CN115279212A - 气溶胶生成 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制备非晶固体的方法,包括:(a)形成浆料,该浆料包含:0.5wt%‑60wt%的胶凝剂;5wt%‑80wt%的气溶胶形成材料;和0‑60wt%的活性组分和/或调味剂;其中这些重量基于干重计算;(b)使浆料成型;(c)将固化剂施加到浆料表面,使浆料固化形成凝胶;和(d)干燥凝胶以形成非晶固体;其中该非晶固体整体具有基本恒定浓度的固化剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备非晶固体的方法,通过所述方法可获得或获得的非晶固体,以及包含所述非晶固体的制品和非可燃气溶胶供给系统。
背景技术
如香烟、雪茄的吸烟制品在使用期间要燃烧烟草以产生烟草烟雾。这些类型的制品的替代物凭借通过加热而非可燃烧从底物材料释放化合物而释放可吸入气溶胶或蒸气。这些可以称为非燃烧吸烟制品或气溶胶生成组件等。
这种产品的一个实例是加热设备,其通过加热而非可燃烧固体可气溶胶化材料释放化合物。在某些情况下,这种固体可气溶胶化材料可以包含烟草材料。加热使该材料的至少一种组分气化,通常形成可吸入的气溶胶。这些产品可以称为非燃烧加热设备、烟草加热设备或烟草加热产品。用于使固体可气溶胶化的材料的至少一种组分气化的各种不同设置是已知的。
作为另一个实例是混合设备。这些混合设备包含液体源(其可以或可以不包含尼古丁),其通过加热而气化,从而产生可吸入的蒸气或气溶胶。该设备还包含固体可气溶胶化的材料(其可以包含或不包含烟草材料),并且该材料的组分被夹带于该可吸入蒸汽或气溶胶中,以产生吸入介质。
发明内容
本发明的第一方面提供一种制备非晶固体的方法,包括:
(a)形成浆料,其包含:
-0.5wt%-60wt%的胶凝剂;和
-5wt%-80wt%的气溶胶形成材料;
-0-60wt%的活性组分和/或调味剂;
其中这些重量都基于干重计算;
(b)使浆料成型;
(c)将固化剂施加到浆料表面,使浆料固化以形成凝胶;和
(d)干燥凝胶以形成非晶固体;
其中该非晶固体整体具有基本恒定浓度的固化剂。
本发明人已经确定,确保固化剂均匀分布于非晶固体中会产生加热时具有一致释放分布的均匀固体。
本发明的第二方面提供通过第一方面的方法可获得或获得的非晶固体。
本发明的第三方面提供一种非晶固体,包含:
-0.5wt%-60wt%的胶凝剂;
-5wt%-80wt%的气溶胶形成材料;
-固化剂;和
-0-60wt%的活性组分和/或调味剂;
其中这些重量都基于干重计算;
其中该非晶固体整体具有基本恒定浓度的固化剂。
本发明的第四方面提供一种用于非可燃气溶胶供给系统的制品,该制品包含根据第二或第三方面的非晶固体。这种制品在本文中也可以称为气溶胶生成制品。
本发明的第五方面提供一种非可燃气溶胶供给系统,其包括根据第四方面的制品和非可燃气溶胶供给装置,该非可燃气溶胶供给装置包括当制品与非可燃性气溶胶供给装置一起使用时从该制品生成气溶胶的气溶胶生成装置。在一些情况下,该装置可以包括加热非晶固体而非可燃烧的加热器。该系统在本文中也可以称为气溶胶生成组件。
本发明的其他特征和优点根据以下仅作为示例给出的描述,并参考附图,将变得显而易见。
附图说明
图1显示了制品的一个实例的剖面图。
图2显示了图1的制品的透视图。
图3显示了制品的一个实例的剖面图。
图4显示了图3的制品的透视图。
图5显示了非可燃气溶胶供给系统的一个实例的透视图。
图6显示了非可燃气溶胶供给系统的一个实例的剖面图。
图7显示了非可燃气溶胶供给系统的一个实例的透视图。
图8a显示了表明根据本发明的方法获得的非晶固体中的钙分布的元素图,其中该非晶固体包含胶凝剂,该胶凝剂包含藻酸盐和果胶。该非晶固体横跨该图的整个宽度延伸,并且位于标记于右侧边缘的双头箭头之间的图像的垂直截面内。白色标记表示钙位点。
图8b显示了表明根据本发明的方法获得的非晶固体中的钙分布的元素图,其中该非晶固体包含藻酸盐作为胶凝剂。该非晶固体横跨该图的整个宽度延伸,并且位于标记于右侧边缘的双头箭头之间的的图像的垂直截面内。白色标记表示钙位点。
具体实施方式
本文描述的方法产生“非晶固体”,其可替代地称为“整体固体”(即非纤维状)或“干凝胶”。该非晶固体是可以在其中保留一些流体如液体的固体材料。
如上所述,本发明提供一种制备非晶固体的方法,其包括:
(a)形成浆料,其包含:
-0.5wt%-60wt%的胶凝剂;和
-5wt%-80wt%的气溶胶形成材料;
-0-60wt%的活性组分和/或调味剂;
其中这些重量都基于干重计算;
(b)使该浆料成型;
(c)将固化剂施加到该浆料的表面,而使该浆料固化以形成凝胶;和
(d)干燥该凝胶以形成非晶固体;
其中该非晶固体整体具有基本恒定浓度的固化剂。
出乎意料的是,本发明人已经发现,即使在步骤(c)中将固化剂施加到浆料表面并由此引发浆料在该表面上固化,仍然发现固化剂均匀分布于得到的非晶固体中。无需混合即可实现这种均匀分布;固化剂似乎被浆料吸收并导致均匀分布。
“基本恒定”是指每立方毫米非晶固体的固化剂量在整个固体中变化不超过每立方毫米固化剂平均量的40%,合适地不超过30%,20%或15%。
在一些情况下,该固化剂通过喷涂于其表面上而施加至浆料。
在一些情况下,该固化剂包含钙。在一些情况下,该固化剂是钙源,其包括Ca2+阳离子和一种或多种反离子。该一种或多种反离子是阴离子。
在一些情况下,加入到浆料中的固化剂的总量可以为0.5wt%-5wt%,基于干重计算。合适的是,该总量可以为约1wt%、2.5wt%或4wt%至约4.8wt%或4.5wt%。本发明人已经发现,该固化剂加入太少可能导致非晶固体不能稳定非晶固体组分并导致这些组分从非晶固体中脱落。本发明人已经发现,该固化剂加入太多会导致该非晶固体非常发粘并因此具有很差的可处理性。
当该非晶固体不含烟草时,可能需要使用更高量的固化剂。在一些情况下,该固化剂的总量因此可以为0.5wt%-12wt%,如5wt%-10wt%,基于干重计算。合适的是,该总量可以为约5wt%、6wt%或7wt%至约12wt%或10wt%。在这种情况下,该非晶固体通常不含任何烟草。
在某些情况下,施加的固化剂的量取决于该浆料的固体含量。对于固体含量为Xwt%(基于湿重计算)的给定浆料,添加的钙量(每千克浆料中钙离子的毫摩尔数)可以合适地为约0.3X或0.35X至约0.45X或0.4X。也就是说,在一些实施方式中:
在一些情况下,使浆料成型可以包括,例如,喷涂、浇铸或挤出浆料。在一些情况下,(b)可以包括形成浆料层。在一些情况下,固化剂通过将其喷洒于浆料层的顶表面上而施加于浆料上。在一些情况下,该浆料层是通过浇铸浆料而形成。在某些情况下,成型可能只是将浆料设置于准备胶凝的位置的行为。
在一些情况下,固化剂具有小于约400gmol-1的平均摩尔质量。本发明人已经确定,使用具有较低平均摩尔质量的钙源可能意味着在制备过程中使用较小质量的固化剂,而同时保持相对高量的Ca2+,从而降低制造成本和/或加工处理问题。
在一些实施方式中,固化剂可以具有小于约300gmol-1或小于约200gmol-1的平均摩尔质量。在一些实施方式中,固化剂可以具有大于约80gmol-1或大于约100gmol-1或大于约120gmol-1的平均摩尔质量。在一些实施方式中,固化剂可以具有约80gmol-1-约400gmol-1,或约100gmol-1-约300gmol-1,或约120gmol-1-约200gmol-1的平均摩尔质量。
在一些实施方式中,固化剂中存在的每种反离子具有小于约250gmol-1的摩尔质量。本发明人已经确定,使用其中反离子具有较小摩尔质量的钙源可以允许固化剂中具有更高的有效Ca2+质量浓度。在一些实施方式中,存在于固化剂中的每种反离子具有小于约150gmol-1或小于约100gmol-1或小于约80gmol-1的摩尔质量。在一些实施方式中,固化剂中存在的每种反离子具有大于约30gmol-1或大于约40gmol-1的摩尔质量。在一些实施方式中,存在于固化剂中的每种反离子具有约30gmol-1-150gmol-1,或约40gmol-1-150gmol-1,或约40gmol-1-约100gmol-1,或约40gmol-1-约80gmol-1的摩尔质量。
如本文所用,“每种”反离子的摩尔质量是指1当量阴离子相对于Ca2+的摩尔质量。例如,在固化剂的经验式包括多种阴离子的情况下,“每种”反离子的质量是指单种阴离子的质量。例如,醋酸钙的经验式为Ca(C2H3O2)2:每种反离子的摩尔质量为59gmol-1,即醋酸根阴离子[C2H3O2]-的摩尔质量。
在一些实施方式中,Ca2+以固化剂的Ca2+离子和反离子一起的摩尔质量的至少15wt%的量存在于固化剂中。本发明人已经确定,该凝固剂中较高比例的Ca2+离子可能意味着可以使用较少量的凝固剂实现相同的固化效果。在一些实施方式中,Ca2+以至少约25wt%的量存在于固化剂中。在一些实施方式中,Ca2+以小于约40wt%或小于约30wt%的量存在于固化剂中。
在一些实施方式中,固化剂的一种或多种反离子包括乙酸根、甲酸根、碳酸根、碳酸氢根(也称为碳酸氢根)、乳酸根、氯离子、柠檬酸根或其组合。
在一些实施方式中,固化剂的一种或多种反离子包括乙酸根、甲酸根、碳酸根、碳酸氢根(也称为碳酸氢根)、乳酸根、氯离子或其组合。
在一些实施方式中,固化剂的一种或多种反离子包括乙酸根、甲酸根、碳酸根、碳酸氢根(也称为碳酸氢根)、乳酸根或其组合。
在一些实施方式中,固化剂的一种或多种反离子包括乙酸根、甲酸根、碳酸氢根(也称为碳酸氢根)、乳酸根或其组合。
合适的是,固化剂的一种或多种反离子包括乙酸根、甲酸根、碳酸氢根(也称为碳酸氢根)或其组合。在这些实施方式中,固化剂可以包括乙酸钙、甲酸钙、碳酸氢钙或其组合。
在一些实施方式中,一种或多种反离子由碳、氧和可选的氢组成。在具体实施方式中,一种或多种反离子是有机阴离子。本发明人已经确定,使用包括基于碳的反离子的固化剂可以提供非晶固体,当加热时,与使用包括非基于碳的反离子的固化剂制备的非晶固体相比,在所产生的吸入气溶胶中会提供更少的非所需组分。在一些实施方式中,一种或多种反离子不包括氯离子。
在一个实施方式中,固化剂可以通过将钙源与酸(合适的是弱酸)组合以提供固化剂而提供。在一个实施方式中,碳酸钙用弱酸如苯甲酸或乳酸处理而提供碳酸氢钙(也称为碳酸氢钙)。该实施方式使用相对便宜的钙源并将其转化为更易溶解的固化剂。
在一些实施方式中,固化剂供给于含水载体中的浆料。例如,固化剂可以以水性固化剂悬浮液和/或溶液的形式提供。优选固化剂具有使得至少一些固化剂溶解于水性溶剂中的溶解度。
在一些实施方式中,固化剂在20℃下具有大于或等于约1g/100mL的水溶性(即,在20℃下为0.1g/L)。在一些实施方式中,固化剂在20℃下具有大于或等于约5g/100mL的水溶性,或在20℃下具有约10g/100mL的水溶性。在一些实施方式中,固化剂在20℃下具有小于约80g/100mL的水溶性,或在20℃下具有小于约50g/100mL的水溶性。本发明人已经确定,使用具有较高溶解度的固化剂制备非晶固体可以允许将固化剂更好地施加于浆料中。另一方面,使用溶解度太高的固化剂可能会导致固化活性降低。
在一些情况下,固化剂包含钙并且在水溶液中提供,并且其中水溶液的钙浓度为约0.2-0.8mol.dm-3,合适地约0.3-0.7mol.dm-3,合适地约0.4-0.6mol.dm-3,合适地约0.5mol.dm-3。
下表提供了一系列固化剂的物理特性。
在各实例中,固化剂包含乙酸钙、甲酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙、氯化钙、乳酸钙或其组合,或由其组成。在一些实施方式中,固化剂包含甲酸钙和/或乳酸钙,或由其组成。在具体实例中,固化剂包含甲酸钙,或由其组成。本发明人已经确定,通常,使用甲酸钙作为固化剂会导致非晶固体具有更大的拉伸强度和更大的抗伸长性。
浆料在施加固化剂时的温度可以处于约42-约70℃的范围内。固化剂在施用于浆料中时的温度可以处于约20-约60℃的范围内。
在一些情况下,固化剂施加于浆料中,并在开始干燥之前经过至多达两分钟的时间。在一些情况下,从施加固化剂到干燥结束的总时间为约10-约15分钟。
在一些情况下,干燥包括将凝胶加热至约80-约140℃范围内的温度小于60分钟的时间段。(请注意,这些温度是凝胶暴露的条件,而不是凝胶达到的温度。)在某些情况下,(d)包括使空气流过凝胶长达小于60分钟的时间段,其中空气温度为约80-约140℃。在一些情况下,该气流速度小于约30m/s,并且合适地处于10-30m/s的范围内。在某些情况下,该气流速度为约20m/s。在一些情况下,第二时段包括凝胶的空气流动小于约40分钟、30分钟或20分钟。在一些情况下,它包括将凝胶加热至少约10分钟。在某些情况下,该气流温度处于约80℃、85℃或90℃至约130℃、120℃或110℃的范围内。
在一些情况下,(b)包括将该浆料在导热载体上成型,并且其中干燥(d)包括加热导热载体。在某些情况下,该载体加热到至少100℃。在一些这样的情况下,该载体是金属带。
在一些情况下,干燥(d)包括(di)将导热载体加热至至少约100℃,(dii)使空气流过凝胶,其中空气温度处于约80-约140℃的范围内,和(diii)将导热载体加热至至少约100℃,其中(di)和(dii)同时或依次进行,并且(diii)在(dii)结束后进行。在某些情况下,存在对应于(di)、(dii)和(diii)的三个干燥区,并且凝胶随着时间在这些区之间移动。具体而言,该载体材料可以是在辊上驱动的带,从而在各区之间移动凝胶。
在一些情况下,通过与热空气/蒸汽接触,可以加热导热载体,例如(在该空气/蒸汽不接触凝胶的情况下)。在其他情况下,导热载体可以在施加电流时而被加热。
在一些情况下,干燥(d)在某些情况下可以去除该浆料中约50wt%、60wt%、70wt%、80wt%或90wt%至约80wt%、90wt%或95wt%的水(WWB)。
在一些情况下,得到的非晶固体含有约1wt%-约15wt%的水,这基于湿重计算。合适的是,得到的非晶固体含有约5wt%-约15wt%的水,这基于湿重(WWB)计算。合适的是,该非晶固体的水含量可以为约5wt%、7wt%或9wt%至约15wt%、13wt%或11wt%(WWB),最合适的是为约10wt%。
本发明人已经确定,干燥过程很重要,因为其会控制非晶固体的最终水含量。具体地,如果非晶固体的水含量太高,其使用性能会受到影响。水的高热容量意味着如果水含量过高,需要更多能量产生气溶胶,从而降低工作效率。此外,如果水含量太高,则由于产生湿热的烟缕(在本领域中称为“热烟缕”的感觉),该抽吸特性对于消费者可能是不太满意的。此外,如果含水量过高,可能会发生微生物生长。相反,如果含水量太低,该材料可能会发脆且难以处理。该气溶胶形成材料的吸湿性可能意味着如果水含量太低,水会从大气中吸入该材料中,从而使该材料失稳。
本发明人还已经确定,如果干燥过程发生得太快,将会观察到非晶固体破裂。与未破裂固体相比,加热时破裂的非晶固体产生的气溶胶不太恒定。因此,干燥过程很重要,因为其会影响气溶胶的产生和用户满意度。
此外,本发明人已经确定,如果干燥温度太高,则非晶固体的所需组分(例如,气溶胶形成材料、活性组分和/或调味剂)的含量可能会降低到低于所需水平。
因此,当试图干燥凝胶而形成非晶固体时,有许多必须平衡的相互竞争的目标。本发明人已经发现所要求保护的方法是特别合适的。
在一些情况下,干燥会导致非晶固体的厚度为浆料厚度的约5%-20%,合适地约10%。在一些情况下,非晶固体可以具有约0.015mm-约1.0mm的厚度。合适的是,该厚度可以处于约0.05mm、0.1mm或0.15mm至约0.5mm或0.3mm的范围内。本发明人已经发现,具有0.2mm厚度的材料是特别合适的。非晶固体可以包括不只一层,并且本文的厚度是指那些层的总厚度。
在一些情况下,方法包括形成厚度小于约4mm的浆料层。合适的是,该浆料层的厚度处于约1mm-约3mm的范围内,合适地约1.5mm-约2.5mm。在某些情况下,该浆料层的厚度为约2mm。
发明人已经发现,如果浆料层太厚,则可能难以干燥而形成具有所需水含量的非晶固体,同时使干燥时固体的开裂最小化。
发明人已经确定,如果形成气溶胶的非晶固体太厚,则加热效率会受到影响。这不利地影响了使用中的功耗。反之,如果气溶胶形成非晶固体太薄,则难以制造和处理;非常薄的材料更难浇铸并且可能发脆而易碎,在使用中会影响气溶胶形成。
鉴于这些相互竞争的考虑,本发明人已经确定本文规定的非晶固体厚度优化了材料特性。
此处规定的任何厚度均为平均厚度。在某些情况下,该厚度的差异可能不超过25%、20%、15%、10%、5%或1%。
在某些情况下,该凝胶在干燥期间的表面温度不会超过约100℃。
藻酸盐是海藻酸的衍生物,并且通常是高分子量聚合物(10-600kDa)。藻酸是β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古洛糖醛酸(G)单元(嵌段)通过(1,4)-糖苷键连接在一起而形成多糖的共聚物。在添加钙阳离子时,藻酸盐交联形成凝胶。本发明人已经确定,具有高G单体含量的藻酸盐在添加钙源时更容易形成凝胶。因此,在一些情况下,该浆料可以包含藻酸盐,其中该藻酸盐共聚物中至少约40%、45%、50%、55%、60%或70%的单体单元是α-L-古洛糖醛酸(G)单元。
在一些情况下提供载体,并且在(b)中,该浆料在载体上成型。该载体用作在其上形成非晶固体层的载体,从而易于制造。该载体可以是非晶固体层提供刚性,从而易于处理。该载体可以是任何能够用于支撑非晶固体的合适材料。在一些情况下,该载体可以由选自金属箔、纸、复写纸、防油纸、陶瓷、碳同素异形体(如石墨和石墨烯)、塑料、纸板、木材或其组合的材料构成。在一些情况下,该载体可以包含烟草材料,如重构烟草片,或由其组成。在一些情况下,该载体可以由选自金属箔、纸、纸板、木材或其组合的材料构成。在一些情况下,该载体包括纸。在一些情况下,该载体本身是层压结构,包括选自前述列表的材料层。在某些情况下,该载体还可以用作调味载体。例如,该载体可以浸渍有调味剂或烟草提取物。
合适的是,载体层的厚度可以处于约10μm、15μm、17μm、20μm、23μm、25μm、50μm、75μm或0.1mm至约2.5mm、2.0mm、1.5mm、1.0mm或0.5mm的范围内。该载体可以包含不只一层,并且本文的厚度是指那些层的总厚度。
在某些情况下,载体可以是非磁性的。
在某些情况下,载体可以是磁性的。该功能可用于在使用中将载体固定于组件上,或可以用于生成特定的非晶固体形状。在一些情况下,该非晶固体可以包含一个或多个能够用于在使用时将基材固定到感应加热器的磁体。
在一些情况下,载体可以基本上或完全不透气和/或气溶胶。这会防止气溶胶或气体通过载体层,从而控制流动并确保将其传送至用户。这也能够用于防止在使用时气体/气溶胶在例如气溶胶生成组件中提供的加热器表面上的冷凝或其他沉积作用。因此,在某些情况下可以提高消费效率和卫生。
在一些情况下,邻接非晶固体的载体表面可以是多孔的。例如,在一种情况下,该载体包括纸。本发明人发现,多孔载体如纸特别适用于本发明。该多孔(例如,纸)层邻接非晶固体层并形成强结合。该非晶固体通过干燥凝胶形成,并且不受理论限制,认为形成凝胶的浆料部分浸渍多孔载体(例如,纸),而使得当凝胶凝固并形成交联时,载体会部分结合到凝胶中。这会提供凝胶和载体之间(以及干燥凝胶和载体之间)的强结合。
此外,表面粗糙度可以有助于该非晶材料和载体之间的结合强度。发明人已经发现,纸的粗糙度(对于邻接载体的表面)可以合适地处于50-1000Bekk秒的范围内,合适地处于50-150Bekk秒的范围内,合适地为100Bekk秒(在50.66-48.00千帕的气压区间内测量)。(Bekk平滑度测试仪是一种用于测定纸张表面光滑度的仪器,其中在光滑的玻璃表面和纸张样品之间泄漏指定压力的空气,而固定体积的空气在这些表面之间渗出的时间(以秒为单位)就是“Bekk平滑度”。)
相反,背离非晶固体的载体表面可以布置成与加热器接触,并且更光滑的表面可以提供更有效的热传递。因此,在一些情况下,该载体被设置成具有邻接非晶材料的较粗糙侧而背离非晶材料的更平滑侧。
在一种具体情况下,载体可以是纸背衬箔;纸层邻接非晶固体层,而前面段落中讨论的特性由该邻接提供。箔背衬基本上是不可渗透的,提供对气溶胶流动路径的控制。金属箔背衬也可以用于将热量传导至非晶固体。
在另一种情况下,纸背衬箔的箔层邻接非晶固体。该箔基本上是不可渗透的,从而防止在非晶固体中提供的水吸收到纸中,这种吸收会削弱其结构完整性。
在一些情况下,载体由金属箔形成或包含金属箔,如铝箔。金属载体可以允许更好地执行将热能传导至非晶固体。另外或可替代地,金属箔可以用作感应加热系统中的承受器(susceptor)。在具体实施方式中,载体包括金属箔层和载体层,如纸板。在这些实施方式中,该金属箔层可以具有小于20μm,如约1μm-约10μm,合适地为约5μm的厚度。
在一些情况下,该载体可以具有约0.017mm-约2.0mm,合适地约0.02mm、0.05mm或0.1mm到约1.5mm、1.0mm或0.5mm的厚度。
在一些情况下,浆料可以包含1wt%-60wt%的胶凝剂,其中这些重量都基于干重计算。合适的是,该浆料可以包含约1wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%或25wt%至约60wt%、50wt%、45wt%、40wt%、35wt%、30wt%或27wt%的胶凝剂剂(均以干重计算)。例如,该浆料可以包含1wt%-50wt%、5wt%-40wt%、10wt%-30wt%或15wt%-27wt%的胶凝剂。
在一些情况下,胶凝剂包含水胶体。在一些情况下,胶凝剂包含一种或多种选自藻酸盐、果胶、淀粉(和衍生物)、纤维素(和衍生物)、树胶、二氧化硅或硅氧烷化合物、粘土、聚乙烯醇及其组合的化合物。例如,在一些实施方式中,胶凝剂包括藻酸盐、果胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、支链淀粉、黄原胶、瓜尔胶、角叉菜胶、琼脂糖、阿拉伯胶、气相二氧化硅、PDMS、硅酸钠、高岭土和聚乙烯醇中的一种或多种。在一些情况下,胶凝剂包括藻酸盐和/或果胶,并且可以在非晶固体的形成期间与固化剂(例如,钙源)组合。在一些情况下,该非晶固体可以包含钙交联藻酸盐和/或钙交联果胶。
在一些情况下,胶凝剂包含藻酸盐,并且该藻酸盐以非晶固体的10wt%-30wt%的量存在于该非晶固体中(基于干重计算)。在某些情况下,藻酸盐是存在于非晶固体中的唯一胶凝剂。在其他实施方式中,胶凝剂包含藻酸盐和至少一种另外的胶凝剂,如果胶。
在一些情况下,浆料可以包含胶凝剂,胶凝剂包含角叉菜胶。
胶凝剂可以包含一种或多种选自纤维素胶凝剂、非纤维素胶凝剂、瓜尔胶、阿拉伯树胶及其混合物的化合物。
在一些实施方式中,纤维素胶凝剂选自由以下组成的组:羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素、乙基纤维素、醋酸纤维素(CA)、醋酸丁酸纤维素(CAB)、乙酸丙酸纤维素(CAP)及其组合。
在一些实施方式中,胶凝剂包括(或是)羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素、瓜尔胶或阿拉伯树胶中的一种或多种。
在一些实施方式中,胶凝剂还包含一种或多种非纤维素胶凝剂,包括但不限于,琼脂、黄原胶、阿拉伯树胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、角叉菜胶、淀粉及其组合。在优选的实施方式中,非纤维素类胶凝剂还包含琼脂。
合适的是,非晶固体可以包含约5wt%、10wt%、15wt%或20wt%至约80wt%、70wt%、60wt%、55wt%、50wt%、45wt%、40wt%或35wt%的气溶胶形成材料(均以干重计算)。气溶胶形成材料可以用作增塑剂。例如,浆料可以包含10wt%-60wt%、15wt%-50wt%或20wt%-40wt%的气溶胶形成材料。在一些情况下,气溶胶形成材料包含一种或多种选自赤藓糖醇、丙二醇、甘油、甘油三乙酸酯、山梨糖醇和木糖醇的化合物。在一些情况下,气溶胶形成材料包含甘油,基本上由其组成或由其组成。本发明人已经确定,如果增塑剂的含量太高,该非晶固体可能会吸收水分,从而导致材料在使用时不能产生正常的消费体验。本发明人已经确定,如果增塑剂含量太低,该非晶固体可能发脆易碎。本文指定的增塑剂含量提供了非晶固体柔韧性,允许非晶固体片材卷绕到线轴上,这适用于制造气溶胶生成用的制品。
在一些实施方式中,气溶胶形成剂包含一种或多种多元醇,如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和甘油;多元醇的酯,如甘油单-、二-或三乙酸酯;和/或单羧酸、二羧酸或多羧酸的脂族酯,如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。
在一些情况下,浆料可以包含调味剂。合适的是,非晶固体可以包含高达约60wt%、50wt%、40wt%、30wt%、20wt%、10wt%或5wt%的调味剂。在一些情况下,非晶固体可以包含至少约0.5wt%、1wt%、2wt%、5wt%、10wt%、20wt%或30wt%的调味剂(均基于干重计算)。例如,非晶固体可以包含0.1wt%-60wt%、1wt%-60wt%、5wt%-60wt%、10wt%-60wt%、20wt%-50wt%或30wt%-40wt%的调味剂。在一些情况下,该调味剂(如果存在)包含薄荷醇,基本上由其组成,或由其组成。在一些情况下,非晶固体不包含调味剂。
在一些情况下,浆料包含活性组分。例如,在一些情况下,浆料另外包含烟草材料和/或尼古丁。例如,浆料可以另外包含粉末状烟草和/或尼古丁和/或烟草提取物。在一些情况下,浆料可以包含约1wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%或25wt%至约60wt%、50wt%、45wt%或40wt%(基于干重计算)的活性组分。在一些情况下,浆料可以包含约1wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%或25wt%至约60wt%、50wt%、45wt%或40wt%(基于干重计算)的烟草材料和/或尼古丁。
在一些情况下,浆料包含活性组分,如烟草提取物。在一些情况下,非晶固体可以包含5wt%-60wt%(基于干重计算)的烟草提取物。在一些情况下,浆料可以包含约1wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%或25wt%至约55wt%、50wt%、45wt%或40wt%(基于干重计算)的烟草提取物。例如,浆料可以包含5wt%-60wt%、10wt%-55wt%或25wt%-55wt%的烟草提取物。该烟草提取物可以包含浓度使得浆料包含1wt%、1.5wt%、2wt%或2.5wt%至约6wt%、5wt%、4.5wt%或4wt%(基于干重计算)的尼古丁的尼古丁。在某些情况下,浆料中可能没有除了来自烟草提取物的尼古丁之外的尼古丁。
在一些实施方式中,浆料不包含烟草材料但包含尼古丁。在一些这样的情况下,浆料可以包含约1wt%、2wt%、3wt%或4wt%至约20wt%、15wt%、10wt%或5wt%(基于干重计算)的尼古丁。例如,浆料可以包含1wt%-20wt%或2wt%-5wt%的尼古丁。
在一些情况下,活性组分和/或调味剂的总含量可以为至少约0.1wt%、1wt%、5wt%、10wt%、20wt%、25wt%或30wt%。在一些情况下,活性组分和/或调味剂的总含量可以小于约60wt%、50wt%或40wt%(均基于干重计算)。
在一些情况下,烟草材料、尼古丁和调味剂的总含量可以为至少约0.1wt%、1wt%、5wt%、10wt%、20wt%、25wt%或30wt%。在一些情况下,烟草材料、尼古丁和调味剂的总含量可以小于约60wt%、50wt%或40wt%(均基于干重计算)。
非晶固体可以包含酸。该酸可以是有机酸。在一些这些实施方式中,该酸可以是一元酸、二元酸和三元酸中的至少一种。在一些这样的实施方式中,该酸可以含有至少一个羧基官能团。在一些这样的实施方式中,该酸可以是α-羟基酸、羧酸、二羧酸、三羧酸和酮酸中的至少一种。在一些这样的实施方式中,该酸可以是α-酮酸。
在一些这样的实施方式中,该酸可以是琥珀酸、乳酸、苯甲酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸、乙酰丙酸、乙酸、苹果酸、甲酸、山梨酸、苯甲酸、丙酸和丙酮酸中的至少一种。
合适的酸是乳酸。在其他实施方式中,该酸是苯甲酸。在其他实施方式中,该酸可以是无机酸。在一些这些实施方式中,该酸可以是矿质酸。在一些这样的实施方式中,该酸可以是硫酸、盐酸、硼酸和磷酸中的至少一种。在一些实施方式中,该酸是乙酰丙酸。
在非晶固体包含尼古丁的实施方式中,特别优选包含酸。在这样的实施方式中,酸的存在可以稳定气溶胶生成材料或非晶固体从其中产生的浆料中溶解的物质。该酸的存在可以减少或基本上防止浆料干燥期间尼古丁的蒸发,从而减少制造期间尼古丁的耗损。
在某些实施方式中,非晶固体包含含有纤维素胶凝剂和/或非纤维素胶凝剂的胶凝剂、活性组分和酸。
非晶固体可以包含着色剂。添加着色剂可以改变非晶固体的视觉外观。非晶固体中着色剂的存在可以增强非晶固体和气溶胶生成材料的视觉外观。通过向非晶固体添加着色剂,非晶固体可以与气溶胶生成材料的其他组分或与包含非晶固体的制品的其他组分颜色匹配。
取决于非晶固体的所需颜色,可以使用多种着色剂。非晶固体的颜色可以是,例如,白色、绿色、红色、紫色、蓝色、棕色或黑色。还设想了其他颜色。可以使用天然或合成着色剂,如天然或合成染料、食品级着色剂和药物级着色剂。在某些实施方式中,该着色剂是焦糖,其可以赋予非晶固体棕色外观。在这样的实施方式中,非晶固体的颜色可以与包含非晶固体的气溶胶生成材料中的其他组分(例如,烟草材料)的颜色相似。在一些实施方式中,向非晶固体添加着色剂使其在视觉上与气溶胶生成材料中的其他组分无法区分。
着色剂可以在非晶固体形成期间引入(例如,当形成包含形成非晶固体的材料的浆料时),或可以在非晶固体形成之后(例如,通过将其喷涂于非晶固体上)将其施加到非晶固体上。
在一些实施方式中,浆料包含小于60wt%的填料,如1wt%-60wt%,或5wt%-50wt%,或5wt%-30wt%,或10wt%-20wt%(全部基于干重计算)。
在其他实施发生中,浆料包含小于20wt%,合适地小于10wt%或小于5wt%的填料。在一些情况下,浆料包含小于1wt%的填料,并且在一些情况下,不包含填料。
如果存在,填料可以包含一种或多种无机填料材料,如碳酸钙、珍珠岩、蛭石、硅藻土、胶态二氧化硅、氧化镁、硫酸镁、碳酸镁,以及合适的无机吸附剂,如分子筛。该填料可以包括一种或多种有机填料材料,如木浆、纤维素和纤维素衍生物。在具体情况下,非晶固体不包含碳酸钙,如白垩。
在包括填料的具体实施方式中,该填料是纤维状的。例如,该填料可以是纤维状有机填料,如木浆、纤维素或纤维素衍生物。不希望受理论束缚,据信,在非晶固体中包含纤维填料可以提高该材料的拉伸强度。这在其中非晶固体被提供为板材的实施例中,例如当非晶固体板材包裹气溶胶生成材料杆时,可能是特别有利的。
在一些实施方式中,浆料不包含烟草纤维。在具体实施方式中,浆料不包含纤维材料。
在一些情况下,浆料可以基本上由胶凝剂、气溶胶形成材料、烟草材料和/或尼古丁源、水和可选的调味剂组成,或由其组成。
得到的非晶固体可以具有任何合适的面积密度,如30g/m2-120 g/m2。在一些实施方式中,该气溶胶生成材料可以具有约30-70g/m2或约40-60g/m2的面积密度。在一些实施方式中,所得非晶固体可以具有约80-120g/m2或约70-110g/m2或具体而言约90-110g/m2的面积密度。当非晶固体以薄板形式或作为切碎片材(下文进一步描述)包含于气溶胶生成制品/非可燃气溶胶供给系统中时,这种面积密度可能是特别合适的。
如上所述,本发明进一步的方面提供
-通过第一方面的方法可获得或获得的非晶固体,
-用于非可燃气溶胶供给系统的制品,该制品包含通过第一方面的方法可获得或获得的非晶固体,和
-一种非可燃气溶胶供给系统,包括根据第三方面的制品和非可燃气溶胶供给装置,该非可燃气溶胶供给装置包括当该制品与非可燃气溶胶供给装置一起使用时从制品发生气溶胶的气溶胶生成装置。在一些情况下,该装置包括构造成加热而非可燃烧非晶固体的加热器。
在某些情况下,在使用时,加热器可以在非可燃烧非晶固体的情况下将非晶固体加热到120-350℃的温度。在某些情况下,在使用时,加热器可以在非可燃烧非晶固体的情况下将非晶固体加热到140-250℃。在使用时的一些情况下,基本上所有非晶固体距离加热器小于约4mm、3mm、2mm或1mm。在一些情况下,该固体置于距加热器约0.010mm-2.0mm,合适地约0.02-1.0mm,合适地0.1-0.5mm。在某些情况下,这些最小距离可以反映支撑非晶固体的载体的厚度。在某些情况下,非晶固体的表面可以直接邻接加热器。
加热器配置为加热而不可燃烧非晶固体。在某些情况下,加热器可以是薄膜电阻加热器,如薄膜电阻加热器。在其他情况下,加热器可以包括感应加热器等。加热器可以是可燃热源或化学热源,其在使用时会经历放热反应以产生热量。该非可燃气溶胶供给系统可以包括多个加热器。加热器可以由电池供电。
非可燃气溶胶供给系统可以另外包括冷却元件和/或过滤器。如果存在,该冷却元件可以起到冷却气态或气溶胶组分的作用或功能。在某些情况下,其可以起到冷却气态组分的作用,而使它们冷凝而形成气溶胶。其还可以起到将该设备的非常热的部分与用户隔开的作用。过滤器(如果存在)可以包括本领域已知的任何合适的过滤器,如乙酸纤维素塞。
在某些情况下,非可燃气溶胶供给系统可以是加热不燃烧装置。即,其可以包含固体的含烟草材料(并且不包含液态的可气溶胶化材料)。在某些情况下,非晶固体可以包含烟草材料。WO 2015/062983 A2中公开了一种加热不燃烧装置,该专利以其全部内容通过引用结合于本文中。
在一些情况下,非可燃气溶胶供给系统可以是混合系统。即,其可以包含固体气溶胶生成材料和液体气溶胶生成材料。在一些情况下,非晶固体可以包含尼古丁。在一些情况下,非晶固体可以包含烟草材料。在一些情况下,非晶固体可以包含烟草材料和单独的尼古丁源。单独的气溶胶生成材料可以由单独的加热器、同一加热器加热,或在一种情况下,下游的气溶胶生成材料可以由从上游的气溶胶生成材料产生的热气溶胶加热。在WO 2016/135331 A1中公开了一种混合装置,该专利通过引用以其整体结合于本文中。
用于非可燃气溶胶供给系统的制品方面(其在本文中可称为制品、药筒或消耗品)可以适用于THP、混合装置或另一气溶胶生成装置。在一些情况下,该制品可以另外包括过滤器和/或冷却元件(已在上文描述)。在一些情况下,该制品可以包括由诸如纸的包装材料包裹的气溶胶生成材料。
制品可以另外包括通风孔。这些可以设置于制品的侧壁上。在一些情况下,通风孔可以设置于过滤器和/或冷却元件上。这些通风孔可以允许在使用期间将冷空气吸入制品中,其可以与加热的挥发组分混合,从而冷却气溶胶。
当制品在使用时会被加热时,通风会增强制品中可见的加热的挥发组分的产生。通过冷却加热的挥发组分的过程而使加热的挥发组分是可见的,如此而使加热的挥发组分发生过饱和。加热的挥发组分然后经历液滴形成,也称为成核,并且最终通过加热的挥发组分的进一步冷凝和通过来自加热的挥发组分的新形成的液滴的凝结,加热的挥发组分的气溶胶颗粒的尺寸增加。
在某些情况下,冷空气与加热的挥发组分和冷空气之和的比率,称为通风率,为至少15%。15%的通风率使加热的挥发组分通过上述方法变得可见。加热的挥发组分的可见性使用户能够识别挥发组分已经产生并且增加了吸烟体验的感官体验。
在另一个实施例中,通风率为50%-85%,以向加热的挥发组分提供额外的冷却。在某些情况下,该通风率可以为至少60%或65%。
在一些情况下,非晶固体可以以片材形式包含于非可燃气溶胶供给系统中。在一些情况下,非晶固体可以作为平面片材包括在内。在一些情况下,非晶固体可以作为平面片材、成束或聚集片材、卷曲片材或轧制片材(即,以管的形式)包括在内。在一些这样的情况下,非晶固体可以作为片材,如包裹气溶胶生成材料(例如,烟草)杆的片材,包括于非可燃气溶胶供给系统中。在一些其他情况下,非晶固体可以形成为片材,并随后切碎并引入到制品中。在某些情况下,该切碎片材可以与切碎烟草混合并引入到制品中。
在一些实施方式中,片材状的非晶固体可以具有约200N/m-约900N/m的拉伸强度。在一些实例中,如在该非晶固体不包含填料的情况下,该非晶固体可以具有200N/m-400N/m或200N/m-300N/m或约250N/m的拉伸强度。这种拉伸强度可能特别适用于非晶固体形成为片材并然后切碎并引入到制品中的实施方式。在一些实例中,如在该非晶固体包含填料的情况下,该非晶固体可以具有600N/m-900N/m或700N/m-900N/m或约800N/m的拉伸强度。这种拉伸强度可能特别适用于其中非晶固体被包括于制品/非可燃气溶胶供给系统中作为卷筒片材,适合以管形式的实施方式。
非可燃气溶胶供给系统可以包括集成的制品和加热器,或可以包括在使用时将制品插入其中的加热器装置。
参考图1和图2,显示了气溶胶生成制品101的实施例的部分剖视图和透视图。制品101适于与具有电源和加热器的装置一起使用。本实施方式的制品101特别适合与图5-7所示的装置51一起使用,如下所述。在使用中,制品101可以在装置51的插入点20处可拆卸地插入图5所示的装置中。
一个实施例的制品101为大致圆柱形棒的形式,其包括气溶胶生成材料主体103和棒形式的过滤器组件105。气溶胶生成材料包含本文所述的非晶固体。在一些实施方式中,其可以以片材形式包括在内。在一些实施方式中,其可以以切碎碎片形式包括在内。在一些实施方式中,本文的气溶胶生成材料可以以片材和碎片形式引入。
过滤器组件105包括三个部分,冷却部分107,过滤器部分109和嘴端部分111。制品101具有第一端113,也称为嘴端或近端,和第二端115,也称为远端。气溶胶生成材料主体103朝向制品101的远端115定位。在一个实例中,冷却部分107与气溶胶生成材料主体103相邻,位于气溶胶生成材料主体103和过滤器部分109之间,而使冷却部分107与气溶胶生成材料103和过滤器部分103处于邻接关系。在其他实例中,在气溶胶生成材料103的主体与冷却部分107之间以及在气溶胶产生材料主体103与过滤器部分109之间可以存在分隔。过滤器部分109位于冷却部分107和嘴端部分111之间。嘴端部分111朝向制品101的近端113,与过滤器部分109相邻。在一个实例中,过滤器部分109与嘴端部分111处于邻接关系。在一个实施方式中,过滤器组件105的总长度为37mm-45mm,更优选过滤器组件105的总长度为41mm。
在一个实例中,气溶胶生成材料杆103的长度为34mm-50mm,合适地为38mm-46mm,合适地为42mm。
在一个实例中,制品101的总长度为71mm-95mm,合适地为79mm-87mm,合适地为83mm。
气溶胶生成材料主体103的轴端在制品101的远端115处是可见的。然而,在其他实施方式中,制品101的远端115可以包含覆盖气溶胶生成材料主体103的轴端的端部构件(未显示)。
气溶胶生成材料主体103通过环形接装纸(tipping paper)(未显示)连接到过滤器组件105,该接装纸基本上位于过滤器组件105的周围以包围过滤器组件105并沿气溶胶生成材料主体103的长度进行部分延伸。在一个实例中,该接装纸由58GSM标准接装纸原纸制成。在一个实例中,接装纸具有42mm-50mm,合适地46mm的长度。
在一个实例中,冷却部分107是环形管并且位于冷却部分周围并在冷却部分内限定气隙。该气隙提供用于使从气溶胶生成材料主体103产生的加热的挥发组分流动的腔室。冷却部分107是中空的,以提供用于气溶胶积聚的腔室,但又足够坚硬以承受在制造过程中以及在将制品101插入设备51中使用期间可能出现的轴向压缩力和弯矩。在一个实例中,冷却部分107的壁厚为约0.29mm。
冷却部分107在气溶胶生成材料103和过滤器部分109之间提供物理位移。由冷却部分107提供的物理位移将在冷却部分107的整个长度上提供热梯度。在一个实例中,冷却部分107配置为在进入冷却部分107的第一端的加热的挥发组分与离开冷却部分107的第二端的加热的挥发组分之间提供至少40℃的温差。在一个实例中,冷却部分107配置为在进入冷却部分107的第一端的加热的挥发组分与离开冷却部分107的第二端的加热的挥发组分之间提供至少60℃的温差。冷却元件107整个长度内的这种温差会保护温敏过滤器部分109免受气溶胶生成材料103被设备51加热时的高温。如果未在过滤器部分109与气溶胶生成材料主体103与设备51的加热元件之间提供物理位移,则温敏过滤器部分109可能在使用中被损坏,因此其将不能有效地执行其所需的功能。
在一实例中,冷却部分107的长度为至少15mm。在一实例中,冷却部分107的长度为20mm-30mm,更具体而言为23mm-27mm,更具体而言为25mm-27mm,合适地为25mm。
冷却部分107由纸制成,这意味着冷却部分107由不会在装置51的加热器附近使用时产生相所关注的化合物如有毒化合物的材料组成。在一个实例中,冷却部分107由螺旋缠绕的纸管制成,该纸管提供了中空的内部腔室而保持机械刚度。螺旋缠绕的纸管就管长、外径、圆度和直线度而言,要能够满足高速制造过程中严格的尺寸精度要求。
在另一个实例中,冷却部分107是由硬的滤棒成型纸(plug wrap)或接装纸制成的凹槽。硬滤棒成型纸或接装纸制造成具有足以承受在制造过程中以及在将制品101插入设备51期间使用时可能出现的轴向压缩力和弯矩的刚度。
过滤器部分109可以由足以从来自气溶胶生成材料的所加热的挥发组分中去除一种或多种挥发化合物的任何过滤材料形成。在一个实例中,过滤器部分109由单乙酸酯材料,如乙酸纤维素制成。过滤器部分109对加热的挥发组分提供冷却和刺激性降低,而不会将加热的挥发组分的量耗损到用户不满意的水平。
在一些实施方式中,在过滤器部分109中可以提供胶囊(未显示)。其可以沿过滤器部分109的直径和沿过滤器部分109的长度都基本上设置于过滤器部分109的中央。在其他情况下,其可以在一个或多个维度上偏移。在某些情况下,该胶囊如果存在,可以包含挥发性组分,如调味剂或气溶胶形成材料。
过滤器部分109的乙酸纤维素丝束材料的密度会控制整个过滤器部分109内的压降,这由此控制制品101的抗拉性。因此,过滤器部分109的材料的选择在控制制品101的抗拉性方面很重要。另外,过滤器部分在制品101中还要发挥过滤功能。
在一个实例中,过滤器部分109由8Y15级的过滤丝束材料制成,其对所加热的挥发材料提供过滤效果,而同时还减小由所加热的挥发材料产生的气溶胶冷凝液滴的尺寸。
过滤器部分109的存在通过对离开冷却部分107的所加热的挥发组分提供进一步的冷却而提供绝缘作用。这种进一步的冷却作用降低了使用者嘴唇在过滤器部分109的表面上的接触温度。
在一个实例中,过滤器部分109的长度为6mm-10mm,合适地为8mm。
嘴端部分111是环形管,并且位于嘴端部分111周围并在其中限定气隙。该气隙为从过滤器部分109流出的加热的挥发组分提供腔室。嘴端部分111是中空的,而为气溶胶积累提供腔室,但又是刚性的,足以承受在制造过程中以及在将制品插入装置51期间使用时可能出现的轴向压力和弯矩。在一个实例中,嘴端部分111的壁厚为约0.29mm。在一个实例中,嘴端部分111的长度为6mm-10mm,合适地为8mm。
嘴端部分111可以由螺旋缠绕的纸管制成,该纸管提供中空的内部腔室,还保持临界的机械刚度。螺旋缠绕的纸管就管长、外径、圆度和直线度而言,能够满足高速制造过程中严格的尺寸精度要求。
嘴端部分111提供防止积聚于过滤器部分109的出口处的任何液体冷凝物与使用者直接接触的功能。
应当理解的是,在一个实例中,嘴端部分111和冷却部分107可以由单个管构成,并且过滤器部分109位于将该嘴端部分111和冷却部分107分隔开的管内。
参照图3和图4,显示了制品301的一个实例的部分剖开的截面图和透视图。图3和图4所示的附图标记与图1和图2所示的附图标记相当,但具有200的增加。
在图3和图4所示的制品301的实例中,在制品301中提供了通风区域317,以使空气能够从制品301的外部流入制品301的内部。在一个实例中,通风区域317采用穿过制品301的外层形成的一个或多个通风孔317的形式。通风孔可以位于冷却部分307上以辅助冷却制品301。在一个实例中,通风区域317包含一排或多排孔,并且优选的是,每排孔都处于基本上垂直于制品301的纵轴的横截面内围绕制品301周向排布设置。
在一个实例中,存在一到四排通风孔以为制品301提供通风。每排通风孔都可以具有12-36个通风孔317。通风孔317可以具有例如100-500μm的直径。在一个实例中,各排通风孔317之间的轴向间隔为0.25mm-0.75mm,合适地为0.5mm。
在一个实例中,通风孔317具有均匀的尺寸。在另一个实例中,通风孔317的尺寸各不相同。通风孔可以使用任何合适的技术,例如一种或多种以下技术进行制造:激光技术,冷却部分307的机械穿孔,或冷却部分307在形成制品301之前的预穿孔。通风孔317定位为使得向制品301提供有效冷却。
在一个实例中,各排通风孔317位于距制品的近端313至少11mm处,合适地距离制品301的近端313为17mm-20mm。通风孔317的位置经过定位而使用户使用制品301时不会阻塞通风孔317。
当将制品301完全插入装置51中时,如图6和7中所见,在距离制品301的近端313的17mm-20mm之间设置各排通风孔使得通风孔317可以位于装置51的外部。通过将通风孔设置于装置的外部,未加热的空气能够从装置51的外部通过通风孔进入制品301,以辅助制品301冷却。
冷却部分307的长度为使得当制品301完全插入装置51中时将冷却部分307部分插入装置51中。冷却部分307的长度提供了在装置51的加热器装置和热敏过滤器装置309之间提供物理间隙的第一功能,以及当制品301完全插入装置51内时,使通风孔317能够位于该冷却部分内而同时也位于装置51外部的第二功能。如由图6和7可以看出,冷却元件307的大部分位于装置51内。然而,冷却元件307有一部分延伸到装置51之外。通风孔317位于冷却元件307延伸出装置51之外的该部分内。
现在更详细地参考图5-7,显示了装置51的一个实例,装置51配置为加热气溶胶生成材料而使气溶胶生成材料的至少一种组分挥发,通常形成能够吸入的气溶胶。装置51是通过加热而不燃烧气溶胶生成材料以释放化合物的加热装置。
第一端53在本文中有时称为装置51的嘴部或近端53,而第二端55在本文中有时称为装置51的远端55。装置51具有开/关按钮57而允许装置51整体上根据用户的需要进行打开和关闭。
装置51包含用于定位和保护装置51各内部组件的壳体59。在所示的实例中,壳体59包括围绕装置51周边的一体式套筒11,其由通常限定装置51的“顶部”的顶部面板17和通常限定装置51“底部”的底部面板19封盖。在另一个实例中,该壳体除了顶部面板17和底部面板19之外还包括前部面板、后部面板和一对相对的侧面面板。
顶部面板17和/或底部面板19可以可拆除地固定至一体式套筒11,以允许轻松进出装置51内部,或可以“永久地”固定至一体式套筒11,例如,以防止用户接近装置51内部。在一个实例中,面板17和19由塑料制成,包括通过例如注塑成型而形成的玻璃填充的尼龙,而一体式套筒11由铝制成,但可以使用其他材料和其他制造方法。
装置51的顶部面板17在装置51的嘴端53处具有开口20,在使用中,包括气溶胶生成材料的制品101、301可以由用户通过该开口插入装置51中和从装置51中拆除。
外壳59具有位于或固定于其中的加热器装置23、控制电路25和电源27。在该实例中,加热器装置23、控制电路25和电源27横向相邻(即,当从一端进行观察时是相邻的),控制电路25则通常位于加热器装置23和电源27之间,但其他位置也是可能的。
控制电路25可以包括控制器,如微处理器装置,其配置为控制制品101、301中的气溶胶生成材料的加热,如下文进一步的讨论。
能源27可以是例如电池,其可以是可再充电电池或不可再充电电池。合适的电池的实例包括,例如锂离子电池,镍电池(例如,镍镉电池),碱性电池等。电池27电连接至加热器装置23,以在需要时并在控制电路25的控制下提供电力以加热制品中的气溶胶生成材料(如上讨论的,以气化该气溶胶生成材料而不引起气溶胶生成材料燃烧)。
电源27横向定位于加热器装置23附近的优点在于,可以使用物理上较大的电源25,而不会导致设备51整体上过长。应当理解的是,通常物理上较大的电源25具有较高的容量(即,可以提供的总电能通常以安培小时等为单位进行测量),因此设备51的电池寿命能够更长。
在一个实例中,加热器装置23通常以中空圆柱形管的形式,具有中空内部加热室29,包含气溶胶生成材料的制品101、301插入其中以在使用时进行加热。加热器装置23的不同布置是可能的。例如,加热器装置23可以包括单个加热元件,或可以由沿着加热器装置23的纵轴排齐整的多个加热元件形成。该加热元件或每个加热元件可以是环形或管状的,或至少围绕其外周呈部分环形或部分管形。在一个实例中,该加热元件或每个加热元件可以是薄膜加热器。在另一个实例中,该加热元件或每个加热元件可以由陶瓷材料制成。合适的陶瓷材料的实例包括氧化铝和氮化铝以及氮化硅陶瓷,其可以进行层压和烧结。其他加热装置也是可能的,包括,例如,感应加热,通过发射红外辐射加热的红外加热元件,或由,例如,电阻式电绕组形成的电阻式加热元件。
在一个具体的实例中,加热器装置23由不锈钢支撑管支撑并且包含聚酰亚胺加热元件。加热器装置23尺寸设置为使得当制品101、301插入装置51中时,制品101、301的气溶胶生成材料103、303基本上整个主体插入加热器装置23中。
该加热元件或每个加热元件配置为使气溶胶生成材料的所选区域能够根据需要被独立加热,例如,依次(如上,随时间推移)或一起(同时)加热。
在该实例中的加热器装置23沿其长度的至少一部分被绝热体31包裹。绝热体31有助于减少从加热器装置23向装置51外部传递热量。这有助于降低加热器装置23的功率要求,因为其总体上减少了热损失。绝热体31还有助于在加热器装置23的操作期间保持装置51外部冷却。在一个实例中,绝热体31可以是双壁套筒,其在套筒的两个壁之间提供低压区域。即,绝热体31可以是例如“真空”管,即是已经被至少部分抽真空而使得最小化通过传导和/或对流的热传递的管。除双壁套筒之外或代替双壁套筒,绝热体31的其他排布设计也是可能的,包括使用绝热材料,包括,例如,合适的泡沫型材料。
壳体59可以还包括用于支撑所有内部组件以及加热装置23的各种内部支撑结构37。
装置51还包括:轴环33,其围绕开口20延伸并且从开口20突入壳体59的内部;和大致管状的腔室35,其位于轴环33和真空套筒31的一端之间。腔室35还包括冷却结构35f,在该实例中,该冷却结构35f包括沿腔室35的外表面间隔开的多个散热片35f,并且每个散热片35f围绕腔室35的外表面周向布置。在中空腔室35的至少一部分长度内,当制品101、301插入装置51中时在中空腔室35和制品101、301之间存在气隙36。在冷却部分307的至少一部分内,气隙36围绕制品101、301的整个圆周。
轴环33包括围绕开口20的周边周向排布设置并突出到开口20中的多个脊60。脊60占据开口20内的空间,使得开口20在脊60位置处的开口跨度小于开口20在无脊60之处的开口跨度。脊60配置为与插入到该装置中的制品101、301啮合,以辅助将其固定于装置51内。由相邻的一对脊60和制品101、301所限定的开放空间(图中未显示)形成围绕制品101、301外部的通风路径。这些通风路径允许从制品101、301逸出的热蒸气离开装置51并允许冷却空气流入装置51而包被气隙36的制品101、301。
在操作中,制品101、301可拆卸地插入装置51的插入点20,如图5-7所示。特别参照图6,在一个实例中,气溶胶生成材料主体103、303,其靠近制品101、301的远端115、315定位,完全容纳于装置51的加热器装置23内。制品101、301的近端113、313从装置51延伸并用作用于用户的吸嘴组件。
在操作中,加热器装置23将加热制品101、301以从气溶胶生成材料主体103、303中挥发气溶胶生成材料的至少一种组分。
来自气溶胶生成材料主体103、303的加热的挥发组分的主要流动路径是轴向穿过制品101、301,穿过冷却部分107、307内部的腔室,穿过过滤器部分109、309,穿过嘴端部分111、313而到达用户。在一个实例中,由气溶胶生成材料主体产生的所加热的挥发组分的温度为60-250℃之间,其可以高于使用者可接受的吸入温度。当加热的挥发组分行进通过冷却部分107、307时,它将会冷却并且一些挥发的组分将冷凝于冷却部分107、307的内表面上。
在图3和图4所示的制品301的实例中,冷空气将能够经由在冷却部分307中形成的通风孔317进入冷却部分307。该冷空气将与加热的挥发组分混合而向所加热的挥发组分提供额外冷却。
示例性实施方式
以下是对多个示例性实施方式的描述。每一个均是指通过本发明的方法可获得的非晶固体。在给出非晶固体组成(DWB)的情况下,浆料可以具有与非晶固体相同的DWB组成(即,其仅包含额外的水)。
在一些实施方式中,非晶固体包含薄荷醇。
包含含薄荷醇的非晶固体的具体实施例可以特别适合于作为切碎碎片包括于制品/非可燃气溶胶供给系统中。在这些实施方式中,非晶固体可以具有以下组成(DWB):胶凝剂(优选包含藻酸盐,更优选包含藻酸盐和果胶的组合),含量为约20wt%-约40wt%,或约25wt%-35wt%;薄荷醇,其含量为约35wt%-约60wt%,或约40wt%-55wt%;气溶胶形成材料(优选包含甘油),其含量为约10wt%-约30wt%,或约15wt%-约25wt%(DWB)。图8a显示了在这种包含胶凝剂的非晶固体中的钙分布,胶凝剂包含藻酸盐和果胶。图8b显示了在这种包含藻酸盐作为胶凝剂的非晶固体中的钙分布。在图8a和8b中的每个图中,图像显示了穿过固体的截面(其中固体的上表面在图像中显示得更高,并且该上表面对应于钙固化剂所施加的浆料上表面)。
在一个实施方式中,非晶固体包含约32wt%-33wt%的藻酸盐/果胶胶凝剂共混物;约47wt%-48wt%薄荷醇调味剂;和约19wt%-20wt%的甘油气溶胶形成材料(DWB)。
这些实施方式的非晶固体可以具有任何合适的水含量。例如,非晶固体可以具有约2wt%-约10wt%,或约5wt%-约8wt%,或约6wt%的水含量。
如上所述,这些实施例的非晶固体可以作为切碎碎片包括于制品/非可燃气溶胶供给系统中。在与烟丝混合的制品/非可燃气溶胶供给系统中能够提供切碎的片材。或者,非晶固体可以提供成未切碎的片材。合适的是,切碎或未切碎的片材具有约0.015mm-约1mm、优选约0.02mm-约0.07mm的厚度。
含薄荷醇的非晶固体的具体实施方式可以特别适合作为片材包括于制品/非可燃气溶胶供给系统中,如包裹气溶胶生成材料(例如,烟草)棒的片材。在这些实施方式中,非晶固体可以具有以下组成(DWB):胶凝剂(优选包含藻酸盐,更优选包含藻酸盐和果胶的组合),其含量为约5wt%-约40wt%或约10wt%-30wt%;薄荷醇,其含量为约10wt%-约50wt%,或约15wt%-40wt%;气溶胶形成材料(优选包含甘油),其含量为约5wt%-约40wt%,或约10wt%-约35wt%;和可选的填料,其含量至多达60wt%-,例如,5wt%-20wt%,或约40wt%-60wt%(DWB)。
在一个这些实施例中,非晶固体包含约11wt%的藻酸盐/果胶胶凝剂混合物、约56wt%的木浆填料、约18wt%的薄荷醇调味剂和约15wt%的甘油(DWB)。
在另一这些实施方式中,非晶固体包含约22wt%的藻酸盐/果胶胶凝剂混合物、约12wt%的木浆填料、约36wt%的薄荷醇调味剂和约30wt%的甘油(DWB)。
如上所述,这些实施方式的非晶固体可以作为片材包括在内。在一个实施方式中,该片材设置于包括纸的载体上。在一个实施方式中,该片材设置于包括金属箔、合适地铝金属箔的载体上。在本实施方式中,非晶固体可以邻接金属箔。在一个实施方式中,该片材构成层压材料的部分,以一个层(优选包括纸)附接到该片材的顶部和底部表面。合适的是,非晶固体的片材具有约0.015mm-约1mm的厚度。
在一些实施方式中,非晶固体包含不含薄荷醇的调味剂。在这些实施方式中,非晶固体可以具有以下组成(DWB):胶凝剂(优选包含藻酸盐),含量为约5wt%-约40wt%,或约10wt%-约35wt%,或约20wt%-约35wt%;调味剂,其含量为约0.1wt%-约40wt%、约1wt%-约30wt%或约1wt%-约20wt%或约5wt%-约20wt%;气溶胶形成材料(优选包含甘油),其含量为15wt%-75wt%,或约30wt%-约70wt%,或约50wt%-约65wt%;和可选的填料(合适的是木浆),其含量小于约60wt%,或约20wt%,或约10wt%,或约5wt%(优选非晶固体不包含填料)(DWB)。
在一个这些实施方式中,非晶固体包含约27wt%的藻酸盐胶凝剂、约14wt%的调味剂和约57wt%的甘油气溶胶形成材料(DWB)。
在另一个这些实施方式中,非晶固体包含约29wt%的藻酸盐胶凝剂、约9wt%的调味剂和约60wt%的甘油(DWB)。
这些实施方式的非晶固体可以作为切碎的片材,可选地与烟丝共混,包括于制品/非可燃气溶胶供给系统中。或者,这些实施方式的非晶固体可以作为片材,例如,包裹气溶胶生成材料(例如,烟草)棒的片材,包括于制品/非可燃气溶胶供给系统中。或者,这些实施方式的非晶固体可以作为设置于载体上的层部分包括于物品/非可燃气溶胶供给系统中。
在一些实施方式中,非晶固体包括烟草提取物。在这些实施方式中,非晶固体可以具有以下组成(DWB):胶凝剂(优选包含藻酸盐),其含量为约5wt%-约40wt%,或约10wt%-30wt%,或约15wt%-约25wt%;烟草提取物,其含量为约30wt%-约60wt%,或约40wt%-55wt%,或约45wt%-约50wt%;气溶胶形成材料(优选包含甘油),其含量为约10wt%-约50wt%,或约20wt%-约40wt%,或约25wt%-约35wt%(DWB)。
在一个实施方式中,非晶固体包含约20wt%的藻酸盐胶凝剂、约48wt%的弗吉尼亚烟草提取物和约32wt%的甘油(DWB)。
这些实施方式的非晶固体可以具有任何合适的水含量。例如,非晶固体可以具有约5wt%-约15wt%,或约7wt%-约13wt%,或约10wt%的水含量。
这些实施方式的非晶固体可以作为切碎的片材,可选地与烟丝共混,包括于制品/非可燃气溶胶供给系统中。或者,这些实施方式的非晶固体可以作为片材,例如,包裹气溶胶生成材料(例如,烟草)棒的片材,包括于制品/非可燃气溶胶供给系统中。或者,这些实施方式的非晶固体可以作为设置于载体上的层部分包括于制品/非可燃气溶胶供给系统中。合适的是,在任何这些实施方式中,非晶固体具有约50μm-约200μm,或约50μm-约100μm,或约60μm-约90μm,合适地约77μm的厚度。
用于形成这种非晶固体的浆料也可以构成本发明的部分。在一些情况下,浆料可以具有约5-1200Pa的弹性模量(也称为储能模量);在一些情况下,浆料可以具有约5-600Pa的粘性模量(也称为损耗模量)。
定义
本文所用的活性组质可以是生理活性材料,其是旨在实现或增强生理反应的材料。活性组分可以,例如,选自营养保健品、促智药(nootropics)、精神活性剂。活性组分可以是天然存在的或合成获得的。活性组分可以包括,例如,尼古丁,咖啡因,牛磺酸,茶氨酸,维生素如B6或B12或C,褪黑激素,或其组分、衍生物或组合。活性组分可以包括烟草或另一种植物药的一种或多种组分、衍生物或提取物。
在一些实施方式中,活性组分包括尼古丁。
在一些实施方式中,活性组分包括咖啡因、褪黑激素或维生素B12。
如本文所述,活性组分可以包含或衍生自一种或多种植物药或其组分、衍生物或提取物。正如本文所用,术语“植物药”包括源自植物的任何材料,包括但不限于,提取物,叶子,皮,纤维,茎,根,种子,花,果实,花粉,果壳,壳等。或者,该材料可以包含天然存在于植物药中而通过合成获得的活性化合物。该材料可以是以液体、气体、固体、粉末、粉尘、压碎粒子、颗粒、小丸、碎片、细条、片材等形式。植物药的实例有烟草,桉树,八角茴香,麻渣,可可,茴香,柠檬草,薄荷,留兰香,如意宝,洋甘菊,亚麻,生姜,银杏叶,榛树,木槿,月桂树,甘草精(甘草),抹茶,植物伴侣(mate),橙皮,木瓜,玫瑰,鼠尾草,茶如绿茶或红茶,百里香,丁香,肉桂,咖啡,大茴香(八角),罗勒,月桂叶,豆蔻,香菜,小茴香,肉豆蔻,牛至,辣椒粉,迷迭香,藏红花,薰衣草,柠檬皮,薄荷,杜松,接骨木花,香草,冬青,紫苏,姜黄,姜黄根粉(turmeric),檀香,香菜叶,佛手柑,橙花,桃金娘,黑醋栗,缬草,多香果,梅斯,达米安,马郁兰,橄榄,柠檬香脂,柠檬罗勒,细香葱,香芹籽,马鞭草,龙蒿,天竺葵,桑树,人参,茶氨酸,苦茶碱,玛咖,印度人参,达米那,瓜拉纳,叶绿素,猴面包树或其任意组合。薄荷可以选自以下薄荷品种:田野薄荷(Mentha arvensis),薄荷(Mentha c.v.),埃及薄荷(Menthaniliaca),欧薄荷(Mentha piperita),柠檬薄荷(Mentha piperita citrata c.v),辣薄荷(Mentha piperita c.v.),留香兰(Mentha spicata crispa),心叶留兰香(Menthacordifolia)、马薄荷(Metha longifolia)、凤梨薄荷(Mentha suaveolens variegata)、唇萼薄荷(Mentha pulegium)、绿薄荷(Mentha spicata c.v.)和苹果薄荷(Menthasuaveolens.)。
在一些实施方式中,该植物药选自桉树、八角茴香和可可。
在一些实施方式中,该植物药选自如意宝和茴香。
如本文所用,术语“调味剂”和“调味料”是指在当地法规允许的情况下可用于成年消费者的产品中产生所需味道、香气或其他体感的材料。它们可以包括天然香料材料,植物药,植物药提取物,合成材料或它其组合(例如,烟草,甘草精(甘草),绣球花,丁香酚,日本白皮木兰叶,洋甘菊,胡芦巴,丁香,枫树,抹茶,薄荷,日本薄荷,八角(茴香),肉桂,姜黄,印度香料,亚洲香料,药草,冬青,樱桃,浆果,红莓,蔓越莓,桃子,苹果,橙子,芒果,柑桔,柠檬,酸橙,热带水果,木瓜,大黄,葡萄,榴莲,火龙果,黄瓜,蓝莓,桑葚,柑橘类水果,杜林标(Drambuie),波本(bourbon),苏格兰威士忌,威士忌,杜松子酒,龙舌兰酒,朗姆酒,留兰香,薄荷,薰衣草,芦荟,豆蔻,芹菜,卡斯卡里拉,肉豆蔻,檀香,佛手柑,天竺葵,阿拉伯茶(khat),纳斯瓦尔(naswar),槟榔,水烟,松树,蜂蜜精华,玫瑰油,香草,柠檬油,橙油,橙花,樱花,决明子,葛缕子(caraway),干邑白兰地,茉莉花,依兰-依兰,鼠尾草,茴香,芥末,色素,生姜,香菜,咖啡,来自任何薄荷属物种的薄荷油,桉树,八角茴香,可可,柠檬草,如意宝,亚麻,银杏叶,榛树,芙蓉,月桂树,植物伴侣,橙皮,玫瑰,茶如绿茶和黑茶,百里香,杜松,接骨木花,罗勒,月桂叶,小茴香,牛至,辣椒粉,迷迭香,藏红花,柠檬皮,薄荷,紫苏(beefsteak plant),姜黄,芫荽叶,桃金娘,黑醋栗,缬草,多香果,梅斯,达米恩,马郁兰,橄榄,柠檬香脂,柠檬罗勒,细香葱,香芹,马鞭草,龙蒿,柠檬烯,百里香酚,樟脑,增味剂,苦味受体部位阻滞剂,感觉受体部位活化剂或刺激剂,糖和/或糖代用品(例如,三氯蔗糖,乙酰磺胺酸钾,阿斯巴甜,糖精,甜蜜素,乳糖,蔗糖,葡萄糖,果糖,山梨糖醇或甘露醇),以及其他添加剂如木炭,叶绿素,矿物质,植物药或口气清新剂。它们可以是仿制的、合成的或天然的成分或其共混物。它们可以是任何合适的形式,例如,液体如油,固体如粉末,或气体。
调味剂可以合适地包含一种或多种薄荷调味剂,合适地来自薄荷属的任何种类的薄荷油。调味剂可以合适地包含薄荷醇,基本上由其组成或由其组成。
在一些实施方式中,调味剂包括薄荷醇、留兰香和/或薄荷糖。
在一些实施方式中,调味剂包括黄瓜、蓝莓、柑桔类水果和/或红莓的调味剂组分。
在一些实施方式中,调味剂包含丁子香酚。
在一些实施方式中,调味剂包括从烟草中提取的调味剂组分。
在一些实施方式中,调味剂可以包含感觉剂(sensate),其旨在实现体感感觉,其除了或代替香气或味觉神经外,通常由第五颅神经(三叉神经)的刺激以化学方式诱导和感知,并且这些可以包括提供加热、冷却、刺痛、麻木效果的物质。合适的热效应剂可以是,但不限于,香草基乙基醚,而合适的清凉剂可以是,但不限于,桉树油WS-3。
如本文所用,术语“气溶胶生成剂”是指促进气溶胶产生的试剂。气溶胶生成剂可以通过促进气体的初始气化和/或冷凝成可吸入固体和/或液体气溶胶而促进气溶胶的产生。
合适的气溶胶生成剂包括,但不限于:多元醇,如赤藓糖醇、山梨糖醇、甘油,和二醇类,如丙二醇或三乙二醇;非多元醇如一元醇,高沸点烃,酸如乳酸,甘油衍生物,酯如二醋精、甘油三醋精、三乙二醇二乙酸酯、柠檬酸三乙酯或肉豆蔻酸酯,包括肉豆蔻酸乙酯和肉豆蔻酸异丙酯以及脂族羧酸酯如硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。气溶胶生成剂可以合适地具有不溶解薄荷醇的组成。气溶胶生成剂可以合适地包含甘油,基本上由其组成,或由其组成。
在一些实施方式中,气溶胶形成材料包含一种或多种多元醇,如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和甘油;多元醇的酯,如甘油单-、二-或三乙酸酯;和/或单羧酸、二羧酸或多羧酸的脂族酯,如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。
如本文所用,术语“烟草材料”是指包含烟草或其衍生物的任何材料。术语“烟草材料”可以包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、重构烟草或烟草替代物中的一种或多种。烟草材料可以包括磨碎烟草、烟草纤维、切丝烟草、挤出烟草、烟草茎、重构烟草和/或烟草提取物中的一种或多种。
用于生产烟草材料的烟草可以是任何合适的烟草,如单品级或混合烟草,切丝或整片叶子,包括弗吉尼亚烟和/或白肋烟和/或东方烟。它也可以是烟草颗粒“细粉”或粉尘、膨胀烟草、烟梗、膨胀烟梗以及其他加工的烟梗材料,如切丝烟梗。烟草材料可以是磨碎烟草或重构烟草材料。重构烟草材料可以包括烟草纤维,并且可以通过浇铸,采用回加烟草提取物的长网造纸-基造纸型方法,或通过挤出,而形成。
除非另有明确说明,否则本文的所有重量百分比(表示为wt%)均以干重计。所有重量比也基于干重进行计算。基于干重计的重量是指除水以外的全部提取物或浆料或材料,并且可以包括本身在室温和压力下为液体的组分,如甘油。相反,以湿重计的重量百分比是指所有组分,包括水。
为了避免疑问,在本说明书中术语“包括”用于定义本发明或本发明的特征时,还公开了其中可以使用术语“基本上由…组成”或“由…组成”限定本发明或其特征的实施方式而代替“包含”。提及“包含”某些特征的材料是指这些特征包括于该材料中,包含于该材料中或保持于该材料中。
以上实施方式应该理解为本发明的举例说明性实例。应当理解的是,关于任何一个实施方式描述的任何特征可以单独使用,或与所描述的其他特征组合使用,并且还可以与任何其他实施方式的一个或多个特征组合使用,或任何其他实施方式的任意组合。此外,在不脱离由所附权利要求书限定的本发明范围的情况下,也可以采用上面未描述的等同物和修改。
Claims (24)
1.一种制备非晶固体的方法,包括:
(a)形成浆料,所述浆料包含:
-0.5wt%-60wt%的胶凝剂;
-5wt%-80wt%的气溶胶形成材料;和
-0-60wt%的活性组分和/或调味剂;
其中这些重量基于干重计算;
(b)使所述浆料成型;
(c)将固化剂施加到所述浆料表面,使所述浆料固化形成凝胶;和
(d)干燥所述凝胶以形成非晶固体;
其中所述非晶固体整体具有基本恒定浓度的固化剂。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述固化剂包含钙。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,施加所述固化剂包括将所述固化剂喷洒于所述浆料上。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中,所述固化剂包含钙并且以水溶液形式提供,并且其中所述水溶液中的钙浓度为约0.2-0.8mol.dm-3。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中,向所述浆料中加入的固化剂的总量为0.5wt%-5wt%,基于所述浆料重量以干重计算。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,
其中所述固化剂包含钙,并且
其中施加到所述浆料的固化剂的量使得施加的钙的量为约0.3X-0.45X mmol/kg浆料,其中X是所述浆料的重量百分比固体含量(基于湿重)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中,使所述浆料成型包括形成所述浆料的层。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,将所述固化剂施加到所述浆料包括将所述固化剂喷洒于所述层的顶表面上。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中,所述干燥包括将所述凝胶加热至约80℃-约140℃范围内的温度小于60分钟的时间段。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述干燥包括使空气流过所述凝胶小于60分钟的时间段,其中所述空气的温度处于约80℃-约140℃的范围内。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法,其中,所述成型包括是所述浆料在导热载体上成型,并且其中所述干燥包括加热所述导热载体。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法,其中,所述干燥去除所述浆料中50wt%-95wt%(WWB)的水。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法,其中,基于湿重计算,得到的非晶固体包含约1wt%-约15wt%的水。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法,其中,所述成型包括形成所述浆料的层,其中所述层具有小于约4mm的厚度。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述层的厚度处于约1mm-约3mm,合适地约1.5mm-约2.5mm的范围内。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的方法,其中,所述干燥产生非晶固体,所述非晶固体具有所述层厚度的约5%-20%的厚度。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法,其中,提供载体,并且使所述浆料成型包括使所述浆料在所述载体上成型。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的方法,其中,所述浆料包含10wt%-60wt%的所述活性组分和/或调味剂。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的方法,其中,所述胶凝剂选自果胶、藻酸盐及它们的混合物。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法,其中,所述气溶胶形成材料选自赤藓糖醇、丙二醇、甘油及它们的混合物。
21.一种通过根据权利要求1-20中任一项所述的方法可获得的或获得的非晶固体。
22.一种非晶固体,包含:
-0.5wt%-60wt%的胶凝剂;
-5wt%-80wt%的气溶胶形成材料;
-固化剂;和
-0-60wt%的活性组分和/或调味剂;
其中这些重量基于干重计算;
其中所述非晶固体整体具有基本恒定浓度的固化剂。
23.一种用于非可燃气溶胶供给系统的制品,所述制品包含根据权利要求21或权利要求22所述的非晶固体。
24.一种非可燃气溶胶供给系统,包括根据权利要求23所述的制品和非可燃气溶胶供给装置,所述非可燃气溶胶供给装置包括气溶胶生成装置,以在所述制品与所述非可燃气溶胶供给装置一起使用时从所述制品产生气溶胶。
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