CN107148224A - 包含导热元件和表面处理的气溶胶生成制品 - Google Patents

包含导热元件和表面处理的气溶胶生成制品 Download PDF

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Abstract

本发明提供包括热源(4)和与所述热源(4)热连通的气溶胶形成基质(6)的气溶胶生成制品(2)。所述气溶胶生成制品(2)进一步包括在所述气溶胶形成基质(6)的至少一部分周围且包括形成所述气溶胶生成制品(2)的外表面的至少一部分的外表面的导热组件。所述导热组件的所述外表面的至少一部分包括表面涂层且具有小于约0.6的辐射率。

Description

包含导热元件和表面处理的气溶胶生成制品
技术领域
本发明涉及气溶胶生成制品，其包括热源、与热源热连通的气溶胶形成基质和设置在气溶胶形成基质的至少一部分周围且包括表面涂层的导热组件。在一些实例中，导热组件包括两个或更多个导热元件。
背景技术
所属领域中已经提出了烟草在其中被加热而非燃烧的多种吸烟制品。这种‘加热式’吸烟制品的一个目的是减少传统香烟中的烟草因燃烧和热解降解所产生的已知类型的有害烟成分。在一种已知类型的加热式吸烟制品中，通过从可燃热源向位于所述可燃热源的下游的气溶胶形成基质的热传递产生气溶胶。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，化合物冷凝以形成由使用者吸入的气溶胶。通常，通过穿过可燃热源设置的一个或多个气流通道使空气被吸入到这种已知的加热式吸烟制品中，且通过惯例和传导进行从可燃热源到气溶胶形成基质的热传递。
举例来说，WO-A-2009/022232公开了吸烟制品，其包含可燃热源、可燃热源下游的气溶胶形成基质以及围绕并且接触可燃热源的后部和气溶胶形成基质的相邻的前部的导热元件。
WO-A-2009/022232的吸烟制品中的导热元件将在热源燃烧期间生成的热通过传导而传递至气溶胶形成基质。通过传导性热传递产生的热流失显著降低可燃热源的后部的温度，使得后部的温度保持显著低于其自燃温度。
在气溶胶形成基质经加热的气溶胶生成制品，例如烟草经加热的吸烟制品中，气溶胶形成基质中达到的温度对产生感官上可接受的气溶胶的能力具有显著影响。通常期望将气溶胶形成基质的温度维持在一定范围内，以便优化对使用者的气溶胶递送。在一些情况下，来自导热元件的外表面的辐射热损失可造成可燃热源或气溶胶形成基质的温度下降到所需范围外，由此影响吸烟制品的性能。如果气溶胶形成基质的温度降得太低，则举例来说，其可不利地影响递送至使用者的气溶胶的一致性和量。
在一些加热的气溶胶生成制品中，除传导性热传递之外，还提供了从可燃热源到气溶胶形成基质的对流热传递。举例来说，在一些已知的吸烟制品中，提供沿可燃热源的至少一个纵向气流通道，以便提供气溶胶形成基质的对流加热。在此类吸烟制品中，气溶胶形成基质通过传导加热和对流加热的组合进行加热。
在其它加热式吸烟制品中，可能优选的是在无任何气流通道延伸穿过热源的情况下提供可燃热源。在此类吸烟制品中，可存在气溶胶形成基质的受限对流加热且气溶胶形成基质的加热主要通过自导热元件的传导热传递实现。当气溶胶形成基质主要通过传导热传递进行加热时，气溶胶形成基质的温度可变得对导热元件的温度的变化更敏感。这意味着与其中气溶胶形成基质的对流加热也可用的吸烟制品相比，由于辐射热损失的导热元件的任何冷却均可对气溶胶生成具有更大的影响。
将期望提供包含热源和热源下游的气溶胶形成基质的加热式吸烟制品，其提供改进的吸烟性能。确切地说，将期望提供加热式吸烟制品，其中存在气溶胶形成基质的传导加热的控制改进，以便帮助将气溶胶形成基质的温度在吸烟期间维持在所需温度范围内。
也将期望提供在不损害吸烟制品在使用期间的内部温度概况的情况下获得此类吸烟制品的所需外观的新方法。举例来说，可能期望提供使消费者区分各自包括提供于气溶胶形成基质内且在吸烟期间递送至消费者的不同香料的此类吸烟制品的新方法。
发明内容
根据本发明的一方面，提供包括可燃热源的气溶胶生成制品。制品进一步包括与可燃热源热连通的气溶胶形成基质。导热组件在气溶胶形成基质的至少一部分周围，导热组件包括形成气溶胶生成制品的外表面的至少一部分的外表面。导热组件的外表面的至少一部分包括表面涂层且具有小于约0.6的辐射率。
在一些实例中，优选的是导热组件的外表面的辐射率小于约0.5。在一些实例中，辐射率可小于约0.4、小于约0.3、小于约0.2或小于约0.15。优选地，辐射率大于约0.1、大于约0.2或大于约0.3。
辐射率(其为表面发射热辐射形式的能量的有效性的量度)是根据ISO 18434-1测量，其细节陈述于本文的辐射率测试方法部分中。
如本文所用，术语‘气溶胶形成基质’用于描述当加热时能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。由气溶胶形成基质生成的气溶胶可为可见的或不可见的，并且可包含蒸汽(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)以及气体和冷凝蒸汽的液滴。
通过在导热组件的至少一部分上提供表面涂层，已发现有可能在一些实例中管理气溶胶生成制品的热特性。确切地说，在本发明的实例中，导热组件可实现自可燃热源的热转移。经由导热组件自制品的热传递和制品中的热管理可通过存在表面涂层而实现。
表面涂层优选地包括填充剂或颜料材料。填充剂材料可包括有机或无机材料。优选地，表面涂层包括无机填充剂材料。优选地，填充剂材料在至少约300℃或至少约400℃下热稳定。填充剂材料优选地包括颜料。填充剂材料的实例包含石墨、金属碳酸盐和金属氧化物。举例来说，填充剂材料可包括一种或多种选自二氧化钛、氧化铝和氧化铁的金属氧化物。填充剂可包括碳酸钙。
导热组件可在热源的下游部分周围延伸且与其接触。导热组件可包括在热源的下游部分和气溶胶形成基质的相邻上游部分周围且与其接触的第一导热元件，和在第一导热元件的至少一部分周围且包括形成气溶胶生成制品的外表面的至少一部分的外表面的第二导热元件。第二导热元件的外表面的至少一部分包括表面涂层且具有小于0.6的辐射率。
第二导热元件可通过在第一与第二导热元件之间的第一导热元件的至少一部分周围延伸的至少一个绝热材料层与第一导热元件径向分离。
导热组件的外表面的至少一部分可包括表面处理，其中表面处理优选地包括压凸、压凹和其组合中的至少一者。
在本发明的实例中，气溶胶形成基质在热源下游。
根据本发明的另一方面，提供包括热源和气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。气溶胶形成基质可在热源下游。气溶胶生成制品进一步包括在热源的下游部分和气溶胶形成基质的相邻上游部分周围且与其接触的导热组件。导热组件包括形成气溶胶生成制品的外表面的至少一部分的外表面。导热组件的外表面的至少一部分包括表面处理，例如表面涂层，且具有小于约0.6的辐射率。
在一些实例中，优选的是导热组件的外表面的辐射率小于约0.5。在一些实例中，辐射率可小于约0.4、小于约0.3、小于约0.2或小于约0.15。优选地，辐射率大于约0.1、大于约0.2或大于约0.3。
导热组件可包括在热源的下游部分和气溶胶形成基质的相邻上游部分周围且与其接触的第一导热元件，和在第一导热元件的至少一部分周围且包括形成吸烟制品的外表面的至少一部分的外表面的第二导热元件。第二导热元件的外表面的至少一部分包括表面处理且具有小于约0.6的辐射率。第二导热元件优选地通过在第一与第二导热元件之间的第一导热元件的至少一部分周围延伸的至少一个绝热材料层与第一导热元件径向分离。也就是说，在一些实例中，第二导热元件可不与热源或气溶胶形成基质直接接触。
如本文所用，术语“上游”和“下游”用于描述气溶胶生成制品的元件或元件的部分相对于消费者在气溶胶生成制品的使用期间对其进行抽吸的方向的相对位置。如本文所述的气溶胶生成制品包括下游端(也就是说，口端)和相对的上游端。在使用时，消费者在气溶胶生成制品的下游端抽吸。下游端在上游端的下游，其还可以描述为远端。
如本文使用，术语“直接接触”用于意指无需任何中间连接材料在两个组件之间的接触，使得组件表面彼此接触。
如本文使用，术语“径向分离”用于指示第二导热元件的至少一部分在径向方向上与下方第一导热元件间隔开，使得在第二导热元件的所述部分与第一导热元件之间不存在直接接触。
本发明的方面的气溶胶生成制品可并入上覆于第一导热元件的至少一部分的第二导热元件。优选地，在第一与第二导热元件之间的气溶胶生成制品上的一个或多个位置处存在径向分离。
优选地，全部或大体上全部第二导热元件通过至少一个绝热材料层与第一导热元件径向分离，使得第一与第二导热元件之间基本上不存在直接接触以限制或抑制第一导热元件至第二导热元件的传导热转移。因此，第二导热元件可保持相比于第一导热元件较低的温度。从气溶胶生成制品的外表面的热辐射损失可相比于在第一导热元件的至少一部分周围不具有第二导热元件的气溶胶生成制品减少。
第二导热元件可有利地减少来自第一导热元件的热损失。第二导热元件可由导热材料形成，当热通过热源生成时，所述导热材料将在气溶胶生成制品的吸烟期间温度增加。第二导热元件的增加的温度可降低第一导热元件与上覆材料之间的温度差，使得从第一导热元件的热损失可经管理，例如减少。
通过管理来自第一导热元件的热损失，第二导热元件可有利地帮助将第一导热元件的温度较好地维持在所需温度范围内。第二导热元件可有利地帮助更有效地使用来自热源的热，以将气溶胶形成基质升温至所需温度范围。在进一步的优点中，第二导热元件可帮助将气溶胶形成基质的温度维持在更高的水平下。第二导热元件可转而改善来自气溶胶形成基质的气溶胶生成。有利地，第二导热元件可增加对使用者的总体气溶胶递送。特别地，在气溶胶形成基质包括尼古丁源的实施例中，可见尼古丁递送可通过添加第二导热元件而显著改善。
另外，已发现第二导热元件有利地延长气溶胶生成制品的吸烟持续时间，使得可进行更大数目的单口抽吸。
通过在导热组件的至少一部分上，例如第二导热元件的至少一部分上提供表面处理，气溶胶生成制品的温度的进一步管理为可能的。
本发明人也已认为有可能在导热组件的外表面上，例如第二导热元件上提供表面处理，以提供气溶胶生成制品的所需外观，其条件是表面处理维持或提供小于约0.6的辐射率。确切地说，在上面提供有表面处理的导热组件或第二导热元件的那些部分上维持或提供小于约0.6的辐射率确保经由导热组件或第二导热元件自气溶胶生成制品的辐射热损失得到管理。
表面涂层或其它表面处理可提供于导热组件或第二导热元件的外表面的一个或多个部分上。表面涂层或其它表面处理可提供于导热组件或第二导热元件的基本上整个外表面上方。
表面处理可包括压凸、压凹和其组合中的至少一者。
在本发明的两个方面中，适合的表面涂层包含包括至少一种改变形成导热组件或第二导热元件的基质的所感知颜色的颜料的涂层。举例来说，所述涂层可包括有色油墨。
另外或替代地，表面涂层可包括半透明材料。术语“半透明”在本文中用于意指对于可见光的至少一个波长，传输至少约20％、更优选地至少约50％、最优选地至少约80％入射到材料上的光的材料。也就是说，对于可见光的至少一个波长，至少约20％、优选地至少约50％、最优选地至少约80％的入射到半透明材料上的光不会被材料反射或吸收。术语“可见光”用以指约390与约750纳米的波长之间的电磁波谱的可见部分。
使用根据ISO 2471的方法测量半透明度。小于约80％的不透明度指示材料为半透明的。也就是说，对于具有小于约80％的不透明度的材料，至少约20％入射到材料上的光不会被材料反射或吸收。因此，半透明材料具有小于约80％、优选地小于约50％、最优选地小于约20％的不透明度。
半透明材料可跨越可见光谱均匀地传光，以使得半透明材料具有无色外观。或者，半透明材料可吸收至少80％的一个或多个波长下的入射光，以使得半透明材料具有着色或彩色外观。
在表面涂层包括半透明材料的那些实施例中的任一个中，半透明材料可为透明材料。透明度为半透彻度的特殊类型且术语“透明”在本文中用于意指基本上在不散射的情况下传输入射到材料上的光的半透明材料。也就是说，入射到透明材料上的光根据斯涅尔定律(Snel l'slaw)传输通过材料。透明材料是半透明材料的子集。
除本文所述的表面涂层中的任一者以外，或作为其的一个替代方案，表面涂层可包括至少一种金属材料以向导热组件或第二导热元件的外表面提供金属外观。举例来说，表面涂层可包括金属颗粒、金属片或两者。金属材料可包括10重量％与100重量％之间的金属，优选地约20重量％与约50重量％之间的金属。在一些实施例中，金属材料可以金属油墨形式施用。
在表面处理包括表面涂层的本文中所描述的实施例中的任一个中，表面涂层可由单层组成。举例来说，表面涂层可由彩色或着色透明材料组成。或者，表面涂层可包括多个层。在这些实施例中，多个层可相同或不同。优选地，多个层为不同层。举例来说，表面涂层可包括含颜料和金属材料中的至少一者的基底层，和上覆于基底层的透明顶部层，其全部如本文所述。
在表面处理包括表面涂层的本文中所描述的实施例中的任一个中，表面涂层的外表面优选地具有导致高光泽效应的平滑表面。举例来说，在一些实施例中，表面涂层具有约0.1微米与约1微米之间、优选地小于约0.6微米的根据ISO 8791-4测量的派克-普林柯表面粗糙度(Parker-Print-Surface roughness)。
表面涂层可为导热组件的一部分上的基本上连续的涂层。在一些实例中，表面涂层为不连续涂层。举例来说，涂层可包含涂层的多个单独区，例如大量涂布点。涂层覆盖的区域的比例可在涂布部分的一个区与涂布部分的另一个区中不同。涂层可在导热组件的不同区中包括不同涂层材料。涂层的一个或多个区可具有纹理化表面。因此，气溶胶生成制品中的进一步热管理可为可能的。
在表面处理包括表面涂层的本文中所描述的实施例中的任一个中，选择特定表面涂层以在导热组件或第二导热元件的外表面处提供小于约0.6的辐射率。本发明人已认为一些涂层材料可能不适合于提供在此范围内的辐射率值。举例来说，包括大量黑色颜料的一些表面涂层可展现显著大于0.6的辐射率并且因此在涂覆于导热组件或第二导热元件的外表面时导致不可接受的自吸烟制品的辐射热损失水准。因此，产生大于0.6的辐射率的涂层材料和涂层材料组合不在本发明的至少一些方面的范围内。技术人员可选择适合的涂层材料以提供小于约0.6的辐射率。
根据本发明的另一方面，提供制造气溶胶生成制品的方法，所述气溶胶生成制品包括可燃热源、与可燃热源热连通的气溶胶形成基质和在气溶胶形成基质的至少一部分周围的导热组件，所述导热组件包括形成气溶胶生成制品的外表面的至少一部分的外表面。方法包含将涂层组合物涂覆至导热组件的外表面的至少一部分以使得导热组件的涂布部分具有小于约0.6的辐射率的步骤。
涂层组合物可包含填充剂材料、粘合剂和溶剂。填充剂材料可包括一种或多种选自石墨、金属氧化物和金属碳酸盐的材料。举例来说，填充剂材料可包括一种或多种选自二氧化钛、氧化铝和氧化铁的金属氧化物。填充剂可包括碳酸钙。
粘合剂可例如包括硝化纤维素、乙基纤维素或纤维素粘合剂，例如羧甲基纤维素或羟乙基纤维素。
溶剂可例如包括水或其它溶剂，例如异丙醇。
适当方法可用于在组装气溶胶生成制品中的导热组件之前或之后将涂料涂覆至导热组件。举例来说，印刷技术可用于涂覆涂料。轮转式凹版印刷(rotogravure)技术可用于涂覆涂料。
涂覆的涂料的量可例如在约0.5与2g/m2之间。将选择涂覆的涂料的量和厚度(例如)以实现所需辐射率。
在本文中所描述的实施例中的任一个中，导热组件或各导热元件可由金属箔，如铝箔、钢箔、铁箔、铜箔或金属合金箔形成。优选地，导热组件或各导热元件由铝箔形成。导热组件或各导热元件可由单一导热材料层组成。或者，导热组件或各导热元件可包括多个导热材料层。在这些实施例中，多个层可包括相同导热材料或不同导热材料。
优选地，导热组件或每一导热元件由材料形成，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10瓦/米开氏度与约500瓦/米开氏度之间、更优选约15瓦/米开氏度与约400瓦/米开氏度之间的整体导热率。
优选地，导热组件或每一导热元件的厚度在约5微米与约50微米之间、更优选地约10微米与约30微米之间且最优选地约20微米。
在导热组件或第二导热元件由金属箔形成且表面处理包括表面涂层的那些实施例中，表面涂层可包括金属氧化物层。金属氧化物层可外加或替代本文所述的表面涂层材料中的任一种。
如本文所述，本发明人已认为当将表面处理施加至导热组件或第二导热元件的外表面时维持或提供小于约0.6的辐射率通过管理经由导热组件或第二导热元件的辐射热损失而优化气溶胶生成制品的热性能。本发明人另外认为减少辐射热损失的效应可在导热组件或第二导热元件的外表面的辐射率小于约0.5时尤其显著。因此，在本文中所描述的实施例中的任一个中，包括表面处理的导热组件或第二导热元件的外表面部分可具有小于约0.5或小于约0.4的辐射率。
根据本发明的另一方面，提供包括热源和热源下游的气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。气溶胶生成制品进一步包括在热源的下游部分和气溶胶形成基质的相邻上游部分周围且与其接触的第一导热元件，和在第一导热元件的至少一部分周围且包括形成气溶胶生成制品的外表面的至少一部分的外表面的第二导热元件。第二导热元件通过在第一与第二导热元件之间的第一导热元件的至少一部分周围延伸的至少一个绝热材料层与第一导热元件径向分离。第二导热元件的外表面可具有小于约0.6，且在一些实例中小于0.5的辐射率
第二导热元件可由例如金属箔，如铝箔、钢箔、铁箔、铜箔或金属合金箔形成。优选地，第二导热元件由铝箔形成。第二导热元件可由单一导热材料层组成。或者，第二导热元件可包括多个导热材料层。在这些实施例中，多个层可包括相同导热材料或不同导热材料。
优选地，第二导热元件由材料形成，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10瓦/米开氏度与约500瓦/米开氏度之间、更优选约15瓦/米开氏度与约400瓦/米开氏度之间的整体导热率。
优选地，第二导热元件的厚度在约5微米与约50微米之间、更优选地约10微米与约30微米之间并且最优选地约20微米。
根据本发明的方面且在本文中所描述的实施例中的任一个中，至少一个绝热材料层可包括一个或多个纸层。纸优选地提供第一和第二导热元件的完全分离，使得在导热元件的表面之间不存在直接接触。
尤其优选地，第一和第二导热元件由包装纸分离，所述包装纸沿着气溶胶生成制品的全长延伸。在此类实施例中，包装纸包裹于第一导热元件周围，且第二导热元件接着涂覆在包装纸的至少一部分的顶部上。
第二导热元件在包装纸上的供应提供与根据本发明的方面的气溶胶生成制品的外观有关，且尤其与吸烟期间和之后的气溶胶生成制品的外观有关的其它益处。在某些情况下，当包装材料暴露于来自热源的热时，可观察到在热源的区域中的包装纸的一些褪色。包装纸可另外由于气溶胶形成剂从气溶胶形成基质迁移到包装纸中而染色。在根据本发明的方面的气溶胶生成制品中，第二导热元件可在热源的至少一部分和气溶胶形成基质的相邻部分上提供，以使得褪色或染色被覆盖且不再可见。气溶胶生成制品的初始外观因此可在吸烟期间得到保留。
替代第一与第二导热元件之间的纸的中间层或除其以外，第一和第二导热元件的至少一部分可由气隙径向分离，以使得至少一个绝热材料层包括气隙。气隙可通过在第一导热元件与第二导热元件之间包含一个或多个间隔元件而提供，以维持限定的彼此分离。这可例如通过第二导热元件的穿孔、压凸或压凹实现。在此类实施例中，第二导热元件的压凸或压凹部分可与导热元件接触，同时非压凸部分借助于气隙与第一导热元件分离，或反之亦然。或者，一个或多个独立的间隔元件可提供于导热元件之间。
优选地，第一和第二导热元件彼此径向分离至少50微米，更优选地至少75微米并且最优选地至少100微米。当如本文所述，一个或多个纸层提供于导热元件之间时，导热元件的径向分离将由一个或多个纸层的厚度确定。
如本文所述，根据本发明的方面的气溶胶生成制品的导热组件或第一导热元件可与热源的下游部分和气溶胶形成基质的相邻上游部分接触。在具有可燃热源的实施例中，导热组件或第一导热元件优选地耐燃烧且限制氧。
在尤其优选的本发明实施例中，导热组件或第一导热元件形成连续套管，其紧密环绕热源的下游部分和气溶胶形成基质的上游部分。
优选地，导热组件或第一导热元件提供了热源与气溶胶形成基质之间的基本上气密连接。这有利地防止来自热源的燃烧气体通过其边缘容易地抽吸到气溶胶形成基质内。此类连接还使通过沿边缘抽吸的热气从热源向气溶胶形成基质的对流热传递最小化或基本上避免对流热传递。
导热组件或第一导热元件可由任何适合的耐热材料或具有适当导热性的材料的组合形成。优选地，导热组件或第一导热元件由材料形成，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10瓦/米开氏度与约500瓦/米开氏度之间、更优选约15瓦/米开氏度与约400瓦/米开氏度之间的整体导热率。
用于根据本发明的方面的吸烟制品的适合导热组件或第一导热元件包含(但不限于)：金属箔，如铝箔、钢箔、铁箔和铜箔；以及金属合金箔。导热组件或第一导热元件可由单个导热材料层组成。或者，导热组件或第一导热元件可包括多个导热材料层。在这些实施例中，多个层可包括相同导热材料或不同导热材料。
第一导热元件与第二导热元件可由相同材料或不同材料形成。优选地，第一和第二导热元件由相同材料形成，其最优选地为铝箔。
优选地，第一导热元件的厚度在约5微米与约50微米之间、更优选地约10微米与约30微米之间并且最优选地约20微米。第一导热元件的厚度可与第二导热元件的厚度基本上相同，或导热元件可具有彼此不同的厚度。优选地，第一和第二导热元件均由具有约20微米的厚度的铝箔形成。
优选地，由导热组件或第一导热元件围绕的热源的下游部分的长度在约2毫米与约8毫米之间，更优选地长度在约3毫米与约5毫米之间。
优选地，未由导热组件或第一导热元件围绕的热源的上游部分的长度在约5毫米与约15毫米之间，更优选地长度在约6毫米与约8毫米之间。
优选地，气溶胶形成基质向下游延伸超出导热组件或第一导热元件至少约3毫米。在其它实施例中，气溶胶形成基质可向下游延伸超出导热组件或第一导热元件小于3毫米。在其它实施例中，气溶胶形成基质的整个长度可由导热组件或第一导热元件围绕。
在某些优选实施例中，第二导热元件可形成为独立元件。或者，第二导热元件可形成多层或层压材料的一部分，包括第二导热元件以及一个或多个绝热层。形成第二导热元件的层可由本文中指示的材料中的任一种形成。在某些实施例中，第二导热元件可形成为包含至少一个层合至第二导热元件的绝热层的层压材料，其中绝热层形成与第一导热元件相邻的层压材料的内层。以此方式，层合物的绝热层提供第一导热元件与第二导热元件的所需径向分离。
使用层压材料来提供第二导热元件在根据本发明的气溶胶生成制品的生产期间可能是另外有利的，因为绝热层可提供额外的强度和刚度。这使得材料能够更容易地加工，伴随第二导热元件的塌陷或断裂的风险降低，所述第二导热元件可能是相对薄和脆弱的。
用于提供第二导热元件的特别适合的层压材料的一个实例是包含铝外层和纸内层的双层层压材料。
第二导热元件的位置和覆盖度可相对于第一导热元件和下方热源以及气溶胶形成基质进行调整，以控制在吸烟期间的吸烟制品的加热。第二导热元件可放置在气溶胶形成基质的至少一部分上。或者或另外，第二导热元件可放置在热源的至少一部分上。更优选地，第二导热元件设置在气溶胶形成基质的一部分和热源的一部分上，其方式类似于第一导热元件。
取决于气溶胶生成制品的所需性能，可调整在上游和下游方向上第二导热元件相对于第一导热元件的程度。
第二导热元件可覆盖与第一导热元件基本上相同的气溶胶生成制品区域，使得导热元件沿气溶胶生成制品的相同长度延伸。在此状况下，第二导热元件优选地直接上覆于第一导热元件且完全覆盖第一导热元件。
或者，第二导热元件可在上游方向、下游方向、或上游和下游方向两者上延伸超出第一导热元件。或者或另外，第一导热元件可在上游和下游方向中的至少一个上延伸超出第二导热元件。
优选地，第二导热元件在上游方向上不延伸超出第一导热元件。第二导热元件可延伸至与第一导热元件在热源上大致相同的位置，使得第一和第二导热元件在热源上基本上对齐。或者，第一导热元件可在上游方向上延伸超出第二导热元件。这种布置可降低热源的温度。
优选地，第二导热元件在下游方向上延伸至与第一导热元件至少相同的位置。第二导热元件可延伸至与第一导热元件在气溶胶形成基质上大致相同的位置，使得第一和第二导热元件在气溶胶形成基质上基本上对齐。或者，第二导热元件可在下游方向上延伸超出第一导热元件，以使得第二导热元件经相比于第一导热元件较大比例的其长度覆盖气溶胶形成基质。举例来说，第二导热元件可延伸超出第一导热元件至少1毫米，或延伸超出第一导热元件至少2毫米。但是，优选地，气溶胶形成基质在下游延伸超出第二导热元件至少2毫米，以使得气溶胶形成基质的下游部分保持未经两个导热元件覆盖。
在根据本发明的所有方面的气溶胶生成制品中，通过热源产生热。热源可为(例如)散热片、化学热源、可燃热源或电热源。热源优选地是可燃热源，并且包括任何适合的可燃燃料，包含(但不限于)碳、铝、镁、碳化物、亚硝酸盐和其混合物。
优选地，根据本发明的气溶胶生成制品的热源为含碳可燃热源。
如本文所用，术语“含碳”用于描述包含碳的热源。优选地，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，根据本发明的气溶胶生成制品的热源为可燃碳基热源。如本文使用，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可具有以可燃碳基热源的干重计至少约50％、优选至少约60％、更优选至少约70％、最优选至少约80％的碳含量。
根据本发明的气溶胶生成制品可包括由一种或多种适合的含碳材料形成的可燃含碳热源。
如果需要，可将一种或多种粘合剂与一种或多种含碳材料组合。优选地，一种或多种粘合剂为有机粘合剂。适合的已知的有机粘合剂包含(但不限于)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、植物油和其组合。
在一个优选实施例中，可燃热源由碳粉、改性纤维素、面粉和糖的混合物形成。
替代一种或多种粘合剂或除了一种或多种粘合剂之外，用于根据本发明的吸烟制品中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特性。适合的添加剂包含(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、锆和其组合)、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种或多种气体的分解的添加剂(例如催化剂，如CuO、Fe2O3和Al2O3)。
用于根据本发明的气溶胶生成制品中的可燃含碳热源优选地如下形成：使一种或多种含碳材料与一种或多种粘合剂和其它添加剂(当包含时)混合，并且将混合物预形成为所需的形状。一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和任选的其它添加剂的混合物可以利用任何适当的已知陶瓷成型方法，如粉浆浇注、挤出、注模和模具压塑，而预形成为所需的形状。在一些优选的实施例中，通过挤出使混合物预形成为所需的形状。
优选地，一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和其它添加剂的混合物被预形成为细长形杆。但是，应理解，一种或多种含碳材料、一种或多种粘合剂和其它添加剂的混合物可被预形成为其它所需的形状。
在形成之后，特别是在挤出之后，细长形杆或其它所需形状优选地被干燥以降低其含水量，然后在非氧化性气氛中在足够使一种或多种粘合剂(如果存在的话)碳化的温度下热解，并基本上消除细长形杆或其它形状中的任何挥发物。优选地在氮气氛中在约700℃与约900℃之间的温度下热解细长形杆或其它所需的形状。
可燃热源优选地具有约20％与约80％之间、更优选地约20％与60％之间的孔隙度。甚至更优选地，可燃热源具有如通过例如水银孔率法或氦测比重术测量的约50％与约70％之间、更优选地约50％与约60％之间的孔隙度。所需的孔隙度可在使用常规方法和技术生产可燃热源的过程中容易地实现。
有利地，用于根据本发明的吸烟制品的可燃含碳热源具有约0.6克/立方厘米与约1克/立方厘米之间的表观密度。
优选地，可燃热源具有约300毫克与约500毫克之间、更优选地约400毫克与约450毫克之间的质量。
优选地，可燃热源具有约7毫米与约17毫米之间、更优选地约7毫米与约15毫米之间、最优选地约7毫米与约13毫米之间的长度。
优选地，可燃热源具有约5毫米与约9毫米之间、更优选地约7毫米与约8毫米之间的直径。
优选地，可燃热源具有基本上均一的直径。但是，可燃热源可替代地成锥形，使得可燃热源的后部的直径大于其前部的直径。特别优选的是基本上圆柱形的可燃热源。可燃热源可以例如是具有基本上圆形横截面的圆柱或锥形圆柱，或者是具有基本上椭圆形横截面的圆柱或锥形圆柱。
根据本发明的气溶胶生成制品将包括一个或多个气流路径，空气可沿其抽吸通过气溶胶生成制品以供使用者吸入。
在本发明的某些实施例中，热源可包括至少一个纵向气流通道，其提供一个或多个穿过热源的气流路径。术语“气流通道”在本文中用以描述沿热源的长度延伸的通道，通过所述通道，空气可被抽吸通过气溶胶生成制品以供使用者吸入。包括一个或多个纵向气流通道的此类热源在本文中被称作“非盲”热源。
至少一个纵向气流通道的直径可在约1.5毫米与约3毫米之间，更优选地在约2毫米与约2.5毫米之间。如WO-A-2009/022232中更详细地描述，至少一个纵向气流通道的内表面可经部分或全部涂布。
在本发明的替代实施例中，未在热源中设置纵向气流通道以使得抽吸通过气溶胶生成制品的空气不穿过沿热源的任何气流通道。此类热源在本文中称为“盲”热源。包含盲热源的气溶胶生成制品界定通过吸烟制品的替代气流路径。
在包括盲热源的根据本发明的气溶胶生成制品中，自热源向气溶胶形成基质的热传递主要通过传导进行，且气溶胶形成基质的对流加热被最小化或减少。因此，盲热源尤其重要的是使热源与气溶胶形成基质之间的传导热传递达到最佳。已发现使用第二导热元件对包含盲热源的气溶胶生成制品的吸烟性能具有特别有利的作用，在包含盲热源的气溶胶生成制品中存在很少由对流所致的补偿性加热效应(如果有的话)。
在包含盲热源的根据本发明的气溶胶生成制品中，可在热源的下游端与气溶胶形成基质的上游端之间提供不可燃热传递元件。参考第一和第二导热元件，热传递元件可由本文所述的导热材料中的任一种形成。优选地，热传递元件由金属箔、最优选地铝箔形成。除了优化热源至气溶胶形成基质的传导热传递以外，热传递元件还可减少或防止粒子和气态燃烧产物自热源向气溶胶生成制品的口端的迁移。
优选地，气溶胶形成基质包括至少一种气溶胶形成剂和一种能够响应于加热发出挥发性化合物的材料。
至少一种气溶胶形成剂可为在使用中促进形成密集和稳定的气溶胶的任何适合的已知化合物或化合物的混合物。气溶胶形成剂优选地对气溶胶生成制品的操作温度下的热降解具抗性。适合的气溶胶形成剂在所属领域中众所周知且包含例如多元醇、多元醇的酯(如单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯或三乙酸甘油酯)，和单羧酸、二羧酸或多羧酸的脂族酯(如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯)。供根据本发明的气溶胶生成制品用的优选气溶胶形成剂是多元醇或其混合物，如三乙二醇、1,3-丁二醇和最优选的丙三醇。
优选地，加热时能够散发挥发性化合物的材料是一卷植物性材料，更优选地为一卷均质化植物性材料。举例来说，气溶胶形成基质可以包括一种或多种衍生自植物的材料，所述植物包含(但不限于)：烟草；茶，例如绿茶；胡椒薄荷；月桂；桉树；罗勒属植物(bas il)；鼠尾草(sage)；马鞭草(verbena)；和龙嵩(tarragon)。基于植物的材料可以包括添加剂，添加剂包括(但不限于)保湿剂、香料、粘合剂和其混合物。优选地，基于植物的材料主要包含烟草材料，最优选地包含均质烟草材料。
优选地，气溶胶形成基质具有约5毫米与约20毫米之间、更优选地约8毫米与约12毫米之间的长度。优选地，被第一导热元件包围的气溶胶形成基质的前部的长度在约2毫米与约10毫米之间，其长度更优选地在约3毫米与约8毫米之间，其长度最优选地在约4毫米与约6毫米之间。优选地，不被第一导热元件包围的气溶胶形成基质的后部的长度在约3毫米与约10毫米之间。换句话说，气溶胶形成基质优选地向下游延伸超出第一导热元件约3毫米与约10毫米之间。更优选地，气溶胶形成基质向下游延伸超出第一导热元件至少约4毫米。
根据本发明的气溶胶生成制品的热源和气溶胶形成基质可以彼此基本邻接。或者，根据本发明的气溶胶生成制品的热源和气溶胶形成基质可以相互纵向地间隔开。
优选地，根据本发明的气溶胶生成制品包括位于气溶胶形成基质下游的气流引导元件。气流引导元件界定穿过气溶胶生成制品的气流路径。至少一个空气入口优选地设置在气溶胶形成基质的下游端与气流引导元件的下游端之间。气流引导元件将来自至少一个入口的空气引导到气溶胶生成制品的口端。
气流引导元件可包含端部开口、基本上不透气的中空体。在此类实施例中，抽吸通过至少一个空气入口的空气首先沿端部开口、基本上不透气的中空体的外部部分向上游抽吸，并且随后穿过端部开口、基本上不透气的中空体的内部向下游抽吸。
基本上不透气的中空体可由一种或多种适合的不透气的材料形成，所述一种或多种适合的不透气的材料在通过从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。适合的材料在所属领域是已知的，并且包含(但不限于)纸板、塑料、陶瓷和其组合。
在一个优选实施例中，端部开口、基本上不透气的中空体是圆柱体，优选直立圆柱体。
在另一个优选实施例中，端部开口、基本上不透气的中空体是截头圆锥，优选地截头直立圆锥。
端部开口、基本上不透气的中空体可具有约7毫米与约50毫米之间的长度，例如约10毫米与约45毫米之间或约15毫米与约30毫米之间的长度。取决于气溶胶生成制品的所需总长度，以及吸烟制品内的其它组件的存在和长度，气流引导元件可具有其它长度。
当端部开口、基本上不透气的中空体是圆柱体时，圆柱体可具有约2毫米与约5毫米之间的直径，例如约2.5毫米与约4.5毫米之间的直径。取决于吸烟制品的所需总直径，圆柱体可具有其它直径。
当端部开口、基本上不透气的中空体是截头圆锥时，截头圆锥的上游端可具有约2毫米与约5毫米之间的直径，例如约2.5毫米与约4.5毫米之间的直径。取决于气溶胶生成制品的所需总直径，截头圆锥的上游端可具有其它直径。
当端部开口、基本上不透气的中空体是截头圆锥时，截头圆锥的下游端可具有约5毫米与约9毫米之间的直径，例如约7毫米与约8毫米之间的直径。取决于气溶胶生成制品的所需总直径，截头圆锥的下游端可具有其它直径。优选地，截头圆锥的下游端具有与气溶胶形成基质基本上相同的直径。
端部开口、基本上不透气的中空体可邻接气溶胶形成基质。或者，端部开口、基本上不透气的中空体可延伸到气溶胶形成基质内。例如，在某些实施例中，端部开口、基本上不透气的中空体可延伸最高达0.5L的距离进入气溶胶形成基质内，其中L是气溶胶形成基质的长度。
基本上不透气的中空体的上游端具有与气溶胶形成基质相比较减少的直径。
在某些实施例中，基本上不透气的中空体的下游端具有与气溶胶形成基质相比较减少的直径。
在其它实施例中，基本上不透气的中空体的下游端具有与气溶胶形成基质基本上相同的直径。
当基本上不透气的中空体的下游端具有与气溶胶形成基质相比较减少的直径时，基本上不透气的中空体可由基本上不透气的密封件环绕。在此类实施例中，基本上不透气的密封件位于一个或多个空气入口下游。基本上不透气的密封件可具有与气溶胶形成基质基本上相同的直径。例如，在一些实施例中，基本上不透气的中空体的下游端可由基本上不透气的成型件或垫圈环绕，所述基本上不透气的成型件或垫圈具有与气溶胶形成基质基本上相同的直径。
基本不透气密封件可以由一种或多种适当的不透气材料形成，所述不透气材料在通过从热源向气溶胶形成基质的热传递产生的气溶胶的温度下是基本热稳定的。适合的材料在所属领域是已知的，并且包含(但不限于)纸板、塑料、蜡、硅酮、陶瓷和其组合。
端部开口、基本上不透气的中空体的长度的至少一部分可由透气的扩散器环绕。透气的扩散器可具有与气溶胶形成基质基本上相同的直径。透气扩散器可以由一种或多种适合的透气材料形成，所述透气材料在通过从热源向气溶胶形成基质的热传递产生的气溶胶的温度下是基本热稳定的。适合的透气的材料在所属领域是已知的，并且包含(但不限于)多孔材料，例如乙酸纤维素丝束、棉花、开孔陶瓷和聚合物泡沫、烟草材料以及其组合。
在一个优选实施例中，气流引导元件包含具有与气溶胶形成基质相比较减少的直径的端部开口、基本上不透气的中空管，以及具有与气溶胶形成基质基本上相同的外径的环形、基本上不透气的密封件，所述环形、基本上不透气的密封件环绕中空管的下游端。
气流引导元件还可包括内部包装物，其环绕中空管和环形基本上不透气的密封件。
中空管的开放的上游端可邻接气溶胶形成基质的下游端。可替代地，中空管的开放的上游端可插入或以其它方式延伸到气溶胶形成基质的下游端内。
气流引导元件还可包含具有与气溶胶形成基质基本上相同的外径的环形透气的扩散器，其环绕环形基本上不透气的密封件上游的中空管长度的至少一部分。举例来说，中空管可至少部分嵌入乙酸纤维素丝束的成型件内。
在另一个优选实施例中，气流引导元件包含：端部开口、基本上不透气的、截头中空圆锥，其具有与气溶胶形成基质相比较减少的直径的上游端以及与气溶胶形成基质基本上相同的直径的下游端。
截头中空圆锥的开放的上游端可邻接气溶胶形成基质的下游端。或者，截头中空圆锥的开放的上游端可插入或以其它方式延伸到气溶胶形成基质的下游端内。
气流引导元件还可以包含具有与气溶胶形成基质基本相同外径的环形的透气扩散器，环形透气扩散器环绕截顶中空锥体的长度的至少一部分。例如，截头中空圆锥可至少部分嵌入乙酸纤维素丝束的成型件内。
根据本发明的气溶胶生成制品优选地另外包括气溶胶形成基质的下游的膨胀室，如果存在膨胀室，那么其在气流引导元件的下游。包括膨胀室有利于进一步冷却通过从热源传输热量至气溶胶形成基质而产生的气溶胶。膨胀室还有利地允许根据本发明的气溶胶生成制品的总长度通过膨胀室的长度的适当选择被调整至所需值，例如调整至与常规香烟相似的长度。优选地，膨胀室是细长形中空管。
根据本发明的气溶胶生成制品还可进一步包括气溶胶形成基质的下游的烟嘴，如果存在烟嘴，那么其在气流引导元件和膨胀室的下游。烟嘴可以例如包含由乙酸纤维素、纸或其它适当的已知过滤材料制成的过滤器。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。或者或另外，烟嘴可包含一个或多个段，所述一个或多个段包含吸收剂、吸附剂、香料、以及其它气溶胶改性剂和添加剂(其用于常规香烟的滤嘴中)或其组合。
根据本发明的气溶胶生成制品可以使用已知方法和机器组装。
辐射率的测试方法
根据ISO 18434-1中详细陈述的测试程序测量辐射率。测试方法使用已知辐射率的参考材料来测定样品材料的未知辐射率。确切地说，将参考材料涂覆于样品材料的一部分上且将两种材料加热至100℃的温度。接着使用红外相机测量参考材料的表面温度且使用参考材料的已知辐射率校准相机系统。适合的参考材料为黑色聚氯乙烯电绝缘胶带，如33黑色绝缘胶带，其具有0.95的辐射率值。一旦系统已使用参考材料校准，红外相机经再定位以测量样品材料的表面温度。调整系统上的辐射率值直至样品材料的测量的表面温度匹配样品材料的实际表面温度，其与参考材料的表面温度相同。测量的表面温度匹配实际表面温度的辐射率值为样品材料的真实辐射率值。
附图说明
实施例和实例
本发明现将参看附图，仅借助于实例进一步描述，在所述附图中：
图1显示根据本发明的气溶胶生成制品的横截面视图；
图2显示用于测定不同第二导热元件对于自气溶胶生成制品的热损耗的影响的测试装置；
图3显示当在图2的装置上测试时，不同第二导热元件材料的外表面温度相对于时间的图示；
图4显示当在图2的装置上测试时，不同第二导热元件材料的内部温度相对于时间的图示；
图5显示当在图2的装置上测试时，第二导热元件的内部温度相对于时间的图示，以显示不同压凸图案的影响；
图6显示当在图2的装置上测试时，第二导热元件的内部温度相对于时间的图示，以显示不同表面涂层的影响；
图7显示用于图5和图6的测试的不同压凸图案和不同表面涂层的测量辐射率值的概述；
图8和图9显示包含具有图6的不同表面涂层的第二导热元件且根据加拿大健康剧烈吸烟制度(Health Canada Intense smoking regime)吸烟的气溶胶生成制品的测试数据；且
图10和图11显示包含具有碳酸钙表面涂层的第二导热元件且根据加拿大健康剧烈吸烟制度吸烟的气溶胶生成制品的比较测试数据。
具体实施方式
图1中示出的气溶胶生成制品2包括处于邻接同轴排列的可燃含碳热源4、气溶胶形成基质6、气流引导元件44、细长形膨胀室8和烟嘴10。可燃含碳热源4、气溶胶形成基质6、气流引导元件44、细长形膨胀室8和烟嘴10被包裹在具有低透气性的卷烟纸的外包装材料12中。
如图1所示，非可燃的耐气体第一阻挡涂层14提供于可燃含碳热源4的基本整个后表面上。在一替代实施例中，非可燃的基本上不透气的第一阻挡层以邻接于可燃含碳热源4的后表面和气溶胶形成基质6的前表面的圆盘形式提供。
可燃含碳热源4为盲热源，以使得供使用者吸入的抽吸通过气溶胶生成制品的空气不穿过沿可燃热源4的任何气流通道。
气溶胶形成基质6紧靠地位于可燃含碳热源4的下游，并且包括烟草材料的圆柱形成型件18，其包括作为气溶胶形成剂的甘油并且由过滤成型件包装材料20环绕。
包括由铝箔管组成的第一导热元件22的导热组件包围可燃含碳热源4的下游部分4b和气溶胶形成基质6的邻接上游部分6a并且与其直接接触。如图1所示，气溶胶形成基质6的下游部分不被第一导热元件22包围。
气流引导元件44位于气溶胶形成基质6的下游并且包括例如由纸板制成的端部开口的基本不透气的中空管56，其具有与气溶胶形成基质6相比减小的直径。端部开口的中空管56的上游端邻接气溶胶形成基质6。端部开口的中空管56的下游端由环形基本上不透气的密封件58围绕，所述环形基本上不透气的密封件具有与气溶胶形成基质6基本上相同的直径。端部开口的中空管的剩余部分嵌入乙酸纤维素丝束的圆柱形成型件60内，所述圆柱形成型件具有与气溶胶形成基质6基本上相同的直径。
端部开口的中空管56和乙酸纤维素丝束的圆柱形成型件60由透气的内包装材料50环绕。一周向列的空气入口52提供于外包装材料12和内包装材料50中。
细长膨胀室8位于气流引导元件44的下游并且包括纸板的圆柱形端部开口管24。气溶胶生成制品2的烟嘴10位于膨胀室8的下游并且包括由过滤嘴成型件包装材料28环绕的具有非常低的过滤效率的乙酸纤维素丝束的圆柱形成型件26。烟嘴10可由接装纸(未示出)环绕。
导热组件进一步包括由围绕外包装材料12且与其接触的铝箔管组成的第二导热元件30。第二导热元件30安置于第一导热元件22上且与第一导热元件22具有相同尺寸。第二导热元件30因此直接上覆于第一导热元件22，在其之间具有外包装材料12。第二导热元件30的外表面涂布有表面涂层，如光泽彩色涂层，其对于第二导热元件22的外表面产生小于约0.6、优选小于约0.2的辐射率值。
在使用中，使用者点燃可燃含碳热源4，所述可燃含碳热源通过传导来加热气溶胶形成基质6。使用者接着在烟嘴10上抽吸，以使得冷却空气通过空气入口52抽吸至气溶胶生成制品2中。被抽吸的空气向上游经过端部开口的中空管56的外部与内包装材料50之间，穿过乙酸纤维素丝束的圆柱形成型件60到达气溶胶形成基质6。气溶胶形成基质6的加热从烟草材料18释放挥发性和半挥发性化合物和甘油，其在抽吸的空气到达气溶胶形成基质6时被夹带在抽吸的空气中。抽吸的空气也在其穿过加热的气溶胶形成基质6时被加热。加热的抽吸空气和夹带的化合物接着向下游经过气流引导元件44的中空管56的内部到达膨胀室8，加热的抽吸空气和夹带的化合物在其中冷却且凝结。冷却的气溶胶随后向下游经过气溶胶生成制品2的烟嘴10到达使用者的口中。
设置在可燃含碳热源4的整个后面上的不可燃的基本上不透气的阻挡涂层14使可燃含碳热源4与通过气溶胶生成制品2的气流路径隔开，使得在使用中，沿气流路径被抽吸通过气溶胶生成制品2的空气不直接接触可燃含碳热源4。
第二导热元件30保持气溶胶生成制品2内的热量以便帮助在吸烟期间维持第一导热元件22的温度。这依次又帮助维持气溶胶形成基质6的温度，以促进连续和增强的气溶胶递送。
图2显示用于模拟根据本发明的气溶胶生成制品的加热的测试装置100，其用于测试不同第二导热元件(包含具有不同表面处理的那些)的性能。测试装置100包括圆柱形铝主体102，在其周围包裹有测试材料104。测试材料104模拟根据本发明的气溶胶生成制品中的第二导热元件。
在测试期间，嵌入铝主体102内的盘管加热器106模拟气溶胶生成制品的上游端处的可燃热源的加热效应。为了使得能够根据ISO18434-1测量测试材料104的外表面的辐射率，分阶段地增加跨越盘管加热器106的电压以在加热过程期间提供稳定化高温时段。确切地说，跨越盘管加热器106的电压递增至6伏特、11伏特、14伏特、17伏特、19.5伏特、21伏特和24伏特，在每一电压增加之间具有10分钟延迟以允许测试材料104的温度稳定化。
在测试程序期间，第一和第二热电偶108和110分别记录测试材料104的外表面和铝主体102的内部处的温度。每一热电偶108、110与铝主体102的上游端112相距7毫米而安置。
图3显示当在图2的装置上测试时，使用热电偶108测量的表面温度相对于不同第二导热元件材料的时间的图示。对于第二导热元件测试的材料为：仅铝；仅纸；纸-铝共层合物，其中铝层形成外表面；以及纸-铝共层合物，其中纸层形成外表面。铝具有0.09的测量辐射率且纸具有0.95的测量辐射率。在图3中显示铝层相比于纸层的较低辐射率导致归因于减少的辐射热损失，第二导热元件的外表面温度较高。
如图4(其显示在与图3相同的测试期间使用热电偶110测量的内部温度相对于时间的图示)中所示，通过使用在外表面具有较低辐射率的第二导热元件实现的减少的辐射热损失也导致模拟的气溶胶生成制品内的内部温度增加。基于此数据，本发明人认为利用在外表面具有较低辐射率的第二导热元件提供热效率更高的气溶胶生成制品并且因此提供吸烟期间的内部温度的所需增加。
使用各自具有不同压凸图案的三种不同纸-铝共层合物重复加热测试，且在每一情况下用铝层形成第二导热元件的外表面。测试数据显示于图5中，其显示用热电偶110测量的内部温度相对于所有三种测试材料的时间，以及出于参考目的的非压凸共层合物(对于形成外表面的铝和纸两者)的数据。图5中的数据显示压凸形成第二导热元件的材料对加热测试期间的模拟的气溶胶生成制品的内部温度基本上无影响，其可归因于压凸对第二导热元件的外表面处的辐射率基本上无影响。这显示于图7中的数据中，其显示三种压凸图案的经测量辐射率值为0.092、0.085和0.092，这与铝层形成外表面的非压凸共层合物的0.09的辐射率值基本上相同。
使用六种不同纸-铝共层合物再次重复加热测试，所述共层合物各自具有涂覆于铝层外表面上的彩色油墨的不同表面涂层，且在每一情况下用铝层形成第二导热元件的外表面。测试的六种不同表面涂层为：光泽金色；无光泽粉红色；光泽粉红色；无光泽绿色；光泽橘色；和无光泽黑色。测试数据显示于图6中，其显示用热电偶110测量的内部温度相对于所有六种测试材料的时间，以及出于参考目的的非涂布共层合物(对于形成外表面的铝和纸两者)的数据。在图6中显示以无光泽黑色油墨涂布铝层在测试期间产生与用共层合物的纸层形成第二导热元件的外表面所获得类似的内部温度。当相比于未涂布铝层形成第二导热元件的外表面的数据时，其它油墨对模拟的气溶胶生成制品的内部温度不具有显著效应。因此，基于此数据，本发明人认为将表面涂层涂覆至形成第二导热元件的外表面的材料可对第二导热元件的热性能具有显著影响，其取决于使用的特定表面涂层。
就此而言，测量用于图6中的测试的不同测试材料的辐射率且数据呈现在图7中。在图7中显示尽管相比于未涂布铝层，将彩色涂层涂覆至铝层增加辐射率，但效果在所述涂层为无光泽黑色时最显著。因此，在由涂覆彩色涂层所致的辐射率值的增加与加热测试期间的模拟的气溶胶生成制品的内部温度的所得降低之间存在直接相关性。因此，本发明人认为当将表面涂层涂覆至第二导热元件的外表面时，应选择表面涂层以维持或提供低辐射率值以预防气溶胶生成制品的内部温度在吸烟期间的非所需降低，或产率所述内部温度的所需增加。
使用六种用于图6和图7中的测试的涂布的共层合物构筑气溶胶生成制品，其中涂布的铝层在每一情况下形成第二导热元件的外表面。出于参考目的，也使用未涂布的无光泽铝层形成第二导热元件的外表面的纸-铝共层合物构筑气溶胶生成制品。在每一情况下，共层合物包括层合至具有6.3微米的厚度的铝箔的纸层，其具有73微米的厚度和45克/平方米的基重。气溶胶生成制品接着根据加拿大健康剧烈吸烟制度(55立方厘米单口抽吸体积、30秒单口抽吸频率、2秒单口抽吸持续时间)吸烟且关于甘油、尼古丁和总颗粒物质(TPM)的递送的所得数据显示于图8和图9中。
图8和图9显示无光泽粉红色、无光泽绿色、光泽粉红色和光泽橘色涂层导致相比于参考未涂布无光泽铝制品类似的甘油、尼古丁和TPM递送。光泽金涂层导致相比于参考制品减少但可接受的递送。无光泽黑色涂层导致相比于参考制品显著减少且不可接受的递送。基于图8和图9中的数据以及图7中的测量辐射率值，本发明人认为当在形成第二导热元件的材料的外表面上提供表面处理时，应选择表面处理以维持或提供小于约0.6的辐射率。
在另一实例中，构筑气溶胶生成制品以检查碳酸钙涂层对第二导热元件的外表面的影响。构筑各自具有未涂布的第二导热元件的第一和第二参考制品组，且接着根据加拿大健康剧烈吸烟制度(55立方厘米单口抽吸体积、30秒单口抽吸频率、2秒单口抽吸持续时间)吸烟。关于第一和第二参考制品的吸烟期间的温度概况显示于图10和图11中(图10显示在热源的下游端测量的温度，且图11显示在气溶胶形成基质的上游端测量的温度)。第二参考制品各自包含比第一参考制品中的每一个的热源提供更大热输出的热源。因此，第二参考制品展现相比于第一参考制品总体上较热的温度概况。
为进行比较，构筑一组第三制品，其各自与第二参考制品相同，除了添加假漆涂层至第二导热元件的外表面，所述假漆包括60％碳酸钙。第三制品组接着根据相同吸烟制度吸烟且结果显示于图10和图11中。如图10和图11中所示，将碳酸钙涂层涂覆至第二参考制品的第二导热元件的外表面改进第二参考制品在吸烟期间的温度概况，以使其近似于第一参考制品在吸烟期间的温度概况，尽管相比于每一第一参考制品中的热源的热输出，每一第二参考制品中的热源的热输出更大。
图1至图11中所示和本文所描述的实施例和实例用于说明但不限制本发明。本发明的其它实施例可以在不脱离其范围的情况下进行，并且应理解本文所描述的特定实施例不具限制性。

Claims (15)

1.一种气溶胶生成制品，其包括：
可燃热源；
与所述可燃热源热连通的气溶胶形成基质；
在所述气溶胶形成基质的至少一部分周围的导热组件，所述导热组件包括形成所述气溶胶生成制品的外表面的至少一部分的外表面；
其中所述导热组件的所述外表面的至少一部分包括表面涂层且具有小于0.6的辐射率。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其中所述导热组件的所述外表面的辐射率小于0.5。
3.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成制品，其中所述导热组件的所述外表面的辐射率大于0.1。
4.根据权利要求1、2或3所述的气溶胶生成制品，其中所述表面涂层包括填充剂材料，所述填充剂材料包括一种或多种选自石墨、金属氧化物和金属碳酸盐的材料。
5.根据任一前述利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述表面涂层为不连续的。
6.根据任一前述利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述导热组件包括在所述热源的下游部分和所述气溶胶形成基质的相邻上游部分周围且与其接触的第一导热元件，和在所述第一导热元件的至少一部分周围且包括形成所述气溶胶生成制品的外表面的至少一部分的外表面的第二导热元件。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成制品，其中所述第二导热元件可通过在所述第一与第二导热元件之间的所述第一导热元件的至少一部分周围延伸的至少一个绝热材料层与所述第一导热元件径向分离。
8.根据任一前述利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述导热组件的所述外表面的至少一部分包括表面处理，其中所述表面处理优选地包括压凸、压凹和其组合中的至少一者。
9.根据任一前述利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述表面涂层包括至少一种颜料。
10.根据任一前述利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述表面涂层包括半透明材料。
11.根据任一前述利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述表面涂层包括以下中的至少一者：金属颗粒、金属片或两者。
12.根据任一前述利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述导热组件包括金属箔。
13.一种制造气溶胶生成制品的方法，所述气溶胶生成制品包括可燃热源、与所述可燃热源热连通的气溶胶形成基质和在所述气溶胶形成基质的至少一部分周围的导热组件，所述导热组件包括形成所述气溶胶生成制品的外表面的至少一部分的外表面，
所述方法包含将涂层组合物涂覆至所述导热组件的所述外表面的至少一部分以使得所述导热组件的涂布部分具有小于0.6的辐射率的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述涂层组合物包含填充剂材料、粘合剂和溶剂。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述填充剂材料包括一种或多种选自石墨、金属氧化物和金属碳酸盐的材料。
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