用于气溶胶产生系统的抗微生物部件的制作方法

用于气溶胶产生系统的抗微生物部件


背景技术：

1.气溶胶产生装置已经成为传统可燃烟草产品受欢迎的替代品。被加热的烟草产品又被称为加热不燃烧产品，是被配置成将烟草基质加热至足以由基质产生气溶胶但不会高到使烟草燃烧的温度的一类气溶胶产生装置。虽然本说明书特别谈及了被加热的烟草产品，但是将理解的是，以下讨论内容同样适用于结合了其他种类的可加热基质的气溶胶产生系统。
2.气溶胶产生装置的用户可能经常面临这样的情况，即在他们接触可能感染有害病菌、细菌和/或病毒的表面之后，他们握持这些表面的装置，如当进入或离开一个空间时的门把手，或者在公共交通工具中，当握持门或座位上的扶手时，或者在车辆的入口通道中，或者在火车中，或者在公共汽车中。另一种情况是，例如当一个人手中携带病菌、细菌或病毒时，为另一个人携带气溶胶产生装置。在这些情况下，用户担心污染或通过系统传播有害细菌或病毒的风险，特别是作为经常与用户的手和嘴紧密接触的气溶胶产生装置。
3.现有的降低此类系统的传播风险的尝试包括在不同用户使用之间清洁该装置，或者在使用该系统之前更换/揭开系统部件，如吸嘴。然而，此类技术通常对用户不方便，易受到人为失误的影响，或缺乏足够的抗微生物效果。
4.因此，需要一种解决这些问题的气溶胶产生系统。


技术实现要素：

5.根据本发明的第一方面，提供了一种用于气溶胶产生系统的部件；其中该部件的外部的至少一部分包含抗微生物颗粒；并且其中这些抗微生物颗粒包括单价铜化合物颗粒。
6.已经发现单价铜化合物颗粒可以有效降低微生物(包括细菌和病毒)的活性。由于为气溶胶产生系统所提供的部件的外部的一部分包含这些颗粒，因此该部件本身也保留了期望的抗微生物特性。以此方式，降低了有害细菌或病毒在该部件上存活和/或通过该部件传播的可能性。这增加了此类部件的安全性及其使用的便利性。
7.典型地，用于气溶胶产生系统的部件的外部是用户最频繁操作的，并且因此最有可能沾染有害的细菌或病毒。因此，将单价铜化合物颗粒包含在部件的外部的至少一部分中确保了在最需要它们的地方提供抗微生物效果，而不会贯穿整个部件中不必要地掺入单价铜化合物颗粒。将单价铜化合物颗粒包含在用户不太可能接触的部件的区域(如在一些内部部件或隐藏表面上)，可能是颗粒的无效使用和资源浪费。
8.虽然本披露的大部分集中在单价铜化合物颗粒上，但是如果所提供的抗微生物特性补充了单价铜化合物颗粒的作用，则其他抗微生物颗粒也可以包含在部件的外部的部分中。
9.优选地，单价铜化合物颗粒包括单价铜化合物纳米颗粒。以此方式，相对于较大尺寸的颗粒，抗微生物效果的性能增加，因为单价铜化合物纳米颗粒的小尺寸允许更大量的颗粒包含在该部分中，并且纳米颗粒比更大的单价铜化合物颗粒具有更高的表面积与体积
比。优选地，单价铜化合物颗粒的直径在80nm至120nm之间。更优选地，单价铜化合物颗粒的直径在90nm至110nm之间。最优选地，单价铜化合物颗粒的直径是100nm。
10.抗微生物颗粒可以布置在整个该部分。以此方式，部分本身包含单价铜化合物颗粒，并且因此即使该部分的外部被刮擦或损坏(例如，如果用户使该部件掉落)也将保留相关的抗微生物特性。
11.该部件的外部的部分可以包括涂层，其中抗微生物颗粒布置在整个涂层中。将抗微生物涂层添加到装置的外部允许将抗微生物特性添加到先前不具有抗微生物特性的部分，或者增强已经存在于部分中的抗微生物特性(例如，如果该部分包含布置在整个该部分中的单价铜化合物颗粒)。此外，可以容易地调节涂层中抗微生物颗粒的浓度，以在部件制造期间或之后提供对部件的抗微生物特性的高水平的控制。可以将多个抗微生物涂层的层施加到该涂层的外部的部分，以增加部件的抗微生物效果，并且如果该部分的外部被刮擦或损坏增加对这些效果损失的抗性。
12.部件的外部的部分可以被配置成由用户握持。这些部分可能比部件的其他区域更频繁地被操作和触摸，因此被配置成由用户握持的部分包含单价铜化合物颗粒是有益的。例如，当用于气溶胶产生系统的部件是气溶胶产生装置时，该部件的外部的部分可以包括用于该装置的抓握部。在此实例中，该抓握部包含单价铜化合物颗粒并且因此降低了该抓握部上的微生物活性。由于抓握部(配置并可能由用户握持的部件的一部分)上的微生物活性降低，因此细菌或病毒由抓握部传播给用户的风险降低。
13.部件的外部的部分可以包括第一区域和第二区域；其中第一区域中的抗微生物颗粒的浓度大于第二区域中的抗微生物颗粒的浓度。
14.以此方式，由抗微生物颗粒提供的抗微生物特性可以在部件的不同区域中调节。优选地，给定区域或部分中抗微生物颗粒的浓度或密度至少部分地基于该区域的位置和使用(例如，用户与该区域相互作用的频率，以及相互作用是如何发生的)来确定。例如，该部分的第一区域可以被配置成比该部分的第二区域更频繁地被握持或触摸(尽管该第二区域仍然可能被用户接触)，并且因此第一区域可以比第二区域包含更高浓度的单价铜化合物颗粒；这节省了成本和资源，同时仍然确保了部件的安全性(通过在该部分的两个区域中均包含颗粒)。在另一个实例中，该部分的第一区域可以是被配置成与用户的嘴接触的部件的吸嘴，并且因此在此第一区域中期望强的抗微生物特性(由高浓度的单价铜化合物颗粒提供)。
15.部件可以是气溶胶产生装置。此类装置经常被用户的手和嘴接触，因此希望降低这些装置上的有害微生物的活性。此外，气溶胶产生装置可能经常由几个不同的人握持，因此抗微生物特性降低了有害病毒和细菌在不同用户之间传播的机会，这对这些用户是有益的。
16.部件可以是用于该气溶胶产生系统的附件。用于气溶胶产生系统的附件包括但不限于用于容纳、保护和承载气溶胶产生系统中的其他部件的那些。例如，用于气溶胶产生系统的携带箱可以用于储存和运输气溶胶产生装置和不使用时用于该装置的备用烟弹。在此种携带箱的外部提供单价铜化合物颗粒有助于防止有害细菌或病毒经由该携带箱传播。
17.部件的外部可以包括纺织材料。具体地，部件的外部的部分可以包括纺织材料。尽管气溶胶产生系统的许多部件包括金属或聚合物，但是一些部件(如用于气溶胶产生装置
的织物携带箱或抓握部)包括纺织材料，并且重要的是单价铜化合物颗粒的抗微生物特性仍然可以在这些部件中提供。
18.部件可以是用于气溶胶产生装置的烟弹。这些烟弹通常包括吸嘴、可气溶胶化的基质、或二者。此类烟弹典型地用手从气溶胶产生装置中插入和取出，并且因此希望它们具有抗微生物特性，以降低经由该烟弹传播的可能性。
19.部件的外部可以包含聚合物。具体地，部件的外部的部分可以包含聚合物。用于气溶胶产生系统的大量部件包含聚合物材料和/或金属材料，因此希望单价铜化合物颗粒的抗微生物特性存在于这些材料中。
20.根据本发明的第二方面，提供了一种用于生产根据第一方面的任一实例的部件的方法，该方法包括：用涂层覆盖该部件的外部的至少一部分；其中该涂层包含抗微生物颗粒，并且这些抗微生物颗粒包括单价铜化合物颗粒。
21.以此方式，可以在制造部件之前或之后，将抗微生物特性引入用于气溶胶产生系统的部件中。例如，如果部件是气溶胶产生装置，则作为装置制造过程的一部分，该装置的外壳可以被此涂层覆盖；可替代地，在将涂层施加到装置的外部的一部分之前，装置可能已经被用户购买并使用了一段时间。应该注意的是，可以将多个涂层的层施加到部件的外部的相同部分。此外，可以提供具有不同浓度的抗微生物颗粒的单独涂层以微调部件的抗微生物特性。
22.该方法可以进一步包括，在覆盖该部分之前，将抗微生物颗粒分散在整个涂层流体中以形成该涂层。以此方式，在将涂层施加到部件外部之前，抗微生物颗粒(如单价铜化合物颗粒)可以容易地均匀分散在整个涂层流体中。这使得能够精确控制所提供的抗微生物特性，并允许在施加前预先制备涂层混合物(具有已知浓度的抗微生物颗粒)。
23.根据本发明的第三方面，提供了一种用于生产用于气溶胶产生系统的部件的方法，该方法包括：提供部件部分材料；将抗微生物颗粒分散在整个该部件部分材料以形成抗微生物材料，其中这些抗微生物颗粒包括单价铜化合物颗粒；以及由该抗微生物材料形成该部件的至少一部分。
24.由于抗微生物颗粒(包括单价铜化合物颗粒)布置在部件本身内，因此即使部件部分的外部被损坏(例如，如果部件被刮擦或掉落)，由颗粒提供的抗微生物特性也将得以保持。对于给定类型的部件，部件的其余部分可以以常规方式生产。
25.如果所生产的部件包括多个包含抗微生物颗粒的部分，则在本发明的一些实例中，不同的部分可以包含不同浓度的抗微生物颗粒。在这些实例中，在形成步骤之前，并且优选在分散步骤或提供步骤期间，可以通过改变部件部分材料与抗微生物颗粒的数量的比率来调节抗微生物颗粒的浓度。
26.部件部分材料可以包括纺织材料，并且分散抗微生物颗粒的步骤包括：将抗微生物颗粒布置在纺织材料的整个纤维网络中。
27.部件材料可以包括聚合物，并且分散抗微生物颗粒的步骤包括：将抗微生物颗粒分散在整个聚合物中。
28.将抗微生物颗粒分散在整个聚合物中的步骤可以包括当聚合物是流体时将抗微生物颗粒分散在整个聚合物中。
29.这有利于抗微生物颗粒均匀分散在整个聚合物中。在部件材料包括聚合物的许多
情况下，该聚合物是热塑性或热固性聚合物，其在聚合物处于流体(或熔融)状态时通过工艺(如注塑成型或吹塑成型)形成为部件。在这些实例中，在分散抗微生物颗粒之后，没有必要将聚合物返回到固态，并且因此这可以在部件制造过程中节省时间和资源。
30.在本披露中，用于气溶胶产生系统的部件是指构成气溶胶产生系统的组成装置、设备、或者装置或装备的一部分。例如，气溶胶产生系统可以包括气溶胶产生装置、烟弹(用于与气溶胶产生装置一起使用)、用于气溶胶产生系统的附件(如用于气溶胶产生装置的携带箱)、或其组合。应当理解，本发明的方面也可以应用于上面没有明确指出的气溶胶产生系统的其他部件。
附图说明
31.现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的方面，在附图中：
32.图1a示意性地展示了示例性气溶胶产生装置；
33.图1b示意性地展示了另一种示例性气溶胶产生装置；
34.图1c示意性地展示了用于气溶胶产生系统的示例性烟弹；
35.图1d示意性地展示了用于气溶胶产生系统的示例性附件；
36.图2示意性地展示了用于气溶胶产生系统的示例性部件的部分；
37.图3示意性地展示了用于气溶胶产生系统的另一种示例性部件的部分，其中该部分包括涂层；并且
38.图4示意性地展示了用于气溶胶产生系统的另外的示例性部件的部分，其中该部分包括纺织材料。
具体实施方式
39.本发明披露了用于气溶胶产生系统的部件，其中这些部件具有由抗微生物颗粒20提供的抗微生物特性，这些抗微生物颗粒分布在部件的外部的整个部分10中。图1a至图1d示出了此类部件的几个实例并且图2、图3和图4示出了抗微生物颗粒20可以如何包含在该部件部分10内的实例。
40.具体地，本文所述的抗微生物颗粒20包括单价铜化合物颗粒22。单价铜化合物颗粒22可以通过几种机制降低微生物活性并改善卫生；一个此种机制如下所述。当单价铜化合物颗粒22接触微生物(如细菌或病毒)时，单价铜化合物颗粒22产生单价铜离子(cu

)。这些铜离子与周围空气中的氧气(o2)反应并产生活性氧物质，如氢氧根离子(oh-)。此外，单价铜离子与氢氧根离子一起作用，对微生物具有抗微生物效果。抗微生物效果或特性是指消除微生物、使其失活或停止其繁殖/生长的效果。
41.使用单价铜化合物颗粒22而不是其他铜颗粒的优点是单价铜离子比二价铜离子更容易氧化，并且因此在降低微生物活性方面更有效。已发现单价铜化合物颗粒22在小于一小时内将样品中的细菌和病毒活性降低99.9％以上。
42.在本发明的一些实例中，单价铜化合物颗粒22包括单价铜化合物纳米颗粒。由这些纳米颗粒提供的抗微生物效果的性能大于由相同材料的较大尺寸颗粒提供的此类效果。这至少部分是由于纳米颗粒的较高表面积与体积比和较小的尺寸允许更多数量的单价铜化合物颗粒22分布在整个部分10中。
43.在图1a中通常展示了示例性气溶胶产生装置2。装置2包括容纳用于产生气溶胶的装置2的内部部件的外壳3(未示出)。例如，这些内部部件可以包括设置在加热腔体内的气溶胶产生基质。在使用中，基质被附近的加热器(由电池供电)加热，以产生气溶胶供用户随后吸入。
44.装置2进一步包括供用户通过其吸入气溶胶的吸嘴6。在此实例中，吸嘴6是气溶胶产生装置的一部分，而在其他实例中，吸嘴可以是单独的部件或单独的部件(如烟弹)的一部分。
45.在图1a的实例中，气溶胶产生装置2的部分10具有抗微生物特性。这些抗微生物特性由包含在外部壳体3的部分10中的抗微生物颗粒20提供，这些颗粒20在下面更详细地描述。如图1a中所示，部分10覆盖了装置2的用户经常握持的区域；从而降低有害细菌或病毒经由共享装置2在不同用户之间传播的可能性。
46.在本发明的一些实例中，外壳3包括被配置成由用户握持的抓握部，并且在一些其他实例中，装置2包括不同于壳体3的抓握部(例如，包裹在外壳3的一部分的周围的纺织材料的层)。在这两个实例中，优选的是抓握部包含抗微生物颗粒20。
47.图1b示出了气溶胶产生装置2的另一个实例。与图1a的装置2相反，装置2的整个外部包含抗微生物颗粒20。这增加了装置2的抗微生物特性，从而降低了有害细菌或病毒传播的风险，而不管用户在何处或如何操作装置2。
48.在图1a中，部分10被加阴影以清楚地区分包含抗微生物颗粒20的部分10与装置2的不包含抗微生物颗粒20的其他部分。在图1b中，装置2的整个外部包含抗微生物颗粒20；因此，不包括阴影，因为没有必要区分包含颗粒20的部件的部分与不包含颗粒20的部分。
49.在本发明的一些实例中，抗微生物颗粒20的浓度或密度可以跨部件的不同部分10或部件的部分10的区域变化。这允许由颗粒20提供的抗微生物特性跨该部件被调节；节省资源并降低部件成本，同时仍然降低部件上有害微生物的活性。例如，在部件是类似于图1a和图1b中的气溶胶产生装置的情况下，装置的吸嘴和抓握部可以包含比该装置的其他区域更高浓度的抗微生物颗粒20。吸嘴和抓握部可能会被用户更频繁地操作，并且因此此处需要最有效的抗微生物效果。
50.图1c示出了用于气溶胶产生系统的烟弹4。烟弹4包括可气溶胶化的基质5和吸嘴6，并且被配置成至少部分地接收在气溶胶产生装置内。由于用于气溶胶产生系统的烟弹典型地由用户实际操作，例如用手从装置中插入和取出，有利的是此种烟弹4的外部的至少一部分包含抗微生物颗粒20以提供抗微生物效果。
51.在图1c的烟弹4中，围绕吸嘴6的烟弹4的外部的部分包含抗微生物颗粒20。在此实例中，抗微生物颗粒20没有设置在位于基质5处的烟弹4的外部的部分上，因为在使用中，烟弹4的该部分被加热至高温，这降低了许多有害细菌和病毒的活性；并且因此这些微生物被传播的风险更低。此外，用户典型地避免接触烟弹4的基质5，以防止基质5的残留物沉积在他们身上。然而，在本发明的一些实例中，位于基质5处的烟弹4的部分上可以包含抗微生物颗粒20，以进一步增加部件的安全性。
52.虽然图1c的实例中的烟弹4包括基质5和吸嘴6二者，但是在其他实例中，烟弹4可以包括不同的部分。例如，烟弹4可以包括布置在吸嘴6与基质5之间的气溶胶冷却区域，而在另一个实例中，烟弹4可以不包括吸嘴6而仅包括基质5。在此类部件中，抗微生物颗粒20
的分布根据与部件的每个部分相关联的风险来分布。
53.图1d示出了用于气溶胶产生系统的示例性附件8。具体地，附件8是由纺织材料构成的织物携带箱，并用于储存气溶胶产生系统的其他元件，如烟弹4和气溶胶产生装置2(当它们不使用时)。在图1d的实例中，附件8的整个外部包括抗微生物颗粒20，以使携带箱的抗微生物特性最大化。
54.图2示意性地展示了用于气溶胶产生系统的部件的外部的部分10，其中抗微生物颗粒20布置在整个部分10中。优选地，颗粒20均匀分布以确保跨部分10的整个表面区域提供抗微生物效果。如果部件外部是塑料材料、聚合物材料或金属材料，则抗微生物颗粒20典型地以此种方式布置在整个部件中。
55.如图2中所示的部件的部分10可以通过首先提供部件部分材料40来生产，即用于形成部件的外部的一部分的主要结构材料来生产。接下来，将抗微生物颗粒20分散在整个部件部分材料40中以形成抗微生物材料42。随后，由抗微生物材料42形成部件的部分10；这保留了由部件部分材料40提供的结构特性，同时还获得了抗微生物颗粒20的抗微生物益处。
56.分散步骤和形成步骤的精确性质将根据部件部分材料40的特性而变化。例如，当部件部分材料40包括聚合物时(例如用于形成气溶胶产生装置的外壳)，则优选的是当聚合物处于流体或熔体相时将抗微生物颗粒20分散在整个聚合物中。
57.图3示出了用于气溶胶产生系统的部件的外部的另一部分10。部分10包括覆盖部件外部的涂层30并且包括布置在整个涂层30中的抗微生物颗粒20。典型地，涂层30包括涂层流体32并且在涂层30被施加到部分10之前将抗微生物颗粒20分散在整个涂层流体32中。这有助于提供颗粒20在整个涂层30中的均匀分散并且允许在施加之前选择涂层30内的抗微生物颗粒20的浓度。将抗微生物涂层30施加到部件的一部分可能比将抗微生物颗粒20分散到整个部件部分材料40本身更便宜。此外，涂层30可以容易地施加到现有的部件上(或者施加到完成的部件上，或者在部件制造过程结束时)，并为这些部件提供抗微生物特性。
58.涂层30可以在部件组装之前或之后施加到部件的部分10。例如，如果部分10是用于气溶胶产生装置的抓握部，则涂层30可以在抓握部连接到装置之前或在其连接到装置之后施加到抓握部。
59.图4中所示的用于气溶胶产生系统的部件的外部的部分10包括纺织材料44。例如，这可以是图1d中所示的携带箱附件的一部分10。纺织材料44由交织纤维的网络(称为纤维网络46)构成。如图4中所示，抗微生物颗粒20布置在整个纤维网络46中。优选地，在构建网络46之前以及在由纺织材料44形成部件的部分10之前，将颗粒20分散在整个纤维中。这提供了作为抗微生物材料42的纺织材料44，并且因此抗微生物颗粒20均匀分布在整个所得部分10中。
60.图3中所示的涂层30也可以施加到部分10，该部分具有布置在整个部分10中的抗微生物颗粒20，像图2和图4中所示的那些。这可以增加部分10的抗微生物特性并且为部分10提供两个抗微生物保护层。例如，如果外层(涂层30)被刮擦或损坏，则该部分保留了抗微生物颗粒20的益处，因为它们分散在第二层下方的整个部分10中。