ТАБАКОСОДЕРЖАЩИЙ СЕГМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ, КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ С НАГРЕВОМ БЕЗ ГОРЕНИЯ И КУРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С НАГРЕВОМ БЕЗ ГОРЕНИЯ
TOBACCO-CONTAINING SEGMENT AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE, SMOKING PRODUCT WITH HEATING AND NO BURNING AND SMOKING SYSTEM WITH HEATING WITHOUT BURNING

Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к табакосодержащему сегменту, способу его изготовления, курительному изделию с нагревом без горения и курительной системе с нагревом без горения.
Предпосылки изобретения
[0002] Обычное сгораемое курительное изделие (сигарета) для курения путем сжигания включает табакосодержащий сегмент, в котором табачный наполнитель из сухого табака, измельченного до ширины около 1 мм с добавлением ароматизатора, увлажнителя, количество влаги и т.д., завернут в бумажную обертку в форму цилиндра; и сегмент мундштука, в котором гофрированная бумага или волокна ацетата целлюлозы и т.п. обернуты в бумажную обертку в форму цилиндра. Табакосодержащий сегмент и сегмент мундштука соединены подкладочной бумагой. Пользователь курит, поджигая конец табакосодержащего сегмента зажигалкой и т.п. и вдыхая через конец сегмента мундштука. Передний конец табачного сегмента горит при температуре более 800°C.
[0003] В качестве замены такого обычного сгораемого курительного изделия были разработаны курительное изделие с нагревом без горения и курительная система с нагревом без горения, в которых вместо сжигания используется нагрев (Патентная литература (PTL) 1-3, например). Температура нагрева ниже, чем температура горения сгораемого курительного изделия и составляет, например, 400°C или ниже. В курительном изделии с нагревом без горения табачный наполнитель табакосодержащего сегмента содержит аэрозоль, такой как глицерин, пропиленгликоль (PG), триэтилцитрат (TEC) или триацетин. Такой аэрозольный формирователь испаряется при нагревании, перемещается в охлаждающий сегмент в сегменте мундштука посредством вдоха и охлаждается для дальнейшего надежного образования аэрозоля. Поскольку во время вдоха вместе вдыхается аэрозоль, можно обеспечить удовлетворительные ощущения пользователя.
[0004] Курительная система с нагревом без горения обычно включает в себя цилиндрическое курительное изделие с нагревом без горения, имеющее форму, аналогичную обычному сжигаемому курительному изделию; и нагревательное устройство, оснащенное аккумулятором, контроллером, нагревателем и так далее. Примеры нагревателей включают резистивный электрический нагреватель и индукционный нагреватель. Примеры способов нагрева с помощью электрического резистивного нагревателя включают в себя способ нагрева курительного изделия с нагревом без горения с помощью нагревателя снаружи и способ нагрева путем вставки игольчатого или лезвийного нагревателя с переднего конца курительного изделия в табакосодержащий сегмент, который включает табачный наполнитель.
СПИСОК ССЫЛОК
Патентная литература
[0005] PTL 1: Патент Японии №5292410
PTL 2: Патент Японии №5771338
PTL 3: Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии №.2013-507906 (перевод заявки РСТ)
Сущность изобретения
Техническая проблема
[0006] Поскольку табакосодержащий сегмент курительного изделия с нагревом без горения содержит аэрозольный формирователь, существует случай, когда табачный компонент, ароматизирующий компонент или тому подобное (а также аэрозольный компонент сам по себе) просачивается в бумажную обертку, которая оборачивает табачный наполнитель, тем самым окрашивая внешнюю поверхность обертки.
[0007] В обычном сгораемом курительном изделии высокотемпературная горящая часть перемещается по мере развития горения. Следовательно, нагревается только табакосодержащий сегмент рядом с горящим участком, и летучий компонент, присутствующий в таком участке, улетучивается и вдыхается пользователем. Другими словами, летучий компонент, присутствующий в продольном направлении содержащего табак сегмента сгораемого курительного изделия, почти равномерно улетучивается и доставляется на протяжении всего вдоха. Между тем, в курительном изделии с нагревом без горения все продольное направление табакосодержащего сегмента нагревается нагревателем. Следовательно, большая часть летучего компонента, такого как летучий ароматизирующий компонент или аэрозольный формирователь, содержащиеся в табакосодержащем сегменте, в некоторых случаях улетучиваются в первой половине вдоха.
[0008] Целью настоящего изобретения является создание табакосодержащего сегмента, который может подавлять окрашивание его обертки и равномерно доставлять содержащийся в нем летучий компонент на протяжении всего процесса вдоха, а также создание курительного изделия с нагревом без горения и курительной системы с нагревом без горения.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
[0009] Табакосодержащий сегмент в соответствии с настоящим изобретением представляет собой табакосодержащий сегмент для курительного изделия с нагревом без горения, включающий в себя табачный наполнитель, содержащий табак и аэрозольный формирователь; и обертку, которая покрывает табачный наполнитель, причем обертка включает в себя бумагу и полимерный слой, нанесенный на внутреннюю поверхность бумаги; и полимерный слой содержит полимер, а также летучий ароматизирующий компонент или аэрозольный формирователь.
[0010] Курительное изделие с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя описанный выше табакосодержащий сегмент и сегмент мундштука.
[0011] Курительная система с нагревом без горения согласно настоящему изобретению включает в себя вышеупомянутое курительное изделие с нагревом без горения и нагревательное устройство для нагрева табакосодержащего сегмента.
[0012] Способ изготовления табакосодержащего сегмента согласно настоящему изобретению включает изготовление обертки посредством этапа нанесения на бумагу дисперсии, в которой полимер, а также летучий ароматизирующий компонент или аэрозольный формирователь диспергированы в водной дисперсионной среде, с последующей сушкой.
ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0013] В соответствии с настоящим изобретением можно создать табакосодержащий сегмент, который может подавлять окрашивание его обертки и равномерно доставлять содержащийся в нем летучий компонент на протяжении всего процесса вдоха, а также создать курительное изделие с нагревом без горения и курительную систему с нагревом без горения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0014] ФИГ. 1 представляет собой вид в разрезе примерного табакосодержащего сегмента согласно настоящему изобретению.
ФИГ. 2 представляет собой вид в разрезе примерной обертки согласно настоящему изобретению.
ФИГ. 3 представляет собой СЭМ-изображение поперечного сечения примерного полимерного слоя, имеющего пористую структуру согласно настоящему изобретению.
ФИГ. 4 представляет собой вид в разрезе типичного курительного изделия с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением.
ФИГ. 5 представляет собой схематический вид обычной курительной системы с нагревом без горения согласно настоящему изобретению в (а) состоянии перед вставкой курительного изделия с нагревом без горения в нагревательное устройство и в (b) состоянии нагревания курительного изделия с нагревом без горения, вставленного в нагревательное устройство.
ФИГ. 6 представляет собой график, показывающий эффективность доставки ментола на затяжку в Примере 1 и в Сравнительном примере 1.
Описание вариантов осуществления [0015] [Табакосодержащий сегмент]
Табакосодержащий сегмент в соответствии с настоящим изобретением представляет собой табакосодержащий сегмент для курительного изделия с нагревом без горения, включающий табачный наполнитель, содержащий табак и аэрозольный формирователь; и обертку, покрывающую табачный наполнитель. Здесь обертка включает в себя бумагу и полимерный слой, нанесенный на внутреннюю поверхность бумаги. Более того, полимерный слой содержит полимер, а также летучий ароматизирующий компонент или аэрозольный формирователь (далее также называемые «летучим компонентом»).
[0016] В настоящем изобретении обертка включает в себя полимерный слой на внутренней поверхности бумаги. Благодаря наличию полимерного слоя можно подавить вытекание летучего ароматизирующего компонента, табачного компонента и/или аэрозольного формирователя, содержащихся в большом количестве в табачном наполнителе, и, таким образом, подавить образование пятен на обертке. Кроме того, в настоящем изобретении полимерный слой содержит полимер, а также летучий ароматизирующий компонент или аэрозольный формирователь, который является летучим компонентом. Путем включения летучего ароматизирующего компонента или аэрозольного формирователя в полимерный слой, летучий ароматизирующий компонент или аэрозольный формирователь постепенно улетучивается и высвобождается из полимерного слоя при нагревании. Следовательно, летучий ароматизирующий компонент или аэрозольный формирователь равномерно улетучивается и доставляется пользователю на протяжении всего вдоха. Далее будут описаны подробности настоящего изобретения.
[0017] (Конфигурация табакосодержащего сегмента)
Конфигурация табакосодержащего сегмента в соответствии с настоящим изобретением особо не ограничивается при условии, что табакосодержащий сегмент представляет собой табакосодержащий сегмент для курительного изделия с нагревом без горения, включающий в себя табачный наполнитель, содержащий табак и аэрозольный формирователь; и обертку, которая покрывает табачный наполнитель, причем обертка включает в себя бумагу и полимерный слой, нанесенный на внутреннюю поверхность бумаги; и полимерный слой содержит полимер, а также летучий ароматизирующий компонент или аэрозольный формирователь. Фиг.1 иллюстрирует типичный табакосодержащий сегмент согласно настоящему изобретению. Табакосодержащий сегмент, показанный на фиг. 1, включает в себя табачный наполнитель 4, содержащий табак и аэрозольный формирователь; и трубчатую обертку 3, покрывающую табачный наполнитель 4. Обертка 3 включает в себя бумагу 1 на стороне внешней поверхности и полимерный слой 2 на стороне внутренней поверхности. Полимерный слой 2 содержит полимер, а также летучий ароматизирующий компонент или аэрозольный формирователь.
[0018] Форма табакосодержащего сегмента особо не ограничивается и может быть, например, столбчатой. Когда табакосодержащий сегмент является столбчатым, длина периметра табакосодержащего сегмента составляет, предпочтительно, от 16 до 25 мм, более предпочтительно, от 20 до 24 мм и, еще более предпочтительно, от 21 до 23 мм. Кроме того, длина табакосодержащего сегмента в осевом направлении, другими словами в горизонтальном направлении на фиг.1, предпочтительно, составляет от 20 до 70 мм, более предпочтительно, от 20 до 50 мм и, еще более предпочтительно, от 20 до 30 мм. Форма поперечного сечения табакосодержащего сегмента особо не ограничивается и может быть, например, круглой, эллиптической или многоугольной.
[0019] (Табачный наполнитель)
),
,
3
3
3
3
Табачный наполнитель согласно настоящему изобретению содержит табак и аэрозольный формирователь. Табачный наполнитель может дополнительно содержать летучий ароматизирующий компонент, воду и так далее. Размер табака, используемого в качестве наполнителя, или способ его приготовления особо не ограничиваются. Например, можно использовать сухие табачные листья, измельченные до ширины от 0,8 до 1,2 мм. В этом случае клочки имеют длину от 5 до 20 мм. Кроме того, можно также использовать те, которые получены путем равномерного измельчения сухих табачных листьев до среднего размера частиц примерно от 20 до 200 мкм, формирования листов и измельчения листов до ширины от 0,8 до 1,2 мм. В этом случае клочки имеют длину от 5 до 20 мм. Кроме того, вышеупомянутые формованные листы можно собирать без измельчения и использовать в качестве наполнителя. В любом случае использования сухих табачных листьев в виде кусков или листов, сформированных после равномерного измельчения, в качестве табачного наполнителя можно использовать различные типы табака. Продукты дымовой сушки, берли, восточные и домашние, независимо от разновидностей Nicotiana tabacum или Nicotiana rustica, могут быть смешаны в зависимости от предполагаемого вкуса и использованы. Подробная информация о разновидностях табака раскрыта в «Tobacco no Jiten (Словарь табакаЦентр академических исследований табака31 марта 2009г.» Существует множество обычных способов измельчения табака и формования его в однородные листы. Такие листы включают лист, изготовленный в процессе изготовления бумаги; литой лист, изготовленный путем равномерного смешивания с подходящим растворителем, таким как вода, тонким нанесением полученной однородной смеси на металлический лист или ленту из металлического листа и сушки; и прокатанный лист, образованный экструзией однородной смеси с подходящим растворителем, таким как вода, в форму листа. Подробная информация о типах форменных листов раскрыта в «Tobacco no Jiten (Словарь табака), Центр академических исследований табака, 31 марта 2009 г.» Аэрозольный формирователь является материалом, который может образовывать аэрозоль при нагревании, и его примеры включают глицерин, пропиленгликоль (PG), триэтилцитрат (TEC), триацетин и 1,3-бутандиол. Эти образующие аэрозоль агенты можно использовать по отдельности или в комбинации. Плотность табачного наполнителя особо не ограничивается, но обычно составляет 250 мг/см или более, предпочтительно 320 мг/см или более и обычно мг/см или менее, предпочтительно 420 мг/см или менее с точки зрения обеспечения характеристики курительного изделия с нагревом без горения и придание удовлетворительного аромата курения. В частности, в случае табакосодержащего сегмента с окружностью 22 мм и длиной 20 мм, диапазон содержания табачного наполнителя в табачном сегменте составляет от 200 до 400 мг и предпочтительно от 250 до 320 мг на табакосодержащий сегмент.
[0020] Содержание аэрозольного формирователя в табачном наполнителе особо не ограничивается, но обычно составляет от 5 до 50 мас.% и, предпочтительно, от 10 до 20 мас.% с точки зрения достаточного образования аэрозоля и придания удовлетворительного аромата курению. Когда табачный наполнитель содержит летучий ароматизирующий компонент, содержание летучего ароматизирующего компонента в табачном наполнителе особо не ограничивается, но обычно составляет 10 000 ppm или более, предпочтительно, 20 000 ppm или более, более предпочтительно, 25 000 ppm или более и обычно 50000 ppm или менее, предпочтительно 40 000 ppm или менее, еще более предпочтительно, 33 000 ppm или менее с точки зрения придания удовлетворительного аромата курению.
[0021] Способ упаковки табачного наполнителя в обертку особо не ограничивается. Например, табачный наполнитель может быть завернут в обертку, или трубчатая обертка может быть заполнена табачным наполнителем. Когда форма табака имеет продольное направление, как в прямоугольнике, табак может быть упакован с продольным направлением, произвольно выровненным внутри обертки, или может быть упакован с продольным направлением, выровненным с осевым направлением, или направлением, перпендикулярным осевому направлению табакосодержащего сегмента. Табачный компонент и аэрозольный формирователь, содержащиеся в табачном наполнителе, испаряются при нагревании табакосодержащего сегмента и перемещаются в сегмент мундштука посредством вдоха.
[0022] (Обертка)
Обертка согласно настоящему изобретению включает бумагу и полимерный слой, нанесенный на внутреннюю поверхность бумаги. Фиг. 2 иллюстрирует примерную обертку согласно настоящему изобретению. В обертке 3, показанной на фиг. 2, на бумагу 1 нанесен полимерный слой 2. Полимерный слой 2 содержит летучий ароматический компонент или аэрозольный формирователь в качестве летучего компонента 5.
2
2
[0023] Бумага особо не ограничивается при условии, что бумага функционирует как опора. Однако, с точки зрения обеспечения возможности образования толстого полимерного слоя основная масса бумаги, предпочтительно, составляет 25 г/м или болееи, более предпочтительно, от 35 до 50 г/м.Кроме того, бумага, предпочтительно, имеет низкую воздухопроницаемость и, более предпочтительно, имеет нулевую воздухопроницаемость. Толщина бумаги особо не ограничивается и может составлять, например, от 30 до 60 мкм.
[0024] Полимерный слой содержит полимер и либо летучий ароматизирующий компонент, либо аэрозольный формирователь, либо может содержать полимер и как летучий ароматизирующий компонент, так и аэрозольный формирователь. Предполагается, что летучий компонент, содержащийся в полимерном слое, постепенно высвобождается из полимерного слоя, поскольку полимер становится каучукоподобным или растворяется при нагревании или аэрозоль, испаряющийся из табачного наполнителя, вступает в контакт со слоем полимера.
[0025] Типы полимера особо не ограничиваются, но предпочтительно представляют собой биоразлагаемые полимеры или съедобные полимеры. С точки зрения обеспечения высвобождения летучего компонента из полимерного слоя при температуре нагревания табачного сегмента, полимер имеет температуру стеклования (Tg), предпочтительно, 400°C или ниже, более предпочтительно, 300°C или ниже и, еще более предпочтительно, 200°C или ниже. Нижний предел Tg полимера особо не ограничивается и может составлять, например, 40°C или выше. Здесь Tg полимера представляет собой, в частности, значение, измеренное с помощью дифференциального сканирующего калориметра (торговое название: «DSC7000» от Hitachi High-Tech Science Corporation). Конкретные примеры полимера включают поливиниловый спирт (PVA), сополимер поливинилового спирта, акриловой кислоты и метилметакрилата (POVACOAT), ацетат целлюлозы, трегалозу, мальтозу, сахарозу, мальтит, глюкозу, воски и отвержденные масла. Их можно использовать по отдельности или в комбинации. Среди них ПВА или сополимер поливинилового спирта, акриловой кислоты и метилметакрилата (POVACOAT) является предпочтительным в качестве полимера ввиду удовлетворительных свойств покрытия бумаги.
[0026] Когда полимер представляет собой ПВС, ПВС, предпочтительно, имеет среднюю степень полимеризации 1500 или менее. Когда ПВА имеет среднюю степень полимеризации 1500 или менее, можно улучшить покрывающие свойства бумаги и равномерно сформировать полимерный слой на бумаге. Средняя степень полимеризации ПВС составляет, более предпочтительно, от 100 или более до 1300 или менее, еще более предпочтительно, от 300 или более до 1200 или менее, и, особенно предпочтительно, от 500 или более до 1000 или менее. Здесь средняя степень полимеризации ПВС представляет собой величину, измеренную в соответствии с методами тестирования поливинилового спирта в JIS K 6726-1994.
[0027] Кроме того, когда полимер представляет собой ПВС, ПВС, предпочтительно, имеет степень омыления 90 мол.% или более. Когда ПВС имеет степень омыления 90 мол.% или более, растворимость ПВС в воде снижается, тем самым подавляя высвобождение летучих компонентов из-за растворения ПВС в воде. Следовательно, можно стабильно удерживать летучий компонент в полимерном слое. Степень омыления ПВС, более предпочтительно, составляет 90 мол.% или более и 99 мол.% или менее, и, еще более предпочтительно, 93 мол.% или более и 98 мол.% или менее. Здесь степень омыления ПВС представляет собой величину, измеренную в соответствии с методами тестирования поливинилового спирта в JIS K 6726-1994.
[0028] Летучий ароматизирующий компонент особо не ограничивается, и примеры включают, с точки зрения придания удовлетворительного аромата курению, ацетанизол, ацетофенон, ацетилпиразин, 2-ацетилтиазол, экстракт люцерны, амиловый спирт, амилбутират, трансанетол, масло звездчатого аниса, яблочный сок, бальзамическое масло, абсолют пчелиного воска, бензальдегид, бензоинрезиноид, бензиловый спирт, бензилбензоат, бензилфенилацетат, бензилпропионат, 2,3-бутандион, 2-бутанол, бутилбутират, масляная кислота, карамель, масло кардамона, абсолют рожкового дерева, β-каротин, морковный сок, L-карвон, β-кариофиллен, масло коры кассии, масло кедрового дерева, масло семян сельдерея, масло ромашки, коричный альдегид, коричная кислота, циннамиловый спирт, циннамилциннамат, масло цитронеллы, DL-цитронеллол экстракт шалфея мускатного, какао, кофе, коньячное масло, масло кориандра, куминальдегид, масло давана, γ--декалактон, δ-декалактон, декановая кислота, масло укропа, 3,4-диметил-1,2-циклопентандион, 4,5-диметил-3-гидрокси-2,5-дигидрофуран-2-он, 3,7-диметил-6-о ктеновая кислота, 2,3-диметилпиразин, 2,5-диметилпиразин, 2,6-диметилпиразин, этил 2-метилбутират, этилацетат, этилбутират, этилгексаноат, этилизовалерат, этиллактат, этиллаурат, этиллевулинат, этилмальтол, этилоктаноат, этилолеат, этилпальмитат, этилфенилацетат, этилпропионат, этилстеарат, этилвалерат, этилванилин, этилванилинглюкозид, 2-этил-3, (5 или 6) -диметилпиразин, 5-этил-3-гидрокси-4-метил-2(5H)-фуранон, 2-этил-3-метилпиразин, эвкалиптол, абсолют пажитника, абсолют генетов, настой корня горечавки, гераниол, геранилацетат, виноградный сок, гваякол, экстракт гуавы, γ-гепталактон, γ-гексалактон, гексановая кислота, цис-3-гексен-1-ол, гексилацетат, гексиловый спирт, гексилфенилацетат, мед, γ-лактон 4-гидрокси-3-пентеновой кислоты, 4-гидрокси-4-(3-гидрокси-1-бутенил)-3,5,5-триметил-2-циклогексен-1-он, 4-(p-гидроксифенил)-2-бутанон, натриевая соль 4-гидроксиундекановой кислоты, абсолют бессмертника, β-ионон, изоамилацетат, изоамил бутират, изоамилфенилацетат, изобутилацетат, изобутилфенилацетат, абсолют жасмина, настойка ореха кола, масло лабдана, лимонное масло без терпена, экстракт солодки, линалоол, линалилацетат, масло корня любистока, мальтол, кленовый сироп, ментол, ментон, L-ментилацетат р-метоксибензальдегид, метил-2-пирролилкетон, метилантранилат, метилфенилацетат, метилсалицилат, 4'-метилацетофенон, метилциклопентенолон, 3-метилвалериановая кислота, абсолют мимозы, патока, миристиновая кислота, нерол, неролидол, γ-ноналактон, нутмегалактон, δ-окталактон, октаналь, октановая кислота, масло цветков апельсина, масло апельсина, масло корня ориса, пальмитиновая кислота, ω-пентадекалактон, масло перечной мяты, парагвайское масло петитгрейна, фенэтиловый спирт, фенэтилфенилацетат, фенилуксусная кислота, пиперональ, экстракт сливы, пропенилгуаэтол, пропилацетат, 3-пропилиденфталид, сливовый сок, пировиноградная кислота, экстракт изюма, розовое масло, ром, масло шалфея, масло сандалового дерева, масло мяты курчавой, абсолют стиракса, масло календулы, чайный дистиллят, α-терпинеол, терп инилацетат, 5,6,7,8-тетрагидрохиноксалин, 1,5,5,9-тетраметил-13-оксатрицикло [8.3.0.0. (4.9)] тридекан, 2,3,5,6-тетраметилпиразин, масло тимьяна, томатный экстракт, 2-тридеканон, триэтилцитрат, 4-(2,6,6-триметилциклогекс-1-енил) бут-2-ен-4-он, 2,6,6-триметилциклогекс-2-ен-1,4-дион, 4-(2,6,6-триметилциклогекса-1,3-диенил) бут-2-ен-4-он, 2,3,5-триметилпиразин, γ-ундекалактон, γ-валеролактон, экстракт ванили, ванилин, вератральдегид, абсолют листьев фиалки и экстракты растений табака (лист табака, стебель табака, цветок табака, корень табака и семена табака). Среди них особенно предпочтителен ментол. Эти летучие ароматизирующие компоненты можно использовать по отдельности или в комбинации. Аэрозольный формирователь, такой же, как тот, который содержится в табачном наполнителе, можно использовать в качестве аэрозольного формирователя, который должен содержаться в полимерном слое. Аэрозольный формирователь, содержащийся в полимерном слое, может быть таким же, как и аэрозольный формирователь, содержащийся в табачном наполнителе, или отличаться от него.
[0029] Полимерный слой предпочтительно имеет пористую структуру. Например, летучий компонент, существующий внутри пор пористой структуры, постепенно высвобождается, когда пористая структура частично разрушается при нагревании. В результате можно равномерно доставлять летучий компонент на протяжении всего вдоха. Фиг. 3 представляет собой СЭМ-изображение при 1500×  для поперечного сечения примерного полимерного слоя, имеющего пористую структуру в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 3 полимерный слой 2, сформированный на бумаге 1, имеет множество мелких пор, внутри которых находится летучий компонент.
[0030] Когда полимерный слой имеет пористую структуру, средний размер пор, предпочтительно, составляет от 0,5 мкм или более до 20 мкм или менее и, более предпочтительно, от 1 мкм или более до 10 мкм или менее. Здесь средний размер пор пористой структуры представляет собой величину, измеренную с помощью CD-SEM.
[0031] Способ формирования пористой структуры особо не ограничивается. Например, как описано ниже, можно сформировать пористую структуру, полученную из мицелл, путем эмульгирования полимера и летучего компонента с использованием эмульгатора для образования мицелл во время приготовления жидкости для покрытия для полимерного слоя. В этом случае средний размер пор и пористость пористой структуры можно регулировать за счет количества используемого эмульгатора.
[0032] Содержание летучего компонента в полимерном слое предпочтительно составляет 10 мас.% или более и 60 мас.% или менее в расчете на 100 мас.% полимерного слоя. Когда содержание составляет 10 мас.% или более, можно дополнительно равномерно доставлять летучий компонент на протяжении вдоха. Более предпочтительно содержание составляет от 20 мас.% или более до 60 мас.% или менее.
[0033] Полимерный слой предпочтительно имеет толщину от 10 мкм или более до 60 мкм или менее. Когда толщина полимерного слоя составляет 10 мкм или более, можно удерживать на бумаге достаточное количество летучего компонента и, таким образом, доставлять летучий компонент дополнительно равномерно на протяжении всего ингаляции. Между тем, когда толщина полимерного слоя составляет 60 мкм или менее, можно улучшить теплопередачу от нагревателя в случае нагрева табакосодержащего сегмента снаружи с использованием нагревателя. Толщина полимерного слоя, более предпочтительно, составляет от 15 мкм или более до 50 мкм или менее, и, еще более предпочтительно, от 20 мкм или более до 40 мкм или менее.
[0034] [Способ изготовления табакосодержащего сегмента]
Способ изготовления табакосодержащего сегмента согласно настоящему изобретению включает изготовление обертки посредством этапа нанесения на бумагу дисперсии, в которой полимер, а также летучий ароматизирующий компонент или аэрозольный формирователь диспергированы в водной дисперсионной среде, с последующей сушкой. В соответствии со способом табакосодержащий сегмент согласно настоящему изобретению может быть изготовлен подходящим образом.
[0035] Сначала готовят дисперсию, в которой полимер, а также летучий ароматизирующий компонент или аэрозольный формирователь диспергированы в водной дисперсионной среде. Как вариант, может быть приготовлена дисперсия, в которой полимер, летучий ароматизирующий компонент и аэрозольный формирователь диспергированы в водной дисперсионной среде. Например, когда компонент, который является твердым при комнатной температуре, такой как ментол, используется в качестве летучего ароматизирующего компонента, предпочтительно растворять твердый компонент в этаноле или подобном заранее. В частности, дисперсия может быть приготовлена, например, растворением твердого компонента в этаноле и добавлением полимера и эмульгатора по мере необходимости к полученному раствору. Примеры эмульгаторов включают сложные эфиры глицерина и жирных кислот, сложные эфиры сахарозы и жирных кислот и лецитины. Эти эмульгаторы можно использовать по отдельности или в комбинации.
[0036] В дисперсии твердый компонент растворяется в этаноле, а продукт растворения и полимер диспергируются в дисперсии (водный раствор этанола). Когда дисперсию наносят и сушат, этанол и вода удаляются путем улетучивания, оставляя в виде пор те участки, где существовали этанол и вода. В результате сформированный полимерный слой предположительно имеет пористую структуру, в которой твердый компонент существует внутри пор. Более того, когда используется эмульгатор, образуются мицеллы, содержащие этанол, эмульгатор и твердый компонент. Когда этанол и вода удаляются, поры образуются в частях мицелл, оставляя твердый компонент внутри пор. В результате сформированный полимерный слой предположительно имеет пористую структуру, в которой твердый компонент находится внутри пор. Размер пор пористой структуры можно регулировать, например, количеством используемого эмульгатора. Например, когда количество используемого эмульгатора уменьшается, размер пор увеличивается. С точки зрения достаточного удержания летучего компонента в порах и постепенного высвобождения летучего компонента при нагревании размер пор предпочтительно больше. Другими словами, количество используемого эмульгатора предпочтительно меньше. Концентрация эмульгатора в дисперсии предпочтительно составляет от 0 мас.% или более до 10 мас.% или менее. Более того, концентрация полимера в дисперсии, предпочтительно, составляет от 10 мас.% или более до 30 мас.% или менее. Когда используется этанол, концентрация этанола в дисперсии, предпочтительно, составляет от 5 мас.% или более до 15 мас.% или менее. Концентрация летучего ароматизирующего компонента или аэрозольного формирователя в дисперсии, предпочтительно, составляет от 5 мас.% или более до 20 мас.% или менее.
[0037] Затем дисперсию наносят на бумагу и сушат. Количество дисперсии, наносимой на бумагу, может быть соответствующим образом выбрано в соответствии с толщиной формируемого полимерного слоя. Температура во время сушки может составлять, например, от 60°C или выше до 200°C или ниже. На этом этапе получается обертка, в которой на бумаге формируется полимерный слой.
[0038] Способ упаковки табачного наполнителя в полученную обертку особо не ограничивается. Например, табачный наполнитель, которым является табак, содержащий аэрозольный формирователь или тому подобное, может быть завернут в обертку, или трубчатая обертка может быть заполнена табачным наполнителем. Когда форма табака имеет продольное направление, как в прямоугольнике, табак может быть упакован с продольным направлением, произвольно выровненным внутри обертки, или может быть упакован с продольным направлением, выровненным с осевым направлением, или направлением, перпендикулярным осевому направлению табакосодержащего сегмента.
[0039] [Курительное изделие с нагревом без горения]
Курительное изделие с нагревом без горения согласно настоящему изобретению включает в себя табакосодержащий сегмент согласно настоящему изобретению и сегмент мундштука. Поскольку курительное изделие с нагревом без горения включает в себя табакосодержащий сегмент согласно настоящему изобретению, можно подавить окрашивание обертки и равномерно доставлять летучий компонент во время вдоха. Курительное изделие с нагревом без горения согласно настоящему изобретению может включать в себя другие сегменты в дополнение к табакосодержащему сегменту и сегменту мундштука.
[0040] На Фиг. 4 показан пример курительного изделия с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением. Курительное изделие 30 с нагревом без горения, показанное на фиг. 4, включает в себя табакосодержащий сегмент 10 согласно настоящему изобретению и сегмент 11 мундштука. Сегмент 11 мундштука включает в себя охлаждающий сегмент 12, сегмент 13 с центральным отверстием и сегмент 14 фильтра. Во время курения табакосодержащий сегмент 10 нагревается, и на конце сегмента 14 фильтра происходит вдох.
[0041] Охлаждающий сегмент 12 содержит трубчатый элемент 15. Трубчатый элемент 15 может быть, например, бумажной трубкой из картона в цилиндрической форме. Трубчатый элемент 15 и подкладочная бумага 22 мундштука, описанные ниже, имеют перфорацию 16, проходящую через них. Из-за наличия перфорации 16 наружный воздух вводится внутрь охлаждающего сегмента 12 во время вдоха. Следовательно, летучий компонент, испаряющийся при нагревании табакосодержащего сегмента 10, вступает в контакт с внешним воздухом и сжижается из-за понижения температуры, образуя таким образом аэрозоль. Размер (диаметр) перфорации 16 особо не ограничивается и может составлять, например, от 0,5 до 1,5 мм. Число перфораций 16 также особо не ограничивается и может составлять один, два или больше. Например, по периметру охлаждающего сегмента 12 может быть предусмотрено множество перфораций 16.
[0042] Сегмент с центральным отверстием содержит наполняющий слой, имеющий один или множество полых участков, и внутреннюю обертку тела фильтра, которая покрывает наполняющий слой. Например, сегмент 13 с центральным отверстием содержит первый наполняющий слой 17, имеющий полый участок, и первую внутреннюю обертку 18 тела фильтра, которая покрывает первый наполняющий слой 17. Сегмент 13 с центральным отверстием увеличивает прочность сегмента 11 мундштука. Первый наполняющий слой 17 может быть, например, стержнем с внутренним диаметром от 5,0 до 1,0 мм, образованным путем отверждения волокон ацетата целлюлозы с высокой плотностью упаковки с добавлением от 6 до 20 мас.% в расчете на массу ацетата целлюлозы, пластификатора, включая триацетин. Поскольку первый наполняющий слой 17 имеет высокую плотность наполнения волокон, воздух и аэрозоль проходят только через полый участок и почти не протекают внутри первого наполняющего слоя 17 во время вдоха. Когда уменьшение количества аэрозольного компонента за счет фильтрации в сегменте 14 фильтра желательным образом подавляется в курительном изделии 30 с нагревом без горения, можно эффективно уменьшить длину сегмента 14 фильтра и заменить его сегментом 13 с центральным отверстием для увеличения количества доставляемого аэрозольного компонента. Поскольку первый наполняющий слой 17 внутри сегмента 13 с центральным отверстием представляет собой слой с волокном, пользователь редко чувствует себя необычно при прикосновении снаружи во время использования.
[0043] Сегмент 14 фильтра содержит второй наполняющий слой 19 и вторую внутреннюю обертку 20 тел фильтра, которая покрывает второй наполняющий слой 19. Поскольку второй наполняющий слой 19 присутствует на всем протяжении вплоть до мундштука в сегменте 14 фильтра, мундштук имеет внешний вид, аналогичный обычному сгораемому курительному изделию. Во время вдоха воздух и аэрозоль проходят через второй наполняющий слой 19, и часть аэрозоля фильтруется. Второй наполняющий слой 19 может быть, например, наполняющим слоем из волокон ацетата целлюлозы.
[0044] Сегмент 13 с центральным отверстием и сегмент 14 фильтра соединены внешней оберткой 21 тела фильтра. Наружная обертка 21 тела фильтра может быть, например, цилиндрической бумагой. Кроме того, табакосодержащий сегмент 10, охлаждающий сегмент 12 и присоединенные сегмент 13 с центральным отверстием и сегмент 14 фильтра соединены подкладочной бумагой 22 мундштука. Эти три сегмента могут быть соединены, например, путем нанесения клея, такого как клей на основе винилацетата, на внутреннюю поверхность подкладочной бумаги 22 мундштука и обертывания подкладочной бумаги вокруг этих сегментов. После соединения на охлаждающем сегменте 12 может быть выполнена перфорация 16.
[0045] Длина курительного изделия с нагревом без горения согласно настоящему изобретению в осевом направлении, другими словами в горизонтальном направлении на фиг. 4, особо не ограничивается, но, предпочтительно, составляет от 40 мм до 90 мм, более предпочтительно, от 50 мм до 75 мм и, более предпочтительно, от 50 мм до 60 мм. Длина периметра курительного изделия с нагревом без горения составляет, предпочтительно, от 16 мм до 25 мм, более предпочтительно, от 20 мм до 24 мм и, еще более предпочтительно, от 21 мм до 23 мм. В примерном варианте осуществления длина табакосодержащего сегмента 10 составляет 20 мм, длина охлаждающего сегмента 12 составляет 20 мм, длина сегмента 13 с центральным отверстием составляет 8 мм, а длина сегмента 14 фильтра составляет 7 мм. Длина этих отдельных сегментов может быть изменена соответствующим образом в зависимости от производственной возможности, требуемого качества и так далее. Кроме того, даже изделие, в котором только сегмент фильтра расположен на стороне выхода охлаждающего сегмента без использования сегмента с центральным отверстием, также может действовать как курительное изделие с нагревом без горения.
[0046] [Курительная система с нагревом без горения]
Курительная система с нагревом без горения согласно настоящему изобретению включает в себя курительное изделие с нагревом без горения согласно настоящему изобретению и нагревательное устройство для нагревания табакосодержащего сегмента. Поскольку курительная система с нагревом без горения включает в себя курительное изделие с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением, можно подавить образование пятен на обертке и равномерно доставлять летучий компонент во время вдоха. Курительная система с нагревом без горения согласно настоящему изобретению особо не ограничивается при условии, что курительное изделие с нагревом без горения согласно настоящему изобретению и нагревательное устройство включены и могут иметь другие конфигурации.
[0047] Фиг. 5 иллюстрирует примерную курительную систему с нагревом без горения согласно настоящему изобретению. Курительная система с нагревом без горения, показанная на фиг. 5, включает в себя курительное изделие 30 с нагревом без горения в соответствии с настоящим изобретением и нагревательное устройство 31 для нагревания табакосодержащего сегмента курительного изделия 30 с нагревом без горения снаружи. Фиг. 5 (a) иллюстрирует состояние перед вставкой курительного изделия 30 с нагревом без горения в нагревательное устройство 31, а Фиг. 5 (b) иллюстрирует состояние нагревания курительного изделия 30 с нагревом без горения, вставленного в нагревательное устройство 31. Нагревательное устройство 31, показанное на фиг. 5, включает в себя корпус 32, нагреватель 33, металлическую трубку 34, аккумуляторный блок 35 и блок 36 управления. Корпус 32 имеет трубчатую выемку 37, а нагреватель 33 и металлическая трубка 34 расположены на внутренней боковой поверхности выемки 37 в положении, соответствующем табакосодержащему сегменту вставленного в выемку 37 курительного изделия 30 с нагревом без горения. Нагреватель 33 может быть электрическим резистивным нагревателем, и нагрев посредством нагревателя 33 выполняется путем подачи энергии от аккумуляторного блока 35 в соответствии с инструкциями от блока 36 управления, который контролирует температуру. Тепло, генерируемое нагревателем 33, передается табакосодержащему сегменту курительного изделия 30 с нагревом без горения, через металлическую трубку 34, имеющую высокую теплопроводность. На схематическом виде на фиг. 5(b) существует зазор между внешним периметром курительного изделия 30 с нагревом без горения и внутренним периметром металлической трубки 34. Однако такой зазор между внешним периметром курительного изделия 30 с нагревом без горения и внутренним периметром металлической трубки 34 фактически и желательно отсутствует для эффективной теплопередачи. Хотя нагревательное устройство 31 нагревает табакосодержащий сегмент курительного изделия 30 с нагревом без горения снаружи, нагревательное устройство может быть нагревательным устройством для нагрева изнутри.
[0048] Температура нагрева нагревательным устройством особо не ограничивается, но, предпочтительно, составляет 400°C или ниже, более предпочтительно, 150°C или выше и 400°C или ниже, и, еще более предпочтительно, 200°C или выше и 350°C или ниже. Здесь температура нагрева означает температуру нагревателя в нагревательном устройстве.
[0049] В курительной системе с нагревом без горения согласно настоящему изобретению полимерный слой, содержащий летучий компонент, предусмотрен на внутренней поверхности обертки табакосодержащего сегмента. Поскольку полимерный слой находится рядом с нагревателем нагревательного устройства во время нагрева, летучий компонент, содержащийся в полимерном слое, высвобождается постепенно, но в достаточном количестве в течение длительного периода времени.
ПРИМЕРЫ
[0050] В дальнейшем настоящее изобретение будет описано более конкретно с помощью рабочих примеров. Однако настоящее изобретение никоим образом не ограничивается этими рабочими примерами.
[0051] [Пример 1]
(Подготовка обертки)
2
Раствор (далее именуемый как раствор А) получали растворением 21 г ментола в 9 г этанола. ПВА (Tg: 58°C, средняя степень полимеризации: 500, степень омыления: От 85 до 89 мол.%) 45 г диспергировали путем смешивания в 116 г воды, нагретой до 80°C. В полученную смесь добавляли раствор А при тщательном перемешивании мешалкой, чтобы приготовить дисперсию. Дисперсию наносили на любую поверхность (сторону куска) бумаги (торговое наименование: 50NFB от Nippon Paper Papylia Co., Ltd., плотность: 50 г/м) и сушат при температуре от 60°C до 90°C с получением обертки, в которой на бумаге формируется полимерный слой толщиной от 20 до 30 мкм. С помощью SEM-наблюдения его поперечного сечения было подтверждено, что полимерный слой имеет пористую структуру.
[0052] (Подготовка курительного изделия с нагревом без горения для оценки)
Был подготовлен коммерческое курительное изделие с нагревом без горения (торговое наименование: glo regular от British American Tobacco plc). Курительное изделие с нагревом без горения не содержит летучего ароматизирующего компонента, и его участок, соответствующий табакосодержащему сегменту, содержит табак и глицерин в качестве аэрозольного формирователя. Более того, обертка участка, соответствующего табакосодержащему сегменту, изготовлена исключительно из бумаги. Курительное изделие с нагревом без горения для оценки было получено путем удаления обертки участка, соответствующего табакосодержащему сегменту курительного изделия с нагревом без горения, и путем обертывания вокруг него подготовленной обертки.
[0053] (Оценка доставки ментола при курении)
При использовании нагревательного устройства (торговое название: glo от British American Tobacco plc), разработанного для коммерческого курительного изделия с нагревом без горения, участок, соответствующий табакосодержащему сегменту курительного изделия с нагревом без горения, для оценки нагревался при 220°С. Курение осуществлялось в соответствии с канадским режимом интенсивного курения. Компоненты вдыхаемого аэрозоля улавливали и подвергали экстракции при встряхивании изопропанолом (IPA), а полученный образец анализировали с помощью ГХ. В частности, курение выполнялось в виде 4 затяжек в общей сложности путем вдыхания 55 мл на затяжку (30-секундный интервал для каждой затяжки, т.е. 2 секунды на вдох и 28 секунд на ожидание) в соответствии с CIR (канадский интенсивный режим). Компоненты вдыхаемого аэрозоля улавливались кембриджским фильтром. Компоненты, уловленные фильтром Cambridge, подвергали экстракции при встряхивании с использованием 10 мл изопропанола (IPA) в качестве экстракционного растворителя в условиях 200 об/мин в течение 20 минут. Полученный экстракт анализировали с помощью ГХ в следующих условиях для количественного определения количества ментола на затяжку.
Температура на входе: 240°С
Температура в печи: выдержка при 150°C в течение 1,3 мин, последующее повышение температуры со скоростью 70°C/мин до 240°C, выдержка в течение 5 мин.
Столбик: (торговое наименование) DB-WAX 10 × 0,18 мм × 0,18 мкм от Agilent Technologies, Inc.
Детектор: FID
На фиг. 6 показана эффективность доставки ментола, которая представляет собой отношение количества ментола во вдыхаемом аэрозоле на затяжку к количеству ментола, содержащемуся в каждом курительном изделии с нагревом без горения. Кроме того, в таблице 1 показано общее количество ментола во вдыхаемых аэрозолях за 4 затяжки и эффективность доставки ментола за 4 затяжки всего.
[0054] (Оценка пятен)
Курительные изделия с нагревом без горения для оценки помещали в герметичный контейнер и хранили при температуре 22°C и относительной влажности 60% в течение 4 недель. Впоследствии количество пятен, образовавшихся на поверхностях обертки, визуально наблюдали для курительного изделия с нагревом без горения, извлеченного из контейнера. При оценке пятна измеряли путем разделения на пятна, удовлетворяющие требованию 0,9 мм≤L < 2,7 мм (малое пятно), и пятна, удовлетворяющие требованию 2,7 мм≤L (большое пятно), где L - максимальный размер пятен. Результаты оценки представлены в таблице 2. В этой оценке единицей пятен является каждое пятно, которое можно аппроксимировать эллипсом (включая круг), независимо от его изоляции от других пятен. Кроме того, степень окрашивания представлена количеством окрашенных изделий и встречаемостью (%) каждого уровня с большим или малым пятном или без пятен для 200 курительных изделий с нагревом без горения.
[0055] [Сравнительный пример 1]
Готовили коммерческое курительное изделие с нагревом без горения (торговое наименование: гломентол от British American Tobacco plc). Участок, соответствующий табакосодержащему сегменту курительного изделия с нагревом без горения содержит ментол в качестве летучего ароматизирующего компонента и глицерин в качестве аэрозольного формирователя. Более того, обертка участка, соответствующего табакосодержащему сегменту, изготовлена исключительно из бумаги. Следует отметить, что количество ментола, содержащегося в этом курительном изделии с нагревом без горения больше, чем количество ментола, содержащегося в курительном изделии с нагревом без горения, подготовленном в Примере 1.
[0056] Оценка была выполнена таким же образом, как в Примере 1, за исключением использования приготовленного курительного изделия с нагревом без горения. Результаты показаны на фиг. 6 и в таблицах 1 и 2.
[0057] [Таблица 1]
Общее количество ментола [мг/сиг]
Эффективность доставки ментола (%)
Пример 1
5,0
51
Сравниельный пример 1
9,4
34
[0058] [Таблица 2]
Малое пятно(количество изделий)
Большое пятно(количество изделий)
Малое пятно (%)
Большое пятно (%)
Без пятен (%)
Пример 1
0
0
0
0
100
Сравниельный пример 1
140
60
70
30
0
[0059] Как показано на фиг. 6, эффективность доставки ментола от первой до четвертой затяжки была почти одинаковой в примере 1, в котором обертка снабжена полимерным слоем, содержащим ментол. Предположительно, это связано с тем, что ментол постепенно высвобождается из полимерного слоя. Между тем, эффективность доставки ментола линейно снижалась от первой к четвертой затяжке в сравнительном примере 1, в котором табачный наполнитель содержит ментол, а обертка не снабжена полимерным слоем, содержащим ментол. Предположительно, это связано с тем, что большая часть ментола, содержащегося в табачном наполнителе, испарилась в первой половине вдоха.
[0060] Более того, как показано в таблице 1, эффективность доставки ментола для 4 затяжек в целом была выше в примере 1, чем в сравнительном примере 1. Предположительно, это связано с тем, что ментол содержится внутри полимерного слоя обертки, и полимерный слой обертки расположен рядом с нагревателем нагревательного устройства во время нагревания в Примере 1. Поскольку исходные количества ментола, содержащиеся в соответствующих курительных изделиях с нагревом без горения различны, пример 1 и сравнительный пример 1 сравнивали на основе эффективности доставки ментола на фиг. 6 и в таблице 1.
[0061] Кроме того, как показано в Таблице 2, пятен не наблюдалось на поверхности обертки в Примере 1, тогда как пятна наблюдались в Сравнительном Примере 1. Предположительно, это связано с тем, что вытекание аэрозольного формирователя, табачного компонента и/или летучего ароматизирующего компонента, содержащихся в табачном наполнителе, было успешно подавлено в Примере 1 благодаря присутствию полимерного слоя.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
[00662] 1 бумага
2 полимерный слой
3 обертка
4 табачный наполнитель
5 летучий компонент
10 табакосодержащий сегмент
11 сегмент мундштука
12 охлаждающий сегмент
13 сегмент с центральным отверстием
14 сегмент фильтра
15 трубчатый элемент
16 перфорация
17 первый наполняющий слой
18 первая внутренняя обертка тела фильтра
19 второй наполняющий слой
20 вторая внутренняя обертка тела фильтра
21 внешняя обертка тела фильтра
22 подкладочная бумага мундштука
30 курительное изделие с нагревом без горения
31 нагревательное устройство
32 корпус
33 нагреватель
34 металлическая трубка
35 аккумуляторный блок
36 блок управления
37 выемка