CN109068741A - 混合气溶胶生成元件和用于制造混合气溶胶生成元件的方法 - Google Patents

Abstract

在气溶胶生成制品中使用的混合气溶胶生成元件(2)包括用于保持气溶胶形成液体的液体保留材料(22)和紧邻所述液体保留材料布置的固体气溶胶形成基质(21)。

Description

混合气溶胶生成元件和用于制造混合气溶胶生成元件的方法

技术领域

本发明涉及一种混合气溶胶生成元件和一种用于制造混合气溶胶生成元件的方法。具体来说，本发明涉及一种气溶胶生成元件和制品，其包括具体来说是固体气溶胶形成烟草基质的固体气溶胶形成基质，以及气溶胶形成液体。

背景技术

组合使用电子液体和加热烟草调味剂的电子吸烟系统是已知的。然而，希望在设计用于电子香烟的电子装置中使用混合气溶胶生成元件。还希望有一种用于制造混合气溶胶生成元件的有效方法，特别是用于制造条形气溶胶生成制品中使用的混合气溶胶生成元件。

发明内容

根据本发明，提供一种在电子香烟等气溶胶生成制品中使用的混合气溶胶生成元件。所述混合气溶胶生成元件包括用于保持气溶胶形成液体的液体保留材料，并且包括紧邻液体保留材料布置的固体气溶胶形成基质。优选的是，固体气溶胶形成基质是含有烟草的固体气溶胶形成基质。

在这种混合元件中，使用者不仅获得加热的固体气溶胶形成基质的香味或吸烟体验，或仅获得加热的气溶胶形成液体的香味或吸烟体验，而且获得通过加热固体气溶胶形成基质形成的气溶胶和通过蒸发气溶胶形成液体形成的气溶胶的组合。在这种混合元件中，包含在液体保留材料中的气溶胶形成液体可以例如连续地流动或被吸入固体气溶胶形成基质中。由此，仅必须加热固体气溶胶形成基质或固体基质的区域，这可以减少气溶胶生成系统中所需的能量。此外，气溶胶形成液体的提供可以显著延长气溶胶生成元件或包含这种元件的气溶胶生成制品的消耗体验。例如，气溶胶生成制品中使用的单个烟草基质塞可以为几次抽吸提供气溶胶，例如5至10次抽吸。提供具有保持一定量的气溶胶形成液体的能力的液体保留材料可以将消耗体验延长至数十倍的抽吸，例如，至约50至100次抽吸。

虽然提供固体气溶胶形成基质优选的是用于将烟草调味剂递送到递送给使用者的气溶胶，但气溶胶形成液体优选的是用于将尼古丁或非烟草调味剂提供到使用混合气溶胶生成元件在相应的装置中生成的气溶胶。

液体保留材料可以保持预定量的气溶胶形成液体。优选的是，预定量的液体与当使用混合气溶胶生成元件时可获得的预定义数量的抽吸相对应。

混合气溶胶生成元件具有纵向轴线，并且元件的延伸部分在纵向方向上可以比在垂直于纵向方向的方向上更大。混合气溶胶生成元件可以例如是圆柱形或基本上圆柱形的形状。气溶胶生成元件可以是基本上伸长的。

气溶胶生成元件可以具有8到14毫米之间的长度，例如10mm或12mm。气溶胶生成元件的直径可以在5毫米到12毫米之间，例如约8毫米。

在混合气溶胶生成元件中，液体保留材料和固体气溶胶形成基质可以被布置成彼此相邻并且相继地沿着元件的纵向轴线。

替代地，液体保留材料和固体气溶胶形成基质可以至少部分地布置在混合气溶胶生成元件的同一纵向位置处。在此类实施例中，液体保留材料和固体气溶胶形成基质被布置成至少部分地跨混合气溶胶生成元件的长度彼此横向相邻。液体保留材料和固体气溶胶形成基质可以跨混合气溶胶生成元件的整个长度布置在同一纵向位置处。优选的是，液体保留材料和固体气溶胶形成基质被布置成优选地跨元件的整个长度彼此平行。

液体保留材料可以至少部分地环绕固体气溶胶形成基质。液体保留材料可以沿纵向方向完全环绕固体气溶胶形成基质。例如，固体气溶胶形成基质可以是布置在管状形液体保留材料内的圆柱形固体气溶胶形成基质。

混合气溶胶生成元件可以包括不透液体的包装纸，包装混合气溶胶生成元件。不透液体的包装纸可以防止液体保留材料中的液体在固体气溶胶形成基质以外的方向上从保留材料中渗出，例如在与固体气溶胶形成基质相对的方向或气溶胶生成元件之外的方向。

对于气溶胶生成，混合气溶胶生成元件可以通过适合于和例如从气溶胶生成系统中获知的任何种类的加热元件加热。例如，混合气溶胶生成元件可以用于电感或电阻加热的气溶胶生成系统或装置。因此，气溶胶生成装置可配备有一个或多个可电阻加热的加热元件或配备有一个或多个可电感加热的加热元件。如果用于电感加热的系统，则加热元件的加热部分可以结合到混合气溶胶生成元件中。混合气溶胶生成元件可以包括用于对元件的至少部分进行电感加热的感受器材料。感受器材料可以布置在固体气溶胶形成基质内。可以在制造混合气溶胶生成元件之前、期间或之后将感受器材料引入固体气溶胶形成基质中。

液体保留材料是存储液体的高保留或高释放材料(HRM)。液体保留材料能降低溢出的风险，例如与筒或储罐系统相比。在储罐或筒的壳体故障或破裂的情况下，溢出的液体可能导致与作用中电组件和生物组织的不期望的接触。液体保留材料将固有地保留至少一部分液体，所述液体在离开保留材料之前又不能用于气溶胶化。

液体保留材料可以是基本上圆柱形的形状。液体保留材料可以具有空心圆柱体的形式。液体保留材料可以是基本上伸长的。液体保留材料的长度和(外)直径可以对应于混合气溶胶生成元件的长度和直径。

待存储在保留材料中的气溶胶形成液体可以包括至少一种气溶胶形成剂和液体添加剂。气溶胶形成剂可以例如是丙二醇或甘油。

气溶胶形成液体可以包括水。

液体添加剂可以是液体调味剂或液体刺激物质中的任何一种或组合。液体调味剂可以例如包括烟草调味剂、烟草提取物、水果调味剂或咖啡调味剂。液体添加剂可以是例如：香草、焦糖和可可等甜味液体、草药液体、辛辣液体、或含有例如咖啡因、牛磺酸、尼古丁或食品工业中使用的已知的其它刺激剂的刺激液体。

固体气溶胶形成基质可以包括含烟草材料，其含有在加热后从基质释放的挥发性烟草香味化合物。或者，气溶胶形成基质可以包括非烟草材料。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。

气溶胶形成基质可以包括例如粉末、颗粒、球粒、细片、细条、条带或片材中的一种或多种，其含有草本植物叶、烟草叶、烟草叶脉片段、再造烟草、均质烟草、挤压烟草和膨胀烟草中的一种或多种。气溶胶形成基质可呈疏松形式，或可在合适的容器或筒中提供。例如，气溶胶形成基质的气溶胶形成材料可以包含在纸或其它外包装纸内，并且具有塞的形式。

视需要，气溶胶形成基质可以含有在加热气溶胶形成基质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封壳，所述封壳例如包含额外烟草或非烟草挥发性香味化合物，且此类封壳可在加热固体气溶胶形成基质期间熔化。

气溶胶形成基质可以包括已经聚集成条并且经切割以提供气溶胶形成基质的个别塞的一个或多个均质烟草材料片材。在将片材聚集成条之前、期间或之后可以将感受器材料引入到这个或这些聚集的条形片材中。优选的是，气溶胶形成基质包括均质烟草材料的卷曲和聚集片材。

固体气溶胶形成基质的形状可以是基本上圆柱形的。气溶胶形成基质可以是基本上伸长的。固体气溶胶形成基质的长度可以对应于混合气溶胶生成元件的长度。气溶胶形成基质的直径可以在3毫米到7毫米之间，例如5.6mm。

含烟草浆料和由含烟草浆料制成的形成气溶胶形成基质的烟草片材包括烟草粒子、纤维粒子、气溶胶形成剂、粘合剂和例如还有调味剂。

优选的是，气溶胶形成烟草基质为烟草片材，优选的是卷曲的，包括烟草材料、纤维、粘合剂和气溶胶形成剂。优选的是，烟草片材是铸型叶。铸型叶是由浆料形成的复原烟草的形式，浆料包含烟草粒子、纤维粒子、气溶胶形成剂、粘合剂和例如还有调味剂。

根据所需的片材厚度和铸型间隙，烟草粒子可以具有烟草粉尘的形式，所述烟草粉尘具有约为30微米至250微米、优选地约为30微米至80微米或100微米至250微米的粒子，其中铸型间隙通常限定片材的厚度。

纤维粒子可以包含烟草茎材料、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等其它纤维素类纤维。可以基于相对于低包含率产生片材的足够拉伸强度的期望来选择纤维粒子，所述低包含率例如大约2％到15％之间的包含率。或者，例如植物性纤维等纤维可以与上述纤维粒子一起使用或用于包含大麻和竹材的替代物中。

包含在形成铸型叶的浆料中的气溶胶形成剂可以基于一个或多个特征进行选择。功能上来说，气溶胶形成剂提供这样的机制，所述机制使得气溶胶形成剂在被加热至超过气溶胶形成剂的特定的挥发温度时允许气溶胶形成剂挥发并且在气溶胶中传送烟碱或香料或两者。不同的气溶胶形成剂通常在不同的温度下蒸发。可以基于气溶胶形成剂的例如在室温下或在室温附近保持稳定但是能够在例如40摄氏度到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。气溶胶形成剂还可以具有湿润剂类型的特性，在基质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质中的期望水平的水分。具体地说，一些气溶胶形成剂是充当湿润剂的吸湿性材料，即，帮助使含有湿润剂的基质保持湿润的材料。

一种或多种气溶胶形成剂可以组合，以利用组合的气溶胶形成剂的一种或多种特性。例如，三醋精可与甘油和水组合，以利用三醋精的运送活性组分的能力和甘油的湿润剂特性。

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、赤藓糖醇、1,3-丁二醇、四乙二醇、三乙二醇、柠檬酸三乙酯、碳酸丙二酯、月桂酸乙酯、三醋精、内消旋赤藓糖醇、二乙酸甘油酯混合物、辛二酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、苯甲酸苯甲酯、苯甲基乙酸苯酯、香草酸乙酯、甘油三丁酸酯、乙酸月桂酯、月桂酸、肉豆蔻酸和丙二醇。

固体气溶胶形成基质或形成基质的气溶胶形成浆料可含有蜡或油脂，添加所述蜡或油脂是为了从固体气溶胶形成基质低温释放气溶胶形成物质。一些蜡和油脂因其能够降低气溶胶形成剂从含有所述蜡或油脂的固体基质中释出所处于的温度而为人所知。

优选的是，含烟草浆料包括均质烟草材料且包括甘油或丙二醇作为气溶胶形成剂。优选的是，气溶胶形成基质由如上文所描述的含烟草浆料制成。

优选的是，固体气溶胶形成基质具有用于液体的毛细效应。优选的是，固体气溶胶形成基质为液体保留材料中保留的气溶胶形成液体提供毛细效应。优选的是，固体气溶胶形成基质使得气溶胶形成液体能够从液体保留材料输送到固体气溶胶形成基质中。固体气溶胶形成基质因此由毛细材料组成或包括毛细材料，使得气溶胶形成液体通过毛细效应传送。

毛细材料是主动地将液体从材料的一个部分传送到另一部分的材料。毛细材料在固体气溶胶形成基质中有利地定向以将气溶胶形成液体传送到固体气溶胶形成基质中。

固体气溶胶形成基质可以具有纤维结构或可以具有海绵状结构。固体气溶胶形成基质可以包括一束毛细管、多个纤维、多个丝线，或可以包括细孔管。固体气溶胶形成基质可以包括纤维、丝线和细孔管的组合。纤维、丝线和细孔管可以大体上对齐以将液体传送到固体气溶胶形成基质中。固体气溶胶形成基质可以包括海绵状材料或可以包括泡沫状材料。固体气溶胶形成基质的结构可以形成多个小孔或小管，液体可以通过毛细作用输送穿过所述小孔或小管。毛细效应可以使得液体被输送到感受器或布置在固体气溶胶形成基质中的另一个加热元件的位置，例如输送到基质的中心。

可以用于混合气溶胶生成元件的感受器材料，特别是可以结合到固体气溶胶形成基质中的感受器材料，可以是多个感受器粒子，例如感受器颗粒或感受器片。

感受器粒子可以均匀地分布在混合气溶胶生成元件中，优选的是在固体气溶胶形成基质中。感受器粒子也可以位于混合气溶胶生成元件的特定区域中，特别是在固体气溶胶形成基质的特定区域中。

感受器材料可以是伸长的感受器，其纵向布置在混合气溶胶生成元件中，特别是在固体气溶胶形成基质内。优选的是，这种伸长感受器径向居中地布置在混合气溶胶生成元件内，优选的是径向居中地布置在固体气溶胶形成基质内。

伸长感受器的长度尺寸大于其宽度尺寸或其厚度尺寸，例如大于其宽度尺寸或其厚度尺寸的两倍。伸长感受器可以基本上纵向地布置在元件内。这意味着伸长感受器的长度尺寸布置成大致平行于元件的纵向方向，例如在平行于元件的纵向方向的加减10度以内。在优选实施例中，其中伸长感受器位于元件内的径向中心位置中，其沿着混合气溶胶生成元件的纵向轴线延伸。

伸长感受器优选的是呈针、条、条带或叶片形式。优选的是，伸长感受器的长度在5毫米(mm)到15mm之间，例如在6mm到12mm之间或在8mm到10mm之间。感受器材料的横向延伸部分可以例如介于0.5mm到8mm之间,优选地介于1mm到6mm之间，例如，4mm。优选的是，伸长感受器的宽度在1mm到5mm之间，且其厚度可以在0.01mm到2mm之间，例如在0.5mm到2mm之间。在优选实施例中，伸长感受器的厚度可以在10微米到500微米之间，或甚至更优选的是在10微米到100微米之间。如果伸长感受器具有恒定横截面，例如圆形横截面，那么其宽度或直径优选地在1毫米到5毫米之间。如果伸长感受器具有条带或叶片的形式，例如，如果感受器由片状感受器材料制成，则优选的是，条带或叶片具有矩形形状，其宽度优选地在2毫米(mm)到8mm之间，更优选地在3mm到5mm之间，例如4mm，且其厚度优选地在0.03mm到0.15mm之间，更优选地在0.05mm到0.09mm之间，例如0.07mm。

优选的是，伸长感受器的长度与混合气溶胶生成元件或固体气溶胶形成基质的长度相同或者比混合气溶胶生成元件或固体气溶胶形成基质的长度短。优选的是，伸长感受器的长度与气溶胶生成元件或固体气溶胶形成基质的长度相同。

如本文中所使用，术语‘感受器’指的是可以将电磁能量转换成热的材料。当位于波动电磁场内时，通常感应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。由于感受器材料与气溶胶形成基质或气溶胶形成液体或两者直接物理和热接触，所以气溶胶形成基质或液体被感受器材料加热。

感受器可以由能够经电感加热到足以从固体气溶胶形成基质和气溶胶形成液体生成气溶胶的温度的任何材料形成。优选的感受器包括金属或碳。优选的感受器可以包括铁磁性材料或由铁磁性材料组成，例如铁磁合金、铁素体铁，或铁磁性钢或不锈钢。合适的感受器可以是铝或包括铝。优选的感受器可由400系列不锈钢制成，例如410级或420级或430级不锈钢。当定位于具有类似频率和场强值的电磁场内时，不同材料将消耗不同数量的能量。因此，可以在已知电磁场内更改感受器的参数，例如材料类型、长度、宽度和厚度，以提供所需的功率消耗。

优选的感受器可以被加热到超过250摄氏度的温度。合适的感受器可以包括非金属芯体，其具有安置在非金属芯体上的金属层，例如形成于陶瓷芯体的表面上的金属迹线。感受器可以具有外保护层，例如包封感受器的陶瓷保护层或玻璃保护层。感受器可包括由玻璃、陶瓷或惰性金属形成的保护涂层，所述保护涂层形成在感受器材料的芯体上。

感受器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。第一感受器材料设置成与第二感受器材料紧密物理接触。第一感受器材料优选地主要用于在感受器放在波动电磁场中时加热感受器。例如，第一感受器材料可以是铝，或者可以是含铁材料，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达到特定温度，所述温度很可能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以用于在操作期间调节整个感受器的温度。因此，第二感受器材料的居里温度应当低于固体气溶胶形成基质的燃点。用于第二感受器材料的合适材料可以包含镍和某些镍合金。

通过提供至少具有第一和第二感受器材料的感受器，其中第二感受器材料具有居里温度并且第一感受器材料不具有居里温度，或者第一和第二感受器材料具有彼此不同的第一和第二居里温度，可以使气溶胶形成基质的加热以及加热的温度控制分离。优选的是，第二感受器材料是所选的具有与期望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被加热到的温度大致相同，以便从气溶胶形成基质生成气溶胶。第二感受器材料的第二居里温度可以例如选择为使得在由所处温度等于第二居里温度的感受器加热后，气溶胶生成元件的总体平均温度不超出240℃。

或者或另外，为了控制混合气溶胶生成元件的加热过程，也可以使用气溶胶形成液体的蒸发温度，如下面将更详细地概述的。

根据本发明，还提供一种包括以条形式组装的多个元件的混合气溶胶生成制品。所述条具有口端及在所述口端上游的远端。多个元件包括根据本发明且如本文所描述的混合气溶胶生成元件。已经关于混合气溶胶生成元件描述了与混合气溶胶生成元件相关的气溶胶生成制品的优势和特征，并且将不再重复。

多个元件可以包括至少一个密封元件，所述密封元件与混合气溶胶生成元件以端对端的关系布置。至少一个密封元件密封混合气溶胶生成元件的远端的至少一部分。优选的是，至少一个密封元件密封包括液体保留材料的气溶胶生成元件的远端的所述部分。由此，至少一个密封元件防止液体沿气溶胶生成制品的纵向上游方向离开液体保留材料。

多个元件可以包括其它密封元件，其中另一个密封元件紧接地布置在混合气溶胶生成元件的下游。

另一个密封元件密封混合气溶胶生成元件的近端的至少一部分。优选的是，另一个密封元件密封包括液体保留材料的气溶胶生成元件的近端的所述部分。由此，另一个密封元件防止液体沿气溶胶生成制品的纵向下游方向离开液体保留材料。

多个元件可以包括两个密封元件，其中一个密封元件布置在混合气溶胶生成元件的上游，并且第二密封元件布置在混合气溶胶生成元件的下游。优选的是，两个密封元件直接布置在混合气溶胶生成元件附近。

在一些实施例中，至少一个密封元件可以防止布置在气溶胶生成元件中的感受器在制品运输或搬运时移位或从气溶胶生成元件掉出。

至少一个密封元件可以是中空密封元件。所有密封元件可以是中空密封元件。中空密封元件可以密封中空管状保留材料的远端或近端，并且允许使空气通过密封元件或者在下游布置的密封元件的情况下使气溶胶通过密封元件。优选的是，密封元件不改变气溶胶生成制品的抽吸阻力。

密封元件可以由适合用于气溶胶生成制品的任何材料制成。密封元件可以例如由与传统烟嘴过滤器、气溶胶冷却元件或支承元件中使用的材料相同的材料制成。示例性材料为过滤器材料、陶瓷、聚合材料、醋酸纤维素、卡纸板、非可电感加热的金属或沸石。

优选的是，密封元件由耐热性材料制成。用于密封元件的耐热性材料在本文中意指所述密封元件可耐受高达约350摄氏度的温度。有利的是，密封元件不受加热的气溶胶生成元件或布置在气溶胶生成元件中的潜在加热元件的影响。

优选的是，密封元件在制品的使用之后并不改变其一致性、几何形状或光学件。

优选的是，密封元件在制品的使用期间并不生成除所生成气溶胶之外的物质。

密封元件的(外)直径大致等于气溶胶生成制品的直径。密封元件具有可界定为沿着气溶胶生成制品的纵向轴线的尺寸的长度。密封元件的长度可以在1毫米(mm)到10mm之间，例如在4mm到8mm之间或在5mm到7mm之间。优选的是，密封元件基本上为圆柱形。优选的是，密封元件小于8mm。优选的是，密封元件的长度至少为2毫米以便于气溶胶生成制品的组装，优选地至少3毫米或至少5毫米。

密封元件的长度的最小大小有助于或允许常规组合器的使用以将多个元件组装为条状。

一般来说，在整个本申请中每当提到一个值时，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。

多个元件可以例如还包括以下元件中的一个或多个：烟嘴元件、支承元件或气溶胶冷却元件。

烟嘴元件可以位于气溶胶生成制品的口端或下游端处。

烟嘴元件可以包括至少一个过滤器段。过滤器段可以是由醋酸纤维素丝束制成的醋酸纤维素过滤器塞。过滤器段可具有低粒子过滤效率或极低粒子过滤效率。过滤器段可以与混合气溶胶生成元件纵向间隔开。过滤器段的长度可以在5毫米到14毫米之间，例如7毫米。

使用者接触烟嘴元件以便使由气溶胶生成制品生成的气溶胶通过烟嘴元件到达使用者。因此，烟嘴元件布置在混合气溶胶生成元件的下游。

优选的是，烟嘴元件的外径大致等于气溶胶生成制品的外径。烟嘴元件的长度可以在5毫米(mm)到25mm之间，优选的是长度在10mm到17mm之间。在优选实施例中，烟嘴元件的长度为12mm或14mm。在另一优选实施例中，烟嘴元件的长度为7mm。

支承元件可以紧接地位于混合气溶胶生成元件的下游，并且可以抵靠混合气溶胶生成元件。

支承元件可以由任何合适的材料或材料组合形成。例如，支承元件可以由选自由以下组成的群组的一种或多种材料形成：醋酸纤维素；卡纸板；卷曲纸，例如卷曲耐热纸或卷曲羊皮纸；以及聚合材料，例如低密度聚乙烯(LDPE)。在优选实施例中，支承元件由醋酸纤维素形成。

支承元件可以包括中空管状元件。在优选实施例中，支承元件包括中空醋酸纤维素管。相应地，密封混合气溶胶生成元件的近端的密封元件可以是支承元件，或者支承元件可以被设计成密封元件。

优选的是，支承元件的外径大致等于气溶胶生成制品的外径。

支承元件的长度可以在5mm到15mm之间。在优选实施例中，支承元件的长度为8mm。

气溶胶冷却元件可以位于混合气溶胶生成元件的下游，例如，紧接支承元件或密封元件的下游处，并且可以抵靠支承元件或密封元件。

如本文所使用，术语‘气溶胶冷却元件’用于描述具有较大表面积和低抽吸阻力的元件。在使用时，由从气溶胶形成基质释放的挥发性化合物形成的气溶胶在被输送到气溶胶生成制品的口端之前被抽吸通过气溶胶冷却元件。与例如由纤维束形成的过滤器等高抽吸阻力过滤器相比，气溶胶冷却元件具有低抽吸阻力。气溶胶生成制品内的例如扩展腔室和支承元件等腔室和腔也不被视为气溶胶冷却元件。

优选的是，气溶胶冷却元件具有纵向方向上大于50％的孔隙度。优选的是，通过气溶胶冷却元件的气流路径相对不受抑制。气溶胶冷却元件可以是聚集片材或卷曲且聚集的片材。气溶胶冷却元件可以包括选自由以下组成的群组的片材：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乳酸(PLA)、醋酸纤维素(CA)和铝箔或其任何组合。

在优选实施例中，气溶胶冷却元件包括生物可降解材料的聚集片材。例如，无孔纸的聚集片材或生物可降解聚合材料的聚集片材，如聚乳酸或Mater-级(商业上可获得的基于淀粉的共聚多酯的系列)。

优选的是，气溶胶冷却元件包括PLA片材，更优选的是PLA的卷曲的聚集片材。气溶胶冷却元件可以由厚度在10微米到250微米之间的片材形成，所述厚度例如为50微米。气溶胶冷却元件可以由宽度在150毫米到250毫米之间的聚集片材形成。气溶胶冷却元件的比表面积可以在每毫米长度300mm²到每毫米长度1000mm²之间、在每毫克重量10mm²到每毫克重量100mm²之间。在一些实施例中，气溶胶冷却元件可以由材料的聚集片材形成，所述聚集片材的比表面积约为每毫克重量35mm²。气溶胶冷却元件的外径可以在5mm到10mm之间，例如7mm。

气溶胶冷却元件的长度可以在10毫米到15毫米之间，例如13毫米，或在替代实施例中可以在15毫米到25毫米之间，优选地在16毫米到20毫米之间，例如18毫米。

根据所需或所要求的冷却效果，气溶胶冷却元件的长度甚至可以更短。例如，用于从固体气溶胶形成基质中低温释放气溶胶形成物质的蜡或油脂可以包含在固体基质中。在这样的实施例中，气溶胶冷却元件可以缩短到几毫米，例如5到10毫米，或者可以省略。

气溶胶形成制品的多个元件可以由外包装纸围绕。外包装纸可以由任何合适的材料或材料的组合形成。优选的是，外包装纸是香烟纸。

根据本发明，还提供一种气溶胶生成系统，其包括根据本发明且如本文所描述的混合气溶胶生成制品。所述系统进一步包括对混合气溶胶生成制品的混合气溶胶生成元件的至少一部分加热的加热元件、为加热元件提供能量的电源，以及被配置成控制混合气溶胶生成元件的加热的电子控制设备。

所述电子控制设备可以被编程以确定混合气溶胶生成元件的至少一部分的温度，所述温度用于控制对混合气溶胶生成元件的至少一部分的加热。

对于电阻加热元件，加热元件的欧姆电阻可以与加热元件的温度相关。在电感加热系统中，可以根据电感“加热电路”的表观欧姆电阻(R_a)确定感受器的温度。在国际专利公开WO2015/177256中详细描述了这种电感加热电路以及表观电阻的确定及其与感受器温度的相关性。

在气溶胶生成系统中，提供在气溶胶生成元件的液体保留材料中的气溶胶形成液体的蒸发温度可以用于控制对混合气溶胶生成元件的加热，或控制例如对元件的固体气溶胶形成基质的加热。气溶胶形成液体的蒸发温度可以对应于预定义的最大加热温度。

可以将气溶胶形成液体加热至其蒸发温度，在此蒸发液体。只要例如在固体气溶胶生成基质中存在气溶胶形成液体，在所有液体蒸发之前，可以不将所述基质加热到高于液体的蒸发温度。只要液体可以渗入固体基质中，固体基质就不会被加热到高于蒸发温度，因此蒸发温度对应于最大加热温度。

气溶胶生成系统可以包括气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括装置壳体和布置在装置壳体中的腔。腔具有被成形为容纳混合气溶胶生成制品的至少一部分的内表面。腔被布置成使得在混合气溶胶生成制品的至少一部分容纳在腔中时，加热元件被布置成使得混合气溶胶生成元件的至少一部分在装置的操作期间被加热。

优选的是，制品的整个气溶胶生成元件容纳在腔中。

在电阻加热装置中，加热元件通常分别插入气溶胶生成制品或气溶胶生成元件中。

在电感加热装置中，腔被布置成使得在气溶胶生成元件的至少部分容纳在腔中时，包括在装置中的电感器可以电感方式耦合到与混合气溶胶生成元件热接触布置的感受器，例如，耦合到布置在气溶胶生成元件中的感受器，优选布置在固体气溶胶形成基质中的感受器。

根据本发明，还提供一种用于制造在气溶胶生成制品中使用的混合气溶胶生成元件的方法。所述方法包括以下步骤：提供连续固体气溶胶形成基质和连续液体保留材料，并平行于连续固体气溶胶形成基质引导连续液体保留材料。进一步的步骤包括将连续固体气溶胶形成基质和连续液体保留材料形成为连续条并且将连续条切割成个别的混合气溶胶生成元件。

因此，连续保留材料可以沿着连续条的一个纵向侧(例如第一半)布置，并且连续固体气溶胶形成基质可以沿着连续条的另一个纵向侧(例如另一半)布置。

连续保留材料也可以布置成至少部分地或完全地环绕连续固体气溶胶形成基质。在这些实施例中，所述方法优选包括进一步的步骤：将固体连续气溶胶形成基质至少部分地形成为连续条，然后将连续液体保留材料布置在至少部分形成的固体气溶胶形成基质的连续条周围，然后将布置在至少部分形成的气溶胶形成基质的连续条周围的连续液体保留材料形成为连续条。由此，可以形成具有保留材料的外壳和固体气溶胶形成基质的芯的连续条。

所述方法可进一步包括在切割连续条之前用不透流体的包装纸包装连续条的步骤。

液体可以在形成连续条之前存在于连续保留材料中，或者可以在形成连续条之后提供给保留材料。然而，在用不透液体的包装纸包装连续条之前，将液体提供给液体保留材料。

为了制造用于电感加热应用的混合气溶胶生成元件，可以在制造元件时将感受器结合到元件中。在这些实施方案中，所述方法可以进一步包括以下步骤：将感受器材料、优选连续感受器材料引入固体连续气溶胶形成基质中。优选的是，在形成条之前，将带或细丝等感受器材料插入元件中，优选插入连续固体气溶胶形成基质中。优选的是，将感受器结合到部分形成的固体气溶胶形成基质的连续条中。

优选的是，以片状连续基质的形式提供固体连续气溶胶形成基质。

优选的是，连续液体保留材料以片状连续幅板的形式提供，优选为多孔幅板。

然后，从连续条切下的混合气溶胶生成元件可以与端对端位置的其它元件组装以形成条。接着可以用外包装纸包装组装后的元件以形成混合气溶胶生成制品。

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是混合气溶胶生成制品的示意性图示；

图2是混合气溶胶生成元件和包括感受器的制品的制造方法的示意性图示。

具体实施方式

图1示出气溶胶生成制品。气溶胶生成制品包括同轴对齐布置的五个元件：第一密封元件1、混合气溶胶形成元件2、也充当支承元件的第二密封元件3、气溶胶冷却元件4以及烟嘴5。这五个元件中的每一个为及基本圆柱形元件，均具有基本相同的直径。这五个元件顺序地布置，并且由外包装纸(未示出)包围以形成圆柱形条。

第一密封元件1位于气溶胶生成制品的最远端或上游端80处。第一密封元件1示出为中空管，例如中空醋酸纤维素管。中空管允许空气穿过第一密封元件1并进入布置在第一密封元件1附近和下游的混合气溶胶形成元件2中。第一密封元件1的中空管的内径小于混合气溶胶生成基质元件2的液体保留材料管22的内径。第一密封元件的材料对保持在液体保留材料管22中的液体是不可渗透的。因此，第一密封元件1防止液体沿上游方向离开保留材料管22的远端。

混合气溶胶生成元件2包括固体气溶胶形成基质材料的烟草塞21，其包括卷曲的均质烟草材料的聚集片材。均质烟草材料的卷曲片材包括作为气溶胶形成剂的甘油或丙二醇。烟草塞21的直径可以约为5.6mm

感受器叶片23沿着气溶胶形成元件2的径向中心轴线定位。感受器具有与气溶胶形成元件2的长度大约相同的长度。感受器可以是铁素体铁材料，其长度为10mm到12mm，宽度为3mm，厚度为1mm。

感受器叶片23的直径大于第一密封元件1的内径。因此，通过第一密封元件1防止感受器叶片23从气溶胶生成元件2移出或掉出。

液体保留材料管22围绕烟草塞21布置。液体保留材料是多孔材料，例如塑料材料，并且适于保留一定量的气溶胶形成液体。气溶胶形成液体包括作为气溶胶形成剂的甘油或丙二醇，以及尼古丁。液体保留材料管的管壁的厚度约为0.8mm。

用不可渗透的包装纸24包装混合气溶胶形成元件2。包装纸24对保留材料22中的气溶胶形成液体是不可渗透的。

第二密封元件3或支承元件紧接地位于气溶胶形成元件2的下游并且抵靠气溶胶形成元件2。在图1中，第二密封元件3与第一密封元件1相同。第二密封元件示出为中空管，例如中空醋酸纤维素管。

第二密封元件3使气溶胶形成元件2位于气溶胶生成制品中。

第二密封元件3允许从混合气溶胶形成元件2蒸发的物质或在混合气溶胶形成元件2中形成的气溶胶穿过第二密封元件3，并且进一步向下游进入布置在第二密封元件3附近和下游的气溶胶冷却元件4。第二密封元件3的中空管的内径小于混合气溶胶生成元件2的液体保留材料管22的内径。第二密封元件3的材料对保持在液体保留材料管22中的液体是不可渗透的。因此，第二密封元件3防止液体沿下游方向离开保留材料管22的近端。

因此，保留材料22中的液体可以仅朝向烟草塞21的方向离开保留材料。如果也由感受器23加热，则烟草塞21中的气溶胶形成物质被蒸发，并且气溶胶形成液体从保留材料被吸入烟草塞21中。

第二密封元件3还用作间隔件以将气溶胶冷却元件4与气溶胶形成元件2隔开。

气溶胶冷却元件4紧接地位于第二密封元件3的下游并且抵靠第二密封元件3。在使用中，从气溶胶形成元件2释放的挥发性物质沿着气溶胶冷却元件4朝向气溶胶生成制品的口端81通过。挥发性物质可以在气溶胶冷却元件4内冷却，以形成由使用者吸入的气溶胶。气溶胶冷却元件包括由包装纸(未示出)包围的卷曲且聚集的聚乳酸片材。卷曲且聚集的聚乳酸片材限定沿着气溶胶冷却元件4的长度延伸的多个纵向通道。

烟嘴5紧接地位于气溶胶冷却元件4的下游并且抵靠气溶胶冷却元件4。在图1中，烟嘴5包括低过滤效率的常规醋酸纤维素丝束过滤器。

为了组装气溶胶生成制品，对齐上述五个圆柱形元件，并且紧紧地包装在外包装纸内。外包装纸可以是常规卷烟纸。

气溶胶生成制品具有使用者在使用期间插入他或她的口中的近端或口端81，以及位于气溶胶生成制品中与口端81相对的端部的远端80。组装后，气溶胶生成制品10的总长度约为45mm到53mm，并且直径约为7.2mm。

在使用中，空气由使用者从远端80如由箭头7指示通过气溶胶生成制品抽吸到口端81。气溶胶生成制品的远端80也可以被描述为气溶胶生成制品的上游端，并且气溶胶生成制品的口端81也可以被描述为气溶胶生成制品的下游端。

在制造制品时，制备所述五个元件、组装并用外包装纸进行包装。

可以将感受器23插入烟草塞21中随后组件多个元件以形成条。另一选择为，可以组装除了第一密封元件1以外的所有元件。接着可将感受器插入组装件的远端中，使其穿过烟草塞21。

图1的气溶胶生成制品被设计成与优选包括感应线圈或感应器的电操作气溶胶生成装置接合，以便由使用者抽吸或消耗。

在图2中示出了混合气溶胶生成基质元件和包括这些元件的制品的制造方法的实施例。

连续烟草材料25，例如一片铸造叶片设置在卷轴44上。烟草片材25卷曲在卷曲辊60之间。

连续感受器材料54，例如感受器带材料，设置在另一卷轴上。卷曲的烟草片材和感受器带54一起被引导到配件舌61中，在这里形成连续条，其包括包围感受器带的烟草材料。

连续烟草条由高保留材料64包裹，例如保留材料幅板，其设置在又一卷轴上。保留材料64在围绕烟草条包装之前可以含有液体。也可以在围绕烟草条包装保留材料之后将液体提供到保留材料。

连续条另外设置有不透液体的包装纸，所述不透液体的包装纸可以设置在另一个卷轴(未示出)上。用切割器62将最终的连续条9切割成条段90或直接切割成最终长度的气溶胶生成基质元件2。在图2中还示出了穿过条段90或穿过气溶胶生成基质元件2的横截面20。

在已经将连续条9或条段90切割成气溶胶生成基质元件2之后，可以将元件2提供到制品组装机。

制品的元件与气溶胶生成基质元件2一起在外包装纸74上排成一行。然后组装元件或段并用外包装纸74进行包装，形成适于以电感方式加热的混合气溶胶生成制品。

在图中所示的实施例中，感受器材料被描述或示出为布置在固体气溶胶形成基质或烟草塞内，从而加热烟草塞和已渗入塞中的液体。因此，加热可以主要限于烟草塞，而保留材料中的气溶胶形成液体不会被加热或不会被显著加热。然而，感受器材料可以替代或另外地设置在液体保留材料中，例如结合到液体保留材料中。通过加热保留材料中的液体，可以实现增加气溶胶形成液体的递送。

Claims (13)

1.一种在气溶胶生成制品中使用的混合气溶胶生成元件，所述混合气溶胶生成元件包括用于保持气溶胶形成液体的液体保留材料和紧邻所述液体保留材料布置的固体气溶胶形成基质，其中所述液体保留材料和所述固体气溶胶形成基质至少部分地布置在所述混合气溶胶生成元件的同一纵向位置处。

2.根据前述权利要求中任一项所述的混合气溶胶生成元件，其中所述液体保留材料至少部分地环绕所述固体气溶胶形成基质。

3.根据前述权利要求中任一项所述的混合气溶胶生成元件，其包括不透液体的包装纸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的混合气溶胶生成元件，其进一步包括感受器材料。

5.根据前述权利要求中任一项所述的混合气溶胶生成元件，其中所述液体保留材料保持预定量的气溶胶形成液体。

6.一种混合气溶胶生成制品，其包括呈条形式组装的多个元件，所述多个元件包括根据权利要求1到5中任一项所述的混合气溶胶生成元件。

7.根据权利要求6所述的混合气溶胶生成制品，其中所述多个元件进一步包括与所述混合气溶胶生成元件以端对端的关系布置的至少一个密封元件，所述至少一个密封元件密封所述混合气溶胶生成元件的远端的至少一部分。

8.一种气溶胶生成系统，其包括根据权利要求6到7中任一项所述的混合气溶胶生成制品，所述系统进一步包括：

加热元件，其用于对所述混合气溶胶生成制品的所述混合气溶胶生成元件的至少一部分加热；

电源，其为所述加热元件提供能量；

电子控制设备，其被配置成控制所述混合气溶胶生成元件的加热。

9.根据权利要求8所述的气溶胶生成系统，其中提供在所述气溶胶生成元件的所述液体保留材料中的气溶胶形成液体的蒸发温度对应于预定义的最大加热温度。

10.根据权利要求8到9中任一项所述的气溶胶生成系统，其中所述电子控制设备被编程以确定所述混合气溶胶生成元件的所述至少一部分的温度，所述温度用于控制对所述混合气溶胶生成元件的所述至少一部分的所述加热。

11.一种用于制造在气溶胶生成制品中使用的混合气溶胶生成元件的方法，所述方法包括以下步骤：

提供连续固体气溶胶形成基质和连续液体保留材料；

平行于所述连续固体气溶胶形成基质引导所述连续液体保留材料；

将所述连续固体气溶胶形成基质和所述连续液体保留材料形成为连续条，由此

将所述固体连续气溶胶形成基质至少部分地形成为连续条；

将所述连续液体保留材料布置在所述至少部分形成的固体气溶胶形成基质的连续条周围；

将布置在所述至少部分形成的气溶胶形成基质的连续条周围的所述连续液体保留材料形成为连续条；以及

将所述连续条切割成个别的混合气溶胶生成元件。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括在切割所述连续条之前用不透流体的包装纸包装所述连续条的步骤。

13.根据权利要求11到12中任一项所述的方法，其进一步包括将感受器材料引入到所述固体连续气溶胶形成基质中的步骤。