СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУБСТРАТА, ОБРАЗУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ, И СУБСТРАТ, ОБРАЗУЮЩИЙ АЭРОЗОЛЬ Российский патент 2024 года по МПК A24B15/16 

Настоящее изобретение относится к способу получения субстрата, образующего аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к субстрату, образующему аэрозоль, полученному в соответствии с указанным способом.

Субстраты, образующие аэрозоль, часто содержат целлюлозу, такую как гидроксипропилметилцеллюлоза. Дополнительно могут присутствовать вещества для образования аэрозоля, такие как полипропиленгликоль или глицерин. Кроме того, субстраты, образующие аэрозоль, могут содержать связующие. Эти субстраты, образующие аэрозоль, получают из пульп, которые также содержат воду для смачивания и диспергирования этих компонентов. Смешивание различных компонентов часто приводит к агломерации и высокой вязкости растворов из-за низких растворимостей некоторых из компонентов в воде или в веществах для образования аэрозоля. С этими дисперсиями часто трудно работать в процессе получения субстрата, образующего аэрозоль. Смешивание пульп также может приводить к избыточному пенообразованию. Это может усложнять работу с пульпами.

Было бы желательно обеспечить способ получения субстрата, образующего аэрозоль, позволяющий получать растворы, с которыми легко работать. Кроме того, было бы желательно обеспечить способ получения субстрата, образующего аэрозоль, который позволяет легко и быстро сушить пульпу для получения субстрата, образующего аэрозоль. Кроме того, было бы желательно обеспечить субстрат, образующий аэрозоль, который легко получить и который стабилен при хранении.

В одном варианте осуществления изобретения предложен способ получения субстрата, образующего аэрозоль, включающий обеспечение наличия упрочняющего вещества на основе целлюлозы. Способ может включать также обеспечение наличия связующего. Способ также может включать смешивание гидроксипропилметилцеллюлозы, воды и вещества для образования аэрозоля с образованием первой пульпы, причем вязкость первой пульпы составляет от 0,9 Па⋅с до 5 Па⋅с, предпочтительно от 0,9 Па⋅с до 4 Па⋅с. Способ также может включать объединение нескольких упрочняющего вещества на основе целлюлозы, связующего и первой пульпы для получения конечной пульпы. Конечная пульпа может быть высушена с получением субстрата, образующего аэрозоль.

В другом варианте осуществления изобретения предложен способ получения субстрата, образующего аэрозоль, включающий обеспечение наличия упрочняющего вещества на основе целлюлозы. Способ дополнительно включает обеспечение наличия связующего. Дополнительно способ включает этап смешивания гидроксипропилметилцеллюлозы, воды и вещества для образования аэрозоля с образованием первой пульпы, причем вязкость первой пульпы составляет от 0,9 Па⋅с до 5 Па⋅с, предпочтительно от 0,9 Па⋅с до 4 Па⋅с. Упрочняющее вещество на основе целлюлозы, связующее и первую пульпу объединяют для получения конечной пульпы. Конечную пульпу сушат для получения субстрата, образующего аэрозоль.

В частности, можно применять реометр, такой как модульный компактный реометр Modular Compact Rheometer MCR 302, выпускаемый на рынок компанией Anton Paar GmbH. Исходная скорость сдвига для реологических измерений может составлять 0,1 1/с и может быть увеличена до конечного значения 500 1/с. Число точек на анализ может быть задано как 150. Продолжительность может быть установлена на значение Ramp Logarithmic (линейное логарифмическое), а зазор может составлять 1 мм. Температура для реологических измерений может быть установлена на значение 23,5°C, а число повторов на пробу может составлять 3.

Одно из преимуществ способа согласно настоящему изобретению может заключаться в том, что гидроксипропилметилцеллюлозу и связующее не смешивают непосредственно друг с другом. Это может позволить избежать образования тестообразной смеси, имеющей очень высокую вязкость. С такой тестообразной смесью может быть тяжело работать и ее может быть сложно перемещать из одного бака в другой бак путем перекачивания.

Дополнительно, смешивание гидроксипропилметилцеллюлозы, воды и вещества для образования аэрозоля образует первую пульпу, которая имеет достаточную вязкость, составляющую от 0,9 Па⋅с до 5 Па⋅с. Это может давать возможность смешивания компонентов первой пульпы с использованием жидкостных смесителей с по меньшей мере одним из лопастных мешалок или диспергирующих дисков. Это может исключить потребность в тестомесильном оборудовании. Вязкость первой пульпы может быть достаточно высокой. Это может позволить избежать образования пены в ходе смешивания.

Гидроксипропилметилцеллюлоза может служить пленкообразующим агентом. Гидроксипропилметилцеллюлоза может обеспечивать возможность образования пленки, содержащей субстрат, образующий аэрозоль, например, путем литья. Упрочняющее вещество на основе целлюлозы может повышать когезию субстрата и гелевые свойства субстрата, образующего аэрозоль. Связующее может служить загустителем для субстрата, образующего аэрозоль.

Различные компоненты субстрата, образующего аэрозоль, могут быть добавлены в различных порядковых последовательностях. Например, может быть возможно добавить связующее, упрочняющее вещество на основе целлюлозы, а затем смешать полученную пульпу с первой пульпой. Либо может быть возможно смешать одно или оба из упрочняющего вещества на основе целлюлозы и связующего с первой пульпой.

Вязкость первой пульпы может зависеть от скорости сдвига, создаваемой в первой пульпе при смешивании пульпы. Первая пульпа может вести себя как неньютоновская жидкость, вязкость которой зависит от сдвигового усилия, создаваемого в первой пульпе. Вязкость, составляющая от 0,9 Па⋅с до 5 Па⋅с, может быть измерена при скоростях сдвига, составляющих от 0,1 с^-1 до 500 с^-1, предпочтительно 100 с^-1 или выше. Скорости сдвига могут быть, например, определены с использованием вала измерительной системы PP25 реометра Anton Paar Rheometer. Вязкость предпочтительно может составлять от 0,9 Па⋅с до 3 Па⋅с.

Массовые пропорции вода : вещество для образования аэрозоля : гидроксипропилметилцеллюлоза в первой пульпе могут составлять 1 : 2-10 : 2-3,5. Это может соответствовать от 10 до 25 массовых процентов воды в первой пульпе в расчете на общую массу первой пульпы. Такое малое количество воды может уменьшать вязкость первой пульпы. Указанное количество воды также может обеспечивать возможность простой сушки конечной пульпы для получения субстрата, образующего аэрозоль.

Это количество воды может улучшать диспергирование гидроксипропилметилцеллюлозы. Кроме того, эти массовые пропорции могут снижать образование пены. Низкая вязкость может давать возможность легко работать с первой пульпой. Это может давать возможность перекачивать первую пульпу между различными контейнерами во время работы. Низкое количество воды по отношению к гидроксипропилметилцеллюлозе также может снижать образование агломератов гидроксипропилметилцеллюлозы.

Предпочтительно сначала можно смешивать воду и вещество для образования аэрозоля в массовой пропорции вода : вещество для образования аэрозоля, составляющей 1 : 2-10. Затем можно добавлять гидроксипропилметилцеллюлозу в массовой пропорции гидроксипропилметилцеллюлоза : вещество для образования аэрозоля, составляющей 1 : 1-3. Эта процедура может особенно хорошо подходить для образования первой пульпы, которую можно легко обрабатывать. Это также может исключать образование агломератов. Такую первую пульпу также может быть легко смешивать, что может также уменьшать количество времени на приготовление первой пульпы.

Упрочняющее вещество на основе целлюлозы может быть выбрано из группы, состоящей из: целлюлозных волокон, микрокристаллической целлюлозы и порошковой целлюлозы. Предпочтительно в качестве упрочняющего вещества на основе целлюлозы применяют целлюлозные волокна. Целлюлозные волокна могут иметь диаметр менее 0,03 мм, предпочтительно длину, составляющую 0,02 мм. Волокна могут иметь длину от 0,7 до 1,6 мм, предпочтительно длину, составляющую 0,9 мм.

Эти упрочняющие вещества на основе целлюлозы могут особенно хорошо подходить для обеспечения когезии субстрата, образующего аэрозоль.

Вещество для образования аэрозоля может быть выбрано из группы, состоящей из: многоатомных спиртов, таких как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложных эфиров многоатомных спиртов, таких как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатических сложных эфиров моно-, ди- или поликарбоновых кислот.

Вещество для образования аэрозоля может способствовать образованию плотного и стабильного аэрозоля при температуре ниже температуры горения субстрата, образующего аэрозоль. Аэрозоль может быть по существу стойким к термическому разложению при температуре нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Вещества для образования аэрозоля могут представлять собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать как глицерин, так и пропиленгликоль, предпочтительно - глицерин.

Связующее может быть выбрано из группы, состоящей из: метилцеллюлозы и карбоксиметилцеллюлозы. Предпочтительно в качестве связующего можно применять карбоксиметилцеллюлозу.

Упрочняющее вещество на основе целлюлозы может быть смешано с водой в массовых пропорциях упрочняющее вещество на основе целлюлозы : вода, составляющих 1 : 20-40. Это может приводить к образованию второй пульпы. Эту вторую пульпу можно объединять с одним или обоими из первой пульпы и связующего.

Диспергирование упрочняющего вещества на основе целлюлозы и воды может уменьшать любые проблемы, связанные с агломерацией и вязкостью. Это также может исключить конкурирование упрочняющего вещества на основе целлюлозы за воду, уже связанную с другими компонентами конечной пульпы, такими как связующее или гидроксипропилметилцеллюлоза.

Массовая пропорция вторая пульпа : первая пульпа может составлять 1 : 4-8, предпочтительно 1 : 5-7, более предпочтительно 1 : 6-6,5.

Связующее может быть смешано с водой с получением третьей пульпы. Это также может уменьшать любые проблемы агломерации и вязкости, связанные со связующим. Массовая пропорция связующее : вода может составлять 1 : 3-200, предпочтительно 1 : 4-150.

Могут быть образованы первая пульпа, вторая пульпа и третья пульпа, а затем объединены. Это может быть выполнено путем смешивания, например, с применением смесительных баков для пульпы с одним или обоими из якорной мешалки или диспергирующих дисков, предпочтительно с одним или несколькими диспергирующими дисками и якорной мешалкой.

Массовая пропорция первая пульпа : вторая пульпа : третья пульпа может составлять 1 : 0,1-10 : 3-20, предпочтительно 1 : 0,5-8 : 4-15.

В пределах этих массовых пропорций может быть образована конечная пульпа, которую может быть легко обрабатывать за счет достаточной вязкости. В частности, эти массовые пропорции могут позволять легко смешивать разные пульпы и перемещать их в другие баки.

В контексте настоящего изобретения обозначение различных пульп как «первая пульпа», «вторая пульпа» или «третья пульпа» не указывает на последовательность добавления различных пульп в определенном порядке для образования конечной пульпы. Например, возможна ситуация, в которой вторую пульпу, содержащую упрочняющее вещество на основе целлюлозы, объединяют с третьей пульпой, содержащей связующее. Затем первую пульпу, содержащую гидроксипропилметилцеллюлозу, воду и вещество для образования аэрозоля, можно добавлять к смеси второй и третьей пульпы. Эта предпочтительная последовательность может исключать пенообразование в процессе смешивания. Также возможны другие последовательности объединения первой пульпы, второй пульпы третьей пульпы. Одно или оба из упрочняющего вещества на основе целлюлозы и связующего могут быть объединены с первой пульпой без образования второй и третьей пульпы.

Никотин может быть включен в по меньшей мере одну из первой пульпы, второй пульпы, третьей пульпы или конечной пульпы. Количество никотина в конечной пульпе может составлять от 0 до 5 массовых процентов, предпочтительно от 0,1 до 3 массовых процентов, более предпочтительно от 0,3 до 2 массовых процентов.

Органическая кислота может быть включена в по меньшей мере одну из первой пульпы, второй пульпы, третьей пульпы или конечной пульпы. Органическая кислота может служить для протонирования никотина. Это может давать соль никотина, обладающую более высокой устойчивостью в пульпе. Предпочтительно органическая кислота может быть выбрана из группы, состоящей из молочной кислоты, лимонной кислоты, пировиноградной кислоты, винной кислоты, бензойной кислоты, пектиновой кислоты, альгиновой кислоты, малеиновой кислоты, фумаровой кислоты, яблочной кислоты, левулиновой кислоты и салициловой кислоты. Эти органические кислоты могут быть особенно подходящими для образования солей с никотином. Предпочтительно в качестве органической кислоты можно использовать молочную кислоту.

Конечная пульпа может быть приготовлена путем смешивания при давлении, пониженном по сравнению со стандартным давлением. Смешивание может быть выполнено при пониженном абсолютном давлении, составляющем от 500 до 50 мбар. В частности, смешивание может быть осуществлено под вакуумом. Это может позволить избежать образования пузырей в ходе смешивания.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, альтернативно может содержать материал, не содержащий табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Конечная пульпа может содержать низкие количества табака. В частности, конечная пульпа может содержать до 5 массовых процентов в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно конечная пульпа содержит экстракт табака. Это может давать субстрат, образующий аэрозоль, содержащий экстракт табака.

Дополнительно, конечная пульпа может содержать вкусоароматические вещества. Эти вкусоароматические вещества могут придавать аромат/привкус, такой как ментол, яблоко, мята, грейпфрут или ваниль.

Конечная пульпа может быть приготовлена путем смешивания при скоростях сдвига от 0,1 с^-1 до 500 с^-1, предпочтительно от 1 с^-1 до 150 с^-1. Аналогично, первая пульпа может быть приготовлена при таких же скоростях сдвига. Это может давать возможность достаточного смешивания компонентов конечной пульпы либо первой пульпы.

Смешивание и объединение различных пульп может быть выполнено с помощью одного или более из: разбивателя или пульпера, смесителя с высоким усилием сдвига с диспергирующими дисками, жидкостного смесителя с мешалкой Раштона, якорной мешалкой и диспергирующими дисками, а также шнекового смесительного устройства. Эти смесительные инструменты особенно хорошо подходят для смешивания гидроксипропилметилцеллюлозы, воды и вещества для образования аэрозоля для первой пульпы. Эти смесительные инструменты также могут подходить для получения второй пульпы и третьей пульпы.

В процессе смешивания компонентов первой пульпы можно поддерживать температуру от 15 градусов по Цельсию до 30 градусов по Цельсию. Предпочтительно температуру можно поддерживать на уровне комнатной температуры. Соответственно, обеспечение наличия первой пульпы путем смешивания гидроксипропилметилцеллюлозы, воды и вещества для образования аэрозоля можно осуществлять без нагрева. Нагрев может требовать более сложного оборудования, такого как баки с рубашками, и предварительного нагрева компонентов с помощью теплообменников. Следовательно, возможность исключить нагрев может быть преимуществом. Кроме того, нагрев может привести к нежелательному высвобождению вещества для образования аэрозоля, никотина и любых вкусоароматических веществ в ходе получения.

После смешивания конечной пульпы пульпу можно отливать или формовать для получения листа субстрата, образующего аэрозоль.

Конечную пульпу можно отливать на ленточной сушилке для получения листа. Сушку конечной пульпы можно осуществлять с использованием одной или обеих из: паровой лотковой сушилки и ленточной сушилки. Скорость ленточной сушилки может составлять от 8 метров в минуту до 9 метров в минуту. Для отливки конечной пульпы на ленточной сушилке можно применять шаберную пластину. Благодаря низкому количеству воды в конечной пульпе скорость ленточной сушилки может быть увеличена по сравнению с другими пульпами, содержащими большее количество воды. Конечная пульпа может быть высушена до состояния, в котором она содержит остаточную воду, при температурах от 80 градусов по Цельсию до 150 градусов по Цельсию. Отлитая конечная пульпа может быть высушена при стандартном давлении. Конечная пульпа может быть высушена до целевого содержания остаточной воды от 5 массовых процентов до 15 массовых процентов в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль.

Перед литьем пульпы конечная пульпа может быть перемещена в буферный бак. Это может быть особенно легко выполнено за счет низкой вязкости конечной пульпы, которая может давать возможность перекачки конечной пульпы между разными баками. Конечную пульпу можно держать в буферном баке до сушки. Это также может обеспечить доступность смесительных баков для приготовления следующих партий первой пульпы и конечной пульпы.

В другом варианте осуществления изобретения предложен твердый субстрат, образующий аэрозоль, для применения в системе, генерирующей аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать вещество для образования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гидроксипропилметилцеллюлозу. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать связующее. Дополнительно может присутствовать упрочняющее вещество на основе целлюлозы. Субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать воду.

В дополнительном варианте осуществления изобретения предложен твердый субстрат, образующий аэрозоль, для применения в системе, генерирующей аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, содержит вещество для образования аэрозоля. Дополнительно присутствует гидроксипропилметилцеллюлоза. Субстрат, образующий аэрозоль, также содержит связующее и упрочняющее вещество на основе целлюлозы. Дополнительно в твердом субстрате, образующем аэрозоль, присутствует вода, в частности остаточная вода.

Такой твердый субстрат, образующий аэрозоль, можно легко получить способом согласно настоящему изобретению. В частности, простая процедура сушки позволяет получить субстрат с остаточным содержанием воды.

Остаточное содержание воды может составлять от 5 массовых процентов до 15 массовых процентов в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно остаточное содержание воды может составлять от 8 массовых процентов до 11 массовых процентов в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать от 12 массовых процентов до 25 массовых процентов гидроксипропилметилцеллюлозы в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать от 16 массовых процентов до 23 массовых процентов гидроксипропилметилцеллюлозы.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать от 3 массовых процентов до 10 массовых процентов связующего в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно в субстрате, образующем аэрозоль, может присутствовать от 4 массовых процентов до 7 массовых процентов связующего.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать от 40 массовых процентов до 60 массовых процентов вещества для образования аэрозоля в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль.

В субстрате, образующем аэрозоль, также может присутствовать от 4 массовых процентов до 25 массовых процентов упрочняющего вещества на основе целлюлозы в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно в субстрате, образующем аэрозоль, может присутствовать от 5 массовых процентов до 20 массовых процентов упрочняющего вещества на основе целлюлозы.

В соответствии с настоящим изобретением также предложен твердый субстрат, образующий аэрозоль, для применения в системе, генерирующей аэрозоль, полученный в соответствии с любым из способов, описанных в настоящем документе.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, в частности листы субстрата, образующего аэрозоль, могут быть частью изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать субстратную секцию, содержащую твердый субстрат, образующий аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь трубчатую форму. Следовательно, субстратная секция изделия, генерирующего аэрозоль, также может включать трубчатую форму. В дополнение к субстратной секции изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать одно или оба из фильтрующей секции или полой трубчатой секции. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать оберточный материал, в частности бумагу, окружающую субстратную часть, и другие опциональные секции.

Согласно настоящему изобретению также предложена система, генерирующая аэрозоль, содержащая изделие, генерирующее аэрозоль, включающее субстрат, образующий аэрозоль, согласно настоящему изобретению, и устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать полость, выполненную с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль. Указанная полость может представлять собой нагревательную камеру. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент для нагрева изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости. Нагрев изделия, генерирующего аэрозоль, может осуществляться путем нагрева до температуры ниже температуры горения субстрата, образующего аэрозоль. Это может позволить получить аэрозоль, содержащий вещество для образования аэрозоля и необязательно никотин, другие табачные вкусоароматические вещества и дополнительные вкусоароматические вещества, добавляемые в субстрат, образующий аэрозоль.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент. Нагревательный элемент может иметь форму одного или более листов гибкой нагревательной фольги на диэлектрической подложке, такой как полиимид. Листам гибкой нагревательной фольги может быть придана форма, соответствующая периметру полости для размещения субстрата. В альтернативном варианте осуществления внешний нагревательный элемент может принимать форму металлической решетки или решеток, гибкой печатной платы, литого соединительного устройства (MID), керамического нагревателя, гибкого нагревателя из углеродного волокна или может быть выполнен с использованием технологии нанесения покрытия, такой как плазменное осаждение из паровой фазы, на субстрате подходящей формы. Нагревательный элемент также может быть образован с использованием металла, имеющего определенное соотношение между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть сформован в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Нагревательный элемент, образованный таким образом, может использоваться как для нагрева, так и для отслеживания температуры внешнего нагревательного элемента во время работы. Нагревательный элемент может быть выполнен в виде резистивного нагревательного элемента.

В качестве альтернативы нагревательный элемент может быть выполнен в виде индукционного нагревательного элемента. Индукционный нагревательный элемент может содержать катушку индуктивности, расположенную по меньшей мере частично вокруг полости устройства, генерирующего аэрозоль. Катушка индуктивности может представлять собой спиральную катушку индуктивности. Катушка индуктивности может иметь трубчатую форму, соосно окружающую указанную полость. Индукционный нагревательный элемент может дополнительно содержать токоприемник.

В целом, токоприемник представляет собой материал, способный поглощать электромагнитную энергию и преобразовывать ее в тепло. Когда токоприемник помещен в переменное электромагнитное поле, в нем обычно наводятся вихревые токи и происходят потери на гистерезис, что приводит к нагреву токоприемника. Изменяющиеся электромагнитные поля, создаваемые одной или несколькими катушками индуктивности, нагревают токоприемник, который затем передает тепло изделию, генерирующему аэрозоль, вследствие чего образуется аэрозоль. Передача тепла может происходить в основном за счет теплопроводности. Такая передача тепла происходит наилучшим образом, если токоприемник находится в тесном тепловом контакте с изделием, генерирующим аэрозоль. Токоприемник может иметь трубчатую форму. Наружный диаметр токоприемника может быть меньше, чем внутренний диаметр катушки индуктивности. Токоприемник может быть расположен внутри катушки индуктивности. Токоприемник может образовывать боковую стенку указанной полости.

Токоприемник может быть выполнен из любого материала, способного к индукционному нагреву до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительный токоприемник может содержать ферромагнитный материал, например ферромагнитный сплав, ферритное железо или ферромагнитную сталь, или нержавеющую сталь, или состоять из него. Подходящий токоприемник может быть выполнен из алюминия или содержать его. Предпочтительные токоприемники могут быть нагреты до температуры, превышающей 250 градусов по Цельсию.

Ниже представлен не являющийся исчерпывающим список неограничивающих примеров. Любые один или более признаков этих примеров могут быть объединены с любыми одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе.

Пример A: Способ получения субстрата, образующего аэрозоль, включающий:

- обеспечение наличия упрочняющего вещества на основе целлюлозы,

- обеспечение наличия связующего,

- смешивание гидроксипропилметилцеллюлозы, воды и вещества для образования аэрозоля с образованием первой пульпы, причем вязкость первой пульпы составляет от 0,9 Пас до 5 Па⋅с, и

- объединение упрочняющего вещества на основе целлюлозы, связующего и первой пульпы для получения конечной пульпы, и

- сушку конечной пульпы с получением субстрата, образующего аэрозоль.

Пример B: Способ в соответствии с Примером A, в котором массовые пропорции вода : вещество для образования аэрозоля : гидроксипропилметилцеллюлоза в первой пульпе составляют 1 : 2-10 : 2-3,5, при этом предпочтительно сначала смешивают воду и вещество для образования аэрозоля в массовой пропорции вода : вещество для образования аэрозоля, составляющей 1 : 2-10, а затем добавляют гидроксипропилметилцеллюлозу в массовой пропорции гидроксипропилметилцеллюлоза : вещество для образования аэрозоля, составляющей 1 : 1-3.

Пример C: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором упрочняющее вещество на основе целлюлозы выбирают из группы, состоящей из: целлюлозных волокон, микрокристаллической целлюлозы и порошковой целлюлозы, предпочтительно целлюлозных волокон.

Пример D: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором вещество для образования аэрозоля выбирают из группы, состоящей из: многоатомных спиртов, таких как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложных эфиров многоатомных спиртов, таких как такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатических сложных эфиров моно-, ди- или поликарбоновых кислот, причем предпочтительно вещество для образования аэрозоля выбирают из группы, состоящей из: пропиленгликоля, и при этом более предпочтительно вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерин.

Пример E: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором связующее выбирают из группы, состоящей из: метилцеллюлозы и карбоксиметилцеллюлозы, предпочтительно карбоксиметилцеллюлозы.

Пример F: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором упрочняющее вещество на основе целлюлозы и воду смешивают в массовых пропорциях целлюлозные волокна : вода, составляющих 1 : 20-40, с образованием второй пульпы, и при этом вторую пульпу объединяют с одним или обоими из первой пульпы или связующего.

Пример G: Способ в соответствии с предшествующим примером F, в котором массовая пропорция вторая пульпа : первая пульпа составляет 1 : 4-8, предпочтительно 1 : 5-7, более предпочтительно 1 : 6-6,5.

Пример H: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором связующее смешивают с водой с получением третьей пульпы, при этом предпочтительно массовая пропорция связующее : вода составляет 1 : 30-200.

Пример I: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором образуют первую пульпу, вторую пульпу и третью пульпу, а затем указанные пульпы смешивают, предпочтительно в массовой пропорции первая пульпа : вторая пульпа : третья пульпа, составляющей 1 : 0,1-10 : 3-20, предпочтительно 1 : 0,5-8 : 4-15.

Пример J: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором никотин включают в по меньшей мере одну из: первой пульпы, второй пульпы, третьей пульпы или конечной пульпы.

Пример K: Способ в соответствии с предшествующим примером J, в котором органическую кислоту включают в по меньшей мере одну из: первой пульпы, второй пульпы, третьей пульпы или конечной пульпы, при этом предпочтительно органическую кислоту выбирают из группы, состоящей из молочной кислоты, лимонной кислоты, пировиноградной кислоты, винной кислоты, бензойной кислоты, пектиновой кислоты, альгиновой кислоты, малеиновой кислоты, фумаровой кислоты, яблочной кислоты, левулиновой кислоты и салициловой кислоты.

Пример L: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором по меньшей одну из: первой пульпы, второй пульпы, третьей пульпы или конечной пульпы готовят путем смешивания под вакуумом.

Пример M: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором одну или обе из первой пульпы и конечной пульпы готовят путем смешивания при скоростях сдвига от 0,1 с^-1 до 500 с^-1, предпочтительно от 1 с^-1 до 150 с^-1.

Пример N: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором смешивание осуществляют с использованием одного из: разбивателя или пульпера, смесителя с высоким усилием сдвига с диспергирующими дисками, жидкостного смесителя с мешалкой Раштона, якорной мешалкой и диспергирующими дисками, а также шнекового смесительного устройства.

Пример O: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором после смешивания конечной пульпы пульпу отливают для получения листа субстрата, образующего аэрозоль.

Пример P: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором сушку конечной пульпы осуществляют с использованием одной или обеих из: паровой лотковой сушилки и ленточной сушилки.

Пример Q: Способ в соответствии с любым из предшествующих примеров, в котором субстрат, образующий аэрозоль, сушат до содержания остаточной воды, составляющего от 5 массовых процентов до 15 массовых процентов в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль.

Пример R: Твердый субстрат, образующий аэрозоль, для применения в системе, генерирующей аэрозоль,

содержащий:

- вещество для образования аэрозоля;

- гидроксипропилметилцеллюлозу;

- связующее,

- упрочняющее вещество на основе целлюлозы, и

- воду.

Пример S: Субстрат, образующий аэрозоль, в соответствии с предшествующим примером R, в котором вода представляет собой содержание остаточной воды, составляющее от 5 массовых процентов до 15 массовых процентов в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль, предпочтительно содержание остаточной воды, составляющее от 8 массовых процентов до 11 массовых процентов в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль.

Пример T: Субстрат, образующий аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров R или S, содержащий от 12 массовых процентов до 25 массовых процентов в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль, гидроксипропилметилцеллюлозы, предпочтительно от 16 массовых процентов до 23 массовых процентов.

Пример U: Субстрат, образующий аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров R-T, содержащий от 3 массовых процентов до 10 массовых процентов в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль, связующего, предпочтительно от 4 массовых процентов до 7 массовых процентов.

Пример V: Субстрат, образующий аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров R-U, содержащий от 40 массовых процентов до 60 массовых процентов в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль, вещества для образования аэрозоля.

Пример W: Субстрат, образующий аэрозоль, в соответствии с любым из предшествующих примеров R-V, содержащий от 4 массовых процентов до 25 массовых процентов в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль, упрочняющего вещества на основе целлюлозы, предпочтительно от 5 массовых процентов до 20 массовых процентов.

Пример X: Твердый субстрат, образующий аэрозоль, для применения в системе, генерирующей аэрозоль, полученный в соответствии со способом в соответствии с любым из примеров A-Q.

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

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

на Фиг.1 приведен график, отражающий вязкость первой пульпы в зависимости от процентной доли воды по массе;

на Фиг.2 показана схема способа получения субстрата, образующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.1 приведен график 10, на котором по оси y отложена вязкость первой пульпы в мПа⋅с при скорости сдвига 100 с^-1 в зависимости от содержания воды в массовых процентах в расчете на общую массу первой пульпы по оси x. График демонстрирует оптимум, соответствующий от 10 до 25 массовых процентов воды, при котором вязкость первой пульпы является самой низкой. В частности, вязкость лежит в диапазоне от 900 мПа⋅с до 2800 мПа⋅с, который обозначен номером позиции 12. График показывает, что при больших значениях содержания воды, более 25 массовых процентов, до около 50 массовых процентов, вязкость первой пульпы неожиданно является очень высокой (область высокой вязкости обозначена номером позиции 14), что также дополнительно приводит к пенообразованию при смешивании первой пульпы (область, обозначенная «пенообразование» и номером позиции 16). Более высокие значения процентного содержания воды, составляющие от 55 массовых процентов до 68 массовых процентов, с одной стороны, снова снижают вязкость, но приводят к образованию агломератов (область, обозначенная «комкование» и номером позиции 18). Пунктирная линия, обозначенная 20, показывает вязкость эталонной гуарово-глицериновой смеси. Это может быть эталонная смесь, для которой предназначено смесительное оборудование. Эталонная гуарово-глицериновая смесь содержит 5 массовых частей гуаровой камеди и 27 массовых частей глицерина.

Соответственно, на Фиг.1 показано, что авторам настоящего изобретения удалось определить малое количество воды, включенной в первую пульпу, которое, с одной стороны, обеспечивает низкую вязкость, а с другой стороны, также исключает проблемы пенообразования и агломерации. Это в некотором роде неожиданно, поскольку специалист ожидал бы, что при повышении содержания воды вязкость будет снижаться. Низкое содержание воды, составляющее от 10 до 25 массовых процентов воды, также дает возможность более простой и быстрой сушки конечной пульпы для получения субстрата, образующего аэрозоль.

На Фиг.2 показана схема способа получения субстрата, образующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению. На первом этапе можно смешать воду и упрочняющее вещество на основе целлюлозы, обозначенное SA, с получением второй пульпы. Предпочтительно в качестве упрочняющего вещества на основе целлюлозы используют целлюлозные волокна. На последующем этапе смешивают связующее, воду и вещество для образования аэрозоля, обозначенное AF, и необязательно никотин, обозначенный N, и органическую кислоту, обозначенную OA, для получения третьей пульпы. Предпочтительно используют карбоксиметилцеллюлозу в качестве связующего и молочную кислоту в качестве органической кислоты. На последующем этапе к смеси воды и вещества для образования аэрозоля добавляют гидроксипропилметилцеллюлозу для получения первой пульпы.

Все пульпы: первую пульпу, вторую пульпу и третью пульпу объединяют и смешивают (см. блоки, обозначенные «перемещение» и «смешивание»). Затем конечную пульпу перемещают в буферный бак и в завершение отливают, например, на ленточной сушилке для получения высушенных листов субстрата, образующего аэрозоль.

Пример

Первую пульпу готовили с массовой пропорцией вода : глицерин : гидроксипропилметилцеллюлоза, составляющей 3 : 10 : 5. Затем готовили вторую пульпу с массовой пропорцией целлюлозные волокна : вода, составляющей 3,5 : 111. Готовили третью пульпу, содержащую карбоксиметилцеллюлозу, и добавляли ко второй пульпе в массовой пропорции третья пульпа : вторая пульпа, составляющей 1 : 114,5. Затем первую пульпу добавляли к смеси третьей и второй пульпы для получения конечной пульпы.

Изобретение относится к способу получения субстрата, образующего аэрозоль. Способ включает следующие стадии: обеспечение наличия упрочняющего вещества на основе целлюлозы, обеспечение наличия связующего, смешивание гидроксипропилметилцеллюлозы, воды и вещества для образования аэрозоля с образованием первой пульпы. Причем вязкость первой пульпы составляет от 0,9 Па⋅с до 5 Па⋅с. Далее следует стадия объединение упрочняющего вещества на основе целлюлозы, связующего и первой пульпы для получения конечной пульпы и стадия сушки конечной пульпы с получением субстрата, образующего аэрозоль. Заявленный способ позволяет обеспечить первую пульпу с пониженной вязкостью и меньшим содержанием воды. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

1. Способ получения субстрата, образующего аэрозоль, включающий:

обеспечение наличия упрочняющего вещества на основе целлюлозы, причем упрочняющее вещество на основе целлюлозы выбирают из группы, состоящей из: целлюлозных волокон, микрокристаллической целлюлозы и порошковой целлюлозы,

обеспечение наличия связующего, причем связующее выбирают из группы, состоящей из: метилцеллюлозы и карбоксиметилцеллюлозы,

смешивание гидроксипропилметилцеллюлозы, воды и вещества для образования аэрозоля с образованием первой пульпы, причем вязкость первой пульпы составляет от 0,9 Па⋅с до 5 Па⋅с, и

объединение упрочняющего вещества на основе целлюлозы, связующего и первой пульпы для получения конечной пульпы, и

сушку конечной пульпы с получением субстрата, образующего аэрозоль.

2. Способ по п.1, в котором массовые пропорции вода : вещество для образования аэрозоля : гидроксипропилметилцеллюлоза в первой пульпе составляют 1:2-10:2-3,5, при этом, предпочтительно, сначала смешивают воду и вещество для образования аэрозоля в массовой пропорции вода : вещество для образования аэрозоля, составляющей 1:2-10, а затем добавляют гидроксипропилметилцеллюлозу в массовой пропорции гидроксипропилметилцеллюлоза : вещество для образования аэрозоля, составляющей 1:1-3.

3. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором упрочняющее вещество на основе целлюлозы представляет собой целлюлозные волокна.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором вещество для образования аэрозоля выбирают из группы, состоящей из: многоатомных спиртов, таких как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложных эфиров многоатомных спиртов, таких как такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатических сложных эфиров моно-, ди- или поликарбоновых кислот, причем, предпочтительно, вещество для образования аэрозоля выбирают из группы, состоящей из: пропиленгликоля и глицерина, и при этом более предпочтительно вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерин.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что связующее представляет собой карбоксиметилцеллюлозу.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором упрочняющее вещество на основе целлюлозы и воду смешивают в массовых пропорциях целлюлозные волокна : вода, составляющих 1:20-40, с образованием второй пульпы, и при этом вторую пульпу объединяют с одним или обоими из первой пульпы или связующего.

7. Способ по п.6, в котором массовая пропорция вторая пульпа : первая пульпа составляет 1:4-8, предпочтительно 1:5-7, более предпочтительно 1:6-6,5.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором связующее смешивают с водой с получением третьей пульпы, при этом, предпочтительно, массовая пропорция связующее : вода составляет 1:30-200.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором образуют первую пульпу, вторую пульпу и третью пульпу, а затем указанные пульпы смешивают, предпочтительно в массовой пропорции первая пульпа : вторая пульпа : третья пульпа, составляющей 1:0,1-10:3-20, предпочтительно 1:0,5-8:4-15.

10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором никотин включают в по меньшей мере одну из: первой пульпы, второй пульпы, третьей пульпы или конечной пульпы.

11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором субстрат, образующий аэрозоль, сушат до содержания остаточной воды, составляющего от 5 мас.% до 15 мас.% в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль.

12. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, для применения в системе, генерирующей аэрозоль,

содержащий:

от 40 мас.% до 60 мас.% в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль, вещества для образования аэрозоля;

от 12 мас.% до 25 мас.% в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль, гидроксипропилметилцеллюлозы;

от 3 мас.% до 10 мас.% в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль, связующего, причем связующее выбирают из группы, состоящей из: метилцеллюлозы и карбоксиметилцеллюлозы,

от 4 мас.% до 25 мас.% в расчете на общую массу субстрата, образующего аэрозоль, упрочняющего вещества на основе целлюлозы, причем упрочняющее вещество на основе целлюлозы выбирают из группы, состоящей из: целлюлозных волокон, микрокристаллической целлюлозы и порошковой целлюлозы.

13. Субстрат, образующий аэрозоль, по предшествующему пункту, содержащий от 16 мас.% до 23 мас.% гидроксипропилметилцеллюлозы.

14. Субстрат, образующий аэрозоль, по любому из пп.12 или 13, содержащий от 4 мас.% до 7 мас.% связующего.