ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ ИЗДЕЛИЕ, ИМЕЮЩЕЕ ВОЛОКОННЫЙ ФИЛЬТРУЮЩИЙ СЕГМЕНТ
AEROSOL GENERATING PRODUCT WITH FIBROUS FILTERING SEGMENT

Настоящее описание относится к генерирующему аэрозоль изделию, содержащему образующий аэрозоль субстрат для образования вдыхаемого аэрозоля при нагреве. Из уровня техники известны генерирующие аэрозоль изделия, в которых образующий аэрозоль субстрат, такой как содержащий табак субстрат, нагревают, а не сжигают. Цель таких нагреваемых генерирующих аэрозоль изделий состоит в уменьшении содержания известных вредных составляющих дыма, образующихся в результате сгорания и пиролитического разложения табака в обычных сигаретах.
Обычная сигарета зажигается, когда пользователь подносит пламя к одному концу сигареты и втягивает воздух через другой конец. Локализованное тепло, выделяемое пламенем и кислородом в воздух, втягиваемый через сигарету, является причиной зажигания конца сигареты, и в результате обусловленного этим горения образуется вдыхаемый дым. В отличие от этого, в нагреваемых генерирующих аэрозоль изделиях вдыхаемый аэрозоль обычно генерируется в результате передачи тепла от источника тепла на физически отделенный образующий аэрозоль субстрат или материал, который может быть расположен внутри, вокруг или ниже по ходу потока относительно источника тепла. Во время потребления летучие соединения выделяются из образующего аэрозоль субстрата в результате передачи тепла от источника тепла и попадают в воздух, втягиваемый через генерирующее аэрозоль изделие. По мере охлаждения выделяющихся соединений они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхается потребителем.
Для содействия такому охлаждению генерирующие аэрозоль изделия обычно содержат элемент для охлаждения аэрозоля и фильтрующий сегмент, расположенный ниже по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата. Однако элементы для охлаждения аэрозоля могут быть сравнительно сложными или дорогостоящими в производстве. Следовательно, было бы желательно создать такое генерирующее аэрозоль изделие, которое имело бы характеристики изделий, известных из уровня техники, но при этом в меньшей степени нуждалось или вообще не нуждалось в элементе для охлаждения аэрозоля.
Согласно настоящему изобретению, предложено генерирующее аэрозоль изделие, содержащее множество компонентов, смонтированных внутри обертки с образованием стержня, имеющего мундштучный конец и дальний конец, расположенный выше по ходу потока относительно мундштучного конца. Указанное множество компонентов содержит образующий аэрозоль субстрат, и фильтрующий сегмент, расположенный ниже по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата и содержащий волокна с плотностью по меньшей мере приблизительно 12 денье на нить. Предпочтительно, в фильтрующем сегменте содержание волокон с плотностью по меньшей мере приблизительно 12 денье на нить составляет меньшей мере 50% по количеству. Более предпочтительно, в фильтрующем сегменте содержание волокон с плотностью по меньшей мере приблизительно 12 денье на нить составляет по меньшей мере 70%, или по меньшей мере 80%, или по меньшей мере 90% по количеству. Предпочтительно, в фильтрующем сегменте содержание волокон с плотностью по меньшей мере приблизительно 12 денье на нить составляет по меньшей 50% по весу. Более предпочтительно, в фильтрующем сегменте содержание волокон с плотностью по меньшей мере приблизительно 12 денье на нить составляет по меньшей мере 70%, или по меньшей мере 80%, или по меньшей мере 90% по весу.
В отличие от известных генерирующих аэрозоль изделий, изделия согласно настоящему изобретению имеют фильтрующий сегмент, содержащий волокна с плотностью по меньшей мере приблизительно 12 денье на нить. Эта плотность в денье на нить составляет больше, чем у волокон, используемых в известных фильтрующих сегментах для генерирующих аэрозоль изделий. Волокна с такой плотностью в денье обычно не считаются пригодными для генерирующих аэрозоль изделий, поскольку считается, что они неспособны обеспечивать достаточно высокую эффективность фильтрации. Волокна с такой плотностью в денье обычно не считаются пригодными для горючих генерирующих аэрозоль изделий, таких как сигареты, в которых часто весьма желательна фильтрация вещества в виде твердых частиц, такого как смола.
Однако авторами настоящего изобретения было выяснено, что некоторые полезные эффекты могут быть получены путем использования фильтрующих сегментов согласно настоящему изобретению. В частности, для изделий, в которых образующий аэрозоль субстрат нагревают, а не сжигают, может быть желательно иметь сравнительно низкую эффективность фильтрации твердых частиц, поскольку может иметь место пониженное образование таких составляющих, как смола. В генерирующих аэрозоль изделиях этого типа использовался сравнительно короткий фильтрующий сегмент из обычных фильтрующих волокон для поддержания требуемой эффективности фильтрации твердых частиц. Тем не менее, благодаря использованию фильтрующего сегмента, содержащего волокна согласно настоящему изобретению, обеспечивается возможность получения тех же самых значений эффективности фильтрации твердых частиц и сопротивления затяжке путем увеличения длины фильтрующего сегмента. Таким образом обеспечивается полезный эффект, состоящий в уменьшении или исключении потребности в других сложных или дорогостоящих компонентах в обернутом стержне изделия, таких как элемент для охлаждения аэрозоля.
Соответственно, авторами настоящего изобретения было выяснено, что возможно уменьшение или исключение потребности в элементе для охлаждения аэрозоля путем использования фильтрующего сегмента, содержащего волокна согласно настоящему изобретению. Таким образом, настоящее изобретение способно обеспечить способ уменьшения размера охлаждающего элемента, включаемого в генерирующее аэрозоль изделие, или полного исключения потребности в нем, при сохранении требуемого сопротивления затяжке и эффективности фильтрации в изделии. Генерирующее аэрозоль изделие согласно настоящему изобретению может быть изготовлено с использованием существующих технологий, и может даже потребоваться меньшее количество этапов изготовления, если охлаждающий элемент не предусмотрен.
Предпочтительно, волокна фильтрующего сегмента имеют плотность в денье на нить приблизительно 120 или менее. Предпочтительно, волокна фильтрующего сегмента имеют плотность в денье на нить от приблизительно 20 до приблизительно 100, более предпочтительно от приблизительно 30 до приблизительно 80, еще более предпочтительно от приблизительно 40 до приблизительно 80, еще более предпочтительно от приблизительно 40 до приблизительно 60. Предпочтительно, содержание указанных волокон в фильтрующем сегменте составляет по меньшей мере 50% по количеству от общего количества волокон в фильтрующем сегменте. Более предпочтительно, содержание волокон с указанной плотностью в денье на нить в фильтрующем сегменте составляет по меньшей мере 70%, или по меньшей мере 80%, или по меньшей мере 90% по количеству. Предпочтительно, содержание указанных волокон в фильтрующем сегменте составляют по меньшей мере 50% по весу от общего веса волокон в фильтрующем сегменте. Более предпочтительно, содержание волокон с указанной плотностью в денье на нить в фильтрующем сегменте составляет по меньшей мере 70%, или по меньшей мере 80%, или по меньшей мере 90% по весу.
Предпочтительно, фильтрующий сегмент имеет общую плотность в денье от приблизительно 6000 до приблизительно 240000, более предпочтительно от приблизительно 24000 до приблизительно 60000.
2
2
2
2
2
2
Предпочтительно, фильтрующий сегмент имеет сопротивление затяжке от приблизительно 0,4 мм HO до приблизительно 3 мм HO на миллиметр длины. Предпочтительно, генерирующее аэрозоль изделие имеет общее сопротивление затяжке от приблизительно 0,6 мм HO до приблизительно 1,5 мм HO на миллиметр длины, более предпочтительно от приблизительно 0,8 мм HO до приблизительно 1,2 мм HO на миллиметр длины.
Как указано выше, может быть желательно увеличение длины фильтрующего сегмента относительно той, которая могла бы быть использована в ином случае, с целью повышения эффективности фильтрации и сопротивления затяжке фильтрующего сегмента. Соответственно, фильтрующий сегмент имеет длину предпочтительно по меньшей мере 10 миллиметров, более предпочтительно по меньшей мере 15 миллиметров, еще более предпочтительно по меньшей мере 20 миллиметров. Предпочтительно, фильтрующий сегмент имеет длину 25 миллиметров или менее. Предпочтительно, длина фильтрующего сегмента составляет по меньшей мере 10 процентов от длины генерирующего аэрозоль изделия, более предпочтительно по меньшей мере 20 процентов от длины генерирующего аэрозоль изделия, еще более предпочтительно по меньшей мере 50 процентов от длины генерирующего аэрозоль изделия.
Волокна согласно настоящему изобретению могут быть выполнены с конкретной формой поперечного сечения для калибровки эффективности фильтрации и сопротивления затяжке в фильтрующем сегменте до требуемых значений. Предпочтительно, волокна фильтрующего сегмента имеют по существу эллиптическую форму поперечного сечения. Предпочтительно, волокна фильтрующего сегмента имеют по существу круглое поперечное сечение.
Предпочтительно фильтрующий сегмент расположен на мундштучном конце стержня. Предпочтительно, фильтрующий сегмент выполнен в виде заглушки. Предпочтительно, волокна фильтрующего сегмента содержат ацетилцеллюлозу.
Генерирующее аэрозоль изделие согласно настоящему изобретению содержит образующий аэрозоль субстрат. Используемый в данном документе термин «образующий аэрозоль субстрат» относится к субстрату, способному выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут выделяться в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата. Образующий аэрозоль субстрат может быть нанесен на подложку или основу путем адсорбции, нанесения покрытия, пропитки или загрузки иным способом. Образующий аэрозоль субстрат в целях удобства может представлять собой часть генерирующего аэрозоль изделия или курительного изделия.
Генерирующее аэрозоль устройство согласно настоящему изобретению может быть выполнено с возможностью использования с генерирующем аэрозоль изделием. В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль устройство» относится к устройству, которое взаимодействует с образующим аэрозоль субстратом для генерирования аэрозоля. В качестве альтернативы, генерирующее аэрозоль изделие согласно настоящему изобретению может содержать источник тепла и по меньшей мере один теплопроводный элемент для передачи тепла от источника тепла к образующему аэрозоль субстрату изделия.
Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит растительный материал и образователь аэрозоля.
Предпочтительно, растительный материал представляет собой растительный материал, содержащий алкалоид, более предпочтительно растительный материал, содержащий никотин, и более предпочтительно материал, содержащий табак.
Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит по меньшей мере 70 процентов растительного материала, более предпочтительно по меньшей мере 90 процентов растительного материала по весу в пересчете на сухой вес. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит менее чем 95 процентов растительного материала по весу в пересчете на сухой вес, например, от 90 до 95 процентов растительного материала по весу в пересчете на сухой вес.
Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит по меньшей мере 5 процентов образователя аэрозоля, более предпочтительно по меньшей мере 10 процентов образователя аэрозоля по весу в пересчете на сухой вес. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит менее чем 30 процентов образователя аэрозоля по весу в пересчете на сухой вес, например, от 5 до 30 процентов образователя аэрозоля по весу в пересчете на сухой вес.
В некоторых особо предпочтительных вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат содержит растительный материал и образователь аэрозоля, причем содержание образователя аэрозоля в субстрате составляет от 5% до 30% по весу в пересчете на сухой вес. Растительный материал предпочтительно представляет собой растительный материал, содержащий алкалоид, более предпочтительно растительный материал, содержащий никотин, и более предпочтительно, содержащий табак материал.
Алкалоиды представляют собой класс встречающихся в природе азотсодержащих органических соединений. Алкалоиды обнаруживаются преимущественно в растениях, но они также обнаруживаются в бактериях, грибах и животных.
Примеры алкалоидов включают, но без ограничения, кофеин, никотин, теобромин, атропин и тубокурарин. Предпочтительным алкалоидом является никотин, который может быть обнаружен в табаке.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать никотин. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табак, например, табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата при нагреве. В предпочтительных вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный табачный материал, например литой табачный лист. Образующий аэрозоль субстрат может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Образующий аэрозоль субстрат, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, выделяющиеся из субстрата при нагреве. Образующий аэрозоль субстрат может содержать нетабачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может дополнительно содержать образователь аэрозоля. Примерами подходящих образователей аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат может содержать текстурированный лист гомогенизированного табачного материала с содержанием образователя аэрозоля от 5% до 30% по весу в пересчете на сухой вес.
Использование текстурированного листа гомогенизированного табачного материала обеспечивает преимущество, состоящее в возможности облегчения собирания листа гомогенизированного табачного материала для получения образующего аэрозоль субстрата.
В контексте данного документа термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно, когда генерирующее аэрозоль изделие смонтировано, указанные по существу параллельные складки или гофры проходят вдоль или параллельно продольной оси генерирующего аэрозоль изделия. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в облегчении собирания гофрированного листа гомогенизированного табачного материала для получения образующего аэрозоль субстрата. Однако следует иметь ввиду, что гофрированные листы гомогенизированного табачного материала для включения в генерирующее аэрозоль изделие могут, в качестве альтернативы или дополнено, иметь множество по существу параллельных складок или гофров, которые расположены под острым или тупым углом к продольной оси генерирующего аэрозоль изделия, когда генерирующее аэрозоль изделие смонтировано.
Образующий аэрозоль субстрат может иметь форму заглушки, содержащей образующий аэрозоль материал, окруженный бумагой или другой оберткой. Если образующий аэрозоль субстрат имеет форму заглушки, то вся заглушка, включая любую обертку, считается образующим аэрозоль субстратом.
Образующий аэрозоль субстрат согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит образователь аэрозоля. В контексте данного документа термин «образователь аэрозоля» используется для описания любого подходящего известного соединения или смеси соединений, которые при использовании облегчают образование аэрозоля и являются по существу стойкими к термическому разложению при рабочей температуре генерирующего аэрозоль изделия.
Подходящие образователи аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3–бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно–, ди– или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно–, ди– или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат.
Предпочтительные образователи аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3–бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать один образователь аэрозоля. В качестве альтернативы, образующий аэрозоль субстрат может содержать комбинацию из двух или более образователей аэрозоля.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль изделие имеет форму стержня, содержащего собранный лист образующего аэрозоль материала, например собранный лист гомогенизированного табака или собранный лист, содержащий никотиновую соль и образователь аэрозоля.
Образующие аэрозоль субстраты, содержащие собранные листы гомогенизированного табака, для использования в образующем аэрозоль изделии могут быть изготовлены способами, известными из уровня техники, например способами, раскрытыми в WO 2012/164009 A2.
Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат имеет внешний диаметр по меньшей мере 5 мм. Образующий аэрозоль субстрат может иметь внешний диаметр от примерно 5 мм до примерно 12 мм, например от примерно 5 мм до примерно 10 мм или от примерно 6 мм до примерно 8 мм. В предпочтительном варианте осуществления образующий аэрозоль субстрат имеет внешний диаметр 7,2 мм +/– 10%.
Образующий аэрозоль субстрат может иметь длину от примерно 5 мм до примерно 15 мм, например от примерно 8 мм до примерно 12 мм. В одном варианте осуществления образующий аэрозоль субстрат может иметь длину приблизительно 10 мм. В предпочтительном варианте осуществления образующий аэрозоль субстрат имеет длину примерно 12 мм. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат является по существу цилиндрическим.
Опорный элемент может быть расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата и может упираться в образующий аэрозоль субстрат.
Опорный элемент может быть выполнен из любого подходящего материала или сочетания материалов. Например, опорный элемент может быть выполнен из одного или более материалов, выбранных из группы, состоящей из: ацетилцеллюлозы; картона; гофрированной бумаги, такой как гофрированная теплостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага; и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE). В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент выполнен из ацетилцеллюлозы.
Опорный элемент может содержать полый трубчатый элемент. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент содержит полую ацетилцеллюлозную трубку.
Опорный элемент предпочтительно имеет внешний диаметр, который приблизительно равен внешнему диаметру генерирующего аэрозоль изделия.
Опорный элемент может иметь внешний 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 предпочтительном варианте осуществления опорный элемент имеет внешний диаметр 7,2 миллиметра +/– 10%.
Опорный элемент может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент имеет длину приблизительно 8 миллиметров.
Элемент для охлаждения аэрозоля может быть расположен ниже по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата, например элемент для охлаждения аэрозоля может быть расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно опорного элемента, и он может примыкать к опорному элементу.
В контексте данного документа термин «элемент, охлаждающий аэрозоль» относится к компоненту изделия, генерирующего аэрозоль, расположенного ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, так что при использовании аэрозоль, образованный летучими соединениями, высвобожденными из субстрата, образующего аэрозоль, проходит через элемент, охлаждающий аэрозоль, перед вдыханием пользователем и охлаждается им. Предпочтительно, охлаждающий аэрозоль элемент расположен между образующим аэрозоль субстратом и мундштуком. Охлаждающий аэрозоль элемент имеет большую площадь поверхности, но создает низкое падение давления. Фильтры и другие мундштуки, которые создают высокое падение давления, например фильтры, выполненные из пучков волокон, не рассматриваются как охлаждающие аэрозоль элементы. Камеры и полости внутри генерирующего аэрозоль изделия также не рассматриваются как элементы для охлаждения аэрозоля.
В контексте данного документа термин «стержень» используется для описания по существу цилиндрического элемента с по существу круглым, овальным или эллиптическим поперечным сечением.
Множество проходящих в продольном направлении каналов могут быть образованы листовым материалом, который гофрирован, плиссирован, собран или сложен с образованием каналов. Множество проходящих в продольном направлении каналов могут быть образованы одним листом, который плиссирован, собран или сложен с образованием множества каналов. Лист также может быть гофрирован. В качестве альтернативы, указанное множество проходящих в продольном направлении каналов могут быть образованы множеством листов, которые гофрированы, плиссированы, собраны или сложены с образованием множества каналов.
В контексте данного документа термин «лист» обозначает плоский элемент, ширина и длина которого существенно превышают его толщину.
В контексте данного документа термин «продольное направление» относится к направлению, проходящему вдоль или параллельно оси цилиндра стержня.
В контексте данного документа термин «гофрированный» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно, когда генерирующее аэрозоль изделие смонтировано, указанные по существу параллельные складки или гофры проходят в продольном направлении относительно стержня.
В контексте данного документа термины «собранный», «плиссированный» или «сложенный» означают, что лист материала свернут, сложен или иным образом сжат или сужен в направлении, по существу поперечном оси стержня. Лист может быть гофрирован перед собиранием, плиссировкой или складыванием. Лист может быть собран, плиссирован или сложен без предварительного гофрирования.
Предпочтительно, элемент для охлаждения аэрозоля имеет уменьшенную длину относительно элементов для охлаждения аэрозоля, известных из уровня техники. Иначе говоря, предпочтительно, элемент для охлаждения аэрозоля имеет длину приблизительно 15 миллиметров или менее, более предпочтительно длину 10 миллиметров или менее, более предпочтительно длину 7 или 5 миллиметров или менее. Длина элемента для охлаждения аэрозоля может составлять по меньшей мере 1 миллиметр. Предпочтительно, отношение длины генерирующего аэрозоль изделия к длине элемента для охлаждения аэрозоля составляет по меньшей мере 3 к 1 или 4 к 1, более предпочтительно по меньшей мере 5 к 1, еще более предпочтительно по меньшей мере 6 к 1.
В качестве альтернативы, генерирующее аэрозоль изделие может не иметь элемента для охлаждения аэрозоля. В этом случае фильтрующий сегмент может быть расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата или непосредственно ниже по ходу потока относительно опорного элемента (при его наличии). В генерирующем аэрозоль изделии между фильтрующим сегментом и образующим аэрозоль субстратом или между фильтрующим сегментом и опорным элементом (при его наличии) может быть образована полость. Указанная полость предпочтительно проходит от генерирующего аэрозоль субстрата до фильтрующего сегмента или от опорного элемента (при его наличии) до фильтрующего сегмента. Предпочтительно, указанная полость имеет длину примерно 15 миллиметров или менее, более предпочтительно длину примерно 10 миллиметров или менее, более предпочтительно длину примерно 7 или примерно 5 миллиметров или менее. Длина элемента для охлаждения аэрозоля может составлять по меньшей мере 1 миллиметр. Предпочтительно, отношение длины генерирующего аэрозоль изделия к длине указанной полости составляет по меньшей мере 3 к 1 или 4 к 1, более предпочтительно по меньшей мере 5 к 1, еще более предпочтительно по меньшей мере 6 к 1.
При наличии элемента для охлаждения аэрозоля отношение длины фильтрующего сегмента к длине элемента для охлаждения аэрозоля предпочтительно составляет по меньшей мере 1 к 1 или 2 к 1, более предпочтительно по меньшей мере 3 к 1, еще более предпочтительно по меньшей мере 4 к 1. Более предпочтительно, отношение длины фильтрующего сегмента к длине элемента для охлаждения аэрозоля составляет по меньшей мере 5 к 1, по меньшей мере 15 к 2 или по меньшей мере 10 к 1. Предпочтительно, длина элемента для охлаждения аэрозоля составляет не более чем 50 процентов от длины фильтрующего сегмента, более предпочтительно не более чем 25 процентов от длины фильтрующего сегмента, еще более предпочтительно не более чем 20 процентов от длины фильтрующего сегмента. Предпочтительно, длина элемента для охлаждения аэрозоля составляет не более чем 15 процентов от длины фильтрующего сегмента, более предпочтительно не более чем 10 процентов от длины фильтрующего сегмента, еще более предпочтительно не более чем 5 процентов от длины фильтрующего сегмента.
При наличии элемента для охлаждения аэрозоля, этот элемент для охлаждения аэрозоля может быть расположен между опорным элементом и фильтрующим сегментом, расположенным на самом дальнем по ходу потока конце генерирующего аэрозоль изделия.
При отсутствии элемента для охлаждения аэрозоля и при наличии полости в генерирующем аэрозоль изделии между фильтрующим сегментом и образующим аэрозоль субстратом, отношение длины фильтрующего сегмента к длине указанной полости предпочтительно составляет по меньшей мере 1 к 1 или по меньшей мере 2 к 1, более предпочтительно по меньшей мере 3 к 1, еще более предпочтительно по меньшей мере 4 к 1. Более предпочтительно, отношение длины фильтрующего сегмента к длине указанной полости составляет по меньшей мере 5 к 1, еще более предпочтительно по меньшей мере 15 к 2, еще более предпочтительно по меньшей мере 10 к 1. Предпочтительно, длина указанной полости составляет не более чем 50 процентов от длины фильтрующего сегмента, более предпочтительно не более чем 25 процентов от длины фильтрующего сегмента, еще более предпочтительно не более чем 20 процентов от длины фильтрующего сегмента. Предпочтительно, длина указанной полости составляет не более чем 15 процентов от длины фильтрующего сегмента, более предпочтительно не более чем 10 процентов от длины фильтрующего сегмента, еще более предпочтительно не более чем 5 процентов от длины фильтрующего сегмента.
Элемент для охлаждения аэрозоля может иметь общую площадь поверхности от приблизительно 300 квадратных миллиметров на миллиметр длины до приблизительно 1000 квадратных миллиметров на миллиметр длины. В предпочтительном варианте осуществления элемент для охлаждения аэрозоля имеет общую площадь поверхности приблизительно 500 квадратных миллиметров на миллиметр длины. В некоторых вариантах осуществления элемент для охлаждения аэрозоля может иметь по существу круглое поперечное сечение и диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм. Например, элемент для охлаждения аэрозоля может иметь диаметр приблизительно 7 мм.
В качестве альтернативы, элемент для охлаждения аэрозоля может именоваться теплообменником.
Элемент для охлаждения аэрозоля предпочтительно имеет низкое сопротивление затяжке. Иначе говоря, элемент для охлаждения аэрозоля предпочтительно создает низкое сопротивление прохождению воздуха через генерирующее аэрозоль изделие. Предпочтительно, элемент для охлаждения аэрозоля по существу не влияет на сопротивление затяжке в генерирующем аэрозоль изделии.
Элемент для охлаждения аэрозоля может содержать множество каналов, проходящих в продольном направлении. Указанное множество каналов, проходящих в продольном направлении, может быть образовано листовым материалом, который был подвергнут одному или более из следующего: гофрированию, плиссировке, собиранию и складыванию, для образования каналов. Указанное множество каналов, проходящих в продольном направлении, может быть образовано одним листом, который был подвергнут одному или более из следующего: гофрированию, плиссировке, собиранию и складыванию, для образования множества каналов. В качестве альтернативы, указанное множество каналов, проходящих в продольном направлении, может быть образовано множеством листов, которые были подвергнуты одному или более из следующего: гофрированию, плиссировке, собиранию и складыванию, для образования множества каналов.
Элемент для охлаждения аэрозоля может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из металлической фольги, полимерного материала и по существу непористой бумаги или картона. В некоторых вариантах осуществления элемент для охлаждения аэрозоля, может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (CA) и алюминиевой фольги.

Предпочтительно, элемент для охлаждения аэрозоля содержит собранный лист из биологически разлагаемого материала. Например, собранный лист из непористой бумаги или собранный лист из биологически разлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота или материалы марки Mater–Bi (имеющееся в продаже семейство сополиэфиров на основе крахмала).
В особо предпочтительном варианте осуществления элемент для охлаждения аэрозоля содержит собранный лист из полимолочной кислоты.
2
Элемент для охлаждения аэрозоля может быть выполнен из собранного листа материала с удельной площадью поверхности от приблизительно 10 квадратных миллиметров на миллиграмм веса до приблизительно 100 квадратных миллиметров на миллиграмм веса. В некоторых вариантах осуществления элемент для охлаждения аэрозоля может быть выполнен из собранного листа материала, имеющего удельную площадь поверхности приблизительно 35 мм/мг.
Генерирующее аэрозоль изделие согласно настоящему изобретению может использоваться с генерирующим аэрозоль устройством для создания аэрозоля. Иначе говоря, пользователь может использовать устройство, которое взаимодействует с образующим аэрозоль субстратом для генерирования аэрозоля. Устройство может содержать один или более компонентов, используемых для подачи энергии от источника питания на образующий аэрозоль субстрат для генерирования аэрозоля. Генерирующее аэрозоль устройство может быть описано как нагреваемое генерирующее аэрозоль устройство, содержащее нагреватель. Нагреватель предпочтительно используется для нагрева образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия для генерирования аэрозоля. Генерирующее аэрозоль устройство может представлять собой генерирующее аэрозоль устройство с электрическим агревом, представляющее собой генерирующее аэрозоль устройство, содержащее нагреватель, который приводится в действие электрической мощностью и нагревает образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия для генерирования аэрозоля. Генерирующее аэрозоль устройство может представлять собой нагреваемое газом генерирующее аэрозоль устройство. Генерирующее аэрозоль устройство может представлять собой курительное устройство, которое взаимодействует с образующим аэрозоль субстратом генерирующего аэрозоль изделия для генерирования аэрозоля, непосредственно вдыхаемого в легкие пользователя через рот пользователя.
Генерирующее аэрозоль изделие согласно настоящему изобретению может само содержать источник тепла и по меньшей мере один теплопроводный элемент для передачи тепла от источника тепла на образующий аэрозоль субстрат изделия. Предпочтительно, источник тепла является горючим. Предпочтительно, источник тепла расположен выше по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата. В особо предпочтительных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит горючий углеродсодержащий источник тепла, расположенный выше по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата. В контексте данного документа термин «углеродсодержащий» используется для описания горючего источника тепла, содержащего углерод. Предпочтительно, теплопроводный элемент окружает по меньшей мере задний участок горючего источника тепла и по меньшей мере передний участок обертки и контактирует с ними. Предпочтительно, теплопроводный элемент окружает по меньшей мере задний участок горючего источника тепла и по меньшей мере передний участок обертки и непосредственно контактирует с ними. В таких вариантах осуществления теплопроводный элемент обеспечивает тепловую связь между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом генерирующего аэрозоль изделия. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в содействии надлежащей передаче тепла от горючего источника тепла на образующий аэрозоль субстрат для получения приемлемого аэрозоля. Указанный горючий источник тепла расположен на или вблизи дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия. Предпочтительно, горючий источник тепла является по существу цилиндрическим.
Горючий источник тепла может иметь длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 17 мм, например длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 15 мм или длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 13 мм.
Горючий источник тепла может иметь диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 9 мм, например, диаметр от приблизительно 7 мм до приблизительно 8 мм.
Генерирующее аэрозоль изделие может содержать колпачок, выполненный с возможностью по меньшей мере частичного покрытия переднего участка горючего источника тепла. В таких вариантах осуществления колпачок является съемным для открытия переднего участка горючего источника тепла перед использованием генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте данного документа термин «колпачок» используется для описания защитной крышки на дальнем конце генерирующего аэрозоль изделия, которая по существу окружает передний участок горючего источника тепла.
Генерирующее аэрозоль изделие может содержать негорючую по существу воздухонепроницаемую перегородку между задней торцевой поверхностью горючего источника тепла и образующим аэрозоль субстратом.
Включение негорючей по существу воздухонепроницаемой перегородки между задней торцевой поверхностью горючего источника тепла и образующим аэрозоль субстратом обеспечивает преимущество, состоящее в возможности ограничения температуры, воздействию которой образующий аэрозоль субстрат подвергается во время зажигания и горения горючего источника тепла. Таким образом обеспечивается возможность содействия предотвращению или уменьшению термического разложения или горения образующего аэрозоль субстрата во время использования генерирующего аэрозоль изделия.
Включение негорючей по существу воздухонепроницаемой перегородки между задней торцевой поверхностью горючего источника тепла и образующим аэрозоль субстратом обеспечивает преимущество, состоящее в возможности по существу предотвращения или снижения вероятности смещения компонентов образующего аэрозоль субстрата к горючему источнику тепла во время хранения и использования генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте данного документа термин «негорючий» используется для описания перегородки, являющейся по существу негорючей при температурах, достигаемых горючим источником тепла во время его зажигания и горения.
Передняя торцевая поверхность горючего источника тепла находится на расположенном выше по ходу потока конце горючего источника тепла. Расположенный выше по ходу потока конец горючего источника тепла представляет собой конец горючего источника тепла, наиболее удаленный от ближнего конца генерирующего аэрозоль изделия. Задняя торцевая поверхность горючего источника тепла расположена с противоположной стороны от передней торцевой поверхности горючего источника тепла. Задняя торцевая поверхность горючего источника тепла находится на расположенном ниже по ходу потока конце горючего источника тепла. Расположенный ниже по ходу потока конец горючего источника тепла представляет собой конец горючего источника тепла, наиболее приближенный к ближнему концу генерирующего аэрозоль изделия.
Перегородка может примыкать к задней торцевой поверхности горючего источника тепла и/или к образующему аэрозоль субстрату. В качестве альтернативы, перегородка может находиться на расстоянии от задней торцевой поверхности горючего источника тепла и/или от образующего аэрозоль субстрата.
Предпочтительно, перегородка приклеена или иным образом прикреплена к задней торцевой поверхности горючего источника тепла.
Следует иметь в виду, что каждый из вышеописанных признаков может быть в равной степени применим к одному или более аспектам настоящего изобретения. Следует также иметь в виду, что предпочтительные признаки могут сочетаться друг с другом в любой подходящей комбинации.
Далее будут описаны конкретные варианты осуществления со ссылками на фигуры, на которых:
на фиг. 1 показано схематичное изображение в сечении генерирующего аэрозоль изделия, известного из уровня техники;
на фиг. 2 показано схематичное изображение в сечении генерирующего аэрозоль изделия согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 показано схематичное изображение в сечении генерирующего аэрозоль изделия согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 4 показано схематичное изображение в сечении генерирующего аэрозоль изделия согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1 показано генерирующее аэрозоль изделие 100, известное из уровня техники. Изделие 1 содержит четыре элемента. Указанными элементами являются: генерирующий аэрозоль субстрат 2, опорный элемент 3, элемент 104 для охлаждения аэрозоля и фильтрующий сегмент 105, содержащий ацетилцеллюлозные волокна, плотность которых в денье на нить составляет приблизительно 8.
Эти четыре элемента расположены последовательно, выровнены по оси и смонтированы с помощью сигаретной бумаги 6 с образованием стержня. Стержень имеет мундштучный конец 7, который потребитель помещает в свой рот во время использования, и дальний конец 8, расположенный на противоположном конце стержня относительно мундштучного конца 7. Элементы, расположенные между мундштучным концом 7 и дальним концом 8, могут быть описаны как находящиеся выше по ходу потока относительно мундштучного конца 7, или, в качестве альтернативы, ниже по ходу потока относительно дальнего конца 8. В смонтированном виде стержень имеет длину 52 миллиметра и диаметр 7,2 миллиметра. Фильтрующий сегмент 105 имеет длину 8 миллиметров, и элемент 104 для охлаждения аэрозоля имеет длину 17 миллиметров.
На фиг. 2 показано генерирующее аэрозоль изделие 1 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Данное изделие отличается от известного из уровня техники изделия 100 по фиг. 1 тем, что фильтрующий сегмент 5 содержит ацетилцеллюлозные волокна, плотность которых в денье на нить составляет 30. Фильтрующий сегмент 5 по фиг. 2 также является более длинным, чем сегмент 105 по фиг. 1, и его длина составляет 20 миллиметров. Следовательно, элемент для охлаждения аэрозоля по фиг. 2 имеет меньшую длину, составляющую 5 миллиметров.
На фиг. 3 показано генерирующее аэрозоль изделие 1 согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Данное изделие является по существу таким же, что и изделие по фиг. 2. Однако изделие по фиг. 3 не содержит элемент для охлаждения аэрозоля. Вместо этого между фильтрующим сегментом 5 и опорным элементом 3 образована полость 9, проходящая от опорного элемента 3 до фильтрующего сегмента 5.
На фиг. 4 показано генерирующее аэрозоль изделие 1 согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Данное изделие является по существу таким же, что и изделие по фиг. 2 и 3. Однако изделие по фиг. 4 не имеет полости или элемента для охлаждения аэрозоля между опорным элементом 3 и фильтрующим сегментом 5. Вместо этого фильтрующий сегмент 5 имеет увеличенную длину, составляющую 25 миллиметров, и проходит на всю длину до опорного элемента 3. Иначе говоря, фильтрующий сегмент 5 расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно опорного элемента 3.
Генерирующее аэрозоль изделие 1 по каждой из фигур 2–4 может быть способно обеспечивать такие же эффективность фильтрации и сопротивление затяжке, что и изделие по фиг. 1, и имеет такую же длину, что и изделие по фиг. 1, при уменьшенной или отсутствующей потребности в элементе для охлаждения аэрозоля.