[发明专利]包括气凝胶的吸烟制品的烟嘴

说明书

一种吸烟制品(10)，其包括烟嘴(14)，烟嘴包括来自有机凝胶转化的开放孔结构，和分散在开放孔结构内的功能性材料，例如气溶胶颗粒(20)。

本发明涉及吸烟制品的烟嘴或烟嘴过滤单元，其包括从有机凝胶转化为开放孔结构的材料。

吸烟制品典型地包括设计用于容纳气流的部分。例如，许多传统香烟包括过滤单元，其包括可以捕捉或转化吸烟制品的烟雾成分的功能性材料，或当烟雾被抽吸通过过滤嘴时将材料释放到烟雾中。这样的功能性材料是公知的且包括，例如吸附剂、催化剂和香料材料。

在另一实例中，吸烟制品被设计为采用加热烟草而不是燃烧烟草。在另一实例中吸烟制品被设计为既不加热烟草也不燃烧烟草；相反地，它被设计为通过使空气或功能性材料或使空气和功能性材料二者通过烟草来递送烟草中的成分。这样的非燃烧式吸烟制品还可以包括一个或多个设计为容纳气流的部分。例如，这样的吸烟制品可以包括带有香料或其他功能性材料的部分，这些材料被设计为释放到抽吸通过吸烟制品的气流或烟雾流中。

气凝胶是合成的衍生自凝胶的高度多孔性材料，其中凝胶中的液体成分被气体代替。结果得到了带有开放孔结构和低密度的固体。尽管名称为气凝胶，但是气凝胶是刚性的干燥材料，其物理特性与凝胶并不相似；名称来自它们衍生自凝胶。在重量方面，凝胶通常为液体，但是由于液体内的三维交联网络因此行为类似固体。凝胶通常是液体分子在固体内的分散体，其中固体是连续相，液体是分散相。

气凝胶经常易碎，但是典型地结构坚固。在一些情况下，它们的压缩承载能力可追溯到树枝状微结构，其中平均尺寸为大约2-5纳米的球形颗粒融合为簇状。这些簇可以形成三维的近似分形链的高度多孔性结构，在有些情况下具有小于约100纳米的孔。在制造过程中可以控制孔的平均尺寸和密度。

为了简化，本申请涉及气凝胶，但是本领域技术人员还理解烟嘴可以包括任何开放孔结构，其由有机凝胶转化而来，例如还有干凝胶和晶胶，或代替气凝胶。为此，在许多实施方案中，从有机凝胶转化来的开放孔结构可以代替以下使用的气凝胶，或气凝胶可以被干凝胶或晶胶(cryogels)代替。

希望的是提供新颖的吸烟制品，其具有提供大的表面积以捕捉或转化烟雾成分或将功能性材料释放到流过吸烟制品的空气流中的烟嘴。提供香味或捕捉或转化烟雾成分的功能性材料能够随着烟嘴过滤单元的可用表面积的增加而更有效地运行。随着这些材料的效率增加，可以在烟嘴过滤单元中使用减少量的这些材料，同时保持由功能性材料获得的希望的结果。

还希望的是提供新颖的吸烟制品，其具有如下物理特性，例如基本不依赖于气流特性例如抽吸阻力(RTD)的牢固度以及气流和功能性材料之间的接触量。

还希望提供新颖的吸烟制品，其具有含可以形成或提供烟嘴的结构特征的有机气凝胶的烟嘴。

根据本发明，提供了一种具有包括有机气凝胶的烟嘴的吸烟制品。有机气凝胶形成开放孔结构。功能性材料可以分散在气凝胶内，并且特定的功能材料和功能材料的量可以基于待用功能材料获得的希望的结果选择。气凝胶可以用于提供烟嘴的结构特性。气凝胶可以形成为整体式或连续的单元，形成烟嘴的所有部分或一部分。在其他实例中，气凝胶可以作为多个分散在烟嘴或烟嘴过滤单元内的颗粒的形式掺入烟嘴或烟嘴过滤单元内。

根据本发明的吸烟制品提供了一种设计穿过烟嘴的气流特性的有效方式，同时还保持了吸烟制品的希望的物理特性，例如形状、强度和牢固度。有机气凝胶允许烟嘴(例如烟嘴过滤单元)具有高表面积，并且提高了分散在气凝胶内的功能性材料的效率。气凝胶可以形成为任何形状，并且可以为烟嘴提供结构特性。

根据本发明的吸烟制品包括烟嘴，其包括形成开放孔结构的有机气凝胶。气凝胶可以形成烟嘴过滤单元的物理结构或可以为分散在烟嘴过滤单元内的多个气凝胶颗粒的形式。在许多实施方案中，气凝胶形成了烟嘴过滤单元的物理结构。气凝胶提供了如下结构特性，其提供了烟嘴(例如烟嘴过滤单元)中的常用牢固度。