ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ ИЗДЕЛИЕ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ИСТОЧНИКОМ ТЕПЛА
AEROSOL-GENERATING ARTICLE WITH INSULATED HEAT SOURCE

Настоящее изобретение относится к генерирующему аэрозоль изделию, содержащему образующий аэрозоль субстрат и горючий источник тепла, и к способу изготовления такого генерирующего аэрозоль изделия.
В уровне техники был предложен ряд генерирующих аэрозоль изделий, в которых табак нагревают, а не сжигают. Одна цель таких «нагреваемых» генерирующих аэрозоль изделий состоит в уменьшении содержания известных вредных компонентов дыма, образующихся в результате горения и пиролитического разложения табака в горючих сигаретах. В одном типе нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия аэрозоль генерируется в результате переноса тепла от горючего источника тепла на образующий аэрозоль субстрат, расположенный смежно с горючим источником тепла. Во время генерирования аэрозоля летучие соединения выделяются из образующего аэрозоль субстрата под действием тепла, переносимого от горючего источника тепла и захватываются воздухом, втягиваемым через генерирующее аэрозоль изделие. По мере охлаждения выделяющихся соединений, они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхается пользователем.
Температура горения горючего источника тепла, предназначенного для использования в нагреваемом генерирующем аэрозоль изделии, не должна быть настолько высокой, чтобы приводить к горению или термическому разложению образующего аэрозоль субстрата во время использования нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия. Тем не менее, температура горения горючего источника тепла должна быть достаточно высокой для того, чтобы генерировалось достаточное количество тепла для выделения достаточного количества летучих соединений из образующего аэрозоль субстрата для образования приемлемого аэрозоля, особенно во время первых затяжек.
В уровне техники был предложен ряд горючих источников тепла для использования в нагреваемых генерирующих аэрозоль изделиях. Температура горения горючих источников тепла для использования в нагреваемых генерирующих аэрозоль изделиях обычно составляет от 600°С до 800°С.
Известно обертывание изоляционного элемента вокруг периферии горючего источника тепла нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия с целью уменьшения поверхностной температуры указанного нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия. Тем не менее, было обнаружено, что такие изоляционные элементы способны снижать температуру горючего источника тепла во время горения этого горючего источника тепла, потенциально снижая эффективность источника тепла при нагреве образующего аэрозоль субстрата для генерирования аэрозоля. Данный эффект особенно сильно проявляется в случае, если изоляционный элемент проходит по существу по всей длине горючего источника тепла. Такие изоляционные элементы способны также подавлять устойчивое горение горючего источника тепла и таким образом сокращать продолжительность горения горючего источника тепла.
Было бы желательно создать такое генерирующее аэрозоль изделие, которое имело бы пониженную поверхностную температуру вблизи источника тепла и приемлемый внешний вид и обеспечивало бы возможность его сборки простым и надежным образом. Было бы также желательно создать такое генерирующее аэрозоль изделие, которое генерировало бы приемлемый аэрозоль как во время первых затяжек, так и во время последующих затяжек.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложено генерирующее аэрозоль изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат; горючий источник тепла; и по меньшей мере один слой керамической бумаги, окружающий по меньшей мере часть длины горючего источника тепла. Указанное изделие дополнительно содержит один или более путей воздушного потока, по которым обеспечивается возможность втягивания воздуха пользователем через генерирующее аэрозоль изделие; и одну или более негорючих, по существу воздухонепроницаемых перегородок между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом. Указанные одна или более негорючих, по существу воздухонепроницаем перегородок между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом изолируют горючий источник тепла от указанных одного или более путей воздушного потока таким образом, что при использовании воздух, втягиваемый через генерирующее аэрозоль изделие по указанным одному или более путям воздушного потока, не вступает в непосредственный контакт с горючим источником тепла.
При использовании горючий источник тепла может быть подожжен с помощью внешнего источника тепла, такого как зажигалка, и в результате может начаться его горение. Горючий источник тепла имеет возможность нагрева образующего аэрозоль субстрата таким образом, чтобы происходило испарение летучих соединений из образующего аэрозоль субстрата. При осуществлении пользователем затяжки на генерирующем аэрозоль изделии, обеспечивается возможность втягивания воздуха внутрь генерирующего аэрозоль изделия по указанным одному или более путям воздушного потока и смешения с паром, выделяющимся из нагретого образующего аэрозоль субстрата, с образованием аэрозоля. Указанный аэрозоль имеет возможность вытягивания из генерирующего аэрозоль изделия и доставки пользователю для вдыхания пользователем.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги, окружающий по меньшей мере часть длины горючего источника тепла, обеспечивает возможность изоляции указанного горючего источника тепла. Таким образом обеспечивается возможность снижения поверхностной температуры генерирующего аэрозоль изделия в месте горючего источника тепла. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги способен также обеспечивать возможность достаточного поступления воздуха через этот слой таким образом, чтобы обеспечивать возможность по существу беспрепятственного горения горючего источника тепла.
В контексте данного документа термин «бумага» используется для описания тонкого мата или листа из волокон. Обычно бумагу, описанную в данном документе, изготавливают из суспензии волокон, спрессованной в тонкий лист или мат. Бумага согласно настоящему изобретению может содержать тканые волокна. Тем не менее, обычно бумага согласно настоящему изобретению содержит нетканые волокна. Волокна бумаги согласно настоящему изобретению могут быть произвольным образом переплетены между собой. Бумага, описанная в данном документе, является в целом тонкой. Иначе говоря, толщина или высота указанного мата или листа из волокон составляет существенно меньше, чем другие размеры указанного мата или листа, такие как длина и ширина указанного мата или листа. В целом, бумага, описанная в данном документе, является гибкой. Иначе говоря, бумага, описанная в данном документе, может быть согнута или профилирована с целью ее обертывания вокруг окружной поверхности горючего источника тепла таким образом, чтобы указанная бумага окружала по меньшей мере часть горючего источника тепла.
В контексте данного документа термин «керамическая бумага» используется для описания бумаги, содержащей керамический материал. Иначе говоря, термин «керамическая бумага» используется для описания тонкого мата или листа из волоконного материала, содержащего керамический материал. В контексте данного документа термины «керамическая бумага» и «керамическая волоконная бумага» используются взаимозаменяемым образом.
Керамическая бумага согласно настоящему изобретению может представлять собой волоконный материал, содержащий волокна керамического материала. Керамическая бумага может содержать тканые волокна из керамического материала. Керамическая бумага может содержать нетканые волокна из керамического материала. Керамическая бумага может содержать волоконный керамический материал, содержащий по меньшей мере одно из следующего: керамическая волоконная вата, керамический волоконный фетр и керамическая волоконная шерсть. В некоторых вариантах осуществления керамическая бумага может содержать лишь волокна из керамического материала. Иначе говоря, в некоторых вариантах осуществления керамическая бумага может не содержать волокон из некерамического материала.
Керамическая бумага может содержать керамические материалы других видов, в том числе керамический материал в виде частиц. Керамическая бумага может содержать керамические материалы более чем одного вида, например волоконный керамический материал и керамический материал в виде частиц.
Керамический материал может содержать любой подходящий керамический материал. Керамический материал может содержать кристаллический керамический материал. Керамический материал может содержать полукристаллический керамический материал. Керамический материал может содержать некристаллический керамический материал. Керамический материал может быть аморфным. Керамический материал может быть полукристаллическим. Керамический материал может быть кристаллическим.
В контексте данного документа термин «кристаллический материал» включает в себя стекла. В контексте данного документа термин «стекло» используется для описания материалов, которые стеклуются при температуре стеклования. Обычно термин «стекло» используется в данном документе для описания некристаллических или аморфных твердых материалов. Тем не менее, термин «стекло» включает в себя также материалы, содержащие кристаллические компоненты и некристаллические компоненты. Стеклянные материалы, содержащие как кристаллические, так и некристаллические компоненты, могут именоваться «стеклокерамическими» материалами.
Свойства стеклянных материалов согласно настоящему изобретению могут быть определены способом образования стекла. В контексте данного документа термин «стекло» включает в себя стекла, образованные любым подходящим способом. Подходящие способы образования стекол включают в себя: закалку расплава; физическое осаждение из паровой фазы; реакции в твердой фазе, в том числе термохимические и механохимические реакции; реакции в жидкой фазе, такие как золь-гель метод; облучение кристаллических твердых тел, например радиационную аморфизацию; и аморфизацию под давлением (т.е. формование под действием высокого давления).
В некоторых вариантах осуществления керамический материал может содержать стекло. Керамический материал может представлять собой стекло. Стекло может представлять собой стеклокерамический материал. Керамическая бумага может содержать стеклянные волокна. Керамическая бумага может содержать стеклокерамические волокна.
В некоторых вариантах осуществления керамический материал может не содержать стекла. Иначе говоря, керамический материал может содержать любые керамические материалы, отличные от стекла. Керамический материал может не быть стеклянным материалом. Керамический материал может не содержать стеклянных волокон. В этих вариантах осуществления керамический материал обычно содержит кристаллические керамические материалы.
2
2
3
2
2
3
2
2
Керамический материал может содержать по меньшей мере одно из следующего: оксид, карбид, борид, нитрид и силицид. Например, керамический материал может содержать оксид металла. Керамическая бумага может содержать по меньшей мере одно из следующего: диоксид кремния (SiO), оксид кальция (CaO), оксид магния (MgO), оксид алюминия (AlO) и диоксид циркония (ZrO), причем все вышеперечисленное рассматривается как керамические материалы. Например, керамическая бумага может содержать по меньшей мере одно из следующего: шерсть из силиката щелочноземельного металла, шерсть из алюмосиликата и поликристаллическая шерсть. Керамическая бумага может содержать по меньшей мере одно из следующего: оксид железа (FeO), оксид калия (KO) и оксид натрия (NaO), причем все вышеперечисленное рассматривается как керамические материалы.
Керамическая бумага содержит любое подходящее количество волоконного материала. Керамическая бумага может содержать по меньшей мере приблизительно 40 процентов по массе керамического материала; по меньшей мере приблизительно 50 процентов по массе керамического материала; или по меньшей мере приблизительно 60 процентов по массе керамического материала. Керамическая бумага может содержать приблизительно 100 процентов по массе керамического материала; менее чем приблизительно 100 процентов по массе керамического материала; менее чем приблизительно 90 процентов по массе керамического материала; или менее чем приблизительно 80 процентов по массе керамического материала. Например, керамическая бумага может содержать от приблизительно 50 процентов по массе керамического материала до приблизительно 100 процентов по массе керамического материала.
Керамическая бумага может содержать неволоконный материал. Неволоконный материал может содержать воду.
Керамическая бумага может содержать некерамический материал. Некерамический материал может содержать полимерный материал. Некерамический материал может содержать органический материал. Некерамический материал может содержать неорганический материал. Некерамический материал может содержать по меньшей мере один связующий материал для связывания керамического материала. Некерамический материал может представлять собой любой подходящий связующий материал. Связующий материал может содержать одно или более органических связующих, таких как битумы, клеи животного и растительного происхождения и полимеры. Связующий материал может содержать один или более неорганических связующих материалов, таких как известь, цемент, гипс и жидкое стекло. В случае, если связующий материал содержит один или более полимеров, эти полимеры могут содержать: акриловую смолу, фенольную смолу, сложный полиэфир, эпоксидную смолу, простой полиэфир, поливиниловый спирт, вещество на основе стирола, поликарбоксиловый эфир и полиуретан. Связующее может содержать карбоксиметилцеллюлозу и/или бентонит. Связующий материал может представлять собой акриловое связующее. Некерамический материал может содержать один или более материалов для упрочнения керамической бумаги. Например, некерамический материал может содержать полимерные волокна, такие как полиамидные и полиимидные.
Керамическая бумага может быть дополнительно упрочнена с помощью дополнительных средств, таких как упрочняющее вещество в виде частиц. Например, керамическая бумага может быть упрочнена с помощью частиц газовой сажи. Керамическая бумага может дополнительно содержать любые подходящие компоненты, в том числе, но без ограничения: диоксид титана, тригидрат алюминия и пигменты, которые могут содержать железо и марганец.
Керамическая бумага может содержать любое подходящее количество некерамического материала. В некоторых вариантах осуществления керамическая бумага может содержать лишь керамический материал. Иначе говоря, в некоторых вариантах осуществления керамическая бумага может не содержать никаких некерамических материалов. Керамическая бумага может содержать приблизительно 0 процентов по массе некерамического материала. Керамическая бумага может содержать от 0 процентов по массе некерамического материала до 25 процентов по массе некерамического материала. Керамическая бумага может содержать: по меньшей мере приблизительно 0,5 процента по массе некерамического материала; по меньшей мере приблизительно 2 процента по массе некерамического материала; по меньшей мере приблизительно 10 процентов по массе некерамического материала; или по меньшей мере приблизительно 20 процентов по массе некерамического материала. Керамическая бумага может содержать менее чем приблизительно 40 процентов по массе некерамического материала; менее чем приблизительно 30 процентов по массе некерамического материала; или менее чем приблизительно 15 процентов по массе некерамического материала.
В некоторых вариантах осуществления, в которых по меньшей мере один слой керамической бумаги содержит 100 процентов по массе керамического материала, эта керамическая бумага не содержит никаких дополнительных материалов, таких как связующие или упрочняющие материалы. Благодаря применению керамической бумаги без каких-либо дополнительных материалов, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности уменьшения образования нежелательных соединений при нагреве керамического материала во время горения горючего источника тепла, что способно повлиять на ощущения пользователя.
В некоторых вариантах осуществления керамическая бумага может содержать биологически растворимые волокна. В контексте данного документа термин «биологически растворимый» используется для описания материала, который растворим в биологической системе, такой как биологическая система в человеческом теле. Биологическая растворимость материала в конкретной биологической системе может значительно отличаться от растворимости указанного материала в воде. В контексте данного документа вещество может рассматриваться как биологически растворимое в случае, если по меньшей мере 0,1 г этого вещества растворяется в 100 мл растворителя биологической системы. Аналогичным образом, вещество может рассматриваться как биологически нерастворимое в случае, если менее чем 0,1 г этого вещества растворяется в 100 мл растворителя биологической системы. Обычно биологически растворимые волокна согласно настоящему изобретению растворимы в дыхательной системе пользователя при вдыхании этих волокон. Иначе говоря, биологически растворимые волокна согласно настоящему изобретению обычно растворяются в дыхательной системе пользователя при вдыхании этих волокон. Биологически растворимые волокна согласно настоящему изобретению могут быть растворимы в альвеолярной среде человека.
Биологически растворимый материал может представлять собой любой биологически растворимый материал. Подходящие биологически растворимые материалы включают в себя шерсти из силиката щелочноземельного металла и шерсти с высоким содержанием оксида алюминия и низким содержанием оксида кремния.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения керамическая бумага может содержать приблизительно 100 процентов по массе шерсти из силиката щелочноземельного металла.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения керамическая бумага может содержать: от приблизительно 50 процентов по массе шерсти из силиката щелочноземельного металла до приблизительно 100 процентов по массе шерсти из силиката щелочноземельного металла; от приблизительно 0 процентов по массе связующего, такого как акриловое связующее, до приблизительно 15 процентов по массе связующего; и менее чем приблизительно 10 процентов по массе инертного неорганического материала.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения керамическая бумага может содержать от приблизительно 60 процентов по массе диоксида кремния до приблизительно 70 процентов по массе диоксида кремния; от приблизительно 15 процентов по массе оксида кальция до приблизительно 35 процентов по массе оксида кальция; и от приблизительно 4 процентов по массе оксида магния до приблизительно 20 процентов по массе оксида магния.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения керамическая бумага может содержать: менее чем приблизительно 40 процентов по массе оксида алюминия; менее чем приблизительно 10 процентов по массе органического материала; и менее чем приблизительно 1 процент по массе влаги.
Вышеупомянутые составы относятся к процентным долям по массе различных компонентов после сжигания керамической бумаги.
Примеры имеющихся в продаже подходящих керамических бумаг, содержащих биологически растворимые керамические волокна, включают в себя: Superwool Fibre Paper, Superwool Fibre Flex Wrap, Superwool HT Fibre, Superwool Plus Fibre и Superwool Plus 332-E; все вышеперечисленное поставляется на рынок компанией Morgan Advanced Materials, plc. Другие подходящие керамические бумаги включают в себя керамические бумаги из огнеупорных керамических волокон, поставляемые на рынок компанией Ningbo Firewheel Thermal Insulation & Sealing Co., Ltd. Могут также быть пригодны не содержащие связующего керамические бумаги, такие как Rescor 300 BL от компании Final Advanced Materials, или не содержащая связущего биологичски растворимая волоконная бумага от компании DL-Thermal.
Керамическая бумага может иметь низкую теплопроводность. Иначе говоря, керамическая бумага может быть хорошим теплоизолятором. Например, керамическая бумага может иметь теплопроводность от приблизительно 0,5 до 2 Вт/м·К при температуре приблизительно 23°С. В частности, такая низкая теплопроводность наблюдается в случае, если керамическая бумага содержит тканый или нетканый волоконный керамический материал. Это может быть обусловлено сравнительно открытой, высокопористой структурой керамической бумаги, содержащей волоконный керамический материал, в результате чего снижается теплопередача за счет проводимости.
3
2
Керамическая бумага может иметь высокую воздухопроницаемость. Это может быть обусловлено сравнительно открытой, высокопористой структурой. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть достаточно воздухопроницаемым для того, чтобы обеспечивать возможность по существу беспрепятственного горения горючего источника тепла. Например, указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может иметь воздухопроницаемость более чем приблизительно 4000 (см/(мин*см).
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги окружает по меньшей мере часть длины горючего источника тепла. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги согласно настоящему изобретению может окружать горючий источник тепла по существу по всей длине. Таким образом в генерирующем аэрозоль изделии обеспечивается возможность извлечения преимуществ из изоляционных свойств керамической бумаги, возможность снижения поверхностной температуры вблизи источника тепла во время использования и возможность извлечения преимуществ из воздухопроницаемости керамической бумаги, благодаря чему обеспечивается возможность поступления воздуха к горючему источнику тепла в количестве, достаточном для зажигания и по существу беспрепятственного горения указанного горючего источника тепла.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть изолирован от указанных одного или более путей воздушного потока таким образом, чтобы при использовании воздух, втягиваемый через генерирующее аэрозоль изделие по указанным одному или более путям воздушного потока, не вступал в непосредственный контакт с указанным по меньшей мере одним слоем керамической бумаги.
В некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть отделен промежутком от указанных одного или более путей воздушного потока таким образом, чтобы воздух, втягиваемый через генерирующее аэрозоль изделие, не вступал в непосредственный контакт с указанным по меньшей мере одним слоем керамической бумаги.
В некоторых вариантах осуществления одна или более частей указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги могут быть закрыты, покрыты или инкапсулированы в материал, по существу непроницаемый для волокон и частиц. Указанные одна или более частей указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги, которые закрыты, покрыты или инкапсулированы в материал, по существу непроницаемый для волокон и частиц, могут быть расположены вблизи воздуха, втягиваемого через генерирующее аэрозоль изделие по указанным одному или более путям воздушного потока. Благодаря указанным закрытию, покрытию или инкапсуляции, обеспечивается возможность изоляции воздуха, втягиваемого через генерирующее аэрозоль изделие по указанным одному или более путям воздушного потока, от волокон и частиц указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги.
В некоторых вариантах осуществления указанные одна или более частей указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги могут быть покрыты слоем бумаги для изоляции указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги от указанных одного или более путей воздушного потока. Указанный слой бумаги может быть обеспечен на внутренней поверхности указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги и/или на внешней поверхности указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги. Указанный слой бумаги может быть обеспечен как на внутренней, так и на внешней поверхности указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги. Указанный слой бумаги может содержать ламинированную бумагу. Указанный слой бумаги может быть ламинирован совместно с указанным по меньшей мере одним слоем керамической бумаги. Указанный слой бумаги может быть обеспечен лишь на той части указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги, которая является смежной с указанными путями воздушного потока.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть по существу огнестойким. В контексте данного документа термин «огнестойкий» относится к материалу, который остается по существу неповрежденным во время зажигания и горения горючего источника тепла. Благодаря наличию указанного по меньшей мере одного слоя огнестойкой керамической бумаги, окружающего по меньшей мере часть длины горючего источника тепла, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности предотвращения эмиссии пламени или дыма из указанного слоя. Таким образом обеспечивается возможность по существу предотвращения или уменьшения эмиссии нежелательных веществ или запахов, выделяющихся из указанного слоя во время горения горючего источника тепла.
Керамическая бумага может иметь предпочтительные механические свойства. Например, керамическая бумага может быть гибкой и способной к механической обработке, благодаря упрочняющему действию керамического материала, в частности керамических волокон при их наличии. Керамическая бумага может обладать способностью к механической обработке, что помогает образовать слой керамической бумаги, окружающий по меньшей мере часть длины источника тепла.
В контексте данного документа термин «слой» используется для описания тела материала, в целом соответствующего форме горючего источника тепла. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может представлять собой слой любого подходящего типа, выполненный с возможностью окружения источника тепла. Слои подходящих типов включают в себя, помимо всего прочего, обертки и покрытия. В контексте данного документа термин «покрытие» используется для описания слоя материала, который покрывает источник тепла и приклеен к нему.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может находиться в непосредственном контакте с горючим источником тепла. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть отделен промежутком от горючего источника тепла.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги окружает по меньшей мере часть длины горючего источника тепла. Например, указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать приблизительно половину длины горючего источника тепла. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать более чем половину длины горючего источника тепла. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать от приблизительно 60 процентов до приблизительно 100 процентов длины горючего источника тепла. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать по меньшей мере приблизительно 70 процентов длины горючего источника тепла. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать по меньшей мере приблизительно 80 процентов длины горючего источника тепла. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать по меньшей мере приблизительно 90 процентов длины горючего источника тепла. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать горючий источник тепла по существу по всей длине.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать горючий источник тепла по всей длине. В контексте данного документа термин «длина» используется для описания размера компонента или части генерирующего аэрозоль изделия в продольном направлении этого генерирующего аэрозоль изделия.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать приблизительно половину длины образующего аэрозоль субстрата. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги, окружающий образующий аэрозоль субстрат, обеспечивает преимущество, состоящее в возможности снижения поверхностной температуры генерирующего аэрозоль изделия на образующем аэрозоль субстрате.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать горючий источник тепла на расположенном дальше по ходу потока конце указанного горючего источника тепла. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности снижения поверхностной температуры генерирующего аэрозоль изделия на той части горючего источника тепла, которая является ближайшей к пользователю во время нормального использования генерирующего аэрозоль изделия.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать горючий источник тепла на расположенном раньше по ходу потока конце этого горючего источника тепла.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать горючий источник тепла на расположенном раньше по ходу потока конце и на расположенном дальше по ходу потока конце.
Непокрытые части горючего источника тепла могут именоваться в данном документе «оголенными» частями. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги согласно настоящему изобретению может быть обеспечен для покрытия или окружения «оголенных» или непокрытых частей горючего источника тепла.
В некоторых вариантах осуществления часть горючего источника тепла может быть окружена по меньшей мере одним дополнительным слоем на расположенном раньше по ходу потока конце. Указанный по меньшей мере один дополнительный слой может представлять собой слой сигаретной бумаги. В этих вариантах осуществления расположенная раньше по ходу потока часть горючего источника тепла представляет собой оголенную часть. Иначе говоря, расположенная раньше по ходу потока часть горючего источника тепла не покрыта указанным по меньшей мере одним дополнительным слоем. В указанных вариантах осуществления указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать расположенную раньше по ходу потока часть горючего источника тепла. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может окружать горючий источник тепла в пределах от расположенного раньше по ходу потока конца указанного по меньшей мере одного дополнительного слоя, окружающего расположенную раньше по ходу потока часть горючего источника тепла, до расположенного дальше по ходу потока конца горючего источника тепла, с примыканием к нему или его окружением. Таким образом, в этих вариантах осуществления горючий источник тепла может быть окружен по существу по всей длине посредством комбинации из указанного по меньшей мере одного дополнительного слоя на расположенном дальше по ходу потока конце и указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги на расположенном раньше по ходу потока конце. В некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги и указанный по меньшей мере один дополнительный слой могут быть наложены друг на друга по всей длине горючего источника тепла.
Горючий источник тепла, образующий аэрозоль субстрат и указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги могут быть выполнены с возможностью по существу предотвращения или снижения вероятности того, что температура образующего аэрозоль субстрата превысит приблизительно 375°С во время горения указанного горючего источника тепла. Например, горючий источник тепла, образующий аэрозоль субстрат и указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги могут быть выполнены по форме, размерам и расположению с возможностью по существу предотвращения или снижения вероятности того, что температура образующего аэрозоль субстрата превысит приблизительно 375°С во время горения указанного горючего источника тепла. Таким образом обеспечивается возможность сохранения целостности образующего аэрозоль субстрата. Например, в случае, если образующий аэрозоль субстрат содержит одно или более веществ для образования аэрозоля, эти вещества для образования аэрозоля могут подвергаться пиролизу при температуре свыше приблизительно 375°С. При еще более высоких температурах и при наличии, например, табака в образующем аэрозоль субстрате, возможно возгорание этого табака.
Горючий источник тепла, образующий аэрозоль субстрат и указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги могут быть выполнены таким образом, чтобы во время горения горючего источника тепла температура образующего аэрозоль субстрата на расстоянии 2 мм от ближайшего торца указанного образующего аэрозоль субстрата составляла по меньшей мере приблизительно 100°С в течение периода времени приблизительно 6 минут.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может иметь любую подходящую толщину. В целом, указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги представляет собой тонкой слой. Толщина указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги может составлять по меньшей мере приблизительно 0,25 миллиметра или по меньшей мере 0,5 миллиметра. Толщина указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги может составлять менее чем приблизительно 10 миллиметров или менее чем приблизительно 5 миллиметров. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может иметь толщину от приблизительно 0,25 миллиметра до приблизительно 10 миллиметров или от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 5 миллиметров
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может дополнительно содержать одно или более впускных отверстий для воздуха, таких как одно или более перфорационных отверстий. Указанные одно или более впускных отверстий для воздуха обеспечивают возможность дополнительного повышения воздухопроницаемости указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги.
Генерирующее аэрозоль изделие согласно настоящему изобретению содержит образующий аэрозоль субстрат. В контексте данного документа термин «образующий аэрозоль субстрат» используется для описания субстрата, способного при нагреве выделять летучие соединения, которые способны образовывать аэрозоль. Аэрозоли, генерируемые из образующих аэрозоль субстратов генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению, могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы находящихся в газообразном состоянии веществ, которые при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
Образующий аэрозоль субстрат может быть твердым. Образующий аэрозоль субстрат может быть твердым при комнатной температуре.
Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля и по меньшей мере один материал, способный выделять летучие соединения при нагреве.
Указанное по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля может представлять собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и являются по существу стойкими к термическому разложению при рабочей температуре генерирующего аэрозоль изделия. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают в себя, например, многоатомные спирты, сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицеринмоно-, ди- или триацетат, и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновой кислоты, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Примеры веществ для образования аэрозоля, предназначенных для использования в генерирующих аэрозоль изделиях согласно настоящему изобретению, представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин.
Материал, способный выделять летучие соединения при нагреве, может представлять собой порцию материала растительного происхождения, например порцию гомогенизированного материала растительного происхождения. Например, образующий аэрозоль субстрат может содержать один или более материалов, полученных из растений, в том числе, но без ограничения: табака; чая, например зеленого чая; мяты перечной; лавра; эвкалипта; базилика; шалфея; вербены; и эстрагона. Материал растительного происхождения может содержать добавки, в том числе, но без ограничения, увлажнители, ароматизаторы, связующие и их смеси. Материал растительного происхождения может состоять из по существу табачного материала, при необходимости из гомогенизированного табачного материала.
Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут содержать образующие аэрозоль субстраты, содержащие никотин. Например, генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению содержат образующие аэрозоль субстраты, содержащие табак.
Образующий аэрозоль субстрат может быть окружен фицеллой фильтра.
Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению содержат горючий источник тепла, выполненный с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата и изолированный от указанных одного или более путей воздушного потока.
Горючий источник тепла может содержать тело из горючего материала. Тело горючего источника тепла может иметь по существу постоянный диаметр. Тело горючего источника тепла может иметь постоянный диаметр по всей его длине. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения процессов, используемых при производстве горючего источника тепла и генерирующего аэрозоль изделия. В некоторых вариантах осуществления тело из горючего материала может представлять собой по существу круглое цилиндрическое тело, имеющее по существу постоянный диаметр по всей его длине.
Горючий источник тепла может представлять собой углеродный источник тепла. В контексте данного документа термин «углеродный» используется для описания горючего источника тепла, содержащего углерод. Предпочтительно, содержание углерода в углеродных горючих источниках тепла для использования в генерирующих аэрозоль изделиях согласно настоящему изобретению составляет по меньшей мере приблизительно 35 процентов, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 процентов, наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 45 процентов, в пересчете на сухой вес горючего источника тепла.
Горючий источник тепла согласно настоящему изобретению представляет собой горючий источник тепла на основе углерода. В контексте данного документа термин «источник тепла на основе углерода» используется для описания источника тепла, содержащего в основном углерод.
Горючие источники тепла на основе углерода для использования в генерирующих аэрозоль изделиях согласно настоящему изобретению могут иметь содержание углерода по меньшей мере приблизительно 50 процентов, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 60 процентов, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 70 процентов, наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 80 процентов, в пересчете на сухой вес горючего источника тепла на основе углерода.
Горючий источник тепла согласно настоящему изобретению изолирован от указанных одного или более путей воздушного потока, проходящих через генерирующее аэрозоль изделие. В контексте данного документа термин «путь воздушного потока» используется для описания пути, по которому обеспечивается возможность втягивания воздуха через генерирующее аэрозоль изделие для вдыхания пользователем. В контексте данного документа термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» используются для описания относительных направлений и местоположений компонентов генерирующего аэрозоль изделия относительно направления воздушных потоков через указанные один или более путей воздушного потока при осуществлении пользователем затяжки на генерирующем аэрозоль изделии.
Благодаря изоляции горючего источника тепла от указанных одного или более путей воздушного потока генерирующего аэрозоль изделия, обеспечивается возможность по существу предотвращения или ослабления активации горения горючего источника тепла во время осуществления затяжек пользователем. Таким образом обеспечивается возможность по существу предотвращения или уменьшения скачков температуры образующего аэрозоль субстрата во время осуществления затяжек пользователем. Благодаря этому обеспечивается возможность по существу предотвращения или ослабления горения или пиролиза образующего аэрозоль субстрата в интенсивных режимах осуществления затяжек. Благодаря этому обеспечивается возможность по существу предотвращения или уменьшения изменений состава аэрозоля, генерируемого генерирующим аэрозоль изделием, в зависимости от режима осуществления затяжек пользователем.
Благодаря изоляции горючего источника тепла от указанных одного или более путей воздушного потока, обеспечивается также возможность по существу предотвращения или уменьшения поступления продуктов горения и разложения и других веществ, образующихся во время зажигания и горения горючего источника тепла, в воздух, втягиваемый через генерирующее аэрозоль изделие по указанным одному или более путям воздушного потока.
Изолированный горючий источник тепла согласно настоящему изобретению может содержать сплошной источник тепла. В контексте данного документа термин «сплошной» используется для описания горючего источника тепла, в котором воздух, втягиваемый через генерирующее аэрозоль изделие для вдыхания пользователем, не проходит через канал воздушного потока в указанном горючем источнике тепла. Таким образом, теплопередача между сплошным горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом осуществляется, главным образом, за счет кондуктивной теплопередачи.
Благодаря отсутствию каналов воздушного потока через горючий источник тепла, снижается или минимизируется конвективная теплопередача между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом. Благодаря снижению конвективной теплопередачи между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом, обеспечивается возможность по существу предотвращения или уменьшения скачков температуры образующего аэрозоль субстрата во время осуществления затяжек пользователем. Благодаря этому обеспечивается возможность по существу предотвращения или ослабления горения или пиролиза образующего аэрозоль субстрата в интенсивных режимах осуществления затяжек. Благодаря этому, обеспечивается возможность по существу предотвращения или уменьшения изменений состава аэрозоля, генерируемого генерирующим аэрозоль изделием, в зависимости от режима осуществления затяжек пользователем. Благодаря этому, обеспечивается также возможность по существу предотвращения или уменьшения поступления продуктов горения и разложения и других веществ, образующихся во время зажигания и горения горючего источника тепла, в воздух, втягиваемый через генерирующее аэрозоль изделие по указанным одному или более путям воздушного потока.
Изолированный горючий источник тепла согласно настоящему изобретению может содержать несплошной источник тепла. В контексте данного документа термин «несплошной» используется для описания источника тепла, в котором воздух, втягиваемый через генерирующее аэрозоль изделие для вдыхания пользователем, проходит через один или более каналов воздушного потока в указанном горючем источнике тепла. Таким образом обеспечивается возможность того, чтобы теплопередача между несплошным горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом происходила как за счет кондуктивной теплопередачи, так и за счет конвективной теплопередачи через указанные один или более каналов воздушного потока.
В контексте данного документа термин «канал воздушного потока» используется для описания канала, который проходит по всей длине горючего источника тепла и через который обеспечивается возможность втягивания воздуха дальше по ходу потока для вдыхания пользователем. Таким образом, генерирующее аэрозоль изделие согласно настоящему изобретению может не содержать одного или более каналов воздушного потока.
Указанные одна или более негорючих, по существу воздухонепроницаем перегородок между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом могут содержать первую перегородку, которая примыкает к ближнему концу горючего источника тепла и/или к дальнему концу образующего аэрозоль субстрата. Первая перегородка обеспечивает возможность содействия изоляции горючего источника тепла от указанных одного или более путей воздушного потока в генерирующем аэрозоль изделии. Первая перегородка обеспечивает возможность снижения максимальной температуры, воздействующей на образующий аэрозоль субстрат во время зажигания или горения горючего источника тепла, и возможность по существу предотвращения или уменьшения термического разложения или горения образующего аэрозоль субстрата во время использования генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте данного документа термин «негорючий» используется для описания материала, который является по существу негорючим при температурах, достигаемых горючим источником тепла во время его горения или зажигания.
В контексте данного документа термин «воздухонепроницаемый» используется для описания материала, который по существу предотвращает или уменьшает прохождение через него воздуха.
Первая перегородка может примыкать к ближнему концу горючего источника тепла и/или к дальнему концу образующего аэрозоль субстрата. Первая перегородка может быть приклеена или иным образом прикреплена к ближнему концу горючего источника тепла и/или к дальнему концу образующего аэрозоль субстрата.
Первая перегородка может содержать первое барьерное покрытие, обеспеченное на ближнем торце горючего источника тепла. В таких вариантах осуществления первая перегородка может содержать первое барьерное покрытие, обеспеченное на по меньшей мере по существу всем ближнем торце горючего источника тепла. Первая перегородка может содержать первое барьерное покрытие, обеспеченное на всем ближнем торце горючего источника тепла. Первое барьерное покрытие может быть образовано и нанесено на ближний торец горючего источника тепла любым подходящим способом, таким как способы, описанные в WO-A1-2013120855.
В зависимости от требуемых характеристик и рабочих параметров генерирующего аэрозоль изделия, первая перегородка может иметь низкую теплопроводность или высокую теплопроводность. В некоторых вариантах осуществления первая перегородка может иметь теплопроводность от приблизительно 0,1 Вт/м·К до приблизительно 200 Вт/м·К.
Толщина первой перегородки может надлежащим образом отрегулироваться для обеспечения хорошей характеристики генерирования аэрозоля. В некоторых вариантах осуществления первая перегородка может иметь толщину от приблизительно 10 микрон до приблизительно 500 микрон.
Первая перегородка может быть выполнена из одного или более подходящих материалов, которые являются по существу термически стабильными и негорючими при температурах, достигаемых с помощью горючего источника тепла во время зажигания и горения. Подходящие материалы известны из уровня техники и включают в себя, но без ограничения, глины (например такие, как бентонит и каолинит), стекла, минералы, керамические материалы, смолы, металлы и их комбинации.
2
3
Материалы, из которых может быть образована первая перегородка, включают в себя глины и стекла. Дополнительные материалы, из которых может быть образована первая перегородка, включают в себя медь, алюминий, нержавеющую сталь, сплавы, оксид алюминия (AlO), смолы и минеральные клеи.
В случае, если первая перегородка содержит металл или сплав, такие как медь, алюминий и нержавеющая сталь, первое барьерное покрытие обеспечивает преимущество, состоящее в возможности его действия в качестве тепловой связи между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом. Таким образом обеспечивается возможность улучшения кондуктивной теплопередачи от горючего источника тепла на образующий аэрозоль субстрат.
Генерирующее аэрозоль изделие может дополнительно содержать одно или более впускных отверстий для воздуха, расположенных дальше по ходу потока относительно ближнего конца горючего источника тепла. В некоторых вариантах осуществления указанные одно или более впускных отверстий для воздуха расположены между ближним концом горючего источника тепла и ближним концом генерирующего аэрозоль изделия. Указанные одно или более впускных отверстий для воздуха могут быть расположены таким образом, чтобы была обеспечена возможность втягивания воздуха внутрь указанных одного или более путей воздушного потока генерирующего аэрозоль изделия через указанные одно или более впускных отверстий для воздуха, без втягивания воздуха через горючий источник тепла. Таким образом обеспечивается возможность по существу предотвращения или ослабления скачков температуры образующего аэрозоль субстрата во время осуществления затяжек пользователем.
Указанные одно или более впускных отверстий для воздуха могут содержать любые подходящие впускные отверстия для воздуха, через которые обеспечивается возможность втягивания воздуха внутрь генерирующего аэрозоль изделия. Например, подходящие впускные отверстия для воздуха включают в себя дыры, прорези, щели или другие отверстия Количество, форма, размер и расположение впускных отверстий для воздуха могут надлежащим образом регулироваться для достижения хорошей характеристики генерирования аэрозоля.
Указанные одно или более впускных отверстий для воздуха могут быть расположены в образующем аэрозоль субстрате. Указанные одно или более впускных отверстий для воздуха могут быть расположены между дальним концом образующего аэрозоль субстрата и ближним концом образующего аэрозоль субстрата. В случае, если указанные одно или более впускных отверстий для воздуха расположены в образующем аэрозоль субстрате и указанный образующий аэрозоль субстрат содержит фицеллу фильтра, эта фицелла фильтра может быть обеспечена одним или более отверстиями для обеспечения возможности поступления воздуха внутрь образующего аэрозоль субстрата. Указанные одно или более отверстий могут представлять собой прорези, щели или любые другие подходящие отверстия, через которые обеспечивается возможность втягивания воздуха внутрь образующего аэрозоль субстрата. Количество, форма, размер и расположение указанных отверстий могут надлежащим образом регулироваться для достижения хорошей характеристики генерирования аэрозоля.
Горючий источник тепла может содержать один или более каналов воздушного потока. Иначе говоря, горючий источник тепла может представлять собой несплошной источник тепла. Указанные один или более каналов воздушного потока могут проходить по всей длине горючего источника тепла. Указанные один или более каналов воздушного потока могут образовывать участки указанных одного или более путей воздушного потока в генерирующем аэрозоль изделии.
В случае, если горючий источник тепла содержит один или более каналов воздушного потока в генерирующем аэрозоль изделии, указанные один или более негорючих, по существу воздухонепроницаем перегородок между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом могут дополнительно содержать вторую перегородку между горючим источником тепла и указанными одним или более каналами воздушного потока в горючем источнике тепла.
Вторая перегородка обеспечивает возможность содействия изоляции горючего источника тепла от указанных одного или более путей воздушного потока в генерирующем аэрозоль изделии. Вторая перегородка обеспечивает возможность снижения максимальной температуры, которая воздействует на образующий аэрозоль субстрат во время зажигания или горения горючего источника тепла, и таким образом она способствует предотвращению или ослаблению термического разложения или горения образующего аэрозоль субстрата во время использования генерирующего аэрозоль изделия.
Вторая перегородка может быть приклеена или иным образом прикреплена к горючему источнику тепла.
Вторая перегородка может содержать второе барьерное покрытие, обеспеченное на внутренней поверхности указанных одного или более каналов воздушного потока. Вторая перегородка может содержать второе барьерное покрытие, обеспеченное на по меньшей мере по существу всей внутренней поверхности указанных одного или более каналов воздушного потока. Вторая перегородка может содержать второе барьерное покрытие, обеспеченное на всей внутренней поверхности указанных одного или более каналов воздушного потока.
Второе барьерное покрытие может быть обеспечено путем введения облицовки внутрь указанных одного или более каналов воздушного потока. Например, в случае, если указанные один или более путей воздушного потока содержат один или более каналов воздушного потока, проходящих через внутреннюю область горючего источника тепла, в каждый из указанных одного или более каналов воздушного потока может быть вставлена негорючая, по существу воздухонепроницаемая полая трубка.
Вторая перегородка обеспечивает преимущество, состоящее в возможности по существу предотвращения или уменьшения поступление продуктов горения и разложения, образующихся во время зажигания и горения горючего источника тепла в курительных изделиях согласно настоящему изобретению, в воздух, втягиваемый дальше по ходу потока по указанным одному или более каналам воздушного потока.
В зависимости от требуемых характеристик и рабочих параметров генерирующего аэрозоль изделия, вторая перегородка может иметь низкую теплопроводность или высокую теплопроводность. Вторая перегородка может иметь низкую теплопроводность.
Толщина второй перегородки может надлежащим образом регулироваться для достижения хорошей характеристики генерирования аэрозоля. В некоторых вариантах осуществления вторая перегородка может иметь толщину от приблизительно 30 микрон до приблизительно 200 микрон. В варианте осуществления вторая перегородка имеет толщину от приблизительно 30 микрон до приблизительно 100 микрон.
Вторая перегородка может быть выполнена из одного или более подходящих материалов, по существу являющихся термически стабильными и негорючими при температурах, достигаемых горючим источником тепла во время зажигания и горения. Подходящие материалы известны из уровня техники и включают в себя, но без ограничения, например: глины; оксиды металлов, такие как оксид железа, оксид алюминия, оксид титана, оксид кремния, алюмосиликат, диоксид циркония и оксид церия; цеолиты; фосфат циркония; и другие керамические материалы или их комбинации.
Материалы, из которых может быть образована вторая перегородка, включают в себя глины, стекла, алюминий, оксид железа и их комбинации. При необходимости, во вторую перегородку могут быть включены каталитические ингредиенты, такие как ингредиенты, способствующие окислению монооксида углерода до диоксида углерода. Подходящие каталитические ингредиенты включают в себя, но без ограничения, например, платину, палладий, переходные металлы и их оксиды.
В случае, если генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению содержат первую перегородку между расположенным дальше по ходу потока концом горючего источника тепла и расположенным раньше по ходу потока концом образующего аэрозоль субстрата и вторую перегородку между горючим источником тепла и одним или более каналами воздушного потока через горючий источник тепла, указанная вторая перегородка может быть образована из того же самого материала или материалов, что и первая перегородка, или из другого материала или материалов.
В случае, если вторая перегородка содержит второе барьерное покрытие, обеспеченное на внутренней поверхности указанных одного или более каналов воздушного потока, указанное второе барьерное покрытие может быть нанесено на внутреннюю поверхность указанных одного или более каналов воздушного потока любым подходящим способом, таким как способы, описанные в US-A-5,040,551 и WO-A1-2013120855.
Генерирующее аэрозоль изделие может дополнительно содержать один или более дополнительных слоев, окружающих по меньшей мере ближнюю часть горючего источника тепла и дальнюю часть образующего аэрозоль субстрата. Указанные один или более дополнительных слоев могут содержать теплопроводный элемент для теплопередачи от горючего источника тепла на образующий аэрозоль субстрат и/или слой сигаретной бумаги.
Теплопроводный элемент может окружать лишь дальнюю часть образующего аэрозоль субстрата. Теплопроводный элемент может окружать образующий аэрозоль субстрат по существу по всей длине. Теплопроводный материал может находиться в непосредственном контакте с горючим источником тепла и/или образующим аэрозоль субстратом. Теплопроводный материал может находиться в непосредственном контакте как с горючим источником тепла, так и с образующим аэрозоль субстратом.
Теплопроводный элемент может обеспечивать тепловую связь между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом. Теплопроводный элемент может быть по существу огнестойким.
Подходящие теплопроводные элементы могут включать в себя обертки из металлической фольги или обертки из фольги из металлического сплава. Обертки из металлической фольги могут включать в себя: обертки из алюминиевой фольги, обертки из стальной фольги, обертки из железной фольги и обертки из медной фольги. Теплопроводный элемент может содержать трубку из алюминия.
Ближняя часть горючего источника тепла, окруженная теплопроводным элементом, может иметь длину от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров или длину от приблизительно 3 миллиметров до приблизительно 5 миллиметров.
Дальняя часть горючего источника тепла, не окруженная теплопроводным элементом, может иметь длину от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров или длину от 4 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров.
Слой сигаретной бумаги может окружать по меньшей мере ближнюю часть горючего источника тепла, образующий аэрозоль субстрат по всей его длине и любые другие компоненты генерирующего аэрозоль изделия, расположенные вблизи образующего аэрозоль субстрата. Слой сигаретной бумаги может окружать горючий источник тепла по существу по всей длине. В случае, если слой сигаретной бумаги окружает горючий источник тепла по существу по всей длине, этот слой сигаретной бумаги может быть обеспечен средствами вентиляции, такими как перфорационные отверстия, прорези или щели, на горючем источнике тепла для того, чтобы обеспечить возможность прохождения воздуха через указанный слой сигаретной бумаги к указанному горючему источнику тепла. Количество, форма, размер и расположение указанных отверстий могут регулироваться надлежащим образом для достижения хорошей характеристики генерирования аэрозоля. Слой сигаретной бумаги может быть плотно обернут вокруг горючего источника тепла и образующего аэрозоль субстрата таким образом, чтобы указанный слой сигаретной бумаги зажимал и скреплял горючий источник тепла и образующий аэрозоль субстрат при сборке генерирующего аэрозоль изделия.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может представлять собой внешний в радиальном направлении слой. В случае, если генерирующее аэрозоль изделие содержит один или более дополнительных слоев, внешний в радиальном направлении слой керамической бумаги может перекрываться по меньшей мере с частью указанных одного или более дополнительных слоев. Иначе говоря, указанные один или более дополнительных слоев могут быть расположены между горючим источником тепла и указанным по меньшей мере одним слоем керамической бумаги. Например, в случае, если генерирующее аэрозоль изделие содержит дополнительный слой, содержащий теплопроводный элемент, этот теплопроводный элемент может представлять собой внутренний в радиальном направлении слой, и указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может представлять собой внешний в радиальном направлении слой, окружающий по меньшей мере часть указанного теплопроводного элемента.
В контексте данного документа термины «внешний в радиальном направлении» и «внутренний в радиальном направлении» используются для обозначения относительных расстояний между компонентами генерирующего аэрозоль изделия и продольной осью генерирующего аэрозоль изделия. В контексте данного документа термин «радиальный» используется для описания направления, перпендикулярного продольной оси генерирующего аэрозоль изделия, которая проходит в направлении между ближним концом и дальним концом генерирующего аэрозоль изделия.
Указанные один или более дополнительных слоев могут представлять собой внешние в радиальном направлении слои. Указанные один или более дополнительных слоев могут перекрываться по меньшей мере с частью указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги.
Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть присоединен или прикреплен к одному или более другим компонентам или частям генерирующего аэрозоль изделия. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть прикреплен к любому подходящему компоненту генерирующего аэрозоль изделия. Например, указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть прикреплен к по меньшей мере одному из следующего: горючий источник тепла, образующий аэрозоль субстрат и указанные один или более дополнительных слоев. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть прикреплен к одному или более компонентам генерирующего аэрозоль изделия с помощью любых подходящих средств. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть прикреплен с помощью адгезива. Подходящие адгезивы могут иметь высокую теплостойкость, такую как у силикатного клея. В случае, если указанные один или более дополнительных слоев представляют собой внешние в радиальном направлении слои, указанные один или более дополнительных слоев могут быть плотно обернуты вокруг по меньшей мере части указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги.
В некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может образовывать единое целое с горючим источником тепла. В контексте данного документа термин «образует единое целое» используется для описания слоя, который находится в непосредственном контакте с горючим источником тепла и прикреплен к указанному горючему источнику тепла без помощи внешнего адгезива или другого промежуточного соединительного материала.
В некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть образован из полосы керамической бумаги, имеющей противоположные концы. Указанная полоса керамической бумаги может быть обернута вокруг горючего источника тепла таким образом, чтобы противоположные концы указанной полосы были наложены друг на друга. Наложенные противоположные концы указанной полосы могут быть скреплены между собой с помощью адгезива или любых других подходящих средств. Таким образом обеспечивается возможность закрепления указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги на горючем источнике тепла.
В некоторых вариантах осуществления, между указанным по меньшей мере одним слоем керамической бумаги и по меньшей мере одним из горючего источника тепла, образующего аэрозоль субстрата и указанного одного или более дополнительных слоев, может быть обеспечен промежуточный слой. Промежуточный слой может быть смежным с указанным по меньшей мере одним слоем керамической бумаги. Промежуточный слой может находиться в контакте с указанным по меньшей мере одним слоем керамической бумаги. Промежуточный слой может быть расположен с внутренней в радиальном направлении стороны относительно указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги.
Промежуточный слой может представлять собой слой адгезива. Слой адгезива может содержать любой подходящий адгезив. Подходящие адгезивы могут иметь высокую теплостойкость, такую как у силикатного клея. Слой адгезива может быть расположен между указанным по меньшей мере одним слоем керамической бумаги и горючим источником тепла, и он имеет возможность прикрепления указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги к горючему источнику тепла. Слой адгезива может быть расположен между указанным по меньшей мере одним слоем керамической бумаги и указанными одним или более дополнительными слоями, и он имеет возможность прикрепления указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги к указанным одному или более дополнительным слоям. Слой адгезива может быть расположен между указанным по меньшей мере одним слоем керамической бумаги и образующим аэрозоль субстратом, и он имеет возможность прикрепления указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги к образующему аэрозоль субстрату.
В некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть образован из полосы керамической бумаги, имеющей противоположные концы. Указанная полоса керамической бумаги может быть обернута вокруг горючего источника тепла таким образом, чтобы противоположные концы полосы примыкали друг к другу без наложения. На той стороне указанной полосы, которая обращена к горючему источнику тепла, на по меньшей мере противоположных концах указанной полосы может быть обеспечен слой адгезива. Слой адгезива имеет возможность прикрепления полосы керамической бумаги к горючему источнику тепла по меньшей мере на противоположных концах указанной полосы.
Генерирующее аэрозоль изделие может содержать теплопроводный компонент, расположенный между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом. Теплопроводный компонент может представлять собой вышеописанную первую перегородку. Генерирующее аэрозоль изделие может содержать теплопроводный компонент и первую перегородку. Теплопроводный компонент может содержать такой же материал, что и указанный теплопроводный элемент. Генерирующее аэрозоль изделие может содержать теплопроводный компонент и теплопроводный элемент. Благодаря наличию теплопроводного элемента и/или теплопроводного компонента, обеспечивается возможность содействия кондуктивной теплопередаче между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом.
Генерирующее аэрозоль изделие может дополнительно содержать любые подходящие компоненты. Например, генерирующее аэрозоль изделие может содержать по меньшей мере одно из следующего: элемент переноса; элемент охлаждения аэрозоля; разделительный элемент; и мундштук. Указанные один или более дополнительных компонентов могут быть расположены коаксиально с горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом. Указанные один или более дополнительных компонентов могут быть расположены вблизи образующего аэрозоль субстрата. Указанные один или более дополнительных компонентов могут быть расположены в любом подходящем порядке. Генерирующее аэрозоль изделие может дополнительно содержать: элемент переноса, смежный с ближним концом образующего аэрозоль субстрата; элемент охлаждения аэрозоля, смежный с ближним концом элемента переноса; разделительный элемент, смежный с ближним концом элемента охлаждения аэрозоля; и мундштук, смежный с ближним концом разделительного элемента.
В контексте данного документа термины «ближний» и «дальний» используются для описания относительного расположения компонентов или частей компонентов генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению. Ближний конец компонента генерирующего аэрозоль изделия представляет собой тот конец указанного компонента, который является ближайшим к мундштучному концу генерирующего аэрозоль изделия, и дальний конец компонента генерирующего аэрозоль изделия представляет собой тот конец указанного компонента, который является наиболее удаленным от мундштучного конца генерирующего аэрозоль изделия. Обычно горючий источник тепла расположен на дальнем конце генерирующего аэрозоль изделия.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложен способ изготовления генерирующего аэрозоль изделия согласно первому аспекту настоящего изобретения. Способ включает в себя этапы, на которых: размещают горючий источник тепла для нагрева образующего аэрозоль субстрата; обеспечивают один или более путей воздушного потока, по которым обеспечивается возможность втягивания воздуха через генерирующее аэрозоль изделие для вдыхания пользователем; изолируют горючий источник тепла от указанных одного или более путей воздушного потока таким образом, чтобы при использовании воздух, втягиваемый через генерирующее аэрозоль изделие по указанным одному или более путям воздушного потока, не вступал в непосредственный контакт с горючим источником тепла; и окружают по меньшей мере часть длины горючего источника тепла по меньшей мере одним слоем керамической бумаги.
В некоторых вариантах осуществления этап окружения по меньшей мере части длины горючего источника тепла по меньшей мере одним слоем керамической бумаги может включать в себя операции, на которых: обеспечивают полосу керамической бумаги, имеющую противоположные концы; обертывают указанную полосу вокруг горючего источника тепла таким образом, чтобы указанный горючий источник тепла был окружен по меньшей мере одним слоем керамической бумаги; осуществляют наложение противоположных концов указанной полосы; и скрепляют между собой наложенные концы для прикрепления указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги к горючему источнику тепла.
Наложенные концы полосы керамической бумаги могут быть скреплены между собой с помощью любых подходящих средств. Например, наложенные концы полосы керамической бумаги могут быть скреплены между собой с помощью адгезива. Подходящие адгезивы должны иметь высокую теплостойкость и включают в себя силиконовый клей.
В некоторых вариантах осуществления этап окружения по меньшей мере части длины горючего источника тепла по меньшей мере одним слоем керамической бумаги может включать в себя операции, на которых: обеспечивают полосу керамической бумаги, имеющую противоположные концы; наносят слой адгезива на одну сторону указанной полосы по меньшей мере на каждом из указанных противоположных концов; размещают указанную полосу таким образом, чтобы указанный слой адгезива был обращен к горючему источнику тепла; обертывают указанную полосу вокруг горючего источника тепла таким образом, чтобы по меньшей мере часть длины горючего источника тепла была окружена по меньшей мере одним слоем керамической бумаги; обеспечивают примыкание противоположных концов указанной полосы без наложения этих противоположных концов; и прикрепляют указанную полосу к горючему источнику тепла с помощью указанного слоя адгезива.
В некоторых вариантах осуществления указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть ламинирован дополнительным слоем, таким как слой сигаретной бумаги. Указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть ламинирован дополнительным слоем перед нанесением указанного по меньшей мере одного слоя керамической бумаги на горючий источник тепла. Полоса совместно ламинированной бумаги, содержащая указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги и дополнительный слой, может быть обернута вокруг горючего источника тепла таким же образом, что и полоса керамической бумаги. В некоторых вариантах осуществления совместно ламинированная бумага может быть расположена таким образом, чтобы указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги был обращен к горючему источнику тепла. Иначе говоря, указанный по меньшей мере один слой керамической бумаги может быть расположен с внутренней в радиальном направлении стороны дополнительного слоя. В некоторых вариантах осуществления совместно ламинированная бумага может быть расположена таким образом, чтобы дополнительный слой был обращен к горючему источнику тепла.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно на примерах, со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показан схематичный вид первого варианта осуществления генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению, содержащего сплошной горючий источник тепла;
на фиг. 2 показан температурный профиль генерирующего аэрозоль изделия по фиг. 1 в первом месте;
на фиг. 3 показан температурный профиль генерирующего аэрозоль изделия по фиг. 1 во втором месте;
на фиг. 4 показан температурный профиль генерирующего аэрозоль изделия по фиг. 1 в третьем месте; и
на фиг. 5 показан схематичный вид второго варианта осуществления генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению, содержащего несплошной горючий источник тепла.
На фиг. 1 показан схематичный вид генерирующего аэрозоль изделия 2. Генерирующее аэрозоль изделие 2 содержит горючий источник 3 тепла. Горючий источник 3 тепла содержит по существу круглое цилиндрическое тело из углеродного материала, имеющее длину приблизительно 10 миллиметров. Горючий источник 3 тепла представляет собой сплошной источник тепла. Иначе говоря, горючий источник 3 тепла не содержит никаких воздушных каналов, проходящих через него.
Генерирующее аэрозоль изделие 2 дополнительно содержит образующий аэрозоль субстрат 4. Образующий аэрозоль субстрат 4 расположен на ближнем конце горючего источника 3 тепла. Образующий аэрозоль субстрат 4 содержит по существу круглую цилиндрическую заглушку из табачного материала 18, окруженную фицеллой 19 фильтра.
Между ближним концом горючего источника 3 тепла и дальним концом образующего аэрозоль субстрата 4 расположена негорючая, по существу воздухонепроницаемая первая перегородка 6. Первая перегородка 6 содержит диск из алюминиевой фольги. Первая перегородка 6 образует также теплопроводный элемент, расположенный между горючим источником 3 тепла и образующим аэрозоль субстратом 4 и предназначенный для передачи тепла от ближнего торца горючего источника 3 тепла к дальнему торцу образующего аэрозоль субстрата 4.
Теплопроводный элемент 9 окружает ближнюю часть горючего источника 3 тепла и дальнюю часть образующего аэрозоль субстрата 4. Теплопроводный элемент 9 содержит трубку из алюминиевой фольги. Теплопроводный элемент 9 находится в непосредственном контакте с ближней частью горючего источника 3 тепла и фицеллой 19 фильтра образующего аэрозоль субстрата 4.
Генерирующее аэрозоль изделие 2 дополнительно содержит различные другие компоненты, расположенные вблизи образующего аэрозоль субстрата 4, в том числе: элемент 11 переноса, расположенный на ближнем конце образующего аэрозоль субстрата 4; элемент 12 охлаждения аэрозоля, расположенный на ближнем конце элемента 11 переноса; разделительный элемент 13, расположенный на ближнем конце элемента 11 охлаждения аэрозоля; и мундштук 10, расположенный на ближнем конце разделительного элемента 13.
Компоненты генерирующего аэрозоль изделия 2 обернуты в слой сигаретной бумаги 7. Слой 7 сигаретной бумаги окружает теплопроводный элемент 9, но не выходит за пределы дальнего конца теплопроводного элемента 9, располагаясь поверх дальней части горючего источника 3 тепла.
Согласно настоящему изобретению, генерирующее аэрозоль изделие 2 дополнительно содержит слой керамической бумаги 5. Слой керамической бумаги 5 окружает по существу по всей длине горючий источник 3 тепла, а также дальнюю часть слоя сигаретной бумаги 7, теплопроводного элемента 9 и образующего аэрозоль субстрата 4. Иначе говоря, слой керамической бумаги 5 представляет собой внешний в радиальном направлении слой на дальнем конце генерирующего аэрозоль изделия 2.
Слой керамической бумаги 5 содержит от приблизительно 60 процентов по массе диоксида кремния до приблизительно 70 процентов по массе диоксида кремния; от приблизительно 16 процентов по массе оксида кальция до приблизительно 22 процентов по массе оксида кальция; и от приблизительно 12 процентов по массе оксида магния до приблизительно 19 процентов по массе оксида магния. Слой керамической бумаги 5 содержит также оксид алюминия и связующий материал.
В образующем аэрозоль субстрате 4 образовано множество впускных отверстий 8 для воздуха, обеспечивающих возможность втягивания окружающего воздуха внутрь генерирующего аэрозоль изделия 2. Впускные отверстия 8 для воздуха содержат множество перфорационных отверстий, проходящих через слой керамической бумаги 7 и нижележащий слой фицеллы 19, который окружает образующий аэрозоль субстрат 4. Впускные отверстия 8 для воздуха расположены между дальним торцом и ближним торцом образующего аэрозоль субстрата 4.
При осуществлении пользователем затяжки на мундштуке 10 генерирующего аэрозоль изделия 2, обеспечивается возможность втягивания окружающего воздуха внутрь генерирующего аэрозоль изделия 2 через впускные отверстия 8 для воздуха. Воздух, втягиваемый внутрь генерирующего аэрозоль изделия 2, имеет возможность протекания по пути воздушного потока в генерирующем аэрозоль изделии 2 от впускных отверстий 8 для воздуха через образующий аэрозоль субстрат 4, элемент 11 переноса, элемент 12 охлаждения и разделительный элемент 13 к мундштуку 10 и вывода из мундштука 10 пользователю для вдыхания. Общее направление воздушного потока через генерирующее аэрозоль изделие 2 показано стрелками.
При использовании пользователь имеет возможность зажигания горючего источника 3 тепла путем воздействия внешнего источника тепла, такого как зажигалка, на указанный горючий источник 3 тепла. Горючий источник 3 тепла имеет возможность зажигания и горения, и обеспечивается возможность переноса тепла от горючего источника 3 тепла к образующему аэрозоль субстрату 4 за счет теплопередачи через теплопроводный компонент 6 и теплопроводный элемент 9. Летучие компоненты образующего аэрозоль субстрата 4 имеют возможность испарения. Пользователь имеет возможность осуществления затяжки на мундштуке 10 генерирующего аэрозоль изделия 2 с втягиванием окружающего воздух внутрь пути воздушного потока в генерирующем аэрозоль изделии 2 через впускные отверстия 8 для воздуха. Пар из нагретого образующего аэрозоль субстрата 4 имеет возможность захвата воздухом, втягиваемым через образующий аэрозоль субстрат 4, и возможность втягивания вместе с воздухом в направлении мундштука 10. По мере втягивания пара в направлении мундштука 10 обеспечивается возможность охлаждения указанного пара с образованием аэрозоля. Указанный аэрозоль имеет возможность вытягивания из мундштука 10 и доставки пользователю для вдыхания.
Следует иметь в виду, что по существу воздухонепроницаемая первая перегородка 6 уменьшает втягивание воздуха через горючий источник 3 тепла внутрь образующего аэрозоль субстрата 4. Таким образом, первая перегородка 6 по существу изолирует путь воздушного потока в генерирующем аэрозоль изделии 2 от горючего источника 3 тепла.
В данном варианте осуществления слой керамической бумаги 5 проходит поверх небольшой части дальнего конца образующего аэрозоль субстрата 4. Таким образом слой керамической бумаги 5 отделен промежутком от впускных отверстий 8 для воздуха. Указанный промежуток по существу изолирует слой керамической бумаги 5 от впускных отверстий 8 для воздуха таким образом, что воздух, втягиваемый через путь воздушного потока в генерирующем аэрозоль изделии 2, не вступает в контакт со слоем керамической бумаги 5.
Следует иметь в виду, что в некоторых вариантах осуществления слой керамической бумаги может находиться в непосредственной близости к впускным отверстиям для воздуха. В этих вариантах осуществления те части слоя керамической бумаги, которые находятся в непосредственной близости к впускным отверстиям для воздуха, могут быть покрыты материалом, по существу непроницаемым для волокон и частиц. Таким образом обеспечивается возможность по существу изоляции тех частей слоя керамической бумаги, которые находятся в непосредственной близости к впускным отверстиям для воздуха, таким образом, чтобы воздух, втягиваемый через путь воздушного потока в генерирующем аэрозоль изделии, не вступал в контакт со слоем керамической бумаги.
Были собраны экспериментальные данные для определения температуры горючих источников тепла и образующих аэрозоль субстратов в различных генерирующих аэрозоль изделиях, аналогичных генерирующему аэрозоль изделию 2, показанному на фиг. 1, в течение периода горения горючего источника тепла. Каждое из протестированных генерирующих аэрозоль изделий содержало отличный от других слой материала, окружающий горючий источник тепла по существу по всей длине. В частности, экспериментальные данные были собраны для генерирующих аэрозоль изделий, содержащих слой керамической бумаги, окружающий горючий источник тепла по существу по всей длине, и не содержащих слоя материала, окружающего горючий источник тепла по существу по всей длине. На фиг. 2-4 показаны графики результатов экспериментальных измерений температуры в зависимости от времени в трех разных местах различных генерирующих аэрозоль изделий.
1
На фиг. 2 показана температура, измеренная в месте, отстоящем на 2 миллиметра от дальнего конца горючего источника тепла, что соответствует месту T, показанному на фиг. 1. Иначе говоря, на фиг. 2 показана температура на дальнем конце горючего источника тепла.
2
На фиг. 3 показана температура, измеренная в месте, отстоящем на 5 миллиметров от дальнего конца горючего источника тепла, что соответствует месту T, показанному на фиг. 1. Иначе говоря, на фиг. 3 показана температура в месте, расположенном приблизительно посередине длины горючего источника тепла.
3
На фиг. 4 показана температура, измеренная в месте, отстоящем на 11 миллиметров от дальнего конца горючего источника тепла, что соответствует месту T, показанному на фиг. 1. Иначе говоря, на фиг. 4 показана температура на дальнем конце образующего аэрозоль субстрата.
Все указанные температурные профили были измерены с помощью электронных температурных зондов, которые вводились приблизительно на 2 миллиметра глубины внутрь надлежащих компонентов генерирующих аэрозоль изделий.
На фиг. 2, 3 и 4 линия «SMAR», обозначенная номером 20, показывает температурный профиль генерирующего аэрозоль изделия с «оголенным» горючим источником тепла. Иначе говоря, линия 22 «SMAR» показывает температурный профиль генерирующего аэрозоль изделия без слоя материала, окружающего горючий источник тепла по существу по всей длине.
На фиг. 2, 3 и 4 линия «керамическая бумага 1», обозначенная номером 21, показывает температурный профиль генерирующего аэрозоль изделия со слоем керамической бумаги, окружающим горючий источник тепла по существу по всей длине, согласно настоящему изобретению. Керамическая бумага, окружающая горючий источник тепла по существу по всей длине в тесте «керамическая бумага 1», представляла собой бумагу Superwool Plus Fibre, поставляемую на рынок компанией Morgan Advanced Materials, plc.
На фиг. 2, 3 и 4 линия «керамическая бумага 2», обозначенная номером 22, показывает температурный профиль генерирующего аэрозоль изделия со слоем керамической бумаги, окружающим горючий источник тепла по существу по всей длине, согласно настоящему изобретению. Керамическая бумага, окружающая горючий источник тепла по существу по всей длине в тесте «керамическая бумага 2», представляла собой бумагу CFP Ceramic Fibre Paper, поставляемую на рынок компанией Ningbo Firewheel Thermal Insulation & Sealing Co., Ltd.
На фиг. 2, 3 и 4 линия «керамическая бумага 2», обозначенная номером 22, показывает температурный профиль генерирующего аэрозоль изделия со слоем керамической бумаги, окружающим горючий источник тепла по существу по всей длине, согласно настоящему изобретению. Керамическая бумага, окружающая горючий источник тепла по существу по всей длине в тесте «керамическая бумага 2», представляла собой бумагу CFP Ceramic Fibre Paper, поставляемую на рынок компанией Ningbo Firewheel Thermal Insulation & Sealing Co., Ltd.
На фиг. 2, 3 и 4 линия «стеклянная бумага», обозначенная номером 23, показывает температурный профиль генерирующего аэрозоль изделия со слоем керамической бумаги, окружающим горючий источник тепла по существу по всей длине, согласно настоящему изобретению. Керамическая бумага, окружающая горючий источник тепла по существу по всей длине в тесте «стеклянная бумага», представляла собой керамическую бумагу, содержащую стеклянные волокна.
Желательно, чтобы генерирующие аэрозоль изделия, имеющие слой материала, окружающий генерирующее аэрозоль изделие по существу по всей длине, показывали температурные профили, по существу аналогичные или превышающие температурный профиль 20 генерирующего аэрозоль изделия с оголенным горючим источником тепла, без слоя материала, окружающего горючий источник тепла по существу по всей длине. Если горючий источник тепла показывает аналогичную или более высокую температуру, чем оголенный горючий источник тепла, то это означает, что слой материала, окружающий горючий источник тепла по существу по всей длине, по существу не ослабляет горение горючего источника тепла.
Неожиданно, как показано на фиг. 2, 3 и 4, температурные профили 21, 22, 23 генерирующего аэрозоль изделия, имеющего слой керамической бумаги, окружающий горючий источник тепла по существу по всей длине, оказались по существу аналогичны температурному профилю 20 генерирующего аэрозоль изделия без слоя керамической бумаги, окружающего горючий источник тепла по существу по всей длине, во всех трех протестированных местах генерирующего аэрозоль изделия в течение большей части времени горения горючего источника тепла. Более того, температурные профили 21 и 22 генерирующего аэрозоль изделия, имеющего слой керамической бумаги, окружающий горючий источник тепла по существу по всей длине, фактически превысили температурный профиль 20 генерирующего аэрозоль изделия без слоя керамической бумаги, окружающего горючий источник тепла по существу по всей длине, в течение некоторых периодов времени в ходе сеанса генерирования аэрозоля.
Этот неожиданный результат показывает, что, благодаря обеспечению по меньшей мере одного слоя керамической бумаги, окружающего горючий источник тепла по существу всей длине, обеспечивается преимущество, состоящее в по существу отсутствии помех горению горючего источника тепла. Фактически, благодаря обеспечению указанного слоя керамической бумаги обеспечивается возможность повышения температуры горючего источника тепла в течение периодов времени в ходе горения указанного горючего источника тепла.
Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению были также протестированы путем наблюдения эффекта от их размещения на листах ватманской бумаги после зажигания горючего источника тепла. Например, генерирующие аэрозоль изделия выдерживались в течение 24 часов при температуре 23°C ± 3°C и относительной влажности 55%±5%. Выдержанные генерирующие аэрозоль изделия зажигались с помощью электрической зажигалки и оставлялись гореть в течение периода времени, равного 2 минутам. По истечении 2 минут генерирующие аэрозоль изделия размещались на пачке листов ватманской бумаги в течение периода времени, равного 10 минутам. По истечении 10 минут производился осмотр указанных листов ватманской бумаги. Было обнаружено, что генерирующее аэрозоль изделие, имеющее слой керамической бумаги, окружающий горючий источник тепла по существу по всей длине, не образовывало отверстие ни в каком из листов ватманской бумаги, а образовывало лишь небольшую бурую часть в верхнем листе бумаги. Этот результат показывает, что, благодаря наличию слоя керамической бумаги, окружающего горючий источник тепла по существу по всей длине, снижается поверхностная температура вблизи указанного источника тепла.
На фиг. 5 показано схематичное изображение второго варианта осуществления генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению. Генерирующее аэрозоль изделие 102 по существу аналогично генерирующему аэрозоль изделию 2, показанному на фиг. 1. Генерирующее аэрозоль изделие 102 содержит горючий источник 103 тепла, образующий аэрозоль субстрат 104, слой 105 керамической бумаги и слой 107 сигаретной бумаги, расположенные аналогично соответствующим компонентам генерирующего аэрозоль изделия 2, показанного на фиг. 1. Тем не менее, горючий источник 103 тепла представляет собой несплошной источник тепла. Несплошной источник 103 тепла содержит кольцевое тело 115 из углеродного материала, имеющее канал 116, проходящий между дальним торцом и ближним торцом. Канал 116 образует участок пути воздушного потока через генерирующее аэрозоль изделие и обеспечивает возможность втягивания воздуха от ближнего конца генерирующего аэрозоль изделия через горючий источник 103 тепла к образующему аэрозоль субстрату 104. Слой керамической бумаги 105 отделен промежутком от указанного пути воздушного потока через генерирующее аэрозоль изделие 102 таким образом, что воздух, втягиваемый через указанный путь воздушного потока, не вступает в непосредственный контакт со слоем керамической бумаги 105.
Между ближним концом горючего источника 103 тепла и дальним концом образующего аэрозоль субстрата 104 расположена негорючая, по существу воздухонепроницаемая первая перегородка 106, аналогично первой перегородке 6, описанной выше в отношении фиг. 1. Тем не менее, в отличие от вышеописанной первой перегородки 6, первая перегородка 106 содержит отверстие 120, выровненное с каналом 116, для обеспечения возможности прохождения воздуха из канала 116 к образующему аэрозоль субстрату 104.
Внутренняя поверхность канала 116 покрыта негорючей, по существу воздухонепроницаемой второй перегородкой 117. Вторая перегородка 117 изолирует воздух, проходящий через канал 116, от горючего источника 103 тепла и от продуктов горения указанного горючего источника тепла.
Поскольку горючий источник 103 тепла представляет собой несплошной источник тепла, генерирующее аэрозоль изделие 102 не содержит впускных отверстий для воздуха, расположенных в образующем аэрозоль субстрате 104. При осуществлении пользователем затяжки на мундштуке генерирующего аэрозоль изделия 102, обеспечивается возможность втягивания окружающего воздуха внутрь генерирующего аэрозоль изделия 102 через канал 116, проходящий через источник 103 тепла. Воздух, втягиваемый внутрь генерирующего аэрозоль изделия 102, имеет возможность протекания по указанному пути воздушного потока в генерирующем аэрозоль изделии 102 через канал 116, образующий аэрозоль субстрат 104, элемент переноса, элемент охлаждения и разделительный элемент к мундштуку и выхода из мундштука для вдыхания пользователем. Общее направление воздушного потока через генерирующее аэрозоль изделие 102 показано стрелками.
Следует иметь в виду, что в некоторых вариантах осуществления могут также быть обеспечены другие впускные отверстия для воздуха в генерирующем аэрозоль изделии в дополнение к указанному воздушному каналу через горючий источник тепла.
Конкретные варианты осуществления, описанные выше, предназначены для иллюстрирования изобретения. Тем не менее, могут быть также предложены другие варианты осуществления без выхода за рамки идеи и объема настоящего изобретения, определенных в формуле изобретения, и следует понимать, что вышеописанные конкретные варианты осуществления не предназначены для ограничения.