CN116456843A - 气溶胶产生材料 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种用于制备气溶胶产生材料的方法，所述方法包括形成包含第一粘结剂和气溶胶形成剂的第一组合物；形成包含烟草材料、填充剂和任选的第二粘结剂的第二组合物；将第一组合物和第二组合物组合以形成第一组合物和第二组合物的混合物，该混合物包含按混合物的重量计的约5％至约15％的总量的第一粘结剂、第二粘结剂和填充剂；以及处理第一组合物和第二组合物的混合物以形成气溶胶产生材料。

Description

气溶胶产生材料
技术领域
本公开涉及气溶胶产生材料(aerosol generating material，产生气溶胶的材料)、用于制备气溶胶产生材料的方法和包含气溶胶产生材料的制品。
背景技术
某些烟草行业的产品在使用时产生被用户吸入的气溶胶。例如，烟草加热装置加热气溶胶产生材料(诸如烟草)，以通过加热但不燃烧基材(substrate)形成气溶胶。这种烟草行业的产品通常包括烟嘴，气溶胶通过烟嘴以到达用户口中。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了制备气溶胶产生材料的方法，该方法包括：形成包含第一粘结剂(binder，粘合剂，结合剂)和气溶胶形成剂(aerosol former)的第一组合物；形成包含烟草材料、填充剂和任选的第二粘结剂的第二组合物；将第一组合物和第二组合物组合以形成第一组合物和第二组合物的混合物，该混合物包含按混合物的重量计的约5％至约15％的总量的第一粘结剂、第二粘结剂和填充剂；以及处理第一组合物和第二组合物的混合物以形成气溶胶产生材料。
根据本发明的第二方面，提供了通过根据第一方面的方法所制备的气溶胶产生材料。
根据本发明的第三方面，提供了用于不可燃气溶胶提供系统(non-combustibleaerosol-provision system)的制品，该制品包含根据第二方面的气溶胶产生材料。
附图说明
现将参考附图，仅通过举例描述本发明的实施方式，其中：
图1显示了用于制备气溶胶产生材料的方法的步骤；
图2是包含气溶胶产生材料的制品的侧面截面图；
图3是用于从图2的制品的气溶胶产生材料中产生气溶胶的不可燃气溶胶提供装置的透视图；和
图4是显示第一组合物和第二组合物的混合物以及气溶胶产生材料中尼古丁和甘油的量的变化的图。
具体实施方式
本发明涉及用于制备气溶胶产生材料的方法，该方法包括形成包含第一粘结剂和气溶胶形成剂的第一组合物，形成包含烟草材料、填充剂和任选的第二粘结剂的第二组合物，和将第一组合物和第二组合物组合以形成第一组合物和第二组合物的混合物，该混合物包含按混合物的重量计的约5％至约15％的总量的第一粘结剂、任选的第二粘结剂和填充剂；以及处理第一组合物和第二组合物的混合物以形成气溶胶产生材料。
例如，气溶胶产生材料是当加热、辐照或以任何其它方式供能时，能够产生气溶胶的材料。气溶胶产生材料可以为固体、液体或凝胶形式，其可以或可以不含有活性物质和/或调味剂。可以将气溶胶产生材料并入用于气溶胶产生系统的制品中。
根据本公开的一个方面，提供了气溶胶产生材料。布置气溶胶产生材料，从而当加热时产生气溶胶。
例如，本文所描述的气溶胶产生材料的含水量可以根据维持该组合物的温度、压力和湿度条件而改变。如本领域技术人员已知的，可以通过Karl-Fisher分析确定含水量。
除非另作说明，否则如本文所使用的，短语“挥发性组分”、“挥发物”、“总挥发物(total volatile)”、“挥发物含量”和“总挥发物(total volatiles)”用于表示挥发性化合物，包括水。可以将材料的挥发物含量测量为当将样品在调节至110℃±1℃的温度的强制通风烘箱(forced draft oven)中干燥3小时±0.5分钟时的质量减少。干燥后，将样品在干燥器中冷却至室温持续约30分钟，以允许样品冷却。
图1显示了可以如何制备气溶胶产生材料。形成并混合包含粘结剂和气溶胶形成剂的第一组合物以及包含烟草材料、填充剂和任选的第二粘结剂的第二组合物。在后续步骤中，将第一组合物和第二组合物混合并挤出。在此之后，可以将第一组合物和第二组合物的挤出混合物干燥以形成气溶胶产生材料的片材(sheet，片)。然后，可以将片材切碎以制备气溶胶产生材料，然后可以将气溶胶产生材料并入用于不可燃气溶胶递送系统的消耗品中。
第一组合物，也称为“湿混合物”，包含气溶胶形成剂或保湿剂和粘结剂。第一组合物还可以包含本文所公开的其它液体或悬浮液。第一组合物可以为液相。
第一组合物包含气溶胶形成剂。气溶胶形成剂包含能够形成气溶胶的一种或多种成分。气溶胶形成剂包含丙三醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、三甘醇、四甘醇、1,3-丁二醇、赤藓糖醇、内消旋-赤藓糖醇、香草酸乙酯、月桂酸乙酯、辛二酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、三乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯混合物、苯甲酸苄酯、苯乙酸苄酯、三丁酸甘油酯、乙酸月桂酯、月桂酸、肉豆蔻酸和碳酸亚丙酯(propylene carbonate，碳酸丙烯酯)中的一种或多种。在一些实施方式中，气溶胶形成剂是丙三醇、甘油或丙二醇。
第一组合物包含第一粘结剂。布置该粘结剂以粘结第一组合物的组分。一旦与第二组合物组合，则该粘结剂粘结第一和第二组合物的组分以形成气溶胶产生材料。第一组合物可以包含多于一种粘结剂。在这些实施方式中，第一组合物中的粘结剂可以是相同或不同的。
粘结剂可以选自从包含以下的组中选择的一种或多种化合物：海藻酸盐(alginate，海藻酸酯，海藻酸)、果胶、淀粉(及衍生物)、纤维素(及衍生物)、树胶(gum，黏胶)、二氧化硅或硅酮化合物、粘土、聚乙烯醇以及它们的组合。例如，在一些实施方式中，粘结剂包含以下的一种或多种：海藻酸盐、果胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素(CMC)、普鲁兰(pullulan)、黄原胶、瓜尔胶、卡拉胶、琼脂糖、阿拉伯胶、气相二氧化硅(fumed silica)、PDMS、硅酸钠、高岭土和聚乙烯醇。在一些情况下，粘结剂包含海藻酸盐和/或果胶或卡拉胶。在一些实施方式中，粘结剂包含CMC。
第二组合物，也称为“干混合物”包含烟草材料、填充剂和任选的第二粘结剂。第二组合物还可以包含本文所公开的其它固体或凝胶。第二组合物可以为固相。
如本文所使用的，术语“烟草材料”是指任何包含烟草或其衍生物或替代物的材料。烟草材料可以为任何适合的形式。术语“烟草材料”可以包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草、造纸法再造烟草(paper reconstituted tobacco)或烟草替代物中的一种或多种。烟草材料可以包括磨细烟草(ground tobacco)、烟草纤维、烟丝、挤出烟草、烟茎、烟草薄片(tobacco lamina)、再造烟草和/或烟草提取物中的一种或多种。
烟草材料可以是颗粒状或颗粒材料。在一些实施方式中，烟草材料是粉末或者可以磨细。替代地或另外，烟草材料可以包含烟草的条、股(strands)或纤维。例如，烟草材料可以包含烟草的颗粒、细粒、纤维、条和/或股。在一些实施方式中，烟草材料由烟草材料的颗粒或细粒组成。在一些实施方式中，烟草材料为颗粒状或磨细形式，因为这有助于在组合第一和第二组合物时所形成的面团状(dough-like)材料的形成。
在其中烟草是颗粒状烟草材料的实施方式中，颗粒状烟草材料的每个颗粒可以具有最大尺寸。如本文所使用的，术语“最大尺寸”是指在烟草颗粒的表面上或在颗粒表面上的任何点到在相同的烟草颗粒或颗粒表面上的任何其他表面点的最长直线距离。可以使用扫描电子显微术(SEM)测量颗粒状烟草材料的颗粒的最大尺寸。
在一些实施方式中，每粒烟草材料的最大尺寸至高达约800μm。在一些实施方式中，每粒烟草材料的最大尺寸至高达约2000μm。在一些实施方式中，每粒烟草材料的最大尺寸为约200μm至约800μm。
烟草材料的颗粒群体可以具有至少约100μm的粒径分布(D90)。在一些实施方式中，烟草材料的颗粒群体具有至少约50μm、至少约60μm、至少约70μm、至少约80μm、至少约90μm、至少约100μm、至少约110μm、至少约120μm、至少约130μm的粒径分布(D90)。在一些实施方式中，烟草材料的颗粒群体具有至多约720μm、至多约740μm、至多约760μm、至多约780μm、至多约800μm、至多约820μm、至多约840μm、至多约860μm的粒径分布(D90)。在一些实施方式中，烟草材料的颗粒群体具有约600μm的粒径分布(D90)。粒径和形状分析仪(诸如Camsizer)可以用于测量粒径分布，并且筛分分析可以用于确定烟草材料的颗粒的粒径分布。
本发明人已发现可以控制烟草材料的粒径分布(D90)以实现气溶胶产生材料以及由此产生的片材、碎片或产品所需的面密度(area density)。可以以GSM(克每平方米或者g/m2)测量材料的面密度。例如，较低的粒径分布(D90)与较高的面密度有关。当将气溶胶产生材料并入用于不可燃气溶胶提供系统的制品中时，这种较高的面密度可以降低烟草材料的填充值(fill-value)。该具体实例是预测300的粒径分布(D90)将提供246.6g/m2的面密度。
本发明人还已注意到较低的面密度还与气溶胶产生材料以及由此产生的片材、切碎片材(shredded sheet)或产品的更好的味道和感官性质有关。由于用于生产通过本公开的方法所产生的气溶胶产生材料的方法涉及比常规方法更少的干燥，因此失去了较少的挥发性组分(许多挥发性组分被认为是所需的)。味道和香味被更好地保留，并因此这与更好的感官性质有关。另外，该方法需要较少能量以除去挥发性化合物。
然而，面密度不可以过低，因为这与由于材料中烟草的数量降低的不良感官性质有关，消费者认为这将提供积极的感官性质。另外，具有高面密度的材料可以包含更多烟草材料，并因此减小面密度可以减少所需的烟草材料的量，这可以赋予其它经济优势。
本发明人已发现可以控制粒径分布(D90)以实现气溶胶产生材料以及由此产生的片材、切碎片材或产品所需的拉伸强度。例如，较高的粒径分布(D90)与较低的拉伸强度有关。不希望受原因束缚，当粒径分布较高时，结合在一起的材料较少。这可以使气溶胶产生材料以及由此产生的片材、切碎片材或产品较弱，并因此拉伸强度较低。该具体实例是预测269.2的粒径分布(D90)将提供7.4N/15mm的拉伸强度。
本发明人已发现在气溶胶产生材料以及由此产生的片材、切碎片材或产品的最优面密度与拉伸强度之间存在平衡，并且可以通过选择粒径分布(D90)实现这种平衡。粒径分布(D90)应足够低以提供足够的拉伸强度，但是应足够高以提供为用户提供积极感官性质和提供更容易的挥发性化合物的除去的面密度。
例如，可以选择粒径分布(D90)以提供足够低的面密度，以提供积极感官性质，但是足够高的拉伸强度应在制备机器的操作限制内。至少约100μm的粒径分布(D90)被认为有助于气溶胶产生材料的拉伸强度。本发明人已发现小于100μm的粒径分布(D90)提供了具有优良拉伸强度的气溶胶产生材料。然而，在气溶胶产生材料中包含这种烟草材料的细颗粒可以提高其密度。当将气溶胶产生材料并入用于不可燃气溶胶提供系统的制品中时，这种较高的密度可以降低烟草材料的填充值。有利地，本发明人已发现当粒径分布(D90)为至少100μm时，可以实现令人满意的拉伸强度与适合的面密度(以及因此填充值)之间的平衡。在一些实施方式中，粒径分布(D90)为100-800μm。
在一些实施方式中，粒径分布(D90)为160-450μm。在一些实施方式中，粒径分布(D90)为200-450μm。
至少约180μm的粒径分布(D90)被认为有助于气溶胶产生材料的适合的拉伸强度。本发明人已发现至少约200μm的粒径分布(D90)提供了具有优良拉伸强度的气溶胶产生材料。在气溶胶产生材料中包含烟草材料的细颗粒可以增加其面密度。粒径分布(D90)的选择可以提供与通过“带式浇铸(bandcasting)”技术所产生的气溶胶产生材料相同或改进的气溶胶产生材料的足够的拉伸强度和面密度。如在实施例3中所提及的，与通过带式浇铸法所产生的气溶胶产生材料相比，通过本发明方法所产生的气溶胶产生材料具有更高的面密度和密度，同时维持了足够的拉伸强度。
第二组合物包含填充剂。填充剂通常是非烟草组分，即不包括来源于烟草的成分或组分的组分。填充剂可以包含一种或多种无机填充剂材料，如碳酸钙、珍珠岩、蛭石、硅藻土、胶体二氧化硅、氧化镁、硫酸镁、碳酸镁和适合的无机吸附剂，如分子筛。填充剂可以是非烟草纤维，如木纤维或者纸浆或小麦纤维。填充剂可以是包含纤维素的材料或者包含纤维素衍生物的材料。填充剂组分还可以是非烟草浇铸材料(non-tobacco cast material)或非烟草挤出材料。在一些实施方式中，填充剂是纤维素材料、纤维素或CMC。在一些实施方式中，填充剂基本由纤维素构成或组成。
在包含填充剂的具体的实施方式中，填充剂是纤维性的。例如，填充剂可以是纤维有机填充剂材料，如木材、木浆、麻纤维、纤维素或纤维素衍生物。不希望受理论束缚，据信包括纤维填充剂可以提高所形成的气溶胶产生材料的拉伸强度。已发现纤维素作为填充剂的使用对气溶胶产生材料的破裂强度(burst strength，耐破强度，爆裂强度)具有特别有利的影响。
填充剂还可以有助于气溶胶产生材料的纹理。例如，纤维填充剂(如纤维素)可以提供具有相对粗糙的第一和第二表面的气溶胶产生材料。相反地，非纤维的颗粒填充剂(如粉末白垩)可以提供具有相对光滑的第一和第二表面的气溶胶产生材料。在一些实施方式中，气溶胶产生材料包含不同填充剂材料的组合。填充剂可以帮助改进气溶胶产生材料的一般结构性质，如其拉伸强度和破裂强度。
相对于第一组合物中的气溶胶形成剂，并入相对大量的第一粘结剂可以导致高度粘稠的混合物，并因此产生将第一组合物与第二组合物共混的困难。本发明人已发现可以通过减少第一组合物中第一粘结剂的量并且向第二组合物添加第二粘结剂(可以与第一粘结剂相同或不同)来解决该问题。
因此，第二组合物可以包含任选的第二粘结剂。在本发明的一些实施方式中，第一和第二粘结剂是相同的。在本发明的一些实施方式中，第一和第二粘结剂是不同的。粘结剂可以选自从包含以下的组中选择的一种或多种化合物：海藻酸盐、果胶、淀粉(及衍生物)、纤维素(及衍生物)、树胶、二氧化硅或硅酮化合物、粘土、聚乙烯醇以及它们的组合。例如，在一些实施方式中，粘结剂包含以下的一种或多种：海藻酸盐、果胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素(CMC)、普鲁兰、黄原胶、瓜尔胶、卡拉胶、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。在一些情况下，粘结剂包含海藻酸盐和/或果胶或卡拉胶。在一些实施方式中，粘结剂包含CMC。
如之前所提及的，通过将第二粘结剂并入第二组合物，可以降低第一组合物中的第一粘结剂的量，因此降低第一组合物的粘度并有助于形成第一组合物和第二组合物的混合物。粘结剂可以至少部分涂覆烟草材料的表面。当烟草材料为颗粒形式时，粘结剂可以至少部分涂覆烟草颗粒的表面并将它们粘结在一起。
第二组合物的总挥发物含量可以是按第二组合物的重量计的约10-15％。总挥发物含量可以是按第二组合物的重量计的约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％或40％。
可以混合本文所述的第一和第二组合物以提供第一组合物和第二组合物的混合物。可以通过使第一组合物和第二组合物均质化形成第一组合物和第二组合物的混合物。第一组合物和第二组合物的混合物可以为“面团”形式。有利地，需要将最小量添加水或完全不需要将水添加至混合物，以提供适合于后续处理步骤的均质面团。例如，然后可以将面团通过模具(die)挤出，均质面团可以适合通过模具而无需进一步添加水或添加少量水。
本发明人已发现在单一步骤中混合第一粘结剂、气溶胶产生材料、烟草材料填充剂和任选的第二粘结剂(即不单独形成第一和第二组合物，然后将它们组合)可以导致难以处理和管理的粘稠混合物。通过单独形成第一组合物和第二组合物，然后合并这些组合物，可以更容易处理所得“面团”状混合物。
烟草材料可以按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的约50至约80％的量存在。例如，烟草材料可以按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的约50％、60％、70％、80％或90％的量存在。在一些实施方式中，烟草材料按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的约75％的量存在。
填充剂组分可以按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的0至20％的量存在，或者按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的1至10％的量存在。例如，填充剂可以按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的大于约1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％的量存在。在一些实施方式中，填充剂组分按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的5％的量存在，因为本发明人已发现包含5％的填充剂改进了破裂强度并且降低了气溶胶产生材料的脆性性质。
气溶胶形成剂可以按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的约10％至约25％的量存在，或者按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的1至约10％的量存在。例如，气溶胶形成剂可以按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的约10％、12％、15％、18％、20％或25％的量存在。在一些实施方式中，气溶胶形成剂按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的约15％的量存在。
粘结剂可以按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的约1至约20％的量存在，或者按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的1至约10％的量存在。例如，粘结剂可以按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的大于约1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％的量存在。在一些实施方式中，粘结剂按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的大于约2％的量存在。在一些实施方式中，粘结剂按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的约或至多达约5％的量存在。第一组合物、第二组合物以及第一和第二组合物的混合物中粘结剂的量是重要的，因为这改变了组合物和混合物的粘稠度。过多的粘结剂可以使组合物/混合物过于粘稠而无法处理，例如，通过泵和机器处理。
在其中提供了第一和第二粘结剂的本发明的实施方式中，第一粘结剂与第二粘结剂的比率可以为1:1至1:10。有利地选择该比例以维持片材的物理性质并提供混合物和/或气溶胶产生材料的充分粘结而不会不利地改变组合物的纹理。第一与第二粘结剂之间的比率可以分别为约1:10、2:8、3:7、4:6、5:5、10:1、8:2、7:3、6:4。在一些实施方式中，第一粘结剂与第二粘结剂之间的比率分别为4:6以维持片材或切碎片材的物理性质。在第一组合物中包括所有粘结剂可以使得第一组合物变得过于粘稠而无法处理，例如，通过泵和机器处理。在第一组合物和第二组合物两者中提供粘结剂使得组合物易于处理。
本发明人意外地发现，将第一粘结剂、任选的第二粘结剂以及填充剂，按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的约5％至约15％的总量并入，对气溶胶产生材料的破裂强度、强度和柔韧性具有有益作用。第一组合物和第二组合物的混合物可以包含约2％、约5％、约8％、约10％、约12％或约15％的按干重计的第一粘结剂、任选的第二粘结剂以及填充剂的总量。在一些实施方式中，第一组合物和第二组合物的混合物包含5％的第一粘结剂和任选的第二粘结剂以及5％的填充剂。第一粘结剂、任选的第二粘结剂以及填充剂的这种并入可以降低气溶胶产生材料的粘性、提高其破裂强度并改善柔韧性。
在具体的实施方式中，第一和任选的第二粘结剂均为CMC，粘结剂的总量为5％，填充剂是纤维素并且纤维素的总量为5％。因此，在这种实施方式中，第一组合物和第二组合物的混合物包含5％ CMC和5％纤维素。本发明人已发现粘结剂和填充剂以这些量的存在对气溶胶产生材料的物理性质具有特别有益的作用，包括改善的强度和柔韧性。纤维素填充剂改善了气溶胶产生材料的破裂强度并且降低了脆性。
气溶胶产生材料可以具有至少约75g、至少约100g或者至少约200g的破裂强度。在一些实施方式中，气溶胶产生材料可以具有至少150g的破裂强度。
如果破裂强度过低，则气溶胶产生材料可以是相对脆性的。如本文所讨论的，气溶胶产生材料可以形成为片材或切碎片材。因此，在制备气溶胶产生材料的过程中可以发生片材或切碎片材中的断裂。例如，当通过切割法将片材切碎以形成切碎片材时，片材可能在切割时破碎或断裂成片或碎片。第一粘结剂、任选的第二粘结剂和填充剂的并入可以帮助改善气溶胶产生材料的一般结构性质，诸如其拉伸强度和破裂强度。
第一和第二组合物的混合物的挥发物含量可以为按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的大于20％。挥发物含量可以为按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的大于约5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％。在一些实施方式中，将约20至约30％的水添加至第一组合物和第二组合物的混合物。在一些实施方式中，添加了约26％的水。
第一组合物和第二组合物的混合物的总挥发物含量可以为按重量计的约22-29％。总挥发物含量可以为按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的约5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％。
第一和第二组合物的混合物的含水量可以为按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的大于20％。含水量可以为按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的大于约5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％。在一些实施方式中，将约20至约30％的水添加至第一组合物和第二组合物的混合物。在一些实施方式中，添加了约26％的水。
第一组合物和第二组合物的混合物的总含水量可以为按重量计的约22-29％。总含水量可以为按第一组合物和第二组合物的混合物的重量计的约5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％。
本发明具有其它优势：需要比其它常规组合物更少的水来制备第一组合物和第二组合物的面团状混合物。这具有下列优势：第一组合物和第二组合物的混合物因此可以容易地混合而无需添加额外的水或试剂以形成适合于挤出的均质混合物。所必需的较少量的水的额外益处在于这改善了制造过程的可靠性。因此，制造过程也是可重复的，这还具有节约成本的意义。因此，第一组合物和第二组合物的混合物的总含水量是相对低的。
由于这种低含水量，在处理阶段需要除去较少的水。例如，“带式浇铸”法使用目标含水量为约75％至约80％的浆液。然后，必须将这种浆液干燥至约13％的目标含水量，因此需要损失约67％的水。在本文所公开的发明中，将最少的水并入第一组合物和第二组合物的混合物。例如，从所得面团到最终产物，可以仅损失约16％的水。因此，与形成包含浆液的气溶胶产生材料的方法(如带式浇铸法)相比，本文所描述的方法中水的损失可以低约50％或约60％。有利地，由于处理阶段期间需要除去较少的水，因此消耗的能量较少。这是更环境友好的、更快速的且更有成本效益的(cost efficient)。另外，由于需要较少的干燥，因此更多保留了味道和香味。
通过本文所公开的方法所产生的气溶胶产生材料具有约5％至约15％的挥发物含量。这使得能够相对容易地将气溶胶产生材料切成条。如果挥发物含量(具体地为含水量)过高，则在切割过程期间，气溶胶产生材料可能被撕裂，这是不希望的。如果挥发物含量过低，则在切割过程期间，它可能过脆并破碎。
本发明具有其它优势：在第一和第二组合物的混合物干燥期间，损失了较少量的特定挥发性组分，具体地为尼古丁和甘油。不希望受原因束缚，第一组合物和第二组合物的混合物包含相对低的含水量并且照此比技术人员已知的浆液需要更少的干燥。例如，可以使用较低的温度和较短的干燥时间以实现气溶胶产生材料所需的挥发物含量。这还降低了某些有价值的挥发性组分的损失，从而导致最终产物中所产生的气溶胶改善的风味、味道和口感性质。
在示例性实施方式中，第一组合物和第二组合物的混合物包含约75％的烟草材料(烟草)、约15％的气溶胶形成剂(丙三醇)、约5％的填充剂(纤维素)、约5％的粘结剂(CMC，第一组合物中约2％和第二组合物中约3％)。在该实施方式中，组合物不包含瓜尔胶。本发明人已发现这种第一组合物和第二组合物的混合物提供了本文所公开的优势。
一旦形成并混合，可以使用本领域中已知的任何挤出技术或设备挤出第一组合物和第二组合物的混合物以形成气溶胶产生材料。
挤出涉及通过孔进料前体组合物以产生挤出团块(agglomerate，团聚物)。将压力与剪切力组合施加于前体组合物的方法导致团块结构，该结构可以为片材形式。
可以使用以下挤出机主要类型之一进行挤出：螺杆式、筛篮式、辊式、柱塞式和销钉机筒式(pin barrel)挤出机。通过挤出形成片材结构具有以下优势：这种处理组合了第一组合物和第二组合物的混合物的混合、调节、均质和模制。
还可以在挤出过程期间添加其它材料，如碱、稀释剂、固体气溶胶成型剂、固体风味改性剂、膨胀剂及本领域中已知的其它添加剂。这具有以下优势：添加剂在整个所形成的团块结构中均匀分布。
可以使用本领域中已知的任何适合的干燥技术干燥所得的第一组合物和第二组合物的挤出混合物。例如，微波、红外、空气和烘箱干燥是干燥气溶胶产生材料的适合技术。干燥步骤的温度可以低于100℃，并且在本发明的一些实施方式中低于90℃。所使用的干燥温度可以为至多约25℃、约30℃、约40℃、约50℃、约60℃、约70℃、约80℃、约90℃或者约100℃。
可以通过在表面上形成混合物的层来处理所得的第一组合物和第二组合物的挤出混合物，然后可以干燥混合物以除去至少一些水并形成气溶胶产生材料的片材。
可以通过允许水在环境温度和压力(例如，25℃和101kPa)下从挤出的混合物中蒸发来除去水。替代地，可以通过向挤出的混合物施加热(例如，通过将其加热至高于约25℃)和/或减小第一组合物和第二组合物的挤出的混合物周围的大气压力(例如，减小至小于101kPa)来除去水。
所使用的低干燥温度是有利的，因为这降低了有助于最终产品的风味、味道和口感的挥发性组分(诸如尼古丁、甘油和风味剂)的损失。在本发明的一些实施方式中，损失小于尼古丁和甘油总量的约10％、约8％、约5％、约4％、约2％或约1％。在一些实施方式中，损失小于总挥发物的5％。在本发明的一些实施方式中，损失小于甘油和尼古丁总量的约10％、约8％、约5％、约4％、约2％或约1％。在一些实施方式中，损失小于甘油和尼古丁总量的5％。因此，气溶胶产生材料具有比第一组合物和第二组合物的混合物更低的总挥发物含量。
气溶胶产生材料可以包含按气溶胶产生材料的重量计的小于约20％、小于约15％、小于约10％或小于约5％的量的总挥发物。在一些实施方式中，气溶胶产生材料包含按气溶胶产生材料的重量计的约0％至约15％或者约5％至约15％的量的总挥发物。在一些实施方式中，气溶胶产生材料可以具有按重量计的约9-13％的总挥发物含量。
气溶胶产生材料可以包含水。气溶胶产生材料可以包含按气溶胶产生材料的重量计的小于约20％、小于约15％、小于约10％或小于约5％的量的水。在一些实施方式中，气溶胶产生材料包含按气溶胶产生材料的重量计的约0％至约15％或者约5％至约15％的量的水。在一些实施方式中，气溶胶产生材料包含按气溶胶产生材料的重量计的约5％至约15％的量的水。因此，气溶胶产生材料具有比第一组合物和第二组合物的混合物更低的含水量。
在一些实施方式中，第一和第二组合物的混合物与气溶胶产生材料中水的损失在10-50％之间。在本发明的一些实施方式中，损失约10％、约15％、约25％、约30％、约40％或约50％的水。在一些实施方式中，损失约26％的水。
气溶胶产生材料的片材或切碎片材可以包含按气溶胶产生材料的片材或切碎片材的重量计的小于约30％或者按气溶胶产生材料的重量计的小于约25％的水和气溶胶形成剂(以总量计)。据认为在气溶胶产生材料的片材或切碎片材中并入按气溶胶产生材料的片材或切碎片材的重量计的小于约30％的量的水和气溶胶形成剂可以有利地降低片材的粘性。这可以改善处理期间处理气溶胶产生材料的容易性。例如，可以更容易地将气溶胶产生材料的片材卷成材料线轴，然后展开线轴，而不会使片材层粘在一起。减小粘性还可以降低切碎材料的股或条结块或粘在一起的倾向，因此进一步改善最终产品的处理效率和质量。
干燥后，可以将气溶胶产生材料的片材切成气溶胶产生材料的条或股。可以将气溶胶产生材料的片材的单一厚度进料至切碎设备。这可以例如通过提供可以连续进料至切碎设备的片材材料线轴来实现。替代地，可以将以片材形式的气溶胶产生材料的不连续部分(如本领域技术人员已知的作为标杆的片材)进料至切碎设备。可以将气溶胶产生材料的条或股聚集并形成用于不可燃气溶胶提供系统的制品。任选地，可以在聚集并形成制品前将气溶胶产生材料卷曲。任选地，可以使气溶胶产生材料经受第二切割步骤(诸如在交叉切割(cross-cut)型切碎过程中)以获得限定的切割长度。
片材或切碎片材的第一和/或第二表面可以是相对均一的(例如，它们可以是相对光滑的)或者它们可以是不均匀的或不规则的。例如，可以使片材的第一和/或第二表面起纹理或具有图案以限定相对粗糙的表面。在一些实施方式中，第一和/或第二表面是相对粗糙的。
第一和第二表面的光滑度可以受一些因素的影响，诸如片材或切碎片材的面密度、构成气溶胶产生材料的组分的性质或者材料的表面是否已被操纵(例如压花(embossed)、刻痕(scored)或另外改变)以赋予它们图案或纹理。
气溶胶产生材料的片材或切碎片材具有至少约100μm的厚度。片材或切碎片材可以具有至少约100μm、120μm、140μm、160μm、180μm、200μm、220μm、240μm、260μm、280μm、290μm或300μm的厚度。在一些实施方式中，片材或切碎片材具有约100μm至约300μm、约151μm至约299μm、约152μm至约298μm、约153μm至约297μm、约154μm至约296μm、约155μm至约295μm、约156μm至约294μm、约157μm至约293μm、约158μm至约292μm、约159μm至约291μm或者约160μm至约290μm的厚度。在一些实施方式中，片材或切碎片材具有约170μm至约280μm、约180至约270μm、约190至约260μm、约200μm至约250μm或者约210μm至约240μm的厚度。在一些实施方式中，片材或切碎片材的厚度为约200μm。
在第一与第二表面之间，片材或切碎片材的厚度可以改变。在一些实施方式中，气溶胶产生材料的单个条或片在其区域上具有约100μm的最小厚度。在一些情况下，气溶胶产生材料的片材或切碎片材的单个条或片在其区域上具有约0.05mm或约0.1mm的最小厚度。在一些情况下，气溶胶产生材料的片材或切碎片材的单个条、股或片在其区域上具有约1.0mm的最大厚度。在一些情况下，气溶胶产生材料的单个条或片在其区域上具有约0.5mm或约0.3mm的最大厚度。
可以使用ISO 534:2011“纸和纸板-厚度的确定”来确定片材的厚度。
本发明人已确立如果气溶胶产生材料的片材或切碎片材过厚，则可能损害加热效率。这可以不利地影响使用中的功耗，例如，从气溶胶产生材料中释放风味的功耗。相反，如果气溶胶产生材料的片材或切碎片材过薄，则可能难以制备和处理；非常薄的材料可能更难以浇铸并且可以是易碎的，从而损害使用中的气溶胶形成。
假定如果气溶胶产生材料的片材或切碎片材过薄(例如，小于100μm)，则可能必需增加切碎片材的切割宽度，以实现当其并入制品时的气溶胶产生材料的片材或切碎片材的充分包装。增加切碎片材的切割宽度可以提高压降，这是不希望的。
假定在气溶胶产生材料的制备期间，具有至少约100μm的厚度以及约100g/m2至约240或250g/m2的面密度的气溶胶产生材料不太易于撕裂、开裂或另外变形。此外，在气溶胶产生材料的制备期间，具有约100g/m2至约240或250g/m2的面密度的气溶胶产生材料不太易于撕裂、开裂或另外变形。至少约100μm的厚度可以对片材或切碎片材的整体结构完整性和强度具有积极影响。例如，它可以具有优良的拉伸强度并因此相对易于处理。在一些实施方式中，面密度为约170至约240或250g/m2。在一些实施方式中，面密度是约180g/m2。
还认为片材或切碎片材的厚度对其面密度有影响。也就是，增加片材或切碎片材的厚度可以增加片材或切碎片材的面密度。
相反地，减小片材或切碎片材的厚度可以减小片材或切碎片材的面密度。为了避免疑义，当在本文中提及面密度时，这是指对于给定的气溶胶产生材料的条、股、片或片材所计算的平均面密度，通过测量给定的气溶胶产生材料的条、股、片或片材的表面积和重量来计算面密度。
气溶胶产生材料的片材或切碎片材具有约100g/m2至约250g/m2的面密度。片材或切碎片材可以具有约110g/m2至约240g/m2、约120g/m2至约230g/m2、约130g/m2至约220g/m2或者约140g/m2至约210g/m2的面密度。在一些实施方式中，片材或切碎片材具有约130g/m2至约190g/m2、约140g/m2至约180g/m2、约150g/m2至约170g/m2的面密度。在一些实施方式中，片材或切碎片材具有约180g/m2的面密度。
据认为约100g/m2至约250g/m2的面密度有助于片材或切碎片材的强度和柔韧性。此外，本发明人已发现可以包装包含具有约180gsm的面密度且220-230μm的最小厚度的气溶胶产生材料的切碎片材的杆，使得气溶胶产生材料在杆内保持原位，同时维持在杆内所需的烟草材料的重量(例如，约300mg)，并且当在不可燃气溶胶提供装置中加热时递送可接受的感官性质(例如，味道和气味)。
据认为片材或切碎片材的柔韧性至少部分依赖于片材或切碎片材的厚度和面密度。较厚的片材或切碎片材可能不如较薄的片材或切碎片材柔韧。另外，片材的面密度越大，则片材或切碎片材的柔韧性越小。据认为本文所描述的气溶胶产生材料的组合的厚度和面密度提供了相对柔韧的片材或切碎片材。当将气溶胶产生材料并入用于不可燃气溶胶提供装置的制品中时，这种柔韧性可以产生各种优势。例如，当将气溶胶产生器插入气溶胶产生材料时，股或条能够容易地变形且弯曲，因此有助于气溶胶产生器(例如，加热器)向材料的插入并且还改善了气溶胶产生材料对气溶胶产生器的保留。
本发明人已发现气溶胶产生材料的片材或切碎片材的面密度影响片材或切碎片材的第一和第二表面的粗糙度。通过改变面密度，可以调节第一和/或第二表面的粗糙度。
片材或切碎片材可以具有至少4N/15mm的拉伸强度。本发明人已发现当片材或切碎片材具有小于4N/15mm的拉伸强度时，片材或切碎片材可能在其制备和/或向用于不可燃气溶胶提供系统的制品中的后续并入期间撕裂、破裂或另外变形。可以使用ISO 1924:2008测量拉伸强度。
气溶胶产生材料的片材或切碎片材可以具有至少约75g、至少约100g或至少约200g的破裂强度。在一些实施方式中，气溶胶产生材料的片材或切碎片材的破裂强度是至少150g。如以上所公开和讨论的，破裂强度影响材料的强度。
气溶胶产生材料的片材或切碎片材可以具有按重量计的约9-13％的总挥发物含量。总挥发物含量可以是按重量计的约5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％。如本文所公开的，本发明有利地保留了挥发性化合物的量。这改善了最终产物中所产生的气溶胶的风味、味道和口感性质。
气溶胶产生材料可以包含要递送至用户的物质。在一些实施方式中，要递送的物质包含活性物质。
如本文所使用的，活性物质可以是生理学活性材料，其是旨在实现或提高生理反应的材料。活性物质可以例如选自营养药物、益智药、精神活性剂(psychoactives)。活性物质可以是天然存在的或合成获得的。例如，活性物质可以包括尼古丁、咖啡因、牛磺酸、咖啡碱、维生素(如B6或B12或C)、褪黑素、大麻素或者它们的成分、衍生物或组合。活性物质可以包括烟草、大麻或另一种植物材料的一种或多种成分、衍生物或提取物。
在一些实施方式中，活性物质包含尼古丁。在一些实施方式中，活性物质包含咖啡因、褪黑素或维生素B12。
如本文所提及的，活性物质可以包含大麻的一种或多种成分、衍生物或提取物，诸如一种或多种大麻素或萜烯。
如本文所提及的，活性物质可以包含或来源于一种或多种植物材料或其成分、衍生物或提取物。如本文所使用的，术语“植物材料(botanical)”包括来源于包括但不限于以下的植物的任何材料：提取物、叶、树皮、纤维、茎、根、种子、花、果实、花粉、皮、壳等。替代地，材料可以包括天然存在于植物材料中、合成获得的活性化合物。材料可以为液体、气体、固体、粉末、尘屑、碾碎的颗粒、细粒、丸(pellets)、碎片、条、片材等形式。示例性植物材料是烟草、桉树、八角茴香(star anise)、麻、可可(cocoa)、大麻、茴香、柠檬草、胡椒薄荷、留兰香、洛依柏丝(rooibos)、甘菊(chamomile)、亚麻、姜、银杏、榛树、木槿、月桂、欧亚甘草(甘草)、抹茶、马黛茶(mate)、桔皮、番木瓜、玫瑰、鼠尾草、茶(如绿茶或红茶)、百里香、丁香、肉桂、咖啡、茴芹籽(茴芹)、罗勒、月桂叶、小豆蔻(cardamom)、芫荽、土茴香籽(cumin)、肉豆蔻、牛至、红辣椒粉、迷迭香、藏红花粉、熏衣草、柠檬皮、薄荷、刺柏(juniper)、接骨木花、香草、冬青树、紫苏、姜黄、姜黄根粉、檀香油、芫荽叶、香柠檬、橙花、桃金娘、黑醋栗甜酒(cassis)、缬草、西班牙甜椒(pimento)、肉豆蔻种衣、达米恩(damien)、墨角兰(marjoram)、橄榄、柠檬薄荷、柠檬罗勒、韭菜、葛缕子(carvi)、马鞭草、龙蒿、天竺葵、桑树、人参、茶氨酸、苦茶碱、玛卡、南非醉茄、达米阿那(damiana)、瓜拿纳(guarana)、叶绿素、猴面包树或它们的任意组合。薄荷可以选自以下薄荷变种：野薄荷(Mentha Arventis)、薄荷栽培变种(Mentha c.v.)、埃及薄荷(Mentha niliaca)、椒样薄荷(Mentha piperita)、椒样柠檬薄荷栽培变种(Mentha piperita citrata c.v.)、椒样薄荷栽培变种(Mentha piperitac.v.)、皱叶绿薄荷(Mentha spicata crispa)、茜草薄荷(Mentha cordifolia)、欧薄荷(Mentha longifolia)、斑叶凤梨薄荷(Mentha suaveolens variegata)、胡薄荷(Menthapulegium)、留兰香栽培变种(Mentha spicata c.v.)和苹果薄荷(Mentha suaveolens)。
在一些实施方式中，活性物质包含或来源于一种或多种植物材料或其成分、衍生物或提取物，并且植物材料是烟草。
在一些实施方式中，活性物质包含或者来源于一种或多种植物材料或其成分、衍生物或提取物，并且植物材料选自桉树、八角茴香、可可和麻。
在一些实施方式中，活性物质包含或来源于一种或多种植物材料或其成分、衍生物或提取物，并且植物材料选自洛依柏丝和茴香。
在一些实施方式中，可以在挤出、干燥或切碎处理步骤之前或之后，将添加剂并入第一组合物、第二组合物、第一组合物和第二组合物的混合物或者气溶胶产生材料。在一些实施方式中，添加剂包含要递送的物质。
在一些实施方式中，要递送的物质包含风味剂。可以将风味剂添加至气溶胶产生材料生产的任何阶段。
在一些实施方式中，将风味剂添加至第一组合物。该实施方式具有以下优势：在混合第一和第二组合物前，将液体风味剂添加至液体组合物，并且风味剂将在至少整个第一组合物中均匀分布。该实施方式具有以下缺陷：风味剂可能在干燥操作期间损失。
在一些实施方式中，可以在切碎操作后添加风味剂。例如，可以在机器上设置风味剂喷嘴以将风味剂沉积在气溶胶产生材料的条的表面上。
如本文所使用的，术语“风味剂”和“调味剂”是指在当地法规允许的情况下，可以用于在成人消费产品中产生所期望的味道、香味或其它躯体感觉的材料。它们可以包括天然存在的风味材料、植物材料、植物材料提取物、合成获得的材料或它们的组合(例如，烟草、大麻、欧亚甘草(甘草)、绣球花、丁香酚、日本白皮木兰叶、甘菊、胡芦巴、丁香、槭树、抹茶、薄荷醇、日本薄荷、茴芹籽(茴芹)、肉桂皮、姜黄根粉、印度香料(Indian spices)、亚洲香料(Asian spices)、药草(herb)、冬青树、樱桃、浆果、红浆果、蔓越莓、桃、苹果、桔子、芒果、小柑橘(clementine)、柠檬、酸橙、热带水果、番木瓜、大黄、葡萄、榴莲、火龙果、黄瓜、蓝莓、桑树、柑橘类水果、蜂蜜威士忌(Drambuie)、波旁威士忌、苏格兰威士忌、威士忌、杜松子酒、龙舌兰酒、朗姆酒、留兰香、胡椒薄荷、熏衣草、芦荟汁、小豆蔻、芹菜、苦香皮(cascarilla)、肉豆蔻、檀香、香柠檬、天竺葵、阿拉伯茶叶、纳斯瓦尔(naswar)、槟榔叶、水烟(shisha)、松树、蜂蜜精华(honey essence)、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、橙花、樱花、肉桂(cassia)、葛缕子干籽、科尼亚克白兰地酒(cognac)、茉莉、依兰树(ylang-ylang)、鼠尾草、茴香、山嵛菜、多香果、姜、芫荽、咖啡、麻、来自薄荷属的任何种的薄荷油、桉树、八角茴香、可可、柠檬草、洛依柏丝、亚麻、银杏、榛子、木槿、月桂树、马黛茶、桔皮、玫瑰、茶(如绿茶或红茶)、百里香、刺柏、接骨木花、罗勒、月桂叶、土茴香籽、牛至、红辣椒粉、迷迭香、藏红花粉、柠檬皮、薄荷、紫苏、姜黄、芫荽叶、桃金娘、黑醋栗甜酒、缬草、西班牙甜椒、肉豆蔻种衣、达米恩、墨角兰、橄榄、柠檬薄荷、柠檬罗勒、韭菜、葛缕子、马鞭草、龙蒿、柠檬烯、百里酚、莰烯)、风味增强剂、苦味受体位点阻断剂、感觉受体位点激活剂或刺激剂、糖和/或糖替代物(例如，三氯蔗糖、甜蜜素(acesulfame potassium)、阿斯巴甜、糖精、环磺酸盐(cyclamates)、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨糖醇或甘露醇)，以及其它添加剂(如木炭、叶绿素、矿物质、植物性药草或气息清新剂)。它们可以是模拟、合成或天然成分或者它们的共混物。它们可以为任何适合的形式，例如，液体(如油)、固体(如粉末)或气体。
在一些实施方式中，风味剂包含薄荷醇、留兰香和/或胡椒薄荷。在一些实施方式中，风味剂包含黄瓜、蓝莓、柑橘类水果和/或红莓(redberry)的风味组分。在一些实施方式中，风味剂包含丁香酚。在一些实施方式中，风味剂包含提取自烟草的风味组分。在一些实施方式中，风味剂包含提取自大麻的风味组分。
在一些实施方式中，要递送的物质可以包括可感觉物质，其旨在实现躯体感觉，该躯体感觉通常是通过气味或味觉神经以外或代替该神经的第五脑神经(三叉神经)的刺激而化学诱导并感知的，并且这些可以包括提供热、冷、麻刺、麻痹作用的试剂。适合的热作用试剂可以是但不限于香草基乙醚，并且适合的冷却剂可以是但不限于桉树脑、WS-3。
在一些实施方式中，第一组合物、第二组合物或者第一组合物和第二组合物的混合物可以含有一种或多种功能材料。一种或多种其它功能材料可以包括pH调节剂、着色剂、防腐剂、粘结剂、填充剂、稳定剂和/或抗氧化剂中的一种或多种。
在一些实施方式中，要递送的物质可以是气溶胶产生材料，如本文所描述的气溶胶产生材料，或者不旨在气溶胶化的材料。根据情况，任一种材料可以包含一种或多种活性成分、一种或多种风味剂、一种或多种气溶胶形成剂和/或一种或多种其它功能材料。
根据本公开的一个方面，提供了包含如本文所描述的气溶胶产生材料的消耗品。消耗品是包含气溶胶产生材料的制品，其部分或全部旨在在使用期间被用户消耗。消耗品可以包含一种或多种其它组分，如气溶胶产生材料储存区、气溶胶产生材料输送组分、气溶胶产生区、外壳、包装材料(wrapper)、烟嘴、过滤器和/或气溶胶改性剂。消耗品还可以包含气溶胶产生器(如加热器)，其在使用时发出热以引起气溶胶产生材料产生气溶胶。例如，加热器可以包含可燃材料、通过导电可加热的材料，或基座。消耗品可以是适合于抽烟装置的任何形状或尺寸。在本发明的一些实施方式中，消耗品是杆状的。
在一个方面，在气溶胶产生装置(如烟草加热产品(THP)或混合电子香烟产品)中提供气溶胶产生材料。
如本文所使用的，术语“递送系统”旨在涵盖将至少一种物质递送至用户的系统，并且包括：
可燃气溶胶提供系统，如香烟、小雪茄、雪茄，或用于烟斗的烟草，或者自卷或自制香烟(无论基于烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草、烟草替代物还是其它可抽吸材料)；和
从气溶胶产生材料释放化合物而不燃烧气溶胶产生材料的不可燃气溶胶提供系统，如电子香烟、烟草加热产品和使用气溶胶产生材料组合产生气溶胶的混合系统。
根据本公开，“可燃”气溶胶提供系统是其中气溶胶提供系统(或其组件)的成分气溶胶产生材料在使用期间燃烧或灼烧以有利于至少一种物质向用户的递送的系统。
在一些实施方式中，递送系统是可燃气溶胶提供系统，如选自由以下组成的组的系统：香烟、小雪茄和雪茄。
在一些实施方式中，本公开涉及用于可燃气溶胶提供系统的组分，如过滤器、过滤杆、过滤器段、烟草杆、塞子(spill)、释放组分的气溶胶改性剂(如胶囊、线或珠)，或者纸(如成型纸(plug wrap)、接装纸或卷烟纸)。
根据本公开，“不可燃”气溶胶提供系统是其中气溶胶提供系统(或其组件)的成分气溶胶产生材料不燃烧或灼烧以有利于至少一种物质向用户的递送的系统。
在一些实施方式中，递送系统是不可燃气溶胶提供系统，如供能的不可燃气溶胶提供系统。
在一些实施方式中，不可燃气溶胶提供系统是电子香烟，也称为电子烟(vaping)装置或电子尼古丁递送系统(END)，尽管应注意尼古丁在气溶胶产生材料中的存在不是必要条件。
在一些实施方式中，不可燃气溶胶提供系统是气溶胶产生材料加热系统，也称为加热不燃烧系统。这种系统的实例是烟草加热系统。
在一些实施方式中，不可燃气溶胶提供系统是使用气溶胶产生材料的组合(其中的一种或多种可以被加热)产生气溶胶的混合系统。例如，每种气溶胶产生材料可以为固体、液体或凝胶形式，并且可以或可以不含有尼古丁。在一些实施方式中，混合系统包含液体或凝胶气溶胶产生材料和固体气溶胶产生材料。例如，固体气溶胶产生材料可以包含烟草或非烟草产品。
通常，不可燃气溶胶提供系统可以包含不可燃气溶胶提供装置和用于与不可燃气溶胶提供装置一起使用的消耗品。
在一些实施方式中，本公开涉及包含气溶胶产生材料的消耗品，并且其被配置为与不可燃气溶胶提供装置一起使用。在整个本公开中，这些消耗品有时可以被称为制品。
在一些实施方式中，不可燃气溶胶提供系统(如其不可燃气溶胶提供装置)可以包含能源和控制器。例如，能源可以是电源或放热能源。在一些实施方式中，放热能源包含碳基材，该碳基材可以被通电以将能量以热的形式分配给气溶胶产生材料或者分配给靠近放热能源的传热材料。
在一些实施方式中，不可燃气溶胶提供系统可以包含接收消耗品的区域、气溶胶产生器、气溶胶产生区、外壳、烟嘴、过滤器和/或气溶胶改性剂。
在一些实施方式中，用于与不可燃气溶胶提供装置一起使用的消耗品可以包含气溶胶产生材料、气溶胶产生材料储存区、气溶胶产生材料输送组分、气溶胶产生器、气溶胶产生区、外壳、包装材料、过滤器、烟嘴和/或气溶胶改性剂。
在一些实施方式中，要递送的物质可以是气溶胶产生材料或者不旨在被气溶胶化的材料。根据情况，任一种材料可以包含一种或多种活性成分、一种或多种风味剂、一种或多种气溶胶形成剂和/或一种或多种其它功能材料。
如本文所公开的，不可燃气溶胶提供系统可以包含气溶胶产生材料。这在图2和图3中进行了举例说明。
图2是用于气溶胶递送系统的消耗品或制品1的侧面截面图。制品1包含烟嘴段2和气溶胶产生段3。
气溶胶产生段3为圆柱形杆的形式，并且包含气溶胶产生材料4。气溶胶产生材料可以是本文所讨论的任何材料。
尽管如上所述为杆状形式，但是气溶胶产生段3可以以其它形式(例如，材料塞、材料袋或材料包的形式)在制品内被提供。
在所示的实施方式中，烟嘴段2包括材料体5，如纤维状或丝状丝束(fibrous orfilamentary tow)。
杆状消耗品1还包含限制烟嘴段2和气溶胶产生段3的包装材料6，如包装纸。
图3显示了如本文所描述的，用于从气溶胶产生媒介/材料(如消耗品110的气溶胶产生材料)中产生气溶胶的不可燃气溶胶提供装置100的实例。概括地说，装置100可以用于加热包含气溶胶产生介质的可更换制品110(例如，如图2所示或如在本文其它地方所描述的制品1)，以产生通过装置100的用户吸入的气溶胶或其它可吸入介质。装置100和可更换制品110一起形成系统。
装置100包含围绕并容纳装置100的多个组件的外壳102(以外罩的形式)。装置100在一端具有开口104，可以通过开口104插入制品110以通过加热组件加热。使用时，制品110可以完全或部分插入到加热组件，在此它可以被加热组件的一个或多个组件加热。
本实例的装置100包含第一末端构件106，第一末端构件106包含相对于第一末端构件106可移动的盖108，从而当无制品110就位时，关闭开口104。在图3中，显示了处于打开构造的盖108，然而盖108可以移动至关闭构造。例如，用户可以使盖108沿箭头“B”方向滑动。
装置100还可以包括用户可操作的控制元件112，如按钮或开关，控制元件112在按压时操作装置100。例如，通过操作开关112，用户可以打开装置100。
装置100还可以包括电组件，如插座/端口114，该电组件可以接收连接线(cable)以对装置100的电池充电。例如，插座114可以是充电端口(如USB充电端口)。
在一些实施方式中，消耗品110可以包括气溶胶改性剂。气溶胶改性剂是通常位于气溶胶产生区下游的物质，其被配置以使所产生的气溶胶改性，例如，通过改变味道、风味、酸度或气溶胶的另一种特征。气溶胶改性剂可以在气溶胶改性剂释放组件中提供，该气溶胶改性剂释放组件是可操作的以选择性释放气溶胶改性剂。
例如，气溶胶改性剂可以是添加剂或吸附剂。例如，气溶胶改性剂可以包含调味剂、着色剂、水和碳吸附剂中的一种或多种。例如，气溶胶改性剂可以是固体、液体或凝胶。气溶胶改性剂可以为粉末、丝或颗粒形式。气溶胶改性剂可以不含过滤材料。
在一些实施方式中，装置还可以包括气溶胶产生器。气溶胶产生器是被配置以引起从气溶胶产生材料中产生气溶胶的设备。在一些实施方式中，气溶胶产生器是被配置以使气溶胶产生材料经受热能，从而从气溶胶产生材料释放一种或多种挥发物以形成气溶胶的加热器。在一些实施方式中，气溶胶产生器是被配置以在不加热的情况下，引起从气溶胶产生材料中产生气溶胶。例如，气溶胶产生器可以被配置以使气溶胶产生材料经受振动、压力升高或静电能中的一种或多种。
实施例
实施例1
制备了两种气溶胶产生材料。通过形成包含至少一种粘结剂(CMC和任选的瓜尔胶)和气溶胶形成剂的第一组合物(“液相”)，形成包含烟草材料、填充剂和第二粘结剂(CMC)的第二组合物(“干相”)，并且将第一组合物和第二组合物组合以形成第一组合物和第二组合物的面团状混合物来制备每种材料。然后，将混合物挤出并在低于100℃下干燥以形成气溶胶产生材料的片材。测量并比较两种材料的破裂强度。使用由Stable MicroSystems生产的校准的质构分析仪(50kg测力计传感器(load cell)、20mm探针高度校准、1g接触力)和Exponent软件测量破裂强度。使用5mm不锈钢球探针，使用3cm2可气溶胶化材料片材确定破裂强度。表1中提供了每种材料的组成及其破裂强度。
表1
从表1中可见，在第一组合物中使用2％ CMC并且在第二组合物中使用3％ CMC(至第一组合物和第二组合物的混合物中总计5％ CMC)提供了至少150g的破裂强度的气溶胶产生材料(气溶胶产生材料2)。此外，本发明人发现这在使用设备或机器处理时无重大挑战，并且破裂强度适合于用于在不可燃气溶胶提供系统的制品中进一步使用。
实施例2
图4是显示在使用实施例1的制备气溶胶产生材料2的方法所形成的三种示例性气溶胶产生材料中，挥发性化合物尼古丁(以虚线图标记“尼古丁Δ(nic delta)”)和甘油(以点状图标记“甘油Δ(glycerol delta)”)的损失的图。通过气相色谱法(GC)测量了从面团状混合物到最终产物的甘油和尼古丁的量的变化。当将样品在调节至110℃的温度下在通风热风炉中干燥整三小时时，测量总挥发物含量(包括含水量)的变化(以重量损失百分比计)。
尼古丁和甘油组合仅损失0-2％。此外，水仅损失约16％。这表明了一种有效且靶向的干燥方法，仅除去不希望的水，并且挥发性化合物尼古丁和甘油损失最小。尼古丁是本文所描述的活性物质的实例，甘油是如本文所描述的气溶胶形成剂的实例。
实施例3
在本实施例中，将通过带式浇铸法所产生的气溶胶产生材料的物理特征与通过本发明方法所产生的气溶胶产生材料的物理特征进行比较。
表2
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本文所描述的各种实施方式仅用于帮助理解并教导要求保护的特征。这些实施方式仅作为实施方式的代表性样本提供，并非穷举的和/或排他的。应当理解，本文所描述的优势、实施方式、实施例、功能、特征、结构和/或其它方面不应被认为是对权利要求所限定的本发明的范围的限制或者对权利要求的等价形式的限制，并且在不脱离要求保护的发明的范围的情况下，可以利用其它实施方式和可以进行修改。本发明的各个实施方式可以适合地包括以下、由以下组成或基本由以下组成：除本文所具体描述的那些以外，所公开的要素、组分、特征、部分、步骤、方式等的适当组合。此外，本公开可以包括目前未要求保护，但是未来可能要求保护的其它发明。

Claims (26)

1.一种用于制备气溶胶产生材料的方法，所述方法包括：
形成包含第一粘结剂和气溶胶形成剂的第一组合物；
形成包含烟草材料、填充剂和任选的第二粘结剂的第二组合物；
将所述第一组合物和所述第二组合物组合以形成所述第一组合物和所述第二组合物的混合物，按所述混合物的重量计，所述混合物以约5％至约15％的总量包含所述第一粘结剂、所述第二粘结剂和所述填充剂；以及
处理所述第一组合物和所述第二组合物的混合物以形成所述气溶胶产生材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，处理所述第一组合物和所述第二组合物的混合物包括：挤出所述混合物以形成所述气溶胶产生材料的片材。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法包括干燥所述气溶胶产生材料的片材。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述第一组合物和所述第二组合物的混合物具有大于约20wt％的挥发物含量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述气溶胶产生材料具有小于所述第一组合物和所述第二组合物的混合物的挥发物含量的挥发物含量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述气溶胶产生材料具有小于约20wt％的挥发物含量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述烟草材料包括颗粒状烟草。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述烟草材料具有160-450μm的粒径分布(D90)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述第一粘结剂和所述第二粘结剂是相同或不同的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述第一粘结剂与所述第二粘结剂的比率为1:1至约1:10。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，按所述第一组合物和所述第二组合物的混合物的重量计，所述第一组合物和所述第二组合物的混合物以大于约2％的量包含所述粘结剂。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，按所述第一组合物和所述第二组合物的混合物的重量计，所述第一组合物和所述第二组合物的混合物以5至15％的总量包含所述第一粘结剂、所述第二粘结剂和所述填充剂。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述第一组合物为液相，并且所述第二组合物为固相。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，按所述第一组合物和所述第二组合物的混合物的重量计，所述第一组合物和所述第二组合物的混合物以大于约2％的量包含所述填充剂。
15.根据权利要求2至14中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将所述片材切碎以形成所述气溶胶产生材料的条。
16.根据权利要求3至15中任一项所述的方法，其中，在小于约100℃的温度下进行所述干燥。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，通过使所述第一组合物和所述第二组合物均质化来形成所述第一组合物和所述第二组合物的混合物。
18.一种通过权利要求1至17中任一项所述的方法制备的气溶胶产生材料。
19.根据权利要求18所述的气溶胶产生材料，其中，所述气溶胶产生材料为片材或切碎片材的形式。
20.根据权利要求19所述的气溶胶产生材料，其中，所述片材或切碎片材具有至少150g的破裂强度。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的气溶胶产生材料，其中，片材或切碎片材具有约170g/m2至约240g/m2的面密度。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的气溶胶产生材料，其中，片材或切碎片材具有约4N/15mm至约20N/15mm的拉伸强度。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的气溶胶产生材料，其中，与所述第一组合物和所述第二组合物的混合物中包含的甘油和/或尼古丁的量相比，所述气溶胶产生材料包含少0至5wt％的量的甘油和/或尼古丁。
24.一种用于不可燃气溶胶提供系统的制品，所述制品包含权利要求18至23中任一项所述的气溶胶产生材料。
25.一种不可燃气溶胶提供系统，包含权利要求24所述的制品。
26.权利要求18至25中任一项所述的气溶胶产生材料在用于不可燃气溶胶提供系统的制品中的用途。
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