CN114403497A - 与加热气溶胶发生剂的装置一起使用的制品、系统和套件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了与加热气溶胶发生剂的装置一起使用的制品、系统和套件。所述制品包括：第一纸基材，具有第一内表面；以及气溶胶发生剂，位于所述第一纸基材的所述第一内表面的至少一部分上。

Description

与加热气溶胶发生剂的装置一起使用的制品、系统和套件

本申请是申请号为201880022566.0，名称为“与用于加热气溶胶发生剂的装置一起使用的制品”的中国专利申请(基于国际申请日为2018年03月29日、国际申请号为PCT/EP2018/058195的国际专利申请，于2019年09月27日进入中国国家阶段)的分案申请。

技术领域

本发明涉及与用于加热气溶胶发生剂的装置一起使用的制品。

背景技术

诸如香烟、雪茄之类的吸烟制品在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾。已经尝试通过产生释放化合物而不实际燃烧的产品来提供这些吸烟制品的替代物，因此所述产品不会由于例如烟草因燃烧或燃烧过程而降解而产生烟雾或气溶胶。这种产品的示例是所谓的热不燃产品、烟草加热产品或烟草加热装置，其通过加热但不燃烧气溶胶生成材料而释放可形成气溶胶的化合物。气溶胶生成材料可以是例如烟草或其他非烟草产品，其可以含有或不含有烟碱。

发明内容

根据本文所述的一些实施方式，提供了与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置一起使用的制品，该制品包括：具有第一表面的支撑层，其中第一表面的至少一部分是粗糙的；以及在第一表面的粗糙部分上的气溶胶发生剂。将气溶胶发生剂设置在第一表面的粗糙部分上，将改善从加热器到制品的热传递。

在示例性实施方式中，第一表面的粗糙部分包括多个突起。

在示例性实施方式中，第一表面的部分是浮凸的。使第一表面浮凸是获得粗糙表面的有效且容易重复的方式。

根据本文所述的一些实施方式，提供了与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置一起使用的制品，该制品包括：具有第一内表面的第一纸基材；以及气溶胶发生剂，其位于第一片材的第一内表面的至少一部分上。

根据本文所述的一些实施方式，提供了一种系统，该系统包括用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置；以及与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置一起使用的制品，该制品包括具有第一表面的支撑层，其中第一表面的至少一部分是粗糙的；以及在第一表面的粗糙部分上的气溶胶发生剂。

根据本文所述的一些实施方式，提供了一种套件，该套件包括用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置；以及与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置一起使用的制品，该制品包括具有第一表面的支撑层，其中第一表面的至少一部分是粗糙的；以及在第一表面的粗糙部分上的气溶胶发生剂。

根据本文所述的一些实施方式，提供了一种制造吸烟制品的方法，该吸烟制品与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置一起使用，该方法包括提供具有第一表面的支撑层，其中第一表面的至少一部分是粗糙的；以及将气溶胶发生剂设置在第一表面的粗糙部分上。

附图说明

现在将参照附图仅以示例的方式描述本发明的实施方式，其中：

图1示出了与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置一起使用的制品的示意性侧视图；

图2示出了图1的制品的示意性透视图；

图3示出了用于加热气溶胶生成材料的装置的第一示例的示意性透视图；

图4A和4B示出了气溶胶形成剂和基材之间的分层的示例；

图5示出了气溶胶形成剂和基材之间的分层的另一个示例；

图6示出了气溶胶形成剂和基材之间的分层的另一个示例；

图7A和7B示出了具有用于接收气溶胶发生剂的粗糙第一表面的支撑层的第一示例的示意性平面图和透视图；

图7C示出了与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置一起使用的制品的第一示例的示意性透视图；

图8示出了具有刻痕线的制品的支撑层的示意性透视图；

图9示出了与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置一起使用的制品的第二示例的示意性透视图；

图10示出了与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置一起使用的制品的示意图。

具体实施方式

如本文所用，术语“气溶胶发生剂”包括在加热时提供挥发组分的试剂。“气溶胶发生剂”包括任何含烟草的材料，并且可以例如包括烟草、包括烟草提取物的烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草或烟草替代品中的一种或多种。“气溶胶发生剂”还可以包括其他非烟草产品，包括例如香料(其取决于产品，可以含有或不含有烟碱)、填充材料(如白垩和/或吸附剂材料)、甘油、丙二醇或三醋精。气溶胶发生剂还可以包括粘合材料，例如藻酸钠。气溶胶发生剂可包括在试剂内呈固体形式的烟草颗粒或叶。在一个示例中，气溶胶发生剂是气溶胶形成凝胶。气溶胶生成凝胶可以是固体胶状材料。气溶胶生成凝胶可以是牛顿或非牛顿凝胶。在一个示例中，凝胶是热塑性凝胶。在一个示例中，气溶胶生成凝胶的粘度在0.1与100Ns/m²之间。

参照图1至2，示出了与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置一起使用的制品100。制品100包括支撑层102和气溶胶发生剂104层。气溶胶发生剂104位于支撑层102的第一表面106上。气溶胶发生剂104在支撑层102上形成材料层，如图1和2所示，优选气溶胶发生剂104层结合到支撑层102上。

在图1至6所示的制品100的示例中，支撑层102具有基本上平滑的第一表面106，气溶胶发生剂104位于该第一表面上。具有光滑表面的支撑层102的示例是铝箔。

制品100经设计与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂(例如所谓的烟草加热产品)的至少一种组分挥发的装置一起使用，该装置包括加热器。图3示出了加热装置的示例。在一个示例中，装置50包括基本平坦的加热表面52，在使用中，制品100放置在该加热表面上，使得支撑层102位于加热表面上。在其他示例中，加热器可以采取柱形加热器或叶片加热器的形式。在另一示例中，该装置可以包括加热器以加热空气，该空气随后将传递到气溶胶发生剂的表面上以加热气溶胶发生剂。加热器可以包括电阻加热器，在另一示例中，加热器可以是感应加热器，并且物品可以放置在装置内的感受器(susceptor)上。在感应加热的示例中，支撑层102可以由磁性材料形成并用作附加的感受器，使得当支撑层102经受变化的磁场时产生涡流。装置50经配置加热制品100以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发。在图3的示例中，装置50包括嘴部54，挥发成分可以流过该嘴部。然而，在其他示例中，该装置不包括嘴部54。

在包含气溶胶形成凝胶的气溶胶形成剂104的示例中，气溶胶形成凝胶104可以通过在高剪切混合器中将具有水的浓缩烟草提取物与粘合剂(例如藻酸钠)混合以形成糊剂或浆料来形成。添加气溶胶生成材料，例如甘油，并将糊剂湿铸(wet cast)在支撑层102(例如铝或纸)上的薄膜上。然后通过加热干燥薄膜以从薄膜中除去过量的水。在干燥阶段，制品100可经受约60至100摄氏度的温度约20分钟至5小时。取决于薄膜配方中使用的化学品，薄膜表现出粘性表面，这使得在商业环境中处理它们成为问题。薄膜还可能对薄膜已经在其上流延(cast)的支撑层102表现出差的粘附，这可能在干燥阶段期间以及在使用中在气溶胶生成装置中加热制品100时导致问题，这将在下面更详细地描述。

在一个示例中，气溶胶形成剂104的厚度在100μm与350μm之间。

已经观察到，在加热制品时，气溶胶发生剂104倾向于从支撑层102分层。此外，当制品100放置在装置的加热表面52上时，支撑层102倾向于卷曲，这导致支撑层102和加热表面52之间的分离。这两个示例的结果是从加热表面52到气溶胶发生剂104的不良热传递，这导致不良的气溶胶输送。

气溶胶发生剂104和支撑层102之间分层的第一机理示于图4A和4B中。图4A示出了加热期间制品100的示例。加热过程使水和或气溶胶发生剂104内的其他组分蒸发，导致试剂收缩，如图4A中的箭头所示。支撑层102可以由固体材料形成，例如铝或纸，因此在加热时不会收缩。由于气溶胶生成材料104和支撑层102之间存在一些粘合，气溶胶发生剂层104和支撑层102之间的差异收缩导致制品100卷曲，如图4A所示。支撑层102的自重使得支撑层102抵抗气溶胶发生剂104的收缩。当气溶胶发生剂104继续收缩时，气溶胶发生剂104的中心部分可能与支撑层102分离，导致气溶胶发生剂104和支撑层102分层。卷曲与分层的程度取决于气溶胶发生剂104和支撑层102之间的粘合水平、支撑层102的硬度和气溶胶形成剂104的硬度。

气溶胶发生剂104和支撑层102之间分层的第二机理示于图5中。图5示出了加热期间制品100的示例。加热过程使水和或气溶胶发生剂104内的其他组分蒸发。如果支撑层102放置在装置的加热表面52上，则与气溶胶形成剂104的远离加热表面52的表面相比，气溶胶发生剂104的靠近支撑层102的第一表面106(并因此靠近加热表面)的表面将被更快地加热。因此，与气溶胶形成剂的远离加热表面的表面相比，气溶胶发生剂104的靠近支撑层102的第一表面106的表面将损失更多的水，并且因此将更多地收缩，如图5所示。

气溶胶发生剂104和支撑层102之间分层的第三机理如图6所示。当加热气溶胶发生剂104时，气溶胶发生剂104的至少一种组分挥发。如果在挥发组分和气溶胶发生剂104的外表面之间没有流动路径，则挥发组分的积聚将起到将气溶胶发生剂104与支撑层102分离的作用。在干燥过程中还可能存在在气溶胶发生剂104中被捕获的气泡，该气泡在加热时会膨胀并起到引起气溶胶发生剂104和支撑层102之间的分层的作用。

需要改善装置50的加热器和制品100之间的热传递，这将改善挥发组分的产生。令人惊奇的是，已经发现改善粘附足以改善对气溶胶发生剂的热传递，并导致更有效的气溶胶产生。改善热传递的一种方式是改善气溶胶发生剂104和支撑层102之间的粘附，以减少气溶胶发生剂104和支撑层102之间的分层。改善气溶胶发生剂104和支撑层102之间的粘附的一种选择是通过对气溶胶发生剂104和支撑层102使用化学添加剂。粉状添加剂可用于降低气溶胶发生剂104的粘性以改善对试剂的处理。然而，添加剂的使用具有许多缺点，因为来自添加剂的组分可能在加热时挥发并被用户吸入，这可能是不希望的。此外，添加剂的使用将增加制造制品100的成本。

图7A和7B示出了具有第一表面206的基材形式的支撑层202的示例，其中第一表面206的至少一部分是粗糙的以提供不平坦或不规则的表面。第一表面206足够粗糙以防止或抑制气溶胶发生剂204与支撑层202的第一表面206分层。

在一个示例中，通过在支撑层202中形成多个孔来使第一表面206粗糙。孔可以通过用销或一系列销穿入第一表面206而形成。

支撑层202可以由适于接收和保持气溶胶发生剂204的任何材料形成。在一个示例中，支撑层202由导热材料形成，例如诸如铝的金属。支撑层202可以是例如诸如铝箔的金属箔。

在支撑层202由铝形成的示例中，铝优选地具有在5μm至25μm之间的厚度。铝厚度可以是7μm、10μm或20μm并且更优选地6μm至8μm。

在其他示例中，支撑层202由纸材料形成，例如接装纸、多孔滤棒成型纸、卷烟纸或茶包纸。纸可以是多孔纸。当气溶胶生成凝胶用作气溶胶发生剂时，凝胶可流入多孔纸的孔中，以改进粘附。在支撑层由纸材料形成的示例中，纸优选具有20gsm和100gsm之间的重量。

气溶胶形成剂204(未示出)将位于支撑层202的第一表面206上。在图7A和7B所示的示例中，第一表面206由于存在多个突起208而粗糙。突起208是从支撑层202的第一表面206突出的元件。在图7A和7B所示的示例中，突起采用柱体的形式，然而，可以使用从支撑层202的第一表面206突出的任何形状，例如立方体、锥体和不规则形状。突起208不必形成相同的形状。图7A和7B中的突起208被示出为覆盖支撑层202的第一表面206的大部分，但是在其他示例中，突起208仅覆盖支撑层202的第一表面206的一部分。在一个示例中，突起208可以通过添加附加材料或从支撑层的第一表面206去除一些材料来形成。

在一个示例中，突起的高度在0.1mm与0.2mm之间，宽度在0.2mm与0.4mm之间，更优选高度为0.15mm，宽度为0.3mm。

在一个示例中，使支撑层202的第一表面206浮凸(emboss)以产生表面粗糙度。支撑层202可以通过用模具冲压支撑层202来形成浮凸，以使支撑层202的第一表面206在选定区域上具有三维或凸起效果。在一些示例中，浮凸工序需要使用两个模具：一个是凸起的，一个是凹进的。模具彼此配合，使得当支撑层202被压在它们之间时，凸起的模具迫使支撑层202进入凹进的模具中并产生浮凸表面。

突起208也可以通过浮凸操作形成。使支撑层202的第一表面206浮凸是产生粗糙表面的简单且可重复的方式。第一表面202可以通过包括一个或多个脊、折叠、凹痕、凸起部分、孔而制成粗糙的。

第一表面206可以使用各种图案形成浮凸，例如一个或多个螺旋形、线形；方形；圆形；和/或矩形。

如图7A和7B所示，支撑层202的粗糙第一表面206用于增加气溶胶发生剂204和支撑层202之间的接触表面积。由具有粗糙第一表面206的支撑层202和气溶胶发生剂204形成的制品200的示例在图7C中示出。增加的表面积将增加气溶胶形成剂204和支撑层202之间的粘附，并因此减少上述前两种分离机理的影响。关于第一机理，增加的粘附意味着当气溶胶发生剂204收缩时，其将不太可能与支撑层202分离。相对于第二机理，气溶胶形成剂204不太可能与导热层的内表面分离，因为它将对内表面具有更强的粘附。随着粘附增加，气溶胶形成剂204不太可能从支撑层202分层，因此当通过加热装置加热制品200时，更多的气溶胶发生剂204将被加热。

制品200可以通过以下步骤来制造：提供具有第一表面206的支撑层202，其中第一表面206的至少一部分是粗糙的；以及在第一表面206的粗糙部分上提供气溶胶发生剂204。如上所述，第一表面206可以通过使第一表面206浮凸、提供突起208、或其他使表面粗糙化的方式中的一个或多个方式而变得粗糙。

在图8所示的另一示例中，通过在第一表面306中形成一个或多个刻痕线310而使支撑层302的第一表面306粗糙。刻痕线可以通过已知的工艺形成，例如在支撑层306的第一表面306上运行切割元件以在支撑层302的第一表面306中提供一个或多个切口或凹痕。

图8示出了具有施加到第一表面306的六个刻痕线310的支撑层302，然而，在一些示例中，存在较少的刻痕线，并且在其他示例中，存在施加到第一表面306的多于六个的刻痕线310。与图7B中所示的突起208一样，刻痕线310执行向支撑层310的第一表面增加表面粗糙度的功能，这增加了气溶胶发生剂304和支撑层302之间的粘附。在一个示例中，支撑层302的第一表面306的表面粗糙度由刻痕线310提供。在其他示例中，支撑层的第一表面306的表面粗糙度由突起208、浮凸和刻痕线310中的一个或多个的组合提供。

如图9所示，刻痕线310也可以应用于气溶胶发生剂304。将刻痕线310应用于气溶胶发生剂304导致气溶胶发生剂304被汇集到由刻痕线310划出的一个或多个分离的区段中。将气溶胶发生剂304分成分离的区段为气溶胶发生剂304的任何挥发组分和外表面提供了更多的流动路径。因此，上述气溶胶发生剂304和支撑层302之间的第三机理分层不太可能发生。此外，将气溶胶发生剂304分开成一个或多个分离区段有助于降低上述卷曲效果。

气溶胶发生剂104、204、304可以由不同的烟草提取物形成，例如白肋烟草、弗吉尼亚烟草和东方烟草。由不同烟草提取物形成的气溶胶发生剂204、304可以具有不同的性质，例如由白肋烟草形成的试剂更脆，而由弗吉尼亚烟草和东方烟草形成的试剂更柔韧。当使用由东方烟草形成的气溶胶发生剂304时，提供支撑件302的第一表面306，其中第一表面的至少一部分是粗糙的，提供最佳结果。

对选择的样品进行T-剥离测试。T-剥离测试包括测试气溶胶发生剂304和支撑层302之间的剥离强度。T-剥离测试的结果如下所示：

试剂类型	支撑层厚度	无浮凸	浮凸
				白肋烟	20μm	4.5+/-0.8N/mm	6.4+/-0.6N/mm
东方烟	10μm	2.3+/-0.3N/mm	3.9+/-0.8N/mm

在又一个示例中，支撑层可以由纸形成，例如接装纸、多孔滤棒成型纸、卷烟纸或茶包纸。当纸是纤维基材时，纸的表面将是不规则的。当气溶胶发生剂施加到纸的表面上时，气溶胶发生剂将接触不规则表面并且将粘附到纸基材的第一表面。发明人惊奇地发现，气溶胶发生剂没有削弱薄纸支撑件，并且在流延之后，纸保持其完整性，并且在干燥之后，薄膜牢固地粘附到纸基材上。这使得使用纸基材作为支撑层的制品成为用于加热装置的理想系统，因为纸足够薄，不能用作显著的“隔离层”，所以热传递是可接受的。

在一个示例中，用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置可以与根据上述任一示例的制品一起以套件出售。

以上示例示出了在支撑层的第一表面上的气溶胶发生剂，然而，在其他示例中，支撑层可以包括第一表面和第二表面，其中第一表面的至少一部分是粗糙的；并且所述第二表面的至少一部分是粗糙的。该第二表面可以布置在该支撑层的与该第一表面相对的一侧上。气溶胶发生剂施加到第一表面的粗糙部分和第二表面的粗糙部分。这种布置使得支撑层能够保持更多的气溶胶发生剂。或者，制品可包括第二支撑层，使得气溶胶发生剂位于第一和第二支撑层之间。与第一支撑层一样，第二支撑层可以包括粗糙的第一和/或第二表面。

图10示出了根据以上示例中任一个的制品的示例，其中制品500是盒的形式，该盒可以插入用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置50中。制品500包括具有第一表面(未示出)的支撑层，其中第一表面的至少一部分是粗糙的。气溶胶发生剂施加到第一表面的粗糙部分。

本文描述的各种实施方式仅用于帮助理解和教导所要求保护的特征。这些实施方式仅作为实施方式的代表性示例提供，而不是穷举和/或排他性的。应当理解，这里描述的优点、实施方式、示例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被认为是对由权利要求限定的本发明的范围的限制或对权利要求等同物的限制，并且在不脱离所要求保护的本发明的范围的情况下，可以利用其他实施方式并且可以进行修改。本发明的各种实施方式可以适当地包括所公开的元件、组分、特征、部件、步骤、装置等的适当组合，由所公开的元件、组分、特征、部件、步骤、装置等的适当组合组成，或基本上由所公开的元件、组分、特征、部件、步骤、装置等的适当组合组成，除了本文具体描述的那些之外。此外，本公开可以包括目前没有要求保护的，但将来可能要求保护的其他发明。

Claims (10)

1.一种与用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置一起使用的制品，所述制品包括：

第一纸基材，具有第一内表面；以及

气溶胶发生剂，位于所述第一纸基材的所述第一内表面的至少一部分上。

2.根据权利要求1所述的制品，其中所述第一纸基材选自：

接装纸；

多孔滤棒成型纸；

卷烟纸；或者

茶包纸。

3.根据权利要求1或2所述的制品，其中所述第一纸基材在20与100gsm之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述纸是多孔纸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述气溶胶发生剂是粘附到所述第一纸基材的第一内表面的所述部分上。

6.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述气溶胶发生剂是气溶胶生成凝胶。

7.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述气溶胶发生剂包含以下烟草提取物中的一种或多种：

白肋烟草；

弗吉尼亚烟草；

东方烟草。

8.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述气溶胶发生剂具有的厚度在100与350微米之间。

9.一种系统，包括：

用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置；以及

根据前述权利要求中任一项所述的制品。

10.一种套件，包括：

用于加热气溶胶发生剂以使气溶胶发生剂的至少一种组分挥发的装置；以及

根据权利要求1至8中任一项所述的制品。

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