КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ
SMOKING APPARATUS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к курительным изделиям, в частности, к оберткам для аэрозолеобразующего материала, к изделиям для выработки аэрозоля, которые содержат аэрозолеобразующий материал в обертке, и к устройствам выработки аэрозоля, которые содержат изделия для выработки аэрозоля с аэрозолеобразующим материалом в обертке.
Уровень техники
Курительные изделия, такие как сигареты, сигары и т.п. во время использования сжигают табак для образования табачного дыма. Курительные изделия альтернативного типа высвобождают соединения посредством нагрева аэрозолеобразующего материала без горения.
Известно устройство, которое нагревает аэрозолеобразующий материал для испарения, по меньшей мере, одного компонента аэрозолеобразующего материала для образования аэрозоля, который может вдыхать пользователь, без горения или сжигания аэрозолеобразующего материала. Такое устройство иногда именуется как устройство «с нагревом табака без горения» или «изделие с нагревом табака» (THP) или «устройство с нагревом табака» и т.п. Известен ряд различных конструкций для испарения по меньшей мере одного компонента аэрозолеобразующего материала.
Этот материал может быть, например, табаком или продуктом, который не содержит табака, или комбинацией, например, смесью, которая может содержать или не содержать никотин.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является обертка для заворачивания аэрозольобразующего материала, содержащая по меньшей мере три слоя, при этом внешние слои содержат бумагу, промежуточный слой содержит негорючий материал, а по меньшей мере промежуточный слой и один из внешних слоев выполнены в виде многослойной структуры.
Внешние слои в настоящем описании могут называться «самым внутренним» и «самым внешним» слоями. Указанное касается их расположения, когда материал намотан вокруг аэрозолеобразующего материала.
Многослойная структура может содержать промежуточный слой и внешний слой, который при использовании расположен рядом с аэрозолеобразующим материалом (т.е. самым внутренним слоем). Затем все это указанное может быть ограничено или завернуто одним или несколькими дополнительными слоями, при этом внешний слой составной структуры содержит бумагу (т.е., самый внешний слой).
Многослойная структура может содержать и внешние слои, и промежуточный слой.
Негорючий материал может содержать металлическую фольгу. Металлическая фольга может содержать алюминий.
В некоторых случаях обертка содержит более трех слоев. В некоторых случаях обертка состоит трех слоев. В некоторых случаях обертка может состоять из многослойной структуры из трех слоев, которая содержит внешние слои и промежуточный слой.
Вторым объектом изобретения является изделие для выработки аэрозоля, содержащее аэрозолеобразующий материал и обертку, которая соответствует первому объекту изобретения, и которая намотана вокруг аэрозолеобразующего материала.
Аэрозолеобразующий материал может содержать табак.
В некоторых случаях аэрозолеобразующий материал выполнен в виде стержня, а обертка ограничивает по меньшей мере конец этого стержня, который при использовании наиболее удален от рта пользователя. Обертка может ограничивать по меньшей мере стержень по меньшей мере на 25% его длины.
В некоторых примерах изделие для выработки аэрозоля может дополнительно содержать фильтр и/или охлаждающий элемент. Охлаждающий элемент может быть расположен между аэрозолеобразующим материалом и фильтром. В некоторых случаях фильтр может быть расположен между аэрозолеобразующим материалом и охлаждающим элементом.
Еще одним объектом изобретения является устройство выработки аэрозоля, которое содержит нагреватель и изделие для выработки аэрозоля, соответствующее второму объекту изобретения. В некоторых случаях устройство выработки аэрозоля может быть нагревающим табак товаром (также называется устройством «нагрев без сжигания»).
Еще одним объектом изобретения является система содержащая устройство выработки аэрозоля и изделие для выработки аэрозоля, которое соответствует второму объекту изобретения.
Еще одним объектом изобретения является способ изготовления изделия для выработки аэрозоля, включающий в себя этап, на котором заворачивают аэрозолеобразующий материал в обертку, которая соответствует первому объекту изобретения.
Еще одним объектом изобретения является способ предотвращения зажигания или сжигания пользователем аэрозолеобразующего материалав изделии для выработки аэрозоля, включающий в себя этап, на котором заворачивают аэрозолеобразующий материал в обертку, которая соответствует первому объекту изобретения.
При условии совместимости, особенности изобретения, присущие одному объекту изобретения, могут быть объединены с особенностями другого объекта изобретения.
Другие особенности и преимущества изобретения станут понятными из дальнейшего описания изобретения со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показано генерирующее аэрозоль изделие по одному из вариантов осуществления изобретения, вид сбоку;
на фиг. 2 – генерирующее аэрозоль изделие по одному из вариантов осуществления изобретения, вид с первого конца;
на фиг. 3 – генерирующее аэрозоль изделие по другому варианту осуществления изобретения, вид с первого конца;
на фиг. 4 – генерирующее аэрозоль изделие по еще одному из вариантов осуществления изобретения, схематичный вид сбоку;
на фиг. 5 схематично показана в разобранном виде обертка, соответствующая одному из вариантов осуществления изобретения;
на фиг. 6 схематично показана в разобранном виде обертка, соответствующая другому варианту осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
В настоящем описании термин «многослойная структура» обозначает структуру из нескольких слоев, в которой слои прикреплены друг к другу, образуя единое тело. Слои могут быть прикреплены, например, с помощью клея. В других примерах слоистая структура может быть образована посредством (частичного) плавления первого слоя, контакта первого слоя со вторым слоем и затвердевания первого слоя. Для формирования многослойной структуры можно использовать любой пригодный механизм крепления слоев друг к другу, включающий в себя, кроме вышеприведенных примеров, связывание, сшивание, винтовое соединение, соединение гвоздями, болтовое соединение, сцепление и т.д.
В некоторых случаях клей может покрывать поверхность каждого слоя. В других случаях клей может быть нанесен только на периферию слоев. В некоторых случаях каждый слой в многослойной структуре может быть прикреплен к соседнему слою (слоям). В некоторых примерах выполнения многослойных структур периферия двух слоев может быть прикреплена к промежуточным слоям, помещенным между ними.
Многослойная структура может содержать промежуточный слой и внешний слой, который при использовании расположен рядом с аэрозолеобразующим материалом (т.е. самый внутренний слой). Далее они могут быть ограничены или обернуты одним или несколькими дополнительными слоями, при этом внешеий слой такой составной структуры содержит бумагу (т.е. самый внешний слой). На фиг. 6 схематично показан пример такого выполнения. Многослойная структура (показанная пунктирными линиями) содержит внешний слой 501 и промежуточный слой 502. Обертка дополнительно содержит внешний слой 503, хотя он не является частью многослойной структуры.
В другом примере многослойная структура содержит и внешние слои, и промежуточный слой, т.е. многослойная обертка для заворачивания аэрозолеобразующего материала содержит по меньшей мере три слоя, при этом внешние (т.е. самый внутренний и самый внешний) слои содержат бумагу, а промежуточный слой содержит негорючий материал. Пример такого выполнения схематично показан на фиг. 5. Многослойная структура (показанная пунктирными линиями) содержит внешние слои 501, 503 и промежуточный слой 502.
Негорючий материал может содержать металлическую фольгу. Он может состоять или по существу состоять из металлической фольги. Целесообразно, чтобы металлическая фольга могла содержать, состоять или по существу состоять из алюминиевой фольги. Металлическая фольга является негорючим материалом, который, тем не менее, при использовании может действовать как проводник тепла к аэрозолеобразующему материалу.
Толщина металлической фольги может составлять менее 100 , 50, 20, 10 или 8 мкм. Толщина металлической фольги может составлять более 1, 3 или 5 мкм.
В некоторых случаях обертка может быть многослойным оберточным материалом, который состоит из трех слоев (т.е. только из самого внутреннего и самого внешнего слоев, которые содержат бумагу, и промежуточного негорючего слоя). В некоторых случаях обертка может состоять из трех многослойных слоев, которая содержит внешние слои и промежуточный слой.
В некоторых случаях самый внутренний и самый внешний слои обертки являются табачной оберточной бумагой.
Принцип подготовки изделий для выработки аэрозоля, таких как нагревающие табак товары, заключается в том, чтобы они не вызывали приемлемого ощущения от курения при сгорании, так что пользователь не подумает о сжигании изделия для выработки аэрозоля. Это объясняется тем, что состав аэрозолеобразующего материала не подходит для сжигания (и аэрозоль, который получается после сжигания, меньше подходит для вдыхания по сравнению с аэрозолем, который получается при нагревании, этого материала без его сжигания, или по сравнению с аэрозолем, который получается от сжигания обычных сигарет).
Использование несгорающего слоя в обертке предотвращает сгорание изделия для выработки аэрозоля и его курение как обычной сгорающей сигареты.
В настоящем описании под термином «негорючий» понимается материал, который не загорается или не горит при температурах, которые обычно связаны с зажиганием (возгоранием) или горением табака.
Использование слоя металлической фольги приводит к тому, что обертка, обладая низкой пористостью, уменьшает боковой поток воздуха к аэрозолеобразующему материалу. Это дополнительно уменьшает склонность к сгоранию из-за ограничения концентрации кислорода у аэрозолеобразующего материала.
Кроме того, было установлено, что наличие бумаги в самом внутреннем и самом внешнем слоях многослойной обертки может быть полезно, так как в таком случае многослойные поверхности обладают коэффициентом трения бумаги. Это означает, что многослойная обертка может быть с большей вероятностью использована в известных процессах и машинах по производству сигарет. Многослойные поверхности, обладающие коэффициентом трения, равным коэффициенту трения папиросной бумаги, позволяют транспортерной ленте машины по изготовлению изделия для выработки аэрозоля приводить в движение многослойную обертку в ходе процесса изготовления изделий для выработки аэрозоля.
В некоторых случаях самый внутренний слой также может содержать ароматизатор, который передается в аэрозолеобразующий материал, когда этот материал оборачивается, и при нагревании. В некоторых случаях бумага в самом внутреннем слое пропитана ароматизатором. Ароматизатор может содержать ментол.
Установлено, что наличие бумаги в самом внутреннем слое многослойного материала, может быть полезно, так как она может быть носителем аромата.
2
2
Плотность бумаги или в самом внутреннем слое, или в самом внешнем слое многослойного материала или в обоих указанных слоях может составлять примерно от 10, 15, 20 или 25 г/м до 50, 45, 40 или 35 г/м. Бумага с плотностью в таком диапазоне отличается низкой пористостью, что дополнительно уменьшает склонность к горению благодаря ограничению уровня кислорода у аэрозолеобразующего материала.
В некоторых случаях бумага или в самом внутреннем слое, или в самом внешнем слое многослойного материала или в обоих указанных слоях может быть обработана с помощью одного или нескольких замедляющих горение веществ.
В одном примере обертка является многослойной структурой, которая состоит из:
(a) среднего слоя из алюминиевой фольги толщиной 1,0-7 мкм, предпочтительно 6,0-6,3 мкм; и
2
(б) двух слоев бумаги, которые расположены по каждую сторону от фольги, плотностью 25-35 г/м.
В другом примере обертка является многослойной структурой, которая состоит из:
2
(а) слоя бумаги плотностью 25-35 г/м, расположенного рядом с аэрозолеобразующим материалом; и
(б) слоя из алюминиевой фольги толщиной 1,0-7 мкм, предпочтительно 6,0-6,3 мкм.
2
В этом примере обертка дополнительно содержит второй слой бумаги плотностью 25-35 г/м, который при использовании намотан вокруг многослойного материала.
В некоторых случаях многослойный материал может быть намотан на сердечник бобины для использования в стандартных машинах для изготовления сигарет, в которых используется бобина с однослойной бумагой.
В некоторых случаях в обертке может быть образовано одно или несколько вентиляционных отверстий. Вентиляционные отверстия могут обеспечить поток воздуха в изделие для выработки аэрозоля при его использовании, при этом воздух образует часть вдыхаемого аэрозоля.
Многослойная структура может быть выполнена с использованием любой подходящей технологии ее формирования, например, слои могут быть приклеены друг к другу.
В некоторых примерах выполнения изделия для выработки аэрозоля по меньшей мере часть самого внутреннего слоя контактирует с аэрозолеобразующим материалом.
В некоторых случаях аэрозолеобразующий материал содержит табак. Табак может быть любым подходящим твердым табаком, таким как табак одного сорта или табачные смеси, резаный или цельнолистовой табак, размолотый табак, табачное волокно, резанный табак, прессованный табак, табачный стебель и/или восстановленный табак. Табак может быть любого типа, в том числе табаком Вирджиния, и/или Берлей, и/или Ориентал.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозолеобразующий материал может быть сформирован в виде стержня В настоящем описании термин «стержень» обозначает вытянутый элемент, который может иметь любую форму, подходящую для использования в устройстве выработки аэрозоля. В некоторых случаях стержень, по существу, является цилиндрическим.
Когда аэрозолеобразующий материал выполнен в виде стержня, по меньшей мере наиболее удаленный от рта пользователя конец этого стержня (т.е. дальний, а не мундштучный конец) ограничен оберткой. Таким образом, несгорающая обертка расположена вокруг конца стержня, который пользователь может попытаться зажечь. Многослойная обертка может ограничивать стержень не менее, чем на 25, 35, 40, 45 или 50% длины стержня. Чем больше ограничен стержень, тем труднее стержню гореть.
Обертка может не проходить по всей длине стержня аэрозолеобразующего материала, что уменьшает затраты. Многослойная обертка может проходить не более чем на 85, 80,75, 70, 65 или 60% длины стержня.
На фиг. 1 показан пример выполнения изделия для выработки аэрозоля. Изделие 101 для выработки аэрозоля содержит аэрозолеобразующий материал 103, который завернут в обертку 102. В этом примере обертка проходит от дальнего конца аэрозолеобразующего материала примерно на 50% расстояния до мундштучного конца аэрозолеобразующего материала. Обертка 102 может содержать три слоя, при этом граничные слои содержат бумагу, а промежуточный слой содержит негорючий материал. В некоторых примерах один граничный слой и промежуточный слой представляют собой многослойную структуру (фиг. 6). В других примерах и граничные слои, и промежуточный слой представляют собой многослойную структуру (фиг. 5).
При желании, обертка также может быть расположена над дальним концом аэрозолеобразующего, так что дальний конец оказывается полностью закрытым оберткой. На фиг. 2 показан пример выполнения, в котором обертка 102 намотана вокруг аэрозолеобразующего материала 103. Дальний конец изделия 101 для выработки аэрозоля не закрыт оберткой. На фиг. 3 показан альтернативный пример изделия 101 для выработки аэрозоля, в котором обертка 102 полностью закрывает дальний конец этого изделия.
Изделия для выработки аэрозоля могут дополнительно содержать фильтр и/или охлаждающий элемент. Эти дополнительные компоненты могут быть ограничены всеми слоями обертки, или они могут быть ограничены единственным слоем обертки, который проходит на большую часть аэрозолеобразующего материала по сравнению с другими слоями. Желательно, чтобы дополнительные компоненты быть ограничены только самым внешним граничным слоем обертки (который также ограничивает аэрозолеобразующий материал) или только самым внутренним граничным слоем обертки.
Например, мундштучный конец аэрозолеобразующего материала может быть расположен рядом с охлаждающим элементом и/или фильтром. Охлаждающий элемент, при его наличии, позволяет конденсироваться компонентам пара с целью образования аэрозоля и/или отделяет очень горячие части устройства от пользователя. Фильтр, при его наличии, может удалять из текучего потока компоненты, которые отрицательно влияют на химический состав вдыхаемого аэрозоля.
На фиг. 4 показан пример выполнения изделия 101 для выработки аэрозоля, которое по сравнению с изделием по фиг. 1 дополненительно содержит охлаждающий элемент 104, фильтр 105 и трубку 106 мундштучного конца. На фиг. 4 показано, что охлаждающий элемент 104 и фильтр 105 могут быть расположены между мундштучным концом аэрозолеобразующего материала 103 и трубкой 106 мундштучного конца, так что поток из аэрозолеобразующего материала 103 проходит через охлаждающий элемент 104 и фильтр 105 (или наоборот, если фильтр расположен по потоку до охлаждающего элемента) перед тем, как достичь пользователя. Хотя на примере по фиг. 4 показан охлаждающий элемент 104, фильтр 105 и трубка 106 мундштучного конца, в других примерах один или несколько из этих элементов могут отсутствовать.
В некоторых случаях трубка 106 мундштучного конца, при ее наличии, может быть выполнена, например, из бумаги, например, в форме спирально намотанной трубки из бумаги, ацетата целлюлозы, картона, гофрированной бумаги, такой как гофрированная термостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага, и/или полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE), или некоторого другого полимерного материала. Трубка 106 мундштучного конца может быть полой. Такая полая трубка может выполнять функцию фильтрации испаренного аэрозолеобразующего материала. Трубка 106 мундштучного конца может быть вытянутой, чтобы отделять от очень горячей части (частей) основного устройства (не показано), которая нагревает аэрозолеобразующий материал.
В некоторых случаях фильтр 105, при его наличии, может быть фильтрующим штрангом, например, из ацетата целлюлозы.
В некоторых случаях охлаждающий элемент 104, при его наличии, может содержать монолитный стержень с несколькими сквозными отверстиями между его концами. Эти сквозные отверстия могут проходить по существу параллельно центральной продольной оси стержня. Эти сквозные отверстия охлаждающего элемента 104 могут располагаться по существу радиально, если смотреть сбоку в ппродольном сечении. Таким образом, охлаждающий элемент может содержать внутренние стенки, которые ограничивают сквозные отверстия и обладают двумя основными конфигурациями, а именно, они могут быть радиальными стенками и центральными стенками. Радиальные стенки проходят вдоль радиуса поперечного сечения указанного элемента, а центральные стенки отцентрированы относительно центра поперечного сечения элемента. Центральные стенки могут быть круглыми, хотя могут быть использованы и другие регулярные или нерегулярные формы поперечного сечения. Аналогично, поперечное сечение указанного элемента является круглым, хотя могут быть использованы и другие регулярные или нерегулярные формы поперечного сечения.
Большинство сквозных отверстий могут иметь в поперечном сечении шестиугольную или по существу шестиугольную форму, т.е. элемент можно назвать имеющим «сотовую» структуру, если смотреть с одного конца.
Охлаждающий элемент 104 может содержать полую трубку, которая отделяет фильтр 105, если он присутствует, от очень горячей части (частей) основного устройства, которое нагревает аэрозолеобразующий материал. Охлаждающий элемент 104 может быть выполнен, например, из бумаги, например, в форме спирально намотанной трубки из бумаги, ацетата целлюлозы, картона, гофрированной бумаги, такой как гофрированная термостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага, и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE), или некоторого другого полимерного материала.
Охлаждающий элемент 104, если он присутствует, может быть, по существу, несжимаемым. Он может быть выполнен из керамического материала или полимера, например, термопластичного полимера, который может быть экструдируемым пластиковым материалом. Пористость такого элемента находится в диапазоне от 60 до 75%. В этом смысле пористость может быть измерена как процент площади поперечного сечения элемента, занимаемой сквозными отверстиями. Пористость элемента может составлять примерно от 69 до 70%.
Другие примеры элемента охлаждения аэрозоля описаны в заявке PCT/GB2015/051253, которые во всей полноте включены в настоящее описание посредством ссылки, в частности это касается фиг. 1-8 и описания на страницах от 8, строка 11, до страницы 18, строка 16.
В дополнительных примерах охлаждающий элемент 104 может быть выполнен из листового материала, который согнут, гофрирован или сложен с целью получения сквозных отверстий. Листовой материал может быть выполнен, например, из металла, такого как алюминий; полимерного пластикового материала, такого как полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат или поливинилхлорид; или из бумаги.
В некоторых примерах охлаждающий элемент 104 и фильтр 105 могут удерживаться вместе с помощью бумаги обертки, образуя один узел. Затем этот узел может быть соединен с аэрозолеобразующим материалом с помощью дополнительной обертки, которая оохватывает этот узел и по меньшей мере мундштучный конец аэрозолеобразующего материала, образуя изделие 101 для выработки аэрозоля. В других примерах изделие 101 для выработки аэрозоля образовано с помощью эффективного, за одну операцию, заворачивания охлаждающего элемента 104, фильтра 105 и аэрозолеобразующего материала 103, при этом для охлаждающего элемента и/или фильтрующих компонентов (при их наличии) не предусмотрено отдельной ободковой бумаги.
В некоторых случаях в изделии для выработки аэрозоля может быть образовано одно или несколько вентиляционных отверстий. Вентиляционные отверстия обеспечивают поток воздуха в изделие при его использовании, при этом воздух образует часть вдыхаемого аэрозоля. Может быть желательным уменьшить поток воздуха над дальним концом изделия для уменьшения склонности к горению, так что отверстия могут быть выполнены ближе к мундштучному концу изделия, а не к дальнему концу. Например, вентиляционные отверстия могут быть выполнены в охлаждающем элементе и/или фильтре, при их наличии. Кроме того, вентиляционные отверстия могут быть образованы в той части изделия, которая не завернута в негорючий материал. Было установлено, что прорезание негорючего материала с целью формирования вентиляционных отверстий может вызвать затруднения.
При использовании в некоторых случаях изделие для выработки аэрозоля может быть расположено, по меньшей мере частично, в нагревательном устройстве с целью получения устройства выработки аэрозоля, которое нагревает изделие для выработки аэрозоля без сгорания. В некоторых других случаях изделие может быть расположено в устройстве с источником топлива, таком как источник горючего материала или химический источник тепла, который нагревает, но не сжигает аэрозолеобразующий материал.
Следует понимать, что вышеприведенные примеры являются пояснительными. Также следует принять во внимание, что любая особенность применительно к любому примеру может использоваться по отдельности или совместно с одной или несколькими особенностями любого другого из примеров. Кроме того, эквиваленты и модификации, которые не описаны выше, также могут использоваться без отклонения от объема изобретения, установленного формулой изобретения.