气溶胶生成制品的制作方法

1.本实用新型涉及一种气溶胶生成制品，属于加热不燃烧(hnb，heat not burn)领域。


背景技术：

2.根据世界卫生组织(who)在官网的定义，hnb烟草产品通常使用由电池供电的加热系统将特制的烟支成分加热到350℃(低于传统卷烟的600℃)，是一种新型的烟草制品。专用设备中的加热系统可以是外部热源，用于将经过特殊设计的烟支中的尼古丁析出(例如iqos和glo)，也可以是加热的密封腔室，以直接雾化烟叶中的尼古丁(例如ploom和pax)。在气溶胶生成制品中，可吸入气溶胶通常通过将热从加热元件传递到气溶胶形成基质而生成。在加热期间，挥发性化合物从气溶胶形成基质释放并且夹带在空气中。例如，挥发性化合物可以夹带在通过气溶胶生成制品、在气溶胶生成制品上方、周围或以其他方式在气溶胶生成制品附近内抽吸的空气中。hnb加热不燃烧产品正是以这种理论为基础而问世的，既然高温和燃烧会释放有毒有害物质，那么如果将烟支经过特殊的工艺处理和材料的革新，以300℃左右的相对低温进行烘烤，不经过高温燃烧，那么烟草释放有毒有害物质的这个问题就会得到解决。随着所释放的挥发性化合物冷却，所述化合物凝结以形成气溶胶，气溶胶可被使用者吸入。气溶胶可以包含香料、调味剂、尼古丁和其他所需成分。
3.现实的加热不燃烧尤其以插入式加热为甚，典型代表是cn102595943b的插入式加热片、cn113243565a的插入式加热针；还有一类非插入式加热，典型代表是cn112367872a的电磁加热。总的来说，插入式加热是现有成熟技术，但是其局限性也越来越明显，比如受损率高、寿命不长等实际问题，因此电磁加热就有了用武之地。电磁加热目前实际产品不多，主要原因在于成本较高、加热效率低、可靠性不高等特点，这也是一众厂商的痛点。
4.由此，提出一种高效、可靠的电磁加热不燃烧(mhnb，magnetic heat not burn)显得尤为重要，更进一步的，若能提出一种适用范围更广、效率更好的气溶胶生成制品则是最好的。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种气溶胶生成制品，通过在不同区段设置不同的功能材料，尤其是在第三区段设置感受器来实现电磁加热从而产生气溶胶。
6.本专利提出的解决方案是气溶胶生成制品，纵向延伸依次设有第一区段、第二区段和第三区段，所述第三区段包括靠近外侧设置的感受器，所述感受器内填充气溶胶生成物，所述第一区段、第二区段和第三区段外侧包覆包装材料。
7.优选的，所述感受器是纵向延伸的两端开口桶状，感受器外侧基本对齐于第二区段外壁。
8.优选的，所述感受器由磁感应材料制成。
9.优选的，所述包装材料外侧包覆第一区段、第二区段和第三区段以允许气溶胶被
从第一区段第一端抽吸。
10.优选的，第三区段第二端开口暴露气溶胶生成物以允许接收插入加热器。
11.优选的，所述气溶胶生成物是烟叶、烟草薄片、有序烟丝、无序烟丝、草本薄片、草本丝、草本颗粒的一种或几种混合。
12.优选的，所述第三区段第二端开口上设有用于包覆气溶胶生成物的保护膜或保护罩。
13.优选的，所述包装材料与感受器之间还设有涂覆的耐热涂料或贴附的耐热膜。
14.优选的，所述感受器的纵向延伸截面形状是圆形、椭圆、方形、三角形或不规则的几何形状。
15.优选的，所述气溶胶生成物内还混杂有丝状、粉状、片状、棒状或不规则立体的第二感受器。
16.通过本实用新型的技术方案提出的气溶胶生成制品，可以同时被适用于插入式加热器具(片式、针式)和非插入式加热器具(电磁)，提高了气溶胶生成制品的使用范围和途径。同时，分别来看至少有以下好处，在插入式加热器具中第三区段被感受器包围有阻止热量散失和均匀加热的功能，尤其是针对外围的气溶胶生成物；在非插入式加热器具中第三区段感应产生热量对气溶胶生成物产生均匀加热，方便了用户操作的同时还能有效提高加热效率，革新了传统的电磁加热设计方向。
附图说明
17.为了更清楚地说明本专利实施例的技术方案，下面将对实施例中所需的附图作简单介绍，显然，下面描述中的附图只是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，所获得的其他实施例附图应当包含在本专利的技术方案中。
18.图1是气溶胶生成制品截面示意图；
19.图2是气溶胶生成制品内加热示意图；
20.图3是气溶胶生成制品外加热示意图；
21.图4是气溶胶生成制品的多种构成方式示意图；
22.图5是气溶胶生成制品表层组成示意图；
23.图6是加热器具的组成系统示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一个实施例，而并非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利保护的范围。
25.参考图1，示出了气溶胶生成制品截面图。包括，纵向延伸依次设有第一区段、第二区段和第三区段，所述第三区段包括靠近外侧设置的感受器，所述感受器内填充气溶胶生成物，所述第一区段、第二区段和第三区段外侧包覆包装材料。所述包装材料外侧包覆第一区段、第二区段和第三区段以允许气溶胶被从第一区段第一端被用户抽吸。具体来说，气溶
胶生成制品100第一区段包括过滤吸嘴101，其定义第一区段第一端d1，用以被用户吸食。第二区段包括降温组件102和气流引导元件103，气流被允许引导通过气流引导元件103、降温组件102和过滤吸嘴101。第三区段包括基质段104，其内填充的气溶胶生成物1042用以生成气溶胶，其向外延伸定义第三区段第二端d2，第三区段第二端d2至少部分开口以允许被加热器件插入，在所述至少部分开口上，设有用于包覆气溶胶生成物的保护膜，该保护膜可被用于兜住气溶胶生成物1042完全固定在加热腔内而不会洒落或脱离，另一方面还可以起到防潮、干净的作用。优选的实施方式中，保护膜也可以被设定为保护罩的形式，保护罩边缘被完全设于包装材料之内的范围，覆盖所述至少部分开口上。第三区段还包括靠近基质段104外侧设置的感受器1041，感受器1041是纵向延伸的两端开口的桶状，感受器1041的外侧基本对齐于气流引导元件103的外侧。感受器1041的纵向延伸截面形状是圆形、椭圆、方形、三角形或不规则的几何形状，其根据气溶胶生成制品100的形状而适应性变化，形状的变化会对加热效率产生一定的影响，但由于气溶胶生成制品100通常被用户接受为圆形。在其他特殊情况下，还可以在感受器1041的延伸壁上开孔、开槽，做一些形态的变化而改善加热温度调节。
26.在某种特殊情况下，气溶胶生成制品100大体呈圆柱，感受器1041外表也可以沿着大致圆形的截面轮廓而产生部分小褶皱，以在限定范围的条件下尽量增大与气溶胶生成物的接触面积。
27.气流引导元件103径向地限制的体积限定气流路径的从一端朝向另一端延伸，具体的将气溶胶从基质段104定向引导至降温组件102内。在感受器1041、气流引导元件103、降温组件102和过滤吸嘴101的外面卷绕包覆设置包装材料106，包覆后形成外表光滑平滑的杆状气溶胶生成制品。其制成材料包括但不限于纸、纸板、塑料例如乙酸纤维素、陶瓷及其组合。
28.降温组件102冷却元件可包括可生物降解的聚合物材料的聚集片，高温气溶胶经过冷却元件的降温作用降为适应于人体吸收的温度。降温组件102可具有每毫米长度300mm2至每毫米长度1000mm2的总表面积。提供空气通过条棒的较低的阻力，降温组件102由较薄的片材形成，所述较薄的片材已经被褶皱化并被接着打褶、聚拢、或折叠以形成通道，在元件的给定体积内的折痕或皱褶越多，则气溶胶冷却元件的总表面积越高。优选地，降温组件102并不显著地影响气溶胶生成物品的吸阻，吸阻(resistance to draw，rtd)是迫使空气在22℃和101kpa(760托)的条件下以17.5ml/sec的速度通过待测物品的全部长度所需的压力。在某些实施例中，降温组件102可包括选自由金属箔、聚合物片以及基本无孔的纸或纸板所组成的组的片材，还可包括选自由聚乙烯(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)、醋酸纤维素(ca)、以及铝箔所组成的组的片材。
29.基质段104的气溶胶生成物1042可为固态气溶胶形成基材。替代地，气溶胶形成基材可既包括固态成分又包括液态成分。气溶胶形成基材可包括包含有挥发性烟草香味化合物的含有烟草的材料，所述挥发性烟草香味化合物在加热时被从基材释放。替代地，气溶胶形成基材可包括非烟草材料。气溶胶形成基材可进一步包括气溶胶形成物，合适的气溶胶形成物的示例为甘油和丙二醇。气溶胶生成物1042具有多种形态，例如烟草，具有有序排列的烟丝或者无序排列的烟丝，或者更进一步的具有粗制烟叶。在其他的实施方式中，所述气溶胶生成物是烟叶、烟草薄片、有序烟丝、无序烟丝、草本薄片、草本丝、草本颗粒的一种或
几种混合，均能通过被实用新型提出的方案实现加热释放出气溶胶，气溶胶生成物。基质段104的感受器1041基本上沿着所述气溶胶生成物1042的所述整个纵向延伸部延伸，与气溶胶生成物1042的外表面物理接触，优化了从感受器到基质的热转移。优选方案中，感受器1041和气溶胶生成物1042具有圆形横截面的圆柱形形状。所述感受器1041可由能够以电感方式加热到足以从所述气溶胶形成基质生成气溶胶的任何材料形成，包括铁磁性材料或由铁磁性材料组成，例如铁素体铁、例如铁磁性钢或不锈钢等铁磁性合金、铁磁性颗粒和铁氧体，可被加热到超过250摄氏度的温度。感受器1041材料还可包括或由以下各项制成：石墨、钼、碳化矽、铝、铌、铬镍铁合金(基于奥氏体镍-铬的超合金)、金属化薄膜、例如氧化锆等陶瓷，例如fe、co、ni等过渡金属或例如b、c、si、p、al等类金属组分。感受器1041的纵向延伸部或长度可例如介于4mm与60mm之间，优选地介于4mm与20mm之间。感受器材料的侧向延伸部分或直径例如可介于4mm与20mm之间，优选地介于4mm与10mm之间。
30.在另外一种实施方式中，为了进一步优化加热效率，还可以在本实用新型的基础上添加第二感受器，其包括丝状、粉状、片状、棒状或任何规则或不规则立体形状的磁性感受材料。第二感受器在封装之前被混合于气溶胶形成物内，均匀或不均匀的散布在各个挤压的空隙内，其组成成分与感受器1041可以相同或相异，或部分相同。
31.包装材料106采用耐高温、防燃烧的材料薄膜，具体的来说是卷烟纸，卷烟纸具有高燃点、高强度和美观的特点。卷绕方式之一是整体包裹，方形的卷烟纸对其一区段第一端、第三区段第二端的末端平行卷绕成桶状后在卷烟纸尾端粘贴固定。还有其他的卷绕方式中，通过螺旋卷绕的形式，多次卷绕形成完全卷绕。
32.参照图2和图3，是气溶胶生成制品100的内、外加热方式示意图。一种实施方式中，加热器具200具有加热腔201和插入式加热片202；在另外一种实施方式中，加热器具200具有加热腔201和非插入式电磁线圈203；在另外一种实施方式中(图中未示出)，加热器具200包括插入式加热片202和非插入式电磁线圈203。不论在何种方式下，气溶胶生成制品100都能被适用于前述任一种器具且得到较好的加热效率。
33.参照图4，为了便于进一步减少制造成本等，感受器1041可以设置为不同的形状。具体来说，感受器1041呈桶状螺旋形纵向延伸，其效果大致是从侧面看来至少部分侧面镂空状。在一种实施方式中，感受器1041设为两个桶状中间部分镂空部分漏出气溶胶生成物1042，由于感受器1041较薄，包覆包装材料106还是杆状。在另外一种实施方式中，感受器1041设为螺旋型(如扭曲弹簧状)，在螺旋中间部分镂空漏出气溶胶生成物1042。其他实施方式中，尽管本实施例不能一一举出，但可以理解的是所述感受器1041是侧面分布的桶状，感受器1041的侧面至少部分镂空，均是本专利所涉及的部分。在某些特殊情况下，感受器1041侧面非均匀镂空是较好的实现方式。
34.参照图5，在一些实施方式中，气溶胶生成制品100具有多层感受器组合件。气溶胶生成物1042向外依次设有h1高度的感受器1041、h2高度的隔热材料层1043、h3高度的包装材料106，各层之间互相贴紧物理接触，可以通过例如胶的形式黏贴。为了便于生产制造，所述隔热材料层是涂覆的绝热(耐热)涂料或贴附的绝热(耐热)膜，比如可以是镍条带，具有防腐蚀和弱屏蔽磁性作用。高度h1优选可以是2mm，高度h2优选可以是80μm，高度h3优选可以是100μm，整体构成厚度上不会太高，尽量不占用气溶胶生成物1042的卷绕可用容积。
35.为了进一步公开本专利的技术细节，下面结合图6公开一种加热器具的技术方案，
力求与前述气溶胶生成制品成套使用。
36.加热器具具体而言包括，用于供电的电源模块，所述电源模块不仅用于向功能模块供电还能接受外部电力系统的供电充电，包括无线充电或有线充电。控制模块，所述控制模块电连接于其他功能模块并根据状态及检测信号发出不同的控制信号的指令，比如持续加热时间、加热温度曲线控制等。加热模块，所述加热模块用于插入气溶胶生成制品中对烟草进行预设温度的加热处理以释放出气溶胶，或者用于接收气溶胶生成制品以对烟草进行电磁加热处理释放气溶胶，加热模块的温度控制由控制模块控制，电力供应由电源模块控制，加热模块通常能将电能转化至向外散发的温度为100℃～350℃的热能。检测模块，所述检测模块用于检测加热模块的释放温度以形成能量的负反馈回路为用户提供更好的体验感，在检测到温度低于预设温度时反馈至控制模块增加加热电流，在检测到温度高于预设温度时反馈至控制模块减少加热电流，最终达到温度的有效控制或使温度保持在某一稳定区间内。需要说明的是，所述电源模块、控制模块、加热模块和检测模块均被固定安装在加热器具内部，因此在部分视图或描述中得以省略，但这不会影响其实现功能。
37.公开的实施例仅为本实用新型具体实施例而已，是为了清楚说明本而举例，不应当视为对本实用新型的范围限定，当然也不能以此来限定本实用新型之权利要求范围，对于本领域技术人员来说，依本实用新型权利要求所作的等同变化、修改、变动等，仍属本实用新型所涵盖的范围，应当包含在本专利的权利要求保护范围内。