Настоящее изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль (изделию для генерирования аэрозоля), для получения вдыхаемого аэрозоля при нагревании, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль (субстрата для генерирования аэрозоля), образованный из листа гомогенизированного табачного материала или материала на основе листовой пластинки табака, и к способу получения такого стержня из субстрата, генерирующего аэрозоль.
Изделия, генерирующие аэрозоль, в которых субстрат, генерирующий аэрозоль, такой как табакосодержащий субстрат, нагревают, а не сжигают, известны в данной области техники. Одна из задач таких нагреваемых курительных изделий состоит в уменьшении содержания известных вредных составляющих, таких как образуются в результате сгорания табака в обычных сигаретах.
Обычно в таких нагреваемых курительных изделиях аэрозоль генерируется посредством передачи тепла от источника тепла к физически отдельному субстрату, генерирующему аэрозоль, или материалу, который может быть расположен в контакте с источником тепла, внутри, вокруг него или дальше по ходу потока относительно него. Во время использования изделия, генерирующего аэрозоль, летучие соединения высвобождаются из субстрата, генерирующего аэрозоль, посредством передачи тепла от источника тепла и захватываются воздухом, втягиваемым через изделие, генерирующее аэрозоль. По мере охлаждения высвобождаемых соединений они конденсируются с образованием капель аэрозоля.
В ряде документов, относящихся к известному уровню техники, раскрыты устройства, генерирующие аэрозоль (устройства для генерирования аэрозоля), для употребления или курения нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль. Такие устройства включают, например, электрически нагреваемые устройства, генерирующие аэрозоль, в которых аэрозоль генерируется за счет передачи тепла от одного или более электрических нагревательных элементов устройства, генерирующего аэрозоль, к субстрату, генерирующему аэрозоль, нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль.
Электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, обычно содержит нагревательную камеру, приспособленную для размещения с возможностью удаления субстрата, генерирующего аэрозоль, изделия, которое может быть вставлено пользователем и удалено пользователем после использования. В таких устройствах субстрат, генерирующий аэрозоль, может получать тепло от окружающей поверхности нагревательной камеры. В альтернативном варианте осуществления устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать внутренний нагревательный элемент, такой как нагревательная пластина или штифт, проходящий в нагревательную камеру и выполненный с возможностью проникновения в субстрат, генерирующий аэрозоль, при размещении изделия в камере. Изделия, генерирующие аэрозоль, такого типа известны из уровня техники, например, описаны в документе EP-A-0 822 670.
В альтернативной конфигурации изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент, выполненный в форме токоприемника (сусцептора), внедренного в субстрат, генерирующий аэрозоль. Таким образом, нагревание субстрата, генерирующего аэрозоль, может быть достигнуто бесконтактным способом, например, путем индукционного нагрева. С этой целью устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать индукционный источник, выполненный с возможностью создания переменного электромагнитного поля, которое индуцирует в материале токоприемника вихревые токи, вызывающие нагрев.
В прошлом субстраты для нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, обычно производились с использованием беспорядочно ориентированных резаных кусочков, нитей или полос табачного материала.
В качестве альтернативы из WO-A-2012/164009 известно применение стержней для нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, которые образованы из собранных листов табачного материала. Стержни, раскрытые в WO-A-2012/164009, имеют продольную пористость, которая обеспечивает возможность втягивания воздуха через стержни. По существу, складки в собранных листах табачного материала образуют продольные каналы, проходящие через стержень.
Желательно обеспечить изделие, генерирующее аэрозоль, для получения аэрозоля при нагревании, причем, чтобы изделие содержало стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, который оптимизирует теплопередачу от нагревателя (особенно для внутренних источников тепла, таких как нагреватель типа токоприемника (сусцептора), штыревой нагреватель или нагревательная пластина) через стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль. Кроме того, было бы желательно обеспечить такое изделие, генерирующее аэрозоль, которое обеспечивает улучшенные генерирование и доставку аэрозоля. В целом было бы желательно, если бы такое улучшенное изделие, генерирующее аэрозоль, можно было изготовить эффективно и быстро.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложено изделие, генерирующее аэрозоль, для получения аэрозоля при нагревании, причем изделие, генерирующее аэрозоль, содержит стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, при этом стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит один или более листов гомогенизированного растительного материала. Один или более листов гомогенизированного растительного материала расположены в продольном направлении между расположенным раньше по ходу потока концом стержня и расположенным дальше по ходу потока концом стержня. Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, содержит обертку, окружающую гомогенизированный растительный материал. Один или более листов гомогенизированного растительного материала содержат множество сформированных проходов для текучей среды, проходящих через толщину одного или более листов гомогенизированного растительного материала и выполненных с возможностью установления связи по текучей среде между противоположными сторонами одного или более листов гомогенизированного растительного материала. Предпочтительно гомогенизированный растительный материал представляет собой гомогенизированный табачный материал. Согласно некоторым вариантам осуществления первого аспекта настоящего изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит полоски из материала на основе листовой пластинки растения, такого как материал на основе листовой пластинки табака. Полоски из материала на основе листовой пластинки растения могут содержать сформированные проходы для текучей среды, проходящие через них.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ изготовления стержня для использования в качестве субстрата, генерирующего аэрозоль, в изделии, генерирующем аэрозоль, причем способ включает этапы: обеспечения одного или более листов гомогенизированного растительного материала; формирования множества проходов для текучей среды в листе гомогенизированного растительного материала, при этом сформированные проходы для текучей среды проходят через толщину листа гомогенизированного растительного материала; обертывание гомогенного растительного материала оберткой с образованием непрерывного стержня, причем гомогенизированный растительный материал расположен внутри обертки и проходит в продольном направлении между расположенным раньше по ходу потока концом стержня и расположенным дальше по ходу потока концом стержня; и при этом множество сформированных проходов для текучей среды, устанавливают сообщение по текучей среде между противоположными сторонами листового материала; и разделения непрерывного стержня на множество отдельных стержней. Предпочтительно гомогенизированный растительный материал представляет собой гомогенизированный табачный материал. Согласно некоторым вариантам осуществления первого аспекта настоящего изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит полоски из материала на основе листовой пластинки растения, такого как материал на основе листовой пластинки табака. Полоски из материала на основе листовой пластинки растения могут содержать сформированные проходы для текучей среды, проходящие через них.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложен стержень для использования в качестве субстрата, генерирующего аэрозоль, в изделии, генерирующем аэрозоль, причем стержень содержит один или более листов гомогенизированного растительного материала, при этом гомогенизированный растительный материал расположен внутри стержня таким образом, что он проходит в продольном направлении между расположенным раньше по ходу потока концом стержня и расположенным дальше по ходу потока концом стержня. Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, содержит обертку, окружающую гомогенизированный растительный материал. Указанный лист гомогенизированного растительного материала содержит множество сформированных проходов для текучей среды, проходящих через толщину листа и выполненных с возможностью установления сообщения по текучей среде между двумя противоположными сторонами материала. Предпочтительно гомогенизированный растительный материал представляет собой гомогенизированный табачный материал. Согласно некоторым вариантам осуществления первого аспекта настоящего изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит полоски из материала на основе листовой пластинки растения, такого как материал на основе листовой пластинки табака. Полоски из материала на основе листовой пластинки растения могут содержать сформированные проходы для текучей среды, проходящие через них.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль (система, для генерирования аэрозоля), содержащая изделие, генерирующее аэрозоль (изделие для генерирования аэрозоля), описанного выше типа, причем изделие, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит нагревательный элемент, выполненный в виде токоприемника, внедренного в стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль (субстрата для генерирования аэрозоля). Далее, система, генерирующая аэрозоль, содержит устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее полость, выполненную с возможностью размещения в ней изделия, генерирующего аэрозоль, и индукционный источник тепла, выполненный с возможностью создания переменного электромагнитного поля, способного индуцировать вихревой ток в токоприемном материале токоприемника, вызывающий нагрев.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, предложено устройство для изготовления субстрата, генерирующего аэрозоль, для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, причем устройство содержит: конвейер для продвижения материала, генерирующего аэрозоль, в форме листа в предварительно заданной плоскости вдоль первого направления; и перфорирующий элемент, содержащий средство для формирования проходов, выполненное с возможностью формирования прохода для потока воздуха в предварительно заданном месте в продвигаемом материале, генерирующем аэрозоль, причем проход для потока воздуха проходит через толщину материала, генерирующего аэрозоль. Следует иметь в виду, что любые признаки, описанные в отношении одного аспекта настоящего изобретения, в равной степени применимы к любому другому аспекту настоящего изобретения.
В настоящем документе термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, генерирующему аэрозоль, для получения вдыхаемого аэрозоля, содержащему субстрат, генерирующий аэрозоль, который предназначен для нагрева, а не сжигания, для высвобождения летучих соединений, способных образовывать аэрозоль.
В настоящем документе термин «субстрат, генерирующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать при нагреве летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, генерируемый из субстратов, генерирующих аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, описанных в настоящем документе, может быть видимым или невидимым и может содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, находящихся в газообразном состоянии, которые при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
В данном документе термин «стержень» относится к в целом цилиндрическому элементу с по существу круглым, овальным или эллиптическим сечением.
В настоящем документе термин «лист» используется для обозначения пластинчатого элемента, имеющего ширину и длину, по существу превышающие его толщину.
В настоящем документе термин «гомогенизированный растительный материал» охватывает любой растительный материал, образованный в результате агломерации частиц растительного материала. Листы или полотна из гомогенизированного табачного материала получают путем агломерации растительного продукта в форме частиц, полученного путем помола или измельчения в порошок иным способом одного или обоих из листовых пластинок растения и стеблей листа растения. Кроме того, гомогенизированный растительный материал может содержать незначительное количество одного или более из табачной пыли, растительной мелочи и других побочных растительных продуктов в виде частиц, образующихся во время обработки растений, манипуляций с ними и транспортировки. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения гомогенизированный растительный материал представляет собой гомогенизированный табачный материал.
Предпочтительно субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит резаный наполнитель. В настоящем документе термин «резаный наполнитель» используется для обозначения смеси измельченного растительного материала, в частности листовой пластинки, обработанных стеблей и жилок, гомогенизированного растительного материала, например, изготовленного в форме листа с использованием процессов формования или бумажного производства. Резаный наполнитель может также содержать другие продукты разрезания, табачный наполнитель или оболочку. В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения резаный наполнитель содержит по меньшей мере 25 процентов листовой пластины растений, более предпочтительно по меньшей мере 50 процентов листовой пластинки растений, еще более предпочтительно по меньшей мере 75 процентов листовой пластинки растений и наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 процентов листовой пластинки растений. Предпочтительно растительным материалом является одно из табака, мяты, чая и гвоздики. Однако настоящее изобретение в равной степени применимо к другому растительному материалу, который обладает способностью выделять вещества при воздействии тепла, которые могут впоследствии образовывать аэрозоль.
Преимущественно более естественный привкус и внешний вид изделия, генерирующего аэрозоль, можно получить посредством использования листовой пластинки натурального растительного материала. Термин «листовая пластинка» относится к части листа растения, которая представляет собой широкую, по существу плоскую часть листа, которая остается при удалении стебля.
Предпочтительно табачный растительный материал содержит листовую пластинку одного или более из листовой пластинки светлого табака, темного табака, ароматического табака и табачного наполнителя. Виды светлого табака представляют собой виды табака обычно с большими листьями светлой окраски. В настоящем описании термин «светлый табак» используют для видов табака, которые были подвергнуты трубоогневой сушке. Примерами видов светлого табака являются китайский вид табака трубоогневой сушки, бразильский вид табака трубоогневой сушки, американский вид табака трубоогневой сушки, такой как табак Вирджиния, индийский вид табака трубоогневой сушки, вид табака трубоогневой сушки из Танзании или другие африканские виды табака трубоогневой сушки. Светлый табак характеризуется высоким отношением сахара к азоту. С точки зрения органолептического восприятия светлый табак представляет собой табак такого типа, который после сушки ассоциируется с пряным и насыщенным ощущением. Видами светлого табака являются виды табака с содержанием редуцирующих сахаров от приблизительно 2,5 процента до приблизительно 20 процентов в пересчете на сухой вес листьев и с общим содержанием аммиака менее приблизительно 0,12 процента в пересчете на сухой вес листьев. Редуцирующие сахара содержат, например, глюкозу или фруктозу. Общее содержание аммиака составляют, например, аммиак и соли аммиака. Виды темного табака представляют собой виды табака обычно с большими листьями темной окраски. По всему описанию термин «темный табак» используют для видов табака, которые были подвергнуты воздушной сушке. Дополнительно виды темного табака могут быть ферментированы. Виды табака, которые используют, главным образом, для жевания, нюханья, сигар и трубочных смесей, также включены в эту категорию. Обычно эти темные виды табака обрабатывают воздухом и, необязательно, ферментируют. С точки зрения органолептического восприятия темный табак представляет собой табак такого типа, который после сушки ассоциируется с ощущением дыма, присущим сигарам темного типа. Темный табак характеризуется низким отношением сахара к азоту. Примерами темного табака являются Берли Малави или другие типы африканского Берли, темный высушенный бразильский Галпао, индонезийский Кастури солнечной сушки или воздушной сушки. Видами темного табака являются виды табака с содержанием редуцирующих сахаров менее приблизительно 5 процентов в пересчете на сухой вес листьев и общим содержанием аммиака до приблизительно 0,5 процента в пересчете на сухой вес листьев. Виды ароматического табака представляют собой виды табака, которые часто имеют небольшие листья светлой окраски. По всему описанию термин «ароматический табак» используют в отношении других видов табака, которые характеризуются высоким содержанием ароматических веществ, например, эфирных масел. С точки зрения органолептического восприятия ароматический табак представляет собой табак такого типа, который после сушки ассоциируется с пряным и ароматным ощущением. Примерами видов ароматического табака являются греческий восточный, турецкий восточный, полувосточный табак, но также табак огневой сушки, американский Берли, например, Перик, Махорка, американский Берли или Мэриленд. Табачный наполнитель не является особым типом табака, но содержит типы табака, которые в основном используют для добавления к другим типам табака, используемым в смеси, и которые не придают особого характерного ароматического свойства готовому продукту. Примерами табачных наполнителей являются стебли, средние жилки или черешки других типов табака. Конкретным примером могут служить стебли трубоогневой сушки с нижних черешков бразильского табака трубоогневой сушки.
Однако использование большого количества натуральных листов в резаном наполнителе требует больших количеств вещества для образования аэрозоля, в частности при низких температурах. В вариантах осуществления, включающих большое количество натурального листа в сочетании с большими количествами вещества для образования аэрозоля, субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно окружен специальной оберткой, которая предотвращает появление пятен, вызванных высоким содержанием вещества для образования аэрозоля. В частности, теплопроводный материал, подобный, например, металлу, очень хорошо предотвращает появление пятен. С этой точки зрения, было обнаружено, что окрашивание может быть удобным образом предотвращено независимо от ориентации теплопроводного слоя относительно субстрата, образующего аэрозоль, то есть от того, обращен ли теплопроводный слой к субстрату, образующему аэрозоль, или обращен ли теплопроводный слой от субстрата, образующего аэрозоль.
В контексте настоящего изобретения термин «гомогенизированный табачный материал» также охватывает листы или полотна нетабачного сорбирующего субстрата, содержащего вещество, полученное из табака, такое как никотин. Например, это охватывает лист нетабачного сорбирующего материала, на который никотин в форме соли никотина нанесен путем абсорбции или иным путем, например, путем покрытия. Нетабачный сорбирующий субстрат может представлять собой лист материала на основе целлюлозы, такой как лист бумаги. В альтернативном варианте осуществления нетабачный сорбирующий субстрат может представлять собой лист, образованный из нетабачного растительного материала, например, посредством агломерации растительного материала в форме частиц, полученного путем измельчения или преобразования в порошок иным способом материала листа растения или материала корня растения.
В настоящем документе термин «продольный» относится к направлению, соответствующему главной продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль, которая проходит между концами изделия, генерирующего аэрозоль, расположенными раньше по ходу потока и дальше по ходу потока. Термин «поперечный» относится к направлению, перпендикулярному продольной оси.
В настоящем документе термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» описывают относительные положения элементов или частей элементов изделия, генерирующего аэрозоль, относительно направления, в котором пользователь осуществляет затяжку на изделии, генерирующем аэрозоль, во время использования. Во время использования воздух втягивается через изделие, генерирующее аэрозоль, в продольном направлении.
Любое указание на «сечение» изделия, генерирующего аэрозоль, или компонента изделия, генерирующего аэрозоль, относится к поперечному сечению, если не указано иное. Используемый в настоящем документе термин «длина» относится к размеру компонента в продольном направлении, а термин «ширина» относится к размеру компонента в поперечном направлении. Термин «максимальная ширина» относится к максимальному размеру компонента в поперечном сечении. Например, если стержень имеет круглое сечение, то максимальная ширина соответствует диаметру круга. При использовании в отношении листов гомогенизированного табачного материала термин «ширина» следует рассматривать как относящийся к ширине листа, когда он уложен и расправлен.
Используемый в настоящем документе термин «собранный» обозначает, что лист гомогенизированного растительного материала, такой как лист гомогенизированного табачного материала, свернут, согнут или иным образом сжат или сужен в направлении, по существу поперечном цилиндрической оси стержня. Собранный лист гомогенизированного растительного материала предпочтительно проходит по существу по всей длине стержня и по существу по всей площади поперечного сечения стержня.
В данном документе термин «гофрированный» относится к листу или полотну, имеющему множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно гофрированный лист гомогенизированного растительного материала, такого как гомогенизированного табачного материала, имеет множество складок или гофров, по существу параллельных осевой линии цилиндрического стержня согласно настоящему изобретению. Это облегчает сборку гофрированного листа гомогенизированного растительного материала для образования стержня, что является преимуществом. Лист можно гофрировать путем его пропускания через комплект гофрировочных валиков. Степень, с которой гофрируют лист, выражается глубиной гофрирования. Изменение глубины гофрирования может влиять на то, каким образом собирают лист, и, следовательно, может влиять на размер каналов, проходящих через стержень, и на распределение пористости в поперечном сечении. Таким образом, глубина или амплитуда гофрирования представляет собой параметр, который можно изменять для обеспечения желаемого значения распределения пористости в поперечном сечении стержня.
В данном документе термин «собранные пакетом» относится к расположению двух или более листов гомогенизированного растительного материала один поверх другого. В настоящем изобретении «собранные пакетом» листы предпочтительно расположены один поверх другого с зазором между соседними листами. Тем не менее, термин «собранные пакетом» включает расположение листов, при котором соседние листы частично контактируют друг с другом. Термин «собранные пакетом» используется в данном документе независимо от ориентации листов в составе собранного пакета.
Как описано кратко выше, изделие, генерирующее аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением содержит стержень, образованный из листа гомогенизированного растительного материала, который может необязательно содержать материал на основе листовой пластинки растения. Например, стержень может содержать один или более собранных или собранных пакетом листов гомогенизированного табачного материала. В других вариантах осуществления стержень может содержать множество собранных пакетом листов гомогенизированного табачного материала, как подробно описано в находящейся параллельно на рассмотрении заявке PCT/EP2018/071483.
В отличие от существующих изделий, генерирующих аэрозоль, в изделиях согласно настоящему изобретению лист гомогенизированного растительного материала или материала из растительных пластинок, из которого образован стержень, имеет предварительно заданную конфигурацию воздушного потока. Это подразумевает множество сформированных проходов для текучей среды, проходящих через толщину листа или через толщину пластинчатого материала, причем сформированные проходы для текучей среды выполнены с возможностью установления сообщения по текучей среде между противоположными сторонами листа гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения.
Термин «предварительно заданная конфигурация воздушного потока» используется в данном документе, чтобы подчеркнуть, что в изделиях и стержнях в соответствии с настоящим изобретением множество сформированных проходов для текучей среды эффективно обеспечивают каналы в предварительно заданных местах по поверхности гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения, таким образом, что сообщение по текучей среде между противоположными сторонами гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения устанавливается контролируемым образом. При упоминании листа гомогенизированного растительного материала термин «противоположные стороны» обозначает стороны гомогенизированного растительного материала, которые образуют поверхности, по существу параллельные друг другу, благодаря способу изготовления листа, дающему в результате по существу плоский лист. Следует понимать, что применительно к части материала на основе листовой пластинки растения термин «противоположные стороны» может обозначать стороны материала на основе листовой пластинки растения, которые практически не столь близки к образованию внешних поверхностей, по существу параллельных друг другу.
В отличие от проходов, которые могут естественным или случайным образом образовываться в растительном материале, сформированные проходы для текучей среды имеют преимущество, заключающееся в том, что сообщение по текучей среде между противоположными сторонами гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения устанавливается в предварительно заданных местах и за счет каналов, имеющих предварительно заданную площадь поверхности поперечного сечения. Это имеет преимущество, заключающееся в обеспечении возможности создания контролируемого и надежного воздушного потока через толщину гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения, причем количество и размер каналов можно регулировать для регулирования общего объема и распределения воздушного потока по растительному материалу. Кроме того, любой тип предварительно заданной конфигурации воздушного потока (например, с точки зрения рисунка, размера каналов и т. д.) легко воспроизводится в различных растительных материалах, что повышает воспроизводимость и стабильность, что является преимуществом.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что обеспечение сформированных проходов для текучей среды, проходящих через гомогенизированный растительный материал или материал на основе листовой пластинки растения, при любой подходящей геометрической конфигурации растительного материала внутри стержня обеспечивает лучшее рассеивание тепла по всему растительному материалу в процессе использования. В частности, в этом случае стержень содержит один или более листов гомогенизированного табачного материала, необязательно в сочетании с материалом листовой пластинки табака. В этих вариантах осуществления такое улучшенное рассеивание тепла по всему табачному материалу улучшает доставку вещества для образования аэрозоля и никотина, и этот эффект является особенно полезным, когда нагрев достигается с помощью нагревательного элемента, содержащего токоприемник (сусцептор), внедренный в стержень, нагревательной пластины или штыревого нагревателя.
Без привязки к теории считается, что обеспечение сформированных проходов для текучей среды в листе субстрата, генерирующего аэрозоль, влияет на теплопередачу как путем обеспечения воздушного потока в направлении, поперечном поверхности листа, так и путем увеличения площади поверхности, доступной для теплообмена и испарения испаряемых частиц. Кроме того, в процессе изготовления, на этапе формирования проходов для потока воздуха через лист субстрата, генерирующего аэрозоль, могут быть сформированы мостики материала между смежными слоями субстрата, генерирующего аэрозоль (например, части материала, генерирующего аэрозоль, не полностью разделены, а согнуты относительно их исходного плоского состояния и проходят между смежными частями листа).
Путем регулировки и варьирования размера, количества и распределения сформированных проходов для текучей среды можно регулировать рассеивание тепла по всему субстрату, генерирующему аэрозоль, что является преимуществом.
Стержни в соответствии с настоящим изобретением могут изготавливаться в непрерывном процессе, который может быть эффективно выполнен с высокой скоростью и который можно легко включить в существующие производственные линии для изготовления нагреваемых курительных изделий без необходимости в значительных модификациях существующих устройств, что является преимуществом.
Листы для получения субстрата, генерирующего аэрозоль, изделий согласно настоящему изобретению могут быть образованы из гомогенного табачного материала, который предпочтительно содержит табак в виде частиц, полученных путем помола или измельчения иным образом листовых пластинок табачного листа. В одном и том же изделии можно использовать один или более листов. Все листы могут иметь по существу одинаковый состав. В альтернативном варианте осуществления листы могут содержать листы с по меньшей мере двумя разными составами.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в настоящем изобретении могут иметь содержание табака по меньшей мере приблизительно 40 масс. % в пересчете на сухой вес, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50 масс. % в пересчете на сухой вес и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 70 масс. % в пересчете на сухой вес.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, могут содержать одно или более внутренних связующих, которые представляют собой табачные эндогенные связующие, одно или более внешних связующих, которые представляют собой табачные экзогенные связующие, или их комбинацию для поддержки агломерирования табака в форме частиц. В альтернативном или дополнительном варианте осуществления листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, могут содержать другие добавки, включая, но без ограничения, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации.
Подходящие внешние связующие для включения в листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, известны из уровня техники и включают, но без ограничения: камеди, например такие, как гуаровая камедь, ксантановая камедь, гуммиарабик и камедь плодов рожкового дерева; целлюлозные связующие, например такие, как гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и этилцеллюлоза; полисахариды, например такие, как крахмал; органические кислоты, такие как альгиновая кислота; соли оснований, сопряженных с органическими кислотами, такие как альгинат натрия, агар и пектины; и их комбинации.
Подходящие нетабачные волокна для включения в листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, известны из уровня техники и включают, но без ограничения: целлюлозные волокна; волокна древесины мягких пород; волокна древесины твердых пород; джутовые волокна и их комбинации. Перед включением в листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, нетабачные волокна могут быть подвергнуты обработке подходящими способами, известными из уровня техники, включая, но без ограничения: механическое получение пульпы; очистку; химическое получение пульпы; обесцвечивание; сульфатное получение пульпы; и их комбинации.
Предпочтительно листы гомогенизированного табачного материала содержат вещество для образования аэрозоля.
В данном документе термин «вещество для образования аэрозоля» описывает любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании облегчают образование аэрозоля и которые по существу устойчивы к термическому разложению при рабочей температуре изделия, генерирующего аэрозоль.
Подходящие вещества для образования аэрозоля известны в данной области техники и включают, помимо прочего: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат.
Предпочтительные вещества для образования аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин.
Листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно вещество для образования аэрозоля. В альтернативном варианте осуществления листы гомогенизированного табачного материала могут содержать комбинацию двух или более веществ для образования аэрозоля.
Предпочтительно содержание вещества для образования аэрозоля в листах гомогенизированного табачного материала составляет больше 5 процентов в пересчете на сухой вес.
Содержание вещества для образования аэрозоля в листах гомогенизированного табачного материала может составлять от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов в пересчете на сухой вес.
В предпочтительном варианте осуществления содержание вещества для образования аэрозоля в листах гомогенизированного табачного материала составляет приблизительно 20 процентов в пересчете на сухой вес.
Листы гомогенизированного табака для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут быть изготовлены посредством способов, известных в данной области техники, например, способов, раскрытых в WO-A-2012/164009 A2.
Лист гомогенизированного табачного материала может представлять собой гладкий лист. В альтернативном варианте осуществления лист может быть обработан для обеспечения возможности получения собранного листа. Например, лист может быть подвергнут рифлению, рилевке, сгибанию, текстурированию, тиснению, или он может быть иным образом обработан для обеспечения линий ослабления, чтобы облегчить сборку. Предпочтительная обработка непрерывного листа представляет собой гофрирование.
В качестве альтернативы или в дополнение к обеспечению текстуры на поверхности по меньшей мере одного из множества листов может быть нанесена добавка по меньшей мере на часть поверхности по меньшей мере одного из множества листов. Добавка может быть твердой добавкой, жидкой добавкой или комбинацией твердой добавки и жидкой добавки. Подходящие твердые и жидкие добавки для использования в настоящем изобретении известны из уровня техники и включают, но без ограничения: ароматизаторы, например такие, как ментол; адсорбенты, например такие, как активированный уголь; и растительные добавки.
В предпочтительном варианте осуществления листы гомогенизированного табачного материала для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, образованы из суспензии, содержащей сыпучий табак, гуаровую камедь, целлюлозные волокна и глицерин, посредством литьевого способа.
Предпочтительно лист гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения содержит по меньшей мере приблизительно 20 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр. Более предпочтительно лист гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения содержит по меньшей мере приблизительно 25 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр. Еще более предпочтительно лист гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения содержит по меньшей мере приблизительно 30 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр.
В дополнительном или альтернативном варианте осуществления лист гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения предпочтительно содержит менее приблизительно 60 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр. Более предпочтительно лист гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения содержит менее приблизительно 50 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр. Еще более предпочтительно лист гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения содержит менее приблизительно 40 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр.
В предпочтительных вариантах осуществления лист гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения предпочтительно содержит от приблизительно 20 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр до приблизительно 60 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр, более предпочтительно от приблизительно 25 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр до приблизительно 50 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр. В особенно предпочтительных вариантах осуществления лист гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения содержит от приблизительно 25 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр до приблизительно 40 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в изделиях, генерирующих аэрозоль, в которых стержень образован из листа гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения, имеющих такую плотность сформированных проходов для текучей среды, то есть, в которых лист гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения имеет число сформированных проходов для текучей среды на единицу площади поверхности, попадающее в диапазоны, описанные выше, можно достичь улучшенного теплорассеяния, что является преимуществом. Было обнаружено, что это способствует увеличению доставки аэрозоля пользователю.
Предпочтительно средний эквивалентный диаметр сформированных проходов для текучей среды составляет по меньшей мере приблизительно 100 микрометров. Термин «эквивалентный диаметр» используется для обозначения диаметра окружности, имеющей такую же площадь поверхности поперечного сечения, что и сформированный проход для текучей среды. Более предпочтительно средний эквивалентный диаметр сформированных проходов для текучей среды составляет по меньшей мере приблизительно 125 микрометров. Еще более предпочтительно средний эквивалентный диаметр сформированных проходов для текучей среды составляет по меньшей мере приблизительно 250 микрометров.
Дополнительно или в альтернативном варианте осуществления средний эквивалентный диаметр образованных проходов для текучей среды предпочтительно составляет менее приблизительно 750 микрометров. Более предпочтительно средний эквивалентный диаметр сформированных проходов для текучей среды составляет менее приблизительно 625 микрометров. Еще более предпочтительно средний эквивалентный диаметр сформированных проходов для текучей среды составляет менее приблизительно 500 микрометров.
В предпочтительных вариантах осуществления средний эквивалентный диаметр сформированных проходов для текучей среды составляет от приблизительно 100 микрометров до приблизительно 750 микрометров, предпочтительно от приблизительно 125 микрометров до приблизительно 625 микрометров. Было обнаружено, что когда сформированные проходы для текучей среды имеют площадь поверхности поперечного сечения, попадающую в эти диапазоны, легко получить увеличение теплорассеяния в стержне во время использования и, как следствие, улучшенную доставку аэрозоля. Такие диапазоны в достаточной степени поддерживают прочность на растяжение и структурные свойства листа или растительной листовой пластинки, особенно в случае листов гомогенизированного табачного материала и материала на основе листовой пластинки табака. Это особенно выгодно с учетом критических этапов процесса производства, таких как сборка или гофрирование листа гомогенизированного растительного материала, особенно в случае гомогенизированного табачного материала.
Сформированные проходы для текучей среды могут иметь любую подходящую форму поперечного сечения, включая, без ограничения перечисленными: прямоугольную, крестообразную, овальную, круглую.
Предпочтительно поперечное сечение сформированных проходов для текучей среды является по существу круглым или овальным. Если поперечное сечение сформированных проходов для текучей среды является по существу круглым, эквивалентный диаметр по существу совпадает с фактическим диаметром поперечного сечения сформированных проходов для текучей среды.
Форма поперечного сечения сформированных проходов для текучей среды, как правило, будет постоянной вдоль толщины листа гомогенизированного растительного материала. В некоторых вариантах осуществления площадь поперечного сечения каждого сформированного прохода для текучей среды может варьировать вдоль толщины листа гомогенизированного растительного материала, например, за счет сужения вдоль толщины листа гомогенизированного растительного материала. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления сформированный проход для текучей среды может быть иметь форму усеченного конуса или быть по существу коническим.
Предпочтительно суммарная площадь поверхности сформированных проходов для текучей среды в листе гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения составляет по меньшей мере приблизительно 0,1% площади поверхности листа гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения. Более предпочтительно суммарная площадь поверхности сформированных проходов для текучей среды в листе гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения составляет по меньшей мере приблизительно 0,2 процента площади поверхности листа гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения. Еще более предпочтительно суммарная площадь поверхности сформированных проходов для текучей среды в листе гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения составляет по меньшей мере приблизительно 0,4% площади поверхности листа гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения.
В дополнительном или альтернативном варианте осуществления суммарная площадь поверхности сформированных проходов для текучей среды в листе гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения предпочтительно составляет менее приблизительно 45 процентов площади поверхности листа гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения. Более предпочтительно суммарная площадь поверхности сформированных проходов для текучей среды в листе гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения составляет менее приблизительно 25 процентов площади поверхности листа гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения. Еще более предпочтительно суммарная площадь поверхности сформированных проходов для текучей среды в листе гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения составляет менее приблизительно 10 процентов площади поверхности листа гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения.
В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления суммарная площадь поверхности сформированных проходов для текучей среды в листе гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения составляет менее приблизительно 5 процентов площади поверхности листа гомогенизированного растительного материала или в материале на основе листовой пластинки растения, предпочтительно менее приблизительно 2 процентов площади поверхности листа гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения, еще более предпочтительно менее 1 процента площади поверхности листа гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения.
В некоторых вариантах осуществления сформированные проходы для текучей среды выполнены с повторяющимся рисунком. Предпочтительно повторяющийся рисунок содержит множество расположенных на расстоянии друг от друга рядов сформированных проходов для текучей среды. Это может способствовать достижению особенно однородного рассеивания тепла и, как следствие, более желательного температурного профиля по длине и, в частности, по поперечному сечению стержня во время использования, что является преимуществом.
В предпочтительных вариантах осуществления линейное расстояние между соседними сформированными проходами для текучей среды в ряду сформированных проходов для текучей среды составляет по меньшей мере приблизительно 1 миллиметр. Более предпочтительно линейное расстояние между соседними сформированными проходами для текучей среды в ряду сформированных проходов для текучей среды составляет по меньшей мере приблизительно 1,5 миллиметра. Более предпочтительно линейное расстояние между соседними сформированными проходами для текучей среды в ряду сформированных проходов для текучей среды составляет по меньшей мере приблизительно 2 миллиметра.
В дополнительном или альтернативном варианте осуществления линейное расстояние между соседними сформированными проходами для текучей среды в ряду сформированных проходов для текучей среды предпочтительно составляет менее приблизительно 7 миллиметров. Более предпочтительно линейное расстояние между соседними сформированными проходами для текучей среды в ряду сформированных проходов для текучей среды составляет менее приблизительно 5 миллиметров. Еще более предпочтительно линейное расстояние между соседними сформированными проходами для текучей среды в ряду сформированных проходов для текучей среды составляет менее приблизительно 3 миллиметров.
Предпочтительно толщина листа гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения составляет по меньшей мере приблизительно 25 микрометров. Более предпочтительно толщина листа гомогенизированного растительного материала или материала на основе листовой пластинки растения составляет по меньшей мере приблизительно 50 микрометров. Эти значения особенно предпочтительны для листов гомогенизированного табачного материала или для материала на основе листовой пластинки табака. Еще более предпочтительно толщина листа или листовой пластинки составляет по меньшей мере приблизительно 65 микрометров. В некоторых особо предпочтительных вариантах осуществления толщина листа или листовой пластинки составляет приблизительно 80 микрометров.
В дополнительном или альтернативном варианте осуществления толщина листа или листовой пластинки предпочтительно составляет менее чем приблизительно 500 микрометров. Более предпочтительно толщина листа или листовой пластинки составляет менее приблизительно 300 микрометров. Еще более предпочтительно толщина листа или листовой пластинки составляет менее приблизительно 250 микрометров. В некоторых особо предпочтительных вариантах осуществления толщина листа или листовой пластинки составляет менее приблизительно 200 микрометров.
В предпочтительных вариантах осуществления толщина листа или листовой пластинки составляет от приблизительно 25 микрометров до приблизительно 500 микрометров, предпочтительно от приблизительно 50 микрометров до приблизительно 300 микрометров.
В предпочтительных вариантах осуществления лист гомогенизированного растительного материала является гофрированным. В особенно предпочтительных вариантах осуществления лист гомогенизированного растительного материала представляет собой гофрированный лист гомогенизированного табачного материала.
Как упоминалось ранее, термин «гофрированный» относится к листу, имеющему множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано, по существу параллельные складки или гофры проходят вдоль или параллельно продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль.
В предпочтительных вариантах осуществления сформированные проходы для текучей среды образованы в негофрированной части листа. Другими словами, сформированные проходы для текучей среды сформированы в частях листа между парами складок или гофров, образованных в результате гофрирования листа. Это имеет то преимущество, что сформированные проходы для текучей среды не увеличивают дополнительно хрупкость листа на складках или гофрированных участках.
Стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль.
Предпочтительно стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет наружный диаметр по меньшей мере 5 миллиметров. Стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров или от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет наружный диаметр 7,2 миллиметра с точностью до 10 процентов.
Стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 15 мм. В одном варианте осуществления стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, может иметь длину приблизительно 10 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет длину приблизительно 12 миллиметров.
Предпочтительно стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет по существу постоянное поперечное сечение вдоль длины стержня. Особенно предпочтительно стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет по существу круглое поперечное сечение.
Как описано выше, табачный материал, из которого образован стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, в стержне окружен оберткой. Обертка может быть выполнена из пористого или непористого листового материала. Обертка может быть выполнена из любого подходящего материала или комбинации материалов. Предпочтительно обертка представляет собой бумажную обертку.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению предпочтительно содержат один или более элементов в дополнение к стержню из субстрата, генерирующего аэрозоль, причем стержень и один или более элементов собраны в папиросной бумаге. Например, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению также могут содержать по меньшей мере одно из: мундштука, такого как мундштук, содержащий сегмент фильтровального материала, такого как пробка из ацетат-целлюлозного жгута, элемента, охлаждающего аэрозоль, и опорного элемента, такого как полая ацетатная трубка.
Например, в одном предпочтительном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит в линейной последовательной компоновке стержень субстрата, генерирующего аэрозоль, как описано выше, опорный элемент, расположенный непосредственно дальше по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль, элемент, охлаждающий аэрозоль, расположенный дальше по ходу потока относительно опорного элемента, и внешнюю обертку, окружающую стержень, опорный элемент и элемент, охлаждающий аэрозоль.
Сопротивление затяжке (RTD) стержня из субстрата, генерирующего аэрозоль, предпочтительно составляет от приблизительно 50 мм вод. ст. до приблизительно 80 мм вод. ст. Предпочтительно RTD стержня из субстрата, генерирующего аэрозоль, составляет от приблизительно 5 мм вод. ст. до приблизительно 8 мм вод. ст. на миллиметр длины стержня. В данном документе сопротивление затяжке выражается в единицах давления «мм вод. ст.» или «мм водяного столба» и измеряется в соответствии с ISO 6565:2002.
RTD стержня можно адаптировать путем изменения расположения растительного материала или его характеристик, таких как, например, толщина листа или материала на основе листовой пластинки, или и того, и другого.
Стержни из субстрата, генерирующего аэрозоль, для использования в изделиях, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению, подробно описанных выше, могут быть изготовлены с использованием способа согласно второму аспекту изобретения, описанного выше. На первом этапе способа согласно изобретению обеспечивают лист гомогенизированного растительного материала. На втором этапе формируют проходы для текучей среды в листе гомогенизированного растительного материала, причем сформированные проходы для текучей среды проходят через толщину листа гомогенизированного растительного материала.
На третьем этапе гомогенизированный растительный материал окружают оберткой с образованием непрерывного стержня. Гомогенизированный растительный материал расположен внутри обертки, проходящей в продольном направлении между расположенным раньше по ходу потока концом стержня и расположенным дальше по ходу потока концом стержня, при этом множество сформированных проходов для текучей среды предварительно заданной конфигурации воздушного потока устанавливают сообщение по текучей среде между противоположными сторонами листового материала. На четвертом этапе способа непрерывный стержень разделяют на множество отдельных стержней.
Этапы окружения множества листов оберткой с образованием непрерывного стержня и разделения непрерывного стержня с образованием отдельных стержней могут быть выполнены с использованием существующих устройств и методик, которые известны специалисту в данной области.
Сформированные проходы для текучей среды могут быть сформированы в листе гомогенизированного растительного материала с помощью перфорирующего оборудования, такого как устройство для перфорирования бумаги, обычно используемое в области упаковки. Это дает возможность формирования сформированных проходов для текучей среды, расположенных систематически и имеющих одинаковые формы поперечного сечения. В одном варианте осуществления сформированные проходы для текучей среды могут быть сформированы в листе гомогенизированного табачного материала (например, литого листа) посредством процесса электроперфорации, за которым может следовать этап каландрирования и микрогравирования для образования в гомогенизированном табачном материале канавок с глубиной приблизительно 2 микрометра.
Субстрат, генерирующий аэрозоль, для использования в производстве стержня из субстрата, генерирующего аэрозоль, изделия в соответствии с настоящим изобретением может быть изготовлен с помощью устройства, содержащего: конвейер для продвижения материала, генерирующего аэрозоль, в форме листа в предварительно заданной плоскости вдоль первого направления; и перфорирующий элемент, содержащий средство для формирования проходов, выполненное с возможностью формирования прохода для потока воздуха в предварительно заданном месте в продвигаемом материале, генерирующем аэрозоль, причем проход для потока воздуха проходит через толщину материала, генерирующего аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления средство, формирующее проходы, выполнено с возможностью непосредственного (т. е. механического) взаимодействия с продвигаемым материалом, генерирующим аэрозоль, с формированием проходов для потока воздуха. Для этого перфорирующий элемент может содержать множество штифтов, проходящих наружу от поверхности перфорирующего элемента. Например, перфорирующий элемент может содержать множество штифтов, расположенных на по существу цилиндрической поверхности перфорирующего элемента и выполненных с возможностью вращения вокруг оси, по существу перпендикулярной первому направлению, при этом указанное множество штифтов взаимодействует с материалом, генерирующим аэрозоль, с формированием соответствующего множества сформированных проходов для потока воздуха, проходящих через толщину материала, генерирующего аэрозоль, по мере продвижения материала, генерирующего аэрозоль. Изменяя размер (длину, поперечное сечение) штифтов или изменяя плотность штифтов (т. е. количество штифтов на квадратный сантиметр площади цилиндрической поверхности перфорирующего элемента) либо и то, и другое, можно регулировать количество, плотность и размер множества сформированных проходов для потока воздуха в листе субстрата, генерирующего аэрозоль, что является преимуществом. Например, можно использовать валки, которые имеют различные комбинации параметров, описанных выше, для изготовления из одного и того же исходного материала, генерирующего аэрозоль, в форме листа, различных субстратов, генерирующих аэрозоль, содержащих сформированные проходы для потока воздуха, имеющие различные геометрические параметры.
В альтернативном варианте осуществления перфорирующий элемент может содержать множество штифтов, которые перемещаются линейно для взаимодействия с продвигающимся материалом, генерирующим аэрозоль.
В других вариантах осуществления средство, формирующее проходы, может быть выполнено с возможностью формирования проходов для потока воздуха без прямого взаимодействия с материалом, генерирующим аэрозоль, например, посредством генерирования электромагнитного излучения (например, лазерной перфорации).
Настоящее изобретение будет далее описано со ссылкой на следующие примеры и прилагаемые графические материалы, на которых:
на ФИГ. 1 показан схематический вид в продольном сечении изделия, генерирующего аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим нагревательный элемент, в соответствии с настоящим изобретением;
на ФИГ. 2 показан схематический вид сверху детали гомогенизированного табачного материала для использования в стержне из субстрата, генерирующего аэрозоль, изделия в соответствии с настоящим изобретением; и
на ФИГ. 3 показан схематический вид в продольном сечении системы, генерирующей аэрозоль, содержащей электрическое устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, показанное на ФИГ. 1.
Изделие 10, генерирующее аэрозоль, показанное на ФИГ. 1, содержит стержень из субстрата 12, генерирующего аэрозоль, полую ацетилцеллюлозную трубку 14, охлаждающий элемент 16 и мундштучный фильтр 18. Эти четыре элемента размещены последовательно, выровнены соосно и окружены сигаретной оберткой 20 с образованием изделия 10, генерирующего аэрозоль. Изделие 10, генерирующее аэрозоль, имеет мундштучный конец 22 и дальний конец 24, расположенный на конце изделия, противоположном мундштучному концу 22. Изделие 10, генерирующее аэрозоль, показанное на ФИГ. 1, особенно подходит для использования с электрическим устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим нагреватель для нагрева стержня из субстрата, генерирующего аэрозоль.
Стержень 12 из субстрата, генерирующего аэрозоль, имеет длину приблизительно 12 миллиметров и диаметр приблизительно 7 миллиметров. Стержень 12 имеет цилиндрическую форму и по существу круглое сечение.
Стержень из субстрата 12, генерирующего аэрозоль, образован из листа 26 гомогенизированного табачного материала, который подробно показан на ФИГ. 2. Более подробно, стержень из субстрата 12, генерирующего аэрозоль, содержит собранный, гофрированный лист 26 гомогенизированного табачного материала, который образует множество каналов, проходящих в продольном направлении между дальним концом 24 стержня и расположенным дальше по ходу потока концом 22 стержня 12.
Как проиллюстрировано на ФИГ. 2, лист 26 гомогенизированного табачного материала содержит множество сформированных проходов 28 для текучей среды, проходящих через толщину листа 26. Сформированные проходы 28 для текучей среды выполнены с возможностью установления сообщения по текучей среде между двумя или более каналами, образованными листом 26, в его собранной конфигурации. Сформированные проходы 28 для текучей среды имеют по существу круглое поперечное сечение и эквивалентный диаметр приблизительно 250 микрометров. Лист 26 содержит 25 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр.
На ФИГ. 3 показана часть электрической системы 200, генерирующей аэрозоль, в которой используется нагревательная пластина 210 для нагрева стержня из субстрата 12, генерирующего аэрозоль, изделия 10, генерирующего аэрозоль, показанного на ФИГ. 1. Нагревательная пластина 210 закреплена в камере изделия, генерирующего аэрозоль, внутри кожуха электрического устройства 212, генерирующего аэрозоль. Устройство 212, генерирующее аэрозоль, имеет множество отверстий 214 для воздуха, обеспечивающих возможность поступления воздуха в изделие 10, генерирующее аэрозоль, как показано стрелками на ФИГ. 3. Устройство 212, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания и электронные схемы, которые не показаны на ФИГ. 3.
Изделие 10, генерирующее аэрозоль, показанное на ФИГ. 1, выполнено с возможностью взаимодействия с устройством 212, генерирующим аэрозоль, показанным на ФИГ. 3, для его использования. Изделие 10, генерирующее аэрозоль, вставляют в устройство 212, генерирующее аэрозоль, вследствие чего нагревательная пластина 210 входит в стержень из субстрата 12, генерирующего аэрозоль. Мундштучный фильтр 18 выступает наружу от мундштучного конца устройства 212. После того как изделие 10, генерирующее аэрозоль, вошло в контакт с устройством 212, генерирующим аэрозоль, отрицательное давление может быть приложено на мундштучном конце 22 изделия 10, генерирующего аэрозоль, и стержень из субстрата 12, генерирующего аэрозоль, нагревается нагревательной пластиной 210 до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из стержня из субстрата 12, генерирующего аэрозоль. Аэрозоль втягивается через фильтр 18 на мундштучном конце.
Следует понимать, что изделие 10, генерирующее аэрозоль, показанное на ФИГ. 1, также может быть пригодно для использования с другими типами устройств, генерирующих аэрозоль.
Примеры
Несколько примеров субстратов, генерирующих аэрозоль, для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, типа, проиллюстрированного на ФИГ. 1 и описанного выше, получали из листов гомогенизированного табачного материала (литого листа), имеющего толщину приблизительно 200 микрометров. Некоторые из их параметров показаны в таблице 1 ниже.
[квадратные микрометры]
Эквивалентный диаметр сформированных проходов для текучей среды и количество сформированных проходов для текучей среды на единицу площади поверхности листа варьировали для изучения различных значений долей площади поверхности воздушного потока, т. е. соотношения между суммарной площадью поперечного сечения сформированных проходов для текучей среды и общей площадью поверхности листа.
Изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль, для получения вдыхаемого аэрозоля при нагревании, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, образованный из листа гомогенизированного табачного материала или материала на основе листовой пластинки табака, и к способу получения такого стержня из субстрата, генерирующего аэрозоль. Изделие (10), генерирующее аэрозоль, для получения вдыхаемого аэрозоля при нагреве, причем изделие содержит стержень из субстрата (12), генерирующего аэрозоль, при этом стержень из субстрата, генерирующего аэрозоль, содержит лист (26) гомогенизированного табачного материала. Гомогенизированный табачный материал расположен в продольном направлении между расположенным раньше по ходу потока концом (24) стержня и расположенным дальше по ходу потока концом (22) стержня. Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, содержит обертку (20), окружающую гомогенизированный растительный материал. Лист содержит множество сформированных проходов (28) для текучей среды, проходящих через толщину листа (26) гомогенизированного табачного материала и выполненных с возможностью установления сообщения по текучей среде между противоположными сторонами листа (26). Технический результат - обеспечение лучшего рассеивания тепла по всему растительному материалу в процессе использования. 4 н. и 11.з.п. ф-лы, 3 ил.
1. Изделие для генерирования аэрозоля для получения вдыхаемого аэрозоля при нагреве, причем изделие для генерирования аэрозоля, содержит стержень из субстрата для генерирования аэрозоля, при этом стержень из субстрата для генерирования аэрозоля содержит лист гомогенизированного растительного материала, причем гомогенизированный растительный материал расположен в продольном направлении между расположенным раньше по ходу потока концом стержня и расположенным дальше по ходу потока концом стержня; и
обертку, окружающую гомогенизированный растительный материал;
при этом лист гомогенизированного растительного материала содержит множество сформированных проходов для текучей среды, проходящих через толщину листа и выполненных с возможностью установления сообщения по текучей среде между противоположными сторонами листа.
2. Изделие для генерирования аэрозоля по п. 1, дополнительно содержащее нагревательный элемент, выполненный в виде сусцептора, внедренного в стержень из субстрата для генерирования аэрозоля.
3. Изделие для генерирования аэрозоля по п. 1 или 2, отличающееся тем, что лист гомогенизированного растительного материала содержит по меньшей мере 20 сформированных проходов для текучей среды на квадратный сантиметр.
4. Изделие для генерирования аэрозоля по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что средний эквивалентный диаметр сформированных проходов для текучей среды составляет по меньшей мере 100 микрометров.
5. Изделие для генерирования аэрозоля по п. 4, отличающееся тем, что средний эквивалентный диаметр сформированных проходов для текучей среды составляет по меньшей мере 200 микрометров.
6. Изделие для генерирования аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что общая площадь поверхности сформированных проходов для текучей среды в листе гомогенизированного растительного материала составляет по меньшей мере 0,1 процента площади поверхности листа гомогенизированного растительного материала.
7. Изделие для генерирования аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что множество сформированных проходов для текучей среды расположены с повторяющимся рисунком.
8. Изделие для генерирования аэрозоля по п. 7, отличающееся тем, что повторяющийся рисунок содержит множество расположенных на расстоянии рядов сформированных проходов для текучей среды.
9. Изделие для генерирования аэрозоля по п. 8, отличающееся тем, что линейное расстояние между соседними сформированными проходами для текучей среды в ряду сформированных проходов для текучей среды составляет по меньшей мере 1 миллиметр.
10. Изделие для генерирования аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что толщина листа составляет от 25 до 500 микрометров.
11. Изделие для генерирования аэрозоля по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанный лист является гофрированным.
12. Изделие для генерирования аэрозоля по п. 11, отличающееся тем, что сформированные проходы для текучей среды образованы в негофрированной части листа.
13. Способ изготовления стержня для использования в качестве субстрата для генерирования аэрозоля в изделии для генерирования аэрозоля, причем способ включает в себя этапы, на которых:
обеспечивают лист гомогенизированного растительного материала;
образуют проходы для текучей среды в листе гомогенизированного растительного материала, проходящие через толщину листа гомогенизированного растительного материала;
окружают гомогенизированный растительный материал оберткой для образования непрерывного стержня, при этом гомогенизированный растительный материал расположен в обертке в продольном направлении между расположенным раньше по ходу потока концом стержня и расположенным дальше по ходу потока концом стержня, при этом множество сформированных проходов для текучей среды устанавливает сообщение по текучей среде между противоположными сторонами листа гомогенизированного растительного материала; и
разделения непрерывного стержня на множество отдельных стержней.
14. Стержень для использования в качестве субстрата для генерирования аэрозоля в изделии для генерирования аэрозоля, причем стержень содержит лист гомогенизированного растительного материала, при этом гомогенизированный растительный материал расположен в стержне в продольном направлении между расположенным раньше по ходу потока концом стержня и расположенным дальше по ходу потока концом стержня; и
обертку, окружающую гомогенизированный растительный материал;
при этом лист гомогенизированного растительного материала содержит множество сформированных проходов для текучей среды, проходящих через толщину листа гомогенизированного растительного материала и выполненных с возможностью установления сообщения по текучей среде между противоположными сторонами листа гомогенизированного растительного материала.
15. Система для генерирования аэрозоля, содержащая:
изделие для генерирования аэрозоля по п. 2 и
устройство для генерирования аэрозоля, содержащее полость, выполненную с возможностью размещения в ней изделия для генерирования аэрозоля, и индукционный источник тепла, выполненный с возможностью создания переменного электромагнитного поля, способного индуцировать вихревой ток в сусцепторном материале сусцептора, вызывающий нагрев.
| WO 2017005705 A1, 12.01.2017 | |||
| WO 2012164009 A3, 06.12.2012 | |||
| WO 2013178766 A1, 05.12.2013 | |||
| EP 0822670 A2, 04.02.1998 | |||
| ИЗДЕЛИЕ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ,С ТОКОПРИЕМНИКОМ, СОСТОЯЩИМ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ МАТЕРИАЛОВ | 2015 |
|
RU2645205C1 |
