用于气溶胶产生制品的过滤部件的制作方法

1.本发明总体上涉及一种用于气溶胶产生制品比如香烟、加热但不灼烧制品、以及吸电子烟产品的过滤部件。更具体地，本发明涉及一种提供更愉快的吸电子烟体验的过滤部件。


背景技术：

2.如今，使用电子烟或加热但不灼烧的吸电子烟装置变得越来越流行。这些产品向使用者提供有风味或无风味的可吸入气溶胶。典型地，气溶胶产生源、比如包含气溶胶产生物质的液体或固体可加热基质被加热或汽化而不燃烧以产生气溶胶。类似于传统香烟，这些装置、尤其是加热但不灼烧制品可以在空气通道中包括一个或多个过滤元件，以在气溶胶被递送给使用者以供吸入之前过滤掉该气溶胶中的某些化合物和颗粒。
3.同时，传统香烟的使用仍然很普遍。因此，仍然需要提高对此类制品在使用期间产生的主流烟雾的过滤、以及为消费者提供不同的味觉体验。
4.目前，用于此类吸电子烟产品的已知现有过滤器大多模仿传统香烟中使用的过滤器。然而，常规使用者报告在吸入时需要较冷的气溶胶，因为他们经常感觉到气溶胶和/或他们进行吸入所通过的制品吸嘴在使用中太热，并且肯定比传统香烟的吸嘴更热。这主要是由于与例如传统香烟相比，至少对于大部分消耗而言，吸电子烟制品中的气溶胶从产生气溶胶的气溶胶产生材料的加热点到吸嘴的距离较短。
5.例如，已经尝试通过增加的过滤器通风口或替代性过滤材料组合物来减少气溶胶的热量。然而，这些溶液往往会不期望地改变气溶胶的味道。
6.本发明的一个目的是提供一种用于气溶胶产生制品、比如吸烟制品、电子香烟和加热但不灼烧产品等的新过滤器，该过滤器允许充分冷却由此类制品产生的气溶胶、以及向使用者提供更愉快的吸电子烟体验。


技术实现要素：

7.根据本发明一方面，提供了一种用于气溶胶产生制品的过滤部件，该过滤部件包括包含过滤材料的芯，该芯被第一包裹物包裹，其中，该第一包裹物是空气不可透的并且包括沿着正弦空气流动路径至少纵向地延伸自/到该过滤部件的纵向端的多个正弦波形波纹。
8.有利的是，这样的过滤部件抑制气溶胶与外部空气的混合，由此增强使用者体验。并且，沿着正弦空气流动路径的波纹产生冷却效果。
9.优选地，该过滤部件进一步包括第二包裹物，该第二包裹物被配置成包裹该第一包裹物，使得这波纹限定该第一包裹物与该第二包裹物之间的通道。
10.优选地，该第二包裹物包括穿孔，这些穿孔与这些通道流体连通以通过抽吸该过滤部件来产生穿过这些通道的空气流。
11.有利的是，第一包裹物与第二包裹物之间的通道提供通风并且将穿过过滤部件的
气溶胶冷却。
12.优选地，该正弦波形的波长在1mm至3mm的范围内。
13.优选地，该正弦波形的振幅在0.5mm至2mm的范围内。
14.优选地，该第一包裹物包括塑料材料，并且优选地包括聚乳酸。
15.有利的是，由此类材料形成的包裹物是空气不可透的并且足够坚固而在制造期间不会弯折或撕裂。并且，它适合于形成期望形状和大小的波纹。
16.优选地，该第一包裹物的弹性模量在1.09至2.28gpa的范围内。
17.优选地，该第一包裹物的断裂伸长率在2.5％至24％的范围内。
18.根据本发明的另一方面，提供了一种用于气溶胶产生制品的过滤器，该过滤器至少包括具有上述特征的第一过滤部件。
19.优选地，该过滤器包括不同于该第一过滤部件的至少一个第二过滤部件，该至少一个第二过滤部件纵向地同轴布置在该第一过滤部件的一端处并且与之被外包裹物维持在一起，该外包裹物包裹该第一过滤部件和第二过滤部件。
20.有利的是，可以使用第二过滤部件来提供额外的过滤层，并且借助于外包裹物来将这些过滤部件保持在一起。
21.优选地，该第二过滤部件沿着该第二过滤部件的纵向轴线至少部分地是中空的。
22.有利的是，这可以提供对气溶胶的额外冷却效果。
23.根据本发明的另一方面，提供了一种气溶胶产生制品，该气溶胶产生制品包括气溶胶产生基质填装物、和如上所述的过滤器，该过滤器附接在该气溶胶产生制品的一端处使得第一过滤部件抵接所述气溶胶产生基质填装物。
24.根据本发明的又一方面，提供了一种形成用于气溶胶产生制品的过滤部件的方法，该方法包括：形成多个正弦波形波纹，这些正弦波形波纹从该过滤部件的一端在空气不可透第一包裹物上至少部分地沿着正弦空气流动路径纵向地延伸；提供过滤材料芯；以及用该第一包裹物包裹该芯。
25.优选地，通过将在两个压花辊之间按压并加热内包裹物来形成这些波纹。
26.优选地，将第二包裹物包裹第一包裹物，使得波纹在第一包裹物与第二包裹物之间限定空气通道。
附图说明
27.现在通过举例的方式参考附图来对本发明进行展示，在附图中：
28.图1示出了根据本发明一方面的具有过滤部件的气溶胶产生装置；
29.图2示出了图1的过滤部件的截面视图；
30.图3a示出了被部分地包裹在外包裹物中的过滤部件的第一示例的侧视图；
31.图3b示出了被部分地包裹在外包裹物中的过滤部件的第二示例的侧视图；
32.图4a和图4b示出了具有过滤部件的气溶胶产生装置的两个不同示例；
33.图5示出了形成在过滤部件中的波型的两个示例；并且
34.图6示出了用于制造具有过滤部件的气溶胶产生装置的生产线。
具体实施方式
35.接下来，尤其将结合图1、图4a和图4b所表示的呈加热但不灼烧棒形式的气溶胶产生制品100来描述本发明的各种实施例。虽然前述示例是关于加热但不灼烧制品描绘的，但本发明不应被解释为限于加热但不灼烧制品，而是也可以无差别地应用于香烟、小雪茄等。应注意的是，在以下附图的描述中，用相同或相似的附图标记来标识相同或相似的部分。应注意的是，附图是示意性的，并且每个大小的比例与实际大小不同。因此，具体的大小等应考虑以下描述来判断。不用说，包括相互的附图之间相互大小的关系和比例不同的部分。
36.如图1所示，气溶胶产生制品100包括杆状结构，该结构包括吸嘴区段101和气溶胶产生区段102。吸嘴区段101具有空气通道，该空气通道限定在气溶胶产生区段102的内端102a与吸嘴端103a之间。吸嘴101优选地由两个部件形成，即在图1所示的示例中为纸管过滤部段105和吸嘴端过滤部件106。气溶胶产生区段102包括气溶胶源104和非吸嘴端103b，该气溶胶源可以由包含调味剂和/或兴奋剂(比如尼古丁)的任何适合的物质形成。优选地，气溶胶源104(可以是或至少包括烟草)在使用热源(未示出)进行加热而不燃烧时释放气溶胶。纸管105优选地是由纸或纸状材料制成的中空部件，其被提供用于冷却气溶胶。过滤部件106包括芯，该芯含有过滤材料、比如卷曲的醋酸纤维素纤维，如在常规香烟过滤器中一样，用于过滤产生的气溶胶中的任何不期望的化合物。该芯由结构化内包裹物包裹，该内包裹物包括从吸嘴端过滤部件106的至少一端纵向地延伸并且优选地沿着过滤部件106的整个长度延伸的锯齿形或正弦波状图案通道。
37.应理解的是，制品100可以具有任何适合的形状和大小、并且可以包括附图中未示出的其他部件。
38.图2示出了过滤部件106的截面端视图。如上所述，过滤部件106包括内包裹物201，该内包裹物环绕包含过滤材料的芯202，比如醋酸纤维素长丝。优选地，内包裹物201由聚乳酸(pla)塑料、醋酸纤维素或具有在1.09-2.28gpa范围内的弹性模量和在2.5-24％范围内的断裂伸长率的其他合适材料制成。此外，内包裹物201的孔隙率优选地低于10cu，由此使内包裹物201基本上是空气不可透的。
39.内包裹物201被外包裹物203包裹，该外包裹物优选地由空气不可透材料制成。外包裹物203具有非波纹表面，使得当该外包裹物包裹具有正弦波形图案的内包裹物201时，在其间形成空气通道204。
40.在使用中，使用者在气溶胶产生源104被加热时从吸嘴端103a吸入空气。产生的热气溶胶从气溶胶产生区段102被抽吸穿过由纸管105形成的中间通道并随着其穿过过滤部件106进入芯202中。气溶胶通过与存在于芯202中的过滤材料接触而被过滤。在此示例中，由于外包裹物203是空气可透的，因此冷却空气从外部抽吸到通道204中。然而，由于内包裹物201是空气不可透的，因此穿过内包裹物201的芯202的气溶胶不与冷却空气混合。然而，通道204中的冷却空气进入使用者的嘴里，在使用者嘴里与气溶胶混合并将其冷却。因此，向使用者提供舒适温度的气溶胶以供吸入。此外，由于内包裹物201的存在而使气溶胶不与外部空气混合，因此不会降低气溶胶中的调味剂或基质的强度，从而进一步增强使用者体验。
41.如图2所示，内包裹物201包裹填充在过滤部件106的芯202中的过滤材料。过滤材料可以是醋酸纤维素、聚丙烯或其他纤维材料的丝束或无纺布，以过滤气溶胶中任何不期
望的化合物。具体地，过滤材料用于去除气溶胶中包含的基质(比如烟草)的颗粒成分和气态蒸汽成分。如果气溶胶仅含有调味剂，则可能不需要过滤，并且因此芯可以是中空的。
42.外包裹物203包裹内包裹物201以提供刚度以及向使用者提供舒适性。外包裹物203可以由纸或空气可透过材料制成，以允许外部空气渗透到形成在内包裹物201与外包裹物203之间的通道204内部。外包裹物203还可以被穿孔以允许恰当的空气进入空气通道204中。通道204是通过内包裹物201中的正弦波形图案形成、并且有助于冷却穿过过滤部件106的气溶胶。如上所述，通道中的空气不能渗透穿过内包裹物201，并且因此气溶胶不会与过滤部件106中的外部空气混合。
43.应注意的是，通道204在过滤部件106的一端或两端处周向地并且沿着至少部分地沿着过滤部件106的长度形成的正弦波纹纵向地形成。与现有过滤器相比，以此方式形成在内包裹物201中的通道204提供了增强的冷却效果。
44.图3a示出了根据本发明一方面的过滤部件106。在这种情况下，内包裹物201中的正弦波形图案沿着正弦空气流动路径从吸嘴端103a到非吸嘴端103b纵向地延伸穿过整个内包裹物。随着气溶胶行进穿过过滤部件106的波状路径，其行进速度降低，并且该路径还产生压降。因此，这使气溶胶在到达吸嘴端103a之前冷却。
45.图3b示出了根据本发明另一方面的过滤部件106。在这种情况下，内包裹物201中的正弦波形图案沿着正弦路径从吸嘴端103a纵向地延伸至内包裹物201中的某个点，但是不延伸到非吸嘴端103b。在当前示例中，波形图案一路延伸到内包裹物201的中间。内包裹物201的其余部分没有压花并且可以简单地具有平坦表面。在使用中，来自附接在过滤部件106的非吸嘴端103b处的气溶胶产生区段102的主流烟雾仅穿过过滤材料芯202且不会进入形成在内包裹物201中的通道204中。此外，空气通道204用作在芯202中朝向过滤部件106外部循环的热烟雾的冷却屏障，其中使用者的嘴唇触碰外包裹物203的表面。此外，在外包裹物203中设有与通道204流体连通的通气孔的情况下，新鲜的空气朝向吸嘴端103a被吸入通道204中。接着，此空气与穿过芯202的气溶胶一起被吸入使用者的嘴里，从而在使用者的嘴里提供凉爽的感觉，由此产生愉悦的吸电子烟体验。
46.在图3a和图3b的两个示例中，优选地，过滤部件106的长度为约15mm，周长为21.7mm，并且所形成的通道数量在5至10个范围内。
47.图4a和图4b示出了具有管形过滤部件401的制品100。管形过滤部件401可以包含在制品100中以提供为过滤器的额外延伸部。管形过滤部件401可以延长气溶胶到达使用者嘴里的路径。这可以提供进一步的冷却效果。
48.在图4a所示的装置中，管形过滤部件401与纸管105相邻地设置在吸嘴端103a处。具有正弦波形图案的过滤部件106夹在纸管105与气溶胶源104之间。在此构型中，气溶胶一从气溶胶源104逸出，就首先在过滤部件106中冷却。接着，经冷却的气溶胶行进穿过纸管105和管形过滤部件401，这样使得它在到达使用者的嘴里之前可以被进一步冷却。
49.在图4b所示的装置中，管形过滤部件401被设置成远离吸嘴端103a、并且夹在过滤部件106与纸管105之间。过滤部件106设置在吸嘴端103a处。在此构型中，气溶胶可能在穿过纸管105和管形过滤部件401时不被显著地冷却。然而，在穿过过滤部件106时，由于存在空气通道204，使得气溶胶在到达使用者之前冷却至舒适的温度。此外，由于过滤部件106具有内包裹物201和外包裹物203层，因此装置100尖端处的温度也会较低。
50.应理解的是，管形过滤部件401、纸管105、和过滤部件106优选地使用滤棒包裹物(未示出)包裹在一起。此外，纸管105和管形过滤部件401是可选部件，并且可以省去其中之一或这两者。
51.图5示出了形成在内包裹物201上的波形图案的示例。图案501是具有重复波峰和波谷的简单正弦波形。两个相邻的波峰之间的距离(称为波长)a优选地在1至3mm的范围内。每个波的高度(称为振幅)b优选地在0.5至2mm的范围内。图案502是修改的具有平坦化表面的正弦波形。图案502中的波形的振幅b优选地也在0.5至2mm的范围内。
52.图6示出了装置100的过滤器制造过程。制造设备600包括三个主要部分，即，丝束处理单元601、通道形成单元602、和棒形成单元603。丝束处理单元601包括部件，比如本领域熟知的导向辊、预紧辊、给送辊、空气散布器等。在通道形成单元602中形成内包裹物201中的波形图案或通道，该通道形成单元放在丝束处理单元601与棒形成单元603之间。将内包裹物201压在一对可以加热的压印辊603之间，以在内包裹物201上创建图案。创建的图案可以是连续的、中断的、或锯齿形的。
53.在对内包裹物201压印之后，在棒形成单元603中可选地对内包裹物填充过滤材料并用外包裹物203包裹。以此方式，产生用于装置100中的过滤部件106。
54.根据上述发明，可以提供一种气溶胶产生装置，该气溶胶产生装置包括过滤部件，该过滤部件通过将气溶胶冷却至舒适温度而不与外部空气直接混合来提供愉悦的使用者体验。此外，由于内包裹物201由更刚性的材料制成，因此内包裹物在制造过程期间不易于弯折或撕裂。此外，更容易在这种内包裹物上形成期望的图案。
55.应当理解，过滤部件106的形状、大小和设计可以根据装置100的其他部件进行修改。此外，过滤部件在装置100中的定位还可以基于需要进行调整。用于形成过滤部件、外包裹物、纸管、过滤材料等材料的选择也不限于上述示例。此外，装置中可以存在额外的部件。例如，可以在过滤部件106中或装置其他部件之一中设置含有调味剂的调味胶囊。通过这种构型，使用者还可能能够将调味胶囊压碎，以增加其中所含风味的强度。
56.虽然本发明主要针对加热但不灼烧型电子烟进行描述，但是过滤部件106也适用于其他类型的电子烟或传统香烟。
57.已经出于展示和描述的目的而呈现了展示性实施例的前述描述。对于所披露的精确形式，其不旨在穷举或限制性的，并且根据以上教导进行的修改和变化是可能的，或者这些修改和变化可以从所披露的实施例的实践中获得。