ИЗДЕЛИЕ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ (ВАРИАНТЫ)
AEROSOL GENERATING PRODUCT (OPTIONS)

Настоящее изобретение относится к изделиям, генерирующим аэрозоль, и компонентам таких изделий, которые снижают концентрации аммиака в аэрозоле, доставляемом посредством изделия.
Изделия могут быть использованы в нагреваемых без сжигания устройствах, генерирующих аэрозоль. Использование изделий, генерирующих аэрозоль, с нагреваемыми без сжигания устройствами способствует избеганию горения и пиролиза побочных продуктов, доставляемых во вдыхаемый дым сгораемых курительных изделий, таких как сигареты. Однако изделия, генерирующие аэрозоль, используемые с нагреваемыми без сжигания устройствами, доставляют подобное количество никотина и других летучих компонентов для обеспечения ощущения и вкуса, аналогичных ощущению и вкусу в сгораемых курительных изделиях.
Изделия для использования с нагреваемыми без сжигания устройствами могут содержать табак в качестве субстрата, генерирующего аэрозоль. Часто используемый табак выбирают для получения относительно низкой концентрации аммиака в аэрозоле при использовании с нагреваемым без сжигания устройством. Было бы целесообразным предоставление изделий, генерирующих аэрозоль, имеющих разные профили вкуса, включая более терпкий вкус, за счет использования «темных» типов табака, такого как Берли. Однако с такими типами табака, как правило, образуются более высокие уровни аммиака в аэрозоле, что обеспечивает неприятный вкус.
Разработаны изделия и способы для уменьшения количества аммиака, доставляемого во вдыхаемый дым сгораемых курительных изделий, таких как сигареты. Например, в фильтры или табачную смесь сигарет помещают кислоты. Однако помещение кислот в сигареты может привести к снижению доставки никотина.
Было бы целесообразно предоставить нагреваемые без сжигания изделия, генерирующие аэрозоль, имеющие более широкое разнообразие профилей вкуса, включая виды табака, с которыми, как правило, образуются более высокие уровни аммиака. Было бы целесообразно предоставить нагреваемые без сжигания изделия, генерирующие аэрозоль, которые снижают уровни аммиака в доставляемом аэрозоле без значительного снижения уровней никотина.
В различных аспектах настоящего изобретения представлено изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее кислоту ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль. Кислота выборочно снижает уровни аммиака в аэрозоле без значительного снижения уровней никотина в аэрозоле. Кислота может быть помещена в один или более элементов изделия или на него, например, элемент, охлаждающий аэрозоль, опорный элемент или фильтр. В некоторых вариантах осуществления кислота не помещена в фильтр или на него, а помещена в один или оба из элемента, охлаждающего аэрозоль, и опорного элемента или на один из них. В некоторых вариантах осуществления кислота помещена в элемент, охлаждающий аэрозоль, опорный элемент и фильтр или на них. В некоторых вариантах осуществления кислота помещена в элемент, охлаждающий аэрозоль, и фильтр или на них. В некоторых вариантах осуществления кислота помещена в опорный элемент и фильтр или на них. В некоторых вариантах осуществления, в которых изделие содержит элемент, охлаждающий аэрозоль, и фильтр, кислота помещена в фильтр или на него, а не на элемент, охлаждающий аэрозоль.
В некоторых аспектах настоящего изобретения представлено изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль. Изделие содержит субстрат, образующий аэрозоль, элемент, охлаждающий аэрозоль, и кислоту. Изделие может опционально содержать одно или оба из фильтра и опорного элемента. Элемент, охлаждающий аэрозоль, фильтр, если присутствует, и опорный элемент, если присутствует, расположены ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль. Кислота расположена ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль, и с возможностью взаимодействия с аэрозолем из субстрата, образующего аэрозоль, при использовании изделия, генерирующего аэрозоль, с устройством, генерирующим аэрозоль. Кислота может находиться в одном или более из элемента, охлаждающего аэрозоль, фильтра и опорного элемента или на них. В предпочтительных вариантах осуществления кислота находится в фильтре или на нем. Аммиак в аэрозоле, генерируемом из субстрата, образующего аэрозоль, может быть удален посредством кислоты до вдыхания аэрозоля пользователем.
В некоторых аспектах настоящего изобретения представлен элемент, охлаждающий аэрозоль, для использования с изделием, генерирующим аэрозоль. Элемент, охлаждающий аэрозоль, содержит корпус, в котором образовано множество каналов, проходящих в продольном направлении, и содержит кислоту в корпусе или на нем. Пористость охлаждающего элемента составляет от 50% до 90% в продольном направлении. Кислота может выборочно удалять аммиак из аэрозоля в изделии, содержащем охлаждающий элемент.
В различных аспектах и вариантах осуществления изделий, генерирующих аэрозоль, описанных в настоящем документе, могут быть предусмотрены одно или более преимуществ относительно доступных в настоящий момент или ранее описанных изделий, генерирующих аэрозоль. Например, профиль вкуса и разнообразие типов табака, которые могут быть использованы в субстратах, образующих аэрозоль, изделий, генерирующих аэрозоль, для использования с нагреваемыми без сжигания устройствами, генерирующими аэрозоль, могут быть улучшены, поскольку разновидности табака, в которых, как правило, образуются большие уровни аммиака в аэрозоле, могут быть использованы вследствие возможности уменьшения содержания аммиака без существенного уменьшения содержания никотина. Использование более широкого разнообразия типов табака может обеспечить дополнительное преимущество, заключающееся в большей устойчивости. В дополнение, за счет помещения кислоты в элемент изделия, расположенного ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль, а не в субстрат, образующий аэрозоль, можно обеспечить сохранение содержания табака изделия, а не его разбавление, таким образом требуемые органолептические свойства можно сохранить и не ослабить. Кроме того, за счет помещения кислоты в элемент изделия, генерирующего аэрозоль, можно уменьшить терпкость аэрозоля, доставляемого пользователю, вследствие удаления аммиака. Это и другие преимущества различных вариантов осуществления настоящего изобретения станут полностью понятны при прочтении данного описания.
Аммиак представляет собой основание, которое может быть удалено из аэрозоля за счет взаимодействия аэрозоля с элементом, имеющим кислоту в его поверхности или на ней. Когда аэрозоль входит в контакт с поверхностью элемента, аммиак может вступать в реакцию с кислотой с образованием нелетучей соли аммония. Поскольку соль аммония является нелетучей, она может быть удалена из аэрозоля. Теоретически кислота также должна вступать в реакцию с никотином, который также является основным соединением, что приводит к удалению никотина из аэрозоля.
Неожиданно и как описано в примере настоящего изобретения, никотин не был по сути удален из аэрозоля, производимого изделиями, генерирующими аэрозоль, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, когда субстрат изделия, содержащего табак, нагревали за счет использования нагреваемого без сжигания устройства. Это отличается от идей опубликованной патентной заявки PCT WO 91/14381, в которой фильтр сигареты, в который помещены кислоты, сохранил большую часть никотина.
12
Любая подходящая кислота может быть помещена в элемент изделия, генерирующего аэрозоль, или на него для уменьшения содержания аммиака. Предпочтительно та кислота является по существу нелетучей, таким образом большая часть кислоты остается на месте на элементе и не передается в аэрозоль при использовании изделия. Для ясности в настоящем описании использование термина «кислота» обозначает «одна или более кислот». В некоторых вариантах осуществления кислота включает одну или несколько из органической кислоты, карбоновой кислоты и фосфорной кислоты. Например, кислота может быть выбрана из группы, состоящей из яблочной кислоты, фумаровой кислоты, янтарной кислоты, лимонной кислоты, винной кислоты, аскорбиновой кислоты, глюконовой кислоты, молочной кислоты, насыщенной жирной кислоты, имеющей длину углеродной цепи по меньшей мере C, и ортофосфорной кислоты.
Кислота может быть помещена в буфер или другой подходящий состав для применения с одним или более элементами изделия, генерирующего аэрозоль. Состав может содержать соль кислоты или другой подходящий компонент для регулирования pH состава. За счет выбора подходящей кислоты или регулирования pH состава, наносимого на элемент, можно обеспечить более избирательное удаление аммиака, по сравнению с никотином, в аэрозоле при использовании изделия. Аммиак имеет pKa, составляющую 9,2, тогда как никотин имеет pKa, составляющую 8,0. Слишком высокая концентрация кислоты или слишком низкий pH в составе, наносимом на элемент, может привести к более неизбирательному удалению аммиака и никотина из аэрозоля. Предпочтительно после нанесения кислоты pH на поверхности элемента составляет на по меньшей мере 2 единицы меньше, чем pKa аммиака. Предпочтительно pH на поверхности элемента составляет менее 7,0.
Кислота и другие компоненты, такие как соль кислоты, если присутствует, могут быть растворены любым подходящим растворителем для нанесения на элемент, такой как элемент, охлаждающий аэрозоль, фильтр или опорный элемент. Выбор растворителя может зависеть от кислоты и элемента, на который наносят кислоту. Например, растворитель может представлять собой слаборастворимый растворитель, который может улучшать проникновение кислоты в элемент, на который ее наносят, или обеспечивать более полное покрытие поверхности элемента. В некоторых вариантах осуществления растворитель содержит триацетин, глицерин, пропиленгликоль, триэтилцитрат, этанол, изопропиловый спирт, воду и т.п.
Кислота может быть включена в состав для нанесения на элемент изделия, генерирующего аэрозоль, или помещения в него, и иметь любую подходящую концентрацию. Например, состав может содержать 30% кислоты по весу или менее, например, 10% кислоты по весу или менее. Предпочтительно состав содержит более 0,1% кислоты по весу. В некоторых вариантах осуществления концентрация кислоты, присутствующей в составе, составляет от приблизительно 0,5% до приблизительно 10% по весу, например, от приблизительно 1% до приблизительно 10% по весу. Концентрация кислоты может изменяться для приспособления количества аммиака, удаляемого из аэрозоля.
В некоторых вариантах осуществления твердые частицы, содержащие кислоту, наносят на элемент изделия, генерирующего аэрозоль, или помещают в него.
Кислоту могут наносить на элемент или помещать в него любым подходящим способом. Например, состав, содержащий кислоту, могут распылить на поверхность элемента или напечатать на ней. Например, состав могут наносить на внутреннюю поверхность, наружную поверхность или как на внутреннюю, так и наружную поверхность. Вся поверхность или часть поверхности может быть покрыта составом в зависимости от значения уменьшения содержания аммиака и никотина, которые должны быть удалены из аэрозоля при использовании изделия, генерирующего аэрозоль. Состав могут наносить на одну сторону или более чем одну сторону элемента. Элемент могут погрузить в состав, содержащий кислоту.
Полученный в результате элемент с кислотой внутри может иметь любое подходящее количество кислоты. Предпочтительно элемент содержит менее 10 весовых процентов кислоты. Более предпочтительно элемент содержит менее 5 весовых процентов кислоты. Как правило, содержание кислоты в элементе будет составлять 0,001 весового процента или более. В некоторых вариантах осуществления содержание кислоты в элементе составляет от приблизительно 0,002 вес.% до приблизительно 2 вес.%, например, от приблизительно 0,004 вес.% до приблизительно 1,5 вес.%.
Если элемент представляет собой фильтр, весовой процент кислоты, включенный в состав кислоты в фильтре, может быть определен на основе веса фильтрующего материала или на основе общего веса фильтра, который может включать, например, вес фильтрующего материала, фицеллы и клея. Предпочтительно весовой процент определяют на основе общего веса фильтра.
Для получения подходящего значения уменьшения содержания аммиака в аэрозоле, в то же время ограничивая уменьшение содержания никотина в аэрозоле, могут регулировать количество кислоты, Pka кислоты, pH на поверхности элемента, содержащего кислоту, способ введения кислоты и т.п.
Предпочтительно по меньшей мере 15% аммиака удаляют из аэрозоля в изделии, генерирующем аэрозоль, которое содержит кислоту в элементе или на нем, расположенном ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль. Более предпочтительно по меньшей мере 20% или по меньшей мере 25% аммиака удаляют из аэрозоля в изделии, генерирующем аэрозоль, имеющем мундштук, содержащий кислоту в элементе или на нем.
Предпочтительно менее 10% никотина удаляют из аэрозоля в изделии, генерирующем аэрозоль, содержащем кислоту в элементе или на нем, расположенном ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль. Более предпочтительно менее 6% или менее 5% никотина удаляют из аэрозоля в изделии, генерирующем аэрозоль, содержащем кислоту в элементе или на нем, расположенном ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль. Еще более предпочтительно менее 1% никотина удаляют из аэрозоля в изделии, генерирующем аэрозоль, содержащем кислоту в элементе или на нем, расположенном ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль. Как показано в примере ниже, очень небольшой процент никотина удаляют из аэрозоля в изделии, генерирующем аэрозоль, содержащем кислоту в фильтре или на нем и также содержащем элемент, охлаждающий аэрозоль, расположенный выше по ходу потока относительно фильтра, или не удаляют совсем.
Могут проводить любое подходящее испытание для определения количества аммиака или никотина, удаляемого из аэрозоля, в изделии, генерирующем аэрозоль, когда изделие нагревают для способствования образования субстратом, образующим аэрозоль, аэрозоля без сжигания субстрата. Например, испытуемые изделия могут отвечать стандарту ISO 3402:1999, их могут исследовать за счет аналитических методов с обычной машиной для курения сигарет, как описано в ISO 3308:2012, рекомендуемым способом CORESTA № 7 для определения содержания никотина и рекомендуемым способом CORESTA № 79 для определения содержания аммиака посредством ионно-хроматографического анализа.
В предпочтительных вариантах осуществления количество аммиака или никотина, удаляемое из аэрозоля, в изделии, генерирующем аэрозоль, в котором по меньшей мере один элемент, расположенный ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль, содержит кислоту, определяют в сравнении с по существу подобным изделием, генерирующим аэрозоль, в котором элемент, расположенный ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль, не содержит кислоту. По существу подобное изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать все компоненты изделия, генерирующего аэрозоль, в котором по меньшей мере один элемент содержит кислоту, за исключением того, что в по существу подобном изделии элемент не содержит кислоту.
Любой подходящий элемент изделия, генерирующего аэрозоль, может содержать кислоту для уменьшения количества аммиака. Один или более элементов, содержащих одну или более кислот, могут быть помещены в изделие таким образом, что элементы расположены ниже по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль. Термины «ниже по ходу потока» и «выше по ходу потока» могут быть использованы для описания относительных положений элементов или компонентов изделия, генерирующего аэрозоль. Для простоты в контексте настоящего документа термины «выше по ходу потока» и «ниже по ходу потока» относятся к относительному положению вдоль длины изделия, генерирующего аэрозоль, по отношению к направлению, в котором аэрозоль втягивают через изделие.
Изделие, генерирующее аэрозоль, имеет два конца: ближний конец, через который аэрозоль выходит из изделия, генерирующего аэрозоль, и доставляется пользователю, и дальний конец. При использовании пользователь может осуществлять затяжку с ближнего конца для вдыхания аэрозоля, генерируемого изделием, генерирующим аэрозоль. Ближний конец также может называться мундштучным концом или расположенным ниже по ходу потока концом, и он расположен ниже по ходу потока относительно дальнего конца. Дальний конец могут также назвать расположенный выше по ходу потока конец, и он расположен выше по ходу потока относительно ближнего конца.
Один или более элементов, в или на которых расположена кислота, могут быть включены в мундштук изделия, генерирующего аэрозоль. В контексте настоящего документа термин «мундштук» относится к части изделий, генерирующих аэрозоль, которая содержит ближний конец изделия. Мундштук может представлять собой отдельный элемент изделия или может быть выполнен цельно как часть изделия. В некоторых примерах мундштук целиком содержит изделие, расположенное ниже по ходу потока относительно субстрата, генерирующего аэрозоль. В некоторых примерах мундштук представляет собой часть изделия, содержащую элемент, охлаждающий аэрозоль, фильтр, если присутствует, и опорный элемент, если присутствует.
Изделие, генерирующее аэрозоль, могут собрать в форме стержня, в котором элемент, содержащий кислоту, или мундштук, содержащий элемент, содержащий кислоту, расположен ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль. Кислота может находиться в подходящем элементе или на нем, таком как одно или более из фильтра, опорного элемента и элемента, охлаждающего аэрозоль.
Предпочтительно, изделие, генерирующее аэрозоль, содержит элемент, охлаждающий аэрозоль. Предпочтительно, изделие, генерирующее аэрозоль, содержит элемент, охлаждающий аэрозоль, и фильтр. В вариантах осуществления, в которых изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью использования с устройством, генерирующим аэрозоль, устройство содержит нагревательный элемент, выполненный с возможностью проникновения в изделие, при этом изделие содержит опорный элемент; более предпочтительно мундштук содержит фильтр, элемент, охлаждающий аэрозоль, и опорный элемент в таких вариантах осуществления.
В некоторых вариантах осуществления кислота находится в фильтре или на нем, и изделие, генерирующее аэрозоль, содержит элемент, охлаждающий аэрозоль, который может содержать кислоту выше по ходу потока относительно фильтра или может не содержать ее.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать любой подходящий элемент, охлаждающий аэрозоль. Примеры подходящих элементов, охлаждающих аэрозоль, которые могут применяться в соответствии с идеями, представленными в настоящем документе, описаны в опубликованной патентной заявке PCT WO 2013/098405 и опубликованной патентной заявке PCT WO 2013120565.
В контексте настоящего документа «элемент, охлаждающий аэрозоль» относится к компоненту изделия, генерирующего аэрозоль, расположенного ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль, таким образом при использовании аэрозоль, образованный за счет летучих соединений, высвобождаемых из субстрата, образующего аэрозоль, проходит через элемент, охлаждающий аэрозоль, и охлаждается посредством него до вдыхания пользователем. Элемент, охлаждающий аэрозоль, имеет большую площадь поверхности, но вызывает низкий перепад давления. Фильтры и другие элементы, которые создают высокий перепад давления, например, фильтры, образованные из пучков волокон, не рассматривают как элементы, охлаждающие аэрозоль. Камеры и полости в изделии, генерирующем аэрозоль, не считают элементами, охлаждающими аэрозоль.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать множество каналов, проходящих в продольном направлении. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь любую подходящую пористость. Например, элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь пористость от 50% до 90% в продольном направлении. Элемент, охлаждающий аэрозоль, могут альтернативно называть теплообменник вследствие его функциональных возможностей.
2
2
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь любую подходящую общую площадь поверхности. Например, элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь общую площадь поверхности, составляющую от 300 мм на мм длины до 1000 мм на мм длины. Элемент, охлаждающий аэрозоль, предпочтительно оказывает малое сопротивление прохождению воздуха через стержень. Предпочтительно элемент, охлаждающий аэрозоль, по существу не влияет на сопротивление втягиванию изделия, генерирующего аэрозоль. Сопротивление втягиванию (RTD) представляет собой давление, требуемое для принудительного прохождения воздуха по всей длине испытуемого объекта со скоростью 17,5 мл/с при температуре 22°C и давлении 101 кПа (760 торр). RTD обычно выражено в единицах мм вод. ст. и измеряют в соответствии с ISO 6565:2015. Таким образом, предпочтительно, чтобы присутствовал небольшой перепад низкого давления от расположенного выше по ходу потока конца элемента, охлаждающего аэрозоль, до расположенного ниже по ходу потока конца элемента, охлаждающего аэрозоль. Для достижения этого предпочтительно, чтобы пористость в продольном направлении составляла более 50%, и чтобы путь потока воздуха через элемент, охлаждающий аэрозоль, был относительно свободным. Продольная пористость элемента, охлаждающего аэрозоль, может быть определена отношением площади поперечного сечения материала, образующего элемент, охлаждающий аэрозоль, и внутренней площади поперечного сечения изделия, генерирующего аэрозоль, в части, содержащей элемент, охлаждающий аэрозоль.
Предпочтительно поток воздуха через элемент, охлаждающий аэрозоль, не отклоняется в существенной степени между соседними каналами. Иными словами, поток воздуха через элемент, охлаждающий аэрозоль, предпочтительно проходит в продольном направлении по продольному каналу без существенного радиального отклонения. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, образован из материала, имеющего низкую пористость или по существу не имеющего пористости, кроме каналов, проходящих в продольном направлении. То есть материал, используемый для определения или образования каналов, проходящих в продольном направлении, например, гофрированный или собранный лист, имеет низкую пористость или по существу не является пористым.
В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать листовой материал, выбранный из группы, включающей металлическую фольгу, лист полимерного материала и по существу непористую бумагу или картон. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать листовой материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (CA) и алюминиевой фольги.
Целесообразно, чтобы элемент, охлаждающий аэрозоль, имел большую общую площадь поверхности. Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, образован листом тонкого материала, который был гофрирован, а затем сложен складками, собран или согнут с образованием каналов. В контексте настоящего документа термин «лист» обозначает пластинчатый элемент, имеющий ширину и длину, по существу превышающие его толщину. В контексте настоящего документа термин «гофрированный» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано, по существу параллельные складки или гофры проходят в продольном направлении относительно стержня. В контексте настоящего документа термины «собранный», «сложенный» или «согнутый» означают, что лист материала свернут, согнут или иным образом сжат или сужен по существу в поперечном направлении относительно оси цилиндра стержня. Лист могут гофрировать до собрания, складывания складками или сгибания. Лист может быть собран, сложен складками или согнут без предварительного гофрирования.
2
2
2
Чем больше сгибов или складок в определенном объеме элемента, тем больше общая площадь поверхности элемента, охлаждающего аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть выполнен из материала, имеющего толщину от приблизительно 5 микрометров до приблизительно 500 микрометров, например, от приблизительно 10 микрометров до приблизительно 250 микрометров. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, имеет общую площадь поверхности от приблизительно 300 квадратных миллиметров на миллиметр длины (мм/мм) до приблизительно 1000 квадратных миллиметров на миллиметр длины (мм/мм). Иными словами, на каждый миллиметр длины в продольном направлении элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь от приблизительно 300 квадратных миллиметров до приблизительно 1000 квадратных миллиметров площади поверхности. Предпочтительно, общая площадь поверхности составляет приблизительно 500 мм/мм на мм.
2
2
2
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть выполнен из материала, который имеет удельную площадь поверхности от приблизительно 10 квадратных миллиметров на миллиграмм (мм/мг) до приблизительно 100 квадратных миллиметров на миллиграмм (мм/мг). В некоторых вариантах осуществления удельная площадь поверхности может составлять приблизительно 35 мм/мг.
Удельная площадь поверхности может быть определена посредством применения материала, имеющего известную ширину и толщину. Например, материал может представлять собой материал из PLA, имеющий среднюю толщину 50 микрометров с отклонением ± 2 микрометра. В случае, когда материал также имеет известную ширину, например, от приблизительно 200 миллиметров до приблизительно 250 миллиметров, могут быть вычислены удельная площадь поверхности и плотность.
Когда аэрозоль, содержащий долю водяного пара, втягивают через элемент, охлаждающий аэрозоль, некоторая часть водяного пара может конденсироваться на поверхностях каналов, проходящих в продольном направлении, образованных элементом, охлаждающим аэрозоль. Если конденсируется вода, то предпочтительно, чтобы капли конденсированной воды оставались в виде капель на поверхности элемента, охлаждающего аэрозоль, а не абсорбировалась в материал, образующий элемент, охлаждающий аэрозоль. Таким образом, предпочтительно, чтобы материал, образующий элемент, охлаждающий аэрозоль, был по существу непористым или по существу не абсорбентом для воды.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь функцию снижения температуры потока аэрозоля, втягиваемого через элемент за счет теплопередачи. Компоненты аэрозоля будут взаимодействовать с элементом, охлаждающим аэрозоль, и терять тепловую энергию.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может выполнять функцию снижения температуры потока аэрозоля, втягиваемого через элемент, за счет воздействия на него фазового превращения, потребляющего тепловую энергию из потока аэрозоля. Например, материал, образующий элемент, охлаждающий аэрозоль, могут подвергать фазовому превращению, такому как плавление или стеклование, которое требует поглощения тепловой энергии. Если элемент выбран таким образом, что он подвергается такой эндотермической реакции при температуре, при которой аэрозоль входит в элемент, охлаждающий аэрозоль, то реакция будет потреблять тепловую энергию из потока аэрозоля.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может выполнять функцию снижения ощущаемой температуры потока аэрозоля, втягиваемого через элемент, за счет обеспечения конденсации компонентов, таких как водяной пар, из потока аэрозоля. Вследствие конденсации поток аэрозоля после прохождения через элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть суше. В некоторых вариантах осуществления содержание водяного пара в потоке аэрозоля, втягиваемом через элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть уменьшено на величину от приблизительно 20% до приблизительно 90%. При фактически одинаковой температуре пользователь может воспринимать температуру этого аэрозоля как более низкую, чем температура более влажного аэрозоля. Таким образом, ощущение аэрозоля во рту пользователя может напоминать ощущение, обеспечиваемое потоком дыма обычной сигареты.
В некоторых вариантах осуществления температура потока аэрозоля может быть снижена на более чем 10ºC при его втягивании через элемент, охлаждающий аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления температура потока аэрозоля может быть снижена на более чем 15ºC или на более чем 20ºC при его втягивании через элемент, охлаждающий аэрозоль. Предпочтительно, температуру потока аэрозоля снижают на по меньшей мере приблизительно 40ºC или по меньшей мере приблизительно 50ºC при втягивании потока аэрозоля через элемент, охлаждающий аэрозоль. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления температура потока аэрозоля, входящего в элемент, охлаждающий аэрозоль, составляет приблизительно 150ºC, а температура потока аэрозоля, выходящего из элемента, охлаждающего аэрозоль, составляет приблизительно 80ºC.
Как отмечено выше, элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть образован из листа подходящего материала, гофрированного, сложенного складками, собранного или согнутого в элемент, который образует множество каналов, проходящих в продольном направлении. Профиль поперечного сечения такого элемента, охлаждающего аэрозоль, может показывать каналы как случайно ориентированные. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть образован любым другим подходящим способом. Например, элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть образован из пучка продольно проходящих трубок. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть образован экструзией, литьем, ламинированием, инжекцией или измельчением подходящего материала.
Кислоту или состав, содержащий кислоту, могут добавить в элемент, охлаждающий аэрозоль, или разместить на нем любым подходящим образом. Например, кислоту или состав могут распылить, нанести в виде покрытия, напечатать или иным образом разместить на листе, который образует элемент, до гофрирования, складывания складками, собирания или сгибания листа в элемент, охлаждающий аэрозоль. В качестве дополнения или альтернативы, кислоту или состав могут разместить на элементе, охлаждающем аэрозоль, после образования элемента. В качестве дополнения или альтернативы, кислоту или состав могут поместить в материал, образующий лист, или материал, который экструдируют, отливают, ламинируют, инжектируют или измельчают с образованием элемента, охлаждающего аэрозоль.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать внешнюю трубку или обертку, которая содержит каналы, проходящие в продольном направлении, или определяет их место. Например, сложенный складками, собранный или согнутый листовой материал может быть обернут в материал обертки, например, фицеллу, с образованием элемента, охлаждающего аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, содержит лист гофрированного материала, собранный в стержень и ограниченный оберткой, например, оберткой из фильтровальной бумаги.
Внешняя трубка или обертка может содержать кислоту, или кислота может быть расположена на внешней трубке или обертке, например, на внутренней поверхности внешней трубки или обертки.
В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, выполнен в форме стержня, имеющего длину от приблизительно 7 миллиметров (мм) до приблизительно 28 миллиметров (мм). Например, элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 18 мм. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь по существу круглое поперечное сечение и диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм. Например, элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь диаметр приблизительно 7 мм.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может опционально содержать опорный элемент. Изделие может содержать любой подходящий опорный элемент. Примеры подходящих опорных элементов, которые могут применяться в соответствии с идеями, представленными в настоящем документе, описаны в опубликованной заявке на патент PCT WO 2013/098405.
Изделие, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит опорный элемент, когда изделие выполнено с возможностью использования с устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим нагревательный элемент, выполненный с возможностью проникновения в изделие. Предпочтительно опорный элемент, если присутствует, упирается в субстрат, образующий аэрозоль, таким образом, что опорный элемент расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль, в изделии, генерирующем аэрозоль. Опорный элемент может обеспечивать опору для изделия и расположенного выше по ходу потока субстрата, образующего аэрозоль, для сопротивления усилиям, связанным с одним или более из проникновения нагревательного элемента в изделие или введения изделия в устройство.
В предпочтительных вариантах осуществления опорный элемент выполнен с возможностью сопротивления перемещению субстрата, образующего аэрозоль, ниже по ходу потока при вставке нагревательного элемента устройства, генерирующего аэрозоль, в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль.
В некоторых вариантах осуществления опорный элемент выполнен с возможностью сопротивления усилию проникновения по меньшей мере 2,5 Н при вставке нагревательного элемента устройства, генерирующего аэрозоль, в субстрат, образующий аэрозоль. Предпочтительно опорный элемент выполнен с возможностью сопротивления усилию проникновения по меньшей мере 4 Н при вставке нагревательного элемента устройства, генерирующего аэрозоль, в субстрат, образующий аэрозоль. В контексте настоящего документа термин «усилие проникновения» используют для описания максимального усилия вставки при вставке нагревательного элемента в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, до достижения изделием, генерирующим аэрозоль, положения максимальной вставки.
Предпочтительно опорный элемент имеет разрушающее усилие по меньшей мере 40 Н, например, по меньшей мере 45 Н или по меньшей мере 50 Н, которое измерено с использованием стандартного испытания на сжатие.
Опорный элемент может быть выполнен из любого подходящего материала или сочетания материалов. Например, опорный элемент может быть выполнен из одного или более материалов, выбранных из группы, состоящей из: ацетилцеллюлозы; картона; гофрированной бумаги, такой как гофрированная теплостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага; и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE). В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент выполнен из ацетилцеллюлозы.
Опорный элемент может содержать полый трубчатый элемент. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент содержит полую ацетилцеллюлозную трубку. Опорный элемент предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль.
Опорный элемент может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров или от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент имеет наружный диаметр 7,2 миллиметра +/- 10%.
Опорный элемент может иметь длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент имеет длину приблизительно 8 миллиметров.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может опционально содержать фильтр. Фильтр, если присутствует, предпочтительно расположен на ближнем мундштучном конце изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие может содержать любой подходящий фильтр. Примеры подходящего фильтрующего материала включают сложные эфиры целлюлозы, такие как ацетилцеллюлоза, полимолочную кислоту (PLA), целлюлозный материал, полипропилен, хлопок, лен, пеньку или любую способную к разложению фильтрующую среду или комбинацию, или смесь любых двух или более фильтрующих материалов. В предпочтительных вариантах осуществления фильтрующий материал включает полимерный фильтрующий материал, такой как полимолочная кислота, сложные эфиры целлюлозы и их смеси. Предпочтительно фильтрующий материал содержит сложный эфир целлюлозы. Примеры сложных эфиров целлюлозы, которые могут использоваться для образования фильтрующего материала, включают ацетаты целлюлозы, пропионаты целлюлозы и бутираты целлюлозы с различными степенями замещения, а также вышеуказанные смешанные сложные эфиры. Примеры таких смешанных сложных эфиров включают ацетопропионат целлюлозы, ацетобутират целлюлозы и ацетопропионатбутират целлюлозы. Предпочтительно фильтрующий материал содержит ацетилцеллюлозу. Более предпочтительно фильтр содержит жгутовой фильтр из ацетилцеллюлозного волокна с низкой эффективностью фильтрации.
Фильтрующий материал предпочтительно содержит волокна. Предпочтительно фильтрующий материал содержит волокнистый полимерный фильтрующий материал. В предпочтительных вариантах осуществления фильтрующий материал содержит ацетилцеллюлозные волокна или волокна полимолочной кислоты. В предпочтительных вариантах осуществления фильтрующий материал содержит волокна или пучки волокон в форме волокнистой полосы.
Фильтр может содержать одно или более необязательных связующих средств. Предпочтительно, фильтр, который содержит связующее средство, содержит полимерные волокна. Связующее средство может связывать полимерные волокна. Предпочтительно связующее средство, при его наличии, представляет собой пластификатор. В контексте настоящего документа термин «пластификатор» представляет собой растворитель, который при его нанесении на полимерные волокна способствует, как растворитель, соединению волокон друг с другом. Примеры пластификаторов включают триацетин (известный также как глицерол триацетат), диацетат диэтиленгликоля, диацетат триэтиленгликоля, трипропион, ацетилтриэтилцитрат, триэтилцитрат и смеси одного или более из них. Один или более пластификаторов могут быть смешаны, например, с полиэтиленгликолем и приведены в контакт с полимерными волокнами для соединения волокон друг с другом с помощью растворителя. Волокна могут быть приведены в контакт со связующим средством любым подходящим способом. Предпочтительно, композицию, содержащую связующее средство, распыляют на полимерные волокна.
Кислоту могут помещать в фильтр или наносить на него любым подходящим способом. Например, фильтрующий материал могут погружать в раствор, содержащий кислоту; кислоту могут распылить, напечатать, нанести в виде покрытия или иным образом разместить на фильтрующем материале; кислоту могут поместить в материал, образующий фильтр; и т.п. В некоторых вариантах осуществления кислоту могут помещать в состав, содержащий связующее средство для распыления на волокна.
Фильтры согласно настоящему изобретению могут иметь любые подходящие размеры. Фильтр предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. Фильтр предпочтительно имеет наружный диаметр по меньшей мере 5 миллиметров. Фильтр может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров или от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительных вариантах осуществления фильтр имеет наружный диаметр 7,2 миллиметра +/- 10%.
Фильтр может иметь любую подходящую длину. Предпочтительно фильтр имеет длину в диапазоне от приблизительно 2 мм до приблизительно 15 мм, например, от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм. В предпочтительном варианте осуществления длина фильтра составляет приблизительно 7 мм.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать любой подходящий субстрат, генерирующий аэрозоль. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит никотин. Более предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит табак. В качестве альтернативы или дополнения, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, образующий аэрозоль, не содержащий табак.
Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, то твердый субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: травяной лист, табачный лист, фрагменты табачной жилки, взорванный табак и гомогенизированный табак.
Опционально, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, которые высвобождаются при нагреве твердого субстрата, образующего аэрозоль. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, также может содержать одну или более капсул, которые, например, содержат дополнительные летучие вкусоароматические соединения, содержащие или не содержащие табак, и такие капсулы могут таять во время нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль.
Опционально, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен на термостабильном носителе или встроен в него. Носитель может быть в виде порошка, гранул, шариков, крупиц, жгутов, полосок или листов. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на поверхность носителя в виде, например, листа, пеноматериала, геля или суспензии. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на всю поверхность носителя или альтернативно может быть нанесен по схеме с целью обеспечения неравномерной доставки вкусоароматической добавки во время использования.
В предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит гомогенизированный табачный материал. В контексте настоящего документа термин «гомогенизированный табачный материал» означает материал, образованный посредством агломерации сыпучего табака.
Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит собранный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте настоящего документа термин «лист» обозначает пластинчатый элемент, имеющий ширину и длину, по существу превышающие его толщину. В контексте настоящего документа термин «собранный» используют для описания листа, который свернут, согнут или иным образом сжат или сужен в направлении, по существу поперечном продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль.
В предпочтительном варианте осуществления субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит собранный текстурированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте данного документа термин «текстурированный лист» обозначает лист, который был гофрирован, выполнен конгревным тиснением, выполнен блинтовым тиснением, перфорирован или иным образом деформирован. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный текстурированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий множество разнесенных выемок, выступов, перфорационных отверстий или их комбинацию.
В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте настоящего документа термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано, по существу параллельные складки или гофры проходят вдоль или параллельно продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль. Однако следует иметь ввиду, что гофрированные листы гомогенизированного табачного материала для включения в изделие, генерирующее аэрозоль, могут альтернативно или дополнительно иметь множество по существу параллельных складок или гофров, которые расположены под острым или тупым углом к продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано.
В конкретных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный лист гомогенизированного табачного материала, который по существу равномерно текстурирован по существу по всей поверхности. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий множество по существу параллельных складок или гофров, которые по существу равномерно разнесены по ширине листа.
Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь форму штранга, содержащего материал, образующий аэрозоль, окруженный бумагой или другой оберткой. Если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму штранга, то весь штранг, включая любую обертку, считается субстратом, образующим аэрозоль. В предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит штранг, содержащий собранный текстурированный лист гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой. В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит штранг, содержащий собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой.
В конкретных вариантах осуществления листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, образующем аэрозоль, могут иметь содержание табака приблизительно 70% или более по весу в пересчете на сухой вес.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, образующем аэрозоль, могут содержать одно или более внутренних связующих, которые представляют собой табачные эндогенные связующие, одно или более внешних связующих, которые представляют собой табачные экзогенные связующие, или их сочетание для поддержки агломерирования табака в форме частиц. В качестве альтернативы или дополнения, листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, образующем аэрозоль, могут содержать другие добавки, включая, помимо прочего, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации.
Подходящие внешние связующие для включения в листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, образующем аэрозоль, известны из уровня техники и включают, но без ограничения: смолы, например, такие как гуаровая смола, ксантановая смола, гуммиарабик и смола плодов рожкового дерева; целлюлозные связующие, например, такие как гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и этилцеллюлоза; полисахариды, например, такие как крахмал; органические кислоты, такие как альгиновая кислота, соли оснований, сопряженных с органическими кислотами, такие как альгинат натрия, агар и пектины; и их комбинации.
Подходящие нетабачные волокна для включения в листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, известны из уровня техники и включают, но без ограничения: целлюлозные волокна; волокна древесины мягких пород; волокна древесины твердых пород; джутовые волокна и их комбинации. Перед включением в листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, генерирующем аэрозоль, нетабачные волокна могут быть обработаны подходящими способами, известными в данной области техники, включая, помимо прочего: механическое превращение в волокнистую массу; рафинирование; химическое превращение в волокнистую массу; отбеливание; сульфатное превращение в волокнистую массу; и их комбинации.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, образующем аэрозоль, должны иметь достаточно высокую прочность на растяжение, чтобы выдержать собирание для формирования субстрата, образующего аэрозоль. В конкретных вариантах осуществления нетабачные волокна могут быть включены в листы гомогенизированного табачного материала для использования в субстрате, образующем аэрозоль, с целью достижения подходящей прочности на растяжение.
Например, гомогенизированные листы табачного материала для использования в субстрате, образующем аэрозоль, могут иметь содержание нетабачных волокон от приблизительно 1% до приблизительно 5% по весу в пересчете на сухой вес.
Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит вещество для образования аэрозоля. В контексте настоящего документа термин «вещество для образования аэрозоля» используют для описания любого подходящего известного соединения или смеси соединений, которые при использовании способствуют образованию аэрозоля и являются по существу стойкими к термической деградации при рабочей температуре изделия, генерирующего аэрозоль.
Подходящие вещества для образования аэрозоля известны в данной области техники и включают, помимо прочего: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат.
Предпочтительные вещества для образования аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать одно вещество для образования аэрозоля. В качестве альтернативы, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать сочетание двух или более веществ для образования аэрозоля.
Предпочтительно содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате, образующем аэрозоль, составляет больше 5% в пересчете на сухой вес. Содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате, образующем аэрозоль, может составлять от приблизительно 5% до приблизительно 30% в пересчете на сухой вес. В предпочтительном варианте осуществления содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате, образующем аэрозоль, составляет приблизительно 20% в пересчете на сухой вес.
Субстраты, образующие аэрозоль, содержащие собранные листы гомогенизированного табака, для применения в изделии, генерирующем аэрозоль, могут быть изготовлены способами, известными из уровня техники, например, способами, раскрытыми в WO 2012/164009 A2.
В предпочтительном варианте осуществления листы гомогенизированного табачного материала для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, формируют из суспензии, содержащей сыпучий табак, гуаровую камедь, целлюлозные волокна и глицерин, посредством процесса литья.
Элемент, образующий аэрозоль, предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль.
Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, имеет наружный диаметр по меньшей мере 5 миллиметров. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров или от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, имеет наружный диаметр 7,2 миллиметра +/- 10%.
Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 15 мм. В одном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 10 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, имеет длину приблизительно 12 миллиметров.
Изделия, генерирующие аэрозоль, могут быть собраны любым подходящим способом. Предпочтительно элемент, охлаждающий аэрозоль, расположен ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль, и причем элемент, охлаждающий аэрозоль, и субстрат, образующий аэрозоль, окружены наружной оберткой. Могут использовать любую подходящую наружную обертку. Например, наружная обертка может представлять собой сигаретную бумагу или другие подходящие материалы, хорошо известные в данной области техники. Наружная обертка может охватывать компоненты изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие собирают и их удерживают на месте внутри стержня.
Если изделие, генерирующее аэрозоль, содержит фильтр, то фильтр может быть расположен ниже по ходу потока относительно элемента, охлаждающего аэрозоль, и окружен наружной оберткой. Если изделие, генерирующее аэрозоль, содержит опорный элемент, то опорный элемент может быть расположен между элементом, охлаждающим аэрозоль, и субстратом, образующим аэрозоль, и может быть окружен наружной оберткой. Предпочтительно опорный элемент, если присутствует, расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль, и упирается в субстрат, образующий аэрозоль.
В вариантах осуществления, в которых изделие, генерирующее аэрозоль, выполнено для использования с элементом, генерирующим аэрозоль, содержащим нагревательный элемент, выполненный с возможностью проникновения в субстрат, образующий аэрозоль, изделие, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит опорный элемент.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может опционально содержать передний штранг выше по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль. Передний штранг, если присутствует, может быть расположен на расположенном выше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль. Передний штранг может способствовать предотвращению утечки субстрата, образующего аэрозоль, из расположенного выше по ходу потока конца субстрата, образующего аэрозоль, при перемещении и отгрузке.
Передний штранг может быть выполнен с возможностью предотвращения утечки субстрата, образующего аэрозоль, из изделия, генерирующего аэрозоль, при использовании, например, при вытягивании нагревательного элемента устройства, генерирующего аэрозоль, из изделия, генерирующего аэрозоль. В качестве альтернативы или дополнения, передний штранг может быть выполнен с возможностью осушения поверхности нагревательного элемента устройства, генерирующего аэрозоль, при вытягивании нагревательного элемента устройства, генерирующего аэрозоль, из изделия, генерирующего аэрозоль. Передний штранг может образовывать прорезь или щель, через которую может проходить нагревательный элемент устройства, генерирующего аэрозоль. Альтернативно передний штранг может быть образован из прокалываемого материала, если изделие выполнено с возможностью использования с устройством, генерирующим аэрозоль, которое содержит нагревательный элемент, выполненный с возможностью проникновения в субстрат, образующий аэрозоль, изделия.
Передний штранг может быть выполнен из воздухопроницаемого материала, который обеспечивает вытягивание воздуха через передний штранг. В таких вариантах осуществления пользователь может втягивать воздух выше по ходу потока через изделие, генерирующее аэрозоль, через передний штранг. Например, передний штранг может быть выполнен из воздухопроницаемого фильтрующего материала, такого как материалы для опционального фильтра, описанного выше.
Альтернативно передний штранг может быть выполнен из воздухонепроницаемого материала. В таких вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать одно или более впускных отверстий для воздуха, расположенных ниже по ходу потока относительно переднего штранга, через который воздух может быть втянут в изделие, генерирующее аэрозоль.
Передний штранг, если присутствует, предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. Передний штранг, если присутствует, предпочтительно имеет наружный диаметр по меньшей мере 5 миллиметров. Передний штранг может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, например, от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров или от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров. В предпочтительном варианте осуществления передний штранг имеет наружный диаметр 7,2 миллиметра +/- 10%.
Передний штранг, если присутствует, предпочтительно передний штранг имеет длину по меньшей мере 2 миллиметра, более предпочтительно по меньшей мере 3 миллиметра или по меньшей мере 4 миллиметра. Передний штранг может иметь длину от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 10 мм, например, от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 8 мм.
В контексте настоящего документа термин «диаметр» используют для описания максимального размера в поперечном направлении изделия, генерирующего аэрозоль. В контексте настоящего документа термин «длина» используют для описания максимального размера в продольном направлении изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте настоящего документа термин «продольный» используют для описания направления между расположенным ниже по ходу потока концом и расположенным выше по ходу потока концом изделия, генерирующего аэрозоль, и термин «поперечный» используют для описания направления, перпендикулярного продольному направлению.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь любые подходящие размеры. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину приблизительно 45 мм.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет наружный диаметр приблизительно 7,2 мм.
Далее ссылка будет сделана на графические материалы, на которых изображены один или более аспектов, описанных в настоящем изобретении. Однако будет понятно, что другие аспекты, не изображенные на графических материалах, попадают в рамки объема и сущности настоящего изобретения. Одинаковые номера ссылочных позиций, используемые на фигурах, относятся к одинаковым компонентам, этапам и т.п. Однако будет понятно, что использование номера для обозначения компонента на заданной фигуре не предназначено для ограничения компонента на другой фигуре, отмеченного тем же номером. Кроме того, использование разных номеров ссылочных позиций для обозначения компонентов на разных фигурах не предназначено для указания того, что компоненты с разными номерами ссылочных позиций не могут быть одинаковыми с компонентами с другими номерами ссылочных позиций или подобными им. Фигуры представлены с целью иллюстрации, а не ограничения. Схематические изображения, представленные на фигурах, не обязательно выполнены в масштабе.
На фиг.1
показано схематическое изображение поперечного сечения варианта осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим нагревательный элемент.
На фиг.2
фиг.1
показано схематическое изображение поперечного сечения варианта осуществления системы, генерирующей аэрозоль, содержащей электрически нагреваемое устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее нагревательный элемент и изделие, генерирующее аэрозоль, согласно варианту осуществления, показанному на .
На фиг.3
фиг.2
показано схематическое изображение поперечного сечения электрически нагреваемого устройства, генерирующего аэрозоль, показанного на .
На фиг.1
10
10
20
30
40
50
60
10
10
70
80
10
70
показано изделие , генерирующее аэрозоль, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Изделие , генерирующее аэрозоль, содержит четыре элемента в осевом выравнивании: субстрат , образующий аэрозоль, опорный элемент , элемент , охлаждающий аэрозоль, и фильтр . Эти четыре компонента расположены последовательно и окружены наружной оберткой  для образования изделия , генерирующего аэрозоль. Изделие , генерирующее аэрозоль, имеет ближний или мундштучный конец , который пользователь вводит в свой рот во время использования, и дальний конец , расположенный на противоположном конце изделия , генерирующего аэрозоль, относительно мундштучного конца .
30
40
50
40
50
Кислота находится в по меньшей мере одном из опорного элемента , элемента , охлаждающего аэрозоль, и фильтра  или на них. В некоторых вариантах осуществления кислота находится на по меньшей мере элементе , охлаждающем аэрозоль, или в нем. В некоторых вариантах осуществления кислота находится на по меньшей мере фильтре  или в нем.
80
70
80
10
70
10
10
10
70
80
70
80
При использовании пользователь втягивает воздух через изделие, генерирующее аэрозоль, от дальнего конца  к мундштучному концу . Дальний конец  изделия, генерирующего аэрозоль, могут также описывать как расположенный выше по ходу потока конец изделия , генерирующего аэрозоль, а мундштучный конец  изделия , генерирующего аэрозоль, также могут описывать как расположенный выше по ходу потока конец изделия , генерирующего аэрозоль. Элементы изделия , генерирующего аэрозоль, расположенные между мундштучным концом  и дальним концом , могут быть описаны как расположенные выше по ходу потока относительно мундштучного конца  или альтернативно расположенные ниже по ходу потока относительно дальнего конца .
20
10
фиг.1
20
Субстрат , образующий аэрозоль, расположен на крайнем дальнем или расположенном выше по ходу потока конце изделия , генерирующего аэрозоль. В варианте осуществления, показанном на , субстрат , образующий аэрозоль, содержит собранный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой. Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля.
30
20
20
фиг.1
30
30
20
80
10
30
20
10
40
20
30
40
10
20
Опорный элемент  расположен непосредственно выше по ходу потока относительно субстрата , образующего аэрозоль, и упирается в субстрат , образующий аэрозоль. В варианте осуществления, показанном на , опорный элемент  представляет собой полую ацетилцеллюлозную трубку. Опорный элемент  размещает субстрат , образующий аэрозоль, на крайнем дальнем конце  изделия , генерирующего аэрозоль, таким образом, что он может проникать посредством нагревательного элемента в устройство, генерирующее аэрозоль. Опорный элемент  выполняет функцию предотвращения от вытеснения субстрата , образующего аэрозоль, ниже по ходу потока в изделие , генерирующее аэрозоль, в направлении элемента , охлаждающего аэрозоль, когда нагревательный элемент устройства, генерирующего аэрозоль, вводится в субстрат , образующий аэрозоль. Опорный элемент  также действует в качестве разделителя для отделения элемента , охлаждающего аэрозоль, изделия , генерирующего аэрозоль, от субстрата , образующего аэрозоль.
40
30
30
20
40
70
10
40
фиг.1
90
40
Элемент , охлаждающий аэрозоль, расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно опорного элемента  и упирается в опорный элемент . При использовании летучие вещества, высвобождаемые из субстрата , образующего аэрозоль, проходят вдоль элемента , охлаждающего аэрозоль, в направлении мундштучного конца  изделия , генерирующего аэрозоль. Летучие вещества могут охлаждаться внутри элемента , охлаждающего аэрозоль, с образованием аэрозоля, вдыхаемого пользователем. В варианте осуществления, показанном на , элемент, охлаждающий аэрозоль, содержит гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты, окруженный оберткой . Гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты образует множество продольных каналов, проходящих по длине элемента , охлаждающего аэрозоль.
50
40
40
фиг.1
50
Фильтр  расположен непосредственно ниже по ходу потока относительно элемента , охлаждающего аэрозоль, и упирается в элемент , охлаждающий аэрозоль. В варианте осуществления, показанном на , фильтр  содержит традиционный жгутовой фильтр из ацетилцеллюлозного волокна с низкой эффективностью фильтрации.
10
60
фиг.1
60
фиг.1
60
30
10
Для сборки изделия , генерирующего аэрозоль, четыре вышеописанных элемента выравнивают и плотно заворачивают внутри наружной обертки . В варианте осуществления, показанном на , наружная обертка  представляет собой традиционную сигаретную бумагу. Как показано на , необязательный ряд перфорационных отверстий предусмотрен в области наружной обертки , окружающей опорный элемент  изделия , генерирующего аэрозоль.
фиг.1
60
10
В варианте осуществления, показанном на , часть дальнего конца наружной обертки  изделия , генерирующего аэрозоль, окружена полосой ободковой бумаги (не показана).
10
фиг.1
20
10
10
Изделие , генерирующее аэрозоль, показанное на , выполнено с возможностью соединения с устройством, генерирующим аэрозоль, содержащим нагревательный элемент, с целью потребления пользователем. При использовании нагревательный элемент устройства, генерирующего аэрозоль, нагревает субстрат , образующий аэрозоль, изделия , генерирующего аэрозоль, до температуры, достаточной для образования аэрозоля, который вытягивается ниже по ходу потока через изделие , генерирующее аэрозоль, и вдыхается пользователем.
30
40
50
70
При прохождении аэрозоля через опорный элемент , элемент , охлаждающий аэрозоль, и фильтр , на по меньшей мере одном из которых или в нем расположена кислота, по меньшей мере некоторое количество аммиака в аэрозоле взаимодействует с кислотой и удаляется из аэрозоля до прохождения через мундштучный конец  для вдыхания пользователем.
На фиг.2
100
110
10
фиг.1
показана часть системы , генерирующей аэрозоль, содержащей устройство , генерирующее аэрозоль, и изделие , генерирующее аэрозоль, согласно варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на .
110
120
фиг.2
120
110
10
110
120
20
10
фиг.2
фиг.2
120
110
Устройство , генерирующее аэрозоль, содержит нагревательный элемент . Как показано на , нагревательный элемент  установлен внутри камеры, вмещающей изделие, генерирующее аэрозоль, устройства , генерирующего аэрозоль. При использовании пользователь вставляет изделие , генерирующее аэрозоль, в камеру, вмещающую изделие, генерирующее аэрозоль, устройства , генерирующего аэрозоль, так, чтобы нагревательный элемент  непосредственно вставляли в субстрат , образующий аэрозоль, изделия , генерирующего аэрозоль, как показано на . В варианте осуществления, показанном на , нагревательный элемент  устройства , генерирующего аэрозоль, представляет собой пластину нагревателя.
110
фиг.3
120
10
110
110
10
фиг.2
Устройство , генерирующее аэрозоль, содержит блок питания и электронику (показано на ), которая обеспечивает активацию нагревательного элемента . Такая активация может быть выполнена вручную или может происходить автоматически в ответ на затяжку пользователем из изделия , генерирующего аэрозоль, вставленного в камеру, вмещающую изделие, генерирующее аэрозоль, устройства , генерирующего аэрозоль. В устройстве , генерирующем аэрозоль, предусмотрено несколько отверстий, чтобы позволить воздуху течь к изделию , генерирующему аэрозоль; направление воздушного потока показано стрелками на .
120
10
10
20
10
120
110
20
10
70
10
20
10
50
10
Когда внутренний нагревательный элемент  вставляют в субстрат , образующий аэрозоль, изделия , генерирующего аэрозоль, и активируют, субстрат , образующий аэрозоль, изделия , генерирующего аэрозоль, нагревают до температуры приблизительно 375 градусов Цельсия посредством нагревательного элемента  устройства , генерирующего аэрозоль. При такой температуре летучие соединения выделяются из субстрата , образующего аэрозоль, изделия , генерирующего аэрозоль. Когда пользователь делает затяжку на мундштучном конце  изделия , генерирующего аэрозоль, летучие соединения, выделенные из субстрата , образующего аэрозоль, втягиваются ниже по ходу потока через изделие , генерирующее аэрозоль, и конденсируются с образованием аэрозоля, который втягивается через фильтр  изделия , генерирующего аэрозоль, в рот пользователя.
40
40
40
40
При прохождении аэрозоля ниже по ходу потока через элемент , охлаждающий аэрозоль, температура аэрозоля снижается вследствие передачи тепловой энергии из аэрозоля в элемент , охлаждающий аэрозоль. Когда аэрозоль входит в элемент , охлаждающий аэрозоль, его температура составляет приблизительно 60 градусов Цельсия. Вследствие охлаждения внутри элемента , охлаждающего аэрозоль, температура аэрозоля на выходе из элемента, охлаждающего аэрозоль, составляет приблизительно 40 градусов Цельсия.
фиг.3
110
110
фиг.3
фиг.3
На  показаны компоненты устройства , генерирующего аэрозоль, в упрощенном виде. В частности, компоненты устройства , генерирующего аэрозоль, на  показаны не в масштабе. Компоненты, которые не являются существенными для понимания этого варианта осуществления, для упрощения  были опущены.
фиг.3
110
130
120
130
10
фиг.3
130
110
120
20
10
Как показано на , устройство , генерирующее аэрозоль, содержит корпус . Нагревательный элемент  установлен внутри камеры, вмещающей изделие, генерирующее аэрозоль, внутри корпуса . Изделие , генерирующее аэрозоль, (показано пунктирными линиями на ) вставляют в камеру, вмещающую изделие, генерирующее аэрозоль, внутри корпуса  устройства , генерирующего аэрозоль, таким образом нагревательный элемент  непосредственно вставляют в субстрат , образующий аэрозоль, изделия , генерирующего аэрозоль.
130
140
150
120
140
160
150
120
Внутри корпуса  находится источник  электроэнергии, например, перезаряжаемая литий-ионная батарея. Контроллер  соединен с нагревательным элементом , источником  электроэнергии и интерфейсом  пользователя, например, кнопкой или дисплеем. Контроллер  управляет питанием, подаваемым на нагревательный элемент , для регулирования его температуры.
фиг.1
Несмотря на то, что опорный элемент изделия, генерирующего аэрозоль, согласно варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на , выполнен из ацетилцеллюлозы, следует понимать, что это не является существенным, и что изделия, генерирующие аэрозоль, согласно другим вариантам осуществления могут содержать опорные элементы, выполненные из других подходящих материалов или комбинаций материалов.
фиг.1
Подобным образом, несмотря на то, что изделие, генерирующее аэрозоль, согласно варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на , содержит элемент, охлаждающий аэрозоль, содержащий гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты, следует понимать, что это не является существенным и что изделия, генерирующие аэрозоль, согласно другим вариантам осуществления могут содержать другие элементы, охлаждающие аэрозоль.
фиг.1
Кроме того, несмотря на то, что изделие, генерирующее аэрозоль, согласно варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на , имеет четыре компонента, окруженных наружной оберткой, следует понимать, что это не является существенным, и что изделия, генерирующие аэрозоль, согласно другим вариантам осуществления могут содержать дополнительные элементы или меньшее количество элементов.
фиг.1
Также следует понимать, что несмотря на то, что четыре компонента изделия, генерирующего аэрозоль, согласно варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на , окружены наружной оберткой, представляющей собой традиционную сигаретную бумагу, это не является существенным, и что элементы изделий, генерирующих аэрозоль, согласно другим вариантам осуществления могут быть окружены другими наружными обертками.
фиг.1
фиг.2
Также следует понимать, что размеры, представленные для элементов изделия, генерирующего аэрозоль, согласно варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на , и частей устройства, генерирующего аэрозоль, согласно варианту осуществления, описанному выше и проиллюстрированному на , являются только примерными, и что могут быть выбраны подходящие альтернативные размеры.
Далее представлен неограничивающий пример, иллюстрирующий избирательное удаление аммиака из аэрозоля, генерируемого устройством, генерирующим аэрозоль.
ПРИМЕР
Изделия, генерирующие аэрозоль, с низким содержанием аммиака («изделия с низким содержанием») и изделия, генерирующие аэрозоль, с высоким содержанием аммиака («изделия с высоким содержанием») подготовили для исследования. «Изделия с высоким содержанием» содержали смесь с высоким содержанием табака Берли в субстрате, образующем аэрозоль. Испытуемые изделия содержали кислоту либо в фильтре, либо в охлаждающем элементе.
Получение «изделий с низким содержанием»
Изделия с низким содержанием получали следующим образом. Вкратце, ацетилцеллюлозный фильтр и элемент, охлаждающий аэрозоль, в виде гофрированного листа из полимолочной кислоты (PLA) удалили из изделий, генерирующих аэрозоль, HEETS от Philip Morris International. Для каждого из 60 изделий, генерирующих аэрозоль, PLA элемент, охлаждающий аэрозоль, пропитали либо 1% (вес/объем) раствором лимонной кислоты в этаноле, 5% раствором лимонной кислоты в этаноле, либо чистым этанолом (в качестве эталона). Пропитывание осуществили за счет замачивания PLA элементов в соответствующем растворе, размещения замоченных элементов вертикально на фильтровальной бумаге на приблизительно 1 мин. для удаления избытка раствора и затем высушивания обработанных элементов, охлаждающих аэрозоль, в вакууме при комнатной температуре на протяжении 3 часов. Количества лимонной кислоты, добавленной за счет пропитывания PLA элементов, охлаждающих аэрозоль, 1% или 5% лимонной кислотой, рассчитали на основе разницы среднего веса этих пропитанных элементов, охлаждающих аэрозоль, и веса элементов, охлаждающих аэрозоль, обработанных чистым этанолом. За счет обработки 1% и 5% раствором лимонной кислоты обеспечили добавление 1,81 и 9,2 мг лимонной кислоты на каждый PLA элемент соответственно. Вес PLA элемента составлял 2400 мг. Соответственно, лимонную кислоту включили в элемент в количестве приблизительно 0,08 вес.% и 0,4 вес.% соответственно.
Изделия, генерирующие аэрозоль, с пропитанными фильтрами получали за счет поглощения капли водного раствора лимонной кислоты (0,5 мг на 40 мкл) на расположенном выше по ходу потока конце фильтра, высушивания обработанных фильтров в вакууме и повторной вставки фильтров в изделия, генерирующие аэрозоль.
Обработанные фильтры или элементы, охлаждающие аэрозоль, вставили в изделия, имеющие стандартные (изделия с низким содержанием) субстраты, образующие аэрозоль, HEETS.
Получение «изделий с высоким содержанием»
Изделия с высоким содержанием получали следующим образом. Вкратце, ацетилцеллюлозные фильтры удалили из изделий, генерирующих аэрозоль, HEETS от Philip Morris International. Фильтры пропитали лимонной кислотой за счет поглощения капли водного раствора лимонной кислоты (1% или 5% лимонной кислоты) на расположенном раньше по ходу потока конце фильтра, высушивания обработанных фильтров в вакууме и повторной вставки фильтров в изделия, генерирующие аэрозоль. За счет обработки 1% и 5% раствором лимонной кислоты обеспечили добавление 0,5 и 1,5 мг лимонной кислоты на фильтр соответственно. Вес фильтра составлял приблизительно 1300 мг. Соответственно, лимонную кислоту включили в элемент в количестве приблизительно 0,04 вес.% и 0,12 вес.% соответственно.
Обработанные фильтры или элементы, охлаждающие аэрозоль, вставили в изделия, имеющие стандартные (изделия с низким содержанием) субстраты, образующие аэрозоль, HEETS.
Определение уровней аммиака и никотина в аэрозоле
Уровни аммиака и никотина в аэрозоле проанализировали для необработанных изделий, генерирующих аэрозоль, и четыре разные концепции осуществили в соответствии с ISO 3402:1999, исследованных за счет аналитических методов с обычной машиной для курения сигарет, как описано в ISO 3308:2012, рекомендуемым способом CORESTA № 7 для определения содержания никотина и рекомендуемым способом CORESTA № 79 для определения содержания аммиака посредством ионно-хроматографического анализа.
2
таблице 1
Для определения содержания никотина захваченный аэрозоль собрали с исследуемых и эталонных элементов на фильтрующей прокладке из стекловолокна и извлекли за счет использования извлечения на месте с 10 мл изопропанола, содержащего н-гептадекан с внутренними стандартами. Никотин анализировали за счет газовой хроматографии (GC) с использованием пламенно-ионизационного детектора (FID). Использовали газовый хроматограф (GC) Thermo Trace GC Ultra, оснащенный автоматизированной станцией данных (программное обеспечение Xcalibur), генератором водорода NMH 160, автоматическим дозатором TriPlus, колонкой DB-Waxeter 15 м x 0,32 мм x 1,00 мкм (компании Agilent). Содержание никотина рассчитали на основе линейной регрессии кривой калибровки по 6 точкам, подготовленной за счет стандартных решений, подтвержденных тремя контрольными образцами. Примененные оборудование и аналитические условия показаны в  ниже.
Таблица 1. Оборудование и аналитические условия для определения содержания никотина
Оборудование Программное обеспечение
Газовый хроматограф (GC) Thermo Trace GC Ultra Xcalibur (2.2 SP1.48)
Тип детектора Температура детектора
Пламенно-ионизационный детектор (FID) 250 ͦ C
Аналитическая колонкаВведение
DB-Waxeter 15 м x 0,32 мм x 1 мкм (компании Agilent)С делением потока
Скорость потока газа-носителя
He 1,8 мл/мин
Температурный режим термостата
скорость* температура [ ͦ C] время удерживания [мин.] --- 150 150 5,50 40 240 1,60
Для определения содержания аммиака сгенерированный аэрозоль собирают в два микроимпинджера, каждый из которых содержит 10 мл 0,1 н. раствора серной кислоты (H2SO4), и они последовательно соединены позади фильтрующей подушки из стекловолокна. Содержимое двух микроимпинджеров, каждый из которых промыт 10 мл деионизированной воды, объединили и совместили с подушкой после курения, и захваченный аэрозоль, собранный на фильтрующей подушке из стекловолокна, извлекли за счет объединенного захватывающего раствора. Извлеченный аэрозоль анализировали за счет ионной хроматографии (IC) с подавлением ионной проводимости.
таблице 2
Использовали ионную хроматографическую систему ICS-50000+, оснащенную автоматическим дозатором и нагревателем колонки с регулируемой температурой, подавителем CERS 500 (2 мм), детектором по проводимости катионов, автоматизированной станцией данных (программное обеспечение Chromeleon) для сбора и обработки данных, колонкой Dionex Ion Pac CS16CG 3×250 мм и предколонкой Dionex CG 3×50 мм. Содержание аммиака рассчитали на основе линейной регрессии кривой калибровки по 7 точкам, подготовленной за счет подтверждения двумя контрольными образцами. Примененные оборудование и аналитические условия показаны в  ниже.
Таблица 2. Оборудование и аналитические условия для определения содержания аммиака
Оборудование Программное обеспечение
ICS-50000+ ICS XEVO TQS Chromeleon (7.2.2.6394)
Тип детектора
Детектор по проводимости (CD)
Аналитическая колонка
Dionex Ion Pac CS16CG 3×250 мм
Растворитель и скорость потока
MSA и 0,360 мл/мин
Режим хроматографирования
0 мин: 32,00 мМ MSA11,0 мин: 32,00 мМ MSA11,2 мин: 52,00 мМ MSA15,0 мин: 52,00 мМ MSA15,2 мин: 32,00 мМ MSA22,0 мин: 32,00 мМ MSA
Результаты и обсуждение
Для «изделий с низким содержанием» значительное снижение уровней аммиака в аэрозоле наблюдали после пропитывания лимонной кислотой либо PLA элемента, охлаждающего аэрозоль, либо фильтра. За счет пропитывания PLA элемента, охлаждающего аэрозоль, 5% этанольным раствором лимонной кислоты обеспечили снижение уровней аммиака в аэрозоле на 34%. За счет пропитывания PLA элемента, охлаждающего аэрозоль, 1% раствором лимонной кислоты и за счет пропитывания фильтра 0,5 мг лимонной кислоты обеспечили снижение уровней аммиака в подобной степени (18 и 20% соответственно) несмотря на то, что за счет пропитывания PLA элемента, охлаждающего аэрозоль, добавили большее количество кислоты в палочку (1,81 мг).
Предпочтительные уровни уменьшения доставок никотина (5,5%) наблюдали только при пропитывании PLA средства, охлаждающего аэрозоль, 5% лимонной кислотой, что указывает на то, что возможна выборочная фильтрация аммиака в аэрозоле без воздействия на уровни никотина. В частности, как было показано, при помещении кислоты на фильтр в изделии, которое содержит средство, охлаждающее аэрозоль, отсутствует предпочтительное уменьшение содержания никотина, в то же время демонстрируется уменьшение содержания аммиака в аэрозоле.
таблице 3
Ниже в  приведены обобщающие результаты в отношении удаления аммиака и никотина из «изделий с низким содержанием».
Таблица 3
. Аммиак в аэрозоле и доставки никотина в HEETS с пропитыванием лимонной кислотой или без пропитывания.
<b>Понятие</b>
<b>Аммиак [мкг/палочка] (среднее ± станд. отклон.)</b>
<b>Снижение [%]</b>
<b>Никотин [мкг/палочка] (среднее ± станд. отклон.)</b>
<b>Снижение [%]</b>
HEETS
15,12
±
0,87
1,27
±
0,04
HEETS, PLA элемент, охлаждающий аэрозоль, пропитанный лимонной кислотой (1,81 мг/палочка)
12,41
±
0,60
18
1,26
±
0,13
0,8
HEETS, PLA элемент, охлаждающий аэрозоль, пропитанный лимонной кислотой (9,2 мг/палочка)
9,95
±
0,43
34
1,20
±
0,07
5,5
HEETS, PLA охлаждающий элемент, обработанный чистым этанолом
14,23
±
0,37
6
1,27
±
0,12
0,0
HEETS, лимонная кислота на ацетилцеллюлозном фильтре (0,5 мг/палочка)
12,05
±
0,80
20
1,27
±
0,03
0,0
Для «изделий с высоким содержанием» значительное снижение уровней аммиака в аэрозоле наблюдали после пропитывания фильтра лимонной кислотой. За счет пропитывания фильтра 0,5 мг лимонной кислоты обеспечили снижение уровней аммиака в аэрозоле на 33%. За счет пропитывания фильтра 1,5 мг лимонной кислоты для снижения уровней аммиака обеспечили снижение уровней аммиака в аэрозоле на 60%. Уровни никотина снизили на 6% и 15% соответственно.
таблице 4
Ниже в  приведены обобщающие результаты в отношении удаления аммиака и никотина из изделий, генерирующих аэрозоль, со смесью с высоким содержанием Берли.
Таблица 4
. Аммиак в аэрозоле и доставки никотина в прототипах HEETS со «смесью с высоким содержанием Берли» с пропитыванием лимонной кислотой или без пропитывания.
<b>Понятие</b>
<b>Аммиак [мкг/палочка] (среднее ± станд. отклон.)</b>
<b>Снижение [%]</b>
<b>Никотин [мкг/палочка] (среднее ± станд. отклон.)</b>
<b>Снижение [%]</b>
HEETS со «смесью с высоким содержанием Берли»
31,2
±
2,0
1,52
±
0,19
HEETS со «смесью с высоким содержанием Берли» с лимонной кислотой на ацетилцеллюлозном фильтре (0,5 мг/палочка)
21,0
±
4,6
33
1,43
±
0,12
6
HEETS со «смесью с высоким содержанием Берли» с лимонной кислотой на ацетилцеллюлозном фильтре (1,5 мг/палочка)
12,5
±
0,6
60
1,28
±
0,13
15
Все научные и технические термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно используемые в данной области техники, если не указано иное. Приведенные в настоящем документе определения предназначены для облегчения понимания определенных терминов, часто используемых в настоящем документе.
В контексте настоящего документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» используется для обозначения изделия, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть негорючим изделием, генерирующим аэрозоль, которое представляет собой изделие, которое высвобождает летучие соединения без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть нагреваемым изделием, генерирующим аэрозоль, которое представляет собой изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, который должен нагреваться, а не сгорать, чтобы высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Нагреваемое изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать встроенный нагревательный элемент, образующий часть изделия, генерирующего аэрозоль, или может быть выполнено с возможностью взаимодействия с нагревательным элементом, образующим часть отдельного устройства, генерирующего аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть изделием, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый в легкие пользователя через рот пользователя. Изделие, генерирующее аэрозоль, может напоминать традиционное курительное изделие, такое как сигарета, и может содержать табак. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. Изделие, генерирующее аэрозоль, может альтернативно быть частично многоразовым и содержать восстановимый или заменяемый субстрат, образующий аэрозоль.
В контексте настоящего документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» означает субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут быть высвобождены путем нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на подложку или опору путем адсорбции, нанесения покрытия, пропитки или иным способом. Субстрат, образующий аэрозоль, в целях удобства может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак, например, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические табачные соединения, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. В предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал, например, формованный табачный лист.
В контексте настоящего документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с изделием, генерирующим аэрозоль, имеющим субстрат, образующий аэрозоль. Устройство выполнено с возможностью размещения изделия и выполнено с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при размещении изделия в устройстве. Предпочтительно устройство выполнено с возможностью нагрева субстрата до степени, достаточной для обеспечения образования субстратом аэрозоля без сгорания субстрата. Иными словами, устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно представляет собой нагреваемое без сжигания устройство. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать один или более компонентов, используемых для подачи энергии от блока питания на субстрат, образующий аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, или может содержать компоненты, выполненные с возможностью нагрева нагревательного элемента изделия, генерирующего аэрозоль. Нагревательные элементы или компоненты, выполненные с возможностью нагрева нагревательного элемента изделия, генерирующего аэрозоль, могут быть функционально соединены с блоком питания устройства, генерирующего аэрозоль. В качестве дополнения или альтернативы, устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой нагреваемое газом устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой курительное устройство, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля, непосредственно вдыхаемого в легкие пользователя через рот пользователя.
Используемые в данном описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа охватывают варианты осуществления, содержащие обозначаемые объекты во множественном числе, если в содержании явно не указано иное.
Используемый в данном описании и прилагаемой формуле изобретения термин «или», как правило, используется в значении, включающем «и/или», если в содержании явно не указано иное.
Используемые в данном документе слова «иметь», «имеющий», «включать», «включающий», «содержать», «содержащий» или т.п. используются в своем широком смысле и, как правило, означают «включающий, но без ограничения». Следует понимать, что выражения «состоящий по существу из», «состоящий из» и т.п. относятся к категории «содержащий» и т.п.
Слова «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут обеспечить определенные преимущества при определенных обстоятельствах. Однако другие варианты осуществления также могут быть предпочтительными при тех же или других обстоятельствах. Кроме того, раскрытие 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.
Варианты осуществления, приведенные в качестве примера выше, не являются ограничивающими. Специалистам в данной области техники будут очевидны и другие варианты осуществления, соответствующие вышеописанным вариантам осуществления. Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, также могут быть применены к другим вариантам осуществления.