ИЗДЕЛИЕ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, СОДЕРЖАЩЕЕ ТЕРМОИНДИКАТОР
AEROSOL-GENERATING ARTICLE COMPRISING THERMAL INDICATOR

Настоящее изобретение относится к изделиям, генерирующим аэрозоль, содержащим термоиндикатор. В частности, настоящее изобретение относится к изделиям, генерирующим аэрозоль, содержащим горючий углеродсодержащий источник теплоты, субстрат, образующий аэрозоль, и термоиндикатор, расположенный на его внешней поверхности.
В уровне техники был предложен ряд курительных изделий, в которых табак нагревают, а не сжигают. Задача таких «нагреваемых» курительных изделий состоит в уменьшении количества известных вредных составляющих дыма, образующихся в результате горения и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах. В нагреваемом курительном изделии одного известного типа аэрозоль генерируется в результате передачи тепла от горючего углеродсодержащего источника теплоты к физически отделенному субстрату, образующему аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты. Во время курения летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, в результате теплопередачи от горючего углеродсодержащего источника теплоты и захватываются потоком воздуха, втягиваемым через курительное изделие. Когда происходит охлаждение высвобождаемых соединений, они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого пользователем.
Например, в WO-A2-2009/022232 раскрыто курительное изделие, содержащее горючий углеродсодержащий источник теплоты, субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты, и теплопроводный элемент, окружающий и находящийся в непосредственном контакте с задней частью горючего углеродсодержащего источника теплоты и смежной передней частью субстрата, образующего аэрозоль.
Горючий углеродсодержащий источник теплоты в изделиях, генерирующих аэрозоль, относящихся к типу, описанному в WO-A2-2009/022232, может оставаться очень горячим после того, как погаснет. После применения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего горючий углеродсодержащий источник теплоты, пользователь может не иметь возможности определить, был ли погашен горючий углеродсодержащий источник теплоты.
Было бы желательно предоставить изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее горючий углеродсодержащий источник теплоты, который предоставляет пользователю зрительный показатель того, что горючий углеродсодержащий источник теплоты погашен и является достаточно холодным для того, чтобы изделие, генерирующее аэрозоль, можно было выбросить.
Согласно настоящему изобретению предоставлено изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее: горючий углеродсодержащий источник теплоты; субстрат, образующий аэрозоль; и термоиндикатор, расположенный на внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты, причем термоиндикатор содержит по меньшей мере один обратимый термохроматический материал, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения и второе обратимое видимое изменение цвета при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения, причем вторая температура изменения меньше или равна первой температуре изменения.
Преимущественно, согласно настоящему изобретению предоставлено изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее: горючий углеродсодержащий источник теплоты; субстрат, образующий аэрозоль; и термоиндикатор, расположенный на внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты, причем термоиндикатор содержит по меньшей мере один обратимый термохроматический материал, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения и второе обратимое видимое изменение цвета при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения, причем первая температура изменения составляет менее приблизительно 80°C и вторая температура изменения меньше или равна первой температуре изменения.
Как описано далее, второе обратимое видимое изменение цвета по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала преимущественно предоставляет пользователю зрительный показатель состояния, когда горючий углеродсодержащий источник теплоты изделия, генерирующего аэрозоль, является достаточно холодным для того, чтобы изделие, генерирующее аэрозоль, можно было выбросить.
Преимущественно, положение термоиндикатора и вторая температура изменения выбраны таким образом, что, во время применения, второе обратимое видимое изменение цвета по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала предоставляет пользователю зрительный показатель того, что температура передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты меньше температуры воспламенения, например, бумаги и других подобных горючих материалов.
Преимущественно, положение термоиндикатора и вторая температура изменения выбраны таким образом, что, при применении, второе обратимое видимое изменение цвета по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала предоставляет пользователю зрительный показатель того, что температура передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты составляет менее приблизительно 300°C.
Если не указано иначе, температуры передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты, предусмотренного в настоящем документе, представляют собой температуры поверхности, измеренные с помощью инфракрасной (ИК) камеры. В качестве альтернативы, температуру передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты можно измерить с помощью термопары, которая находится в контакте с передней торцевой поверхностью горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Согласно настоящему изобретению также предоставлен способ зрительного указания пользователю на то, что изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее горючий углеродсодержащий источник теплоты и субстрат, образующий аэрозоль, готово к утилизации после применения, причем способ включает: предоставление термоиндикатора на внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты, причем термоиндикатор содержит по меньшей мере один обратимый термохроматический материал, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения и второе обратимое видимое изменение цвета при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения, причем первая температура изменения составляет менее приблизительно 80°C, и вторая температура изменения меньше или равна первой температуре изменения, причем положение термоиндикатора и вторая температура изменения выбраны таким образом, что, при применении, второе обратимое видимое изменение цвета по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала предоставляет пользователю зрительный показатель того, что температура передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты составляет менее приблизительно 300°C.
Преимущественно, положение термоиндикатора и вторая температура изменения могут быть такими, что, при применении, второе обратимое видимое изменение цвета по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала предоставляет пользователю зрительный показатель того, что температура передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты составляет менее приблизительно 250°C.
Положение термоиндикатора и вторая температура изменения могут быть выбраны таким образом, что, при применении, второе обратимое видимое изменение цвета по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала предоставляет пользователю зрительный показатель того, что температура передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты составляет менее приблизительно 200°C.
Положение термоиндикатора и вторая температура изменения могут быть выбраны таким образом, что, при применении, второе обратимое видимое изменение цвета по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала предоставляет пользователю зрительный показатель того, что температура передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты составляет менее приблизительно 150°C.
Положение термоиндикатора и вторая температура изменения могут быть выбраны таким образом, что, при применении, второе обратимое видимое изменение цвета по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала предоставляет пользователю зрительный показатель того, что температура передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты составляет менее приблизительно 100°C.
Преимущественно, положение термоиндикатора и вторая температура изменения могут быть такими, что, при применении, второе обратимое видимое изменение цвета по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала предоставляет пользователю зрительный показатель того, что температура передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты составляет менее приблизительно 50°C.
В контексте данного документа и применительно к настоящему изобретению термин «углеродсодержащий» используется для описания горючего углеродсодержащего источника теплоты, содержащего углерод.
В контексте данного документа и применительно к настоящему изобретению термин «субстрат, образующий аэрозоль» используется для описания субстрата, способного при нагревании выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, генерируемые из субстратов, образующих аэрозоль, в изделиях, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению, могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы находящихся в газообразном состоянии веществ, которые при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь форму штранга или сегмента, содержащего материал, способный при нагреве высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль, окруженного внешней оберткой. Если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму такого штранга или сегмента, то весь штранг или сегмент, включая внешнюю обертку, считается субстратом, образующим аэрозоль.
В контексте данного документа и применительно к настоящему изобретению термины «дальний», «расположенный выше по потоку» и «передний», а также «ближний», «расположенный ниже по потоку» и «задний» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов изделия, генерирующего аэрозоль. Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению содержат ближний конец, через который при применении аэрозоль выходит из изделия, генерирующего аэрозоль, для доставки пользователю. При применении пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце изделия, генерирующего аэрозоль, для вдыхания аэрозоля, сгенерированного изделием, генерирующим аэрозоль.
Горючий углеродсодержащий источник теплоты расположен на дальнем конце изделия, генерирующего аэрозоль, или вблизи него. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно дальнего конца изделия, генерирующего аэрозоль. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться расположенным ниже по потоку концом изделия, генерирующего аэрозоль, а дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться расположенным выше по потоку концом изделия, генерирующего аэрозоль. Компоненты или части компонентов изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут быть описаны как расположенные выше по потоку или расположенные ниже по потоку относительно друг друга, исходя из их относительных положений между ближним концом изделия, генерирующего аэрозоль, и дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль.
Горючий углеродсодержащий источник теплоты имеет переднюю торцевую поверхность и противоположную ей заднюю торцевую поверхность. Передняя торцевая поверхность горючего углеродсодержащего источника теплоты находится на расположенном выше по потоку конце горючего углеродсодержащего источника теплоты. Расположенный выше по потоку конец горючего углеродсодержащего источника теплоты представляет собой конец горючего углеродсодержащего источника теплоты, наиболее удаленный от ближнего конца изделия, генерирующего аэрозоль. Задняя торцевая поверхность горючего углеродсодержащего источника теплоты находится на расположенном ниже по потоку конце этого горючего углеродсодержащего источника теплоты. Расположенный ниже по потоку конец горючего углеродсодержащего источника теплоты представляет собой конец горючего углеродсодержащего источника теплоты, ближайший к ближнему концу изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа применительно к настоящему изобретению термин «продольный» используется для описания направления между ближним концом и противоположным ему дальним концом изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа термин «поперечный» используется для описания направления, перпендикулярного продольному направлению.
В контексте данного документа и применительно к настоящему изобретению термин «длина» используется для описания максимального размера компонентов изделия, генерирующего аэрозоль, в продольном направлении изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа и применительно к настоящему изобретению термин «ширина» используется для описания максимального размера компонентов изделия, генерирующего аэрозоль, в поперечном направлении курительного изделия.
В контексте данного документа и применительно к настоящему изобретению термины «внутренняя поверхность» и «внешняя поверхность» используются для описания наиболее приближенной к центру поверхности в поперечном направлении и наиболее удаленной от центра поверхности в поперечном направлении, соответственно, компонентов изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа и применительно к настоящему изобретению термин «термохроматический материал» используется для описания любого материала, который совершает видимое изменение цвета при предопределенной температуре изменения.
Термохроматические материалы могут совершать видимое изменение цвета по мере повышения или понижения температуры в переходном диапазоне. В контексте данного документа и применительно к настоящему изобретению термин «температура изменения» используется для описания температуры, при которой завершается видимое изменение цвета термохроматического материала. Температуру изменения можно определить путем измерения интенсивности цвета термохроматического материала.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут иметь термоиндикатор, содержащий один или несколько обратимых термохроматических материалов, которые совершают быстрое или мгновенное обратимое видимое изменение цвета в узком переходном диапазоне. В качестве альтернативы или дополнения, термоиндикатор может содержать один или несколько обратимых термохроматических материалов, которые совершают постепенное обратимое видимое изменение цвета в широком переходном диапазоне.
Преимущественно, первая температура изменения составляет от приблизительно 30°C до приблизительно 80°C. Например, первая температура изменения может составлять от приблизительно 35°C до приблизительно 80°C, от приблизительно 40°C до приблизительно 80°C или от приблизительно 45°C до приблизительно 80°C.
Преимущественно, первая температура изменения может составлять менее приблизительно 70°C.
Преимущественно, первая температура изменения может составлять от приблизительно 30°C до приблизительно 70°C. Например, первая температура изменения может составлять от приблизительно 35°C до приблизительно 70°C, от приблизительно 40°C до приблизительно 70°C или от приблизительно 45°C до приблизительно 70°C.
Преимущественно, первая температура изменения составляет менее приблизительно 60°C.
Преимущественно, первая температура изменения составляет от приблизительно 30°C до приблизительно 60°C. Например, первая температура изменения может составлять от приблизительно 35°C до приблизительно 60°C, от приблизительно 40°C до приблизительно 60°C или от приблизительно 45°C до приблизительно 60°C.
Преимущественно, первая температура изменения может составлять менее приблизительно 50°C.
Преимущественно, первая температура изменения может составлять от приблизительно 30°C до приблизительно 50°C. Например, первая температура изменения может составлять от приблизительно 35°C до приблизительно 50°C, от приблизительно 40°C до приблизительно 50°C или от приблизительно 45°C до приблизительно 50°C.
Преимущественно, вторая температура изменения меньше первой температуры изменения. В таких вариантах осуществления по меньшей мере один обратимый термохроматический материал совершает первое обратимое изменение цвета во время нагревания до первой температуры изменения, которая больше второй температуры изменения, при которой по меньшей мере один обратимый термохроматический материал совершает второе обратимое изменение цвета во время охлаждения. Такие обратимые термохроматические материалы называются в настоящем документе проявляющими тепловой гистерезис.
Как описано далее, предоставление термоиндикатора, содержащего по меньшей мере один обратимый термохроматический материал, который проявляет тепловой гистерезис, преимущественно предоставляет «буфер», способствующий обеспечению того, что термоиндикатор предоставляет пользователю зрительный показатель состояния, когда горючий источник теплоты является достаточно холодным для того, чтобы изделие, генерирующее аэрозоль, можно было выбросить.
Как описано далее, предоставление термоиндикатора, содержащего по меньшей мере один обратимый термохроматический материал, который проявляет тепловой гистерезис, позволяет размещать термоиндикатор на большем удалении ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты, чем термоиндикатор, содержащий по меньшей мере один обратимый термохроматический материал, который не проявляет тепловой гистерезис. Это может преимущественно уменьшить риск высвобождения летучих компонентов из по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала из-за его термической деградации или распада.
Преимущественно, вторая температура изменения меньше первой температуры изменения на величину от приблизительно 3°C до приблизительно 15°C.
Преимущественно, вторая температура изменения может меньше первой температуры изменения на величину от приблизительно 3°C до приблизительно 12°C.
Вторая температура изменения может быть меньше первой температуры изменения на величину от приблизительно 3°C до приблизительно 10°C.
Вторая температура изменения может быть меньше первой температуры изменения на величину от приблизительно 5°C до приблизительно 8°C.
Термоиндикатор может содержать по меньшей мере один обратимый термохроматический материал, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета из первого окрашенного состояния во второе окрашенное состояние при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения и второе обратимое видимое изменение цвета из второго окрашенного состояния в первое окрашенное состояние при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения.
Преимущественно, термоиндикатор содержит по меньшей мере один обратимый термохроматический материал, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета из первого окрашенного состояния в по существу бесцветное состояние при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения и второе обратимое видимое изменение цвета из по существу бесцветного состояния в первое окрашенное состояние при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения.
В таких вариантах осуществления первая температура изменения может называться температурой «исчезновения» по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала и вторая температура изменения может называться температурой «появления» по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала.
Например, термоиндикатор может содержать один или несколько знаков, образованных из обратимого термохроматического материала, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета из синего в по существу бесцветный при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения и второе обратимое видимое изменение цвета из по существу бесцветного в синий при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения. При первой температуре изменения один или несколько знаков «исчезают» (по существу бесцветный термохроматический материал=по существу бесцветные знаки). Тем не менее, при второй температуре изменения один или несколько знаков «повторно появляются» (синий термохроматический материал=синие знаки).
Термоиндикатор может содержать любой подходящий обратимый термохроматический материал. Например, термоиндикатор может содержать один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из обратимых термохроматических жидких кристаллов, обратимых термохроматических неорганических материалов (например, комплексных соединений металла), обратимых термохроматических органических материалов (например, лейкокрасителей) и их сочетаний.
Подходящие жидкие кристаллы содержат, без ограничения, холестериловые эфиры (например, холестерил нонаноат) и цианобифенилы. Подходящие лейкокрасители включают, без ограничения, спиролактоны (например, флуораны и лактон с кристаллическим фиолетовым), спиропиран и фульгиды.
Преимущественно, термоиндикатор содержит по меньшей мере один лейкокраситель, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения, и второе обратимое видимое изменение цвета при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения.
Преимущественно, термоиндикатор содержит по меньшей мере один лейкокраситель, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета из первого окрашенного состояния в по существу бесцветное состояние при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения и второе обратимое видимое изменение цвета из по существу бесцветного состояния в первое окрашенное состояние при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения.
Термоиндикатор может содержать один или несколько обратимых термохроматических материалов, заключенных в микрокапсулы.
p
p
Например, термоиндикатор может содержать заключенный в микрокапсулы обратимый термохроматический материал, содержащий лейкокраситель, проявитель цвета (донор протонов) и полярный растворитель. Подходящие проявители цвета включают, без ограничения, слабые кислоты, такие как, например, бисфенол A, 1,2,3 триазолы (например, 1,2,3-бензотриазол и 1,2,3-триазол этил 4-метил-5-карбоксилат), производные октил -гидроксибензоата, метил -гидроксибензоата и 4-гидроксикумарина. Подходящие полярные растворители включают, без ограничения, спирты (например, лауриловый спирт и цетиловый спирт), сложные эфиры (например, бутилстеарат), кетоны или простые эфиры. Обратимый термохроматический материал может содержать лейкокраситель и слабую кислоту, которая выполняет функцию как проявителя цвета (донора протонов), так и растворителя. При применении, проявитель цвета придает обратимое изменение цвета обратимой термохроматической смеси, в то время как температура плавления полярного растворителя регулирует температуру изменения, при которой происходит обратимое видимое изменение цвета.
Обратимые термохроматические материалы, подходящие для применения в термоиндикаторе, доступны в продаже в виде разнообразных составов, включая, без ограничения, порошки, чернила, краски и другие покрывающие композиции. Заключенные в микрокапсулах лейкокрасители, подходящие для применения в термоиндикаторе изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению доступны в продаже под торговой маркой Live colors от компании Gem'innov из Жемано, Франция и под торговыми марками ChromaZone и Thermostar от компании Thermographic Measurements Ltd из Хонитона, Девон, Англия. Другие поставщики термохроматических чернил, подходящих для применения в термоиндикаторе изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению включают, без ограничения, Chromatic Technologies Inc. из г. Колорадо Спрингс, Колорадо, США, International Ink Company из г. Гейнсвилль, Джорджия, США, Chemsong, Inc. из г. Глен Эллин, Иллинойс, США и LCR Hallcrest и B&H Colour Change из г. Коннас Куэй, Флинтшир, Уэльс.
Преимущественно, по меньшей мере один обратимый термохроматический материал содержит один или несколько термохроматических красителей, один или несколько термохроматических пигментов или их комбинацию, растворенные в жидком носителе или среде. Особенно преимущественно, термоиндикатор содержит по меньшей мере одни термохроматические чернила.
В данной области техники известны обратимые термохроматические материалы, которые совершают обратимые видимые изменения цвета из различных первых окрашенных состояний в различные вторые окрашенные состояния, когда они нагреты до предопределенной температуры изменения.
В данной области техники известны обратимые термохроматические материалы, которые совершают обратимые видимые изменения цвета из различных первых окрашенных состояний в по существу бесцветные состояния при нагревании до предопределенной температуры изменения. Например, известны обратимые термохроматические материалы, содержащие лейкокрасители, которые совершают обратимые видимые изменения цвета из красного в по существу бесцветный, из желтого в по существу бесцветный, из зеленого в по существу бесцветный и из синего в по существу бесцветный при нагревании до предопределенной температуры.
Термоиндикатор может содержать два или более обратимых термохроматических материалов, которые, при нагревании до одинаковых или разных предопределенных температур измерения, совершают обратимые видимые изменения цвета из одинаковых или разных первых окрашенных состояний в по существу бесцветные состояния.
В таких вариантах осуществления по меньшей мере один из обратимых термохроматических материалов совершает первое обратимое видимое изменение цвета при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения и второе обратимое видимое изменение цвета при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения, причем первая температура изменения составляет менее приблизительно 60°C и вторая температура изменения меньше или равна первой температуре изменения.
Например, термоиндикатор может содержать первый обратимый термохроматический материал, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета из синего в по существу бесцветный при нагревании до первой температуры изменения и второй обратимый термохроматический материал, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета из красного в по существу бесцветный при нагревании до предопределенной температуры изменения. Предопределенная температура изменения, при которой второй обратимый термохроматический материал совершает первое обратимое видимое изменение цвета из красного в по существу бесцветный, может быть по существу равна, или меньше, или больше, первой температуры изменения, при которой первый обратимый термохроматический материал совершает первое обратимое видимое изменение цвета из синего в по существу бесцветный.
Термоиндикатор может содержать два или более обратимых термохроматических материалов, которые, будучи нагретыми до одинаковых или разных предопределенных температур изменения, совершают первые обратимые видимые изменения цвета из одинаковых или разных первых окрашенных состояний в одинаковые или разные вторые окрашенные состояния.
Помимо по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала, термоиндикатор может дополнительно содержать по меньшей мере один необратимый термохроматический материал, который совершает необратимое видимое изменение цвета, когда температура термоиндикатора повышается до третьей температуры изменения. В таких вариантах осуществления третья температура изменения может быть равна первой температуре изменения или может отличаться от нее.
Например, термоиндикатор может содержать первый обратимый термохроматический материал, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета из первого окрашенного состояния в по существу бесцветное состояние при нагревании до первой температуры изменения и второй необратимый термохроматический материал, который совершает необратимое видимое изменение цвета из по существу бесцветного состояния во второе окрашенное состояние при нагревании до предопределенной температуры изменения. Предопределенная температура изменения, при которой второй необратимый термохроматический материал совершает необратимое видимое изменение цвета из по существу бесцветного состояния во второе окрашенное состояние, может быть по существу равна, или меньше, или больше, первой температуры изменения, при которой первый обратимый термохроматический материал совершает первое обратимое видимое изменение цвета из первого окрашенного состояния в по существу бесцветное состояние.
Термоиндикатор может содержать по меньшей мере один необратимый термохроматический материал, который совершает необратимое третье видимое изменение цвета из по существу бесцветного состояния в третье окрашенное состояние, когда температура термоиндикатора повышается до третьей температуры изменения. Поскольку третье видимое изменение цвета является необратимым, в таких вариантах осуществления по меньшей мере один необратимый термохроматический материал не совершает видимое изменение цвета обратно в по существу бесцветное состояние из третьего окрашенного состояния, при понижении впоследствии температуры термоиндикатора до второй температуры изменения.
Термоиндикатор может содержать по меньшей мере один необратимый термохроматический материал, который совершает необратимое третье видимое изменение цвета из третьего окрашенного состояния в четвертое окрашенное состояние, когда температура термоиндикатора повышается до третьей температуры изменения. Поскольку третье видимое изменение цвета является необратимым, в таких вариантах осуществления по меньшей мере один необратимый термохроматический материал не совершает видимое изменение цвета обратно в третье окрашенное состояние из четвертого окрашенного состояния, при понижении впоследствии температуры термоиндикатора до второй температуры изменения.
Термоиндикатор может содержать два или более необратимых термохроматических материалов, которые, будучи нагретыми до одинаковых или разных предопределенных температур измерения, совершают необратимые видимые изменения цвета из одинаковых или разных третьих окрашенных состояний в по существу бесцветные состояния.
Термоиндикатор может содержать два или более необратимых термохроматических материалов, которые, будучи нагретыми до одинаковых или разных предопределенных температур изменения, совершают необратимые видимые изменения цвета из одинаковых или разных третьих окрашенных состояний в одинаковые или разные четвертые окрашенные состояния.
Следует понимать, что в том случае, если термоиндикатор содержит два или более термохроматических материалов, эти два или более термохроматических материалов могут присутствовать в термоиндикаторе в одинаковых или разных количествах.
Например, если термоиндикатор содержит два или более обратимых термохроматических материалов, эти два или более обратимых термохроматических материалов могут присутствовать в термоиндикаторе в одинаковых или разных количествах. Подобным образом, если термоиндикатор содержит один или несколько обратимых термохроматических материалов и один или несколько необратимых термохроматических материалов, при этом один или несколько обратимых термохроматических материалов и один или несколько необратимых термохроматических материалов могут присутствовать в термоиндикаторе в одинаковых или разных количествах.
Термоиндикатор может быть образован путем нанесения по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала на внешнюю поверхность изделия, генерирующего аэрозоль, подходящим образом или присоединения к ней. Например, по меньшей мере один обратимый термохроматический материал может быть приклеен, нанесен с помощью кисти, нанесен в виде покрытия, нанесен с помощью штемпеля или другим образом нанесен или прикреплен к внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль.
Термоиндикатор может быть образован путем нанесения по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала на наружную обертку изделия, генерирующего аэрозоль, или присоединения к ней.
Термоиндикатор может быть образован путем непосредственного нанесения по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала на наружную обертку изделия, генерирующего аэрозоль, или непосредственного присоединения к ней.
Термоиндикатор может быть образован путем нанесения по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала на полосу бумаги или другого материала, окружающего наружную обертку изделия, генерирующего аэрозоль, или присоединения к ней. В таких вариантах осуществления по меньшей мере один термохроматический материал может быть непосредственно нанесен на наружную обертку изделия, генерирующего аэрозоль, до или после сборки изделия, генерирующего аэрозоль, или непосредственно прикреплен к ней.
Преимущественно, по меньшей мере один обратимый термохроматический материал напечатан на внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль. Особенно преимущественно, термоиндикатор образован с помощью струйной, офсетной, трафаретной, глубокой или флексографической печати по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала на наружную обертку изделия, генерирующего аэрозоль, или полосу бумаги или другого материала, окружающего наружную обертку изделия, генерирующего аэрозоль.
Термоиндикатор может содержать один или несколько знаков, включая, без ограничения, формы (например, точки, линии, кольца, круги и многоугольники), текст (например, буквы и слова), числа, изображения (например, логотипы и картинки) и их сочетания. Один или несколько знаков могут быть расположены на внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, в виде различных узоров и с разными местоположениями вдоль его длины.
Помимо по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала, термоиндикатор может дополнительно содержать по меньшей мере один не термохроматический цветной материал. Например, термоиндикатор может дополнительно содержать один или несколько не термохроматических красителей, один или несколько не термохроматических пигментов или их комбинаций.
В таких вариантах осуществления термоиндикатор может быть образован путем нанесения по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала и по меньшей мере одного не термохроматического цветного материала на внешнюю поверхность изделия, генерирующего аэрозоль, по отдельности или совместно.
Например, термоиндикатор может содержать один или несколько знаков, образованных путем нанесения смеси одного или нескольких обратимых термохроматических пигментов или красителей и одного или нескольких не термохроматических пигментов или красителей на внешнюю поверхность изделия, генерирующего аэрозоль.
Например, термоиндикатор может содержать один или несколько знаков, образованных путем нанесения базового слоя не термохроматического цветного материала на внешнюю поверхность изделия, генерирующего аэрозоль, и последующего нанесения наружного слоя обратимого термохроматического материала на базовый слой не термохроматического цветного материала.
Термоиндикаторы изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению, которые содержат по меньшей мере один не термохроматический цветной материал, преимущественно могут предоставить пользователю зрительный показатель состояния, когда горючий углеродсодержащий источник теплоты является достаточно холодным для того, чтобы изделие, генерирующее аэрозоль, можно было выбросить, посредством обратимого видимого изменения цвета из первого цвета во второй цвет.
Например, термоиндикатор может содержать один или несколько знаков, образованных из смеси: обратимого термохроматического материала, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета из синего в по существу бесцветный при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения и второе обратимое видимое изменение цвета из по существу бесцветного в синий при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения; и желтого не термохроматического материала. При температурах выше первой температуры изменения, один или несколько знаков имеют желтый цвет (по существу бесцветный термохроматический материал+желтый не термохроматический материал=желтые знаки). Тем не менее, при температурах ниже второй температуры изменения, один или несколько знаков имеют зеленый цвет (синий термохроматический материал+желтый не термохроматический материал=зеленые знаки).
Например, термоиндикатор может содержать один или несколько знаков, образованных из красного не термохроматического материала, которые покрыты слоем обратимого термохроматического материала, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета из синего в по существу бесцветный при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения и второе обратимое видимое изменение цвета из по существу бесцветного в синий при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения. При температурах выше первой температуры изменения, один или несколько знаков являются видимыми (по существу бесцветный термохроматический слой+не термохроматические красные знаки=красные знаки). Тем не менее, при температурах ниже второй температуры изменения виден лишь синий слой обратимого термохроматического материала, покрывающий не термохроматические красные знаки.
Следует понимать, что посредством подходящего выбора по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала и, при наличии, необратимых термохроматических материалов и не термохроматических материалов, термоиндикатор изделий, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению преимущественно может предоставить пользователю один или несколько требуемых зрительных показателей при одной или нескольких требуемых температурах.
Преимущественно, второе обратимое видимое изменение цвета по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала предоставляет пользователю зрительный показатель состояния, когда горючий углеродсодержащий источник теплоты изделия, генерирующего аэрозоль, является достаточно холодным для того, чтобы изделие, генерирующее аэрозоль, можно было выбросить.
Например, как описано выше, для предоставления пользователю зрительного показателя состояния, когда изделие, генерирующее аэрозоль, можно выбросить, термоиндикатор может содержать один или несколько знаков, образованных из по меньшей мере одного обратимого термохроматического материала, который совершает второе обратимое видимое изменение цвета из по существу бесцветного состояния в первое окрашенное состояние при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения, и которые видны лишь когда горючий углеродсодержащий источник теплоты изделия, генерирующего аэрозоль, является достаточно холодным для того, чтобы изделие, генерирующее аэрозоль, можно было выбросить.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут содержать термоиндикаторы, имеющие различные местоположения на их внешней поверхности в зависимости от конструкции и размеров изделия, генерирующего аэрозоль.
Термоиндикатор может проходить в продольном направлении вдоль внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль. Например, термоиндикатор может содержать множество знаков, разнесенных в продольном направлении вдоль внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, или один или несколько удлиненных знаков, которые проходят в продольном направлении вдоль внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль.
Термоиндикатор может проходить в поперечном направлении вокруг внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль. Например, термоиндикатор может содержать множество знаков, разнесенных в поперечном направлении вокруг внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, или один или несколько удлиненных знаков, которые проходят в поперечном направлении вокруг внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль.
Преимущественно, термоиндикатор расположен на расстоянии по меньшей мере приблизительно 5 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Преимущественно, термоиндикатор может быть расположен на расстоянии по меньшей мере приблизительно 10 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Преимущественно, термоиндикатор может быть расположен на расстоянии по меньшей мере приблизительно 15 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Преимущественно, термоиндикатор расположен на расстоянии, которое меньше или равно приблизительно 45 миллиметрам, ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Преимущественно, термоиндикатор расположен на расстоянии от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 45 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Преимущественно, термоиндикатор может быть расположен на расстоянии от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 45 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Преимущественно, термоиндикатор может быть расположен на расстоянии от приблизительно 15 миллиметров до приблизительно 45 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Преимущественно, термоиндикатор может быть расположен на расстоянии, которое меньше или равно приблизительно 40 миллиметрам, ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Преимущественно, термоиндикатор может быть расположен на расстоянии от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 40 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Преимущественно, термоиндикатор может быть расположен на расстоянии от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 40 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Преимущественно, термоиндикатор может быть расположен на расстоянии от приблизительно 15 миллиметров до приблизительно 40 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Термоиндикатор может быть расположен на расстоянии, которое меньше или равно приблизительно 35 миллиметрам, ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Термоиндикатор может быть расположен на расстоянии от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 35 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Термоиндикатор может быть расположен на расстоянии от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 35 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Термоиндикатор может быть расположен на расстоянии от приблизительно 15 миллиметров до приблизительно 35 миллиметров ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут содержать несплошной горючий углеродсодержащий источник теплоты.
В контексте данного документа и применительно к настоящему изобретению термин «несплошной» используется для описания горючего углеродсодержащего источника теплоты, содержащего по меньшей мере один канал для потока воздуха, проходящий от передней торцевой поверхности к задней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты.
В контексте данного документа и применительно к настоящему изобретению термин «канал для потока воздуха» используется для описания канала, который проходит вдоль длины горючего углеродсодержащего источника теплоты и через который воздух может втягиваться пользователем для вдыхания.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению, содержащие несплошной горючий углеродсодержащий источник теплоты, могут дополнительно содержать негорючую, по существу воздухонепроницаемую перегородку между несплошным горючим углеродсодержащим источником теплоты и одним или несколькими каналами для потока воздуха.
Перегородка между несплошным горючим углеродсодержащим источником теплоты и указанными одним или несколькими каналами для потока воздуха может быть приклеена или иным образом закреплена на несплошном горючем углеродсодержащем источнике теплоты.
Преимущественно, перегородка содержит негорючее, по существу воздухонепроницаемое барьерное покрытие, предусмотренное на внутренней поверхности одного или нескольких каналов для потока воздуха. В таких вариантах осуществления перегородка преимущественно содержит барьерное покрытие, предусмотренное по меньшей мере по существу на всей внутренней поверхности одного или нескольких каналов для потока воздуха. Более предпочтительно перегородка содержит барьерное покрытие, предусмотренное на всей внутренней поверхности одного или нескольких каналов для потока воздуха.
Преимущественно, курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат сплошной горючий углеродсодержащий источник теплоты.
В контексте данного документа, применительно к настоящему изобретению, термин «сплошной» используется для описания горючего углеродсодержащего источника теплоты, который не содержит каких-либо каналов для потока воздуха, проходящих от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности этого горючего углеродсодержащего источника теплоты.
В контексте данного документа, применительно к настоящему изобретению, термин «сплошной» используется также для описания горючего углеродсодержащего источника теплоты, содержащего один или несколько каналов для потока воздуха, проходящих от передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты до задней торцевой поверхности этого горючего углеродсодержащего источника теплоты, при этом указанная негорючая, по существу воздухонепроницаемая перегородка между задней торцевой поверхностью горючего углеродсодержащего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, предотвращает втягивание воздуха вдоль длины горючего углеродсодержащего источника теплоты через указанные один или несколько каналов для потока воздуха.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению, содержащие сплошные горючие источники теплоты, содержат одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных ниже по потоку относительно задней торцевой поверхности горючего источника теплоты, с целью втягивания воздуха в изделие, генерирующее аэрозоль.
Преимущественно, горючий углеродсодержащий источник теплоты имеет содержание углерода, составляющее по меньшей мере приблизительно 35 процентов, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 процентов, наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 45 процентов в пересчете на сухой вес горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Горючие углеродсодержащие источники теплоты могут быть выполнены из одного или нескольких подходящих углесодержащих материалов.
Одно или несколько связующих могут комбинироваться с одним или несколькими углеродсодержащими материалами. В таких вариантах осуществления горючие углеродсодержащие источники теплоты могут содержать одно или несколько органических связующих, или одно или несколько неорганических связующих, или комбинацию из одного или нескольких органических связующих и одного или нескольких неорганических связующих.
2
3
2
3
Горючий углеродсодержащий источник теплоты может содержать одну или несколько добавок для улучшения характеристик горючего углеродсодержащего источника теплоты. Подходящие добавки включают, но без ограничения, добавки, способствующие укреплению горючего углеродсодержащего источника теплоты (например, спекающие добавки), добавки, способствующие воспламенению горючего углеродсодержащего источника теплоты (например, окислители, такие как перхлораты, хлораты, нитраты, пероксиды, перманганаты, цирконий и их комбинации), добавки, способствующие горению (например, калий и соли калия, такие как калия цитрат), и добавки, способствующие разложению одного или нескольких газов, создаваемых горением горючего углеродсодержащего источника теплоты (например, катализаторы, такие как CuO, FeO и AlO).
Преимущественно, горючий углеродсодержащий источник теплоты содержит по меньшей мере одно средство воспламенения. Преимущественно, горючий углеродсодержащий источник теплоты может содержать по меньшей мере одно средство воспламенения, как описано в документе WO-A1-2012/164077.
Преимущественно, горючий углеродсодержащий источник теплоты изготовлен в процессе прессования или в процессе экструзии. Более предпочтительно, горючий углеродсодержащий источник теплоты согласно настоящему изобретению изготовлен в процессе прессования.
Предпочтительно, горючий углеродсодержащий источник теплоты имеет длину от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 17 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров, наиболее предпочтительно от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 13 миллиметров.
Предпочтительно, горючий углеродсодержащий источник теплоты имеет ширину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 9 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров.
Субстрат, образующий аэрозоль, может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты. Субстрат, образующий аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты.
В вариантах осуществления, в которых субстрат, образующий аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты, термоиндикатор может быть предусмотрен на внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, лежащей поверх субстрата, образующего аэрозоль
В вариантах осуществления, в которых горючий углеродсодержащий источник теплоты представляет собой сплошной горючий источник теплоты и субстрат, образующий аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно сплошного горючего углеродсодержащего источника теплоты, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению преимущественно содержат одно или несколько впускных отверстий для воздуха вокруг периферии субстрата, образующего аэрозоль. Более предпочтительно, в таких вариантах осуществления изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержат одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных вблизи расположенного ниже по потоку конца субстрата, образующего аэрозоль.
Преимущественно, в вариантах осуществления, в которых субстрат, образующий аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты, термоиндикатор предусмотрен на внешней поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль.
Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, один или несколько из: порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких нитей, полос или листов материала, способного выделять летучие соединения при нагреве. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть предусмотрен в подходящих таре или картридже.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты.
Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит никотин. Более предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит табак.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению предпочтительно содержат субстрат, образующий аэрозоль, содержащий по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля и материал, способный выделять летучие соединения при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, включая, но без ограничения, увлажнители, ароматизаторы, связующие и их смеси.
По меньшей мере это одно вещество для образования аэрозоля может представлять собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, при применении способствующую образованию плотного и устойчивого аэрозоля и являющуюся, по существу, стойкой к термической деградации при рабочей температуре изделия, генерирующего аэрозоль. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, например, многоатомные спирты, сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицеринмоно-, ди- или триацетат, и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновой кислоты, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные вещества для образования аэрозоля, предназначенные для применения в изделиях, генерирующих аэрозоль, согласно изобретению представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и, наиболее предпочтительно, глицерин.
Материал, способный выделять летучие соединения при нагреве, может представлять собой наполнитель из материала растительного происхождения. Материал, способный выделять летучие соединения при нагреве, может представлять собой наполнитель из гомогенизированного материала растительного происхождения. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать один или несколько материалов, полученных из растений, включающих, но без ограничения: табак; чай, например, зеленый чай; мяту перечную; лавр; эвкалипт; базилик; шалфей; вербену и эстрагон.
Предпочтительно, материал, способный выделять летучие соединения при нагреве, представляет собой наполнитель из материала на основе табака, наиболее предпочтительно наполнитель из гомогенизированного материала на основе табака.
Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь форму штранга или сегмента, содержащего материал, способный выделять летучие соединения при нагреве, окруженного наружной оберткой из бумаги или другого материала. Как указано выше, в случае если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму такого штранга или сегмента, весь штранг или сегмент, включая любую наружную обертку, считается субстратом, образующим аэрозоль.
Преимущественно, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать штранг материала на основе табака, завернутый в фицеллу. Более предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать штранг гомогенизированного материала на основе табака, завернутый в фицеллу.
преимущественно, субстрат, образующий аэрозоль, имеет длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров, наиболее предпочтительно от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров.
Предпочтительно, курительные изделия согласно настоящему изобретению дополнительно содержат один или несколько теплопроводных элементов, окружающих по меньшей мере заднюю часть горючего углеродсодержащего источника теплоты и по меньшей мере переднюю часть субстрата, образующего аэрозоль.
В вариантах осуществления, где субстрат, образующий аэрозоль, находится ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут преимущественно содержать теплопроводный элемент, окружающий и находящийся в непосредственном контакте с обеими из по меньшей мере задней части горючего углеродсодержащего источника теплоты и по меньшей мере передней части субстрата, образующего аэрозоль. В таких вариантах осуществления указанный теплопроводный элемент обеспечивает тепловую связь между горючим углеродсодержащим источником теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, и преимущественно способствует достижению достаточной теплопередачи от горючего углеродсодержащего источника теплоты на субстрат, образующий аэрозоль, для образования приемлемого аэрозоля.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут содержать теплопроводный элемент, разнесенный с горючим углеродсодержащим источником теплоты и/или с субстратом, образующим аэрозоль, таким образом, чтобы отсутствовал непосредственный контакт между теплопроводным элементом с одной стороны и горючим углеродсодержащим источником теплоты и/или субстратом, образующим аэрозоль, с другой стороны.
Преимущественно, один или несколько теплопроводных элементов являются негорючими.
Один или несколько теплопроводных элементов могут ограничивать поступление кислорода. Иными словами, один или несколько теплопроводных элементов могут ослаблять или препятствовать прохождению кислорода через теплопроводный элемент.
Подходящие теплопроводные элементы для применения в изделиях, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению включают, но без ограничения: обертки из металлической фольги, такие как, например, обертки из алюминиевой фольги, стальные обертки, обертки из железной фольги и обертки из медной фольги; и обертки из фольги из сплава металлов.
В вариантах осуществления, где субстрат, образующий аэрозоль, находится ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению преимущественно могут дополнительно содержать негорючую, по существу воздухонепроницаемую перегородку между задней торцевой поверхностью горючего углеродсодержащего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль.
В контексте данного документа, применительно к настоящему изобретению, термин «негорючий» используется для описания перегородки, которая является по существу негорючей при температурах, достигаемых горючим углеродсодержащим источником теплоты во время его горения и воспламенения.
Указанная перегородка может упираться в заднюю торцевую поверхность горючего углеродсодержащего источника теплоты и/или в субстрат, образующий аэрозоль. В качестве альтернативы, перегородка может быть разнесена с задней торцевой поверхностью горючего углеродсодержащего источника теплоты и/или с субстратом, образующим аэрозоль.
В контексте данного документа, применительно к настоящему изобретению, термин «упирается» используется для описания компонента или части компонента, который/которая находится в непосредственном контакте с другим компонентом или частью компонента.
Перегородка может быть приклеена или иным образом прикреплена к задней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты и/или к субстрату, образующему аэрозоль.
Преимущественно, перегородка содержит негорючее, по существу воздухонепроницаемое барьерное покрытие, предусмотренное на задней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты. В таких вариантах осуществления перегородка предпочтительно содержит барьерное покрытие, предусмотренное по меньшей мере по существу на всей задней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты. Более предпочтительно, перегородка содержит барьерное покрытие, предусмотренное на всей задней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать крышку, выполненную с возможностью по меньшей мере частичного закрытия передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты, причем крышка является съемной для открытия передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты перед воспламенением горючего углеродсодержащего источника теплоты. Преимущественно, крышка защищает горючий углеродсодержащий источник теплоты перед применением изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте данного документа, применительно к настоящему изобретению, термин «крышка» используется для описания защитного кожуха, которым по существу окружен дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль, включая переднюю торцевую поверхность горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Например, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут содержать съемную крышку, прикрепленную на линии наименьшего сопротивления к дальнему концу изделия, генерирующего аэрозоль, причем крышка содержит цилиндрический штранг из материала, окруженного оберткой, как описано в документе WO 2014/086998 A1.
Преимущественно, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению дополнительно содержат мундштук, расположенный на их ближнем конце.
Преимущественно, мундштук имеет низкую эффективность фильтрации, более преимущественно очень низкую эффективность фильтрации.
Мундштук может представлять собой односегментный или однокомпонентный мундштук.
Мундштук может представлять собой многосегментный или многокомпонентный мундштук.
Мундштук может содержать фильтр, содержащий один или несколько сегментов, содержащих подходящие известные фильтрующие материалы. Подходящие фильтрующие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, ацетилцеллюлозу и бумагу.
Мундштук может содержать один или несколько сегментов, содержащих абсорбенты, адсорбенты, ароматизаторы и другие модификаторы аэрозолей и добавки или их комбинации.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению преимущественно могут содержать перемещающий элемент между субстратом, образующим аэрозоль, и мундштуком.
Перемещающий элемент может упираться в субстрат, образующий аэрозоль, и/или мундштук. В качестве альтернативы, перемещающий элемент может быть разнесен с субстратом, образующим аэрозоль, и/или мундштуком.
Добавление перемещающего элемента преимущественно позволяет охлаждать аэрозоль, генерируемый за счет теплопередачи от горючего углеродсодержащего источника теплоты на субстрат, образующий аэрозоль. Добавление перемещающего элемента также преимущественно позволяет регулировать до желаемого значения общую длину изделия, генерирующего аэрозоль, например, до длины, подобной длине обычной сигареты, посредством соответствующего выбора длины перемещающего элемента.
Перемещающий элемент может иметь длину от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 50 миллиметров, например, длину от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 45 миллиметров или от приблизительно 15 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров. Перемещающий элемент может иметь другие значения длины в зависимости от желаемой общей длины изделия, генерирующего аэрозоль, и наличия и длины других компонентов в изделии, генерирующем аэрозоль.
Преимущественно, перемещающий элемент содержит по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом. В таких вариантах осуществления при применении воздух, втягиваемый в изделие, генерирующее аэрозоль, проходит по меньшей мере через одно трубчатое полое тело с открытым концом по мере своего прохождения вниз по потоку через изделие, генерирующее аэрозоль, от субстрата, образующего аэрозоль, к мундштуку.
Перемещающий элемент может содержать по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом, выполненное из одного или нескольких подходящих материалов, которые являются по существу термостабильными при температуре аэрозоля, генерируемого за счет теплопередачи от горючего углеродсодержащего источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль. Подходящие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, бумагу, картон, пластмассу, такую как ацетилцеллюлоза, керамику и их комбинации.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению преимущественно могут содержать элемент, охлаждающий аэрозоль, между субстратом, образующим аэрозоль, и мундштуком. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать несколько каналов, проходящих в продольном направлении.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из металлической фольги, полимерного материала и по существу непористой бумаги или картона.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена (PE), полипропилена (PP), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (CA) и алюминиевой фольги.

Преимущественно, элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист биоразлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота (PLA) или марка Mater-Bi(доступная на рынке серия сложных сополиэфиров на основе крахмала).
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению могут иметь любую желаемую длину. Например, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению могут иметь общую длину от приблизительно 65 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут имитировать курительные изделия, например такие как, горючие сигареты, поджигаемые с конца.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению могут иметь любую желаемую ширину. Например, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно изобретению могут иметь ширину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров.
В вариантах осуществления, в которых субстрат, образующий аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению преимущественно содержат наружную обертку, которая окружает субстрат, образующий аэрозоль, и по меньшей мере заднюю часть горючего углеродсодержащего источника теплоты. Внешняя обертка должна зажимать горючий углеродсодержащий источник теплоты и субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано.
В вариантах осуществления, в которых субстрат, образующий аэрозоль, расположен ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты, изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению более преимущественно содержат наружную обертку, которая окружает субстрат, образующий аэрозоль, по меньшей мере заднюю часть горючего углеродсодержащего источника теплоты и любые другие компоненты изделия, генерирующего аэрозоль, расположенные ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль.
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут содержать наружные обертки, выполненные из любого подходящего материала или комбинации материалов. Подходящие материалы хорошо известны в данной области техники и включают, но без ограничения, сигаретную бумагу.
Сборка изделий, генерирующих аэрозоль, согласно изобретению может быть осуществлена с применением известных способов и оборудования.
Во избежание сомнений, признаки, описанные выше в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть применены также и к другим аспектам настоящего изобретения. В частности, признаки, описанные выше относительно изделий, генерирующих аэрозоль, согласно изобретению могут также относиться, при необходимости, к способам согласно изобретению и наоборот.
Настоящее изобретение будет дополнительно описано исключительно для примера со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 представлен схематический продольный разрез изделия, генерирующего аэрозоль, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Изделие 2, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению, показанное на фиг. 1, содержит горючий углеродсодержащий источник 4 теплоты, имеющий переднюю торцевую поверхность 6 и противоположную заднюю торцевую поверхность 8, субстрат 10, образующий аэрозоль, перемещающий элемент 12, элемент 14, охлаждающий аэрозоль, разделительный элемент 16 и мундштук 18, которые примыкают друг к другу с соосным выравниванием. Как показано на фиг. 1, субстрат 10, образующий аэрозоль, перемещающий элемент 12 и задняя часть сплошного горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты окружены многослойной наружной оберткой 20. Многослойная наружная обертка 20 содержит внутренний слой бумаги и наружный слой алюминиевой фольги (не изображен).
Горючий углеродсодержащий источник 4 теплоты представляет собой сплошной горючий углеродсодержащий источник теплоты и расположен на дальнем конце изделия 2, генерирующего аэрозоль. Как показано на фиг. 1, негорючая, по существу воздухонепроницаемая перегородка 22 в форме диска из алюминиевой фольги предусмотрена между задней торцевой поверхностью 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты и субстратом 10, образующим аэрозоль. Перегородка 22 нанесена на заднюю торцевую поверхность 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты путем прессовки диска из алюминиевой фольги на заднюю торцевую поверхность 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты и упирается в заднюю торцевую поверхность 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты и субстрат 10, образующий аэрозоль.
Субстрат 10, образующий аэрозоль, расположен непосредственно ниже по потоку относительно перегородки 22, нанесенной на заднюю торцевую поверхность 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты. Субстрат 10, образующий аэрозоль, содержит цилиндрический штранг из гомогенизированного материала 24 на основе табака, содержащего глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля, завернутый в фицеллу 26.
Перемещающий элемент 12 расположен непосредственно ниже по потоку относительно субстрата 10, образующего аэрозоль, и содержит цилиндрическую полую ацетилцеллюлозную трубку 28 с открытым концом.
Элемент 14, охлаждающий аэрозоль, расположен непосредственно ниже по потоку относительно перемещающего элемента 12 и содержит собранный лист биоразлагаемого полимерного материала, такого как, например, полимолочная кислота.
Разделительный элемент 16 расположен непосредственно ниже по потоку относительно элемента 14, охлаждающего аэрозоль, и содержит цилиндрическую полую бумажную или картонную трубку с открытым концов.
Мундштук 18 расположен непосредственно ниже по потоку относительно разделительного элемента 16. Как показано на фиг. 1, мундштук 18 расположен на ближнем конце изделия 2, генерирующего аэрозоль, и содержит цилиндрический штранг подходящего фильтрующего материала 30, такого как, например, ацетилцеллюлозное волокно с очень низкой эффективностью фильтрации, завернутый в фицеллу фильтра.
Изделие 2, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит полосу ободковой бумаги 38, окружающую мундштук 18, элемент 14, охлаждающий аэрозоль, разделительный элемент 16 и расположенную ниже по потоку концевую часть наружной обертки 20, лежащую поверх перемещающего элемента 12.
Как изображено на фиг. 1, изделие 2, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит теплопроводный элемент 34 из алюминиевой фольги, окружающий и находящийся в непосредственном контакте с задней частью 4b сплошного горючего источника 4 теплоты и передней частью 10a субстрата 10, образующего аэрозоль.
Изделие 2, генерирующее аэрозоль, согласно изобретению, изображенное на фиг. 1, содержит одно или несколько первых впускных отверстий 36 для воздуха, расположенных вокруг периферии субстрата 10, образующего аэрозоль. Как показано на фиг. 1, расположение по окружности первых впускных отверстий 36 для воздуха в фицелле 26 субстрата 10, образующего аэрозоль, и в расположенной поверх нее внешней обертке 20 предусмотрено для того, чтобы обеспечить возможность поступления холодного воздуха (показан точечными стрелками на фиг. 1) в субстрат 10, образующий аэрозоль.
Термоиндикатор расположен на внешней поверхности изделия 2, генерирующего аэрозоль, ниже по потоку относительно горючего углеродсодержащего источника теплоты. Термоиндикатор содержит кольцо из обратимых термохроматических чернил, которое окружает изделие, генерирующее аэрозоль, например, в положении P1, P2 или P3. Кольцо из обратимых термохроматических чернил может быть нанесено непосредственно на наружную обертку 20 изделия 2, генерирующего аэрозоль, в положении P1 или нанесено непосредственно на полосу ободковой бумаги 38 изделия 2, генерирующего аэрозоль, в положении P2 или P3. В качестве альтернативы, кольцо из обратимых термохроматических чернил может быть нанесено полосу бумаги (не изображена), которая окружает наружную обертку 20, в положении P1 или, которая окружает полосу ободковой бумаги 38, в положении P2 или P3.
Обратимые термохроматические чернила содержат лейкокраситель, который совершает первое обратимое видимое изменение цвета из синего в бесцветный при повышении температуры термоиндикатора до первой температуры изменения ниже 50°C, и второе обратимое видимое изменение цвета из бесцветного в синий при понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения, которая меньше первой температуры изменения.
При применении пользователь поджигает горючий углеродсодержащий источник 4 теплоты. Когда горючий углеродсодержащий источник 4 теплоты зажжен, пользователь осуществляет затяжку через мундштук 18 изделия 2, генерирующего аэрозоль. Когда пользователь осуществляет затяжку через мундштук 18, холодный воздух (показан пунктирными стрелками на фиг. 1) втягивается в субстрат 10, образующий аэрозоль, изделия 2, генерирующего аэрозоль, через первые впускные отверстия 36 для воздуха.
Передняя часть 10a субстрата 10, образующего аэрозоль, нагревается за счет теплопередачи через заднюю торцевую поверхность 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты, перегородку 22 и теплопроводный элемент 34. После воспламенения горючего источника 4 теплоты, температура изделия 2, генерирующего аэрозоль, начинает повышаться. Когда температура термоиндикатора повышается до первой температуры изменения, лейкокраситель в кольце из обратимых термохроматических чернил совершает первое обратимое видимое изменение цвета из синего в бесцветный и кольцо «исчезает». Это предоставляет пользователю зрительный показатель того, что температура горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты изделия 2, генерирующего аэрозоль, слишком высока для того, чтобы изделие 2, генерирующее аэрозоль, можно было выбросить.
Нагревание субстрата 10, образующего аэрозоль, за счет теплопроводности приводит к выделению глицерина и других летучих и полулетучих соединений из штранга гомогенизированного материала 24 на основе табака. Соединения, выделяемые субстратом 10, образующим аэрозоль, образуют аэрозоль, который захватывается воздухом, втягиваемым в субстрат 10, образующий аэрозоль, изделия 2, генерирующего аэрозоль, через первые впускные отверстия 36 для воздуха, по мере его течения через субстрат 10, образующий аэрозоль. Втянутый воздух и захваченный аэрозоль (показаны пунктирными стрелками на фиг. 1) проходят вниз по потоку через внутреннее пространство цилиндрической полой ацетилцеллюлозной трубки 28 с открытым концом перемещающего элемента 12, элемент 14, охлаждающий аэрозоль, и разделительный элемент 16, где они охлаждаются и конденсируются. Охлажденный втянутый воздух и захваченный аэрозоль проходят вниз по потоку через мундштук 18 и доставляются пользователю через ближний конец изделия 2, генерирующего аэрозоль. Негорючая, по существу воздухонепроницаемая перегородка 22 на задней торцевой поверхности 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты изолирует горючий углеродсодержащий источник 4 теплоты от воздуха, втягиваемого через изделие 2, генерирующее аэрозоль, таким образом, чтобы при применении воздух, втягиваемый через изделие 2, генерирующее аэрозоль, не входил в непосредственный контакт с горючим углеродсодержащим источником 4 теплоты.
После применения изделия 2, генерирующего аэрозоль, пользователь тушит горючий источник 4 теплоты изделия 2, генерирующего аэрозоль.
После того, как горючий углеродсодержащий источник 4 теплоты потушен, температура изделия 2, генерирующего аэрозоль, начинает уменьшаться. При понижении температуры термоиндикатора до второй температуры изменения лейкокраситель в кольце из обратимых термохроматических чернил совершает второе обратимое видимое изменение цвета из бесцветного в синий и кольцо «повторно появляется». Это предоставляет пользователю зрительный показатель того, что горючий углеродсодержащий источник 4 теплоты изделия 2, генерирующего аэрозоль, остыл до достаточно низкой температуры для того, чтобы изделие 2, генерирующее аэрозоль, можно было выбросить.
Примеры
Изделия, генерирующие аэрозоль, согласно варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1, собираются с размерами, показанными в таблице 1. Термоиндикаторы изделий, генерирующих аэрозоль, в трех примерах содержат разные обратимые термохроматические чернила, поставщиком которых является компания Thermographic Measurements Ltd из Хонитона, Девон, Англия. Каждое из разных обратимых термохроматических чернил совершает первое обратимое видимое изменение цвета из синего в бесцветный при повышении температуры термоиндикатора до соответствующей первой температуры изменения, указанной в Таблице 1, и второе обратимое видимое изменение цвета из бесцветного в синий при понижении температуры термоиндикатора до соответствующей второй температуры изменения, указанной в Таблице 1. В каждом примере, кольцо из обратимых термохроматических чернил нанесено на полосу бумаги длиной 10 мм, которая приклеена к поверхности изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствующем положении, указанном в Таблице 1.
Горючие источники теплоты трех изделий, генерирующих аэрозоль, в каждом примере поджигали, и изделия, генерирующие аэрозоль, выкуривали с помощью курительной машины в режиме курения Health Canada с дополнительным временем охлаждения (без затяжки) в течение общего времени эксперимента, составляющего приблизительно 1000 секунд. В каждом примере, после 8 минут (480 секунд) температура передней торцевой поверхности горючего источника теплоты изделия, генерирующего аэрозоль, составляет менее приблизительно 300°C. В каждом примере, после 10 минут (600 секунд) температура передней торцевой поверхности горючего источника теплоты изделия, генерирующего аэрозоль, составляет менее приблизительно 50°C.
Температуру поверхности изделий, генерирующих аэрозоль, в области термоиндикаторов во время эксперимента измеряют с помощью инфракрасной (ИК) камеры. Результаты для трех изделий, генерирующих аэрозоль, из примера 1, показаны на фиг. 2.
В каждом примере происходит полное «исчезновение» кольца из обратимых термохроматических чернил после первой затяжки, и отсутствует «повторное появление» кольца из обратимых термохроматических чернил между затяжками. Как показано на фиг. 1, в примерах 1 и 2 «повторное появление» кольца из обратимых термохроматических чернил при охлаждении изделий, генерирующих аэрозоль, преимущественно предоставляет пользователю зрительный показатель того, что температура передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты изделия, генерирующего аэрозоль, составляет менее приблизительно 300°C. Как показано в Таблице 1, в примере 3 «повторное появление» кольца из обратимых термохроматических чернил при охлаждении изделий, генерирующих аэрозоль, преимущественно предоставляет пользователю зрительный показатель того, что температура передней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты изделия, генерирующего аэрозоль, составляет менее приблизительно 50°C.
<b>Пример</b>
<b>1</b>
<b>2 </b>
<b>3</b>
<b>Изделие, генерирующее аэрозоль.</b>
Общая длина (миллиметры)
79
Диаметр (миллиметры)
7,8
<b>Горючий углеродсодержащий источник теплоты</b>
Длина (миллиметры)
9
<b>Субстрат, образующий аэрозоль</b>
Длина (миллиметры)
8
Вещество для образования аэрозоля
Глицерин
<b>Перемещающий элемент</b>
Длина (миллиметры)
26
<b>Элемент, охлаждающий аэрозоль</b>
Длина (миллиметры)
12
<b>Разделительный элемент</b>
Длина (миллиметры)
12
<b>Мундштук</b>
Длина (миллиметры)
12
<b>Ободковая бумага</b>
Длина (миллиметры)
41
<b>Впускные отверстия для воздуха</b>
Расстояние от задней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты (миллиметры)
7
<b>Термоиндикатор</b>
Положение
P1
P2
P3
Расстояние от задней торцевой поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты (миллиметры)
19
29
34
Первая температура изменения (°C)
47
37
31
Вторая температура изменения (°C)
39
28
26
Время до «исчезновения» (секунды)
28-30
58 ± 2
47 ± 3
Время до «повторного появления» (секунды)
508-557
510 ± 50
660 ± 40
Таблица 1