ОХЛАЖДАЮЩИЙ СЕГМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ, КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ С НАГРЕВОМ БЕЗ ГОРЕНИЯ И КУРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С НАГРЕВОМ БЕЗ ГОРЕНИЯ Российский патент 2022 года по МПК A24D3/04 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к охлаждающему сегменту, способу его изготовления, курительному изделию с нагревом без горения и курительной системе с нагревом без горения.

Предпосылки изобретения

[0002] Обычное сгораемое курительное изделие (сигарета) для курения путем сжигания включает табаксодержащий сегмент, в котором табачный наполнитель из сухого табака, измельченного до ширины около 1 мм, с добавлением ароматизатора, увлажнителя, определенного количества влаги и т.д. завернут в бумажную обертку в форму цилиндра; и сегмент мундштука, в котором гофрированная бумага или волокна ацетата целлюлозы и т.п. обернуты в форму цилиндра в бумажную обертку. Табакосодержащий сегмент и сегмент мундштука соединены подкладочной бумагой. Пользователь курит, поджигая конец табакосодержащего сегмента, зажигалкой и т.п. и вдыхая через конец сегмента мундштука. Передний конец табачного сегмента горит при температуре более 800°C.

[0003] В качестве замены такого обычного сгорающего курительного изделия были разработаны курительное изделие с нагревом без горения и курительная система с нагревом без горения, в которых вместо сжигания используется нагрев (Патентная литература (PTL) 1-6, например). Температура нагрева ниже, чем температура горения сгорающего курительного изделия и составляет, например, 400°C или ниже. В курительном изделии с нагревом без горения табачный наполнитель табакосодержащего сегмента содержит аэрозоль, такой как глицерин, пропиленгликоль (PG), триэтилцитрат (TEC) или триацетин. Такой аэрозольный формирователь испаряется при нагревании, перемещается в охлаждающий сегмент в сегменте мундштука посредством вдыхания и охлаждается для дальнейшего надежного образования аэрозоля. Поскольку во время вдыхания аэрозоль вдыхается вместе, можно обеспечить удовлетворительные ощущения пользователя.

[0004] Курительная система с нагревом без горения обычно включает в себя цилиндрическое курительное изделие с нагревом без горения, имеющее форму, аналогичную обычному сжигаемому курительному изделию; и нагревательное устройство, оснащенное аккумулятором, контроллером, нагревателем и так далее. Примеры нагревателей включают резистивный электрический нагреватель и индукционный нагреватель. Примеры способов нагрева с помощью электрического резистивного нагревателя включают в себя способ нагрева курительного изделия с нагревом без горения с помощью нагревателя снаружи и способ нагрева путем вставки игольчатого или лезвийного нагревателя с переднего конца курительное изделие с нагревом без горения в табакосодержащий сегмент, который включает табачный наполнитель.

СПИСОК ССЫЛОК

Патентная литература

[0005] PTL 1: Патент Японии №. 5292410

PTL 2: Патент Японии №. 5771338

PTL 3: Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2013-507906 (перевод заявки РСТ)

PTL 4: WO 2017/198838

PTL 5: Патент Японии №. 5877618

PTL 6: Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2016-506729 (перевод заявки РСТ)

Сущность изобретения

Техническая проблема

[0006] Как упомянуто выше, аэрозольный формирователь, испаряющийся при нагревании (далее также называемый «испарившийся аэрозольный компонент»), охлаждается в основном в охлаждающем сегменте и конденсируется из пара в частицы, тем самым образуя аэрозоль. Здесь, чтобы гарантировать фильтрующую функцию компонентов дыма или твердость мундштука, в некоторых случаях используется сегмент фильтра, заполненный большим количеством волокон или бумаги, как в обычном сжигаемом курительном изделии, в качестве охлаждающего сегмента. В таком случае испарившийся компонент аэрозоля полностью охлаждается, но образующийся аэрозоль фильтруется из-за высокой плотности заполнения. Следовательно, невозможно в достаточной степени обеспечить удовлетворительные ощущения пользователя. Кроме того, когда летучий ароматизирующий компонент содержится в табачном сегменте, количество испарившегося летучего ароматизирующего компонента в некоторых случаях невелико, поскольку температура нагревания в курительном изделии с нагревом без горения не велика. Кроме того, когда плотность наполнения волокон или бумаги одинаково высока, летучий ароматизирующий компонент также фильтруется и доставляется в недостаточном количестве.

[0007] В качестве охлаждающего сегмента для курительного изделия с нагревом без горения, например, PTL 2 раскрывает признак, который включает в себя опорный элемент с низким сопротивлением собранного или обработанного другим способом полимерного листа, такого как лист из полимолочной кислоты. Кроме того, в PTL 4 раскрыта особенность, в которой на внешнем периметре полой цилиндрической части предусмотрены перфорации для ввода через них внешнего воздуха во время вдоха и для охлаждения испаренного аэрозольного компонента посредством контакта с внешним воздухом. Между тем, появилась надежда на разработку охлаждающего сегмента для курительного изделия с нагревом без горения, который может лучше обеспечить как высокую охлаждающую способность испаренного аэрозольного компонента, так и низкие фильтрующие свойства аэрозоля.

[0008] Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать охлаждающий сегмент, который демонстрирует высокую охлаждающую способность испаренного аэрозольного компонента и низкие фильтрующие свойства аэрозоля, а также создать курительное изделие с нагревом без горения и курительную систему с нагревом без горения, включающие такой охлаждающий сегмент.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0009] Охлаждающий сегмент в соответствии с настоящим изобретением представляет собой охлаждающий сегмент для курительного изделия с нагревом без горения, содержащий бумагу с полимерным покрытием, включающую бумагу и полимерный слой, содержащий полимер и нанесенный на бумагу.

[0010] Курительное изделие с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя табакосодержащий сегмент и охлаждающий сегмент в соответствии с настоящим изобретением.

[0011] Курительная система с нагревом без горения согласно настоящему изобретению включает в себя курительное изделие с нагревом без горения согласно настоящему изобретению и нагревательное устройство для нагрева табакосодержащего сегмента.

[0012] Способ изготовления охлаждающего сегмента согласно настоящему изобретению включает изготовление бумаги с полимерным покрытием путем нанесения на бумагу жидкости для покрытия, содержащей полимер.

ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] В соответствии с настоящим изобретением можно создать охлаждающий сегмент, который демонстрирует высокую охлаждающую способность испаренного аэрозольного компонента и низкие фильтрующие свойства аэрозоля, а также создать курительное изделие с нагревом без горения и курительную систему с нагревом без горения, включающие такой охлаждающий сегмент.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0014] Фиг. 1 представляет собой вид в разрезе типичной бумаги с полимерным покрытием в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 представляет собой СЭМ-изображение поперечного сечения примерного полимерного слоя, имеющего пористую структуру согласно настоящему изобретению.

Фиг. 3 иллюстрирует пример первого варианта осуществления охлаждающего сегмента согласно настоящему изобретению на (а) виде в перспективе и (b) виде в разрезе.

Фиг. 4 иллюстрирует другой пример первого варианта осуществления охлаждающего сегмента согласно настоящему изобретению на (а) виде в перспективе и (b) виде в разрезе.

На фиг. 5 показан второй вариант осуществления охлаждающего сегмента согласно настоящему изобретению на (а) виде в перспективе и (b) в разрезе.

На фиг. 6 показан третий вариант осуществления охлаждающего сегмента согласно настоящему изобретению на (а) виде в перспективе и (b) в разрезе.

Фиг. 7 представляет собой вид в разрезе примерного первого варианта осуществления курительного изделия с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 8 представляет собой схематический вид типичной курительной системы с нагревом без горения согласно настоящему изобретению в (а) состоянии перед вставкой курительного изделия с нагревом без горения в нагревательное устройство и в (b) состоянии нагревание с нагревом без горения, вставленного в нагревательное устройство.

Фиг. 9 представляет собой график, показывающий количество глицерина на затяжку в примере 1 и в сравнительном примере 1.

Фиг. 10 представляет собой график, показывающий количество ментола на затяжку в примере 1 и в сравнительном примере 1.

Фиг.11 представляет собой вид в разрезе примерного второго варианта осуществления курительного изделия с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 12 представляет собой график, показывающий самую высокую температуру пара в примерах 2 и 3 и в сравнительных примерах 2-4.

Фиг. 13 представляет собой график, показывающий количество глицерина на затяжку в примерах 2 и 3 и в сравнительных примерах 3 и 4.

Фиг. 14 представляет собой график, показывающий количество никотина на затяжку в примерах 2 и 3 и в сравнительных примерах 3 и 4.

Описание вариантов осуществления[0015] [Охлаждающий сегмент]

Охлаждающий сегмент согласно настоящему изобретению представляет собой охлаждающий сегмент для курительного изделия с нагревом без горения, содержащий бумагу с полимерным покрытием. Бумага с полимерным покрытием включает в себя бумагу и полимерный слой, который содержит полимер и нанесен на бумагу. Охлаждающий сегмент в данном документе означает сегмент в курительном изделии с нагревом без горения, который расположен на стороне мундштука табакосодержащего сегмента и который охлаждает испарившийся аэрозольный компонент.

[0016] В настоящем изобретении охлаждающий сегмент содержит бумагу с полимерным покрытием, включающую в себя бумагу и полимерный слой, нанесенный на бумагу, причем бумага с полимерным покрытием имеет лучшую формуемость, чем полимерный лист. В частности, в отличие от полимерного листа (пленки), бумагу с полимерным покрытием даже в небольшом количестве можно сложить в желаемую форму, поскольку полимерный слой формируется на бумажной основе, имеющей заданную твердость и толщину. По этой причине, даже когда бумага с полимерным покрытием удерживается вместе посредством сборки и т.п. и размещается внутри охлаждающего сегмента, внутри охлаждающего сегмента может сохраняться высокая пористость. Следовательно, могут быть реализованы низкие фильтрующие свойства аэрозоля. Кроме того, поскольку бумага с полимерным покрытием имеет удовлетворительную формуемость, внутри охлаждающего сегмента можно сформировать структуру, которая повышает эффективность охлаждения испаренного аэрозольного компонента. Кроме того, поскольку полимер в полимерном слое бумаги с полимерным покрытием претерпевает фазовый переход при контакте с испаренным аэрозольным компонентом для поглощения тепла, охлаждающий эффект на единицу площади является высоким. Кроме того, даже материал, который обладает прекрасным поглощением тепла, но не может быть сформирован в лист (пленку) сам по себе, можно использовать путем нанесения на бумагу тонким слоем. Следовательно, можно усилить охлаждающий эффект и, соответственно, уменьшить количество используемого листа, тем самым реализуя низкие фильтрующие свойства аэрозоля. Далее будут описаны подробности настоящего изобретения.

[0017] (Бумага с полимерным покрытием)

Бумага с полимерным покрытием согласно настоящему изобретению включает в себя бумагу и полимерный слой, который содержит полимер и нанесен на бумагу. На фиг.1 показан пример бумаги с полимерным покрытием в соответствии с настоящим изобретением. В бумаге 3 с полимерным покрытием, показанной на фиг. 1, на бумаге 1 предусмотрен полимерный слой 2. Хотя на фиг.1 полимерный слой выполнен только на одной поверхности покрытой полимером бумаги, полимерный слой может быть нанесен на обе поверхности покрытой полимером бумаги.

[0018] Бумага особо не ограничивается при условии, что бумага функционирует как опора. Однако, принимая во внимание возможность обертывания фильтра, основная масса бумаги, предпочтительно, составляет 35 г/м² или более и, более предпочтительно, от 35 до 70 г/м^2. Кроме того, бумага, предпочтительно, имеет низкую воздухопроницаемость и, более предпочтительно, имеет нулевую воздухопроницаемость. Толщина бумаги особо не ограничивается и может составлять, например, от 30 до 70 мкм.

[0019] Полимерный слой содержит полимер. Типы полимера особо не ограничиваются, но предпочтительно представляют собой биоразлагаемые полимеры или съедобные полимеры. С точки зрения обеспечения возможности полимеру претерпевать фазовый переход и поглощать тепло при температуре внутри охлаждающего сегмента, полимер имеет температуру стеклования (Tg), предпочтительно, 400°C или ниже, более предпочтительно, 200°C или ниже, и, еще более предпочтительно, 100°C или ниже. Нижний предел Tg полимера особо не ограничивается и может составлять, например, 40°C или выше. Здесь Tg полимера представляет собой, в частности, значение, измеренное с помощью дифференциального сканирующего калориметра (торговое название: «DSC7000» от HitachiHigh-TechScienceCorporation). Конкретные примеры полимера включают поливиниловый спирт (ПВС), ацетат целлюлозы, трегалозу, мальтозу, сахарозу, мальтит, глюкозу, воски и отвержденные масла. Их можно использовать по отдельности или в комбинации. Среди них ПВА или сополимер поливинилового спирта, акриловой кислоты и метилметакрилата (POVACOAT) является предпочтительным в качестве полимера ввиду удовлетворительных свойств покрытия бумаги. В частности, с помощью ПВС легко достигаются эффекты поглощения тепла за счет фазового перехода из-за его низкой Tg. Кроме того, охлаждающий эффект также легко достигается за счет адсорбции водяного пара в аэрозоле из-за его высокого сродства с водой.

[0020] Когда полимер представляет собой ПВС, ПВС предпочтительно имеет среднюю степень полимеризации 1500 или менее. Когда ПВА имеет среднюю степень полимеризации 1500 или меньше, можно улучшить покрывающие свойства бумаги и равномерно сформировать полимерный слой на бумаге. Средняя степень полимеризации ПВС составляет, предпочтительно, от 100 или более до 1300 или менее, еще более предпочтительно, от 300 или более до 1200 или менее, и, особенно предпочтительно, от 500 или более до 1000 или менее. Здесь средняя степень полимеризации ПВС представляет собой величину, измеренную в соответствии со способами тестирования поливинилового спирта в JIS K 6726-1994.

[0021] Кроме того, когда полимер представляет собой ПВС, ПВС предпочтительно имеет степень омыления от 70 мол.% или более до 99 мол.% или менее. Как описано ниже, когда полимерный слой содержит летучий компонент, ПВС, имеющий степень омыления 99 мол.% или менее, улучшает растворимость в воде, тем самым улучшая характеристики высвобождения летучего компонента. Степень омыления ПВС более предпочтительно составляет 75 мол.% Или более и 99 мол.% или менее, а еще более предпочтительно 80 мол.% или более и 99 мол.% или менее. Здесь степень омыления ПВС представляет собой величину, измеренную в соответствии со способами тестирования поливинилового спирта в JIS K 6726-1994.

[0022] Полимерный слой, предпочтительно, дополнительно содержит, по меньшей мере, один из летучего ароматизирующего компонента и аэрозольного формирователя (в дальнейшем также называемого «летучим компонентом»). В обычном сжигаемом курительном изделии высокотемпературная горящая часть перемещается по мере сгорания. Следовательно, нагревается только табакосодержащий сегмент рядом с горящей частью, и летучий компонент, присутствующий в такой части, улетучивается и вдыхается пользователем. Другими словами, летучий компонент, присутствующий в продольном направлении табакосодержащего сегмента сжигаемого курительного изделия, почти равномерно улетучивается и доставляется на протяжении всего вдоха. Напротив, в курительном изделии с нагревом без горения любое продольное направление табакосодержащего сегмента нагревается нагревателем. Следовательно, большая часть летучего компонента, содержащегося в табакосодержащем сегменте, в некоторых случаях улетучивается в первой половине вдыхания. Между тем, когда летучий компонент вводится в охлаждающий сегмент рядом с табакосодержащим сегментом, летучий компонент, вероятно, будет высвобождаться наружу в результате улетучивания перед использованием.

[0023] Путем включения летучего компонента в полимерный слой бумаги с полимерным покрытием, расположенный внутри охлаждающего сегмента, можно подавить улетучивание летучего компонента перед использованием, поскольку летучий компонент удерживается внутри полимерного слоя. Более того, полимерный слой частично становится каучукоподобным или растворяется при охлаждении испарившегося аэрозольного компонента, тем самым постепенно высвобождая летучий компонент из полимерного слоя. Следовательно, можно стабильно доставлять летучий компонент во время вдыхания. Кроме того, ожидается, что летучий компонент, содержащийся внутри охлаждающего сегмента, будет оказывать охлаждающее действие за счет поглощения тепла из дыма посредством испарения, сублимации или тому подобного.

[0024] Летучий ароматизирующий компонент особо не ограничивается, и примеры включают, с точки зрения придания удовлетворительного аромата курения, ацетанизол, ацетофенон, ацетилпиразин, 2-ацетилтиазол, экстракт люцерны, амиловый спирт, амилбутират, трансанетол, масло звездчатого аниса, яблочный сок, бальзамическое масло, абсолют пчелиного воска, бензальдегид, бензоинрезиноид, бензиловый спирт, бензилбензоат, бензилфенилацетат, бензилпропионат, 2,3-бутандион, 2-бутанол, бутилбутират, масляная кислота, карамель, масло кардамона, абсолют рожкового дерева, β-каротин, морковный сок, L-карвон, β-кариофиллен, масло коры кассии, масло кедрового дерева, масло семян сельдерея, масло ромашки, коричный альдегид, коричная кислота, циннамиловый спирт, циннамилциннамат, масло цитронеллы, DL-цитронеллол экстракт шалфея мускатного, какао, кофе, коньячное масло, масло кориандра, куминальдегид, масло давана, γ--декалактон, δ-декалактон, декановая кислота, масло укропа, 3,4-диметил-1,2-циклопентандион, 4,5-диметил-3-гидрокси-2,5-дигидрофуран-2-он, 3,7-диметил-6-о ктеновая кислота, 2,3-диметилпиразин, 2,5-диметилпиразин, 2,6-диметилпиразин, этил 2-метилбутират, этилацетат, этилбутират, этилгексаноат, этилизовалерат, этиллактат, этиллаурат, этиллевулинат, этилмальтол, этилоктаноат, этилолеат, этилпальмитат, этилфенилацетат, этилпропионат, этилстеарат, этилвалерат, этилванилин, этилванилинглюкозид, 2-этил-3, (5 или 6) -диметилпиразин, 5-этил-3-гидрокси-4-метил-2(5H)-фуранон, 2-этил-3-метилпиразин, эвкалиптол, абсолют пажитника, абсолют генетов, настой корня горечавки, гераниол, геранилацетат, виноградный сок, гваякол, экстракт гуавы, γ-гепталактон, γ-гексалактон, гексановая кислота, цис-3-гексен-1-ол, гексилацетат, гексиловый спирт, гексилфенилацетат, мед, γ-лактон 4-гидрокси-3-пентеновой кислоты, 4-гидрокси-4-(3-гидрокси-1-бутенил)-3,5,5-триметил-2-циклогексен-1-он, 4-(p-гидроксифенил)-2-бутанон, натриевая соль 4-гидроксиундекановой кислоты, абсолют бессмертника, β-ионон, изоамилацетат, изоамил бутират, изоамилфенилацетат, изобутилацетат, изобутилфенилацетат, абсолют жасмина, настойка ореха кола, масло лабдана, лимонное масло без терпена, экстракт солодки, линалоол, линалилацетат, масло корня любистока, мальтол, кленовый сироп, ментол, ментон, L-ментилацетат р-метоксибензальдегид, метил-2-пирролилкетон, метилантранилат, метилфенилацетат, метилсалицилат, 4'-метилацетофенон, метилциклопентенолон, 3-метилвалериановая кислота, абсолют мимозы, патока, миристиновая кислота, нерол, неролидол, γ-ноналактон, нутмегалактон, δ-окталактон, октаналь, октановая кислота, масло цветков апельсина, масло апельсина, масло корня ориса, пальмитиновая кислота, ω-пентадекалактон, масло перечной мяты, парагвайское масло петитгрейна, фенэтиловый спирт, фенэтилфенилацетат, фенилуксусная кислота, пиперональ, экстракт сливы, пропенилгуаэтол, пропилацетат, 3-пропилиденфталид, сливовый сок, пировиноградная кислота, экстракт изюма, розовое масло, ром, масло шалфея, масло сандалового дерева, масло мяты курчавой, абсолют стиракса, масло календулы, чайный дистиллят, α-терпинеол, терп инилацетат, 5,6,7,8-тетрагидрохиноксалин, 1,5,5,9-тетраметил-13-оксатрицикло [8.3.0.0. (4.9)] тридекан, 2,3,5,6-тетраметилпиразин, масло тимьяна, томатный экстракт, 2-тридеканон, триэтилцитрат, 4-(2,6,6-триметилциклогекс-1-енил) бут-2-ен-4-он, 2,6,6-триметилциклогекс-2-ен-1,4-дион, 4-(2,6,6-триметилциклогекса-1,3-диенил) бут-2-ен-4-он, 2,3,5-триметилпиразин, γ-ундекалактон, γ-валеролактон, экстракт ванили, ванилин, вератральдегид, абсолют листьев фиалки и экстракты растений табака (лист табака, стебель табака, цветок табака, корень табака и семена табака). Среди них особенно предпочтителен ментол. Эти летучие ароматизирующие компоненты можно использовать по отдельности или в комбинации.

[0025] Содержание летучего компонента в полимерном слое, предпочтительно, составляет от 20 мас.% или более до 60 мас.% или менее в расчете на 100 мас.% полимерного слоя. Когда содержание составляет 20 мас.% или более, можно доставлять летучий компонент еще более стабильным образом на протяжении вдоха. Между тем, когда содержание составляет 60 мас.% или менее, можно удовлетворительно подавить вытекание летучего компонента из полимерного слоя. Более предпочтительно, содержание составляет 10 мас.% или более и 60 мас.% или менее, и, еще более предпочтительно, 10 мас.% или более и 30 мас.% или менее.

[0026] Полимерный слой предпочтительно имеет толщину 30 мкм или меньше. Когда толщина полимерного слоя составляет 30 мкм или менее, летучий компонент легко высвобождается, тем самым обеспечивая дальнейшую стабильную доставку летучего компонента на протяжении вдыхания. Толщина полимерного слоя, более предпочтительно, составляет от 5 мкм или более до 25 мкм или менее, и, еще более предпочтительно, от 10 мкм или более до 25 мкм или менее.

[0027] Полимерный слой, предпочтительно, имеет пористую структуру. Например, летучий компонент, существующий внутри пор пористой структуры, постепенно высвобождается, когда пористая структура частично разрушается при нагревании. В результате можно равномерно доставлять летучий компонент на протяжении всего вдоха. Фиг.2 представляет собой СЭМ-изображение при 1500× поперечного сечения примерного полимерного слоя, имеющего пористую структуру в соответствии с настоящим изобретением. На фиг.2 полимерный слой 2, сформированный на бумаге 1, имеет множество мелких пор, внутри которых находится летучий компонент.

[0028] Когда полимерный слой имеет пористую структуру, средний размер пор, предпочтительно, составляет от 0,5 мкм или более до 20 мкм или менее и, более предпочтительно, от 1 мкм или более до 10 мкм или менее. Здесь средний размер пор пористой структуры представляет собой величину, измеренную с помощью CD-SEM.

[0029] Способ формирования пористой структуры особо не ограничивается. Например, как описано ниже, можно сформировать пористую структуру, полученную из мицелл, путем эмульгирования полимера и летучего компонента с использованием эмульгатора для образования мицелл во время приготовления жидкости для покрытия для полимерного слоя. В этом случае средний размер пор и пористость пористой структуры можно регулировать за счет количества используемого эмульгатора.

[0030] (Конфигурация сегмента охлаждения)

Сегмент охлаждения согласно настоящему изобретению особо не ограничивается при условии, что в него включена вышеописанная бумага с полимерным покрытием согласно настоящему изобретению. Далее будут описаны конкретные варианты осуществления. Однако, охлаждающий сегмент согласно настоящему изобретению не ограничивается этими вариантами осуществления.

[0031] Фиг. 3 и 4 соответственно иллюстрируют один и другой примеры первого варианта осуществления охлаждающего сегмента согласно настоящему изобретению на (а) виде в перспективе и на (b) виде в разрезе. Охлаждающий сегмент 5, показанный на фиг. 3 и 4, включает бумагу 3 с полимерным покрытием и обертку 4, которая обертывает бумагу 3 с полимерным покрытием. Бумага 3 с полимерным покрытием включает в себя бумагу и полимерный слой, который содержит полимер и нанесен на бумагу; и собирается и размещается внутри обертки 4 охлаждающего сегмента 5. Канавки, образованные при сборке, проходят в осевом направлении охлаждающего сегмента 5, другими словами, в горизонтальном направлении на фиг. 3 и 4. Поскольку бумага 3 с полимерным покрытием имеет такую конфигурацию внутри охлаждающего сегмента 5, можно увеличить площадь поверхности бумаги 3 с полимерным покрытием, сохраняя при этом свойства прохождения аэрозоля в осевом направлении охлаждающего сегмента 5. Следовательно, фильтрующие свойства аэрозоля ухудшаются при повышении охлаждающей способности испаренного аэрозольного компонента. Здесь количество канавок, образованных при сборке, особо не ограничивается. На фиг. 3 множество складок (также называемых гофрами или крепами) предусмотрено заранее в осевом направлении охлаждающего сегмента 5 до того, как бумага 3 с полимерным покрытием будет собрана и размещена внутри обертки 4 охлаждающего сегмента 5. Между тем, на бумаге 3 с полимерным покрытием на фиг. 4 такие складки не предусмотрены. По сравнению с бумагой 3 с полимерным покрытием на фиг. 4 бумага 3 с полимерным покрытием на фиг. 3 имеет резкие изгибы, поскольку в осевом направлении охлаждающего сегмента 5 имеется множество складок.

[0032] В первом варианте осуществления поверхность бумаги 3 с полимерным покрытием, образованная полимерным слоем, предпочтительно имеет площадь поверхности от 100 до 280 мм² на 1 мм охлаждающего сегмента 5 в осевом направлении. Когда площадь поверхности, образованной полимерным слоем, попадает в этот диапазон, можно повысить эффективность охлаждения испаренного аэрозольного компонента при сохранении низких фильтрационных свойств аэрозоля. Здесь площадь поверхности, образованной полимерным слоем бумаги 3 с полимерным покрытием на 1 мм охлаждающего сегмента 5 в осевом направлении, представляет собой значение площади поверхности (мм²), образованной полимерным слоем бумаги 3 с полимерным покрытием, расположенной внутри охлаждающего сегмента 5, разделенной на длину (мм) охлаждающего сегмента 5 в осевом направлении.

[0033] Полимерный слой может быть сформирован только на одной поверхности или на обеих поверхностях бумаги 3 с полимерным покрытием. Когда полимерный слой формируется только на одной поверхности покрытой полимером бумаги 3, площадь поверхности, предпочтительно, находится в диапазоне от 100 до 150 мм², более предпочтительно, в диапазоне от 120 до 150 мм², и, еще более предпочтительно, в диапазоне от 130 до 150 мм². Между тем, когда полимерный слой формируется на обеих поверхностях покрытой полимером бумаги 3, площадь поверхности предпочтительно находится в диапазоне от 200 до 300 мм², более предпочтительно, в диапазоне от 240 до 300 мм², и, еще более предпочтительно, в диапазоне от 260 до 300 мм².

[0034] Фиг. 5 иллюстрирует второй вариант осуществления охлаждающего сегмента согласно настоящему изобретению на (а) виде в перспективе и на (b) виде в разрезе. На фиг. 5 множество прямоугольных бумаг 3 с полимерным покрытием расположено внутри обертки 4 охлаждающего сегмента 5. Длина покрытой полимером бумаги 3 в продольном направлении больше диаметра охлаждающего сегмента 5 (диаметр в поперечном сечении, перпендикулярном осевому направлению охлаждающего сегмента 5). Кроме того, бумага 3 с полимерным покрытием расположена с продольным направлением, почти параллельным осевому направлению охлаждающего сегмента 5, другими словами, горизонтальному направлению на фиг. 5. Здесь выражение «почти параллельное» означает направление в пределах ± 10° от целевого направления. Когда бумага 3 с полимерным покрытием имеет такую конфигурацию внутри охлаждающего сегмента 5, можно увеличить площадь поверхности бумаги 3 с полимерным покрытием, сохраняя при этом свойства прохождения аэрозоля в осевом направлении охлаждающего сегмента 5. Следовательно, охлаждающая способность испарившегося аэрозольного компонента улучшается при одновременном снижении фильтрационных свойств аэрозоля. Длина (ширина) бумаги 3 с полимерным покрытием в поперечном направлении особо не ограничивается, но, предпочтительно, составляет от 0,2 мм или более до 5 мм или менее и, более предпочтительно, от 0,5 мм или более до 3 мм или менее.

[0035] Фиг. 6 иллюстрирует третий вариант осуществления охлаждающего сегмента в соответствии с настоящим изобретением на (а) виде в перспективе и на (b) виде в разрезе. На фиг. 6 множество бумаг 3 с полимерным покрытием в форме лент (нитей) расположено внутри обертки 4 охлаждающего сегмента 5. Эти покрытые полимером бумаги 3 упакованы внутри охлаждающего сегмента 5. Продольное направление бумаги 3 с полимерным покрытием конкретно не ограничено и может быть произвольно выровнено относительно осевого направления охлаждающего сегмента 5, как показано на фиг. 6(b). Когда бумага 3 с полимерным покрытием имеет такую конфигурацию внутри охлаждающего сегмента 5, можно, благодаря небольшой длине бумаги 3 с полимерным покрытием, увеличить площадь поверхности бумаги 3 с полимерным покрытием при сохранении пропускных свойств аэрозоля. Следовательно, охлаждающая способность испаренного аэрозольного компонента улучшается при одновременном снижении фильтрационных свойств аэрозоля. Длина покрытых полимером бумаг 3 в продольном направлении особо не ограничивается, но может быть меньше диаметра охлаждающего сегмента 5. Например, длина может составлять от 1 мм или более до 10 мм или менее. Более того, длина бумаги 3 с полимерным покрытием в поперечном направлении особо не ограничивается и может составлять, например, 0,5 мм или более и 2 мм или менее.

[0036] Форма охлаждающего сегмента особо не ограничивается и может быть, например, столбчатой. Когда охлаждающий сегмент является столбчатым, длина периметра охлаждающего сегмента составляет, предпочтительно, от 16 до 25 мм, более предпочтительно, от 20 до 24 мм и, еще более предпочтительно, от 21 до 23 мм. Кроме того, длина охлаждающего сегмента в осевом направлении составляет, предпочтительно, от 5 до 70 мм, более предпочтительно, от 5 до 50 мм и, еще более предпочтительно, от 5 до 30 мм. Форма поперечного сечения охлаждающего сегмента особо не ограничивается и может быть, например, круглой, эллиптической или многоугольной. Кроме того, охлаждающий сегмент может быть перфорирован.

[0037] [Способ изготовления охлаждающего сегмента]

Способ изготовления охлаждающего сегмента согласно настоящему изобретению включает изготовление бумаги с полимерным покрытием путем нанесения на бумагу содержащей полимер жидкости для покрытия. Согласно способу охлаждающий сегмент согласно настоящему изобретению может быть изготовлен подходящим образом.

[0038] Способ приготовления жидкости для покрытия конкретно не ограничивается, и жидкость для покрытия может быть приготовлена, например, в виде дисперсии, в которой полимер и летучий компонент, добавленный по мере необходимости, диспергированы в водной дисперсионной среде. Когда в качестве летучего ароматизирующего компонента используется твердый при комнатной температуре компонент, такой как ментол, предпочтительно заранее растворить твердый компонент в этаноле или подобном. В частности, например, твердый компонент растворяют в этаноле и добавляют в воду, в которой заранее диспергирован полимер. Также можно приготовить дисперсию, добавляя, при необходимости, эмульгатор, аэрозольный формирователь, такой как глицерин, и так далее. Примеры эмульгаторов включают в себя сложные эфиры глицерина и жирных кислот, сложные эфиры сахарозы и жирных кислот и лецитины. Эти эмульгаторы можно использовать по отдельности или в комбинации.

[0039] В дисперсии твердый компонент растворен в этаноле, а продукт растворения и полимер диспергированы в дисперсии (водный раствор этанола). Когда дисперсию наносят и сушат, этанол и вода удаляются путем улетучивания, оставляя в виде пор те части, где существовали этанол и вода. В результате сформированный полимерный слой предположительно имеет пористую структуру, в которой твердый компонент существует внутри пор. Более того, когда используется эмульгатор, образуются мицеллы, содержащие этанол, эмульгатор и твердый компонент. Когда этанол и вода удаляются, поры образуются в частях мицелл, оставляя твердый компонент внутри пор. В результате сформированный полимерный слой предположительно имеет пористую структуру, в которой твердый компонент находится внутри пор. Размер пор пористой структуры можно регулировать, например, количеством используемого эмульгатора. Например, когда количество используемого эмульгатора уменьшается, размер пор увеличивается. С точки зрения достаточного удержания летучего компонента в порах и постепенного высвобождения летучего компонента при нагревании размер пор предпочтительно больше. Другими словами, количество используемого эмульгатора предпочтительно меньше. Концентрация эмульгатора в дисперсии предпочтительно составляет от 0 мас.% или более до 10 мас.% или менее. Более того, концентрация полимера в дисперсии, предпочтительно, составляет от 10 мас.% или более до 30 мас.% или менее. Когда используется этанол, концентрация этанола в дисперсии, предпочтительно, составляет от 5 мас.% или более до 15 мас.% или менее. Концентрация летучего компонента в дисперсии, предпочтительно, составляет от 5 мас.% или более до 20 мас.% или менее.

[0040] Затем покрывающая жидкость может быть нанесена на бумагу и высушена. Количество жидкости для покрытия, наносимой на бумагу, может быть соответствующим образом выбрано в соответствии с толщиной формируемого полимерного слоя. Температура во время сушки может составлять, например, от 60°C или выше до 200°C или ниже. На этом этапе получается бумага с полимерным покрытием, в которой на бумаге формируется полимерный слой.

[0041] Полученная бумага с полимерным покрытием может быть помещена в обертку. Форма и конфигурация внутри обертки бумаги с полимерным покрытием особо не ограничиваются, и примеры включают форму и конфигурацию каждой покрытой полимером бумаги в охлаждающих сегментах, описанных выше с первого по третий варианты осуществления.

[0042] В первом варианте реализации бумаге с полимерным покрытием можно придать желаемую форму, например, путем гофрирования посредством обработки, такой как крепирование. В частности, бумагу с полимерным покрытием крепируют с помощью крепирующего валика и собирают сначала с помощью транспортной струи, а затем с помощью щипцов до конечного цилиндрического размера. Затем бумагу с полимерным покрытием заворачивают в обертку, а конец обертки (участок, который должен перекрываться при оборачивании) покрывают термоклеем с использованием клеевого пистолета для обертывания и охлаждают с помощью более холодного стержня. Наконец, при отрезании ножом заданной длины получается охлаждающий сегмент. Когда крепы не формируются, крепирование валиком можно не делать.

[0043] Во втором варианте осуществления охлаждающий сегмент может быть получен путем разрезания бумаги с полимерным покрытием на ленты; и размещение множества лент бумаги с полимерным покрытием внутри трубчатой обертки или обертывание множества лент бумаги с полимерным покрытием в обертку.

[0044] В третьем варианте осуществления охлаждающий сегмент может быть получен путем разрезания бумаги с полимерным покрытием на ленты (нити); и размещение множества нитевидных бумаг с полимерным покрытием в трубчатой обертке или обертывание множества нитевидных бумаг с полимерным покрытием в обертку.

[0045] [Курительное изделие с нагревом без горения]

Курительное изделие с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя табакосодержащий сегмент и охлаждающий сегмент в соответствии с настоящим изобретением. Поскольку предусмотрен охлаждающий сегмент согласно настоящему изобретению, курительное изделие с нагревом без горения демонстрирует высокую охлаждающую способность испаренного аэрозольного компонента и низкие фильтрующие свойства аэрозоля. Курительное изделие с нагревом без горения согласно настоящему изобретению может дополнительно включать в себя другие сегменты в дополнение к табакосодержащему сегменту и охлаждающему сегменту.

[0046] (Первый вариант осуществления)

На фиг.7 показан пример первого варианта осуществления курительного изделия с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением. Курительное изделие 30 с нагревом без горения, показанное на фиг.7, включает в себя табакосодержащий сегмент 10 и сегмент 11 мундштука. Сегмент 11 мундштука включает в себя охлаждающий сегмент 5 согласно настоящему изобретению, сегмент 12 с центральным отверстием и сегмент 13 фильтра. Во время курения абакосодержащий сегмент 10 нагревается, и на конце сегмента 13 фильтра происходит вдыхание. Положение охлаждающего сегмента 5 не ограничивается положением, показанным на фиг.7, и может находиться в любом месте сегмента 11 мундштука.

[0047] Табакосодержащий сегмент 10 включает в себя табачный наполнитель 14, содержащий табак и аэрозольный формирователь; и трубчатую обертку 15, покрывающую табачный наполнитель 14. Табачный наполнитель 14 может дополнительно содержать летучий ароматизирующий компонент, воду и так далее. Размер табака, используемого в качестве наполнителя, или способ его приготовления особо не ограничиваются. Например, можно использовать сухие табачные листья, измельченные до ширины от 0,8 до 1,2 мм. В этом случае клочки имеют длину от 5 до 20 мм. Кроме того, можно также использовать те, которые получены путем равномерного измельчения сухих табачных листьев до среднего размера частиц примерно от 20 до 200 мкм, формирования листов и измельчения листов до ширины от 0,8 до 1,2 мм. В этом случае куски имеют длину от 5 до 20 мм. Кроме того, вышеупомянутые формованные листы можно собирать без измельчения и использовать в качестве наполнителя. В любом случае использования сухих табачных листьев в виде кусков или листов, сформированных после равномерного измельчения, в качестве табачного наполнителя можно использовать различные типы табака. Продукты дымовой сушки, берли, восточные и домашние, независимо от разновидностей Nicotianatabacum или Nicotianarustica, могут быть смешаны в зависимости от предполагаемого вкуса и использованы. Подробная информация о разновидностях табака раскрыта в «Tobacco no Jiten (Словарь табака), Центр академических исследований табака, 31 марта 2009 г.» Существует множество обычных способов измельчения табака и формования его в однородные листы. Такие листы включают лист, изготовленный в процессе изготовления бумаги; литой лист, изготовленный путем равномерного смешивания с подходящим растворителем, таким как вода, тонким нанесением полученной однородной смеси на металлический лист или ленту из металлического листа и сушки; и прокатанный лист, образованный экструзией однородной смеси с подходящим растворителем, таким как вода, в форму листа. Подробная информация о типах форменных листов раскрыта в «Tobacco no Jiten (Словарь табака), Центр академических исследований табака, 31 марта 2009 г.» Плотность наполнения табачного наполнителя 14 особо не ограничивается, но обычно составляет 250 мг/см³ или более, предпочтительно, 320 мг/см³ или более и обычно 520 мг/см³ или менее, предпочтительно, 420 мг/см³ или менее с точки зрения обеспечения характеристики курительного изделия 30 с нагревом без горения и придания удовлетворительного аромата при курении. В частности, в случае табакосодержащего сегмента 10 с окружностью 22 мм и длиной 20 мм диапазон содержания табачного наполнителя 14 в табакосодержащем сегменте 10 составляет от 200 до 400 мг и, предпочтительно, от 250 до 320 мг на табакосодержащий сегмент 10. Можно использовать аэрозольный формирователь и летучий аэрозольный компонент, такой же или отличный от летучего компонента, который может содержаться в полимерном слое бумаги с полимерным покрытием в соответствии с настоящим изобретением. Количество аэрозольного формирователя, содержащегося в табачном наполнителе 14, может составлять, например, от 10 до 30 мас.% в расчете на 100 мас.% табачного наполнителя 14.

[0048] Способ упаковки табачного наполнителя 14 в обертку 15 особо не ограничивается. Например, табачный наполнитель 14 может быть завернут в обертку 15, или трубчатая обертка 15 может быть заполнена табачным наполнителем 14. Когда форма табака имеет продольное направление, как в прямоугольнике, табак может быть упакован с продольным направлением, произвольно выровненным внутри обертки 15, или может быть упакован продольным направлением, выровненным с осевым направлением, или направлением, перпендикулярным осевому направлению табакосодержащего сегмента 10. Табачный компонент и аэрозольный формирователь аэрозоля, содержащиеся в табачном наполнителе 14, испаряются при нагревании табакосодержащего сегмента 10 и перемещаются в сегмент 11 мундштука посредством вдыхания.

[0049] Сегмент с центральным отверстием содержит наполняющий слой, имеющий одну или несколько полых частей, и внутреннюю обертку тела фильтра, которая покрывает наполняющий слой. Например, сегмент 12 с центральным отверстием содержит первый наполняющий слой 16, имеющий полую часть, и первую внутреннюю обертку 17 тела фильтра, которая покрывает первый наполняющий слой 16. Сегмент 12 с центральным отверстием увеличивает прочность сегмента 11 мундштука. Первый наполняющий слой 16 может быть, например, стержнем с внутренним диаметром от 5,0 до 1,0 мм, образованным путем отверждения волокон ацетата целлюлозы с высокой плотностью упаковки с добавлением от 6 до 20 мас.% в расчете на массу ацетата целлюлозы, пластификатора, включающего триацетин. Поскольку первый наполняющий слой 16 имеет высокую плотность наполнения волокон, воздух и аэрозоль проходят только через полую часть и почти не протекают внутри первого наполняющего слоя 16 при вдыхании. Когда уменьшение аэрозольного компонента за счет фильтрации в сегменте 13 фильтра желательно подавляется в курительном изделии 30 с нагревом без горения, эффективно уменьшить длину сегмента 13 фильтра и заменить его сегментом 12 с центральным отверстием для увеличения количества доставляемого аэрозольного компонента. Поскольку первый наполняющий слой 16 внутри сегмента 12 с центральным отверстием представляет собой слой, наполненный волокном, пользователь редко чувствует себя необычно при прикосновении снаружи при использовании.

[0050] Сегмент 13 фильтра содержит второй наполняющий слой 18 наполнителя и вторую внутреннюю обертку 19 тела фильтра, которая покрывает второй наполняющий слой 18. Поскольку второй наполняющий слой 18 присутствует на всем протяжении вплоть до мундштука в сегменте 13 фильтра, мундштук имеет внешний вид, аналогичный обычному сгорающему курительному изделию. Во время вдыхания воздух и аэрозоль проходят через второй наполняющий слой 18, и часть аэрозоля фильтруется. Второй наполняющий слой 18 может быть, например, наполняющим слоем из волокон ацетата целлюлозы.

[0051] Сегмент 12 с центральным отверстием и сегмент 13 фильтра соединены с внешней оберткой 20 тела фильтра. Наружная обертка 20 тела фильтра может быть, например, цилиндрической бумагой. Кроме того, табакосодержащий сегмент 10, охлаждающий сегмент 5 и присоединенные сегмент 12 с центральным отверстием и сегмент 13 фильтра соединены с помощью подкладочной бумаги 21 мундштука. Эти три сегмента могут быть соединены, например, путем нанесения клея, такого как клей на основе винилацетата, на внутреннюю поверхность подкладочной бумаги 21 мундштука и обертывания подкладочной бумаги вокруг этих сегментов.

[0052] Длина первого варианта осуществления курительного изделия с нагревом без горения согласно настоящему изобретению в осевом направлении, другими словами, в горизонтальном направлении на фиг. 7 особо не ограничивается, но, предпочтительно, составляет от 40 мм до 90 мм, более предпочтительно, от 50 мм до 75 мм и, еще более предпочтительно, от 50 мм до 60 мм. Длина периметра курительного изделия с нагревом без горения составляет, предпочтительно, от 16 мм до 25 мм, более предпочтительно, от 20 мм до 24 мм и, еще более предпочтительно, от 21 мм до 23 мм. В примерном варианте осуществления длина табакосодержащего сегмента 10 составляет 20 мм, длина охлаждающего сегмента 5 составляет 20 мм, длина сегмента 12 с центральным отверстием составляет 8 мм, а длина сегмента 13 фильтра составляет 7 мм. Длина этих отдельных сегментов может быть изменена соответствующим образом в зависимости от производственной возможности, требуемого качества и так далее. Кроме того, даже изделие, в котором только сегмент 13 фильтра расположен на стороне выхода охлаждающего сегмента 5 без использования сегмента 12 с центральным отверстием, также может действовать как курительное изделие 30 с нагревом без горения. Более того, порядок охлаждающего сегмента 5 и сегмента 12 с центральным отверстием может быть изменен. Кроме того, с учетом фильтрующих свойств аэрозоля, сегмент с центральным отверстием может быть предусмотрен вместо сегмента 13 фильтра.

[0053] (Второй вариант осуществления)

На фиг.11 показан пример второго варианта курительного изделия с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением. Курительное изделие 30 с нагревом без горения, показанное на фиг.11, включает в себя табакосодержащий сегмент 10 и сегмент 11 мундштука. Сегмент 11 мундштука включает в себя первый охлаждающий сегмент 22, второй охлаждающий сегмент 5 согласно настоящему изобретению и сегмент 12 с центральным отверстием. В настоящем варианте осуществления можно дополнительно снизить фильтрующие свойства аэрозоля, поскольку сегмент фильтра без полой части (сегмент 13 фильтра в первом варианте) отсутствует. Табакосодержащий сегмент 10 и сегмент 12 с центральным отверстием могут быть такими же, как табакосодержащий сегмент и сегмент с центральным отверстием в первом варианте осуществления.

[0054] Первый охлаждающий сегмент 22 содержит трубчатый элемент 23. Трубчатый элемент 23 может быть, например, бумажной трубкой из картона в цилиндрической форме. Трубчатый элемент 23 и подкладочная бумага 21 мундштука имеют сквозную перфорацию 24. Из-за наличия перфорации 24 внешний воздух вводится внутрь первого охлаждающего сегмента 22 во время вдоха. Следовательно, летучий компонент, испаряющийся при нагревании табакосодержащего сегмента 10, вступает в контакт с внешним воздухом, что позволяет снизить температуру. Размер (диаметр) перфорации 24 особо не ограничивается и может составлять, например, от 0,5 до 1,5 мм. Число перфораций 24 также особо не ограничивается и может составлять один, два или более. Например, по периметру первого охлаждающего сегмента 22 может быть предусмотрено множество перфораций 24.

[0055] Длина второго варианта осуществления курительного изделия с нагревом без горения согласно настоящему изобретению в осевом направлении, другими словами в горизонтальном направлении на фиг. 11, особо не ограничивается, но, предпочтительно, составляет от 40 мм до 90 мм, более предпочтительно, от 50 мм до 75 мм и, еще более предпочтительно, от 50 мм до 60 мм. Длина периметра курительного изделия с нагревом без горения составляет, предпочтительно, от 16 мм до 25 мм, более предпочтительно, от 20 мм до 24 мм и, еще более предпочтительно, от 21 мм до 23 мм. В примерном варианте осуществления длина табакосодержащего сегмента 10 составляет 20 мм, длина первого охлаждающего сегмента 22 составляет 20 мм, длина второго охлаждающего сегмента 5 составляет 8 мм, а длина сегмента 12 с центральным отверстием составляет 7 мм. Длина этих отдельных сегментов может быть изменена соответствующим образом в зависимости от производственной возможности, требуемого качества и так далее.

[0056] [Курительная система с нагревом без горения]

Курительная система с нагревом без горения согласно настоящему изобретению включает в себя курительное изделие с нагревом без горения согласно настоящему изобретению и нагревательное устройство для нагревания табакосодержащего сегмента. Поскольку в комплект входит курительное изделие с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением, курительная система с нагревом без горения демонстрирует высокую охлаждающую способность испарившегося аэрозольного компонента и низкие фильтрующие свойства аэрозоля. Курительная система с нагревом без горения согласно настоящему изобретению особо не ограничивается при условии, что курительное изделие с нагревом без горения согласно настоящему изобретению и нагревательное устройство включены и могут иметь другие конфигурации.

[0057] Фиг. 8 иллюстрирует типичную курительную систему с нагревом без горения согласно настоящему изобретению. Система для курения с нагревом без горения, проиллюстрированная на фиг. 8, включает в себя курительное изделие 30 с нагревом без горения согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения и нагревательное устройство 31 для нагрева снаружи табакосодержащего сегмента курительного изделия 30 с нагревом без горения. Фиг. 8(a) иллюстрирует состояние перед вставкой курительного изделия 30 с нагревом без горения в нагревательное устройство 31, а Фиг. 8 (b) иллюстрирует состояние нагревания курительного изделия 30 с нагревом без горения, вставленного в нагревательное устройство 31. Нагревательное устройство 31, показанное на фиг. 8, включает в себя корпус 32, нагреватель 33, металлическую трубку 34, аккумуляторный блок 35 и блок 36 управления. Корпус 32 имеет трубчатую выемку 37, а нагреватель 33 и металлическая трубка 34 расположены на внутренней боковой поверхности выемки 37 в положении, соответствующем табакосодержащему сегменту курительного изделия 30 с нагревом без горения, вставленному в выемку 37. Нагреватель 33 может быть электрическим резистивным нагревателем, и нагрев посредством нагревателя 33 выполняется путем подачи энергии от аккумуляторного блока 35 в соответствии с инструкциями от блока 36 управления, который контролирует температуру. Тепло, генерируемое нагревателем 33, передается табакосодержащему сегменту курительного изделия 30 с нагревом без горения через металлическую трубку 34, имеющую высокую теплопроводность. На схематическом виде на фиг. 8(b) существует зазор между внешним периметром курительного изделия 30 с нагревом без горения и внутренним периметром металлической трубки 34. Однако такой зазор между внешним периметром курительного изделия 30 с нагревом без горения и внутренним периметром металлической трубки 34 фактически и желательно отсутствует с целью эффективной теплопередачи. Хотя нагревательное устройство 31 нагревает табакосодержащий сегмент курительного изделия 30 с нагревом без горения снаружи, нагревательное устройство может быть нагревательным устройством для нагрева изнутри.

[0058] Температура нагрева нагревательным устройством особо не ограничивается, но, предпочтительно, составляет 400°C или ниже, более предпочтительно, 150°C или выше и 400°C или ниже, и, еще более предпочтительно, 200°C или выше и 350°C или ниже. Здесь температура нагрева означает температуру нагревателя в нагревательном устройстве.

ПРИМЕРЫ

[0059] Далее настоящее изобретение будет описано более конкретно с помощью рабочих примеров. Однако настоящее изобретение никоим образом не ограничивается этими рабочими примерами.

[0060] [Пример 1]

(Подготовка бумаги с полимерным покрытием)

Раствор (далее именуемый как раствор А) получали растворением 21 г ментола в 9 г этанола. ПВА (Tg: 58°C, средняя степень полимеризации: 500, степень омыления: От 85 до 89 мол.%) 45 г диспергировали путем смешивания в 116 г воды, нагретой до 80°C. В полученную смесь добавляли раствор А при тщательном перемешивании мешалкой, чтобы приготовить дисперсию. Дисперсию наносили на любую поверхность бумаги (торговое наименование: 50NFB от Nippon Paper Papylia Co., Ltd., плотность: 50 г/м², воздухопроницаемость: 0 CU, маслостойкая бумага) и сушили при температуре от 60°C до 90°C, чтобы получить бумагу с полимерным покрытием, в которой на бумаге сформирован полимерный слой толщиной от 20 до 30 мкм. С помощью СЭМ-наблюдения его поперечного сечения было подтверждено, что полимерный слой имеет пористую структуру. Чтобы придать форму стержня, бумагу с полимерным покрытием складывали и формовали.

[0061] (Подготовка курительного изделия с нагревом без горения для оценки)

Коммерческое курительное изделие с нагревом без горения (торговое наименование: Регулярный IQOS от Philip Morris International Inc.). Курительное изделие с нагревом без горения, имеет конфигурацию сегмента, такую же, как и курительное изделие 30 с нагревом без горения, показанное на фиг. 7, за исключением того, что порядок охлаждающего сегмента 5 и сегмента 12 с центральным отверстием меняется. Часть, соответствующая абакосодержащему сегменту курительного изделия с нагревом без горения содержит табак и глицерин в качестве аэрозольного формователя. Кроме того, собранная пленка полимолочной кислоты расположена на участке, соответствующем охлаждающему сегменту курительного изделия с нагревом без горения.

[0062] Курительное изделие с нагревом без горения для оценки было получено путем удаления пленки полимолочной кислоты, расположенной внутри участка, соответствующего охлаждающему сегменту изделия для курения с нагревом без горения и вместо этого размещения подготовленной и формованной бумаги с полимерным покрытием. Поверхность покрытой полимером бумаги с полимерным слоем имела площадь поверхности 106 мм² на 1 мм участка, соответствующего охлаждающему сегменту в осевом направлении.

[0063] (Оценка эффективности охлаждения)

Термопары (торговое наименование: Тип K 0,5 мм от Chino Corporation) вставляли в положения, непосредственно предшествующие и сразу после участка, соответствующего охлаждающему сегменту курительного изделия с нагревом без горения для оценки. Температура, определенная термопарой, вставленной в положение, непосредственно предшествующее участку, соответствующему сегменту охлаждения, называется «входной температурой охлаждающего сегмента», а температура, измеряемая термопарой, вставленной в положение, непосредственно следующее за участком, соответствующим охлаждающему сегменту называется «температура на выходе охлаждающего сегмента». Участок, соответствующий табакосодержащему сегменту курительного изделия с нагревом без горения для оценки нагревали примерно до 350°C с использованием нагревательного устройства, разработанного для коммерческого курительного изделия с нагревом без горения (торговое наименование: IQOS2.4 от Philip Morris International Inc.), и был выполнен вдох. Вдох выполнялся в виде 10 затяжек по 55 мл/затяжка в течение 2 секунд (интервал 30 секунд для каждой затяжки, т.е. 2 секунды на вдох и 28 секунд на ожидание). Температуру на входе в охлаждающий сегмент и на выходе из охлаждающего сегмента измеряли для каждой затяжки и рассчитывали средние значения для 10 затяжек (называемые «средней входной температурой» и «средней выходной температурой», соответственно). Средняя температура на выходе составляла 63,6°C. Эффективность охлаждения на единицу площади, которая рассчитывается как температура, пониженная в результате охлаждения (ΔT(°C)), деленная на площадь (см²) поверхности бумаги с полимерным покрытием, образованной полимерным слоем, составила 0,43°C/см². Здесь (ΔT(°C) - это значение, полученное путем вычитания средней температуры на выходе из средней температуры на входе.

[0064] (Оценка фильтрационных свойств аэрозоля)

Стекловолоконный фильтр (торговое наименование: Кембриджский фильтр 44 мм от Borgwaldt KC GmbH) был помещен в положение сразу после мундштука курительного изделия с нагревом без горения для оценки. Часть, соответствующую табакосодержащему сегменту курительного изделия с нагревом без горения для оценки нагревали до 350°C с использованием нагревательного устройства, разработанного для коммерческого курительного изделия с нагревом без горения (торговое наименование: IQOS2.4 от Philip Morris International Inc.), и был выполнен вдох. Вдох выполняли в виде 10 вдохов по 55 мл/затяжка в течение 2 секунд (30-секундный интервал для каждого вдоха, т.е. 2 секунды на вдох и 28 секунд на ожидание) в соответствии с CIR (канадский режим интенсивного курения). Количества глицерина и ментола, уловленные фильтровальной подушкой Cambridge, определяли количественно для каждой затяжки. В частности, уловленные компоненты подвергали экстракции при встряхивании с использованием 10 мл изопропанола (IPA) в качестве экстракционного растворителя в условиях 200 об/мин в течение 20 минут. Полученный экстракт анализировали с помощью ГХ в следующих условиях для количественного определения количества глицерина и ментола на затяжку.

Температура на входе: 240°С

Температура в печи: выдержка при 150°C в течение 1,3 мин, последующее повышение температуры со скоростью 70°C/мин до 240°C, выдержка в течение 5 мин.

Столбец: (торговое наименование) DB-WAX 10 × 0,18 мм × 0,18 мкм от AgilentT echnologies, Inc.

Детектор: FID

Количество глицерина и ментола на затяжку показано на фиг. 9 и 10, соответственно.

[0065] [Сравнительный пример 1]

Приготовлено коммерческое курительное изделие с нагревом без горения (торговое наименование: IQOS Menthol от Philip Morris International Inc.). Курительное изделие с нагревом без горения имеет конфигурацию сегмента, такую же, как и курительное изделие 30 с нагревом без горения, показанное на фиг. 7, за исключением того, что порядок охлаждающего сегмента 5 и сегмента 12 с центральным отверстием меняется. Участок, соответствующий табакосодержащему сегменту курительного изделия с нагревом без горения, содержит табак, глицерин в качестве аэрозольного формователя и ментол в качестве летучего ароматизирующего компонента. Кроме того, собранная пленка полимолочной кислоты расположена на участке, соответствующем охлаждающему сегменту курительного изделия с нагревом без горения. Поверхность пленки полимолочной кислоты, образованная полимерным слоем, имеет площадь поверхности 220 мм² на 1 мм участка, соответствующего охлаждающему сегменту в осевом направлении. Следует отметить, что количество ментола (6 мг/изделие), содержащееся в этом курительном изделии с нагревом без горения меньше количества ментола (12 мг/изделие), содержащегося в курительном изделии с нагревом без горения для оценки, подготовленном для оценки в примере 1.

[0066] Нагревание и вдох выполняли таким же образом, как в Примере 1, за исключением использования подготовленного курительного изделия с нагревом без горения и оценивали охлаждающую способность и фильтрующие свойства аэрозоля. Средняя температура на выходе составила 59,2°C. Эффективность охлаждения на единицу площади составляла 0,26°C/мм². Количество глицерина и ментола на затяжку показано на фиг. 9 и 10, соответственно. Здесь при расчете эффективности охлаждения на единицу площади площадь поверхности рассчитывалась исходя из предположения, что полимерный слой формируется на одной поверхности в пленке полимолочной кислоты.

[0067] При оценке эффективности охлаждения средняя температура на выходе в примере 1, в котором использовалась бумага с полимерным покрытием, была почти сопоставима с таковой в сравнительном примере 1, в котором использовалась пленка из полимолочной кислоты. Однако, поскольку бумага с полимерным покрытием имеет меньшую площадь поверхности, чем пленка из полимолочной кислоты, эффективность охлаждения на единицу площади была выше в Примере 1.

[0068] Кроме того, пористость внутри охлаждающего сегмента в Примере 1 высока из-за небольшой площади поверхности. Следовательно, количество доставленного глицерина было больше, как показано на фиг.9, другими словами, фильтрующие свойства аэрозоля были ниже. Кроме того, без улетучивания перед использованием ментол доставлялся стабильно на протяжении вдыхания в Примере 1, как показано на Фиг.10.

[0069] [Пример 2]

(Подготовка курительного изделия с нагревом без горения для оценки)

Готовилось коммерческое курительное изделие с нагревом без горения (торговое наименование: Ploom S от Japan Tobacco Inc.). Курительное изделие с нагревом без горения является курительным изделием 30 с нагревом без горения, показанным на фиг.11, в котором второй охлаждающий сегмент 5 заменен сегментом с центральным отверстием, а сегмент 12 с центральным отверстием заменен сегментом фильтра, наполненным волокнами ацетата целлюлозы. В этом курительном изделии с нагревом без горения сегмент с центральным отверстием был заменен охлаждающим сегментом, наполненным бумагой с полимерным покрытием, полученной в Примере 1, а сегмент фильтра был заменен сегментом с центральным отверстием, имеющим полый участок 1,5 мм в диаметре. Следовательно, было приготовлено курительное изделие 30 с нагревом без горения, показанное на фиг. 11, в котором бумага с полимерным покрытием, полученная в примере 1, упакована внутри второго охлаждающего сегмента 5. Длина табакосодержащего сегмента 10 составляла 20 мм, длина первого охлаждающего сегмента 22 составляла 20 мм, длина второго охлаждающего сегмента 5 составляла 8 мм, а длина сегмента 12 с центральным отверстием составляла 7 мм.

[0070] (Оценка эффективности охлаждения)

Термопара была предусмотрена в положении 7 мм на стороне выхода (на стороне пользователя) поверхности мундштука курительного изделия с нагревом без горения для оценки с целью измерения температуры пара. Участок, соответствующий табакосодержащему сегменту курительного изделия с нагревом без горения для оценки, нагревали до 230°C с использованием нагревательного устройства, разработанного для коммерческого курительного изделия с нагревом без горения (торговое наименование: Ploom S от Japan Tobacco Inc.) и проводили вдох. Вдох выполняли в виде 8 вдохов по 55 мл/затяжка в течение 2 секунд (30-секундный интервал для каждого вдоха, т.е. 2 секунды на вдох и 28 секунд на ожидание). Наивысшая температура пара, измеренная термопарой, показана на фиг. 12.

[0071] (Оценка фильтровальных свойств аэрозоля)

Стекловолоконный фильтр (торговое наименование: Кембриджский фильтр 44 мм от Borgwaldt KC GmbH) был помещен в положение сразу после мундштука курительного изделия с нагревом без горения для оценки. Участок, соответствующий табакосодержащему сегменту курительного изделия с нагревом без горения для оценки нагревали до 230°C с использованием нагревательного устройства, разработанного для коммерческого курительного изделия с нагревом без горения (торговое наименование: Ploom S от Japan Tobacco Inc.) и проводили вдох. Вдох выполнялся в виде 8 вдохов по 55 мл/заяжка в течение 2 секунд (30-секундный интервал для каждого вдоха, т.е. 2 секунды на вдох и 28 секунд на ожидание) в соответствии с CIR (канадский режим интенсивного курения). Глицерин и никотин, уловленные фильтровальной подушкой Cambridge, определяли количественно для каждой затяжки. Глицерин и никотин определяли количественно аналогично примеру 1. Количество глицерина и никотина на затяжку показано на фиг. 13 и 14, соответственно.

[0072] [Пример 3]

Бумагу с полимерным покрытием получали таким же образом, как в Примере 1, за исключением того, что не добавляли ментол. Курительное изделие с нагревом без горения для оценки готовили таким же образом, как в Примере 2, за исключением использования подготовленной бумаги с полимерным покрытием, и оценивали охлаждающую способность и фильтровальные свойства аэрозоля. Результаты оценки представлены на фиг. 12-14.

[0073] [Сравнительный пример 2]

Курительное изделие с нагревом без горения для оценки было приготовлено таким же образом, как в Примере 2, за исключением использования вместо бумаги с полимерным покрытием необработанной бумаги, используемой для изготовления бумаги с полимерным покрытием в Примере 1, и была оценена производительность охлаждения. Результат оценки показан на фиг. 12.

[0074] [Сравнительный пример 3]

Было приготовлено коммерческое курительное изделие с нагревом без горения (торговое наименование: Ploom S от Japan Tobacco Inc.). Курительное изделие с нагревом без горения является курительным изделием 30 с нагревом без горения, показанным на фиг.11, в котором второй охлаждающий сегмент 5 заменен сегментом с центральным отверстием, а сегмент 12 с центральным отверстием заменен сегментом фильтра, наполненным волокнами ацетата целлюлозы. В этом курительном изделии с нагревом без горения сегмент с центральным отверстием был заменен сегментом с центральным отверстием, имеющим полый участок диаметром 1,5 мм, а сегмент фильтра был заменен сегментом с центральным отверстием, имеющим полый участок диаметром 4,5 мм. Охлаждающие характеристики и фильтровальные свойства аэрозоля оценивали для полученного курительного изделия с нагревом без горения для оценки таким же образом, как в Примере 2. Результаты оценки представлены на фиг. 12 - 14.

[0075] [Сравнительный пример 4]

Коммерческое курительное изделие с нагревом без горения (торговое наименование: Ploom S от Japan Tobacco Inc.), который использовали в качестве курительного изделия с нагревом без горения для оценки, а охлаждающая способность и фильтровальные свойства аэрозоля оценивались таким же образом, как в Примере 2. Результаты оценки представлены на фиг. 12-14.

[0076] Как показано на фиг. 12, температура пара была ниже и, таким образом, охлаждающая способность была выше в примерах 2 и 3, в которых использовался охлаждающий сегмент, включающий бумагу с полимерным покрытием, чем в сравнительных примерах 2-4, в котором охлаждающий сегмент, включающий бумагу с полимерным покрытием, не использовался.

[0077] Кроме того, как показано на фиг. 13 и 14, было установлено, что было доставлено достаточное количество глицерина и никотина, чтобы продемонстрировать низкие фильтровальные свойства аэрозоля в примерах 2 и 3, в которых охлаждающий сегмент включает бумагу с полимерным покрытием и, на его стороне выхода, был предусмотрен сегмент с центральным отверстием, имеющий полый участок. Между тем, количества глицерина и никотина были небольшими в сравнительном примере 4, что показывает, что фильтровальные свойства аэрозоля или тому подобного улучшаются в присутствии сегмента фильтра без полого участка. Более того, хотя в сравнительном примере 3 было доставлено достаточное количество глицерина и никотина, удовлетворительные охлаждающие характеристики не были достигнуты в этом случае, как показано на фиг. 12.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

[0078] 1 бумага

2 полимерный слой

3 бумага с полимерным покрытием

4 обертка

5 охлаждающий сегмент (второй охлаждающий сегмент)

10 табакосодержащий сегмент

11 сегмент мундштука

12 сегмент с центральным отверстием

13 сегмент фильтра

14 табачный наполнитель

15 обертка

16 первый наполняющий слой

17 первая внутренняя обертка тела фильтра

18 второй наполняющий слой

19 вторая внутренняя обертка тела фильтра

20 внешняя обертка тела фильтра

21 подкладочная бумага мундштука

22 первый охлаждающий сегмент

23 трубчатый элемент

24 перфорация

30 курительное изделие с нагревом без горения

31 нагревательное устройство

32 корпус

33 нагреватель

34 металлическая трубка

35 аккумуляторный блок

36 блок управления

37 выемка.

Группа изобретений относится к охлаждающему сегменту для курительного изделия с нагревом без горения, курительному изделию с нагревом без горения, курительной системе с нагревом без горения и способу изготовления охлаждающего сегмента. Охлаждающий сегмент для курительного изделия с нагревом без горения содержит покрытую полимером бумагу, включающую в себя бумагу и полимерный слой, который содержит полимер и который выполнен на бумаге. Образованная полимерным слоем поверхность покрытой полимером бумаги имеет площадь поверхности, составляющую 100-280 мм² на 1 мм охлаждающего сегмента в осевом направлении. Обеспечивается повышение эффективности охлаждения испаренного аэрозольного компонента при сохранении низких фильтрационных свойств аэрозоля. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Охлаждающий сегмент для курительного изделия с нагревом без горения, содержащий покрытую полимером бумагу, включающую в себя бумагу и полимерный слой, который содержит полимер и который выполнен на бумаге, причем образованная полимерным слоем поверхность покрытой полимером бумаги имеет площадь поверхности, составляющую 100-280 мм² на 1 мм охлаждающего сегмента в осевом направлении, при этом бумага указанной площади выполнена собранной или разрезанной.

2. Охлаждающий сегмент по п. 1, в котором полимерный слой дополнительно содержит по меньшей мере одно из летучего ароматизирующего компонента и аэрозольного формирователя.

3. Охлаждающий сегмент по п. 1 или 2, в котором полимер имеет температуру стеклования 400°C или ниже.

4. Охлаждающий сегмент по любому из пп. 1-3, в котором полимерный слой имеет пористую структуру.

5. Охлаждающий сегмент по любому из пп. 1-4, в котором полимерный слой выполнен на одной поверхности или обеих поверхностях покрытой полимером бумаги.

6. Охлаждающий сегмент по любому из пп. 1-4, в котором собранная, покрытая полимером бумага размещена внутри охлаждающего сегмента, причем канавки, образованные посредством сборки, проходят в осевом направлении охлаждающего сегмента.

7. Охлаждающий сегмент по любому из пп. 1-5, в котором разрезанная, покрытая полимером бумага представляет собой множество прямоугольных покрытых полимером бумаг, которые имеют длину в продольном направлении, большую, чем диаметр охлаждающего сегмента, причем прямоугольные покрытые полимером бумаги расположены так, чтобы продольное направление было выровнено почти параллельно осевому направлению охлаждающего сегмента, при этом почти параллельно означает направление в пределах ± 10° от целевого направления.

8. Охлаждающий сегмент по любому из пп. 1-5, в котором разрезанная, покрытая полимером бумага представляет собой множество лентообразных покрытых полимером бумаг, которые имеют длину в продольном направлении, меньшую, чем диаметр охлаждающего сегмента, при этом множество лентообразных покрытых полимером бумаг упаковано внутри охлаждающего сегмента.

9. Курительное изделие с нагревом без горения, содержащее табакосодержащий сегмент и охлаждающий сегмент по любому из пп. 1-8.

10. Курительная система с нагревом без горения, содержащая курительное изделие с нагревом без горения по п. 9 и нагревательное устройство для нагрева табакосодержащего сегмента.

11. Курительная система с нагревом без горения по п. 10, в которой температура нагрева нагревательным устройством составляет 400°C или ниже.

12. Способ изготовления охлаждающего сегмента по любому из пп. 1-8, включающий в себя изготовление покрытой полимером бумаги путем нанесения на бумагу покрывающей жидкости, содержащей полимер.