АРОМАТИЗИРОВАННЫЕ СТЕРЖНИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В АЭРОЗОЛЬ-ГЕНЕРИРУЮЩИХ ИЗДЕЛИЯХ
AROMATIZED RODS FOR USE IN AEROSOL-GENERATING PRODUCTS

Настоящее описание представляет стержни, содержащие лист, содержащий табачный материал, и лист материала, содержащего нетабачное ароматизирующее вещество, 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 способ изготовления таких стержней.
В технике известны способы и устройства для изготовления лент, нитей или полосок табачного материала. Обычно ширина таких лент, нитей и полосок табачного материала составляет около 3 мм или менее.
Например, патент США 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 около от 0,65 до 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.
Изготовление стержней для аэрозоль-генерирующих изделий, содержащих гофрированные или негофрированные полоски табачного материала, страдает от ряда недостатков, включающих 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 изготовления 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 аэрозоль-генерирующего 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 изготовления бездымных табачных изделий для перорального применения. Лист восстановленного табака собирают в стержень, обертывают и разделяют на отрезки, подходящие для перорального применения.
Оказывается желательным изготовление стержней, содержащих табачный материал, для использования в аэрозоль-генерирующих изделиях.
Может быть изготовлен стержень, содержащий первый лист, содержащий табачный материал, и второй лист, содержащий нетабачное ароматизирующее вещество, причем первый лист и второй лист 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.
Первый лист, который содержит табачный материал, может представлять собой лист восстановленного табака или гомогенизированного табака, предпочтительно лист восстановленного табака или гомогенизированного табака, содержащий в некоторой пропорции образующее аэрозоль вещество.
Второй лист, содержащий нетабачное ароматизирующее вещество, может представлять собой нетабачный лист, такой как полимерный лист, или бумажный лист, или металлический лист. Согласно некоторым вариантам выполнения второй лист может включать материал, выбранный из группы, которую составляют металлическая фольга, полимерный лист и по существу непористая бумага или картон. Согласно некоторым вариантам выполнения второй лист может включать материал, выбранный из группы, которую составляют полиэтилен (PE), полипропилен (PP), поливинилхлорид (PVC), полиэтилентерефталат (PET), полимолочная кислота (PLA), ацетат целлюлозы (CA), сложный сополиэфир на основе крахмала, и алюминиевая фольга.
Второй лист можно покрывать нетабачным ароматизирующим веществом. Второй лист можно пропитывать нетабачным ароматизирующим веществом.
Второй лист можно изготавливать из материала, такого как гель или гидрогель, в котором содержится ароматизирующее вещество. Второй лист может испаряться при нагревании, высвобождая ароматизирующее вещество. Второй лист может включать биоразлагающийся полимер, например, второй лист может представлять собой лист полимолочной кислоты (PLA), который покрывается или пропитывается ароматизирующим веществом.
Ароматизирующее вещество может включать летучий ароматизирующий компонент. Ароматизирующее вещество может включать ментол. При упоминании в настоящем документе термин «ментол» означает соединение 2-изопропил-5-метилциклогексанол в любой из его изомерных форм. Ароматизирующее вещество может создавать аромат, выбранный из группы, которую составляют ментол, лимон, ваниль, апельсин, гаультерия, вишня и корица.
Второй лист, содержащий нетабачное ароматизирующее вещество, может дополнительно включать образующее аэрозоль вещество, такое как глицерин. Образующее аэрозоль вещество может переносить ароматизирующие компоненты в аэрозоль.
Чтобы модифицировать аромат вдыхаемого курильщиком дыма традиционной сигареты, как известно, используют односегментные и многосегментные мундштучные фильтры, в которых содержатся ароматизирующие вещества, такие как ментол. Ментол можно вводить в фильтр, обернутый табачный стержень или образующий аэрозоль субстрат сигарет в жидкой форме, использования подходящий жидкий носитель. Жидкие формы ментола обладают летучестью и, таким образом, проявляют склонность к высвобождению или испарению в процессе хранения и ароматизируют табак в сигарете. В качестве альтернативы, ментол или другие ароматизирующие вещества можно вводить в сигарету в форме полоски, гранулы или в другой форме.
В процессе курения традиционной сигареты вдоль сигареты проходит линия горения. Ментол, который перешел в табак, высвобождается, когда проходит линия горения. С другой стороны, нагреваемые аэрозоль-генерирующие изделия своим действием, обычно осуществляют дистилляцию летучих соединений из образующего аэрозоль субстрата. Основная масса субстрата нагревается одновременно, и высвобождаются летучие соединения. Поскольку ароматизирующие добавки, такие как ментол, обладают высокой летучестью, оно проявляют склонность к высвобождению и вдыхаются раньше, чем другие элементы в субстрате. Если содержание ментола или другого ароматизирующего вещества является высоким, аромат быстро уменьшается по мере того, как расходуется изделие.
Хотя хорошо известно введение ментола в традиционные сигареты, введение ментолового аромата или другого аромата в аэрозоль-генерирующее изделие может не происходить непосредственно. Фильтры, которые обычно используются в аэрозоль-генерирующих изделиях, имеют меньшую длину, чем фильтры, используемые в традиционных сигаретах. Кроме того, количество табака в аэрозоль-генерирующих изделиях является меньше, чем в традиционной сигарете. Это может снижать максимально возможное содержание ментола по сравнению с традиционной сигаретой.
Образующий аэрозоль субстрат в аэрозоль-генерирующем изделии обычно представляет собой обработанный субстрат, в котором содержится образующее аэрозоль вещество, такое как глицерин. Например, оказывается возможным изготовление образующего аэрозоль субстрата для аэрозоль-генерирующего изделия из скрученного табачного штранга, в котором содержится литой листовой или восстановленный табак. Ароматизирующее вещество, такое как ментол, можно вводить в образующий аэрозоль субстрат. Однако структура образующего аэрозоль субстрата может ухудшаться в результате этого введения. Например, введение ментола в листовой табак может снижать плотность и прочность листового табака, делая его менее подходящим для использования в качестве образующего аэрозоль субстрата в аэрозоль-генерирующем изделии. Например, может оказаться затруднительным изготовление штранга из литого табачного листа, который имеет недостаточную прочность вследствие присутствия ароматизирующего вещества в листе.
Стержень, содержащий лист табака, и отдельный лист, содержащий нетабачное ароматизирующее вещество, может оказываться особенно предпочтительным для использования в качестве образующего аэрозоль субстрата аэрозоль-генерирующего изделия. Когда ароматизирующее вещество включается в отдельный лист от табака, структурная целостность табачного листа не ухудшается.
Предпочтительно первый лист и второй лист имеют близкие размеры, например, листы имеют предпочтительно близкую или одинаковую ширину. Предпочтительно первый лист и второй лист расположены в перекрывающейся конфигурации перед собиранием стержня. Таким образом, содержание ароматизирующего вещества в стержне является относительно высоким. Ароматизирующее вещество и табак равномерно распределяются в объеме стержня. Поперечное сечение, проведенное в любой точке на протяжении длины стержня, будет иметь одинаковое соотношение первого листа и второго листа.
Изготовление стержня согласно описанию в настоящем документе может иметь дополнительные преимущества. Оно позволяет быстро заменять содержащий ароматизирующее вещество лист, чтобы изготавливать продукты, имеющие различные ароматы, на одной и той же производственной линии. Поскольку ароматизирующее вещество находится в отдельном от табака листе, оказывается возможным изготовление небольших партий определенных ароматизированных продуктов экономичным образом.
При упоминании в настоящем документе термин «стержень» используется, чтобы обозначать обычно цилиндрический элемент, имеющий по существу круглое, овальное или эллиптическое поперечное сечение.
При упоминании в настоящем документе 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.
При упоминании в настоящем документе термин «образующий аэрозоль материал» означает материал, который способен высвобождать летучие соединения при нагревании, чтобы производить аэрозоль. Табак можно классифицировать как образующий аэрозоль материал, в частности, лист гомогенизированного табака, содержащий образующее аэрозоль вещество. Образующий аэрозоль субстрат может включать или представлять собой образующий аэрозоль материал.
При упоминании в настоящем документе термин «длина стержня» означает размер в направлении цилиндрической оси стержней, как описано в настоящем документе.
При упоминании в настоящем документе термин «гомогенизированный табачный материал» означает материал, изготовленный путем агломерации тонкодисперсного табака.
При упоминании в настоящем документе термин «собранный» означает, что лист табачного материала свернут спиралью, сложен или другим способом сжат или сдавлен по существу перпендикулярно цилиндрической оси стержня.
При упоминании в настоящем документе термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» 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, содержащего табачный материал, и второго листа, содержащего нетабачное ароматизирующее вещество, 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. При нагревании субстрата, содержащего стержни, изготовленные по изобретению, табачные ароматизирующие вещества высвобождаются из листа табачного материала, и нетабачные ароматизирующие вещества высвобождаются из листа, содержащего нетабачное ароматизирующее вещество. Вдыхаемый аэрозоль, образующийся при нагревании субстрата, включает долю аэрозольных компонентов, поступающих из табачного листа, и долю аэрозольных компонентов, поступающих из листа, содержащего нетабачное ароматизирующее вещество.
Первый лист материала может представлять собой текстурированный лист материала. Использование текстурированного листа материала можно предпочтительно упрощать собирание листа для изготовления стержня, как описано в настоящем документе. Второй лист материала, содержащий нетабачное ароматизирующее вещество, может представлять собой текстурированный лист материала. Как первый, так и второй лист материала может представлять собой текстурированный лист материала.
При упоминании в настоящем документе термин «текстурированный лист» означает лист, который представляет собой гофрированный, тисненый, гравированный, перфорированный или другим способом деформированный лист. Текстурированные листы материала, такого как гомогенизированный табак, могут включать многочисленные разделенные промежутками углубления, выступы, перфорации или их комбинации.
Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения предлагается стержень, содержащий гофрированный лист гомогенизированного табачного материала и гофрированный лист материала, содержащий нетабачное ароматизирующее вещество, причем эти листы собраны вместе и окружены оберткой.
При упоминании в настоящем документе 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, как описано в настоящем документе. Это предпочтительно упрощает собирание гофрированного листа табачного материала для изготовления стержня. Однако следует отметить, что гофрированные листы табачного материала для использования в стержнях по изобретению 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 для использования в изготовлении стержней по изобретению 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 изготовления стержня. Любой дополнительный лист или листы можно гофрировать перед собиранием. Любой дополнительный лист или листы могут включать дополнительные образующие аэрозоль материалы, такие как один или более дополнительных листов гомогенизированного табака.
Как описано в настоящем документе, дополнительно предлагается использование стержня по изобретению в качестве образующего аэрозоль субстрата в аэрозоль-генерирующем изделии.
Как описано в настоящем документе, предлагается также аэрозоль-генерирующее изделие содержащий стержень, как описано в настоящем документе.
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 ниже по потоку относительно источника тепла.
При упоминании в настоящем документе термин «образующий аэрозоль субстрат» означает субстрат, представляющий собой или содержащий образующий аэрозоль материал, который способен высвобождать летучие соединения при нагревании, чтобы генерировать аэрозоль.
Стержни по изобретению являются особенно подходящими для использования в качестве аэрозоль-генерирующих субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях. Аэрозоль-генерирующие 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 аэрозоль-генерирующего 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 аэрозоль-генерирующих субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях, содержащих сгораемый источник тепла и образующий аэрозоль субстрат ниже по потоку 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 ниже по потоку 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 аэрозоль-генерирующего 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 содержит стержень или образующий аэрозоль субстрат, как описано в настоящем документе.
При вставке и извлечении нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделий из электрической аэрозоль-генерирующей системы, например электронагреваемой аэрозоль-генерирующей системы, где эти изделия включают стержень, содержащий полоски табачного материала, обычно полоски табачного материала выпадают из стержня. Это может приводить к неблагоприятной необходимости более частой очистки электрического источника тепла и других частей электрической аэрозоль-генерирующей системы в целях удаления выпадающих полосок.
С другой стороны, вставка и извлечение нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделий, содержащих образующий аэрозоль субстрат, содержащий стержень по изобретению, с меньшей вероятностью приводят к выпадению табачного материала. По изобретению дополнительно предлагается фильтр для курительного изделия или для аэрозоль-генерирующего изделия, в котором фильтр содержит стержень, как описано в настоящем документе. Стержни по изобретению можно использовать в фильтрах как для курительных изделий с зажигаемым концом, так и для нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделий.
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.
В технике 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 выше по потоку относительно мундштучного сегмента; и второй высвобождающий ароматизирующее вещество сегмент, содержащий фильтрующий материал и ароматизирующее вещество выше по потоку относительно первого высвобождающего ароматизирующее вещество сегмента. Сопротивление затяжке второго высвобождающего ароматизирующее вещество сегмента составляет более чем сопротивление затяжке первого высвобождающего ароматизирующее вещество сегмента, и сопротивление затяжке второго высвобождающего ароматизирующее вещество сегмента составляет более чем сопротивление затяжке мундштучного сегмента.
Согласно определенным вариантам выполнения стержни по изобретению можно использовать в качестве содержащих табак фильтрующих сегментов в однокомпонентных или многокомпонентных фильтрах. Например, стержни по изобретению можно использовать в качестве первого высвобождающего ароматизирующее вещество сегмента в многокомпонентных фильтрах типа, описанного в документе EP-A-1889550.
Фильтры, содержащие стержни по изобретению, могут дополнительно включать один или более фильтрующих материалов, чтобы отделять тонкодисперсные компоненты, газообразные компоненты или их комбинации. В технике известны подходящие фильтрующие материалы, которые включают, без ограничения, волокнистые фильтрующие материалы, такие как, например, целлюлозноацетатный жгут и бумага; адсорбенты, такие как, например, активированный оксид алюминия, цеолиты, молекулярные сита и гель диоксида кремния; а также их комбинации.
Предпочтительные стержни по изобретению имеют по существу равномерное поперечное сечение.
Как описано в настоящем документе, 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.
В предпочтительных вариантах выполнения стержни по изобретению 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 стержни по изобретению 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.
Согласно настоящему описанию 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 путем 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 согласно настоящему описанию предназначаются для использования в качестве образующих аэрозоль субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях, листы гомогенизированного табачного материала, используемые для изготовления 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 вес.% по сухому веществу или по меньшей мере около 50 вес.% по сухому веществу. Согласно другим вариантам выполнения листы гомогенизированного табачного материала могут иметь содержание табака, составляющее около 70 вес.% или более по сухому веществу. Если стержни согласно настоящему описанию предназначаются для использования в качестве образующих аэрозоль субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях, при использовании листов гомогенизированного табачного материала, имеющих высокое содержание табака, преимущественно образуются аэрозоли с усиленным табачным ароматом.
Листы гомогенизированного табачного материала могут включать одно или более собственных связующих, то есть табачных эндогенных связующих, одно или более внешних связующих, то есть табачных экзогенных связующих, или их комбинации, чтобы способствовать агломерации тонкодисперсного табака. В качестве альтернативы или в качестве дополнения, листы гомогенизированного табачного материала могут включать другие добавки, включающие, без ограничения этим, табачные и нетабачные волокна, образующие аэрозоль вещества, увлажняющие вещества, пластификаторы, ароматизирующие вещества, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации.
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, 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 комбинации.
Подходящие нетабачные волокна, которые включаются в листы гомогенизированного табачного материала, являются известными в технике и включают, без ограничения, целлюлозные волокна; волокна древесины хвойных пород; волокна древесины лиственных пород; джутовые волокна и их комбинации. Перед включением в листы гомогенизированного табачного материала нетабачные волокна можно обрабатывать подходящими способами, известными в технике, такими как, без ограничения этим, механическая обработка древесной массы, очистка, химическая обработка древесной массы, отбеливание, сульфатная варка целлюлозы, а также их комбинации.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в изготовлении стержней по изобретению должны иметь достаточно высокую прочность при растяжении, чтобы выдерживать собирание при изготовлении 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 изготовления стержней по изобретению могут включать от около 1 вес.% до около 5 вес.% нетабачных волокон по сухому веществу.
Подходящие образующие аэрозоль вещества и увлажняющие вещества, которые включаются в листы гомогенизированного табачного материала, являются известными в технике и включают, без ограничения, 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. Такой образующие аэрозоль вещества и увлажняющие вещества могут также оказаться подходящими в качестве компонентов второго листа, содержащего нетабачное ароматизирующее вещество.
Например, если стержни согласно настоящему описанию предназначаются для использования в качестве образующих аэрозоль субстратов в нагреваемых аэрозоль-генерирующих изделиях, листы гомогенизированного табачного материала для использования в изготовлении стержней по изобретению могут иметь содержание образующего аэрозоль вещества, составляющее от около 5 вес.% до около 30 вес.% по сухому веществу. Стержни, предназначенные для использования в электрической аэрозоль-генерирующей системе, имеющей нагревательный элемент, могут предпочтительно иметь содержание образующего аэрозоль вещества приблизительно 5-30 вес.%. Если стержни предназначены 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 изготовления листов гомогенизированных табачных материалов. Эти способы включают, без ограничения, способы изготовления 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 при 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 изготовления 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 изготовления стержней по изобретению можно гофрировать, используя установку для гофрирования типа, описанного в документе CH-A-691156, которая содержит 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, содержащих нетабачные ароматизирующие вещества, имеющих различные размеры, в зависимости от их предусмотренного применения. Листы гомогенизированного табачного материала и листы, содержащие нетабачное ароматизирующее вещество, для использования в изготовлении стержней по изобретению должны иметь достаточную ширину для собирания при изготовлении стержня, как описано в настоящем документе.
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 могут иметь толщину, составляющую от около 10 мкм до около 250 мкм. Теплопроводные листы, такие как листы алюминиевой фольги, могут иметь меньшую толщину, чем листы образующего аэрозоль материала.
2
2
Согласно определенным вариантам выполнения листы гомогенизированного табачного материала 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 лист содержащий нетабачное ароматизирующее вещество, собранные вместе и окруженные бумажной оберткой.
Подходящие бумажные обертки являются известными в технике и включают, без ограничения, 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, гомогенизированные табачные материалы.
Стержни по изобретению можно изготавливать с использованием традиционного оборудования для изготовления сигарет и сигаретных фильтров, приспособленного для одновременного собирания двух или более листов.
Например, стержни, содержащие гофрированный лист гомогенизированного табачного материала и лист, содержащий нетабачное ароматизирующее вещество, можно изготавливать с использованием приспособленного оборудования для изготовления фильтрующих стержней, содержащих собранный гофрированный бумажный лист типа, описанного в документе CH-A-691156. Данное оборудование может быть приспособлено, чтобы осуществлять собирание листа, содержащего нетабачное ароматизирующее вещество, вместе с гофрированным табачным листом.
Как описано в настоящем документе, предлагается также способ изготовления стержня, включающий следующие стадии: получения первого непрерывного листа, содержащего табачный материал, получения второго непрерывного листа, содержащего нетабачное ароматизирующее вещество, одновременного собирания первого и второго непрерывных листов в поперечном направлении относительно их продольных осей; окружения собранных листов оберткой для изготовления непрерывного стержня и разделения непрерывного стержня на множество отдельных стержней. Табачный материал предпочтительно представляет собой гомогенизированный табак. Лист, содержащий нетабачное ароматизирующее вещество, может представлять собой любой такой лист, описанный выше, и предпочтительно он представляет собой бумажный или полимерный лист, содержащий нетабачное ароматизирующее вещество.
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 схематически представляет поперечное сечение устройства для изготовления стержня согласно конкретному варианту выполнения;
Фиг. 2 схематически представляет поперечное сечение устройства для изготовления стержня согласно конкретному варианту выполнения;
Фиг. 3 иллюстрирует вариант выполнения аэрозоль-генерирующего устройства, которое содержит стержни, изготовленные, как описано в настоящем документе; и
Фиг. 4 иллюстрирует аэрозоль-генерирующую систему, содержащую электрическое аэрозоль-генерирующее устройство и аэрозоль-генерирующее изделие, которое показано на Фиг. 3.
Устройство, представленное на Фиг. 1, обычно содержит: подающее средство для подачи непрерывного листа гомогенизированного табачного материала; подающее средство для подачи непрерывного листа материала полимолочной кислоты (PLA), причем PLA покрывает ментол в качестве ароматизирующего вещества; гофрирующее средство для гофрирования непрерывного листа гомогенизированного табачного материала; средство формирования стержня для совместного собирания непрерывного гофрированного листа гомогенизированного табачного материала и непрерывного листа PLA и окружения собранного материала оберткой для изготовления непрерывного стержня; и режущее средство для разделения непрерывного стержня на множество отдельных стержней. Данное устройство также содержит транспортирующее 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, подающее средство для подачи непрерывного листа гомогенизированного табачного материала содержит непрерывный лист гомогенизированного табачного материала 2, установленный на первой бобине 4. Подающее средство для подачи непрерывного листа PLA содержит непрерывный лист PLA 3, установленный на второй бобине 5. Гофрирующее средство содержит 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 покрытая ментолом 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 содержит клеевое 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 изготовления непрерывного стержня.
Средство формирования стержня дополнительно содержит высушивающее средство 18, расположенное после клеевого средства 16, которое при использовании высушивает клей, нанесенный для соединения непрерывного стержня, когда непрерывный стержень перемещается вниз по потоку от средства формирования стержня к режущему средству.
Режущее средство содержит 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 покрытой ментолом PLA.
Согласно альтернативной конфигурации, показанной на Фиг. 2, непрерывный лист покрытой ментолом PLA 3 располагается в перекрывающейся конфигурации с непрерывным листом гомогенизированного табачного материала 2 выше по потоку относительно пары гофрирующих роликов 6. В остальном данное устройство является по существу таким же, как описано выше по отношению к 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, как описано в настоящем документе. Изделие 1000 содержит 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, показанный 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 содержит стержень, который составляют первый гофрированный лист из литого листового табака и второй лист из покрытой ментолом PLA и который обертывает фильтровальная бумага (не представленная на чертеже), образуя штранг.
Аэрозоль-генерирующее изделие 1000, которое показано на Фиг. 3, предназначается для сочетания с аэрозоль-генерирующим устройством в целях использования. Такое аэрозоль-генерирующее устройство содержит 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. Ментол из PLA вводится в аэрозоль.
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 содержит источник электропитания и электронные детали, которые не показаны на Фиг. 4. Аэрозоль-генерирующее изделие 1000 на Фиг. 4 соответствует описанию, которое относится к Фиг. 3.
Пример 1
Стержни согласно конкретному варианту выполнения, содержащие гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, собранный вместе с гофрированным листом пропитанной ментолом бумаги, 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%.
Непрерывные листы бумаги имеют по существу такую же ширину, как гомогенизированный табак, и толщину, составляющую около 80 мкм.