Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается выработки аэрозоля.
Уровень техники
В курительных изделиях, таких как сигареты, сигары и подобных, при использовании сжигают табак с целью создания табачного дыма. В альтернативах этим типам изделий вдыхаемый аэрозоль или пар получают путем высвобождения соединений из материала подложки с помощью нагревания, без сжигания. Упомянутые изделия могут быть названы несгорающими курительными изделиями или устройствами в сборе для выработки аэрозоля.
Одним примером таких изделий является нагревательное устройство, в котором соединения высвобождают путем нагревания, но не сжигания, твердого способного образовывать аэрозоль материала. Этот твердый способный образовывать аэрозоль материал может, в некоторых случаях, содержать табачный материал. Нагревание испаряет по меньшей мере один компонент материала, при этом обычно образуется вдыхаемый аэрозоль. Эти продукты могут называться устройствами «нагревать-не-сжигать», устройствами нагревания табака или нагревающими табак продуктами. Известны разные конструкции, выполненные с возможностью испарения по меньшей мере одного компонента способного образовывать аэрозоль материала.
В качестве другого примера существуют гибридные устройства «электронная сигарета/нагревающий табак продукт», известные как электронные гибридные табачные устройства. Эти гибридные устройства содержат источник жидкости (который может содержать никотин или может не содержать никотина), которую испаряют с помощью нагревания с целью выработки пара или аэрозоля, который можно вдыхать. Это устройство дополнительно содержит твердый способный образовывать аэрозоль материал (который может содержать табачный материал или может не содержать табачного материала), и компоненты этого материала увлекаются вдыхаемым паром или аэрозолем для выработки вдыхаемой среды.
Раскрытие изобретения
В самом общем смысле, в изобретении предложена подложка для выработки аэрозоля, которая содержит материал для выработки аэрозоля, при этом указанный материал для выработки аэрозоля содержит аморфный твердый материал, причем указанный аморфный твердый материал содержит вещество для выработки аэрозоля, при этом при нагревании материала для выработки аэрозоля до 370°C в течение периода времени, равного десяти секундам, при потоке воздуха, составляющем 1,95 л/мин, по меньшей мере 65 масс.% вещества для выработки аэрозоля преобразуется в аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления изобретения материал для выработки аэрозоля содержит аморфный твердый материал, причем указанный аморфный твердый материал содержит:
- гелеобразующее вещество в количестве 1 - 60 масс.%; и/или
- вещество для выработки аэрозоля в количестве 5 - 80 масс.%; и/или
- активное вещество в количестве 10 - 60 масс.%;
- и, при необходимости, ароматизатор;
причем эти массы вычислены на основе сухой массы.
В конкретных вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит:
- гелеобразующее вещество в количестве 1 - 60 масс.%; и/или
- вещество для выработки аэрозоля в количестве 5 - 80 масс.%; и/или
- табачный экстракт в количестве 10 - 60 масс.%;
- и, при необходимости, ароматизатор;
причем эти массы вычислены на основе сухой массы.
В некоторых вариантах осуществления изобретения подложка для выработки аэрозоля содержит ароматизатор в количестве от примерно 0,1 - 80 масс.%, причем значения вычислены на основе сухой массы. В конкретных вариантах осуществления изобретения подложка для выработки аэрозоля содержит ароматизатор в количестве от примерно 0,5 - 60 масс.%, причем значения вычислены на основе сухой массы.
В изобретении также предложено изделие для выработки аэрозоля, которое содержит такую подложку для выработки аэрозоля. В изобретении также предложено устройство в сборе для выработки аэрозоля, которое содержит такую подложку для выработки аэрозоля или изделие для выработки аэрозоля, и нагреватель, который выполнен с возможностью нагревания, но не сжигания, подложки для выработки аэрозоля.
В соответствии с другими аспектами описанного в настоящем документе изобретения, может быть предложено применение подложки для выработки аэрозоля, изделия для выработки аэрозоля или устройства в сборе для выработки аэрозоля с целью выработки вдыхаемого аэрозоля.
Дополнительные признаки и преимущества изобретения будут понятны из последующего описания, приведенного только в качестве примера и со ссылками на приложенные чертежи.
Краткое описание чертежей
фиг. 1 - вид, схематично показывающий сечение одного примера изделия для выработки аэрозоля;
фиг. 2 - вид в перспективе, показывающий изделие с фиг. 1;
фиг. 3 - вид, схематично показывающий сечение одного примера изделия для выработки аэрозоля;
фиг. 4 - вид в перспективе, показывающий изделие с фиг. 3;
фиг. 5 - вид в перспективе, схематично показывающий сечение одного примера устройства в сборе для выработки аэрозоля.
фиг. 6 - вид, схематично показывающий сечение одного примера устройства в сборе для выработки аэрозоля;
фиг. 7 - вид в перспективе, схематично показывающий сечение одного примера устройства в сборе для выработки аэрозоля.
Осуществление изобретения
Описанный в настоящем документе материал для выработки аэрозоля содержит «аморфный твердый материал», который, в качестве альтернативы, можно называть «монолитным твердым материалом» (то есть, не волокнистым) или «высушенным гелем». Аморфный твердый материал представляет собой твердый материал, который может удерживать внутри себя некоторое количество текучей среды, такой как жидкость. В некоторых случаях материал для выработки аэрозоля содержит аморфный твердый материал в количестве от 50 масс.%, 60 масс.% или 70 масс.% до примерно 90 масс.%, 95 масс.% или 100 масс.%. В некоторых случаях материал для выработки аэрозоля состоит из аморфного твердого материала.
Как отмечено выше, в изобретении предложена подложка для выработки аэрозоля, которая содержит материал для выработки аэрозоля, при этом указанный материал для выработки аэрозоля содержит аморфный твердый материал, причем указанный аморфный твердый материал содержит вещество для выработки аэрозоля, при этом при нагревании материала для выработки аэрозоля до 370°C в течение периода времени, равного десяти секундам, при потоке воздуха, составляющем 1,95 л/мин, по меньшей мере 65 масс.% вещества для выработки аэрозоля преобразуется в аэрозоль.
В некоторых случаях при нагревании материала для выработки аэрозоля до 370°C в течение периода времени, равного десяти секундам, при потоке воздуха, составляющем 1,95 л/мин, в аэрозоль преобразуется по меньшей мере 68 масс.%, 70 масс.%, 72 масс.%, 75 масс.% или 78 масс.% вещества для выработки аэрозоля.
Авторы изобретения установили, что переход вещества для выработки аэрозоля из аморфного твердого материала более эффективен по сравнению с переходом из других способных образовывать аэрозоль материалов, таких как табак.
Это означает, что материалы для выработки аэрозоля, которые содержат аморфные твердые материалы, могут доставлять требуемый объем аэрозоля после более короткого периода нагревания. Другими словами, такие материалы могут быть сильно нагреты в течение коротких периодов, что уменьшает потребление электроэнергии и увеличивает эффективность при одновременной доставке требуемого количества аэрозоля на затяжку. Из-за высокой скорости перехода материала для выработки аэрозоля из аморфного твердого материала во вдыхаемый аэрозоль, возможно нагревать такие материалы только в ходе осуществления затяжки. При необходимости, для обеспечения аэрозоля для разных затяжек могут быть нагреты разные секции такого материала.
В некоторых случаях аморфный твердый материал содержит активное вещество. Например, в некоторых случаях аморфный твердый материал содержит табачный экстракт и/или никотин. В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать активное вещество в количестве, составляющем от примерно 1 масс.%, 5 масс.%, 10 масс.%, 15 масс.%, 20 масс.% или 25 масс.% до примерно 70 масс.%, 50 масс.%, 45 масс.% или 40 масс.% (значения вычислены на основе сухой массы). В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать табачный экстракт и/или никотин в количестве, составляющем от примерно 1 масс.%, 5 масс.%, 10 масс.%, 15 масс.%, 20 масс.% или 25 масс.% до примерно 70 масс.%, 60 масс.%, 50 масс.%, 45 масс.% или 40 масс.% (значения вычислены на основе сухой массы).
В некоторых случаях аморфный твердый материал содержит такое активное вещество, как табачный экстракт. В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержит табачный экстракт в количестве 5 - 60 масс.% (значения вычислены на основе сухой массы). В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать табачный экстракт в количестве, составляющем от примерно 5 масс.%, 10 масс.%, 15 масс.%, 20 масс.% или 25 масс.% до примерно 55 масс.%, 50 масс.%, 45 масс.% или 40 масс.% (значения вычислены на основе сухой массы). Например, аморфный твердый материал может содержать табачный экстракт в количестве 5 - 60 масс.%, 10 - 55 масс.% или 25 - 55 масс.%.
Табачный экстракт может содержать никотин в такой концентрации, что аморфный твердый материал содержит никотин в количестве, составляющем от 1 масс.%, 1,5 масс.%, 2 масс.% или 2,5 масс.% до примерно 6 масс.%, 5 масс.%, 4,5 масс.% или 4 масс.% (значения вычислены на основе сухой массы). В некоторых случаях в аморфном твердом материале может отсутствовать никотин, отличный от никотина, происходящего из табачного экстракта.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал не содержит табачный материал, но содержит никотин. В некоторых таких случаях аморфный твердый материал может содержать никотин в количестве, составляющем от примерно 1 масс.%, 2 масс.%, 3 масс.% или 4 масс.% до примерно 20 масс.%, 15 масс.%, 10 масс.% или 5 масс.% (значения вычислены на основе сухой массы). Например, аморфный твердый материал может содержать никотин в количестве 1 - 20 масс.% или 2 - 5 масс.%.
В некоторых случаях общее содержание активного вещества и/или аромата может составлять по меньшей мере примерно 0,1 масс.%, 1 масс.%, 5 масс.%, 10 масс.%, 20 масс.%, 25 масс.% или 30 масс.%. В некоторых случаях общее содержание активного вещества и/или аромата может составлять менее примерно 80 масс.%, 70 масс.%, 60 масс.%, 50 масс.% или 40 масс.% (все значения вычислены на основе сухой массы).
В некоторых случаях общее содержание табачного экстракта, никотина и аромата может составлять по меньшей мере примерно 0,1 масс.%, 1 масс.%, 5 масс.%, 10 масс.%, 20 масс.%, 25 масс.% или 30 масс.%. В некоторых случаях общее содержание табачного материала, никотина и аромата может составлять менее примерно 80 масс.%, 70 масс.%, 60 масс.%, 50 масс.% или 40 масс.% (все значения вычислены на основе сухой массы).
В некоторых случаях аморфный твердый материал содержит вещество для выработки аэрозоля в количестве 5 - 80 масс.%. В некоторых случаях аморфный твердый материал содержит:
- гелеобразующее вещество в количестве 1 - 60 масс.%; и/или
- вещество для выработки аэрозоля в количестве 5 - 80 масс.%; и/или
- активное вещество и/или ароматизатор в количестве 0,1 - 60 масс.%;
причем эти массы вычислены на основе сухой массы (DWB).
В некоторых случаях аморфный твердый материал содержит вещество для выработки аэрозоля в количестве 5 - 80 масс.%. В некоторых случаях аморфный твердый материал содержит:
- гелеобразующее вещество в количестве 1 - 60 масс.%; и/или
- вещество для выработки аэрозоля в количестве 5 - 80 масс.%; и/или
- табачный экстракт и/или никотин и/или ароматизатор в количестве 10 - 60 масс.%;
причем эти массы вычислены на основе сухой массы (DWB).
Авторы изобретения обнаружили, что аморфные твердые материалы, обладающие таким составом, могут быть эффективно нагреты с целью выработки вдыхаемого аэрозоля.
Более того, авторы изобретения установили, что передача активных ингредиентов из такого аморфного твердого материала более эффективна по сравнению с передачей из других способных образовывать аэрозоль материалов, таких как табак. В некоторых случаях при нагревании материала для выработки аэрозоля до 370°C в течение периода времени, равного десяти секундам, при потоке воздуха, составляющем 1,95 л/мин, в аэрозоль преобразуется по меньшей мере 70 масс.%, 72 масс.%, 75 масс.%, 78 масс.% или 80 масс.% активного ингредиента. В некоторых случаях при нагревании материала для выработки аэрозоля до 370°C в течение периода времени, равного десяти секундам, при потоке воздуха, составляющем 1,95 л/мин, в аэрозоль преобразуется по меньшей мере 70 масс.%, 72 масс.%, 75 масс.%, 78 масс.% или 80 масс.% всех активных ингредиентов.
В настоящем документе под «активными ингредиентами», которые, в качестве альтернативы, могут называться «летучими компонентами» или «летучими веществами», понимаются компоненты аморфного твердого материала, которые оказываются физиологическое или сенсорное воздействие на человеческое тело. Более конкретно, активные ингредиенты могут содержать никотин или его производные, ароматы и ароматизаторы с высоким давлением пара. В некоторых случаях аморфный твердый материал содержит никотин. В некоторых случаях аморфный твердый материал содержит ароматизатор. В некоторых случаях ароматизатор содержит или состоит из ментола.
В некоторых случаях аморфный твердый материал может быть гидрогелем, и он содержит воду в количестве менее примерно 20 масс.%, 15 масс.%, 12 масс.% или 10 масс.%, при этом значения вычислены на основе массы во влажном состоянии (WWB). В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать воду в количестве по меньшей мере примерно 1 масс.%, 2 масс.% или 5 масс.% (WWB). В некоторых случаях аморфный твердый материал содержит воду в количестве, составляющем от примерно 1 масс.% до примерно 15 масс.% или от примерно 5 масс.% до примерно 15 масс.%, при этом значения вычислены на основе массы во влажном состоянии. Целесообразно, чтобы содержание воды в аморфном твердом материале могло составлять от примерно 5 масс.%, 7 масс.% или 9 масс.% до примерно 15 масс.%, 13 масс.% или 11 масс.% (WWB), наиболее целесообразно, чтобы это содержание составляло примерно 10 масс.%.
В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать гелеобразующее вещество в количестве 1 - 60 масс.%, причем эти массы вычислены на основе сухой массы. Целесообразно, чтобы аморфный твердый материал мог содержать гелеобразующее вещество в количестве, составляющем от примерно 1 масс.%, 5 масс.%, 10 масс.%, 15 масс.%, 20 масс.% или 25 масс.% до примерно 60 масс.%, 50 масс.%, 45 масс.%, 40 масс.%, 35 масс.%, 30 масс.% или 27 масс.% (все значения вычислены на основе сухой массы). Например, аморфный твердый материал может содержать гелеобразующее вещество в количестве 1 - 50 масс.%, 5 - 40 масс.%, 10 - 30 масс.% или 15 - 27 масс.%.
В некоторых вариантах осуществления изобретения гелеобразующее вещество содержит гидроколлоид. В некоторых вариантах осуществления изобретения гелеобразующее вещество содержит одно или несколько соединений, выбранных из группы, содержащей альгинаты, пектины, крахмалы (и их производные), целлюлозы (и их производные), камеди, кремнеземные или силиконовые соединения, глины, поливиниловый спирт и их комбинации. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения гелеобразующее вещество содержит одно или более соединений из следующих: альгинаты, пектины, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, пуллулан, ксантановая камедь, гуаровая камедь, каррагинан, агароза, аравийская камедь, пирогенный кремнезем, полидиметилсилоксан (PDMS), силикат натрия, каолин и поливиниловый спирт. В некоторых случаях гелеобразующее вещество содержит альгинат и/или пектин и может быть объединено с отверждающим веществом (таким как источник кальция) в ходе образования аморфного твердого материала. В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать сшитый кальцием альгинат и/или сшитый кальцием пектин.
В некоторых вариантах осуществления изобретения гелеобразующее вещество содержит альгинат, и альгинат присутствует в аморфном твердом материале в количестве от 10 - 30 масс.% аморфного твердого материала (значения вычислены на основе сухой массы). В некоторых вариантах осуществления изобретения альгинат является единственным гелеобразующим веществом, присутствующим в аморфном твердом материале. В других вариантах осуществления изобретения гелеобразующее вещество содержит альгинат и по меньшей мере одно дополнительное гелеобразующее вещество, такое как пектин.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал может содержать гелеобразующее вещество, содержащее каррагенан.
Аморфный твердый материал может содержать вещество для выработки аэрозоля в количестве, составляющем от примерно 5 масс.%, 10 масс.%, 20 масс.%, 25 масс.%, 27 масс.% или 30 масс.% до примерно 60 масс.%, 55 масс.%, 50 масс.%, 45 масс.%, 40 масс.% или 35 масс.% (DWB). Вещество для выработки аэрозоля может действовать как пластификатор. Например, аморфный твердый материал может содержать вещество для выработки аэрозоля в количестве 10 - 60 масс.%, 20 - 50 масс.%, 25 - 40 масс.% или 30 - 35 масс.%. В некоторых случаях вещество для выработки аэрозоля содержит одно или несколько соединений, которые выбраны из эритрита, пропиленгликоля, глицерина, триацетина, сорбита и ксилита. В некоторых случаях вещество для выработки аэрозоля содержит, состоит по существу или состоит из глицерина. Авторы изобретения установили, что, если содержание пластификатора слишком велико, аморфный твердый материал может абсорбировать воду (так как вещество для выработки аэрозоля является гигроскопическим), что приведет к материалу, который при использовании не создает надлежащий опыт потребления. Авторы изобретения установили, что, если содержание пластификатора слишком мало, аморфный твердый материал может быть хрупким и его легко разрушить. Приведенное здесь содержание пластификатора обеспечивает гибкость аморфного твердого материала, которая позволяет наматывать лист из аморфного твердого материала на бобину, что полезно при изготовлении изделий для выработки аэрозоля.
Аморфный твердый материал может содержать табачный экстракт в количестве от примерно 10 масс.%, 20 масс.%, 30 масс.%, 40 масс.% или 45 масс.% до примерно 50 масс.%, 55 масс.% или 60 масс.% (DWB). Например, аморфный твердый материал может содержать табачный экстракт в количестве 20 - 60 масс.%, 40 - 55 масс.% или 45 - 50 масс.%. Табачный экстракт может содержать никотин в такой концентрации, что аморфный твердый материал содержит никотин в количестве, составляющем от примерно 1 масс.%, 1,5 масс.% или 2 масс.% до примерно 6 масс.%, 5 масс.%, 4 масс.% или 3 масс.% (DWB). В некоторых случаях в аморфном твердом материале может отсутствовать никотин, отличный от никотина, происходящего из табачного экстракта.
В некоторых случаях табачный экстракт может быть водным экстрактом, полученным путем экстракции с помощью воды. Табачный экстракт может быть экстрактом из любого подходящего табака, такого как, табак одного сорта или табачные смеси, резаный или цельнолистовой табак, в том числе табак Вирджиния и/или Берлей и/или табак Ориентал. Также он может быть экстрактом из «мелких» частиц табака или табачной пыли, или взорванного табака, стеблей, взорванных стеблей и других обработанных материалов стеблей, таких как разрезанные и свернутые стебли. Экстракт может быть получен из размолотого табака или восстановленного табачного материала.
В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать аромат. Целесообразно, чтобы аморфный твердый материал мог содержать аромат в количестве примерно до 60 масс.%, 50 масс.%, 40 масс.%, 30 масс.%, 20 масс.%, 10 масс.% или 5 масс.%. В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать аромат в количестве, составляющем по меньшей мере примерно 0,1 масс.%, 0,5 масс.%, 1 масс.%, 2 масс.%, 5 масс.%, 10 масс.%, 20 масс.% или 30 масс.% (все значения вычислены на основе сухой массы). Например, аморфный твердый материал может содержать аромат в количестве 0,1 - 60 масс.%, 1 - 60 масс.%, 5 - 60 масс.%, 10 - 60 масс.%, 20 - 50 масс.% или 30 - 40 масс.%. В некоторых случаях аромат (при его наличии) содержит, состоит по существу или состоит из ментола. В некоторых случаях аморфный твердый материал не содержит аромата.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит наполнитель в количестве менее 60 масс.%, например, в количестве от 1 масс.% до 60 масс.% или от 5 масс.% до 50 масс.%, или от 5 масс.% до 30 масс.%, или 10 масс.% до 20 масс.%.
В других вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит наполнитель в количестве менее 20 масс.%, целесообразно, менее 10 масс.% или менее 5 масс.%. В некоторых случаях аморфный твердый материал содержит наполнитель в количестве 1 масс.%, и в некоторых случаях аморфный твердый материал не содержит наполнителя.
Наполнитель, при его наличии, может содержать один или несколько неорганических наполняющих материалов, таких как карбонат кальция, перлит, вермикулит, диатомит, коллоидный кремнезем, оксид магния, сульфат магния, карбонат магния и подходящие неорганические сорбенты, такие как молекулярные сита. Наполнитель может содержать один или несколько органических наполняющих материалов, таких как древесная масса, целлюлоза и производные целлюлозы. В конкретных случаях аморфный твердый материал не содержит карбонат кальция, такой как мел.
В конкретных вариантах осуществления изобретения, в которых присутствует наполнитель, этот наполнитель является волокнистым. Например, наполнитель может быть волокнистым органическим наполняющим материалом, таким как древесная масса, пеньковое волокно, целлюлоза или производные целлюлозы. Не ограничиваясь теорией, полагают, что наличие волокнистого наполнителя в аморфном твердом материале может увеличить прочность материала на разрыв. Это может быть особенно целесообразным в примерах, в которых аморфный твердый материал обеспечен в виде листа, например, когда лист аморфного твердого материала окружает стержень из способного образовывать аэрозоль материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал не содержит табачных волокон. В конкретных вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал не содержит волокнистого материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения материал для выработки аэрозоля не содержит табачных волокон. В конкретных вариантах осуществления изобретения материал для выработки аэрозоля не содержит волокнистого материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения подложка для выработки аэрозоля не содержит табачных волокон. В конкретных вариантах осуществления изобретения подложка для выработки аэрозоля не содержит волокнистого материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения изделие для выработки аэрозоля не содержит табачных волокон. В конкретных вариантах осуществления изобретения изделие для выработки аэрозоля не содержит волокнистого материала.
В некоторых случаях аморфный твердый материал может состоять или по существу состоять из гелеобразующего вещества, вещества для выработки аэрозоля, активного вещества, воды и, при необходимости, аромата. В некоторых случаях аморфный твердый материал может по существу состоять или состоять из глицерина, альгинатов и/или пектинов, активного вещества и воды.
В некоторых случаях аморфный твердый материал может состоять или, по существу, состоять из гелеобразующего вещества, вещества для выработки аэрозоля, табачного экстракта, воды и, при необходимости, аромата. В некоторых случаях аморфный твердый материал может, по существу, состоять или состоять из глицерина, альгинатов и/или пектинов, табачного экстракта и воды.
В некоторых случаях подложка для выработки аэрозоля может дополнительно содержать несущий материал, на котором обеспечен аморфный твердый материал. Этот несущий материал может упростить, например, изготовление и/или обращение с ним с помощью следующего: (а) обеспечивают поверхность, на которую может быть нанесена суспензия (и от которой не нужно в дальнейшем отделять суспензию), (b) обеспечивают нелипкую поверхность для материала для выработки аэрозоля, (с) обеспечивают некоторую жесткость подложки.
В некоторых случаях подложка для выработки аэрозоля содержит несущий материал, на котором обеспечен аморфный твердый материал. В некоторых случаях несущий материал может быть выполнен из материалов, выбранных из металлической фольги, бумаги, копировальной бумаги, пергаментной бумаги, керамики, аллотропных модификаций углерода, таких как графит и графен, пластика, картона, древесины или их комбинаций. В некоторых случаях несущий материал может содержать или состоять из табачного материала, такого как лист восстановленного табака. В некоторых случаях несущий материал может быть выполнен из материалов, выбранных из металлической фольги, бумаги, картона, древесины или их комбинаций. В некоторых случаях сам несущий материал может быть многослойной структурой, содержащей слои материалов, выбранных из предыдущих списков. В некоторых случаях несущий материал может быть пропитан ароматизатором или дополнительным табачным экстрактом.
В некоторых случаях несущий материал может быть по существу непроницаемым для газа и/или аэрозоля или может быть полностью непроницаемым для газа и/или аэрозоля. Это предотвращает проход аэрозоля или газа через несущий материал при использовании, тем самым управляют потоком и обеспечивают его доставку пользователю. Это также может быть использовано для предотвращения при использовании конденсации или другого осаждения газа/аэрозоля на, например, поверхности нагревателя, обеспеченного в устройстве в сборе для выработки аэрозоля. Таким образом, в некоторых случаях могут быть улучшены эффективность потребления и гигиена.
В некоторых случаях несущий материал в изделии для выработки аэрозоля может содержать или может состоять из пористого слоя, который примыкает к аморфному твердому материалу. Например, пористый слой может быть слоем бумаги. В некоторых конкретных случаях аморфный твердый материал расположен в непосредственном контакте с пористым слоем; пористый слой примыкает к аморфному твердому материалу и образует сильное скрепление. Аморфный твердый материал получают путем сушки геля и, не ограничиваясь теорией, полагают, что суспензия, из которой получают гель, частично пропитывает пористый слой (например, бумагу), так что, когда гель отверждается и образует перекрестные сшивки, пористый слой частично скрепляется с гелем. Это обеспечивает сильное скрепление геля и пористого слоя (и высушенного геля и пористого слоя).
Дополнительно, шероховатость поверхности может внести вклад в силу скрепления аморфного материала и несущего материала. Авторы изобретения обнаружили, что целесообразно, чтобы шероховатость бумаги (для поверхности, примыкающей к несущему материалу) находилась в диапазоне 50 - 1000 секунд по Бекку, целесообразно, чтобы она составляла 50 - 150 секунд по Бекку, 100 секунд по Бекку (при измерении, давление воздуха находится в интервале 50,66 - 48,00 кПа). (Устройство измерения гладкости по Бекку представляет собой инструмент, который используют для определения гладкости поверхности бумаги, и в котором воздух при конкретном давлении течет между гладкой стеклянной поверхностью и бумажным образцом, и время (в секундах), нужное для просачивания фиксированного объема между этими поверхностями является «гладкостью по Бекку».)
Наоборот, поверхность несущего материала, направленная от аморфного твердого материала, может быть расположена в контакте с нагревателем, а более гладкая поверхность может обеспечивать более эффективную теплопередачу. Таким образом, в некоторых случаях несущий материал расположен так, чтобы более грубая сторона примыкала к аморфному материалу, а более гладкая сторона была направлена от аморфного материала.
В одном конкретном случае несущий материал может быть фольгой с бумажной основой; слой бумаги примыкает к слою аморфного твердого материала и свойства, описанные в предыдущих абзацах, имеют место благодаря этому примыканию. Обратный слой фольги является по существу непроницаемым, обеспечивая управление путем течения аэрозоля. Обратный слой металлической фольги также может служить для передачи тепла на аморфный твердый материал.
В другом случае слой фольги у фольги с бумажной основой примыкает к аморфному твердому материалу. Фольга является, по существу, непроницаемой, таким образом, она предотвращает поглощение бумагой воды, находящейся в аморфном твердом материале, что могло бы ослабить целостность структуры.
В некоторых случаях несущий материал выполнен из металлической фольги, такой как алюминиевая фольга, или содержит такую фольгу. Металлический несущий материал может предоставить возможность лучшей передачи тепловой энергии на аморфный твердый материал. Дополнительно или в качестве альтернативы, металлическая фольга может функционировать в качестве воспринимающего элемента в системе индукционного нагревания. В конкретных вариантах осуществления изобретения несущий материал содержит слой металлической фольги и опорный слой, такой как картон. В этих вариантах осуществления изобретения толщина слоя металлической фольги может составлять менее 20 мкм, например, составлять от примерно 1 мкм до примерно 10 мкм, целесообразно, составлять примерно 5 мкм.
В некоторых случаях несущий материал может быть магнитным. Эти функциональные возможности могут быть использованы для крепления, при использовании, несущего материала к устройству в сборе или могут быть использованы для выработки конкретных форм аморфного твердого материала. В некоторых случаях подложка для выработки аэрозоля может содержать один или несколько магнитов, которые могут быть использованы для крепления подложки к индукционному нагревателю, при использовании.
В некоторых случаях материал для выработки аэрозоля может содержать встроенное в аморфный твердый материал средство нагревания, такое как резистивные или индукционные нагревательные элементы.
В некоторых случаях толщина аморфного твердого материала может составлять от примерно 0,015 мм до примерно 1,0 мм. Целесообразно, чтобы эта толщина могла находиться в диапазоне от примерно 0,05 мм, 0,1 мм или 0,15 мм до примерно 0,5 мм или 0,3 мм. Авторы изобретения обнаружили, что особенно подходящим является материал с толщиной, равной 0,2 мм. Аморфный твердый материал может содержать более одного слоя, и описанная в настоящем документе толщина относится к общей толщине этих слоев.
Авторы изобретения установили, что если аморфный твердый материал слишком толстый, то эффективность нагревания снижается. Это негативно влияет на потребление электроэнергии при использовании. Наоборот, если аморфный твердый материал слишком тонок, то его трудно изготавливать и обращаться с ним, очень тонкий материал труднее отливать, и он может быть хрупким, что подвергает опасности получение аэрозоля при использовании.
Авторы изобретения установили, что толщины аморфного твердого материала, оговоренные в настоящем документе, оптимизируют свойства материала с точки зрения этих конкурирующих соображений. Толщина, оговоренная в настоящем документе, является средней толщиной материала. В некоторых случаях толщина аморфного твердого материала может варьировать не более, чем на 25%, 20%, 15%, 10%, 5% или 1%.
Материал для выработки аэрозоля, содержащий аморфный твердый материал, может обладать любой подходящей поверхностной плотностью, такой как плотность, составляющая от 30 г/м2 до 120 г/м2. В некоторых вариантах осуществления изобретения материал для выработки аэрозоля может обладать поверхностной плотностью, составляющей от примерно 30 до 70 г/м2 или от примерно 40 до 60 г/м2. В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал может обладать поверхностной плотностью, составляющей от примерно 80 до 120 г/м2 или от примерно 70 до 110 г/м2 или, в частности, от примерно 90 до 110 г/м2. Такие поверхностные плотности могут быть особенно целесообразны тогда, когда материал для выработки аэрозоля содержится в изделии/устройстве в сборе для выработки аэрозоля в форме листа или в виде измельченного листа (дополнительно описано ниже).
Аморфный твердый материал может быть выполнен в виде листа. Он может быть включен в изделие в форме листа. В некоторых случаях материал для выработки аэрозоля может содержаться в виде плоского листа, в виде сгруппированного или собранного листа, в виде гофрированного листа или в виде свернутого листа (то есть, в форме трубки). В некоторых таких случаях аморфный твердый материал, соответствующий этим вариантам осуществления изобретения, может содержаться в изделии/устройстве в сборе для выработки аэрозоля в виде листа, такого как лист, окружающий стержень из способного образовывать аэрозоль материала (например, табака). В некоторых других случаях, материал для выработки аэрозоля может быть выполнен в виде листа и затем может быть измельчен и включен в изделие. В некоторых случаях измельченный лист может быть смешан с резаным табаком и включен в изделие. В таких случаях материал для выработки аэрозоля может обладать массой на единицу площади, равной 80 - 120 г/м2 (так что он обладает плотностью, которая сравнима с плотностью резаного табака и таким образом компоненты смеси не отделяются друг от друга).
В некоторых примерах аморфный твердый материал в форме листа может обладать прочностью на разрыв, составляющей от примерно 200 Н/м до примерно 900 Н/м. В некоторых примерах, таких, когда аморфный твердый материал не содержит наполнителя, аморфный твердый материал может обладать прочностью на разрыв, составляющей от 200 Н/м до 400 Н/м или от 200 Н/м до 300 Н/м или равной примерно 250 Н/м. Такие прочности на разрыв могут быть особенно подходящими для вариантов осуществления изобретения, в которых материал для выработки аэрозоля выполнен в виде листа и затем измельчен, и включен в изделие для выработки аэрозоля. В некоторых примерах, таких, когда аморфный твердый материал содержит наполнитель, аморфный твердый материал может обладать прочностью на разрыв, составляющей от 600 Н/м до 900 Н/м или от 700 Н/м до 900 Н/м или равной примерно 800 Н/м. Такие прочности на разрыв могут быть особенно целесообразны для вариантов осуществления изобретения, в которых материал для выработки аэрозоля содержится в изделии/устройстве в сборе для выработки аэрозоля в форме свернутого листа, целесообразно, в форме трубки.
В некоторых случаях по меньшей мере часть материала для выработки аэрозоля может иметь вид свернутого листа, который образует трубчатый стержень материала для выработки аэрозоля. В таких случаях трубчатая природа материала для выработки аэрозоля может быть приспособлена для использования разными способами. В некоторых случаях изделие для выработки аэрозоля выполнено с возможностью использования с устройством в сборе для выработки аэрозоля, в котором при использовании нагреватель расположен внутри трубки. В других случаях изделие для выработки аэрозоля выполнено с возможностью использования с устройством в сборе для выработки аэрозоля, в котором при использовании нагреватель расположен снаружи трубки. В таких случаях может быть так, что при использовании никакие компоненты устройства в сборе для выработки аэрозоля не расположены в трубке; вместо этого трубка обеспечивает путь для потока аэрозоля или пара при использовании; это может уменьшить или предотвратить конденсацию аэрозоля или пара на многократно используемых компонентах устройства в сборе для выработки аэрозоля, тем самым улучшая эффективность потребления и гигиену. В некоторых таких случаях внешняя стенка трубки может быть по существу непроницаемой или полностью непроницаемой для газа/аэрозоля, дополнительно управляя путем для потока.
В соответствии с другими аспектами изобретения предложено изделие для выработки аэрозоля, которое содержит описанный в настоящем документе материал для выработки аэрозоля, и устройство в сборе для выработки аэрозоля, которое содержит такую подложку или изделие для выработки аэрозоля.
В некоторых случаях изделие или устройство в сборе могут дополнительно содержать фильтр и/или элемент охлаждения. Элемент охлаждения, при его наличии, может действовать или функционировать с целью охлаждения газообразных или аэрозольных компонентов. В некоторых случаях он может действовать с целью охлаждения газообразных компонентов, так что они конденсируются для образования аэрозоля. Он также может действовать с целью отделения очень горячих частей устройства в сборе от пользователя. Фильтр, при его наличии, может содержать любой подходящий фильтр, известный в данной области техники, такой как вставка из ацетата целлюлозы.
Нагреватель в устройстве в сборе выполнен с возможностью нагревания, но не сжигания, материала для выработки аэрозоля. Нагреватель может быть, в некоторых случаях, тонкопленочным, электрическим резистивным нагревателем. В других случаях нагреватель может содержать индукционный нагреватель или подобное. Нагреватель может быть сгорающим источником тепла или химическим источником тепла, который претерпевает экзотермическую реакцию для выработки тепла при использовании. Устройство в сборе для выработки аэрозоля может содержать несколько нагревателей. Нагреватель (нагреватели) может питаться от батареи.
В некоторых случаях при использовании нагреватель может нагревать, без сжигания, способный образовывать аэрозоль материал (материалы) до температуры, составляющей от 120ºC до 350ºC. В некоторых случаях при использовании нагреватель может нагревать, без сжигания, способный образовывать аэрозоль материал (материалы) до температуры, составляющей от 140ºC до 250ºC. В некоторых случаях, при использовании по существу весь аморфный твердый материал находится на расстоянии менее примерно 4 мм, 3 мм, 2 мм или 1 мм от нагревателя. В некоторых случаях твердый материал расположен от нагревателя на расстоянии, составляющем от примерно 0,010 мм до 2,0 мм, целесообразно, составляющем от примерно 0,02 мм, 0,05 мм или 0,1 мм до 1,0 мм или 0,5 мм. В некоторых случаях эти минимальные расстояния могут отражать толщину несущего материала, который поддерживает аморфный твердый материал. В некоторых случаях поверхность аморфного твердого материала может непосредственно примыкать к нагревателю.
В некоторых случаях нагреватель может быть встроен в подложку для выработки аэрозоля. В некоторых таких случаях нагреватель может быть электрическим резистивным нагревателем (с контактами, доступными для соединения с электрическим контуром). В других таких случаях нагреватель может быть воспринимающим элементом, который встроен в подложку для выработки аэрозоля и который нагревают с помощью индукции.
В некоторых случаях устройство в сборе для выработки аэрозоля может быть устройством «нагревать, но не сжигать». То есть, оно может содержать твердый содержащий табак материал (и не содержать жидкий способный образовывать аэрозоль материал). В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать табачный материал. Устройство «нагревать, но не сжигать» описано в документе WO 2015/062983 A2, который включен в настоящий документ во всей полноте посредством ссылки.
В некоторых случаях устройство в сборе для выработки аэрозоля может быть электронным гибридным табачным устройством. То есть, оно может содержать твердый способный образовывать аэрозоль материал и жидкий способный образовывать аэрозоль материал. В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать никотин. В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать табачный материал. В некоторых случаях аморфный твердый материал может содержать табачный материал и отдельный источник никотина. Отдельные способные образовывать аэрозоль материалы могут быть нагреты с помощью отдельных нагревателей, одного и того же нагревателя или, в одном случае, расположенный ниже по ходу способный образовывать аэрозоль материал может быть нагрет горячим аэрозолем, который выработан из расположенного выше по ходу способного образовывать аэрозоль материала. Электронное гибридное табачное устройство описано в документе WO 2016/135331 A1, который включен в настоящий документ во всей полноте посредством ссылки.
Изделие или устройство в сборе для выработки аэрозоля могут дополнительно содержать вентиляционные отверстия. В некоторых случаях вентиляционные отверстия могут быть предусмотрены в фильтре и/или элементе охлаждения. Эти отверстия могут позволить охлаждающему воздуху втягиваться в изделие при его использовании, при этом указанный воздух может смешиваться с нагретыми испаренными компонентами, тем самым охлаждая аэрозоль.
Вентиляция улучшает выработку видимых нагретых испаренных компонентов из изделия, при его нагревании при использовании. Нагретые испаренные компоненты сделаны видимыми благодаря процессу охлаждения нагретых испаренных компонентов, так что имеет место процесс перенасыщения нагретых испаренных компонентов. Далее нагретые испаренные компоненты проходят процесс образования капель, также известный как образование активных центров, и, в конечном счете, размер частиц аэрозоля нагретых испаренных компонентов увеличивается благодаря дополнительной конденсации нагретых испаренных компонентов и благодаря слиянию вновь образованных капель из нагретых испаренных компонентов.
В некоторых случаях отношение охлаждающего воздуха к сумме нагретых испаренных компонентов и охлаждающего воздуха, которое называют отношением вентиляции, составляет по меньшей мере 15%. Отношение вентиляции, равное 15%, позволяет становиться видимыми нагретым испаренным компонентам с помощью описанного выше процесса. Видимость нагретых испаренных компонентов позволяет пользователю определять, что выработаны испаренные компоненты и добавляет сенсорный опыт к впечатлению от курения.
В другом примере отношение вентиляции составляет от 50% до 85% для обеспечения дополнительного охлаждения нагретых испаренных компонентов. В некоторых случаях отношение вентиляции может составлять по меньшей мере 60% или 65%.
Устройство в сборе может содержать встроенное изделие для выработки аэрозоля и нагреватель или может содержать устройство нагревания, в которое при использовании вставлено изделие.
На фиг. 1 и 2 показаны частичный разрез и вид в перспективе примера изделия 101 для выработки аэрозоля. Изделие 101 выполнено с возможностью использования с устройством, содержащим источник электроэнергии и нагреватель. Изделие 101, соответствующее этому варианту осуществления изобретения, особенно подходит для использования с устройством 51, которое показано на фиг. 5 - 7 и описано ниже. При использовании, изделие 101 может быть вставлено с возможностью извлечения в устройство, показанное на фиг. 5, в точке 20 вставки устройства 51.
Изделие 101 из одного примера выполнено в форме, по существу, цилиндрического стержня, который содержит объем материала 103 для выработки аэрозоля и фильтр 105 в сборе, обладающий формой стержня. Материал для выработки аэрозоля содержит описанный в настоящем документе аморфный твердый материал. В некоторых вариантах осуществления изобретения он может обладать формой листа. В некоторых вариантах осуществления изобретения он может обладать формой измельченного листа. В некоторых вариантах осуществления изобретения описанный в настоящем документе материал для выработки аэрозоля может быть встроен в форме листа или измельченного листа.
Фильтр 105 в сборе содержит три сегмента: сегмент 107 охлаждения, сегмент 109 фильтрации и мундштучный сегмент 111. Изделие 101 содержит первый конец 113, также известный как мундштучный или ближний конец, и второй конец 115, также известный как дальний конец. Объем материала 103 для выработки аэрозоля расположен по направлению к дальнему концу 115 изделия 101. В одном примере сегмент 107 охлаждения расположен рядом с объемом материала 103 для выработки аэрозоля между объемом материала 103 для выработки аэрозоля и сегментом 109 фильтрации, так что сегмент 107 охлаждения граничит с материалом 103 для выработки аэрозоля и сегментом 103 фильтрации. В других примерах может иметь место разделение между объемом материала 103 для выработки аэрозоля и сегментом 107 охлаждения и может иметь место разделение между объемом материала 103 для выработки аэрозоля и сегментом 109 фильтрации. Сегмент 109 фильтрации расположен между сегментом 107 охлаждения и мундштучным сегментом 111. Мундштучный сегмент 111 расположен по направлению к ближнему концу 113 изделия 101, рядом с сегментом 109 фильтрации. В одном примере сегмент 109 фильтрации граничит с мундштучным сегментом 111. В одном варианте осуществления изобретения общая длина фильтра 105 в сборе составляет от 37 мм до 45 мм, более предпочтительно, общая длина фильтра 105 в сборе равна 41 мм.
В одном примере стержень материала 103 для выработки аэрозоля составляет от 34 мм до 50 мм по длине, целесообразно, составляет от 38 мм до 46 мм по длине, целесообразно, составляет 42 мм по длине.
В одном примере общая длина изделия 101 составляет от 71 мм до 95 мм, целесообразно, составляет от 79 мм до 87 мм, целесообразно, составляет 83 мм.
Осевой конец объема материала 103 для выработки аэрозоля видим на дальнем конце 115 изделия 101. Тем не менее, в других вариантах осуществления изобретения дальний конец 115 изделия 101 может содержать концевой элемент (не показан), закрывающий осевой конец объема материала 103 для выработки аэрозоля.
Объем материала 103 для выработки аэрозоля соединен с фильтром 105 в сборе с помощью кольцеобразной ободковой бумаги (не показана), которая расположена, по существу, вокруг окружности фильтра 105 в сборе, окружая фильтр 105 в сборе, и продолжается частично вдоль длины объема материала 103 для выработки аэрозоля. В одном примере ободковая бумага выполнена из ободковой бумаги-основы стандарта 58GSM. В одном примере длина ободковой бумаги составляет от 42 мм до 50 мм, целесообразно, составляет 46 мм.
В одном примере сегмент 107 охлаждения представляет собой кольцеобразную трубку и определяет воздушный зазор внутри сегмента охлаждения и расположен вокруг него. Воздушный зазор обеспечивает камеру для течения нагретых испаренных компонентов, выработанных из объема материала 103 для выработки аэрозоля. Сегмент 107 охлаждения является полым и обеспечивает камеру для накопления аэрозоля и, тем не менее, является достаточно жестким для противостояния осевым сжимающим усилиям и изгибающим моментам, которые могут возникать при изготовлении и в ходе использования изделия 101 в процессе вставки в устройство 51. В одном примере толщина стенки сегмента 107 охлаждения составляет примерно 0,29 мм.
Сегмент 107 охлаждения обеспечивает физическое расстояние между материалом 103 для выработки аэрозоля и сегментом 109 фильтрации. Физическое расстояние, обеспечиваемое сегментом 107 охлаждения, будет обеспечивать перепад температур вдоль длины сегмента 107 охлаждения. В одном примере сегмент 107 охлаждения выполнен с возможностью обеспечения разницы температур, которая составляет по меньшей мере 40 градусов Цельсия, между нагретым испаренным компонентом, входящим в первый конец сегмента 107 охлаждения, и нагретым испаренным компонентом, выходящим из второго конца сегмента 107 охлаждения. В одном примере сегмент 107 охлаждения выполнен с возможностью обеспечения разницы температур, которая составляет по меньшей мере 60 градусов Цельсия, между нагретым испаренным компонентом, входящим в первый конец сегмента 107 охлаждения, и нагретым испаренным компонентом, выходящим из второго конца сегмента 107 охлаждения. Эта разница температур вдоль длины элемента 107 охлаждения защищает чувствительный к температуре сегмент 109 фильтрации от высоких температур материала 103 для выработки аэрозоля, когда он нагрет с помощью устройства 51. Если не предусмотрено физическое расстояние между сегментом 109 фильтрации и объемом материала 103 для выработки аэрозоля и нагревательными элементами устройства 51, то чувствительный к температуре сегмент 109 фильтрации при использовании может быть поврежден, таким образом, не осуществляя свои функции так эффективно, как требуется.
В одном примере длина сегмента 107 охлаждения составляет по меньшей мере 15 мм. В одном примере длина сегмента 107 охлаждения составляет от 20 мм до 30 мм, более предпочтительно, составляет от 23 мм до 27 мм, более предпочтительно, составляет от 25 мм до 27 мм, целесообразно, составляет 25 мм.
Сегмент 107 охлаждения выполнен из бумаги, что означает, что он состоит из материала, который не вырабатывает проблемные соединения, например, токсические соединения, при использовании рядом с нагревателем устройства 51. В одном примере сегмент 107 охлаждения изготовлен из спирально свернутой бумажной трубки, что обеспечивает полую внутреннюю камеру, которая, тем не менее, поддерживает механическую жесткость. Спирально свернутые бумажные трубки способны удовлетворять жестким требованиям по точности размеров для процессов высокоскоростного изготовления относительно длины трубки, внешнего диаметра, круглости и прямолинейности.
В другом примере сегмент 107 охлаждения является выемкой, созданной из жесткой фицеллы или ободковой бумаги. Жесткую фицеллу или ободковую бумагу изготавливают так, что она обладает жесткостью, достаточной для противостояния осевым сжимающим усилиям и изгибающим моментам, которые могут возникать при изготовлении и в ходе использования изделия 101 в процессе его вставки в устройство 51.
Сегмент 109 фильтрации может быть выполнен из любого фильтрующего материала, которого достаточно для удаления одного или нескольких испаренных соединений из нагретых испаренных компонентов из материала для выработки аэрозоля. В одном примере сегмент 109 фильтрации выполнен из моноацетатного материала, такого как ацетат целлюлозы. Сегмент 109 фильтрации обеспечивает охлаждение и уменьшение раздражения пользователя от нагретых испаренных компонентов без уменьшения количества нагретых испаренных компонентов до неудовлетворительного для пользователя уровня.
В некоторых вариантах осуществления изобретения капсула (не показана) может быть предусмотрена в сегменте 109 фильтрации. Она может быть расположена, по существу, по центру в сегменте 109 фильтрации, как по диаметру сегмента 109 фильтрации, так и вдоль длины сегмента 109 фильтрации. В других случаях она может быть смещена в одном или нескольких измерениях. В некоторых случаях капсула, при ее наличии, может содержать летучий компонент, такой как ароматизатор или вещество для выработки аэрозоля.
Плотность материала из жгута ацетата целлюлозы для сегмента 109 фильтрации управляет падением давления в сегменте 109 фильтрации, что, в свою очередь, управляет сопротивлением затяжке для изделия 101. Следовательно, выбор материала для сегмента 109 фильтрации важен для управления сопротивлением затяжки для изделия 101. Кроме того, сегмент фильтрации выполняет функцию фильтрации в изделии 101.
В одном примере сегмент 109 фильтрации выполнен из фильтрующего жгутового материала марки 8Y15, который обеспечивает фильтрующее действие для нагретого испаренного материала, при одновременном уменьшении размера сконденсированных частиц аэрозоля, которые получены из нагретого испаренного материала.
Наличие сегмента 109 фильтрации обеспечивает изолирующее действие путем обеспечения дополнительного охлаждения нагретых испаренных компонентов, которые выходят из сегмента 107 охлаждения. Дополнительно охлаждающее действие уменьшает температуру контакта для губ пользователя на поверхности сегмента 109 фильтрации.
В одном примере длина сегмента 109 фильтрации составляет от 6 мм до 10 мм, целесообразно, составляет 8 мм.
Мундштучный сегмент 111 представляет собой кольцеобразную трубку и определяет воздушный зазор внутри мундштучного сегмента 111 и расположен вокруг него. Воздушный зазор обеспечивает камеру для течения нагретых, испаренных компонентов, которые текут из сегмента 109 фильтрации. Мундштучный сегмент 111 является полым и обеспечивает камеру для накопления аэрозоля и, тем не менее, является достаточно жестким для противостояния осевым сжимающим усилиям и изгибающим моментам, которые могут возникать при изготовлении и в ходе использования изделия в процессе вставки в устройство 51. В одном примере толщина стенки мундштучного сегмента 111 составляет примерно 0,29 мм. В одном примере длина мундштучного сегмента 111 составляет от 6 мм до 10 мм, целесообразно, составляет 8 мм.
Мундштучный сегмент 111 может быть изготовлен из спирально свернутой бумажной трубки, что обеспечивает полую внутреннюю камеру и одновременно, тем не менее, поддерживает критическую механическую жесткость. Спирально свернутые бумажные трубки способны удовлетворять жестким требованиям по точности размеров для процессов высокоскоростного изготовления относительно длины трубки, внешнего диаметра, круглости и прямолинейности.
Мундштучный сегмент 111 выполняет функцию предотвращения прямого контакта с пользователем любого конденсата жидкости, который накапливается при выходе из сегмента 109 фильтрации.
Ясно, что, в одном примере, мундштучный сегмент 111 и сегмент 107 охлаждения могут быть выполнены из одной трубки, и сегмент 109 фильтрации расположен в этой трубке, разделяя мундштучный сегмент 111 и сегмент 107 охлаждения.
На фиг. 3 и 4 показаны частичный разрез и вид в перспективе примера изделия 301. Ссылочные позиции, показанные на фиг. 3 и 4, эквиваленты ссылочным позициям, показанным на фиг. 1 и 2, но увеличенным на 200.
В этом примере изделия 301, которое показано на фиг. 3 и 4, в изделии 301 обеспечена область 317 вентиляции, чтобы позволить воздуху течь внутрь изделия 301 извне изделия 301. В одном примере область 317 вентиляции принимает форму одного или нескольких отверстий 317 для вентиляции, выполненных во внешнем слое изделия 301. Отверстия для вентиляции могут быть расположены в сегменте 307 охлаждения, чтобы помочь охлаждению изделия 301. В одном примере, область 317 вентиляции содержит один или несколько рядов отверстий и, предпочтительно, каждый ряд отверстий расположен по окружности вокруг изделия 301 в поперечном сечении, которое, по существу, перпендикулярно продольной оси изделия 301.
В одном примере присутствует от одного до четырех рядов отверстий для вентиляции для обеспечения вентиляции изделия 301. Каждый ряд отверстий для вентиляции может содержать от 12 до 36 отверстий 317 для вентиляции. Диаметр отверстий 317 для вентиляции может составлять, например, от 100 до 500 мкм. В одном примере промежуток по оси между рядами отверстий 317 для вентиляции составляет от 0,25 мм до 0,75 мм, целесообразно, составляет 0,5 мм
В одном примере отверстия 317 для вентиляции обладают одинаковыми размерами. В другом примере отверстия 317 для вентиляции обладают разными размерами. Отверстия для вентиляции могут быть выполнены с использованием любой подходящей технологии, например, одной или нескольких следующих технологий: лазерная технология, механическая перфорация сегмента 307 охлаждения или предварительная перфорация сегмента 307 охлаждения до выполнения изделия 301. Отверстия 317 для вентиляции расположены так, чтобы обеспечивать эффективное охлаждение изделия 301.
В одном примере ряды отверстий 317 для вентиляции расположены на расстоянии, которое составляет по меньшей мере 11 мм от ближнего конца 313 изделия, целесообразно, на расстоянии, которое составляет от 17 мм до 20 мм от ближнего конца 313 изделия 301. Расположение отверстий 317 для вентиляции таково, что пользователь не блокирует отверстия 317 для вентиляции при использовании изделия 301.
Обеспечение рядов отверстий для вентиляции на расстоянии от 17 мм до 20 мм от ближнего конца 313 изделия 301 позволяет отверстиям 317 для вентиляции быть расположенными снаружи устройства 51, когда изделие 301 полностью вставлено в устройство 51, что показано на фиг. 6 и 7. Благодаря расположению отверстий для вентиляции снаружи устройства, ненагретый воздух может попасть в изделие 301 через отверстия для вентиляции извне устройства 51, чтобы помочь охлаждению изделия 301.
Длина сегмента 307 охлаждения такова, что сегмент 307 охлаждения будет частично вставлен в устройство 51, когда изделие 301 полностью вставлено в устройство 51. Длина сегмента 307 охлаждения обеспечивает выполнение первой функции обеспечения физического зазора между нагревательным устройством из устройства 51 и чувствительным к теплу фильтрующим устройством 309, и второй функции, заключающейся в предоставлении отверстиям 317 для вентиляции возможности расположения в сегменте охлаждения, при одновременном расположении снаружи устройства 51, когда изделие 301 полностью вставлено в устройство 51. Как ясно из фиг. 6 и 7, большая часть элемента 307 охлаждения расположена в устройстве 51. Тем не менее, существует участок элемента 307 охлаждения, который выходит из устройства 51. Именно в этом участке элемента 307 охлаждения, который выходит из устройства 51, расположены отверстия 317 для вентиляции.
На фиг. 5 - 7 более подробно показан пример устройства 51, выполненного с возможностью нагревания материала для выработки аэрозоля для испарения по меньшей мере одного компонента указанного материала для выработки аэрозоля обычно с целью получения аэрозоля, который можно вдыхать. Устройство 51 является нагревательным устройством, которое обеспечивает высвобождение соединений путем нагревания, а не сжигания, материала для выработки аэрозоля.
Первый конец 53 иногда в настоящем документе называется мундштучным или ближним концом 53 устройства 51, а второй конец 55 иногда в настоящем документе называется дальним концом 55 устройства 51. Устройство 51 содержит кнопку 57 включения/выключения, чтобы можно было включать и выключать устройство 51 в целом, по желанию пользователя.
Устройство 51 содержит корпус 59 для расположения и защиты разных внутренних компонентов устройства 51. В показанном примере, корпус 59 содержит цельный кожух 11, который окружает периметр устройства 51 и который закрыт верхней панелью 17, определяющей, в общем, «верх» устройства 51, и который закрыт нижней панелью 19, определяющей, в общем, «низ» устройства 51. В другом примере корпус содержит переднюю панель, заднюю панель и пару противоположных боковых панелей, помимо верхней панели 17 и нижней панели 19.
Верхняя панель 17 и/или нижняя панель 19 могут быть разъемно прикреплены к цельному кожуху 11, чтобы предоставить возможность легкого доступа внутрь устройства 51, или они могут быть «без возможности отсоединения» прикреплены к цельному кожуху 11, например, чтобы удержать пользователя от получения доступа внутрь устройства 51. В одном примере панели 17 и 19 выполнены из пластикового материала, содержащего, например, стеклонаполненный нейлон, изготовленного с помощью литья под давлением, а цельный кожух 11 выполнен из алюминия, хотя могут быть использованы другие материалы и другие процессы изготовления.
Верхняя панель 17 устройства 51 содержит отверстие 20 у мундштучного конца 53 устройства 51, через которое, при использовании, изделие 101, 301, содержащее материал для выработки аэрозоля, может быть вставлено пользователем в устройство 51 и извлечено пользователем из устройства 51.
В корпусе 59 расположены или прикреплены к нему нагревательное устройство 23, схема 25 управления и источник 27 электроэнергии. В этом примере нагревательное устройство 23, схема 25 управления и источник 27 электроэнергии сбоку прилегают друг к другу (то есть, прилегают друг к другу, если смотреть со стороны конца), при этом схема 25 управления расположена, в общем, между нагревательным устройством 23 и источником 27 электроэнергии, хотя возможны другие расположения.
Схема 25 управления может содержать контроллер, такой как микропроцессорное устройство, выполненное с возможностью управления нагреванием материала для выработки аэрозоля в изделии 101, 301, что будет дополнительно описано ниже.
Источник 27 электроэнергии может являться, например, батареей, которая может быть как перезаряжаемой (аккумуляторной) батареей, так и неперезаряжаемой батареей. Примерами подходящих батарей являются, например, литий-ионная батарея, никелевая батарея (такая как никель-кадмиевая батарея), алкалиновая батарея и/или подобные элементы. Батарея 27 электрически соединена с нагревательным устройством 23 для подачи электрической энергии при необходимости и под управлением схемы 25 управления с целью нагревания материала для выработки аэрозоля в изделии (как описано, для испарения материала для выработки аэрозоля без сжигания этого материала).
Преимущество расположения источника 27 электроэнергии сбоку, с прилеганием к нагревательному устройству 23, заключается в том, что физически большой источник 25 электроэнергии может быть использован без того, чтобы устройство 51 в целом было чрезмерно длинным. Ясно, что, в общем, физически большой источник 25 электроэнергии обладает большой емкостью (то есть, общая электрическая энергия, которая может быть подана, часто измеряется в Ампер-часах или подобных единицах) и, таким образом, время работы аккумуляторной батареи для устройства 51 может быть больше.
В одном примере нагревательное устройство 23, в общем, обладает формой полой цилиндрической трубки, содержащей полую внутреннюю камеру 29 нагревания, в которую вставляют изделие 101, 301, содержащее материал для выработки аэрозоля с целью нагревания при использовании. Возможны разные конструкции нагревательного устройства 23. Например, нагревательное устройство 23 может содержать одиночный нагревательный элемент или может быть выполнено как несколько нагревательных элементов, выровненных вдоль продольной оси нагревательного устройства 23. Единственный или каждый нагревательный элемент может быть кольцеобразным или трубчатым или по меньшей мере частично кольцеобразным или частично трубчатым по окружности. В одном примере единственный или каждый нагревательный элемент может быть тонкопленочным нагревателем. В другом примере единственный или каждый нагревательный элемент может быть выполнен из керамического материала. Примерами подходящих керамических материалов являются керамики из оксида алюминия и нитрида алюминия и нитрида кремния, которые могут быть многослойными и могут быть получены спеканием. Возможны другие нагревательные устройства, в том числе, например, индукционные нагревательные элементы, инфракрасные нагревательные элементы, которые нагревают путем испускания инфракрасного излучения, или резистивные нагревательные элементы, выполненные, например, из резистивной электрической намотки.
В одном конкретном примере нагревательное устройство 23 поддерживается опорной трубкой из нержавеющей стали, и оно содержит полиимидный нагревательный элемент. Нагревательное устройство 23 обладает такими размерами, что, по существу, весь объем материала 103, 303 для выработки аэрозоля изделия 101, 301 вставлен в нагревательное устройство 23, когда изделие 101, 301 вставлено в устройство 51.
Единственный или каждый нагревательный элемент может быть расположен так, что выбранные зоны материала для выработки аэрозоля могут быть нагреты независимо, например, по очереди (с течением времени, как описано выше) или вместе (одновременно), по желанию.
Нагревательное устройство 23 в этом примере окружено вдоль по меньшей мере части своей длины теплоизолятором 31. Изолятор 31 помогает уменьшить передачу тепла от нагревательного устройства 23 наружу устройства 51. Это помогает снизить потребности нагревательного устройства 23 в электроэнергии, так как указанное, в общем, уменьшает тепловые потери. Изолятор 31 также помогает при работе нагревательного устройства 23 сохранять холодной внешнюю часть устройства 51. В одном примере изолятор 31 может быть рукавом с двойными стенками, который обеспечивает область малого давления между двумя стенками рукава. То есть, изолятор 31 может быть, например, «вакуумной» трубкой, то есть трубкой, из которой, по меньшей мере частично, откачан воздух, чтобы минимизировать теплопередачу с помощью теплопроводности и/или конвекции. Возможны другие конструкции изолятора 31, в том числе использование теплоизолирующих материалов, в том числе, например, подходящего вспененного материала, в дополнение или вместо рукава с двойными стенками.
Корпус 59 может дополнительно содержать разные внутренние опорные структуры 37, выполненные для опоры всех внутренних компонентов, а также нагревательного устройства 23.
Устройство 51 дополнительно содержит кольцевой буртик 33, который продолжается вокруг отверстия 20 и выступает от отверстия 20 внутрь корпуса 59, и, в общем, трубчатую камеру, которая расположена между кольцевым буртиком 33 и одним концом вакуумного рукава 31. Камера 35 дополнительно содержит структуру 35f охлаждения, которая, в этом примере, содержит несколько ребер 35f охлаждения, которые расположены на расстоянии друг от друга вдоль внешней поверхности камеры 35, и каждое из которых расположено по окружности вокруг внешней поверхности камеры 35. Между полой камерой 35 и изделием 101, 301, когда оно вставлено в устройство 51, присутствует воздушный зазор 36 по меньшей мере над части длины полой камеры 35. Воздушный зазор расположен вокруг всей окружности изделия 101, 301 над по меньшей мере частью сегмента 107 охлаждения.
Кольцевой буртик 33 содержит несколько ребер 60, которые расположены по окружности вокруг границы отверстия 20 и которые выступают в отверстие 20. Ребра 60 занимают пространство в отверстии 20, так что открытое пространство отверстия 20 в местах расположения ребер 60 меньше открытого пространства отверстия 20 в местах без ребер 60. Ребра 60 выполнены с возможностью сцепления с изделием 101, 301, которое вставлено в устройство, с целью помощи в его закреплении в устройстве 51. Открытые пространства (не показаны на фиг.), определенные соседними парами ребер 60, и изделие 101, 301 образуют вентиляционные пути вокруг внешней части изделия 101, 301. Эти вентиляционные пути позволяют горячим парам, вышедшим из изделия 101, 301, выйти из устройства 51 и позволяют охлаждающему воздуху течь в устройство 51 вокруг изделия 101, 301 в воздушный зазор 36.
При работе, изделие 101, 301 с возможностью извлечения вставлено в точку 20 вставки устройства 51, показанного на фиг. 5 - 7. Как, в частности, показано на фиг. 6, в одном примере объем материала 103, 301 для выработки аэрозоля, который расположен по направлению к дальнему концу 115, 315 изделия 101, 301, полностью расположен в нагревательном устройстве 23 устройства 51. Ближний конец 113, 313 изделия 101, 301 продолжается от устройства 51 и действует для пользователя в качестве мундштука в сборе.
При работе нагревательное устройство 23 будет нагревать изделие 101, 301 с целью испарения по меньшей мере одного компонента материала для выработки аэрозоля из объема материала 103, 303 для выработки аэрозоля.
Первичный путь потока для нагретых испаренных компонентов из объема материала 103, 303 для выработки аэрозоля проходит по оси через изделие 101, 301, через камеру, расположенную внутри сегмента 107, 307 охлаждения, через сегмент 109, 309 фильтрации, через мундштучный сегмент 111, 313 до пользователя. В одном примере температура нагретых испаренных компонентов, которые выработаны из объема материала для выработки аэрозоля, составляет от 60°C до 250°C, что может быть выше приемлемой температуры для вдыхания пользователем. При перемещении нагретого испаренного компонента через сегмент 107, 307 охлаждения, он будет охлаждаться, и некоторые испаренные компоненты будут конденсироваться на внутренней поверхности сегмента 107, 307 охлаждения.
В примерах изделия 301, показанных на фиг. 3 и 4, охлаждающий воздух будет иметь возможность попасть в сегмент 307 охлаждения через отверстия 317 для вентиляции, которые выполнены в сегменте 307 охлаждения. Этот охлаждающий воздух будет смешиваться с нагретыми испаренными компонентами для обеспечения дополнительного охлаждения нагретых испаренных компонентов.
В некоторых случаях изготовление материала для выработки аэрозоля может включать в себя следующее: (а) получают суспензию, которая содержит компоненты аморфного твердого материала, (b) формируют слой суспензии, (c) отверждают суспензию для получения геля и (d) выполняют сушку геля для получения аморфного твердого материала.
Стадия (b) формирования слоя суспензии может включать в себя следующее: распыляют, отливают или экструдируют суспензию, например. В некоторых случаях слой суспензии формируют с помощью электрораспыления суспензии. В некоторых случаях слой суспензии формируют с помощью литья суспензии.
В некоторых случаях стадии (b) и/или (c) и/или (d) могут, по меньшей мере частично, выполняться одновременно (например, в ходе электрораспыления). В некоторых случаях эти стадии могут быть выполнены последовательно.
Стадия (b) может включать в себя формирование слоя суспензии на несущем материале.
В некоторых примерах суспензия обладает вязкостью, составляющей от примерно 10 до примерно 20 Па·с при 46,5 °C, например, от примерно 14 до примерно 16 Па·с при 46,5 °C.
Стадия (c) отверждения геля может включать в себя следующее: добавляют в суспензию отверждающее вещество. Например, суспензия может содержать альгинат натрия, калия или аммония в качестве гелеобразующего вещества, и отверждающее вещество, содержащее источник кальция (например, хлорид кальция), может быть добавлено к суспензии для получения геля из альгината кальция.
Общее количество отверждающего вещества, такого источник кальция, может составлять 0,5 - 5 масс.% (значения вычислены на основе сухой массы). Авторы изобретения обнаружили, что добавление слишком малого количества отверждающего вещества, может приводить к аморфному твердому материалу, в котором не стабилизированы компоненты аморфного твердого материала, и это приводит к выпадению этих компонентов из аморфного твердого материала. Авторы изобретения обнаружили, что добавление слишком большого количества отверждающего вещества приводит к аморфному твердому материалу, который является очень липким и, следовательно, обладает худшим удобством при обращении с ним.
Тем не менее, в некоторых случаях не нужно никакого отверждающего вещества; табачный экстракт может содержать достаточно кальция для осуществления гелеобразования.
Соли альгиновой кислоты являются производными альгиновой кислоты и обычно представляют собой высокомолекулярные полимеры (10 - 600 кДа). Альгиновая кислота представляет собой сополимер звеньев (блоков) β-D-маннуроновой (M) и α-L-гулуроновой кислот (G), связанных вместе (1,4)-гликозидными связями с образованием полисахарида. При добавлении катионов кальция альгинат сшивается с образованием геля. Авторы изобретения определили, что соли альгиновой кислоты с высоким содержанием мономера G легче образуют гель при добавлении источника кальция. Следовательно, в некоторых случаях предшественник геля может содержать соль альгиновой кислоты, в которой по меньшей мере около 40%, 45%, 50%, 55%, 60% или 70% мономерных звеньев в сополимере альгината являются звеньями α-L-гулуроновой кислоты (G).
Сама суспензия также может образовывать часть изобретения. В некоторых случаях растворитель суспензии может по существу состоять из воды или может состоять из воды. В некоторых случаях суспензия может содержать растворитель в количестве примерно 50 масс.%, 60 масс.%, 70 масс.%, 80 масс.% или 90 масс.% (WWB).
В случаях, когда растворитель состоит из воды, сухая масса содержимого суспензии может соответствовать сухой массе содержимого аморфного твердого материала. Таким образом, приведенное здесь обсуждение состава твердого материала явно описано в комбинации с аспектом изобретения, который посвящен суспензии.
Примеры вариантов осуществления изобретения
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит ментол.
Конкретные варианты осуществления изобретения, содержащие аморфный твердый материал с ментолом, могут особенно подходить для включения в изделие/устройство в сборе для выработки аэрозоля в виде измельченного листа. В этих вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал может обладать следующим составом (DWB): гелеобразующее вещество (предпочтительно, содержащее альгинат, более предпочтительно, содержащее комбинацию альгината и пектина) в количестве от примерно 20 масс.% до примерно 40 масс.% или от примерно 25 масс.% до 35 масс.%; ментол в количестве от примерно 35 масс.% до примерно 60 масс.% или от примерно 40 масс.% до 55 масс.%; вещество для выработки аэрозоля (предпочтительно, содержащее глицерин) в количестве от примерно 10 масс.% до примерно 30 масс.% или от примерно 15 масс.% до примерно 25 масс.% (DWB).
В одном варианте осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит примерно 32 - 33 масс.% смеси гелеобразующих веществ, являющихся альгинатом/пектином; примерно 47 - 48 масс.% ментолового ароматизатора; и примерно 19 - 20 масс.% вещества для выработки аэрозоля, являющегося глицерином (DWB).
Как отмечено выше, аморфный твердый материал, соответствующий этим вариантам осуществления изобретения, может быть включен в изделие/устройство в сборе для выработки аэрозоля в виде измельченного листа. Измельченный лист может быть обеспечен в изделии/устройстве в сборе в смеси с резаным табаком. В качестве альтернативы, аморфный твердый материал может быть обеспечен в виде неизмельченного листа. Целесообразно, чтобы измельченный или неизмельченный лист обладал толщиной, составляющей от примерно 0,015 мм до примерно 1 мм, предпочтительно, от примерно 0,02 мм до примерно 0,07 мм.
Конкретные варианты осуществления содержащего ментол аморфного твердого материала могут особенно подходить для включения в изделие/устройство в сборе для выработки аэрозоля в виде листа, такого как лист, окружающий стержень из способного образовывать аэрозоль материала (например, табака). В этих вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал может обладать следующим составом (DWB): гелеобразующее вещество (предпочтительно, содержащее альгинат, более предпочтительно, содержащее комбинацию альгината и пектина) в количестве от примерно 5 масс.% до примерно 40 масс.% или от примерно 10 масс.% до 30 масс.%; ментол в количестве от примерно 10 масс.% до примерно 50 масс.% или от примерно 15 масс.% до 40 масс.%; вещество для выработки аэрозоля (предпочтительно, содержащее глицерин) в количестве от примерно 5 масс.% до примерно 40 масс.% или от примерно 10 масс.% до примерно 35 масс.%; и, при необходимости, наполнитель в количестве до 60 масс.% - например, в количестве от 5 масс.% до 20 масс.% или от примерно 40 масс.% до 60 масс.% (DWB).
В одном из этих вариантов осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит примерно 11 масс.% смеси гелеобразующих веществ, являющихся альгинатом/пектином; примерно 56 масс.% наполнителя из древесной массы, примерно 18 масс.% ментолового ароматизатора и примерно 15 масс.% глицерина (DWB).
В другом варианте из этих вариантов осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит примерно 22 масс.% смеси гелеобразующих веществ, являющихся альгинатом/пектином; примерно 12 масс.% наполнителя из древесной массы, примерно 36 масс.% ментолового ароматизатора и примерно 30 масс.% глицерина (DWB).
Как отмечено выше, аморфный твердый материал, соответствующий этим вариантам осуществления изобретения, может присутствовать в виде листа. В одном варианте осуществления изобретения этот лист обеспечен на несущем материале, который содержит бумагу. В одном варианте осуществления изобретения этот лист обеспечен на несущем материале, который содержит металлическую фольгу, целесообразно, алюминиевую металлическую фольгу. В этом варианте осуществления изобретения аморфный твердый материал может примыкать к металлической фольге.
В одном варианте осуществления изобретения лист образует часть многослойного материала со слоем (предпочтительно, который содержит бумагу), который прикреплен к верхней и нижней поверхности листа. Целесообразно, чтобы лист аморфного твердого материала обладал толщиной, составляющей от примерно 0,015 мм до примерно 1 мм.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит ароматизатор, который не содержит ментол. В этих вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал может обладать следующим составом (DWB): гелеобразующее вещество (предпочтительно, содержащее альгинат) в количестве от примерно 5 масс.% до примерно 40 масс.% или от примерно 10 масс.% до примерно 35 масс.%, или от примерно 20 масс.% до примерно 35 масс.%; ароматизатор в количестве от примерно 0,1 масс.% до примерно 40 масс.% или от примерно 1 масс.% до примерно 30 масс.%, или от примерно 1 масс.% до примерно 20 масс.%, или от примерно 5 масс.% до примерно 20 масс.%; вещество для выработки аэрозоля (предпочтительно, содержащее глицерин) в количестве от 15 масс.% до 75 масс.% или от примерно 30 масс.% до примерно 70 масс.% или от примерно 50 масс.% до примерно 65 масс.%; и, при необходимости, наполнитель (целесообразно, древесную массу) в количестве менее примерно 60 масс.% или примерно 20 масс.% или примерно 10 масс.% или примерно 5 масс.% (предпочтительно, чтобы аморфный твердый материал не содержал наполнитель) (DWB).
В одном из этих вариантов осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит примерно 27 масс.% гелеобразующего вещества, являющегося альгинатом, примерно 14 масс.% ароматизатора и примерно 57 масс.% вещества для выработки аэрозоля, являющегося глицерином (DWB).
В другом варианте из этих вариантов осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит примерно 29 масс.% гелеобразующего вещества, являющегося альгинатом, примерно 9 масс.% ароматизатора и примерно 60 масс.% глицерина (DWB).
Аморфный твердый материал, соответствующий этим вариантам осуществления изобретения, может быть включен в изделие/устройство в сборе для выработки аэрозоля в виде измельченного листа, при необходимости, в смеси с резаным табаком. В качестве альтернативы, аморфный твердый материал, соответствующий этим вариантам осуществления изобретения, может быть включен в изделие/устройство в сборе для выработки аэрозоля в виде листа, такого как лист, окружающий стержень из способного образовывать аэрозоль материала (например, табака). В качестве альтернативы, аморфный твердый материал, соответствующий этим вариантам осуществления изобретения, может быть включен в изделие/устройство в сборе для выработки аэрозоля в виде участка слоя, расположенного на несущем материале.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит табачный экстракт. В этих вариантах осуществления изобретения аморфный твердый материал может обладать следующим составом (DWB): гелеобразующее вещество (предпочтительно, содержащее альгинат) в количестве от примерно 5 масс.% до примерно 40 масс.% или от примерно 10 масс.% до 30 масс.% или от примерно 15 масс.% до 25 масс.%; табачный экстракт в количестве от примерно 30 масс.% до примерно 60 масс.% или от примерно 40 масс.% до 55 масс.% или от примерно 45 масс.% до примерно 50 масс.%; вещество для выработки аэрозоля (предпочтительно, содержащее глицерин) в количестве от примерно 10 масс.% до примерно 50 масс.% или от примерно 20 масс.% до примерно 40 масс.%, или от примерно 25 масс.% до примерно 35 масс.% (DWB).
В одном варианте осуществления изобретения аморфный твердый материал содержит примерно 20 масс.% гелеобразующего вещества, являющегося альгинатом, примерно 48 масс.% экстракта табака Вирджиния и примерно 32 масс.% глицерина (DWB).
Аморфный твердый материал, соответствующий этим вариантам осуществления изобретения, может обладать любым подходящим содержанием воды. Например, аморфный твердый материал может обладать содержанием воды, находящимся от примерно 5 масс.% до примерно 15 масс.% или от примерно 7 масс.% до примерно 13 масс.%, или составляющим примерно 10 масс.%.
Аморфный твердый материал, соответствующий этим вариантам осуществления изобретения, может быть включен в изделие/устройство в сборе для выработки аэрозоля в виде измельченного листа, при необходимости, в смеси с резаным табаком. В качестве альтернативы, аморфный твердый материал, соответствующий этим вариантам осуществления изобретения, может быть включен в изделие/устройство в сборе для выработки аэрозоля в виде листа, такого как лист, окружающий стержень из способного образовывать аэрозоль материала (например, табака). В качестве альтернативы, аморфный твердый материал, соответствующий этим вариантам осуществления изобретения, может быть включен в изделие/устройство в сборе для выработки аэрозоля в виде участка слоя, расположенного на несущем материале. Целесообразно, чтобы в любом из этих вариантов осуществления изобретения толщина аморфного твердого материала составляла от примерно 50 мкм до примерно 200 мкм или от примерно 50 мкм до примерно 100 мкм, или от примерно 60 мкм до примерно 90 мкм, целесообразно, чтобы толщина составляла примерно 77 мкм.
Суспензия для получения этого аморфного твердого материала также может образовывать часть изобретения. В некоторых случаях суспензия может обладать модулем упругости, составляющим от примерно 5 до 1200 Па (также называется модулем накопления); в некоторых случаях суспензия может обладать модулем вязкости, составляющим от примерно 5 до 600 Па (также называется модулем потерь).
Определения
Активное вещество в настоящем документе может быть физиологически активным материалом, который является материалом, предназначенным для достижения или улучшения физиологической реакции. Активное вещество, например, может быть выбрано из нутрицевтиков, ноотропиков, психоактивных веществ. Активное вещество может быть природного происхождения или может быть получено синтетически. Активное вещество может содержать, например, никотин, кофеин, таурин, теин, витамины, такие как В6 или В12 или С, мелатонин, каннабиноиды или их составные части, производные или их комбинации. Активное вещество может содержать одну или несколько составных частей, производных или экстрактов табака, каннабиса или другого растительного компонента.
В некоторых вариантах осуществления изобретения активное вещество содержит никотин.
В некоторых вариантах осуществления изобретения активное вещество содержит кофеин, мелатонин или витамин В12.
Как замечено в настоящем документе, активное вещество может содержать одну или несколько составных частей, производных или экстрактов каннабиса, например, один или несколько каннабиноидов или терпенов.
Каннабиноиды представляют собой класс природных или синтетических химических соединений, которые действуют на каннабиноидные рецепторы (то есть, CB1 и CB2) в клетках, которые подавляют высвобождение нейромедиаторов в мозге. Каннабиноиды могут быть естественным образом получены (фитоканнабиноиды) из растений, таких как каннабис, от животных (эндоканнабиноиды) или могут быть искусственно изготовлены (синтетические каннабиноиды). Виды каннабиса представляют собой по меньшей мере 85 различных фитоканнабиноидов и делятся на подклассы, содержащие каннабигеролы, каннабихромены, каннабидиолы, тетрагидроканнабинолы, каннабинолы и каннабинодиолы и другие каннабиноиды. Каннабиноиды, найденные в каннабисе, включают в себя, помимо прочего: каннабигерол (CBG), каннабихромен (CBC), каннабидиол (CBD), тетрагидроканнабинол (THC), каннабинол (CBN), каннабинодиол (CBDL), каннабициклол (CBL), каннабиварин (CBV), тетрагидроканнабиварин (THCV), каннадиварин (CBDV), каннабихромеварин (CBCV), каннабигероварин (CBGV), монометиловый эфир каннабигерола (CBGM), каннабиноловую кислоту, каннабидиоловую кислоту (CBDA), каннабинол пропил вариант (CBNV), каннабитриол (СВО), тетрагидроканнабмоловую кислоту (THCA) и тетрагидроканнабивариновую кислоту (THCV А).
Здесь отметим, что активное вещество может содержать или может быть получено из одного или нескольких растительных компонентов или составных частей, их производных или их экстрактов. В настоящем документе термин «растительный компонент» включает в себя любой материал, полученный из растений, в том числе, помимо прочего: экстракты, листья, кору, волокна, стебли, корни, семена, цветы, плоды, пыльцу, шелуху, корки и подобное. В качестве альтернативы, материал может содержать активное соединение, естественным образом присутствующее в растительном компоненте и полученное синтетическим образом. Этот материал может быть в форме жидкости, газа, твердого вещества, порошка, пыли, раздробленных частиц, гранул, крупинок, кусков, полосок, листов или подобного. Примерами растительных компонентов являются табак, эвкалипт, анис звездчатый, пенька, какао, каннабис, фенхель, лимонник, мята перечная, мята курчавая, ройбуш, ромашка, лен, имбирь, гинкго билоба, орешник, гибискус, лавр, лакрица (лакричник), маття, мате, апельсиновая корка, папайя, роза, шалфей, чай, такой как зеленый чай или черный чай, тимьян, гвоздика, корица, кофе, анисовое семя (анис), базилик, лавровый лист, кардамон, кориандр, тмин, мускатный орех, орегано, паприка, розмарин, шафран, лаванда, лимонная цедра, мята, можжевельник, бузина, ваниль, грушанка, перилла многолетняя, куркума, турмерик, сандаловое дерево, кинза, бергамот, цветок апельсинового дерева, мирт, кассия, валериана, стручковый перец, мускатный орех, демиен, майоран, олива, мелисса, лимонный базилик, шнитт-лук, тмин, вербена, эстрагон, герань, шелковица, женьшень, теанин, теакрин, мака, ашвагандха, дамиана, гуарана, хлорофилл, баобаб или любая их комбинация. Мята может быть выбрана из следующих видов мяты: Mentha arvensis, Mentha c.v., Mentha niliaca, Mentha piperita, Mentha piperita citrata c.v., Mentha piperita c.v., Mentha spicata crispa, Mentha cordifolia, Mentha longifolia, Mentha suaveolens variegata, Mentha pulegium, Mentha spicata c.v. и Mentha suaveolens.
В некоторых вариантах осуществления изобретения растительный компонент выбирают из эвкалипта, аниса звездчатого, какао и пеньки.
В некоторых вариантах осуществления изобретения растительный компонент выбирают из ройбуша и фенхеля.
В настоящем документе под терминами «аромат» и «ароматизатор» понимают материалы, которые, где разрешается местным законодательством, могут быть использованы для создания в продукте для взрослых потребителей желаемого вкуса, аромата или другого соматосенсорного ощущения. Они могут включать в себя природные ароматизаторы, растительные компоненты, экстракты растительных компонентов, синтетически полученные материалы или их комбинации (например, табак, каннабис, лакрицу (лакричник), гортензию, эвгенол, японскую белую кору, лист магнолии, ромашку, пажитник, гвоздику, клен, маттю, ментол, японскую мяту, анисовое семя (анис), корицу, турмерик, индийские специи, азиатские специи, траву, грушанку, вишню, ягоду, бузину, клюкву, персик, яблоко, апельсин, манго, клементин, лимон, лайм, тропические фрукты, папайю, ревень, виноград, дуриан, питахайю, огурец, чернику, шелковицу, цитрусовые, Драмбуи, бурбон, скотч, виски, джин, текилу, ром, мяту курчавую, мяту перечную, лаванду, алоэ вера, кардамон, сельдерей, каскариллу, мускатный орех, сандал, бергамот, герань, кат, насвай, бетель, кальян, сосну, медовую эссенцию, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, цветок апельсинового дерева, вишню, кассию, тмин, коньяк, жасмин, иланг-иланг, шалфей, фенхель, васаби, пимент, имбирь, кориандр, кофе, пенька, мятное масло из любых видов рода Mentha, эвкалипт, бадьян, какао, лимонник, ройбуш, лен, гинкго билоба, орешник, гибискус, лавр, мате, апельсиновую корку, розу, чай, такой как зеленый чай или черный чай, тимьян, можжевельник, бузину, базилик, лавровый лист, тмин, душицу, паприку, розмарин, шафран, лимонную цедру, мяту, периллу многолетнюю, куркуму, кинзу, мирт, кассию, валериану, гвоздичный перец, мускатный орех, демиен, майоран, оливу, мелиссу, лимонный базилик, шнитт-лук, тмин, вербену, эстрагон, лимонен, тимол, камфен), усилители вкуса, блокаторы рецепторов горечи, активаторы или стимуляторы сенсорных рецепторов, сахара и/или заменители сахара (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбит или маннит), и другие добавки, такие как древесный уголь, хлорофилл, минералы, растительные компоненты или освежающие дыхание вещества. Они могут быть имитацией, синтетическими или натуральными ингредиентами, или смесями. Они могут обладать любой подходящей формой, например, быть жидкостью, такой как масло, твердым веществом, таким как порошок, или газом.
Целесообразно, чтобы аромат мог содержать один или несколько мятовых ароматов, целесообразно, аромат масла из мяты любого вида из рода Mentha. Целесообразно, чтобы аромат мог содержать, по существу, состоять или состоять из ментола.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аромат содержит ментол, мяту курчавую и/или мяту перечную.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аромат содержит компоненты ароматов огурца, черники, цитрусовых и/или женьшеня.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аромат содержит эвгенол.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аромат содержит компоненты аромата, выделенные из табака.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аромат содержит компоненты аромата, выделенные из каннабиса.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аромат может содержать ощущаемое чувствами вещество, которое предназначено для достижения соматосенсорного ощущения, которое обычно химически индуцируется и воспринимается с помощью стимуляции пятого черепного нерва (тройничного нерва), в дополнение или вместо обонятельных, или вкусовых нервов, и они могут включать в себя вещества, обеспечивающие эффект нагревания, охлаждения, покалывания, онемения. Подходящим веществом теплового действия может быть, помимо прочего, ванилилэтиловый эфир, а подходящим охлаждающим веществом может быть, помимо прочего, эвкалиптол, WS-3.
В настоящем документе термин «вещество для выработки аэрозоля» представляет собой вещество, которое способствует выработке аэрозоля. Вещество для выработки аэрозоля может способствовать выработке аэрозоля путем содействия начальному испарению и/или конденсации газа во вдыхаемый аэрозоль из твердых частиц и/или жидкости.
Подходящими веществами для выработки аэрозоля являются, помимо прочего: полиол, такой как эритрит, сорбит, глицерин, или гликоли, такие как пропиленгликоль или триэтиленгликоль; неполиол, такой как одноатомные спирты, углеводороды с высокой точкой кипения, кислоты, такие как молочная кислота, производные соединения глицерина, сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтиленгликоль диацетат, триэтилцитрат или миристаты, в том числе этилмиристат и изопропилмиристат, и эфиры алифатической карбоновой кислоты, такие как метилстеарат, диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Целесообразно, чтобы вещество для выработки аэрозоля могло обладать составом, который не растворяет ментол. Целесообразно, чтобы вещество для выработки аэрозоля могло содержать, по существу, состоять или состоять из глицерина.
В настоящем документе термин «табачный материал» относится к любому материалу, содержащему табак или его производные. Термин «табачный материал» может включать в себя один или несколько элементов из следующих: табак, производные табака, взорванный табак, восстановленный табак или заменители табака. Табачный материал может содержать один или несколько материалов из следующих: размолотый табак, табачное волокно, резаный табак, экструдированный табак, табачный стебель, восстановленный табак и/или табачный экстракт.
Табак, использованный для выработки табачного материала, может быть любым подходящим табаком, таким как, табак одного сорта или табачные смеси, резаный или цельнолистовой табак, в том числе табак Вирджиния и/или Берлей и/или табак Ориентал. Также он может быть «мелкими» частицами табака или табачной пылью, или взорванным табаком, стеблями, взорванными стеблями или другими обработанными материалами стеблей, такими как разрезанные и свернутые стебли. Табачный материал может быть размолотым табаком или восстановленным табачным материалом. Восстановленный табачный материал может содержать табачные волокна, и он может быть выполнен с помощью отливки, подхода с изготовлением бумаги на основе длинносеточной бумагоделательной машины с добавлением экстракта табака или с помощью экструзии.
Все проценты по массе, описанные в настоящем документе (обозначены как масс.%), вычисляют на основе сухой массы, если явно не указано обратное. Все отношения масс также вычисляют на основе сухой массы. Масса, приводимая на основе сухой массы, касается всего экстракта или суспензии, или материала, отличного от воды, и может содержать компоненты, которые сами являются жидкостью при комнатной температуре и давлении, такие как глицерин.
Наоборот, процент по массе, приводимый на основе массы во влажном состоянии, касается всех компонентов, в том числе воды.
Для исключения неоднозначности, когда в настоящем описании используют термин «содержит» при определении изобретения или признака изобретения, также описаны варианты осуществления изобретения, в которых вместо «содержит» изобретение или признак могут быть определены с использованием терминов «по существу, состоит из» или «состоит из». Ссылка на материал, «обладающий» определенными признаками, означает, что эти признаки включены в материал, содержатся в нем или удерживаются в нем.
Описанные выше варианты осуществления изобретения надо понимать как наглядные примеры изобретения. Следует понимать, что любой признак, описанный в связи с любым вариантом осуществления изобретения, может быть использован отдельно или в комбинации с другими описанными признаками и также может быть использован в комбинации с одним или несколькими признаками любого другого варианта осуществления изобретения или с любым другим вариантом осуществления изобретения. Более того, также могут быть использованы неописанные выше эквиваленты и модификации, не выходя при этом за пределы объема изобретения, который определен приложенной формулой изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ВЫРАБОТКА АЭРОЗОЛЯ | 2019 |
|
RU2769165C1 |
| ВЫРАБОТКА АЭРОЗОЛЯ | 2019 |
|
RU2771572C1 |
| ВЫРАБОТКА АЭРОЗОЛЯ | 2019 |
|
RU2761039C1 |
| ВЫРАБОТКА АЭРОЗОЛЯ | 2020 |
|
RU2812327C2 |
| РАСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В УСТРОЙСТВЕ НАГРЕВАНИЯ АЭРОЗОЛЬОБРАЗУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА | 2019 |
|
RU2768782C1 |
| КОМПОНЕНТЫ, ВЫСВОБОЖДАЮЩИЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ТАБАКА | 2018 |
|
RU2730722C1 |
| ГЕНЕРАЦИЯ АЭРОЗОЛЯ | 2020 |
|
RU2801273C2 |
| АЭРОЗОЛЬГЕНЕРИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 2021 |
|
RU2786971C1 |
| ФИЛЬТР ДЛЯ УСТРОЙСТВА ВЫРАБОТКИ АЭРОЗОЛЯ | 2017 |
|
RU2701414C1 |
| РАСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ | 2019 |
|
RU2768917C1 |
Настоящее изобретение касается выработки аэрозоля. Техническим результатом является создание изделия, в котором вдыхаемый аэрозоль или пар получают путем высвобождения соединений из материала подложки с помощью нагревания, без сжигания. Технический результат достигается тем, что подложка для выработки аэрозоля содержит материал для выработки аэрозоля, при этом указанный материал для выработки аэрозоля содержит аморфный твердый материал, причем указанный аморфный твердый материал содержит вещество для выработки аэрозоля, при этом при нагревании материала для выработки аэрозоля до 370°С в течение периода времени, равного десяти секундам, при потоке воздуха, составляющем 1,95 л/мин, по меньшей мере 65 масс.% вещества для выработки аэрозоля преобразуется в аэрозоль; причем указанная подложка для выработки аэрозоля содержит несущий материал, на котором обеспечен аморфный твердый материал, а также технический результат достигается изделием для выработки аэрозоля, содержащим такую подложку, и устройством в сборе, содержащим такую подложку. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.
1. Подложка для выработки аэрозоля, которая содержит материал для выработки аэрозоля, при этом указанный материал для выработки аэрозоля содержит аморфный твердый материал, причем указанный аморфный твердый материал содержит вещество для выработки аэрозоля, при этом при нагревании материала для выработки аэрозоля до 370°С в течение периода времени, равного десяти секундам, при потоке воздуха, составляющем 1,95 л/мин, по меньшей мере 65 масс.% вещества для выработки аэрозоля преобразуется в аэрозоль; причем указанная подложка для выработки аэрозоля содержит несущий материал, на котором обеспечен аморфный твердый материал.
2. Подложка для выработки аэрозоля по п. 1, в которой при нагревании материала для выработки аэрозоля до 370°С в течение периода времени, равного десяти секундам, при потоке воздуха, составляющем 1,95 л/мин, по меньшей мере 70 масс.% вещества для выработки аэрозоля преобразуется в аэрозоль.
3. Подложка для выработки аэрозоля по п. 1 или 2, в которой аморфный твердый материал содержит вещество для выработки аэрозоля в количестве 5-80 масс.%, причем значения вычислены на основе сухой массы.
4. Подложка для выработки аэрозоля по любому из пп. 1-3, в которой вещество для выработки аэрозоля выбрано из следующих: эритрит, сорбит, глицерин, гликоли, одноатомные спирты, углеводороды с высокой температурой кипения, молочная кислота, диацетин, триацетин, триэтиленгликоль диацетат, триэтилцитрат, этилмиристат, изопропилмиристат, метилстеарат, диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат.
5. Подложка для выработки аэрозоля по п. 4, в которой вещество для выработки аэрозоля содержит глицерин.
6. Подложка для выработки аэрозоля по любому из пп. 1-5, в которой аморфный твердый материал содержит:
- гелеобразующее вещество в количестве 1-60 масс.%; и/или
- вещество для выработки аэрозоля в количестве 5-80 масс.%; и/или
- активное вещество в количестве 10-60 масс.%;
- и, при необходимости, ароматизатор;
причем эти массы вычислены на основе сухой массы.
7. Подложка для выработки аэрозоля по п. 6, в которой аморфный твердый материал является гидрогелем и содержит воду в количестве менее примерно 20 масс.%, причем значения вычислены на основе массы во влажном состоянии.
8. Подложка для выработки аэрозоля по любому из пп. 6, 7, в которой гелеобразующее вещество содержит одно или несколько соединений, выбранных из группы, содержащей альгинаты, пектины, крахмалы и производные крахмалов, целлюлозы и производные целлюлоз, камеди, кремнеземные или силиконовые соединения, глины, поливиниловый спирт и их комбинации.
9. Подложка для выработки аэрозоля по любому из пп. 1-8, которая содержит ароматизатор в количестве примерно 0,1-80 масс.%, причем значения вычислены на основе сухой массы.
10. Подложка для выработки аэрозоля по любому из пп. 6-9, в которой активное вещество представляет собой табачный экстракт, причем указанный табачный экстракт является водным экстрактом, полученным путем экстракции с помощью воды.
11. Подложка для выработки аэрозоля по любому из пп. 1-10, в которой несущий материал содержит металлическую фольгу, бумагу, копировальную бумагу, пергаментную бумагу, керамику, аллотропные модификации углерода, картон, табачный материал, древесину или их комбинации.
12. Изделие для выработки аэрозоля, содержащее подложку для выработки по любому из пп. 1-11.
13. Устройство в сборе для выработки аэрозоля, которое содержит подложку для выработки аэрозоля по любому из пп. 1-11 или изделие по п. 12 и нагреватель, который выполнен с возможностью нагревания, но не сжигания, подложки для выработки аэрозоля.
| WO 2016184977 A1, 24.11.2016 | |||
| WO 2016184978 A1, 24.11.2016 | |||
| WO 2015071682 A1, 21.05.2015 | |||
| СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА | 2014 |
|
RU2574858C2 |
| SU 1007244 A1, 07.11.1986. | |||
