本发明涉及一种用于在加热时产生可吸入气溶胶的气溶胶生成制品，所述气溶胶生成制品包括由均质化烟草材料的片材或烟草叶片(lamina)材料形成的气溶胶生成基质的条，并且涉及一种用于产生此类气溶胶生成基质的条的方法。
背景技术：
气溶胶生成制品是本领域已知的，在所述气溶胶生成制品中的气溶胶生成基质(诸如，含烟草的基质)被加热而不是被燃烧。这种加热式吸烟制品的一个目的是减少常规香烟中烟草的燃烧产生的已知类型的有害烟雾成分。
通常，在此类加热式吸烟制品中，通过将热量从热源传递到物理地分离的气溶胶生成基质或材料来生成气溶胶，所述气溶胶生成基质或材料可以定位成与热源接触，在热源的内部、周围或下游。在使用气溶胶生成制品期间，挥发性化合物通过从热源的热传递而从气溶胶生成基质中释放，并夹带在通过气溶胶生成制品抽吸的空气中。随着释放的化合物冷却，所述化合物凝结以形成气溶胶液滴。
许多现有技术的文献公开用于消耗或抽吸加热式气溶胶生成制品的气溶胶生成装置。此类装置包括例如电加热式气溶胶生成装置，其中通过将热量从气溶胶生成装置的一个或多个电加热器元件传递到加热式气溶胶生成制品的气溶胶生成基质来生成气溶胶。
电加热气溶胶生成装置典型地包括加热室，该加热室适于可移除地接收可以由使用者插入并在使用之后由使用者移除的制品的气溶胶生成基质。在此类装置中，气溶胶生成基质可以从加热室的周围表面接收热量。作为替代方案，气溶胶生成装置可包括内部加热元件，例如延伸到加热室中且适于在制品接收在室内时穿透制品的气溶胶生成基质的加热叶片或销。在现有技术中(例如，在ep-a-0822670中)描述了这种类型的气溶胶生成制品。
在替代布置中，气溶胶生成制品可包括加热元件，所述加热元件以嵌在气溶胶生成基质中的感受器的形式设置。因此，可以非接触式方式，例如通过感应加热来实现气溶胶生成基质的加热。为此目的，气溶胶生成装置可包括感应源，所述感应源被构造成产生交变电磁场，该交变电磁场在感受器材料中感生生热涡电流。
过去，通常使用随机取向的烟草材料的碎片、束或条带来生产用于加热式气溶胶生成制品的基质。
作为替代方案，从wo-a-2012/164009中已知提供用于由烟草材料的聚集片材形成的加热式气溶胶生成制品的条。wo-a-2012/164009中公开的条具有纵向孔隙率，该纵向孔隙率允许空气被抽吸通过条。有效地，烟草材料的聚集片材中的折痕限定了穿过条的纵向通道。
期望提供一种用于在加热时产生气溶胶的气溶胶生成制品，所述制品包括气溶胶生成基质的条，所述条优化来自加热器(特别是对于诸如感受器型加热器、销加热器或叶片加热器的内部加热源)的通过气溶胶生成基质的条的热传递。此外，期望提供一种这样的气溶胶生成制品，其提供改进的气溶胶生成和递送。一般来说，如果这样一种改进的气溶胶生成制品能够以高效和高速制造将是期望的。
技术实现要素：
根据本发明的第一方面，提供了一种用于在加热时产生气溶胶的气溶胶生成制品，所述气溶胶生成制品包括气溶胶生成基质的条，其中所述气溶胶生成基质的条包括一个或多个均质化植物材料的片材。一个或多个均质化植物材料的片材被布置成在所述条的上游端与所述条的下游端之间纵向延伸。另外，气溶胶生成制品包括限定均质化植物材料的包装物。一个或多个均质化植物材料的片材包括多个成形流体通路，所述多个成形流体通路延伸穿过所述一个或多个均质化植物材料的片材的厚度，并且适于在一个或多个均质化植物材料的片材的相对侧之间建立流体连通。优选地，均质化植物材料为均质化烟草材料。根据本发明的第一方面的一些实施例，气溶胶生成制品还包括植物叶片材料(例如烟草叶片材料)的条带。植物叶片材料的条带可包括从其穿过的成形流体通路。
根据本发明的第二方面，提供了一种制造在气溶胶生成制品中用作气溶胶生成基质的条的方法，所述方法包括以下步骤：提供一个或多个均质化植物材料的片材；在所述均质化植物材料的片材中形成多个流体通路，成形流体通路延伸穿过所述均质化植物材料的片材的厚度；用包装物限定均质化植物材料以形成连续条，所述均质化植物材料布置在所述包装物内以在所述条的上游端与所述条的下游端之间纵向延伸，多个成形流体通路在片材材料的相对侧之间建立流体连通；以及将所述连续条切断成多个分立条。优选地，均质化植物材料为均质化烟草材料。根据本发明的第一方面的一些实施例，气溶胶生成制品还包括植物叶片材料(例如烟草叶片材料)的条带。植物叶片材料的条带可包括从其穿过的成形流体通路。
根据本发明的第三方面，提供了一种在气溶胶生成制品中用作气溶胶生成基质的条，所述条包括一个或多个均质化植物材料的片材，均质化植物材料布置在条内以在条的上游端与条的下游端之间纵向延伸。另外，所述条包括限定均质化植物材料的包装物。均质化植物材料的片材包括多个成形流体通路，所述多个成形流体通路延伸穿过所述片材的厚度并且适于在所述材料的两侧之间建立流体连通。优选地，均质化植物材料为均质化烟草材料。根据本发明的第一方面的一些实施例，气溶胶生成制品还包括植物叶片材料(例如烟草叶片材料)的条带。植物叶片材料的条带可包括从其穿过的成形流体通路。
根据本发明的第四方面，提供了一种气溶胶生成系统，其包括上文所描述类型的气溶胶生成制品，所述气溶胶生成制品还包括加热元件，所述加热元件设置为嵌在气溶胶生成基质的条内的感受器。此外，所述气溶胶生成系统包括：气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括被构造成接收所述气溶胶生成制品的腔；和感应源加热器，所述感应源加热器被构造成产生交变电磁场，所述交变电磁场适于在所述感受器的感受器材料中感生生热涡电流。
根据本发明的第五方面，提供了一种用于制造用于气溶胶生成制品中的气溶胶生成基质的设备，所述设备包括：传送器，所述传送器用于沿着第一方向在预定平面中推进片材形式的气溶胶生成材料；和穿孔构件，所述穿孔构件包括通路形成装置，所述通路形成装置适于在被推进的气溶胶生成材料上的预定位置处形成气流通路，所述气流通路延伸穿过所述气溶胶生成材料的厚度。应了解，参考本发明的一个方面所描述的任何特征等同地适用于本发明的任何其他方面。
如本文所使用的，术语“气溶胶生成制品”用于表示用于产生可吸入气溶胶的气溶胶生成制品，该制品包括气溶胶生成基质，该气溶胶生成基质旨在被加热而不是燃烧以便释放可形成气溶胶的挥发性化合物。
如本文所使用的，术语“气溶胶生成基质”是指能够在加热时释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。由本文描述的气溶胶生成制品的气溶胶生成基质生成的气溶胶可以是可见的或不可见的，并且可以包含蒸汽(例如，呈气态的物质的细颗粒，其在室温下通常为液体或固体)以及冷凝蒸汽的气体和液滴。
如本文所使用的，术语“条”指的是具有大体上圆形、卵形或椭圆形横截面的大致圆柱形的元件。
术语“片材”在本文中用于指宽度和长度大大大于其厚度的层状元件。
如本文所使用的，术语“均质化植物材料”涵盖由植物材料颗粒的聚结形成的任何植物材料。均质化烟草材料的片材或幅材通过使微粒植物聚结而形成，该微粒植物通过将植物叶片和植物叶梗中的一者或两者研磨或以其它方式粉末化而获得。另外，均质化植物材料可包括少量的在处理、操作和运送植物材料期间形成的植物粉尘、植物细粒和其他微粒植物副产品中的一种或多种。在本发明的优选实施例中，均质化植物材料是均质化烟草材料。
优选地，气溶胶生成基质包括切丝填料。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例，切丝填料包括至少25％的植物叶片，更优选地至少50％的植物叶片，还更优选地至少75％的植物叶片，并且最优选地至少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。
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”是指植物叶片的一部分，即叶子的宽阔的、基本上平坦的部分，其在摘除茎时留下。
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、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。烤烟是还原糖含量以烟叶干重计在约2.5％与约20％之间并且总氨含量以烟叶干重计少于约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)。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。在本说明书通篇，术语“香料烟草”用于具有例如精油的高芳香物含量的其它烟草。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。香料烟草的实例有希腊东方、东方土尔其、半东方烟草，还有烘烤的美国白肋，例如珀里克(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它烟草类型的梗、中脉或茎。特定实例可以是巴西烤烟下部茎的烟熏的梗。
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。在包括高量天然叶与高量气溶胶形成剂组合的实施例中，气溶胶生成基质优选地由防止由高气溶胶形成剂含量引起的污渍出现的特殊包装物限定。特别地，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质的取向如何，即不管导热层是否面向气溶胶形成基质或导热层是否背对气溶胶形成基质，均可方便地防止污染。
在本发明的上下文中，术语“均质化烟草材料”还涵盖包括烟草衍生物质例如尼古丁的非烟草吸附基质的片材或幅材。例如，这涵盖了非烟草吸附材料的片材，其上吸收或以其它方式例如通过涂覆施加有尼古丁盐形式的尼古丁。非烟草吸附基质可以是基于纤维素的材料的片材，例如纸。作为替代方案，非烟草吸附基质可以是由非烟草植物材料形成的片材，例如通过使通过研磨或以其它方式粉末化植物叶材料或植物根材料获得的颗粒植物材料聚结形成的片材。
如本文所用，术语“纵向”是指对应于气溶胶生成制品的主纵向轴线的方向，该方向在气溶胶生成制品的上游端与下游端之间延伸。术语“横向”是指垂直于纵向轴线的方向。
如本文所使用的，术语“上游”和“下游”描述气溶胶生成制品的元件或元件的各部分相对于使用者在使用期间抽吸气溶胶生成制品的方向的相对位置。在使用过程中，空气在纵向方向上被抽吸穿过气溶胶生成制品。
除非另有说明，否则对气溶胶生成制品或气溶胶生成制品的部件的“横截面”的任何提及均指横向横截面。如本文所使用的，术语“长度”是指部件在纵向方向上的尺寸，并且术语“宽度”是指部件在横向方向上的尺寸。术语“最大宽度”是指部件的最大横截面尺寸。例如，在具有圆形横截面的条的情况下，最大宽度对应于圆的直径。当关于均质化烟草材料的片材使用时，术语“宽度”应被视为是指片材在平坦铺放时的宽度。
如本文所使用的，术语“聚集”表示均质化植物材料的片材(诸如均质化烟草材料的片材)基本上横向于条的圆柱轴线被卷绕、折叠或以其他方式压缩或收缩。均质化植物材料的聚集片材优选地沿着条的基本上整个长度并且横跨条的基本上整个横向横截面积延伸。
如本文所使用的，术语“卷曲的”表示片材或幅材具有多个基本上平行的脊或波纹。优选地，根据本发明，均质化植物材料的卷曲片材，诸如均质化烟草材料的片材具有与条的圆柱轴线基本上平行的多个脊或波纹。这有利地促进了均质化植物材料的卷曲片材的聚集以形成条。片材可以通过将其传递通过一组卷曲辊而被卷曲。片材卷曲的程度通过卷曲深度指示。卷曲深度的变化可影响薄片聚集的方式，且可因此影响穿过条的通道的尺寸和截面孔隙率分布。因此，卷曲深度或幅度为可经变化以在条中产生所需截面孔隙率分布值的参数。
如本文所使用的，术语“堆叠的”是指两个或多个均质化植物材料的片材彼此堆叠的布置。在本发明中，“堆叠的”片材优选地彼此堆叠的布置，其中相邻片材之间具有间隔。然而，术语“堆叠的”涵盖相邻片材彼此部分接触的片材布置。在本文中使用术语“堆叠的”而不管堆叠片材的取向如何。
如上文简要描述的，根据本发明的气溶胶生成制品包括由均质化植物材料的片材并且可任选地包括植物叶片材料形成的条。举例来说，条可包括一个或多个均质化烟草材料的聚集或堆叠片材。在其它实施例中，条可包括多个均质化烟草材料的堆叠片材，如在共同待决的申请pct/ep2018/071483中详细描述的。
与现有的气溶胶生成制品相反，在根据本发明的制品中，形成条的均质化植物材料的片材或植物叶片材料包括预定气流布置。这包括多个成形流体通路，所述多个成形流体通路延伸穿过片材的厚度或延伸穿过叶片材料的厚度，所述成形流体通路适于在均质化植物材料的片材的相对侧之间建立流体连通或由植物叶片材料建立流体连通。
术语“预定气流布置”在本文中用于强调，在根据本发明的制品和条中，多个成形流体通路有效地在跨越均质化植物材料或植物叶片材料的表面的预定位置处提供导管，使得在均质化植物材料或植物叶片材料的相对侧之间以受控方式建立流体连通。当提及均质化植物材料的片材时，由于片材制造过程产生基本上平坦的片材，术语“相对侧”表示均质化植物材料的限定基本上彼此平行的表面的侧部。应当理解，当提及植物叶片材料的一部分时，术语“相对侧”可以表示植物叶片材料的几乎不限定基本上彼此平行的外表面的侧部。
与植物材料中可能天然或意外出现的通路相比，成形流体通路具有以下优点：在预定位置处并且通过具有预定横截面表面积的导管，在均质化植物材料或植物叶片材料的相对侧之间建立流体连通。这具有以下优点：可以受控且可靠的方式促进气流通过均质化植物材料或植物叶片材料的厚度，导管的数量和大小可调节以调整气流在整个植物材料上的存在和分布。此外，任何类型的预定气流布置(例如，在图案、导管尺寸等方面)都易于在不同植物材料中复制，这有利地增强了可重复性和一致性。
本发明人已发现，在条内的植物材料的任何合适几何布置中设置延伸穿过均质化植物材料或植物叶片材料的成形流体通路使得能够在使用期间更好地将热分散到整个植物材料中。在条包括一个或多个均质化烟草材料的片材，任选地与烟草叶片材料组合的情况下尤其如此。在这些实施例中，这种将热量改善地分散到整个烟草材料中改善了气溶胶形成剂和尼古丁递送，并且所述效应在借助于嵌入在条或叶片加热器或销加热器中的感受器加热元件实现加热的情况下特别有利。
不希望受理论束缚，应理解，将成形流体通路设置到气溶胶生成基质的片材中通过在横向于片材的表面的方向上实现气流以及通过增加可用于热交换和蒸发可蒸发物质的表面积两者来影响热传递。另外，在制造期间，在形成穿过气溶胶生成基质的片材的气流通路的步骤中，可以在气溶胶生成基质的相邻层之间建立材料桥接件(例如，气溶胶生成材料的各部分未完全分离，但折叠离开其原始平坦状态并且在相邻片材各部分之间延伸)。
通过调节和改变成形流体通路的大小、数目和分布，可以有利地调节在整个气溶胶生成基质上的热分散。
有利地，根据本发明的条可以以连续的工艺制成，该连续的工艺可以高速高效地进行，并且可以方便地包括到用于制造加热式吸烟制品的现有生产线中，而不需要对现有设备进行任何大的改动。
用于形成根据本发明的制品的气溶胶生成基质的片材可以由均质化烟草材料形成，该均质化烟草材料优选地包括通过研磨或以其他方式粉碎烟草叶片而获得的微粒烟草。在同一制品中，可以使用一个或多个片材。所述片材可全部具有基本上彼此相同的组成。替代地，所述片材可包括至少两种不同组成的片材。
用于本发明的均质化烟草材料的片材可具有以干重计至少约40重量％，更优选地以干重计至少约50重量％，最优选地以干重计至少约70重量％的烟草含量。
用于气溶胶生成基质中的均质烟草材料的片材可以包括为烟草内生粘合剂的一种或更多种固有粘合剂、为烟草外生粘合剂的一种或更多种外来粘合剂或其组合以帮助凝聚微粒烟草。备选地或附加地，用于气溶胶生成基质中的均质化烟草材料的片材可包括其他添加剂，包括但不限于烟草和非烟草纤维、气溶胶形成剂、保湿剂、增塑剂、香料、填充剂、水性溶剂和非水性溶剂以及它们的组合。
用于包括在用于气溶胶生成基质中的均质烟草材料的片材中的合适的外来粘合剂是本领域已知的，并且包括但不限于：树胶，例如瓜尔胶、黄原胶、阿拉伯树胶和刺槐豆胶；纤维素粘合剂，例如羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素和乙基纤维素；多糖，例如淀粉；有机酸，例如海藻酸；有机酸的共轭碱盐，例如海藻酸钠、琼脂和果胶；及其组合。
用于包括在用于气溶胶生成基质中的均质烟草材料的片材中的合适的非烟草纤维在本领域中是已知的，并且包括但不限于：纤维素纤维、软木纤维、硬木纤维、黄麻纤维及其组合。在包括在用于气溶胶生成基质中的均质烟草材料的片材中之前，非烟草纤维可以通过本领域已知的合适的工艺进行处理，所述工艺包括但不限于：机械制浆、精炼、化学制浆、漂白、硫酸盐制浆及其组合。
优选地，均质化烟草材料的片材包括气溶胶形成剂。
如本文中所用，术语“气溶胶形成剂”描述任何合适的已知化合物或化合物的混合物，所述化合物或化合物的混合物在使用中促进形成气溶胶并且在气溶胶生成制品的工作温度下基本抵抗热降解。
合适的气溶胶形成剂是本领域已知的，并且包括但不限于：多元醇，诸如丙二醇、三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，诸如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，诸如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。
优选的气溶胶形成剂是多元醇或其混合物，诸如丙二醇、三甘醇、1,3-丁二醇和最优选的甘油。
均质化烟草材料的片材可包括单种气溶胶形成剂。替代地，均质化烟草材料的片材可包括两种或更多种气溶胶形成剂的组合。
优选地，均质化烟草材料的片材具有以干重计大于5％的气溶胶形成剂含量。
均质化烟草材料的片材可具有以干重计约5％至约30％的气溶胶形成剂含量。
在优选实施例中，均质化烟草材料的片材具有以干重计约20％的气溶胶形成剂含量。
用于本发明的气溶胶生成制品中的均质化烟草的片材可通过本领域已知的方法(例如在wo-a-2012/164009a2中公开的方法)来制造。
均质化烟草材料的片材可以是平滑片材。替代地，片材可经处理以促进片材的聚集。例如，可以对片材进行开槽、起皱、折叠、纹理化、压花或其他处理以提供弱线以促进聚集。连续片材的优选处理为卷曲。
替代地或除了在多个片材中的至少一个的表面上提供纹理之外，可以将添加剂施加到多个片材中的至少一个的表面的至少一部分上。添加剂可以是固体添加剂、液体添加剂或固体添加剂和液体添加剂的组合。用于本发明的合适的固体和液体添加剂是本领域已知的，并且包括但不限于：香料例如薄荷；吸附剂例如活性炭；和植物添加剂。
在优选实施例中，用于气溶胶生成制品中的均质化烟草材料的片材由包括微粒烟草、瓜尔豆胶、纤维素纤维和甘油的浆料通过浇铸工艺来形成。
优选地，均质化植物材料的片材或植物叶片材料包括每平方厘米至少约20个成形流体通路。更优选地，均质化植物材料的片材或植物叶片材料包括每平方厘米至少约25个成形流体通路。甚至更优选地，均质化植物材料的片材或植物叶片材料包括每平方厘米至少约30个成形流体通路。
另外或作为替代方案，均质化植物材料的片材或植物叶片材料优选地包括每平方厘米少于约60个成形流体通路。更优选地，均质化植物材料的片材或植物叶片材料包括每平方厘米少于约50个成形流体通路。甚至更优选地，均质化植物材料的片材或植物叶片材料包括每平方厘米少于约40个成形流体通路。
在优选实施例中，均质化植物材料的片材或植物叶片材料优选地包括每平方厘米约20个成形流体通路到每平方厘米约60个成形流体通路，更优选地每平方厘米约25个成形流体通路到每平方厘米约50个成形流体通路。在特别优选实施例中，均质化植物材料的片材或植物叶片材料包括每平方厘米约25个成形流体通路到每平方厘米约40个成形流体通路。
本发明人已发现，在条由具有一种此类成形流体通路密度的均质化植物材料的片材或植物叶片材料形成的气溶胶生成制品中，即在均质化植物材料的片材或植物叶片材料具有落入上述范围内的每单位表面积的一定数目的成形流体通路的气溶胶生成制品中，有利地可以在使用期间实现改善的热扩散。已发现这有利于增加向使用者的气溶胶递送。
优选地，成形流体通路的平均等效直径为至少约100微米。术语“等效直径”用于表示具有与成形流体通路的横截面相同的横截面表面积的圆的直径。更优选地，成形流体通路的平均等效直径为至少约125微米。甚至更优选地，成形流体通路的平均等效直径为至少约250微米。
另外或作为替代方案，成形流体通路的平均等效直径优选地小于约750微米。更优选地，成形流体通路的平均等效直径优选地小于约625微米。甚至更优选地，成形流体通路的平均等效直径优选地小于约500微米。
在优选实施例中，成形流体通路的平均等效直径为约100微米到约750微米，更优选地为约125微米到约625微米。已经发现，用横截面表面积落入这些范围内的成形流体通路，在使用期间容易获得条内的热扩散的增加，并且因此获得改进的气溶胶递送。此类范围充分地保持了片材或植物叶片的拉伸强度和结构特性，特别是在均质化烟草材料的片材和烟草叶片材料的情况下。考虑到制造过程中的关键步骤，例如聚集或卷曲均质化植物材料的片材，特别是在均质化烟草材料的情况下，这是特别有利的。
成形流体通路可具有任何合适的横截面形状，包括但不限于矩形、十字形、椭圆形、圆形。
优选地，成形流体通路的横截面是基本上圆形或卵形的。在成形流体通路的横截面是基本上圆形的情况下，等效直径与成形流体通路的横截面的实际直径基本上一致。
成形流体通路的横截面形状沿着均质化植物材料的片材的厚度大体上是恒定的。在一些实施例中，每个成形流体通路的横截面面积可以沿着均质化植物材料的片材的厚度变化，例如通过沿着均质化植物材料的片材的厚度渐缩。因此，在一些实施例中，成形流体通路可以是截头圆锥形的或基本上圆锥形的。
优选地，均质化植物材料的片材中或植物叶片材料中的成形流体通路的累积表面积占均质化植物材料的片材或植物叶片材料的表面积的至少约0.1％。更优选地，均质化植物材料的片材中或植物叶片材料中的成形流体通路的累积表面积占均质化植物材料的片材或植物叶片材料的表面积的至少约0.2％。甚至更优选地，均质化植物材料的片材中或植物叶片材料中的成形流体通路的累积表面积占均质化植物材料的片材或植物叶片材料的表面积的至少约0.4％。
另外或作为替代方案，均质化植物材料的片材中或植物叶片材料中的成形流体通路的累积表面积优选地占均质化植物材料的片材或植物叶片材料的表面积的少于约45％。更优选地，均质化植物材料的片材中或植物叶片材料中的成形流体通路的累积表面积占均质化植物材料的片材或植物叶片材料的表面积的少于约25％。甚至更优选地，均质化植物材料的片材中或植物叶片材料中的成形流体通路的累积表面积占均质化植物材料的片材或植物叶片材料的表面积的少于约10％。
在一些特别优选实施例中，均质化植物材料的片材中或植物叶片材料中的成形流体通路的累积表面积占均质化植物材料的片材或植物叶片材料的表面积的少于约5％，优选地均质化植物材料的片材或植物叶片材料的表面积的少于约2％，甚至更优选地均质化植物材料的片材或植物叶片材料的表面积的少于1％。
在一些实施例中，成形流体通路以重复图案设置。优选地，重复图案包括间隔开的多行成形流体通路。这可以有利地帮助在使用期间实现特别均匀的热扩散，并且因此实现沿着长度且特别是跨越条的横截面的更期望的温度分布。
在优选实施例中，一行成形流体通路中的相邻成形流体通路之间的线性距离为至少约1毫米。更优选地，一行成形流体通路中的相邻成形流体通路之间的线性距离为至少约1.5毫米。甚至更优选地，一行成形流体通路中的相邻成形流体通路之间的线性距离为至少约2毫米。
另外或作为替代方案，一行成形流体通路中的相邻成形流体通路之间的线性距离优选地小于约7毫米。更优选地，一行成形流体通路中的相邻成形流体通路之间的线性距离小于约5毫米。甚至更优选地，一行成形流体通路中的相邻成形流体通路之间的线性距离小于约3毫米。
优选地，均质化植物材料的片材或植物叶片材料的厚度为至少约25微米。更优选地，均质化植物材料的片材或植物叶片材料的厚度为至少约50微米。这些值对于均质化烟草材料的片材或烟草叶片材料是特别优选的。甚至更优选地，片材或叶片的厚度为至少约65微米。在特别优选实施例中，片材或叶片的厚度为至少约80微米。
此外或作为替代方案，片材或叶片的厚度优选地小于约500微米。更优选地，片材或叶片的厚度小于约300微米。甚至更优选地，片材或叶片的厚度小于约250微米。在特别优选实施例中，片材或叶片的厚度小于约200微米。
在优选实施例中，片材或叶片的厚度优选地为约25微米到约500微米，更优选地为约50微米到约300微米。
在优选实施例中，均质化植物材料的片材是卷曲的。在特别优选实施例中，均质化植物材料的片材是均质化烟草材料的卷曲片材。
如前面提到的，术语“卷曲的”表示片材具有多个基本上平行的脊或波纹。优选地，当已经组装了气溶胶生成制品时，大致平行的脊或波纹沿着或平行于气溶胶生成制品的纵向轴线延伸。
在优选实施例中，成形流体通路形成在片材的非卷曲部分中。换句话说，成形流体通路通过片材的各部分在通过卷曲片材而形成的成对脊或波纹之间形成。这是有利的，因为成形流体通路不会进一步增加片材在脊或波纹处的脆性。
气溶胶生成基质的条的外径优选地近似等于气溶胶生成制品的外径。
优选地，气溶胶生成基质的条具有至少5毫米的外径。气溶胶生成基质的条可具有在约5毫米与约12毫米之间，例如，在约5毫米与约10毫米之间或在约6毫米与约8毫米之间的外径。在优选实施例中，气溶胶生成基质的条具有7.2毫米至10％以内的外径。
气溶胶生成基质的条的长度可以在约7毫米与约15毫米之间。在一个实施例中，气溶胶生成基质的条可具有约10毫米的长度。在优选实施例中，气溶胶生成基质条的长度为约12毫米。
优选地，气溶胶生成基质的条沿着该条的长度具有大致一致的横截面。特别优选地，气溶胶生成基质的条具有大致圆形的横截面。
如上所述，形成气溶胶生成基质的条的烟草材料由包装物限定在条中。包装物可以由多孔或无孔片材材料形成。包装物可以由任何合适的材料或材料组合形成。优选地，包装物是纸质包装物。
根据本发明的气溶胶生成制品优选地包括除了气溶胶生成基质的条之外的一种或多种元件，其中条和一种或多种元件被组装在香烟纸中。例如，根据本发明的气溶胶生成制品还可以包括以下中的至少一个：烟嘴，诸如包括过滤材料段(类似醋酸纤维素丝束的滤嘴段)的烟嘴；气溶胶冷却元件；和支撑元件，诸如中空醋酸管。
例如，在一个优选实施例中，气溶胶生成制品包括以线性顺序布置的如上所述的气溶胶生成基质的条、位于紧邻气溶胶生成基质下游的支撑元件、位于支撑元件下游的气溶胶冷却元件，以及限定所述条、所述支撑元件和所述气溶胶冷却元件的外包装物。
气溶胶生成基质的条的抽吸阻力(rtd)优选地在约50mmwg与约80mmwg之间。优选地，对于条的每毫米长度，气溶胶生成基质的条的rtd在约5mmwg与约8mmwg/之间。如本文中所使用，抽吸阻力用“mmwg”或“毫米水表”的压力单位表示并且根据iso6565:2002进行测量。
条的rtd可以通过改变植物材料的布置或其特性(例如，片材或叶片材料的厚度)或布置和特性两者来适应性修改。
上文详细描述的根据本发明的用于气溶胶生成制品中的气溶胶生成基质的条可以使用如上文所定义的根据本发明的第二方面的方法来生产。在根据本发明的方法的第一步中，提供均质化烟草材料的片材。在第二步中，在均质化植物材料的片材中形成流体通路，其中成形流体通路延伸穿过均质化植物材料的片材的厚度。
在第三步中，均质化植物材料由包装物限定以形成连续条。均质化植物材料布置在包装物内，该包装物在条的上游端与条的下游端之间纵向延伸，其中具有预定气流布置的多个成形流体通路在片材材料的相对侧之间建立流体连通。在方法的第四步中，将连续条切断成多个分立条。
可以使用本领域技术人员已知的现有设备和技术来执行用包装物限定多个片材以形成连续条以及切断该连续条以形成分立条的步骤。
可以借助于穿孔设备，例如常用于包装领域中的纸张穿孔的设备，在均质化植物材料的片材中形成成形流体通路。这有助于形成规则布置且具有一致横截面形状的成形流体通路。在实施例中，可以通过电穿孔工艺在均质化烟草材料(例如，流延叶)的片材中形成成形流体通路，所述电穿孔工艺之后可以是进行压延和微雕刻以在均质化烟草材料中形成深度为约2微米的凹槽的步骤。
用于制造根据本发明的制品的气溶胶生成基质的条的气溶胶生成基质可以通过包括以下各项的设备来制造：传送器，所述传送器用于沿着第一方向在预定平面中推进片材形式的气溶胶生成材料；和穿孔构件，所述穿孔构件包括通路形成装置，所述通路形成装置适于在正被推进的气溶胶生成材料上的预定位置处形成气流通路，所述气流通路延伸穿过气溶胶生成材料的厚度。
在一些实施例中，通路形成装置被构造成与推进的气溶胶生成材料直接(即，机械)协作以形成气流通路。为此目的，穿孔构件可包括从穿孔构件的表面向外延伸的多个销。举例来说，穿孔构件可包括设置在穿孔构件的基本上圆柱形表面上的多个销，并且被构造成围绕基本上垂直于第一方向的轴线旋转，在推进气溶胶生成材料时，所述多个销与气溶胶生成材料协作以形成延伸穿过所述气溶胶生成材料的厚度的对应的多个成形气流通路。通过改变销的大小(长度、横截面)，或通过改变销的密度(即，穿孔构件的圆柱形表面的表面积的每平方厘米的销的数目)或两者，可以有利地调节气溶胶生成基质的片材中的多个成形气流通路的数目、密度和大小。举例来说，可以使用具有上述参数的各种组合的辊，以便从片材形式的相同气溶胶生成材料开始制造具有成形气流通路(具有不同几何参数)的各种气溶胶生成基质。
作为替代方案，穿孔构件可包括多个销，所述多个销线性地移动以与前进的气溶胶生成材料协作。
在其它实施例中，通路形成装置可以被构造成在不与气溶胶生成材料直接相互作用的情况下，例如通过生成电磁辐射(例如，激光穿孔)来形成气流通路。
附图说明
现在将参考下面的实例和附图进一步描述本发明，其中：
图1示出了根据本发明的与包括加热器元件的气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品的示意性纵向截面图；
图2示出了根据本发明的用于制品的气溶胶生成基质的条中的均质化烟草材料的细节的示意性俯视图；以及
图3示出了气溶胶生成系统的示意性纵向截面图，该气溶胶生成系统包括电操作气溶胶生成装置和图1所示的气溶胶生成制品。
具体实施方式
图1中所示的气溶胶生成制品10包括气溶胶生成基质的条12、中空乙酸纤维素管14、冷却元件16和烟嘴过滤嘴18。这四个元件被顺序地布置并且同轴对齐，并且被香烟包装物20限定以形成气溶胶生成制品10。气溶胶生成制品10具有口端22和位于制品的与口端22相对的端的远端24。图1中所示的气溶胶生成制品10特别适合与电操作气溶胶生成装置一起使用，该电操作气溶胶生成装置包括用于加热气溶胶生成基质的条的加热器。
气溶胶生成基质的条12的长度为约12毫米，直径为约7毫米。条12是圆柱形的并且具有基本上圆形的横截面。
气溶胶生成基质的条12由均质化烟草材料的片材26形成，其在图2中详细示出。更详细地，气溶胶生成基质的条12包括均匀化烟草材料的聚集卷曲片材26，其限定在条的远端24与条12的下游端22之间纵向延伸的多个通道。
如图2中所示，均质化烟草材料的片材26包括延伸穿过片材26的厚度的多个成形流体通路28。成形流体通路28适于在片材26处于其聚集构造时在由该片材限定的两个或更多个通道之间建立流体连通。成形流体通路28具有基本上圆形的横截面和为约250微米的等效直径。片材26包括每平方厘米25个成形流体通路。
图3示出了电操作气溶胶生成系统200的一部分，该电操作气溶胶生成系统利用加热器叶片210来加热图1所示的气溶胶生成制品10的气溶胶生成基质的条12。加热器叶片210安装在电操作气溶胶生成装置212的壳体内的气溶胶生成制品室内。气溶胶生成装置212限定多个气孔214，以允许空气流到气溶胶生成制品10，如图3中的箭头所示。气溶胶生成装置212包括未在图3中示出的电源和电子器件。
图1所示的气溶胶生成制品10被设计成与图3所示的气溶胶生成装置212接合以便被消耗。将气溶胶生成制品10插入气溶胶生成装置212中，使得加热器叶片210被插入气溶胶生成基质的条12中。烟嘴过滤嘴18从装置212的口嘴端向外突出。一旦气溶胶生成制品10与气溶胶生成装置212接合，就可以向气溶胶生成制品10的口端22施加负压，并且气溶胶生成基质的条12被加热器叶片210加热到足以从气溶胶生成基质的条12生成气溶胶的温度。通过口端过滤嘴18抽吸气溶胶。
应当认识到，图1所示的气溶胶生成制品10也可以适合与其他类型的气溶胶生成装置一起使用。
实例
从厚度为约200微米的均质化烟草材料的片材(流延叶)制备用于图1中所图示并在上面描述的类型的气溶胶生成制品中的气溶胶生成基质的几个实例。它们的一些参数在下表1中示出。
改变成形流体通路的等效直径和每单位片材表面积的成形流体通路的数目，以探索气流布置表面积分数的不同值，即成形流体通路的累积横截面积与片材的总表面积之间的比率。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
