ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ ИЗДЕЛИЕ Российский патент 2020 года по МПК A24F47/00 

Настоящее изобретение относится к генерирующим аэрозоль изделиям и генерирующей аэрозоль системе, содержащей такие генерирующие аэрозоль изделия. В частности, настоящее изобретение относится к генерирующим аэрозоль изделиям с индукционным нагревом.

Из уровня техники известны генерирующие аэрозоль изделия с индукционным нагревом, содержащие образующий аэрозоль субстрат и удлиненный сусцептор, расположенный внутри образующего аэрозоль субстрата. Например, в международной патентной публикации WO 2015/176898 раскрыто генерирующее аэрозоль изделие, имеющее удлиненный сусцептор, расположенный в заглушке из образующего аэрозоль субстрата. Это генерирующее аэрозоль изделие выполнено с возможностью использования в электрическом генерирующем аэрозоль устройстве, содержащем индуктор для генерирования тепла в удлиненном сусцепторе с целью нагрева окружающего образующего аэрозоль субстрата. С целью первоначального нагрева образующего аэрозоль субстрата до температуры, требующейся для образования аэрозоля, время предварительного нагрева может быть довольно большим, например до 30 секунд.

Таким образом, необходимо генерирующее аэрозоль изделие, имеющее сокращенное время предварительного нагрева.

Согласно настоящему изобретению, предложено генерирующее аэрозоль изделие, содержащее множество элементов, собранных в виде стержня. Стержень имеет мундштучный конец и дальний конец, расположенный раньше по ходу потока относительно мундштучного конца. Указанное множество элементов содержит образующий аэрозоль субстратный элемент с телом из образующего аэрозоль субстрата и с сусцепторным материалом, расположенным внутри образующего аэрозоль субстратного элемента. Сусцепторный материал содержит покрытие из образующего аэрозоль субстрата.

Благодаря тому, что сусцепторный материал покрыт образующим аэрозоль субстратом, обеспечивается очень плотный и непосредственный физический контакт между покрытием из субстрата и сусцепторным материалом. Таким образом оптимизирована теплопередача от сусцепторного материала к покрытию. Благодаря плотному контакту обеспечивается быстрый нагрев покрытия и, следовательно, быстрое образование аэрозоля из образующего аэрозоль субстрата покрытия. Следствием этого является короткое время до первой затяжки на генерирующем аэрозоль устройстве, с которым используется изделие.

Благодаря образованию покрытия из субстрата на сусцепторном материале были найдены средства для непосредственного и эффективного нагрева предпочтительно малого участка образующего аэрозоль субстрата с высокой скоростью с тем, чтобы сократить время предварительного нагрева до первой затяжки. Благодаря сокращению времени предварительного нагрева обеспечивается также возможность уменьшения количества энергии, требующегося в устройстве для подготовки к использованию, что может быть полезно, в частности, с точки зрения продления времени работы устройства или с точки зрения емкости батареи или размера батареи электронного нагревательного устройства.

В зависимости от формы или размера сусцепторного материала, а также от состава и количества образующего аэрозоль субстрата, покрывающего сусцепторный материал, может осуществляться выбор и варьирование режима дозирования в соответствии с потребностями пользователя, например, для достижения конкретных ощущений от потребления. Конкретные ощущения от потребления могут варьироваться путем изменения, например, размера и формы сусцепторного материала, на который должно быть нанесено покрытие, и, дополнительно или в качестве альтернативы, путем изменения, например, количества или состава покрытия из образующего аэрозоль субстрата. Предпочтительно, режим дозирования выбирается таким образом, чтобы количество материала покрытия было настолько малым, насколько это возможно для как можно более быстрого нагрева, и настолько большим, насколько это необходимо для обеспечения первой затяжки, предпочтительно первой затяжки, создающей требуемые ощущения у пользователя.

Сусцепторный материал может представлять собой множество сусцепторных частиц, таких как сусцепторные гранулы или сусцепторные чешуйки. Покрытые сусцепторные частицы могут быть однородно распределены в образующем аэрозоль субстратном элементе, в частности однородно распределены в теле из образующего аэрозоль субстрата. Покрытые сусцепторные частицы могут также быть локализованы в конкретной области образующего аэрозоль субстратного элемента.

Сусцепторные частицы могут иметь, например, округлую или плоскую форму, а также иметь правильную или неправильную форму или поверхность. Сусцепторная гранула может представлять собой, например, сусцепторный шарик или сусцепторное зерно. Частицы могут представлять собой гранулы или чешуйки, например, имеющие округлую или плоскую форму, с регулярными или нерегулярными формами или поверхностями. Гранулы могут представлять собой, например, шарики или зерна.

Гранула определяется в данном документе как элемент, имеющий такую форму, что любой его размер меньше, чем удвоенный любой другой размер. Форма может быть округлой, по существу округлой или угловатой. Поверхность гранулы может быть угловатой, неровной или гладкой.

Чешуйка определяется в данном документе как элемент с формой, имеющей один основной размер, который по меньшей мере в два раза больше, чем любой другой размер. Предпочтительно, чешуйка имеет по меньшей мере одну поверхность, которая является по существу плоской.

Сусцепторный материал может представлять собой удлиненный сусцептор, расположенный в продольном направлении внутри образующего аэрозоль субстратного элемента. Предпочтительно, такой удлиненный сусцептор расположен по центру в радиальном направлении внутри образующего аэрозоль субстратного элемента, предпочтительно по центру в радиальном направлении внутри тела из образующего аэрозоль субстрата.

Удлиненный сусцептор имеет размер по длине, который больше, чем его размер по ширине или его размер по толщине, например в два раза больше, чем его размер по ширине или его размер по толщине. Таким образом, сусцептор может быть описан как удлиненный сусцептор. Удлиненный сусцептор может быть расположен по существу в продольном направлении внутри указанного стержня. Это означает, что продольное направление удлиненного сусцептора приблизительно параллельно продольному направлению указанного стержня, например оно параллельно продольному направлению указанного стержня в пределах плюс-минус 10 градусов В предпочтительных вариантах осуществления, в случае, если удлиненный сусцептор расположен в центральном в радиальном направлении месте внутри стержня, он проходит вдоль продольной оси стержня.

Предпочтительно, удлиненный сусцептор выполнен в виде штыря, стержня, полоски или лезвия. Предпочтительно, удлиненный сусцептор имеет длину от 5 миллиметров до 15 миллиметров, например от 6 мм до 12 мм, или от 8 мм до 10 мм. Поперечная протяженность сусцепторного материала может составлять, например, от 0,5 мм до 8 мм, предпочтительно от 1 мм до 6 мм, например 4 миллиметра. Удлиненный сусцептор предпочтительно имеет ширину от 1 мм до 5 мм, и он может иметь толщину от 0,01 мм до 2 мм, например от 0,5 мм до 2 мм. В предпочтительном варианте осуществления удлиненный сусцептор может иметь толщину от 10 микрометров до 500 микрометров, или, еще более предпочтительно, от 10 до 100 микрометров. Если удлиненный сусцептор имеет постоянное поперечное сечение, например круглое поперечное сечение, то его предпочтительная ширина или диаметр составляют от 1 миллиметра до 5 миллиметров. Если удлиненный сусцептор имеет форму полоски или лезвия, изготовленного, например, из листового сусцепторного материала, то эта полоска или лезвие предпочтительно имеет прямоугольную форму с шириной предпочтительно от 2 миллиметров до 8 миллиметров, более предпочтительно от 3 миллиметров до 5 миллиметров, например 4 миллиметра, и толщиной предпочтительно от 0,03 миллиметра до 0,15 миллиметра, более предпочтительно от 0,05 миллиметра до 0,09 миллиметра, например 0,07 миллиметра.

Предпочтительно, удлиненный сусцептор имеет длину, которая не больше, чем длина образующего аэрозоль субстратного элемента. Предпочтительно, удлиненный сусцептор имеет такую же длину, что и образующий аэрозоль субстратный элемент.

В контексте данного документа термин «сусцептор» относится к материалу, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. При размещении внутри переменного электромагнитного поля, в сусцепторе обычно наводятся вихревые токи и происходят потери на гистерезис, что приводит к нагреву сусцептора. Поскольку сусцепторный материал находится в непосредственном физическом и тепловом контакте с покрытием из образующего аэрозоль субстрата и в тепловом контакте с телом из образующего аэрозоль субстрата, сначала происходит нагрев покрытия из образующего аэрозоль субстрата под действием сусцепторного материала, и затем происходит нагрев тела из образующего аэрозоль субстрата под действием сусцепторного материала. Теплопередача происходит наилучшим образом, если сусцепторный материал находится в тесном тепловом контакте, предпочтительно в тесном физическом контакте, с табачным материалом и веществом для образования аэрозоля в покрытии образующего аэрозоль субстрата. Вследствие процесса нанесения покрытия образуется область тесного контакта между сусцепторным материалом и покрытием из образующего аэрозоль субстрата.

В тех вариантах осуществления, в которых удлиненный сусцептор имеет плоскую форму, образующую две больших стороны, например в случае, если удлиненный сусцептор представляет собой полосу или лезвие, покрытие из образующего аэрозоль субстрата обеспечивают по меньшей мере на одной из указанных двух больших сторон удлиненного сусцептора. Покрытие из образующего аэрозоль субстрата может быть обеспечено лишь на одной или на обеих из указанных двух больших сторон удлиненного сусцептора.

Сусцепторный материал может быть полностью покрыт покрытием из образующего аэрозоль субстрата.

Предпочтительно, сусцепторный материал содержит единственное покрытие из образующего аэрозоль субстрата.

В случае нанесения покрытия на сусцепторный материал, его эффект может зависеть от требуемого количества материала покрытия из образующего аэрозоль субстрата, формы и количества сусцепторного материала, размещенного внутри тела из образующего аэрозоль субстрата, а также от процесса нанесения покрытия на сусцепторный материал.

Покрытие может быть нанесено на сусцепторный материал посредством известных процессов нанесения покрытия, подходящих для нанесения покрытия на сусцепторный материал с использованием суспензии образующего аэрозоль субстрата.

Предпочтительно, нанесение покрытия из образующего аэрозоль субстрата на сусцепторный материал осуществляют с помощью одного из следующего: осаждение, нанесение методом погружения, напыление, окрашивание или литье суспензии из образующего аэрозоль субстрата на непокрытом сусцепторном материале.

Эти способы нанесения покрытия являются стандартными и надежными промышленными процессами, которые обеспечивают возможность массового производства объектов с покрытием. Эти процессы нанесения покрытия обеспечивают также высокую стойкость продукта во время производства и воспроизводимость рабочих характеристик генерирующих аэрозоль изделий.

Толщина покрытия из образующего аэрозоль субстрата может составлять от 50 микрометров до 120 микрометров, предпочтительно от 60 до 100 микрометров, и указанная толщина может составлять, например, менее 100 микрометров, например от 50 до 90 микрометров. В предпочтительных вариантах осуществления покрытие с толщиной в вышеуказанных диапазонах обеспечено на одной из указанных двух больших сторон удлиненного сусцептора. Покрытие с толщиной в вышеуказанных диапазонах может быть дополнительно обеспечено также и на другой из указанных двух больших сторон удлиненного сусцептора.

В сусцепторном материале, предпочтительно - удлиненном сусцепторе, площадь поверхности, имеющей покрытие из образующего аэрозоль субстрата, составляет по меньшей мере 30 мм². Предпочтительно, площадь покрытой поверхности сусцепторного материала составляет по меньшей мере 45 мм², например площадь поверхности составляет от 30 мм² до 120 мм², или, например, площадь поверхности составляет от 40 мм² до 80 мм².

Сусцептор может быть образован из любого материала, который может быть подвергнут индукционному нагреву до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из образующего аэрозоль субстрата. Предпочтительные сусцепторы содержат металл или углерод. Предпочтительный сусцептор может содержать или состоять из ферромагнитного материала, например, ферромагнитного сплава, ферритного железа или ферромагнитной стали, или нержавеющей стали. Подходящий сусцептор может представлять собой или содержать алюминий. Предпочтительные сусцепторы могут быть образованы из нержавеющей стали серии 400, например нержавеющей стали марки 410, или марки 420, или марки 430. Разные материалы будут рассеивать разные количества энергии при размещении внутри электромагнитных полей, имеющих одинаковые значения частоты и напряженности поля. Таким образом, параметры сусцептора, такие как тип материала, длина, ширина и толщина, могут быть изменены для обеспечения требуемого рассеяния мощности внутри известного электромагнитного поля.

Предпочтительные сусцепторы могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов по Цельсию. Подходящие сусцепторы могут содержать неметаллическую сердцевину с металлическим слоем, расположенным на этой неметаллической сердцевине, например с металлическими дорожками, образованными на поверхности керамической сердцевины. Сусцептор может иметь защитный внешний слой, например защитный керамический слой или защитный стеклянный слой, окружающий сусцептор. Сусцептор может содержать защитное покрытие, образованное из стекла, керамики или инертного металла поверх сердцевины из сусцепторного материала.

Сусцептор может представлять собой сусцептор, состоящий из нескольких материалов, и он может содержать первый сусцепторный материал и второй сусцепторный материал. Первый сусцепторный материал расположен в непосредственном физическом контакте со вторым сусцепторным материалом. Второй сусцепторный материал предпочтительно имеет температуру Кюри менее чем 500°C. Первый сусцепторный материал предпочтительно используется главным образом для нагрева сусцептора при размещении сусцептора в переменном электромагнитном поле. Может использоваться любой подходящий материал. Например, первый сусцепторный материал может представлять собой алюминий, или он может представлять собой материал из черных металлов, такой как нержавеющая сталь. Второй сусцепторный материал предпочтительно используется, главным образом, для указания на то, что сусцептор достиг конкретной температуры, и эта температура представляет собой температуру Кюри второго сусцепторного материала. Температура Кюри второго сусцепторного материала может использоваться для регулирования температуры всего сусцептора во время работы. Таким образом, температура Кюри второго сусцепторного материала должна находиться ниже точки возгорания образующего аэрозоль субстрата как в покрытии, так и в теле из субстрата. Подходящие материалы для второго сусцепторного материала могут включать в себя никель и определенные сплавы никеля.

Благодаря применению сусцептора, имеющего по меньшей мере первый и второй сусцепторные материалы, причем либо второй сусцепторный материал имеет температуру Кюри, а первый сусцепторный материал не имеет температуры Кюри, либо первый и второй сусцепторные материалы соответственно имеют первую и вторую температуры Кюри, отличающиеся друг от друга, обеспечивается возможность того, чтобы нагрев покрытия из образующего аэрозоль субстрата и тела из образующего аэрозоль субстрата был отделен от регулирования температуры нагрева. Первый сусцепторный материал предпочтительно является магнитным материалом, имеющим температуру Кюри выше 500°C. С точки зрения эффективности нагрева желательно, чтобы температура Кюри первого сусцепторного материала превышала любую максимальную температуру, до которой возможен нагрев сусцептора. Вторая температура Кюри предпочтительно может быть выбрана ниже 400°C, предпочтительно ниже 380°C или ниже 360°C. Предпочтительно, чтобы второй сусцепторный материал представлял собой магнитный материал, выбранным таким образом, чтобы его вторая температура Кюри была по существу такой же, что и требуемая максимальная температура нагрева. Иначе говоря, предпочтительно, чтобы вторая температура Кюри была приблизительно такой же, что и температура, до которой должен быть нагрет сусцептор с целью генерирования аэрозоля покрытием из образующего аэрозоль субстрата и телом из образующего аэрозоль субстрата. Вторая температура Кюри может находиться, например, в диапазоне от 200°C до 400°C или от 250°C до 360°C. Вторая температура Кюри второго сусцепторного материала может быть выбрана, например, такой, чтобы при нагреве посредством сусцептора, находящегося при температуре, равной второй температуре Кюри, общая средняя температура покрытия из образующего аэрозоль субстрата, а также тела из образующего аэрозоль субстрата не превышала 240 °C.

Образующий аэрозоль субстрат представляет собой твердый образующий аэрозоль субстрат. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые выделяются из субстрата при нагреве. В качестве альтернативны, образующий аэрозоль субстрат может содержать нетабачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.

Тело из образующего аэрозоль субстрата может содержать, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, кусочки, тонкие трубки, полоски или листы, содержащих одно или более из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и расширенный табак. Тело из образующего аэрозоль субстрата может иметь рассыпную форму или может быть обеспечено в подходящей емкости или картридже. Например, образующий аэрозоль материал тела из образующего аэрозоль субстрата может быть заключен внутри бумажной или другой обертки и иметь форму заглушки. В случае, если тело из образующего аэрозоль субстрата присутствует в виде обернутой заглушки, вся эта заглушка, включая покрытый сусцепторный материал и любую обертку, образует образующий аэрозоль субстратный элемент.

При необходимости, образующий аэрозоль субстрат может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, выделяющиеся при нагреве образующего аэрозоль субстрата. Твердое тело из образующего аэрозоль субстрата может также содержать капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, и такие капсулы способны плавиться во время нагрева твердого тела из образующего аэрозоль субстрата.

Тело из образующего аэрозоль субстрата может содержать один или более листов гомогенизированного табачного материала, которые собраны в виде стержня, окружены оберткой и нарезаны для получения отдельных заглушек из образующего аэрозоль субстрата. Внутрь указанного или указанных листов, собранных в виде стержня, до, во время или после собирания листов в виде стержня введен покрытый сусцепторный материал. Предпочтительно, тело из образующего аэрозоль субстрата содержит гофрированный и собранный лист гомогенизированного табачного материала.

Образующий аэрозоль субстратный элемент и тело могут иметь по существу цилиндрическую форму. Образующий аэрозоль субстратный элемент и тело могут быть по существу удлиненными. Образующий аэрозоль субстратный элемент и тело могут также иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную направлению длины.

Кроме того, образующий аэрозоль субстрат и тело могут иметь длину 10 миллиметров. В качестве альтернативы, образующий аэрозоль субстратный элемент и тело могут иметь длину 12 миллиметров. Кроме того, диаметр образующего аэрозоль субстратного элемента и тела может составлять от 5 миллиметров до 12 миллиметров.

Табакосодержащая суспензия и табачный лист, который образует тело из образующего аэрозоль субстрата, а также покрытие, изготовленное из табакосодержащей суспензии, содержат табачные частицы, волоконные частицы, вещество для образования аэрозоля, связующее, а также, например, ароматизаторы.

Предпочтительно, тело из образующего аэрозоль табачного субстрата представляет собой табачный лист, предпочтительно гофрированный, содержащий табачный материал, волокна, связующее и вещество для образования аэрозоля. Предпочтительно, табачный лист представляет собой литой лист. Литой лист имеет форму восстановленного табака, который образован из суспензии, содержащей табачные частицы, волоконные частицы, вещество для образования аэрозоля, связующее, а также, например, ароматизаторы.

Предпочтительно, покрытие представляет собой форму восстановленного табака, который образован из табакосодержащей суспензии.

Табачные частицы могут иметь форму табачной пыли, имеющей частицы с размером порядка от 30 микрометров до 250 микрометров, предпочтительно порядка от 30 микрометров до 80 микрометров или от 100 микрометров до 250 микрометров, в зависимости от требуемой толщины покрытия или требуемой толщины листа и литьевого зазора, причем литьевой зазор обычно определяет толщину листа.

Волоконные частицы могут включать в себя табачные стеблевые материалы, черешки или другой табачный растительный материал, и другие волокна на основе целлюлозы, такие как древесные волокна с низким содержанием лигнина. Волоконные частицы могут быть выбраны, исходя из необходимости в получении достаточной прочности на разрыв для покрытия при их низком содержании, например при содержании приблизительно от 2 до 15 процентов. В качестве альтернативы, волокна, такие как растительные волокна, в том числе пенька и бамбук, могут использоваться либо вместе с вышеуказанными волоконными частицами, либо в качестве их альтернативы.

Вещества для образования аэрозоля, включаемые в суспензию для образования литого листа и покрытия, могут быть выбраны на основе одной или более характеристик. С функциональной точки зрения, вещество для образования аэрозоля создает механизм, который обеспечивает возможность его испарения и доставки никотина и/или ароматизатора в аэрозоль при нагреве до температуры, превышающей специфическую температуру испарения образователя аэрозоля. Различные вещества для образования аэрозоля обычно испаряются при различных температурах. Вещество для образования аэрозоля может быть выбрано на основе его способности, например, сохранять стабильность при комнатной температуре или вблизи нее, но быть способным к испарению при более высокой температуре, например от 40 градусов по Цельсию до 450 градусов по Цельсию. Вещество для образования аэрозоля также может иметь свойства увлажнителя, которые способствуют поддержанию желаемого уровня влажности в образующем аэрозоль субстрате, когда этот субстрат состоит из продукта на табачной основе, содержащего табачные частицы. В частности, некоторые вещества для образования аэрозоля представляют собой гигроскопичный материал, который функционирует как увлажнитель, т.е. материал, который способствует поддержанию влажности субстрата, содержащего этот увлажнитель.

Одно или более веществ для образования аэрозоля могут быть смешаны для получения преимущества, обусловленного одним или более свойствами смешиваемых веществ, формирующих аэрозоль. Например, триацетин может быть смешан с глицерином и водой, чтобы получить преимущество, обусловленное способностью триацетина переносить активные компоненты и увлажняющими свойствами глицерина.

Вещества для образования аэрозоля могут быть выбраны из следующего: полиолы, гликолевые простые эфиры, полиольные сложные эфиры, сложные эфиры и жирные кислоты, и могут содержать одно или несколько из следующих соединений: глицерин, эритрит, 1,3-бутиленгликоль, тетраэтиленгликоль, триэтиленгликоль, триэтилцитрат, пропиленкарбонат, этиллаурат, триацетин, мезо-эритрит, смесь на основе диацетина, диэтилсуберат, триэтилцитрат, бензилбензоат, бензилфенилацетат, этилванилат, трибутирин, лаурилацетат, лауриновую кислоту, миристиновую кислоту и пропиленгликоль.

Типовой процесс получения литого листа или суспензии для образования покрытия из образующего аэрозоль субстрата включает этап подготовки табака. Для этого табак режут. Затем резаный табак смешивают с другими сортами табака и измельчают. Обычно другие сорта табака представляют собой такие сорта табака, как Virginia или Burley, или они могут представлять собой, например, табак, обработанный иным образом. Этапы смешения и измельчения могут быть переставлены местами. Волокна подготавливают отдельно и, предпочтительно, таким образом, чтобы использовать их для суспензии в виде раствора. Поскольку волокна присутствуют в суспензии главным образом для обеспечения стабильности литого листа или покрытия, количество волокон может быть уменьшено или они могут даже вообще отсутствовать в покрытии, благодаря тому, что покрытие из образующего аэрозоль субстрата стабилизируют посредством сусцепторного материала.

Затем раствор волокон, при его наличии, и подготовленный табак смешивают. Затем суспензия может быть перенесена в устройство для нанесения покрытия, например в установку для образования листа или устройство для осаждения.

После нанесения покрытия образующий аэрозоль субстрат сушат, предпочтительно путем нагрева, и охлаждают после сушки.

Предпочтительно, табакосодержащая суспензия содержит гомогенизированный табачный материал, а также содержит глицерин или пропиленгликоль в качестве вещества для образования аэрозоля. Предпочтительно, тело из образующего аэрозоль субстрата и покрытие из образующего аэрозоль субстрата изготавливают из вышеописанной табакосодержащей суспензии.

Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат, покрывающий сусцептор, является пористым, чтобы обеспечить возможность выхода летучих веществ из субстрата. Благодаря тесному контакту покрытия из образующего аэрозоль субстрата с сусцепторным материалом, лишь небольшое количество покрытия из образующего аэрозоль субстрата должно первоначально нагреваться посредством сусцепторного материала. Таким образом, могут использоваться также покрытия, не имеющие пористости или имеющие лишь малую пористость. Например, покрытие с малой толщиной может быть выбрано таким образом, чтобы оно имело меньшую пористость, чем покрытие с большей толщиной.

В качестве альтернативы, толщина покрытия из образующего аэрозоль субстрата может составлять от 80 микрометров до 1 миллиметра, предпочтительно от 100 микрометров до 600 микрометров, например от 100 микрометров до 400 микрометров. В частности, вышеуказанные диапазоны толщины будут предпочтительными в случае использования лишь односторонних покрытий и покрытий с высокой пористостью.

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. Например, значение может включать в себя диапазон значений, соответствующий точному значению плюс-минус 20 процентов.

Генерирующее аэрозоль изделие может содержать дополнительные элементы, например такие, как мундштучный элемент, опорный элемент и элемент для охлаждения аэрозоля.

Мундштучный элемент может находиться на мундштучном конце или расположенном дальше по ходу потока конце генерирующего аэрозоль изделия.

Мундштучный элемент может содержать по меньшей мере один фильтрующий сегмент. Фильтрующий сегмент может представлять собой ацетилцеллюлозную фильтрующую заглушку, изготовленную из ацетилцеллюлозного жгута. Фильтрующий сегмент может иметь низкую эффективность фильтрации частиц или очень низкую эффективность фильтрации частиц. Фильтрующий сегмент может быть расположен в продольном направлении на удалении от образующего аэрозоль субстратного элемента. В одном варианте осуществления фильтрующий сегмент может иметь длину 7 миллиметров, но он может также иметь длину от 5 миллиметров до 14 миллиметров.

Мундштучный элемент представляет собой последнюю часть генерирующего аэрозоль изделия в направлении хода потока. Пользователь контактирует с мундштучным элементом с целью обеспечения прохождения аэрозоля, генерируемого генерирующим аэрозоль изделием, через мундштучный элемент к пользователю. Таким образом, мундштучный элемент расположен дальше по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстратного элемента.

Мундштучный элемент предпочтительно имеет внешний диаметр, который приблизительно равен внешнему диаметру генерирующего аэрозоль изделия. Мундштучный элемент может иметь внешний диаметр от 5 миллиметров до 10 миллиметров, например от 6 мм до 8 мм. В предпочтительном варианте осуществления мундштучный элемент имеет внешний диаметр 7,2 мм плюс-минус 10 процентов. Длина мундштучного элемента может составлять от 5 миллиметров до 25 миллиметров, предпочтительно длина составляет от 10 мм до 17 мм. В предпочтительном варианте осуществления длина мундштучного элемента составляет от 12 мм до 14 мм. В другом предпочтительном варианте осуществления длина мундштучного элемента составляет 7 мм.

Опорный элемент может быть расположен непосредственно после образующего аэрозоль субстратного элемента по ходу потока и может примыкать к образующему аэрозоль субстратному элементу.

Опорный элемент может быть образован из любого подходящего материала или комбинации материалов. Например, опорный элемент может быть образован из одного или более материалов, выбранных из группы, состоящей из: ацетилцеллюлозы; картона; гофрированной бумаги, такой как гофрированная термостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага; и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (low density polyethylene, LDPE). В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент образован из ацетилцеллюлозы.

Опорный элемент может содержать полый трубчатый элемент. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент содержит полую ацетилцеллюлозную трубку.

Опорный элемент предпочтительно имеет внешний диаметр, который приблизительно равен внешнему диаметру генерирующего аэрозоль изделия.

Опорный элемент может иметь внешний диаметр от 5 миллиметров до 12 миллиметров, например от 5 мм до 10 мм или от 6 мм до 8 мм. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент имеет внешний диаметр 7,2 мм плюс-минус 10 процентов. Опорный элемент может иметь длину от 5 миллиметров до 15 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент имеет длину 8 мм.

Элемент для охлаждения аэрозоля может быть расположен дальше по ходу потоку относительно образующего аэрозоль субстратного элемента, например непосредственно после опорного элемента по ходу потока, и он может примыкать к опорному элементу.

Элемент для охлаждения аэрозоля может быть расположен между опорным элементом и мундштучным элементом, расположенным на самом дальнем по ходу потока конце генерирующего аэрозоль изделия.

В контексте данного документа термин «элемент для охлаждения аэрозоля» используется для описания элемента, имеющего большую площадь поверхности и низкое сопротивление затяжке. При использовании аэрозоль, образованный летучими соединениями, выделяющимися из образующего аэрозоль субстрата, втягивается через элемент для охлаждения аэрозоля перед тем, как он будет транспортирован к мундштучному концу генерирующего аэрозоль изделия. В отличие от фильтров с высоким сопротивлением затяжке, например фильтров, образованных из пучков волокон, элементы для охлаждения аэрозоля имеют низкое сопротивление затяжке. Камеры и полости внутри генерирующего аэрозоль изделия, такие как расширительные камеры, и опорные элементы, также не рассматриваются в качестве элементов для охлаждения аэрозоля.

Элемент для охлаждения аэрозоля предпочтительно имеет пористость в продольном направлении, составляющую более чем 50 процентов. Воздушный канал через элемент для охлаждения аэрозоля предпочтительно является сравнительно свободным. Элемент для охлаждения аэрозоля может представлять собой собранный лист или гофрированный и собранный лист. Элемент для охлаждения аэрозоля может содержать листовой материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена (РЕ), полипропилена (РР), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (СА) и алюминиевой фольги или любой их комбинации.

В предпочтительном варианте осуществления элемент для охлаждения аэрозоля содержит собранный лист из биологически разлагаемого материала. Например, собранный лист из непористой бумаги или собранный лист из биологически разлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота или материал марки Mater-Bi<®> (имеющееся в продаже семейство сополиэфиров на основе крахмала).

Элемент для охлаждения аэрозоля предпочтительно содержит лист из PLA, более предпочтительно гофрированный собранный лист из PLA. Элемент для охлаждения аэрозоля может быть образован из листа, имеющего толщину от 10 микрометров до 250 микрометров, например 50 микрометров. Элемент для охлаждения аэрозоля может быть образован из собранного листа, имеющего ширину от 150 миллиметров до 250 миллиметров. Элемент для охлаждения аэрозоля может иметь удельную площадь поверхности от 300 миллиметров² на миллиметр длины до 1000 миллиметров² на миллиметр длины или от 10 миллиметров² на мг веса до 100 миллиметров² на мг веса. В некоторых вариантах осуществления элемент для охлаждения аэрозоля может быть образован из собранного листа материала, имеющего удельную площадь поверхности приблизительно 35 миллиметров² на мг веса. Элемент для охлаждения аэрозоля может иметь внешний диаметр от 5 миллиметров до 10 миллиметров, например 7 миллиметров.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления длина элемента для охлаждения аэрозоля составляет от 10 миллиметров до 15 миллиметров. Длина элемента для охлаждения аэрозоля предпочтительно составляет от 10 миллиметров до 14 миллиметров, например 13 миллиметров. В альтернативных вариантах осуществления длина элемента для охлаждения аэрозоля составляет от 15 миллиметров до 25 миллиметров. Предпочтительно, длина элемента для охлаждения аэрозоля составляет от 16 миллиметров до 20 миллиметров, например 18 миллиметров.

Элементы генерирующего аэрозоль изделия, например образующий аэрозоль субстратный элемент и любые другие элементы генерирующего аэрозоль изделия, например такие как опорный элемент, элемент для охлаждения аэрозоля и мундштучный элемент, окружены внешней оберткой. Внешняя обертка может быть образована из любого подходящего материала или комбинации материалов. Предпочтительно, внешняя обертка представляет собой сигаретную бумагу.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложена генерирующая аэрозоль система. Генерирующая аэрозоль система содержит генерирующее аэрозоль изделие согласно настоящему изобретению, описанное в данном документе. Система дополнительно содержит источник питания, соединенный с нагрузочным контуром. Нагрузочный контур содержит индуктор, предназначенный для индукционной связи с сусцептором генерирующего аэрозоль изделия.

Индуктор может быть выполнен, например, в виде одной или более катушек индуктивности. При наличии лишь одной катушки индуктивности осуществляется индукционная связь этой единственной катушки индуктивности с сусцепторным материалом. При наличии нескольких катушек индуктивности, каждая катушка индуктивности имеет возможность нагрева части или секции сусцепторного материала. Система может содержать генерирующее аэрозоль устройство, содержащее кожух устройства, имеющий полость устройства, расположенную в кожухе устройства. Полость устройства выполнена с возможностью размещения в ней генерирующего аэрозоль изделия или по меньшей мере образующего аэрозоль субстратного элемента, содержащего сусцепторный материал. Индуктор выполнен в устройстве таким образом, что индуктор осуществляет индукционную связь с сусцепторным материалом генерирующего аэрозоль изделия при размещении изделия в указанной полости.

Настоящее изобретение будет далее описано в отношении вариантов осуществления, проиллюстрированных нижеследующими графическими материалами, на которых:

на фиг. 1 показана схематичная иллюстрация продольного сечения генерирующего аэрозоль изделия;

на фиг. 2 показана схематичная иллюстрация сечения через образующий аэрозоль субстратный элемент.

Генерирующее аэрозоль изделие 10 по фиг. 1 содержит четыре коаксиально выровненных элемента: образующий аэрозоль субстрат 20, опорный элемент 30, элемент 40 для охлаждения аэрозоля и мундштук 50. Каждый из этих четырех элементов является по существу цилиндрическим элементом, и все они имеют по существу одинаковый диаметр. Эти четыре элемента расположены последовательно и окружены внешней оберткой 60 с образованием цилиндрического стержня. Внутри образующего аэрозоль субстратного элемента расположен лезвиеобразный сусцептор 25. Сусцептор покрыт покрытием 21 из образующего аэрозоль субстрата и расположен в теле 22 из образующего аэрозоль субстрата.

Сусцептор 25 имеет длину, приблизительно равную длине образующего аэрозоль субстратного элемента 20, и расположен вдоль центральной в радиальном направлении оси образующего аэрозоль субстратного элемента 20.

Сусцептор 25 выполнен из ферритного железного материала и имеет длину 8 мм, ширину 3 мм и толщину 1 мм. Один или оба конца сусцептора могут быть заострены для облегчения вставления внутрь образующего аэрозоль субстрата. При наличии покрытия на обеих сторонах, площадь поверхности сусцептора, имеющая покрытие 21 из образующего аэрозоль субстрата, составляет приблизительно 48 мм².

Покрытие 21 из образующего аэрозоль субстрата содержит табак и, предпочтительно, глицерин или пропиленгликоль в качестве вещества для образования аэрозоля.

Тело 22 из образующего аэрозоль субстрата содержит собранный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой. Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин или пропиленгликоль в качестве вещества для образования аэрозоля.

Генерирующее аэрозоль изделие 10 имеет ближний или мундштучный конец 70, который пользователь вводит в свой рот во время использования, и дальний конец 80, расположенный на противоположном конце генерирующего аэрозоль изделия 10 относительно мундштучного конца 70. В собранном состоянии общая длина образующего аэрозоль изделия 10 составляет приблизительно 45 мм, а диаметр составляет приблизительно 7,2 мм.

При использовании воздух втягивается пользователем через генерирующее аэрозоль изделие с дальнего конца 80 к мундштучному концу 70. Дальний конец 80 генерирующего аэрозоль изделия может быть также описан как расположенный раньше по ходу потока конец генерирующего аэрозоль изделия 10, а мундштучный конец 70 генерирующего аэрозоль изделия 10 может быть также описан как расположенный дальше по ходу потока конец генерирующего аэрозоль изделия 10.

Образующий аэрозоль субстратный элемент 20 находится на самом дальнем или расположенном раньше по ходу потока конце 80 образующего аэрозоль изделия 10.

Опорный элемент 30 расположен непосредственно после образующего аэрозоль субстратного элемента 20 по ходу потока и примыкает к этому образующему аэрозоль субстратному элементу 20. Согласно фиг. 1, опорный элемент 30 представляет собой полую ацетилцеллюлозную трубку. Посредством опорного элемента 30 образующий аэрозоль субстратный элемент 20 размещен в генерирующем аэрозоль изделии 10. Таким образом, опорный элемент 30 способствует предотвращению смещения образующего аэрозоль субстратного элемента 20 внутри генерирующего аэрозоль изделия 10 дальше по ходу потока в направлении элемента 40 для охлаждения аэрозоля, например, при вставлении изделия внутрь устройства. Опорный элемент 30 также действует как разделитель для отделения элемента 40 для охлаждения аэрозоля в образующем аэрозоль изделии 10 от образующего аэрозоль субстратного элемента 20.

Элемент 40 для охлаждения аэрозоля расположен непосредственно после опорного элемента 30 по ходу потока и примыкает к этому опорному элементу 30. При использовании летучие вещества, выделяющиеся из покрытия 21 из образующего аэрозоль субстрата или из тела 22 образующего аэрозоль субстратного элемента 20, проходят вдоль элемента 40 для охлаждения аэрозоля в направлении мундштучного конца 70 генерирующего аэрозоль изделия 10. Летучие вещества могут охлаждаться внутри элемента 40 для охлаждения аэрозоля, образуя аэрозоль, который вдыхается пользователем. Согласно фиг. 1, элемент для охлаждения аэрозоля содержит гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты, окруженный оберткой 90. Гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты образует множество продольных каналов, которые проходят вдоль длины элемента 40 для охлаждения аэрозоля.

Мундштук 50 расположен непосредственно после элемента 40 для охлаждения аэрозоля по ходу потока и примыкает к этому элементу 40 для охлаждения аэрозоля. Согласно фиг. 1, мундштук 50 содержит обычный фильтр из ацетилцеллюлозного жгута с низкой эффективностью фильтрации.

Для осуществления сборки образующего аэрозоль изделия 10 четыре вышеописанных цилиндрических элемента выравнивают и туго обертывают внешней оберткой 60. В варианте осуществления по фиг. 1 внешняя обертка представляет собой обычную сигаретную бумагу.

При изготовлении изделия указанные четыре элемента могут быть собраны и обернуты посредством обертки 60. Затем внутрь дальнего конца 80 полученной сборки может быть вставлен покрытый сусцептор 25 таким образом, чтобы он проник в тело 22 образующего аэрозоль субстрата. В качестве альтернативного способа сборки, покрытый сусцептор 25 вставляют внутрь тела 22 из образующего аэрозоль субстрата перед тем, как будет осуществлена сборка указанного множества элементов с образованием стержня.

Генерирующее аэрозоль изделие 10 по фиг. 1 выполнено с возможностью соединения с электрическим генерирующим аэрозоль устройством, содержащим катушку индуктивности или индуктор, с целью потребления пользователем.

На фиг. 2 показано поперечное сечение через образующий аэрозоль субстратный элемент в форме стержня, например, в генерирующем аэрозоль изделии, показанном на фиг. 1. Одинаковые или сходные элементы обозначены одинаковыми ссылочными номерами.

На две продольных плоских стороны лезвиеобразного сусцептора 25 нанесено покрытие 21 из образующего аэрозоль субстрата. Покрытие 21 из образующего аэрозоль субстрата находится в непосредственном контакте с сусцептором 25. Предпочтительно, покрытие 21 представляет собой плотное табакосодержащее покрытие. Покрытие 21 имеет толщину приблизительно 100 микрометров с каждой стороны сусцепторного лезвия 25. Покрытый сусцептор 25 размещен по центру в радиальном направлении внутри собранного литого листа, который обернут бумажной оберткой 61 с образованием стержнеобразного образующего аэрозоль субстратного элемента.

Генерирующее аэрозоль изделие, содержащее множество элементов, собранных в виде стержня, причем указанное множество элементов содержит образующий аэрозоль субстратный элемент с телом из образующего аэрозоль субстрата и с сусцепторным материалом, размещенным внутри образующего аэрозоль субстратного элемента, и сусцепторный материал содержит покрытие из образующего аэрозоль субстрата. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Генерирующее аэрозоль изделие, содержащее множество элементов, собранных в виде стержня, причем указанное множество элементов содержит образующий аэрозоль субстратный элемент с телом из образующего аэрозоль субстрата и с сусцепторным материалом, размещенным внутри образующего аэрозоль субстратного элемента, и сусцепторный материал содержит покрытие из образующего аэрозоль субстрата.

2. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 1, в котором сусцепторный материал представляет собой множество сусцепторных частиц.

3. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 1, в котором сусцепторный материал представляет собой удлиненнный сусцептор, расположенный в продольном направлении внутри образующего аэрозоль субстратного элемента.

4. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 3, в котором удлиненный сусцептор расположен по центру в радиальном направлении внутри образующего аэрозоль субстратного элемента.

5. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из пп. 3, 4, в котором удлиненный сусцептор имеет плоскую форму, образующую две больших стороны, причем по меньшей мере на одной из двух указанных больших сторон удлиненного сусцептора обеспечено покрытие из образующего аэрозоль субстрата.

6. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 5, в котором покрытие из образующего аэрозоль субстрата обеспечено на обеих из двух указанных больших сторон удлиненного сусцептора.

7. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором сусцепторный материал полностью покрыт покрытием из образующего аэрозоль субстрата.

8. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором толщина покрытия из образующего аэрозоль субстрата составляет от 50 микрометров до 120 микрометров.

9. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором покрытие из образующего аэрозоль субстрата на сусцепторном материале образовано с помощью одного из следующего: осаждение, нанесение погружением, напыление, окрашивание или литье суспензии образующего аэрозоль субстрата на непокрытом сусцепторном материале.

10. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором площадь поверхности сусцепторного материала, имеющая покрытие из образующего аэрозоль субстрата, составляет по меньшей мере 30 мм².

11. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором тело из образующего аэрозоль субстрата и/или покрытие из образующего аэрозоль субстрата содержат табачный материал.

12. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором тело из образующего аэрозоль субстрата содержит собранный лист гомогенизированного табачного материала.

13. Генерирующая аэрозоль система, содержащая генерирующее аэрозоль изделие по любому из пп. 1-12 и источник питания, соединенный с нагрузочным контуром, содержащим индуктор для индукционной связи с сусцепторным материалом генерирующего аэрозоль изделия.