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用于不可燃气溶胶提供系统的制品

文献发布时间:2024-01-17 01:28:27


用于不可燃气溶胶提供系统的制品

技术领域

本发明涉及用于不可燃气溶胶提供系统中的制品,以及用于此类制品中的气溶胶产生材料。

背景技术

吸烟制品如香烟、雪茄等在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾。可供选择的吸烟制品通过从基底材料释放化合物而不燃烧来产生可吸入的气溶胶或蒸气。这些制品可称为不可燃吸烟制品或气溶胶提供系统。此类制品通常包含含有气溶胶产生组合物的部分。

发明内容

根据本发明的第一方面,提供了用于与不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品,其中该制品包含由一种或多种植物材料制备的气溶胶产生材料,其中植物材料中的至少一种具有大于约6mL/g的填充值。

根据本发明的第二方面,提供了用于与不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品,其中该制品包含气溶胶产生材料,气溶胶产生材料包含一种或多种植物材料,其中植物材料中的至少一种具有大于约6mL/g的填充值。

根据本发明的第三方面,提供了一种用于与不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品,其中制品包含气溶胶产生材料,气溶胶产生材料包含第一植物材料,第一植物材料通过包括以下步骤的方法制备:升高第二植物材料的温度以引起至少一些流体从第二植物材料释放以形成第一植物材料。

根据本发明的第四方面,提供了一种用于制造与不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品的方法,该方法包括将两种或更多种植物材料组合以形成气溶胶产生材料,其中这些植物材料中的至少一种具有至少约6mL/g的填充值,并且用包装物包裹该气溶胶产生材料以形成气溶胶产生材料的棒。

根据本发明的第五方面,提供了一种用于制造与不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品的方法,该方法包括:升高植物材料的温度以引起至少一些流体从该植物材料中释放以形成膨胀植物材料,并且用包装物包裹包含该膨胀植物材料的气溶胶产生材料以形成气溶胶产生材料的棒。

根据本发明的第六方面,提供了与根据第四或第五方面的方法制备的不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品。

根据本发明的第七方面,提供了一种不可燃气溶胶提供系统,其包括根据第一、第二或第六方面的制品和不可燃气溶胶提供装置。

根据本发明的第八方面,提供了填充值大于约6mL/g的植物材料在与不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品中的用途。

根据本发明的第九方面,提供了填充值大于约6mL/g的植物材料在与不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品中的用途。

根据本发明的第十方面,提供了通过膨胀法制备的植物材料在与不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品中的用途。

附图说明

图1是用于制造再造烟草的工艺流程图;

图2是用于制造挤压烟草的工艺流程图;

图3是用于制造在不可燃气溶胶提供系统中使用的制品的工艺流程图;

图4是制造膨胀烟草的工艺流程图;

图5是制造膨胀茎烟草的工艺流程图;

图6是用于制造烧灼的烟草的工艺流程图;

图7是通过图3所示的方法形成的制品的截面图;

图8是用于从图7的制品的气溶胶产生材料产生气溶胶的不可燃气溶胶提供装置的透视图;

图9示出了图8的装置,其中外罩被移除并且没有制品存在;

图10是图8的装置的局部横截面侧视图;

图11是图8的装置的分解图,其中省略了外罩;

图12A是图8的装置的一部分的截面图;以及

图12B是图8的装置的区域的特写视图。

具体实施方式

根据本发明的一个方面,提供了用于与不可燃气溶胶提供系统一起使用的制品。不可燃气溶胶提供系统在不燃烧气溶胶产生材料的情况下从气溶胶产生材料释放化合物。它们通常被称为“电子香烟”、“烟草加热产品”和“混合系统”,它们使用气溶胶产生材料的组合来产生气溶胶。

根据本发明,“不可燃”气溶胶提供系统是其中气溶胶提供系统的组成气溶胶产生材料(或其组件)不燃烧或燃烧以便于将至少一种物质递送到使用者的系统。

在一些实施方式中,该递送系统是一种不可燃气溶胶提供系统,例如一种动力不可燃气溶胶提供系统。

在一些实施方式中,不可燃气溶胶提供系统是电子香烟,也称为汽化装置或电子尼古丁递送系统(END),尽管注意到尼古丁在气溶胶产生材料中的存在不是必要条件。

在一些实施方式中,不可燃气溶胶提供系统是气溶胶产生材料加热系统,也称为不燃烧热系统。这种系统的一个例子是烟草加热系统。

在一些实施方式中,该不可燃气溶胶提供系统是使用气溶胶产生材料的组合来产生气溶胶的混合系统,这些材料中的一种或多种可以被加热。每一种产生气溶胶的材料可以是例如固体、液体或凝胶的形式,并且可以含有或不含有尼古丁。在一些实施方式中,混合系统包括液体或凝胶气溶胶产生材料和固体气溶胶产生材料。固体气溶胶产生材料可包含例如烟草或非烟草产品。

通常,不可燃气溶胶提供系统可包括不可燃气溶胶提供装置和与不可燃气溶胶提供装置一起使用的制品。

在一些实施方式中,不可燃气溶胶提供系统,例如其不可燃气溶胶提供装置,可以包括电源和控制器。电源例如可以是电源或放热电源。在一些实施方式中,该放热电源包括碳基底,该碳基底可以被通电以便将热量形式的功率分配到气溶胶产生材料或分配到该放热电源附近的热传递材料。

在一些实施方式中,本发明涉及包含气溶胶产生材料并且被配置成与不可燃气溶胶提供装置一起使用的制品。这些制品在整个说明书中有时被称为消耗品。

本文所公开的制品可具有比用于不可燃气溶胶提供系统中的常规制品更低的总重量,但仍具有可接受的硬度/坚固度和感官特性。希望减少用于不可燃气溶胶提供系统的制品的总重量。降低总重量可以提供许多优点,例如降低运输成本。此外,减少制品的重量还可能对环境具有积极影响,因为可能需要较少的能量来运输制品。此外,消费者可能更喜欢携带和使用较轻重量的制品。

在一些实施方式中,该不可燃气溶胶提供系统可以包括用于接收消耗品的区域、气溶胶产生器、气溶胶产生区域、壳体、吸嘴、过滤器和/或气溶胶调节剂。

消耗品包含待输送的物质,其中至少一种是气溶胶产生材料。消耗品还可以包含要输送的另一种物质,例如不打算雾化的材料。视情况而定,任一材料可包含一种或多种活性成分、一种或多种香味剂、一种或多种气溶胶形成剂材料和/或一种或多种其它功能材料。

在一些实施方式中,待递送的物质包含活性物质。

本文所用的活性物质可以是生理活性材料,其是旨在实现或增强生理反应的材料。活性物质可以例如选自营养药、益智药、精神活性物质。活性物质可以是天然存在的或合成获得的。活性物质可包含例如尼古丁、咖啡因、牛磺酸、茶碱、维生素(如B6、B12或C)、褪黑激素、大麻素或它们的成分、衍生物或组合。活性物质可包含烟草、大麻或其它植物的一种或多种成分、衍生物或提取物。

在一些实施方式中,活性物质包含尼古丁。在一些实施方式中,活性物质包含咖啡因、褪黑激素或维生素B12。

用于不可燃气溶胶提供系统的制品包含气溶胶产生材料。该制品还可以包括气溶胶产生材料储存区域、气溶胶产生材料转移部件、气溶胶产生器、气溶胶产生区域、外壳、包装物、过滤器、吸嘴和/或气溶胶调节剂。

气溶胶产生材料是例如当以任何其它方式加热、照射或通电时能够产生气溶胶的材料。气溶胶产生材料可例如为固体、液体或凝胶的形式,其可含有或可不含有活性物质和/或香味剂。在一些实施方式中,气溶胶产生材料可包含“无定形固体”,其可替代地称为“整体固体”(即非纤维)。在一些实施方式中,无定形固体可以是干凝胶。无定形固体是可以在其中保留一些流体如液体的固体材料。在一些实施方式中,气溶胶产生材料可例如包含约50wt%、60wt%或70wt%的无定形固体至约90wt%、95wt%或100wt%的无定形固体。

气溶胶产生材料可包含一种或多种气溶胶形成剂,并且可包含一种或多种活性物质和/或香味剂,以及任选的一种或多种其它功能材料。

气溶胶形成剂可包含一种或多种能够形成气溶胶的成分。在一些实施方式中,气溶胶形成剂材料可以包含甘油、丙三醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,3-丁二醇、赤藓醇、内消旋赤藓醇、香草酸乙酯、月桂酸乙酯、辛二酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、三醋精、二醋精混合物、苯甲酸苄酯、苯乙酸苄酯、三丁酸甘油酯、乙酸月桂酯、月桂酸、肉豆蔻酸和碳酸亚丙酯中的一种或多种。优选地,气溶胶形成剂是甘油或丙三醇。

气溶胶产生材料可包含任何合适量的气溶胶形成剂。在优选的实施方式中,气溶胶产生材料包含按气溶胶产生材料的重量计约5%至约30%的量的气溶胶形成剂。优选地,气溶胶产生材料包含气溶胶形成剂材料,其量为气溶胶产生材料重量的约10%至约20%。更优选地,气溶胶产生材料包含气溶胶形成剂,其量为气溶胶产生材料重量的约13%至约18%,或气溶胶产生材料的约14%、约15%、约17%或约18%。在一些实施方式中,气溶胶产生材料以气溶胶产生材料的约15%重量的量存在。

已经发现,当气溶胶产生装置加热时,气溶胶产生材料的重量约为气溶胶产生材料重量的5%至30%之间的含量包含气溶胶形成剂,可进一步增强气溶胶形成剂材料的感官特性。有利地,按气溶胶产生材料的重量计介于约10%和约30%之间的气溶胶形成剂的负载可使组合物的感官特性类似于常规可燃吸烟制品的感官特性。

气溶胶产生材料可包含香味剂。如本文所用,术语“香味剂”和“调味剂”是指在当地法规允许的情况下可用于在成人消费者的产品中产生所需味道或香气的物质。它们可以包含提取物(例如甘草、绣球、日本白树皮木兰叶、洋甘菊、胡芦巴、丁香、薄荷醇、日本薄荷、茴香、肉桂、草药、冬青、樱桃、浆果、桃、苹果、杜林标酒、波旁木、苏格兰威士忌、威士忌、留兰香、薄荷、薰衣草、小豆蔻、檀香木、香柠檬、老鹳草、蜂蜜香精、玫瑰油、香草、柠檬油、橙油、肉桂皮、葛缕子、山毛榉木、茉莉、衣兰、鼠尾草、茴香、甜椒、姜、茴香、芫荽、咖啡或来自薄荷属的任何物种的薄荷油)、风味增强剂、苦味受体位点阻断剂、感觉受体位点活化剂或刺激剂、糖和/或糖替代物(例如三氯蔗糖、乙酰磺胺酸钾、阿斯巴甜、糖精、环己氨基磺酸盐、乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨糖醇或甘露糖醇)和其它添加剂,例如木炭、叶绿素、矿物质、植物性药材或呼吸清新剂。它们可以是仿造的、合成的或天然的成分或其混合物。它们可以是任何合适的形式,例如油、液体或粉末。

气溶胶产生材料可包含按气溶胶产生材料的重量计约0.1%至约5%的量的香味剂。优选地,气溶胶产生材料包含约0.5%至约1.5%的量的香味剂。

气溶胶产生材料由一种或多种植物材料制备。一种或多种植物材料用于制造气溶胶产生材料。因此,产生气溶胶的材料可以用于制备它的一种或多种植物材料或由其组成。在一些实施方式中,产生气溶胶的组合物由包含一种或多种植物材料的组合物组成。

气溶胶产生材料可以由包含一种植物材料的组合物或由两种或更多种植物材料,例如两种、三种、四种、五种或更多种植物材料制备。气溶胶产生组合物可以通过混合两种或多种植物材料来制备。

如本文所用,术语“植物性药材”包含源自植物的任何材料,包含但不限于提取物、叶、树皮、纤维、茎、根、种子、花、果实、花粉、皮、壳等。或者,该材料可包含天然存在于植物中的合成获得的活性化合物。材料可以是液体、气体、固体、粉末、粉尘、压碎的颗粒、颗粒、丸粒、碎片、条、片等形式。植物性药材的实例为烟草、桉树、八角茴香、大麻、可可、大麻属、茴香、香茅、薄荷、留兰香、毛果芸香、甘菊、亚麻、姜、银杏、榛子、木槿、月桂、甘草(甘草)、抹茶、巴拉圭茶、橙皮、番木瓜、玫瑰、鼠尾草、诸如绿茶或红茶的茶、竹、百里香、丁香、肉桂、咖啡、大茴香(茴香)、罗勒、月桂叶、豆蔻、牛至、红辣椒、迷迭香、红花、熏衣草、柠檬皮、薄荷、刺柏、接骨木、香根草、香草、冬青、紫苏、姜黄、姜黄根粉、檀香木、芫荽叶、香桃木、肉豆蔻、缬草、甜椒、肉豆蔻、葛缕子、马鞭草、龙蒿、老鹳草、桑树、人参、茶氨酸、茶碱、马卡、白花蛇舌草、达米那、瓜拉那、叶绿素、猴面包树或其任意组合。薄荷可以选自以下薄荷品种:野薄荷、薄荷c.v.、埃及薄荷、辣薄荷、佛手柑薄荷c.v.、辣薄荷c.v.、皱光叶留兰香、茜草属薄荷、欧薄荷、菠萝薄荷、唇萼薄荷、留兰香c.v.和苹果薄荷。在优选的实施方式中,植物材料是烟草。

如本文所用,术语“烟草材料”是指衍生自烟草属物种的植物的材料。烟草属物种的植物的选择不受限制,并且所使用的一种或多种烟草的类型可以变化。术语“烟草材料”可包含烟草、烟草衍生物、膨胀烟草、再造烟草或烟草替代品中的一种或多种。烟草材料可包含磨碎烟草、烟草纤维、切割烟草、挤压烟草、叶烟草、烟草茎、再造烟草和/或烟草提取物中的一种或多种。如本文所用,“叶烟草”意指切割的叶片烟草。

在一些实施方式中,烟草材料选自烤烟(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)、暗色烟草(dark-fired)、暗色空气熏制烟草(dark air cured)、浅色空气熏制烟草(light aircured)、印度空气熏制烟草(lndian air cured)、红色俄罗斯烟草(Red Russian)和黄花烟草(Rustica)及其混合物,以及各种其它罕见的或特殊的烟草、绿色或熏制烟草。通过可改变烟草味道的任何其它类型的烟草处理(例如发酵烟草或遗传修饰或杂交技术)产生的烟草材料也在本发明的范围内。例如,设想烟草植物可以是遗传工程化的或杂交的以增加或减少组分、特征或属性的产生。

在一些实施方式中,烟草材料是晒制烟草,选自印度库尔努尔(Kurnool)和东方(Oriental)烟草,包含伊兹密尔(Izmir)、巴斯马(Basma)、萨姆松(Samsun)、卡泰里尼(Katerini)、Prelip,科莫蒂尼(Komotini)、克桑西(Xanthi)和扬博尔(Yambol)烟草。在一些实施例中,烟草材料是深色晾烟草,选自Passanda、古巴(Cubano)、Jatin和贝苏基(Besuki)烟草。在一些实施方式中,烟草材料是浅色晾烟草,选自北威斯康星(NorthWisconsin)和Galpao烟草。

在一些实施方式中,烟草材料选自巴西烟草(Brazilian tobaccos),包含马拉非(Mata Fina)烟草和巴伊亚(Bahia)烟草。在一些实施方式中,烟草材料选自criollo、古巴皮洛托(Piloto Cubano)、奥洛(Olor)、绿河(Green River)、伊莎贝拉DAC(Isabela DAC)、白Pata(White Pata)、埃卢鲁(Eluru)、东爪哇(Jatim)、马杜拉(Madura)、卡斯图里(Kasturi)、康涅狄格州种子(Connecticut Seed)、阔叶树(Broad Leaf)、康涅狄格州(Connecticut)、宾夕法尼亚州(Pennsylvanian)、意大利风干熏制(Italian dry aircured)、巴拉圭风干熏制(Paraguayan dry air cured)和单吸(One Sucker)烟草。

为了制备吸烟/汽化或无烟烟草产品,可以对烟草属种的植物进行熟化处理。某些类型的烟草可以经受替代类型的固化过程,例如火固化或阳光固化。优选地,但不是必须地,熟化收获的烟草进行熟化。烟草可以在不同的生长阶段收获,例如当植物已经达到成熟水平并且下部叶子准备好收获而上部叶子在发育时。

在一些实施方式中,烟草属物种的植物的至少一部分(例如,烟草材料的至少一部分)以未成熟形式使用。即,在一些实施方式中,在达到通常认为是成熟或成熟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,烟草属物种的植物的至少一部分(例如烟草材料的至少一部分)以成熟形式使用。即,在一些实施方式中,当该植物(或植物部分)达到传统上被视为成熟、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,这可以通过使用农民常规使用的烟草收获技术来实现。可以收获东方烟草和白肋烟植物两者。此外,弗吉尼亚烟叶可以根据它们的茎位置收获或准备(primed)。

可以根据植物中存在的各种化合物的含量选择烟草物种。例如,可以基于这些植物产生相对大量的一种或多种期望分离的化合物(即感兴趣的挥发性化合物)来选择植物。在某些实施方式中,烟草属物种的植物因其丰富的叶表面化合物而被专门栽培。烟草植物可以在温室、生长室中生长,或在户外田间生长,或水培生长。

可以利用烟草属物种的植物的各种部位或部分。在一些实施方式中,收获整株植物或基本上整株植物并原样使用。如本文所用,术语“基本上整个植物”意指收获至少90%的植物,如至少95%的植物,如至少99%的植物。或者,在一些实施方式中,收获或分离植物的各种部位或片以在收获后进一步使用。在一些实施方式中,烟草材料选自植物的叶、茎、梗和这些部位的各种组合。因此,本发明的烟草材料可以包含烟草属物种的整个植物或植物的任何部分。

烟草材料可以是纸再造烟草、挤压烟草、型再造烟草,或带型再造烟草和另一种形式的烟草如烟草颗粒的组合。

纸再造烟草是指通过以下方法形成的烟草材料,其中用溶剂萃取烟草原料以提供可溶物的萃取物和包含纤维材料的残余物,然后通过将萃取物沉积到纤维材料上,将萃取物(通常在浓缩之后,和任选地在进一步加工之后)与来自残余物(通常在精制纤维材料之后,和任选地添加一部分非烟草纤维)的纤维材料再组合。重组过程类似于造纸过程。

纸再造烟草可以是本领域已知的任何类型的纸再造烟草。在一个具体实施方式中,纸再造烟草由包含烟草条、烟草茎和全叶烟草中的一种或多种的原料制成。在另一个实施方式中,纸再造烟草由包含烟草条和/或整叶烟草和烟草茎的原料制成。然而,在其它实施方式中,在原料中可替代地或另外地使用碎屑、细粒和风选。

在一些实施方式中,纸再造烟草由膨胀烟草制成。例如,纸再造烟草可以由磨碎的膨胀烟草制成。本文提供膨胀烟草的实例。

用于本文所述的烟草材料的纸再造烟草可通过本领域技术人员已知的用于制备纸再造烟草的方法制备。

参考图1,烟草配料如叶、条、茎、碎屑、细屑和/或粗粉(在一些实施方式中,叶、条和茎)最初与水性溶剂(例如水、水和水混溶性溶剂如乙醇)混合。可以使用蒸馏水、去离子水或自来水。例如通过搅拌或摇动来搅动烟草在溶剂中的悬浮液,以便提高从烟草的纤维部分中提取可溶部分的速率。搅拌通常进行半小时至6小时。可以在包括容器和桨叶以实现搅拌的搅拌器中实现搅拌。悬浮液中溶剂的量可以在悬浮液的约75-99%的重量的范围内变化,这取决于烟草配料、溶剂和搅拌装置的类型(特别是叶片类型)和悬浮液的温度。悬浮液温度的典型范围为约10℃至约100℃。

烟草配料的可溶性部分与烟草的不溶性纤维部分分离,例如通过用气动、液压或机械压机压制,或通过过滤。在分离之后,烟草的纤维部分通常进行机械精制以产生纤维浆。合适的精磨机通常可以是盘式精磨机或锥形精磨机。然后在造纸站例如长网造纸机上将纤维纸浆形成为包含烟草纤维纸浆的原纸。它通常铺设在扁平的金属丝带上,其中过量的水通过重力排放和抽吸排放除去。非烟草纤维,例如纤维素、小麦纤维或木质纤维,可以在此阶段与烟草衍生的纤维部分一起包含。使用任何已知类型的浓缩器如薄膜蒸发器或真空蒸发器浓缩烟草原料的可溶部分。浓缩后,可加入成分如气溶胶形成剂材料(如本文所定义)、肠衣如可可、甘草和酸如苹果酸或香味剂(如本文所定义)并与浓缩的烟草可溶物混合。然后将可能含有气溶胶形成剂材料和/或外壳和/或香味剂的浓缩的烟草可溶物与干燥的烟草纤维片材再合并以形成再造烟草。浓缩的可溶物可以用各种方法加回到纤维网中,例如喷雾、涂布、饱和、施胶。

最后,干燥再造烟草。它可以任选地切成条或卷绕成卷,然后切成筒管或切碎成切割的抹布。

再造烟草可包含一种或多种气溶胶形成剂,如本文所述。在一些实施方式中,基于再造烟草的重量,再造烟草可以包含约5%至约40%的量的气溶胶形成剂。

气溶胶产生材料可由包含纸再造烟草的组合物制备和/或包含纸再造烟草的组合物,纸再造烟草的量按组合物的重量计介于约0%至约90%之间。在一些实施方式中,气溶胶产生材料由包含纸再造烟草的组合物制备和/或包含纸再造烟草的组合物,纸再造烟草的量按组合物的重量计为从10%至90%、10%至80%或20%至70%。在一些实施方式中,气溶胶产生材料由包含纸再造烟草的组合物制备和/或包含纸再造烟草的组合物,纸再造烟草的量按组合物的重量计为约50%至约90%。

在一些实施方式中,气溶胶产生材料由包含纸再造烟草的组合物制备和/或包含纸再造烟草的组合物,纸再造烟草的量按组合物的重量计为介于约10%和约89%、约20%和约88%、约30%和约87%、约40%和约86%、约50%和约85%、约60%和约84%、约70%和约83%之间。在一些实施方式中,气溶胶产生材料由组合物制备和/或包含组合物,组合物包含按组合物的重量计介于约75%和约85%之间的量的再造烟草。

在一些实施方式中,气溶胶产生材料由组合物制备和/或包含组合物,组合物包含按组合物的重量计约70%、约71%、约72%、约73%、约74%、约75%、约76%、约77%、约78%、约79%、约80%、约81%、约82%、约83%、约84%或约85%的量的再造烟草。

在一些实施方式中,气溶胶产生材料由包含叶烟草和纸再造烟草的组合物制备和/或包含组合物。叶烟草相对于纸再造烟草材料的重量比可为10:90、11:89、12:88、13:87、14:86、15:85、16:84、17:83、18:82、19:81、20:80、21:79、22:78、23:77、24:76、25:75、26:74、27:73、28:72、29:71、30:70、31:69、32:68、33:67、34:66、35:65、36:64、37:63、38:62、39:61、40:60、41:59、42:58、43:57、44:56、45:55、46:54、47:53、48:52、49:51、50:50、51:49、52:48、53:47、54:46、55:45、56:44、57:43、58:42、59:41、60:40、61:39、62:38、63:37、64:36、65:35、66:34、67:33、68:32、69:31、70:30、71:29、72:28、73:27、74:26、75:25、76:24、77:23、78:22、79:21、80:20、81:19、82:18、83:17、84:16、85:15、86:14、87:13、88:12、89:11或90:10(叶烟草的重量:纸再造烟草的重量)。

在一些实施方式中,气溶胶产生材料由包含膨胀植物材料和再造烟草与叶烟草的混合物的组合物制备和/或包含组合物。

该组合物可包含占组合物重量约10%的膨胀植物材料和约90%的再造烟草和叶烟草的混合物。再造烟草与叶烟草的重量比可以是90:10、80:20、70:30、60:40、50:50、40:60、30:70、20:80或10:90。

再造烟草材料可具有小于约700毫克/立方厘米(mg/cc)的密度。

已经发现,与较致密的材料相比,这种烟草材料在提供可快速加热以释放气溶胶的气溶产生材料方面特别有效。例如,在加热时测试各种气溶胶产生材料如带式流铸再造烟草材料和纸再造烟草材料的性能。已经发现,对于每个给定的气溶胶产生材料,存在特定的零热流温度,在该零热流温度以下,净热流是吸热的,换句话说,进入材料的热量多于离开材料的热量,而在该零热流温度以上,净热流是放热的,换句话说,离开材料的热量多于进入材料的热量,而热量被施加到材料。密度小于700mg/cc的材料具有较低的零热流温度。由于从材料流出的大部分热流是通过气溶胶的形成,具有较低的零热流温度对从气溶胶产生材料首先释放气溶胶所花费的时间具有有益的影响。例如,与具有大于164℃的零热流温度的密度超过700mg/cc的材料相比,发现具有小于700mg/cc的密度的气溶胶产生材料具有小于164℃的零热流温度。

植物材料的密度也对热传导通过材料的速度有影响,有较低的密度,例如低于700mg/cc的密度,更慢地传导热通过材料,因此能够更持续地释放气溶胶。

在一些实施方式中,植物材料是挤压烟草。气溶胶产生材料可由挤压烟草制备或包含挤压烟草,其量为气溶胶产生材料的10至30%重量或10至20%重量。可用于本文所述的烟草组合物的挤压烟草可通过本领域技术人员已知的用于制备挤压烟草的方法制备。在一些实施方式中,挤压烟草可以如下制备。烟草配料可包含弗吉尼亚(烟熏)烟草、白肋烟草和/或东方烟草。烟草配料可以是茎、碎屑、条、细屑或粗粉。额外组分可包含非烟草纤维,如秸秆纤维或小麦纤维;粘合剂,例如纤维素或改性纤维素如羟丙基纤维素和羧甲基纤维素;和肠衣,例如酸如苹果酸。

如图2所示,烟草配料和任何另外的组分在混合筒仓中混合,并通过计量螺棒和输送螺棒输送到挤压机,在挤压机中它们与水混合,并且在该阶段还可以添加气溶胶形成剂材料。挤压后,挤压的烟草在冷却带上冷却。

在烟草组合物的填料组分中可以使用与上述部分中描述的那些类似的材料,但仅使用非烟草纤维如小麦纤维或木质纤维制成。

如本文所用,术语“填充值”是材料在给定水分含量下占据特定体积的能力的量度。高填充值表明,与具有较低填充值的材料相比,在给定周长、体积和长度的可接受硬度/硬度水平下生产棒需要较低重量的材料。

上述许多植物材料通常具有小于约6mL/g的填充值。例如,叶烟草、纸再生烟草和挤压烟草通常可具有小于6mL/g的填充值。这些材料可具有约3mL/g至约5.9mL/g的填充值。例如,纸再造烟草通常可具有约2.5至约5.6mL/g的填充值。烟叶,例如弗吉尼亚叶,通常可具有约4.5ml/g至约5.6mL/g的填充值。

至少一种植物材料具有大于约6mL/g的填充值。在一些实施方式中,至少一种植物材料具有至少约7mL/g、至少约8mL/g或至少约9mL/g直至约10mL/g的填充值。例如,至少一种植物材料的填充值可以是从约6mL/g直至约10mL/g,从约6.5mL/g直至约9mL/g或从约7mL/g直至约8mL/g。

具有至少6mL/g的填充值的任何植物材料可以用于本发明中。特别地,植物材料可以由填充值为至少约6mL/g的膨胀植物材料形成。

如图3所示,气溶胶产生材料可以通过将具有至少6mL/g的填充值的植物材料与具有小于6mL/g的填充值的植物材料组合来制备。任选地,可以加入一种或多种香味剂或气溶胶形成剂。然后可以将气溶胶产生材料结合到用于不可燃气溶胶提供系统的制品中。

该组合物可以通过共混两种或更多种不同的植物材料来形成。

例如,包含叶烟草的第一植物材料可以与包含膨胀烟草材料的第二植物材料混合。气溶胶产生材料可以由第三植物材料与第一和第二植物材料的组合形成。例如,在一个实施方式中,气溶胶产生材料可以通过组合叶烟草、再造烟草和膨胀烟草材料形成。

气溶胶产生材料可以完全由填充值大于约6mL/g的植物材料形成,例如膨胀植物材料。例如,气溶胶产生材料可以由填充值大于约6mL/g的植物材料以按气溶胶产生材料的重量计1%至10%,或约10%、、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%的量形成。

使用具有相对高填充值的植物材料可导致气溶胶产生材料的重量减少,并因此导致制品的重量减少,因为与具有相对低填充值的植物材料相比,填充给定体积的制品需要较低质量的膨胀植物材料。

然而,当气溶胶产生材料用于与非燃烧气溶胶提供系统一起使用的制品中时,使用太多的具有相对高填充值(例如填充值大于约6mL/g)的植物材料(例如膨胀烟草)可不利地影响气溶胶产生材料的感官特性。此外,该植物材料的相对低的密度可以降低制品的气溶胶产生部分的硬度或稳固性,并且当其以相对高的量掺入时不利地影响穿过制品的气溶胶产生部分的压降。制品的气溶胶产生部分的硬度是重要的,因为制品用于不可燃的气溶胶提供系统。如果气溶胶产生部分的硬度太低,则制品可能具有差的结构完整性。具有较差结构完整性的制品可能不适合与不可燃气溶胶提供系统一起使用。

本发明人已经发现,可以在通过利用具有相对高填充值的植物材料所提供的有益的重量节省与当使用相对高量的材料时所观察到的负面影响之间达成平衡。

特别地,本发明人已经发现,由包含至多约30wt%,优选至多约25%和更优选至多约20%的填充值大于约6mL/g的植物材料的组合物制备气溶胶产生材料给出令人满意的感官结果和具有可接受的硬度的制品,同时实现期望的重量减少。气溶胶产生材料可由包含填充值大于约6mL/g的植物材料的组合物制备,植物材料的量按组合物的重量计为约1%至约30%、约25%、约20%或约15%。在一些实施方式中,气溶胶产生材料由包含填充值大于约6mL/g的植物材料的组合物制备,植物材料的量按组合物的重量计为约2%至约14%、约3%至约13%、约4%至约12%或约5%至约11%。在一些实施方式中,该组合物包含按该组合物的重量计约10%的量的具有大于约6mL/g的填充值的植物材料或由其制备。

当结合到制品中时,包含气溶胶产生材料的气溶胶产生部分的硬度可以在约55%和约75%之间。优选地,硬度尽可能接近约70%。在一些实施方式中,硬度为约61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%或70%。

用于形成气溶胶产生材料的植物材料优选是两种或更多种植物材料的混合物。该植物材料可以包含按该植物材料的重量计从约1%至约30%或从约1%至约25%的量的具有大于6mL/g的填充值的第一植物材料。

用于形成气溶胶产生材料的组合物的其余部分可包含一种或多种如本文所述的其它植物材料。因此,植物材料可具有不同的性质,例如不同的填充值。例如,气溶胶产生材料可以由包含具有大于约6mL/g的填充值的第一植物材料和具有较低填充值的第二植物材料的组合物制备。第一植物材料的较高填充值可降低填充制品的气溶胶产生部分的体积所需的烟草材料的总质量。因此,可以通过使用具有相对高填充值的植物材料来降低制品的总重量。

制品的气溶胶产生部分可限定包含气溶胶产生材料的连续体积。气溶胶产生材料可以基本上填充该体积。气溶胶产生材料可填充气溶胶产生部分的体积的至少约30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或98%。气溶胶产生部分可以由气溶胶产生材料组成或基本上由气溶胶产生材料组成。该制品可包含单个连续的气溶胶产生部分,该部分限定了基本上填充有气溶胶产生材料的体积。

气溶胶产生部分可包含其它部件,例如围绕气溶胶产生材料的包装和/或加热器,例如感受器。

气溶胶产生部分中的气溶胶产生材料包含填充值大于约6mL/g的植物材料。气溶胶产生材料可包含填充值小于6mL/g的其它植物材料。因此,气溶胶产生部件中的气溶胶产生材料的填充值可以大于、等于或小于约6mL/g。气溶胶产生材料可具有约2mL/g至约10mL/g、2mL/g至约9mL/g、2mL/g至约8mL/g、2mL/g至约7mL/g、3mL/g至约6mL/g或约4mL/g至约6mL/g的填充值。例如,气溶胶产生材料可具有约5mL/g至约6mL/g的填充值。气溶胶产生材料的填充值可以通过改变填充值大于6mL/g的植物材料和填充值小于6mL/g的植物材料的相对量来控制。

气溶胶产生部分的气溶胶产生材料的填充值可通过将其与制品的其它部件(例如,如果存在的话,包装物、感受器、过滤器等)分离,然后根据本文所述的填充值测量方法测量填充值来确定。

可以使用填充值大于约6mL/g的任何植物材料。可以使用的具体材料是膨胀植物材料。

膨胀植物材料是已经经历膨胀过程的植物材料。膨胀涉及植物材料的纤维之间的面积和间距的增加。在经受膨胀过程之后,植物材料具有比膨胀过程之前的植物材料更高的填充值,但更低的密度。

通常,膨胀过程涉及快速提高包含流体(例如水)的固体材料的温度和/或压力,使得流体从材料中快速释放。这通常涉及流体的相变(例如水从液体变成气体)和流体体积的增加。流体的快速释放和膨胀使其从固体材料中释放出来。同时,固体材料膨胀以占据更大的体积。虽然流体通常自然地存在于固体材料中,但是可以通过将流体浸渍或吸收到固体材料中(任选地在压力下)来引入另外的流体。

可用于制备植物材料的一种这样的膨胀法是干冰膨胀。

干冰膨胀涉及在加热之前用液态二氧化碳渗透植物材料。产生的二氧化碳气体迫使植物材料膨胀。另外的方法包括用固体材料处理植物材料,固体材料在加热时分解以产生用于使植物材料膨胀的气体。其它方法包括在压力下用含气体的液体如含二氧化碳的水处理植物材料以用液体浸渍植物材料。然后将浸渍的植物材料加热或降低压力以引起气体的释放和烟草的膨胀。已经开发了用于膨胀植物材料的另外的技术,其涉及用气体处理植物材料,该气体反应以在植物材料内形成固体化学反应产物,例如二氧化碳和氨以形成碳酸铵。这些固体反应产物随后可以通过热分解以在植物材料内产生气体,这导致植物材料在其释放时膨胀。

待膨胀植物材料可以是各种形式,薄片或茎。例如,可以利用各种类型的热处理或微波能量使烟草茎膨胀。植物材料的冷冻干燥也可用于增加体积(并因此增加填充值)。连续干燥技术也可用于膨胀切割的茎,例如空气干燥和流化床干燥等。

植物材料可以是烟草。在优选的实施方式中,植物材料是干冰膨胀烟草材料(DIET)或膨胀烟草茎。

膨胀过程降低了植物材料的密度。膨胀过程还提供了具有比膨胀过程之前的植物材料更高的填充值的植物材料。

膨胀植物材料可具有至少约6mL/g、至少约7mL/g、至少约8mL/g或至少约9mL/g直至约15mL/g、直至约14mL/g、直至约13mL/g、直至约12mL/g、直至约11mL/g或直至约10mL/g的填充值。

图4描述了制备干冰膨胀烟草的方法。该方法可应用于其它植物材料。将烟草材料的捆包切片,然后使用水和蒸汽调节捆包。烟草材料可以是本文所述的任何烟草材料。特别优选烟叶,特别是弗吉尼亚烟叶。这样做的一个原因是它表现出期望的感官特性,并且与其他烟草品种相比,相对低水平的化合物被认为是不期望的。使用弗吉尼亚烟草的另一个好处是它在膨胀过程中易于膨胀。在一些实施方式中,可以使用茎烟草而不是,或甚至除了薄片之外。在调节之后,将调节过的烟草材料与其它调节过的烟草材料混合或在进料到切割机中之前混合。优选地,切割器以每英寸25至28个切口(CPI)切割烟草材料。25CPI的切割宽度是特别优选的,尽管可以使用其它切割宽度。切割烟草材料增加了其表面积并因此减少了在浸渍步骤期间用液体浸渍所花费的时间。这些切割宽度也可以增加最终材料的填充值。

在润湿切割材料并混合湿切割材料之后,材料具有约26%的水分含量。然后将该材料进料到浸渍容器中,随后在压力下在-20℃的温度下用二氧化碳填充约6分钟。这些条件确保二氧化碳保持为液体形式,并有足够的时间渗透和吸收到烟草材料中。此后,将浸渍的烟草材料进料到升华器中,在那里其立即在气流中在330℃的温度下加热。这导致烟草材料中的水分和二氧化碳快速挥发,导致其膨胀。

可以使用其它气体温度。例如,气体温度可以在约250℃和约400℃之间或更高。最大温度优选低于植物材料的燃烧温度。高温可以提高膨胀速率并因此提高该方法的效率。还可以通过改变温度来控制植物材料的填充值。增加温度可导致更多的水分从材料中驱除,并因此导致最终材料的更高填充值。相反,使用较低的温度可降低最终材料的填充值。

高气体温度可以通过任何合适的方式(例如通过使用热板或燃烧器加热空气)实现。在升华结束时,烟草材料相对干燥并且具有约6%的水分含量。水含量通过在再排序圆筒中水合而增加到约12%-14%(目标通常是13.6%),以生产最终的膨胀烟草材料。膨胀材料可具有至少约6mL/g的填充值。

当提及“水分”时,重要的是理解在使用中存在广泛变化和冲突的定义和术语。“水分”或“水分含量”通常用于指材料的水含量,但是对于某些工业,例如烟草工业,必须区分“水分”作为水含量和“水分”作为烘箱挥发物。水含量定义为固体物质的总质量中所含的水的百分比。挥发物定义为包含在固体物质的总质量中的挥发性组分的百分比。这包含水和所有其它挥发性化合物。烘干质量是在挥发性物质已经通过加热驱除之后剩余的质量。其表示为总质量的百分比。烘箱挥发物(OV)是被驱除的挥发性物质的质量。

水分含量(烘箱挥发物)可以测量为当样品在强制通风烘箱中在调节至110℃±1℃的温度下干燥三小时±0.5分钟时的质量减少。干燥后,将样品在干燥器中冷却至室温约30分钟,使样品冷却。

除非另有说明,本文提及的水分含量是指烘箱挥发物(OV)。

植物材料可以包含膨胀植物茎,例如膨胀烟草茎。形成膨胀茎的过程通常包括用蒸汽处理茎,这导致材料的膨胀和其填充值的增加。

图5示出了一种这样的用于膨胀烟草茎的方法。该方法可应用于其它植物材料。将烟草装入进料器中。烟草茎可衍生自本文所述的任何烟草品种。加入水后,茎的水分含量为约34%。然后将混合物与来自其它批次的茎混合和/或彻底混合,此时茎具有约30%至约40%,优选约32%至约36%且优选约36%的水分含量。然后切割材料以确保茎的部分具有一致的尺寸。这种切割可有助于进一步增加材料的填充值。然后向切割的茎施加水以将其水分含量增加到约35%至约45%,优选约38%至约40%。在该步骤中获得的相对高的水分含量有助于在随后的膨胀步骤中增加茎的膨胀。此后,使材料在超过100℃的温度下经受蒸汽处理(例如使用蒸汽或过热蒸汽)。这导致茎的膨胀和其填充值的增加。蒸汽可以以至少200kg/hr,优选大于300kg/hr,更优选大于350kg/hr的速率施加。在一些实施方式中,以约375kg/hr至约500kg/hr的速率施加蒸汽。也可以使用更高的应用速率。通过使用更高的蒸汽施加速率可以增加生产率。在使用吸尘器去除灰尘之后,可以存储膨胀茎。

植物材料可以包含烧灼的植物材料,例如烟草,例如烧灼的茎烟草。

图6所示的流程图概括了用于制造烧灼的烟草材料的示例性方法。烟草起始材料可以任选地已经经历预处理,例如常规的初级制造(PMD)方法,其包括例如以下中的一种或多种:粗茎的调理、随后的轧制、切割和膨胀/干燥和混合。在一些实施方式中,薄片的预处理可包括切片、调理、肠衣(任选的)、切割、干燥、冷却和混合。

例如,烟草起始材料的水分含量可以在14.5%OV的范围内。将起始材料(例如茎)进料到处理装置中,在那里通过与加热表面的间歇接触对其进行处理。在处理过程中,搅拌烟草材料以产生与加热表面的间歇接触。该处理导致水分含量降低至低至0%OV。一旦通过与加热表面间歇接触对烟草材料的处理完成,经处理的烟草材料可任选地进行调理。在所示的方法中,这包括向经处理的烟草材料中添加水或蒸汽以将其水分含量增加到例如14.5%OV的范围内,并产生烧灼的烟草材料。

烧灼的茎烟草可具有大于约6mL/g的填充值。在一些实施方式中,烧灼的茎烟草具有大于约7mL/g、大于8mL/g或大于9mL/g的填充值。

在一些实施方式中,具有大于约6mL/g的填充值的植物材料具有在约10%与约20%之间的烘箱挥发物(OV)的水分含量。通常,该植物材料的水分含量在约11%和约16%烘箱挥发物之间。优选地,植物材料的水分含量在约11.5%和约14.5%烘箱挥发物之间。膨胀植物材料,例如膨胀烟草,通常具有这样的水分含量。在一些实施方式中,植物材料具有约7.4mL/g的填充值和约13.4%烘箱挥发物(OV)的水分含量。在一些实施方式中,植物材料具有约7.4mL/g的填充值和约12.5%烘箱挥发物(OV)的水分含量。

在一些实施方式中,植物材料具有约6mL/g至约10mL/g、6mL/g至约9mL/g、6mL/g至约8mL/g或约6mL/g至约7mL/g的填充值和约10%至约20%的水分含量。在一些实施方式中,植物材料具有约6mL/g至约10mL/g、6mL/g至约9mL/g、6mL/g至约8mL/g或约6mL/g至约7mL/g的填充值和约10%至约15%的水分含量。

在一些实施方式中,产生气溶胶的材料包含无定形固体,例如干凝胶。

无定形固体可包含胶凝剂。在一些实施方式中,胶凝剂包含一种或多种选自藻酸盐、果胶、淀粉(和衍生物)、纤维素(和衍生物)、树胶、二氧化硅或硅氧烷化合物、粘土、聚乙烯醇及其组合的化合物。例如,在一些实施方式中,胶凝剂包含藻酸盐、果胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、支链淀粉、黄原胶、瓜尔胶、角叉菜胶、琼脂糖、阿拉伯胶、热解法二氧化硅、PDMS、硅酸钠、高岭土和聚乙烯醇中的一种或多种。在一些实施方式中,胶凝剂包含水胶体。在一些情况下,胶凝剂包含藻酸盐和/或果胶,并且可以在形成无定形固体期间与凝固剂(例如钙源)组合。在一些情况下,无定形固体可包含钙交联的藻酸盐和/或钙交联的果胶。

在一些实施方式中,胶凝剂包含藻酸盐,并且藻酸盐在无定形固体中的存在量为浆料/无定形固体的10-30wt%、20-35wt%或25-30wt%(基于干重计算)。在一些实施方式中,藻酸盐是存在于无定形固体中的唯一胶凝剂。在其它实施方式中,胶凝剂包含藻酸盐和至少一种其它胶凝剂,例如果胶。

胶凝剂可以包含一种或多种选自纤维素胶凝剂、非纤维素胶凝剂、瓜尔胶、阿拉伯树胶及其混合物的化合物。

在一些实施方式中,纤维素胶凝剂选自: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)及其组合。在一些实施方式中,胶凝剂包含(或为)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、瓜尔胶或阿拉伯胶中的一种或多种。

在一些实施方式中,胶凝剂包含(或为)一种或多种非纤维素胶凝剂,包含但不限于琼脂、黄原胶、阿拉伯树胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、果胶、角叉菜胶、淀粉、藻酸盐及其组合。在优选的实施方式中,非纤维素基胶凝剂是藻酸盐或琼脂。

无定形固体可以通过形成浆料来形成,然后将浆料干燥以形成无定形固体。在浆液中包含胶凝剂导致气溶胶产生材料由干凝胶形成。已经发现,通过在产生气溶胶的材料中包含凝胶、香味剂化合物,例如薄荷醇,在凝胶基底内稳定,允许获得比在非凝胶组合物中更高的香味剂负载。调味剂(例如薄荷醇)在高浓度下是稳定的,并且产品具有良好的保质期。

在一些实施方式中,胶凝剂中包含的藻酸盐的量为无定形固体的约5至40wt%,或15至40wt%。即,无定形固体包含藻酸盐的量为无定形固体干重的约5至40wt%,或15至40wt%。在一些实施方式中,无定形固体包含量为无定形固体的约20至40wt%,或约15wt%至35wt%的藻酸盐。

在一些实施方式中,果胶以无定形固体的约3至15wt%的量包含在胶凝剂中。即,无定形固体包含果胶的量为无定形固体干重的约3至15wt%。在一些实施方式中,无定形固体包含量为无定形固体的约5至10wt%的果胶。

在一些实施方式中,瓜尔胶以无定形固体的约3至40wt%的量包含在胶凝剂中。即,无定形固体包含占无定形固体干重约3至40wt%的瓜尔胶。在一些实施方式中,无定形固体包含占无定形固体的约5至10wt%的量的瓜尔胶。在一些实施方式中,无定形固体包含量为无定形固体的约15至40wt%,或约20至40wt%,或约15至35wt%的瓜尔胶。

在实施方式中,藻酸盐以胶凝剂的至少约50wt%的量存在。在实施方式中,无定形固体包含藻酸盐和果胶,并且藻酸盐与果胶的比率为1:1至10:1。藻酸盐与果胶的比例通常>1:1,即藻酸盐的存在量大于果胶的量。在实施方式中,藻酸盐与果胶的比率为约2:1至8:1,或约3:1至6:1,或约4:1。

无定形固体通常包含气溶胶形成剂(本文中也称为气溶胶形成剂材料),其量为至多无定形固体的约80wt%,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,无定形固体包含约40至80wt%、40至75wt%、50至70wt%或55至65wt%的量的气溶胶形成剂。

气溶胶形成剂材料可用作增塑剂。在一些情况下,气溶胶形成剂材料包含一种或多种选自赤藓糖醇、丙二醇、甘油、甘油三乙酸酯、山梨醇和木糖醇的化合物。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,无定形固体可能吸收水,导致材料在使用中不产生合适的消耗体验。已经确定,如果增塑剂含量太低,无定形固体可能是脆性的并且容易破裂。本文指定的增塑剂含量提供了无定形固体柔性,其允许片材卷绕到线轴上,这在消耗品的制造中是有用的或可以允许片材在切碎之前运输。

气溶胶形成剂材料通常包含甘油、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,3-丁二醇、赤藓醇、内消旋赤藓醇、香草酸乙酯、月桂酸乙酯、辛二酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、三醋精、二醋精混合物、苯甲酸苄酯、苯乙酸苄酯、三丁酸甘油酯、乙酸月桂酯、月桂酸、肉豆蔻酸和碳酸亚丙酯中的一种或多种。在具体实施方式中,气溶胶形成剂材料包含甘油或由甘油组成。

在一些实施方式中,气溶胶形成剂材料包含一种或多种多元醇,例如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和甘油;多元醇的酯,例如甘油单、二或三乙酸酯;和/或单、二或多羧酸的脂族酯,例如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。

气溶胶形成剂可以增强由气溶胶产生材料产生的气溶胶在被使用者加热和吸入时的口感以及总体上的感官特性,特别是在无定形固体包含相对高量(例如>40wt%)的气溶胶形成剂的情况下。无定形固体保留大量气溶胶形成剂的能力可减少对气溶胶产生材料的其它组分(例如膨胀植物材料)装载大量气溶胶形成剂的需要。这可以提高制造效率。无定形固体可包含香味剂。本发明人已经发现,使用本文所述的组分比例意味着当凝胶凝固时,香味剂化合物在凝胶基底内稳定,允许获得比在非凝胶组合物中更高的香味剂负载。调味剂(例如薄荷醇)在高浓度下是稳定的,并且产品具有良好的保质期。

无定形固体可以包含填料。在一些情况下,无定形固体包含5-50wt%、10-40wt%或15-30wt%的填料。在一些这样的情况下,无定形固体包含至少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,无定形固体包含5-25wt%的包含纤维的填料。合适地,填料由纤维组成,或为纤维的形式。

在一些实施方式中,无定形固体包含小于60wt%的填料,例如1wt%至60wt%,或5wt%至50wt%,或5wt%至30wt%,或10wt%至20wt%。

在其它实施方式中,无定形固体包含小于20wt%,合适地小于10wt%或小于5wt%的填料。

填料可以包含一种或多种有机填料材料,例如木浆、纤维素和纤维素衍生物(例如甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素(CMC))。可以使用无机填料,例如碳酸钙或白垩。在特定情况下,无定形固体不包含碳酸钙如白垩。

合适地,填料是纤维状的。例如,填料可以是纤维状有机填料材料,例如木浆、大麻纤维、纤维素或纤维素衍生物(例如甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素(CMC))。不希望受理论束缚,据信在无定形固体中包含纤维填料可增加材料的拉伸强度。另外,已经发现包含纤维填料改善了无定形固体在制造过程中的处理。特别地,已经发现所得的无定形固体较少“发粘”,因此在制造过程中更容易破碎。因此,包含纤维填料可提高生产效率,降低切碎过程中机器停止的可能性。在无定形固体中包含纤维填料还意味着无定形固体一旦被切碎就不太可能聚集在一起(例如附聚)。当切碎的无定形固体包含在消耗品中时,减少的结块优化了切碎的无定形固体在消耗品中的分布。因此,更可能的是,每个消费品将包含类似量的切碎的无定形固体,这可以改善消费品批次内和/或给定消费品内的香味剂负载的均匀性。

在一些实施方式中,无定形固体可包含至多约80wt%、70wt%、60wt%、55wt%、50wt%或45wt%的香味剂。在一些情况下,无定形固体可包含至少约0.1wt%、1wt%、10wt%、20wt%、30wt%、35wt%或40wt%的香味剂(全部基于干重计算)。例如,无定形固体可包含1-80wt%、10-80wt%、20-70wt%、30-60wt%、35-55wt%或30-45wt%的香味剂。在示例性实施方式中,无定形固体包含35-50wt%的的香味剂。在一些情况下,香味剂包含薄荷醇,基本上由薄荷醇组成或由薄荷醇组成。

在一些实施方式中,无定形固体可选地或另外地包含活性物质。例如,在一些情况下,无定形固体另外包含烟草材料和/或尼古丁。在一些情况下,无定形固体可以包含5-60wt%(基于干重计算)的烟草材料和/或尼古丁。在一些情况下,无定形固体可包含约1wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%或25wt%至约70wt%、60wt%、50wt%、45wt%、40wt%、35wt%或30wt%(基于干重计算)的活性物质。在一些情况下,无定形固体可包含约1wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%或25wt%至约70wt%、60wt%、50wt%、45wt%、40wt%、35wt%或30wt%(基于干重计算)的烟草材料。例如,无定形固体可以包含10-50wt%、15-40wt%或20-35wt%的烟草材料。在一些情况下,无定形固体可包含约1wt%、2wt%、3wt%或4wt%至约20wt%、18wt%、15wt%或12wt%(基于干重计算)的尼古丁。例如,无定形固体可包含1-20wt%、2-18wt%或3-12wt%的尼古丁。

在一些情况下,无定形固体包含活性物质如烟草提取物。在一些情况下,无定形固体可以包含5-60wt%(基于干重计算)的烟草提取物。在一些情况下,无定形固体可包含约5wt%、10wt%、15wt%、20wt%或25wt%至约60wt%、50wt%、45wt%、40wt%、35wt%或30wt%(基于干重计算)的烟草提取物。例如,无定形固体可以包含10-50wt%、15-40wt%或20-35wt%的烟草提取物。烟草提取物可以含有一定浓度的尼古丁,使得无定形固体包含1wt%、1.5wt%、2wt%或2.5wt%至约6wt%、5wt%、4.5wt%或4wt%(基于干重计算)的尼古丁。在一些情况下,无定形固体中可能不存在除烟草提取物产生的尼古丁以外的尼古丁。

在一些实施方式中,无定形固体不包含烟草材料,但包含尼古丁。在一些此类情况下,无定形固体可包含约1wt%、2wt%、3wt%或4wt%至约20wt%、18wt%、15wt%或12wt%(基于干重计算)的尼古丁。例如,无定形固体可包含1-20wt%、2-18wt%或3-12wt%的尼古丁。

在一些情况下,活性物质和/或食用香味剂的总含量可以为无定形固体的至少约0.1wt%、1wt%、5wt%、10wt%、20wt%、25wt%或30wt%。在一些情况下,活性物质和/或香味剂的总含量可以小于约90wt%、80wt%、70wt%、60wt%、50wt%或40wt%(全部基于干重计算)。

气溶胶产生组合物或无定形固体可包含酸。酸可以是有机酸。在这些实施方式的一些中,酸可以是一元酸、二元酸和三元酸中的至少一种。在一些这样的实施方式中,酸可以含有至少一个羧基官能团。在一些这样的实施方式中,酸可以是α-羟基酸、羧酸、二羧酸、三羧酸和酮酸中的至少一种。在一些这样的实施方式中,酸可以是α-酮酸。

在一些这样的实施方式中,酸可以是琥珀酸、乳酸、苯甲酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸、乙酰丙酸、乙酸、苹果酸、甲酸、山梨酸、苯甲酸、丙酸和丙酮酸中的至少一种。

合适的酸是乳酸。在其它实施方式中,酸是苯甲酸。在其它实施方式中,酸可以是无机酸。在这些实施方式的一些中,酸可以是无机酸。在一些这样的实施方式中,酸可以是硫酸、盐酸、硼酸和磷酸中的至少一种。在一些实施方式中,酸是乙酰丙酸。

在气溶胶产生组合物或无定形固体包含尼古丁的实施方式中,包含酸是特别优选的。在这样的实施方式中,酸的存在可以稳定形成气溶胶产生组合物或无定形固体的浆料中的溶解物质。酸的存在可减少或基本上防止浆料干燥过程中尼古丁的蒸发,从而减少制造过程中尼古丁的损失。

在某些实施方式中,气溶胶产生组合物或无定形固体包含胶凝剂、活性物质和酸,胶凝剂包含纤维素胶凝剂和/或非纤维素胶凝剂。

无定形固体可以包含着色剂。着色剂的添加可以改变无定形固体的视觉外观。着色剂在无定形固体中的存在可增强无定形固体和产生气溶胶的组合物的视觉外观。通过向无定形固体中加入着色剂,无定形固体可以与气溶胶产生组合物的其它组分或与包含无定形固体的制品的其它组分颜色匹配。

取决于无定形固体的所需颜色,可以使用多种着色剂。无定形固体的颜色可以是例如白色、绿色、红色、紫色、蓝色、棕色或黑色。也可以设想其它颜色。可以使用天然或合成着色剂,例如天然或合成染料、食品级着色剂和药物级着色剂。在某些实施方式中,着色剂是焦糖,其可以赋予无定形固体棕色外观。在这样的实施方式中,无定形固体的颜色可以类似于包含无定形固体的气溶胶产生组合物中的其它组分(例如烟草材料)的颜色。在一些实施方式中,向无定形固体中加入着色剂使其与气溶胶产生组合物中的其它组分在视觉上无法区分。

着色剂可以在无定形固体的形成过程中掺入(例如当形成包含形成无定形固体的材料的浆料时),或者其可以在无定形固体形成之后施加到无定形固体上(例如通过将其喷涂到无定形固体上)。

无定形固体可包含1至60wt%的胶凝剂,0.1至70wt%的气溶胶形成剂材料,5至50%的纤维形式的填料和0.1至80wt%的香味剂和/或活性物质。

无定形固体可包含10至40wt%的胶凝剂、10至70wt%的气溶胶形成剂材料、20至40wt%的填料和任选的10至50wt%的香味剂。

在一个实施方式中,无定形固体包含32.8wt%的量的藻酸盐、19.2wt%的量的甘油和48wt%的量的薄荷醇。

在一个实施方式中,无定形固体包含26.2wt%的量的藻酸盐、15.4wt%的量的甘油、38.4wt%的量的薄荷醇和量为20wt%的纤维(来自木浆)。

在一个实施方式中,无定形固体包含32wt%的量的藻酸盐、8wt%的量的果胶和60wt%的量的甘油。

在一个实施方式中,无定形固体包含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。

在一个实施方式中,无定形固体包含约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。

无定形固体可通过以下步骤制备:(a)形成包含无定形固体或其前体的组分的浆料,(b)形成浆料层,(c)使浆料凝固以形成凝胶,和(d)干燥以形成无定形固体。任选地,固化浆料包含向浆料施加固化剂。在一些实施方式中,将固化剂喷洒在浆料上,例如浆料的顶表面上。

在实施方式中,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,固化剂包含甲酸钙和/或乳酸钙或由其组成。在具体实施方式中,固化剂包含甲酸钙或由甲酸钙组成。已经确定,通常使用甲酸钙作为固化剂产生具有更大拉伸强度和更大抗伸长性的无定形固体。

固化剂如钙源的总量可以为0.5-5wt%(基于干重计算)。合适地,总量可以为约1wt%、2.5wt%或4wt%至约4.8wt%或4.5wt%。已经发现,添加太少的固化剂可能导致无定形固体,其不稳定无定形固体组分并且导致这些组分从无定形固体中掉出。已经发现,添加过多的固化剂导致非常粘的无定形固体,因此具有差的可操作性。

当无定形固体不含烟草时,可能需要施用较高量的固化剂。因此,在一些情况下,固化剂的总量可以为0.5-12wt%,例如5-10wt%,基于干重计算。合适地,总量可以为约5wt%、6wt%或7wt%至约12wt%或10wt%。在这种情况下,无定形固体通常不含任何烟草。

形成浆料层的步骤(b)通常包括喷涂、浇铸或挤压浆料。在实施方式中,通过电喷雾浆料形成浆料层。在实施方式中,通过浇铸浆料形成浆料层。

在一些实施方式中,(b)和/或(c)和/或(d)至少部分地同时发生(例如,在电喷雾期间)。在一些实施方式中,(b)、(c)和(d)顺序发生。

在一些实施方式中,将浆料施加到支撑件上。该层可以形成在支撑件上。

无定形固体可以作为切碎的片材提供。切碎的片材可以通过在无定形固体干燥后将其切碎而形成。在具体实施方式中,提供无定形固体包含将无定形固体片切碎以提供作为切碎的片材的无定形固体。

可选地,无定形固体可以作为内部包裹物提供在用于不可燃气溶胶提供装置的制品中。例如,无定形固体可以是连续的材料片材,其围绕包含气溶胶产生材料的其它组分的棒,例如膨胀植物材料。在气溶胶产生材料中包含无定形固体有助于增强当加热气溶胶产生材料时产生的气溶胶的感官特性,如口感和味道。与不包含膨胀植物材料的组合物相比,将膨胀植物材料掺入气溶胶产生材料中可导致气溶胶的感官特性降低。除了膨胀材料之外,在产生气溶胶的材料中包含无定形固体可有助于抵消可归因于包含膨胀植物材料的感官特性的任何降低。

无定形固体可以具有比膨胀植物材料更低的填充值,并且因此在气溶胶产生材料中包含无定形固体可以有助于保持气溶胶产生材料的棒的坚固性和结构完整性。

气溶胶产生材料可以通过将无定形固体的切碎片材和膨胀植物材料组合并共混来制备。

气溶胶产生材料可包含膨胀植物材料和无定形固体。在一些实施方式中,气溶胶产生材料包含DIET和无定形固体;DIET、膨胀/烤干和无定形固体;或膨胀/烧灼的茎和无定形固体。

在一个实施方式中,气溶胶产生材料包含DIET、膨胀和/或膨胀的茎和无定形固体,无定形固体包含量为32.8wt%的藻酸盐、量为19.2wt%的甘油和量为48wt%的薄荷醇。

在一个实施方式中,气溶胶产生材料包含DIET、膨胀和/或膨胀的茎和无定形固体,无定形固体包含26.2wt%的海藻酸盐、15.4wt%的甘油、38.4wt%的薄荷醇和量为20wt%的纤维(木浆)。

在一个实施方式中,气溶胶产生材料包含DIET、膨胀和/或膨胀的茎和无定形固体,无定形固体包含32%的量的藻酸盐、8%的量的果胶和60%的量的甘油。

在一个实施方式中,气溶胶产生材料包含DIET、膨胀和/或膨胀的茎和无定形固体,无定形固体包含24%的量的藻酸盐、6%的量的果胶、10%的量的纤维素纤维和60%的量的甘油。

在一个实施方式中,气溶胶产生材料包含DIET、膨胀和/或烧灼的茎和无定形固体,无定形固体包含约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。

无定形固体可以以任何合适的量与膨胀植物材料组合包含在气溶胶产生材料中。在一些实施方式中,气溶胶产生材料可以例如包含约1wt%至约90wt%、1wt%至约80wt%、1wt%至约70wt%、1wt%至约60wt%、1wt%至约50wt%、1wt%至约40wt%、1wt%至约30wt%、1wt%至约20wt%或1wt%至约10wt%的量的无定形固体,并且剩余部分可以包含膨胀植物材料和薄片和/或再造烟草材料或由其组成。

在一些实施方式中,无定形固体包含约1%至约50%的无定形固体和约1%至约50%的膨胀植物材料。无定形固体与膨胀植物药材的重量比可为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8或1:9,或者膨胀植物药材与无定形固体的重量比可为1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8或1:9。

在一些实施方式中,气溶胶产生材料包含至多约20wt%或至多约30wt%的无定形固体。在一些实施方式中,气溶胶产生材料包含约10wt%至约25wt%的量的无定形固体。

在一些实施方式中,气溶胶产生材料包含至多约30wt%的无定形固体、约1wt%至30wt%的膨胀植物材料和作为剩余物的薄片和/或再造烟草。例如,气溶胶产生材料可包含约10wt%至约20wt%的无定形固体、约10wt%的膨胀植物材料(例如DIET)和约70wt%至80wt%的薄片和/或再造烟草。

在一些实施方式中,气溶胶产生材料包含至多约30wt%的无定形固体、约1wt%至30wt%的膨胀植物材料以及作为剩余物的薄片和再造烟草的混合物。

例如,气溶胶产生材料可包含约10wt%无定形固体、约10wt%包含DIET的膨胀植物材料和包含80%薄片和再造烟草的混合物。在一些实施方式中,气溶胶产生材料包含约10wt%的无定形固体、约10wt%的包含DIET的膨胀植物材料和约80wt%的烟草薄片。

再造烟草与薄片的重量比可以是例如90:10、80:20、70:30、60:40、50:50、40:60、30:70、20:80或10:90。相对于再造烟草,使用较高量的薄片可改善气溶胶产生材料的感官特性并提供更真实的香味。当气溶胶产生材料被结合到用于不可燃气溶胶提提供系统的制品中时,气溶胶产生材料可被压缩。

除了气溶胶产生材料之外,制品还可包含气溶胶产生材料储存区域、气溶胶产生材料转移部件、气溶胶发生器、气溶胶产生区域、外壳、包装物、过滤器、吸嘴和/或气溶胶调节剂。

在图7中用于不可燃气溶胶提供系统的制品。制品1包括吸嘴2和在制品的气溶胶产生部分中的气溶胶产生材料的圆柱形棒3,气溶胶产生材料连接到吸嘴2。

气溶胶产生材料包含膨胀烟草(在这种情况下,DIET),其量为气溶胶产生材料重量的约10%。制品的气溶胶产生部分可具有穿过其的约35至约70mm Wg的压降。

气溶胶产生部分可以限定从约100mm

在所示实施方式中,气溶胶产生材料3包含至少一个气溶胶形成剂。在本实施方式中,气溶胶形成剂是甘油。在替代实施方式中,气溶胶形成剂可以是如本文所述的另一种材料或其组合。已经发现气溶胶形成剂通过帮助将化合物如香味化合物从气溶胶产生材料转移到消费者而改善制品的感官性能。然而,将此类气溶胶形成剂添加到用于不可燃气溶胶提供系统中的制品内的气溶胶产生材料中的问题可在于,当气溶胶形成剂在加热时雾化时,其可增加由制品递送的气溶胶的质量,且此增加的质量可在其穿过吸嘴时维持较高温度。当气溶胶通过吸嘴时,气溶胶将热量传递到吸嘴中,并且这使吸嘴的外表面变暖,包括在使用期间与消费者嘴唇接触的区域。吸嘴温度可显著高于吸烟时消费者可能习惯的温度,例如常规香烟,且这可能是由使用此类气溶胶形成剂引起的不合需要的效应。

吸嘴与消费者嘴唇接触的部分通常是纸管,其是中空的或围绕过滤材料的圆柱体。

如图7所示,制品1的吸嘴2包括邻近气溶胶产生基底3的上游端2a和远离气溶胶产生基底3的下游端2b。在下游端2b处,吸嘴2具有由长丝丝束形成的中空管状元件4。已经有利地发现,当制品1在使用中时,这显着地降低了在吸嘴的下游端2b处与消费者的嘴接触的吸嘴2的外表面的温度。此外,还发现使用管状元件4显著降低了吸嘴2的外表面的温度,甚至在管状元件4的上游。不希望受理论束缚,假设这是由于管状元件4引导气溶胶更靠近吸嘴2的中心,并且因此减少了从气溶胶到吸嘴2的外表面的热传递。

在本实施方式中,制品1具有约21mm的外圆周(即,制品为半薄型形式)。在其它实施方式中,制品可以本文所述的任何形式提供,例如具有介于15mm和25mm之间的外圆周。由于制品要被加热以释放气溶胶,所以使用在该范围内具有较低外周长(例如小于23mm的周长)的制品可以实现改进的加热效率。为了通过加热获得改进的气溶胶,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,周长在19mm和23mm之间,更优选在20mm和22mm之间的制品在提供有效的气溶胶输送和允许有效加热之间提供良好的平衡。吸嘴2的外圆周基本上与气溶胶产生材料的棒3的外圆周相同,使得在这些部件之间存在平滑过渡。在本实施方式中,吸嘴2的外周约为20.8mm。接装纸5缠绕在吸嘴2的整个长度上和气溶胶产生材料的棒3的一部分上,并且在其内表面上具有粘合剂以连接吸嘴2和棒3。在本实施方式中,接装纸5在气溶胶产生材料的棒3上延伸5mm,但其可替代地在棒3上延伸3mm与10mm之间,或更优选地在4mm与6mm之间,以在吸嘴2与棒3之间提供牢固附接。接装纸5的基重可高于制品1中使用的滤棒卷的基重,例如基重为40gsm至80gsm,更优选为50gsm至70gsm,在本示例中为58gsm。已经发现这些基重范围导致接装纸具有可接受的拉伸强度,同时足够柔软以卷绕制品1并沿纸上的纵向搭接缝粘附到自身上。接装纸5一旦缠绕在吸嘴2上,其外周约为21mm。

中空管状元件4的“壁厚”对应于管4在径向方向上的壁厚。这可以例如使用卡尺测量。壁厚有利地大于0.9mm,更优选1.0mm或更大。优选地,壁厚在中空管状元件4的整个壁周围基本恒定。然而,在壁厚不是基本恒定的情况下,在中空管状元件4周围的任何点处的壁厚优选大于0.9mm,更优选1.0mm或更大。

优选地,中空管状元件4的长度小于约20mm。更优选地,中空管状元件4的长度小于约15mm。更优选地,中空管状元件4的长度小于约10mm。此外,或者作为替代,中空管状元件4的长度为至少约5mm。优选地,中空管状元件4的长度为至少约6mm。在一些优选实施方式中,中空管状元件4的长度为约5mm至约20mm,更优选为约6mm至约10mm,甚至更优选为约6mm至约8mm,最优选为约6mm、7mm或约8mm。在本示例中,中空管状元件4的长度为6mm。

优选地,中空管状元件4的密度为至少约0.25克/立方厘米(g/cc),更优选为至少约0.3g/cc。优选地,中空管状元件4的密度小于约0.75克/立方厘米(g/cc),更优选小于0.6g/cc。在一些实施方式中,中空管状元件4的密度在0.25g/cc与0.75g/cc之间,更优选地在0.3g/cc与0.6g/cc之间,并且更优选地在0.4g/cc与0.6g/cc之间或约0.5g/cc。已发现这些密度在由较致密材料提供的改善的硬度和较低密度材料的较低传热性能之间提供良好的平衡。为了本发明的目的,中空管状元件4的“密度”是指形成具有任何加入的增塑剂的元件的纤维束的密度。密度可以通过将中空管状元件4的总重量除以中空管状元件4的总体积来确定,其中总体积可以使用例如使用卡尺对中空管状元件4进行的适当测量来计算。必要时,可以使用显微镜测量合适的尺寸。

形成中空管状元件4的长丝丝束的总旦数优选小于45,000,更优选小于42,000。已经发现该总旦数允许形成不太致密的管状元件4。优选地,总旦数为至少20,000,更优选至少25,000。在优选实施方式中,形成中空管状元件4的纤维束的总旦数在25,000和45,000之间,更优选地在35,000和45,000之间。优选地,丝束的长丝的横截面形状为“Y”形,尽管在其它实施方式中可使用其它形状,例如“x”形长丝。

形成中空管状元件4的长丝丝束优选具有大于3的单丝旦数。已经发现这种单丝旦数允许形成不太致密的管状元件4。优选地,单丝旦数为至少4,更优选至少5。在优选的实施方式中,形成中空管状元件4的长丝丝束的单丝旦数为4-10,更优选4-9。在一个实施方式中,形成中空管状元件4的长丝丝束具有由醋酸纤维素形成并包含18%增塑剂(例如甘油三醋酸酯)的8Y40,000丝束。

中空管状元件4优选具有大于3.0mm的内径。比这更小的直径可导致通过吸嘴2到达消费者嘴部的气溶胶的速度比所期望的更大,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4的内径大于3.1mm,更优选地大于3.5mm或3.6mm。在一个实施方式中,中空管状元件4的内径为约3.9mm。

中空管状元件4优选地包含按重量计15%至22%的增塑剂。对于醋酸纤维素丝束,增塑剂优选为三醋精,尽管可以使用其它增塑剂如聚乙二醇(PEG)。更优选地,管状元件4包含按重量计16%至20%的增塑剂,例如约17%、约18%或约19%的增塑剂。

穿过吸嘴,例如气溶胶产生材料3下游的制品1的部分的压降或压差(也称为抽吸阻力)优选小于约40mmH

在本示例中,吸嘴2包括中空管状元件4上游的材料主体6,在本示例中,材料主体6与中空管状元件4相邻并处于邻接关系。材料主体6和中空管状元件4各自限定基本上圆柱形的总体外部形状并且共享共同的纵向轴线。材料主体6被包裹在第一滤棒盘纸7中。优选地,第一滤棒盘纸7的基重小于50gsm,更优选地在约20gsm和40gsm之间。优选地,第一滤棒盘纸7的厚度在30μm和60μm之间,更优选地在35μm和45μm之间。优选地,第一滤棒盘纸7是非多孔滤棒盘纸,例如具有小于100Coresta单位,例如小于50Coresta单位的渗透率。然而,在其它实施方式中,第一滤棒盘纸7可以是多孔滤棒盘纸,例如具有大于200Coresta单位的渗透率。

优选地,材料主体6的长度小于约15mm。更优选地,材料主体6的长度小于约10mm。此外,或者作为替换,材料主体6的长度至少约为5mm。

优选地,材料主体6的长度为至少约6mm。在一些优选的实施方式中,材料主体6的长度为约5mm至约15mm,更优选约6mm至约12mm,甚至更优选约6mm至约12mm,最优选约6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。在本示例中,材料主体6的长度为10mm。在本示例中,材料主体6由长丝丝束形成。在本实施方式中,材料主体6中使用的丝束具有8.4的单丝旦数(d.p.f.)和21,000的总旦数。或者,丝束可例如具有9.5的单丝旦数(d.p.f.)和12,000的总旦数。在本实施方式中,丝束包含增塑醋酸纤维素丝束。用于丝束的增塑剂占丝束重量的约7%。在本实施方式中,增塑剂是甘油三乙酸酯。在其他示例中,可以使用不同的材料来形成材料主体6。例如,主体6可以由纸形成,而不是由丝束形成,例如以类似于已知用于香烟的纸过滤器的方式。

可选地,主体6可以由除了醋酸纤维素之外的丝束形成,例如聚乳酸(PLA),本文描述的用于纤维丝束的其它材料或类似材料。丝束优选由醋酸纤维素形成。丝束,无论是由醋酸纤维素还是其他材料形成,优选具有至少5,更优选至少6,并且还更优选至少7的d.p.f。这些单丝旦数的值提供了具有较粗、较厚纤维和较低表面积的丝束,与具有较低d.p.f的丝束相比,较粗、较厚纤维导致穿过吸嘴2的较低压降。优选地,为了获得足够均匀的材料主体6,丝束的单丝旦数不超过12d.p.f.,优选不超过11d.p.f.并且还更优选地不超过10d.p.f。

形成材料主体6的丝束的总旦数优选为至多30,000,更优选为至多28,000,还更优选为至多25,000。这些总旦数值提供了一种丝束,该丝束占据吸嘴2的横截面积的减小的比例,这导致与具有较高总旦数值的丝束相比,吸嘴2上的压降较低。为了使材料主体6具有适当的硬度,丝束的总旦数优选至少为8000,更优选至少为10000。优选地,每根长丝的旦数为5-12,而总旦数为10,000-25,000。更优选地,每根长丝的旦数为6-10,而总旦数为11,000-22,000。优选地,丝束长丝的横截面形状是“Y”形,尽管在其他实施方式中也可以使用其他形状,如“X”形长丝,具有与本文提供的相同的d.p.f.和总旦数值。

在本示例中,中空管状元件4是第一中空管状元件4,并且管嘴包括位于第一中空管状元件4上游的第二中空管状元件8,也称为冷却元件。在本示例中,第二中空管状元件8位于材料主体6的上游,与材料主体6相邻并处于邻接关系。材料主体6和第二中空管状元件8各自限定基本上圆柱形的总体外部形状并且共享共同的纵向轴线。第二中空管状元件8由多层纸形成,多层纸用对接接缝平行缠绕以形成管状元件8。在本示例中,第一和第二纸层设置在双层管中,但是在其他示例中,可以使用3、4或更多个纸层来形成3、4或更多个叠层管。可以使用其它结构,例如纸的螺旋缠绕层、纸板管、使用纸垫式方法形成的管、模制或挤压塑料管或类似物。第二中空管状元件8也可以使用硬的滤棒盘纸和/或接装纸作为本文所述的第二滤棒盘纸9和/或接装纸5形成,这意味着不需要单独的管状元件。硬质滤棒盘纸和/或接装纸被制造成具有足以承受在制造期间和在制品1使用时可能产生的轴向压缩力和弯曲力矩的刚度。例如,硬塞包装和/或接装纸可具有70gsm和120gsm之间,更优选80gsm和110gsm之间的基重。附加地或替代性地,硬塞包装和/或接装纸可具有80μm至200μm,更优选100μm至160μm,或120μm至150μm的厚度。希望第二滤棒盘纸9和接装纸5具有这些范围内的值,以实现第二中空管状元件8的可接受的总体刚性水平。

第二中空管状元件8优选地具有至少约100μm并且至多约1.5mm,优选地在100μm与1mm之间并且更优选地在150μm与500μm之间或约300μm的壁厚,该壁厚可以以与第一中空管状元件4相同的方式测量。在本示例中,第二中空管状元件8具有约290μm的壁厚。

优选地,第二中空管状元件8的长度小于约50mm。更优选地,第二中空管状元件8的长度小于约40mm。更优选地,第二中空管状元件8的长度小于约30mm。此外,或作为替代,第二中空管状元件8的长度优选为至少约10mm。优选地,第二中空管状元件8的长度为至少约15mm。在一些优选实施方式中,第二中空管状元件8的长度为约20mm至约30mm,更优选为约22mm至约28mm,甚至更优选为约24mm至约26mm,最优选为约25mm。在本示例中,第二中空管状元件8的长度为25mm。

第二中空管状元件8位于吸嘴2周围并在吸嘴2内限定用作冷却段的气隙。空气间隙提供腔室,由气溶胶产生材料3产生的加热的挥发组分流过该腔室。第二中空管状元件8是中空的,以提供用于气溶胶积聚的腔室,该第二中空管状元件8还具有足够的刚性,以承受在制造期间以及在使用制品1时可能产生的轴向压缩力和弯曲力矩。第二中空管状元件8在气溶胶产生材料3和材料主体6之间提供物理位移。由第二中空管状元件8提供的物理位移将在第二中空管状元件8的长度上提供热梯度。

优选地,吸嘴2包括内部容积大于450mm

第二中空管状元件8可构造成在进入第二中空管状元件8的第一上游端的加热挥发组分与离开第二中空管状元件8的第二下游端的加热挥发组分之间提供至少40摄氏度的温差。第二中空管状元件8优选地构造成在进入第二中空管状元件8的第一上游端的加热挥发组分与离开第二中空管状元件8的第二下游端的加热挥发组分之间提供至少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。跨越第二中空管状元件8的长度的该温度差保护温度敏感材料主体6在其被加热时免受气溶胶产生材料3的高温。

在可选择的制品中,第二中空管状元件8可以用可选择的冷却元件代替,例如由允许气溶胶纵向通过的材料主体形成的元件,并且其还执行冷却气溶胶的功能。

在本示例中,第一中空管状元件4、材料主体6和第二中空管状元件8使用围绕所有三个部分缠绕的第二滤棒盘纸9组合。优选地,第二滤棒盘纸9的基重小于50gsm,更优选地在约20gsm和45gsm之间。

优选地,第二滤棒盘纸9的厚度在30μm和60μm之间,更优选地在35μm和45μm之间。第二滤棒盘纸9优选是透气性小于100Coresta单位,例如小于50Coresta单位的非多孔滤棒盘纸。然而,在可选实施方式中,第二滤棒盘纸9可以是多孔滤棒盘纸,例如具有大于200Coresta单位的渗透率。

在本实施方式中,气溶胶产生材料3包裹在包装物10中。包裹物10例如可以是纸或纸衬箔包装物。在本实施方式中,包装物10基本上不透气。在可供选择的实施方式中,包装物10优选具有小于100Coresta单位,更优选小于60Coresta单位的渗透率。已经发现,低渗透性的包装物,例如具有小于100Coresta单位,更优选小于60Coresta单位的渗透性,导致气溶胶产生材料3中的气溶胶形成的改善。不希望受理论束缚,假设这是由于气溶胶化合物通过包装物10的损失减少。包装物10的透气性可以根据ISO 2965:2009测量,该ISO 2965:2009涉及测定用作香烟纸、过滤嘴包装纸和过滤嘴连接纸的材料的透气性。

在本实施方式中,包装物10包含铝箔。已经发现铝箔在增强气溶胶产生材料3内的气溶胶形成方面特别有效。在本实施方式中,铝箔具有厚度为约6μm的金属层。在本实施方式中,铝箔具有纸背衬。然而,在替代布置中,铝箔可为其它厚度,例如4μm与16μm之间的厚度。铝箔也不需要具有纸背衬,而是可以具有由其它材料形成的背衬,例如以帮助为箔提供适当的拉伸强度,或者它可以不具有背衬材料。也可以使用铝以外的金属层或金属箔。包装物的总厚度优选在20μm和60μm之间,更优选在30μm和50μm之间,这可以提供具有适当结构完整性和传热特性的包装物。在包装物断裂之前可以施加到包装物上的张力可以大于3,000克力,例如在3,000和10,000克力之间或在3,000和4,500克力之间。

制品可具有通过制品吸入的气溶胶的约75%的通风水平。在可供选择的实施方式中,制品可具有通过制品吸入的气溶胶的50%-80%,例如65%-75%的通风水平。在这些水平上的通风有助于减慢通过吸嘴2吸入的气溶胶的流动,从而使气溶胶在到达吸嘴2的下游端2b之前充分冷却。通风直接提供到制品1的吸嘴2中。在本示例中,通气被提供到第二中空管状元件8中,已经发现该通气在辅助气溶胶产生过程中是特别有益的。通过第一和第二平行排的穿孔12提供通气,在本例中,穿孔12形成为激光穿孔,分别位于距离吸嘴2的嘴端2b下游17.925mm和18.625mm处。这些穿孔通过接装纸5、第二滤棒盘纸9和第二中空管状元件8。在可选择的实施方式中,可以在其它位置将通风装置提供到接口中,例如提供到材料主体6或第一管状元件4中。

在本实施方式中,添加到气溶胶产生基底3中的气溶胶形成剂占气溶胶产生基底3的重量的15%。优选地,气溶胶形成剂占气溶胶产生基底的重量的至少5%,更优选至少10%。优选地,气溶胶形成剂占气溶胶产生基底的重量的小于25%,更优选小于20%,例如10%至20%、12%至18%或13%至16%。

优选地,气溶胶产生材料3设置为气溶胶产生材料的圆柱形棒。不考虑气溶胶产生材料的形式,其优选具有约10mm至100mm的长度。在一些实施方式中,气溶胶产生材料的长度优选在约25mm至50mm的范围内,更优选在约30mm至45mm的范围内,并且还更优选在约30mm至40mm的范围内。

所提供的气溶胶产生材料3的体积可以从约200mm

所提供的气溶胶产生材料3的质量可以大于200mg,例如约200mg至400mg,优选约230mg至360mg,更优选约250mg至360mg。已经有利地发现,与由较低质量的烟草材料产生的气溶胶相比,提供较高质量的气溶胶产生材料导致改善的感官性能。

优选地,气溶胶产生材料由本文所述的烟草材料形成,其包含烟草组分。

在一些实施方式中,该产生气溶胶的材料是包含第一植物材料和第二植物材料的片材或切碎的片材。

在一些实施方式中,气溶胶产生材料包含第一植物材料和第二植物材料的紧密混合物。

将具有大于约6mL/g的填充值的植物材料包含到棒中增加了产生气溶胶的材料从棒中落下或溢出的趋势。不希望受理论束缚,这可能是由于膨胀植物材料的相对小的粒度和气溶胶产生材料的较低的总重量。为了限制从棒中落下的气溶胶产生材料的量,气溶胶产生材料的堆积密度在棒的远端处可以更高。

因此,气溶胶产生材料3的填充密度可以在整个棒中变化。特别地,气溶胶产生材料3的密度在气溶胶产生材料棒的远端处可以大于近端。在制造过程中,通过对棒的该区域中的烟草材料施加压力,可以增加棒的远端处的气溶胶产生材料的填充密度。

不可燃气溶胶提供装置用于加热本文所述制品的气溶胶产生材料。不可燃气溶胶提供装置优选地包括盘管,因为已发现与其它布置相比,这能够改进到制品的热传递。

在一些示例中,线圈构造成在使用中引起至少一个导电加热元件的加热,使得热能可从至少一个导电加热元件传导到气溶胶产生材料,从而引起气溶胶产生材料的加热。

在一些示例中,该线圈被配置成在使用中产生用于穿透至少一个加热元件的变化的磁场,由此引起该至少一个加热元件的感应加热和/或磁滞加热。在这种布置中,该加热元件或每个加热元件可以被称为如本文所限定的“感受器”。被配置成在使用中产生用于穿透至少一个导电加热元件的变化的磁场,从而引起该至少一个导电加热元件的感应加热的线圈可以被称为“感应线圈”或“感应器线圈”。

该装置可以包括加热元件,例如导电加热元件,并且加热元件可以相对于线圈适当地定位或定位,以便能够对加热元件进行这种加热。加热元件可以相对于线圈处于固定位置。可替代地,该至少一个加热元件(例如至少一个导电加热元件)可以被包括在该制品中以用于插入到该装置的加热区中,其中该制品还包含气溶胶产生材料3并且在使用后是可从该加热区移除的。或者,该装置和这种制品都可以包括至少一个相应的加热元件,例如至少一个导电加热元件,并且该线圈可以在该制品处于该加热区域中时引起该装置和该制品中的每一个的加热元件的加热。

在一些示例中,线圈是螺旋形的。在一些示例中,该线圈环绕该装置的被配置成用于接纳气溶胶产生材料的加热区的至少一部分。在一些实施方式中,线圈是围绕加热区的至少一部分的螺旋线圈。

在一些示例中,该装置包括至少部分地围绕加热区的导电加热元件,并且线圈是围绕导电加热元件的至少一部分的螺旋线圈。在某些示例中,导电加热元件是管状的。在一些示例中,线圈是感应器线圈。

在一些实施方式中,线圈的使用使得不可燃气溶胶提供装置比非线圈气溶胶提供装置更快地达到操作温度。例如,包括如上所述的线圈的不可燃气溶胶提供装置可达到操作温度,使得可在从装置加热程序开始的小于30秒内,更优选地在小于25秒内提供第一喷烟。在一些实施方式中,装置可在从装置加热程序开始约20秒内达到操作温度。

已发现在装置中使用如本文所述的线圈来加热气溶胶产生材料可增强所产生的气溶胶。例如,消费者已经报道,由包括如本文所述的线圈的装置产生的气溶胶在感觉上比由其它不可燃气溶胶提供系统产生的气溶胶更接近于在工厂制造的香烟(FMC)产品中产生的气溶胶。不希望受理论束缚,假设这是使用线圈时达到所需加热温度的时间减少,使用线圈时可达到的更高加热温度和/或线圈使此类系统能够同时加热相对大体积的气溶胶产生材料,导致气溶胶温度类似于FMC气溶胶温度的事实的结果。在FMC产品中,燃烧的煤产生热气溶胶,当气溶胶被抽吸通过棒时,该气溶胶加热煤后面的烟草棒中的烟草。这种热气溶胶被理解为从燃烧煤后的棒中的烟草中释放香味化合物。包括如本文所述的线圈的装置被认为还能够加热气溶胶产生材料,例如本文所述的烟草材料,以释放香味化合物,从而产生据报道更类似于FMC气溶胶的气溶胶。

使用包括如本文所述的线圈的气溶胶提供系统,例如将至少一些气溶胶产生材料加热到至少200℃,更优选地至少220℃的感应线圈,可使得能够从气溶胶产生材料产生气溶胶,气溶胶产生材料具有被认为更类似于FMC产品的特性的特定特性。例如,当使用感应加热器将包含尼古丁的气溶胶产生材料加热到至少250℃持续两秒时间段时,在该时间段期间在至少1.50L/m的气流下,已经观察到以下特征中的一个或多个:

从气溶胶产生材料气溶胶化至少10μg的尼古丁;

在产生的气溶胶中,气溶胶形成剂材料与尼古丁的重量比为至少约2.5:1,合适地为至少8.5:1;

至少100μg的气溶胶形成剂材料可从气溶胶产生材料气溶胶化;

所产生的气溶胶中的平均颗粒或液滴尺寸小于约1000nm;以及

气溶胶密度为至少0.1μg/cc。

在一些情况下,至少10μg尼古丁,合适地至少30μg或40μg尼古丁在该时间段期间在至少1.50L/m的气流下从气溶胶产生材料气溶胶化。在一些情况下,小于约200μg,合适地小于约150μg或小于约125μg的尼古丁在该时间段期间在至少1.50L/m的气流下从气溶胶产生材料气溶胶化。

在一些情况下,气溶胶含有至少100μg的气溶胶形成剂材料,合适地至少200μg、500μg或1mg的气溶胶形成剂材料,在该时间段期间在至少1.50L/m的气流下从气溶胶产生材料气溶胶化。合适地,气溶胶形成剂材料可包含甘油或由甘油组成。

如本文所定义,术语“平均颗粒或液滴尺寸”是指气溶胶的固体或液体组分(即悬浮在气体中的组分)的平均尺寸。当气溶胶含有悬浮液滴和悬浮固体颗粒时,该术语是指所有组分一起的平均尺寸。

在一些情况下,所产生的气溶胶中的平均颗粒或液滴尺寸可以小于约900nm、800nm、700nm、600nm、500nm、450nm或400nm。在一些情况下,平均颗粒或液滴尺寸可以大于约25nm、50nm或100nm。

在一些情况下,期间产生的气溶胶密度为至少0.1μg/cc。在一些情况下,气溶胶密度为至少0.2μg/cc、0.3μg/cc或0.4μg/cc。在一些情况下,气溶胶密度小于约2.5μg/cc、2.0μg/cc、1.5μg/cc或1.0μg/cc。

不可燃气溶胶提供装置优选地布置成将制品1的气溶胶产生材料3加热到至少160℃的最大温度。

优选地,不可燃气溶胶提供装置经布置以在不可燃气溶胶提供装置之后的加热过程期间将制品1的气溶胶形成剂材料3加热到至少约200℃,或至少约220℃,或至少约240℃,更优选地至少约270℃的最大温度至少一次。

使用包括如本文所述的线圈的气溶胶提供系统,例如将至少一些气溶胶产生材料加热到至少200℃,更优选地至少220℃的感应线圈,可使得能够从如本文所述的制品1中的气溶胶产生材料产生气溶胶,制品1在气溶胶离开吸嘴2的口端时具有比先前装置更高的温度,有助于产生被认为更接近FMC产品的气溶胶。例如,在制品1的口端测量的最大气溶胶温度可以优选地大于50℃,更优选地大于55℃并且还更优选地大于56℃或57℃。附加地或替代性地,在制品1的口端处测量的最大气溶胶温度可以小于62℃,更优选地小于60℃并且更优选地小于59℃。在一些实施方式中,在制品1的口端测量的最大气溶胶温度可优选在50℃和62℃之间,更优选在56℃和60℃之间。

图8示出了不可燃气溶胶提供装置100的一个示例,该不可燃气溶胶提供装置用于从气溶胶产生介质/材料(如在此描述的制品1的气溶胶产生材料3)产生气溶胶。概括地说,装置100可用于加热包含气溶胶产生介质的可替换制品110,例如本文所述的制品1,以产生由装置100的使用者吸入的气溶胶或其它可吸入介质。装置100和可替换制品110一起形成系统。

装置100包括外壳102(以外罩的形式),其围绕并容纳装置100的各种部件。装置100在一端具有开口104,装置110可通过该开口插入以由加热组件加热。在使用中,制品110可以完全或部分地插入加热组件中,在那里它可以被加热器组件的一个或多个部件加热。该加热器组件包括加热器,该加热器被配置成向该制品提供热量并且使该气溶胶产生材料的至少一部分挥发。

加热器可以包括一个或多个电阻加热器,包括例如一个或多个镍铬合金电阻加热器和/或一个或多个陶瓷加热器。该一个或多个加热器可以包括一个或多个感应加热器,该感应加热器包括一种布置,该布置包括一个或多个感受器,这些感受器可以形成一个腔室,在使用中包含可雾化材料的制品被插入该腔室中或以其他方式定位在该腔室中。可替代地或另外地,可以在该可气溶胶化的材料中提供一种或多种感受剂。也可以使用其它加热布置。

该示例的装置100包括第一端部部件106,该第一端部部件106包括盖子108,该盖子108可相对于第一端部部件10b移动,以在没有制品110就位时关闭开口104。在图8中,盖子108被示出为处于打开构型,然而盖子108可以移动到关闭构型。例如,用户可以使盖子108沿箭头“B”的方向滑动。

装置100还可以包括用户可操作的控制元件112,例如按钮或开关,其在被按压时操作装置100。例如,用户可以通过操作开关112来打开装置100。

装置100还可以包括电气部件,例如插座/端口114,其可以接收电缆以对装置100的电池充电。例如,插座114可以是充电端口,例如USB充电端口。

图9描绘了图8的装置100,其中外罩102被移除并且没有制品110存在。装置100限定纵向轴线134。如图9所示,第一端部部件10b设置在装置100的一端,第二端部部件116设置在装置100的相对端。第一和第二端部部件106、116一起至少部分地限定装置100的端表面。例如,第二端部部件116的底表面至少部分地限定装置100的底表面。外罩102的边缘还可以限定端表面的一部分。在该示例中,盖子108还限定装置100的顶表面的一部分。

装置最靠近开口104的端部可以称为装置100的近端(或嘴端),因为在使用中,它最靠近使用者的嘴。在使用中,使用者将制品110插入开口104中,操作使用者控制112以开始加热气溶胶产生材料并抽吸装置中产生的气溶胶。这使得气溶胶沿着流动路径朝向装置100的近端流过装置100。

距开口104最远的装置的另一端可称为装置100的远端,因为在使用中,它是距使用者的嘴最远的端部。当使用者抽吸装置中产生的气溶胶时,气溶胶从装置100的远端流走。

装置100还包括电源118。电源118例如可以是电池,例如可再充电电池或不可再充电电池。合适电池的实施方式包括例如锂电池(如锂离子电池)、镍电池(如镍镉电池)和碱性电池。电池电连接到加热组件以在需要时提供电能,并且在控制器(未示出)的控制下加热气溶胶产生材料。在该示例中,电池连接到将电池118保持在适当位置的中央支撑件120。

该装置还包括至少一个电子模块122。电子模块122可以包括例如印刷电路板(PCB)。PCB 122可以支持至少一个控制器(例如处理器)和存储器。PCB 122还可以包括一个或多个电迹线以将装置100的各种电子部件电连接在一起。例如,电池端子可以电连接到PCB 122,使得功率可以分布在整个装置100中。插座114也可以通过电迹线电连接到电池。

在示例性装置100中,加热组件是感应加热组件,并且包括通过感应加热过程加热制品110的气溶胶产生材料的各种部件。感应加热是通过电磁感应加热导电物体(例如感受器)的过程。感应加热组件可以包括感应元件,例如一个或多个感应器线圈,以及用于使变化的电流(例如交流电流)通过感应元件的装置。感应元件中变化的电流产生变化的磁场。变化的磁场穿透相对于感应元件适当定位的感受器,并在感受器内产生涡流。感受器对涡流具有电阻,因此涡流对该电阻的流动导致感受器被焦耳加热。在感受器包括铁磁材料如铁、镍或钴的情况下,由于感受器中的磁滞损耗的磁滞损耗产生,即,由于磁性材料中的磁偶极子与变化的磁场对准而导致磁性材料中的磁偶极子的变化取向。在感应加热中,与例如通过传导加热相比,在感受器内部产生热量,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,从而提高了结构和应用的自由度。

示例性装置100的感应加热组件包括感受器布置132(这里称为“感受器”)、第一感应器线圈124和第二感应器线圈126。第一和第二感应器线圈124、126由导电材料制成。在该示例中,第一和第二感应器线圈124、126由绞合线/电缆制成,其以螺旋方式缠绕以提供螺旋感应器线圈124、126。李兹线包括多个单独的线,这些单独的线被单独地绝缘并且被扭绞在一起以形成单个线。李兹线被设计成减少导体中的趋肤效应损耗。在示例性装置100中,第一和第二感应器线圈124、126由具有矩形横截面的铜李兹线制成。在其它实施方式中,李兹线可以具有其它形状的横截面,例如圆形。

第一感应器线圈124被构造成产生第一变化磁场以加热感受器132的第一部分,第二感应器线圈126被构造成产生第二变化磁场以加热感受器132的第二部分。在该示例中,第一感应器线圈124在沿着装置100的纵向轴线134的方向上与第二感应器线圈126相邻(即,第一和第二感应器线圈124、126不重叠)。感受器结构132可包括单个感受器,或两个或更多个单独的感受器。第一和第二感应器线圈124、126的端部130可以连接到PCB 122。

应当理解,在一些示例中,第一和第二感应器线圈124、126可以具有彼此不同的至少一个特性。例如,第一感应器线圈124可以具有不同于第二感应器线圈126的至少一个特性。更具体地,在一个示例中,第一感应器线圈124可以具有与第二感应器线圈126不同的电感值。在图9中,第一和第二感应器线圈124、126具有不同的长度,使得第一感应器线圈124缠绕在感受器132的比第二感应器线圈126更小的部分上。因此,第一感应器线圈124可以包括与第二感应器线圈126不同的匝数(假设各个匝之间的间隔基本相同)。在又一示例中,第一感应器线圈124可以由与第二感应器线圈126不同的材料制成。在一些示例中,第一感应器线圈124和第二感应器线圈126可以基本相同。

在该示例中,第一感应器线圈124和第二感应器线圈126以相反的方向缠绕。这在感应器线圈在不同时间激活时是有用的。例如,最初,可以操作第一感应器线圈124来加热制品110的第一部分/部分,并且在稍后的时间,可以操作第二感应器线圈126来加热制品110的第二部分/部分。当与特定类型的控制电路结合使用时,沿相反方向缠绕线圈有助于减小在不活动线圈中感应的电流。在图9的装置100中,第一感应器线圈124是右旋螺旋,第二感应器线圈126是左旋螺旋。然而,在另一个实施方式中,感应器线圈124、126可以在相同的方向上缠绕,或者第一感应器线圈124可以是左手螺旋而第二感应器线圈126可以是右手螺旋。

该实施方式的感受器132是中空的,因此限定了接收气溶胶产生材料的容器。例如,制品110可以插入感受器132中。在该示例中,感受器120是具有圆形横截面的管状。

感受器132可以由一种或多种材料制成。优选地,感受器132包括具有镍或钴涂层的碳钢。

在一些示例中,感受器132可包含至少两种材料,该至少两种材料能够以两种不同的频率被加热,以用于该至少两种材料的选择性气雾化。例如,感受器132的第一部分(其由第一感应器线圈124加热)可以包含第一材料,而感受器132的第二部分(其由第二感应器线圈126加热)可以包含不同的第二材料。在另一示例中,第一部分可包含第一和第二材料,其中第一和第二材料可基于第一感应器线圈124的操作而被不同地加热。第一和第二材料可以沿着由感受器132限定的轴线相邻,或者可以在感受器132内形成不同的层。类似地,第二部分可以包含第三和第四材料,其中第三和第四材料可以基于第二感应器线圈126的操作而被不同地加热。第三和第四材料可以沿着由感受器132限定的轴线相邻,或者可以在感受器132内形成不同的层。例如,第三材料可以与第一材料相同,并且第四材料可以与第二材料相同。或者,每种材料可以不同。感受器可包含例如碳钢或铝。

图9的装置100还包括绝缘部件128,其可以是大致管状的并且至少部分地围绕感受器132。绝缘部件128可以由任何绝缘材料构成,例如塑料。在该特定示例中,绝缘部件由聚醚醚酮(PEEK)构成。绝缘部件128可以帮助装置100的各种部件与感受器132中产生的热绝缘。

绝缘部件128还可以完全或部分地支撑第一和第二感应器线圈124、126。例如,如图9所示,第一和第二感应器线圈124、126围绕绝缘部件128定位,并与绝缘部件128的径向向外表面接触。在一些示例中,绝缘部件128不邻接第一和第二感应器线圈124、126。例如,在绝缘部件128的外表面与第一和第二感应器线圈124、126的内表面之间可以存在小间隙。

在特定示例中,感受器132、绝缘部件128以及第一和第二感应器线圈124、126围绕感受器132的中心纵向轴线同轴。

图10示出了装置100的局部横截面侧视图。在该示例中存在外罩102。第一和第二感应器线圈124、126的矩形横截面形状更清晰可见。

装置100还包括与感受器132的一端接合以将感受器132保持在适当位置的支撑件136。支撑件136连接到第二端部部件116。

该装置还可以包括与控制元件112相关联的第二印刷电路板138。

装置100还包括朝向装置100的远端布置的第二盖子/帽140和弹簧142。弹簧142允许第二盖子140打开,以提供到感受器132的通路。使用者可以打开第二盖子140以清洁感受器132和/或支撑件136。装置100还包括膨胀腔室144,其远离感受器132的近端朝向装置的开口104延伸。保持夹146至少部分地位于膨胀腔室144内,以在制品110容纳在装置100内时邻接并保持制品110。膨胀腔室144连接到端部部件106。

图11是图8的装置100的分解图,其中省略了外罩102。

图12A描绘图8的装置100的一部分的横截面。图12B描绘了图12A的区域的特写。图12A和12B显示了容纳在感受器132内的制品110,其中制品110的尺寸使得制品110的外表面邻接感受器132的内表面。这确保了加热最有效。本示例的制品110包含气溶胶产生材料110a。气溶胶产生材料110a位于感受器132内。制品110还可以包括其它部件,例如过滤器、包装材料和/或冷却结构。

图12B示出了感受器132的外表面与感应器线圈124、126的内表面间隔开距离150,该距离在垂直于感受器132的纵向轴线158的方向上测量。在一个特定实施方式中,距离150为约3mm到4mm,约3-3.5mm或约3.25mm。

图12B还示出了绝缘部件128的外表面与感应器线圈124、126的内表面间隔开距离152,该距离152是在垂直于感受器132的纵向轴线158的方向上测量的。在一个特定示例中,距离152约为0.05mm。在另一个例子中,距离152基本上为0mm,使得感应器线圈124、126邻接并接触绝缘部件128。

在一个示例中,感受器132具有约0.025mm至1mm或约0.05mm的壁厚154。

在一个示例中,感受器132具有约40mm至60mm、约40mm至45mm或约44.5mm的长度。

在一个示例中,绝缘部件128具有约0.25mm至2mm、0.25mm至1mm或约0.5mm的壁厚156。

在使用中,本文所述的制品11可以被插入到不可燃的气溶胶提供装置中,如参考图8至12描述的装置100。制品1的吸嘴2的至少一部分从不可燃气溶胶提供装置100突出并且可以放置在使用者的口中。通过使用装置100加热气溶胶产生材料3来产生气溶胶。由气溶胶产生材料3产生的气溶胶通过吸嘴2到达使用者的嘴。

在此描述的制品1具有特别的优点,例如当与不可燃气溶胶提供装置(如参考图8至图12描述的装置100)一起使用时。特别地,已经令人惊讶地发现由长丝丝束形成的第一管状元件4对制品1的吸嘴2的外表面的温度具有显著的影响。例如,在由长丝丝束形成的中空管状元件4被包裹在外包装物(例如接装纸5)中的情况下,发现外包装物的外表面在使用期间达到小于42℃,合适地小于40℃并且更合适地小于38℃或小于36℃的最大温度。

实施例

试验方法A

在以下实施例中,根据以下方法测量植物材料的填充值。

将15g植物材料样品沉积到密度计的60mm直径圆筒中,然后用1kg活塞压缩植物材料30秒。测量密度计中活塞的高度以及样品的水分含量。根据下式计算样品的填充值。

使用公式1测定植物材料在压缩时占据的体积:

公式1

r=圆柱半径(cm)

h=实测高度

然后使用根据公式2测量的植物材料的体积和质量确定填充值:

公式2

使用公式3校正填充值以说明其含水量:

公式3

FV

FV=在含水量M%下测定的填充值(cm

M

M=植物材料的实际含水量(%)

0.8=常数

水分含量(烘箱挥发物)测量为当样品在调节至110℃±1℃的温度下在强制通风烘箱中干燥三小时±0.5分钟时的质量减少。干燥后,将样品在干燥器中冷却至室温约30分钟,使样品冷却。

实施例1

制备产生气溶胶的材料的选择,这些示于表1中。每种材料包含按材料的重量计15%的量的甘油和按材料的重量计2%的香味剂。膨胀材料(DIET)的填充值在12.5%水分下为7.3mL/g。

表1

使用表1中列出的气溶胶产生材料制备用于不可燃气溶胶提供系统的制品的选择。这些制品的性质示于表2中。使用Sodimat装置测量硬度。

表2

表2显示包含膨胀烟草材料的气溶胶产生材料可以比不含膨胀烟草材料的气溶胶产生材料更低的重量掺入制品中,但不会显著不利地影响制品的气溶胶产生部分的硬度。此外,当气溶胶化时,包含相对高水平的膨胀烟草材料不会不利地影响气溶胶产生材料的感官(例如感官)特性。

实施例2

通过形成组分在水中的浆料、凝固浆料、干燥浆料以形成片材,然后切碎片材,制备两种无定形固体,无定形固体A和无定形固体B。

无定形固体A包含:藻酸盐/果胶混合物(26.2%)、甘油(15.4%)、纤维素纤维(20%)和薄荷醇(38.4%)。通过将乳酸钙喷雾到其表面上来使浆液凝固。

无定形固体B包含:藻酸盐(24%)、果胶(6%)、纤维素纤维(10%)和甘油(60%)。

可以制备用于不可燃气溶胶提供系统的制品的选择,其包含气溶胶产生材料,气溶胶产生材料包含无定形固体A或无定形固体B和DIET,例如表3中所示的那些。

表3

与对比制品相比,当在不可燃气溶胶提供装置中加热时,无定形固体A和B将预期增强由气溶胶产生材料产生的气溶胶的感官特性。此外,预期制品表现出可接受的硬度。

为了解决各种问题并促进本领域的发展,本发明的全部内容通过示例的方式示出了各种实施例,在这些实施例中可以实践所要求保护的发明并提供优良的方法、装置和处理过的烟草材料及其提取物。本发明的优点和特征仅是实施例的代表性示例,而不是穷举性和/或排他性的。它们仅用于帮助理解和教导所要求保护的特征。应当理解,本发明的优点、实施例、示例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被认为是对由权利要求限定的本发明的限制或对权利要求的等同物的限制,并且可以利用其他实施例并且可以在不脱离本发明的范围和/或精神的情况下做出修改。各种实施例可以适当地包括所公开的元件、组件、特征、部分、步骤、装置等的各种组合,由其组成或基本上由其组成。此外,本发明包括目前未要求保护的但可能要求保护的其它发明。

相关技术
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技术分类

06120116231973