ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОИЗВОДЯЩАЯ АЭРОЗОЛЬ СИСТЕМА
ELECTRIC AEROSOL-GENERATING SYSTEM

Настоящее описание представляет стержни, содержащие лист, содержащий образующий аэрозоль материал, и лист нетабачного материала, причем эти листы собраны вместе и образуют стержень для использования в аэрозоль-генерирующих изделиях. Настоящее описание также представляет аэрозоль-генерирующие изделия, содержащие такие стержни, и способы получения таких стержней.
В технике известны способы и устройства для получения лент, нитей или полосок табачного материала. Обычно, ширина таких лент, нитей и полосок табачного материала составляет около 3 мм или менее.
Например, патент US 4000748 описывает способ и устройство для резки на полоски листа восстановленного табака и гофрирования получаемых в результате полосок в по существу одновременных операциях. Лист табачного материала перемещается между парами вращающихся и перекрещивающихся наборов дисков, которые разрезают лист на множество полосок, ширина которых составляет приблизительно 0,65-1,55 мм. Поступательное движение получаемых в результате полосок задерживается посредством сцепления с обращенными к ним поверхностями соседних дисков, что вызывает продольный изгиб полосок, приобретающих гофрированную конфигурацию. Согласно данному сообщению, гофрированные полоски обеспечивают увеличение коэффициента заполнения.
Получение стержней для аэрозоль-генерирующих изделий, содержащих гофрированные или негофрированные полоски табачного материала, страдает от ряда недостатков, содержащих недостатки, которые обсуждаются ниже.
Во-первых, при резке на полоски табачного материала образуются нежелательные табачные крошки и другие отходы.
В-вторых, в стержнях, содержащих полоски табачного материала, проявляется «осыпка». Другими словами, происходит потеря полосок табачного материала с концов стержня. Это усугубляется поломкой полосок табачного материала в процессе получения стержня. Помимо того, что осыпка является эстетически нежелательной, она может также приводить к неблагоприятной необходимости частой очистки производственного оборудование и аэрозоль-генерирующих устройств. Проблема осыпки особенно усугубляется в аэрозоль-генерирующих изделиях, потому что длина стержня образующего аэрозоль субстрата, обычно, является малой по сравнению с традиционными сигаретами, и, таким образом, увеличивается доля материала субстрата, который находится вблизи торца.
В-третьих, стержни, содержащие полоски табачного материала, проявлять высокие среднеквадратические отклонения массы. Другими словами, стержни, имеющие одинаковые размеры, обычно, различаются по массе. Это обусловлено отчасти склонностью стержней к проявлению осыпки, как упомянуто выше. Высокое среднеквадратическое отклонение массы стержней, содержащих полоски табачного материала, приводит к нежелательно высокому коэффициенту выбраковки стержней, масса которых выходит за пределы выбранного диапазона приемлемости. Кроме того, стержни, содержащие полоски табачного материала проявляют неравномерную плотность. Другими словами, плотность, обычно, оказывается неодинаковой по длине стержня. Это обусловлено изменчивостью количества табачного материала в различных точках по длине стержня, в результате чего образуются «полости», которые представляют собой области, содержащие уменьшенные количества табачного материала, и «уплотнения», которые представляют собой области, содержащие повышенные количества табачного материала. Неравномерная плотность стержней, содержащих полоски табачного материала, может нежелательно влиять на сопротивление затяжке (RTD) стержней. Кроме того, неравномерная плотность стержней, содержащих полоски табачного материала, может приводить к осыпке, когда полость располагается у торца стержня.
Осыпка, высокие среднеквадратические отклонения массы и неравномерные плотности, которые проявляют стержни, содержащие полоски табачного материала, оказываются особенно проблематичными и нежелательными в стержнях, имеющих малую длину. Стержни, имеющие малую длину, иногда называются термином «штранги».
Документ EP-A1-2062484 описывает способ получения бездымных табачных изделий для перорального применения. Лист восстановленного табака собирают в стержень, обертывают и разделяют на отрезки, подходящие для перорального применения.
Оказывается желательным получение стержней, содержащих табачный материал, для использования в аэрозоль-генерирующих изделиях.
Может быть изготовлен стержень, содержащий первый лист, который включает образующий аэрозоль материал, и второй лист нетабачного материала, причем первый и второй листы собраны вместе и окружены оберткой.
Собранные листы материала предпочтительно проходят по существу по всей длине стержня и по существу по всей площади поперечного сечения стержня.
Предпочтительные образующие аэрозоль материалы включают табак. Первый лист может представлять собой лист восстановленного табака или гомогенизированного табака, предпочтительно лист восстановленного табака или гомогенизированного табака, содержащий образующее аэрозоль вещество.
Первый лист может представлять собой лист нетабачного материала, который включает образующее аэрозоль вещество или образующий аэрозоль компонент. Например, первый лист может представлять собой лист бумажного материала или полимерного материала, который пропитывают или покрывают никотин и образующее аэрозоль вещество. Первый лист может представлять собой лист бумажного материала или полимерного материала, который пропитывают или покрывают ароматизирующее вещество и образующее аэрозоль вещество. Первый лист может представлять собой лист бумажного материала или полимерного материала, который пропитывают или покрывают обладающее запахом соединение и образующее аэрозоль вещество.
Второй лист представляет собой нетабачный лист, который предпочтительно включает функциональный компонент для модификации аэрозоля, высвобождающегося из первого листа.
Как используется здесь, термин «стержень» означает в общем цилиндрический элемент, имеющий, по существу, круглое, овальное или эллиптическое поперечное сечение.
Как используется здесь, термин «лист» означает пластинчатый элемент, у которого ширина и длина являются существенно больше, чем толщина. Ширина листа составляет более чем 10 мм и предпочтительно более чем 20 мм или 30 мм.
Как используется здесь, термин «образующий аэрозоль материал» означает материал, который способен высвобождать летучие соединения при нагревании, чтобы производить аэрозоль. Образующий аэрозоль субстрат может включать или представлять собой образующий аэрозоль материал.
Как используется здесь, термин «длина стержня» означает размер в направлении оси цилиндрических стержней по изобретению.
Как используется здесь, термин «гомогенизированный табачный материал» означает материал, образованный агломерированием тонкодисперсного табака.
Как используется здесь, термин «собранный» означает, что лист табачного материала свернут спиралью, сложен или другим способом смят или сжат, по существу, перпендикулярно оси цилиндрического стержня.
Как используется здесь, термины "перед" ("до") и "после" ("за") используются, чтобы описывать относительные положения компонентов или частей компонентов аэрозоль-генерирующих изделий, включая стержни по изобретению, по отношению к направлению потока воздуха, который втягивается через аэрозоль-генерирующие изделия в процессе их использования.
Стержень, изготовленный из собранного листа подходящего образующего аэрозоль материала, может оказаться особенно благоприятным в качестве компонента аэрозоль-генерирующего изделия, в частности, нагреваемого аэрозоль-генерирующего изделия.
Нагреваемые аэрозоль-генерирующие системы своим действием нагревают образующий аэрозоль субстрат, чтобы производить аэрозоль из материала субстрата. Этот аэрозоль может затем вдыхать потребитель. Может оказаться желательной модификация аэрозоля. Например, аэрозоли, производимые из табачных материалов, могут часто содержать такие соединения, как фенолы и крезолы. Эти типы компонентов могут придавать аэрозолю неприятный вкус, или они могут быть нежелательными по другим причинам.
Второй лист может представлять собой лист, который включает адсорбент для адсорбции нежелательных компонентов аэрозоля, высвобождающегося из первого листа. Второй лист может представлять собой лист, который служит как адсорбент для адсорбции нежелательных компонентов аэрозоля, высвобождающегося из первого листа. Таким образом, содержание нежелательных компонентов аэрозоля может уменьшаться перед вдыханием аэрозоля. Примерный материал листа, который может уменьшать концентрацию фенола в аэрозоле, высвобождающемся из табачного материала, представляет собой полимолочная кислота (PLA). Следующий примерный материал листа, который может уменьшать содержание нежелательных компонентов аэрозоля, представляет собой уголь.
Второй лист может включать бумажный или полимерный лист, покрытый или пропитанный материалом, который реагирует с компонентами аэрозоля. Например, второй лист может представлять собой бумажный или полимерный лист, пропитанный жидким соединением, которое химически реагирует с компонентами аэрозоля.
Второй лист может включать увлажняющее вещество, чтобы увлажнять аэрозоль, высвобождающийся из первого листа.
Второй лист может включать образующее аэрозоль вещество, чтобы разбавлять аэрозоль, высвобождающийся из первого листа, в целях модификации прочности или аромата аэрозоля.
Второй лист может включать ароматизирующее вещество для модификации аромата аэрозоля.
Второй лист может включать материал, имеющий высокую теплопроводность, для модификации температуры аэрозоля.
Второй лист может служить как наполнитель или балласт, который заполняет стержень, содержащий лист образующего аэрозоль материала. Например, образующий аэрозоль материал может быть дорогостоящим, и может оказаться желательным экономичное производство стержня, имеющего заданные размеры. Используя дорогостоящий лист, содержащий образующий аэрозоль материал, например, лист табака, и дешевый материал, например, бумагу, можно изготавливать стержень, который включает образующий аэрозоль материал.
Наполнитель или балласт можно также использовать, чтобы разбавлять поток аэрозоля, который высвобождается из стержня.
Второй лист можно вводить в стержень, чтобы модифицировать воздушный поток через стержень. Например, изменения размеров и морфологии второго листа могут обеспечивать модификацию или регулирование воздушного потока через стержень.
Второй лист может выполнять более чем одну функцию. Второй лист может включать металлическую фольгу, покрытую увлажняющим веществом. Фольга может увеличивать теплоперенос внутри стержня, в то время как увлажняющее вещество может увеличивать влагосодержание аэрозоля.
Первый лист материала может представлять собой текстурированный лист материала. Использование текстурированного листа материала можно предпочтительно упрощать собирание листа для получения стержня по изобретению. Второй лист материала может представлять собой текстурированный лист материала. Как первый, так и второй лист материала может представлять собой текстурированный лист материала.
Как используется здесь, термин «текстурированный лист» означает лист, который представляет собой гофрированный, тисненый, гравированный, перфорированный или другим способом деформированный лист. Текстурированные листы материала, такого как гомогенизированный табак, которые используются в изготовлении стержней по изобретению, могут включать многочисленные разделенные промежутками углубления, выступы, перфорации или их сочетания.
Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения, предлагается стержень, содержащий гофрированный лист образующего аэрозоль материала и лист PLA, причем эти листы собраны вместе и окружены оберткой.
Как используется здесь, термин «гофрированный лист» предназначается в качестве синонима термина «крепированный лист» и означает лист, имеющий множество по существу параллельных выступов или складок. Предпочтительный гофрированный лист табачного материала, например, гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, имеет множество выступов или складок, проходящих, по существу, параллельно по отношению к цилиндрической оси стержня, по изобретению. Это предпочтительно упрощает собирание гофрированного листа табачного материала для получения стержня. Однако следует отметить, что гофрированные листы табачного материала могут, в качестве альтернативы или в качестве дополнения, иметь множество по существу параллельных выступов или складок, проходящих под острым или тупым углом к цилиндрической оси стержня.
Согласно определенным вариантам выполнения, листы материала могут быть, по существу, равномерно текстурированными по существу на всей своей поверхности. Например, гофрированные листы материала для использования в стержнях по изобретению, могут включать множество по существу параллельных выступов или складок, которые разделены, по существу, одинаковыми промежутками по всей ширине листа.
Стержень по изобретению, может включать один или более дополнительных листов материала, собранных вместе с первым и вторым листами для получения стержня. Любой дополнительный лист или листы можно гофрировать перед собиранием. В любой дополнительный лист или листы можно включать дополнительные образующие аэрозоль материалы, такие как один или более дополнительных листов гомогенизированного табака. В любой дополнительный лист или листы можно включать ароматизирующие компоненты для модификации аромата аэрозоля.
Стержень может включать один или более дополнительных листов материала, собранных вместе с первым и вторым листами для получения стержня. Любой дополнительный лист или листы можно текстурировать, например, гофрировать перед собиранием. Любой дополнительный лист или листы могут включать дополнительные образующие аэрозоль материалы, такие как один или более дополнительных листов гомогенизированного табака.
Стержень по изобретению, можно использовать в качестве образующего аэрозоль субстрата в производящем аэрозоль изделии.
Может быть изготовлено аэрозоль-генерирующее изделие, содержащее стержень по изобретению.
В технике предлагается множество аэрозоль-генерирующих изделий, в которых образующий аэрозоль субстрат нагревается, а не сжигается. Обычно, в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях аэрозоль производится посредством передачи тепла от источника тепла, например, химического, электрического или сгораемого источника тепла, к физически отдельному образующему аэрозоль субстрату, который может быть расположен внутри, вокруг или после источника тепла.
Как используется здесь, термин «образующий аэрозоль субстрат» означает субстрат, представляющий собой или содержащий образующий аэрозоль материал, который способен высвобождать летучие соединения при нагревании, чтобы производить аэрозоль. Лист табачного материала представляет собой образующий аэрозоль субстрат для целей настоящего описания.
Стержни по изобретению, являются особенно подходящими для использования в качестве образующих аэрозоль субстратов нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделий. Образующие аэрозоль субстраты в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях, правило, имеют значительно меньшую длину стержня, чем стержни сгораемого курительного материала в традиционных курительных изделиях с зажигаемым концом. Как отмечено выше, осыпка, высокие среднеквадратические отклонения массы и неравномерные плотности, которые проявляют стержни, содержащие полоски табачного материала, являются особенно нежелательными в стержнях образующего аэрозоль материала, которые представляют собой короткие стержни. Использование коротких стержней по изобретению, в качестве аэрозоль-генерирующих субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях предпочтительно сокращает до минимума или устраняет один или более недостатков, связанных с использованием коротких стержней, содержащих полоски табачного материала, которые обсуждаются выше.
Согласно одному варианту выполнения, стержни по изобретению, можно использовать в качестве образующих аэрозоль субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях, содержащих сгораемый источник тепла и образующий аэрозоль субстрат после относительно сгораемого источника тепла.
Например, стержни по изобретению, можно использовать в качестве аэрозоль-генерирующих субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях типа, описанного в документе WO-A-2009/022232, которые включают сгораемый источник тепла на угольной основе, образующий аэрозоль субстрат после относительно сгораемого источника тепла и теплопроводный элемент, окружающий и находящийся в контакте с задней частью сгораемого источника тепла на угольной основе и прилегающий к передней части образующего аэрозоль субстрата. Однако следует отметить, что стержни по изобретению, можно также использовать в качестве аэрозоль-генерирующих субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях, содержащих сгораемые источники тепла, имеющие другие конструкции.
Согласно следующему варианту выполнения, стержни по изобретению, можно использовать в качестве аэрозоль-генерирующих субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях для использования в электрических аэрозоль-генерирующих системах, в которых образующий аэрозоль субстрат нагреваемого аэрозоль-генерирующего изделия нагревается электрическим источником тепла.
Например, стержни по изобретению, можно использовать в качестве аэрозоль-генерирующих субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях типа, описанного в документе EP-A-0822670.
Может быть предложена система, содержащая электрическое аэрозоль-генерирующее устройство и аэрозоль-генерирующее изделие для использования с данным устройством. Аэрозоль-генерирующее изделие включает стержень или образующий аэрозоль субстрат по изобретению.
Может быть предложен фильтр для аэрозоль-генерирующего изделия, в котором фильтр включает стержень по изобретению. Стержни можно использовать в фильтрах, которые содержат как аэрозоль-генерирующие изделия с зажигаемым концом, такие как традиционный - курительные изделия, так и нагреваемые аэрозоль-генерирующие изделия. Стержни по изобретению, можно использовать в фильтрах, содержащих единственный фильтрующий сегмент. Стержни по изобретению, можно также использовать в многокомпонентных фильтрах, содержащих два или более фильтрующих сегментов.
Известны фильтры, которые включают содержащие табак фильтрующие сегменты. Например, документ EP-A-1889550 описывает многокомпонентный фильтр для курительного изделия, содержащий: мундштучный сегмент; первый высвобождающий ароматизирующее вещество сегмент, содержащий лист табака или другого растения, расположенный до относительно мундштучного сегмента; и второй высвобождающий ароматизирующее вещество сегмент, содержащий фильтрующий материал и ароматизирующее вещество, расположенный до первого высвобождающего ароматизирующее вещество сегмента. Сопротивление затяжке второго высвобождающего ароматизирующее вещество сегмента больше сопротивления затяжке первого высвобождающего ароматизирующее вещество сегмента, а сопротивление затяжке второго высвобождающего ароматизирующее вещество сегмента больше сопротивления затяжке мундштучного сегмента.
Согласно определенным вариантам выполнения, стержни по изобретению, можно использовать в качестве содержащих табак фильтрующих сегментов в однокомпонентных или многокомпонентных фильтрах.
Фильтры, содержащие стержни по изобретению, могут дополнительно включать один или более фильтрующих материалов, чтобы отделять тонкодисперсные компоненты, газообразные компоненты или их сочетания.
В технике известны подходящие фильтрующие материалы, которые включают, без ограничения этим, волокнистые фильтрующие материалы, такие как, например, целлюлозноацетатный жгут и бумага; адсорбенты, такие как, например, активированный оксид алюминия, цеолиты, молекулярные сита и гель диоксида кремния; биоразлагающиеся полимеры, включающие, например, полимолочную кислоту (PLA), Mater-Bi и биопластмассы, а также их сочетания.
В качестве альтернативы или в качестве дополнения, фильтры, содержащие стержни по изобретению, могут дополнительно включать один или более модифицирующих дым или аэрозоль веществ. Подходящие модифицирующие дым или аэрозоль вещества являются известными в технике и включают, без ограничения этим, ароматизирующие вещества, такие как, например, ментол.
Предпочтительные стержни по изобретению имеют по существу равномерное поперечное сечение.
По изобретению, можно изготавливать стержни, имеющие различные размеры, в зависимости от их предусмотренного применения.
Например, стержни по изобретению могут иметь диаметр, составляющий от около 5 мм до около 10 мм, в зависимости от их предусмотренного применения.
Например, стержни по изобретению могут иметь длину, составляющую от около 5 мм до около 150 мм, в зависимости от их предусмотренного применения.
Согласно предпочтительным вариантам выполнения настоящего изобретения, стержни для использования в качестве образующих аэрозоль субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях, могут иметь длину, составляющую от около 5 мм до около 20 мм или около 30 мм.
Согласно следующим вариантам выполнения настоящего изобретения, стержни для использования в фильтрах, которые содержат традиционные курительные изделия с зажигаемым концом и нагреваемые аэрозоль-генерирующие изделия, могут иметь длину, составляющую от около 5 мм до около 30 мм.
По изобретению, стержни, имеющие желательную единичную длину, можно изготавливать, получая стержень, имеющий кратную длину, а затем разрезая или другим способом разделяя стержень, имеющий кратную длину, на множество стержней, имеющих желательную единичную длину.
Например, стержни, имеющие длину, которая составляет около 15 мм, для использования в качестве образующих аэрозоль субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях можно изготавливать, получая стержень, у которого длина составляет около 150 мм, а затем, разделяя длинный стержень на десять стержней, имеющих длину, которая составляет около 15 мм.
Предпочтительные варианты выполнения предусматривают листы гомогенизированного табачного материала. Листы гомогенизированного табачного материала можно изготавливать посредством агломерации тонкодисперсного табака, полученного помолом или другим способом измельчения пластинок табачных листьев и/или жилок табачных листьев.
В качестве альтернативы или в качестве дополнения, табак для листов гомогенизированного табачного материала может включать один или более материалов, таких как табачная пыль, табачные крошки и другие тонкодисперсные табачные побочные продукты, образующиеся, когда осуществляется, например, обработка, погрузка и транспортировка табака. Если стержни по изобретению предназначаются для использования в качестве образующих аэрозоль субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях, листы гомогенизированного табачного материала, используемые для получения стержней, предпочтительно включают тонкодисперсный табак, полученный помолом или другим способом измельчения пластинок табачных листьев.
Согласно определенным вариантам выполнения, листы гомогенизированного табачного материала могут иметь содержание табака, составляющее, по меньшей мере, около 40% по сухому весу или, по меньшей мере, около 50% по сухому весу. Согласно другим вариантам выполнения, листы гомогенизированного табачного материала могут иметь содержание табака, составляющее около 70% по сухому весу или более. Если стержни по изобретению предназначены для использования в качестве образующих аэрозоль субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях, при использовании листов гомогенизированного табачного материала, имеющих высокое содержание табака, предпочтительным образом образуются аэрозоли с усиленным табачным ароматом.
Листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более собственных связующих, то есть табачных эндогенных связующих, одно или более внешних связующих, то есть табачных экзогенных связующих, или их сочетания, чтобы способствовать агломерации тонкодисперсного табака. В качестве альтернативы или в качестве дополнения, листы гомогенизированного табачного материала могут включать другие добавки, включающие, но не ограничивающиеся этим, табачные и нетабачные волокна, образующие аэрозоль вещества, увлажняющие вещества, пластификаторы, ароматизирующие вещества, наполнители, водные и неводные растворители и их сочетания.
Подходящие внешние связующие, которые включаются в листы гомогенизированного табачного материала для использования в изготовлении стержня по изобретению, являются известными в технике и включают, без ограничения этим, камеди, такие как, например, гуаровая камедь, ксантановая камедь, аравийская камедь и камедь плодов рожкового дерева; целлюлозные связующие, такие как, например, гидроксиизопропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и этилцеллюлоза; полисахариды, такие как, например, крахмалы, органические кислоты, такие как альгиновая кислота, соответствующие соли оснований и органических кислот, такие как альгинат натрия, агар и пектины; а также их сочетания.
Подходящие нетабачные волокна, которые включаются в листы гомогенизированного табачного материала, являются известными в технике и включают, без ограничения этим, целлюлозные волокна; волокна древесины хвойных пород; волокна древесины лиственных пород; джутовые волокна и их сочетания. Перед включением в листы гомогенизированного табачного материала нетабачные волокна можно обрабатывать подходящими способами, известными в технике, такими как, но не ограничивающиеся этим, механическая обработка древесной массы, очистка, химическая обработка древесной массы, отбеливание, сульфатная варка целлюлозы, а также их сочетания.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в изготовлении стержней по изобретению, должны иметь достаточно высокую прочность при растяжении, чтобы выдерживать собирание для получения стержней. Согласно определенным вариантам выполнения, нетабачные волокна можно включать в листы гомогенизированного табачного материала, чтобы обеспечивать соответствующую прочность при растяжении.
Например, гомогенизированные листы табачного материала для получения стержней по изобретению, могут включать от около 1 мас.% до около 5 мас.% нетабачных волокон по отношению к сухой массе.
Подходящие образующие аэрозоль вещества и увлажняющие вещества, которые включаются в листы гомогенизированного табачного материала, являются известными в технике и включают, без ограничения этим, многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- и триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат.
Например, если стержни по изобретению предназначаются для использования в качестве образующих аэрозоль субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях, листы гомогенизированного табачного материала для использования в изготовлении стержней по изобретению, может иметь содержание образующего аэрозоль вещества, составляющее от около 5% до около 30% по сухому весу. Стержни, предназначенные для использования в электрической аэрозоль-генерирующей системе, имеющей нагревательный элемент, могут предпочтительно иметь содержание образующего аэрозоль вещество, составляющее около от более чем 5% до 30%. Если стержни предназначаются для использования в электрической аэрозоль-генерирующей системе, имеющей нагревательный элемент, образующее аэрозоль вещество может предпочтительно представлять собой глицерин.
Следует отметить, что состав листов гомогенизированного табачного материала может быть разработан для соблюдения обязательных требований.
В технике известно множество способов восстановления для получения листов гомогенизированных табачных материалов. Эти способы включают, без ограничения этим, способы получения бумаги типа, описанного, например, в патенте США 3860012; способы формования листьев типа, описанного, например, в патенте США 5724998; способы замешивания типа, описанного, например, в патенте США 3894544; и способы экструзии типа, описанного, например, в патенте Великобритании 983928. Обычно плотности листов гомогенизированного табачного материала, изготовленных способами экструзии и способами замешивания, составляют более чем плотности листов гомогенизированных табачных материалов, изготовленных способами литья.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в изготовлении стержней по изобретению, предпочтительно изготавливают способом литья, используя тип, обычно, включающий литье суспензии, содержащей тонкодисперсный табак и одно или более связующих на конвейерную ленту или другую несущую поверхность, высушивание литой суспензии для получения листа гомогенизированного табачного материала и снятие листа гомогенизированного табачного материала с несущей поверхности.
Например, согласно определенным вариантам выполнения, листы гомогенизированного табачного материала можно изготавливать из суспензии, содержащей тонкодисперсный табак, гуаровую камедь, целлюлозные волокна и глицерин, способом литья.
Листы гомогенизированного табачного материала можно текстурировать, используя подходящее известное оборудование для текстурирования фильтрующего жгута, бумаги и других материалов.
Например, листы гомогенизированного табачного материала для получения стержней по изобретению, можно гофрировать, используя установку для гофрирования типа, описанного в документе CH-A-691156, которая включает пару вращающихся гофрирующих роликов. Однако следует отметить, что листы гомогенизированного табачного материала можно текстурировать, используя другие подходящие установки и способы, которые позволяют деформировать или перфорировать листы гомогенизированного табачного материала.
Стержни по изобретению, можно изготавливать из листов гомогенизированного табачного материала и листов нетабачного материала, имеющих различные размеры, в зависимости от их предусмотренного применения. Листы гомогенизированного табачного материала и нетабачного материала должны иметь достаточную ширину в целях собирания для получения стержня по изобретению.
Предпочтительные листы материала для использования в изготовлении стержней по изобретению, имеют ширину, составляющую, по меньшей мере, около 25 мм.
Согласно определенным вариантам выполнения, листы материала для использования в стержнях по изобретению, могут иметь ширину, составляющую от около 25 мм до около 300 мм.
Предпочтительные листы материала, которые составляют стержень, имеют полную толщину, составляющую, по меньшей мере, от около 50 мкм до около 300 мкм.
Согласно определенным вариантам выполнения, индивидуальные листы материала для использования в изготовлении стержней по изобретению, могут иметь толщину, составляющую от около 10 мкм до около 300 мкм. Нетабачные листы, такие как листы полимера или листы алюминиевой фольги, могут иметь меньшую толщину, чем листы образующего аэрозоль материала.
2
2
Согласно определенным вариантам выполнения, листы гомогенизированного табачного материала для использования в изготовлении стержней по изобретению, могут иметь поверхностную плотность, составляющую от около 100 г/м до около 300 г/м.
Стержни по изобретению, могут включать собранный лист гомогенизированного табачного материала, который окружает пористая обертка или непористая обертка.
Согласно определенным вариантам выполнения, стержни по изобретению, могут включать лист гомогенизированного табачного материала и бумажный лист или полимерный материал, собранные вместе и окруженные бумажной оберткой.
Подходящие бумажные обертки являются известными в технике и включают, без ограничения этим, типы сигаретной бумаги и обертки для фильтрующего штранга.
Согласно другим вариантам выполнения, стержни по изобретению, могут включать небумажную обертку.
Подходящие небумажные обертки являются известными в технике и включают, без ограничения этим, гомогенизированные табачные материалы.
Стержни по изобретению, можно изготавливать с использованием традиционного оборудования для получения сигарет и сигаретных фильтров, способного осуществлять одновременное собирание двух или более листов.
Например, стержни, содержащие гофрированный лист гомогенизированного табачного материала и лист нетабачного материала, можно изготавливать с использованием оборудования для получения фильтрующих стержней, содержащих собранный гофрированный бумажный лист типа, описанного в документе CH-A-691156. Данное оборудование может быть приспособлено для собирания листа нетабачного материала вместе с гофрированным табачным листом.
Согласно изобретению предлагается также способ получения стержня, включающий следующие стадии: получения первого непрерывного листа, содержащего образующий аэрозоль материал, получения второго непрерывного листа, содержащего нетабачный материал, причем второй лист отличается от первого листа, одновременного собирания первого и второго непрерывных листов в поперечном направлении относительно их продольных осей; окружения собранных листов оберткой для получения непрерывного стержня и разделения непрерывного стержня на множество отдельных стержней.
Образующий аэрозоль материал может представлять собой любой образующий аэрозоль материал, описанный выше, и этот материал предпочтительно представляет собой гомогенизированный табак. Нетабачный материал может представлять собой любой нетабачный материал, описанный выше, и он предпочтительно включает полимерный лист, бумажный лист или лист металлической фольги.
Данный способ может дополнительно включать текстурирование первого непрерывного листа. Например, способ может включать гофрирование, тиснение, перфорирование или текстурирование иным образом первого непрерывного листа перед совместным собиранием первого непрерывного листа и второго непрерывного листа.
Предпочтительный способ дополнительно включает гофрирование первого непрерывного листа.
Как первый, так и второй непрерывный лист можно текстурировать, например, гофрировать.
Конкретные варианты выполнения будут подробно описаны, исключительно посредством примеров, со ссылкой на сопровождающие чертежи, в числе которых:
Фиг. 1 - схематичный вид в сечении устройства для получения стержня согласно конкретному варианту выполнения;
Фиг. 2 - схематичный вид в сечении устройства для получения стержня согласно конкретному варианту выполнения;
Фиг. 3 - вариант выполнения аэрозоль-генерирующего устройства, которое содержит стержни, изготовленные по изобретению; и
Фиг. 4 - производящая аэрозоль система, содержащая электрическое аэрозоль-генерирующее устройство и аэрозоль-генерирующее изделие, которое показано на Фиг. 3.
Устройство, представленное на Фиг. 1, обычно, включает средство подачи непрерывного листа гомогенизированного табачного материала; средство подачи непрерывного листа материла PLA; средство гофрирования непрерывного листа гомогенизированного табачного материала; средство формирования стержня для совместного собирания непрерывного гофрированного листа гомогенизированного табачного материала и непрерывного листа материала PLA и окружения собранного материала оберткой для получения непрерывного стержня; и режущее средство для разделения непрерывного стержня на множество отдельных стержней. Данное устройство также включает транспортное средство для перемещения непрерывного листа гомогенизированного табачного материала вниз по потоку через устройство от подающего средства в средство формирования стержня через гофрирующее средство.
Как представлено на Фиг. 1, средство подачи непрерывного листа гомогенизированного табачного материала содержит непрерывный лист гомогенизированного табачного материала 2, установленный на первой бобине 4. Средство подачи непрерывного листа PLA содержит непрерывный лист PLA 3, установленный на второй бобине 5. Гофрирующее средство включает пару вращающихся гофрирующих роликов 6. В процессе использования непрерывный лист гомогенизированного табачного материала 2 сматывается с первой бобины 4 и перемещается вниз по потоку на пару гофрирующих роликов 6 транспортным механизмом через ряд направляющих и натягивающих роликов. Когда непрерывный лист гомогенизированного табачного материала 2 перемещается между парой гофрирующих роликов 6, гофрирующие ролики захватывают и гофрируют непрерывный лист гомогенизированного табачного материала 2, образуя непрерывный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала 8, имеющий множество разделенных промежутками выступов или складок, проходящих, по существу, параллельно относительно продольной оси листа гомогенизированного табачного материала через устройство.
Непрерывный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала 8 перемещается вниз по потоку от пары гофрирующих роликов 6 по направлению к средству формирования стержня. Непрерывный лист PLA 3 перемещается от второй бобины 5 по направлению к средству формирования стержня. Как непрерывный лист PLA 3, так и непрерывный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала 8 одновременно поступают через сужающуюся воронку или раструб 10. Сужающаяся воронка 10 собирает непрерывные листы материала 8, 3 в поперечном направлении относительно их продольных осей. Непрерывные листы материала 8, 3 принимают по существу цилиндрическую конфигурацию, когда они проходят через сужающуюся воронку 10.
После выхода из сужающейся воронки 10 собранные листы гомогенизированного табачного материала и PLA обертываются непрерывным листом оберточного материала 12. Непрерывный лист оберточного материала перемещается с бобины 14 и обертывается вокруг собранного непрерывного гофрированного листа гомогенизированного табачного материала посредством бесконечного ленточного конвейера или транспортера. Как представлено на Фиг. 1, средство формирования стержня включает наносящее клей средство 16, которое наносит клей на один из продольных краев непрерывного листа оберточного материала, и, таким образом, когда противоположные продольные края непрерывного листа оберточного материала вступают в контакт, они прикрепляются друг к другу для получения непрерывного стержня.
Средство формирования стержня дополнительно включает высушивающее средство 18, расположенное после средства 16 нанесения клея и которое при использовании высушивает клей, нанесенный для соединения непрерывного стержня, когда непрерывный стержень перемещается дальше по ходу от средства формирования стержня к режущему средству.
Режущее средство включает вращающийся нож 20, который разрезает непрерывный стержень на множество отдельных стержней, имеющих единичную длину или кратную единичной длину.
Когда два непрерывных листа материала поступают в сужающуюся воронку в состоянии перекрывания одного листа другим, стержень имеет равномерное распределение табачного листа и PLA лист.
Согласно альтернативной конфигурации, проиллюстрированной на Фиг. 2, непрерывный лист PLA 3 располагается в перекрывающейся конфигурации с непрерывным листом гомогенизированного табачного материала 2 до пары гофрирующих роликов 6. В остальном данное устройство является по существу таким же, как описано выше в связи с Фиг. 1.
Оба непрерывных листа материала 2, 3 проходят через гофрирующие ролики 6 в перекрывающейся конфигурации и одновременно гофрируются. Гофрированная пара непрерывных листов 9 выходит из гофрирующих роликов 6 и поступает вниз по потоку в сужающуюся воронку 10 для превращения в стержень.
Фиг. 3 иллюстрирует вариант выполнения аэрозоль-генерирующего изделия 1000, содержащего стержень по изобретению. Изделие 1000 включает четыре элемента: образующий аэрозоль субстрат 1020, полая целлюлозноацетатная трубка 1030, разделительный элемент 1040, и мундштучный фильтр 1050. Эти четыре элемента расположены последовательно в коаксиальной конфигурации и окружены сигаретной бумагой 1060, образуя аэрозоль-генерирующее изделие 1000. Изделие 1000 имеет мундштучный конец 1012, который потребитель вставляет в рот в процессе использования, и дальний конец 1013, который представляет собой противоположный мундштучному концу 1012 конец изделия. Вариант выполнения аэрозоль-генерирующего изделия, проиллюстрированный на Фиг. 3, является особенно подходящим для использования с электрическим аэрозоль-генерирующим устройством, содержащим нагреватель, который нагревает образующий аэрозоль субстрат.
В собранном состоянии изделия 1000 его длина составляет около 45 мм, внешний диаметр около 7,2 мм и внутренний диаметр около 6,9 мм.
Образующий аэрозоль субстрат 1020 включает стержень, который составляют первый гофрированный лист из литого листового табака и второй гофрированный лист PLA, и который обернут фильтровальной бумагой (не показана), образуя штранг.
Аэрозоль-генерирующее изделие 1000, которое показано на Фиг. 3, предназначено для объединения с аэрозоль-генерирующим устройством в целях использования. Такое аэрозоль-генерирующее устройство включает средство нагревания образующего аэрозоль субстрата 1020 до достаточной температуры для образования аэрозоля. Обычно, аэрозоль-генерирующее устройство может включать нагревательный элемент, которое окружает аэрозоль-генерирующее изделие 1000 вблизи образующего аэрозоль субстрата 1020, или нагревательный элемент, который вставляется в образующий аэрозоль субстрат 1020.
После соединения с аэрозоль-генерирующим устройством потребитель делает затяжку через мундштучный конец 1012 курительного изделия 1000, и образующий аэрозоль субстрат 1020 нагревается до температуры, составляющей около 375°С. При этой температуре летучие соединения высвобождаются из листа литого листового табака образующего аэрозоль субстрата 1020. Эти соединения конденсируются, образуя аэрозоль. Аэрозоль втягивается через фильтр 1050 и попадает в рот потребителя.
Фиг. 4 иллюстрирует часть электрической аэрозоль-генерирующей системы 2000, в которой используется нагревательная пластинка 2100, чтобы нагревать образующий аэрозоль субстрат 1020 аэрозоль-генерирующего изделия 1000. нагревательная пластинка установлена внутри принимающей аэрозоль-генерирующее изделие камеры электрического аэрозоль-генерирующего устройства 2010. Аэрозоль-генерирующее устройство содержит множество воздушных отверстий 2050, которые пропускают поток воздуха в аэрозоль-генерирующее изделие 1000. Воздушный поток показан стрелками на Фиг. 4. Аэрозоль-генерирующее устройство включает источник электропитания и электронные детали, которые не проиллюстрированы на Фиг. 4. Аэрозоль-генерирующее изделие 1000 на Фиг. 4 соответствует описанию, которое относится к Фиг. 3.
Пример 1
Стержни согласно первому конкретному варианту выполнения, содержащие гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, собранный вместе с негофрированный листом PLA, которые окружает бумажная обертка, и имеющие длину, составляющую 12 мм, и диаметр, составляющий от 6,9 мм до 7,2 мм, изготавливали со скоростью, составляющей от 20 м/мин до 25 м/мин, с использованием устройства типа, представленного на Фиг. 1.
2
2
Непрерывные листы гомогенизированного табачного материала изготавливали способом литья, и эти листы имели ширину от 110 мм до 134 мм, толщину от 120 мкм до 260 мкм, поверхностную плотность от 167 г/м до 201 г/м и влагосодержание от 5% до 12%.