CN117500389A - 气溶胶生成组合物 - Google Patents
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Abstract
本文公开了包括包含粘合剂和气溶胶形成剂的气溶胶生成材料以及至少部分地包埋在气溶胶生成材料中的至少一个感受器的气溶胶生成组合物。
Description
技术领域
本申请涉及气溶胶生成组合物、用于制备气溶胶生成组合物的方法并且涉及包含气溶胶生成组合物的制品。
背景技术
气溶胶生成系统在使用期间产生气溶胶,该气溶胶被使用者吸入。例如,烟草加热装置加热气溶胶生成材料诸如烟草,以通过加热但不燃烧气溶胶生成材料来形成气溶胶。一些气溶胶生成系统包括配置成加热气溶胶生成材料并形成气溶胶的感受器。
发明内容
根据本公开的第一方面,提供了包含气溶胶生成材料以及至少部分地包埋在所述气溶胶生成材料中的至少一个感受器(susceptor)的气溶胶生成组合物,所述气溶胶生成材料包含粘合剂和气溶胶形成剂(former)。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料是浆料形式。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料是片材或切割片材的形式。
在一些实施方式中,感受器包括通过用变化磁场穿透可加热的多个感受器元件。
在一些实施方式中,多个感受器元件是颗粒、环、球(spheres)、线股(股,strands)和/或条的形式。
在一些实施方式中,感受器是丝网(网状物,网格,web)或筛网(mesh)的形式。
在一些实施方式中,感受器是纤维片材的形式。
在一些实施方式中,纤维片材包括第一表面、与所述第一表面相对的第二表面以及从所述第一表面和/或所述第二表面中的一个或两个延伸的多个纤维,其中所述气溶胶生成材料与所述第一表面和/或所述第二表面中的至少一个接触并且至少部分地覆盖所述第一表面和/或所述第二表面中的至少一个,使得多个纤维中的一个或多个包埋在所述气溶胶生成材料中。
在一些实施方式中,感受器包括通过用变化磁场穿透可加热的材料的一个或多个闭合回路。
在一些实施方式中,粘合剂选自由以下各项组成的组:纤维素粘合剂、非纤维素粘合剂及其混合物。
在一些实施方式中,气溶胶形成剂选自由以下各项组成的组:甘油、丙烯甘油及其混合物。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料包含填料。
在一些实施方式中,填料是木浆。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料包含植物药材材料。
在一些实施方式中,植物药材材料包括烟草。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料是再造烟草(reconstituted tobacco)。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料基本上不含烟草材料。
根据本公开的第二方面,提供了包含以下各项的气溶胶生成组合物:包含粘合剂和气溶胶形成剂的第一气溶胶生成材料;第二气溶胶生成材料;以及至少部分地包埋在第一气溶胶生成材料中的至少一个感受器。
在一些实施方式中,第一气溶胶生成材料包括植物药材材料。
在一些实施方式中,第二气溶胶生成材料包括烟草薄片和/或再造烟草或者由其组成。
在一些实施方式中,第一气溶胶生成材料基本上不含烟草。
根据本公开内容的第三方面,提供了用于制备气溶胶生成组合物的方法,包括将感受器至少部分地包埋在包含粘合剂和气溶胶形成剂的气溶胶生成材料中。
在一些实施方式中,该方法包括:将粘合剂、气溶胶形成剂和感受器组合以形成气溶胶生成材料的浆料。
在一些实施方式中,该方法包括固化浆料以形成凝胶,并且任选地干燥凝胶以形成气溶胶生成材料。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料是片材形式,并且该方法进一步包括切割片材以形成气溶胶生成材料的多个离散部分。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料的离散部分包括多个线股或条。
可以通过第三方面的方法制备气溶胶生成材料。
根据本公开的第四方面,提供了包含粘合剂和气溶胶形成剂的气溶胶生成材料以及至少部分地包埋在粘合剂中的感受器。
根据本公开的第五方面,提供了至少部分地包埋在包含粘合剂和气溶胶形成剂的气溶胶生成材料中的感受器。
根据本公开的第六方面,提供了在不可燃气溶胶供应系统中使用的制品,所述不可燃气溶胶供应系统包括根据第一方面的气溶胶生成组合物。
根据本公开的第七方面,提供了用于与第六方面的制品一起使用的不可燃气溶胶供应装置。
根据本公开的第八方面,提供了包括第六方面的制品和第七方面的装置的系统。
根据本公开的第九方面,提供了第一方面的气溶胶生成组合物用于生成气溶胶的用途。
附图说明
现在将参考附图仅通过示例的方式来描述本发明的实施方式,其中:
图1是与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品的立体图;
图2和图3是示出用于制备气溶胶生成材料的工艺的工艺流程图;
图4a是气溶胶生成材料的立体图;
图4b是图4a所示的气溶胶生成材料的侧视截面图;
图5a是另一种气溶胶生成材料的立体图;
图5b是图5a所示的气溶胶生成材料的侧视截面图;
图6a是另一种气溶胶生成材料的立体图;
图6b是用于与包括图6a所示的气溶胶生成材料的不可燃气溶胶供应装置一起使用的另一种制品的侧视截面图;
图6c是气溶胶生成部件的侧视截面图;
图6d是与包括图6c中所示的气溶胶生成部件的不可燃气溶胶供应装置一起使用的另一种制品的侧视截面图;
图7是与不可燃气溶胶供应装置一起使用的另一种制品的侧视截面图;以及
图8至图11是不可燃气溶胶供应装置的示意图。
具体实施方式
如在本文中使用的,术语“递送系统”旨在包括将至少一种物质递送至使用者的系统,并且包括:
可燃气溶胶供应系统,例如,香烟、小雪茄、雪茄以及用于烟斗或用于自卷烟或用于自制香烟的烟草(无论是基于烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草、烟草替代物或其它可抽吸材料);
不可燃气溶胶供应系统,其从气溶胶生成材料释放化合物而不燃烧气溶胶生成材料,诸如电子烟、烟草加热产品和混合系统,以使用气溶胶生成材料的组合产生气溶胶;以及
无气溶胶递送系统,其经口、经鼻、经皮或以另一种方式将至少一种物质递送至使用者而不形成气溶胶,包括但不限于锭剂、口香糖、贴剂、包含可吸入粉末的制品、以及口服产品,如包括鼻烟或湿鼻烟的口服烟草,其中至少一种物质可以包含或可以不包含尼古丁。
根据本公开,“不可燃”气溶胶供应系统是这样的系统,其中气溶胶供应系统(或其部件)的成分气溶胶生成材料不燃烧或点燃,以促使将至少一种物质递送至使用者。
在一些实施方式中,递送系统是不可燃气溶胶供应系统,诸如电力不可燃气溶胶供应系统。
在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应系统是电子烟,也称为电子烟装置(vapingdevice)或电子尼古丁递送系统(END),但是注意到气溶胶生成材料中不必需存在尼古丁。
在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应系统是气溶胶生成材料加热系统,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,不可燃气溶胶供应系统是使用气溶胶生成材料的组合来生成气溶胶的混合系统,这些气溶胶生成材料中的一种或多种可以被加热。气溶胶生成材料中的每一种可以是例如固体、液体或凝胶的形式并且可以包含或可以不包含尼古丁。在一些实施方式中,混合系统包括液体或凝胶气溶胶生成材料和固体气溶胶生成材料。固体气溶胶生成材料可包括例如烟草或非烟草产品。
通常,不可燃气溶胶供应系统可以包括不可燃气溶胶供应装置和与不可燃气溶胶供应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生成材料并且配置成与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品。贯穿本公开,这些制品有时称为消耗品。
本文中使用的术语“上游”和“下游”是与使用时抽吸通过制品或装置的主流股气溶胶的方向相关而定义的相对术语。
在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应系统(例如其不可燃气溶胶供应装置)可以包括电源和控制器。例如,电源可以是电力电源。
在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应系统包括用于接收在不可燃气溶胶供应系统中使用的制品的区域、气溶胶发生器、气溶胶生成区域、壳体、烟嘴、过滤器和/或气溶胶改性剂。
在一些实施方式中,与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品包括:包含气溶胶生成材料的气溶胶生成组合物、气溶胶生成组合物储存区域、气溶胶生成组合物转移部件、气溶胶发生器、气溶胶生成区域、壳体、包裹物、过滤器、烟嘴和/或气溶胶改性剂。
在本文所述的附图中,相同的附图标记用于示出等效特征、制品或部件。
图1是用于气溶胶递送系统的制品1的立体图。
制品1包括烟嘴2和连接至烟嘴2的气溶胶生成区段3。在本实施例中,气溶胶生成区段3包括气溶胶生成组合物的圆柱形杆。制品1包括上游端2’和远离上游端2’的下游端2”。
气溶胶生成组合物包含含有粘合剂和气溶胶形成剂的气溶胶生成材料以及至少部分地包埋在气溶胶生成材料中的一个或多个感受器。
气溶胶生成材料是例如当以任何其他方式加热、辐射或通电时能够生成气溶胶的材料。气溶胶生成材料可以是固体、液体或半固体(如凝胶)的形式,并且可以包含或可以不包含活性物质和/或风味剂。
气溶胶生成组合物包含至少一种气溶胶生成材料。例如,气溶胶生成材料可以包括多种气溶胶生成材料。气溶胶生成材料可以彼此相同或彼此不同。例如,气溶胶生成组合物可以包含第一气溶胶生成材料和第二气溶胶生成材料。另外的(例如,第三、第四、第五或更多)气溶胶生成材料也可以包括在组合物中。
至少一种气溶胶生成材料是包含粘合剂(其可以是胶凝剂)和气溶胶形成剂的气溶胶生成材料。任选地,还可以存在活性物质和/或填料。任选地,还存在溶剂,例如水,并且气溶胶生成材料的一种或多种其他组分可以溶于或可以不溶于溶剂中。
在一些实施方式中,粘合剂包含或是胶凝剂。粘合剂可以包括一种或多种选自包括以下各项的组的化合物:藻酸盐、果胶、淀粉(以及衍生物)、纤维素(以及衍生物)、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,粘合剂包括藻酸盐、果胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、普鲁兰多糖(pullulan)、黄原胶、瓜尔胶、角叉菜胶、琼脂糖、阿拉伯树胶、气相二氧化硅、PDMS、硅酸钠、高岭土以及聚乙烯醇中的一种或多种。在一些实施方式中,粘合剂包括水胶体(hydrocolloid)。在一些情况下,粘合剂包含藻酸盐和/或果胶,并且可以在形成气溶胶生成材料的过程中与固化剂(例如钙源)结合。在一些情况下,气溶胶生成材料可以包含钙交联的藻酸盐和/或钙交联的果胶。粘合剂可以包括选自纤维素粘合剂、非纤维素粘合剂、瓜尔胶、阿拉伯树胶以及它们的混合物中的一种或多种化合物。
在一些实施方式中,纤维素粘合剂选自由以下各项组成的组:羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素、乙基纤维素、乙酸纤维素(CA)、乙酸丁酸纤维素(CAB)、乙酸丙酸纤维素(CAP)以及其组合。
在一些实施方式中,粘合剂包含(或是)羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素、瓜尔胶或阿拉伯树胶中的一种或多种。
在一些实施方式中,粘合剂包括(或是)一种或多种非纤维素粘合剂,包括但不限于琼脂、黄原胶、阿拉伯胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、果胶、角叉菜胶、淀粉、藻酸盐以及它们的组合。在优选的实施方式中,基于非纤维素的粘合剂是藻酸盐或琼脂。
在一些实例中,粘合剂以气溶胶生成材料的约5wt%至40wt%或15wt%至40wt%的量存在。即,气溶胶生成材料包含按气溶胶生成材料的干重计约5wt%至40wt%或15wt%至40wt%的量的粘合剂。在一些实例中,气溶胶生成材料包含气溶胶生成材料的约20wt%至40wt%或约15wt%至35wt%的量的粘合剂。
在一些实例中,藻酸盐以气溶胶生成材料的约5wt%至40wt%或15wt%至40wt%的量包含在粘合剂中。即,气溶胶生成材料包含按气溶胶生成材料的干重计约5wt%至40wt%或15wt%至40wt%的量的藻酸盐。在一些实例中,气溶胶生成材料包含气溶胶生成材料的约20wt%至40wt%或约15wt%至35wt%的量的藻酸盐。
在一些实例中,果胶以气溶胶生成材料的约3wt%至15wt%的量包含在粘合剂中。即,气溶胶生成材料包含以气溶胶生成材料的干重计约3wt%至15wt%的量的果胶。在一些实例中,气溶胶生成材料包括气溶胶生成材料的约5wt%至10wt%的量的果胶。
在一些实例中,瓜尔胶以气溶胶生成材料的约3wt%至40wt%的量包含在粘合剂中。即,气溶胶生成材料包含以气溶胶生成材料的干重计约3wt%至40wt%的量的瓜尔胶。在一些实例中,气溶胶生成材料包含气溶胶生成材料的约5wt%至10wt%的量的瓜尔胶。在一些实例中,气溶胶生成材料包含气溶胶生成材料的约15wt%至40wt%或约20wt%至40wt%或约15wt%至35wt%的量的瓜尔胶。
在实例中,藻酸盐以粘合剂至少约50wt%的量存在。在实例中,气溶胶生成材料包含藻酸盐和果胶,并且藻酸盐与果胶的比率为1:1至10:1。藻酸盐与果胶的比率通常>1:1,即藻酸盐存在的量大于果胶的量。在实例中,藻酸盐与果胶的比率为约2:1至8:1,或约3:1至6:1,或为约4:1。
可以通过形成浆料,然后干燥浆料以形成固体,从而形成气溶胶生成材料。在浆料中包含粘合剂致使由干燥凝胶形成气溶胶生成材料。已经发现,通过在气溶胶生成材料中包括粘合剂,使风味剂化合物(例如薄荷醇)在凝胶基质中稳定,允许实现比在非凝胶组合物中更高的风味剂负载量。风味剂(例如薄荷醇)在高浓度下得以稳定,并且产品具有良好的保质期。
在一些实施方式中,粘合剂包括藻酸盐,并且粘合剂以浆料/气溶胶生成材料(基于干重计算)的10wt%-30wt%、20wt%-35wt%或25wt%-30wt%的量存在于气溶胶生成材料中。在一些实施方式中,藻酸盐是存在于气溶胶生成材料中的唯一粘合剂。在其它实施方式中,粘合剂包含藻酸盐和至少一种其它粘合剂,如果胶。
气溶胶生成材料包括气溶胶形成剂。“气溶胶形成剂”(在本文中也称为气溶胶形成剂材料)是促进气溶胶生成的试剂。气溶胶形成剂可以通过促进气体的初始蒸发和/或冷凝成可吸入的固体和/或液体气溶胶来促进气溶胶生成。在一些实施方式中,气溶胶形成剂可以改善从气溶胶生成材料递送风味剂。总体上,任何合适的气溶胶形成剂或试剂可以包括在本发明的气溶胶生成材料中,包括在本文中描述的那些。其他合适的气溶胶形成剂包括但不限于:多元醇如山梨糖醇、甘油和二醇如丙二醇或三乙二醇;非多元醇如一元醇、高沸点烃、酸如乳酸、甘油衍生物、酯如二乙酸甘油酯、三乙酸甘油酯、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)和脂族羧酸酯如硬脂酸甲酯、十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。
气溶胶形成剂可以以最高达气溶胶生成材料的约80wt%的量包括在气溶胶生成材料中,例如气溶胶形成剂材料的约0.1wt%、0.5wt%、1wt%、3wt%、5wt%、7wt%或10%至约80wt%、75wt%、70wt%、65wt%、60wt%、55wt%、50wt%、45wt%、40wt%、35wt%、30wt%或25wt%。在一些实施方式中,气溶胶生成材料包括约40wt%至80wt%、40wt%至75wt%、50wt%至70wt%或55wt%至65wt%的量的气溶胶形成剂。
在一些实施方式中,气溶胶形成剂是甘油、丙二醇、或甘油与丙二醇的混合物。甘油可以以烟草材料的10wt%至20wt%,例如组合物的13wt%至16wt%,或组合物的约14wt%或15wt%的量存在。丙二醇如果存在的话,可以以以组合物的0.1wt%至0.3wt%的量存在。
气溶胶形成剂材料可以用作增塑剂。在一些情况下,气溶胶形成剂材料包括选自以下各项的一种或多种化合物:赤藓糖醇、丙二醇、甘油、三乙酸甘油酯、山梨糖醇和木糖醇。在一些情况下,气溶胶形成剂材料包含甘油、基本上由甘油组成或由甘油组成。已经确定,如果增塑剂的含量太高,则气溶胶生成材料会吸收水,从而产生在使用时不产生适当的消费体验的材料。已经确定,如果增塑剂含量太低,则气溶胶生成材料可以是脆性的并且容易破碎。本文中说明的增塑剂含量提供了气溶胶生成材料柔性,这允许将片材卷绕在线筒上,这在制备消耗品时是有用的或可以允许在切碎之前运输片材。
气溶胶形成剂总体上可以增强由气溶胶生成材料在被使用者加热和吸入时产生的气溶胶的口感以及感官特性,尤其是在气溶胶生成材料包含相对高量(例如>40wt%)的气溶胶形成剂的情况下。气溶胶生成材料保留大量气溶胶形成剂的能力可以减少对待负载大量气溶胶形成剂的气溶胶生成材料的其他组分(如膨胀植物药材材料)的需要。这可以提高制备效率。
气溶胶生成材料可以包括填料。填料通常是非烟草组分,即,不包括源自烟草的成分的组分。填料组分可以是非烟草纤维如木纤维或纸浆或小麦纤维。填料组分还可以是无机材料如白垩、珍珠岩、蛭石、硅藻土、胶体二氧化硅、氧化镁、硫酸镁、碳酸镁。填料组分还可以是非烟草浇铸材料(cast material)或非烟草挤出材料。填料组分可以以烟草材料的0wt%至20wt%的量存在,或以组合物的1wt%至10wt%的量存在。在一些实施方式中,不存在填料组分。
在一些情况下,气溶胶生成材料包含5-50wt%、10-40wt%或15-30wt%的填料。在一些此类情况下,气溶胶生成材料包含至少1wt%的填料,例如至少5wt%、至少10wt%、至少20wt%、至少30wt%、至少40wt%、或至少50wt%的填料。在示例性实施方式中,气溶胶生成材料包含5-25wt%的含纤维填料。适合地,填料由纤维组成,或是纤维的形式。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料包含小于60wt%的填料,诸如1wt%至60wt%或5wt%至50wt%或5wt%至30wt%或10wt%至20wt%。
在其他实施方式中,气溶胶生成材料包含小于20wt%、合适地小于10wt%或小于5wt%的填料。
填料可以包括一种或多种有机填料材料,如木浆、纤维素和纤维素衍生物(如甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素(CMC))。可以使用无机填料,如碳酸钙或白垩。在一些实施方式中,气溶胶生成材料不包含碳酸钙,例如白垩。
适合地,填料是纤维状的。例如,填料可以是纤维有机填料材料,如木浆、麻纤维、纤维素或纤维素衍生物(如甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素(CMC))。不希望受理论的束缚,据信在气溶胶生成材料中包括纤维填料可以增加材料的拉伸强度。此外,已经发现包括纤维填料以改善在制备过程中气溶胶生成材料的处理。具体地,已经发现所得到的气溶胶生成材料是不太“粘的”并且因此在制备过程中更容易切碎。因此,包括纤维填料可以提高制备效率,从而降低在切碎过程中机器停止的可能性。在气溶胶生成材料中包括纤维填料还意味着一旦将其切碎,气溶胶生成材料不太可能聚集在一起(例如,团聚)。当将切碎的气溶胶生成材料包括在消耗品中时,减少的团聚会优化切碎的气溶胶生成材料在消耗品中的分布。因此,更可能的是,每个消耗品将包含类似量的切碎的气溶胶生成材料,这可以改善消耗品的批次内和/或给定消耗品内的风味剂负载的均匀性。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料包括待递送的物质。待递送的物质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材料、和/或一种或多种其他功能材料。
在一些实施方式中,待递送的物质包括活性物质。
如本文使用的活性物质可以是生理活性物质,其是旨在实现或增强生理反应(应答,response)的材料。活性物质可以例如选自营养保健品、促智药、精神活性剂。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(在适当情况下,包括但不限于这些材料的相应酸形式)或组合。活性物质可以包括烟草、大麻或另一种植物药材的一种或多种成分、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、褪黑素或维生素B12。
如在本文中指出的,活性物质可以包括或来源于一种或多种植物药材或其成分、衍生物或提取物。如在本文中使用的,术语“植物药材(botanical)”包括来源于植物(plant)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、外壳、壳等。可替代地,该材料可以包括天然存在于植物药材中、合成获得的活性化合物。该材料可以是液体、气体、固体、粉末、粉尘、压碎的颗粒、微粒、球粒、碎屑、条、片材等的形式。示例性植物药材是烟草、桉树、星形茴香、麻(hemp)、可可、印度麻(cannabis)、茴香、柠檬草、薄荷、留兰香、路易波士(rooibos)、甘菊、亚麻、姜、银杏、榛子、木槿、月桂、甘草(licorice)(甘草(liquorice))、日本抹茶(matcha)、马黛(mate)、橙皮、番木瓜、玫瑰、鼠尾草、茶如绿茶或黑茶、百里香、丁香、肉桂、咖啡、茴香(aniseed)(茴香(anise))、罗勒、月桂叶、小豆蔻(cardamon)、香菜(coriander)、小茴香、肉豆蔻、牛至、红辣椒、迷迭香、藏红花、熏衣草、柠檬皮、薄荷、杜松、长老花、香草、冬青、紫苏(beefsteak plant)、姜黄、姜黄根、檀香木(sandalwood)、芫荽(cilantro)、佛手柑、橙花、桃金娘、肉桂(cassis,黑醋栗)、缬草、牙买加胡椒(pimento)、豆蔻瓣(mace)、披散时钟花(damien)、墨角兰、橄榄、柠檬香草(lemonbalm)、柠檬罗勒、细香葱、苋蒿(carvi)、马鞭草、龙蒿(tarragon)、天竺葵、桑树、人参、茶氨酸(theanine)、苦茶碱(theacrine)、玛卡、印度人参(ashwagandha)、披散时钟花(damiana)、瓜拿纳、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:野薄荷(Mentha Arventis)、哈特普列薄荷(Mentha c.v.,薄荷变种)、埃及薄荷(Menthaniliaca)、胡椒薄荷(Mentha piperita)、胡椒留兰香薄荷变种(Mentha piperitacitracta c.v.)、胡椒薄荷变种(Mentha piperita c.v.)、皱叶留兰香薄荷(Menthaspicata crispa)、心型薄荷(Mentha cardifolia)、欧薄荷(Mentha longifolia)、菠萝薄荷(Mentha suaveolens variegata)、唇萼薄荷(Mentha pulegium)、留兰香薄荷变种(Mentha spicata c.v.)和苹果薄荷(Mentha suaveolens)。
在一些实施方式中,活性物质包括或来源于一种或多种植物药材或其成分、衍生物或提取物。植物药材可以是烟草材料。因此,在一些实施方式中,气溶胶生成材料可以包括烟草材料。
如本文中使用的,术语“烟草材料”是指包含烟草或其衍生物或取代物的任何材料。烟草材料可以是任何合适的形式。术语“烟草材料”可以包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草或烟草替代物中的一种或多种。烟草材料可以包括磨制烟草、烟草纤维、切割烟草、挤出烟草、烟草茎、烟草薄片、再造烟草和/或烟草提取物中的一种或多种。
在一些实施方式中,活性物质包括或来源于一种或多种植物药材或其成分、衍生物或提取物,并且植物药材选自桉树、星形茴香、可可和麻。
如本文中使用的,术语“烟草材料”是指来源于烟草种(Nicotiana species)的植物的材料。烟草种的植物的选择没有限制,并且所使用的烟草类型可以不同。术语“烟草材料”可以包括烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草或烟草替代物中的一种或多种。烟草材料可以包括磨制烟草、烟草纤维、切割烟草、挤出烟草、烟草叶、烟草茎、再造烟草和/或烟草提取物中的一种或多种。如本文中使用的,“烟草叶”是指切割烟草薄片。
在一些实施方式中,烟草材料选自无火烤烟(flue-cured)或弗吉尼亚烟草(Virginia)、白肋烟草(Burley)、晒烟(sun-cured)、马里兰烟草(Maryland)、深色明火烤烟(dark-fired)、深色空气烤烟(dark air cured)、浅色空气烤烟(light air cured)、印第安纳空气烤烟(lndian air cured)、俄罗斯红色烟草(Red Russian)和黄花烟草(Rusticatobaccos)、以及它们的混合物,以及各种其他罕见的或特制烟草、生烟草(green)或烤烟。经由可以改变烟草味道的任何其他类型的烟草处理(例如发酵烟草或遗传修饰或杂交育种技术)生产的烟草材料也在本公开的范围内。例如,设想可以对烟草植物进行基因工程化或杂交以增加或减少组分、特征或属性的产生。
在一些实施方式中,烟草材料是晒烟烟草,其选自Indian Kurnool和Oriental烟草,包括Izmir、Basma、Samsun、Katerini、Prelip、Komotini、Xanthi和Yambol烟草。在一些实施方式中,烟草材料是深色空气烤烟,其选自Passanda、Cubano、Jatin和Besuki烟草。在一些实施方式中,烟草材料是浅色空气烤烟,选自North Wisconsin和Galpao烟草。
在一些实施方式中,烟草材料选自巴西烟草(Brazilian tobaccos),包括MataFina和Bathia烟草。在一些实施方式中,烟草材料选自criollo、Piloto Cubano、Olor、Green River、Isabela DAC、White Pata、Eluru、Jatim、Madura、Kasturi、ConnecticutSeed、Broad Leaf、Connecticut、Pennsylvanian、意大利干空气烤烟、Paraguayan干空气烤烟以及One Sucker烟草。
为了制备吸烟(smoking)/电子烟(vaping)或无烟(smokeless)烟草产品,可以对烟草种的植物进行烤烟(curing)过程。某些类型的烟草可以经受替代类型的烤烟过程,如明火烤烟或晒烟。优选地,但并非必须地,将得到的烤制烟草老化。
可以在不同生长阶段收获烟草,例如当植物已经达到成熟水平并且下叶准备好收获而上叶仍然在发育中时。
在一些实施方式中,以未成熟的形式使用烟草种的植物的至少一部分(例如,烟草材料的至少一部分)。也就是说,在一些实施方式中,在达到通常认为是完全成熟(ripe)或成熟(mature)的阶段之前收获植物或该植物的至少一部分。
在一些实施方式中,以成熟的形式使用烟草种的植物的至少一部分(例如烟草材料的至少一部分)。也就是说,在一些实施方式中,当植物(或植物部分)达到常规上视为完全成熟、过度成熟或成熟的点时,收获该植物或该植物的至少一部分,这可以通过使用由农民常规采用的烟草收获技术来实现。可以收获东方(Oriental)烟草植物和白肋烟草植物两者。此外,取决于它们的茎位置,可以收获或修剪(prime)弗吉尼亚烟草叶。
可以针对植物中存在的各种化合物的含量选择烟草种。例如,可以基于那些植物产生相对高量的一种或多种希望分离的化合物(即关注的挥发性化合物)来选择植物。在某些实施方式中,针对其叶表面化合物的丰度专门地培养烟草种。烟草植物可以在温室、生长室或户外田间生长,或水培生长。
可以使用烟草种的植物的多个部位(parts)或部分。在一些实施方式中,收获全植物或基本上全植物并且按照原样使用。如本文中使用的,术语“基本上全植物”是指收获至少90%的植物,如至少95%的植物,如至少99%的植物。可替代地,在一些实施方式中,收获或分离植物的不同部位或部段(pieces)以便在收获之后进一步使用。在一些实施方式中,烟草材料选自植物的叶、茎、杆以及这些部位的各种组合。因此,本公开的烟草材料可以包含整个植物或烟草种的植物的任何部分。
烟草材料可以包含再造烟草、烟草薄片、纸再造烟草、挤出烟草、带式流铸再造烟草、或再造烟草和另一种形式的烟草(例如烟草薄片或颗粒)的组合或由其组成。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料基本上不含植物药材材料(植物性材料,植物材料,botanical material)。具体地,在一些实施方式中,气溶胶生成材料基本上不含烟草。
在一些实施方式中,活性物质包括或来源于一种或多种植物药材或其成分、衍生物或提取物,并且该植物药材选自路易波士和茴香。
风味剂
在一些实施方式中,待递送的物质包括风味剂。
如在本文中使用的,术语“风味剂(flavour)”和“香味剂(flavourant)”是指在当地法规允许的情况下可以用于在成人消费者的产品中产生期望的味道、香味或其他体感感觉的材料。它们可以包括天然存在的风味剂材料、植物药材、植物药材的提取物、合成获得的材料、或它们的组合(例如,烟草、印度麻、甘草(licorice)(甘草(liquorice))、绣球花(hydrangea)、丁香酚、日本白皮木兰叶(Japanese white bark magnolia leaf),甘菊、胡芦巴、丁香、枫树、日本抹茶、薄荷醇、日本薄荷、茴香(aniseed)(茴香(anise))、肉桂、姜黄、印度香料、亚洲香料、草药、冬青、樱桃、浆果、红莓、蔓越莓、桃、苹果、橙、芒果、克莱门氏小柑橘(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、杜林标酒(Drambuie)、波旁威士忌(bourbon)、苏格兰威士忌、威士忌、杜松子酒、龙舌兰酒、朗姆酒、留兰香薄荷、胡椒薄荷、熏衣草、芦荟、小豆蔻、芹菜、西印度苦香树(cascarilla)、肉豆蔻、檀香木、佛手柑、天竺葵、阿拉伯茶(khat)、纳斯瓦(naswar)、槟榔(betel)、阔叶黄檀(shisha)、松树、蜂蜜精华、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、橙花、樱桃花、肉桂、香菜、法国白兰地(cognac)、茉莉、依兰树(ylang-ylang)、鼠尾草、茴香、山葵(wasabi)、多香果(piment)、姜、芫荽、咖啡、麻、来自薄荷属的任何种的薄荷油、桉树、星形茴香、可可、柠檬草、路易波士、亚麻、银杏、榛子、木槿、月桂、马黛、橙皮、玫瑰、茶如绿茶或黑茶、百里香、杜松、长老花、罗勒、月桂叶、小茴香、牛至、辣椒、迷迭香、藏红花、柠檬皮、薄荷、紫苏、姜黄、姜黄根、桃金娘、肉桂(cassis,黑醋栗)、缬草、牙买加胡椒(pimento)、豆蔻瓣(mace)、披散时钟花(damien)、墨角兰、橄榄、柠檬香草(lemon balm)、柠檬罗勒、细香葱、苋蒿(carvi)、马鞭草、龙蒿(tarragon)、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/或糖代用品(例如,三氯蔗糖、乙酰氨基磺酸钾、阿斯巴甜、糖精、环磺酸盐、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇或甘露醇)、以及其他添加剂,例如木炭、叶绿素、矿物质、植物药材或口气清新剂。它们可以是仿制、合成或天然成分或它们的共混物。它们可以是任何合适的形式,例如,液体如油,固体如粉末,或气体。
在一些实施方式中,风味剂包括薄荷醇、留兰香薄荷和/或胡椒薄荷。在一些实施方式中,风味剂包括黄瓜、蓝莓、柑橘类水果和/或红莓的风味剂组分。在一些实施方式中,风味剂包括丁香酚。在一些实施方式中,风味剂包括从烟草提取的风味剂组分。在一些实施方式中,风味剂包括从大麻提取的风味剂组分。
在一些实施方式中,气溶胶生成材料可以包含最高达约80wt%、70wt%、60wt%、55wt%、50wt%或45wt%的风味剂。在一些情况下,气溶胶生成材料可以包含至少约0.1wt%、1wt%、10wt%、20wt%、30wt%、35wt%或40wt%的风味剂(全部基于干重计算)。例如,气溶胶生成材料可以包含1-80wt%、10-80wt%、20-70wt%、30-60wt%、35-55wt%或30-45wt%的风味剂。在示例性实施方式中,气溶胶生成材料包含35-50wt%的风味剂。在一些情况下,风味剂包含薄荷醇、基本上由薄荷醇组成或由薄荷醇组成。
在一些实施方式中,除了或代替芳香或味觉神经,风味剂可以包括感觉剂(sensate),该感觉剂旨在实现体感感觉,该体感感觉通常是化学诱导的并且通过刺激第五脑神经(三叉神经)而感知,并且这些感觉剂可以包括提供热、冷、刺痛、麻木效果的试剂。合适的热效应剂可以是但不限于香草基乙基醚,并且合适的冷却剂可以是但不限于桉树油、WS-3。
气溶胶生成组合物可以包含“无定形固体”形式的气溶胶生成材料。气溶胶生成材料可以是“整体固体”。在一些实施方式中,气溶胶生成材料可以是干燥凝胶。
气溶胶生成组合物可以包含气溶胶生成膜形式的气溶胶生成材料。气溶胶生成膜可以通过以下步骤形成:将粘合剂(诸如胶凝剂)与溶剂(诸如水)、气溶胶形成剂以及一种或多种其他组分(诸如活性物质)组合以形成浆料,然后加热浆料以使至少一些溶剂挥发以形成气溶胶生成膜。可以加热浆料以除去至少约60wt%、70wt%、80wt%、85wt%或90wt%的溶剂。气溶胶生成膜可以是连续膜或不连续膜,如在支撑件上布置膜的离散部分。气溶胶生成膜可以基本上不含烟草。
气溶胶生成材料可以包括或是片材,可以任选地切碎该片材以形成切碎片材。可雾化材料的片材可以在长度方向上和/或在宽度方向上切割,例如在横切型(cross-cuttype)切碎工艺中,除了切割宽度之外还限定可雾化材料的线股或条的切割长度。
气溶胶生成组合物可以包含上述气溶胶生成材料的任何组合。例如,气溶胶生成组合物可以包含气溶胶生成材料的共混物,至少一种所述气溶胶生成材料包含粘合剂和气溶胶形成剂。在一些实施方式中,气溶胶生成组合物包括包含粘合剂和气溶胶形成剂的(例如第一)气溶胶生成材料和(例如第二)不同的气溶胶生成材料。例如,第二气溶胶生成材料可以是植物药材材料,例如烟草薄片。
图2显示了用于制备气溶胶生成材料的方法的宽泛概述。气溶胶生成组合物可以包含由图2所示的方法制备的气溶胶生成材料。该方法包括形成包含气溶胶生成材料或其前体的组分的浆料,固化浆料以形成凝胶并干燥以形成气溶胶生成材料。任选地,固化浆料的步骤包括将固化剂施加至浆料。在一些实施方式中,将固化剂喷涂到浆料上,如浆料的顶表面。
在一些实施方式中,固化剂包含乙酸钙、甲酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙、氯化钙、乳酸钙、或其组合或由其组成。在一些实施方式中,固化剂包括甲酸钙和/或乳酸钙或由其组成。在具体实施方式中,固化剂包括甲酸钙或由其组成。已经确定,典型地,使用甲酸钙作为固化剂致使气溶胶生成材料具有更大的拉伸强度和更大的抗伸长性。
固化剂如钙源的总量可以是0.5-5wt%(基于干重计算)。适合地,该总量可以是约1wt%、2.5wt%或4wt%至约4.8wt%或4.5wt%。已经发现,添加太少的固化剂会导致气溶胶生成材料无法使气溶胶生成材料组分稳定,并导致这些组分从气溶胶生成材料中析出(dropping out)。已经发现,添加太多的固化剂导致气溶胶生成材料非常粘并且因此具有不良的可操作性。
当气溶胶生成材料不包含烟草时,可以需要施用更高量的固化剂。在一些情况下,固化剂的总量因此可以是基于干重计算的0.5wt%-12wt%,例如5wt%-10wt%。适合地,该总量可以是约5wt%、6wt%或7wt%至约12wt%或10wt%。在这种情况下,气溶胶生成材料通常不包含任何烟草。
该方法包括形成浆料层。这通常地包括喷雾、浇铸或挤出浆料。在实例中,通过电喷雾浆料形成浆料层。在实例中,通过浇铸浆料形成浆料层。
在一些实例中,该方法的所有步骤至少部分地同时发生(例如,在电喷雾期间)。在一些实例中,顺序地进行该方法的步骤。
气溶胶生成材料可以包含1wt%至60wt%的胶凝剂、0.1wt%至70wt%的气溶胶形成剂材料、5%至50%的纤维形式的填料和0.1wt%至80wt%的风味剂和/或活性物质。
气溶胶生成材料可以包含10wt%至40wt%的胶凝剂、10wt%至70wt%的气溶胶形成剂材料、20wt%至40wt%的填料和任选地10wt%至50wt%的风味剂。
在实施方式中,气溶胶生成材料包含32.8wt%的量的藻酸盐、19.2wt%的量的甘油和48wt%的量的薄荷醇。
在实施方式中,气溶胶生成材料包含26.2wt%的量的藻酸盐、15.4wt%的量的甘油、38.4wt%的量的薄荷醇和20wt%的量的纤维(来自木浆)。
在实施方式中,气溶胶生成材料包含32wt%的量的藻酸盐、8wt%的量的果胶和60wt%的量的甘油。
在实施方式中,气溶胶生成材料包含24wt%的量的藻酸盐、6wt%的量的果胶、10wt%的量的纤维素纤维和60wt%的量的甘油。
在实施方式中,气溶胶生成材料包含约7wt%的量的羧甲基纤维素(CMC)、约43wt%的量的纤维素纤维(来自木浆)和约50wt%的量的甘油。
气溶胶生成组合物包含至少一个感受器,其可以通过使用感应加热来加热。
感应加热是通过电磁感应来加热导电物体(例如感受器)的过程。磁场发生器可以包括感应元件(例如,一个或多个感应线圈)和用于使变化的电流(例如,交变电流)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地定位的感受器,并在感受器内部产生涡电流。感受器具有对涡电流的电阻,因此,涡电流抵抗该电阻的流动导致感受器通过焦耳加热而被加热。在感受器包含铁磁性材料如铁、镍或钴的情况下,也可以通过感受器中的磁滞损失产生热,即通过由于磁偶极子与变化磁场对齐而改变磁偶极子在磁性材料中的取向。在感应加热中,与通过例如传导的加热相比,在感受器内部产生热量,从而允许快速加热。此外,在感应加热器和感受器之间不需要任何物理接触,从而允许增强构造和应用的自由度。
感受器至少部分地包埋在气溶胶生成材料中。
气溶胶生成组合物可以包含一种或多种如本文所述的气溶胶生成材料。一种或多种感受器材料可以包埋在一种或多种气溶胶生成材料中。
感受器可以是杆、线股、条、连续片材或不连续片材的形式,例如筛网或丝网。组合物可以包括至少部分地包埋在气溶胶生成材料中的单个感受器。例如,感受器可以是包埋在气溶胶生成材料片材中的连续片材的形式。在这样的实施方式中,感受器片材可以完全包埋在气溶胶生成片材中。气溶胶生成材料片材可以是平面片材。
感受器片材可以结合到与不可燃气溶胶供应系统一起使用的制品的气溶胶生成区段中。例如,气溶胶生成区段可以是杆的形式。感受器片材的截面积可以为气溶胶生成区段总截面积的约1%至约25%。
在一些实施方式中,感受器片材可以具有约150μm至约300μm的厚度。这种片材可以具有使其能够容易加工的柔性。
感受器可以是纤维材料的形式,纤维材料包括由通过用变化磁场穿透可加热的材料制成的多个纤维。纤维片材可以包括第一表面、与第一表面相对的第二表面和从第一表面和/或第二表面中的一个或两个延伸的多个纤维,其中气溶胶生成材料与第一表面和/或第二表面中的至少一个接触并至少部分地覆盖第一表面和/或第二表面中的至少一个,使得多个纤维中的一个或多个包埋在气溶胶生成材料中。此类纤维片材通常具有高的表面积与体积比,这可以增加从纤维材料到其包埋于之中的气溶胶生成材料的热传递速率。
感受器可以是磁性导电材料的闭合回路的形式。这可以在使用中改善感受器与气溶胶供应装置的磁场发生器之间的磁耦合,以提供更大或改善的加热。
当气溶胶生成组合物包含片材形式的气溶胶生成材料并且感受器包埋在气溶胶生成材料中时,可以将片材切割或切碎以形成气溶胶生成组合物,该气溶胶生成组合物包含感受器包埋在其中的多个气溶胶生成材料的线股或条。
感受器可以包括多个离散的感受器元件或者由其组成,所述多个离散的感受器元件由通过用变化磁场穿透可加热的材料制成。例如,感受器可以包含多个线股或条。在一些实施方式中,感受器元件是颗粒状或微粒状。颗粒可以具有多种几何形状。例如,感受器元件可以为珠粒、薄片、颗粒、碎片、杆、管、板、线圈(coils)、环或圈(loops)的形式。感受器元件可以均匀地分布在整个气溶胶生成材料中。这可以允许均匀加热气溶胶生成材料。
感受器元件可以彼此磁性地对准。即,感受器元件内的磁偶极子可以彼此磁性地对准。当感受器元件彼此磁性地对准时,可以改善感受器元件与气溶胶供应装置的磁场发生器之间的电磁耦合。
感受器至少部分地包埋在气溶胶生成材料中。在一些实施方式中,感受器完全包埋在气溶胶生成材料中,使得其完全被气溶胶生成材料包围。感受器可以与气溶胶生成材料直接接触。将感受器至少部分地包埋在气溶胶生成材料中提供在感受器材料与气溶胶生成材料之间的快速热传递速率。这可以改善在使用中气溶胶生成材料加热和生成气溶胶的速率。
在一些实施方式中,气溶胶生成组合物可以包含两个或更多个感受器。所有的感受器可以至少部分地包埋在气溶胶生成材料中。可替代地,一个或多个感受器可以至少部分地包埋在气溶胶生成材料中。例如,如本文描述的,气溶胶生成组合物可以包含完全包埋在气溶胶生成材料中的连续片材形式的第一感受器和包含多个离散感受器元件的第二感受器。
可以通过任何合适的方式将感受器包埋在气溶胶生成材料中。可以将气溶胶生成材料添加到在根据本文描述的工艺制备气溶胶生成材料期间形成的浆料中。例如,可以将气溶胶生成材料与浆料中的粘合剂和气溶胶形成剂组合。然后,将浆料干燥产生感受器至少部分地包埋在其中的气溶胶生成材料。
图3显示了将感受器包埋在气溶胶生成材料中的一种这样的工艺。该方法包括形成包含气溶胶生成材料或其前体的组分和感受器的浆料,形成浆料层,使浆料固化以形成凝胶,并且干燥以形成感受器包埋在其中的气溶胶生成材料。任选地,使浆料固化包括将固化剂施加至浆料,如先前关于制备气溶胶生成材料所述的。
在一些实施方式中,通过使用足以将感受器包埋在气溶胶生成材料中的压力将感受器表面压靠在气溶胶生成材料表面上来将感受器至少部分地包埋在气溶胶生成材料中。例如,气溶胶生成材料可以是包括平面表面的气溶胶生成材料片材的形式,并且可以用足以将感受器至少部分地包埋在气溶胶生成材料的平面表面中的力将可以是任何形式的感受器压靠在平面表面上。
由于将感受器至少部分地包埋在气溶胶生成材料中,因此当将气溶胶生成材料结合到在不可燃气溶胶供应系统中使用的制品中时,可以不需要使用单独的感受器来加热气溶胶生成材料。
可以将感受器的一部分完全包埋在气溶胶生成材料中。在将感受器完全包埋在气溶胶生成材料中的情况下,其被气溶胶生成材料包围并与其直接接触。感受器表面积的至少约40%、50%、60%、70%、80%、90%或约100%可以被气溶胶生成材料完全包围并且与其直接接触。
可以将感受器的一部分仅部分地包埋在气溶胶生成材料中。在将感受器部分地包埋在气溶胶生成材料中的情况下,感受器元件的至少一部分不与气溶胶生成材料直接接触。感受器的至少约40%、50%、60%、70%、80%、90%或约100%可以部分地被气溶胶生成材料包围并且与其直接接触。
气溶胶生成组合物包含至少一种气溶胶生成材料。气溶胶生成组合物可以由气溶胶生成材料和感受器组成。在一些实施方式中,气溶胶生成组合物包含两种或更多种不同气溶胶生成材料的混合物。例如,气溶胶生成材料可以包括第一气溶胶生成材料和第二气溶胶生成材料。在这样的实施方式中,将感受器包埋在气溶胶生成材料的一种或多种中。
在实施方式中,气溶胶生成组合物包含第一和第二气溶胶生成材料,第一气溶胶生成材料包含粘合剂和气溶胶形成剂,并且感受器至少部分地包埋在第一气溶胶生成材料中。第二气溶胶生成材料可以是本文描述的任何气溶胶生成材料。例如,第二气溶胶生成材料可以是再造烟草或烟草薄片。
图4a是气溶胶生成材料片材4和至少部分地包埋在气溶胶生成材料4中的多个感受器元件5形式的感受器的立体图。在该实施方式中,感受器元件是至少部分地包埋在气溶胶生成材料片材中的闭环的形式。
图4b示出了图4所示的气溶胶生成材料片材4的侧视截面图。片材包括第一表面6a和第二表面6b。感受器元件7至少部分地包埋在和分布在气溶胶生成材料片材4中。一些感受器元件7完全被气溶胶生成材料包围,而其他感受器元件从气溶胶生成材料片材4的第一表面6a或第二表面6b突出。
图5a是气溶胶生成材料片材44和感受器55(由虚线示出)的立体图,感受器55完全包埋在气溶胶生成材料片材44中。感受器55为材料的平面连续片材的形式。在其他实施方式中,感受器55可以为平面筛网或丝网的形式。这样的形式可以改善气溶胶生成材料44和感受器55之间的粘附。
图5b是气溶胶生成材料片材44和感受器55(用虚线示出)的侧视截面图,感受器55完全包埋在气溶胶生成材料片材44的中心。
可以将图4a、图4b、图5a和图5b中示出的气溶胶生成材料片材4、44切碎以形成感受器包埋在其内的气溶胶生成材料的切碎片材。可以将切碎片材结合到与非燃烧气溶胶供应装置一起使用的制品1的气溶胶生成区段中。
可替代地,在一些实施方式中,可以将气溶胶生成材料片材用作在不可燃气溶胶供应装置中使用的制品中的内包裹物。例如,气溶胶生成材料可以是包围杆的材料连续片材,该杆包括气溶胶生成组合物的其他气溶胶生成材料,如植物药材材料(例如,烟草薄片和/或再造烟草)。
图6a是气溶胶生成材料片材的立体图,将该气溶胶生成材料片材被切碎以形成气溶胶生成材料的离散部分8。感受器元件7包埋在气溶胶生成材料的离散部分8中。
图6b是与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品1a的侧面截面图,该不可燃气溶胶供应装置包括烟嘴2a、气溶胶生成区段3a以及图6a所示的气溶胶生成材料的离散部分8。气溶胶生成材料的离散部分8彼此纵向对齐。
图6c是气溶胶生成部件555a的侧视截面图,该气溶胶生成部件包括感受器,该感受器包括通过接合材料666的一部分接合的三个感受器元件555。三个感受器元件是球的形式,并且连接材料666的部分是线股的形式。将感受器元件555和接合材料666的部分两者都包埋在气溶胶生成材料444中,使得气溶胶生成材料完全围绕感受器元件555和接合材料666的部分。感受器元件555可以由通过暴露于变化磁场可加热的任何材料制成。接合材料666的部分也可以由这样的材料制成。尽管描绘了三个感受器元件,但是在一些实施方式中,部件555a可以包括另外的感受器元件。材料666的部分可以是相对柔性的并且是相对弱的以使得它们能够被容易地切割。气溶胶生成部件555a可以由连续卷轴(卷绕筒,reel)形成,该连续卷轴包括通过材料666的另外的部分接合在一起的多个气溶胶生成部件555a。可以通过切割接合材料666的部分将气溶胶生成部件555a切割成希望长度。
图6d是与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品1b的侧视截面图,该不可燃气溶胶供应装置包括烟嘴2b、气溶胶生成区段3b和包含气溶胶生成部件555a的气溶胶生成组合物,如图6c所示。气溶胶生成组合物还包含其他气溶胶生成材料(未示出)。
图7示出了图1所示的制品1的侧视截面图。制品1包括烟嘴2和连接至烟嘴2的气溶胶生成区段3。在本实施例中,气溶胶生成区段3包括气溶胶生成组合物的圆柱形杆3。制品1包括上游端2’和远离气溶胶生成材料杆3的下游端2”。
在本实施例中,气溶胶生成组合物的圆柱杆包括多个气溶胶生成材料的线股和/或条3,并且被包裹物9包围。在本实施例中,包裹物9是不透湿气的包裹物。
可以将气溶胶生成材料的多个线股或条在气溶胶生成区段内对齐,使得它们的纵向尺寸与制品1的纵向轴线X-X’平行对齐。可替代地,线股或条可以大体布置成使得其对齐的纵向尺寸垂直(横置,横贯,transverse)于制品的纵向轴线。
多个线股或条的至少约10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或95%可以布置成使得它们的纵向尺寸与制品的纵向轴线平行对齐。大多数线股或条可以布置成使得它们的纵向尺寸与制品的纵向轴线平行对齐。在一些实施方式中,多个线股或条的约95%至约100%布置成使得它们的纵向尺寸与制品的纵向轴线平行对齐。在一些实施方式中,基本上所有的线股或条布置在气溶胶生成区段中,使得它们的纵向尺寸与制品的气溶胶生成区段的纵向轴线平行对齐。
烟嘴2包括冷却区段10,也称为冷却元件,紧接气溶胶生成组合物源3的下游并邻近气溶胶生成组合物源3定位。在本实施例中,冷却区段10与气溶胶生成材料源处于邻接关系。在本实施例中,烟嘴2还包括在冷却区段10下游的材料本体11,和在制品1的嘴端处的材料本体11下游的中空管状元件12。
冷却区段10包括中空通道,该中空通道具有约1mm至约4mm、例如约2mm至约4mm的内径。在本实施例中,中空通道具有约3mm的内径。中空通道沿着冷却区段10的整个长度延伸。在本实施例中,冷却区段10包括单个中空通道。在替代实施方式中,冷却区段可以包括多个通道,例如2、3或4个通道。在本实施例中,单个中空通道是基本上圆柱形的,但是在替代实施方式中,可以使用其他通道几何形状/截面。中空通道可以提供空间,抽吸到冷却区段10中的气溶胶可以在所述空间中膨胀和冷却。在所有实施方式中,冷却区段构造成在使用时限制中空通道的截面面积,以限制烟草位移到冷却区段中。
冷却区段10优选地在径向方向上具有壁厚度,该壁厚度可以例如使用卡尺来测量。对于给定的冷却区段外径,冷却区段10的壁厚度限定被冷却区段10的壁包围的空腔的内径。冷却区段10可以具有至少约1.5mm并且最高达约2mm的壁厚度。在本实施例中,冷却部10具有约2mm的壁厚。本发明人已有利地发现,提供具有壁厚度在该范围内的冷却区段10通过在将气溶胶发生器插入制品中时减少气溶胶生成材料的线股和/或条的纵向位移,改善在使用时气溶胶生成材料源在气溶胶生成区段中的保留。
由纤丝状丝束形成冷却区段10。可以使用其他构造,如平行卷绕的具有对接缝的多个纸层,以形成冷却区段10;或螺旋卷绕的纸层、卡板管、使用混凝纸(papier-mache)型工艺形成的管、模制或挤出的塑料管等。将冷却区段10制备成具有足以承受在制备过程中以及在使用制品1时可能出现的轴向压缩力和弯曲力矩的刚性。
冷却区段10的壁材料可以是相对无孔的,使得由气溶胶生成材料3生成的至少90%的气溶胶纵向地穿过一个或多个中空通道而不是穿过冷却区段10的壁材料。例如,由气溶胶生成材料3生成的至少92%或至少95%的气溶胶可以纵向地穿过一个或多个中空通道。
形成冷却区段10的纤丝状丝束优选地具有小于45,000、更优选小于42,000的总旦尼尔数。已经发现该总旦尼尔数允许形成不太致密的冷却区段10。优选总旦尼尔数为至少20,000,更优选至少25,000。在优选实施方式中,形成冷却区段10的纤丝状丝束具有25,000至45,000、更优选35,000至45,000的总旦尼尔数。优选地,丝束的纤丝的截面形状是“Y”形,但是在其他实施方式中,可以使用其他形状如“X”形纤丝。
形成冷却区段10的纤丝状丝束优选地具有大于3的单丝旦尼尔数。已经发现这种单丝旦尼尔数允许形成不太致密的管状元件12。优选地单丝旦尼尔数为至少4,更优选至少5。在优选的实施方式中,形成中空管状元件12的纤丝状丝束的单丝旦尼尔数为4-10,更优选4-9。在一个实施例中,形成冷却区段10的纤丝状丝束具有Y40,000丝束,该丝束由乙酸纤维素形成并且包含18%的增塑剂,例如三乙酸甘油酯。
优选地,形成冷却区段10的材料密度为至少约0.20g/cm3(g/cc),更优选至少约0.25g/cc。优选地,形成冷却区段10的材料密度小于约0.80g/cm3(g/cc),更优选小于0.6g/cc。在一些实施方式中,形成冷却区段10的材料密度为0.20至0.8g/cc,更优选0.3至0.6g/cc,或0.4g/cc至0.6g/cc或约0.5g/cc。已经发现这些密度在由较致密材料提供的改善硬度(firmness)与最小化制品总重量之间提供了良好的平衡。为了本发明的目的,形成冷却区段10的材料“密度”是指形成结合了任何增塑剂的元件的任何纤丝状丝束密度。可以通过将形成冷却区段10的材料总重量除以形成冷却区段10的材料总体积来确定密度,其中,可以使用取得的形成冷却区段10的材料适当测量值(例如,使用卡尺)来计算总体积。必要时,可以使用显微镜来测量适当的尺寸。
优选地,冷却区段10的长度小于约30mm。更优选地,冷却区段10的长度小于约25mm。还更优选地,冷却区段10的长度小于约20mm。另外或作为替代,冷却区段10的长度优选为至少约10mm。优选地,冷却区段10的长度为至少约15mm。在一些优选实施方式中,冷却区段10的长度为约15mm至约20mm,更优选约16mm至约19mm。在本实施例中,冷却区段10的长度为19mm。
冷却区段10位于烟嘴2周围并且在烟嘴2内限定气隙,该气隙充当冷却区段。气隙提供腔室,由气溶胶生成材料杆3生成的加热挥发组分流经该腔室。冷却区段10是中空的,以提供用于气溶胶积聚的腔室,但具有足够的刚度以承受在制备期间和在使用制品1时可能出现的轴向压缩力和弯曲力矩。冷却区段10提供气溶胶生成材料3与材料本体11之间的物理位移。由冷却区段10提供的物理位移可以在冷却区段10的长度上提供热梯度。
优选地,烟嘴2包括具有大于110mm3的内部体积的空腔。已经发现提供至少该体积的空腔能够形成改善的气溶胶。更优选地,烟嘴2包括例如形成于冷却区段10内的空腔,该空腔具有大于110mm3、并且还更优选地大于130mm3的内部体积,从而允许进一步改善气溶胶。在一些实例中,内部空腔包括约130mm3至约230mm3的体积,例如,约134mm3或227mm3。
冷却区段10可以配置成提供在进入冷却区段10的第一上游端的加热挥发组分与离开冷却区段10的第二下游端的加热挥发组分之间的至少40摄氏度的温差。冷却区段10优选地配置成提供在进入冷却区段10的第一上游端的加热挥发组分与离开冷却区段10的第二下游端的加热挥发组分之间的至少60摄氏度、优选地至少80摄氏度并且更优选地至少100摄氏度的温差。冷却区段10长度上的这种温差保护温度敏感材料本体11免受当将气溶胶生成材料3加热时该气溶胶生成材料3的高温影响。
当使用时,气溶胶生成区段可以表现出约15至约40mm H2O的压降。在一些实施方式中,气溶胶生成区段表现出在气溶胶生成区段上约15至约30mm H2O的压降。
气溶胶生成材料在气溶胶生成区段内可以具有约400mg/cm3至约900mg/cm3的填充密度(堆积密度,填集密度,packing density)。高于此的填充密度可以增加压降。
气溶胶生成区段至少约70%的体积填充有气溶胶生成材料。在一些实施方式中,空腔约75%至约85%的体积填充有气溶胶生成材料。在本实施方式中,包围气溶胶生成材料杆的不透湿气包裹物9包括铝箔。在其他实施方式中,包裹物9包括包装纸,其任选地包括阻挡涂层以使包裹物材料基本上不透湿气。已经发现铝箔在增强气溶胶生成材料3内形成气溶胶方面是特别有效的。在本实施例中,铝箔具有厚度约6μm的金属层。在本实施例中,铝箔具有纸质背衬。然而,在替代布置中,铝箔可以是其他厚度,例如4μm至16μm的厚度。铝箔也不需要具有纸质背衬,但可以具有由其他材料形成的背衬,例如以帮助为该箔提供适当的拉伸强度,或者它可以不具有背衬材料。还可以使用除铝之外的金属层或箔。包裹物的总厚度优选为20μm至60μm,更优选30μm至50μm,这可以提供具有适当的结构完整性和热传递特性的包裹物。在包裹物断裂之前可以施加到包裹物的拉伸力可以大于3,000克力,例如3,000至10,000克力或在3,000至4,500克力。当包裹物包含纸或纸质背衬(即,基于纤维素的材料)时,包裹物可以具有大于约30gsm的基重。例如,包裹物可以具有约40gsm至约70gsm范围内的基重。这种基重为气溶胶生成材料杆提供改善的刚度。由具有在该范围内基重的包裹物提供的改善刚度可以使得气溶胶生成材料杆3在使用时在制品经受的力下更耐起皱或其他形变。当将气溶胶生成材料的多个线股或条在气溶胶生成区段内对齐使得其纵向尺寸与纵向轴线平行对齐时,提供具有增加的刚度的气溶胶生成材料杆可以是有益的,因为气溶胶生成材料的纵向对齐线股或条可以比当线股或条不对齐时为气溶胶生成材料杆提供更小的刚度。气溶胶生成材料杆的改善刚度允许制品在使用时承受制品所经受的增加的力。
在本实施例中,不透湿气包裹物9也基本上是不透空气的。在替代实施方式中,包裹物9优选地具有小于100个Coresta单位、更优选地小于60个Coresta单位的渗透性。已经发现,例如具有小于100个Coresta单位、更优选小于60个Coresta单位的渗透性的低渗透性包裹物致使在气溶胶生成材料3中气溶胶形成的改善。不希望受理论的束缚,据推定这是由于气溶胶化合物通过包裹物9的损失减少所致。包裹物9的渗透性可以根据ISO2965:2009测量,其涉及用作卷烟纸、过滤器塞状包裹物和过滤器接合纸的材料的透气性测定。
材料本体11和中空管状元件12各自限定基本上圆柱形的总体外部形状并且具有共同的纵向轴线。材料本体11包裹在第一塞状包裹物13中。优选地,第一塞状包裹物13具有小于50gsm的基重,更优选约20gsm至40gsm的基重。优选地,第一塞状包裹物13具有30μm至60μm、更优选35μm至45μm的厚度。优选地,第一塞状包裹物13是无孔塞状包裹物,例如具有小于100个Coresta单位、例如小于50个Coresta单位的渗透性。然而,在其他实施方式中,第一塞状包裹物13可以是多孔塞状包裹物,例如具有大于200个Coresta单位的渗透性。
优选地,材料本体11的长度小于约15mm。更优选地,材料本体11的长度小于约12mm。另外或作为替代方案,材料本体11的长度为至少约5mm。优选地,材料本体11的长度是至少约8mm。在一些优选实施方式中,材料本体11的长度为约5mm至约15mm、更优选地约6mm至约12mm、甚至更优选地约6mm至约12mm、最优选地约6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。在本实施例中,材料本体11的长度是10mm。
在本实施例中,材料本体11由纤丝状丝束形成。在本实施例中,用于材料本体11的丝束的单丝旦尼尔数(d.p.f.)为5,且总旦尼尔数为25,000。在本实施例中,丝束包括增塑的乙酸纤维素丝束。用于丝束的增塑剂占丝束约9wt%。在本实施例中,增塑剂是三乙酸甘油酯。在其他实施例中,可以使用不同材料形成材料本体11。例如,本体11可以由纸形成,而不是由丝束形成,例如以与已知用于香烟的纸过滤器类似的方式。例如,纸或其他基于纤维素的材料可以提供为折叠和/或卷曲以形成本体11的片材材料的一个或多个部分。片材材料可以具有15gsm至60gsm、例如20至50gsm的基重。片材材料可以例如具有15至25gsm、25至30gsm、30至40gsm、40至45gsm以及45至50gsm的任何范围内的基重。另外地或可替代地,片材材料可以具有50mm至200mm、例如60mm至150mm或80mm至150mm的宽度。例如,片材材料可以具有20至50gsm的基重以及80mm至150mm的宽度。例如,这可以使得对于具有如本文所述尺寸的制品,基于纤维素的本体能够具有合适的压降。
可替换地,本体11可以由除了乙酸纤维素之外的丝束形成,例如,聚乳酸(PLA)、本文中描述的用于纤丝状丝束的其他材料或者类似材料。丝束优选由乙酸纤维素形成。不论是由乙酸纤维素还是其他材料形成,丝束优选地具有至少5的d.p.f.。优选地,为了实现材料本体11的足够均匀性,丝束具有不大于12d.p.f.、优选不大于11d.p.f、还更优选不大于10d.p.f的单丝旦尼尔数。
形成材料本体11的丝束总旦尼尔数优选为至多30,000,更优选至多28,000,且还更优选至多25,000。这些总旦尼尔数值提供占烟嘴2的截面面积减小比例的丝束,这致使与具有较高总旦尼尔数值的丝束相比,在烟嘴2上产生较低压降。对于材料本体11的适当硬度,丝束优选具有至少8,000、并且更优选至少10,000的总旦尼尔数。优选地,单丝旦尼尔数为5-12,同时总旦尼尔数为10,000-25,000。优选地,丝束的纤丝的截面形状是“Y”形,但是在其他实施方式中,可以使用具有如本文提供的相同d.p.f.以及总旦尼尔数值的其他形状如“X”形纤丝。
无论用于形成本体11的材料如何,在本体11上的压降例如可以是0.3至5mmWG每mm本体11长度,例如0.5mmWG至2mmWG每mm本体11长度。压降可以例如是0.5至1mmWG/mm长度、1至1.5mmWG/mm长度或1.5至2mmWG/mm长度。在本体11上的总压降可以例如是3mmWG至8mmWG或4mmWG至7mmWG。在本体11上的总压降可以是约5、6或7mmWG。
如图7所示,制品1的烟嘴2包括邻近气溶胶生成材料杆3的上游端2’和远离气溶胶生成材料杆3的下游端2”。在下游端2”处,烟嘴2具有由纤丝状丝束形成的中空管状元件12。有利地发现,当使用制品1时,这显著降低在烟嘴与消费者的嘴接触的烟嘴下游端2”处的烟嘴2外表面温度。此外,还发现使用管状元件12显著地降低甚至在管状元件12上游的烟嘴2外表面温度。不希望受理论的束缚,据推定这是由于管状元件12使气溶胶沟流而更靠近烟嘴2的中心,并且因此减少热从气溶胶传导到烟嘴2的外表面。
中空管状元件12的“壁厚度”对应于管10的壁在径向方向上的厚度。这可以例如使用卡尺来测量。壁厚度有利地大于0.9mm,并且更优选地为1.0mm或更大。优选地,壁厚度围绕中空管状元件12的整个壁是基本恒定的。然而,在壁厚度不是基本恒定的情况下,在围绕中空管状元件12的任何点处,壁厚度优选地大于0.9mm,更优选地为1.0mm或更大。在本实施例中,中空管状元件12的壁厚为约1.3mm。
优选地,中空管状元件12的长度小于约20mm。更优选地,中空管状元件12的长度小于约15mm。还更优选地,中空管状元件12的长度小于约10mm。另外地或可替代地,中空管状元件12的长度为至少约5mm。优选地,中空管状元件12的长度为至少约6mm。在一些优选实施方式中,中空管状元件12的长度为约5mm至约20mm,更优选地约6mm至约10mm,甚至更优选地约6mm至约8mm,最优选地约6mm、7mm或约8mm。在本实施例中,中空管状元件12的长度为7mm。
优选地,中空管状元件12的密度为至少约0.25g/cm3(g/cc),更优选地为至少约0.3g/cc。优选地,中空管状元件12的密度小于约0.75g/cm3(g/cc),更优选小于0.6g/cc。在一些实施方式中,中空管状元件12的密度为0.25至0.75g/cc,更优选地0.3至0.6g/cc,并且更优选地0.4g/cc至0.6g/cc或约0.5g/cc。已经发现这些密度提供由较致密材料提供的改善硬度与较低密度材料的较低热传递特性之间的良好平衡。为了本发明的目的,中空管状元件12的“密度”是指形成结合了任何增塑剂的元件的纤丝状丝束的密度。可以通过将中空管状元件12的总重量除以中空管状元件12的总体积来确定密度,其中,可以使用例如使用卡尺获得的中空管状元件12的适当测量值来计算总体积。在必要时,可以使用显微镜来测量适当尺寸。
形成中空管状元件12的纤丝状丝束优选具有小于45,000、更优选小于42,000的总旦尼尔数。已经发现该总旦尼尔数允许形成不太致密的管状元件12。优选地总旦尼尔数为至少20,000,更优选至少25,000。在优选的实施方式中,形成中空管状元件12的纤丝状丝束的总旦尼尔数为25,000至45,000,更优选35,000至45,000。优选地,丝束的纤丝的截面形状是“Y”形,但是在其他实施方式中,可以使用其他形状如“X”形纤丝。
形成中空管状元件12的纤丝状丝束优选具有大于3的单丝旦尼尔数。已经发现这种单丝旦尼尔数允许形成不太致密的管状元件12。优选地单丝旦尼尔数为至少4,更优选至少5。在优选的实施方式中,形成中空管状元件12的纤丝状丝束的单丝旦尼尔数为4-10,更优选4-9。在一个实施例中,形成中空管状元件12的纤丝状丝束具有7.3Y36,000丝束,其由乙酸纤维素形成并包含18%的增塑剂,例如三乙酸甘油酯。
中空管状元件12优选地具有大于3.0mm的内径。比这更小的直径可以导致气溶胶通过烟嘴2至消费者嘴的速度增加超过所期望的速度,使得气溶胶变得太热,例如达到大于40℃或大于45℃的温度。更优选地,中空管状元件12具有大于3.1mm、并且还更优选地大于3.5mm或3.6mm的内径。在一个实施方式中,中空管状元件12的内径为约4.7mm。
中空管状元件12优选地包括15wt%至22wt%的增塑剂。对于乙酸纤维素丝束,增塑剂优选地为三乙酸甘油酯,但是可以使用其他增塑剂如聚乙二醇(PEG)。更优选地,中空管状元件12包括16wt%至20wt%的增塑剂,例如约17%、约18%或约19%的增塑剂。
在本实施例中,第一中空管状元件12、材料本体11和冷却区段10使用围绕所有三个区段卷绕的第二塞状包裹物14组合。优选地,第二塞状包裹物14具有小于50gsm、更优选地约20gsm至45gsm的基重。优选地,第二塞状包裹物14具有30μm至60μm、更优选地35μm至45μm的厚度。第二塞状包裹物14优选地是渗透性小于100个Coresta单位、例如小于50个Coresta单位的无孔塞状包裹物。然而,在替代实施方式中,第二塞状包裹物14可以是多孔塞状包裹物,例如具有大于200个Coresta单位的渗透性。
在本实施例中,制品1具有约23mm的外周长。在其他实施例中,制品可以以本文所述的任何形式提供,例如具有20mm至26mm的外周长。因为制品将被加热以释放气溶胶,所以使用具有在该范围内的较低外周长(例如,小于23mm的周长)的制品可以实现改善的加热效率。为了通过加热获得改善的气溶胶,同时保持合适的产品长度,还发现大于19mm的制品周长是特别有效的。已经发现具有周长为20mm-24mm、且更优选20mm-23mm的制品在提供有效气溶胶递送同时允许有效加热之间提供良好的平衡。
在烟嘴2的整个长度上并且在气溶胶生成材料杆3的一部分上包裹接装纸15,并且在其内表面上具有粘合剂以连接烟嘴2和杆3。在本实施例中,气溶胶生成材料杆3被包裹在包裹物9中,该包裹物形成第一包裹材料,并且接装纸15形成外部包裹材料,该外部包裹材料至少部分地在气溶胶生成材料杆3上延伸以连接烟嘴2和杆3。在一些实例中,接装纸可以仅部分地在气溶胶生成材料杆上延伸。
在本实施例中,接装纸15在气溶胶生成材料杆3上延伸5mm,但它可以可替代地在杆3上延伸3mm至10mm或更优选地4mm至6mm,以便在烟嘴2与杆3之间提供牢固附接。接装纸可以具有大于20gsm、例如大于25gsm、或优选地大于30gsm、例如37gsm的基重。已经发现,基重的这些范围导致接装纸具有可接受的拉伸强度,同时具有足够的柔性以围绕制品1卷绕并且沿着纸上的纵向搭接缝粘附到其自身上。接装纸15的外周长(一旦围绕烟嘴2卷绕)是约23mm。
制品具有的通风(通气,ventilation)水平为抽吸通过制品的约10%气溶胶。在替代实施方式中,制品可以具有的通风水平为抽吸通过制品的1%至20%的气溶胶,例如1%至12%。在这些水平下的通风有助于增加使用者在嘴端2”处吸入的气溶胶的一致性,同时有助于气溶胶冷却过程。通风直接提供至制品1的烟嘴2中。在本实施例中,通风提供至冷却区段10中,已经发现该通风特别有利于辅助气溶胶生成过程。经由穿孔16提供通风,穿孔16在该情况下形成为单排激光穿孔,定位成距烟嘴2的下游嘴端2”13mm。在替代实施方式中,可以提供两排或更多排通风穿孔。这些穿孔穿过接装纸15、第二塞状包裹物14和冷却区段10。在替代实施方式中,通风可以在其他位置处提供到烟嘴中,例如提供到材料本体11或第一管状元件12中。优选地,制品配置成使得穿孔设置在距离制品1的上游端约28mm或更小,优选地距离制品1的上游端20mm至28mm。在本实施例中,在距离制品上游端约25mm处提供孔。
制品1适合与不可燃气溶胶供应装置一起使用。
图8示出了与具有近端17a和远端17b的本文所述的制品一起使用的不可燃气溶胶供应装置17的实施例。
在广义上,装置17可以用于使包括感受器和气溶胶生成材料的制品(例如,本文所述的制品1)生成被装置17的使用者吸入的气溶胶。装置17和制品1一起形成系统。
装置17包括磁场发生器,该磁场发生器包括配置成产生变化磁场的线圈18。变化磁场引起制品1中的感受器生成热,这进而加热生成的气溶胶以形成气溶胶。
装置17包括包围和容纳装置17的各种部件的壳体17a。装置17在一端具有开口19,制品1可以通过该开口插入。在使用时,可以将制品1完全或部分地插入到加热组件中。
装置17还可以包括使用者可操作的控制元件20,诸如按钮或开关,当按压时其操纵装置17。例如,使用者可以通过操作开关20来接通装置17。
装置17还可以包括电气部件,诸如插座/端口21,其可以接收电缆以对装置17的电源22充电。例如,插座21可以是充电端口,诸如USB充电端口。
在使用时,使用者将制品1插入开口19中,操作使用者控制器20以开始加热气溶胶生成材料并抽吸装置中生成的气溶胶。这使得气溶胶沿着朝向装置17的近端17’的流动路径流过装置17。
装置的最远离开口19的另一端可以称为装置17的远端17”,因为在使用时,它是最远离使用者的嘴的端部。当使用者抽吸在装置中生成的气溶胶时,气溶胶流动远离装置17的远端17”。
例如,电源22可以是电池,诸如可再充电电池或不可再充电电池。例如,合适电池的实例包括锂电池(如锂离子电池)、镍电池(如镍-镉电池)和碱性电池。将电池电联接到磁场发生器上以便在需要时并且在控制器(未示出)的控制下供应电力来加热气溶胶生成材料。
装置还包括至少一个电子模块23。电子模块23可以包括例如印刷电路板(PCB)。PCB 23可以支持至少一个控制器,诸如处理器和存储器。PCB 23还可以包括一个或多个电迹线(electrical tracks),以将装置17的各个电子部件电连接在一起。例如,可以将电池端子(未示出)电连接至PCB 23,使得电力可以分布在整个装置17上。插座21还可以经由电迹线电联接至电池。
装置17包括磁场发生器,该磁场发生器包括配置成感应加热制品1中感受器的线圈18。
线圈18是电感线圈。电感线圈由导电材料制成。在本实施例中,电感线圈由以螺旋方式卷绕以提供螺旋电感线圈的利兹线/电缆制成。利兹线包括多个单独的线,这些单独的线是单独绝缘的并且扭绞在一起以形成单根线。利兹线设计成减少导体中的趋肤效应损耗。在示例性装置17中,电感线圈由铜制成并且利兹线具有矩形截面。在其他实施例中,利兹线可以具有其他形状的截面,诸如圆形。
电感线圈18配置成生成用于加热制品的感受器的第一变化磁场。可以将电感线圈18连接至PCB 23。
该装置包括电感线圈支撑管24。线圈支撑管24由外表面和内表面限定。线圈支撑管的外表面支撑磁场发生器18的电感线圈。内表面限定空腔,可以将制品1插入空腔中。管24优选地由不能通过用变化磁场穿透可加热的材料制成。这是为了避免在使用期间电感器加热该管以及降低功耗。
参见图9,装置17b包括两个磁场发生器,该磁场发生器包括第一电感线圈18a和第二电感线圈18b。第一电感线圈18a配置成生成用于加热制品1中的感受器的第一变化磁场,并且第二电感线圈18b配置成生成用于加热第二感受器的第二变化磁场。在该实施例中,第一电感线圈18a在沿着装置17b的纵向轴线的方向上邻近第二电感线圈18b(即,第一电感线圈18a和第二电感线圈18b不重叠)。第一电感线圈18a和第二电感线圈18b可以连接到PCB。第一线圈和第二线圈由线圈支撑管24’支撑。
应当理解的是,在一些实例中,第一电感线圈18a和第二电感线圈18b可以具有彼此不同的至少一个特性。例如,第一电感线圈18a可以具有至少一个与第二电感线圈18b不同的特性。更具体地,在一个实施例中,第一电感线圈18a可以具有与第二电感线圈18b不同的电感值。第一电感线圈18a和第二电感线圈18b可以具有不同的长度。由此,第一电感线圈18a可以包括与第二电感线圈18b不同的匝数(假定单匝之间的间隔大体上相同)。在又一个实施例中,第一电感线圈18a可以由与第二电感线圈18b不同的材料制成。在一些实例中,第一电感线圈18a和第二电感线圈18b可以基本相同。
在该实施例中,第一电感线圈18a和第二电感线圈18b在相反方向上卷绕。当电感线圈在不同时间激活时这可以有用的。例如,最初可以操作第一电感线圈18a以加热制品的第一区段/部分,并且在稍后的时间可以操作第二电感线圈18b以加热制品的第二区段/部分。在相反方向上卷绕线圈有助于当与特定类型的控制电路结合使用时减少在非激活线圈中感应的电流。在图9中,第一电感线圈18a是右手螺旋,第二电感线圈18b是左手螺旋。然而,在另一实施方式中,电感线圈18a、18b可以在相同方向上卷绕,或者第一电感线圈18a可以为左手螺旋,而第二电感线圈18b可以为右手螺旋。
在使用时,可以将本文中描述的制品1插入到不可燃气溶胶供应装置中,例如参见图10和11描述的装置17和17b。制品1的烟嘴2的至少一部分从不可燃气溶胶供应装置17、17b突出,并且可以放置在使用者的口中。通过使用装置17、17b加热包括包含气溶胶生成材料的气溶胶生成组合物和至少部分地包埋在气溶胶生成材料中的感受器的气溶胶生成区段3来产生气溶胶。由气溶胶生成材料产生的气溶胶穿过烟嘴2到达使用者的口中。
参见图10,磁场发生器包括单个线圈18。磁场发生器配置成通过产生变化磁场来感应加热气溶胶生成区段3中的感受器。
可以将制品1外表面制成一定尺寸使得制品1的外表面邻接线圈支撑管24的内表面。这确保加热是最有效的,这是因为气溶胶生成区段更靠近线圈17。
图11示出了如本文中描述的被接收在装置17b的线圈支撑管24’内的制品1。磁场发生器包括两个线圈18a和18b。这使得气溶胶生成区段3的不同部分能够在不同时间加热和/或加热至不同温度。
本文描述的各种实施方式仅用于帮助理解和教示所要求保护的特征。提供这些实施方式仅作为实施方式的代表性样本,并且不是穷尽的和/或排他性的。应当理解的是在本文中描述的优点、实施方式、实施例、功能、特征、结构、和/或其他方面不应认为是对由权利要求限定的本发明范围的限制或对权利要求等效物的限制,并且在不脱离所要求保护的发明范围的情况下可以使用其他实施方式并且可以进行修改。除了本文中具体描述的那些之外,本发明的各种实施方式可以适当地包括所公开的元件、部件、特征、零件、步骤、装置等的适当组合,由其组成或基本上由其组成。此外,本公开可以包括目前未要求保护但可以在将来要求保护的其他发明。
Claims (33)
1.一种气溶胶生成组合物,包括包含粘合剂和气溶胶形成剂的气溶胶生成材料,以及至少部分地包埋在所述气溶胶生成材料中的至少一个感受器。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成组合物,其中所述气溶胶生成材料为浆料的形式。
3.根据权利要求1所述的气溶胶生成组合物,其中所述气溶胶生成材料为片材或切割片材的形式。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中所述感受器包括通过用变化磁场穿透可加热的多个感受器元件。
5.根据权利要求4所述的气溶胶生成组合物,其中所述多个感受器元件为颗粒、环、球、线股和/或条的形式。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中所述感受器为丝网或筛网的形式。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中所述感受器为纤维片材的形式。
8.根据权利要求7所述的气溶胶生成组合物,其中所述纤维片材包括第一表面、与所述第一表面相对的第二表面以及从所述第一表面和/或所述第二表面中的一个或两个延伸的多个纤维,其中所述气溶胶生成材料接触并且至少部分地覆盖所述第一表面和/或所述第二表面中的至少一个,使得所述多个纤维中的一个或多个包埋在所述气溶胶生成材料中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中所述感受器包括通过用变化磁场穿透可加热的材料的一个或多个闭合回路。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中所述粘合剂选自由以下各项组成的组:纤维素粘合剂、非纤维素粘合剂以及它们的混合物。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中所述气溶胶形成剂选自由以下各项组成的组:甘油、丙二醇以及它们的混合物。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中所述气溶胶生成材料包含填料。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中填料是木浆。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中所述气溶胶生成材料包括植物药材材料。
15.根据权利要求14所述的气溶胶生成组合物,其中所述植物药材材料包括烟草。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中所述气溶胶生成材料是再造烟草。
17.根据权利要求1至14中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中所述气溶胶生成材料基本上不含烟草材料。
18.一种气溶胶生成组合物,包括包含粘合剂和气溶胶形成剂的第一气溶胶生成材料、第二气溶胶生成材料以及至少部分地包埋在所述第一气溶胶生成材料中的至少一个感受器。
19.根据权利要求18所述的气溶胶生成组合物,其中所述第一气溶胶生成材料包括植物药材材料。
20.根据权利要求18或权利要求19所述的气溶胶生成组合物,其中所述第二气溶胶生成材料包含烟草薄片和/或再造烟草或者由烟草薄片和/或再造烟草组成。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的气溶胶生成组合物,其中所述第一气溶胶生成材料基本上不含烟草。
22.一种用于制备气溶胶生成组合物的方法,包括将感受器至少部分地包埋在包含粘合剂和气溶胶形成剂的气溶胶生成材料中。
23.根据权利要求22所述的方法,其中所述方法包括:
将粘合剂、气溶胶形成剂和所述感受器组合以形成气溶胶生成材料的浆料。
24.根据权利要求22或权利要求23所述的方法,其中所述方法包括将浆料固化以形成凝胶,并且任选地将所述凝胶干燥以形成所述气溶胶生成材料。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述气溶胶生成材料为片材的形式,并且所述方法进一步包括将所述片材切割以形成气溶胶生成材料的多个离散部分。
26.根据权利要求25所述的方法,其中所述气溶胶生成材料的离散部分包括多个线股或条。
27.一种通过权利要求22至26中任一项所述的方法制备的气溶胶生成材料。
28.一种气溶胶生成材料,包括粘合剂和气溶胶形成剂以及至少部分地包埋在所述粘合剂中的感受器。
29.一种至少部分地包埋在包含粘合剂和气溶胶形成剂的气溶胶生成材料中的感受器。
30.一种在不可燃气溶胶供应装置中使用的制品,所述制品包括权利要求1至21中任一项所述的气溶胶生成组合物或者权利要求27或权利要求28所述的气溶胶生成材料。
31.一种与权利要求30所述的制品一起使用的不可燃气溶胶供应装置。
32.一种包括权利要求31所述的不可燃气溶胶供应装置和权利要求30所述的制品的系统。
33.权利要求1至21中任一项所述的气溶胶生成组合物用于生成气溶胶的用途。
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