CN110870586A - 一种非燃烧烟制品及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种非燃烧烟制品及其使用方法。其中非燃烧烟制品包括形成为细长圆柱形杆的复合过滤器,该复合过滤器还包括具有尼古丁源的腔;靠近尼古丁源的气雾形成基质;和至少一个填充有添加剂的胶囊,所述胶囊被用来改变可吸入蒸气的特性。一个内部加热器被至少插入到具有复合过滤器的具有尼古丁源的腔中。外围加热源沿复合过滤器的外部长度方向设置。内部加热器和外围加热源可以被激活以加热复合过滤器的至少一部分,其中加热产生可吸入的蒸气以被消费者抽吸和吸入。

Description

一种非燃烧烟制品及其使用方法
技术领域
本发明专利涉及烟草技术领域,具体涉及一种非燃烧烟制品及其使用方法。
背景技术
非燃烧烟已经作为传统香烟的替代品被消费者所了解,这些产品通过加热而不是燃烧,烟草和/或其他烟草成分来产生可吸入的烟雾。被消费者所吸入的烟雾,通常含有尼古丁和其他添加剂成分用来增加用户体验。基本上,成功的HNB产品必须释放大量的流体(例如,气体)来提供至少包括尼古丁的全口感的剂量。这些分子属性是被携带在流体中,而不是在可燃香烟的烟草颗粒中。
为了作为传统香烟的替代品,在大众市场中更具吸引力,HNB产品试图复制和/或更接近吸食传统香烟的感觉。因此希望提供一种非燃烧烟制品,并允许消费者依据常规香烟的选择习惯来定制它们的非燃烧烟制品。
在本领域有着为大家所熟知的各种传统的改变香烟感官特性的方法。例如使用加入多种元素的专用香烟过滤器,特别是加入香味释放胶囊的过滤器,其被用来改变通过这些过滤嘴的主流烟雾的特性。这些元素可用于各种目的,例如赋予吸入香烟烟雾的特别的香味或减少被消费者吸入的一些化学元素。对于非燃烧烟制品,也存在着根据消费者自行体验需要进行定制的需求。
发明内容
根据示例性实施例,这里给出了一种非燃烧烟制品,该非燃烧烟制品包括具有细长圆柱形杆状的复合过滤器;该复合过滤器还包括具有尼古丁源的腔,靠近尼古丁源的烟雾形成基底,和至少一个填充有用于改变吸入蒸气特性的添加剂的胶囊。内部加热器被插入复合过滤器的尼古丁源腔中。外围加热源也可以在复合过滤器外部沿着长度方向设置。
根据另一示例性实施例,给出一种使用非燃烧吸烟制品的方法。该方法包括:提供包括复合过滤器的非燃烧烟制品,该复合过滤器还包括:具有尼古丁源的腔,靠近尼古丁源的烟雾形成基底;和至少一个填充有用于改变可吸入蒸气特性的添加剂的胶囊。该方法还可包括以下步骤:将内部加热器插入至少具有复合滤波器的尼古丁腔中;将外围加热源在复合过滤器的外部沿着长度方向设置;以及激活内部加热器和外围加热源以加热复合过滤器的至少一部分,其中该加热产生可被消费者抽吸和吸入的可吸入蒸气。
从以下对示例性实施例的详细描述中,本发明的实施例的优点显而易见。所述详细描述应结合附图一并考虑。
附图说明
附图1是本发明的复合过滤器的示例性实施例的截面图;
附图2是复合滤波器的另一示例性实施例的截面图;
附图3是配合复合滤波器使用的热启动胶囊的示例性实施例的透视图;
附图4是非燃烧烟制品的示例性实施例的透视图。
具体实施方式
以下针对本发明具体实施例的描述和相关附图公开了本发明的各方面。本领域技术人员将认识到,那些不脱离权利要求精神或范围情况下的设计都属于相应的可替换的方案。另外,对于发明实施例中众所周知的元件,说明书中将不会详细描述相关的细节,或者直接省略描述这些元件,以免模糊本发明的相关细节。此外,为了便于理解描述,下面讨论了几个术语。
如本文所使用的,词语“示例性”意味着“用于示例,实例或说明”。本文描述的实施例不是限制性的,而仅是示例性的。应该理解的是,所描述的实施例不一定被解释为比其他实施例更优选或更具优势。此外,术语“本发明的实施例”,“实施例”或“发明”不要求发明的所有实施例都包括所讨论的特征,优点或操作模式。
根据示例性实施例,这里给出一种非燃烧烟制品。非燃烧烟制品包括复合过滤嘴。复合过滤器还包括具有尼古丁源的腔;靠近尼古丁源的气雾形成基质;和至少一个填充有添加剂的胶囊,该添加剂用于改变可吸入蒸气的特性。内部加热器可以插入非燃烧烟制品中,至少刺穿并延伸进入复合过滤器的包含尼古丁源的腔。外围加热源也可沿复合过滤器的长度方向,被应用于烟制品的外部。所有加热部件(例如,内部加热器和外围加热源)可被激活用于加热复合过滤器,以确保整个烟制品的热分布均匀。产品通过加热而不是燃烧产生可吸入的蒸气,其被抽吸通过烟制品并形成浓缩气雾以被消费者吸入。复合过滤器的尺寸,形状和/或结构可以根据客户的吸烟体验进行定制。
图1示出本发明的复合过滤器100的一个示例性实施例的纵向截面。复合过滤器100可以专门设计成适用于同非燃烧烟制品的加热部件一起作用。在一些示例性实施例中,复合过滤器100可提供压降以控制通过非燃烧烟制品的气流。
复合过滤器100通常可以包括细长的圆柱形杆102,其可以被分隔成许多不同的区段。每个区段可具有特定目的,和/或包括设置在其中的一种或多种物质。例如在一些示例性实施例中,复合过滤器100可包括过滤器塞104,具有尼古丁源108的腔106,靠近尼古丁源108的气雾形成基质110,以及至少一个填充有用于改变可吸入蒸气的特性的添加剂的胶囊112。
复合过滤器100可以由基本的过滤材料构成,例如纤维素,醋酸纤维素丝束,纸,棉,聚丙烯网,聚丙烯丝束,聚酯网,聚酯丝束,以及它们的任何组合。基本的过滤材料可以被封装在包裹物114中。包裹物114可以包围过滤器100的整个长度。包裹物114可以由纸料管形成。纸料管可以由例如亚麻,亚麻纤维或本领域已知的任何其他合适的材料制成。纸料管可以实现零压差和零去除,同时形成更长(并且具有更平衡的外观)的产品。在一些示例性实施例中,纸料管还可以使用更薄且透过率更高的滤棒成型纸。
通过施加到包裹物内部的多个锚线确保产品的所有区段保持紧密且完整。固定胶粘剂可以是例如热熔胶粘剂或基于乳胶(例如EVA,PVA或PVOH)的胶粘剂。线的数量和胶粘剂的配比取决于应用,并可根据需要和设计而变化。
在一些示例性实施例中,可以在复合过滤器100的任一端提供非燃烧区段。非燃烧区段可以由醋酸纤维素或本领域已知的其他非燃烧材料构成。例如在一些示例性实施例中,非燃烧区段可以由聚乳酸(PLA)材料或陶瓷制成。非燃烧区段可以形成附接到复合过滤器100端部的过滤器塞104。过滤器塞104的直径可以是大约2mm,以便内部加热探针更容易地穿透,和/或当从过滤体中取出的探针时对其连续的清洁。
如图1所示,复合过滤器100还可包括沿着过滤器100的长度方向延伸的,并由其内部限定的尼古丁携带腔106。携带尼古丁的腔106可以定位在过滤器塞104处或附近。烟草材料108可以至少部分地填充一定体积的携带尼古丁的腔106。腔106中也可以填充有其他携带尼古丁的材料,如本领域普通技术人员所熟知的,海泡石,珍珠岩,高吸水性聚合物,和/或任何其他已知的携带尼古丁的材料。
在一些示例性实施例中,烟草材料108可以通过研磨或以其他方式粉碎烟草植物的部分(例如,叶片,茎等)而形成。在一些示例性实施例中,烟草材料108可以由以下中的一种或多种组成:烟草粉末,烟草细粉,再造烟草薄片,铸造叶片和在例如烟草加工操作期间形成的其他烟草颗粒。
可以用气雾形成基质110,例如甘油和/或丙二醇,来处理烟草材料108。气雾形成基质110可以通过喷雾装置引入腔体106中,所述喷雾装置包括例如喷雾喷嘴,雾化装置,注射喷嘴,重力致动喷嘴,压力和/或重力致动施加装置,或者本领域普通技术人员可以理解的任何其他合适的装置。气雾形成基质110可以在烟草材料插入腔体之前和/或期间和/或之后通过喷雾装置施加。
在图1-2所示的一些示例性实施例中,气雾形成基质110可通过包封剂的方式引入到过滤器100中。包封可以控制气雾形成基质110的释放时间,从而更大程度地控制抽吸过程中的气雾产量。在一些示例性实施方案中,包封还可以增加药剂的稳定性和/或防止其在复合过滤器100内迁移。气雾形成胶囊是一种形式的包封。气雾形成胶囊可以被设置在复合过滤器中在与携带尼古丁的腔106相邻的区段内。
气雾形成胶囊可包括其中具有气雾形成物质110的壳。该壳可以由多种材料形成,进而满足其所需的物理性质。例如在一些示例性实施例中,壳可以由水溶性材料形成,并且因此可以在与水接触或暴露于预定的湿度时溶解。在一些示例性实施例中,壳可以由凝胶状材料制成。在另一些示例性实施例中,壳体在被施加足够压力时是易碎的。因此,如果对胶囊施加压力,例如通过挤压,则胶囊可能破裂,从而释放其中的物质。壳体破裂所需的压力可以根据不同规格需要的变化而变化。
在一些示例性实施例中,气雾形成胶囊可以设置成与复合过滤器100的纵向轴线基本同轴。气雾形成胶囊可以通过对齐添加插入复合过滤器100中。可以采用任何已知的插入技术,例如美国专利No.8,622,882和美国专利No.8,303,474,其全部内容通过引用并入本文。在一些示例性实施例中,可通过本文所述的任何喷射装置将气雾形成基质(例如甘油和/或丙二醇)和/或尼古丁引入腔106中。
图2示出复合过滤器的另一示例性实施例的纵向截面。在图2中使用的与图1中相同的标号表示相同或相应的元件。如图2所示,胶囊携带的气雾形成基质110可以直接设置在携带尼古丁的腔106内,并被烟草材料108包围。
携带尼古丁的腔106可以通过使用如下进一步描述的包裹材料形成。通过形成不同长度类型区段的滤棒成型纸,进而在它们之间形成空腔。当滤棒成型纸被卷起时,可在各段之间形成空腔。空腔尺寸如下:直径可在4.5mm和12mm之间变化;高度可在4-67mm之间变化。这可以使用强制进料,柱塞,推动器,抽吸,和/或吹制技术来实现。使用重力和强制进料到腔体同样适用,并可以根据应用的需要而使用。例如,该技术可以包括使用预定量材料的重力致动腔填充站。例如在一个示例性实施例中,携带尼古丁的腔106的体积可以在约63-7578mm3的范围内。腔106的填充率可以根据用户偏好而变化。例如,腔的填充率(即,烟草体积与腔体积之比)可以在约5%至95%的范围内。
图1可进一步示出复合过滤器100,其具有设置在复合过滤器100的附加区段内的至少一个胶囊112。每个胶囊112可包括壳体116,壳体116内填充有用于改变消费者要吸入气雾特性的添加剂。在一些示例性实施例中,例如,胶囊112可以将调味剂或芳香物质释放到通过过滤器100的空气流中。在一些示例性实施例中,这些胶囊112还可以改变可吸入蒸气的其他化学或物理特性,例如,提供冷却或润湿效果。胶囊112的数量(quantity),大小和/或组成可以根据期望的吸烟体验而变化。
壳体116可以由多种材料形成,以符合壳体116的所需物理性质。例如在一些示例性实施例中,壳体116可以由水溶性材料形成,并且因此可以在与水接触或暴露于期望量的湿度时溶解。在其他示例性实施例中,壳体116可以由凝胶状材料制成。在一些示例性实施例中,壳体116可以是在被施加足够的压力时是易碎的。因此,如果施加压力到胶囊112,例如通过挤压,则胶囊112可能破裂,从而释放其中的添加剂。破裂壳体116所需的压力可以根据不同规格的需要而变化。例如,外壳116可以在消费者手指施加压力时破裂。在一些示例性实施例中,当向其施加大约19牛顿(N)和大约11牛顿(N)之间的力时,壳体116可以破裂。或者,壳体116可以是透气的,因此不需要破裂便可有效地利用其中的添加剂。例如,壳116可以是具有微孔的。
如图1和图2所示,壳体116可以是球形的,但也可以根据需要使用任何其他形状。在一些示例性实施例中,壳体116与复合过滤器100整体同轴。每个胶囊112的直径可以在1-6mm之间变化。至少一个胶囊112可能含有,但不限制于,下列口味中一种或多种的液体:薄荷,薄荷,香草,苹果,柠檬,咖啡,巧克力和姜。在一些示例性实施例中,包括一个或多个用于冷却吸入气雾的非风味胶囊112。
图3示出热引发胶囊300的示例性实施例的透视图。热引发胶囊300可以通过实现封装在其中的化学反应物的放热反应来将热量引入复合过滤器100,进而实现提供热量的可替代方式。热引发胶囊300可以作为一个或多个独立的加热部件(例如,探针加热器,外围加热源)的附加或替代方案来提供热量。胶囊300可以设置在复合过滤器100自身不可燃区段或过滤器塞104处。热引发胶囊300热反应所需的作用可取决于其具体设计,但通常包含的位于其中的所有包封物的释放以及特别是混合。
热引发胶囊300可以形成具有至少两种分离的化学反应物的多隔室(例如,胶囊内胶囊)结构。例如图3所示,热引发胶囊300可包括由外胶囊壳306围绕的第一内囊302和第二内囊304。第一内囊302可包括第一壳308和设置在其中的第一化学反应物310。类似地,第二内部胶囊304可以包括第二壳体312和设置在第二壳体312内的第二化学反应物314。然而,应该考虑任何其他按照本领域普通技术人员所理解的,任何其他合适的可以被用来隔离胶囊300内的至少两种化学反应物310,314的配置和/或物理屏障都可以被在此使用。
每个胶囊壳306,308,312可以由多种材料形成,以便符合相应胶囊的所需的物理性质。例如在一些示例性实施例中,一个或多个壳可以由水溶性材料形成,并且因此可以在与水接触或暴露于期望量的湿度时溶解。在其他示例性实施例中,一个或多个壳可以由凝胶状材料制成。在一些示例性实施例中,一个或多个壳体在被施加足够的压力时可以是易碎的。因此,如果压力被施加到胶囊300,例如通过经由消费者的手指挤压,则一个或多个壳体306,308,312可以破裂,从而从其中释放化学物质反应物310,314。
每个胶囊300,302,304可以以各种形状,尺寸和/或配置存在。任何一个胶囊的形状可以是,例如,基本上是椭圆形,球形,圆柱形,矩形,不规则形,或者如期望的应用所需的形状。应当理解,上述胶囊的尺寸存在基于复合滤波器内的可用空间大小的限制。另外,化学反应物310,314可以以任何形式(即,气态,液态,固态或其任何组合)存在,并且由能够在接触或其他合适的触发时引发放热反应的任何所需元素,化合物或混合物组成。例如在一个示例性实施例中,化学反应物310,314可包括金属和强氧化剂。然而,如本领域普通技术人员所理解的,这里考虑的范围,包括任何可以取代各种反应物以产生具有所需规格(例如反应速率,温度等)的放热反应。
图4示出非燃烧烟制品400的示例性实施例的示意图。非燃烧烟制品400包括具有不同区段的复合过滤器402。在一些示例性实施例中,复合过滤器402包括具有尼古丁源406的腔404,靠近尼古丁源406的气雾形成基质408,以及至少一个填充有用于改变被消费者吸入的气雾特性的添加剂的胶囊410。
一个或多个加热源也可以作用于过滤器402。例如,内部加热器412可以至少被插入到复合过滤器400的具有尼古丁源406的腔404中。在一些示例性实施例中,内部加热器412还可以使填充有气雾形成基质408的胶囊破裂。内部加热器412可以采取任何合适的形式,包括加热刀片,加热板,电动线性加热元件等。内部加热器412的横截面形状可以采用各种形式,包括但不限于:圆柱形,三角形,矩形,圆锥形,椭圆形和金字塔形。
外围加热源414也可在复合过滤器400的外部,沿其长度方向设置。外围加热源414可采用本领域已知的任何合适的形式。两个加热部件412,414都可以被激活以加热复合过滤器402,从而确保整个吸烟制品的热分布均匀。
产品通过加热而不是燃烧产生可吸入的蒸气,该蒸气被抽吸通过吸烟制品并冷凝成气雾以被消费者吸入。施加到复合过滤器402上的热量可以是沿着段长度的不同而不同,和/或根据预定的变量,例如消费者的抽吸次数的不同,而在不同时间有不同温度。外围加热源414例如可以包括多个加热区域,这些加热区域彼此独立地操作,使得不同的区域可以在不同的时间被激活。在一些示例性实施例中,可以不在过滤器塞处或在任何其他不可燃区段处施加热量。这些加热特性可以允许尼古丁和/或气雾形成基质和/或蒸气添加剂的同时和/或差异化释放。
每个加热器412,414可以作为非燃烧烟制品400的一部分提供。内部加热器412和/或外围加热源414的温度可以不相同,并且都在90°F和350°F范围内随着时间的推移而变化。内部加热器412和外围加热源414可以由各种材料制成,例如不同类型的钢,陶瓷,石墨,碳,镍铬合金,
Figure BDA0001783789600000081
白铜,铂和金。加热温度可以由消费者预编程或控制。
前面的描述和附图示出了本发明的原理,优选实施例和操作模式。然而,本发明不应被解释为限于上面讨论的特定实施例。本领域技术人员将理解上述实施例的其他变型。
因此,上述实施例应被视为说明性的而非限制性的。因此,应当理解,本领域技术人员可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下对那些实施例进行变化。

Claims (20)

1.一种非燃烧烟制品,包括:
具有细长的圆柱形杆的复合过滤器,所述复合滤波器还包括:
具有尼古丁源的腔;
靠近所述尼古丁源的气雾形成基质;和
至少一个填充有添加剂的胶囊,用于改变所述尼古丁源和所述气雾形成基质两种中至少一种的特性;
内部加热器,所述内部加热器至少被插入到具有尼古丁源的腔中;和
外围加热源,所述外围加热源在所述复合过滤器的外部沿着长度方向设置。
2.根据权利要求1所述的非燃烧烟制品,其中所述复合过滤器由基本过滤材料构成。
3.根据权利要求2所述的非燃烧烟制品,其中所述基本过滤材料包括以下中的一种:纤维素,醋酸纤维素丝束,纸,棉,聚丙烯网,聚丙烯丝束,聚酯网,聚酯丝束,以及它们的任意组合。
4.根据权利要求1所述的非燃烧烟制品,还包括包裹物,所述包裹物沿着所述复合过滤器的长度对其进行包裹。
5.根据权利要求4所述的非燃烧烟制品,其特征在于,所述包裹物由纸料管构成。
6.根据权利要求5所述的非燃烧烟制品,其特征在于,所述纸料管由亚麻和亚麻纤维中的至少一种制成。
7.根据权利要求1所述的非燃烧烟制品,其中所述尼古丁源是烟草材料。
8.根据权利要求7所述的非燃烧烟制品,其中所述烟草材料是以下中的至少一种:烟草粉,烟草细粉,再造烟草薄片,铸造叶以及烟草颗粒。
9.根据权利要求1所述的非燃烧烟制品,还包括设置在所述复合过滤器的第一端和第二端上的过滤塞。
10.根据权利要求9所述的非燃烧烟制品,其中所述过滤塞由醋酸纤维素制成。
11.根据权利要求9所述的非燃烧烟制品,其中所述过滤塞的直径约为2mm。
12.根据权利要求1所述的非燃烧烟制品,其中所述腔还包含至少一种携带尼古丁的材料。
13.根据权利要求12所述的非燃烧烟制品,其中所述携带尼古丁的材料是以下中的至少一种:海泡石,珍珠岩和高吸水性聚合物。
14.根据权利要求1所述的非燃烧烟制品,其中所述气雾形成基质是甘油和丙二醇中的至少一种。
15.根据权利要求1所述的非燃烧烟制品,其中所述气雾形成基质设置在至少一个胶囊中。
16.根据权利要求9所述的非燃烧烟制品,还包括热引发胶囊,所述热引发胶囊设置在所述复合过滤器的所述第一端上设置的所述过滤器塞内。
17.一种使用非燃烧烟制品的方法,包括:
提供一种具有复合过滤器的非燃烧烟制品,所述复合过滤器还包括:
具有尼古丁源的腔;
靠近所述尼古丁源的气雾形成基质;和
至少一个胶囊,所述胶囊填充有用于改变由非燃烧烟制品产生的可吸入蒸气特性的添加剂;
将内部加热器至少插入具有复合过滤器的具有尼古丁源的腔中;
将外围加热源沿着长度方向应用于复合过滤器;和
激活内部加热器和所述外围加热源以加热所述复合过滤器的至少一部分,
其中,加热产生可被消费者抽吸和吸入的可吸入蒸气。
18.根据权利要求17所述的方法,其中通过喷射装置将所述气雾形成基质引入到具有所述具有尼古丁源的腔中。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述内部加热器和所述外围加热源中的至少一个沿着所述复合滤波器的长度方向施加不同的加热温度。
20.根据权利要求17所述的方法,其中由所述内部加热器以及所述外围加热源施加的热量产生的温度取决于所述消费者的抽吸次数。
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