ТАБАЧНОЕ ИЗДЕЛИЕ С НАГРЕВАНИЕМ БЕЗ ГОРЕНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИ НАГРЕВАЕМОЕ ТАБАЧНОЕ ИЗДЕЛИЕ
TOBACCO PRODUCT WITH HEATING WITHOUT COMBUSTION AND ELECTRICALLY HEATED TOBACCO

[Область техники, к которой относится изобретение]
[0001] Настоящее изобретение относится к табачному изделию с нагреванием без горения и электрически нагреваемому табачному изделию.
[Уровень техники изобретения]
[0002] Ранее уже разрабатывались электрически нагреваемое табачное изделие, включающее в себя электрическое нагревательное устройство, и табачное изделие с нагреванием без горения. Электрическое нагревательное устройство включает в себя нагревательный элемент, батарейный блок, выполняющий функцию источника питания для нагревательного элемента, и блок управления для управления нагревательным элементом. Табачное изделие с нагреванием без горения вставляют так, чтобы привести в соприкосновение с нагревательным элементом. Табачное изделие с нагреванием без горения включает в себя табачный стержень, включающий в себя резаный табак и материал-источник аэрозоля, которые обернуты в оберточную бумагу. Нагревательный элемент обычно имеет плоскую или круглую цилиндрическую форму.
Перед использованием электрически нагреваемого табачного изделия, табачное изделие с нагреванием без горения вставляют в электрическое нагревательное устройство таким образом, что нагревательный элемент внедряется в табачное изделие с нагреванием без горения. При осуществлении выделения тепла нагревательным элементом, табачный стержень нагревается изнутри теплом, образующимся в точке соприкосновения с нагревательным элементом, таким образом, что вкусообразующий компонент ароматического дыма, а также материал-источник аэрозоля, содержащийся в табачном стержне, доставляются пользователю.
[Сущность изобретения]
[Техническая проблема]
[0003] Как описано выше, табачный стержень, составляющий табачное изделие с нагреванием без горения, содержит материал-источник аэрозоля. Материал-источник аэрозоля обычно состоит из жидкого компонента. Поэтому, когда оберточную бумагу, применяемую для обертывания табачного стержня в обычных сигаретах, применяют в качестве оберточной бумаги в табачном изделии с нагреванием без горения, материал-источник аэрозоля может просачиваться сквозь оберточную бумагу, создавать пятна и портить внешний вид. Кроме того, если материал-источник аэрозоля просачивается в оберточную бумагу, тепло от нагревательного элемента не так легко передается части резаного табака в табачном стержне, расположенной около оберточной бумаги на удалении от нагревательного элемента. В результате, материал-источник аэрозоля, просачивающийся в оберточную бумагу, может и не испаряться и может оставаться в оберточной бумаге после использования. Это может затруднять доставку достаточного количества аэрозоля пользователю.
Как описано выше, перед использованием электрически нагреваемого табачного изделия, пользователь вставляет табачное изделие с нагреванием без горения в электрическое нагревательное устройство, чтобы привести его в соприкосновение с нагревательным элементом. Когда нагревательный элемент внедряют в табачный стержень табачного изделия с нагреванием без горения, резаный табак, содержащийся в табачном стержне, испытывает воздействие радиального давления со стороны нагревательного элемента или, иначе говоря, испытывает воздействие давления в направлении, в котором резаный табак прижимается к оберточной бумаге, в которую обертывают табачный стержень. Резаный табак и материал-источник аэрозоля, содержащиеся в табачном стержне, прижимаются таким образом к оберточной бумаге. Это повышает вероятность того, что материал-источник аэрозоля будет просачиваться в оберточную бумагу. Интенсивность, с которой резаный табак прижимается к оберточной бумаге вокруг табачного стержня, изменяется в зависимости от того, как пользователь обращается с табачным стержнем, чтобы дать возможность нагревательному элементу воткнуться в табачный стержень. Если резаный табак прижимается к оберточной бумаге сильнее, то количество материала-источника аэрозоля, просачивающегося в оберточную бумагу, будет увеличиваться.
Соответственно, существует потребность в табачных изделиях с нагреванием без горения, которые не создают таких ситуаций и могут предотвратить просачивание материала-источника аэрозоля в оберточную бумагу, сохранять хороший внешний вид и доставлять достаточное количество аэрозоля во время нагревания.
Настоящее изобретение имеет целью создание табачного изделия с нагреванием без горения, которое может предотвращать просачивание материала-источника аэрозоля в оберточную бумагу, сохранять хороший внешний вид и доставлять достаточное количество аэрозоля во время нагревания.
[Решение проблемы]
[0004] Для решения вышеописанных проблем, авторы настоящего изобретения изобрели метод, в котором наполнитель (называемый также табачным наполнителем), содержащий резаный табак, формирующий табачный стержень, имеет предварительно заданную полость в области, в которую внедряется нагревательный элемент электрического нагревательного устройства. Обычно, табачный стержень табачного изделия с нагреванием без горения состоит из табачного наполнителя и оберточной бумаги, и табачный наполнитель сформирован резаным табаком, по существу, равномерно набитым в нем.
Однако, в настоящем изобретении, табачный наполнитель не сформирован резаным табаком, по существу, равномерно заполняющим его. Заполнение табачного наполнителя изменили, чтобы снизить сопротивление вставке нагревательного элемента, а также, чтобы позволить нагревательному элементу внедряться в табачный стержень в предварительно заданном положении, независимо от того, как пользователь обращался с табачным стержнем для ввода нагревательного элемента. Конкретнее, обеспечили полость, которая является открытой на дальнем конце табачного стержня.
Как выяснилось, в данной конфигурации можно минимизировать возможность того, что резаный табак и материал-источник аэрозоля, формирующий табачный наполнитель, будут прижиматься к оберточной бумаге, при вставке табачного изделия с нагреванием без горения в электрическое нагревательное устройство, и таким образом снизить вероятность просачивания материала-источника аэрозоля в оберточную бумагу.
Авторы настоящего изобретения уделили также внимание оберточной бумаге, в которую следует обертывать табачный наполнитель, содержащий резаный табак, формирующий табачное изделие с нагреванием без горения. Конкретнее, авторы настоящего изобретения изобрели метод, в котором, из двух поверхностей оберточной бумаги, по меньшей мере поверхность, соприкасающаяся с табачным наполнителем, (называемая просто поверхностью соприкосновения с наполнителем) содержит добавленное к ней покровное вещество. Было установлено, что при добавлении покровного вещества по меньшей мере к поверхности соприкосновения с наполнителем оберточной бумаги, даже когда материал-источник аэрозоля, содержащийся в табачном наполнителе, приходит в соприкосновение с оберточной бумагой, материал-источник аэрозоля не допускается до просачивания в оберточную бумагу и, тем самым, вытекания из табачного стержня.
Проблемы, подлежащие решению настоящим изобретением, являются специфическими для табачных изделий с нагреванием без горения, нагреваемых электрическими нагревательными устройствами и не встречались в традиционных курительных изделиях (например, сигаретах).
[0005] Настоящее изобретение изложено в общем ниже.
[1] Табачное изделие с нагреванием без горения включает в себя табачный стержень, в котором табачный наполнитель, содержащий резаный табак и материал-источник аэрозоля, обернут оберточной бумагой, которая обертывает табачный наполнитель. Табачный стержень содержит внутри полость, которая является открытой на дальнем конце табачного стержня и продолжается в аксиальном направлении табачного стержня. По меньшей мере к соприкасающейся с табачным наполнителем поверхности оберточной бумаги добавлено покровное вещество.
[2] В табачном изделии с нагреванием без горения по п. [1], полость является несквозной выемкой, и несквозная выемка имеет форму несквозного кругового цилиндра или кругового конуса, или усеченного кругового конуса с диаметром, уменьшающимся от дальнего конца к ближнему концу табачного стержня.
[3] В табачном изделии с нагреванием без горения по п. [2], выемка имеет уплотненный слой вокруг нее.
[4] В табачном изделии с нагреванием без горения по п. [1], наполнитель состоит из множества табачных листов. Множество табачных листов продолжается в продольном направлении и концентрично располагается вокруг оси в продольном направлении. В качестве полости между осью в продольном направлении и самым внутренним табачным листом выполнено сквозное отверстие, продолжающееся в продольном направлении.
[5] Табачное изделие с нагреванием без горения по любому из пп. [1] - [4] дополнительно включает в себя мундштучный участок, составляющий концевой участок, противоположный табачному стержню.
[6] В табачном изделии с нагреванием без горения по любому из пп. [1] - [5], покровное вещество содержит нитроцеллюлозу.
[7] Электрически нагреваемое табачное изделие включает в себя электрическое нагревательное устройство и табачное изделие с нагреванием без горения по любому из пп. [1] - [6]. Электрическое нагревательное устройство включает в себя нагревательный элемент, батарейный блок, выполняющий функцию источника питания для нагревательного элемента, и блок управления для управления нагревательным элементом. Табачное изделие с нагреванием без горения вставляют таким образом, чтобы привести в соприкосновение с нагревательным элементом.
[Эффекты изобретения]
[0006] Настоящее изобретение предлагает табачное изделие с нагреванием без горения, которое может предотвратить просачивание материала-источника аэрозоля в оберточную бумагу, сохранять хороший внешний вид и доставлять достаточное количество аэрозоля во время нагревания.
[Краткое описание чертежей]
[0007]
[Фиг. 1] Фиг. 1 - схематическое представление варианта осуществления табачного изделия с нагреванием без горения.
[Фиг. 2] Фиг. 2 - схематическое представление модификации варианта осуществления табачного изделия с нагреванием без горения, изображенного на фиг. 1.
[Фиг. 3] Фиг. 3 - увеличенное схематическое представление другой модификации варианта осуществления табачного изделия с нагреванием без горения, изображенного на фиг. 1.
[Фиг. 4] Фиг. 4 - схематическое представление варианта осуществления электрически нагреваемого табачного изделия.
[Фиг. 5] Фиг. 5 - диаграмма, представляющая результаты измерения количества аэрозоля (или глицерина), доставленного во время теста в условиях использования табачных изделий с нагреванием без горения, подготовленных в экспериментальных примерах 1-3.
[Описание вариантов осуществления]
[0008] Хотя настоящее изобретение будет подробно описано путем представления вариантов осуществления и примеров, настоящее изобретение не ограничивается нижеописанными вариантами осуществления и примерами. Настоящее изобретение можно реализовать в любой модифицированной форме в пределах объема настоящего изобретения.
[0009] <Оберточная бумага для табачного изделия с нагреванием без горения>
В настоящем описании, «оберточная бумага для табачного изделия с нагреванием без горения» означает оберточную бумагу, применяемую в нижеописанном табачном изделии с нагреванием без горения, и может в дальнейшем называться просто оберточной бумагой в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Для применений оберточной бумаги в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, оберточная бумага «для табачного изделия с нагреванием без горения» означает, что оберточную бумагу используют для обертывания табачного наполнителя, содержащего резаный табак, чтобы изготовить табачный стержень, или используют для обертывания внешних периферических поверхностей табачного стержня и прилегающего к нему компонента, чтобы соединить табачный стержень и прилегающий компонент.
[0010] Примеры оберточной бумаги в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включают в себя оберточную бумагу, которая состоит, в основном, из целлюлозной массы. Оберточная бумага может быть изготовлена из древесной целлюлозная масса, такой как целлюлозная масса их хвойной древесины или целлюлозная масса из лиственной древесины, или может быть изготовлена посредством смешивания, с древесной целлюлозной массой, любых недревесных целлюлозных масс, таких как льняная целлюлозная масса, конопляная целлюлозная масса, сизалевая целлюлозная масса и камыш, обычно применяемых для изготовления оберточной бумаги для курительных изделий.
Типы целлюлозной массы, которые можно применять, включают в себя химическую целлюлозную массу, дефибрированную целлюлозную массу, химическую дефибрированную целлюлозную массу и термомеханическую целлюлозную массу, производимые по способу варки целлюлозы, например, сульфатной варки целлюлозы, кислотной/нейтральной/щелочной сульфитной варки целлюлозы или натронной варки целлюлозы.
[0011] В бумагоделательном процессе, использующем, например, длинносеточную бумагоделательную машину, цилиндровую бумагоделательную машину или комбинированную бумагоделательную машину с сетчатым цилиндром, формирование вышеописанной целлюлозной массы регулируется, чтобы обеспечить однородное распределение волокон в оберточной бумаге. При необходимости, можно вводить вещество, придающее влагопрочность, чтобы делать оберточную бумагу влагопрочной, или, при необходимости, можно вводить проклеивающее вещество, чтобы регулировать качество печати на оберточной бумаге. Также можно вводить вспомогательные вещества при бумажном производстве, такие как сульфат алюминия, анионные, катионные, неионные или амфотерные удерживающие добавки, обезвоживающие добавки и упрочняющие агенты, и добавки для производства бумаги, такие как красители, регуляторы уровня pH, противовспенивающие средства, средства контроля смолы и средства контроля слизи.
2
2
2
2
2
[0012] Бумага-основа оберточной бумаги в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения обычно имеет базовый вес, например, не менее 20 г/см и, предпочтительно, не менее 25 г/см. В то же время, базовый вес обычно не превышает 65 г/см, предпочтительно, не превышает 50 г/см и предпочтительнее не превышает 45 г/см.
Толщина оберточной бумаги, имеющей вышеописанные характеристики, не ограничивается конкретным значением. Для жесткости, вентиляции и легкости настройки во время производства бумаги, толщина оберточной бумаги обычно составляет не менее 10 мкм, предпочтительно, не менее 20 мкм и предпочтительнее не менее 30 мкм. В то же время, толщина обычно не превышает 100 мкм, предпочтительно, не превышает 75 мкм и, предпочтительнее, не превышает 50 мкм.
Оберточная бумага для табачного изделия с нагреванием без горения имеет, например, квадратную или прямоугольную форму. Когда оберточную бумагу используют для обертывания табачного наполнителя (т.е. для изготовления табачного стержня), например, оберточная бумага может иметь размеры, приблизительно, от 12 мм до 70 мм в длину с одной стороны и приблизительно от 15 мм до 28 мм, предпочтительно, приблизительно от 22 мм до 24 мм и, предпочтительнее, приблизительно 23 с другой стороны. Когда табачный наполнитель обертывают в оберточную бумагу в форме цилиндра, например, противоположные концевые участки оберточной бумаги в направлении w на фиг. 1 склеивают, с перекрытием приблизительно 2 мм, в виде цилиндрической бумажной трубки, в которую набивают табачный наполнитель. Размер оберточной бумаги прямоугольной формы можно определять в зависимости от размера окончательного табачного стержня.
Когда, как в случае ободковой бумаги, бумага является такой, которую применяют для соединения и обертывания табачного стержня и другого компонента, прилегающего к табачному стержню, например, бумага иметь размеры от 20 мм до 60 мм в длину с одной стороны и от 15 мм до 28 мм в длину с другой стороны.
[0013] Оберточная бумага в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может содержать наполнитель в дополнение к вышеописанной целлюлозной массе. Содержание наполнителя может быть не ниже 10% и не выше 60% и, предпочтительно, от 15% до 45% по весу от общего веса оберточной бумаги в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
2
2
В оберточной бумаге в соответствии с вариантом осуществления изобретения, наполнитель составляет, предпочтительно, от 15% до 45% по весу в предпочтительном диапазоне базового веса (25 г/см до 45 г/см).
2
2
2
2
Наполнитель составляет, предпочтительно, от 15% до 45% по весу, когда базовый вес составляет не ниже 25 г/см и не выше 35 г/см, и наполнитель составляет, предпочтительно, от 25% до 45% по весу, когда базовый вес превышает 35 г/см и не превышает 45 г/см.
Примеры наполнителя включают в себя карбонат кальция, диоксид титана и каолин. Для улучшения вкуса дыма и повышения степени белизны предпочтительно применять карбонат кальция.
[0014] <Покровное вещество, наносимое на оберточную бумагу по варианту осуществления настоящего изобретения>
По меньшей мере к поверхности соприкосновения с наполнителем двух поверхностей (передней и задней сторон) оберточной бумаги добавлено покровное вещество в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Когда покровное вещество добавлено по меньшей мере к поверхности соприкосновения с наполнителем, не допускается просачивания материала-источника аэрозоля, содержащегося в табачном наполнителе, в оберточную бумагу и дополнительно не допускается его испарения из табачного стержня.
Покровное вещество не ограничивается конкретным типом, но предпочтительно является покровным веществом, которое может формировать пленку на поверхности бумаги, чтобы снижать проницаемость для жидкости. Примеры покровного вещества включают в себя альгиновую кислоту и ее соли (например, соль натрия), полисахарид типа пектина, производные целлюлозы, такие как этилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза и нитроцеллюлоза, и крахмалы и их производные (например, производные простых эфиров, такие как карбоксиметилкрахмал, гидроксиалкилкрахмал и катионный крахмал, и сложноэфирные производные, такие как ацетат крахмала, фосфат крахмала и октенилсукцинат крахмала). Особенно предпочтительно применять по меньшей мере нитроцеллюлозу потому, что она способна снижать проницаемость для жидкости, допускает удобное нанесение и меньше влияет на аромат, при применении.
Любое из вышеописанных покровных веществ можно применять в качестве материала, который обычно составляет от 1,0% до 30.0% по весу водного раствора или раствора этилацетата. При применении соответствующих методов печати, например, глубокой печати, вышеописанный водный раствор или раствор этилацетата можно наносить по меньшей мере на поверхность соприкосновения с наполнителем оберточной бумаги в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Для нанесения покровного вещества на оберточную бумагу в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения можно применять любой известный способ, отличающийся от печатания.
2
2
В предпочтительном варианте, покровное вещество наносят на поверхность оберточной бумаги в количестве от 0,5 г/м до 3,0 г/м в пересчете на сухой вес.
2
2
2
2
Конкретнее, когда покровное вещество является производным целлюлозы, количество нанесенного покровного вещества может составлять приблизительно от 0,4 г/м до 0,6 г/м, и когда покровное вещество является полисахаридом, количество нанесенного покровного вещества может составлять приблизительно от 0,9 г/м до 2,5 г/м.
Покровное вещество можно добавлять не только к поверхности соприкосновения с наполнителем, но также к поверхности, противоположной поверхности соприкосновения с наполнителем. Покровное вещество предпочтительно добавляют ко всей поверхности соприкосновения с наполнителем.
[0015] <Табачный наполнитель>
Примеры табачного наполнителя, формирующего табачный стержень, включают в себя табачный наполнитель, сформированный композицией, содержащей резаный табак, (в дальнейшем, называемый также первым табачным наполнителем) и другой табачный наполнитель, сформированный множеством табачных листов, описанных ниже, (в дальнейшем, называемый также вторым табачным наполнителем).
В настоящем изобретении, продольное направление табачного изделия с нагреванием без горения является направлением, обозначенным h на фиг. 1. Поскольку табачное изделие с нагреванием без горения является стержневидным, то продольное направление табачного изделия с нагреванием без горения можно считать таким же, что и продольное направление табачного стержня. Табачный стержень табачного изделия с нагреванием без горения в соответствии с настоящим изобретением имеет, предпочтительно, цилиндрическую форму с аспектовым отношением не меньше 1. Аспектовое отношение определяется следующим образом:
Аспектовое отношение=h/w,
где w означает ширину нижней поверхности цилиндрической части, h означает высоту цилиндрической части, и предпочтительно удовлетворяется условие h≥w. В настоящем изобретении, как описано выше, продольное направление определяется как направление, обозначенное h. Поэтому, даже в случае w≥h, направление, обозначенное h, называется продольным направлением для удобства. Форма нижней поверхности не ограничивается конкретной формой может быть, например, многоугольной, многоугольной с закругленными углами, круглой или эллиптической. Когда нижняя поверхность является круглой, ширина w является диаметром, а когда нижняя поверхность является эллиптической, ширина w является длиной большой оси. Когда нижняя поверхность имеет форму многоугольника или многоугольника с закругленными углами, ширина w является диаметром описанной окружности или длиной большой оси описанного эллипса. Например, в варианте осуществления, изображенном на фиг. 1, в котором нижняя поверхность является круглой, ширина w является диаметром окружности. Диаметр является шириной w, и длина, ортогональная ширине w, является высотой h. Высота h табачного наполнителя, формирующего табачный стержень, предпочтительно составляет приблизительно от 12 мм до 70 мм, и ширина w предпочтительно составляет приблизительно от 4 мм до 9 мм.
[0016] Далее будет описан первый наполнитель. Материал резаного табака, содержащегося в первом наполнителе, не ограничивается конкретным табаком, и можно использовать известный материал, такой как листовые пластинки или центральные жилки. Резаный табак можно изготавливать измельчением высушенных табачных листьев до частиц со средним размером, приблизительно, от 20 мкм до 200 мкм, гомогенизацией и переработкой их в лист (который может в дальнейшем называться просто гомогенизированным листом) и резкой листа. Резаный табак для набивки табачного стержня, предпочтительно, имеет ширину, приблизительно, от 0,5 мм до 2,0 мм. Когда табачный стержень имеет размеры 22 мм по окружности 22 и 20 мм в длину, то содержимое табачного наполнителя в табачном стержне может составлять от 200 мг/стержень до 800 мг/стержень и, предпочтительно, от 250 мг/стержень до 600 мг/стержень. Для изготовления резаного табака и гомогенизированного листа можно использовать табачные листья различных видов. Примеры видов табачных листьев включают в себя листья табака трубоогневой сушки, табака берли, табака восточной группы, табака местных сортов, табака обыкновенного, листья махорки и их смеси. Смеси изготавливают надлежащим смешиванием листьев различных видов, например, тех, которые упомянуты выше, чтобы обеспечить желаемый вкус. Подробные сведения о вышеупомянутых видах табака изложены в публикации Tabako-no-Jiten (Encyclopedia of Tobacco), Tobacco Academic Studies Center, March 31, 2009. Для производства вышеописанного гомогенизированного листа существует множество обычных способов, в ходе которых табачные листья измельчают и перерабатывают в гомогенизированный лист. Первый способ заключается в изготовлении листа с использованием технологии бумажного производства. Второй способ заключается в подмешивании подходящего растворителя, например, воды, в измельченные табачные листья, чтобы сформировать однородный материал, отливании тонкого слоя однородного материала на металлическую пластину или металлический пластинчатый конвейер и сушке материала до литого листа. Третий способ заключается в подмешивании подходящего растворителя, например, воды, в измельченные табачные листья, чтобы сформировать однородный материал, и экструзии материала в форме листа методом формования выдавливанием, чтобы сформировать скрученный лист. Подробные сведения о вышеупомянутых типах гомогенизированный лист изложены в публикации Tabako-no-Jiten (Encyclopedia of Tobacco) by Tobacco Academic Studies Center, March 31, 2009.
[0017] Влагосодержание табачного наполнителя может составлять от 10% до 15%, предпочтительно от 11% до 13% по весу от общего количества табачного наполнителя. При таком влагосодержании можно сократить появление пятен в оберточной бумаге и обеспечить высокую технологичность во время производства табачных стержней.
Размеры и приготовление резаного табака, содержащегося в первом табачном наполнителе, конкретно не ограничены. Например, можно применять высушенные табачные листья, разрезанные на куски шириной от 0,5 мм до 2,0 мм.
В случае использования резаного табака, полученного измельчением гомогенизированного листа, резаный табак можно изготавливать измельчением высушенных табачных листьев до частиц со средним размером, приблизительно, от 20 мкм до 200 мкм, гомогенизацией и переработкой их в лист и резкой листа на куски шириной от 0,5 мм до 2,0 мм.
[0018] Первый табачный наполнитель содержит материал-источник аэрозоля для образования аэрозольного тумана. Материал-источник аэрозоля не ограничивается конкретным типом и может быть выбран из веществ, экстрагируемых из различных натуральных продуктов и/или составляющих веществ, в зависимости от применения. Примеры материала-источника аэрозоля могут включать в себя глицерин, пропиленгликоль, триацетин, 1,3-бутандиод и их смеси.
Содержание материала-источника аэрозоля в первом табачном наполнителе не ограничивается конкретным значением. Для образования достаточного количества аэрозоля и обеспечения приятного вкуса дыма, материал-источник аэрозоля может составлять, обычно, не меньше 5% и, предпочтительно, не меньше 10% по весу от общего количества табачного наполнителя и может составлять, обычно, не более 50% и, предпочтительно, от 15% до 25% по весу от общего количества табачного наполнителя.
[0019] Первый табачный наполнитель может содержать ароматизаторы. Ароматизаторы не ограничиваются конкретными типами. Примеры ароматизаторов для обеспечения приятного вкуса дыма включают в себя ацетанизол, ацетофенон, ацетилпирадин, 2-ацетилтиазол, экстракт люцерны, амиловый спирт, амилбутират, трансанетол, бадьяновое масло звездчатого аниса, яблочный сок, перуанский бальзам-масло, желтый пчелиный воск-абсолют, бензальдегид, резиноид бензойной смолы, бензиловый спирт, бензиловый бензоат, бензиловый фенилацетат, бензиловый пропионат, 2,3-бутандион, 2-бутанол, бутилбутират, масляную кислоту, карамель, кардамонное масло, абсолютное масло рожкового дерева, β-каротин, морковный сок, L-карвон, β-кариофиллен, масло коричника ароматного, кедровое масло, масло из семян сельдерея, масло ромашки обыкновенной, коричный альдегид, коричную кислоту, коричный спирт, цинамилцинамат, цитронелловое масло, DL-цитронеллол, экстракт шалфея мускатного, какао, кофе, коньячное масло, кориандровое масло, куминовый альдегид, масло полыни горькой, δ-декалактон, γ-декалактон, каприновую кислоту, масло из зелени укропа, 3,4-диметил-1,2-циклопентандион, 4,5-диметил-3-гидрокси-2,5-дигидрофуран-2-он, 3,7-диметил-6-октеновую кислоту, 2,3-диметилпиразин, 2,5-диметилпиразин, 2,6-диметилпиразин, этил-2-метилбутират, этилацетат, этилбутират, этилгексаноат, этилизовалерат, этиллактат, этиллаурат, этиллевулинат, этилмальтол, этилоктаноат, этилолеат, этилпальмитат, этилфенилацетат, этилпропионат, этилстеарат, этилвалерианат, этилванилин, этилванилинглюкозид, 2-этил-3,(5 или 6)-диметилпиразин, 5-метил-3-гидрокси-4-метил-2(5H)-фуранон, 2-этил-3-метилпиразин, эвкалиптол, абсолютное масло пажитника сенного, абсолютное масло генетты, настой корня горчавки, гераниол, геранилацетат, виноградный сок, гваякол, экстракт гуаявы, γ-гепталактон, γ-гексалактон, капроевую кислоту, цис-3-гексен-1-ол, гексилацетат, гексиловый спирт, гексилфенилацетат, мед, лактон 4-гидрокси-3-пентеновой кислоты, 4-гидрокси-4-(3-гидрокси-1-бутенил)-3,5,5-триметил-2-циклогексен-1-он, 4-(парагидроксифенил)-2-бутанон, натриевую соль 4-гидроксиундиканоловой кислоты, абсолютное масло бессмертника, β-ионон, изоамилацетат, изоамилбутират, изоамилфенилацетат, изобутилацетат, изобутилфенилацетат, абсолютное масло жасмина, настой ореха колы, масло лабданума, лимонное масло без терпена, экстракт лакричника, линалоол, линалилацетат, масло из корня любистока, мальтол, кленовый сироп, ментол, ментон, L-ментилацетат, параметоксибензальдегид, метил-2-пирролилкетон, метилантранилат, метилфенилацетат, метилсалицилат, 4'-метилацетофенон, метилциклопентенолон, 3-метилвалериановую кислоту, абсолютное масло мимозы, мелассу, миристиновую кислоту, нерол, неролидол, γ-ноналактон, масло мускатного ореха, δ-окталактон, октанал, каприловую кислоту, масло из цветов апельсинового дерева, апельсиновое масло, масло из корня фиалки, пальмитиновую кислоту, ω-пентадекалактон, масло перечной мяты, масло петигрена парагвайского, фенэтиловый спирт, фенэтилфенилацетат, фенилацетатную кислоту, пиперональ, сливовый экстракт, пропенилгуаэтол, пропилацетат, 3-пропилиденфталид, сливовый сок, пировиноградную кислоту, экстракт из изюма, розовое масло, ром, масло мускатного шалфея, масло сандалового дерева, масло мяты курчавой, абсолютное масло стиракса, масло из ноготков, дистиллят чая, α-терпинеол, терпинилацетат, 5,6,7,8-тетрагидрохиноксалин, 1,5,5,9-тетраметил-13-оксацикло-(8.3.0.0 (4.9))-тридекан, 2,3,5,6-тетраметилпиразин, масло тимьяна, томатный экстракт, 2-тридеканон, триэтилцитрат, 4-(2,6,6-триметил-1,3-циклогексенил)-2-бутен-4-он, 2,6,6-триметил-2-циклогексен-1,4-дион, 4-(2,6,6-триметил-1,3-циклогексадиэнил)-2-бутен-4-он, 2,3,5-триметилпиразин, γ-ундекалактон, γ-валеролактон, экстракт ванили, ванилин, альдегид чемерицы, абсолютное масло из листьев фиалки, N-этил-p-ментан-3-карбоксамид (WS-3) и этил-2-(p-ментан-3- карбоксамид) ацетат (WS-5). Использование ментола особенно предпочтительно. Любые из приведенных ароматизаторов можно использовать по отдельности, или два или более из них можно использовать в сочетании.
[0020] Содержание ароматизатора в первом табачном наполнителе не ограничивается конкретным значением. Для обеспечения приятного вкуса дыма, содержание ароматизатора составляет, обычно, не менее 10000 ч/млн., предпочтительно не менее 20000 ч/млн., и предпочтительнее, не менее 25000 ч/млн. и не превышает, обычно, 50000 ч/млн., предпочтительно 40000 ч/млн. и, предпочтительнее, 33000 ч/млн.
3
3
3
3
[0021] Плотность заполнения в первом табачном наполнителе, вне полости, не ограничивается конкретным значением. Для обеспечения характеристик табачного изделия с нагреванием без горения и обеспечения приятного вкуса дыма, плотность заполнения составляет, обычно, не менее 250 мг/см и, предпочтительно, не менее 320 мг/см и не превышает, обычно, 800 мг/см и, предпочтительно, 600 мг/см.
Первый табачный наполнитель обернут оберточной бумагой для формирования табачного стержня. Покровное вещество добавлено по меньшей мере к поверхности соприкосновения с наполнителем двух поверхностей оберточной бумаги.
[0022] Второй табачный наполнитель сформирован из множества концентрично скрученных табачных листов. В настоящем изобретении, концентрическое скручивание означает, что все табачные листы располагаются вокруг, по существу, одного и того же центра. В настоящем изобретении, термин «лист» означает лист, который имеет пару, по существу, параллельных основных поверхностей и боковые поверхности. Лист изготавливают, предпочтительно, по технологии бумажного производства. Второй наполнитель сформирован концентричном скручиванием множества табачных листов в направлении, ортогональном продольному направлению табачного изделия с нагреванием без горения.
Примеры листового материала включают в себя такие ингредиенты табака, как табачные порошки. В настоящем изобретении предпочтителен вариант, в котором листовой материал составлен из ингредиентов табака. Табачный лист предпочтительно формируется включением, в лист основного материала из ингредиентов табака, компонентов, который могут создавать аромат, при необходимости. Табачный лист образует аэрозоль, при нагревании. В качестве материала-источника аэрозоля добавляют такой источник аэрозоля, как многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или 1,3-бутандиол). Количество добавляемого материала-источника аэрозоля составляет предпочтительно от 5% до 50%, предпочтительнее от 15% до 25% по весу от сухого веса табачного листа.
[0023] Далее будет описан материал табачного листа (который еще должен быть концентрично скручен).
Табачный лист соответственно изготавливают известным способом, например, по технологии бумажного производства, суспензионной технологии или технологии прокатки. В данном случае можно применить гомогенизированный лист для вышеописанного первого табачного наполнителя.
В технологии бумажного производства, табачный лист изготавливают по способу, включающему в себя следующие этапы: 1) высушенные табачные листья измельчают, экстрагируют водой и разделяют на водные экстракты и остатки; 2) водные экстракты высушивают при пониженном давлении и сгущают; 3) целлюлозную массу добавляют в остатки, превращают в волокна посредством рафинера и формуют в виде листа; и 4) концентрат водных экстрактов добавляют в лист и высушивают до получения табачного листа. В данном случае может выполняться дополнительный этап для удаления некоторого компонента, такого как нитрозамин (смотри, например, публикацию не прошедшей экспертизы японской патентной заявки (перевод заявки PCT) № 2004-510422).
В суспензионной технологии, табачный лист можно изготавливать по способу, включающему в себя следующие этапы: 1) воду, целлюлозную массу и связующее смешивают с измельченными табачными листьями; и 2) смесь выкладывают (отливают) тонким слоем и высушивают. В данном случае может выполняться дополнительный этап для удаления некоторого компонента, такого как нитрозамин. В частности, дополнительный этап включает в себя облучение суспензии, содержащей смесь воды, целлюлозной массы, связующего и измельченных табачных листьев ультрафиолетовым светом или рентгеновским излучением.
Как описано в международной публикации № 2014/104078, можно применять нетканый табачный лист, изготовленный по способу, включающему в себя следующие этапы: 1) гранулированный табак смешивают со связующим веществом; 2) смесь прокладывают между неткаными полотнами; и 3) полученному слоистому материалу придают формованием предварительно заданную форму путем сплавления, чтобы получить нетканый табачный лист.
Вид исходных табачных листьев, используемых в вышеописанных способах, может быть таким же, как для вышеописанного первого наполнителя.
Состав табачного листа конкретно не ограничивается, но содержание исходного табачного материала (табачного листа) составляет, предпочтительно, например, от 50% до 95% по весу от общего веса табачного листа. Табачный лист может содержать связующее. Примеры связующего включают в себя гуаровую камедь, ксантановую камедь, карбоксиметилцеллюлозу (CMC) и натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (CMC-Na). Количество связующего составляет предпочтительно от 1% до 20% по весу от общего веса табачного листа. Табачный лист может дополнительно содержать другие добавки. Примеры добавок включают в себя наполнитель, например, целлюлозную массу. Во множестве табачных листов, используемых в настоящем изобретении, все могут иметь одинаковые состав или свойства, или некоторые или все табачные листы могут иметь разные составы или свойства.
[0024] Второй табачный наполнитель производят посредством приготовления множества табачных листов разной ширины, формирования многослойного материала из табачных листов с шириной, уменьшающейся снизу вверх, и скручивания многослойного материала при вставке его в трубку для скручивания. При данном способе производства получают множество табачных листов, продолжающихся в продольном направлении и концентрично расположенных вокруг оси в продольном направлении. Одновременно формируют сквозное отверстие, продолжающееся в продольном направлении, в качестве полости между осью в продольном направлении и самым внутренним табачным листом.
В данном способе производства, многослойный материал предпочтительно изготавливают так, чтобы смежные листы из скрученных табачных листов имели между ними участок без соприкосновения.
При наличии участка без соприкосновения (с зазором), где смежные листы из табачных листов не соприкасаются, можно обеспечить протекание ароматизатора и повысить эффективность доставки ароматизирующих компонентов. В то же время, поскольку тепло от нагревателя передается внешним табачным листам через участок соприкосновения между смежными табачными листами, то можно обеспечить высокую эффективность теплопередачи.
Участок без соприкосновения между смежными листами табачных листов можно создать, например, посредством использования гофрированных табачных листов или посредством формирования многослойного материала без сплошного склеивания смежных табачных листов, а только с частичным склеиванием смежных табачных листов, или со смежными табачными листами слегка частично или полностью склеенными таким образом, что они разделяются после сворачивания.
При приготовлении табачного стержня, включающего в себя оберточную бумагу, оберточную бумагу можно размещать в нижней части многослойного материала. В данном случае, оберточную бумагу размещают так, чтобы поверхность, содержащая добавленное к ней покровное вещество, соприкасалась с табачным листом.
Полость может быть образована размещением цилиндрической болванки, например, оправки, в верхней части многослойного материала, формированием второго табачного наполнителя и извлечением болванки после этого.
Толщина каждого табачного листа не ограничивается конкретным значением. Однако, для компромиссного сочетания эффективности теплопередачи и прочности, предпочтительно, чтобы каждый табачный лист имел толщину от 200 мкм до 600 мкм. Табачные листы могут иметь либо одинаковые, либо разные толщины.
Число табачных листов, формирующих второй табачный наполнитель, может быть любым числом больше одного, но может составлять, например, два, три, четыре, пять или шесть.
[0025] <Табачное изделие с нагреванием без горения>
Табачное изделие с нагреванием без горения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения имеет такую конфигурацию, которая изображена на фиг. 1.
Табачное изделие 10 с нагреванием без горения, изображенное на фиг. 1, включает в себя табачный стержень, состоящий из табачного наполнителя 11 и первой оберточной бумаги 12, в которую обернут табачный наполнитель 11, и мундштучный участок 17, составляющий концевой участок, противоположный табачному стержню. Табачный стержень и мундштук соединены с использованием второй оберточной бумаги 13 (ободковой бумаги на фиг. 1), которая является либо такой же, как оберточная бумага для обертывания табачного наполнителя, либо отличается от нее.
Вариант осуществления, изображенный на фиг. 1, является вариантом, который использует (вышеописанный) табачный наполнитель в качестве табачного наполнителя. Кусочки, содержащиеся в первом табачном наполнителе, (например, кусочки шириной от 0,5 мм до 2,0 мм, полученные резкой табачных листьев или гомогенизированного листа) обычно имеют длину, приблизительно, от 1,0 мм до 4,0 мм и часто случайным образом ориентированы в табачном наполнителе. Кусочки могут быть произведены, по существу, с такой же длиной, как табачный стержень, расположены в продольном направлении табачного стержня для набивки табачного стержня.
Вариант осуществления, изображенный на фиг. 1, имеет полость 18, которую формируют после того, как табачный наполнитель помещают в заданное место. Полость 18 является открытой на дальнем конце табачного стержня и продолжается в аксиальном направлении табачного стержня. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 1, полость 18 является несквозной выемкой, которая имеет форму кругового конуса с диаметром, уменьшающимся от дальнего конца к ближнему концу табачного стержня. Форма полости 18 не ограничивается конкретной формой, как описано ниже.
В варианте осуществления, изображенном на фиг. 1, мундштук 17 включает в себя опорный участок 16, участок 14 охлаждения аэрозоля и участок 15 фильтра. В качестве второй оберточной бумаги для соединения приведенных компонентов, мундштук 17 включает в себя также ободковую бумагу 13. Хотя мундштук 17 состоит из трех сегментов на фиг. 1, мундштук 17 может состоять из единственного сегмента, как на фиг. 2, или может состоять из четырех или более сегментов. Сегменты, составляющие мундштук, могут быть выполнены с возможностью включения в себя как участка охлаждения аэрозоля, так и участка фильтра или могут быть выполнены с возможностью включения в себя только одного из них.
[0026] На фиг. 1, опорный участок 16 располагается непосредственно после табачного стержня и находится в соприкосновении с ближним концом табачного стержня. Опорный участок 16 может быть, например, пустотелой ацетатцеллюлозной трубкой. Иначе говоря, опорный участок 16 может быть круглым цилиндрическим пучком ацетатцеллюлозных волокон, с центральным отверстием, сформированным сквозь него в центре поперечного сечения. Опорный участок может быть металлической сеткой, например, с номером сита от 5 меш до 35 меш. Когда нагревательный элемент электрического нагревательного устройства, с которым применяют табачное изделие с нагреванием без горения, вставляют в табачный стержень, опорный участок 16 служит элементом, предотвращающим проталкивание табачного наполнителя в табачном изделии с нагреванием без горения в направлении выхода, к участку 14 охлаждения аэрозоля. Кроме функции предотвращения проталкивания табачного наполнителя в направлении выхода, опорный участок 16 предпочтительно имеет низкое вентиляционное сопротивление и низкую способность фильтрации аэрозоля. Опорный участок 16 функционирует также как разделяющая деталь для расположения участка 14 охлаждения аэрозоля табачного изделия с нагреванием без горения на расстоянии от табачного стержня.
[0027] Когда пар, образованный при нагревании табачного стержня и содержащий материал-источник аэрозоля и ароматизирующий компонент для табачных изделий, протекает через участок 14 охлаждения аэрозоля, пар приходит в соприкосновение с воздухом на участке 14 охлаждения аэрозоля, и поэтому пар охлаждается и сжижается с превращением в аэрозоль.
В табачном изделии 10 с нагреванием без горения, изображенном на фиг. 1, перфорации (не показанные) для впуска наружного воздуха могут быть сформированы в части участка 14 охлаждения аэрозоля и второй оберточной бумаги 13 (ободковой бумаги), обернутой вокруг участка 14 охлаждения аэрозоля. Перфорации позволяют наружному воздуху втекать в участок 14 охлаждения аэрозоля при использовании. Пар, образованный при нагревании табачного стержня и содержащий материал-источник аэрозоля и ароматизирующий компонент для табачных изделий, приходит в соприкосновение с наружным воздухом, и поэтому пар надежнее охлаждается и сжижается с превращением в аэрозоль. Перфорации предпочтительно имеют диаметр от 100 мкм до 1000 мкм. Предпочтителен вариант, в котором перфорации имеют, по существу, круглую или, по существу, эллиптическую форму. Когда перфорации являются, по существу, эллиптическими, вышеописанный диаметр представляет длину большой оси. Число перфораций может быть равным единице или более. Когда обеспечено множество перфораций, они располагаются, предпочтительно, в ряд по окружности второй оберточной бумаги (ободковой бумаги).
Участок 14 охлаждения аэрозоля может быть, например, круглым цилиндрическим элементом, изготовленным из толстой бумаги. В данном случае, круговой цилиндр содержит внутри пустое пространство. Пар, содержащий материал-источник аэрозоля и ароматизирующий компонент для табачных изделий, приходит в соприкосновение с воздухом в пустом пространстве и охлаждается. Когда обеспечены перфорации, пар в пустом пространстве также приходит в соприкосновение с наружным воздухом, и это усиливает эффект охлаждения. В круговой цилиндр может быть вложен сборчатый листовой элемент, например, бумага, полимерная пленка или металлическая фольга. В данном случае, пар может охлаждаться за счет удельной теплоемкости такого листового элемента.
[0028] Участок 15 фильтра может быть изготовлен, например, из жгута ацетатцеллюлозных волокон. Весовой номер филаментной нити и общий весовой номер жгута ацетатцеллюлозных волокон конкретно не ограничиваются. В случае участка фильтра с окружностью 22 мм, предпочтительно, чтобы весовой номер филаментной нити был от 5 г до 12 г на 9000 м, и чтобы общая тонина составляла от 12000 г до 30000 г на 9000 м. Ацетатцеллюлозные волокна жгута могут иметь либо Y-образное поперечное сечение, либо R-образное поперечное сечение. В случае фильтра, заполненного жгутом ацетатцеллюлозных волокон, для повышения твердости фильтра может быть добавлен триацетин, составляющий от 5% до 10% по весу от жгута ацетатцеллюлозных волокон.
Хотя на фиг. 1 показан участок 15 фильтра, состоящий из единственного сегмента, данный участок может состоять из множества сегментов. При формировании из множества сегментов, участок 15 фильтра может включать в себя, например, полый сегмент с входной стороны и другой сегмент, имеющий поперечное сечение, заполненное жгутом ацетатцеллюлозных волокон с выходной стороны (т.е. на конце мундштука, удерживаемом во рту пользователя). Данный вариант осуществления предотвращает нежелательную потерю образованного аэрозоля и улучшает внешний вид табачного изделия с нагреванием без горения.
Кроме того, при производстве фильтра можно соответственно заложить в конструкции регулировку вентиляционного сопротивления и введение добавок (например, известных абсорбентов, ароматизаторов или сохраняющих аромат материалов).
Материалы, применяемые для изготовления второй оберточной бумаги 13 (ободковой бумаги) не ограничиваются конкретными типами. Вторая оберточная бумага 13 может быть частично или полностью изготовлена из оберточной бумаги в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. После наматывания, как требуется, на табачный стержень, участок 14 охлаждения аэрозоля, участок 15 фильтра и опорный участок 16, вторую оберточную бумагу 13 можно закрепить на месте с помощью, например, винилацетатного клея.
[0029] Вариант осуществления, изображенный на фиг. 2, имеет такую же конфигурацию, как вариант осуществления, изображенный на фиг. 1, с тем исключением, что в качестве табачного наполнителя 11 применен вышеописанный второй табачный наполнитель, и что опорный участок 17 отсутствует. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 2, множество табачных листов, формирующих второй табачный наполнитель, продолжается в продольном направлении и концентрично располагается вокруг оси в продольном направлении. В качестве полости 18 обеспечено сквозное отверстие, продолжающееся в продольном направлении между осью в продольном направлении и самым внутренним табачным листом. Вариант осуществления, изображенный на фиг. 2, не обязательно требует наличия опорного участка 16, изображенного на фиг. 1, но может включать в себя опорный участок 16.
[0030] В вариантах осуществления, изображенных на фиг. 1 и фиг. 2, покровное вещество добавляют по меньшей мере к поверхности соприкосновения с наполнителем первой оберточной бумаги 12. Даже когда каждая из первой оберточной бумаги и второй оберточной бумаги сформирована только из одного листа в вариантах осуществления настоящего изобретения, они не сгорают при нагревании. Формирование только из одного листа является предпочтительным для снижения стоимости.
[0031] В вариантах осуществления, изображенных на фиг. 1 и фиг. 2, длина табачного изделия 10 с нагреванием без горения в продольном направлении составляет, предпочтительно, от 40 мм до 100 мм, предпочтительнее от 40 мм до 80 мм и, еще предпочтительнее, от 45 мм до 60 мм. Окружность табачного изделия с нагреванием без горения составляет, предпочтительно, от 15 мм до 25 мм, предпочтительнее от 17 мм до 24 мм и, еще предпочтительнее, от 21 мм до 23 мм. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 1, табачный стержень может иметь длину 12 мм, участок охлаждения аэрозоля может иметь длину 20 мм, опорный участок может иметь длину 8 мм, и участок фильтра может иметь длину 7 мм. Длины данных сегментов можно соответственно изменять в зависимости от, например, технологичности при производстве и требуемого уровня качества.
[0032] При производстве табачного изделия с нагреванием без горения в соответствии с любым вариантом осуществления настоящего изобретения можно применять оберточную бумагу в соответствии с вышеописанным вариантом осуществления настоящего изобретения. В частности, после того, как формируют табачный наполнитель, содержащий резаный табак и материал-источник аэрозоля, полученный наполнитель обертывают оберточной бумагой в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, чтобы получить табачный стержень. Затем, табачный стержень и компоненты, составляющие мундштук, обертывают ободковой бумагой (или оберточной бумагой в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения), чтобы получить табачное изделие с нагреванием без горения. Следует отметить, что для обертывания можно применять известное оберточное устройство.
[0033] Когда табачный наполнитель 11 является первым табачным наполнителем в варианте осуществления настоящего изобретения, полость 18 предпочтительно является несквозной выемкой, как показано на фиг. 1. Несквозная выемка имеет форму, предпочтительно, несквозного кругового цилиндра или кругового конуса, или усеченного кругового конуса с диаметром, уменьшающимся от дальнего конца к ближнему концу табачного стержня. Следует отметить, что несквозная выемка может, по существу, иметь форму кругового цилиндра, кругового конуса или усеченного кругового конуса.
Когда полость является несквозной выемкой, вокруг выемки (или поперечно выемке) предпочтительно сформирован уплотненный слой. При наличии уплотненного слоя, выемка в табачном стержне (табачном наполнителе) предохраняется от перекрытия адгезией резаного табака, содержащегося в табачном наполнителе.
Первый табачный наполнитель, формирующий табачный стержень, является упругой частью, но не пластиковой частью. Поэтому, когда выемку просто перфорируют в табачном стержне от дальнего конца табачного стержня, табачный наполнитель может упруго деформироваться в направлении, в котором смыкается выемка (т.е. в направлении, в котором поперечное сечение выемки сокращается), сразу по окончании перфорирования. Затем, когда, например, табачное изделие с нагреванием без горения хранится в течение длительного периода времени, выемка в табачном стержне может сомкнуться.
Поэтому предпочтительно, чтобы вокруг выемки был сформирован уплотненный слой для предотвращения смыкания выемки в табачном стержне (табачном наполнителе).
Соответствующий вариант осуществления изображен на фиг. 3. Вариант осуществления, изображенный на фиг. 3, получен модификацией части варианта осуществления, изображенного на фиг. 1. Как в варианте осуществления, изображенном на фиг. 1, полость 18 является несквозной выемкой в форме кругового конуса с диаметром, уменьшающимся от дальнего конца к ближнему концу табачного стержня. Однако, в варианте осуществления, изображенном на фиг. 3, уплотненный слой 19 сформирован вокруг выемки (или поперечно выемке). При наличии уплотненного слоя 19, смыкание выемки после изготовления изделия эффективно предотвращается.
[0034] Уплотненный слой формируют добавлением уплотняющего вещества в табачный наполнитель. Уплотняющее вещество предназначено для предотвращения деформации табачного стержня в направлении, в котором смыкается выемка. В качестве уплотняющего вещества можно применять различные материалы. Примеры уплотняющего вещества включают в себя карбонат кальция, силикат натрия, агар, желатин, карбоксиметилцеллюлозу (CMC), поливинилацетат (PVA), этиленвинилацетат (EVA), пектин, смолу карайи, геллановую камедь, гуаровую камедь, гуммиарабик, ксантановую камедь, кукурузный крахмал, натриевую соль альгиновой кислоты, полиуретан, полиамид, гидроксил-содержащие соединения, декстрин или производные декстрина, гидроксипропилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, метилцеллюлозу, конжак, коллаген, инулин, соевой белок, белок молочной сыворотки, казеин, клейковину пшеницы, каррагенан, альгинат, пропиленгликольальгинат, пуллулан, курдлан, камедь плодоворожкового дерева, смолу плодоворожкового дерева, трагантную камедь, зеин, колосеницу, хитин, хитозан, аравийскую камедь, поливинилпирролидон и полиэтиленоксид. Применять можно любую одну или смесь вышеописанных материалов.
[0035] Для облегчения обращения с уплотняющим веществом, облегчения прикрепления табачного наполнителя к нагревательному элементу при вставке нагревательного элемента в выемку, жаростойкости и исключения влияния летучих компонентов на ароматизатор во время нагревания нагревателя, в качестве уплотняющего вещества предпочтительно добавлять водный раствор, содержащий карбонат кальция, или водный раствор, содержащий силикат натрия (жидкое стекло).
Количество уплотняющего вещества, добавляемого в каждый табачный стержень, не ограничивается конкретным значением. Например, можно добавить уплотняющее вещество с весом в сухом состоянии от 5 мг до 60 мг. В частности, количество уплотняющего вещества, подлежащего добавлению, можно определить в зависимости от, например, диаметра и длины табачного наполнителя, содержащегося в табачном стержне, а также плотности заполнения и свойств резаного табака, заполняющего табачный стержень.
[0036] Когда табачный наполнитель является вторым табачным наполнителем (сформированным множеством табачных листов) в варианте осуществления настоящего изобретения, полость для вставки нагревательного элемента является, предпочтительно, сквозным отверстием, продолжающимся по оси в продольном направлении, и является, предпочтительно, круговым цилиндрическим по форме. Следует отметить, что, в данном случае, круговое цилиндрическое может также означать, по существу, круговое цилиндрическое.
[0037] Табачный наполнитель содержит внутри вышеописанную полость. Поэтому, когда используют табачное изделие с нагреванием без горения, или, в частности, когда табачный стержень насаживают на нагревательный элемент электрически нагреваемого табачного изделия (описанного ниже), табачный наполнитель предохраняется от чрезмерного сжатия нагревательным элементом. Это препятствует табачному наполнителю, прижимаемому по окружности к оберточной бумаге, вызывать просачивание материала-источника аэрозоля, содержащегося в табачном наполнителе, в оберточную бумагу.
[0038] <Электрически нагреваемое табачное изделие>
Вариант осуществления электрического нагреваемого табачного изделия изображен на фиг. 4. Электрически нагреваемое табачное изделие 30 используют путем вставки вышеописанного табачного изделия 10 с нагреванием без горения таким образом, чтобы табачное изделие 10 с нагреванием без горения приходило в соприкосновение с нагревательным элементом 24, расположенным внутри электрического нагревательного устройства 20.
Электрическое нагревательное устройство 20 включает в себя батарейный блок 21 и блок 22 управления в державке 23, изготовленной, например, из полимера.
Табачное изделие 10 с нагреванием без горения включает в себя табачный стержень, состоящий из табачного наполнителя 11 и первой оберточной бумаги 12, в которую обернут табачный наполнитель 11, и мундштук 17, составляющий концевой участок, противоположный табачному стержню. Табачный стержень и мундштук соединены с помощью второй оберточной бумаги, которая является либо такой же, как оберточная бумага для обертывания наполнителя, либо отличается от нее. Мундштук 17 табачного изделия с нагреванием без горения может включать в себя участок 14 охлаждения аэрозоля, участок 15 фильтра и опорный участок 16, как показано на фиг. 1, или может быть выполнен без опорного участка 16 между табачным стержнем и участком 14 охлаждения аэрозоля, как показано на фиг. 2. Хотя, в качестве табачного изделия с нагреванием без горения на фиг. 4 используется табачное изделие с нагреванием без горения, изображенное на фиг. 1, (в котором табачный наполнитель 11 является первым табачным наполнителем), вместо него может использоваться табачное изделие с нагреванием без горения, изображенное на фиг. 2 (в котором табачный наполнитель 11 является вторым табачным наполнителем).
[0039] Когда табачное изделие с нагреванием без горения вставляют в электрическое нагревательное устройство, дальний конец табачного стержня достигает нагревательного элемента 24 электрического нагревательного устройства 20, и полость табачного стержня приходит в соприкосновение с нагревательным элементом.
Нагревательный элемент 24 электрического нагревательного устройства 20 выделяет тепло под управлением блока 22 управления. При передаче тепла табачному стержню табачного изделия с нагреванием без горения, как материал-источник аэрозоля, так и ароматизирующий компонент, содержащиеся в табачном наполнителе 11 табачного стержня, испаряются.
Нагревательный элемент 24 может быть, например, листовым нагревателем, планарным нагревателем или цилиндрическим нагревателем. Листовой нагреватель является гибким листообразным нагревателем. Например, листовой нагреватель может быть нагревателем, включающим в себя термостойкую полимерную пленку, например, полиимидную пленку, (толщиной, приблизительно, от 20 мкм до 225 мкм). Планарный нагреватель является жестким нагревателем пластинчатой формы (толщиной, приблизительно, от 200 мкм до 500 мкм). Например, планарный нагреватель может быть нагревателем, включающим в себя плоскую подложку, на которой содержится резистивная цепь, выполняющая функцию тепловыделяющего участка. Цилиндрический нагреватель является пустотелым или сплошным цилиндрическим нагревателем. Например, цилиндрический нагреватель может быть нагревателем, содержащим на своей внешней поверхности резистивную цепь, выполняющую функцию тепловыделяющего участка. Поперечное сечение цилиндрического нагревателя может иметь форму, например, круга, эллипса, многоугольника или многоугольника со скругленными углами.
Табачный стержень нагревается нагревательным элементом 24 вплоть до, приблизительно, от 150°C до 250°C.
Пар, производимый нагреванием и содержащий материал-источник аэрозоля и ароматизирующий компонент, превращается в аэрозоль на участке 14 охлаждения аэрозоля при посредстве вышеописанного механизма и переносится через участок 15 фильтра табачного изделия 10 с нагреванием без горения в рот пользователя.
[ПРИМЕРЫ]
[0040] Настоящее изобретение будет конкретнее описано с помощью примеров. Настоящее изобретение не ограничивается описанием примеров в случае, если примеры находятся в пределах объема настоящего изобретения.
[0041] <Приготовление оберточной бумаги>
2
В качестве оберточной бумаги приготовили широко применяемую сигаретную оберточную бумагу, включающую в себя 100% целлюлозную массу из первичного сырья (70% по весу) и карбонат кальция (PCX850, произведенный компанией Shiraishi Kogyo Kaisha, Ltd., 30% по весу), служащий наполнителем, и к поверхности соприкосновения с наполнителем сигаретной оберточной бумаги добавили нитроцеллюлозу в качестве покровного вещества. Количество нитроцеллюлозы, добавленной к поверхности оберточной бумаги, составляло 0,5 г/м из расчета сухого веса. Нитроцеллюлозу приготовили в форме раствора этилацетата, который наносили методом глубокой печати на всю поверхность одной стороны оберточной бумаги
[0042] <Приготовление табачного стержня>
Табачный наполнитель приготавливали заранее путем подмешивания 2 г ароматизатора на 100 г и 40 г материала-источника аэрозоля (глицерина) на 100 г в табак из резаного листа. Табачный наполнитель обертывали в оберточную бумагу с использованием высокоскоростной оберточной машины таким образом, чтобы поверхность соприкосновения с наполнителем была поверхностью с добавленным к ней покровным веществом.
Вес кусочков в каждом стержне составлял 0,8 г, и кусочки, обернутые в каждом стержне, составляли 22 мм в окружности и 68 мм в длину.
После обертывания, табачные стержни держали в наборах по 200 штук посортно в пластиковых воздухонепроницаемых контейнерах. Поверхности табачных стержней проверяли на наличие пятен сразу по окончании обертывания.
Данные табачные стержни использовали в экспериментальном примере 1.
[0043] В качестве оберточной бумаги, используемой в экспериментальном примере 2, приготовили широко применяемую сигаретную оберточную бумагу, не содержащую добавленного к ней покровного вещества. Табачный наполнитель обертывали так же, как в экспериментальном примере 1, и табачные стержни изготовили с такими же размерами, как в экспериментальном примере 1.
В качестве оберточной бумаги, используемой в экспериментальном примере 3, приготовили широко применяемую сигаретную оберточную бумагу, содержащую наклеенную на нее, имеющуюся на рынке клейкую ленту (не покровное вещество). Клейкую ленту наклеивали только на такую поверхность сигаретной оберточной бумаг, которая не соприкасается с табачным наполнителем. Табачный наполнитель обертывали так же, как в экспериментальном примере 1, и табачные стержни изготовили с такими же размерами, как в экспериментальном примере 1.
[0044] <Приготовление табачного изделия с нагреванием без горения>
Табачные стержни, приготовленные для экспериментальных примеров 1-3 вышеописанными способами, разрезали отрезками длиной 12 мм, и несквозную выемку формировали прокалыванием одного конца каждого табачного стержня металлическим стержнем. Затем, на периферию выемки наносили жидкое стекло, чтобы сформировать уплотненный слой для того, чтобы стабилизировать форму (по существу, круглую цилиндрическую форму) выемки. С помощью оберточной бумаги, табачный стержень длиной 12 мм, имеющий выемку на дальнем конце, вручную соединяли с опорным участком длиной 8 мм, сформированным фильтром с центральным отверстием, являющимся сквозным отверстием, участком охлаждения длиной 20 мм, сформированным бумажной трубкой, имеющей отверстия для смесительного воздуха в ее внешней периферии, и участком фильтра длиной 7 мм, заполненным ацетатцеллюлозными волокнами, чтобы изготовить табачное изделие с нагреванием без горения.
[0045] <Тест в условиях использования>
Табачные изделия с нагреванием без горения, приготовленные в экспериментальных примерах 1-3, подвергали тестированию в условиях использования. Электрически нагреваемое табачное изделие, имеющее вышеописанную конфигурацию, подвергали тестированию в условиях использования. Перед тестом в условиях использования, температуру нагревателя во время вставки табачного стержня табачного изделия с нагреванием без горения устанавливали равной 350°C. Тест в условиях использования проводили с помощью однопортовой автоматической курительной машины компании Borgwaldt, с объемом затяжки 55 мл/2 секунды, с интервалами 30 секунд. Во время теста в условиях использования, впускные отверстия для наружного воздуха во внешней периферии участка охлаждения не закрывали. Вдыхаемый дым, образованный во время теста в условиях использования, собирали на прокладке кембриджского фильтра. Прокладку кембриджского фильтра снимали после 12 затяжек. После этого выполняли измерение веса и, методом газовой хроматографии, измерение количества воды и глицерина.
[0046] <Результаты тестов>
На фиг. 5 представлены результаты измерения количества аэрозоля (или глицерина), доставляемого из табачного стержня во время теста в условиях использования. Большее числовое значение на вертикальной оси на фиг. 5 означает большее количество доставленного глицерина. Как показано на фиг. 5, количества аэрозоля, доставляемые из табачных стержней в экспериментальных примерах 2 и 3, были намного меньше, чем количества из табачного стержня в экспериментальном примере 1.
В тесте в условиях использования, нагревание в табачном наполнителе происходит, в основном, в зоне соприкосновения с нагревательным элементом и соседней с ней зоне. Таким образом, материал-источник аэрозоля, содержащийся в табачном наполнителе, испаряется с превращением в аэрозоль. Образованный аэрозоль перемещается в сторону от центральной оси табачного наполнителя к оберточной бумаге или, иначе говоря, к наружной стороне табачного стержня. Оберточная бумага, приготовленная в экспериментальном примере 1, содержит нанесенное на нее покровное вещество. Это дает возможность образованному аэрозолю оставаться в табачном стержне в форме аэрозоля и не просачиваться в оберточную бумагу. При этом, из-за отсутствия покровного вещества, оказывающего влияние на оберточную бумагу, образованный аэрозоль просачивается в оберточную бумагу, использованную в экспериментальном пример 2. Это означает, что электрически нагреваемое табачное изделие не может доставлять достаточное количество аэрозоля пользователю.
Оберточная бумага, приготовленная в экспериментальном примере 3, содержит клейкую ленту, наклеенную на ее поверхность, не соприкасающуюся с табачным наполнителем. Это не может предотвратить просачивание аэрозоля в оберточную бумагу. Поскольку оберточная бумага табачного стержня имеет температуру ниже, чем нагреваемый участок, то аэрозоль, просачивающийся в оберточную бумагу, конденсируется в месте просачивания. Поскольку аэрозоль больше не может присутствовать в форме аэрозоля в табачном стержне, то электрически нагреваемое табачное изделие не может доставлять достаточное количество аэрозоля пользователю.
[Список позиций]
[0047]
10 табачное изделие с нагреванием без горения
11 наполнитель
12 первая оберточная бумага
13 вторая оберточная бумага (ободковая бумага)
14 участок охлаждения аэрозоля
15 участок фильтра
16 опорный участок
17 мундштучный участок
18 полость
19 уплотненный слой
20 электрическое нагревательное устройство
21 батарейный блок
22 блок управления
23 державка
24 нагревательный элемент
30 электрически нагреваемое табачное изделие