ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ ЭЛЕМЕНТ ДОСТАВКИ ЖИДКОСТИ
AEROSOL-GENERATING ARTICLE COMPRISING A LIQUID DELIVERY ELEMENT

Настоящее изобретение относится к генерирующему аэрозоль изделию, содержащему элемент доставки жидкости. Настоящее изобретение находит конкретное применение в качестве удлиненного курительного изделия, такого как сигарета.
Курительные изделия, такие как сигареты, обычно содержат генерирующий аэрозоль субстрат, такой как табачный стержень, прикрепленный к мундштуку. Обычные мундштуки содержат один или несколько сегментов из фильтрующего материала, такого как ацетилцеллюлозное волокно. В некоторых случаях может быть желательно предоставить жидкость внутри фильтрующего материала для изменения вкусовых ощущений, испытываемых потребителем во время курения курительного изделия. Например, может быть желательно предоставить воду или жидкий ароматизатор внутри фильтрующего материала. Однако жидкости, нанесенные непосредственно на фильтрующий материал во время изготовления курительного изделия, могут выходить в процессе хранения и приводить к загрязнению других компонентов курительного изделия или упаковки. Летучие жидкости, нанесенные непосредственно на фильтрующий материал во время изготовления, могут полностью выйти из курительного изделия и упаковки.
Некоторые попытки уменьшения или устранения утечки или выхода жидкостей из мундштуков курительных изделий осуществляются с использованием емкости, расположенной внутри мундштука, и в которой жидкость содержится до тех пор, пока потребитель не высвободит жидкость из емкости или непосредственно перед курением, или во время курения курительного изделия. Например, в EP-0276021-A2 описана сигарета, содержащая разрушаемую пластмассовую капсулу, размещенную вблизи фильтрующего элемента, и при этом разрушающая пластмассовая капсула содержит жидкий материал. Однако разрушаемая пластмассовая капсула, описанная в EP-0276021-A2, сочетается с дополнительными компонентами, такими как гофрированный лист, обернутый вокруг разрушаемой пластмассовой капсулы, с образованием курительных каналов вокруг разрушаемой пластмассовой капсулы. Вследствие этого сигареты, описанные в EP-0276021-A2, сложны в изготовлении, требуя совмещения и сборки множества компонентов для формирования фильтрующей секции каждой сигареты.
В US-3991773-A раскрыт фильтрующий элемент, содержащий хрупкий модуль с жидкостью, предусмотренный в пределах камеры, образованной упругой непроницаемой для жидкости трубчатой оболочкой. Пористый штранг из фильтрующего материала предусмотрен на обоих концах трубчатой оболочки, и фильтр выполнен таким образом, что жидкость из модуля высвобождается в пористые штранги, когда трубчатую оболочку сжимают, разрушая модуль.
Было бы желательно предоставить генерирующее аэрозоль изделие, в котором были бы устранены недостатки, присущие известным курительным изделиям. В частности, было бы желательно предоставить генерирующее аэрозоль изделие, которое включает новое средство доставки жидкости к сегменту фильтрующего материала и при этом позволяет поддерживать в изделии желаемый уровень сопротивления втягиванию. В особенности было бы желательно предоставить такое средство доставки жидкости, которое можно легко включить в существующие конструкции фильтров так, чтобы фильтры можно было изготавливать с минимальным изменением существующих производственных высокоскоростных станков и процессов.
Согласно настоящему изобретению предусмотрено генерирующее аэрозоль изделие, содержащее генерирующий аэрозоль субстрат и мундштук, прикрепленный к расположенному ниже по потоку концу генерирующего аэрозоль субстрата, причем мундштук содержит по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала и элемент доставки жидкости. Элемент доставки жидкости содержит расположенный выше по потоку конец и расположенный ниже по потоку конец; деформируемую внешнюю емкость, имеющую по меньшей мере одну гибкую стенку; и хрупкий трубчатый элемент, установленный внутри деформируемой внешней емкости и образующий продольный канал, проходящий через деформируемую внешнюю емкость между расположенным выше по потоку концом и расположенным ниже по потоку концом элемента доставки жидкости. Между по меньшей мере одной гибкой стенкой деформируемой внешней емкости и хрупким трубчатым элементом образована полость, причем полость содержит жидкость, которая окружает хрупкий трубчатый элемент. Согласно настоящему изобретению элемент доставки жидкости выполнен с возможностью доставки жидкости из полости к по меньшей мере одному сегменту из фильтрующего материала при разрушении по меньшей мере одной стенки хрупкого трубчатого элемента. Хрупкий трубчатый элемент выполнен с возможностью разрушения при приложении к элементу доставки жидкости усилия для деформирования деформируемой внешней емкости.
Согласно настоящему изобретению дополнительно предусмотрен элемент доставки жидкости, содержащий первый конец и второй конец; деформируемую внешнюю емкость, имеющую по меньшей мере одну гибкую стенку; и хрупкий трубчатый элемент, установленный внутри деформируемой внешней емкости и образующий продольный канал, проходящий через деформируемую внешнюю емкость между первым концом и вторым концом элемента доставки жидкости. Между по меньшей мере одной гибкой стенкой деформируемой внешней емкости и хрупким трубчатым элементом образована полость, причем полость содержит жидкость, которая окружает хрупкий трубчатый элемент. Элемент доставки жидкости выполнен с возможностью высвобождения жидкости из полости при разрушении по меньшей мере одной стенки хрупкого трубчатого элемента. Хрупкий трубчатый элемент выполнен с возможностью разрушения при приложении к элементу доставки жидкости усилия для деформирования деформируемой внешней емкости.
В контексте данного документа термин «элемент доставки жидкости» относится к отдельному элементу мундштука для хранения и доставки жидкости в пределах мундштука. Элемент доставки жидкости настоящего изобретения содержит хрупкий трубчатый элемент, установленный внутри деформируемой внешней емкости и приспособленный для активации потребителем. Таким образом, настоящее изобретение предусматривает новое средство доставки жидкости в пределах фильтра, которое отличается от известных капсул и других устройств доставки предшествующего уровня техники.
В контексте данного документа термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» используются для описания относительных положений элементов или частей элементов генерирующего аэрозоль изделия относительно направления, в котором потребитель осуществляет затяжку из образующего аэрозоль изделия во время его использования. Образующие аэрозоль изделия, описанные в данном документе, содержат расположенный ниже по потоку конец, соответствующий подносимому ко рту концу, и противоположный ему расположенный выше по потоку конец. При использовании потребитель осуществляет затяжку из расположенного ниже по потоку конца генерирующего аэрозоль изделия. Расположенный ниже по потоку конец находится ниже по потоку относительно расположенного выше по потоку конца, который также может быть описан как дальний конец.
В контексте настоящего документа термин «генерирующий аэрозоль субстрат» используется для описания субстрата, обладающего способностью при нагревании выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, генерируемый из субстратов, генерирующих аэрозоль, может быть видимым или невидимым и может содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
Благодаря предоставлению жидкости внутри полости элемента доставки жидкости для генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению обеспечивается возможность уменьшения или предотвращения выхода жидкости из генерирующего аэрозоль изделия во время хранения.
Кроме того, благодаря предоставлению жидкости внутри полости элемента доставки жидкости для потребителя также обеспечивается возможность выбора времени осуществления доставки жидкости из элемента доставки жидкости к по меньшей мере одному сегменту из фильтрующего материала. Например, потребитель может выбрать доставить жидкость к по меньшей мере одному сегменту из фильтрующего материала непосредственно перед курением генерирующего аэрозоль изделия или во время курения генерирующего аэрозоль изделия. Альтернативно потребитель может выбрать курить генерирующее аэрозоль изделие без доставки жидкости из элемента доставки жидкости к по меньшей мере одному сегменту из фильтрующего материала.
Благодаря предоставлению элемента доставки жидкости, содержащего продольный канал, проходящий между расположенными выше по потоку и ниже по потоку концами элемента доставки жидкости генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут содержать элемент доставки жидкости внутри мундштука и поддерживать сопротивление втягиванию на уровне близком или меньшем сопротивлению втягиванию соответствующего генерирующего аэрозоль изделия, которое не содержит элемент доставки жидкости, такого как обычная сигарета с фильтром.
Кроме того, благодаря образованию продольного канала как части элемента доставки жидкости, которая проходит между расположенным выше по потоку и расположенным ниже по потоку концами, генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению можно изготавливать с использованием существующих высокоскоростных производственных оборудования и процессов при их минимальной модификации. В частности, обеспечивается возможность объединения элемента доставки жидкости с другими сегментами мундштука, такими как по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала, с использованием обычного процесса объединения.
Как определено выше, генерирующее аэрозоль изделие согласно настоящему изобретению включает в себя новый элемент доставки жидкости, содержащий хрупкий, или разрушаемый, трубчатый элемент, установленный внутри деформируемой внешней емкости с образованием полости между центральным элементом и внешней емкостью. Получаемая в результате полость является кольцевой и проходит вокруг хрупкого трубчатого элемента. До активации элемента доставки жидкости жидкость удерживается внутри полости, и продольный канал, образованный хрупким трубчатым элементом, проходит через весь элемент доставки жидкости, обеспечивая траекторию потока воздуха, по которой во время курения генерирующего аэрозоль изделия может втягиваться аэрозоль.
Термин «активировать» используется в данном документе для указания действия, в результате которого элемент доставки жидкости доставляет жидкость из полости к по меньшей мере одному сегменту из фильтрующего материала. В контексте настоящего изобретения активация производится путем приложения к элементу доставки жидкости сжимающего усилия для деформации деформируемой внешней емкости. Чтобы активировать элемент доставки жидкости, потребитель должен сдавить деформируемую внешнюю емкость в достаточной мере, чтобы в результате приложения сжимающего усилия разрушился хрупкий трубчатый элемент. При разрушении хрупкого трубчатого элемента жидкость высвобождается из полости по одной или нескольким траекториям жидкости, попадая в по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала.
Следовательно, потребитель может контролировать доставку жидкости к по меньшей мере одному сегменту из фильтрующего материала. Элемент доставки жидкости может быть выполнен таким образом, чтобы жидкость по существу полностью высвобождалась из полости при первоначальном разрушении хрупкого трубчатого элемента. Альтернативно элемент доставки жидкости может быть выполнен таким образом, чтобы потребитель мог по своему усмотрению доставлять только часть жидкости из полости, так чтобы остальная жидкость оставалась в полости для одной или нескольких последующих доставок.
Преимущественно потребитель имеет возможность почувствовать, когда хрупкий трубчатый элемент разрушается для активации элемента доставки жидкости, и, следовательно, применять только необходимую для этого степень сжатия, не повреждая мундштук в результате приложения чрезмерного сжимающего усилия. Альтернативно или дополнительно разрушение хрупкого трубчатого элемента может сопровождаться слышимым звуком так, чтобы потребитель мог услышать, когда элемент доставки жидкости был активирован.
Предпочтительно сжимающее усилие, необходимое для активации элемента доставки жидкости посредством разрушения хрупкого трубчатого элемента, составляет от приблизительно 10 ньютон до приблизительно 50 ньютон, предпочтительно от приблизительно 20 ньютон до приблизительно 40 ньютон, и более предпочтительно от приблизительно 25 ньютон до приблизительно 35 ньютон. Усилие сжатия может быть определено с помощью универсальной машины для испытаний на растяжение/сжатие, оснащенной работающим на растяжение динамометром на 100 ньютонов, таким как Instron или эквивалентным, и действующей со скоростью приблизительно 30 миллиметров в минуту при 22 градусах по Цельсию и относительной влажности 60 процентов. Примером ручной испытательной машины является цифровой динамометр Alluris Type FMI - 220C2 с диапазоном измерения 0-200Н, поставляемый на рынок компанией Alluris GmbH & Co.
При приложении усилия хрупкий трубчатый элемент предпочтительно трескается, раскалывается или лопается, но не разваливается на куски, так чтобы после активации хрупкий трубчатый элемент не разваливался на части, а по возможности сохранял свою структурную целостность.
Хрупкий трубчатый элемент может преимущественно быть выполнен таким образом, чтобы направленность высвобождения жидкости из полости была контролируемой. Например, может быть желательно обеспечить доставку жидкости в одном осевом направлении к сегменту фильтра на одной стороне элемента доставки жидкости или же обеспечить доставку жидкости в обоих осевых направлениях к сегментам фильтра по обе стороны элемента доставки жидкости.
Как описано выше, элемент доставки жидкости выполнен таким образом, что при разрушении по меньшей мере одной стенки хрупкого трубчатого элемента открывается одна или несколько траекторий движения жидкости через элемент доставки жидкости, что позволяет жидкости вытекать из элемента доставки жидкости и попадать в смежный сегмент или сегменты из фильтрующего материала. Предпочтительно элемент доставки жидкости выполнен с возможностью доставки жидкости по продольному каналу хрупкого трубчатого элемента после разрушения хрупкого трубчатого элемента. В таких вариантах осуществления разрушение хрупкого трубчатого элемента позволяет жидкости из полости входить в продольный канал, что обеспечивает траекторию движения жидкости для высвобождения жидкости из полости в по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала. Продольный канал преимущественно позволяет доставлять жидкость из элемента доставки жидкости в направлении как выше по потоку, так и ниже по потоку.
Предпочтительно максимальный диаметр продольного канала хрупкого трубчатого элемента составляет от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 3 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 1 миллиметра до приблизительно 2 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 1,1 миллиметра до приблизительно 1,5 миллиметра.
Дополнительно или альтернативно площадь поперечного сечения продольного канала составляет предпочтительно от приблизительно 1 квадратного миллиметра до приблизительно 7 квадратных миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 1 квадратного миллиметра до приблизительно 3 квадратных миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 1 квадратного миллиметра до приблизительно 1,8 квадратного миллиметра.
Дополнительно или альтернативно длина продольного канала предпочтительно составляет от приблизительно 8 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, предпочтительно приблизительно 10 миллиметров.
Продольный канал может иметь любую подходящую форму поперечного сечения. В некоторых вариантах осуществления продольный канал имеет по существу квадратную или прямоугольную форму поперечного сечения. Предпочтительно продольный канал имеет по существу круглую форму поперечного сечения.
Размеры продольного канала могут быть подобраны таким образом, чтобы обеспечивать желаемое сопротивление втягиванию генерирующего аэрозоль изделия.
Продольный канал предпочтительно выполнен таким образом, что генерирующее аэрозоль изделие имеет сопротивление втягиванию, составляющее от приблизительно 50 миллиметров водяного столба до приблизительно 130 миллиметров водяного столба, более предпочтительно от приблизительно 70 миллиметров водяного столба до приблизительно 110 миллиметров водяного столба, перед доставкой жидкости из элемента доставки жидкости в по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала. Сопротивление втягиванию генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению может быть по существу таким же или близким к сопротивлению втягиванию в остальном идентичного генерирующего аэрозоль изделия, в котором элемент доставки жидкости заменен на сегмент из фильтрующего материала.
В контексте данного документа термин «сопротивление втягиванию» относится к давлению, требующемуся для принудительного прохождения воздуха по всей длине испытуемого объекта со скоростью 17,5 миллиметра в секунду при температуре 22 градуса по Цельсию и давлении 101 килопаскаль (760 Торр). Сопротивление втягиванию выражается в миллиметрах водяного столба (мм вод. ст.) и измеряется согласно ISO 6565:2011.
Сопротивление втягиванию генерирующего аэрозоль изделия после того, как жидкость доставлена из элемента доставки жидкости в по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала, может быть близким к сопротивлению втягиванию генерирующего аэрозоль изделия до доставки жидкости из элемента доставки жидкости в по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала. Предпочтительно генерирующее аэрозоль изделие выполнено с наличием сопротивления втягиванию, которое больше сопротивления втягиванию генерирующего аэрозоль изделия до доставки жидкости из элемента доставки жидкости к по меньшей мере одному сегменту из фильтрующего материала на величину, составляющую от приблизительно 10 миллиметров водяного столба до приблизительно 30 миллиметров водяного столба. Дополнительно или альтернативно генерирующее аэрозоль изделие может быть выполнено с наличием сопротивления втягиванию от приблизительно 60 миллиметров водяного столба до приблизительно 160 миллиметров водяного столба, предпочтительно от приблизительно 80 миллиметров водяного столба до приблизительно 140 миллиметров водяного столба, после доставки жидкости из элемента доставки жидкости в по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала.
Предпочтительно сопротивление втягиванию генерирующего аэрозоль изделия до доставки жидкости из элемента доставки жидкости в по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала составляет не более 30 миллиметров водяного столба, более предпочтительно не более 10 миллиметров, и превышает сопротивление втягиванию генерирующего аэрозоль изделия, имеющего соответствующую конструкцию, но без элемента доставки жидкости. В последнем случае элемент доставки жидкости заменен стандартным штрангом из фильтрующего материала для сохранения соответствующих размеров генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению. В определенных предпочтительных вариантах осуществления сопротивление втягиванию генерирующего аэрозоль изделия до доставки жидкости из элемента доставки жидкости в по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала по существу равно сопротивлению втягиванию генерирующего аэрозоль изделия, имеющего соответствующую конструкцию, но без элемента доставки жидкости.
В определенных вариантах осуществления размеры продольного канала также могут быть приспособлены для управления скоростью доставки жидкости. Например, для управления доставкой жидкости из полости можно контролировать отношение объема продольного канала к объему жидкости в полости.
Специалисту в данной области техники также будет понятно, что размеры хрупкого трубчатого элемента можно приспособить, чтобы контролировать степень деформации внешней емкости, которая требуется для разрушения хрупкого трубчатого элемента во время использования. Как правило, чем меньше внешний диаметр хрупкого трубчатого элемента, тем сильнее деформация, которая потребуется, чтобы потребитель приложил достаточное давление для разрушения хрупкого трубчатого элемента и активации элемента доставки жидкости. Увеличение степени деформации, как правило, будет обуславливать повышение уровня давления, которое нужно оказать на стенки и уплотнения деформируемой внешней емкости. Следовательно, может быть желательно насколько возможно максимально увеличить наружный диаметр хрупкого трубчатого элемента, чтобы минимизировать такое давление на деформируемую внешнюю емкость, и при этом сохранить достаточное пространство внутри полости для предоставления жидкости, которая должна высвобождаться в фильтрующий материал.
Как изложено выше, хрупкий трубчатый элемент образует продольный канал. Таким образом, продольный канал предоставлен полостью хрупкого трубчатого элемента.
Внешний диаметр хрупкого трубчатого элемента и, следовательно, отношение внешнего диаметра хрупкого трубчатого элемента к внешнему диаметру элемента доставки жидкости можно приспосабливать, чтобы контролировать объем полости, содержащей жидкость. Предпочтительно максимальный внешний диаметр хрупкого трубчатого элемента составляет от приблизительно 20 до приблизительно 50 процентов максимального внешнего диаметра элемента доставки жидкости, более предпочтительно - от приблизительно 20 до приблизительно 30 процентов, наиболее предпочтительно - приблизительно 25 процентов.
Толщина стенки хрупкого трубчатого элемента предпочтительно составляет от приблизительно 100 микрон до приблизительно 500 микрон. Толщину стенки можно приспосабливать, чтобы обеспечить желаемый уровень ломкости хрупкого трубчатого элемента.
Хрупкий трубчатый элемент предпочтительно выполнен из полимерного материала. Подходящие полимерные материалы включают полистирол, полиэтилентерефталат, поли(метилметакрилат) и их сочетания. Полимер может быть подвергнут инжекционному формованию или экструзии для получения хрупкого трубчатого элемента.
Как описано выше, хрупкий трубчатый элемент элементов доставки жидкости настоящего изобретения установлен внутри деформируемой внешней емкости таким образом, что жидкость в полости окружает хрупкий трубчатый элемент. Деформируемая внешняя емкость содержит по меньшей мере одну гибкую стенку для достижения достаточной деформации деформируемой внешней емкости, чтобы сжимающее усилие разрушало хрупкий трубчатый элемент. Как будет понятно специалисту в данной области техники, необходимая степень деформации может зависеть от таких факторов как размер хрупкого трубчатого элемента относительно деформируемой внешней емкости и объем жидкости внутри полости.
В предпочтительных вариантах осуществления деформируемая внешняя емкость содержит трубку из гибкого листового материала, образующего гибкую стенку, при этом расположенная выше по потоку и расположенная ниже по потоку торцевые стенки уплотняют концы трубки, образуя полость. Предпочтительно каждая из расположенной выше по потоку и расположенной ниже по потоку торцевых стенок содержит отверстие, при этом продольный канал хрупкого трубчатого элемента проходит между отверстиями, обеспечивая траекторию движения текучей среды через элемент доставки жидкости.
Предпочтительно хрупкий трубчатый элемент установлен в по меньшей мере одном из отверстий в расположенной выше по потоку и расположенной ниже по потоку торцевых стенках. Например, в определенных предпочтительных вариантах осуществления, в которых хрупкий трубчатый элемент представляет собой хрупкий трубчатый элемент, хрупкий трубчатый элемент установлен в одном из или в обоих отверстиях в расположенной выше по потоку и расположенной ниже по потоку торцевых стенках.
Предпочтительно хрупкий трубчатый элемент является неотделимым от по меньшей мере одной из расположенной выше по потоку и расположенной ниже по потоку торцевых стенок. Это может способствовать включению хрупкого трубчатого элемента в деформируемую внешнюю емкость. Там, где хрупкий трубчатый элемент является неотделимым от торцевой стенки, отверстие этой торцевой стенки образовано отверстием на соответствующем дальнем конце продольного канала в хрупком трубчатом элементе. В определенных предпочтительных вариантах осуществления хрупкий трубчатый элемент является неотделимым от одной из торцевых стенок и установлен внутри отверстия противоположной торцевой стенки.
Торцевые стенки деформируемой внешней емкости могут быть деформируемыми или недеформируемыми. Предпочтительно по меньшей мере одна торцевая стенка является недеформируемой, чтобы облегчать сборку элемента доставки жидкости.
Торцевые стенки предпочтительно приспособлены так, чтобы вписываться в трубку, образующую гибкую стенку, чтобы удерживать торцевые стенки на месте, обеспечивая при этом необходимое уплотнение полости. Торцевые стенки могут быть уплотнены внутри трубки с помощью подходящего клея, уплотнительного кольца или обоих.
Предпочтительно по меньшей мере одна гибкая стенка деформируемой внешней емкости выполнена из гибкого листового материала, предпочтительно полимерного листового материала. Особенно предпочтительно, чтобы гибкий листовой материал был по существу прозрачным.
Термин «по существу прозрачный» используется для описания материала, который позволяет по меньшей мере значительной части падающего света проходить сквозь него таким образом, чтобы через материал можно было видеть. В настоящем изобретении по существу прозрачная гибкая стенка может обеспечивать возможность прохождения через нее достаточного количества света так, что жидкость внутри полости является видимой до активации элемента доставки жидкости. Там, где жидкость внутри полости также является прозрачной, через по существу прозрачную гибкую стенку также может быть видно дым или один или несколько других аэрозолей, генерируемых образующим аэрозоль субстратом и проходящих через продольный канал во время курения генерирующего аэрозоль изделия.
По существу прозрачная гибкая стена может быть полностью прозрачной. Альтернативно по существу прозрачная гибкая стенка может иметь более низкий уровень прозрачности, но в то же время пропускать достаточно света для того, чтобы по меньшей мере одно из дыма или одного или более других аэрозолей и жидкости было видно через по существу прозрачный элемент доставки жидкости.
В тех вариантах осуществления, в которых по меньшей мере одна гибкая стенка деформируемой внешней емкости является по существу прозрачной, предпочтительно, чтобы любые материалы, лежащие поверх деформируемой внешней емкости, были образованы из по существу прозрачного материала или содержали одно или более отверстий так, чтобы часть элемента доставки жидкости была видна через одно или более отверстий.
Необязательно гибкий листовой материал, образующий по меньшей мере одну гибкую стенку деформируемой внешней емкости, может быть окрашен или подцвечен.
Полимерные листовые материалы, подходящие для образования по меньшей мере одной гибкой стенки деформируемой внешней емкости, включают изотактический полипропилен, полиэтилентерефталат или их сочетание. Гибкий листовой материал может быть образован из слоистого материала, включающего по меньшей мере один водоотталкивающий защитный слой, такой как полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокой плотности, этилен-виниловый спирт или их сочетание.
Гибкая стенка деформируемой внешней емкости предпочтительно имеет толщину стенки от приблизительно 100 микрон до приблизительно 300 микрон, предпочтительно от приблизительно 200 микрон до приблизительно 300 микрон, более предпочтительно приблизительно 250 микрон.
Как описано выше, для жидкости, которая содержится в элементе доставки жидкости, образована полость, или резервуар, между по меньшей мере одной гибкой стенкой деформируемой внешней емкости и хрупким трубчатым элементом. Предпочтительно объем жидкости, содержащейся внутри полости, составляет менее приблизительно 80 процентов от общего внутреннего объема полости, более предпочтительно менее приблизительно 70 процентов. Это означает, что полость частично заполнена воздухом, который делает возможной деформацию деформируемой внешней емкости, достаточную для разрушения хрупкого трубчатого элемента внутри полости. Кроме того, где по меньшей мере одна гибкая стенка выполнена из прозрачного материала, благодаря частичной заполненности полости потребитель может видеть перемещение жидкости внутри полости так, что может визуально определять наличие жидкости внутри элемента доставки жидкости. Дополнительно может быть желательно контролировать количество жидкости внутри полости так, чтобы жидкость не окрашивала и не размачивала фильтрующий материал или обертки фильтра.
В любом из вышеописанных вариантов осуществления жидкость внутри полости элемента доставки жидкости может содержать воду. Жидкость может состоять по существу из воды.
Альтернативно жидкость может содержать один или более компонентов в дополнение к воде или в качестве альтернативы воде. В тех вариантах осуществления, в которых жидкость содержит один или более компонентов в дополнение к воде, каждый из дополнительных компонентов может быть растворен в воде или находиться в воде во взвешенном состоянии.
В некоторых вариантах осуществления жидкость может содержать по меньшей мере один ароматизатор, предпочтительно гидрофильный ароматизатор. Подходящие ароматизаторы включают ацетоин, сахарозу, сорбитол, этиллактат, лимонную кислоту, экстракт цикория, альфа-ионон, молочную кислоту, пировиноградную кислоту, экстракционное эфирное масло ванили, бутиловый спирт, масляную кислоту, бензиловый спирт, этилацетат, экстракт пажитника сенного, изобутиловый спирт, изомасляную кислоту, циклотен, кофейный дион, фрамбинон, 2-3 диметилпиразин, этилбутират, этилмальтол, этилпропионат, ванилин, фуранеол, изобутиральдегид, изовалериановую кислоту, мальтол, бензальдегид, диметилсульфид, 2-метилмасляную кислоту, изовалериановый альдегид, фенетиловый спирт, фенилуксусную кислоту, гелиотропин, валериановую кислоту, валериановый альдегид и их комбинации.
Дополнительно или альтернативно жидкость может содержать по меньшей мере один увлажнитель. Подходящие увлажнители включают глицерин, малитол, ксилитол, сорбитол, полиэтиленгликоль, триэтиленгликоль, бутиленгликоль, глицерин, полидекстрозу и их комбинации.
В любом из вышеописанных вариантов осуществления жидкость может быть по существу бесцветной. Альтернативно жидкость может быть окрашенной. Окрашенные жидкости могут быть предпочтительными в тех вариантах осуществления, в которых гибкая стенка деформируемой внешней емкости выполнена из по существу прозрачного материала, так чтобы окрашенную жидкость было видно.
Элемент доставки жидкости, содержащий деформируемую внешнюю емкость и хрупкий трубчатый элемент, может иметь любую подходящую форму поперечного сечения. Предпочтительно элемент доставки жидкости является по существу цилиндрическим, и особенно предпочтительно элемент доставки жидкости является по существу цилиндрическим с по существу круглой формой поперечного сечения. В предпочтительных вариантах осуществления элемент доставки жидкости имеет внешний диаметр, который по существу соответствует внешнему диаметру по меньшей мере одного сегмента фильтрующего материала. Это облегчает объединение и оборачивание элемента доставки жидкости вместе с остальными сегментами фильтра и делает возможным изготовление мундштука и генерирующего аэрозоль изделия с помощью существующих высокоскоростных объединительных машин и процессов.
Предпочтительно элемент доставки жидкости является по существу симметричным в продольном направлении, так что не имеет значения, какой конец элемента доставки жидкости предоставлен в качестве расположенного ниже по потоку конца внутри мундштука. Это облегчает включение элемента доставки жидкости в мундштук, поскольку нет необходимости обеспечивать какое-либо сопоставление элемента доставки жидкости перед его вставкой в мундштук.
Длина элемента доставки жидкости предпочтительно составляет от приблизительно 8 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров, предпочтительно приблизительно 10 миллиметров.
Элемент доставки жидкости согласно настоящему изобретению может быть собран рядом разных способов, в зависимости от конструкции деформируемой внешней емкости и хрупкого трубчатого элемента. Например, в одном процессе сборки деформируемую внешнюю емкость частично выполняют из гибкой внешней трубки, и первую торцевую стенку вставляют на одном конце гибкой внешней трубки. Затем частично выполненную деформируемую внешнюю емкость наполняют жидкостью. Затем хрупкий трубчатый элемент вставляют в заполненную полость и через первую торцевую стенку и вторую торцевую стенку вставляют в гибкую внешнюю трубку, закрывая полость. Хрупкий трубчатый элемент и вторая торцевая стенка предпочтительно выполнены неотделимо или соединены друг с другом на более раннем этапе сборки.
В альтернативном процессе сборки хрупкий трубчатый элемент может быть включен в частично выполненную деформируемую внешнюю емкость, как описано выше, перед заполнением деформируемой внешней емкости жидкостью и уплотнением полости второй торцевой стенкой.
В еще одном альтернативном процессе сборки деформируемая внешняя емкость может быть полностью собрана с наличием на месте обеих торцевых стенок гибкой внешней трубки. Затем жидкость впрыскивают через отверстие в одной из торцевых стенок, по меньшей мере частично заполняя полость внутри гибкой внешней трубки. Затем хрупкий трубчатый элемент вставляют через отверстие в заполненную полость и через противоположную торцевую стенку.
В любом из процессов сборки перед включением элемента доставки жидкости в мундштук продольный канал предпочтительно прочищают воздухом, чтобы удалить оставшуюся в нем жидкость.
В мундштуке генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала может содержать расположенный ниже по потоку сегмент фильтра, который расположен ниже по потоку относительно элемента доставки жидкости. Когда расположенный ниже по потоку сегмент фильтра образует подносимый ко рту конец генерирующего аэрозоль изделия, расположенный ниже по потоку сегмент фильтра может преимущественно обеспечивать желаемое ощущение во рту для потребителя, которое сходно с ощущением во рту от обычного генерирующего аэрозоль изделия.
Дополнительно или альтернативно по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала может содержать расположенный выше по потоку сегмент фильтра, который расположен выше по потоку относительно элемента доставки жидкости.
Предпочтительно по меньшей мере один сегмент фильтра содержит по меньшей мере один расположенный выше по потоку сегмент фильтра и по меньшей мере один расположенный ниже по потоку сегмент фильтра, причем элемент доставки жидкости расположен между по меньшей мере одним расположенным выше по потоку сегментом фильтра и по меньшей мере одним расположенным ниже по потоку сегментом фильтра.
Предпочтительно фильтрующий материал внутри каждого сегмента фильтра представляет собой штранг из волокнистого фильтрующего материала, такого как ацетилцеллюлозное волокно, полилактид или бумага. Пластификатор фильтра может быть нанесен на волокнистый фильтрующий материал традиционным способом путем его распыления на разделенные волокна, предпочтительно перед нанесением какого-либо дисперсного материала на фильтрующий материал.
Мундштук генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению может содержать фицеллу, окружающую элемент доставки жидкости. Фицелла может окружать лишь элемент доставки жидкости. Альтернативно фицелла может представлять собой объединяющую фицеллу, окружающую элемент доставки жидкости и указанный по меньшей мере один сегмент из фильтрующего материала. Предпочтительно по меньшей мере одна поверхность фицеллы покрыта немарким покрытием для недопущения утечки жидкости через фицеллу после доставки жидкости из полости к по меньшей мере одному сегменту из фильтрующего материала. Подходящие немаркие покрытия включают в себя этилцеллюлозу и ацетилцеллюлозу.
Мундштук генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать ободковую обертку. В предпочтительных вариантах осуществления, в которых гибкая стенка деформируемой внешней емкости элемента доставки жидкости выполнена из по существу прозрачного материала, как описано выше, генерирующее аэрозоль изделие предпочтительно содержит по существу прозрачную фицеллу, лежащую поверх по меньшей мере части элемента доставки жидкости, и ободковую обертку, содержащую по меньшей мере одно отверстие, по меньшей мере частично расположенное поверх по существу прозрачной обертки и элемента доставки жидкости. Это позволяет видеть элемент доставки жидкости и жидкость внутри полости снаружи мундштука.
Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут представлять собой сигареты с фильтром или другие генерирующие аэрозоль изделия, в которых генерирующий аэрозоль субстрат содержит табачный материал, который сжигают для образования дыма. Следовательно, в любом из вышеописанных вариантов осуществления генерирующий аэрозоль субстрат может содержать табачный стержень.
Альтернативно генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут представлять собой изделия, в которых табачный материал нагревают для образования аэрозоля, а не сжигают. В одном типе нагреваемого изделия, генерирующего аэрозоль, табачный материал нагревают с помощью одного или нескольких электрических нагревательных элементов для образования аэрозоля. Еще в одном типе нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия аэрозоль образуется в результате теплопередачи от горючего или химического источника тепла на физически отделенный табачный материал, который может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно источника тепла. Настоящее изобретение дополнительно охватывает изделия, генерирующие аэрозоль, в которых никотиносодержащий аэрозоль генерируется из табачного материала, табачного экстракта или другого источника никотина, без сгорания и, в некоторых случаях, без нагрева, например, в результате химической реакции.
Настоящее изобретение будет дополнительно описано исключительно на примерах со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показан перспективный вид генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 показан покомпонентный вид генерирующего аэрозоль изделия по фиг. 1 с развернутыми обертками;
на фиг. 3 показан вид в перспективе элемента доставки жидкости генерирующего аэрозоль изделия по фиг. 1 до активации;
на фиг. 4 показан вид в продольном поперечном сечении элемента доставки жидкости до активации; и
на фиг. 5 показан вид в продольном поперечном сечении элемента доставки жидкости после активации.
На фиг. 1 показано генерирующее аэрозоль изделие 10 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Генерирующее аэрозоль изделие 10 представляет собой сигарету с фильтром, содержащую субстрат 12, генерирующий аэрозоль, в виде обернутого табачного стержня и мундштук 14. Мундштук 14 прикреплен к обернутому табачному стержню посредством ободковой обертки 16.
Как показано на фиг. 2, мундштук 14 содержит расположенный выше по потоку сегмент 18 фильтра на расположенном выше по потоку конце мундштука 14 и расположенный ниже по потоку сегмент 20 фильтра на расположенном ниже по потоку конце мундштука 14. Мундштук 14 дополнительно содержит элемент 22 доставки жидкости, находящийся между расположенным выше по потоку и расположенным ниже по потоку сегментами 18, 20 фильтра. По существу прозрачная объединяющая фицелла 24 обернута вокруг расположенного выше 18 по потоку и расположенного ниже 20 по потоку сегментов фильтра и элемента 22 доставки жидкости для их объединения и образования мундштука 14. Ободковая обертка 16 содержит отверстие 26, расположенное поверх элемента 22 доставки жидкости и по существу прозрачной фицеллы 24, так что потребитель может наблюдать элемент 22 доставки жидкости.
Как показано на фиг. 3 и 4, элемент 22 доставки жидкости содержит деформируемую внешнюю емкость 28 и хрупкий трубчатый элемент 30. Деформируемая внешняя емкость 28 содержит гибкую внешнюю трубку 32, выполненную из по существу прозрачного листового материала, расположенную ниже по потоку торцевую стенку 34, вставленную в расположенный ниже по потоку конец гибкой внешней трубки 32, и расположенную выше по потоку торцевую стенку 36, вставленную в расположенный выше по потоку конец гибкой внешней трубки 32. Каждая из расположенной ниже 34 по потоку и расположенной выше 36 по потоку торцевых стенок содержит центральное отверстие 38. Деформируемая внешняя емкость 28 содержит уплотненную полость 40, образованную внутри гибкой внешней трубки 32 и содержащую окрашенную жидкость 42, которая содержит воду.
Хрупкий трубчатый элемент 30 имеет вид хрупкой трубки 44, которая установлена внутри полости 40 деформируемой внешней емкости 28 и проходит между отверстиями 38 расположенной ниже 34 по потоку и расположенной выше 36 по потоку торцевых стенок. Хрупкая трубка 44 образует продольный канал 46, проходящий между расположенным выше по потоку и расположенным ниже по потоку концами элемента 22 доставки жидкости. Внешний диаметр хрупкой трубки 44 составляет приблизительно 25 процентов от внешнего диаметра элемента 22 доставки жидкости.
На фиг. 4 элемент 22 доставки жидкости показан до активации, когда жидкость 42 удерживается внутри полости 40. Продольный канал 46 предоставляет канал для потока воздуха через элемент 22 доставки жидкости, по которому вдыхаемый дым проходит во время курения генерирующего аэрозоль изделия 10, как показано стрелками. Потребитель может наблюдать окрашенную жидкость 42 внутри полости 40 через отверстие 26 в ободковой обертке 16.
До или во время курения потребитель может сдавить элемент 22 доставки жидкости, активировав элемент 22 доставки жидкости и вызвав высвобождение жидкости 42. В результате приложения к элементу 22 доставки жидкости сжимающего усилия происходит деформация гибкой внешней трубки 32 деформируемой внешней емкости 28 и повышение давления внутри полости 40. При определенном уровне сжимающего усилия из-за повышенного давления внутри полости 40 стенка хрупкой трубки 44 трескается, тем самым активируя элемент 22 доставки жидкости. Как схематически показано на фиг. 5, нарушение целостности хрупкой трубки 44 позволяет жидкости 42 проходить из полости 40 в продольный канал 46. Тогда жидкость 42 может течь по продольному каналу 46 в расположенный выше 18 по потоку и расположенный ниже 20 по потоку сегменты фильтра. Во время этой активации элемента 22 доставки жидкости потребитель может через отверстие 26 в ободковой обертке 16 наблюдать, как окрашенная жидкость перемещается из полости 40 в сегменты 18, 20 фильтра.