TW202306502A - 氣溶膠產生系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供用於氣溶膠形成製品的固體氣溶膠前驅物。該固體氣溶膠前驅物包含氣溶膠形成基材之片材。該片材具有縱向長度及橫向寬度。該片材以壓印區部之二維圖案壓印，且該片材沿著該縱向尺寸分離成複數個條帶。該等條帶經聚集在一起，藉此形成該前驅物。

Description

氣溶膠產生系統

本揭示案係關於氣溶膠產生系統之領域。具體而言，本揭示案係關於包括壓印固體氣溶膠前驅物的氣溶膠產生系統。

抽菸替代系統包括電子氣溶膠產生系統，該等電子氣溶膠產生系統藉由產生藉由嘴抽吸至肺中(吸入)且然後呼出的氣溶膠(亦稱為「蒸汽」)允許使用者模擬抽菸動作。吸入氣溶膠通常攜帶菸鹼及/或香料而無或具有與傳統抽菸相關聯的較少氣味及健康風險。

抽菸替代系統的一個方法為「加熱菸草」(「heated tobacco」，「HT」)方法，其中菸草經加熱或變暖以釋放蒸汽。菸草可為菸葉或重組菸草。蒸汽可含有菸鹼及/或香料。在HT方法中，意圖在於菸草經加熱但未燒著，亦即，菸草不經歷燃燒。

典型HT系統可包括裝置及消耗品。消耗品可包括菸草材料。裝置及消耗品經組配以實體地耦接在一起。在使用中，熱藉由裝置之加熱元件給予菸草材料，其中穿過菸草材料的氣流使菸草材料中的濕氣作為蒸汽釋放。蒸汽亦可由菸草材料中的載體形成(此載體可例如包括丙二醇及/或植物性甘油)及另外自菸草釋放的揮發性化合物。釋放的蒸汽可經夾帶在藉由菸草抽吸的氣流中。

在一些現有系統中，加熱元件穿透至消耗品之菸草部分中。此穿透可將力施加在菸草部分上，此狀況可使菸草部分藉由加熱器之作用不合需要地移動或移位。此可例如不合需要地改變系統之氣流特性。

需要氣溶膠產生系統之改良設計以增強使用者體驗且改良氣溶膠產生系統之功能。儘管已在氣溶膠產生系統之開發中投入努力，但進一步改良為合意的。

本揭示案提供用於氣溶膠形成製品的固體氣溶膠前驅物，該前驅物包含：氣溶膠形成基材之片材，該片材具有縱向長度及橫向寬度；其中該片材沿著該縱向尺寸分離成複數個條帶；且其中該等條帶聚集在一起，藉此形成該固體氣溶膠前驅物。

在一些實施例中，該片材之該分離包括沿著複數個切割線，沿著該片材之該長度尺寸切割該片材，以便形成該等複數個條帶。在一些實施例中，聚集包括條帶之拉攏，使得該等條帶彼此緊密接觸。在一些實施例中，該等條帶經聚集以形成大體圓柱形固體氣溶膠形成前驅物。

在一些實施例中，該片材以壓印區部之二維圖案壓印。在一些實施例中，這個二維圖案為跨於該片材佈置的壓印區部之陣列。在一些實施例中，條帶之條帶聚集可包括在前驅物中將條帶捆紮在一起。壓印區部之二維圖案允許條帶間摩擦之增加，從而降低前驅物內的菸草條帶移動之風險。此移動可發生在例如加熱器插入及/或移除期間，或簡單地在前驅物或包括前驅物的消耗品之儲存期間。

在一些實施例中，該壓印區部之該二維圖案具有在該橫向尺寸上的橫向週期性，及在該縱向尺寸上的縱向週期性。橫向方向及縱向方向上的週期性之獨立選擇可考慮到導致條帶之間的增加的摩擦的圖案。橫向週期性可為橫向尺寸上的兩個鄰近壓印區部之間的最小距離。縱向週期性可為縱向尺寸上的兩個鄰近壓印區部之間的最小距離。

在一些實施例中，橫向週期性不同於縱向週期性。此可允許考慮到增加的摩擦的壓印圖案之選擇。具體而言，例如，調諧用於縱向壓印序列的圖案/用於條帶間摩擦的圖案，及橫向序列/圖案以解決條帶之位置。

在一些實施例中，橫向週期性大體上與縱向週期性相同。此類配置可考慮到較簡單的製造。

在一些實施例中，橫向週期性大體上等於複數條帶中之每一個之寬度。這允許每條帶一個壓印區部之縱向序列。繼而，每個條帶因而經壓印，當條帶經聚集成前驅物時，此舉可增加條帶間摩擦。

在一些實施例中，每個壓印區部具有大體圓形形狀。這可允許較簡單的製造製程。此外，由壓印引起的摩擦可不取決於前驅物中的條帶之定向，從而導致當條帶經聚集時的較穩定前驅物。

在一些實施例中，每個壓印區部具有大體細長形狀。在此類配置中，可能增加前驅物中的條帶間摩擦，因為可能具有在具有對相對移動之增加的阻力的條帶之間交錯連結的壓印區部。

在一些實施例中，該等細長壓印區部中之至少一個以相對於該條帶之該縱向軸線的定向角傾向，其中該定向角介於0與180度之間。使壓印區部傾斜可導致增加的摩擦，因為施加至前驅物/條帶的推力或拉力可部分地轉換成條帶之間的旋轉阻力，從而再次導致前驅物中的增加的條帶間摩擦。

在一些實施例中，第一壓印區部以相對於該各別條帶之該縱向軸線的第一定向角定向，且第二壓印區部以相對於該各別條帶之該縱向軸線的第二定向角定向，其中該第一定向角及該第二定向角為不同的。此可藉由前驅物中的條帶之間的壓印區部之交錯連結導致增加的摩擦。

在一些實施例中，第一壓印區部及第二壓印區部位於片材之鄰近條帶上。片材上的鄰近條帶當聚集成前驅物時，更可能彼此鄰近地位於前驅物中，因而考慮到前驅物中的增加的條帶間摩擦。

在一些實施例中，第一條帶包括壓印區部之第一序列且第二條帶包括壓印區部之第二序列，且其中該第一序列相對於該第二序列縱向偏移。該縱向偏移可為第一序列與第二序列之間的相位偏移。在此類配置中，當聚集成前驅物時，鄰近條帶很可能使其各別壓印區部序列彼此交錯連結，從而增加摩擦。

在一些實施例中，該第一條帶及該第二條帶包含在重複單元內，其中該重複單元跨於該片材之橫向尺寸重複。壓印區部之縱向序列之重複單元可確保鄰近的，及相位偏移的序列在片材上彼此接近，且具有在前驅物中彼此接近的增加的可能性，因而增加摩擦。

在一些實施例中，每個條帶具有大體上相同的橫向寬度。此可允許較簡單的製造製程。

本發明亦提供氣溶膠形成製品，該氣溶膠形成製品包括根據上文及先前描述之氣溶膠前驅物。

在一些實施例中，該製品包括孔徑，該孔徑位於該前驅物之直接下游。前驅物中的條帶之間的增加的摩擦可降低條帶中之一或多個可經推過孔徑的風險。此向上推可不合需要地改變穿過製品的氣流。在一些實施例中，製品為加熱菸草消耗品。

在一些實施例中，孔徑為孔之上游管腔。孔可形成穿過消耗品/氣溶膠形成製品的氣流路徑之窄化。較佳的是，此孔並未變得由藉由穿透式加熱器推動至該孔中的前驅物條帶阻塞。

本發明亦提供氣溶膠產生系統，該氣溶膠產生系統包括如以上所描述的氣溶膠產生裝置及氣溶膠形成製品。氣溶膠形成製品及氣溶膠產生裝置在使用中用於相互嚙合。在一些實施例中，氣溶膠產生裝置包括用於穿透至固體氣溶膠形成前驅物中的加熱器。

本揭示案亦提供使用氣溶膠形成系統之方法，該氣溶膠產生系統包含氣溶膠產生設備及氣溶膠形成製品；其中該氣溶膠形成製品包括如本文所描述之固體氣溶膠前驅物且其中該氣溶膠產生設備包括加熱系統，該加熱系統包括用於穿透至該固體氣溶膠前驅物中的加熱器。該方法包括將該氣溶膠形成製品與該氣溶膠產生系統嚙合，使得該加熱器穿透該固體氣溶膠前驅物；操作該加熱器使得該加熱器加熱該固體氣溶膠前驅物；以及使該氣溶膠形成製品自該氣溶膠產生系統脫離，使得該加熱器經自該固體氣溶膠前驅物抽出。本文所描述之固體氣溶膠前驅物、氣溶膠形成製品，及氣溶膠產生系統之特徵亦可適用於此使用氣溶膠形成系統之方法。

本揭示案亦提供形成氣溶膠形成製品之方法，該方法包含以下步驟：獲得氣溶膠形成基材(例如，重組菸草)之片材，以壓印區部之二維圖案壓印該片材，將該基材分離成複數個條帶，及將該等條帶聚集在一起以形成固體氣溶膠前驅物。

任擇地，壓印及分離步驟例如藉由協作輥對同時執行，該協作輥對在相同製程步驟中a)將片材分離成條帶，且b)將壓印區部(多個)賦予至片材/條帶上。

任擇地，在條帶經聚集在一起之後，條帶經包裹在包裹層中。包裹層可由紙材料形成。

任擇地，方法包括形成氣溶膠形成製品，該氣溶膠形成製品包括固體氣溶膠前驅物。

任擇地，方法包括將孔過濾器定位於固體氣溶膠前驅物之直接下游。

本文所描述之固體氣溶膠前驅物及氣溶膠形成製品之特徵亦可適用於使用氣溶膠形成系統之方法。

先前概述經提供來用於概述一些實施例之目的，以提供對本文所描述之主題之態樣之基本理解。因此，以上描述的特徵僅為實例，且不應解釋為以任何方式窄化本文所描述之主題之範疇及精神。此外，以上及/或先前實施例可在任何合適的組合中組合以提供進一步實施例。本文所描述之主題之其他特徵、態樣，及優點將自以下詳細描述、圖式，及申請專利範圍變得顯而易見。

在描述氣溶膠產生系統及設備之若干實施例之前，將理解，系統及設備不限於以下描述中闡述的構造或製程步驟之細節。熟習受益於本揭示案之技術的技術者將明白，本文所描述之系統、設備及/或方法及設備可經不同地體現且/或以各種方式實踐或執行。

除非本文中另外限定，否則關於目前揭示的發明性概念(多個)使用的科學及技術術語將具有此項技術中之一般技術者通常理解的意義，且已知技術及程序可根據此項技術中熟知的習知方法且如各種一般及更特定參考中描述地執行，該等各種一般及更特定參考可在本說明書中加以引用且論述。

說明書中提到的任何專利、公開的專利申請案，及非專利公告案可經視為指示發明性概念(多個)所屬的領域中之技術者之技能水平，且在如同每個單獨專利或公告案經特定且單獨地指示為藉由引用併入的相同程度上明確地以引用方式整體併入本文中。

本文所揭示的系統、設備，及/或方法中之任一個可根據本揭示案在無不當實驗的情況下做出且執行。雖然該等系統、設備，及/或方法已根據特定實施例加以描述，但熟習此項技術者將明白，變化可施加至系統、設備，及/或方法且施加在步驟中或本文所描述的方法之步驟之序列中，而不脫離發明性概念(多個)之概念、精神，及範疇。熟習此項技術者明白的所有此類類似替代及修改經視為在如藉由所附申請專利範圍限定的發明性概念(多個)之精神、範疇，及概念內。

申請專利範圍及/或說明書中的術語「一」或「一個」之使用可意味「一個」以及「一或多個」、「至少一個」，及「一個或多於一個」。因而，術語「一」、「一個」及「該」，以及所有類似術語包括複數指示物，除非上下文另外清楚地指示。同樣地，複數術語應包括單數，除非上下文另外要求。

本揭示案(包括申請專利範圍)中的術語「或」之使用用來意味包括性「及/或」，附非明確地指示為僅涉及替代物或除非替代物為互相排斥的。例如，條件「A或B」藉由以下情形中之任一個滿足：A為真(或存在)且B為假(或不存在)、A為假(或不存在)且B為真(或存在)，及A及B兩者為真(或存在)。

在使用在本說明書及申請專利範圍中時，字語「包含(comprising)」、「具有(having)」、「包括(including)」或「含有(containing)」(及其任何形式，分別諸如「包含(comprise及comprises)」、「具有(have及has))」、「包括(includes及include)」或「含有(contains及contain)」)為包括在內的或開放式的，且不排除額外的非詳述元件或方法步驟。

除非另外明確地陳述為不相容的，或實施例、實例，或申請專利範圍之物理特性或其他方面防止此組合，否則先前實施例及實例之特徵，及以下申請專利範圍之特徵可一起整合在任何合適的配置中，尤其在如此做時存在有益效應的配置中。此並非僅限於任何指定的效益，且相反可起因於「事後」效益。亦即，特徵之組合不受所描述形式，尤其實例(多個)、實施例(多個)，或申請專利範圍之從屬項之形式(例如編號)限制。此外，此亦適用於片語「在一個實施例中」、「根據一實施例」等，該等片語僅為措詞之風格形式，且不被視為對於相同或類似措詞之所有其他情況將隨後特徵限於單獨實施例。亦即，對「一」、「一個」或「一些」實施例之引用可為對揭示的任何一或多個，及/或所有實施例，或其組合之引用。另外，類似地，對「該」實施例之引用可不限於緊前實施例。此外，對一或多個實施例或實例之所有引用將視為不限於申請專利範圍。

根據以下解釋可更好地理解本揭示案，其中藉由「或」分離的所使用術語可經可互換地使用：

如本文中所使用，術語「氣溶膠產生設備」或「氣溶膠輸送設備」或「設備」或「電子煙」可包括用以將氣溶膠輸送至使用者用於吸入的設備。設備可亦稱為「抽菸替代設備」，該設備可涉及意欲代替傳統可燃抽菸製品使用的設備。如本文中所使用，「抽菸製品」可涉及藉由在熱分解溫度以上加熱(通常藉由燃燒及/或熱解)產生煙霧(包含固體顆粒及氣體的氣溶膠)的香煙、雪茄、煙斗或另一製品。設備可包括氣溶膠產生單元，該氣溶膠產生單元可產生蒸汽，該蒸汽隨後可在輸送至出口之前凝結成氣溶膠，該出口可經佈置為吹嘴。設備可經組配以輸送用於吸入的氣溶膠，該氣溶膠可包含具有0.2微米至7微米，或小於10微米，或小於7微米之粒子大小的氣溶膠。此粒子大小可藉由對以下各項中之一或多個之控制達成：加熱器溫度；蒸汽凝結至氣溶膠時的冷卻速率；包括渦流及速度的流動性質。設備可為可攜式的。如本文中所使用，術語「可攜式」可涉及用於由使用者握持時使用的設備。設備可適於例如藉由將設備之氣溶膠產生單元啟動可變量的時間產生可變量的氣溶膠，(與計量劑量的氣溶膠相反)，該可變量的時間可藉由輸入裝置控制。輸入裝置可經組配以經使用者啟動，且可例如包括吸蒸汽(vaping)按鈕及/或吸入感測器或採取吸蒸汽按鈕及/或吸入感測器之形式。使氣溶膠產生設備產生氣溶膠持續一段時間(該段時間可為可變的，參見上文)的每一發生可稱為氣溶膠產生設備之「啟動」。氣溶膠產生設備可經佈置以基於使用者藉由設備之流動路徑的抽吸之強度/持續時間來變化輸送至使用者的氣溶膠之量(以複現抽菸習知可燃抽菸製品的效應)。

如本文中所使用，術語「氣溶膠產生系統」或「氣溶膠輸送系統」或「系統」可包括設備及任擇地與設備之功能相關聯的另一電路/元件部分，例如外部裝置及/或外部元件(在此，「外部」意欲意味在氣溶膠產生設備外部)。如本文中所使用，術語「外部裝置」及「外部元件」可包括以下中之一或多個：行動裝置(該行動裝置可例如經由無線或有線連接連接至氣溶膠產生設備)；基於網路之電腦(例如，遠端伺服器)；基於雲端之電腦；任何另一個伺服器系統。

如本文中所使用，術語「氣溶膠」可包括前驅物之懸浮物，包括為以下中之一或多個：固體粒子；液體小滴；氣體。該懸浮物可處於包括空氣的氣體中。本文中的氣溶膠可通常涉及/包括蒸汽。氣溶膠可包括前驅物之一或多個組份。

如本文中所使用，術語「氣溶膠形成前驅物」或「前驅物」或「氣溶膠形成物質」或「氣溶膠形成基材」可涉及以下中之一或多個：液體；固體；凝膠；散菸葉材料；另一物質。前驅物可為藉由設備之氣溶膠產生單元可處理的，以形成氣溶膠。前驅物可包括以下中之一或多個：活性組份；載體；香料。活性組份可包括菸鹼；咖啡因；大麻二酚油；非藥物調配物中之一或多個，該非藥物調配物例如並非用於人體之疾病或生理故障之治療的調配物。活性組份可藉由載體攜帶，該載體可為液體，包括丙二醇及/或甘油。術語「香料」可涉及向使用者提供味道及/或氣味的組份。香料可包括以下中之一或多個：乙香草醛(香草)；薄荷醇、乙酸異戊酯(香蕉油)；或其他。前驅物可包括基材，例如用以攜帶活性組份中之一或多個的重組菸草；載體；香料。

如本文中所使用，術語「儲存部分」可涉及適於儲存前驅物的設備之部分，該儲存部分可取決於如以上限定的前驅物之實行而經實行為用於固體物料的流體保持貯器或載體。

如本文中所使用，術語「流動路徑」可涉及穿過設備的路徑或封閉通道，使用者可藉由該路徑或封閉通道吸入以用於氣溶膠之輸送。流動路徑可經佈置以接收來自氣溶膠產生單元的氣溶膠。當涉及流動路徑時，可關於流動路徑中的流動之方向限定上游及下游，例如，出口處於入口之下游。

如本文中所使用，術語「輸送系統」可涉及操作來將氣溶膠輸送至使用者的系統。輸送系統可包括吹嘴/吹嘴總成及流動路徑。

如本文中所使用，術語「流動」可涉及流動路徑中的流動。流動可包括自前驅物產生的氣溶膠。流動可包括經由吹氣引入流動路徑中的空氣。

如本文中所使用，術語「吸入」或「吹氣」或「抽吸」可涉及肺及/或口腔之使用者擴張以創造引起穿過流動路徑之流動的壓力降低。

如本文中所使用，術語「氣溶膠產生單元」可涉及用以由前驅物形成氣溶膠的裝置。氣溶膠產生單元可包括用以直接自前驅物產生蒸汽的單元(例如，加熱系統或另一系統)或直接自前驅物產生氣溶膠的單元(例如，包括超音波系統的霧化器、操作來在流動中攜帶前驅物之小滴而不使用電能的流動擴張系統或另一系統)。用以產生複數個氣溶膠(例如，自複數個不同氣溶膠前驅物產生複數個氣溶膠)的複數個氣溶膠產生單元可存在於設備中。

如本文中所使用，術語「加熱系統」可涉及一或多個加熱元件之配置，一旦加熱，該一或多個加熱元件可操作以使前驅物霧化。加熱元件可為電阻性的，以由穿過該等加熱元件的電流產生熱。加熱元件可經佈置為承熱器以當藉由交變磁場穿透時產生熱。加熱系統可將前驅物加熱至低於攝氏300度或攝氏350度，包括不燃燒。

如本文中所使用，術語「消耗品」可涉及包括前驅物或由前驅物組成的單元。消耗品可包括氣溶膠產生單元，例如，該消耗品經佈置為煙嘴(cartomizer)。消耗品可包括吹嘴。消耗品可包括資訊攜帶媒體。在前驅物之液體或凝膠實行，例如電子煙液(E-liquid)的情況下，消耗品可稱為「膠囊」或「莢艙」或「電子煙液消耗品」。膠囊可包括用於前驅物之儲存的儲存部分，例如貯器。在前驅物之固體材料實行，例如菸草或重組菸草調配物的情況下，消耗品可稱為「棒」或「封裝」或「加熱不燒著消耗品」。在加熱不燒著消耗品中，吹嘴可實行為過濾器且消耗品可經佈置以攜帶前驅物。消耗品可經實行為包括散菸葉產品的材料之劑量或預分配量。

如本文中所使用，術語「加熱不燒著」或「加熱前驅物」可涉及通常為菸草的前驅物之加熱，而無燃燒，或無實質燃燒(亦即，可經歷前驅物之有限部分之局部燃燒，包括小於總體積之5%的有限部分)。

參考第1A圖，實施例氣溶膠產生設備2包括用於電能之供應的電源供應器4。設備2包括氣溶膠產生單元6，該氣溶膠產生單元藉由電源供應器4驅動。電源供應器4可包括以電池及/或至外部電源之電氣連接之形式的電力供應。設備包括前驅物8，該前驅物在使用中藉由氣溶膠產生單元6霧化。設備2包括用於將霧化的前驅物輸送至使用者的輸送系統10 (第1A圖中未示出)。

電路(第1A圖中未例示)可經實行以控制電源供應器4及氣溶膠產生單元6之互操作性。

在未例示的變體實施例中，電源供應器可經省略，例如，實行為具有流動擴張之霧化器的氣溶膠產生單元可不需要電源供應器。

參考第1B圖，氣溶膠產生設備2為第1A圖之實施例及/或通常用於由固體前驅物產生氣溶膠的本文揭示的另一實施例之實行。氣溶膠產生單元6之加熱系統16與前驅物8相互作用以產生蒸發及/或氣溶膠前驅物。前驅物8通常佈置為固體，且經佈置以經由來自氣溶膠產生單元6的傳導熱傳遞接收熱能，例如，加熱系統16經佈置為插入前驅物中的桿(第1B圖中未示出)。輸送系統10包括流動路徑12，該流動路徑傳輸流動14穿過(或操作性地接近於)前驅物8以將蒸汽及/或氣溶膠攜帶至流動路徑12之出口20。

參考為第1A圖及第1B圖之實施例之特定實行的第2圖，消耗品22經實行為棒。棒22可分離地可連接至主體21，該主體包含電源供應器4及氣溶膠產生單元6。棒22包括在主體21近側的作為重組菸草調配物的前驅物8 (第2圖中未示出)及主體21遠側的佈置為過濾器的吹嘴20。

如第3圖及第4圖中所示，根據本發明之HNB消耗品22經示出。消耗品22為根據本發明之氣溶膠形成製品之實例。消耗品22包含朝向消耗品22之上游端的氣溶膠形成前驅物23。在第3圖中，消耗品22經單獨示出，在第4圖中，示出與設備主體21之代表性區段接合的消耗品22。

氣溶膠形成前驅物23包含重組(「重組(recon)」)菸草，該重組菸草包括菸鹼作為揮發性化合物。

氣溶膠形成前驅物23包含以聚集條帶之形式提供的65重量%之菸草，該等聚集條帶由漿料或紙質重組菸草之片材產生。菸草經摻入20重量%的保濕劑諸如丙二醇(propylene glycol，PG)或植物甘油(vegetable glycerine，VG)，且具有介於7-9重量%之間的濕氣含量。在其他實施例中，保濕劑含量可高至25%。氣溶膠形成基材進一步包含纖維素紙漿填料及瓜爾膠黏合劑。在一些實施例中，纖維素粉可經用作纖維素紙漿之替代物。在一些實施例中，可不包括黏合劑(亦即，0%的黏合劑)。降低黏合劑及/或紙漿含量可相當地增加菸草含量。

雖然自第3圖及第4圖未顯而易見，但前驅物23係由植物材料之複數個細長條帶形成。例如，前驅物23可包括125個條帶，其中每個條帶為1毫米寬。在一些實施例中，不同的條帶寬度及/或條帶數目為可能的。在一些實施例中，片材之總橫向寬度為條帶寬度之整數倍數。在一些實施例中，條帶寬度可例如介於1.0毫米與3.0毫米之間，例如介於1.0毫米與2.0毫米之間。在一些實施例中，條帶寬度可大體上等於1.4毫米。在一些實施例中，條帶寬度可大體上等於1.0毫米。在一些實施例中，條帶寬度可大體上等於2.0毫米。在一些實施例中，條帶寬度可大體上等於1.2毫米。在一些實施例中，條帶寬度可大體上等於1.35毫米。在實施例中，片材之總橫向寬度可經選擇，使得片材之總橫向寬度為條帶寬度之整數倍數。在一些實施例中，跨越片材的條帶之總數可介於70與125之間，例如介於75與90之間。

植物材料之每個條帶為具有大體矩形平面形式的菸草之縱向細長帶狀物。前驅物23內的條帶經聚集在一起以大體上，但未必精確地沿消耗品22之長軸及前驅物23之長軸對準。在一些實施例中，每個條帶具有大體上等於前驅物23之長度的長度。

如結合稍後的圖所描述，植物材料之每個條帶具有一系列壓印區部。壓印區部為自條帶之周圍區域凸出顯現的條帶之區域。換言之，在壓印區部中，條帶之壓印區部經自直接周圍條帶表面之平面推出。

為避免引起懷疑，考慮，在本發明之上下文中，壓印及壓凹為可互換的且為類似概念。

前驅物23係以大體上圓柱形形狀形成，使得消耗品類似習知香煙。前驅物23具有約7 mm之直徑及約12 mm之軸向長度。在其他實施例中，前驅物23之不同大小及形狀為可能的，例如，不同長度及/或直徑。

前驅物23，及具體而言菸草之聚集條帶藉由紙包裹層24外接。紙包裹層24可包括易燃層或塗層，例如金屬箔層(圖中未示出)。箔層可在紙包裹層24之內側上，面向前驅物23。此易燃層可具有相較於未塗佈紙層的較低摩擦係數，因此結合此壓印層壓印條帶可有利地增加前驅物與紙包裹層24之塗佈/加襯內部表面之間的摩擦，並且增加前驅物23中的條帶間摩擦。

消耗品22亦包含上游過濾器元件25及下游(終端)過濾器元件26。兩個過濾器元件25、26及藉由紙板間隔管27間隔。兩個過濾器元件25、26係由醋酸纖維素絲束形成且用各別紙充填層(未示出)包裹。

上游過濾器元件25及下游過濾器元件26兩者具有大體上圓柱形形狀。上游過濾器25之直徑匹配氣溶膠形成基材23之直徑。終端過濾器元件26之直徑稍微較大且匹配氣溶膠形成基材23及包裹層24之組合直徑。

在一些實施例中，下游過濾器元件26可為固體一乙酸酯過濾器。那是無任何貫穿孔的過濾器。在一些其他實施例中，下游過濾器元件26可包括貫穿形成的複數個平行孔——所謂的多孔過濾器。例如，下游過濾器元件26可包括通過該下游過濾器元件的三個平行縱向孔。多個孔中之每一個之直徑可大體上等於1.0毫米。

與終端過濾器元件26的12 mm相比，上游過濾器元件25在軸向長度上比10mm之軸向長度的終端過濾器元件26稍微較短。

上游過濾器元件25具有穿過該上游過濾器元件形成的孔25a。孔25a具有上游管腔或開口25b，該上游管腔或開口直接鄰近前驅物23之下游末端。前驅物23中的條帶之壓印區部增加條帶之間的摩擦。因此，當加熱器16穿透前驅物23時，前驅物23之一些條帶可藉由加熱器16沿下游方向推過管腔25a的風險可經緩和。此可改良使用者體驗，因為推至管腔25a中的條帶可不利地改變穿過消耗品22的氣流。

紙板間隔管27比具有約14 mm之軸向長度的兩個過濾器部分中之每一個更長。

每個過濾器元件25、26為具有空心縱向延伸孔的空心孔過濾器元件。與終端過濾器元件26的2 mm相比，上游過濾器25中的孔之直徑比具有3 mm之直徑的終端過濾器26中的孔之直徑稍微較大。

紙板間隔管27及上游過濾器部分25藉由包裹層24外接。

終端過濾器元件26接合至上游元件，從而藉由外接紙傾卸層28形成消耗品。傾卸層28環繞終端過濾器部分26且具有約20 mm之軸向長度，使得該傾卸層覆蓋硬紙管隔離物27之一部分。

參考第4圖，第3圖之消耗品22示出為插入加熱菸草(heated tobacco，HT)裝置21中。消耗品22及HT裝置21及組合為根據本發明之氣溶膠產生系統之實例。HT裝置21包括桿形加熱元件16 (以短劃線示出)。加熱元件16突出至裝置之主體30內的空腔29中。

在使用中(且如第4圖中所示)，消耗品22經插入裝置21之主體30之空腔29中，使得加熱桿元件16穿透前驅物23。通常，桿加熱器16位於前驅物23之菸草條帶之間。在一些實施例中(且如第4圖中所示)，桿加熱器16具有尖頭遠端。桿加熱器16之尖頭遠端可使桿加熱器16至前驅物23中的穿透容易。在一些其他實施例中，加熱器16可為平坦的刀片形加熱器。再次，此刀片形加熱器可包括尖頭遠端以輔助穿透至前驅物中。前驅物23中的條帶之加熱藉由對加熱元件16供電(例如，用可充電電池(未示出))影響。

在一些其他實施例中，加熱元件16可感應地耦合至感應線圈，該感應線圈使加熱器感應地加熱。在此類實施例中，感應線圈可包圍加熱器16所在的空腔29之至少一部分。

當前驅物23之菸草條帶經加熱時，菸草及保濕劑內的濕氣及揮發性化合物(例如，菸鹼)作為蒸汽釋放且夾帶在由使用者在終端過濾器部分26處藉由吸入產生的氣流內。

當蒸汽在上游過濾器元件25及紙板間隔管27內冷卻時，該蒸汽凝結以形成含有用於由使用者吸入的揮發性化合物的氣溶膠。

現將描述前驅物23之進一步細節。

參考第5A圖，重組菸草之片材40之一部分之自頂向下視圖經示出。片材40為大體細長的。片材40具有在縱向尺寸41上的片材長度及在橫向尺寸42上的片材寬度。片材長度比片材寬度大許多倍。片材40提供在捲軸上，其中捲軸具有沿橫向尺寸42的旋轉軸。第5A圖中的片材之上邊緣及下邊緣處的虛線意欲指示片材40超過縱向尺寸41上的那些虛線繼續。

前驅物23可根據以下製程/方法形成。

在第一製造製程步驟中，片材以壓印區部43之二維壓印圖案壓印。壓印區部43之僅子集在第5A圖中標示以用於清晰性。在第5A圖之實施例中，每個壓印區部43為大體圓形的。將瞭解，壓印圖案為跨於片材之平面二維的。壓印區部自身在第三垂直尺寸上自片材之平面上升/上升至片材之平面中。壓印可藉由具有將要形成在片材上的二維壓印圖案之逆的壓印輥形成。亦即，壓印圖案凸出地形成在壓印輥上。片材40自壓印輥與第二協作輥之間經過以將壓印圖案賦予片材40。

在第二製造製程步驟中，片材40經分離(例如，切割)成複數個條帶44。條帶44之僅子集在第5A圖中標示以用於清晰性。沿著自片材40之縱向尺寸41延伸的切割線45進行切割。切割線45之僅子集在第5A圖中標示以用於清晰性。每個條帶44具有在橫向尺寸42上的條帶寬度46。在第5A圖之實施例中，所有條帶44具有相同條帶寬度46。在其他實施例中，片材40可經分離成複數個條帶44，其中存在複數個不同條帶寬度46。在一些實施例中，壓印及分離經同時執行。片材可藉由一對協作輥分離成條帶。輥可包括複數個協作及聯鎖通道，該等協作及聯鎖通道藉由切割或剪切片材將片材分離成條帶。在一些實施例中，單對協作輥賦予壓印圖案且將片材分離成條帶。

第5A圖之片材40意欲例示本發明之原理。在其他實施例中，跨越橫向尺寸42的條帶44之數目可不同於第5A圖中所示的那個。在一些實施例中，作為片材40之總橫向寬度之一小部分的每個條帶44之條帶寬度46可為不同的。例如，片材40可具有跨於具有125毫米之橫向總寬度提供的各自1毫米條帶寬度46的125個條帶44。在一些實施例中，不同的條帶寬度及/或條帶數目為可能的。在一些實施例中，片材之總橫向寬度為條帶寬度之整數倍數。在一些實施例中，條帶寬度46可例如介於1.0毫米與3.0毫米之間，例如介於1.0毫米與2.0毫米之間。在一些實施例中，條帶寬度46可大體上等於1.4毫米。在一些實施例中，條帶寬度可大體上等於1.0毫米。在一些實施例中，條帶寬度可大體上等於2.0毫米。在一些實施例中，條帶寬度可大體上等於1.2毫米。在一些實施例中，條帶寬度可大體上等於1.35毫米。在實施例中，片材之總橫向寬度可經選擇，使得片材之總橫向寬度為條帶寬度46之整數倍數。在一些實施例中，跨越片材的條帶之總數可介於70與125之間，例如介於75與90之間。

當片材40經視為整體時，壓印區部43跨於片材40形成二維圖案。圖案可具有跨越橫向尺寸42的橫向週期性及沿著縱向尺寸42的縱向週期性。橫向週期性可為兩個直接鄰近壓印區部43之間的沿著橫向尺寸的距離。縱向週期性可為兩個直接鄰近壓印區部43之間的沿著縱向尺寸的距離。在一些實施例中，縱向週期性不同於橫向週期性。在一些實施例中，縱向週期性大於橫向週期性。在一些實施例中，橫向週期性大體等於條帶寬度46。

在一些實施例中，縱向週期性介於1.0毫米與5.0毫米之間。在一些實施例中，縱向週期性介於1.5毫米與5.0毫米之間。在一些實施例中，縱向週期性介於2.0毫米與4.0毫米之間。在一些實施例中，縱向週期性介於2.0毫米與3.0毫米之間。在一些實施例中，縱向週期性大體上等於2.15毫米。在一些實施例中，縱向週期性大於或等於壓印區部43之縱向範圍。

參考第5B圖，重組菸草之片材50之一部分之自頂向下視圖經示出。片材50在大多數方面類似於第5A圖之片材40。在適當的情況下使用相同參考數字。第5B圖之片材50不同於第5A圖之片材40，因為壓印區部43之二維圖案為不同的。具體而言，壓印圖案包括複數個縱向重複單元47。在第5B圖之實施例中，每個重複單元47包含壓印區部43之兩個縱向序列。單元47內的每個縱向序列相對於重複單元47之另一縱向序列縱向偏移。此縱向偏移亦可視為鄰近縱向序列之間的相位偏移。可在重複單元47內的縱向序列之間進行條帶切割45。這意味，當條帶44一起聚集成前驅物23時，條帶之間的壓印區部43可至少部分地彼此交錯連結。換言之，當聚集成前驅物23時，第一條帶44上的壓印區部43位於第二鄰近條帶44上的一對鄰近壓印區部43之間。再次，此可增加前驅物23中的條帶44之間的縱向摩擦。

壓印條帶44相對於未壓印條帶有效地增加特定條帶44之體積。此意味，需要較少再造材料來填充特定大小之前驅物23。例如，相對於由未壓印再造形成的前驅物23，本發明可導致約10%至15%的前驅物23中之再造含量之降低。

第5C圖示出穿過來自第5A圖之片材40或第5B圖之片材50的一個條帶44之一部分的縱向橫截面。兩個壓印區部43經例示為自條帶44之周圍表面突出的條帶44之區部。片材條帶44之縱向尺寸41經示出，該縱向尺寸對應於第5A圖及第5B圖中所示的縱向尺寸41。壓印區部43在正垂直尺寸48上突出。垂直尺寸48垂直於條帶44之平面。將瞭解，壓印區部43可同樣地在負垂直尺寸上突出，此狀況可視為「壓印」。壓印及壓凹在本發明之上下文中視為等效的。

在第5A圖、第5B圖，及第5C圖之實施例中，壓印區部43各自具有在片材40或片材50之平面中的大體圓形形狀。每個壓印區部43之直徑可介於0.5毫米與2.0毫米之間，例如介於0.5毫米與1.5毫米之間，例如大體上0.5毫米。每個壓印區部22之直徑可替代地表達為條帶寬度46之一小部分。例如，在一些實施例中，壓印區部43具有小於條帶寬度之90%，例如，小於條帶寬度之80%，例如小於條帶寬度之70%，例如小於條帶寬度之60%，例如小於條帶寬度之50%的直徑。在一些實施例中，條帶寬度大體上等於1.4毫米，且壓印區部43具有1.0毫米之直徑。在一些實施例中，條帶寬度大體上等於1.4毫米，且壓印區部43具有近似0.5毫米之直徑。

參考第6A圖，重組菸草之片材60之一部分之自頂向下視圖經示出。片材60在大多數方面類似於第5A圖之片材40及第5B圖之片材50。相同參考數字經使用於對應的特徵。第6A圖之片材60不同於第5B圖之片材40及第5C圖之片材50，因為壓印區部43之形狀為不同的。具體而言，在第6A圖之實施例中，每個壓印區部43具有在片材60/條帶44之平面中的非圓形形狀。更具體而言，每個壓印區部43之形狀為細長的，例如卵形形狀。用於第5A圖、第5B圖及第5C圖之實施例的示例性橫向及縱向週期性同樣地可適用於第6A圖及第6B圖之實施例。

在第6A圖之實施例中，每個重複單元47包含壓印區部43之兩個縱向序列。類似於第5B圖之實施例，重複單元47內的每個縱向序列相對於重複單元47之另一縱向序列縱向偏移。此縱向偏移亦可視為鄰近縱向序列之間的相位偏移。可在重複單元47內的縱向序列之間進行條帶切割45。在第6A圖之實施例中，重複單元47內的第一條帶之壓印區部43具有第一定向；第二鄰近條帶44之壓印區部43具有不同於第一定向的第二定向。在一些實施例中，沿著橫向尺寸42，連續條帶44之定向在第一定向與第二定位之間交替。

這意味，當條帶一起聚集成前驅物23時，鄰近條帶44之壓印區部43可彼此交錯連結。換言之，當聚集成前驅物23時，第一條帶44上的壓印區部43位於第二鄰近條帶44上的一對鄰近壓印區部43之間。再次，此可增加前驅物23中的條帶44之間的縱向摩擦。

參考第6B圖，來自第6A圖之片材60的條帶44之一部分經示出。三個壓印區部43經例示為自條帶44之周圍表面突出的條帶44之區部。壓印區部43在正垂直尺寸48 (自頁中出來，在第6B圖之上下文中)上突出。垂直尺寸48垂直於條帶44之平面。將瞭解，壓印區部43可同樣在負垂直尺寸上突出，此狀況可視為「壓凹」。壓印及壓凹在本發明之上下文中視為等效的。

第6B圖之三個壓印區部43在大小及形狀上為大體上相同的。每個壓印區部43具有長軸長度52、短軸寬度53及定向角54。長軸長度52大於短軸寬度53，因而壓印區部43為細長的。在第6A圖及第6B圖之實施例中，壓印區部具有橢圓形形狀。其他細長形狀亦為可能的。在長軸長度52等於短軸寬度53之狀況下，壓印區部為圓形的，且因而對應於第5A圖、第5B圖及第5C圖中所示的壓印區部。

在一些實施例中，短軸寬度53可小於或等於長軸長度52之90%；在其他實施例中，短軸寬度53可小於或等於長軸長度52之80%；短軸寬度53可小於或等於長軸長度52之70%；短軸寬度53可小於或等於長軸長度52之60%；短軸寬度53可小於或等於長軸長度52之50%。

每個壓印區部43相對於條帶44之縱向尺寸41傾向。亦即，壓印區部43之長軸52與條帶44之縱向軸線/尺寸形成定向角54。定向角44可為任何角度。在第6A圖及第6B圖之實施例中，定向角54大體上等於45度。在其他實施例中，定位可介於0與180度之間。0度或180度的定向角意味，細長壓印區部43之長軸52大體上與條帶44之縱向軸線41對準。90度的定向角54意味，細長壓印區部43之長軸52垂直於條帶44之縱向軸線41。

參考回第6A圖，重複單元47內的第一條帶之壓印區部43具有第一定向角54；第二鄰近條帶44之壓印區部43具有不同於第一定向角的第二定向角54。沿著橫向尺寸42，連續條帶44之壓印區部43之定向角54在第一壓印區部定向角54與第二壓印區部定向角54之間交替。在一些實施例中，如第6A圖中所示，鄰近條帶44上的壓印區部43具有彼此大體上90度不同的定向角54。

在一些實施例中，片材或條帶可具有介於100微米與600微米之間的在垂直尺寸48上的厚度。例如，在100微米與500微米之間，例如在150微米與400微米之間，例如在200微米與300微米之間。在一些實施例中，厚度可為近似250微米。

每個壓印區部43具有在垂直尺寸48上的壓印深度49。在任何實施例中，壓印深度49可介於50微米與500微米之間。例如，在100微米與400微米之間，例如在200微米與300微米之間。在一些實施例中，壓印深度49可為近似250微米。

在一實施例中，壓印深度49介於片材或條帶之厚度之50%與200%之間。

在任何實施例中，片材或條帶可由具有大於或等於100 g/m2，例如大於或等於110 g/m2諸如大於或等於120 g/m2的片材重量的再造(氣溶膠形成基材)形成。片材40或片材50或片材60，或條帶44，可具有小於或等於300 g/m2，例如小於或等於250 g/m2或小於或等於200 g/m2的片材重量。片材40或片材50或片材60，或條帶44，可具有介於120 g/m2與190 g/m2之間的片材重量。

2:氣溶膠產生設備 4:電源供應器 6:氣溶膠產生單元 8:前驅物 10:輸送系統 12:流動路徑 16:加熱系統/桿形加熱元件/加熱桿元件 20:出口/吹嘴 21:主體/設備主體/加熱菸草裝置/HT裝置 22:棒/消耗品 23:氣溶膠形成前驅物 24:紙包裹層 25:上游過濾器元件 25a:孔 25b:上游管腔/開口 26:下游過濾器元件/終端過濾器元件 27:紙板間隔管 28:外接紙傾卸層 29:空腔 30:主體 40:片材 41:縱向尺寸 42:橫向尺寸 43:壓印區部 44:條帶 45:切割線/條帶切割 46:條帶寬度 47:縱向重複單元 48:正垂直尺寸 49:壓印深度 50:片材 52:長軸長度 53:短軸寬度 54:定向角 60:片材

本揭示案之實施例之態樣、特徵及優點將自參考隨附圖式的實施例之以下描述變得明白，在隨附圖式中，相同數字表示相同元件。

第1A圖為示出氣溶膠產生設備之元件部分的方塊系統圖；

第1B圖為示出第1A圖之設備之元件部分的方塊系統圖；

第2圖為示出第1B圖之設備之實施例的圖表；

第3圖為示出根據本發明之一實施例之消耗品的圖表；

第4圖為示出根據本發明的與HT裝置接合的第3圖之消耗品的圖表；

第5A圖為根據本發明之一實施例之重組片材的圖表；

第5B圖為根據本發明之一實施例之重組片材的圖表；

第5C圖為根據本發明之一實施例之重組條帶的橫截面視圖；

第6A圖為根據本發明之一實施例之重組片材的圖表；

第6B圖為根據本發明之一實施例之重組條帶的圖表。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

16:加熱系統/桿形加熱元件/加熱桿元件

21:主體/設備主體/加熱菸草裝置/HT裝置

22:棒/消耗品

23:氣溶膠形成前驅物

24:紙包裹層

25:上游過濾器元件

25a:孔

25b:上游管腔/開口

26:下游過濾器元件/終端過濾器元件

27:紙板間隔管

28:外接紙傾卸層

29:空腔

30:主體

Claims (15)

1. 一種用於一氣溶膠形成製品的固體氣溶膠前驅物，該前驅物包含： 一氣溶膠形成基材之片材，該片材具有一縱向長度及橫向寬度；其中該片材以壓印區部之一個二維圖案壓印；其中該片材沿該縱向尺寸分離成複數個條帶； 且其中該等條帶經聚集在一起，藉此形成該固體氣溶膠前驅物。
2. 如請求項1所述之前驅物，其中該壓印區部之二維圖案具有在該橫向尺寸上的一橫向週期性，及在該縱向尺寸上的一縱向週期性。
3. 如請求項2所述之前驅物，其中該橫向週期性不同於該縱向週期性。
4. 如請求項2所述之前驅物，其中該橫向週期性大體上等於該縱向週期性。
5. 如請求項2至4中之任一項所述之前驅物，其中該橫向週期性大體上等於該等複數個條帶中之每一個之該寬度。
6. 如任何前述請求項所述之前驅物，每個壓印區部具有一大體圓形形狀。
7. 如請求項1至5中之任一項所述之前驅物，其中每個壓印區部具有一大體細長形狀。
8. 如請求項7所述之前驅物，其中該等細長壓印區部中之至少一個以相對於該條帶之該縱向軸線的一定向角傾向，其中該定向角介於0與180度之間。
9. 如請求項8所述之前驅物，其中一第一壓印區部以相對於該各別條帶之該縱向軸線的一第一定向角定向，且一第二壓印區部以相對於該各別條帶之該縱向軸線的一第二定向角定向，其中該第一定向角及該第二定向角為不同的。
10. 如請求項9所述之前驅物，其中該第一壓印區部及該第二壓印區部位於該片材之鄰近條帶上。
11. 如任何前述請求項所述之前驅物，其中一第一條帶包括一壓印區部之第一序列且一第二條帶包括一壓印區部之第二序列，且其中該第一序列相對於該第二序列縱向偏移。
12. 如請求項11所述之前驅物，其中該第一條帶及該第二條帶包含在一重複單元內，其中該重複單元跨於該片材之一橫向尺寸重複。
13. 一種氣溶膠形成製品，包括根據任何前述請求項之一氣溶膠前驅物。
14. 如請求項13所述之氣溶膠形成製品，包括一孔徑，該孔徑位於該前驅物之直接下游。
15. 如請求項14所述之氣溶膠形成製品，其中該孔徑為一孔之一上游管腔。

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