ИЗДЕЛИЕ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ПРОНИЦАЕМОСТЬ ДЛЯ АЭРОЗОЛЯ, ИЗДЕЛИЯ, ГЕНЕРИРУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ, И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОГО ЭЛЕМЕНТА
AEROSOL GENERATING PRODUCT, DEVICE FOR MANUFACTURE OF ELEMENT PROVIDING AEROSOL PERMEABILITY OF AEROSOL GENERATING PRODUCT, AND METHOD FOR MANUFACTURE OF SUCH AN ELEMENT

Настоящее изобретение относится в целом к изделиям, генерирующим аэрозоль. Более конкретно, хотя и не исключительно, настоящее изобретение относится к элементам, обеспечивающим проницаемость для аэрозоля, используемым в трубчатых изделиях, генерирующих аэрозоль, включая, в частности, такие изделия, генерирующие аэрозоль, выполненные с возможностью нагрева субстратов, образующих аэрозоль, без их сжигания. Настоящее изобретение также относится к способам изготовления таких изделий и элементов.
Фильтрующая часть или охлаждающая часть изделия, генерирующего аэрозоль, выполняет несколько функций и, таким образом, несколько из ее свойств следует учитывать при ее разработке и изготовлении. Главной функцией фильтрующей части является эффективность фильтрации или охлаждения, а именно ее эффективность в удалении нежелательных компонентов аэрозоля, но это всегда должно быть сбалансировано с общим сопротивлением затяжке, что представляет собой падение давления, которое проявляется при прохождении аэрозоля через фильтр. Дополнительная сложность в случае изделий, генерирующих аэрозоль, выполненных с возможностью нагрева субстратов, образующих аэрозоль, без сжигания, заключается в том, что количество средств, обладающих органолептическими свойствами, как правило, является более плотно упакованным. Таким образом, свойственное сопротивление затяжке, обеспечиваемое средствами, обладающими органолептическими свойствами, в таких изделиях, генерирующих аэрозоль, в целом намного выше, чем у традиционных горючих изделий, генерирующих аэрозоль.
Существует несколько других требований к фильтрующей части, которые обусловлены ее взаимодействием со ртом потребителя. Они включают, например, структурную жесткость и сопротивление смачиванию. Фильтрующая часть изделия, генерирующего аэрозоль, может часто подвергаться значительным сжимающим усилиям, прикладываемым на нее потребителем. Некоторые потребители также получают удовольствие от жевания фильтрующей части и часто обладают ожиданиями относительно ее сопротивления сжатию. Структура фильтрующей части должна иметь способность выдерживать такие усилия, продолжая при этом также выполнять свою основную функцию. Фильтрующая часть также должна продолжать функционировать, несмотря на воздействие слюны, и должна сводить к минимуму или предотвращать ее передачу через себя для исключения смачивания субстрата, образующего аэрозоль.
Все эти конкурентные требования, а именно: эффективная фильтрация, минимальное сопротивление затяжке, способность к сжатию и сопротивление смачиванию, должны быть сбалансированы в конечном продукте. Следовательно, было бы преимущественно предоставить элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, который обеспечивает баланс между этими конкурентными факторами.
Один известный способ изготовления фильтрующих частей изделий, генерирующих аэрозоль, включает затягивание непрерывного стержня фильтрующего материала, например ацетилцеллюлозы, на движущуюся полосу оберточной бумаги, которая закрывается и приклеивается вокруг стержня. Затем непрерывный обернутый стержень разрезают на отрезки или палочки, которые затем соединяют с остальной частью изделия, генерирующего аэрозоль, ободковой бумагой, что обеспечивает необходимое сопротивление смачиванию. Оберточная бумага является в целом твердой для сопротивления давлению рта, что затрудняет образование ее формы. Более того, это может повлиять на вкус аэрозоля, и процесс склеивания может вызвать проблемы.
Другой известный способ изготовления фильтрующих частей курительных изделий включает использование слоистого листа из полимолочной кислоты (PLA) вместо твердой оберточной бумаги. Листы PLA являются более простыми в отношении формы, обладают сопротивлением переносу слюны и воздуха и являются биологически разлагаемыми. Однако такие листы все еще имеют некоторые из тех же недостатков, что и оберточная бумага.
В документе предшествующего уровня техники WO2013068337 (A1) (16.05.2013) описывается курительное изделие (10, 20), которое содержит сегмент (12) выделения ароматизатора. Сегмент (12) для выделения ароматизатора содержит пробку из волокнистого материала, окруженную по существу воздухонепроницаемой оберткой, и множество твердых частиц ментола, распределенных внутри пробки из волокнистого материала. Волокнистый материал содержит беспорядочно ориентированные волокна. Курительное изделие (10, 20) предпочтительно содержит мундштук (4), при этом мундштук (4) содержит сегмент (12) выделения ароматизатора.
Следовательно, было бы преимущественно предоставить альтернативный способ изготовления элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля, предпочтительно элемента, который по меньшей мере частично устранил бы одну или более проблем, связанных с известными курительными изделиями.
Соответственно, первый аспект настоящего изобретения предоставляет элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, для применения в изделии, генерирующем аэрозоль, причем элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, содержит проницаемую для аэрозоля сердцевину в рукаве, выполненном за одно целое вокруг нее, при этом сердцевина короче, чем выполненный за одно целое рукав.
Наличие выполненного за одно целое рукава, который длиннее сердцевины, обеспечивает возможность использования части внутреннего рукава в качестве поверхности контакта вместе с остальной частью изделия, генерирующего аэрозоль, тем самым обеспечивая эффективную альтернативу конструкциям предшествующего уровня техники. В дополнение такое свободное пространство или зазор могут обеспечить дополнительное охлаждение или смешивание аэрозоля перед доставкой пользователю.
Длина сердцевины может составлять от 2 миллиметров до 10 миллиметров, например, от 3 миллиметров до 8 миллиметров, например, от 4 миллиметров до 7 миллиметров. Длина рукава может составлять от 20 миллиметров до 200 миллиметров, например, от 60 миллиметров до 150 миллиметров, например, от 50 миллиметров до 120 миллиметров. Сердцевина может занимать 80 процентов или 75 процентов или менее, например, не более половины длины рукава. В вариантах осуществления сердцевина занимает от 2 до 15 процентов, например, от 4 до 7 процентов длины рукава. Элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, может содержать один конец или сторону, которые могут быть полыми, например, первый конец, или полый конец, или первый полый конец. Элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, может содержать другой или второй конец или сторону, например, с проницаемой для аэрозоля сердцевиной в них.
Рукав может содержать полимерную экструзионную часть. Рукав может содержать материал из полимолочной кислоты, например, экструдированный материал из полимолочной кислоты или другое полимерное соединение, или экструдированный материал из полимолочной кислоты и другие полимерные соединения. Рукав имеет толщину, например толщину стенки, от 0,1 миллиметра до 4 миллиметров, например от 0,2 миллиметра до 3 миллиметров. Предпочтительно, гильза имеет толщину от 0,3 миллиметра до 2 миллиметров, в частности от 0,5 миллиметра до 1,5 миллиметра.
Сердцевина может содержать полимерную экструзионную часть, которая может быть вспенена, или может иметь один или более путей вдоль нее, или может быть вспенена и иметь один или более путей вдоль нее. По меньшей мере один из путей может быть описан внутри экструзионной части сердцевины. Альтернативно или дополнительно по меньшей мере один из путей может быть описан каналом на его наружной поверхности, например, который взаимодействует с рукавом. По меньшей мере один или каждый путь может быть спиральным или винтовым. Сердцевина может содержать материал из полимолочной кислоты, ацетата или целлюлозы. Сердцевина может содержать один или более вытягиваемых пучков волокон, которые могут содержать обертку, например бумажную или пластиковую обертку, окружающую вытягиваемые волокна. Сердцевина может составлять от 2 миллиметров до 9 миллиметров, например, сердцевина может иметь диаметр от 2 миллиметров до 9 миллиметров. Предпочтительно сердцевина составляет от 4 миллиметров до 6 миллиметров, например, сердцевина имеет диаметр от 4 миллиметров до 7,5 миллиметров.
Наружный рукав может быть дополнительно обернут в обертку, такую как бумага, чтобы придать конкретный внешний вид элементу, обеспечивающему проницаемость.
Другой аспект настоящего изобретения предоставляет изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, описанный выше.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать материал, генерирующий аэрозоль, или органолептический материал, например табак. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать стержень из материала, генерирующего аэрозоль, или органолептического материала, который может быть соединен, зафиксирован или скреплен с элементом, обеспечивающим проницаемость для аэрозоля, например, его часть может быть размещена внутри полого конца. В вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит дополнительный рукав, внутри которого размещен материал, генерирующий аэрозоль, или органолептический материал. Дополнительный рукав может быть соединен, зафиксирован или скреплен с элементом, обеспечивающим проницаемость для аэрозоля, например, его часть может быть размещена внутри полого конца. Наружная обертка также может фиксировать элементы вместе.
Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит:
- элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, содержащий проницаемую для аэрозоля сердцевину внутри рукава, выполненного за одно целое вокруг нее, при этом проницаемая для аэрозоля сердцевина короче, чем выполненный за одно целое рукав; и
- стержень материала, генерирующего аэрозоль, при этом его часть размещена внутри полого конца элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля.
Другой аспект настоящего изобретения предусматривает способ изготовления элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля, для применения в изделии, генерирующем аэрозоль, причем способ включает: передачу множества проницаемых для аэрозоля сердцевин вдоль пути передачи при первых скорости или расходе; и образование рукава вокруг каждой сердцевины при вторых скорости или расходе, которые больше, чем первые скорость или расход, чтобы создать пространство между последовательными сердцевинами внутри рукава.
Путем выбора относительных скоростей или расходов, внутренний рукав может быть образован, с наличием пространств заданной длины, тем самым предоставляя ряд внутренних элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля, которые затем могут быть разделены для предоставления элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля, описанных выше.
Способ может включать передачу множества проницаемых для аэрозоля сердцевин с использованием средства передачи или конвейера. Способ может включать образование рукава вокруг каждой сердцевины с использованием средства образования рукава или образующего форму рукава устройства. Способ может включать отделение, например резание или разделение рукава или каждой сердцевины или рукава и каждой сердцевины, например, чтобы образовать ряд элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля. Способ может включать отделение рукава, или каждой сердцевины, или рукава и каждой сердцевины с использованием средства отделения или отделителя.
Рукав может быть отделен между каждой сердцевиной, например на первом конце каждой сердцевины или смежно с ним, или в месте, по существу равноудаленном от каждой смежной сердцевины. Как рукав, так и сердцевина могут быть отделены в центре или центральной части сердцевины или смежно с ними. Ряд элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля, может быть образован таким образом, что каждый из элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля, содержит первый, полый конец и второй конец с по меньшей мере частью одной из сердцевин.
В некоторых вариантах осуществления каждая сердцевина эквивалентна длине, требуемой для каждого элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля. В таких вариантах осуществления рукав может быть отделен на первом конце каждой сердцевины или смежно с ним.
В других вариантах осуществления каждая сердцевина может быть длиннее, например, вдвое больше длины, необходимой для каждого элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля. В таких вариантах осуществления способ может включать отделение как рукава, так и каждой сердцевины, на одном, или более, или ряде первых положений, или отделение рукава, например, только рукава, на одном, или более, или ряде вторых положений, например, между каждой последовательной парой сердцевин. Каждое первое положение может находиться в центре или центральной части одной из сердцевин или смежно с ними. Каждое второе положение может находиться в месте, по существу равноудаленном от каждой смежной сердцевины.
Способ может включать подачу экструзионной части для образования множества сердцевин, например с использованием средства доставки сердцевины. Способ может включать отделение, или резание, или разделение экструзионной части, например с использованием средства или станции резания сердцевины. Экструзионная часть может быть непрерывной, или может иметь один или более путей вдоль нее, или может быть непрерывной и иметь один или более путей вдоль нее. Способ может включать экструзию материала сердцевины, например, через фильеру сердцевины, с образованием экструзионной части. Способ может включать подачу экструзионной части от фильеры сердцевины с образованием множества сердцевин. Способ может включать втягивание экструзионной части через охлаждающую среду или ванну. Экструзионную часть могут втягивать таким образом, чтобы она образовывала по существу коническую форму, например, по ходу потока относительно фильеры сердцевины или между фильерой сердцевины и охлаждающей средой или ванной. Альтернативно способ может включать подачу экструзионной части в виде предварительно образованной экструзионной части. Способ может включать подачу экструзионной части от устройства доставки, такого как рулон.
Способ может включать экструзию материала рукава, например, через фильеру рукава, для образования рукава вокруг сердцевин. Способ может включать втягивание экструдированного рукава, вмещающего сердцевины, например, при вторых скорости или расходе. Сердцевины могут быть поданы через фильеру рукава, например, через проход, проем или отверстие, которые могут быть центральными, проходящими через фильеру рукава. Фильера рукава может содержать выпускное отверстие, имеющее или образующее диаметр или кольцевое пространство, которое окружает проход. В конкретных вариантах осуществления фильера рукава больше, например, по существу больше, чем сердцевины. Способ может включать втягивание экструдированного рукава, вмещающего сердцевины, таким образом, чтобы экструзионная часть рукава образовывала по существу коническую форму, например по ходу потока относительно фильеры рукава.
Способ может включать втягивание экструдированного рукава, вмещающего сердцевины, через охлаждающую среду или ванну. Способ может включать втягивание экструдированного рукава, вмещающего сердцевины, через вторичную фильеру или устройство проверки диаметра. Экструдированный рукав, вмещающий сердцевины, может быть втянут таким образом, чтобы экструзионная часть рукава образовывала по существу коническую форму между фильерой рукава и охлаждающей средой или ванной. Экструдированный рукав, вмещающий сердцевины, может быть втянут таким образом, чтобы экструзионная часть рукава образовывала по существу коническую форму между фильерой рукава и вторичной фильерой или устройством проверки диаметра.
Другой аспект настоящего изобретения предоставляет способ изготовления изделия, генерирующего аэрозоль, включающий изготовление элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля, согласно описанному выше, и объединение элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля, со стержнем, вмещающим средства, обладающие органолептическими свойствами, например табак.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать материал, генерирующий аэрозоль, или органолептический материал, например табак. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать стержень из материала, генерирующего аэрозоль, или органолептического материала, который может быть соединен, зафиксирован или скреплен с элементом, обеспечивающим проницаемость для аэрозоля, например, его часть может быть размещена внутри полого конца. В вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит дополнительный рукав, внутри которого размещен материал, генерирующий аэрозоль, или органолептический материал. Дополнительный рукав может быть соединен, зафиксирован или скреплен с элементом, обеспечивающим проницаемость для аэрозоля, например, его часть может быть размещена внутри полого конца.
Другой аспект настоящего изобретения предоставляет ряд выполненных за одно целое элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля, для применения в изделиях, генерирующих аэрозоль, содержащих множество сердцевин, разнесенных друг от друга внутри рукава, выполненного за одно целое вокруг них.
Ряд выполненных за одно целое элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля, может содержать промежуточный продукт вышеупомянутого способа изготовления элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля.
Другой аспект настоящего изобретения предоставляет элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, изделия, генерирующего аэрозоль, причем элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, содержит разделенную секцию ряда выполненных за одно целое элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля, как описано выше. Еще один аспект настоящего изобретения предоставляет изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее такой элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля.
Другой аспект настоящего изобретения предоставляет устройство для изготовления элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля, изделия, генерирующего аэрозоль, причем устройство содержит: средство передачи или конвейер для передачи множества проницаемых для аэрозоля сердцевин по пути передачи при первой скорости; и средство образования рукава или образующее форму рукава устройство для образования рукава вокруг каждой проницаемой для аэрозоля сердцевины при второй скорости, при этом вторая скорость больше, чем первая скорость, чтобы образовать пространство между последовательными проницаемыми для аэрозоля сердцевинами внутри рукава.
Средство образования рукава может содержать экструдер рукава, например, для экструзии рукава вокруг каждой сердцевины. Средство образования рукава может содержать фильеру рукава, которая может содержать впускное отверстие, из которого материал рукава, например расплавленный материал рукава, принимают во время использования из экструдера рукава. Фильера рукава может содержать центральный проход, например проем или отверстие. Путь передачи может проходить через центральный проход. Средство передачи может быть выполнено с возможностью или может быть пригодным для передачи при использовании множества проницаемых для аэрозоля сердцевин через центральный проход. Фильера рукава может содержать выпускное отверстие, которое может окружать путь передачи, или центральный проход, или как путь передачи, так и центральный проход, например, для подачи при использовании экструдированного материала рукава вокруг множества сердцевин, проходящих через центральный проход.
Устройство может содержать втягивающее средство, механизм или устройство, которые могут быть расположены по ходу потока относительно средства образования рукава, для втягивания рукава, вмещающего сердцевины. Втягивающее средство может содержать тянущее устройство, которое может содержать двигатель и средство передачи или конвейер для вытягивания или втягивания рукава, вмещающего сердцевины. Средство передачи может содержать один или более, например набор или пару, затягивающих валиков.
Устройство может содержать средство отделения или отделитель элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля. Устройство или средство отделения может содержать средство или станцию резания, например, для резания образованного рукава и сердцевины на множество элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля. Средство или станция резания могут быть расположены по ходу потока относительно средства образования рукава или втягивающего средства или по ходу потока относительно как средства образования рукава, так и втягивающего средства. Средство резания может быть предназначено для отделения, резания или разделения рукава или сердцевины, выходящих из средства образования рукава, или отделения, резания или разделения как рукава, так и сердцевины, выходящих из средства образования рукава, чтобы образовать ряд, например вышеупомянутый ряд элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля.
Устройство может содержать средство или устройство доставки сердцевины, например, для доставки множества сердцевин на средство передачи. Средство доставки сердцевины может содержать средство или станцию резания сердцевины, например, для размещения и разделения непрерывной экструзионной части, чтобы образовывать множество сердцевин.
В некоторых вариантах осуществления средство доставки сердцевины содержит запас, например рулон предварительно образованной экструзионной части сердцевины. Запас может быть функционально соединен со средством резания сердцевины, например, для подачи предварительно образованной экструзионной части сердцевины на средство резания сердцевины.
Альтернативно устройство или средство доставки сердцевины могут содержать средство образования сердцевины или образующее форму сердцевины устройство. Средство образования сердцевины может содержать экструдер сердцевины, например, для образования экструзионной части, которая может быть непрерывной, или может иметь один или более путей вдоль нее, или может быть непрерывной и иметь один или более путей вдоль нее. Средство образования сердцевины может содержать фильеру сердцевины, которая может содержать охватывающую часть или деталь, или одну или более охватываемых частей или деталей, или как охватывающие, так и охватываемые части и детали. Охватывающая часть или деталь может содержать наружную стенку, например, для образования наружной поверхности экструзионной части. Одна или каждая охватываемая часть или деталь может содержать сердцевину, которая может располагаться или быть зафиксированной внутри охватывающей части. Одна или каждая охватываемая часть или деталь могут быть выполнены с возможностью или подходить для образования одного из путей вдоль экструзионной части. Охватываемая часть или деталь могут быть выполнены с возможностью вращения, например, внутри охватывающей части, например, таким образом, чтобы элементы сердцевины создавали спиральные или винтовые пути внутри экструзионной части.
Средство образования сердцевины может содержать охлаждающее средство сердцевины, такое как охлаждающая ванна, которая может содержать или вмещать в себе охлаждающую среду. Охлаждающее средство сердцевины может быть расположено по ходу потока относительно экструдера сердцевины или фильеры сердцевины, или по ходу потока относительно как экструдера сердцевины, так и фильеры сердцевины. Средство образования сердцевины может содержать втягивающее средство, механизм или устройство сердцевины, которые могут быть расположены по ходу потока относительно экструдера сердцевины, или фильеры сердцевины, или охлаждающего средства сердцевины, или любой их комбинации, чтобы втягивать экструзионную часть сердцевины. Средство образования сердцевины может быть выполнено таким образом, чтобы экструзионная часть сердцевины втягивалась при использовании с образованием по существу конической формы, например, по ходу потока относительно фильеры сердцевины или между фильерой сердцевины и охлаждающим средством сердцевины. Средство образования сердцевины может быть выполнено с возможностью или быть пригодным для изменения скорости вращения охватываемой детали относительно скорости, при которой втягивают сердцевину, например, чтобы создать заданный угол спирали путей. Втягивающее средство, механизм или устройство сердцевины могут содержать двигатель и средство передачи или конвейер для вытягивания или втягивания сердцевин, вмещающих рукав. Средство передачи может содержать тянущее устройство, которое может содержать один или более, например набор или пару, тянущих валиков. Средство резания сердцевины может быть расположено по ходу потока относительно экструдера сердцевины, или фильеры сердцевины, или втягивающего средства сердцевины, или любой их комбинации.
Во избежание сомнений, любые из описанных в данном документе признаков в равной степени применимы к любому аспекту настоящего изобретения. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь любой один или более признаков элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля, или ряда элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля, или наоборот. Способ может включать любой один или более признаков или этапов, относящихся к одному или более признакам элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля, ряда элементов, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля, или изделия, генерирующего аэрозоль.
В комбинации с другими признаками определенные варианты осуществления могут дополнительно содержать элемент компьютерной программы, содержащий средство с машиночитаемым программным кодом для обеспечения исполнения процессором процедуры для реализации одного или более этапов вышеупомянутого способа.
В комбинации с другими признаками определенные варианты осуществления могут дополнительно содержать элемент компьютерной программы, реализованный на машиночитаемом носителе данных.
В комбинации с другими признаками определенные варианты осуществления могут дополнительно содержать машиночитаемый носитель данных с сохраненной на нем программой, при этом программа предусмотрена для обеспечения исполнения компьютером процедуры для реализации одного или более этапов вышеупомянутого способа.
В комбинации с другими признаками определенные варианты осуществления могут дополнительно содержать средство управления, или систему управления, или контроллер, содержащий вышеупомянутый элемент компьютерной программы или машиночитаемый носитель данных.
Все научные и технические термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно используемые в данной области техники, если не указано иное. Приведенные в данном документе определения предназначены для облегчения понимания определенных терминов, часто используемых в данном документе.
В контексте данного документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль, например, в результате нагрева, сгорания или химической реакции.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» используется для описания субстрата, способного высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, генерируемые из субстратов, образующих аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, находящихся в газообразном состоянии, которые при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
В контексте данного документа термин «лист» обозначает пластинчатый элемент, имеющий ширину и длину, превышающие его толщину.
В контексте данного документа термин «элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля» используется для описания элемента, который обеспечивает возможность проникновения через него аэрозоля, частично или полностью. Как правило, элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, будет представлять собой, но без ограничения, фильтр, разделитель или охлаждающий элемент. Элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, может иметь комбинацию функций.
В контексте данного документа термин «рукав» используется для описания частичного или полного покрытия. В идеальном случае происходит частичное покрытие продольной наружной поверхности сердцевины элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля. Термин «сердцевина», используемый в данном документе, используется для описания внутренней части элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля, по меньшей мере частично покрытой рукавом элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля.
Термины «против потока» и «по ходу потока» относятся к относительным положениям элементов изделия, генерирующего аэрозоль, описываемым относительно направления вдыхания потока воздуха по мере того, как он втягивается через корпус изделия, генерирующего аэрозоль, от дальнего крайнего конца к мундштучному концу. Другими словами, в контексте данного документа термин «по ходу потока» определяется относительно потока воздуха во время использования курительного изделия или изделия, генерирующего аэрозоль, при этом мундштучный конец изделия является концом, расположенным по ходу потока, через который втягиваются воздух и аэрозоль. Конец, противоположный мундштучному концу, является концом, расположенным раньше по ходу потока.
Слова «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут обеспечить определенные преимущества при определенных условиях. Однако другие варианты осуществления также могут быть предпочтительными при тех же или других обстоятельствах. Кроме того, описание одного или более предпочтительных вариантов осуществления не означает, что другие варианты осуществления не являются полезными, и не предназначено для исключения других вариантов осуществления из объема настоящего изобретения, в том числе формулы изобретения.
По всему описанию и формуле изобретения этой заявки слова «содержит» и «вмещает» и их варианты означают «включающий, но без ограничения», и они не предназначены для исключения других веществ, добавок, компонентов, целых чисел или этапов (и не исключают их). По всему описанию и формуле изобретения этой заявки изобретения единственное число охватывает множественное число, если контекст не требует иного. В частности, когда применяется форма единственного числа, описание изобретения следует понимать как предполагающее множественность, а также единственность, если контекст не требует иного.
В рамках объема настоящей заявки прямо подразумевается, что различные аспекты, варианты осуществления, примеры и альтернативы, изложенные в предыдущих абзацах, в формуле изобретения, в описании и графических материалах, и, в частности, их отдельные признаки могут быть взяты самостоятельно или в любой комбинации. То есть все варианты осуществления или признаки любого варианта осуществления могут быть объединены любым способом, если такие признаки не являются несовместимыми. Во избежание неопределенности выражения «может», «и/или», «например» и любой подобный термин в контексте данного документа следует интерпретировать как неограничивающие, так что любой признак, описанный в данном документе, не обязательно должен присутствовать. В действительности, любая комбинация необязательных признаков явно предусмотрена без выхода за рамки объема настоящего изобретения, независимо от того, указаны они в явной форме или нет. Заявитель оставляет за собой право изменять любой первоначально поданный пункт формулы или подавать любой новый пункт формулы соответственно, в том числе право изменять любой первоначально поданный пункт так, чтобы он находился в зависимости от любого признака любого другого пункта или включал его, хоть и не будучи первоначально заявленным таким способом.
Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показан вид в перспективе элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 показан вид в поперечном сечении элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 показано схематическое изображение устройства для изготовления фильтра согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 показано схематическое изображение части устройства для изготовления фильтра, показанного на фиг. 3;
на фиг. 5 показаны положения, в которых фильтрующий стержень может быть отделен устройством, показанным на фиг. 3;
на фиг. 6 показано схематическое изображение образующего форму сердцевины устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 7 показан вид в поперечном сечении через фильеру сердцевины образующего форму сердцевины устройства, показанного на фиг. 6.
Обращаясь теперь к фиг. 1 и 2, показаны два варианта элемента, обеспечивающего проницаемость для аэрозоля, или фильтрующей части 1, 1’ согласно вариантам осуществления настоящего изобретения для применения в изделии, генерирующем аэрозоль (показано пунктиром). Фильтрующая часть 1, 1’ содержит проницаемую для аэрозоля сердцевину 2 экструдированного полимерного фильтрующего материала внутри экструдированного полимерного рукава 3, окружающего ее.
Сердцевина 2 имеет множество путей 21, описанных внутри нее, и конфигурация, показанная на фиг. 2, также содержит множество каналов 22, описанных в ее наружной поверхности. Пути 21 и каналы 22 проходят вдоль осевой длины L1 сердцевины 2. Сердцевина 2 имеет первую торцевую поверхность 23 и вторую торцевую поверхность 24, разнесенные друг от друга на расстояние L1. Сердцевина 2 образована из материала из полимолочной кислоты (PLA) в данном варианте осуществления и имеет диаметр D, составляющий 5 миллиметров.
Рукав 3 окружает сердцевину 2 и образован как единое целое с ней, и также образован из полимолочной кислоты (PLA) в этом варианте осуществления. Рукав 3 имеет толщину W стенки, составляющую 1 миллиметр, и осевую длину L2. Длина L2 рукава 3 больше длины L1 сердцевины 2, так что фильтрующая часть 1, 1’ имеет полый конец 4 за пределами первой торцевой поверхности 23 сердцевины 2. Второй конец 24 сердцевины 2 выровнен с торцевой поверхностью рукава 3. Каналы 22 в наружной поверхности сердцевины 2 образуют вместе с внутренней поверхностью рукава 3 пути 25.
При использовании полый конец 4 фильтрующей части 1, 1’ обеспечивает возможность установки в нем части изделия, генерирующего аэрозоль, для предоставления части перекрывающейся контактной поверхности между изделием, генерирующем аэрозоль, и фильтрующей частью 1, 1’. Внутренняя поверхность рукава 3 может обеспечивать фрикционную посадку с другой частью изделия, генерирующего аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления рукав 3 проходит по всей длине изделия, генерирующего аэрозоль, таким образом, что вещество, генерирующее аэрозоль, содержится внутри полого конца 4.
Обращаясь теперь к фиг. 3 и 4, показано устройство 100 для изготовления фильтрующей части 1, 1’, как описано выше. Устройство 100 содержит систему 110 подачи сердцевины, которая подает сердцевины 2 через фильеру 120 экструзионной части с заданной скоростью S1. Экструдированный материал рукава подается непрерывно от шнекового экструдера 125 через фильеру 120 и наносится на сердцевины 2 с образованием непрерывной длины фильтрующего стержня 5. Фильтрующий стержень 5 втягивается из фильеры 120 со скоростью S2, которая больше, чем скорость S1 системы подачи сердцевины. Это различие в скорости (S2 - S1) создает пространство между последовательными сердцевинами 2 внутри экструдированного материала рукава. Образованный таким образом фильтрующий стержень 5 втягивают через охлаждающий блок 130 по ходу потока относительно фильеры 120 с использованием механизма 140 втягивания и далее на станцию 150 резания для разделения непрерывной длины фильтрующего стержня 5 с получением множества фильтрующих частей 1, 1'.
Система 110 подачи фильтра содержит пару противоположных подающих валиков 111, 112, вращающихся в противоположных направлениях, выполненных с возможностью вращения со скоростью R1, чтобы обеспечить скорость S1 системы подачи сердцевины. Как показано более детально на фиг. 4, подающая трубка 113 предусмотрена по ходу потока относительно подающих валиков 111, 112. Подающая трубка 113 имеет внутренний диаметр немного больше, чем диаметр D сердцевин 2. Подающая трубка 113 выполнена с возможностью правильного расположения каждой соответствующей сердцевины 2 по мере их подачи в фильеру 120 и выступает как из расположенной раньше по ходу потока, так и расположенной по ходу потока сторонам фильеры 120. Фильера 120 имеет центральное отверстие 121, через которое проходит подающая трубка 113. Фильера 120 также имеет подающий канал 122, который подается в кольцевую камеру 123 и выходит через кольцевой проход 124. Как кольцевая камера 123, так и кольцевой проход 124 окружают центральное отверстие 121. Экструдер 125 имеет бункер 126 для подачи к нему исходного материала, который расплавляют и подают в кольцевую камеру 123. В этом варианте осуществления исходный материал имеет форму смолы из полимолочной кислоты (PLA).
По ходу потока относительно фильеры 120 расположен охлаждающий блок 130, который содержит резервуар 131, содержащий охлаждающую среду, которая в этом варианте осуществления представляет собой воду 132. Экструдированный материал втягивают из кольцевого прохода 124 фильеры 120 в охлаждающее впускное отверстие 133 в стенке резервуара 131 и через устройство 134 проверки диаметра, которое находится ниже поверхности воды 132. Устройство 134 проверки диаметра является трубчатым с внутренним диаметром, который по существу равен диаметру фильтрующего стержня 5 и по существу меньше, чем кольцевой проход 124. Таким образом, экструдированный материал образует коническую трубку по мере его прохождения от кольцевого прохода 124 фильеры к охлаждающему впускному отверстию 133 резервуара 131.
Механизм 140 втягивания расположен по ходу потока относительно охлаждающего блока 130 и содержит пару противоположных тянущих валиков 141, 142, вращающихся в противоположную сторону, расположенных для приема фильтрующего стержня 5 после того, как он прошел через охлаждающий блок 130. Тянущие валики 141, 142 принимают фильтрующий стержень 5 между собой, втягивают его через охлаждающий блок 130 и направляют его к станции 150 резания со скоростью S2. Станция 150 резания имеет впускное отверстие 151, резак (не показан) для разрезания фильтрующего стержня 5 на фильтрующие части 1, 1' и выпускное отверстие 152, через которое фильтрующие части 1, 1’ выталкивают.
При использовании сердцевины 2 подают в подающую трубку 113 посредством подающих валиков 111, 112. Каждая последующая сердцевина 2, подаваемая в подающую трубку 113, проталкивает другие вдоль направления передачи устройства 100 и в фильеру 120. По мере передачи сердцевин 2 они проходят через фильеру 120 и выходят из подающей трубки 113 в коническую трубчатую экструзионную часть материала по мере его вхождения в охлаждающее впускное отверстие 133 резервуара 131. Материал рукава из кольцевого прохода 124 фильеры 120 втягивается со скоростью S2 по мере его входа в контакт с каждой из сердцевин 2 и входит в охлаждающее впускное отверстие 133 резервуара 131. Таким образом, сердцевины 2 втягивают в охлаждающее впускное отверстие 133 резервуара 131 со скоростью S2 по мере их вхождения в контакт с экструдированным материалом рукава из фильеры 120, что создает пространство между последовательными сердцевинами 2 в фильтрующем стержне 5.
Фильтрующий стержень 5 втягивают через охлаждающий блок 130 посредством механизма 140 втягивания, он охлаждает и отверждает экструдированный рукав 3. Фильтрующий стержень 5 также втягивают через устройство 134 проверки диаметра, которое обеспечивает правильный диаметр фильтрующего стержня 5. Фильтрующий стержень 5 затем подают в станцию 150 резания через впускное отверстие 151 и разрезают с образованием фильтрующих частей 1, 1’, которые затем выходят из станции 150 резания через выпускное отверстие 152.
Обращаясь теперь к фиг. 5, фильтрующий стержень 5 может быть разрезан на равные сегменты посредством обеспечения первого разреза через сердцевину 2 и рукав 3 в средней точке сердцевины 2 и второго разреза через рукав 3 в средней точке пространства между смежными сердцевинами 2. Эта компоновка для резания создает фильтрующие части 1, 1' с сердцевиной 2, имеющей длину L1, которая составляет половину длины сердцевины 2, подаваемой в устройство 100 в системе 110 подачи сердцевины. Эта компоновка для резания также создает рукав 3 с длиной L2, которая больше L1. Таким образом, фильтрующая часть 1, 1’ имеет полый конец 4, смежный с первым концом 23 сердцевины 2 и вторым концом 24 сердцевины 2, выровненным с торцевой поверхностью рукава 3. Альтернативно сердцевины 2, подаваемые в устройство 100, могут иметь длину, равную L1, при этом рукав 3 фильтрующего стержня 5 просто разрезан смежно со вторым концом 24 каждой последовательной сердцевины 2.
На фиг. 6 и 7 показано необязательное образующее форму сердцевины устройство 200 для применения с устройством 100. Образующее форму сердцевины устройство 200 содержит экструдер 210, который образует непрерывную экструдированную сердцевину 6 через фильеру 220 сердцевины. Экструдированную сердцевину 6 втягивают из фильеры 220 сердцевины через охлаждающий блок 230 с использованием механизма втягивания 240 сердцевины. По ходу потока относительно механизма втягивания 240 сердцевины экструдированную сердцевину 6 подают в станцию 250 резания сердцевины, которая разделяет экструдированную сердцевину 6 с созданием множества сердцевин 2 для подачи в устройство 100.
Экструдер 210 сердцевины имеет бункер 211 для подачи исходного материала, который в этом варианте осуществления представляет собой смолу из полимолочной кислоты (PLA), в экструдер 210 сердцевины. На расположенном по ходу потока конце экструдера 210 сердцевины расположен канал 212 для потока, ведущий к фильере 220 сердцевины. Фильера 220 сердцевины имеет охватываемую деталь 221 и охватывающую деталь 222, описанные наружной стенкой 223, которая образует наружную поверхность экструзионной части. Охватываемая деталь 221 поддерживается внутри охватывающей детали 222 посредством опорных элементов (не показаны) и имеет множество элементов 224 сердцевины, каждый из которых имеет круглое поперечное сечение для создания путей 21 внутри экструзионной части. Круглые элементы 224 сердцевины вместе образуют звездообразную конфигурацию таким образом, чтобы образовывать пути 21 вдоль экструзионной части 6. Фильера 220 сердцевины прикреплена к выпускному отверстию экструдера 210 сердцевины для приема расплавленного материала из него. Необязательно, охватываемая деталь 221 может вращаться внутри охватывающей детали 222 таким образом, чтобы элементы 224 сердцевины создавали спиральные или винтовые пути 21 внутри экструзионной части. Спиральный угол путей 21 может регулироваться скоростью вращения охватываемой детали 221 относительно скорости втягивания экструзионной части.
По ходу потока относительно фильеры 220 сердцевины расположен охлаждающий блок 230, который, подобно охлаждающему блоку 130 устройства 100, содержит резервуар 231, в котором содержится охлаждающая среда. Экструдированный материал 60 втягивают посредством механизма 240 втягивания из экструдера 210 в охлаждающее впускное отверстие 232 в стенке резервуара 231, что приводит к тому, что он образует коническую экструзионную часть 60 подобно вышеописанному процессу экструзии рукава. Механизм 240 содержит пару противоположных тянущих валиков 241, 242, вращающихся в противоположных направлениях, выполненных с возможностью втягивания экструдированной сердцевины 6 из охлаждающего блока 230. Тянущие валики 241, 242 передают экструдированную сердцевину 6 в станцию 250 резания сердцевины, которая разрезает экструзионную часть 6 сердцевины на отдельные сердцевины 2.
При использовании исходный материал для образования сердцевин 2 подают из бункера 211 через экструдер 210. Экструдированный материал 60 сердцевины втягивают через охлаждающий блок 230 посредством механизма 240 втягивания, который охлаждает и отверждает его с образованием экструзионной части 6 сердцевины, готовой к дальнейшей обработке. Экструзионную часть 6 сердцевины втягивают посредством тянущих валиков 241, 242 механизма 240 втягивания и подают на станцию 250 резания.
Образующее форму сердцевины устройство 200 может быть расположено раньше по ходу потока относительно системы 110 подачи сердцевины, показанной на фиг. 3 и 4. Сердцевины 2, полученные на выпускном отверстии 252 станции резания 250 сердцевины, могут быть поданы на впускное отверстие системы 110 подачи сердцевины. В других вариантах осуществления образующее форму сердцевины устройство 200 полностью отделено от устройства 100.
В некоторых вариантах осуществления образующее форму сердцевины устройство 200 может не иметь станцию 250 резания сердцевины, и вместо этого экструдированная сердцевина может храниться в рулоне. В таком случае устройство 100 может иметь резак для сердцевины, расположенный раньше по ходу потока относительно системы 110 подачи сердцевины, чтобы образовать сердцевины 2 перед подачей. Предусмотрены также и другие компоновки.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что параметры фильтрующей части 1, 1' могут быть изменены посредством изменения одного или более параметров обработки. Например, толщина рукава 3 может быть увеличена или уменьшена посредством изменения соотношения между скоростью S2 втягивания и расходом, с которым экструдированный материал подается экструдером 125.
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает универсальное средство получения элементов 1, обеспечивающих проницаемость для аэрозоля, характеристики которых могут варьироваться в широком диапазоне.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что несколько вариаций в отношении вышеупомянутых вариантов осуществления предусмотрены без выхода за рамки объема настоящего изобретения. Например, охлаждающая среда в охлаждающих блоках 130, 230 описана как вода. Это не является обязательным, и вместо этого может быть использована любая подходящая охлаждающая среда. Экструдированный рукав 3 и сердцевина 2 могут быть образованы из материалов, отличных от описанных выше. Дополнительно или альтернативно сердцевина 2 может, но необязательно, быть образована из вспененного материала.
Специалистам в данной области техники также должно быть понятно, что любое количество комбинаций вышеупомянутых признаков или признаков, которые показаны на прилагаемых графических материалах, обеспечивают явные преимущества по сравнению с известным уровнем техники и, следовательно, находятся в пределах объема настоящего изобретения, описанного в данном документе.
Примеры
1. Элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, для применения в изделии, генерирующем аэрозоль, причем элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, содержит проницаемую для аэрозоля сердцевину в рукаве, образованном как единое целое вокруг нее, при этом сердцевина короче, чем выполненный за одно целое рукав.
2. Элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, в соответствии с примером 1, при этом сердцевина составляет не более половины длины рукава.
3. Элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, в соответствии с примером 1 или примером 2, при этом рукав содержит полимерную экструзионную часть.
4. Элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, в соответствии с любым предыдущим примером, при этом сердцевина, содержит вспененную полимерную экструзионную часть с одним или более путями вдоль нее.
5. Элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, в соответствии с любым предыдущим примером, при этом рукав содержит материал из полимолочной кислоты.
6. Элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, в соответствии с любыми из предыдущих примеров, при этом сердцевина содержит материал из полимолочной кислоты, ацетата или целлюлозы.
7. Элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, в соответствии с любым из предыдущих примеров, при этом рукав имеет толщину стенки от 0,3 миллиметра до 3 миллиметров.
8. Элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля, в соответствии с любым из предыдущих примеров, при этом сердцевина имеет диаметр от 4 миллиметров до 7,5 миллиметров.
9. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее элемент, обеспечивающий проницаемость для аэрозоля в соответствии с любым из предыдущих примеров.