CN113905623A - 包含布置于容器的泡沫状气溶胶产生材料的加热不燃烧棒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气溶胶产生制品(100)，其包含布置在容器(22)中的一定量的气溶胶产生材料(65)，其中该气溶胶产生材料(65)包括包含泡沫状材料的成形的单个元件。

Description

包含布置于容器的泡沫状气溶胶产生材料的加热不燃烧棒
技术领域
本发明涉及烟草、尤其是用于加热不燃烧制品中的含烟草的泡沫状或摩丝状气溶胶产生材料的领域。气溶胶产生材料提供在容器(其容纳在加热的气溶胶产生制品的一部分内)内用于吸烟。
背景技术
用于加热不燃烧(HnB)吸烟装置中的包含气溶胶产生材料的气溶胶产生制品自1980年就已知。尽管如此，自21世纪之交以来它才变得越来越流行，因为研究示出，HnB蒸气释放显著更少的烟草烟雾中的大多数化学物质。此外，当在HnB固持器中使用HnB吸烟制品时，未发生任何燃烧排放过程。因此，通常认为产生的气溶胶不是烟雾，并且因此此种吸烟制品可以更好地被称为气溶胶产生制品。
可商购的HnB系统像Glo(由英美烟草公司(British American Tobacco(BAT))生产的)或IQOS(菲利普莫里斯国际公司(Philip Morris International(PMI)))包括充电器、固持器和烟草棒、塞或胶囊。将烟草棒插入固持器中，用电控加热元件加热烟草棒。
专利文件US 20150150302涉及一种用作气溶胶产生制品的棒，其包括至少两个聚集在一起并且由包裹物限制的烟草材料片材，其中烟草材料片材可以在物理上或化学上彼此相同。烟草材料片材可以具有相同的厚度或不同的厚度，或可以是卷起的。将气溶胶产生基材提供至其中该基材与热源直接接触的部分。
专利文件WO 2017/202965涉及一种用于提供与制品(如可变形气溶胶形成基材)一起使用的气溶胶产生装置的方法。该制品具有气溶胶形成基材层和第二层，第二层是开放层，例如网布置。该开放层允许空气和来自基材的气溶胶或蒸发的物质进入气溶胶产生制品内部以及进入该开放层。该制品还可以在该开放层的顶部和该气溶胶形成基材层的下方提供有外部的纸层，例如卷烟纸。
US 2011/088708 A1描述了可产生烟气的填充剂材料及其制造方法，其中该可产生烟气的填充剂材料包含发泡剂、能够形成化学交联的试剂、和交联剂。所披露的是，该可产生烟气的填充剂材料当干燥时为自支撑泡沫。有利地，稳定化的泡沫材料的干燥进一步稳定了泡沫结构并且使其能够进一步加工。此外，其中所披露的是，为了保持稳定，对泡沫材料进行干燥。
尽管现有的HnB气溶胶产生材料和制品变得越来越流行，但消费者同时认知到，它们无法提供与常规吸烟制品(如香烟或雪茄)可比较的味道和感官体验。特别地，消费者发现目前可用的产品缺乏真正的烟草味道。
另外，现有的加热不燃烧产品和装置需要将再造烟草材料加热至非常高的温度，大于300℃且最高达350℃，这需要首先将加热装置隔热以避免伤害消费者，而且还需要在消费者吸入之前将产生的气溶胶冷却，这通常通过在加热气溶胶产生制品的过滤器中引入的聚乳酸(PLA)褶皱膜来实现。
因此，有利的是为消费者提供这样的气溶胶产生制品和材料：这些制品和材料给消费者提供更令人愉悦的味道体验，更接近真正的烟草，并且进一步需要更少的用于产生气溶胶的加热并因此更少的其冷却以供消费。
发明内容
本发明的诸位发明人通过如权利要求中定义的新的并且本发明的气溶胶产生制品找到了上述问题的解决方案。
相应地，本发明的第一方面提供了一种气溶胶产生制品，其包含布置在容器中的一定量的气溶胶产生材料，其中该气溶胶产生材料以包含泡沫状材料的成形的单个元件的形式提供，其中该气溶胶产生制品进一步包括设置到该容器的一个纵向端部并由透气性材料制成的密封部分，和/或具有透气性结构以使空气能够从中流过。
由于新颖的气溶胶产生制品，诸位发明人惊奇地发现本发明的气溶胶产生制品具有许多优点。第一个优点是容纳在容器中的泡沫状材料经受更少的直接加热，因此由于布置在成形的单个元件之间的空域，提供了用于加热泡沫状气溶胶产生材料的更低并且更合适的温度(例如低于300℃)。此外，由加热元件加热的气溶胶产生材料所产生的块或碎屑主要被包含在容器内。这具有的优点是，显著减少在使用后清洁HnB加热装置或固持器的加热元件所需次数。此外，仅允许空气从中流过的密封部分用作良好的屏障来阻挡提供给气溶胶产生制品的任何气溶胶产生材料块(特别是来自与加热装置的加热元件接触的气溶胶产生材料)从本发明的制品掉落到一起使用的加热装置上或使用者的衣服上(尤其在从加热元件(叶片)移除(或将加热元件撤走)时)。在消费后，将消费的制品从加热装置移除并且密封部分然后充当擦拭构件沿着加热器构件除去任何附着的气溶胶产生材料，使得加热元件的表面不残留(或仅具有极少痕量的)气溶胶产生材料的碎屑。这具有的优点是，显著减少在使用后清洁加热装置的加热元件次数。
根据一个优选的实施例，容器是透气性的。这具有的优点是，加热的空气能够穿过容器，因此在使用时，一定量的气溶胶能够从容器释放至吸嘴端。
根据另一个优选的实施例，容器包含透气性材料和/或透气性结构(如微孔或网)。此种材料或特征允许加热的空气穿过容器，因此在使用时，一定量的气溶胶能够从容器释放至吸嘴端。
在另一个实施例中，透气性材料选自由以下组成的组：醋酸纤维素、纸、金属、耐热塑料、活性炭、或其组合。
在另一个优选的实施例中，气溶胶产生材料包含具有的重量为泡沫重量的0.1-66wt.-％、优选该泡沫重量的0.1-33wt.-％的烟草来源剂。
根据另一个实施例，烟草来源剂选自由以下组成的组：烟草、烟草香味剂、尼古丁、和尼古丁衍生物。
在又另一个实施例中，气溶胶产生材料进一步包含气溶胶形成剂、泡沫稳定剂、和泡沫形成剂，其中气溶胶形成剂优选地具有的重量为泡沫重量的10-80wt.-％、优选地30-70wt.-％。
在另一个优选的实施例中，容器包括管状壁，其由选自由以下组成的组的材料制成：纸、金属、塑料、二氧化硅、或其组合。
在另一个实施例中，容器填充了空间的至多95％、优选地90％、80％、70％、60％或50％。例如，发明人已经发现当该部分的大约70％的空间容纳具有气溶胶产生材料的容器时，能够获得最佳的气流。气溶胶产生制品的用户通常感受到顺滑并且富有烟草的味道体验。当该部分的大约90％的空间填充有具有气溶胶产生材料的容器时，大多数用户通常能够体验到接近真实烟草的强烈的味道体验。
根据又另一个实施例，气溶胶产生材料包括多个单个元件，其以荚、颗粒、细长纤维、细长螺旋、或其组合成形。发明人发现，虽然具有不同形状的单个元件通常在感官味道体验方面没有显著差异，然而具有细长形状的单个元件可以是优选的，因为它更容易生产(例如，通过挤出)。相比之下，具有颗粒形状的单个元件为空气流动提供了充足的间隙，因而用户通常具有更好的吸入体验。
在另一个特别优选的实施例中，气溶胶产生材料包含一束细长纤维，其中每一根细长纤维具有的平均直径在0.3与5mm之间、优选地在0.5与1mm之间。
在一个特别优选的实施例中，气溶胶产生制品进一步包括附接在容器纵向端部的过滤器。
根据又另一个优选的实施例，过滤器包含醋酸纤维素、纸、耐热塑料或聚合物、活性炭、香料、或其组合。
根据一个优选的实施例，密封部分配置成使得空气能够从细长部分的所述第一纵向端部流至第二纵向端部。密封部分可以由凝胶、二氧化硅、树胶、浆料、基质等制成。
根据一些优选的实施例，容器布置成使得容器的纵向端部基本上平行于气溶胶产生制品的纵向端部。以此方式，密封部分由此设置至一个纵向端部。
在本发明的另一种变体中，吸嘴部分附接在与密封部分相对的细长部分的第二纵向端部处。换言之，吸嘴部分优选地设置在气溶胶产生制品的一个纵向端部上，而密封部分设置在气溶胶产生制品的另一个纵向端部上。
在一个实施例中，部分设置到气溶胶产生制品中，优选地在吸嘴部分与密封部分之间，其中容纳气溶胶产生材料的容器被容纳在气溶胶产生制品的所述部分内。
为此，在整个本申请中重申，表述“容器的纵向端部”在字面上并非严格地仅指容器，而是默认指与过滤器部分相对的端部。换言之，该纵向端部是指与气溶胶产生制品的纵向端部平行，使得密封部分设置在一个纵向端部，并且吸嘴部分设置在另一个纵向端部(气溶胶产生制品的端部，如图所示)。气溶胶产生材料部分设置在其间。
涉及给定的数值时，“约”或“大约”意指包括指定值的10％内的数值。本披露给定的所有值应理解为由单词“约”加以补充，除非从上下文看明显相反。
不定冠词“一个/一种(a或an)”不排除复数，因而应被广义地对待。
除非另有定义，否则本文所使用的技术和科学术语的意思与本发明所属的领域的普通技术人员通常理解的相同。
如本文所使用的，术语“纵向”是指对应于气溶胶产生制品的主纵向轴线的方向，其在气溶胶产生制品的上游端与下游端之间延伸。在使用期间，气体在纵向方向上抽吸通过气溶胶产生制品。术语“横向”是指垂直于纵向轴线的方向。
如本文所使用的，术语“容器”是指以如盒子或壳体的形式的中空物体，其可以用于在其中固持一个或多个元件，尤其是用于携带或储存。形成容器的材料与容纳在容器内的元件的材料不同。
如本文所使用的，术语“泡沫”与术语“摩丝”可互换使用。根据某些实施例，本发明的泡沫是开孔泡沫。如本文所使用的开孔泡沫应理解为可以被认为是由多个互连的孔形成(由衍生自泡沫形成剂的结构材料与相互作用的组分如泡沫稳定剂、固体组分如烟草颗粒和一些溶剂等配合形成)，该多个互连的孔能够含有流体，特别是湿润剂/液体气溶胶形成基材和空气的混合物，其中泡沫中至少大部分(例如大于50体积％)的孔彼此流体地连接，与闭孔泡沫相反，其中大部分孔形成离散凹穴，每个离散凹穴被孔形成材料完全包封，以便基本上防止流体在孔之间自由通过。目前认为，如本文所述形成的泡沫(特别是摩丝)在很大程度上是开孔泡沫(特别是摩丝)，因为在加热泡沫(特别是摩丝)以释放蒸气之后，基于测量加热前后泡沫(特别是摩丝)部分的重量，基本上所有湿润剂似乎都被释放，如果湿润剂不能行进穿过相邻的孔到达泡沫(特别是摩丝)部分的表面，则这是不容易解释的。然而，不能完全排除替代解释-例如，由于汽化气体等的压力，封闭孔可能会通过破裂封闭的泡孔壁而打开。例如，根据本发明的定义，术语“泡沫”不可能等于像“凝胶”、“乳膏”或“浆料”的术语。
含烟草成分剂可以是含有和/或携带烟草成分的任何化合物、混合物、颗粒物质和/或溶液，其人工包含或天然包含在烟草中，例如烟草、烟草颗粒、烟草香味剂和/或尼古丁。相反，人工添加的非烟草特有的香味剂的实例是薄荷醇。
如本文所使用的，术语“加热的气溶胶产生制品”是指用于产生气溶胶的气溶胶产生制品，其包含旨在加热而不是燃烧以释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶产生材料。
如本文所使用的，术语“气溶胶产生材料”是指能够在加热时释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的材料。从本文描述的气溶胶产生制品的气溶胶产生材料所产生的气溶胶可以是可见的或不可见的，并且可以包含蒸气(例如，呈气态的物质微粒，在室温下通常是液体或固体)以及气体和冷凝蒸气的液滴。
气溶胶形成剂可以是例如当加热和/或与含烟草成分剂混合时能够形成气溶胶的任何化合物、混合物和/或溶液。众所周知的实例包括湿润剂，如甘油和丙二醇，其他醇类，如乙醇等。
如本文所使用的，除非另有明确说明，否则wt.-％应理解为基于泡沫总重量的重量百分比。在本披露中，所有量均以wt.-％给出，除非另有明确说明或从上下文显而易见。此外，在本披露中，在特定泡沫中，以wt.-％给出的所有量总计达100wt.-％。由此，通过将各组分的质量除以泡沫的总质量而计算出重量百分比，除非另有指出或从上下文中清楚得知。
附图说明
图1示出了代表根据本发明的实施例的气溶胶产生制品的示意图。
图2示出了容纳容器的部分的截面视图，其中气溶胶产生材料容纳在容器中。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的气溶胶产生制品100的示例性实施例。气溶胶产生制品100具有与当前市售的加热不燃烧制品类似的圆柱形形状。
气溶胶产生制品100包括以端到端方式纵向布置的多个部分10、20、30。气溶胶产生制品100的一个纵向端部代表远端15，而气溶胶产生制品100的另一个纵向端部代表近端，嘴口端25。在图1所示的实施例中，气溶胶产生制品100包括密封部分10、气溶胶产生材料部分20、和吸嘴部分30。能够通过一个或几个包裹物使这些部分10、20、30以抵接附接在一起，形成细长的、大致圆柱形的气溶胶产生制品。
还应注意的是，吸嘴部分30本身可以由单一过滤器材料段形成，例如如已知的来自常规香烟中的醋酸纤维素形成，或者由常规地与一个或几个滤棒包装物(plug wraps)邻接的多个段形成的以形成多段吸嘴。此类多段吸嘴可以特别是包括接触气溶胶产生材料部分20的中心孔乙酸酯段301、然后是气溶胶冷却部分302(例如由褶皱的聚乳酸(PLA)膜形成)、以及在吸嘴端25处的单乙酸酯过滤器部分303，该嘴口端过滤器段303可以包括一个或多个香味释放元件，如胶囊或丝线(参见图1)。
在使用中，将气溶胶产生制品100插入包括加热器的汽化器或加热装置中，使得至少气溶胶产生材料部分20与加热元件200配合。当加热元件200是加热叶片或杆元件时，它例如从气溶胶产生制品100的远端15刺穿通过并且气溶胶产生制品100滑到加热元件上直至后者延伸到部分20中加热容纳在其中的含烟草的气溶胶产生材料。气溶胶产生制品100设计成使得当用户在使用时通过吸嘴从嘴端25抽吸或吸吮时，加热部分20中的气溶胶产生材料所产生的气溶胶允许从远端15纵向流向嘴口端25。
除了容器22，密封部分10用作附加屏蔽件使得当气溶胶产生制品100从吸烟装置的固持器中掏出时，来自气溶胶产生材料65的块或碎屑在不会与加热元件200一起被撤走。
图2示出了图1中的气溶胶产生材料部分20的截面视图(虚线A-A)。所述气溶胶产生材料部分20包括多个容纳一定量呈泡沫状结构的气溶胶产生材料65的容器22。容器22可以以透气性结构(如网)提供或由透气性材料(如纸)制成。还可以预见容器22可以由导热材料(特别是金属如铝、锌、铜、黄铜或铬钢)制成从而是导热的以便允许热传递，基本上通过传导，从加热装置的加热元件到泡沫状气溶胶产生材料65来产生气溶胶。
泡沫状材料65可以包含含烟草材料，并且优选地是如WO 2018/122375A1中描述的泡沫状气溶胶产生材料65，并且以大约100mg-1000mg、优选地的大约250mg-400mg的气溶胶产生材料/部分的平均重量容纳在容器22中。例如，当吸烟制品的一部分具有的重量在300mg之间，仅大约其的50mg至60mg是含烟草材料。
在此具体实施例中，部分20的截面(虚线A-A)示出了容器22基本上呈圆形形状。换言之，容器22可以作为颗粒、荚、盘、细长纤维、细长螺旋等提供。例如，细长纤维或细长螺旋形式的容器22具有的优点是提高的可加工性、简洁(通过挤出生产)、密度和气流更易控制。
有利地，一个或多个空气流动通道75被纵向布置在气溶胶产生制品100的纵向方向上。这允许气溶胶循环以及当加热装置与本发明的制品100组合使用时将制品插入到加热装置的叶片状或杆状的加热元件200上用于加热该制品。
为此，所披露的是，为泡沫状或摩丝状材料的气溶胶产生材料65优选地包括含烟草或烟草来源材料，即衍生自真实烟草植物或种子的材料。气溶胶产生材料65能够通过本领域技术人员众所周知的不同的方法提供给容器22。
由于新颖的气溶胶产生制品，诸位发明人已经惊奇地发现呈泡沫状或摩丝状形式的气溶胶产生材料(其中泡沫状材料被容纳在容器22中)，更均质的含烟草材料能够被获得并且被提供。此种气溶胶产生制品有利地提供了更浓的、富含烟草香味的、均质的气溶胶，与再造烟草相比，其为消费者提供更好的用户体验。例如，本发明的气溶胶产生制品允许气溶胶递送最高达15-20次具有突出烟草特征的抽吸，然而仅需要很少的烟草材料(如在250mg-400mg的部分中，含烟草材料仅为60mg)。
在图1的优选的实施例中，密封部分10设置到本发明的气溶胶产生制品100上，在离嘴口端25最远的部分处。密封部分10可以包含固体材料，如凝胶、胶质、基质或浆料。
如上文中描述的，汽化器或加热装置的加热叶片200或杆元件200可以刺穿通过密封部分10并且到达包括多个容器22的部分20，其中加热元件200与容器22中提供的泡沫状材料65接触，从而在泡沫状材料65被加热元件200加热时产生一定量的气溶胶。尽管不是有意的，但是痕量碎屑通常由加热的泡沫状气溶胶产生制品100形成并且这些痕量碎屑或块经常粘在吸烟装置的加热元件200的表面。出于这个原因，用户需要经常清洁吸烟装置。
密封部分10可以设置到本发明的气溶胶产生制品100，以在将制品100从加热叶片或杆元件上撤走后清洁该加热叶片或杆元件(例如，被丢弃)，从而防止气溶胶产生材料65或其碎屑离开其中容纳具有气溶胶产生材料65的容器22的部分20。出于这个原因，加热元件200在从气溶胶产生制品100中取回时能够通过密封部分10自动清洁，从而减少清洁吸烟装置的加热叶片元件表面的频率。为此，所披露的是，选择以形成密封部分10的材料应能够承受加热元件200的热量，例如至少500℃且最高达到1000℃。
由于呈泡沫状或摩丝状形式的气溶胶产生材料65被容纳其中的容器22，所以加热装置的热量并未直接传递给气溶胶产生材料65。本发明的发明人已经发现包含在容器22中的泡沫状气溶胶产生材料65是被加热元件200间接加热的并且在使用时具有大约230℃的温度。此温度对于泡沫状材料释放一定量的气溶胶是理想的。
本文再次重申，设置通过容器22的一个或多个空气通道75优选地平行于气溶胶产生制品100的纵向方向使得空气可以从气溶胶产生制品100的远端15流向吸嘴30的嘴口端25供用户在使用时通过吸嘴来吸取气溶胶。
应当理解，图1所示的气溶胶产生制品100还可以适用于与现有的任何类型的加热不燃烧气溶胶产生装置一起使用，特别地但不排他地包括插入到一定量气溶胶产生材料中或与吸嘴一起以棒形外围包裹的叶片或杆加热元件。

Claims (14)

1.一种气溶胶产生制品(100)，其包含布置在容器(22)中的一定量的气溶胶产生材料(65)，其中该气溶胶产生材料(65)以包含泡沫状材料的成形的单个元件的形式提供，
其中该气溶胶产生制品(100)进一步包括设置到该容器(22)的一个纵向端部并由透气性材料制成的密封部分(10)，和/或具有透气性结构使得空气能够从中流过。
2.根据权利要求1所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该容器(22)是透气性的。
3.根据权利要求1或2所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该容器(22)包含透气性材料和/或透气性结构如微孔或网。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该透气性材料选自由以下组成的组：醋酸纤维素、纸、金属、耐热塑料、活性炭、或其组合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该气溶胶产生材料(65)包含具有的重量为泡沫重量的0.1-66wt.-％、优选该泡沫重量的0.1-33wt.-％的烟草来源剂。
6.根据权利要求5所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该烟草来源剂选自由以下组成的组：烟草、烟草香味剂、尼古丁、和尼古丁衍生物。
7.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该气溶胶产生材料(65)进一步包含气溶胶形成剂、泡沫稳定剂、和泡沫形成剂，其中该气溶胶形成剂优选地具有的重量为该泡沫重量的10-80wt.-％、优选地30-70wt.-％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该容器(22)包括管状壁，该管状壁由选自由以下组成的组的材料制成：纸、金属、塑料、二氧化硅、或其组合。
9.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该容器填充了空间的至多95％、优选地90％、80％、70％、60％或50％。
10.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该气溶胶产生材料(65)包括多个单个元件，这些单个元件以荚、颗粒、细长纤维、细长螺旋、或其组合的形式成形。
11.根据权利要求10所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该气溶胶产生材料包含一束细长纤维，其中每根细长纤维具有的平均直径在0.3与5mm之间、优选地在0.5与1mm之间。
12.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生制品(100)，其进一步包括附接在该容器(22)的纵向端部处的过滤器。
13.根据权利要求12所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该过滤器包含醋酸纤维素、纸、耐热塑料或聚合物、活性炭、香料、或其组合。
14.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶产生制品(100)，其中，该密封部分(10)提供有凝胶、二氧化硅、树胶、浆料、基质等。
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