АЭРОЗОЛЬ-ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ-ОХЛАЖДАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ
AEROSOL GENERATING PRODUCT CONTAINING AEROSOL COOLING ELEMENTS

Настоящее изобретение относится к аэрозоль-генерирующему изделию, содержащему аэрозоль-образующий субстрат и аэрозоль-охлаждающий элемент, для охлаждения аэрозоля, получаемого из субстрата.
Аэрозоль-генерирующие изделия, в которых аэрозоль-образующий субстрат такой как субстрат, содержащий табак, нагревается, но не сгорает, известны в данной области. Примеры систем, использующих аэрозоль-генерирующие изделия, включают системы, которые нагревают содержащий табак субстрат до температуры выше 200 градусов Цельсия с получением аэрозоля. содержащего никотин. В таких системах может использоваться химический или газовый тип нагревателя, такой, например, как система, предлагаемая на рынке под торговой маркой Ploom.
Целью таких систем, использующих нагреваемые аэрозоль-генерирующие изделия, является снижение известных вредных курительных компонентов, образуемых при сгорании и пиролитическом разложении табака в стандартных сигаретах. В типичном случае, в таких нагреваемых, аэрозоль-генерирующих изделиях вдыхаемый аэрозоль создается при переносе тепла от источника нагревания к физически отдельному аэрозоль-образующему субстрату или материалу, который может быть расположен внутри такого нагревательного источника, вокруг него или после него. При использовании аэрозоль-генерирующего изделия летучие соединения выделяются из аэрозоль-образующего субстрата в процессе переноса тепла от источника тепла и захватываются воздухом, проходящим через аэрозоль-генерирующее изделие. По мере остывания эти выделившиеся соединения конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхает потребитель.
Традиционные сигареты сжигают табак и создают температуры, при которых происходит выделение летучих продуктов. Температуры при горении табака достигают 800 градусов Цельсия, и такие высокие температуры удаляют воду, содержащуюся в дыме, выделяющемся из табака. Дым, который курильщик вдыхает и который образуется в стандартных сигаретах, как правило, воспринимается курильщиком как имеющий достаточно низкую температуру, поскольку он относительно сухой. Аэрозоль, создаваемый при нагревании аэрозоль-образующего субстрата без сжигания, может иметь более высокое содержание воды в связи с более низкими температурами, при которых происходит нагревание субстрата. Несмотря на более низкие температуры, имеющие место при образовании аэрозоля, аэрозольный поток, создаваемый такими системами, может вызывать ощущение более высокой температуры, чем в случае обычного сигаретного дыма.
В ЕР532329 описываются сигареты, содержащие фильтрующий сегмент, который содержит свернутый бумажный сетчатый элемент, содержащий угольный материал. Фильтрующий сегмент содержит множество продольно продолжающихся каналов, площадь поперечного сечения которых такова, что компоненты из фазы частиц в основном потоке дыма, проходящем чрез фильтрующий сегмент, не фильтруются и не взаимодействуют с указанным угольным материалом, тогда как значительное количество компонентов газовой фазы в основном потоке дыма, образуемом при курении, может быть удалено угольным материалом.
В US 3122145 описывается использование сегмента, выполненного из стебля тростника, в качестве фильтра в сигарете. В документе показано, что участок стебля тростника, если его пропитать водой или пропитать водой и затем заморозить, может действовать в направлении охлаждения основного потока дыма, образуемого при курении, который проходит через такой фильтр.
Настоящее изобретение относится к аэрозоль-генерирующему изделию и к способу использования аэрозоль-генерирующего изделия.
В одном варианте изобретения, предлагается аэрозоль- генерирующее изделие, содержащее множество элементов, объединенных в виде стержня, Указанное множество элементов включает аэрозоль-образующий субстрат и аэрозоль-охлаждающий элемент, который расположен после аэрозоль-образующего субстрата по указанному стержню. Аэрозоль-охлаждающий элемент включает множество продольно продолжающихся каналов и характеризуется пористостью 50-90% в продольном направлении.
Альтернативно, аэрозоль-охлаждающий элемент может быть также назван теплообменником в связи с его функциональными качествами, что будет описано далее.
В контексте настоящего описания, термин «аэрозоль-генерирующее изделие» используется для обозначения изделия, содержащего аэрозоль-образующий субстрат, который способен выделять летучие соединения, которые, в свою очередь, могут создавать аэрозоль. Указанное аэрозоль-генерирующее изделие может представлять собой огнестойкое/несгораемое аэрозоль-генерирующее изделие, в котором происходит высвобождение летучих соединений без сгорания аэрозоль-образующего субстрата. Аэрозоль-генерирующее изделие может представлять собой нагреваемое аэрозоль-генерирующее изделие, которое является таким аэрозоль-генерирующим изделием, которое включает аэрозоль-образующий субстрат, причем указанный субстрат нагревается, но не сгорает, выделяя при этом летучие соединения, которые могут создавать аэрозоль. Нагреваемое аэрозоль-генерирующее изделие может включать встроенное нагревательное устройство, формирующее часть аэрозоль-генерирующего изделия, или его конструкция может предусматривать контакт с внешним нагревателем, входящим в качестве части в отдельное аэрозоль-генерирующее устройство.
Аэрозоль-генерирующее изделие может представлять собой курительное изделие, которое создает аэрозоль, который, в свою очередь, непосредственно вдыхается пользователем через рот. Указанное аэрозоль-генерирующее изделие может иметь вид обычного курительного изделия, такого как сигарета, и может включать табак.
Указанное аэрозоль-генерирующее изделие может представлять собой изделие разового применения. Альтернативно, рассматриваемое аэрозоль-генерирующее изделие может быть представлено в виде частично многократно используемой конструкции и может включать восполняемый или заменяемый аэрозоль-образующий субстрат.
В контексте настоящего описания, термин «аэрозоль-образующий субстрат», обозначает субстрат, способный выделять летучие соединения, которые могут создавать аэрозоль. Такие летучие соединения могут выделяться при нагревании аэрозоль-образующего субстрата. Аэрозоль-образующий субстрат может быть адсорбирован, использован в виде покрытия, пропитки или иным образом нанесен на носитель или подложку. Аэрозоль-образующий субстрат может представлять собой часть аэрозоль-генерирующего изделия или курительного изделия.
Аэрозоль-образующий субстрат может включать никотин. Аэрозоль-образующий субстрат может включать табак, например, может включать табачный материал, содержащий летучие соединения с табачным запахом, которые выделяются из аэрозоль-образующего субстрата при нагревании. В предпочтительных вариантах изобретения, аэрозоль-образующий субстрат может включать гомогенизированный табачный материал, например прессованный табачный лист.
В контексте настоящего описания, фраза «устройство, аэрозоль-генерирующее» относится к устройству, которое контактирует с аэрозоль-образующим субстратом, создавая при этом аэрозоль. Указанный аэрозоль-образующий субстрат представляет собой часть аэрозоль-генерирующего изделия, например, часть курительного изделия. Устройство, аэрозоль-генерирующее, может представлять собой один или более компонентов, используемых для передачи энергии от источника питания к аэрозоль-образующему субстрату с получением аэрозоля.
Устройство, аэрозоль-генерирующее, может быть описано как нагреваемое устройство, аэрозоль-генерирующее, которое является аэрозоль-генерирующим устройством, содержащим нагреватель. Нагреватель предпочтительно используется для нагревания аэрозоль-образующего субстрата в аэрозоль-генерирующем изделии для создания аэрозоля.
Устройство, аэрозоль-генерирующее, может представлять собой электрически нагреваемое устройство, аэрозоль-генерирующее, т.е. устройство, аэрозоль-генерирующее, которое включает нагреватель, работающий от электроснабжения, для нагревания аэрозоль-образующего субстрата в аэрозоль-генерирующем изделии с образованием аэрозоля.
Устройство, аэрозоль-генерирующее, может представлять собой нагреваемое газом аэрозоль-генерирующее устройство. Устройство, аэрозоль-генерирующее, может представлять собой курительное устройство, которое контактирует с аэрозоль-образующим субстратом в аэрозоль-генерирующем изделии с образованием аэрозоля, который непосредственно вдыхается пользователем через рот.
В контексте настоящего описания, термин «аэрозоль-охлаждающий элемент» относится к компоненту аэрозоль-генерирующего изделия, расположенному после аэрозоль-образующего субстрата, так что при его использовании, аэрозоль, образуемый летучими соединениями, выделяется из аэрозоль-образующего субстрата, затем проходит через указанный аэрозоль-охлаждающий элемент и охлаждается перед тем, как его будет вдыхать пользователь.
Предпочтительно, аэрозоль-охлаждающий элемент, расположен между аэрозоль-образующим субстратом и мундштуком. Аэрозоль-охлаждающий элемент, имеет большую площадь поверхности, но создает низкое сопротивление затяжке. Фильтры и другие мундштуки, которые создают высокое сопротивление затяжке, например фильтры, полученные из сплетенных волокон, не могут рассматриваться как аэрозоль-охлаждающие элементы.
Каналы и полости в аэрозоль-генерирующем изделии также не рассматриваются как аэрозоль-охлаждающие элементы.
В контексте настоящего описания, термин «стержень» используется для обозначения по существу цилиндрического элемента, имеющего по существу круглое, овальное или эллиптическое поперечное сечение.
Множество продольно продолжающихся каналов можно определить как листовой материал с соответствующим образом введенными в него структурами, имеющими вид гофрировки, волнистости, складчатости или изогнутости, так что полученная в итоге структура приводит к образованию каналов. Множество продольно продолжающихся каналов можно определить как один лист, который был собран с образованием волнистости, складчатости или был свернут с образованием множества каналов. Указанный листовой материал может также включать гофрировку.
Альтернативно, множество продольно продолжающихся каналов можно определить как множество листов, которые были подвергнуты гофрировке, собиранию с образованием волнистости, складчатости или были соответствующим образом свернуты с образованием множества каналов.
В контексте настоящего описания, термин «лист» обозначает ламинарный элемент, для которого характерно то, что показатели ширины и длины в нем значительно превосходят его толщину.
В контексте настоящего описания, термин «продольное направление» относится к направлению, которое простирается вдоль или параллельно оси цилиндрического стержня.
В контексте настоящего описания, термин «гофрировка» обозначает лист, содержащий множество по существу параллельных гребней или борозд. Предпочтительно, при получении аэрозоль-генерирующего изделия, по существу параллельные гребни или борозды вводят таким образом, чтобы они шли в продольном направлении вдоль оси стержня.
В контексте настоящего описания, термины «складчатый», «волнистый» или «свернутый» обозначают, что листовой материал был скручен, свернут или иным образом сдавлен или обжат, в направлении, которое по существу перпендикулярно цилиндрической оси стержня. При этом, указанный листовой материал может быть подвергнут гофрировке перед последующими манипуляциями, встраивающими в материал складки, волнистость или изогнутость. В указанном листе может быть создана складчатость, волнистость или он может быть свернут, без предварительной гофрировки.
2
2
Аэрозоль-охлаждающий элемент, может иметь общую площадь поверхности в диапазоне значений от около 300 квадратных миллиметров на миллиметр длины (мм/мм) до около 1000 квадратных миллиметров на миллиметр длины (мм/мм). Альтернативно, аэрозоль-охлаждающий элемент, может быть назван теплообменником.
2
Предпочтительно, аэрозоль-охлаждающий элемент, создает низкое сопротивление для прохождения воздуха через стержень. Предпочтительно, аэрозоль-охлаждающий элемент, по существу не влияет на сопротивление затяжке в аэрозоль-генерирующем изделии. Сопротивление затяжке (СЗ (RTD)) представляет собой давление, необходимое для проталкивания воздуха через полную длину объекта, при тестировании со скоростью 17,5 мл/сек при температуре 22°C и давлении 101 кПа (760 Torr). Показатель СЗ (RTD) обычно выражают в единицах мм HO и измеряют согласно процедуре ISO 6565:2011. Таким образом, предпочтительно, чтобы поддерживался низкий перепад давления от стороны входа в аэрозоль-охлаждающий элемент до стороны выхода из аэрозоль-охлаждающего элемента. Для того, чтобы этого достичь, предпочтительно, чтобы пористость в продольном направлении составляла более 50% и чтобы поток воздуха, который проходит через аэрозоль-охлаждающий элемент, относительно не подвергался ингибированию.
Пористость в продольном направлении в аэрозоль-охлаждающем элементе, может быть определена как коэффициент отношения площади поперечного сечения материала, из которого сделан аэрозоль-охлаждающий элемент, к площади внутреннего поперечного сечения аэрозоль-генерирующего изделия, в части, содержащей аэрозоль-охлаждающий элемент.
Термины «выше» и «ниже/», в контексте настоящего описания, могут использоваться для обозначения относительного расположения элементов или компонентов в аэрозоль-генерирующем изделии. Для простоты, следует отметить, что в тексте данного описания, указанные термины «выше» и «ниже» обозначают относительное положение вдоль стержня в аэрозоль-генерирующем изделии, применительно к направлению, в котором аэрозоль проходит через указанный стержень.
Предпочтительно, чтобы поток воздуха, идущий через аэрозоль-охлаждающий элемент, не отклонялся на значительное расстояние при прохождении между каналами. Иными словами, предпочтительно, чтобы поток воздуха, идущий через аэрозоль-охлаждающий элемент, шел в продольном направлении по продольному каналу, без выраженного радиального отклонения. В вариантах изобретения, указанный аэрозоль-охлаждающий элемент, изготавливают из материала, в котором пористость, отличная от продольно продолжающихся каналов, если присутствует, то либо является низкой, либо по существу отсутствует. Таким образом, материал, используемый для установления или формирования продольно продолжающихся каналов, например, гофрированный и заложенный в складку лист, имеет низкую пористость или по существу не содержит пористости.
В вариантах изобретения, указанный аэрозоль-охлаждающий элемент, может включать листовой материал, выбранный из группы, включающей металлическую фольгу, полимерный лист и по существу непористую бумагу или картон. В вариантах изобретения, указанный аэрозоль-охлаждающий элемент, может включать листовой материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена (ПЭ (PE)), полипропилена (ПП (PP)), поливинилхлорида (ПВХ (PVC)), полиэтилентерефталата (ПЭТ (PET)), полимолочной кислоты (ПМК (PLA)), ацетат-целлюлозы (АЦ (CA)) и алюминиевой фольги.
После потребления аэрозоль-генерирующие изделия в типичном случае выбрасываются. Однако представляется полезным, если элементы, формирующие аэрозоль-генерирующее изделие, будут биоразлагаемыми.
Таким образом, будет полезно, если аэрозоль-охлаждающий элемент будет изготовлен из биоразлагаемого материала, например из непористой бумаги или биоразлагаемого полимера, такого как полимолочная кислота или полимер марки Mater-Bi (коммерчески доступная группа крахмалов, полученных на основе сополиэфиров). В вариантах изобретения указанное аэрозоль-генерирующее изделие является полностью биоразлагаемым или пригодным для компостирования.
2
2
2
Желательно, чтобы аэрозоль-охлаждающий элемент имел высокую общую площадь поверхности. Так, в предпочтительных вариантах изобретения, указанный аэрозоль-охлаждающий элемент изготавливают из листа тонкого материала, который был подвергнут гофрировке и затем сложен, собран в складки или свернут с образованием каналов. Чем больше будет складок или заломов в данном объеме элемента, тем выше будет общая площадь поверхности в аэрозоль-охлаждающем элементе. В вариантах изобретения указанный аэрозоль-охлаждающий элемент изготавливают из материала, имеющего толщину от около 5 микрометров до около 500 микрометров, например от около 10 микрометров до около 250 микрометров. В вариантах изобретения указанный аэрозоль-охлаждающий элемент имеет общую площадь поверхности от около 300 квадратных миллиметров на миллиметр длины (мм/мм) до около 1000 квадратных миллиметров на миллиметр длины (мм/мм). Предпочтительно, общая площадь поверхности составляет около 500 мм/мм.
2
2
Аэрозоль-охлаждающий элемент, может быть изготовлен из материала, имеющего удельную площадь поверхности от около 10 квадратных миллиметров на миллиграмм (мм/мг) до около 35 квадратных миллиметров на миллиграмм (мм/мг).
Удельная площадь поверхности может быть определена при использовании материала с известной шириной и толщиной. Например, указанный материал может представлять собой материал на основе полимолочной кислоты (ПМК (PLA)) со средним значением толщины 50 микрометров с вариациями ±2 микрометра. В том случае, когда для данного материала также известна ширина, составляющая, в частности, от около 200 миллиметров до около 250 миллиметров, может быть рассчитана удельная площадь поверхности.
В том случае, когда аэрозоль, который содержит определенную долю водяных паров, проходит через аэрозоль-охлаждающий элемент, некоторое количество водяных паров может конденсироваться на поверхностях продольно продолжающихся каналов, сформированных в аэрозоль-охлаждающем элементе. А если вода конденсируется, предпочтительно, чтобы капельки конденсированной воды оставались в виде капелек на поверхности аэрозоль-охлаждающего элемента, а не абсорбировались в материал, из которого сделан аэрозоль-охлаждающий элемент. Таким образом, предпочтительно, чтобы материал, из которого изготавливается аэрозоль-охлаждающий элемент, был по существу непористым или по существу не впитывающим воду.
Аэрозоль-охлаждающий элемент, может действовать в направлении снижения температуры в потоке аэрозоля, проходящем через данный элемент, за счет теплопередачи. Компоненты аэрозоля будут взаимодействовать с аэрозоль-охлаждающим элементом, и терять тепловую энергию.
Аэрозоль-охлаждающий элемент, может действовать в направлении снижения температуры в потоке аэрозоля, проходящем через данный элемент, за счет фазового перехода, который потребляет тепловую энергию из потока аэрозоля. Например, материал, из которого выполнен аэрозоль-охлаждающий элемент, может подвергаться фазовому переходу, такому как плавление или стеклование, который требует поглощения энергии. Если выбран элемент, который подвергается такой эндотермической реакции при температуре, при которой аэрозоль поступает в аэрозоль-охлаждающий элемент, реакция будет потреблять энергию из потока аэрозоля.
Аэрозоль-охлаждающий элемент, может действовать в направлении снижения ощущаемой температуры в потоке аэрозоля, проходящем через данный элемент, в процессе конденсации компонентов, таких как водяной пар, из потока аэрозоля. За счет конденсации, поток аэрозоля может высушиваться после прохождения через аэрозоль-охлаждающий элемент. В вариантах изобретения, содержание водяного пара в потоке аэрозоля, проходящем через аэрозоль-охлаждающий элемент, может быть снижено до значений от около 20% до около 90%. Пользовать может воспринимать температуру такого аэрозоля как более низкую, чем в случае более влажного аэрозоля при той же фактической температуре. Таким образом, ощущение аэрозоля в ротовой полости пользователя может быть ближе к ощущению, которое создает основной поток дыма в стандартной сигарете.
В вариантах изобретения, температура в потоке аэрозоля может быть снижена более чем на 10 градусов Цельсия, при его прохождении через аэрозоль-охлаждающий элемент. В вариантах изобретения, температура в потоке аэрозоля может быть снижена более чем на 15 градусов Цельсия или более чем на 20 градусов Цельсия, при его прохождении через аэрозоль-охлаждающий элемент.
В вариантах изобретения, аэрозоль-охлаждающий элемент, удаляет некоторую часть водяного пара, присутствующего в аэрозоле, проходящем через данный элемент. В вариантах изобретения, некоторая часть других летучих соединений может быть удалена из потока аэрозоля, при его прохождении через аэрозоль-охлаждающий элемент. Так, например, в вариантах изобретения, может быть удалена некоторая часть фенольных соединений из потока аэрозоля, при прохождении аэрозоля через аэрозоль-охлаждающий элемент.
Фенольные соединении могут быть удалены при взаимодействии с материалом, из которого изготовлен аэрозоль-охлаждающий элемент. Так, например, фенольные соединения (например, фенолы и крезолы) могут быть адсорбированы материалом, из которого изготовлен аэрозоль-охлаждающий элемент.
Фенольные соединении могут быть удалены при взаимодействии с водяными капельками, конденсированными внутри аэрозоль-охлаждающего элемента.
Предпочтительно, удаляется более 50% фенолов, присутствующих в основном потоке дыма. В вариантах изобретения, удаляется более 60% фенолов, присутствующих в главной струе дыма. В вариантах изобретения, удаляется более 75%, или более 80% или даже более 90% фенолов, присутствующих в основном потоке дыма.
Как отмечалось выше, аэрозоль-охлаждающий элемент, может быть изготовлен из подходящего листового материала, который был подвергнут гофрировке, обработке с образованием волнистости, складок или был соответствующим образом свернут с получением элемента, в котором имеется множество продольно продолжающихся каналов. На профиле поперечного сечения такого аэрозоль-охлаждающего элемента, можно видеть каналы, ориентированные в случайном порядке. Аэрозоль-охлаждающий элемент, может быть изготовлен с применением других способов. Так, например, указанный аэрозоль-охлаждающий элемент, может быть выполнен из множества продольно продолжающихся трубок. Указанный аэрозоль-охлаждающий элемент, может быть получен путем экструзии, формования, ламинирования, инъекции или нарезания подходящего материала.
Аэрозоль-охлаждающий элемент, может содержать наружную трубку (гильзу) или обертку, которая содержит или в которой находятся продольно продолжающиеся каналы. Так, например, собранный, сложенный или свернутый листовой материал может быть обернут соответствующим оберточным материалом, например, фицелой (оберткой для фильтрующей заглушки), с получением аэрозоль-охлаждающего элемента. В вариантах изобретения, указанный аэрозоль-охлаждающий элемент, включает лист гофрированного материала, который собирают в форме стержня и скрепляют оберткой, например, оберткой из фильтровальной бумаги.
В вариантах изобретения, указанный аэрозоль-охлаждающий элемент, изготавливают в виде стержня с длиной от около 7 миллиметров (мм) до около 28 миллиметров (мм).
Например, аэрозоль-охлаждающий элемент, может иметь длину около 18 мм. В вариантах изобретения, указанный аэрозоль-охлаждающий элемент, может иметь по существу круглое поперечное сечение с диаметром от около 5 мм до около 10 мм. Аэрозоль-охлаждающий элемент, может иметь диаметр, равный около 7 мм.
Аэрозоль-образующий субстрат может представлять собой твердый аэрозоль-образующий субстрат. Альтернативно, указанный аэрозоль-образующий субстрат может включать и твердые, и жидкие компоненты. Указанный аэрозоль-образующий субстрат может включать содержащий табак материал, в котором присутствуют летучие соединения с табачным запахом, выделяемые из субстрата при его нагревании. Альтернативно, аэрозоль-образующий субстрат может включать не содержащий табака материал. Указанный аэрозоль-образующий субстрат может также включать образователь аэрозоля. Примеры подходящих образователей аэрозоля включают глицерин и пропиленгликоль.
Если аэрозоль-образующий субстрат представляет собой твердый аэрозоль-образующий субстрат, указанный твердый аэрозоль-образующий субстрат может включать один или более компонентов из приведенного ниже перечня, например, порошок, гранулы, шарики, кусочки, пряди, полоски или пластинки, которые содержат лист травы, табачный лист, фрагменты жилок из табачных листьев, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и вспученный табак. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть представлен в рассыпном виде или он может быть внесен в подходящий контейнер или картридж. Например, аэрозоль-образующий субстрат, представленный в виде в твердого аэрозоль-образующего субстрата, может содержаться в бумаге или другой обертке и может иметь форму фицеллы. В том случае, когда аэрозоль-образующий субстрат представлен в форме фицеллы, вся фицелла, вместе с любыми имеющимися обертками, рассматривается как аэрозоль-образующий субстрат.
Необязательно, указанный твердый аэрозоль-образующий субстрат может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, выделяемые при нагревании твердого аэрозоль-образующего субстрата. Указанный твердый аэрозоль-образующий субстрат может также содержать капсулы, которые включают, например, дополнительные табачные или не табачные летучие ароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться при нагревании твердого аэрозоль-образующего субстрата.
Необязательно, указанный твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть нанесен на термостабильный носитель или может быть включен в него. Такого рода носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, кусочков, прядей, полосок или пластинок. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть нанесен на носитель, имеющий, например, форму листа, пены, геля или кашицы. Твердый аэрозоль-образующий субстрат может быть нанесен на всю поверхность носителя или, альтернативно, он может быть нанесен в таком порядке, чтобы обеспечивать неравномерное поступление запаха в процессе его применения.
Все элементы аэрозоль-генерирующего изделия предпочтительно объединяются с помощью подходящей обертки, например, сигаретной бумаги. Сигаретная бумага может представлять собой любой материал, подходящий для обертывания компонентов аэрозоль-генерирующего изделия с получением формы стержня. Указанная сигаретная бумага нужна для собирания составляющих компонентов аэрозоль-генерирующего изделия, в процессе сборки изделия, с последующим поддержанием их в определенном положении в составе полученного стержня, Подходящие для этого материалы хорошо известны в данной области.
Будет особенно полезно, если рассматриваемый здесь аэрозоль-охлаждающий элемент, войдет в качестве составного компонента в нагреваемое аэрозоль-генерирующее изделие, которое содержит аэрозоль-образующий субстрат, полученный из гомогенизированного табачного материала или содержащий его, который содержит образователь аэрозоля в количестве более 5% по сухому весу и воду. Например, указанный гомогенизированный табачный материал может включать образователь аэрозоля в количестве от 5 вес. % до 30 вес. %, по сухому весу. Аэрозоль, создаваемый из таких аэрозоль-образующих субстратов, может ощущаться пользователем как имеющий весьма высокую температуру, а использование аэрозоль-охлаждающего элемента, с высокой площадью поверхности и низким значением СЗ (сопротивление затяжке (RTD)), может снижать ощущаемую пользователем температуру аэрозоля до приемлемого пользователем уровня.
Аэрозоль-генерирующее изделие может быть по существу цилиндрическим по своей форме. Указанное аэрозоль-генерирующее изделие может иметь по существу удлиненную форму. Указанное аэрозоль-генерирующее изделие может также характеризоваться определенной длиной и окружностью, которая по существу перпендикулярна его длине. Аэрозоль-образующий субстрат может быть по существу цилиндрическим по своей форме. Аэрозоль-образующий субстрат может иметь по существу удлиненную форму. Аэрозоль-образующий субстрат может также характеризоваться определенной длиной и окружностью, которая по существу перпендикулярна его длине. Аэрозоль-образующий субстрат может быть так встроен в аэрозоль-генерирующее изделие, чтобы ось, идущая вдоль длины аэрозоль-образующего субстрата была по существу параллельна направлению движется потока воздуха в аэрозоль-генерирующем устройстве. Аэрозоль-охлаждающий элемент, может иметь по существу удлиненную форму.
Аэрозоль-генерирующее изделие может иметь общую длину в диапазоне значений от около 30 мм до около 100 мм. Аэрозоль-генерирующее изделие может иметь наружный диаметр в диапазоне значений от около 5 мм до около 12 мм.
Аэрозоль-генерирующее изделие может включать фильтр или мундштук. Фильтр может быть расположен на нижнем конце аэрозоль-генерирующего изделия. Указанный фильтр может представлять собой ацетат-целлюлозную фильтр-вставку, в одном варианте изобретения, и может иметь длину от около 5 мм до около 10 мм. Аэрозоль-генерирующее изделие может включать распорный элемент, расположенный после аэрозоль-образующего субстрата.
В одном варианте изобретения, указанное аэрозоль-генерирующее изделие имеет длину около 45 мм. Указанное аэрозоль-генерирующее изделие может иметь наружный диаметр, равный около 7,2 мм. Далее, аэрозоль-образующий субстрат может иметь длину около 10 мм.
Альтернативно, аэрозоль-образующий субстрат может иметь длину около 12 мм.
Далее, диаметр аэрозоль-образующего субстрата может составлять от около 5 мм до около 12 мм.
Один вариант изобретения относится к способу сборки аэрозоль-генерирующего изделия, которое включает множество элементов, объединенных в форме стержня. Указанное множество элементов включает аэрозоль-образующий субстрат и аэрозоль-охлаждающий элемент, расположенный после аэрозоль-образующего субстрата в данном стержне.
В вариантах изобретения, содержание крезола в аэрозоле снижается по мере его прохождения через аэрозоль-охлаждающий элемент.
В вариантах изобретения, содержание фенола в аэрозоле снижается по мере его прохождения через аэрозоль-охлаждающий элемент.
В вариантах изобретения, содержание воды в аэрозоле снижается по мере его прохождения через аэрозоль-охлаждающий элемент.
В варианте изобретения обеспечен способ использования аэрозоль-генерирующего изделия, включающего множество элементов, объединенных в форме стержня. Указанное множество элементов включает аэрозоль-образующий субстрат и аэрозоль-охлаждающий элемент, расположенный после аэрозоль-образующего субстрата в данном стержне. Указанный способ включает стадии нагревания аэрозоль-образующего субстрата выпуска аэрозоля и вдыхания аэрозоля. Аэрозоль направляется в дыхательный тракт через аэрозоль-охлаждающий элемент, так что перед вдыханием его температура снижается.
Те качества, которые описаны в отношении одного из вариантов изобретения, могут быть также рассматриваться как применимые и в контексте других вариантов.
Ниже будет описан один конкретный вариант изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 - схематичная диаграмма, показывающая поперечное сечение аэрозоль-генерирующего изделия, согласно первому варианту изобретения;
Фиг. 2 - схематичная диаграмма, показывающая поперечное сечение аэрозоль-генерирующего изделия, согласно второму варианту изобретения;
Фиг. 3 - график, иллюстрирующий температуру в затяжке основного потока дыма, для двух разных аэрозоль-генерирующих изделий;
Фиг. 4 - график, сравнивающий температурные профили внутри основного потока дыма для двух разных аэрозоль-генерирующих изделий;
Фиг. 5 - график, иллюстрирующий температуру в затяжке основного потока дыма, для двух разных аэрозоль-генерирующих изделий;
Фиг. 6 - график, иллюстрирующий содержание никотина в затяжке основного потока дыма, для двух разных аэрозоль-генерирующих изделий;
Фиг. 7 - график, иллюстрирующий содержание глицерина в затяжке основного потока дыма, для двух разных аэрозоль-генерирующих изделий;
Фиг. 8 - график, иллюстрирующий содержание никотина в затяжке основного потока дыма, для двух разных аэрозоль-генерирующих изделий;
Фиг. 9 - график, иллюстрирующий содержание глицерина в затяжке основного потока дыма, для двух разных аэрозоль-генерирующих изделий;
Фиг. 10 - график, сравнивающий содержание никотина в основном потоке дыма, в случае аэрозоль-генерирующего изделия и стандартной сигареты;
Фиг. 11A, 11B и 11C иллюстрируют размеры гофрированного листового материала и стержня, которые могут использоваться для расчета показателя продольной пористости аэрозоль-охлаждающего элемента.
На Фиг. 1 показано аэрозоль-генерирующее изделие 10 согласно рассматриваемому варианту изобретения. Аэрозоль-генерирующее изделие 10 включает четыре элемента: аэрозоль-образующий субстрат 20, полую ацетат-целлюлозную трубку 30, аэрозоль-охлаждающий элемент, 40 и фильтр для мундштука 50.
Все эти четыре элемента объединяют последовательно, при соблюдении одной общей линии сборки и сжимают сигаретной бумагой 60 с получением стержня 11. Указанный стержень 11 имеет мундштучный конец 12, который пользователь вставляет в рот при использовании, и дистальный конец 13, расположенный на стороне стержня 11, противоположной мундштучному концу 12. Элементы, расположенные между мундштучным концом 12 и дистальным концом 13, можно обозначить как элементы, расположенные перед мундштучным концом 12, или как элементы, расположенные после дистального конца (по ходу потока аэрозоля).
Собранный стержень 11 имеет длину около 45 миллиметров, наружный диаметр около 7,2 миллиметра и внутренний диаметр около 6,9 миллиметров.
Аэрозоль-образующий субстрат 20 расположен перед полой трубкой 30 и продолжается до дистального конца 13 стержня 11. В одном варианте изобретения, аэрозоль-образующий субстрат 20 включает связку гофрированных сухих листьев табака, завернутых в фильтровальную бумагу (не показано) с образованием пробки. Указанный сухой табачный лист содержит добавки, включающие глицерин, в качестве аэрозоль-образующей добавки.
Полая ацетатная трубка 30 расположена сразу вниз от аэрозоль-образующего субстрата 20 и изготавливается из ацетат-целлюлозы. Одна из функций трубки 30 состоит в том, чтобы направлять аэрозоль-образующий субстрат 20 в сторону дистального конца 13 в стержне 11, так чтобы он мог контактировать с нагревающим элементом. Трубка 30 предотвращает проталкивание аэрозоль-образующего субстрата 20 по стержню 11 к аэрозоль-охлаждающему элементу 40, когда нагревающий элемент вводится в аэрозоль-образующий субстрат 20. Трубка 30 действует также как распорный элемент, отделяющий аэрозоль-охлаждающий элемент 40 от аэрозоль-образующего субстрата 20.
2
2
2
2
Аэрозоль-охлаждающий элемент 40 имеет длину около 18 мм, его наружный диаметр составляет около 7,12 мм и внутренний диаметр составляет около 6,9 мм. В одном варианте изобретения, аэрозоль-охлаждающий элемент 40 изготавливают из листового материала на основе полимолочной кислоты с толщиной 50 мм ±2 мм. Лист материала на основе полимолочной кислоты подвергают гофрировке и собиранию с получением множества каналов, которые простираются по всей длине аэрозоль-охлаждающего элемента 40. Общая площадь поверхности аэрозоль-охлаждающего элемента 40 составляет от 8000 мм до 9000 мм, что эквивалентно около 500 мм на мм длины аэрозоль-охлаждающего элемента 40. Удельная площадь поверхности аэрозоль-охлаждающего элемента 40 составляет около 2,5 мм/мг, и пористость его составляет 60-90% в продольном направлении. Полимолочная кислота находится под действием температуры 160 градусов Цельсия или меньше, в процессе использования.
Указанная выше пористость показывает долю незаполненного пространства в стержне, включающем аэрозоль-охлаждающий элемент, согласно приведенному здесь описанию. Например, если диаметр стержня 11 будет на 50% не заполнен аэрозоль-охлаждающим элементом 40, то пористость будет составлять 50%. Аналогично, указанный стержень будет иметь пористость 100%, если внутренний диаметр будет полностью не заполнен, и ее пористость будет равна 0%, если он будет полностью заполнен. Пористость может быть рассчитана с использованием известных методик.
-5
-5
2
В настоящем описании приводится пример расчета пористости, который проиллюстрирован на Фиг. 11A, 11B и 11C. Когда аэрозоль-охлаждающий элемент 40 изготавливают из листового материала 1110 с толщиной (t) и шириной (w), площадь поперечного сечения, показанная на конце 1100 листового материала 1110, представляет собой показатель, полученный при умножении ширины на толщину. В конкретном варианте изобретения, листовой материал с толщиной 50 микрометров (±2 микрометра) и шириной 230 микрометров имеет площадь поперечного сечения 1,15×10 (это значение можно обозначить как первая площадь). Репрезентативный образец гофрированного материала показан на Фиг. 11, где приведены его толщина и ширина. Показан также репрезентативный образец стержня 1200 с диаметром (d). Внутренняя площадь 1210 стержня рассчитана по формуле (d/2)2п. Полагая, что внутренний диаметр стержня, который в итоге будет охвачен материалом, составляет 6,9 мм, можно рассчитать площадь незаполненного пространства с получением значения 3,74×10 м (это значение можно обозначить как вторая площадь).
Гофрированный или не гофрированный материал, включающий аэрозоль-охлаждающий элемент 40, затем сжимают или складывают, укладывая в пределах внутреннего диаметра стержня (Фиг. 11B). Соотношение значений первой и второй площадей, полученных в указанных выше примерах, составляет около 0,308. Это соотношение умножают на 100 и результат вычитают из 100%, получая показатель пористости, который составляет около 69%, применительно к конкретным образцам, показанных на приведенных здесь чертежах. Очевидно, что ширина и толщина листового материал может варьировать. Аналогично, внутренний диаметр стержня также может варьировать.
Для специалистов в данной области очевидно, что при известной ширине и толщине материала, дополнительно к данным о внутреннем диаметре стержня, можно рассчитать показатель пористости, по описанной выше процедуре. Соответственно, в том случае, когда листовой материал с известной толщиной и длиной подвергают гофрировке и собиранию по всей длине, может быть определена площадь пространства, заполненного материалом. Незаполненное пространство может быть определено, например, на основе внутреннего диаметра стержня. Пористость, или незаполненное пространство, внутри стержня может быть определена как процент от общей площади пространства в стержне, с использованием указанных расчетов.
Гофрированный и собранный лист материала на основе полимолочной кислоты обертывают фильтровальной бумагой 41 с получением аэрозоль-охлаждающего элемента 40.
Фильтр для мундштука 50 представляет собой стандартный фильтр для мундштука, выполненный из ацетат-целлюлозы и имеющий длину около 45 миллиметров.
Указанные выше четыре элемента собирают путем прочного обертывания бумагой 60. В данном варианте, бумага 60 представляет собой стандартную сигаретную бумагу с обычными свойствами. Взаимодействие бумаги 60 и каждого из имеющихся элементов, определяет положение элементов и создает сам стержень 11 в аэрозоль-генерирующем изделии 10.
Хотя в конкретном варианте изобретения, описанном выше и проиллюстрированном на Фиг. 1, было четыре элемента, объединенных сигаретной бумагой, вполне очевидно, что указанное аэрозоль-генерирующее изделие может включать как дополнительные элементы, так и меньшее их количество.
Аэрозоль-генерирующее изделие, показанное на Фиг. 1, разработано таким образом, чтобы оно могло контактировать с аэрозоль-генерирующим устройством (не показано), с тем чтобы оно могло применяться. Такое аэрозоль-генерирующее устройство включает средства для нагревания аэрозоль-образующего субстрата 20 до температуры, достаточной для образования аэрозоля. В типичном случае, указанное аэрозоль-генерирующее устройство может включать нагревающий элемент, который окружает аэрозоль-генерирующее изделие вблизи от аэрозоль-образующего субстрата 20 или нагревающий элемент, который введен в аэрозоль-образующий субстрат 20.
При контакте с аэрозоль-генерирующим устройством, пользователь вытягивает мундштучный конец 12 из аэрозоль-генерирующего изделия 10, и аэрозоль-образующий субстрат 20 нагревается до температуры около 375 градусов Цельсия. При этой температуре, летучие соединения выделяются из аэрозоль-образующего субстрата 20. Далее, эти соединения конденсируются с образованием аэрозоля, который проходит через стержень 11 к ротовой полости пользователя.
Аэрозоль проходит через аэрозоль-охлаждающий элемент 40. По мере прохождения аэрозоля через аэрозоль-охлаждающий элемент 40, температура аэрозоля снижается, за счет передачи тепловой энергии аэрозоль-охлаждающему элементу 40. Кроме того, капельки вод конденсируются из аэрозоля и поглощаются внутренними поверхностями продольно продолжающихся каналов, проходящих через аэрозоль-охлаждающий элемент 40.
Когда аэрозоль поступает в аэрозоль-охлаждающий элемент 40, его температура составляет около 60 градусов Цельсия. За счет охлаждения в аэрозоль-охлаждающем элементе 40, температура аэрозоля на выходе из аэрозоль-охлаждающего элемента 40 составляет около 40 градусов Цельсия.
Кроме того, снижается содержание воды в аэрозоле. В зависимости от типа материала, из которого сделан аэрозоль-охлаждающий элемент 40, содержание воды в аэрозоле может снижаться в пределах от 0 до 90%. Так, например, когда указанный элемент состоит из полимолочной кислоты, содержание воды существенно не снижается, т.e. снижение здесь будет около 0%. Тогда как, если для изготовления элемента 40 используется материал на основе крахмала, такой как Mater-Bi, то указанное снижение может составлять 40%. Исходя из этого, для любого специалист в данной области очевидно, что при выборе соответствующего материала, из которого будет состоять элемент 40, можно поддерживать определенное содержание воды.
Аэрозоль, образованный при нагревании содержащего табак субстрата, в типичном случае будет содержать фенольные соединения. При использовании аэрозоль-охлаждающего элемента, согласно описанным здесь вариантам изобретения, можно снизить уровни фенолов и крезолов на 90-95%.
На Фиг. 2 проиллюстрирован второй вариант аэрозоль-генерирующего изделия. Тогда как изделие, показанное на Фиг. 1, предназначено для употребления в сочетании с аэрозоль-генерирующим устройством, изделие, показанное на Фиг. 2, включает сгораемый источник тепла 80, который воспламеняется и переносит тепло в аэрозоль-образующий субстрат 20 с получением вдыхаемого аэрозоля. Сгораемый источник тепла 80 представляет собой угольный элемент, который вводится в непосредственной близости от аэрозоль-образующего субстрата на дистальном конце 13 стержня 11. Показанное на Фиг. 2 изделие 10 скомпоновано таким образом, чтобы воздух мог проходить в стержень 11 и циркулировать по аэрозоль-образующему субстрату 20 до попадания в дыхательные пути, когда пользователь его вдыхает. Здесь, элементы, которые по существу соответствуют тем элементам, что были изображены на Фиг. 1, имеют те же номера.
Вышеописанные репрезентативные варианты не являются ограничивающими. На основе этих репрезентативных вариантов изобретения, другие варианты, соответствующие данным репрезентативным вариантам, будут очевидны специалистам в данной области.
Приведенные ниже примеры содержат экспериментальные результаты, полученные при тестировании конкретных вариантов аэрозоль-генерирующего изделия, включающего аэрозоль-охлаждающий элемент.
Условия курения и описание курительной машины соответствуют требованиям ISO, стандарт 3308 (ISO 3308:2000). Условия кондиционирования и тестирования установлены согласно ISO, стандарт 3402.
Фенолы задерживали с использованием фильтровальных подушек Cambridge. Количественное определение фенольных соединений, катехола, гидрохинона, фенола, o-, m- и p-крезола проводили по процедуре, сочетающей жидкостную хроматографию (ЖХ) и регистрацию флуоресценции.
ПРИМЕР 1. Этот эксперимент проводили для оценки эффекта включения гофрированного и собранного аэрозоль-охлаждающего элемента, на основе полимолочной кислоты (ПМА (PLA)), в состав аэрозоль-генерирующего изделия, для целей его использования в сочетании с нагреваемым аэрозоль-генерирующим устройством. Указанный эксперимент был проведен для исследования влияния аэрозоль-охлаждающего элемента, на температуру в затяжке основного потока дыма. Проводилось также сравнительное изучение с использованием стандартного аэрозоль-генерирующего изделия, не содержащего аэрозоль-охлаждающего элемента.
Материалы и методы. Аэрозоль-генерирующие сеансы проводили с использованием для тестирования курительной машины по методу Health Canada: для анализа отбирали образцы от 15 затяжек, каждая объемом по 55 мл и длительностью по 2 секунды, между которыми делали интервал 30 секунд. Перед каждым сеансом и после него оценивали пустые затяжки.
Время предварительного нагревания составляло 30 секунд. В ходе исследования в лаборатории поддерживались следующие условия: (60±4)% относительная влажность (ОВ (RH)) и температура (22±1)°C.
Изделие A представляет собой аэрозоль-генерирующее изделие, содержащее аэрозоль-охлаждающий элемент, выполненный из полимолочной кислоты (ПМК (PLA). Изделие В представляет собой стандартное, взятое для сравнительной оценки аэрозоль-генерирующее изделие, не содержащее аэрозоль-охлаждающий элемент.
Указанный аэрозоль-охлаждающий элемент, был выполнен из листа прозрачной упаковочной пленки EarthFirstPLA Blown толщиной 50 мм, который был изготовлен из возобновляемого растительного источника и который продается под торговой маркой IngeoTM (Sidaplax, Belgium). Для измерения температуры аэрозоля в основном потоке дыма, проводили определения в 5 повторах для каждого образца.
Результаты. Среднее значение температуры в основном потоке дыма, применительно к одной затяжке, отобранной для анализа из изделия А и изделия В, показаны на Фиг. 3. Температурный профиль в затяжках основного потока дыма под номером 1 для изделия А и изделия В показан на Фиг. 4.
ПРИМЕР 2. Этот эксперимент проводили для оценки эффекта включения аэрозоль-охлаждающего элемента, выполненного из гофрированного и собранного сополимера на основе крахмала, в аэрозоль-генерирующее изделие, с целью использования его в сочетании с электрически нагреваемым аэрозоль-генерирующим устройством. Указанное исследование проводили для определения влияния, которое оказывает аэрозоль-охлаждающий элемент, на температуру аэрозоля в последовательных затяжках основного потока дыма. Было также проведено сравнительное исследование с включением стандартного аэрозоль-генерирующего изделия без аэрозоль-охлаждающего элемента.
Материалы и методы. Аэрозоль-генерирующие сеансы проводили с использованием для тестирования курительной машины по методу Health Canada: для анализа отбирали образцы от 15 затяжек, каждая объемом по 55 мл и длительностью по 2 секунды, между которыми делали интервал 30 секунд. Перед каждым сеансом и после него оценивали пустые затяжки.
Время предварительного нагревания составляло 30 секунд. В ходе исследования в лаборатории поддерживались следующие условия: (60±4)% относительная влажность (ОВ (RH)) и температура (22±1)°C.
Изделие С представляет собой аэрозоль-генерирующее изделие, содержащее аэрозоль-охлаждающий элемент, выполненный из сополимера на основе крахмала. Изделие D представляет собой стандартное взятое для сравнительной оценки аэрозоль-генерирующее изделие, не содержащее аэрозоль-охлаждающий элемент.
Указанный аэрозоль-охлаждающий элемент, имел длину 25 мм и был выполнен из соединения на основе сополиэфиркрахмала. Для измерения температуры аэрозоля в основном потоке дыма, проводили определения в 5 повторах для каждого образца.
Результаты. Среднее значение температуры на затяжку в основном потоке дыма, и показатель стандартного отклонения для обеих систем (т.e. изделия C и D) показаны на Фиг. 5.
Температура аэрозоля в последовательных затяжках основного потока дыма в случае стандартной системы в виде изделия D снижается в квазилинейном режиме. Самая высокая температура отмечается в ходе затяжек 1 и 2 (приблизительно 57-58°C), а самая низкая была обнаружена в конце курительного сеанса в ходе затяжек 14 и 15, которая была ниже 45°C. Использование аэрозоль-охлаждающего элемента, выполненного из гофрированного и собранного сополиэфиркрахмального соединения, значительно снижает температуру аэрозоля в основном потоке дыма.
Среднее значение снижения температуры аэрозоля, показанное в этом конкретном примере, составляет около 18°C, тогда как максимальное снижение составляет 23°C в ходе затяжки 1 и минимальное снижение составляет 14°C, которое отмечается при затяжке 3.
ПРИМЕР 3. В этом примере исследовали эффект аэрозоль-охлаждающего элемента, выполненного из полимолочной кислоты, на содержание никотина и глицерина в аэрозоле, при последовательных затяжках основного потока дыма.
Материалы и методы. Выход никотина и глицерина измеряли в последовательных затяжках с использованием процедуры, включающей газовую хроматографию и времяпролетную масс-спектрометрию (ГХ/МС-ВП (GC/MS-TOF)). Сеансы проводили по процедуре, описанной в примере 1. Изделия A и B представляют собой те же изделия, которые были описаны в примере 1.
Результаты. Профили выделения никотина и глицерина с затяжками для изделия А и изделия В показаны на Фиг. 6 и 7.
ПРИМЕР 4. В этом примере исследовали эффект аэрозоль-охлаждающего элемента, выполненного из сополиэфиркрахмала, на уровни никотина и глицерина в аэрозоле в последовательных затяжках основного потока дыма.
Материалы и методы. Уровни никотина и глицерина измеряли в последовательных затяжках с использованием процедуры, включающей газовую хроматографию и времяпролетную масс-спектрометрию (ГХ/МС-ВП (GC/MS-TOF)). Сеансы проводили по процедуре, описанной в примере 2. Изделия С и D представляют собой те же изделия, которые были описаны в примере 1. Изделия А и В представляют собой те же изделия, которые были описаны в примере 1. Выход никотина и глицерина в последовательных затяжках показан на Фиг. 8 и 9. Общий выход никотина с использованием гофрированного фильтра из соединения на основе сополимеркрахмала составлял 0,83 мг/сигарету (σ=0,11 мг) и 1,04 мг/сигарету (σ=0,16 mg). Явное снижение уровня никотина, показанное на Фиг. 8, отмечается в промежутке между затяжками 3 и 8. Использование аэрозоль-охлаждающего элемента, выполненного из соединения на основе сополиэфиркрахмала, снижало вариабельность в данных по уровню никотина между затяжками (коэффициент вариации = 38% при использовании гофрированного фильтра, коэффициент вариации = 52% без фильтра). Максимальный выход никотина в расчете на одну затяжку составлял 80 мкг, что отмечалось при использовании аэрозоль-охлаждающего элемента, и этот показатель составлял 120 мкг, в варианте без использования аэрозоль-охлаждающего элемента.
ПРИМЕР 5. В этом примере исследовали эффект аэрозоль-охлаждающего элемента, выполненного из полимолочной кислоты, на общее содержание фенольных соединений в аэрозоле в основном потоке дыма. Дополнительно, оценивали эффект аэрозоль-охлаждающего элемента, выполненного из полимолочной кислоты, на выход фенола в аэрозоле в основном потоке дыма, в сравнении со стандартной сигаретой международной марки 3R4F, по никотину.
Материалы и методы. Проводили анализ фенольных соединений. Количество повторов на прототип составляло 4. Поддерживаемые в ходе анализа лабораторные условия и применяемый режим тестирования описаны в примере 1. Изделия A и B те же, что были описаны в примере 1. Выход фенольных соединений в аэрозоле основного потока дыма, в вариантах использования систем как при наличии аэрозоль-охлаждающего элемента, так и в его отсутствие, показаны в таблице 1. С целью сравнения, в таблице 1 приведены также данные для основного потока дыма, в варианте курения стандартных сигарет Kentucky 3R4F. Стандартная сигарета Kentucky 3R4F является коммерчески доступной стандартной сигаретой, доступной, например, от Центра исследования табака в Сельскохозяйственном Колледже при Университете Кентукки.
Таблица 1Содержание фенольных соединений в основном потоке дыма при тестировании Изделия B, Изделия A и стандартной сигареты 3R4F. Значения выхода фенольных соединений приведены в мкг/сигарету.
Фенол
о-крезол
м-крезол
п-крезол
Катехол
Гидрохинон
Сред
СКО
сред
СКО
сред
СКО
сред
СКО
сред
СКО
сред
СКО
1
7,9
0,5
0,52
0,02
0,27
0,03
0,03
7,4
7,4
0,8
5,0
0,6
2
<0,6
-
0,18
0,01
<0,15
-
-
8,6
8,6
0,8
5,0
0,9
3
11,7
0,6
3,9
0,2
0,1
7,9
0,4
83,9
83,9
3,1
78,1
2,4
1- Изделие В; 2 - Изделие А; 3 - 3R4F
Самый заметный эффект введения в изделие аэрозоль-охлаждающего элемента, выполненного из полимолочной кислоты (ПМК (PLA)), в данном конкретном примере наблюдалось для фенола, причем снижение фенола составило более 92% в сравнении со стандартной системой без аэрозоль-охлаждающего элемента, и 95% в сравнении со стандартной сигаретой 3R4F (где указанное значение приведено на мг никотина). Процент снижения содержания фенольных соединений (по никотину) показан в таблице 2, где результаты представлены в виде мг никотина.
Таблица 2Снижение выхода фенола (по никотину), выраженное в процентах
Фенол, % снижения
о-крезол, %снижения
м-крезол, % снижения
п-крезол, % снижения
Катехол, % снижения
Гидрохинон, % снижения
Изделие А в сравнении с изделием В
>91
60
>36
>45
+32
+13
Изделие А в сравнении с 3R4F
>89
90
>90
>92
79
86
Вариации в выходе фенола в основном потоке дыма в сравнении с вариантом тестирования 3R4F (по никотину), в виде функции выделения основного потока дыма при курении, показаны на Фиг. 10.
ПРИМЕР 6. В этом примере исследовали эффект аэрозоль-охлаждающего элемента, выполненного из полимолочной кислоты, на содержание фенола в последовательных затяжках основного потока дыма при курении.
Материалы и методы. Проводили анализ фенольных соединений. Количество повторов на прототип составляло 4. Поддерживаемые в ходе анализа лабораторные условия и применяемый режим тестирования описаны в примере 1. Изделия A и B те же, что были описаны в примере 1.
Результаты. Профили фенола и никотина, по данным анализа последовательных затяжек при курении Изделия A и Изделия B, показаны на Фиг. 8 и 9. В случае системы на основе Изделия B, содержание фенола в аэрозоле основного потока дыма детектировали, начиная с 3 затяжки, и продолжали, максимум, до затяжки под номером 7. Эффект аэрозоль-охлаждающего элемента, выполненного из полимолочной кислоты (ПМК (PLA)), на выход фенола в последовательных затяжках был хорошо выражен, поскольку в этом случае выход фенола был ниже предела обнаружения (LOD). Снижение общего выхода никотина и сглаживание профиля выхода никотина в последовательных затяжках показано на Фиг. 9.