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具有层压包装物的气溶胶生成制品的制作方法

2021-06-01 17:44:00 来源:中国专利 TAG:气溶胶 生成 制品 装置 用于
具有层压包装物的气溶胶生成制品的制作方法

本发明涉及一种气溶胶生成制品、一种气溶胶生成装置以及一种用于制造气溶胶生成制品的方法。



背景技术:

已知提供一种用于生成可吸入气溶胶的气溶胶生成装置。此类装置可以加热包含在气溶胶生成制品中的气溶胶形成基材,而不会燃烧该气溶胶形成基材。气溶胶生成制品可以具有杆状,以将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中。可以将加热元件布置在加热室内或周围,以在气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中之后加热气溶胶形成基材。

尽管这种装置释放相关量的材料以允许形成可接受的气溶胶所需的温度显著低于燃烧所需的温度,但是并非所有基材都适合在低于气溶胶形成基材的燃烧温度的预定温度下释放足够量的材料以形成足够的气溶胶。因此,已经开发出复杂的气溶胶形成基材以允许在低温下释放材料。如今,这是通过例如使用造纸或铸造工艺将烟叶转变成人工均质化烟草片材来实现的。

然而,经常使用相对较大量的气溶胶形成剂以允许在低于燃烧的温度下生成可接受的气溶胶,并且典型地,温度越低,就需要越多的气溶胶形成剂。大量气溶胶形成剂的存在具有意想不到的后果,特别是气溶胶生成制品的包装物的污染。

因此,期望提供具有简单结构并且允许在低温下生成气溶胶的气溶胶生成制品。另外,期望提供具有更自然的外观和味道的所谓的“加热不燃烧”制品。



技术实现要素:

根据本发明的第一方面,提供了一种气溶胶生成制品,该气溶胶生成制品包括气溶胶形成基材和层压包装物。该气溶胶形成基材包括植物材料切丝填料,并且其中该植物材料切丝填料包含占总植物材料重量的至少25%的植物叶片,并且其中该气溶胶形成基材还包含介于约6%和约20%之间的气溶胶形成剂。该层压包装物至少部分地包裹在该气溶胶形成基材周围。该层压包装物包括导热层和绝热层。该导热层和该绝热层沿该气溶胶生成制品的轴向方向重叠。

有利地,可以通过使用天然植物材料叶片来获得气溶胶生成制品的更自然的味道和外观。术语“叶片”是指植物叶片的没有茎的部分。

优选地,气溶胶形成基材包括切丝填料。在本文档中,“切丝填料”用于指切碎的植物材料(尤其是叶片)、经加工的茎和肋状物、均质化植物材料的共混物,例如使用浇铸或造纸工艺制成片材形式。切丝填料还可以包括其他后切的填料烟草或肠衣。根据本发明的优选实施方案,切丝填料包含至少25%的植物叶片,更优选至少50%的植物叶片,还更优选至少75%的植物叶片,并且最优选至少90%的植物叶片。优选地,植物材料是烟草、薄荷、茶和丁香中的一种,然而,本发明同样适用于具有在施加热量后释放可随后形成气溶胶的物质的能力的其他植物材料。

优选地,烟草植物材料包括烤烟叶片、晒烟、香料烟草和填料烟草中的一种或多种的叶片。烤烟是具有通常大的淡色叶子的烟草。在本说明书通篇,术语“烤烟”用于已烟熏的烟草。烤烟的实例是中国烤烟、巴西烤烟、美国烤烟,如弗吉尼亚烟草,印度烤烟、坦桑尼亚烤烟或其他非洲烤烟。烤烟的特征在于高糖氮比。从感官视角来看,烤烟是在烘烤之后伴随有辛辣和提神感觉的烟草类型。根据本发明,亮色烟草是还原糖含量以烟叶干重计介于约2.5%与约20%之间并且总氨含量以烟叶干重计小于约0.12%的烟草。还原糖包括例如葡萄糖或果糖。总氨包括例如氨和氨盐。晒烟是具有通常大的深色叶子的烟草。在本说明书通篇,术语“晒烟”用于已经风干处理的烟草。另外,晒烟可以发酵。主要用于咀嚼、鼻烟、雪茄以及烟斗掺合物的烟草也包含在这个类别中。通常,将这些晒烟进行风干处理,并且可以进行发酵。从感官视角来看,晒烟是在烘烤之后伴随有烟熏味的深色雪茄型感觉的烟草类型。晒烟的特征在于低糖氮比。晒烟的实例是马拉维白肋或其他非洲白肋、深色烘烤的巴西加尔泡(brazilgalpao)、晒制或晾制的印尼蜘蛛兰(indonesiankasturi)。根据本发明,晒烟是还原糖含量以烟叶干重计少于约5%并且总氨含量以烟叶干重计至多约0.5%的烟草。香料烟草是常常具有小的淡色叶子的烟草。在整个说明书中,术语“香料烟草”用于具有高芳族含量的其他烟草,例如精油。从感官视角来看,香料烟草是在烘烤之后伴随有辛辣和芳香感觉的烟草类型。香料烟草的实例是希腊东方、东方土尔其、半东方烟草以及烘烤的美国白肋,如珀里克(perique)、黄花烟(rustica)、美国白肋或莫里兰(meriland)。填料烟草并非特定烟草类型,但是其包含主要用于补充掺合物中所用的其他烟草类型并且不将特定特征芳香带入最终产品的烟草类型。填料烟草的实例是其他烟草类型的梗、中脉或茎。具体的实例可以是巴西烤烟较低茎的烟熏梗。

然而,在切丝填料中使用大量的天然叶片需要大量的气溶胶形成剂,特别是在低温下。根据本发明,提供了一种特定的包装物,该包装物防止了由于高的气溶胶形成剂含量而引起的污渍的出现。特别地,发现导热材料,例如金属,很好地防止了污渍的出现。在该方面,已经发现,不管导热层相对于气溶胶形成基材的取向如何,即不管导热层是否面向气溶胶形成基材或导热层是否背对气溶胶形成基材,均可方便地防止污染。

另外,已经发现,导热层可以方便地对气溶胶生成制品内的能量分布做出积极的贡献。通过给层压包装物提供导热层,可以实现气溶胶生成制品的气溶胶形成基材的均匀加热。就这一点而言,气溶胶生成制品可以与气溶胶生成装置一起使用,如下文更详细地描述的。气溶胶生成装置可包括用于加热气溶胶生成制品的气溶胶形成基材的加热元件。为此目的,加热元件散发热量。通过提供层压包装物的导热层,加热元件散发的热量可以均匀地分布在整个层压包装物上。由于层压包装物被布置成至少部分地包裹在气溶胶形成基材周围,所以导热层可以帮助均匀地加热气溶胶生成基材。

绝热层可以防止热量从气溶胶形成基材逸出到气溶胶形成制品的周围。此外,绝热层可以提供层压包装物的结构稳定性。绝热层可以用作绝热层的支撑物。

导热层和绝热层的组合特别有利于例如通过销或叶片从气溶胶生成制品内加热气溶胶形成基材。根据本发明,导热层和绝热层沿气溶胶生成制品的轴向方向重叠。轴向方向是沿气溶胶生成制品的纵轴的方向。通常,气溶胶生成制品可以具有杆状。在这种情况下,轴向方向是沿着杆的延伸方向。术语“重叠”表示层压包装物的至少一部分在径向方向上包括与绝热层相邻布置的导热层,而层压包装物的至少不同部分在径向方向上仅包括导热层或仅包括绝热层。换句话说,层压包装物的至少一部分仅包括导热层或仅包括绝热层,而层压包装物的至少不同部分包括导热层和绝热层两者。再换句话说,导热层的一部分没有被绝热层覆盖或没有覆盖绝热层或两者。

有利地,本发明可以有益于多种不同构造中的气溶胶的形成:

-在热源位于气溶胶生成制品内(例如加热叶片或销)并且金属层面向气溶胶生成基材的情况下。在这样的构造中,导热层可以吸收从热源散发的一些热量并且加热靠近热源的气溶胶生成基材。这可以在整个气溶胶生成基材上产生平滑的平均温度。

-在热源位于气溶胶生成制品内(例如加热叶片或销)并且金属层面向气溶胶生成基材的情况下。由于高的气溶胶形成剂含量,该气溶胶形成剂可能浸透绝热层,特别是如果由纸、棉、玻璃纤维、粘胶纤维或其他类似材料制成时。然后,这可以在导热层加热并且使朝向导热层芯吸的气溶胶形成剂蒸发时产生芯吸作用。

-在热源位于气溶胶生成制品的外部并且金属层面向气溶胶生成基材的情况下。再次在该构造中,导热层可以从热源吸收热量并且将热量直接辐射到与导热层接触的气溶胶形成基材。这样,与不存在导热层并且热量必须从热源渗透到制品的实施方案相比,热量可能穿过相应的纸质包装物更靠近气溶胶形成基材集中。

-在热源位于气溶胶生成制品的外部并且金属层面向气溶胶生成基材的情况下。这种构造可以具有与上述芯吸相同的益处,另外的益处是从热源到导热层的传递被较少地中断。

优选地,层压包装物的至少一部分包括导热层。层压包装物的该部分可以用于加热。该部分也可以称为加热区域。换句话说,如下面更详细地描述的,层压包装物的该部分可以被布置成靠近加热元件,使得层压包装物的该部分可以被最佳地加热。在层压包装物的该部分中省略或减少绝热层的优点在于,热量可以最佳地到达导热层和被导热层包裹的气溶胶形成基材。在层压包装物的该部分处提供绝热层将防止热量最佳地到达导热层以及气溶胶形成基材。然而,在层压包装物的不同部分处提供绝热层可实现从加热元件传递到导热层和气溶胶形成基材的热量保持在气溶胶生成制品的气溶胶形成基材内部。与仅包含导热层的层压包装物的部分相比,层压包装物的包括绝热层的部分优选地是层压包装物的与加热元件间隔开的部分。

可以将层压包装物包裹在气溶胶生成制品的气溶胶形成基材的整个圆周周围。另选地,如果需要,层压包装物可以不完全包裹在气溶胶形成基材周围。层压包装物因此可以仅部分地覆盖气溶胶形成基材的圆周。可以布置包裹在气溶胶生成制品周围的附加的包装物。特别地,如果层压包装物仅部分地覆盖气溶胶形成基材的圆周,则可以提供附加的包装物以完全覆盖气溶胶生成制品。

关于包装物的术语“层压的”表示包装物,其中至少两个层优选通过加热、加压、焊接或粘合剂永久地组装在一起。优选地,这两个层是绝热层和导热层。如果需要,层压包装物可潜在地包括另外的层。然而,优选地,导热层被布置成与气溶胶生成制品的气溶胶形成基材直接相邻。优选地,绝热层被布置成与导热层直接相邻。优选地,层压包装物由导热层和绝热层组成。

层压包装物可以包括至少一个加热区域,在该至少一个加热区域中缺少或减少了绝缘层的布置。加热区域也可以称为加热点。仅在层压包装物的一部分处设置导热层能够实现加热区域,在该加热区域中可以将热能最佳地传递到气溶胶生成制品内部的导热层和气溶胶形成基材。可以通过在加热区域中的层压包装物的导热层来帮助将热量从气溶胶生成制品的外部传递到气溶胶形成基材。优选地,邻近加热区域,层压包装物包括导热层以及绝热层。导热层优选地布置在绝热层的内部。换句话说,导热层优选地在径向上邻近气溶胶生成制品的气溶胶形成基材直接布置。绝热层优选地被布置成包裹在导热层周围。在加热区域中施加到导热层的热量可以在导热层内沿轴向方向传递。该热量还将沿径向方向传递到气溶胶生成制品的内部,在该气溶胶生成制品中设置了气溶胶形成基材。另一方面,在导热层的被绝热层覆盖的部分中,导热层的热量可以由绝热层隔绝。因此,导热层中的热量将主要在导热层内部沿轴向方向以及径向向内而不是径向向外传递。

可以提供单个加热区域,其中仅设置包裹气溶胶生成基材的导热层。替代地,可以设置多个加热区域。在各个加热区域中,优选地,仅在气溶胶生成基材周围设置导热层。在层压包装物的在加热区域之间或邻近加热区域的部分中,层压包装物优选地还包括包裹在导热层周围的绝热层。如将在下面关于气溶胶生成装置更详细地描述的,多个加热区域可以用于气溶胶生成装置的加热元件的不同加热方式。因此,可以通过多个加热区域同时加热气溶胶形成基材的多个区段。替代地或附加地,可以实现对不同加热区域的顺序加热。

加热区域可以具有环形形状。环形形状表示完全围绕气溶胶形成基材的圆周延伸的形状。环形形状是指气溶胶形成基材的圆柱形外部区段在加热区域中被层压包装物,尤其是层压包装物的导热层围绕。有利地,加热区域的环形形状实现了气溶胶形成基材的均匀周围加热。换句话说,优选地,加热区域的环形形状可以形成环形形状的加热区域。

导热层可以包括铝、锡和铜中的一种或多种。这些材料具有高热导率。这些材料因此可以最佳地向布置在气溶胶生成制品的内部上的气溶胶形成基材传递热量。另外,可以通过提供具有高导热率的材料来优化导热层内的轴向传热。此外,可以通过导热层的这些材料来防止气溶胶生成制品燃烧。在这方面,根据本发明的气溶胶生成制品可以用于加热不燃烧装置,其中气溶胶形成基材被加热以产生可吸入气溶胶,但不被燃烧。防止气溶胶形成基材燃烧防止了不需要的气溶胶成分的形成。使用者可能意外地或有意地尝试减轻气溶胶生成制品的重量。借助于导热层的材料,可以防止这种不希望的重量减轻。换句话说,导热层可以是气密的。因此,有利地,改进了对本发明的气溶胶生成制品的安全处理,并且可以防止以非预期的方式使用气溶胶生成制品。

适用于本发明的切丝填料通常可以类似于用于常规吸烟制品的切丝填料。切丝填料的切丝宽度优选介于0.3毫米和2.0毫米之间,更优选地,切丝填料的切丝宽度介于0.5毫米和1.2毫米之间,并且最优选地,切丝填料的切丝宽度介于0.6毫米和0.9毫米之间。切丝宽度可以在制品的基材部分内部的热量分布中起作用。同样,切丝宽度可以在制品的抽吸阻力中起作用。此外,切丝宽度可以影响基材部分的整体密度。

切丝填料的细条长度在某种程度上是随机值,因为细条的长度将取决于从中切出细条的物体的整体尺寸。然而,通过在切割之前调节材料,例如通过控制材料的水分含量和整体细微度,可以切割较长的细条。优选地,在将细条形成为基材区段之前,细条的长度介于约10毫米和约40毫米之间。显然,如果将细条沿纵向延伸方向布置在基材区段中,其中该区段的纵向延伸低于40毫米,则最终的基材区段可包括平均短于初始细条长度的股线。优选地,切丝填料的细条长度使得约20%至60%的细条沿着基材部分的整个长度延伸。这防止了细条容易地从基材区段脱落。

在优选的实施方案中,气溶胶形成基材的重量介于80毫克和400毫克之间,优选介于150毫克和250毫克之间,更优选介于170毫克和220毫克之间。该量的气溶胶形成通常允许足够的材料用于气溶胶的形成。另外,鉴于上述对直径和尺寸的限制,这使得气溶胶形成基材在能量吸收、抽吸阻力和其中基材包含植物材料的基材区段内的流体通道之间达到平衡的密度。

根据本发明,将气溶胶形成基材用气溶胶形成剂浸泡。浸泡气溶胶形成基材可以通过喷涂或其他合适的施用方法来完成。气溶胶形成剂可以在切丝填料的制备过程中施加到共混物上。例如,气溶胶形成剂可被施加到直接调节加料筒(directconditioningcasingcylinder,dccc)中的共混物中。可以使用常规的机器将气溶胶形成剂施加到切丝填料上。气溶胶形成剂可以是在使用中有助于形成致密且稳定的气溶胶的任何合适的已知化合物或化合物的混合物。气溶胶形成剂可以有助于气溶胶基本上抵抗在气溶胶生成制品的使用期间通常施加的温度下的热降解。合适的气溶胶形成剂例如为:多元醇,例如三甘醇、1,3-丁二醇、丙二醇和甘油;多元醇的酯,例如单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯或三乙酸甘油酯;一元羧酸、二元羧酸或多元羧酸的脂族酯,例如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯;以及它们的组合。

气溶胶形成剂可以包括甘油和丙二醇中的一种或多种。气溶胶形成剂可以由甘油或丙二醇或由甘油和丙二醇的组合组成。

优选地,气溶胶形成剂的量按气溶胶形成基材的干重计介于6重量%和20重量%之间,更优选地,气溶胶形成剂的量按气溶胶形成基材的干重计介于8重量%和18重量%之间,更优选地,气溶胶形成剂的量按气溶胶形成基材的干重计介于10重量%和15重量%之间。对于一些实施方案,气溶胶形成剂的量具有按气溶胶形成基材的干重计约13重量%的目标值。无论气溶胶形成基材包含植物叶片还是均质化植物材料,最有效量的气溶胶形成剂也将取决于气溶胶形成基材。例如,除其他因素之外,基材的类型将确定气溶胶形成剂可以促进物质从气溶胶形成基材释放到何种程度。

本发明的气溶胶形成基材在比已知的烟草铸叶(tcl)片材更低的温度下生成气溶胶。由于气溶胶形成剂被浸渍在切丝填料上,并因此被提供在切丝填料的外表面上,因此较低的温度足以生成气溶胶。而且,包含在切丝填料共混物中的尼古丁和香料更容易遵循切丝填料的天然内部结构而分解,以变得可用于气溶胶形成剂以生成可吸入气溶胶。与此相反,人工产生的烟草铸叶具有相当混乱的内部结构,这可能会阻碍活性成分向表面的迁移。

由于这些原因,在本发明的气溶胶生成制品中利用的气溶胶形成基材可能能够在比先前使用烟草铸叶片材的消耗品相对较低的温度下有效地生成足够量的气溶胶。加热室中的介于150摄氏度和200摄氏度之间的温度可能足以使本发明的气溶胶形成基材生成足够量的气溶胶,而在使用烟草铸叶片材的气溶胶生成装置中,通常使用约250摄氏度的温度。

本发明与在较低温度下操作有关的另一优点是不需要冷却气溶胶,从而减少了对气溶胶的冷却。由于通常使用低温,因此更简单的冷却功能就足够了。这继而允许使用更简单且不太复杂的气溶胶生成制品的结构。

因此,有利地,本发明的气溶胶生成制品仅包括其中设置有气溶胶形成基材的基材部分,而没有任何附加的片段或区段。这样的实施方案将具有特别简单的结构。

气溶胶生成制品可以包括包含气溶胶形成基材的基材部分和过滤嘴部分。过滤嘴部分优选地布置在基材部分的下游。基材部分可以布置成直接邻接过滤嘴部分。过滤嘴部分可以包括例如中空管状过滤嘴部分,优选中空乙酸酯管(hat)、细中空乙酸酯管(fhat)或包裹在中央纸板管上的丝束塞,所有这些结构都是从过滤嘴元件的制造中获知的。过滤嘴部分优选地包括中空中央空间。

如果期望或需要,例如以实现足够高的阻力抽吸气溶胶生成制品,则可以在气溶胶生成制品中包括附加的过滤嘴区段。优选地,这种附加的过滤嘴区段可以包括在基材部分与嘴端部分之间。优选地,这种附加的过滤嘴区段包括过滤材料,例如醋酸纤维素。优选地,附加的过滤嘴区段的长度介于约4毫米和约8毫米之间,优选地介于约5毫米和约7毫米之间。优选地,附加的过滤嘴区段和中空管状过滤嘴部分的总长度介于约10毫米和约18毫米之间,优选地为13毫米。

如本文所用,术语“上游”和“下游”用于描述根据本发明的气溶胶生成制品的部件或部件的部分相对于在气溶胶生成制品的使用期间通过气溶胶生成制品抽吸的空气的方向的相对位置。

可以设置层压包装物,以覆盖基材部分或基材部分和过滤嘴部分。层压包装物可以至少部分地覆盖基材部分。替代地,层压包装物可以完全覆盖基材部分。替代地,层压包装物可以部分地覆盖基材部分并且部分覆盖过滤嘴部分。替代地,层压包装物可以或完全覆盖基材部分并且部分覆盖过滤嘴部分或部分覆盖基材部分并完全覆盖过滤嘴部分。

层压包装物可以覆盖气溶胶基材部分的20毫米至35毫米的长度。如果气溶胶生成制品包括过滤嘴部分,则层压包装物可以覆盖气溶胶生成制品的20毫米至50毫米的长度。层压包装物可以覆盖气溶胶形成基材的长度的至少50%,更优选至少70%,更优选至少90%。

如果层压包装物被设置成至少部分地覆盖过滤嘴部分,则可以在过滤嘴部分中提供优化的绝热。就这一点而言,通过加热包含气溶胶生成制品的气溶胶形成基材的基材部分而生成的气溶胶可被朝向过滤嘴部分的端部抽吸。使过滤嘴部分绝热可以优化气溶胶的维护,同时使气溶胶流过过滤嘴部分。该效果尤其可以通过层压包装物的绝热层来实现。另外,层压包装物的导热层可以将热量朝向过滤嘴部分的周围传递。该热量可以优化过滤嘴部分中的气溶胶维持,甚至有助于在过滤嘴部分中生成气溶胶。另外,使气溶胶生成制品的过滤嘴部分绝热可以有利地防止过滤嘴部分由于施加的热量而意外降解。

过滤嘴部分可以由任何合适材料或材料的组合形成。例如,过滤嘴部分可以由选自以下的一种或多种材料形成:醋酸纤维素;卡纸板;纸,诸如卷曲耐热纸或卷曲羊皮纸;棉;粘胶纤维;玻璃纤维;以及其他聚合材料,诸如低密度聚乙烯(ldpe)。在一个优选的实施方案中,过滤嘴部分由醋酸纤维素形成。

过滤嘴部分可以包括中空管状元件。在一个优选的实施方案中,过滤嘴部分包括中空醋酸纤维素管。

过滤嘴部分优选地具有近似地等于气溶胶生成制品的外径的外径。

过滤嘴部分的外径可以介于约4毫米和约8毫米之间,例如介于约5毫米和约6毫米之间,优选地为约5.3毫米。过滤嘴部分的长度可以介于约10毫米和约25毫米之间。

气溶胶生成制品可为大致圆柱形的形状。然而,替代地,可以使用其他横截面。实际上,气溶胶生成制品的横截面可以沿着其长度变化,例如通过改变横截面的形状或横截面尺寸。气溶胶生成制品可为基本上细长的。气溶胶生成制品可具有长度和基本上垂直于所述长度的圆周。气溶胶形成基材可以是大体上圆柱形的形状。气溶胶形成基材可以是基本上细长的。气溶胶形成基材也可具有某一长度和基本上垂直于所述长度的周长。

气溶胶生成制品的总长度可以介于30毫米和60毫米之间,优选地介于40毫米和50毫米之间,更优选地为45毫米。气溶胶生成制品的外径可以介于约4毫米和8毫米之间,优选地介于5毫米和6毫米之间,更优选地为约5.3毫米。在一个实施方案中,气溶胶生成制品的总长度为约45毫米。此外,气溶胶形成基材的长度可以介于20毫米至55毫米之间。优选地,用于气溶胶生成制品中的气溶胶形成基材是非液体气溶胶形成基材。如本文中所使用的,术语“非液体气溶胶形成基材”涉及能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基材。可以通过加热气溶胶形成基材来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基材可以适宜地为气溶胶生成制品或吸烟制品的一部分。

气溶胶形成基材为能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基材。可以通过加热气溶胶形成基材来释放挥发性化合物。气溶胶形成基材可以包含尼古丁。气溶胶形成基材可以包含基于植物的材料。气溶胶形成基材可以包含烟草。气溶胶形成基材可以包含含有烟草的材料,材料包含挥发性烟草风味化合物,其在加热时从气溶胶形成基材释放。替代地,气溶胶形成基材可以包含不含烟草的材料。气溶胶形成基材可以包含均质化植物基材料,包括例如通过例如造纸工艺或铸造工艺制造的均质化烟草。优选地,气溶胶形成基材以浸渍有气溶胶形成剂的切丝填料的形式提供。

绝热层可以包括一种或多种纸,优选香烟包装纸、棉或玻璃纤维。这些材料具有高绝热性。另外,这些材料容易获得。

层压包装物的厚度可以介于30微米和100微米之间,优选介于50微米和70微米之间,优选介于55微米和58微米之间,更优选为约56.5微米。

在整个文档中,术语“约”解释了最后一位数字上至多±2的固有变化。例如,术语“约56.5微米”可以包括56.3微米至56.7微米的范围。替代地,术语“约”可以包括不确定度为至多5%,无论哪个值更大。

层压包装物的厚度可以层压绝热层和导热层。而且,可以实现层压包装物的尺寸稳定性。

导热层的厚度可以介于4微米和25微米之间,优选介于5微米和10微米之间,优选介于6微米和7微米之间,更优选为约6.5微米。

导电层的厚度可以优化热分布。导电层的厚度可以使得能够通过导电层的轴向传热以及向着气溶胶形成基材的沿径向向内方向的传热。

绝热层的厚度可以介于25微米和75微米之间,优选介于40微米和60微米之间,更优选为约50微米。

绝热层的厚度可以优化绝热。绝热层可以用作增加层压包装物的结构完整性的层。绝热层可以形成导热层的支撑物。

绝热层可以围绕导热层布置。热量可以通过围绕导热层的绝热层而被捕获在气溶胶生成制品的内部。优选地,绝热层是气溶胶生成制品的最外层。

气溶胶生成制品可以具有不对称的横截面。术语“不对称的横截面”表示气溶胶生成制品的轮廓或横截面,其仅使得能够将气溶胶生成制品以特定的取向或以多个特定的取向插入气溶胶生成装置的加热室中。在这种情况下,加热室将优选地具有相应的横截面,这将在下面相对于气溶胶生成装置更详细地描述。圆形横截面不是不对称的横截面。根据本发明,矩形横截面可以被认为是不对称的横截面。矩形横截面可以仅允许气溶胶生成制品以两个或四个取向插入。如果气溶胶生成制品的横截面为正方形,则将启用四个取向,否则将启用两个取向。气溶胶生成制品的横截面也可以具有这样的形状,使得插入相应形状的加热室中的气溶胶生成制品只能以单个取向插入。也可以将仅在一个或多个特定取向上允许的插入表示为气溶胶生成制品的键控配置。术语不对称的横截面在考虑对称性时忽略了气溶胶形成基材的固有结构,特别是切丝填料条带的无规取向。

层压包装物可以包括在气溶胶生成制品的轴向方向上彼此重叠的多个导热层。根据该方面,从气溶胶生成制品的轴向方向看,气溶胶生成制品的不同的加热区域被限定。在不同的加热区域中,不同数量的导电层可以重叠。优选地,在第一加热区域中,可以提供单个导热层。该第一加热区域可以被配置为类似于上述的加热区域。在该第一加热区域中,优选地,仅设置单个导热层,而没有包括绝热层的层压包装物。在第二加热区域中,可以在气溶胶生成制品的径向方向上彼此相邻地设置两个导热层。换句话说,两个导热层可以覆盖第二加热区域中的气溶胶形成基材。设置多个导热层具有的效果是,热量从气溶胶生成制品的外部传递到设置有气溶胶形成基材的气溶胶生成制品的内部可能花费更长的时间。因此,可以通过这些不同的加热区域来提供分阶段加热。当然,可以设置两个以上的加热区域。例如,可以设置第三加热区域,其中三个导热层围绕气溶胶形成基材布置。可以设置三个以上的加热区域。优选地,每个另外的加热区域包括另外的导热层。第一加热区域的导热层可以在所有加热区域上延伸。第二加热区域的导热层可以在第二加热区域和所有其他加热区域上延伸,但是不在第一加热区域上延伸。这样,可以实现相对简单的布置,其中设置多个加热区域以实现分阶段的加热效果。分阶段的加热效果可以在气溶胶生成制品的不同加热区域中产生加热延迟。因此,可以在加热区域中实现气溶胶形成基材的逐渐蒸发。可以为单次抽吸提供一个加热区域,从而对于每次抽吸,可以实现优化的基材蒸发。气溶胶生成制品可以被构造成用于特定数量的抽吸,并且加热区域的数量可以对应于该特定数量的抽吸。

作为设置多个导热层的补充或替代,可以设置多个绝热层。如上所述的多个加热区域可以包括多个绝热层。层压包装物可以包括固定总数的层。在多个加热区域的每一个中,层的总数可以对应于层压包装物的层的总数。例如,如果层压包装物包括四个层,则可以提供绝热区域,其中仅布置四个绝热层。在第一加热区域中,可以设置单个导热层和三个绝热层。在第二加热区域中,可以设置两个导热层和两个绝热层。在第三加热区域中,可以设置三个导热层和一个绝热层。最后,在第四加热区域中,可以设置四个导热层而不设置绝热层。当然,该实例仅应理解为示例性的。可以根据需要设置更少或更多的加热区域。如果如本文所述在加热区域中设置绝热层,则具有最多数量的导热层和最少数量的绝热层的加热区域可能将最大量的热能从气溶胶生成制品的外部传递到其中布置有气溶胶形成基材的气溶胶生成制品的内部。导热层的数量减少且绝热层的数量增加的每个连续的加热区域可能将较少的热能从气溶胶生成制品的外部传递到气溶胶生成制品的内部。示例性地,如果气溶胶生成装置的加热元件将均匀地加热气溶胶生成制品的外部,则热量将逐渐到达气溶胶生成制品的内部以产生可吸入气溶胶。可能需要这种效果来产生分阶段的加热效果。另外,通过提供具有固定数量的层的层压包装物,可以使层压包装物的厚度以及因此气溶胶生成制品的直径保持恒定。

导热层可以包括孔、环形、螺旋形以及具有宽度变化、轴向变化和径向厚度变化的螺旋形中的一种或多种。

不同形状的导热层可以实现不同的加热方式。为了优化气溶胶形成基材的蒸发,可以有利地采用这些不同形状的导热层。如果设置多个导热层,则每个导热层可以具有期望的形状,该期望的形状可以与其他导热层的形状相似或不同。可以设置部分地覆盖导热层的层压包装物的绝热层,使得未被绝热层覆盖的导热层的形状可以具有不同的形状。例如,导热层的环形形状可以以由绝热层部分覆盖的导热层的均匀形式实现,从而导热层的环形形状部分不被绝热层覆盖。对于导热层的其他上述形状,也可以采用同样的方法。替代地,导热层本身可以具有这种形状。如果导热层具有轴向变化,则优选地,如上所述的加热区域的形状彼此不同。例如,第一加热区域可以具有相对较小的轴向长度的环形形状,随后是较长的轴向长度的第二加热区域。例如,第一加热区域的实际长度可以为约1毫米,并且第二加热区域的轴向长度可以为约2毫米。这仅应理解为示例性的。可以选择一个或多个加热区域的任何期望的轴向长度和形状。导热层的径向厚度变化意味着导热层不具有均匀的厚度。在一些实施方案中,导热层的厚度可以在导热层的轴向长度上变化。特别地,如上所述的不同的加热区域可以是具有变化的厚度的单个导热层,而不是多个导热层。类似地,如果需要,绝热层的厚度可以变化。

本发明还涉及一种气溶胶生成装置,该气溶胶生成装置包括加热室和邻近加热室布置的加热元件。如上所述,加热室被构造成用于插入气溶胶生成制品。当将气溶胶生成制品插入加热室中时,加热元件被构造成加热气溶胶生成制品的加热区域,在该加热区域中仅布置有导热层。

加热室可以具有用于插入气溶胶生成制品的圆柱形形状。加热室可以是腔。加热室可以具有圆形轮廓或横截面。如上所述,如果气溶胶生成制品具有不对称轮廓,则加热室优选地具有对应的不对称轮廓。例如,如果气溶胶生成制品具有矩形轮廓,则加热室优选地具有矩形轮廓。如果气溶胶生成制品具有不对称轮廓,该不对称轮廓被构造成使得能够将气溶胶生成制品仅沿单个取向插入加热室中,则加热室优选地具有相应的横截面。例如,气溶胶生成制品可以包括沿着气溶胶生成制品的长度的凹槽、螺母、肩部或类似元件,并且在气溶胶生成制品的外部上,加热室可以包括相应的凹槽、螺母、肩部或类似元件以与气溶胶生成制品的元件接合,从而使得能够沿单个特定取向插入气溶胶生成制品。

加热元件可以布置在加热室内部或周围。加热元件可以布置在加热室内部或周围,用于加热可插入加热室中的气溶胶生成制品。替代地或另外,可以设置内部加热元件,例如销或叶片,其被插入以至少部分地用于气溶胶形成基材中。

例如,该装置可以包括围绕加热室的周边定位的外部加热元件。外部加热元件可采用任何合适形式。例如,外部加热元件可采用在介电基板(例如,聚酰亚胺)上的一个或多个柔性加热箔的形式。柔性加热箔可以被成形为与加热室的周边一致。或者,外部加热元件可以采取金属网格、柔性印刷电路板、成型互连装置(mouldedinterconnectdevice,mid)、陶瓷加热元件、柔性碳纤维加热元件的形式,或可以使用涂布技术,例如等离子体气相沉积,形成于适合的成型衬底上。外部加热元件也可使用具有温度与电阻率间定义关系的金属来形成。在此类示例性装置中,金属可在两层合适绝缘材料之间形成为迹线。以此方式形成的外部加热元件可用于加热和监控外部加热元件在操作期间的温度。加热元件可以被配置为加热到约200摄氏度的温度。加热元件还可以被配置为感应加热元件,在这种情况下,加热元件优选地包括感应线圈。在该实施方案中,气溶胶生成制品的气溶胶形成基材可以包括用于在气溶胶形成基材内部产生热量的感受器材料。替代地,在该实施方案中,当将气溶胶生成制品插入加热室中时,可以将例如呈叶片或销的形状的感受器材料布置在加热室内部,以穿透气溶胶生成制品的气溶胶形成基材。

加热元件可以布置在加热室周围以均匀地加热加热室。当将气溶胶生成制品插入加热室中时,这可能具有使气溶胶生成制品,特别是气溶胶生成制品的基材部分均匀地加热的作用。如上所述,围绕气溶胶生成制品的层压包装物可以具有特定的结构,以允许对气溶胶生成制品内部的气溶胶形成基材进行分阶段加热。特别地,层压包装物可以产生不同的加热区域。当通过围绕加热室布置的加热元件从外部均匀地加热气溶胶生成制品时,可以特别利用这些不同的加热区域。

替代地,当气溶胶生成制品插入加热室中时,加热元件可以被配置为加热气溶胶生成制品的特定区域。为此目的,加热元件可以包括多个可单独控制的加热部分。这些可单独控制的加热部分可以沿着加热室的纵向长度布置,以加热气溶胶生成制品的单独区段。优选地,可单独控制的加热部分被构造成加热气溶胶生成制品的不同加热区域。可单独控制的加热部分可各自完全围绕加热室。可单独控制的加热部分可以通过电路控制,这将在下面更详细地描述。替代地或附加地,可单独控制的加热部分可以平行于加热室的纵轴布置。代替可单独控制的加热部分,加热元件可以被构造成在加热期间产生加热梯度。加热元件可以被构造成沿着加热室的纵轴产生平行于加热室的纵轴的加热梯度。

当气溶胶生成制品插入加热室中时,加热元件可以被构造成朝气溶胶生成制品散发热量。热量可以通过气溶胶生成制品的层压包装物的导热层最佳地吸收和传递。热量可以通过导热层散发或传递到气溶胶生成制品的气溶胶形成基材。如果热源未均匀地施加热量,则此效果特别有用。因此,导热层可以将来自热源的热量沿着气溶胶生成基材传输,并根据需要,在导热层的覆盖在整个气溶胶生成基材上均匀的情况下,将热量均匀分配。替代地,来自热源的热量选择性地分布在整个气溶胶生成基材上,其中导热层的覆盖在整个气溶胶生成基材上并不完全。

如本文所用,“气溶胶生成装置”涉及与气溶胶形成基材相互作用以生成气溶胶的装置。气溶胶形成基材可以是气溶胶生成制品的一部分。气溶胶生成装置可以是与气溶胶生成制品的气溶胶形成基材相互作用以生成气溶胶的装置。气溶胶生成装置可以包括壳体、电路、电源、加热室和加热元件。气溶胶生成装置可以任选地包括烟嘴端。

电路可以包括微处理器,所述微处理器可为可编程微处理器。微处理器可以是控制器的一部分。电路可包括另外的电子部件。电路可经配置以调节到达加热元件的电力供应。电力可以在激活系统之后持续地供应到加热元件,或者可以间歇地供应,诸如在逐抽吸的基础上。可以以电流脉冲的形式将电力供应给加热元件。电路可以被构造成监视加热元件的电阻并且优选地取决于加热元件的电阻而控制对加热元件的电力供应。

所述装置可在主体内包括电源,通常是电池。作为备选,电源可以是另一形式的电荷存储装置,诸如电容器。电源可能需要充电,并且可能具有能够存储足够能量以进行一次或多次使用体验的容量;例如,电源可以具有足够的容量以连续产生气溶胶约六分钟的时间或六分钟的倍数的时间。在另一实例中,电源可以具有足够的容量以产生用于多次抽吸的气溶胶。

所述电源可以是任何合适的电源,例如dc电压源,例如电池。在一个实施方案中,电源是锂离子电池。另选地,电源可以是镍-金属氢化物电池、镍镉电池,或锂基电池例如锂-钴、锂-铁-磷酸盐、钛酸锂或锂-聚合物电池。

气溶胶生成装置可包括烟嘴端。烟嘴端可以是单独的元件或与气溶胶生成装置一体形成。烟嘴端可以是可连接的或优选地通过铰链与气溶胶生成装置连接。烟嘴段可以被构造成文丘里管元件。烟嘴端可以被构造成可与气溶胶生成制品连接。烟嘴端可以被构造成可插入到气溶胶生成制品的过滤嘴部分中。

本发明还涉及一种系统,该系统包括如本文所述的气溶胶生成装置和如本文所述的气溶胶生成制品。本发明还涉及一种系统,该系统包括如本文所述的气溶胶生成制品和如本文所述的烟嘴端,优选文丘里管元件。本发明还涉及一种系统,该系统包括气溶胶生成装置、气溶胶生成制品和烟嘴端。

本发明还涉及一种用于制造气溶胶生成制品的方法,其中该方法可以包括以下步骤:

i.提供气溶胶生成制品,该气溶胶生成制品包括气溶胶形成基材,其中该气溶胶形成基材包括植物材料切丝填料,并且其中该植物材料切丝填料包含占总植物材料重量的至少25%的植物叶片,并且其中该气溶胶形成基材还包含介于约6%和约20%之间的气溶胶形成剂;以及

ii.将层压包装物至少部分地包裹在气溶胶形成基材周围,其中该层压包装物包括导热层和绝热层,并且其中该导热层和绝热层沿气溶胶生成制品的轴向方向重叠。

该方法可以包括将气溶胶生成制品插入气溶胶生成装置的加热室中的步骤。该方法可以包括加热气溶胶生成制品的步骤。

关于一个方面描述的特征可以等同地应用于本发明的其他方面。

附图说明

将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明,在附图中:

图1示出了插入气溶胶生成装置的加热室中的气溶胶生成制品的剖视图;

图2示出了气溶胶生成制品的层压包装物的导热层的不同实施方案;并且

图3示出了具有多个导热层和多个绝热层的层压包装物的实施方案的剖视图。

具体实施方式

图1示出了气溶胶生成制品10。气溶胶生成制品10已经被插入气溶胶生成装置14的加热室12中。气溶胶生成制品10包括包含气溶胶形成基材的基材部分16。在图1所示的实施方案中,气溶胶生成制品10还包括中空乙酸盐管形式的过滤嘴部分18。过滤嘴部分18布置在基材部分16的下游。过滤嘴部分18是可选的。

图1示出了层压包装物20,其包裹在气溶胶生成制品10的基材部分16和过滤嘴部分18周围。如果没有设置过滤嘴部分18,则层压包装物20仅包裹在基材部分16周围。层压包装物20包括导热层22和绝热层24。导热层22布置在内部,这意味着直接邻近气溶胶形成基材或过滤嘴部分18。绝热层24被布置成包裹在导热层22周围。

绝热层24和导热层22沿着气溶胶生成制品10的纵向长度重叠。在图1所示的实施方案中,气溶胶生成制品10的底部部分,即气溶胶生成制品10的上游端26,仅被导热层22包裹。因此,基材部分16被导热层22包裹。在气溶胶生成制品10的顶部部分处,即气溶胶生成制品10的下游端28,设置过滤嘴部分18。过滤嘴部分18仅被层压包装物20的绝热层24包裹。在基材部分16的邻近气溶胶生成制品10的上游端26的部分与过滤嘴部分18的邻近气溶胶生成制品10的下游端28的部分之间,包裹气溶胶生成制品10的层压包装物20包括导热层22以及绝热层24。

如图1所示,当将气溶胶生成制品10插入气溶胶生成装置14中时,气溶胶生成装置14的加热元件30可以在气溶胶生成制品10的上游端26附近邻近导热层22布置。气溶胶生成制品10的仅被导热层22覆盖的该区域被构造为加热区域32。在该区域中,由加热元件30散发的热量直接传播到层压包装物20的导热层22中。因此,热量被导热层22吸收,并进一步向包含在气溶胶生成制品10内的气溶胶形成基材传递。另外,被导热层22吸收的热量沿气溶胶生成制品10的轴向方向在导热层22内传递,从而可以实现均匀的加热。换句话说,与气溶胶生成制品10的基材部分16的整个尺寸相比,可以设置相对较小的加热元件30以加热气溶胶生成制品10的相对较小的加热区域32。而且,借助于导热层22的高导热率,热量可以均匀地分布在气溶胶生成制品10的基材部分16上。

加热元件30可以替代地围绕整个加热室12或加热室12的大部分布置,以便实现气溶胶生成制品10的更均匀的加热。

当热量借助于导热层22到达气溶胶生成制品10的内部时,绝热层24吸收气溶胶生成制品10内部的热量。如图1中可见,绝热层24优选地在邻近气溶胶生成制品10的下游端28布置的过滤嘴部分18上延伸。这样,热量不会在过滤嘴部分18的区域中以降低的速率散发。当在抽吸过程中从基材部分16通过过滤嘴部分18抽吸气溶胶时,该功能改善了气溶胶的形成并稳定了气溶胶。

为了操作气溶胶生成装置14,图1示出了气溶胶生成装置14的其他部件。在这方面,气溶胶生成装置14包括用于为加热元件30供电的电源34,优选地电池。从电源34向加热元件30的电能供应由电路36控制。

如将在下面关于图2和图3解释的那样,可以通过气溶胶生成制品10的层压包装物20实现分阶段的加热效果。图2示出了层压包装物20、更具体地层压包装物20的导热层22的不同实施方案。图2的顶部部分示出了一个实施方案,其中在导热层22中设置了孔38。孔38可以改变导热层22的传热特性。如图2的顶部部分所示,在气溶胶生成制品10的左侧部分中,与基材部分16的下游区域相比,可以在基材部分16的上游区域设置更多的孔38。因此,可以实现加热区域32,其中气溶胶形成基材被更快或更慢地加热。因此可以实现分阶段的加热效果。

图2的中间部分示出了一个实施方案,其中导热层22被设置为具有环形形状。多个加热区域32由围绕气溶胶形成基材的圆周的多个环形圈提供。加热区域32之间的部分可以被一个或多个绝热层24覆盖。

图2的底部部分示出了一个实施方案,其中导热层22具有螺旋构型。该实施方案可通过提供导热层22的条带并将该条带缠绕在气溶胶形成基材周围来实现。替代地,可以提供连续的导热层22,其中导热层22的螺旋部分之间的部分可以被一个或多个绝热层24覆盖。导热层22的螺旋部分可以实现气溶胶生成制品10的加热区域32。

图3示出了层压包装物20的另一实施方案,其中提供了多个绝热层24和多个导热层22。当气溶胶生成制品10插入加热室12中时,如果气溶胶生成装置14的加热元件30均匀地加热气溶胶生成制品10的周围,则图3所示的实施方案是特别有利的。提供图3所示的多层层压包装物20以产生多个加热区域。图3所示的层压包装物20的左侧部分示出了第一加热区域40,其中设置了三个导热层22。在该区域中,热量可以快速地穿过导热层22并进入到包含在热量生成制品内的热形成基材中。层压包装物20的中间部分示出第二加热区域42,其中两个导热层22围绕气溶胶形成基材布置,而单个绝热层24围绕两个导热层22布置。由于绝热层24,该第二加热区域42将花费更长的时间来加热。如果通过气溶胶生成装置14的加热元件30均匀地加热所有加热区域,则可以实现分阶段的加热效果,如图3中的箭头所示,这些箭头表示热量的方向。第一加热区域40可以比第二加热区域42更快地加热。图3的右侧部分示出了第三加热区域44,其中仅设置了单个导热层22,而设置了两个绝热层24。该加热区域将比第二加热区域42加热得更慢。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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