CN117119911A - 用于产生气溶胶形成基质的方法和气溶胶形成基质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于产生气溶胶形成基质的方法，其包括：提供基于纤维素的增强剂，提供粘结剂，混合羟丙基甲基纤维素、水和气溶胶形成剂以形成第一浆料，所述第一浆料具有在0.9Pa·s至5Pa·s之间的粘度，以及合并基于纤维素的增强剂、粘结剂和第一浆料以便获得最终浆料，以及干燥最终浆料以获得气溶胶形成基质。该方法提供具有降低的粘度和较少的水含量的第一浆料。
Description
本发明涉及一种用于产生气溶胶形成基质的方法。本发明还涉及一种根据该方法产生的气溶胶形成基质。
气溶胶形成基质常常含有纤维素，如羟丙基甲基纤维素。另外，可以存在气溶胶形成剂，如聚丙二醇或丙三醇。此外，气溶胶形成基质可以包含粘结剂。这些气溶胶形成基质由浆料制备，所述浆料还包含水以便润湿和分散这些组分。由于一些组分在水中或在气溶胶形成剂中的低溶解度，故混合不同的组分常常导致附聚和高粘度溶液。这些分散体在气溶胶形成基质的产生过程中常常难以处理。混合浆料还可能导致过度起泡。这可能使浆料的处理进一步复杂化。
期望提供一种用于产生气溶胶形成基质的方法，其提供易于处理的解决方案。此外，期望提供一种用于产生气溶胶形成基质的方法，其允许容易且快速地干燥浆料以便产生气溶胶形成基质。此外，期望提供一种易于产生并可稳定地储存的气溶胶形成基质。
本发明的一个实施方案提供了一种用于产生气溶胶形成基质的方法，其包括提供基于纤维素的增强剂。该方法还可包括提供粘结剂。该方法还可包括混合羟丙基甲基纤维素、水和气溶胶形成剂以形成第一浆料，所述第一浆料具有在0.9Pa·s至5Pa·s之间、优选在0.9Pa·s至4Pa·s之间的粘度。该方法还可包括合并几种基于纤维素的增强剂、粘结剂和第一浆料以便获得最终浆料。可干燥最终浆料以获得气溶胶形成基质。
本发明的另一个实施方案提供了一种用于产生气溶胶形成基质的方法，其包括提供基于纤维素的增强剂。该方法还包括提供粘结剂。另外，该方法包括混合羟丙基甲基纤维素、水和气溶胶形成剂以形成第一浆料的方法步骤，所述第一浆料具有在0.9Pa·s至5Pa·s之间、优选在0.9Pa·s至4Pa·s之间的粘度。合并基于纤维素的增强剂、粘结剂和第一浆料以便获得最终浆料。干燥最终浆料以便获得气溶胶形成基质。
特别地，可以采用流变仪，如Anton Paar GmbH公司出售的模块化紧凑型流变仪MCR 302。流变学测量的初始剪切速率可为0.1l/s并可升高至500l/s的最终值。每次分析的点数可设置为150。持续时间可设置为“Ramp Logarithmic”并且间隙将为1mm。流变学测量的温度可设置为23.5℃并且每个样品的平行测定数目可为3。
本发明的方法的一个优点可在于羟丙基甲基纤维素和粘结剂不彼此直接混合。这可以避免具有非常高粘度的面团样混合物的形成。这样的面团样混合物可能难以处理并且可能难以经由泵送从一个罐转移至另一个罐。
另外，羟丙基甲基纤维素、水和气溶胶形成剂的混合形成具有在0.9Pa·s至5Pa·s之间的足够粘度的第一浆料。这可以允许采用具有叶轮或分散盘中的至少之一的液体混合器来混合第一浆料的组分。这可能不需要面团混合器设备。第一浆料可具有足够的高粘度。这可避免在混合期间形成泡沫。
羟丙基甲基纤维素可充当成膜剂。羟丙基甲基纤维素可以使得能够例如经由流延形成包括气溶胶形成基质的膜。基于纤维素的增强剂可增加气溶胶形成基质的基质内聚和凝胶性质。粘结剂可充当气溶胶形成基质的增稠剂。
气溶胶形成基质的不同组分可以以不同的次序顺序添加。例如，可能可以添加粘结剂、基于纤维素的增强剂，并然后将所得浆料与第一浆料混合。另外，可能可以将基于纤维素的增强剂和粘结剂中的一种或两种与第一浆料混合。
第一浆料的粘度可取决于在混合浆料时引入到第一浆料中的剪切速率。第一浆料可以表现为非牛顿流体，其粘度取决于引入到第一浆料中的剪切力。在0.9Pa·s至5Pa·s之间的粘度可以在0.1s-1至500s-1之间、优选100s-1或以上的剪切速率下测得。剪切速率可以例如用Anton Paar Rheometer的PP25测量系统的主轴来测定。粘度优选地可以在0.9Pa·s至3Pa·s之间。
第一浆料中水:气溶胶形成剂:羟丙基甲基纤维素的重量比例可为1:2至10:2至3.5。这可以相当于以第一浆料的总重量计第一浆料中10至25重量％之间的水。此低量的水可以降低第一浆料的粘度。此量的水还可以使得能够容易地干燥最终浆料以便产生气溶胶形成基质。
此量的水可以改善羟丙基甲基纤维素的分散。此外，这些重量比例可以减少泡沫的形成。低粘度可以允许容易地处理第一浆料。这可以允许处理期间在不同的容器之间泵送第一浆料。相对于羟丙基甲基纤维素而言低量的水还可以减少羟丙基甲基纤维素的附聚物的形成。
优选地，首先可以将水和气溶胶形成剂以1:2至10的水:气溶胶形成剂的重量比例混合。随后可以以1:1至3的羟丙基甲基纤维素:气溶胶形成剂的重量比例添加羟丙基甲基纤维素。为了获得可易于加工的第一浆料，此程序可能特别适宜。这也可以避免附聚物的形成。这样的第一浆料还可以容易混合，这也可以减少制备第一浆料的时间量。
基于纤维素的增强剂可以选自：纤维素纤维、微晶纤维素和纤维素粉末。优选地，采用纤维素纤维作为基于纤维素的增强剂。纤维素纤维可以具有小于0.03mm的直径，优选0.02mm的长度。纤维可以具有在0.7至1.6mm之间的长度，优选0.9mm的长度。
这些基于纤维素的增强剂可能特别适合为气溶胶形成基质提供内聚。
气溶胶形成剂可以选自：多元醇，如三甘醇、1,3-丁二醇和丙三醇；多元醇的酯，如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯；以及一元、二元或多元羧酸的脂族酯。
气溶胶形成剂可以促进在气溶胶形成基质的燃烧温度以下形成致密且稳定的气溶胶。气溶胶可以在加热气溶胶形成基质的温度下大体上耐受热降解。合适的气溶胶形成剂是本领域熟知的并包括但不限于：多元醇，如三甘醇、1,3-丁二醇和丙三醇；多元醇的酯，如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯；以及一元、二元或多元羧酸的脂族酯，如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。气溶胶形成剂可以是多元醇或其混合物，如三甘醇、1,3-丁二醇和丙三醇。气溶胶形成剂可以是丙二醇。气溶胶形成剂可以包含丙三醇和丙二醇两者，优选丙三醇。
粘结剂可以选自：甲基纤维素和羧甲基纤维素。优选地，可以采用羧甲基纤维素作为粘结剂。
可以将基于纤维素的增强剂与水以1:20至40的基于纤维素的增强剂:水的重量比例混合。这可以形成第二浆料。此第二浆料可以与第一浆料或粘结剂中的一者或两者合并。
分散基于纤维素的增强剂和水可以减少与附聚和粘度有关的任何问题。这还可以避免基于纤维素的增强剂竞争已经与最终浆料的其他组分如粘结剂或羟丙基甲基纤维素结合的水。
第二浆料:第一浆料的重量比例可以是1:4至8，优选1:5至7，更优选1:6至6.5。
粘结剂可以与水混合以提供第三浆料。这也可以减少与粘结剂相关的任何附聚和粘度问题。粘结剂:水的重量比例可以是1:3至200，优选1:4至150。
可以形成第一浆料、第二浆料和第三浆料并且随后可以将其合并。这可以通过混合来完成，例如通过采用具有锚式搅拌器或分散盘中之一或两者、优选具有一个或数个分散盘和锚式搅拌器的浆料混合罐。
第一浆料:第二浆料:第三浆料的重量比例可以是1:0.1至10:3至20，优选1:0.5至8:4至15。
在这些重量比例内，可以形成最终浆料，其由于足够的粘度而可以容易地加工。特别地，这些重量比例可以允许不同的浆料容易地混合并转移到不同的罐中。
在本发明的意义上，将不同的浆料命名为“第一浆料”、“第二浆料”或“第三浆料”并不表示以一定的次序添加不同的浆料以形成最终浆料的顺序。例如，可以将包含基于纤维素的增强剂的第二浆料与包含粘结剂的第三浆料合并。随后，可以将包含羟丙基甲基纤维素、水和气溶胶形成剂的第一浆料添加到第二和第三浆料的混合物中。此优选顺序可以避免在混合过程中起泡。合并第一浆料、第二浆料和第三浆料的其他顺序也是可能的。可以将基于纤维素的增强剂和粘结剂中的一者或两者与第一浆料合并而不形成第二和第三浆料。
尼古丁可以包含在第一浆料、第二浆料、第三浆料或最终浆料中的至少一者中。最终浆料中尼古丁的量可以在0至5重量％之间，优选在0.1至3重量％之间，更优选在0.3至2重量％之间。
有机酸可以包含在以下中的至少一者中：第一浆料、第二浆料、第三浆料或最终浆料。有机酸可以用于质子化尼古丁。这可以提供在浆料中具有更高溶解度的尼古丁盐。优选地，有机酸可以选自乳酸、柠檬酸、丙酮酸、酒石酸、苯甲酸、果胶酸、海藻酸、马来酸、富马酸、苹果酸、乙酰丙酸和水杨酸。这些有机酸可特别适合于与尼古丁形成盐。优选地，可以使用乳酸作为有机酸。
最终浆料可以通过在与标准压力相比减压下混合来制备。混合可以在500至50毫巴之间的降低的绝对压力下进行。特别地，混合可以在真空下进行。这可避免在混合期间形成气泡。
气溶胶形成基质可以包括植物基材料。气溶胶形成基质可以包括烟草。气溶胶形成基质可以包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，所述化合物在加热时从气溶胶形成基质释放。替代地，气溶胶形成基质可以包括不含烟草材料。气溶胶形成基质可以包括均质化植物基材料。最终浆料可以含有少量的烟草。特别地，最终浆料可以含有以气溶胶形成基质的总重量计至多5重量％。优选地，最终浆料含有烟草提取物。这可以产生含有烟草提取物的气溶胶形成基质。
另外，最终浆料可以含有调味剂。这些调味剂可以赋予风味，如薄荷醇、苹果、薄荷、葡萄柚或香草。
最终浆料可以通过以在0.1s-1至500s-1之间、优选地在1s-1至150s-1之间的剪切速率混合来制备。类似地，第一浆料可以以相同的剪切速率制备。这可以允许最终浆料或第一浆料的组分的充分混合。
不同浆料的混合和合并可以通过采用以下中的一者或多者来进行：碎浆机、具有分散盘的高剪切混合器、具有Rushton叶轮、锚式搅拌器和分散盘的液体混合器以及螺旋搅动器。这些混合工具特别适合于混合羟丙基甲基纤维素、水和气溶胶形成剂以形成第一浆料。这些混合工具还可适合于产生第二浆料和第三浆料。
在第一浆料的组分的混合期间，温度可以保持在15摄氏度至30摄氏度之间。优选地，温度可以保持在室温下。因此，通过混合羟丙基甲基纤维素、水和气溶胶形成剂来提供第一浆料可以在不加热的情况下进行。加热可能需要更复杂的设备，如带夹套的罐和经由热交换器对部件进行预热。因此，避免加热可能是有利的。另外，加热可能导致气溶胶形成剂、尼古丁或任何调味剂在生产过程中不期望的释放。
在最终浆料的混合之后，可以流延浆料以产生气溶胶形成基质的片材。
可以将最终浆料流延在带式干燥器上以便提供片材。干燥最终浆料可以采用以下中的一者或两者来进行：蒸汽锅式干燥器和带式干燥器。带式干燥器的速度可以在每分钟8米至每分钟9米之间。可以使用刮刀来将最终浆料流延在带式干燥器上。由于最终浆料中的低水量，故与含有较高水量的其他浆料相比，带式干燥器的速度可以增加。最终浆料可以在80摄氏度至150摄氏度之间的温度下干燥以包含残余水。流延的最终浆料可以在标准压力下干燥。最终浆料可以被干燥至以气溶胶形成基质的总重量计在5重量％至15重量％之间的水的目标残余水含量。
在流延浆料之前，可以将最终浆料转移至缓冲罐。由于最终浆料的低粘度，故这可能特别容易，低粘度可以允许最终浆料在不同的罐之间泵送。在干燥之前可以将最终浆料储存在缓冲罐中。这还可以使得混合罐可用于制备下一批次的第一浆料和最终浆料。
本发明的另一个实施方案提供了一种用于气溶胶生成系统中的固体气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可以包含气溶胶形成剂。气溶胶形成基质可以包含羟丙基甲基纤维素。固体气溶胶形成基质可以包含粘结剂。另外，可以存在基于纤维素的增强剂。气溶胶形成基质还可以包含水。
在本发明的又一个实施方案中，提供了一种用于气溶胶生成系统中的固体气溶胶形成基质。气溶胶形成基质包含气溶胶形成剂。另外，存在羟丙基甲基纤维素。气溶胶形成基质还包含粘结剂和基于纤维素的增强剂。另外，固体气溶胶形成基质中存在水，特别是残余水。
这样的固体气溶胶形成基质可以通过根据本发明的方法容易地产生。特别地，由于容易的干燥程序，故气溶胶形成基质中可能存在残余水含量。
以气溶胶形成基质的总重量计，残余水含量可以在5重量％至15重量％之间。优选地，以气溶胶形成基质的总重量计，残余水含量可以在8重量％至11重量％之间。
气溶胶形成基质可以含有以气溶胶形成基质的总重量计在12重量％至25重量％之间的羟丙基甲基纤维素。优选地，气溶胶形成基质可以含有在16重量％至23重量％之间的羟丙基甲基纤维素。
气溶胶形成基质可以含有以气溶胶形成基质的总重量计在3重量％至10重量％之间的粘结剂。优选地，气溶胶形成基质中可以存在在4重量％至7重量％之间的粘结剂。
气溶胶形成基质可以含有以气溶胶形成基质的总重量计在40重量％至60重量％之间的气溶胶形成剂。
气溶胶形成基质中也可以存在以气溶胶形成基质的总重量计在4重量％至25重量％之间的基于纤维素的增强剂。优选地，气溶胶形成基质中可以存在在5重量％至20重量％之间的基于纤维素的增强剂。
本发明还提供了用于气溶胶生成系统中的固体气溶胶形成基质，其根据本文描述的任何方法产生。
固体气溶胶形成基质，特别是气溶胶形成基质的片材，可以是气溶胶生成制品的一部分。气溶胶生成制品可以包括基质部分，该基质部分包括固体气溶胶形成基质。气溶胶生成制品可以具有管状形状。因此，气溶胶生成制品的基质部分也可以包括管状形状。除了基质部分外，气溶胶生成制品还可以包括过滤器部分或中空管状部分中的一者或两者。气溶胶生成制品可以包括包装材料，特别是围绕基质部分和其他任选部分的纸。
本发明还提供了一种气溶胶生成系统，其包括气溶胶生成制品和气溶胶生成装置，所述气溶胶生成制品包括本发明的气溶胶形成基质。气溶胶生成装置可以包括配置用于接收气溶胶生成制品的腔。腔可以是加热室。气溶胶生成装置可以包括用于加热腔中接收的气溶胶生成制品的加热元件。加热气溶胶生成制品可以通过在气溶胶形成基质的燃烧温度以下加热来进行。这可以产生气溶胶，其包含气溶胶形成剂和任选地尼古丁、其他烟草调味剂和添加到气溶胶形成基质的另外的调味剂。
气溶胶生成装置可包括加热元件。加热元件可以呈现在介电基板如聚酰亚胺上的一个或多个挠性加热箔的形式。挠性加热箔可以成形为与基板接收腔的周边一致。备选地，外部加热元件可采用金属网格、挠性印刷电路板、模制互连装置(MID)、陶瓷加热器、挠性碳纤维加热器的形式，或可使用涂层技术(例如，等离子体气相沉积)形成于合适的成形基板上。加热元件也可以使用在温度与电阻率之间具有限定的关系的金属来形成。在此类示例性装置中，金属可以在两层合适的绝缘材料之间形成为迹线。以此方式形成的加热元件可以用于加热和监控外部加热元件在操作期间的温度。加热元件可以配置为电阻加热元件。
备选地，加热元件可以配置为感应加热元件。感应加热元件可以包括至少部分地围绕气溶胶生成装置的腔布置的感应线圈。感应线圈可为螺旋感应线圈。感应线圈可具有同轴地围绕腔的管状形状。感应加热元件可进一步包括感受器。
一般来说，感受器是能够吸收电磁能并且将其转换成热的材料。当位于交变电磁场中时，通常感生涡电流并且在感受器中发生磁滞损耗，从而引起感受器的加热。改变由一个或多个感应线圈生成的电磁场加热感受器，该感受器然后将热量传递到气溶胶生成制品，从而形成气溶胶。热传递可以主要通过热传导。如果感受器与气溶胶生成基质紧密热接触，则此类热传递是最佳的。感受器可具有管状形状。感受器的外径可以小于感应线圈的内径。感受器可以布置在感应线圈内。感受器可以形成腔的侧壁。
感受器可以由能够经电感加热到足以从气溶胶形成基质生成气溶胶的温度的任何材料形成。优选的感受器可以包括铁磁性材料或由铁磁性材料组成，例如铁磁合金、铁素体铁，或铁磁性钢或不锈钢。合适的感受器可以为铝或包括铝。优选的感受器可以被加热至超过250摄氏度的温度。
下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的任何一个或多个特征可以与本文中所描述的另一个实例、实施方案或方面的任何一个或多个特征组合。
实例A：用于产生气溶胶形成基质的方法，所述方法包括：
-提供基于纤维素的增强剂，
-提供粘结剂，
-混合羟丙基甲基纤维素、水和气溶胶形成剂以形成第一浆料，所述第一浆料具有在0.9Pa·s至5Pa·s之间的粘度，以及
-合并基于纤维素的增强剂、粘结剂和第一浆料以便获得最终浆料，以及
-干燥最终浆料以获得气溶胶形成基质。
实例B：根据实例A的方法，其中第一浆料中水:气溶胶形成剂:羟丙基甲基纤维素的重量比例为1:2至10:2至3.5，优选地其中以1:2至10的水:气溶胶形成剂的重量比例混合第一水和气溶胶形成剂，并且随后以1:1至3的羟丙基甲基纤维素:气溶胶形成剂的重量比例添加羟丙基甲基纤维素。
实例C：根据前述实例中任一项的方法，其中基于纤维素的增强剂选自：纤维素纤维和微晶纤维素以及纤维素粉末，优选纤维素纤维。
实例D：根据前述实例中任一项的方法，其中气溶胶形成剂选自：多元醇，如三甘醇、1,3-丁二醇和丙三醇；多元醇的酯，如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯；以及一元羧酸、二元羧酸或多元羧酸的脂族酯；优选地其中气溶胶形成剂选自：丙二醇和，更优选地其中气溶胶形成剂为丙三醇。
实例E：根据前述实例中任一项的方法，其中粘结剂选自：甲基纤维素和羧甲基纤维素，优选地羧甲基纤维素。
实例F：根据前述实例中任一项的方法，其中将基于纤维素的增强剂和水以1:20至40的纤维素纤维:水的重量比例混合以形成第二浆料，并且其中将第二浆料与第一浆料或粘结剂中的一者或两者合并。
实例G：根据前述实例F的方法，其中第二浆料:第一浆料的重量比例为1:4至8，优选1:5至7，更优选1:6至6.5。
实例H：根据前述实例中任一项的方法，其中将粘结剂与水混合以提供第三浆料，优选地其中粘结剂:水的重量比例为1:30至200。
实例I：根据前述实例中任一项的方法，其中形成第一浆料、第二浆料和第三浆料，并且其中随后混合所述浆料，优选以1:0.1至10:3至20、优选地1:0.5至8:4至15的第一浆料:第二浆料:第三浆料的重量比例。
实例J：根据前述实例中任一项的方法，其中尼古丁包含在以下中的至少一者中：第一浆料、第二浆料、第三浆料或最终浆料。
实例K：根据前述实例J的方法，其中有机酸包含在以下中的至少一者中：第一浆料、第二浆料、第三浆料或最终浆料，优选地其中有机酸选自乳酸、柠檬酸、丙酮酸、酒石酸、苯甲酸、果胶酸、海藻酸、马来酸、富马酸、苹果酸、乙酰丙酸和水杨酸。
实例L：根据前述实例中任一项的方法，其中第一浆料、第二浆料、第三浆料或最终浆料中的至少一者通过在真空下混合制备。
实例M：根据前述实例中任一项的方法，其中第一浆料和最终浆料中的一者或两者通过以在0.1s-1至500s-1之间、优选地在1s-1至150s-1之间的剪切速率混合来制备。
实例N：根据前述实例中任一项的方法，其中混合采用以下中的一者或多者来进行：碎浆机、具有分散盘的高剪切混合器、具有Rushton叶轮、锚式搅拌器和分散盘的液体混合器以及螺旋搅动器。
实例O：根据前述实例中任一项的方法，其中在混合最终浆料之后，流延浆料以产生气溶胶形成基质的片材。
实例P：根据前述实例中任一项的方法，其中干燥最终浆料采用以下中的一者或两者来进行：蒸汽锅干燥器和带式干燥器。
实例Q：根据前述实例中任一项的方法，其中将气溶胶形成基质干燥到以气溶胶形成基质的总重量计在5重量％至15重量％之间的残余水含量。
实例R：一种用于气溶胶生成系统中的固体气溶胶形成基质，所述气溶胶形成基质包含：
-气溶胶形成剂；
-羟丙基甲基纤维素；
-粘结剂，
-基于纤维素的增强剂，和
-水。
实例S：根据前述实例R的气溶胶形成基质，其中水为以气溶胶形成基质的总重量计在5重量％至15重量％之间的残余水含量，优选地为以气溶胶形成基质的总重量计在8重量％至11重量％之间的残余水含量。
实例T：根据前述实例R或S中任一项的气溶胶形成基质，其包含以气溶胶形成基质的总重量计在12重量％至25重量％之间的羟丙基甲基纤维素，优选地在16重量％至23重量％之间。
实例U：根据前述实例R至T中任一项的气溶胶形成基质，其包含以气溶胶形成基质的总重量计在3重量％至10重量％之间的粘结剂，优选地在4重量％至7重量％之间。
实例V：根据前述实例R至U中任一项的气溶胶形成基质，其包含以气溶胶形成基质的总重量计在40重量％至60重量％之间的气溶胶形成剂。
实例W：根据前述实例R至V中任一项的气溶胶形成基质，其包含以气溶胶形成基质的总重量计在4重量％至25重量％之间的基于纤维素的增强剂，优选地在5重量％至20重量％之间。
实例X：一种用于气溶胶生成系统中的固体气溶胶形成基质，其根据实例A至Q中任一项的方法产生。
关于一个实施方案描述的特征可以同样应用于本发明的其他实施方案。
将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：
图1示出了描绘第一浆料的粘度相对于水的重量百分数的曲线图；
图2描绘了根据本发明的用于产生气溶胶形成基质的方法的流程图。
图1示出了曲线图10，其中y-轴上绘制了第一浆料在100s-1的剪切速率下的粘度，单位为mPas·s，x-轴上绘制了以第一浆料的总重量计水的重量百分数含量。该曲线图显示，在10至25重量％之间的水最佳，其中第一浆料的粘度最低。部分地，粘度在900mPa·s至2800mPa·s的范围内，其用附图标记12表示。该曲线图显示，在大于25重量％至约50重量％的较高水含量下，第一浆料的粘度令人惊奇地非常高(用附图标记14表示的高粘度区域)，这另外还导致在混合第一浆料时起泡(用附图标记16表示的名为“起泡”的区域)。在55重量％至68重量％之间的更高百分数的水一方面再次降低粘度，但另一方面导致附聚物的产生(用附图标记18表示的名为“结块产生”的区域)。用20表示的虚线示出了瓜尔胶甘油参考混合物的粘度。这可能是混合设备设计用于的参考混合物。瓜尔胶甘油参考混合物含有5重量份的瓜尔胶和27重量份的甘油。
因此，图1显示，本发明人能够确定出第一浆料中包含的少量的水，其一方面提供低粘度，另一方面也避免起泡和附聚的问题。这在某种程度上是令人惊奇的，因为技术人员预计，随着水含量的增加，粘度将会降低。在10至25重量％之间的水的低水含量还使得能够更快且更容易地干燥最终浆料以便产生气溶胶形成基质。
图2描绘了根据本发明的用于产生气溶胶形成基质的方法的流程图。水和基于纤维素的增强剂(用“SA”表示)可以在第一步中混合以便提供第二浆料。优选地，采用纤维素纤维作为基于纤维素的增强剂。在进一步的步骤中，将粘结剂、水和气溶胶形成剂(用“AF”表示)以及任选地尼古丁(用“N”表示)和有机酸(用“OA”表示)混合以便提供第三浆料。优选地，采用羧甲基纤维素作为粘结剂并采用乳酸作为有机酸。在进一步的步骤中，将羟丙基甲基纤维素添加到水和气溶胶形成剂的混合物中并混合以便提供第一浆料。
将所有浆料：第一浆料、第二浆料和第三浆料合并并混合(参见用“转移”和“混合”表示的框)。随后将最终浆料转移至缓冲罐并最终流延在例如带式干燥器上以提供气溶胶形成基质的干燥片材。
实施例：
用3:10:5的水:丙三醇:羟丙基甲基纤维素的重量比例制备第一浆料。随后用3.5:111的纤维素纤维:水的重量比例制备第二浆料。制备含有羧甲基纤维素的第三浆料并以1:114.5的第三浆料:第二浆料的重量比例添加到第二浆料中。随后将第一浆料添加到第三浆料和第二浆料的混合物中以制备最终浆料。
Claims (15)
1.用于产生气溶胶形成基质的方法，所述方法包括：
-提供基于纤维素的增强剂，其中所述基于纤维素的增强剂选自：纤维素纤维、微晶纤维素和纤维素粉末，
-提供粘结剂，
-混合羟丙基甲基纤维素、水和气溶胶形成剂以形成第一浆料，所述第一浆料具有在0.9Pa·s至5Pa·s之间的粘度，以及
-合并所述基于纤维素的增强剂、所述粘结剂和所述第一浆料以便获得最终浆料，以及
-干燥所述最终浆料以获得所述气溶胶形成基质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一浆料中水:气溶胶形成剂:羟丙基甲基纤维素的重量比例为1:2至10:2至3.5，优选地其中以1:2至10的水:气溶胶形成剂的重量比例混合第一水和气溶胶形成剂，并且随后以1:1至3的羟丙基甲基纤维素:气溶胶形成剂的重量比例添加羟丙基甲基纤维素。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述基于纤维素的增强剂为纤维素纤维。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述气溶胶形成剂选自：多元醇，如三甘醇、1,3-丁二醇和丙三醇；多元醇的酯，如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯；以及一元羧酸、二元羧酸或多元羧酸的脂族酯；优选地其中所述气溶胶形成剂选自：丙二醇和丙三醇，更优选地其中所述气溶胶形成剂为丙三醇。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述粘结剂选自：甲基纤维素和羧甲基纤维素，优选羧甲基纤维素。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述基于纤维素的增强剂和水以1:20至40的纤维素纤维:水的重量比例混合以形成第二浆料，并且其中将所述第二浆料与所述第一浆料或所述粘结剂中的一者或两者合并。
7.根据前述权利要求所述的方法，其中所述第二浆料:第一浆料的重量比例为1:4至8，优选1:5至7，更优选1:6至6.5。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述粘结剂与水混合以提供第三浆料，优选地其中粘结剂:水的重量比例为1:30至200。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中形成所述第一浆料、第二浆料和第三浆料，并且其中随后混合所述浆料，优选以1:0.1至10:3至20、优选地1:0.5至8:4至15的第一浆料:第二浆料:第三浆料的重量比例。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中尼古丁包含在以下中的至少一者中：所述第一浆料、所述第二浆料、所述第三浆料或所述最终浆料。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述气溶胶形成基质干燥到以所述气溶胶形成基质的总重量计在5重量％至15重量％之间的残余水含量。
12.一种用于气溶胶生成系统中的固体气溶胶形成基质，所述气溶胶形成基质包含：
-气溶胶形成剂；
-羟丙基甲基纤维素；
-粘结剂，
-基于纤维素的增强剂，其中所述基于纤维素的增强剂选自：纤维素纤维、微晶纤维素和纤维素粉末，和
-水。
13.根据前述权利要求所述的气溶胶形成基质，其中所述水为以所述气溶胶形成基质的总重量计在5重量％至15重量％之间的残余水含量，优选地为以所述气溶胶形成基质的总重量计在8重量％至11重量％之间的残余水含量。
14.根据前述权利要求12或13中任一项所述的气溶胶形成基质，所述气溶胶形成基质包含以所述气溶胶形成基质的总重量计在12重量％至25重量％之间的羟丙基甲基纤维素，优选在16重量％至23重量％之间。
15.根据前述权利要求12至14中任一项所述的气溶胶形成基质，所述气溶胶形成基质包含以所述气溶胶形成基质的总重量计在3重量％至10重量％之间的粘结剂，优选在4重量％至7重量％之间。
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