КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ С НАГРЕВАНИЕМ БЕЗ ГОРЕНИЯ, СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ И КУРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С НАГРЕВАНИЕМ БЕЗ ГОРЕНИЯ
SMOKING PRODUCT WITH HEATING WITHOUT BURNING, METHOD FOR ITS APPLICATION AND SMOKING SYSTEM WITH HEATING WITHOUT BURNING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к курительному изделию с нагреванием без горения, способу применения данного курительного изделия и курительной системе с нагреванием без горения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Вместо обычного сгораемого курительного изделия, в котором для курения используют сгорание, в последние годы разработано курительное изделие с нагреванием без горения, которое использует нагревание вместо сгорания (например, патентный документ (PTL) 1). В таком курительном изделии с нагреванием без горения, табачный наполнитель содержит, кроме табака, аэрозолеобразующее вещество для образования аэрозоля, при нагревании. Во время вдыхания, аэрозоль также вдыхается вместе с ароматическим компонентом для курения (в дальнейшем, называемым курительным ароматическим компонентом).
[0003] В курительном изделии с нагреванием без горения, табачный наполнитель обычно нагревается при температуре, превышающей 230°C. Путем нагревания при температуре, превышающей 230°C, целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и прочие вещества, содержащиеся в табаке претерпевают термическое разрушение с формированием различных продуктов термического разрушения и образованием, тем самым, комплексного курительного аромата.
СПИСОК ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
[0004] Патентный документ 1: WO 2017/203686
Патентный документ 2: Японская опубликованная нерассмотренная патентная заявка (перевод заявки PCT) № 2009-502136
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
[0005] Когда табачный наполнитель нагревают при температуре, превышающей 230°C, в курительном изделии с нагреванием без горения образуются различные продукты термического разрушения в результате термического разрушения и включаются в частицы аэрозоля. Следовательно, летучесть частиц аэрозоля, а также летучесть курительного ароматического компонента, содержащегося в частицах аэрозоля, снижаются.
[0006] При этом, когда табачный наполнитель нагревают при температуре 230°C или ниже, вышеупомянутое термическое разрушение происходит лишь незначительно, что уменьшает количество продуктов термического разрушения, включенных в частицы аэрозоля. По этой причине, летучесть частиц аэрозоля повышается. Кроме того, летучесть курительного ароматического компонента, содержащегося в частицах аэрозоля, также повышается, вследствие чего курительный ароматический компонент легко испаряется из частиц аэрозоля в газ. В данном случае, при прохождении через фильтр, расположенный ниже по потоку относительно табачного наполнителя, аэрозоль подвергается механической фильтрации частиц аэрозоля (в дальнейшем, называемой также «механической фильтрацией»), в ходе которой частицы аэрозоля фильтруются вследствие физического контакта с фильтр, а также улавливанию курительного ароматического компонента вследствие адсорбции (в дальнейшем, называемой также «адсорбционной фильтрацией»), в ходе которой газообразный курительный ароматический компонент, испаряемый из частиц аэрозоля, улавливается в результате адсорбции на поверхности фильтра. Следовательно, фильтрация курительного ароматического компонента через фильтр повышается без того, чтобы доставлять пользователю достаточное количество курительного ароматического компонента.
[0007] Для решения приведенной проблемы можно применить, например, конфигурацию без фильтра (например, патентный документ 2). Однако, курительное изделие с нагреванием без горения без фильтра значительно отличается по характеру курения от обычного курительного изделия с нагреванием без горения, содержащего фильтр, из-за низкого сопротивления затягиванию. Это заставляет пользователя ощущать затруднение при вдыхании в некоторых случаях.
[0008] Целью настоящего изобретения является создание курительного изделия с нагреванием без горения, в котором фильтрация курительного ароматического компонента через фильтр снижается даже в случае использования при температуре нагревания 230°C или ниже.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
[0009] Курительное изделие с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя
табачный наполнитель, содержащий табак и аэрозолеобразующее вещество; и
фильтр, расположенный ниже по потоку относительно табачного наполнителя, при этом
табачный наполнитель является табачным наполнителем, который образует аэрозоль, имеющий уровень pH 7,8 или меньше.
[0010] Способ применения курительного изделия с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением, включает в себя нагревание до температуры 230°C или ниже табачного наполнителя курительного изделия с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением.
[0011] Курительная система с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя
курительное изделие с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением; и
нагревательное устройство для нагревания табачного наполнителя.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] В соответствии с настоящим изобретением можно создать курительное изделие с нагреванием без горения, в котором фильтрация курительного ароматического компонента через фильтр снижается даже при использовании при температуре нагревания 230°C или ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0013] Фиг. 1 - вид в разрезе курительного изделия с нагреванием без горения в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - вид в разрезе курительного изделия с нагреванием без горения в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 - схематическое изображение примерной курительной системы с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением в (a) состоянии перед вставкой курительного изделия с нагреванием без горения в нагревательное устройство и в (b) состоянии нагревания курительного изделия с нагреванием без горения, вставленного в нагревательное устройство.
Фиг. 4 - график, представляющий взаимосвязь между показателем повышения фильтрации и оценкой качества курительного аромата в примерах 10 и 11, а также в сравнительных примерах 5-8.
Фиг. 5 - график, представляющий взаимосвязь между уровнем pH аэрозоля и показателем повышения фильтрации в примерах 1-11, а также в сравнительных примерах 1-8.
Фиг. 6 - схематическое изображение картриджа и нагревательного устройства, используемых в ссылочных примерах 1-5.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0014] [Курительное изделие с нагреванием без горения]
Курительное изделие с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя табачный наполнитель, содержащий табак и аэрозолеобразующее вещество; и фильтр, расположенный ниже по потоку относительно табачного наполнителя. При этом, табачный наполнитель является табачным наполнителем, который образует аэрозоль, имеющий уровень pH 7,8 или меньше.
[0015] Авторы настоящего изобретения пришли к заключению, что посредством установки уровня pH аэрозоля 7,8 или меньше, можно снизить фильтрацию курительного ароматического компонента через фильтр и доставлять пользователю достаточное количество курительного ароматического компонента, даже когда курительное изделие с нагреванием без горения используется при температуре нагревания 230°C или ниже.
[0016] Как упоминалось выше, когда традиционное курительное изделие с нагреванием без горения используется при температуре нагревания 230°C или ниже, термическое разрушение компонентов, содержащихся в табаке, происходит лишь незначительно, что уменьшает количество продуктов термического разрушения, включенных в частицы аэрозоля. По этой причине, летучесть частиц аэрозоля, а также летучесть курительного ароматического компонента, содержащегося в частицах аэрозоля, повышаются. В данном случае, при прохождении через фильтр, аэрозоль подвергается механической фильтрации, в ходе которой частицы аэрозоля механически фильтруются через фильтр, а также адсорбционной фильтрации, в ходе которой газообразный курительный ароматический компонент, испаряемый из частиц аэрозоля, улавливается в результате адсорбции на поверхности фильтра. Следовательно, фильтрация курительного ароматического компонента через фильтр повышается.
[0017] В курительном изделии с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением, табачный наполнитель образует аэрозоль, имеющий уровень pH 7,8 или меньше. По этой причине, раствор аэрозоля внутри частиц аэрозоля является кислотным и формирует кислотно-основные связи с основным курительным ароматическим компонентом, таким как никотин. Следовательно, летучесть курительного ароматического компонента, содержащегося в частицах аэрозоля, снижается, и курительный ароматический компонент обычно остается в частицах аэрозоля. Соответственно, даже когда курительное изделие с нагреванием без горения используется при температуре нагревания 230°C или ниже, можно снизить адсорбционную фильтрацию газообразного курительного ароматического компонента и, в результате, снизить фильтрацию курительного ароматического компонента через фильтр.
[0018] В настоящем изобретении, уровень pH аэрозоля, образуемого из табачного наполнителя, не превышает 7,8, предпочтительно, не превышает 7,5, предпочтительнее, не превышает 7,5, и, еще предпочтительнее, не превышает 7,0. Нижний предел диапазона уровней pH аэрозоля конкретно не ограничивается, и может быть не ниже 4,0, поскольку уровень pH аэрозоля обычно составляет не ниже 4,0, даже когда все компоненты, содержащиеся в табачном наполнителе, мигрировали в аэрозоль.
[0019] В настоящем изобретении, термин «аэрозоль» охватывает частицы аэрозоля, содержащие курительный ароматический компонент, извлеченный из табака, а также окружающий частицы аэрозоля. Кроме того, «уровень pH аэрозоля» означает уровень pH раствора, полученного прямым сбором, в импинджере с добавлением 10 мл особо чистой воды, 10-15 мг аэрозоля при температуре не выше 30°C перед пропусканием через фильтр. Далее будет подробно описано настоящее изобретение.
[0020] Конфигурация курительного изделия с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением конкретно не ограничивается, при условии, что в его составе содержатся табачный наполнитель и фильтр, расположенный ниже по потоку относительно табачного наполнителя. Курительное изделие с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением может быть, например, курительным изделием с нагреванием без горения в соответствии с первым или вторым вариантом осуществления, описанными далее.
[0021] (Табачный наполнитель)
Табачный наполнитель в соответствии с настоящим изобретением конкретно не ограничивается, при условии, что в составе содержатся табак и аэрозолеобразующее вещество, и образуется аэрозоль, имеющий уровень pH 7,8 или меньше. Как описано в дальнейшем, табачный наполнитель предпочтительно дополнительно содержит органическую кислоту. Кроме того, табачный наполнитель может дополнительно содержать летучий ароматический компонент, воду и так далее. Табачный наполнитель может быть табачным наполнителем, который может образовать, например, аэрозоль, содержащий курительный ароматический компонент, имеющий аминогруппа, при этом аминогруппа формирует соль при температуре 230°C или ниже.
Nicotiana tabacum
Nicotiana rustica
[0022] Из табаков, например, можно смешивать соответственно желаемому вкусу и использовать табак восточной группы, табак трубоогневой сушки, берли и табак местного выращивания, независимо от сортотипов табака обыкновенного () или сортотипов махорки (). Подробные сведения о типах табака раскрываются в «Tobacco no Jiten (Dictionary of Tobacco), Tobacco Academic Studies Center, March 31, 2009». Из перечисленных типов табака предпочтительными являются сортотипы табака восточной группы или табака трубоогневой сушки. Иначе говоря, табак предпочтительно включает в себя, по меньшей мере, один из сортотипа табака восточной группы и сортотипа табака трубоогневой сушки. Сортотипы табака восточной группы и табака трубоогневой сушки уменьшают миграцию основных веществ в частицы аэрозоля благодаря низкому содержанию азота и могут снижать уровень pH аэрозоля благодаря высокому содержанию органических кислот или чего-то подобного. Для дополнительного снижения уровня pH аэрозоля, табак содержит, по меньшей мере, один из сортотипа табака восточной группы и сортотипа табака трубоогневой сушки, в пропорции, предпочтительно, не менее 50 масс.%, предпочтительнее, не менее 60 масс.%, еще предпочтительнее, не менее 70 масс.% и особенно предпочтительно, 100 масс.%, что означает, что табак состоит из, по меньшей мере, одного из сортотипа табака восточной группы и сортотипа табака трубоогневой сушки. Примерные используемые участки включают в себя листья (измельченные), черешки, стебли, жилки (измельченные), корни и цветки.
[0023] Форма табака конкретно не ограничивается, и для наполнителя применима любая форма, например, табачная крошка, восстановленные листы или пыль. Так, например, можно использовать сушеные табачные листья, измельченные до ширины 0,8-1,2 мм. В данном случае, крошки имеют длину около 5-20 мм. Кроме того, можно также использовать крошки, приготовленные посредством однородного тонкого измельчения сушеных табачных листьев до средней крупности частиц около 20-200 мкм, формирования в виде листов и измельчения листов до ширины 0,8-1,2 мм. В данном случае, крошки имеют длину около 5-20 мм. Вышеупомянутые сформированные листы можно собирать без измельчения и использовать как наполнитель. К тому же, множество цилиндрически сформированных листов можно укладывать концентрически.
[0024] Существует множество традиционных способов тонкого измельчения табака и формирования однородных листов. Такие листы включают в себя лист, изготовленный по технологии бумажного производства; формованный лист, изготовленный посредством однородного смешивания с подходящим растворителем, например, водой, полива тонким слоем полученной однородной смеси на металлический лист или металлическую ленту и сушки; и скрученный лист, сформированный экструзией однородной смеси с подходящим растворителем, например, водой, в форме листа. Подробные сведения о типах однородных листов раскрыты в «Tobacco no Jiten (Dictionary of Tobacco), Tobacco Academic Studies Center, March 31, 2009».
[0025] Содержание табака в табачном наполнителе конкретно не ограничивается, но предпочтительно составляет 20-90 масс.%, предпочтительнее 50-90 масс.%, и еще предпочтительнее 70-90 масс.% в отношении к 100 масс.% табачного наполнителя. Когда содержание составляет не ниже 20 масс.%, количество доставляемого курительного ароматического компонента может быть достаточным. При этом, когда содержание не превышает 90 масс.%, в состав можно включать подходящие количества других компонентов, кроме табака.
[0026] Аэрозолеобразующее вещество конкретно не ограничивается, при условии, что при нагревании может образоваться аэрозоль, и примеры включают в себя многоатомные спирты, такие как глицерин, пропиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль и 1,3-бутандиол; сложные эфиры алифатических карбоновых кислот, такие как метилстеарат, диметилдодекандионат и диметилтетрадекандионат; триэтилцитрат и триацетин. Приведенные вещества можно использовать сами по себе или в сочетании. Поскольку концентрация образованных частиц аэрозоля оказывается ниже, то курительный ароматический компонент легче испаряется из аэрозоля. По этой причине, настоящий метод особенно эффективен для глицерина, который является аэрозолеобразующим веществом, имеющим низкий коэффициент испарения при температуре нагревания 230°C или ниже.
[0027] Содержание аэрозолеобразующего вещества в табачном наполнителе конкретно не ограничивается, но составляет предпочтительно 10-90 масс.%, предпочтительнее 10-50 масс.% и еще предпочтительнее 10-30 масс.% в отношении к 100 масс.% табачного наполнителя. Когда содержание составляет не ниже 10 масс.%, возможны образование и доставка достаточного количества аэрозоля. При этом, когда содержание не превышает 90 масс.%, в состав можно включать подходящие количества других компонентов, кроме аэрозолеобразующего вещества.
[0028] Для снижения уровня pH аэрозоля, табачный наполнитель в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно дополнительно содержит органическую кислоту. Такая органическая кислота является второй органической кислотой, подлежащей добавлению в табачный наполнитель, отличающейся от органической кислоты (первой органической кислоты), содержащейся в табаке. Органическая кислота может быть пищевой органической кислотой и конкретно не ограничивается при условии, что уровень pH аэрозоля можно снижать до значений 7,8 или ниже. Примеры включают в себя левулиновую кислоту и бензойную кислоту. Данные кислоты можно использовать сами по себе или в сочетании.
[0029] Температура кипения органической кислоты, предпочтительно, 300°C или ниже, предпочтительнее, 280°C или ниже и, еще предпочтительнее, 250°C или ниже. Когда органическая кислота имеет температуру кипения 300°C или ниже, органическая кислота легко испаряется, даже когда курительное изделие с нагреванием без горения используют при температуре нагревания 230°C или ниже, что увеличивает количество органической кислоты, содержащейся в частицах аэрозоля. Следовательно, уровень pH аэрозоля можно дополнительно снизить. Нижний предел диапазона температур кипения органической кислоты конкретно не ограничивается и может быть, например, не ниже 150°C. «Температура кипения» в настоящем изобретении означает температуру кипения при давлении 760 мм рт.ст. и является значением, измеренным, например, путем дистилляции.
[0030] Органическая кислота предпочтительно имеет первую константу диссоциации кислоты, предпочтительно, 4,0-5,0, предпочтительнее, 4,1-4,8 и, еще предпочтительнее, 4,2-4,5. Когда органическая кислота имеет первую константу диссоциации кислоты 4,0-5,0, органическая кислота проявляет тенденцию к вступлению к кислотно-основным взаимодействиям с основным курительным ароматическим компонентом в частицах аэрозоля, еще легче формируя, тем самым, соли. По этой причине, летучесть курительного ароматического компонента, содержащегося в частицах аэрозоля, дополнительно снижается. Следовательно, можно дополнительно снизить фильтрацию курительного ароматического компонента через фильтр. В настоящем изобретении, термин «первая константа диссоциации кислоты» означает константу диссоциации кислоты в воде при 25°C и является значением, измеряемым, например, методом кислотно-основного титрования, абсорбционной спектрометрии или капиллярного электрофореза.
[0031] Произведение значения температуры кипения (°C) органической кислоты и значения первой константы диссоциации кислоты органической кислоты предпочтительно составляет 1000-1200, предпочтительнее, 1,020-1,150 и, еще предпочтительнее, 1040-1,100. Когда значение произведения составляет 1000-1200, летучесть органической кислоты при температуре нагревания 230°C или ниже и сила кислоты для кислотно-основных взаимодействий с курительным ароматическим компонент являются хорошо сбалансированными. Следовательно, можно дополнительно снизить летучесть курительного ароматического компонента, содержащегося в частицах аэрозоля, и, таким образом, дополнительно снизить фильтрацию курительного ароматического компонента через фильтр.
[0032] Органическая кислота находится, предпочтительно, в твердой фазе при 25°C. Когда органическая кислота является твердой при 25°C, органическая кислота может стабильно присутствовать в частицах аэрозоля благодаря низкой летучести. Следовательно, можно дополнительно снизить уровень pH аэрозоля.
[0033] Органическая кислота предпочтительно является растворимой в аэрозолеобразующем веществе при 25°C. Когда органическая кислота является растворимой в аэрозолеобразующем веществе при 25°C, органическая кислота может равномерно присутствовать в частицах аэрозоля и может эффективно достигать состояния связи с курительным ароматическим компонентом. Следовательно, можно дополнительно снизить летучесть курительного ароматического компонента, содержащегося в частицах аэрозоля, и, таким образом, дополнительно снизить фильтрацию курительного ароматического компонента через фильтр. Определение, является ли органическая кислота растворимой в аэрозолеобразующем веществе при 25°C, выполняется здесь добавлением 10 мг органической кислоты в 1000 мг аэрозолеобразующего вещества при 25°C, перемешиванием и визуальной проверкой растворимости. Когда полученный раствор является бесцветным и прозрачным или большая часть добавленной органической кислоты является невидимой вследствие растворения, органическую кислоту определяют как «растворимую». Поскольку раствор полиола, такого как глицерин, трудно измерять при комнатной температуре из-за высокой вязкости, то раствор желательно наблюдать после соответствующего растворения прежде при высокой температуре и последующего охлаждения до комнатной температуры.
[0034] Когда табачный наполнитель содержит органическую кислоту (вторую органическую кислоту), содержание органической кислоты (второй органической кислоты) в табачном наполнителе конкретно не ограничивается при условии, что уровень pH аэрозоля 7,8 или меньше. Хотя и различаясь в зависимости от типа или чего-то подобного, содержание органической кислоты может составлять 0,1-20 масс.% или, например, может также составлять 0,5-10 масс.% в отношении к 100 масс.% табачного наполнителя.
[0035] Табачный наполнитель в соответствии с настоящим изобретением может содержать, при необходимости, летучий ароматический компонент, исходя из требования придания курительного аромата. Летучий ароматический компонент конкретно не ограничивается, и примеры включают в себя, исходя из требования придания удовлетворительного курительного аромата, ацетанизол, ацетофенон, ацетилпиразин, 2-вцетилтиазол, экстракт люцерны, амиловый спирт, амилбутират, транс-анетол, бадьяновое масло звездчатого аниса, яблочный сок, масло перуанского бальзама, абсолют пчелиного воска, бензальдегид, бензойный резиноид, бензиловый спирт, бензилбензоат, бензилфенилацетат, бензилпропионат, 2,3-бутандион, 2-бутанол, бутилбутират, масляную кислоту, карамельный краситель, кардамоновое масло, абсолют рожкового дерева, β-каротин, морковный сок, L-карвон, β-кариофиллен, масло коры коричника, кедровое масло, масло из семян сельдерея, эфирное масло римской ромашки, коричневый альдегид, коричную кислоту, циннамиловый спирт, циннамилциннамат, цитронелловое масло, DL-цитронеллол, экстракт шалфея мускатного, какао, кофе, коньячное масло, кориандровое масло, куминовый альдегид, полынное масло, δ-декалактон, γ-декалактон, декановую кислоту, масло из семян укропа, 3,4-диметил-1,2-циклопентандион, 4,5-диметил-3-гидрокси-2,5-дигидрофуран-2-он, 3,7-диметил-6-октановую кислоту, 2,3-диметилпиразин, 2,5-диметилпиразин, 2,6-диметилпиразин, этил 2-метилбутират, этилацетат, этилбутират, этилгексаноат, этил изовалерат, этиллактат, этиллаурат, этиллевулинат, этилмальтол, этилоктаноат, этилолеат, этилмальмитат, этилфенилацетат, этилпропионат, этилстеарат, этилвалерат, этилванилин, гликозид этилванилина, 2-этил-3,(5 или 6)-диметилпиразин, 5-этил-3-гидрокси-4-метил-2(5H)-фуранон, 2-этил-3-метилпиразин, эвкалиптол, абсолют пажитникового масла, абсолют секрета генетты, настой корней горечавки, гераниол, уксусногераниоловый эфир, виноградное сусло, гваякол, экстракт гуавы, γ-гепталактон, γ-гексалактон, капроновую кислоту, цис-3-гексен-1-ол, гексилацетат, гексиловый спирт, гексилфенилацетат, мед, γ-лактон 4-гидрокси-3-пентоновой кислоты, 4-гидрокси-4-(3-гидрокси-1-бутенил)-3,5,5-триметил-2-циклогексен-1-он, 4-(п-гидроксифенил)-2-бутанон, натриевую соль 4-гидроксиундекановой кислоты, абсолют бессмертника, β-ионон, изоамилацетат, изоамилбутират, изоамилфенилацетат, изобутилацетат, изобутилфенилацетат, абсолют жасмина, настойку ореха кола, масло лабданума, бестерпеновое лимонное масло, экстракт из корня солодки, линалоол, линалилацетат, любистоковое масло, мальтол, кленовый сироп, ментол, ментон, L-ментилацетат, п-метоксибензальдегид, метил 2-пирролилкетон, метилантранилат, метилфенилацетат, метилсалицилат, 4'-метилацетофенон, метилциклопентенолон, 3-метилвалериановую кислоту, абсолют мимозы, мелассу, миристиновую кислоту, нерол, неролидол, γ-ноналактон, масло мускатного ореха, δ-окталактон, октанал, октановую кислоту, масло из цветков померанца, апельсиновое масло, масло из корней ириса, пальмитиновую кислоту, ω-пентадекалактон, масло мяты перечной, масло парагвайского петигрена, фенилэтиловый спирт, фенилэтил-фенилацетат, фенилуксусную кислоту, гелиотропин, экстракт сливы, пропенил гваэтол, пропилацетат, 3-пропилиденефталид, сливовый сок, пировиноградную кислоту, экстракт изюма, розовое масло, ром, масло далматского шалфея, сандаловое масло, масло мяты кудрявой, абсолют стиракса, масло календулы, чайный дистиллят, α-терпинеол, терпинилацетат, 5,6,7,8-тетрагидрохиноксалин, 1,5,5,9-тетраметил-13-оксатрицикло[8.3.0.0.(4,9)]тридекан, 2,3,5,6-тетраметилпиразин, тимьяновое масло, экстракт томатов, 2-тридеканон, триэтилцитрат, 4-(2,6,6-триметилциклогекс-1-энил)бут-2-ен-4-он, 2,6,6-триметилциклогекс-2-ен-1,4-дион, 4-(2,6,6-триметилциклогекса-1,3-диенил)бут-2-ен-4-он, 2,3,5-триметилпиразин, γ-ундекалактон, γ-валеролактон, ванильный экстракт, ванилин, альдегид вератровой кислоты, абсолют листа фиалки, и экстракты табачных растений (из табачных листьев, стеблей табака, цветков табака, корней табака и семян табака). Из приведенных компонентов, особенно предпочтительным является ментол. Приведенные летучие ароматические компоненты можно использовать сами по себе и в сочетании.
[0036] Когда табачный наполнитель содержит летучий ароматический компонент, содержание летучего ароматического компонента в табачном наполнителе конкретно не ограничивается, но может составлять, исходя из необходимости придания удовлетворительного курительного аромата, как правило 10000-50,000 ч./млн и, предпочтительно, 20000-40,000 ч./млн, в отношении к массе табачного наполнителя.
3
3
[0037] Плотность набивки табачного наполнителя конкретно не ограничивается, но обычно составляет 250-520 мг/см и, предпочтительно, 320-420 мг/см, исходя из требований к обеспечению характеристик курительного изделия с нагреванием без горения и придания удовлетворительного курительного аромата.
[0038] (Фильтр)
Фильтр в соответствии с настоящим изобретением конкретно не ограничивается при условии, что фильтр выполняет функцию фильтра и располагается ниже по потоку (со стороны рта в потоке аэрозоля) относительно табачного наполнителя. Примерные материалы фильтра включают в себя целлюлозу, например, ацетилцеллюлозу, полипропилен, полилактидную кислоту и бумагу, изготовленную, главным образом, из целлюлозной массы. Приведенные материалы можно использовать сами по себе или в сочетании. Предпочтительным в качестве фильтра является ацетатный фильтр, содержащий ацетилцеллюлозу.
[0039] Фильтр имеет сопротивление всасыванию, предпочтительно, 250-450 мм вод.ст./120 мм, предпочтительнее, 270-430 мм вод.ст./120 мм и еще предпочтительнее, 300-400 мм вод.ст./120 мм. Когда фильтр имеет сопротивление всасыванию не ниже 250 мм вод.ст./120 мм, механическая фильтрация частиц аэрозоля через фильтр повышается, при соответственном и относительном снижении пропорции газообразного курительного ароматического компонента, подвергаемого адсорбционной фильтрации. Следовательно, количество курительного ароматического компонента, содержащегося в каждой частице аэрозоля, увеличивается. При этом, когда фильтр имеет сопротивление всасыванию не выше 450 мм вод.ст./120 мм, фильтрация непосредственно частиц аэрозоля может быть снижена, при одновременном увеличении количества частиц аэрозоля, доставляемых пользователю. Соответственно, когда фильтр имеет сопротивление всасыванию в диапазоне 250-450 мм вод.ст./120 мм, количество курительного ароматического компонента, содержащегося в каждой частице аэрозоля, и количество частиц аэрозоля, доставляемых пользователю, оказывается сбалансированным, и, благодаря этому, обеспечивается достаточный курительный аромат. Сопротивление фильтра всасыванию можно надлежащим образом изменять с помощью материалов фильтра, объема заполнения величины и и так далее. В настоящем изобретении, сопротивление фильтра всасыванию является значением, измеряемым как перепад давлений воздуха при комнатной температуре (22°C) и скорости потока воздуха 1,05 л/мин.
[0040] Количество пластификатора, содержащегося в фильтре, предпочтительно не превышает 9,0 масс.% в отношении к 100 масс.% фильтра. Пластификатор обычно добавляют в фильтр для регулировки твердости. Однако, пластификатор обычно проявляется высокое сродство к курительному ароматическому компоненту и, следовательно, способствует адсорбционной фильтрации газообразного курительного ароматического компонента через фильтр. Когда количество пластификатора, содержащегося в фильтре не превышает 9,0 масс.%, можно дополнительно снизить адсорбционную фильтрацию газообразного курительного ароматического компонента через фильтр. Количество пластификатора, содержащегося в фильтре, предпочтительнее, не превышает 6,0 масс.%, еще предпочтительнее, не превышает 3,0 масс.% и, особенно предпочтительно, равно 0,0 масс.%, что означает, что фильтр совсем не содержит пластификатора.
[0041] Примерные пластификаторы включают в себя, но без конкретного ограничения, триацетин и сложные эфиры фталевой кислоты. Данные пластификаторы можно использовать сами по себе или в сочетании. Из приведенных веществ, предпочтительным пластификатором является триацетин, поскольку фильтрацию курительного ароматического компонента через фильтр можно снизить еще эффективнее.
[0042] Количество влагоудерживающего веществв, содержащегося в фильтре, предпочтительно не превышает 9,0 масс.% в отношении к 100 масс.% фильтра. Для обеспечения удерживания влаги, в некоторых случаях, в фильтр добавляют влагоудерживающее вещество. Однако, многие влагоудерживающие вещества обычно являются гидрофильными, проявляются высокое сродство к курительному ароматическому компоненту и, следовательно, способствуют адсорбционной фильтрации газообразного курительного ароматического компонента через фильтр. Когда количество влагоудерживающего вещества содержащегося в фильтре, не превышает 9,0 масс.%, можно дополнительно снизить адсорбционную фильтрацию газообразного курительного ароматического компонента через фильтр. Количество влагоудерживающего вещества, содержащегося в фильтре, предпочтительнее, не превышает 6,0 масс.%, еще предпочтительнее, не превышает 3,0 масс.% и, особенно предпочтительно, равно 0,0 масс.%, что означает, что фильтр совсем не содержит влагоудерживающего вещества.
[0043] Примерные влагоудерживающие вещества включают в себя, но без конкретного ограничения, пропиленгликоль, глицерин и 1,3-бутандиол. Данные вещества можно использовать сами по себе или в сочетании. Из данных веществ, предпочтительным влагоудерживающим веществом является пропиленгликоль, поскольку фильтрацию курительного ароматического компонента через фильтр можно снизить еще эффективнее.
[0044] Форма поперечного сечения фильтра в плоскости, перпендикулярной направлению потока аэрозоля (аксиальному направлению) конкретно не ограничивается и может быть, например, круглой, эллиптической или многоугольной. Когда фильтр является цилиндрическим, длина периметра фильтра конкретно не ограничивается, но составляет, предпочтительно, 17-27 мм и, предпочтительнее, 20-25 мм, исходя из требования к сопротивлению всасыванию, которое должно обеспечиваться, и производственной возможности. Длина фильтра в направлении потока аэрозоля (аксиальном направлении) конкретно не ограничивается и может составлять, например, 4-10 мм. Кроме того, в фильтре может быть обеспечено отверстие для поступления разбавляющего воздуха.
[0045] (Температура нагревания)
В курительном изделии с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением, температура нагревания табачного наполнителя не превышает 230°C, предпочтительно не превышает 220°C, предпочтительнее не превышает 200°C и, еще предпочтительнее, не превышает 180°C.
[0046] В соответствии с экспериментальными результатами авторов Czegeny et al., описанными в Journal of Analytical и Applied Pyrolysis (2009, 85, 47-53), сообщается, что табак из смеси виргинских сортов, который часто используют для курительного изделия с нагреванием без горения, проявляет возрастающие потери массы, начиная с 230°C, вследствие пиролиза, с первым пиком при 300°C и вторым пиком при приблизительно 450°C. Как упоминалось выше, когда температура табачного наполнителя не превышает 230°C, термическое разрушение компонентов, содержащихся в табаке, происходит лишь незначительно, что уменьшает количество продуктов термического разрушения, включенных в частицы аэрозоля. По этой причине, летучесть частиц аэрозоля, а также летучесть курительного ароматического компонента, содержащегося в частицах аэрозоля, повышается. В данном случае, настоящее изобретение является применимым еще эффективнее, поскольку, дополнительно к механической фильтрации частиц аэрозоля, через фильтр происходит адсорбционная фильтрация газообразного курительного ароматического компонента.
[0047] Нижний предел диапазона температур нагревания табачного наполнителя конкретно не ограничивается и может быть, например, не ниже 22°C или может быть также не ниже 100°C. В настоящем изобретении, «температура нагревания» означает наивысшую температуру самого табачного наполнителя и указывает, например, наивысшую температуру, измеренную термопарой, установленной в табачный наполнитель.
[0048] (Первый вариант осуществления)
Фиг. 1 является видом в разрезе курительного изделия с нагреванием без горения в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Цилиндрическое курительное изделие с нагреванием без горения 100, изображенное на фиг. 1, включает в себя батарею 101, табачный наполнитель 102, картридж 103, который удерживает табачный наполнитель 102, нагреватель 104, который может нагревать картридж 103, мундштук 105 и фильтр 106. Теплота, выделяемая на нагревателе 104 мощностью, подаваемой из батареи 101, передается табачному наполнителю 102 внутри картриджа 103, чтобы испарять теплотой курительный ароматический компонент и аэрозолеобразующее вещество, содержащееся в табачном наполнителе 102. Аэрозоль, содержащий образованный курительный ароматический компонент, доставляется пользователю через мундштук 105 и фильтр 106.
[0049] (Второй вариант осуществления)
Фиг. 2 является видом в разрезе курительного изделия с нагреванием без горения в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Цилиндрическое курительное изделие с нагреванием без горения 200, изображенное на фиг. 2, включает в себя табакосодержащий сегмент 201 и мундштучный сегмент 202. Мундштучный сегмент 202 включает в себя сегмент 203 охлаждения, сегмент 204 с центральным отверстием и сегмент 205 фильтра. При использовании, табакосодержащий сегмент 201, включающий в себя табачный наполнитель 206, нагревается для испарения курительного ароматического компонента и аэрозолеобразующего вещества, содержащегося в табачном наполнителе 206. Аэрозоль, контактирующий с образованным курительным ароматическим компонентом, доставляется пользователю по сегменту 203 охлаждения, сегменту 204 с центральным отверстием и через сегмент 205 фильтра, который включает в себя фильтр 212. В данном случае можно менять местами положения сегмента 203 охлаждения и сегмента 204 с центральным отверстием, а также можно менять местами положения сегмента 204 с центральным отверстием и сегмента 205 фильтра. Кроме того, в мундштучном сегменте 202 может исключить сегмент 204 с центральным отверстием,
[0050] Табакосодержащий сегмент 201 включает в себя табачный наполнитель 206 и трубчатую обертку 207, которая покрывает табачный наполнитель 206. Способ набивки табачного наполнителя 206 внутрь обертки 207 конкретно не ограничивается. Например, табачный наполнитель 206 можно закручивать в обертку 207, или трубчатую обертку 207 можно набивать табачным наполнителем 206. Когда форма табака имеет продольное направление, как в прямоугольнике, табак можно набивать со случайной ориентацией продольных направлений внутри обертки 207 или можно набивать с ориентацией продольного направления вдоль осевого направления или направления, перпендикулярного осевому направлению табакосодержащего сегмента 201. Курительный ароматический компонент и аэрозолеобразующее вещество, содержащееся в табачном наполнителе 206, испаряются при нагревании табакосодержащего сегмента 201 и перемещаются в мундштучный сегмент 202, при вдыхании.
[0051] Сегмент 203 охлаждения содержит трубчатый элемент 208. Трубчатый элемент 208 может быть, например, бумажной трубкой из цилиндрически выделанного картона. Трубчатый элемент 208 и мундштучная обклеечная бумага 215, описанная в дальнейшем, снабжены проходящей сквозь них перфорацией 209. Благодаря наличию перфорации 209, внешний воздух поступает внутрь сегмента 203 охлаждения во время вдыхания. Следовательно, испаряемый аэрозольный компонент, образованный посредством нагревания табакосодержащего сегмента 201, приходит в контакт с внешним воздухом и сжижается вследствие снижения температуры, с формированием, тем самым, аэрозоля, содержащего частицы аэрозоля. Размер (диаметр) перфорации 209 конкретно не ограничивается и может составлять, например, 0,5-1,5 мм. Число перфораций 209 также конкретно не ограничивается и может быть равным одному или двум, или более. Например, на периметре сегмента 203 охлаждения может быть обеспечено множество перфораций 209.
[0052] Сегмент 204 с центральным отверстием содержит наполняющий слой 210, содержащий полый участок и первую внутренняя вставная обертка 211, которая покрывает наполняющий слой 210. Сегмент 204 с центральным отверстием выполняет функцию повышения прочности мундштучного сегмента 202. Наполняющий слой 210 может быть, например, стержнем, очень плотно заполненным ацетилцеллюлозными волокнами. Поскольку наполняющий слой 210 имеет высокую плотность заполнения волокнами, аэрозоль протекает только через полый участок и почти не протекает внутри наполняющего слоя 210 во время вдыхания. Поскольку наполняющий слой 210 внутри сегмента 204 с центральным отверстием представляет собой слой, заполненный волокнами, то пользователь не ощущает ничего необычного на ощупь снаружи во время использования. В данном случае, сегмент 204 с центральным отверстием может быть без первой внутренней вставной обертки 211 и сохранять свою форму за счет термоформования.
[0053] Сегмент 205 фильтра содержит фильтр 212 и вторую внутреннюю вставную обертку 213, которая покрывает фильтр 212. Поскольку фильтр 212 находится до самого конца сегмента 205 фильтра, то конец имеет внешний вид, подобный обычному сгорающему курительному изделию.
[0054] Сегмент 204 с центральным отверстием и сегмент 205 фильтра соединяются друг с другом внешней вставной оберткой 214. Внешняя вставная обертка 214 может быть, например, цилиндрической бумагой. Кроме того, табакосодержащий сегмент 201, сегмент 203 охлаждения и соединенные сегмент 204 с центральным отверстием и сегмент 205 фильтра соединяются с помощью мундштучной обклеечной бумаги 215. Данные три сегмента могут соединяться, например, путем нанесения клея, такого как клей на основе винилацетата, на внутреннюю поверхность мундштучной обклеечной бумаги 215 и накручивания обклеечной бумаги вокруг данных сегментов. Данные сегменты можно также соединять по отдельности с использованием множества обклеечных бумаг.
[0055] [Способ применения курительного изделия с нагреванием без горения]
Способ применения курительного изделия с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением, включает в себя нагревание до температуры 230°C или ниже табачного наполнителя курительного изделия с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением. Как упоминалось выше, когда температура нагревания табачного наполнителя не превышает 230°C, термическое разрушение компонентов, содержащихся в табаке, происходит лишь незначительно, что уменьшает количество продуктов термического разрушения, включенных в частицы аэрозоля. По этой причине, летучесть частиц аэрозоля, а также летучесть курительного ароматического компонента, содержащегося в частицах аэрозоля, повышается. В данном случае, на фильтре происходит адсорбционная фильтрация газообразного курительного ароматического компонента, в дополнение к механической фильтрации частиц аэрозоля. Способ в соответствии с настоящим изобретением может снижать адсорбционную фильтрацию газообразного курительного ароматического компонента. Следовательно, можно снижать фильтрацию курительного ароматического компонента через фильтр, даже при использовании при температуре нагревания 230°C или ниже.
[0056] Способ применения курительного изделия с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением конкретно не ограничивается по характеру, за исключением нагревания до температуры 230°C или ниже табачного наполнителя курительного изделия с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением. Температура нагревания табачного наполнителя не превышает 230°C, предпочтительно, не превышает 220°C, предпочтительнее, не превышает 200°C и еще предпочтительнее, не превышает 180°C. Нижний предел диапазона температур нагревания табачного наполнителя конкретно не ограничивается и может быть, например, не ниже 22°C или может быть не ниже 100°C.
[0057] [Курительная система с нагреванием без горения]
Курительная система с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя курительное изделие с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением; и нагревательное устройство для нагревания табачного наполнителя. Так как содержится курительное изделие с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением, то курительная система с нагреванием без горения может снижать фильтрацию курительного ароматического компонента через фильтр, даже когда табачный наполнитель нагревается нагревательным устройством до температуры 230°C или ниже. Курительная система с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением конкретно не ограничивается, при условии, что содержит курительное изделие с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением и нагревательное устройство, и может иметь другие конфигурации.
[0058] Курительная система с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением применима, например, в случае, когда курительное изделие с нагреванием без горения не содержит механизма нагревания для нагревания табачного наполнителя. Например, курительная система с нагреванием без горения применима к курительному изделию с нагреванием без горения в соответствии со вторым вариантом осуществления. Например, курительная система с нагреванием без горения, изображенная на фиг. 3, включает в себя курительное изделие с нагреванием без горения 300 в соответствии со вторым вариантом осуществления и нагревательное устройство 301 для нагревания табакосодержащего сегмента курительного изделия с нагреванием без горения 300 снаружи. Фиг. 3 (a) изображает состояние перед вставкой курительного изделия с нагреванием без горения 300 в нагревательное устройство 301, и фиг. 3 (b) изображает состояние нагревания курительного изделия с нагреванием без горения 300, вставленного в нагревательное устройство 301. Нагревательное устройство 301, изображенное на фиг. 3, включает в себя корпус 302, нагреватель 303, металлическую трубку 304, блок 305 аккумуляторов и блок 306 управления. Корпус 302 имеет трубчатое углубление 307, и нагреватель 303 и металлическая трубка 304 располагаются на внутренней боковой поверхности углубления 307 в положении, соответствующем табакосодержащему сегменту курительного изделия с нагреванием без горения 300, вставленного в углубление 307. Нагреватель 303 может быть нагревателем электрического сопротивления, и нагревание нагревателем 303 выполняется при подаче мощности из блока 305 аккумуляторов в соответствии с командами из блока 306 управления, который регулирует температуру. Тепло, выделяемое нагревателем 303, передается табакосодержащему сегменту курительного изделия с нагреванием без горения 300 через металлическую трубку 304, обладающую высокой теплопроводностью. На схематическом изображении на фиг. 3 (b) показан зазор, существующий между наружным периметром курительного изделия с нагреванием без горения 300 и внутренним периметром металлической трубки 304. Однако, такой зазор между наружным периметром курительного изделия с нагреванием без горения 300 и и внутренним периметром металлической трубки 304 фактически, и желательно, исключен с целью повышения эффективности теплопередачи. Хотя нагревательное устройство 301 нагревает табакосодержащий сегмент курительного изделия с нагреванием без горения 300 снаружи, нагревательное устройство может быть нагревательным устройством для нагревания изнутри.
[0059] Температура нагревания табачного наполнителя нагревательным устройством не превышает 230°C, предпочтительно, не превышает 220°C, предпочтительнее, не превышает 200°C и еще предпочтительнее, не превышает 180°C. Нижний предел диапазона температур нагревания табачного наполнителя конкретно не ограничивается и может быть, например, не ниже 22°C или может быть также не ниже 100°C.
ПРИМЕРЫ
[0060] В дальнейшем, настоящее изобретение будет дополнительно более конкретно описано на рабочих примерах. Однако, настоящее изобретение не в коем случае не ограничивается данными рабочими примерами.
[0061] [Пример 1]
(Приготовление табачного наполнителя)
Образец табачного наполнителя приготовили добавлением 100 мг глицерина в качестве аэрозолеобразующего вещества к 100 мг табачной крошки, состоящей из50 мг сортотипа табака берли (Япония) и 50 мг сортотипа табака трубоогневой сушки (Япония), с последующим перемешиванием. В качестве табачной крошки использовали табачную крошку, проходящую через сито с отверстиями диаметром не более 0,5 мм, полученную предварительным тонким измельчением сушеных табачных листьев в бытовом миксере и встряхиванием на сите (торговая марка: AS200, компании Retsch GmbH) с амплитудой 1,5 мм/г в течение 2 минут.
[0062] (Оценка фильтрации через фильтр)
Образец табачного наполнителя размещали посредством закрепления в картридже, предназначенном для курительного изделия с нагреванием без горения, изображенного на фиг. 1 (смотри японскую опубликованную нерассмотренную патентную заявку № 2014-76065) и выдерживали в условиях при 22°C и относительной влажности 60% в течение не менее, чем 2 суток. Затем, картридж устанавливали на нагревательное устройство курительного изделия с нагреванием без горения, и выполняли испытание по прокуриванию. В частности, курительную машину (торговая марка: RM-26, компания Borgwaldt) подсоединяли к мундштуку курительного изделия с нагреванием без горения, и образец внутри картриджа предварительно нагревали нагревательным устройством в течение 2 минут. Как подтверждалось первоначальным измерением с помощью термопары, температура нагревания табачного наполнителя (во время стабильной работы) была в диапазоне, приблизительно, от 160°C до 170°C. Затем выполнялось 15 затяжек в предварительно заданном режиме прокуривания (55 мл/2 с, интервал курения 30 с). В то же время, компоненты, которые прошли сквозь фильтр, обеспеченный на мундштучном конце, собирали с использованием кембриджской фильтровальной подушки (диаметр 44 мм, компания Borgwaldt). В качестве фильтра применяли ацетатный фильтр 3.5Y35000 (сопротивление всасыванию: 284 мм вод.ст./120 мм, содержание триацетина: 9,0 масс.%, длина фильтра: 14 мм). По количеству каждого компонента, уловленного ацетатным фильтром, (количество, уловленное фильтром) и количеству каждого компонента, собранного после прохождения фильтра посредством кембриджской фильтровальной подушки (количество, проходящее через фильтр), вычисляли коэффициент фильтрации каждого компонента через фильтр с помощью следующей формулы (1).
[0063] Формула (1)
Коэффициент фильтрации (%) = (количество, уловленное фильтром) / (количество, уловленное фильтром+количество, проходящее через фильтр)×100
[0064] В настоящим рабочих примерах, в качестве репрезентативного курительного ароматического компонента выбрали легко измеряемый никотин. Кроме того, в качестве компонента-показателя фильтрации выбрали низколетучий глицерин. Компоненты, уловленные ацетатным фильтром, и компоненты, собранные кембриджской фильтровальной подушкой, количественно определяли методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектором (GC-FID) после проведения выделения встряхиванием с метаноловым растворителем в течение 40 минут.
[0065] В настоящих рабочих примерах, показатель повышения фильтрации, представленный нижеприведенной формулой (2), использовали как показатель фильтрации.
[0066] Формула (2)
Показатель повышения фильтрации = [коэффициент фильтрации никотина (%)] / [коэффициент фильтрации глицерина (%)]
[0067] Благодаря низкому давлению паров, предполагается, что глицерин присутствует, главным образом в фазе частиц после испарения при нагревании. Соответственно, механическая фильтрация преобладает как механизм улавливания внутри фильтра. Когда никотин не испаряется из глицериновых частиц аэрозоля, преобладает механическая фильтрация частиц аэрозоля, содержащих никотин, при том, что почти не вызывается адсорбционная фильтрация, при которой никотиновый газообразный компонент адсорбируется на поверхности или в порах фильтра. В данном случае, коэффициент фильтрации никотина является сравнимым с коэффициентом фильтрации глицерина, что дает показатель повышения фильтрации около 1. При этом, когда никотин испаряется из глицериновых частиц аэрозоля, происходит адсорбционная фильтрация, при которой никотиновый газообразный компонент, испаряемый из частиц аэрозоля, адсорбируется на поверхности или в порах фильтра, кроме механической фильтрации частиц аэрозоля, содержащих никотин. В данном случае, коэффициент фильтрации никотина превышает коэффициент фильтрации глицерина, что дает показатель повышения фильтрации значительно выше 1. Как показано в таблице 2 и на фиг. 4, описанных в дальнейшем, выясняется, что показатель повышения фильтрации коррелируется с оценкой качества курительного аромата, и что пользователь ощущает интенсивный курительный ароматический компонент, при показателе повышения фильтрации не выше 1,35. Соответственно, предположили, что, когда показатель повышения фильтрации не превышает 1,35, фильтрация курительного ароматического компонента через фильтр значительно снижается, и пользователю доставляется достаточное количество курительного ароматического компонента.
[0068] (Измерение уровня pH аэрозоля)
Уровень pH аэрозоля измеряли измерителем уровня pH (торговая марка: LAQUA, компания Horiba, Ltd.) в виде уровня pH раствора, полученного прямым сбором 10-15 мг аэрозоля при температуре не выше 30°C, в импинджере с внесенными 10 мл сверхчистой воды, перед прохождение через фильтр.
[0069] Результаты для коэффициентов фильтрации никотина и глицерина через фильтр, показателя повышения фильтрации и уровня pH аэрозоля представлены в таблице 1.
[0070] [Примеры 2-9, сравнительные примеры 1-4]
Каждый образец табачного наполнителя приготавливали таким же образом, как в примере 1, за исключением изменения типа и количества табака, как показано в таблице 1, и коэффициенты фильтрации никотина и глицерина, показатель повышения фильтрации и уровень pH аэрозоля измеряли и оценивали. Результаты представлены в таблице 1.
[0071]
[Таблица 1]
Тип и количество табака
Коэффициент фильтрации никотина (%)
Коэффициент фильтрации глицерина (%)
Показатель повышения фильтрации (-)
Уровень pH аэрозоля (-)
Пример 1
Берли (Япония) 50 мг,табак трубоогневой сушки (Япония) 50 мг
51,3
46,2
1,10
7,61
Пример 2
Берли (Япония) 50 мг,табак восточной группы (Турция) 50 мг
40,7
34,7
1,18
7,79
Пример 3
Табак трубоогневой сушки (Япония) 100 мг
37,7
33,5
1,13
7,46
Пример 4
Табак трубоогневой сушки (США) 100 мг
44,9
41,5
1,08
7,23
Пример 5
Табак трубоогневой сушки (Бразилия) 100 мг
38,2
33,4
1,10
7,25
Пример 6
Табак восточной группы (Турция) 100 мг
32,6
33,1
1,00
6,54
Пример 7
Измельченные листья табака трубоогневой сушки (Япония) 100 мг
42,3
37,4
1,13
7,45
Пример 8
Берли (Япония) 25 мг,табак трубоогневой сушки (Япония) 75 мг
42,4
39,7
1,07
7,23
Пример 9
Берли (Япония) 40 мг,табак восточной группы (Турция) 60 мг
40,6
37,8
1,08
7,22
Сравнительный пример 1
Берли (Япония) 100 мг
63,9
41,4
1,54
9,47
Сравнительный пример 2
Берли (США) 100 мг
55,5
33,9
1,63
9,72
Сравнительный пример 3
Берли (Бразилия) 100 мг
56,7
32,8
1,72
9,52
Сравнительный пример 4
Берли (Япония) 75 мг,табак трубоогневой сушки (Япония) 25 мг
51,3
33,2
1,54
8,79
[0072] Как показано в таблице 1, установлено, что примеры 1-9, в которых уровень pH аэрозоля не превышает 7,8, демонстрируют показатель повышения фильтрации не выше 1,35 и, следовательно, значительное снижение фильтрации курительного ароматического компонента через фильтр, с одновременной доставкой достаточного количества курительного ароматического компонента пользователю. Кроме того, также установлено, что сортотипы табака восточной группы и табака трубоогневой сушки являются предпочтительными табаками. При этом, установлено, что сравнительные примеры 1-4, в которых уровень pH аэрозоля превышает 7,8, демонстрируют показатель повышения фильтрации выше 1,35 и, следовательно, повышение фильтрации курительного ароматического компонента через фильтр. В данном случае полагают, что на фильтре, кроме механической фильтрации частиц аэрозоля, легко происходит адсорбционная фильтрация, при которой газообразный курительный ароматический компонент, испаряемый из частиц аэрозоля, улавливается в результате адсорбции на поверхности фильтра.
[0073] [Пример 10]
Образец табачного наполнителя приготавливали добавлением 100 мг глицерина в качестве аэрозолеобразующего вещества и 10 мг левулиновой кислоты в качестве органической кислоты к 100 мг табачной крошки из сортотипа берли (Япония), с последующим перемешиванием. В остальном, коэффициенты фильтрации никотина и глицерина, показатель повышения фильтрации и уровень pH аэрозоля измеряли и оценивали таким же образом, как в примере 1. Кроме того, растворимость кислоты (органической кислоты, неорганической кислоты) в глицерине и влияние на курительный аромат оценивали следующими способами. Результаты представлены в таблице 2.
[0074] (Оценка растворимости кислот в глицерине)
Растворимость 10 мг кислоты в 1000 мг глицерина при 25°C оценивали визуально. Оценку давали по 5-бальной шкале от 1 «растворение отсутствует» до 5 «полное растворение». В данном случае, кислота с баллом 3 или выше считается «растворимой».
[0075] (Оценка влияния на курительный аромат)
Курение выполнялось пятью экспертами в одинаковых условиях, как в случае вышеописанной оценки фильтрации через фильтр, и органолептическую оценку влияния на курительный аромат давали по 7-бальной шкале от 1 до 7 (1: совсем никакого ощущения, 7: очень интенсивное ощущение). Средняя оценка пяти экспертов считалась оценкой качества курительного аромата. Когда исходные табачные материалы изменяются, влияние на курительный аромат трудно оценивать или сравнивать, поскольку значительно изменяется общий баланс курительного аромата. По этой причине, данная оценка не выполнялась для примеров 1-9 и сравнительных примеров 1-4. Оценка качества курительного аромата в данном случае представляет собой результат органолептической оценки, включающий в себя общий вкус и аромат, доставляемые табачными листьями.
[0076] [Пример 11, сравнительные примеры 5-8]
Каждый образец табачного наполнителя приготавливали таким же образом, как в примере 10, за исключением изменения кислоты (органической кислоты, неорганической кислоты), как показано в таблице 2. Для каждого образца измеряли показатель повышения фильтрации и уровень pH аэрозоля и оценивали растворимость кислоты в глицерине и влияние на курительный аромат. Результаты представлены в таблице 2 вместе с приведенными для справки результатами сравнительного примера 1, в который не добавлялась кислота.
[0077] [Таблица 2]
Добавленная кислота
Температура кипения (°C)
Первая константа диссоциации кислоты (-)
Температура кипения × первая константа диссоциации кислоты (-)
Показатель повышения фильтрации (-)
Уровень pH аэрозоля(-)
Растворимость (-)
Оценка качества курительного аромата (-)
Пример 10
Левулиновая кислота
245
4,44
1088
1,15
7,70
5
3,3
Пример 11
Бензойная кислота
249
4,21
1048
0,84
5,93
5
4,1
Сравнительный пример 1
-
-
-
-
1,54
9,47
-
2,4
Сравнительный пример 5
Нонадекановая кислота
383
5,10
1953
1,63
9,14
1
2,1
Сравнительный пример 6
Фосфорная кислота
213
1,97
420
1,39
8,54
5
1,9
Сравнительный пример 7
Пировиноградная кислота
165
2,50
413
1,50
8,29
5
2,5
Сравнительный пример 8
Адипиновая кислота
338
4,42
1494
1,47
9,28
3
2,2
[0078] Как показано в таблице 2, установлено, что примеры 10 и 11, в которых уровень pH аэрозоля был снижен до значений 7,8 или меньше посредством добавления левулиновой кислоты или бензойной кислоты в качестве органической кислоты, демонстрируют показатель повышения фильтрации не выше 1,35, значительно сниженную фильтрацию курительного ароматического компонента через фильтр и интенсивный курительный аромат. Получение уровня pH аэрозоля, сниженного до значений 7,8 или меньше, полагается возможным потому, что левулиновая кислота и бензойная кислота имеют температуру кипения не выше 300°C, первую константу диссоциации кислоты в диапазоне 4,0-5,0, произведение значения температуры кипения (°C) и значения первой константы диссоциации кислоты в диапазоне 1000-1200, а также являются растворимыми в глицерине, принятым в качестве аэрозолеобразующего вещества, и твердыми веществами при 25°C.
[0079] При этом, установлено, что сравнительные примеры 1 и 5-8, в которые, соответственно, либо не добавляли кислоту, либо добавляли нонадекановую кислоту, фосфорную кислоты, пировиноградную кислоту или адипиновую кислоту, демонстрировали уровень pH аэрозоля выше 7,8, показатель повышения фильтрации выше 1,35 и имели слабый курительный аромат. Полагают, что данные кислоты были неэффективными, поскольку температура кипения, первая константа диссоциации кислоты и/или произведение значения температуры кипения (°C) и значения первой константы диссоциации кислоты выходят за пределы вышеупомянутых диапазонов; или данные кислоты являются слабее растворимыми в глицерине или не являются твердыми веществами при 25°C.
[0080] Фиг. 5 представляет график, отображающий взаимосвязь между уровнем pH аэрозоля и показателем повышения фильтрации в примерах 1-11, а также сравнительных примерах 1- 8. Фиг. 5 показывает, что уровень pH аэрозоля и показатель повышения фильтрации коррелируются в высокой степени.
[0081] [Пример 12]
Для фильтра применили ацетатный фильтр, имеющий сопротивление всасыванию 176 мм вод.ст./120 мм, содержание триацетина 9,0 масс.% и окружность 24,1 мм. Триацетин добавляли в фильтр методом капельной подачи триацетина внутрь по центру фильтра с помощью микрошприца и выдерживания в спокойном состоянии в течение¸ как минимум, 1 часа. За исключением этого, коэффициенты фильтрации никотина и глицерина и показатель повышения фильтрации измеряли и оценивали таким же образом, как в примере 1 (уровень pH аэрозоля: 7,61). В данном примере, в качестве показателя пропорции курительных ароматических компонентов, содержащихся в частицах аэрозоля, использовали показатель содержания курительного аромата, представленный следующей формулой (3). Когда показатель содержания курительного аромата является высоким, отношение никотина к глицерину, который прошел сквозь фильтр, является высоким, что указывает на высокую пропорцию курительных ароматических компонентов, представленных никотином. Результаты представлены в таблице 3.
[0082] Формула (3)
Показатель содержания курительного аромата = [100 - коэффициент фильтрации никотина (%)] / [100 - коэффициент фильтрации глицерина (%)]
[0083] [Примеры 13-16]
За исключением изменения сопротивления всасыванию фильтра, как показано в таблице 3, коэффициенты фильтрации никотина и глицерина, показатель повышения фильтрации и показатель содержания курительного аромата измеряли и оценивали таким же образом, как в примере 12. Результаты представлены в таблице 3.
[0084] [Примеры 17-20]
За исключением применения фильтра, содержащего пропиленгликоль в массовом отношении, показанном в 3, вместо 9,0 масс.% триацетина, коэффициенты фильтрации никотина и глицерина, показатель повышения фильтрации и показатель содержания курительного аромата измеряли и оценивали таким же образом, как в примере 12. Результаты представлены в таблице 3.
[0085] [Пример 21]
За исключением того, что в фильтр не добавлен триацетин, коэффициенты фильтрации никотина и глицерина, показатель повышения фильтрации и показатель содержания курительного аромата измеряли и оценивали таким же образом, как в примере 12. Результаты представлены в таблице 3.
[0086] [Таблица 3]
Сопротивление всасыванию (мм вод.ст./120 мм)
Добавка
Коэффициент фильтрации никотина (%)
Коэффициент фильтрации глицерина (%)
Показатель повышения фильтрации (-)
Показатель содержания курительного аромата (-)
Тип
Пропорция (масс.%)
Пример 12
176
Триацетин
9,0
42,0
31,1
1,35
0,84
Пример 13
284
51,3
46,2
1,10
0,91
Пример 14
384
54,1
46,4
1,17
0,86
Пример 15
420
59,0
53,1
1,11
0,88
Пример 16
582
62,0
53,4
1,16
0,81
Пример 17
284
Пропиленгликоль
16,0
57,4
43,0
1,34
0,75
Пример 18
9,0
53,8
45,7
1,18
0,85
Пример 19
6,0
49,7
42,1
1,17
0,87
Пример 20
3,0
50,8
44,8
1,13
0,89
Пример 21
-
0,0
43,5
41Ю8
1,04
0,97
[0087] Как показано в таблице 3, в связи с сопротивлением фильтра всасыванию установлено, что показатель содержания курительного аромата является высоким при сопротивлении всасыванию 250-450 мм вод.ст./120 мм. Кроме того, установлено также, что предпочтительным является пониженное относительно массовое содержание триацетина или пропиленгликоля в фильтре и, в частности, не выше 9,0 масс.%.
[0088] [Ссылочный пример 1]
Образец табачного наполнителя приготавливали таким же образом, как в сравнительном примере 1. Образец устанавливали внутри картриджа, предназначенного для курительного изделия с нагреванием без горения, изображенного на фиг. 1, посредством закрепления к дну картриджа, в котором сделано вентиляционное отверстие (диаметром 5 мм), и выдерживали в условиях при 22°C и относительной влажности 60% в течение не менее, чем 2 суток. Затем, как показано на фиг. 6, картридж 600 нагревали с использованием нагревательного устройства 602, содержащего керамический нагреватель 601 (диаметром 4,0 мм), при температуре 175°C нагревания табачного наполнителя (не показанного) внутри картриджа 600. Керамический нагреватель 601, содержащий нагревательную секцию 603, был установлен внутри крепежного приспособления 604, изготовленного из нержавеющей стали (SUS), и нагревательное устройство 602 снабжено отверстиями 605 (диаметром 0,5 мм) в качестве вентиляционных отверстий. Температуру нагревания табачного наполнителя проверяли с использованием термопары, и выходную мощность нагревательного устройства 602 регулировали так, чтобы температура табачного наполнителя становилась равной установленной температуре (175°C). При данной температуре нагревания, фильтрацию через фильтр оценивали таким же образом, как в примере 1. Результаты представлены в таблице 4.
[0089] [Ссылочные примеры 2-5]
За исключением изменения температуры нагревания табачного наполнителя, как показано в таблице 4, фильтрацию через фильтр оценивали таким же образом, как в ссылочном примере 1. Результаты представлены в таблице 4.
[0090] [Таблица 4]
Температура нагревания табачного наполнителя (°C)
Коэффициент фильтрации никотина (%)
Коэффициент фильтрации глицерина (%)
Показатель повышения фильтрации (-)
Уровень pH аэрозоля (-)
Справочный пример 1
175
66,0
23,3
2,82
9,09
Справочный пример 2
200
56,9
24,4
2,79
9,54
Справочный пример 3
212
72,2
25,9
2,33
9,61
Справочный пример 4
225
45,1
27,4
1,67
9,66
Справочный пример 5
250
41,7
41,3
1,00
9,09
[0091] Как показано в таблице 4, когда температура нагревания табачного наполнителя превышает 230°C, как в ссылочном примере 5, показатель повышения фильтрации равен 1,0, и преобладает механическая фильтрация частиц аэрозоля через фильтр. При этом, как показано в ссылочных примерах 1-4, понятно, что, когда температура нагревания табачного наполнителя не превышает 230°C, и хотя уровень pH аэрозоля незначительно отличается от ссылочного примера 5, показатель повышения фильтрации превышает 1,35, и, кроме механической фильтрации частиц аэрозоля, через фильтр легко происходит адсорбционная фильтрация, при которой газообразный курительный ароматический компонент, испаряемый из частиц аэрозоля, улавливается в результате адсорбции на поверхности фильтра. Это происходит потому, что, когда табачный наполнитель нагревают при температуре 230°C или ниже, термическое разрушение компонентов, содержащихся в табаке, происходит лишь незначительно, что уменьшает количество продуктов термического разрушения, включенных в частицы аэрозоля. В данном случае, необходимо снижать испарение курительного ароматического компонента из частиц аэрозоля. Соответственно, настоящее изобретение можно эффективно применять в данном случае.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
[0092] 100 Курительное изделие с нагреванием без горения
101 Батарея
102 Табачный наполнитель
103 Картридж
104 Нагреватель
105 Мундштук
106 Фильтр
200 Курительное изделие с нагреванием без горения
201 Табакосодержащий сегмент
202 Мундштучный сегмент
203 Сегмент охлаждения
204 Сегмент с центральным отверстием
205 Сегмент фильтра
206 Табачный наполнитель
207 Обертка
208 Трубчатый элемент
209 Перфорация
210 Наполняющий слой
211 Первая внутренняя вставная обертка
212 Фильтр
213 Вторая внутренняя вставная обертка
214 Наружная вставная обертка
215 Мундштучная оберточная бумага
300 Курительное изделие с нагреванием без горения
301 Нагревательное устройство
302 Корпус
303 Нагреватель
304 Металлическая трубка
305 Блок аккумуляторов
306 Блок управления
307 Углубление
600 Картридж
601 Керамический нагреватель
602 Нагревательное устройство
603 Нагревательная секция
604 Крепежное приспособление
605 Отверстие