CN112996399A - 气溶胶产生 - Google Patents
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Abstract
本文描述了一种使用产生气溶胶的装置从产生气溶胶的基质产生气溶胶的方法，该产生气溶胶的装置包含至少三个加热区，所述加热区被布置为各自加热基质的不同部分以在不燃烧的情况下产生气溶胶。所述方法包括从基质的各个不同部分依次产生气溶胶，其中在加热过程中：(i)将基质的一部分加热到产生气溶胶的温度；(ii)基质的另一部分被加热至中间温度，该中间温度低于产生气溶胶的温度但大约等于或高于最小操作温度；(iii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，该最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在那些部分上或附近；并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度从产生气溶胶的温度降低至最小操作温度，(b)将先前被加热到中间温度的部分加热至产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至中间温度。
Description
技术领域
本发明涉及气溶胶产生。
背景技术
诸如香烟、雪茄等吸烟制品在使用过程中燃烧烟草以产生烟草烟雾。这些类型制品的替代品通过加热而不燃烧从基质(substrate，基底)材料释放化合物，从而释放可吸入的气溶胶或蒸气。这些可以称为不燃吸烟制品或产生气溶胶的组件。
这种产品的一个例子是加热装置，其通过加热但不燃烧固体可气溶胶化材料来释放化合物。在某些情况下，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，通常形成可吸入的气溶胶。这些产品可被称为加热不燃烧装置(heat-not-burn device)、烟草加热装置或烟草加热产品。已知用于挥发固体可气溶胶化材料的至少一种组分的各种不同的布置。
作为另一个例子，存在电子烟/烟草加热产品混合装置，也称为电子烟草混合装置。这些混合装置含有液体源(其可以或可以不含有尼古丁)，通过加热使该液体源蒸发，从而产生可吸入的蒸气或气溶胶。该装置还含有固体可气溶胶化材料(其可以或可以不含有尼古丁)，并且该材料的组分夹带在可吸入蒸气或气溶胶中以产生吸入介质。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种使用产生气溶胶的装置从产生气溶胶的基质产生气溶胶的方法，该产生气溶胶的装置包含至少三个加热区，所述加热区被布置为各自加热基质的不同部分(different section)，从而在不燃烧的情况下产生气溶胶；
该方法包括从基质的各个(each，每个)不同部分顺序地产生气溶胶，其中在加热过程中：
(i)将基质的一部分加热到产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的另一部分加热至中间温度，该中间温度低于产生气溶胶的温度并且大约等于或高于最小操作温度；
(iii)将基质的至少一个剩余部分(at least one of the remaining sectionsof substrate)加热至最小操作温度，该最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在那些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将那部分的温度从产生气溶胶的温度降低至最小操作温度，(b)将先前被加热到中间温度的部分加热至产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至中间温度。
本发明的第二方面提供了一种产生气溶胶的装置，用于通过在不燃烧的情况下加热产生气溶胶的基质以从所述基质产生气溶胶，其中装置包含至少三个加热区，每个被布置为加热产生气溶胶的基质的不同部分，其中配置装置使得在使用中：
(i)将基质的一部分加热到产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的另一部分加热至中间温度，该中间温度低于产生气溶胶的温度并且大约等于或高于最小操作温度；
(iii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，该最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在那些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将那部分的温度从产生气溶胶的温度降低至最小操作温度，(b)将先前被加热到中间温度的部分加热至产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至中间温度。
在本发明的进一步方面，提供了对上述方法和装置的修改，其中从最上游部分到最下游部分由基质的各个不同部分顺序地产生气溶胶(其中上游和下游是指使用中气溶胶流动的方向)，其中一旦从某一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度降低至环境温度(其中不向该部分提供热量)，(b)将先前被加热到中间温度的部分加热至产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至中间温度。
本发明的进一步方面提供了一种使用产生气溶胶的装置从产生气溶胶的基质产生气溶胶的方法，产生气溶胶的基质包含无定形固体材料，该产生气溶胶的装置包含至少两个加热区，所述加热区被布置为各自加热基质的不同部分，以在不燃烧的情况下产生气溶胶；
所述方法包括从基质的各个不同部分顺序地产生气溶胶，其中在加热期间：
(i)将基质的一部分加热到产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，该最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在这些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度从产生气溶胶的温度降低至最小操作温度，和(b)将另一部分加热至产生气溶胶的温度。
本发明的进一步方面提供了一种产生气溶胶的装置，其用于通过在不燃烧的情况下加热产生气溶胶的基质以从所述基质产生气溶胶，产生气溶胶的基质包含无定形固体材料，其中装置包含至少两个加热区，每个被布置为加热产生气溶胶的基质的不同部分，其中装置经配置以便在使用中：
(i)将基质的一部分加热到产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，该最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在这些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度从产生气溶胶的温度降低至最小操作温度，和(b)将另一部分加热至产生气溶胶的温度。
在本发明的进一步方面，提供了对上述方法和装置的修改，其中从最上游部分到最下游部分由基质的各个不同部分顺序地产生气溶胶(其中上游和下游是指使用中气溶胶流动的方向)，其中一旦从某一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度降低至环境温度(其中不向该部分提供热量)，和(b)将另一部分加热至产生气溶胶的温度。
本发明还提供了一种产生气溶胶的组件，包含根据以上实施方式的产生气溶胶的装置和产生气溶胶的基质。
本发明的进一步方面提供了产生气溶胶的组件的产生气溶胶的装置在产生可吸入气溶胶中的用途。
从通过仅以举例的方式给出的以下描述并参考附图，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1示出了包括3个加热区的装置的加热曲线的示例。
图2示出了包括5个加热区的装置的加热曲线的示例。
图3示出了包括3个加热区的装置的加热曲线的另一示例。
图4示出了包括3个加热区的装置的加热曲线的另一示例。
图5示出了包括5个加热区的装置的加热曲线的示例。
具体实施方式
如上所述，本发明提供了一种使用产生气溶胶的装置从产生气溶胶的基质产生气溶胶的方法，产生气溶胶的装置包含至少三个加热区，所述加热区被布置为各自加热基质的不同部分，从而在不燃烧的情况下产生气溶胶；
所述方法包括从基质的各个不同部分顺序地产生气溶胶，其中在加热期间：
(i)将基质的一部分加热到产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的另一部分加热至中间温度，该中间温度低于产生气溶胶的温度并且大约等于或高于最小操作温度；
(iii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，该最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在这些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度从产生气溶胶的温度降低至最小操作温度，(b)将先前被加热到中间温度的部分加热至产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至中间温度。
在整个说明书中，提及“至少一个剩余部分”应被理解为明确地公开其中提及了“剩余部分的全部”的相应实施方式。
在特定情况下，提供了一种使用产生气溶胶的装置从产生气溶胶的基质产生气溶胶的方法，产生气溶胶的装置包含至少三个加热区，所述加热区被布置为各自加热基质的不同部分，从而在不燃烧的情况下产生气溶胶；
所述方法包括从基质的各个不同部分顺序地产生气溶胶，其中在燃烧期间：
(iv)将基质的一部分加热到产生气溶胶的温度；
(v)将基质的另一部分加热至中间温度，该中间温度低于产生气溶胶的温度但高于最小操作温度；
(vi)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，该最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在这些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度从产生气溶胶的温度降低至最小操作温度，(b)将先前被加热到中间温度的部分加热至产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至中间温度。
在特定的情况下，中间温度高于最小操作温度。典型地，在这些情况下，在任何给定的时间，存在处于产生气溶胶的温度的一个部分和处于中间温度的一个部分，所有其它部分处于最小操作温度。然而，当将最后一部分加热到产生气溶胶的温度时，所有其它部分均处于最小操作温度。(然而，如图4所示，存在落入权利要求范围内的这种典型配置的例外。)
发明人已经确定，这种加热分布为用户提供了良好的气溶胶递送，同时优化了功耗：
-最小操作温度确保了挥发的/气溶胶化的基质的组分不会凝结并且以预定方式递送给用户。
-将随后依顺序要被气溶胶化的基质部分加热至中间温度。在特定的实施方式下，其中中间温度高于最小操作温度，这允许与如果将其保持在最小操作温度下的情况相比更快速地启动从该部分的气溶胶递送，因为产生气溶胶的温度与中间温度之间的温度差小于产生气溶胶的温度与最小操作温度之差。气溶胶的快速产生提供了良好的喷烟(puff)概况。
-仅将被气溶胶化的基质部分加热至产生气溶胶的温度，优化了功耗。
在一些情况下，产生气溶胶的温度可以在约120℃至约350℃的范围内，适当地从约150℃、160℃、180℃或200℃至约300℃、250℃、230℃、220℃、200℃或180℃。在一些情况下，产生气溶胶的温度可以为约190℃至约300℃，或约200℃至280℃，或约210℃至约270℃，或约220℃至约260℃。
在一些情况下，中间温度可以在约50℃至约170℃的范围内，适当地从约90℃或100℃至约160℃或130℃。在一些情况下，中间温度可以在约30℃至约140℃的范围内，适当地从约50℃、70℃或100℃至约130℃或120℃。
在一些情况下，最小操作温度可以在约50℃至约170℃的范围内，适当地从约90℃或100℃至约160℃或130℃。在一些情况下，最小操作温度可以在约30℃至约120℃的范围内，适当地从约35℃或50℃至约100℃或80℃。
在一些情况下，最小操作温度大约等于中间温度。在其它情况下，最小操作温度小于中间温度。
在一些情况下，基质的每个不同或离散部分提供了用于一阵喷烟(one puff，一次喷烟)的气溶胶。在一些情况下，加热区内的温度改变可以是由喷烟驱动的。
现在参见图1，示出了根据本发明的装置的加热曲线，该装置包含用于加热产生气溶胶的基质的三个不同部分的三个加热区。首先，将第一部分加热至产生气溶胶的温度，将第二部分加热至中间温度并且将第三部分温热至最小操作温度。
随后，将第二部分加热至产生气溶胶的温度，将第三部分加热至中间温度并且将第一部分冷却至最小操作温度。
最后，将第三部分加热至产生气溶胶的温度，同时将第一和第二部分保持在最小操作温度。
现在参照图2，示出了根据本发明的包含五个加热区的装置的加热曲线。首先，将第一部分加热至产生气溶胶的温度，将第二部分加热至中间温度，并且将第三、第四和第五部分温热至最小操作温度。
随后，将第二部分加热至产生气溶胶的温度，将第三部分加热至中间温度，并且第一、第四和第五部分处于最小操作温度。
接着，将第三部分加热至产生气溶胶的温度，将第四部分加热至中间温度，并且第一、第二和第五部分处于最小操作温度。
然后，将第四部分加热至产生气溶胶的温度，将第五部分加热至中间温度，并且第一、第二和第三部分处于最小操作温度。
最后，将第五部分加热至产生气溶胶的温度，同时将其它部分保持在最小操作温度。
尽管未示出，这些图中描绘的顺序加热模式可以扩展至任意数目的加热区。
在所有图中，所有部分的最小操作温度均是相同的。为了便于表示，这些线简单地稍微分开。
在一些情况下，基质的每个不同或离散部分提供用于两阵或更多阵喷烟(two ormore puff，两次或更多次喷烟)的气溶胶。
现在参考图3，示出了根据本发明的装置的加热曲线，该装置包含用于加热产生气溶胶的基质的三个不同部分的三个加热区。产生气溶胶的基质的每个部分向用户提供两阵喷烟。图1所示的加热曲线有效地重复两次，以便加热区以模式ABCABC达到产生气溶胶的温度。即，首先，将第一部分加热至产生气溶胶的温度，将第二部分加热至中间温度并且将第三部分温热至最小操作温度。
随后，将第二部分加热至产生气溶胶的温度，将第三部分加热至中间温度并且将第一部分冷却至最小操作温度。
接着，将第三部分加热至产生气溶胶的温度，同时第一部分处于中间温度并且第二部分处于最小操作温度。
然后，将第一部分加热至产生气溶胶的温度，将第二部分加热至中间温度并且第三部分处于最小操作温度。
随后，将第二部分加热至产生气溶胶的温度，将第三部分加热至中间温度并且将第一部分冷却至最小操作温度。
最后，将第三部分加热至产生气溶胶的温度，同时第一和第二部分处于最小操作温度。
现在参考图4，示出了根据本发明的装置的加热曲线，该装置包含用于加热产生气溶胶的基质的三个不同部分的三个加热区。产生气溶胶的基质的每个部分为用户提供了两阵喷烟。与图3所示的曲线相比，喷烟以模式AABBCC提供。
当然，使用图1所示的加热曲线可以从每个部分提供两阵喷烟。在图4的曲线中，可以修改图1曲线以便提供气溶胶的部分的温度在喷烟之间降低至中间温度。这改善了加热效率和功耗。另外，在已经由产生气溶胶的部分提供了第一阵喷烟之后，将待加热的后续部分升高至中间温度。这也改善了加热效率和功耗。
在上述方法的改变中，本发明提供了一种替代性实施方式，其中从最上游部分至最小游部分由基质的各个不同部分顺序地产生气溶胶(其中上游和下游是指使用中气溶胶流动的方向)，其中在这种替代情况下，一旦从某一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度降低至环境温度(其中不向该部分提供热量)，(b)将先前被加热到中间温度的部分加热至产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至中间温度。图5示出了此种实施方式，其示出了图2所示实施方式的修改。
在一些情况下，基质包含无定形固体，其可替代地被称为“整体式固体(monolithic solid)”(即非纤维状)或“干燥凝胶”。无定形固体是可以在其中保留有一些流体(例如液体)的固体材料。无定形固体可以形成气溶胶形成材料(aerosol-formingmaterial，形成气溶胶的材料)的一部分，该气溶胶形成材料在一些情况下可以以从约50wt％、60wt％或70wt％至约90wt％、95wt％或100wt％的量包含无定形固体。在一些情况下，气溶胶形成材料由无定形固体组成。
发明人已经发现，无定形固体可以提供快速的气溶胶递送，并且特别适合与本文描述的加热曲线一起使用。在传统的加热不燃烧产品和混合装置中，固体含烟草的材料被加热；从而提供足够的气溶胶递送，这必然是庞大的并且必需加热很长一段时间以挥发所有组分。相比之下，无定形的产生气溶胶的固体可以含有高浓度的可气溶胶化组分，并因此可被包括为材料的薄层；挥发快速发生，由此气溶胶产生更快。因此，无定形的产生气溶胶的固体材料特别适合于与将材料的部分加热至产生气溶胶的温度相对较短时间(诸如单个的一阵喷烟的持续时间)的加热曲线一起使用。
在一些情况下，无定形固体包含：
-1-60wt％的胶凝剂；和/或
-5-80wt％的气溶胶产生剂；和/或
-0.1-60wt％的至少一种活性物质和/或调味剂；
其中，这些重量基于干重(DWB)计算。
在一些情况下，无定形固体包含：
-1-60wt％的胶凝剂；和/或
-5-80wt％的气溶胶产生剂；和/或
-10-60wt％的烟草提取物；
其中，这些重量基于干重(DWB)计算。
发明人已经发现，具有这些组成的无定形固体可被有效地加热以产生可吸入气溶胶。以下更详细地讨论了无定形固体的其它特征。
如上所述，本发明还提供了一种产生气溶胶的装置，其用于通过在不燃烧的情况下加热产生气溶胶的基质而从基质产生气溶胶，其中该装置包含至少三个加热区，每个加热区被布置为加热产生气溶胶的基质的不同部分，其中装置经配置以便在使用中：
(i)将基质的一部分加热到产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的另一部分加热至中间温度，该中间温度低于产生气溶胶的温度并且大约等于或高于最小操作温度；
(iii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，该最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在这些部分上或附近；
并且其中，一旦从某一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度从产生气溶胶的温度降低至最小操作温度，(b)将先前被加热到中间温度的部分加热至产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至中间温度。
装置可以被配置或被编程以提供根据本发明方法方面的加热曲线。
在一些情况下，装置包含4、5、6、7、8或9个加热区，每个加热区被布置为在使用中加热产生气溶胶的基质的不同部分。
在一些情况下，装置可以包含喷烟传感器并且加热区内的温度变化可以是由喷烟驱动的。
在一些情况下，装置被配置为加热固态产生气溶胶的基质(solid aerosol-generating substrate)。
本发明还提供了一种产生气溶胶的组件，其包含上述的产生气溶胶的装置以及产生气溶胶的基质。
在一些情况下，基质的每个不同部分(在使用中顺序地被加热)为一阵喷烟提供气溶胶。在一些情况下，每个部分为两阵或更多阵喷烟提供气溶胶(这样可以提供更紧凑的组件)。
在一些情况下，基质包含无定形固体。
在一些情况下，产生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的材料(并且不含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。WO 2015/062983 A2中公开了一种加热不燃烧装置，通过引用将其全部内容并入。
在一些情况下，产生气溶胶的组件可以是电子烟草混合装置。也就是说，其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。单独的可气溶胶化材料可以通过单独的加热器、同一加热器来加热，或者在一种情况下，下游可气溶胶化材料可以由从上游可气溶胶化材料产生的热气溶胶来加热。WO 2016/135331 A1公开了一种电子烟草混合装置，通过引用将其全部内容并入。
在一些情况下，组件可以附加地包含过滤器和/或冷却元件。冷却元件(如果存在)可以起到冷却气态或气溶胶组分的作用。在一些情况下，它可以起到冷却气态组分的作用，使它们凝结形成气溶胶。它还可以起到将设备的非常热的部分与用户隔开的作用。过滤器(如果存在)可以包含本领域已知的任何适合过滤器，诸如乙酸纤维素塞。
在一些情况下，在装置中可以存在多个加热器，它们被配置为在不燃烧的情况下加热可气溶胶化材料。例如，每个加热区可以有一个加热器。在一些情况下，可以存在3、4、5、6、7、8、9个加热器等。在一种情况下，在装置中存在至少三个加热器。在此种情况下，加热器可以是相同类型或不同类型的加热器。例如，加热器可以是电阻加热器或感应加热器。每个加热器可以是可燃热源或化学热源，其在使用中经历放热反应以产生热量。
在一些情况下，在使用中，无定形固体的各个部分基本上全部距离加热器小于约4mm、3mm、2mm或1mm。在一些情况下，固体的每一部分设置在离加热器约0.010mm至2.0mm，适当地约0.02mm至1.0mm，适当地0.1mm至0.5mm。在一些情况下，这些最小距离反映了支撑无定形固体的载体的厚度。在一些情况下，无定形固体的表面可以直接邻接加热器。
产生气溶胶的组件可以附加地包含通气孔。这些可以设置在过滤器和/或冷却元件中。这些孔在使用过程中可使冷空气被吸入组件中，从而可与加热的挥发组分混合，由此冷却气溶胶。
在使用中加热时，通气增强了由制品产生可见的加热挥发的组分。通过冷却加热的挥发组分的过程使得加热的挥发组分可见，从而发生加热的挥发组分的过饱和。然后，加热的挥发组分经历液滴形成，也称为成核，并且最终通过加热的挥发组分的进一步凝结和通过从加热的挥发组分中新形成的液滴的凝聚，增加加热的挥发组分的气溶胶颗粒尺寸。
在一些情况下，冷空气与加热的挥发组分和冷空气之和的比率，称为通气比，为至少15％。15％的通气比使加热的挥发组分能够通过上述方法变得可见。加热的挥发组分的可见性使得用户能够识别出挥发组分已生成，并增加了吸烟体验的感官体验。
在另一个例子中，通气比为50％至85％，以提供对加热的挥发组分的额外冷却。在一些情况下，通气比可以为至少60％或65％。
为了避免疑义，组件可以包括放置预备用于通过装置或以其它方式加热的基质。在一些情况下，组件可以在装置中提供基质，并且在其它情况下，可以包含装置以及在使用时插入到装置中的单独的基质。
如上所述，本发明提供了一种使用产生气溶胶的装置从产生气溶胶的基质产生气溶胶的替代性方法，其中产生气溶胶的基质包含无定形固体材料，产生气溶胶的装置包含至少两个加热区，所述加热区被设置为在不燃烧的情况下各自加热基质的不同部分以产生气溶胶；
其中，所述方法包括顺序地从基质的各个不同部分产生气溶胶，其中在加热期间：
(i)将基质的一部分加热到产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，该最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在这些部分上或附近；
并且其中，一旦从某一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度从产生气溶胶的温度降低至最小操作温度，和(b)将另一部分加热至产生气溶胶的温度。
通常，在任何给定的时间，存在一个部分在产生气溶胶的温度下并且所有其它部分在最小操作温度下。发明人已经确定，这种加热曲线提供了向用户的良好气溶胶递送，同时优化了功耗：
-最小操作温度确保基质的挥发的/气溶胶化的组分不会凝结并且以预定方式递送给用户。这种将基质温热至最小操作温度，与将随后要被挥发的部分置于环境温度相比，允许更快速地启动从所述部分的气溶胶递送。气溶胶的快速产生提供了良好的喷烟概况。
-仅将正被气溶胶化的基质的部分加热至产生气溶胶的温度，优化功耗。
在一些情况下，产生气溶胶的温度可以在约120℃至约350℃的范围内，适当地从约150℃、160℃、180℃或200℃至约300℃、250℃、230℃、220℃、200℃或180℃。在一些情况下，产生气溶胶的温度可以为约190℃至约300℃。在一些情况下，产生气溶胶的温度可以为约230℃至约250℃，适当地约240℃。
在一些情况下，最小操作温度可以在约30℃至约170℃的范围内，适当地从约35℃或50℃至约160℃、150℃、100℃或80℃。在一些情况下，最小操作温度可以在约30℃至约120℃的范围内，适当地从约30℃、35℃、40℃或50℃至约100℃、80℃、60℃或55℃。
在对上述方法的修改中，本发明提供了一种替代性实施方式，其中从最上游部分到最下游部分(其中上游和下游是指使用中气溶胶流动的方向)从基质的各个不同部分顺序地产生气溶胶，其中在该替代情况下，一旦从某一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度降低至环境温度(其中不向该部分提供热量)，和(b)将另一部分加热至产生气溶胶的温度。
为避免疑义，结合这些实施方式明确地公开了以上关于其它实施方式描述的特征，只要它们兼容即可。
本发明还提供了一种产生气溶胶的装置，用于通过加热但不燃烧产生气溶胶的基质以从该基质产生气溶胶，产生气溶胶的基质包含无定形固体材料，其中装置包含至少两个加热区，每个加热区均被设置为加热产生气溶胶的基质的不同部分，其中装置被配置以便在使用中：
(i)将基质的一部分加热到产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，该最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在这些部分上或附近；
并且其中，一旦从某一部分产生了气溶胶，(a)将该部分的温度从产生气溶胶的温度降低至最小操作温度，和(b)将另一部分加热至产生气溶胶的温度。
为避免疑义，结合这一实施方式明确地公开了以上关于其它实施方式描述的特征，只要它们兼容即可。
无定形固体材料组合物和制造
如上所述，在一些情况下，产生气溶胶的基质包含无定形固体，该无定形固体本身包含：
-1-60wt％的胶凝剂；和/或
-5-80wt％的气溶胶产生剂；和/或
-0.1-60wt％的至少一种活性物质和/或调味剂；
其中，这些重量均以干重(DWB)计算。
在一些情况下，产生气溶胶的基质包含无定形固体，该无定形固体本身包含：
-1-60wt％的胶凝剂；和/或
-5-80wt％的气溶胶产生剂；和/或
-10-60wt％的烟草提取物；
其中，这些重量均以干重(DWB)计算。
在一些情况下，无定形固体可以是水凝胶并且以湿重(WWB)计算，包含小于约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从约1wt％、5wt％、10wt％、15wt％或20wt％至约80wt％、70wt％、60wt％、50wt％、40wt％、30wt％或25wt％的胶凝剂(DWB)。例如，无定形固体可以包含1-50wt％、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，胶凝剂包含从包含藻酸盐、果胶、淀粉(及衍生物)、纤维素(及衍生物)、树胶、二氧化硅或硅酮化合物、粘土、聚乙烯醇及其组合的组中选择的一种或多种化合物。例如，在一些实施方式中，胶凝剂包含藻酸盐、果胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、支链淀粉、黄原胶、瓜尔胶、角叉菜胶、琼脂糖、阿拉伯胶、气相法二氧化硅、PDMS、硅酸钠、高岭土和聚乙烯醇中的一种或多种。在一些情况下，胶凝剂包含藻酸盐和/或果胶，并且在形成无定形固定期间可以与硬化剂(诸如钙源)组合。在一些情况下，无定形固体可以包含钙交联的藻酸盐和/或钙交联的果胶。
在一些实施方式中，胶凝剂包含藻酸盐，并且无定形固体中存在的藻酸盐的量为无定形固体的10-30wt％(以干重计算)。在一些实施方式中，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，胶凝剂包含藻酸盐和至少一种其它胶凝剂，诸如果胶。
在一些实施方式中，无定形固体可以包含胶凝剂，该胶凝剂包含角叉菜胶。
无定形固体可以包含从约5wt％、10wt％、20wt％、25wt％、27wt％或30wt％至约80wt％、70wt％、60wt％、55wt％、50wt％、45wt％、40wt％或35wt％的气溶胶产生剂(DWB)。气溶胶产生剂可以作为增塑剂。例如，无定形固体可以包含10-60wt％、25-40wt％或30-35wt％的气溶胶产生剂。在一些情况下，气溶胶产生剂包含从赤藓糖醇、丙二醇、甘油、三醋精、山梨糖醇和木糖醇中选择的一种或多种化合物。在一些情况下，气溶胶产生剂包含甘油，基本上由甘油组成或由甘油组成。发明人已经确定，如果增塑剂含量太高，则无定形固体可能会吸收水(因为气溶胶产生剂是吸湿的)，从而产生使用时不会产生适当消费体验的材料。发明人已经确定，如果增塑剂含量太低，则无定形固体可能是脆性的并且容易破碎。本文指定的增塑剂含量提供了无定形固体柔韧性，允许将无定形固体片材缠绕到绕线筒上，可用于制造产生气溶胶的制品。
在一些情况下，无定形固体附加地包含活性物质。例如，在一些情况下，无定形固体附加地包含烟草材料和/或尼古丁。例如，无定形固体可以附加地包含粉末状烟草和/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从约0.1wt％、1wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％或25wt％至约70wt％、50wt％、45wt％或40wt％(以干重计算)的活性物质。
无定形固体可以包含从约1wt％、10wt％、20wt％、30wt％、40wt％或45wt％至约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尼古丁，其浓度使得该无定形固体包含从约1wt％、1.5wt％或2wt％至约6wt％、5wt％、4wt％或3wt％的尼古丁(DWB)。在一些情况下，除了由烟草提取物带来的尼古丁之外，无定形固体中不存在尼古丁。
在一些情况下，烟草提取物可以是通过使用水提取而获得的水提取物。烟草提取物可以是来自任何适合的烟草(诸如单级或共混的切碎烟叶或整片烟叶，包括弗吉尼亚烟和/或白肋烟和/或东方烟)的提取物。其也可以是来自烟草颗粒‘细粉’或粉尘、膨胀烟草、烟茎、膨胀烟茎和其它加工的茎材料(诸如切碎卷制烟茎)的提取物。提取物可以获自研磨烟草或再造烟草材料。
在一些情况下，无定形固体可以包含调味剂。适当地，无定形固体可以包含多达约60wt％、50wt％、40wt％、30wt％、20wt％、10wt％或5wt％的调味剂。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％的调味剂(均以干重计算)。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％的调味剂。在一些情况下，调味剂(如果存在)包含薄荷醇，基本上由薄荷醇组成，或由薄荷醇组成。在一些情况下，无定形固体不包含调味剂。
在一些情况下，活性物质和/或调味剂的总含量可以为至少约0.1wt％、1wt％、5wt％、10wt％、20wt％、25wt％或30wt％。在一些情况下，活性物质和/或调味剂的总含量可以少于约80wt％、70wt％、60wt％、50wt％或40wt％(均以干重计算)。
在一些实施方式中，无定形固体包含少于60wt％的填料，诸如1wt％至60wt％，或5wt％至50wt％，或5wt％至30wt％，或10wt％至20wt％。
在其它实施方式中，无定形固体包含少于20wt％，适当地少于10wt％或少于5wt％的填料。在一些情况下，无定形固体包含少于1wt％的填料，并且在一些情况下，不包含填料。
填料(如果存在)可以包含一种或多种无机填料材料，诸如碳酸钙、珍珠岩、蛭石、硅藻土、胶体二氧化硅、氧化镁、硫酸镁、碳酸镁和合适的无机吸附剂，例如分子筛。填料可以包含一种或多种有机填料材料，诸如木浆、纤维素和纤维素衍生物。在特定情况下，无定形固体不含碳酸钙，如白垩。
在包含填料的特定实施方式中，填料是纤维状的。例如，填料可以是纤维状有机填充材料，诸如木浆、麻纤维、纤维素或纤维素衍生物。不希望被理论所束缚，据信，在无定形固体中包括纤维状填料可以增加材料的拉伸强度。这在其中将无定形固体作为片材提供的示例中尤其有利，例如当无定形固体片材围绕可气溶胶化材料棒时。
在一些实施方式中，无定形固体不包含烟草纤维。在特定的实施方式中，无定形固体不包含纤维材料。
在一些实施方式中，产生气溶胶的材料不包含烟草纤维。在特定的实施方式中，产生气溶胶的材料不包含纤维材料。
在一些实施方式中，产生气溶胶的基质不包含烟草纤维。在特定的实施方式中，产生气溶胶的基质不包含纤维材料。
在一些实施方式中，产生气溶胶的制品不包含烟草纤维。在特定的实施方式中，产生气溶胶的制品不包含纤维材料。
在一些例子中，片材形式的无定形固体的拉伸强度可以为约200N/m至约900N/m。在一些例子中，诸如在无定形固体不包含填料的情况下，无定形固体的拉伸强度可以为200N/m至400N/m，或200N/m至300N/m，或约250N/m。该拉伸强度可特别地适合于其中将产生气溶胶的材料形成为片材之后切碎并纳入到产生气溶胶的制品中的实施方式。在一些例子中，诸如在无定形固体包含填料的情况下，无定形固体的拉伸强度可以为600N/m至900N/m，或700N/m至900N/m，或约800N/m。该拉伸强度可特别地适合于其中产生气溶胶的材料以卷制片材(适当地以管的形式)包括在产生气溶胶的制品/组件中的实施方式。
包含无定形固体的产生气溶胶的材料可以具有任何合适的面积密度，诸如30g/m2至120g/m2。在一些实施方式中，产生气溶胶的材料的面积密度可以为约30至70g/m2，或约40至60g/m2。在一些实施方式中，无定形固体的面积密度可以为约80至120g/m2，或约70至110g/m2，或特别地约90至110g/m2。在产生气溶胶的材料以片材形式包括在产生气溶胶的制品/组件中或作为切碎片材(下文进一步描述)的情况下，此类面积密度可能是特别适合的。
在一些情况下，无定形固体可以基本上由胶凝剂、气溶胶产生剂、烟草提取物、水和任选的调味剂组成，或由其组成。在一些情况下，无定形固体可以基本上由甘油、藻酸盐和/或果胶、烟草提取物和水组成，或由其组成。
在一些情况下，产生气溶胶的基质可以附加地包含载体，其上提供无定形固体。例如，通过(a)提供可以施用(例如通过浇铸、喷涂或挤出)浆料的表面(并且该浆料不必与层分离)、(b)为产生气溶胶的材料提供非粘性表面、(c)为材料提供一些刚性，这种载体可以使制造和/或处理变更容易。
在一些情况下，载体可以由选自以下的材料形成：金属箔，纸，碳纸，防油纸，陶瓷，碳同素异形体诸如石墨和石墨烯，塑料，纸板，木材或它们的组合。在一些情况下，载体可由从金属箔、纸、纸板、木材或它们的组合中选择的材料形成。在一些情况下，载体本身是一种层压结构，包括选自上述清单的材料的层。在一些情况下，载体浸渍有调味剂或进一步浸渍有烟草提取物。
在一些情况下，载体可以基本上或完全不渗透气体和/或气溶胶。这在使用中防止气溶胶或气体穿过载体，从而控制流动并确保其向用户递送。这在使用中也可用于防止气体/气溶胶凝结或其它沉积在例如产生气溶胶的组件中提供的加热器的表面上。因此，在一些情况下可以改善消费效率和卫生。
在一些情况下，产生气溶胶的制品中的载体可以包含邻接无定形固体的多孔层或者由多孔层组成。例如，多孔层可以是纸层。在一些特定的情况下，无定形固体设置为与多孔层直接接触；多孔层邻接无定形固体并且形成牢固的结合。无定形固体通过干燥凝胶来形成，并且不受理论的束缚，认为形成凝胶的浆料部分地浸渍多孔层(例如纸)，以便当凝胶硬化并形成交联时，多孔层会部分地结合到凝胶中。这在凝胶和多孔层之间(以及在干燥凝胶和多孔层之间)提供了牢固的结合。
此外，表面粗糙度可能有助于无定形材料与载体之间的结合强度。发明人已经发现，纸张粗糙度(对于邻接载体的表面)可以适当地在50-1000Bekk秒范围内，适当地50-150Bekk秒，适当地100Bekk秒(在50.66-48.00kPa的气压间隔内测量)。(Bekk平滑度测试仪是一种用于确定纸张表面平滑度的仪器，其中从光滑的玻璃表面和纸张样品之间泄漏指定压力下的空气，并且固定体积的空气在这些表面之间渗出所需的时间(以秒计)为“Bekk平滑度”)。
相反，背向(facing away from)无定形固体的载体的表面可以布置成与加热器接触，并且更光滑的表面可以提供更有效的热传递。因此，在一些情况下，载体经设置以具有与无定形材料邻接的较粗糙的一侧和背向无定形材料的较光滑的一侧。
在一种特定的情况下，载体可以是纸背衬箔(paper-backed foil)；纸层邻接无定形固体层，并且该邻接提供了前面段落中讨论的特性。箔背衬基本上是不可渗透的，从而提供对气溶胶流动路径的控制。金属箔背衬还可用于将热量传导至无定形固体。
在另一种情况下，纸背衬箔的箔层邻接无定形固体。箔基本上是不可渗透的，从而防止无定形固体中提供的水被吸收到纸张中，水被吸收到纸张中会削弱其结构完整性。
在一些情况下，载体由金属箔形成或包含金属箔，例如铝箔。金属载体可以使热能更好地传导到无定形固体。附加地或替代地，金属箔可以在感应加热系统中用作基座。在特定的实施方式中，载体包含金属箔层和支撑层，例如纸板。在这些实施方式中，金属箔层的厚度可以小于20μm，诸如约1μm至约10μm，适当地约5μm。
在一些情况下，载体可以是磁性的。该功能可用于将载体固定到使用中的组件上，或者可用于生成特定的无定形固体形状。在一些情况下，产生气溶胶的基质可以包含一个或多个磁体，其可用于将基质固定到使用中的感应加热器上。
在一些情况下，产生气溶胶的基质可以包含嵌入在无定形固体中的加热装置，诸如电阻或感应加热元件。
在一些情况下，无定形固体的厚度可以为约0.015mm至约1.0mm。适当地，该厚度可以在约0.05mm、0.1mm或0.15mm至约0.5mm或0.3mm的范围内。发明人已经发现，厚度为0.2mm的材料是特别适合的。无定形固体可以包含多于一层，并且本文所述的厚度是指这些层的总厚度。
发明人已经确定，如果无定形固体太厚，则加热效率和气溶胶递送受到损害。这会对使用中的功耗产生不利影响。相反地，如果无定形固体太薄，则难以制造和处理；极薄的材料较难铸造且可能易碎，从而损害使用中的气溶胶形成。
发明人已经确定，鉴于这些竞争性考虑，本文规定的无定形固体厚度优化了材料性能。本文规定的厚度是材料的平均厚度。在一些情况下，无定形固体厚度可以改变不超过25％、20％、15％、10％、5％或1％。
无定形固体可以作为单一整体并入到产生气溶胶的基质中，其中分开加热该整体的不同部分。在一些此类种情况下，无定形固体可以为片材的形式。
在无定形固体为片材形式的情况下，无定形固体可以包括为平面片材、成束的或聚集的片材、卷曲片材或卷制片材(即以管的形式)。在一些此类情况下，这些实施方式的无定形固体可以作为片材包括在产生气溶胶的制品/组件中，诸如围绕可气溶胶化材料(例如烟草)棒的片材。在一些其它情况下，产生气溶胶的材料可以形成为片材，然后切碎并纳入制品中。在一些情况下，切碎的片材可以与切碎烟丝(cut rag tobacco)混合并且纳入到制品中。
在其它情况下，无定形固体可以并入到产生气溶胶的基质中的多个离散部分中，其各自位于单独的加热区中。
无定形固体材料可以由包含以下步骤的方法制备：(a)形成包含无定形固体材料的组分的浆料，(b)形成浆料的层，(c)硬化浆料以形成凝胶，和(d)干燥凝胶以形成无定形固体。
形成浆料层的步骤(b)可以包含例如喷涂、浇铸或挤出浆料。在一些情况下，通过电喷涂浆料形成层。在一些情况下，通过浇铸浆料形成层。
在一些情况下，步骤(b)和/或(c)和/或(d)可以至少部分地同时进行(例如在电喷涂过程中)。在一些情况下，这些步骤可以顺序进行。
在一些情况下，硬化凝胶的步骤(c)可以包含向浆料中添加硬化剂。例如，浆料可以包含藻酸钠、藻酸钾或藻酸铵作为胶凝剂，并且可向浆料中添加包含钙源(诸如氯化钙)的硬化剂以形成藻酸钙凝胶。
硬化剂(例如钙源)的总量可以为0.5-5wt％(以干重计算)。发明人已经发现，添加过少硬化剂产生的无定形固体可能不能稳定无定形固体组分，并且导致这些组分从无定形固体中脱落。发明人已经发现，添加过多硬化剂产生非常胶粘的无定形固体并由此可操作性差。
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实现胶凝。
藻酸盐是藻酸的衍生物并且通常是高分子量聚合物(10-600kDa)。藻酸是β-D-甘露糖醛酸(M)单元和α-L-古洛糖醛酸(G)单元(嵌段)以(1,4)-糖苷键连接形成多糖的共聚物。在添加钙阳离子时，藻酸盐交联形成凝胶。发明人已经确定，具有高G单体含量的藻酸盐在添加钙源时更容易形成凝胶。因此，在一些情况下，凝胶前体可以包含藻酸盐，其中该藻酸盐共聚物中单体单元的至少约40％、45％、50％、55％、60％或70％为α-L-古洛糖醛酸(G)单元。
浆料本身也可以构成本发明的一部分。在一些情况下，浆料溶剂可以基本上由水组成或由水组成。在一些情况下，浆料可以包含约50wt％、60wt％、70wt％、80wt％或90wt％的溶剂(WWB)。
在一些例子中，浆料在46.5℃下的粘度为约10至约20Pa·s，诸如在46.5℃下约14至约16Pa·s。
在溶剂由水组成的情况下，浆料的干重含量可以匹配无定形固体的干重含量。因此，结合本发明的浆料方面，明确公开了本文中关于固体组合物的讨论。
无定形固体的示例性实施方式
在一些实施方式中，无定形固体包含薄荷醇。
包含含有薄荷醇的无定形固体的特定实施方式可特别地适合于作为切碎片材包括在产生气溶胶的制品/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)：胶凝剂(优选包含藻酸盐，更优选包含藻酸盐和果胶的组合)，其量为约20wt％至约40wt％，或约25wt％至35wt％；薄荷醇，其量为约35wt％至约60wt％，或约40wt％至55wt％；气溶胶产生剂(优选包含甘油)，其量为约10wt％至约30wt％，或约15wt％至约25wt％(DWB)。
在一个实施方式中，无定形固体包含约32-33wt％的藻酸盐/果胶胶凝剂共混物；约47-48wt％的薄荷醇调味剂；和约19-20wt％的甘油气溶胶产生剂(DWB)。
如上所述，这些实施方式的无定形固体可以作为切碎片材包括在产生气溶胶的制品/组件中。切碎的片材可以与生切烟丝共混而提供在制品/组件中。替代地，无定形固体可以提供为非切碎片材。适当地，切碎或非切碎的片材的厚度为约0.015mm至约1mm，优选约0.02mm至约0.07mm。
含薄荷醇的无定形固体的特定实施方式可特别地适合于作为片材包括在产生气溶胶的制品/组件中，诸如围绕可气溶胶化材料(例如烟草)棒的片材。在这些实施方式中，无定形固体可具有以下组成(DWB)：胶凝剂(优选包含藻酸盐，更优选包含藻酸盐和果胶的组合)，其量为约5wt％至约40wt％，或约10wt％至30wt％；薄荷醇，其量为约10wt％至约50wt％，或约15wt％至40wt％；气溶胶产生剂(优选包含甘油)，其量为约5wt％至约40wt％，或约10wt％至约35wt％；和任选的填料，其量为至多60wt％，例如，其量为5wt％至20wt％，或约40wt％至60wt％(DWB)。
在这些实施方式之一中，无定形固体包含约11wt％的藻酸盐/果胶胶凝剂共混物、约56wt％的木浆填料、约18％的薄荷醇调味剂和约15wt％的甘油(DWB)。
在这些实施方式的另一个中，无定形固体包含约22wt％的藻酸盐/果胶胶凝剂共混物、约12wt％的木浆填料、约36％的薄荷醇调味剂和约30wt％的甘油(DWB)。
如上所述，这些实施方式的无定形固体可以包括作为片材。在一个实施方式中，片材设置在包含纸的载体上。在一个实施方式中，片材设置在包含金属箔的载体上，适当地为铝金属箔。在这一实施方式中，无定形固体可以邻接金属箔。
在一个实施方式中，片材形成层压材料的一部分，具有附接到片材的顶表面和底表面的层(优选包含纸)。适当地，无定形固体的片材的厚度为约0.015mm至约1mm。
在一些实施方式中，无定形固体包含调味剂，该调味剂不包含薄荷醇。在这些实施方式中，无定形固体可具有以下组成(DWB)：胶凝剂(优选包含藻酸盐)，其量为约5至约40wt％，或约10wt％至约35wt％，或约20wt％至约35wt％；调味剂，其量为约0.1wt％至约40wt％，约1wt％至约30wt％，或约1wt％至约20wt％，或约5wt％至约20wt％；气溶胶产生剂(优选包含甘油)，其量为15wt％至75wt％，或约30wt％至约70wt％，或约50wt％至约65wt％；和任选的填料(合适地木浆)，其量少于约60wt％、或约20wt％、或约10wt％、或约5wt％(优选无定形固体不包含填料)(DWB)。
在这些实施方式之一中，无定形固体包含约27wt％的藻酸盐胶凝剂、约14wt％的调味剂和约57wt％的甘油气溶胶产生剂(DWB)。
在这些实施方式的另一个中，无定形固体包含约29wt％的藻酸盐胶凝剂、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切碎片材包括在产生气溶胶的制品/组件中，任选地与生切烟丝共混。替代地，这些实施方式的无定形固体可以作为片材包括在产生气溶胶的制品/组件中，诸如围绕可气溶胶化材料(例如烟草)棒的片材。替代地，这些实施方式的无定形固体可以作为设置在载体上的层部分包括在产生气溶胶的制品/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，无定形固体可具有以下组成(DWB)：胶凝剂(优选包含藻酸盐)，其量为约5wt％至约40wt％，或约10wt％至30wt％，或约15wt％至约25wt％；烟草提取物，其量为约30wt％至约60wt％，或约40wt％至55wt％，或约45wt％至约50wt％；气溶胶产生剂(优选包含甘油)，其量为约10wt％至约50wt％，或约20wt％至约40wt％，或约25wt％至约35wt％(DWB)。
在一个实施方式中，无定形固体包含约20wt％的藻酸盐胶凝剂、约48wt％弗吉尼亚烟草提取物和约32wt％的甘油(DWB)。
这些实施方式的无定形固体可以具有任何适当的水含量。例如，无定形固体的水含量可以为约5wt％至约15wt％，或约7wt％至约13wt％，或约10wt％。
这些实施方式的无定形固体可以作为切碎片材包括在产生气溶胶的制品/组件中，任选地与生切烟丝共混。替代地，这些实施方式的无定形固体可以作为片材包括在产生气溶胶的制品/组件中，诸如作为围绕可气溶胶化材料(例如烟草)棒的片材。替代地，这些实施方式的无定形固体可以作为设置在载体上的层部分包括在产生气溶胶的制品/组件中。适当地，在任何这些实施方式中，无定形固体的厚度为约50μm至约200μm，或约50μm至约100μm，或约60μm至约90μm，适当地约77μm。
用于形成这一无定形固体的浆料也可以构成本发明的一部分。在一些情况下，浆料的弹性模量可以为约5至1200Pa(也称为储能模量)；在一些情况下，浆料的粘性模量可以为约5至600Pa(也称为损耗模量)。
定义
本文中使用的活性物质可以是生理活性材料，其为旨在达到或增强生理响应的材料。例如，活性物质可以选自保健营养品、促智药物、精神活性剂。活性物质可以天然存在或通过合成获得。活性物质可以包含例如尼古丁、咖啡因、牛磺酸、咖啡碱、维生素如B6或B12或C、褪黑激素、或它们的成分、衍生物或组合。活性物质可以包含烟草或其它植物性药材的一种或多种成分、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、褪黑激素或维生素B12。
如本文所述，活性物质可以包含或衍生自一种或多种植物性药材或其成分、衍生物或提取物。如本文所用，术语“植物性药材”包括任何源自植物的材料，包括但不限于提取物、叶、树皮、纤维、茎、根、种子、花朵、果实、花粉、外皮、壳等。替代地，材料可以包含天然存在于植物性药材中的、通过合成获得的活性化合物。材料可以为如下形式：液体，气体，固体，粉末，粉尘，碎粒子，颗粒，球团，碎片，条，片等。示例植物性药材是烟草、桉树、八角茴香、可可、茴香、柠檬草、薄荷、留兰香、洛依柏丝、洋甘菊、亚麻、生姜、银杏叶、榛子、芙蓉、月桂、甘草精(甘草)、抹茶、耦、桔皮、木瓜、玫瑰、鼠尾草、绿茶或红茶等茶、百里香、丁香、肉桂、咖啡、大料(八角)、罗勒、月桂叶、小豆蔻、香菜、小茴香、肉豆蔻、牛至、辣椒粉、迷迭香、藏红花、薰衣草、柠檬皮、薄荷、杜松、接骨木花、香草、冬青、牛排植物、姜黄、姜黄根、檀香、香菜、佛手柑、橙花、桃金娘、黑醋栗、缬草、甘椒(pimento)、梅斯(mace)、达米安(damien)、马郁兰、橄榄、柠檬香脂、柠檬罗勒、细香葱、葛缕子、马鞭草、龙蒿、天竺葵、桑葚、人参、茶氨酸、茶碱、玛咖、南非醉茄、披散时钟花(damiana)、瓜拉纳、叶绿素、猴面包树或它们的组合。薄荷可以从以下薄荷品种中选择：野薄荷(Mentha arvensis)、栽培薄荷(Mentha c.v.)、埃及薄荷(Mentha niliaca)、欧薄荷(Mentha piperita)、柠檬薄荷(Mentha piperitacitrata c.v.)、辣薄荷(Mentha piperita c.v.)、留香兰(Mentha spicata crispa)、心叶留兰香(Mentha cordifolia)、长叶薄荷(Mentha longifolia)、凤梨薄荷(Menthasuaveolens variegata)、唇萼薄荷(Mentha pulegium)、香薄荷(Mentha spicata c.v.)和苹果薄荷(Mentha suaveolens)。
在一些实施方式中，植物性药材选自桉树、八角茴香和可可。
在一些实施方式中，植物性药材选自洛依柏丝和茴香。
如本文所用，术语“调料”或“调味剂”是指在当地法规允许的情况下，可在成人消费者的产品中用于产生所需的味道、香气或其它体感的材料。它们可以包括天然存在的调味材料、植物性药材、植物性药材的提取物、合成获得的材料或它们的组合(例如烟草、甘草精(甘草)、绣球花、丁香酚、日本白树皮玉兰叶、洋甘菊、胡芦巴、丁香、枫、抹茶、薄荷醇、日本薄荷、大料(八角)、肉桂、姜黄、印度香料、亚洲香料、药草、冬青、樱桃、浆果、红莓、蔓越橘、桃、苹果、橙、芒果、克莱门氏小柑橘、柠檬、酸橙、热带水果、木瓜、大黄、葡萄、榴莲、火龙果、黄瓜、蓝莓、桑葚、柑橘类水果、蜂蜜香甜酒(Drambuie)、波旁酒、苏格兰威士忌、威士忌、杜松子酒、龙舌兰酒、朗姆酒、留兰香、薄荷、薰衣草、芦荟、小豆蔻、芹菜、苦香树、肉豆蔻、檀香、佛手柑、天竺葵、阿拉伯茶、纳斯瓦尔、槟榔、水烟、松树、蜂蜜精华、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、橙花、樱花、决明子、香菜、法国白兰地、茉莉、依兰、鼠尾草、茴香、芥末、多香果、姜、香菜、咖啡、来自薄荷属的任何物种的薄荷油、桉树、八角茴香、可可、柠檬草、洛依柏丝、亚麻、银杏叶、榛子、芙蓉花、月桂、耦、桔皮、玫瑰、绿茶或红茶等茶、百里香、杜松、接骨木花、罗勒、月桂叶、小茴香、牛至、辣椒、迷迭香、藏红花、柠檬皮、薄荷、牛排植物、姜黄、香菜、桃金娘、黑加仑、缬草、甘椒、梅斯、达米安、马郁兰、橄榄、柠檬香脂、柠檬罗勒、细香葱、葛缕子、马鞭草、龙蒿、柠檬烯、百里香酚、莰烯)，调味剂增强剂，苦味受体部位阻滞剂，感觉受体部位激活剂或刺激剂，糖和/或糖替代品(例如三氯蔗糖、乙酰磺胺酸钾、阿斯巴甜、糖精、甜蜜素、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨糖醇或甘露醇)，以及其它添加剂，诸如木炭、叶绿素、矿物质、植物性药材或口气清新剂。它们可以是仿制、合成或天然成分或其共混物。它们可以是任何合适的形式，例如液体如油，固体如粉末，或气体。
调味剂可适当地包含一种或多种薄荷调味剂，适当地来自薄荷属的任何物种的薄荷油。调味剂可以适当地包含薄荷醇，基本上由薄荷醇组成，或由薄荷醇组成。
在一些实施方式中，调味剂包含薄荷醇、绿薄荷和/或胡椒薄荷。
在一些实施方式中，调味剂包含黄瓜、蓝莓、柑橘类水果和/或红莓的调味组分。
在一些实施方式中，调味剂包含丁香酚。
在一些实施方式中，调味剂包含从烟草中提取的调味组分。
在一些实施方式中，调味剂可以包含可感知物，其旨在实现一种体感感觉，这通常是由化学诱导并通过刺激除了或代替香气或味觉神经之外的第五颅神经(三叉神经)来感知的，并且这些可以包括提供加热、清凉、刺痛、麻木效应的药剂。合适的热效应剂可以是但不限于香草基乙基醚，并且合适的清凉剂可以是但不限于桉油精WS-3。
如本文所用，术语“气溶胶产生剂”是指促进气溶胶产生的药剂。气溶胶产生剂通过促进初始汽化和/或气体凝结成可吸入的固体和/或液体气溶胶，可以促进气溶胶的产生。
适合的气溶胶产生剂包括但不限于：多元醇，诸如赤藓糖醇、山梨糖醇、甘油和二醇如丙二醇或三甘醇；非多元醇，例如一元醇，高沸点烃，酸如乳酸，甘油衍生物，酯如二醋精、三醋精、三乙二醇二乙酸酯、柠檬酸三乙酯或肉豆蔻酸酯，包括肉豆蔻酸乙酯和肉豆蔻酸异丙酯，以及脂族羧酸酯，例如硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。气溶胶产生剂可以适当地具有不溶解薄荷醇的组成。气溶胶产生剂可适当地包含甘油，基本上由甘油组成，或由甘油组成。
如本文所用，术语“烟草材料”是指包含烟草或其衍生物的任何材料。术语“烟草材料”可以包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草或烟草替代品中的一种或多种。烟草材料可以包含磨碎烟草、烟草纤维、生切烟丝、挤出烟草、烟茎、再造烟草和/或烟草提取物中的一种或多种。
用来生产烟草材料的烟草可以是任何适合的烟草，诸如单级或共混的切碎烟叶或整片烟叶，包括弗吉尼亚烟和/或白肋烟和/或东方烟。其也可以是烟草颗粒‘细粉’或粉尘、膨胀烟草、烟茎、膨胀烟茎和其它加工的茎材料，诸如切碎卷制烟茎。烟草材料可以是研磨烟草或再造烟草材料。再造烟草材料可以包含烟草纤维，并且可以通过浇铸(基于长网造纸机(Fourdrinier)的造纸型方法，背面添加烟草提取物)或通过挤出来形成。
除非另有明确说明，本文所述的所有重量百分比(以wt％来表示)均以干重计算。所有重量比也均以干重计算。以干重计的重量是指除水以外的全部提取物或浆料或材料，并且可包括在室温和室内压力下本身为液体的组分，例如甘油。相反，以湿重计的重量百分比是指所有组分，包括水。
只要它们相容，结合每个其它方面明确地公开了本文关于本发明一个方面所公开的特征。
为避免疑义，在本说明书中，在使用术语“包含”来限定发明或发明的特征的情况下，还公开了其中代替“包含”可使用术语“基本上由…组成”或“由…组成”来限定发明或特征的实施方式。提及“包含”某些特征的材料是指该材料包括、含有或持有这些特征。
以上实施方式应被理解为本发明的说明性示例。应当理解的是，关于任何一个实施方式描述的任何特征可以单独使用，或者与描述的其它特征结合使用，并且还可以与任何其它实施方式的一个或多个特征结合使用，或与任何其它实施方式的任何组合结合使用。另外，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，也可以采用上面未描述的等同物和修改。
Claims (19)
1.一种使用产生气溶胶的装置从产生气溶胶的基质产生气溶胶的方法，所述产生气溶胶的装置包括至少三个加热区，所述加热区被布置为各自加热所述基质的不同部分以在不燃烧的情况下产生气溶胶；
所述方法包括从基质的各个不同部分顺序地产生气溶胶，其中，在加热期间：
(i)将基质的一部分加热至产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的另一部分加热至中间温度，所述中间温度低于所述产生气溶胶的温度并且大约等于或高于最小操作温度；
(iii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，所述最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在那些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将那部分的温度从所述产生气溶胶的温度降低至所述最小操作温度，(b)将先前被加热至所述中间温度的部分加热至所述产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至所述中间温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基质的各个不同部分提供用于一阵喷烟的气溶胶。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基质的各个不同部分提供用于两阵或更多阵喷烟的气溶胶。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述基质包含无定形固体。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述无定形固体包含：
-1-60wt％的胶凝剂；
-5-80wt％的气溶胶产生剂；和
-0.1-60wt％的至少一种活性物质和/或调味剂；
其中，这些重量基于干重计算。
6.一种产生气溶胶的装置，用于通过在不燃烧的情况下加热产生气溶胶的基质来从所述基质产生气溶胶，其中，所述装置包括至少三个加热区，每个加热区被布置为加热所述产生气溶胶的基质的不同部分，其中，配置所述装置使得在使用中：
(i)将基质的一部分加热至产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的另一部分加热至中间温度，所述中间温度低于所述产生气溶胶的温度并且大约等于或高于最小操作温度；
(iii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，所述最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在那些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将那部分的温度从所述产生气溶胶的温度降低至所述最小操作温度，(b)将先前被加热至所述中间温度的部分加热至所述产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至所述中间温度。
7.根据权利要求6所述的产生气溶胶的装置，包括4、5、6、7、8或9个加热区，各个加热区被布置为在使用中加热所述产生气溶胶的基质的不同部分。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的产生气溶胶的装置，其中，所述装置包括对应于每个加热区的一个加热器，所述加热器被配置为加热但不燃烧所述基质。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的产生气溶胶的装置，其中，所述装置被配置为加热固态产生气溶胶的基质。
10.一种产生气溶胶的组件，包括根据权利要求6至9中任一项所述的产生气溶胶的装置以及产生气溶胶的基质。
11.根据权利要求10所述的产生气溶胶的组件，其中，所述基质的各个不同部分提供用于一阵喷烟的气溶胶。
12.根据权利要求10所述的产生气溶胶的组件，其中，所述基质的各个不同部分提供用于两阵或更多阵喷烟的气溶胶。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的产生气溶胶的组件，其中，所述基质包含无定形固体。
14.根据权利要求13所述的产生气溶胶的组件，其中，所述无定形固体包含：
-1-60wt％的胶凝剂；和/或
-5-80wt％的气溶胶产生剂；和/或
-0.1-60wt％的至少一种活性物质和/或调味剂；
其中，这些重量基于干重计算。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的产生气溶胶的组件，其中，所述组件是加热不燃烧产品。
16.一种使用产生气溶胶的装置从产生气溶胶的基质产生气溶胶的方法，所述产生气溶胶的装置包括至少三个加热区，所述加热区被布置为各自加热所述基质的不同部分以在不燃烧的情况下产生气溶胶；
所述方法包括从所述基质的最上游部分至所述基质的最下游部分顺序地从基质的各个不同部分产生气溶胶，其中，在加热期间：
(i)将基质的一部分加热至产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的另一部分加热至中间温度，所述中间温度低于所述产生气溶胶的温度并且大约等于或高于最小操作温度；
(iii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，所述最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在那些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将那部分的温度从所述产生气溶胶的温度降低至环境温度，其中，不向那部分提供加热，(b)将先前被加热至所述中间温度的部分加热至所述产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至所述中间温度。
17.一种产生气溶胶的装置，用于通过在不燃烧的情况下加热产生气溶胶的基质来从所述基质产生气溶胶，其中，所述装置包括至少三个加热区，每个加热区被布置为加热所述产生气溶胶的基质的不同部分，其中，配置所述装置使得在使用中：
从所述基质的最上游部分至所述基质的最下游部分顺序地产生气溶胶，并且在使用中：
(i)将基质的一部分加热至产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的另一部分加热至中间温度，所述中间温度低于所述产生气溶胶的温度并且大约等于或高于最小操作温度；
(iii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，所述最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在那些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将那部分的温度从所述产生气溶胶的温度降低至环境温度，其中，不向那部分供应热量，(b)将先前被加热至所述中间温度的部分加热至所述产生气溶胶的温度，和(c)将另一部分加热至所述中间温度。
18.一种使用产生气溶胶的装置从产生气溶胶的基质产生气溶胶的方法，所述产生气溶胶的基质包含无定形固体材料，所述产生气溶胶的装置包括至少两个加热区，所述加热区被布置为各自加热所述基质的不同部分以在不燃烧的情况下产生气溶胶；
所述方法包括从基质的各个不同部分顺序地产生气溶胶，其中，在加热过程中：
(i)将基质的一部分加热至产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，所述最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在那些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将那部分的温度从所述产生气溶胶的温度降低至所述最小操作温度，和(b)将另一部分加热至所述产生气溶胶的温度。
19.一种产生气溶胶的装置，用于通过在不燃烧的情况下加热产生气溶胶的基质来从所述基质产生气溶胶，所述产生气溶胶的基质包含无定形固体材料，其中，所述装置包括至少两个加热区，每个加热区被布置为加热所述产生气溶胶的基质的不同部分，其中，配置所述装置使得在使用中：
(i)将基质的一部分加热至产生气溶胶的温度；
(ii)将基质的至少一个剩余部分加热至最小操作温度，所述最小操作温度至少足以防止挥发的组分凝结在那些部分上或附近；
并且其中，一旦从一部分产生了气溶胶，(a)将那部分的温度从所述产生气溶胶的温度降低至所述最小操作温度，和(b)将另一部分加热至所述产生气溶胶的温度。
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