Изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль, и опорному элементу с малым сопротивлением для использования в качестве сегмента изделия, генерирующего аэрозоль. В частности, изобретение относится к таким изделиям и элементам для придания свежести аэрозолю.
Из уровня техники известны изделия, в которых субстрат, образующий аэрозоль, такой как субстрат, содержащий табак, нагревается, а не сгорает. Обычно в таких нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, вдыхаемый аэрозоль генерируется в результате передачи тепла от источника тепла к субстрату, образующему аэрозоль, который может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно источника тепла. Во время употребления изделия, генерирующего аэрозоль, летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, посредством передачи тепла от источника тепла и попадают в воздух, втягиваемый через изделие. По мере охлаждения высвобождаемых соединений, они конденсируются с образованием аэрозоля.
Известно предоставление изделий, генерирующих аэрозоль, а также традиционных сигарет с одно- и многосегментными фильтрами мундштука. Эти сегменты фильтра могут содержать активированный уголь и предусмотрены для фильтрации или уменьшения содержания вредных компонентов или иных нежелательных соединений в сигаретном дыме. В то же время известно, что активированный уголь в фильтре оказывает некоторый эффект свежести на сигаретный дым.
В данном случае было бы желательным обеспечить свежесть аэрозолю, генерируемому нагреванием субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, однако без влияния на фильтрующий эффект фильтра мундштука изделия.
Согласно одному аспекту изобретения предусмотрено изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее множество сегментов, собранных в форме стержня. Множество сегментов содержат субстрат, образующий аэрозоль, и фильтр мундштука, расположенный внутри стержня ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит активированный уголь, расположенный между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром мундштука внутри стержня.
При том, что известно включение особых ароматизаторов, таких как, например, ментол, в другие сегменты изделия, генерирующего аэрозоль, отличные от сегмента фильтра или субстрата, образующего аэрозоль, было неожиданным обнаружить, что возможно предусмотреть активированный уголь между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром мундштука, тем самым изменяя свежесть аэрозоля, но не влияя или не оказывая заметного влияния на фильтрующий эффект аэрозоля, генерируемого в изделии. В частности, аналогичные никотин, глицерин и количество табачных частиц (TPM) были измерены для изделия, генерирующего аэрозоль, с активированным углем, предусмотренным в выполненном из полимолочной кислоты элементе, охлаждающем аэрозоль, расположенном между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром мундштука, или без него.
Было установлено, что малое количество активированного угля, предусмотренного между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром мундштука, имеет заметный эффект свежести для пользователя, но не изменяет или существенно не изменяет содержание никотина в аэрозоле, предоставляемом пользователю.
Предпочтительно, от 0,005 миллиграмма до 0,1 миллиграмма, более предпочтительно от 0,008 миллиграмма до 0,05 миллиграмма, еще более предпочтительно от 0,01 миллиграмма до 0,025 миллиграмма, например 0,02 миллиграмма активированного угля расположены между фильтром мундштука и субстратом, образующим аэрозоль, каждого изделия, генерирующего аэрозоль.
Активированный уголь может быть предусмотрен в дисперсной или сжатой форме. Предпочтительно, активированный уголь предусмотрен в дисперсной форме. Частицы способствуют распределению, предпочтительно однородному распределению, активированного угля в изделии.
Частицы активированного угля могут иметь размеры в диапазоне от 0,1 микрометра до 10 микрометров, предпочтительно в диапазоне от 0,5 микрометра до 4 микрометров, например 1,5 микрометра.
Частицы угля очень малых размеров и в малых количествах имеют дополнительное преимущество легкой маскировки. Например, сегмент изделия, генерирующего аэрозоль, содержащий активированный уголь, может не быть темным из-за содержания углерода.
Расстояние между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром мундштука в обычном изделии, генерирующем аэрозоль, обычно больше, чем длина фильтра мундштука. Эта промежуточная секция изделия, генерирующего аэрозоль, обычно содержит большую долю свободного пространства, внутри которого может образовываться аэрозоль. Благодаря размещению активированного угля между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром мундштука, образованный аэрозоль может более свободно проходить активированный уголь, по сравнению с тем, как это может происходить в случае фильтра мундштука.
Активированный уголь может быть присоединен к угольному опорному элементу или иным образом связан с ним. Угольный опорный элемент может быть любым подходящим субстратом или опорой для размещения, расположения или удерживания активированного угля.
Предпочтительно от 0,005 миллиграмма до 0,1 миллиграмма активированного угля могут быть соединены с угольным опорным элементом. Благодаря этому, активированный уголь размещен на угольном опорном элементе, и может быть размещен в изделии, и не может непреднамеренно перемещаться к другим элементам или сегментам изделия, генерирующего аэрозоль. Дополнительно, угольный опорный элемент может облегчать изготовление изделия, генерирующего аэрозоль. Например, угольный опорный элемент может быть предварительно изготовлен с содержанием активированного угля в предварительно определенных форме и режиме дозировки. Предварительно изготовленный угольный опорный элемент затем может быть вставлен в изделие или, предпочтительно, в элемент, который может быть собран с другими элементами или сегментами с образованием изделия, генерирующего аэрозоль.
Угольный опорный элемент может быть удлиненным элементом. Удлиненные угольные опорные элементы позволяют обеспечивать активированный уголь вдоль некоторой определенной длины изделия, генерирующей аэрозоль. Таким образом, количество активированного угля в изделии может определяться длиной угольного опорного элемента.
Угольный опорный элемент может быть волокнистым опорным элементом. Волокнистый опорный элемент может быть, например, бумажной опорой.
Угольный опорный элемент может быть удлиненным опорным элементом в форме шнура. Шнур может быть выполнен, например, соткан, заплетен в косу или скручен, из волокон или нитей. Волокна или нити могут, например, быть волокнами на основе целлюлозы или могут быть выполнены из полимерного материала.
Шнур может, например, быть соткан, заплетен в косу или скручен с активированным углем. Частицы активированного угля также могут быть включены в волокна или нити. Предпочтительно, включение выполняется во время образования нитей, например, перед экструзией нитей, таких как, например, ацетилцеллюлозные нити. Сухие нити, содержащие активированный уголь, затем могут быть обработаны, например, сотканы или сплетены в косу, с образованием шнура.
Вес активированного угля относительно веса угольного опорного элемента, измеренный в пересчете на сухой вес, может находиться в диапазоне от 0,05 процента до 0,5 процента, предпочтительно в диапазоне от 0,08 процента до 0,3 процента, например 0,1 процента.
Как правило, всякий раз при упоминании значения по всей данной заявке следует понимать, что данное значение раскрыто однозначным образом. Тем не менее, следует также понимать, что по техническим соображениям значение не обязательно представляет собой точное значение. Значение может, например, включать диапазон значений, соответствующих точному значению плюс-минус 20 процентов.
Включение частиц активированного угля в волокна или нити упрощает размещение и однородное распределение активированного угля в угольном опорном элементе, выполненном из волокон и нитей. Дополнительно, частицы угля могут быть не видимы при включении в опорный элемент.
В контексте данного документа изделие, генерирующее аэрозоль, представляет собой любое изделие, которое генерирует вдыхаемый аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, нагревается. Термин включает изделия, которые содержат субстрат, образующий аэрозоль, который нагревается источником тепла, например, электрическим нагревательным элементом, например резистивно или индуктивно нагреваемым нагревательным элементом. Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой негорючее изделие, генерирующее аэрозоль, которое является изделием, высвобождающим летучие соединения без сгорания субстрата, образующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть нагреваемым изделием, генерирующим аэрозоль, имеющим внешний или внутренний источник тепла, например горючий источник теплоты, резистивно или индуктивно нагреваемый материал в термическом или непосредственном физическом контакте с субстратом, образующим аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может напоминать традиционное курительное изделие, такое как сигарета, и может содержать табак. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. Изделие, генерирующее аэрозоль, может в качестве альтернативы быть частично многоразовым и содержать возобновляемый или сменный субстрат, образующий аэрозоль.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут быть высвобождены путем нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на подложку или опору путем адсорбции, нанесения покрытия, пропитки или иным способом. Субстрат, образующий аэрозоль, для удобства может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль, или курительного изделия.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин или другие добавки, например ароматизаторы. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак, например, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал, например, формованный табачный лист. В других примерах субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал.
Изделие, генерирующее аэрозоль, предпочтительно имеет по существу цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по существу удлиненным. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от 30 мм до 100 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр от 5 мм до 12 мм.
Субстрат, образующий аэрозоль, а также дополнительный элемент и сегменты изделия, генерирующего аэрозоль, могут иметь по существу цилиндрическую форму, могут быть по существу удлиненными и могут также иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.
Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. В других примерах субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты.
Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.
Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то этот твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или несколько из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или несколько из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и взорванный табак. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть обеспечен в подходящей таре или картридже. Например, материал, образующий аэрозоль, твердого субстрата, образующего аэрозоль, может быть помещен в бумагу или другую обертку и иметь форму штранга.
Преимущественно, изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину 45 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр 7 мм. Кроме того, субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину 10 мм или 12 мм. Диаметр субстрата, образующего аэрозоль, может составлять от 5 мм до 12 мм.
Фильтр мундштука размещен на расположенном ниже по потоку конце изделия, генерирующего аэрозоль. Фильтр может представлять собой ацетилцеллюлозный штранг фильтра. Предпочтительно, фильтр мундштука имеет длину 7 мм, но может иметь длину от 5 мм до 10 мм.
В контексте данного документа термин «стержень» используется для описания по существу цилиндрического элемента с по существу круглым, овальным или эллиптическим поперечным сечением.
В контексте данного документа термин «продольное направление» относится к направлению, проходящему вдоль или параллельно длине оси цилиндра стержня.
Термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» могут быть использованы для описания относительного положения элементов или сегментов изделия, генерирующего аэрозоль. Термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» в контексте данного документа относятся к относительному положению вдоль стержня изделия, генерирующего аэрозоль, по отношению к направлению, в котором аэрозоль втягивается через стержень.
Предпочтительно, множество элементов или сегментов собраны внутри обертки с образованием стержня. Подходящие обертки известны специалистам в данной области техники.
Когда промежуточная секция между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром мундштука заключена внутри обертки, эта секция фактически является полостью, внутри которой может удерживаться активированный уголь.
Предпочтительно, активированный уголь поддерживается удлиненным угольным опорным элементом, например волокнистым удлиненным угольным опорным элементом, таким как шнур. Предпочтительно, удлиненный угольный опорный элемент размещен радиально внутри относительно внутренней поверхности обертки внутри стержня. Удлиненный угольный опорный элемент имеет продольный размер, который предпочтительно расположен по существу параллельно продольной оси стержня.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать опорный элемент с малым сопротивлением, расположенный выше по потоку относительно фильтра мундштука и ниже по потоку относительно элемента, образующего аэрозоль. Опорный элемент с малым сопротивлением содержит по меньшей мере один проходящий продольно канал для размещения активированного угля в опорном элементе с малым сопротивлением и внутри стержня.
При потреблении, пользователь втягивает воздух из изделия посредством осуществления затяжки на фильтре мундштука. Аэрозоль, генерируемый внутри изделия, проходит через фильтр мундштука и может вдыхаться пользователем. Является желательным, чтобы проход воздуха между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром мундштука не встречал большого сопротивления. Другими словами, является желательным минимальное падение давления между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром мундштука. Таким образом, такой опорный элемент с малым сопротивлением, поддерживающий активированный уголь, или угольный опорный элемент, если активированный уголь соединен с ним, обеспечивает малое сопротивление прохождению воздуха вдоль продольного направления стержня и, таким образом, малое сопротивление втягиванию (RTD). Сопротивление втягиванию (RTD) представляет собой давление, требуемое, чтобы заставить воздух проходить по всей длине испытываемого объекта со скоростью 17,5 мл/с, при 22°C и 101 кПа. RTD обычно выражено в единицах мм вод. ст. и измеряется в соответствии с ISO 6565:2011.
Предпочтительно, активированный уголь соединен с удлиненным угольным опорным элементом, и удлиненный угольный опорный элемент размещен посредством канала в опорном элементе с малым сопротивлением. Таким образом, возможно образование опорного элемента с малым сопротивлением, содержащего удлиненный угольный опорный элемент, и затем использование опорного элемента с малым сопротивлением в качестве сегмента изделия, генерирующего аэрозоль.
Опорный элемент с малым сопротивлением может содержать множество проходящих продольно каналов. Предпочтительно, активированный уголь предусмотрен в по меньшей мере одном из множества каналов. По меньшей мере один угольный опорный элемент, соединенный с активированным углем, может быть расположен в по меньшей мере одном из множества каналов.
Предпочтительно, длина угольного опорного элемента равна длине опорного элемента с малым сопротивлением.
Множество проходящих продольно каналов в опорном элементе с малым сопротивлением могут быть образованы посредством обработки листового материала. Обработка может включать один или несколько процессов, выбранных из списка, состоящего из гофрирования, складывания складками, собирания или сгибания с образованием множества проходящих продольно каналов.
Множество проходящих продольно каналов могут быть образованы одним листом или несколькими листами, которые были гофрированы, сложены складками, собраны или согнуты для образования множества каналов.
Предпочтительно, удлиненный угольный опорный элемент, соединенный с активированным углем, одновременно нанесен внутри одного из множества проходящих продольно каналов во время образования листового материала.
В контексте данного документа термин «лист» обозначает слоистый элемент, имеющий ширину и длину, существенно превышающие его толщину.
Опорный элемент с малым сопротивлением может иметь пористость от 50 процентов до 90 процентов в продольном направлении.
Опорный элемент с малым сопротивлением может иметь общую площадь поверхности от 300 мм2 на миллиметр длины до 1000 мм2 на миллиметр длины, образующей элемент, охлаждающий аэрозоль. Предпочтительно, общая площадь поверхности составляет приблизительно 500 мм2 на миллиметр. Опорный элемент с малым сопротивлением в форме элемента, охлаждающего аэрозоль, может функционировать в качестве теплообменника для охлаждения аэрозоля, генерируемого внутри изделия.
Опорный элемент с малым сопротивлением может быть образован из материала, имеющего толщину от 5 микрометров до 500 микрометров, предпочтительно от 10 микрометров до 250 микрометров, например 50 микрометров.
Опорный элемент с малым сопротивлением может быть образован из материала, который имеет удельную площадь поверхности от 10 мм2 на миллиграмм до 100 мм2 на миллиграмм, предпочтительно, удельная площадь поверхности может составлять 35 мм2 на миллиграмм. Удельная площадь поверхности может быть определена посредством применения материала, имеющего известную ширину и толщину. Например, материал может быть материалом из полимолочной кислоты (PLA), имеющим среднюю толщину 50 микрометров с отклонением плюс-минус 2 микрометра. В случае, когда материал также имеет известную ширину, например, от 200 миллиметров до 250 миллиметров, могут быть вычислены удельная площадь поверхности и плотность.
Предпочтительно, поток воздуха через опорный элемент с малым сопротивлением не отклоняется в существенной степени между соседними каналами. Иными словами, поток воздуха через опорный элемент с малым сопротивлением предпочтительно проходит в продольном направлении по продольному каналу без существенного радиального отклонения. Предпочтительно опорный элемент с малым сопротивлением образован из материала, имеющего низкую пористость или по существу не имеющего пористости, кроме проходящих продольно каналов. То есть материал, используемый для определения или образования проходящих продольно каналов, например гофрированный или собранный лист, имеет малую пористость или по существу не является пористым.
Опорный элемент с малым сопротивлением образован из материала, выбранного из металла, полимера, бумаги или картона, или содержит его. Опорный элемент с малым сопротивлением может быть образован из материала, выбранного из группы, включающей полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат, полимолочную кислоту, ацетилцеллюлозу, сложный сополиэфир на основе крахмала, бумагу и алюминий, или содержать его.
Опорный элемент с малым сопротивлением может, например, быть образован из листового материала, такого как, например, металлическая фольга, полимерный лист, по существу непористая бумага или картон, или листового материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (CA), сложного сополиэфира на основе крахмала и алюминиевой фольги.
Опорный элемент с малым сопротивлением может быть образован из листа подходящего материала, который был гофрирован, собран или согнут в элемент, который образует множество проходящих продольно каналов. Профиль поперечного сечения такого элемента может показывать каналы как случайно ориентированные или по меньшей мере частично систематически ориентированные. Опорный элемент с малым сопротивлением может быть образован другими средствами. Например, опорный элемент с малым сопротивлением может быть образован из пучка проходящих продольно трубок. Опорный элемент с малым сопротивлением может быть образован экструзией, литьем, ламинированием или литьем под давлением подходящего материала.
Опорный элемент с малым сопротивлением может содержать внешнюю трубку или обертку, которая содержит проходящие продольно каналы или определяет их место. Например, сложенный складками, собранный или согнутый листовой материал может быть обернут в материал обертки, например фицеллу, для образования опорного элемента с малым сопротивлением. Опорный элемент с малым сопротивлением, содержащий лист гофрированного материала, собранный в стержень, может быть ограничен оберткой, например оберткой из фильтровальной бумаги. Предпочтительно, активированный уголь включают в опорный элемент с малым сопротивлением, после его образования. Например, шнур, соединенный с активированным углем, может быть нанесен внутри канала опорного элемента с малым сопротивлением после образования канала.
Предпочтительно, опорный элемент с малым сопротивлением образован в форме стержня, имеющего длину от 7 миллиметров до 28 миллиметров. Например, опорный элемент с малым сопротивлением может иметь длину 18 мм. В вариантах осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, имеющего фильтр-мундштук, опорный элемент с малым сопротивлением может также быть короче, например 13 миллиметров. Предпочтительно, опорный элемент с малым сопротивлением имеет по существу круглое поперечное сечение и диаметр от 5 мм до 10 мм. Например, опорный элемент с малым сопротивлением может иметь диаметр 7 мм.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать разделительный элемент, расположенный ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно, разделительный элемент расположен выше по потоку относительно активированного угля и угольного опорного элемента, при этом активированный уголь соединен с ними. Предпочтительно, разделительный элемент расположен выше по потоку относительно опорного элемента с малым сопротивлением, содержащего активированный уголь.
Разделительный элемент может способствовать размещению субстрата, образующего аэрозоль. Разделительный элемент может быть по существу трубчатым и может обеспечивать свободное пространство, внутри которого может конденсироваться аэрозоль. Разделительный элемент может быть полой трубкой, например полой ацетатной трубкой.
Согласно другому аспекту изобретения предусмотрен опорный элемент с малым сопротивлением. Опорный элемент с малым сопротивлением содержит по меньшей мере один проходящий продольно канал. Активированный уголь расположен внутри по меньшей мере одного проходящего продольно канала опорного элемента с малым сопротивлением. Опорный элемент с малым сопротивлением может быть выполнен из листового материала, который, например, гофрирован, собран или согнут для обеспечения множества удлиненных продольных каналов. Активированный уголь, следовательно, предусмотрен в по меньшей мере одном из множества удлиненных каналов.
Опорный элемент с малым сопротивлением может использоваться в качестве сегмента изделия, генерирующего аэрозоль.
Опорный элемент с малым сопротивлением может представлять собой любой опорный элемент с малым сопротивлением, как описано выше относительно изделия, генерирующего аэрозоль.
Опорный элемент с малым сопротивлением может, например, содержать удлиненный угольный опорный элемент, соединенный с активированным углем. Удлиненный угольный опорный элемент может быть расположен внутри по меньшей мере одного проходящего продольно канала.
Предпочтительно, удлиненный угольный опорный элемент образован нитями. Активированный уголь в форме частиц может быть включен в нити, образующие удлиненный угольный опорный элемент.
В частном примере опорного элемента с малым сопротивлением, элемент представляет собой элемент, охлаждающий аэрозоль, выполненный из гофрированного листа PLA, и имеет длину 18 мм. Элемент, охлаждающий аэрозоль, содержит угольный опорный элемент в форме шнура длиной 18 мм, расположенный вдоль длины элемента, охлаждающего аэрозоль. Посредством включения 0,1 процента вес(углерод)/вес(материал шнура) приблизительно 0,02 мг активированного угля обеспечиваются в шнуре опорного элемента с малым сопротивлением или изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего шнур. В случае ацетилцеллюлозного материала шнура (например, целлюлозо-2,5-ацетат), общий вес шнура составляет приблизительно 20 мг на изделие, генерирующее аэрозоль. Элемент, охлаждающий аэрозоль, для применения в изделиях, содержащих фильтры-мундштуки, может быть короче 18 мм. Стандартная длина элемента, охлаждающего аэрозоль, для применения вместе с фильтрами-мундштуками составляет 13 мм. Соответственно, длина шнура может быть короче и предпочтительно соответствует длине элемента, охлаждающего аэрозоль. Таким образом, если используется такой же шнур, количество активированного угля для шнура длиной 13 мм составляет приблизительно 0,015 мг. Однако, могут использоваться более короткие элементы, охлаждающие аэрозоль, а также шнуры, содержащие большее количество активированного угля на длину, таким образом, более короткий элемент, охлаждающий аэрозоль, может также содержать, например, 0,02 мг или более активированного угля.
Изобретение далее описано применительно к варианту осуществления, изображенному с помощью фиг. 1.
На фиг. 1 показано схематическое изображение в разрезе изделия 10, генерирующего аэрозоль. Изделие 10 содержит четыре элемента: субстрат 20, образующий аэрозоль, полую ацетилцеллюлозную трубку 30, опорный элемент 40 с малым сопротивлением, содержащий шнур 45, содержащий активированный уголь, и фильтр 50 мундштука. Эти четыре элемента расположены последовательно, выровнены по одной оси и объединены материалом 60 обертки, например сигаретной бумагой, с образованием стержня 11. Стержень 11 имеет конец 12, подносимый ко рту, который потребитель может вставить в рот в ходе использования, и дальний конец 13, расположенный на противоположном конце стержня 11 и противоположный концу 12, подносимому ко рту. Элементы, расположенные между концом 12, подносимым ко рту, и дальним концом 13, могут быть описаны как расположенные выше по потоку относительно конца 12, подносимого ко рту, или, в качестве альтернативы, расположенные ниже по потоку относительно дальнего конца 13. Изделие, показанное на фиг. 1, подходит для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим нагреватель для нагревания субстрата, образующего аэрозоль.
В собранном состоянии длина стержня 11 составляет приблизительно 45 мм, а наружный диаметр - приблизительно 7,2 мм.
Субстрат 20, образующий аэрозоль, расположен выше по потоку относительно полой трубки 30 и проходит к дальнему концу 13 стержня 11. Предпочтительно, субстрат 20, образующий аэрозоль, содержит пучок гофрированного формованного листового табака, обернутого оберточной бумагой (не показана) с образованием штранга. Формованный листовой табак содержит добавки, в том числе, например, глицерин в качестве добавки, образующей аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать материал токоприемника, в зависимости от способа нагревания субстрата 20, как будет более подробно описано ниже.
Полая трубка 30 размещена непосредственно ниже по потоку относительно субстрата 20, образующего аэрозоль, и выполнена из ацетилцеллюлозы. Одна из функций полой трубки 30 состоит в том, чтобы разместить субстрат 20, образующий аэрозоль, в направлении дальнего конца 13 стержня 11 таким образом, чтобы он мог входить в контакт с нагревательным элементом. Полая трубка 30 выполняет функцию предотвращения проталкивания субстрата 20, образующего аэрозоль, вдоль стержня 11 в направлении опорного элемента 40 с малым сопротивлением, например, когда нагревательный элемент вставляется в субстрат 20, образующий аэрозоль. Полая трубка 30 также действует в качестве разделительного элемента для отделения опорного элемента 40 с малым сопротивлением от субстрата 20, образующего аэрозоль.
Опорный элемент 40 с малым сопротивлением имеет длину приблизительно 18 мм с фильтром 50 мундштука, как показано на фигуре. В изделии, генерирующем аэрозоль, содержащем фильтр-мундштук, обычно фильтр мундштука дополняется трубчатым элементом, например картонной трубкой, образующей выемку на конце 12 мундштука изделия 10. В таких вариантах осуществления длина опорного элемента с малым сопротивлением составляет приблизительно 13 мм.
Опорный элемент с малым сопротивлением имеет внешний диаметр приблизительно 7,1 мм. Опорный элемент 40 с малым сопротивлением выполнен из листа из полимолочной кислоты, имеющего толщину 50 мм плюс-минус 2 мм. Лист из полимолочной кислоты был гофрирован и собран для образования множества каналов, проходящих по длине опорного элемента 40 с малым сопротивлением. Такой опорный элемент с малым сопротивлением образует элемент, охлаждающий аэрозоль. Для образования элемента лист из полимолочной кислоты подают через гофрирующие валики для получения продольных гофров или сгибов. Гофрированный лист затем собирают с образованием цилиндра, имеющего множество проходящих продольно каналов. Во время образования опорного элемента 40 шнур 45, содержащий активированный уголь, помещают в гофрированный лист параллельно продольным сгибам. Таким образом, шнур 45, содержащий активированный уголь, включен внутрь продольного канала опорного элемента 40 с малым сопротивлением после его образования. Шнур 45, содержащий активированный уголь, имеет ту же длину, что и опорный элемент 40 с малым сопротивлением, и проходит вдоль продольной оси опорного элемента 40 с малым сопротивлением и изделия 10. Шнур 45, содержащий активированный уголь, вмещает достаточное количество активированного угля, чтобы обеспечить содержание активированного угля в элементе 40 в количестве приблизительно 0,02 мг углерода.
Шнур 45, содержащий активированный уголь, может быть хлопковым шнуром или ацетатным шнуром. Предпочтительно, шнур 45 выполнен из ацетилцеллюлозных нитей, при этом частицы активированного угля включают во время изготовления нитей, например во время экструзии. Нити могут быть скручены или сотканы с образованием шнура 45. Общая площадь поверхности опорного элемента 40 с малым сопротивлением составляет от 8000 мм2 до 9000 мм 2, что соответствует приблизительно 500 мм2 на мм длины. Удельная площадь поверхности опорного элемента 40 с малым сопротивлением составляет приблизительно 2,5 мм2 на мг, и он имеет пористость от 60 процентов до 90 процентов в продольном направлении.
В данном документе пористость определяется как мера незаполненного пространства в стержне, включая элемент, охлаждающий аэрозоль, соответствующий рассмотренному в данном документе. Например, если диаметр стержня 11 был не заполнен опорным элементом 40 с малым сопротивлением на 50 процентов, пористость будет составлять 50 процентов. Подобным образом, стержень будет иметь пористость 100 процентов, если внутренний диаметр был полностью не заполнен, и пористость 0 процентов, если полностью заполнен. Пористость может быть вычислена с использованием известных способов. Приведенная в качестве примера иллюстрация вычисления пористости, например, описана и показана в публикации международной заявки на патент WO 2013/120566.
Чем выше пористость в продольном направлении, тем ниже сопротивление элемента 40.
Фильтр 50 мундштука представляет собой традиционный фильтр мундштука, выполненный из ацетилцеллюлозы и имеющий длину примерно 7 миллиметров.
Вышеуказанные четыре элемента объединены путем плотного обертывания материалом 60 обертки. Материал 60 обертки может представлять собой традиционную сигаретную бумагу, имеющую стандартные свойства. Граница между материалом 60 обертки и каждым из элементов задает местоположение элементов и определяет стержень 11 изделия 10, образующего аэрозоль.
Хотя конкретный вариант осуществления, показанный на фиг. 1, содержит четыре элемента, собранные в сигаретной бумаге, разумеется, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать дополнительные элементы или меньше элементов.
Изделие 10, генерирующее аэрозоль, как проиллюстрировано на фиг. 1, выполнено с возможностью зацепления с устройством, генерирующим аэрозоль (не показано), с целью потребления. Такое устройство, генерирующее аэрозоль, содержит средство для нагревания субстрата 20, образующего аэрозоль, до температуры, достаточной для образования аэрозоля. Как правило, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент, который окружает изделие 10, генерирующее аэрозоль, смежно с субстратом 20, образующим аэрозоль, нагревательный элемент, который вставляется в субстрат 20, образующий аэрозоль, или индуктор, который может индуктивно нагревать индуктивно нагреваемый материал, предусмотренный в субстрате, образующем аэрозоль, или в тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль. После зацепления с устройством, генерирующим аэрозоль, субстрат 20, образующий аэрозоль, нагревается до температуры выше 250 градусов Цельсия, и пользователь может делать затяжку на конце 12, подносимом ко рту, изделия 10, генерирующего аэрозоль. При этой температуре происходит эмиссия летучих соединений из субстрата 20, образующего аэрозоль. Эти соединения конденсируются с образованием аэрозоля. Аэрозоль втягивается через стержень 11 в направлении конца 12, подносимого ко рту.
Когда аэрозоль втягивается через стержень 11, шнур 45, содержащий активированный уголь, и фильтр 50 мундштука также вовлечены в аэрозоль для обеспечения особого ощущения свежести для пользователя.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, изделие не предназначено для зацепления с устройством, генерирующим аэрозоль, но содержит горючий источник теплоты, который может быть зажжен и может перемещать тепло к субстрату 20, образующему аэрозоль, для формирования вдыхаемого аэрозоля. Горючий источник теплоты может представлять собой угольный элемент, который помещен рядом с субстратом, образующим аэрозоль, на дальнем конце 13 стержня 11. Другие элементы изделия, генерирующего аэрозоль, могут быть такими же.
Изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль, которое содержит множество сегментов, собранных в форме стержня, при этом множество сегментов содержат субстрат, образующий аэрозоль, и фильтр мундштука, расположенный ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, внутри стержня, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит от 0,005 до 0,1 мг активированного угля, расположенного между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром мундштука внутри стержня, при этом активированный уголь соединен с удлиненным угольным опорным элементом в форме шнура. Технический результат заключается в обеспечении свежести аэрозоля, генерируемого нагреванием субстрата без влияния на фильтрующий эффект фильтра мундштука изделия. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.
1. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее множество сегментов, собранных в форме стержня, при этом множество сегментов содержат субстрат, образующий аэрозоль, и фильтр мундштука, расположенный ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, внутри стержня, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит от 0,005 до 0,1 мг активированного угля, расположенного между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром мундштука внутри стержня,
при этом активированный уголь соединен с удлиненным угольным опорным элементом в форме шнура.
2. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 1, отличающееся тем, что активированный уголь предусмотрен в форме частиц, при этом частицы имеют размеры в диапазоне от 0,1 до 10 мкм.
3. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что шнур выполнен из волокон или нитей, и при этом частицы активированного угля включены в волокна или нити.
4. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что вес активированного угля относительно веса угольного опорного элемента в пересчете на сухой вес находится в диапазоне от 0,05 до 0,5%.
5. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что множество сегментов собраны внутри обертки с образованием стержня, при этом удлиненный угольный опорный элемент размещен радиально внутри относительно внутренней поверхности обертки внутри стержня и имеет продольное направление, расположенное, по существу, параллельно продольной оси стержня.
6. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что содержит опорный элемент с малым сопротивлением, расположенный выше по потоку относительно мундштука и ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, при этом опорный элемент с малым сопротивлением имеет пористость от 50 до 90% в продольном направлении, и обеспечивает малое сопротивление втягиванию (RTD), и содержит проходящий продольно канал для размещения активированного угля внутри указанного проходящего продольно канала.
7. Изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 6, отличающееся тем, что опорный элемент с малым сопротивлением образован из материала, выбранного из группы, включающей полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат, полимолочную кислоту, ацетилцеллюлозу, сложный сополиэфир на основе крахмала, бумагу и алюминий, или содержит его.
8. Изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 6, 7, отличающееся тем, что опорный элемент с малым сопротивлением представляет собой элемент, охлаждающий аэрозоль, имеющий общую площадь поверхности от 300 до 1000 мм2 на мм длины.
9. Опорный элемент с малым сопротивлением, обеспечивающий малое сопротивление втягиванию (RTD), для использования в качестве сегмента изделия, генерирующего аэрозоль, при этом опорный элемент с малым сопротивлением имеет пористость от 50 до 90% в продольном направлении и содержит по меньшей мере один проходящий продольно канал, при этом от 0,005 до 0,1 мг активированного угля соединено с удлиненным угольным опорным элементом в форме шнура, при этом указанный удлиненный угольный опорный элемент расположен внутри по меньшей мере одного проходящего продольно канала.
10. Опорный элемент с малым сопротивлением по п. 9, отличающийся тем, что удлиненный угольный опорный элемент образован нитями, при этом активированный уголь имеет форму частиц и при этом частицы активированного угля включены в нити, образующие удлиненный угольный опорный элемент.
| ФИЛЬТР ДЛЯ КУРИТЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ | 2009 |
|
RU2520878C2 |
| УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ФИЛЬТР КУРИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (ВАРИАНТЫ) | 2007 |
|
RU2421110C2 |
| WO 2013034652 A1, 14.03.2013 | |||
| WO 2011080007 A1, 07.07.2011. | |||
