КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ ЗАЖИГАЕМЫЙ ТРЕНИЕМ ГОРЮЧИЙ УГОЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ТЕПЛА
SMOKING ARTICLE COMPRISING FRICTIONAL FIRED COAL HEAT SOURCE

Настоящее изобретение относится к курительному изделию, содержащему зажигаемый трением горючий угольный источник тепла.
В уровне техники был предложен ряд курительных изделий, в которых табак нагревают, а не сжигают. Одна из задач таких «нагреваемых» курительных изделий состоит в уменьшении содержания вредных компонентов дыма, которые образуются в результате сгорания и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах. В нагреваемом курительном изделии одного известного типа аэрозоль образуется в результате теплопередачи от горючего угольного источника тепла на образующий аэрозоль субстрат, расположенный дальше по ходу потока относительно этого горючего угольного источника тепла. Во время курения летучие соединения высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата в результате теплопередачи от горючего угольного источника тепла и захватываются потоком воздуха, втягиваемым через курительное изделие. По мере охлаждения высвобождаемых соединений они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхается пользователем.
Например, в WO-A2-2009/022232 раскрыто курительное изделие, содержащее горючий угольный источник тепла, образующий аэрозоль субстрат, расположенный дальше по ходу потока относительно горючего угольного источника тепла, и теплопроводный элемент, окружающий в состоянии непосредственного контакта задний участок горючего угольного источника тепла и смежный передний участок образующего аэрозоль субстрата.
Температура горения горючего угольного источника тепла, предназначенного для использования в нагреваемом курительном изделии, не должна быть настолько высокой, чтобы привести к горению или термической деградации образующего аэрозоль материала во время использования нагреваемого курительного изделия. Однако температура горения горючего угольного источника тепла должна быть достаточно высокой, чтобы образовать достаточное количество тепла для высвобождения из образующего аэрозоль материала достаточного количества летучих соединений для создания приемлемого аэрозоля, особенно во время первых затяжек. Для того, чтобы исключить задержку между моментом зажигания горючего угольного источника тепла пользователем и моментом образования приемлемого аэрозоля, горючий угольный источник тепла после его зажигания должен быстро достигнуть надлежащей температуры горения.
Из уровня техники известен ряд горючих углесодержащих источников тепла для использования в нагреваемых курительных изделиях. Однако в известных горючих углесодержащих источниках тепла для нагреваемых курительных изделий часто имеют место трудности с зажиганием.
В уровне техники было предложено включать окисляющие агенты и другие добавки в горючие углесодержащие источники тепла для нагреваемых курительных изделий с целью улучшения их характеристик зажигания и горения. Например, в EP-A1-0 627 174 раскрыта возможность включения окислителей, таких как перхлораты, хлораты, нитраты и перманганаты, в углесодержащие источники тепла, раскрытые в данном документе, в количестве от примерно 0,05% до 10% по весу источника тепла для того, чтобы снизить температуру зажигания или иным образом способствовать горению источника тепла.
Неудача нормального зажигания горючего углесодержащего источника тепла нагреваемого курительного изделия может привести к тому, что пользователю будет доставляться неприемлемый аэрозоль.
Было бы желательно создать нагреваемое курительное изделие, содержащее горючий углесодержащий источник тепла, который может легко и быстро к зажиганию пользователем надежным и устойчивым образом без использования спички, зажигалки или другого внешнего источника тепла.
В настоящем изобретении предложено курительное изделие, содержащее: горючий угольный источник тепла, имеющий противоположные переднюю и заднюю торцевые поверхности; образующий аэрозоль субстрат, расположенный дальше по ходу потока относительно задней торцевой поверхности горючего угольного источник тепла; зажигательную композицию, нанесенную на по меньшей мере часть передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла; и один или более воздушных трактов, по которым воздух может втягиваться через курительное изделие пользователем для вдыхания, причем зажигательная композиция способна к зажиганию в результате чирканья передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла по фрикционной поверхности, и эта зажигательная композиция изолирована от указанных одного или более воздушных трактов, так что при использовании воздух, втягиваемый по этим одному или более воздушным трактам, не контактирует непосредственно с зажигательной композицией.
В контексте данного документа термин «угольный» используется для описания горючих угольных источников тепла, компонентов в виде частиц и материалов в виде частиц, содержащих уголь.
В контексте данного документа термин «образующий аэрозоль субстрат» используется для описания субстрата, способного при нагреве высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, образуемые из образующих аэрозоль субстратов курительных изделий согласно настоящему изобретению, могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
Образующий аэрозоль субстрат может иметь форму заглушки или сегмента, окруженного оберткой и содержащего материал, способный при нагреве высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Если образующий аэрозоль субстрат имеет форму такой заглушки или сегмента, то вся заглушка или сегмент, включая обертку, считается образующим аэрозоль субстратом.
В контексте данного документа термины «дальний», «расположенный раньше по ходу потока» и «передний», а также «ближний», «расположенный дальше по ходу потока» и «задний» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов курительного изделия. Курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат ближний конец, через который при использовании аэрозоль выходит из курительного изделия для доставки пользователю. Ближний конец курительного изделия может также именоваться мундштучным концом. При использовании пользователь затягивается на ближнем конце курительного изделия с целью вдыхания аэрозоля, образуемого курительным изделием.
Горючий угольный источник тепла расположен на дальнем конце курительного изделия или вблизи него. Мундштучный конец курительного изделия расположен дальше по ходу потока относительно дальнего конца курительного изделия. Ближний конец курительного изделия может также именоваться расположенным дальше по ходу потока концом курительного изделия, а дальний конец курительного изделия может также именоваться расположенным раньше по ходу потока концом курительного изделия. Компоненты или части компонентов курительных изделий согласно настоящему изобретению могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока или расположенные дальше по ходу потока относительно друг друга, исходя из их относительных положений между ближним концом курительного изделия и дальним концом курительного изделия.
Передняя торцевая поверхность горючего угольного источника тепла находится на расположенном раньше по ходу потока конце этого горючего угольного источника тепла. Расположенный раньше по ходу потока конец горючего угольного источника тепла представляет собой конец этого горючего угольного источника тепла, наиболее удаленный от ближнего конца курительного изделия. Задняя торцевая поверхность горючего угольного источника тепла находится на расположенном дальше по ходу потока конце этого горючего угольного источника тепла. Расположенный дальше по ходу потока конец горючего угольного источника тепла представляет собой конец этого горючего угольного источника тепла, ближайший к ближнему концу курительного изделия.
В контексте данного документа термины «продольный» и «осевой» используются для описания направления между противоположными передней и задней торцевыми поверхностями горючего угольного источника тепла и между ближним концом и противоположным ему дальним концом курительного изделия.
В контексте данного документа термин «длина» используется для описания максимального размера в продольном направлении горючего угольного источника тепла или курительного изделия. Иначе говоря, имеется в виду максимальный размер в направлении между противоположными передней и задней торцевыми поверхностями горючего угольного источника тепла или между ближним концом и противоположным ему дальним концом курительного изделия.
В контексте данного документа термины «радиальный» и «поперечный» используются для обозначения направления, перпендикулярного продольному направлению. Иначе говоря, имеется в виду направление, перпендикулярное направлению между противоположными передним и задним торцами горючего угольного источника тепла и между ближним и противоположным ему дальним концами курительного изделия.
В контексте данного документа термин «диаметр» обозначает максимальный размер в поперечном направлении горючего угольного источника тепла или курительного изделия.
На по меньшей мере часть передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла нанесена зажигательная композиция, которая способна к зажиганию в результате чирканья передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла по фрикционной поверхности.
При использовании фрикционное тепло, создаваемое в результате чирканья передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла по фрикционной поверхности, зажигает зажигательную композицию, которая, в свою очередь, зажигает горючий угольный источник тепла. Таким образом, включение такой зажигательной композиции обеспечивает преимущество, состоящее в том, что пользователь получает возможность легкого и быстрого зажигания, надежным и устойчивым образом, горючего угольного источника тепла курительных изделий согласно настоящему изобретению, без применения пользователем спички, зажигалки или другого внешнего источника тепла.
Подходящие зажигательные композиции для использования в настоящем изобретении известны из уровня техники и предназначены для использования в спичках, зажигаемых трением.
В некоторых вариантах осуществления зажигательная композиция может быть способна к зажиганию в результате чирканья передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла по любой фрикционной поверхности. Настоящий документ ссылается на курительные изделия согласно таким вариантам осуществления как на курительные изделия, содержащие «бестерочные» горючие угольные источники тепла.
4
3
Подходящие зажигательные композиции для использования в «бестерочных» вариантах осуществления настоящего изобретения известны из уровня техники и предназначены для использования в «бестерочных» спичках. Например, зажигательная композиция может содержать фосфор или сексвисульфид фосфора (PS), один или более окисляющих агентов, таких как хлорат калия, и при необходимости ― серу. Зажигательная композиция может дополнительно содержать один или более абразивных материалов, таких как порошкообразное стекло или кремнезем, один или более наполнителей, одно или более связующих, таких как крахмал, один или более нейтрализаторов, таких как оксид цинка, один или более красителей или любые комбинации вышеперечисленного.
В других вариантах осуществления зажигательная композиция может быть способна к зажиганию в результате чирканья передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла по специально приспособленной ответной поверхности для чирканья.
Настоящий документ ссылается на курительные изделия согласно таким вариантам осуществления как на курительные изделия, содержащие «безопасные» горючие угольные источники тепла.
Подходящие зажигательные композиции и поверхности для чирканья для использования в «безопасных» вариантах осуществления настоящего изобретения известны из уровня техники и предназначены для использования в «безопасных» спичках.
2
3
Например, зажигательная композиция может содержать серу, один или более окисляющих агентов, таких как хлорат калия, и при необходимости ― сульфид сурьмы (III) (SbS), а ответная поверхность для чирканья может содержать красный фосфор.
3
Зажигательная смесь может дополнительно содержать один или более абразивных материалов, таких как порошкообразное стекло или глинозем, один или более наполнителей, одно или более связующих, таких как крахмал, один или более нейтрализаторов, таких как оксид цинка (ZnO) или карбонат кальция (CaCO), один или более красителей или любую их комбинацию. Ответная поверхность для чирканья может дополнительно содержать один или более абразивных материалов, таких как порошкообразное стекло или глинозем, один или более наполнителей, одно или более связующих, таких как крахмал, один или более нейтрализаторов, таких как углеродная сажа, один или более красителей или любую их комбинацию.
В настоящем изобретении предложена также тара с курительными изделиями, содержащая: множество курительных изделий согласно настоящему изобретению; и ответную поверхность для чирканья, причем зажигательная композиция, нанесенная на по меньшей мере часть передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла в каждом из множества курительных изделий, способна к зажиганию в результате чирканья передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла по ответной поверхности для чирканья.
Ответная поверхность для чирканья может иметь любую подходящую форму и размеры, и она может быть размещена на любом подходящем участке тары. Например, тара может представлять собой пачку с шарнирной крышкой, и ответная поверхность для чирканья может быть выполнена на внешней поверхности одной из сторон этой пачки. В качестве альтернативы или дополнительно, ответная поверхность для чирканья может быть выполнена на внутренней поверхности указанной пачки или на поверхности отдельного элемента, размещенного внутри пачки.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат один или более трактов воздушного потока, по которым воздух может втягиваться через курительное изделие пользователем для вдыхания.
В контексте данного документа термин «тракт воздушного потока» используется для описания тракта, по которому воздух может втягиваться через курительное изделие пользователем для вдыхания.
Зажигательная композиция изолирована от указанных одного или более трактов воздушного потока, так что при использовании воздух, втягиваемый по этим одному или более трактам воздушного потока, не контактирует непосредственно с зажигательной композицией.
В контексте данного документа выражение «непосредственно контактировать» используется для описания контакта между воздухом, проходящим по указанным одному или более трактам воздушного потока, и участком горючего источника тепла, на который нанесена зажигательная композиция.
Изоляция зажигательной композиции от указанных одного или более трактов воздушного потока обеспечивает преимущество, состоящее в том, что по существу предотвращается или ослабляется поступление продуктов горения и разложения и других материалов, образующихся во время горения зажигательной композиции, в воздух, втягиваемый через курительные изделия по указанным одному или более трактам воздушного потока.
В предпочтительных вариантах осуществления зажигательная композиция находится в непосредственном контакте с горючим угольным источником тепла. В таких предпочтительных вариантах осуществления отсутствует промежуточный материал между зажигательной композицией и горючим угольным источником тепла. Таким образом обеспечено преимущество, состоящее в возможности содействия зажиганию горючего угольного источника тепла посредством зажигательной композиции.
В предпочтительных вариантах осуществления зажигательная композиция нанесена лишь на часть горючего угольного источник тепла. В таких вариантах осуществления по меньшей мере часть горючего угольного источника тепла может подвержена воздействию кислорода из воздуха. Таким образом обеспечено преимущество, состоящее в возможности содействия устойчивому горению горючего угольного источника тепла.
В некоторых вариантах осуществления зажигательная композиция может быть нанесена по меньшей мере по существу на всю переднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. Например, покрытие или слой из зажигательной композиции могут быть нанесены на всю переднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла.
В контексте данного документа термин «покрытие» используется для описания слоя материала, который покрывает горючий угольный источник тепла и приклеен к нему.
В других вариантах осуществления зажигательная композиция может быть нанесена лишь на часть передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла. Таким образом обеспечивается возможность увеличения площади поверхности горючего угольного источника тепла, на которую воздействует кислород из воздуха, что обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия устойчивому горению горючего угольного источника тепла.
В некоторых вариантах осуществления зажигательная композиция может быть нанесена лишь на центральную область передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности содействия надежному и устойчивому зажиганию горючего угольного источника тепла, независимо от ориентации, с которой производится чирканье передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла по фрикционной поверхности. Например, покрытие или слой из зажигательной композиции могут быть нанесены лишь на центральную область передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла.
Покрытие из зажигательной композиции может быть нанесено на по меньшей мере часть передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла путем нанесения раствора или суспензии зажигательной композиции на переднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. Например, покрытие из зажигательной композиции может быть нанесено на переднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла путем погружения передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла в раствор или суспензию зажигательной композиции или путем нанесения с помощью щетки или напылением раствора или суспензии зажигательной композиции на переднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла.
В качестве альтернативы, слой зажигательной композиции может быть нанесен на по меньшей мере часть передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла с помощью процесса прессования. Например, горючий угольный источник тепла может быть выполнен вместе с зажигательной композицией, нанесенной на его переднюю торцевую поверхность, с использованием существующей технологии прессования на цилиндрическом прессе, известной в производстве многокомпонентных многослойных продуктов, таких как таблетки для стиральных и посудомоечных машин.
В настоящем изобретении предложено курительное изделие согласно настоящему изобретению, в котором горючий угольный источник тепла с зажигательной композицией, нанесенной на по меньшей мере часть передней торцевой поверхности этого горючего угольного источника тепла, изготовлен путем прессования.
В случае, если зажигательная композиция нанесена лишь на часть передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла, эта зажигательная композиция может иметь любую подходящую форму и размеры. Например, зажигательная композиция может иметь форму сферы или диска.
Количество и местонахождение зажигательной композиции, наносимой на переднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла, должны быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить надежное и устойчивое зажигание горючего угольного источника тепла, когда производят чирканье передней торцевой поверхности этого горючего угольного источника тепла по фрикционной поверхности.
В предпочтительных вариантах осуществления зажигательная композиция нанесена лишь на переднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. В таких предпочтительных вариантах осуществления зажигательная композиция не нанесена на какую-либо иную часть горючего угольного источника тепла, кроме передней торцевой поверхности этого горючего угольного источника тепла. Таким образом обеспечивается возможность увеличения площади поверхности горючего угольного источника тепла, на которую воздействует кислород из воздуха, и в результате обеспечивается преимущество, состоящее в возможности содействия устойчивому горению горючего угольного источника тепла.
Однако следует иметь в виду, что в других вариантах осуществления, в дополнение к нанесению на по меньшей мере часть передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла, зажигательная композиция может быть также нанесена на иную часть этого горючего угольного источника тепла, помимо передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла. Таким образом обеспечивается возможность увеличения количества зажигательной композиции, размещаемой на горючем угольном источнике тепла, и в результате обеспечивается преимущество, состоящее в возможности содействия зажиганию этого горючего угольного источника тепла. Например, зажигательная композиция может быть нанесена на по меньшей мере часть передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла и на часть смежной стороны этого горючего угольного источника тепла.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать колпачок, выполненный с возможностью по меньшей мере частичного закрытия передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла, причем этот колпачок имеет возможность съема для открытия передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла перед использованием курительного изделия.
В контексте данного документа термин «колпачок» относится к защитной крышке, которая по существу окружает дальний конец курительного изделия, включая указанную переднюю торцевую поверхность. Благодаря применению колпачка, который снимают перед зажиганием курительного изделия, обеспечено преимущество, состоящее в защите зажигательной композиции, нанесенной на по меньшей мере часть передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла. Это особо предпочтительно в «бестерочных» вариантах осуществления настоящего изобретения.
Например, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать съемный колпачок, прикрепленный на линии ослабления к дистальному концу курительного изделия, причем этот колпачок содержит цилиндрическую заглушку из материала, окруженного оберткой, как описано в WO-A1-2014/086998.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом.
В контексте данного документа термин «негорючий» используется для описания барьера, который является по существу негорючим при температурах, достигаемых горючим угольным источником тепла во время его горения и зажигания.
Указанный барьер может упираться в заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла и/или в образующий аэрозоль субстрат. В качестве альтернативы, барьер может находиться на расстоянии от задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла и/или от образующего аэрозоль субстрата.
В контексте данного документа термин «упирается» используется для описания компонента или участка компонента, который находится в непосредственном контакте с другим компонентом или участком компонента.
Барьер может быть приклеен или иным образом прикреплен к задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла и/или к образующему аэрозоль субстрату.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления барьер содержит негорючее по существу воздухонепроницаемое барьерное покрытие, нанесенное на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. В таких вариантах осуществления барьер предпочтительно содержит барьерное покрытие, нанесенное по меньшей мере по существу на всю заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. Более предпочтительно, барьер содержит барьерное покрытие, нанесенное на всю заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла.
Барьер обеспечивает преимущество, состоящее в том, что он может ограничивать температуру, которая воздействует на образующий аэрозоль субстрат во время зажигания и горения горючего угольного источника тепла, и таким образом может способствовать предотвращению или уменьшению термической деградации или горения образующего аэрозоль субстрата во время использования курительного изделия. Это особенно полезно в случае, если горючий угольный источник тепла содержит одну или более добавок для содействия зажиганию горючего угольного источника тепла, как дополнительно описано ниже.
Включение негорючего по существу воздухонепроницаемого барьера между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом обеспечивает также преимущество, состоящее в возможности по существу предотвращения или ослабления миграции компонентов образующего аэрозоль субстрата курительных изделий согласно настоящему изобретению к горючему угольному источнику тепла во время хранения курительных изделий.
В качестве альтернативы или дополнительно, включение негорючего по существу воздухонепроницаемого барьера между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом обеспечивает преимущество, состоящее в возможности по существу предотвращения или ослабления миграции компонентов образующего аэрозоль субстрата курительных изделий согласно настоящему изобретению к горючему источнику тепла при использовании курительных изделий.
Включение негорючего, по существу воздухонепроницаемого барьера между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом может быть особенно полезно в случае, если образующий аэрозоль субстрат содержит по меньшей мере один образователь аэрозоля. В таких вариантах осуществления включение негорючего по существу воздухонепроницаемого барьера между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом обеспечивает преимущество, состоящее в возможности предотвращения или ослабления миграции указанного по меньшей мере одного образователя аэрозоля из образующего аэрозоль субстрата к горючему угольному источнику тепла во время хранения и использования курительного изделия. Таким образом обеспечено преимущество, состоящее в возможности по существу предотвращения или уменьшения разложения указанного по меньшей мере одного образователя аэрозоля во время использования курительных изделий.
В зависимости от желаемых характеристик и качества курительного изделия, барьер может иметь низкую теплопроводность или высокую теплопроводность. В определенных вариантах осуществления барьер может быть образован из материала, имеющего объемную теплопроводность от примерно 0,1 Ватта на метр-Кельвин (Вт/(м•К)) до примерно 200 Ватт на метр-Кельвин (Вт/(м•К)), при температуре 23°С и относительной влажности 50%, согласно измерению с использованием способа модифицированного нестационарного плоского источника (MTPS).
Толщина барьера может быть надлежащим образом отрегулирована для обеспечения хороших характеристик курения. В некоторых вариантах осуществления барьер может иметь толщину от примерно 10 микрон до примерно 500 микрон.
Барьер может быть выполнен из одного или более подходящих материалов, которые являются по существу термически стабильными и негорючими при температурах, достигаемых горючим угольным источником 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
Предпочтительные материалы, из которых может быть выполнен барьер, включают в себя глины и стекла. Более предпочтительные материалы, из которых может быть выполнен барьер, включают в себя медь, алюминий, нержавеющую сталь, сплавы, глинозем (AlO), смолы и минеральные клеи.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления барьер содержит глиняное покрытие, нанесенное на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла и содержащее смесь бентонита и каолинита в соотношении 50/50. В других предпочтительных вариантах осуществления барьер содержит стеклянное покрытие, более предпочтительно ― покрытие из спеченного стекла, нанесенное на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла.
В некоторых особо предпочтительных вариантах осуществления барьер содержит алюминиевое покрытие, нанесенное на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла.
Предпочтительно, барьер имеет толщину по меньшей мере примерно 10 микрон.
Ввиду низкой воздухопроницаемости глин, в вариантах осуществления, в которых барьер содержит глиняное покрытие, нанесенное на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла, это глиняное покрытие более предпочтительно имеет толщину по меньшей мере примерно 50 микрон, и наиболее предпочтительно ― от примерно 50 микрон до примерно 350 микрон.
В вариантах осуществления, в которых барьер выполнен из одного или более материалов, имеющих более высокую воздухонепроницаемость, таких как алюминий, этот барьер может быть тоньше, и его толщина предпочтительно будет составлять менее чем примерно 100 микрон, и более предпочтительно ― примерно 20 микрон.
В вариантах осуществления, в которых барьер содержит стеклянное покрытие, нанесенное на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла, это стеклянное покрытие предпочтительно имеет толщину менее примерно 200 микрон.
Толщина барьера может быть измерена с помощью микроскопа, сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) или любых других подходящих способов измерения, известных из уровня техники.
Если барьер содержит барьерное покрытие, нанесенное на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла, это барьерное покрытие может быть нанесено на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла таким образом, чтобы оно покрывало эту поверхность и было приклеено к ней, любыми подходящими способами, известными из уровня техники, включая, но без ограничения, нанесение покрытия распылением, осаждение из паровой фазы, погружение, перенос материала (например, с помощью щетки или путем приклеивания), электростатическое осаждение или любые их комбинации.
Например, барьерное покрытие может быть нанесено путем предварительного формирования барьера, по размеру и форме примерно соответствующего задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла, и его нанесения на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла таким образом, чтобы он покрывал по меньшей мере по существу всю заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла и был прикреплен к ней. В качестве альтернативы, барьерное покрытие может быть обрезано или иным образом механически обработано после его нанесения на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. В одном предпочтительном варианте осуществления наносят алюминиевую фольгу на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла путем ее приклеивания или припрессовки к горючему угольному источнику тепла и обрезают или иным способом механически обрабатывают ее таким образом, чтобы эта алюминиевая фольга покрывала по меньшей мере по существу всю заднюю торцевую поверхности горючего угольного источника тепла, предпочтительно ― всю заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла, и была прикреплена к ней.
Еще в одном предпочтительном варианте осуществления барьерное покрытие образуют путем нанесения раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. Например, барьерное покрытие может быть нанесено на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла путем погружения задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла в раствор или суспензию одного или нескольких подходящих материалов покрытия, или путем нанесения с помощью щетки или распыления раствора или суспензии, или путем электростатического осаждения порошка или смеси порошков одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. В случае, если барьерное покрытие наносят на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла путем электростатического осаждения порошка или смеси порошков одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла, заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла предпочтительно подвергают предварительной обработке жидким стеклом перед электростатическим осаждением. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления барьерное покрытие наносят путем распыления.
Барьерное покрытие может быть образовано путем однократного нанесения раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. В качестве альтернативы, барьерное покрытие может быть образовано путем многократного нанесения раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. Например, барьерное покрытие может быть образовано путем одно-, дву-, трех-, четырех-, пяти-, шести-, семи- или восьмикратного последовательного нанесения раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. Предпочтительно, барьерное покрытие образуют путем нанесения, в диапазоне от однократного до десятикратного, раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла.
После нанесения раствора или суспензии одного или более покровных материалов на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла, он может быть подвергнут сушке для образования барьерного покрытия. Если барьерное покрытие образуют путем многократного нанесения раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла, он может потребовать сушки между последовательными операциями нанесения раствора или суспензии.
В качестве альтернативы или в дополнение к сушке, после нанесения раствора или суспензии одного или более материалов покрытия на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла, материал покрытия на горючем угольном источнике тепла может быть подвергнут спеканию для образования барьерного покрытия. Спекание барьерного покрытия особо предпочтительно в случае, если барьерное покрытие представляет собой стеклянное или керамическое покрытие. В предпочтительных вариантах осуществления барьерное покрытие подвергают спеканию при температуре от примерно 500°С до примерно 900°С, и более предпочтительно ― примерно при 700°С.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать несплошной горючий угольный источник тепла. В контексте данного документа термин «несплошной» используется для описания горючего угольного источника тепла, содержащего по меньшей мере один канал воздушного потока, проходящий от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла.
В контексте данного документа термин «канал воздушного потока» используется для описания канала, который проходит вдоль длины горючего угольного источника тепла и через который воздух может втягиваться пользователем для вдыхания.
В настоящем изобретении предложено курительное изделие согласно настоящему изобретению, в котором горючий угольный источник тепла содержит один или более каналов воздушного потока, проходящих от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла.
В случае, если курительное изделие согласно настоящему изобретению содержит несплошной горючий угольный источник тепла, содержащий по меньшей мере один канал воздушного потока, проходящий от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла, этот по меньшей мере один канал воздушного потока образует часть одного или более трактов воздушного потока, по которым воздух может втягиваться через курительное изделие пользователем для вдыхания.
В курительных изделиях согласно настоящему изобретению, содержащих несплошной горючий угольный источник тепла, нагрев образующего аэрозоль субстрата происходит за счет теплопроводности и принудительной конвекции.
Указанные один или более каналов воздушного потока могут включать в себя один или более закрытых каналов воздушного потока.
В контексте данного документа термин «закрытый» используется для описания каналов воздушного потока, которые проходят через внутреннюю область несплошного горючего угольного источника тепла и окружены этим несплошным горючим угольным источником тепла.
В качестве альтернативы или дополнительно, указанные один или более каналов воздушного потока могут включать в себя один или более незакрытых каналов воздушного потока. Например, указанные один или более каналов воздушного потока могут включать в себя одну или более канавок или других незакрытых каналов воздушного потока, проходящих вдоль внешней поверхности несплошного горючего угольного источника тепла.
Указанные один или более каналов воздушного потока могут включать в себя один или более закрытых каналов воздушного потока или один или более незакрытых каналов воздушного потока или их комбинацию.
В некоторых вариантах осуществления курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат один, два или три канала воздушного потока, проходящих от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности несплошного горючего угольного источника тепла.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат единственный канал воздушного потока, проходящий от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности несплошного горючего угольного источника тепла.
В некоторых особо предпочтительных вариантах осуществления курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат единственный по существу центральный или осевой канал воздушного потока, проходящий от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности несплошного горючего угольного источника тепла.
В таких вариантах осуществления диаметр указанного единственного канала воздушного потока предпочтительно составляет от примерно 1,5 мм до примерно 3 мм.
Следует иметь в виду, что помимо указанных одного или более каналов воздушного потока, через которые воздух может втягиваться пользователем для вдыхания, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать несплошные горючие угольные источники тепла, содержащие один или более закрытых или заблокированных проходов, через которые воздух не может втягиваться пользователем для вдыхания.
Например, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать несплошные горючие угольные источники тепла, содержащие указанные один или более каналов воздушного потока, проходящие от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла, и один или более закрытых проходов, которые проходят от передней торцевой поверхности несплошного горючего угольного источника тепла лишь вдоль части длины горючего угольного источника тепла.
Включение указанных одного или более закрытых проходов для воздуха приводит к увеличению площади поверхности несплошного горючего угольного источника тепла, на которую воздействует кислород из воздуха, и обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия зажиганию и устойчивому горению несплошного горючего угольного источника тепла.
В случае, если курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат несплошной горючий угольный источник тепла и негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом, этот барьер должен обеспечивать возможность поступления воздуха в курительное изделие по одному или более каналам воздушного потока для его втягивания дальше по ходу потока через курительное изделие.
В качестве альтернативы или в дополнение к негорючему по существу воздухонепроницаемому барьеру между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом, курительные изделия согласно настоящему изобретению, содержащие несплошной горючий угольный источник тепла, могут содержать негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между несплошным горючим угольным источником тепла и одним или более каналами воздушного потока.
В настоящем изобретении предложено курительное изделие согласно настоящему изобретению, в котором горючий угольный источник тепла содержит один или более каналов воздушного потока, проходящих от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла, и это курительное изделие дополнительно содержит негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между горючим источником тепла и указанными одним или более каналами воздушного потока.
Указанный барьер обеспечивает преимущество, состоящее в возможности по существу предотвращения или ослабления поступления продуктов горения и разложения, образующихся во время зажигания и горения несплошного горючего угольного источника тепла, в воздух, втягиваемый в курительные изделия согласно настоящему изобретению через указанные один или более каналов воздушного потока, в то время, когда втягиваемый воздух проходит через указанные один или более каналов воздушного потока. Это особенно полезно в случае, если несплошной горючий угольный источник тепла содержит одну или более добавок для содействия зажиганию или горению этого несплошного горючего угольного источника тепла.
Включение негорючего по существу воздухонепроницаемого барьера между несплошным горючим угольным источником тепла и одним или более каналами воздушного потока обеспечивает также преимущество, состоящее в возможности по существу предотвращения или ослабления активации горения этого несплошного горючего угольного источника тепла во время осуществления затяжек пользователем. Таким образом обеспечена возможность по существу предотвращения или ослабления скачков температуры образующего аэрозоль субстрата во время осуществления затяжек пользователем.
Благодаря предотвращению или ослаблению активации горения несплошного горючего угольного источника тепла и, как следствие, предотвращению или ослаблению избыточных повышений температуры в образующем аэрозоль субстрате, обеспечено преимущество, состоящее в возможности предотвращения горения или пиролиза образующего аэрозоль субстрата в интенсивных режимах осуществления затяжек. Кроме того, обеспечено преимущество, состоящее в возможности минимизации или уменьшения влияния режима осуществления затяжек пользователем на состав вдыхаемого аэрозоля.
Барьер между несплошным горючим угольным источником тепла и указанными одним или более каналами воздушного потока может быть приклеен или иным образом закреплен на несплошном горючем угольном источнике тепла.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления барьер содержит негорючее по существу воздухонепроницаемое барьерное покрытие, выполненное на внутренней поверхности указанных одного или более каналов воздушного потока. В таких вариантах осуществления барьер предпочтительно содержит барьерное покрытие, нанесенное по меньшей мере по существу на всю внутреннюю поверхность указанных одного или более каналов воздушного потока. Более предпочтительно, барьер содержит барьерное покрытие, нанесенное на всю внутреннюю поверхность указанных одного или более каналов воздушного потока.
В других вариантах осуществления барьерное покрытие может быть нанесено путем введения облицовки в указанные один или более каналов воздушного потока. Например, в случае, если указанные один или более каналов воздушного потока включают в себя один или более закрытых каналов воздушного потока, которые проходят через внутреннюю область несплошного горючего угольного источника тепла, в каждый из этих каналов воздушного потока может быть вставлена негорючая по существу воздухонепроницаемая полая трубка.
В зависимости от желаемых характеристик и качества курительного изделия, барьер может иметь низкую теплопроводность или высокую теплопроводность. Предпочтительно, барьер имеет низкую теплопроводность.
Толщина барьера может быть надлежащим образом отрегулирована для обеспечения хороших характеристик курения. В некоторых вариантах осуществления барьер может иметь толщину от примерно 30 микрон до примерно 200 микрон. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления барьер имеет толщину от примерно 30 микрон до примерно 100 микрон.
Барьер может быть выполнен из одного или более подходящих материалов, которые являются по существу термически стабильными и негорючими при температурах, достигаемых несплошным горючим угольным 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, глинозем, оксид титана, кремнезем, кремнезем-глинозем, диоксид циркония и оксид церия; цеолиты; фосфат циркония; и другие керамические материалы или их комбинации.
Предпочтительные материалы, из которых может быть выполнен барьер, включают в себя глины, стекла, алюминий, оксид железа и их комбинации. При необходимости, в состав барьера могут быть включены каталитические ингредиенты, такие как ингредиенты, которые способствуют окислению монооксида углерода до диоксида углерода. Подходящие каталитические ингредиенты включают в себя, но без ограничения, например, платину, палладий, переходные металлы и их оксиды.
Если барьер содержит барьерное покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность указанных одного или более каналов воздушного потока, это барьерное покрытие может быть нанесено на внутреннюю поверхность одного или более каналов воздушного потока любым подходящим способом, таким как способы, описанные в US-A-5,040,551. Например, внутренняя поверхность указанных одного или более каналов воздушного потока может быть подвергнута напылению, смачиванию или покраске с помощью раствора или суспензии барьерного покрытия. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления барьерное покрытие наносят на внутреннюю поверхность указанных одного или более каналов воздушного потока способом, описанным в WO-A2-2009/074870, когда горючий угольный источник тепла экструдируют.
В случае, если курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат несплошной горючий угольный источник тепла, возможно отсутствие зажигательной композиции на задней торцевой поверхности несплошного горючего угольного источника тепла и на внутренней поверхности указанного по меньшей мере одного канала воздушного потока, проходящего от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности этого несплошного горючего угольного источника тепла, так что при использовании воздух, втягиваемый по указанным одному или более трактам воздушного потока, не контактирует непосредственно с зажигательной композицией.
В качестве альтернативы или дополнительно, в случае, если курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат несплошной горючий угольный источник тепла и одно или оба из следующего:
(i) негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между задней торцевой поверхностью несплошного горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом; и
(ii) негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между несплошным горючим угольным источником тепла и указанными одним или более каналами воздушного потока,
эти (i) негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между задней торцевой поверхностью несплошного горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом и (ii) негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между несплошным горючим угольным источником тепла и указанными одним или более каналами воздушного потока могут изолировать зажигательную композицию от указанных одного или более трактов воздушного потока, так что при использовании воздух, втягиваемый по указанным одному или более трактам воздушного потока, не контактирует непосредственно с зажигательной композицией.
Например, в некоторых вариантах осуществления, в которых курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат несплошной горючий угольный источник тепла и:
(i) негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между задней торцевой поверхностью несплошного горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом,
зажигательная композиция может отсутствовать на внутренней поверхности указанного по меньшей мере одного канала воздушного потока, проходящего от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности несплошного горючего угольного источника тепла, и
(i) негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между задней торцевой поверхностью несплошного горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом может изолировать зажигательную композицию от указанных одного или более трактов воздушного потока,
так что при использовании воздух, втягиваемый по указанным одному или более трактам воздушного потока, не контактирует непосредственно с зажигательной композицией.
В других вариантах осуществления, в которых курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат несплошной горючий угольный источник тепла и:
(ii) негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между несплошным горючим угольным источником тепла и указанными одним или более каналами воздушного потока,
зажигательная композиция может отсутствовать на задней торцевой поверхности несплошного горючего угольного источника тепла, и
(ii) негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между несплошным горючим угольным источником тепла и указанными одним или более каналами воздушного потока может изолировать зажигательную композицию от указанных оного или более трактов воздушного потока,
так что при использовании воздух, втягиваемый по указанным одному или более трактам воздушного потока, не контактирует непосредственно с зажигательной композицией.
Предпочтительно, курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат сплошной горючий угольный источник тепла. В контексте данного документа термин «сплошной» используется для описания горючего угольного источника тепла, который не содержит каких-либо каналов воздушного потока, проходящих от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности этого горючего угольного источника тепла. В контексте данного документа термин «сплошной» используется также для описания горючего угольного источника тепла, содержащего один или более каналов воздушного потока, проходящих от передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла до задней торцевой поверхности этого горючего угольного источника тепла, при этом указанный негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом предотвращает втягивание воздуха вдоль длины горючего угольного источника тепла через указанные один или более каналов воздушного потока.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению, содержащие сплошные горючие источники тепла, содержат одно или более впускных воздушных отверстий, расположенных дальше по ходу потока относительно задней торцевой поверхности горючего источника тепла с целью втягивания воздуха внутрь указанных одного или более трактов воздушного потока. Курительные изделия согласно настоящему изобретению, содержащие несплошные горючие источники тепла, могут также содержать одно или более впускных воздушных отверстий, расположенных дальше по ходу потока относительно задней торцевой поверхности горючего источника тепла с целью втягивания воздуха внутрь указанных одного или более трактов воздушного потока.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления курительные изделия согласно настоящему изобретению, содержащие сплошные горючие источники тепла, содержат одно или более впускных воздушных отверстий, расположенных вблизи дальнего по ходу потока конца образующего аэрозоль субстрата.
При использовании воздух, втягиваемый пользователем для вдыхания по указанным одному или более воздушным трактам курительных изделий согласно настоящему изобретению, содержащих сплошной горючий угольный источник тепла, не проходит через какие-либо каналы воздушного потока вдоль этого сплошного горючего угольного источника тепла. Отсутствие каких-либо каналов воздушного потока, проходящих через сплошной горючий угольный источник тепла, обеспечивает преимущество, состоящее в по существу предотвращении или ослаблении активации горения этого сплошного горючего угольного источника тепла во время осуществления затяжек пользователем. Таким образом по существу предотвращены или ослаблены скачки температуры образующего аэрозоль субстрата во время осуществления затяжек пользователем.
Благодаря предотвращению или ослаблению активации горения сплошного горючего угольного источника тепла и, как следствие, предотвращению или ослаблению избыточных повышений температуры в образующем аэрозоль субстрате, обеспечено преимущество, состоящее в возможности предотвращения горения или пиролиза образующего аэрозоль субстрата в интенсивных режимах осуществления затяжек. Кроме того, обеспечено преимущество, состоящее в возможности минимизации или уменьшения влияния режима осуществления затяжек пользователем на состав вдыхаемого аэрозоля.
Включение сплошного горючего угольного источника тепла обеспечивает также преимущество, состоящее в возможности по существу предотвращения или ослабления поступления продуктов горения и разложения и других материалов, образующихся при зажигании и горении сплошного горючего угольного источника тепла, в воздух, втягиваемый через курительные изделия согласно настоящему изобретению во время их использования. Это особенно полезно в случае, если сплошной горючий угольный источник тепла содержит одну или более добавок для содействия зажиганию или горению сплошного горючего угольного источника тепла.
В курительных изделиях согласно настоящему изобретению, содержащих сплошной горючий угольный источник тепла, передача тепла от сплошного горючего угольного источника тепла на образующий аэрозоль субстрат происходит, главным образом, за счет теплопроводности, и нагрев образующего аэрозоль субстрата из-за принудительной конвекции минимизирован или уменьшен. Таким образом обеспечено преимущество, состоящее в возможности содействия минимизации или уменьшению влияния режима осуществления затяжек пользователем на состав вдыхаемого аэрозоля в курительных изделиях согласно настоящему изобретению.
В курительных изделиях согласно настоящему изобретению, содержащих сплошной горючий угольный источник тепла, особенно важно оптимизировать теплопередачу, обусловленную теплопроводностью, между горючим угольным источником тепла и образующим аэрозоль субстратом. Как дополнительно описано ниже, включение одного или более теплопроводных элементов, расположенных вокруг по меньшей мере заднего участка горючего угольного источника тепла и по меньшей мере переднего участка образующего аэрозоль субстрата особенно предпочтительно в курительных изделиях согласно настоящему изобретению, которые содержат сплошные горючие источники тепла и в которых нагрев образующего аэрозоль субстрата за счет принудительной конвекции является незначительным или вообще отсутствует.
Следует понимать, что курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать сплошные горючие угольные источники тепла, содержащие один или более закрытых или блокированных проходов, через которые воздух не может быть втянут пользователем для вдыхания.
Например, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать сплошные горючие угольные источники тепла, содержащие один или более закрытых проходов, которые проходят от передней торцевой поверхности на расположенном раньше по ходу потока конце сплошного горючего угольного источника лишь вдоль части длины этого сплошного горючего угольного источника тепла.
Включение указанных одного или более закрытых проходов для воздуха увеличивает площадь поверхности сплошного горючего угольного источника тепла, на которую воздействует кислород из воздуха, и таким образом обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия зажиганию и устойчивому горению сплошного горючего угольного источника тепла.
В случае, если курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат сплошной горючий угольный источник тепла, возможно отсутствие зажигательной композиции на задней торцевой поверхности этого горючего угольного источника тепла, так что при использовании воздух, втягиваемый по указанным одному или более трактам воздушного потока, не контактирует непосредственно с зажигательной композицией.
В качестве альтернативы или дополнительно, в случае, если курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат сплошной горючий угольный источник тепла и негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом, этот негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом может изолировать зажигательную композицию от указанных одного или более трактов воздушного потока, так что при использовании воздух, втягиваемый по указанным одному или более трактам воздушного потока, не контактирует непосредственно с зажигательной композицией.
Предпочтительно, горючий угольный источник тепла имеет содержание углерода, составляющее по меньшей мере примерно 35 процентов, более предпочтительно ― по меньшей мере примерно 40 процентов, наиболее предпочтительно ― по меньшей мере примерно 45 процентов по сухому весу горючего угольного источника тепла.
В некоторых вариантах осуществления горючий угольный источник тепла может представлять собой горючий угольный источник тепла на основе угля. В контексте данного документа термин «на основе угля» используется для описания горючего угольного источника тепла, содержащего, в основном, уголь, иначе говоря ― горючего угольного источника тепла, в котором содержание угля составляет по меньшей мере примерно 50 процентов. Например, горючий угольный источник тепла может иметь содержание угля, составляющее по меньшей мере примерно 60 процентов, или по меньшей мере примерно 70 процентов, или по меньшей мере примерно 80 процентов по сухому весу горючего угольного источника тепла.
Горючие угольные источники тепла могут быть выполнены из одного или более подходящих углесодержащих материалов.
С одним или более углесодержащими материалами могут быть смешаны одно или более связующих. В таких вариантах осуществления горючие угольные источники тепла могут содержать одно или более органических связующих, или одно или более неорганических связующих, или комбинацию из одного или более органических связующих и одного или более неорганических связующих.
Подходящие известные органические связующие включают в себя, но без ограничения: камеди, например такие, как гуаровая камедь; модифицированные целлюлозы и производные целлюлозы, например такие, как метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза; муку; крахмалы; сахара; растительные масла; и их комбинации.
Подходящие неорганические связующие включают в себя, но без ограничения: глины, например такие, как бентонит и каолинит; алюмосиликатные производные, например такие, как цемент; алюмосиликаты, активируемые щелочными металлами; силикаты щелочных металлов, например такие, как силикаты натрия и силикаты калия; производные известняка, например такие, как известь и гашеная известь; соединения и производные щелочноземельных металлов, например такие, как магнезиальный цемент, сульфат магния, сульфат кальция, фосфат кальция и дикальцийфосфат; соединения и производные алюминия, например такие, как сульфат алюминия; и их комбинации.
2
3
2
3
Вместо указанных одного или более связующих или в дополнение к ним, горючий угольный источник тепла может содержать одну или более добавок для улучшения характеристик горючего угольного источника тепла. Подходящие добавки включают в себя, но без ограничения, добавки, способствующие укреплению горючего угольного источника тепла (например, спекающие добавки), добавки, способствующие зажиганию горючего угольного источника тепла (например, окислители, такие как перхлораты, хлораты, нитраты, пероксиды, перманганаты, цирконий и их комбинации), добавки, способствующие горению (например, калий и соли калия, такие как калия цитрат), и добавки, способствующие разложению одного или более газов, создаваемых горением горючего угольного источника тепла (например, катализаторы, такие как CuO, FeO и AlO).
Предпочтительно, горючий угольный источник тепла содержит по меньшей мере одно средство поджигания. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления горючий угольный источник тепла содержит уголь и по меньшей мере одно средство поджигания, как описано в WO-A1-2012/164077.
В контексте данного документа термин «средство поджигания» используется для описания материала, выделяющего энергию и/или кислород в процессе зажигания горючего угольного источника тепла, при этом скорость выделения этим материалом энергии и/или кислорода не ограничена диффузией кислорода, содержащегося в окружающем воздухе. Иначе говоря, скорость выделения энергии и/или кислорода указанным материалом в процессе зажигания горючего угольного источника тепла мало зависит от скорости, с которой кислород из окружающего воздуха может поступать к этому материалу. В контексте данного документа термин «средство поджигания» используется также для обозначения элементарного металла, который высвобождает энергию в процессе зажигания горючего угольного источника тепла, причем температура зажигания этого элементарного металла составляет ниже примерно 500 °С, а теплота горения этого элементарного металла составляет по меньшей мере примерно 5 кДж/г.
В контексте данного документа термин «средство поджигания» не включает в себя соли щелочных металлов карбоновых кислот (таких как лимоннокислые соли щелочных металлов, уксуснокислые соли щелочных металлов и янтарнокислые соли щелочных металлов), галогенидные соли щелочных металлов (такие как хлоридные соли щелочных металлов), карбонатные соли щелочных металлов или фосфатные соли щелочных металлов, которые, как считается, модифицируют горение углерода. Даже в случае своего присутствия в большом количестве относительно общего веса горючего угольного источника тепла, эти сжигаемые соли щелочных металлов во время зажигания горючего угольного источника тепла не высвобождают достаточно энергии для образования приемлемого аэрозоля во время первых затяжек с помощью курительного изделия, содержащего горючий угольный источник тепла.
Примеры подходящих средств поджигания включают в себя, но без ограничения: энергетические материалы, которые вступают в экзотермическую реакцию с кислородом при зажигании горючего угольного источника тепла, например такие, как алюминий, железо, магний и цирконий; термиты или термитные композиции, содержащие восстанавливающий агент, например такой, как металл, и окисляющий агент, например такой, как оксид металла, которые вступают в реакцию друг с другом с высвобождением энергии при зажигании горючего угольного источника тепла; материалы, которые претерпевают экзотермические реакции при зажигании горючего угольного источника тепла, например такие, как интерметаллические и биметаллические материалы, карбиды металлов и гидриды металлов; и окисляющие агенты, которые разлагаются с высвобождением кислорода при зажигании горючего угольного источника тепла.
Примеры подходящих окисляющих агентов включают в себя, но без ограничения: нитраты, например такие, как нитрат калия, нитрат кальция, нитрат стронция, нитрат натрия, нитрат бария, нитрат лития, нитрат алюминия и нитрат железа; нитриты; другие органические и неорганические соединения азота; хлораты, например такие, как хлорат натрия и хлорат калия; перхлораты, например такие, как перхлорат натрия; хлориты; броматы, например такие, как бромат натрия и бромат калия; перброматы; бромиты; бораты, например такие, как борат натрия и борат калия; ферраты, например такие, как феррат бария; ферриты; манганаты, например такие, как манганат калия; перманганаты, например такие, как перманганат калия; органические пероксиды, например такие, как пероксид бензоила и пероксид ацетона; неорганические пероксиды, например такие, как пероксид водорода, пероксид стронция, пероксид магния, пероксид кальция, пероксид бария, пероксид цинка и пероксид лития; супероксиды, например такие, как супероксид калия и супероксид натрия; иодаты; периодаты; иодиты; сульфаты; сульфиты; другие сульфоксиды; фосфаты; фосфинаты; фосфиты; и фосфаниты.
Горючий угольный источник тепла предпочтительно выполняют путем смешения одного или более углесодержащих материалов с одним или более связующими и любыми другими добавками, в случае их включения, и формования полученной смеси с приданием ей желаемой формы. Смесь одного или более углесодержащих материалов, одного или более связующих и необязательных других добавок может быть предварительно отформована с приданием ей требуемой формы посредством любых подходящих известных способов формования керамики, например таких, как шликерное литье, экструзия, литье под давлением и штамповка или прессование.
Предпочтительно, горючий угольный источник тепла формуют способом прессования или способом экструзии. Наиболее предпочтительно, горючий угольный источник тепла согласно настоящему изобретению формуют способом прессования.
Предпочтительно, смесь одного или более углесодержащих материалов, одного или более связующих и необязательных других добавок формуют с приданием ей формы цилиндрического стержня. Однако следует иметь в виду, что смесь одного или более углесодержащих материалов, одного или более связующих и необязательных других добавок может быть отформована с приданием ей других желаемых форм.
После формования цилиндрический стержень или объект другой желаемой формы предпочтительно подвергают сушке для уменьшения содержания в нем влаги.
Горючий угольный источник тепла может содержать единственный слой. В качестве альтернативы, горючий угольный источник тепла может представлять собой многослойный горючий угольный источник тепла, содержащий множество слоев.
3
3
Предпочтительно, горючий угольный источник тепла имеет кажущуюся плотность от примерно 0,8 г/см до примерно 1,1 г/см.
Предпочтительно, горючий угольный источник тепла имеет массу от примерно 300 мг до примерно 500 мг, более предпочтительно ― от примерно 400 мг до примерно 450 мг.
Предпочтительно, горючий угольный источник тепла имеет длину от примерно 7 мм до примерно 17 мм, более предпочтительно ― от примерно 7 мм до примерно 15 мм, наиболее предпочтительно ― от примерно 7 мм до примерно до 13 мм.
Предпочтительно, горючий угольный источник тепла имеет диаметр от примерно 5 мм до примерно 9 мм, более предпочтительно ― от примерно 7 мм до примерно 8 мм.
Предпочтительно, горючий угольный источник тепла имеет по существу постоянный диаметр. Тем не менее, в качестве альтернативы, горючий угольный источник тепла может сужаться на конус таким образом, чтобы диаметр передней торцевой поверхности или задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла был больше, чем диаметр его задней торцевой поверхности или передней торцевой поверхности соответственно. Например, горючие угольные источники тепла согласно настоящему изобретению могут сужаться на конус таким образом, чтобы диаметр задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла был больше, чем диаметр передней торцевой поверхности этого горючего угольного источника тепла.
Предпочтительно, горючий угольный источник тепла является по существу цилиндрическим. Горючий угольный источник тепла может представлять собой цилиндрический горючий угольный источник тепла с по существу круглым поперечным сечением или по существу эллиптическим поперечным сечением.
В особо предпочтительных вариантах осуществления горючий угольный источник тепла представляет собой по существу цилиндрический горючий угольный источник тепла с по существу круглым поперечным сечением.
Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит по меньшей мере один образователь аэрозоля и материал, способный высвобождать летучие соединения при нагреве. Образующий аэрозоль субстрат может содержать другие добавки и ингредиенты, включая, но без ограничения, увлажнители, ароматизаторы, связующие и их смеси.
Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит никотин. Более предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит табак.
Указанный по меньшей мере один образователь аэрозоля может представлять собой любые подходящие известные соединения или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и при рабочей температуре курительного изделия являются по существу стойкими к термическому разложению. Подходящие образователи 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 кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные образователи аэрозоля, предназначенные для использования в курительных изделиях согласно настоящему изобретению, представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин.
Материал, способный выделять летучие соединения при нагреве, может представлять собой наполнитель из материала растительного происхождения. Материал, способный выделять летучие соединения при нагреве, может представлять собой наполнитель из гомогенизированного материала растительного происхождения. Например, образующий аэрозоль субстрат, может содержать один или более материалов, полученных из растений, включающих в себя, но без ограничения: табак; чай, например, зеленый чай; мяту перечную; лавр; эвкалипт; базилик; шалфей; вербену; и эстрагон.
Предпочтительно, материал, способный выделять летучие соединения при нагреве, представляет собой наполнитель из материала на основе табака, наиболее предпочтительно - наполнитель из гомогенизированного материала на основе табака.
Образующий аэрозоль субстрат может иметь форму заглушки или сегмента, содержащего материал, способный выделять летучие соединения при нагреве и окруженный бумажной или другой оберткой. Как было указано выше, в случае, если образующий аэрозоль субстрат имеет форму такой заглушки или сегмента, вся эта заглушка или сегмент, включая любую обертку, рассматривается в качестве образующего аэрозоль субстрата.
Образующий аэрозоль субстрат предпочтительно имеет длину от примерно 5 мм до примерно 20 мм. В некоторых вариантах образующий аэрозоль субстрат может иметь длину от примерно 6 мм до примерно 15 мм или длину от примерно 7 мм до примерно 12 мм.
В предпочтительных вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат содержит заглушку из материала на основе табака, обернутую в фицеллу. В особо предпочтительных вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат содержит заглушку из гомогенизированного материала на основе табака, обернутую в фицеллу.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать одно или более первых впускных воздушных отверстий, расположенных вокруг периферии образующего аэрозоль субстрата.
В таких вариантах осуществления, при использовании холодный воздух втягивается в образующий аэрозоль субстрат курительного изделия через первые впускные воздушные отверстия. Воздух, втягиваемый в образующий аэрозоль субстрат через первые впускные воздушные отверстия, проходит дальше по ходу потока от образующего аэрозоль субстрата через курительное изделие и выходит из курительного изделия через его ближний конец.
В таких вариантах осуществления, во время выполнения затяжек пользователем холодный воздух, втягиваемый через одно или более первых впускных воздушных отверстий, расположенных вокруг периферии образующего аэрозоль субстрата, обеспечивает преимущество, состоящее в снижении температуры образующего аэрозоль субстрата. Таким образом обеспечено преимущество, состоящее в по существу предотвращении или ослаблении скачков температуры образующего аэрозоль субстрата во время осуществления затяжек пользователем.
В контексте данного документа термин «холодный воздух» используется для описания окружающего воздуха, существенно не нагреваемого горючим угольным источником тепла при осуществлении затяжек пользователем.
Благодаря предотвращению или ослаблению скачков температуры образующего аэрозоль субстрата, включение одного или более первых впускных воздушных отверстий вокруг периферии образующего аэрозоль субстрата обеспечивает преимущество, состоящее в содействии предотвращению или ослаблению горения или пиролиза образующего аэрозоль субстрата в интенсивных режимах осуществления затяжек. В дополнение, включение одного или более первых впускных воздушных отверстий, расположенных вокруг периферии образующего аэрозоль субстрата, обеспечивает преимущество, состоящее в содействии минимизации или уменьшению влияния режима осуществления затяжек пользователем на состав вдыхаемого аэрозоля в курительных изделиях согласно настоящему изобретению.
Количество, форма, размер и местоположение первых впускных воздушных отверстий могут надлежащим образом корректироваться для достижения хорошей характеристики курения.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления одно или более первых впускных воздушных отверстий расположены вблизи дальнего по ходу потока конца образующего аэрозоль субстрата.
В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат может упираться в заднюю поверхность горючего угольного источника тепла или в негорючее по существу воздухонепроницаемое барьерное покрытие, нанесенное на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла.
В других вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат может находиться на расстоянии от задней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла или от негорючего по существу воздухонепроницаемого барьерного покрытия, нанесенного на заднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. Иначе говоря, между образующим аэрозоль субстратом и задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла может находиться промежуток или зазор.
В таких вариантах, в качестве альтернативы или в дополнение к одному или более первым впускным воздушным отверстиям, расположенным вокруг периферии образующего аэрозоль субстрата, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать одно или более вторых впускных воздушных отверстий, расположенных между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом. При использовании холодный воздух втягивается в пространство между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом через вторые впускные воздушные отверстия. Воздух, втягиваемый в пространство между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом через вторые впускные воздушные отверстия, проходит дальше по ходу потока через образующий аэрозоль субстрат к мундштуку и выходит из курительного изделия через его ближний конец.
Во время осуществления затяжек пользователем холодный воздух, втягиваемый через указанные одно или более вторых впускных отверстий, расположенных между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом, обеспечивает преимущество, состоящее в снижении температуры образующего аэрозоль субстрата в курительных изделиях согласно настоящему изобретению. Таким образом обеспечено преимущество, состоящее в по существу предотвращении или снижении скачков температуры образующего аэрозоль субстрата в курительных изделиях согласно настоящему изобретению во время осуществления затяжек пользователем.
В качестве альтернативы или в дополнение к указанным одному или более первым впускным воздушным отверстиям, расположенным вокруг периферии образующего аэрозоль субстрата, и/или к одному или более вторым впускным воздушным отверстиям, расположенным между задней торцевой поверхностью горючего угольного источника тепла и образующим аэрозоль субстратом, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать одно или более третьих впускных воздушных отверстий, расположенных дальше по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата.
Предпочтительно, курительные изделия согласно настоящему изобретению дополнительно содержат один или более теплопроводных элементов, расположенных по окружности по меньшей мере заднего участка горючего угольного источника тепла и по меньшей мере переднего участка образующего аэрозоль субстрата.
В настоящем изобретении предложено курительное изделие согласно настоящему изобретению, дополнительно содержащее теплопроводный элемент, расположенный вокруг заднего участка горючего угольного источника тепла и по меньшей мере переднего участка образующего аэрозоль субстрата.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать теплопроводный элемент, расположенный вокруг по меньшей мере заднего участка горючего угольного источника тепла и по меньшей мере переднего участка образующего аэрозоль субстрата, в непосредственном контакте с обоими этими участками. В таких вариантах осуществления указанный теплопроводный элемент обеспечивает тепловую связь между горючим угольным источником тепла и образующим аэрозоль субстратом в курительных изделиях согласно настоящему изобретению и тем самым обеспечивает преимущество, состоящее в содействии достижению достаточной теплопередачи от горючего угольного источника тепла на образующий аэрозоль субстрат для образования приемлемого аэрозоля.
В качестве альтернативы или дополнительно, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать теплопроводный элемент, удаленный от горючего угольного источника тепла и/или от образующего аэрозоль субстрата таким образом, чтобы отсутствовал непосредственный контакт между теплопроводным элементом с одной стороны и горючим угольным источником тепла и/или образующим аэрозоль субстратом с другой.
Указанные один или более теплопроводных элементов предпочтительно являются негорючими. В некоторых вариантах осуществления указанные один или более теплопроводных элементов могут ограничивать поступление кислорода. Иначе говоря, указанные один или более теплопроводных элементов могут ослаблять или противодействовать прохождению кислорода через теплопроводный элемент.
Подходящие теплопроводные элементы для использования в курительных изделиях согласно настоящему изобретению включают в себя, но без ограничения: обертки из металлической фольги, например такие, как обертки из алюминиевой фольги, стальные обертки, обертки из железной фольги и обертки из медной фольги; и обертки из фольги из металлического сплава.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению предпочтительно содержат мундштук, расположенный на ближнем конце курительного изделия.
Предпочтительно, мундштук имеет низкую эффективность фильтрации, более предпочтительно - очень низкую эффективность фильтрации. Мундштук может представлять собой односегментный или однокомпонентный мундштук. В качестве альтернативы, мундштук может представлять собой многосегментный или многокомпонентный мундштук.
Мундштук может содержать фильтр, содержащий один или более сегментов, содержащих подходящие известные фильтрующие материалы. Подходящие фильтрующие материалы известны из уровня техники и включают, но без ограничения, ацетилцеллюлозу и бумагу. В качестве альтернативы или дополнительно, мундштук может содержать один или более сегментов, содержащих абсорбенты, адсорбенты, ароматизаторы и другие модификаторы аэрозолей и добавки или их комбинации.
Предпочтительно, курительные изделия согласно настоящему изобретению дополнительно содержат элемент переноса или разделительный элемент между образующим аэрозоль субстратом и мундштуком.
Элемент переноса может упираться в образующий аэрозоль субстрат и/или в мундштук. В качестве альтернативы, элемент переноса может быть удален от образующего аэрозоль субстрата и/или мундштука.
Включение элемента переноса обеспечивает преимущество, состоящее в возможности охлаждения аэрозоля, образующегося в результате теплопередачи от горючего угольного источника тепла на образующий аэрозоль субстрат. Включение элемента переноса обеспечивает также преимущество, состоящее в возможности регулирования общей длины курительного изделия до желаемого значения, например до такой же длины, что и у обычных сигарет, посредством надлежащего выбора длины элемента переноса.
Элемент переноса может иметь длину от примерно 7 мм до примерно 50 мм, например длину от примерно 10 мм до примерно 45 мм или от примерно 15 мм до примерно 30 мм. Элемент переноса может иметь другие значения длины, в зависимости от требуемой общей длины курительного изделия и наличия и длины других компонентов в курительном изделии.
Предпочтительно, элемент переноса содержит по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытыми концами. В таких вариантах осуществления, при использовании воздух, втягиваемый в курительное изделие, проходит через указанное по меньшей мере через одно трубчатое полое тело с открытыми концами во время своего прохождения дальше по ходу потока через курительное изделие из образующего аэрозоль субстрата к мундштуку.
Элемент переноса может содержать по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытыми концами, выполненное из одного или более подходящих материалов, которые являются по существу термически стабильными при температуре аэрозоля, образующегося в результате теплопередачи от горючего угольного источника тепла на образующий аэрозоль субстрат. Подходящие материалы известны из уровня техники и включают в себя, но без ограничения, бумагу, картон, пластмассу, такую как ацетилцеллюлоза, керамику и их комбинации.
В качестве альтернативы или дополнительно, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать элемент охлаждения аэрозоля или теплообменник между образующим аэрозоль субстратом и мундштуком. Элемент охлаждения аэрозоля может содержать несколько каналов, проходящих в продольном направлении.
Элемент 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 элемент охлаждения аэрозоля может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилентерефталата (ПЭТ), полимолочной кислоты (ПМК), ацетилцеллюлозы (АЦ) и алюминиевой фольги.

В некоторых предпочтительных вариантах элемент охлаждения аэрозоля может содержать собранный лист биологически разлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота (МПК) или материалы марки Mater-Bi(имеющаяся в продаже на рынке серия сополиэфиров на основе крахмала).
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать один или более агентов модификации аэрозоля, расположенных дальше по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата. Например, одно или более из следующего: мундштук, элемент переноса и элемент охлаждения аэрозоля в курительных изделиях согласно настоящему изобретению могут содержать один или более агентов модификации аэрозоля.
В контексте данного документа термин «агент модификации аэрозоля» используется для описания любого агента, который при использовании модифицирует один или несколько признаков или свойств аэрозоля, образуемого образующим аэрозоль субстратом курительного изделия.
В настоящем изобретении предложены курительные изделия согласно настоящему изобретению, дополнительно содержащие один или более агентов модификации аэрозоля, расположенных дальше по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата.
Подходящие агенты модификации аэрозоля включают в себя, но без ограничения: ароматизаторы; и химически воспринимаемые агенты.
В контексте данного документа термин «химически воспринимаемый агент» используется для описания любого агента, который при использовании воспринимается в ротовой или обонятельной полости пользователя иным образом или в дополнение к восприятию посредством клеток вкусовых рецепторов или обонятельных рецепторов. Восприятие химически воспринимаемых агентов обычно происходит посредством «тройничной реакции», или посредством тройничного нерва, языкоглоточного нерва, блуждающего нерва, или некоторой их комбинации. Обычно химически воспринимаемые агенты дают горячее, пряное, охлаждающее или успокаивающее ощущение.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать один или более агентов модификации аэрозоля, представляющих собой как ароматизатор, так и химически воспринимаемый агент, расположенные дальше по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата. Например, одно или более из следующего: мундштук, элемент переноса и элемент охлаждения аэрозоля в курительных изделиях согласно настоящему изобретению могут содержать ментол или другой ароматизатор, который создает охлаждающее химически воспринимаемое воздействие.
Предпочтительно, курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат внешнюю обертку, которая окружает образующий аэрозоль субстрат и по меньшей мере задний участок горючего угольного источника тепла. Внешняя обертка должна зажимать горючий угольный источник тепла и образующий аэрозоль субстрат курительного изделия, когда курительное изделие собрано.
Более предпочтительно, курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат внешнюю обертку, которая окружает образующий аэрозоль субстрат, по меньшей мере задний участок горючего угольного источника тепла и любые другие компоненты курительного изделия, расположенные дальше по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать внешние обертки, выполненные из любого подходящего материала или комбинации материалов. Подходящие материалы хорошо известны из уровня техники и включают в себя, но без ограничения, сигаретную бумагу.
Сборка курительных изделий согласно настоящему изобретению может осуществляться с использованием известных способов и оборудования.
Во избежание сомнений, признаки, описанные выше в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть применены также и к другим аспектам настоящего изобретения. В частности, признаки, описанные применительно к курительным изделиям согласно настоящему изобретению, могут быть также применены, при необходимости, к таре для курительных изделий согласно настоящему изобретению, и наоборот.
Все научные и технические термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно используемые в данной области техники, если не указано иное. Приводимые в данном документе определения предназначены для облегчения понимания некоторых терминов, часто используемых в данном документе.
Термины «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут дать определенные преимущества при определенных условиях. Особо предпочтительными являются курительные изделия, узлы горючих угольных источников тепла и способы изготовления узлов горючих угольных источников тепла согласно настоящему изобретению, содержащие комбинации предпочтительных признаков. Тем не менее, следует иметь в виду, что при тех же самых или других условиях предпочтительными могут быть также и другие варианты осуществления. Кроме того, описание одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления не означает того, что другие варианты не являются полезными, и не предполагает исключения других вариантов из объема формулы изобретения.
Настоящее изобретение будет далее описано лишь на примерах со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
На фиг. 1 показан схематичный вид в продольном сечении курительного изделия согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 показан схематичный вид в поперечном сечении переднего участка горючего угольного источника тепла курительного изделия согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, показанного на фиг. 1;
на фиг. 3 показан схематичный вид в поперечном сечении переднего участка горючего угольного источника тепла курительного изделия согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 показан схематичный вид в поперечном сечении переднего участка горючего угольного источника тепла курительного изделия согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 5(а) и 5(b) показаны перспективные виды курительного изделия согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.
Курительное изделие 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, показанное на фиг. 1, содержит горючий угольный источник 4 тепла, имеющий переднюю торцевую поверхность 6 и противоположную заднюю торцевую поверхность 8, образующий аэрозоль субстрат 10, элемент 12 переноса, элемент 14 охлаждения аэрозоля, разделительный элемент 16 и мундштук 18, которые упираются друг в друга и выровнены коаксиально. Как показано на фиг. 1, образующий аэрозоль субстрат 10, элемент 12 переноса, элемент 14 охлаждения аэрозоля, разделительный элемент 16, мундштук 18 и задний участок сплошного горючего угольного источника 4 тепла обернуты во внешнюю обертку 20 из листового материала, например такого, как сигаретная бумага.
Горючий угольный источник 4 тепла представляет собой сплошной горючий угольный источник тепла и расположен на дальнем конце курительного изделия 2. Как показано на фиг. 1, негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер 22 в форме диска из алюминиевой фольги размещен между задней торцевой поверхностью 8 горючего угольного источника 4 тепла и образующим аэрозоль субстратом 10. Барьер 22 нанесен на заднюю торцевую поверхность 8 горючего угольного источника 4 тепла путем припрессовки диска из алюминиевой фольги к задней торцевой поверхности 8 горючего угольного источника 4 тепла и упирается в заднюю торцевую поверхность 8 горючего угольного источника 4 тепла и в образующий аэрозоль субстрат 10.
Образующий аэрозоль субстрат 10 расположен по ходу потока непосредственно после барьера 22, нанесенного на заднюю поверхность 8 горючего угольного источника 4 тепла. Образующий аэрозоль субстрат 10 содержит обернутую в фицеллу 26 цилиндрическую заглушку из гомогенизированного материала 24 на основе табака, содержащего образователь аэрозоля, например такой, как глицерин.
Элемент 12 переноса расположен по ходу потока непосредственно после образующего аэрозоль субстрата 10 и содержит цилиндрическую полую ацетилцеллюлозную трубку 28 с открытыми концами.
Элемент 14 охлаждения аэрозоля расположен по ходу потока непосредственно после элемента 12 переноса и содержит собранный лист биологически разлагаемого полимерного материала, например такого, как полимолочная кислота.
Разделительный элемент 16 расположен по ходу потока непосредственно после элемента 14 охлаждения аэрозоля и содержит цилиндрическую полую бумажную или картонную трубку с открытыми концами.
Мундштучная часть 18 расположена по ходу потока непосредственно после разделительного элемента 16. Как показано на фиг. 1, мундштук 18 расположен на ближнем конце курительного изделия 2 и содержит цилиндрическую заглушку из подходящего фильтрующего материала 30, например такого, как ацетилцеллюлозные волокна с очень низкой эффективностью фильтрации, обернутую в фицеллу 32 фильтра.
Курительное изделие может дополнительно содержать полосу ободковой бумаги (не показана), окружающую расположенный дальше по ходу потока концевой участок внешней обертки 20.
Как показано на фиг. 1, курительное изделие 2 дополнительно содержит теплопроводный элемент 34 из подходящего материала, например такого, как алюминиевая фольга, окружающий, в состоянии непосредственного контакта, задний участок 4b сплошного горючего угольного источника 4 тепла и передний участок 10a образующего аэрозоль субстрата 10. В курительном изделии 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг. 1, образующий аэрозоль субстрат 10 проходит дальше по ходу потока за теплопроводный элемент 34. Иначе говоря, теплопроводный элемент 34 не окружает и не находится в непосредственном контакте с задним участком образующего аэрозоль субстрата 10. Однако следует иметь в виду, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показаны), теплопроводный элемент 34 может окружать, в состоянии контакта, образующий аэрозоль субстрат 10 по всей его длине. Также следует иметь в виду, что в других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показаны) один или более дополнительных теплопроводных элементов могут быть размещены таким образом, чтобы они были наложены на теплопроводный элемент 34.
Курительное изделие 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения содержит одно или более первых впускных воздушных отверстий 36, расположенных вокруг периферии образующего аэрозоль субстрата 10. Как показано на фиг. 1, окружное расположение первых впускных воздушных отверстий 36 в фицелле 26 образующего аэрозоль субстрата 10 и расположенной поверх нее внешней обертке 20 предусмотрено для того, чтобы обеспечить возможность поступления холодного воздуха (показан точечными стрелками на фиг. 1) внутрь образующего аэрозоль субстрата 10.
Как показано на фиг. 1 и 2, слой зажигательной композиции 38 нанесен на всю переднюю торцевую поверхность 6 горючего угольного источника 4 тепла. Слой зажигательной композиции 38 может быть нанесен на переднюю торцевую поверхность 6 горючего угольного источника 4 тепла путем погружения передней торцевой поверхности горючего угольного источника тепла в раствор или суспензию зажигательной композиции или путем нанесения с помощью щетки или распыления раствора или суспензии зажигательной композиции на переднюю торцевую поверхность горючего угольного источника тепла. В качестве альтернативы, слой зажигательной композиции 38 может быть нанесен путем припрессовки зажигательной композиции к передней торцевой поверхности 6 горючего угольного источник 4 тепла.
При использовании пользователь зажигает зажигательную композицию 38 путем чирканья передней торцевой поверхностью 6 горючего угольного источника 4 тепла курительного изделия 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения по фрикционной поверхности, в результате чего происходит зажигание горючего угольного источника 4 тепла. Как только горючий угольный источник 4 тепла зажжен, пользователь осуществляет затяжку через мундштук 18 курительного изделия 2. Когда пользователь осуществляет затяжку через мундштук 18, холодный воздух (показан точечными стрелками на фиг. 1) втягивается в образующий аэрозоль субстрат 10 курительного изделия 2 через первые впускные воздушные отверстия 36.
Передний участок 10а образующего аэрозоль субстрата 10 нагревается в результате передачи тепла через заднюю торцевую поверхность 8 горючего угольного источника 4 тепла, барьер 22 и теплопроводный элемент 34.
Нагревание образующего аэрозоль субстрата 10 в результате передачи тепла приводит к высвобождению глицерина и других летучих и полулетучих соединений из заглушки гомогенизированного материала 24 на основе табака. Соединения, высвобождающиеся из образующего аэрозоль субстрата 10, образуют аэрозоль, который захватывается воздухом, втягиваемым в образующий аэрозоль субстрат 10 курительного изделия 2 через первые впускные воздушные отверстия 36 во время его протекания через образующий аэрозоль субстрат 10. Втянутый воздух и захваченный им аэрозоль (показаны пунктирными стрелками на фиг. 1) проходят дальше по ходу потока через внутреннюю область цилиндрической полой ацетилцеллюлозной трубки 28 с открытыми концами в элементе 12 переноса, элемент 14 охлаждения аэрозоля и разделительный элемент 16, где они охлаждаются и конденсируются. Охлажденные втянутый воздух и захваченный им аэрозоль проходят дальше по ходу потока через мундштук 18 и доставляются пользователю через ближний конец курительного изделия 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Негорючий по существу воздухонепроницаемый барьер 22 на задней торцевой поверхности 8 горючего угольного источника 4 тепла изолирует этот горючий угольный источник 4 тепла от воздуха, втягиваемого через курительное изделие 2, так что при использовании воздух, втягиваемый через курительное изделие 2, не контактирует непосредственно с горючим угольным источником 4 тепла.
Зажигательная композиция 38, нанесенная на переднюю торцевую поверхность 6 горючего угольного источника 4 тепла, изолирована также от тракта воздушного потока, по которому воздух втягивается пользователем для вдыхания через курительное изделие 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, так что при использовании воздух, втягиваемый по указанному тракту воздушного потока, не контактирует непосредственно с зажигательной композицией 38.
Курительное изделие согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения сходно по конструкции с курительным изделием 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, показанному на фиг. 1. Однако, как показано на фиг. 3, в курительном изделии согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения диск из зажигательной композиции 38 нанесен на центральную область передней торцевой поверхности 6 горючего угольного источника 104 тепла. Горючий угольный источник 104 тепла в курительном изделии согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения может быть выполнен вместе с диском из зажигательной композиции, нанесенным на центральную область его передней торцевой поверхности 6 с использованием технологии прессования на цилиндрическом прессе.
Курительное изделие согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения также сходно по конструкции с курительным изделием 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, показанным на фиг. 1. Однако, как показано на фиг. 4, в курительном изделии согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения на центральную область передней торцевой поверхности 6 горючего угольного источника 204 тепла нанесена сфера из зажигательной композиции 238. Горючий угольный источник 204 тепла в курительном изделии согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения может быть выполнен вместе со сферой из зажигательной композиции, нанесенной на центральную область его передней торцевой поверхности 6, с использованием технологии прессования на цилиндрическом прессе.
Курительное изделие согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения, показанное на фиг. 5(а) и 5(b), имеет конструкцию, сходную с курительным изделием согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Однако, как показано на фиг. 5(а), курительное изделие согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения содержит на своем дальнем конце колпачок 40, закрывающий горючий угольный источник 204 тепла. Как показано на фиг. 5(b), указанный колпачок может быть снят для открытия указанной сферы из зажигательной композиции 238, нанесенной на центральную область передней торцевой поверхности 6 горючего угольного источника 204 тепла, перед использованием курительного изделия.
Вышеописанные конкретные варианты осуществления и примеры иллюстрируют, но не ограничивают настоящее изобретение. Следует понимать, что возможны и другие варианты осуществления настоящего изобретения, и описанные в данном документе конкретные варианты осуществления и примеры не являются исчерпывающими.