РАСХОДУЕМОЕ ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ ТАБАК, ДЛЯ ОБРАЗУЮЩИХ АЭРОЗОЛЬ УСТРОЙСТВ Российский патент 2022 года по МПК A24D3/02 A24F47/00 

В последние годы было выпущено большое количество изделий, альтернативных традиционным горючим табачным изделиям.

В электронных сигаретах используется энергия аккумулятора для нагрева никотиносодержащей аэрозольобразующей жидкости с образованием вдыхаемого нкотиносодержащего аэрозоля. Такие продукты, как правило, не содержат табак.

Табачные изделия с подогревом используют различные источники энергии и приспособления для нагревания одноразовых изделий, содержащих табак, для создания вдыхаемого аэрозоля, который содержит некоторые компоненты, полученные из табака, включая ароматизатор и никотин.

Существуют также различные «гибридные» изделия, которые могут сочетать в себе технологии электронных сигарет и подогреваемых табачных изделий, образующие вдыхаемый никотиносодержащий аэрозоль, в котором ароматизатор и никотин могут поступать либо из образующей аэрозоль жидкости, либо из элементов (частей) изделия, содержащих табак.

Конкретные примеры существующих технологий включают в себя:

WO 9639880 и WO 2013190036, в которых описывается цилиндрическое расходуемое изделие в форме сигареты с дистальным концом, содержащим полученный из табака материал - обычно гофрированный лист из восстановленного табака, фильтром-мундштуком, обычно содержащим несколько сегментов, и оберткой из бумаги. Указанное изделие снабжено электрическим подогревом, предназначенным для получения вдыхаемого никотиносодержащего аэрозоля.

В WO 2016207407 также описано расходуемое табачное изделие, предназначенное для употребления при нагревании, а именно полученная из табака дистальная часть, мундштук-фильтр и бумажная обертка.

В US 2009151717 описана небольшая металлическая капсула («боб») с крышкой из фольги, которую прокалывают перед использованием. Внутри боба материал, полученный из табака, как правило, содержит частицы тонкоизмельченного табака, увлажнители и ароматизаторы.

В WO 2016159013 описано устройство, в котором аэрозоль образуется при нагревании жидкости, которая затем пропускается через отдельную содержащую табак часть изделия; в содержащей табак части получаемому аэрозолю придается аромат и/или вносится никотин. Содержащая табак часть может размещаться в формованной пластиковой капсуле с сеткой в дистальном конце и небольшим фильтром со стороны мундштука.

В WO 2016135342 описано изделие, которое работает аналогично тому, как описано в WO 2016159013, однако содержащая табак часть и блок нагрева жидкости объединены в одно. Содержащая табак часть заключена в формованной пластиковой конструкции с фильтром со стороны мундштука.

Что касается расходуемых элементов этих изделий, существуют некоторые общепризнанные ограничения.

Например, в случае расходуемых изделий, изготовленных с использованием технологии изготовления сигаретных стержней, пользователь может по ошибке зажечь расходуемое изделие и потенциально вдыхать - непреднамеренно и/или нежелательно - продукты сгорания. Кроме того, производство расходуемых изделий с использованием пластиковых или металлических капсул требует специального оборудования, их вторичная переработка затруднена, и для них характерны высокие материальные и производственные затраты.

В настоящем изобретении описано содержащее табак расходуемое изделие для использования в устройствах, образующих аэрозоль, содержащее, по меньшей мере, часть, полученную из табака, дистальную фильтрующую часть и фильтрующую часть мундштука, удерживаемые вместе в непрерывной обертке, с коэффициентом сжимаемости меньше 10%.

Изделие вдоль своей продольной оси может характеризоваться суммарным перепадом давления <120 мм водяного столба. Перепад давления предпочтительно варьируется от 5 до 40 мм водяного столба, и более предпочтительно - от 10 до 30 мм

водяного столба.

Такое расходуемое изделие можно изготовлять с использованием обычной технологии изготовления полых фильтров, хорошо известной в табачной промышленности и показанной, например, в US 6537186. В таких устройствах предшествующего уровня техники фильтр изготавливают с дистальной фильтрующей частью, полостью для приема, как правило, твердого гранулированного материала, такого как активированный уголь, и фильтрующей частью мундштука, все они удерживаются вместе бумажной оберткой. Существуют также изделия, в которых полученный из табака материал используется в указанной полости для придания или ослабления аромата дыма при его прохождении через фильтр.

Таким образом, настоящее изобретение позволяет производить расходуемые изделия с помощью легкодоступного высокоскоростного производственного оборудования, используя проверенную технологию производства, с низкими затратами на материалы и производство, гибкостью материала и конструкции, и может быть совместимо с различными системами, образующими аэрозоль.

В некоторых примерах изделие может модифицировать одно или несколько других органолептических свойств аэрозоля (например, изменение ощущения или запаха или внешнего вида аэрозоля для пользователя).

В некоторых примерах изделие может содержать вещество, которое изменяет рН аэрозоля путем понижения или повышения рН (например, изменение кислотности или основности аэрозоля).

В некоторых примерах изделие может изменять (например, уменьшать) количество альдегидов в аэрозоле.

Как описано в настоящем документе, негорючее табачное изделие означает изделие, содержащее полученную из табака часть, которая не предназначена для сжигания целиком или частично во время использования, и ни одна часть указанного изделия не предназначена для зажигания а ходе использования. Кроме того, конструкция указанного изделия предотвращает возгорание благодаря использованию фильтрующих материалов, таких как ацетат целлюлозы, как на дистальном конце, так и со стороны мундштука.

Термин аэрозоль в данном контексте включает в себя газ, пар, капли, конденсаты, частицы и их комбинации. Вдыхаемый аэрозоль в данном контексте означает аэрозоль со средним размером частиц, измеренным с помощью лазерного рассеяния, в пределах от 0,1 до 10 мкм, более предпочтительно - от 0,1 до 1,5 мкм.

Примеры настоящего изобретения теперь будут описаны со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:

Фигура 1 представляет собой схематический вид сбоку изделия в соответствии с изобретением;

Фигура 2 представляет собой схематический вид сбоку изделия в соответствии с изобретением, показывающий продольную ось;

Фигура 3 представляет собой вид сбоку в перспективе примера фильтрующей части и наружной обертки для использования в изобретении с использованием нескольких слоев в ее наружной обертке;

Фигуры 4, 5 и 6 представляют собой схематические виды сбоку примеров изделий в соответствии с изобретением с различными конфигурациями обертки;

Фигуры 7 и 8 представляют собой схематические виды устройства, используемого в сочетании с изделием данного изобретения;

Фигура 9 показывает пример фильтрующей части, которую можно использовать в изделии данного изобретения; и

Фигура 10 представляет собой схематический вид альтернативного способа применения изделия данного изобретения для получения пара.

На Фигуре 1 показана базовая конструкция изделия данного изобретения. Мундштук 3 является концом изделия, предназначенным для выхода аэрозоля по направлению к пользователю. Дистальный конец 1 является противоположным концом изделия, обычно предназначенным для входа воздуха и других материалов в изделие. Содержащая табак часть находится между ними. Например, длина содержащей табак части 2 варьируется от 7 мм до 17 мм, предпочтительно - от 10 мм до 13 мм, длина каждой из фильтрующих частей 1,3 варьируется от 3 мм до 15 мм и предпочтительно - от 4 мм до 6 мм, а диаметр контейнера для ароматизатора варьируется от 5 мм до 8,5 мм. Размеры зависят от совмещения необходимости обеспечить достаточное количество материала внутри содержащей табак части 2 для обеспечения желаемого вкусового эффекта при одновременном обеспечении баланса между тремя секциями в целом, чтобы обеспечить соответствующий перепад давления при сохранении общей прочности и сжимаемости изделия.

В примере на Фигуре 1 часть 2 представляет собой полученную из табака часть, которая может включать односортный табак, табак смешанных сортов, лист, стебель, пыль, восстановленный табак, промытый табак, экстрагированный табак, обработанный табак, экстракты табака и их смеси. Полученная из табака часть 2 может быть получена из растений табака способами, включающими сбор, сушку, резку, измельчение, измельчение, экстракцию, восстановление, экструзию и комбинации этих методов. Физическая форма полученной из табака части 2 может быть листом, стеблем, пылью, восстановленным листом, гофрированной, сложенной, сформованной, в форме шариков, гранул и их смесей. В большинстве примеров содержащая табак часть 2 содержит табак, хотя также могут быть использованы другие растительные или вкусовые агенты. В вариантах показанных примеров содержащая табак часть 2 может быть заполнена резаным табачным стержнем или полностью или частично молотым табаком. Выбор материала для содержащей табак части 2 зависит от ряда факторов, таких как желаемый уровень доставки ароматизатора и необходимость достижения соответствующего перепада давления.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полученную из табака порцию 2 получают путем тщательного выбора смеси сортов провяленного табака на основании желательных вкусовых качеств и низкого уровня нежелательных химических веществ; уменьшают размер частиц растительного материала путем резания или измельчения до размера, подходящего для дальнейшей обработки; обрабатывают табачный материал с целью дальнейшего уменьшения нежелательных компонентов посредством подходящей комбинации процессов, включая экстракцию жидкости, термообработку, обработку под давлением и химическую обработку; добавляют ингредиенты, включая увлажнители, для получения аэрозолей и ароматизаторов; восстанавливают табак, придавая форму листа; сушат для получения стабильного материала, который добавляется к табачному изделию либо целым в виде гофрированного листа, либо в виде фрагментов резанного или измельченного листа. Вышеуказанные этапы могут быть взаимозаменяемыми, хотя уменьшение размера лучше всего проводить на ранней стадии процесса, и экстракцию предпочтительно осуществлять перед добавлением ароматизаторов, чтобы минимизировать потери добавленных ароматизаторов. Сушка обычно является конечной стадией, хотя ароматизаторы/увлажнители могут быть добавлены в конце.

В некоторых примерах в содержащей табак части 2 используют нарезанное табачное волокно, и в этом случае плотность нарезанного табачного волокна составляет 150-500 мг/см³, предпочтительно - 180-280 мг/см³, и наиболее предпочтительно - 200-250 мг/см³. Обеспечение такого размера позволяет получать максимально возможное количество табака в объеме содержащей табак части 2, чтобы происходил максимальный перенос в аэрозоль.

В некоторых примерах содержащая табак часть 2 содержит ароматический материал, который был измельчен или иным образом обработан или сформован таким образом, что он имеет форму частиц, например, порошка, гранул, зерен, волокон, шариков, таблеток или т.п., чтобы, например, увеличить площадь активной поверхности или количество ароматического материала с целью максимизировать количество ароматизатора, поступающего в паровой и/или аэрозольный поток, текущий через изделие.

Используемые здесь термины «ароматизатор» и «вкусоароматическое вещество» могут относиться к материалам, которые, в соответствии с местными правилами, могут использоваться для создания желаемого вкуса или аромата в изделии для взрослых потребителей. Они могут включать экстракты (например, солодки, гортензии, магнолии обратнояйцевидной, ромашки, пажитника, гвоздики, ментола, японской мяты, аниса, корицы, пахучих трав, грушанки, вишни, ягод, персика, яблока, драмбуи, бурбона, скотча, виски, мяты курчавой, мяты перечной, лаванды, кардамона, сельдерея, каскариллы, мускатного ореха, сандала, бергамота, герани, медовой эссенции, розового масла, ванили, лимонного масла, апельсинового масла, кассии, тмина, коньяка, жасмина, иланг-иланга, шалфея, фенхеля, перца, имбиря, аниса, кориандра, кофе или мятного масла из любых видов рода Mentha), усилители вкуса, блокаторы сайтов рецепторов горечи, активаторы или стимуляторы сайтов сенсорных рецепторов, сахара и/или заменители сахара (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбит или маннит) и другие добавки, такие как древесный уголь, хлорофилл, минералы, растительные средства или освежающие дыхание агенты. Они могут быть имитационными, синтетическими или натуральными ингредиентами или их смесями. Они могут быть в любой подходящей форме, например, масло, жидкость, твердое вещество или порошок. Например, жидкостью, маслом или другим таким жидким ароматизатором можно пропитывать пористый твердый материал, чтобы придать аромат и/или другие свойства этому пористому твердому материалу. По существу, жидкость или масло является составной частью материала, который ими пропитан.

Для предотвращения чрезмерного перепада давления предпочтительно, чтобы основная ось листа, полученного из табака, проходила параллельно продольной оси 6 изделия данного изобретения, образуя пути для прохождения воздуха (см. Фигуру 2, часть 2). В альтернативном предпочтительном варианте осуществления этого изобретения полученный из табака материал получают, как указано выше, за исключением того, что материал, полученный из табака, восстанавливают, придавая форму гранул или частиц, который затем можно использовать для данного изобретения. Предпочтительно гранулированный или дисперсный материал, полученный из табака, получать путем экструзии, поскольку это обеспечивает постоянство размера и формы частиц, а также обеспечивает равномерное распределение любого добавленного ароматизатора или увлажнителя.

В конкретном случае материал содержащей табак части 2 содержит молотый табак в виде непрерывного волокна, вес табака предпочтительно составляет от 2 до 6 мг на мм содержащей табак части.

В конкретном случае материал содержащей табак части 2 содержит молотый табак в виде резанного короткого волокна, вес табака предпочтительно составляет от 6 до 15 мг на мм содержащей табак части 2.

На Фигуре 2 показана продольная ось 6 изделия данного изобретения, взятая в качестве главной оси изделия и проходящая от мундштука 3 к дистальному концу 1. Другие оси рассматриваются как перпендикулярные этой продольной оси. Определение таких осей важно при измерении ключевых физических параметров, которые контролируют целостность продукта во время хранения и использования, а также сенсорных ощущений, которые получает пользователь.

«Перепад давления» или «сопротивление затяжке» измеряется с помощью рекомендуемого метода 41 Coresta

(https://www.coresta.org/sites/default/files/technical_documents/main/CRM_41-update2_0.pdf) и выражается в миллиметрах водного столба. Эта конструктивная особенность определяет то, как пользователь может извлечь объем аэрозоля из расходуемого материала/устройства с разумным усилием.

«Сжимаемость» измеряется по продольной оси 6 путем применения фиксированной

силы 10 ньютонов в точках 5 (см. Фигуру 2) и измерения прогиба

как расстояния в процентах от общей длины изделия. Такое измерение можно

выполнять с использованием такого оборудования, как электромеханическая установка Instron 3300.

На Фигуре 1 часть 4 показывает «обертку»: один или несколько листов материала, которые обеспечивают внешнюю поверхность изделия, служат для удержания отдельных элементов (фильтра 1 дистального конца, подученной из табака части 2, и фильтра 3 мундштука) в последовательности относительно друг друга и обеспечивает структурную прочность изделия, достаточную для требуемых манипуляций пользователем, в частности во время вставки и извлечения из соответствующего устройства. Обертка 4 обычно содержит бумагу, пластик, фольгу, ламинаты или их комбинации. Обертка 4 может состоять их одного слоя вдоль всего изделия или может иметь несколько слоев в разных точках, как показано на Фигуре 3, части 8 и 9, что может потребоваться в зависимости от базовой конструкции изделия, например, фильтрующие части из нескольких сегментов обычно удерживаются вместе внешней оберткой для облегчения производственных процессов. Обертки, имеющие особое отношение к данному изобретению, предпочтительно имеют граммаж в пределах 20-100 грамм на квадратный метр (г/м²). В предпочтительном варианте осуществления используется жесткая непористая обертка в пределах 40-200 г/м², состоящая из прозрачной бумаги на основе целлюлозы без мела с печатью металлическими чернилами. Нижний предел граммажа обычно определяется требованиями к непрозрачности и физической прочности конечного расходуемого материала. Верхний предел граммажа определяется рабочими параметрами оборудования, при которых оно еще может работать при использовании наиболее толстого оберточного материала. С точки зрения предпочтительного варианта осуществления, использование жесткой непористой обертки без мела имеет преимущества в том, что печать можно выполнять на определенных участках, чтобы получить фасонные окна, логотипы и т.д.

В некоторых примерах обертка 4 выполнена таким образом, что она действует в качестве водостойкого барьера, который предотвращает попадание жидкости, например конденсата, который образуется вокруг изделия, когда оно используется, внутрь изделия и намокание содержащей табак части 2. В одном примере оберточный слой, устойчивый к воздействию жидкости, используемый в обертке 4, содержит бумагу, пропитанную барьерным материалом, или Natureflex, или другую подходящую тонкую полимерную пленку.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения обертка 4 поставляется в виде непрерывного рулонного материала, который изгибается в поперечном направлении, формируется в виде непрерывного цилиндра и прикрепляется к самому себе с помощью клея. Одновременно с формированием этого непрерывного цилиндра обертки внутренние элементы, а именно фильтрующие части 1,3 и полученные из табака части 2, подаются и прикрепляются к обертке 4 подходящим образом. Этот непрерывный цилиндр затем разрезают на отдельные табачные изделия. Этот процесс можно осуществлять непрерывно с использованием машины для изготовления полых фильтров, как известно в данной области техники. В альтернативном предпочтительном варианте осуществления непрерывный рулон обертки формируют в виде спирали и прикрепляют к самому себе, чтобы сформировать непрерывную цилиндрическую форму со спиральным швом (как видно на Фигуре 4). Спиральное расположение имеет дополнительное преимущество в том, что шов может придать дополнительную структурную жесткость всему изделию, предотвращая сжатие в поперечном направлении.

На Фигурах 4, 5 и 6 показаны примерные варианты осуществления, в которых области 11 являются прозрачными, а области 12 являются непрозрачными. Прозрачная оболочка - это оболочка, способная позволить пользователю визуально воспринимать содержимое внутри изделия. Подходящие свойства можно найти у прозрачных, частично прозрачных и полупрозрачных материалов. Соответственно, прозрачные участки можно создавать в обертке 4 путем изменения состава обертки 4 на этом участке посредством уменьшения количества печати, уменьшения части непрозрачного слоя, удаления слоя фольги или их комбинации. В предпочтительном варианте осуществления используется прозрачная бумага на основе целлюлозы, с печатью металлическими чернилами для придания общего вида фольги, которая имеет участки без металлических чернил, которые служат прозрачными окнами 11 для просмотра содержимого внутри изделия. Наиболее предпочтительно эти прозрачные окна 11 выравнивать с полученной из табака частью 2.

Во время хранения и использования на физические свойства обертки 4 может влиять поглощение летучих, жидких и аэрозольных компонентов. Например, обертки на бумажной основе могут впитывать влагу и другие жидкости, которые делают обертку мягкой, снижая ее структурную целостность; это может быть нежелательно, так как может повлиять на способность пользователя удалять изделие из соответствующего устройства. Это также может вредно влиять на визуальную эстетику обертки, например, вызвать окрашивание. Следовательно, желательно обеспечить обертки, которые устойчивы к поглощению и, следовательно, сохраняют требуемые структурные свойства и внешний вид. Чтобы придать устойчивость к поглощению, обертки могут состоять из пластика и фольги; иметь внутренний слой из пластика или фольги; иметь внутреннюю поверхность, покрытую воском или лаком; состоять из бумаги с низкой способностью впитывать жидкости и их комбинации. Они могут включать трехслойную ламинатную фольгу с конструкцией типа РЕ: A1: PET. В предпочтительном варианте осуществления обертка представляет собой прозрачную бумагу на основе целлюлозы без мела, которая проявляет низкую способность к поглощению. В альтернативном предпочтительном варианте осуществления оболочка 4 представляет собой прозрачную пленку из пластика. В альтернативном предпочтительном варианте осуществления оболочка 4 представляет собой материал на бумажной основе, покрытый на внутренней поверхности слоем димера алкилкетена (AKD).

Фильтрующие части (Фигура 1, части 1 и 3) действуют как физический барьер для удерживания полученной из табака части 2 и поддерживают общую структурную целостность табачного изделия преимущественно по малой оси, в то же время пропуская желаемый воздух и аэрозоль. В некоторых примерах материал фильтра является влагостойким, чтобы фильтрующие части 1,3 сохраняли свою форму при использовании. Фильтрующая часть 3 мундштука может, кроме того, предотвращать попадание нежелательных частиц мелкой пыли из полученной из табака части 2 в пользователя и удалять частицы аэрозоля, которые крупнее частиц вдыхаемого аэрозоля.

Фильтрующие части 1, 3 могут быть предоставлены в виде фильтрующей части 21. Чтобы усилить поток воздуха сквозь изобретение, перепад давления, создаваемый фильтрующими частями 21 (показаны на Фигуре 9) можно уменьшить за счет введения одного или нескольких каналов 22 воздушного потока по продольной оси. Каналы 22 воздушного потока могут проходить по всей длине фильтрующей части. Предпочтительно, чтобы каналы 22 воздушного потока проходили до 95% длины фильтрующей части, оставляя по меньшей мере 5% фильтрующей части нетронутыми для удерживания частиц табака. Каналы 22 воздушного потока могут быть введены после формирования фильтрующей части 21 с помощью лазеров, чтобы прожечь фильтрующий материал, или с помощью механического штифта, который пробивает канал 22. Предпочтительно формировать каналы 22 воздушного потока путем введения оправки или штифта в фильтрующий материал во время его формирования для придания формы каналу.

В некоторых примерах перепад давления на любом из участков 1,3 варьируется в пределах от 0,1 мм до 2 мм водяного столба на мм длины участка.

Фильтрующие части 21 обычно состоят из ацетата целлюлозы, бумаги, пластмасс, полимеров, таких как полиэтилен, полипропилен или полимолочная кислота, и их комбинаций. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения фильтрующая часть 21 состоит из волокон ацетата целлюлозы, пластифицированных триацетином в количестве до 15%. Фильтрующие части 21 могут быть однородными или состоять из нескольких смежных сегментов. Фильтрующие части 21 и, более предпочтительно, фильтрующая часть 3 мундштука, могут содержать вспомогательные вещества, ароматизаторы и эстетические элементы.

Другой дополнительный ароматический компонент может быть помещен в каждую из концов фильтрующих частей 1,3 (например, ароматическая капсула в дистальной части 1 и ароматизированная нить или линия в части 1 мундштука).

В некоторых примерах фильтрующие части 1, 3 содержат волокнистый материал и могут представлять собой, например, волокнистый материал, который обычно используется в качестве фильтрующего материала в традиционной сигарете, например, волокна ацетата целлюлозы, полипропиленовые волокна, полиэфирные волокна и бумага, включая гофрированную бумагу. Можно использовать и другие материалы, например нейлон и т.п.

В другом примере материал содержащей табак части 2 и материал в двух фильтрующих частях 1, 3 содержат множество коротких случайно ориентированных целлюлозноацетатных (СА) волокон (например, волокон, нарезанных с использованием так называемого устройства Turmalin). Короткие резанные СА волокна, например, с молотым табаком в содержащей табак части 2, могут обеспечить достаточное количество волокон для удержания молотого табака в форме стержня. Преимущества такого устройства позволяют снизить перепад давления потока пара и/или аэрозоля и, кроме того, уменьшается или не требуется пластификатор, например триацетин, для удержания формы стержня, как это требуется для непрерывного СА волокна. Кроме того, применение коротких СА волокон позволяет использовать меньше СА и больше табака, чем в случае использования длинного непрерывного СА волокна.

В некоторых примерах массовая доля в процентах первого вкусового компонента (и любых других компонентов, например древесного угля, пластификатора) в фильтрующих частях 1,3 к массе материала содержащей табак части 2 находится в пределах от 10% до 90% и предпочтительно - в пределах от 70% до 90%.

В конкретном случае изделия, содержащего непрерывное волокно, и содержащей табак части 2, содержащей молотый табак, вес табака по отношению к весу волокна предпочтительно находится в пределах от 40% до 60% и наиболее предпочтительно - в пределах от 45% до 55%. Вес волокна предпочтительно находится в пределах от 75% до 95% и наиболее предпочтительно - в пределах от 80% до 90%.

Вспомогательные вещества удаляют нежелательные химические вещества из аэрозоля и включают в себя твердые частицы углерода, активированный уголь, углеродистую смолу, полученную пиролизом, диоксид кремния, химически активированные производные углерода и диоксида кремния, катализаторы на основе металлов и их смеси.

Ароматизаторы добавляют желательные сенсорные свойства аэрозолю и могут присутствовать в полученной из табака части, фильтрующих частях и их комбинациях. Обычные ароматизаторы включают ментол, мяту, мяту перечную, ваниль, лакрицу, фруктовые экстракты, сложные эфиры, ацетали, фруктали и их комбинации. Ароматизаторы могут присутствовать в матрице фильтра, полученном из табака материале, в нити ароматизатора, в гранулах, хрупких капсулах, неразрушаемых капсулах, инкапсулированы в защитной матрице, инкапсулированы в молекуле, включая циклодекстрин, и их комбинации.

Эстетические элементы включают в себя красители, диспергированные в матрице фильтра или локализованные в определенной области, и фильтры, сформированные с определенным рисунком, логотипом, или вдавленные, или рифленые, или представляют собой их комбинацию. Это представлено на Фигуре 3, показывающей примерный компонент фильтра, предоставляющий мундштук с углубленной частью 10. Для использования в изделии в сочетании с компонентом 7 может быть предусмотрена фильтрующая часть 3 мундштука с углублением 10 в ней. Эта структура обеспечивает эстетически приятную конструкцию, которая может упрочнять изделие благодаря использованию многослойной обертки 4. Это также обеспечивает возможность создания более короткого фильтрующего компонента 7, который может снижать суммарный перепад давления. В таком примере фильтрующая часть 7 обычно имеет длину 6 мм или более, чтобы надежно удерживать материал в содержащей табак части 2, что все еще обеспечивает соответствующую структурную целостность и в то же время контролирует перепад давления и сжимаемость всего изделия.

На Фигурах 7 и 8 показано использование настоящего изобретения с электронной сигаретой в качестве устройства, образующего аэрозоль. В устройстве используется аккумуляторный источник питания 14 для нагрева провода 17 сопротивления с целью испарения э-жидкости из резервуара 16, жидкость обычно не содержит никотина. Изделие 19 изобретения вставляют в устройство для электронных сигарет в точке 18. Первый аэрозоль, производимый проводом 17 сопротивления, проходит через изделие 19 и модифицируется с образованием вдыхаемого аэрозоля 20. Модификация первого аэрозоля включает добавление никотина и других ароматизаторов настоящего изобретения. Модификация может также включать удаление нежелательных химических компонентов с помощью вспомогательных веществ и удаление нежелательного аэрозоля и других частиц из аэрозоля.

В альтернативном варианте осуществления первый аэрозоль дополнительно содержит химические вещества, чтобы способствовать включению желательных химических веществ из полученной из табака части 2 в аэрозоль. Предпочтительно, первый аэрозоль содержит летучие кислоты, под действием которых никотин в форме свободного основания извлекается из полученной из табака части 2, тем самым увеличивают количество никотина во вдыхаемом аэрозоле. Подходящие летучие кислоты включают аскорбиновую, пировиноградную и левулиновую кислоты.

На Фигуре 10 показано альтернативное использование настоящего изобретения, при котором настоящее изобретение вставляют в устройство с источником энергии 14, в котором используется источник 23 тепла для непосредственного нагрева содержащей табак части 2. Под воздействием тепла от соответствующего устройства высвобождаются летучие компоненты изобретения, которые образуют вдыхаемый аэрозоль. Источник 23 тепла включает в себя одно из нагревательных приспособлений разогревается электропитанием или химической реакцией. Варианты с электропитанием включают в себя металлические нагревательные элементы, провода сопротивления, тонкопленочные нагреватели, керамические нагреватели и их комбинации в сочетании с батареей или электролитическим элементом. В качестве альтернативы, источник 23 тепла с электропитанием может основываться на индукции, когда создается переменное электромагнитное поле, которое, в свою очередь, генерирует тепло в элементе 24 приемника, расположенном подходящим образом. Эффективность индукции повышается, если элемент 24 приемника находится в непосредственной близости от нагреваемого материала, поэтому элемент 24 приемника лучше всего помещать в полученный из табака материал или в часть оболочки, контактирующей с полученной из табака частью. В случае индукционного нагрева источник питания и схема могут быть выполнены для работы на высокой частоте. Предпочтительно, чтобы источник питания и схема были выполнены для работы с частотой от примерно 80 кГц до 500 кГц, предпочтительно - от примерно 150 кГц до 250 кГц, более предпочтительно - от примерно 200 кГц, и узел может быть выполнен с возможностью работы при использовании с изменяющимся электромагнитным полем, имеющим плотность магнитного потока от примерно 0,5 тесла (Тл) до примерно 2,0 Тл в точке наибольшей концентрации. Хотя индукционная катушка может содержать любой подходящий материал, как правило, индукционная катушка содержит провод Литца или кабель Литца. Токоприемник может состоять из одного или нескольких их следующего, но не ограничиваясь этим, алюминия, железа, никеля, нержавеющей стали и их сплавов, например нихрома. При использовании электромагнитного поля вблизи токоприемника, последний может генерировать тепло из-за вихревых токов и магнитного гистерезиса, что приводит к преобразованию электромагнитной энергии в тепло.

Источники тепла, основанные на химических реакциях, включают горение, окисление, окислительно-восстановительные и другие экзотермические реакции.

Увлажнители представляют собой добавки, действие которых удерживает воду в матрице, и включают в себя многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, глицерин, ПЭГ различной молекулярной массы, сахарные спирты, такие как сорбит, и их комбинации. В рамках настоящего изобретения благодаря действию летучих увлажнителей образуются аэрозольные капли. Увлажнитель, предпочтительно, представляет собой смесь пропиленгликоля и глицерина.

Средства, изменяющие рН, включают кислоты, основания и буферы, которые можно использовать для изменения состояния ионизации химических веществ в полученной из табака части, тем самым изменяя их летучесть. В частности, никотин в форме свободного основания, который преобладает при щелочных значениях рН, значительно более летуч, чем соли никотина, которые преобладают при кислотных значениях рН. В предпочтительном варианте осуществления в полученную из табака часть вносят количество щелочных агентов, достаточное для достижения общего рН> 7, что увеличивает испарение никотина во вдыхаемый аэрозоль. Более предпочтительно, чтобы суммарное рН было >8. Подходящие щелочные агенты включают карбонаты металлов, гидрокарбонаты металлов, гидроксиды металлов и соли аммония.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения полученную из табака часть 2 получают из смеси сортов табака, включающей табаки с дымовой и воздушной сушкой, с химическим составом в соответствии со стандартом Gothiatek®, а именно, с содержанием специфичного для табака нитрозамина (NNN + NNK) <1 мг/кг и содержанием бензо[а]пирена <1,25 мкг/кг. После смешивания табак уменьшают в размерах, сначала разрезая, а затем измельчая для прохождения через сетку №18, дающую размер частиц = <1 мм. К молотому табаку добавляют 50% эквивалентной массы деионизированной воды; 2% эквивалентной массы ароматизатора - смесь ментола и мятного масла в пропорции 50:50; 0,375% эквивалентной массы рН модификатора - гндроксида натрия. Полученную табачную пасту пропускают через экструдер Coperion с температурой цилиндра 250°С и давлением 4 атм, соединенным с гранулятором, получая сформованный материал с размером частиц примерно 1,5 мм в диаметре. Затем полученные из табака частицы сушат в вакууме до содержания влаги <10%. Высушенные частицы табака затем просеивают для получения фракции в с размером 0,2-1,25 мм. Фильтрующие части 1,3 мундштука и дистального конца изготовлены с использованием машины для изготовления фильтрующих стержней Hauni. Фильтрующие части 1,3 изготовлены из жгута ацетата целлюлозы 6Y17 с использованием 10,1 мг жгута на мм длины фильтра; пластифицированы с использованием 12% вес/вес триацетина; 26 г/м², 2000CU фицелла склеена клеем ПВА Конечные размеры фильтрующей части составляют 8 мм в диаметре и 6 мм в длину. Сборка негорючего табачного изделия выполняется на машине Molins для изготовления полости фильтра с использованием бумажной обертки PPW 35 от SWM с 0,1% AKD покрытия на внутренней поверхности. Конструкция изделия представляет собой 6-миллиметровую фильтрующую часть, 17-миллиметровую полость с 250 мг полученного из табака материала, 6-миллиметровую фильтрующую часть, скрепленную клеем ПВА. В результате получается конечный продукт с общим перепадом давления 40 ~ 65 мм водяного столба и коэффициентом сжимаемости ~ 3% по продольной оси.

В настоящем изобретении, контролируя сжимаемость изделия, можно создать устройство, которое пользователю легко обрабатывать и удалять из устройства, образующего пар, без деформирования или повреждения, даже если образование пара во время использования потенциально ухудшит механические свойства изделия. Путем необязательного контроля давления затяжки можно обеспечить перепад давления, который будет удобен пользователю при создании давления затяжки при вдыхании пара. Кроме того, изобретение гарантирует, что изделие, содержащее соответствующий образующий пар материал, может быть осуществлено в изделии, которое эстетично и удобно в использовании и просто в изготовлении.

Изобретение относится к негорючему табачному изделию для использования в сочетании с источником тепла для получения вдыхаемого аэрозоля. Изделие содержит по меньшей мере одну часть, полученную из табака, по меньшей мере одну дистальную фильтрующую часть и по меньшей мере одну фильтрующую часть мундштука, удерживаемые вместе в обертке. Законченное изделие имеет коэффициент сжимаемости по продольной оси <10%. Причем коэффициент сжимаемости измеряют по продольной оси, прикладывая силу в 10 Н на концах изделия и измеряя расстояния отклонения в процентах от общей длины. Изобретение позволяет создать устройство, которое позволит пользователю легко обрабатывать изделие и удалять из устройства, образующего пар, без деформирования или повреждения, даже если образование пара во время использования потенциально ухудшит механические свойства изделия. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Негорючее табачное изделие для использования в сочетании с источником тепла для получения вдыхаемого аэрозоля, содержащее по меньшей мере одну часть, полученную из табака, по меньшей мере одну дистальную фильтрующую часть и по меньшей мере одну фильтрующую часть мундштука, удерживаемые вместе в обертке; законченное изделие, имеющее коэффициент сжимаемости по продольной оси <10%, причем коэффициент сжимаемости измеряют по продольной оси, прикладывая силу в 10 Н на концах изделия и измеряя расстояния отклонения в процентах от общей длины.

2. Табачное изделие согласно п. 1, выполненное таким образом, чтобы обеспечивать общий перепад давления в продольном направлении в размере <120 мм водного столба.

3. Табачное изделие согласно п. 1 или 2, выполненное таким образом, чтобы при использовании модифицировать первый аэрозоль, образуемый источником тепла, с получением вдыхаемого аэрозоля.

4. Табачное изделие согласно п. 1 или 2, выполненное таким образом, чтобы при использовании производить летучие компоненты под действием источника тепла, поступающие во вдыхаемый аэрозоль.

5. Табачное изделие согласно любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее индукционные элементы, расположенные в полученной из табака части, так что при использовании электромагнитная энергия может быть приложена к индукционным элементам для генерирования тепла.

6. Табачное изделие согласно любому из предыдущих пунктов, в котором полученная из табака часть содержит по меньшей мере одно из группы, состоящей из ароматизатора, увлажнителя и модификатора рН.

7. Табачное изделие согласно любому из предыдущих пунктов, где полученная из табака часть содержит ароматизатор, увлажнитель и модификатор рН.

8. Табачное изделие согласно любому из предыдущих пунктов, где обертка включает по меньшей мере один прозрачный участок.

9. Табачное изделие согласно любому из предыдущих пунктов, где обертка обладает устойчивостью к поглощению летучих и аэрозольных компонентов из полученной из табака части, так что общее увеличение массы за счет поглощения после использования составляет <10% от первоначальной массы обертки.

10. Табачное изделие согласно любому из предыдущих пунктов, где обертка намотана в спиральном направлении относительно продольной оси изделия.

11. Табачное изделие согласно любому из предыдущих пунктов, где фильтрующая часть мундштука содержит по меньшей мере два отдельных участка, примыкающих друг к другу.

12. Табачное изделие согласно любому из предыдущих пунктов, где по меньшей мере одна из фильтрующих частей по продольной оси содержит по меньшей мере один канал воздушного потока.

13. Способ изготовления табачного изделия согласно любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что включает стадии, на которых сначала формируют фильтрующие части, размещают указанные фильтрующие части внутри обертки таким образом, чтобы образовать полость между упомянутыми фильтрующими частями, заполняют полости полученным из табака материалом и закрывают оберточный материал, чтобы сформировать единое целое.