CN116963620A - 用于气溶胶提供系统的制品 - Google Patents
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Abstract
描述了用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品(1)。一方面,制品包括具有至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料(2)以及布置在气溶胶产生材料的下游的圆柱形主体(21)。气溶胶产生材料的下游端与圆柱形主体的上游端之间的距离(d)小于约22mm。另一方面,中空管状构件(3)布置在气溶胶产生材料(2)的下游,中空管状构件具有一个或多个通风区域(12)。基本上圆柱形主体(21)布置在中空管状构件的下游,基本上圆柱形主体的下游端形成制品(1)的下游端,并且制品的下游端与中空管状构件的下游端之间的距离为至少8mm,其中一个或多个通风区域布置在距制品的下游端12mm至21mm处。替代地或另外地,一个或多个通风区域布置在距中空管状构件的下游端小于3.5mm处。还描述了相应的方法和系统。
Description
技术领域
以下涉及用于不可燃气溶胶提供系统的制品、形成制品的方法和包括制品的不可燃气溶胶提供系统。
背景技术
某些烟草工业产品在使用时会产生被用户吸入的气溶胶。例如,烟草加热装置通过加热但不燃烧基材(substrate)来加热诸如烟草的气溶胶产生基材,以形成气溶胶。这种烟草工业产品通常包括烟嘴,气溶胶通过烟嘴到达用户的嘴里。
发明内容
在本文所述的一些实施方式中,在第一方面,提供了用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品,该制品包含:包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料;和布置在气溶胶产生材料下游的圆柱形主体,其中气溶胶产生材料的下游端与圆柱形主体的上游端之间的距离小于约22mm。
在本文所述的一些实施方式中,在第二方面,提供了一种形成用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品的方法,该方法包括:提供包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料;在气溶胶产生材料的下游布置圆柱形主体,使得圆柱形主体的上游端距气溶胶产生材料的下游端小于约22mm。
在本文所述的一些实施方式中,在第三方面,提供了一种系统,包括:根据以上第一方面的制品以及包含加热器的不可燃气溶胶提供装置。
在本文描述的一些实施方式中,在第四方面,提供了一种系统,包括:不可燃气溶胶提供装置以及根据以上第一方面的制品,其中气溶胶产生材料提供有一定量的尼古丁,并且其中使用时系统产生的气溶胶包含使用前气溶胶产生材料中提供的尼古丁的量的至少30%、或使用前气溶胶产生材料中提供的尼古丁的量的至少35%、或使用前气溶胶产生材料中提供的尼古丁的量的至少40%。
在本文所述的一些实施方式中,在第五方面,提供了包括不可燃气溶胶提供装置以及根据以上第一方面的制品的系统,其中气溶胶产生材料提供有一定量的甘油,并且其中使用时系统产生的气溶胶包含使用前气溶胶产生材料中提供的甘油的量的至少15%、或使用前气溶胶产生材料中提供的甘油的量的至少20%。
在本文描述的一些实施方式中,在第六方面,提供了一种用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品,该制品包含:包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料;布置在气溶胶产生材料下游的中空管状主体,该中空管状主体包含一个或多个通风区域;以及布置在中空管状主体下游的大致圆柱形主体,该大致圆柱形主体的下游端形成制品的下游端,并且制品的下游端与中空管状主体的下游端之间的距离为至少8mm,其中一个或多个通风区域布置在距制品的下游端12mm至21mm。
在本文所述的一些实施方式中,在第七方面,提供了一种形成根据第六方面的制品的方法,该方法包括:提供包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料;在气溶胶产生材料的下游布置中空管状主体;在中空管状主体的下游布置大致圆柱形主体,圆柱形主体的下游端形成制品的下游端,并且圆柱形主体的下游端与中空管状主体的下游端之间的距离为至少8mm;以及提供至少一个距制品的下游12mm至21mm的通风区域。
根据第八方面,提供了一种用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品,该制品包含:包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料;布置在气溶胶产生材料下游的中空管状构件,该中空管状构件包含一个或多个通风区域;以及布置在中空管状构件下游的大致圆柱形主体,该大致圆柱形主体的下游端形成制品的下游端,并且制品的下游端与中空管状构件的下游端之间的距离为至少8mm,其中提供一个或多个通风区域距中空管状构件的下游端小于3.5mm。
在本文所述的一些实施方式中,在第九方面,提供了一种系统,包括:根据以上第六或第八方面的制品,以及包含加热器的不可燃气溶胶提供装置。
附图说明
现在将参考附图仅通过实例的方式描述实施方式,其中:
图1说明了用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品,该制品包括包含圆柱形主体的嘴端区段(section);
图2说明了用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品,嘴端区段包含胶囊;
图3示意性地说明了制造制品的方法的步骤;
图4说明了用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品,该制品包括包含圆柱形主体的嘴端区段;
图5示意性地说明了制造制品的方法的步骤;
图6是用于从图1、2和4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;
图7说明了移除外罩(outer cover)并且没有制品存在的图6的装置;
图8是在部分截面中图7的装置的侧视图。
图9是省去外罩的图6的装置的分解图。
图10A是图6的装置的一部分的截面图;和
图10B是图10A的装置的区域的特写图(close-up illustration)。
具体实施方式
如本文所用,术语“递送系统”旨在涵盖向用户递送至少一种物质的系统,并且包括:
可燃气溶胶提供系统,诸如香烟、小雪茄、雪茄、以及用于烟斗或手卷的烟草、或者自制香烟(无论是基于烟草、烟草衍生物、膨化烟草、再造烟草、烟草替代品或其他可吸材料);
不可燃气溶胶提供系统,从气溶胶产生材料中释放化合物而不燃烧气溶胶产生材料,诸如电子香烟、烟草加热产品、以及使用气溶胶产生材料的组合产生气溶胶的混合系统;和
无气溶胶递送系统,将至少一种物质通过经口、经鼻、经皮或以其他方式递送给用户而不形成气溶胶,包括但不限于锭剂、口香糖(gum)、贴剂、包含可吸入粉末的制品以及口服产品(诸如包括鼻烟或湿鼻烟的经口烟草),其中该至少一种物质可以或可以不包含尼古丁。
根据本公开,“可燃”气溶胶提供系统是其中气溶胶提供系统(或其组分)的组成气溶胶产生材料在使用期间被消耗或燃烧以促进至少一种物质递送至用户的系统。
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(或其组分)的组成气溶胶产生材料不被消耗或燃烧以促进至少一种物质递送至用户的系统。
在本文所述的实施方式中,递送系统是不可燃气溶胶提供系统,诸如动力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,也称为电子烟装置或电子尼古丁递送系统(END),尽管注意到气溶胶产生材料中尼古丁的存在不是必需的。
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。
在一个实施方式中,不可燃气溶胶提供系统是使用可气溶胶化材料(可以加热其中的一种或多种)的组合来产生气溶胶的混合系统。例如,每种可气溶胶化材料可以是固体、液体或凝胶的形式,并且可以或可以不包含尼古丁。在一个实施方式中,混合系统包含液体或凝胶可气溶胶化材料和固体可气溶胶化材料。例如,固体可气溶胶化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括不可燃气溶胶提供装置和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并且被配置为与不可燃气溶胶提供装置一起使用的消耗品。这些消耗品有时在整个公开中被称为制品。气溶胶产生材料(aerosol-generating material),也称为气溶胶产生材料(aerosol generatingmaterial),可以是如本文所述的烟草材料。
消耗品是包含气溶胶产生材料或由气溶胶产生材料组成的制品,其部分或全部旨在由用户在使用期间消耗。消耗品可以包括一个或多个其他组件,诸如气溶胶产生材料存储区域、气溶胶产生材料转移组件、气溶胶产生区域、外壳、包装物、烟嘴、过滤器和/或气溶胶改性剂。消耗品还可以包括气溶胶产生器,诸如加热器,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。
在一些实施方式中,不可燃气溶胶提供系统,诸如其不可燃气溶胶提供装置,可以包括能源和控制器。例如,能源可以是电源或放热能源。在一些实施方式中,放热能源包括碳基材,其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括用于接收消耗品的区域、气溶胶产生器、气溶胶产生区域、外壳、烟嘴、过滤器和/或气溶胶改性剂。
在一些实施方式中,与不可燃气溶胶提供装置一起使用的消耗品可以包括气溶胶产生材料、气溶胶产生材料存储区域、气溶胶产生材料转移部件、气溶胶产生器、气溶胶产生区域、外壳、包装物、过滤器、烟嘴和/或气溶胶改性剂。
在一些实施方式中,待递送的物质可以是气溶胶产生材料或不旨在被气溶胶化的材料。视情况而定,任一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材料和/或一种或多种其他功能材料。
气溶胶产生器是配置成使气溶胶从气溶胶产生材料产生的装置。在一些实施方式中,气溶胶产生器是配置为使气溶胶产生材料经受热能的加热器,以便从气溶胶产生材料中释放一种或多种挥发物以形成气溶胶。在一些实施方式中,气溶胶产生器被配置成在不加热的情况下使气溶胶从气溶胶产生材料中产生。例如,气溶胶产生器可以配置成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。
例如,当加热、辐照或以任何其他方式供能时,气溶胶产生材料是能够产生气溶胶的材料。例如,气溶胶产生材料可以是固体、液体或凝胶的形式,其可以或可以不含有活性物质和/或风味剂。在一些实施方式中,气溶胶产生材料可以包含“无定形固体”,其可替代地称为“整体固体(monolithic solid)”(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流体(诸如液体)的固体材料。在一些实施方式中,例如,气溶胶产生材料可以包含约50wt%、60wt%或70wt%的无定形固体至约90wt%、95wt%或100wt%的无定形固体。
气溶胶产生材料可以包含一种或多种活性物质和/或风味剂、一种或多种气溶胶产生材料以及任选的一种或多种其他功能材料。
气溶胶产生材料可以包含一种或多种能够形成气溶胶的成分。在一些实施方式中,气溶胶形成材料可以包含以下的一种或多种:甘油、丙三醇、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、二醋精混合物、苯甲酸苄酯、苄基苯基乙酸酯、三丁酸甘油酯、乙酸月桂酯、月桂酸、肉豆蔻酸和碳酸亚丙酯。
一种或多种其他功能材料可以包含一种或多种pH调节剂、着色剂、防腐剂、粘合剂、填充剂、稳定剂和/或抗氧化剂。
材料可存在于支撑件(support,载体)上或支撑件中以形成基材。例如,支撑件可以是或包含纸、卡片、纸板、硬纸板、再生材料、塑料材料、陶瓷材料、复合材料、玻璃、金属或金属合金。在一些实施方式中,支撑件包括基座。在一些实施方式中,基座嵌入材料内。在一些替代实施方式中,基座在材料的一侧或任一侧上。
气溶胶改性剂是一种通常位于气溶胶产生区域的下游的物质,其被配置为例如通过改变气溶胶的味道、风味、酸度或其他特性来改性所产生的气溶胶。气溶胶改性剂可以提供在气溶胶改性剂释放组件中,该组件可操作以选择性地释放气溶胶改性剂。
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以下的一种或多种:风味剂、着色剂、水和碳吸附剂。例如,气溶胶改性剂可以是固体、液体或凝胶。气溶胶改性剂可以是以粉末、线或颗粒形式。气溶胶改性剂可以不含过滤材料。
基座是一种可通过变化的磁场(诸如例如交变磁场)穿透而加热的材料。基座可以是导电材料,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(magnetic hysteresis heating)。基座可以是导电的和磁性的,使得基座可被两种加热机制加热。被配置为产生变化的磁场的设备在本文中被称为磁场发生器。
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(诸如交流电)通过电磁铁的装置。当电磁铁与待加热的物体适当相对定位,使电磁铁产生的所得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。该过程称为焦耳、欧姆或电阻加热。能够被感应加热的物体称为基座。
在一个实施方式中,基座呈闭合线路的形式。已经发现,当基座为闭合线路形式时,增强了基座和使用中的电磁体之间的磁耦合,这导致更大或改进的焦耳热。
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含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,当变化的磁场(诸如,例如由电磁铁产生的交变磁场)穿透磁性材料时,磁偶极子的取向随着变化的施加磁场而变化。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,从而加强焦耳热。
在以上每个过程中,由于热量是在物体内部产生的,而不是由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以更好,并且成本可以更低。
制品,例如棒状制品,通常根据产品长度命名:“常规”(通常在68-75mm范围内,例如约68mm至约72mm)、“短”或“微型”(68mm或更小)、“特大号(king size)”(通常在75-91mm范围内,例如约79mm至约88mm)、“长”或“超大号(super-king)”(通常在91-105mm范围内,例如约94mm至约101mm)以及“超长”(通常在约110mm至约121mm范围内)。
它们也根据产品周长命名:“常规”(约23-25mm)、“宽”(大于25mm)、“细长(slim)”(约22-23mm)、“半细长”(约19-22mm)、“超细长”(约16-19mm)和“微细长”(小于约16mm)。
因此,例如,特大号、超细长规格的制品将具有约83mm的长度和约17mm的周长。
每种规格都可以用不同长度的烟嘴制作。烟嘴长度将是约30mm至50mm。接装纸将烟嘴连接到气溶胶产生材料,并且通常比烟嘴的长度更长,例如长3至10mm,使得接装纸覆盖烟嘴并与气溶胶产生材料重叠,例如以基材材料棒的形式,以将烟嘴连接到棒上。
本文所述的制品以及它们的气溶胶产生材料和烟嘴可以但不限于以上任何规格制成。
本文使用的术语“上游”和“下游”是相对于通过使用中的制品或设备吸入主流气溶胶的方向定义的相对术语。
本文所述的丝状丝束或过滤材料可以包含醋酸纤维素纤维束。丝状丝束也可以使用其他用于形成纤维的材料形成,诸如聚乙烯醇(PVOH)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚(1-4丁二醇琥珀酸酯)(PBS)、聚(己二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯)(PBAT)、淀粉基材料、棉、脂肪族聚酯材料和多糖聚合物、或它们的组合。丝状丝束可以用适合丝束的增塑剂增塑,诸如三醋精,其中材料是醋酸纤维素丝束,或者丝束可以是非增塑的。丝束可以具有任何合适的规格,诸如横截面为“Y”形、“X”形或“O”形的纤维。丝束的纤维可具有每根长丝2.5至15旦尼尔的细丝旦尼尔值,例如每根长丝8.0至11.0旦尼尔,以及5,000至50,000,例如10,000至40,000的总旦尼尔值。当从横截面看时,纤维可以具有25或更小、优选20或更小、并且更优选15或更小的等周比(isoperimetric ratio)L2/A,其中L是横截面的周长,并且A是横截面的面积。本文所述的过滤材料还包括纤维素基材料,诸如纸。这种材料可以具有相对低的密度,诸如每立方厘米约0.1至约0.45克,以允许空气和/或气溶胶通过该材料。尽管被描述为过滤材料,但这种材料可以具有主要目的,诸如增加组件的抽吸阻力,而这与过滤本身无关。
如本文所用,术语“烟草材料”是指包含烟草或其衍生物或替代品的任何材料。术语“烟草材料”可以包括以下的一种或多种:烟草、烟草衍生物、膨化烟草、再造烟草或烟草替代品。烟草材料可以包括以下的一种或多种:磨碎的烟草、烟草纤维、烟丝、挤出的烟草、烟梗、烟草薄片、再造烟草和/或烟草提取物。
在本文所述的烟草材料中,烟草材料包含气溶胶形成材料。在本文中,“气溶胶形成材料”是促进气溶胶产生的试剂。气溶胶形成材料可通过促进气体的初始蒸发和/或冷凝成可吸入固体和/或液体气溶胶来促进气溶胶的产生。在一些实施方式中,气溶胶形成材料可以改善从气溶胶产生材料中的风味的递送。通常,任何合适的气溶胶形成材料或试剂可以包括在本发明的气溶胶产生材料中,包括本文所述的那些。其他合适的气溶胶形成材料包括但不限于:多元醇,诸如山梨糖醇、甘油和二元醇(如丙二醇或三甘醇);非多元醇,诸如一元醇、高沸点烃、酸(如乳酸)、甘油衍生物、酯(如双醋精、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)、以及脂肪族羧酸酯(如硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯))。在一些实施方式中,气溶胶形成材料可以是甘油、丙二醇、或者甘油和丙二醇的混合物。所用的甘油、丙二醇、或者甘油和丙二醇的混合物的总量可以基于干重所测量的烟草材料在10%至30%,例如15%至25%的范围内。甘油可以按烟草材料的重量计10%至20%的量存在,例如按组合物的重量计13%至16%的量存在,或按组合物的重量计约14%或15%的量存在。丙二醇(如果存在)可以按组合物的重量计0.1至0.3%的量存在。
在一些实施方式中,待递送的物质包括活性物质。
如本文所用的活性物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。例如,活性物质可以选自保健品、益智药、精神活性药。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、维生素(如B6或B12或C)、褪黑激素、或它们的成分、衍生物或组合。活性物质可以包含烟草或其他植物材料(botanical)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。
如本文所述,活性物质可以包含或源自一种或多种植物材料或其成分、衍生物或提取物。如本文所用,术语“植物材料”包括源自包括但不限于以下植物的任何材料:提取物、叶、树皮、纤维、茎、根、种子、花、果实、花粉、皮、壳等。替代地,材料可以包含天然存在于植物材料中的、合成获得的活性化合物。材料可以是液体、气体、固体、粉末、尘屑、碾碎的颗粒、细粒、丸(pellets)、碎片、条、片等形式。示例性植物材料是烟草、桉树、八角茴香(staranise)、可可、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、薰衣草、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、或它们的任何组合。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 piperita c.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 suaveolensvariegata)、胡薄荷(Mentha pulegium)、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,活性物质包含或源自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,活性物质包含或源自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、八角茴香和可可。
在一些实施方式中,活性物质包含或源自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,待递送的物质包括风味剂(flavour)。
如本文所用,术语“风味剂(flavour)”和“风味剂(flavourant)”是指在当地法规允许的情况下可用于在成年消费产品中产生所需味道、香气或其他体感(somatosensorialsensation)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、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、橙子、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、薰衣草、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、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、植物材料或气息清新剂)。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,风味剂包括薄荷醇、留兰香和/或胡椒薄荷。在一些实施方式中,香料包含黄瓜、蓝莓、柑橘类水果和/或红莓的风味组分。在一些实施方式中,风味剂包含丁香酚。在一些实施方式中,风味剂包括从烟草中提取的风味组分。
在一些实施方式中,风味剂可以包含可感觉物质(sensate),其旨在实现通常由第五脑神经(三叉神经)(除了香味或味觉神经之外或者代替香味或味觉神经)的刺激来化学诱导并感知的躯体感觉,并且这些可以包括提供热、冷、麻刺、麻痹作用的试剂。合适的热作用试剂可以是但不限于香草基乙醚,并且合适的冷却剂可以是但不限于桉树脑、WS-3。
在本文所述的附图中,相似的附图标记用于说明等同的特征、制品或组件。
图1示出了用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品1。制品1本身可以是不可燃气溶胶提供系统,或者替代地,可以与不可燃气溶胶提供装置一起使用以形成不可燃气溶胶提供系统。包含加热器101的一种合适的不可燃气溶胶提供装置100在图6至10B中说明。在其他实例中,可以使用其他不可燃的气溶胶提供装置。本文所述的制品1和其他制品可以是烟草加热产品消耗品。
制品1包括:包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料2的棒;以及布置在气溶胶产生材料2的下游的嘴端区段20。嘴端区段20包括中空管状主体3,该中空管状主体的壁厚大于约0.5mm,并且圆柱形主体21紧接布置在中空管状主体3的下游。制品1被配置成使得气溶胶产生材料2的下游端与圆柱形主体21的上游端之间的距离“d”小于约22mm。
在当前情况下,制品还包含紧接布置在中空管状主体3上游的中空管状构件5。中空管状构件5被布置在气溶胶产生材料2和中空管状主体3之间。在本文中,中空管状主体3和中空管状构件5也称为冷却区段。
中空管状构件5和中空管状主体3的组合长度使得圆柱形主体21与气溶胶产生材料间隔了最大距离d。在本实例中,中空管状部件的长度为12mm,并且中空管状主体的长度为9mm。因此,圆柱形主体21与气溶胶产生材料分开了21mm的距离。优选地,最大距离d是22mm。适当地,距离d可以是21mm。令人惊奇地发现,通过提供由中空管状构件5和中空管状主体3组成的冷却区段,该冷却区段被配置为从气溶胶产生材料最大延伸22mm,可以提供改进的气溶胶。假设将冷却区段的组合长度限制为小于22mm,则可以减少气溶胶的所需组分在冷却区段的内表面上的冷凝。例如,中空管状构件5的长度可以为11mm并且中空管状主体3的长度可以为10mm。中空管状构件5的长度可以约6mm至约15mm,更优选约8mm至约12mm,和/或中空管状主体3的长度可以约6mm至约15mm,更优选约8mm至约12mm。
此外,令人惊奇地发现,在圆柱形主体21的紧接上游的中空管状主体3的使用可以进一步减少圆柱形主体21中气溶胶的所需组分的冷凝。不希望受理论束缚,假设这是由于中空管状主体3以增加的流速引导气溶胶通过圆柱形主体21的中心。此外,通过增加引导通过圆柱形主体21的中心的气溶胶比例,有效地减小气溶胶通过的圆柱形主体的横截面积,进一步减少气溶胶所需组分在圆柱形主体21中冷凝的可能性。
优选地,中空管状构件5具有至少300μm的壁厚和/或至少100Coresta单位的渗透率。通过将中空管状构件5构造成具有至少100Coresta单位的渗透率,当制品1被不可燃气溶胶提供装置100加热时,中空管状构件从气溶胶产生材料2产生的气溶胶中吸收水分。此外,渗透率大于100Coresta单位的纸通常重量轻,并且在制造期间更易于加工。
中空管状构件5被配置成具有比中空管状主体3的壁厚更大的内径,例如更小的壁厚。
在本实例中,中空管状构件5由纸形成。具体地,中空管状构件5由多层具有对接缝的平行缠绕的纸形成,以形成位于包装物6下方的管状构件5。纸管为第一空腔5a提供额外的刚度。在本实例中,第一和第二纸层布置在双层管中,尽管在其他实例中,可以使用3、4或更多纸层来形成3、4或更多层管。可以使用其他结构,诸如螺旋缠绕的纸层、纸板管、使用纸型工艺(papier-machétype process)形成的管、模制或挤出的塑料管或类似物。
中空管状构件5也可以使用坚硬的成型纸和/或接装纸形成,例如以下更详细描述的包装物6和/或另外的包装物6’,这意味着不需要单独的管状元件。坚硬的成型纸和/或接装纸被制造成具有足以承受在制造期间和使用制品1时可能出现的轴向压缩力和弯曲力矩的刚度。例如,坚硬的成型纸和/或接装纸的基重可以为70gsm至120gsm,更优选80gsm至110gsm。另外地或替代地,坚硬的成型纸和/或接装纸的厚度可以为80μm至200μm,更优选100μm至160μm,或120μm至150μm。可能需要包装物6和/或另外的包装物6’都具有这些范围内的值,以实现中空管状构件5的可接受的总体刚度水平。
在其他实例中,中空管状构件5可由其他材料形成,诸如模制或挤出的塑料管、或如针对中空管状主体3所述的纤维材料。
中空管状构件5的壁厚(例如可使用卡尺测量)优选至少约100μm至高达约1.5mm,优选100μm至1mm,并且更优选150μm至500μm,或约300μm。在本实例中,中空管状构件5的壁厚约250μm。
优选地,中空管状构件5的长度小于约20mm。更优选地,中空管状构件5的长度小于约18mm。还更优选地,中空管状构件5的长度小于约15mm。此外,或者替代地,中空管状构件5的长度优选为至少约5mm。优选地,中空管状构件5的长度为至少约6mm。在一些优选的实施方式中,中空管状构件5的长度为约10mm至约14mm,更优选为约11mm至约13mm,最优选为约12mm。在本实例中,中空管状构件5的长度为12mm。
中空管状主体3被配置为用作散热器,以减少“热吸吐(hot puff)”现象。“热吸吐”定义为在令人不舒服的高温下递送给用户的气溶胶。当用户以高速率通过加热制品1吸入气溶胶时,可以加剧热吸吐,从而减少气溶胶中热量消散的时间。当插入不可燃气溶胶提供装置100中时,中空管状主体3将嘴端区段与加热器101分离,以在气溶胶到达制品的下游端之前提供用于散热的空间。此外,应当理解,当气溶胶被吸入中空管状主体3时,热量将被传导离开气溶胶并进入中空管状主体3。以这种方式,中空管状主体3起到散热器的作用。
在本实例中,中空管状主体3由丝状丝束形成。在其他实施方式中,可以使用其他构造,例如螺旋缠绕的纸层、纸板管、使用纸型工艺形成的管、由纸过滤材料形成的管、模制或挤出的塑料管或类似物。
中空管状主体3的壁厚优选至少约325μm至高达约2mm,优选500μm至2mm,且更优选750μm至1.5mm。在本实例中,中空管状主体3的壁厚为约1.4mm。中空管状主体3的“壁厚”对应于中空管状主体3的壁在径向方向上的厚度。例如,壁厚可以使用卡尺测量。使用在这些范围内的丝状丝束和/或壁厚具有将穿过第二空腔3a的热气溶胶与中空管状主体3的外表面绝缘的优势。
中空管状主体3的壁厚与外径一起限定了中空管状主体3的内径或空腔尺寸。
在一些实施方式中,中空管状主体3的壁厚为至少325微米,优选为至少400、500、600、700、800、900、或1000微米。在一些实施方式中,中空管状主体3的壁厚为至少1250或1500微米。
在一些实施方式中,中空管状主体3的壁厚小于2000微米,并且例如小于1500微米。
中空管状主体3的壁厚增加意味着它具有更大的热质量,已经发现这有助于降低穿过中空管状主体3的气溶胶的温度,并降低在中空管状主体3的下游位置处的嘴端区段20的表面温度。这被认为是因为与壁厚较薄的中空管状主体3相比,中空管状主体3的较大热质量允许中空管状主体3从气溶胶中吸收更多的热量。中空管状主体3的厚度增加还将气溶胶居中地引导通过嘴端区段20,使得来自气溶胶的较少热量被传递到嘴端区段20的外部。
优选地,中空管状主体3的密度为至少约0.25克/立方厘米(g/cc),更优选至少为约0.3g/cc。优选地,中空管状主体3的密度小于约0.75克/立方厘米(g/cc),更优选小于0.6g/cc。在一些实施方式中,中空管状主体3的密度为0.25g/cc至0.75g/cc,更优选为0.3g/cc至0.6g/cc,且更优选为0.4g/cc至0.6g/cc或约0.5g/cc。已经发现这些密度提供了由更致密的材料提供的改善的硬度与较低密度材料的较低传热性能之间的良好平衡。为了本实例的目的,中空管状主体3的“密度”是指在掺入任何增塑剂的情况下形成元件的丝状丝束的密度。为了本发明的目的,形成中空管状主体3的材料的“密度”是指在掺入任何增塑剂的情况下形成元件的任何丝状丝束的密度。密度可以通过将形成中空管状主体3的材料的总重量除以形成中空管状主体3的材料的总体积来确定,其中总体积可以使用例如使用卡尺对形成中空管状主体3的材料进行适当测量来计算。必要时,可以使用显微镜测量适当的尺寸。
形成中空管状主体3的丝状丝束的总旦数优选小于45,000,更优选小于42,000。已经发现该总旦数允许形成不太致密的管状元件13。优选地,总旦数为至少20,000,更优选为至少25,000。在优选的实施方式中,形成中空管状主体3的丝状丝束的总旦数为25,000至45,000,更优选为35,000至45,000。优选地,丝束细丝的横截面形状是“Y”形,尽管在其他实施方式中也可以使用其他形状,如“X”形细丝。
形成中空管状主体3的丝状丝束的单丝旦数优选大于3。已经发现该单丝旦数允许形成不太致密的管状元件13。优选地,单丝旦数为至少4,更优选为至少5。在优选的实施方式中,形成中空管状主体3的丝状丝束的单丝旦数为4至10,更优选4至9。在一个实例中,形成中空管状主体3的丝状丝束具有8Y40,000个由醋酸纤维素形成并且包含18%增塑剂(例如三醋精)的丝束。
中空管状主体3优选地包括按重量计10%至22%的增塑剂。对于醋酸纤维素丝束,增塑剂优选为三醋精,尽管也可以使用其他增塑剂(如聚乙二醇(PEG))。中空管状主体3可以包含按重量计小于约18%的增塑剂(例如三醋精),或者小于约17%、小于约16%、或小于约15%。更优选地,管状主体3包括按重量计10%至20%的增塑剂,例如按重量计约11%、约12%、约13%、约15%、约17%、约18%或约19%的增塑剂。
在一些实施方式中,中空管状主体3的壁材料的渗透率为至少100Coresta单位,并且优选为至少500或1000Coresta单位。
已经发现,中空管状主体3的相对高的渗透率增加了从气溶胶传递到中空管状主体3的热量,并因此降低了气溶胶的温度。还发现中空管状主体3的渗透率增加了从气溶胶传递到中空管状主体3的水分量,已经发现,这改善了气溶胶在用户嘴中的感觉。中空管状主体3的高渗透率也使得使用激光器在中空管状主体中切割通气孔变得更容易,即可以使用较低功率的激光器。
中空管状主体3可以包括丝状丝束,该丝状丝束包含具有25或更小、20或更小或者15或更小的等周比L2/A的横截面的细丝,其中L是横截面的周长长度且A是横截面面积。换言之,细丝可以包括基本上“0”形的横截面,或者至少尽可能实现接近。对于给定的单丝旦数,具有基本上“0”形的横截面的细丝比其他横截面形状(如“Y”或“X”形细丝)具有更低的表面积。因此,改善了气溶胶向用户的递送。
应当理解,通过中空管状主体3吸入的气溶胶既通过中空管状主体3中的中心第二空腔3a,也部分通过中空管状主体3本身的细丝。通过提供具有基本“o”形横截面的细丝,更大比例的气溶胶将通过中空管状主体3本身的细丝,进一步增加向中空管状主体3的热传递。
在本实例中,中空管状主体3的长度为9mm。在其他实例中,中空管状主体可具有高达约12mm,例如10mm的长度。
中空管状主体3和中空管状构件5也被称为冷却区段,并且限定了相应的第一和第二空腔5a、3a。
中空管状构件5和中空管状主体3各自位于烟嘴20周围和烟嘴20内限定各自的气隙(air gap),这些气隙用作冷却区段。气隙提供腔室,由气溶胶产生材料2产生的经加热的挥发组分流过该腔室。
优选地,第一空腔5a具有大于约300mm3的内部体积和/或第二空腔3a具有大于约100mm3的内部体积。例如,第一空腔5a可以具有约310mm3或约330mm3的内部体积,且第二空腔3a可以具有约120mm3的内部体积。已经发现,提供至少这些体积的空腔能够形成改进的气溶胶,以及提供本文所述的冷却功能。这种空腔尺寸在烟嘴20内提供足够的空间以允许经加热的挥发组分冷却,因此允许气溶胶产生材料2暴露于比其他情况下可能的温度更高的温度,因为它们可能导致太热的气溶胶。
令人惊讶的是,已经发现第一和第二空腔的相对内径和长度对于提高气溶胶的质量是重要的。已经有利地发现,提供长度小于18mm或小于气溶胶产生材料2的长度的管状构件5,降低了气溶胶的所需组分在管状构件5的内表面上冷凝的可能性。还令人惊讶地发现,在中空管状构件5的紧邻下游提供内径小于中空管状构件5的中空管状主体3,通过引导热气溶胶通过中空管状构件5的中心并且进一步减少管状构件内表面上的冷凝,提供了气溶胶的进一步改善。
中空管状主体3和中空管状构件5中的每一个的内径可以选自约2mm至约6mm、约2mm至约5mm、约2.5mm至约4.5mm和约3.0mm至约4mm的范围。管状主体3的内径被选择为小于管状构件5的内径。
例如,第二空腔可以具有大于75mm3,例如大于90mm3、100mm3、140mm3或150mm3的内部体积,从而允许进一步改善气溶胶。在一些实例中,第二空腔3a包括约130mm3至约180mm3,例如约150mm3的体积。
例如,第一空腔可以具有大于100mm3,例如大于200mm3、300mm3、350m3、400mm3或500mm3的内部体积,从而允许进一步改善气溶胶。在一些实例中,第一空腔5a包括约300mm3至约400mm3,或约340mm3至约360mm3,例如约350mm3的体积。
中空管状构件5可以被配置为在进入中空管状构件5的第一上游端的经加热的挥发性组分和离开中空管状构件5的第二下游端的经加热的挥发性组分之间提供至少40摄氏度的温差。中空管状构件5优选被配置为在进入中空管状构件5的第一上游端的经加热的挥发性组分和离开中空管状构件5的第二下游端的经加热的挥发性组分之间提供至少60摄氏度,优选至少80摄氏度,且更优选至少100摄氏度的温差。当气溶胶产生材料3被加热时,中空管状构件5的整个长度上的温差保护温度敏感的第二材料主体5免受气溶胶产生材料103的高温影响。
中空管状主体3可以被配置为在进入中空管状主体3的第一上游端的经加热的挥发性组分和离开中空管状主体3的第二下游端的经加热的挥发性组分之间提供至少5摄氏度的温差。中空管状主体3优选被配置为在进入中空管状主体3的第一上游端的经加热的挥发性组分和离开中空管状主体3的第二下游端的经加热的挥发性组分之间提供至少10摄氏度,优选至少12摄氏度,且更优选至少15摄氏度的温差。
在每个实施方式中,制品还包括至少部分地围绕气溶胶产生材料2和中空管状构件5的包装物6,以将气溶胶产生材料2连接到中空管状构件5。在一些实例中,包装物可以沿着制品1的整个长度延伸,以将气溶胶产生材料2连接到嘴端区段20的组件。在本实例中,其他包装物6’位于包装物6下方,并沿嘴端区段20延伸。其他包装物6’将中空管状构件5、管状主体3、圆柱形主体21和第二管状主体22结合在一起。在本实例中,包装物6部分地沿着气溶胶产生材料2的长度延伸以将气溶胶产生材料连接到被包装的嘴端区段20。
成型纸23包围圆柱形主体21。其他包装物6’包围第二管状主体22并将其连接到材料主体21、中空管状主体3和中空管状构件5。被包装的第二管状主体22、圆柱形主体21、中空管状主体3和中空管状构件5通过包装物6连接到气溶胶产生材料2。
包装物6可以是包含柠檬酸盐的纸材料,诸如硝酸钠或硝酸钾。在这种实例中,包装物6可以具有按重量计2%或更低、或者按重量计1%或更低的柠檬酸盐含量。当制品1在不可燃气溶胶提供装置100中被加热时,这减少了包装物6的炭化(charring)。
在一些实施方式中,本文所述的气溶胶产生材料2是第一气溶胶产生材料2,并且中空管状主体3可以包括第二气溶胶产生材料。例如,第二气溶胶产生材料可以布置在中空管状主体3的内表面上。
第二气溶胶产生材料包括至少一种气溶胶形成剂材料,并且还可以包括至少一种气溶胶改性剂或其他可感知材料。气溶胶形成剂材料和/或气溶胶改性剂可以是本文所述的任何气溶胶形成剂材料或气溶胶改性剂,或它们的组合。
使用时,当从第一气溶胶产生材料2产生的气溶胶被吸入通过中空管状主体3时,来自第一气溶胶的热量可以使第二气溶胶产生材料的气溶胶形成材料气溶胶化,以形成第二气溶胶。第二气溶胶可以包括风味剂,该风味剂可以是第一气溶胶的风味的附加或补充。
在第二中空管状主体3上提供第二气溶胶产生材料可以导致第二气溶胶的产生,该第二气溶胶增强或补充第一气溶胶的风味或视觉外观。
制品1还可以包括至少一个通风区域12,该通风区域被布置以允许外部空气流入制品中。在示出的实施方式中,通风区域12包括切割到包装物6中的一排通气孔或穿孔。通气孔可以在围绕制品1的周长的线上延伸。通风区域12可以包括两排或多排通气孔。通过提供通风区域12,可以在使用期间将环境空气吸入制品中以进一步冷却气溶胶。
在示出的实施方式中,至少一个通风区域12被布置以将外部空气提供到中空管状主体3的第二空腔3a中。为了实现这点,一排或多排通气孔在中空管状主体3上围绕制品的周长延伸。
适当地,通风区域12可以布置在气溶胶产生材料2下游12mm至20mm的位置处。例如,通风区域可以布置在气溶胶产生材料2下游约14.5mm或18.5mm的位置处,或者布置在气溶胶产生材料2下游14mm至20mm的位置处。在其他实例中,通气可以布置在制品的嘴端上游22.5mm的位置处。替代地/另外地,通气可以布置在距离中空管状构件的下游端小于3.5mm的位置处。例如,通风区域可以布置在气溶胶产生材料2下游约14.5mm或18.5mm的位置处。在其他实例中,通气可以布置在制品的嘴端上游22.5mm的位置处。
在一个实例中,通风区域12包括形成为激光穿孔的单排穿孔。在一些其他实例中,通风区域包括形成为激光穿孔的平行的第一和第二排穿孔,例如分别在距离嘴端17.925mm和18.625mm的位置处。这些穿孔穿过包装物6和中空管状主体3。在替代实施方式中,通气可以布置在其他位置。
在一些实例中,穿孔穿过中空管状主体3的壁的整个厚度。在其他实例中,通气可以只通过管状主体的壁厚的一部分形成。例如,通气穿孔可以延伸到管状主体中至高达约0.2mm、或高达约0.3mm、或高达约0.5mm、或高达约1mm、或高达约1.5mm的深度。
替代地,通气可以通过单排穿孔(例如激光穿孔)布置到制品1的中空管状主体3所在的部分。已经发现,这会改善气溶胶形成,这被认为是由于在给定的通气水平下,通过穿孔的气流比多排穿孔的气流更均匀。在本实例中,通风区域12包括在气溶胶产生材料2下游18.5mm处的单排激光穿孔。
在另一个实施方式中,至少一个通风区域12被布置以将外部空气提供到气溶胶产生材料2。为了实现这点,一排或多排通气孔在气溶胶产生材料2的棒上围绕制品的周长延伸。
当制品1在不可燃气溶胶提供装置100中被加热时,由至少一个通风区域12提供的通气水平在由穿过制品1的气溶胶产生材料2产生的气溶胶体积的40%至70%的范围内。
已经发现,气溶胶温度通常随着通气水平的下降而升高。然而,气溶胶温度和通气水平之间的关系似乎不是线性的,例如由于制造公差产生的通气变化在较低的目标通气水平下影响较小。例如,在通气公差为±15%的情况下,对于75%的目标通气水平,在通气下限(60%的通气)下,气溶胶温度可能增加约6℃。然而,在60%的目标通气水平下,在通气下限(45%的通气)下,气溶胶温度可能仅增加约3.5℃。因此,制品的目标通气水平可以在40%至70%的范围内,例如45%至65%。至少20的制品的平均通气水平可为40%至70%,例如45%至70%或51%至59%。
在一些实施方式中,在气溶胶产生材料2和包装物6之间,附加包装物10至少部分地围绕气溶胶产生材料2。特别地,在制品的制造期间,气溶胶产生材料在与制品1的其他组件结合被包装物6连接之前,首先由附加包装物10包装。
在一些实施方式中,围绕气溶胶产生材料的附加包装物10具有高水平的渗透率,例如大于约1000Coresta单位,或大于约1500Coresta单位,或大于约2000Coresta单位。附加包装物10的渗透率可以根据关于用作卷烟纸、过滤成型纸和过滤接合纸的材料的空气渗透率的测定的ISO 2965:2009进行测量。
附加包装物10可以由具有高固有渗透率水平的材料、固有多孔材料形成,或者可以由具有任何固有渗透率水平的材料形成,其中通过提供具有可渗透区或区域的附加包装物10来实现最终渗透率水平。提供可渗透的附加包装物10为空气进入吸烟制品提供了路径。附加包装物10可布置有渗透率,使得通过气溶胶产生材料2的棒进入的空气量相对大于通过烟嘴中的通风区域12进入制品1的空气量。具有这种布置的制品1可以产生风味更丰富的气溶胶,这可以让用户更满意。
嘴端区段20还包括第二管状主体22。第二管状主体22限定制品1的嘴端。第二管状主体22可以包括用增塑剂加固的醋酸纤维素管。例如,第二管状主体可以以与针对中空管状主体3所述的相同的方式构造,并且可以具有在针对中空管状主体3所述的范围内的壁厚和/或密度。
第二管状主体22在嘴端区段20中限定了在嘴端开口的空腔22a。
有利地,已经发现在制品1的下游端提供第二管状主体22显著降低了在制品1使用时与消费者嘴巴接触的烟嘴下游端处的制品1的外表面温度。
还已经发现,使用第二中空管状主体22即使在第二中空管状主体22的上游能显著降低嘴端区段20的外表面温度。不希望受理论的束缚,假设这是由于第二中空管状主体22将气溶胶引导到更靠近嘴端区段20的中心,并因此减少了从气溶胶到制品的外表面的热传递。
第二中空管状主体22优选具有大于3.0mm的内径。比这更小的直径可以导致气溶胶通过嘴端区段20到达消费者嘴巴的速度增加,超过所需的速度,使得气溶胶变得过热,例如达到大于40℃或大于45℃的温度。更优选地,管状主体22具有大于3.1mm,并且还更优选大于3.5mm或3.6mm的内径。在一个实施方式中,管状主体22的内径为约3.9mm。
第二中空管状主体22的“壁厚”对应于在径向方向上管13的壁的厚度。这可以以与中空管状元件8相同的方式进行测量。有利地,壁厚大于0.9mm,且更优选为1.0mm或更大。优选地,壁厚在第二中空管状元件11的整个壁周围基本恒定。然而,在壁厚不是基本恒定的情况下,在第二中空管状元件11周围的任何点处,壁厚优选大于0.9mm,更优选为1.0mm或更大。
优选地,第二中空管状主体22的长度小于约20mm。更优选地,第二中空管状主体22的长度小于约15mm。还更优选地,第二中空管状主体22的长度小于约10mm。此外,或者替代地,第二中空管状主体22的长度至少约5mm。优选地,第二中空管状主体22的长度至少约6mm。在一些优选的实施方式中,第二中空管状主体22的长度约5mm至约20mm,更优选约6mm至约10mm,甚至更优选约6mm至约8mm,最优选约6mm、7mm或约8mm。在本实例中,第二中空管状主体22的长度为6mm。
在本实例中,制品1包括材料主体21。材料主体基本上是圆柱形的,并且紧邻定位在中空管状主体3的下游。材料主体21被包装在附加包装材料中,诸如第一成型纸23。在一些实例中,第一成型纸23具有小于50gsm,例如约20gsm至40gsm的基重(basis weight)。例如,第一成型纸23可具有30μm至60μm,或35μm至45μm的厚度。
在其他实例中,第一成型纸23具有大于65gsm、例如大于80gsm或大于95gsm的基重。在一些实例中,第一成型纸23具有约100gsm的基重。有利地,已经发现提供具有在这些范围内的基重并且包括压花图案的第一成型纸可以降低制品1的外表面在覆盖圆柱形主体21的位置处的温度。例如,第一成型纸23可以布置有压花图案,该压花图案包括六边形重复图案、线性重复图案或具有任何合适形状的一系列凸起区域。不希望受理论束缚,认为提供压花的第一成型纸23可以在成型纸和附加包装10之间提供气隙,这可以减少向制品1外表面的热传递。
优选地,第一成型纸23是无孔成型纸,例如具有小于100Coresta单位,例如小于50Coresta单位的渗透率。然而,在其他实施方式中,第一成型纸23可以是多孔成型纸,例如具有大于200Coresta单位的渗透率。
第二管状主体22通过材料主体21与中空管状主体3分离。
优选地,材料主体21的长度小于约15mm。更优选地,材料主体21的长度小于约10mm。此外,或者替代地,材料主体21的长度至少约5mm。优选地,材料主体21的长度至少约6mm。在一些优选的实施方式中,材料主体21的长度约5mm至约15mm,更优选约6mm至约12mm,甚至更优选约6mm至约12mm,最优选约6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。在本实例中,材料主体21的长度为10mm。
材料主体21,也称为圆柱形主体21,可以形成为没有任何空腔或中空部分,例如没有其中尺寸大于0.5mm的空腔或中空部分。例如,圆柱形材料主体可以包括在其整个体积上基本上连续延伸的材料。例如,它可以具有在其直径上和/或沿其长度基本上均匀的密度。
在本实例中,材料主体21由丝状丝束形成。在本实例中,材料主体21中使用的丝束具有8.4的单丝旦数(d.p.f.)和21,000的总旦数。替代地,例如,丝束可以具有9.5的单丝旦数(d.p.f.)和12,000的总旦数。替代地,例如,丝束可以具有8的单丝旦数(d.p.f.)和15,000的总旦数。在本实例中,丝束包括塑化的醋酸纤维素丝束。丝束中使用的增塑剂占丝束按重量计约7%。在本实例中,增塑剂是三醋精。在其他实例中,可以使用不同的材料来形成材料主体21。例如,主体21(而不是丝束)可以由纸形成,例如以与已知用于香烟的纸滤器类似的方式。替代地,主体21可以由除醋酸纤维素之外的丝束形成,例如聚乳酸(PLA)、本文中描述的用于丝状丝束的其他材料或类似材料,诸如纸过滤材料。丝束优选由醋酸纤维素形成。丝束,无论是由醋酸纤维素还是其他材料形成,优选具有至少5,更优选至少6,还更优选至少7的d.p.f。这些单丝旦数值提供了一种丝束,该丝束具有相对粗糙的、具有较低的表面积的粗纤维,这导致在材料主体21上的压降比具有较低d.p.f.值的丝束更低。优选地,为了获得足够均匀的材料主体21,丝束具有不大于12d.p.f.,优选不大于11d.p.f.,并且还更优选不大于10d.p.f的单丝旦数。
形成材料主体21的丝束的总旦数优选至多30,000,更优选至多28,000,并且还更优选至多25,000。这些总旦数值提供了一种丝束,该丝束占据制品1的横截面面积的比例减小,这导致在制品1上的压降比具有较高总旦数值的丝束更低。为了材料主体21的适当硬度,丝束优选具有至少8,000,且更优选至少10,000的总旦数。优选地,单丝旦数为5至12,而总旦数为10,000至25,000。更优选地,单丝旦数为6至10,而总旦数为11,000至22,000。优选地,在具有与本文提供的相同的d.p.f.和总旦数值的情况下,丝束细丝的横截面形状是“Y”形,尽管在其他实施方式中也可以使用其他形状,如“X”形或“O”形细丝。丝束可以包括具有25或更小、优选20或更小、更优选15或更小的等周比的横截面的细丝。在一些实例中,材料主体21可包括分散在丝束内的吸附材料(例如木炭)。
不考虑用于形成主体6的材料,主体6上的压降可以例如在每毫米长度的主体6的0.2至5mmWG,例如在每毫米长度的主体6的0.5mmWG至3mmWG。例如,压降可以是每毫米长度的0.5至2.5mmWG、每毫米长度的1至1.5mmWG或每毫米长度的1.5至2.5mmWG。例如,主体6上的总压降可以是2mmWG至8mmWG,或者4mmWG至7mmWG。主体6上的总压降可以是约5、6或7mmWG。
图2示出了用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品1’。制品1’与制品1相同,不同之处在于嘴端区段20’的圆柱形主体21包含胶囊24。胶囊24可以包含易碎胶囊,例如具有围绕液体有效载荷的固体易碎外壳的胶囊。在本实例中,使用单个胶囊。胶囊被完全嵌入到材料主体21内。换言之,胶囊完全被形成主体的材料包围。在其他实例中,多个易碎胶囊可以布置在材料主体21内,例如2个、3个或更多个易碎胶囊。可以增加材料主体21的长度以适应所需胶囊的数量。在使用多个胶囊的实例中,各个胶囊可以彼此相同,或者可以在尺寸和/或胶囊有效载荷方面彼此不同。在其他实例中,可以提供多个材料主体,每个主体包含一个或多个胶囊。
胶囊24具有核壳结构。换言之,胶囊24包括包封液体试剂的外壳,例如风味剂或其他试剂,它们可以是本文所述的风味剂或气溶胶改性剂中的任一种。胶囊24的外壳可由用户进行破裂以将风味剂或其他试剂释放到材料主体21中。第一成型纸23可以包括阻挡涂层(barrier coating),以使成型纸的材料基本上不可渗透胶囊的液体有效载荷。替代地或另外地,其他包装物6’和/或包装材料6可以包括阻挡涂层,以使其他包装物6’和/或包装材料6的材料基本上不可渗透胶囊的液体有效载荷。
在一些实例中,胶囊是球形的,并且直径为约3mm。在其他实例中,可以使用其他形状和尺寸的胶囊。胶囊的总重量可以在约10mg至约50mg的范围内。
已知,对于给定的丝束规格(例如8.4Y21000),生成丝束性能曲线,该曲线表示对于一系列丝束重量中的每一个,通过使用丝束形成的棒的长度上的压降。规定了诸如棒长度和周长、包装物厚度和丝束增塑剂水平等参数,并将这些参数与丝束规格相结合,以生成丝束性能曲线,该曲线给出了压降的指示,该压降将由使用标准过滤棒形成机械可实现的最小和最大重量之间的不同丝束重量提供。例如,可以使用可从丝束供应商获得的软件来计算这种丝束性能曲线。已经发现,使用包括丝状丝束的材料主体21是特别有利的,该丝状丝束具有针对丝状丝束产生的丝束性能曲线的最小和最大重量之间的每毫米长度的材料主体21的重量的约10%至约30%的范围。这可以在提供足够的丝束重量以避免在已经形成主体21之后的收缩、提供可接受的压降之间提供可接受平衡,同时对于本文所述尺寸的胶囊也有助于将胶囊放置在丝束内。
如下所述,对对照样品和根据要求保护的本发明的制品进行测试,以确定气溶胶的所需组分尼古丁和甘油使用后在整个制品中的分布。如下所述,气溶胶产生材料中甘油和尼古丁的使用前水平也使用质量平衡分析进行测定。
对照样品包括长度为30mm的气溶胶产生材料区段、紧邻气溶胶产生区段下游布置的长度为17mm的管状构件5、长度为10mm的圆柱形主体21和长度为6mm的第二管状主体22。样品A具有与图1所示和参照图1所述的相同的总体构造,并且包括长度为30mm的气溶胶产生材料区段、紧邻气溶胶产生区段下游布置的长度为8mm的管状构件5、长度为9mm的第一管状主体3、长度为10mm的圆柱形主体21、以及长度为6mm的第二管状主体22。
用于质量平衡分析的样品取自气溶胶产生材料2;冷却区段,包括第一管状主体3和管状构件5(如果存在);以及嘴端区段,包括圆柱形主体21和第二管状主体22。
使用制品后,嘴端区段、冷却区段和气溶胶产生部分中的每一个中的尼古丁和甘油的量可以使用质量平衡分析来确定。递送的气溶胶中存在的尼古丁和甘油的量可以使用排放物分析来确定。质量平衡分析和排放物分析是本领域技术人员已知的技术。
表1对照制品和根据本公开的制品(样品A)的区段中的平均尼古丁含量。
表2对照制品和根据本公开的制品(样品A)的区段中的平均甘油含量。
为了获得以上表1和表2中提供的数据,进行质量平衡分析以确定在使用后存在于制品的给定区段中的给定物质(在本文表1和2中的实例中,分别为尼古丁和甘油)的量。质量平衡分析还用于确定在使用前制品的给定区段中存在的尼古丁和甘油的量,从而可以将制品中物质的分布和制品产生的气溶胶中存在的量与最初提供的物质的总量进行比较。
正如本领域技术人员是显而易见的,在“制品”是指与该数据和获得数据的实验方法相关的情况下,“制品”不是指单个特定制品,而是指具有特定设计或配置的制品,因此,该制品可与具有相同特定设计或配置的其他制品相比较。将对许多这种制品进行分析,以获得本文中呈现的值,这些值表示平均值,如以下进一步详细描述的。如本领域技术人员是清楚的,在使用前和使用后都不对相同的单个制品进行测试,以获得使用前和使用后的数据点。相反,使用前数据将从具有特定设计或配置的多个制品中获得,而使用后数据将从具有相同特定设计或配置的单独多个制品中获得。
为了获得用于质量平衡分析的样品,制品被解构为几个区段。为获得样品而解构的制品数量使得待分析的样品的总质量为至少1克。每个样品包括解构的制品的多个相关组件(例如,气溶胶产生材料部分2,或圆柱形主体21和第二管状主体22),该数量足以使从多个制品中取出的组分的总质量具有至少1克的组合质量。应该进行至少重复三次质量平衡分析,每次重复在从一组新制品中获得的新样品上进行。然后从至少三次重复的平均值获得以mg/单元计的物质的平均量(三次重复x典型地每次重复采样的5至8个制品=对于获得的每个平均值采样的15至24个制品)。
如上所述,采用前面段落中描述的取样方案进行质量平衡分析以确定制品的使用前尼古丁和甘油含量。
排放分析可以使用标准的吸吐制度(puffing regime)进行,并且加热装置旨在与制品一起使用,以确定产生的气溶胶中的尼古丁和甘油含量。吸吐制度是根据ISO强度制度(其中这包括55ml吸吐体积、30秒吸吐间隔和2秒吸吐持续时间),但在开放配置中进行任何通气。如果装置具有任何“增强”或额外的吸烟功能,则这些不应用于执行测试。
在上述标准的吸吐制度下使用后,然后根据上述取样方案从制品中取样,进行质量平衡分析,以确定制品中尼古丁和甘油的使用后分布。
对照制品和样品A中气溶胶的尼古丁和甘油含量之间的比较表明,在由样品A产生的气溶胶中存在78%或更多的尼古丁以及85%或更多的甘油。因此,在根据本公开制备的制品中,气溶胶的所需组分的量显著增加,可用于递送给用户。
以上表1和表2中的数据显示,与对照制品相比,在样品A中使用后,嘴端区段和冷却区段中存在的尼古丁和甘油更少。如上所述,假设这是由于管状主体的内表面上和圆柱形主体的材料中的气溶胶的冷凝减少。
现在将参照图3描述的一种与包括加热器101的不可燃气溶胶提供装置100一起使用的制品的制造方法。该方法包括:
步骤S1,提供包括至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料2;
步骤S2,将圆柱形主体21布置在气溶胶产生材料的下游,使得圆柱形主体21的上游端距气溶胶产生材料2的下游端小于约22mm。
图4示出了用作不可燃气溶胶提供系统或不可燃气溶胶提供系统的部分的制品1”。制品1”包括许多与制品1和制品1’相同的特征,其中相同的附图标记是指相同的特征。制品1”与制品1的不同之处在于,它不包括中空管状主体3。相反,中空管状构件5限定空腔5a以形成冷却区段的整个长度。
此外,在图4的实例中,制品1”与制品1的不同之处在于,它不包括位于材料主体21下游的第二中空管状主体22。相反,材料主体21的下游端形成制品1”的下游端。然而,根据一些实例,第二中空管状主体22可以布置在材料主体21的下游。
在图4的实例中,材料主体21的长度为约12mm长。优选地,材料主体21的长度小于约17mm。另外地或者替代地,材料主体21的长度为至少约8mm。在一些优选实施方式中,材料主体21的长度为约8mm至约17mm,更优选约10mm至约14mm,甚至更优选约11mm至约13mm,最优选约11mm、12mm、或13mm、9mm或10mm。在其他优选的实施方式中,材料主体的长度可以为15mm至17mm,更优选为约16mm。在一些实例中,在气溶胶产生材料的下游提供至少一个另外的材料主体,例如在气溶胶产生材料和材料主体21之间。材料主体21和至少一个另外的材料主体的组合长度可以具有与以上参照材料主体21描述的任何长度相对应的组合长度。
制品1”可以包括长度为约26mm的气溶胶产生材料2的棒。然而,气溶胶产生材料2的棒可以是本领域技术人员将理解的任何合适的长度。
在图4中,制品的下游端和通风区域12之间的距离d'在距离制品的下游端12mm至21mm处。在一些实例中,制品的下游端和通风区域12之间的距离d’在距离制品的下游端16mm至20mm处,或者18mm至19mm处。优选地,制品的下游端和通风区域之间的距离d’距离制品的下游端约18.5mm处。在其他实例中,通风区域可以布置在距离制品的下游端约15mm、16mm、17mm或18mm处。替代地或另外地,通风区域优选地布置在距离中空管状构件的下游端3.5mm或更小的位置处。在本实例中,通风区域布置在距离中空管状构件的下游端2.5mm处。
不希望受理论束缚,还认为通气位置布置在更靠近制品的嘴端,就降低了气溶胶温度。因此,通过将通气位置布置在更靠近嘴端,可以实现气溶胶的冷却改进。
通风区域可以以与图1的制品1相同的方式布置在围绕中空管状构件5的包装物6中。在一些实例中,通风区域被布置为孔或穿孔。替代地或另外地,孔或穿孔可以布置在中空管状构件5中。
令人惊讶地发现,通过将通风区域12布置在更靠近制品的嘴端,来自穿过制品并离开嘴端的所产生的气溶胶的某些毒物的减少大于当通风区域布置在更靠近气溶胶产生材料时这些毒物的减少。
在图4的实例中,通风区域12由布置在距离嘴端18.5mm处的双排穿孔提供。本实例中的通气水平为60%。发现与在距离制品的嘴端22.5mm处布置通风区域的相应制品的NNK降低了87.2%相比,该NNK降低了91.2%。因此,可以看出,与在距离制品的嘴端18.5mm处布置通气的制品1”相比,在距离制品的嘴端22.5mm处布置通气的制品的NNK降低减少了约4%。
类似地,发现与在距离制品的嘴端22.5mm处布置通风区域的相应制品的NNN降低了55.5%相比,该NNN降低了80.6%。因此,可以看出,与在距离制品的嘴端18.5mm处布置通气的制品1”相比,在距离制品的嘴端22.5mm处布置通气的制品的NNN降低减少了约25%。
然而,还已经发现,与具有更靠近气溶胶产生材料布置通气的制品相比,更靠近嘴端布置通气会导致更高的尼古丁递送。
特别是,发现与具有距离制品的嘴端22.5mm处的通气面积的相应制品为0.71mg/cig的尼古丁递送相比,如图4所示的制品的尼古丁递送提供了0.84mg/cig的尼古丁递送。
不希望受理论束缚,还认为,与具有更靠近气溶胶产生材料布置通气的制品相比,更靠近嘴端布置通气也会导致更高的气溶胶形成剂(例如甘油)向用户的递送。
因此,可以看出,如图4所示的制品1”可以提供更高的尼古丁和气溶胶递送,同时通过更靠近制品嘴端布置通风区域来降低不期望的毒物的水平。
现在将参照图5描述一种与包括加热器101的不可燃气溶胶提供装置100一起使用的制品1”的制造方法。该方法包括:
步骤S1,提供包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料2;
步骤S2,在气溶胶产生材料2的下游布置中空管状构件;
步骤S3,在中空管状构件的下游布置基本圆柱形主体,圆柱形主体的下游端形成了制品的下游端,并且圆柱形主体的下游端与中空管状构件的下游端之间的距离为至少8mm;以及
步骤S4,在距离制品的下游端12mm至21mm处提供至少一个通风区域。
该方法也可以与关于图3描述的方法结合进行,使得圆柱形主体距离气溶胶产生材料的下游端小于约22mm。
图6显示了包含加热器101的不可燃气溶胶提供装置100的实例,该装置用于从气溶胶产生介质/材料中产生气溶胶,例如本文所述的制品1、1’、1”中任一种的气溶胶产生材料2。在本文所述的实例中,图6至图10B所示的通用制品110可被视为对应于本文所述制品1、1’、1”中的任一种。概括地说,装置100可用于加热包括气溶胶产生介质的可更换制品110,例如本文所述的制品10,以产生被装置100的用户吸入的气溶胶或其他可吸入介质。装置100和可更换制品110一起形成系统。
装置100包括壳体102(外罩的形式),壳体102围绕并容纳装置100的各个组件。装置100在一端具有开口104,制品110可通过开口104插入,以通过加热器101(以下称为加热组件)进行加热。使用时,制品110可以完全或部分地插入加热组件中,在加热组件中制品110可以被加热器组件的一个或多个组件加热。
该实例的装置100包括第一端构件106,第一端构件106包括盖108,盖108可相对于第一端构件108移动以在没有制品110就位时关闭开口104。在图6中,盖108显示为打开配置,然而盖108可以移动到关闭配置。例如,用户可以使盖108在箭头“B”的方向上滑动。
装置100还可以包括用户可操作的控制元件112,例如在被按下时操作装置100的按钮或开关。例如,用户可以通过操作开关112来打开装置100。
装置100还可以包括电组件,诸如插座/端口114,其可以接收电缆以对装置100的电池充电。例如,插座114可以是充电端口,诸如USB充电端口。
图7示出了图6的装置100,其中外罩102被移除,并且没有制品110。装置100限定了纵向轴线134。
如图7所示,第一端构件106布置在装置100的一端,且第二端构件116布置在装置的相对端。第一和第二端构件106、116一起至少部分地限定了装置100的端表面。例如,第二端构件116的底表面至少部分地限定了装置100的底表面。外罩102的边缘还可以限定端表面的一部分。在该实例中,盖108还限定了装置100的顶表面的一部分。
最靠近开口104的装置端可以被称为装置100的近端(或嘴端),因为使用时,它最靠近用户嘴巴。使用时,用户将制品110插入开口104中,操作用户控制器112以开始加热气溶胶产生材料,并抽吸在装置中产生的气溶胶。这导致气溶胶沿着向装置100的近端的流动路径流过装置100。
距离开口104最远的装置的另一端可以被称为装置100的远端,因为使用时,它是距离用户嘴巴最远的一端。当用户抽吸装置中产生的气溶胶时,气溶胶从装置100的远端流走。
装置100还包括电源118。例如,电源118可以是电池,例如可充电电池或不可充电电池。合适的电池的实例包括例如,锂电池(如锂离子电池)、镍电池(如镍镉电池)和碱性电池。电池电连接到加热组件以在需要时提供电力,并在控制器(未示出)的控制下加热气溶胶产生材料。在该实例中,电池连接到将电池118保持就位的中间支撑件120。
装置还包括至少一个电子模块122。电子模块122可以包括例如,印刷电路板(PCB)。PCB 122可以支持至少一个控制器,诸如处理器和存储器。PCB 122还可以包括一个或多个电轨道,以将装置100的各个电组件电连接在一起。例如,电池端子可以电连接到PCB122,使得电力可以分布在整个装置100中。插座114也可以通过电轨道电耦接到电池。
在示例性装置100中,加热组件是感应加热组件,并且包括通过感应加热过程加热制品110的气溶胶产生材料的各种组件。感应加热是通过电磁感应加热导电物体(如基座)的过程。感应加热组件可以包括感应元件,例如,一个或多个感应线圈,以及用于使变化电流(诸如交流电)通过感应元件的装置。感应元件中的变化电流产生变化磁场。变化磁场穿透相对于感应元件适当定位的基座,并在基座内部产生涡电流。基座对涡电流具有电阻,因此涡电流抵抗该电阻的流动导致基座通过焦耳加热而被加热。在基座包括诸如铁、镍或钴等铁磁性材料的情况下,也可以通过基座中的磁滞损耗产生热量,即通过磁性材料中的磁偶极子由于它们与变化磁场对齐而变化的取向产生热量。在感应加热中,与例如通过传导加热相比,热量在基座内部产生,允许快速加热。此外,感应加热器和基座之间不需要任何物理接触,允许增加在构造和应用中的自由度。
示例性装置100的感应加热组件包括基座布置132(本文称为“基座”)、第一电感器线圈124和第二电感器线圈126。第一和第二电感器线圈124、126由导电材料制成。在该实例中,第一和第二电感器线圈124、126由以螺旋方式缠绕以提供螺旋感应线圈124、126的绞合线(Litz wire)/电缆制成。绞合线包括多个单独的线,这些单独的线被单独地绝缘并且被捻在一起以形成单根线。绞合线被设计用于减少导体中的集肤效应损失(skin effectloss)。在示例性装置100中,第一和第二电感器线圈124、126由具有矩形横截面的铜绞合线制成。在其他实例中,绞合线可以具有其他形状的横截面,诸如圆形。
第一电感器线圈124被配置为生成用于加热基座132的第一部分的第一变化磁场,并且第二电感器线圈126被配置为生成用于加热基座132的第二部分的第二变化磁场。在该实例中,第一电感器线圈124在沿着装置100的纵向轴线134的方向上与第二电感器线圈126相邻(即,第一和第二电感器线圈124、126不重叠)。基座布置132可以包括单个基座,或者两个或多个单独的基座。第一和第二电感器线圈124、126的端部130可以连接到PCB 122。
应当理解,在一些实例中,第一和第二电感器线圈124、126可以具有至少一个彼此不同的特征。例如,第一电感器线圈124可以具有至少一个与第二电感器线圈126不同的特征。更具体地,在一个实例中,第一电感器线圈124可以具有与第二电感器线圈126不同的电感值。在图5中,第一和第二电感器线圈124、126的长度不同,使得第一电感器线圈124比第二电感器线圈126缠绕在基座132的更小的部分上。因此,第一电感器线圈124可以包括与第二电感器线圈126不同数量的匝数(假设各个匝数之间的间距基本相同)。在又一实例中,第一电感器线圈124可以由与第二电感器线圈126不同的材料制成。在一些实例中,第一和第二电感器线圈124、126可以基本上相同。
在该实例中,第一电感器线圈124和第二电感器线圈126以相反的方向缠绕。当电感器线圈在不同时间激活时,这可以有用。例如,最初,第一电感器线圈124可以操作来加热制品110的第一区段/部分,并且在稍后的时间,第二电感器线圈126可以操作来加热制品110的第二区段/部分。当与特定类型的控制电路结合使用时,以相反的方向缠绕线圈有助于减少在非激活线圈中感应的电流。在图5中,第一电感器线圈124为右手螺旋,且第二电感器线圈126为左手螺旋。然而,在另一个实施方式中,电感器线圈124、126可以以相同的方向缠绕,或者第一电感器线圈124可以为左手螺旋,且第二电感器线圈126可以为右手螺旋。
该实例的基座132是中空的,并且因此限定了接收气溶胶产生材料在其内的容器。例如,制品110可以被插入到基座132中。在该实例中,基座120是管状的,具有圆形横截面。
基座132可以由一种或多种材料制成。优选地,基座132包括具有镍或钴涂层的碳钢。
在一些实例中,基座132可以包括至少两种能够在两个不同频率下被加热的材料,用来选择性地气溶胶化至少两种材料。例如,基座132的第一部分(其被第一电感器线圈124加热)可以包括第一材料,并且基座132的第二部分(其被第二电感器线圈126加热)可以包括不同的第二材料。在另一个实例中,第一部分可以包括第一和第二材料,其中可以基于第一电感器线圈124的操作来不同地加热第一和第一材料。第一和第二材料可以沿着由基座132限定的轴线相邻,或者可以在基座132内形成不同的层。类似地,第二部分可以包括第三和第四材料,其中可以基于第二电感器线圈126的操作来不同地加热第三和第四材料。第三和第四材料可以沿着由基座132限定的轴线相邻,或者可以在基座132内形成不同的层。例如,第三材料可以与第一材料相同,且第四材料可以与第二材料相同。替代地,每种材料可以是不同的。例如,基座可以包括碳钢或铝。
图7的装置100还包括绝缘构件128,绝缘构件128可以是大致管状的并且至少部分地围绕基座132。例如,绝缘构件128可以由任何绝缘材料构成,诸如塑料。在该特定实例中,绝缘构件由聚醚醚酮(PEEK)构成。绝缘构件128可以帮助将装置100的各个组件与基座132中产生的热量绝缘。
绝缘构件128还可以完全或部分地支撑第一和第二电感器线圈124、126。例如,如图5所示,第一和第二电感器线圈124、126位于绝缘构件128周围,并与绝缘构件128的径向向外表面接触。在一些实例中,绝缘构件128不邻接第一和第二电感器线圈124、126。例如,在绝缘构件128的外表面与第一和第二电感器线圈124、126的内表面之间可以存在小间隙。
在特定实例中,基座132、绝缘构件128以及第一和第二电感器线圈124、126在基座132的中心纵向轴线周围是同轴的。
图8显示了装置100的局部横截面侧视图。在该实例中存在外罩102。第一和第二电感器线圈124、126的矩形横截面形状更加清晰可见。
装置100还包括支撑件136,支撑件136接合基座132的一端以将基座132保持就位。支撑件136连接到第二端部构件116。
装置还可以包括与控制元件112内相关联的第二印刷电路板138。
装置100还包括朝向装置100的远端布置的第二盖/帽140和弹簧142。弹簧142允许第二盖140被打开,以提供进入基座132的入口。用户可以打开第二盖140以清洁基座132和/或支撑件136。
装置100还包括膨胀腔室144,膨胀腔室144从基座132的近端朝向装置的开口104延伸。保持夹146至少部分地位于膨胀腔室144内,以当制品110被接收在装置100内时邻接并保持制品110。膨胀腔室144连接到端部构件106。
图9是图8的装置100的分解图,省略了外罩102。
图10A描绘了图8的装置100的一部分的横截面。图10B描绘了图10A的区域的特写。图10A和10B显示了接收在基座132内的制品110,其中制品110的尺寸被确定为使得制品110的外表面邻接基座132的内表面。这确保加热最有效。本实例的制品110包含气溶胶产生材料110a。气溶胶产生材料110a被定位在基座132内。制品110还可以包含其他组件,诸如过滤器、包装材料和/或冷却结构。
图10B显示基座132的外表面与电感器线圈124、126的内表面间隔了距离150,距离150是在垂直于基座132的纵向轴线158的方向上测量的。在一个特定实例中,距离150为约3mm至4mm、约3-3.5mm或约3.25mm。
图10B还显示绝缘构件128的外表面与电感器线圈124、126的内表面间隔了距离152,距离152是在垂直于基座132的纵向轴线158的方向上测量的。在一个特定实例中,距离152为约0.05mm。在另一个实例中,距离152基本上为0mm,使得电感器线圈124、126邻接并接触绝缘构件128。
在一个实例中,基座132具有约0.025mm至1mm、或约0.05mm的壁厚154。
在一个实例中,基座132具有约40mm至60mm、约40mm至45mm、或约44.5mm的长度。
在一个实例中,绝缘构件128具有约0.25mm至2mm、0.25mm至1mm、或约0.5mm的壁厚156。
使用时,本文所述的制品1、1’、1”可插入不可燃气溶胶提供装置中,诸如参照图6至10B所述的装置100。制品110的烟嘴20的至少一部分从不可燃气溶胶提供装置100突出,并且可以被放入用户嘴中。通过使用装置100加热气溶胶产生材料2来产生气溶胶。由气溶胶产生材料2产生的气溶胶通过烟嘴20到达用户嘴中。
本文所描述的各种实施方式仅用于帮助理解和教导所要求保护的特征。这些实施方式仅作为实施方式的代表性样本提供,而不是穷举的和/或排他性的。应当理解,本文所描述的优点、实施方式、实例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被视为对权利要求所定义的本发明范围的限制或对权利要求的等同物的限制,并且在不脱离所要求保护的发明的范围的情况下,可以使用其他实施方式并且可以进行修改。本发明的各种实施方式可以适当地包括以下、由以下组成、或基本上由以下组成:所公开的元件、组件、特征、部件、步骤、装置等的适当组合,而不是在本文具体描述的那些。此外,本公开可以包括当前未要求保护但将来可以要求保护的其他发明。
Claims (45)
1.一种用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品,所述制品包括:
包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料;和
布置在所述气溶胶产生材料的下游的圆柱形主体,
其中所述气溶胶产生材料的下游端与所述圆柱形主体的上游端之间的距离小于约22mm。
2.根据权利要求1所述的制品,包括布置在所述气溶胶产生材料的下游的中空管状主体,所述中空管状主体具有大于约0.5mm的壁厚。
3.根据权利要求2所述的制品,其中所述圆柱形主体紧邻布置在所述中空管状主体的下游。
4.根据权利要求2或3所述的制品,其中所述制品还包括紧邻布置在所述中空管状主体的上游的中空管状构件。
5.根据权利要求4所述的制品,其中所述中空管状主体具有第一内径,并且其中所述中空管状构件具有第二内径;并且
其中所述第二内径大于所述第一内径。
6.根据权利要求5所述的制品,其中所述第二内径比所述第一内径大了至少约1mm、1.5mm或2mm。
7.根据权利要求5或6所述的制品,其中所述第二内径为约4mm至约7.5mm,并且其中所述第一内径为约2mm至约4.5mm。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的制品,其中所述气溶胶产生材料布置在气溶胶产生材料区段中,并且所述气溶胶产生材料区段的长度大于所述中空管状构件的长度。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的制品,其中所述中空管状构件的长度小于约20mm,或小于约19mm,或小于约18mm。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的制品,其中所述中空管状构件由纸、塑料、或丝状丝束形成。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的制品,其中所述中空管状主体由纸、塑料、或丝状丝束形成。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的制品,其中所述中空管状主体包含三醋精,三醋精的量小于所述中空管状主体的按重量计约16%,或小于所述中空管状主体的按重量计约15%,或小于所述中空管状主体的按重量计约13%。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的制品,其中所述制品还包括布置在所述制品的下游端的第二中空管状主体。
14.根据权利要求13所述的制品,其中所述第二中空管状主体由纸、塑料、或丝状丝束形成和/或其中所述第二中空管状主体具有至少约0.5mm的壁厚。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的制品,其中所述第一中空管状主体和/或第二中空管状主体的密度为0.25g/cc至0.75g/cc。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的制品,其中所述圆柱形主体由包装材料包围,所述包装材料包含压花图案。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的制品,其中所述圆柱形主体在其整个体积中基本上是连续的。
18.一种形成根据任一前述权利要求所述的制品的方法,所述方法包括:
提供包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料;和
将圆柱形主体布置在所述气溶胶产生材料的下游,使得所述圆柱形主体的上游端距所述气溶胶产生材料的下游端小于约22mm。
19.一种不可燃气溶胶提供系统,所述系统包括:
根据权利要求1至17中任一项所述的制品,以及
包括加热器的不可燃气溶胶提供装置。
20.一种系统,包括:
不可燃气溶胶提供装置;和
根据任一前述权利要求所述的制品,其中所述气溶胶产生材料被提供有一定量的尼古丁;
其中,使用时,由所述系统产生的气溶胶包含使用前被提供在所述气溶胶产生材料中的尼古丁的量的至少30%,或使用前被提供在所述气溶胶产生材料中的尼古丁的量的至少35%,或使用前被提供在所述气溶胶产生材料中的尼古丁的量的至少40%。
21.根据权利要求19所述的系统,其中使用包括遵循标准的抽吸方式。
22.一种系统,包括:
不可燃气溶胶提供装置;和
根据任一前述权利要求所述的制品,其中所述气溶胶产生材料被提供有一定量的甘油;
其中,使用时,由所述系统产生的气溶胶包含使用前被提供在所述气溶胶产生材料中的甘油的量的至少15%,或使用前被提供在所述气溶胶产生材料中的甘油的量的至少20%。
23.根据权利要求21所述的系统,其中使用包括遵循标准的抽吸方式。
24.一种用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品,所述制品包括:
包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料;
布置在所述气溶胶产生材料的下游的中空管状构件,所述中空管状构件包括一个或多个通风区域;以及
布置在所述中空管状构件的下游的基本上圆柱形主体,所述基本上圆柱形主体的下游端形成所述制品的下游端,并且所述制品的下游端与所述中空管状构件的下游端之间的距离为至少8mm,
其中所述一个或多个通风区域布置在距所述制品的下游端12mm至21mm处。
25.根据权利要求24所述的制品,其中所述一个或多个通风区域布置在距所述制品的下游端12mm至16mm、16mm至20mm、或18mm至19mm处。
26.根据权利要求24或25所述的制品,其中所述一个或多个通风区域布置在距所述制品的下游端约18.5mm处。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的制品,其中所述一个或多个通风区域布置在距所述中空管状构件的下游端3.5mm或更小处。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的制品,其中所述一个或多个通风区域包括一个或多个孔或穿孔。
29.根据权利要求24至28中任一项所述的制品,其中所述一个或多个通风区域布置在所述中空管状构件中。
30.根据权利要求24至29中任一项所述的制品,其中所述一个或多个通风区域布置在围绕所述中空管状构件的包装物中。
31.根据权利要求24至30中任一项所述的制品,其中通风水平为40%至80%,或50%至70%。
32.根据权利要求31所述的制品,其中所述通风水平为约60%。
33.根据权利要求24至32中任一项所述的制品,其中所述圆柱形主体紧邻布置在中空管状主体的下游并与所述中空管状主体相邻。
34.根据权利要求24至33中任一项所述的制品,其中所述中空管状构件由纸、塑料、或丝状丝束形成。
35.根据权利要求24至33中任一项所述的制品,其中中空管状主体由纸形成并且具有小于0.5mm的壁厚。
36.根据权利要求24至35中任一项所述的制品,其中所述圆柱形主体由包装材料包围,所述包装材料包括压花图案。
37.根据权利要求24至36中任一项所述的制品,其中所述圆柱形主体在其整个体积中基本上是连续的。
38.根据权利要求24至37中任一项所述的制品,其中所述制品包括至少一个布置在所述中空管状构件的下游的另外的圆柱形主体。
39.根据权利要求24至38中任一项所述的制品,其中所述圆柱形主体由丝状丝束形成。
40.根据权利要求24至39中任一项所述的制品,其中所述圆柱形主体的长度为8mm至17mm、11mm至13mm、15mm至17mm、或17至21mm。
41.根据权利要求24至40中任一项所述的制品,其中所述气溶胶产生材料是气溶胶产生材料的棒,所述棒的长度为22mm至30mm、24mm至28mm、或约26mm。
42.根据权利要求24至41中任一项所述的制品,其中所述中空管状构件的长度为17mm至26mm、18mm至24mm、或24mm至26mm、或20mm至22mm。
43.一种形成根据权利要求24至42中任一项所述的制品的方法,所述方法包括:
提供包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料;和
将中空管状构件布置在所述气溶胶产生材料的下游;
将基本上圆柱形主体布置在所述中空管状构件的下游,所述圆柱形主体的下游端形成所述制品的下游端,并且所述圆柱形主体的下游端与所述中空管状构件的下游端之间的距离为至少8mm;以及
提供至少一个通风区域,距所述制品的下游端12mm至21mm。
44.一种用作不可燃气溶胶提供系统或用作不可燃气溶胶提供系统的部分的制品,所述制品包括:
包含至少一种气溶胶形成材料的气溶胶产生材料;
布置在所述气溶胶产生材料的下游的中空管状构件,所述中空管状构件包括一个或多个通风区域;和
布置在所述中空管状构件的下游的基本上圆柱形主体,所述基本上圆柱形主体的下游端形成所述制品的下游端,并且所述制品的下游端与所述中空管状构件的下游端之间的距离为至少8mm,
其中,所述一个或多个通风区域布置在距所述中空管状构件的下游端小于3.5mm处。
45.一种不可燃气溶胶提供系统,所述系统包括:
根据权利要求24至42或权利要求44中任一项所述的制品;和
包括加热器的不可燃气溶胶提供装置。
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