CN114786511A - 提高雾化量的气溶胶生成制品 - Google Patents

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CN114786511A CN202180006525.4A CN202180006525A CN114786511A CN 114786511 A CN114786511 A CN 114786511A CN 202180006525 A CN202180006525 A CN 202180006525A CN 114786511 A CN114786511 A CN 114786511A
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Abstract

本公开提供一种提高雾化量的气溶胶生成制品。根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品可以包括:介质部;支撑结构体,位于介质部的下游并包括第一管状结构物,在上述第一管状结构物中形成有第一空腔;冷却结构体,位于支撑结构体的下游并包括第二管状结构物,在上述第二管状结构物中形成有第二空腔;及烟嘴部,位于冷却结构体的下游。此时,第二管状结构物的上游末端与第一管状结构物的下游末端可以接壤,第二空腔的平均截面积可以大于第一空腔的平均截面积。这种截面积差可以增强气流扩散效果,最终提高气溶胶生成制品的雾化量。

Description

提高雾化量的气溶胶生成制品
技术领域
本公开涉及一种提高雾化量的气溶胶生成制品,更具体而言,涉及一种能够通过确保丰富的雾化量来为用户提供进一步改善的吸烟体验的气溶胶生成制品。
背景技术
近年来,对于克服一般卷烟的缺点的替代方法的需求不断增加。例如,对于加热式卷烟的需求不断增长,上述加热式卷烟通过被插入到电动操作的气溶胶生成装置中加热来提供吸烟体验。因此,正在积极开展对加热式卷烟的研究。
对加热式卷烟的吸烟满意度影响最大的因素之一是雾化量。这是因为,丰富的雾化量可以通过视觉刺激,为用户提供进一步改善的吸烟体验。因此,需要开发一种能够确保丰富的雾化量的加热式卷烟。
发明内容
技术问题
通过本公开的一些实施例要解决的技术问题在于提供一种气溶胶生成制品,上述气溶胶生成制品能够通过确保丰富的雾化量来为用户提供进一步改善的吸烟体验。
本公开的技术问题并不限定于以上所述的技术问题,通过下述的记载,本领域所属技术人员可以明确地理解到未提及的其他技术问题。
解决问题的方案
为了解决上述技术问题,根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品可以包括:介质部;支撑结构体,位于上述介质部的下游并包括第一管状结构物,在上述第一管状结构物中形成有第一空腔;冷却结构体,位于上述支撑结构体的下游并包括第二管状结构物,在上述第二管状结构物中形成有第二空腔,上述第二管状结构物由乙酸纤维素材料形成;及烟嘴部,位于上述冷却结构体的下游。此时,上述第二管状结构物的上游末端与上述第一管状结构物的下游末端可以接壤,上述第二空腔的平均截面积可以大于上述第一空腔的平均截面积。
在一些实施例中,上述第二空腔的平均截面积可以为上述第一空腔的平均截面积的1.5倍以上。
在一些实施例中,上述第一管状结构物和上述第二管状结构物的内径比可以为1:1.25至1:2。
在一些实施例中,上述第一管状结构物和上述第二管状结构物的内径差可以为1mm至2.5mm。
在一些实施例中,上述第一管状结构物的内径可以为2.0mm至3.0mm,上述第二管状结构物的内径可以为3.5mm至4.5mm。
在一些实施例中,上述第一管状结构物可以由乙酸纤维素材料形成。
在一些实施例中,上述第二管状结构物的增塑剂含量可以高于上述第一管状结构物的增塑剂含量。
在一些实施例中,上述烟嘴部可以由乙酸纤维素过滤嘴构成。
发明的效果
根据上述的本公开的各种实施例,通过增加支撑结构体和冷却结构体的内径差来可以增加气溶胶生成制品内部的气流扩散效果。通过增加气流扩散效果,可以增加主流烟雾与外部空气的接触面积和时间,使主流烟雾顺利气溶胶化。此外,通过增加甘油和尼古丁的转移量,可以大大提高雾化量和吸烟感。此外,通过气流扩散效果,向烟嘴部方向移动的主流烟雾的偏向性减少,气流移动变得顺畅,从而可以提高雾化传输的均匀性。
此外,通过使用由乙酸纤维素材料形成的管状结构物作为冷却结构体,与聚乳酸(PLA)材料相比,可以降低成本。
此外,通过使用由纸质材料形成的管状结构物作为冷却结构体,可以使气溶胶生成制品的成本降低效果最大化。此外,通过使由纸质材料形成的冷却结构体和支撑结构体的内径差最大化,从而可以进一步增加雾化量。
根据本公开的技术思想的效果并不限定于以上所述的效果,通过下述的记载,本领域所属技术人员可以明确地理解到未提及的其他效果。
附图说明
图1为示意性示出根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品的示意性结构图。
图2和图3为示意性示出根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品的示意性截面图。
图4为示意性示出根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品的示意性截面图。
图5至图7为用于说明根据本公开的一些实施例的冷却结构体的详细结构和制备方法的示意图。
图8至图10例示可以适用根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品的各种类型的气溶胶生成装置。
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明本公开的优选实施例。本公开的优点和特征以及实现它们的方法可通过附图和后面详细说明的实施例来予以明确。但是,本公开的技术思想并不局限于下面记载的实施例,可以通过互不相同的各种形态得以实现,以下实施例仅用于使本公开能被充分公开,供本公开所属技术领域的具有一般知识的人员能够完全理解本公开的范畴,本公开的技术思想通过本公开的权利要求书予的范畴以确定。
在向所有附图的部件添加附图标记时,应注意的是即使是显示在不同附图中的部件,相同的附图标记指代相同的部件。并且,说明本公开的过程中,认为相关公知技术构成或功能的详细说明会混淆本公开的要旨时,可以省略其详细说明。
如果没有进行特殊的定义,本说明书中使用的所有术语(包括技术及科学术语)可以作为本公开所属技术领域的具有一般知识的人员能够共同理解的意思来使用。并且,通常使用的在辞典中有定义的术语,在没有进行明确的特殊定义的情况下,不会进行异常或过度解释。在以下实施例中使用的术语是仅为了说明实施例的目的并且不意在限制本公开。在本实施例中,除非特别说明,单数形式的名词也包含复数形式。
此外,在说明本公开的组件时,可以使用如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅用于将组件与其他组件区分开来,相关组件的本质、顺序或序列等不受该术语的限制。应当理解,如果一个组件被描述为“连接”、“结合”、或“链接”到另一个组件,它可能意味着该组件不仅直接地“连接”、“结合”、或“链接”到另一个组件,还可以间接地经由第三个组件“连接”、“结合”、或“链接”。
在本公开中使用的术语“包括”和/或“包含”指定所阐述的组件、步骤、操作和/或元件的存在,但是不排除一个或多个其他的组件、步骤、操作和/或元件的存在或添加。
首先,将阐明在本公开的各种实施例中使用的一些术语。
在以下实施例中,“气溶胶形成基质”可以指能够形成气溶胶(aerosol)的物质。气溶胶可以包括挥发性化合物。气溶胶形成基质可以为固体或液体。例如,固体气溶胶形成基质可以包括基于烟草原料的烟草物质,例如再造烟草、斗烟丝(例如,烟叶切丝、再造烟叶切丝等)、重组烟草等,而液体气溶胶形成基质可以包括基于尼古丁、烟草提取物、丙二醇(propylene glycol)、植物甘油(vegetable glycerin)和/或各种调味剂等的各种组合的液体组合物。然而,本公开的范围不限于上面列出的示例。在以下实施例中,除非特别说明,液体可以是指液体气溶胶形成基质。
在以下实施例中,“气溶胶生成制品”可以是指能够生成气溶胶的制品(article)。气溶胶生成制品可包含气溶胶形成基质。作为气溶胶生成制品的具代表性的例子,可以举例卷烟,但本公开的范围不限于该示例。
在以下实施例中,“气溶胶生成装置”可以指为了生成可通过用户的口部直接吸入到用户的肺的气溶胶,利用气溶胶形成基质生成气溶胶的装置。至于气溶胶生成装置的示例,可以参照图8至图10。
在以下实施例中,“抽吸(puff)”是指用户的吸入(inhalation),吸入是指,通过用户的口或鼻吸至用户的口腔内、鼻腔内或肺的状况。
在以下实施例中,“上游(upstream)”或“上游方向”可以是指远离吸烟者的口部的方向,而“下游(downstream)”或“下游方向”可以是指靠近吸烟者的口部的方向。术语“上游”和“下游”可用于说明构成气溶胶生成制品的元件的相对位置。例如,在图1所例示的气溶胶生成制品100中,介质部110位于支撑结构体120的上游或在上游方向上的位置,而冷却结构体130位于支撑结构体120的下游或在下游方向上的位置。
在下文中,将参照附图详细说明本公开的各种实施例。
图1为示意性示出根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品100的示意性结构图,图2和图3为示意性示出气溶胶生成制品100的示意性截面图。在下文中,将参照图1至图3进行说明。
如图1等所示,气溶胶生成制品100可包括介质部110、支撑结构体120、冷却结构体130、烟嘴部140及包装纸150。然而,这仅是用于实现本公开的目的的优选实施例,当然可以根据需要增加或删除一些组件。换言之,可以变更气溶胶生成制品100的详细结构。
如图1等所例示的气溶胶生成制品100的直径在约4mm至9mm的范围内,且长度可以为约45mm至50mm,但不限于此。例如,介质部110的长度可以为约10mm至14mm(例如,12mm),支撑结构体120的长度可以为约8mm至12mm(例如,10mm),冷却结构体130的长度可以为约12mm至16mm(例如,14mm),烟嘴部140的长度可以为约10mm至14mm(例如,12mm)。然而,本公开的范围不限于上述规格范围。下面,将对气溶胶生成制品100的各组件进行说明。
介质部110可以包括气溶胶形成基质,可以通过加热生成气溶胶。例如,当介质部110插入如图8至图10所例示的气溶胶生成装置1000中并加热时,介质部110可以生成气溶胶,且所生成的气溶胶(例如,主流烟雾)可以通过用户的口部被吸入。
在一些实施例中,气溶胶形成基质可以包括烟草物质,但烟草物质的加工形式可以不同。例如,气溶胶形成基质可以包括如再造烟叶等的重组烟叶片(reconstitutedtobacco sheet)。作为另一例,上述气溶胶形成基质可以包括将重组烟叶片细切而成的多根烟草丝(或斗烟丝)。例如,介质部110可以填充有沿相同方向(平行)排列或随机排列的多根烟草丝。作为另一例,上述气溶胶形成基质可以包括烟叶切丝。
在一些实施例中,气溶胶形成基质或介质部110可以包括保湿剂。保湿剂可以包括甘油或丙二醇等。然而,本公开不限于此。
此外,在一些实施例中,气溶胶形成基质或介质部110可包含如调味剂(即,加香物质)和/或有机酸(organic acid)等的其他添加剂物质。例如,调味剂可以包括甘草、蔗糖、果糖糖浆、异糖(isosweet)、可可、薰衣草、肉桂、豆蔻、芹菜、胡芦巴、卡斯卡利亚、檀香、佛手柑、天竺葵、蜂蜜香精、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、薄荷油、桂皮、香菜、干邑、茉莉、洋甘菊、薄荷醇、桂皮、伊兰伊兰、丹参、留兰香、生姜、芫荽或咖啡等。然而,本公开不限于此。
其次,支撑结构体120可以位于介质部110的下游,支撑结构体120的上游可以与介质部110的下游相接。支撑结构体120可以用作介质部110的支撑构件。例如,在气溶胶生成装置(例如,图8中的气溶胶生成装置1000)的加热元件1300插入介质部110中时,支撑结构体120可以起到防止介质部110向下游移动的作用。
或者,支撑结构体120可用作气溶胶(例如,主流烟雾)的通道,所述气溶胶在介质部110中形成。更具体而言,支撑结构体120可以包括内部形成有空腔120H的管状结构物,并且空腔120H可以用作气溶胶的通道。此外,包括在支撑结构体120中的管状结构物的上游末端可以与包括在冷却结构体130中的管状结构物的下游末端接壤。因此,在介质部110中形成的气溶胶可以通过空腔120H、130H沿烟嘴部140的方向(即,下游方向)移动。
支撑结构体120的外径可为约3mm至10mm,例如,可以为约7mm。支撑结构体120的内径(即,空腔120H的直径)可具有在约2mm至4.5mm范围内的适当值,但不限于此。优选地,支撑结构体120的内径(即,空腔120H的直径)可为约2.5mm、约3.4mm或约4.2mm等,但不限于此。在一些实施例中,为了使与冷却结构体130的内径差最大化,支撑结构体120的内径可以被设计为在指定范围(例如,约2mm至4.5mm)内的相对较小的值。例如,支撑结构体120的内径可以为在约2mm至3mm范围内的值。对此,稍后将与冷却结构体130一起再次进行描述。
在一些实施例中,支撑结构体120可以包括由乙酸纤维素材料形成的管状结构物。例如,支撑结构体120可以是由乙酸纤维素纤维制成的管状过滤嘴。上述支撑结构体120可以在插入加热元件的情况下有效地防止介质部110向下游移动,还可以提供过滤和冷却气溶胶的效果。
此外,在一些实施例中,支撑结构体120可以为添加有如薄荷醇等的加香物质(即,经过加香处理)的加香过滤嘴。例如,加香过滤嘴中可以添加有由约60重量%至80重量%的薄荷醇和约20重量%至40重量%的丙二醇形成的加香液。此时,加香液的添加量可以为约1mg至10mg(优选1mg至7mg),但不限于此。根据本实施例,可以增大气溶胶生成制品100的香味表现性。
在一些其他实施例中,支撑结构体120可以是添加有如甘油(Glycerin)和/或丙二醇等的保湿物质(即,经过保湿处理)的过滤嘴。在这种情况下,可以提高气溶胶生成制品100的雾化量。
另一方面,优选地,支撑结构体120被制造成具有适当的硬度(或耐久性),以起到支撑作用。在一些实施例中,在制备支撑结构体120时,可以通过调节增塑剂的添加量来调节支撑结构体120的硬度。此外,随着支撑结构体120的内径增加(即,随着支撑结构体120的厚度减小),添加的增塑剂的含量也可以增加。在一些实施例中,支撑结构体120可以通过在内部(即,空腔120H)插入具有相同或不同材料的膜、管等的结构来制成。
其次,冷却结构体130可以用作高温气溶胶的冷却构件,上述高温气溶胶在加热介质部110时生成。更具体而言,冷却结构体130可以包括内部形成有空腔130H的管状结构物,且可以冷却通过空腔130H的气溶胶。由此,用户可吸入适当温度的气溶胶,主流烟雾可顺利气溶胶化,提高雾化量。
在一些实施例中,冷却结构体130可以冷却主流烟雾,使得通过烟嘴部150排出的主流烟雾的温度为约45℃至60℃。优选地,上述主流烟雾的温度可以为约48℃至58℃或约51℃至56℃(参见实验例2等)。在上述温度范围内,可以大大改善用户感到的吸烟感。
冷却结构体130可以仅由管状结构物构成,或可以进一步包括除了管状结构物之外的附加结构。在下文中,为了便于理解,假设冷却结构体130仅由管状结构物制成并继续描述。然而,本公开的范围不限于上面列出的示例。
形成冷却结构体130的管状结构物的材料可以改变,根据材料的种类,冷却结构体130的具体规格(例如,长度、厚度、内径等)可能会有所不同。
在第一实施例中,冷却结构体130的管状结构物可以由乙酸纤维素材料形成。例如,冷却结构体130可以是由乙酸纤维素纤维制成的管状过滤嘴。在下文中,将描述与上述第一实施例有关的详细实施例。
在一些实施例中,空腔130H的平均截面积大于空腔120H的平均截面积,且可以是约1.5倍以上,优选地,可以为约2倍或2.5倍以上,更优选地,可以为约3倍以上。在这种情况下,从支撑结构体120的空腔120H移动到冷却结构体130的空腔130H的主流烟雾(气流)迅速扩散(参见图3),并且扩散的主流烟雾向下游方向的偏向性减少,从而与通过穿孔160进入的外部空气的接触面积和时间可以增加。结果,可以提高对主流烟雾的冷却效果,并且可以顺畅地形成气溶胶,以增加雾化量。
此外,在一些实施例中,支撑结构体120和冷却结构体130的内径比可以为大约1:1.25至1:3。优选地,上述内径比可为约1:1.25至1:2.5或1:1.5至1:2。作为一个具体示例,当支撑结构体120的内径为约2.0mm至3.0mm时,冷却结构体130的内径可以为约3.5mm至5.0mm。或者,当支撑结构体120的内径为约2.5mm时,冷却结构体130的内径可为约3.5mm至4.8mm,优选地,可为约4.0mm至4.4mm(参见实验例1等)。在上述数值范围内,可以提高气溶胶冷却效果和雾化量,还可以确保适当的耐久性。
此外,在一些实施例中,冷却结构体130和支撑结构体120的内径差(即,两个管状结构物的内径差)可以为约1mm至2.5mm。优选地,上述内径差可以为约1.5mm至2.1mm或约1.6mm至2.2mm。在上述数值范围内,可以提高气溶胶冷却效果和雾化量,还可以确保适当的耐久性。若内径差过小,则气流扩散效果降低,气溶胶冷却性能可能劣化(参见实验例1、2等)。反之,若内径差过大,则冷却结构体130的厚度可能会过薄,从而降低耐久性(当然,气流扩散效果会增加)。
如上所述,当使冷却结构体130和支撑结构体120之间的内径差最大化时,冷却结构体130的耐久性(或稳定性)可能出现问题,但这可以通过调节增塑剂含量、空腔结构及冷却结构体130的长度等来解决。在下文中,将描述与其相关的实施例。
在一些实施例中,支撑结构体120的第一管状结构物和冷却结构体130的第二管状结构物均可由乙酸纤维素材料制成,并且第二管状结构物的增塑剂含量(或添加量)可以大于第一管状结构物的增塑剂含量。例如,在制备第一管状结构物时,可以添加通常的参考值(例如,材料的约20重量%)的增塑剂,并且在制备第二管状结构物时,可以添加更大量的增塑剂。在这种情况下,第二管状结构物的硬度增加,因此即使厚度较薄也可以补强冷却结构体130的耐久性。
在上述实施例中,第一管状结构物和上述第二管状结构物的增塑剂含量比可以为约1:1.2至1:2。优选地,上述增塑剂含量比可为约1:1.2至1:1.8或1:1.3至1:1.7。例如,相对于乙酸纤维素材料的含量,第一管状结构物的增塑剂含量可为约20重量%,第二管状结构物的增塑剂含量可为约30重量%。在上述数值范围内,可补强冷却结构体130的耐久性,同时可防止冷却结构体130过度硬化。
在一些实施例中,上述第二管状结构物的空腔130H的结构可以变形。例如,如图4所示,空腔130H不具有均匀的直径(或截面积),而第一部分的直径D2A(或截面积)可以被设计为小于第二部分的直径D2B(或截面积)。例如,如图4所示,空腔130H的上游末端部位可以具有锥形结构。在这种情况下,在可以确保气流扩散效果的同时,可以补强冷却结构体130的耐久性。
在一些实施例中,冷却结构体130的长度可以基于上述第二管状结构物(即,冷却结构体130)的内径D2来调节。例如,随着内径增加,冷却结构体130可以制成具有更短的长度。例如,冷却结构体130可以制成使得其长度为内径D2的约3.5倍以下。优选地,长度可以为内径D2的约3.4倍或3.3倍以下。即使在这种情况下,也可以补强冷却结构体130的耐久性。
至此,已经说明了冷却结构体130的管状结构物由乙酸纤维素材料形成的情况。在下文中,将说明上述管状结构物由不同材料形成的情况。
在第二实施例中,冷却结构体130的管状结构物可以由纸质材料形成。例如,冷却结构体130可以为纸管过滤嘴。由纸质材料制成的管状结构物可以易于最大化内径D2,因此冷却结构体130和支撑结构体120之间的内径(或空腔的截面积)差也可以易于最大化。这可以进一步增强气流扩散效果,最终进一步提高气溶胶生成制品100的雾化量。此外,通过降低主流烟雾的温度,还可以达到提高用户感到的吸烟感的效果。进而,由纸质材料形成的管状结构物(例如,纸管过滤嘴)的去除能力相对较低,可以大大提高甘油转移量,这也可以是提高雾化量的一个因素。
当使用由纸质材料制成的管状结构物时,如以下实施例所示,支撑结构体120和冷却结构体130的内径差和截面积差等可以不同。
在一些实施例中,空腔130H的平均截面积大于空腔120H的平均截面积,且可以是约1.5倍以上,优选地,空腔130H的平均截面积可以为空腔120H的平均截面积的约2倍或3倍以上,更优选地,可以为空腔120H的平均截面积的约4倍、5倍、6倍以上。在这种情况下,从支撑结构体120的空腔120H向冷却结构体130的空腔130H移动的主流烟雾(气流)扩散得更快(参见图3),由于与上述相同的原因,对主流烟雾的冷却效果和雾化量可以进一步增加。
此外,在一些实施例中,支撑结构体120和冷却结构体130的内径比可以为约1:1至1:3.5。优选地,上述内径比可为约1:1.5至1:3.5或1:1.5至1:3。作为具体示例,当支撑结构体120的内径为约2.5mm时,冷却结构体130的内径可为3.75mm至7.5mm,优选地,可为5mm至7.5mm,更优选地,可为6mm至7mm(参见实验例1等)。在上述数值范围内,气溶胶冷却效果和雾化量可以大大提高。在此,当适用内径D2相对于外径的百分比为约90%至95%的纸管作为冷却结构体130时,可以使支撑结构体120的内径D1和冷却结构体130的内径D2之差最大化,由此可以进一步最大化主流烟雾扩散效果及据此的主流烟雾冷却效果。
此外,在一些实施例中,冷却结构体130和支撑结构体120的内径差(即,两个管状结构物的内径差)可以为约1.25mm以上,优选地,可以为约2.5mm或3.5mm以上。更优选地,可以为约4.5mm以上。在上述数值范围内,气溶胶冷却效果和雾化量可以大大提高。
另一方面,当仅考虑最大化冷却效果来设计冷却结构体130时,可能无法确保足够的刚性,因此在冷却结构体130的制备和组装工作上可能发生困难,并且气溶胶生成制品100的耐久性可能会降低。因此,根据一些实施例的冷却结构体130可以具有根据下表1的规格,以在最大化冷却效果的同时,确保在制备时的工作性和制品100的耐久性。
表1
Figure BDA0003647515230000111
Figure BDA0003647515230000121
例如,构成冷却结构体130的纸材的基重可以为150gsm至190gsm。在上述基重范围内,可以确保冷却结构体130的刚性和耐用性,并且还可以提高在制备时的工作性。具体而言,当基重为150gsm以下时,难以确保冷却结构体130的适当刚性,而当基重为190gsm以上时,用于切割管状结构物的刀具损坏或不能快速连续切割,导致工作性降低。
冷却结构体130可具有供外部空气进入的结构,以便有效冷却气溶胶。然而,其详细结构可以根据实施例改变。
在一些实施例中,如图所示,可以形成多个穿孔160,上述多个穿孔160穿过管状结构物(或冷却结构体130)和包装纸150,使得管状结构物(或冷却结构体130)的内部和外部流体连通。例如,多个穿孔160可以通过在线(on-line)穿孔方法同时穿过包装纸150来形成多个穿孔160。在这种情况下,通过穿孔160进入的外部空气可以被主流烟雾稀释并移动到烟嘴部150(参照图3)。在本实施例中,管状结构物可以由无孔或低孔隙率的纸质材料形成。例如,上述纸质材料的松厚度(bulk)可以为约2.0cm3/g以下。优选地,上述纸质材料的松厚度为约1.5cm3/g或1.0cm3/g以下,更优选地,可以为0.8cm3/g以下。然而,本公开不限于此。在此,松厚度是指厚度除以基重所得的值,松厚度小的纸材通常孔隙结构不发达,因此可能具有低孔隙率。
在另一些其他实施例中,可以仅在包装纸150上形成多个穿孔(例如,穿孔160),并且管状结构物可以由多孔纸材料形成。例如,可以以离线(off-line)方式仅在包装纸150上形成多个穿孔。在这种情况下,外部空气可以通过上述多个穿孔和多孔纸进入管状结构物内部。
在又一些其他实施例中,在管状结构物形成多个穿孔(例如,穿孔160),而包装纸150可以为多孔包装纸。在这种情况下,外部空气可以通过多孔包装纸和上述多个穿孔进入管状结构物内部。管状结构物可以由多孔或无孔纸形成。
另一方面,在一些实施例中,纸材的中空管状结构物可以以堆叠多个螺旋纸的形式制备。通过上述制备方法,可以提高结构的刚性和耐久性,还可以提高气密性。在下文中,将参照图5至图7详细说明本实施例。
图5至图7为用于说明根据本公开的一些实施例的冷却结构体130的详细结构和制备方法的示意图。为了便于理解,图5至图7以简化和夸张的方式示出冷却结构体130的详细结构。例如,为了清楚地说明螺旋层130a、130b、130c等的位置关系,图中示出的冷却结构体130的轴向长度相对较长且直径相对较短,并且排除了穿孔160,仅示出管状结构物。因此,本公开的范围不限于图5至图7所示的冷却结构体130的结构。
如图5至图7所示,冷却结构体130的管状结构物具有依次堆叠内层纸螺旋层130a、中间纸螺旋层130b及外层纸螺旋层130c的结构,此外,内层纸和中间纸、中间纸和外层纸可以通过粘合剂彼此贴合。粘合剂可以是固含量为43重量%至46重量%,粘度为14,000cps至16,000cps,pH值为3至6的乙烯醋酸乙烯酯(Ethylene Vinyl Acetate,EVA)。上述粘合剂可以在将由螺旋层延长而形成的棒(rod)切割成具有约95%至99%的真圆度的单个冷却结构体130时,可有效地防止冷却结构体130发生变形。此外,通过提高冷却结构体130的气密性,还可以防止加香物质向冷却结构体130的外部流出。此外,即使增加冷却结构体130的内径,也可赋予适当的刚性,从而也可有效提升冷却结构体130的冷却性能。
在下文中,将参照各个附图更详细地说明各个螺旋层130a、130b、130c。
如图5所示,冷却结构体130的管状结构物的最内层可以由内层纸螺旋层130a构成,上述内层纸螺旋层130a由内层纸形成。
构成内层纸螺旋层130a的内层纸的在冷却结构体130的轴向S宽度130aL可为约15mm至25mm(例如约20mm),但不限于此。
构成内层纸螺旋层130a的第一内层纸面130a1的下游末端以及与上述第一内层纸面130a1相邻的第二内层纸面130a2的上游末端实质上相互平行地相接,以形成接线130as。上述接线130as和冷却结构体130的轴向S形成的角度130ag可为约40°至55°。然而,本公开不限于此。
另一方面,考虑到要层叠在内层纸螺旋层130a上的中间纸螺旋层130b和外层纸螺旋层130c的平坦性以及管状结构物的气密性,构成内层纸螺旋层130a的相邻的内层纸面(例如,第一内层纸面130a1的下游末端和第二内层纸面130a2的上游末端)不会彼此重叠,而是相接或以大于0mm且等于或小于1mm的间隔隔开。
在一些实施例中,为了形成均匀的螺旋结构的框架,上述内层纸可以具有50gsm至70gsm的基重和0.05mm至0.10mm的厚度。
接着,如图6所示,可将中间纸螺旋层130b层叠在冷却结构体130的内层纸螺旋层130a上。在图6中,内层纸螺旋层130a的接线130as用虚线表示,中间纸螺旋层130b的接线130bs用实线表示。
构成中间纸螺旋层130b的中间纸的在冷却结构体130的轴向S宽度130bL可为约15mm至25mm(例如约20mm),但不限于此。
构成中间纸螺旋层130b的第一中间纸面130b1的下游末端以及与上述第一中间纸面130b1相邻的第二中间纸面130b2的上游末端实质上相互平行地相接,以形成接线130bs。上述接线130bs和冷却结构体130的轴向S形成的角度130bg可为约40°至55°。然而,本公开不限于此。
就中间纸螺旋层130b而言,也考虑到层叠在中间纸螺旋层130b上的外层纸螺旋层130c的平坦性和管状结构物的气密性,构成中间纸螺旋层130b的相邻的中间纸面(例如,第一中间纸面130b1的下游末端和第二中间纸面130b2的上游末端)不会彼此重叠,而是相接或以大于0mm且等于或小于1mm的间隔隔开,中间纸螺旋层130b的接线130bs可以从内层纸螺旋层130a的接线130as向气溶胶生成制品的轴向偏移(shift)7mm至13mm。即,第一中间纸面130b1的下游末端可以从第一内层纸面130a1的下游末端向气溶胶生成制品的轴向偏移7mm至13mm。
在一些实施例中,为了形成冷却结构体的刚性和气密性,上述中间纸可以具有120gsm至160gsm的基重和0.15mm至0.20mm的厚度。
其次,如图7所示,可将外层纸螺旋层130c层叠在冷却结构体130的中间纸螺旋层130b上。在图7中,中间纸螺旋层130b的接线130bs用虚线表示,外层纸螺旋层130c的接线130cs用实线表示。
构成外层纸螺旋层130c的外层纸的冷却结构体130的轴向S宽度130cL可为约15mm至25mm(例如约20mm),但不限于此。
构成外层纸螺旋层130c的第一外层纸面130c1的下游末端以及与上述第一外层纸面130c1相邻的第二外层纸面130c2的上游末端实质上相互平行地相接,以形成接线130cs。上述接线130cs和冷却结构体130的轴向S形成的角度130cg可为约40°至55°。然而,本公开不限于此。
就外层纸螺旋层130c而言,考虑到在卷烟制备工艺上可发生的纸管(即,管状结构物)外部污染及螺旋层脱离等问题和表面的平坦性,构成外层纸螺旋层130c的相邻的外层纸面(例如,第一外层纸面130c1的下游末端和第二外层纸面130c2的上游末端)可以重叠大于0mm且等于或小于1mm,或在相互不重叠的状态下相接,外层纸螺旋层130c的接线130cs可以从中间纸螺旋层130b的接线130bs向气溶胶生成制品的轴向S偏移(shift)7mm至13mm。即,第一外层纸面130c1的下游末端可以从第一中间纸面130b1的下游末端向气溶胶生成制品的轴向S偏移7mm至13mm。
在一些实施例中,中间纸螺旋层130b相对于内层纸螺旋层130a偏移,且外层纸螺旋层130c相对于中间纸螺旋层130b偏移,从而外层纸螺旋层130c可以具有实质上与内层纸螺旋层130a重叠的螺旋结构。也就是说,外层纸螺旋层130c可以不相对于内层纸螺旋层130a偏移。
在一些实施例中,为了形成冷却结构体的刚性和气密性,上述外层纸可以具有120gsm至160gsm的基重和0.15mm至0.20mm的厚度。
此外,在一些实施例中,各外层纸面(例如,第一内层纸面130a1、第一中间纸面130b1、第一外层纸面130c1)和轴向S形成的角度(例如,角度130ag、角度130bg、角度130cg)可以彼此不同。在这种情况下,可以有效地防止气体在各层纸面(例如,第一内层纸面130a1、第一中间纸面130b1、第一外层纸面130c1)之间流出,因此可以进一步提高冷却结构体130的气密性。
此外,在一些实施例中,各个螺旋层130a、130b、130c的螺旋结构可以不重叠。在这种情况下,可以有效地防止气体在各层纸面(例如,第一内层纸面130a1、第一中间纸面130b1、第一外层纸面130c1)之间流出,因此可以进一步提高冷却结构体130的气密性。
综上所述,冷却结构体130的管状结构物,形成为具有堆叠有如上所述的多层纸层的结合结构,从而能够有效地确保在后续工序上所需的冷却结构体130的刚性和气密性。此外,可以防止管状结构物的外部污染和螺旋层脱离,并且可以容易地确保管状结构物的均匀性和平坦性。
至此,已经参照图5至图7说明了根据本公开的一些实施例的纸质冷却结构体130的详细结构。
如前所述,在冷却结构体130可以形成有多个穿孔160。多个穿孔160可以起到在吸烟时降低烟嘴的表面温度和传递到吸烟者的主流烟雾的温度的作用。此时,冷却结构体130(或气溶胶生成制品100)的空气稀释率可以由多个穿孔160的形成条件(例如,穿孔方法、数量及尺寸等)确定。但随着空气稀释率的增加(例如,随着穿孔数量的增加),主流烟雾的温度可能会进一步降低,但可能会出现雾化量减少和白抽吸现象,因此需要根据气溶胶生成制品100的结构和固有特性适当调节空气稀释率(参见实验例3等)。其中,上述空气稀释率可以是指最终主流烟雾的总体积与通过冷却结构体130进入到最终主流烟雾中的外部空气的体积之间的比率(ratio)。
在一些实施例中,可以形成多个穿孔160,使得冷却结构体130的空气稀释率为约5%至40%,优选为约10%至30%或15%至35%,更优选为15%至25%。在上述数值范围内,不仅主流烟雾的温度大大降低,而且可以防止雾化量减少问题(参见实验例3等)。作为参考,如上所述,以螺旋状堆叠多个纸层的结构制备的无孔的冷却结构体130实质上可具有0%的空气稀释率。
在一些实施例中,多个穿孔160可以形成在从冷却结构体130的下游末端向上游方向隔开5mm至10mm(优选地,7mm至9mm)长度L1,且从气溶胶生成制品100的下游末端向上游方向隔开15mm至25mm(优选地,18mm至22mm)长度L2的位置。通过在上述位置形成多个穿孔160,可以解决气溶胶生成装置(图8至图10中的气溶胶生成装置1000)的穿孔干扰或在吸烟时吸烟者的嘴唇等造成的穿孔干扰。另外,可以通过在吸烟时使冷却结构体130的空腔130H的整个内部空间中的气流顺畅,来缓解烟嘴部140的乙酸纤维素过滤嘴不均匀地熔化的现象。
在一些实施例中,多个穿孔160可以包括在冷却结构体130的圆周方向上沿着一列或两列设置的六个或更多个穿孔。例如,多个穿孔160可以被配置成一列10个孔,但本发明的范围当然不限于此。
至此,已经说明了构成气溶胶生成制品100的冷却结构体130。以下,继续对气溶胶生成制品100的其他组件进行说明。
烟嘴部140为与用户的口部接触的烟嘴,且可以用作将从上游传递的气溶胶最终传到用户的过滤嘴。烟嘴部140可以位于冷却结构体130的下游,烟嘴部140的上游可以与冷却结构体130的下游接壤,且可以形成气溶胶生成制品100的下游末端。
在一些实施例中,烟嘴部140可以由乙酸纤维素过滤嘴制成。即,烟嘴部140可以使用乙酸纤维素纤维(丝束)作为过滤材料来制备。尽管图中未示出,但烟嘴部140可以制成凹入式过滤嘴。
在一些其他实施例中,烟嘴部140可以使用具有大于或等于参考值的松厚度的纤维素物质作为过滤材料来制备。例如,纤维素物质可以是纸(paper),但本公开的范围不限于此。如上所述,松厚度是指厚度除以基重所得的值,松厚度高的纤维素物质在内部包含许多孔隙,因此可以容纳大量液体。
例如,可以将大量液体保湿物质添加于上述纤维素物质中。液体保湿物质可以包括甘油或丙二醇,但不限于此。这种情况下,在吸烟时甘油转移量增加,从而雾化量可以进一步提高。
作为另一例,可以将大量加香液添加于上述纤维素物质中。加香液是将加香物质添加于溶剂而成的,上述加香物质可以包括例如薄荷醇等产生香味的任意物质。在这种情况下,在吸烟时气溶胶生成制品100的香味表现性可以大大增加。此外,松厚度高的纤维素物质可以通过复杂的孔隙结构抑制挥发性物质(例如,加香物质)的急剧挥发,因此也可以提高气溶胶生成制品100的香味持久性。
在上述示例中,纤维素物质的松厚度值可根据纤维素物质的目标孔隙率(或目标香液容纳量)而改变,但优选为约1cm3/g以上。更优选地,纤维素物质的松厚度为约1.5cm3/g、2cm3/g或2.5cm3以上。在上述数值范围内,纤维素物质的液体容纳量可以大大增加。
此外,添加到纤维素物质中的加香物质可以为在室温(例如,20±5)下以结晶固体形式存在的物质(例如,L-薄荷醇)。在这种情况下,溶剂与加香物质之间的含量比可能很重要,这是因为当溶剂含量少时,由于加香物质以固体形式沉淀在纤维素物质中而导致烟嘴部140的吸入阻力和硬度等急剧增加。在本实施例中,加香物质的优选含量可以为约60重量%以下。更优选地,上述含量可以为大约50重量%或40重量%以下。在上述数值范围内,确认到烟嘴部140的物理性质变化可最小化。
此外,当以加香液的形式添加加香物质时,溶剂可以包括丙二醇或中链脂肪酸甘油三酯(medium chain fatty acid triglyceride,以下简称为“MCTG”)。然而,本公开的范围不限于上面列出的示例。由于丙二醇为极性(或亲水性)溶剂,因此当加香物质为极性(或亲水性)时可能是有效的,并且由于MCTG为非极性(或疏水性)溶剂,因此当加香物质为非极性(或疏水性)时可能是有效的。这是因为非极性MCTG可以使非极性加香物质顺利溶解,也可以顺利抑制具有挥发性的加香物质的挥发。例如,当加香物质为薄荷醇时,MCTG可以有效地用作溶剂。在这种情况下,MCTG抑制薄荷醇的挥发,从而防止在吸烟中薄荷醇风味的表现强度急剧下降。即,可以大大减少在吸烟初始阶段薄荷醇风味过度表现而在吸烟中半以后薄荷醇风味表现不佳的问题。
此外,加香液(或液体保湿物质)的添加量可根据烟嘴部140中纤维素物质的含量(或面积)而变化,但优选为约1.0mg/mm至9.0mg/mm。更优选地,加香液的添加量可以为约2.0mg/mm至7.0mg/mm、3.0mg/mm至7.0mg/mm、3.0mg/mm至6.0mg/mm或2.0mg/mm至6.0mg/mm。当在上述数值范围内时,香味表现性提高,使包装纸浸湿的问题最小化,且可以防止吸烟者在吸烟时因表现过强的香味而感到排斥的问题。
作为参考,支撑结构体120、冷却结构体130及烟嘴部140都可以用作气溶胶的过滤嘴,为了强调过滤嘴的功能,各个组件可称为“过滤段”。例如,支撑结构体120、冷却结构体130和烟嘴部140可以分别称为第一过滤段、第二过滤段和第三过滤段。
其次,包装纸150可以为多孔卷纸或无孔卷纸。例如,包装纸150的厚度可以为约40um至80um,并且孔隙率可以为约5CU至50CU,但是本公开的范围不限于此。
尽管图中未示出,介质部110、支撑结构体120、冷却结构体130及烟嘴部140中的至少一个在被包装纸150包装之前分别可以被单独的包装纸包装。例如,介质部110被介质部包装纸(图中未示出)包装,支撑结构体120、冷却结构体130及烟嘴部140分别可以被第一过滤嘴包装纸(图中未示出)、第二过滤嘴包装纸(图中未示出)及第三过滤嘴包装纸(图中未示出)包装。然而,气溶胶生成制品100及其组件的包装方式可以改变。
在一些实施例中,上述包装纸可以根据其所包裹的区域而具有不同的物理性质。例如,包裹介质部110的介质部包装纸的厚度可以为约61um,孔隙率可以为约15CU,包裹支撑结构体120的第一过滤嘴包装纸的厚度可以为约63um,孔隙率可以为约15CU,但不限于此。此外,在上述介质部包装纸和/或上述第一过滤嘴包装纸的内表面上还可以包括铝箔。此外,围绕冷却结构体130的第二过滤嘴包装纸和围绕烟嘴部140的第三过滤嘴包装纸可以由硬卷纸制成。例如,上述第二过滤嘴包装纸的厚度可以为约158um,孔隙率可以为约33CU,上述第三过滤嘴包装纸的厚度可以为约155um,孔隙率可以为约46CU,但不限于此。
在一些实施例中,在包装纸150中添加有规定物质。在此,规定物质的实例可以为硅,但不限于此。例如,硅具有随温度变化不大的耐热性、不被氧化的耐氧化性、对于各种化学药品的耐性、防水性或电绝缘性等特性。然而,即使上述规定物质不是硅,具有上述特性的任何物质也可以无限制地涂布(或涂覆)于包装纸150。
另一方面,在一些实施例中,气溶胶生成制品100还可包括前端过滤段(图中未示出),上述前端过滤段在介质部110的上游与介质部110接壤。前端过滤段可以防止介质部110向气溶胶生成制品100的外部脱离,也可以防止在吸烟中从介质部110液化的气溶胶流到气溶胶生成装置(图8至图10中的气溶胶生成装置1000)。此外,前端过滤段可以包括气溶胶通道,该气溶胶通道可以使气溶胶易于通过前端过滤段在烟嘴部140方向移动。气溶胶通道可以位于前端过滤段的中心。例如,气溶胶通道的中心可以与前端过滤段的中心一致。气溶胶通道的截面形状可以是圆形、三叶形等各种形状。在一些实施例中,前端过滤段可以由乙酸纤维素材料形成。
至此,已参照图1至图7说明了根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品100。如上所述,通过使支撑结构体120和冷却结构体130之间的内径差(或空腔的平均截面积差)最大化,可以提高冷却性能,从而可以使主流烟雾顺利气溶胶化。此外,通过增加甘油转移量,可以大大提高吸烟时的雾化量。
在下文中,将参照图8至图10说明可以适用根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品100的各种类型的气溶胶生成装置1000。
图8为示出卷烟型气溶胶生成装置1000的示意性结构图,图9和图10为示出同时使用液体和卷烟的混合型气溶胶生成装置1000的示意性结构图。下面,将对气溶胶生成装置1000的各组件进行说明。
如图8所示,气溶胶生成装置1000可以是通过插入到内部空间的卷烟2000生成气溶胶的装置。在此,卷烟2000可以对应于上述的气溶胶生成制品100。更具体而言,当卷烟2000插入气溶胶生成装置1000时,气溶胶生成装置1000可使加热器部1300工作,以从卷烟2000生成气溶胶。所生成的气溶胶可以通过卷烟2000被输送给用户。
如图所示,气溶胶生成装置1000可以包括电池1100、控制部1200及加热器部1300。然而,图8仅示出与本公开的实施例相关的组件。因此,本公开所属领域的普通技术人员可以理解,还可包括除了图8中所示的组件之外的其他通用组件。例如,气溶胶生成装置1000还包括能够输出视觉信息的显示器和/或用于输出触觉信息的电动机、至少一个传感器(抽吸检测传感器、温度传感器、卷烟插入检测传感器等)。下面,将对气溶胶生成装置1000的各组件进行说明。
电池1100提供用于使气溶胶生成装置1000工作的电力。例如,电池1100可以供应电力,使得加热器部1300能够加热,也可以供应控制部1200工作所需的电力。此外,电池1100可以供应设置在气溶胶生成装置1000的显示器、传感器及电动机(图中未示出)等的工作所需的电力。
其次,控制部1200可以整体控制气溶胶生成装置1000的工作。具体而言,控制部1200可以控制电池1100和加热器部1300以及可包含在气溶胶生成装置1000中的其他组件的工作。此外,控制部1200可通过确认气溶胶生成装置1000的每个组件的状态来判断气溶胶生成装置1000是否处于可工作状态。
控制部1200可以包括至少一个处理器。处理器可以由多个逻辑门阵列实现,也可以由通用的微处理器和存储有能够在该微处理器执行的程序的存储器的组合来实现。此外,本公开所属领域的普通技术人员可以理解,控制部1200可以实现为其他类型的硬件。
其次,加热器部1300可以通过从电池1100供应的电力来加热卷烟2000。例如,当卷烟2000插入气溶胶生成装置1000时,加热器部1300的加热元件插入卷烟2000的内侧的一部分区域,以能够提高卷烟2000中的气溶胶形成基质的温度。
在一些实施例中,与图8中所示的不同,加热器部1300可以包括部加热式元件。在这种情况下,加热器部1300的加热元件可以被设置在插入到装置1000中的卷烟2000的外部。此外,与附图不同地,加热器部1300可以包括多个加热元件。例如,加热器部1300可以包括多个内部加热式元件或多个外部加热式元件。作为另一例,加热器部1300可以包括一个或多个内部加热式元件和一个或多个外部加热式元件。
上述加热元件可以由电阻材料或能够感应加热的任意材料制成。然而,本公开不限于此,只要可以通过控制部1200的控制被加热到所需的温度,就可以使用任何材料。在此,所需的温度可以预先设定在气溶胶生成装置1000,或也可以由用户设定为想要的温度。
另一方面,虽然图8中示出电池1100、控制部1200及加热器部1300排列成一列,但气溶胶生成装置1000的内部结构不限于如图8所示的示例。换言之,电池1100、控制部1200及加热器部1300的设置形式可以根据气溶胶生成装置1000的设计而改变。
在下文中,将参照图9和图10说明混合型气溶胶生成装置1000。为了本公开的清楚起见,将省略关于重复的组件1100、1200、1300的说明。
如图9或图10所示,气溶胶生成装置1000可包括汽化器1400。
当卷烟2000插入气溶胶生成装置1000时,气溶胶生成装置1000可以通过操作加热器部1300和/或汽化器1400来从卷烟2000和/或汽化器1400生成气溶胶。由加热器部1300和/或汽化器1400生成的气溶胶可以穿过卷烟2000被输送给用户。当卷烟2000插入气溶胶生成装置1000时,加热器部1300的加热元件与卷烟2000的外侧的一部分相接或邻接设置,以能够在外部提高卷烟2000中的气溶胶形成基质的温度。
汽化器1400可以通过加热液体组合物来生成气溶胶,所生成的气溶胶可以通过卷烟2000传递给用户。换言之,通过汽化器1400生成的气溶胶可以沿着气溶胶生成装置1000的气流路径移动,并且气流路径可以被配置成使得通过汽化器1400生成的气溶胶经由卷烟2000输送给用户。
汽化器1400可包括储液腔、液体输送装置及液体加热元件,但不限于。例如,储液腔、液体输送装置及液体加热元件可以作为独立的模块包括于气溶胶生成装置1000中。
储液腔可以储存液体组合物(即,液体气溶胶形成基质)。储液腔可以被制成能够安装在汽化器1400或从汽化器1400拆卸,或可以与汽化器1400制成一体。
其次,液体输送装置可以将储液腔中的液体组合物输送到液体加热元件。例如,液体输送装置可以是如棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维或多孔陶瓷等的吸液芯(wick),但不限于此。
液体加热元件为用于加热由液体输送装置输送的液体组合物的元件。例如,液体加热元件可以为金属热丝、金属热板、陶瓷加热器等,但不限于此。此外,液体加热元件可以由如镍铬合金丝等的导电灯线丝构成,也可以以缠绕于液体输送装置的结构设置。液体加热元件可以通过来自控制部1200的电流供应来被加热,并且可以通过将热量传递给与液体加热元件接触的液体组合物来加热液体组合物。结果,可以生成气溶胶。
如图9或图10所示,汽化器1400和加热器部1300可以并联或串联设置。然而,本公开的范围不限于上述设置形式。
作为参考,汽化器1400可以与本领域中的如雾化烟弹(cartomizer)或雾化器(atomizer)等术语互换使用。
控制部1200可以进一步控制汽化器1400的操作,并且可以进一步供应电力使得电池1100或汽化器1400能够进行操作。
至此,已参照图8至图10说明了可以适用根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品100的各种类型的气溶胶生成装置1000。
以下,将通过实施例和比较例更详细地说明上述气溶胶生成制品100的构造及其效果。然而,以下实施例仅是本公开的一些示例,因此本公开的范围不限于这些实施例。
比较例1
制备具有与如图1所例示的气溶胶生成制品100相同的结构的加热式卷烟。使用内径为约2.5mm的由乙酸纤维素材料形成的中空管式过滤嘴作为支撑结构体(例如,支撑结构体120),使用聚乳酸(PLA)机织物作为冷却结构体(例如,冷却结构体130)。并且,使用添加有约6mg的薄荷醇香液的转换喷嘴系统(transfer jet nozzle system,TJNS)过滤嘴(由乙酸纤维素材料形成)作为烟嘴部(例如,烟嘴部140)。
实施例1
除了使用内径为约4.2mm的由乙酸纤维素材料形成的中空管式过滤嘴作为冷却结构体(例如,冷却结构体130)之外,制备与比较例1相同的加热式卷烟。空气稀释率被设定为17%。
实施例2
除了使用内径为约3.5mm的由乙酸纤维素材料形成的中空管式过滤嘴作为支撑结构体(例如,支撑结构体120)和冷却结构体(例如,冷却结构体130)之外,制备与实施例1相同的加热式卷烟。
实施例3
除了使用内径为约4.2mm的由乙酸纤维素材料形成的中空管式过滤嘴作为支撑结构体(例如,支撑结构体120)且使用内径约3.5mm的由乙酸纤维素材料形成的中空管式过滤嘴作为冷却结构体(例如,冷却结构体130)之外,制备与实施例1相同的加热式卷烟。
实施例4
除了为使空气稀释率为约17%而使用了有穿孔的纸管过滤嘴作为冷却结构体(例如,冷却结构体130)之外,制备与实施例1相同的加热式卷烟。具体而言,使用重量为约103mg,长度为约14mm,厚度为约0.52mm,总表面积为约611mm2,真圆度为约97%,内径为约6mm的纸管过滤嘴。
实施例5
除了使用内径为约3.0mm的由乙酸纤维素材料形成的中空管式过滤嘴作为支撑结构体(例如,支撑结构体120)之外,制备与实施例4相同的加热式卷烟。
实施例6
除了使用内径为约3.6mm的由乙酸纤维素材料形成的中空管式过滤嘴作为支撑结构体(例如,支撑结构体120)之外,制备与实施例4相同的加热式卷烟。
实施例7
除了使用内径为约4.2mm的由乙酸纤维素材料形成的中空管式过滤嘴作为支撑结构体(例如,支撑结构体120)之外,制备与实施例4相同的加热式卷烟。
实施例8
除了使用内径为约7mm的纸管过滤嘴作为冷却结构体(例如,冷却结构体130)之外,制备与实施例4相同的加热式卷烟。
实施例9
除了使用空气稀释率为约0%的无孔纸管过滤嘴作为冷却结构体(例如,冷却结构体130)之外,制备与实施例4相同的加热式卷烟。
实施例10
除了为使空气稀释率为约10%而使用了进行在线穿孔的纸管过滤嘴作为冷却结构体(例如,冷却结构体130)之外,制备与实施例4相同的加热式卷烟。
实施例11
除了为使空气稀释率为约30%而使用了进行在线穿孔的纸管过滤嘴作为冷却结构体(例如,冷却结构体130)之外,制备与实施例4相同的加热式卷烟。
实施例12
除了为使空气稀释率为约45%而使用了进行在线穿孔的纸管过滤嘴作为冷却结构体(例如,冷却结构体130)之外,制备与实施例4相同的加热式卷烟。
下表2中总结了根据比较例1和实施例1至12的卷烟的结构。
表2
Figure BDA0003647515230000261
实验例1:根据内径差的烟雾成分分析
执行分析根据比较例1至4及实施例1至5的卷烟的烟雾成分的实验。具体而言,分析在制备后经过2周的卷烟的吸烟中主流烟雾的烟雾成分,在温度约为20℃且湿度约为62.5%的吸烟室中,使用自动吸烟装置,根据加拿大卫生部(Health Canada,HC)的吸烟条件进行实验。作为用于成分分析的烟雾捕集,每个样品捕集3次烟雾,每次以8次抽吸为基准反复执行,对于3次捕集结果的平均值如下表3所示。
表3
Figure BDA0003647515230000262
Figure BDA0003647515230000271
参照表3,丙二醇和水分量在实施例和比较例之间没有显示出显著差异,但是尼古丁和甘油的转移量可以根据冷却结构体的类型和内径差而表现出不同。
具体而言,可以确认随着内径差的增大,甘油和尼古丁的转移量大体上增加,这被判断为是因为根据内径差的气流扩散效果和去除能力减小效果(例如,随着内径增大,过滤物质减少,去除能力下降)。
尤其,在实施例1的情况下,与成本昂贵的PLA冷却结构体相比,甘油转移量增加,由此可知通过支撑结构体(例如,支撑结构体120)和冷却结构体(例如,冷却结构体130)的适当内径组合,与比较例相比可以增加雾化量,且可以降低制品成本。
此外,在实施例4至8的情况下(尤其,在实施例4、8的情况下),与比较例相比,甘油和尼古丁的转移量显著增加,这被判断为是因为通过适用纸管过滤嘴而大大降低了过滤嘴的去除能力且内径差被最大化。
实验例2:根据内径差的主流烟雾温度测量
为确认根据支撑结构体(例如,支撑结构体120)和冷却结构体(例如,冷却结构体130)的内径差的冷却性能,进行了测量根据比较例1和实施例1至8的卷烟的主流烟雾温度的实验。具体而言,对制备后经过2周的卷烟在吸烟时的主流烟雾的温度进行测量,测量结果如下表4所示。
表4
Figure BDA0003647515230000272
Figure BDA0003647515230000281
参照表4,随着支撑结构体(例如,支撑结构体120)和冷却结构体(例如,冷却结构体130)的内径差的增大,主流烟雾的温度大体上降低。例如,在内径差最大的实施例8的情况下,主流烟雾的温度最低。
此外,在实施例1的情况下,可以确认冷却性能与成本昂贵的PLA冷却结构体的冷却性能几乎相似,由此可知通过支撑结构体(例如,支撑结构体120)和冷却结构体(例如,冷却结构体130)的适当内径组合,可以在降低制品成本的同时确保足够的冷却性能。
综上所述,通过上述实验结果,根据内径差的气流扩散效果能够增加与外部空气的接触面积和时间,从而可以显著提高冷却结构体(例如,冷却结构体130)的性能。另外,再参照表3的结果,上述冷却性能的提高也可能影响到雾化量的提高。
实验例3:根据空气稀释率的附加实验
执行分析实施例4至9至12的卷烟的烟雾成分并测量主流烟雾的温度的实验。通过与实验例1相同的方法进行烟雾成分分析,通过与实验例2相同的方法进行主流烟雾温度测量。实验结果如下表5所示。在下表5中,比较例1和实施例1的实验结果是通过结合表3和表4的内容来记载的。
表5
Figure BDA0003647515230000282
Figure BDA0003647515230000291
参考表5,丙二醇和水分量在实施例和比较例之间(除了实施例9、12之外)没有显示出显著差异,但是尼古丁和甘油的转移量根据空气稀释率而存在差异。
具体而言,在适用乙酸纤维素管状过滤嘴作为冷却结构体的实施例1的情况下,与比较例1相比,甘油的转移量增加,在适用穿孔的纸管过滤嘴作为冷却结构体的实施例1、10至12的情况下,与比较例1相比,甘油和尼古丁的转移量总体上都增加。
另外,与比较例1相比,确认到主流烟雾的温度显著下降,且随着空气稀释率的增加,温度呈线性减少的趋势。这被判断为是因为烟嘴部的热变形最小化、去除能力降低、适当量的外部空气稀释及根据内径差的气流扩散效果。
由此可知,具有适当的空气稀释率的管状结构物与比较例相比能够显著提高冷却性能,还可提高雾化量和烟草味道。
另一方面,虽然在表5中没有记载,但确认到在适用无穿孔纸管的实施例9的情况下,与其他实施例相比,烟嘴部的热变形稍微过度,可以判断由此甘油的转移量相对减少。
另外,在实施例12中,可以判断由于在纸管内部稀释的空气量增加,主流烟雾的温度被测量为最低,且尼古丁和甘油的转移量也减少。另外,虽然在上表5中没有记载,但在实施例12的情况下,还发生了在其他实施例中没有出现的白抽吸现象。由此可知,为了防止雾化量减少和白抽吸现象,空气稀释率优选为约45%以下。
实验例4:吸烟感官评价
对于根据比较例1、实施例1、2、4的卷烟,进行吸烟满意度的感官评价实验。具体而言,对卷烟的雾化量、雾化量持久性、抽吸性、主流烟雾的热感、吸味强度、刺激性、异臭味及整体烟草味道进行感官评价,使用制备后经过2周的卷烟来针对25名的小组成员进行感官评价,满分基准被设定为5分。感官评价结果如下表6所示。
表6
Figure BDA0003647515230000301
参照表6,可以确认在支撑结构体(例如,支撑结构体120)和冷却结构体(例如,冷却结构体130)之间存在内径差的实施例1、4的情况下,与适用PLA的比较例1相比,雾化量和雾化量持久性提高,整体烟草味道也优良。尤其,在为了使内径差最大化而适用纸管过滤嘴的实施例4的情况下,可以确认雾化量、雾化量持久性及整体烟草味道与比较例1相比显著提高。
此外,在实施例1、4的情况下,可以确认异臭味也与比较例1相比减少,这被判断为是因为根据内径差的除去能力减少及气流扩散增加而卷烟的香味表现性提高,且尼古丁转移量也增加。
至此,已通过各种实施例和比较例更详细地说明上述气溶胶生成制品100的构造及其效果。
以上虽参照附图对本公开的实施例进行了描述,但是本公开所属技术领域中具有常识的技术人员可以理解,在不改变本公开的技术思想或必须特征的前提下可将其实施为其他具体形态。因此,应该理解,上述实施例在所有方面都是示例性的和非限制性的。本公开的保护范围应该通过权利要求所确定,以及在等效范围内所有技术精神的解释均应该落入于由本公开定义的技术思想的范围之内。

Claims (12)

1.一种气溶胶生成制品,其特征在于,
包括:
介质部;
支撑结构体,位于上述介质部的下游并包括第一管状结构物,上述第一管状结构物形成有第一空腔;
冷却结构体,位于上述支撑结构体的下游并包括第二管状结构物,上述第二管状结构物形成有第二空腔,上述第二管状结构物由乙酸纤维素材料形成;及
烟嘴部,位于上述冷却结构体的下游;
上述第二管状结构物的上游末端与上述第一管状结构物的下游末端相接,
上述第二空腔的平均截面积大于上述第一空腔的平均截面积。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品,其特征在于,
上述第二空腔的平均截面积为上述第一空腔的平均截面积的1.5倍以上。
3.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品,其特征在于,
上述第一管状结构物和上述第二管状结构物的内径比为1:1.25至1:2。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品,其特征在于,
上述第一管状结构物和上述第二管状结构物的内径差为1mm至2.5mm。
5.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品,其特征在于,
上述第一管状结构物的内径为2.0mm至3.0mm,
上述第二管状结构物的内径为3.5mm至5.0mm。
6.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品,其特征在于,
上述第一管状结构物由乙酸纤维素材料形成。
7.根据权利要求6所述的气溶胶生成制品,其特征在于,
上述第二管状结构物的增塑剂含量高于上述第一管状结构物的增塑剂含量。
8.根据权利要求7所述的气溶胶生成制品,其特征在于,
上述第一管状结构物和上述第二管状结构物的增塑剂含量比为1:1.2至1:2。
9.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品,其特征在于,
上述第二空腔的第一部分的截面积小于第二部分的截面积。
10.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品,其特征在于,
上述冷却结构体的长度为上述第二管状结构物内径的3.5倍以下。
11.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品,其特征在于,
上述烟嘴部由乙酸纤维素过滤嘴构成。
12.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品,其特征在于,
上述烟嘴部包括松厚度为1.5cm3/g以上的纤维素物质,
在上述纤维素物质中添加有液体保湿物质。
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