本发明涉及一种气溶胶生成制品以及供用作气溶胶生成制品中的段的低阻力支承元件。明确地说，本发明涉及用于将新鲜度赋予气溶胶的此类制品和元件。
背景技术：
气溶胶形成基质(如含烟草基质)在其中被加热而非燃烧的制品在所属领域中为已知的。通常，在此类加热式气溶胶生成制品中，通过将热从热源传递到气溶胶形成基质而生成可吸入的气溶胶，所述气溶胶形成基质可位于热源内、热源周围或热源下游。在气溶胶生成制品的消耗期间，挥发性化合物通过来自热源的热传递从气溶胶形成基质释放并且夹带在通过所述制品抽吸的空气中。随着所释放的化合物冷却，其冷凝以形成气溶胶。
已知提供气溶胶生成制品以及具有单段和多段烟嘴过滤器的习知香烟。此等过滤器段可以包括活化碳，且经提供以过滤或减少香烟烟雾中有害或因其它原因而不希望有的化合物。同时，已知过滤器中的活化碳对于香烟烟雾具有特定保鲜效果。
然而，现在将需要为通过加热气溶胶生成制品的气溶胶形成基质而生成的气溶胶提供新鲜度，而不影响制品的烟嘴过滤器的过滤效果。
技术实现要素：
根据本发明的一方面，提供一种包括以条形式组装的多个段的气溶胶生成制品。所述多个段包含气溶胶形成基质和在所述条内位于所述气溶胶形成基质下游的烟嘴过滤器。所述气溶胶生成制品进一步包括在所述气溶胶形成基质与所述烟嘴过滤器之间设置在所述条内的活化碳。
尽管已知在气溶胶生成制品的除过滤器段或气溶胶形成基质以外的其它段中包含例如薄荷醇的特定调味剂，但已出人意料地发现，有可能在气溶胶形成基质与烟嘴过滤器之间提供活化碳，由此更改气溶胶的新鲜度，但不会或不会明显地影响制品中生成的气溶胶的过滤效果。明确地说，已在气溶胶形成基质与烟嘴过滤器之间布置的聚乳酸气溶胶冷却元件中提供或不提供活化碳的情况下量测气溶胶生成制品的类似尼古丁、甘油和烟草颗粒物质(tpm)。
已发现，在气溶胶形成基质与烟嘴过滤器之间提供的少量活化碳对用户具有明显的保鲜效果，但并不会或不会显著地更改提供到用户的气溶胶的尼古丁含量。
优选地，介于0.005毫克与0.1毫克之间、更优选地介于0.008毫克与0.05毫克之间、甚至更优选地介于0.01毫克与0.025毫克之间，例如0.02毫克的活化碳设置在每一气溶胶生成制品的烟嘴过滤器与气溶胶形成基质之间。
活化碳可以颗粒或经压缩形式提供。优选地，活化碳以颗粒形成提供。颗粒促进活化碳在制品中的分布，优选为均质分布。
活化碳的粒子可以具有在0.1微米与10微米之间的范围内，优选地在0.5微米与4微米之间的范围内，例如为1.5微米的大小。
极小大小和少量的碳粒子具有容易伪装的进一步优势。举例来说，气溶胶生成制品的包括活化碳的段可能归因于碳的存在而并不变暗。
典型气溶胶生成制品中气溶胶形成基质与烟嘴过滤器之间的距离通常大于烟嘴过滤器的长度。气溶胶生成制品的此中间区段通常包括其内可形成气溶胶的高比例的自由空间。通过将活化碳设置在气溶胶形成基质与烟嘴过滤器之间，较之于烟嘴过滤器中的可能情况，所形成的气溶胶可以更自由地通过活化碳。
所述活化碳可以连接到碳支承元件或以其它方式与碳支承元件相关联。碳支承元件可以是用于定位、保持或固持活化碳的任何合适的受质或支承件。
优选地，介于0.005毫克与0.1毫克之间的活化碳可以连接到碳支承元件。由此，活化碳位于碳支承元件上，且可以位于制品中，且可能不会无意地再定位到气溶胶生成制品的其它元件或段。此外，碳支承元件可以促进气溶胶生成制品的制造。举例来说，碳支承元件可以预先制造以含有预定义形成和剂量范围的活化碳。预先制造的碳支承元件可以接着引入到制品或优选地引入到元件中，所述元件可以与来自气溶胶生成制品的其它元件或段组装在一起。
碳支承元件可以是伸长元件。伸长碳支承元件允许沿着气溶胶生成制品的特定和限定的长度提供活化碳。因此，可以通过碳支承元件的长度来限定制品中活化碳的量。
碳支承元件可以是纤维性支承元件。纤维性支承元件可以是例如纸支承件。
碳支承元件可以是呈细线形式的伸长支承元件。细线可以由纤维或长丝制成，例如编织、编绕或交织。纤维或长丝可以例如是纤维素基纤维，或可以由聚合物材料制成。
细线可以例如编织、编绕或交织到活化碳。活化碳的粒子还可以并入到纤维或长丝中。优选地，在形成长丝期间执行并入，例如在挤压例如纤维素乙酸酯长丝的长丝时。可以接着处理，例如编织或编绕，含有活化碳的干燥长丝，以形成细线。
以干重计测量的活化碳的重量与碳支承元件的重量可以在0.05％与0.5％之间的范围内，优选地在0.08％与0.3％之间的范围内，例如为0.1％。
一般说来，在整个本申请中每当提到一个值，这都应被理解成使得所述值被明确公开。然而，出于技术考量，还应将值理解为不必正好是所述具体的值。值可例如包含对应于确切值±20％的值的范围。
将活化碳粒子并入纤维或长丝中促进活化碳在由纤维和长丝制成的碳支承元件中的定位和均质分布。此外，碳粒子在并入到支承元件上时可能并不可见。
如本文中所使用，气溶胶生成制品是在气溶胶形成基质受热时生成可吸入气溶胶的任何制品。所述术语包含包括由例如电热元件的热源加热的气溶胶形成基质的制品，所述电热元件例如为以电阻方式或以电感方式加热的加热元件。气溶胶生成制品可以是不可燃气溶胶生成制品，其为在不燃烧气溶胶形成基质的情况下释放挥发性化合物的制品。气溶胶生成制品可以是具有外部或内部热源的加热式气溶胶生成制品，所述热源例如可燃热源、与气溶胶形成基质热或直接物理接触的电阻式或电感式可加热材料。
气溶胶生成制品可以类似例如香烟的常规吸烟制品，且可以包括烟草。气溶胶生成制品可以是一次性的。气溶胶生成制品可以替代地是部分可再用的并且包括可再生的或可更换的气溶胶形成基质。
如本文中所使用，术语‘气溶胶形成基质’涉及能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质可以吸附、涂布、浸渍或以其它方式装载到载体或支承件上。气溶胶形成基质可以方便地为气溶胶生成制品或吸烟制品的一部分。
气溶胶形成基质可以包括尼古丁和其它添加剂，例如调味剂。气溶胶形成基质可以包括烟草，例如可以包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，当加热时所述挥发性烟草香味化合物从气溶胶形成基质释放。气溶胶形成基质可以包括均质烟草材料，例如落叶烟草。或者，气溶胶形成基质可以包括非烟草材料。
优选地，气溶胶生成制品在形状上大体上呈圆柱形。气溶胶生成制品可以是大体上伸长的。气溶胶生成制品可以具有某一长度和大体上垂直于所述长度的圆周。气溶胶生成制品可以具有在30mm与100mm之间的总长度。气溶胶生成制品可以具有在5mm与12mm之间的外径。
气溶胶形成基质以及气溶胶生成制品的其它元件和段可以在形状上大体上呈圆柱形，可以大体上伸长，且还可以具有某一长度和大体上垂直于所述长度的圆周。
气溶胶形成基质可以是固体气溶胶形成基质。或者，气溶胶形成基质可以包括固体和液体组分。
气溶胶形成基质可以进一步包括气溶胶形成剂。适合的气溶胶形成剂的实例是丙三醇和丙二醇。
如果气溶胶形成基质是固体气溶胶形成基质，则所述固体气溶胶形成基质可以包括例如以下中的一种或多种：粉末、颗粒、小球、碎片、细条、条状物或片材，所述材料含有草本植物叶、烟叶、烟草肋料、再造烟草、均质烟草、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以呈疏松形式，或可在适合容器或料筒中提供。举例来说，固体气溶胶形成基质的气溶胶形成材料可以含于纸或其它包装材料内，并且具有滤嘴段的形式。
有利地，气溶胶生成制品具有45mm的总长度。气溶胶生成制品可以具有7mm的外径。另外，气溶胶形成基质可以具有10mm或12mm的长度。气溶胶形成基质的直径可以介于5mm与12mm之间。
烟嘴过滤器位于气溶胶生成制品的下游端处。所述过滤器可以是纤维素乙酸酯过滤器滤嘴段。优选地，烟嘴过滤器的长度为7mm，但可以具有介于5mm与10mm之间的长度。
如本文中所使用，术语‘条’用于表示具有大体上圆形、卵形或椭圆形横截面的大致为圆柱体的元件。
如本文中所使用，术语‘纵向方向’是指沿着或平行于条的圆柱形轴延伸的方向。
术语‘上游’和‘下游’可以用于描述气溶胶生成制品的元件或段的相对位置。如本文中所使用的术语‘上游’和‘下游’是指沿着气溶胶生成制品的条相对于穿过所述条抽吸气溶胶的方向的相对位置。
优选地，多个元件或段组装于包装材料内以形成条。合适包装材料是所属领域的技术人员已知的。
在气溶胶形成基质与烟嘴过滤器之间的中间区段围封在包装材料内的情况下，此区段有效地为可固持活化碳的腔体。
优选地，活化碳通过伸长碳支承元件来支承，所述伸长碳支承元件例如纤维性伸长碳支承元件，例如细线。优选地，伸长碳支承元件从包装材料的内表面径向向内设置在条内。伸长碳支承元件具有纵向尺寸，其优选地大体上平行于条的纵向轴线而设置。
气溶胶生成制品可以包括位于烟嘴过滤器的上游和气溶胶形成元件的下游的低阻力支承元件。所述低阻力支承元件包括用于将活化碳定位在低阻力支承元件中和所述条内的至少一个纵向延伸通道。
在消耗时，用户通过在烟嘴过滤器上抽吸来从制品抽吸空气。制品内生成的气溶胶通过烟嘴过滤器，且可以由用户吸入。需要空气和气溶胶在气溶胶形成基质与烟嘴过滤器之间的通过不应遇到极大阻力。换句话说，需要在气溶胶形成基质与烟嘴过滤器之间存在极小压降。因此，支承活化碳或活化碳连接到的碳支承元件的此类低阻力支承元件为空气沿着条的纵向方向的通过提供低阻力，因此提供低抽吸阻力(rtd)。抽吸阻力(rtd)是在22℃和101kpa下以17.5ml/s的速率的迫使空气通过受测试物体全长所需的压力。rtd通常以单位mmh20表达，且根据iso6565:2011测量。
优选地，活化碳连接到伸长碳支承元件，且伸长碳支承元件通过低阻力支承元件中的通道来定位。因此，有可能形成含有伸长碳支承元件的低阻力支承元件，且接着使用所述低阻力支承元件作为气溶胶生成制品的一段。
低阻力支承元件可以包括多个纵向延伸通道。优选地，活化碳提供于所述多个通道中的至少一个中。连接到活化碳的至少一个碳支承元件可以布置在所述多个通道中的至少一个中。
优选地，碳支承元件的长度等于低阻力支承元件的长度。
在低阻力支承元件中的所述多个纵向延伸通道可以通过处理片材材料而形成。所述处理可以包含选自由卷曲、打褶、聚集或折叠组成的列表的一个或多个过程以形成所述多个纵向延伸通道。
多个纵向延伸通道可以由单个片材或多个片材限定，所述片材已经历卷曲、打褶、聚集或折叠以形成多个通道。
优选地，连接到活化碳的伸长碳支承元件在形成片材材料期间同时放置在多个纵向延伸通道中的一个内。
如本文中所使用，术语‘片材’表示宽度和长度大体上大于其厚度的层压元件。
低阻力支承元件在纵向方向上可以具有介于50％与90％之间的孔隙率。
低阻力支承元件可以具有介于每毫米长度300mm2与每毫米长度1000mm2之间的总表面积，从而形成气溶胶冷却元件。优选地，总表面积为约每毫米500mm2。呈气溶胶冷却元件形式的低阻力支承元件可以充当热交换器以冷却在制品内生成的气溶胶。
低阻力支承元件可以由厚度介于5微米与500微米之间、优选地介于10微米与250微米之间，例如为50微米的材料形成。
低阻力支承元件可以由比表面积介于每毫克10mm2与每毫克100mm2之间的材料形成，优选地，比表面积可以是每毫克35mm2。可以通过采用具有已知宽度和厚度的材料来确定比表面积。例如，所述材料可以是聚乳酸(pla)材料，其具有50微米的平均厚度，具有±2微米的变化。在所述材料还具有例如介于200mm与250mm之间的已知宽度的情况下，可以计算比表面积和密度。
优选通过低阻力支承元件的气流在邻近通道之间不偏离达实质程度。换句话说，优选穿过低阻力支承元件的气流沿着纵向通道处于纵向方向中，而没有实质性的径向偏离。优选地，低阻力支承元件由除在纵向延伸通道之外具有低孔隙率或大体上零孔隙率的材料形成。即，用来限定或形成纵向延伸通道的材料，例如卷曲和聚集片材，具有低孔隙率或大体上无孔隙率。
低阻力支承元件可以由选自金属、聚合物、纸或卡纸板的材料形成或包括所述材料。低阻力支承元件可以由选自包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、纤维素乙酸酯、基于淀粉的共聚酯、纸和铝的群组的材料形成或包括所述材料。
低阻力支承元件可以例如由例如金属箔、聚合片材、大体上无孔纸或卡纸板的片材材料或选自由聚乙烯(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)、纤维素乙酸酯(ca)、基于淀粉的共聚酯和铝箔组成的组的片材材料形成。
低阻力支承元件可以由已打褶、聚集或折叠为限定多个纵向延伸通道的元件的合适材料片材形成。此类元件的横截面构型可以示出通道随机定向或至少部分规则地定向。低阻力支承元件可以通过其它构件形成。举例来说，低阻力支承元件可以由一束纵向延伸管形成。低阻力支承元件可以通过挤压、模制、层压或注入合适材料而形成。
低阻力支承元件可以包括含有或定位纵向延伸通道的外部管或包装材料。举例来说，经打褶、聚集或折叠的片材材料可以包装在例如滤嘴段包装材料的包装材料中，以形成低阻力支承元件。包括聚集为条状的卷曲材料片材的低阻力支承元件可以由例如过滤纸包装材料的包装材料束缚。优选地，活化碳在形成低阻力支承元件时并入于低阻力支承元件内。举例来说，连接到活化碳的细线可以在形成通道时放置在低阻力支承元件的通道内。
优选地，低阻力支承元件形成为长度介于7毫米与28毫米之间的条的形状。举例来说，低阻力支承元件可以具有18mm的长度。在气溶胶生成制品具有凹入式过滤器的实施例中，低阻力支承元件还可以较短，例如为13毫米。优选地，低阻力支承元件具有大体上圆形横截面和5mm到10mm的直径。举例来说，低阻力支承元件可以具有7mm的直径。
气溶胶生成制品可以包括位于气溶胶形成基质下游的间隔元件。优选地，所述间隔元件位于活化碳和所述活化碳连接到的碳支承元件的上游。优选地，所述间隔元件布置在包括活化碳的低阻力支承元件的上游。
所述间隔元件可以有助于定位气溶胶形成基质。所述间隔元件可以大体上为管状，且可以提供气溶胶能够在其内冷凝的自由空间。所述间隔元件可以是中空管，例如中空乙酸管。
根据本发明的另一方面，提供一种低阻力支承元件。所述低阻力支承元件包括至少一个纵向延伸通道。活化碳位于所述低阻力支承元件的所述至少一个纵向延伸通道内。所述低阻力支承元件可以由片材材料制成，所述片材材料例如经卷曲、聚集或折叠以便提供多个伸长纵向通道。活化碳接着提供于所述多个伸长通道中的至少一个中。
所述低阻力支承元件可以用作气溶胶生成制品的一段。
所述低阻力支承元件可以是如上文相对于气溶胶生成制品所描述的任何低阻力支承元件。
所述低阻力支承元件可以例如包括连接到活化碳的伸长碳支承元件。所述伸长碳支承元件可以位于所述至少一个纵向延伸通道内。
优选地，所述伸长碳支承元件是由长丝形成。呈粒子形式的活化碳可以并入于形成伸长碳支承元件的长丝中。
在低阻力支承元件的特定实例中，所述元件为由卷曲pla片材制成且具有18mm的长度的气溶胶冷却元件。所述气溶胶冷却元件包括呈沿着气溶胶冷却元件的长度布置的18mm长度细线形式的碳支承元件。在包含0.1％w(碳)/w(细线材料)的情况下，约0.02mg活化碳提供于低阻力支承元件的细线或包括细线的气溶胶生成制品中。在纤维素乙酸酯细线材料(例如纤维素-2.5-乙酸酯)的情况下，细线的总重量导致每个气溶胶生成制品为约20mg。用于应用于具有凹入式过滤器的制品中的气溶胶冷却元件可以短于18mm。供与凹入式过滤器一起使用的气溶胶冷却元件的标准长度为13mm。因此，细线的长度也可以较短，且优选地对应于气溶胶冷却元件的长度。因此，如果使用相同细线，则用于13mm细线的活化碳的量为约0.015mg。然而，对于较短气溶胶冷却元件，还可以使用包括每长度较大量活化碳的细线，使得较短气溶胶冷却元件还可以包括例如0.02mg或更多的活化碳。
关于借助于图1说明的实施例进一步描述本发明。
具体实施方式
图1是气溶胶生成制品10的示意性横截面图。制品10包括四个元件：气溶胶形成基质20、中空纤维素乙酸酯管30、包括含活化碳细线45的低阻力支承元件40，和烟嘴过滤器50。这四个元件循序地且以同轴对准的方式布置，并且由例如卷烟纸的包装材料60组装以形成条11。条11具有在使用期间用户可以将其插入到其口中的口端12，以及与口端12相对的位于条11的相对端处的远端13。位于口端12与远端13之间的元件可以描述为在口端12的上游，或替代地描述为在远端13的下游。图1中说明的制品适合于与包括用于加热气溶胶形成基质的加热器的气溶胶生成装置一起使用。
在组装时，条11的长度约为45毫米，且具有约7.2毫米的外径。
气溶胶形成基质20位于中空管30的上游且延伸到条11的远端13。气溶胶形成基质20优选地包括包装在包装纸(未示出)中以形成滤嘴段的一束卷曲的落叶烟草。落叶烟草包含添加剂，所述添加剂包含例如丙三醇作为气溶胶形成添加剂。气溶胶形成基质还可以包括基座材料，这取决于加热基质20的方式，如将在下文更详细地描述。
中空管30紧接于气溶胶形成基质20的下游，且由纤维素乙酸酯形成。中空管30的一个功能是将气溶胶形成基质20定位成朝向条11的远端13，以使得其可以与加热元件接触。中空管30用以防止例如在加热元件插入气溶胶形成基质20中时所述气溶胶生成基质20受到沿着条11朝向低阻力支承元件40的力。中空管30还充当使低阻力支承元件40与气溶胶形成基质20间隔开的间隔元件。
低阻力支承元件40在具有烟嘴过滤器50的情况下具有约18mm的长度，如图中所示。在包括凹入式过滤器的气溶胶生成制品中，通常，烟嘴过滤器补充有管状元件，例如卡纸板管，从而在制品10的烟嘴端12处形成凹部。在此类实施例中，低阻力元件的长度为约13mm。
低阻力支承元件具有约7.1mm的外径。低阻力支承元件40由聚乳酸片材形成，所述聚乳酸片材的厚度为50mm±2mm。聚乳酸片材已经卷曲和聚集，以限定沿着低阻力支承元件40的长度延伸的多个通道。此类低阻力支承元件形成气溶胶冷却元件。为形成所述元件，将聚乳酸片材馈送经过卷曲辊以产生纵向卷曲或褶皱。接着聚集卷曲片材以形成具有多个纵向延伸通道的圆柱体。在形成支承元件40期间，含有活性碳的细线45平行于纵向卷曲而放置在卷曲片材中。因此，含有活化碳的细线45在形成低阻力支承元件时并入于低阻力支承元件40的纵向通道内。含有活化碳的细线45与低阻力支承元件40具有相同长度，且沿着低阻力支承元件40和制品10的纵向轴线延伸。含有活化碳的细线45装载有足够量的活化碳，以便将大致0.02mg碳的活化碳负载提供到元件40。
含碳细线45可以是棉线或乙酸酯细线。优选地，细线45由纤维素乙酸酯长丝制成，其中活化碳粒子已在制造长丝期间，例如在挤压期间并入。长丝可以交织或编织成形成细线45。低阻力支承元件40的总表面积介于8000mm2与9000mm2之间，其大致等效于每mm长度500mm2。低阻力支承元件40的比表面积大致为每mg2.5mm2，且其在纵向方向上具有介于60％与90％之间的孔隙率。
孔隙率在本文中定义为包含与本文中所论述气溶胶冷却元件一致的气溶胶冷却元件的条中的未填充空间的一种度量。举例来说，如果条11的直径有50％未由低阻力支承元件40填充，则孔隙率将是50％。同样，条在内径完全未填充的情况下将具有100％的孔隙率，且在完全填充的情况下具有0％的孔隙率。可以使用已知方法计算孔隙率。可以计算孔隙率的方式的示范性说明例如描述且示出于国际专利公开案wo2013/120566中。
在纵向方向上的孔隙率越高，元件40的阻力越低。
烟嘴过滤器50是由纤维素乙酸酯制成的常规烟嘴过滤器，且长度为约7毫米。
上面识别的四个元件通过紧紧包装在包装材料60内来组装。包装材料60可以是具有标准特性的常规卷烟纸。包装材料60与元件中的每一个之间的交界面定位所述元件且限定气溶胶生成制品10的条11。
尽管在图1中说明的特定实施例具有组装在卷烟纸中的四个元件，但是应清楚，气溶胶生成制品可以具有额外的元件或更少的元件。
如图1中所示的气溶胶生成制品10被设计成与气溶胶生成装置(未示出)接合以便消耗。此类气溶胶生成装置包含用于将气溶胶形成基质20加热到足以形成气溶胶的温度的构件。通常，气溶胶生成装置可以包括围绕气溶胶生成制品10邻近于气溶胶形成基质20的加热元件、插入到气溶胶形成基质20中的加热元件或可以电感方式加热提供于气溶胶形成基质内或与气溶胶形成基质热接触的电感式可加热材料的电感器。一旦与气溶胶生成装置接合，气溶胶形成基质20被加热到高于250摄氏度的温度，且用户可以在气溶胶生成制品10的口端12上抽吸。在此温度下，挥发性化合物从气溶胶形成基质20析出。这些化合物冷凝以形成气溶胶。气溶胶经由条11朝向口端12抽吸。
在经由条11抽吸气溶胶时，含有活化碳的细线45和烟嘴过滤器50也夹带在气溶胶中以为用户提供特定的新鲜体验。
在图1中示出的实施例的变体中，制品不经设计以与气溶胶生成装置接合，但包括可燃热源，所述可燃热源可以被点燃且将热传递到气溶胶形成基质20以形成可吸入的气溶胶。可燃热源可以是木炭元件，其在条11的远端13处与气溶胶形成基质接近地组装。气溶胶生成制品的其它元件可以是相同的。