CN112955028A - 气溶胶生成 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了包含活性成分的生成气溶胶的无定形固体，其中当在1.1L/min的气流下，将具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的生成气溶胶的无定形固体的片材加热至230℃持续3秒的时间时，至少50wt％的活性成分气溶胶化。
Description
技术领域
本发明涉及气溶胶生成。
背景技术
香烟(Smoking)制品，如香烟(cigarettes)、雪茄(cigars)等在使用期间燃烧烟草以生成烟草烟雾。这些类制品的替代品通过加热而不进行燃烧，从基材材料释放化合物从而释放可吸入的气溶胶或蒸气。这些可以被称为非可燃香烟制品或生成气溶胶的组件。
该产品的一个实施例是通过加热，而非燃烧固体可气溶胶化材料释放化合物的加热装置。在一些情况下，这种固体可气溶胶化材料可以含有烟草材料。加热使材料的至少一种组分挥发，通常形成可吸入气溶胶。这些产品可以被称为加热-非-燃烧装置、烟草加热装置或烟草加热产品。使固体可气溶胶化材料的至少一种组分挥发的多种不同布置是已知的。
作为另一个实施例，存在e-香烟/烟草加热产品混合装置，其也称为电子烟草混合装置。这些混合装置含有通过加热生成可吸入蒸气或气溶胶的汽化液体源(其可以包含或可以不含尼古丁)。装置另外含有固体可气溶胶化材料(其可以包含或可以不含有烟草材料)并且在可吸入蒸气或气溶胶中夹带这种材料的组分以生成吸入媒介。
发明内容
在最普遍的情况下，本发明提供了包含活性成分的生成气溶胶的无定形固体(用于生成气溶胶的无定形固体，aerosol-generating amorphous solid)，其中当在1.1L/min的气流下，将具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的生成气溶胶的无定形固体片材加热至230℃持续3秒的时间时，至少50wt％的活性成分气溶胶化。
根据第二方面，本发明提供了包含如本文描述的生成气溶胶的无定形固体的生成气溶胶的材料。
根据第三方面，本发明提供了包含如本文描述的生成气溶胶的材料的生成气溶胶的基材。
根据另一个方面，本发明提供了包含如本文描述的生成气溶胶的基材的生成气溶胶的制品。
根据另一个方面，本发明提供了生成气溶胶的组件，其包含如本文描述的生成气溶胶的基材或制品，和配置为加热但不燃烧生成气溶胶的基材的加热器。
根据另一个方面，本发明提供了使用如本文描述的生成气溶胶的组件生成可吸入气溶胶的方法，方法包括加热一部分生成气溶胶的无定形固体，从而使得包含在该部分中的至少50wt％的活性成分气溶胶化。
本文描述的发明的其它方面可以提供生成气溶胶的基材、生成气溶胶的制品或生成气溶胶的组件在可吸入气溶胶的生成中的应用。
根据仅作为实施例提供的以下描述并且参考附图，本发明的其它特征和优势将变得显而易见。
附图说明
图1示出了生成气溶胶的制品的实施例的截面图。
图2示出了图1的制品的透视图。
图3示出了生成气溶胶的制品的实施例的截面立体图。
图4示出了图3的制品的透视图。
图5示出了生成气溶胶的组件的实施例的透视图。
图6示出了生成气溶胶的组件的实施例的截面图。
图7示出了生成气溶胶的组件的实施例的透视图。
具体实施方式
本文的生成气溶胶的材料包含“无定形固体(非晶固体，amorphous solid)”，其作为另外一种选择可以被称为“整体固体(monolithic solid)”(即非纤维性)或者称为“干凝胶”。无定形固体是可以在其内部保留一些流体如液体的固体材料。在一些情况下，生成气溶胶的材料包含50wt％、60wt％或70wt％的无定形固体至约90wt％、95wt％或100wt％的无定形固体。在一些情况下，生成气溶胶的材料由无定形固体组成。
如前文的描述本发明提供了包含活性成分的生成气溶胶的无定形固体，其中在以下测试条件下无定形固体中的至少50wt％的活性成分气溶胶化：
-提供具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的生成气溶胶的无定形固体片材；和
-在1.1L/min的气流下，将片材加热至230℃持续3秒的时间。
适合地，在这些条件下，无定形固体的厚度为约70至90μm。
如本文所使用的“活性成分”，其作为另外一种选择可以被称为“挥发性组分”或“挥发物”是指对人体具有生理学或感官影响的无定形固体的组分。具体地，活性成分可以包含活性物质和/或香料。在一些情况下，活性成分可以包含尼古丁或其衍生物、芳香剂(aromas)和具有高蒸气压的调味剂(香料，flavourant)。在一些情况下，无定形固体包含尼古丁。在一些情况下，无定形固体包含调味剂。在一些情况下，调味剂包含薄荷脑或由薄荷脑组成。
在一些情况下，通过在1.1L/min的气流下，将具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的生成气溶胶的无定形固体片加热至230℃持续3秒的时间，至少55wt％、58wt％、60wt％或62wt％的活性成分如尼古丁气溶胶化。
在一些情况下，通过在1.1L/min的气流下，将具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的生成气溶胶的无定形固体片加热至230℃持续3秒的时间，所有活性成分的至少50wt％、55wt％、58wt％、60wt％或62wt％气溶胶化。
在活性成分包含尼古丁的一些情况下，通过在1.1L/min的气流下，将具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的生成气溶胶的无定形固体片加热至230℃持续3秒的时间，至少约0.02mg，或者0.03mg，优选地0.04mg气溶胶化。适合地，无定形固体包含大于0.02mg、0.04mg、0.06mg或0.08mg的尼古丁。本发明人已证实活性成分(如尼古丁和调味剂)从无定形固体的转移比从其它可气溶胶化材料如烟草更有效。
这表示包含无定形固体的生成气溶胶的材料可以在较短的加热期后递送所需要量的活性成分。换言之，可以短期剧烈加热这些材料，从而降低能耗并提高效率，同时每次喷出气溶胶时仍递送所需要量的活性物质。由于活性组分从无定形固体向吸入气溶胶的高输送率，有可能在喷出之前或期间仅短期加热这些材料。任选地，可以加热这种材料的不同部分以为不同的喷出提供气溶胶。
在一些情况下，无定形固体包含：
-1-60wt％的胶凝剂；和/或
-5-80wt％的气溶胶生成剂；和/或
-0.1-60wt％的至少一种活性物质和/或调味剂；
其中这些重量是基于干重(DWB)计算的。
在一些情况下，无定形固体包含：
-1-60wt％的胶凝剂；和/或
-5-80wt％的气溶胶生成剂；和/或
-0.1-60wt％的烟草提取物和/或尼古丁和/或调味剂；
其中这些重量是基于干重(DWB)计算的。
在一些情况下，无定形固体包含：
-1-60wt％的胶凝剂；和/或
-5-80wt％的气溶胶生成剂；和/或
-0.1-60wt％的烟草提取物；
其中这些重量是基于干重(DWB)计算的。
在一些情况下，无定形固体包含：
-1-60wt％的胶凝剂；和/或
-5-80wt％的气溶胶生成剂；和/或
-10-60wt％的烟草提取物；
其中这些重量是基于干重(DWB)计算的。
在一些情况下，无定形固体可以是水凝胶并且包含基于湿重(WWB)计算的小于约20wt％、15wt％、12wt％或10wt％的水。
在一些情况下，无定形固体可以包含至少约1wt％、2wt％或5wt％的水(WWB)。无定形固体可以包含约10wt％的水。
在一些情况下，无定形固体可以包含约0.5wt％、1wt％、5wt％、10wt％、15wt％或20wt％至约60wt％、50wt％、40wt％、30wt％或25wt％的胶凝剂(DWB)。例如，无定形固体可以包含10-40wt％、15-30wt％或20-25wt％的胶凝剂(DWB)。
在一些实施方式中，胶凝剂包含水胶体。在一些实施方式中，胶凝剂包含选自包括以下项的组中的一种或多种化合物：海藻酸盐、果胶、淀粉(和衍生物)、纤维素(和衍生物)、树胶、二氧化硅或硅酮化合物、粘土、聚乙烯醇和它们的组合。例如，在一些实施方式中，胶凝剂包含以下中的一种多种：海藻酸盐、果胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、普鲁兰糖、黄原胶、瓜耳豆胶、卡拉胶、琼脂糖、阿拉伯树胶、煅制二氧化硅、PDMS、硅酸钠、白陶土和聚乙烯醇。在一些情况下，胶凝剂包含海藻酸盐和/或果胶，并且可以在无定形固体形成期间与硬化剂(如钙源)组合。在一些情况下，无定形固体可以包含钙-交联的海藻酸盐和/或钙-交联的果胶。
在一些实施方式中，胶凝剂包含海藻酸盐，并且海藻酸盐以10-30wt％的无定形固体(基于干重计算)的量存在于无定形固体中。在一些实施方式中，海藻酸盐是无定形固体中存在的唯一胶凝剂。在其它实施方式中，胶凝剂包含海藻酸盐和至少一种其它胶凝剂，如果胶。
在一些实施方式中，无定形固体可以包含含有卡拉胶的胶凝剂。
无定形固体可以包含约5wt％、10wt％、20wt％、25wt％、27wt％或30wt％至约80wt％、70wt％、60wt％、55wt％、50wt％、45wt％、40wt％或35wt％的气溶胶生成剂(DWB)。气溶胶生成剂可以起塑化剂的作用。例如，无定形固体可以包含25-50wt％、25-40wt％或30-35wt％的气溶胶生成剂。在一些情况下，气溶胶生成剂包含选自以下项中的一种或多种化合物：赤藓醇、丙二醇、甘油、三醋精、山梨糖醇和木糖醇。在一些情况下，气溶胶生成剂包含甘油，基本由甘油组成或者由甘油组成。本发明人已证实如果塑化剂含量过高，则无定形固体可能吸水(因为气溶胶生成剂是吸湿性的)，从而导致生成了使用时不生成正常消费体验的材料。本发明人已证实如果塑化剂含量过低，则无定形固体可能是脆且易碎的。本文中所指明的塑化剂含量为无定形固体提供了柔韧性，其使得无定形固体的片材能够在线轴上缠绕，这在生成气溶胶的制品的生产中是有用的。
无定形固体可以包含活性物质，如烟草材料和/或尼古丁。例如，无定形固体可以包含粉末烟草和/或尼古丁和/或烟草提取物。在一些情况下，无定形固体可以包含约1wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％或25wt％至约70wt％、50wt％、45wt％或40wt％(基于干重计算)的活性物质。
无定形固体可以包含约1wt％、5wt％、10wt％、20wt％、30wt％、40wt％或45wt％至约70wt％、60wt％、50wt％、55wt％或60wt％的烟草提取物(DWB)。例如，无定形固体可以包含20-60wt％、40-55wt％或45-50wt％的烟草提取物。烟草提取物可以含有一定浓度的尼古丁，从而使得无定形固体包含约1wt％、1.5wt％或2wt％至约6wt％、5wt％、4wt％或3wt％的尼古丁(DWB)。适合地，无定形固体可以具有1至3wt％的尼古丁含量(DWB)。在一些情况下，在无定形固体中可以不存在由烟草提取物所生成的那些以外的尼古丁。
在一些情况下，烟草提取物可以是通过用水提取所获得的水提取物。烟草提取物可以提取自任何适合的烟草，如单一等级或共混物、烟丝或全叶，包括弗吉尼亚烟(Virginia)和/或伯莱烟(Burley)和/或东方烟(Oriental)。它还可以提取自烟草颗粒“末”或屑、膨胀烟草、梗、膨胀梗和其它加工的梗材料，如辊轧梗丝(cut rolled stems)。提取物可以得自烟草末或复原烟草材料。
在一些情况下，无定形固体可以包含香味。适合地，无定形固体可以包含多至约60wt％、50wt％、40wt％、30wt％、20wt％、10wt％或5wt％的香味。在一些情况下，无定形固体可以包含至少约0.1wt％、0.5wt％、1wt％、2wt％、5wt％、10wt％、20wt％或30wt％的香料(均基于干重计算)。例如，无定形固体可以包含0.1-60wt％、1-60wt％、5-60wt％、10-60wt％、20-50wt％或30-40wt％的香料。在一些情况下，香料(如果存在)包含薄荷脑，基本由薄荷脑组成或者由薄荷脑组成。
在这些实施方式中，当在1.1L/min的气流下，将具有前文描述的调味剂含量、具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的生成气溶胶的无定形固体的片材加热至230℃持续3秒的时间时，生成气溶胶的无定形固体中存在的至少70wt％的调味剂气溶胶化。
在一些情况下，无定形固体不包含香料。
在一些实施方式中，无定形固体包含小于60wt％的填料，如1wt％至60wt％，或5wt％至50wt％，或5wt％至30wt％，或10wt％至20wt％。
在其它实施方式中，无定形固体包含小于20wt％，适合地小于10wt％或小于5wt％的填料。在一些情况下，无定形固体包含小于1wt％的填料，并且在一些情况下，不包含填料。
如果存在，填料可以包含一种或多种无机填料材料，如碳酸钙、珍珠岩、蛭石、硅藻土、胶态氧化硅、氧化镁、硫酸镁、碳酸镁和适合的无机吸附剂，如分子筛。填料可以包括一种或多种有机填料材料，如木浆、纤维素和纤维素衍生物。在具体的情况下，无定形固体不包含碳酸钙，如白垩。
在包含填料的具体实施方式中，填料是纤维性的。例如，填料可以是纤维有机填料材料，如木浆、大麻纤维、纤维素或纤维素衍生物。不希望受理论束缚，据信在无定形固体中包括纤维填料可以提高材料的拉伸强度。在其中作为片材提供无定形固体的实施例中，如当无定形固体片围绕可气溶胶化材料棒时，这可以是特别有利的。
在一些实施方式中，无定形固体不包含烟草纤维。在具体的实施方式中，无定形固体不包含纤维材料。
在一些实施方式中，生成气溶胶的材料不包含烟草纤维。在具体的实施方式中，生成气溶胶的材料不包含纤维材料。
在一些实施方式中，生成气溶胶的基材不包含烟草纤维。在具体的实施方式中，生成气溶胶的基材不包含纤维材料。
在一些实施方式中，生成气溶胶的制品不包含烟草纤维。在具体的实施方式中，生成气溶胶的制品不包含纤维材料。
在一些情况下，无定形固体可以基本由或者由胶凝剂、气溶胶生成剂、活性物质、水和任选地香料组成。
在一些情况下，无定形固体可以基本由或者由胶凝剂、气溶胶生成剂、烟草提取物、水和任选地香料组成。
在一些情况下，无定形固体可以基本由或者由甘油、海藻酸盐和/或果胶、烟草提取物和水组成。
在本发明的一个方面，提供了包含生成气溶胶的材料的生成气溶胶的基材，其中生成气溶胶的材料包含无定形固体，无定形固体包含活性成分，其中通过在1.1L/min的气流下将生成气溶胶的材料加热至230℃持续3秒的时间，至少50wt％的活性成分气溶胶化。
在一些情况下，生成气溶胶的基材可以另外包含在其上提供了无定形固体的载体。通过(例如)以下方法，这种载体可以易于生产和/或处理：(a)提供其上可以涂覆浆液的表面(并且不需要从后者分离浆液)，(b)为生成气溶胶的材料提供非粘性表面，(c)为基材提供一定刚性。
在一些情况下，生成气溶胶的基材包含在其上提供了无定形固体的载体。在一些情况下，载体可以由选自以下项的材料形成：金属箔、纸、碳纸、防油纸、陶瓷、碳同素异形体，如石墨和石墨烯、塑料、纸板、木材或它们的组合。在一些情况下，载体可以包括或由烟草材料，如复原烟草片组成。在一些情况下，载体可以由选自以下项的材料形成：金属箔、纸、纸板、木材或它们的组合。在一些情况下，载体本身是包含选自以上列表的材料层的片状结构。在一些情况下，可以用调味剂或用其它烟草提取物浸渍载体。
在一些情况下，载体可以对气体和/或气溶胶是基本或完全不透的。这防止了气溶胶或气体通过正在使用的载体，借此控制流动并确保它被递送至用户。这还可以用于防止正在使用的气体/气溶胶在(例如)生成气溶胶的组件中所提供的加热器表面上冷凝或其它沉积。因此，在一些情况下可以改善能耗效率和卫生情况。
在一些情况下，生成气溶胶的制品中的载体可以包括或由紧靠无定形固体的多孔层组成。例如，多孔层可以是纸层。在一些具体情况下，将无定形固体设置为与多孔层直接接触；多孔层紧靠无定形固体并且形成紧密的结合。通过使凝胶干燥形成无定形固体，并且不受理论的限制，据认为由其形成凝胶的浆液部分浸透多孔层(例如，纸)，从而当凝胶固化并形成交联时，多孔层部分地结合至凝胶中。这在凝胶和多孔层之间(以及在干燥的凝聚和多孔层之间)提供了紧密的结合。多孔层(例如，纸)还可以用于携带香料。在一些情况下，多孔层可以包括纸，其适合地具有0-300Coresta单位(CU)，适合地5-100CU或者25-75CU的多孔性。
另外，表面粗糙度可以有助于无定形材料和载体之间的紧密结合。相反地，可以将背离无定形固体的载体表面布置与加热器接触，并且光滑表面可以提供更有效的热传递。为了平衡这些竞争性要求，本发明人已发现纸的粗糙度可以适合地在50-1000Bekk秒的范围内，适合地50-150Bekk秒的范围内，适合地为100Bekk秒(对于50.66-48.00kPa的气压间隔所测量的)。(Bekk光滑度测试仪是用于确定纸表面光滑度的仪器，其中在光滑玻璃表面和纸样品之间泄露处于指定压力的空气，并且这些表面之间渗出固定体积空气的时间(以秒为单位)是“Bekk光滑度”。)
在一个具体情况下，载体可以是纸箔；纸层紧靠无定形固体层并且通过这种紧靠提供了之前段落中所讨论的性质。箔衬纸(foil backing)是基本不渗透的，从而提供了对气溶胶流通路径的控制。金属箔衬纸还可以用于将热传导至无定形固体。
在另一个情况下，纸箔的箔层紧靠无定形固体。箔片是基本不渗透的，借此防止可能削弱其结构完整性的无定形固体中所提供的水向纸中的吸收。
在一些情况下，载体由金属箔，如铝箔形成或包含金属箔，如铝箔。金属载体可以使得热能更好地传导至无定形固体。另外地或者可替换地，金属箔可以在感应加热系统中起感受器的作用。在具体的实施方式中，载体包含金属箔层和支撑层，如纸板。在这些实施方式中，金属箔层可以具有小于20μm，如约1μm至约10μm，适合地约5μm的厚度。
在一些情况下，载体可以是磁性的。这种功能可以用于在使用时将基材紧固至组件，或者可以用于生成具体的无定形固体形状。在一些情况下，生成气溶胶的基材可以包括一种或多种磁铁，其可以用于在使用时将基材紧固至感应加热器。
在一些情况下，生成气溶胶的基材可以包括嵌入无定形固体中的加热方式，如电阻或感应加热元件。
在一些情况下，无定形固体可以具有约0.015mm至约1.0mm的厚度。适合地，厚度可以在约0.05、0.1mm或0.15mm至约0.5mm或0.3mm的范围内。本发明人已发现厚度0.2mm的材料是特别适合的。无定形固体可以包含不止一层，并且本文的厚度是指那些层的合计厚度。
本发明人已证实如果无定形固体过厚，则加热效率受损。这在使用时不利地影响了耗电量。
相反，如果无定形固体过薄，则它难以生产和处理；非常薄的材料更难流延并且可以是易碎的，从而在使用时损害了气溶胶形成。
本发明人已证实考虑到这些竞争因素，本文中规定的无定形固体的厚度使材料性质最优。本文中规定的厚度是材料的平均厚度。在一些情况下，无定形固体的厚度可以相差不超过25％、20％、15％、10、5％或1％。
可以将无定形固体形成为片材。可以将其以片材形式结合到制品中。在一些情况下，可以作为平面片材，作为束状或褶皱片材，作为卷曲片材或者作为轧制片材(即以管的形式)包含生成气溶胶的材料。在一些这些情况下，这些实施方式的无定形固体可以作为片材，如围绕可气溶胶化材料(例如，烟草)棒的片材包含在生成气溶胶的制品/组件中。在一些其它情况下，可以作为片材形成生成气溶胶的材料，然后撕碎并引入制品。在一些情况下，碎片可以与烟丝混合并引入制品。在这些情况下，生成气溶胶的材料可以具有80-120g/m2的单位面积的质量(从而它具有与烟丝相当的密度，并因此混合物组分不分离)。
包含无定形固体的生成气溶胶的材料可以具有任何适合的表面密度，如30g/m2至120g/m2。在一些实施方式中，生成气溶胶的材料可以具有约30至70g/m2或者约40至60g/m2的表面密度。在一些实施方式中，无定形固体可以具有约80至120g/m2，或者约70至110g/m2，或者具体地约90至110g/m2的表面密度。当在生成气溶胶的制品/组件中以片材形式或作为碎片(如下文进一步描述的)包含气溶胶-生成材料时，这些表面密度可以是特别适合的。
在一些情况下，可以作为轧制片材包含至少一部分生成气溶胶的材料，从而形成生成气溶胶的材料的管状棒。在这些情况下，生成气溶胶的材料的管状性质可以适合于以多种方式使用。在一些情况下，生成气溶胶的制品配置用于与其中在使用时加热器布置在管内部的生成气溶胶的组件一起使用。在其它情况下，生成气溶胶的制品配置用于与其中在使用时加热器布置在管外部的生成气溶胶的组件一起使用。在这些情况下，在使用时，可以没有生成气溶胶的组件的部件布置在管中；而是，管在使用时为气溶胶或蒸气提供了流通路径；这可以降低或防止气溶胶或蒸气在生成气溶胶的组件的可重复用部件上的冷凝，借此改善消耗效率和卫生情况。在一些这些情况下，管的外壁可以是气体/气溶胶基本或完全不透过的，这进一步控制了流通路径。
在一些实施例中，处于片材形式的无定形固体可以具有约200N/m至约900N/m的拉伸强度。在一些实施例中，如当无定形固体不包含填料时，无定形固体可以具有200N/m至400N/m，或者200N/m至300N/m或者约250N/m的拉伸强度。这种拉伸强度可以特别适合于其中作为片材形成生成气溶胶的材料，然后撕碎并结合到生成气溶胶的制品中的实施方式。在一些实施例中，如当无定形固体包含填料时，无定形固体可以具有600N/m至900N/m，或者700N/m至900N/m或者约800N/m的拉伸强度。这些拉伸强度可以特别适合于其中在生成气溶胶的制品/组件中作为轧制片材，适合地以管的形式包含生成气溶胶的材料的实施方式。
本发明的其它方面包括包含本文描述的生成气溶胶的材料的生成气溶胶的制品和包含这种生成气溶胶的材料或制品的生成气溶胶的组件。
在一些情况下，制品或组件可以另外包括过滤器和/或冷却元件。如果存在，冷却元件可以起作用或发挥功能以冷却气体或气溶胶组分。在一些情况下，它可以起作用以冷却气体组分，从而使它们冷凝以形成气溶胶。它还可以起作用以将设备很烫的部分与用户分开。如果存在，过滤器可以包括本领域中已知的任何适合的过滤器，如醋酸纤维素塞。
组件中的加热器配置为加热而不燃烧生成气溶胶的基材。在一些情况下，加热器可以是薄膜，电阻加热器。在其它情况下，加热器可以包括感应加热器等。加热器可以是在使用时经历放热反应以生成热的可燃烧热源或化学热源。生成气溶胶的组件可以包括多个加热器。可以通过电池为加热器供能。
在一些情况下，在使用时加热器可以将可气溶胶化材料加热至120℃至350℃，但不燃烧。在一些情况下，在使用时加热器可以将可气溶胶化材料加热至140℃至250℃，但不燃烧。在一些情况下，在使用时，基本所有无定形固体距加热器小于约4mm、3mm、2mm或1mm。在一些情况下，距加热器约0.010mm至2.0mm，适合地约0.02mm、0.05mm或0.1mm至1.0mm或0.5mm布置固体。在一些情况下，无定形固体的表面可以直接紧靠加热器。
在一些情况下，加热器可以嵌入生成气溶胶的基材中。在一些这些情况下，加热器可以是电阻加热器(具有用于连接至电路的暴露接触)。在其它情况下，加热器可以是嵌入生成气溶胶的基材中通过感应加热的感受器。
在一些情况下，生成气溶胶的组件可以是加热-不-燃烧装置。也就是说，其可以含有固体含烟草材料(和无液体可气溶胶化材料)。在一些情况下，无定形固体可以包含烟草材料。在WO 2015/062983 A2中公开了加热-不-燃烧装置，其以其全部内容作为参考并入。
在一些情况下，生成气溶胶的组件可以是电子烟混合装置。也就是说，它可以含有固体可气溶胶化材料和液体可气溶胶化材料。在一些情况下，无定形固体可以包含尼古丁。在一些情况下，无定形固体可以包含烟草材料。在一些情况下，无定形固体可以包含烟草材料和单独的尼古丁源。可以通过单独的加热器或相同的加热器加热单独的可气溶胶化材料，或者在一种情况下，可以通过从上游可气溶胶化材料生成的热气溶胶加热下游可气溶胶化材料。在WO 2016/135331 A1中公开了电子烟混合装置，其以其全部内容作为参考并入。
生成气溶胶的制品或组件可以另外包括通风孔。在一些情况下，可以在过滤器和/或冷却元件中提供通风孔。这些孔可以允许冷空气在使用期间被吸入到制品中，其可以与加热挥发组分混合，借此冷却气溶胶。
当在使用中将其加热时，通风提高了可见的加热挥发组分从制品的生成。通过加热挥发组分的冷却过程使加热挥发组分可见，从而发生了加热挥发组分的过饱和。然后，加热挥发组分经历液滴形成，或者称为成核，并最终通过加热挥发组分的进一步冷凝和通过从加热挥发组分新形成的液滴的凝聚提高了加热挥发组分的气溶胶颗粒的尺寸。
在一些情况下，冷空气与加热挥发组分和冷空气之和的比值(称为通风比)为至少15％。通过如上的方法，15％的通风比使得加热挥发组分能够成为可见的。加热挥发组分的可见性使得用户能够识别挥发组分已生成并增添了吸烟经历的感觉体验。
在另一个实施例中，通风比在50％与85％之间以为加热挥发组分提供额外的冷却。在一些情况下，通风比可以为至少60％或65％。
组件可以包括整合的生成气溶胶的制品和加热器，或者可以包括其中在使用时插入制品的加热器装置。
在本发明的一个方面，提供了通过生成气溶胶的组件生成可吸入气溶胶的方法。方法包括如上文的描述的加热一部分生成气溶胶的无定形固体，从而使该部分中所含的至少50wt％的活性成分气溶胶化。
在一些实施方式中，加热该部分从而使部分中所含的至少60wt％、70wt％、80wt％、90wt％或基本全部活性成分气溶胶化。
在一些实施方式中，将该部分加热至大于约120℃、140℃、150℃、180℃、200℃或220℃的温度。在一些实施方式中，将该部分加热至小于约350℃、300℃、280℃、260℃或250℃的温度。在一些实施方式中，将该部分加热至约120℃至350℃、150℃至300℃，180℃至280℃或者220℃至260℃的温度。
参考图1和2，示出了生成气溶胶的制品101的实施例的部分剖视图和透视图。制品101适合与具有电源和加热器的装置一起使用。如下文的描述，该实施方式的制品101特别适合与图5至7中所示的装置51一起使用。在使用时，制品101可以在装置51的插入点20处可移除地插入到图5中所示的装置中。
一个实施例的制品101处于基本圆棒形式，其包括生成气溶胶的材料103的主体和处于棒形式的过滤器组件105。生成气溶胶的材料包含如本文描述的无定形固体材料。在一些实施方式中，它可以以片材形式包含。在一些实施方式中，它可以以碎片形式包含。在一些实施方式中，可以以片材形式或者以碎片形式引入本文的生成气溶胶的材料。
过滤器组件105包含3个部分，冷却部分107、过滤器部分109和嘴末端部分111。制品101具有第一末端113，也称为嘴末端或近端和第二末端115，也称为远端。生成气溶胶的材料103的主体朝向制品101的远端115布置。在一个实施例中，冷却部分107在生成气溶胶的材料103的主体和过滤器部分109之间，相邻生成气溶胶的材料103的主体布置，从而使得冷却部分107与生成气溶胶的材料103和过滤器部分103处于紧靠关系。在其它实施例中，在生成气溶胶的材料103的主体和冷却部分107之间以及在生成气溶胶的材料103的主体和过滤器部分109之间可以存在分离。过滤器部分109位于冷却部分107和嘴末端部分111之间。嘴末端部分111朝制品101的近端113，与过滤器部分109相邻布置。在一个实施例中，过滤器部分109与嘴末端部分111处于紧靠关系。在一个实施方式中，过滤器组件105的总长在37mm至45mm之间，更优选地，过滤器组件105的总长为41mm。
在一个实施例中，生成气溶胶的材料103棒的长度在34mm至50mm之间，适合地长度在38mm与46mm之间，适合地长度为42mm。
在一个实施例中，制品101的总长在71mm与95mm之间，适合地在79mm与87mm之间，适合地为83mm。
生成气溶胶的材料103的主体的轴端在制品101的远端115可见。然而，在其它实施方式中，制品101的远端115可以包含覆盖生成气溶胶的材料103的主体轴端的末端部件(未显示)。
通过环形接装纸(未显示)将生成气溶胶的材料103的主体连接至过滤器组件105，其基本围绕过滤器组件105外周布置以围绕过滤器组件105并沿生成气溶胶的材料103的主体的长度部分延伸。在一个实施例中，接装纸由58GSM标准接装纸原纸制成。在一个实施例中，接装纸的长度在42mm与50mm之间，适合地为46mm。
在一个实施例中，冷却部分107为环形管并且围绕冷却部分内的空气间隙布置并限定了空气间隙。空气间隙提供了用于从生成气溶胶的材料103的主体生成的加热挥发组分流动的室。冷却部分107是中空的以提供用于气溶胶积累的室，但是足够刚性的以耐受生产期间可能出现的轴向压力和挠曲力矩，并且同时在向装置51插入期间，制品101是正在使用的。在一个实施例中，冷却部分107的壁厚为约0.29mm。
冷却部分107在生成气溶胶的材料103与过滤器部分109之间提供了物理移位。通过冷却部分107所提供的物理移位将提供跨过冷却部分107的长度的热梯度。在一个实施例中，冷却部分107配置为在进入冷却部分107的第一末端的加热挥发组分和离开冷却部分107的第二末端的加热挥发组分之间提供至少40摄氏度的温差。在一个实施例中，冷却部分107配置为在进入冷却部分107的第一末端的加热挥发组分和离开冷却部分107的第二末端的加热挥发组分之间提供至少60摄氏度的温差。当通过装置51加热时，这种跨过冷却元件107的长度的温差保护热敏性过滤器部分109不受生成气溶胶的材料103的高温。
如果在过滤器部分109以及生成气溶胶的材料103的主体和装置51的加热元件之间不提供物理移位，则热敏性过滤器部分109可能会在使用时被损坏，从而它将不能有效发挥其要求功能。
在一个实施例中，冷却部分107的长度为至少15mm。在一个实施例中，冷却部分107的长度在20mm与30mm之间，更具体地23mm与27mm之间，更具体地25mm与27mm之间，适合地为25mm。
冷却部分107由纸制成，这表示它由当邻近于装置51的加热器使用时，不生成所关心的化合物，例如，毒性化合物的材料组成。在一个实施例中，冷却部分107由螺旋缠绕的纸管制成，纸管提供了中空内腔，但仍维持了机械刚性。螺旋缠绕的纸管能够相对于管长、外径、圆度和平直度，满足高速生产方法的严格尺寸精度。
在另一个实施例中，冷却部分107是从硬成型纸或接装纸生成的凹口。将硬成型纸或接装纸生产为具有足以耐受生产期间可能出现的轴向压力和挠曲力矩的刚性，并且同时在向装置51插入期间制品101是正在使用的。
过滤器部分109可以由足以从来自生成气溶胶的材料的加热挥发组分中除去一种或多种挥发化合物的任何过滤材料形成。在一个实施例中，过滤器部分109由单-乙酸酯材料，如醋酸纤维素制成。过滤器部分109提供了加热挥发组分的冷却和刺激-降低，同时不会将加热挥发组分的量消除到用户不满意的水平。
在一些实施方式中，可以在过滤器部分109中提供包膜(未显示)。它可以穿过过滤器部分109的直径并且沿过滤器部分109的长度布置在过滤器部分109的基本中心中。在其它情况下，它可以在一个或多个尺度上偏移。在一些情况下，当存在时，包膜可以含有挥发性组分，如调味剂或气溶胶生成剂。
过滤器部分109的醋酸纤维素丝束材料的密度控制跨过过滤器部分109的压力降低，其反过来控制制品101的吸阻。因此，过滤器部分109的材料的选择在控制制品101吸阻中是重要的。另外，过滤器部分在制品101中发挥过滤功能。
在一个实施例中，过滤器部分109由8Y15级过滤丝束材料制成，其提供了对加热挥发材料的过滤作用，同时还减小了由加热挥发材料所生成的冷凝气溶胶液滴的尺寸。
过滤器部分109的存在通过对离开冷却部分107的加热挥发组分提供进一步冷却提供了隔热效果。这种进一步冷却作用降低了用户嘴唇在过滤器部分109表面上的触点温度。
在一个实施例中，过滤器部分109的长度在6mm与10mm之间，适合地为8mm。
嘴末端部分111是环形管并且围绕嘴末端部分111的空气间隙布置并限定了空气间隙。空气间隙为来自过滤器部分109的加热挥发组分提供了室。嘴末端部分111是中空的以提供用于气溶胶积累的室，但是足够刚性的以耐受生产期间可能出现的轴向压力和挠曲力矩，并且同时在向装置51插入期间，制品是正在使用的。在一个实施例中，嘴末端部分111的壁厚为约0.29mm。在一个实施例中，嘴末端部分111的长度在6mm与10mm之间，适合地为8mm。
嘴末端部分111可以由螺旋缠绕的纸管制成，纸管提供了中空内腔，但仍维持了关键的机械刚性。螺旋缠绕的纸管能够相对于管长、外径、圆度和平直度，满足高速生产方法的严格尺寸精度。
嘴末端部分111提供了防止在过滤器部分109出口积累的任何液体冷凝液直接接触用户的功能。
应理解在一个实施例中，嘴末端部分111和冷却部分107可以由单一管制成，并且过滤器部分109位于将嘴末端部分111和冷却部分107分隔开的管内。
参考图3和4，示出了制品301的实施例的部分剖视图和透视图。图3和4中所示的参考符号相当于图1和2中所示的参考符号，但是增加了200。
在图3和4中所示的制品301的实施例中，在制品301中提供了通风区317以使得空气能够从制品301外部流入制品301内部。在一个实施例中，通风区317采取穿过制品301外层所形成的一个或多个通风孔317的形式。通风孔可以位于冷却部分307中以帮助制品301冷却。在一个实施例中，通风区317包含一排或多排孔，并且优选地，在基本垂直于制品301纵轴的横截面中，每排孔圆周围绕制品301布置。
在一个实施例中，存在1至4个排通风孔以为制品301提供通风。每排通风孔可以具有12至36个通风孔317。通风孔317的直径可以(例如)在100至500μm之间。在一个实施例中，每排通风孔317之间的轴向间隔在0.25mm与0.75mm之间，适合地为0.5mm。
在一个实施例中，通风孔317具有均一的尺寸。在另一个实施例中，通风孔317尺寸不同。可以使用任何适合的技术，例如，以下技术中的一种或多种制备通风孔：激光技术、冷却部分307的机械穿孔或在形成制品301之前，冷却部分307的预穿孔。定位通风孔317，以向制品301提供有效的冷却。
在一个实施例中，将通风孔317排布置距制品的近端313至少11mm，适合地距制品301的近端313 17mm与20mm之间。定位通风孔317的位置，从而使得用户在使用制品301时不会阻挡通风孔317。
通过提供距制品301的近端313 17mm与20mm之间的数排通风孔，使得当将制品301完全插入装置51时，通风孔317能够位于装置51外部，如图6和7可见。通过将通风孔放置在装置外部，未加热的空气能够通过通风孔从装置51外部进入制品301以帮助制品301冷却。
当制品301完全插入装置51中时，冷却部分307的长度使得冷却部分307将部分插入装置51中。冷却部分307的长度提供了在装置51的加热器布置和热敏性过滤器布置309之间提供物理间隙的第一功能，并且当制品301完全插入装置51时，使得通风孔317能够位于冷却部分中，同时还位于装置51外部的第二功能。如图6和7可见，冷却元件307的大部分位于装置51内。然而，存在伸出装置51的冷却元件307部分。通风孔317正是位于伸出装置51的该冷却元件307部分中。
现更详细地参考图5至7，示出了布置以加热生成气溶胶的材料以使生成气溶胶的材料的至少一种组分挥发，通常形成可以吸入的气溶胶的装置51的实施例。装置51是通过加热，而不是燃烧生成气溶胶的材料来释放化合物的加热装置。
在本文中，有时将第一末端53称为装置51的嘴或近端53，并且在本文中有时将第二末端55称为装置51的远端55。装置51具有开/关按钮57以允许用户根据需要作为整体开关装置51。
装置51包含用于放置和保护装置51的多个内部组件的外壳59。在所示实施例中，外壳59包含包围装置51周长的一体式套管11，其被一般地限定装置51的“顶部”的顶部面板17和一般地限定装置51的“底部”的底部面板19封盖。在另一个实施例中，除顶部面板17和底部面板19之外，外壳包含前面板、后面板和一对对侧面板。
顶部面板17和/或底部面板19可以可移除地固定至一体式套管11，以使得易于进入装置51内部，或者可以“永久性”固定至一体式套管11，例如，阻止用户进入装置51内部。在实施例中，面板17和19由塑料材料制成，包括(例如)通过注塑成型所形成的玻璃-填充的尼龙，并且一体式套管11由铝制成，尽管可以使用其它材料及其它生产方法。
装置51的顶部面板17在装置51的嘴末端53具有开口20，在使用时，通过开口，用户可以将包含生成气溶胶的材料的制品101、301插入装置51并从装置51中移除。
外壳59在其中放置或固定了加热器布置23、控制回路25和电源27。在本实施例中，加热器布置23、控制回路25和电源27横向相邻(也就是说，当从末端观察时相邻)，其中控制回路25通常位于加热器布置23和电源27之间，尽管其它位置是可能的。
控制回路25可以包括控制器，如微处理器布置，其配置和布置以控制制品101、301中生成气溶胶的材料的加热，如以下进一步所讨论的。
电源27可以是(例如)电池，其可以是可充电电池或非可充电电池。适合的电池的实施例包括(例如)锂-离子电池、镍电池(如镍-镉电池)、碱性蓄电池和/或等等。电池27与加热器布置23电学连接以当需要时提供电力并且受控制回路25控制以加热制品中的生成气溶胶的材料(如所讨论的，以使生成气溶胶的材料挥发而不导致生成气溶胶的材料燃烧)。
将电源27横向邻近加热器布置23放置的优势在于可以使用物理上较大的电源25，而不会导致装置51整体过长。如将理解的，通常物理上较大的电源25具有更大的容量(也就是说，可以提供的总电能，通常以安培-小时测量等)，并因此装置51的电池寿命可以更长。
在一个实施例中，加热器布置23通常处于中空圆柱管的形式，其具有其中在使用时插入包含生成气溶胶的材料的制品101、301用于加热的中空内部加热室29。加热器布置23的不同布置是可能的。例如，加热器布置23可以包括单一加热元件或者可以由沿加热器布置23的纵轴排列的多个加热元件形成。或每个加热元件可以是环形的或管状的，或者围绕其外周的至少部分环形或部分管状的。在实施例中，或每个加热元件可以是薄膜加热器。在另一个实施例中，或每个加热元件可以由陶瓷材料制成。适合的陶瓷材料的实施例包括氧化铝和氮化铝和氮化硅陶瓷，其可以是层压和烧结的。其它加热装置是可能的，其包括(例如)感应加热、红外线加热器元件，其通过发射红外辐射加热，或者由(例如)电阻线圈形成的电阻加热元件。
在一个具体实施例中，通过不锈钢支撑管支撑加热器布置23并且其包含聚酰亚胺加热元件。加热器布置23的尺度使得当制品101、301插入装置51中时，制品101、301的基本上整个生成气溶胶的材料103、303的主体插入到加热器布置23中。
或每个加热元件可以布置的使得所选的生成气溶胶的材料区可以独立加热，例如，根据需要轮流(随时间，如以上所讨论的)或者一起(同时)加热。
在该实施例中，隔热体31沿其长度的至少一部分围绕加热器布置23。隔热体31帮助降低从加热器布置23向装置51外部传递的热。由于它通常降低了热损失，因此这有助于降低加热器布置23的能量需要。隔热体31还在加热器布置23的运行期间帮助保持装置51外部冷却。在一个实施例中，隔热体31可以是双壁套管，其在套管两个壁之间提供了低压区。也就是说，隔热体31可以是(例如)“真空”管，即已至少部分排气的管以最大程度降低通过传导和/或对流的传热。除双壁套管之外或者代替双壁套管，隔热体31的其它布置是可能的，包括使用绝热材料，包括(例如)适合的泡沫-型材料。
外壳59还可以包含用于支撑所有内部组件的多个内部支撑结构37和加热装置23。
装置51还包括围绕开口20延伸并从开口20伸出到外壳59内部的卡圈33和位于卡圈(collar)33和真空套管31一端之间的一般管状室35。室35还包括冷却结构35f，其在本实施例中包括沿室35外表面间隔开并且分别周向围绕室35的外表面布置的多个散热片35f。当将其在中空室35的长度的至少一部分上插入装置51中时，在中空室35和制品101、301之间存在空气间隙36。空气间隙36在冷却部分307的至少一部分上围绕制品101、301的全部外周。
卡圈33包括周向围绕开口20周边布置并且伸入到开口20中的多个脊(ridge)60。脊60占据开口20内的空间，从而使得开口20在脊60的位置处的开口跨度小于开口20在无脊60的位置处的开口跨度。脊60配置为接合插入装置中的制品101、301以帮助将其紧固在装置51内。通过相邻一对脊60和制品101、301所限定的开口空间(图中未显示)形成了围绕制品101、301外部的通风通道。这些通风通道使得从制品101、301逸出的热蒸汽离开装置51并且使冷却空气在空气间隙36中围绕制品101、301流入装置51。
在操作中，制品101、301可移除地插入到装置51的插入点20中，如图5至7所示。具体参考图6，在一个实施例中，朝制品101、301的远端115、315布置的生成气溶胶的材料103、303的主体完全容纳在装置51的加热器布置23内。制品101、301的近端113、313从装置51伸出并且用作用户的接口组件。
在操作中，加热器布置23将加热制品101、301以从生成气溶胶的材料103、303的主体中挥发生成气溶胶的材料的至少一种组分。
来自生成气溶胶的材料103、303的主体的加热挥发组分的主要流通路径为轴向通过制品101、301，通过冷却部分107、307内部的室，通过过滤器部分109、309，通过嘴末端部分111、313至用户。在一个实施例中，从生成气溶胶的材料的主体生成的加热挥发组分的温度在60℃至250℃之间，其可以高于用户可接受的吸入温度。由于加热挥发组分穿过冷却部分107、307，它将冷却并且一些挥发组分将在冷却部分107、307的内表面上冷凝。
在图3和4中所示的制品301的实施例中，冷空气将能够通过在冷却部分307中形成的通风孔317进入冷却部分307。这种冷空气将与加热挥发组分混合以为加热挥发组分提供额外的冷却。
在一些情况下，制备生成气溶胶的基材可以包括(a)形成包含无定形固体材料的浆液，(b)形成浆液层，(c)使浆液硬化以形成凝胶，和(d)使凝胶干燥以形成无定形固体。
例如，形成浆液层的步骤(b)可以包括喷涂、浇铸(casting)和挤出浆液。在一些情况下，通过电喷雾浆液形成浆液层。在一些情况下，通过使浆液浇铸形成浆液层。
在一些情况下，步骤(b)和/或(c)和/或(d)可以至少部分同时发生(例如，在电喷雾期间)。在一些情况下，这些步骤可以顺序发生。
步骤(b)可以包括在载体上形成浆液层。
使凝胶硬化的步骤(c)可以包括向浆液添加硬化剂。例如，浆液可以包括作为胶凝剂的藻酸酸钠、钾或铵，并且可以将包含钙源(如氯化钙)的硬化剂添加至浆液以形成海藻酸钙凝胶。
硬化剂(定型剂，setting agent)如钙源的总量可以为0.5-5wt％(基于干重计算)。本发明人已发现添加过少的硬化剂可能导致使无定形固体组分不稳定的无定形固体，并且导致这些组分从无定形固体中脱离。本发明人已发现添加过多的硬化剂导致生成了非常粘并因此具有较差可操作性的无定形固体。
然而，在一些情况下，不需要硬化剂；烟草提取物可以含有足够的钙以引起胶凝。
海藻酸盐是海藻酸的衍生物并且通常是高分子量聚合物(10-600kDa)。海藻酸是通过(1,4)-糖苷键连接在一起以形成多糖的β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古罗糖醛酸(G)单元(嵌段)的共聚物。通过添加钙阳离子，海藻酸盐交联以形成凝胶。本发明人已确定通过添加钙源，具有高G单体含量的海藻酸盐更易于形成凝胶。因此，在一些情况下，凝胶-前体包含其中海藻酸盐共聚物中至少约40％、45％、50％、55％、60％或70％的单体单元为α-L-古罗糖醛酸(G)单元的海藻酸盐。
浆液本身也可以形成本发明的一部分。在一些情况下，浆液溶剂可以基本由或者由水组成。在一些情况下，浆液可以包括约50wt％、60wt％、70wt％、80wt％或90wt％的溶剂(WWB)。
在一些实施例中，浆液具有在46.5℃下的约10至约20Pa·s的粘度，如在46.5℃下的约14至约16Pa·s的粘度。
在溶剂由水组成的情况下，浆液的干重含量可以与无定形固体的干重含量相匹配。因此，结合本发明的浆液方面明确公开了本文中与固体组成有关的讨论。
示例性实施方式
在一些实施方式中，无定形固体包含薄荷脑(menthol)。
包含含有-薄荷脑的无定形固体的具体实施方式可以特别适合于作为碎片包含在生成气溶胶的制品/组件中。在这些实施方式中，无定形固体可以具有以下组成(DWB)：约20wt％至约40wt％，或者约25wt％至35wt％的量的胶凝剂(优选地包含海藻酸盐，更优选地包含海藻酸盐和果胶的组合)；约35wt％至约60wt％，或者约40wt％至55wt％的量的薄荷脑；约10wt％至约30wt％，或者约15wt％至约25wt％的量的气溶胶生成剂(优选地包含甘油)(DWB)。
在一个实施方式中，无定形固体包含约32-33wt％的海藻酸盐/果胶胶凝剂共混物；约47-48wt％的薄荷脑调味剂；和约19-20wt％的甘油气溶胶生成剂(DWB)。
如前文的描述这些实施方式的无定形固体可以作为碎片包含在生成气溶胶的制品/组件中。碎片可以在与烟丝共混的制品/组件中提供。可替换地，可以作为非碎片提供无定形固体。适合地，碎片或非碎片的厚度为约0.015mm至约1mm，优选地约0.02mm至约0.07mm。
含有薄荷脑的无定形固体的具体实施方式可以特别适合于作为片材，如围绕可气溶胶化材料(例如，烟草)棒的片材包含在生成气溶胶的制品/组件中。在这些实施方式中，无定形固体可以具有以下组成(DWB)：约5wt％至约40wt％，或者约10wt％至30wt％的量的胶凝剂(优选地包含海藻酸盐，更优选地包含海藻酸盐和果胶的组合)；约10wt％至约50wt％，或者约15wt％至40wt％的量的薄荷脑；约5wt％至约40wt％，或者约10wt％至约35wt％的量的气溶胶生成剂(优选地包含甘油)；和任选地多至60wt％的量-例如，5wt％至20wt％或者约40wt％至60wt％的量的填料(DWB)。
在这些实施方式中的一个中，无定形固体包括约11wt％的海藻酸盐/果胶胶凝剂共混物、约56wt％的木浆填料、约18％的薄荷脑调味剂和约15wt％的甘油(DWB)。
在这些实施方式中的另一个中，无定形固体包括约22wt％的海藻酸盐/果胶胶凝剂共混物、约12wt％的木浆填料、约36％的薄荷脑调味剂和约30wt％的甘油(DWB)。
如前文的描述可以作为片材包含这些实施方式的无定形固体。在一个实施方式中，在包含纸的载体上提供片材。在一个实施方式中，在包含金属箔，适合地铝金属箔的载体上提供片材。在该实施方式中，无定形固体可以紧靠金属箔。
在一个实施方式中，片材形成了具有附接至片材的顶面和底面的层(优选地包含纸)的层压材料部分。适合地，无定形固体片材的厚度为约0.015mm至约1mm。
在一些实施方式中，无定形固体包含不含有薄荷脑的调味剂。在这些实施方式中，无定形固体可以具有以下组成(DWB)：约5至约40wt％，或者约10wt％至约35wt％，或者约20wt％至约35wt％的量的胶凝剂(优选地包含海藻酸盐)；约0.1wt％至约40wt％，约1wt％至约30wt％，或者约1wt％至约20wt％，或者约5wt％至约20wt％的量的调味剂；15wt％至75wt％，或者约30wt％至约70wt％，或者约50wt％至约65wt％的量的气溶胶生成剂(优选地包含甘油)；和任选地，小于约60wt％，或者约20wt％，或者约10wt％，或者约5wt％的量的填料(适合地木浆)(优选地无定形固体不包含填料)(DWB)。
在这些实施方式中的一个中，无定形固体包含约27wt％的海藻酸盐胶凝剂、约14wt％的调味剂和约57wt％的甘油气溶胶生成剂(DWB)。
在这些实施方式中的另一个中，无定形固体包含约29wt％的海藻酸盐胶凝剂、约9wt％的调味剂和约60wt％的甘油(DWB)。
这些实施方式的无定形固体可以作为碎片包含在生成气溶胶的制品/组件中，任选地与烟丝共混。可替换地，这些实施方式的无定形固体可以作为片材，如围绕可气溶胶化材料(例如，烟草)棒的片材包含在生成气溶胶的制品/组件中。可替换地，这些实施方式的无定形固体可以作为布置在载体上的层部分包含在生成气溶胶的制品/组件中。
在一些实施方式中，无定形固体包含烟草提取物。在这些实施方式中，无定形固体可以具有以下组成(DWB)：约5wt％至约40wt％，或者约10wt％至30wt％，或者约15wt％至约25wt％的量的胶凝剂(优选地包含海藻酸盐)；约30wt％至约60wt％，或者约40wt％至55wt％，或者约45wt％至约50wt％的量的烟草提取物；约10wt％至约50wt％，或者约20wt％至约40wt％，或者约25wt％至约35wt％的量的气溶胶生成剂(优选地包含甘油)(DWB)。
在一个实施方式中，无定形固体包含约20wt％的海藻酸盐胶凝剂、约48wt％的弗吉尼亚烟草萃取物和约32wt％的甘油(DWB)。
这些实施方式的无定形固体可以具有任何适合的含水量。例如，无定形固体可以具有约5wt％至约15wt％，或者约7wt％至约13wt％，或者约10wt％的含水量。
这些实施方式中的无定形固体可以作为碎片包含在生成气溶胶的制品/组件中，任选地与烟丝共混。可替换地，这些实施方式的无定形固体可以作为片材，如围绕可气溶胶化材料(例如，烟草)棒的片材包含在生成气溶胶的制品/组件中。可替换地，这些实施方式的无定形固体可以作为布置在载体上的层部分包含在生成气溶胶的制品/组件中。适合地，在任何这些实施方式中，无定形固体的厚度为约50μm至约200μm，或者约50μm至约100μm，或者约60μm至约90μm，适合地约77μm。
用于形成这种无定形固体的浆液还可以构成本发明的一部分。在一些情况下，浆液可以具有约5至1200Pa的弹性模量(也称为储能模量)；在一些情况下，浆液可以具有约5至600Pa的粘性模量(也称为损耗模量)。
实施例
在高剪切混合器中形成具有以下组成的浆液。以1mm的厚度将浆液流延并使其作为凝胶硬化。然后，将凝胶干燥以形成无定形固体片。
*nm＝未测量
烟草提取物是钙含量为1.13％(％w/w)的弗吉尼亚烟提取物。
所得无定形固体片的表面密度为约90g/m2，尼古丁含量为约2.08wt％并且厚度为约77μm。
获得了面积约43.1mm2的片材部分。部分的质量为约3.97mg。将无定形固体部分布置在与Borgwaldt PM1单口发烟引擎(smoke engine)连接的加热器中并经受以下测试条件，其中在1.1L/min气流下，将部分加热至230℃的温度持续3秒的时间(提供总计55mL的“喷出”)。
在Cambridge滤板上收集在这些测试条件下生成的气溶胶，然后如下表所示，分析尼古丁含量(精确至2d.p.)：
| 测试部分的尼古丁含量(mg) | 0.08 |
| 气溶胶的尼古丁含量(mg) | 0.05 |
| 输送效率(％) | 64 |
定义
如本文所使用的活性物质可以是生理学活性材料，其是旨在实现或提高生理反应的材料。活性物质可以(例如)选自营养物质、益智药、精神活性剂。活性物质可以是天然存在的或合成获得的。活性物质可以包括(例如)尼古丁、咖啡因、牛磺酸、咖啡碱、维生素，如B6或B12或C、褪黑素或其成分、衍生物或组合。活性物质可以包括烟草或另一种植物的一种或多种成分、衍生物或提取物。
在一些实施方式中，活性物质包含尼古丁。
在一些实施方式中，活性物质包含咖啡因、褪黑素或维生素B12。
如本文所提及的，活性物质可以包括或来源于一种或多种植物或其成分、衍生物或提取物。如本文所使用的，术语“植物”包括来源于植物的任何材料，其包括(但不限于)提取物、叶、树皮、纤维、杆、根、种子、花、果实、花粉、皮、壳等。可替换地，材料可以包括天然存在于植物中，合成获得的活性化合物。材料可以处于液体、气体、固体、粉末、尘屑、碾碎颗粒、颗粒剂、小粒、碎片、条、片等形式。植物的实施例为烟草、桉树、八角、可可、茴香、柠檬草、胡椒薄荷、绿薄荷、洛依柏丝(rooibos)、甘菊、亚麻、姜、银杏、榛子、木槿、月桂、甘草(甘草)、抹茶、冬青茶、桔皮、番木瓜、玫瑰、鼠尾草、茶，如绿茶或红茶、百里香、丁香、肉桂、咖啡、大茴香(茴香)、罗勒、月桂叶、小豆蔻、胡荽、小茴香、肉豆蔻、牛至、红辣椒、迷迭香、藏红花、熏衣草、柠檬皮、薄荷、桧柏、接骨木花、香草、鹿蹄草、紫苏、姜黄、姜黄、檀香、芫荽叶、香柠檬、橙花、桃金娘、黑醋栗、缬草、辣椒、肉豆蔻、达米安(damien)、甘牛至草、橄榄、蜜蜂花、柠檬罗勒、细香葱、葛缕子、马鞭草、龙蒿、天竺葵、桑树、人参、茶氨酸、苦茶碱、玛卡、南非醉茄、披散时钟花、巴西可可、叶绿素、猴面包或它们的任意组合。薄荷可以选自以下薄荷变种：野薄荷(Mentha arvensis)、薄荷栽培变种(Mentha c.v.)、埃及薄荷(Menthaniliaca)、椒样薄荷(Mentha piperita)、椒样柠檬薄荷栽培变种(Mentha piperitacitrata c.v.)、椒样薄荷栽培变种(Mentha piperita c.v.)、皱叶绿薄荷(Menthaspicata crispa)、茜草薄荷(Mentha cordifolia)、欧薄荷(Mentha longifolia)、斑叶凤梨薄荷(Mentha suaveolens variegata)、胡薄荷(Mentha pulegium)、留兰香栽培变种(mentha spicata c.v.)和苹果薄荷(Mentha suaveolens)。
在一些实施方式中，植物选自桉树、八角和可可。
在一些实施方式中，植物选自洛依柏丝和茴香。
如本文所使用的，术语“香料(flavour)”和“调味剂(flavourant)”表示在当地法规允许的情况下，可以用于在成人消费产品中生成所期望的味道、香味或其它躯体感觉的材料。它们可以包括天然存在的香料、植物、植物提取物、合成获得的材料或其组合(例如，烟草、甘草(甘草)、八仙花、丁香酚、日本白皮木兰叶(Japanese white bark magnolialeaf)、甘菊、胡芦巴、丁香、枫树、抹茶、薄荷脑、日本薄荷、大茴香(茴香)、肉桂、姜黄、印度香料、亚洲香料、香草、鹿蹄草、樱桃、浆果、红莓、大果越橘、桃、苹果、桔子、芒果、柑桔、柠檬、酸柠檬、热带水果、番木瓜、大黄、葡萄、榴莲、火龙果、黄瓜、蓝莓、桑树、柑桔类水果、蜂蜜威士忌、波旁威士忌、苏格兰威士忌、威士忌酒、杜松子酒、龙舌兰酒、朗姆酒、绿薄荷、胡椒薄荷、熏衣草、芦荟、小豆蔻、芹菜、卡藜、肉豆蔻、檀香、香柠檬、天竺葵、阿拉伯茶、纳斯瓦尔(naswar)、槟榔、水烟、松树、蜂蜜精华、玫瑰油、香草、柠檬油、桔油、橙花、樱花、肉桂、葛缕子、科涅克白兰地酒、茉莉、依兰树、鼠尾草、茴香、山嵛菜、多香果、姜、胡荽、咖啡、来自薄荷属的任何种的薄荷油、桉树、八角、可可、柠檬草、洛依柏丝、亚麻、银杏、榛子、木槿、月桂树、冬青茶、桔皮、玫瑰、茶，如绿茶或红茶、百里香、桧柏、接骨木花、罗勒、月桂叶、小茴香、牛至、红辣椒、迷迭香、藏红花、柠檬皮、薄荷、紫苏、姜黄、芫荽叶、桃金娘、黑醋栗、缬草、辣椒、肉豆蔻、达米安(damien)、甘牛至草、橄榄、蜜蜂花、柠檬罗勒、细香葱、葛缕子、马鞭草、龙蒿、柠檬烯、麝香草酚、莰烯)、风味增强剂、苦味受体位点阻断剂、感觉受体位点激活剂或刺激剂、糖和/或糖替代物(例如，三氯半乳蔗糖、双氧恶噻嗪钾、阿斯巴甜、糖精、环磺酸酯、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨糖醇或甘露糖醇)和其它添加剂，如活性炭、叶绿素、矿物质、植物或口气清新剂。它们可以是模拟、合成或天然成分或其共混物。它们可以处于任何适合的形式，例如，液体，如油、固体，如粉末，或气体。
香料可以适合地包括一种或多种薄荷-香料，适合地来自薄荷属的任何种的薄荷油。香料可以适合地包括，基本由或者由薄荷脑组成。
在一些实施方式中，香料包含薄荷脑、绿薄荷和/或胡椒薄荷。在一些实施方式中，香料包含黄瓜、蓝莓、柑桔类水果和/或红莓的香料组分。
在一些实施方式中，香料包含丁香酚。
在一些实施方式中，香料包含提取自烟草的香料组分。
在一些实施方式中，香料可以包括可感觉物质，其旨在实现躯体感觉，躯体感觉通常是通过气味或味觉神经以外或代替神经的第五脑神经(三叉神经)的刺激而化学诱导和感知的，并且这些可以包括提供热、凉、麻刺、麻痹作用的试剂。适合的热作用试剂可以是(但不限于)香草基乙醚，并且适合的冷却剂可以是(但不限于)桉树脑、WS-3。
如本文所使用的，术语“气溶胶生成剂”是指促进气溶胶生成的试剂。气溶胶生成剂可以通过促进气体初始汽化和/或冷凝为可吸入固体和/或液体气溶胶来促进气溶胶生成。
适合的气溶胶生成剂包括(但不限于)：多元醇，如赤藓醇、山梨糖醇、甘油和甘醇，如丙二醇或三甘醇；非多元醇，如一元醇、高沸点烃、酸，如乳酸、甘油衍生物、酯，如二醋精、三醋精、三甘醇二乙酸酯、柠檬酸三乙酯或豆蔻酸酯，包括肉豆蔻酸乙酯和肉豆蔻酸异丙酯，和脂肪族羧酸酯，如硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。气溶胶生成剂可以适合地具有不溶解薄荷脑的组成。气溶胶生成剂可以适合地包括，基本由或者由甘油组成。
如本文所使用的，术语“烟草材料”是指任何包含烟草或因此的衍生物的材料。术语“烟草材料”可以包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、复原烟草或烟草代用品中的一种或多种。烟草材料可以包括烟草末、烟草纤维、烟丝、挤出烟草、烟梗、复原烟草和/或烟草提取物中的一种或多种。
如本文所使用的，对“尼古丁”的提及具体地包括尼古丁衍生物。
用于生成烟草材料的烟草可以是任何适合的烟草，如单一等级或共混物、烟丝或全叶，包括弗吉尼亚烟和/或伯莱烟和/或东方烟。它还可以是烟草颗粒“末”或屑、膨胀烟草、梗、膨胀梗和其它加工的梗材料，如辊轧梗丝(cut rolled stems)。烟草材料可以是烟草末或复原烟草材料。复原烟草材料可以包括烟草纤维，并且可以通过流延、背面添加烟草提取物的基于长网造纸机的造纸型方法或者通过挤出形成。
除非另外明确说明，否则本文的所有重量百分率(表示为wt％)是基于干重计算的。所有重量比也是基于干重计算的。基于干重列举的重量是指除水以外的整个提取物或浆液或材料，并且可以包含其本身在室内温度和压力下为液体的组分，如甘油。相反地，基于湿重列举的重量百分比是指所有组分，包括水。
为了避免不清楚，当在本发明说明书中，将术语“包含”用于定义本发明或本发明的特征时，还公开了其中可以使用术语“基本由……组成”或“由……组成”代替“包含”来定义本发明或特征的实施方式。提及“包含”某些特征的材料表示那些特征包括在，包含在或保持在材料内。
以上实施方式应被理解为本发明的说明性实施例。应理解结合任一个实施方式描述的任何特征可以单独使用，或与其它特征结合使用，并且还可以与任何其它实施方式或任何其它实施方式的任何组合的一种或多种特征组合使用。此外，还可以在不背离本发明的范围的情况下使用以上未描述的等价形式和修饰，在所附权利要求中限定了范围。
Claims (17)
1.一种包含活性成分的生成气溶胶的无定形固体，其中当在1.1L/min的气流下，将具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的所述生成气溶胶的无定形固体的片材加热至230℃持续3秒的时间时，至少50wt％的所述活性成分气溶胶化。
2.根据权利要求1所述的生成气溶胶的无定形固体，其中所述无定形固体包含尼古丁，并且其中当在1.1L/min的气流下，将具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的所述生成气溶胶的无定形固体的片材加热至230℃持续3秒的时间时，所述生成气溶胶的无定形固体中存在的至少50wt％的尼古丁气溶胶化。
3.根据权利要求1所述的生成气溶胶的无定形固体，其中所述无定形固体包含基于干重计算的1-3wt％的尼古丁。
4.根据权利要求2或3所述的生成气溶胶的无定形固体，其中当在1.1L/min的气流下，将具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的所述生成气溶胶的无定形固体的片材加热至230℃持续3秒的时间时，所述生成气溶胶的无定形固体中存在的至少60wt％的尼古丁气溶胶化。
5.根据权利要求1所述的生成气溶胶的无定形固体，其中所述无定形固体包含基于干重计算的多至60wt％的调味剂，并且其中当在1.1L/min的气流下，将具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的所述生成气溶胶的无定形固体的片材加热至230℃持续3秒的时间时，至少50wt％的所述调味剂气溶胶化。
6.根据权利要求5所述的生成气溶胶的无定形固体，其中当在1.1L/min的气流下，将具有43.1mm2的面积和90g/m2的表面密度的所述生成气溶胶的无定形固体的片材加热至230℃持续3秒的时间时，至少70wt％的所述调味剂气溶胶化。
7.根据前述权利要求中任一项所述的生成气溶胶的无定形固体，其中所述无定形固体包含：
-1-60wt％的胶凝剂；和/或
-5-80wt％的气溶胶生成剂；和/或
-0.1-60wt％的至少一种活性物质和/或调味剂；
其中这些重量是基于干重计算的。
8.根据权利要求7所述的生成气溶胶的无定形固体，其中所述无定形固体是水凝胶并且包含基于湿重计算的小于约15wt％的水。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的生成气溶胶的无定形固体，其中所述胶凝剂包含选自包括海藻酸盐、果胶、淀粉和淀粉衍生物、纤维素和纤维素衍生物、树胶、二氧化硅或硅酮化合物、粘土、聚乙烯醇和它们的组合的组中的一种或多种化合物。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的生成气溶胶的无定形固体，其中所述气溶胶生成剂选自赤藓醇、山梨糖醇、甘油、甘醇、一元醇、高沸点烃、乳酸、二醋精、三醋精、三甘醇二乙酸酯、柠檬酸三乙酯、肉豆蔻酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的生成气溶胶的无定形固体，其中烟草提取物是通过用水提取获得的水提取物。
12.一种生成气溶胶的材料，包含根据权利要求1至11中任一项所述的生成气溶胶的无定形固体。
13.一种生成气溶胶的基材，包含根据权利要求12所述的生成气溶胶的材料。
14.根据权利要求13所述的生成气溶胶的基材，其中所述生成气溶胶的基材还包含载体，在所述载体上提供所述无定形固体。
15.一种生成气溶胶的制品，包含根据权利要求13或14所述的生成气溶胶的基材。
16.一种生成气溶胶的组件，包含根据权利要求13或14所述的生成气溶胶的基材或根据权利要求15所述的制品，以及配置为加热但不燃烧所述生成气溶胶的基材的加热器。
17.一种使用根据权利要求16所述的生成气溶胶的组件生成可吸入气溶胶的方法，所述方法包括加热一部分所述生成气溶胶的无定形固体，使得包含在所述部分中的至少50wt％的所述活性成分气溶胶化。
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