CN108135275B

CN108135275B - 气溶胶生成制品、气溶胶生成团块、气溶胶生成团块的形成方法和包括气溶胶生成团块的气溶胶生成系统

Info

Publication number: CN108135275B
Application number: CN201680059955.1A
Authority: CN
Inventors: N·罗约-卡尔德隆; R·N·巴蒂斯塔
Original assignee: Philip Morris Products SA
Current assignee: Philip Morris Products SA
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2022-03-11
Anticipated expiration: 2036-10-21
Also published as: RU2719841C2; WO2017068093A1; IL258711A; JP2018537953A; RU2018118567A; RU2018118567A3; CN108135275A; EP3364791A1; US11910510B2; KR102603902B1; KR20180072757A; EP3364791B1; US20180295885A1; CA3002423A1; JP6876037B2; MX2018004465A

Abstract

一种气溶胶生成制品(9)包括壳体(8)和布置在所述壳体中的多个气溶胶生成粒子(1)。所述多个气溶胶生成粒子中的所述气溶胶生成粒子包括感受器材料芯，所述感受器材料芯涂布有气溶胶形成基材。还公开一种气溶胶形成团块(3)和一种用于形成气溶胶生成团块的方法。所述方法包括以下步骤：提供多个粒子，将所述多个粒子填充到预定义形状的空腔中，以及在所述空腔中压紧所述多个粒子，借此形成具有所述空腔的所述形状的气溶胶生成团块。

Description

气溶胶生成制品、气溶胶生成团块、气溶胶生成团块的形成方法和包括气溶胶生成团块的气溶胶生成系统

技术领域

本发明涉及包括多个粒子的气溶胶生成制品和气溶胶生成团块。本发明还涉及制造此类气溶胶生成团块的方法和包括此类气溶胶生成团块或气溶胶生成制品的气溶胶生成系统。

背景技术

在现有技术中已知的气溶胶生成加热系统中，通过加热元件加热可消耗的含烟草材料来形成气溶胶。常常，加热元件与含烟草材料之间的接触不能令人满意。因此，加热可能并不充分，尤其是在整个烟草材料量上的热传递和热分布可能并不充分。这又可能导致浪费未使用的烟草材料。

因此，需要具有与加热元件良好热接触的气溶胶形成基材。具体来说，需要具有在气溶胶生成装置中能灵活应用的可感应加热的气溶胶形成基材。

发明内容

根据本发明的方面，提供一种气溶胶生成制品。气溶胶生成制品包括壳体和布置在壳体内部的多个气溶胶生成粒子。多个气溶胶生成粒子中的气溶胶生成粒子包括感受器材料芯，所述感受器材料芯涂布有气溶胶形成基材。

用气溶胶形成基材涂布感受器材料芯能在基材与感受器材料之间提供极紧密且直接的物理接触。因此，优化了从感受器到基材的热传递。紧密接触可导致跨越涂层中的气溶胶形成基材存在极均匀的温度分布。因此，由于有效使用了基材，可减少基材的总量。因此，可减少材料或成本的浪费。另外，可防止气溶胶形成基材过热，且因此可减少或防止基材的燃烧和所形成的燃烧产物。可减少热能量，考虑到装置的较长操作时间或考虑到电子加热装置的电池容量或电池大小，这可是尤其有利的。改善的热传递和较大接触面积还可使气溶胶形成基材更快地加热，且因此启动时间更短且装置准备待用所需的能量更少。

通过提供多个粒子，气溶胶生成粒子的整体可适于任何形式的壳体。另外，多个粒子可被选择为完全或仅部分填充壳体。因此，可根据用户的需要选择并变化投配方案，以例如实现特定消耗过程。可通过变化多个粒子的量或组成来变化特定消耗过程。可例如选择投配方案，以例如针对一个或多个吸入过程生成预定义数目个抽吸的等效过程。因此，可优化消耗且可避免或减少浪费。另外，可基本上随意选择并变化多个粒子的组成。举例来说，气溶胶生成制品中包括的多个粒子可都是相同粒子，即具有例如相同组成、形状、大小或气溶胶输送特征的粒子。然而，气溶胶生成制品中包括的多个粒子可包括不同类型的粒子，如将在下文更详细地描述。可感应加热的气溶胶形成制品的此可变性和灵活性允许自定义消耗过程，这在实质上具有“一种”消耗性的其它种类的气溶胶生成制品的情况下是不可能的。

由于存在多个粒子，包括多个粒子的气溶胶生成制品是极均匀的。因此，有可能在消耗过程期间改善抽吸之间形成的气溶胶的一致性以及消耗过程之间的可重复性。另外，在加热气溶胶生成制品的不同个别部分(分段式加热)，即多个粒子的部分时，也可提供均匀或一致的气溶胶生成。

用于与根据本发明的气溶胶生成制品一起使用的气溶胶生成装置可适于感应加热，例如可具备电子元件和包含感应器的负载网络。因此，此类装置可被制造成，相比常规加热装置，例如包括加热片的装置，需要更少的功率，并且可提供非接触加热的所有优点(例如，未损坏加热片、加热元件上无残余物、电子元件与加热元件和气溶胶形成物质分离，便于装置清洁)。具体来说，由于在每一新气溶胶生成制品的情况下提供“新”加热元件，可增强与根据本发明的气溶胶生成制品组合使用的装置的性能。加热元件上并未积聚有可能负面地影响消耗过程的质量和一致性的残余物。

多个粒子可以是布置在壳体中的疏松粒子结块。在这些实施例中，优选地，壳体是完全闭合，即气密闭合的壳体，所述壳体仅能通过例如刺穿或穿孔壳体来打开，以便允许空气流穿过壳体且允许壳体中生成的气溶胶离开壳体。此气密闭合的壳体可例如具有胶囊的形式，例如医疗应用中已知的凝胶胶囊。

有利地，轻轻地压紧多个粒子或进行团块化。多个粒子可形成一个或多个气溶胶生成团块。优选地，多个粒子形成一个团块。

被轻轻压紧的多个粒子形成限制多个粒子的实体。多个团块化粒子提供允许很好地处理而不会碎裂由多个粒子形成的团块的机械稳定性。

为简单起见，术语“团块”用于被轻轻地压紧以及团块化的多个粒子。

团块可直接用作感应加热装置中的消耗品，即团块可被直接插入到装置的装置空腔中。团块还可用于填充气溶胶生成制品的壳体内部的预定义体积。团块可例如替代用于电子加热装置中的烟支中的烟草滤嘴段。在此类实施例中，壳体是聚集团块的接装纸或包装材料，其中壳体的其它分段用于烟支中。

团块可形成在壳体内部，或可被预成型并在形成团块之后插入到壳体中。取决于气溶胶生成制品的应用，预成型团块允许在壳体中布置多于一个团块。

优选地，壳体具有具纵向轴线的纵向形状。如果多于一个气溶胶生成团块布置在壳体中，那么优选地，个别团块布置成沿着壳体的纵向轴线彼此相隔一段距离。这允许在使用的情况下，在允许分段式加热的装置中进行分段式加热。举例来说，装置可具有呈若干感应线圈形式的感应器，其中每一感应线圈提供为加热团块中的一个。优选地，多于一个团块线性地进行布置，其中个别圆柱形或大体上圆柱形团块的圆柱轴重合。此多于一个(个别)线性地布置的圆柱形团块可具有或可不具有杆形。

如上文所提及，壳体在使用之前可被穿孔或穿刺。优选地，壳体包括两个相对的末端，且壳体的相对末端中的一个或两个是易碎的。

在使用团块的气溶胶生成制品的实施例中，壳体可具有开放末端。优选地密封开放末端，以用于存储气溶胶生成制品。优选地，壳体是圆柱形的，且相对末端中的一个或两个由一个或多个易碎或可去除屏障密封。优选地，相对末端中的一个或两个是平面的。在使用气溶胶生成制品之前，去除例如可撕开密封件的可去除屏障。

术语“圆柱形”和“平面”在本文中也用于包含“大体上圆柱形”和“大体上平面”。“圆柱形”应理解为包含具有圆形或大体上圆形横截面的圆柱体或圆锥柱形状，或具有椭圆形或大体上椭圆形横截面的圆柱体或圆锥柱形状的形式。虽然壳体的这些略微不同形状的各种组合和布置均是可能的，但在优选实施例中，壳体具有具圆形横截面的圆柱体形状。

“平面”应理解为包含精确平面，且还包括结构化或略微凹形或凸形形状。

一个或多个易碎屏障可由任何合适的材料形成。举例来说，一个或多个易碎屏障可由金属箔片或薄膜形成。

优选地，易碎屏障由不包括或包括有限量的铁磁性材料或顺磁性材料的材料形成。具体来说，易碎屏障可包括小于20％、尤其小于10％或小于5％或小于2％的铁磁性或顺磁性材料。

与气溶胶生成制品一起使用的气溶胶生成装置可包括刺穿部件，其被配置成使壳体或密封壳体的一个或多个易碎屏障断裂。替代地或另外，壳体的一个或两个末端可由一个或多个可去除屏障密封。举例来说，末端中的一个或两个可由一个或多个撕开型密封件密封。

壳体可具有任何合适的大小。壳体可具有在例如5mm与30mm之间的范围内的长度。优选地，长度可在7mm与18mm之间的范围内。壳体可具有在例如2.2mm与15mm之间的范围内的外径。优选地，外径在4mm与8mm之间的范围内。壳体可具有在例如2mm与12mm之间的范围内的内径。优选地，内径在3mm与7mm之间的范围内。

有利地，壳体的外部尺寸对应于气溶胶生成制品的尺寸。

一般来说，在整个本申请中每当提及一个值时，这都应被理解成使得所述值被明确公开。然而，出于技术考量，还应将值理解为不必正好是所述具体的值。值可例如包含对应于确切值±20％的值范围。

优选地，壳体包括聚合物材料或纤维素类材料。

优选地，壳体是胶囊或管状元件。

壳体可由与尼古丁相容的聚合物制成，包含医用级聚合物，例如：

医用树脂聚甲基丙烯酸甲酸(PMMA)、谢夫隆·菲利浦K-

苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC)、阿科玛的具有特殊性能的聚合物

和

Clear、DOW(Health+^TM)低密度聚乙烯(LDPE)、DOW^TMLDPE 91003、DOW^TMLDPE 91020(MFI 2.0；密度923)、ExxonMobil^TM聚丙烯(PP)PP1013H1、PP1014H1和PP9074MED、Trinseo CALIBRE^TM聚碳酸酯(PC)2060-SERIES。

壳体也可由纸或其它纤维素类材料，例如醋酸纤维素制成。

壳体材料也可从以下组成的群组中选出：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)和醋酸纤维素(CA)。

尤其为可刺穿或可穿刺胶囊的壳体可例如由明胶和羟丙甲纤维素类调配物的水溶液制成，即包括包含例如角叉菜胶类材料的其衍生物的植物多糖和例如作为塑化剂的丙三醇的胶凝剂溶液。胶凝剂可包含淀粉或纤维素，或其改性形式。优选地，用于胶囊的材料是纤维素类的，优选地由羟丙基甲基纤维素(HPMC)组成，优选地呈具有低粘弹性性质的形式，从而实现允许穿刺或穿孔胶囊的所要破裂强度。用于胶囊的材料可例如包括：

普鲁兰多糖和羟丙甲纤维素、甘油、山梨醇(包含Sorbitol

)和聚乙烯(PEG)类填充物。

壳体的材料应对用于粒子或由粒子形成的团块的材料具有化学抗性，尤其应对气溶胶形成基质涂层的材料具有抗性。另外或替代地，粒子或团块可包括外部保护层。此外部保护层可防止与环境的化学交互，尤其是与壳体的化学反应，或提供水分保护，如下文将进一步详细描述。

根据本发明的另一方面，提供一种优选地用于如本文中描述的气溶胶生成制品中的气溶胶生成团块。气溶胶生成团块是多个压紧的气溶胶生成粒子，多个气溶胶生成粒子中的粒子各自包括涂布有气溶胶形成基材的感受器材料芯。

上文已描述感受器材料与气溶胶形成基材之间的紧密接触的优点和其对加热效率的影响，且将不再重复。另外，团块提供待直接用作感应加热装置中的消耗品，或用于气溶胶生成制品的例如胶囊或管状元件的壳体中的机械稳定产品。团块还可包括界定的孔隙度，以处理通过团块的特定空气流管理，或团块或将团块用作气溶胶生成产品的气溶胶生成系统的特定抽吸阻力(RTD)。孔隙度可例如由用于形成团块的压紧粒子的力界定或通过选择粒子的形状界定。

团块可具有在约0.2与约0.35之间的范围内的孔隙度，孔隙度是团块内的空隙空间的体积分数。在优选实施例中，孔隙度在约0.24与约0.35之间。

当团块放置在气溶胶生成装置中时，团块的抽吸阻力(RTD)在40与120mm H₂O之间，优选为在80与120mm H₂O之间。团块优选地具有当团块放置在气溶胶生成装置中时，致使团块的RTD在上文所提及的范围内的孔隙度。

通过选择团块的大小或另外选择用于气溶胶生成制品中或直接用于气溶胶生成装置中的团块的数目，可将用于气溶胶化的气溶胶形成基材的量投配到所要量，以便处理对应于一个、两个或多于两个消耗过程的数个抽吸。

优选地，气溶胶生成团块具有圆柱形形状。团块可具有在2毫米与20毫米之间的长度，优选为在3毫米与10毫米之间。团块可具有在2毫米与12毫米之间的直径，优选为在3毫米与7毫米之间。

气溶胶生成团块可包括多个压紧的相同粒子或多个压紧的不同类型的气溶胶生成粒子。不同类型的气溶胶生成粒子在粒子的大小或形状，例如粗糙或平滑表面、球形或有棱角；感受器材料的形状或组成，例如具有相同或不同表面结构或材料组成的颗粒或薄片；气溶胶形成基材涂层的厚度；气溶胶形成基材涂层的孔隙度或组成中的至少一个方面不同；或可在气溶胶输送特征方面不同。

粒子可以是例如具有圆形、扁平或纵向延伸形状、具有规则或不规则形状或表面的颗粒、薄片或其它微粒材料。颗粒可例如为珠粒或砂粒。粒子可包括单个或多个气溶胶形成基材涂层。粒子可包括包含单个感受器粒子或若干感受器粒子的芯。

颗粒在本文中定义为具有形状的元素，其中任一尺寸小于任一其它尺寸的两倍。形状可以是圆形、大体上圆形或有棱角的。颗粒的表面可以是有棱角、粗糙或平滑的。

薄片在本文中定义为具有具一个主要尺寸的形状的元素，所述主要尺寸至少是任一其它尺寸的两倍大。优选地，薄片具有大体上扁平的至少一个表面。

其它微粒材料可基本上具有在给定粒度测定范围内的任何体积形状。此类其它微粒材料优选地包括由涂布有气溶胶形成基材的感受器纤维形成的感受器材料芯。

有利地，分别用于根据本发明的气溶胶生成制品中或用于形成根据本发明的团块的粒子具有最大6mm的大小，优选为4mm，更优选为2mm。

优选地，粒子或大体上并不具有圆形形状的粒子的最大尺寸并不小于0.2mm，优选为不小于0.5mm。

在此范围中的粒子大小允许制造具有感受器材料与气溶胶形成基材的优化比率的粒子。感受器材料量与气溶胶形成基材量的比率可发生变化。然而，优选地，此比率固定在某一范围内。

感受器材料量与气溶胶形成基材量的比率可以是1:1到1:4，优选为1:1.5到1:2.5。所述比率被视作体积比。

在高效且优选均匀地加热气溶胶形成基材和气溶胶生产方面，在此范围中的比率是有利的。所述比率可被配置成使得以向用户提供一致的物质输送，优选为尼古丁输送的方式来行加热。

多个粒子中的粒子的感受器材料芯可以是例如感受器颗粒、感受器薄片或感受器纤维的感受器粒子。感受器粒子可例如具有圆形、扁平或纵向延伸的形状，具有规则或不规则的形状或表面。感受器颗粒可例如为感受器珠粒或感受器砂粒。

一般来说，感受器是能够吸收电磁能并将其转化成热的材料。当位于交变电磁场中时，通常感生涡电流并且在感受器中发生磁滞损耗，从而引起感受器的加热。在粒子中，改变由一个或若干感应器，例如感应加热装置的感应线圈所生成的电磁场会加热感受器芯，所述感受器芯接着主要通过热传导将热传递到气溶胶形成基材的环绕涂层，使得形成气溶胶。如果感受器与气溶胶形成基材涂层的烟草材料和气溶胶形成剂紧密热接触，那么此热传递是最佳的。由于涂布过程，在感受器材料芯与气溶胶形成基材涂层之间形成紧密界面。

感受器可由任何材料形成，所述材料可被感应加热到足以从气溶胶形成基材生成气溶胶的温度，并且允许制造例如颗粒、薄片和纤维的感受器粒子。优选的感受器包括金属或碳。优选的感受器可包括铁磁性材料或由铁磁性材料构成，例如铁磁体铁、铁磁性合金，例如铁磁性钢或不锈钢、铁磁性粒子和铁氧体。合适的感受器可以是铝或包括铝。优选的感受器可被加热到超过250摄氏度的温度。

优选的感受器是金属感受器，例如不锈钢。然而，感受器材料还可包括以下各种或由以下各种制成：石墨；钼；碳化硅；铝；铌；因科镍(Inconel)合金(基于奥氏体镍-铬的超合金)；金属化薄膜；例如氧化锆的陶瓷；例如Fe、Co、Ni的过渡金属，或例如B、C、Si、P、Al的类金属组分。

优选地，感受器材料芯是金属感受器粒子。

感受器还可以是多材料感受器，且可包括第一感受器材料和第二感受器材料。第一感受器材料可设置成与第二感受器材料紧密地物理接触。第二感受器材料的居里温度优选地低于气溶胶形成基材的燃点。第一感受器材料优选地主要用于在感受器放置于波动的电磁场中时加热感受器。可以使用任何合适的材料。举例来说，第一感受器材料可以是铝，或可以是含铁材料，例如不锈钢。第二感受器材料优选地主要用于指示感受器何时已到达特定温度，所述温度是第二感受器材料的居里温度。第二感受器材料的居里温度可用于在操作期间调节整个感受器的温度。用于第二感受器材料的合适材料可包含镍和某些镍合金。

通过提供具有至少第一感受器材料和第二感受器材料的感受器，气溶胶形成基材的加热和加热的温度控制可分开。优选地，第二感受器材料是具有与所要的最高加热温度基本上相同的第二居里温度的磁性材料。也就是说，优选的是，第二居里温度与感受器应当加热到的温度大约相同，以便从气溶胶形成基材生成气溶胶。

例如珠粒和砂粒的感受器颗粒可通过熔融例如合金的原料，以产生金属液滴制成。为制造大体上圆形但可具有球形或不规则球形(有棱角)形状的珠粒，可再塑形液滴并进行筛分以获得特定粒度测定范围。

为制造大体上圆形但具有棱角形状的砂粒，可将液滴压扁成有棱角的粒子，并进行筛分以获得特定粒度测定范围。也可从不锈钢处理厂的工业残余物，例如制造医用工具或处理医用级合金所产生的残余物获得砂粒。可对这些残余物进行削减和压扁，并进行筛分以获得特定粒度测定范围。

可例如使用包含如上文所提及的回收材料的各种原料来通过研磨技术制造感受器薄片。为制造具有大体上扁平形状、球形或不规则球形(有棱角)圆周形状的感受器薄片，例如在若干处理步骤中处理原料，以获得处在所定义厚度和整体大小范围中的薄片。优选地，在处理步骤中，确定薄片并不结块且并不发生薄片碎裂成较小粒子。

可通过烧结感受器材料来制造感受器纤维。纤维可形成编织或非编织感受器粒子。

例如珠粒或砂粒的感受器颗粒的大小可在0.2mm与2.4mm之间，优选为在0.2mm与1.7mm之间，更优选为在0.3mm与1.2mm之间。

感受器薄片的最大长度可在0.2mm与4.5mm之间，优选为在0.4mm与3mm之间，更优选为在0.5mm与2mm之间。

感受器薄片的厚度可在0.02mm与1.8mm之间，优选为在0.05mm与0.7mm之间，更优选为在0.05mm与0.3mm之间。

纤维的厚度可在30微米与1.5mm之间。

有利地，感受器材料芯由一个粒子构成。然而，感受器材料芯可包括若干粒子，例如两个粒子。如果若干粒子形成感受器芯，那么若干粒子的大小的总和在本文中提及的给定粒度测定范围内。

感受器粒子可以是部分或完全多孔的。感受器粒子可以是实心或中空的。

有利地，对于感受器粒子，使用具有在1450摄氏度与1500摄氏度之间的熔融温度的感受器材料。粒子密度可在5g/cm3与9g/cm3之间，优选为在6g/cm3与8g/cm3之间。对于珠粒和薄片，取决于粒子大小的堆积密度可在2.8g/cm3与6.6g/cm3之间，优选为在3.5g/cm3与4.7g/cm3之间。砂粒的堆积密度可在介于3.1g/cm3与6.2g/cm3之间，优选为3.8g/cm3与4.1g/cm3之间的略微较窄密度范围中。感受器珠粒和薄片的硬度可在30HRC与70HRC(洛氏标度)之间，优选为在30HRC与50HRC之间，其中感受器砂粒的硬度优选在30HRC与70HRC之间，更优选为在40HRC与60HRC之间。

气溶胶形成基材可以是含烟草气溶胶形成基材。气溶胶形成基材可以浆料的形式提供。取决于将基材涂层涂覆到感受器芯上的涂布方法，浆料的水分含量可变化。

优选地，含烟草浆料和由含烟草浆料制成的气溶胶形成基材涂层包括：烟草粒子、纤维粒子、气溶胶形成剂、粘合剂且还例如包括香料。优选地，涂层呈由含烟草浆料形成的复原烟草的形式。

取决于所要涂层厚度，烟草粒子可具有烟草粉尘的形式，所述烟草粉尘具有约为30微米到250微米、优选为约30微米到80微米或100微米到250微米的粒子。

纤维粒子可包含烟草茎材料、梗或其它烟草植物材料以及例如具有低木质素含量的木纤维的其它纤维素基纤维。可基于产生涂层的足够抗拉强度相对于低杂质率，例如大约2％到15％之间的杂质率的期望，来选择纤维粒子。替代地，例如植物纤维的纤维可与上文纤维粒子一起使用或用于包含大麻和竹材的替代物中。

可基于一个或多个特性来选择包含在形成涂层的浆料中的气溶胶形成剂。功能上来说，气溶胶形成剂提供如下机制，所述机制使得气溶胶形成剂在被加热到其特定挥发温度以上时，允许气溶胶形成剂挥发并在气溶胶中输送尼古丁或风味或两者。不同的气溶胶形成剂通常在不同温度下挥发。可基于气溶胶形成剂例如在室温下或在室温附近保持稳定但能够在例如40摄氏度与450摄氏度之间的更高温度下挥发的能力，来选择气溶胶形成剂。气溶胶形成剂还可具有湿润剂类型的特性，在基材由包含烟草粒子的烟草类产品构成时，湿润剂类型的特性有助于保持气溶胶形成基材中的期望水分含量。具体来说，一些气溶胶形成剂是充当湿润剂的吸湿性材料，即有助于使含湿润剂的基材保持湿润的材料。

一种或多种气溶胶形成剂可组合，以利用组合的气溶胶形成剂的一个或多个特性。举例来说，三醋精可与甘油和水组合以利用三醋精的输送活性组分的能力以及甘油的湿润剂特性。

气溶胶形成剂可选自多元醇、乙二醇醚、多元醇酯、酯类和脂肪酸，且可包括以下化合物中的一种或多种：甘油、赤藓醇、1,3-丁二醇、四甘醇、三甘醇、柠檬酸三乙酯、碳酸丙烯酯、十二烷酸乙酯、甘油三醋酸酯、赤藓糖醇、甘油二醋酸精混合物、辛二酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、苯甲酸苄酯、苯甲基醋乙酸苯酯、香兰酸乙酯、甘油三丁酸酯、十二烷基醋酸酯、十二烷酸、肉豆蔻酸和丙二醇。

产生含烟草的气溶胶形成基材的浆料的典型过程包含制备烟草的步骤。为此，将烟草粉碎。接着将粉碎的烟草与其它种类的烟草共混并进行研磨。通常，其它种类的烟草是例如为弗吉尼亚烟(Virginia)或白肋烟(Burley)的其它类型的烟草，或也可以例如是经不同处理的烟草。共混和研磨步骤可以交换。单独地制备纤维，且优选地单独制备以便用于溶液形式的浆料。由于纤维主要存在于浆料中以为涂层提供稳定性，因此由于气溶胶形成基材涂层被感受器材料芯稳定，纤维的量可减少或甚至可省去纤维。

如果存在的话，接着混合纤维溶液与所制备的烟草。接着将浆料传递到涂布或造粒装置。在用相同或不同浆料进行单次或多次涂布之后，接着干燥粒子，优选地通过加热进行干燥并在干燥之后进行冷却。

优选地，含烟草浆料包括均质的烟草材料，且包括甘油作为气溶胶形成剂。优选地，气溶胶形成基材涂层由如上文所描述的含烟草浆料制成。

有利地，环绕感受器材料芯的气溶胶形成基材是多孔的，以允许挥发的物质离开基材。由于气溶胶形成基材形成感受器材料的涂层，相比于例如由加热片加热的气溶胶形成基材，仅必须由一个感受器芯加热少量基材。因此，也可使用并不具有孔隙度或仅具有极小孔隙度的涂层。相比具有较大厚度的涂层，可例如将具有较小厚度的涂层选择为具有较小孔隙度。

感受器材料的涂层可以是单个涂层或多个涂层。

有利地，气溶胶形成基材涂层的厚度在0.05mm与4.8mm之间，优选为在0.1mm与2.5mm之间。

如果涂覆了第二气溶胶形成基材涂层，那么有利地，第二涂层的厚度在0.05mm与4mm之间，优选为在0.1mm与1.3mm之间。

多个涂层可例如在组成和密度上相同。优选地，多个涂层中的个别涂层在组成、孔隙度、涂层厚度或涂层表面的形状中的至少一个方面不同。

通过选择多于一个但不同的气溶胶形成基材，可针对给定感应加热装置变化并控制气溶胶化。并且，可针对给定感应加热装置变化并控制对例如尼古丁或香料的不同物质的输送。具体来说，可提供具有自定义性能的气溶胶生成系统。

粒子可具备包括其它气溶胶形成基材的其它涂层。有利地，其它涂层不同于第一或第二涂层。优选地，其它涂层的厚度小于第一或第二涂层或先前其它涂层的厚度。

可通过提供具有不同材料组成的涂层材料或不同量的相同材料来实现不同涂层细节。还可通过不同涂布技术来实现不同涂层细节。不同涂布技术优选地选择为实现涂层的不同涂层表面或基材密度。举例来说，具有旋转腔室的涂布技术大体上提供平滑的涂层表面，而湿式造粒设备可优选地用于获得粗糙涂层表面。

粒子或由多个粒子形成的团块可进一步包括至少一个保护层。保护层可例如分别确保或增强粒子或团块的存放期。另外或替代地，保护层可优化粒子或团块的使用和挥发行为。

保护层可以是保护粒子和其涂层材料免于环境影响的外保护层。优选地，外层是水分保护层。优选地，外保护层是粒子的最外材料。

保护层也可以是例如布置在两个涂层之间的内保护层。如果将仅在消耗产品后允许两个涂层之间发生接触，那么内保护层可是有利的。

保护层还可例如通过将色彩添加到外保护层而用于标记目的。

可通过任何种类的湿式造粒或干式造粒或湿式涂布或干式涂布而使粒子基本上涂布有一个或若干涂层。湿式或干式涂布可以是例如粉末或浆料涂布或旋转涂布。湿式造粒可以是例如批量或连续流化床造粒、底部或顶部喷雾式造粒。干式造粒可例如包含剪切造粒、滚圆或转子造粒。干式造粒优选地用于制造呈颗粒形式的粒子。

优选地，根据上文涂布方法中的任一个而使用于根据本发明的气溶胶生成制品或气溶胶生成团块中的粒子涂布有一个或两个涂层。

这些涂布方法是允许大批量生产涂布粒子的标准可靠工业过程。这些涂布过程还能在粒子生产和性能可重复性方面实现高度产品一致性。

根据本发明的另一方面，提供一种用于形成气溶胶生成团块的方法。所述方法包括以下步骤：提供多个粒子，将多个粒子填充到预定义形状的空腔中，以及在空腔中压紧多个粒子。借此形成具有空腔的形状的气溶胶生成团块。用于形成团块的粒子包括涂布有气溶胶形成基材的感受器材料芯。

空腔可以是例如团块模制设备的团块形成模具的空腔。将多个粒子填充到模具中，在模具中进行压紧且接着可从模具将粒子作为团块去除。

空腔也可以是气溶胶生成制品的壳体的空腔。因此，将多个粒子填充到空腔中的步骤可包括将多个粒子填充到单独壳体中，并在壳体内部形成气溶胶生成团块。借此，能制造包含壳体和气溶胶生成团块的气溶胶生成制品。在其它步骤中，可从团块化设备去除包含气溶胶生成团块的壳体。随后可优选地通过易碎或可去除屏障密封壳体的开放末端。

根据本发明的又一方面，提供一种气溶胶生成系统。气溶胶生成系统包括根据本发明且如本文中所描述的至少一个气溶胶生成团块，或根据本发明且也如本文中所描述的气溶胶生成制品。系统进一步包括气溶胶生成装置，所述装置包括装置外壳，所述装置外壳包括布置在装置外壳中的装置空腔。装置空腔分别含有至少一个气溶胶生成团块或气溶胶生成制品。系统的电源连接到负载网络，其中负载网络包括用于感应地耦合到至少一个气溶胶生成团块，可能为包括多个粒子的优选呈一个或多个团块形式的气溶胶生成制品的多个粒子的感受器材料芯的感应器。感应器可例如为一个或多个感应线圈。如果仅提供一个感应线圈，那么单个感应线圈感应地耦合到例如一个或多个团块的多个粒子。如果提供若干感应线圈，那么每一感应线圈可加热一个团块或由多个粒子形成的团块的个别部分。

根据本发明的系统的气溶胶生成装置可包括用于刺穿包括至少一个气溶胶生成团块的壳体的刺穿部件。

已经论述了根据本发明的方法以及系统与根据本发明的气溶胶生成制品和根据本发明的气溶胶生成团块相关的优点和其它方面，并且将不再重复。

附图说明

本发明进一步相对于实施例进行描述，所述实施例借助于以下图式进行说明，其中：

图1、2是包括团块的管状形消耗品的部分纵向和横向横截面图的示意性说明；

图3、4是包括两个不同团块的管状形消耗品的部分纵向和横向横截面图的示意性说明；

图5示出包括多个粒子的胶囊；

图6是包括团块的胶囊的部分纵向和横向横截面图的示意性说明；

图7说明团块的孔隙度；

图8a到c示出感受器颗粒在用气溶胶形成基材进行的两个涂布步骤前后的横截面；

图9a到c示出感受器薄片在用气溶胶形成基材进行的两个涂布步骤前后的横截面；

图10a到g说明管状消耗品的制造过程；

图11示意性地说明在装置准备待用期间的可感应加热的气溶胶生成装置；

图12说明在操作中的图11装置；

图13说明具有胶囊和刺穿部件的在操作中的气溶胶生成装置。

具体实施方式

图1和图2示出具有圆形直径85的例如由聚合材料或硬纸板制成的管状形壳体8。由包括感受器材料和气溶胶形成基材的多个压紧的粒子1形成的团块3布置在壳体8中。团块是双倍长度团块，其通过在壳体8中彼此邻接地布置两个单倍长度团块3而聚集成。图1和图2的实施例也可通过在壳体8中布置具有双倍长度的单个团块来实现。

单倍长度团块3具有在3mm与10mm之间的范围内的长度30。团块3具有在3mm与7mm之间的范围内的直径32。

壳体8具有在7mm与18mm之间的范围内的长度86。壳体8的内径对应于团块的直径32。

壳体8的外径85在4mm与8mm之间的范围内。

团块3对称地布置在壳体8中，从而在团块3的两侧上留下空的边缘部分82。边缘部分82可各自具有在0.5mm与11mm之间的范围内的长度，优选为在2mm与5mm之间的范围内。

如图1和图2中示出的团块可直接形成在壳体8内部，或可被预成型并插入到壳体8中。

管状壳体8的两个端部各自由密封盖80，例如可刺穿或可去除箔片密封。

图3和图4示出与图1和2相同的管状形壳体8，其中相同的参考编号用于相同或类似元件。

由多个粒子1制成的两个预成型团块3布置在壳体8中。两个团块3布置成彼此相隔距离81。团块具有与图1和图2的单倍长度团块相同的大小。

团块3之间的距离81优选为在1mm与9mm之间的范围内，更优选为在1mm与4mm之间的范围内。壳体可具有长度87，相比仅具有一个团块的壳体8的长度86，所述长度可较长。包括两个或多于两个团块3的壳体的长度87在8mm与35mm之间的范围内，优选为在8mm与18mm之间的范围内。

两个团块3对称地布置在壳体8中，从而也在团块3的与管状壳体8的两个末端相对地导向的侧面上留下空的边缘部分82。

包括两个或多于两个个别团块的气溶胶生成制品具体来说被制造成在设计成用于依序或分段式感应加热的气溶胶生成装置中进行分段式或依序加热。

在图5中，呈胶囊形式的壳体8填充有预定义量或预定义数目的可感应加热的粒子1，例如气溶胶形成基材涂布的感受器薄片或颗粒或其组合。在填充胶囊之后，可通过所属领域，例如医药行业中已知的技术来实现对胶囊的气密式闭合。在闭合胶囊的两半之前，可将粒子3精确地投配并填充到胶囊中。壳体由可刺穿材料制成，使得在刺穿壳体之后，可在使用胶囊时提供通向并通过胶囊的空气路径。

胶囊也可填充有如图6中示出的预成型团块3。胶囊以及团块3的大小与针对图1和图2的管状壳体和团块给出的大小相同。在胶囊中，在闭合胶囊的两半之后形成了重叠部分84。

胶囊可以是如医药行业中所使用的标准两部分胶囊。此类胶囊的典型容积为约0.20ml到1.04ml，其具有约170mg到约1250mg的典型填充容量。

图7是由颗粒1形成的团块的横截面的示意性表示。颗粒1被压紧到示出个别颗粒之间的空隙13的受限空间，所述颗粒通过颗粒1之间的三维间隙界定团块的孔隙度。此孔隙度优选为在0.24与0.35之间的范围内，其中孔隙度是团块内的空隙空间的体积分数。

形成团块3的颗粒或粒子1包括感受器芯，所述感受器芯涂布有一个或若干气溶胶形成基材涂层。

图8a示出呈具有粗糙表面100的颗粒10形式的感受器芯粒子的横截面。在图8b中，感受器芯粒子10涂布有第一气溶胶形成基材涂层20。此第一涂层20也具有粗糙表面200。在图8c中，第二气溶胶形成基材涂层21涂布第一涂层20。此第二涂层21也具备粗糙表面210。第一涂层和第二涂层的气溶胶形成基材可相同或不同，例如在组成、密度、孔隙度、涂层厚度中的任一个或组合方面不同。

图8b和8c中示出的呈由涂布有一个或两个气溶胶形成基材涂层20、21的感受器芯10形成的颗粒形式的粒子1形成粒子1，其可被填充到胶囊中或可被压紧以形成团块。

优选地，感受器颗粒10是由金属或金属合金，例如奥氏体或马氏体不锈钢制成的金属颗粒。优选地，第一气溶胶形成基材涂层20和第二气溶胶形成基材涂层21是含烟草基材涂层。在图8b和8c中示出的实施例中，第二涂层21的厚度约为第一涂层20的厚度的一半。

粒子以及涂层的大小可通过如图8a到c的下部部分中示出的平均圆周500、550、560来确定。感受器颗粒以及最后颗粒1常常并不具有准确的圆形形状，使得针对感受器颗粒10和最后颗粒1确定平均直径50、55、56或平均涂层厚度51、52。

感受器颗粒10的平均直径50可在0.1毫米与4毫米之间的范围内，优选为在0.3毫米与2.5毫米之间。

第一气溶胶形成基材涂层20的平均厚度51可在0.05毫米与4.8毫米之间的范围内，优选为在0.1毫米与2.5毫米之间。

因此，包括一个气溶胶形成基材涂层20的颗粒的平均直径55可在0.2毫米与最大6毫米之间，优选为在0.5毫米与4毫米之间。

第二气溶胶形成基材涂层21的平均厚度52可在0.05毫米与4毫米之间的范围内，优选为在0.1毫米与1.3毫米之间。

因此，包括两个气溶胶形成基材涂层20、21的颗粒的平均直径56可在0.3毫米与最大6毫米之间，优选为在0.7毫米与4毫米之间。

在最大粒子大小是6毫米，优选为4毫米，甚至更优选为2毫米时，图8b中示出的具有一个涂层的粒子的平均直径55通常小于图8c中示出的具有两个涂层的粒子的平均直径56。

当使用含烟草和气溶胶形成剂的浆料作为气溶胶形成基材涂层时，优选地使用流化床造粒法来大量生产粒子1。如果使用低水分浆料，那么可优选地使用粉体造粒法来生产粒子。优选地使用旋转涂布造粒机来制造颗粒。

图9a示出呈薄片11形式的感受器芯粒子的横截面。在图9b中，感受器薄片11涂布有第一气溶胶形成基材涂层22。在图9c中，第二气溶胶形成基材涂层23涂布第一涂层22。如图9b或图9c中示出的多个可感应加热的薄片1可用于填充到胶囊中或用于压紧成团块。

感受器薄片的直径60可在0.2毫米与4.5毫米之间，优选为在0.5毫米与2毫米之间。感受器薄片的厚度600可在0.02毫米与1.8毫米之间，优选为在0.05毫米与0.3毫米之间。

第一气溶胶形成基材涂层22的厚度61和第二气溶胶形成基材涂层23的厚度62可在与上文针对颗粒涂层所描述的厚度相同的范围中，且在相同的优选范围中。

因此，如图9b中示出的涂布有一个气溶胶形成涂层的薄片1的直径65可在0.3毫米与最大6毫米之间的范围内，优选为在0.7毫米与4毫米之间。涂布有一个气溶胶形成涂层22的薄片1的厚度可在0.12毫米与最大6毫米之间的范围内，优选为在0.25毫米与4毫米之间。

如图9c中示出的涂布有两个气溶胶形成涂层22、23的薄片1的直径66可在0.4毫米与最大6毫米之间的范围内，优选为在0.9毫米与4毫米之间。涂布有两个气溶胶形成涂层的薄片1的厚度可在0.22毫米与最大6毫米之间的范围内，优选为在0.45毫米与4毫米之间。

图10a到图10g说明气溶胶生成制品或消耗品9的制造过程，其中团块3形成在其壳体8中。内部具有空腔44的模具40的下端由内底部柱塞42和外底部柱塞41闭合。内柱塞42和外柱塞41可相对于彼此且在空腔44内移动。在图10a中，外柱塞41处于其回缩位置，而内柱塞42处于团块形成位置。在内柱塞2与腔壁之间，形成有用于容纳壳体8的周向延行容纳空间45。管状壳体8从模具40的开放顶侧插入到空腔44中并且进入容纳空间45。外柱塞41借此形成用于壳体8的末端挡板。在将壳体定位在模具40中之后，将定量可感应加热的粒子1填充到空腔44中的壳体8中，如图10b中所示出。在图10c中，顶部柱塞43从模具40的开放顶端移动到壳体8中，直到实现对粒子1和团块3的大小的所要压紧为止。顶部柱塞43和内底部柱塞42接着回缩。在从壳体8和空腔44完全去除顶部柱塞43时，内底部柱塞42回缩到外底部柱塞41的回缩位置。处在同一层级处的底部柱塞41、42接着都朝上移动，从而经由壳体8将消耗品9朝上推出空腔44，如图10e和图10f中可见。在图10f中，底部柱塞41、42已完成其朝上移动且处在其最大延伸位置。从空腔44弹出消耗品9，且可去除所述消耗品，以例如用于进行端盖密封。消耗品9可被直接插入到气溶胶生成装置的空腔中。

图11和图12中示出的可感应加热的气溶胶生成装置包括主外壳70和衔嘴71。优选呈管状形式的主外壳70包括用于容纳消耗品9的空腔701，所述消耗品包括由多个可感应加热的粒子1制成的团块3，例如根据图10a到图10g中示出的方法制造的团块。主外壳70还包括用于感应地加热布置在空腔701中的团块3的粒子1的感受器芯的感应器，此处呈感应线圈703的形式。感应线圈703被布置成在纵向方向上环绕空腔701，且能够热感应布置在空腔701中的材料。

主外壳70还包括电池和功率管理系统(未示出)。

衔嘴71形成装置的近侧或最下游元件。

空腔701的底部以及衔嘴71的底部或远端由多孔元件700、710闭合，所述多孔元件例如多孔材料或网格或网状物。多孔元件700、710(在如图12中示出的衔嘴安装状态中)适于将消耗品9定位并保留在空腔701中，且允许空气流穿过多孔元件700、710，通过空腔701并且进入并通过衔嘴71。

主外壳70具备空气入口通道702，以允许空气90从环境进入外壳70并流入空腔701中。在那里，空气90通过加热团块3的粒子1而吸收空腔中形成的气溶胶。含气溶胶空气91继续进一步向下游通过衔嘴71的在衔嘴近端处的出口开口711离开装置，所述空气流90、91在图12中加以说明。

在装置准备待用后，可从主外壳70去除衔嘴71，以便能开放地接近空腔701。去除可以是从外壳70完整地拆卸衔嘴71，如图11的实例中所示出。去除也可以是不完全去除，例如通过铰链去掉衔嘴，其中衔嘴71经由铰链保持连接到外壳70。

接着可将团块或消耗品9填充到空腔701中。在将衔嘴71重新定位到外壳70上之后，装置准备待用。

在图13中，示出可感应加热的气溶胶生成装置，其中示出包括团块3的呈胶囊形式的消耗品9。装置进一步具备用于从两个相对侧刺穿胶囊的可刺穿壳体的刺穿部件712，优选为中空刺穿部件。两个刺穿部件712中的一个布置在衔嘴的远端处。另一刺穿部件712从装置外壳通过多孔元件700延伸到空腔703中。在再附接衔嘴71后，刺穿部件712被推到胶囊中，从而产生空气穿过胶囊的路径。

在图13中，相同的参考编号用于与图11和图12中示出的装置相同或类似的元件。

Claims

1.一种气溶胶生成制品，其包括壳体和布置在所述壳体中的多个气溶胶生成粒子，其中所述多个气溶胶生成粒子中的气溶胶生成粒子包括感受器材料芯，所述感受器材料芯涂布有气溶胶形成基材，其中所述多个气溶胶生成粒子通过压紧形成至少一个气溶胶生成团块，被压紧的所述多个气溶胶生成粒子形成限制所述多个气溶胶生成粒子的实体。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，其包括多于一个气溶胶生成团块，其中所述壳体包括具有纵向轴线的纵向形状，且其中所述多于一个气溶胶生成团块布置成沿着所述壳体的所述纵向轴线彼此相隔一段距离。

3.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成制品，其中所述壳体包括两个相对末端，且其中所述壳体的所述相对末端中的一个或两个是易碎的。

4.根据权利要求3所述的气溶胶生成制品，其中所述壳体是圆柱形的，且所述相对末端中的一个或两个由一个或多个易碎或可去除的屏障密封。

5.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成制品，其中所述壳体包括聚合物材料或纤维素类材料。

6.一种用于根据权利要求1到5中任一项所述的气溶胶生成制品中的气溶胶生成团块，所述气溶胶生成团块为压紧的多个气溶胶生成粒子，所述多个气溶胶生成粒子中的气溶胶生成粒子各自包括涂布有气溶胶形成基材的感受器材料芯。

7.根据权利要求6所述的气溶胶生成团块，其具有在0.2与0.35之间的范围内的孔隙度。

8.根据权利要求6到7中任一项所述的气溶胶生成团块，其具有长度介于2毫米与20毫米之间且直径介于2毫米与15毫米之间的管状形式。

9.根据权利要求6到7中任一项所述的气溶胶生成团块，其包括不同类型的气溶胶生成粒子，其中不同类型的气溶胶生成粒子在以下的至少一个方面不同：所述气溶胶生成粒子的大小或形状；感受器材料的形状或组成；气溶胶形成基材涂层的厚度、孔隙度或组成；气溶胶输送特征。

10.根据权利要求6到7中任一项所述的气溶胶生成团块，其中所述多个气溶胶生成粒子中的气溶胶生成粒子的所述感受器材料芯是感受器颗粒、感受器薄片或感受器纤维。

11.一种用于形成气溶胶生成团块的方法，所述方法包括以下步骤：

提供多个粒子，所述多个粒子中的所述粒子包括涂布有气溶胶形成基材的感受器材料芯；

将所述多个粒子填充到预定义形状的空腔中；

在所述空腔中压紧所述多个粒子，借此形成具有所述空腔的所述形状的气溶胶生成团块。

12.根据权利要求11所述的方法，其中将所述多个粒子填充到所述空腔中的步骤包括将所述多个粒子填充到单独壳体中，并在所述壳体内部形成所述气溶胶生成团块，借此制造包括所述壳体和所述气溶胶生成团块的气溶胶生成制品。

13.一种气溶胶生成系统，其包括：

根据权利要求6到10中任一项所述的至少一个气溶胶生成团块；

气溶胶生成装置，其包括装置外壳，所述装置外壳包括布置在所述装置外壳中的装置空腔，所述装置空腔含有所述至少一个气溶胶生成团块；

电源，其连接到负载网络，所述负载网络包括用于感应地耦合到所述至少一个气溶胶生成团块的多个粒子的感受器材料芯的感应器。

14.根据权利要求13所述的系统，所述气溶胶生成装置进一步包括用于刺穿包括所述至少一个气溶胶生成团块的壳体的刺穿部件。