Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к мундштуку для изделия для использования в системе подачи аэрозоля, изделию и системе подачи аэрозоля, включающей в себя изделие.
Уровень техники
Некоторые продукты табачной промышленности при использовании выделяют аэрозоль, который пользователь вдыхает. Например, устройства для нагрева табака нагревают субстрат, генерирующий аэрозоль, такой как табак, с образованием аэрозоля путем нагревания, но не сжигания субстрата. Такие продукты табачной промышленности обычно включают в себя мундштуки, через которые аэрозоль проходит в рот пользователя.
Раскрытие сущности изобретения
В соответствии с вариантами осуществления изобретения в первом аспекте предложен мундштук для изделия для использования в системе подачи аэрозоля, причем мундштук содержит участок, имеющий продольную ось и площадь поперечного сечения, измеренную перпендикулярно продольной оси, причем указанный участок состоит из волокнистого материала, имеющего значение денье на нить от 13,1 до 14,9 г/9000 м.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения во втором аспекте предложено изделие для использования в системе подачи аэрозоля, при этом изделие содержит мундштук в соответствии с первым аспектом, приведенным выше.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения в третьем аспекте предложена система, содержащая изделие в соответствии со вторым аспектом и устройство подачи аэрозоля без сжигания для нагрева материала изделия, образующего аэрозоль.
Краткое описание чертежей
Теперь только на примере будут описаны варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1а показан вид изделия сбоку в разрезе, при этом изделие включает в себя мундштук;
на фиг. 1b - вид в разрезе мундштука, показанного на фиг. 1а;
на фиг. 2 - вид в перспективе устройства подачи аэрозоля без сжигания, пригодного для образования аэрозоля из материала, образующего аэрозоль, в изделиях, показанных на фиг. 1а и 1b;
на фиг. 3 - устройство, показанное на фиг. 2, со снятым внешним кожухом и без присутствия изделия;
на фиг. 4 - вид сбоку устройства, показанного на фиг. 2, в частичном разрезе;
на фиг. 5 - покомпонентный вид устройства, показанного на фиг. 2, без внешнего кожуха;
на фиг. 6A - вид в разрезе части устройства, показанного на фиг. 2;
на фиг. 6B - увеличенный вид участка устройства, показанного на фиг. 6A; и
на фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая способ изготовления изделия, содержащего мундштук.
Осуществление изобретения
Используемый в данном документе термин "система подачи" предназначен для обозначения систем, которые подают вещество пользователю, и включает в себя:
системы подачи аэрозоля со сжиганием, такие как сигареты, сигариллы, сигары и табак для трубок или самокруток, которые можно скручивать самостоятельно (на основе табака, производных табака, взорванного табака, восстановленного табака, заменителей табака или другого курительного материала);
системы подачи аэрозоля без сжигания, которые высвобождают соединения из аэрозолируемого материала без сжигания аэрозолируемого материала, такие как электронные сигареты, изделия для нагрева табака и гибридные системы для генерации аэрозоля с использованием комбинации аэрозолируемых материалов;
изделия, содержащие аэрозолируемый материал и выполненные с возможностью их использования в одной из этих систем подачи аэрозоля без сжигания; и
безаэрозольные системы подачи, такие как пастилки, жевательные резинки, пластыри, изделия, содержащие вдыхаемые порошки, и бездымные табачные изделия, такие как снюс и нюхательный табак, которые доставляют материал пользователю без образования аэрозоля, причем материал может содержать или не содержать никотин.
В соответствии с настоящим изобретением, система подачи аэрозоля "со сжиганием" представляет собой систему, в которой составляющий аэрозолируемый материал системы подачи аэрозоля (или ее компонента) воспламеняется или сжигается для облегчения доставки пользователю.
В соответствии с настоящим изобретением, система подачи аэрозоля "без сжигания" представляет собой систему, в которой составляющий аэрозолируемый материал системы подачи аэрозоля (или ее компонента) не воспламеняется и не сжигается для облегчения доставки пользователю.
В вариантах осуществления изобретения, описанных в этом документе, система подачи может представлять собой систему подачи аэрозоля без сжигания, такую как питаемая энергией система подачи аэрозоля без сжигания. В альтернативных вариантах осуществления изобретения система подачи может представлять собой систему подачи аэрозоля со сжиганием, такую как сигарета.
Описанная в этом документе система подачи аэрозоля без сжигания может представлять собой электронную сигарету, также известную как устройство для вейпинга или электронная система доставки никотина (ЭСДН), хотя следует отметить, что присутствие никотина в аэрозолируемом материале не является обязательным.
Описанная в этом документе система подачи аэрозоля без сжигания может представлять собой систему нагрева табака, также известную как система нагрева без сжигания.
Описанная в этом документе система подачи аэрозоля без сжигания может представлять собой гибридную систему для генерации аэрозоля с использованием комбинации аэрозолируемых материалов, один или несколько из которых могут быть нагреты. Каждый из аэрозолируемых материалов может быть, например, в виде твердого вещества, жидкости или геля и может содержать или не содержать никотин. Гибридная система может содержать жидкий или гелевый аэрозолируемый материал и твердый аэрозолируемый материал. Твердый аэрозолируемый материал может содержать, например, табак или нетабачный продукт.
Обычно система подачи аэрозоля без сжигания может содержать устройство подачи аэрозоля без сжигания и изделие для использования с системой подачи аэрозоля без сжигания. Однако предусматривают, что изделия, которые сами по себе содержат средство питания компонента, генерирующего аэрозоль, могут сами образовывать систему подачи аэрозоля без сжигания.
Устройство подачи аэрозоля без сжигания может содержать источник питания и контроллер. Источником питания может быть источник электроэнергии или экзотермический источник энергии. Экзотермический источник энергии может содержать углеродную подложку, на которую могут подавать энергию, чтобы распределять энергию в виде тепла на аэрозолируемый материал или на теплопередающий материал в непосредственной близости от экзотермического источника энергии. Источник энергии, такой как экзотермический источник энергии, может быть предусмотрен в изделии для образования аэрозоля без сжигания.
Изделие для использования с устройством подачи аэрозоля без сжигания может содержать аэрозолируемый материал, компонент, генерирующий аэрозоль, область, генерирующую аэрозоль, мундштук и/или область для приема аэрозолируемого материала.
Компонент, генерирующий аэрозоль, может представлять собой нагреватель, способный взаимодействовать с аэрозолируемым материалом для высвобождения одного или нескольких летучих веществ из аэрозолируемого материала с образованием аэрозоля. Компонент, генерирующий аэрозоль, может быть способен генерировать аэрозоль из аэрозолируемого материала без нагревания. Например, компонент, генерирующий аэрозоль, может быть способен генерировать аэрозоль из аэрозолируемого материала без приложения к нему тепла, например, с помощью одного или нескольких из вибрационных, механических, нагнетательных или электростатических средств.
Аэрозолируемый материал может содержать активный материал, материал, образующий аэрозоль, и, как вариант, один или несколько функциональных материалов. Активный материал может содержать никотин (необязательно содержащийся в табаке или производном табака) или одно или несколько других физиологически активных веществ, не обладающих запахом. Не обладающий запахом физиологически активный материал - это материал, который включен в аэрозолируемый материал для достижения физиологической реакции, отличной от обонятельного восприятия.
Материал, генерирующий аэрозоль, может содержать один или несколько из следующих компонентов: глицерин, глицерин, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, 1,3-бутиленгликоль, эритритол, мезоэритритол, этилванилат, этиллаурат, диэтилсуберат, триэтилцитрат, триацетин, смесь диацетина, бензилбензоат, бензилфенилацетат, трибутирин, лаурилацетат, лауриновая кислота, миристиновая кислота и пропиленкарбонат.
Один или несколько функциональных материалов могут содержать одно или несколько из следующего: ароматизаторы, носители, регуляторы pH, стабилизаторы и/или антиоксиданты.
Изделие для использования с устройством подачи аэрозоля без сжигания может содержать аэрозолируемый материал или область для приема аэрозолируемого материала. Изделие для использования с устройством подачи аэрозоля без сжигания может содержать мундштук. Область для приема аэрозолируемого материала может представлять собой область хранения аэрозолируемого материала. Например, область хранения может представлять собой резервуар. Область приема аэрозолируемого материала может быть отделена от области, генерирующей аэрозоль, или объединена с ней.
Аэрозолируемый материал, который также может быть назван в этом документе материалом, генерирующим аэрозоль, представляет собой материал, который способен генерировать аэрозоль, например, при нагревании, облучении или возбуждении любым другим способом. Аэрозолируемый материал может быть, например, в форме твердого вещества, жидкости или геля и может содержать или не содержать никотин и/или ароматизаторы. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозолируемый материал может содержать "аморфное твердое вещество", которое также может называться "монолитным твердым веществом" (т.е. неволокнистым). В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфное твердое вещество может представлять собой высушенный гель. Аморфное твердое вещество - это твердый материал, который может удерживать в себе некоторую текучую среду, например жидкость. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозолируемый материал, например, может содержать от примерно 50, 60 или 70 мас.% аморфного твердого вещества до примерно 90, 95 или 100 мас.% аморфного твердого вещества.
Аэрозолируемый материал может присутствовать на подложке. Подложка, например, может представлять собой или содержать бумагу, бумажный картон, картон, плотную бумагу, восстановленный аэрозолируемый материал, пластмассовый материал, керамический материал, композитный материал, стекло, металл или металлический сплав.
Модифицирующий аэрозоль агент - это вещество, способное модифицировать используемый аэрозоль. Агент может модифицировать аэрозоль таким образом, чтобы оказывать физиологическое воздействие на организм человека или вызывать ощущения. Примерами модифицирующих аэрозоль агентов являются ароматизаторы и вещества, вызывающие ощущения. Вещество, вызывающее ощущение, создает органолептическое ощущение, которое может быть воспринято органами чувств, например ощущение прохлады или кислого вкуса.
Токоприемник - это материал, который нагревается за счет прохождения через него изменяющегося магнитного поля, такого как переменное магнитное поле. Нагревательный материал может быть электропроводным материалом, так что проникновение в него переменного магнитного поля вызывает индукционный нагрев нагревающего материала. Нагревательный материал может быть магнитным материалом, так что проникновение в него переменного магнитного поля вызывает магнитный гистерезисный нагрев нагревательного материала. Нагревательный материал может быть как электропроводящим, так и магнитным, так что нагревательный материал можно нагревать обоими механизмами нагрева.
Индукционный нагрев - это процесс, в котором электропроводный объект нагревается путем прохождения через этот объект переменного магнитного поля. Этот процесс описывается законом индукции Фарадея и законом Ома. Индукционный нагреватель может содержать электромагнит и устройство для пропускания меняющегося электрического тока, например переменного тока, через электромагнит. Когда электромагнит и объект, который необходимо нагреть, должным образом располагаются так, чтобы результирующее переменное магнитное поле, создаваемое электромагнитом, проникало в объект, внутри объекта генерируется один или несколько вихревых токов. Объект обладает сопротивлением потоку электрических токов. Поэтому, когда такие вихревые токи возникают в объекте, их прохождение через электрическое сопротивление объекта приводит к нагреву объекта. Этот процесс называют джоулевым, омическим или резистивным нагревом. Объект, который может быть индуктивно нагрет, известен как токоприемник.
Токоприемник может быть выполнен в виде замкнутого контура. Было установлено, что если токоприемник выполнен в виде замкнутого контура, то магнитная связь между токоприемником и электромагнитом при использовании становится сильнее, что приводит к большему джоулеву нагреву.
Магнитный гистерезис - это процесс, в котором объект, выполненный из магнитного материала, нагревается путем прохождения через этот объект переменного магнитного поля. Можно считать, что магнитный материал содержит множество магнитов масштаба атома или магнитных диполей. Когда магнитное поле проходит через такой материал, магнитные диполи выстраиваются вдоль магнитного поля. Поэтому, когда изменяющееся магнитное поле, например переменное магнитное поле, например, создаваемое электромагнитом, проходит через магнитный материал, ориентация магнитных диполей меняется вместе с прикладываемым изменяющимся магнитным полем. Такая переориентация магнитных диполей вызывает нагрев магнитного материала.
Если объект является и электропроводным, и магнитным, то прохождение через объект переменного магнитного поля может вызвать в объекте и джоулев нагрев, и нагрев вследствие магнитного гистерезиса. Более того, использование магнитного материала может усилить магнитное поле, что может усилить джоулев нагрев.
В каждом из вышеприведенных процессов тепло генерируется внутри самого объекта, а не от внешнего источника тепла, посредством теплопроводности, можно достичь быстрого роста температуры в объекте и более равномерного распределения тепла, в частности, посредством выбора подходящего материала и геометрии объекта и подходящей величины и ориентации переменного магнитного поля относительно объекта. Более того, так как индукционный нагрев и нагрев вследствие магнитного гистерезиса не требуют физического соединения между источником переменного магнитного поля и объектом, то свобода конструкции и контроль профиля нагрева может быть больше, а затраты могут быть меньше.
Изделия, например, в виде стержней, часто называют в соответствии с длиной изделия: "обычный" (обычно в диапазоне 68-75 мм, например, от примерно 68 мм до примерно 72 мм), "короткий" или "мини" (68 мм или меньше), "большой размер" (обычно в диапазоне 75-91 мм, например, от примерно 79 мм до примерно 88 мм), "длинный" или "сверхбольшой" (обычно в диапазоне 91-105 мм, например, от примерно 94 мм до примерно 101 мм) и "сверхдлинный" (обычно в диапазоне от примерно 110 мм до примерно 121 мм).
Их также называют в зависимости от окружности изделия: "обычный" (примерно 23-25 мм), "большой" (более 25 мм), "тонкий" (примерно 22-23 мм), "полутонкий" (примерно 19-22 мм), "сверхтонкий" (примерно 16-19 мм) и "микротонкий" (примерно менее 16 мм).
Соответственно, изделие сверхтонкого формата большого размера будет, например, иметь длину около 83 мм и окружность около 17 мм.
Каждый формат может быть изготовлен с мундштуками разной длины. Длина мундштука будет примерно от 10 до 50 мм. Ободковая бумага соединяет мундштук с материалом, генерирующим аэрозоль, и обычно будет иметь большую длину, чем мундштук, например на 3-10 мм длиннее, так что ободковая бумага закрывает мундштук и перекрывает материал, генерирующий аэрозоль, например в виде стержня из материала субстрата, для соединения мундштука со стержнем.
Изделия и их материалы, генерирующие аэрозоль, и мундштуки, описанные в этом документе, могут быть изготовлены в любом из вышеуказанных форматов, но не ограничены ими.
Используемые в этом документе термины "по потоку выше" и "по потоку ниже" являются относительными терминами, определенными по отношению к направлению основного потока аэрозоля, втягиваемого через используемое изделие или устройство. Хотя компонент или часть изделия называют в этом документе "мундштуком", этот компонент или часть изделия, в качестве альтернативы, может быть частью или компонентом, который находится по потоку ниже материала, генерирующего аэрозоль, не обязательно располагаясь так, чтобы его по меньшей мере частично помещали в рот пользователя.
Волокнистые материалы, используемые для формирования участков мундштука, часто определяют с точки зрения веса отдельного волокна и веса группы волокон, используемых в участке. Такой вес выражают значением "денье", которое представляет собой вес в граммах 9-километрового отрезка отдельного волокна или группы волокон. Денье одного волокна называют "денье на нить", а денье для группы волокон, образующих участок, называют "суммарным денье" волокнистого материала. Спецификация часто также включает в себя указание формы поперечного сечения отдельного волокна, например Y-образной или X-образной формы. Итак, волокнистый материал 5,0Y30000 имеет вес для каждого отдельного волокна (денье на нить) 5,0 граммов на 9000 м, общий вес (суммарное значение денье) для группы волокон 30000 граммов на 9000 м и Y-образную форму поперечного сечения волокна. Количество волокон рассчитывают как суммарное значение денье, деленное на денье на нить, что дает в этом примере 6000.
Поддержание соответствующих уровней твердости является важным аспектом конструкции мундштуков изделий, а для участка, сформированного из волокнистого материала, обычно достигают увеличения суммарного значения денье волокнистого материала. Однако это может отрицательно сказаться на сопротивлении затягиванию через этот участок мундштука. Проблема еще более значительна для изделий меньшего формата, где уменьшенное поперечное сечение также увеличивает сопротивление затягиванию через участок. В некоторых изделиях, таких как изделия для использования в системах подачи аэрозоля без сжигания, увеличение суммарного значения денье также может отрицательно повлиять на аэрозоль, создаваемый изделием. Преимущественно, авторы изобретения установили, что волокнистые материалы, имеющие денье на нить от 13,1 до 14,9 г/9000 м, могут быть особенно эффективными, позволяя участку мундштука проявлять соответствующую твердость без неблагоприятного воздействия на сопротивление затягиванию и образованию аэрозоля, что может возникнуть в противном случае при использовании других значений денье на нить. Такие волокна имеют более низкое отношение площади поверхности к объему, чем волокна с меньшим весом, что позволяет волокнам проявлять пропорционально более низкое сопротивление затягиванию при заданном суммарном значением денье на мм2 площади поперечного сечения. Дополнительным преимуществом использования волокнистого материала с денье на нить от 13,1 до 14,9 г/9000 м также может быть возможность добавления большего количества пластификатора, чем обычно возможно, что позволяет дополнительно повысить твердость фильтра.
Обычно получение волокнистого жгута включает в себя следующие этапы: формирование прядильного раствора, фильтрация прядильного раствора и осуществление прядения нитей из прядильного раствора, формирование ленты жгута из нитей, обжатие ленты жгута и упаковывание обжатого жгута. Формирование волокнистого жгута, имеющего плотность волокна на нить в пределах указанного в этом документе диапазона, содержит по существу тот же процесс, хотя могут быть внесены изменения в определенные этапы, чтобы улучшить процесс формирования жгута нитей с высоким значением денье на нить.
Описанный здесь волокнистый жгут, также называемый волокнистым материалом, может содержать жгут волокон из ацетата целлюлозы. Волокнистый жгут также может быть образован с использованием других материалов, используемых для формирования волокон, таких как поливиниловый спирт (PVOH), полимолочная кислота (PLA), поликапролактон (PCL), поли (1-4 бутандиолсукцинат) (PBS), поли(бутиленадипаткотерефталат) (PBAT), материалы на основе крахмала, хлопок, алифатические полиэфирные материалы и полисахаридные полимеры или их сочетание. Волокнистый жгут может быть пластифицирован с использованием подходящего пластификатора для жгута, такого как триацетин, где материалом является жгут ацетата целлюлозы, или жгут может быть непластифицированным. Если не сказано иное, жгут может иметь любую подходящую спецификацию, например, волокна, имеющие Y-образную форму или другое поперечное сечение, например X-образную форму, значения денье для нитей от 8 до 20 денье на нить, например от 13,1 до 14,9 денье на нить, и суммарные значения денье от 5000 до 50000, например от 10000 до 40 000.
Для формирования волокнистого материала, описанного в этом документе, можно использовать любой подходящий способ, известный специалисту в данной области. Способ может включать формирование прядильного раствора, например, из эфира целлюлозы и растворителя или растворителей и, необязательно, добавки или добавок. Для получения высоких значений денье на нить в настоящем изобретении может быть необходимо использовать повышенные уровни растворителя по сравнению с количествами для типичных значений денье на нить (например, от 2 до 8 денье на нить). Например, могут использовать на 5-30 мас.% растворителя больше по сравнению с количеством растворителя для типичного денье на нить. Использование дополнительного растворителя само по себе может создать проблемы для обработки волокон.
Из прядильного раствора могут быть получены волокна на прядильном устройстве, содержащем один или несколько прядильных механизмов. Каждый прядильный механизм может представлять собой пластину, содержащую небольшие отверстия, через которые проходит прядильный раствор, размер которых влияет на скорость, с которой растворитель испаряется из нитей. Конструкция прядильного механизма, а также параметры прядения могут влиять на скорость испарения растворителя из нитей. Для достижения описанных в этом документе значений денье на нить может оказаться необходимым использовать прядильный механизм, содержащий множество отверстий, расположенных на расстоянии по меньшей мере 1,5 мм друг от друга, причем отверстия имеют диаметр по меньшей мере 100 мкм, например, от 100 до 250 мкм или от 125 до 225 мкм или от 150 до 200 мкм.
Может потребоваться корректировка условий прядения по сравнению с условиями прядения, используемыми для более низких значений денье на нить, для обеспечения надлежащей сушки нитей. Преимущественно было установлено, что можно производить волокнистый жгут, имеющий описанное в этом документе значение денье на нить, с использованием обычного оборудования, используемого для производства ацетатцеллюлозного жгута с обычным денье на нить.
Дополнительный растворитель в сочетании с увеличенной толщиной волокон с более высоким денье на нить создает проблему, связанную с более высоким удерживанием растворителя в волокнах, чем в волокнах с более низким денье на нить. При производстве жгута волокон с высоким денье могут быть предприняты меры по улучшению удаления растворителя из волокон. Например, волокна можно нагреть до температуры, равной температуре испарения растворителя, или выше. Тепло может быть применено в виде непосредственного нагрева, косвенного нагрева или их комбинации. Прядильный механизм может быть размещен в шкафу, который может работать при определенной температуре, например до 100°C. Тепло могут подавать в шкаф потоком горячего воздуха. В шкафу также можно поддерживать давление, чтобы способствовать испарению растворителя. Также может быть необходимо увеличить время пребывания для испарения растворителя, например, за счет уменьшения скорости прохождения, при этом регулируя температуру или профиль сушки относительно программ, используемых для волокон с более низким значением денье на нить.
Используемый в этом документе термин "табачный материал" относится к любому материалу, содержащему табак или его производные или заменители. Термин "табачный материал" может включать в себя одно или несколько из следующих веществ: табак, производные табака, взорванный табак, восстановленный табак или заменители табака. Табачный материал может содержать один или несколько следующих веществ: измельченный табак, табачное волокно, резаный табак, взорванный табак, табачный стебель, табачный лист, восстановленный табак и/или табачный экстракт.
В контексте настоящего описания термины "ароматизатор" и "вкусовая добавка" относятся к материалам, которые, если позволяет местное законодательство, могут использоваться для создания желаемого вкуса или аромата в продукте для взрослых потребителей. В качестве модифицирующего аэрозоль агента, описанного в этом документе, можно использовать один или несколько ароматизаторов. Они могут включать в себя экстракты (например, лакрицы, гортензии, листьев японской магнолии с белой корой, ромашки, пажитника, гвоздики, ментола, японской мяты, аниса, корицы, травы, грушанки, вишни, ягод, персика, яблока, драмбуи, бурбона, скотча, виски, мяты, мяты перечная, лаванды, кардамона, сельдерея, каскарилла, мускатного ореха, сандала, бергамота, герани, медовой эссенции, розового масла, ванили, лимонного масла, апельсинового масла, кассия, тмина, коньяка, жасмина, иланг-иланга, шалфея, фенхеля, пимента, имбиря, аниса, кориандра, кофе или масла мяты любого вида из рода Mentha), 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), а также другие добавки или вещества, такие как древесный уголь, хлорофилл, минералы, растительные или освежающие дыхание агенты. Они могут представлять собой имитацию, синтетические или натуральные ингредиенты или их смеси. Они могут быть в любой подходящей форме, например, в виде масла, жидкости или порошка.
На фигурах, описанных в этом документе, одинаковые ссылочные позиции используются для иллюстрации эквивалентных признаков, изделий или компонентов.
На фиг. 1а приведен вид сбоку в разрезе изделия 1, включающего в себя мундштук 2, для использования в системе подачи аэрозоля. На фиг. 1b приведен вид в разрезе по линии A-A' мундштука, показанного на фиг. 1а.
Изделие 1 содержит мундштук 2 и цилиндрический стержень из материала 3, генерирующего аэрозоль, в данном случае табачного материала, соединенный с мундштуком 2. Мундштук 2 включает в себя участок 6, имеющий продольную ось "X" и площадь поперечного сечения, измеренную перпендикулярно продольной оси. Участок 6 включает в себя волокнистый материал, имеющий денье на нить от 13,1 до 14,9 г/9000 м.
Подходящие примеры волокнистого материала, используемого для формирования участка 6, представлены в таблице 1.0 ниже, где "ППС" означает "площадь поперечного сечения", "ДНН" - "денье на нить", а "СЗД" - "суммарное значение денье".
Участок 6 может иметь суммарное значение денье по меньшей мере 10000 г/9000 м, например по меньшей мере 12000 г/9000 м или по меньшей мере 15000 г/9000 м. Как показано в таблице 1.0 выше, такие значения денье на нить (ДНН) и суммарное значение денье (СЗД) в мундштуке, имеющем длину окружности от 16,8 мм до 22,8 мм, могут привести к тому, что суммарное значение денье на мм2 площади поперечного сечения мундштука будет меньше, чем 800 г/9000 м на мм2, или менее 700 г/9000 м на мм2, или менее 600 г/9000 м на мм2. Суммарное значение денье на мм2 может составлять по меньшей мере 300 г/9000 м на мм2, по меньшей мере 400 г/9000 м на мм2 или по меньшей мере 500 г/9000 м на мм2. Число волокон на мм2 площади поперечного сечения мундштука может быть менее 60 волокон на мм2, например менее 50 волокон на мм2, или менее 40 волокон на мм2, или менее 30 волокон на мм2.
Участок 6 в данном примере содержит основную часть из материала. Основная часть из материала в данном примере имеет форму цилиндра. Основная часть из материала, предпочтительно, имеет по существу однородную плотность по всему цилиндру. Предпочтительно, длина основной части 6 из материала составляет менее примерно 15 мм. Более предпочтительно, длина основной части 6 из материала составляет менее примерно 10 мм. Дополнительно или в качестве альтернативы длина основной части 6 из материала составляет по меньшей мере примерно 5 мм. Предпочтительно, длина основной части 6 из материала составляет по меньшей мере примерно 6 мм. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения длина основной части 6 из материала составляет от примерно 5 мм до около 15 мм, более предпочтительно от примерно 6 мм до примерно 12 мм, даже более предпочтительно от примерно 6 мм до примерно 10 мм, наиболее предпочтительно примерно 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм или 10 мм. В данном примере длина основной части 6 из материала составляет 10 мм.
В данном примере основная часть 6 из материала сформирована из волокнистого жгута. В данном примере жгут, используемый в основной части 6 из материала, имеет значение денье на нить (d.p.f.) 14,0 и суммарное значение денье - 20000. В качестве альтернативы жгут может иметь, например, 13,5 денье на нить и суммарное значение денье, равное 12000. В данном примере жгут содержит жгут пластифицированного ацетата целлюлозы. Пластификатор, используемый в жгуте, составляет около 10 мас.% жгута, хотя может составлять от около 5% до около 12%, например от около 8% до около 12%. В данном примере пластификатор представляет собой триацетин. В других примерах для формирования основной части 6 из материала могут использоваться различные материалы. В качестве альтернативы основная часть 6 может быть сформирована из жгутов, отличных от ацетата целлюлозы, например из полимолочной кислоты (PLA), других материалов, описанных здесь для волокнистого жгута, или подобных материалов. Жгут, предпочтительно, образован из ацетата целлюлозы. Жгут, независимо от того, образован ли он из ацетата целлюлозы или из других материалов, предпочтительно, имеет ДНН не менее 13,1. Эти значения денье на нить дают жгут, который имеет сравнительно грубые, толстые волокна с более низким отношением площади поверхности к весу, что приводит к более низкому перепаду давления на мундштуке 2, чем для жгутов, имеющих более низкие значения ДНН, но аналогичные суммарные значения денье.
Суммарное значение денье жгута, образующего основную часть 6 из материала, предпочтительно, составляет не более 25000, более предпочтительно не более 23000 и еще более предпочтительно не более 20000. Эти суммарные значения денье дают жгут, который занимает уменьшенную долю площади поперечного сечения мундштука 2, что приводит к более низкому сопротивлению затягиванию и, следовательно, падению давления на мундштуке 2, чем для жгутов, имеющих более высокие суммарные значения денье. Для надлежащей твердости основной части 6 из материала жгут, предпочтительно, имеет суммарное значение денье по меньшей мере 8000 и более предпочтительно по меньшей мере 10000. Предпочтительно, денье на нить составляет от 13,01 до 14,9, тогда как суммарное значение денье составляет от 10000 до 20000. Более предпочтительно, денье на нить составляет от 13,5 до 14,5, тогда как суммарное значение денье составляет от 10000 до 15000. Предпочтительно, поперечное сечение нитей жгута имеет Y-образную форму, хотя в других вариантах осуществления изобретения могут использоваться другие формы, например X-образные нити, с тем же самым d.p.f. и суммарным значением денье, как указано в этом документе.
Агент, модифицирующий аэрозоль, расположен внутри основной части 6 из материала, в данном примере в виде капсулы 11, при этом маслостойкая первая обертка 7 окружает основную часть 6 из материала. В качестве альтернативы можно не использовать агент, модифицирующий аэрозоль, и/или маслостойкую первую обертку 7. В других примерах агент, модифицирующий аэрозоль, может быть предоставлен в других формах, таких как материал, введенный в основную часть 6 из материала или нанесенный на нить, например нить, несущую ароматизатор или другой агент, модифицирующий аэрозоль, который также может быть размещен внутри основной части 6 из материала. Основная часть 6 из материала имеет форму цилиндра, имеющего продольную ось, при этом капсула 11 внедрена в основную часть 6 из материала, так что капсула 11 со всех сторон окружена материалом, образующим основную часть 6. Капсула 11 имеет оболочку, в которую заключен жидкий агент, модифицирующий аэрозоль. Наибольшая площадь поперечного сечения капсулы, измеренная перпендикулярно продольной оси, составляет менее примерно 45% площади поперечного сечения основной части 6 из материала, измеренной перпендикулярно продольной оси. Капсула с наибольшей площадью поперечного сечения менее примерно 45% площади поперечного сечения части мундштука 2, в которой находится капсула 11, имеет то преимущество, что падение давления на мундштуке 2 снижено по сравнению с капсулами, имеющими большие площади поперечного сечения, при этом и вокруг капсулы остается достаточно пространства для прохождения аэрозоля, причем основная часть 6 из материала не удаляет значительное количество массы аэрозоля, когда он проходит через мундштук 2.
Площадь поперечного сечения капсулы 11 в месте наибольшей площади поперечного сечения составляет менее 45% площади поперечного сечения части мундштука 2, в которой расположена капсула 11, более предпочтительно менее примерно 40% и еще более предпочтительно менее примерно 35%. Например, для сферической капсулы диаметром 3,0 мм наибольшая площадь поперечного сечения капсулы составляет 7,07 мм2. Для мундштука 2, имеющего длину окружности около 17 мм, как описано в этом документе, основная часть 6 из материала имеет длину внешней окружности около 16,8 мм, а радиус этого компонента будет составлять 2,67 мм, что соответствует площади поперечного сечения 22,46 мм2. Площадь поперечного сечения капсулы в этом примере составляет около 31% от площади поперечного сечения мундштука 2. Для мундштука 2, имеющего длину окружности около 21 мм, как описано в этом документе, основная часть 6 из материала имеет длину внешней окружности около 20,8 мм, а радиус этого компонента будет составлять 3,31 мм, что соответствует площади поперечного сечения 34,43 мм2. Площадь поперечного сечения капсулы в этом примере составляет 20,5% от площади поперечного сечения мундштука 2. В качестве другого примера, если бы капсула имела диаметр 3,2 мм, то ее наибольшая площадь поперечного сечения составила бы 8,04 мм2. В этом случае площадь поперечного сечения капсулы составила бы примерно 36% площади поперечного сечения основной части 6 из материала с длиной окружности примерно 16,8 мм и примерно 23% площади поперечного сечения основной части 6 из материала с длиной окружности около 20,8 мм.
Капсула 11 может представлять собой хрупкую капсулу, например капсулу, которая имеет твердую хрупкую оболочку, окружающую жидкую полезную нагрузку. В данном примере используется одна капсула 11. Капсула 11 полностью внедрена в основную часть 6 из материала. Другими словами, капсула 11 полностью окружена материалом, образующим основную часть 6. В других примерах внутри основной части 6 из материала может быть расположено несколько хрупких капсул, например 2, 3 или более хрупких капсул. Длина основной части 6 из материала может быть увеличена для размещения необходимого количества капсул. В примерах, в которых используется несколько капсул, отдельные капсулы могут быть одинаковыми друг с другом или могут отличаться друг от друга с точки зрения размера и/или полезной емкости капсулы. В других примерах может быть предусмотрено несколько основных частей из материала 6, каждая из которых содержит одну или несколько капсул.
Капсула 11 имеет структуру ядро - оболочка. Другими словами, капсула 11 содержит оболочку, заключающую в себе жидкий агент, например ароматизатор или другой агент, который может представлять собой любой из ароматизаторов или модификаторов аэрозоля, описанных в этом документе. Оболочка капсулы может быть разрушена пользователем для высвобождения ароматизатора или другого агента в основную часть 6 из материала. Мундштук также содержит вторую обертку-вкладыш 9 и ободковую бумагу 5. Первая обертка-вкладыш 7 может содержать барьерное покрытие, чтобы сделать материал обертки-вкладыша по существу непроницаемым для жидкой полезной нагрузки капсулы 11. В качестве альтернативы или дополнительно вторая обертка-вкладыш 9 и/или ободковая бумага 5 может содержать барьерное покрытие, чтобы сделать материал обертки-вкладыша и/или ободковую бумагу по существу непроницаемыми для жидкой полезной нагрузки капсулы 11.
В настоящем примере капсула 11 имеет сферическую форму и диаметр около 3 мм. В других примерах могут быть использованы капсулы других форм и размеров. Общий вес капсулы 11 может находиться в диапазоне от примерно 10 мг до примерно 50 мг.
В данном примере капсула 11 расположена в продольном центральном положении внутри основной части 6 из материала. То есть капсула 11 расположена так, что ее центр находится на расстоянии 4 мм от каждого конца основной части 6 из материала. В других примерах капсула 11 может быть расположена в положении, отличном от продольного центрального положения в основной части 6 из материала, то есть ближе к выходному концу основной части 6 из материала, чем к входному концу, или ближе к входному концу основной части 6 из материала, чем к выходному концу. Предпочтительно, мундштук 2 выполнен таким образом, что капсула 11 и вентиляционные отверстия 12 смещены в продольном направлении друг относительно друга в мундштуке 2.
На фиг. 1b показано поперечное сечение по линии A-A' мундштука 2, показанного на фиг. 1a. На фиг.1b показана капсула 11, основная часть 6 из материала, первая и вторая обертки-вкладыши 7, 9 и ободковая бумага 5. В данном примере капсула 11 центрирована на продольной оси (не показана) мундштука 2. Первая и вторая обертки-вкладыши 7, 9 и ободковая бумага 5 расположены концентрично вокруг основной части 6 из материала.
Хрупкая капсула 11 имеет структуру сердцевина - оболочка. То есть охватывающий материал или барьерный материал создает оболочку вокруг сердцевины, которая содержит агент, модифицирующий аэрозоль. Структура оболочки препятствует прохождению агента, модифицирующего аэрозоль, во время хранения изделия 1, но позволяет контролировать высвобождение агента, модифицирующего аэрозоль, также называемого модификатором аэрозоля, во время использования.
В некоторых случаях барьерный материал (также называемый здесь герметизирующим материалом) является хрупким. Капсулу раздавливает или иным образом разрушает или ломает пользователь, чтобы высвободить заключенный в ней модификатор аэрозоля. Обычно капсулу разрушают непосредственно перед началом нагревания, но пользователь может выбрать, когда высвободить модификатор аэрозоля. Термин "хрупкая капсула" относится к капсуле, в которой оболочка может быть разрушена посредством давления для высвобождения сердцевины; более конкретно, оболочка может быть разорвана под давлением пальцев пользователя, когда пользователь хочет высвободить сердцевину капсулы.
В некоторых случаях барьерный материал является термостойким. То есть в некоторых случаях барьер не будет разорван, расплавлен или иным образом разрушен при температуре, достигаемой в месте нахождения капсулы во время работы устройства подачи аэрозоля. В качестве иллюстрации капсула, расположенная в мундштуке, может быть подвергнута воздействию температуры, например, в диапазоне от 30 до 100°C, а барьерный материал может продолжать удерживать жидкую сердцевину по меньшей мере примерно до 50-120°C.
В других случаях капсула высвобождает состав сердцевины при нагревании, например, путем плавления барьерного материала или разбухания капсулы, приводящего к разрыву барьерного материала.
Общий вес капсулы может находиться в диапазоне от около 1 мг до около 100 мг, предпочтительно от около 5 мг до около 60 мг, от около 8 мг до около 50 мг, от около 10 мг до около 20 мг или от около 12 мг до около 18 мг.
Общая масса состава сердцевины может находиться в диапазоне от около 2 мг до около 90 мг, предпочтительно от около 3 мг до около 70 мг, от около 5 мг до около 25 мг, от около 8 мг до около 20 мг или около 10 мг, до примерно 15 мг.
Капсула в соответствии с изобретением содержит сердцевину, как описано выше, и оболочку. Капсулы могут иметь прочность на раздавливание от примерно 4,5 Н до примерно 40 Н, более предпочтительно от примерно 5 до примерно 30 Н или примерно до 28 Н (например, от примерно 9,8 до примерно 24,5 Н). Прочность на разрыв капсулы может быть измерена, когда капсула извлечена из основной части 6 из материала, с помощью датчика силы для измерения усилия, при котором капсула разрывается, как более подробно описано ниже в этом документе.
Капсулы могут быть по существу сферическими и могут иметь диаметр по меньшей мере примерно 0,4 мм, 0,6 мм, 0,8 мм, 1,0 мм, 2,0 мм, 2,5 мм, 2,8 мм или 3,0 мм. Диаметр капсул может быть менее примерно 10,0 мм, 8,0 мм, 7,0 мм, 6,0 мм, 5,5 мм, 5,0 мм, 4,5 мм, 4,0 мм, 3,5 мм или 3,2 мм. Например, диаметр капсулы может находиться в диапазоне от примерно 0,4 мм до примерно 10,0 мм, от примерно 0,8 мм до примерно 6,0 мм, от примерно 2,5 мм до примерно 5,5 мм или от примерно 2,8 мм до примерно 3,2 мм. В некоторых случаях капсула может иметь диаметр около 3,0 мм. Эти размеры особенно подходят для включения капсулы в описанное в этом документе изделие.
Предпочтительно, падение или перепад давления (также называемое сопротивлением затягиванию) на изделии, измеренное как падение давления в открытом состоянии (то есть с открытыми вентиляционными отверстиями), уменьшается менее чем примерно на 20 мм вод. ст., когда капсулу разрушают. Более предпочтительно, чтобы падение давления в открытом состоянии уменьшалось менее чем примерно на 10 мм вод. ст., более предпочтительно менее чем примерно на 8 мм вод. Эти значения измеряют как среднее значение, полученное не менее чем для 80 изделий одинаковой конструкции. Такие небольшие изменения в падении давления означают, что другие аспекты конструкции изделия, такие как установка корректного уровня вентиляции для данного падения давления на изделии, могут быть достигнуты независимо от того, решает ли потребитель разрушить капсулу или нет.
Барьерный материал может содержать один или несколько из следующих веществ: гелеобразующее вещество, наполнитель, буфер, краситель и пластификатор.
Подходящим гелеобразующим веществом может быть, например, полисахарид или целлюлозное гелеобразующее вещество, желатин, камедь, гель, воск или их смесь. Подходящие полисахариды включают в себя альгинаты, декстраны, мальтодекстрины, циклодекстрины и пектины. Подходящие альгинаты включают в себя, например, соль альгиновой кислоты, этерифицированный альгинат или глицерилальгинат. Соли альгиновой кислоты включают в себя альгинат аммония, альгинат триэтаноламина и альгинаты ионов металлов I или II группы, такие как альгинат натрия, калия, кальция и магния. Этерифицированные альгинаты включают в себя альгинат пропиленгликоля и альгинат глицерина. В одном варианте осуществления изобретения барьерный материал представляет собой альгинат натрия и/или альгинат кальция. Подходящие целлюлозные материалы включают в себя метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, ацетат целлюлозы и простые эфиры целлюлозы. Гелеобразующее вещество может содержать один или несколько модифицированных крахмалов. Гелеобразующее вещество может содержать каррагинаны. Подходящие камеди включают в себя агар, геллановую камедь, гуммиарабик, пуллуланскую камедь, маннановую камедь, камедь гхатти, трагакантовую камедь, карайю, бобы рожкового дерева, камедь акации, гуар, семена айвы и ксантановую камедь. Подходящие гели включают в себя агар, агарозу, каррагинаны, фуроидан и фурцелларан. Подходящие воски включают в себя карнаубский воск. В некоторых случаях гелеобразующее вещество может содержать каррагинаны и/или геллановую камедь; эти гелеобразующие вещества особенно подходят для включения в качестве гелеобразующего вещества, поскольку давление, необходимое для разрушения полученных капсул, является особенно подходящим.
Барьерный материал может содержать один или несколько наполнителей, таких как крахмалы, модифицированные крахмалы (такие как окисленные крахмалы) и сахарные спирты, такие как мальтит.
Барьерный материал может содержать краситель, который облегчает расположение капсулы внутри устройства, генерирующего аэрозоль, в процессе производства устройства, генерирующего аэрозоль. Красящее вещество, предпочтительно, выбирают из красителей и пигментов.
Барьерный материал также может содержать по меньшей мере один буфер, такой как цитратное или фосфатное соединение.
Барьерный материал также может содержать по меньшей мере один пластификатор, которым может быть глицерин, сорбит, мальтит, триацетин, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль или другой полиспирт с пластифицирующими свойствами, и, как вариант, одну кислоту монокислотного, двухосновного или трехосновного типа, в частности, лимонную кислоту, фумаровую кислоту, яблочную кислоту и тому подобное. Количество пластификатора составляет от 1 до 30 мас.%, предпочтительно от 2 до 15 мас.% и даже более предпочтительно от 3 до 10 мас.% от общей сухой массы оболочки.
Барьерный материал также может содержать один или несколько наполнителей. Подходящие наполнители включают в себя производные крахмала, такие как декстрин, мальтодекстрин, циклодекстрин (альфа, бета или гамма), или производные целлюлозы, такие как гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC), гидроксипропилцеллюлоза (HPC), метилцеллюлоза (MC), карбоксиметилцеллюлоза (CMC), поливиниловый спирт, полиолы или их смеси. Декстрин является предпочтительным наполнителем. Количество наполнителя в оболочке составляет самое большее 98,5%, предпочтительно от 25 до 95 мас.%, более предпочтительно от 40 до 80 мас.% и еще более предпочтительно от 50 до 60 мас.% от общей сухой массы оболочки.
Оболочка капсулы также может содержать гидрофобный внешний слой, который снижает восприимчивость капсулы к деградации под действием влаги. Гидрофобный внешний слой подходящим образом выбирают из группы, содержащей воски, в частности карнаубский воск, канделильский воск или пчелиный воск, карбовакс, шеллак (в спиртовом или водном растворе), этилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, гидроксилпропилцеллюлозу, латексную композицию, поливиниловый спирт, или их сочетание. Более предпочтительно, по меньшей мере один влагозащитный агент представляет собой этилцеллюлозу или смесь этилцеллюлозы и шеллака.
Сердцевина капсулы содержит модификатор аэрозоля. Этот модификатор аэрозоля может быть любым летучим веществом, которое изменяет по меньшей мере одно свойство аэрозоля. Например, аэрозольное вещество может изменять pH, органолептические свойства, содержание воды, характеристики доставки или аромат. В некоторых случаях модификатор аэрозоля может быть выбран из кислоты, основания, воды или ароматизатора. В некоторых вариантах осуществления изобретения модификатор аэрозоля содержит один или несколько ароматизаторов.
Ароматизатор может подходящим образом представлять собой лакричное масло, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, мятный ароматизатор, предпочтительно ментол и/или мятное масло любого вида рода Mentha, такое как масло перечной мяты и/или масло мяты курчавой, или лавандовое масло, фенхель или анис.
В некоторых случаях ароматизатор содержит ментол.
В некоторых случаях капсула может содержать по меньшей мере около 25% ароматизатора (в расчете на общую массу капсулы), предпочтительно по меньшей мере около 30% ароматизатора, 35% ароматизатора, 40% ароматизатора, 45% ароматизатора или 50% ароматизатора.
В некоторых случаях сердцевина может содержать по меньшей мере около 25% ароматизатора (в расчете на общую массу сердцевины), предпочтительно по меньшей мере около 30% ароматизатора, 35% ароматизатора, 40% ароматизатора, 45% ароматизатора или 50% ароматизатора. В некоторых случаях сердцевина может содержать меньше или равно примерно 75% ароматизатора (в расчете на общую массу сердцевины), предпочтительно меньше или равно примерно 65% ароматизатора, 55% ароматизатора или 50% ароматизатора. Например, капсула может включать в себя ароматизатор в количестве от 25 до 75% (в расчете на общую массу сердцевины), примерно 35-60% или примерно 40-55%.
Капсулы могут включать в себя по меньшей мере около 2 мг, 3 мг или 4 мг модификатора аэрозоля, предпочтительно по меньшей мере около 4,5 мг модификатора аэрозоля, 5 мг модификатора аэрозоля, 5,5 мг модификатора аэрозоля или 6 мг модификатора аэрозоля.
В некоторых случаях расходная часть содержит по меньшей мере около 7 мг модификатора аэрозоля, предпочтительно по меньшей мере около 8 мг модификатора аэрозоля, 10 мг модификатора аэрозоля, 12 мг модификатора аэрозоля или 15 мг модификатора аэрозоля. Сердцевина также может содержать растворитель, который растворяет модификатор аэрозоля.
Можно использовать любой подходящий растворитель.
Если модификатор аэрозоля содержит ароматизатор, то растворитель может подходящим образом содержать коротко- или среднецепочечные жиры и масла. Например, растворитель может содержать триэфиры глицерина, такие как триглицериды C2-C12, предпочтительно триглицериды C6-C10 или триглицериды Cs-C12. Например, растворитель может содержать среднецепочечные триглицериды (MCT-C8-C12), которые могут быть получены из пальмового масла и/или кокосового масла.
Сложные эфиры могут быть образованы с каприловой кислотой и/или каприновой кислотой. Например, растворитель может содержать среднецепочечные триглицериды, которые представляют собой каприловые триглицериды и/или каприновые триглицериды. Например, растворитель может содержать соединения, указанные в реестре CAS под номерами 73398-61-5, 65381-09-1, 85409-09-2. Такие среднецепочечные триглицериды не имеют запаха и вкуса.
Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) растворителя может находиться в диапазоне от 9 до 13, предпочтительно от 10 до 12. Способы изготовления капсул включают в себя совместную экструзию, как вариант, с последующим центрифугированием, отверждением и/или сушкой. Содержание документа WO 2007/010407 A2 полностью включено посредством ссылки.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, когда материал 3, генерирующий аэрозоль, нагревается для получения аэрозоля, например, в устройстве подачи аэрозоля без сжигания, как описано в этом документе, часть мундштука 2, в которой расположена капсула, достигает температуры от 58 до 70 градусов по Цельсию при использовании системы для генерации аэрозоля. В результате этой температуры содержимое капсулы нагревается в достаточной степени, чтобы способствовать улетучиванию содержимого капсулы, например, модифицирующего аэрозоль агента, в аэрозоль, образованный системой, когда аэрозоль проходит через мундштук 2. Нагревание содержимого капсулы 11 может происходить, например, до того, как капсула 11 будет разрушена, так что, когда капсула 11 разрушается, ее содержимое легче высвобождается в аэрозоль, проходящий через мундштук 2. В качестве альтернативы содержимое капсулы 11 может быть нагрето до этой температуры после разрушения капсулы 11, что снова приводит к усиленному высвобождению содержимого в аэрозоль. Было установлено, что, предпочтительно, что температура мундштука в диапазоне от 58 до 70 градусов по Цельсию является достаточно высокой для более легкого высвобождения содержимого капсулы, но достаточно низкой, чтобы внешняя поверхность части мундштука 2, в которой расположена капсула, не достигала температуры, не комфортной для прикосновения потребителя для разрушения капсулы 11 путем надавливания на мундштук 2.
Температуру части мундштука 2, в которой находится капсула 11, можно измерить с помощью цифрового термометра с проникающим зондом, расположенным так, что зонд вводят в мундштук 2 через стенку мундштука 2 (образуя уплотнение для ограничения количества внешнего воздуха, который может просочиться в мундштук вокруг зонда) и располагают рядом с местом расположения капсулы 11. Аналогично, датчик температуры может быть размещен на внешней поверхности мундштука 2 для измерения температуры внешней поверхности.
В таблице 2.0 ниже показана температура в месте расположения капсулы в мундштуке 2 изделия, используемого в системе подачи аэрозоля, во время первых 5 затяжек. Данные представлены для изделия при нагревании с использованием катушечного нагревательного устройства, как описано в этом документе со ссылкой на фиг. 2-6, с использованием "стандартного" профиля нагрева и для того же изделия при нагревании с использованием того же устройства с применением профиля "ускоренного" нагрева. Профиль "ускоренного" нагрева выбирает пользователь, и он позволяет достичь более высокой температуры нагрева.
Как показано в таблице 2.0, температура мундштука 2 в месте расположения капсулы 11 достигает максимальной температуры 61,5°C при "стандартном" профиле нагрева и максимум 63,8°C при "ускоренном" профиле нагрева. Было установлено, что максимальная температура в диапазоне от 58°C до 70°C, предпочтительно в диапазоне от 59°C до 65°C, более предпочтительно в диапазоне от 60°C до 65°C, является особенно предпочтительной в отношении способствования улетучиванию содержимого капсулы 11 при сохранении подходящей температура внешней поверхности мундштука 2.
Капсула 11 может быть разрушена под действием внешней силы, приложенной к мундштуку 2, например, потребителем, использующим свои пальцы или другой механизм для сжатия мундштука 2. Как описано выше, часть мундштука, в которой расположена капсула, предназначена для достижения температуры выше 58°C во время использования системы подачи аэрозоля для образования аэрозоля. Предпочтительно, прочность на разрыв капсулы 11, когда она расположена внутри мундштука 2 и до нагревания материала 3, генерирующего аэрозоль, составляет от 1500 до 4000 грамм-силы. Предпочтительно прочность на разрыв капсулы 11, когда она расположена внутри мундштука 2 и в течение 30 секунд использования системы подачи аэрозоля для образования аэрозоля, составляет от 1000 до 4000 грамм-силы. Соответственно, несмотря на то, что ее подвергают воздействию температуры выше 58°C, например от 58°C до 70°C, капсула 11 способна сохранять прочность на разрыв в пределах диапазона, который, как было установлено, позволяет потребителю легко раздавливать капсулу 11, обеспечивая при этом потребителя достаточной тактильной обратной связью, свидетельствующей о том, что капсула 11 была сломана. Поддержание такой прочности на разрыв достигают путем выбора подходящего гелеобразующего агента для капсулы, как описано в этом документе, такого как полисахарид, включая, например, гуммиарабик, геллановую камедь, камедь акации, ксантановые камеди или каррагинаны, отдельно или в комбинации с желатином. Кроме того, следует выбрать подходящую толщину стенки оболочки капсулы.
Предпочтительно, прочность на разрыв капсулы, когда она расположена внутри мундштука и до нагревания материала, генерирующего аэрозоль, составляет от 2000 до 3500 грамм-силы или 2500 до 3500 грамм-силы. Соответственно, прочность на разрыв капсулы, когда она находится внутри мундштука и в течение 30 секунд использования системы для генерации аэрозоля, составляет от 1500 до 4000 грамм-силы или от 1750 до 3000 грамм-силы. В одном примере средняя прочность на разрыв капсулы, когда она расположена внутри мундштука и до нагревания материала, генерирующего аэрозоль, составляет около 3175 грамм-силы, а средняя прочность на разрыв капсулы, когда она находится внутри мундштука и в течение 30 секунд использования системы для генерации аэрозоля составляет около 2345 грамм-силы.
Прочность капсулы на разрыв можно проверить с помощью прибора для измерения силы, такого как анализатор текстуры. Анализатор текстуры типа TA.XTPlus можно использовать с металлическим зондом круглой формы диаметром 6 мм, центрированным по месту нахождения капсулы (т.е. в 12 мм от конца мундштука 2). Тестовая скорость датчика может составлять 0,3 мм/с, в то время как скорость перед тестированием может составлять 5,00 мм/с, а скорость после тестирования - 10 мм/с. Используемая сила может составлять 5000 г. Затягивание через испытываемые изделия может быть осуществлено с использованием шприцевого привода Borgwaldt A14 в соответствии с известным режимом интенсивной затяжки Министерства здравоохранения Канады (объем затяжки 55 мл выполняют в течение 2 секунд каждые 30 секунд) с использованием стандартного испытательного оборудования. Используя этот режим затяжки, можно выполнить три затяжки, а силу разрыва капсулы измерить в течение 30 секунд после третьей затяжки.
Материал 3, генерирующий аэрозоль, дает аэрозоль при нагревании, например, в устройстве подачи аэрозоля без сжигания, как описано в этом документе, например, в устройстве подачи аэрозоля без сжигания, содержащем катушку, образующую систему. В других вариантах осуществления изобретения изделие 1 может включать в себя собственный источник тепла, образующий систему подачи аэрозоля, не требуя отдельного устройства подачи аэрозоля.
Материал 3, генерирующий аэрозоль, также называемый в этом документе субстратом 3, генерирующим аэрозоль, содержит по меньшей мере один материал, образующий аэрозоль. В данном примере материалом, образующим аэрозоль, является глицерин. В альтернативных примерах материал, образующий аэрозоль, может быть другим материалом, как описано в этом документе, или их комбинацией. Было установлено, что материал, образующий аэрозоль, улучшает органолептические характеристики изделия, помогая переносить соединения, такие как ароматические соединения, от материала, генерирующего аэрозоль, к потребителю. Однако проблема с добавлением таких материалов, образующих аэрозоль, к материалу, генерирующему аэрозоль, в изделии для использования в системе подачи аэрозоля без сжигания, может заключаться в том, что, когда материал, образующий аэрозоль, превращается в аэрозоль при нагревании, он может увеличивать массу аэрозоля, который доставляет изделие, и эта увеличенная масса может поддерживать более высокую температуру при прохождении через мундштук. Проходя через мундштук, аэрозоль передает тепло в мундштук, и это нагревает внешнюю поверхность мундштука, включая область, которая соприкасается с губами потребителя во время использования. Температура мундштука может быть значительно выше, чем привыкли потребители при курении, например, обычных сигарет, и это может быть нежелательным эффектом, вызванным использованием таких материалов, образующих аэрозоль.
Часть мундштука, которая соприкасается с губами потребителя, обычно представляет собой бумажную трубку, которая либо является полой, либо окружает цилиндрический корпус из фильтрующего материала.
Как показано на фиг. 1a, мундштук 2 изделия 1 содержит верхний по потоку конец 2a, смежный с субстратом 3, генерирующим аэрозоль, и нижний по потоку конец 2b, удаленный от субстрата 3, генерирующего аэрозоль. На нижнем по потоку конце 2b мундштука 2 имеется полый трубчатый элемент 4, образованный из волокнистого жгута. Было установлено, что это значительно снижает температуру внешней поверхности мундштука 2 на нижнем по потоку конце 2b мундштука, который входит в контакт со ртом потребителя при использовании изделия 1. Кроме того, было установлено, что использование трубчатого элемента 4 значительно снижает температуру внешней поверхности мундштука 2 даже по потоку выше трубчатого элемента 4. Не ограничиваясь теорией, предполагается, что это происходит из-за того, что трубчатый элемент 4 направляет аэрозоль ближе к центру мундштука 2 и, следовательно, снижает передачу тепла от аэрозоля к внешней поверхности мундштука 2.
Основная часть 6 из материала и полый трубчатый элемент 4 имеют по существу цилиндрическую общую внешнюю форму и общую продольную ось. Основная часть 6 из материала обернута первой оберткой-вкладышем 7. Предпочтительно, первая обертка-вкладыш 7 имеет плотность менее 50 г/м2, более предпочтительно от около 20 г/м2 до 40 г/м2. Предпочтительно, первая обертка-вкладыш 7 имеет толщину от 30 до 60 мкм, более предпочтительно от 35 до 45 мкм. Предпочтительно, первая обертка-вкладыш 7 представляет собой непористую обертку-вкладыш, например, имеющую проницаемость менее 100 единиц Кореста, например менее 50 единиц Кореста. Однако в других вариантах осуществления изобретения первая обертка-вкладыш 7 может быть пористой оберткой-вкладышем, например, имеющей проницаемость более 200 единиц Кореста.
В данном примере изделие 1 имеет внешнюю окружность около 17 мм (т.е. изделие имеет сверхтонкий формат). В других примерах изделие может быть предоставлено в любом из описанных здесь форматов, например, с внешней окружностью от 15 мм до 25 мм.
Внешняя окружность мундштука 2 по существу такая же, как внешняя окружность стержня из материала 3, генерирующего аэрозоль, так что между этими компонентами имеется плавный переход. В данном примере внешняя окружность мундштука 2 составляет около 16,8 мм. Ободковая бумага 5 обернута по всей длине мундштука 2 и по части стержня из материала 3, генерирующего аэрозоль, и имеет клей на своей внутренней поверхности для соединения мундштука 2 и стержня 3. В данном примере ободковая бумага 5 проходит на 5 мм по стержню материала 3, генерирующего аэрозоль, но в качестве альтернативы он может проходить на 3-10 мм по стержню 3 или, более предпочтительно, от 4 до 6 мм, чтобы обеспечить надежное крепление между мундштуком 2 и стержнем 3. Ободочная бумага 5 может иметь плотность, которая выше, чем плотность оберток-вкладышей, используемых в изделии 1, например, плотность от 40 до 80 г/м2, более предпочтительно от 50 до 70 г/м2, и в настоящем примере 58 г/м2. Было установлено, что эти диапазоны плотности приводят к получению ободковой бумаги, имеющей приемлемую прочность на разрыв, и в то же время достаточно гибкой, чтобы ее можно было обернуть вокруг изделия 1 и чтобы она прилипала к самой себе вдоль продольного шва внахлест на бумаге. Внешняя окружность ободковой бумаги 5, обернутой вокруг мундштука 2, составляет около 21 мм.
"Толщина стенки" полого трубчатого элемента 4 соответствует толщине стенки трубки 4 в радиальном направлении. Ее можно измерить, например, с помощью штангенциркуля. Толщина стенки, предпочтительно, больше 0,9 мм, более предпочтительно 1,0 мм или больше. Предпочтительно, чтобы толщина стенки была по существу постоянной по всей стенке полого трубчатого элемента 4. Однако, если толщина стенки не является по существу постоянной, толщина стенки должна быть, предпочтительно, больше 0,9 мм в любой точке вокруг полого трубчатого элемента 4, более предпочтительно 1,0 мм или больше.
Предпочтительно, длина полого трубчатого элемента 4 меньше примерно 20 мм. Более предпочтительно, чтобы длина полого трубчатого элемента 4 была меньше примерно 15 мм. Еще более предпочтительно, чтобы длина полого трубчатого элемента 4 была меньше примерно 10 мм. Дополнительно или в качестве альтернативы длина полого трубчатого элемента 4 составляет по меньшей мере примерно 5 мм. Предпочтительно, длина полого трубчатого элемента 4 составляет по меньшей мере примерно 6 мм. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения длина полого трубчатого элемента 4 составляет от примерно 5 мм до примерно 20 мм, более предпочтительно от примерно 6 мм до примерно 10 мм, даже более предпочтительно от примерно 6 мм до примерно 8 мм, наиболее предпочтительно примерно 6 мм, 7 мм или около 8 мм. В данном примере длина полого трубчатого элемента 4 составляет 6 мм.
Предпочтительно, плотность полого трубчатого элемента 4 составляет по меньшей мере около 0,25 грамма на кубический сантиметр (г/см3), более предпочтительно по меньшей мере около 0,3 г/см3. Предпочтительно, плотность полого трубчатого элемента 4 составляет менее примерно 0,75 грамма на кубический сантиметр (г/см3), более предпочтительно менее 0,6 г/см3. В некоторых вариантах осуществления изобретения плотность полого трубчатого элемента 4 составляет от 0,25 до 0,75 г/см3, более предпочтительно от 0,3 до 0,6 г/см3, а более предпочтительно от 0,4 г/см3 до 0,6 г/см3 или примерно 0,5 г/см3. Было установлено, что эти плотности обеспечивают хороший баланс между повышенной твердостью, обеспечиваемой более плотным материалом, и более низкими свойствами теплопередачи материала с более низкой плотностью. Для целей настоящего изобретения "плотность" полого трубчатого элемента 4 соотносится с плотностью волокнистого жгута, образующего элемент с любым включенным в него пластификатором. Плотность может быть определена путем деления общего веса полого трубчатого элемента 4 на общий объем полого трубчатого элемента 4, при этом общий объем может быть рассчитан с использованием соответствующих измерений полого трубчатого элемента 4, выполненных, например, с помощью штангенциркуля. При необходимости соответствующие размеры можно измерить с помощью микроскопа.
Волокнистый жгут, образующий полый трубчатый элемент 4, предпочтительно, имеет суммарное значение денье менее 45000, более предпочтительно менее 42000. Было установлено, что это суммарное значение денье позволяет формировать трубчатый элемент 4, который не является слишком плотным. Предпочтительно, суммарное значение денье составляет по меньшей мере 20000, более предпочтительно по меньшей мере 25000. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения волокнистый жгут, образующий полый трубчатый элемент 4, имеет суммарное значение денье от 25000 до 45000, более предпочтительно от 35000 до 45000. Предпочтительно, поперечное сечение нитей жгута имеет Y-образную форму, хотя в других вариантах осуществления изобретения могут использоваться другие формы, например X-образные нити.
Волокнистый жгут, образующий полый трубчатый элемент 4, предпочтительно, имеет денье на нить больше 3. Было установлено, что это значение денье на нить позволяет формировать трубчатый элемент 4, который не является слишком плотным. Предпочтительно, значение денье на нить составляет по меньшей мере 4, более предпочтительно по меньшей мере 5. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения волокнистый жгут, образующий полый трубчатый элемент 4, имеет значение денье на нить от 4 до 10, более предпочтительно от 4 до 9. В одном примере волокнистый жгут, образующий полый трубчатый элемент 4, имеет жгут 8Y40000, образованный из ацетата целлюлозы и содержащий 18% пластификатора, например триацетина.
Полый трубчатый элемент 4, предпочтительно, имеет внутренний диаметр более 3,0 мм. Меньшие диаметры могут привести к увеличению скорости прохождения аэрозоля через мундштук 2 ко рту потребителя до значений больше, чем требуется, так что аэрозоль станет слишком теплым, например достигнет температуры выше 40°C или выше 45°C. Более предпочтительно, полый трубчатый элемент 4 имеет внутренний диаметр более 3,1 мм, еще более предпочтительно более 3,5 мм или 3,6 мм. В одном варианте внутренний диаметр полого трубчатого элемента 4 составляет около 3,9 мм.
Полый трубчатый элемент 4, предпочтительно, содержит от 15 до 22 мас.% пластификатора. Для жгута ацетата целлюлозы пластификатор, предпочтительно, представляет собой триацетин, хотя можно использовать другие пластификаторы, такие как полиэтиленгликоль (PEG). Более предпочтительно, трубчатый элемент 4 содержит от 16 до 20 мас.% пластификатора, например примерно 17 мас.%, примерно 18 мас.% или примерно 19 мас.% пластификатора.
Падение или перепад давления (также называемый сопротивлением затягиванию) на мундштуке, например, на части изделия 1 ниже по потоку относительно материала 3, генерирующего аэрозоль, предпочтительно, составляет менее примерно 40 мм вод. ст. Было установлено, что такие перепады давления позволяют достаточному количеству аэрозоля, включающему в себя требуемые соединения, такие как ароматические соединения, проходить через мундштук 2 к потребителю. Более предпочтительно, чтобы перепад давления на мундштуке 2 составлял менее примерно 32 мм вод. ст. В некоторых вариантах осуществления изобретения был получен особенно улучшенный аэрозоль с использованием мундштука 2, имеющего перепад давления менее 31 мм вод. ст., например около 29 мм вод. ст., около 28 мм вод. ст. или около 27,5 мм вод. ст. В качестве альтернативы или дополнительно перепад давления в мундштуке может составлять не менее 10 мм вод. ст., предпочтительно по меньшей мере 15 мм вод. ст., более предпочтительно по меньшей мере 20 мм вод. ст. В некоторых вариантах осуществления изобретения перепад давления в мундштуке может составлять примерно от 15 до 40 мм вод. ст. Эти значения позволяют мундштуку 2 замедлять прохождение аэрозоля через мундштук 2, так что температура аэрозоля успевает снизиться до достижения нижнего конца 2b мундштука 2.
В данном примере полый трубчатый элемент 4 представляет собой первый полый трубчатый элемент 4, а мундштук включает в себя второй полый трубчатый элемент 8, также называемый охлаждающим элементом, расположенный выше по потоку от первого полого трубчатого элемента 4. В данном примере второй полый трубчатый элемент 8 расположен выше по потоку от основной части 6 из материала и примыкает к нему. Основная часть 6 из материала и второй полый трубчатый элемент 8 имеют по существу цилиндрическую общую внешнюю форму и общую продольную ось. Второй полый трубчатый элемент 8 образован из нескольких слоев бумаги, которые намотаны параллельно, со швами встык, чтобы сформировать трубчатый элемент 8. В данном примере первый и второй слои бумаги выполнены в виде двухслойной трубки, хотя в других примерах можно использовать 3, 4 или более бумажных слоев, образующих 3, 4 или более слоев бумаги. Могут быть использованы другие конструкции, такие как спирально намотанные слои бумаги, картонные трубки, трубки, сформированные с использованием процесса типа папье-маше, формованные или экструдированные пластиковые трубки и т.п. Второй полый трубчатый элемент 8 также может быть сформирован с использованием жесткой обертки-вкладыша и/или ободковой бумаги в качестве второй обертки-вкладыша 9 и/или ободковой бумаги 5, описанных в этом документе, что означает, что отдельный трубчатый элемент не требуется. Жесткую обертку-вкладыш и/или ободковую бумагу изготавливают так, чтобы они имели жесткость, достаточную для того, чтобы выдерживать осевые сжимающие силы и изгибающие моменты, которые могут возникать во время производства и пока изделие 1 используют. Например, жесткая обертка-вкладыш и/или мундштук может иметь плотность от 70 до 120 г/м2, более предпочтительно от 80 до 110 г/м2. Дополнительно или в качестве альтернативы жесткая обертка-вкладыш и/или ободковая бумага могут иметь толщину от 80 до 200 мкм, более предпочтительно от 100 до 160 мкм или от 120 до 150 мкм. Может быть желательно, чтобы и вторая обертка-вкладыш 9 и мундштук 5 имели значения в этих диапазонах, чтобы достичь приемлемого общего уровня жесткости для второго полого трубчатого элемента 8.
Второй полый трубчатый элемент 8, предпочтительно, имеет толщину стенки, которую можно измерить таким же образом, как и у первого полого трубчатого элемента 4, от по меньшей мере примерно 100 мкм до примерно 1,5 мм, предпочтительно от 100 мкм до 1 мм, более предпочтительно от 150 до 500 мкм или примерно 300 мкм. В настоящем примере второй полый трубчатый элемент 8 имеет толщину стенки около 290 мкм.
Предпочтительно, длина второго полого трубчатого элемента 8 меньше примерно 50 мм. Более предпочтительно, чтобы длина второго полого трубчатого элемента 8 была меньше примерно 40 мм. Более предпочтительно, чтобы длина второго полого трубчатого элемента 8 была меньше примерно 30 мм. Дополнительно или в качестве альтернативы длина второго полого трубчатого элемента 8 составляет, предпочтительно, по меньшей мере примерно 10 мм. Предпочтительно, длина второго полого трубчатого элемента 8 составляет по меньшей мере примерно 15 мм. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения длина второго полого трубчатого элемента 8 составляет от примерно 20 мм до примерно 30 мм, более предпочтительно от примерно 22 мм до примерно 28 мм, даже более предпочтительно от примерно 24 мм до примерно 26 мм, наиболее предпочтительно примерно 25 мм. В данном примере длина полого трубчатого элемента 8 составляет 25 мм.
Второй полый трубчатый элемент 8 расположен вокруг и ограничивает воздушный зазор внутри мундштука 2, который выступает в качестве охлаждающего сегмента. Воздушный зазор образует камеру, через которую протекают нагретые летучие компоненты, образующиеся из материала 3, генерирующего аэрозоль. Второй полый трубчатый элемент 8 является полым, чтобы обеспечить камеру для накопления аэрозоля, но при этом достаточно жестким, чтобы выдерживать осевые сжимающие силы и изгибающие моменты, которые могут возникать во время производства, а также когда изделие 1 используют. Второй полый трубчатый элемент 8 обеспечивает физическое перемещение между материалом 3, генерирующим аэрозоль, и основной частью 6 из материала. Физическое смещение, обеспечиваемое вторым полым трубчатым элементом 8, будет обеспечивать температурный градиент по длине второго полого трубчатого элемента 8.
Предпочтительно, мундштук 2 содержит полость, имеющую внутренний объем более 450 мм3. Было установлено, что выполнение полости по меньшей мере этого объема делает возможным образование улучшенного аэрозоля. Такой размер полости обеспечивает достаточное пространство внутри мундштука 2, чтобы позволить нагретым летучим компонентам остыть, что позволяет подвергать материал 3, образующий аэрозоль, более высоким температурам, чем это было бы возможно в противном случае, поскольку они могут привести к образованию слишком теплого аэрозоля. В данном примере полость образована вторым полым трубчатым элементом 8, но в альтернативных вариантах она может быть образована внутри другой части мундштука 2. Более предпочтительно, мундштук 2 содержит полость, образованную, например, внутри второго полого трубчатого элемента 8, имеющую внутренний объем более 500 мм3, а еще более предпочтительно более 550 мм3, что позволяет дополнительно улучшить аэрозоль. В некоторых примерах внутренняя полость имеет объем от примерно 550 мм3 до примерно 750 мм3, например примерно 600 мм3 или 700 мм3.
Второй полый трубчатый элемент 8 может быть выполнен с возможностью обеспечивать разницу температур, равную по меньшей мере 40 градусов Цельсия, между нагретым летучим компонентом, входящим в первый, верхний по потоку конец второго полого трубчатого элемента 8, и нагретым летучим компонентом, выходящим из второго, нижнего по потоку конца второго полого трубчатого элемента 8. Второй полый трубчатый элемент 8, предпочтительно, выполнен с возможностью обеспечивать разницу температур, равную по меньшей мере 60 градусов Цельсия, предпочтительно по меньшей мере 80 градусов Цельсия, более предпочтительно по меньшей мере 100 градусов Цельсия, между нагретым летучим компонентом, входящим в первый, верхний по потоку конец второго полого трубчатого элемента 8, и нагретым летучим компонентом, выходящим из второго, нижнего по потоку конца второго полого трубчатого элемента 8. Этот перепад температур по длине второго полого трубчатого элемента 8 защищает чувствительную к температуре основную часть 6 из материала от высоких температур материала 3, генерирующего аэрозоль, когда он нагревается.
В альтернативных изделиях второй полый трубчатый элемент 8 может быть заменен альтернативным охлаждающим элементом, например элементом, образованным из основной части из материала, которая позволяет аэрозолю проходить через нее в продольном направлении и которая также выполняет функцию охлаждения аэрозоля.
В настоящем примере первый полый трубчатый элемент 4, основная часть 6 из материала и второй полый трубчатый элемент 8 объединены с использованием второй обертки-вкладыша 9, которая обернута вокруг всех трех участков. Предпочтительно, вторая обертка-вкладыш 9 имеет плотность менее 50 г/м2, более предпочтительно от около 20 до 45 г/м2. Предпочтительно, вторая обертка-вкладыш 9 имеет толщину от 30 до 60 мкм, более предпочтительно от 35 до 45 мкм. Вторая обертка-вкладыш 9, предпочтительно, представляет собой непористую обертку-вкладыш, имеющую проницаемость менее 100 единиц Кореста, например менее 50 единиц Кореста. Однако в альтернативных вариантах осуществления изобретения вторая обертка-вкладыш 9 может быть пористой оберткой-вкладышем, например, имеющей проницаемость более 200 единиц Кореста.
В данном примере материал 3, генерирующий аэрозоль, завернут в обертку 10. Обертка 10 может представлять собой, например, обертку из бумаги или фольги на бумажной основе. В данном примере обертка 10 по существу непроницаема для воздуха. В альтернативных вариантах осуществления изобретения обертка 10, предпочтительно, имеет проницаемость менее 100 единиц Кореста, более предпочтительно менее 60 единиц Кореста. Было установлено, что обертки с низкой проницаемостью, например, имеющие проницаемость менее 100 единиц Кореста, более предпочтительно менее 60 единиц Кореста, приводят к улучшению образования аэрозоля в материале 3, генерирующем аэрозоль. Не ограничиваясь теорией, предполагается, что это связано с уменьшением потерь аэрозольных соединений через обертку 10. Проницаемость обертки 10 можно измерить в соответствии со стандартом ISO 2965:2009, касающимся определения воздухопроницаемости для материалов, используемых в качестве сигаретной бумаги, обертки для фильтров и соединительной бумаги для фильтров.
В настоящем варианте осуществления изобретения обертка 10 содержит алюминиевую фольгу. Было установлено, что алюминиевая фольга особенно эффективна для усиления образования аэрозоля внутри материала 3, генерирующего аэрозоль. В данном примере алюминиевая фольга имеет металлический слой толщиной около 6 мкм. В данном примере алюминиевая фольга имеет бумажную основу. Однако в альтернативных конструкциях алюминиевая фольга может иметь другую толщину, например от 4 до 16 мкм. Алюминиевая фольга также не обязательно должна иметь бумажную основу, но может иметь основу, образованную из других материалов, например, для обеспечения для фольги соответствующей прочности на разрыв, или она может не иметь материала основы. Также можно использовать металлические слои или фольгу, не являющиеся алюминиевыми. Общая толщина обертки, предпочтительно, составляет от 20 до 60 мкм, более предпочтительно от 30 до 50 мкм, что может дать обертку, имеющую подходящую структурную целостность и характеристики теплопередачи. Растягивающее усилие, которое может быть приложено к обертке до того, как она разорвется, может составлять более 3000 грамм-силы, например, от 3000 до 10000 грамм-силы или от 3000 до 4500 грамм-силы.
Изделие имеет уровень вентиляции около 75% аэрозоля, проходящего через изделие. В альтернативных вариантах осуществления изобретения изделие может иметь уровень вентиляции от 50 до 80% аэрозоля, проходящего через изделие, например от 65 до 75%. Вентиляция на этих уровнях помогает замедлить поток аэрозоля, проходящего через мундштук 2, и тем самым позволяет аэрозолю в достаточной степени остыть, прежде чем он достигнет выходного конца 2b мундштука 2. Вентиляция осуществляется непосредственно в мундштуке 2 изделия 1. В данном примере вентиляция обеспечивается во втором полом трубчатом элементе 8, который, как было установлено, особенно полезен для содействия процессу образования аэрозоля. Вентиляция обеспечивается через первый и второй параллельные ряды перфорационных отверстий 12, в данном случае образованных в виде лазерных перфораций, в положениях 17,925 мм и 18,625 мм соответственно от нижнего по потоку конца 2b мундштука 2. Эти перфорации проходят через ободочную бумагу 5, вторую обертку-вкладыш 9 и второй полый трубчатый элемент 8. В альтернативных вариантах осуществления изобретения вентиляция может быть обеспечена в мундштуке в других местах, например в основной части 6 из материала или в первом трубчатом элементе 4.
В данном примере материал, образующий аэрозоль, добавленный к субстрату 3, генерирующему аэрозоль, составляет 14 мас.% субстрата 3, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно, материал, образующий аэрозоль, содержит по меньшей мере 5 мас.% субстрата, генерирующего аэрозоль, более предпочтительно по меньшей мере 10%. Предпочтительно, материал, образующий аэрозоль, содержит менее 25 мас.% субстрата, генерирующего аэрозоль, более предпочтительно менее 20%, например от 10 до 20%, от 12 до 18% или от 13 до 16%.
Материал 3, образующий аэрозоль, предпочтительно, выполнен в виде цилиндрического стержня из материала, генерирующего аэрозоль. Независимо от формы материала, генерирующего аэрозоль, он, предпочтительно, имеет длину примерно от 10 до 100 мм. В некоторых вариантах осуществления изобретения длина материала, генерирующего аэрозоль, предпочтительно, находится в диапазоне от примерно 25 до 50 мм, более предпочтительно в диапазоне от примерно 30 до 45 мм и еще более предпочтительно от примерно 30 до 40 мм.
Объем материала 3, генерирующего аэрозоль, может варьироваться от примерно 200 до примерно 4300 мм3, предпочтительно от примерно 500 до 1500 мм3, более предпочтительно от примерно 1000 до примерно 1300 мм3. Было показано, что обеспечение этих объемов материала, образующего аэрозоль, например от примерно 1000 до примерно 1300 мм3, выгодно для достижения аэрозоля высокого качества, имеющего более высокую видимость и органолептические характеристики по сравнению с объемами, выбранными из диапазона нижнего предела.
Масса предоставленного материала 3, генерирующего аэрозоль, может составлять более 200 мг, например от примерно 200 до 400 мг, предпочтительно от примерно 230 до 360 мг, более предпочтительно от примерно 250 до 360 мг. Преимущественно было установлено, что предоставление большей массы материала, генерирующего аэрозоль, приводит к улучшенным органолептическим характеристикам по сравнению с аэрозолем, генерируемым из меньшей массы табачного материала.
Материал или субстрат, генерирующий аэрозоль, предпочтительно, сформирован из табачного материала, как описано в этом документе, который включает в себя табачный компонент.
В описанном в этом документе табачном материале табачный компонент, предпочтительно, содержит бумагоподобный восстановленный табак. Табачный компонент также может содержать листовой табак, экструдированный табак и/или ленточный табак.
Материал 3, генерирующий аэрозоль, может содержать восстановленный табачный материал, имеющий плотность менее примерно 700 миллиграммов на кубический сантиметр (мг/см3). Было установлено, что такой табачный материал особенно эффективен при получении материала, генерирующего аэрозоль, который можно быстро нагревать для высвобождения аэрозоля, по сравнению с более плотными материалами. Например, авторы изобретения протестировали свойства различных материалов, генерирующих аэрозоль при нагревании, таких как ленточный восстановленный табачный материал и бумагоподобный восстановленный табачный материал. Было установлено, что для каждого данного материала, генерирующего аэрозоль, существует конкретная температура нулевого теплового потока, ниже которой чистый тепловой поток является эндотермическим, другими словами, в материал поступает больше тепла, чем выходит из материала, а выше которой чистый тепловой поток является экзотермическим, другими словами, из материала выходит больше тепла, чем входит в материал, когда в материал подают тепло. Материалы, имеющие плотность менее 700 мг/см3, имели более низкую температуру нулевого теплового потока. Поскольку значительная часть теплового потока из материала происходит за счет образования аэрозоля, более низкая нулевая температура теплового потока оказывает положительное влияние на время, необходимое для первого высвобождения аэрозоля из материала, генерирующего аэрозоль. Например, было установлено, что материалы, образующие аэрозоль, имеющие плотность менее 700 мг/см3, имеют температуру нулевого теплового потока менее 164°C по сравнению с материалами с плотностью более 700 мг/см3, которые имеют температуру нулевого теплового потока выше 164°C.
Плотность материала, генерирующего аэрозоль, также влияет на скорость, с которой тепло проходит через материал, причем при более низких плотностях, например ниже 700 мг/см3, тепло проводят через материал медленнее и, следовательно, обеспечивают более длительное высвобождение аэрозоля.
Материал 3, генерирующий аэрозоль, предпочтительно, содержит восстановленный табачный материал, имеющий плотность менее примерно 700 мг/см3, например бумагоподобный восстановленный табачный материал. Более предпочтительно, материал 3, генерирующий аэрозоль, содержит восстановленный табачный материал, имеющий плотность менее примерно 600 мг/см3. В качестве альтернативы или дополнительно, материал 3, генерирующий аэрозоль, предпочтительно, содержит восстановленный табачный материал, имеющий плотность по меньшей мере 350 мг/см3, которая, как считается, обеспечивает достаточную теплопроводность через материал.
Табачный материал может быть представлен в виде резаного лоскутного табака. Резаный лоскутный табак может иметь ширину разреза по меньшей мере 15 разрезов на дюйм (около 5,9 разрезов на см, что эквивалентно ширине разреза около 1,7 мм). Предпочтительно, резаный лоскутный табак имеет ширину разреза по меньшей мере 18 разрезов на дюйм (около 7,1 разрезов на см, что эквивалентно ширине разреза около 1,4 мм), более предпочтительно, по меньшей мере 20 разрезов на дюйм (около 7,9 разрезов на см, соответствует ширине реза около 1,27 мм). В одном примере резаный лоскутный табак имеет ширину разреза 22 разреза на дюйм (около 8,7 разреза на см, что эквивалентно ширине разреза около 1,15 мм). Предпочтительно, резаный лоскутный табак имеет ширину разреза 40 разрезов на дюйм или меньше (около 15,7 разреза на см, что эквивалентно ширине разреза около 0,64 мм). Было установлено, что ширина разреза от 0,5 до 2,0 мм, например от 0,6 до 1,5 мм или от 0,6 до 1,7 мм, дает табачный материал, который является предпочтительным с точки зрения отношения площади поверхности к объему, особенно при нагревании, и общей плотности и падения давления на субстрате 3. Резаный лоскутный табак может быть образован из смеси различных форм табачного материала, например из смеси одного или нескольких из следующих видов табака: бумагоподобный восстановленный табак, листовой табак, экструдированный табак и ленточный табак. Табачный материал, предпочтительно, содержит бумагоподобный восстановленный табак или смесь бумагоподобного восстановленного табака и листового табака.
В описанном в этом документе табачном материале табачный материал может содержать наполнитель. Наполнитель обычно представляет собой нетабачный компонент, то есть компонент, который не включает в себя ингредиенты, происходящие из табака. Наполнитель может представлять собой нетабачное волокно, такое как древесное волокно, пульпа или пшеничное волокно. Наполнитель также может представлять собой неорганический материал, такой как мел, перлит, вермикулит, диатомит, коллоидный диоксид кремния, оксид магния, сульфат магния, карбонат магния. Наполнитель также может быть нетабачным литым материалом или нетабачным экструдированным материалом. Наполнитель может присутствовать в количестве от 0 до 20 мас.% табачного материала или в количестве от 1 до 10 мас.% состава. В некоторых вариантах осуществления изобретения наполнитель отсутствует.
В описанном в этом документе табачном материале табачный материал содержит материал, образующий аэрозоль. В этом контексте "материал, образующий аэрозоль" представляет собой агент, который способствует образованию аэрозоля. Материал, образующий аэрозоль, может способствовать образованию аэрозоля, способствуя начальному испарению и/или конденсации газа в твердый и/или жидкий аэрозоль для вдыхания. В некоторых вариантах осуществления изобретения материал, образующий аэрозоль, может повышать подачу аромата из материала, генерирующего аэрозоль. В общем, любой подходящий материал или агенты, образующие аэрозоль, могут быть включены в материал, генерирующий аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением, включая описанные в этом документе. Другие подходящие материалы, образующие аэрозоль, включают в себя, помимо прочего: полиол, такой как сорбит, глицерин, и гликоли, такие как пропиленгликоль или триэтиленгликоль; не полиол, такой как одноатомные спирты, углеводороды с высокой температурой кипения, кислоты, такие как молочная кислота, производные глицерина, сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтиленгликольдиацетат, триэтилцитрат или миристаты, включая этилмиристат и изопропилмиристат и сложные эфиры алифатических карбоновых кислот, такие как в виде метилстеарата, диметилдодекандиоата и диметилтетрадекандиоата. В некоторых вариантах осуществления изобретения материал, образующий аэрозоль, может представлять собой глицерин, пропиленгликоль или смесь глицерина и пропиленгликоля. Глицерин может присутствовать в количестве от 10 до 20 мас.% табачного материала, например от 13 до 16 мас.% состава, или примерно 14% или 15 мас.% состава. Пропиленгликоль, если присутствует, может присутствовать в количестве от 0,1 до 0,3 мас.% состава.
Материал, образующий аэрозоль, может быть включен в любой компонент, например любой табачный компонент, табачный материал и/или наполнитель, если он присутствует. В качестве альтернативы или дополнительно материал, образующий аэрозоль, может быть добавлен к табачному материалу отдельно. В любом случае общее количество материала, образующего аэрозоль, в табачном материале может быть таким, как определено в этом документе.
Табачный материал может содержать от 10 до 90 мас.% табачного листа, при этом материал, образующий аэрозоль, предоставляется в количестве примерно до 10 мас.% табачного листа. Было установлено, что для достижения общего уровня материала, образующего аэрозоль, от 10 до 20 мас.% табачного материала, предпочтительно, он мог быть добавлен в больших массовых долях к другому компоненту табачного материала, такому как восстановленный табачный материал.
Описанный в этом документе табачный материал содержит никотин. Содержание никотина составляет от 0,5 до 1,75 мас.% табачного материала и может составлять, например, от 0,8 до 1,5 мас.% табачного материала. Дополнительно или в качестве альтернативы табачный материал содержит от 10 до 90 мас.% табачного листа с содержанием никотина более 1,5 мас.% табачного листа. Преимущественно было установлено, что использование табачного листа с содержанием никотина выше 1,5% в сочетании с базовым материалом с более низким содержанием никотина, таким как бумагоподобный восстановленный табак, дает табачный материал с соответствующим уровнем никотина, но с улучшенными органолептическими характеристиками, чем при использовании только бумагоподобного восстановленного табака. Табачный лист, например резаный лоскутный табак, может, например, иметь содержание никотина от 1,5 до 5 мас.% табачного листа.
Описанный в этом документе табачный материал может содержать агент, модифицирующий аэрозоль, такой как любой из описанных в этом документе ароматизаторов. В одном варианте осуществления изобретения табачный материал содержит ментол, образуя изделие с ментолом. Табачный материал может содержать от 3 до 20 мг ментола, предпочтительно от 5 до 18 мг, более предпочтительно от 8 до 16 мг ментола. В данном примере табачный материал содержит 16 мг ментола. Табачный материал может содержать от 2 до 8 мас.% ментола, предпочтительно от 3 до 7 мас.% ментола, более предпочтительно от 4 до 5,5 мас.% ментола. В одном варианте осуществления изобретения табачный материал включает в себя 4,7 мас.% ментола. Такие высокие уровни ментола могут быть достигнуты с использованием высокого процентного содержания восстановленного табачного материала, например более 50 мас.% табачного материала. В качестве альтернативы или дополнительно использование большого объема материала, генерирующего аэрозоль, например табачного материала, может увеличить уровень ментоловой нагрузки, который может быть достигнут, например, если материала, генерирующего аэрозоль, такого как табачный материал, больше чем примерно 500 мм3 или, предпочтительно, больше чем примерно 1000 мм3.
В описанных в этом документе составах, в которых величины даны в мас.%, во избежание сомнений они относятся к сухому весу, если специально не указано иное. Таким образом, любую воду, которая может присутствовать в табачном материале или в любом его компоненте, полностью игнорируют при определении массовых процентов. Содержание воды в табачном материале, описанном в этом документе, может варьироваться и может составлять, например, от 5 до 15 мас.%. Содержание воды в табачном материале, описанном в этом документе, может варьироваться в зависимости, например, от условий температуры, давления и влажности, при которых находятся составы. Содержание воды можно определить с помощью анализа Карла-Фишера, известного специалистам в данной области. С другой стороны, во избежание сомнений, даже если материал, образующий аэрозоль, представляет собой компонент, который находится в жидкой фазе, такой как глицерин или пропиленгликоль, любой компонент, кроме воды, включается в массу табачного материала. Однако, когда материал, образующий аэрозоль, предусмотрен в табачном компоненте табачного материала или в наполнителе (если он присутствует) табачного материала, вместо или дополнительно к отдельному добавлению к табачному материалу, то материал, образующий аэрозоль, не включается в массу табачного компонента или наполнителя, но включается в массу "материала, образующего аэрозоль" в процентах по массе, как определено в этом документе. Все другие ингредиенты, присутствующие в табачном компоненте, включаются в массу табачного компонента, даже если они не табачного происхождения (например, нетабачные волокна в случае бумагоподобного восстановленного табака).
В одном варианте осуществления изобретения табачный материал содержит табачный компонент, как определено в этом документе, и материал, образующий аэрозоль, как определено в этом документе. В одном варианте осуществления изобретения табачный материал по существу состоит из табачного компонента, как определено в этом документе, и материала, образующего аэрозоль, как определено в этом документе. В одном варианте осуществления изобретения табачный материал состоит из табачного компонента, как определено в этом документе, и материала, образующего аэрозоль, как определено в этом документе.
Бумагоподобный восстановленный табак присутствует в табачном компоненте табачного материала, описанного в этом документе, в количестве от 10 до 100 мас.% табачного компонента. В вариантах осуществления изобретения бумагоподобный восстановленный табак присутствует в количестве от 10 до 80 мас.% или от 20 до 70 мас.% табачного компонента. В дополнительном варианте осуществления изобретения табачный компонент состоит или по существу состоит из бумагоподобного восстановленного табака. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения листовой табак присутствует в табачном компоненте табачного материала в количестве по меньшей мере 10 мас.% табачного компонента. Например, листовой табак может присутствовать в количестве по меньшей мере 10 мас.% табачного компонента, в то время как остальная часть табачного компонента содержит бумагоподобный восстановленный табак, ленточный восстановленный табак, или комбинацию ленточного восстановленного табака и другой формы табака, такой как табачные гранулы.
Бумагоподобный восстановленный табак относится к табачному материалу, полученному в процессе, в котором табачное сырье экстрагируют растворителем с получением экстракта растворимых веществ и остатка, содержащего волокнистый материал, а затем экстракт (обычно после концентрирования и, необязательно, после дальнейшей обработки) рекомбинируют с волокнистым материалом из остатка (обычно после измельчения волокнистого материала и, необязательно, с добавлением части нетабачных волокон) путем осаждения экстракта на волокнистый материал. Процесс рекомбинации напоминает процесс изготовления бумаги.
Бумагоподобный восстановленный табак может быть любым бумагоподобным восстановленным табаком, который известен в данной области техники. В конкретном варианте осуществления изобретения бумагоподобный восстановленный табак производят из сырья, содержащего одну или несколько табачных полосок, табачных стеблей и цельнолистовой табак. В дополнительном варианте осуществления изобретения бумагоподобный восстановленный табак получают из сырья, состоящего из табачных полосок и/или цельнолистового табака и табачных стеблей. Однако в других вариантах осуществления изобретения в качестве исходного материала в качестве альтернативы или дополнительно можно использовать отходы, мелкую фракцию и веяние.
Бумагоподобный восстановленный табак для использования в табачном материале, описанном в этом документе, может быть получен способами, которые известны специалистам в данной области техники для приготовления бумагоподобного восстановленного табака.
В примерах, описанных выше, мундштук представляет собой единственную основную часть 6 из материала. В других примерах мундштук, показанный на фиг. 1a, может содержать несколько основных частей из материала. Мундштук может содержать полость между основными частями из материала.
В некоторых примерах мундштук 2 ниже по потоку от материала 3, генерирующего аэрозоль, может содержать обертку, например первую или вторую обертку-вкладыш 7, 9 или ободковую бумагу 5, которая содержит агент, модифицирующий аэрозоль, как описано в этом документе. Агент, модифицирующий аэрозоль, может быть расположен на обращенной внутрь или наружу поверхности обертки мундштука. Например, агент, модифицирующий аэрозоль, может быть нанесен на область обертки, такую как обращенная наружу поверхность ободочной бумаги 5, которая входит в контакт с губами потребителя во время использования. Посредством размещения агента, модифицирующего аэрозоль, на обращенной наружу поверхности обертки мундштука агент, модифицирующий аэрозоль, может быть перенесен на губы потребителя во время использования. Перенос агента, модифицирующего аэрозоль, на губы потребителя во время использования изделия может изменить органолептические свойства (например, вкус) аэрозоля, генерируемого субстратом 3, генерирующим аэрозоль, или иным образом предоставить потребителю альтернативное ощущение. Например, агент, модифицирующий аэрозоль, может придавать аромат аэрозолю, создаваемому субстратом 3, генерирующим аэрозоль. Агент, модифицирующий аэрозоль, может быть по меньшей мере частично растворим в воде, так что он передается пользователю через слюну потребителя. Агент, модифицирующий аэрозоль, может быть таким, который улетучивается за счет тепла, выделяемого системой подачи аэрозоля. Это может облегчить перенос агента, модифицирующего аэрозоль, в аэрозоль, генерируемый субстратом 3, генерирующим аэрозоль. Подходящим воспринимаемым материалом может быть ароматизатор, как описано в этом документе, сукралоза или охлаждающий агент, такой как ментол или тому подобное.
Устройство подачи аэрозоля без сжигания используется для нагрева материала 3, генерирующего аэрозоль, изделия 1, описанного в этом документе. Устройство подачи аэрозоля без сжигания, предпочтительно, содержит катушку, поскольку было установлено, что это обеспечивает улучшенную теплопередачу к изделию 1 по сравнению с другими устройствами.
В некоторых примерах катушка выполнена так, чтобы при использовании вызывать нагрев по меньшей мере одного электропроводящего нагревательного элемента, так что тепловая энергия передается от по меньшей мере одного электропроводящего нагревательного элемента к материалу, генерирующему аэрозоль, чтобы тем самым вызвать нагрев материала, генерирующего аэрозоль.
В некоторых примерах при использовании катушка выполнена с возможностью генерации переменного магнитного поля для проникновения по меньшей мере в один нагревательный элемент, чтобы тем самым вызвать индукционный нагрев и/или магнитный гистерезисный нагрев по меньшей мере одного нагревательного элемента. В такой компоновке один или каждый нагревательный элемент можно назвать "токоприемником", как определено в этом документе. Катушка, которая при использовании выполнена с возможностью генерации переменного магнитного поля для проникновения по меньшей мере в один электропроводящий нагревательный элемент, чтобы тем самым вызвать индукционный нагрев по меньшей мере одного электропроводящего нагревательного элемента, может быть названа "индукционной катушкой" или "катушкой индуктивности".
Устройство может включать в себя нагревательный(ые) элемент(ы), например электропроводящий(ие) нагревательный(ые) элемент(ы), при этом нагревательный(ые) элемент(ы) может быть соответствующим образом расположен(ы) или размещен(ы) относительно катушки(ек), чтобы обеспечить такой нагрев нагревательного(ых) элемент(ов). Нагревательный(е) элемент(ы) может (могут) находиться в фиксированном положении относительно катушки. В качестве альтернативы по меньшей мере один нагревательный элемент, например по меньшей мере один электропроводящий нагревательный элемент, может быть включен в изделие для вставки в зону нагрева устройства, при этом изделие также содержит материал, генерирующий аэрозоль, и может быть удалено из зоны нагрева после использования. В качестве альтернативы и устройство, и такое изделие могут содержать по меньшей мере один соответствующий нагревательный элемент, например по меньшей мере один электропроводящий нагревательный элемент, при этом катушка может вызывать нагрев нагревательного(ых) элемент(ов) и устройства, а также изделия, когда изделие находится в зоне нагрева.
В некоторых примерах катушка является спиральной. В некоторых примерах катушка окружает по меньшей мере часть зоны нагрева устройства, выполненной с возможностью приема материала, генерирующего аэрозоль. В некоторых примерах катушка является спиральной катушкой, которая окружает по меньшей мере часть зоны нагрева.
В некоторых примерах устройство содержит электрически проводящий нагревательный элемент, который по меньшей мере частично окружает зону нагрева, при этом катушка представляет собой спиральную катушку, которая окружает по меньшей мере часть электрически проводящего нагревательного элемента. В некоторых примерах электропроводящий нагревательный элемент является трубчатым. В некоторых примерах катушка представляет собой катушку индуктивности.
В некоторых примерах использование катушки позволяет устройству подачи аэрозоля без сжигания достигать рабочей температуры быстрее, чем устройству подачи аэрозоля без катушки. Например, устройство подачи аэрозоля без сжигания, включающее в себя катушку, как описано выше, может достигать такой рабочей температуры, что первая затяжка может быть произведена менее чем через 30 секунд с момента запуска программы нагрева устройства, более предпочтительно менее чем за 25 секунд. В некоторых примерах устройство может достичь рабочей температуры примерно за 20 секунд после запуска программы нагрева устройства.
Было установлено, что использование катушки, как описано в этом документе, в устройстве для нагрева материала, генерирующего аэрозоль, усиливает образующийся аэрозоль. Например, потребители сообщают, что аэрозоль, генерируемый устройством, включающим в себя катушку, такую как описанная в этом документе, органолептически ближе к аэрозолю, генерируемому в фабричных сигаретах (ФС), чем аэрозоль, производимый другими системами подачи аэрозолей без сжигания. Не желая ограничиваться теорией, предполагается, что это является результатом сокращенного времени для достижения требуемой температуры нагрева при использовании катушки, более высоких температур нагрева, достижимых при использовании катушки, и/или того факта, что катушка позволяет таким системам одновременно нагревать сравнительно большой объем материала, генерирующего аэрозоль, в результате чего температура аэрозоля напоминает температуру аэрозоля ФС. В изделиях ФС горящий уголь генерирует горячий аэрозоль, который нагревает табак в табачном стержне за углем, когда аэрозоль проходит через стержень. Подразумевается, что этот горячий аэрозоль выделяет ароматические соединения из табака в стержне за горящим углем. Считается, что устройство, включающее в себя катушку, описанную в этом документе, также способно нагревать материал, генерирующий аэрозоль, такой как табачный материал, описанный в этом документе, для выделения ароматических соединений, в результате чего образуется аэрозоль, который, как сообщают, более похож на аэрозоль ФС.
Использование системы подачи аэрозоля, включающей в себя катушку, как описано в этом документе, например индукционную катушку, которая нагревает по меньшей мере часть материала, генерирующего аэрозоль, по меньшей мере до 200°C, более предпочтительно по меньшей мере до 220°C, может обеспечить образование аэрозоля из материала, генерирующего аэрозоль, обладающего особыми характеристиками, которые, как считается, более похожи на характеристики продукта ФС. Например, при нагревании материала, генерирующего аэрозоль, включающего в себя никотин, с использованием индукционного нагревателя, нагретого до температуры не менее 250°C, в течение двухсекундного периода при потоке воздуха не менее 1,50 л/м в течение периода, наблюдают одну или несколько из следующих характеристик:
по меньшей мере 10 мкг никотина превращается в аэрозоль из материала, генерирующего аэрозоль;
массовое соотношение в образующемся аэрозоле материала, образующего аэрозоль, к никотину составляет по меньшей мере примерно 2,5:1, предпочтительно по меньшей мере 8,5:1;
по меньшей мере 100 мкг материала, образующего аэрозоль, можно перевести в аэрозольную форму из материала, генерирующего аэрозоль;
средний размер частиц или капель в получаемом аэрозоле составляет менее примерно 1000 нм; и
плотность аэрозоля составляет не менее 0,1 мкг/см2.
В некоторых случаях по меньшей мере 10 мкг никотина, предпочтительно по меньшей мере 30 мкг или 40 мкг никотина, превращаются в аэрозоль из материала, генерирующего аэрозоль, в потоке воздуха по меньшей мере 1,50 л/мин в течение указанного периода. В некоторых случаях менее примерно 200 мкг, предпочтительно менее примерно 150 мкг или менее примерно 125 мкг никотина, превращаются в аэрозоль из вещества, генерирующего аэрозоль, в потоке воздуха по меньшей мере 1,50 л/мин в течение указанного периода.
В некоторых случаях аэрозоль содержит не менее 100 мкг материала, образующего аэрозоль, предпочтительно по меньшей мере 200 мкг, 500 мкг или 1 мг материала, образующего аэрозоль, переводятся в аэрозольную форму из материала, генерирующего аэрозоль, при потоке воздуха не менее 1,50 л/м в течение указанного периода. Соответственно, материал, образующий аэрозоль, может содержать или состоять из глицерина.
Как определено в этом документе, выражение "средний размер частиц или капель" относится к среднему размеру твердых или жидких компонентов аэрозоля (то есть компонентов, взвешенных в газе). Если аэрозоль содержит взвешенные жидкие капли и взвешенные твердые частицы, то выражение относится к среднему размеру всех компонентов вместе.
В некоторых случаях средний размер частиц или капель в образующемся аэрозоле может быть меньше примерно 900 нм, 800 нм, 700, 600 нм, 500 нм, 450 нм или 400 нм. В некоторых случаях средний размер частиц или капель может составлять более 25 нм, 50 нм или 100 нм.
В некоторых случаях плотность аэрозоля, образующегося в течение периода, составляет по меньшей мере 0,1 мкг/см3. В некоторых случаях плотность аэрозоля составляет по меньшей мере 0,2 мкг/см3, 0,3 мкг/см3 или 0,4 мкг/см3. В некоторых случаях плотность аэрозоля составляет менее примерно 2,5 мкг/см3, 2,0 мкг/см3, 1,5 мкг/см3 или 1,0 мкг/см3.
Устройство подачи аэрозоля без сжигания, предпочтительно, выполнено с возможностью нагревания генерирующего аэрозоль материала 3 изделия 1 до максимальной температуры, составляющей по меньшей мере 160°C. Предпочтительно, устройство подачи аэрозоля без сжигания выполнено с возможностью нагревания материала 3, образующего аэрозоль, изделия 1 до максимальной температуры, составляющей по меньшей мере примерно 200°C, или по меньшей мере примерно 220°C, или по меньшей мере примерно 240°C, более предпочтительно по меньшей мере примерно 270°C, по меньшей мере один раз во время процесса нагрева с последующим использованием устройства подачи аэрозоля без сжигания.
Использование системы подачи аэрозоля, включающей в себя катушку, как описано в этом документе, например индукционную катушку, которая нагревает по меньшей мере часть материала, генерирующего аэрозоль, по меньшей мере до 200°C, более предпочтительно по меньшей мере 220°C, может обеспечить образование аэрозоля из материала, генерирующего аэрозоль, в изделии 1, как описано в этом документе, который имеет более высокую температуру, когда аэрозоль выходит из конца мундштука 2, чем предыдущие устройства, способствуя образованию аэрозоля, который считается более близким к продукту ФС. Например, максимальная температура аэрозоля, измеренная у конца мундштука изделия 1, предпочтительно, может составлять более 50°C, более предпочтительно более 55°C, еще более предпочтительно более 56°C или 57°C. Дополнительно или в качестве альтернативы максимальная температура аэрозоля, измеренная у конца мундштука изделия 1, может быть менее 62°C, более предпочтительно менее 60°C, более предпочтительно менее 59°C. В некоторых вариантах осуществления изобретения максимальная температура аэрозоля, измеренная у конца мундштука изделия 1, предпочтительно, может составлять от 50 до 62°C, более предпочтительно от 56 до 60°C.
На фиг. 2 показан пример устройства 100 подачи аэрозоля без сжигания для генерации аэрозоля из среды/материала, генерирующего аэрозоль, такого как материал 3, генерирующий аэрозоль, изделия 1, описанных в этом документе. В общих чертах, устройство 100 можно использовать для нагрева сменного изделия 110, содержащего среду, генерирующую аэрозоль, например изделия 1, описанного в этом документе, для получения аэрозоля или другой вдыхаемой среды, которую вдыхает пользователь устройства 100. Устройство 100 и сменное изделие 110 вместе образуют систему.
Устройство 100 содержит корпус 102 (в виде внешнего кожуха), который окружает и вмещает в себя различные компоненты устройства 100. Устройство 100 имеет отверстие 104 на одном конце, через которое изделие 110 может быть вставлено для нагрева нагревательным узлом. При использовании изделие 110 может быть полностью или частично вставлено в нагревательный узел, где оно может быть нагрето одним или несколькими компонентами нагревательного узла.
Устройство 100 в этом примере содержит первый концевой элемент 106, содержащий крышку 108, которая может перемещаться относительно первого концевого элемента 106, чтобы закрывать отверстие 104, когда изделие 110 отсутствует на месте. На фиг. 2 крышка 108 показана в открытом положении, однако крышка 108 может перейти в закрытое положение. Например, пользователь может сдвинуть крышку 108 в направлении стрелки "В".
Устройство 100 также может включать в себя управляемый пользователем элемент 112 управления, такой как кнопка или переключатель, при нажатии на который приводится в действие устройство 100. Например, пользователь может включить устройство 100 с помощью переключателя 112.
Устройство 100 также может содержать электрический компонент, такой как гнездо/порт 114, в который может вставляться кабель для зарядки батареи устройства 100. Например, гнездо114 может представлять собой порт зарядки, например USB-порт зарядки.
На фиг. 3 изображено устройство 100, показанное на фиг. 2, со снятым внешним кожухом 102 и без изделия 110. Устройство 100 определяет продольную ось 134.
Как показано на фиг. 3, первый концевой элемент 106 расположен на одном конце устройства 100, а второй концевой элемент 116 расположен на противоположном конце устройства 100. Первый и второй концевые элементы 106, 116 вместе по меньшей мере частично образуют торцевые поверхности устройства 100. Например, нижняя поверхность второго концевого элемента 116 по меньшей мере частично образует нижнюю поверхность устройства 100. Края внешнего кожуха 102 также могут образовывать часть торцевых поверхностей. В этом примере крышка 108 также образует часть верхней поверхности устройства 100.
Конец устройства, ближайший к отверстию 104, может называться проксимальным концом (или мундштучным концом) устройства 100, потому что при использовании он находится ближе всего ко рту пользователя. При использовании пользователь вставляет изделие 110 в отверстие 104, воздействует на пользовательский элемент 112 управления, чтобы начать нагрев материала, генерирующего аэрозоль, и втягивает аэрозоль, образующийся в устройстве. Это заставляет аэрозоль проходить через устройство 100 по пути потока к проксимальному концу устройства 100.
Другой конец устройства, наиболее удаленный от отверстия 104, может называться дистальным концом устройства 100, поскольку при использовании он является наиболее удаленным ото рта пользователя. Когда пользователь втягивает аэрозоль, образующийся в устройстве, аэрозоль проходит от дистального конца устройства 100.
Устройство 100 также содержит источник 118 питания. Источник 118 питания может представлять собой, например, батарею, такую как перезаряжаемая батарея или неперезаряжаемая батарея. Примеры подходящих батарей включают в себя, например, литиевую батарею (например, литий-ионную батарею), никелевую батарею (такую как никель-кадмиевая батарея) и щелочную батарею. Батарея электрически соединяется с нагревательным узлом для подачи электроэнергии, когда это необходимо, и находится под управлением контроллера (не показан) для нагрева материала, генерирующего аэрозоль. В этом примере батарея соединена с центральной опорой 120, которая удерживает батарею 118 на месте.
Устройство также содержит по меньшей мере один электронный модуль 122. Электронный модуль 122 может содержать, например, печатную плату (ПП). Печатная плата 122 может поддерживать по меньшей мере один контроллер, такой как процессор и память. Печатная плата 122 также может содержать одну или несколько электрических дорожек для электрического соединения между собой различных электронных компонентов устройства 100. Например, клеммы батареи могут быть электрически подключены к печатной плате 122, так что мощность может быть распределена по всему устройству 100. Гнездо 114 также может быть электрически соединено с батареей посредством электрических дорожек.
В одном примере устройства 100 нагревательный узел представляет собой узел индукционного нагрева и содержит различные компоненты для нагрева материала, генерирующего аэрозоль, изделия 110 посредством процесса индукционного нагрева. Индукционный нагрев - это процесс нагрева электропроводящего объекта (например, токоприемника) с помощью электромагнитной индукции. Индукционный нагревательный узел может содержать индуктивный элемент, например одну или несколько индукционных катушек, и устройство для пропускания меняющегося электрического тока, например переменного электрического тока, через индуктивный элемент. Меняющийся электрический ток в индуктивном элементе создает изменяющееся магнитное поле. Переменное магнитное поле проникает через токоприемник, расположенный соответствующим образом относительно индуктивного элемента, создавая вихревые токи внутри токоприемника. Токоприемник обладает электрическим сопротивлением вихревым токам, и, следовательно, поток вихревых токов против этого сопротивления вызывает нагрев токоприемника за счет джоулева нагрева. В случаях, когда токоприемник содержит ферромагнитный материал, такой как железо, никель или кобальт, тепло может также генерироваться потерями на магнитный гистерезис в токоприемнике, то есть изменяющейся ориентацией магнитных диполей в магнитном материале в результате их совмещения с изменяющимся магнитным полем. При индукционном нагреве, по сравнению, например, с нагревом посредством теплопередачи, внутри токоприемника вырабатывается тепло, что обеспечивает быстрый нагрев. Кроме того, нет необходимости в каком-либо физическом контакте между индукционным нагревателем и токоприемником, что обеспечивает большую свободу в конструкции и применении.
Узел индукционного нагрева в примере устройства 100 содержит токоприемную конструкцию 132 (называемую в этом документе "токоприемником"), первую катушку 124 индуктивности и вторую катушку 126 индуктивности. Первая и вторая катушки 204, 206 индуктивности выполнены из электропроводного материала. В этом примере первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности выполнены из высокочастотного обмоточного провода/кабеля, намотанного по спирали для образования спиральных катушек 124, 126 индуктивности. Высокочастотный обмоточный провод состоит из множества отдельных проволок, которые изолированы по отдельности и скручены друг с другом, образуя единый провод. Высокочастотные обмоточные провода предназначены для уменьшения потерь на скин-эффект в проводнике. В примере устройства 100 первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности изготовлены из медного высокочастотного обмоточного провода, имеющего прямоугольное поперечное сечение. В других примерах высокочастотный обмоточный провод может иметь поперечное сечение другой формы, например круглой.
Первая катушка 124 индуктивности выполнена с возможностью генерации первого переменного магнитного поля для нагревания первого участка токоприемника 132, а вторая катушка индуктивности 126 индуктивности выполнена с возможностью генерации второго переменного магнитного поля для нагревания второго участка токоприемника 132. В этом примере первая катушка 124 индуктивности примыкает ко второй катушке 126 индуктивности в направлении вдоль продольной оси 134 устройства 100 (то есть первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности не перекрываются). Токоприемная конструкция 132 может содержать один, или два, или более отдельных токоприемников. Концы 130 первой и второй катушек 124, 126 индуктивности могут быть подключены к печатной плате 122.
Понятно, что первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности в некоторых примерах могут иметь по меньшей мере одну характеристику, отличную от других. Например, первая катушка 124 индуктивности может иметь по меньшей мере одну характеристику, отличную от характеристики второй индукционной катушки 126. Более конкретно, в одном примере первая катушка индуктивности 124 может иметь значение индуктивности, отличное от значения индуктивности второй индукционной катушки 126. На фиг. 3 первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности имеют разные длины, так что первая катушка 124 индуктивности намотана на меньшую секцию токоприемника 132, чем вторая катушка 126 индуктивности. Таким образом, первая катушка 124 индуктивности может иметь иное число витков, чем вторая катушка 126 индуктивности (при условии, что расстояние между отдельными витками по существу одинаковое). В еще одном примере первая катушка индуктивности 124 может быть изготовлена из материала, отличного от материала второй индукционной катушки 126. В некоторых примерах первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности могут быть по существу идентичными.
В этом примере первая катушка 124 индуктивности и вторая катушка 126 индуктивности намотаны в противоположных направлениях. Это может быть полезно, когда катушки индуктивности включаются в разное время. Например, сначала может работать первая катушка 124 индуктивности, чтобы нагревать первую секцию/часть изделия 110, а позднее может работать вторая катушка 126 индуктивности, чтобы нагревать вторую секцию/часть изделия 110. Намотка катушек в противоположных направлениях помогает уменьшить ток, наведенный в неактивной катушке, при использовании в сочетании с определенным типом схемы управления. На фиг. 3 первая катушка 124 индуктивности представляет собой правую спираль, а вторая катушка 126 индуктивности представляет собой левую спираль. Однако в другом варианте осуществления изобретения катушки 124, 126 индуктивности могут быть намотаны в одном направлении, или первая катушка 124 индуктивности может представлять собой левую спираль, а вторая катушка 126 индуктивности может представлять собой правую спираль.
Токоприемник 132 в этом примере является полым и, следовательно, образует приемный контейнер, в который помещают вещество, генерирующее аэрозоль. Например, изделие 110 может быть вставлено в токоприемник 132. В этом примере токоприемник 120 является трубчатым с круглым поперечным сечением.
Токоприемник 132 может быть изготовлен из одного или нескольких материалов. Токоприемник 132, предпочтительно, состоит из углеродистой стали с покрытием из никеля или кобальта.
В некоторых примерах токоприемник 132 может содержать по меньшей мере два материала, которые можно нагреть на двух разных частотах для селективной аэрозолизации по меньшей мере двух материалов. Например, первая секция токоприемника 132 (которую нагревают первой катушкой 124 индуктивности) может содержать первый материал, а вторая секция токоприемника 132, которую нагревают второй катушкой 126 индуктивности, может содержать второй, другой материал. В другом примере первая секция может содержать первый и второй материалы, причем первый и второй материалы могут быть нагреты по-разному в зависимости от работы первой катушки 124 индуктивности. Первый и второй материалы могут быть смежными вдоль оси, определяемой токоприемником 132, или могут образовывать разные слои внутри токоприемника 132. Аналогично, вторая секция может содержать третий и четвертый материалы, причем третий и четвертый материалы могут быть нагреты по-разному в зависимости от работы второй катушки 126 индуктивности. Третий и четвертый материалы могут быть смежными вдоль оси, определяемой токоприемником 132, или могут образовывать разные слои внутри токоприемника 132. Третий материал может быть таким же, как первый материал, а четвертый материал может быть, например, таким же, как второй материал. В качестве альтернативы все материалы могут быть различными. Токоприемник может содержать, например, углеродистую сталь или алюминий.
Устройство 100, показанное на фиг. 3, также содержит изолирующий элемент 128, который может быть в целом трубчатым и который может по меньшей мере частично окружать токоприемник 132. Изолирующий элемент 128 может быть изготовлен из любого изоляционного материала, например из пластика. В этом конкретном примере изолирующий элемент изготовлен из полиэфирэфиркетона (PEEK). Изолирующий элемент 128 может помочь изолировать различные компоненты устройства 100 от тепла, выделяемого в токоприемнике 132.
Изолирующий элемент 128 также может полностью или частично поддерживать первую и вторую катушки индуктивности 124, 126. Например, как показано на фиг. 3, первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности расположены вокруг изолирующего элемента 128 и находятся в контакте с внешней в радиальном направлении поверхностью изолирующего элемента 128. В некоторых примерах изолирующий элемент 128 не прилегает к первой и второй катушкам 124, 126 индуктивности. Например, между внешней поверхностью изолирующего элемента 128 и внутренней поверхностью первой и второй катушек 124, 126 индуктивности может быть небольшой промежуток.
В конкретном примере токоприемник 132, изолирующий элемент 128, а также первая и вторая катушки 124, 126 индуктивности лежат на одной центральной продольной оси токоприемника 132.
На фиг. 4 показан вид сбоку устройства 100 в частичном разрезе. В этом примере присутствует внешний кожух 102. Прямоугольная форма поперечного сечения первой и второй катушек 124, 126 индуктивности видна более отчетливо.
Устройство 100 также содержит опору 136, которая входит в зацепление с одним концом токоприемника 132, удерживая токоприемник 132 на месте. Опора 136 соединена со вторым концевым элементом 116.
Устройство также может содержать вторую печатную плату 138, связанную с элементом 112 управления.
Устройство 100 также содержит вторую крышку/колпачок 140 и пружину 142, расположенную ближе к дистальному концу устройства 100. Пружина 142 позволяет открывать вторую крышку 140 для обеспечения доступа к токоприемнику 132. Пользователь может открыть вторую крышку 140, чтобы очистить токоприемник 132 и/или опору 136.
Устройство 100 также содержит расширительную камеру 144, которая проходит от проксимального конца токоприемника 132 к отверстию 104 устройства. По меньшей мере частично внутри расширительной камеры 144 расположен удерживающий зажим 146, который прилегает к изделию 110 и удерживает его в устройстве 100. Расширительная камера 144 соединена с концевым элементом 106.
На фиг. 5 приведено покомпонентное изображение устройства 100, показанного на фиг. 4, без внешнего кожуха 102.
На фиг. 6A показано поперечное сечение части устройства 100, показанного на фиг. 4. На фиг. 6B в увеличенном масштабе изображена область фиг. 6A. На фиг. 6А и 6В показано изделие 110, помещенное в токоприемник 132, при этом размер изделия 110 является таким, что внешняя поверхность изделия 110 примыкает к внутренней поверхности токоприемника 132. Это обеспечивает наиболее эффективный нагрев. Изделие 110 этого примера содержит материал 110a, генерирующий аэрозоль. Материал 110a, генерирующий аэрозоль, расположен внутри токоприемника 132. Изделие 110 также может содержать другие компоненты, такие как фильтр, оберточные материалы и/или охлаждающая конструкция.
На фиг. 6В показано, что внешняя поверхность токоприемника 132 отстоит от внутренней поверхности катушек 124, 126 индуктивности на расстояние 150, измеренное в направлении, перпендикулярном продольной оси 158 токоприемника 132. В одном конкретном примере расстояние 150 составляет примерно от 3 до 4 мм, примерно от 3 до 3,5 мм или примерно 3,25 мм.
На фиг. 6В также показано, что внешняя поверхность изолирующего элемента 128 отстоит от внутренней поверхности катушек 124, 126 индуктивности на расстояние 152, измеренное в направлении, перпендикулярном продольной оси 158 токоприемника 132. В одном конкретном примере расстояние 152 составляет примерно 0,05 мм. В другом примере расстояние 152 составляет по существу 0 мм, так что катушки 124, 126 индуктивности прилегают к изолирующему элементу 128 и касаются его.
В одном примере токоприемник 132 имеет толщину 154 стенки примерно от 0,025 до 1 мм или примерно 0,05 мм.
В одном примере токоприемник 132 имеет длину примерно от 40 до 60 мм, примерно от 40 до 45 мм или примерно 44,5 мм.
В одном примере изолирующий элемент 128 имеет толщину 156 стенки примерно от 0,25 до 2 мм, от 0,25 до 1 мм или примерно 0,5 мм.
При использовании изделия 1, описанные в этом документе, могут быть вставлены в устройство подачи аэрозоля без сжигания, такое как устройство 100, описанное со ссылкой на фиг. 2-6. По меньшей мере часть мундштука 2 изделия 1 выступает из устройства 100 подачи аэрозоля без сжигания и может быть помещена в рот пользователя. Аэрозоль получается путем нагревания материала 3, генерирующего аэрозоль, с использованием устройства 100. Аэрозоль, производимый материалом 3, генерирующим аэрозоль, проходит через мундштук 2 ко рту пользователя.
Описанные в этом документе изделия 1 обладают особыми преимуществами, например, при использовании с устройствами подачи аэрозоля без сжигания, такими как устройство 100, описанное со ссылкой на фиг. 2-6. В частности, неожиданно было установлено, что первый трубчатый элемент 4, образованный из волокнистого жгута, оказывает значительное влияние на температуру внешней поверхности мундштука 2 изделий 1. Например, было установлено, что если полый трубчатый элемент 4, образованный из волокнистого жгута, обернут внешней оберткой, например ободочной бумагой 5, то внешняя поверхность внешней обертки в продольном положении, соответствующем положению полого трубчатого элемента 4, достигает максимальной температуры во время использования, которая составляет менее 42°C, предпочтительно менее 40°C, а более предпочтительно менее 38°C или менее 36°C.
Ниже в таблице 3.0 показана температура внешней поверхности изделия 1, как описано в этом документе со ссылкой на фиг. 1а и 1b, при нагревании с использованием устройства 100, описанного в этом документе со ссылкой на фиг. 2-6. Первый, второй и третий датчики для измерения температуры были использованы в соответствующем первом, втором и третьем положении вдоль мундштука 2 изделия 1. Первое положение (обозначенное позицией 1 в таблице 2.0) находилось на расстоянии 4 мм от нижнего по потоку конца 2b мундштука 2, второе положение (обозначено позицией 2 в таблице 2.0) находилось на расстоянии 8 мм от нижнего по потоку конца 2b мундштука 2, а третье положение (обозначенное позицией 3 в таблице 2.0) находилось на расстоянии 12 мм от нижнего по потоку конца 2b мундштука 2.
Таким образом, первое положение находилось на внешней поверхности части мундштука 2, в которой расположен первый трубчатый элемент 4, в то время как второе и третье положения находились на внешней поверхности части мундштука 2, в которой размещена основная часть 6 из материала.
Контрольное изделие было испытано для сравнения с описанными в этом документе трубчатыми элементами 4 из волокнистого жгута, и вместо трубчатого элемента 4 из волокнистого жгута использовалась известная спирально обернутая бумажная трубка, имеющая такую же конструкцию, как второй полый трубчатый элемент 8, описанный в этом документе, но длиной 6 мм, а не 25 мм.
Тестирование было выполнено для первых 5 затяжек изделия, поскольку к 5-й затяжке температура обычно достигает пика и начинает падать, так что можно наблюдать приблизительную максимальную температуру. Каждый образец был протестирован 5 раз, и указанные температуры являются средними для этих 5 тестов. Применяли известный режим интенсивной затяжки Министерства здравоохранения Канады (объем затяжки 55 мл выполняют в течение 2 секунд каждые 30 секунд) с использованием стандартного испытательного оборудования.
Как показано в приведенной ниже таблице, неожиданно было установлено, что использование трубчатого элемента 4, образованного из волокнистого жгута, снижает температуру внешней поверхности мундштука 2 по сравнению с контрольным изделием при каждой затяжке и в каждом тестовом положении на мундштуке. 2. Трубчатый элемент 4, сформированный из волокнистого жгута, особенно эффективен для снижения температуры в первом положении датчика, где при использовании изделия 1 будут располагаться губы потребителя. В частности, температура внешней поверхности мундштука 2 в первом положении датчика была снижена более чем на 7°C в течение первых трех затяжек и более чем на 5°C при четвертой и пятой затяжках.
На фиг. 7 проиллюстрирован способ изготовления изделия, описанного в этом документе. На этапе S101 первую и вторую части материала, генерирующего аэрозоль, каждая из которых содержит материал, образующий аэрозоль, размещают рядом с соответствующими первым и вторым продольными концами стержня мундштука, причем стержень мундштука содержит полый трубчатый стержень, сформированный из волокнистого жгута, расположенный между первым и вторым концами. В данном примере полый трубчатый стержень содержит первый полый трубчатый элемент 4 удвоенной длины, расположенный между первым и вторым соответствующими основными частями 6 из материала, причем основные части из материала, включающие в себя волокнистый материал, имеют денье на нить от 13,1 до 14,9 денье. На внешнем конце каждой основной части 6 из материала располагают соответствующий второй трубчатый элемент 8, и рядом с внешними концами этих вторых трубчатых элементов 8 располагают первую и вторую части материала, генерирующего аэрозоль. Стержень мундштука оборачивают второй оберткой-вкладышем, описанной в этом документе.
На этапе S102 первую и вторую части материала, генерирующего аэрозоль, соединяют со стержнем мундштука. В настоящем примере это выполняют путем оборачивания ободковой бумаги 5, как описано в этом документе, вокруг стержня мундштука и по меньшей мере части каждого из участков материала 3, генерирующего аэрозоль. В данном примере ободковая бумага 5 проходит примерно на 5 мм в продольном направлении по внешней поверхности каждой частей материала 3, генерирующего аэрозоль.
На этапе S103 полый трубчатый стержень разрезают для образования первого и второго изделий, причем каждое изделие содержит мундштук, содержащий участок полого трубчатого стержня на нижнем по потоку конце мундштука. В данном примере первый полый трубчатый элемент 4 удвоенной длины стержня мундштука разрезают примерно на половине его длины, чтобы образовать первое и второе по существу идентичные изделия.
Различные варианты осуществления изобретения, описанные в этом документе, представлены только для того, чтобы способствовать пониманию и передать идеи заявленных признаков. Эти варианты осуществления изобретения приведены только в качестве типовых вариантов осуществления изобретения и не являются исчерпывающими и/или исключительными. Понятно, что описанные в этом документе преимущества, варианты осуществления изобретения, примеры, функции, признаки, конструкции и/или другие аспекты не следует рассматривать как ограничения на эквиваленты формулы изобретения, и что, не отклоняясь от объема заявленного изобретения, можно применять другие варианты осуществления изобретения и выполнять модификации. Различные варианты осуществления изобретения могут должным образом содержать, состоять из или по существу состоять из подходящих сочетаний описанных элементов, компонентов, признаков, частей, этапов, средств и т.д., отличных от описанных в этом документе. Кроме того, изобретение может включать в себя другие изобретения, не заявленные явно, но которые могут быть заявлены в будущем.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ ПОДАЧИ АЭРОЗОЛЯ БЕЗ СЖИГАНИЯ | 2020 |
|
RU2814517C2 |
| ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В НЕГОРЮЧЕЙ СИСТЕМЕ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ | 2020 |
|
RU2799626C2 |
| СИСТЕМА ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ | 2020 |
|
RU2814566C2 |
| СИСТЕМА ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ | 2020 |
|
RU2804476C2 |
| ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ БЕЗ ГОРЕНИЯ | 2020 |
|
RU2817011C2 |
| ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ БЕЗ ГОРЕНИЯ | 2020 |
|
RU2818939C2 |
| ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ БЕЗ ГОРЕНИЯ, СИСТЕМА ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ БЕЗ ГОРЕНИЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ БЕЗ ГОРЕНИЯ | 2020 |
|
RU2816942C2 |
| СИСТЕМА ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ | 2020 |
|
RU2822584C2 |
| Курительный элемент для использования в аэрозольгенерирующей системе | 2020 |
|
RU2806182C2 |
| ГЕНЕРАЦИЯ АЭРОЗОЛЯ | 2020 |
|
RU2800519C2 |
Изобретение относится к мундштуку для изделия для использования в системе подачи аэрозоля. Мундштук содержит участок, имеющий продольную ось и площадь поперечного сечения, измеренную перпендикулярно продольной оси. При этом указанный участок содержит волокнистый материал, имеющий значение денье на нить от 13,1 до 14,9 г/9000 м и суммарное значение денье на мм2 упомянутой площади поперечного сечения от 475 до 900 г/9000 м. Изобретение позволяет при низких значениях общего денье в сочетании с более высоким значением денье на нить приводить к меньшему перепаду давления, чем у жгутов, имеющих более низкие значения денье на нить, но аналогичный общий денье, при сохранении хорошего уровня твердости. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 табл., 9 ил.
1. Мундштук для изделия для использования в системе подачи аэрозоля, причем мундштук содержит участок, имеющий продольную ось и площадь поперечного сечения, измеренную перпендикулярно продольной оси, при этом указанный участок содержит волокнистый материал, имеющий значение денье на нить от 13,1 до 14,9 г/9000 м и суммарное значение денье на мм2 упомянутой площади поперечного сечения от 475 до 900 г/9000 м.
2. Мундштук по п. 1, в котором волокнистый материал имеет суммарное значение денье по меньшей мере 10000 г/9000 м, или по меньшей мере 15000 г/9000 м, или по меньшей мере 17000 г/9000 м.
3. Мундштук по п. 1 или 2, в котором волокнистый материал содержит менее 60 волокон на мм2 упомянутой площади поперечного сечения.
4. Мундштук по любому из пп. 1-3, в котором упомянутый участок имеет длину внешней окружности от 15,0 до 24,0 мм или от 16,0 до 23,0 мм.
5. Мундштук по любому из пп. 1-4, который дополнительно содержит капсулу, помещенную в волокнистый материал.
6. Мундштук по п. 5, в котором капсула содержит оболочку, в которую заключен жидкий агент, модифицирующий аэрозоль, при этом наибольшая площадь поперечного сечения капсулы, измеренная перпендикулярно продольной оси, составляет менее 45% площади поперечного сечения упомянутого участка.
7. Мундштук по п. 5 или 6, в котором капсула выполнена с возможностью разрушения под действием внешней силы для выборочного высвобождения жидкого агента, модифицирующего аэрозоль.
8. Мундштук по любому из пп. 5-7, в котором падение давления в открытом состоянии на изделии изменяется менее чем на 20 мм вод. ст., менее чем на 10 мм вод. ст. или менее чем на 8 мм вод. ст. при разрушении капсулы.
9. Мундштук по любому из пп. 1-8, в котором волокнистый материал содержит волокнистый жгут.
10. Мундштук по п. 9, в котором упомянутый волокнистый жгут содержит пластификатор в количестве от 5 до 12 мас.% жгута или от 8 до 12 мас.% жгута.
11. Мундштук по любому из пп. 1-10, в котором падение давления на участке составляет от 0,5 до 6 мм вод. ст. на продольной длине участка.
12. Изделие для использования в системе подачи аэрозоля, причем изделие содержит мундштук по любому из пп. 1-11 и материал, генерирующий аэрозоль.
13. Изделие по п. 12, в котором материал, генерирующий аэрозоль, обернут оберткой, имеющей проницаемость менее 100 единиц Кореста, менее 80 единиц Кореста, менее 60 единиц Кореста или менее 20 единиц Кореста.
14. Изделие по п. 12 или 13, в котором материал, генерирующий аэрозоль, содержит восстановленный табачный материал, имеющий плотность менее 700 миллиграммов на кубический сантиметр, или восстановленный табачный материал, имеющий плотность менее 600 миллиграммов на кубический сантиметр.
15. Изделие по любому из пп. 12-14, в котором материал, генерирующий аэрозоль, содержит материал, образующий аэрозоль, при этом материал, образующий аэрозоль, составляет по меньшей мере 5 мас.% материала, генерирующего аэрозоль.
16. Система, содержащая изделие по любому из пп. 12-15 и устройство подачи аэрозоля без сжигания для нагрева материала, генерирующего аэрозоль, изделия.
17. Система по п. 16, в которой устройство подачи аэрозоля без сжигания содержит катушку.
18. Система по п. 16 или 17, в которой устройство подачи аэрозоля без сжигания выполнено с возможностью нагрева материала, генерирующего аэрозоль, изделия до максимальной температуры, равной по меньшей мере 200°C.
19. Система по п. 17, в которой устройство подачи аэрозоля без сжигания выполнено с возможностью нагрева материала, генерирующего аэрозоль, изделия до температуры, составляющей по меньшей мере 160°C, или по меньшей мере 200°C, или по меньшей мере 220°C, или по меньшей мере 240°C, или по меньшей мере 270°C.
20. Система, содержащая изделие по любому из пп. 12-15, причем упомянутая система представляет собой систему подачи аэрозоля со сжиганием.
| WO 2019064019 A1, 04.04.2019 | |||
| СИГАРЕТА И УПАКОВОЧНЫЙ КОНТЕЙНЕР | 2012 |
|
RU2601942C2 |
| СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ, СОДЕРЖАЩАЯ ПЛОСКУЮ ИНДУКЦИОННУЮ КАТУШКУ | 2015 |
|
RU2680438C2 |
| УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ФИЛЬТР КУРИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ | 2013 |
|
RU2636566C2 |
