CN113853126A - 包含气溶胶生成膜的气溶胶生成基材 - Google Patents
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Abstract
一种气溶胶生成制品(10)(70),其包括气溶胶生成基材的杆(14),其中所述气溶胶生成基材的杆(14)包括:气溶胶生成膜(24)(76),所述气溶胶生成膜包含至少25重量%的多元醇和至少10重量%的纤维素基成膜剂,其中所述气溶胶生成膜(24)(76)被构造成使得所述气溶胶生成基材(14)内的所述气溶胶生成膜的暴露表面积为每毫克所述气溶胶生成膜(24)(76)至少5平方毫米。所述气溶胶生成膜(24)(76)基本上不含烟草。
Description
技术领域
本发明涉及用气溶胶生成膜形成的气溶胶生成基材,并且涉及结合有这样的气溶胶生成基材的气溶胶生成制品。
背景技术
气溶胶生成制品是本领域已知的,在所述气溶胶生成制品中的气溶胶生成基材(诸如,含尼古丁的基材或含烟草的基材)被加热而不是被燃烧。通常,在此类加热式吸烟制品中,通过将热量从热源传递到物理地分离的气溶胶生成基材或材料来生成气溶胶,该气溶胶生成基材或材料可以定位成与热源接触,在热源的内部、周围或下游。在使用气溶胶生成制品期间,挥发性化合物通过从热源的热传递而从气溶胶生成基材中释放,并夹带在通过气溶胶生成制品抽吸的空气中。随着所释放的化合物冷却,所述化合物凝结以形成气溶胶。
许多现有技术文献公开了用于消耗气溶胶生成制品的气溶胶生成装置。此类装置包括例如电加热式气溶胶生成装置,其中通过将热量从气溶胶生成装置的一个或多个电加热器元件传递到加热式气溶胶生成制品的气溶胶生成基材来生成气溶胶。
过去,通常使用随机取向的烟草材料的碎片、细条或条状物来生产用于加热式气溶胶生成制品的基材。作为替代方案,由聚集的烟草材料的片材形成的加热式气溶胶生成制品的杆已经以举例的方式在国际专利申请WO-A-2012/164009中公开。
国际专利申请WO-A-2011/101164公开了由均质化烟草材料的细条形成的加热式气溶胶生成制品的替代杆,所述替代杆可通过浇铸、滚制、压延或挤出包含颗粒烟草和至少一种气溶胶形成剂的混合物以形成均质化烟草材料的片材而形成。在替代实施方案中,WO-A-2011/101164的杆可由均质化烟草材料的细条形成,该均质化烟草材料的细条通过挤出包含颗粒烟草和至少一种气溶胶形成剂的混合物以形成连续长度的均质化烟草材料而获得。
还公开了包含尼古丁的基材的替代形式。举例来说,已提出了液体尼古丁组合物,通常称为电子烟油。这些液体组合物可以例如由气溶胶生成装置的卷曲电阻细丝加热。
这种类型的基材在制造保持液体组合物的容器时可能需要特别注意,以防止不期望的泄漏。为了解决这个问题并简化整体制造过程,还提出了提供包含尼古丁的凝胶组合物,该凝胶组合物在加热后生成含尼古丁的气溶胶。举例来说,WO-A-2018/019543公开了热致可逆凝胶组合物,即,在加热到熔融温度时将变成流体并且在胶凝温度下将再次凝固成凝胶的凝胶。凝胶设置在筒的壳体内,并且当凝胶已被消耗时,筒可被丢弃并更换。
期望以改进的稳定性提供具有新型气溶胶生成膜的气溶胶生成制品。另外,期望提供带有具有高气溶胶形成剂含量的气溶胶生成膜的这样的气溶胶生成制品,使得其可成功地用作气溶胶生成基材。特别期望提供更易于在使用后丢弃或具有减小的环境影响的这样的气溶胶生成制品。还期望提供在使用期间优化由气溶胶生成基材生成气溶胶的这样的气溶胶生成制品。
发明内容
本发明涉及一种包括包含气溶胶生成膜的气溶胶生成基材的杆的气溶胶生成制品。气溶胶生成膜可包含至少约25重量%的多元醇。气溶胶生成膜可包含至少约10重量%的纤维素基成膜剂。气溶胶生成膜可被构造成使得气溶胶生成基材内的气溶胶生成膜的暴露表面积为每毫克气溶胶生成膜至少约5平方毫米。替代地或另外,气溶胶生成膜可被构造成使得气溶胶生成膜的堆密度为每立方厘米气溶胶生成基材至少约100毫克。
根据本发明的第一方面,提供了一种包括气溶胶生成基材的杆的气溶胶生成制品,其中气溶胶生成基材的杆包含:气溶胶生成膜,该气溶胶生成膜包含至少25重量%的多元醇和至少10重量%的纤维素基成膜剂。气溶胶生成膜被构造成使得气溶胶生成基材的杆内的气溶胶生成膜的暴露表面积为每毫克气溶胶生成膜至少约5平方毫米。气溶胶生成膜优选地基本上不含烟草。
根据本发明的第二方面,提供了一种包括气溶胶生成基材的杆的气溶胶生成制品,其中气溶胶生成基材的杆包含:气溶胶生成膜,该气溶胶生成膜包含至少约25重量%的多元醇和至少约10重量%的纤维素基成膜剂。气溶胶生成膜被构造成使得气溶胶生成膜的堆密度为每立方厘米气溶胶生成基材的杆至少约100毫克。气溶胶生成膜优选地基本上不含烟草。
根据本发明的第三方面,提供了一种用于用作气溶胶生成制品中的气溶胶生成基材的杆,该杆包含:气溶胶生成膜,该气溶胶生成膜包含至少约25重量%的多元醇和至少约10重量%的纤维素成膜剂,其中气溶胶生成膜被构造成使得气溶胶生成基材的杆内的气溶胶生成膜的暴露表面积为每毫克气溶胶生成膜至少约5平方毫米。气溶胶生成膜优选地基本上不含烟草。
根据本发明的第四方面,提供了一种用于用作气溶胶生成制品中的气溶胶生成基材的杆,该杆包含:气溶胶生成膜,该气溶胶生成膜包含至少约25重量%的多元醇和至少约10重量%的纤维素基成膜剂,其中气溶胶生成膜被构造成使得气溶胶生成膜的堆密度为每立方厘米气溶胶生成基材的杆至少约100毫克。气溶胶生成膜优选地基本上不含烟草。
根据本发明的第五方面,提供了一种气溶胶生成系统,该气溶胶生成系统包括气溶胶生成制品和电操作气溶胶生成装置,该电操作气溶胶生成装置包括被构造成加热气溶胶生成制品的气溶胶生成基材的加热器元件,其中:气溶胶生成制品包括根据本发明的气溶胶生成基材的杆,如上文关于本发明的第三方面和第四方面所定义的。气溶胶生成装置的加热器元件是加热器叶片或加热器销,其被构造成插入气溶胶生成基材的杆中以便加热气溶胶生成膜。
除非另有说明,否则本文中对根据本发明的气溶胶生成制品或气溶胶生成基材的特征的任何引用应被假设为适用于本发明的所有方面。
如本文所用,术语“气溶胶生成制品”是指用于产生气溶胶的气溶胶生成制品,该气溶胶生成制品包含气溶胶生成基材,该气溶胶生成基材旨在被加热而不是燃烧以便释放可形成气溶胶的挥发性化合物。
如本文所使用的,术语“气溶胶生成基材”是指能够在加热后释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基材。由本文描述的气溶胶生成制品的气溶胶生成基材生成的气溶胶可以是可见的或不可见的,并且可包含蒸汽(例如,呈气态的物质的细颗粒,其在室温下通常为液体或固体)以及冷凝蒸汽的气体和液滴。
用于加热式气溶胶生成制品的基材通常包括气溶胶形成剂,即在使用中促进形成气溶胶并且优选地在气溶胶生成制品的工作温度下基本抵抗热降解的化合物或化合物的混合物。合适的气溶胶形成剂的实例包括:多元醇,诸如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇、甘油;多元醇的酯,诸如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯;以及一元羧酸、二元羧酸或多元羧酸的脂肪酸酯,诸如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。
本发明的气溶胶生成制品的气溶胶生成膜中的多元醇也是上文所阐述含义内的气溶胶形成剂。
如本文所使用的,术语“杆”是指具有大致多边形横截面并且优选地具有圆形、卵形或椭圆形横截面的大致圆柱形元件。
如本文所使用,术语“膜”描述了厚度小于其宽度或长度的固体层状元件。
膜可以是自支撑的。换句话说,膜可具有内聚性和机械特性,使得膜即使通过在支撑表面上浇铸成膜制剂而获得,也可以与支撑表面分离。
替代地,膜可被设置在支撑件上或夹在其他材料之间。这可增强膜的机械稳定性。
根据本发明的气溶胶生成制品的气溶胶生成膜的“厚度”对应于在膜的相对的基本上平行的表面之间测量的最小距离。
气溶胶生成膜的厚度可基本上与对应成膜组合物被浇铸或挤出的厚度相对应,因为尽管水损失,但浇铸或挤出的成膜组合物在干燥期间基本上不收缩。
根据本发明的气溶胶生成制品的气溶胶生成膜的“重量”通常将与对应成膜组合物的组分的重量减去在干燥步骤期间蒸发的水的重量相对应。如果膜是自支撑的,则可单独对膜进行称重。如果膜设置在支撑件上,则可对膜和支撑件进行称重,并且从膜和支撑件的组合重量中减去在膜沉积之前测量的支撑件的重量。
除非另有说明,否则本文所述的气溶胶生成膜的组分的重量百分比基于气溶胶生成膜的总重量。
如本文所使用的,术语“纵向”是指与在气溶胶生成制品的上游端和下游端之间延伸的气溶胶生成制品的主纵向轴线相对应的方向。在使用过程中,空气在纵向方向上被抽吸穿过气溶胶生成制品。术语“横向”是指垂直于纵向轴线的方向。
除非另有说明,否则对气溶胶生成制品或气溶胶生成制品的部件的“横截面”的任何提及均指横向横截面。如本文所使用的,术语“长度”是指部件在纵向方向上的尺寸,并且术语“宽度”是指部件在横向方向上的尺寸。
如本文所用,术语“上游”和“下游”描述气溶胶生成制品的元件或元件的部分相对于气溶胶在使用过程中输送通过气溶胶生成制品的方向的相对位置。
如上所述,本发明提供了一种具有新型气溶胶生成基材的气溶胶生成制品,该新型气溶胶生成基材用气溶胶生成膜形成。在加热后,由气溶胶生成膜生成气溶胶,该气溶胶生成膜被释放到气溶胶生成制品中,并且可通过气溶胶生成制品抽吸到消费者的口中。气溶胶生成膜可代替气溶胶生成制品内的任何其他气溶胶生成基材或除气溶胶生成制品内的任何其他气溶胶生成基材外提供。
在本发明的许多实施方案中,气溶胶生成膜可被构造成使得其形成自支撑杆,并且气溶胶生成基材内不需要附加支撑结构。在许多情况下,气溶胶生成基材的杆可使用现有设备和方法由气溶胶生成膜形成。
结合有气溶胶生成膜的气溶胶生成基材的杆可被容易地结合到气溶胶生成制品的现有构造中,而不需要显著修改,并且因此根据本发明的气溶胶生成制品可潜在地使用现有制造设备和方法以高速制造。
气溶胶生成膜的组成可被选择成使得在气溶胶生成制品的使用期间膜的大多数组分在加热后蒸发,留下最少的残留物。这可有利地提供更易于丢弃并且具有减小的环境影响的气溶胶生成制品。
气溶胶生成膜的特性和组成可以容易地适配,以便控制在膜加热后生成的所得气溶胶。使用气溶胶生成膜还使得能够向消费者提供高度一致的气溶胶。
根据本发明的气溶胶生成制品特别适合于在包括电加热式气溶胶生成装置的气溶胶生成系统中使用,该电加热式气溶胶生成装置具有用于加热气溶胶生成基材的杆的内部加热器元件,如下文更详细地描述。例如,根据本发明的气溶胶生成制品特别适用于包括电加热式气溶胶生成装置的气溶胶生成系统,该电加热式气溶胶生成装置具有适于靠近气溶胶生成基材的杆插入气溶胶生成制品中的内部加热器叶片。在现有技术中,例如在欧洲专利申请EP-A-0 822 670中描述了这种类型的气溶胶生成制品。
如本文所述的气溶胶生成膜特别适合从气溶胶生成制品内部加热。当由内部加热器元件加热时,管状载体元件的内表面上的气溶胶生成膜可收缩,这可有利地使气溶胶生成膜更靠近加热器元件的表面,从而优化气溶胶生成膜的加热。
如本文所使用的,术语“气溶胶生成装置”是指包括加热器元件的装置,所述加热器元件与气溶胶生成制品的气溶胶生成基材相互作用以生成气溶胶。
替代地,根据本发明的气溶胶生成制品可以包括用于在使用期间加热气溶胶生成基材的可燃碳热源。在现有技术中,例如在国际专利申请WO-A-2009/022232中描述了这种类型的气溶胶生成制品。
根据本发明,气溶胶生成膜的构造方式使得气溶胶生成基材的杆内的气溶胶生成膜的总暴露表面积最大化。通过最大化暴露表面积,可以提高从给定体积的气溶胶生成基材释放气溶胶的效率。气溶胶生成膜的“暴露”表面积对应于在气溶胶生成基材的杆内未被覆盖且未受阻挡的表面的累积面积,并且在加热气溶胶生成膜后挥发性组分可从该累积面积自由释放。在使用期间,气溶胶生成膜的暴露表面可变得暴露于通过气溶胶生成制品的气态空气流。
根据本发明,可以通过增加气溶胶生成膜的每单位重量的暴露表面积来最大化气溶胶生成基材的杆内的气溶胶生成膜的总暴露表面积。由此可提高从给定重量的气溶胶生成膜释放气溶胶的效率。因此可以减少在气溶胶生成装置内的加热循环期间从气溶胶生成基材的杆产生期望量的气溶胶所需的气溶胶生成膜的总重量。
气溶胶生成膜的暴露表面积优选地为每毫克气溶胶生成膜至少约5平方毫米,更优选地为每毫克气溶胶生成膜至少约10平方毫米,并且最优选地为每毫克气溶胶生成膜至少约20平方毫米。
气溶胶生成膜的暴露表面积优选地不超过每毫克气溶胶生成膜约40平方毫米,更优选不超过每毫克气溶胶生成膜约30平方毫米。例如,气溶胶生成膜的暴露表面积可介于每毫克气溶胶生成膜约5平方毫米与约40平方毫米之间,或介于每毫克气溶胶生成膜约10平方毫米与约30平方毫米之间,或介于约20平方毫米与约30平方毫米之间。
替代地或另外,可通过增加气溶胶生成基材的杆内的气溶胶生成膜的堆密度来最大化气溶胶生成膜的总暴露表面积,使得每单位体积的气溶胶生成基材的杆可以提供更大量的膜,并且因此可能提供更大的暴露表面积。由此可以提高从给定体积的气溶胶生成基材释放气溶胶的效率。因此,可以用大小减小的气溶胶生成基材产生期望量的气溶胶。
气溶胶生成基材的杆内的气溶胶生成膜的堆密度优选地为每立方厘米气溶胶生成基材的杆至少约100毫克,更优选地为每立方厘米气溶胶生成基材的杆至少约200毫克,更优选地为每立方厘米气溶胶生成基材的杆至少约300毫克,最优选地为每立方厘米至少约400毫克。
气溶胶生成基材的杆内的气溶胶生成膜的堆密度优选地不超过每立方厘米气溶胶生成基材的杆至少约1000毫克,更优选地不超过每立方厘米约850毫克,更优选地不超过每立方厘米约750毫克,最优选地不超过每立方厘米约600毫克。例如,气溶胶生成基材的杆内的气溶胶生成膜的堆密度可介于每立方厘米约100毫克与约1000毫克之间,或介于每立方厘米约200毫克与约8500毫克之间,或介于每立方厘米约300毫克与约750毫克之间,或介于每立方厘米约400毫克与约600毫克之间。
气溶胶生成膜的堆密度对应于在气溶胶生成基材的杆中提供的膜的总重量(以毫克计)(不包括任何载体材料的重量)除以杆的总体积(以立方厘米计)。
本发明涵盖气溶胶生成膜的各种不同构型,以提供增加的总暴露表面积。
在某些优选的实施方案中,气溶胶生成基材的杆包括气溶胶生成膜的多个堆叠层。
如本文所用,术语“堆叠”是指多个气溶胶生成膜层一个在另一个之上的布置。在本发明中,“堆叠”层可被布置成一个在另一个之上,相邻层之间具有间距。替代地,相邻层可至少部分地彼此接触,使得层在一些区域中间隔开,而在其他区域中,相邻层之间的间距可接近零。在本文中使用术语“堆叠”,而不管堆叠层的取向如何。
提供气溶胶生成膜的多个堆叠层有利地提供了膜的相对较高的暴露表面积,因为气溶胶生成膜在每个层的两侧上的表面可暴露。可通过增加堆叠内的层的数目来容易地增加暴露表面积。
多个层的规则布置有利地为杆提供气溶胶生成膜的一致分布和一致的抽吸阻力。可通过调整层的间距和层的厚度来容易地控制杆的抽吸阻力。多个层的规则布置还可优化在使用期间从与杆接触的加热器元件通过杆的热传递。
气溶胶生成膜的多个层可被堆叠,使得每个层在气溶胶生成制品的纵向方向上延伸。优选地,层在横向方向上彼此间隔开,以使得在使用期间空气能够流过杆。在相邻层之间具有横向间距的层的这种布置可促进加热器元件诸如加热器叶片插入杆中。
在具有多个纵向延伸层的此类实施方案中,优选地,多个层中的至少约80%基本上延伸杆的整个长度,更优选地,多个层中的至少约90%基本上延伸杆的整个长度,并且更优选地,多个层中的至少约95%基本上延伸杆的整个长度。特别优选地,多个层中的每个层基本上延伸杆的整个长度。基本上延伸杆的整个长度的层在杆的上游端与下游端之间基本上一直延伸。这样的布置提供了对杆的抽吸阻力以及因此对气溶胶递送的更好控制。多个层的相对宽度可改变以便提供堆叠层的不同布置。例如,至少两个层可具有彼此不同的宽度。替代地,多个层具有基本上恒定的宽度。
在具有多个纵向延伸层的此类实施方案中,多个层优选地布置成基本上彼此平行,以沿着杆的长度提供层的基本上恒定的横向间距。层之间的横向间距可被适配,以便提供期望水平的空气流,以及因此杆的期望抽吸阻力。优选地,层在横向方向上彼此间隔开至少约10微米,更优选地至少约20微米,并且最优选地至少约50微米。优选地,层在横向方向上优选地彼此间隔开不超过约300微米,更优选地不超过约200微米,并且最优选地不超过约150微米。
替代地,气溶胶生成膜的多个层可被堆叠,使得每个层在气溶胶生成制品的横向方向上延伸。因此,层堆叠沿着杆的长度延伸。优选地,气溶胶生成膜的横向层适于在使用期间允许空气在纵向方向上流过杆。例如,层中的每个层可被设置有穿过层的一个或多个孔或切口。
在具有气溶胶生成膜的多个横向层的此类实施方案中,层优选地在纵向方向上彼此间隔开,以便最大化层的暴露表面。在这种情况下,层优选地彼此间隔开至少约50微米,更优选地至少约100微米,并且最优选地至少约150微米。优选地,层在纵向方向上优选地彼此间隔开不超过约1500微米,更优选地不超过约800微米,并且最优选地不超过约600微米。替代地,可将层堆叠成使得相邻层至少部分地彼此接触,它们之间基本上没有纵向间距。
以下对包括气溶胶生成膜的多个堆叠层的本发明的实施方案的进一步讨论适用于如上所述的层的所有布置。
堆叠在杆内的气溶胶生成膜的层的数目可根据层的厚度和杆的长度而改变。可以增加层的数目,以便增加气溶胶生成膜的总暴露表面积。优选地,杆包括气溶胶生成膜的介于约2个与约50个之间的堆叠层。
气溶胶生成膜的多个层可全部具有彼此基本上相同的厚度。替代地,多个层可包括具有至少两种不同厚度的层。
在本发明的某些优选的实施方案中,气溶胶生成膜的多个堆叠层安装在管状载体元件内,诸如纸或纸板管。在替代实施方案中,多个堆叠层由包装材料包围。通过在管状载体层或包装材料内提供堆叠层,可更方便地将气溶胶生成膜与其他部件组合以形成气溶胶生成制品。
在本发明的替代实施方案中,气溶胶生成基材的杆包括气溶胶生成膜的一个或多个聚集层。如本文参考本发明所用,术语“聚集”描述了基本上横向于气溶胶生成制品的纵向轴线盘旋、折叠或以其他方式压缩或收缩的层。
使用气溶胶生成膜的一个或多个聚集层是提供气溶胶生成基材的杆内的相对高暴露表面积的替代方式。气溶胶生成膜的暴露表面积以及杆内的气溶胶生成膜的堆密度可通过适配层的盘旋或折叠程度来容易地控制。
优选地,气溶胶生成膜的一个或多个聚集层由包装材料包围。优选地,气溶胶生成膜的一个或多个聚集层基本上沿着杆的整个长度并且基本上跨过杆的整个横截面积延伸。
在本发明的另外替代实施方案中,气溶胶生成基材的杆包括气溶胶生成膜的多个条状物或碎片。例如,杆可由气溶胶生成膜的多个条状物形成,这些条状物在纵向方向上对准并聚集在一起且被包装以形成气溶胶生成基材的杆。替代地,气溶胶生成膜的条状物可在杆内随机取向。使用多个条状物或碎片是可以增加气溶胶生成膜的总暴露表面积的另外方式。气溶胶生成膜的暴露表面积以及杆内的气溶胶生成膜的堆密度可通过适配杆的体积内的条状物的数目来容易地控制。
在此类实施方案中,气溶胶生成膜的条状物的长度优选地介于约10毫米与约20毫米之间,更优选地介于约12毫米与约18毫米之间,更优选地介于约14毫米与约16毫米之间,更优选地为约15毫米。替代地或另外,气溶胶生成膜的条状物的宽度优选地介于约0.4毫米与约0.8毫米之间。
在本发明的另外实施方案中,气溶胶生成基材的杆可包括由气溶胶生成膜形成的多个中空珠粒,例如多个球形珠粒。使用多个珠粒是可以增加气溶胶生成膜的总暴露表面积的另外方式。气溶胶生成膜的暴露表面积以及杆内的气溶胶生成膜的堆密度可通过适配杆内的珠粒的数目和珠粒的填充密度来容易地控制。
气溶胶生成基材的杆可包括气溶胶生成膜的介于约2个与约30个之间的珠粒。多个珠粒优选地设置在管状载体元件的腔内,使得它们可包含在气溶胶生成基材内。
在本发明的实施方案中的任一个实施方案中,气溶胶生成膜可有利地在其表面的至少一部分上纹理化。如本文所用,术语“纹理化”是指已卷曲、凸印、凹印、穿孔或以其他方式局部变形的膜。例如,膜可包括多个间隔开的压痕、突起、穿孔或它们的组合。纹理可被设置在膜的一侧上或膜的两侧上。在提供气溶胶生成膜的多个堆叠层的情况下,一些或所有层可被纹理化。
在气溶胶生成膜的表面的至少一部分上提供纹理是可最大化气溶胶生成膜的暴露表面积的替代或附加方式。
在某些优选的实施方案中,气溶胶生成膜在其表面的至少一部分上卷曲。如本文所使用,术语“卷曲”表示具有多个基本平行的脊或皱折的膜。优选地,当已经组装了气溶胶生成制品时,大致平行的脊或皱折沿着或平行于气溶胶生成制品的纵向轴线延伸。
可以在气溶胶生成基材的杆中提供气溶胶生成膜的单个卷曲层。在此类实施方案中,单个卷曲层优选地如上所述聚集。替代地,可以提供气溶胶生成膜的多个卷曲层。例如,气溶胶生成膜的多个卷曲层可被堆叠以形成气溶胶生成基材的杆,如上所述。
根据本发明的气溶胶生成制品中的气溶胶生成膜的厚度优选地为至少约0.05毫米,更优选地为至少约0.1毫米,最优选地为至少约0.15毫米。气溶胶生成膜的厚度优选地不超过约1.0毫米,更优选地不超过约0.5毫米,最优选地不超过约0.3毫米。例如,膜的厚度可介于约0.05毫米与约1.0毫米之间,或介于约0.1毫米与约0.5毫米之间,或介于约0.15毫米与约0.3毫米之间。因此,本发明提供了气溶胶生成膜的相对较薄层,使得膜的表面积与重量的比率可最大化。这提高了在加热后从气溶胶生成膜释放挥发性组分的效率。使用气溶胶生成膜的相对较薄层还使得膜的重量能够保持为低,同时保持足够的表面积。这有利地减小了气溶胶生成膜的热惯性,以进一步提高气溶胶生成的效率。
气溶胶生成基材的杆中气溶胶生成膜的重量也可根据使用期间期望的气溶胶递送水平来适配。优选地,气溶胶生成膜的重量被选择成使得在气溶胶生成制品的典型加热循环期间释放气溶胶生成膜的基本上所有挥发性组分,以便使废物最小化并且使气溶胶生成基材的杆的降解性最大化。
优选地,管状载体元件提供至少约20毫克、更优选地至少约50毫克、更优选地至少约100毫克的气溶胶生成膜。优选地,管状载体元件提供不超过约300毫克,更优选地不超过约200毫克的气溶胶生成膜。例如,管状载体元件可以提供介于约20毫克与约300毫克之间的气溶胶生成膜,或介于约50毫克与约200毫克之间的气溶胶生成膜,或介于约100毫克与约200毫克之间的气溶胶生成膜。
气溶胶生成膜的基重优选地为至少约100克/平方米,更优选地为至少约120克/平方米,最优选地为至少约140克/平方米。优选地,气溶胶生成膜的基重不超过300克/平方米,更优选地为不超过280克/平方米,最优选地不超过260克/平方米。例如,气溶胶生成膜的基重可介于约100克/平方米与约300克/平方米之间,或介于约120克/平方米与约280克/平方米之间,或介于约140克/平方米与约260克/平方米之间。
气溶胶生成基材的杆的外径优选地大致等于气溶胶生成制品的外径。
优选地,气溶胶生成基材的杆具有至少5毫米的外径。气溶胶生成基材的杆可具有介于约5毫米与约12毫米之间,例如,介于约5毫米与约10毫米之间或介于约6毫米与约8毫米之间的外径。在优选的实施方案中,气溶胶生成基材的杆具有7毫米的外径。
气溶胶生成基材的杆的长度可以介于约5毫米与约15毫米之间。在一个实施方案中,气溶胶生成基材的杆可具有约10毫米的长度。在优选的实施方案中,气溶胶生成基材的杆具有约12毫米的长度。
优选地,气溶胶生成基材的杆沿着该杆的长度具有基本上均匀的横截面。特别优选地,气溶胶生成基材的杆具有基本上圆形的横截面。
气溶胶生成膜可作为单层基材直接结合到气溶胶生成基材的杆中。单层气溶胶生成膜可如上所述被纹理化。替代地,在结合到气溶胶生成基材的杆中之前,气溶胶生成膜可被涂覆或渗透到载体层上,诸如多孔或纤维片材材料的层。用于载体层的合适的片材材料包括但不限于纸、纸板和均质化植物材料。施加了气溶胶生成膜的载体层可如上所述被纹理化。
根据本发明的气溶胶生成制品的气溶胶生成膜具有包含至少约25重量%的多元醇,更优选地至少约30重量%的多元醇,更优选地至少约35重量%的多元醇,更优选地至少约40重量%的多元醇的组合物。
优选地,气溶胶生成膜优选地包含小于约90重量%的多元醇,更优选地小于约80重量%的多元醇,更优选地小于约70重量%的多元醇,更优选地小于约60重量%的多元醇。
例如,气溶胶生成膜可包含介于约25重量%与约90重量%之间的多元醇,或介于约30重量%与约80重量%之间的多元醇,或介于约35重量%与约70重量%之间的多元醇,或介于约40重量%与约60重量%之间的多元醇。
适用于气溶胶生成膜中的多元醇包括但不限于丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和甘油。优选地,在根据本发明的气溶胶生成膜中,多元醇选自由以下各项组成的组:甘油、丙二醇以及它们的组合。在特别优选的实施方案中,多元醇是甘油。
因此,本发明有利地提供了具有显著多元醇含量的膜,其可以容易地从具有凝胶状质地的组合物开始浇铸或挤出并固化。由于显著百分比的多元醇(特别是甘油)可以以膜形式提供,同时能够精细地控制膜的几何形状,本发明有利地提供了特别适于在被设计成被加热以释放气溶胶的气溶胶生成制品中使用气溶胶生成基材的膜。
优选地,气溶胶生成膜还包含至少约3重量%的纤维素基成膜剂,更优选地至少约6重量%的纤维素基成膜剂,更优选地至少约10重量%的纤维素基成膜剂,更优选地至少约14重量%的纤维素基成膜剂,更优选地至少约16重量%的纤维素基成膜剂,更优选地至少约18重量%的纤维素基成膜剂。
气溶胶生成膜可包含至多约70重量%的纤维素基成膜剂。优选地,气溶胶生成膜优选地包含不超过约26重量%的纤维素基成膜剂,更优选地不超过约24重量%的纤维素基成膜剂,更优选地不超过约22重量%的纤维素基成膜剂。
例如,气溶胶生成膜可包含介于约3重量%与约70重量%之间的纤维素基成膜剂,或介于约6重量%与约26重量%之间的纤维素基成膜剂,或介于约10重量%与约24重量%之间的纤维素基成膜剂,或介于约14重量%与约24重量%之间的纤维素基成膜剂,或介于约16重量%与约22重量%之间的纤维素基成膜剂,或介于约18重量%与约22重量%之间的纤维素基成膜剂。
在本发明的上下文中,术语“纤维素基成膜剂”用于描述能够单独或在辅助增稠剂的存在下形成连续膜的纤维素聚合物。
优选地,纤维素基成膜剂选自由以下各项组成的组:羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素(MC)、乙基纤维素(EC)、羟乙基甲基纤维素(HEMC)、羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)以及它们的组合。在特别优选的实施方案中,纤维素基成膜剂是HPMC。
优选地,在气溶胶生成膜中,纤维素基成膜剂的重量与多元醇的重量之间的比率为至少约0.1,更优选地为至少约0.2,甚至更优选地为约0.3。另外或作为替代方案,在气溶胶生成膜中,纤维素基成膜剂的重量与多元醇的重量之间的比率优选地小于或等于约1。
在优选的实施方案中,在气溶胶生成膜中,纤维素基成膜剂的重量与多元醇的重量之间的比率为约0.1至约1。
本发明人已惊讶地发现,包含至少6重量%的纤维素基成膜剂(并且优选地为HPMC)的气溶胶生成膜是特别稳定的。因此,当暴露于各种环境条件(诸如相对湿度从10%变为60%)时,它们基本上维持它们的形状。因此,如上所述的气溶胶生成膜有利地在储存或运输期间不释放液相。
优选地,气溶胶生成膜还包含至少约1重量%的非纤维素基增稠剂,更优选地至少约2重量%的非纤维素基增稠剂,更优选地至少约3重量%的非纤维素基增稠剂。优选地,气溶胶生成膜优选地包含不超过约10重量%的非纤维素基增稠剂,更优选地不超过约8重量%的非纤维素基增稠剂,更优选地不超过约6重量%的非纤维素基增稠剂。例如,气溶胶生成膜可包含介于约1重量%与约10重量%之间的非纤维素基增稠剂,或介于约2重量%与约8重量%之间的非纤维素基增稠剂,或介于约3重量%与约6重量%之间的非纤维素基增稠剂。
如本文参考本发明所用,术语“非纤维素基增稠剂”用于描述非纤维素物质,该非纤维素物质在添加到水性或非水性液体组合物中时增加液体组合物的粘度而基本上不改变其其他特性。增稠剂可增加稳定性,并且改善组分在液体组合物中的悬浮。增稠剂也可被称为“稠化剂”或“流变改性剂”。
优选地,在根据本发明的气溶胶生成膜中,非纤维素基增稠剂选自由以下各项组成的组:琼脂、黄原胶、阿拉伯胶、瓜尔豆胶、槐豆胶、果胶、角叉菜胶、淀粉、藻酸盐以及它们的组合。在优选的实施方案中,非纤维素基增稠剂是琼脂。
优选地,在气溶胶生成膜中,非纤维素基增稠剂的重量与多元醇的重量之间的比率为至少约0.05,更优选地为至少0.1,甚至更优选地为至少0.2。另外或作为替代方案,在气溶胶生成膜中,非纤维素基增稠剂的重量与多元醇的重量之间的比率优选地小于或等于约0.5。
在优选的实施方案中,在气溶胶生成膜中,非纤维素基增稠剂的重量与多元醇的重量之间的比率为约0.1至约0.5。
本发明人已惊讶地发现,将纤维素基成膜剂和非纤维素基增稠剂的组合与多元醇一起结合到膜中可提供具有改进的稳定性的膜,该膜可以以高精度和可重复性生产。
优选地,气溶胶生成膜包含小于约30重量%的水。更优选地,气溶胶生成膜包含介于约10重量%与约20重量%之间的水。
在一些实施方案中,气溶胶生成膜还包含生物碱化合物。
如本文参考本发明所用,术语“生物碱化合物”描述了包含一个或多个碱性氮原子的一类天然存在的有机化合物中的任一种。通常,生物碱在胺型结构中包含至少一个氮原子。生物碱化合物分子中的这个或另一个氮原子可以在酸碱反应中用作碱。大多数生物碱化合物的氮原子中的一个或多个作为环状系统的一部分,例如杂环。在自然界中,生物碱化合物主要存在于植物中,在某些开花植物科中尤为常见。然而,一些生物碱化合物存在于动物物种和真菌中。在本发明的上下文中,术语“生物碱化合物”用于描述天然来源的生物碱化合物和合成制造的生物碱化合物。
优选地,生物碱化合物选自由以下各项组成的组:尼古丁、新烟草碱以及它们的组合。
一般来讲,气溶胶生成膜还包含至多约10重量%的生物碱化合物。可以增加和调整膜中生物碱化合物的含量,目的在于优化以气溶胶形式向消费者递送生物碱化合物。与基于使用植物材料的现有气溶胶生成基材相比,这可有利地允许每体积基材(膜)或每重量基材(膜)中生物碱化合物的较高含量,这从制造角度来看可以是期望的。
优选地,气溶胶生成膜包含至少约0.5重量%的生物碱化合物。因此,气溶胶生成膜优选地包含至少约0.5重量%的生物碱化合物。
更优选地,气溶胶生成膜包含至少约1重量%的生物碱化合物,更优选地至少约2重量%的生物碱化合物。气溶胶生成膜优选地包含小于约6重量%的生物碱化合物,更优选地小于约5重量%的生物碱化合物,更优选地小于约4重量%的生物碱化合物。
例如,气溶胶生成膜可包含约0.5重量%至约10重量%的生物碱化合物,或约1重量%至约6重量%的生物碱化合物,或约2重量%至约5重量%的生物碱化合物。
在一些实施方案中,气溶胶生成膜包含生物碱化合物,该生物碱化合物包含尼古丁或新烟草碱。在一些优选的实施方案中,气溶胶生成膜包含尼古丁。如本文参考本发明所用,术语“尼古丁”用于描述尼古丁、尼古丁碱或尼古丁盐。在其中气溶胶生成膜包含尼古丁碱或尼古丁盐的实施方案中,本文叙述的尼古丁的量分别是游离碱尼古丁的量或质子化尼古丁的量。
气溶胶生成膜可包含天然尼古丁或合成尼古丁。
气溶胶生成膜可包含一种或多种单质子尼古丁盐。
如本文参考本发明所用,术语“单质子尼古丁盐”用于描述单质子酸的尼古丁盐。
优选地,气溶胶生成膜包含至少约0.5重量%的尼古丁。更优选地,气溶胶生成膜包含至少约1重量%的尼古丁。甚至更优选地,气溶胶生成膜包含至少约2重量%的尼古丁。另外或作为替代方案,气溶胶生成膜优选地包含小于约10重量%的尼古丁。更优选地,气溶胶生成膜包含小于约6重量%的尼古丁。甚至更优选地,气溶胶生成膜包含小于约5重量%的尼古丁。例如,气溶胶生成膜可包含介于约0.5重量%与约10重量%之间的尼古丁,或介于约1重量%与约6重量%之间的尼古丁,或介于约2重量%与约5重量%之间的尼古丁。
气溶胶生成膜可以是基本上不含烟草的气溶胶生成膜。
如本文参考本发明所用,术语“基本上不含烟草的气溶胶生成膜”描述了烟草含量小于1重量%的气溶胶生成膜。例如,气溶胶生成膜的烟草含量可小于约0.75重量%、小于约0.5重量%或小于约0.25重量%。
气溶胶生成膜可以是不含烟草的气溶胶生成膜。
如本文参考本发明所用,术语“不含烟草的气溶胶生成膜”描述了烟草含量为0重量%的气溶胶生成膜。
在一些实施方案中,气溶胶生成膜包含烟草材料或非烟草植物材料或植物提取物。举例来说,气溶胶生成膜可包含烟草颗粒(诸如烟草叶片颗粒),以及其他植物性药材(诸如丁香和桉树)的颗粒。在气溶胶生成膜包含烟草的情况下,烟草含量优选地不超过约70重量%,更优选地不超过约50重量%、更优选地不超过约30重量%、并且最优选地不超过约10重量%。
在优选的实施方案中,气溶胶生成膜包含酸。更优选地,气溶胶生成膜包含一种或多种有机酸。甚至更优选地,气溶胶生成膜包含一种或多种羧酸。在特别优选的实施方案中,酸是乳酸或乙酰丙酸。
在包含尼古丁的气溶胶生成膜的实施方案中,包括酸是特别优选的,因为已观察到酸的存在可稳定成膜组合物中的溶解物质,诸如与尼古丁和其他植物提取物一起。不希望受理论束缚,应当理解,酸可与尼古丁分子相互作用,特别是在尼古丁以盐形式提供的情况下,并且这基本上防止尼古丁在干燥操作期间蒸发。因此,可以最小化在膜制造期间尼古丁的损失,并且可以有利地确保向消费者的更高、更好的受控尼古丁递送。
优选地,气溶胶生成膜包含至少约0.25重量%的酸。更优选地,气溶胶生成膜包含至少约0.5重量%的酸。甚至更优选地,气溶胶生成膜包含至少约1重量%的酸。另外或作为替代方案,气溶胶生成膜优选地包含小于约3.5重量%的酸。更优选地,气溶胶生成膜包含小于约3重量%的酸。甚至更优选地,气溶胶生成膜包含小于约2.5重量%的酸。
例如,气溶胶生成膜可包含介于约0.25重量%与约3.5重量%之间的酸,或介于约0.5重量%与约3重量%之间的酸,或介于约1重量%与约2.5重量%之间的酸。
气溶胶生成膜可任选地包含香料。在一些实施方案中,气溶胶生成膜可包含至多约2重量%的香料。举例来说,气溶胶生成膜可包含以下各项中的一者或多者:薄荷醇、萜烯、萜类化合物、丁子香酚和桉树脑。
气溶胶生成膜可通过以下方式来产生:形成膜的组分的成膜组合物,优选地为水性成膜组合物;将成膜组合物浇铸或挤出到支撑表面上;使成膜组合物胶凝,然后干燥成膜组合物以获得气溶胶生成膜。然后可将膜从支撑表面分离,并结合到用于气溶胶生成制品的气溶胶生成基材中。替代地,膜可与支撑表面一起结合到气溶胶生成基材中。
在加热后,发现气溶胶生成膜的大多数组分蒸发。实际上,已观察到,在使用之后通常仅留下纤维素基成膜剂的一些残留物(在存在的情况下)。因此,结合了包含如所描述的气溶胶生成膜的基材的气溶胶生成制品可更易于丢弃,并且可具有改善的环境影响。
在使用期间,可以将气溶胶生成膜加热到介于约180摄氏度至约250摄氏度之间的温度,以便生成气溶胶。本发明人已惊讶地发现,当气溶胶生成膜在气溶胶生成装置中被加热时,其可释放多元醇而基本上不释放液相。
根据本发明的气溶胶生成制品优选地包括除了气溶胶生成基材的杆之外的一种或多种元件,其中杆和一种或多种元件被组装在基材包装材料中或管状载体元件内部。
优选地,气溶胶生成制品还包括在气溶胶生成基材的杆下游的流动限制元件。可以有利地结合流动限制元件,以便为气溶胶生成制品提供可接受水平的抽吸阻力(RTD)。用于提供期望水平的RTD的合适的流动限制元件将是技术人员已知的。在一些实施方案中,流动限制元件可以是收缩件,诸如直径小于内腔直径的一个或多个孔。在优选的实施方案中,流动限制元件包括一个或多个纤维过滤材料芯棒,诸如一个或多个醋酸纤维素芯棒。
在插入加热器元件之后,气溶胶生成制品的抽吸阻力(RTD)优选地介于约40mm Wg与约140mm Wg之间,更优选地介于约80mm Wg与约120mm WG之间。
如本文所用,抽吸阻力用“mm WG”或“毫米水表”的压力单位表示并且根据ISO6565:2002进行测量。
流动限制元件可延伸到气溶胶生成制品的下游端。替代地,中空口端腔可被设置在流动限制元件的下游。
流动限制元件优选地沿着气溶胶生成制品纵向延伸介于约15毫米与约25毫米之间。
优选地,流动限制元件在纵向方向上与气溶胶生成基材的杆间隔开,使得流动限制元件和气溶胶生成基材的杆由中空空间或腔分离。部件的这种分离有利地为在气溶胶生成制品内形成气溶胶提供了空间。优选地,流动限制元件和气溶胶生成膜之间的纵向间距为气溶胶生成制品的长度的至少约10%,更优选地为该长度的至少约20%。优选地,气溶胶生成膜和流动限制元件之间的空间的长度为气溶胶生成基材的杆的长度的至少50%。
优选地,气溶胶生成制品还包括覆盖气溶胶生成基材的杆的上游端的上游密封元件。上游端的密封有利地减少空气和水在使用之前进入气溶胶生成基材的杆中。这有助于在储存期间保持气溶胶生成膜的新鲜度,以便在加热后优化气溶胶的递送。此外,气溶胶生成基材的杆的上游端的密封可以减少在储存期间气溶胶生成膜的挥发性组分的损失,使得这些组分向消费者的递送可最大化。
上游密封元件可采用任何合适的形式,但优选地呈覆盖气溶胶生成基材的杆的上游面的材料片材的形式。优选地,材料片材是基本上不可渗透的。上游密封元件可由任何合适的片材材料形成,包括但不限于纸、铝、聚合物或它们的组合。
优选地,提供了易碎上游密封元件。密封元件是易碎的,使得在将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置中后,该密封元件可被加热器元件或其他刺穿装置刺穿。如果需要,可以在易碎上游密封元件的正后方提供支撑元件,诸如纤维过滤材料的芯棒,以便于通过加热器元件或其他刺穿装置刺穿易碎上游密封元件。
替代地或除了上游密封元件之外,气溶胶生成制品还可包括在其下游端处的下游密封元件。下游密封元件可以是与上游密封元件相同或不同的形式。在提供下游密封元件的情况下,该下游密封元件可以是可移除的,使得其在使用之前可从气溶胶生成制品移除。
替代地或除了提供上游密封元件之外,管状支撑元件可以设置在气溶胶生成制品的上游端处,在气溶胶生成基材的杆的上游。例如,中空醋酸纤维素管可被设置在气溶胶生成基材的杆的上游,在气溶胶生成制品的上游端处。管状支撑元件可有利地使在使用之前从气溶胶生成制品损失任何气溶胶生成膜的风险最小化。此外,管状支撑元件可促进在气溶胶生成装置中使用气溶胶生成制品期间将内部加热器元件插入气溶胶生成制品中以及移除内部加热器元件。此外,管状支撑元件可用于引导或控制气流通过气溶胶生成制品。
如上文所定义,本发明的第三和第四方面提供了用作气溶胶生成制品的气溶胶生成基材的杆,其中杆包含气溶胶生成膜。气溶胶生成基材的杆和气溶胶生成膜可具有上文关于本发明的第一和第二方面所描述的特征或特性中的任一者。
如上所述的根据本发明第三方面的气溶胶生成基材的杆可使用如下定义的根据本发明的方法生产。根据本发明的方法包括提供包含多元醇和纤维素基成膜剂的水性成膜组合物的第一步骤以及提供片材材料的第二步骤。在第三步骤中,将水性成膜组合物施加到片材材料的表面上以形成膜层,并且在第四步骤中,将膜层干燥以形成具有至少25重量%的多元醇和至少10重量%的纤维素基成膜剂的气溶胶生成膜。在第五步骤中,膜层被构造成形成气溶胶生成基材的杆,使得气溶胶生成膜的暴露表面积为每毫克气溶胶生成膜至少约5平方毫米。
如上所述的根据本发明第四方面的气溶胶生成基材的杆可使用如下定义的根据本发明的方法生产。根据本发明的方法包括提供包含多元醇和纤维素基成膜剂的水性成膜组合物的第一步骤以及提供片材材料的第二步骤。在第三步骤中,将水性成膜组合物施加到片材材料的表面上以形成膜层,并且在第四步骤中,将膜层干燥以形成具有至少约40重量%的多元醇和至少约10重量%的纤维素基成膜剂的气溶胶生成膜。在第五步骤中,膜层被构造成形成气溶胶生成基材的杆,使得气溶胶生成膜的堆密度为每立方厘米气溶胶生成基材的杆至少约100毫克。
在根据本发明的方法中的任一种方法中,构造步骤将取决于气溶胶生成基材的杆内的气溶胶生成膜的期望构型。例如,在期望形成包括气溶胶生成膜的多个堆叠层的气溶胶生成基材的杆的情况下,如上所述,构造气溶胶生成膜的步骤可包括形成气溶胶生成膜的多个层并堆叠多个层以形成杆的步骤。替代地,构造气溶胶生成膜的步骤可包括聚集气溶胶生成膜以形成杆。替代地,构造气溶胶生成膜的步骤可包括从膜层切割多个条状物,并将多个条状物形成为杆。
如上所述,本发明还提供气溶胶生成系统,其包括:气溶胶生成制品,该气溶胶生成制品包括根据本发明的气溶胶生成基材的杆,与电操作气溶胶生成装置结合,该电操作气溶胶生成装置适于接收气溶胶生成制品并且具有被构造成加热气溶胶生成基材的杆的气溶胶生成膜的加热器元件。气溶胶生成制品包含根据本发明的第三方面或第四方面的气溶胶生成基材,如上文详细所述。
优选地,加热器元件被构造成将气溶胶生成膜加热到介于约120摄氏度与约350摄氏度之间的温度,更优选地加热到介于约200摄氏度与约220摄氏度之间的温度。
电操作气溶胶生成装置可被构造成对气溶胶生成制品进行外部加热。提供了适于接收气溶胶生成制品的细长加热室,并且加热器元件周向地围绕加热室设置以部分或完全地包围室内的气溶胶生成制品,使得气溶胶生成基材的杆被加热。
替代地,电操作气溶胶生成装置可被构造成从管状载体元件内部加热气溶胶生成制品。提供了呈细长加热器叶片或销形式的加热器元件,其适于插入气溶胶生成基材的杆中以便加热气溶胶生成膜。
在根据本发明的气溶胶生成系统中的任一者中,加热器元件可具有用以传导热量的任何合适的形式。气溶胶生成系统可为包括感应加热装置的电操作气溶胶生成系统。感应加热装置通常包括被构造成耦合到感受器的感应源。感应源产生交变电磁场,该交变电磁场在感受器中感应出磁化或涡流。感受器可由于磁滞损耗或感应涡流而被加热,该磁滞损耗或感应涡流通过欧姆或电阻加热来加热感受器。
包括感应加热装置的电操作气溶胶生成系统还可包括具有气溶胶生成膜和与气溶胶生成膜热邻近的感受器的气溶胶生成制品。通过磁滞损耗或感应涡流加热感受器,这继而加热气溶胶生成膜。通常,感受器与气溶胶生成膜直接接触,且热量主要通过传导从感受器传递到气溶胶生成膜。具有感应加热装置的电操作气溶胶生成系统和具有感受器的气溶胶生成制品的实例在WO-A1-95/27411和WO-A1-2015/177255中描述。
附图说明
现在将参考附图进一步描述本发明,其中:
图1示出了根据本发明的第一实施方案的气溶胶生成制品的示意性纵向剖视图;
图2示出了与气溶胶生成装置的内部加热器元件结合的图1的气溶胶生成制品的示意性纵向剖视图;
图3示出了与气溶胶生成装置的外部加热器元件结合的图1的气溶胶生成制品的示意性纵向剖视图;并且
图4示出了根据本发明的第二实施方案的气溶胶生成制品的示意性纵向剖视图。
具体实施方式
图1所示的气溶胶生成制品10包括管状载体元件12、气溶胶生成基材的杆14和流动限制元件16。
管状载体元件12呈纸管的形式,其具有大约12毫米的长度和大约7毫米的外径。管状载体元件12是圆柱形形状的,并且限定从管状载体元件12的上游端20延伸到下游端22的纵向延伸内腔18。
气溶胶生成基材的杆14包括气溶胶生成膜的多个层24。如图1所示,多个层24中的每个层沿着杆14的全长在纵向方向上延伸。尽管图1中未示出,但层24在横向方向上彼此间隔开。层24中的每个层具有大约0.25毫米的厚度和大约10毫米的长度。杆包含大约30个片材。杆14内的气溶胶生成膜的总量为大约200mg。
气溶胶生成膜的层24的暴露表面积大于每毫克气溶胶生成膜5平方毫米。
杆14内的气溶胶生成膜的堆密度大于每立方厘米杆14 100毫克。
气溶胶生成膜14具有以下组成:
流动限制元件16包括单段醋酸纤维素丝束,其在下游端22处设置在管状载体元件12的内腔18内。流动限制元件16具有大约20毫米的长度和对应于管状载体元件12的内腔18的直径的外径。流动限制元件16在气溶胶生成膜14的下游并且与气溶胶生成膜14间隔开,使得在管状载体元件12内部在气溶胶生成膜14的下游端与流动限制元件16的上游端之间限定空的空间。
管状载体元件12的上游端20通过上游密封元件26来密封,该上游密封元件包括设置在管状载体元件12的端部上方的铝片材,以密封内腔18的上游端。
图1中所示的气溶胶生成制品10适合与电操作气溶胶生成装置一起使用,该电操作气溶胶生成装置包括用于加热气溶胶生成膜14的加热器。
图2示出了在具有加热器叶片52的气溶胶生成装置50中加热的气溶胶生成制品10的示意图。将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置50中,使得加热器叶片52刺穿上游密封元件24,并且在气溶胶生成膜24的层之间插入气溶胶生成基材的杆14中。
在使用期间,加热器叶片52将气溶胶生成膜的层24加热到足以从气溶胶生成膜生成气溶胶的温度。气溶胶被抽吸通过流动限制元件16并且通过管状载体元件的下游端22排出。
图3示出了在具有加热室62的替代气溶胶生成装置60中加热的气溶胶生成制品10的示意图,将气溶胶生成制品的上游端插入该加热室中,使得外部加热器元件64包围结合了气溶胶生成基材的杆14的管状载体元件12的上游部分。加热器元件64从管状载体元件12外部周向地加热气溶胶生成基材的杆14中的气溶胶生成膜的层24。
气溶胶生成装置60还包括刺穿元件66,当气溶胶生成制品10被插入加热室62中时,该刺穿元件刺穿上游密封元件24。
图4示出了根据本发明的第二实施方案的气溶胶生成制品70,其在构造上类似于图1所示的气溶胶生成制品10,但包括具有不同构型的气溶胶生成膜的气溶胶生成基材的杆74。
杆74包括气溶胶生成膜的多个层76。如图4所示,气溶胶生成膜的层76中的每个层在横向方向上延伸。层76彼此平行且堆叠,使得相邻层彼此接触,它们之间没有纵向间距。层76的形状为圆形,并且其直径基本上对应于管状载体元件12的内腔18的直径。层76中的每个层具有大约0.25毫米的厚度,并且杆包含大约45个层。杆74的长度为大约5毫米。杆74内的气溶胶生成膜的总量为大约200mg。
气溶胶生成膜的层76的暴露表面积大于每毫克气溶胶生成膜5平方毫米。
杆74内的气溶胶生成膜的堆密度大于每立方厘米杆74 100毫克。
层76中的每个层包括布置在表面上方的多个空气流孔(未示出),该多个空气流孔为层76提供足够的孔隙度以使空气在使用期间能够流过杆74。
气溶胶生成制品70可在气溶胶生成装置中加热,如上文参考气溶胶生成制品10所述。
应当认识到,图1所示的气溶胶生成制品10也可适于与其他类型的气溶胶生成装置一起使用。
Claims (15)
1.一种气溶胶生成制品,所述气溶胶生成制品包括气溶胶生成基材的杆,其中所述气溶胶生成基材的杆包括:
气溶胶生成膜,所述气溶胶生成膜包含至少25重量%的多元醇和至少10重量%的纤维素基成膜剂,其中所述气溶胶生成膜被构造成使得所述气溶胶生成基材内的所述气溶胶生成膜的暴露表面积为每毫克所述气溶胶生成膜至少5平方毫米,并且其中所述气溶胶生成膜基本上不含烟草。
2.一种气溶胶生成制品,所述气溶胶生成制品包括气溶胶生成基材的杆,其中所述气溶胶生成基材的杆包括:
气溶胶生成膜,所述气溶胶生成膜包含至少25重量%的多元醇和至少10重量%的纤维素基成膜剂,其中所述气溶胶生成膜被构造成使得所述气溶胶生成膜的堆密度为每立方厘米所述气溶胶生成基材的杆至少100毫克,并且其中所述气溶胶生成膜基本上不含烟草。
3.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成基材的杆包括所述气溶胶生成膜的多个堆叠层。
4.根据权利要求3所述的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成膜的所述多个层被堆叠,使得每个层在所述气溶胶生成制品的横向方向上延伸。
5.根据权利要求3所述的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成膜的所述多个层被堆叠,使得每个层在所述气溶胶生成制品的纵向方向上延伸。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成基材包括限定纵向延伸的内部通道的管状载体元件,并且其中所述多个堆叠层设置在所述内部通道内。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成膜的所述多个堆叠层包括介于2与50个之间的堆叠层。
8.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成基材的杆包括所述气溶胶生成膜的一个或多个聚集层。
9.根据权利要求1或2所述的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成基材的杆包括所述气溶胶生成膜的多个条状物。
10.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成膜的厚度介于0.1毫米与0.5毫米之间。
11.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成膜被纹理化,优选地被卷曲。
12.根据任一项前述权利要求所述的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成膜设置在载体层、优选纸层的至少一个表面上。
13.一种用作气溶胶生成制品中的气溶胶生成基材的杆,所述杆包括:
气溶胶生成膜,所述气溶胶生成膜包含至少25重量%的多元醇和至少10重量%的纤维素成膜剂,其中所述气溶胶生成膜被构造成使得所述气溶胶生成基材内的所述气溶胶生成膜的暴露表面积为每毫克所述气溶胶生成膜至少5平方毫米,并且其中所述气溶胶生成膜基本上不含烟草。
14.一种用作气溶胶生成制品中的气溶胶生成基材的杆,所述杆包括:
气溶胶生成膜,所述气溶胶生成膜包含至少25重量%的多元醇和至少10重量%的纤维素基成膜剂,其中所述气溶胶生成膜被构造成使得所述气溶胶生成膜的堆密度为每立方厘米所述气溶胶生成基材的杆至少100毫克,并且其中所述气溶胶生成膜基本上不含烟草。
15.一种气溶胶生成系统,所述溶胶生成系统包括气溶胶生成制品和电操作气溶胶生成装置,所述电操作气溶胶生成装置包括加热器元件,所述加热器元件被构造成加热所述气溶胶生成制品的气溶胶生成基材,其中:
所述气溶胶生成制品包括根据权利要求13或14所述的气溶胶生成基材的杆;并且
其中所述加热器元件是加热器叶片或加热器销,其被构造成插入所述气溶胶生成基材的杆中以便加热所述气溶胶生成膜。
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