CN116507225A - 气溶胶生成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包含无定形固体的气溶胶生成组合物，所述无定形固体包括：(a)气溶胶生成剂，气溶胶生成剂的量是无定形固体的约1至80wt％；(b)一种或多种胶凝剂，从纤维素胶凝剂中选择；(c)可选地，填料；以及(d)调味剂；其中，胶凝剂和任意填料合计是无定形固体的约20至75wt％的量。

Description

气溶胶生成

技术领域

本发明涉及气溶胶生成。

背景技术

诸如香烟、雪茄之类的吸烟制品在使用过程中燃烧烟草以产生烟草烟雾。这些类型的制品的替代品通过加热而不燃烧从基底材料中释放化合物来释放可吸入的气溶胶或蒸汽。这些可称为不可燃吸烟制品或气溶胶生成组件。

这种产品的一个例子是加热装置，它通过加热而不是燃烧固体气溶胶生成组合物来释放化合物。在某些情况下，这种固体气溶胶生成组合物可以包含烟草材料。加热使材料的至少一种成分挥发，通常形成可吸入的气溶胶。这些产品可称为加热不燃烧装置、烟草加热装置或烟草加热产品。用于使固体气溶胶生成组合物的至少一种成分挥发的各种不同布置是已知的。

作为另一示例，电子烟/烟草加热产品混合装置，又称为电子烟混合装置。这些混合装置包含液体源(可能含有或不含尼古丁)，通过加热蒸发产生可吸入的蒸汽或气溶胶。该装置另外附加地包含固体气溶胶生成组合物(其可能包含或可能不包含烟草材料)并且该材料的成分夹带在可吸入蒸汽或气溶胶中以产生吸入介质。

发明内容

根据本文所述的一些实施方式，提供了一种包括无定形固体的气溶胶生成组合物，所述无定形固体包括：

(a)气溶胶生成剂，呈所述无定形固体的从约25至80wt％的量；

(b)一种或多种胶凝剂，从纤维素胶凝剂中选择；

(c)可选地，填料；以及

(d)调味剂；

其中，胶凝剂和任意填料的量合计为所述无定形固体的从约20至75wt％。

根据本文所述的一些实施方式，提供了与不可燃气溶胶剂提供装置一起使用的制品，该制品包含本文所述的气溶胶生成组合物。

根据本文所述的一些实施方式，提供了一种不可燃气溶胶剂提供系统，其包括如本文所述的制品和不可燃气溶胶剂提供装置，其中，所述不可燃气溶胶提供装置被构造为在所述制品与所述不可燃气溶胶提供装置一起使用时从所述制品产生气溶胶。

根据本文所述的一些实施方式，提供了一种浆料，包括：

(a)约1至80wt％的气溶胶生成剂；

(b)一种或多种胶凝剂，从纤维素胶凝剂中选择；

(c)可选地，填料；以及

(d)调味剂；

所述重量％以干重计算，其中，胶凝剂和任意填料的量合计为约20至75wt％；以及

(e)溶剂。

根据本文所述的一些实施方式，提供了一种制备气溶胶生成组合物的方法，所述气溶胶生成组合物包括无定形固体，所述方法包括：

(i)使以下物质组合：

(a)约1至80wt％的气溶胶生成剂；

(b)一种或多种胶凝剂，从纤维素胶凝剂中选择；

(c)可选地，填料，其中，胶凝剂和任意填料的量合计为从约20至75wt％；以及

(d)调味剂；

所述重量％基于干重计算，以及

(e)溶剂，

以形成浆料；

(ii)形成所述浆料的层；

(iii)设置所述浆料，以形成凝胶；

(iv)干燥所述凝胶，以形成所述无定形固体。

根据本文所述的一些实施方式，提供了如本文所述的不可燃气溶胶提供系统的使用。

就它们可组合而言，本文中关于本发明的一个方面所描述的特征结合每个和每个其他方面被明确地公开。

本发明的进一步特征和优点将从以下参考附图对本发明的优选实施方式的描述中变得明显，这些描述仅作为示例给出。

附图说明

图1示出了气溶胶生成制品的示例的剖视图。

图2示出了图1的制品的立体图。

图3示出了气溶胶生成制品示例的剖视图。

图4示出了图3的制品的立体图。

图5示出了气溶胶生成组件的示例的立体图。

图6示出了气溶胶生成组件的示例的剖视图。

图7示出了气溶胶生成组件的示例的立体图。

具体实施方式

本文中所述的气溶胶生成组合物是能够例如当加热、辐照或以任何其他方式供能时产生气溶胶的组合物。气溶胶生成组合物可以例如包括固体、液体或凝胶形式的特征，其可以含有或不含有尼古丁。气溶胶生成组合物包含“无定形固体(amorphous solid，非晶体)”，其可以替代地称为“整体固体”(即，非纤维状)。在一些实施方式中，无定形固体可以是干燥的凝胶。无定形固体是其中可以保留一些诸如液体的流体的固体材料。

在示例中，提供了气溶胶生成组合物。气溶胶生成组合物适合包括在与不可燃气溶胶提供装置一起使用的制品中。

气溶胶生成组合物包括无定形固体和可选的烟草材料。无定形固体包括：

(a)气溶胶生成剂，气溶胶生成剂的量是无定形固体的从约1至80wt％；

(b)一种或多种胶凝剂，从纤维素胶凝剂中选择；

(c)可选地，填料；以及

(d)调味剂；

其中，胶凝剂和任意填料的量合计为无定形固体的从约20至75wt％(即，胶凝剂和填合计为无定形固体的约20至约75wt％的量)。

在一些实施方式中，无定形固体包括：

(a)气溶胶生成剂，气溶胶生成剂的量是无定形固体的约35至80wt％；

(b)一种或多种胶凝剂，从纤维素胶凝剂中选择；

(c)可选地，填料；以及

(d)调味剂，调味剂的量是无定形固体的最多达约50wt％；

其中，胶凝剂和任意填料的量合计为无定形固体的约20至65wt％。

在示例中，无定形固体包括胶凝剂和可选地填料，合计为无定形固体的从约20wt％、25wt％、30wt％或35wt％至约75wt％、65wt％、60wt％、55wt％、50wt％或45wt％的量。在示例中，无定形固体包括胶凝剂和可选地填料，合计为无定形固体的从约20至65wt％、20至60wt％、25至55wt％、30至50wt％或35至45wt％的量。在具体的实施方式中，无定形固体中的胶凝剂和可选地填料的量合计为从约40至约55或为约50wt％。

在示例中，无定形固体包括无定形固体的从约5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％或35wt％至约50wt％或45wt％的量的胶凝剂(即，不考虑填料的量)。在示例中，无定形固体包括无定形固体的从约5至50wt％、10至50wt％、25至50wt％、30至50wt％或35至45wt％的量的胶凝剂(即，不考虑填料的量)。在具体实施方式中，无定形固体中的胶凝剂的量为从约20至约35wt％或为约25wt％。

胶凝剂包括一种或多种纤维素胶凝剂。纤维素胶凝剂的示例包括但不限于羟甲基纤维素、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、乙酸纤维素(CA)、乙酸丁酸纤维素(CAB)和醋酸丙酸纤维素(CAP)。

例如，在一些实施方式中，胶凝剂包括(或者是)羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、瓜尔胶或阿拉伯树胶中的一种或多种。

除了一种或多种纤维素胶凝剂之外，胶凝剂还可以包括瓜尔胶、阿拉伯树胶及它们的混合物。在一些示例中，瓜尔胶以无定形固体的从约3至40wt％的量包括在胶凝剂中。即，无定形固体包括的瓜尔胶的量是无定形固体的干重的从约3至40wt％。在一些示例中，无定形固体包括的瓜尔胶的量是无定形固体的从约5至10wt％。在一些示例中，无定形固体包括瓜尔胶，瓜尔胶的量是无定形固体的从约15至40wt％、或从约20至40wt％、或从约15至35wt％。

在具体的实施方式中，胶凝剂包括(或者是)羧甲基纤维素。

在一些示例中，羧甲基纤维素以无定形固体的从约15至40wt％的量包括在胶凝剂中。即，无定形固体包括羧甲基纤维素，羧甲基纤维素的量是无定形固体的干重的从约15至40wt％。在一些示例中，无定形固体包括无定形固体的从约20至约30wt％的量、或呈无定形固体的约25wt％的量的羧甲基纤维素。

在示例中，无定形固体不含任何藻酸盐或果胶。藻酸盐和果胶胶凝剂可以通过在形成无定形固体期间加入凝固剂(诸如钙源)来凝固。然后无定形固体可以包括钙交联的藻酸盐和/或钙交联的果胶。还有一种可能是，在无定形固体的制备期间使用的溶剂中存在的任何钙盐会导致过早交联，这可能会使制备过程复杂化。当使用藻酸盐或果胶胶凝剂时，可以使用蒸馏水作为溶剂，以帮助避免过早交联。不包括任何藻酸盐或果胶作为胶凝剂的无定形固体可以不需要使用凝固剂和/或可以不存在在制备期间过早交联的风险。

无定形固体可以包括填料。在示例中，无定形固体包括无定形固体的从约1wt％、5wt％、10wt％或15wt％(诸如约15wt％)至40wt％的量的填料。在示例中，无定形固体包括约1至40wt％、5至40wt％、10至40wt％、20至40wt％或约25至35wt％的量的填料。在示例中，无定形固体包括约1至20wt％、5至20wt％或10至20wt％的填料。

在示例中，无定形固体包括小于20wt％的填料，例如小于10wt％、小于5wt％或小于1wt％。在一些情况下，无定形固体不包括填料。

填料可以包括一种或多种无机填料材料，诸如碳酸钙、珍珠岩、蛭石、硅藻土、胶态二氧化硅、氧化镁、硫酸镁、碳酸镁以及诸如分子筛的合适的无机吸附剂。填料可以包括一种或多种有机填料材料，诸如木浆、纤维素以及诸如微晶纤维素(MCC)的纤维素衍生物。

在具体情况下，无定形固体不包括诸如白垩的碳酸钙。

在一些示例中，填料是纤维状的。例如，填料可以是纤维状有机填料材料，诸如木浆、纤维素或纤维素衍生物。在不希望受理论的约束的情况下，认为，在无定形固体中包括纤维填料可以增加材料的抗拉强度。这在其中无定形固体作为片提供的示例中可能是特别有利的，例如当无定形固体片包围烟草材料条时。在具体情况下，填料是木浆。

在一些情况下，填料包括麦芽糊精或微晶纤维素(MCC)。

如本领域技术人员所熟知的，微晶纤维素可以通过化学过程(例如使用酸或酶)使纤维素解聚而形成。一种用于形成微晶纤维素的示例性方法涉及使用诸如HCl的酸对纤维素进行酸水解。在这种处理后产生的纤维素是结晶的(即，没有无定形区域留下)。用于形成微晶纤维素的合适方法和条件是本领域公知的。

在一些情况下，填料的密度小于约2g/cm³，诸如小于约0.5g/cm³或小于约0.3g/cm³。

在不希望受理论的约束的情况下，还认为，在无定形固体中包括填料可以有助于降低固体的粘性。发明人已经发现，当在无定形固体中使用诸如甘油的较高wt％水平的气溶胶生成剂时，可能会出现粘性。过度的粘性可能是不希望的，因为它会在加工无定形固体或气溶胶生成组合物时引起可操作性问题。例如，可能更难切碎粘性无定形固体的片。

在具体的实施方式中，胶凝剂是羧甲基纤维素并且填料是木浆。示例包括无定形固体，无定形固体包括约15至30wt％或20至30wt％的羧甲基纤维素和约15至30wt％或20至30wt％的木浆，诸如约25wt％的羧甲基纤维素和约25wt％的木浆。

在示例中，无定形固体不包括烟草纤维。

无定形固体包括无定形固体的约1wt％至约80wt％(诸如约10至80wt％、20至80wt％、5至35wt％、10至35wt％、10至30wt％、35至80wt％、40至80wt％、45至70wt％、45至60wt％、或50至60wt％(诸如约50或约55wt％))的气溶胶生成剂的量。

气溶胶生成剂通常包括甘油、丙二醇、二甘醇、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、三醋精、双醋精混合物、苯甲酸苄酯、乙酸苄基苯酯、三丁酸甘油酯、乙酸月桂酯、月桂酸、肉豆蔻酸和碳酸亚丙酯中的一种或多种。在具体示例中，气溶胶生成剂包括甘油，可选地与丙二醇组合。

无定形固体可以具有任何合适的水含量，诸如从1wt％至15wt％。合适地，无定形固体的水含量为从约5wt％、7wt％或9wt％至约15wt％、13wt％或11wt％(WWB)，例如从约5wt％至约15wt％、从约7wt％至约13wt％或从约9wt％至约11wt％。无定形固体的水含量可以例如通过卡尔-费歇尔滴定法或具有热导检测器的气相色谱法(GC-TCD)来测定。

在示例中，无定形固体基本上由胶凝剂、气溶胶生成剂、填料、调味剂和水组成或由胶凝剂、气溶胶生成剂、填料、活性物质和水组成。在示例中，无定形固体基本上由由胶凝剂、气溶胶生成剂、填料和水组成或由胶凝剂、气溶胶生成剂、调味剂和水组成。

在示例中，无定形固体包括羧甲基纤维素、木浆、甘油和水、基本上由羧甲基纤维素、木浆、调味剂(例如，薄荷醇)、甘油和水组成或由羧甲基纤维素、木浆、甘油和水组成。示例包括无定形固体，无定形固体包括约15至30wt％或20至30wt％的羧甲基纤维素、约15至30wt％或15至20wt％的木浆、约30至50wt％的调味剂(例如，薄荷醇)和约15至25wt％的甘油、基本上由其组成或由其组成，例如，约23wt％的羧甲基纤维素、约18wt％的木浆、约41wt％的薄荷醇和约18wt％的甘油。

无定形固体包括调味剂。调味剂可以以调味剂的约0.1wt％、0.5wt％、1wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％或35wt％至约45wt％、50wt％或60wt％(均基于干重计算)的量存在。在示例性实施方式中，气溶胶生成组合物包括从约1wt％、5wt％、10wt％、20wt％、30wt％或35wt％至约42wt％、45wt％或47wt％的调味剂。例如，气溶胶生成组合物可以包括1-50wt％、10-50wt％、20-50wt％、30-45wt％或35-45wt％的调味剂(例如薄荷醇)。

如本文所使用的，术语“香料”和/或“调味剂”在当地法规允许的情况下，其可以用于在适合成人消费者的产品中产生期望的味道、香气或其他体感。在一些情况下，这样的成分可以称为香料、调味剂、清凉剂、加热剂或甜味剂。它们可以包括天然存在的风味材料、植物制剂、植物制剂提取物、合成获得的材料或其组合(例如，烟草、甘草(甘草根)、绣球花、丁香酚、日本白木兰叶、洋甘菊、胡芦巴、丁香、枫树、抹茶、薄荷醇、日本薄荷、大茴香(茴香)、肉桂、姜黄、印度香料、亚洲香料、香草、鹿蹄草、樱桃、浆果、红莓、蔓越莓、桃子、苹果、橙子、芒果、克莱门汀、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、杜林标酒、波本威士忌、苏格兰威士忌、威士忌、杜松子酒、龙舌兰酒、朗姆酒、留兰香、薄荷、薰衣草、芦荟、豆蔻、芹菜、斯卡里拉、肉豆蔻、檀香、佛手柑、天竺葵、阿拉伯茶、纳斯瓦尔、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、干邑白兰地、茉莉、依兰-依兰、鼠尾草、茴香、芥末、多香果、生姜、香菜、咖啡、薄荷油、桉树、八角茴香、可可、柠檬草、路易波士茶、亚麻、银杏叶、榛子、木槿、月桂树、马黛茶、橙皮、玫瑰、诸如绿茶或红茶的茶、百里香、杜松、接骨木花、罗勒、月桂叶、孜然、牛至、辣椒粉、迷迭香、藏红花、柠檬皮、薄荷、牛排植物、姜黄、香菜、桃金娘、黑醋栗、缬草、多香果、狼牙棒、达米恩、马郁兰、橄榄、柠檬香脂、柠檬罗勒、细香葱、香芹籽、马鞭草、龙蒿、柠檬烯、百里酚、莰烯)、增味剂、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、山梨醇或甘露醇)和其他添加剂，例如木炭、叶绿素、矿物质、植物制剂或口气清新剂。它们可以是仿制的、合成的或天然的成分或它们的混合物。它们可以是任何合适的形式，例如，诸如油的液体、诸如粉末的固体或气体。

在一些实施方式中，调味剂包括薄荷醇、绿薄荷和/或胡椒薄荷。在一些实施方式中，调味剂包括黄瓜、蓝莓、柑橘类水果和/或红莓的调味剂成分。在一些实施方式中，调味剂包括丁子香酚。在一些实施方式中，调味剂包括从烟草中提取的调味剂成分。在一些实施方式中，调味剂可以包括感觉剂，除了或代替香气或味觉神经，该感觉剂意在实现通常由第五脑神经(三叉神经)的刺激化学诱导和感知的躯体感觉，这些可以包括提供加热、冷却、刺痛、麻木效果的药剂。合适的热效应剂可以是但不限于香草基乙醚，合适的凉味剂可以是但不限于桉油精或WS-3(N-乙基-2-异丙基-5-甲基环己烷甲酰胺)。

在一些实施方式中，调味剂包括薄荷醇、留兰香和/或薄荷、基本上由薄荷醇、留兰香和/或薄荷组成或者由薄荷醇、留兰香和/或薄荷组成。在一些实施方式中，调味剂包括薄荷醇、基本上由薄荷醇组成或者由薄荷醇组成。

在一些实施方案中，所述香料包括薄荷醇、留兰香和/或薄荷，基本上由薄荷醇组成或由薄荷组成。在一些实施方案中，香料包括薄荷醇、基本上由薄荷醇组成或由薄荷酚组成。

在一些实施方式中，无定形固体还包括活性物质。例如，在一些情况下，无定形固体还包括烟草材料和/或尼古丁。在一些情况下，无定形固体可以包括5-60wt％(基于干重计算)的烟草材料和/或尼古丁。在一些情况下，无定形固体可以包括从约1wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％或25wt％至约70wt％、60wt％、50wt％、45wt％、40wt％、35wt％或30wt％(基于干重计算)的活性物质。在一些情况下，无定形固体可以包括从约1wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％或25wt％至约70wt％、60wt％、50wt％、45wt％、40wt％、35wt％或30wt％(基于干重计算)的烟草材料。例如，无定形固体可以包括10-50wt％、15-40wt％或20-35wt％的烟草材料。在一些情况下，无定形固体可以包括从约1wt％、2wt％、3wt％或4wt％至约20wt％、18wt％、15wt％或12wt％(基于干重计算)的尼古丁。例如，无定形固体可以包括1-20wt％、2-18wt％或3-12wt％的尼古丁。

在具体示例中，无定形固体不包括活性物质。在具体示例中，无定形固体不包括任何烟草或烟草提取物。

活性物质(如果存在的话)可以包括生理和/或嗅觉活性物质，其包括在气溶胶生成组合物中，以实现生理和/或嗅觉反应。活性物质可以用于例如从保健品、益智药和精神活性药中选择。活性物质可以是天然存在的或合成获得的。活性物质可以包括例如尼古丁、咖啡因、牛磺酸、茶氨酸、诸如B6或B12或C的维生素、褪黑激素、衍生物或组合。在一些实施方式中，活性物质包括尼古丁。在一些实施方式中，活性物质包括咖啡因、褪黑激素或维生素B12。活性物质可以包括烟草或另一植物的成分、衍生物或提取物，诸如萜烯。在一些实施方式中，活性物质是生理活性物质并且可以从尼古丁、尼古丁盐(例如尼古丁二酒石酸盐/尼古丁重酒石酸盐)、不含尼古丁的烟草替代品、其他生物碱中选择，例如咖啡因、或其混合物。

活性物质可包括尼古丁。

术语植物制剂包括源自植物的任何材料，包括但不限于提取物、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中的、合成获得的调味剂的活性化合物。材料可以是液体、气体、固体、粉末、粉尘、压碎的颗粒、颗粒、丸粒、碎片、条状、片状等形式。植物制剂的示例是烟草、桉树、八角茴香、可可、茴香、柠檬草、薄荷、留兰香、红叶茶树、洋甘菊、亚麻、生姜、银杏叶、榛子、木槿、月桂树、甘草(甘草根)、抹茶、马黛茶、橙皮、木瓜、玫瑰、鼠尾草、诸如绿茶或红茶的茶、百里香、丁香、肉桂、咖啡、大茴香(茴香)、罗勒、月桂叶、豆蔻、香菜、小茴香、肉豆蔻、牛至、红辣椒、迷迭香、藏红花、薰衣草、柠檬皮、薄荷、杜松、接骨木花、香草、鹿蹄草、牛排植物、姜黄、姜黄根、檀香、香菜、佛手柑、橙花、桃金娘、黑醋栗、缬草、多香果、狼牙棒、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、桑葚、人参、茶氨酸、茶碱、玛咖、南非醉茄、达米阿那、瓜拉那、叶绿素、猴面包树或其任何组合。薄荷可以选自以下薄荷品种：薄荷(Menthaarvensis)、薄荷(Menha c.v.)、尼拉卡薄荷、胡椒薄荷、香茅薄荷、五香薄荷、薄荷脑、长叶薄荷、杂色薄荷、普列薄荷、香薄荷和圆叶薄荷。

在一些实施方式中，植物制剂从桉树、八角茴香和可可中选择，特别是桉树或八角茴香。

在一些实施方式中，植物制剂从红叶茶树和茴香中选择。

在一些实施方式中，无定形固体不含任何植物成分。

气溶胶生成组合物或无定形固体可以包括酸。酸可以是有机酸。在这些实施方式的一些中，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，酸可以包含至少一个羧基官能团。在一些这样的实施方式中，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，酸可以是α-酮酸。

在一些这样的实施方式中，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，酸是苯甲酸。在其他实施方式中，酸可以是无机酸。在这些实施方式中的一些中，酸可以是无机酸。在一些这样的实施方式中，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，酸是乙酰丙酸。

在气溶胶生成组合物或无定形固体包括尼古丁的实施方式中，包括酸是特别优选的。在这样的实施方式中，酸的存在可以稳定浆料中溶解的物质，从中形成气溶胶生成组合物或无定形固体。酸的存在可以减少或基本上防止尼古丁在浆料干燥期间的蒸发，从而减少在制造期间尼古丁的损失。

无定形固体可以包括着色剂。添加着色剂可以改变无定形固体的视觉外观。着色剂在无定形固体中的存在可以增强无定形固体和气溶胶生成组合物的视觉外观。通过向无定形固体添加着色剂，无定形固体可以与气溶胶生成组合物的其他成分或包括无定形固体的制品的其他成分颜色匹配。

根据无定形固体的所需颜色，可以使用多种着色剂。无定形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。也可以设想其他颜色。可以使用天然或合成着色剂，例如天然或合成染料、食品级着色剂和药物级着色剂。在特定实施方式中，着色剂是焦糖，其可以赋予无定形固体具有棕色外观。在这样的实施方式中，无定形固体的颜色可以类似于包括无定形固体的气溶胶生成组合物中的其他成分(诸如烟草材料)的颜色。在一些实施方式中，向无定形固体添加着色剂使其在视觉上无法与气溶胶生成组合物中的其他组分区分开。

着色剂可以在无定形固体的形成期间掺入(例如，当形成包括形成无定形固体的材料的浆料时)或者其可以在无定形固体形成之后施加到无定形固体上(例如通过将其喷涂到无定形固体上)。

无定形固体可以存在于支撑件上或支撑件中以形成基材。支撑件用作在其上形成无定形固体层的支撑件，从而便于制造。支撑件可以为无定形固体层提供刚性，从而便于处理。

支撑件可以是可用于支撑无定形固体的任何合适的材料。在一些情况下，支撑件可以由从金属箔、纸、复写纸、防油纸、陶瓷、诸如石墨和石墨烯、塑料、纸板、木材或其组合的碳同素异形体中选择的材料形成。在一些情况下，支撑件可以包括烟草材料或由烟草材料组成，诸如再造烟草的片。在一些情况下，支撑件可以由从金属箔、纸、纸板、木材或其组合选择的材料形成。在一些情况下，支撑件包括纸。在一些情况下，支撑件本身是包括从前述列中选择的材料层的层压结构。在一些情况下，支撑件也可以作为风味支持。例如，支撑件可以浸渍有调味剂或烟草提取物。

合适地，任何支撑层的厚度可以在约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。支撑件可以包括多于一层，本文中所述的厚度是指那些层的总厚度。

在一些情况下，支撑件的厚度可以在约0.017mm和约2.0mm之间，合适地，从约0.02mm、0.05mm或0.1mm到约1.5mm、1.0mm或0.5mm。

在一些情况下，邻接无定形固体的支撑件表面可以是多孔的。例如，在一种情况下，支撑件包括纸。已经发现，诸如纸的多孔支撑件是特别合适的：多孔(例如纸)层邻接无定形固体层并且形成牢固的结合。在不受理论限制的情况下，无定形固体通过干燥凝胶形成，认为形成凝胶的浆料部分浸渍多孔支撑件(例如纸)，使得当凝胶凝固时，支撑件部分结合进入凝胶。这提供了凝胶和支持物之间(以及干凝胶和支持物之间)的强结合。

此外，表面粗糙度可能有助于增强无定形材料和支撑件之间的结合强度。纸的粗糙度(对于邻接支撑件的表面)可以合适地在50-1000贝克秒的范围内，合适地50-150贝克秒，合适地100贝克秒(在50.66-48.00kPa的气压区间内测量)。(贝克(Bekk)平滑度测试仪是一种用来测定纸面平滑度的仪器，其中，在光滑的玻璃表面和纸样之间漏出规定压力的空气，并在用于一定体积的空气的时间(以秒为单位)在这些表面之间渗出的是“贝克平滑度”)。

在一些情况下，支撑件由金属箔形成或包括金属箔，例如铝箔。金属支撑件可允许更好地将热能传导至无定形固体。附加地或替代地，金属箔可用作感应加热系统中的感受器。

无定形固体可具有任何合适的面积密度，例如30g/m²至120g/m²。在示例中，无定形固体具有约30至70g/m²或约40至60g/m²的面积密度。在示例中，无定形固体的面积密度为约80至120g/m²，或约70至110g/m²，或特别地约90至110g/m²。当无定形固体以片形式或作为碎片(下文进一步描述)包括在气溶胶生成制品/组件中时，这样的区域密度可能是特别合适的。

在一些示例中，片状无定形固体可具有约150N/m至约1,200N/m的拉伸强度。在一些示例中，无定形固体可具有600N/m至1,200N/m、或700N/m至900N/m、或约800N/m的拉伸强度。

本发明的另一个方面提供了一种制备本文所述的气溶胶生成组合物的方法。

根据本文所述的一些实施方式，提供了制备气溶胶生成组合物的第一种方法，该气溶胶生成组合物包括无定形固体，该方法包括：

(i)使以下物质组合：

(a)约1至约80wt％的气溶胶生成剂；

(b)一种或多种胶凝剂，从纤维素胶凝剂中选择；

(c可选地，填料，其中，胶凝剂和任意填料的量合计为从约20至75wt％；以及

(d)调味剂；

所述重量％基于干重计算，以及

(e)溶剂，

以形成浆料；

(ii)形成浆料的层；

(iii)设置浆料，以形成凝胶；以及

(iv)干燥凝胶，以形成无定形固体。

在示例中，无定形固体以碎片形式提供。在具体示例中，提供无定形固体包括切碎无定形固体的片以提供作为碎片的无定形固体。

在示例中，提供无定形固体包括：(i)形成包括无定形固体或其前体的成分的浆料；(ii)形成浆料层；(iii)设置浆料以形成凝胶；和(iv)干燥形成无定形固体。

(ii)形成浆料的层通常包括喷涂、流延或挤出浆料。在示例中，浆料层通过电喷射浆料形成。在示例中，浆料层通过流延浆料形成。

在一些示例中，(ii)和/或(iii)和/或(iv)至少部分地同时发生(例如，在电喷雾期间)。在一些示例中，(ii)、(iii)和(iv)以该顺序依次发生。

在一些示例中，浆料被施加到支撑件上。该层可以形成在支撑件上。

在示例中，浆料包含胶凝剂、气溶胶生成剂、填料和活性物质。浆料可以以本文给出的关于无定形固体的组成的任何比例包含这些成分。例如，浆料可包含(基于干重)：

-胶凝剂和任意填料，其中，胶凝剂和任意填料合在一起的量为浆料的约20至80wt％；

-气溶胶生成剂，气溶胶生成剂的量是浆料的约1至80wt％；以及

-调味剂。

在示例中，干燥(iv)从约50wt％、60wt％、70wt％、80wt％或90wt％去除至浆料中的水约80wt％、90wt％或95wt％(湿重，WWB)。

在示例中，干燥(iv)使铸造材料厚度减少至少80％，合适地85％或87％。例如，如果以2mm的厚度浇铸浆料，则所得干燥的无定形固体材料可具有0.2mm的厚度。

在实施方式中，干燥的无定形固体材料形成厚度为约0.015mm至约1.0mm的片或层。合适地，厚度可以在约0.05mm、0.1mm或0.15mm至约0.5mm或0.3mm的范围内，例如0.05-0.3或0.15-0.3mm。具有0.2mm厚度的材料可能特别合适。

浆料本身也构成本发明的一部分。在一些示例中，浆料溶剂基本上由水组成或由水组成。在一些示例中，浆料包括约50wt％、60wt％、70wt％、80wt％或90wt％的溶剂(WWB)。

在溶剂由水组成的示例中，浆料的干重含量可与无定形固体的干重含量相匹配。因此，本文关于无定形固体的组成的讨论结合本发明的浆料方面被明确地公开。

与不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品

本发明的一个方面涉及与不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品。该制品包括本文所述的气溶胶生成组合物。消耗品是一种制品，其部分或全部旨在供用户在使用期间消耗。消耗品可包括气溶胶生成组合物或由气溶胶生成组合物组成。消耗品可包括一种或多种其他元件，例如过滤器或气溶胶改性物质。消耗品可包括加热元件，该加热元件发出热量以使气溶胶生成组合物在使用中产生气溶胶。例如，加热元件可以包括可燃材料，或者可以包括可以通过用变化的磁场穿透来加热的感受器。

感受器是可通过变化的磁场(例如交变磁场)穿透而加热的材料。加热材料可以是导电材料，使得变化的磁场穿透它引起加热材料的感应加热。加热材料可以是磁性材料，使得变化的磁场穿透它引起加热材料的磁滞加热。加热材料可以是导电的和磁性的，使得加热材料可被两种加热机制加热。

感应加热是一种通过以变化的磁场穿透物体来加热导电物体的过程。该过程由法拉第感应定律和欧姆定律描述。感应加热器可以包括电磁铁和用于使变化的电流例如交流电通过电磁铁的装置。当电磁铁与待加热物体适当相对定位，使通过电磁铁产生的合成变化磁场穿透物体时，在物体内部产生一个或多个涡流。该物体对电流流动具有阻力。因此，当在物体中产生这种涡流时，它们逆着物体的电阻流动导致物体被加热。这个过程称为焦耳、欧姆或电阻加热。

在示例中，基座呈闭合电路的形式。已经发现，当基座为闭合电路形式时，增强了基座和使用中的电磁铁之间的磁联接，这导致更大或改进的焦耳加热。

磁滞加热是由磁性材料制成的物体通过变化的磁场穿透物体而被加热的过程。可以认为磁性材料包括许多原子级磁体或磁偶极子。当磁场穿透这种材料时，磁偶极子与磁场对齐。因此，当例如通过电磁铁产生的交变磁场等变化的磁场穿透磁性材料时，磁偶极子的方向随着变化的施加磁场而改变。这种磁偶极子重新定向导致在磁性材料中产生热量。

当物体同时具有导电性和磁性时，以变化的磁场穿透物体会在物体中引起焦耳加热和磁滞加热。此外，磁性材料的使用可以加强磁场，从而加剧焦耳热。

在上述每个过程中，由于热量是在物体自身内部产生的，而不是通过外部热源通过热传导产生的，因此可以实现物体的快速升温和更均匀的热量分布，特别是通过选择合适的物体材料和几何形状，以及相对于物体的适当变化的磁场大小和方向。此外，由于感应加热和磁滞加热不需要在变化的磁场源和物体之间提供物理连接，因此设计自由度和对加热曲线的控制可能更大，并且成本可能更低。

本发明的制品可以任何合适的形状提供。在一些示例中，物品被提供为杆(例如，基本上圆柱形的)。

在示例中，气溶胶生成组合物包括作为碎片的无定形固体，可选地与烟草材料(例如烟丝)混合。在示例中，提供了一种具有基本上圆柱形形状的制品，其包括气溶胶生成组合物，该组合物包括无定形固体作为与烟草材料混合的碎片。

替代地或附加地，作为杆提供的制品可以包括作为片材的无定形固体，例如外接烟草材料杆的片材。

不可燃气溶胶提供系统

本发明的一个方面提供不可燃气溶胶提供系统，其包括如本文所述的制品和包括加热器的不可燃气溶胶提供装置，该加热器被配置为加热而不燃烧气溶胶生成制品。不可燃气溶胶提供系统也可称为气溶胶生成组件。不可燃气溶胶提供装置可称为气溶胶生成设备。

在一些情况下，在使用中，加热器可以在不燃烧的情况下将气溶胶生成组合物加热到等于或小于350℃的温度，例如120℃和350℃之间。在一些情况下，加热器可以在不燃烧的情况下将气溶胶生成组合物加热至使用中的140℃至250℃之间，或220℃至280℃之间。

加热器配置成加热而不燃烧气溶胶生成制品，并因此加热气溶胶生成组合物。在一些情况下，加热器可以是薄膜电阻加热器。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，其在使用中经历放热反应以产生热量。气溶胶生成组件可包括多个加热器。加热器可以由电池供电。

气溶胶生成制品可附加地包括冷却元件和/或过滤器。冷却元件(如果存在的话)可以作用为或起作用为冷却气体或气溶胶成分。在一些情况下，它可以起到冷却气态成分的作用，使得它们凝结形成气溶胶。它还可以起到将不可燃气溶胶提供装置的非常热的部分与用户隔开的作用。过滤器，如果存在的话，可以包括本领域已知的任何合适的过滤器，例如醋酸纤维素塞。

在一些情况下，气溶胶生成组件可以是加热不燃烧装置。也就是说，它可以包含固体含烟草材料(并且没有液体气溶胶生成材料)。在一些情况下，无定形固体可包括烟草材料。WO 2015/062983 A2中公开了一种加热不燃烧装置，通过引用将其全文并入。

气溶胶生成制品(其在本文中可称为制品、烟弹或消耗品)可适用于THP、电子烟草混合装置或另一气溶胶生成装置。在一些情况下，制品可附加地包括过滤器和/或冷却元件(已在上文描述)。在一些情况下，气溶胶生成制品可由诸如纸的包装材料包围。在具体示例中，该制品适于与烟草加热产品一起使用。

气溶胶生成制品可另外包括通气孔。这些可以设置在制品的侧壁中。在一些情况下，通风孔可设置在过滤器和/或冷却元件中。这些孔可允许冷空气在使用期间被吸入制品中，其可与加热的挥发成分混合从而冷却气溶胶。

当制品在使用中被加热时，通风增强了从制品中产生可见的加热挥发成分。通过冷却加热的挥发成分使得加热的挥发成分发生过度饱和的过程使加热的挥发成分可见。加热的挥发成分然后经历液滴形成，另外称为成核，并且最终加热的挥发成分的气溶胶颗粒的尺寸通过加热的挥发成分的进一步冷凝和通过来自加热的挥发成分的新形成的液滴的凝结而增加。

在某些情况下，冷空气与加热挥发成分和冷空气之和的比率，称为通风率，至少为15％。15％的通风率使得加热的挥发成分能够通过上述方法变得可见。加热挥发成分的可见性使用户能够识别挥发成分已经产生，并且增加吸烟体验的感官体验。

在另一个示例中，通风率在50％和85％之间，以对加热的挥发成分提供附加的冷却。在一些情况下，通风率可以至少为60％或65％。

在一些情况下，气溶胶生成组合物和/或无定形固体可以以片形式包括在制品/组件中。在一些情况下，气溶胶生成组合物可以作为平面片被包括。在一些情况下，气溶胶生成组合物可以作为平面片、作为束或聚集片、作为卷曲片或作为卷片(即，以管的形式)被包括。在一些这样的情况下，这些实施方式的无定形固体可以作为片包括在气溶胶生成制品/组件中，例如外接烟草材料杆的片。在一些其他情况下，气溶胶生成组合物可以形成片，然后切碎并结合到制品中。在一些情况下，切碎的片可与切碎的碎烟草混合并结合到制品中。

该组件可包括集成的气溶胶生成制品和加热器，或可包括制品在使用中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的示例的局部剖视图和立体图。制品101适于与具有电源和加热器的装置一起使用。该实施方式的制品101特别适合与如下所述图5至图7所示的装置51一起使用。在使用中，制品101可以在装置51的插入点20处可拆卸地插入到图5所示的装置中。

一个示例的制品101为基本上圆柱形的杆的形式，其包括气溶胶生成组合物103的主体和杆形式的过滤器组件105。气溶胶生成组合物包括本文所述的无定形固体材料。在一些实施方式中，它可以以片形式被包括。在一些实施方式中，它可以以碎片形式被包括。在一些实施方式中，本文所述的无定形固体可以片形式和切碎的形式被结合。

过滤器组件105包括三段，冷却段107、过滤嘴段109和嘴端段111。制品101具有第一端113，也称为嘴端或近端，以及第二端115，也称为远端。气溶胶生成组合物103的主体朝向制品101的远端115定位。在一个示例中，冷却段107定位于气溶胶生成组合物103的主体和过滤段109之间邻近气溶胶生成组合物主体103，使得冷却段107与气溶胶生成组合物103和过滤段103处于邻接关系。在其他示例中，气溶胶生成组合物103的主体与冷却段107之间和气溶胶生成组合物103的主体与过滤器段109之间可以存在分隔。过滤器段109位于冷却段107和嘴端段111之间。嘴端段111朝向制品101的近端113定位，与过滤嘴段109相邻。在一个示例中，过滤段109与嘴端段111处于邻接关系。在一个实施方式中，总的过滤组件105的总长度在37mm至45mm之间，更优选地，过滤组件105的总长度为41mm。

在一个示例中，气溶胶生成组合物的杆103的长度在34mm和50mm之间，合适地在38mm和46mm之间，合适地长度为42mm。

在一个示例中，制品101的总长度在71mm和95mm之间，合适地在79mm和87mm之间，合适地为83mm。

气溶胶生成组合物103的主体的轴向端在制品101的远端115处可见。然而，在其他实施方式中，制品101的远端115可包括覆盖气溶胶生成组合物103的主体轴向端的端部件(未显示)。

气溶胶生成组合物103的主体通过环形接装纸(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的圆周周围以围绕过滤器组件105并且部分地沿着气溶胶生成组合物103的主体的长度延伸。在一个示例中，接装纸由58GSM标准接装基础纸制成。在一个示例中，接装纸的长度在42mm和50mm之间，合适的是46mm。

在一个示例中，冷却段107是环形管并且位于周围在冷却段内限定气隙。气隙为从气溶胶生成组合物主体103产生的加热的挥发成分流动提供了腔室。冷却段107是中空的，以提供用于气溶胶积聚的腔室，但其刚性足以承受轴向压缩力和弯曲力矩，这些轴向压缩力和弯曲力矩可能在制造过程中以及当制品101使用过程中插入装置51中期间时出现。在一个示例中，冷却段107的壁厚约为0.29mm。

冷却段107在气溶胶生成组合物103和过滤器段109之间提供物理位移。冷却段107提供的物理位移将提供跨冷却段107长度的热梯度。在一个示例中，冷却段107被配置为在进入冷却段107的第一端的加热的挥发成分和离开冷却段107第二端的加热的挥发成分之间提供至少40摄氏度的温差。在一个示例中，冷却段107被配置为在进入冷却段107第一端的加热的挥发成分和离开冷却段107第二端的加热的挥发成分之间提供至少60摄氏度的温差。该温差跨越冷却元件107的长度保护温度敏感过滤器段109免受当气溶胶生成组合物被装置51加热时气溶胶生成组合物103的高温。如果在过滤器段109和气溶胶生成组合物103的主体以及装置51的加热元件之间没有提供物理位移，则温度敏感过滤器段109可能在使用中损坏，因此它不会有效地执行其所需的功能。

在一个示例中，冷却段107的长度至少为15mm。在一个示例中，冷却段107的长度在20mm和30mm之间，更具体地在23mm到27mm之间，更具体地在25mm到27mm之间，合适地为25mm。

冷却段107由纸制成，这意味着它由一种材料组成，该材料在与装置51的加热器相邻使用时不会产生例如有毒化合物的相关化合物。在一个示例中，冷却段107由螺旋缠绕的纸管制成，它提供了一个中空的内部腔室，但仍保持机械刚度。螺旋缠绕纸管能够满足高速制造工艺对管长、外径、圆度和直线度的严格尺寸精度要求。

在另一个示例中，冷却段107是由硬接装包装或接装纸形成的凹槽。硬的接装包装或接装纸被制造成具有足以承受轴向压缩力和弯曲力矩的刚度，这些轴向压缩力和弯曲力矩可能在制造过程中以及当制品101在的使用过程中插入装置51中时出现。

过滤段109可由足以从气溶胶生成组合物的加热的挥发成分中去除一种或多种挥发化合物的任何过滤材料形成。在一个示例中，过滤器段109由单醋酸酯材料制成，例如醋酸纤维素。过滤器段109提供来自加热的挥发成分的冷却和减少刺激，而不会将加热的挥发成分的量耗尽到用户不满意的水平。

在一些实施方式中，可在过滤段109中提供胶囊(未示出)。它可基本上设置在过滤段109的中央，横跨过滤段109的直径并沿着过滤段109的长度。在其他情况下，它可能会在一个或多个维度上发生偏移。在某些情况下，如果存在，胶囊可能包含挥发性成分，例如调味剂或气溶胶生成剂。

过滤段109的醋酸纤维素丝材料的密度控制过滤段109两端的压降，进而控制制品101的抽吸阻力。因此过滤段109材料的选择对于控制制品101的抽吸阻力是重要的。此外，过滤段在制品101中执行过滤功能。

在一个示例中，过滤段109由8Y15等级的过滤丝材料制成，其对加热的挥发材料提供过滤效果，同时还减小由加热的挥发材料产生的凝结气溶胶液滴的尺寸。

过滤段109的存在通过进一步冷却离开冷却段107的加热的挥发成分来提供绝缘效果。这种进一步的冷却效果降低了使用者的嘴唇在过滤段109的表面上的接触温度。

在一个示例中，过滤器段109的长度在6mm到10mm之间，合适地为8mm。

嘴端段111是环形管并且位于嘴端段周围在其内限定气隙。气隙为从过滤段109流出的加热的挥发成分提供腔室。嘴端段111是中空的以提供用于气溶胶积聚的腔室，但其刚性足以承受轴向压缩力和弯曲力矩，这些轴向压缩力和弯曲力矩可能在制造过程中出现，同时在制品在使用中插入装置51的期间出现。在一个示例中，嘴端段111的壁厚约为0.29mm。在一个例子中，嘴端部分111的长度在6mm到10mm之间，合适地为8mm。

嘴端段111可由螺旋缠绕的纸管制成，其提供中空的内部腔室但保持临界机械刚度。螺旋缠绕的纸管能够满足高速制造工艺对管长、外径、圆度和直线度的严格尺寸精度要求。

嘴端段111提供防止积聚在过滤段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，在一个示例中，嘴端段111和冷却段107可以由单个管形成并且过滤段109位于将嘴端段111和冷却段107分开的那个管内。

参考图3和图4，示出了制品301的示例的部分剖切截面图和立体图。图3和图4中所示的附图标记等同于图1和图2中所示的附图标记，但是增量为200。

在图3和图4所示的制品301的示例中，在制品301中提供通风区域317以使空气能够从制品301的外部流入制品301的内部。在一个示例中，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。通风孔可位于冷却段307中以帮助冷却制品301。在一个示例中，通风区域317包括一排或多排孔，并且优选地，每排孔在基本上垂直于制品301的纵向轴线的横截面中围绕制品301圆周布置。

在一个示例中，存在一到四排通风孔以为制品301提供通风。每排通风孔可具有12到36个之间的通风孔317。通风孔317的直径可例如在100到500μm之间。在一个示例中，多排通风孔317之间的轴向间隔在0.25mm和0.75mm之间，合适地为0.5mm。

在一个示例中，通风孔317具有统一的尺寸。在另一示例中，通风孔317的尺寸不同。可以使用任何合适的技术来制造通风孔，例如，以下技术中的一种或多种：激光技术、冷却段307的机械穿孔或冷却段307在形成制品301之前的预穿孔。通风孔317被定位以便为制品301提供有效的冷却。

在一个示例中，成排的通风孔317位于距制品近端313至少11mm，合适地距制品301的近端313在17mm和20mm之间。通风孔317的位置定位成使得使用者在使用制品301时不要堵塞通风孔317。

在距制品301的近端313在17mm和20mm之间提供成排的通风孔使得当制品301完全插入装置51时，通风孔317能够位于装置51的外部，如在图6和图7中可见。通过将通风孔定位在装置外部，未加热的空气能够通过通风孔从装置51外部进入制品301，以帮助制品301的冷却。

冷却段307的长度使得当制品301完全插入装置51时，冷却段307将部分地插入装置51。冷却段307的长度提供第一个功能，提供装置51的加热器装置和热敏过滤器装置309之间的物理间隙，以及当制品301完全插入装置51中时，提供第二个功能，确保通风孔317位于冷却段中，同时也位于装置51的外部。从图6和图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的一部分延伸出装置51。正是在冷却元件307的这部分中延伸出通风孔317所在的装置51。

现在更详细地参考图5至图7，示出了装置51的示例，其被布置成加热气溶胶生成组合物以使所述气溶胶生成组合物的至少一种成分挥发，通常形成可被吸入的气溶胶。装置51是加热装置，其通过加热而不是燃烧气溶胶生成组合物来释放化合物。

第一端53在本文中有时被称为装置51的嘴或近端53并且第二端55在本文中有时被称为装置51的远端55。装置51具有开/关按钮57以允许装置51作为一个整体根据用户的需要被打开和关闭。

装置51包括用于定位和保护装置51的各种内部组件的外壳59。在所示示例中，外壳59包括包围装置51周边的一体式套筒11，其盖有顶部面板17，该顶部面板17大体上定义了装置51的“顶部”和大体上定义了设备51的“底部”的底板19。在另一个示例中，外壳除了顶板17和底板19之外包括前面板、后面板和一对相对的侧面板。

顶板17和/或底板19可以可拆卸地固定到一体式套筒11，以允许容易地进入装置51的内部，或者可以“永久地”固定到一体式套筒11，例如，以阻止用户接触设备51的内部。在一个示例中，面板17和19由塑料材料制成，包括例如通过注塑成型形成的玻璃填充尼龙，以及一体式套筒11由铝制成，但也可以使用其他材料和其他制造工艺。

装置51的顶板17在装置51的嘴端53处具有开口20，在使用中，包括气溶胶生成组合物的制品101、301可通过该开口插入装置51中并通过用户从装置中取出51。

外壳59已经在其中定位或固定了加热器装置23、控制电路25和电源27。在该示例中，加热器装置23、控制电路25和电源27横向相邻(即，当从一端观察时相邻)，控制电路25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可包括控制器，例如微处理器装置，其被配置和布置成控制制品101、301中的气溶胶生成组合物的加热，如下文进一步讨论的。

电源27例如可以是电池，可以是充电电池或者非充电电池。合适的电池的示例包括例如锂离子电池、镍电池(例如镍镉电池)、碱性电池和/或类似电池。电池27电联接到加热器装置23以在需要时提供电力并在控制电路25的控制下加热制品中的气溶胶生成组合物(如所讨论的，以挥发气溶胶生成组合物而不导致气溶胶生成组合物燃烧)。

将电源27定位成与加热器装置23横向相邻的优点是可以使用物理上较大的电源25而不会导致装置51作为整体过分冗长。如将理解的，通常物理上大的电源25具有更高的容量(即，可以提供的总电能，通常以安培小时等来测量)并且因此装置51的电池寿命可以更长。

在一个示例中，加热器装置23通常为中空圆柱管的形式，具有中空的内部加热室29，包含气溶胶生成组合物的制品101、301插入其中以在使用中加热。加热器装置23的不同布置是可能的。例如，加热器装置23可包括单个加热元件或可由沿加热器装置23的纵轴排列的多个加热元件形成。该加热元件或每个加热元件可为环形或管状，或至少部分环形或围绕其圆周部分管状。在示例中，该加热元件或每个加热元件可以是薄膜加热器。在另一个示例中，该加热元件或每个加热元件可以由陶瓷材料制成。合适的陶瓷材料的示例包括可以层压和烧结的氧化铝和氮化铝以及氮化硅陶瓷。其他加热布置是可能的，包括例如感应加热、通过发射红外辐射加热的红外加热器元件，或由例如电阻电绕组形成的电阻加热元件。

在一个具体示例中，加热器装置23由不锈钢支撑管支撑并且包括聚酰亚胺加热元件。加热器装置23的尺寸设计成使得当制品101、301被插入装置51时，制品101、301的气溶胶生成组合物103、303的基本上整个主体被插入加热器装置23。

该加热元件或每个加热元件可以被布置成使得气溶胶生成组合物的选定区域可以被独立地加热，例如根据需要依次(如上所讨论的随着时间的推移)或一起(同时)加热。

在此示例中，加热器装置23沿其长度的至少一部分被热绝缘体31包围。绝缘体31有助于减少从加热器装置23传递到装置51外部的热量。这有助于降低功率对加热器装置23的要求，因为它通常减少热损失。绝缘体31还有助于在加热器装置23的操作期间保持装置51的外部冷却。在一个示例中，绝缘体31可以是双壁套筒，其在套筒的两个壁之间提供低压区域。也就是说，绝缘体31例如可以是“真空”管，即已经至少部分排空以便最小化通过传导和/或对流的热传递的管。绝缘体31的其他布置是可能的，包括使用隔热材料，包括例如合适的泡沫型材料，以补充或代替双壁套筒。

外壳59还可包括用于支撑所有内部部件以及加热装置23的各种内部支撑结构37。

装置51还包括围绕开口20延伸并从开口20伸入外壳59内部的轴环33和位于真空套筒31的一端和套环33之间的大致管状腔室35。腔室35进一步包括冷却结构35f，在该示例中，其包括沿腔室35的外表面间隔开的多个散热片35f，并且每个散热片沿圆周布置在腔室35的外表面周围。当制品在中空腔室35的至少部分长度上被插入到装置51中时，在中空腔室35和制品101、301之间存在气隙36制品。气隙36在冷却段307的至少部分处在制品101、301的整个圆周上。

套环33包括多个脊60，这些脊围绕开口20的周边周向布置并且突出到开口20中。脊60占据开口20内的空间使得开口20的在脊60的位置处开口跨度小于在没有脊60的位置处开口20的开口跨度。脊60被配置为与插入装置的制品101、301接合以帮助将其固定在装置51内。开放空间(图中未示出)由相邻的脊60对和制品101、301限定，形成围绕制品101、301外部的通风路径。这些通风路径允许已经从制品101、301逸出的热蒸汽离开装置51并且允许冷却空气在气隙36中围绕制品101、301流入装置51。

如图5至图7所示，在操作中，制品101、301可拆卸地插入到装置51的插入点20中。具体参见图6，在一个示例中，气溶胶生成组合物的主体103、303，定位为朝向制品101、301的远端115、315，完全容纳在装置51的加热器装置23中。制品101、301的近端113、313从装置51延伸并用作供用户使用的咬嘴组件。

在操作中，加热器装置23将加热制品101、301以使气溶胶生成组合物的至少一种成分从气溶胶生成组合物103、303的主体挥发。

来自气溶胶生成组合物主体103、303的加热挥发成分的主要流动路径轴向地通过制品101、301，通过冷却段107、307内的腔室，通过过滤器段109、309，通过嘴端段111、313给用户。在一个示例中，从气溶胶生成组合物的主体产生的加热挥发成分的温度在60℃和50℃之间，这可能高于用户可接受的吸入温度。当加热挥发成分行进通过冷却段107、307时，它将冷却并且一些挥发成分将凝结在冷却段107、307的内表面上。

在图3和图4所示的制品301的示例中，冷空气将能够经由形成在冷却段307中的通风孔317进入冷却段307。该冷空气将与加热的挥发成分混合以为加热挥发的成分提供附加的冷却成分。

根据本发明的一个方面，提供了一种使用如本文所述的不可燃气溶胶提供系统产生气溶胶的方法。在示例中，该方法包括将气溶胶生成组合物加热至小于或等于350℃的温度。该方法通常包括将气溶胶生成组合物加热至约220℃至约280℃的温度。在一些示例中，该方法包括在使用阶段将气溶胶生成组合物的至少一部分加热至约220℃至约280℃的温度。

如本文所用，“使用阶段”是指用户使用不可燃气溶胶提供系统的单个时间段。使用阶段开始于首次向存在于加热组件中的至少一个加热单元供电的时刻。从使用阶段开始经过一段时间后，装置将准备好使用。使用阶段在气溶胶生成装置中的任何加热元件都没有供电时结束。阶段的结束可能与吸烟制品耗尽的时间点一致(每次抽吸中的总颗粒物质产量(mg)将被用户认为低得无法接受的时间点)。阶段将具有多次抽吸的持续时间。所述阶段的持续时间可以少于7分钟、或6分钟、或5分钟、或4分30秒、或4分钟、或3分30秒。在一些实施方式中，使用阶段可以具有2至5分钟、或3至4.5分钟、或3.5至4.5分钟、或适当地4分钟的持续时间。用户启动装置上的按钮或开关可以发起阶段，从而导致至少一个加热元件开始升温。

根据本发明的一个方面，提供了如本文所述的不可燃气溶胶提供系统的用途。不可燃气溶胶提供系统的用途可包括与不可燃气溶胶提供装置相互作用(例如启动致动器)以启动吸烟阶段。

示例

示例1

根据以下方法制备无定形固体(AS)。

胶凝剂(CMC)、气溶胶生成剂(甘油)和任何填料(木浆)在高剪切混合器中与约500ml蒸馏水混合直至形成自由流动的浆料。使用浇铸刀以所需的浇铸厚度将浆料浇铸到金属托盘上。然后将托盘置于约65℃的烘箱中足够的时间(通常为1至2.5小时)以使浆料凝固并且干燥以形成无定形固体片。

无定形固体由包含水和以下成分的浆料形成(所有值均为基于干重的wt％)：

表1

*无定形固体AS1、AS2、AS3和AS4是对比的

具有较低CMC水平的无定形固体AS8比固体AS5至AS7结合得更差。

使用本领域技术人员已知的标准协议测试无定形固体的140mm×15mm样品。

使用纹理分析仪测量粘性。它是克服产品(无定形固体)表面和产品接触的材料(探针)表面之间的吸引力所必需的力。较低的值表示材料的粘性较小。

使用卡尺测量样品厚度。

无定形固体表现出以下物理性质(对3个样品进行平均测量)：

表2

示例2

使用以下温度曲线对AS2和AS5进行热重分析：在30℃下保持1分钟，以100℃/min倾斜至250℃并且保持4分钟。AS2和AS5均含有50wt％的甘油。包含CMC和木浆的AS5与不含任何木浆的AS2相比，由于甘油和固体中任何水的挥发，其重量损失增加了27％。用填料代替一些胶凝剂似乎增加了气溶胶生成剂的挥发。与AS2相比，AS5的粘性也有所降低。

示例3

使用烟草材料和0.014m×0.1m的AS1、AS2、AS3、AS4、AS5、,AS7和AD8片形成的棒状样品(glo DS商用棒，具有70％通风，由20毫米烟草段和14毫米凝胶段组成)。烟草材料是含有甘油的高尼古丁烟草混合物。棒的组成如表3所示。

表3

棒的压降，即空气流过棒的阻力，以毫米/水位表测量，在连接到烟雾引擎的gloHyper(全球加热烟草品牌)装置中进行雾化前后测量。烟雾引擎为装置运行标准化测试程序(55毫升抽吸、2秒抽吸持续时间、每次抽吸之间30秒、每阶段抽吸10次)。气溶胶收集在剑桥过滤垫上，称重并分析尼古丁和甘油。

由AS1至AS4制成的棒显示出比由AS5、AS7和AS8制成的棒更高的压降值。加热后对棒进行目视检查似乎表明不含填料的无定形固体粘在一起并硬化，从而阻碍了空气流动。

由AS5至AS8制成的棒显示出比由AS1制成的棒更高的气溶胶集体质量、甘油转移和尼古丁输送。

示例性实施方式包括如前定义的气溶胶生成组合物、方法、浆料、制品和系统，其中：

无定形固体中的任意填料包括或者是木浆，和/或

无定形固体中的胶凝剂包括或者是CMC，和/或

无定形固体中的气溶胶生成剂包括或者是甘油，可选地与丙二醇组合，和/或

无定形固体中的调味剂包括或者是薄荷醇。

示例性实施方式包括如先前定义的气溶胶生成组合物、方法、浆料、制品和系统，其中，无定形固体包括：

约1至约40wt％的填料，例如木浆；

约20至约50wt％的香料，例如薄荷醇；

约20至约40wt％，例如CMC，

约10至约50wt％的气溶胶生成剂，例如可选地与丙二醇组合的甘油。

示例性实施方式包括如前定义的气溶胶生成组合物、方法、浆料、制品和系统，其中无定形固体包含：

约10至25wt％，填料，例如木浆；

约35至45wt％，调味剂，例如薄荷醇；

约20至35wt％的胶凝剂，例如CMC，以及

约15至约25wt％的气溶胶生成剂，例如可选地与丙二醇组合的甘油。

除非另有明确说明，否则本文所述的所有重量百分比(表示为wt％)均基于干重(DWB)计算。所有重量比也是基于干重计算的。基于干重引用的重量是指除水之外的整个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成分组合物，例如甘油。相反，以湿重为基础(WWB)引用的重量百分比是指所有成分组合物，包括水。

为避免疑义，在本说明书中术语“包括”用于定义发明或发明的特征的情况下，还公开了实施方式，其中发明或特征可以使用术语“基本上由...组成”或“由...组成”代替“包括”。提及“包括”特定特征的材料意味着这些特征包括在、包含在材料中或保持在材料中。

结合本文所述的任何其他方面明确公开了关于本发明的一个方面描述的任何特征。

上述实施方式应被理解为本发明的说明性示例。设想了本发明的进一步实施方式。应当理解，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何组合。此外，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，也可以采用上面未描述的等同物和修改。

Claims (27)

1.一种气溶胶生成组合物，包括无定形固体，所述无定形固体包括：

(a)气溶胶生成剂，所述气溶胶生成剂的量是所述无定形固体的约1至80wt％；

(b)一种或多种胶凝剂，从纤维素胶凝剂中选择；

(c)可选地，填料；以及

(d)调味剂；

其中，所述胶凝剂和任意所述填料的量合计为所述无定形固体的约20至75wt％。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成组合物，其中，所述填料以所述无定形固体的至少约1wt％的量存在。

3.根据权利要求1所述的气溶胶生成组合物，其中，所述填料以所述无定形固体的至少约5wt％的量存在。

4.根据权利要求1所述的气溶胶生成组合物，其中，所述填料以所述无定形固体的至少约10wt％的量存在。

5.根据权利要求1所述的气溶胶生成组合物，其中，所述填料以所述无定形固体的至少约15wt％的量存在。

6.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成组合物，其中，所述调味剂包括薄荷醇。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的气溶胶生成组合物，其中，所述调味剂包括留兰香。

8.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成组合物，其中，所述填料以所述无定形固体的约15至约35wt％、例如约20至约35wt％的量包括在所述无定形固体中。

9.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成组合物，其中，所述气溶胶生成剂以无定形固体的约30至约60wt％、例如约35至约60wt％或约40wt％至约60wt％的量包括在所述无定形固体中。

10.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成组合物，其中，所述胶凝剂以所述无定形固体的约20至约40wt％、例如约20至35wt％的量包括在所述无定形固体中。

11.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成组合物，其中，所述组合物包括约1至约50wt％的调味剂。

12.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成组合物，其中，所述组合物包括约30至约50wt％的调味剂。

13.根据权利要求1至11中的任一项所述的气溶胶生成组合物，其中，所述组合物包括约5至约30wt％的调味剂。

14.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成组合物，其中，所述胶凝剂包括羧甲基纤维素。

15.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成组合物，其中，任意所述填料包括木浆。

16.根据权利要求1至14中的任一项所述的气溶胶生成组合物，其中，任意所述填料包括麦芽糊精或微晶纤维素(MCC)。

17.根据权利要求1至14中的任一项所述的气溶胶生成组合物，其中，任意所述填料的密度小于约0.5g/cm³。

18.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成组合物，其中，所述气溶胶生成剂包括甘油，可选地，与丙二醇组合。

19.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成组合物，其中，所述气溶胶生成组合物由气溶胶生成剂、填料、胶凝剂和调味剂组成。

20.一种与不可燃气溶胶提供装置一起使用的制品，所述制品包括根据权利要求1至19中的任一项所述的气溶胶生成组合物。

21.根据权利要求20所述的与不可燃气溶胶提供装置一起使用的制品，其中，所述无定形固体以片状形式设置在所述制品中。

22.一种不可燃气溶胶提供系统，包括根据权利要求20至21中的任一项所述的制品和不可燃气溶胶提供装置，其中，所述不可燃气溶胶提供装置构造为在所述制品与所述不可燃气溶胶提供装置一起使用时从所述制品生成气溶胶。

23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述不可燃气溶胶提供装置包括加热器，所述加热器构造为加热但不燃烧所述制品。

24.一种浆料，包括：

(a)约1至80wt％的气溶胶生成剂；

(b)一种或多种胶凝剂，从纤维素胶凝剂中选择；

(c)可选地，填料；以及

(d)调味剂；

重量％以干重计算，其中，所述胶凝剂和任意所述填料的量合计为约20至75wt％；

(e)溶剂。

25.一种制备根据权利要求1至19中的任一项所述的气溶胶生成组合物的方法，所述气溶胶生成组合物包括无定形固体，所述方法包括：

(i)使以下物质组合：

(a)约1至80wt％的气溶胶生成剂；

(b)一种或多种胶凝剂，从纤维素胶凝剂中选择；

(c)可选地，填料，其中，所述胶凝剂和任意所述填料的量合计为约20至75wt％；以及

(d)调味剂；

重量％基于干重计算，以及

(e)溶剂，

以形成浆料；

(ii)形成所述浆料的层；

(iii)设置所述浆料，以形成凝胶；

(iv)干燥所述凝胶，以形成所述无定形固体。

26.一种使用根据权利要求22或23所述的不可燃气溶胶提供系统生成气溶胶的方法，所述方法包括将所述气溶胶生成组合物加热到低于350℃的温度。

27.一种根据权利要求22或23所述的不可燃气溶胶提供系统的使用方法。