ИЗДЕЛИЕ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ, ГЕНЕРИРУЮЩИХ АЭРОЗОЛЬ
AEROSOL-GENERATING ARTICLE AND METHOD OF MAKING AEROSOL-GENERATING ARTICLES

Изобретение относится к изделиям, генерирующим аэрозоль, и к способу изготовления изделий, генерирующих аэрозоль. В частности, изобретение относится к изделиям, генерирующим аэрозоль, для использования в электронных нагревательных устройствах.
Известны различные изделия, генерирующие аэрозоль, для использования в электронных нагревательных устройствах. Они содержат несколько сегментов, в том числе субстрат, образующий аэрозоль, и мундштук. Другими сегментами могут являться сегменты, обрабатывающие аэрозоль, например, для изменения свойств аэрозоля.
Изделия, генерирующие аэрозоль, являются массовыми продуктами. Минимальное снижение себестоимости при производстве одного изделия может оказывать значительное влияние на общую стоимость производства.
Поэтому необходимо получить изделие, генерирующее аэрозоль, со сниженной себестоимостью и способ изготовления таких изделий, генерирующих аэрозоль, со сниженной себестоимостью. В частности, необходимо получить изделие, генерирующее аэрозоль, со сниженной себестоимостью, пригодное для использования в традиционно доступных электронных нагревательных устройствах.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предусматривается изделие, генерирующее аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит табачный элемент и мундштучный элемент. Табачный элемент содержит субстрат, образующий аэрозоль, опорный элемент, расположенный ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, и элемент, охлаждающий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно опорного элемента. Мундштучный элемент содержит фильтрующий сегмент и полую трубку. Предпочтительно, полая трубка расположена ниже по потоку относительно фильтрующего сегмента. Элемент, охлаждающий аэрозоль, табачного элемента имеет длину не более 15 миллиметров. Однако длина мундштучного элемента адаптирована в соответствии с длиной элемента, охлаждающего аэрозоль, так что общая длина изделия, генерирующего аэрозоль, остается предварительно определенной общей длиной.
Наиболее распространенные электронные нагревательные устройства выполнены с возможностью использования изделий, генерирующих аэрозоль, имеющих предварительно определенные размеры, в частности предварительно определенную стандартную длину. Для того чтобы изделия, генерирующие аэрозоль, были пригодны для использования с этими стандартными нагревательными устройствами, общая длина изделия, генерирующего аэрозоль, должна быть равна стандартной длине. Обычно эта стандартная длина составляет 45 миллиметров. Кроме того, размеры и расположение субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в изделии, генерирующем аэрозоль, при этом субстрат нагревается нагревательным элементом нагревательного устройства, предпочтительно сохраняются неизменными.
Некоторые из материалов, используемых в изделиях, генерирующих аэрозоль, являются более значимыми в отношении себестоимости, чем другие материалы. Например, дорогостоящими являются материалы, используемые в элементе, охлаждающем аэрозоль, в частности гофрированные листы из полимолочной кислоты. Поэтому в изделии, генерирующем аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением длина элемента, охлаждающего аэрозоль, является уменьшенной по сравнению с таким же элементом в стандартном изделии, генерирующем аэрозоль, для электронных устройств. Как правило, стандартная длина элемента, охлаждающего аэрозоль, составляет 18 миллиметров. Для того чтобы сохранить общую длину изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с предварительно определенной длиной, например 45 миллиметров, для компенсации более короткого элемента, охлаждающего аэрозоль, увеличивают длину мундштучного элемента.
Неожиданно было обнаружено, что элемент, охлаждающий аэрозоль, можно до некоторой степени укоротить без отрицательного воздействия на химический состав дыма. Также неожиданно было обнаружено, что если разность длин компенсируется в мундштуке, то это можно осуществить без изменения переноса составляющих дыма через мундштук. В частности, при использовании полой трубки для компенсации общей длины не было обнаружено какого-либо изменения составляющих дыма мундштуком. Оказалось, что укорочение элемента, охлаждающего аэрозоль, всего лишь на несколько миллиметров приводит к значительному снижению себестоимости. Предпочтительно, удлинение мундштука реализуется за счет его обеспечения полой трубкой. Полую трубку, например картонную трубку, можно изготовить с очень низкой себестоимостью, так что снижения себестоимости можно добиться при помощи частичной «замены» элемента, охлаждающего аэрозоль, в табачной части изделия, генерирующего аэрозоль, полой трубкой в мундштучной части изделия, генерирующего аэрозоль.
Таким образом, в соответствии с необходимым применением элемента, охлаждающего аэрозоль, можно выбрать элемент, охлаждающий аэрозоль, имеющий требуемую (нестандартную) длину не более 15 миллиметров. Изделие, содержащее указанный элемент, охлаждающий аэрозоль, имеющий меньшую длину, чем стандартный элемент, также имело бы соответственно меньшую общую длину. Затем, чтобы общая длина изделия не отличалась, соответствующим образом адаптируют длину мундштука, предпочтительно длину полой трубки, содержащейся в мундштуке. Длину мундштука или длину полой трубки, соответственно, адаптируют так, чтобы общая длина изделия оставалась предварительно определенной общей длиной. Эта предварительно определенная общая длина предпочтительно представляет собой стандартную длину.
В контексте этого документа под «длиной» подразумевается максимальный продольный размер между дальним концом и ближним концом элементов, или сегментов, или частей элементов или сегментов изделия, генерирующего аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, имеет два конца: ближний конец, через который аэрозоль покидает изделие, генерирующее аэрозоль, и доставляется пользователю, и дальний конец, противоположный ближнему концу. При использовании пользователь может делать затяжку с ближнего конца.
Ближний конец может также называться концом, подносимым ко рту, или расположенным ниже по потоку концом и находиться ниже по потоку относительно дальнего конца. Дальний конец может также называться расположенным выше по потоку концом и находиться выше по потоку относительно ближнего конца.
В контексте этого документа термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» используются для описания относительных положений элементов, или сегментов, или частей элементов или сегментов изделия, генерирующего аэрозоль, относительно направления, в котором пользователь делает затяжку из изделия, генерирующего аэрозоль, в ходе его использования.
Табачный элемент расположен выше по потоку относительно мундштучного элемента. Табачный элемент содержит дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль. Мундштучный элемент содержит ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль.
Мундштучный элемент представляет собой последнюю часть в направлении ниже по потоку относительно изделия, генерирующего аэрозоль. Потребитель касается мундштучного элемента с целью обеспечения прохождения аэрозоля, генерируемого изделием, генерирующим аэрозоль, через мундштучный элемент к потребителю. Таким образом, мундштучный элемент расположен ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль. Мундштучный элемент может содержать по меньшей мере один фильтрующий сегмент. Фильтрующий сегмент может иметь низкую эффективность фильтрации частиц или очень низкую эффективность фильтрации частиц. Фильтрующий сегмент может быть расположен на расстоянии относительно субстрата, образующего аэрозоль, в продольном направлении. Фильтрующий сегмент может представлять собой ацетилцеллюлозный штранг фильтра, изготовленный из ацетилцеллюлозного волокна. Мундштучный элемент может также содержать полую трубку. Фильтрующий сегмент может быть расположен на расположенном ниже по потоку конце изделия, генерирующего аэрозоль.
Полая трубка, в случае ее наличия, предпочтительно расположена на расположенном ниже по потоку конце мундштучного элемента и, таким образом, на расположенном ниже по потоку конце изделия, генерирующего аэрозоль. За счет этого изделию, генерирующему аэрозоль, придается эффект фильтра-мундштука. Таким образом, при помощи изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с изобретением потребителям при использовании электронной курительной системы может быть обеспечено осязательное ощущение, при этом это осязательное ощущение равноценно ощущению, к которому они, может быть, привыкли при курении обычных сигарет, снабженных фильтрами-мундштуками.
Полая трубка мундштучного элемента может быть изготовлена из картона. Полая трубка также может быть изготовлена из другого материала, например из бумаги или тонкого пластмассового листового материала. Предпочтительно, полая трубка обладает прочностью, которая допускает манипулирование изделием, генерирующим аэрозоль. В частности, полая трубка предпочтительно является изготовленной из материала, выдерживающего введение изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательное устройство. Такое введение может включать толкающее усилие, необходимое для вталкивания нагревательного элемента, например нагревательной пластины, в субстрат, образующий аэрозоль, на дальнем конце изделия, генерирующего аэрозоль.
Мундштучный элемент может иметь наружный диаметр от 5 миллиметров до 10 миллиметров, например от 6 миллиметров до 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления наружный диаметр мундштучного элемента составляет 7,2 миллиметра плюс-минус 10 процентов. Длина мундштучного элемента может составлять от 8 миллиметров до 25 миллиметров, предпочтительно длина составляет от 10 миллиметров до 17 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления длина мундштучного элемента составляет приблизительно 12 миллиметров.
Как правило, всякий раз, когда в этой заявке упоминается какое-либо значение, следует понимать, что это значение раскрыто в явной форме. Однако также следует понимать, что по техническим соображениям любое значение не обязательно должно быть именно таким конкретным значением. Значение может, например, включать диапазон значений, соответствующих точному значению плюс-минус 20 процентов.
В контексте этого документа термин «элемент, охлаждающий аэрозоль» используется для описания элемента, имеющего большую площадь поверхности и низкое сопротивление втягиванию. При использовании аэрозоль, образованный летучими соединениями, высвобождаемыми из субстрата, образующего аэрозоль, втягивается через элемент, охлаждающий аэрозоль, перед перемещением к концу, подносимому ко рту, изделия, генерирующего аэрозоль. В отличие от фильтров с высоким сопротивлением втягиванию, например фильтров, выполненных из пучков волокон, и других сегментов мундштука, элементы, охлаждающие аэрозоль, имеют низкое сопротивление втягиванию. Камеры и полости в изделии, генерирующем аэрозоль, такие как расширительные камеры и опорные элементы, также не считаются элементами, охлаждающими аэрозоль.
2
2
2
2
2
Элемент, охлаждающий аэрозоль, предпочтительно имеет пористость в продольном направлении более 50 процентов. Путь потока воздуха через элемент, охлаждающий аэрозоль, является предпочтительно относительно свободным. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может представлять собой собранный лист или гофрированный и собранный лист. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать листовой материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена (РЕ), полипропилена (РР), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (СА) и алюминиевой фольги или любой их комбинации. Элемент, охлаждающий аэрозоль, предпочтительно содержит лист PLA, более предпочтительно гофрированный, собранный лист PLA. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть выполнен из листа, имеющего толщину от 10 микрометров до 250 микрометров, например 50 микрометров. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть выполнен из собранного листа, имеющего ширину от 150 миллиметров до 250 миллиметров. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь удельную площадь поверхности от 300 мм на миллиметр длины до 1000 мм на миллиметр длины или от 10 ммна миллиграмм веса до 100 мм на миллиграмм веса. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть выполнен из собранного листа материала, имеющего удельную площадь поверхности приблизительно 35 мм на миллиграмм веса. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь наружный диаметр от 5 миллиметров до 10 миллиметров, например 7 миллиметров.
Когда аэрозоль проходит через элемент, охлаждающий аэрозоль, температура аэрозоля снижается вследствие передачи тепловой энергии элементу, охлаждающему аэрозоль. Кроме того, из аэрозоля могут конденсироваться капли воды, которые поглощаются материалом элемента, охлаждающего аэрозоль. В зависимости от типа материала, образующего элемент, охлаждающий аэрозоль, содержание воды в аэрозоле может быть уменьшено везде в диапазоне от 0 процентов до 90 процентов. Например, если элемент, охлаждающий аэрозоль, состоит из полимолочной кислоты, то содержание воды может уменьшаться незначительно. Например, если для образования элемента, охлаждающего аэрозоль, используется материал на основе крахмала, такой как, например, Mater-Bi, то уменьшение содержания воды может составлять приблизительно 40 процентов. Соответственно, посредством выбора материала, содержащегося в элементе, охлаждающем аэрозоль, можно выбрать содержание воды в этом аэрозоле.
Аэрозоль, образованный посредством нагревания, например, субстрата, образующего аэрозоль, на основе табака, как правило, содержит фенольные соединения. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может снижать уровни фенола и крезолов на 90-95 процентов.
Эксперименты показали, что необходимого охлаждения аэрозоля или уменьшения фенольных соединений также можно достичь в элементах, охлаждающих аэрозоль, которые имеют длину, которая меньше, чем у 18-миллиметровых стандартных элементов, охлаждающих аэрозоль, в изделии, генерирующем аэрозоль, стандартной длины. В частности, ни меньшее охлаждение, ни другой химический состав дыма не были обнаружены в более коротких элементах, охлаждающих аэрозоль, изготовленных из полимолочной кислоты.
Изделие, генерирующее аэрозоль, предпочтительно представляет собой курительное изделие, генерирующее аэрозоль. Более предпочтительно, изделие, генерирующее аэрозоль, представляет собой курительное изделие, генерирующее никотиносодержащий аэрозоль.
Предварительно определенная общая длина изделия, генерирующего аэрозоль, предпочтительно составляет 45 миллиметров.
Длина полой трубки, содержащейся в мундштучном элементе, может быть адаптирована в соответствии с длиной элемента, охлаждающего аэрозоль, так что общая длина изделия, генерирующего аэрозоль, остается предварительно определенной общей длиной. Предпочтительно, длина полой трубки и длина элемента, охлаждающего аэрозоль, изменяются на одну и ту же величину, однако если один элемент делается короче, то другой элемент делается длиннее. Таким образом, любое уменьшение длины элемента, охлаждающего аэрозоль, полностью компенсируется полой трубкой. Длина любого другого сегмента изделия, генерирующего аэрозоль, предпочтительно остается неизменной. Предпочтительно, неизменной остается длина субстрата, образующего аэрозоль, опорного элемента и фильтрующего сегмента изделия. Длина любого другого сегмента в изделии, генерирующем аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно соответствует длине соответствующих сегментов стандартного изделия, генерирующего аэрозоль. Такая длина может составлять, например, 12 миллиметров для субстрата, образующего аэрозоль, 8 миллиметров для опорного элемента и 7 миллиметров для фильтрующего сегмента в 45-миллиметровом изделии, генерирующем аэрозоль.
Длина элемента, охлаждающего аэрозоль, может составлять от 10 миллиметров до 15 миллиметров. Длина элемента, охлаждающего аэрозоль, предпочтительно составляет от 10 миллиметров до 14 миллиметров, например 13 миллиметров.
Длина полой трубки может составлять от 3 миллиметров до 8 миллиметров. Длина полой трубки предпочтительно составляет 5 миллиметров.
Полая трубка предпочтительно представляет собой картонную трубку.
Оказалось, что вышеупомянутые длины полых трубок, в частности картонных трубок, делают возможным качественное изготовление, а также правильную эксплуатацию трубок при сборке мундштучного элемента и изделия, генерирующего аэрозоль.
Толщина стенки полой трубки предпочтительно составляет от 100 микрометров до 300 микрометров, например 200 микрометров. При введении изделия, генерирующего аэрозоль, в электронное нагревательное устройство потребитель обычно держит изделие за его ближний конец или толкает ближний конец изделия. Таким образом, изделие обычно толкают в области полой трубки, поскольку полая трубка предпочтительно является ближайшим сегментом изделия. Оказалось, что вышеупомянутые толщины стенок удовлетворяют требованиям к прочности полых трубок, в частности картонных трубок, при введении изделия, генерирующего аэрозоль, в электронное нагревательное устройство. В частности, изделие, генерирующее аэрозоль, с ближним концом, содержащим картонную трубку с такой толщиной стенки, можно надежно вводить в полость электронного нагревательного устройства, при этом в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, необходимо протолкнуть нагревательную пластину.
«Субстрат, образующий аэрозоль» представляет собой субстрат, способный высвобождать летучие соединения, способные образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены путем нагревания или сгорания субстрата, образующего аэрозоль. В качестве альтернативы нагреванию или сгоранию, в некоторых случаях летучие соединения могут быть высвобождены посредством химической реакции или посредством механического воздействия, такого как воздействие ультразвуком. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым или жидким или содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на подложку или опору путем адсорбции, нанесения покрытия, пропитки или иным способом. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения, например гомогенизированный материал растительного происхождения. Материал растительного происхождения может содержать табак, например гомогенизированный табачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании. Субстрат, образующий аэрозоль, в качестве альтернативы может содержать материал, не содержащий табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин и другие добавки, и ингредиенты, такие как ароматизаторы. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой табачный лист, такой как формованный листовой табак. Формованный листовой табак представляет собой форму восстановленного табака, который образован из суспензии, содержащей частицы табака, частицы волокон, вещества для образования аэрозоля, ароматизаторы и связующие. Частицы табака могут иметь форму табачной пыли, имеющей размер частицы предпочтительно порядка 30-80 микрометров или 100-250 микрометров в зависимости от требуемой толщины листа и промежутка для формования. Частицы волокна могут включать материалы ствола табака, стебли или другой табачный растительный материал и другие волокна на основе целлюлозы, такие как древесные волокна, имеющие низкое содержание лигнина. Частицы волокна могут быть выбраны на основании желания создать достаточную прочность на разрыв для формованного листа по отношению к низкой доле включения, например доле, составляющей от приблизительно 2 процентов до 15 процентов. В качестве альтернативы или дополнительно, волокна, такие как растительные волокна, могут или использоваться с вышеуказанными волокнами, или, в качестве альтернативы, включать пеньку и бамбук.
Субстраты, образующие аэрозоль, содержащие собранные листы гомогенизированного табака, для применения в изделиях, генерирующих аэрозоль, могут быть изготовлены известными из уровня техники способами, например способами, раскрытыми в международной патентной заявке WO 2012/164009 A2.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, предпочтительно формируют посредством процесса литья из суспензии, содержащей дисперсный табак, гуаровую смолу, целлюлозные волокна и глицерин.
В суспензию, из которой образуют формованный листовой табак, могут быть добавлены вещества для образования аэрозоля. При необходимости, вещество для образования аэрозоля должно быть способно испаряться в диапазоне температур, в котором, как полагается, формованный листовой табак используется в табачном продукте и облегчает доставку никотина, или ароматизатора, или как никотина, так и ароматизатора в аэрозоле, когда вещество для образования аэрозоля нагревают выше его температуры испарения. Вещество для образования аэрозоля предпочтительно выбрано на основании его способности оставаться химически стабильным и по сути неподвижным в формованном листовом табаке при комнатной температуре или около нее, но которое способно испаряться при более высокой температуре, например от 40 градусов до 450 градусов Цельсия.
В контексте этого документа термин «аэрозоль» относится к коллоиду, содержащему твердые или жидкие частицы и газообразную фазу. Аэрозоль может представлять собой аэрозоль твердых частиц, состоящий из твердых частиц и газообразной фазы, или аэрозоль жидких частиц, состоящий из жидких частиц и газообразной фазы. Аэрозоль может содержать как твердые, так и жидкие частицы в газообразной фазе. В контексте этого документа как газ, так и пар считаются газообразными.
Содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате, генерирующем аэрозоль, может составлять от 5 процентов до 30 процентов в пересчете на сухой вес. В предпочтительном варианте осуществления содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате, генерирующем аэрозоль, составляет приблизительно 20 процентов в пересчете на сухой вес.
Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, содержит вещество для образования аэрозоля.
В контексте этого документа термин «вещество для образования аэрозоля» используется для описания любого подходящего известного соединения или смеси соединений, которые при использовании способствуют образованию аэрозоля и являются по существу стойкими к термической деградации при рабочей температуре изделия, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно, вещество для образования аэрозоля является полярным и способным функционировать в качестве увлажнителя, который может помогать сохранять влагу в формованном листовом табаке в пределах требуемого диапазона. Предпочтительно, содержание увлажнителя в формованном листовом табаке находится в диапазоне от 15 процентов до 35 процентов.
Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, содержит вещество для образования аэрозоля.
Подходящие вещества для образования аэрозоля известны из уровня техники и включают, без ограничения, полиолы, гликолевые эфиры, эфиры многоатомных спиртов, сложные эфиры, жирные кислоты и одноатомные спирты, такие как ментол, и могут содержать одно или несколько из следующих соединений: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль; глицерин, эритрит, 1,3-бутиленгликоль, тетраэтиленгликоль, триэтиленгликоль, триэтилцитрат, пропиленкарбонат, этиллаурат, триацетин, мезо-эритрит, смесь на основе диацетина, диэтилсуберат, триэтилцитрат, бензилбензоат, бензилфенилацетат, этилванилат, трибутирин, лаурилацетат, лауриновую кислоту, миристиновую кислоту и пропиленгликоль.
Одно или несколько веществ для образования аэрозоля могут быть объединены для получения преимущества одного или нескольких свойств объединенных веществ для образования аэрозоля. Например, триацетин может быть соединен с глицерином и водой, чтобы получить преимущество способности триацетина передавать активные компоненты и увлажняющие свойства глицерина.
Длина субстрата, образующего аэрозоль, может составлять от 5 миллиметров до 16 миллиметров, предпочтительно от 8 миллиметров до 14 миллиметров, например 12 миллиметров. Наружный диаметр субстрата, образующего аэрозоль, может составлять по меньшей мере 5 миллиметров и может находиться в диапазоне от 5 миллиметров до 12 миллиметров, например от 5 миллиметров до 10 миллиметров или от 6 миллиметров до 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, имеет наружный диаметр 7,2 миллиметра плюс-минус 10 процентов.
Табачный формованный лист предпочтительно является гофрированным, собранным и/или сложенным с образованием стержнеобразного сегмента. Формованный листовой материал обычно является липким и пластично деформируемым. Если на формованный листовой сегмент воздействует давление, то сегмент обычно необратимо отклоняется от своей предусмотренной, например круглой, формы.
Опорный элемент расположен непосредственно ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, и упирается в субстрат, образующий аэрозоль. Опорный элемент располагает субстрат, образующий аэрозоль, внутри изделия, образующего аэрозоль. В частности, опорный элемент выполнен с возможностью сопротивления перемещению субстрата, образующего аэрозоль, ниже по потоку в ходе введения нагревательного элемента устройства, генерирующего аэрозоль, в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль.
Опорный элемент может содержать полый трубчатый элемент. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент содержит полую ацетилцеллюлозную трубку. Опорный элемент предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, образующего аэрозоль.
Длина опорного элемента может составлять от 5 миллиметров до 12 миллиметров, например 8 миллиметров.
Наружный диаметр опорного элемента может составлять от 5 миллиметров до 12 миллиметров, например от 5 миллиметров до 10 миллиметров или от 6 миллиметров до 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент имеет наружный диаметр 7,2 миллиметра плюс-минус 10 процентов.
Опорный элемент может быть выполнен из любого подходящего материала или сочетания материалов. Например, опорный элемент может быть выполнен из одного или нескольких материалов, выбранных из группы, состоящей из: ацетилцеллюлозы; картона; гофрированной бумаги, такой как гофрированная теплостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага; и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE).
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предусматривается способ изготовления изделия, генерирующего аэрозоль. Этот способ включает этапы: - получения полуобъединенного табачного элемента путем объединения субстрата, образующего аэрозоль, опорного элемента и элемента, охлаждающего аэрозоль, и обертывания субстрата, образующего аэрозоль, опорного элемента и элемента, охлаждающего аэрозоль, оберткой; - получения полуобъединенного мундштука, содержащего фильтрующий элемент; - объединения полуобъединенного табачного элемента и полуобъединенного мундштука в конфигурации «торец к торцу», так что элемент, охлаждающий аэрозоль, полуобъединенного табачного элемента упирается в фильтрующий элемент полуобъединенного мундштука; и - обертывания полуобъединенного мундштука и частей полуобъединенного табачного элемента ободковым материалом. Способ дополнительно включает этапы изменения длины элемента, охлаждающего аэрозоль, и адаптации длины полуобъединенного мундштука так, чтобы общая длина изделия, генерирующего аэрозоль, составляла предварительно определенное значение. Таким образом, выбирают требуемую длину элемента, охлаждающего аэрозоль, и длину полуобъединенного мундштука соответственно адаптируют, чтобы общая длина изделия могла составлять предварительно определенное значение, предпочтительно стандартную длину.
Этапы способа, касающиеся изменения или выбора длины элемента, охлаждающего аэрозоль, и адаптации длины полуобъединенного мундштука могут включать уменьшение длины элемента, охлаждающего аэрозоль, и увеличение длины полуобъединенного мундштука.
Этап способа, касающийся получения полуобъединенного мундштука, может включать объединение фильтрующего элемента и полой трубки и обертывание фильтрующего элемента и полой трубки оберткой.
Этап адаптации длины полуобъединенного мундштука предпочтительно включает изменение длины полой трубки. Длину полой трубки предпочтительно увеличивают на ту же величину, на которую уменьшают длину элемента, охлаждающего аэрозоль.
Преимущества и другие аспекты способа в соответствии с изобретением описаны в отношении изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с изобретением и не будут рассматриваться повторно.
В способе изготовления изделий, генерирующих аэрозоль, в соответствии с изобретением полуобъединенный мундштук может представлять собой мундштук двойной длины с полой трубкой двойной длины, расположенной между двумя фильтрующими сегментами. Тогда этап комбинирования полуобъединенного табачного элемента и полуобъединенного мундштука в конфигурации «торец к торцу» включает комбинирование двух полуобъединенных табачных элементов и мундштука двойной длины, так что элемент, охлаждающий аэрозоль, каждого из полуобъединенных табачных элементов упирается в фильтрующий элемент на каждой продольной стороне мундштука двойной длины. Путем обертывания мундштука двойной длины и частей каждого из полуобъединенных табачных элементов ободковым материалом формируется изделие, генерирующее аэрозоль, двойной длины. Изделие, генерирующее аэрозоль, двойной длины можно разрезать на два одиночных изделия, генерирующих аэрозоль, предпочтительно путем разрезания полой трубки двойной длины.
Компонент или изделие двойной длины требует по меньшей мере одного этапа разрезания для изготовления одиночного продукта. Компонент или изделие двойной длины имеет длину, которая в два раза больше длины одиночного продукта. Изготовление изделий, генерирующих аэрозоль, двойной длины может упрощать процесс изготовления и увеличивать темп производства.
Далее настоящее изобретение будет описано на основании вариантов его осуществления, которые проиллюстрированы следующими графическими материалами, в которых:
на фиг. 1 показано схематическое изображение в разрезе изделия, генерирующего аэрозоль;
на фиг. 2-4 показан процесс изготовления изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с изобретением.
На фиг. 1 (также см. ниже фиг. 4c) проиллюстрировано изделие 1, генерирующее аэрозоль, содержащее пять элементов: субстрат 2, образующий аэрозоль, опорный элемент в виде полой ацетилцеллюлозной трубки 3, элемент 4, охлаждающий аэрозоль, фильтр 5 мундштука и картонную трубку 6. Эти пять элементов расположены последовательно и соосно и объединены посредством сигаретной бумаги 7 и мундштучной бумаги 8 (показанной на фиг. 4с) для образования стержня. Стержень имеет конец 22, подносимый ко рту, который потребитель вставляет в рот в ходе использования, и дальний конец 23, расположенный на противоположном конце стержня и противоположный концу 22, подносимому ко рту. Элементы, расположенные между концом 22, подносимым ко рту, и дальним концом 23, могут быть описаны как находящиеся выше по потоку относительно конца 22, подносимого ко рту, или, в качестве альтернативы, ниже по потоку относительно дальнего конца 23. Картонная трубка 6 расположена на конце 22, подносимом ко рту, изделия 1, генерирующего аэрозоль, а субстрат 2, образующий аэрозоль, расположен на дальнем конце 23 изделия 1, генерирующего аэрозоль.
В сборе стержень имеет длину 15, составляющую 45 миллиметров, и внешний диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.
Субстрат 2, образующий аэрозоль, расположен выше по потоку относительно ацетатной трубки 3 и проходит к дальнему концу 23 стержня. В одном варианте осуществления субстрат 2, образующий аэрозоль, содержит пучок гофрированного формованного листового табака, обернутого фильтровальной бумагой (не показана) с образованием штранга. Формованный листовой табак содержит добавки, в том числе глицерин в качестве добавки, образующей аэрозоль. Длина 25 субстрата, образующего аэрозоль, составляет 12 миллиметров.
Полая ацетатная трубка 3 расположена непосредственно ниже по потоку относительно субстрата 2, образующего аэрозоль, и упирается в субстрат 2, образующий аэрозоль. Одна из функций ацетатной трубки 3 состоит в расположении субстрата 2, образующего аэрозоль, в направлении дальнего конца 23 стержня, так что он может быть введен в контакт с нагревательным элементом. Ацетатная трубка 3 предназначена для предотвращения смещения субстрата 2, образующего аэрозоль, ниже по потоку относительно изделия 1, генерирующего аэрозоль, в направлении элемента 4, охлаждающего аэрозоль, например, когда нагревательный элемент вводится в субстрат 2, образующий аэрозоль. Ацетатная трубка 3 также действует в качестве разделительного элемента для отделения элемента 4, охлаждающего аэрозоль, от субстрата 2, образующего аэрозоль. Длина 35 ацетатной трубки 3 составляет 8 мм.
2
2
2
2
Элемент 4, охлаждающий аэрозоль, имеет длину 45, составляющую 13 мм, и внешний диаметр приблизительно 7,12 мм. Предпочтительно, элемент 4, охлаждающий аэрозоль, выполнен из листа полимолочной кислоты, имеющего толщину 50 мм плюс-минус 2 мм. Лист из полимолочной кислоты был гофрирован и собран и определяет несколько каналов, проходящих по длине элемента 4, охлаждающего аэрозоль. Общая площадь поверхности элемента, охлаждающего аэрозоль, может составлять от 300 мм на миллиметр длины до 1000 мм на миллиметр длины или от приблизительно 10 мм на миллиграмм веса до 100 мм на миллиграмм веса элемента 4, охлаждающего аэрозоль.
Длина 45 элемента 4, охлаждающего аэрозоль, на 5 мм меньше, чем у традиционных элементов, охлаждающих аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, которые имеют стандартную длину 45 мм. Длина традиционных элементов, охлаждающих аэрозоль, таких изделий, генерирующих аэрозоль, стандартной длины, в частности тех элементов, охлаждающих аэрозоль, которые изготовлены из листов полимолочной кислоты, составляет 18 мм.
Гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты может быть обернут фильтровальной бумагой (не показана) с образованием элемента 4, охлаждающего аэрозоль.
Фильтр 5 мундштука, расположенный ниже по потоку относительно элемента 4, охлаждающего аэрозоль, может представлять собой традиционный фильтр мундштука, выполненный из ацетилцеллюлозы, и имеет длину 55, составляющую 7 миллиметров.
Картонная трубка 6 является самым нижним по потоку элементом изделия 1, генерирующего аэрозоль, и имеет длину 65, составляющую 5 миллиметров. Картонная трубка компенсирует более короткий элемент 4, охлаждающий аэрозоль, так что общая длина изделия, генерирующего аэрозоль, составляет 45 мм. Картонная трубка 6 также обеспечивает конец 22, подносимый ко рту, в виде фильтра-мундштука изделия, генерирующего аэрозоль, моделируя использование традиционных сигарет, имеющих концы, подносимые ко рту, в виде фильтра-мундштука.
Вышеуказанные пять элементов собраны путем плотного обертывания бумагой 7. Бумага 7 может представлять собой традиционную сигаретную бумагу, имеющую стандартные свойства. Граница раздела между бумагой 7 и каждым из элементов располагает элементы в определенном положении и определяет стержень изделия 1, генерирующего аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, как проиллюстрировано на фиг. 1, выполнено с возможностью введения в контакт с устройством, генерирующим аэрозоль (не показано), с целью потребления. Такое устройство, генерирующее аэрозоль, содержит средство для нагревания субстрата 2, образующего аэрозоль, до температуры, достаточной для образования аэрозоля. Как правило, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент, который окружает изделие, генерирующее аэрозоль, вблизи субстрата 2, образующего аэрозоль, или нагревательный элемент, который вставляется в субстрат 2, образующий аэрозоль.
Пользователь после того, как ввел его в контакт с устройством, генерирующим аэрозоль, делает затяжку с конца 22, подносимого ко рту, изделия 1, генерирующего аэрозоль, и субстрат 2, образующий аэрозоль, нагревается до температуры приблизительно 375 градусов Цельсия. При этой температуре происходит эмиссия летучих соединений из субстрата 2, образующего аэрозоль. Эти соединения конденсируются с образованием аэрозоля, который втягивается через стержень в направлении рта пользователя.
На фиг. 2a и фиг. 2B показан этап процесса изготовления заготовки 10 для табачного элемента. На фиг. 3a и фиг. 3b показан этап процесса изготовления заготовки 11 для мундштучного элемента. На фиг. 4a, 4b и 4c показан процесс сборки двух заготовок, показанных на фиг. 2b и 3b, и конечные этапы изготовления изделия 1, генерирующего аэрозоль.
На этапах процесса изготовления заготовок 10 для табачного элемента, как показано на фиг. 2а и 2b, субстрат 20, генерирующий аэрозоль, двойной длины и элемент 40, охлаждающий аэрозоль, двойной длины с полой ацетатной трубкой 3, расположенной между двумя сегментами двойной длины, приводят в конфигурацию «торец к торцу» с образованием ряда из сегментов. Этот ряд из сегментов оборачивается оберточным материалом 7, например сигаретной бумагой. Сформированный таким образом бесконечный стержень из сегментов разрезается по линиям 90 разреза. В результате сегменты 20, 40 двойной длины, имеющие длину 250, 450, которая вдвое больше, чем длина соответствующих одиночных элементов 2, 4, разрезаются пополам. Две разрезанные части сегментов 20, 40 двойной длины теперь соответствуют сегментам 2, 4 одинарной длины готового изделия 1, генерирующего аэрозоль. Путем разрезания бесконечного стержня из сегментов получают обернутые заготовки 10 для табачного элемента.
На этапах процесса изготовления заготовок 11 для мундштучного элемента, как показано на фиг. 3а и 3b, фильтрующие сегменты 50 двойной длины и картонные трубки 60 двойной длины располагают в конфигурации «торец к торцу» с образованием ряда из сегментов мундштука. Ряд из сегментов мундштука обертывают бумагой 7. Сформированный таким образом бесконечный стержень из сегментов мундштука разрезают по линиям 90 разреза. Таким образом, фильтрующие сегменты 50 двойной длины, имеющие длину 550, которая вдвое больше, чем длина соответствующего одиночного фильтра 5, разрезаются пополам. Две разрезанные части фильтрующих сегментов 50 двойной длины теперь соответствуют фильтру 5 мундштука одинарной длины готового изделия 1, генерирующего аэрозоль. Путем разрезания бесконечного стержня из сегментов получают обернутые заготовки 11 для мундштучного элемента.
На следующем этапе процесса, как показано на фиг. 4а, две заготовки 10 для табачного элемента располагают в конфигурации «торец к торцу», но с противоположной ориентацией, так что сегменты 4, охлаждающие аэрозоль, двух заготовок обращены друг к другу. Между двумя заготовками 10 для табачного элемента располагают заготовку 11 для мундштучного элемента.
Заготовки 10, 11 собирают путем обертывания куском ободковой бумаги 8 заготовки 11 для мундштучного элемента, а также частей двух заготовок 10 для табачного элемента. Части заготовки 10 для табачного элемента, обернутые ободковой бумагой 8, предпочтительно проходят вплоть до элементов 4, охлаждающих аэрозоль. Таким образом, три заготовки 10, 11 объединяют друг с другом с образованием двойной заготовки 12, представляющей собой изделие, генерирующее аэрозоль, двойной длины, как показано на фиг. 4b.
На дополнительном этапе процесса изготовления двойную заготовку 12 разрезают пополам путем разрезания картонной трубки 60 двойной длины по линии 90 разреза. В результате длина 650 картонной трубки 60 двойной длины, соответствующая двойной длине 65 одиночной картонной трубки 6, делится пополам. Как показано на фиг. 4с, изготавливают два одиночных готовых изделия 1, генерирующих аэрозоль.