УГЛЕСОДЕРЖАЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ НАГРЕВАТЕЛЯ НЕГОРЮЧЕГО КУРИТЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ И НЕГОРЮЧЕЕ КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ Российский патент 2010 года по МПК A24D1/00 A24D1/08 A24F47/00 

Настоящее изобретение относится к углесодержащей композиции нагревателя негорючего курительного изделия и к курительному изделию такого типа.

Табак является типичным ароматическим материалом, издающим аромат дыма (аэрозоля), образующегося при горении табачных листьев, который ощущается рецепторами вкуса и обоняния человека.

В последние годы для замены или дополнения табака созданы курительные изделия негорючего типа для получения удовольствия от восприятия аромата и вкуса табака и для получения удовольствия от восприятия аэрозоля без сжигания табачных листьев. Эти курительные изделия негорючего типа содержат нагреватель, являющийся элементом, генерирующим тепло, устанавливаемым на кончике, и генерирующую аэрозоль секцию, содержащую материал для образования аэрозоля, образованный из соответствующей подложки, на которую нанесен компонент, обладающий ароматом. Нагреватель физически отделен от генерирующей аэрозоль секции. В курительном изделии этого типа нагреватель поджигают, и тепло от горения нагревает элемент для образования аэрозоля без его сжигания для образования аэрозоля, содержащего компонент, обладающий ароматом. Курильщики вдыхают аэрозоль для получения удовольствия от восприятия аромата. В качестве нагревателя используют исключительно углесодержащий нагреватель.

Многие обычные курительные изделия негорючего типа генерируют меньшее количество аэрозоля при курении, чем обычные сигареты, и не обеспечивают достаточное удовлетворение от курения. Таким образом, появилась идея генерирования увеличенного количества аэрозоля.

В опубликованной заявке Японии № 5-207868 раскрыта углесодержащая горючая композиция для горючего элемента, содержащая: уголь, связующее, табак и натрий. Путем добавления натрия в горючую композицию увеличивают скорость тления и калорийность затяжки и увеличивают выход аэрозоля при «курении».

Однако при увеличении количества добавленного натрия в эту углесодержащую горючую композицию выход аэрозоля увеличивается, но при этом значительно увеличивается количество монооксида углерода.

Задача настоящего изобретения состоит в создании углесодержащей композиции для нагревателя курительного изделия негорючего типа, посредством которой можно увеличить количество аэрозоля, который может образовываться, в то же время снижая количество монооксида углерода, который может образовываться в результате горения нагревателя, а также целью настоящего изобретения является создание курительного изделия негорючего типа, содержащего нагреватель, состоящий из этой композиции.

Для достижения вышеупомянутой цели согласно первому аспекту настоящего изобретения создана углесодержащая композиция для нагревателя курительного изделия негорючего типа, отличающаяся тем, что она содержит уголь и 0,5-5,0 вес.% многоатомного спирта.

На чертежах:

Фиг.1 - продольное сечение примерного курительного изделия негорючего типа;

Фиг.2 - диаграмма зависимости между содержанием глицерина и увеличением TPM или увеличением скорости воспламенения.

Настоящее изобретение ниже описано более подробно.

Углесодержащая композиция нагревателя курительного изделия негорючего типа по изобретению содержит уголь и 0,5-5,0 вес.% многоатомного спирта от общего веса углесодержащей композиции нагревателя. Если количество многоатомного спирта меньше 0,5 вес.%, то количество образующегося аэрозоля (TPM) не увеличивается в значительной степени. К тому же, если количество многоатомного спирта превышает 5,0 вес.%, то увеличивается количество монооксида углерода (CO), образующегося при горении нагревателя. В частности, если многоатомный спирт содержится в количестве 1,0 вес.% или более (5,0 вес.% или менее), то значительно улучшается воспламеняемость нагревателя, выполненного из этой композиции. Также, если используют нагреватель, содержащий многоатомный спирт в количестве 1,0 вес.% или более (5,0 вес.% или менее), то количество TPM увеличивается в большей степени.

В качестве многоатомного спирта можно использовать глицерин, пропиленгликоль и т.п.

В общем углесодержащая композиция нагревателя по изобретению содержит связующее для связывания угля дополнительно к многоатомному спирту и углю. Количество связующего предпочтительно составляет от 5-15 вес.% от общего веса углесодержащей композиции нагревателя. Если количество связующего меньше 5 вес.%, то имеет место тенденция к проявлению связывающих свойств связующего в недостаточной степени. Также, если количество связующего превышает 15 вес.%, то количество угля уменьшается, в результате чего имеет место тенденция к недостаточному горению нагревателя.

В качестве связующего можно использовать альгинат (например, соль аммония и соль натрия), карбоксиметилцеллюлозу или ее соли (например, соль натрия), пектин и карагенан или его соли (например, соль натрия), гуаровую смолу и т.п.

Кроме того, углесодержащая композиция нагревателя по изобретению может содержать карбонат кальция (частицы). Карбонат кальция, при его введении, предпочтительно вводят в соотношении от 30-55 вес.% от общего веса углесодержащей композиции нагревателя. Если количество карбоната кальция меньше 30%, то имеет место тенденция к тому, что эффект от подавления горения получают в недостаточной степени. Также, если количество карбоната кальция превышает 55 вес.%, то число затяжек при курении курительного изделия значительно уменьшается и, таким образом, такой углесодержащий нагреватель является практически неприемлемым.

Углесодержащая композиция нагревателя по изобретению содержит 0,5-5,0 вес. % многоатомного спирта, как это упомянуто выше, а остальную часть составляет углерод, включая случай, когда нагреватель дополнительно содержит связующее и (или) карбонат кальция. Источник (сырьевой материал) угля (частицы) особенно не ограничен, и можно использовать любой известный вид угля.

Углесодержащая композиция нагревателя по изобретению может быть отформована в виде нагревателя посредством применения технологии формования, например экструзии. При этом многоатомный спирт можно смешивать с другими сырьевыми материалами заранее до формования или можно подавать в другие сырьевые материалы, используя другой способ, в котором сопло для подачи многоатомного спирта прикреплено к смешивающей/месильной части формовочной машины для подачи многоатомного спирта из этого сопла в форму, используемую на формовочной машине.

Курительное изделие негорючего типа по изобретению содержит секцию для образования аэрозоля посредством нагрева, и нагреватель располагают на конце генерирующей аэрозоль секции таким образом, чтобы он был физически отделен от генерирующей аэрозоль секции, причем нагреватель состоит из углесодержащей композиции нагревателя по изобретению. Так как курительное изделие по изобретению является изделием негорючего типа, линия горения, появляющаяся во время горения и наблюдаемая в случае использования курительного изделия горящего типа, вообще не существует в генерирующей аэрозоль секции.

При использовании курительного изделия негорючего типа по изобретению можно увеличить TPM, например, на 16,0% или более, в то же время подавляя увеличение образования монооксида углерода, например, на 5% или меньше в сравнении с курительным изделием негорючего типа, в котором используют углесодержащий нагреватель, не содержащий многоатомный спирт.

В частности, характеристика нагревателя, содержащего многоатомный спирт в соотношении от 1,0-5,0 вес.%, может быть улучшена в отношении времени воспламенения на 11% или более в сравнении с углесодержащим источником тепла, не содержащим многоатомный спирт.

Пример курительного изделия негорючего типа по изобретению описан со ссылкой на Фиг.1.

Курительное изделие 10 негорючего типа, показанное на Фиг.1, содержит секцию 11, в которой при нагревании образуется аэрозоль, содержащий компонент, обладающий ароматом. В примере, показанном на Фиг.1, секция 11 для образования аэрозоля состоит из первой части 111 для образования аэрозоля и второй части 112 для образования аэрозоля. Первая часть 111 для образования аэрозоля содержит полый цилиндр, изготовленный из термостойкого материала, например алюминия или нержавеющей стали (не показано), заполненный, например, резаным табаком или табачной крошкой. Вторая часть 112 для образования аэрозоля содержит подобный полый цилиндр (не показано), заполненный, например, резаным табаком или табачной крошкой. Первая часть 111 для образования аэрозоля и вторая часть 112 для образования аэрозоля находятся в контакте друг с другом и расположены в продольном направлении курительного изделия 10.

Цилиндрический углесодержащий нагреватель 12, выполненный из композиции по изобретению, расположен около переднего конца секции 11 для образования аэрозоля (переднего конца первой части 111 для образования аэрозоля) таким образом, чтобы он был физически отделен от секции 11 для образования аэрозоля. В источнике тепла 12 в осевом направлении образовано сквозное отверстие 121 для всасывания наружного воздуха. Наружная периферия нагревателя 12, в общем, окружена теплостойким элементом 13, состоящим, например, из стекловолокна. У заднего конца секции 11 для образования аэрозоля (у заднего конца второй части 112 для образования аэрозоля) может быть расположен обычный фильтр 14. Вся наружная периферия секции 11 для образования аэрозоля и фильтра 14 и часть наружной периферии нагревателя 12, окруженная теплостойким элементом 13, завернуты в оберточный материал 15, изготовленный из теплоизоляционного материала, для объединения их в одно целое. Такое курительное изделие негорючего типа может иметь внешний вид обычной сигареты.

Настоящее изобретение описано ниже на Примерах, но настоящее изобретение не ограничено этими примерами.

Примеры 1-4, Сравнительный пример 1

Как показано в Таблице 1, углесодержащий нагреватель был сформован из композиции, содержавшей глицерин (от 0,5-5,0 вес.%), уголь (от 45,0-49,5 вес.%), альгинат аммония (10 вес.%), который служил связующим, и карбонат кальция (40 вес.%). Курительное изделие, имевшее конструкцию, показанную на Фиг.1, было изготовлено с использованием этого углесодержащего нагревателя. Для Сравнительного примера 1 было изготовлено курительное изделие таким же образом, как и в вышеупомянутом примере, с использованием углесодержащего нагревателя, в который не был добавлен глицерин. Эти курительные изделия соответственно были подвержены испытаниям на горение при курении на автоматической курительной машине при стандартных условиях курения [согласно стандартной методике измерения TIOJ (четвертое издание), приложение 1] для измерения количества образующегося TPM и CO и определения количества затяжек.

Определяли также, используя курительные изделия, описанные в Примерах 1-4 и в Сравнительном примере 1, время воспламенения нагревателя. Условия первой затяжки по выбору устанавливали таким образом, чтобы количество воздуха при прососе составляло 35 см³/2с для зажигания курительного изделия с использованием прикуривателя. Когда вся концевая поверхность нагревателя была зажжена при второй затяжке при стандартных условиях курения [согласно стандартной методике измерения TIOJ (четвертое издание), приложение 1], и это горение всей концевой поверхности наблюдали пять или большее число раз после второй затяжки, определяли установленное значение первой затяжки как время воспламенения.

Результаты вышеупомянутых испытаний представлены в Таблице 2. В Таблице 2 также приведены результаты испытаний, показывающие увеличение TPM, увеличение CO и увеличение скорости воспламенения, которые вычисляли, принимая за базу количества образующихся TPM и CO, и время воспламенения, полученные в Сравнительном примере 1. Кроме того, на диаграмме (см. Фиг.2) показана зависимость между содержанием глицерина и увеличением TPM или увеличением скорости воспламенения. На Фиг.2 линией а показано увеличение (%) TPM, а линией b показано увеличение (%) скорости воспламенения.

Как показано приведенными выше результатами испытаний, курительные изделия из Примеров 1-4, в которых использовали углесодержащие источники тепла, полученные из углесодержащих композиций для источников тепла, содержащих глицерин в соотношении от 0,5-5,0 вес.%, обеспечивают увеличение количества образующегося TPM на 16,4% или более (максимум - на 35,8%), в сравнении с курительным изделием из Сравнительного примера 1, в котором использовали углесодержащий нагреватель, не содержавший глицерин. Также курительные изделия из Примеров 1-4, по существу, не показали увеличения количества CO. Также количество образующегося TPM увеличивалось с увеличением содержания глицерина в диапазоне от 0,5 вес.% (Пример 1) до 5,0 вес.% (Пример 4). В частности, когда содержание глицерина составляло 1,0 вес.% или более, количество образующегося TPM значительно увеличивалось (Примеры 2-5). Кроме того, время воспламенения улучшилось на 11,1-16,7%, когда содержание глицерина составляло 1% или более (Примеры 2-5). Образец, в котором содержание глицерина составляло 0,5% (Пример 1), показал увеличение образования TPM на 16,4%, хотя время воспламенения не улучшилось.

В особенности количество образующегося TPM может быть увеличено путем добавления глицерина, но в то же время сдерживается увеличение количества образующегося CO путем регулирования количества угля в композиции нагревателя.

Как четко видно при рассмотрении диаграммы на Фиг.2, даже если глицерин добавляют в количестве, превышающем 5%, то увеличение (%) TPM несущественно улучшается, а также существует опасение того, что при присутствии глицерина в количестве, превышающем 5%, увеличивается количество продуктов пиролиза, что нежелательно.

На основе изобретения (описанного выше) была создана простая конструкция, в которой, в соответствии с проведенными исследованиями, количество многоатомного спирта в углесодержащей композиции для нагревателя курительного изделия негорючего типа составляет от 0,5-5,0 вес.%, при этом количество аэрозоля, генерирующегося в элементе для образования аэрозоля, может быть увеличено при одновременном снижении количества образующегося монооксида углерода в результате горения нагревателя.

Дополнительные преимущества и модификации очевидны для специалиста в данной области. Настоящее изобретение в его более широком аспекте, таким образом, не ограничено специальными описаниями и типичными вариантами исполнения, описанными здесь. Различные модификации, таким образом, возможны без отступления от сущности и объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения, и его эквивалентов.

Углесодержащая композиция предназначена для нагревателя курительного изделия негорючего типа. Композиция нагревателя содержит уголь и многоатомный спирт. Курительное изделие негорючего типа содержит генерирующую аэрозоль секцию, в которой при нагревании образуется аэрозоль, и нагреватель на конце генерирующей аэрозоль секции. Нагреватель размещен так, что он физически отделен от генерирующей аэрозоль секции для нагревания этой секции, по существу, без зажигания генерирующей аэрозоль секции. Нагреватель состоит из вышеуказанной композиции. Техническим результатом является увеличение количества аэрозоля при снижении количества монооксида углерода, а также улучшение времени воспламенения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.

1. Углесодержащая композиция для нагревателя курительного изделия негорючего типа, отличающаяся тем, что она содержит уголь и 0,5-5,0 вес.% многоатомного спирта.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что количество многоатомного спирта составляет 1,0-5,0 вес.%.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что многоатомным спиртом является глицерин или пропиленгликоль.

4. Композиция по п.1, дополнительно содержащая связующее.

5. Композиция по п.4, в которой связующее содержится в количестве от 5-15 вес.%.

6. Композиция по п.1, дополнительно содержащая карбонат кальция.

7. Композиция по п.6, в которой карбонат кальция содержится в количестве от 30-55 вес.%.

8. Курительное изделие негорючего типа, содержащее:
генерирующую аэрозоль секцию, в которой при нагревании образуется аэрозоль; и
нагреватель, предусмотренный на конце генерирующей аэрозоль секции, в которой при нагревании образуется аэрозоль; и
причем нагреватель размещен на конце генерирующей аэрозоль секции так, что он физически отделен от генерирующей аэрозоль секции, чтобы нагревать генерирующую аэрозоль секцию, по существу, без зажигания генерирующей аэрозоль секции,
отличающееся тем, что нагреватель состоит из углесодержащей композиции по п.1.