ES2808125T3 - Artículo generador de aerosol que tiene un nuevo sustrato de tabaco - Google Patents
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Abstract
Un artículo que se calienta, pero no se quema (10) que comprende: un sustrato formador de aerosol (20) que comprende tabaco y un compuesto depurador de sulfuro con base en un metal de transición, en donde la cantidad del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol (20) es al menos 0,05 por ciento en peso, con base en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol (20).
Description
DESCRIPCIÓN
Artículo generador de aerosol que tiene un nuevo sustrato de tabaco
La presente invención se refiere a un artículo que se calienta, pero no se quema que incorpora un nuevo sustrato de tabaco y a un dispositivo generador de aerosol que incluye un artículo que se calienta, pero no se quema.
Se han propuesto en la técnica una cantidad de artículos para fumar en los que el tabaco se calienta en lugar de quemarse. Un objetivo de dichos artículos para fumar calentados es reducir los constituyentes del humo perjudiciales conocidos del tipo producido por la combustión y la degradación pirolítica del tabaco en los cigarrillos convencionales.
Típicamente en tales artículos para fumar calentados, un aerosol se genera por la transferencia de calor desde una fuente de calor a un sustrato formador de aerosol separado físicamente, que puede localizarse dentro, alrededor o aguas abajo de la fuente de calor. Durante la acción de fumar, se liberan compuestos volátiles desde el sustrato formador de aerosol mediante la transferencia de calor desde la fuente de calor y se arrastran en el aire aspirado a través del artículo para fumar. A medida que los compuestos liberados se enfrían, se condensan, para formar un aerosol que el usuario inhala.
Un número de documentos de la técnica anterior describen los dispositivos generadores de aerosol para consumir o fumar artículos para fumar calentados. Tales dispositivos incluyen, por ejemplo, los dispositivos generadores de aerosol calentados eléctricamente en los cuales un aerosol se genera mediante la transferencia de calor desde uno o más elementos de calentamiento eléctrico del dispositivo generador de aerosol al sustrato formador de aerosol de un artículo para fumar calentado. Una ventaja de tales sistemas para fumar eléctricos es que reducen significativamente el humo lateral, mientras que le permiten a un usuario suspender y reiniciar selectivamente el fumado.
Durante el uso de los dispositivos generadores de aerosol calentados eléctricamente, la energía suministrada al elemento de calentamiento se controla para lograr un perfil de calentamiento específico que proporciona un suministro de aerosol esencialmente constante al consumidor a lo largo del tiempo. Durante una primera fase del perfil de calentamiento, referida en la presente como la “fase de precalentamiento”, la energía se proporciona al elemento de calentamiento para elevar la temperatura desde la temperatura ambiente hasta una primera temperatura, a la cual el aerosol se genera a partir del sustrato formador de aerosol. En muchos dispositivos, es conveniente generar aerosol con los constituyentes deseados lo antes posible después de la activación del dispositivo, ya que los consumidores no desean esperar un período significativo tras la activación del dispositivo antes de tomar una primera bocanada. Por esta razón, en la primera fase, la energía se suministra al elemento de calentamiento para elevarla hasta la primera temperatura tan rápido como sea posible. Después de la fase de precalentamiento, el perfil de calentamiento cambia a una segunda fase de calentamiento en la cual la energía se suministra al elemento de calentamiento para conservarla a una segunda temperatura, normalmente menor que la primera temperatura, para lograr una administración constante del aerosol al consumidor a medida que el consumidor toma una bocanada del artículo que se calienta, pero no se quema.
Se ha descubierto que durante la fase de precalentamiento, ciertos compuestos se liberan del sustrato formador de aerosol a medida que se calienta, lo que produce un mal olor no deseado que puede detectarse por el consumidor. Uno de los principales compuestos que causan este mal olor ha sido identificado como sulfuro de hidrógeno, que tiene un olor a sulfuro desagradable. Otros compuestos como el metanotiol y el sulfuro de carbonilo también pueden contribuir al mal olor, aunque normalmente en menor medida.
El documento US 3802441 A se refiere a un cigarrillo u otro filtro de humo de tabaco formado de fibras de acetato de celulosa que transportan una mezcla estabilizada de óxido de zinc y una sal de carbonato de sodio o potasio. De conformidad con el documento US 3802441 A, el óxido de zinc y la sal de carbonato interactúan sinérgicamente para proporcionar una reducción en el sulfuro de hidrógeno mientras se fuma.
Sería conveniente proporcionar un artículo que se calienta, pero no se quema con medios novedosos para reducir el mal olor durante la fase de precalentamiento. Sería particularmente conveniente proporcionar un artículo que se calienta, pero no se quema que tenga medios para reducir el mal olor que puede llevarse a la práctica sin una modificación significativa de la construcción del artículo que se calienta, pero no se quema. Sería conveniente proporcionar tales medios para reducir el mal olor que se puede incorporar con un impacto mínimo en la experiencia de fumar para el consumidor.
De conformidad con un primer aspecto de la invención se proporciona un artículo que se calienta, pero no se quema que comprende: un sustrato formador de aerosol que comprende tabaco y un compuesto depurador de sulfuro con base en un metal de transición. La cantidad del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol es al menos 0,05 por ciento en peso, con base en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol.
De conformidad con un segundo aspecto de la invención se proporciona un sistema generador de aerosol que comprende: un dispositivo generador de aerosol que comprende un elemento de calentamiento; y un artículo que se
calienta, pero no se quema para su uso con el dispositivo generador de aerosol, el artículo que se calienta, pero no se quema que comprende: un sustrato formador de aerosol que comprende tabaco y un compuesto depurador de sulfuro con base en un metal de transición. La cantidad del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol es al menos 0,05 por ciento en peso, con base en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol.
De conformidad con un tercer aspecto de la invención se proporciona un sustrato formador de aerosol para un artículo que se calienta, pero no se quema, el sustrato formador de aerosol que comprende tabaco y un compuesto depurador de sulfuro con base en un metal de transición. La cantidad del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol es al menos 0,05 por ciento en peso, con base en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol. En un artículo que se calienta, pero no se quema que comprende el sustrato formador de aerosol, el compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol proporciona una reducción de al menos el 50 por ciento en peso del sulfuro de hidrógeno durante una prueba de precalentamiento en comparación con un artículo que se calienta, pero no se quema sin el compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol, en donde, en la prueba de precalentamiento, un elemento de calentamiento para calentar el sustrato formador de aerosol en el artículo que se calienta, pero no se quema se programa para calentar a 350 grados Celsius durante 30 segundos y luego apagarse.
De conformidad con un cuarto aspecto de la invención, se proporciona un método para la producción de un artículo que se calienta, pero no se quema, el método que comprende las etapas de: proporcionar un material de tabaco en forma de partículas; formar una suspensión a partir del material de tabaco en forma de partículas; incorporar un compuesto depurador de sulfuro con base en un metal de transición en la suspensión del material de tabaco en forma de partículas; formar una lámina de tabaco a partir de la suspensión que comprende el material de tabaco en forma de partículas y el compuesto depurador de sulfuro a base de metal; formar la lámina de tabaco en un tapón para proporcionar un sustrato formador de aerosol (20); y combinar el sustrato formador de aerosol con uno o más componentes para formar un artículo que se calienta, pero no se quema.
De conformidad con un quinto aspecto de la invención, se proporciona un uso de un compuesto depurador de sulfuro a base de un metal de transición en el sustrato formador de aerosol de un artículo que se calienta, pero no se quema para reducir el nivel de sulfuro de hidrógeno liberado durante el calentamiento del artículo que se calienta, pero no se quema.
Las características descritas a continuación con relación a un aspecto o modalidad de la invención pueden también ser aplicables a otros aspectos y modalidades. Por ejemplo, las características descritas con relación al sustrato formador de aerosol de los artículos que se calientan, pero no se queman, de conformidad con la invención, también se podrán aplicar típicamente al sustrato formador de aerosol de los artículos que se calientan, pero no se queman de los sistemas generadores de aerosol de conformidad con la invención y a los sustratos formadores de aerosol de conformidad con la invención.
Como se usa en la presente descripción, el término “artículo generador de aerosol calentado” se refiere a un artículo que se calienta, pero no se quema que comprende un sustrato formador de aerosol, que cuando se calienta, libera compuestos volátiles que pueden formar un aerosol. Los aerosoles generados a partir de los sustratos formadores de aerosol de los artículos para fumar de conformidad con la invención pueden ser visibles o invisibles y pueden incluir vapores (por ejemplo, partículas finas de sustancias, que se encuentran en estado gaseoso, que son comúnmente líquidas o sólidas a temperatura ambiente) así como gases y gotitas líquidas de vapores condensados.
Como se usa en la presente descripción, un el término 'dispositivo generador de aerosol' se refiere a un dispositivo que interactúa con un sustrato formador de aerosol de un artículo generador de aerosol para generar un aerosol.
Cuando se usa en la presente descripción, los términos “aguas arriba” y “aguas abajo” se usan para describir las posiciones relativas de los elementos, o porciones de elementos, del artículo generador de aerosol en relación a la dirección en la cual un usuario aspira en el artículo generador de aerosol durante el uso del mismo.
Como se usa en la presente descripción, el término “compuesto depurador de sulfuro” se refiere a un compuesto que tiene el potencial de reaccionar químicamente con compuestos de sulfuro como sulfuro de hidrógeno para convertirlos en una forma menos volátil. Algunos compuestos depuradores de sulfuro pueden actuar además para reducir otros compuestos de azufre, como por ejemplo, mercaptanos, como metanotiol.
Los artículos que se calientan, pero no se queman de conformidad con la presente invención incorporan un compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol que actúa para eliminar al menos una proporción del sulfuro de hidrógeno liberado del sustrato formador de aerosol durante la fase de precalentamiento descrita anteriormente. Por lo tanto, se evita que el sulfuro de hidrógeno llegue al consumidor de manera que el mal olor durante el precalentamiento pueda reducirse o eliminarse de forma eficaz.
Al proporcionar el compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol junto con el material de tabaco, el compuesto depurador de sulfuro se posiciona ventajosamente para entrar en contacto con los compuestos de sulfuro
que se liberan del sustrato formador de aerosol durante el precalentamiento.
El compuesto depurador de sulfuro se puede combinar ventajosamente con el material de tabaco que forma el sustrato formador de aerosol antes del ensamblaje del artículo que se calienta, pero no se quema, de manera que la construcción y fabricación del artículo que se calienta, pero no se quema no se ve afectada sustancialmente.
Como se define anteriormente, el sustrato formador de aerosol de los artículos que se calientan, pero no se queman de conformidad con la invención incorpora un compuesto depurador de sulfuro a base de un metal de transición. Esto significa que el compuesto comprende un metal de transición como uno de los constituyentes principales. Preferentemente, la envoltura comprende un compuesto depurador de sulfuro seleccionado del grupo que consiste en: una sal de un metal de transición, un complejo de un metal de transición, un óxido de un metal de transición o sus combinaciones.
El compuesto depurador de sulfuro se basa en un metal de transición. El término “metal de transición” se usa en la presente descripción para referirse a un metal en el bloque d de la tabla periódica. Preferentemente, el metal de transición se selecciona del grupo que consiste en zinc, hierro y cobre. En modalidades particularmente preferidas, el compuesto depurador de sulfuro se basa en zinc.
En modalidades en las que el compuesto depurador de sulfuro es una sal de un metal de transición, se puede utilizar cualquier sal adecuada, que puede ser seleccionada por un experto según el metal de transición. Por ejemplo, la sal de un metal de transición puede ser un carbonato, cloruro, sulfato, hidróxido, nitrato, malato, acetato, citrato o bromuro.
En modalidades en las que el compuesto depurador de sulfuro es un complejo de un metal de transición, se puede utilizar cualquier complejo adecuado, que puede ser seleccionada por un experto según el metal de transición. Por ejemplo, el complejo de metal de transición puede ser un complejo quelato, como un complejo con ácido etilenediaminotetraacético (EDTA) o sus bases conjugadas.
Los compuestos depuradores de sulfuro de zinc adecuados incluyen, entre otros: carbonato de zinc, carbonato de zinc básico, cloruro de zinc, sulfato de zinc, quelato de zinc como zinc EDTA y bromuro de zinc.
Los compuestos depuradores de sulfuro basados en hierro adecuados incluyen, entre otros: sulfato de hierro.
Los compuestos depuradores de sulfuro basados en cobre adecuados incluyen, entre otros: carbonato cúprico, sulfato cúprico, nitrato de cobre, cloruro de cobre y complejos de cobre de clorofilas o clorofilinas.
De conformidad con la invención, el sustrato formador de aerosol incorpora al menos 0,05 por ciento en peso del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro. Preferentemente, el sustrato formador de aerosol incorpora al menos aproximadamente 0,1 por ciento en peso del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro, con mayor preferencia al menos aproximadamente 0,2 por ciento en peso, con mayor preferencia al menos aproximadamente 0,25 por ciento en peso basado en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol. Esto corresponde efectivamente a la "concentración" en peso del componente de metal de transición en el sustrato formador de aerosol. Alternativa o adicionalmente, el sustrato formador de aerosol incorpora preferentemente no más de aproximadamente 5 por ciento en peso del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro, con mayor preferencia no más de aproximadamente 3 por ciento en peso, con la máxima preferencia no más de aproximadamente 2,5 por ciento en peso basado en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol. Preferentemente, el sustrato formador de aerosol incorpora entre aproximadamente 0,05 por ciento y aproximadamente 5 por ciento en peso del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro, preferentemente entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 5 por ciento en peso, con mayor preferencia entre aproximadamente 0,2 por ciento y aproximadamente 3 por ciento en peso, con mayor preferencia entre aproximadamente 0,25 por ciento y aproximadamente 2,5 por ciento en peso basado en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol.
El sustrato formador de aerosol de un único artículo que se calienta, pero no se quema, de conformidad con la invención, incorpora preferentemente una cantidad total del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro de entre aproximadamente 0,1 miligramos y aproximadamente 15 miligramos, con mayor preferencia entre aproximadamente 0,5 miligramos y aproximadamente 8 miligramos. Estos valores se basan en un sustrato formador de aerosol que tiene un peso en seco de aproximadamente 275 miligramos.
Preferentemente, el compuesto depurador de sulfuro se incorpora en una cantidad suficiente para lograr una reducción de al menos 30 por ciento en peso del sulfuro de hidrógeno durante una prueba de precalentamiento en comparación con un artículo que se calienta, pero no se quema equivalente sin el compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol, con mayor preferencia al menos 50 por ciento, con la máxima preferencia al menos 70 por ciento. Para los fines de tal comparación, el artículo que se calienta, pero no se quema tanto como sin el compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol se calientan previamente en una prueba de precalentamiento como se define a continuación.
En la prueba de precalentamiento, un artículo que se calienta, pero no se quema se inserta dentro de un dispositivo generador de aerosol que comprende un elemento de calentamiento para calentar el sustrato formador de aerosol del artículo que se calienta, pero no se quema. El elemento de calentamiento está programado para calentar a 350 grados Celsius durante 30 segundos y luego apagarse, para simular la fase de precalentamiento del artículo que se calienta, pero no se quema durante el uso normal. Durante el calentamiento del artículo que se calienta, pero no se quema, el artículo que se calienta, pero no se quema se coloca en un frasco de vidrio sellado para que los constituyentes de la fase gaseosa liberados del artículo que se calienta, pero no se quema durante el calentamiento se recolecten. Luego se retira una muestra de los componentes de la fase gaseosa recolectados dentro del frasco y se determina la concentración de sulfuro de hidrógeno mediante el uso de un método de una cromatografía líquida-espectrometría de masa. Un dispositivo generador de aerosol adecuado para la prueba de precalentamiento es el dispositivo que se calienta, pero no se quema iQOS® de Philip Morris International, que está disponible comercialmente.
Preferentemente, el compuesto depurador de sulfuro tiene un impacto mínimo en la administración de nicotina del sustrato formador de aerosol al usuario.
El compuesto depurador de sulfuro puede incorporarse dentro del sustrato formador de aerosol de diferentes formas. Por ejemplo, el compuesto depurador de sulfuro se puede pulverizar, rociar, salpicar o aplicarse de cualquier otra manera a un sustrato formador de aerosol que ya se ha formado a partir de un material de tabaco. Alternativamente, la depuración de sulfuro se puede mezclar con uno o más componentes usados para fabricar el sustrato formador de aerosol o una porción del sustrato formador de aerosol, antes de la formación del sustrato formador de aerosol. En ciertas modalidades el compuesto depurador de sulfuro se puede disolver o suspender en una composición líquida usada para hacer el sustrato formador de aerosol o una porción del sustrato formador de aerosol.
Los sustratos formadores de aerosol de los artículos que se calientan, pero no se queman de conformidad con la invención comprenden tabaco. Preferentemente, el sustrato formador de aerosol es un sustrato sólido formador de aerosol. El sustrato formador de aerosol puede comprender componentes tanto sólidos como líquidos.
El sustrato formador de aerosol puede comprender un formador de aerosol. Los ejemplos de formadores de aerosol adecuados incluyen, pero sin limitarse a estos, glicerina y propilenglicol. El sustrato formador de aerosol preferentemente tiene un contenido del formador de aerosol de entre aproximadamente 5 por ciento y aproximadamente 30 por ciento en peso, basado en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol. En una modalidad preferida, el sustrato formador de aerosol tiene un contenido del formador de aerosol de aproximadamente 20 por ciento en peso, basado en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol.
Si el sustrato formador de aerosol es un sustrato sólido, el sustrato sólido puede comprender, por ejemplo, uno o más de: polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, hebras, tiras o láminas. El sustrato sólido puede contener uno o más de: hoja de hierbas, hoja de tabaco, nervadura de tabaco, tabaco expandido y tabaco homogeneizado.
El sustrato sólido formador de aerosol puede ser en forma de un tapón que comprende un material generador de aerosol circunscrito por un papel u otra envoltura.
Opcionalmente, el sustrato sólido formador de aerosol puede contener compuestos saborizantes volátiles de tabaco y que no son de tabaco, que se liberan al calentar el sustrato sólido formador de aerosol. El sustrato sólido formador de aerosol también puede contener cápsulas que, por ejemplo, incluyan tabaco adicional o compuestos volátiles de sabor sin tabaco y dichas cápsulas pueden fundirse durante el calentamiento del sustrato sólido formador de aerosol.
Opcionalmente, el sustrato sólido formador de aerosol puede proporcionarse o incorporarse en un portador térmicamente estable. El portador puede tomar la forma de polvo, gránulos, píldoras, fragmentos, hebras, tiras o láminas. El sustrato sólido formador de aerosol puede depositarse en la superficie del portador en la forma de, por ejemplo, una lámina, espuma, gel o suspensión. El sustrato sólido formador de aerosol puede depositarse en toda la superficie del portador, o alternativamente, puede depositarse en un patrón con el fin de proporcionar un suministro del sabor no uniforme durante su uso.
Preferentemente, el sustrato formador de aerosol comprende material de tabaco homogeneizado. Como se usa en la presente descripción, el término 'material de tabaco homogeneizado' denota un material formado por aglomeración de tabaco en forma de partículas.
El sustrato formador de aerosol puede comprender una lámina fruncida de material de tabaco homogeneizado. Como se usa en la presente descripción, el término “lámina” denota un elemento laminar que tiene un ancho y una longitud esencialmente mayores que su grosor. Como se usa en la presente descripción, el término “fruncida” denota una lámina que se enrolla, dobla, o se comprime o se contrae de cualquier otra manera esencialmente de forma transversal al eje longitudinal del artículo para fumar. La lámina de material de tabaco homogeneizado puede rizarse. Como se usa en la presente descripción, el término “rizado” denota una lámina que tiene una pluralidad de crestas u ondulaciones esencialmente paralelas. Preferentemente, cuando el artículo que se calienta, pero no se quema se ha ensamblado, las crestas o corrugaciones esencialmente paralelas se extienden a lo largo del o paralelas al eje longitudinal del artículo que se calienta, pero no se quema.
Preferentemente, el sustrato formador de aerosol del artículo que se calienta, pero no se quema de conformidad con la invención se produce mediante la incorporación del compuesto depurador de sulfuro en una suspensión de tabaco homogeneizado durante el proceso de producción, como se describe a continuación con referencia a los métodos de la presente invención.
Un sustrato formador de aerosol que comprende un compuesto depurador de sulfuro de conformidad con la presente invención puede tener cualquier tamaño o forma adecuados. Preferentemente, el sustrato formador de aerosol es esencialmente alargado. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede tener una forma esencialmente cilíndrica.
El sustrato formador de aerosol puede tener una longitud de aproximadamente 7 mm a aproximadamente 15 mm. Preferentemente, el sustrato formador de aerosol tiene una longitud de aproximadamente 10 mm. Alternativamente, el sustrato formador de aerosol puede tener una longitud de aproximadamente 12 mm. Como se usa en la presente descripción, el término “longitud” se refiere a la dimensión en la dirección longitudinal del artículo que se calienta, pero no se quema.
El sustrato formador de aerosol preferentemente tiene un diámetro externo que es aproximadamente igual al diámetro externo del artículo generador de aerosol que contiene el sustrato. Preferentemente, el sustrato formador de aerosol tiene un diámetro externo de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 12 mm. Por ejemplo, el sustrato formador de aerosol puede tener un diámetro externo de aproximadamente 7,2 mm.
En modalidades preferidas de la invención, el artículo que se calienta, pero no se quema se adapta para su uso con un dispositivo generador de aerosol que comprende un elemento de calentamiento. En tales modalidades, el sustrato formador de aerosol se adapta preferentemente para perforarse por el elemento de calentamiento de un dispositivo generador de aerosol en el que el artículo que se calienta, pero no se quema se inserta mientras se fuma. Cuando un tapón delantero se proporciona aguas arriba del sustrato formador de aerosol, el tapón delantero puede adaptarse para perforarse por el elemento de calentamiento.
En modalidades alternativas de la invención, el artículo que se calienta, pero no se quema puede incorporar una fuente de calor adyacente al sustrato formador de aerosol, de manera que no se requiere un dispositivo generador de aerosol separado.
Los artículos que se calientan, pero no se queman de conformidad con la invención preferentemente comprenden un elemento de soporte localizado inmediatamente aguas abajo del sustrato formador de aerosol de manera que el sustrato formador de aerosol y el elemento de soporte colindan entre sí en una dirección axial. El elemento de soporte preferentemente evita el movimiento aguas abajo del sustrato formador de aerosol cuando el extremo aguas arriba del artículo que se calienta, pero no se quema se inserta en un dispositivo que requiere fuerza de inserción, tal como puede ser necesario al insertar el artículo que se calienta, pero no se quema en un dispositivo que tiene un elemento de calentamiento configurado para penetrar en el sustrato formador de aerosol.
Preferentemente, el sustrato formador de aerosol se localiza en el extremo aguas arriba del artículo que se calienta, pero no se quema. Alternativamente, un tapón delantero puede incorporarse aguas arriba del sustrato formador de aerosol.
Los artículos que se calientan, pero no se queman de conformidad con la invención comprenden un elemento de enfriamiento de aerosol localizado aguas abajo del elemento de soporte. Como se usa en la presente descripción, el término 'elemento de enfriamiento de aerosol' describe un elemento que tiene un área superficial grande y una baja resistencia a la extracción. Durante el uso, un aerosol formado por compuestos volátiles liberados del sustrato formador de aerosol pasa por encima y se enfría por medio del elemento de enfriamiento de aerosol antes de inhalarse por un usuario. A diferencia de los filtros y otras boquillas de alta resistencia a la extracción, los elementos de enfriamiento de aerosol tienen una baja resistencia a la extracción. Tampoco se considera que las cámaras y las cavidades dentro de un artículo que se calienta, pero no se quema sean elementos de enfriamiento de aerosol.
Alternativa o adicionalmente, los artículos que se calientan, pero no se queman de conformidad con la invención pueden comprender una boquilla localizada en el extremo aguas abajo del artículo que se calienta, pero no se quema. La boquilla puede comprender un filtro. El filtro puede formarse de uno o más materiales de filtración adecuados. Muchos de estos materiales de filtración se conocen en la técnica. En una modalidad, la boquilla puede comprender un filtro formado de estopa de acetato de celulosa.
El sustrato formador de aerosol y cualquier otro elemento del artículo que se calienta, pero no se quema que esté presente se puede circunscribir por una envoltura exterior. La envoltura exterior puede formarse a partir de cualquier material adecuado o combinación de materiales. En una modalidad, la envoltura exterior es un papel para cigarrillo.
Los sustratos formadores de aerosol adecuados, los elementos de soporte, los elementos de enfriamiento de aerosol y las boquillas se describen en el documento WO-A-2013/098405.
Los sistemas generadores de aerosol de conformidad con la presente invención comprenden un artículo que se
calienta, pero no se quema como se describió en detalle anteriormente en combinación con un dispositivo generador de aerosol que se adapta para recibir el extremo aguas arriba del artículo que se calienta, pero no se quema mientras se fuma. El dispositivo generador de aerosol comprende un elemento de calentamiento que se adapta para calentar el sustrato formador de aerosol para generar un aerosol durante el uso. Preferentemente, el elemento de calentamiento se adapta para penetrar el sustrato formador de aerosol cuando el artículo que se calienta, pero no se quema se inserta dentro del dispositivo generador de aerosol.
Preferentemente, el dispositivo generador de aerosol comprende además: un alojamiento; un suministro de energía eléctrica conectado al elemento de calentamiento; y un elemento de control configurado para controlar el suministro de energía desde el suministro de energía al elemento de calentamiento. Es este elemento de control el que controla el calentamiento para producir el perfil de calentamiento, que incluye la fase de precalentamiento descrita anteriormente.
Los dispositivos generadores de aerosol adecuados para su uso en el sistema generador de aerosol de la presente invención se describen en el documento WO-A-2013/098405.
La presente invención se extiende, además, a un método para la producción de un artículo que se calienta, pero no se quema como se describió anteriormente. El método comprende las etapas de: proporcionar un material de tabaco en forma de partículas; formar una suspensión que comprende material de tabaco en forma de partículas; incorporar un compuesto depurador de sulfuro basado en un metal de transición en la suspensión del material de tabaco en forma de partículas; formar una lámina de tabaco a partir de la suspensión que comprende el material de tabaco en forma de partículas y el compuesto depurador de sulfuro a base de un metal de transición; formar la lámina de tabaco en un tapón para proporcionar un sustrato formador de aerosol; y combinar el sustrato formador de aerosol con uno o más componentes para formar un artículo que se calienta, pero no se quema.
Preferentemente, los métodos de conformidad con la invención producen un sustrato formador de aerosol de un material de tabaco homogeneizado, el cual se forma a partir del material de tabaco en forma de partículas, como se describió anteriormente.
Preferentemente, la lámina de tabaco se frunce en un tapón, como se describió anteriormente. En determinadas modalidades preferidas, la lámina de tabaco se riza.
Típicamente, la suspensión se forma mediante la combinación del material de tabaco en forma de partículas, el compuesto depurador de sulfuro y cualquier otro aditivo con agua. El compuesto depurador de sulfuro se puede combinar con el material de tabaco en forma de partículas antes de añadir los materiales a la suspensión. Alternativamente, el compuesto depurador de sulfuro se puede añadir al agua por separado del material de tabaco en forma de partículas.
Preferentemente, la suspensión comprende entre aproximadamente 15 por ciento y aproximadamente 25 por ciento en peso del material de tabaco en forma de partículas, con mayor preferencia alrededor del 20 por ciento. Preferentemente, el material de tabaco en forma de partículas comprende una mezcla de polvo de tabaco de uno o más tipos de tabaco. El polvo de tabaco puede tener cualquier tamaño de polvo medio adecuado. Por ejemplo, el polvo de tabaco puede tener un tamaño de polvo medio en un intervalo de aproximadamente 0,03 mm a aproximadamente 0,12 mm.
La suspensión preferentemente comprende fibras de celulosa. Las fibras de celulosa pueden estar presentes en cualquier cantidad adecuada. Por ejemplo, las fibras de celulosa pueden estar presentes en un intervalo de aproximadamente 1 por ciento a aproximadamente 3 por ciento en peso en seco. Las fibras de celulosa pueden tener cualquier tamaño adecuado. Por ejemplo, las fibras de celulosa pueden tener un tamaño medio en un intervalo de aproximadamente 0,2 mm a aproximadamente 4 mm.
Alternativa o adicionalmente, la suspensión preferentemente comprende un aglutinante. El aglutinante puede estar presente en cualquier cantidad adecuada. Por ejemplo, el aglutinante puede estar presente en un intervalo de entre aproximadamente 1 por ciento a aproximadamente 5 por ciento en peso en seco. Se puede usar cualquier aglutinante adecuado. Los ejemplos de aglutinantes adecuados incluyen, pero no se limitan a, etilcelulosa, acetilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa u otros derivados de la celulosa adecuados, pectinas, goma guar, harina de algarrobo, agar, alginato sódico u otros alginatos y combinaciones adecuadas de estos.
Una vez que el material de tabaco en forma de partículas, el compuesto depurador de sulfuro y otros componentes opcionales se han incorporado en la suspensión, la suspensión se puede usar para formar una lámina de tabaco mediante el uso de los métodos y aparatos convencionales.
La invención se describirá ahora además, a manera de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompañantes en los que:
la Figura 1 es una vista en sección transversal esquemática de un artículo que se calienta, pero no se quema de
conformidad con una modalidad de la invención;
la Figura 2 es una vista en sección transversal esquemática de un sistema generador de aerosol que comprende un dispositivo generador de aerosol y un artículo que se calienta, pero no se quema de conformidad con la modalidad ilustrada en la Figura 1; y
y la Figura 3 es una vista en sección transversal esquemática del dispositivo generador de aerosol calentado eléctricamente de la Figura 2.
El artículo que se calienta, pero no se quema 10 mostrado en la Figura 1 comprende cuatro elementos dispuestos en alineación coaxial: un sustrato formador de aerosol 20, un elemento de soporte 30, un elemento de enfriamiento de aerosol 40, y una boquilla 50. Cada uno de los cuatro elementos se circunscribe por un envoltura del tapón correspondiente (no se muestra). Estos cuatro elementos se disponen secuencialmente y se circunscriben con una envoltura exterior 60 para formar el artículo que se calienta, pero no se quema 10. El artículo que se calienta, pero no se quema 10 tiene un extremo del lado de la boca o proximal 70, el cual se inserta por un usuario en su boca durante el uso, y un extremo distal 80 colocado en el extremo opuesto del artículo que se calienta, pero no se quema 10 al extremo del lado de la boca 70.
Durante el uso el aire se aspira a través del artículo que se calienta, pero no se quema por un usuario desde el extremo distal 80 hacia el extremo del lado de la boca 70. El extremo distal 80 del artículo que se calienta, pero no se quema puede, además, describirse como el extremo aguas arriba del artículo generador de aerosol 10 y el extremo del lado de la boca 70 del artículo que se calienta, pero no se quema 10 puede, además, describirse como el extremo aguas abajo del artículo que se calienta, pero no se quema 10. Los elementos del artículo que se calienta, pero no se quema 10 ubicados entre el extremo del lado de la boca 70 y el extremo distal 80 pueden describirse como que se encuentran aguas arriba del extremo del lado de la boca 70 o, alternativamente, aguas abajo del extremo distal 80.
El sustrato formador de aerosol 20 se localiza en el extremo distal o extremo aguas arriba del artículo que se calienta, pero no se quema 10. En la modalidad ilustrada en la Figura 1, el sustrato formador de aerosol 20 comprende una lámina fruncida de material de tabaco homogeneizado rizado circunscrito con una envoltura. La lámina rizada de material de tabaco homogeneizado comprende glicerina como un formador de aerosol. El sustrato formador de aerosol 20 comprende además al menos 0,05 por ciento en peso de un compuesto depurador de sulfuro, con base en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol 20. En la Tabla 2 más abajo se proporcionan compuestos depuradores de sulfuro adecuados.
El elemento de soporte 30 se localiza inmediatamente aguas abajo del sustrato formador de aerosol 20 y colinda con el sustrato formador de aerosol 20. En la modalidad mostrada en la Figura 1, el elemento de soporte es un tubo hueco de acetato de celulosa. El elemento de soporte 30 ubica el sustrato formador de aerosol 20 en el extremo del extremo distal 80 del artículo que se calienta, pero no se quema 10, de manera que pueda penetrarse por un elemento de calentamiento de un dispositivo generador de aerosol. Como se describe en más detalle más abajo, el elemento de soporte 30 actúa para evitar que el sustrato formador de aerosol 20 sea forzado aguas abajo dentro del artículo que se calienta, pero no se quema 10 hacia el elemento de enfriamiento de aerosol 40 cuando un elemento de calentamiento de un dispositivo generador de aerosol se inserta en el sustrato formador de aerosol 20. El elemento de soporte 30 además actúa como un separador para separar el elemento de enfriamiento de aerosol 40 del artículo que se calienta, pero no se quema 10 del sustrato formador de aerosol 20.
El elemento de enfriamiento de aerosol 40 se localiza inmediatamente aguas abajo del elemento de soporte 30 y colinda con el elemento de soporte 30. Durante el uso, las sustancias volátiles liberadas del sustrato formador de aerosol 20 pasan a lo largo del elemento de enfriamiento de aerosol 40 hacia el extremo del lado de la boca 70 del artículo que se calienta, pero no se quema 10. Las sustancias volátiles pueden enfriarse dentro del elemento de enfriamiento de aerosol 40 para formar un aerosol que se inhala por el usuario. En la modalidad ilustrada en la Figura 1, el elemento de enfriamiento de aerosol comprende una lámina fruncida y rizada de ácido poliláctico circunscrita con una envoltura 90. La lámina fruncida y plisada de ácido poliláctico define una pluralidad de canales longitudinales que se extienden a lo largo de la longitud del elemento de enfriamiento de aerosol 40.
La boquilla 50 se localiza inmediatamente aguas abajo del elemento de enfriamiento de aerosol 40 y colinda con el elemento de enfriamiento de aerosol 40. En la modalidad ilustrada en la Figura 1, la boquilla 50 comprende un filtro de estopa de acetato de celulosa convencional de baja eficiencia de filtración.
Para ensamblar el artículo que se calienta, pero no se quema 10, los cuatro elementos descritos anteriormente se alinean y se envuelven herméticamente dentro de la envoltura exterior 60. En la modalidad ilustrada en la Figura 1, la envoltura exterior 60 es un papel de cigarrillo convencional. Como se muestra en la Figura 1, se proporciona una fila opcional de perforaciones en una región de la envoltura exterior 60 que circunscribe el elemento de soporte 30 del artículo que se calienta, pero no se quema 10. Una porción de extremo distal de la envoltura exterior 60 del artículo 10 se circunscribe por una banda de papel boquilla (no mostrada).
El artículo que se calienta, pero no se quema 10 ilustrado en la Figura 1 se diseña para acoplarse con un dispositivo generador de aerosol que comprende un elemento de calentamiento para consumirse por el usuario. Durante el uso, el elemento de calentamiento del dispositivo generador de aerosol calienta el sustrato formador de aerosol 20 del
artículo que se calienta, pero no se quema 10 a una temperatura suficiente para formar un aerosol, que se aspira aguas abajo a través del artículo que se calienta, pero no se quema 10 y se inhala por el usuario.
Durante la fase de precalentamiento, el compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol actúa para reducir el nivel de sulfuro de hidrógeno emitido a partir del tabaco en el sustrato formador de aerosol. En una prueba de precalentamiento tal como se definió anteriormente, la reducción lograda es al menos 30 por ciento en comparación con un artículo que se calienta, pero no se quema de una construcción similar, pero con un sustrato formador de aerosol convencional que no incluye el compuesto depurador de sulfuro. Para muchos compuestos depuradores de sulfuro, se puede lograr una reducción de hasta un 70 por ciento en el nivel de sulfuro de hidrógeno. Dicha reducción en el nivel de sulfuro de hidrógeno significa que el mal olor del sulfuro de hidrógeno se minimiza y puede que el consumidor no pueda ser detectable.
La Figura 2 ilustra una porción de un sistema generador de aerosol 100 que comprende un dispositivo generador de aerosol 110 y un artículo que se calienta, pero no se quema 10 de conformidad con la modalidad descrita anteriormente e ilustrada en la Figura 1.
El dispositivo generador de aerosol 110 comprende un elemento de calentamiento 120. Como se muestra en la Figura 2, el elemento de calentamiento 120 se monta dentro de la cámara de recepción de un artículo que se calienta, pero no se quema del dispositivo generador de aerosol 110. Durante el uso, el usuario inserta el artículo que se calienta, pero no se quema 10 en la cámara de recepción del artículo que se calienta, pero no se quema del dispositivo generador de aerosol 110, de manera que el elemento de calentamiento 120 se inserta directamente en el sustrato formador de aerosol 20 del artículo que se calienta, pero no se quema 10 como se muestra en la Figura 2. En la modalidad mostrada en la Figura 2, el elemento de calentamiento 120 del dispositivo generador de aerosol 110 es una lámina de calentamiento.
El dispositivo generador de aerosol 110 comprende un suministro de energía y electrónica (mostrados en la Figura 3) que permiten que se accione el elemento de calentamiento 120. Tal accionamiento puede operarse manualmente o puede producirse automáticamente en respuesta a un usuario que aspira en un artículo que se calienta, pero no se quema 10 insertado en la cámara de recepción del artículo que se calienta, pero no se quema del dispositivo generador de aerosol 110. Una pluralidad de aberturas se proporciona en el dispositivo generador de aerosol para permitir que el aire fluya hacia el artículo que se calienta, pero no se quema 10; la dirección del flujo de aire se ilustra por flechas en la Figura 2.
El elemento de soporte 40 del artículo que se calienta, pero no se quema 10 se opone a la fuerza de penetración experimentada por el artículo que se calienta, pero no se quema 10 durante la inserción del elemento de calentamiento 120 del dispositivo generador de aerosol 110 en el sustrato formador de aerosol 20. El elemento de soporte 40 del artículo que se calienta, pero no se quema 10 se opone de esta forma al movimiento aguas abajo del sustrato formador de aerosol 20 dentro del artículo que se calienta, pero no se quema 10 durante la inserción del elemento de calentamiento 120 del dispositivo generador de aerosol 110 en el sustrato formador de aerosol 20.
Una vez que el elemento de calentamiento interno 120 se inserta en el sustrato formador de aerosol 20 del artículo que se calienta, pero no se quema 10 y el elemento de calentamiento 120 se acciona, el sustrato formador de aerosol 20 del artículo que se calienta, pero no se quema 10 se calienta a una temperatura de aproximadamente 375 grados centígrados mediante el elemento de calentamiento 120 del dispositivo generador de aerosol 110. A esta temperatura, los compuestos volátiles se desprenden del sustrato formador de aerosol 20 del artículo que se calienta, pero no se quema 10. Cuando un usuario aspira en el extremo del lado de la boca 70 del artículo que se calienta, pero no se quema 10, los compuestos volátiles desprendidos del sustrato formador de aerosol 20 se aspiran aguas abajo a través del artículo que se calienta, pero no se quema 10 y se condensan para formar un aerosol que se aspira a través de la boquilla 50 del artículo que se calienta, pero no se quema 10 hacia la boca del usuario.
Cuando el aerosol pasa aguas abajo a través del elemento de enfriamiento de aerosol 40, la temperatura del aerosol se reduce debido a la transferencia de energía térmica del aerosol al elemento de enfriamiento de aerosol 40. Cuando el aerosol entra en el elemento de enfriamiento de aerosol 40, su temperatura es de aproximadamente 60 grados centígrados. Debido al enfriamiento dentro del elemento de enfriamiento de aerosol 40, la temperatura del aerosol cuando sale del elemento de enfriamiento de aerosol es aproximadamente de 40 grados centígrados.
En la Figura 3, los componentes del dispositivo generador de aerosol 110 se muestran de una manera simplificada. Particularmente, los componentes del dispositivo generador de aerosol 110 no están dibujados a escala en la Figura 3. Los componentes que no son relevantes para la comprensión de la modalidad se han omitido para simplificar la Figura 3.
Como se muestra en la Figura 3, el dispositivo generador de aerosol 110 comprende un alojamiento 130. El elemento de calentamiento 120 se monta dentro de una cámara receptora del artículo que se calienta, pero no se quema dentro del alojamiento 130. El artículo que se calienta, pero no se quema 10 (se muestra mediante líneas discontinuas en la Figura 3) se inserta en la cámara receptora del artículo dentro del alojamiento 130 del dispositivo generador de aerosol 110, de manera que el elemento de calentamiento 120 se inserta directamente en el sustrato formador de aerosol 20
del artículo que se calienta, pero no se quema 10.
Dentro del alojamiento 130 hay un suministro de energía eléctrica 140, por ejemplo, una batería de ion litio recargable. Un controlador 150 se conecta al elemento de calentamiento 120, el suministro de energía eléctrica 140 y una interfaz de usuario 160, por ejemplo, un botón o monitor. El controlador 150 controla la energía suministrada al elemento de calentamiento 120 para regular su temperatura.
Ejemplos
Para cada uno de los compuestos depuradores de sulfuro indicados en la Tabla 2 más abajo, el compuesto depurador de sulfuro se incorporó en una suspensión de tabaco que tiene la composición mostrada en la Figura 1, a la concentración indicada. Se formó una lámina de tabaco a partir de la suspensión de tabaco y la lámina de tabaco se formó en un sustrato formador de aerosol, mediante el uso de las técnicas convencionales. Luego se ensambló un artículo que se calienta, pero no se quema como se describió anteriormente con referencia a la Figura 1. Cada artículo que se calienta, pero no se quema se sometió a la prueba de precalentamiento definida anteriormente.
Las reducciones porcentuales en sulfuro de hidrógeno y metanotiol se midieron con respecto a una muestra de control en la que no se añadió compuesto depurador de sulfuro al sustrato formador de aerosol.
Se puede ver a partir de los resultados que se muestran a continuación que para cada compuesto se observó una reducción por encima del 50 por ciento del sulfuro de hidrógeno con respecto a la muestra de control. En muchos casos se observó una reducción de más del 70 por ciento. También se observaron reducciones significativas en metanotiol.
Tabla 1
Tabla 2
Claims (12)
1. Un artículo que se calienta, pero no se quema (10) que comprende: un sustrato formador de aerosol (20) que comprende tabaco y un compuesto depurador de sulfuro con base en un metal de transición, en donde la cantidad del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol (20) es al menos 0,05 por ciento en peso, con base en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol (20).
2. Un artículo que se calienta, pero no se quema (10) de conformidad con la reivindicación 1, en donde el sustrato formador de aerosol (20) comprende un compuesto depurador de sulfuro seleccionado del grupo que consiste en: una sal de un metal de transición, un complejo de un metal de transición, un óxido de un metal de transición o sus combinaciones.
3. Un artículo que se calienta, pero no se quema (10) de conformidad con la reivindicación 1 o 2 en donde el compuesto depurador de sulfuro se basa en zinc o cobre.
4. Un artículo que se calienta, pero no se quema (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la cantidad del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro del compuesto está entre el 0,05 por ciento y el 5 por ciento en peso con base en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol (20).
5. Un artículo que se calienta, pero no se quema (10) de conformidad con la reivindicación 4, en donde la cantidad del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro del compuesto está entre el 0,25 por ciento y el 2,5 por ciento en peso con base en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol (20).
6. Un artículo que se calienta, pero no se quema (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde la cantidad del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro del compuesto es al menos el 0,1 por ciento en peso con base en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol (20).
7. Un artículo que se calienta, pero no se quema (10) de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde el compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol (20) proporciona una reducción de al menos el 50 por ciento en peso del sulfuro de hidrógeno durante una prueba de precalentamiento en comparación con un artículo generador de aerosol sin el compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol, en donde, en la prueba de precalentamiento, un elemento de calentamiento para calentar el sustrato formador de aerosol en el artículo que se calienta, pero no se quema se programa para calentar a 350 grados Celsius durante 30 segundos y luego apagarse.
8. Un sistema generador de aerosol (100) que comprende:
un dispositivo generador de aerosol (110) que comprende un elemento de calentamiento (120); y un artículo que se calienta, pero no se quema (10) para su uso con el dispositivo generador de aerosol (110), el artículo que se calienta, pero no se quema (10) que comprende: un sustrato de tabaco formador de aerosol (20) que comprende tabaco y un compuesto depurador de sulfuro con base en un metal de transición, en donde la cantidad del componente de metal del compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol (20) es al menos 0,05 por ciento en peso, con base en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol (20).
9. Un sustrato formador de aerosol (20) para un artículo que se calienta, pero no se quema (10), el sustrato formador de aerosol (20) que comprende tabaco y un compuesto depurador de sulfuro con base en un metal de transición, en donde la cantidad del componente de metal de transición del compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol es al menos 0,05 por ciento en peso, con base en el peso en seco total del sustrato formador de aerosol (20) y en donde en un artículo que se calienta, pero no se quema (10) que comprende el sustrato formador de aerosol (20), el compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol proporciona una reducción de al menos 50 por ciento en peso del sulfuro de hidrógeno durante una prueba de precalentamiento en comparación con un artículo que se calienta, pero no se quema equivalente sin el compuesto depurador de sulfuro en el sustrato formador de aerosol, en donde, en la prueba de precalentamiento, un elemento de calentamiento para calentar el sustrato formador de aerosol en el artículo que se calienta, pero no se quema se programa para calentar a 350 grados Celsius durante 30 segundos y luego se apaga.
10. Un método para la producción de un artículo que se calienta, pero no se quema (10), el método que comprende las etapas de:
proporcionar un material de tabaco en forma de partículas;
formar una suspensión del material de tabaco en forma de partículas;
incorporar un compuesto depurador de sulfuro con base en un metal de transición en la suspensión de material de tabaco en forma de partículas;
formar una lámina de tabaco a partir de la suspensión que comprende el material de tabaco en forma de
partículas y el compuesto depurador de sulfuro basado en metal;
formar la lámina de tabaco en un tapón para proporcionar un sustrato formador de aerosol (20); y
combinar el sustrato formador de aerosol (20) con uno o más componentes para formar un artículo que se calienta, pero no se quema (10).
11. Un método de conformidad con la reivindicación 10, en donde las fibras de celulosa se incorporan además en la suspensión.
12. Uso de un compuesto depurador de sulfuro a base de un metal de transición en el sustrato formador de aerosol (20) de un artículo que se calienta, pero no se quema (10) para reducir el nivel de sulfuro de hidrógeno liberado durante el calentamiento del artículo que se calienta, pero no se quema (10).
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