Настоящее изобретение относится к фильтру для генерирующего аэрозоль изделия и к генерирующему аэрозоль изделию, содержащему такой фильтр.
Обычные генерирующие аэрозоль изделия, такие как сигареты с фильтром (см., например, публикации US 10058121 B2 и RU 2581999 C2), обычно содержат цилиндрический стержень из табачного резаного наполнителя, окруженный бумажной оберткой, и цилиндрический фильтр, выровненный по оси с обернутым табачным стержнем и чаще всего примыкающий к нему торец к торцу. Цилиндрический фильтр обычно содержит одну или более заглушек из волокнистого фильтрующего материала, такого как ацетилцеллюлозный жгут, окруженный бумажной фицеллой. Как правило, обернутый табачный стержень и фильтр объединены с помощью полоски ободковой обертки, обычно выполненной из непрозрачного бумажного материала, который окружает фильтр на всю его длину и смежный участок обернутого табачного стержня.
Генерирующие аэрозоль изделия, в которых генерирующий аэрозоль субстрат, такой как содержащий табак субстрат, нагревают, а не сжигают, также известны из уровня техники. Обычно в таких изделиях аэрозоль генерируется в результате переноса тепла от источника тепла на физически отдельный образующий аэрозоль субстрат или материал.
Например, были предложены генерирующие аэрозоль изделия, в которых аэрозоль генерируется в результате электрического нагрева генерирующего аэрозоль субстрата. В ряде документов известного уровня техники раскрыты генерирующие аэрозоль устройства для потребления генерирующих аэрозоль изделий. Такие устройства включают, например, электрически нагреваемые генерирующие аэрозоль устройства, в которых аэрозоль генерируется в результате переноса тепла от одного или более электрических нагревательных элементов генерирующего аэрозоль устройства на генерирующий аэрозоль субстрат нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия. В качестве еще одного примера, известны также генерирующие аэрозоль изделия, в которых аэрозоль генерируется в результате переноса тепла от горючего тепловыделяющего элемента или источника тепла на генерирующий аэрозоль субстрат. Горючий тепловыделяющий элемент или источник тепла может быть расположен в контакте с генерирующим аэрозоль субстратом, внутри него, вокруг него или дальше по потоку относительно него.
Во время использования одного такого генерирующего аэрозоль изделия, летучие соединения выделяются из генерирующего аэрозоль субстрата в результате переноса тепла от источника тепла и вовлекаются в воздух, втягиваемый через генерирующее аэрозоль изделие. По мере охлаждения выделяющихся соединений они конденсируются с образованием аэрозоля.
Обычно генерирующие аэрозоль изделия описанных типов могут содержать мундштук, содержащий пористый фильтрующий материал, такой как ацетилцеллюлоза. В некоторых известных генерирующих аэрозоль изделиях обеспечен полый трубчатый сегмент, выполненный из фильтрующего материала, такого как ацетилцеллюлоза, в месте между генерирующим аэрозоль субстратом и мундштучным концом изделия для придания конструктивной прочности изделию.
Ацетилцеллюлоза в качестве наиболее широко используемого фильтрующего материала способна обеспечивать сравнительно высокую эффективность фильтрации, и фильтры из ацетилцеллюлозного жгута обеспечивают эффективную фильтрацию вдыхаемого дыма, генерируемого из генерирующего аэрозоль субстрата. Однако было также выяснено, что ацетилцеллюлоза обеспечивает сравнительно высокий уровень поглощения и захвата воды из вдыхаемого дыма. В результате вдыхаемый дым, доставляемый потребителю, имеет значительно сниженное содержание влаги, и при определенных условиях он может восприниматься как нежелательно «сухой». Это может негативно влиять на общие ощущения от курения.
Ацетилцеллюлоза и многие другие часто используемые материалы для фильтрации не обладают высокой способностью к биологическому разложению. Однако альтернативные диспергируемые или разлагаемые материалы часто неспособны обеспечивать приемлемую эффективность фильтрации и ощущения от курения у потребителя. Кроме того, многие известные диспергируемые и разлагаемые материалы являются непригодными для использования в существующих производственных процессах, и они потребовали бы слишком значительной модификации существующих способов и оборудования, чтобы сделать их использование коммерчески целесообразным.
Было бы желательно создать такое новое и усовершенствованное генерирующее аэрозоль изделие, которое обладало бы улучшенными характеристиками биологического разложения по сравнению с известными изделиями, содержащими обычные фильтрующие материалы, такие как ацетилцеллюлоза. Было бы желательно создать такое новое генерирующее аэрозоль изделие, которое обеспечивало бы приемлемые ощущения от курения у потребителя, и которое, в частности, было бы способно снижать эффект «сухого» дыма, часто обнаруживаемый в изделиях, содержащих ацетилцеллюлозу в качестве фильтрующего материала, как описано выше. Кроме того, было бы желательно создать такое генерирующее аэрозоль изделие, в котором была бы обеспечена возможность регулирования сопротивления втягиванию (resistance to draw, RTD) сегмента фильтрующего материала для достижения приемлемого RTD изделия в целом. Кроме того, было бы желательно создать такое генерирующее аэрозоль изделие, которое обеспечивало бы возможность его эффективного изготовления в автоматизированном высокоскоростном производственном процессе, без необходимости в значительных модификациях существующего оборудования.
Настоящее изобретение относится к генерирующему аэрозоль изделию для создания вдыхаемого аэрозоля при нагреве или горении. Генерирующее аэрозоль изделие может содержать стержень из генерирующего аэрозоль субстрата и фильтрующий сегмент, выровненный по оси со стержнем. Фильтрующий сегмент может содержать фильтрующий материал, образованный множеством волокон, содержащих полигидроксиалканоатное (PHA) соединение. Волокна соединения PHA могут иметь весовой номер элементарного волокна в денье (denier per filament, dpf), составляющий от 1,5 до 3,2.
Кроме того, настоящее изобретение относится к фильтру для генерирующего аэрозоль изделия. Фильтр может содержать по меньшей мере один фильтрующий сегмент из фильтрующего материала. Фильтрующий сегмент может содержать фильтрующий материал, образованный множеством волокон, содержащих полигидроксиалканоатное (PHA) соединение. Волокна соединения PHA могут иметь весовой номер элементарного волокна в денье (dpf), составляющий от 1,5 до 3,2.
Согласно настоящему изобретению, предложено генерирующее аэрозоль изделие, содержащее генерирующий аэрозоль субстрат и фильтр, выровненный по оси с генерирующим аэрозоль субстратом и содержащий по меньшей мере один фильтрующий сегмент из фильтрующего материала, содержащего множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное (PHA) соединение. Весовой номер элементарного волокна в денье (dpf) указанных волокон составляет от приблизительно 1,5 до приблизительно 3,2.
Согласно настоящему изобретению, дополнительно предложен фильтр, содержащий по меньшей мере один фильтрующий сегмент из фильтрующего материала, содержащего множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное (PHA) соединение. Весовой номер элементарного волокна в денье (dpf) указанных волокон составляет от приблизительно 1,5 до приблизительно 3,2.
Термин «генерирующее аэрозоль изделие» используется в данном документе применительно к настоящему изобретению для описания изделия, в котором генерирующий аэрозоль субстрат нагревают или сжигают для создания аэрозоля и его доставки потребителю. Как использовано в настоящем документе, термин «генерирующий аэрозоль субстрат» означает субстрат способный при нагреве или сжигании выделять летучие соединения для образования аэрозоля.
Обычная сигарета поджигается, когда пользователь подносит пламя к одному концу сигареты и втягивает воздух через другой конец. Локализованное тепло, обеспечиваемое пламенем и кислородом в воздухе, втягиваемом через сигарету, является причиной возгорания конца сигареты, и в результате обусловленного этим горения создается вдыхаемый дым. В отличие от этого, в нагреваемых генерирующих аэрозоль изделиях аэрозоль генерируется в результате нагрева генерирующего вкус/аромат субстрата, например такого, как субстрат на основе табака или субстрат, содержащий вещество для образования аэрозоля и вкусоароматическое вещество. Известные нагреваемые генерирующие аэрозоль изделия включают, например, электрически нагреваемые генерирующие аэрозоль изделия и генерирующие аэрозоль изделия, в которых аэрозоль генерируется в результате переноса тепла от горючего тепловыделяющего элемента или источника тепла на физически отдельный образующему аэрозоль материал.
Фильтр по настоящему изобретению находит конкретное применение в обычных курительных изделиях, в которых образующий аэрозоль субстрат сжигают во время использования для генерирования дыма. Однако фильтр по настоящему изобретению также подходит для использования в качестве фильтра или мундштука нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия, содержащего образующий аэрозоль субстрат, который нагревают во время использования с помощью подходящих средств, как описано выше.
Как использовано в настоящем документе, термин «генерирующий аэрозоль субстрат» описывает субстрат способный выделять при нагреве (в том числе при сжигании) летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, генерируемый из генерирующих аэрозоль субстратов, может быть видимым или невидимым, и он может содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров. Как использовано в настоящем документе, термин «аэрозоль» охватывает аэрозоль, создаваемый при нагреве субстрата в нагреваемом генерирующем аэрозоль изделии, и дым, создаваемый при сжигании субстрата в горючем курительном изделии.
Как определено выше, в настоящем изобретении предложен фильтр для генерирующего аэрозоль изделия, содержащий по меньшей мере один фильтрующий сегмент, содержащий множество волокон из соединения PHA, имеющих весовой номер элементарного волокна в денье в диапазоне от приблизительно 1,5 до 3,2. Волокна, содержащие соединение PHA, именуются ниже «волокнами PHA». Фильтрующий сегмент, содержащий множество волокон PHA, именуется ниже «фильтрующим сегментом РНА».
PHA представляют собой семейство полигидроксиэфиров 3-, 4-, 5- и 6-гидроксиалкановых кислот, которые продуцируются различными видами бактерий в условиях ограниченного питания при избытке углерода и обнаруживаются в виде дискретных цитоплазматических включений в бактериальных клетках. Молекула PHA обычно состоит из 600-35000 мономерных звеньев (R)-жирной оксикислоты. В зависимости от общего количества атомов углерода в пределах мономера PHA, PHA может быть классифицировано либо как короткоцепочечное PHA (scl-PHA; 3-5 атомов углерода), либо как среднецепочечное PHA (mcl-PHA; 6-14 атомов углерода), либо как длинноцепочечное PHA (lcl-PHA; 15 или более атомов углерода).
Волокна PHA имеют более низкую гидрофильность по сравнению с волокнами других фильтрующих материалов, таких как ацетилцеллюлоза, при эквивалентном весе. Было выяснено, что в генерирующих аэрозоль изделиях по настоящему изобретению фильтрующий сегмент имеет значительно более низкую тенденцию к поглощению воды/пара из аэрозоля, генерируемого из генерирующего аэрозоль субстрата во время использования. В результате обеспечивается преимущество, состоящее в возможности сохранения уровня воды в аэрозоле на более высоком уровне. Это непосредственным образом решает проблему «сухого дыма», часто встречающуюся в обычных табачных изделиях, и обеспечивает улучшенные ощущения от курения у потребителя.
Поскольку волокна PHA имеют намного более высокий уровень способности к биологическому разложению по сравнению с волокнами других фильтрующих материалов, таких как ацетилцеллюлоза, изделия согласно настоящему изобретению имеют в целом более высокую способность к биологическому разложению. В то же самое время, поскольку волокна PHA получают посредством естественного процесса ферментации, генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению также обеспечивают улучшенную стабильность процесса производства.
Низкий диапазон dpf также обеспечивает преимущество, состоящее в снижении общего веса фильтрующего сегмента, что дополнительно и значительно улучшает способность к биологическому разложению генерирующего аэрозоль изделия.
Согласно настоящему изобретению, фильтрующий сегмент образован волокнами PHA, имеющими сравнительно низкий весовой номер элементарного волокна в денье (dpf), составляющий от приблизительно 1,5 до приблизительно 3,2. Однако волокна PHA могут быть изготовлены таким образом, чтобы обеспечивать сравнительно высокое сопротивление втягиванию (RTD), что может быть желательным для некоторых конструкций фильтров. Например, высокое значение RTD может быть желательным в горючих табачных изделиях, в которых предпочтительной является сравнительно высокая эффективность фильтрации. В качестве альтернативы, может быть желательным наличие сравнительно короткого фильтрующего сегмента.
Также было обнаружено, что фильтры, изготовленные из волокон РНА, обеспечивают хорошую твердость фильтра, которая может быть дополнительно улучшена путем окружения фильтрующего сегмента жесткой фицеллой.
Весовой номер элементарного волокна в денье, соответствующий среднему весовому номеру в денье отдельного волокна PHA внутри фильтра, составляет от приблизительно 1,5 до приблизительно 3,2. Термин «весовой номер элементарного волокна в денье» (dpf) соответствует весу в граммах одного волокна или элементарного волокна, имеющего длину 9000 метров. Таким образом, в настоящем изобретении значение dpf дает представление о толщине каждого из отдельных волокон PHA внутри фильтрующего сегмента. Весовой номер элементарного волокна в денье выражается в единицах «денье», где 1 денье соответствует 1 грамму на 9000 метров. Фильтр PHA
Следовательно, весовой номер элементарного волокна в денье (dpf) волокон PHA составляет по меньшей мере приблизительно 1,5. Предпочтительно, dpf составляет по меньшей мере приблизительно 1,6, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 1,7, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 1,8, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 1,9, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 2,0.
Кроме того, весовой номер элементарного волокна в денье (dpf) для волокон PHA составляет не больше 3,2. Предпочтительно, dpf составляет не больше приблизительно 3,1, более предпочтительно не больше приблизительно 3,0, более предпочтительно не больше приблизительно 2,9, более предпочтительно не больше приблизительно 2,8, более предпочтительно не больше приблизительно 2,7.
В некоторых вариантах осуществления весовой номер элементарного волокна в денье может составлять от приблизительно 1,6 до приблизительно 3,1, или от приблизительно 1,7 до приблизительно 3,0, или от приблизительно 1,8 до приблизительно 2,9, или от приблизительно 1,9 до приблизительно 2,8, или от приблизительно 2,0 до приблизительно 2,7.
В других вариантах осуществления весовой номер элементарного волокна в денье может составлять от приблизительно 1,5 до приблизительно 2,0, или от приблизительно 1,5 до приблизительно 1,9, или от приблизительно 1,5 до приблизительно 1,8.
В других вариантах осуществления весовой номер элементарного волокна в денье может составлять от приблизительно 2,0 до приблизительно 3,2, или от приблизительно 2,2 до приблизительно 3,0, или от приблизительно 2,4 до приблизительно 3,0, или от приблизительно 2,6 до приблизительно 2,8. Предпочтительно, общий весовой номер в денье фильтрующего материала, содержащего волокна PHA, составляет от приблизительно 20000 до приблизительно 50000, более предпочтительно от приблизительно 25000 до приблизительно 40000. «Общий весовой номер в денье» фильтрующего материала определяет общий вес в граммах 9000 метров комбинированных волокон, образующих фильтрующий материал. Следовательно, общий весовой номер в денье для фильтрующего сегмента соответствует произведению весового номера элементарного волокна в денье на общее количество волокон внутри фильтрующего сегмента.
Форма поперечного сечения волокон PHA может варьироваться, например, с целью регулирования площади наружной поверхности волокон внутри фильтра. Благодаря регулированию площади наружной поверхности волокон PHA, обеспечивается также возможность регулирования общей площади поверхности волокон PHA, на которую воздействует аэрозоль при его прохождении через фильтрующий сегмент. Это, в свою очередь, будет до некоторой степени обеспечивать регулирование фильтрующих характеристик волокон PHA, например количества воды, которое адсорбируется волокнами.
Общая площадь наружной поверхности волокон PHA в фильтрующем сегменте предпочтительно составляет от приблизительно 0,15 квадратного метра на грамм до приблизительно 0,55 квадратного метра на грамм, более предпочтительно от приблизительно 0,2 квадратного метра на грамм до приблизительно 0,5 квадратного метра на грамм, более предпочтительно от приблизительно 0,25 квадратного метра на грамм до приблизительно 0,45 квадратного метра на грамм.
Волокна PHA могут иметь по существу круглое поперечное сечение. В таких вариантах осуществления общая площадь наружной поверхности волокон PHA внутри фильтрующего сегмента предпочтительно составляет от приблизительно 0,15 квадратного метра на грамм до приблизительно 0,30 квадратного метра на грамм.
Волокна PHA могут иметь Y-образное поперечное сечение. В таких вариантах осуществления общая площадь наружной поверхности волокон PHA внутри фильтрующего сегмента предпочтительно составляет от приблизительно 0,25 квадратного метра на грамм до приблизительно 0,55 квадратного метра на грамм.
Волокна PHA, обеспеченные внутри фильтра генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению, могут быть изготовлены из любого подходящего соединения PHA, включая полимеры или сополимеры PHA. Подходящие соединения PHA включают, без ограничения:полигидроксипропионат, полигидроксивалерат, полигидроксибутират, полигидроксигексаноат и полигидроксиоктаноат. В особо предпочтительном варианте осуществления соединение PHA представляет собой поли(3-гидроксибутират).
Фильтрующий сегмент PHA предпочтительно содержит по меньшей мере приблизительно 5 процентов по весу волокон PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу волокон PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 процентов по весу волокон PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30 процентов по весу волокон PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 процентов по весу волокон PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50 процентов по весу волокон PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 60 процентов по весу волокон PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 70 процентов по весу волокон PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 80 процентов по весу волокон PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 90 процентов по весу волокон PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 95 процентов по весу волокон PHA.
Остальные волокна внутри фильтрующего сегмента PHA могут содержать любой подходящий материал. Подходящие волокнистые материалы должны быть известны специалистам и включают, без ограничения, полимолочную кислоту (PLA) и ацетилцеллюлозу.
Следовательно, фильтрующий сегмент РНА изготавливают со сравнительно высоким уровнем содержания волокон PHA. Это обеспечивает улучшенную способность к биологическому разложению фильтра и генерирующего аэрозоль изделия в целом. Как описано выше, ранее было выяснено, что с технической точки зрения сложно изготовить фильтрующие сегменты с высокой долей разлагаемых полимеров, которые обеспечивают приемлемые фильтрующие свойства. Однако авторами настоящего изобретения неожиданно было обнаружено, что возможно изготовление фильтрующего сегмента, имеющего сравнительно высокий уровень содержания волокон PHA, что обеспечивает требуемые уровни фильтрующих свойств, таких как эффективность фильтрации и сопротивление втягиванию.
Волокна PHA для фильтров согласно настоящему изобретению могут быть изготовлены с использованием любого подходящего способа. Подходящие технологии изготовления волокон PHA должны быть известны специалистам и включают, без ограничения, прядение из расплава, прядение из геля и электропрядение. Предпочтительно, волокна PHA изготавливают путем прядения из расплава. Прядение из расплава зачастую рассматривается как наиболее экономичный процесс прядения, поскольку не требуется рекуперация или испарение растворителя, как это имеет место в случае с прядением из раствора. Кроме того, скорость прядения при прядении из расплава в целом является довольно высокой, что обеспечивает преимущество с точки зрения общей производительности и эффективности производства.
Волокна PHA могут быть при необходимости извиты, аналогично ацетилцеллюлозным волокнам в существующих фильтрующих сегментах.
Фильтрующий сегмент РНА может быть изготовлен из волокнистого фильтрующего материала, образованного лишь волокнами PHA. Однако в некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения волокна PHA могут быть объединены с множеством волокон дополнительного биологически разлагаемого полимера для изготовления фильтрующего сегмента. Например, фильтрующий сегмент предпочтительно содержит по меньшей мере приблизительно 5 процентов по весу по меньшей мере одного биологически разлагаемого полимера, выбранного из группы, состоящей из крахмала, полибутиленсукцината (PBS), полибутират-адипат-терефталата (PBAT), термопластичного крахмала и термопластичных крахмальных смесей (TPS), поликапролактона (PCL), полигликолида (PGA), поливинилового спирта (PVOH/PVA), вискозы, регенерированной целлюлозы, полисахарида, ацетилцеллюлозы со степенью замещения (DS) меньше 2,1, полиамида, биополимера на основе белка, биополимера на основе хитозана-хитина, и их комбинаций.
В предпочтительных вариантах осуществления фильтрующий сегмент PHA содержит по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу одного такого дополнительного биологически разлагаемого полимера. Более предпочтительно, фильтрующий сегмент РНА содержит по меньшей мере приблизительно 11 процентов по весу, или по меньшей мере 12 процентов по весу, или по меньшей мере 13 процентов по весу, или по меньшей мере 14 процентов по весу дополнительного биологически разлагаемого полимера. Еще более предпочтительно, фильтрующий сегмент РНА содержит по меньшей мере приблизительно 15 процентов по весу одного такого дополнительного биологически разлагаемого полимера.
Авторами настоящего изобретения было выяснено, что включение одного или более из этих ингредиентов в смесь, из которой изготавливают волокнистый материал внутри фильтрующего сегмента, дополнительно способствует улучшению способности к биологическому разложению фильтрующего сегмента и генерирующего аэрозоль изделия в целом.
Кроме того, хотя ранее было выяснено, что изготовление нитей или волокон, содержащих PHA, является сложным с технической точки зрения, авторами настоящего изобретения неожиданно было обнаружено, что возможно получение нитей или волокон с высоким уровнем содержания PHA, если PHA включаются в смеси, как описано выше, поскольку это облегчает изготовление волокон по технологии прядения.
В особо предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере один биологически разлагаемый полимер представляет собой одно или более из PBAT, PCL и PBS. Без ссылок на теорию, авторами настоящего изобретения было выяснено, что использование одного или более из указанных выбранных биологически разлагаемых полимеров способствует улучшению механических, термических и морфологических свойств полимерной смеси. В частности, было выяснено, что использование PBAT и PBS в смеси обеспечивает особенно хорошо сбалансированные механические свойства, особенно с точки зрения прочности на растяжение и удлинения.
Волокна PHA могут быть изготовлены из соединения PHA отдельно или в комбинации с одним или более другими полимерами, такими как полимолочная кислота (PLA). В результате волокна PHA будут изготовлены из смеси полимеров, содержащей соединение PHA.
Фильтрующий сегмент PHA предпочтительно содержит по меньшей мере приблизительно 5 процентов по весу соединения PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 10 процентов по весу соединения PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 20 процентов по весу соединения PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30 процентов по весу соединения PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 процентов по весу соединения PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50 процентов по весу соединения PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 60 процентов по весу соединения PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 70 процентов по весу соединения PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 80 процентов по весу соединения PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 90 процентов по весу соединения PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 95 процентов по весу соединения PHA.
Фильтрующий сегмент PHA генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению предпочтительно дополнительно содержит добавку для уменьшения определенных компонентов дыма в аэрозоле, генерируемом из генерирующего аэрозоль субстрата. Например, фильтрующий сегмент РНА предпочтительно дополнительно содержит добавку для снижения уровня фенолов и производных фенола. Подходящие добавки должны быть известны специалистам и включают, без ограничения, полиэтиленгликоль (PEG), триацетин, триэтилцитрат, ацетилцеллюлозные хлопья целлюлозы или их комбинации.
Предпочтительно, фильтрующий сегмент содержит от приблизительно 3 процентов до приблизительно 15 процентов по весу добавки, более предпочтительно от приблизительно 5 процентов до приблизительно 9 процентов по весу добавки.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления по настоящему изобретению, фильтрующий сегмент PHA содержит полиэтиленгликоль, такой как PEG 400. Было выяснено, что комбинация волокон PHA с добавкой, такой как PEG, для снижения уровня фенольных соединений в аэрозоле, генерируемом из генерирующего аэрозоль субстрата, является особенно эффективной. Волокна PHA в целом обеспечивают высокую эффективность фильтрации нежелательных компонентов дыма, но менее эффективны при удалении фенольных соединений. Путем включения соединения, которое специфически снижает уровень фенольных соединений в аэрозоле, генерируемом из генерирующего аэрозоль субстрата, обеспечивается возможность дополнительной оптимизации фильтрующих свойств фильтра согласно настоящему изобретению, содержащего волокна PHA. Это, в свою очередь, улучшает органолептические характеристики аэрозоля, доставляемого потребителю.
В особо предпочтительных вариантах осуществления фильтрующий сегмент PHA дополнительно содержит по меньшей мере приблизительно 5 процентов по весу полиэтиленгликоля в пересчете на общий вес фильтрующего материала. Предпочтительно, фильтрующий сегмент содержит не больше 10 процентов по весу полиэтиленгликоля в пересчете на общий вес фильтрующего материала.
В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения фильтрующий сегмент PHA дополнительно содержит смесь ацетилцеллюлозы и триацетина. Предпочтительно, указанная смесь содержит по меньшей мере 90 процентов по весу триацетина и до 10 процентов по весу ацетилцеллюлозы. Указанная смесь может быть получена путем добавления ацетилцеллюлозных хлопьев к триацетину с образованием раствора. Затем раствор может быть распылен на волокна PHA в фильтрующем сегменте РНА. Было выяснено, что данная смесь обеспечивает преимущество, состоящее в воспроизведении комбинированных эффектов триацетина и ацетилцеллюлозных волокон в фильтре обычной сигареты.
Как описано выше, было выяснено, что волокна PHA поглощают меньше воды из аэрозоля, генерируемого из генерирующего аэрозоль субстрата, чем эквивалентное количество ацетилцеллюлозных волокон, вследствие более низкой смачиваемости волокон PHA водой. Как показано в примерах, приведенных ниже, количество воды, поглощаемой фильтрующим сегментом PHA, составляет значительно меньше, чем количество воды, поглощаемой сравнительным фильтрующим сегментом, изготовленным из эквивалентного по весу количества ацетилцеллюлозных волокон.
Например, при воздействии воды в жидкой форме фильтрующий сегмент РНА по настоящему изобретению предпочтительно поглощает меньше половины количества воды, которая поглощается при тех же условиях эквивалентным фильтрующим сегментом, изготовленным из ацетилцеллюлозных волокон.
Уменьшенное поглощение воды волокнами PHA в фильтре по настоящему изобретению по сравнению с ацетилцеллюлозой приводит к более высокому уровню содержания воды в аэрозоле, доставляемом из генерирующего аэрозоль изделия во время использования.
Например, количество воды в аэрозоле, собранном во время курения горючего курительного изделия, содержащего фильтр согласно настоящему изобретению с волокнами PHA, при условиях ISO, составило по меньшей мере на 10 процентов больше, предпочтительно на 15 процентов больше, чем количество воды в аэрозоле, собранном во время курения эквивалентного горючего курительного изделия, имеющего фильтрующий сегмент из ацетилцеллюлозного жгута, при тех же условиях.
Таким образом, генерирующие аэрозоль изделия, содержащие фильтр, содержащий фильтрующий сегмент РНА, способны доставлять аэрозоль с более высоким уровнем содержания влаги, что является более приемлемым для потребителя с органолептической точки зрения. В частности, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности снижения эффекта «сухого дыма», который может возникать при курении генерирующего аэрозоль изделия с обычным ацетилцеллюлозным фильтром.
Фильтрующий сегмент PHA генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению может быть адаптирован с целью обеспечения требуемого уровня сопротивления втягиванию (RTD). В качестве преимущества, волокна PHA могут быть расположены таким образом, чтобы обеспечивать сравнительно высокое RTD для фильтрующего сегмента PHA. Таким образом, фильтрующий сегмент PHA является особенно подходящим для использования в фильтре горючего курительного изделия, в котором обычно требуется сравнительно высокое RTD. В качестве альтернативы, фильтрующий сегмент PHA может быть особенно подходящим в генерирующих аэрозоль изделиях, в которых предпочтительным является сравнительно короткий мундштук или фильтр, поскольку будет по-прежнему обеспечиваться возможность достижения приемлемого RTD.
Предпочтительно, в генерирующих аэрозоль изделиях согласно настоящему изобретению RTD фильтрующего сегмента PHA для 27-миллиметрового фильтрующего сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 25 миллиметров H2O. Более предпочтительно, RTD фильтрующего сегмента РНА для 27-миллиметрового фильтрующего сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 50 миллиметров H2O, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 100 миллиметров H2O. Еще более предпочтительно, в генерирующих аэрозоль изделиях согласно настоящему изобретению RTD фильтрующего сегмента PHA для 27-миллиметрового фильтрующего сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 150 миллиметров H2O, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 180 миллиметров H2O. RTD фильтрующего сегмента PHA для 27-миллиметрового фильтрующего сегмента предпочтительно составляет не больше приблизительно 300 миллиметров H2O, более предпочтительно не больше 250 миллиметров H2O. Например, RTD фильтрующего сегмента PHA для 27-миллиметрового фильтрующего сегмента может составлять от приблизительно 25 миллиметров H2O до приблизительно 300 миллиметров H2O, или от приблизительно 50 миллиметров H2O до приблизительно 300 миллиметров H2O, или от приблизительно 100 миллиметров H2O до приблизительно 250 миллиметров H2O, или от приблизительно 150 миллиметров H2O до приблизительно 250 миллиметров H2O, или от приблизительно 180 миллиметров H2O до приблизительно 250 миллиметров H2O, или приблизительно 200 миллиметров H2O.
Предпочтительно, в генерирующих аэрозоль изделиях согласно настоящему изобретению RTD фильтрующего сегмента PHA (в расчете на длину фильтрующего сегмента PHA в изделии) составляет по меньшей мере приблизительно 25 миллиметров H2O. Более предпочтительно, RTD фильтрующего сегмента РНА составляет по меньшей мере приблизительно 50 миллиметров H2O, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 100 миллиметров H2O. Еще более предпочтительно, в генерирующих аэрозоль изделиях согласно настоящему изобретению RTD фильтрующего сегмента PHA составляет приблизительно 150 миллиметров H2O, более предпочтительно приблизительно 180 миллиметров H2O. RTD фильтрующего сегмента РНА (в расчете на длину фильтрующего сегмента РНА в изделии) предпочтительно составляет не больше приблизительно 300 миллиметров H2O, более предпочтительно не больше приблизительно 250 миллиметров H2O. Например, RTD фильтрующего сегмента PHA может составлять от приблизительно 25 миллиметров H2O до приблизительно 300 миллиметров H2O, или от приблизительно 50 миллиметров H2O до приблизительно 300 миллиметров H2O, или от приблизительно 100 миллиметров H2O до приблизительно 250 миллиметров H2O, или от приблизительно 150 миллиметров H2O до приблизительно 250 миллиметров H2O, или от приблизительно 180 миллиметров H2O до приблизительно 250 миллиметров H2O, или приблизительно 200 миллиметров H2O.
Предпочтительно, в генерирующих аэрозоль изделиях согласно настоящему изобретению RTD фильтрующего сегмента PHA (в расчете на длину фильтрующего сегмента PHA в изделии) составляет по меньшей мере приблизительно 20 миллиметров H2O. Более предпочтительно, RTD фильтрующего сегмента РНА составляет по меньшей мере приблизительно 22 миллиметра H2O, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 25 миллиметров H2O. Еще более предпочтительно, в генерирующих аэрозоль изделиях согласно настоящему изобретению RTD фильтрующего сегмента PHA составляет приблизительно 28 миллиметров H2O, более предпочтительно приблизительно 30 миллиметров H2O. RTD фильтрующего сегмента РНА (в расчете на длину фильтрующего сегмента РНА в изделии) предпочтительно составляет не больше приблизительно 45 миллиметров H2O, более предпочтительно не больше приблизительно 40 миллиметров H2O. Например, RTD фильтрующего сегмента PHA может составлять от приблизительно 20 миллиметров H2O до приблизительно 45 миллиметров H2O, или от приблизительно 22 миллиметров H2O до приблизительно 45 миллиметров H2O, или от приблизительно 25 миллиметров H2O до приблизительно 40 миллиметров H2O, или от приблизительно 28 миллиметров H2O до приблизительно 40 миллиметров H2O, или от приблизительно 30 миллиметров H2O до приблизительно 40 миллиметров H2O, или приблизительно 37 миллиметров H2O.
Термин «сопротивление затяжке» относится к разности статических давлений между двумя концами образца во время прохождения через него потока воздуха в установившихся условиях, при которых объемный поток составляет 17,5 миллилитров в секунду на выпускном конце. RTD образца может быть измерено способом, изложенным в стандарте ISO 6565:2002.
Было выяснено, что фильтрующий сегмент PHA генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению дополнительно обеспечивает хорошую стабильность по RTD, что обеспечивает преимущество, состоящее в возможности предотвращения высокой вариабельности по RTD. Например, в пределах образца из 20 генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению, стандартное отклонение от целевого RTD обычно будет составлять от 2 процентов до 10 процентов, более предпочтительно от 2 процентов до 5 процентов.
Предпочтительно, фильтрующий сегмент РНА генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению имеет среднюю радиальную твердость по меньшей мере 80 процентов, более предпочтительно по меньшей мере 85 процентов. Таким образом, фильтрующий сегмент РНА способен обеспечивать требуемый уровень твердости фильтра, сравнимый с тем, который обеспечивается стандартным фильтром из ацетилцеллюлозного жгута. При необходимости, радиальная твердость фильтрующих сегментов PHA может быть дополнительно увеличена путем окружения фильтрующих сегментов PHA жесткой оберткой, например фицеллой, имеющей граммаж по меньшей мере приблизительно 80 грамм на квадратный метр (г/м2), или по меньшей мере приблизительно 100 г/м2, или по меньшей мере приблизительно 110 г/м2.
Как использовано в настоящем документе, термин «радиальная твердость» относится к сопротивлению сжатию в направлении, поперечном продольной оси. Радиальная твердость генерирующего аэрозоль изделия вокруг фильтра может быть определена путем приложения нагрузки поперек изделия в месте расположения фильтра поперечно продольной оси изделия и измерения средних (усредненных) диаметров изделий в сжатом состоянии. Радиальную твердость определяют следующим образом:
Радиальная
где DS - исходный диаметр (в несжатом состоянии), и Dd - диаметр в сжатом состоянии после приложения установленной нагрузки в течение установленного периода времени. Чем тверже материал, тем ближе его твердость к 100%.
Для определения твердости части (такой как фильтр) генерирующего аэрозоль изделия, генерирующие аэрозоль изделия должны быть выровнены параллельно в плоскости, и одна и та же часть каждого генерирующего аэрозоль изделия, подлежащая испытанию, должна быть подвергнута воздействию установленной нагрузки в течение установленного периода времени. Это испытание проводят с использованием известного денсиметрического устройства DD60A (производимого и поставляемого на рынок компанией Heinr. Borgwaldt Gmbh, Германия), оснащенного измерительной головкой для генерирующих аэрозоль изделий, таких как сигареты, и приемником для генерирующего аэрозоль изделия.
Нагрузку прикладывают с помощью двух цилиндрических стержней для приложения нагрузки, которые пересекают диаметр сразу всех генерирующих аэрозоль изделий. Согласно стандартному способу проведения испытания с помощью этого измерительного прибора, испытание следует проводить таким образом, чтобы между генерирующими аэрозоль изделиями и цилиндрическими стержнями для приложения нагрузки было создано двадцать точек контакта. В некоторых случаях подлежащие испытанию фильтры могут быть достаточно длинными, чтобы потребовалось лишь десять генерирующих аэрозоль изделий для создания двадцати точек контакта, при этом каждое курительное изделие будет контактировать с обоими стержнями для приложения нагрузки (поскольку изделия являются достаточно длинными, чтобы проходить между стержнями). В других случаях, если фильтры являются слишком короткими для достижения вышеуказанного, то для создания двадцати точек контакта следует использовать двадцать генерирующих аэрозоль изделий, при этом каждое генерирующее аэрозоль изделие будет контактировать лишь с одним из стержней для приложения нагрузки, как дополнительно описано ниже.
Под генерирующими аэрозоль изделиями располагают два дополнительных неподвижных цилиндрических стержня для поддержки генерирующих аэрозоль изделий и противодействия нагрузке, прикладываемой каждым из указанных цилиндрических стержней для приложения нагрузки.
В стандартном для такого устройства режиме работы общую нагрузку в 2 кг прикладывают в течение 20 секунд. По истечении 20 секунд (и при продолжающемся приложении нагрузки к курительным изделиям) определяют понижение цилиндрических стержней для приложения нагрузки и затем используют это значение для вычисления твердости согласно приведенному выше уравнению. Температуру поддерживают в районе 22 градусов по Цельсию ± 2 градуса. Описанное выше испытание именуется испытанием DD60A. Указанный стандартный способ измерения твердости фильтра осуществляют при условии, что генерирующее аэрозоль изделие не подверглось потреблению. Дополнительную информацию относительно измерения средней радиальной твердости можно найти, например, в опубликованной патентной заявке США № 2016/0128378.
Как описано выше, использование волокон PHA для изготовления фильтрующих сегментов генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению обеспечивает преимущество, состоящее в улучшенной способности к биологическому разложению по сравнению с обычными ацетилцеллюлозными фильтрами.
Предпочтительно, фильтрующий сегмент РНА имеет способность к биологическому разложению в водной среде, составляющую по меньшей мере приблизительно 45 процентов, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50 процентов, и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 55 процентов, при измерении согласно способу испытания, описанному в ISO 14851 «Определение конечной способности к аэробному биологическому разложению пластмассовых материалов в водной среде - Способ, состоящий в измерения потребности в кислороде в закрытом респирометре (2005)».
При тех же условиях испытания ацетилцеллюлозный фильтрующий сегмент демонстрирует способность к биологическому разложению, составляющую приблизительно 30 процентов. Таким образом, можно видеть, что использование волокон PHA вместо ацетилцеллюлозных волокон для изготовления фильтрующих сегментов обеспечивает значительное улучшение способности к биологическому разложению фильтрующих сегментов.
Размер фильтрующих сегментов PHA может быть изменен в зависимости от типа генерирующего аэрозоль изделия, в которое он включен.
Предпочтительно, фильтрующий сегмент PHA имеет длину по меньшей мере приблизительно 4 миллиметра, более предпочтительно длину по меньшей мере приблизительно 5 миллиметров, более предпочтительно длину по меньшей мере приблизительно 7 миллиметров, наиболее предпочтительно длину по меньшей мере приблизительно 10 миллиметров.
Предпочтительно, фильтрующий сегмент PHA имеет длину, меньшую приблизительно 30 миллиметров или равную приблизительно 30 миллиметрам, длину, меньшую приблизительно 27 миллиметров или равную приблизительно 27 миллиметрам, более предпочтительно длину, меньшую приблизительно 25 миллиметров или равную приблизительно 25 миллиметрам, наиболее предпочтительно длину, меньшую приблизительно 20 миллиметров или равную приблизительно 20 миллиметрам.
Например, длина фильтрующего сегмента PHA составляет от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, еще более предпочтительно от приблизительно 15 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, наиболее предпочтительно от приблизительно 20 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров. В качестве альтернативы, в таких вариантах осуществления длина фильтрующего сегмента PHA может составлять от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 27 миллиметров, предпочтительно от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 27 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 27 миллиметров, еще более предпочтительно от приблизительно 15 миллиметров до приблизительно 27 миллиметров, наиболее предпочтительно от приблизительно 20 миллиметров до приблизительно 27 миллиметров. В качестве дополнительной альтернативы, в таких вариантах осуществления длина фильтрующего сегмента PHA может составлять от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров, предпочтительно от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров, еще более предпочтительно от приблизительно 15 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, наиболее предпочтительно от приблизительно 20 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров.
В тех вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых генерирующее аэрозоль изделие присутствует в виде горючего курительного изделия, как описано более подробно ниже, длина фильтрующего сегмента PHA предпочтительно составляет от приблизительно 20 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 25 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров, наиболее предпочтительно приблизительно 27 миллиметров.
В тех альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых генерирующее аэрозоль изделие присутствует в виде нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия, содержащего генерирующий аэрозоль субстрат, который предназначен для нагрева с помощью электрических нагревательных средств или встроенного источника тепла, как описано более подробно ниже, длина фильтрующего сегмента РНА предпочтительно составляет от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров, наиболее предпочтительно приблизительно 7 миллиметров.
Фильтрующий сегмент PHA предпочтительно имеет наружный диаметр, приблизительно равный наружному диаметру генерирующего аэрозоль изделия. Предпочтительно, фильтрующий сегмент имеет наружный диаметр по меньшей мере 5 миллиметров. Фильтрующий сегмент PHA может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров или от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительных вариантах осуществления фильтрующий сегмент PHA имеет наружный диаметр 7,2 миллиметра +/- 10 процентов.
Форма фильтрующих сегментов PHA также может быть изменена в зависимости от требуемой конструкции генерирующего аэрозоль изделия. В некоторых вариантах осуществления фильтрующий сегмент PHA может присутствовать в виде твердой цилиндрической заглушки из волокнистого фильтрующего материала, содержащего волокна PHA. Следовательно, такой фильтрующий сегмент будет обеспечивать конструкцию, схожую с обычной заглушкой из ацетилцеллюлозного жгута.
В альтернативных вариантах осуществления фильтрующий сегмент PHA может присутствовать в виде полого трубчатого сегмента. В полом трубчатом сегменте площадь открытой поверхности составляет больше, чем в цилиндрической заглушке эквивалентного диаметра, и это обеспечивает возможность дополнительного улучшения способности к биологическому разложению фильтрующего сегмента РНА.
Полый трубчатый сегмент предпочтительно имеет толщину стенки по меньшей мере приблизительно 0,3 миллиметра. Более предпочтительно, полый трубчатый сегмент имеет толщину стенки по меньшей мере приблизительно 0,4 миллиметра. Еще более предпочтительно, полый трубчатый сегмент имеет толщину стенки по меньшей мере приблизительно 0,5 миллиметра.
Предпочтительно, полый трубчатый сегмент имеет толщину стенки, меньшую или равную приблизительно 1,9 миллиметра. Более предпочтительно, полый трубчатый сегмент имеет толщину стенки, меньшую или равную приблизительно 1,5 миллиметра. Еще более предпочтительно, полый трубчатый сегмент имеет толщину стенки, меньшую или равную приблизительно 1,2 миллиметра. Особо предпочтительно, полый трубчатый сегмент имеет толщину стенки, меньшую или равную приблизительно 0,9 миллиметра.
В некоторых вариантах осуществления полый трубчатый сегмент обычно может иметь длину по меньшей мере приблизительно 4 миллиметра. Предпочтительно, длина полого трубчатого сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 5 миллиметров. Более предпочтительно, длина полого трубчатого сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 7 миллиметров. Еще более предпочтительно, длина полого трубчатого сегмента составляет по меньшей мере приблизительно 10 миллиметров.
Если фильтрующий сегмент РНА имеет форму полого трубчатого сегмента, то фильтрующий материал может содержать некоторое количество ацетилцеллюлозы в дополнение к волокнам PHA. Например, полый трубчатый сегмент может содержать от приблизительно 5 процентов до приблизительно 15 процентов по весу ацетилцеллюлозы. Без ссылок на теорию понятно, что некоторое количество ацетилцеллюлозы в полом трубчатом сегменте обеспечивает возможность придания требуемых фильтрующих и механических свойств полому трубчатому сегменту, а также возможность содействия изготовлению полого трубчатого сегмента.
Фильтр генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению может представлять собой односегментный фильтр, состоящий лишь из фильтрующего сегмента РНА. В качестве альтернативы, фильтр генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать один или более дополнительных фильтрующих сегментов, которые выполнены из фильтрующего материала и могут быть обеспечены раньше или дальше по потоку относительно фильтрующего сегмента PHA, как описано выше. Например, фильтрующий сегмент РНА может быть объединен с одной или более выровненными по оси фильтрующими заглушками, выполненными из волокнистого фильтрующего материала, который может содержать, а может и не содержать волокон PHA. В качестве альтернативы или дополнительно, фильтрующий сегмент PHA может быть объединен с одним или более трубчатыми элементами, такими как полая ацетатная трубка или картонная трубка. Например, в некоторых вариантах осуществления фильтр может содержать опорный элемент в форме полой ацетатной трубки. В качестве альтернативы или дополнительно, фильтрующий сегмент РНА может быть объединен с элементом для охлаждения аэрозоля.
Предпочтительно, дополнительные фильтрующие сегменты выполнены из материала, отличного от ацетилцеллюлозы. Особо предпочтительно, дополнительные фильтрующие сегменты содержат волокна PHA, форма которых при необходимости может быть зафиксирована с помощью подходящего клея, такого как PVA. Предпочтительно, каждый из дополнительных фильтрующих сегментов содержит по меньшей мере приблизительно 25 процентов по весу соединения PHA, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 50 процентов по весу соединения PHA.
Фильтр генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению может при необходимости содержать вкусоароматическое вещество. Вкусоароматические вещества могут быть включены с использованием ряда различных средств, которые должны быть известны специалистам. Например, вкусоароматическое вещество может быть включено в виде капсулы, которая может быть обеспечена в фильтрующем сегменте PHA или в дополнительном фильтрующем сегменте.
Фильтр генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению предпочтительно окружен наружной оберткой, например ободковой оберткой, которая окружает фильтрующие сегменты, расположенный дальше по потоку конец генерирующего аэрозоль субстрата и любые дополнительные компоненты, которые могут быть обеспечены между ними. Ободковая обертка может содержать съемную часть ободковой обертки, как описано в WO-A-2017/162838. Это обеспечивает возможность удаления по меньшей мере части ободковой обертки до того, как генерирующее аэрозоль изделие будет отправлено в отходы. При удалении ободковой обертки открываются нижележащие фильтрующие сегменты, и таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности повышения скорости биологического разложения фильтрующих материалов.
Как указано выше, генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению дополнительно содержат генерирующий аэрозоль субстрат, который предпочтительно присутствует в виде стержня из генерирующего аэрозоль субстрата. Предпочтительно, генерирующий аэрозоль субстрат представляет собой стержень из табачного материала.
Генерирующий аэрозоль субстрат может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров. Предпочтительно, генерирующий аэрозоль субстрат имеет длину по меньшей мере приблизительно 5 миллиметров, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 7 миллиметров. Дополнительно или в качестве альтернативы, генерирующий аэрозоль субстрат предпочтительно имеет длину меньше приблизительно 80 миллиметров, более предпочтительно меньше приблизительно 65 миллиметров, еще более предпочтительно меньше приблизительно 50 миллиметров. В особо предпочтительных вариантах осуществления генерирующий аэрозоль субстрат имеет длину меньше приблизительно 35 миллиметров, более предпочтительно меньше приблизительно 25 миллиметров, еще более предпочтительно меньше приблизительно 20 миллиметров. В одном варианте осуществления генерирующий аэрозоль субстрат может иметь длину приблизительно 10 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления генерирующий аэрозоль субстрат имеет длину приблизительно 12 миллиметров.
Как описано выше, фильтр по настоящему изобретению, содержащий сегмент PHA, находит конкретное применение в горючих курительных изделиях, благодаря возможности обеспечения сравнительно высокого уровня RTD для сегмента PHA с определенным диапазоном dpf. Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению представляют собой сигареты с фильтром или другие горючие курительные изделия, в которых генерирующий аэрозоль субстрат содержит табачный материал, сжигаемый для образования дыма. Следовательно, в любом из вышеописанных вариантов осуществления генерирующий аэрозоль субстрат может содержать табачный стержень. Табачный стержень может содержать один или более из резаного наполнителя и восстановленного табака.
В тех вариантах осуществления, в которых генерирующее аэрозоль изделие присутствует в виде горючего курительного изделия, генерирующий аэрозоль субстрат, который обычно будет представлять собой табачный стержень, предпочтительно имеет длину от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров, более предпочтительно общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 70 миллиметров.
В качестве альтернативы, генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут представлять собой изделия, в которых табачный материал нагревают для образования аэрозоля, а не сжигают. В нагреваемом генерирующем аэрозоль изделии одного типа табачный материал нагревают с помощью одного или более электрических нагревательных элементов для создания аэрозоля. В нагреваемом генерирующем аэрозоль изделии другого типа аэрозоль образуется в результате переноса тепла от горючего или химического источника тепла на физически отдельный табачный материал, который может быть расположен внутри источника тепла, вокруг него или дальше по потоку относительно него. Настоящее изобретение также охватывает генерирующие аэрозоль изделия, в которых содержащий никотин аэрозоль генерируется из табачного материала, табачного экстракта или другого источника никотина без сжигания и, в некоторых случаях, без нагрева, например в результате химической реакции.
В тех вариантах осуществления, в которых генерирующее аэрозоль изделие присутствует в виде нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия, в котором генерирующий аэрозоль субстрат предназначен для нагрева с образованием аэрозоля, этот генерирующий аэрозоль субстрат предпочтительно имеет длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 40 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 9 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров.
В тех вариантах осуществления, в которых генерирующее аэрозоль изделие присутствует в виде нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия, генерирующий аэрозоль субстрат предпочтительно выполнен из гомогенизированного табачного материала, полученного в результате агломерации табачных частиц. Генерирующий аэрозоль субстрат может содержать один или более собранных листов гомогенизированного табачного материала. Указанные один или более листов могут быть текстурированными. Как использовано в настоящем документе, термин «текстурированный лист» обозначает лист, который был гофрирован, подвергнут конгревному тиснению, подвергнут блинтовому тиснению, перфорирован или иным образом деформирован. В качестве альтернативы, генерирующий аэрозоль субстрат может содержать множество полосок или нитей из гомогенизированного табачного материала. Указанные полоски или нити могут быть по существу выровнены друг с другом в продольном направлении, или они могут быть ориентированы случайным образом.
Гомогенизированный табачный материал для использования в генерирующем аэрозоль субстрате может иметь содержание табака по меньшей мере приблизительно 40 процентов по весу в пересчете на сухой вес, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 60 процентов по весу в пересчете на сухой вес, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 70 процентов по весу в пересчете на сухой вес, и наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 90 процентов по весу в пересчете на сухой вес.
Гомогенизированный табачный материал для использования в генерирующем аэрозоль субстрате может содержать одно или более внутренних связующих, то есть табачных эндогенных связующих, одно или более наружных связующих, то есть табачных экзогенных связующие, или их комбинацию для поддержки процесса агломерации табака в форме частиц. В качестве альтернативы или дополнительно, гомогенизированный табачный материал для использования в генерирующем аэрозоль субстрате может содержать другие добавки, включая, без ограничения, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, вкусоароматическое вещества, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации.
Подходящие наружные связующие для включения в гомогенизированный табачный материал для использования в генерирующем аэрозоль субстрате известны из уровня техники и включают, без ограничения: камеди, например такие, как гуаровая камедь, ксантановая камедь, гуммиарабик и камедь плодов рожкового дерева; целлюлозные связующие, например такие, как гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и этилцеллюлоза; полисахариды, например такие, как крахмал; органические кислоты, такие как альгиновая кислота; соли оснований, сопряженных с органическими кислотами, такие как альгинат натрия, агар и пектины; и их комбинации.
Подходящие нетабачные волокна для включения в гомогенизированный табачный материала для использования в генерирующем аэрозоль субстрате известны из уровня техники и включают, без ограничения: целлюлозные волокна; волокна древесины мягких пород; волокна древесины твердых пород; джутовые волокна и их комбинации. Перед включением в гомогенизированный табачный материал для использования в генерирующем аэрозоль субстрате, нетабачные волокна могут быть подвергнуты обработке подходящими способами, известными из уровня техники, включая, без ограничения: механическое получение пульпы; очистку; химическое получение пульпы; обесцвечивание; сульфатное получение пульпы; и их комбинации.
Генерирующие аэрозоль субстраты для нагреваемых генерирующих аэрозоль изделий обычно содержат «вещество для образования аэрозоля», то есть соединение или смесь соединений, которые при использовании содействуют образованию аэрозоля и которые предпочтительно являются по существу стойкими к термическому разложению при рабочей температуре генерирующего аэрозоль изделия. Примеры подходящих веществ для образования аэрозоля включают: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные вещества для образования аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин.
Предпочтительно, генерирующий аэрозоль субстрат содержит по меньшей мере 10 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере 12 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 15 процентов по весу вещества для образования аэрозоля. В качестве альтернативы или дополнительно, генерирующий аэрозоль субстрат предпочтительно содержит не больше 30 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно не больше приблизительно 25 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, более предпочтительно не больше приблизительно 20 процентов по весу вещества для образования аэрозоля. Например, генерирующий аэрозоль субстрат может содержать от приблизительно 10 процентов до приблизительно 30 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, или от приблизительно 12 процентов до приблизительно 25 процентов по весу вещества для образования аэрозоля, или от приблизительно 15 процентов до приблизительно 20 процентов по весу вещества для образования аэрозоля. В особо предпочтительном варианте осуществления генерирующий аэрозоль субстрат содержит приблизительно 18 процентов по весу вещества для образования аэрозоля.
Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать один или более дополнительных элементов между фильтром и генерирующим аэрозоль субстратом. Например, генерирующие аэрозоль изделия могут дополнительно содержать одно или более из: опорного элемента, элемента для охлаждения аэрозоля и элемента для переноса. Конструкция таких компонентов должна быть известна специалистам.
Например, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения генерирующее аэрозоль изделие содержит, в линейном последовательном расположении: генерирующий аэрозоль субстрат, опорный элемент, расположенный по потоку непосредственно после генерирующего аэрозоль субстрата, элемент для охлаждения аэрозоля, расположенный по потоку непосредственно после опорного элемента, и мундштук, содержащий фильтрующий сегмент РНА, на расположенном дальше по потоку конце фильтра.
В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения генерирующее аэрозоль изделие содержит, в линейном последовательном расположении: генерирующий аэрозоль субстрат, элемент для переноса, элемент для охлаждения аэрозоля, разделительный элемент и мундштучный фильтр.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения генерирующее аэрозоль изделие, дополнительно содержит горючий источник тепла, находящийся на расположенном раньше по потоку конце генерирующего аэрозоль изделия в контакте с расположенным раньше по потоку концом генерирующего аэрозоль субстрата. Например, генерирующее аэрозоль изделие может содержать углеродный источник тепла, находящийся на расположенном раньше по потоку конце и предназначенный для нагрева генерирующего аэрозоль субстрата для генерирования аэрозоля во время использования. Подходящие углеродные источники тепла должны быть известны специалистам.
Далее изобретение будет дополнительно описано со ссылкой на фигуры, на которых:
на Фиг. 1 показан схематический вид в продольном разрезе генерирующего аэрозоль изделия согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения для использования с генерирующим аэрозоль устройством, содержащим нагревательный элемент;
на Фиг. 2 показан схематический вид в продольном разрезе генерирующего аэрозоль изделия согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, содержащего встроенный источник тепла;
на Фиг. 3 показан схематический вид в продольном разрезе генерирующего аэрозоль изделия согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения; и
на Фиг. 4 показан схематический вид в продольном разрезе генерирующей аэрозоль системы, содержащей электрическое генерирующее аэрозоль устройство и генерирующее аэрозоль изделие, показанное на Фиг. 1.
Генерирующее аэрозоль изделие 10, показанное на Фиг. 1, содержит стержень из генерирующего аэрозоль субстрата 12, опорный элемент, обеспеченный в виде полого трубчатого элемента 14, охлаждающий элемент 16 и фильтрующий сегмент 18 на мундштучном конце. Эти четыре элемента размещены последовательно, выровнены соосно и окружены субстратной оберткой 20 с образованием генерирующего аэрозоль изделия 10. Генерирующее аэрозоль изделие 10 имеет мундштучный конец 22 и дальний конец 24, расположенный на конце изделия, противоположном мундштучному концу 22. Генерирующее аэрозоль изделие 10, показанное на Фиг. 1, особенно пригодно для использования с электрическим генерирующим аэрозоль устройством, содержащим нагреватель для нагрева стержня из генерирующего аэрозоль субстрата.
При использовании воздух втягивается пользователем через генерирующее аэрозоль изделие от дальнего конца 24 к мундштучному концу 22. Дальний конец 24 генерирующего аэрозоль изделия может быть также описан как расположенный раньше по потоку конец генерирующего аэрозоль изделия 10, а мундштучный конец 22 генерирующего аэрозоль изделия 10 может быть также описан как расположенный дальше по потоку конец генерирующего аэрозоль изделия 10. Элементы генерирующего аэрозоль изделия 10, расположенные между мундштучным концом 22 и дальним концом 24, могут быть описаны как расположенные раньше по потоку относительно мундштучного конца 22 или, в качестве альтернативы, как расположенные дальше по потоку относительно дальнего конца 24.
Генерирующий аэрозоль субстрат 12 находится на самом дальнем или расположенном раньше по потоку конце генерирующего аэрозоль изделия 10. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, генерирующий аэрозоль субстрат 12 содержит собранный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой. Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля.
Опорный элемент 14 расположен по потоку непосредственно после генерирующего аэрозоль субстрата 12 и примыкает к генерирующему аэрозоль субстрату 12. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, опорный элемент представляет собой полую трубку, выполненную из волокнистого фильтрующего материала. Посредством опорного элемента 14 генерирующий аэрозоль субстрат 12 размещен на самом дальнем конце 24 генерирующего аэрозоль изделия 10, так что обеспечивается возможность проникновения в него нагревательного элемента генерирующего аэрозоль устройства. Фактически, опорный элемент 14 действует таким образом, что он предотвращает смещение генерирующего аэрозоль субстрата 16 дальше по потоку внутри генерирующего аэрозоль изделия 10 в направлении элемента 16 для охлаждения аэрозоля при вставке нагревательного элемента генерирующего аэрозоль устройства в генерирующий аэрозоль субстрат 12. Опорный элемент 14 также действует как разделитель для отделения элемента 16 для охлаждения аэрозоля генерирующего аэрозоль изделия 10 от генерирующего аэрозоль субстрата 12.
Элемент 16 для охлаждения аэрозоля расположен по потоку непосредственно после опорного элемента 14 и примыкает к опорному элементу 16. При использовании летучие вещества, выделяющиеся из генерирующего аэрозоль субстрата 12, проходят вдоль элемента 16 для охлаждения аэрозоля в направлении мундштучного конца 22 генерирующего аэрозоль изделия 10. Летучие вещества могут охлаждаться внутри элемента 16 для охлаждения аэрозоля с образованием аэрозоля, вдыхаемого пользователем. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, элемент для охлаждения аэрозоля содержит трубчатый элемент 20. Гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты образует множество продольных каналов, которые проходят вдоль длины элемента 40 для охлаждения аэрозоля.
Фильтрующий сегмент 18 расположен по потоку непосредственно после элемента 16 для охлаждения аэрозоля и примыкает к элементу 16 для охлаждения аэрозоля. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, фильтрующий сегмент 18 содержит одну цилиндрическую заглушку из волокнистого фильтрующего материала, образованного множеством волокон PHA с весовым номером элементарного волокна в денье, составляющим приблизительно 3, и общим весовым номером в денье, составляющим приблизительно 27000. Волокна PHA имеют круглую форму поперечного сечения и по существу выровнены в продольном направлении друг с другом по длине фильтрующего сегмента. Общая площадь наружной поверхности волокон PHA соответствует приблизительно 0,16 квадратного метра на грамм. Волокна PHA были получены с помощью процесса прядения из расплава и извиты. Заглушка из волокнистого фильтрующего материала окружена фицеллой (не показана).
Генерирующее аэрозоль изделие 100, показанное на Фиг. 2, содержит горючий источник 112 тепла, стержень из генерирующего аэрозоль субстрата 114, элемент 116 для переноса, элемент 118 для охлаждения аэрозоля, разделительный элемент 120 и мундштучный фильтрующий сегмент 122. Эти элементы расположены последовательно, выровнены соосно и окружены субстратной оберткой с образованием генерирующего аэрозоль изделия 100.
Горючий источник 112 тепла содержит по существу круглый цилиндрический корпус из углеродного материала, имеющий длину приблизительно 10 миллиметров. Горючий источник 112 тепла представляет собой сплошной источник тепла. Иначе говоря, горючий источник 112 тепла не содержит никаких каналов для воздуха, проходящих через него.
Генерирующий аэрозоль субстрат 114 расположен на ближнем конце горючего источника 112 тепла. Генерирующий аэрозоль субстрат 114 содержит по существу круглую цилиндрическую заглушку из табачного материала 124, окруженную фицеллой 126 фильтра.
Между ближним концом горючего источника 112 тепла и дальним концом генерирующего аэрозоль субстрата 114 расположена негорючая и по существу воздухонепроницаемая первая перегородка 128. Первая перегородка 128 содержит диск из алюминиевой фольги. Первая перегородка 128 также образует теплопроводный элемент между горючим источником 112 тепла и генерирующим аэрозоль субстратом 114 для проведения тепла от ближнего торца горючего источника 112 тепла до дальнего торца генерирующего аэрозоль субстрата 114.
Теплопроводный элемент 130 окружает ближний участок горючего источника 112 тепла и дальний участок генерирующего аэрозоль субстрата 114. Теплопроводный элемент 130 содержит трубку из алюминиевой фольги. Теплопроводный элемент 130 находится в непосредственном контакте с ближним участком горючего источника 112 тепла и фицеллой 126 фильтра генерирующего аэрозоль субстрата 114.
Мундштучный фильтр 122 содержит одну цилиндрическую заглушку 126 из волокнистого фильтрующего материала, образованного множеством волокон PHA с весовым номером элементарного волокна в денье, составляющим приблизительно 3, и общим весовым номером в денье, составляющим приблизительно 27000. Волокна PHA имеют круглую форму поперечного сечения и по существу выровнены в продольном направлении друг с другом по длине фильтрующего сегмента. Общая площадь наружной поверхности волокон PHA соответствует приблизительно 0,16 квадратного метра на грамм. Волокна PHA были получены с помощью процесса прядения из расплава и извиты. Заглушка из волокнистого фильтрующего материала окружена фицеллой (не показана).
Генерирующее аэрозоль изделие 310, показанное на Фиг. 3, представляет собой горючее курительное изделие, содержащее генерирующий аэрозоль субстрат 312 и фильтр 314, расположенные в состоянии коаксиального выравнивания друг с другом. Генерирующий аэрозоль субстрат 312 содержит табачный стержень, окруженный наружной оберткой (не показана). Ободковая обертка 316 окружает как фильтр 314, так и концевой участок генерирующего аэрозоль субстрата 312, и прикрепляет фильтр 314 к генерирующей аэрозоль подложке 312.
Фильтр 314 содержит одну цилиндрическую заглушку 318 из волокнистого фильтрующего материала, образованного волоконами PHA с весовым номером элементарного волокна в денье, составляющим приблизительно 3, и общим весовым номером в денье, составляющим приблизительно 27 000. Волокна PHA имеют круглую форму поперечного сечения и по существу выровнены в продольном направлении друг с другом по длине фильтрующего сегмента. Общая площадь открытой поверхности волокон PHA соответствует приблизительно 0,16 квадратного метра на грамм. Волокна PHA были получены с помощью процесса прядения из расплава и извиты. Заглушка из волокнистого фильтрующего материала окружена фицеллой (не показана).
На Фиг. 4 показана часть электрической генерирующей аэрозоль системы 200, в которой используется нагревательное лезвие 210 для нагрева стержня из генерирующего аэрозоль субстрата 12 генерирующего аэрозоль изделия 10, показанного на Фиг. 1. Нагревательное лезвие 210 установлено внутри камеры генерирующего аэрозоль изделия внутри кожуха электрического генерирующего аэрозоль устройства 212. Генерирующее аэрозоль устройство 212 имеет множество отверстий 214 для воздуха, обеспечивающих возможность поступления воздуха в генерирующее аэрозоль изделие 10, как показано стрелками на Фиг. 4. Генерирующее аэрозоль устройство 212 содержит источник питания и электронную схему, которые не показаны на Фиг. 4.
Пример для сравнения
Был изготовлен фильтрующий сегмент PHA согласно настоящему изобретению из волокон PHA с параметрами, показанными в таблице 1 ниже. Были получены волокна PHA с использованием процесса прядения из расплава, затем эти волокна были извиты, и из них был сформирован фильтрующий сегмент с помощью стандартного оборудования для изготовления фильтров. В целях сравнения был изготовлен обычный фильтрующий сегмент из ацетилцеллюлозного (CA) жгута со схожими значениями весового номера элементарного волокна в денье (dpf) и общего весового номера в денье.
Таблица 1: параметры сегментов фильтрующего сегмента PHA и ацетилцеллюлозного фильтрующего сегмента
При первом испытании сравнивалось поглощение воды при воздействии воды на фильтрующий сегмент PHA согласно настоящему изобретению и на фильтрующий сегмент CA. У каждого фильтрующего сегмента была удалена фицелла, и фильтрующий сегмент был прикреплен к зонду силового тензиометра (силовой тензиометр KRUSS, модель K100). Фильтрующий сегмент был перемещен зондом вниз в направлении емкости с водой и автоматически остановлен в момент контакта фильтрующего сегмента с водой. Фильтрующий сегмент удерживался в контакте с водой в течение 300 секунд, чтобы фильтрующий материал мог поглощать воду, и затем фильтрующий сегмент был взвешен для определения количества воды, поглощенной в течение периода испытания. Для каждого из фильтрующего сегмента РНА и фильтрующего сегмента CA данное испытание было повторено три раза и была вычислена средняя величина поглощения воды, как показано ниже в таблице 2:
Таблица 2: Поглощение воды фильтрующими сегментами PHA и CA после воздействия воды
Таким образом, количество воды, поглощенной фильтрующим сегментом PHA согласно настоящему изобретению во время испытания, составило меньше 40 процентов от количества воды, поглощенной фильтрующим сегментом CA. Следовательно, данное испытание продемонстрировало значительно пониженную смачиваемость водой фильтрующего сегменте РНА согласно настоящему изобретению по сравнению с обычным фильтрующим сегментом CA.
При втором испытании сравнивалось поглощение воды при воздействии влажности на фильтрующий сегмент РНА согласно настоящему изобретению и фильтрующий сегмент CA. У каждого фильтрующего сегмента была удалена фицелла, и волокна, образующие фильтрующий сегмент, были помещены в чашку Петри и подвергнуты воздействию воздуха при 22 градусах по Цельсию и сравнительной влажности 50% в течение 70 часов. Это было осуществлено в анализаторе поглощения пара (ProUmid SPSx-1µ). Для каждого фильтрующего сегмента был измерен вес волокон на момент начала испытания, и измерялось изменение веса с течением времени вследствие поглощения водяного пара волокнами. Для каждого из фильтрующего сегмента РНА и фильтрующего сегмента CA было вычислено значение процентной разницы в массе образца (%dm), которое выражает увеличение веса образца в процентах от исходного веса. Значения %dm для каждого из образцов на момент окончания 70-часового испытания показаны ниже в таблице 3.
Таблица 3: Поглощение воды фильтрующими сегментами PHA и CA после воздействия влажности
Результаты демонстрируют, что количество водяного пара, поглощенного ацетилцеллюлозными волокнами в течение 70-часового испытания, оказалось более чем в 50 раз больше, чем количество водяного пара, поглощенного волокнами PHA. Волокна PHA поглотили очень мало водяного пара во время испытания. Это дополнительно демонстрирует значительно пониженную смачиваемость водой фильтрующего сегмента PHA согласно настоящему изобретению по сравнению с обычным фильтрующим сегментом CA.
При третьем испытании сравнивалось поглощение воды из вдыхаемого дыма фильтрующим сегментом PHA согласно настоящему изобретению и обычным фильтрующим сегментом CA. Для каждого из фильтрующих сегментов было изготовлено обычное курительное изделие, описанное выше со ссылкой на Фиг. 3, с горючим табачным стержнем и одним сегментом из фильтрующего материала, образующим фильтр. Затем каждое курительное изделие было подвергнуто курению в машине для курения сигарет при условиях ISO, изложенных в ISO 3308:2000 (объем затяжки 35 мл; продолжительность затяжки 2 секунды каждые 60 секунд), и был проведен анализ образуемого дыма. Для каждого из фильтрующих сегментов было измерено количество воды во вдыхаемом дыме, собранном во время курительного испытания, как показано в таблице 4:
Таблица 4: Вода во вдыхаемом дыме, образованном во время курительного испытания при условиях ISO
Это демонстрирует, что при курении в эквивалентных условиях курительное изделие, содержащее фильтрующий сегмент PHA, создает вдыхаемый дым, содержание воды в котором приблизительно на 20 процентов выше, чем содержание воды во вдыхаемом дыме из курительного изделия, содержащего фильтрующий сегмент CA. Это демонстрирует, что фильтрующий сегмент РНА поглощает меньше воды из вдыхаемого дыма, чем фильтрующий сегмент CA, таким образом смягчая потенциальную проблему сухого дыма, описанную выше.
Группа изобретений относится к устройствам, генерирующим аэрозоль. Изделие содержит генерирующий аэрозоль субстрат и фильтр, выровненный по оси с субстратом и содержащий по меньшей мере один фильтрующий сегмент из фильтрующего материала, образованного множеством волокон, содержащих полигидроксиалканоатное соединение. Волокна имеют весовой номер элементарного волокна в денье, составляющий от 1,5 до 2,7. Общий весовой номер волокон в денье составляет от 25000 до 40000. По меньшей мере один фильтрующий сегмент содержит по меньшей мере 20 процентов по весу полигидроксиалканоатного соединения. Улучшаются характеристики биологического разложения, обеспечиваются приемлемые ощущения от курения у потребителя, снижается эффект «сухого» дыма, обеспечивается возможность регулирования сопротивления втягиванию и эффективное изготовление. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 ил.
1. Генерирующее аэрозоль изделие, содержащее:
генерирующий аэрозоль субстрат и
фильтр, выровненный по оси с генерирующим аэрозоль субстратом и содержащий по меньшей мере один фильтрующий сегмент из фильтрующего материала, образованного множеством волокон, содержащих полигидроксиалканоатное соединение, причем волокна имеют весовой номер элементарного волокна в денье, составляющий от 1,5 до 2,7, при этом общий весовой номер волокон в денье составляет от 25000 до 40000, причем по меньшей мере один фильтрующий сегмент содержит по меньшей мере 20 % по весу полигидроксиалканоатного соединения.
2. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 1, в котором множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное соединение, имеют круглую форму поперечного сечения и обеспечивают общую площадь наружной поверхности внутри фильтрующего сегмента, составляющую от 0,15 до 0,3 м2/г.
3. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 1, в котором множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное соединение, имеют Y-образную форму поперечного сечения и обеспечивают общую площадь наружной поверхности внутри фильтрующего сегмента, составляющую от 0,3 до 0,55 м2/г.
4. Генерирующее аэрозоль изделие по любому предыдущему пункту, в котором фильтрующий материал дополнительно содержит множество волокон из по меньшей мере одного дополнительного биологически разлагаемого полимера.
5. Генерирующее аэрозоль изделие по любому предыдущему пункту, в котором сопротивление втягиванию фильтрующего сегмента, содержащего множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное соединение, составляет от 150 до 250 мм H2O.
6. Генерирующее аэрозоль изделие по любому предыдущему пункту, в котором фильтрующий сегмент, содержащий множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное соединение, имеет способность к биологическому разложению в водной среде, составляющую по меньшей мере 50 %, при испытании согласно ISO 14851.
7. Генерирующее аэрозоль изделие по любому предыдущему пункту, в котором фильтрующий сегмент, содержащий указанное множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное соединение, дополнительно содержит по меньшей мере 5 % по весу полиэтиленгликоля.
8. Генерирующее аэрозоль изделие по любому предыдущему пункту, в котором фильтрующий сегмент, содержащий множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное соединение, имеет среднюю радиальную твердость по меньшей мере 80 %.
9. Генерирующее аэрозоль изделие по любому предыдущему пункту, в котором фильтрующий сегмент, содержащий множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное соединение, окружен оберткой, имеющей граммаж по меньшей мере 100 г/м2.
10. Генерирующее аэрозоль изделие по любому предыдущему пункту, в котором фильтрующий сегмент, содержащий множество волокон, содержащих полигидроксиалканоатное соединение, имеет форму полого трубчатого элемента.
11. Генерирующее аэрозоль изделие по любому предыдущему пункту, в котором генерирующий аэрозоль субстрат представляет собой стержень из табака, имеющий длину по меньшей мере 30 мм.
12. Фильтр для генерирующего аэрозоль изделия, содержащий по меньшей мере один фильтрующий сегмент из фильтрующего материала, образованного множеством волокон, содержащих полигидроксиалканоатное соединение, причем указанные волокна имеют весовой номер элементарного волокна в денье, составляющий от 1,5 до 2,7, при этом общий весовой номер волокон в денье составляет от 25000 до 40000, причем указанный по меньшей мере один фильтрующий сегмент содержит по меньшей мере 20 % по весу полигидроксиалканоатного соединения.
| US 10058121 B2, 28.08.2018 | |||
| АЭРОЗОЛЬ-ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ БИОРАЗЛАГАЕМЫЙ АРОМАТ-ГЕНЕРИРУЮЩИЙ КОМПОНЕНТ | 2012 |
|
RU2581999C2 |
| ФИЛЬТР КУРИТЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ С ОГРАНИЧИВАЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ И ПОЛОСТЬЮ | 2012 |
|
RU2600911C2 |
| Автомобиль-сани, движущиеся на полозьях посредством устанавливающихся по высоте колес с шинами | 1924 |
|
SU2017A1 |
| Многоступенчатая активно-реактивная турбина | 1924 |
|
SU2013A1 |
