СУБСТРАТ, ОБРАЗУЮЩИЙ АЭРОЗОЛЬ, С АЗОТСОДЕРЖАЩИМ НУКЛЕОФИЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ Российский патент 2023 года по МПК A24B15/12 

Настоящее изобретение относится к субстрату, образующему аэрозоль, изделию, генерирующему аэрозоль, содержащему часть с субстратом, содержащую субстрат, образующий аэрозоль, и системе, содержащей изделие, образующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее камеру нагрева для вставки изделия, генерирующего аэрозоль.

Известно предоставление изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, который содержит вещества для образования аэрозоля, такие как многоатомные спирты и никотин. Изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в камеру нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, и нагрето до температуры, при которой один или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, испаряются без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Эти нежидкие изделия, генерирующие аэрозоль, могут содержать или не содержать табак. Известно, что альдегиды, в частности нежелательный формальдегид, могут быть образованы при сжигании табака в традиционных сигаретах. Однако альдегиды также могут быть образованы при нагреве изделий, генерирующих аэрозоль, без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Следовательно, есть необходимость в уменьшении образования нежелательных альдегидов в аэрозоле, получаемом в результате нагрева субстратов, образующих аэрозоль, без сжигания.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предоставляется субстрат, образующий аэрозоль, содержащий:

a) одно или оба из целлюлозы и производных целлюлозы,

b) вещество для образования аэрозоля,

c) от 0 процентов по весу до 5 процентов по весу, предпочтительно от 0 процентов по весу до 3 процентов по весу, более предпочтительно от 0 процентов по весу до 1 процента по весу, наиболее предпочтительно от 0 процентов по весу до 0,5 процента по весу табака в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль, и

d) азотсодержащее нуклеофильное соединение.

Неожиданно было обнаружено, что субстраты, образующие аэрозоль, которые не содержат табак или которые по существу не содержат табак, но содержат одно или оба из целлюлозы и производных целлюлозы, могут создавать аэрозоль, имеющий высокую концентрацию альдегидов, в частности формальдегида. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать от 0,1 процента по весу до 3 процентов по весу, от 0,2 процента по весу до 2,5 процента по весу или от 0,3 процента по весу до 2 процентов по весу табака. Концентрация формальдегида в аэрозоле, образованном в таком субстрате, образующем аэрозоль, может в несколько раз превышать концентрацию формальдегида в аэрозоле изделий, генерирующий аэрозоль, содержащих большее количество табака, составляющее больше 70 процентов по весу.

Азотсодержащее нуклеофильное соединение может предоставлять аэрозоль с уменьшенным количеством альдегидов по сравнению с субстратом, образующим аэрозоль, который не содержит азотсодержащего нуклеофильного соединения. Кроме того, азотсодержащее нуклеофильное соединение может предоставлять аэрозоль, не содержащий альдегиды. Не ограничиваясь какой-либо теорией, азотсодержащее нуклеофильное соединение может либо вступать в реакцию с альдегидом в аэрозоле, либо уменьшать или блокировать образование альдегида в субстрате, образующем аэрозоль, in situ. Таким образом, азотсодержащее нуклеофильное соединение может служить в качестве поглотителя альдегида. Следовательно, любой аэрозоль, получаемый в результате из вышеупомянутого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать меньше альдегидов по сравнению с субстратами, образующими аэрозоль, с тем же составом, но без азотсодержащего нуклеофильного соединения.

Не ограничиваясь какой-либо теорией, азотсодержащее нуклеофильное соединение может посредством вступления в реакцию атома азота с альдегидами, в частности формальдегидом, присутствовать в аэрозоле. Соединение может быть особенно нуклеофильным из-за единственной электронной пары атома азота.

Азотсодержащее нуклеофильное соединение может содержать группы, такие как *-NH₂, *-NH-*, *-CN, NH₄⁺ или *-C(=O)-NH-*, при этом связь “*-“ указывает связь с дополнительными агентами азотсодержащего нуклеофильного соединения. Не ограничиваясь какой-либо теорией, эти содержащие атом азота группы могут, в частности, хорошо вступать в реакцию с каким-либо альдегидом, образованным при нагреве субстрата, образующего аэрозоль, или с химическими предшественниками этих альдегидов.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения азотсодержащее нуклеофильное соединение может представлять собой одно или оба из органического или неорганического соединения. В частности, азотсодержащее нуклеофильное соединение может быть выбрано из группы, состоящей из:

органического соединения с амино- или амидной группой, предпочтительно аминогруппой, азотсодержащим сахаридом и полисахаридом или азотсодержащим пластиком,

и неорганического соединения аммония

или их комбинации.

Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения азотсодержащее нуклеофильное соединение может быть выбрано из по меньшей мере одного из:

аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из лизина, глицина, цистеина, аргинина или гомоцистеина или их комбинации,

трипептида, содержащего глутатион,

мочевины, или производной мочевины, или их комбинации,

при этом азотсодержащий сахарид и полисахарид выбраны из группы, состоящей из: глюкозамина, галактозамина или хитозана или их комбинации,

при этом азотсодержащий пластик выбран из полиэтиленимина, полистиролакрилонитрила или полиакрилонитрил-бутадиен-стирола или их комбинации.

Эти соединения могут, в частности, хорошо подходить для того, чтобы вступать в реакцию с альдегидом. Таким образом, эти соединения могут уменьшить концентрацию альдегидов, в частности формальдегида, в аэрозоле, образованном из этих субстратов, образующих аэрозоль.

Особенно предпочтительными могут быть такие соединения, как лизин, мочевина, хитозан, полиэтиленимин и диаммонийфосфат или их комбинация.

Трипептид, содержащий глутатион, может предпочтительно представлять собой глутатион.

Производные мочевины могут быть выбраны из производных, в которых некоторые или все атомы водорода групп -NH₂ заменены либо C_1--C₁₂-алкильными группами, арильными группами, водородными группами или алкил-гидроксильными группами. Конкретными примерами может быть N-гидроксимочевина, N-алкилмочевина или N-арилмочевина или любая их комбинация.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать от 0,1 процента по весу до 10 процентов по весу, от 0,2 процента по весу до 9 процентов по весу, предпочтительно от 0,5 процента по весу до 8 процентов по весу, более предпочтительно от 1 процента по весу до 5 процентов по весу, еще более предпочтительно от 1 процента по весу до 4 процентов по весу или от 1,5 процента по весу до 3 процентов по весу азотсодержащего нуклеофильного соединения в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль. Эти диапазоны процентов по весу могут быть, в частности, преимущественными для уменьшения количества альдегидов, в частности формальдегида, в образованном аэрозоле. Особенно предпочтительным также может быть диапазон процентов по весу от 2 процентов по весу до 4 процентов по весу. Такой диапазон может уменьшать или полностью исключать альдегид в образованном аэрозоле.

Целлюлоза, присутствующая в субстрате, образующем аэрозоль, согласно настоящему изобретению может служить в качестве фильтра. В частности, целлюлоза может служить как матрица для вещества для образования аэрозоля, которое может присутствовать в субстрате, образующем аэрозоль. Целлюлоза может содержать частицы с размером меньше 100 микрометров. Целлюлоза может быть в виде порошка.

Целлюлоза может также содержать целлюлозные волокна. Целлюлозные волокна могут иметь длину больше 200 микрометров. Длина волокон может варьировать от 200 до 2000 микрометров. Ширина волокон может варьировать от 14 до 32 микрометров. Целлюлозные волокна могут служить как средство, усиливающее субстрат, образующий аэрозоль.

Производные целлюлозы могут быть производными, в которых по меньшей мере частично или полностью -OH-группы D-глюкозных элементов целлюлозы были заменены группами, отличными от -OH-групп. В предпочтительных вариантах осуществления производные целлюлозы могут представлять собой сложные эфиры целлюлозы и простые эфиры целлюлозы.

Стандартными сложными эфирами целлюлозы могут быть ацетилцеллюлоза, пропионат целлюлозы или сульфат целлюлозы. Стандартными простыми эфирами целлюлозы могут быть простые эфиры целлюлозы, в которых некоторые или все атомы водорода -OH-групп были заменены алкильными группами или карбоксиалкильными группами. Подходящие примеры групп простых эфиров целлюлозы могут представлять собой метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, этилгидроксиэтилцеллюлозу или карбоксиметилцеллюлозу (CMC) или любую их комбинацию. Особенно предпочтительной может быть карбоксиметилцеллюлоза. Производные целлюлозы могут служить связующим в субстрате, образующем аэрозоль.

Одно или оба из целлюлозы или производных целлюлозы могут присутствовать в количестве от 15 процентов по весу до 85 процентов по весу, предпочтительно от 20 процентов по весу до 80 процентов по весу, более предпочтительно от 25 процентов по весу до 70 процентов по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль. Эти диапазоны процентов по весу могут быть особенно пригодными для одного или обоих из целлюлозы или производных целлюлозы, чтоб они служили в качестве связующего или в качестве наполнителя.

В частности, целлюлоза может присутствовать в количестве от 30 процентов по весу до 70 процентов по весу, предпочтительно в количестве от 35 процентов по весу до 65 процентов по весу, более предпочтительно в количестве от 30 процентов по весу до 58 процентов по весу, еще более предпочтительно в количестве от 40 процентов по весу до 60 процентов по весу, наиболее предпочтительно в количестве от 40 процентов по весу до 50 процентов по весу. В частности, целлюлоза может присутствовать в количестве от 45 процентов по весу до 58 процентов по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль. Эти диапазоны процентов по весу являются предпочтительными для целлюлозы и позволяют целлюлозе особенно хорошо служить в качестве наполнителя в субстрате, образующем аэрозоль.

Производные целлюлозы могут присутствовать в количестве от 1 процента по весу до 15 процентов по весу или от 1,5 процента по весу до 12 процентов по весу, предпочтительно в количестве от 2 процентов по весу до 10 процентов по весу, более предпочтительно в количестве от 2,5 до 8 процентов по весу, более предпочтительно в количестве от 3 до 5 процентов по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль.

Целлюлозные волокна могут присутствовать в количестве от 0,5 процента по весу до 10 процентов по весу, предпочтительно в количестве от 1 процента по весу до 8 процентов по весу, более предпочтительно в количестве от 2 процентов по весу до 6 процентов по весу, наиболее предпочтительно в количестве от 2,5 процента по весу до 5,5 процента по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль. Эти диапазоны процентов по весу позволяют волокнам особенно хорошо служить в качестве усиливающего средства для субстрата, образующего аэрозоль.

В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения одно, два или все из порошка целлюлоза, целлюлозных волокон и производного целлюлозы могут присутствовать в субстрате, образующем аэрозоль. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать комбинацию из порошка целлюлозы и производного целлюлозы, такого как карбоксиметилцеллюлоза. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать комбинацию из порошка целлюлозы и целлюлозных волокон. В другом варианте субстрат, образующий аэрозоль, может содержать комбинацию из целлюлозных волокон и производных целлюлозы. Кроме того, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать только порошок целлюлозы. Субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать только целлюлозные волокна или производные целлюлозы. В частности, порошок целлюлозы, целлюлозные волокна и производные целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза, могут быть включены в субстрат, образующий аэрозоль. Наличие всех трех компонентов может особенно хорошо обеспечивать этим компонентам возможность службы в качестве усиливающего средства, в качестве наполнителя и в качестве связующего.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и которые по сути являются устойчивыми к термическому разложению при рабочей температуре системы, генерирующей аэрозоль. Подходящие вещества для образования аэрозоля могут включать, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Вещества для образования аэрозоля могут представлять собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать как глицерин, так и пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать только глицерин.

Вещество для образования аэрозоля может присутствовать в количестве от 20 процентов по весу до 58 процентов, предпочтительно от 25 процентов по весу до 45 процентов по весу, более предпочтительно от 30 процентов по весу до 38 процентов по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль. Термин «пересчет на сухой вес» в данной заявке относится к весу субстрата, образующего аэрозоль, вычисляемому при удаленной воде с помощью титрования по методу Карла Фишера, например, после нагрева до температуры 110 градусов Цельсия при стандартных условиях в отношении температуры и давления и с использованием потенциометрического титрования для определения конечной точки. Конечная точка обнаруживается посредством способа бипотенциометрического титрования. Вторая пара электродов из Pt погружена в анодный раствор. Схема детектора поддерживает постоянный ток между двумя электродами детектора во время титрования. До точки эквивалентности раствор содержит I^-, но мало I₂. В точке эквивалентности появляется избыток I₂ и резкое падение напряжения отмечает конечную точку. Количество заряда, необходимое для генерирования I₂ и достижения конечной точки, затем можно использовать для вычисления количества воды в исходной пробе. Содержание вещества для образования аэрозоля может быть измерено с помощью газовой хроматографии в комбинации с пламенно-ионизационным детектором.

В некоторых вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать дисахарид. В предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать дисахарид. Не ограничиваясь какой-либо теорией, дисахарид может служить для способствования проведению тепла с наружного нагревательного элемента в субстрат, образующий аэрозоль. Таким образом, дисахарид может помогать надежному образованию аэрозоля после нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в камере нагрева посредством любого наружного нагревательного элемента.

Кроме того, не ограничиваясь какой-либо теорией, дисахарид может служить для модификации высвобождения вещества для образования аэрозоля в ходе разных затяжек, осуществляемых пользователем. Например, наличие дисахарида может обеспечивать высвобождение вещества для образования аэрозоля, например глицерина, в течение большего, увеличенного периода времени. В частности, может быть возможно для пользователя наслаждаться аэрозолем, сгенерированным из субстрата, образующего аэрозоль, даже после осуществления более 6, 7 или 8 затяжек. Обычно количество аэрозоля, сгенерированного во время этих более поздних затяжек, уменьшается по сравнению с 3-ей или 4-ой затяжкой пользователя.

Дисахарид может быть выбран из сахарозы, лактозы или мальтозы или их комбинации. В предпочтительных вариантах осуществления дисахарид представляет собой сахарозу.

Дисахарид может присутствовать в количестве от 0,1 процента по весу до 15 процентов по весу, предпочтительно от 0,5 процента по весу до 12 процентов по весу, более предпочтительно от 1 процента по весу до 10 процентов по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль. Эти диапазоны процентов по весу могут обеспечивать дисахарид, который особенно хорошо продлевает высвобождение вещества для образования аэрозоля во время затяжек, осуществляемых пользователем. Кроме того, эти диапазоны процентов по весу могут также хорошо подходить для обеспечения проведения тепла в субстрат, образующий аэрозоль.

В некоторых вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, кроме того, может дополнительно содержать никотин. Никотин может образовывать важную часть аэрозоля, генерируемого из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин в количестве от 0,1 процента по весу до 10 процентов по весу, предпочтительно от 0,5 процента по весу до 8 процентов по весу, более предпочтительно от 1 процента по весу до 3 процентов по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль. Содержание никотина «в сухом весе» может также быть обнаружено посредством газовой хроматографии в комбинации с пламенно-ионизационным детектором.

Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать по меньшей мере одну карбоновую кислоту, предпочтительно C₃-C₆ алкилгидроксикарбоновую кислоту, алкилкетокарбоновую кислоту или арилкарбоновую кислоту. Эта по меньшей мере одна карбоновая кислота может протонировать любой никотин, присутствующий в субстрате, образующем аэрозоль. Конкретными примерами карбоновой кислоты могут быть молочная кислота, бензойная кислота, лимонная кислота, яблочная кислота, винная кислота, 2-метилмасляная кислота, левулиновая кислота или любая их комбинация. Предпочтительно никотин протонируют кислотой в растворе с получением никотината. Затем никотинат можно использовать с другими компонентами, такими как целлюлоза или производные целлюлозы, для получения субстрата, образующего аэрозоль. Например, никотин можно использовать в виде 10-процентного (вес.) раствора в глицерине, а 2 молярных эквивалента молочной кислоты можно добавить в суспензию оставшихся ингредиентов и смешать. Одна или более протонированных солей никотина могут иметь более высокую растворимость в воде по сравнению со свободным основанием никотина. Предпочтительно одна или более солей никотина могут быть выбраны из списка, состоящего из цитрата никотина, пирувата никотина, битартрата никотина, пектатов никотина, альгинатов никотина и салицилата никотина. Никотин в этих солевых формах более стабилен, чем обычно используемый жидкий никотин в виде свободного основания. Таким образом, субстраты, образующие аэрозоль, содержащие эти одну или более солей никотина, могут иметь большие сроки годности, чем обычные субстраты, образующие аэрозоль.

По меньшей мере одна карбоновая кислота может присутствовать в количестве от 0,1 процента по весу до 10 процентов по весу, предпочтительно от 0,5 процента по весу до 8 процентов по весу, более предпочтительно от 1 процента по весу до 3 процентов по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачные летучие ароматизирующие соединения. Эти нетабачные летучие ароматизирующие соединения могут образовывать аэрозоль вместе с веществом для образования аэрозоля при нагреве субстрата, образующего аэрозоль. Например, нетабачные летучие ароматизирующие соединения могут содержать ментол. В контексте данного документа термин «ментол» означает соединение 2-изопропил-5-метилциклогексанол в любой из его изомерных форм. Нетабачные летучие ароматизирующие соединения могут обеспечивать аромат, выбранный из группы, состоящей из ментола, лимона, ванили, апельсина, винтергрена, вишни и корицы.

Количество нетабачных летучих ароматизирующих соединений в субстрате, образующем аэрозоль, может составлять от 0,1 процента по весу до 54 процентов по весу, предпочтительно от 0,5 процента по весу до 30 процентов по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль.

Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения субстрат, образующий аэрозоль, может содержать от 0,1 процента по весу до 3 процентов по весу табака, предпочтительно от 0,1 процента по весу до 2 процентов по весу табака.

Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения субстрат, образующий аэрозоль, по существу не содержит, более предпочтительно вообще не содержит табака. В этом случае аэрозоль может быть образован веществом для образования аэрозоля и, при наличии, одним или обоими из никотина и нетабачных летучих ароматизирующих соединений. Табачные ароматизирующие соединения не могут по существу или вовсе влиять на образование аэрозоля при нагреве субстрата, образующего аэрозоль.

Одно или оба из целлюлозы и производных целлюлозы также могут быть получены из источников целлюлозы, отличных от табака. Например, деревья или отличные от табака растения могут служить источниками целлюлозных материалов. Таким образом, одно или оба из целлюлозы и производных целлюлозы не могут быть получены из табака.

Наличие, а также отсутствие табака в субстрате, образующем аэрозоль, можно с уверенностью идентифицировать с помощью ДНК-штрихкодирования. Способы выполнения ДНК-штрихкодирования, основанного на ядерном гене ITS2 (внутреннем транскрибирующемся спейсере 2), системе rbcL и matK, а также пластидном межгенном спейсере trnH-psbA, хорошо известны в данной области техники и могут использоваться (Chen S, Yao H, Han J, Liu C, Song J, et al. (2010) Validation of the ITS2 Region as a Novel DNA Barcode for Identifying Medicinal Plant Species. PLoSONE 5(1): e8613; Hollingsworth PM, Graham SW, Little DP (2011) Choosing and Using a Plant DNA Barcode. PLoS ONE 6(5): e19254).

Часть с субстратом, содержащая субстрат, образующий аэрозоль, может быть образована в виде листа, предпочтительно литого листа. Листы вещества для образования аэрозоля могут быть образованы с помощью процесса литья, тип которого в целом включает литье суспензии, содержащей одно или оба из целлюлозы или производных целлюлозы, и необязательно вещество для образования аэрозоля и азотсодержащее нуклеофильное соединение, на конвейерную ленту или другую опорную поверхность, сушки отлитой суспензии с образованием листа субстрата, образующего аэрозоль, и снятия листа субстрата, образующего аэрозоль, с опорной поверхности. Например, в некоторых вариантах осуществления листы субстрата, образующего аэрозоль, для использования в настоящем изобретении могут быть образованы из суспензии, содержащей целлюлозу, целлюлозные волокна, карбоксиметилцеллюлозу и необязательно глицерин, посредством процесса литья. Дополнительно суспензия может содержать дополнительные компоненты, выбранные из: никотина, солей никотина, дисахарида.

В одном варианте осуществления образуется суспензия, содержащая по меньшей мере одно из целлюлозы и производных целлюлозы, вещества для образования аэрозоля, азотсодержащего нуклеофильного соединения и, при наличии, табака. Ингредиенты в суспензии могут иметь концентрацию от 15 процентов по весу до 25 процентов по весу, предпочтительно 20 процентов по весу в пересчете на сухой вес. Литые листы могут быть образованы из суспензии. Литые листы могут быть образованы посредством сушки. Целевая толщина листов может составлять от 200 микрометров до 300 микрометров, предпочтительно 250 микрометров. Вес листа может составлять от 160 до 180 граммов на квадратный метр.

Альтернативно в процессе литья для образования листа нетабачного материала может применяться только одно или оба из целлюлозы и производных целлюлозы. Литой лист может затем служить в качестве целлюлозного впитывающего субстрата для впитывания одного или обоих из никотина, предпочтительно соли никотина, и вещества для образования аэрозоля в лист. Дополнительно одно или оба из азотсодержащего нуклеофильного соединения и дисахарида также могут быть впитаны впитывающим субстратом или могут присутствовать во время процесса литья.

Никотин, предпочтительно соль никотина, и вещество для образования аэрозоля могут быть объединены с водой в качестве жидкого состава. Жидкий состав может дополнительно содержать любое из вышеупомянутых нетабачных летучих ароматизирующих соединений. Такой жидкий состав затем может быть впитан субстратом сорбента или нанесен на поверхность субстрата сорбента.

Часть с субстратом, содержащая субстрат, образующий аэрозоль, может быть образована в качестве стержня. Часть с субстратом может быть обеспечена содержащей собранный лист нетабачного материала, образованный посредством вышеупомянутого процесса литья и содержащий по меньшей мере одно или оба из целлюлозы или производных целлюлозы. Часть с субстратом может быть окружена оберткой. Лист нетабачного материала может быть подвергнут текстурированию или гофрированию и может содержать впитывающий субстрат, соль никотина и вещество для образования аэрозоля. Собранный лист нетабачного материала предпочтительно проходит вдоль по существу всей длины части с субстратом и по существу всей поперечной площади сечения части с субстратом. Этот лист дополнительно может содержать воду.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать не более 5 процентов по весу табака в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль. Этот табак может содержать табачный формованный лист, восстановленный табак, табачную бумагу, табачный порошок, смешанный табак, полоски, листы, измельченный табак или любую другую подходящую форму табака. Табак может быть получен из листов гомогенизированных табачных материалов посредством процесса восстановления. Они включают, но без ограничения, процессы изготовления бумаги типа, описанного, например, в документе US-A-3860012; процессы литья или «формования листа» типа, описанного, например, в документе US-A-5724998. Например, в некоторых вариантах осуществления гомогенизированные листы, содержащие табачный материал для использования в настоящем изобретении, могут быть образованы из суспензии, дополнительно содержащей сыпучий табак дополнительно к другим компонентам для суспензии, упомянутой выше.

В контексте данного документа термин «собранный» может означать, что лист субстрата, образующего аэрозоль, свернут, согнут или иным образом сжат или сужен по существу поперечно цилиндрической оси стержня.

Термин «лист» может обозначать пластинчатый элемент, имеющий ширину и длину, существенно превышающие его толщину.

Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к изделию, генерирующему аэрозоль, содержащему часть с субстратом, содержащую субстрат, образующий аэрозоль, как описано в данном документе. Предпочтительно часть с субстратом в изделии может находиться в форме стержня.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать соединительную часть. Соединительная часть предпочтительно может иметь трубчатую полую сердцевину. Такая трубчатая полая сердцевина может быть расположена дальше по ходу потока от части с субстратом и может упираться в субстрат, образующий аэрозоль.

Соединительная часть может быть образована из любого подходящего материала или комбинации материалов. Например, соединительная часть может быть образована из одного или более материалов, выбранных из группы, состоящей из: ацетилцеллюлозы; картона; гофрированной бумаги, такой как гофрированная теплостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага; и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE). В предпочтительном варианте осуществления соединительная часть может быть образована из ацетилцеллюлозы и предпочтительно может представлять собой полую ацетилцеллюлозную трубку.

Соединительная часть предпочтительно имеет внешний диаметр, который приблизительно равен внешнему диаметру изделия, генерирующего аэрозоль.

Изделие, генерирующее аэрозоль, дополнительно может содержать ободковую бумагу, предусмотренную по меньшей мере частично обернутой вокруг соединительной части и части с субстратом для перекрывания соединительной части и части с субстратом. Такая ободковая бумага может увеличивать стабильность изделия, генерирующего аэрозоль.

Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей изделие, генерирующее аэрозоль, как описано в данном документе, и устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент и камеру нагрева для вмещения указанного изделия, генерирующего аэрозоль. Нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагрева изделия, генерирующего аэрозоль, до температуры в диапазоне от 220 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия, предпочтительно от 250 градусов Цельсия до 290 градусов Цельсия. При этих температурах аэрозоль может быть сгенерирован из субстрата, образующего аэрозоль, включенного в изделие, генерирующее аэрозоль. Этот аэрозоль может иметь уменьшенное количество альдегидов из-за наличия азотсодержащего нуклеофильного соединения.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может нагревать, но не сжигать изделие, генерирующее аэрозоль. Такие электрически нагреваемые системы, генерирующие аэрозоль, для нагрева без сжигания нагревают изделие, генерирующее аэрозоль, до температуры, подходящей для получения аэрозоля из субстрата без горения субстрата.

В контексте данного документа термины «дальше по ходу потока» и «раньше по ходу потока» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, и изделия, генерирующего аэрозоль, в отношении направления, в котором пользователь делает затяжку на изделии, генерирующем аэрозоль, вставленном в камеру нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, во время его использования.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать мундштучный конец, через который при использовании аэрозоль выходит из системы, генерирующей аэрозоль, и доставляется пользователю. Мундштучный конец может также называться расположенным дальше по ходу потока концом. При использовании пользователь делает затяжку на расположенном дальше по ходу потока или мундштучном конце системы, генерирующей аэрозоль, в частности изделия, генерирующего аэрозоль, для вдыхания аэрозоля, сгенерированного системой, генерирующей аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, содержит расположенный раньше по ходу потока конец, противоположный расположенному дальше по ходу потока концу или мундштучному концу.

В некоторых аспектах настоящего изобретения нагревательный элемент может содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал, платину, золото и серебро. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, сплавы, содержащие никель, кобальт, хром, алюминий, титан, цирконий, гафний, ниобий, молибден, тантал, вольфрам, олово, галлий, марганец, золото и железо, и суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композитных материалах электрически резистивный материал может быть необязательно встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им или наоборот в зависимости от кинетики передачи энергии и требуемых внешних физико-химических свойств.

В других вариантах осуществления нагреваемые изделия, генерирующие аэрозоль, могут использоваться содержащими горючий источник тепла и субстрат, генерирующий аэрозоль, расположенный дальше по ходу потока относительно горючего источника тепла. Например, могут использоваться изделия, генерирующие аэрозоль, с субстратами, генерирующими аэрозоль, в нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, тип которых раскрыт в WO-A-2009/022232, которые содержат горючий источник тепла на основе углерода, субстрат, генерирующий аэрозоль, расположенный дальше по ходу потока относительно горючего источника тепла, и элемент, проводящий тепло, окружающий и находящийся в контакте с задней частью горючего источника тепла на основе углерода и смежной передней частью субстрата, генерирующего аэрозоль. Однако следует понимать, что изделия, генерирующие аэрозоль, описанные в данном документе, также могут быть использованы в нагреваемых изделиях, генерирующих аэрозоль, содержащих горючие источники тепла других конструкций.

Как описано, в любом из аспектов настоящего изобретения нагревательный элемент может быть частью устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать внутренний нагревательный элемент, или внешний нагревательный элемент, или как внутренний, так и внешний нагревательные элементы, при этом слова «внутренний» и «внешний» используются относительно изделия, генерирующего аэрозоль. Внутренний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внутренний нагревательный элемент может иметь форму нагревательной пластины. Альтернативно внутренний нагреватель может принимать форму оболочки или субстрата с разными электропроводящими частями, или электрически резистивной металлической трубки. Альтернативно внутренний нагревательный элемент может представлять собой одну или более нагревательных игл или стержней, которые проходят через центр части с субстратом изделия, генерирующего аэрозоль. Другие альтернативы включают нагревательную проволоку или нить, например проволоку из Ni-Cr (никель-хрома), платины, вольфрама или сплавов, или нагревательную пластину. Необязательно внутренний нагревательный элемент может быть нанесен внутри или снаружи на жесткий материал носителя. В одном таком варианте осуществления электрически резистивный нагревательный элемент может быть выполнен с использованием металла, обладающего определенным соотношением между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть образован в виде дорожки на подходящем изолирующем материале, таком как керамический материал, а затем уложен между слоями другого изолирующего материала, такого как стекло. Образованные таким образом нагреватели могут быть использованы как для нагрева, так и для отслеживания температуры нагревательных элементов во время работы.

Внешний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внешний нагревательный элемент может иметь форму одного или более листов гибкой нагревательной фольги на диэлектрической подложке, такой как полиимидная. Листам гибкой нагревательной фольги может быть придана форма, соответствующая периметру камеры нагрева для вмещения изделия, генерирующего аэрозоль. Альтернативно внешний нагревательный элемент может принимать форму металлической решетки или решеток, гибкой печатной платы, литого соединительного устройства (MID), керамического нагревателя, гибкого нагревателя из углеродного волокна или может быть выполнен с использованием технологии нанесения покрытия, такой как плазменное осаждение из паровой фазы, на подложке подходящей формы. Внешний нагревательный элемент может также быть образован с использованием металла, имеющего определенное соотношение между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть образован в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Образованный таким образом внешний нагревательный элемент может использоваться как для нагрева, так и для отслеживания температуры внешнего нагревательного элемента во время работы.

Внутренний или вешний нагревательный элемент может содержать радиатор или тепловой резервуар, содержащий материал, способный поглощать и аккумулировать тепло и впоследствии высвобождать тепло с течением времени в часть с субстратом изделия, генерирующего аэрозоль. Теплоприемник может быть образован из любого подходящего материала, такого как подходящий металлический или керамический материал. В одном варианте осуществления материал имеет высокую теплоемкость (чувствительный теплоаккумулирующий материал) или представляет собой материал, способный поглощать и впоследствии высвобождать тепло посредством обратимого процесса, такого как высокотемпературный фазовый переход. Подходящие чувствительные теплоаккумулирующие материалы включают силикагель, оксид алюминия, углерод, стекломат, стекловолокно, минеральные вещества, металл или сплав металлов, таких как алюминий, серебро или свинец, и целлюлозный материал, такой как бумага. Другие подходящие материалы, которые высвобождают тепло в результате обратимого фазового перехода, включают парафин, ацетат натрия, нафталин, воск, оксид полиэтилена, металл, металлическую соль, эвтектическую смесь солей или сплав. Теплоприемник или тепловой резервуар может быть расположен таким образом, что он непосредственно находится в контакте с частью с субстратом изделия, генерирующего аэрозоль, и может передавать аккумулированное тепло непосредственно на субстрат. Альтернативно тепло, аккумулированное в теплоприемнике или тепловом резервуаре, может быть передано на часть с субстратом изделия, генерирующего аэрозоль, посредством проводника тепла, такого как металлическая трубка.

Альтернативно к электрически резистивному нагревательному элементу нагревательный элемент может быть выполнен в виде индукционного нагревательного элемента. Индукционный нагревательный элемент может содержать индукционную катушку и токоприемник. Как правило, токоприемник представляет собой материал, который может поглощать электромагнитную энергию и преобразовывать ее в тепло. При нахождении токоприемника в переменном электромагнитном поле в токоприемнике обычно индуцируются вихревые токи и происходят потери на гистерезис, что вызывает нагревание токоприемника. Изменяющиеся электромагнитные поля, создаваемые одной или несколькими индукционными катушками, нагревают токоприемник, который затем передает тепло в изделие, генерирующее аэрозоль, вследствие чего образуется аэрозоль. Передача тепла может происходить главным образом путем теплопроводности. Такая передача тепла является наилучшей, если токоприемник находится в тесном тепловом контакте с изделием, генерирующим аэрозоль.

Токоприемник может быть выполнен из любого материала, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительный токоприемник может содержать ферромагнитный материал, например, ферромагнитный сплав, ферритное железо, или ферромагнитную сталь, или нержавеющую сталь, или состоять из них. Подходящий токоприемник может представлять собой или содержать алюминий. Предпочтительные токоприемники могут быть нагреты до температуры, превышающей 250 градусов Цельсия.

Предпочтительными токоприемниками являются металлические токоприемники, например, нержавеющая сталь. Однако материалы токоприемника могут также содержать графит, молибден, карбид кремния, алюминий, ниобий, сплавы инконель (суперсплавы на основе аустенитного никель-хрома), металлизированные пленки, керамику, такую как, например, диоксид циркония, переходные металлы, такие как, например, железо, кобальт, никель или металлоидные компоненты, такие как, например, бор, углерод, кремний, фосфор, алюминий, или быть выполненными из них.

Предпочтительно материалом токоприемника является металлический материал токоприемника. Токоприемник также может представлять собой токоприемник из нескольких материалов и может содержать первый материал токоприемника и второй материал токоприемника. В некоторых вариантах осуществления первый материал токоприемника может быть расположен в непосредственном физическом контакте со вторым материалом токоприемника. Второй материал токоприемника предпочтительно имеет температуру Кюри, которая ниже точки воспламенения субстрата, образующего аэрозоль. Первый материал токоприемника предпочтительно используют главным образом для нагревания токоприемника, когда токоприемник помещен в изменяющееся электромагнитное поле. Может быть использован любой подходящий материал. Например, первым материалом токоприемника может быть алюминий или может быть черный металл, такой как нержавеющая сталь. Второй материал токоприемника предпочтительно используют главным образом для указания, когда токоприемник достиг конкретной температуры, причем эта температура является температурой Кюри второго материала токоприемника. Температура Кюри второго материала токоприемника может быть использована для регулирования температуры всего токоприемника во время работы. Подходящие материалы для второго материала токоприемника могут включать никель и определенные никелевые сплавы.

Посредством обеспечения токоприемника, имеющего по меньшей мере первый и второй материалы токоприемника, нагревание субстрата, образующего аэрозоль, и регулирование температуры нагревания могут быть разделены. Предпочтительно второй материал токоприемника представляет собой магнитный материал, имеющий вторую температуру Кюри, которая по существу такая же, как и требуемая максимальная температура нагревания. То есть предпочтительно, чтобы вторая температура Кюри была приблизительно такой же, как температура, до которой должен быть нагрет токоприемник, чтобы генерировать аэрозоль из субстрата, образующего аэрозоль.

При использовании индукционного нагревательного элемента индукционный нагревательный элемент может быть выполнен в виде внутреннего нагревательного элемента, как описано в данном документе, или в виде внешнего нагревателя, как описано в данном документе. Если индукционный нагревательный элемент выполнен в виде внутреннего нагревательного элемента, токоприемный элемент предпочтительно выполнен в виде штыря или пластины для проникновения в изделие, генерирующее аэрозоль. Если индукционный нагревательный элемент выполнен в виде внешнего нагревательного элемента, токоприемный элемент предпочтительно выполнен в виде цилиндрического токоприемника, по меньшей мере частично окружающего камеру нагрева или образующего боковую стенку камеры нагрева.

Нагревательный элемент может нагревать часть с субстратом изделия, генерирующего аэрозоль, за счет проводимости. Нагревательный элемент может по меньшей мере частично контактировать с субстратом или носителем, на который нанесен субстрат. Альтернативно тепло от внутреннего или внешнего нагревательного элемента может быть проведено к субстрату посредством теплопроводного элемента.

Во время работы изделие, генерирующее аэрозоль, может полностью содержаться внутри устройства, генерирующего аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку из мундштука устройства, генерирующего аэрозоль. Альтернативно во время работы только часть с субстратом изделия, генерирующего аэрозоль, может содержаться внутри устройства, генерирующего аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку непосредственно на изделии, генерирующем аэрозоль.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать электрическую схему. Электрическая схема может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор. Микропроцессор может быть частью контроллера. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания на нагревательный элемент. Питание может подаваться на нагревательный элемент непрерывно после активирования устройства, генерирующего аэрозоль, или может подаваться прерывисто, например от затяжке к затяжке. Питание может подаваться на нагревательный элемент в форме импульсов электрического тока. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью отслеживания электрического сопротивления нагревательного элемента и предпочтительно управления подачей питания на нагревательный элемент в зависимости от электрического сопротивления нагревательного элемента.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать блок питания, обычно батарею, внутри основной части устройства, генерирующего аэрозоль. В одном варианте осуществления блок питания представляет собой литий-ионную батарею. Альтернативно блок питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею. В качестве альтернативы блок питания может быть устройством накопления заряда другого вида, таким как конденсатор. Блок питания может требовать перезарядки и может иметь емкость, которая обеспечивает накопление энергии, достаточной для одного или более сеансов использования; например, блок питания может иметь емкость, достаточную для непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательного элемента.

Другой аспект настоящего изобретения относится к способу эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, как описано в данном документе, при этом способ включает этапы:

вставки указанного изделия, генерирующего аэрозоль, в камеру нагрева,

нагрева указанного изделия, генерирующего аэрозоль, посредством нагревательного элемента с генерированием при этом аэрозоля и альдегидов, при этом альдегид вступает в реакцию с азотсодержащим нуклеофильным соединением, обеспечивая в результате аэрозоль с уменьшенным количеством альдегида.

Во время нагрева указанного изделия, генерирующего аэрозоль, может быть предоставлен аэрозоль, которые по существу или полностью не содержит альдегида.

Во время нагрева указанного изделия, генерирующего аэрозоль, формальдегид может быть образован как альдегид, при этом формальдегид вступает в реакцию с указанным азотсодержащим нуклеофильным соединением, обеспечивая в результате аэрозоль с уменьшенным количеством формальдегида. Формальдегид может представлять собой один первичный альдегид, образованный во время генерирования аэрозоля из субстратов, образующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению.

Изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, согласно любым вариантам осуществления настоящего изобретения может предпочтительно содержать одно или оба из мочевины и лизина в субстрате, образующем аэрозоль, в качестве азотсодержащего нуклеофильного соединения.

Дополнительный аспект настоящего изобретения также относится к применению азотсодержащего нуклеофильного соединения для удаления альдегида из аэрозоля, образованного путем нагрева изделия, генерирующего аэрозоль, как описано в данном документе.

Во время применения азотсодержащего нуклеофильного соединения аэрозоль может быть нагрет до температуры от 220 градусов Цельсия до 400 градусов Цельсия, предпочтительно от 250 градусов Цельсия до 290 градусов Цельсия.

Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут быть в равной степени применены к другим вариантам осуществления настоящего изобретения.

Настоящее изобретение далее будет описано только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:

на фиг. 1 показана столбчатая диаграмма содержания формальдегида разных изделий, генерирующих аэрозоль, содержащих табачные, а также нетабачные субстраты, образующие аэрозоль;

на фиг. 2 изображена столбчатая диаграмма содержания формальдегида разных изделий, генерирующих аэрозоль, содержащих разные концентрации мочевины;

на фиг. 3 показана столбчатая диаграмма содержания формальдегида разных изделий, генерирующих аэрозоль, содержащих табачный или другой нетабачный субстрат, образующий аэрозоль, с сахарозой и лизином;

на фиг. 4 показано высвобождение глицерина - вещества для образования аэрозоля в ходе 12 затяжек, осуществляемых пользователем в зависимости от количества сахарозы дисахарида в субстрате, образующем аэрозоль;

на фиг. 5 изображена схема системы, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль.

На фиг. 1 изображена столбчатая диаграмма, на которой представлено количество формальдегида, обнаруженное в аэрозоле, генерируемом из различных изделий, генерирующих аэрозоль, имеющих нагревательный элемент при температуре 350 градусов Цельсия. Часть с субстратом, содержащая субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, была нагрета внутренней пластиной. В целом формальдегид в дыме может быть обнаружен захватыванием аэрозоля в дериватизирующий раствор DNPH (2,4-динитрофенилгидразин) с использованием курительной машины. Пиридин добавляют для гашения реакции дериватизации максимум через 15 минут после окончания сбора аэрозоля. Раствор, содержащий внутренний стандарт, добавляют к стабилизированным аэрозольным экстрактам перед анализом с использованием сверхэффективной жидкостной хроматографии с обнаружением MS-MS с источником ESI (ионизация электрораспылением) в отрицательном режиме. На этой фигуре и также на фиг. 2 и 3 вертикальная ось обозначает количество формальдегида, обнаруживаемого в микрограммах/в изделии, генерирующем аэрозоль. Столбец, обозначенный 10, показывает, что 3,7 микрограмма формальдегида было обнаружено в аэрозоле изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего 75 процентов по весу табачной смеси, 18 процентов по весу глицерина в качестве вещества для образования аэрозоля, при этом оставшаяся часть является связующим. По сравнению с табакосодержащим изделием, генерирующим аэрозоль, 15,4 микрограмма формальдегида удалось обнаружить в аэрозоле изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего 45 процентов по весу целлюлозы, 30 процентов по весу инозитола, 20 процентов по весу глицерина, и при этом оставшаяся часть является связующим (столбец, обозначенный номером 12). Инозитол служит в качестве пластификатора. Данные показывают, что из субстратов, образующих аэрозоль, отличных от табакосодержащих, выделяется в 4 раза больше формальдегида по сравнению с субстратами, содержащими табак. Столбцы, обозначенные номерами 14 и 16, показывают, что формальдегид не удалось обнаружить в аэрозоле изделий, генерирующих аэрозоль, содержащих 45 процентов по весу целлюлозы, 26,25 процента по весу инозитола, 20 процентов по весу глицерина и либо 3,75 процента по весу мочевины (столбец, обозначенный номером 14), либо 3,75 процента по весу лизина (столбец, обозначенный номером 16). Таким образом, как мочевина, так и лизин могут действовать как азотсодержащие нуклеофильные соединения, вступая в реакцию с формальдегидом, тем самым удаляя формальдегид из аэрозоля.

На фиг. 2 изображена столбчатая диаграмма формальдегида, обнаруженного в аэрозоле, генерируемом из различных изделий, генерирующих аэрозоль, имеющих нагревательный элемент при температуре 350 градусов Цельсия. Столбец, обозначенный номером 18, показывает, что 3,5 микрограмма формальдегида удалось обнаружить в аэрозоле, образуемом из изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего 75 процентов по весу табачной смеси, 18 процентов по весу глицерина, и при этом оставшаяся часть является связующим. 2,11 микрограмма формальдегида было обнаружено в аэрозоле изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего 56 процентов по весу целлюлозы, 5 процентов по весу карбоксиметилцеллюлозы, 1 процент по весу мочевины, 3 процента по весу целлюлозных волокон и 35 процентов по весу глицерина (столбец, обозначенный номером 20). Таким образом, количество формальдегида в аэрозоле может быть уменьшено на 39 процентов при наличии 1 процента по весу мочевины в качестве поглотителя формальдегида. Формальдегид может не удалось обнаружить в аэрозоле изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего 49 процентов по весу целлюлозы, 8 процентов по весу карбоксиметилцеллюлозы, 5 процентов по весу мочевины, 3 процента по весу целлюлозных волокон и 35 процентов по весу глицерина (столбец, обозначенный номером 22).

На фиг. 3 показана столбчатая диаграмма формальдегида, обнаруженного в аэрозоле различных изделий, генерирующих аэрозоль, с разными составами. 3,31 микрограмма формальдегида удалось обнаружить в изделии, генерирующем аэрозоль, при 350 градусах Цельсия нагревательного элемента, содержащем 75 процентов по весу табачной смеси, содержащей другие компоненты, как упомянуто выше в отношении фиг. 2 (столбец, обозначенный номером 24). Изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее 58 процентов по весу целлюлозы, 35 процентов по весу глицерина, 4 процента по весу карбоксиметилцеллюлозы и 3 процента по весу целлюлозных волокон генерирует 1,68 микрограмма формальдегида (столбец, обозначенный номером 26). В отличие от этого, больше формальдегида, 2,61 микрограмма, обнаруживается в аэрозоле изделия, генерирующего аэрозоль, в котором 10 процентов по весу целлюлозы было заменено 10 процентами по весу сахарозы (столбец, обозначенный номером 28). Это предполагает, что наличие дисахарида, сахарозы увеличивает количество формальдегида. Высвобождение формальдегида, связанного с дисахаридом, может быть надежно уменьшено или подавлено путем включения азотсодержащих нуклеофильных соединений согласно настоящему изобретению в субстраты, образующие аэрозоль. Столбец, обозначенный 30, показывает, что формальдегид не удалось обнаружить в аэрозоле изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего 56 процентов по весу целлюлозы, 35 процентов по весу глицерина, 2 процента по весу лизина в качестве азотсодержащего нуклеофильного соединения, 4 процента по весу карбоксиметилцеллюлозы и 3 процента по весу целлюлозных волокон.

Подобные результаты, которые не показаны на фигурах, были достигнуты, когда изделия, генерирующие аэрозоль, с субстратом, образующим аэрозоль, весом 0,5 грамма и содержащим 42 процента по весу целлюлозы, 28 процентов по весу сорбитола, 20 процентов по весу глицерина и любое из 5 процентов по весу фосфата аммония, 5 процентов по весу хитозана, 5 процентов по весу лизина, 5 процентов по весу мочевины, либо 5 процентов по весу полиэтиленимина, при этом оставшаяся часть представляет собой целлюлозные волокна и гуаровую камедь, нагревали до 350 градусов Цельсия в течение 6 минут. Во всех этих случаях при анализе TG-GC-MS формальдегид не был обнаружен.

На фиг. 4 показан график, на котором по вертикальной оси обозначено количество глицерина на одну затяжку (микрограммы на затяжку), обнаруженное с помощью FT-IR, а по горизонтальной оси обозначено количество затяжек. На графике обозначено количество глицерина, обнаруженное в аэрозоле в ходе 12 последовательных затяжек при температуре нагревательного элемента 250 градусов Цельсия. Кривая, обозначенная номером 32, показывает количество глицерина, высвобождаемого из табакосодержащего изделия, генерирующего аэрозоль, с 75 процентами по весу табака, 18 процентами по весу глицерина и оставшейся частью, являющейся связующим, для сравнения. Кривая, обозначенная номером 34, показывает высвобождение глицерина из изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего 58 процентов по весу целлюлозы, 35 процентов по весу глицерина, 4 процента по весу карбоксиметилцеллюлозы и 3 процента по весу целлюлозных волокон. Дополнительные кривые показывают высвобождение глицерина из изделий, генерирующих аэрозоль, в которых либо 10 процентов по весу целлюлозы было заменено 10 процентами по весу сахарозы (кривая, обозначенная 36), либо в которых 20 процентов по весу целлюлозы было заменено 20 процентами по весу сахарозы (кривая, обозначенная 38). Можно ясно видеть, что добавление сахарозы приводит к задержке высвобождения глицерина, так что больше глицерина высвобождается на более позднем этапе, начиная с затяжки номер 7 или 8.

На фиг. 5 изображена схема системы, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство 46, генерирующее аэрозоль, и изделие 40, генерирующее аэрозоль. Изделие 40, генерирующее аэрозоль, содержит часть 42 с субстратом и соединительную часть 44. Часть 42 с субстратом содержит субстрат, образующий аэрозоль, согласно настоящему изобретению и расположена дальше по ходу потока в направлении изделия, генерирующего аэрозоль. Расположенная дальше по ходу потока соединительная часть 44 может содержать трубчатую полую часть, такую как полая ацетатная трубка. Изделие 40, генерирующее аэрозоль, может быть вставлено в камеру 48 нагрева устройства 46, генерирующего аэрозоль, таким образом, чтобы часть 42 с субстратом находилась рядом с нагревательным элементом 50 камеры нагрева. Дополнительные элементы присутствуют в устройстве 46, генерирующем аэрозоль, например схема 52, такая как микропроцессор, и блок 54 питания, например батарея. Блок питания и схема, а также нагревательные элементы могут быть электрически соединены посредством электрических соединений 56. Во время использования устройства, генерирующего аэрозоль, пользователь может осуществлять затяжку на расположенном дальше по ходу потока конце изделия 40, генерирующего аэрозоль, который может быть соединительной частью 44 или дополнительным мундштуком или фильтром, не показанным на фиг. 5, для вдыхания аэрозоля, образованного во время нагрева части 42 с субстратом. Аэрозоль может содержать уменьшенную концентрацию альдегида из-за наличия азотсодержащего нуклеофильного соединения в субстрате, образующем аэрозоль, части 42 с субстратом.

Группа изобретений относится к средствам для генерирования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, содержит одно или оба из целлюлозы и производных целлюлозы, вещество для образования аэрозоля в количестве от 20 до 58% по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль, табак от 0 до 5% по весу, предпочтительно от 0 до 3% по весу, более предпочтительно от 0 до 1% по весу, наиболее предпочтительно от 0 до 0,5% по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль, азотсодержащее нуклеофильное соединение и дисахарид. Обеспечивается высвобождение вещества для образования аэрозоля в течение большего периода времени, увеличивается количество затяжек для сенсорных ощущений, уменьшается количество альдегида в аэрозоле. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Субстрат, образующий аэрозоль, содержащий:

a) одно или оба из целлюлозы и производных целлюлозы,

b) вещество для образования аэрозоля, причем вещество для образования аэрозоля присутствует в количестве от 20 до 58% по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль,

c) табак от 0 до 5% по весу, предпочтительно от 0 до 3% по весу, более предпочтительно от 0 до 1% по весу, наиболее предпочтительно от 0 до 0,5% по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль,

d) азотсодержащее нуклеофильное соединение и

e) дисахарид.

2. Субстрат по п. 1, в котором азотсодержащее нуклеофильное соединение представляет собой одно или оба из органического и неорганического соединений, предпочтительно выбранных из группы, состоящей из:

- органического соединения с амино- или амидной группой, предпочтительно аминокислоты, азотсодержащего сахарида и полисахарида или азотсодержащего пластика,

- неорганического соединения аммония

- или их комбинаций.

3. Субстрат по п. 1 или 2, в котором азотсодержащее нуклеофильное соединение выбрано из по меньшей мере одного из:

- аминокислоты, выбранной из группы, состоящей из: лизина, глицина, цистеина, аргинина или гомоцистеина, или их комбинации,

- трипептида, содержащего глутатион,

- мочевины, или производной мочевины, или их комбинации,

- азотсодержащего сахарида и полисахарида, выбранных из группы, состоящей из: глюкозамина, галактозамина или хитозана, или их комбинации,

- неорганического соединения аммония, выбранного из фосфата аммония и фосфатов металлов и аммония, в частности фосфата диаммония, фосфата триаммония, гидрофосфата аммония или дигидрофосфата аммония, или фосфатов щелочноземельных металлов и аммония, или их комбинации,

- азотсодержащего пластика, выбранного из полиэтиленимина, полистиролакрилонитрила или полиакрилонитрилбутадиен-стирола, или их комбинации.

4. Субстрат по любому из предыдущих пунктов, содержащий дисахарид, выбранный из сахарозы, лактозы или мальтозы, или их комбинации, предпочтительно сахарозу.

5. Субстрат по любому из предыдущих пунктов, где субстрат не содержит табака.

6. Субстрат по любому из предыдущих пунктов, в котором одно или оба из целлюлозы или производных целлюлозы выбраны из целлюлозы, сложного эфира целлюлозы или простых эфиров целлюлозы, или их комбинации, в частности ацетилцеллюлозы или карбоксиметилцеллюлозы.

7. Субстрат по любому из предыдущих пунктов, в котором вещество для образования аэрозоля выбрано из многоатомных спиртов, сложных эфиров многоатомных спиртов или алифатических сложных эфиров моно-, ди- или поликарбоновых кислот, или их комбинации.

8. Субстрат по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий никотин.

9. Субстрат по любому из предыдущих пунктов, образованный в виде листа, предпочтительно литого листа.

10. Субстрат по любому из предыдущих пунктов, в котором одно или оба из целлюлозы или производных целлюлозы компонента a) присутствуют в количестве от 15 до 85% по весу, предпочтительно от 20 до 80% по весу, более предпочтительно от 25 до 70% по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль.

11. Субстрат по любому из предыдущих пунктов, в котором вещество для образования аэрозоля присутствует в количестве от 25 до 45% по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль.

12. Субстрат по любому из предыдущих пунктов, который содержит азотсодержащее нуклеофильное соединение от 0,2 до 5% по весу в пересчете на сухой вес от общего количества субстрата, образующего аэрозоль.

13. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее часть с субстратом, содержащую субстрат, образующий аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, предпочтительно при этом часть с субстратом в изделии имеет вид стержня.

14. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 13, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит нагревательный элемент и камеру нагрева для вмещения указанного изделия, генерирующего аэрозоль, при этом нагревательный элемент выполнен с возможностью нагрева указанного изделия предпочтительно до температуры в диапазоне от 220 до 400°C, предпочтительно от 250 до 290°C.

15. Способ эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, по п. 14, при этом способ включает этапы:

A) вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в камеру нагрева,

B) нагрева изделия, генерирующего аэрозоль, посредством нагревательного элемента с генерированием при этом аэрозоля и альдегида, при этом альдегид вступает в реакцию с азотсодержащим нуклеофильным соединением, обеспечивая в результате аэрозоль с уменьшенным количеством альдегида.

16. Применение азотсодержащего нуклеофильного соединения для обеспечения аэрозоля с уменьшенным количеством альдегида, образуемого путем нагрева изделия, генерирующего аэрозоль, по п. 13.

17. Применение по п. 16, в котором указанное изделие, генерирующее аэрозоль, нагревают до температуры от 220 до 400°C, предпочтительно от 250 до 290°C.