CN113677221A - 包含再造可可壳纤维材料的气溶胶产生材料 - Google Patents

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Abstract

公开了一种气溶胶产生材料,其含有再造可可豆壳材料。所述再造材料可以含有提取的可可壳纤维与幅材构建纤维如软木纤维的组合。所述再造可可壳材料能够产生气溶胶,如烟雾,所述气溶胶具有非常温和且中性的味道而没有任何刺激性组分。所述再造可可壳材料不含尼古丁并且比常规烟草材料产生更低的焦油。所述材料可以用于生产不含尼古丁和/或不含烟草的气溶胶产生产品。可选地,所述再造可可壳材料可以与烟草材料组合以减少尼古丁和焦油的递送。

Description

包含再造可可壳纤维材料的气溶胶产生材料
相关申请
本申请基于2019年6月5日提交的美国临时专利申请序列号62/857,544和2019年2月11日提交的美国临时专利申请序列号62/803,842并且要求其优先权,这两件美国临时专利申请均以引用的方式并入本文。
背景
常规的吸烟制品,如卷烟、雪茄和烟斗,在释放挥发性化合物的温度下燃烧烟草材料,所述挥发性化合物通过主流烟雾被吸入。向使用者递送的主流烟雾不仅具有吸烟者喜欢的特征味道,而且还可以向使用者递送通过肺吸收到血液中的挥发性化合物,所述挥发性化合物可以为吸烟者提供令人愉悦和镇静的效果。常规烟叶中含有的一种组分或化学物质是尼古丁。然而,尼古丁可能会对某些使用者具有成瘾作用,这取决于递送浓度。由于它具有成瘾作用,因此各种规则制定机构和烟草行业已经试图生产具有降低的尼古丁水平的吸烟制品。
例如,用于从烟草中去除尼古丁的一种方法是通过化学提取。例如,可以使用相对苛刻的溶剂提取过程从烟草中去除尼古丁,该过程类似于从咖啡豆中去除咖啡因。然而,该提取过程不仅会从烟草材料中去除尼古丁,而且还会去除各种其它组分。例如,尼古丁提取过程还会去除调味剂并且可能会对烟草的味道有害。所述提取方法也相对昂贵和耗时。
除了溶剂提取之外,最近还开发了遗传修饰的烟草植物,其固有地具有低尼古丁水平。然而,遗传修饰的烟草植物不仅种植和收获成本高昂,而且还容易通过与普通烟草植物杂交而受到污染。例如,异花授粉可能会逆转遗传修饰植物的低尼古丁效果。因此,遗传修饰的植物必须被种植在与其它烟草作物完全隔离的区域中。
鉴于上述情况,目前需要一种吸烟制品,其产生含有低尼古丁或不含尼古丁的主流烟雾,但还具有可接受的味道以产生令人愉悦的吸烟体验。还需要一种气溶胶产生材料,其在被加热或燃烧时会产生与常规烟草产品相比具有降低的尼古丁水平的气溶胶。
发明内容
大体上,本公开涉及一种气溶胶产生材料,其含有再造可可豆壳材料。所述再造可可壳材料可以被配制为不含尼古丁而用于生产不含尼古丁的吸烟制品。此外,可以将所述再造可可壳材料与烟草材料组合以控制、调节和降低常规吸烟制品中的尼古丁水平。
例如,在一个实施方案中,本公开涉及一种气溶胶产生材料,其包含再造可可壳材料。所述再造可可壳材料含有提取的可可壳纤维与幅材构建纤维的组合。所述幅材构建纤维可以包含脱木质素纤维素纤维,如软木纤维、硬木纤维或其混合物。所述再造可可壳材料以小于约50重量%的量,如小于10重量%的量包含水溶性可可壳组分。此外,所述气溶胶产生材料可以含有湿润剂。例如,所述湿润剂可以包括甘油、丙二醇或其混合物。所述湿润剂可以各种量存在。例如,在一个实施方案中,所述湿润剂可以约5重量%或更少的量存在。可选地,所述湿润剂可以大于约5重量%,如大于约10重量%,如大于约20重量%的量,且一般以小于约50重量%的量存在。
除了是木浆纤维之外,所述幅材构建纤维还可以包括亚麻纤维、汉麻纤维、蕉麻纤维、竹纤维、椰子纤维、苎麻纤维、黄麻纤维或其混合物。所述幅材构建纤维可以大于约20重量%的量,如以大于约30重量%的量,如以大于约40重量%的量,且一般以小于约70重量%的量存在于所述再造可可壳材料中。例如,所述幅材构建纤维可以小于约35重量%的量,如以小于约30重量%的量,如以小于约28重量%的量,且一般以大于约20重量%的量,如以大于约23重量%的量存在于所述再造可可壳材料中。
所述再造可可壳材料中存在的幅材构建纤维的量可以取决于水溶性组分的量。例如,在一个实施方案中,当所述再造可可壳材料含有小于约10重量%的量的水溶性组分时,所述幅材构建纤维可以约25重量%至约30重量%的量存在于所述材料中,而可可壳纤维可以约65重量%至约70重量%的量存在于所述材料中。另一方面,当所述再造可可壳材料含有大于10重量%的水溶性组分时,所述材料可以含有约20重量%至约25重量%的量的幅材构建纤维并且可以含有约53重量%至约57重量%的量的可可壳纤维。然而,上述实施方案仅是示例性的并且每种纤维中的相对量可以变化。
所述再造可可壳材料可以具有一般约40gsm至约120gsm,如约55gsm至约85gsm的基重。例如,所述基重可以小于约83gsm,如小于约80gsm,如小于约78gsm,如小于约70gsm,并且一般大于约55gsm,如大于约58gsm。在一个实施方案中,所述再造可可壳材料可以用燃烧控制剂处理。所述再造可可壳材料可以呈填料材料的形式,如呈条、多个条、碎片或其混合物的形式。
如上文所述,所述再造可可壳材料可以用于调节吸烟制品中的尼古丁递送。在一个实施方案中,可以将尼古丁直接施加到所述可可壳材料的表面上以调节和控制其量和递送。可选地或另外地,所述再造可可壳材料可以与烟草材料组合。例如,所述烟草材料可以一般以大于约10重量%的量,如以大于约20重量%的量,如以大于约30重量%的量,如以大于约40重量%的量,如以大于约50重量%的量,如以大于约60重量%的量,且一般以小于约90重量%的量,如以小于约80重量%的量存在于所述气溶胶产生材料中。所述烟草材料可以包括切碎的烟叶、再造烟草材料或其混合物。
本公开的气溶胶产生材料可以并入到所有不同类型的吸烟制品,如卷烟、雪茄和小雪茄烟中。在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料可以被外包装物围绕,并且在一个实施方案中,可以包括位于所述吸烟制品一端处的过滤嘴。可选地,所述吸烟制品可以无过滤嘴。
在一个替代性实施方案中,所述气溶胶产生材料可以被配置为在不燃烧的情况下产生气溶胶。例如,气溶胶产生装置可以包括加热装置和腔室。所述腔室可以填充有本公开的气溶胶产生材料。所述加热装置被定位成加热所述气溶胶产生材料以产生可吸入的气溶胶,而不燃烧所述气溶胶产生材料。
下文更详细地论述本公开的其它特征和方面。
附图说明
本说明书的其余部分,包括参考附图更具体地阐述了本公开的完整且可行的公开内容,在这些附图中:
图1是根据本公开制造的再造植物材料的一个实施方案的立体图;
图2是以下实施例中获得的结果的图示;
图3是以下实施例中获得的结果的图示;
图4是以下实施例中获得的结果的图示;
图5是以下实施例中获得的结果的图示;
图6是以下实施例中获得的结果的图示;
图7是以下实施例中获得的结果的图示;
图8是以下实施例中获得的结果的图示;
图9是以下实施例中获得的结果的图示;
图10是以下实施例中获得的结果的图示;
图11是以下实施例中获得的结果的图示;
图12是以下实施例中获得的结果的图示;
图13是以下实施例中获得的结果的图示;
图14是以下实施例中获得的结果的图示;并且
图15是以下实施例中获得的结果的图示。
定义
如本文所用的“再造植物材料”指的是通过以下过程形成的材料,在该过程中用溶剂提取植物原料,如可可壳,以形成可溶物的提取物,如水溶物的提取物和包含纤维材料的提取的不溶性部分或残留物。然后通过任何合适的工艺将提取的不溶性纤维材料成形为片材并且所述提取物可以被丢弃或重新施加到成形的片材上。在与所述纤维材料重新组合之前,所述提取物可以通过用于浓缩所述提取物并且任选地去除或添加各种组分的各种过程供给。在本公开中,所述再造植物材料由提取的可可壳纤维与幅材构建纤维,如纤维素纤维组合而形成。任选地将从可可壳纤维获得的可溶物的提取物重新施加到所述片材上。
如本文所用的“气溶胶产生材料”意在包括在吸烟制品中经历燃烧的可燃材料和被加热但不燃烧以形成可吸入的气溶胶的气溶胶形成材料。可燃的吸烟制品可以包括卷烟、小雪茄烟和雪茄。在卷烟中,气溶胶产生材料被包装材料围绕以形成可抽吸棒。用于产生气溶胶的气溶胶产生装置包括例如其中通过电加热或通过从可燃燃料元件或热源传递热量以加热但不燃烧气溶胶产生材料而产生气溶胶的装置,所述气溶胶产生材料释放出挥发性化合物。当释放出的化合物冷却时,它们冷凝而形成气溶胶,所述气溶胶被消费者吸入。
如本文所用的“提取的可可壳纤维”指的是已经经过提取过程的可可壳纤维,在所述提取过程中可可壳已经与水溶液接触以去除可可壳中所含的水溶性组分。所述提取过程不同于脱木质素过程和漂白处理。
如本文所用的“脱木质素”纤维素纤维指的是已经经过制浆或脱木质素过程的纤维,通过该制浆或脱木质素过程,经由化学手段、机械手段或化学手段和机械手段的组合将纤维素纤维与植物材料分离。
如本文所用的术语“精制”用于意指对植物材料进行机械处理以对所述材料的纤维进行改性而使得它们更适合于形成纤维片材或基材。可以使用锥形精制机、圆盘精制机或打浆机,如瓦利(Valley)打浆机来完成精制。所述机械过程对植物材料施加研磨和研碎作用以使得所述植物材料变形和去簇。精制是与脱木质素和制浆不同的过程。
如本文所用的术语“茎”用于指的是在已经去除了叶子后保留的植物的主要结构部分。
如本文所用的术语“梗”在本文中用于指的是将叶子或叶片连接到茎的植物的结构部分以及延伸穿过叶子的叶脉或主叶脉。术语“梗”不涵盖术语“茎”,反之亦然。
如本文所用的“大麻”可以指的是大麻属(Cannabis)植物的任何品种,如大麻(Cannabis sativa)或印度大麻(Cannabis indica)。更具体地,本公开可以将大麻属植物的叶子、梗、种子和花或任何其它部分称为大麻。尽管如此,如本文所指的大麻包括含有平均或高水平的THC和/或CBD的大麻(通常被称为marijuana)、可能含有低或极低水平的THC的汉麻(hemp)、工业汉麻或其组合,工业汉麻可指含有少于0.3%的THC的大麻属植物。
游离度值(°SR)一般衡量了精制纤维的稀悬浮液可以被滤水的速率。游离度是通过肖伯尔-瑞格勒法(Schopper Riegler Method)针对滤水性能而测量的。如本文所用,游离度是根据测试规范EN ISO 5267-1测量的。
详细说明
本领域的普通技术人员应当理解的是,本发明的论述仅是对示例性实施方案的说明,而不意图限制本公开的更广泛的方面。
本公开大体上涉及一种气溶胶产生材料,当将所述材料被并入到气溶胶产生制品,如吸烟制品或加热但不燃烧的气溶胶产生装置中时,所述气溶胶产生材料可以调节向使用者递送的尼古丁量。在一个实施方案中,所述材料包含由提取的可可壳纤维与幅材构建纤维的组合制成的再造植物材料。所述提取的可可壳可以与所述幅材构建纤维组合以生产再造片材,在一个实施方案中,所述再造片材可以被切割或切碎以形成松散的填料材料,所述填料材料被设计成在加热或燃烧时产生气溶胶。
本公开的再造可可壳材料提供许多优势和益处。例如,所述再造材料不含尼古丁,这意味着所述材料在加热或燃烧时产生含有不可检出水平的尼古丁的气溶胶。此外,与常规的烟草填料相比,所述再造可可壳材料产生更低水平的焦油。此外,所述再造植物材料在被抽吸时具有非常中性的味道。例如,由所述再造植物材料产生的主流烟雾或气溶胶产生令人愉悦的吸烟或气溶胶体验,具有令人愉快的和中性的味道,同时完全不含任何刺激性组分。在一个实施方案中,所述再造材料产生具有烤可可豆气味或味道的气溶胶。
由于所述再造植物材料在被抽吸时具有中性的味道并且不含尼古丁,因此所述再造植物材料可以用于生产不含尼古丁的吸烟制品。此外,所述再造材料非常适合于与其它可抽吸的填料和/或局部添加剂组合。例如,所述再造可可壳材料可以与烟草材料组合以形成气溶胶产生填料,所述气溶胶产生填料在具有降低的尼古丁水平的同时具有消费者期望的烟草味道。例如,当与烟草材料组合时,可以增加或降低本公开的再造可可壳材料的比例以控制尼古丁水平。当与烟草材料组合时,本公开的再造植物材料由于其中性特征而不会以任何方式掩盖烟草材料的味道,并且事实上,除了降低尼古丁水平之外,还可以通过稀释和减少刺激物来增强吸烟或气溶胶体验。
如上文所述,本公开的再造植物材料一般由提取的可可壳与幅材构建纤维的组合形成。用于本公开中的可可材料是从可可(Theobroma cacao)(其也被称为可可树)获得的。可可树属于常绿科并且原产于热带地区。可可树结出被称为可可豆荚的果实。可可豆荚在成熟时一般呈黄色至橙色的颜色并且可以重达1磅以上。豆荚含有10个至约80个可可豆,所述可可豆用于生产巧克力、果汁、果冻等。在从可可豆荚中取出可可豆之后,通过暴露于阳光和/或紫外光将可可豆干燥并且陈化或发酵。每一个单独的可可豆被可可壳或可可豆壳覆盖。在使用可可豆生产食物产品之前,从可可豆去除可可壳或可可豆壳。本公开的再造植物材料由可可豆壳或可可壳制成,尽管也可以使用可可豆荚的其它组分。
可可豆壳或可可壳含有非常适合于生产基材和幅材的纤维。在一个实施方案中,任选地对所述可可壳进行尺寸调整或研磨,然后进行提取过程以去除水溶性组分。然后可以将提取的可可壳与幅材构建纤维组合并且成形为基材,如再造片材。可以任选地用从可可壳获得的提取物处理所述基材。可选地,从可可壳获得的提取物可以被丢弃并且不与水不溶性纤维和其它材料重新组合。然后将所述再造材料干燥并且形成气溶胶产生材料,如可抽吸的填料。所述气溶胶产生材料然后可以任选地与各种其它组分组合。例如,所述材料可以用各种气溶胶递送剂处理和/或与各种其它气溶胶或吸烟填料,如烟草材料或其它草本填料组合。
根据本公开制造的所得气溶胶产生材料然后可以用于多种不同类型的消费品。例如,在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料可以被并入吸烟制品,如卷烟、小雪茄烟、雪茄等中。在一个实施方案中,本公开的气溶胶产生材料可以被包装成用于烟斗中或允许消费者卷制他们自己的卷烟或其它吸烟制品的松散的填料材料并销售。在一个替代性实施方案中,本公开的气溶胶产生材料可以被并入到加热所述材料而不燃烧所述材料以产生被吸入的气溶胶的装置中。所述气溶胶产生材料可以被切割、切碎或以其它方式加工成最适合特定应用和产品的形式。
在形成本公开的再造植物材料时,首先收集可可豆壳或可可壳并且任选地减小尺寸。例如,在一个实施方案中,可以对可可组分进行研磨操作、碾磨操作或打浆操作,这可以减小可可组分的尺寸和/或将可可壳减小为单独的纤维。例如,在一个实施方案中,可以将包括可可豆壳的可可材料供给到锤磨机中,所述锤磨机将所述可可材料抵靠在筛网上敲打以产生纤维材料。
在任选地减小可可壳的尺寸之后,对所述可可壳进行提取过程以去除水溶性组分。所述提取过程可以提供各种不同的益处。例如,所述提取过程可以从可可壳中去除果胶,这使得更容易将可可壳加工成纤维基材或再造植物片材。认为从可可壳中去除果胶还有助于最终产品的中性味道。
对可可壳进行提取过程还清洁了可可壳并且去除了可能存在于所述材料上的任何除草剂、农药和/或微生物。
在提取过程中,将可可壳与溶剂接触以去除水溶性组分。在一个实施方案中,所述溶剂仅包含水。在一个替代性实施方案中,可以将可与水混溶的各种溶剂,如醇(例如乙醇)与水组合以形成水性溶剂。在一些情况下,所述水性溶剂的水含量可以大于所述溶剂的50重量%,并且特别是大于所述溶剂的90重量%。可以使用去离子水、蒸馏水或自来水。
除了水性溶剂之外,还可以使用各种其它非水溶剂。例如,在其它实施方案中,可以使用油和脂肪作为溶剂。油和脂肪可以单独使用或与水组合以形成两相溶剂。
悬浮液中溶剂的量可以广泛变化,但是一般以所述悬浮液的约50重量%至约99重量%,在一些实施方案中约60重量%至约95重量%,并且在一些实施方案中约75重量%至约90重量%的量添加。然而,溶剂的量可以随溶剂的性质、要进行提取的温度和可可配料的类型而变化。
在形成溶剂/可可配料混合物之后,可以从所述混合物中分离所述配料混合物的一些或全部可溶性级分。可以通过搅拌、振荡或以其它方式混合所述混合物来搅动所述水性溶剂/可可配料混合物以增加溶解速率。通常,该过程进行约半小时至约6小时。工艺温度可以在约10℃至约100℃,如约40℃至约90℃的范围。
在将可可材料浸泡在提取剂中之后,可以使用挤压机将不溶性可可材料与可可液或提取物机械分离。一旦可溶性级分与可可配料或不溶性级分分离,就可以丢弃或例如通过浓缩进一步加工所述可溶性级分。可以使用任何已知类型的浓缩器,如真空蒸发器来浓缩所述可溶性级分。在本公开的一个实施方案中,所述可溶性级分可以被高度浓缩。例如,在一个实施方案中,所述可可可溶性级分可以被蒸发以具有约10%至约50%,如约15%至约35%的最终白利糖度。
所得的浓缩可可可溶性级分可以用于单独的过程中,或可以随后涂布到本公开的再造植物材料上,如下文将更详细描述的那样。
所得的水不溶性可可级分一般处于未精制状态。所述可可材料可以包含颗粒和纤维。在一个实施方案中,可以对所述不溶性的提取的可可级分进行精制过程。例如,所述提取的可可壳材料可以通过任何合适的精制装置,如锥形精制机或圆盘精制机供给。可以使用的其它精制装置包括打浆机,如瓦利打浆机。当可可材料潮湿时或在与水组合后,可以进行精制。例如,在一个实施方案中,当所述可可壳材料具有小于约10%,如小于约5%,如小于约3%的稠度时,可以进行精制。
根据本公开,所述提取的可可壳材料与幅材构建纤维组合以形成纤维基材,如再造植物材料。例如,所述提取的可可壳可以与水或水溶液组合以形成浆料悬浮液。所述幅材构建纤维,如脱木质素纤维素纤维可以与所述可可壳材料组合以形成浆液。所述幅材构建纤维可以与提取的可可壳材料组合并且进行精制过程。可选地,所述提取的可可壳材料可以通过精制过程供给,然后与幅材构建纤维组合。在又一个方面,所述提取的可可壳材料可以通过精制过程供给,与幅材构建纤维组合,然后通过进一步的精制过程供给。
提取的可可壳材料和/或幅材构建纤维的精制量会影响随后形成的再造材料的各种特性。例如,增加可可壳材料和/或幅材构建纤维的精制量可以使得更容易切割和切碎再造材料。此外,增加精制量还可以有助于截留颗粒并且防止在处理再造材料期间出现颗粒损失。
在一个方面,所述可可壳材料和所述幅材构建纤维一起可以具有大于约60°SR,如大于约65°SR,如大于约70°SR,如大于约75°SR的精制水平或精制度。所述精制水平一般可以小于约100°SR,如小于约90°SR,如小于约80°SR。
使用含有提取的可可壳纤维和幅材构建纤维的纤维浆形成连续的再造片材。例如,在一个实施方案中,将所述纤维浆供给到造纸过程中,所述造纸过程可以包括成形网、重力滤水器、抽吸滤水器、毛毡压榨机和干燥器,如Yankee干燥器、滚筒干燥器等。例如,在一个实施方案中,将所述纤维浆在长网造纸机的工作台上成形为连续片材。将提取的可可壳与纤维素纤维组合的一个优势在于所得的纤维配料可以在常规的造纸设备上加工。
在一个实施方案中,将所述纤维浆铺在多孔成形表面上并且成形为片材。多余的水通过重力滤水器和/或抽吸滤水器去除。此外,可以使用各种压榨机来促进水的去除。可以将成形片材干燥并且进一步处理。
还可以使用各种其它不同的方法来制造再造基材。例如,在一个实施方案中,可以将提取的可可壳和幅材构建纤维挤出成再造材料。在一个实施方案中,还可以对所述再造材料进行膨胀过程。可以使用例如气体,如二氧化碳,或通过使用发泡剂来制造膨胀片材。合适的膨胀介质包括淀粉、支链淀粉或其它多糖、固体发泡剂、提供原位气态组分的无机盐和有机酸、有机气态剂、无机气态剂和挥发性液体发泡剂。除了片材之外,挤出还允许形成棒状物或线状物。
在一个方面,所述再造植物材料可以根据铸叶工艺(cast leaf process)形成。在铸叶工艺中,将植物材料切碎,然后与其它材料,如粘结剂共混,并且形成浆液。在所述浆液内可以含有幅材构建纤维。为了形成材料幅,将所述浆液转移到片材成形设备中。所述片材成形设备可以是连续带,其中所述浆液可以连续地铺展到所述连续带上。将所述浆液分布在表面上以形成片材。然后将所述片材干燥,如通过加热干燥。所述片材可以被缠绕到线轴上、修剪、切开或以其它方式处理以形成产品。
任选地,所产生的再造植物材料也可以用与不溶性级分分离的可可可溶性部分(例如浓缩可可可溶性部分)进行处理。可以使用各种施加方法,如喷涂、使用施胶压榨机、浸渍等将可可可溶性部分施加到幅材上。向再造材料施加的水溶性可可提取物的量可以取决于各种因素和预期的最终用途应用。一般,所述水溶性可可提取物可以不足以不利地干扰下层材料的中性味道的量施加到所述再造植物材料上。
在一个实施方案中,将所述水溶性可可提取物施加到所述再造材料上以使得所述再造材料含有最多约10重量%的量,如小于约8重量%的量,如小于约6重量%的量,如小于约4重量%的量,如小于约2重量%的量,如小于约1重量%的量,且一般大于约0.5重量%的量的水溶性可可提取物。
在一个实施方案中,可以将更大量的水溶性可可提取物施加到所述再造材料上。例如,在一个替代性实施方案中,将所述水溶性可可提取物施加到所述再造材料上以使得所述再造材料含有大于约8重量%的量,如大于约10重量%的量,如大于约12重量%的量,且一般小于约25重量%的量,如小于约23重量%的量,如小于约21重量%的量,如小于约20重量%的量,如小于约18重量%的量的所述水溶性可可提取物。
如上文所述,本公开的再造植物材料一般含有提取的可可壳纤维与幅材构建纤维的组合。所述幅材构建纤维以足以为所得材料提供强度和/或完整性的量并入到所述再造植物材料或纤维基材中。幅材构建纤维也可以并入到所述再造植物材料中以截留且防止可可纤维和其它可可组分与纤维基材分离。一般,任何合适的幅材构建纤维均可以并入到所述再造植物材料中以改善所述材料的至少一种物理特性。
可以使用各种不同类型的幅材构建纤维。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维是脱木质素纤维素纤维。例如,所述幅材构建纤维可以包含木浆纤维,如软木纤维或硬木纤维。可以使用的其它纤维素纤维包括亚麻纤维、汉麻纤维、蕉麻纤维、竹纤维、椰子纤维、棉纤维、木棉纤维、苎麻纤维、黄麻纤维或其混合物。在一个具体的实施方案中,所述再造植物材料含有单独的软木纤维或软木纤维与其它纤维,如硬木纤维、蕉麻纤维等的组合。
一般,所述幅材构建纤维以大于约10重量%的量,如以大于约15重量%的量,如以大于约20重量%的量,如以大于约25重量%的量,如以大于约30重量%的量,如以大于约35重量%的量,如以大于约40重量%的量存在于所述再造植物材料中。所述幅材构建纤维一般以小于约70重量%的量,如以小于约60重量%的量,如以小于约55重量%的量,如以小于约50重量%的量存在于所述再造植物材料中。
在一个方面,所选的用于所述再造植物材料中的幅材构建纤维的量可以是足以为所述再造材料提供完整性的量。然而,更大量的幅材构建纤维会增加切割或切碎所述材料的难度。增加幅材构建纤维的量还会导致产生具有“纸”味的气溶胶。鉴于上述考虑,在一个方面,所述幅材构建纤维以一般大于约18重量%的量,如以大于约20重量%的量,如以大于约22重量%的量存在于所述再造植物材料中。然而,所述幅材构建纤维也可以小于约30重量%的量,如以小于约28重量%的量,如以小于约26重量%的量存在。例如,在一个方面,所述幅材构建纤维可以约20重量%至约25重量%的量存在于所述再造植物材料中。在另一个方面,所述幅材构建纤维可以约23重量%至约27重量%的量存在于所述再造植物材料中。
在一个实施方案中,并入到所述再造植物材料中的幅材构建纤维包括较长纤维和较短纤维的组合。所述较长纤维一般可以具有大于约2mm的平均长度,而所述较短纤维一般可以具有小于约1.5mm的平均长度。所述较长纤维可以用于提高强度和完整性,而所述较短纤维可以更好地将可可纤维和其它组分保留在纤维基材内。在一个实施方案中,例如,短纤维可以大于约5重量%的量,如以大于约10重量%的量,且一般以小于约20重量%的量存在于所述再造植物材料中。另一方面,所述较长纤维可以大于约5重量%,如大于约10重量%的量,如以大于约20重量%的量,且一般以小于约50重量%的量,如以小于约40重量%的量存在于所述再造幅材中。在一个实施方案中,所述较短纤维包含硬木纤维,而所述较长纤维包含软木纤维。例如,较长纤维与较短纤维之间的重量比可以是约6:1至约1:2,如约6:1至约1:0.75。例如,较长纤维(例如软木纤维)与较短纤维(例如硬木纤维)之间的重量比可以是约4:1至约1:1。如上文所述,在一个方面,结合上述重量比,所述再造植物材料中所含的幅材构建纤维的总量可以是约18重量%至约30重量%,如约20重量%至约28重量%。
在一个实施方案中,所述再造幅材还可以含有湿润剂。所述湿润剂可以出于各种不同的原因并入到所述再造植物材料中以提供不同的益处和优势。例如,在一个实施方案中,可以将湿润剂并入到所述再造植物材料中以改善所得纤维基材的可加工性和处理性。在一个替代性实施方案中,湿润剂可以更大的量添加到所述再造植物材料中以使得所述材料非常适用于其中加热所述材料但不使其燃烧以产生可吸入气溶胶的应用中。
可以将各种不同的湿润剂并入到所述再造植物材料中。例如,所述湿润剂可以包括甘油、丙二醇或其混合物。可以使用的其它湿润剂包括山梨糖醇、三乙二醇、乳酸、二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、柠檬酸三乙酯、肉豆蔻酸异丙酯和其混合物,包括与甘油和/或丙二醇的混合物。
如上文所述,施加到所述再造植物材料上的湿润剂的量可以取决于各种因素。在一个实施方案中,例如,所述湿润剂以小于约5重量%的量,如以小于约3重量%的量,且一般以大于约1重量%的量存在于所述再造植物材料上。在其它实施方案中,所述湿润剂可以大于约5重量%的量,如以大于约10重量%的量,如以大于约15重量%的量,如以大于约20重量%的量,且一般以小于约50重量%的量,如以小于约40重量%的量,如以小于约30重量%的量,如以小于约25重量%的量存在于所述植物材料上。当以约10重量%至40重量%的量,如以约12重量%至约30重量%的量,如以约15重量%至约25重量%的量添加到所述再造植物材料中时,所述湿润剂用作在所述再造植物材料被加热而不燃烧时促进气溶胶的形成的气溶胶产生剂。在又一个方面,所述湿润剂可以约3重量%至约8重量%的量,如以约4重量%至约6重量%的量存在于所述再造植物材料中。
本公开的再造植物材料还可以含有各种其它任选的组分。例如,在一个实施方案中,所述再造植物材料可以任选地用燃烧控制剂处理。所述燃烧控制剂可以控制所述材料的燃烧速率和/或可以用作灰分调节剂以改善在所述材料燃烧时产生的灰分的凝聚和/或颜色。
例如,所述燃烧控制剂可以包含羧酸盐。例如,所述燃烧控制剂可以包含羧酸的碱金属盐、羧酸的碱土金属盐或其混合物。可以使用的燃烧控制剂的实例包括乙酸盐、柠檬酸盐、苹果酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、碳酸盐、甲酸盐、丙酸盐、乙醇酸盐、反丁烯二酸盐、草酸盐、丙二酸盐、丁二酸盐、硝酸盐、磷酸盐或其混合物。可以使用的具体燃烧控制剂包括柠檬酸钾、柠檬酸钠、丁二酸钾、丁二酸钠或其混合物。在存在时,所述燃烧控制剂可以一般以大于约0.1重量%的量,如以大于约0.5重量%的量,如以大于约1重量%的量且一般小于约5重量%,如小于约4重量%,如小于约3重量%,如小于约2重量%的量施加到所述再造植物材料上。
本公开的再造植物材料还可以任选地含有填料。所述填料可以包含出于任何所期望的目的而并入到所述再造幅材中的颗粒,如用于促进所述再造植物材料的形成和/或用于影响所述材料的外观。可以并入到所述再造幅材中的填料颗粒可以由碳酸钙、氧化镁、高岭粘土、膨润土或其混合物制成。填料颗粒可以任选地以大于约1重量%的量,如以大于约3重量%的量,如以大于约5重量%的量,如以大于约10重量%的量,且一般以小于约30重量%的量,如以小于约25重量%的量,如以小于约20重量%的量,如以小于约15重量%的量,如以小于约10重量%的量,如以小于约8重量%的量并入到所述再造幅材中。
一旦所述再造植物材料已经如上文所述成形为纤维基材,所述材料就可以用作气溶胶产生材料以用于任何合适的吸烟制品或加热但不燃烧材料的装置中。在一个实施方案中,可以首先通过切碎或切割过程供给来将所述再造植物材料成形为松散的填料材料。例如,所述松散的填料材料可以呈一个条、多个条、碎片或其混合物的形式。然后可以将所述松散的填料材料装入任何合适的气溶胶产生装置或吸烟制品中。
例如,参考图1,示出了根据本公开制造的再造植物材料填料10的一个实施方案。如所示,填料10由形成松散填料材料的材料碎片或条制成。
在一个方面,所述再造植物材料可以被配制以使得所述材料可以易于切割和/或切碎。此外,所述再造植物材料可以被配制以使得所述材料在处理时不会脱落材料颗粒或材料块。例如,在一个实施方案中,为了提高产品的切割能力,可以在不损害材料强度的情况下,将再造植物材料中所含的幅材构建纤维的量减到最低。此外,作为诸如软木纤维的较长纤维的替代或者除了使用诸如软木纤维的较长纤维之外,可以使用诸如硬木纤维的较小纤维。还可以增加纤维的精制强度以提高切割能力并且防止在处理期间发生颗粒损失。也可以通过降低材料的基重来提高切割特性。
本公开的再造植物材料产生具有非常中性和令人愉悦的味道的气溶胶或烟雾。由所述材料产生的气溶胶没有刺激性组分。事实上,在一些实施方案中,提取的可可壳的存在可以产生烤可可的气味和/或味道。特别有利的是,本公开的再造植物材料不含尼古丁并且因此可以用于生产不含尼古丁的吸烟制品或不含尼古丁的气溶胶产生产品或可以用于控制上述产品中的尼古丁递送。
在一个实施方案中,例如,本公开的再造植物材料可以与烟草材料组合以形成气溶胶产生材料,与由烟草材料自身产生的气溶胶相比,该气溶胶产生材料产生含有更少尼古丁的气溶胶或烟雾。例如,本公开的再造植物材料可以足以产生气溶胶产生材料的量与任何合适的烟草材料组合,所述气溶胶产生材料产生含有受控和期望量的气溶胶。例如,在一个实施方案中,尼古丁水平可以低于再造植物材料的约0.5重量%,如低于约0.3重量%。可选地,在所述再造植物材料中可以含有更大量,如大于约0.5重量%的量的尼古丁。
与本公开的再造植物材料共混的烟草材料可以包括例如切碎的烟叶、再造烟草材料或其混合物。在一个实施方案中,本公开的再造植物材料可以呈松散填料材料的形式,所述松散填料材料与烟草材料均匀共混以形成具有减少的尼古丁递送和所期望的味道和气味的气溶胶产生材料。例如,所述气溶胶产生材料可以再造大于约5重量%的量,如以大于约10重量%的量,如以大于约20重量%的量,如以大于约30重量%的量,如以大于约40重量%的量,如以大于约50重量%的量,如以大于约60重量%的量,如以大于约70重量%的量,如以大于约80重量%的量含有本公开的再造植物材料。本公开的再造植物材料可以与烟草材料组合以使得所得的气溶胶产生材料可以再造小于约90重量%的量,如以小于约80重量%的量,如以小于约70重量%的量,如以小于约60重量%的量,如以小于约50重量%的量,如以小于约40重量%的量,如以小于约30重量%的量含有再造植物材料。例如,在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料可以约5重量%至约30重量%的量,如以约10重量%至约20重量%的量含有本公开的再造植物材料。在一个替代性实施方案中,可以将更大量的再造植物材料并入到气溶胶产生材料中。在这个实施方案中,所述再造植物材料可以约30重量%至约80重量%的量,如以约40重量%至约60重量%的量包含在所述气溶胶产生材料中。上述重量百分比均是基于所述气溶胶产生材料的总重量。所述气溶胶产生材料的其余部分可以仅由烟草填料提供。
在又一个实施方案中,作为与烟草材料组合的替代方案或除了与烟草材料组合之外,本公开的再造植物材料可以用含有尼古丁的气溶胶递送组合物处理再造。例如,所述气溶胶递送组合物可以局部施加到所述再造植物材料上以将受控量的尼古丁并入到所述材料中。将尼古丁施加到所述再造植物材料上可以提供许多益处和优势。例如,将尼古丁施加到所述再造植物材料上允许在所述再造植物材料被转化为气溶胶并且被吸入时递送精确量的尼古丁。此外,尼古丁可以这样的方式施加到所述再造植物材料上以使得由所述材料产生的气溶胶中所含的尼古丁的量在逐口抽吸之间是均匀的和一致的。因此,在一个实施方案中,本公开的再造植物材料可以用于生产气溶胶产生材料,所述气溶胶产生材料具有中性和令人愉悦的味道,同时仍递送受控量,如低量的尼古丁。例如,在一个实施方案中,施加到所述再造植物材料上的气溶胶递送组合物可以含有任何受控和期望量的尼古丁。例如,在一个实施方案中,尼古丁水平可以小于所述再造植物材料的约0.5重量%,或可选地可以是大于约0.5重量%的量。
在一个替代性实施方案中,用尼古丁处理的再造植物材料也可以与烟草材料组合。所述烟草材料可以用于产生烟草味道和气味,而尼古丁可以气溶胶递送组合物的形式施加到所述再造植物材料上以更好地控制尼古丁水平。在这个实施方案中,所述气溶胶产生材料中烟草材料的量可以小于约50重量%,如小于约40重量%,如小于约30重量%,如小于约20重量%,如小于约10重量%,且一般大于约2重量%。
应当理解的是,除了与烟草材料组合之外,本公开的再造植物材料还可以与任何合适的气溶胶产生填料组合。例如,本公开的再造植物材料还可以与由其它植物材料制成的气溶胶产生填料组合,其它植物材料为例如草本植物、地域性植物和树木,包括可以用于形成可抽吸纤维或草本可抽吸制品的草本植物、植物和树木,如可可树、咖啡树或咖啡豆、茶树或茶叶、藤本植物、生姜、银杏、黄春菊、番茄、常春藤、马黛、路易波士茶、黄瓜、薄荷;谷类,如小麦、大麦或黑麦;或其它树木,如阔叶树或树脂树等以及其组合。
除了尼古丁之外,本公开的再造植物材料还非常适合于接收其它气溶胶递送剂。例如,所述再造植物材料是高度可吸收的并且可以含有高达50重量%的局部添加剂。关于这一点,本公开的再造植物材料还非常适合于用作各种不同气溶胶递送组合物的载体。例如,每一种气溶胶递送组合物可以含有一种或多种气溶胶递送剂。
可以施加到本公开的再造植物材料上的气溶胶递送组合物包括溶液、悬浮液、油等。例如,可以将溶液和悬浮液施加到所述再造植物材料上,然后干燥,从而将固体残留物留在纤维基材内。
在一个实施方案中,可以通过从植物中提取植物物质来获得气溶胶递送组合物以用于施加到所述再造植物材料上。另外地或可选地,本公开可以包括以下步骤:从植物物质中分离至少一种化合物,浓缩植物物质,或甚至从植物物质中纯化或消除化合物,以获得待施加到再造材料上的改性植物物质。虽然是任选的,但是基于待施加到再造材料上的植物物质的所期望的最终特性,这样的过程可以引起原始的原植物物质转化为改性植物物质,无论是呈干提取物、液体提取物、液体还是分离物质的形式再造。当然,虽然所述植物物质可以是原始植物物质或改性植物物质,但是在一个实施方案中,所述植物物质在提取后不经任何进一步加工而被施加到所述再造植物材料上。此外,虽然所述气溶胶递送组合物已经被描述为从植物中提取,但是应当了解的是,也可以使用合成或天然存在的气溶胶递送组合物(例如无需提取)。
可以包含在所述气溶胶递送组合物中的气溶胶递送剂的实例包括以下各项或可以是以下各项的提取物(除了尼古丁之外):糖,甘草提取物,薄荷醇,蜂蜜,咖啡,枫糖浆,烟草,地域性植物提取物,植物提取物,茶,水果提取物,调味剂、如丁香、茴芹、肉桂、檀香、天竺葵、玫瑰油、香草、焦糖、可可、柠檬油、桂皮、留兰香、茴香或生姜,芳香剂或香料、如可可、香草和焦糖,药用植物,蔬菜,香辛料,根,浆果,精油和其提取物、如茴芹油、丁香油、香芹酮等,人造调味剂和芳香剂材料、如香草醛和其混合物。施加到所述再造植物材料上的提取物可以是水溶性的或油溶性的。因此,可以使用各种不同的载液将气溶胶递送剂施加到所述再造植物材料上。
在一个实施方案中,本公开的再造植物材料可以用作从大麻中获得的组分的载体或可以与大麻材料组合或混合。例如,大麻最近在加拿大和美国的许多州被合法化用于医疗和娱乐用途。大麻中含有的各种化学品和化合物正成为越来越受欢迎的疼痛缓解药物以代替常规的疼痛缓解药物,如阿片类药物。例如,大麻含有可以用于缓解疼痛的各种大麻素。吸入由大麻产生的气溶胶是向使用者递送大麻中所含的药物的最常见和最便宜的方法。然而,令人遗憾的是,仅吸入由干燥的大麻芽或大麻叶产生的气溶胶会导致所述植物中所含的疼痛缓解药物的不均匀递送和/或会导致比预期更高的水平。例如,大麻素的递送会因用于产生气溶胶的特定植物和特定植物部分而显著变化。此外,大麻素的递送会基于其它因素而显著变化,如材料的堆积密度、用于产生气溶胶的气溶胶产生装置或吸烟制品的特定类型等。此外,由大麻植物产生的气溶胶会含有刺激物并且产生相对刺激性的气溶胶或烟雾。然而,本公开的再造植物材料可以用于在由所述材料产生的气溶胶中递送大麻素,而没有任何上述缺点和缺陷。例如,由本公开的再造植物材料产生的气溶胶是无刺激性的,不含刺激性组分,并且具有中性味道。
关于这一点,类似于上文关于尼古丁所述,本公开的再造植物材料可以用于调节和控制大麻素的递送。例如,在一个实施方案中,本公开的再造植物材料可以与大麻填料组合以稀释大麻填料,改善填料的整体味道,和/或控制或调节大麻填料内含有的大麻素的量。在一个替代性实施方案中,大麻素可以局部施加到所述再造植物材料上。将大麻素局部施加到所述再造植物材料上允许大麻素在包含在由所述再造植物材料产生并且被吸入的气溶胶中时均匀和一致的递送。
可以由本公开的再造植物材料控制和调节的大麻素包括大麻二酚(CBD)和四氢大麻酚(THC)。大麻中含有的THC作用于大脑中的特定受体,产生欣快感和放松状态。另一方面,CBD也与大脑中的疼痛受体相互作用,但不会产生由THC引起的相同欣快感。根据本公开,在一个实施方案中,可以将THC施加到本公开的再造植物材料上,可以将CBD施加到所述再造植物材料上,或可选地,可以将THC和CBD这两者均施加到所述再造植物材料上。
除了THC和CBD之外,根据本公开的再造植物材料还可以控制和调节各种其它大麻素。例如,大麻中含有的其它大麻素包括大麻色原烯、大麻酚、大麻萜酚、四氢次大麻酚、次大麻二酚、大麻二酚酸、其它大麻二酚衍生物和其它四氢大麻酚衍生物。上述大麻素可以单独使用或以任何组合使用。
例如,在一个实施方案中,可以将大麻材料与本公开的再造植物材料共混以形成可以用于吸烟制品和/或加热但不燃烧装置中的气溶胶产生组合物。与本公开的再造植物材料共混的大麻材料可以包括例如干花和芽、干叶、再造大麻材料或其混合物。在一个实施方案中,本公开的再造植物材料可以呈松散填料材料的形式,所述松散填料材料与大麻材料均匀共混以形成具有受控的大麻素(如THC和/或CBD)递送的气溶胶产生材料。例如,在一个实施方案中,本公开的再造植物材料可以用于降低THC水平。
例如,所述气溶胶产生材料可以含有大于约5重量%的量,如大于约10重量%的量,如大于约20重量%的量,如大于约30重量%的量,如大于约40重量%的量,如大于约50重量%的量,如大于约60重量%的量,如大于约70重量%的量,且一般小于约90重量%的量,如小于约70重量%的量,如小于约50重量%的量,如小于约40重量%的量的大麻材料。所述气溶胶产生材料的其余部分可以包含本公开的再造可可壳材料。例如,所述再造可可壳材料可以约10重量%至约90重量%,如约20重量%至约80重量%,如约30重量%至约70重量%的量存在于所述气溶胶产生材料中。
在一个替代性实施方案中,从大麻中获得的大麻素可以局部施加到本公开的再造植物材料上。可以使用各种不同的方法将上述大麻素施加到所述再造植物材料上。例如,在一个实施方案中,诸如CBD的大麻素可以被配制成水性悬浮液或可以溶解在诸如脂肪或油的溶剂中。例如,大麻油提取物可以从原大麻植物中获得。所述油提取物可以含有单独的THC、单独的CBD或THC和CBD的组合。可以将所述油提取物施加到所述再造植物材料上以使得由所述材料产生的气溶胶含有受控量的大麻素。除了含有受控量的大麻素之外,所述再造植物材料还可以被设计为在由所述材料产生的气溶胶中提供大麻素的均匀递送。
可以添加到所述再造植物材料中的另一组分是各种香味剂,特别是萜烯。例如,萜烯或萜烯的共混物可以用于产生所期望的香气并且向使用者表明产品的质量。一种或多种萜烯还可以改善吸入由再造材料产生的气溶胶的感觉反应。
各种不同的萜烯可以施加到所述再造植物材料上。这样的萜烯包括但不限于蒎烯、葎草烯、β-石竹烯、异蒲勒醇、愈创木醇、乙酸橙花酯、乙酸新薄荷酯、柠檬烯、薄荷酮、二氢茉莉酮、萜品油烯、薄荷醇、水芹烯、萜品烯、乙酸香叶酯、罗勒烯、月桂烯、1,4-桉树脑、3-蒈烯、芳樟醇、薄荷呋喃、紫苏醇、蒎烷、新薄荷基乙酸酯、α-红没药醇、冰片、莰烯、樟脑、石竹烯氧化物、α-雪松烯、β-桉叶油醇、葑醇、香叶醇、异冰片、橙花醇、桧萜、α-萜品醇和其混合物。
在一个实施方案中,可以将各种不同的萜烯共混在一起以模拟天然可抽吸植物中存在的萜烯比例。例如,可以将约2种至约12种萜烯共混在一起并且施加到所述再造植物材料上。可以将每一种萜烯以大于约0.001重量%且一般小于约5重量%的量施加到所述再造植物材料上。例如,可以约0.01重量%至约1.5重量%的量施加每一种萜烯。例如,可以约0.1重量%至约1.1重量%的量施加每一种萜烯。
萜烯的示例性共混物包括α-蒎烯、β-石竹烯和β-蒎烯;α-葎草烯、α-蒎烯、β-石竹烯、β-蒎烯和愈创木醇;β-石竹烯、β-蒎烯和d-柠檬烯;β-石竹烯、β-蒎烯和橙花叔醇;β-石竹烯、β-蒎烯、d-柠檬烯和萜品油烯;α-红没药醇、α-蒎烯、β-石竹烯、β-月桂烯、β-蒎烯和d-柠檬烯;β-石竹烯、β-蒎烯和对伞花烃;α-葎草烯、β-石竹烯、β-蒎烯、d-柠檬烯、里哪醇和橙花叔醇;β-石竹烯和β-蒎烯;β-石竹烯、β-月桂烯和萜品油烯;α-蒎烯、β-石竹烯、β-蒎烯、d-柠檬烯;α-葎草烯、α-蒎烯、β-石竹烯、β-月桂烯、β-蒎烯、d-柠檬烯和愈创木醇。
含有如上文所述的一种或多种气溶胶递送剂的气溶胶递送组合物可以使用任何合适的方法或技术施加到所述再造植物材料上。例如,可以任何合适的方式将所述气溶胶递送组合物喷涂或涂布到纤维基材上。
根据本公开制造的再造植物材料具有优异的机械特性并且具有非常理想和美观的外观。一般,所述再造植物材料具有大于约40gsm,如大于约45gsm,如大于约55gsm的基重。所述再造植物材料的基重一般小于约120gsm,如小于约100gsm,如小于约85gsm。
在一个实施方案中,可以使用各种方法,如挤出或通过切割和/或切碎所述再造材料来将本公开的再造植物材料成形为松散的填料。根据本公开制造的填料材料可以具有大于约4cm3/g,如大于约5cm3/g,如大于约6cm3/g,且一般小于约10cm3/g,如小于约8cm3/g的填充力。所述再造植物材料可以具有优异的燃烧特性。例如,所述再造植物材料可以具有大于约4mm/mm,如大于约5mm/mm,且一般小于约8mm/mm,如小于约7mm/mm的静态燃烧速率。
本公开的再造植物材料具有优异的味道特征,同时还不含尼古丁并且产生相对低量的焦油,特别是与常规烟草材料相比。出人意料的是,还发现,即使本公开的再造可可壳材料可以含有显著量的纤维素纤维,如软木纤维,所述材料也不会产生“纸样”味道。尽管未知,但认为在所述材料燃烧或以其它方式加热时提取的可可纤维掩盖或以其它方式抑制了任何纸样味道。这一发现是惊人的并且完全出乎意料。
因此,包含本公开的再造植物材料的气溶胶产生材料可以用于所有不同类型的气溶胶产生产品中。例如,在一个实施方案中,本公开的气溶胶产生材料可以被成形为可抽吸棒并且被外包装物围绕。所述吸烟制品或卷烟可以包括位于吸烟制品一端处的过滤嘴。然而,由于由所述再造植物材料产生的气溶胶具有中性和温和的特征并且由于所述再造植物材料没有刺激性组分并且尼古丁和焦油的含量低,因此可以根据本公开制造的卷烟可以无过滤嘴。
在一个实施方案中,所述再造植物材料在造纸机上成形并且呈片材的形式。然后可以将所述片材切割成条并且供给到转鼓或搅拌鼓中。当在所述鼓中时,可以将所述再造植物材料与一种或多种湿润剂和加味剂混合。所述加味剂可以含有各种不同的香味剂或主流烟雾增强元素。例如,所述加味剂可以含有甘草、玉米糖浆和/或糖。从所述鼓中,所述再造植物材料可以进行切割或研磨过程以将所述材料减小到所期望的粒度。切割后的再造植物材料有时被称为烟丝。一旦切割成所期望的尺寸,就可以将各种不同的气溶胶递送剂或香味剂施加到所述再造植物材料上。例如,可以向所述再造植物材料施加一种或多种萜烯和/或一种或多种大麻素,如CBD和/或THC。一旦将所述气溶胶递送剂施加到所述再造植物材料上,就可以任何合适的形式包装和运输所述再造植物材料以供使用。在一个方面,可以将所述再造植物材料供给到卷烟机中以将所述再造植物材料成形为棒状元件。可选地,所述材料可以松散形式包装并且用作自卷产品、加热但不燃烧产品或鼻烟的填充物。
除了卷烟之外,根据本公开制造的气溶胶产生材料还可以包括雪茄和小雪茄烟。
本公开的再造植物材料还可以用于生产鼻烟产品。所述鼻烟产品可以是干燥产品或可以含有大量水分。
当生产无烟共混产品(例如鼻烟)时,所述产品可以仅由本公开的再造植物材料制成或可以由本公开的再造植物材料与其它填料材料共混而形成。当使用本公开的再造植物材料形成无烟共混物时,可以减少所述产品中所含的幅材构建纤维的量。例如,幅材构建纤维的量可以小于约5重量%,如小于约3重量%。在一个方面,所述再造植物材料可以不含任何幅材构建纤维。在另一个实施方案中,所述再造植物材料可以含有约5重量%至约50重量%的幅材构建纤维。
为了形成无烟共混产品,将本公开的再造植物材料研磨或切割成所期望的尺寸。例如,取决于最终用途应用,粒度可以相对较小或可以制成条。例如,在一个方面,所述材料被切割或研磨以具有大于约50微米,如大于约100微米,且一般小于约3mm,如小于约2mm的平均粒度。可选地,所述材料可以被研磨成粉末或其中平均粒度小于约100微米的颗粒材料。
如果需要的话,可以对所述再造植物材料进行热处理。所述热处理可以为所述材料提供质地和颜色并且增强天然风味。在任选的热处理步骤之后,可以将诸如pH调节剂和调味剂的添加剂添加到混合物中。当形成湿无烟产品时,可以将水添加到产品中以使得水含量大于约10重量%,如大于约20重量%,如大于约30重量%,如大于约40重量%,且一般小于约60重量%,如小于约50重量%。如果需要的话,可以将一种或多种保湿剂添加到产品中以促进共混物的保湿特性。例如,在一个方面,可以将氯化钠和/或碳酸钠添加到所述再造植物材料中。
可选地,所述再造植物材料可以用于生产干无烟共混物,如干口吸鼻烟。为了生产干口吸鼻烟,将所述材料研磨成粉末,向其中添加其它成分,如风味剂。
在一个方面,可以将所述无烟再造大麻材料放置在预期用于口腔中的口腔小袋中,如通过将所述小袋放置在嘴唇或脸颊的上牙龈与下牙龈之间。所述口腔小袋装产品可以具有长方形形状,如矩形形状。所述口腔小袋的总重量一般可以在约0.1g至约2.5g,如约0.2g至约0.8g的范围。所述小袋可以由任何合适的唾液可渗透的小袋材料,如无纺布制成。在所述小袋中可以包括粘结剂以有助于通过超声波焊接来密封所述材料。例如,所述粘结剂可以是丙烯酸酯聚合物。在一个方面,所述小袋可以由含有再生纤维素纤维(如粘胶人造丝短纤维)的无纺布材料和粘结剂形成。如果需要的话,所述小袋材料还可以含有另外的调味剂和/或着色剂。
在一个实施方案中,根据本公开制造的吸烟制品还可以具有减速燃烧倾向特征。例如,所述吸烟制品的外包装物可以包括沿所述吸烟制品的轴向方向间隔开的多个离散的减速燃烧区域。例如,在一个实施方案中,所述离散的减速燃烧区域可以呈环形条带的形式。所述条带可以具有这样的宽度以使得如果所述吸烟制品处于静态燃烧状态,则氧气仅限于使燃烧着的余烬(coal)持续足够的长度或时间段而熄灭余烬。例如,所述条带可以具有一般大于约3mm,如大于约4mm,如大于约5mm,且一般小于约10mm,如小于约8mm,如小于约7mm的宽度。
所述减速燃烧区域之间的间距也可以根据许多变量而变化。所述间距不应当大到卷烟燃烧足够长的时间以在燃烧煤燃烧到减速燃烧区域之前引燃基材。所述间距还影响燃烧煤的热惯性或燃烧煤燃烧通过减速燃烧区域而不自熄的能力。一般,所述条带的间距应当大于约5mm,如大于约10mm,如大于约15mm,且一般小于约50mm,如小于约40mm,如小于约30mm。每一个吸烟制品可以含有约1个至约3个条带。
一般,可以将任何合适的减速燃烧组合物涂覆到所述吸烟制品的外包装物上。例如,在一个实施方案中,所述减速燃烧组合物含有成膜材料。例如,可以根据本发明使用的成膜材料包括藻酸盐,瓜尔胶,果胶,聚乙烯醇,聚乙酸乙烯酯,纤维素衍生物如乙基纤维素、甲基纤维素和羧甲基纤维素,淀粉、淀粉衍生物等。
在一个特定的实施方案中,所述成膜材料可以包含单独的藻酸盐或藻酸盐与淀粉的组合。一般,藻酸盐是酸性多糖或树胶的衍生物,其在褐藻纲(Phaeophyceae)褐藻中以不溶性混合钙盐、钠盐、钾盐和镁盐的形式存在。一般来说,这些衍生物是由不同比例的D-甘露糖醛酸和L-古洛糖醛酸构成的高分子量多糖的钙盐、钠盐、钾盐和/或镁盐。藻酸的示例性盐或衍生物包括藻酸铵、藻酸钾、藻酸钠、藻酸丙二醇酯和/或其混合物。
在一个实施方案中,可以使用相对低分子量的藻酸盐。例如,当包含在3重量%的水溶液中时所述藻酸盐在25℃可以具有小于约500cP的粘度。更特别地,所述藻酸盐在上述条件下可以具有小于250cP的粘度,特别是小于100cP的粘度,并且在一个实施方案中,具有约20cP-60cP的粘度。如本文所用,粘度是通过布氏LVF粘度计测定的,该粘度计具有根据粘度的合适的转子。在上述较低的粘度水平下,藻酸盐组合物可以较高的固体含量形成,但是仍具有足够低的溶液粘度以允许使用常规技术将所述组合物涂覆到包装纸上。例如,根据本发明制备的藻酸盐溶液的固体含量可以大于约6重量%,特别是大于约10重量%,并且更特别是约10重量%至约20重量%。
在上述固体水平下,根据本发明使用的藻酸盐组合物在25℃可以具有大于约250cP,特别是大于约500cP,更特别是大于约800cP的溶液粘度,并且在一个实施方案中,具有大于约1,000cP的粘度。一般,藻酸盐成膜组合物的溶液粘度可以根据将所述组合物涂覆到包装物上的方式来调节。例如,所述组合物的溶液粘度可以根据所述组合物是喷涂到包装物上还是印刷到包装物上来调节。
在其它实施方案中,还应当了解的是,根据应用,可以使用相对高分子量的藻酸盐。例如,当包含在3重量%的水溶液中时藻酸盐在25℃可以具有大于约500cP的粘度。
除了成膜材料之外,涂覆到包装物上的减速燃烧组合物还可以含有各种其它成分。例如,在一个实施方案中,在所述组合物内可以含有填料。所述填料可以是例如碳酸钙、氯化钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙等。除了钙化合物之外,还可以使用其它各种颗粒,包括镁化合物如氧化镁、粘土颗粒等。
在一个实施方案中,所述减速燃烧组合物可以是水基的。特别是,所述减速燃烧组合物可以包含水分散体或水溶液。可选地,在施加到包装纸上之前所述减速燃烧组合物可以包含非水溶液或分散体。例如,在这个实施方案中,可以存在醇以将所述组合物施加到包装物上。
与成膜组合物相反,所述减速燃烧组合物还可以包含纤维素浆液(一种分散体)。如本文所用,含有造纸材料的浆液不是成膜组合物。施加到纸基材上的纤维素浆液可以包含纤维状纤维素、一种或多种填料和/或纤维素颗粒。如本文所用,纤维素纤维和纤维素颗粒有别于如羧甲基纤维素的衍生纤维素。例如,纤维素纤维和纤维素颗粒不溶于水。在一个实施方案中,施加到包装物上的纤维素浆液可以包含微晶纤维素。
一旦配制了减速燃烧组合物,就可以将所述组合物施加到包装物上离散的区域中。将所述组合物施加到包装物上的方式可以变化。例如,可以将所述组合物喷涂、刷涂、用移动孔口涂覆或印刷到包装物上。为了形成经过处理的区域,可以经单遍或多遍操作施加所述组合物。例如,可以在连续的步骤中将所述组合物施加到包装物上以在所述包装物上形成具有减速燃烧倾向的区域。一般,在多遍过程中,可以通过将所述组合物施加约2遍至约8遍来形成所述经过处理的区域。
施加到包装物上的减速燃烧组合物的量也可以变化。例如,可以小于约15重量%,如小于约10重量%,如小于约8重量%的量将所述组合物涂覆到包装物上。一般,基于减速燃烧区内组合物的重量,组合物以大于1重量%的量施加。
如本文所用,上述重量百分比是基于经过化学组分处理的区域。换句话说,上述减速燃烧组合物的重量百分比是在经过处理的区域内施加的量,而不是在包装物的整个表面上施加的总量。
通过本公开的方法,可以产生具有相对高的渗透率,同时还具有相对低的扩散率的减速燃烧区域。例如,所述减速燃烧区域可以具有大于10CORESTA的渗透率,同时仍然能够生产以至少75%的时间通过ASTM测试E2187-09的吸烟制品。
通常,所述减速燃烧区域具有相对低的扩散率。所述扩散率可以在室温(23℃)下测量。一般,所述减速燃烧区域在23℃的扩散率小于约0.5cm/s,如小于0.4cm/s,如小于0.3cm/s。在一个实施方案中,所述减速燃烧区域可以具有大于约0.05cm/s,如大于约0.15cm/s,如大于0.16cm/s,如大于0.17cm/s的扩散率,同时仍然具有所期望的减速燃烧倾向特征。使用Sodim CO2扩散率测试仪测量扩散率。
除了并入到吸烟制品中之外,本公开的气溶胶产生材料还可以各种其它形式包装并出售给消费者。例如,在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料可以条或碎片的形式作为填料材料包装并出售。然后,所述填料材料可以用于烟斗中,用作自卷吸烟制品中的填料,或可以用于加热但不燃烧所述材料的气溶胶产生装置中。
参考以下实施例,可以更好地理解本公开。
实施例
以下测试方法不仅用于定义各种参数,而且还用于获得以下实施例中的结果。
测试和方法
填充力和平衡含水率(EMC)
根据ISO 3402使填料材料的样品适应(22℃+/-1℃,60%+/-3%相对湿度,持续最少48小时)。在适应后,将材料展开(如果需要的话)并且切割成烟丝(设备:BUROMA盘式切割机;宽度:0.7mm)。
为了进行填充力分析,将14g的切割填料(精度:+/-0.01g)放入Borgwaldt圆筒(型号DM4625;直径=5.98cm,高度=10.8cm)中。在60秒期间施加2kg的重量。当释放活塞时,显示并且记录填料柱的高度(H,单位:cm)。
样品的填充力(单位:cc/g)计算为2×H。
根据以下方法测量平衡含水率:以+/-1mg的精度测量空盘(由玻璃制成)的重量,并且记录(T)。
然后将该盘用切割填料(5g至7g)填充并且记录装有切割填料的盘的重量(W1,精度+/-1mg)。
然后将装有切割填料的盘在Hearson烘箱(Mark V)中在100℃干燥3小时(+/-5分钟)。
在干燥后,将该盘在干燥器中冷却15分钟并且测量它的重量(W2,精度+/-1mg)。
样品的含水率(%)计算为:
Figure BDA0003289441010000231
水溶物含量
将填料样品研磨成粉末(使用IKA或RETSCHE-MUHLE研磨机;筛网尺寸:1mm)。
将玻璃纤维过滤器(DURIEUX过滤器Nr 28,直径=55mm)放置在不锈钢盘中。然后称量盘+过滤器的皮重(T,精度+/-1mg)。将研磨填料的5000mg(+/-200mg)样品放入盘中并且精确称重(W1,精度+/-1mg)。
向研磨填料轻轻地喷洒水并且将杯子安装到实验室渗滤器(RENEKA LC)中。根据预定义的渗滤设置进行三次提取。在渗滤后,用水小心地洗涤样品并且将该盘在电烘箱中在100℃干燥16小时。
在洗涤后,将该盘在干燥器中冷却15分钟并且测量它的重量(W3,精度+/-1mg)。
用于水溶物测试的研磨样品的干重(W2)计算为:W2=W1×(100-H)/100。
最后,干燥成品中水溶物的比例(%)计算如下:
Figure BDA0003289441010000241
卷烟制造
根据ISO 3402使填料样品适应(22℃+/-1℃,60%+/-3%相对湿度,持续最少48小时)。在适应后,将填料片材切割成细丝状物(设备:BUROMA盘式切割机;宽度:0.7mm)。将切割后的材料在实验室用筛(筛网尺寸:1mm)上过筛。
然后使用来自PRIVILEG的手卷机用100%切割填料填充空烟管。调整切割填料的重量以达到100+/-5mm WG的压降。
所述空管具有以下特征:
-管重=200±5mg;
-总长度=84mm,直径=8.1±0.1mm,接装长度=25mm;
-醋酸纤维过滤嘴(纤度=3.0Y/35000HK,长度=15±0.5mm,压降=43±3mm WG);
-卷烟纸孔隙率=50CU;
-无过滤嘴通风。
然后在SODIMAT机上对卷烟进行分选。选择进行烟雾分析的卷烟批次具有以下特征:填料重量:平均目标重量+/-10mg,压降:平均目标PD+/-3.5mm WG。
在进行烟雾分析之前,根据ISO 3402使卷烟适应(22℃+/-1℃,60%+/-3%相对湿度,持续最少48小时)。
可燃性分析
将10支卷烟放置在FILTRONA静态燃烧速率机上。该机器具有10个卷烟夹持器和10个单独的计时器。
将彼此相距40mm的两根棉线放在10支卷烟的正上方。每一根棉线与计时器连接。
依次点燃卷烟。对于每一支卷烟,在燃烧锥切断前面的棉线时,计时器自动启动。一旦炭线到达第二根棉线,计时器就自动停止,从而提供燃烧40mm填料棒所需的时间。
根据10个计时器计算平均时间(单位:秒)。
平均可燃性(单位:mm/min)计算为:(40×60)/平均时间。
烟雾中的焦油、尼古丁、水和CO的分析
在Borgwaldt RM20成套机器上在标准ISO条件(ISO 3308)下抽吸2组20支卷烟。
根据ISO 10315和ISO 10362-1标准,通过气相色谱法测量烟雾中的尼古丁和水(mg/cig)。
根据ISO 4387标准测量烟雾中的焦油(mg/cig)。
根据ISO 8454标准,通过非色散红外(NDIR)法测量烟雾中的CO(mg/cig)。
耐破度
在60%±2%相对湿度、22℃±1℃下使材料适应最少48小时。
以60mm直径切割测试样品。
根据AFNOR规范NFQ 03.053,使用耐破度计IDM测量耐破度。
对材料的4个样品进行测量以计算平均值。
切割脆度
在60%±2%相对湿度、22℃±1℃下使50g材料适应最少48小时。
使用盘式切割机以0.7mm宽度将烟叶切割成烟丝。
将切割后的材料在0.8mm筛(
Figure BDA0003289441010000252
丝=0.5mm)中过筛5分钟。
将>0.8mm的材料(M1)和<0.8mm的材料(M2)称重,精度为0.01g。
切割时的脆度=M2/(M1+M2)×100(%)。
处理脆度
称取20+/-0.5g的>0.8mm的切割后的材料(在切割和过筛后)。
将所述材料在0.8mm筛(
Figure BDA0003289441010000253
丝=0.5mm)中过筛5分钟。
将>0.8mm的材料(M3)和<0.8mm的材料(M4)称重,精度为0.01g。
处理时的脆度=M4/(M3+M4)×100(%)。
实施例1
根据以下方法制造包含源自于可可(Theobroma cacao)树的纤维的根据本公开的可可填料:使用刀式磨粉机研磨可可壳以获得约1mm尺寸的颗粒。然后将经过研磨的壳材料与水以1/10的壳/水比在70℃混合45分钟。然后压榨所述混合物以将水性部分(可可壳流体)与不溶性部分(可可壳纤维)分离。使用盘式精制机精制纤维级分。在精制后,将源自于树脂树的脱木质素纤维(软木纤维)以40%/60%的脱木质素纤维/来自可可树的根据本发明的纤维的比例添加到精制的纤维级分中以制造再造可可填料片材。然后干燥所述可可填料片材。
可可填料材料显示以下特征:
Figure BDA0003289441010000251
Figure BDA0003289441010000261
实施例2
根据以下方法制造包含源自于可可(Theobroma cacao)树的纤维的根据本公开的可可填料:使用刀式磨粉机研磨可可壳以获得约1mm尺寸的颗粒。然后将经过研磨的壳材料与水以1/10的壳/水比在70℃混合45分钟。然后压榨所述混合物以将水性部分(可可壳流体)与不溶性部分(可可壳纤维)分离。使用盘式精制机精制纤维级分。在精制后,将源自于树脂树的脱木质素纤维(软木纤维)以40%/60%的脱木质素纤维/可可壳纤维的比例添加到精制的纤维级分中以制造再造可可填料片材。然后干燥所述可可填料片材。同时,将如上制备的源自于可可树的也被称为“提取物”的水性部分(可可壳流体)在蒸发器中浓缩到20%的固体浓度,然后通过使用施胶压榨机进行涂布来将其涂布或不涂布在可可填料片材上。在干燥之前,还根据下表通过涂布和/或喷涂将各种其它物质添加到可可填料片材中:
Figure BDA0003289441010000262
Figure BDA0003289441010000271
制造一些卷烟(A、B、C、D、E、F、H)以由一组专家进行感官评价。在用于加热不燃烧应用的PAX 3系统中评价G样品。
获得以下结果:
Figure BDA0003289441010000272
Figure BDA0003289441010000281
实施例3
根据以下方法制造包含源自于可可(Theobroma cacao)树的纤维的根据本公开的可可填料:使用刀式磨粉机研磨可可壳以获得约1mm尺寸的颗粒。然后将经过研磨的壳材料与水以1/10的壳/水比在70℃混合45分钟。然后压榨所述混合物以将水性部分(可可壳流体)与不溶性部分(可可壳纤维)分离。使用盘式精制机精制纤维级分。在精制后,将源自于树脂树的脱木质素纤维(软木纤维)以40%/60%的脱木质素纤维/来自可可树的纤维的比例添加到精制的纤维级分中以制造再造可可填料片材。然后干燥所述可可填料片材。
如上制备来自烟草材料的烟草提取物以使用水性部分(烟草流体),其也被称为烟草“提取物”。然后通过涂布将那些提取物添加到可可填料片材上。还根据相同的方法制造了一些再造烟草材料以进行验证。
制备了以下样品:
A 55%可可填料/30%烟草提取物/15%甘油
B 63%可可填料/22%烟草提取物/15%甘油
D 60%可可填料/40%烟草提取物
E 对照:60%烟草纤维/40%烟草提取物
F 对照:55%烟草纤维/30%烟草提取物/15%甘油
感官评价
-在加热不燃烧装置(PAX3)中将样品A与样品F进行比较。无显著性差异。可可填料是中性的。它可以代替烟草纤维。
-在常规卷烟条件下将样品D与样品E进行比较。无显著性差异。可可填料是中性的。它可以代替烟草纤维。
-在加热不燃烧装置中将样品A与样品B进行比较。如所预期的,在样品B上烟草味和尼古丁影响较低。
实施例4
根据以下方法制造包含源自于可可(Theobroma cacao)树和烟草(Nicotaniatabcum)植物的纤维的根据本公开的可可和烟草填料:使用刀式磨粉机研磨可可壳以获得约1mm尺寸的颗粒。然后将经过研磨的壳材料与水以1/10的壳/水比在70℃混合45分钟。然后压榨所述混合物以将水性部分(可可壳流体)与不溶性部分(可可壳纤维)分离。使用盘式精制机精制纤维级分。在精制后,将源自于树脂树的脱木质素纤维和如上制备的烟草纤维以20%/60%/20%的脱木质素纤维/烟草纤维/可可纤维的比例添加到精制的纤维级分中以制造可可和烟草填料片材。然后干燥可可和烟草填料片材。
同时,将如上制备的源自于烟草植物的也被称为烟草“提取物”的水性部分(烟草流体)在蒸发器中浓缩到50%的固体浓度,然后通过使用施胶压榨机进行涂布来将其涂布或不涂布在可可和烟草填料片材上,然后干燥。还根据相同的方法制造了一些再造烟草材料以进行验证。
制备了以下样品:
C 55%可可和烟草填料+30%烟草提取物+15%甘油
F 对照:55%烟草纤维+30%烟草提取物+15%甘油
感官评价
-在加热不燃烧装置(PAX3)中将样品C与样品F进行比较。无显著性差异。可可填料是中性的并且可以代替烟草纤维。
实施例5
根据以下方法制造包含源自于可可(Theobroma cacao)树的纤维的根据本公开的可可填料:使用刀式磨粉机研磨可可壳以获得约1mm尺寸的颗粒。然后将经过研磨的壳材料与水以1/10的壳/水比在70℃混合45分钟。然后压榨所述混合物以将水性部分(可可壳流体)与不溶性部分(可可壳纤维)分离。使用盘式精制机精制纤维级分。在精制后,将源自于树脂树的脱木质素纤维(软木纤维)以40%/60%的脱木质素纤维/可可壳纤维的比例添加到精制的纤维级分中以制造再造可可填料片材。然后干燥所述可可填料片材。
同时,将如上制备的源自于汉麻(大麻属物种)植物的也被称为汉麻“提取物”的水性部分(汉麻流体)在蒸发器中浓缩到50%的固体浓度,然后通过使用施胶压榨机进行涂布来将其涂布在可可填料片材上,然后干燥。
如下制备样品:
C 67%可可填料+33%汉麻提取物
D 57%可可填料+28%汉麻提取物+15%甘油
感官评价
-在常规卷烟条件下评价样品C。良好的烟雾量、良好的燃烧和气味。无刺激性。很少的苦味。良好的汉麻味,没有可可味。可可纤维是中性的。
-在加热不燃烧装置中比较样品D。非常好的烟雾量。独特的汉麻/大麻风味,而没有可可味。无刺激性。非常令人愉悦。可可纤维是中性的。
实施例6
配制并且测试以下样品以改善产品的切割能力,降低耐破度和/或减少处理期间的颗粒损失。
配制以下样品并且测试其各种特性。在实验室环境中小规模生产1号至7号样品。然而,在商业造纸机上生产8号样品。1号样品和8号样品均含有100:33重量比的可可豆壳和软木纤维。2号样品和4号样品仅含有硬木纤维,而4号样品还包括甘油和可可提取物。3号样品和5号样品均含有降低水平的软木纤维,而5号样品含有甘油和可可提取物。在6号样品和7号样品中,使用了软木纤维和硬木纤维的组合。
Figure BDA0003289441010000301
Figure BDA0003289441010000311
样品的耐破度也示于图2中。耐破度与产品的刚度有关。使用硬木纤维代替软木纤维,减少软木纤维的量,降低基重以及添加可可提取物都可以用于降低产品的刚度。添加可可提取物通过增加产品的基重来增加产品的刚度,但是它还通过使产品更柔韧和致密来提高其切割能力。
所述再造植物材料样品的填充力示于图3中。
切割脆度和处理脆度示于图4和图5中。这些测试证实了当切割再造植物材料或处理切割后的再造植物材料时的颗粒损失。如所示,与1号样品和8号样品相比,2号样品至7号样品都显示出改进。
基于上述结果,使用商业加工设备配制和形成以下再造植物材料样品。
Figure BDA0003289441010000312
Figure BDA0003289441010000321
在上述10号样品中,没有将水溶性提取物施加到再造植物材料上。然而,在11号样品中将水溶性提取物以21重量%的目标量施加到材料上。如所示,10号样品含有6重量%的量的残留水溶性提取物,而11号样品含有14重量%的量的提取物。这些量是在干燥再造植物材料后测量的。
然后测试9号样品至11号样品的各种特性并且与由烟草制成的标准再造材料进行比较。例如,图6至图11图示了结果。图6涉及EMC百分比,其是产品在22℃和60%的相对湿度下适应至少48小时后的湿度。图7图示了耐破度,图8图示了填充力,图9图示了燃烧速率,图10图示了切割时的脆度并且图11图示了处理时的脆度。
如图所示,本公开的材料一般比烟草产品吸收更少的水分。这些图还证实了改变各种参数可以降低耐破度,降低填充力并且可以对脆度产生影响。
实施例7
以下实施例证实了在将根据本公开制造的可可填料与标准烟草填料共混时控制主流烟雾组分的能力。
使用与上文关于实施例5所述的大体相同的方法生产再造可可填料。所述再造可可材料含有9重量%的软木纤维、9重量%的硬木纤维、5重量%的甘油、5重量%的碳酸钙,其余是可可材料。将16重量%的可可提取物施加至所述材料。
将上述再造可可材料与标准烟草填料美国共混物型组合。配制了五个不同的样品,其中可可材料相对于烟草材料的量变化。这五个样品如下:
1号样品:100%烟草
2号样品:80%烟草、20%再造可可材料
3号样品:70%烟草、30%再造可可材料
4号样品:40%烟草、60%再造可可材料
5号样品:100%再造可可材料
对上述样品中的每一个进行化学分析以确定材料内所含的各种组分的量。为了确定材料中生物碱的量,可以使用Coresta第85号方法(2017年4月)。为了确定材料中亚硝酸盐和/或硝酸盐的量,可以使用Coresta第36号方法(2015年1月)。为了确定材料中糖的量,可以使用Coresta第37号方法(2010年8月)。
可以使用Coresta第72号方法确定烟草特有的亚硝胺的量。在确定下表中的TSNA量时,如下修改Coresta第72号方法:
·0.5g烟草,而不是1.0g;
·50ml含乙酸铵的内标,而不是30ml;
·振荡30分钟,而不是40分钟(对于游离TSNA);进样体积是5μl,而不是10μL;
·流速是0.35ml/min,而不是0.22ml/min;
·不包括D4-NAB,使用用于NAT和NAB的D4-NAT;
·柱:Waters X terra MS C18 2.1×50mm dp 5μm+预柱Waters X terra C182.1×10mm dp 3.5μm。
获得了以下结果。
Figure BDA0003289441010000331
Figure BDA0003289441010000341
图12是每一种共混物中存在的还原糖、总生物碱、硝酸盐和烟草特有的亚硝胺的量随着共混物中烟草百分比变化的图示。如图12中所示,可以通过控制烟草的量相对于再造可可材料的量来控制各种不同的组分。
图13示出了每一个样品中存在的还原糖、总生物碱和硝酸盐的量。
还将每一个样品制成卷烟并且进行可燃性的分析。获得了以下结果。
Figure BDA0003289441010000342
图14和图15是结果的图示。图14示出了尼古丁随着混合物中烟草量的减少的减少。类似地,图15示出了随着混合物中烟草量的减少,TPM和焦油减少。这些结果证实了所述再造可可材料如何可以用于控制由所述再造可可材料和烟草的共混物制成的吸烟制品中的焦油、尼古丁和TPM。
如上所示,所述再造可可材料特别适合于控制气溶胶产生制品中的尼古丁水平,包括吸烟制品和加热但不燃烧应用。例如,所述再造可可材料可以与烟草材料组合以使得所得的共混物在抽吸时产生小于约0.001mg/mg,如小于约0.0008mg/mg,如小于约0.0006mg/mg,如小于约0.0004mg/mg的量的尼古丁。例如,可以将所述再造可可材料与烟草共混以将尼古丁水平降低到低于成瘾量。一般,所述共混物可以产生大于约0.0001mg/mg的尼古丁,如大于约0.0002mg/mg的尼古丁。
如上文所述,本公开的气溶胶产生材料可以采用多种形式并且可以用于多种产品中。在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料包含再造可可壳材料,所述再造可可壳材料包含提取的可可壳纤维与幅材构建纤维的组合。在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料还包含含有气溶胶递送剂的气溶胶递送组合物。在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料可以含有单独的湿润剂或湿润剂与气溶胶递送组合物的组合。任何上述实施方案还可以含有水溶性可可壳组分。所述水溶性可可壳组分可以从提取的可可壳纤维中获得,任选地被浓缩,并且施加至再造材料。在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料可以含有小于15重量%,如小于约10重量%的量的水溶性可可壳组分。在一个替代性实施方案中,所述气溶胶产生材料可以含有大于10重量%的量,如大于15重量%的量,如10重量%至50重量%的量的水溶性可可壳组分。
在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料包括用湿润剂处理的再造可可壳材料,所述再造可可壳材料含有提取的可可壳纤维和幅材构建纤维。所述湿润剂可以是甘油、丙二醇或甘油和丙二醇的组合。在一个实施方案中,所述湿润剂可以约8重量%或更少的量存在于所述再造可可壳材料中。在一个替代性实施方案中,所述湿润剂可以约8重量%或更大的量,如以约10重量%或更大的量,如以约15重量%或更大的量,且一般以约50重量%或更少的量存在于所述再造可可壳材料中。
在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料可以包括施加至再造植物材料的气溶胶递送组合物。所述气溶胶递送组合物含有气溶胶递送剂。在一个实施方案中,所述气溶胶递送剂包含药物或香味剂。在本文所述的任何实施方案中,所述气溶胶递送组合物可以是油、水溶液、水分散体或固体。在一个实施方案中,所述气溶胶递送剂包含尼古丁。在一个实施方案中,所述气溶胶递送剂包含大麻素。在一个实施方案中,所述气溶胶递送剂包含四氢大麻酚。在一个实施方案中,所述气溶胶递送剂包含大麻二酚。在一个实施方案中,所述气溶胶递送剂包含四氢大麻酚和大麻二酚的组合。尼古丁或大麻素也可以与其它气溶胶递送剂组合。在一个实施方案中,其它气溶胶递送剂是糖。在一个实施方案中,其它气溶胶递送剂包含甘草提取物。在一个实施方案中,其它气溶胶递送剂包含蜂蜜。在一个实施方案中,其它气溶胶递送剂包含咖啡。在一个实施方案中,其它气溶胶递送剂包含枫糖浆。在一个实施方案中,其它气溶胶递送剂包含植物提取物,如茶提取物或地域性植物提取物。在一个实施方案中,其它气溶胶产生剂包含烟草提取物。在一个实施方案中,所述气溶胶递送剂包含单独的烟草提取物。在一个实施方案中,所述气溶胶递送组合物含有萜烯或萜烯的共混物。萜烯或萜烯的共混物可以与上述包括尼古丁或大麻素的任何气溶胶递送剂一起使用。
含有一种或多种气溶胶递送剂的气溶胶递送组合物可以大于约1重量%的量存在于所述再造可可壳材料中。在一个实施方案中,一种或多种气溶胶递送剂以大于约3重量%的量,如以大于约5重量%的量存在。在上述任何实施方案中,一种或多种气溶胶递送剂可以小于约50重量%的量,如以小于约25重量%的量存在于所述再造可可壳材料上。
在上述任何实施方案中,与再造植物材料组合的幅材构建纤维可以变化。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维是木浆纤维,如软木纤维、硬木纤维或其混合物。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维含有1:2至2:1的比例的软木纤维和硬木纤维。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维包含亚麻纤维。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维是蕉麻纤维。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维是竹纤维。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维是椰子纤维。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维是苎麻纤维。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维是黄麻纤维。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维是汉麻浆纤维。所述汉麻浆纤维可以单独使用或与木浆纤维,如软木纤维、硬木纤维或其混合物组合使用。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维以大于约3重量%的量存在于所述气溶胶产生材料中。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维以大于5重量%的量存在于所述气溶胶产生材料中。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维以大于约8重量%的量存在于所述气溶胶产生材料中。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维以大于约12重量%的量存在于所述气溶胶产生材料中。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维以大于约18重量%的量存在于所述气溶胶产生材料中。在一个实施方案中,所述幅材构建纤维以小于约50重量%的量,如以小于约40重量%的量存在于所述气溶胶产生材料中。
在任何上述实施方案中,所述再造可可壳材料还可以含有填料。在一个实施方案中,所述填料是碳酸钙颗粒。在一个实施方案中,所述碳酸钙颗粒可以约2重量%至约10重量%的量存在于所述再造可可壳材料中。
在一个实施方案中,所述再造可可壳材料包含提取的可可壳纤维、幅材构建纤维和填料。所述填料可以是碳酸钙颗粒。所述幅材构建纤维可以是软木纤维、硬木纤维或其混合物。在一个实施方案中,所述再造可可壳材料含有软木纤维和硬木纤维。
在一个实施方案中,所述再造可可壳材料含有提取的可可壳纤维、幅材构建纤维、填料、湿润剂和水溶性可可壳组分。在一个实施方案中,所述再造可可壳材料含有5重量%至15重量%的软木纤维、5重量%至15重量%的硬木纤维、3重量%至8重量%的甘油、3重量%至10重量%的碳酸钙颗粒和10重量%至30重量%的水溶性可可壳组分。剩余部分可以包含提取的可可壳纤维。
在任何上述实施方案中,所述提取的可可壳纤维和所述幅材构建纤维可被精制为呈大于60°SR,如大于约65°SR,如大于约70°SR,如大于约75°SR的程度。精制程度可以小于约95°SR。
在任何上述实施方案中,所述气溶胶产生材料可以呈填料材料的形式,所述填料材料包含枝条、多个枝条、碎片或其混合物。所述填料材料可以具有大于4mm/mm,如大于5mm/mm的静态燃烧速率。所述填料材料可以具有大于4cm3/g,如大于5cm3/g,如大于6cm3/g的填充力。
在一个实施方案中,如上文所述的气溶胶产生材料的任何实施方案,特别是在呈填料材料的形式时,可以与烟草材料组合。在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料与包含切碎的烟叶的烟草材料组合。在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料与包含再造烟草材料的烟草材料组合。在另一个实施方案中,所述气溶胶产生材料与切碎的烟叶和再造烟草材料组合。在一个实施方案中,所述气溶胶产生材料与烟草材料组合以控制尼古丁水平。所得的共混物在抽吸时可以产生少于0.0008mg/mg,如少于0.0006mg/mg,如少于0.0004mg/mg的尼古丁。
在上述任何实施方案中,所述再造可可壳材料可以用燃烧控制剂,如羧酸盐处理。
在上述任何实施方案中,所述气溶胶产生材料可以用于多种不同的产品中。在一个实施方案中,任何上述实施方案的气溶胶产生材料可以成形为可抽吸棒,其被外包装物围绕以形成吸烟制品。所述吸烟制品可以任选地包括位于一端的过滤嘴。任选地,所述包装物可以包括多个离散的减速燃烧区域。
在一个实施方案中,上述任何气溶胶产生材料可以用于加热但不燃烧装置中。
在上述任何气溶胶产生材料实施方案中,所述气溶胶产生材料可以用作鼻烟产品。
本领域的普通技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行这些和其它修改和变化,本发明的精神和范围更具体地阐述于所附权利要求中。此外,应当理解的是,各个实施方案的方面可以全部或部分互换。此外,本领域的普通技术人员将了解的是,前述说明仅以举例方式进行,并且不意图限制在这些所附权利要求中进一步描述的本发明。

Claims (39)

1.一种气溶胶产生材料,包含:
再造可可壳材料,其包含(1)提取的可可壳纤维与(2)幅材构建纤维的组合;
其中所述再造可可壳材料含有小于约50重量%的量的水溶性可可壳组分;和
湿润剂。
2.根据权利要求1所述的气溶胶产生材料,其中所述气溶胶产生材料含有烟草材料与所述再造可可壳材料的组合。
3.根据权利要求2所述的气溶胶产生材料,其中所述烟草材料包括切碎的烟叶、再造烟草材料或其混合物。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的气溶胶产生材料,其中将所述再造可可壳材料与所述烟草材料共混以使得所得的共混物在被抽吸时产生少于0.0008mg/mg的尼古丁。
5.根据权利要求2或权利要求3所述的气溶胶产生材料,其中将所述再造可可壳材料与所述烟草材料共混以使得所得的共混物在被抽吸时产生少于0.0006mg/mg的尼古丁。
6.根据权利要求2或权利要求3所述的气溶胶产生材料,其中将所述再造可可壳材料与所述烟草材料共混以使得所得的共混物在被抽吸时产生少于0.0004mg/mg的尼古丁。
7.根据权利要求1所述的气溶胶产生材料,其中所述再造可可壳材料含有小于约10重量%的量的水溶性可可壳组分。
8.根据权利要求1所述的气溶胶产生材料,其中所述湿润剂包括甘油、丙二醇或其混合物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述湿润剂以8重量%或更少的量存在于所述再造可可壳材料中。
10.根据权利要求1、权利要求7或权利要求8所述的气溶胶产生材料,其中所述湿润剂以5重量%或更大的量,如以约10重量%或更大的量,如以约15重量%或更大的量,且以约50%或更少的量存在于所述再造可可壳材料中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述再造可可壳材料不含尼古丁。
12.根据权利要求1所述的气溶胶产生材料,其中所述再造可可壳材料已经用尼古丁组合物处理过。
13.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述再造可可壳材料含有小于约8重量%的量的水溶性可可壳组分。
14.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述幅材构建纤维包括脱木质素纤维素纤维。
15.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述幅材构建纤维包括亚麻纤维、汉麻纤维、蕉麻纤维、软木纤维、硬木纤维、竹纤维、椰子纤维、苎麻纤维、黄麻纤维或其混合物。
16.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述幅材构建纤维以大于约20重量%的量,如以大于约30重量%的量,如以大于约40重量%的量,且以小于约70重量%的量存在于所述再造可可壳材料中。
17.根据权利要求1-15中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述幅材构建纤维以大于约18重量%的量,如以大于约20重量%的量,且一般以小于约28重量%的量,如以小于约27重量%的量存在于所述再造可可壳材料中。
18.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述幅材构建纤维包含软木纤维和硬木纤维的组合。
19.根据权利要求18所述的气溶胶产生材料,其中所述软木纤维和硬木纤维以约6:1至约1:0.75,如约4:1至约1:1的重量比存在于所述再造可可壳材料中。
20.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述提取的可可壳纤维和所述幅材构建纤维被精制为呈大于约60°SR,如大于约65°SR,如大于约70°SR,如大于约75°SR,且一般小于约90°SR,如小于约85°SR的程度。
21.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述再造可可壳材料含有填料颗粒。
22.根据权利要求21所述的气溶胶产生材料,其中所述填料颗粒包含碳酸钙颗粒,所述碳酸钙颗粒以约2重量%至约10重量%,如约3重量%至约8重量%的量存在于所述再造可可壳材料中。
23.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述再造可可壳材料具有小于约50kPa,如小于约40kPa,且一般大于约20kPa的耐破度。
24.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述气溶胶产生材料不含烟草。
25.根据权利要求20或21所述的气溶胶产生材料,其中所述烟草材料以大于约10重量%的量,如以大于约20重量%的量,如以大于约30重量%的量,如以大于约40重量%的量,如以大于约50重量%的量,如以大于约60重量%的量,且以小于约90重量%的量,如以小于约80重量%的量存在于所述气溶胶产生材料中。
26.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述再造可可壳材料具有约40gsm至约120gsm,如约50gsm至约80gsm的基重。
27.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述再造可可壳材料已经用燃烧控制剂处理。
28.根据权利要求24所述的气溶胶产生材料,其中所述燃烧控制剂包含羧酸的盐,如柠檬酸盐或丁二酸盐,所述燃烧控制剂以约0.3重量%至约3重量%的量,如以约1重量%至约2重量%的量存在于所述再造可可壳材料中。
29.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述气溶胶产生材料包含填料材料,所述填料材料包含所述再造可可壳材料的条、多个条、碎片或其混合物。
30.根据权利要求29所述的气溶胶产生材料,其中所述填料材料具有大于4mm/min,如大于5mm/min的静态燃烧速率。
31.根据权利要求29或权利要求30所述的气溶胶产生材料,其中所述填料材料具有大于4cm3/g,如大于5cm3/g,如大于6cm3/g且小于约10cm3/g,如小于约9cm3/g的填充力。
32.根据权利要求29至权利要求31中任一项所述的气溶胶产生材料,其中所述再造可可壳材料已经与大麻填料共混。
33.一种吸烟制品,其包括外包装物,所述外包装物围绕可抽吸棒,所述可抽吸棒包含前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生材料。
34.根据权利要求33所述的吸烟制品,其中所述吸烟制品包括第一端和相对的第二端,所述吸烟制品还包括位于所述吸烟制品的第二端的过滤嘴。
35.根据权利要求33所述的吸烟制品,其中所述吸烟制品无过滤嘴。
36.根据权利要求33至权利要求35中任一项所述的吸烟制品,其中所述包装物包括沿所述吸烟制品的轴向方向间隔开的多个离散的减速燃烧区域,所述减速燃烧区域在23℃具有小于约0.5cm/s的扩散率。
37.根据权利要求36所述的吸烟制品,其中所述多个减速燃烧区域通过将减速燃烧组合物施加至所述包装物而形成。
38.根据权利要求33至权利要求37中任一项所述的吸烟制品,其中当根据ASTM测试E2187-09测试所述吸烟制品时,至少75%的所述吸烟制品自熄。
39.一种气溶胶产生装置,其包括加热装置和腔室,所述腔室包含根据权利要求1至权利要求32中任一项所述的气溶胶产生材料,所述加热装置被定位成加热所述气溶胶产生材料以产生可吸入的气溶胶,而不燃烧所述气溶胶产生材料。
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