FI81949B - Roekningsprodukt. - Google Patents

Description

1 81949

Tupakointituote - Rökningsprodukt

Esillä olevan patenttihakemuksesta 853486 jakamalla erotetun keksinnön kohteena on tupakointituote, joka muodostaa tupakansavua muistuttavaa aerosolia ja joka sisältää vain mahdollisimman vähäisen määrän epätäydellisiä palamis- tai pyrolyysi-tuotteita.

Vuosien varrella, erityisesti viimeksi kuluneiden 20-30 vuoden aikana on kehitelty monia tupakointituotteita, mutta yksikään näistä tuotteista ei ole koskaan saavuttanut kaupallista menestystä.

Vuosikymmeniä kestäneistä yrityksistä ja mielenkiinnosta huolimatta ei markkinoilla vieläkään ole tupakointituotetta, joka tarjoaa tavanomaisen savukkeenpolton hyödyt ja edut muodostamatta huomattavia määriä epätäydellisiä palamis- ja pyrolyysi-tuotteita.

Keksinnön kohteena on tupakointituote, joka kykenee muodostamaan huomattavia määriä aerosolia sekä alkuvaiheessa että tuotteen käyttöiän ajan ilman aerosolin muodostajan huomattavaa lämpöhajaantumista ja ilman huomattavien pyrolyysi- tai epätäydellisten palamistuotteiden läsnäoloa ja edullisesti ilman huomattavia määriä sivuvirtaussavua. Keksinnön mukaiset tupa-kointituotteet kykenevät antamaan käyttäjälle savukkeenpolton aistimukset ja edut tupakkaa polttamatta.

Nämä ja muut edut saavutetaan muodostamalla patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen pitkänomainen savukkeen kaltainen tupakointituote. Keksinnön mukaiselle tupakointituotteelle on tunnusomaista se, että aerosolin muodostusosa on sijoitettu pituussuuntaisesti polttoaine-elementin taakse ja kiinnitetty siihen, ja että tupakointituote sisältää lisäksi joustavan, 2 81949 vähintään 0,5 mm paksun eristysosan, joka ympäröi polttoaine-elementin olennaisesti sen koko pituudelta.

Sytytettäessä tupakointituote kehittää polttoaine-elementti lämpöä, jota käytetään aerosolin muodostusaineen tai aerosolin muodostusosassa olevien aineiden haihduttamiseksi. Nämä haihtuvat materiaalit kulkevat sitten suunpuoleista päätä kohti erityisesti imaisun aikana ja edelleen käyttäjän suuhun samalla tavoin kuin tavanomaisen savukkeen savu.

Polttoaine-elementti on edullisesti pituudeltaan vähemmän kuin noin 30 mm, edullisemmin alle 15 mm, sen tiheys on ainakin 0,5 g/cm3 ja se on varustettu yhdellä tai useammalla pitkit-täiskanavalla. Aerosolin muodostusosaan kuuluu edullisesti yhtä tai useampaa aerosolin muodostusainetta sisältävä lämmönkestävä substraatti. Polttoaineen ja aerosolin muodostajan välinen läm-mönvaihtosuhde saadaan edullisesti aikaan esimerkiksi metalli-kalvoa olevalla lämpöä johtavalla elimellä, joka johtaa tai siirtää lämpöä tehokkaasti palavasta polttoaine-elementistä aerosolin muodostusosaan. Tämä lämpöä johtava elin koskettaa polttoaine-elementtiä ja aerosolin muodostusosaa ainakin osalta niiden kehäpintoja. Ainakin osaa polttoaine-elementistä ja/tai aerosolin muodostusosasta peittävä kehäeristyselin, esimerkiksi eristyskuitujen muodostama vaippa, on edullisesti joustava ja ainakin 0,5 mm paksu. Kehäeristyselin pienentää säteittäistä lämpöhäviötä ja auttaa pitämään ja ohjaamaan lämpöä polttoaine-elementistä kohti aerosolin muodostusosaa.

Koska edullinen polttoaine-elementti on suhteellisen lyhyt, kuuma, palava tulikartio on jatkuvasti lähellä aerosolin muodostusosaa, mikä maksimoi lämmön siirtymisen siihen ja maksimoi myös saadun aerosolituotannon erityisesti sellaisissa suoritusmuodoissa, jotka on varustettu lämpöä johtavalla elimellä.

3 81 949

Suhteellisen lyhyen, vähämassaisen substraatin tai kantoaineen edullinen käyttö aerosolin muodostusosana lähellä lyhyttä polttoaine-elementtiä lisää myös aerosolituotantoa minimoimalla substraatin lämpönieluvaikutuksen. Koska aerosolin muodostusai-ne on fyysisesti erillään polttoaine-elementistä, se joutuu alttiiksi olennaisesti alhaisemmille lämpötiloille kuin palavassa tulikartiossa on minimoiden siten aerosolin muodostajan lämpöhajaantumismahdollisuuden. Käyttämällä lisäksi erityisen edullisesti hiilipitoista polttoaine-elementtiä, jossa ei ole olennaisesti lainkaan haihtuvaa orgaanista materiaalia, saadaan eliminoiduksi olennaisesti kaikkien pyrolyysi- tai epätäydellisten palamistuotteiden läsnäolo ja lisäksi saadaan eliminoiduksi olennaisesti sivuvirtaussavun muodostuminen.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa tupakointituotteessa on tavallisesti suunpuoleinen pääkappale, jossa on esimerkiksi pit-kittäiskanavan muodostama elin aerosolin muodostusosan tuottaman haihtuvan materiaalin toimittamiseksi käyttäjälle. Tuotteen kokonaismitat ovat edullisesti samat kuin tavanomaisen savukkeen ja tästä syystä suunpuoleinen pääkappale ja aerosolin siirtoelin kattavat molemmat yli puolet tuotteen pituudesta. Vaihtoehtoisesti polttoaine-elementti ja aerosolin muodostusosa voidaan muodostaa ilman sisäänrakennettua suukappaletta tai aerosolin siirto-osaa käyttämällä erillistä, kertakäyttöistä tai uudelleen käytettävää suukappaletta.

Keksinnön mukaiseen tupakointituotteeseen voi kuulua myös tupakka-annos tai -tulppa, jota voidaan käyttää tupakan maun lisäämiseksi aerosoliin. Tupakka sijoitetaan edullisesti aerosolin muodostusosan suunpuoleiseen päähän tai se voidaan sekoittaa aerosolin muodostusaineen kantoaineeseen. Aromi- ja makuaineita voidaan myös lisätä tuotteeseen käyttäjälle siirtyvän aerosolin maun parantamiseksi.

4 81949

Keksinnön edulliset suoritusmuodot kykenevät toimittamaan ainakin 0,6 mg aerosolia mitattuna märkänä kokonaishiukkas-aineksena kolmen ensimmäisen imaisun aikana poltettaessa niitä FTC:n tupakointisääntöjen mukaisesti (FTC:n tupakointisääntöi-hin kuuluu kahden sekunnin imaisu, kokonaisvolyymi 35 ml), joita erottaa toisistaan 58 sekunnin kyteminen. Keksinnön edullisemmat suoritusmuodot kykenevät toimittamaan 1,5 mg tai enemmänkin aerosolia kolmen ensimmäisen imaisun aikana. Keksinnön kaikkein edullisimmat suoritusmuodot kykenevät toimittamaan 3 mg tai enemmänkin aerosolia kolmen ensimmäisen imaisun aikana poltettaessa niitä FTC:n tupakointimääräysten mukaisesti. Lisäksi keksinnön edulliset suoristusmuodot toimittavat keskimäärin ainakin noin 0,8 mg märkää kokonaishiukkasainesta imaisua kohti ainakin ensimmäisen kuuden imaisun ajan FTC-tupa-kointimääräysten mukaisesti.

Keksinnön mukainen tupakointituote kykenee myös muodostamaan aerosolin, joka on kemiallisesti yksinkertainen ja muodostuu olennaisesti hiilen oksideista, ilmasta, vedestä ja aerosolista, jossa on haluttuja maku- ja hajuaineita tai muita haluttuja haihtuvia materiaaleja sekä pienistä määristä muita materiaaleja. Jäljempänä selvitettävän Ames-testin perusteella aerosolilla ei edullisesti ole olennaista geenejä muuttavaa vaikutusta. Lisäksi tuote voidaan tehdä olennaisesti tuhkattomaksi, joten käyttäjän ei tarvitse karistaa tuhkaa käytön aikana.

Tässä käytettynä ja vain tämän hakemuksen tarkoituksia palvelemaan "aerosoli" on rajoitettu kattamaan höyryt, kaasut, hiukkaset ja vastaavat, jotka ovat sekä näkyviä että näkymättömiä sekä erityisesti ne ainesosat, jotka käyttäjä kokee "savumai-siksi" ja jotka muodostuvat palavasta polttoaine-elementistä tulevan lämmön vaikutuksesta aerosolin muodostusosassa tai muualla tuotteessa oleviin aineisiin. Tällä tavoin määriteltynä termi "aerosoli" kattaa myös haihtuvat makuaineet ja/tai

II

5 81949 farmakologisesti tai fysiologisesti vaikuttavat aineet riippumatta siitä, muodostavatko ne näkyvää aerosolia.

Tässä käytettynä termi "johtava lämmönvaihtosuhde" on määritelty aerosolin muodostusosan ja polttoaine-elementin fyysiseksi järjestelyksi, jolloin lämpö siirtyy johtumalla palavasta polttoaine-elementistä aerosolin muodostusosaan olennaisesti polttoaine-elementin koko palamisvaiheen ajan. Johtava lämmönvaihtosuhde voidaan saada aikaan sijoittamalla aerosolin muodostus-osa kosketukseen polttoaine-elementin kanssa ja hyvin lähelle polttoaine-elementin palavaa osaa ja/tai käyttämällä hyväksi johtavaa elintä lämmön siirtämiseksi palavasta polttoaineesta aerosolin muodostusosaan. Edullisesti käytetään molempia menetelmiä johtavan lämmönsiirron aikaansaamiseksi.

Tässä käytettynä termi "hiilipitoinen" tarkoittaa pääasiallisesti hiiltä.

Tässä käytettynä termi "eristysosa" tarkoittaa kaikkia materiaaleja, jotka toimivat pääasiallisesti eristiminä. Nämä materiaalit eivät edullisesti pala käytössä, mutta ne voivat sisältää hitaasti palavia hiiliä ja vastaavia materiaaleja sekä materiaaleja, jotka sulavat käytön aikana ja jollaisia ovat esimerkiksi pienilämpötilalaatuiset lasikuidut. Eristeiden lämmön-johtavuus yksikköinä g-kal/(sek.) (cm2) °C/cm) on vähemmän kuin noin 0,05, edullisesti vähemmän kuin noin 0,02, edullisimmin vähemmän kuin noin 0,005. Kts. Hackh's Chemical Dictionary, 34 (4. painos, 1969) ja Lange'n Handbook of Chemistry. 10, 272-274 (11. painos, 1973).

Keksinnön mukaista tupakointituotetta selvitetään yksityiskohtaisemmin seuraavassa keksinnön yksityiskohtaisessa selityksessä ja oheisissa piirustuksissa, joissa: 6 81949

Kuviot 1 ja 2 ovat pitkittäiskuvia keksinnön eri suoritusmuodoista.

Kuvioissa 1 ja 2 esitettyihin suoritusmuotoihin kuuluu palamaton eristysvaippa 86 polttoaine-elementin 10 ympärillä polttoaine-elementissä olevan lämmön eristämiseksi ja keskittämiseksi. Nämä suoritusmuodot vähentävät myös sitä mahdollisuutta, että palava tulikartio aiheuttaisi tulipalon.

Kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuodossa sekä polttoaine-elementti 10 että substraatti 30 on sijoitettu eristyskuitujen, kuten keraamisten (esim. lasi) kuitujen muodostamaan rengas-vaippaan tai putkeen 86. Keraamisten kuitujen sijasta voidaan käyttää palamattomia hiili- tai grafiittikuituja. Polttoaine-elementti 10 on edullisesti suulakepuristettu hiilitulppa, jossa on reikä 16. Esitetyssä suoritusmuodossa sytytyspää 11 ulottuu hieman vaipan 86 reunan yli sytytyksen helpottamiseksi. Substraatti 30 on kiinteätä huokoista tiilimateriaalia, vaikkakin muunkin tyyppisiä substraatteja voidaan käyttää. Substraattia ja polttoaine-elementin takaosaa ympäröi alumiinifoliopala 87. Esitetyllä tavalla tämä vaipoitettu polttoaine/substraatti yksikkö on kiinnitetty suukappaleeseen käärimällä se tavanomaiseen savukepaperiin 46, jolloin kyseinen suukappale voi olla piirustuksessa esitetty pitkänomainen selluloosa-asetaattiputki 40. Vaippa 86 ulottuu substraatin 30 suun puoleiseen päähän, mutta se voidaan korvata selluloosa-asetaattitangolla 42.

7 81 949

Kuviossa 2 esitetyssä suoritusmuodossa käytetään alumiinimakro-kapselia 52 rakeisen substraatin 54 ja tupakan 56 ympäröimi-seksi. Makrokapseli 52 on päistään 58, 60 taitettu materiaalin sulkemiseksi siihen ja aerosolin muodostajan poistumisen estämiseksi. Polttoaineen puoleinen taitettu pää 58 on edullisesti vasten polttoaine-elementin takapäätä johtavan lämmönsiirtymi-sen muodostamiseksi. Pään 58 muodostama tyhjä tila 62 auttaa myös estämään aerosolin muodostajan pääsyä polttoaineeseen. Pituussuuntaiset kanavat 59 ja 61 on muodostettu ilman ja aerosolin muodostusaineen kulun sallimiseksi. Tämä makrokapseli on edullisesti sijoitettu kokonaan eristinvaipan 86 sisään.

Lisäksi polttoaine-elementin 10 sytytyspää 11 ei työnny vaipan 86 etupään yli. Makrokapselia ja polttoaine-elementin takaosaa ympäröi edullisesti alumiinifoliokappale samalla tavoin kuin kuviossa 1 on esitetty.

Vaihtoehtoisesti substraattia ympäröivä alumiinifolio 52 on taitettu ainoastaan suun puoleisesta päästä. Tällaisessa suoritusmuodossa polttoaine-elementin takapää voidaan työntää folion toiseen päähän ja polypropyleeniputki voidaan sovittaa folion suun puoleisen pään päälle tai sijoittaa rajakkain sen kanssa. Koko yksikkö kääritään tai päällystetään lasikuidulla tavanomaisen savukkeen halkaisijaan.

Sytytettäessä joku yllä mainituista suoritusmuodoista polttoaine-elementti palaa kehittäen lämpöä, jota käytetään haihduttamaan aerosolin muodostusosassa oleva aerosolin muodostusaine tai -aineet. Nämä haihtuvat materiaalit vedetään sitten kohti suun puoleista päätä erityisesti imaisun aikana ja edelleen käyttäjän suuhun samalla tavoin kuin tavanomaisen savukkeen savu.

Koska polttoaine-elementti on edullisesti suhteellisen lyhyt, kuuma, palava tulikartio on aina lähellä aerosolin muodostus-yksikköä, mikä maksimoi lämmönsiirron aerosolin muodostusosaan 8 81949 sekä siitä seuraavan aerosolin muodostumisen erityisesti silloin, kun käytetään edullista lämmönjohtamiselintä. Lisäksi eristyselin pyrkii rajoittamaan, suuntaamaan ja keskittämään lämmön kohti tuotteen keskustaa lisäten siten aerosolin muo-dostusaineeseen siirtynyttä lämpöä.

Koska aerosolin muodostusaine on fyysisesti erillään polttoaine-elementistä, se on alttiina olennaisesti alhaisemmille lämpötiloille kuin palavassa tulikartiossa esiintyvät lämpötilat. Tämä minimoi aerosolin muodostajan lämpöhajaantumismah-dollisuuden. Tämä johtaa myös aerosolin muodostukseen imaisun aikana, mutta vähän tai ei lainkaan aerosolia muodostuu kyte-misen aikana. Lisäksi edullisten hiilipitoisten polttoaine-elementtien ja fyysisesti erillisen aerosolin muodostusosan käyttö eliminoi olennaisesti pyrolyysi- tai epätäydellisten palamistuotteiden muodostumisen ja estää olennaisesti sivuvir-taussavun muodostumisen.

Johtuen keksinnössä käytetyn edullisen hiilipitoisen polttoaine-elementin pienestä koosta ja palamisominaisuuksista, alkaa polttoaine-elementti yleensä palaa olennaisesti koko näkyvissä olevalta pituudeltaan muutaman imaisun jälkeen. Aerosolin muodostusosan välittömässä läheisyydessä oleva polttoaine-elementin osaa kuumenee siis nopeasti, mikä lisää huomattavasti lämmön siirtymistä aerosolin muodostusosaan erityisesti alku- ja keski-imaisujen aikana. Koska edullinen polttoaine-elementti on lyhyt, ei missään vaiheessa ole pitkää palamatonta polttoaine-kappaletta, joka toimisi lämpönieluna ja kuten asianlaita tavallisesti oli aikaisemmissa lämpöaerosolituotteissa. Lämmönsiirtoa ja tästä syystä aerosolin kulkua parannetaan myös käyttämällä ainakin yhtä polttoaineen läpi kulkevaa reikää, joka vetää kuumaa ilmaa aerosolin muodostajaan erityisesti imaisun aikana.

n 9 81949

Keksinnön edullisissa suoritusmuodoissa lyhyt hiilipitoinen polttoaine-elementti, lämmönjohtamiselin, eristysosa ja polttoaineessa olevat kanavat toimivat yhdessä aerosolin muodostajan kanssa aikaansaaden järjestelmän, joka kykenee tuottamaan huomattavia määriä aerosolia käytännöllisesti katsoen jokaisella imaisulla. Se, että tulikartio on hyvin lähellä aerosolin muodostajaa muutaman imaisun jälkeen sekä eristysosan käyttö johtaa voimakkaaseen lämmönsiirtoon sekä imaisun aikana että imaisujen välisen suhteellisen pitkän kytemisvaiheen aikana.

Vaikka tarkoituksena ei olekaan pitäytyä teoriaan, voidaan uskoa, että aerosolin muodostusosa pysyy suhteellisen korkeassa lämpötilassa imaisujen välillä ja että imaisujen aikana aiheutettu lisälämpö, jota huomattavasti lisää polttoaine-elementissä oleva reikä tai reiät, toimii pääasiallisesti aerosolin muodostusaineen haihduttamiseksi. Tämä parantunut lämmönsiirto merkitsee käytettävissä olevan polttoaine-energian tehokkaampaa käyttöä, pienentää tarvittavaa polttoainemäärää ja edesauttaa alkuvaiheessa aerosolin kulkua. Lisäksi keksinnössä käytetty johtava lämmönsiirto alentaa hiilipolttoaineen palamislämpö-tilaa, mikä teorian mukaan edelleen pienentää polttoaineen muodostamissa palamistuotteissa CO/C =2“su^etta· Kts* esim.

G. Hagg, General Inorganic Chemistry, sivu 592 (John Wiley & Sons, 1969).

Edelleen valitsemalla sopivasti polttoaine-elementti, eristys-vaippa, paperipäällys ja lämmönjohdinelin on mahdollista valvoa tai ohjata polttoainelähteen palamisominaisuuksia. Tällä tavoin on mahdollista ohjata lämmönsiirtoa aerosolin muodostajaan, mikä puolestaan muuttaa imaisujen määrää ja/tai käyttäjälle tulevaa aerosolimäärää.

Yleisesti ottaen keksinnön toteuttamisessa käytettävät palavat polttoaine-elementit ovat alle 30 mm pitkiä. Edullisesti 10 81 949 polttoaine-elementin pituus on noin 20 mm tai vähemmän, edullisesti noin 15 mm tai vähemmän. Polttoaine-elementin halkaisija on edullisesti noin 3-8 mm, edullisemmin noin 4- 5 mm. Tässä käytettyjen polttoaine-elementtien tiheys on ollut noin 0,5 g/cm^ - noin 1,5 g/cm-*. Tiheys on edullisesti suurempi kuin 0,7 g/cm^, edullisemmin suurempi kuin 0,8 g/cm^. Polttoaine on edullisesti varustettu yhdellä tai useammalla pituussuuntaan ulottuvalla reiällä, kuten reikä 16 kuvioissa 1 ja 2. Nämä reiät aikaansaavat huokoisuuden ja parantavat alkuvaiheessa lämmönsiirtoa substraattiin suurentamalla substraattiin pääsevien kuumien kaasujen määrää.

Keksinnössä käytetyt edulliset polttoaine-elementit on pääasiallisesti muodostettu hiilipitoisesta materiaalista. Hiili-pitoisten polttoaine-elementtien pituus on edullisesti noin 5- 15 mm, edullisemmin noin 8-12 mm. Näillä ominaisuuksilla varustetut hiilipitoiset polttoaine-elementit sisältävät riittävästi polttoainetta ainakin noin 7-10 imaisuun, joka on yleensä normaali imaisumäärä poltettaessa tavanomaista savuketta FTC määräysten mukaisesti.

Tällaisen polttoaine-elementin hiilipitoisuus on edullisesti ainakin 60-70 %, edullisemmin ainakin noin 80 painoprosenttia tai enemmänkin. Erinomaisia tuloksia on saavutettu polttoaine-elementeillä, joiden hiilipitoisuus on yli noin 85 painoprosenttia. Runsaasti hiiltä sisältävät polttoaineet ovat edullisia, koska ne muodostavat mahdollisimman vähän pyrolyysi- ja epätäydellisiä palamistuotteita, vähän tai ei lainkaan näkyvää sivuvirtaussavua ja mahdollisimman vähän tuhkaa ja lisäksi niiden lämpökapasiteetti on suuri. Tämän keksinnön piiriin kuuluvat kuitenkin myös vähemmän hiiltä, esim. noin 50-65 painoprosenttia sisältävät polttoaine-elementit erityisesti silloin, kun käytetään palamatonta inerttiä täyteainetta.

II

11 81949 Käyttökelpoisia, vaikkakaan eivät edullisia, ovat myös muut polttoainemateriaalit, kuten tupakka, tupakkakorvikkeet ja vastaavat edellyttäen, että ne kehittävät ja johtavat riittävästi lämpöä aerosolin muodostusosaan halutun aerosolimäärän tuottamiseksi aerosolin muodostusmateriaalista, kuten yllä on selvitetty. Käytetyn polttoaineen tiheyden pitäisi olla yli noin 0,5 g/cm3, edullisesti yli noin 0,7 g/cm3, mikä on suurempi kuin tavanomaisissa tupakointituotteissa normaalisti käytetyt tiheydet. Käytettäessä tällaisia muita materiaaleja on hyvin edullista sisällyttää polttoaineeseen hiiltä määrien ollessa edullisesti ainakin noin 20-40 painoprosenttia, edullisemmin ainakin noin 50 painoprosenttia ja edullisemmin ainakin noin 65-70 painoprosenttia, jolloin loppuosa muodostuu muista polttoaineosista mukaanluettuna mahdollinen sideaine, palamisen säätöaineet, kosteus jne.

Edullisessa polttoaineessa tai edullisena polttoaineena käytetyt hiilipitoiset materiaalit voidaan saada käytännöllisesti katsoen mistä tahansa monista hiililähteistä, jotka ammattimie-hille ovat tunnettuja. Hiilipitoinen materiaali saadaan edullisesti selluloosamateriaalin pyrolyysillä tai karbonoinnilla, jollaisia materiaaleja ovat puu, puuvilla, raion, tupakka, kookospähkinä, paperi ja vastaavat, vaikkakin muidenkin lähteiden hiilipitoisia materiaaleja voidaan käyttää.

Useimmissa tapauksissa hiilipitoinen polttoaine-elementti pitäisi kyetä sytyttämään tavanomaisella savukkeensytyttäjällä käyttämättä hapettavaa ainetta. Tämän tyyppiset palamisominai-suudet saadaan yleensä selluloosamateriaalista, joka on pyroly-soitu lämpötiloissa noin 400 - noin 1000°C, edullisesti noin 500 - noin 950°C inertissä ilmakehässä tai tyhjössä. Pyrolyysi-aika ei ilmeisestikään ole ratkaiseva, kunhan vain lämpötila pyrolysoidun massan keskustassa on saavuttanut mainitun lämpötila-alueen ainakin muutamaksi minuutiksi. Useiden tuntien aikana asteettain nousevia lämpötiloja käyttävän hitaan pyro- i2 81 949 lyysin uskotaan kuitenkin tuottavan yhtenäisempää materiaalia ja suuremman hiilen saannon. Vaikka useimmissa tapauksissa tämä on ei-toivottavaa, keksinnön suojapiiriin kuuluvat myös sellaiset hiilipitoiset polttoaine-elementit, jotka vaativat hapettavan aineen lisäämistä niiden sytyttämiseksi savukkeensytyttä-jällä ja samalla tavoin keksintöön kuuluvat hiilipitoiset materiaalit, jotka vaativat hehkumishidastimen tai jonkun muun tyyppisen palamisen säätöaineen käyttöä. Tällaisia palamisen modifiointiaineita on esitetty monissa patenteissa ja julkaisuissa ja ne ovat ammattimiehille tuttuja.

Keksinnön toteuttamisessa käytettävät edullisemmat hiilipitoiset polttoaine-elementit ovat olennaisesti täysin vailla haihtuvaa orgaanista materiaalia. Tällä tarkoitetaan sitä, että polttoaine-elementtiä ei tarkoituksellisesti impregnoida tai siihen sekoiteta huomattavia määriä haihtuvia orgaanisia aineita, kuten haihtuvat aerosolin muodostus- tai mausteaineet, jotka saattaisivat hajota palavassa polttoaineessa. Polttoaineessa voi kuitenkin olla pieniä määriä vettä, jotka polttoaine luonnostaan adsorboi. Samalla tavoin aerosolin muodostus-aineita ja niitä voi siis olla läsnä polttoaine-elementissä.

Eräs edullinen hiilipitoinen polttoaine-elementti on puristettu tai suulakepuristettu hiilimassa, joka on valmistettu hiilestä ja sideaineesta tavanomaisilla painepuristus- tai suulakepuris-tusmenetelmillä. Edullinen aktiivihiili tällaiseen polttoaine-elementtiin PCB-G ja edullinen ei-aktiivinen hiili on PXC, joita molempia saadaan yhtiöstä nimeltä Calgon Carbon Corporation, Pittsburgh, PA. Muita edullisia hiiliä painepuris-tamiseksi ja/tai suulakepuristamiseksi valmistetaan pyrolysoi-dusta puuvillasta tai pyrolysoiduista papereista.

Tällaisen polttoaine-elementin valmistuksessa käytettävät sideaineet ovat alalla hyvinkin tunnettuja. Eräs edullinen sideaine on natriumkarboksimetyyliselluloosa (SCMC), jota 13 81 949 voidaan edullisesti käyttää yksinään tai toisaalta yhdessä muiden materiaalien kanssa, jollaisia ovat natriumkloridi, vermikuliitti, bentoniitti, kalsiumkarbonaatti ja vastaavat. Muita käyttökelpoisia sideaineita ovat kumit, kuten guarkumi ja muut selluloosajohdannaiset, kuten metyyliselluloosa ja karbok-simetyyliselluloosa (CMC).

Erittäin monia sideainepitoisuuksia voidaan käyttää. Sideaine-määrä on edullisesti rajoitettu, jotta sideaine vaikuttaisi mahdollisimman vähän ei-toivottujen palamistuotteiden muodostumiseen. Toisaalta sideainetta pitää olla riittävästi polttoaine-elementin pitämiseksi koossa valmistuksen ja käytön aikana. Käytetty määrä riippuu siis polttoaine-elementissä olevan hiilen koossapysyvyydestä.

Haluttaessa mainitut polttoaine-elementit voidaan pyrolysoida muodostamisen jälkeen esimerkiksi noin 650°C:een 2 tunniksi sideaineen muuttamiseksi hiileksi, jolloin muodostuu käytännöllisesti katsoen 100-prosenttinen hiilipolttoaine-elementti.

Esillä olevassa keksinnössä käytetyt polttoaine-elementit voivat sisältää myös yhtä tai useampaa lisäainetta palamisen parantamiseksi, jolloin kysymykseen tulee jopa noin 5 painoprosenttia natriumkloridia kytemisominaisuuksien parantamiseksi ja toimimaan hehkumisen hidastimena. Samoin syttyvyyden parantamiseksi voidaan lisätä jopa noin 5, edullisesti 1-2 painoprosenttia kaliumkarbonaattia. Samoin voidaan käyttää myös lisäaineita fyysisten ominaisuuksien parantamiseksi, jolloin kysymykseen tulevat savet, kuten kaoliinit, serpentiinit, attapul-giitit ja vastaavat.

Eräs toinen hiilipitoinen polttoaine-elementti on hiilikuitu-polttoaine, jota voidaan valmistaa karbonoimalla kuitumainen edeltäjä, kuten puuvilla, raion, paperi, polyakrylonitiili ja vastaavat. Yleensä riittää pyrolyysi lämpötilassa noin 14 81 949 650-1000°C, edullisesti noin 950°C noin 30 minuutin ajan iner-tissä ilmakehässä tai tyhjössä tuottamaan sopivaa hiilikuitua, jolla on hyvät palamisominaisuudet. Näihin kuitupolttoainei-siin voidaan myös lisätä palamisen modifiointilisäaineita.

Keksintöä suoritettaessa käytetty aerosolin muodostusosa on fyysisesti erillään polttoaine-elementistä. Fyysisesti erillään tarkoittaa sitä, että aerosolin muodostusmateriaalit sisältävä substraatti, säiliö tai astia ei ole sekoittunut eikä edes osa siitä ole sekoittunut palavaan polttoaine-elementtiin. Kuten aikaisemmin todettiin, tämä järjestely vähentää tai eliminoi aerosolin muodostusaineen lämpöhajaantumisen ja sivuvirtaussa-vun läsnäolon. Vaikkakaan aerosolin muodostusosa ei ole osa polttoainetta, se on kuitenkin johtavassa lämmönvaihtosuhteessa polttoaine-elementtiin ja sijaitsee edullisesti rajakkain polttoaine-elementin kanssa tai välittömästi sen vieressä. Aerosolin muodostusosa voidaan lisäksi sulkea tai upottaa polttoaine-elementtiin muodostettuun onteloon, ollen edellä esitetyn mukaisesti kuitenkin fyysisesti erillään polttoaine-elementistä.

Aerosolin muodostusosaan kuuluu edullisesti yhtä tai useampaa lämpökestävää materiaalia, joissa on yhtä tai useampaa aerosolin muodostusainetta. Tässä keksinnössä käytetty lämpökestävä materiaali kykenee kestämään polttoaineen läheisyydessä esiintyviä korkeita lämpötiloja, esim. 400-600°C hajoamatta tai palamatta. Tällaisen materiaalin käytön uskotaan ylläpitävän aerosolin yksinkertaisen "savukemian", kuten todistaa Ames-vaikutuksen puuttuminen edullisista suoritusmuodoista. Keksinnön mukaista on käyttää, vaikkakaan ei ole edullista käyttää muitakin aerosolin muodostusosia, kuten lämmössä halkeavia mikrokapseleita tai kiinteitä aerosolin muodostusaineita edellyttäen, että ne kykenevät vapauttamaan riittävästi aerosolin muodostushöyryjä, jotka muistuttavat tyydyttävästi tupakansavua.

15 81 949

Aerosolin muodostusaineen substraattina tai kantoaineena käytettävät lämpökestävät materiaalit ovat ammattimiehille hyvinkin tunnettuja. Käyttökelpoisten substraattien pitäisi olla huokoisia ja niiden pitää kyetä pitämään aerosolin muo-dostusyhdiste silloin, kun sitä ei käytetä ja vapauttamaan mahdollinen aerosolin muodostushöyry polttoaine-elementtiä lämmitettäessä.

Käyttökelpoisiin lämpökestäviin materiaaleihin kuuluvat lämpö-kestävät adsorboivat hiilet, kuten huokoiset laatuhiilet, grafiitti, aktiivi- tai ei-aktiivihiilet ja vastaavat. Muita sopivia materiaaleja ovat kiinteät epäorgaaniset aineet, kuten keraamiset aineet, lasi, alumiinioksidi, vermikuliitti, savet, kuten bentoniitti ja vastaavat. Nykyisin edullisia substraatti-materiaaleja ovat hiilihuovat, -kuidut ja -levyt, aktiivihiilet ja huokoiset hiilet, kuten PC-25 ja PG-60 Union Carbide-yhtiöl-tä samoin kuin SGL-hiili, jota saadaan Calgon'lta.

Riippuen siitä, mitä tiettyä aerosolin muodostusosaa käytetään, sen koostumus ja rakenne voidaan yleensä valita hiukkas-maisista, kuituisista, huokoisista kappaleista, kiinteistä kappaleista, joiden läpi ulottuu yksi tai useampia aksiaalisia kanavia sekä vastaavista. Erityisesti hiukkasmaiset substraatit voidaan sijoittaa säiliöön, joka on edullisesti muodostettu metallifoliosta.

Keksinnössä käytetty aerosolin muodostusosa sijoitetaan tavallisesti korkeintaan noin 60 mm:n, edullisesti korkeintaan 30 mm:n ja edullisemmin korkeintaan 15 mm:n päähän polttoaine-elementin sytytyspäästä. Aerosolin muodostajan pituus voi vaihdella välillä noin 2-60 mm, edullisesti noin 5-40 mm ja edullisimmin noin 20-35 mm. Mikäli käytetään ei-hiukkasmaista substraattia, se voidaan varustaa yhdellä tai useammalla reiällä substraatin pinta-alan suurentamiseksi ja ilmanvirtauksen ja lämmönsiirtymän lisäämiseksi.

ie 81949

Keksinnössä käytetyn aerosolin muodostusaineen tai -aineiden pitää kyetä muodostamaan aerosoli aerosolin muodostusosassa olevissa lämpötiloissa palavan polttoaine-elementin lämmittäessä ne. Aineet muodostuvat edullisesti hiilestä, vedystä ja hapesta, mutta niihin voi kuulua muitakin materiaaleja. Aerosolin muodostusaineet voivat olla kiinteitä, puolikiinteitä tai nestemäisiä. Aineen ja/tai aineiden seoksen kiehumispiste voi olla jopa noin 500°C. Tällaisilla ominaisuuksilla varustettuja aineita ovat moniarvoiset alkoholit, kuten glyseriini ja propyleeniglykoli samoinkuin mono-, di- tai polykarboksyylihap-pojen alifaattiset esterit, kuten metyylistearaatti, dodekan-dioaatti, dimetyylitetradodekandioaatti ja muut.

Aerosolin muodostusaineisiin kuuluu edullisesti seos, jossa on korkean kiehumispisteen omaava, pienihöyrynpaineista ainetta ja alhaisen kiehumispisteen omaavaa, suurihöyrynpaineista ainetta. Ensimmäisissä imaisuissa muodostaa siis alhaisen kiehumispisteen omaava aine suurimman osan alkuaerosolista sekä lämpötilan noustessa aerosolin muodostajassa korkean kiehumispisteen omaava aine muodostaa suurimman osan aerosolia.

Edullisia aerosolin muodostusaineita ovat moniarvoiset alkoholit tai moniarvoisten alkoholien seokset. Erityisen edullisia aerosolin muodostajia ovat glyseriini, propyleeniglykoli, trietyleeniglykoli tai niiden seokset.

Aerosolin muodostusaine voi olla hajaantuneena aerosolin muo-dostusosaan pitoisuuden ollessa sellainen, että se riittää substraatin, kantoaineen tai säiliön päällystämiseksi tai kyllästämiseksi. Aerosolin muodostusainetta voidaan käyttää esimerkiksi sellaisenaan eli täydellä tehollaan tai laimeana liuoksena kastamalla, suihkuttamalla, höyrylevittämällä tai vastaavilla menetelmillä. Kiinteät aerosolin muodostusaineosat voidaan sekoittaa substraattiin ja jakaa tasaisesti ennen muodostamista.

17 81 949

Vaikka aerosolin muodostusaineen kuormitus vaihtelee kanto-aineesta kantoaineeseen ja aerosolin muodostusaineesta aerosolin muodostusaineeseen, nestemäisten aerosolin muodostusai-neiden määrä on yleensä noin 20-120 mgr edullisesti noin 35 - noin 85 mg ja edullisemmin noin 45 - noin 65 mg. Mahdollisimman paljon aerosolin muodostusosassa olevaa aerosolin muodostajaa pitäisi saada kulkemaan käyttäjälle WTPM:nä. Edullisesti yli noin 2 painoprosenttia, edullisemmin yli noin 15 painoprosenttia ja edullisimmin yli noin 20 painoprosenttia aerosolin muodostusosassa olevaa aerosolin muodostajaa kulkeutuu käyttäjälle WTPM:nä.

Aerosolin muodostusosaan voi kuulua myös yhtä tai useampaa haihtuvaa makuainetta, kuten mentolia, vanilliinia, keinotekoista kahvia, tupakkauutteita, nikotiinia, kofeiinia, nesteitä ja muita aineita, jotka antavat makua aerosoliin. Se voi sisältää myös jotain muita haluttuja haihtuvia kiinteitä tai nestemäisiä materiaaleja.

Kuten edellä esitettiin, keksinnön mukainen tupakointituote voi sisältää myös tupakka-annoksen tai -tulpan, jota voidaan käyttää tupakan maun lisäämiseksi aerosoliin. Tupakka sijoitetaan edullisesti aerosolin muodostusosan suun puoleiseen päähän tai se voidaan sekoittaa aerosolin muodostusaineen kantoaineeseen. Tuotteeseen voidaan myös lisätä makuaineita käyttäjälle tulevan aerosolin maustamiseksi.

Mikäli käytetään tupakka-annosta, kuumat höyryt kulkevat tupak-kakerroksen läpi uuttaen ja haihduttaen tupakan haihtuvat ainesosat ilman, että tupakkaa tarvitsee polttaa. Tämän tupakkatuotteen käyttäjä vastaanottaa siis aerosolin, joka sisältää luonnontupakan laadut ja maut, mutta ei sisällä tavanomaisen savukkeen aiheuttamia palamistuotteita.

ie 81949

Vaihtoehtoisesti nämä valinnaiset aineet voidaan sijoittaa aerosolin muodostusosan ja suun puoleisen pään väliin esimerkiksi erilliseen substraattiin tai aerosolin muodostusosasta suun puoleiseen päähän johtavassa kanavassa olevaan kammioon tai tilaan tai valinnaiseen tupakka-annokseen. Haluttaessa näitä haihtuvia aineita voidaan käyttää aerosolin muodostus-aineen asemesta tai korvata osa tätä ainetta siten, että tuote siirtää käyttäjälle aerosolittoman maun tai muuta ainetta.

Tässä esitetyn kaltaisia tuotteita voidaan käyttää tai modifioida käytettäväksi lääkkeenantotuotteina haihtuvien farmakologisesti tai fysiologisesti vaikuttavien aineiden antamiseksi, jollaisia ovat esimerkiksi efedriini, metaprotenenoli, terbuta-liini tai vastaavat.

Tässä keksinnössä edullisesti käytetty lämmönjohtamiselin on tyypillisesti metallifolio, kuten alumiinifolio, jonka paksuus vaihtelee vähemmästä kuin 0,01 mm:stä noin 0,1 mm:iin tai ylikin. Johtavana materiaalin paksuutta ja/tai tyyppiä voidaan vaihdella minkä tahansa halutun lämmönsiirtymisasteen aikaansaamiseksi. Kuvatuissa suoritusmuodoissa esitetyllä tavalla lämmönjohtamiselin edullisesti koskettaa tai menee päällekkäin polttoaine-elementin ja aerosolin muodostuselimen osan kanssa ja voi muodostaa säiliön, joka ympäröi aerosolin muodostusai-netta. Lämmönjohtamiselimenä voi olla lisäksi esimerkiksi metallinen sauva, joka on ainakin osittain upotettu polttoaine-elementtiin ja/tai aerosolin muodostuselimeen.

Keksinnön mukaisesti käytettävät eristyselimet ovat yleensä epäorgaanisia tai orgaanisia kuituja, joita on valmistettu esimerkiksi lasista, alumiinioksidista, piioksidista, lasimateriaaleista, vuorivillasta, hiilistä, piiaineista, boorista, orgaanisista polymeereistä, selluloosista ja vastaavista mukaanluettuna näiden materiaalien seokset. Samoin voidaan käyttää ei-kuitumaisia eristysmateriaaleja, kuten piidioksidia- 19 81 949 erogeeli/ perliitti, lasi ja vastaavat, jotka on muodostettu levyiksi, nauhoiksi tai muihin muotoihin. Edulliset eristyseli-met ovat joustavia tavanomaisen savukkeen tunnun matkimiseksi. Nämä materiaalit toimivat pääasiallisesti eristysvaippana säilyttäen ja ohjaten huomattavan osan palavan polttoaine-elementin muodostamasta lämmöstä aerosolin muodostusosaan. Koska eristysvaippa kuumenee palavan polttoaine-elementin vieressä rajoitetusti, se voi johtaa lämpöä myös kohti aerosolin muodos-tusosaa.

Nykyisin edullisina pidettyihin eristysmateriaaleihin kuuluvat keraamiset kuidut, kuten lasikuidut. Kahta erityisen edullista lasikuitua on saatavissa yhtiöstä nimeltä Manning Paper Company of Troy, New York, tuotenimien ollessa Manniglas 1000 ja Manniglas 1200. Tavallisesti eristyskuitu kääritään ainakin polttoaine-elementin osaan ja tuotteen jonkun muun halutun osan päälle lopullisen halkaisijan ollessa noin 7-8 mm. Eristyskerroksen edullinen paksuus on siis noin 0,5-2,5 mm, edullisemmin noin 1-2 mm. Aina, kun se on mahdollista, pidetään edullisina lasikuitimateriaaleja, joilla on alhainen pehmenemispiste, esim. alle noin 650°C.

Kun eristyselin on kuitumainen, käytetään edullisesti tuotteen suun puoleisessa päässä sulkuosaa. Eräs tällainen sulkuosa on erittäin tiivistä selluloosa-asetaattihahtuvaa oleva rengasmainen osa, joka rajoittuu kuituiseen eristysosaan ja joka on suljettu edullisesti suun puoleisesta päästä esimerkiksi liimalla ilmavirran estämiseksi kulkemasta hahtuvan läpi.

Keksinnön useimmissa suoritusmuodoissa polttoaine/aerosolin muodostusosayhdistelmä kiinnitetään suukappaleeseen, joka on esimerkiksi kuvioissa esitetty foliopäällysteinen paperi tai selluloosa-asetaatti/muoviputki, vaikkakin suukappale voidaan muodostaa myös erilliseksi, jolloin se voi olla esimerkiksi savukkeen imuke. Tuotteen tämä osa muodostaa kanavan, joka 20 81 949 ohjaa haihtuneen tai höyrystyneen aerosolin muodostusaineen käyttäjän suuhun. Koska sen pituus on edullisesti noin 50-60 mm tai enemmänkin, se pitää myös kuuman tulikartion kaukana käyttäjän suusta ja sormista.

Sopivien suukappaleiden pitäisi olla inerttejä aerosolin muodostusaineiden suhteen, niissä pitäisi olla vesi- tai nestetiivis sisäkerros, kondensaatiosta tai suodatuksesta johtuvan aerosolin häviön pitäisi olla mahdollisimman vähäinen ja lisäksi niiden pitäisi kyetä kestämään tuotteen muiden elementtien rajapinnoissa vallitseva lämpötila. Edullisia suukappaleita ovat kuvioiden 1-3 mukainen foliopäällysteinen putki ja kuvioiden 4-7 mukaisissa suoritusmuodoissa käytetty selluloosa-asetaattiputki. Muut sopivat suukappaleet ovat alan ammattimiehille ilmeisiä.

Keksinnön mukaisiin suukappaleisiin voi kuulua valinnainen "suodatin", jota käytetään antamaan tuotteelle tavanomaisen suodatinsavukkeen ulkonäkö. Näitä suodattimia ovat pieniti-heyksiset selluloosa-asetaattisuodattimet ja ontot tai kavennetut muovisuodattimet, jotka on valmistettu esimerkiksi polypropyleenistä. Lisäksi tuote voidaan koko pituudeltaan tai joku sen osa voidaan kääriä savukepaperiin.

Keksinnön mukaisten edullisten tuotteiden muodostama aerosoli on kemiallisesti yksinkertaista muodostuen olennaisesti ilmasta, hiilen oksideista, aerosolista, joka kuljettaa haluttuja makuaineita tai muita haluttuja haihtuvia materiaaleja, vedestä ja pienistä määristä muita aineita. Tämän keksinnön mukaisten edullisten tuotteiden muodostamalla märällä kokonaishiukkasai-neksella (WTPM) ei ole mutageenistä vaikutusta Ames-testillä mitattuna, eli keksinnön mukaisen WTPM:n ja näille tuotteille alttiissa vakiotestimikro-organismeissa esiintyvien revertant-tien määrän välillä ei ole merkittävää annosreaktiosuhdetta. Ames-testin kehittäjien mukaan merkittävä annoksesta riippuva 21 81949 reaktio osoittaa mutageenisten materiaalien läsnäoloa testa tuissa tuotteissa. Kts. Arnes et ai., Mut, Res., 31:347-364 (1975); Nagas et ai., Mut. Res., 42:335 (1977).

Eräs lisäetu keksinnön mukaisissa edullisissa suoritusmuodoissa on käytön aikana muodostuneen tuhkan suhteellinen puuttuminen verrattuna tavanomaisesta savukkeesta tulevaan tuhkaan. Edullisen hiilipolttoainelähteen palaessa se muuttuu olennaisesti hiilen oksideiksi muodostaen suhteellisen vähän tuhkaa ja tästä syystä ei ole tarvetta karistaa tuhkaa tuotetta käytettäessä.

Keksinnön mukaista tupakointituotetta selvitetään edelleen viittaamalla seuraavaan esimerkkiin, joka auttaa ymmärtämään keksintöä, mutta jota ei ole tarkoitettu rajoittamaan sitä. Ellei toisin ole ilmoitettu, ovat kaikki prosenttimäärät painoprosentteja. Kaikki lämpötilat on ilmoitettu °C:na ja ovat korj aamattomia.

Modifioitu versio kuvion 2 mukaisesta tupakointituotteesta valmistettiin seuraavasti: 9,5 mm pitkä hiilipolttoainelähde, jonka halkaisija oli 4,5 mm ja siinä halkaisijaltaan 1 mm:n pitkittäiskanava, suulakepuristettiin seoksesta, jossa oli 10 % SCMC:tä, 5 % kaliumkarbonaattia ja 85 % karbonoitua paperia sekoitettuna 10 %:iin vettä. Seoksen konsistenssi oli taikina-mainen ja se syötettiin suulakepuristimeen. Suulakepuristettu materiaali leikattiin mittapituuteen sen jälkeen, kun sitä oli kuivattu 80°C:ssa yön yli. Makrokapseli valmistettiin 22 mm pitkästä kappaleesta 0,0089 mm paksua alumiinia, joka muokattiin sylinteriksi, jonka sisähalkaisija oli 4,5 mm. Makrokapseli täytettiin (a) 70 mg:11a vermikuliittia, joka sisälsi 50 mg propyleeniglykolin ja glyseriinin 1:1 seosta ja (b) 30 mg:11a burley-tupakkaa, johon oli lisätty 6 % glyserii-niä ja 6 % propyleeniglykolia. Polttoainelähde ja makrokapseli liitettiin yhteen työntämällä polttoainelähde noin 2 mm makro-kapselin pään sisään. Sisähalkaisijaltaan 4,5 mm oleva 35 mm 22 81 949 pitkä polypropyleeniputki työnnettiin makrokapselin toiseen päähän. Polttoainelähde, raakrokapseli ja polypropyleeniputki oli siten liitetty yhteen ja ne muodostivat 65 mm pitkän, halkaisijaltaan 4,5 mm olevan yksikön. Tämän yksikön päälle käärittiin useita kerroksia Manning Paper Company'n Manniglas 1000:ta, kunnes saavutettiin ympärysmitta 24,7 mm. Tämä jälkeen yksikkö yhdistettiin 5 mm pitkään selluloosa-asetaattisuodat-timeen ja käärittiin savukepaperiin. FTC-määräysten mukaan poltettuna tuote muodosti 8 mg WTPM kolmen ensimmäisen imaisun aikana; 7 mg WTPM imaisuilla 4-6; ja 5 mg WTPM imaisuilla 7-9. Kokonaisaerosolituotos 9 imaisun aikana oli 20 mg. Sijoitettuna vaakasuuntaisesti silkkkipaperin päälle tuote ei sytyttänyt eikä edes kärventänyt silkkkipaperia.

Claims (18)

23 81 949

1. Pitkänomainen tupakointituote, johon kuuluu: hiilipitoinen polttoaine-elementti (10) tupakointituotteen sytytyspäässä ja fyysisesti erillinen aerosolin muodostusosa (12), joka sisältää ainakin yhtä aerosolin muodostusmateriaalia (30, 54) ja joka on järjestetty vastaanottamaan lämpöä polttoaine-elementistä tupakoinnin aikana, tunnettu siitä, että aerosolin muodostusosa (12) on sijoitettu pituussuuntaisesti polttoaine-elementin (10) taakse ja kiinnitetty siihen, ja että tupakointituote sisältää lisäksi joustavan, vähintään 0,5 mm paksun eristysosan (86), joka ympäröi polttoaine-elementin (10) olennaisesti sen koko pituudelta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että eristysosa (86) ympäröi ainakin osaa aerosolin muodostusosasta (12).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementti (10) ja aerosolin muodostusosa (12) ovat johtavassa lämmönvaihtosuhteessa.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen tuote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementti (10) on vähemmän kuin 30 mm pitkä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että se muodostaa märän kokonaishiukkasaineksen, jolla Ames-testillä mitattuna ei ole mutageenistä vaikutusta.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen tuote, tunnettu siitä, että eristyselin (86) on kuitumaista materiaalia. 24 81 949

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tuote, tunnettu siitä, että eristysosa (86) sisältää epäorgaanisia kuituja.

8. Jonkin patenttivaatimuksen l tai 3 mukainen tuote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementin (10) pituus on alle 20 mm.

9. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen tuote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementin (10) pituus on alle 15 mm.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tuote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementissä (10) on useita sen läpi pituussuuntaan ulottuvia kanavia (16).

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että aerosolin muodostusosaan kuuluu huokoinen ei-hiukkasmainen substraatti, jonka läpi ulottuu ainakin osittain pitkittäinen kanava.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että tuote muodostaa ainakin noin 0,6 mg märkää kokonaishiukkasmaista ainesta kolmen ensimmäisen imaisun aikana poltettaessa sitä FTC-määräysten mukaisesti.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen tuote, tunnettu siitä, että tuote muodostaa ainakin noin 1,5 mg märkää koko-naishiukkasainesta kolmen ensimmäisen imaisun aikana poltettaessa sitä FTC-määräysten mukaisesti.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että tuote muodostaa keskimäärin ainakin noin 0,8 mg märkää kokonaishiukkasainesta per imaisu ainakin kuuden imaisun ajan poltettaessa sitä FTC-määräysten mukaisesti. 25 8 1 9 4 9

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että aerosolin muodostusosa (12) sisältää substraatin, joka on kuormattu noin 3-85 mg:11a aerosolin muodostajaa.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että ainakin noin 15 paino-% aerosolin muodostajaa muodostuu märkänä kokonaishiukkasaineksena FTC-tupakointimää-räysten mukaisesti.

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäksi tupakka-annos (56), joka on sijoitettu aerosolinmuodostuselimeen (12) tai aerosolinmuodos-tuselimen (12) suun puoleisen pään ja tuotteen suun puoleisen pään väliin, minkä avulla kuumat höyryt kulkevat tupakan (56) lävitse haihtuvien aineksien haihduttamiseksi polttamatta tupakkaa.

18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuote, tunnettu siitä, että polttoaine-elementti (10) ei muodosta olennaisesti lainkaan näkyvää sivuvirtaussavua kytemisen aikana. 26 81 949