Аэрозоль-генерирующее изделие, содержащее биоразлагаемый аромат-генерирующий компонент - RU2581999C2

Чертежи

Описание

Настоящее описание относится к аэрозоль-генерирующему изделию, содержащему аэрозоль-образующий субстрат и биоразлагаемый аромат-генерирующий компонент для придания аромата аэрозолю, вдыхаемому потребителем.

В данной области известны изделия, в которых аэрозоль-образующий субстрат, например субстрат, содержащий табак, нагревают, но не сжигают. Такие изделия можно называть аэрозоль-генерирующими изделиями. Назначением таких нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделий является уменьшение количества известных вредных компонентов дыма, образующихся при сгорании и пиролитическом разложении табака при использовании традиционных сигарет. Обычно в таких нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях вдыхаемый аэрозоль образуют посредством передачи тепла от источника тепла к аэрозоль-образующему субстрату или к материалу, который может быть расположен внутри, вокруг или после источника тепла. Во время использования аэрозоль-генерирующего изделия летучие соединения высвобождаются из аэрозоль-образующего субстрата в результате передачи тепла от источника тепла и вовлекаются в воздух, втягиваемый через изделие. При охлаждении высвобождающихся соединений они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого потребителем.

Традиционные сигареты нагревают табак до температуры, при которой высвобождаются летучие соединения, посредством сжигания самого табака. Потребитель традиционной сигареты вдыхает дым, образующийся в результате сгорания табака, и любую аэрозоль, связанную с дымом. Известно, что для изменения аромата основного потока дыма или аэрозоли изготавливают сигареты, содержащие односегментный или многосегментный мундштучные фильтры, содержащие ароматизаторы, например ментол. Ментол может быть введен в фильтр, в обернутый табачный стержень или в аэрозоль-образующий субстрат, сигареты в жидком виде, используя подходящий носитель жидкости. Жидкие формы ментола являются летучими и, таким образом, обладают тенденцией к миграции или испарению во время хранения и ароматизации табака в сигарете. Альтернативно ментол или другой ароматизатор может быть введен в виде полоски, шарика или другим образом.

При использовании традиционных сигарет линия горения проходит вдоль сигареты. Ментол, перешедший в табак, высвобождается при прохождении линии горения. В противоположность этому нагреваемые аэрозоль-генерирующие изделия обычно функционируют посредством дистилляции летучих соединений из аэрозоль-образующего субстрата. Большое количество субстрата нагревают одновременно, и выделяются летучие соединения. Так как ароматические добавки, например ментол, очень летучи и обладают тенденцией к выделению, то их потребляют раньше других элементов, содержащихся в субстрате. Если содержание ментола или ароматизатора, введенного в изделие, небольшое, то аромат очень быстро убывает в ходе использования изделия.

В европейском патенте № EP1889550 раскрыт многокомпонентный фильтр, посредством которого обеспечивают усиление аромата. Фильтр предпочтительно имеет длину от 24 мм до 48 мм и содержит жгут из волокнистой ленты из ацетата целлюлозы, содержащей центральную хлопковую нить с введенным в нее жидким ароматизатором.

Тогда как использование ментола в традиционных сигаретах хорошо известно, применение ментолового аромата или другого аромата в аэрозоль-генерирующем изделии может быть не столь прямолинейным.

Фильтры, которые обычно используют в аэрозоль-генерирующих изделиях, короче фильтров, используемых в традиционных сигаретах. Кроме того, количество табака в аэрозоль-генерирующих изделиях, меньше, чем в традиционных сигаретах. Благодаря этому может быть снижено максимально возможное количество вводимого в фильтр ментола в сравнении с традиционной сигаретой.

Аэрозоль-образующий субстрат в аэрозоль-генерирующем изделии обычно является обработанным субстратом, который содержит вещество, способствующее образованию аэрозоли, например глицерин. Например, аэрозоль-образующий субстрат, введенный в аэрозоль-генерирующее изделие и используемый в устройстве для образования аэрозоли, может содержать табачный жгут с гофрированной или складчатой структурой, состоящий из сформованного табачного листа или из восстановленного табака. Ароматизатор, например ментол, может быть введен в аэрозоль-образующий субстрат. Однако структура аэрозоль-образующего субстрата может быть в результате этого подвергнута риску нарушения. Например, введением ментола в сформованный табачный лист можно снизить плотность и крепость табака в виде сформованного листа, делая его менее подходящим для использования в качестве аэрозоль-образующего субстрата в аэрозоль-генерирующем изделии.

Было бы желательным усовершенствовать способ добавления ароматизирующих веществ в аэрозоль-генерирующее изделие для повышения крепости и консистенции ароматизирующего вещества, которое может быть добавлено в такие изделия.

Согласно одному аспекту изготавливают аэрозоль-генерирующее изделие, содержащее множество элементов, собранных в виде стержня. Множество элементов включает аэрозоль-образующий субстрат и мундштучный фильтр, расположенный после аэрозоль-образующего субстрата внутри стержня. Аэрозоль-генерирующее изделие содержит компонент, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, расположенный между аэрозоль-образующим субстратом и мундштучным фильтром внутри стержня.

В данном описании под термином «аэрозоль-генерирующее изделие» понимают любое изделие, в котором образуют вдыхаемый аэрозоль при нагревании аэрозоль-образующего субстрата. Термин охватывает изделия, содержащие аэрозоль-образующий субстрат, нагреваемый с использованием внешнего источника тепла, например электрического нагревательного элемента. Аэрозоль-генерирующее изделие может быть несжигаемым аэрозоль-генерирующим изделием, являющимся изделием, из которого высвобождаются летучие соединения без сжигания аэрозоль-образующего субстрата. Аэрозоль-генерирующее изделие может быть нагреваемым аэрозоль-генерирующим изделием, являющимся аэрозоль-генерирующим изделием, содержащим аэрозоль-образующий субстрат, предназначенным для нагревания, но не для сжигания, для высвобождения летучих соединений, из которых может образовываться аэрозоль. Термин охватывает изделия, содержащие аэрозоль-образующий субстрат, и источник тепла, выполненный за одно целое, например сжигаемый источник тепла.

Аэрозоль-генерирующее изделие может быть курительным аэрозоль-генерирующим изделием, для образования аэрозоли, непосредственно вдыхаемой потребителем и попадающей в его легкие через рот. Аэрозоль-генерирующее изделие может быть похоже на традиционное курительное изделие, например сигарету, и может содержать табак. Аэрозоль-генерирующее изделие может быть одноразовым. Аэрозоль-генерирующее изделие альтернативно может быть частично повторно используемым и может содержать повторно наполняемый или повторно заменяемый аэрозоль-образующий субстрат.

В данном описании термин «аэрозоль-образующий субстрат» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, из которых может образовываться аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться в результате нагревания аэрозоль-образующего субстрата. Аэрозоль-образующий субстрат может быть введен посредством адсорбирования, нанесен в виде покрытия, введен посредством пропитки или каким-либо другим способом в носитель или удерживающие средства. Аэрозоль-образующий субстрат вполне может быть частью аэрозоль-генерирующего изделия или курительного изделия.

Аэрозоль-образующий субстрат может содержать никотин. Аэрозоль-образующий субстрат может содержать табак, например может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие соединения с табачным ароматом, высвобождающиеся из аэрозоль-образующего субстрата при нагревании. В предпочтительных вариантах выполнения аэрозоль-образующий субстрат может содержать гомогенизированный табачный материал, например табак в виде сформованного листа.

В данном описании термин «аэрозоль-генерирующее устройство» относится к устройству, взаимодействующему с аэрозоль-образующим субстратом для образования аэрозоли. Аэрозоль-образующий субстрат составляет часть аэрозоль-генерирующего изделия, например часть курительного изделия. Аэрозоль-генерирующее устройство может содержать один или более компонентов, используемых для передачи энергии от источника энергии к аэрозоль-образующему субстрату для образования аэрозоли.

Аэрозоль-генерирующее устройство может быть описано как нагреваемое аэрозоль-генерирующее устройство, являющееся аэрозоль-генерирующим устройством, содержащим нагреватель. Нагреватель предпочтительно используют для нагревания аэрозоль-образующего субстрата аэрозоль-генерирующего изделия для образования аэрозоли.

Аэрозоль-генерирующее устройство может быть электрически нагреваемым аэрозоль-генерирующим устройством, являющимся аэрозоль-генерирующим устройством, содержащим нагреватель, действующий с использованием электрической энергии для нагревания аэрозоль-образующего субстрата аэрозоль-генерирующего изделия, для образования аэрозоли. Аэрозоль-генерирующее устройство может быть аэрозоль-генерирующим устройством, нагреваемым газом. Аэрозоль-генерирующее устройство может быть курительным устройством, взаимодействующим с аэрозоль-образующим субстратом аэрозоль-генерирующего изделия, для образования аэрозоли, непосредственно вдыхаемой потребителем и попадающей в его легкие через рот.

В предпочтительных вариантах выполнения аэрозоль-генерирующее изделие может быть по существу цилиндрическим по форме. Аэрозоль-генерирующее изделие может быть по существу продолговатым. Аэрозоль-генерирующее изделие может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Аэрозоль-генерирующее изделие может иметь общую длину от около 30 мм до около 100 мм. Аэрозоль-генерирующее изделие может иметь наружный диаметр от около 5 мм до около 12 мм.

Аэрозоль-образующий субстрат может быть по существу цилиндрическим по форме. Аэрозоль-образующий субстрат может быть по существу продолговатым. Аэрозоль-образующий субстрат может также иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Аэрозоль-образующий субстрат может быть расположен в аэрозоль-генерирующем устройстве таким образом, чтобы длина аэрозоль-образующего субстрата была по существу параллельна направлению воздушного потока в аэрозоль-генерирующем устройстве.

Аэрозоль-образующий субстрат может быть твердым аэрозоль-образующим субстратом. Альтернативно аэрозоль-образующий субстрат может содержать твердые и жидкие компоненты. Аэрозоль-образующий субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие соединения с табачным ароматом, высвобождающиеся из аэрозоль-образующего субстрата при нагревании. Альтернативно аэрозоль-образующий субстрат может содержать нетабачный материал. Аэрозоль-образующий субстрат может дополнительно содержать вещество, способствующее образованию аэрозоли. Примерами подходящих веществ, способствующих образованию аэрозоли, являются глицерин и пропиленгликоль.

Если аэрозоль-образующий субстрат является твердым аэрозоль-образующим субстратом, то твердый аэрозоль-образующий субстрат может содержать, например, один или более компонентов в виде: порошка, гранул, дисков, крупиц, лапши, полосок или листов, содержащих один или более компонентов в виде: листьев растений, табачных листьев, фрагментов жилок табачных листьев, восстановленного табака, гомогенизированного табака, экструдированного табака и вспученного табака. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть в несвязанном виде или может быть обеспечен в пригодном контейнере или картридже. Например, материал, из которого образуется аэрозоль твердого аэрозоль-образующего субстрата, может содержаться в бумаге или другом оберточном материале и иметь форму жгута. Если аэрозоль-образующий субстрат выполнен в виде жгута, то весь жгут, включая любой оберточный материал, считается аэрозоль-образующим субстратом.

Необязательно, твердый аэрозоль-образующий субстрат может содержать дополнительно табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, подлежащие высвобождению при нагревании твердого аэрозоль-образующего субстрата. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может также содержать капсулы, например, содержащие дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, и такие капсулы могут расплавляться при нагревании твердого аэрозоль-образующего субстрата.

Необязательно, твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть нанесен на или внедрен в термически стабильный носитель. Носитель может быть выполнен в виде порошка, гранул, дисков, крупиц, лапши, полосок или листов. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть расположен на поверхности носителя, например, в виде листа, вспененного материала, геля или суспензии. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть расположен по всей поверхности носителя или альтернативно может быть расположен в виде рисунка для обеспечения неравномерной доставки аромата во время использования.

В одном варианте выполнения аэрозоль-генерирующее изделие имеет общую длину около 45 мм. Аэрозоль-генерирующее изделие может иметь наружный диаметр около 7 мм. Кроме того, аэрозоль-образующий субстрат может иметь длину около 10 мм. Альтернативно аэрозоль-образующий субстрат может иметь длину около 12 мм. Кроме того, диаметр аэрозоль-образующего субстрата может составлять от около 5 мм до около 12 мм.

Мундштучный фильтр расположен в дальнем по ходу потока (заднем) конце курительного изделия. Фильтр может быть фильтрующим жгутом из ацетата целлюлозы. Фильтр может иметь длину в одном варианте выполнения около 7 мм, но может иметь длину от около 5 мм до около 10 мм. Аэрозоль-генерирующее изделие может содержать распорный элемент, расположенный после аэрозоль-образующего субстрата.

В данном описании термин «компонент, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество» означает любой летучий компонент, добавленный в аэрозоль-генерирующее изделие, для обеспечения аромата. Компонент, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, может быть в виде жидкости или твердого вещества. Летучее соединение, выделяющее аромат, может быть соединено или каким-либо другим способом связано с несущим элементом. Летучее соединение, из которого выделяется аромат, может быть ментолом или может содержать ментол.

В данном описании термин «ментол» обозначает соединение 2-изопропил-5-метилциклогексанол в любой из его изомерных форм. Ментол может быть использован в твердом или жидком виде. В твердом виде ментол может быть обеспечен в виде частиц или гранул. Термин «частицы твердого ментола» можно использовать для описания любого твердого материала в виде гранул или макрочастиц, содержащего, по меньшей мере, около 80 вес.% ментола.

Предпочтительно, чтобы в каждом аэрозоль-генерирующем изделии содержалось 1,5 мг или более компонента, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество.

В данном описании термин «стержень» означает по существу цилиндрический элемент, имеющий по существу круглое, овальное или эллитическое поперечное сечение.

В данном описании термин «продольное направление» относится к направлению, проходящему вдоль или параллельно оси цилиндрического стержня.

Термины «передний» («перед», «до») и «задний» («сзади», «после») описывают относительное расположение элементов или компонентов аэрозоль-генерирующего изделия. Указанные термины в данном описании приведены относительно направления, в котором аэрозоль протекает через стержень аэрозоль-генерирующего изделия.

Расстояние между аэрозоль-образующим субстратом и мундштучным фильтром в типичном аэрозоль-генерирующем изделии обычно больше длины мундштучного фильтра. Эта промежуточная секция аэрозоль-генерирующего устройства обычно содержит большую долю свободного пространства, в котором может образовываться аэрозоль и в котором может рассеиваться летучее ароматизирующее вещество. Количество компонента, из которого выделяется аромат, которое может быть введено в эту секцию, может благоприятным образом быть больше количества, которое может быть введено в фильтр.

Посредством расположения аромат-генерирующего компонента между аэрозоль-образующим субстратом и мундштучным фильтром аромат-генерирующий компонент может проникать в оба эти компонента в равной степени, а в аэрозоль-образующий субстрат в большей степени, чем было бы в случае, если бы ароматизатор был расположен в фильтре. Сочетание большей потенциально возможной загрузки ароматизирующего вещества в изделие и более близкое расположение аэрозоль-образующего субстрата может означать, что общее количество ароматизирующего вещества, проникающего в аэрозоль-образующий субстрат, благоприятным образом больше, чем было бы в случае, если бы ментол был введен в фильтр. Благоприятным образом ароматизирующее вещество может также проникать в компоненты изделия, расположенные между аэрозоль-образующим субстратом и мундштучным фильтром.

При использовании аромат-генерирующий компонент, проникающий в аэрозоль-образующий субстрат, может существовать дольше благодаря большей загрузке. Кроме того, благодаря относительно высокому уровню содержания аромат-генерирующего компонента внутри стержня и проникновению в мундштучный фильтр может в результате поддерживаться желательный уровень выделения ароматизирующего вещества до полного использования изделия потребителем.

Компонент, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, может быть соединен с волокнистым несущим элементом. Волокнистый несущий элемент может быть любым подходящим субстратом или несущим элементом для расположения, удерживания или сохранения компонента, из которого выделяется ароматизирующее вещество. Волокнистый несущий элемент может быть, например, бумажным несущим элементом. Такой бумажный несущий элемент может быть пропитан жидким компонентом, например жидким ментолом. Волокнистый несущий элемент может быть, например нитью или шнуром. Такие нить или шнур могут быть пропитаны жидким компонентом, например, жидким ментолом. Альтернативно, такие нить или шнур могут быть пропущены через или каким-либо другим способом соединены с твердым компонентом, из которого выделяется ароматизирующее вещество. Например, твердые частицы ментола могут быть присоединены к нити.

Предпочтительно множество элементов собирают внутри оберточного материала для образования стержня. Подходящие оберточные материалы известны специалистам в данной области. Предпочтительно компонент, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, поддерживают на продолговатом, волокнистом, несущем элементе, например нити или шнуре. Предпочтительно компонент, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, располагают внутри, в радиальном направлении, от внутренней поверхности оберточного материала, внутри стержня, при этом продольный размер волокнистого несущего элемента расположен по существу параллельно продольной оси стержня. Если промежуточная секция между аэрозоль-образующим субстратом и мундштучным фильтром заключена внутри оберточного материала, то эта секция является эффективной полостью, в которой аромат-генерирующий компонент может удерживаться. Для того чтобы аромат-генерирующий компонент вышел из изделия, он должен либо пройти через аэрозоль-образующий субстрат, либо через мундштучный фильтр. При проходе через любой из этих элементов некоторое количество ароматизирующего вещества удерживается. Таким образом, эффективность данного количества компонента, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, может быть больше, если компонент расположен между аэрозоль-образующим субстратом и мундштучным фильтром внутри изделия.

Может быть благоприятным условие, при котором аэрозоль-генерирующее изделие содержит несущий элемент малого сопротивления расположенный перед мундштуком и после элемента, из которого образуется аэрозоль. Несущий элемент малого сопротивления содержит, по меньшей мере, один продольно продолжающийся канал для расположения компонента, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, внутри стержня. При использовании потребитель всасывает воздух из изделия, втягивая его через мундштучный фильтр. Аэрозоль, образующаяся внутри изделия, проходит через мундштук, и его вдыхает потребитель. Желательно, чтобы при проходе воздуха и аэрозоли между аэрозоль-образующим субстратом и мундштучным фильтром они не встречали большое сопротивление. Другими словами, желательно, чтобы имело место минимальное падение давления между аэрозоль-образующим субстратом и мундштучным фильтром. Таким образом, несущий элемент для аромат-генерирующего компонента может быть назван несущим элементом, обладающим малым сопротивлением, если при его использовании создается малое сопротивление проходу воздуха вдоль продольного направления стержня, которое может быть названо малым сопротивлением втягиванию. Сопротивление втягиванию (СП) определяется как давление, требующееся для проталкивания воздуха через всю длину объекта, подвергаемого испытанию, при расходе воздуха 17,5 мл/с, при температуре 22°C и давлении 101 кПа (760 Торр). СП обычно выражают в миллиметрах водяного столба и измеряют согласно стандарту ISO 6565:2011 (ISO - Международная организация по стандартизации).

Может быть благоприятным, чтобы компонент, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, был соединен с продолговатым, волокнистым несущим элементом и чтобы продолговатый волокнистый несущий элемент был расположен в канале несущего элемента, обладающего малым сопротивлением. Можно формировать несущий элемент малого сопротивления, содержащий продолговатый волокнистый несущий элемент, и затем использовать несущий элемент в качестве компонента аэрозоль-генерирующего изделия.

Несущий элемент малого сопротивления может содержать множество продольно продолжающихся каналов. Несущий элемент малого сопротивления может обладать пористостью в продольном направлении, составляющей от 50% до 90%.

Множество продольно продолжающихся каналов в несущем элементе, обладающем малым сопротивлением, может быть сформировано посредством обработки листового материала. Обработка может включать один или более способов, выбранных из группы, состоящей из: гофрирование, плиссирование, собирание или сгибание с образованием каналов.

Множество продольно продолжающихся каналов может быть создано посредством использования одного листа, подвергнутого гофрированию, плиссированию, собиранию или сгибанию с образованием множества каналов. Альтернативно множество продольно продолжающихся каналов может быть создано посредством использования множества листов, подвергнутых гофрированию, плиссированию, собиранию или сгибанию с образованием множества каналов. Множество продольно продолжающихся каналов может быть создано посредством использования одного листа, подвергнутого плиссированию, собиранию или сгибанию с образованием множества каналов. Лист может быть также подвергнут гофрированию.

В данном описании термин «лист» обозначает ламинарный элемент, имеющий ширину и длину, по существу большие его толщины.

В данном описании термин «продольное направление» относится к направлению, проходящему вдоль или параллельно оси цилиндрического стержня.

В данном описании термин «гофрированный» обозначает лист, содержащий множество по существу параллельных гребешков или складок. Предпочтительно, чтобы при собирании аэрозоль-генерирующего изделия, по существу параллельные гребешки или складки проходили в продольном направлении стержня.

В данном описании термины «собирание», «плиссирование» или «сгибание» означают, что лист материала свертывают, сгибают или каким-либо другим способом сжимают по существу в поперечном направлении к оси цилиндрического стержня. Лист может быть подвергнут гофрированию до собирания, плиссирования или сгибания. Лист может быть собран, плиссирован или согнут без предварительного гофрирования.

Несущий элемент малого сопротивления может иметь общую площадь поверхности от 300 мм² на мм длины до 1000 мм² на мм длины. Несущий элемент малого сопротивления может функционировать в качестве теплообменника для охлаждения аэрозоли, образованной внутри изделия. Несущий элемент малого сопротивления может альтернативно быть назван «элементом, охлаждающим аэрозоль».

Предпочтительно, чтобы воздушный поток, продолжающийся через несущий элемент малого сопротивления, не отклонялся в существенной степени между смежными каналами. Другими словами, предпочтительно, чтобы воздушный поток, продолжающийся через несущий элемент малого сопротивления, проходил в продольном направлении вдоль продольного канала без существенного отклонения в радиальном направлении. В вариантах выполнения несущий элемент малого сопротивления сформирован из материала, обладающего малой пористостью или являющегося по существу непористым, а только содержащим продольно проходящие каналы. Это означает, что материал, используемый для создания или формирования продольно продолжающихся каналов, например гофрированный и собранный лист, обладает малой пористостью или является по существу непористым.

В вариантах выполнения несущий элемент малого сопротивления может содержать листовой материал, выбираемый из группы, включающей: металлическую фольгу, полимерный лист и по существу непористые бумагу или картон. В вариантах выполнения несущий элемент малого сопротивления может содержать листовой материал, выбираемый из группы, состоящей из: полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилентерефталата (ПЭТФ), полимолочной кислоты (ПМК), ацетата целлюлозы (АЦ), сложного сополиэфира на основе крахмала и алюминиевой фольги.

После использования аэрозоль-генерирующие изделия обычно выбрасывают в отходы. Может быть благоприятным, чтобы элементы, из которых состоит курительное изделие, были биоразлагаемыми. Таким образом, может быть благоприятным, чтобы элемент, охлаждающий аэрозоль, был сформирован из биоразлагаемого материала, например непористой бумаги или биоразлагаемого полимера, например полимолочной кислоты, или сорта материала Mater-Bi® (доступного для приобретения из группы сложных сополиэфиров на основе крахмала). В вариантах выполнения все аэрозоль-генерирующие изделия являются биоразлагаемыми или компостируемыми.

В вариантах выполнения несущий элемент малого сопротивления может быть сформирован из материала, имеющего толщину от около 5 мкм до около 500 мкм, например от около 10 мкм до около 250 мкм. В вариантах выполнения несущий элемент малого сопротивления имеет общую площадь поверхности от около 300 мм² на мм длины (мм²/мм) до около 1000 мм² на мм длины (мм²/мм). Другими словами, на каждый миллиметр длины в продольном направлении несущего элемента, обладающего малым сопротивлением, приходится от около 300 мм² до около 1000 мм² площади поверхности. Предпочтительно, чтобы общая площадь поверхности составляла около 500 мм²/мм.

Несущий элемент малого сопротивления может быть сформован из материала, обладающего удельной поверхностью от около 10 мм² на мг (мм²/мг) до около 100 мм² на мг (мм²/мг). В вариантах выполнения удельная поверхность может быть около 35 мм²/мг.

Удельная поверхность может быть определена, если известны ширина и толщина выбранного материала. Например, материал может быть материалом из ПМК, имеющим среднюю толщину 50 мкм ±2 мкм. Если известна также ширина материала, например, составляющая от около 200 мм до около 250 мм, то удельная поверхность и плотность материала могут быть вычислены.

Несущий элемент малого сопротивления может быть непосредственно соединен с компонентом или пропитан компонентом, из которого выделяется ароматизирующее вещество.

В вариантах выполнения фенольные соединения могут быть удалены посредством взаимодействия с материалом, из которого состоит несущий элемент, обладающий малым сопротивлением. Например, фенольные соединения (например, фенолы и крезолы) могут быть адсорбированы материалом, из которого сформован несущий элемент, обладающий малым сопротивлением.

Как было отмечено выше, несущий элемент малого сопротивления может быть сформован из листа пригодного материала, подвергнутого плиссированию, собранного или согнутого с образованием элемента, в котором сформовано множество продольно продолжающихся каналов. В поперечном сечении такого элемента могут быть видны хаотически ориентированные каналы. Несущий элемент малого сопротивления может быть сформован другим способом. Например, несущий элемент малого сопротивления может быть сформирован из пучка продольно продолжающихся трубок. Несущий элемент малого сопротивления может быть сформован посредством экструдирования, формования, ламинирования или впрыскивания пригодного материала.

Несущий элемент малого сопротивления может содержать наружную трубку или оберточный материал, содержащие продольно проходящие каналы, или наружную трубку или оберточный материал, с помощью которых располагают продольно проходящие каналы. Например, плиссированный, собранный или согнутый листовой материал может быть обернут в оберточный материал, например материал для обертывания жгута, с образованием элемента, охлаждающего аэрозоль. В вариантах выполнения несущий элемент малого сопротивления содержит лист гофрированного материала, собранного в виде стержня и образованного оберточным материалом, например оберточным материалом из фильтровальной бумаги. Предпочтительно, чтобы компонент, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, был введен в несущий элемент малого сопротивления во время его формования. Например, нить, соединенная с или пропитанная аромат-генерирующим компонентом, может быть расположена внутри канала несущего элемента при формовании канала.

В вариантах выполнения несущий элемент малого сопротивления формируют в виде стержня, имеющего длину от около 7 мм до около 28 мм. Например, несущий элемент малого сопротивления может иметь длину около 18 мм. В вариантах выполнения несущий элемент малого сопротивления может иметь по существу круглое поперечное сечение и диаметр от около 5 мм до около 10 мм. Например, несущий элемент малого сопротивления может иметь диаметр около 7 мм.

Предпочтительно, чтобы аэрозоль-генерирующее изделие содержало распорный элемент, расположенный перед компонентом, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, и после аэрозоль-образующего субстрата. С помощью распорного элемента можно способствовать размещению аэрозоль-образующего субстрата. Распорный элемент может быть по существу трубчатым и с его помощью можно обеспечить свободное пространство, в котором аэрозоль может конденсироваться и в которое может проникать летучий ароматизатор. В распорный элемент может проникать ароматизатор и вносить вклад в аромат, воспринимаемый потребителем при использовании изделия.

Согласно одному аспекту может быть обеспечен несущий элемент, обладающий малым сопротивлением. Несущий элемент малого сопротивления содержит компонент, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, и его можно использовать в качестве составного элемента аэрозоль-генерирующего изделия. Несущий элемент малого сопротивления может быть любым несущим элементом, обладающим малым сопротивлением, как это описано выше в отношении аэрозоль-генерирующего изделия.

Согласно одному аспекту создан способ изготовления несущего элемента, обладающего малым сопротивлением. Способ включает этапы: формование из листового материала элемента, содержащего множество продольно продолжающихся каналов, при этом этап формирования включает один или более способов, выбранных из группы, состоящей из следующих способов: гофрирования, плиссирования, собирания и сгибания листового материала. Способ далее включает этап отрезания элемента требуемой длины. Компонент, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, вводят в несущий элемент во время формования. Продолговатый волокнистый несущий элемент, соединенный с компонентом, из которого выделяется летучее ароматизирующее вещество, предпочтительно одновременно располагают внутри одного из продольно продолжающихся каналов во время выполнения этапа формования листового материала. Способ может быть любым способом, описанным выше относительно аэрозоль-генерирующего изделия.

Ниже описан конкретный вариант выполнения со ссылками на чертежи, на которых изображено:

на Фиг. 1 - схематическое поперечное сечение первого варианта выполнения аэрозоль-генерирующего изделия;

на Фиг. 2 - схематическое поперечное сечение второго варианта выполнения аэрозоль-генерирующего изделия;

на Фиг. 3A, 3B и 3C показаны размеры гофрированного листового материала и стержня, которые можно использовать для вычисления пористости в продольном направлении элемента для охлаждения аэрозоли.

На Фиг. 1 показан вариант выполнения аэрозоль-генерирующего изделия 10. Изделие 10 содержит четыре элемента: аэрозоль-образующий субстрат 20; полую трубку 30 из ацетата целлюлозы; несущий элемент 40, обладающий малым сопротивлением, несущий нить 45, обработанную ментолом; и мундштучный фильтр 50. Эти четыре элемента расположены последовательно, выставлены соосно, собраны и обернуты сигаретной бумагой 60 с образованием стержня 11. Стержень 11 содержит: конец 12, который потребитель берет в рот во время использования; и отдаленный конец 13, расположенный на противоположном конце стержня 11 от конца 12, который потребитель берет в рот. Элементы, расположенные между концом 12, который потребитель берет в рот, и отдаленным концом 13, могут быть описаны как расположенные выше по потоку от конца 12, который потребитель берет в рот, или, альтернативно, как расположенные после отдаленного конца 13. Вариант выполнения, показанный на Фиг. 1, особенно пригоден для использования с аэрозоль-генерирующим устройством, содержащим нагреватель для нагревания аэрозоль-образующего субстрата.

В собранном состоянии стержень 11 имеет длину около 45 мм, наружный диаметр около 7,2 мм и внутренний диаметр около 6,9 мм.

Аэрозоль-образующий субстрат 20 расположен выше по потоку от полой трубки 30 и проходит к отдаленному концу 13 стержня 11. Аэрозоль-образующий субстрат 20 содержит пучок из гофрированного сформованного табачного листа, обернутого в фильтровальную бумагу (не показано) с образованием жгута. Сформованный табачный лист содержит добавки, включающие глицерин в качестве добавки для формирования аэрозоли.

Трубка 30 расположена непосредственно после аэрозоль-образующего субстрата 20 и изготовлена из ацетата целлюлозы. Одна функция трубки 30 заключается в способствовании размещению аэрозоль-образующего субстрата 20 у отдаленного конца 13 стержня 11 таким образом, чтобы субстрат 20 мог контактировать с нагревательным элементом. Полая трубка 30 действует как опора, с помощью которой предотвращается выталкивание аэрозоль-образующего субстрата 20, вдоль стержня 11 к несущему элементу 40, обладающему малым сопротивлением, при введении нагревательного элемента в аэрозоль-образующий субстрат 20. Полая трубка 30 также действует в качестве распорного элемента для удаления несущего элемента 40, обладающего малым сопротивлением, от аэрозоль-образующего субстрата 20.

Несущий элемент 40, обладающий малым сопротивлением, имеет длину около 18 мм, наружный диаметр около 7,1 мм и внутренний диаметр около 6,9 мм. Элемент 40 для охлаждения аэрозоли сформован из листа из полимолочной кислоты, имеющего толщину 50 мм ±2 мм. Лист из полимолочной кислоты предварительно подвергнут гофрированию и собран для создания множества каналов, продолжающихся вдоль длины несущего элемента 40, обладающего малым сопротивлением. Для формования элемента лист из полимолочной кислоты предварительно пропускают через гофрирующие ролики для формования продольных гофр или складок. Гофрированный лист затем собирают с образованием цилиндра, содержащего множество продольно продолжающихся каналов. Во время формования несущего элемента 40 нить 45, обработанную ментолом, располагают на гофрированном листе параллельно продольным гофрам. Таким образом, нить 45, обработанную ментолом, вводят в продольный канал несущего элемента 40 при его формовании. Нить 45, обработанную ментолом, обеспечивают достаточным количеством ментола таким образом, чтобы ментоловая нагрузка в элементе 40 составляла более 1,5 мг.

Общая площадь поверхности несущего элемента 40, обладающего малым сопротивлением, составляет от 8000 мм² до 9000 мм², что эквивалентно около 500 мм² на мм длины. Удельная поверхность несущего элемента 40, обладающего малым сопротивлением, составляет около 2,5 мм²/мг, а его пористость в продольном направлении составляет от 60% до 90%.

Пористость определяют в настоящем описании как меру незаполненного пространства в стержне, содержащем элемент для охлаждения аэрозоли, что согласуется с методикой, рассмотренной выше в данном документе. Например, если бы внутреннее пространство стержня 11 было бы на 50% не заполнено элементом 40, то пористость составляла бы 50%. Аналогичным образом, стержень имел бы пористость 100%, если бы внутреннее пространство стержня 11 было бы полностью не заполнено, и пористость составляла бы 0%, если оно было бы полностью заполнено. Пористость может быть вычислена путем использования известных способов.

Ниже приведена в качестве примера методика вычисления пористости, и она проиллюстрирована со ссылками на Фиг. 3A, 3B и 3C. Если несущий элемент 40, обладающий малым сопротивлением, сформован из листа материала 1110, имеющего толщину (t) и ширину (w), то площадь поперечного сечения, представленного краем 1100 листового материала 1110, определяют как ширину, умноженную на толщину. В конкретном варианте выполнения листового материала, имеющего толщину 50 мкм (±2 мкм) и ширину 230 мм, площадь поперечного сечения составляет около 1,15×10-5 м² (эта величина может обозначать первую площадь). На Фиг. 3A показан приведенный в качестве примера гофрированный материал с указанными толщиной и шириной. Показан также приведенный в качестве примера стержень 1200, имеющий диаметр (d). Внутренняя площадь 1210 стержня определяется формулой (d/2)2π. Принимая, что внутренний диаметр стержня, окруженного материалом, составляет 6,9 мм, площадь незаполненного пространства может быть вычислен около как 3,74×10-5 м² (эта величина может обозначать вторую площадь).

Чем больше пористость в продольном направлении, тем меньше сопротивление элемента.

Мундштучный фильтр 50 является традиционным мундштучным фильтром, сформованным из ацетата целлюлозы и имеющим длину около 45 мм.

Четыре элемента, раскрытых выше, собирают посредством плотного заворачивания в сигаретную бумагу 60. Сигаретная бумага 60 в этом конкретном варианте выполнения является традиционной сигаретной бумагой, обладающей стандартными свойствами. Благодаря взаимодействию между сигаретной бумагой 60 и каждым из элементов, элементы надлежащим образом располагают и образуют стержень 11 аэрозоль-генерирующего изделия 10.

Хотя описанный выше и показанный на Фиг. 1 конкретный вариант выполнения содержит четыре элемента, собранных и обернутых сигаретной бумагой, понятно, что аэрозоль-генерирующее изделие 10 может содержать дополнительные элементы или меньшее количество элементов.

При хранении после изготовления пары ментола выделяются из нити 45, обработанной ментолом. Эти пары свободно мигрируют внутри аэрозоль-генерирующего изделия 10. Пары ментола проникают в аэрозоль-образующий субстрат 20. Пары ментола также проникают в полую трубку 30 и мундштучный фильтр 50.

Аэрозоль-генерирующее изделие 10, показанное на Фиг. 1, предназначено для сопряжения с аэрозоль-генерирующим устройством (не показано) при использовании. Такое аэрозоль-генерирующее устройство содержит средства для нагревания аэрозоль-образующего субстрата 20 до температуры, достаточной для образования аэрозоли. Обычно аэрозоль-генерирующее устройство может содержать нагревательный элемент, которым окружают аэрозоль-генерирующее изделие 10 вблизи аэрозоль-образующего субстрата 20, или нагревательный элемент, который вводят в аэрозоль-образующий субстрат 20.

После сопряжения с аэрозоль-генерирующим устройством потребитель всасывает воздух из конца 12, который потребитель берет в рот, курительного изделия 10, и аэрозоль-образующий субстрат 20 нагревается до температуры около 375C. При этой температуре летучие компоненты выделяются из аэрозоль-образующего субстрата 20. Эти соединения, которые содержат ментоловые ароматизирующие вещества, конденсируются с образованием аэрозоли. Потребитель втягивает аэрозоль через стержень 11 и всасывает аэрозоль в рот.

При втягивании аэрозоли через стержень 11 ментоловые ароматизирующие вещества, проникшие в полую трубку 30, нить 45, обработанную ментолом, и мундштучный фильтр 50, также вовлекаются в аэрозоль и обеспечивают аромат, воспринимаемый потребителем.

На Фиг. 2 показан второй вариант выполнения аэрозоль-генерирующего изделия 10. Тогда как изделие 10, представленное на Фиг. 1, предназначено для использования в сочетании с аэрозоль-генерирующим устройством, изделие 10, представленное на Фиг. 2, содержит горючий источник тепла 80, который может быть зажжен и от которого тепло может передаваться аэрозоль-образующему субстрату 20 для образования вдыхаемой аэрозоли. Горючий источник тепла 80 является элементом, содержащим древесный уголь, расположенным вблизи аэрозоль-образующего субстрата 20, в отдаленном конце 13 стержня 11. Изделие 10, представленное на Фиг. 2, выполнено таким образом, чтобы была обеспечена возможность прохода воздуха в стержень 11 и через аэрозоль-образующий субстрат 20 до вдыхания его потребителем. Элементы, являющиеся по существу такими же, как и элементы, представленные на Фиг. 1, обозначены теми же позициями.

Приведенные здесь примерные варианты выполнения не являются ограничивающими изобретение. Принимая во внимание рассмотренные выше примерные варианты выполнения, специалисту в данной области будут понятны другие варианты выполнения, согласующиеся с вышеприведенными примерными вариантами выполнения.

Реферат

Аэрозоль-генерирующее изделие (10) содержит множество элементов, собранных в виде стержня (11). Множество элементов включает аэрозоль-образующий субстрат (20) и мундштучный фильтр (50), расположенный после аэрозоль-образующего субстрата (20) внутри стержня (11). Аэрозоль-генерирующее изделие (10) дополнительно содержит летучий аромат-генерирующий компонент (45), расположенный между аэрозоль-образующим субстратом (20) и мундштучным фильтром (50) внутри стержня (11). В вариантах выполнения летучий аромат-генерирующий компонент (45) поддерживают с помощью несущего элемента (40), обладающего малым сопротивлением, расположенного между аэрозоль-образующим субстратом (20) и мундштучным фильтром (50). В вариантах выполнения летучий аромат-генерирующий компонент (45) является ментолом. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула