具有膨胀型涂层的多段部件的制作方法
本发明涉及一种用于气溶胶生成制品的多段部件。具体来说,本发明涉及一种多段部件,其具有:可燃热源,其用于加热可燃热源下游的气溶胶形成基质;以及限定可燃热源的至少后部的包装材料。本发明还涉及包括此多段部件的气溶胶生成制品。
背景技术:
本领域已提出其中烟草被加热而非燃烧的多种吸烟制品。这种“加热式”吸烟制品的一个目的是减少通过传统香烟中的烟草的燃烧和热降解所产生的类型的已知有害烟气成分。在一种已知类型的加热式吸烟制品中,通过将热量从可燃热源传递到物理上分隔的气溶胶形成基质,如含烟草基质来产生气溶胶。气溶胶形成基质可位于可燃热源内、可燃热源周围或可燃热源下游。在吸烟期间,挥发性化合物通过来自可燃热源的热传递从气溶胶形成基质释放并且夹带在被抽吸通过吸烟制品的空气中。随着所释放的化合物冷却,化合物凝结以形成由使用者吸入的气溶胶。
例如,wo2009/022232a2公开了一种吸烟制品,其包括可燃热源、可燃热源下游的气溶胶形成基质以及围绕并且接触可燃热源的后部和气溶胶形成基质的相邻前部的导热元件。可燃热源和气溶胶形成基质邻接共轴对准,且与导热元件一起外包装于具有低透气性的卷烟纸的外包装材料中以将吸烟制品的各种部件保持在一起。在使用中,气溶胶形成基质的前部主要由通过可燃热源的邻接后部和经由导热元件的传导加热。
在使用其中加热而不燃烧气溶胶形成基质(例如,烟草)的气溶胶生成制品期间,可燃热源可达到的温度远高于可燃香烟的燃烧区中达到的温度。举例来说,被加热的气溶胶生成制品的可燃热源可达到约500摄氏度的平均温度,且在某些情况下,可燃热源可达到高达约800摄氏度的温度。此外,即使加热的气溶胶生成制品的可燃热源一旦已经完成燃烧,在使用者使用完气溶胶生成制品之后,可燃热源仍可以在较长的时段中保持在高温下。因此,不当处理气溶胶生成制品可能对相邻材料造成热损坏。
因此,希望为包括可燃热源的气溶胶生成制品提供多段部件,其中降低由可燃热源对相邻制品造成热损坏的风险。
技术实现要素:
根据本发明的第一方面,提供了一种用于气溶胶生成制品的多段部件,所述多段部件包括:可燃热源;气溶胶形成基质,所述气溶胶形成基质在所述可燃热源的下游;以及限定所述可燃热源的后部和所述气溶胶形成基质的至少前部的包装材料;其中所述可燃热源的前部延伸超出所述包装材料,使得所述可燃热源的前部在使用期间暴露,并且其中所述多段部件还包括在所述可燃热源的前部的全部或部分上的膨胀型涂层,所述膨胀型涂层被构造成响应于由所述可燃热源的加热在所述可燃热源的前部上形成绝热层。
在根据本发明的多段部件中,膨胀型涂层在使用中在可燃热源的外表面上形成绝热层,以降低从可燃热源到可燃热源的前部可能接触的材料的热传递。与可燃热源的前部不设置有膨胀型涂层的布置相比,这降低了在可燃热源的前部的区域中包括多段部件的气溶胶生成制品的外表面的温度。这有利地促进降低由于不当处理气溶胶生成制品而导致的对相邻材料的热损坏的潜在风险。例如,在以可燃热源搁在可燃材料上放置气溶胶生成制品的情况下,膨胀型涂层可以降低由于来自可燃热源的热引起的可燃材料损坏的可能性。绝热层在可燃热源的前部上形成热屏障。绝热层可在可燃热源的前部上形成易燃性屏障。当可燃热源变热时,绝热层可以热隔离可燃热源的前部。
如本文关于本发明所使用的,术语“膨胀型”描述除了仅由于其热膨胀系数以外,在暴露于高温时膨胀的材料。
如本文中关于本发明所使用的,术语“膨胀型涂层”描述包含膨胀型材料的涂层。
如本文中参考本发明所使用,术语“气溶胶形成基质”用来描述在加热时释放挥发性化合物的基质,所述挥发性化合物可形成气溶胶。从根据本发明的多段部件的气溶胶形成基质产生的气溶胶可以是可见的或不可见的,并且可以包含蒸气(例如,处于气态的细颗粒物质,其在室温下通常为液体或固体)以及气体和冷凝蒸气的液滴。
可燃热源的后部是在使用多段部件期间由包装材料限定的可燃热源的部分。可燃热源的前部是可燃热源的延伸超出包装材料使得在使用期间暴露的部分。可燃热源的前部位于可燃热源的后部的上游。
可燃热源可以包括周向表面、前端面和后端面。
如本文中关于本发明所使用的,术语“周向表面”是指可燃热源的表面或在纵向方向上延伸的多段部件的任何其他部件。周向表面不包括部件的端面,例如可燃热源的前端面。
膨胀型涂层可以设置在可燃热源的前部的全部或部分周向表面上。在这种情况下,膨胀型涂层也可以设置在可燃热源的前端面的全部或部分上。替代性地,在这种情况下,可燃热源的前端面可以没有任何膨胀型涂层。
膨胀型涂层可以设置在可燃热源的前端面的全部或部分上。在这种情况下,膨胀型涂层还可以设置在可燃热源的前部的全部或部分周向表面上。替代性地,在这种情况下,可燃热源的前部的周向表面可以没有任何膨胀型涂层。
如本文中关于本发明所使用的,术语“限定(circumscribe和circumscribing)”被给予其常用含义,意指“围绕整个圆周延伸”。因此,通过“限定”可燃热源的后部,包装材料在可燃热源的后部处围绕可燃热源的整个圆周延伸。可燃热源可以具有任何形状,且不需要具有圆形横截面。可燃热源可以具有圆形横截面。
如本文中关于本发明所使用的,术语“上游”和“下游”用于描述多段部件和气溶胶生成制品的部件,或部件的部分的相对位置。可燃热源朝向多段部件的上游端,且气溶胶形成基质朝向多段部件的下游端。
在使用多段部件期间,可燃热源的前部延伸超出包装材料的前缘,使得可燃热源的前部的表面或设置在可燃热源的前部上的任何膨胀型涂层形成包括多段部件的气溶胶生成制品的外表面。如下所述,多段部件可以包括覆盖可燃热源的前部的可移除包装材料或盖子,并且所述包装材料或盖子在使用之前被移除,以暴露可燃热源的前部。
如本文关于本发明所使用的,术语“易燃性”是指气溶胶生成制品,如吸烟制品引起其所处的材料燃烧的趋势。可以根据iso12863:2010(e)测量易燃性。
在使用中,可燃热源温度在点燃和燃烧期间升高到升高的温度范围。设置在可燃热源的前部上的膨胀型涂层响应于升高的温度而膨胀。膨胀的膨胀型涂层在可燃热源与可燃热源的前部被放置接触的材料之间形成屏障。
降低膨胀型涂层的密度可以增加膨胀型涂层的绝热特性,从而降低多段部件的外表面的温度。这可有利地降低在使用包括多段部件的气溶胶生成制品期间对相邻材料的潜在热损坏的风险。
膨胀型涂层可与可燃热源的前部的全部或部分直接接触。
膨胀型涂层可以限定可燃热源的前部。
膨胀型涂层可以通过任何合适的方法施加到可燃热源的前部上。例如,可以通过涂抹、喷涂、浸涂、使用胶枪、使用刷子或辊、使用喷嘴,或凹版印刷或其他印刷技术中的一种或多种在可燃热源的前部上设置膨胀型涂层。在膨胀型材料为粉末的情况下,可以使用胶或粘合剂将其胶粘到可燃热源的前部。
膨胀型涂层可以设置在可燃热源的前部的基本上整个外表面上。
如本文中关于本发明所使用的,术语“基本上整个外表面”用于表示涂层设置在可燃热源的前部的周向表面积的至少80%上。例如,涂层可以设置在可燃热源的前部的周向表面积的至少90%、可燃热源的前部的周向表面积的至少95%,或可燃热源的前部的周向表面积的至少99%上。涂层可以设置在可燃热源的前部的整个周向表面积上。
如本文中关于本发明所使用的,术语“纵向”是指多段部件的上游端与多段部件的下游端之间的方向。
如本文关于本发明所使用的,术语“横向”、“径向”或“径向地”指与多段部件的纵向方向垂直的方向。
在可燃热源的前部的基本上整个外表面上设置膨胀型涂层可有利地促进有效的绝热层的形成。这可以有助于最大限度地减少从可燃热源的前部的热传递。
可燃热源的前部的部分可以没有任何膨胀型涂层。这可以有利地促进点燃可燃热源。例如,可燃热源的前部的表面积的至少约15%可以没有任何膨胀型涂层,也就是说,膨胀型涂层可以设置在可燃热源的前部的表面积的不超过约85%上。
可燃热源的前端面可以没有任何膨胀型涂层。
膨胀型涂层可以设置在可燃热源的前端面上。在膨胀型涂层设置在可燃热源的前部的基本上整个外表面上的情况下,膨胀型涂层也可以设置在可燃热源的前端面的全部或部分上。例如,膨胀型涂层还可以设置在可燃热源的基本上整个前端面上。替代性地,在膨胀型涂层设置在可燃热源的前部的基本上整个外表面上的情况下,可燃热源的前端面可以没有任何膨胀型涂层。这可以促进使用者点燃可燃热源,尤其是在膨胀型涂层由可能阻碍可燃热源的易于点火的材料形成的情况下。
膨胀型涂层可以不连续图案设置在可燃热源的前部上。
如本文中关于本发明所使用的,术语“不连续图案”是指膨胀型涂层的线或形状的布置,其中涂层中的间隔或空间存在于图案的相邻区域之间。例如,这种图案可以包括完全间隔开的多个离散线或形状。这种图案可以包括相交但也限定相邻线或形状之间空间中的未涂覆区域的线或形状的网格。
以不连续图案设置在可燃热源的前部上的膨胀型涂层的设置可以有利地允许在膨胀型涂层暴露于升高的温度时控制膨胀型涂层的膨胀。例如,不连续图案可为膨胀型涂层提供膨胀空间,使得膨胀型涂层可以在膨胀时至少部分地填充不连续图案的相邻部分之间的间隙,而不是径向向外膨胀。这可以改善包括根据本发明的多段部件的气溶胶生成制品的外观。
使用不连续图案可以有助于向使用者提供膨胀型涂层何时膨胀以形成绝热层的简单视觉指示。例如,何时可以看到不连续图案的相邻部分之间的间隙大小减小,或者不连续图案的相邻部分在哪膨胀到接触。
在膨胀型涂层以不连续图案设置在可燃热源的前部上时,膨胀型涂层也可以设置在可燃热源的前部的基本上整个外表面上。在这种情况下,不连续图案(包括任何间隔或空间)设置在可燃热源的前部的周向表面积的至少80%上,如上文所述。
在膨胀型涂层以不连续图案设置在可燃热源的前部的基本上整个外表面上的情况下,膨胀型涂层也可以设置在可燃热源的前端面的全部或部分上。设置在可燃热源的前端面的全部或部分上的膨胀型涂层可以不连续图案设置。替代性地,设置在可燃热源的前端面的全部或部分上的膨胀型涂层可以设置为连续层。
如本文关于本发明所使用的,术语“连续层”是指膨胀型涂层的不间断布置,其中,膨胀型涂层不包括将膨胀型涂层的部分分开的任何间隔或空间。
在膨胀型涂层以不连续图案设置在可燃热源的前部的基本上整个外表面上的情况下,可燃热源的前端面可以没有任何膨胀型涂层。
膨胀型涂层可以不连续图案设置在可燃热源的前端面的全部或部分上。在这种情况下,膨胀型涂层还可以设置在可燃热源的前部的所有或部分外表面上。设置在可燃热源的前部的全部或部分周向表面上的膨胀型涂层可以不连续图案设置。替代性地,设置在可燃热源的前部的全部或部分周向表面上的膨胀型涂层可以设置为连续层。
在膨胀型涂层以不连续图案设置在可燃热源的前端面的全部或部分上的情况下,可燃热源的前部的周向表面可以没有任何膨胀型涂层。
不连续图案可以是任何不连续图案。不连续图案可包括膨胀型材料的一个或多个线、环、点或其他离散几何形状,或其任何组合。不连续图案可以是规则图案。不连续图案可以是不规则图案。
膨胀型涂层可仅设置在可燃热源的前部上。
这可有利地允许针对膨胀型涂层的热性能优化膨胀型涂层的构造,而不需要考虑膨胀型涂层的膨胀对包装材料的影响。这可以简化多段部件的制造。
仅在可燃热源的前部上设置膨胀型涂层可降低膨胀型涂层影响可燃热源在包装材料内的固定的风险。
膨胀型涂层可以设置在可燃热源的基本上整个长度上。
如本文中关于本发明所使用的,术语“可燃热源的基本上整个长度”用于表示膨胀型涂层设置在可燃热源的长度的至少80%上。例如,膨胀型涂层可以设置在可燃热源的长度的至少90%、可燃热源的长度的至少95%,或可燃热源的长度的至少99%上。该涂层可以设置在可燃热源的整个长度上。
膨胀型涂层可以设置在可燃热源的基本上整个长度上,但不设置在可燃热源的基本上整个外表面上。例如,膨胀型涂层可以设置为单个纵向条纹,所述单个纵向条纹延伸可燃热源的整个长度,但不具有足够的厚度以覆盖可燃热源的基本上整个外表面。
膨胀型涂层可以设置在可燃热源的基本上整个长度上以及可燃热源的基本上整个外表面上。
在可燃热源的基本上整个长度上设置膨胀型涂层可有利地促进在热源上施加涂层。膨胀型涂层可以在可燃热源燃烧期间或之后改善可燃热源在包装材料内的保持。这可以促进热源相对于气溶胶形成基质的正确定位。膨胀的膨胀型涂层可以补偿由于包装材料的热膨胀系数造成的包装材料的膨胀以及补偿可燃热源的表面粗糙度。这可以促进减少燃烧气体在热源周围绕过,并且可进一步改善可燃热源在包装材料内的保持。
在膨胀型涂层设置在可燃热源的基本上整个长度的情况下,设置在可燃热源的前部上的膨胀型涂层的部分可以呈不连续图案,而设置在可燃热源的后部上的膨胀型涂层的部分可以设置为连续层。替代性地,设置在可燃热源的后部上的膨胀型涂层的部分可以不连续图案设置。设置在可燃热源的后部上的膨胀型涂层的部分可以与设置在可燃热源的前部上的膨胀型涂层的部分以相同的不连续图案设置。设置在可燃热源的后部上的膨胀型涂层的部分可以与设置在可燃热源的前部上的膨胀型涂层的部分以不同的不连续图案设置。
在膨胀型涂层设置在可燃热源的基本上整个长度上的情况下,设置在可燃热源的前部上的膨胀型涂层的部分可以连续层施加,而设置在可燃热源的后部上的膨胀型涂层的部分可以呈不连续图案。
设置在可燃热源的后部上的膨胀型涂层的部分可直接设置在可燃热源上,使得膨胀型涂层与可燃热源直接接触。在这种情况下,膨胀型涂层可以有利地作用以将包装材料保持到可燃热源的后部上。
设置在可燃热源的后部上的膨胀型涂层的部分可以不与可燃热源的后部直接接触。设置在可燃热源的后部上的膨胀型涂层的部分可以通过一个或多个中间部件与可燃热源的后部径向地分开。例如,设置在可燃热源的后部上的膨胀型涂层的部分可以通过包装材料与可燃热源的后部径向地分开。设置在可燃热源的后部上的膨胀型涂层的部分可以通过不同的部件与可燃热源的后部径向地分开。
在膨胀型涂层设置在可燃热源的基本上整个长度上的情况下,膨胀型涂层可以通过一个或多个中间部件间接接触可燃热源的后部。膨胀型涂层可与可燃热源的后部直接接触。
在膨胀型涂层以不连续图案设置在可燃热源的前部或后部上的情况下,膨胀型涂层也可以设置在可燃热源的前部的基本上整个长度上。在这种情况下,不连续图案(包括任何间隔或空间)设置在可燃热源的长度的至少80%上,如上文所述。例如,在膨胀型涂层以一系列横向线条的不连续图案围绕可燃热源设置的情况下,只要不连续图案(包括间隔或空间)设置在可燃热源的长度的至少80%上,膨胀型涂层仍可以被认为是设置在可燃热源的基本上整个长度上。
膨胀型涂层可以包括在可燃热源的前部上的第一膨胀型涂层以及在可燃热源的后部上的第二膨胀型涂层,其中第一膨胀型涂层和第二膨胀型涂层由不同的膨胀型材料形成。
这有利地允许用于可燃热源的前部和可燃热源的后部两者上的膨胀型涂层的材料基于其特定功能根据需要选择。例如,可以选择材料以优化由第一膨胀型涂层在可燃热源的前部上形成的绝热层的绝热特性,优化可燃热源的后部上第二膨胀型涂层对包装材料的粘合或保持特性。
膨胀型涂层可以包括任何膨胀型材料。膨胀型涂层可以包括硬炭、软炭、可膨胀纸、膨胀型涂料、可膨胀粘结剂、膨胀型胶、硅酸钠胶以及含有多个绝热颗粒或纤维的发泡剂。
合适的硬炭的实例包括但不限于石墨、糖和碳酸氢盐的混合物、charmor和三聚氰胺聚酰亚胺复合膨胀剂。合适的软炭的实例包括但不限于聚磷酸铵和苯乙烯丙烯酸酯。当软炭响应于升高的温度膨胀时,它们形成轻炭(lightchar),该轻炭通常由通过化学反应形成的微孔含碳泡沫组成。轻炭是一种不良热导体,其有助于膨胀型涂层的绝热效应。另外,软炭可以包括水合物,其在软炭被加热时提供额外的冷却效果。
可膨胀纸可以是含有可膨胀粘结剂的陶瓷纤维基纸。firemasterexpandingpaperisw30(可从摩根先进材料(morganadvancedmaterials)公司获得)是此类合适的膨胀纸的实例。
发泡剂可以是这样的材料,其在膨胀型涂层被构造成膨胀的温度下为气态,但在室温下为固态,或者在膨胀型涂层被构造成膨胀的温度下热分解以产生气体,例如,二氧化碳气体。此类发泡剂的实例包括但不限于戊烷和含氯氟烃。替代性地,发泡剂可以是这样的材料,这种材料由于在膨胀型涂层被构造成膨胀的温度下引发的化学反应而产生气体。此类发泡剂的实例包括但不限于发酵粉、偶氮二甲酰胺、氢化钛和异氰酸酯。
在膨胀型涂层由硅酸钠胶形成的情况下,硅酸钠胶的摩尔比可以为约2至约3.5份sio2与1份na2o。
膨胀型材料的膨胀通常使得材料的密度的相应降低。许多机制中的一个或多个机制可以解释膨胀型材料在暴露于升高的温度下的膨胀。例如,膨胀型材料可能由于材料内存留的气体的膨胀而膨胀。膨胀型材料可以由于升高的温度在材料内产生的气体(例如,从水合物释放的水蒸气)而膨胀。
膨胀型涂层可以具有至少约1.5:1的膨胀比。优选地从约1.5:1至约8:1,当在1个大气压(101kpa)下从20摄氏度加热至700摄氏度时。
如本文关于本发明所使用的,术语“膨胀比”是指膨胀之前的膨胀型涂层的厚度与膨胀之后的膨胀型涂层的厚度的比率。
设置膨胀率低于约1.5:1的膨胀型涂层可以对降低包括多段部件的气溶胶生成制品的外表面的温度具有最小的影响。相反,使用膨胀比大于约8:1的膨胀型涂层可能导致多段部件在暴露于升高的温度时的外观的不可接受的变化。
膨胀型涂层的厚度可以从约100微米到约2毫米。例如,膨胀型涂层的厚度可以从约200微米到约1毫米,或从约100微米到约0.6毫米。
膨胀型涂层的“厚度”是指层在横向方向上的尺寸。膨胀型涂层的厚度是在膨胀型材料暴露于升高的温度膨胀以形成绝热层之前层在横向方向上的尺寸。
厚度小于约100微米的膨胀型涂层可以对降低包括多段部件的气溶胶生成制品的外表面的温度具有最小影响。相反,使用厚度大于约2毫米的膨胀型涂层可能导致多段部件在暴露于升高的温度时的外观的不可接受的变化。
膨胀型涂层的厚度越大,在膨胀型涂层膨胀时可从可燃热源耗散的能量越多,导致较少的热能传输到气溶胶形成基质。因此,使用比约2毫米厚的膨胀型涂层可以减少从可燃热源到气溶胶形成基质的热传递。
由膨胀型涂层形成的绝热层可以是多孔的。
这可以有利地提供附加绝热并通过降低通过传导的热传递来降低可燃热源与多段部件的外表面之间的热传递。孔可以是开放的或闭合的。
如本文中关于本发明所使用的,术语“闭合孔”是指绝热层中的孔不互连,使得它们不允许空气从层的一侧传递到层的另一侧。
如本文中关于本发明所使用的,术语“开孔”是指绝热层中的孔互连,使得空气能够从层的一侧传递到层的另一侧。
在绝热层包括开孔的情况下,孔可以允许氧气穿过绝热层并到达可燃热源。这可有利地促进可燃热源的燃烧,维持适当的燃烧温度并改善到气溶胶形成基质的热传递。
可燃热源的前部可以具有任何长度。
可燃热源的前部可具有可燃热源的总长度的至少25%的长度,例如,可燃热源的前部可具有可燃热源的总长度的至少35%或至少45%的长度。
可燃热源的前部可以具有可燃热源的总长度的不超过60%的长度,或可燃热源的总长度的不超过55%或不超过50%的长度。
例如,可燃热源的前部可具有可燃热源的总长度的约25%至约60%之间的长度。
多段部件包括限定可燃热源的后部和气溶胶形成基质的至少前部的包装材料。包装材料可以由一个或多个元件形成。举例来说,包装材料可以由单片材料形成。
包装材料可包括一个或多个导热材料层。优选地,一个或多个导热材料层安置在可燃热源的至少后部和气溶胶形成基质的至少前部周围。在此类实施例中,导热材料在可燃热源与气溶胶形成基质之间提供热连接,并且有利地帮助促进从可燃热源到气溶胶形成基质的充分热传递以提供可接受的气溶胶。导热材料可以与可燃热源和气溶胶形成基质中的一个或两个直接接触。导热材料层可以与可燃热源和气溶胶形成基质中的一者或两者间隔开,使得在导热材料与可燃热源和气溶胶形成基质中的一者或两者之间不存在直接接触。
如本文中关于本发明所使用的,术语“导热材料”用于描述这样的材料,其具有在23℃下至少约10瓦每米开尔文(w/(mk))的体导热率以及使用改进的瞬态平面热源(mtps)方法测得的50%的相对湿度。
一个或多个导热材料层优选是不可燃的。在某些实施例中,一个或多个导热材料层可以是氧气限制型。换句话说,一个或多个导热材料层可以抑制或抵抗氧气穿过包装材料。
如本文中关于本发明所使用的,术语“不可燃”用于描述在可燃热源在其燃烧和点燃期间达到的温度下基本上不可燃的材料。
用于根据本发明的多段部件中的合适导热材料包括(但不限于):金属箔包装材料,如铝箔包装材料、钢包装材料、铁箔包装材料和铜箔包装材料;和金属合金箔包装材料。
在一些实施例中,包装材料包含一个或多个绝热材料层。通过这种布置,绝热材料降低从可燃热源到包装材料的外表面的热传递,这可以降低气溶胶生成制品的表面温度。优选地,绝热材料为不可燃的。包括不可燃的绝热层有利地有助于通过降低气溶胶生成制品的表面温度来降低包括根据本发明的多段部件的气溶胶生成制品的易燃性。
如本文中关于本发明所使用的,术语“绝热材料”用于描述这样的材料,其具有在23摄氏度下小于约50毫瓦每米开尔文(mw/(mk))的体导热率以及使用改进的瞬态平面热源(mtps)方法测得的50%的相对湿度。
包装材料可以是由多个层形成的层压包装材料。
包装材料可以包括导热材料径向外层和绝热材料径向内层。在一些实施例中,包装材料包括导热材料径向内层和绝热材料径向外层。其它布置是可能的。在优选布置下,包装材料可以有利地从可燃热源向气溶胶形成基质传热,同时控制从可燃热源和可燃热源的辐射热损失。
可燃热源可以是含碳可燃热源。
如本文中关于本发明所使用的,术语“含碳”用于描述包含碳的可燃热源。优选地,可燃热源是固体可燃热源。
可燃热源优选的是封闭可燃热源。如本文中关于本发明所使用的,术语“封闭的(blind)”描述了不包括从可燃热源的前端面延伸到后端面的任何气流通道的热源。如本文中关于本发明所使用的,术语“封闭的”还用于描述包括从可燃热源的前端面延伸到可燃热源的后端面的一个或多个气流通道的可燃热源,其中位于可燃热源的后端面与气溶胶形成基质屏障之间的基本上不透气的可燃屏障阻止空气沿着可燃热源的长度被抽吸通过一个或多个气流通道。
在可燃热源为封闭可燃热源的情况下,并且在可燃热源的基本上整个长度上设置膨胀型涂层的情况下,膨胀型涂层可有利地补偿可燃热源的表面粗糙度或几何缺陷,并且可以减少燃烧气体在可燃热源周围绕过。
这可以具有膨胀型涂层防止可燃气体在热源周围绕过的优势。因此,可以维持气溶胶生成制品的抗抽吸性,或“rtd”。在多段部件包括一个或多个空气入口,通过这些空气入口空气可被抽吸到气溶胶形成基质中时,此布置确保使用期间基本上全部的气流通过空气入口进入气溶胶形成基质,以实现所需气溶胶特性。
根据本发明的多段部件可包括位于可燃热源的后端面下游的一个或多个空气入口以便将空气抽入一个或多个空气流动路径中。
可燃热源可包括至少一种点火助剂。
如本文所使用,术语“点火助剂”用于表示在可燃热源点燃期间释放能量和氧中的一者或两者的材料。
如本文所使用,术语“点火助剂”用于表示在可燃热源点燃期间释放能量和氧中的一者或两者的材料,其中材料释放能量和氧中的一者或两者的速率不受环境氧扩散的限制。换句话说,在可燃热源点燃期间材料释放能量和氧气中的一种或两种的速率在很大程度上与环境氧气可到达材料的速率无关。如本文所使用,术语“点火助剂”也用于表示在可燃热源点燃期间释放能量的元素金属(elementalmetal),其中元素金属的点燃温度在约500摄氏度以下,且元素金属的燃烧热为至少约5kj/g。
如本文中所使用的,术语“点火助剂”不包括羧酸的碱金属盐(例如碱金属柠檬酸盐、碱金属乙酸盐和碱金属琥珀酸盐)、碱金属卤化物盐(例如碱金属氯化物盐)、碱金属碳酸盐或碱金属磷酸盐,认为上述这些盐改变碳燃烧。即使当相对于可燃热源的总重量存在大量时,这种碱金属燃烧盐在可燃热源点燃期间也不释放足够的能量,以在早期抽吸期间产生可接受的气溶胶。
合适的点火助剂的实例包括但不限于:硝酸盐;氯酸盐;高氯酸盐;溴酸盐;亚溴酸盐;硼酸盐;高铁酸盐;铁酸盐;锰酸盐;高锰酸盐;有机过氧化物;无机过氧化物;超氧化物、碳酸盐;碘酸盐;高碘酸盐;亚碘酸盐;硫酸盐;亚硫酸盐;其他亚砜;磷酸盐;次磷酸盐(phospinate);亚磷酸盐和次亚磷酸盐(phosphanite)。至少一种点火助剂可以包括过氧化钙。
在某些优选实施例中,包括封闭可燃热源的根据本发明的多段部件包括位置靠近气溶胶形成基质的下游端的一个或多个空气入口。
在使用时,沿着包括根据本发明的多段部件的气溶胶生成制品的一个或多个空气流动路径抽吸以便使用者吸入的空气不穿过沿着封闭可燃热源的任何气流通道,所述多段部件包括封闭可燃热源。通过封闭可燃热源的任何气流通道的缺乏有利地基本上防止或抑制封闭可燃热源在使用者抽吸期间的燃烧的激活。这基本上防止或抑制气溶胶形成基质在使用者抽吸期间的温度剧增。
通过防止或抑制对封闭可燃热源的燃烧的激活,并且由此防止或抑制气溶胶形成基质中温度的过度升高,可有利地避免气溶胶形成基质在强烈的抽吸条件下燃烧或热解。可有利地将使用者的抽吸方式对主流气溶胶组成的影响最小化或减少。
包括封闭可燃热源还可以有利地基本上防止或抑制在封闭可燃热源的点燃和燃烧期间形成的燃烧和分解产物以及其它材料在根据本发明的多段部件的使用期间进入通过其抽吸的空气。当封闭可燃热源包括一种或多种点火助剂时,这是特别有利的。
在包括封闭可燃热源的根据本发明的多段部件中,主要通过传导发生从封闭可燃热源到气溶胶形成基质的热传递,并且使气溶胶形成基质通过强制对流的加热最小化或减少。这可以有利地帮助最小化或减小使用者的抽吸方式对根据本发明的气溶胶生成制品的主流气溶胶组成的影响。
在包括封闭可燃热源的根据本发明的多段部件中,特别重要的是优化可燃热源与气溶胶形成基质之间的传导热传递。如下文中进一步描述,特别优选的是在包含封闭热源的根据本发明的多段部件中包含一个或多个导热元件,所述导热元件在可燃含碳热源的至少后部和气溶胶形成基质的至少前部周围,其中存在很少(如果存在)通过强制对流对气溶胶形成基质的加热。
应了解,根据本发明的多段部件可以包括包括一个或多个封闭或阻塞的通道的封闭可燃热源,空气不能通过所述封闭或阻塞的通道被抽吸以供使用者吸入。
举例来说,根据本发明的多段部件可以包括包括一个或多个封闭通道的封闭可燃热源,所述封闭通道从封闭可燃含碳热源上游端的前端面仅部分地沿着封闭可燃含碳热源的长度延伸。
包含一个或多个封闭空气通路增大了封闭可燃热源暴露于来自空气的氧气的表面积,并且可以有利地便于封闭可燃热源的点燃和持续燃烧。
在本发明的某些实施例中,可燃热源包括至少一个纵向气流通道,其提供通过热源的一个或多个气流路径。
如本文中关于本发明所使用的,术语“气流通道”用以描述沿热源的长度延伸的通道,通过所述通道,空气可以被抽吸通过气溶胶生成制品以供使用者吸入。
至少一个纵向气流通道的直径可为约1.5mm至约3mm,更优选地约2mm至约2.5mm。如在wo2009/022232a1中更详细地描述的,至少一个纵向气流通道的内表面可被部分或完全涂覆。
气溶胶形成基质可以是固体气溶胶形成基质。或者,气溶胶形成基质可包括固体和液体组分两者。气溶胶形成基质可包括含烟草材料,其含有在加热后从基质释放的挥发性烟草香味化合物。替代地,气溶胶形成基质可包括非烟草材料。气溶胶形成基质可以进一步包括一种或多种气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例包含但不限于甘油和丙二醇。
在一些实施例中,所述气溶胶形成基质是包括含烟草材料的条。
如果气溶胶形成基质是固态气溶胶形成基质,那么所述固态气溶胶形成基质可以包括例如粉末、颗粒、小球、碎片、通心管、条带或薄片中的一种或多种,其中含有草本植物叶、烟叶、烟草肋料片、复原烟草、均质化烟草、挤压烟草和膨胀烟草中的一种或多种。固体气溶胶形成基质可呈松散形式,或可提供于合适的容器或筒中。举例来说,固态气溶胶形成基质的气溶胶形成材料可以包含在纸或其它包装材料内,并且具有棒的形式。在气溶胶形成基质呈棒的形式的情况下,包含任何包装材料的整个棒可以被视为气溶胶形成基质。
视需要,固态气溶胶形成基质可以含有在加热固态气溶胶形成基质后待释放的额外烟草或非烟草挥发性香味化合物。固体气溶胶形成基质可含有胶囊,该胶囊例如包含额外烟草或非烟草挥发性香味化合物,且此类胶囊可在固体气溶胶形成基质的加热期间熔化。
任选地,固体气溶胶形成基质可以设置在热稳定载体上或嵌入热稳定载体中。载体可以呈粉末、颗粒、小球、碎片、通心管、条带或薄片形式。可以将固体气溶胶形成基质以例如片材、泡沫、凝胶或浆料的形式沉积在载体的表面上。固体气溶胶形成基质可以沉积在载体的整个表面上,或者替代地,可以按一定图案沉积,以便在使用期间提供不均匀的香味递送。
气溶胶形成基质可以呈棒或节段形式,其包括被纸或其它包装材料包围的能够响应于加热而放出挥发性化合物的材料。如上所陈述,在气溶胶形成基质呈此类棒或节段形式的情况下,包含任何包装材料的整个棒或节段被视为气溶胶形成基质。
气溶胶形成基质优选的是具有约5mm与约20mm之间的长度。在某些实施例中,气溶胶形成基质可以具有约6mm与约15mm之间的长度或约7mm与约12mm之间的长度。
在优选实施例中,气溶胶形成基质包括包裹在棒包装中的烟草基材料的棒。在特别优选的实施例中,气溶胶形成基质包括包裹在棒包装中的均质化烟草基材料的棒。
在以上实施例中的任一者中,可燃热源和气溶胶形成基质可以邻接同轴对准。在膨胀型涂层设置在可燃热源的后部上时,膨胀型涂层可以使可燃热源与气溶胶形成基质在使用期间保持直接接触,以确保两个部件之间的良好热连接且将气溶胶形成基质的温度维持在所希望的范围内。
在气溶胶形成基质包括包裹在棒包装中的烟草基材料的棒时,膨胀型涂层可以设置在气溶胶形成基质的至少一部分上。例如,膨胀型涂层可以设置在气溶胶形成基质的前部上。设置在气溶胶形成基质的至少一部分上的膨胀型涂层可以与设置在可燃热源的前部的全部或部分上的膨胀型涂层相同。设置在气溶胶形成基质的至少一部分上的膨胀型涂层可以与设置在可燃热源的前部的全部或部分上的膨胀型涂层不同。设置在气溶胶形成基质的至少一部分上的膨胀型涂层可以不连续图案设置。膨胀型涂层可以设置在气溶胶形成基质的基本上整个长度上。
在膨胀型涂层设置在可燃热源的前部、可燃热源的后部和气溶胶形成基质的至少一部分上的情况下,膨胀型涂层可包括第一膨胀型涂层、第二膨胀型涂层和第三膨胀型涂层。第一膨胀型涂层、第二膨胀型涂层和第三膨胀型涂层可以包括不同的膨胀材料。第一膨胀型涂层、第二膨胀型涂层和第三膨胀型涂层可以包括相同的膨胀材料。
如本文中关于本发明所使用的,术语“邻接(abutting/abut)”用于描述部件或部件的一部分与另一部件或部件的一部分直接接触。
根据本发明的多段部件可以包括围绕且直接接触可燃热源的至少后部和气溶胶形成基质的至少前部的导热元件。导热元件与限定可燃热源的后部和气溶胶形成基质的至少前部的包装材料分开,并且附加于限定可燃热源的后部和气溶胶形成基质的至少前部的包装材料设置。在此类实施例中,导热元件在根据本发明的气溶胶生成制品的可燃热源与气溶胶形成基质之间提供热连接,并且有利地帮助促进从可燃热源到气溶胶形成基质的充分热传递以提供可接受的气溶胶。
根据本发明的多段部件可以包括与可燃热源和气溶胶形成基质中的一者或两者间隔开的导热元件,使得在导热元件与可燃热源和气溶胶形成基质中的一者或两者之间不存在直接接触。
一个或多个导热元件优选的是不可燃的。在某些实施例中,一个或多个导热元件可以是氧气限制型。换句话说,一个或多个导热元件可抑制或抵抗氧气传送通过导热元件。
适用于根据本发明的多段部件中的导热元件包含(但不限于):金属箔包装材料,如铝箔包装材料、钢包装材料、铁箔包装材料和铜箔包装材料;和金属合金箔包装材料。
根据本发明的多段部件还可以包括被构造为至少部分地覆盖可燃热源的前端面的盖子,其中在使用气溶胶生成制品之前,可移除所述盖子以暴露可燃热源的前端面。
如本文中关于本发明所使用的,术语“盖子”是指基本上包围多段部件的远端(包括前端面)的保护盖。设置在点燃可燃热源之前移除的盖子有利地在使用之前保护可燃热源。
举例来说,根据本发明的多段部件可以包括在弱线处附接到气溶胶生成制品的远端的可移除盖子,其中所述盖子包括由包装材料限定的圆柱形材料棒,如wo2014/086998a1中所述。
根据本发明的多段部件还可以包括处于气溶胶形成基质下游的传递元件或间隔元件。此类元件可以采取位于气溶胶形成基质的下游的中空管的形式。
传递元件可邻接气溶胶形成基质。替代地,传递元件可以与气溶胶形成基质间隔开。传递元件可以与可燃热源和气溶胶形成基质中的一个或两个同轴对准。
包含传递元件有利地允许通过从可燃热源向气溶胶形成基质的热传递生成的气溶胶的冷却。包括传递元件有利地允许包括根据本发明的多段部件的气溶胶生成制品的总长度通过适当选择传递元件的长度被调整至所需值,例如调整至与常规香烟类似的长度。
传递元件可以具有约7mm与约50mm之间的长度,例如约10mm与约45mm之间或约15mm与约30mm之间的长度。取决于气溶胶生成制品的所需总长度和多段部件或包括多段部件的气溶胶生成制品内的其它部件的存在和长度,传递元件可以具有其它长度。
优选的是,传递元件包括至少一个开放式管状中空体。在此类实施例中,在使用时,抽吸至气溶胶生成制品中的空气在其向下游穿过气溶胶生成制品时穿过至少一个开放式管状中空体。
传递元件可包括由一种或多种合适的材料形成的至少一个开放式管状中空体,所述一种或多种合适的材料在通过从可燃热源到气溶胶形成基质的热传递生成的气溶胶的温度下是大体上热稳定的。合适的材料在所属领域中已知,并且包括但不限于纸、卡纸板、塑料诸如乙酸纤维素、陶瓷及其组合。
根据本发明的多段部件还可以包括位于气溶胶形成基质下游的气溶胶冷却元件或热交换器。气溶胶冷却元件可以包括多个纵向延伸的通道。
气溶胶冷却元件可以包括选自由以下各项组成的组的材料的聚集片材:金属箔、聚合物材料,以及基本上无孔的纸或卡纸板。在某些实施例中,气溶胶冷却元件可以包括选自由以下各项组成的组的材料的聚集片材:聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乳酸(pla)、乙酸纤维素(ca),以及铝箔。
在某些优选实施例中,气溶胶冷却元件可以包括可生物降解聚合材料的聚集片材,如聚乳酸(pla)或
包装纸可以由任何合适的材料或材料组合形成。合适材料在所属领域中众所周知,且包含但不限于卷烟纸。
根据本发明的第二方面,提供了一种气溶胶生成制品,其包括本发明的第一方面的多段部件以及多段部件下游的烟嘴。
可燃热源定位在气溶胶生成制品的远端处或附近。气溶胶生成制品的口端处于气溶胶生成制品的远端下游。
优选地,烟嘴具有低过滤效率,更优选地具有非常低的过滤效率。烟嘴可以是单段或单部件烟嘴。或者,烟嘴可以是多段或多部件烟嘴。
烟嘴可包括过滤器,其包括一个或多个包括合适的已知过滤材料的节段。合适的过滤材料在所属领域中已知,且包含但不限于乙酸纤维素和纸。烟嘴可以包括包含吸收剂、吸附剂、香料和其他气溶胶改性剂和添加剂或其组合的一个或多个段。
根据本发明的气溶胶生成制品可以包括根据上述实施例中任一个的多段部件和位于多段部件的下游端的烟嘴段。
根据本发明的气溶胶生成制品的形状可以是大体上圆柱形的。气溶胶生成制品可为基本上细长的。气溶胶生成制品具有一定长度和大体上垂直于长度的周长。
气溶胶形成基质的形状可以是大体上圆柱形的。气溶胶形成基质可以是基本上细长的。气溶胶形成基质具有一定长度和大体上垂直于长度的周长。气溶胶形成基质可以位于气溶胶生成制品中,使得气溶胶形成基质的长度大体上平行于气溶胶生成制品中的气流方向。
根据本发明的气溶胶生成制品可具有任何所需长度。举例来说,根据本发明的气溶胶生成制品的总长度可以在大约65mm与大约100mm之间。
根据本发明的气溶胶生成制品可以具有任何所需的外径。举例来说,根据本发明的气溶胶生成制品的外径可以在大约5mm与大约12mm之间。
如本文中关于本发明所使用的,术语“直径”是指气溶胶生成制品、多段部件或气溶胶生成制品的部分或根据本发明的多段部件的最大横向尺寸。
根据本发明的气溶胶生成制品可使用已知的方法和机械设备进行组装。
还提供了一种制造用于气溶胶生成制品的多段部件的方法,所述方法包括以下步骤:提供可燃热源;将膨胀型涂层施加到可燃热源的全部或部分上;所述膨胀型涂层被构造成响应于由可燃热源的加热在可燃热源的全部或部分上形成绝热层。
所述方法还可以包括以下步骤:在可燃热源的下游设置气溶胶形成基质;将包装材料施加到可燃热源的后部和气溶胶形成基质的至少前部,其中,可燃热源的前部延伸超出包装材料,使得可燃热源的前部在使用期间暴露,并且其中,在可燃热源的前部的全部或部分上设置膨胀型涂层。
可以在将包装材料施加到可燃热源的后部和气溶胶形成基质的至少前部的步骤之后,执行将膨胀型涂层施加到可燃热源的全部或部分的步骤。替代性地,可以在将包装材料施加到可燃热源的后部和气溶胶形成基质的至少前部的步骤之前,执行将膨胀型涂层施加到可燃热源的全部或部分的步骤。
将膨胀型涂层施加到可燃热源的全部或部分的步骤可以通过涂抹、喷涂、浸涂、使用胶枪、使用刷子或辊、使用喷嘴,或凹版印刷或其他印刷技术中的一种或多种来执行。在膨胀型材料为粉末的情况下,可以使用胶或粘合剂将其胶粘到可燃热源的前部。
可燃热源可包括点火助剂。
还提供了一种制造用于气溶胶生成制品的多段部件的方法,所述方法包括以下步骤:提供可燃热源;在所述可燃热源的下游提供气溶胶形成基质;将膨胀型涂层施加到可燃热源的前部的全部或部分上;将包装材料施加到可燃热源的后部和气溶胶形成基质的至少前部上;所述膨胀型涂层被构造成响应于由可燃热源的加热在可燃热源的前部上形成绝热层。
还提供了一种制造气溶胶生成制品的方法,所述方法包括以下步骤:设置根据上文所述的方法中的任一种制造的多段部件;以及在多段部件的下游设置烟嘴。优选地,烟嘴具有低过滤效率,更优选地具有非常低的过滤效率。烟嘴可以是单段或单部件烟嘴。或者,烟嘴可以是多段或多部件烟嘴。烟嘴可包括过滤器,其包括一个或多个包括合适的已知过滤材料的节段。合适的过滤材料在所属领域中已知,且包含但不限于乙酸纤维素和纸。烟嘴可以包括包含吸收剂、吸附剂、香料和其他气溶胶改性剂和添加剂或其组合的一个或多个段。
本文中用到的所有科学和技术术语均具有本领域中常用的含义,另有另外指出。本文提供的定义是为了便于理解本文经常使用的某些术语。
关于一个或多个方面所描述的特征可同样应用于本发明的其它方面。具体来说,关于第一方面的多段部件描述的特征可以同样应用于第二方面的气溶胶生成制品,反之亦然。另外,关于第一方面的多段部件或第二方面的气溶胶生成制品描述的特征可以同样应用于制造方法。
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示出了根据本发明的第一实施例的具有多段部件的气溶胶生成制品的示意性纵向横截面图;
图2示出了根据本发明的第二实施例的具有多段部件的气溶胶生成制品的示意性纵向横截面图;
图3示出了根据本发明的第三实施例的具有多段部件的气溶胶生成制品的示意性纵向横截面图;
图4示出了根据本发明的第四实施例的具有多段部件的气溶胶生成制品的示意性纵向横截面图;
图5示出了根据本发明的第五实施例的具有多段部件的气溶胶生成制品的示意性纵向横截面图;
图6到图9示出了用在根据本发明的多段部件中的在可燃热源的至少前部上包括膨胀型涂层的可燃热源的示意性纵向图。
具体实施方式
图1中示出的根据本发明的第一实施例的气溶胶生成制品2包括多部件段50和多部件段50下游的烟嘴18。多部件段50包括具有前面6和相对的后面8的封闭可燃热源4、气溶胶形成基质10和传递元件12。多部件段50还包括气溶胶冷却元件14和设置在气溶胶形成基质10的下游的间隔元件16。
封闭可燃热源4是封闭含碳可燃热源,且位于气溶胶生成制品2的远端。如图1中所示,呈铝箔圆盘形式的基本上不透气的不可燃屏障22设置在封闭可燃热源4的后面8与气溶胶形成基质10之间。通过将铝箔圆盘按压到封闭可燃热源4的后面8上,将屏障22应用于封闭可燃热源4的后面8,并且邻接可燃含碳热源4的后面8和气溶胶形成基质10。
在本发明的其它实施例(未示出)中,在封闭可燃热源4的后面8与气溶胶形成基质10之间的基本上不透气的不可燃屏障22可省略。
气溶胶形成基质10紧邻地位于应用于封闭可燃热源4的后面8的屏障22下游。气溶胶形成基质10包括均质化烟草基材料的圆柱形棒24,所述圆柱形棒包含包裹在棒包装26中的气溶胶形成剂,如甘油。
传递元件12紧邻地位于气溶胶形成基质10下游且包括圆柱形开放式中空乙酸纤维素管28。
气溶胶冷却元件14紧邻地位于传递元件12下游,且包括可生物降解聚合材料的聚集片材,例如聚乳酸。
间隔元件16紧邻地位于气溶胶冷却元件14下游且包括圆柱形开放式中空纸或纸板管30。
烟嘴18紧邻地位于间隔元件16下游。如图1中所示,烟嘴18位于气溶胶生成制品2的近端处,且包括包裹在过滤器滤嘴段包装34内的合适过滤材料32的圆柱形滤嘴段,所述合适过滤材料是例如具有极低过滤效率的乙酸纤维素丝束。
如图1中所示,气溶胶生成制品2还包括由合适的材料(例如铝箔)形成的单个导热元件36,其覆盖在封闭可燃热源4的后部和气溶胶形成基质10的前部。在此实施例中,单个导热元件36可以不覆盖传递元件12中的任一个。
在本发明的其它实施例(未示出)中,单个导热元件36可以覆盖封闭可燃热源4的后部以及气雾形成基质10的整个长度和传递元件12的整个长度。
在本发明的其它实施例(未示出)中,传递元件12可在下游方向上延伸超出单个导热元件36。即,单个导热元件36可以仅覆盖传递元件12的前部。
单个导热元件36由具有低透气性的绝热片材材料(例如卷烟纸)的包装材料38限定,所述包装材料包裹在气溶胶形成基质10、传递元件12和封闭可燃热源4的后部周围以形成气溶胶生成制品2的多段部件50。
气溶胶冷却元件14、间隔元件16可以由另一包装材料(未示出)限定。或者,气溶胶冷却元件14、间隔元件16和烟嘴18可以是通过外包装材料20保持在一起且连接至多段部件50的个别段。
在其它实施例(未示出)中,包装材料38可以向传递元件12下游延伸以限定气溶胶生成制品2的其它部件,如接着并入到多段部件中的气溶胶冷却元件14和间隔元件16。烟嘴18可以接着通过外包装材料20,或通过额外包装材料或接装纸带(未示出)连接于多段部件的下游端处。
在图1中所示的根据本发明的第一实施例的气溶胶生成制品2中,单个热传导元件36和包装材料38在上游方向上延伸至封闭可燃热源4上的大致相同的位置,使得单个热传导元件36和包装材料38的上游端在封闭可燃热源4上方基本上对齐。
由包装材料38限定的封闭可燃热源4的部分可被称为可燃热源4的后部。可燃热源4的延伸超出包装材料38使得在使用期间暴露的部分可以被称为可燃热源4的前部。
应认识到,在本发明的其它实施例(未示出)中,包装材料38可以在上游方向上延伸超出单个导热元件36。
气溶胶生成制品2在气溶胶形成基质10的外围周围包括一个或多个空气入口38。
如图1中所示,周向布置的空气入口40设置在气溶胶形成基质10的棒包装26、包装材料38和单个导热元件36中,以使冷空气(在图1中由虚线箭头示出)进入气溶胶形成基质10中。
气溶胶生成制品2还包括设置在可燃热源4上的膨胀型涂层42。在图1所示的实施例中,膨胀型涂层42设置在可燃热源4的基本上整个长度上。膨胀型涂层42设置在可燃热源4的基本上整个外表面上。在可燃热源4的前端面上不设置膨胀型涂层42。在此实施例中,在可燃热源4的后部上,膨胀型涂层42布置在导热元件36的内表面上以使其与可燃热源4直接接触。在其它实例(未示出)中,膨胀型涂层42可以间接地,例如经由导热元件36与可燃热源4的后部接触。膨胀型涂层42限定可燃热源4且被布置成响应于来自可燃热源4的热而膨胀。膨胀型涂层42由膨胀型无机胶形成。合适的膨胀型无机胶包括硅酸钠胶,如购自美国宾夕法尼亚州马尔文(malvern,pennsylvania,us)的pq公司(pqcorporation)的那些。
多段部件50还可在其远端处并且紧邻热源4包括可移除盖子(未示出)。举例来说,可移除盖子可以包括中心部分,所述中心部分包含诸如甘油等干燥剂以相比于热源吸收湿气,可移除盖子包裹在外包装材料20和包装材料38中的一者或两者中的一部分中且沿包括包装材料中的多个穿孔的弱线连接至该包装材料的其余部分。在此类实例中,为了使用气溶胶生成制品,使用者通过将可移除盖子夹在拇指与食指之间来横向地压紧所述盖子,从而移除所述盖子。通过压紧所述盖子,向弱线提供足够的力以便局部地破坏盖子所连接的包装材料。使用者随后通过扭转所述盖子以破坏弱线的剩余部分来移除所述盖子。当移除所述盖子时,热源部分地暴露,这使得使用者能够点燃气溶胶生成制品。
在使用中,使用者点燃根据本发明的第一实施例的气溶胶生成制品2的封闭可燃热源4,并且随后在烟嘴18上抽吸。当使用者在烟嘴18上抽吸时,空气(图1中用虚线箭头示出)通过空气入口40被抽吸到气溶胶生成制品2的气溶胶形成基质10中。
气溶胶形成基质10的前部通过经由封闭可燃热源4的后面8和屏障22的传导而被加热。
通过传导加热气溶胶形成基质10会从均质化烟草基材料棒24释放甘油以及其它挥发性和半挥发性化合物。从气溶胶形成基质10释放的化合物形成气溶胶,所述气溶胶夹带在空气中,空气在流过气溶胶生成制品2的气溶胶形成基质10时通过空气入口40被抽吸到气溶胶形成基质10中。吸入的空气和夹带的气溶胶(在图1中由虚线箭头示出)向下游经过传递元件12、气溶胶冷却元件14和间隔元件16,在其中吸入的空气和夹带的气溶胶冷却且凝结。冷却的吸入的空气和夹带的气溶胶向下游通过烟嘴18且通过根据本发明的第一实施例的气溶胶生成制品2的近端递送到使用者。封闭可燃热源4的后面8上的基本上不透气的不可燃屏障22使封闭可燃热源4与被抽吸通过气溶胶生成制品2的空气隔离,使得在使用中,被抽吸通过气溶胶生成制品2的空气不与封闭可燃热源4直接接触。
在可燃热源4加热膨胀型涂层42期间,膨胀型涂层42膨胀。膨胀的膨胀型涂层42在可燃热源4的外表面上提供绝热层。这降低了气溶胶生成制品2的外表面的温度,并且促进降低由于气溶胶生成制品2的不当处理而导致的对邻近材料的热损坏的潜在风险。
膨胀型涂层42具有约0.1mm到约2mm的非膨胀厚度且具有约1.5:1到约8:1的膨胀比。
以下描述的本发明的另外的实施例的特征,与上文关于图1中所示的本发明的第一实施例描述的特征相同,使用共同的参考数字标识。
在图2中示出了根据本发明的第二实施例的气溶胶生成制品。在第二实施例中,膨胀型涂层包括设置在可燃热源4的前部上的第一膨胀型涂层43和设置在可燃热源4的后部上的第二膨胀型涂层44。第一膨胀型涂层43和第二膨胀型涂层44一起设置在可燃热源4的基本上整个外表面上。因此,可燃热源4的基本上整个外表面设置有膨胀型涂层43、44。第一膨胀型涂层43和第二膨胀型涂层44由不同膨胀型材料形成。选择第一膨胀型涂层43中使用的材料以优化第一膨胀型涂层43的绝热特性,同时选择第二膨胀型涂层44中使用的材料以优化第二膨胀型涂层的粘合或保持性质,以便将可燃热源安全地固定在适当的位置。
在图3中示出了根据本发明第三实施例的气溶胶生成制品。在第三实施例中,膨胀型涂层包括设置在可燃热源4的前部上的第一膨胀型涂层43和设置在可燃热源4的后部上的第二膨胀型涂层44。第一膨胀型涂层43以不连续图案设置,例如,设置为围绕可燃热源4的前部的周向表面的一系列环。如同在第二实施例中,第一膨胀型涂层43和第二膨胀型涂层44由不同材料形成,第二膨胀型涂层44设置在可燃热源4的后部的基本上整个外表面上。
在图4中示出了根据本发明第四实施例的气溶胶生成制品。在第四实施例中,膨胀型涂层42设置在可燃热源4的前部和可燃热源4的后部两者上。膨胀型涂层42设置在可燃热源4的后部的基本上整个外表面上。膨胀型涂层42以不连续图案设置在可燃热源4的前部上。
在图5中示出了根据本发明的第五实施例的气溶胶生成制品。在第五实施例中,膨胀型涂层42仅设置在可燃热源4的前部上。膨胀型涂层42设置在可燃热源4的前部的基本上整个外表面上。可燃热源4的后部不设置膨胀型涂层。而是,单个导热元件36与可燃热源4的后部直接接触。
图6到图9示出了用于根据本发明的多段部件中的可燃热源。
在图6所示的实施例中,膨胀型涂层42仅设置在可燃热源4的前部上。膨胀型涂层42设置在可燃热源4的前部的基本上整个外表面上。可燃热源4的后部不设置膨胀型涂层。膨胀型涂层42设置为连续层。膨胀型涂层42不设置在可燃热源4的基本上整个长度上。
在图7到图9所示的实施例中,膨胀型涂层42以不连续图案设置在可燃热源4的前部的基本上整个外表面上。
在图7所示的实施例中,膨胀型涂层42设置为一系列平行条纹。在图7a和7b中,膨胀型涂层42仅设置在可燃热源4的前部上。膨胀型涂层42不设置在可燃热源4的基本上整个长度上。在图7a中,膨胀型涂层42设置为一系列纵向平行条纹。在图7b中,膨胀型涂层42设置为一系列横向平行条纹。
在图7c中,膨胀型涂层42设置为沿着可燃热源4的整个长度的一系列纵向条纹。在图7c中,膨胀型涂层以不连续图案设置在可燃热源的前部的基本上整个外表面上,并且设置在可燃热源的基本上整个长度上。
在图8所示的实施例中,膨胀型涂层42设置为可燃热源4的前部上的一系列点。可燃热源4的后部不设置膨胀型涂层。膨胀型涂层42不设置在可燃热源4的基本上整个长度上。
在图9所示的实施例中,膨胀型涂层42设置在可燃热源4的前部和后部两者上。膨胀型涂层42以栅格图案设置。膨胀型涂层42设置在可燃热源4的基本上整个长度上。膨胀型涂层42设置在可燃热源4的基本上整个外表面上。
上文所描述的具体实施例和实例说明但不限制本发明。应了解,可以产生本发明的其他实施例且本文所述的具体实施例和实例并非详尽的。
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