CN117580472A - 具有膨胀石墨的气溶胶形成基质 - Google Patents
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Abstract
一种用于加热式气溶胶生成制品中的气溶胶形成基质包含膨胀石墨颗粒。膨胀石墨颗粒具有高导热率和低密度并且可以提高来自基质的气溶胶递送的效率。
Description
本公开涉及一种气溶胶形成基质。本公开还涉及一种制造气溶胶形成基质的方法、一种气溶胶生成制品和一种气溶胶生成系统。
典型的气溶胶生成系统包括气溶胶生成装置和包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。在使用中,气溶胶生成装置与气溶胶生成制品相互作用,以加热气溶胶形成基质并使气溶胶形成基质释放挥发性化合物。这些化合物然后冷却形成气溶胶,所述气溶胶被使用者吸入。
已知的气溶胶形成基质通常具有相对低的导热率。这可能是不期望的,特别是在其中将叶片插入到气溶胶形成基质中并加热以便加热气溶胶形成基质的气溶胶生成系统中。这是因为气溶胶形成基质的低导热率可能导致使用期间气溶胶形成基质中相对大的温度梯度。这可能意味着气溶胶形成基质的位置距叶片最远的部分不会达到高温,并因此不会释放与如果气溶胶形成基质具有较高导热率时一样多的挥发性化合物。换而言之,气溶胶形成基质的低导热率可能不期望地导致气溶胶形成基质的低使用效率。
此外,已知的气溶胶形成基质通常不能通过感应加热到工作温度。这意味着,对于感应加热,通常需要单独的感受器元件。这会增加成本。另外,这可能导致与上文讨论的相同的问题。例如,在感应加热的感受器元件被放置在基质中的中心位置中的情况下,气溶胶形成基质的位置距感受器元件最远的部分可能不会达到高温并因此可能不会释放许多挥发性化合物。
已经尝试增加气溶胶形成基质的导热率。然而,迄今为止,这些尝试在一个或多个方面还不够充分。
本发明的目的在于提供一种改进的气溶胶形成基质,例如具有增加的导热率的气溶胶形成基质。
根据本公开,提供了一种包含膨胀石墨颗粒的气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可以包含膨胀石墨颗粒和气溶胶形成材料,如气溶胶形成剂。气溶胶形成基质可以包含大于0.1重量%(wt%)的膨胀石墨颗粒。膨胀石墨颗粒的体积平均粒度可以大于5微米,例如大于10微米。气溶胶形成基质可以具有大于均质化烟草基质的导热率的导热率。例如,气溶胶形成基质可以在至少一个方向上具有大于0.12W/mK的导热率,例如当在25摄氏度的温度下测量时。在一些特定的实施方案中,气溶胶形成基质可以在至少一个方向上具有大于0.22W/mK的导热率,例如当在25摄氏度的温度下测量时。
一种示例性的气溶胶形成基质可以包含以干重计:1至90重量%之间的膨胀石墨颗粒,所述膨胀石墨颗粒中的每个膨胀石墨颗粒在25摄氏度下在至少一个方向上具有至少1W/(mK)的导热率;7至60重量%之间的气溶胶形成剂;2至20重量%之间的纤维;和2至10重量%之间的粘结剂,其中所述气溶胶形成基质在25摄氏度下在至少一个方向上具有至少0.12W/(mK)的导热率。例如,一种示例性的气溶胶形成基质可以包含以干重计:1至10重量%之间的膨胀石墨颗粒,所述膨胀石墨颗粒中的每个膨胀石墨颗粒在25摄氏度下在至少一个方向上具有至少1W/(mK)的导热率;7至20重量%之间的气溶胶形成剂;2至20重量%之间的纤维;和2至10重量%之间的粘结剂,其中所述气溶胶形成基质在25摄氏度下在至少一个方向上具有至少0.12W/(mK)的导热率。气溶胶形成基质可以包含尼古丁。气溶胶形成基质可以包含烟草。
有利地,膨胀石墨颗粒可以增加气溶胶形成基质的导热率。基质的增加的导热率可以在使用期间在整个基质中提供更均匀的温度分布。这可能导致更大比例的气溶胶形成基质达到足够高的温度以释放挥发性化合物,并因此导致气溶胶形成基质的更高使用效率。此外,基质的增加的导热率可以允许加热器(例如,被配置成加热基质的加热叶片)在较低的温度下工作并因此需要较少的功率。还此外,基质的增加的导热率可以允许加热器将基质加热到在更短时间内释放挥发性化合物的温度。因此,增加的导热率可以减少为使用者形成可吸入气溶胶所需的时间。
膨胀石墨是一种改性石墨材料。膨胀石墨与石墨一样具有层状结构,但层间间距增加或扩大。特别有利地,膨胀石墨具有比石墨低的密度。因此,与使用等同粒度的正常未膨胀石墨或其他传导性颗粒产生的类似基质相比,包含膨胀石墨颗粒的气溶胶形成基质可以形成为具有较低的密度。较低密度的基质可以允许气溶胶生成制品产生为具有较低的总重量,同时提供相当的气溶胶递送。这可以有利地降低运输成本。密度较低但具有等同或更高导热率的气溶胶形成基质可以具有较低的热惯性,从而允许较短的预热时间,潜在地缩短到第一次抽吸的时间。
有利地,纤维和粘结剂中之一或两者可以增加气溶胶形成基质的抗张强度。增加的抗张强度可以允许生产不容易撕裂的气溶胶形成基质的片材。增加的抗张强度可以允许使用现有的生产机械来生产气溶胶形成基质的片材。
如上文所阐述,气溶胶形成基质在25摄氏度下在至少一个方向上可以具有至少0.12W/(mK)、例如至少0.22W/mK的导热率。当基质的水分含量在0至20%之间、或5至15%之间、例如为10%左右时,可以测量该导热率。当基质包含0至20重量%之间、或5至15重量%之间、例如10重量%左右的水时,可以测量该导热率。可以使用滴定方法测量基质的水分或水含量。可以使用卡尔·费歇尔方法测量基质的水分或水含量。
膨胀石墨颗粒可以具有各向异性导热率值。膨胀石墨颗粒中的一些或每一个可以在至少一个方向上具有大于2、5、10、20、50、100、200、500或1000W/mK的导热率,例如当在25摄氏度下测量时。
与未膨胀石墨相比,膨胀石墨可以膨胀高达100倍至300倍之间。膨胀石墨可以具有小于2、1.8、1.5、1.2、1、0.8或0.5、0.2、0.1、0.05、0.02克/立方厘米(g/cm3)的密度。膨胀石墨可以具有大于0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、0.8、1、1.2、1.5或1.8克/立方厘米(g/cm3)的密度。膨胀石墨可以具有0.01至3、0.01至2、0.01至1.8、0.01至1.5、0.01至1.2、0.01至1、0.01至0.8、0.01至0.5、0.02至3、0.02至2、0.02至1.8、0.02至1.5、0.02至1.2、0.02至1、0.02至0.8、0.02至0.5、0.01至3、0.05至2、0.05至1.8、0.05至1.5、0.05至1.2、0.05至1、0.05至0.8、0.05至0.5g/cm3、0.1至3、0.1至2、0.1至1.8、0.1至1.5、0.1至1.2、0.1至1、0.1至0.8、0.1至0.5、0.2至3、0.2至2、0.2至1.8、0.2至1.5、0.2至1.2、0.2至1、0.2至0.8、0.2至0.5、0.5至3、0.5至2、0.5至1.8、0.5至1.5、0.5至1.2、0.5至1、0.5至0.8、0.8至3、0.8至2、0.8至1.8、0.8至1.5、0.8至1.2、0.8至1克/立方厘米(g/cm3)之间的密度。
膨胀石墨颗粒可以各自具有“粒度”。术语“粒度”的含义和测量粒度的方法将在后面阐述。
膨胀石墨颗粒的特征可以在于粒度分布。粒度分布可以具有数目D10、D50和D90粒度。数目D10粒度定义为使得10%的颗粒具有小于或等于数目D10粒度的粒度。类似地,数目D50粒度定义为使得50%的颗粒具有小于或等于数目D50粒度的粒度。因此,数目D50粒度可以被称为中值粒度。数目D90粒度定义为使得90%的颗粒具有小于或等于数目D90粒度的粒度。因此,如果分布中存在1,000个颗粒并按升序粒度对颗粒排序,则预期数目D10粒度大致等于第100个颗粒的粒度,数目D50粒度大致等于第500个颗粒的粒度,并且数目D90粒度大致等于第900个颗粒的粒度。
粒度分布可以具有体积D10、D50和D90粒度。体积D10粒度定义为使得具有小于或等于体积D10粒度的粒度的颗粒的体积总和占所有颗粒的体积总和的10%。类似地,体积D50粒度定义为使得具有小于或等于体积D50粒度的粒度的颗粒的体积总和占所有颗粒的体积总和的50%。并且体积D90粒度定义为使得具有小于或等于体积D90粒度的粒度的颗粒的体积总和占所有颗粒的体积总和的90%。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着数目D10粒度的粒度分布,其中数目D10粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着数目D10粒度的粒度分布,其中数目D10粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
在决定颗粒的大小时必须做出折衷。较大的膨胀石墨颗粒可以有利地比较小的膨胀石墨颗粒更多地增加气溶胶形成基质的导热率。然而,较大的膨胀石墨颗粒会减少基质中可用于气溶胶形成材料的空间。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着数目D50粒度的粒度分布,其中数目D50粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着数目D50粒度的粒度分布,其中数目D50粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着数目D90粒度的粒度分布,其中数目D90粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着数目D90粒度的粒度分布,其中数目D90粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着数目D10粒度和数目D90粒度的粒度分布,其中数目D90粒度不大于数目D10粒度的50、40、30、20、10或5倍。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着数目D10粒度和数目D90粒度的粒度分布,其中数目D90粒度为数目D10粒度的至少1.5、2、3、5、10或20倍。
必须在粒度分布方面做出折衷。更紧密的粒度分布,例如以D90与D10粒度之间较小的比率为特征的粒度分布,可以有利地在整个气溶胶形成基质中提供更均匀的导热率。这是因为在基质中的不同位置中粒度变化将较小。这可以有利地允许在整个气溶胶形成基质中更高效地使用气溶胶形成材料。然而,更紧密的粒度分布可能不利地更难以实现并且更昂贵。本发明人已发现,上述粒度分布可以在这两个因素之间提供最佳折衷。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着体积D10粒度的粒度分布,其中体积D10粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着体积D10粒度的粒度分布,其中体积D10粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着体积D50粒度的粒度分布,其中体积D50粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着体积D50粒度的粒度分布,其中体积D50粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着体积D90粒度的粒度分布,其中体积D90粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着体积D90粒度的粒度分布,其中体积D90粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
可以特别优选膨胀石墨颗粒具有体积D10粒度在1至20微米之间的粒度分布。替代地或另外地,可以特别优选膨胀石墨颗粒具有有着50至300微米之间或50至200微米之间的体积D90粒度的粒度分布。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着体积D10粒度和体积D90粒度的粒度分布,其中体积D90粒度不大于体积D10粒度的50、40、30、20、10或5倍。
任选地,膨胀石墨颗粒具有有着体积D10粒度和体积D90粒度的粒度分布,其中体积D90粒度为体积D10粒度的至少1.5、2、3、5、10或20倍。
膨胀石墨可以具有大于或等于1、2、3、5、10、20、30、35、50、75、100、150、200、250、500或900微米的体积平均粒度。
可以特别优选膨胀石墨颗粒的体积平均粒度大于10微米。
膨胀石墨颗粒可以具有小于或等于1000、900、500、200、100、150、100、75、50、35、30、20、10、5、3或2微米的体积平均粒度。膨胀石墨颗粒可以具有1至1000、35至1000、或100至900微米之间的体积平均粒度。在气溶胶形成材料包括切丝填料、粉末颗粒、颗粒物、丸粒、碎片、细条、条带或片材中的一种或多种或呈切丝填料、粉末颗粒、颗粒物、丸粒、碎片、细条、条带或片材中的一种或多种的形式的情况下,这些粒度范围可能是特别优选的。
膨胀石墨颗粒可以具有1至1000、10至200、30至150、或50至75微米之间的体积平均粒度。在气溶胶形成材料包括片材如聚集片材或呈片材如聚集片材的形式的情况下,这些体积平均粒度范围可能是特别优选的。
膨胀石墨颗粒可以具有为数目平均粒度的至少2、3、5、8、10、15或20倍的体积平均粒度。
如上文所解释,必须在粒度分布方面做出折衷,并且发明人已经发现上述粒度分布可以提供最佳折衷。
任选地,膨胀石墨颗粒中的每一个具有至少0.01、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米的粒度。任选地,膨胀石墨颗粒中的每一个具有不大于1,000、500、300、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米的粒度。可以特别优选膨胀石墨颗粒中的每一个具有至少1微米的粒度。替代地或另外地,可以特别优选膨胀石墨颗粒中的每一个具有不大于300微米的粒度。小于1微米的颗粒在制造期间可能难以处理。大于300微米的颗粒可能在基质中占据相当大量的本来可以用于气溶胶形成材料的空间。因此,可以特别优选膨胀石墨颗粒中的每一个具有至少1微米的粒度或不大于300微米的粒度或两者。
任选地,膨胀石墨颗粒中的每一个具有三个相互垂直的尺寸,所述三个尺寸中的最大尺寸比所述三个尺寸中的最小尺寸大不超过10、8、5、3或2倍。任选地,膨胀石墨颗粒中的每一个具有三个相互垂直的尺寸,所述三个尺寸中的最大尺寸比所述三个尺寸中的第二大尺寸大不超过10、8、5、3或2倍。任选地,膨胀石墨颗粒中的每一个大体上为球形。
任选地,气溶胶形成基质包含至少10、20、50、100、200、500或1000个膨胀石墨颗粒。有利地,气溶胶形成基质中更大的膨胀石墨颗粒数量可以允许基质的导热率更均匀。
在一些实施方案中,气溶胶形成基质可以具有相对低的膨胀石墨颗粒比例。例如,基质可以包含气溶胶形成材料如均质化烟草,其含有0.1至25重量%的膨胀石墨颗粒。膨胀石墨颗粒可以占气溶胶形成基质的小于或等于80、50、20、10或5重量%。膨胀石墨颗粒可以占气溶胶形成基质的大于或等于0.1、0.2、0.5、1、2、3、5、10、20或50重量%。膨胀石墨颗粒可以占气溶胶形成基质的0.1至20、0.2至20、0.5至20、1至20、2至20、3至20、5至20、0.1至15、0.2至15、0.5至15、1至15、2至15、3至15、5至15、0.1至10、0.2至10、0.5至10、1至10、2至10、3至10、或5至10重量%之间。膨胀石墨颗粒可以占气溶胶形成基质的0.1至20、0.2至20、0.5至20、1至20、2至20、3至20、5至20、0.1至15、0.2至15、0.5至15、1至15、2至15、3至15、5至15、0.1至10、0.2至10、0.5至10、1至10、2至10、3至10、或5至10重量%之间。
可以特别优选膨胀石墨颗粒占气溶胶形成基质的大于1重量%。也可以优选膨胀石墨颗粒占气溶胶形成基质的小于20重量%。有利地,本发明人已发现,这样的重量百分比在增加气溶胶形成基质的导热率与保持足够的气溶胶形成材料(例如均质化烟草)以形成足够量的气溶胶之间提供了最佳折衷。可以特别优选膨胀石墨颗粒占气溶胶形成基质的1至20、2至15、或3至10重量%之间。这是因为本发明人已发现,对于特定的气溶胶形成基质,这些重量百分比范围可以在12次左右的抽吸中提供更一致的甘油和尼古丁递送。不希望受理论束缚,这被认为是因为具有小于1、2或3重量%的膨胀石墨颗粒对基质的导热率没有足够大的影响,但具有大于10、15或20重量%的膨胀石墨颗粒会使局部基质温度升高得过高过快,从而导致在早先的抽吸中甘油和尼古丁递送相对较高但在后来的抽吸中甘油和尼古丁递送相对较低。另外,本发明人已惊奇地发现,对于特定的气溶胶形成基质,具有1至20、2至15、或3至10重量%之间的膨胀石墨颗粒的基质在12次左右的抽吸中甘油和尼古丁的总产量似乎达到最大。这可能是有利的,因为可能需要较少的基质来向使用者递送等量的甘油和尼古丁。
在一些实施方案中,气溶胶形成基质可以包含相对高比例的膨胀石墨颗粒,例如膨胀石墨颗粒、粘结剂、纤维组分和气溶胶形成剂。任选地,基质包含以干重计至少20、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80或85重量%的膨胀石墨颗粒。任选地,基质包含以干重计不超过85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20或15重量%的膨胀石墨颗粒。任选地,基质包含以干重计10至90、20至90、30至90、40至90、50至90、60至90、70至90、80至90、10至80、20至80、30至80、40至80、50至80、60至80、70至80、10至70、20至70、30至70、40至70、50至70、60至70、10至60、20至60、30至60、40至60、50至60、10至50、20至50、30至50、40至50、10至40、20至40、30至40、10至30、20至30、或10至20重量%之间的膨胀石墨颗粒。可以特别优选基质包含以干重计50至90重量%之间、或更优选60至90重量%之间、或甚至更优选65至85重量%之间的膨胀石墨颗粒。
必须在基质中膨胀石墨颗粒的重量百分比方面做出折衷。增加气溶胶形成基质中颗粒的重量百分比可以有利地增加基质的导热率。然而,增加气溶胶形成基质中颗粒的重量百分比也会减少气溶胶形成剂、粘结剂和纤维中的一种或多种的可用空间,因此可能产生形成较少气溶胶或具有较低抗张强度的基质。
任选地,基质包含以干重计至少10、15、20、25、30、35、40、45、50或55重量%的气溶胶形成剂。任选地,基质包含以干重计不超过55、50、45、40、35、30、25、20或15重量%的气溶胶形成剂。任选地,基质包含以干重计7至60、10至60、20至60、30至60、40至60、50至60、7至50、10至50、20至50、30至50、40至50、7至40、10至40、20至40、30至40、7至30、10至30、20至30、7至20、10至20、或7至10重量%之间的气溶胶形成剂。可以特别优选基质包含以干重计15至25重量%之间的气溶胶形成剂。
任选地,气溶胶形成剂包含以下中的一种或多种或由以下中的一种或多种组成:多元醇,如丙二醇、聚乙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和丙三醇;多元醇的酯,如甘油单、二或三乙酸酯;和单羧酸、二羧酸或聚羧酸的脂族酯,如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。任选地,气溶胶形成基质包含丙三醇和甘油中之一或两者。
任选地,基质包含以干重计至少2、4、6、8、10、12、14、16或18重量%的纤维。任选地,基质包含以干重计不超过20、18、16、14、12、10、8、6或4重量%的纤维。任选地,基质包含以干重计4至20、6至20、8至20、10至20、12至20、14至20、16至20、18至20、2至18、4至18、6至18、8至18、10至18、12至18、14至18、16至18、2至16、4至16、6至16、8至16、10至16、12至16、14至16、2至14、4至14、6至14、8至14、10至14、12至14、2至12、4至12、6至12、8至12、10至12、2至10、4至10、6至10、8至10、2至8、4至8、6至8、2至6、4至6、或2至4重量%之间的纤维。可以特别优选基质包含以干重计2.1至9.8重量%之间的纤维。
任选地,纤维为纤维素纤维。有利地,纤维素纤维不太昂贵并且可以增加基质的抗张强度。
任选地,每根纤维具有三个相互垂直的尺寸,所述三个尺寸中的最大尺寸比所述三个尺寸中的最小尺寸大至少1.5、2、3、5、10或20倍。任选地,每根纤维具有三个相互垂直的尺寸,所述三个尺寸中的最大尺寸比所述三个尺寸中的第二大尺寸大至少1.5、2、3、5、10或20倍。
任选地,基质包含以干重计至少4、6或8重量%的粘结剂。任选地,基质包含以干重计不超过8、6或4重量%的粘结剂。任选地,基质包含以干重计4至10、6至10、8至10、2至8、4至8、6至8、2至6、4至6、2至4重量%之间的粘结剂。可以特别优选基质包含以干重计2.1至10重量%之间的粘结剂。
合适的粘结剂是本领域熟知的并包括但不限于天然果胶,如水果、柑橘或烟草果胶;瓜尔胶,如羟乙基瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶;刺槐豆胶,如羟乙基和羟丙基刺槐豆胶;藻酸盐;淀粉,如改性淀粉或衍生淀粉;纤维素,如甲基纤维素、乙基纤维素、乙基羟甲基纤维素和羧甲基纤维素;罗望子胶;葡聚糖;普拉兰(pullalon);魔芋粉;黄原胶等。可以特别优选粘结剂为瓜尔胶或包含瓜尔胶。可以特别优选粘结剂包含羧甲基纤维素或羟丙基纤维素或树胶如瓜尔胶中的一种或多种或由羧甲基纤维素或羟丙基纤维素或树胶如瓜尔胶中的一种或多种组成。
任选地,膨胀石墨颗粒大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。任选地,气溶胶形成剂大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。任选地,纤维大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。任选地,粘结剂大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。有利地,基质的组分的均匀分布可以导致基质具有更空间均匀的性质。例如,大体上均匀分布的膨胀石墨颗粒可以导致基质具有大体上均匀的导热率。作为另一个实例,大体上均匀分布的粘结剂或纤维可以导致基质具有大体上均匀的抗张强度。
任选地,基质包含尼古丁。任选地,基质包含以干重计至少0.01、1、2、3或4重量%的尼古丁。任选地,基质包含以干重计不超过5、4、3、2或1重量%的尼古丁。任选地,基质包含以干重计0.01至5、1至5、2至5、3至5、4至5、0.01至4、1至4、2至4、3至4、0.01至3、1至3、2至3、0.01至2、1至2、0.01至1重量%之间的尼古丁。可以特别优选基质包含以干重计0.5至3重量%之间的尼古丁。
任选地,尼古丁大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
任选地,基质包含酸。任选地,基质包含以干重计至少0.01、1、2、3或4重量%的酸。任选地,基质包含以干重计不超过5、4、3、2或1重量%的酸。任选地,基质包含以干重计0.01至5、1至5、2至5、3至5、4至5、0.01至4、1至4、2至4、3至4、0.01至3、1至3、2至3、0.01至2、1至2、0.01至1重量%之间的酸。可以特别优选基质包含以干重计0.5至3重量%之间的酸。
任选地,酸包含富马酸、乳酸、苯甲酸和乙酰丙酸中的一种或多种或由富马酸、乳酸、苯甲酸和乙酰丙酸中的一种或多种组成。
任选地,酸大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
任选地,基质包含至少一种来自植物的材料。任选地,基质包含以干重计至少0.01、1、2、5、10或15重量%的所述至少一种来自植物的材料。任选地,基质包含以干重计不超过20、15、10、5、2或1重量%的所述至少一种来自植物的材料。任选地,基质包含以干重计0.01至20、1至20、2至20、5至20、10至20、15至20、0.01至15、1至15、2至15、5至15、10至15、0.01至10、1至10、2至10、5至10、0.01至5、1至5、2至5、0.01至2、1至2、0.01至1重量%之间的所述至少一种来自植物的材料。可以特别优选基质包含以干重计5至15重量%之间的所述至少一种来自植物的材料。
任选地,所述至少一种来自植物的材料包含丁香和迷迭香中之一或两者或由丁香和迷迭香中之一或两者组成。
任选地,所述至少一种来自植物的材料大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
任选地,基质包含至少一种调味剂。任选地,基质包含以干重计至少0.1、1、2或5重量%的所述至少一种调味剂。任选地,基质包含以干重计不超过10、5、2或1重量%的所述至少一种调味剂。任选地,基质包含以干重计0.1至10、1至10、2至10、5至10、0.1至5、1至5、2至5、0.1至2、1至2、0.1至1重量%之间的所述至少一种调味剂。可以特别优选基质包含以干重计0.5至4.0重量%之间的所述至少一种调味剂。
任选地,所述至少一种调味剂以涂层存在,例如气溶胶形成基质的一个或多个其他组分上的涂层。替代地或另外地,所述至少一种调味剂大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
任选地,气溶胶形成基质包含至少一种有机材料如烟草。任选地,所述至少一种有机材料包含草本植物叶、烟草叶、烟草叶肋片段、再造烟草、均质化烟草、挤出烟草和膨胀烟草中的一种或多种。任选地,所述至少一种有机材料大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
基质可以包含以干重计小于10、5、3、2或1重量%的烟草。任选地,气溶胶形成基质为不含烟草的气溶胶形成基质。
气溶胶形成基质可以呈条的形式。因此,可以提供气溶胶形成基质的条。
感受器元件可以位于气溶胶形成基质的条内。感受器元件可以是细长感受器元件。感受器元件可以在气溶胶形成基质的条内纵向延伸。所述条在形状上可以是大体上圆柱形的,例如正圆柱形的。感受器元件可以定位在气溶胶形成基质的条内的径向中心位置中。感受器元件可以沿着气溶胶形成基质的条的中心纵向轴线延伸。感受器元件可以一直延伸到气溶胶形成基质的条的下游端。感受器元件可以一直延伸到气溶胶形成基质的条的上游端。感受器元件可以具有与气溶胶形成基质的条大体上相同的长度。感受器元件可以从气溶胶形成基质的条的上游端延伸到下游端。感受器元件可以呈针、条、条带或叶片的形式。感受器元件可以具有5至15、6至12、或8至10毫米之间的长度。感受器元件可以具有1至5毫米之间的宽度。感受器元件可以具有0.01至2、0.5至2、或0.5至1毫米之间的厚度。
替代地,气溶胶形成基质中或气溶胶形成基质的条中可以不存在感受器材料。
任选地,膨胀石墨颗粒中的一些或每一个可以是可感应加热的,例如,可感应加热到至少100、150或200摄氏度的温度。膨胀石墨颗粒可以构成或者是存在于气溶胶形成基质中或气溶胶形成基质的条中的唯一感受器材料。也就是说,除了膨胀石墨颗粒之外,气溶胶形成基质中或气溶胶形成基质的条中可以不存在感受器元件。
任选地,气溶胶形成基质在25摄氏度下在至少一个方向上具有大于0.05、0.1、0.15、0.2、0.3、0.4、0.5、0.75、1、1.25、1.5、2、5、10、20、50、100、200或500W/(mK)的导热率。
任选地,气溶胶形成基质具有不大于1500、1450、1400、1350、1300、1250、1200、1100、1050、1000、950、900、850、800、850、800、750、700、650或600kg/m3的密度。任选地,气溶胶形成基质具有600至1400、800至1200、或900至1100kg/m3之间的密度。有利地,降低基质的密度可以降低基质的运输成本。
任选地,气溶胶形成基质具有1至20、或3至15重量%之间的水分含量。该水分含量可以在20摄氏度下在50%的相对湿度下平衡48小时后测量。任选地,气溶胶形成基质包含1至20、或3至15重量%之间的水。可以使用滴定方法测量基质的水分或水含量。可以使用卡尔·费歇尔方法测量基质的水分或水含量。
任选地,气溶胶形成基质包括以下中的一种或多种或者呈以下中的一种或多种的形式:切丝填料、粉末颗粒、颗粒物、丸粒、碎片、细条、条带、线状物、带状物或片材。任选地,气溶胶形成基质包括一个或多个片材或条带或者呈一个或多个片材或条带的形式。
任选地,气溶胶形成基质包括一个或多个片材或者呈一个或多个片材的形式,例如聚集片材或卷起的片材。任选地,气溶胶形成基质包括多个条带或者呈多个条带的形式。任选地,气溶胶形成基质呈管的形式。
任选地,所述或每个片材或条带具有至少5、10、20、50、100、150或200微米的厚度。任选地,所述或每个片材或条带具有不大于2000、1000、500、400、300或250微米的厚度。任选地,所述或每个片材或条带具有100至350、或150至300微米之间的厚度。
任选地,所述或每个片材或条带具有至少100、200、500或1000微米的宽度。任选地,所述或每个片材或条带具有不大于2000、1000、500、400、300、250或200微米的宽度。任选地,所述或每个片材或条带具有100至2000、或500至1000、或600至1000微米之间的宽度。
任选地,所述或每个片材或条带具有至少100、200、500、1000、2000或3000微米的长度。任选地,所述或每个片材或条带具有不大于6000、5000、3000、2000、1000、500或200微米的长度。任选地,所述或每个片材或条带具有100至6000、或500至5000、或1000至4000微米之间的长度。
任选地,所述或每个片材或条带具有至少20、50或100g/m2的每平方米克重。任选地,所述或每个片材或条带具有不大于300g/m2的每平方米克重。任选地,所述或每个片材或条带具有20至300、50至250、或100至250g/m2之间的每平方米克重。
任选地,所述或每个片材或条带具有至少0.1、0.2、0.3或0.5g/m3的密度。任选地,所述或每个片材或条带具有不大于2、1.5、1.2或1g/m3的密度。任选地,所述或每个片材或条带具有0.1至2、0.2至2、0.3至2、0.3至1.5、或0.3至1.2g/m3之间的密度。
在基质包括一个或多个聚集片材的情况下,所述或每个聚集片材可以具有至少约1、2、5、10、25、50或100mm的宽度。
任选地,气溶胶形成基质包含气溶胶形成剂和以干重计构成第二材料的3重量%至90重量%之间的膨胀石墨颗粒,第二材料被配置成在加热到120摄氏度至395摄氏度之间的温度时生成气溶胶。任选地,气溶胶形成基质包含烟草和气溶胶形成剂以及以干重计构成第二材料的3重量%至90重量%之间的膨胀石墨颗粒,第二材料被配置成在加热到120摄氏度至395摄氏度之间的温度时生成气溶胶。任选地,气溶胶形成基质为导热的均质化烟草材料,其包含膨胀石墨颗粒,并且还包含纤维和粘结剂。
任选地,气溶胶形成基质不包含烟草,例如其中所述基质为导热的无烟草材料,其包含膨胀石墨颗粒,并且还包含纤维和粘结剂。
根据本公开的第二方面,还提供了一种气溶胶生成制品。
所述制品可以包括如上所述的气溶胶形成基质,例如根据第一方面的气溶胶形成基质。
任选地,所述制品呈条的形式并且包括组装在包装物或壳体内的多个部件,所述多个部件包括气溶胶形成基质或组合气溶胶形成基质。
任选地,气溶胶生成制品包括前滤嘴段。任选地,气溶胶生成制品包括第一中空管,例如第一中空醋酸酯管。任选地,气溶胶生成制品包括第二中空管,例如第二中空醋酸酯管。任选地,第二中空管包括一个或多个通风孔。任选地,气溶胶生成制品包括口滤嘴段过滤器。任选地,气溶胶生成制品包括包装物,例如纸包装物。
任选地,前滤嘴段布置在制品的最上游端。任选地,气溶胶形成基质布置在前滤嘴段的下游。任选地,第一中空管布置在气溶胶形成基质的下游。任选地,第二中空管布置在第一中空管的下游。任选地,口滤嘴段过滤器布置在第一中空管和第二中空管中之一或两者的下游。任选地,口滤嘴段过滤器布置在制品的最下游端处。任选地,制品的最下游端(其可以被称为制品的口端)可以被配置成插入到使用者的口中。使用者可以能够例如直接在制品的口端上吸入。
任选地,前滤嘴段、气溶胶形成基质、第一中空管和第二中空管中之一或两者以及口滤嘴段过滤器由包装物例如纸包装物限定。
任选地,前滤嘴段具有2至10、3至8、或4至6mm之间、例如5mm左右的长度。任选地,气溶胶形成基质具有5至20、8至15、或10至15mm之间、例如12mm左右的长度。任选地,第一中空管具有2至20、5至15、或5至10mm之间、例如8mm左右的长度。任选地,第二中空管具有2至20、5至15、或5至10mm之间、例如8mm左右的长度。任选地,口滤嘴段过滤器具有5至20、8至15、或10至15mm之间、例如12mm左右的长度。前滤嘴段、气溶胶形成基质、第一中空管、第二中空管和口滤嘴段过滤器中的一者或多者的长度可以在纵向方向上延伸。
前滤嘴段、气溶胶形成基质、第一中空管、第二中空管和口滤嘴段过滤器中的一者或多者的形状可以是大体上圆柱形的,例如正圆柱形的。
根据本公开的第三方面,提供一种气溶胶生成系统。
该系统可以包括气溶胶生成制品和电动气溶胶生成装置。所述制品可以是如上所述的制品,例如根据第二方面的制品。
任选地,电动气溶胶生成装置被配置成在使用中以电阻方式加热气溶胶生成制品。
任选地,电动气溶胶生成装置被配置成在使用中以感应方式加热气溶胶生成制品,例如气溶胶生成制品的气溶胶形成基质。
根据本公开,提供了一种形成气溶胶形成基质的方法,例如如上所述基质,如根据第一方面的基质。所述方法可以包括形成包含膨胀石墨颗粒、气溶胶形成剂、纤维和粘结剂中的一种或多种或全部的浆料。所述方法可以包括流延和干燥浆料以形成气溶胶形成基质或用于形成气溶胶形成基质的前体。
因此,根据本公开的第四方面,提供了一种形成气溶胶形成基质的方法,例如如上所述基质,如根据第一方面的基质。所述方法包括
形成包含膨胀石墨颗粒、气溶胶形成剂、纤维和粘结剂的浆料;和
流延和干燥所述浆料以形成所述气溶胶形成基质或用于形成所述气溶胶形成基质的前体。
任选地,浆料包含水。任选地,浆料包含20至90、30至90、40至90、40至85、50至80、60至80、或60至75重量%的水。
任选地,浆料包含酸。任选地,酸包含富马酸、乳酸、苯甲酸和乙酰丙酸中的一种或多种或由富马酸、乳酸、苯甲酸和乙酰丙酸中的一种或多种组成。
任选地,浆料包含尼古丁。
任选地,形成浆料包括形成第一混合物。第一混合物可以包含气溶胶形成剂。第一混合物可以包含纤维。第一混合物可以包含水。第一混合物可以包含酸。第一混合物可以包含尼古丁。形成浆料可以包括形成第二混合物。第二混合物可以包含膨胀石墨颗粒。第二混合物可以包含粘结剂。形成浆料可以包括将第二混合物加到第一混合物中以形成组合混合物。
因此,形成浆料可以包括:
形成包含气溶胶形成剂、纤维、水、任选地酸和任选地尼古丁的第一混合物;
形成包含膨胀石墨颗粒和粘结剂的第二混合物;
和将所述第二混合物加到所述第一混合物中以形成组合混合物。
该组合混合物可以随后例如通过混合形成浆料。
任选地,形成第一混合物包括提供气溶胶形成剂或包含气溶胶形成剂和尼古丁的溶液。
任选地,形成第一混合物包括向气溶胶形成剂或包含气溶胶形成剂和尼古丁的溶液中加入酸以形成第一预混合物。
任选地,形成第一混合物包括向气溶胶形成剂或包含气溶胶形成剂和尼古丁的溶液中或向第一预混合物中加入水以形成第二预混合物。
任选地,形成第一混合物包括向第二预混合物中加入纤维。
任选地,形成第二混合物包括混合膨胀石墨颗粒与粘结剂。
任选地,所述方法,例如形成浆料的步骤,包括组合混合物的第一混合。任选地,第一混合在不大于500、400、300、250或200毫巴的第一压力下进行。任选地,第一混合进行1至10、2至8、或3至6分钟之间,例如4分钟左右。
任选地,所述方法,例如形成浆料的步骤,在第一混合之后包括第二混合。任选地,第二混合在小于第一压力的第二压力下进行。任选地,第二压力不大于500、400、300、200、150或100毫巴。任选地,第二混合进行5至120、5至80、5至40、或10至30秒之间,例如20秒左右。
任选地,流延浆料包括将浆料流延到平坦支承件例如钢平坦支承件上。
任选地,在流延浆料之后并且在干燥浆料之前,所述方法包括设置浆料的厚度,例如设置浆料的厚度到100至1200、200至1000、300至900、500至700微米之间,例如600微米左右。
任选地,干燥浆料包括在浆料上方或经过浆料提供气体流如空气。任选地,气体流被加热。任选地,气体流被加热到100至160、或120至140摄氏度之间的温度。任选地,提供气体流达1至10、或2至5分钟之间。任选地,干燥浆料包括干燥浆料直到浆料具有1至20、2至15、2至10、或3至7重量%之间的水分含量。
任选地,干燥浆料形成用于形成气溶胶形成基质的前体,该前体为气溶胶形成材料的片材。任选地,所述方法包括切割气溶胶形成材料的片材。
如阅读了本公开的技术人员将理解的,本文关于一个方面描述的特征可以适用于任何其他方面。例如,关于第二方面的组合气溶胶形成基质或关于第二方面的组合气溶胶形成基质的第一第二材料描述的特征可以适用于第一方面的气溶胶形成基质,反之亦然。
如本文所用,术语“气溶胶形成基质”可以指能够释放气溶胶或可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质可以包含气溶胶形成材料。气溶胶形成基质可吸附、涂覆、浸渍或以其他方式装载到承载件或支承件上。气溶胶形成基质可适宜地为气溶胶生成制品或吸烟制品的一部分。
如本文所用,术语“导热颗粒”可以指在25摄氏度下在至少一个方向上、例如在25摄氏度下在所有方向上具有大于1W/(MK)的导热率的颗粒。颗粒可以表现出各向异性或各向同性导热率。
如本文所用,术语“膨胀石墨”可以指基于石墨的材料或具有石墨样结构的材料。膨胀石墨可以具有碳层(例如,类似于石墨),碳层之间的间距大于规则石墨中碳层之间存在的间距。膨胀石墨可以具有碳层,其中元素或化合物插入碳层之间的空间中。
如本文所用,术语“粒度”可以指单个尺寸并且可以用于表征给定颗粒的大小。尺寸可以是占据与给定颗粒相同的体积的球形颗粒的直径。本文中的所有粒度和粒度分布可以使用标准激光衍射技术获得。可以使用可商购获得的传感器例如Sympatec HELOS激光衍射传感器获得如本文所述的粒度和粒度分布。
如本文所用,在未另外指定的情况下,术语“密度”可以用于指真密度。因此,在未另外指定的情况下,粉末或多个颗粒的密度可以指粉末或多个颗粒的真密度(而不是粉末或多个颗粒的堆积密度,堆积密度可取决于如何处理粉末或多个颗粒而变化很大)。真密度的测量可以使用许多标准方法完成,这些方法通常基于阿基米德原理。当用于测量粉末的真密度时,最广泛使用的方法需要将粉末放置在已知体积的容器(比重瓶)内并称重。然后用粉末不溶于其中的已知密度的流体填充比重瓶。粉末的体积由如比重瓶所示的体积与添加的液体的体积(即,排出的空气的体积)之间的差值确定。
如本文所用,术语“气溶胶生成制品”可以指例如在被加热时能够生成或释放气溶胶的制品。
如本文所用,术语“纵向”可以指在部件如气溶胶形成基质或气溶胶生成制品的下游端或近端与上游端或远端之间延伸的方向。
如本文所用,术语“横向”可以指垂直于纵向方向的方向。
如本文所用,术语“气溶胶生成装置”可以指用于与气溶胶生成制品一起使用以使得能够生成或释放气溶胶的装置。
如本文所用,术语“聚集片材”可以指大体上横向于气溶胶形成基质或气溶胶生成制品的纵向轴线卷绕、折叠或以其他方式压缩或收缩的气溶胶形成基质或气溶胶生成制品的片材。
如本文所用,术语“片材”可以指宽度和长度比其厚度大体上大例如至少2、3、5、10、20或50倍的大致平面的层状元件。
如本文所用,术语“条带”可以指宽度和长度比其厚度大体上大的大致平面的层状元件。条带的宽度可以大于其厚度,例如为其厚度的至少2、3、5或10倍。条带的长度可以大于其宽度,例如为其宽度的至少2、3、5或10倍。
如本文所用,术语“气溶胶形成剂”可以指在使用中促进气溶胶的形成的任何合适的已知化合物或化合物混合物。气溶胶可以是致密且稳定的气溶胶。气溶胶可以在气溶胶形成基质或气溶胶生成制品的工作温度下大体上耐受热降解。
如本文所用,“气溶胶冷却元件”可以指气溶胶生成制品的位于气溶胶形成基质的下游使得在使用中由基质或由从气溶胶形成基质释放的挥发性化合物形成的气溶胶穿过并且在被使用者吸入之前被气溶胶冷却元件冷却的部件。
如本文所用,术语“条”可以指具有大体上圆形、卵形或椭圆形横截面的大致圆柱形元件,例如正圆柱形元件。
如本文所用,术语“卷曲”可以指片材具有一个或多个脊或波纹。脊或波纹可以大体上平行。当存在于气溶胶生成制品的部件中时,脊或波纹可以相对于气溶胶生成制品在纵向方向上延伸。
如本文所用,术语“通风水平”可以指经由通风区进入气溶胶生成制品中的气流(通风气流)与气溶胶气流和通风气流的总和的体积比。通风水平越大,递送给消费者的气溶胶流的稀释度越高。
本发明在权利要求书中限定。然而,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、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。
实例Ex1.一种用于加热式气溶胶生成制品中的气溶胶形成基质,所述气溶胶形成基质包含膨胀石墨颗粒。
实例Ex2.根据Ex1的气溶胶形成基质,其还包含气溶胶形成材料,例如气溶胶形成剂。
实例Ex3.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中膨胀石墨颗粒占气溶胶形成基质的小于或等于80、50、20、10或5重量%。
实例Ex4.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中膨胀石墨颗粒占气溶胶形成基质的大于或等于0.1、0.2、0.5、1、2、3、5、10、20或50重量%。
实例Ex5.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中膨胀石墨颗粒占气溶胶形成基质的1至20、2至20、3至20、5至20、3至15、5至15、或3至10重量%之间。
实例Ex6.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其包含以干重计:
1至90重量%之间的膨胀石墨颗粒;
7至60重量%之间的气溶胶形成剂;
2至20重量%之间的纤维;和
2至10重量%之间的粘结剂。
实例Ex7.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其包含以干重计:
10至90重量%之间的膨胀石墨颗粒;
7至60重量%之间的气溶胶形成剂;
2至20重量%之间的纤维;和
2至10重量%之间的粘结剂。
实例Ex8.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中每个膨胀石墨颗粒在25摄氏度下在至少一个方向上具有至少0.3、0.5、1、2、5或10W/(mK)的导热率。
实例Ex9.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其包含以干重计:
1至90重量%之间的膨胀石墨颗粒,
7至60重量%之间的气溶胶形成剂;
2至20重量%之间的纤维;和
2至10重量%之间的粘结剂,
其中所述气溶胶形成基质在25摄氏度的温度下在至少一个方向上具有至少0.22W/(mK)的导热率。
实例Ex10.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其包含以干重计:
10至90重量%之间的膨胀石墨颗粒,
7至60重量%之间的气溶胶形成剂;
2至20重量%之间的纤维;和
2至10重量%之间的粘结剂,
其中所述气溶胶形成基质在25摄氏度的温度下在至少一个方向上具有至少0.22W/(mK)的导热率。
实例Ex11.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其包含1至15重量%之间的膨胀石墨颗粒。
实例Ex12.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其包含3至6重量%之间的膨胀石墨颗粒。
实例Ex13.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着数目D10粒度的粒度分布,其中数目D10粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
实例Ex14.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着数目D10粒度的粒度分布,其中数目D10粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
实例Ex15.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着数目D50粒度的粒度分布,其中数目D50粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
实例Ex16.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着数目D50粒度的粒度分布,其中数目D50粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
实例Ex17.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着数目D90粒度的粒度分布,其中数目D90粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
实例Ex18.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着数目D90粒度的粒度分布,其中数目D90粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
实例Ex19.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着体积D10粒度的粒度分布,其中体积D10粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
实例Ex20.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着体积D10粒度的粒度分布,其中体积D10粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
实例Ex21.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着体积D50粒度的粒度分布,其中体积D50粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
实例Ex22.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着体积D50粒度的粒度分布,其中体积D50粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
实例Ex23.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着体积D90粒度的粒度分布,其中体积D90粒度为至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米。
实例Ex24.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着体积D90粒度的粒度分布,其中体积D90粒度不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米。
实例Ex25.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着数目D10粒度、数目D90粒度、体积D10粒度和体积D90粒度的粒度分布,其中:
数目D90粒度不大于数目D10粒度的50、40、30、20、10或5倍,
或者体积D10粒度不大于体积D10粒度的50、40、30、20、10或5倍,
或者数目D90粒度不大于数目D10粒度的50、40、30、20、10或5倍并且体积D10粒度不大于体积D10粒度的50、40、30、20、10或5倍两者。
实例Ex26.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有粒度分布并且数目D10粒度和体积D10粒度中之一或两者在1至20微米之间。
实例Ex27.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有粒度分布,其中数目D90粒度和体积D90粒度中之一或两者在50至300微米之间或在50至200微米之间。
实例Ex28.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒中的每一个具有至少0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200或500微米的粒度。
实例Ex29.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒中的每一个具有不大于1,000、500、200、100、50、20、10、5、2、1、0.5或0.2微米的粒度。
实例Ex30.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒中的每一个具有三个相互垂直的尺寸,所述三个尺寸中的最大尺寸比所述三个尺寸中的最小尺寸和所述三个尺寸中的第二大尺寸大不超过10、8、5、3或2倍。
实例Ex31.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒中的每一个是大体上球形的。
实例Ex32.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其包含至少10、20、50、100、200、500或1000个膨胀石墨颗粒。
实例Ex33.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计至少20、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80或85重量%的膨胀石墨颗粒。
实例Ex34.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计不超过85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20或15重量%的膨胀石墨颗粒。
实例Ex35.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计1至95、4至94、10至90、20至90、30至90、40至90、50至90、60至90、70至90、80至90、10至80、20至80、30至80、40至80、50至80、60至80、70至80、10至70、20至70、30至70、40至70、50至70、60至70、10至60、20至60、30至60、40至60、50至60、10至50、20至50、30至50、40至50、10至40、20至40、30至40、10至30、20至30、或10至20重量%之间的膨胀石墨颗粒。
实例Ex36.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计至少10、15、20、25、30、35、40、45、50或55重量%的气溶胶形成剂。
实例Ex37.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计不超过55、50、45、40、35、30、25、20或15重量%的气溶胶形成剂。
实例Ex38.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计7至60、10至60、20至60、30至60、40至60、50至60、7至50、10至50、20至50、30至50、40至50、7至40、10至40、20至40、30至40、7至30、10至30、20至30、7至20、10至20、或7至10重量%之间的气溶胶形成剂,特别优选15至25重量%之间的气溶胶形成剂。
实例Ex39.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成剂包含以下中的一种或多种或由以下中的一种或多种组成:多元醇,如丙二醇、聚乙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和丙三醇;多元醇的酯,如甘油单、二或三乙酸酯;和单羧酸、二羧酸或聚羧酸的脂族酯,如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。
实例Ex40.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质包含丙三醇和甘油中之一或两者。
实例Ex41.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计至少2、4、6、8、10、12、14、16或18重量%的纤维。
实例Ex42.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计不超过20、18、16、14、12、10、8、6或4重量%的纤维。
实例Ex43.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计4至20、6至20、8至20、10至20、12至20、14至20、16至20、18至20、2至18、4至18、6至18、8至18、10至18、12至18、14至18、16至18、2至16、4至16、6至16、8至16、10至16、12至16、14至16、2至14、4至14、6至14、8至14、10至14、12至14、2至12、4至12、6至12、8至12、10至12、2至10、4至10、6至10、8至10、2至8、4至8、6至8、2至6、4至6、或2至4重量%之间的纤维,特别优选2至10重量%之间的纤维。
实例Ex44.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述纤维为纤维素纤维。
实例Ex45.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中每根纤维具有三个相互垂直的尺寸,所述三个尺寸中的最大尺寸比所述三个尺寸中的最小尺寸大至少1.5、2、3、5、10或20倍。
实例Ex46.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中每根纤维具有三个相互垂直的尺寸,所述三个尺寸中的最大尺寸比所述三个尺寸中的第二大尺寸大至少1.5、2、3、5、10或20倍。
实例Ex47.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计至少4、6或8重量%的粘结剂。
实例Ex48.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计不超过8、6或4重量%的粘结剂。
实例Ex49.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计4至10、6至10、8至10、2至8、4至8、6至8、2至6、4至6、2至4重量%之间的粘结剂,特别优选2至10重量%之间的粘结剂。
实例Ex50.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述粘结剂包含羧甲基纤维素或羟丙基纤维素中之一或两者或由羧甲基纤维素或羟丙基纤维素中之一或两者组成。
实例Ex51.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述粘结剂包含一种或多种树胶如瓜尔胶或由一种或多种树胶如瓜尔胶组成。
实例Ex52.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
实例Ex53.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成剂大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
实例Ex54.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述纤维大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
实例Ex55.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述粘结剂大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
实例Ex56.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含尼古丁。
实例Ex57.根据实例Ex56的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计至少0.01、1、2、3或4重量%的尼古丁。
实例Ex58.根据实例Ex56至Ex57中任一项的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计不超过5、4、3、2或1重量%的尼古丁。
实例Ex59.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计0.01至5、1至5、2至5、3至5、4至5、0.01至4、1至4、2至4、3至4、0.01至3、1至3、2至3、0.01至2、1至2、0.01至1重量%之间的尼古丁,特别优选0.5至4重量%之间的尼古丁。
实例Ex60.根据实例Ex56至Ex58中任一项的气溶胶形成基质,其中所述尼古丁大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
实例Ex61.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含酸。
实例Ex62.根据实例Ex61的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计至少0.01、1或2重量%的酸。
实例Ex63.根据实例Ex61至Ex62中任一项的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计不超过3、2或1重量%的酸。
实例Ex64.根据实例Ex61至Ex63中任一项的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计0.01至3、1至3、2至3、0.01至2、1至2、0.01至1重量%之间的酸,特别优选0.5至5重量%之间的酸。
实例Ex65.根据实例Ex61至Ex64中任一项的气溶胶形成基质,其中所述酸包含富马酸、乳酸、苯甲酸和乙酰丙酸中的一种或多种或由富马酸、乳酸、苯甲酸和乙酰丙酸中的一种或多种组成。
实例Ex66.根据实例Ex61至Ex65中任一项的气溶胶形成基质,其中所述酸大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
实例Ex67.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含至少一种来自植物的材料。
实例Ex68.根据实例Ex67的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计至少0.01、1、2、5、10或15重量%的所述至少一种来自植物的材料。
实例Ex69.根据实例Ex67至Ex68中任一项的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计不超过20、15、10、5、2或1重量%的所述至少一种来自植物的材料。
实例Ex70.根据实例Ex67至Ex69中任一项的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计0.01至20、1至20、2至20、5至20、10至20、15至20、0.01至15、1至15、2至15、5至15、10至15、0.01至10、1至10、2至10、5至10、0.01至5、1至5、2至5、0.01至2、1至2、0.01至1重量%之间的所述至少一种来自植物的材料,特别优选1至15重量%之间的所述至少一种来自植物的材料。
实例Ex71.根据实例Ex67至Ex70中任一项的气溶胶形成基质,其中所述至少一种来自植物的材料包含丁香和迷迭香中之一或两者或由丁香和迷迭香中之一或两者组成。
实例Ex72.根据实例Ex67至Ex71中任一项的气溶胶形成基质,其中所述至少一种来自植物的材料大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
实例Ex73.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述基质包含至少一种调味剂。
实例Ex74.根据实例Ex73的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计至少0.1、1、2或5重量%的所述至少一种调味剂。
实例Ex75.根据实例Ex73至Ex74中任一项的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计不超过10、5、2或1重量%的所述至少一种调味剂。
实例Ex76.根据实例Ex73至Ex75中任一项的气溶胶形成基质,其中所述基质包含以干重计0.1至10、1至10、2至10、5至10、0.1至5、1至5、2至5、0.1至2、1至2、0.1至1重量%之间的所述至少一种调味剂,特别优选0.1至5重量%之间的所述至少一种调味剂。
实例Ex77.根据实例Ex73至Ex76中任一项的气溶胶形成基质,其中所述至少一种调味剂以涂层存在,例如气溶胶形成基质的一个或多个其他组分上的涂层。
实例Ex78.根据实例Ex73至Ex77中任一项的气溶胶形成基质,其中所述至少一种调味剂大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
实例Ex79.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质包含一种或多种有机材料如烟草。
实例Ex80.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述有机材料包含草本植物叶、烟草叶、烟草叶肋片段、再造烟草、均质化烟草、挤出烟草和膨胀烟草中的一种或多种。
实例Ex81.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述有机材料大体上均匀地分布在整个气溶胶形成基质中。
实例Ex82.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质为无烟草的气溶胶形成基质。
实例Ex83.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒中的一些或每一个充当感受器材料。
实例Ex84.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质在25摄氏度下在至少一个方向上或在所有方向上具有至少0.15、0.2、0.22、0.3、0.4、0.5、0.75、1、1.25或1.5W/(mK)的导热率。
实例Ex85.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质具有小于1500、1050、1000、950、900、850、800、850、800、750、700或650kg/m3的密度。
实例Ex86.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质具有500至900或600至800kg/m3之间的密度。
实例Ex87.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质具有1至20、或3至15重量%之间的水分含量。
实例Ex88.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质包含1至20、或3至15重量%之间的水。
实例Ex89.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质包括以下中的一种或多种或呈以下中的一种或多种的形式:切丝填料、粉末颗粒、颗粒物、丸粒、碎片、细条、条带、片材、卷起的片材、聚集片材或管。
实例Ex90.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质包括一个或多个片材或条带或呈一个或多个片材或条带的形式。
实例Ex91.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质包括一个或多个聚集片材或呈一个或多个聚集片材的形式。
实例Ex92.根据实例Ex91的气溶胶形成基质,其中所述或每个聚集片材具有至少约5、10、25、50或100mm的宽度。
实例Ex93.根据任一前述实例的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质包括多个条带或呈多个条带的形式。
实例Ex94.根据实例Ex93中任一项的气溶胶形成基质,其中所述多个条带中的每一个具有至少约3、5或10mm的长度。
实例Ex95.根据实例Ex93至Ex94中任一项的气溶胶形成基质,其中所述多个条带中的每一个具有小于约3、2或1mm的宽度。
实例Ex96.根据实例Ex90至Ex95中任一项的气溶胶形成基质,其中所述或每个片材或条带具有至少100、150或200微米的厚度。
实例Ex97.根据实例Ex90至Ex96中任一项的气溶胶形成基质,其中所述或每个片材或条带具有不大于300或250微米的厚度。
实例Ex98.根据实例Ex90至Ex97中任一项的气溶胶形成基质,其中所述或每个片材或条带具有100至300、或150至250、或200至250微米之间的厚度。
实例Ex99.根据实例Ex90至Ex98中任一项的气溶胶形成基质,其中所述或每个片材或条带具有至少20、50或100g/m2的每平方米克重。
实例Ex100.根据实例Ex90至Ex99中任一项的气溶胶形成基质,其中所述或每个片材或条带具有不大于300g/m2的每平方米克重。
实例Ex101.根据实例Ex90至Ex100中任一项的气溶胶形成基质,其中所述或每个片材或条带具有20至300、50至250、或100至250g/m2之间的每平方米克重。
实例Ex102.根据实例Ex90至Ex101中任一项的气溶胶形成基质,其中所述或每个片材或条带具有至少0.1、0.2、0.3或0.5g/m3的密度。
实例Ex103.根据实例Ex90至Ex102中任一项的气溶胶形成基质,其中所述或每个片材或条带具有不大于2、1.5、1.2或1g/m3的密度。
实例Ex104.根据实例Ex90至Ex103中任一项的气溶胶形成基质,其中所述或每个片材或条带具有0.1至2、0.2至2、0.3至2、0.3至1.5、或0.3至1.2g/m3之间的密度。
实例Ex105.一种气溶胶生成制品,其包括如实例Ex1至Ex104中任一项中所定义的气溶胶形成基质。
实例Ex106.根据实例Ex105的气溶胶生成制品,其中所述制品呈条的形式并且包括组装在包装物或壳体内的多个部件,所述多个部件包括气溶胶形成基质。
实例Ex107.一种气溶胶生成制品,其包括根据任一前述实例的气溶胶形成基质的聚集片材或卷起的片材。
实例Ex108.根据实例Ex105至Ex107中任一项的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成制品包括前滤嘴段。
实例Ex109.根据实例Ex105至Ex108中任一项的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成制品包括第一中空管,例如第一中空醋酸酯管。
实例Ex110.根据实例Ex109的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成制品包括第二中空管,例如第二中空醋酸酯管。
实例Ex111.根据实例Ex110的气溶胶生成制品,其中所述第二中空管包括一个或多个通风孔。
实例Ex112.根据实例Ex105至Ex111中任一项的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成制品包括口滤嘴段过滤器。
实例Ex113.根据实例Ex105至Ex112中任一项的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成制品包括包装物,例如纸包装物。
实例Ex114.根据实例Ex105至Ex113中任一项的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶生成制品包括前滤嘴段、布置在前滤嘴段的下游的气溶胶形成基质、布置在气溶胶形成基质的下游的第一中空管、布置在第一中空管的下游的第二中空管和布置在第二中空管的下游的口滤嘴段过滤器。
实例Ex115.根据实例Ex114的气溶胶生成制品,其中所述前滤嘴段、气溶胶形成基质、第一中空管、第二中空管和口滤嘴段过滤器由包装物例如纸包装物限定。
实例Ex116.根据实例Ex108至Ex115中任一项的气溶胶生成制品,其中所述前滤嘴段具有2至10、3至8、或4至6mm之间、例如5mm左右的长度。
实例Ex117.根据实例Ex105至Ex116中任一项的气溶胶生成制品,其中所述气溶胶形成基质具有5至20、8至15、或10至15mm之间、例如12mm左右的长度。
实例Ex118.根据实例Ex109或当从属于实例Ex109时实例Ex110至Ex117中任一项的气溶胶生成制品,其中所述第一中空管具有2至20、5至15、或5至10mm之间、例如8mm左右的长度。
实例Ex119.根据实例Ex110或当从属于实例Ex110时实例Ex111至Ex118中任一项的气溶胶生成制品,其中所述第二中空管具有2至20、5至15、或5至10mm之间、例如8mm左右的长度。
实例Ex120.根据实例Ex112或当从属于实例Ex112时实例Ex113至Ex119中任一项的气溶胶生成制品,其中所述口滤嘴段过滤器具有5至20、8至15、或10至15mm之间、例如12mm左右的长度。
实例Ex121.一种气溶胶生成系统,其包括根据实例Ex105至Ex120中任一项的气溶胶生成制品和电动气溶胶生成装置。
实例Ex122.根据实例Ex121的气溶胶生成系统,其中所述电动气溶胶生成装置被配置成在使用中以电阻方式加热气溶胶生成制品。
实例Ex123.根据实例Ex121至Ex122中任一项的气溶胶生成系统,其中所述电动气溶胶生成装置被配置成在使用中以感应方式加热气溶胶生成制品,例如气溶胶生成制品的气溶胶形成基质。
实例Ex124.一种形成根据任一前述气溶胶形成基质实例的气溶胶形成基质的方法,例如形成实例Ex1至Ex104中任一项的气溶胶形成基质的方法,所述方法包括:
形成包含膨胀石墨颗粒、气溶胶形成剂、纤维和粘结剂的浆料;和
流延和干燥所述浆料以形成所述气溶胶形成基质或用于形成所述气溶胶形成基质的前体。
实例Ex125.根据实例Ex124的方法,其中所述浆料包含水。
实例Ex126.根据实例Ex124至Ex125中任一项的方法,其中所述浆料包含40至90、40至85、50至80、60至80、60至75重量%的水。
实例Ex127.根据实例Ex124至Ex126中任一项的方法,其中所述浆料包含酸如富马酸。
实例Ex128.根据实例Ex124至Ex127中任一项的方法,其中所述浆料包含尼古丁。
实例Ex129.根据实例Ex124至Ex128中任一项的方法,其中形成浆料包括:
形成第一混合物,所述第一混合物包含:
所述气溶胶形成剂;
所述纤维;
水;
任选地,所述酸;和
任选地,所述尼古丁,
形成第二混合物,所述第二混合物包含:
所述膨胀石墨颗粒;和
所述粘结剂,
和将所述第二混合物加到所述第一混合物中以形成组合混合物。
实例Ex130.根据实例Ex129的方法,其中形成第一混合物包括提供气溶胶形成剂或包含气溶胶形成剂和尼古丁的溶液。
实例Ex131.根据实例Ex130的方法,其中形成第一混合物包括向气溶胶形成剂或包含气溶胶形成剂和尼古丁的溶液中加入酸以形成第一预混合物。
实例Ex132.根据实例Ex129至Ex131中任一项的方法,其中形成第一混合物包括向气溶胶形成剂或包含气溶胶形成剂和尼古丁的溶液中或向第一预混合物中加入水以形成第二预混合物。
实例Ex133.根据实例Ex129至Ex132中任一项的方法,其中形成第一混合物包括向第二预混合物中加入纤维。
实例Ex134.根据实例Ex129至Ex133中任一项的方法,其中形成第二混合物包括混合膨胀石墨颗粒与粘结剂。
实例Ex135.根据实例Ex129至Ex134中任一项的方法,其中所述方法包括所述组合混合物的第一混合。
实例Ex136.根据实例Ex135的方法,其中所述第一混合在不大于500、400、300、250或200毫巴的第一压力下进行。
实例Ex137.根据实例Ex135或Ex136的方法,其中所述第一混合进行1至10、2至8、或3至6分钟之间,例如4分钟左右。
实例Ex138.根据实例Ex135至Ex137中任一项的方法,其中所述方法包括在混合所述第一混合之后进行第二混合。
实例Ex139.根据实例Ex138的方法,其中所述第二混合在小于第一压力的第二压力下进行。
实例Ex140.根据实例Ex139的方法,其中所述第二压力不大于500、400、300、200、150或100毫巴。
实例Ex141.根据实例Ex138或Ex139或Ex140的方法,其中所述第二混合进行5至120、5至80、5至40、或10至30秒之间,例如20秒左右。
实例Ex142.根据实例Ex124至Ex141中任一项的方法,其中流延浆料包括将浆料流延到平坦支承件例如钢平坦支承件上。
实例Ex143.根据实例Ex124至Ex142中任一项的方法,其中在流延浆料之后并且在干燥浆料之前,所述方法包括设置浆料的厚度,例如设置浆料的厚度到100至1,000、200至900、300至800、500至700微米之间,例如600微米左右。
实例Ex144.根据实例Ex124至Ex143中任一项的方法,其中干燥浆料包括在浆料上方或经过浆料提供气体流如空气。
实例Ex145.根据实例Ex144的方法,其中所述气体流被加热。
实例Ex146.根据实例Ex145的方法,其中所述气体流被加热到100至160、或120至140摄氏度之间的温度。
实例Ex147.根据实例Ex144至Ex146中任一项的方法,其中提供气体流达1至10、或2至5分钟之间。
实例Ex148.根据实例Ex124至Ex147中任一项的方法,其中干燥浆料包括干燥浆料直到浆料具有1至20、2至15、2至10、或3至7重量%之间的水分含量。
实例Ex149.根据实例Ex124至Ex148中任一项的方法,其中干燥浆料形成用于形成气溶胶形成基质的前体,该前体为气溶胶形成材料的片材。
实例Ex150.根据实例Ex149的方法,其中所述方法包括切割气溶胶形成材料的片材。
现在将参考附图进一步描述若干实例,在附图中:
图1示出了气溶胶生成制品的第一实施方案的示意性横截面图;
图2示出了包括第一气溶胶生成装置的气溶胶生成系统的第一实施方案的示意性横截面图;
图3示出了包括第二气溶胶生成装置的气溶胶生成系统的第二实施方案的示意性横截面图;
图4示出了气溶胶生成制品的第二实施方案的示意性横截面图;
图5为条形图,示出了与两个替代的气溶胶生成制品相比,当在图2的气溶胶生成装置中使用时来自第一实施方案的气溶胶生成制品的尼古丁产量;
图6为条形图,示出了与两个替代的气溶胶生成制品相比,当在图2的气溶胶生成装置中使用时来自第一实施方案的气溶胶生成制品的丙三醇产量;
图7为条形图,示出了与两个替代的气溶胶生成制品相比,当在图2的气溶胶生成装置中使用时来自第一实施方案的气溶胶生成制品的尼古丁和丙三醇递送效率;
图8为条形图,示出了与两个替代的气溶胶生成制品相比,当在图3的气溶胶生成装置中使用时来自第一实施方案的气溶胶生成制品的尼古丁产量;
图9为条形图,示出了与两个替代的气溶胶生成制品相比,当在图3的气溶胶生成装置中使用时来自第一实施方案的气溶胶生成制品的丙三醇产量;
图10为条形图,示出了与两个替代的气溶胶生成制品相比,当在图3的气溶胶生成装置中使用时来自第一实施方案的气溶胶生成制品的尼古丁和丙三醇递送效率。
图1示出了气溶胶生成制品10的第一实施方案的示意性横截面图。气溶胶生成制品10包括气溶胶形成基质的条12和在气溶胶形成基质的条12下游的位置处的下游区段14。此外,气溶胶生成制品10包括在气溶胶形成基质的条12上游的位置处的上游区段16。因此,气溶胶生成制品10从上游端或远端18延伸到下游端或近端或口端20。
气溶胶生成制品具有约45毫米的总体长度。
下游区段14包括位于气溶胶形成基质的条12的紧下游的支承元件22,该支承元件22与条12纵向对准。在图1的实施方案中,支承元件22的上游端邻接气溶胶生成基质的条12的下游端。另外,下游区段14包括位于支承元件22的紧下游的气溶胶冷却元件24,该气溶胶冷却元件24与条12和支承元件22纵向对准。在图1的实施方案中,气溶胶冷却元件24的上游端邻接支承元件22的下游端。
从以下描述将显而易见,支承元件22和气溶胶冷却元件24一起限定气溶胶生成制品10的中间中空区段50。整体而言,中间中空区段50基本上对气溶胶生成制品的总体RTD没有贡献。中间中空区段26的RTD整体为基本上0毫米H2O。
支承元件22包括第一中空管状节段26。第一中空管状节段26以由醋酸纤维素制成的中空圆柱形管的形式提供。第一中空管状节段26限定从第一中空管状节段的上游端30一直延伸到第一中空管状节段20的下游端32的内腔28。内腔28基本上是空的,并且因此沿着内腔28实现基本上非限制性的气流。第一中空管状节段26以及因此支承元件22基本上对气溶胶生成制品10的总体RTD没有贡献。更详细地,第一中空管状节段26的RTD(其基本上是支承元件22的RTD)为基本上0毫米H2O。
第一中空管状节段26具有约8毫米的长度、约7.25毫米的外径和约1.9毫米的内径(DFTS)。因此,第一中空管状节段26的周壁的厚度为约2.67毫米。
气溶胶冷却元件24包括第二中空管状节段34。第二中空管状节段34以由醋酸纤维素制成的中空圆柱形管的形式提供。第二中空管状节段34限定从第二中空管状节段的上游端38一直延伸到第二中空管状节段34的下游端40的内腔36。内腔36基本上是空的,并且因此沿着内腔36实现基本上非限制性的气流。第二中空管状节段28以及因此气溶胶冷却元件24基本上对气溶胶生成制品10的总体RTD没有贡献。更详细地,第二中空管状节段34的RTD(其基本上是气溶胶冷却元件24的RTD)为基本上0毫米H2O。
第二中空管状节段34具有约8毫米的长度、约7.25毫米的外径和约3.25毫米的内径(DSTS)。因此,第二中空管状节段34的周壁的厚度为约2毫米。因此,第一中空管状节段26的内径(DFTS)与第二中空管状节段34的内径(DSTS)之间的比率为约0.75。
气溶胶生成制品10包括设在沿着第二中空管状节段34的位置处的通风区60。更详细地,通风区设在距第二中空管状节段34的上游端约2毫米处。在此实施方案中,通风区60包括穿过纸包装物70的一排周向穿孔并且气溶胶生成制品10的通风水平为约25%。
在图1的实施方案中,下游区段14还包括在中间中空区段50下游的位置处的烟嘴元件42。更详细地,烟嘴元件42定位在气溶胶冷却元件24的紧下游。如图1的图中所示,烟嘴元件42的上游端邻接气溶胶冷却元件24的下游端40。
烟嘴元件42以低密度醋酸纤维素的圆柱形滤嘴段的形式提供。
烟嘴元件42具有约12毫米的长度和约7.25毫米的外径。烟嘴元件42的RTD为约12毫米H2O。烟嘴元件42的长度与中间中空区段50的长度的比率为大约0.6。
气溶胶形成基质的条12具有约7.25毫米的外径和约12毫米的长度。
上游区段16包括位于气溶胶形成基质的条12的紧上游的上游元件46,上游元件46与条12纵向对准。在图1的实施方案中,上游元件46的下游端邻接气溶胶形成基质的条12的上游端。上游元件46以醋酸纤维素的圆柱形滤嘴段的形式提供。上游元件46具有约5毫米的长度。上游元件46的RTD为约30毫米H2O。
上游元件46、气溶胶形成基质的条12、支承元件22、气溶胶冷却元件24和烟嘴元件42由纸包装物70限定。
气溶胶形成基质的条12包含气溶胶形成材料和导热颗粒44。气溶胶形成材料包含包含烟草材料和丙三醇的再造和聚集片材。导热颗粒44为碳颗粒,尤其是膨胀石墨颗粒,其具有D10粒度为6.6微米、D50粒度为20微米并且D90粒度为56微米的粒度分布。膨胀石墨颗粒中的每一个具有大于2微米并小于100微米的粒度。膨胀石墨颗粒具有35微米左右的体积平均粒度。膨胀石墨颗粒中的每一个的形状大体上为球形。膨胀石墨颗粒具有小于1000千克/立方米的密度。包含气溶胶形成材料和导热颗粒44的气溶胶形成基质具有760千克/立方米左右的组合密度。膨胀石墨颗粒占气溶胶形成基质的大约4.6重量%。丙三醇占气溶胶形成基质的大约1.7重量%。
气溶胶形成基质的条12通过包括以下步骤的过程形成:
·将粘结剂瓜尔胶与气溶胶形成剂丙三醇预混合以形成第一预混合物;
·将细碎的烟草材料与由膨胀石墨颗粒44组成并具有0.065克/立方厘米左右的堆积密度的粉末预混合以形成第二预混合物;
·将第一和第二预混合物与水混合以形成浆料;
·使用高剪切混合器使浆料均质化;
·将浆料流延到传送带上;
·控制浆料的厚度并干燥浆料以形成气溶胶形成基质的大片材;和
·聚集和切割气溶胶形成基质的大片材以形成气溶胶形成基质的条12。
在形成气溶胶形成基质的条12之后,通过定位制品10的各种部件并将部件包装在包装物70中来组装气溶胶生成制品10。
图2示出了气溶胶生成系统100的第一实施方案的示意性横截面图。系统100包括气溶胶生成装置102和图1的气溶胶生成制品10。
气溶胶生成装置102包括电池104、控制器106、联接到电池的加热叶片108、和抽吸检测机构(未示出)。控制器106联接到电池104、加热叶片108和抽吸检测机构。
气溶胶生成装置102还包括外壳110,该外壳限定用于接收制品10的一部分的大体上圆柱形的腔。加热叶片108居中定位于腔内并且从腔的底部纵向延伸。
在此实施方案中,加热叶片108包括基板和位于基板上的电阻轨道。电池104联接到加热叶片108以便能够使电流通过电阻轨道并将电阻轨道和加热叶片108加热到工作温度。
在使用中,使用者将制品10插入到腔中,使得加热叶片108穿透制品10的上游元件46和气溶胶形成基质的条12。图3示出了插入到装置102的腔中的制品10。
然后,使用者在制品10的下游端上抽吸。这使得空气流过装置102的空气入口(未示出),然后流过制品10,从上游端18流到下游端20,并进入使用者的口中。
使用者在制品10上抽吸使得空气流过装置的空气入口。抽吸检测机构检测通过空气入口的空气流速已增至大于非零阈值流速。抽吸检测机构相应地向控制器106发送信号。控制器106然后控制电池104以便使电流通过电阻轨道并加热加热叶片108。这将与加热叶片108接触的气溶胶形成基质的条12加热。
膨胀石墨颗粒44具有比周围的气溶胶形成材料显著更高的导热率。因此,这些颗粒可以充当局部热点并在整个气溶胶形成基质中提供更均匀的温度,特别是在从加热叶片108的径向方向上,在这里,如果使用现有技术基质,则将存在显著的温度梯度。这可能导致更大比例的气溶胶形成基质达到足够高的温度以释放挥发性化合物,并因此导致气溶胶形成基质的更高使用效率。
气溶胶形成基质的加热使得气溶胶形成基质释放挥发性化合物。这些化合物被从制品10的上游端18朝向制品10的下游端20流动的空气夹带。当化合物穿过支承元件和气溶胶冷却元件的内腔28、36时,所述化合物冷却并冷凝形成气溶胶。该气溶胶然后穿过可以过滤掉夹带在空气流中的不希望有的颗粒的烟嘴元件42,并进入使用者的口中。
当使用者停止在制品10上吸入时,通过装置的空气入口的空气流速减小至小于非零阈值流速。这由抽吸检测机构检测到。抽吸检测机构相应地向控制器106发送信号。控制器106然后控制电池104以便将通过电阻轨道的电流减小至零。
在制品10上多次抽吸之后,使用者可以选择用新的制品替换制品10。
图3示出了气溶胶生成系统200的第二实施方案的示意性横截面图。系统200包括气溶胶生成装置202和图1的气溶胶生成制品11。
气溶胶生成装置202包括电池204、控制器206、感应器线圈208和抽吸检测机构(未示出)。控制器206联接到电池204、感应器线圈208和抽吸检测机构。
气溶胶生成装置202还包括外壳210,该外壳限定用于接收制品10的一部分的大体上圆柱形的腔。感应器线圈208以螺旋方式围绕在腔的周围。
电池204联接到感应器线圈208以便能够使交流电流通过感应器线圈208。
在使用中,使用者将制品11插入到腔中。图3示出了插入到装置202的腔中的制品10。
然后,使用者在制品10的下游端上抽吸。这使得空气流过装置202的空气入口(未示出),然后流过制品10,从上游端18流到下游端20,并进入使用者的口中。
使用者在制品10上抽吸使得空气流过装置的空气入口。抽吸检测机构检测通过空气入口的空气流速已增至大于非零阈值流速。抽吸检测机构相应地向控制器206发送信号。控制器206然后控制电池204以便使交流电流通过感应器线圈208。这使得感应器线圈208生成波动的电磁场。气溶胶形成基质的条13位于该波动的电磁场内,并且膨胀石墨,即颗粒44的材料,为感受器材料。因此,波动的电磁场在颗粒44中引起涡流。这使得颗粒44变热,从而也加热附近的气溶胶形成材料。
气溶胶形成材料的加热使得气溶胶形成材料释放挥发性化合物。这些化合物被从制品10的上游端18朝向制品10的下游端20流动的空气夹带。当化合物穿过支承元件和气溶胶冷却元件的内腔28、36时,所述化合物冷却并冷凝形成气溶胶。该气溶胶然后穿过可以过滤掉夹带在空气流中的不希望有的颗粒的烟嘴元件42,并进入使用者的口中。
当使用者停止在制品10上吸入时,通过装置的空气入口的空气流速减小至小于非零阈值流速。这由抽吸检测机构检测到。抽吸检测机构相应地向控制器206发送信号。控制器206然后控制电池204以便将通过电阻轨道的电流减小至零。
在制品11上多次抽吸之后,使用者可以选择用新的制品替换制品11。
图4示出了气溶胶生成制品510的第二实施方案的示意性横截面图。此第二实施方案与图1的第一实施方案相同,不同之处在于气溶胶形成基质的条12被替换为气溶胶形成基质的替代条512。在图1和3的实施方案中,对相同的部件使用相同的附图标记。
图4的第二实施方案的气溶胶形成基质的条512与图1的第一实施方案的气溶胶形成基质的条12相同,不同之处在于图4的第三实施方案的气溶胶形成基质的条512另外包括细长感受器元件580。
感受器元件580大体上纵向地布置在气溶胶形成基质的条512内,以便大致平行于气溶胶形成基质的条512的纵向轴线。如图4的图中所示,感受器元件580定位于条内的径向中心位置中并且沿着条12的纵向轴线延伸。
感受器元件580从气溶胶形成基质的条512的上游端一直延伸到下游端。因此,感受器元件580具有与气溶胶形成基质的条512大体上相同的长度。
在图4的实施方案中,感受器元件580以铁磁性钢的条带的形式提供并且具有约12毫米的长度、约60微米的厚度和约4毫米的宽度。
图4的气溶胶生成制品510可以以与图1的气溶胶生成制品10相同的方式与图3的气溶胶生成装置202一起使用。值得注意的是,包括感受器元件580意味着制品510可以被感应加热。在图4中示出的实例中,膨胀石墨颗粒和感受器元件580两者都是可感应加热的。因此,感受器元件580和膨胀石墨颗粒44两者都有助于在使用期间的加热。
气溶胶生成制品10、510的气溶胶形成基质12、512的条可被描述为由于包含4.6重量%的膨胀石墨颗粒而被热增强。本发明人已发现,当与包括不包含膨胀石墨颗粒的气溶胶形成基质的条的气溶胶生成制品相比时,根据本公开的此类气溶胶生成制品具有增加的尼古丁和丙三醇的产量和递送效率。
本发明人测量了来自不包含任何导热颗粒的气溶胶生成制品602、其中气溶胶生成制品602的4.6%的烟草已被替换为石墨颗粒的气溶胶生成制品604和其中气溶胶生成制品602的4.6%的烟草已被替换为膨胀石墨颗粒的气溶胶生成制品606的尼古丁和丙三醇的产量。换句话说,气溶胶生成制品606为根据本公开的气溶胶生成制品并且可以是图1中所示的气溶胶生成制品。
图5至7示出了当气溶胶生成制品602至606与电阻式气溶胶生成装置(如图2中所示的装置)一起使用时的结果。
图5为条形图600,在Y轴上示出了每个气溶胶生成制品的尼古丁产量。产量以微克/制品为单位度量,并且是在使用过程期间实现的总产量。X轴上为气溶胶生成制品602至606中的每一个的条。来自不包含任何导热颗粒的气溶胶生成制品602的尼古丁产量为1150微克/制品。来自包含4.6%的石墨颗粒的气溶胶生成制品604的尼古丁产量为1190微克/制品。来自包含4.6%的膨胀石墨颗粒的气溶胶生成制品606的尼古丁产量为1125微克/制品。
图6为条形图700,在Y轴上示出了每个气溶胶生成制品的丙三醇产量。产量以微克/制品为单位度量,并且是在使用过程期间实现的总产量。X轴上为气溶胶生成制品602至606中的每一个的条。来自不包含任何导热颗粒的气溶胶生成制品602的丙三醇产量为3640微克/制品。来自包含4.6%的石墨颗粒的气溶胶生成制品604的丙三醇产量为4150微克/制品。来自包含4.6%的膨胀石墨颗粒的气溶胶生成制品606的丙三醇产量为4540微克/制品。
图7为条形图800,示出了在使用过程期间气溶胶生成制品602至608中的每一个的尼古丁和丙三醇的递送效率。效率在Y轴上示出,并且是百分比。特别地,效率为在气溶胶生成制品的整个使用过程中递送至使用者或吸烟机的尼古丁或丙三醇占该制品中所含的总初始尼古丁或丙三醇的百分比。代表尼古丁递送效率的条802具有对角线阴影。代表丙三醇递送效率的条804具有竖直虚线阴影。
来自不包含任何导热颗粒的气溶胶生成制品602的尼古丁递送的效率为29%。来自包含4.6%的石墨颗粒的气溶胶生成制品604的尼古丁递送的效率为31.5%。来自包含4.6%的膨胀石墨颗粒的气溶胶生成制品606的尼古丁递送的效率为35.4%。
来自不包含任何导热颗粒的气溶胶生成制品602的丙三醇递送的效率为9.3%。来自包含4.6%的石墨颗粒的气溶胶生成制品604的丙三醇递送的效率为10.6%。来自包含4.6%的膨胀石墨颗粒的气溶胶生成制品606的尼古丁递送的效率为12.1%。
图8至10示出了当气溶胶生成制品602至606与感应式气溶胶生成装置(如图3中所示的装置)一起使用时的结果。
图8为条形图900,在Y轴上示出了每个气溶胶生成制品的尼古丁产量。产量以微克/制品为单位度量,并且是在使用过程期间实现的总产量。X轴上为气溶胶生成制品602至606中的每一个的条。来自不包含任何导热颗粒的气溶胶生成制品602的尼古丁产量为790微克/制品。来自包含4.6%的石墨颗粒的气溶胶生成制品604的尼古丁产量为886微克/制品。来自包含4.6%的膨胀石墨颗粒的气溶胶生成制品606的尼古丁产量为1197微克/制品。
图9为条形图1000,在Y轴上示出了每个气溶胶生成制品的丙三醇产量。产量以微克/制品为单位度量,并且是在使用过程期间实现的总产量。X轴上为气溶胶生成制品602至606中的每一个的条。来自不包含任何导热颗粒的气溶胶生成制品602的丙三醇产量为3100微克/制品。来自包含4.6%的石墨颗粒的气溶胶生成制品604的丙三醇产量为3840微克/制品。来自包含4.6%的膨胀石墨颗粒的气溶胶生成制品606的丙三醇产量为4800微克/制品。
图10为条形图1100,示出了在使用过程期间气溶胶生成制品602至608中的每一个的尼古丁和丙三醇的递送效率。效率在Y轴上示出,并且是百分比。特别地,效率为在气溶胶生成制品的整个使用过程中递送至使用者或吸烟机的尼古丁或丙三醇占该制品中所含的总初始尼古丁或丙三醇的百分比。代表尼古丁递送效率的条1102具有对角线阴影。代表丙三醇递送效率的条1104具有竖直虚线阴影。
来自不包含任何导热颗粒的气溶胶生成制品602的尼古丁递送的效率为19.1%。来自包含4.6%的石墨颗粒的气溶胶生成制品604的尼古丁递送的效率为23.8%。来自包含4.6%的膨胀石墨颗粒的气溶胶生成制品606的尼古丁递送的效率为31.4%。
来自不包含任何导热颗粒的气溶胶生成制品602的丙三醇递送的效率为7.6%。来自包含4.6%的石墨颗粒的气溶胶生成制品604的丙三醇递送的效率为9.9%。来自包含4.6%的膨胀石墨颗粒的气溶胶生成制品606的尼古丁递送的效率为12.1%。
因此,图5、6、8和9的条形图表明,当通过用膨胀石墨替换一小部分烟草来热增强气溶胶形成基质时,尼古丁和丙三醇二者产量均增加,并且当使用膨胀石墨的颗粒而不是石墨的颗粒来热增强基质时产量增加更大。无论气溶胶是由基质的电阻加热还是感应加热而产生,都实现了增加。
类似地,图7的条形图表明,当通过用膨胀石墨替换一小部分烟草来热增强气溶胶形成基质时,尼古丁和丙三醇二者的递送效率均增加,并且当使用膨胀石墨的颗粒而不是石墨的颗粒来热增强基质时效率增加更大。无论气溶胶是由基质的电阻加热还是感应加热而产生,都实现了增加。
上面已经描述了包含膨胀石墨颗粒的气溶胶形成基质的一个具体实施方案。当然,在其他实施方案中,气溶胶形成基质可以不同。例如,气溶胶形成基质包含与上述具体实施方案不同的量、比例、大小或密度的膨胀石墨颗粒。在任何情况下,膨胀石墨颗粒的存在都可以热增强基质。此外,基质的其他特征如基质的化学组成的其他特征可以不同。
图11示出了包括热增强气溶胶形成基质1112的气溶胶生成制品1110的一个替代实施方案,该热增强气溶胶形成基质包括第一材料1113的离散元件和第二材料1114的离散元件。第二材料1114的每个离散元件可以接触第一材料1113的许多离散元件,并因此可以充当穿过基质的热路径。第一材料和第二材料的比例可以根据第一材料和第二材料的具体性质以及气溶胶形成基质1112的期望性质而变化。除了基质本身的差异之外,气溶胶生成制品1110与图1的气溶胶生成制品10相同,并且相似的特征已相应地编号。
现在将确定一些特定的热增强气溶胶形成基质作为实例。这些实例使用了下面确定的三种特定材料:材料A、材料B和材料C的组合。
材料A
材料A为标准均质化烟草材料。材料A包含烟草粉末、约4重量%的纤维素纤维、约3重量%的瓜尔胶作为粘结剂、和约15重量%的丙三醇作为气溶胶形成剂。
材料A通过包括以下步骤的过程形成:
·将粘结剂瓜尔胶与气溶胶形成剂丙三醇预混合以形成第一预混合物;
·将烟草粉末与水预混合以形成第二预混合物;
·将第一和第二预混合物混合以形成浆料;
·使用高剪切混合器使浆料均质化;
·将浆料流延到传送带上;
·控制浆料的厚度并干燥浆料以形成再造的大体上均匀的含烟草的气溶胶形成材料的大片材;以及
·卷曲和切碎该再造的并且大体上均匀的气溶胶形成材料的大片材以形成切丝填料。
材料A具有0.12W/mK的导热率。
材料B
材料B为具有增强的导热率的均质化烟草材料。材料B包含烟草粉末、约5重量%的膨胀石墨颗粒、约4重量%的纤维素纤维、约3重量%的瓜尔胶作为粘结剂、和约15重量%的丙三醇作为气溶胶形成剂。
膨胀石墨颗粒具有D10粒度为6.6微米、D50粒度为20微米并且D90粒度为56微米的粒度分布。膨胀石墨颗粒中的每一个具有大于2微米并小于100微米的粒度。膨胀石墨颗粒具有35微米左右的体积平均粒度。膨胀石墨颗粒中的每一个的形状大体上为球形。膨胀石墨颗粒具有小于1000千克/立方米的密度。
材料B通过包括以下步骤的过程形成:
·将粘结剂瓜尔胶与气溶胶形成剂丙三醇预混合以形成第一预混合物;
·将烟草粉末、膨胀石墨颗粒与水预混合以形成第二预混合物;
·将第一和第二预混合物混合以形成浆料;
·使用高剪切混合器使浆料均质化;
·将浆料流延到传送带上;
·控制浆料的厚度并干燥浆料以形成再造的大体上均匀的含烟草的气溶胶形成材料的大片材;以及
·卷曲和切碎该再造的并且大体上均匀的气溶胶形成材料的大片材以形成切丝填料。
材料B的导热率比材料A的导热率高至少10%,例如在0.14W/mK至0.25W/mK之间。用膨胀石墨颗粒替换5重量%的烟草粉末略微降低了总体烟草含量和因此略微降低了尼古丁含量。然而,材料的导热率增加。在实验中,向均质化烟草材料中添加4.5重量%至10重量%之间的膨胀石墨颗粒将导热率增加了20%至50%之间。
材料C
材料C为具有高导热率的非烟草气溶胶形成材料。材料C包含以干重计76.1重量%左右的膨胀石墨颗粒。
材料C还包含17.7重量%左右的气溶胶形成剂。在此实施方案中,气溶胶形成剂为甘油,尤其是ICOF欧洲食品级(纯度>99.5%)甘油。
材料C还包含以干重计3.9重量%左右的纤维。在此实施方案中,纤维为纤维素纤维,尤其是来自Stora Enso OYJ的Birch纤维素纤维。
材料C还包含以干重计2.3重量%左右的粘结剂。在此实施方案中,粘结剂为瓜尔胶,尤其是来自Gumix International Inc.的瓜尔胶。
材料C还可以包含尼古丁、酸如富马酸、来自植物的材料如丁香或迷迭香、水和调味剂中的一种或多种。
材料C通过下面阐述的过程形成。
使用实验室分散器形成浆料,该实验室分散器能够混合粘性液体、将粉末分散在液体中以及从混合物中去除气体(例如通过施加真空或其他合适的低压)。在此实施方案中,使用可自PC Laborsystem商购获得的实验室分散器。
为了形成浆料,通过向实验室分散器中加入7.11克左右的气溶胶形成剂、然后加入157.5克左右的水、然后加入1.57克左右的纤维来形成第一混合物。然后,将这些第一成分在25摄氏度下以600-700rpm混合5分钟以确保形成均匀的混合物并使纤维水合。然后,通过手动混合32.95克左右的导热颗粒和0.92克左右的粘结剂来形成第二混合物。第二混合物的这种混合将避免在实验室分散体中形成团块。然后,将第二混合物加到第一混合物中以形成组合混合物。然后,将组合混合物在25摄氏度和200毫巴左右的第一减压下以5000rpm混合4分钟。此减压可以有助于确保导热颗粒均匀地分散在混合物中并且组合混合物中几乎没有截留的空气和团块。然后,将组合混合物在25摄氏度和100毫巴左右的第二减压下以5000rpm混合20秒。此第二减压可以有助于去除任何剩余的气泡。这形成用于流延的浆料。
然后使用合适的设备流延和干燥浆料。在此实施方案中,使用可商购获得的Labcoater Mathis设备。该设备包括不锈钢、平坦支承件和用于调节流延到平坦支承件上的浆料的厚度的coma叶片。
将浆料流延到平坦支承件上并将coma叶片与平坦支承件之间的间隙设置为0.6毫米。这确保浆料的厚度在任何给定点处均不超过0.6毫米。
然后用120至140摄氏度之间的热空气干燥浆料2至5分钟之间。在此干燥之后,形成气溶胶形成基质的片材。此片材具有159微米左右的厚度、125.7克/平方米左右的每平方米克重和0.79千克/立方米左右的密度。
然后将片材卷曲并切割以形成材料C。材料C的导热率为至少0.28W/(mK)。
可以看出,可以简单地通过以不同的比例组合材料A、B和C来产生广泛不同的气溶胶形成基质。
因此,第一示例性气溶胶形成基质12可以包含60重量%的材料A的离散元件和40重量%的材料B的离散元件的混合物。材料A和材料B两者均为均质化烟草材料,但材料B由于膨胀石墨颗粒的存在而具有增强的导热率。第一示例性气溶胶形成基质中材料B的存在提供了具有增加的导热率的离散元件,并因此改善了气溶胶递送和尼古丁递送。
第二示例性气溶胶形成基质12可以包含70重量%的材料A的离散元件和30重量%的材料C的离散元件的混合物。第二示例性气溶胶形成基质中材料C的存在减少了基质中烟草的总量,但显著改善了导热率。材料C还有助于气溶胶的生成。
第三示例性气溶胶形成基质12可以包含80重量%的材料B的离散元件和20重量%的材料C的离散元件的混合物。在此实例中,第一材料为材料B——具有增强的导热率的均质化烟草材料,第二材料为材料C。
这三种示例性气溶胶形成基质中的任一种均可以用作图1的气溶胶生成制品10中的基质或图11的气溶胶生成制品1110中的基质。
为了本说明书和所附权利要求书的目的,除非另外指示,否则表示量、数量、百分比等的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰。另外,所有范围包括所公开的最大值和最小值点,并且包括其中的任何中间范围,所述中间范围可在或可不在本文中具体列举。因此,在此上下文中,数字A理解为A±10%A。在此上下文内,数字A可视为包括对于所述数字A修饰的属性的测量来说在一般标准误差内的数值。在所附权利要求中使用的某些情况下,数字A可偏离上文列举的百分比,条件是A偏离的量不会实质上影响所声称的发明的基本特征和新颖特征。另外,所有范围包括所公开的最大值和最小值点,并且包括其中的任何中间范围,所述中间范围可在或可不在本文中具体列举。
Claims (15)
1.一种用于加热式气溶胶生成制品中的气溶胶形成基质,所述气溶胶形成基质包含膨胀石墨颗粒。
2.根据权利要求1所述的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质具有至少0.12W/(mK)的导热率。
3.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成制品,其中所述膨胀石墨颗粒占所述气溶胶形成基质的至少1重量%。
4.根据任一前述权利要求所述的气溶胶形成基质,所述气溶胶形成基质包含以干重计:
1至90重量%之间的膨胀石墨颗粒;
7至60重量%之间的气溶胶形成剂;
2至20重量%之间的纤维;和
2至10重量%之间的粘结剂。
5.根据任一前述权利要求所述的气溶胶形成基质,所述气溶胶形成基质包含1至15重量%之间的膨胀石墨颗粒。
6.根据任一前述权利要求所述的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着1至20微米之间的体积D10粒度的粒度分布。
7.根据任一前述权利要求所述的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒具有有着50至300微米之间的体积D90粒度的粒度分布。
8.根据任一前述权利要求所述的气溶胶形成基质,其中所述膨胀石墨颗粒大体上均匀地分布在整个所述气溶胶形成基质中。
9.根据任一前述权利要求所述的气溶胶形成基质,其中所述气溶胶形成基质为无烟草的气溶胶形成基质。
10.根据权利要求1至8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烟草颗粒。
11.一种形成根据任一前述权利要求所述的气溶胶形成基质的方法,所述方法包括:
形成包含膨胀石墨颗粒、气溶胶形成剂、纤维和粘结剂的浆料;
流延和干燥所述浆料以形成所述气溶胶形成基质或所述气溶胶形成基质的前体。
12.根据权利要求11所述的方法,其中形成所述浆料包括:
形成第一混合物,所述第一混合物包含:
所述气溶胶形成剂;
所述纤维;
水;
任选地,酸;和
任选地,尼古丁,
形成第二混合物,所述第二混合物包含:
所述膨胀石墨颗粒;和
所述粘结剂,
和将所述第二混合物加到所述第一混合物中以形成组合混合物。
13.一种气溶胶生成制品,所述气溶胶生成制品包括根据权利要求1至10中任一项所述的气溶胶形成基质或通过根据权利要求11至12中任一项所述的方法形成的气溶胶形成基质。
14.根据权利要求13所述的气溶胶生成制品,所述气溶胶生成制品包括组装在包装物内的多个元件,所述多个元件包括所述气溶胶形成基质。
15.一种气溶胶生成系统,所述气溶胶生成系统包括根据权利要求13或14所述的气溶胶生成制品以及用于加热所述气溶胶形成基质的电动气溶胶生成装置。
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