个直接相邻的波纹的间距值不同,并且波纹的间距值跨第二辊400的宽度变化。在替代实例中,波纹区可以由不同波纹的交替图案形成,例如第一波纹与第二和第三波纹以第一、第二、第一、第三图案交替。
第一辊300和第二辊400两者的重复图案的宽度3105、4105大体上相同。这允许第一辊300和第二辊400的波纹对准。
如同第一辊300,第二辊400的三个不同波纹4101到4103具有大体上相同幅值4110。在此实例中,幅值4110与第一辊300的波纹的幅值3110大体上相同,但是这不是必需的。为了改变间距值,波纹4101到4103的波纹角不同。具体来说,第一波纹4101的波纹角4121大于第二波纹4102的波纹角4122,第二波纹4102的波纹角4122又大于第三波纹4103的波纹角4123。因此,每个波纹的波纹角与每个直接相邻的波纹的波纹角不同。
给定波纹的波纹角由其波纹侧面之间的角限定。波纹侧面可以设置在与辊的径向方向成相同角处,或设置在成不同角处。在第二辊的此实例中,每个波纹的两个侧面角不同,使得每个波纹绕径向方向上的其峰不对称。如图4中所示,第一波纹4101的波纹角4121由不同侧面角4131和4132形成,第二波纹4102的波纹角4122由不同侧面角4133和4134形成,并且第三波纹4103的波纹角4123由不同侧面角4135和4136形成。在此实例中,虽然给定波纹的侧面角不同,但是直接相邻的波纹的直接相邻的侧面的侧面角相同。因此,直接相邻的波纹之间的谷绕径向方向对称。这允许第二辊400上的波纹的谷与第一辊300上的波纹的峰交错,所述峰也绕径向方向对称。另外,优选地,第一和第二辊上的相对波纹侧面的侧面角大体上相同,使得第一辊300和第二辊400的相对波纹侧面之间的间隙大体上恒定。这允许形成具有轮廓分明的卷曲波纹和大体上恒定的标称厚度的卷曲幅板。
在一个具体实施例中,各种参数具有以下值:
第一辊:
第二辊:
图5示出了使用图3和4的第一辊300和第二辊400形成的卷曲片材500的第一实施例的一部分的横截面视图。卷曲片材500具有标称厚度5001和沿着片材500的长度(在垂直于图5的平面的方向上)延伸的多个大体上平行的卷曲波纹510。卷曲波纹510由通过波纹侧面516接合的交替的峰512和谷514形成。卷曲波纹510的形状和尺寸对应于第一辊300和第二辊400的形状和尺寸。具体来说,峰512的形状对应于第二辊400的波纹的峰的形状,并且谷514的形状对应于第一辊300的波纹的峰的形状。
因此,如同第一和第二辊的波纹,卷曲片材500的卷曲波纹510以重复图案布置,所述重复图案由具有间距值5106的第一卷曲波纹5101、接着是具有间距值5107的第二卷曲波纹5102、接着是具有间距值5108的第三卷曲波纹5103组成。重复图案因此具有宽度5105,其等于第一间距值5106、第二间距值5107和第三间距值5108的总和,并且与第一辊300和第二辊400上的波纹的图案宽度相同。间距值5106、5107和5108彼此不同。因此,每个卷曲波纹的间距值与每个直接相邻的卷曲波纹的间距值不同,并且卷曲波纹的间距值跨片材500的宽度变化。
如同第一辊300和第二辊400的波纹,片材500的三个不同卷曲波纹5101到5103具有大体上相同的幅值5110。然而,三个不同卷曲波纹510的波纹角5121到5123不同。由于峰512和谷514的形状分别对应于第一辊300和第二辊400的峰的形状,因此每个卷曲波纹510绕其峰不对称,并且直接相邻的卷曲波纹之间的谷各自是对称的。在此实例中,卷曲波纹5101到5103的波纹角5121到5123以及侧面角5131、5132、5133、5134、5135和5136与第二辊400的波纹中的那些相同。
由于卷曲波纹的间距值跨片材500的宽度变化,因此卷曲片材的卷曲波纹不大可能在卷曲片材500经聚集以形成供在气溶胶生成制品中使用的条时相互巢套。因此,由卷曲波纹在以条聚集时形成的轴向通道在跨条的区域的尺寸和分布上更均匀。
在一个具体实施例中,各种参数具有以下值:
卷曲片材:
图6示出了第一辊600的第二实施例的波纹部分的放大视图。如图所示,在第一辊600的表面上是由通过波纹侧面616接合的交替的峰612和谷614形成的多个波纹610。波纹610的间距值跨第一辊600的宽度变化。在此实例中,第一辊600的波纹区由不同波纹的重复图案形成。所述重复图案为四个波纹宽,并且由具有间距值6106的第一波纹6101、接着是具有间距值6107的第二波纹6102、接着是具有间距值6108的第三波纹6103、接着是具有间距值6109的第四波纹6104构成。所述图案因此具有宽度6105,其等于第一间距值6106、第二间距值6107、第三间距值6108和第四间距值6109的总和。在替代实例中,波纹区可以由不同波纹的交替图案形成,例如第一波纹与第二、第三和第四波纹以第一、第二、第一、第三、第一、第四图案交替。
在此实例中,四个不同波纹6101到6104的波纹角6121到6124大体上相同。每个波纹峰的任一侧上的侧面角6131也大体上相同并且等同于波纹角的大约一半。
虽然四个不同波纹6101到6104的波纹角大体上相同,但是幅值不同。第一、第二、第三和第四波纹6101到6104分别具有幅值6111到6114。如先前所提到,幅值指波纹从其峰到最深的直接相邻的谷的最深点的高度。对于第一辊600,从辊600的中心到波纹610的峰612的径向距离跨辊的宽度大体上相同。然而,从辊的中心到波纹610的谷614的径向距离(或谷614的“深度”)跨辊600的宽度变化。具体来说,谷614的深度变化,使得第一波纹6101和第四波纹6104的幅值6111、6114和间距值6106、6109大体上相同,第二波纹6102和第三波纹6103的幅值6112、6113和间距值6107、6108也是如此。第一幅值6111和第四幅值6114以及间距值6106、6109大于第二幅值6112和第三幅值6113以及间距值6107、6108。因此,每个波纹的幅值与至少一个直接相邻的波纹的幅值不同。以此方式,幅值以及因此波纹的间距值跨第一辊600的宽度变化。
图7示出了第二辊700的第二实施例的波纹部分的放大视图。如同第一辊600,在第二辊700的表面上是由通过波纹侧面716接合的交替的峰712和谷714形成的多个波纹710。波纹710的间距值跨第二辊700的宽度变化。在此实例中,第二辊700的波纹区由不同波纹的重复图案形成。所述重复图案为四个波纹宽,并且由具有第一间距值7106的第一波纹7101、接着是具有第二间距值7107的第二波纹7102、接着是具有第三间距值7108的第三波纹7103、接着是具有第四间距角7109的第四波纹7104构成。重复图案因此具有宽度P,其等于第一间距值7106、第二间距值7107、第三间距值7108和第四间距值7109的总和。在替代实例中,波纹区可以由不同波纹的交替图案形成,例如第一波纹与第二、第三和第四波纹以第一、第二、第一、第三、第一、第四图案交替。
在此实例中,四个不同波纹7101到7104的波纹角7121到7124大体上相同。每个波纹峰的任一侧上的侧面角7131也大体上相同并且等同于波纹角的大约一半。
虽然四个不同波纹7101到7104的波纹角大体上相同,但是幅值不同。第一、第二、第三和第四波纹7101到7104分别具有幅值7111到7114。如先前所提到,幅值指波纹从其峰到最深的直接相邻的谷的最深点的高度。与第一辊600不同,从第二辊700的中心到波纹710的谷714的径向距离(或谷714的“深度”)跨辊的宽度大体上相同,而从辊的中心到波纹710的峰712的径向距离跨辊的宽度变化。
具体来说,从辊的中心到波纹710的峰712的径向距离为使得第一波纹7101的幅值7111大于第二波纹7102的幅值7112,第二波纹7102的幅值7112大于第三波纹7103的幅值7113。第四波纹7104的幅值7114与第二波纹7102的幅值7112大体上相同。因此,第一波纹7101的间距值7106大于第二波纹7102的间距值7107,第二波纹7102的间距值7107与第四波纹7104的间距值7109相同,所述间距值7107和7109两者均大于第三波纹7103的间距值7108。因此,每个波纹的幅值与至少一个直接相邻的波纹的幅值不同。以此方式,幅值以及因此波纹的间距值跨第二辊700的宽度变化。
优选地,第一辊600和第二辊700两者的重复图案的宽度大体上相同。这允许第一辊600和第二辊700的波纹对准。另外,优选地,两个辊的波纹的波纹角和侧面角也相同,使得波纹交错且第一辊600和第二辊700的相对波纹侧面之间的间隙大体上恒定。这允许形成具有轮廓分明的卷曲波纹和大体上恒定的标称厚度的卷曲幅板。
在一个具体实施例中,各种参数具有以下值:
第一辊:
第二辊:
图8示出了使用图6和7的第一辊600和第二辊700形成的卷曲片材800的第二实施例的一部分的横截面视图。卷曲片材800具有标称厚度8001和沿着片材800的长度(在垂直于图8的平面的方向上)延伸的多个大体上平行的卷曲波纹810。卷曲波纹810由通过波纹侧面816接合的交替的峰812和谷814形成。卷曲波纹810的形状和尺寸对应于第一辊600和第二辊700的形状和尺寸。具体来说,峰812的形状对应于第二辊700的波纹的峰的形状,并且谷814的形状对应于第一辊600的波纹的峰的形状。
因此,如同第一和第二辊的波纹,卷曲片材800的卷曲波纹810以四个不同卷曲波纹的重复图案布置。重复图案为四个卷曲波纹宽,并且由具有间距值8106的第一卷曲波纹8101、接着是具有间距值8107的第二卷曲波纹8102、接着是具有间距值8108的第三卷曲波纹8103、接着是具有间距值8109的第四卷曲波纹8104构成。所述图案因此具有宽度8105,其等于第一间距值8106、第二间距值8107、第三间距值8108和第四间距值8109的总和,并且等于第一辊600和第二辊700上的波纹的图案宽度。在替代实例中,波纹区可以由不同波纹的交替图案形成,例如第一波纹与第二、第三和第四波纹以第一、第二、第一、第三、第一、第四图案交替。
在此实例中,四个不同卷曲波纹8101到8104具有与彼此大体上相同的波纹角8121和侧面角8131。每个卷曲波纹峰的任一侧上的侧面角8131也与彼此大体上相同并且等同于波纹角8121的大约一半。
虽然四个不同卷曲波纹8101到8104的波纹角大体上相同,但是幅值不同。第一、第二、第三和第四卷曲波纹8101到8104分别具有幅值8111到8114。第一卷曲波纹8101的幅值8111大于第二卷曲波纹8102的幅值8112,第二卷曲波纹8102的幅值8112大于第三卷曲波纹8103的幅值8113。第四卷曲波纹8104的幅值8114与第二卷曲波纹8102的幅值8112大体上相同。因此,第一卷曲波纹8101的间距值8106大于第二卷曲波纹8102的间距值8107,第二卷曲波纹8102的间距值8107与第四卷曲波纹8104的间距值8109相同,所述间距值8107和8109两者均大于第三卷曲波纹8103的间距值8108。因此,每个卷曲波纹的幅值与两个直接相邻的卷曲波纹的幅值不同。以此方式,幅值以及因此卷曲波纹的间距值跨片材的宽度变化。因此,卷曲片材800的卷曲波纹不大可能在卷曲片材经聚集以形成供在气溶胶生成制品中使用的条时相互巢套。因此,由呈条形式的卷曲波纹形成的轴向通道在跨条的区域的尺寸和分布上更均匀。
在一个具体实施例中,各种参数具有以下值:
卷曲片材:
图9A和9B示出了根据实施例的气溶胶生成制品900。气溶胶生成制品900包括四个元件:气溶胶形成基质920、中空醋酸纤维素管930、气溶胶冷却元件940和烟嘴过滤器950。这四个元件循序地且以同轴对准的方式布置,并且由卷烟纸960组装以形成条910。条910具有口端912,以及位于条910的与口端914相对端处的远端914。位于在口端912与远端914之间的元件可被描述为在口端912的上游,或可替代地在远端914的下游。
当装配时,条910长度约45毫米,并且具有约7毫米的直径。
气溶胶形成基质920位于中空管930的上游并且延伸到条910的远端914。在一个实施例中,气溶胶形成基质920包括包装在滤纸中(未示出)的一束卷曲的流延片材烟草。流延片材烟草包含添加剂,包含甘油作为气溶胶形成添加剂。在另一个实施例中,气溶胶形成基质包括均质烟草材料的聚集的卷曲片材。
中空醋酸管930位于气溶胶形成基质920的紧下游并由醋酸纤维素形成。所述管930的一个功能是将气溶胶形成基质920定位于朝向条910的远端914,使其能够与加热元件接触。所述管930用于防止在加热元件插入气溶胶形成基质920时所述气溶胶生成基质920被迫沿着所述条910朝向气溶胶冷却元件940移动。所述管930还充当使气溶胶冷却元件940与气溶胶形成基质920间隔开的间隔元件。
气溶胶冷却元件940具有约18mm的长度和约7mm的直径。在此实例中,气溶胶冷却元件940由聚集的卷曲片材942形成,所述聚集的卷曲片材具有在所述片材的纵向方向上延伸的多个大体上平行的卷曲波纹,其中卷曲波纹的间距值跨片材的宽度变化,并且其中卷曲波纹限定沿着气溶胶冷却元件940的长度延伸的多个轴向通道944。在一个实施例中,气溶胶冷却元件940由具有50微米的标称厚度的聚乳酸的片材形成。
孔隙度在本文中定义为包含与本文中所论述的气溶胶冷却元件一致的气溶胶冷却元件的条中未填充的空间的一种度量。例如,如果条910的直径有50%未由元件940填充,那么孔隙度将是50%。类似地,条在内径完全未填充的情况下将具有100%的孔隙度,并且在完全填充的情况下具有0%的孔隙度。可以使用已知方法计算孔隙度。当气溶胶冷却元件940由具有厚度(t)和宽度(w)的材料的片材形成时,通过宽度乘以厚度来得出片材边缘呈现的横截面积。在具有50微米的厚度和230毫米的宽度的片材材料的特定实施例中,横截面积为大约1.15×10^-5平方米(这可以表示为第一面积)。假设将最终围住材料的条的直径是7mm,那么未填充的空间的面积可以计算为大约3.85×10^-5平方米(这可以表示为第二面积)。
卷曲片材942包括接着聚集且围束在条的内径内的气溶胶冷却元件940。基于以上实例的第一面积和第二面积的比为大约0.30。将这个比乘以100,并且从100%中减去商数以获得孔隙度,对于在此给定的特定图式,其为大约70%。显然,片材材料的厚度和宽度可以变化。类似地,条的直径可以变化。
如图9B中所示,卷曲且聚集的片材942的卷曲波纹限定气溶胶冷却元件940中的多个轴向通道944。取决于聚集的片材的相邻部分的卷曲波纹群集在一起的程度,轴向通道944的尺寸和分布可以跨气溶胶冷却元件940的区域变化,从而产生高局部孔隙度946的区域和低局部孔隙度948的区域,如图9B中所示。由于卷曲片材942的间距值跨片材的宽度变化的事实,因此片材的相邻部分的卷曲波纹不大可能对准且巢套在一起,并且轴向通道944的分布更均匀。
所属领域的技术人员现将明了,除了已知条的内径以外,还已知材料的厚度和宽度,可以上述方式计算孔隙度。因此,当材料的片材具有已知厚度和长度并且沿着长度卷曲和聚集时,可以确定由材料填充的空间。可以(例如)通过取条的内径来计算未填充的空间。接着可以根据这些计算将条内的孔隙度或未填充的空间计算为条内的总空间面积的百分比。
聚乳酸的卷曲和聚集片材包装在滤纸941内以形成气溶胶冷却元件940。
烟嘴过滤器950是由醋酸纤维素制成的常规烟嘴过滤器,且长度约为4.5毫米。
上面指定的四个元件通过紧紧包装在纸960内来组装。在此特定实施例中的纸960是具有标准性质的常规卷烟纸。纸960与每个元件之间的交界面定位所述元件并限定气溶胶生成制品900的条910。
虽然在上文描述且在图9A和9B中示出的特定实施例具有组装在卷烟纸中的四个元件,但是应清楚,气溶胶生成制品可以具有额外的元件或更少的元件。
如图9A和9B中示出的气溶胶生成制品设计为与气溶胶生成装置(未示出)接合以便使用。此类气溶胶生成装置包含用于将气溶胶形成基质920加热到足够温度以形成气溶胶的构件。通常,气溶胶生成装置可包括围绕气溶胶生成制品邻近气溶胶形成基质920的加热元件或插入气溶胶形成基质920中的加热元件。
一旦与气溶胶生成装置接合,气溶胶形成基质920就可以加热到约375摄氏度的温度。在此温度下,挥发性化合物从气溶胶形成基质920析出。这些化合物凝结以形成气溶胶,其穿过条910。
气溶胶被抽吸穿过气溶胶冷却元件940。当气溶胶穿过气溶胶冷却元件940时,由于热能传递至气溶胶冷却元件940而降低了气溶胶的温度。此外,水滴凝结到气溶胶之外并且吸附到穿过气溶胶冷却元件940限定的轴向通道的内表面。
当气溶胶进入气溶胶冷却元件940时,其温度约为60摄氏度。由于在气溶胶冷却元件940内冷却,在气溶胶离开气溶胶冷却元件940时其温度约为40摄氏度。此外,气溶胶的含水量减少。取决于形成气溶胶冷却元件940的材料的类型,气溶胶的含水量可以减少从0和90%之间的任何百分比。例如,当元件940由聚乳酸组成时,含水量不会明显减少,也就是说,含水量的减少将为大约0%。相比而言,当使用基于淀粉的材料形成元件940时,所述减少可以为大约40%。所属领域的技术人员现将清楚的是,通过选择包括元件940的材料,可以调适气溶胶中的含水量。
Claims (16)
1.一种制造用于气溶胶生成制品的卷曲幅板的方法,所述方法包括以下步骤:
将大体上连续的幅板馈送到一组卷曲辊,所述一组辊包括第一辊和第二辊,其中的每一个跨其宽度的至少一部分为波纹状,所述第一和第二辊布置成使得所述第一辊的所述波纹大体上与所述第二辊的所述波纹交错;以及
通过在所述幅板的纵向方向上在所述第一与第二辊之间馈送所述大体上连续的幅板,使得所述第一和第二辊的所述波纹将多个纵向延伸且大体上平行的卷曲波纹施加到所述大体上连续的幅板来卷曲所述大体上连续的幅板,以形成所述卷曲幅板,
其中所述第一和第二辊中的一个或两个的所述波纹的间距值跨所述辊的所述宽度变化,使得所述卷曲波纹的所述间距值跨所述卷曲幅板的所述宽度变化。
2.一种制造气溶胶生成制品组件的方法,所述方法包括以下步骤:
制造根据权利要求1所述的卷曲幅板;
聚集所述卷曲幅板以形成连续条;以及
将所述连续条切割成多个条形组件,每个条形组件具有由所述卷曲幅板的切割部分形成的聚集的卷曲片材,所述卷曲片材的所述卷曲波纹界定所述条形组件中的多个轴向通道。
3.一种用于制造用于气溶胶生成制品的卷曲幅板的设备,所述设备包括:
一组卷曲辊,所述一组卷曲辊包括第一辊和第二辊,其中的每一个跨其宽度的至少一部分为波纹状,
其中所述第一和第二辊布置成使得所述第一辊的所述波纹大体上与所述第二辊的所述波纹交错,并且
其中所述第一和第二辊中的一个或两个的所述波纹的间距值跨所述辊的所述宽度变化。
4.根据任一前述权利要求所述的方法或设备,其中所述第一和第二辊的所述波纹的至少10%具有与至少一个直接相邻的波纹的间距值不同的所述间距值,优选地所述第一和第二辊的所述波纹的至少40%具有与至少一个直接相邻的波纹的间距值不同的所述间距值,更优选地所述第一和第二辊的所述波纹的至少70%具有与至少一个直接相邻的波纹的间距值不同的所述间距值,并且最优选大体上所述第一和第二辊的所有所述波纹具有与至少一个直接相邻的波纹的间距值不同的所述间距值。
5.根据任一前述权利要求所述的方法或设备,其中所述第一和第二辊的大体上所有所述波纹的所述间距值在从约0.5mm到约1.7mm的范围内变化,优选地在从约0.7mm到约1.5mm的范围内变化,并且最优选地在从约0.9mm到约1.3mm的范围内变化。
6.根据任一前述权利要求所述的方法或设备,其中所述第一和第二辊的所述波纹中的至少一些波纹中的每个波纹具有与至少一个直接相邻的波纹的幅值不同的幅值。
7.根据权利要求6所述的方法或设备,其中所述第一和第二辊的所述波纹的所述幅值在从约0.1mm到约1.5mm的范围内变化,优选地在从约0.2mm到约1mm的范围内变化,最优选地在从约0.35mm到约0.75mm的范围内变化。
8.根据任一前述权利要求所述的方法或设备,其中所述第一和第二辊的所述波纹中的至少一些波纹中的每个波纹具有与至少一个直接相邻的波纹的波纹角不同的所述波纹角。
9.根据权利要求8所述的方法或设备,其中所述第一和第二辊的所述波纹的所述波纹角在从约30度到约90度的范围内变化,优选地在从约40度到约80度的范围内变化,更优选地在从约55度到约75度的范围内变化。
10.一种在用于气溶胶生成制品的气溶胶冷却元件中或在用于气溶胶生成制品的气溶胶形成基质中使用的卷曲片材,所述卷曲片材包括在纵向方向上延伸的多个大体上平行的卷曲波纹,其中所述卷曲波纹的间距值跨所述片材的宽度变化。
11.根据权利要求10所述的卷曲片材,其中所述卷曲波纹中的至少一些卷曲波纹中的每个卷曲波纹具有与至少一个直接相邻的卷曲波纹的幅值不同的所述幅值。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的卷曲片材,其中所述卷曲波纹中的至少一些卷曲波纹中的每个卷曲波纹具有与至少一个直接相邻的卷曲波纹的波纹角不同的所述波纹角。
13.根据权利要求10到12中任一权利要求所述的卷曲片材,其包括选自包含金属箔、聚合片材、纸张、均质化烟草材料或其组合的群组的片材材料。
14.一种用于气溶胶生成制品的气溶胶冷却元件,所述气溶胶冷却元件包括由根据权利要求10到13中任一权利要求所述的聚集的卷曲片材形成的条,其中所述卷曲片材的所述卷曲波纹定义所述条中的多个轴向通道。
15.一种用于气溶胶生成制品的气溶胶形成基质,所述气溶胶形成基质包括由根据权利要求10到13中任一权利要求所述的聚集的卷曲片材形成的条,其中所述卷曲波纹定义所述条中的多个轴向通道。
16.一种气溶胶生成制品,其包括根据权利要求14所述的气溶胶冷却元件和根据权利要求15所述的气溶胶形成基质中的一个或两个。
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