FI83020B - Aerosol-forming material for use in a smoking product - Google Patents

Aerosol-forming material for use in a smoking product Download PDF

Info

Publication number
FI83020B
FI83020B FI894420A FI894420A FI83020B FI 83020 B FI83020 B FI 83020B FI 894420 A FI894420 A FI 894420A FI 894420 A FI894420 A FI 894420A FI 83020 B FI83020 B FI 83020B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
aerosol
tobacco
fuel
fuel element
forming material
Prior art date
Application number
FI894420A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI894420A (en
FI894420A0 (en
FI83020C (en
Inventor
Jr Andrew Jackson Sensabaugh
Henry Thomas Ridings
Iv John Hughes Reynolds
Michael David Shannon
Chandra Kumar Banerjee
Ernest Gilbert Farrier
James Luther Harris
Alan Benson Norman
James Lee Resce
Gary Roger Shelar
Original Assignee
Reynolds Tobacco Co R
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/769,532 external-priority patent/US5020548A/en
Priority claimed from US06/790,484 external-priority patent/US4714082A/en
Priority claimed from FI863428A external-priority patent/FI863428A/en
Priority claimed from FI891196A external-priority patent/FI80824C/en
Application filed by Reynolds Tobacco Co R filed Critical Reynolds Tobacco Co R
Publication of FI894420A publication Critical patent/FI894420A/en
Publication of FI894420A0 publication Critical patent/FI894420A0/en
Publication of FI83020B publication Critical patent/FI83020B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI83020C publication Critical patent/FI83020C/en

Links

Landscapes

  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Manufacture Of Tobacco Products (AREA)

Description

1 830201 83020

Aerosolinmuodostusmateriaali käytettäväksi tupakointituot-teessa. - Aerosolbildningsmaterial för användning i en rökningsprodukt.Aerosol-forming material for use in a smoking article. - Aerosol generating materials for the production of the product.

Esillä olevan, hakemuksesta 891196 jakamalla erotetun hakemuksen keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen, aerosolin muodostusmateriaali käytettäväksi tupakoin-tituotteessa.The present application, separated by application of 891196, relates to an aerosol-forming material according to the preamble of claim 1 for use in a smoking article.

Monia tupakointituotteita on kehitelty vuosien, erityisesti viimeksi kuluneiden 20-30 vuoden aikana, mutta yksikään näistä tuotteista ei ole koskaan saavuttanut kaupallista menestystä.Many smoking products have been developed over the years, especially in the last 20-30 years, but none of these products have ever achieved commercial success.

Huolimatta vuosikymmeniä kestäneestä kiinnostuksesta ja yrityksistä ei markkinoilla vieläkään ole tupakointituotetta, jolla on tavanomaisten savukkeiden etunäkökohdat ilman, että ne tuottaisivat huomattavia määriä tavanomaisen savukkeen muodostamia epätäydellisiä palamis- ja pyrolyysituotteita.Despite decades of interest and business, there is still no smoking product on the market that has the advantages of conventional cigarettes without producing significant amounts of the incomplete combustion and pyrolysis products of a conventional cigarette.

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen aerosolin muodostusmateriaali, jolle on tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetyt asiat. Hakijan omassa aiemmassa FI-patentissa 78228 on mainittu jo alumiinioksidi yhtenä mahdollisena substraattiaineena. Mainitussa julkaisussa ei kuitenkaan ole esitetty lämpökäsitellyn alumiinioksidin käyttömahdollisuutta, eikä erityisesti yli 1000*C lämpötilassa lämpökäsitellyn alumiinioksidin käyttöä. Keksinnön mukainen aerosolin muodostusmateriaali soveltuu esim. tupakoin-tituotteeseen, joka on edullisesti savukkeen muotoinen, ja jossa käytetään pientä suuritiheyksistä palavaa polttoaine-elementtiä yhdessä fyysisesti erillisen aerosolin muodostusosan kanssa, joka sisältää yhtä tai useampaa aerosolin muodostusma-teriaalia. Aerosolin muodostusosa on edullisesti johtavassa lämmönvaihtosuhteessa polttoaine-elementtiin ja/tai ainakin osaa polttoaine-elementistä ympäröi joustava eristysvaippa 2 83020 säteittäisen lämpöhäviön vähentämiseksi. Syttyessään polttoaine-elementti kehittää lämpöä, joka käytetään höyrystämään aerosolin muodostusosassa olevat aerosolin muodostusmateriaalit. Erityisesti imaisun aikana nämä haihtuvat materiaalit vetäytyvät kohti suun puoleista päätä ja edelleen käyttäjän suuhun samalla tavoin kuin tavanomaisen savukkeen savu.The invention relates to an aerosol-forming material according to the preamble of claim 1, which is characterized by the features set forth in the characterizing part of claim 1. The applicant's own earlier FI patent 78228 already mentions alumina as one of the possible substrate substances. However, that publication does not disclose the possibility of using heat-treated alumina, and in particular the use of heat-treated alumina at temperatures above 1000 ° C. The aerosol-forming material according to the invention is suitable, for example, for a smoking article, which is preferably in the form of a cigarette, and which uses a small high-density combustible fuel element together with a physically separate aerosol-forming part containing one or more aerosol-forming materials. The aerosol generating member is preferably in a conductive heat exchange relationship with the fuel element and / or at least a portion of the fuel element is surrounded by a flexible insulating sheath 2 83020 to reduce radial heat loss. When ignited, the fuel element generates heat which is used to vaporize the aerosol-forming materials in the aerosol-forming section. Especially during inhalation, these volatile materials retract towards the mouth end and further into the user's mouth in the same manner as the smoke of a conventional cigarette.

Tälläiset tupakointituotteet kykenevät muodostamaan huomattavia aerosolimääriä sekä alkuvaiheessa että tuotteen koko käyttöiän ja ne antavat käyttäjälleen savukkeen polton vaikutelmat ja edut. Aerosolin muodostusosan tuottama aerosoli muodostuu ilman huomattavaa lämpöhajoamista ja siirtää käyttäjälle edullisesti huomattavasti pienempiä määriä pyrolyysi- ja epätäydellisiä palamistuotteita kuin tavanomainen savuke normaalisti tuottaa.Such smoking articles are capable of generating significant amounts of aerosols both in the early stages and throughout the life of the article and provide the user with the impressions and benefits of smoking a cigarette. The aerosol produced by the aerosol generating member is formed without significant thermal decomposition and preferably transfers to the user significantly less amounts of pyrolysis and incomplete combustion products than a conventional cigarette normally produces.

Tällaisessa tupakointituotteessa käytetyn pienen polttoaine-elementin pituus on alle noin 30 mm, edullisesti alle noin 20 mm ja sen tiheys on ainakin noin 0,5 g/cm3, edullisemmin ainakin noin 0,7 g/cm3 mitattuna esimerkiksi elohopeasiirtymällä. Sopivia polttoaine-elementtejä voidaan valaa muottiin tai suu-lakepuristaa hienonnetusta tai uudelleen sekoitetusta tupakasta ja/tai tupakan korvikkeesta ja ne sisältävät edullisesti palavaa hiiltä. Poltto-aine-elementteihin on muodostettu useampia pitkittäiskanavia, edullisemmin 5-9 kanavaa tai useampiakin, jotka auttavat ohjaamaan lämmön siirtymistä palavasta polttoaine-elementistä aerosolin muodostusosassa oleviin aerosolin muodostusmateriaaleihin. Kanavat ovat sijoitetut niin lähekkäin, että palamisen aikana ne sulautuvat yhdeksi väyläksi ainakin polttoaine-elementin sytytyspäässä.The length of the small fuel element used in such a smoking article is less than about 30 mm, preferably less than about 20 mm, and has a density of at least about 0.5 g / cm 3, more preferably at least about 0.7 g / cm 3 as measured, for example, by mercury shift. Suitable fuel elements can be molded or extruded from comminuted or remixed tobacco and / or tobacco substitute and preferably contain combustible carbon. Several longitudinal channels, more preferably 5-9 channels or more, are formed in the fuel elements to help direct heat transfer from the combustible fuel element to the aerosol forming materials in the aerosol generating section. The ducts are so close together that during combustion they merge into a single passage at least at the ignition end of the fuel cell.

Aerosolin muodostusosaan kuuluu edullisesti lämmön kestävää materiaalia oleva substraatti tai kantoaine, joka tukee yhtä tai useampaa aerosolin muodostusmateriaalia. Polttoaineen ja aerosolin muodostajan välinen johtava lämmönvaihtosuhde saadaan edullisesti aikaan järjestämällä mukaan lämpöä johtava osa, 3 83020 kuten metallijohdin, joka on kosketuksessa polttoaine-elementtiin ja aerosolin muodostusosaan ja johtaa tai siirtää tehokkaasti lämpöä palavasta polttoaine-elementistä aerosolin muodostusosaan. Tämä lämmönjohdinosa koskettaa polttoaine-elementtiä ja aerosolin muodostusosaa edullisesti ainakin osalta niiden kehäpintoja ja se on edullisesti vedetty taakse tai erotettu polttoaine-elementin palavasta päästä ainakin noin 3 mm, edullisesti ainakin noin 5 mm, jotta se ei heittäisi polttoaineen syttymistä ja palamista sekä lämmönjohdinosan esiintyönty-misen välttämiseksi. Vielä edullisemmin lämmönjohdinosa ympäröi myös ainakin osittain aerosolin muodostusmateriaalien substraattia. Vaihtoehtoisesti voidaan mukaan järjestää erillinen johtava säiliö ympäröimään aerosolin muodostusmateriaaleja.The aerosol generating member preferably includes a substrate or carrier of heat-resistant material that supports one or more aerosol-forming materials. The conductive heat exchange relationship between the fuel and the aerosol generator is preferably achieved by providing a thermally conductive portion, such as a metal conductor, in contact with the fuel element and the aerosol generating member and efficiently conducting or transferring heat from the combustible fuel element to the aerosol generating member. This heat conductor member preferably contacts the fuel element and the aerosol generating member at least in part on their circumferential surfaces and is preferably retracted or separated from the combustible end of the fuel element by at least about 3 mm, preferably at least about 5 mm so as not to ignite and ignite the fuel conductor. to avoid duplication. Even more preferably, the heat conducting portion also at least partially surrounds the substrate of the aerosol-forming materials. Alternatively, a separate conductive container may be provided to surround the aerosol-forming materials.

Lisäksi ainakin osa polttoaine-elementistä on edullisesti varustettu ympäröivällä eristysosalla, kuten eristyskuitujen muodostamalla vaipalla vaipan ollessa edullisesti joustavaa, palamatonta materiaalia ja ainakin 0,5 mm paksu. Tämä osa vähentää säteettäistä lämpöhäviötä ja auttaa lämmön pitämisessä ja ohjaamisessa polttoaine-elementistä kohti aerosolin muodostusosaa ja vähentää lisäksi polttoaineen palovaarallisuutta. Edullinen eristysosa ympäröi ainakin osaa polttoaine-elementistä ja edullisesti ainakin osaa aerosolin muodostusosasta, mikä auttaa jäljittelemään tavanomaisen savukkeen tuntua. Polttoaine-elementin ja aerosolin muodostusosan eristämiseksi käytetyt materiaalit voivat olla samoja tai eri aineita.In addition, at least a portion of the fuel element is preferably provided with a surrounding insulating member, such as a sheath formed of insulating fibers, the sheath being preferably a flexible, non-combustible material and at least 0.5 mm thick. This part reduces radial heat loss and helps to retain and direct heat from the fuel element toward the aerosol generating member and further reduces the flammability of the fuel. The preferred insulating member surrounds at least a portion of the fuel element and preferably at least a portion of the aerosol generating member, which helps to mimic the feel of a conventional cigarette. The materials used to insulate the fuel element and the aerosol generating member may be the same or different materials.

Koska polttoaine-elementti on suhteellisen lyhyt, kuuma, palava tulikartio, on aina lähellä aerosolin muodostusosaa maksimoiden lämmön siirtymisen siihen ja saadun aerosolituotannon erityisesti suoritusmuodoissa, joissa on monikanavainen tai -tiehyei-nen polttoaine-elementti, lämmönjohdinosa ja/tai eristysosa. Suhteellisen suuritiheyksistä polttoainemateriaalia käytetään varmistamaan se, että pieni polttoaine-elementti palaa tarpeeksi kauan tavanomaisen savukkeen palamisajan jäljittelemiseksi 4 83020 ja että se muodostaa riittävästi energiaa tarvittavien aeroso-limäärien kehittämiseksi. Koska aerosolin muodostusaine on fyysisesti erillään polttoaine-elementistä, se on alttiina olennaisesti alhaisemmille lämpötiloille kuin palavassa tuli-kartiossa vallitsevat lämpötilat minimoiden siten aerosolin muodostajan lämpöhajoamismahdollisuuden.Because the fuel element is a relatively short, hot, combustible fire cone, it is always close to the aerosol generating member, maximizing heat transfer thereto and the resulting aerosol production, especially in embodiments with a multi-channel or multi-channel fuel element, heat conductor section, and / or insulation section. The relatively high density fuel material is used to ensure that the small fuel element burns long enough to mimic the burning time of a conventional cigarette 4 83020 and that it generates sufficient energy to generate the required amounts of aerosols. Because the aerosol-forming agent is physically separated from the fuel element, it is exposed to substantially lower temperatures than the temperatures prevailing in the burning fire cone, thus minimizing the potential for thermal decomposition of the aerosol-former.

Esillä olevan keksinnön mukaista aerosolin muodostusmateriaalia käyttävä tupakointituote on normaalisti varustettu suun puoleisella pääkappaleella, jossa on esimerkiksi pitkittäiskanavan muodostama elin aerosolin muodostusosan kehittämän haihtuvan materiaalin siirtämiseksi käyttäjälle. Suukappaleeseen kuuluu edullisesti joustava ulko-osa, kuten rengasmainen selluloosa-asetaattituppo tavanomaisen savukkeen tunnun jäljittelemiseksi. Tuotteen kokonaismitat ovat edullisesti samat kuin tavanomaisen savukkeen ja tästä syystä suukappale ja aerosolin siirto-osa kattavat tavallisesti noin puolet tai enemmänkin tuotteen pituudesta. Vaihtoehtoisesti polttoaine-elementti ja aerosolin muodostusosa voidaan valmistaa ilman sisään rakennettua suukappaletta tai aerosolin siirto-osaa käytettäväksi erillisen, kertakäyttöisen tai uudelleen käytettävän suukappaleen kanssa.A smoking article using the aerosol-forming material of the present invention is normally provided with a mouthpiece having, for example, a longitudinal channel member for transferring volatile material generated by the aerosol-forming portion to a user. The mouthpiece preferably includes a flexible outer portion, such as an annular cellulose acetate pad, to mimic the feel of a conventional cigarette. The overall dimensions of the product are preferably the same as those of a conventional cigarette, and therefore the mouthpiece and aerosol delivery portion usually cover about half or more of the length of the product. Alternatively, the fuel element and aerosol generating member may be fabricated without a built-in mouthpiece or aerosol transfer member for use with a separate, disposable or reusable mouthpiece.

Esillä olevan keksinnön mukaista aerosolin muodostusmateriaalia käyttävä tupakointituote voi myös sisältää tupakka-annoksen tai -tulpan, jota voidaan käyttää tupakan maun lisäämiseksi aerosoliin. Tämä tupakka-annos voidaan sijoittaa aerosolin muodostus-osan ja tuotteen suun puoleisen pään väliin. Rengasmainen tupakkaosa sijoitetaan edullisesti aerosolin muodostusosan kehän ympärille, jossa se toimii myös eristysosana ja edesauttaa tavanomaisen savukkeen maun ja tunnun jäljittelemisessä. Tupakka-annos voidaan myös sekoittaa aerosolin muodostusmateri-aalin substraattiin tai sitä voidaan käyttää tällaisena substraattina. Muitakin aineita, kuten aromiaineita voidaan myös lisätä tuotteeseen käyttäjälle tulevan aerosolin maustamiseksi tai muulla tavoin muuttamiseksi.A smoking article using the aerosol-forming material of the present invention may also include a dose or plug of tobacco that can be used to enhance the taste of the tobacco to the aerosol. This dose of tobacco can be placed between the aerosol generating part and the mouth end of the product. The annular tobacco part is preferably placed around the circumference of the aerosol generating part, where it also acts as an insulating part and helps to mimic the taste and feel of a conventional cigarette. The tobacco dose may also be mixed with or used as a substrate for the aerosol-forming material. Other substances, such as flavoring agents, may also be added to the product to flavor or otherwise alter the aerosol to the user.

n 5 83020n 5 83020

Esitetynlaiset mukaiset tupakointituotteet käyttävät normaalisti tilavuudeltaan ja edullisesti painoltaan olennaisesti vähemmän polttoainetta kuin tavanomaiset savukkeet hyväksyttävien aerosolimäärien tuottamiseksi. Lisäksi käyttäjälle tulevassa aerosolissa on normaalisti vähemmän pyrolyysi- ja epätäydellisiä palamistuotteita johtuen aerosolin muodostusosasta tulevasta hajoamattomasta aerosolista ja koska erityisesti useilla pitkittäiskanavilla varustetuissa suoritusmuodoissa lyhyt, suu-ritiheyksinen polttoaine-elementti muodostaa olennaisesti vähäisempiä määriä pyrolyysi- ja/tai epätäydellisiä palamistuotteita kuin tavanomainen savuke myös siinä tapauksessa, että polttoaine-elementissä on tupakkaa tai muuta selluloosamateri-aalia.Smoking products of the type disclosed normally use substantially less fuel by volume and preferably by weight than conventional cigarettes to produce acceptable aerosol amounts. In addition, the aerosol to the user normally has less pyrolysis and incomplete combustion products due to the non-degradable aerosol from the aerosol generating member, and since in particular multi-longitudinal embodiments that the fuel element contains tobacco or other cellulosic material.

Tässä tekstissä ja vain tämän patenttihakemuksen yhteydessä sanaa "aerosoli" käytetään kattamaan höyryt, kaasut sekä näkyvät että näkymättömät hiukkaset ja vastaavat ja erityisesti ne ainesosat, jotka käyttäjästä tuntuvat "savumaisilta" ja jotka muodostuvat palavasta polttoaine-elementistä tulevan lämmön vaikuttaessa aerosolin muodostusosassa tai muualla tuotteessa oleviin aineisiin. Tällä tavoin määriteltynä termi "aerosoli" kattaa myös haihtuvat aromiaineet ja/tai farmakologisesti tai fysiologisesti vaikuttavat aineet riippumatta siitä, muodostavatko ne näkyvää aerosolia.In this text and only in connection with this patent application, the word "aerosol" is used to cover vapors, gases, both visible and invisible particles, and the like, and in particular those ingredients which appear "smoky" to the user and are formed by the combustion of a combustible fuel element. substances. As defined in this way, the term "aerosol" also includes volatile flavoring agents and / or pharmacologically or physiologically active substances, whether or not they form a visible aerosol.

Tässä yhteydessä käytettynä termi "johtava lämmönvaihtosuhde" tarkoittaa aerosolin muodostusosan ja polttoaine-elementin fyysistä sijoittelua tai järjestelyä, jolla lämpö siirtyy johtumalla palavasta polttoaine-elementistä aerosolin muodostusosaan olennaisesti polttoaine-elementin koko palamisjakson ajan. Johtava lämmönvaihtosuhde voidaan saada aikaan sijoittamalla aerosolin muodostusosa kosketukseen polttoaine-elementin kanssa ja hyvin lähelle polttoaine-elementin palavaa osaa ja/ tai käyttämällä hyväksi johdinosaa lämmön siirtämiseksi palavasta polttoaineesta aerosolin muodostusosaan. Edullisesti voidaan käyttää 6 83020 molempia menetelmiä johtavan lämmönsiirron aikaan saamiseksi.As used herein, the term "conductive heat exchange ratio" means the physical arrangement or arrangement of an aerosol generating member and a fuel element by which heat is transferred from a combustible fuel element to the aerosol generating member over substantially the entire combustion cycle of the fuel element. The conductive heat exchange ratio can be achieved by placing the aerosol generating member in contact with the fuel element and very close to the combustible portion of the fuel element and / or utilizing the conductor portion to transfer heat from the combustible fuel to the aerosol generating member. Preferably, both methods can be used to provide conductive heat transfer.

Tässä käytettynä termi "eristysosa" tarkoittaa kaikkia materiaaleja, jotka toimivat pääasiallisesti eristiminä. Edullista on, että nämä materiaalit eivät pala käytön aikana, mutta ne voivat sisältää hitaasti palavia hiiliä ja vastaavia materiaaleja ja erityisesti materiaaleja, jotka sulavat käytön aikana ja joita ovat esimerkiksi pienilämpötilaiset lasikuitulaadut. Sopivien eristimien lämmönjohtavuus on mittayksikön ollessa g-cal/ (sec) (cm2) (C°/cm) vähemmän kuin noin 0,05, edullisesti vähemmän kuin noin 0,02, edullisimmin vähemmän kuin noin 0,005. Katso Hackh's Chemical Dictionary, 34 (4. painos, 1969) ja Lange's Handbook of Chemistry, 10, 272-274 (11. painos, 1973).As used herein, the term "insulating member" means any material that acts primarily as an insulator. It is preferred that these materials do not burn during use, but may include slow-burning carbon and the like, and in particular materials that melt during use, such as low temperature glass fiber grades. Suitable insulators have a thermal conductivity of less than about 0.05, preferably less than about 0.02, most preferably less than about 0.005, when the unit is g-cal / (sec) (cm 2) (cm 2) (C ° / cm). See Hackh's Chemical Dictionary, 34 (4th edition, 1969) and Lange's Handbook of Chemistry, 10, 272-274 (11th edition, 1973).

Esillä olevan keksinnön mukaista aerosolin muodostusmateriaalia hyödyntävää tupakointituotetta kuvataan tarkemmin seuraavassa keksinnön yksityiskohtaisessa selityksessä viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:A smoking article utilizing the aerosol-forming material of the present invention will be described in more detail in the following detailed description of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 on pitkittäisleikkaus eräästä tekniikan tason mukaisesta tupakointituotteesta,Figure 1 is a longitudinal section of a prior art smoking article;

Kuvio IA on leikkauskuva kuvion 1 mukaisesta tupakointituot-teesta, pitkin kuvion 1 viivaa IA - IA;Fig. 1A is a sectional view of the smoking article of Fig. 1, taken along line IA-IA of Fig. 1;

Kuviot 2 ja 3 ovat pitkittäisleikkauksia keksinnön mukaisesta aerosolin muodostusmateriaalia hyödyntävän tupakointi-tuotteen eri suoritusmuodoista;Figures 2 and 3 are longitudinal sections of different embodiments of a smoking article utilizing an aerosol-forming material according to the invention;

Kuvio 2A esittää päästä käsin polttoaine-elementin erästä kanava- tai tiehytjärjestelyä, joka sopii käytettäväksi keksinnön suoritusmuodoissa;Figure 2A is an end view of a channel or duct arrangement of a fuel element suitable for use in embodiments of the invention;

Kuvio 3A on pitkittäisleikkauskuva eräästä edullisesta polttoaine-elementin kanavarakenteesta, joka sopii käytettäväksi keksinnön suoritusmuodoissa.Figure 3A is a longitudinal sectional view of a preferred fuel cell channel structure suitable for use in embodiments of the invention.

li 7 83020li 7 83020

Kuviossa 1 esitetyn tekniikan tason mukaisen suoritusmuodon kokonaismitat ovat edullisesti samat kuin tavanomaisen savukkeen ja siihen kuuluu lyhyt, noin 20 mm pitkä palava polttoaine-elementti 10, siihen rajoittuva aerosolin muodostusosa 12 ja foliovuorattu paperiputki 14, joka muodostaa tuotteen suun puoleisen pään 15. Tässä suoritusmuodossa polttoaine-elementti 10 on suulakepuristet-tu tai valettu seoksesta, joka sisältää hienonnettua tai uudelleen sekoitettua tupakkaa ja/tai tupakan korviketta sekä pienen määrän palavaa hiiltä ja lisäksi polttoaine-elementti on varustettu viidellä pituussuuntaan ulottuvalla reiällä 16, katso kuvio IA. Polttoaine-elementin 10 sytytys-pää voi olla kavennettu tai halkaisijaltaan pienennetty syttymisen helpottamiseksi.The overall dimensions of the prior art embodiment shown in Figure 1 are preferably the same as those of a conventional cigarette and include a short, about 20 mm long combustible fuel element 10, an adjacent aerosol generating member 12 and a foil lined paper tube 14 forming the mouth end 15 of the product. element 10 is extruded or molded from a mixture of comminuted or remixed tobacco and / or tobacco substitute and a small amount of combustible carbon, and the fuel element is further provided with five longitudinal holes 16, see Figure 1A. The ignition end of the fuel element 10 may be tapered or reduced in diameter to facilitate ignition.

Aerosolin muodostusosaan kuuluu huokoinen hiilimassa 13, jossa on 1 tai useampia kanavia 17 ja joka on kyllästetty yhdellä tai useammalla aerosolin muodostusmateriaalilla, jollaisia ovat esimerkiksi trietyleeniglykoli, propyleeniglykoli, glyseriini tai niiden seokset.The aerosol-forming portion includes a porous carbon mass 13 having 1 or more channels 17 and impregnated with one or more aerosol-forming materials, such as triethylene glycol, propylene glycol, glycerin, or mixtures thereof.

Tuotteen suukappaleen muodostava foliovuorattu paperiputki 14 ympäröi aerosolin muodostusosaa 12 ja polttoaine-elementin 10 syttymätöntä takapäätä siten, että foliovuorattu putkin on noin 15 mm etäisyyden päässä polttoaine-elementin syttymispäästä. Putki 14 muodostaa myös aerosolin kulkuväylän 10 aerosolin muo-dostusosan 12 ja tuotteen suun puoleisen pään 15 välille. Polttoaineen 10 syttymättömän pään aerosolin muodostajaan 12 yhdistävän foliovuoratun putken 14 läsnäolo parantaa lämmön siirtymistä aerosolin muodostajaan. Folio auttaa myös tulikartion sammuttamisessa. Kun jäljellä on vain pieni määrä palamatonta polttoainetta, folion läpi tapahtuva lämpöhäviö toimii lämpö-nieluna, joka auttaa sammuttamaan tulikartion. Tässä tuotteessa käytetty folio on tyypillisesti alumiinifolio, jonka paksuus on 0,0089 mm, mutta käytetyn johtimen paksuus ja/tai tyyppi voi vaihdella käytännöllisesti katsoen millaisen tahansa halutun β 83020 lämmönsiirron aikaansaamiseksi.The foil-lined paper tube 14 forming the mouthpiece of the product surrounds the aerosol generating portion 12 and the non-flammable rear end of the fuel element 10 such that the foil-lined tube is approximately 15 mm from the ignition end of the fuel cell. The tubes 14 also form an aerosol passageway 10 between the aerosol generating portion 12 and the mouth end 15 of the product. The presence of a foil-lined tube 14 connecting the non-flammable end of the fuel 10 to the aerosol former 12 improves heat transfer to the aerosol former. The foil also helps to extinguish the fire cone. With only a small amount of unburned fuel left, the heat loss through the foil acts as a heat sink to help extinguish the fire cone. The foil used in this product is typically an aluminum foil with a thickness of 0.0089 mm, but the thickness and / or type of conductor used can vary to achieve virtually any desired β 83020 heat transfer.

Kuviossa 1 esitettyyn tuotteeseen kuuluu valinnaisesti myös tupakkamassa tai -tulppa 20 maun tai aromin lisäämiseksi aerosoliin. Tämä tupakka-annos 20 voidaan sijoittaa hiilimassan 13 suun puoleiseen päähän kuviossa 1 esitetyllä tavalla tai se voidaan sijoittaa väylään 18 välimatkan päähän aerosolin muodostajasta 12. Ulkonäön vuoksi tuotteessa voi valinnaisesti olla hyötysuhteeltaan pieni selluloosa-asetaattitäyteaine tai suodatin 22, joka on sijoitettu suun puoleiseen päähän 15 tai lähelle sitä.The product shown in Figure 1 optionally also includes a tobacco mass or stopper 20 to add flavor or aroma to the aerosol. This tobacco dose 20 may be placed at the mouth end of the carbon mass 13 as shown in Figure 1 or may be placed in the passageway 18 at a distance from the aerosol former 12. For appearance, the product may optionally have a low efficiency cellulose acetate filler or filter 22 placed at the mouth end 15. or close to it.

Kuviossa 2 esitettyyn suoritusmuotoon kuuluu joustava eristys-vaippa, joka ympäröi tai sulkee sisäänsä polttoaine-elementin eristämiseksi ja lämmön keskittämiseksi siihen. Nämä suoritusmuodot vähentävät myös palavan tulikartion tulipalovaaraa ja joissain tapauksissa edesauttavat tavanomaisen savukkeen tunnun saavuttamista.The embodiment shown in Figure 2 includes a flexible insulating sheath that surrounds or encloses the fuel element to insulate and concentrate heat therein. These embodiments also reduce the risk of fire in a burning cone of fire and, in some cases, help to achieve the feel of a conventional cigarette.

Kuvion 2 suoritusmuodossa joustava, lasikuitua oleva eristys-vaippa ympäröi sekä polttoaine-elementin 10 että aerosolin muo-dostusosan 12 kehää ja on edullisesti pienilämpötilaista materiaalia, joka sulaa käytön aikana. Tämä vaippa 72 on päällystetty ei-huokoisella paperilla 73, jollaista on esimerkiksi yhtiöltä Kimberley-Clark saatava P 878-5. Tässä suoritusmuodossa polttoaine-elementti on noin 15 - 20 mm pitkä ja edullisesti varustettu kolmella tai useammalla reiällä 16 ilmavirran parantamiseksi polttoaineen läpi. Eräs sopiva kanava- tai väyläjärjestely on esitetty kuviossa 2A.In the embodiment of Figure 2, the flexible fiberglass insulating jacket surrounds the periphery of both the fuel element 10 and the aerosol generating member 12 and is preferably a low temperature material that melts during use. This sheath 72 is coated with non-porous paper 73, such as P 878-5 from Kimberley-Clark. In this embodiment, the fuel element is about 15 to 20 mm long and is preferably provided with three or more holes 16 to improve airflow through the fuel. A suitable channel or bus arrangement is shown in Figure 2A.

Tässä suoritusmuodossa aerosolin muodostusosa 12 on metallisäiliö 74, joka ympäröi raemaista substraattia 38 ja/tai tiivistettyä tupakkaa 76, joista toisessa tai molemmissa on aerosolin muodostusmateriaalia. Esitetyllä tavalla säiliön 74 avoin pää 75 menee polttoaine-elementin 10 takaosan päälle 3-5 mm:n li 9 83020 verran. Vaihtoehtoisesti avoin pää 75 voi asettua polttoaine-elementin 10 takapäätä vasten. Säiliön 74 vastakkainen pää on taitettu tai rypistetty seinämän 78 muodostamiseksi, joissa on useita aukkoja 80 kaasujen, tupakka-aromien ja/tai aerosolin muodostusmateriaalin päästämiseksi aerosolin siirtoväylään 18.In this embodiment, the aerosol generating member 12 is a metal container 74 surrounding a granular substrate 38 and / or compacted tobacco 76, one or both of which contain an aerosol generating material. As shown, the open end 75 of the tank 74 extends over the rear of the fuel element 10 by a distance of 3-5 mm. Alternatively, the open end 75 may abut the rear end of the fuel element 10. The opposite end of the container 74 is folded or crimped to form a wall 78 having a plurality of openings 80 for allowing gases, tobacco aromas and / or aerosol generating material to enter the aerosol transfer passage 18.

Muoviputki 44 rajoittuu metalisäiliön 74 päätyseinää 78 vasten tai edullisesti menee sen päälle ja sitä ympäröi joustava, suuritiheyksinen selluloosa-asetaattituppo 42. Tupon 42 polttoaineen puoleiseen päähän voidaan levittää liimaa 82 tai jotakin muuta materiaalia oleva kerros tupon sulkemiseksi ja ilmavirran estämiseksi kulkemasta sen läpi. Pienihyötysuhteinen suodatin 45 on sijoitettu tuotteen suun puoleiseen päähän ja tuppo 42 ja suodatin 45 on edullisesti kääritty tavanomaiseen käärepaperiin 85. Toista savukepaperikerrosta 86 voidaan käyttää eristysvai-pan 72 takaosan ja tuppo-/suodatinosan liittämiseksi yhteen.The plastic tube 44 abuts or preferably abuts the end wall 78 of the metal container 74 and is surrounded by a flexible, high density cellulose acetate plug 42. A glue 82 or other layer of material may be applied to the fuel side end of the sleeve 42 to seal the sleeve and prevent airflow therethrough. A low efficiency filter 45 is located at the mouth end of the product and the sheath 42 and filter 45 are preferably wrapped in conventional wrapping paper 85. A second layer of cigarette paper 86 may be used to join the back of the insulating sheath 72 and the sheath / filter portion together.

Kuvion 2 mukaisen suoritusmuodon eräässä muunnosmuodossa eristys vaippaa voidaan myös käyttää selluloosa-asetaattitupon 42 asemesta siten, että vaippa ulottuu suodattimen 45 syttymispään puoleisesta päästä. Tällaisissa suoritusmuodoissa liimakerros levitetään edullisesti suodattimen siihen rengasmaiseen osaan, joka asettuu vasten eristysvaipan päätä tai lyhyt rengasmainen tuppo- tai hahtuvaosa on sijoitettu eristysvaipan ja suodatin-kappaleen väliin ja liimaa levitetty molempiin päihin.In a variation of the embodiment of Figure 2, the insulating jacket may also be used in place of the cellulose acetate plug 42 so that the jacket extends from the ignition end of the filter 45. In such embodiments, the adhesive layer is preferably applied to the annular portion of the filter that abuts the end of the insulating jacket, or a short annular tuft or fluff portion is interposed between the insulating jacket and the filter body and the adhesive is applied to both ends.

Kuvion 3 suoritusmuodossa vaippa 94 sisältää tupakkaa tai tupakan ja eristyskuitujen, kuten lasikuitujen seosta. Esitellyllä tavalla tupakkavaippa tai -kerros 94 ulottuu hieman metallisäiliön 96 suun puoleisen pään yli. Vaihtoehtoisesti se voi ulottua tuotteen koko pituudelta suun puoleisessa päässä olevaan suodattimeen asti. Tällaisissa suoritusmuodoissa säiliön 96 kehä on edullisesti varustettu yhdellä tai useammalla pitkittäisellä raolla 99 (edullisesti kaksi rakoa 180° toisistaan) siten, että aerosolin muodostajasta tulevat höyryt kulkevat ίο 8 3020 aerosolin muodostajaa ympäröivän rengasmaisen tupakkaosan läpi tupakka-aromien uuttamiseksi ennen väylään 18 siirtymistä.In the embodiment of Figure 3, the sheath 94 includes tobacco or a mixture of tobacco and insulating fibers, such as glass fibers. As shown, the tobacco sheath or layer 94 extends slightly over the mouth end of the metal container 96. Alternatively, it may extend the entire length of the product to the filter at the mouth end. In such embodiments, the periphery of the container 96 is preferably provided with one or more longitudinal slots 99 (preferably two slits 180 ° apart) so that vapors from the aerosol former pass through the annular tobacco portion surrounding the aerosol former to extract tobacco aromas prior to passage 18.

Esitetyllä tavalla vaipan 94 polttoaine-elementin puoleisessa päässä tupakka on puristettu. Tämä vähentää ilmavirtausta tupakan läpi vähentäen siten sen palamisvoimaa. Lisäksi säiliö 96 edesauttaa tupakan sammuttamisessa toimimalla lämpönieluna.As shown, at the fuel element end of the sheath 94, the tobacco is compressed. This reduces the air flow through the tobacco, thus reducing its combustion power. In addition, the container 96 assists in extinguishing the tobacco by acting as a heat sink.

Tämä lämpönieluvaikutus auttaa tukahduttamaan kapselia ympäröivän tupakan palamisen ja samoin se auttaa jakamaan lämpöä tasaisesti aerosolin muodostusosan ympärillä olevaan tupakkaan edesauttaen siten tupakan aromiaineisten vapautumista. Lisäksi voi olla edullista käsitellä polttoaineen takapään läheisyydessä oleva savukepaperin 85, 89 osa esimerkiksi natriumsilikaa-tilla tupakan sammuttamisen edesauttamiseksi, jotta se ei pala huomattavasti polttoaine-elementin näkyvän osan yli. Vaihtoehtoisesti itse tupakka voidaan käsitellä palamisen säätöaineella aerosolin muodostajaa ympäröivän tupakan palamisen estämiseksi.This heat sink effect helps to suppress the combustion of the tobacco surrounding the capsule and likewise helps to distribute the heat evenly over the tobacco around the aerosol generating part, thus promoting the release of tobacco flavorings. In addition, it may be advantageous to treat a portion of the cigarette paper 85, 89 near the rear end of the fuel with, for example, sodium silicate to aid in extinguishing the tobacco so that it does not burn significantly over the visible portion of the fuel element. Alternatively, the tobacco itself may be treated with a combustion control agent to prevent combustion of the tobacco surrounding the aerosol former.

Sytytettäessä joku yllä kuvatuista suoritusmuodoista polttoaine-elementti palaa kehittäen lämpöä, jota käytetään aerosolin muodostusosassa olevan aerosolin muodostusmateriaalin tai materiaalien höyrystämiseksi. Nämä haihtuvat materiaalit vetäytyvät sitten kohti suun puoleista päätä, erityisesti imaisun aikana ja edelleen käyttäjän suuhun samalla tavoin kuin tavanomaisen savukkeen savu.When ignited, one of the embodiments described above burns, generating heat that is used to vaporize the aerosol-forming material or materials in the aerosol generating member. These volatile materials then retract towards the mouth-side end, especially during suction and further into the user's mouth in the same manner as the smoke of a conventional cigarette.

Koska polttoaine-elementti on suhteellisen lyhyt, kuuma, palava tulikartio on aina lähellä aerosolin muodostusosaa maksimoiden siten lämmön siirtymisen aerosolin muodostusosaan ja mahdollisiin tupakka-annoksiin ja lisäksi aerosolin ja mahdollisen tupakka-aromin tuotannon erityisesti silloin, kun käytetään edullista lämmönjohdinosaa. Koska polttoaine-elementti on lyhyt, tuotteessa ei milloinkaan ole pitkää palamatonta poltto-aineosaa, joka toimisi lämpönieluna aikaisemmissa lämpöaeroso-lituotteissa yleisellä tavalla. Pieni polttoainemäärä tai n li 83020 -lähde minimoi myös epätäydellisten palamis- tai pyrolyysituotteiden määrän erityisesti niissä suoritusmuodoissa, jotka sisältävät hiiltä ja/tai useita kanavia.Because the fuel element is relatively short, the hot, combustible cone of fire is always close to the aerosol generating member, thus maximizing heat transfer to the aerosol generating member and possible tobacco doses and further producing aerosol and possible tobacco flavor, especially when using a preferred heat conducting member. Because the fuel element is short, the product never has a long non-combustible fuel component that would act as a heat sink in previous thermal aerosol products in a common manner. A small amount of fuel or a source of n li 83020 also minimizes the amount of incomplete combustion or pyrolysis products, especially in those embodiments that contain carbon and / or multiple channels.

Lämmön siirtoa ja tästä syystä aerosolin saantia saadaan parannetuksi käyttämällä polttoaineen läpi ulottuvia kanavia tai väyliä, jotka vetävät kuumaa ilmaa aerosolin muodostajaan erityisesti imaisun aikana. Lämmön siirtoa parantaa myös edullinen lämmönjohdinosa, joka on erillään tai välimatkan päässä polttoaine-elementin syttymispäästä siten, että se ei häiritse polttoaineen syttymistä ja palamista ja samalla vältetään lämmön-johdinosan ruma esiintyöntyminen myös käytön jälkeen. Lisäksi edullinen eristysosa pyrkii sulkemaan, suuntaamaan ja keskittämään lämmön kohti tuotteen keskustaa lisäten siten aerosolin muodostusaineeseen siirtynyttä lämpöä.Heat transfer and therefore aerosol uptake can be improved by using ducts or passages extending through the fuel which draw hot air into the aerosol generator, especially during aspiration. Heat transfer is also improved by a preferred heat conductor portion spaced apart or spaced from the ignition end of the fuel cell so as not to interfere with ignition and combustion of the fuel while avoiding ugly protrusion of the heat conductor portion even after use. In addition, the preferred insulating member tends to enclose, direct and concentrate heat towards the center of the product, thus increasing the heat transferred to the aerosol-forming agent.

Koska aerosolin muodostusmateriaali on fyysisesti erillään polttoaine-elementistä, se on alttiina olennaisesti alhaisemmille lämpötiloille kuin palavassa tulikartiossa vallitsee.Because the aerosol-forming material is physically separated from the fuel element, it is exposed to substantially lower temperatures than those present in a combustible cone of fire.

Tämä minimoi aerosolin muodostajan lämpöhajoamismahdollisuuden ja siihen liittyvän pahan maun. Tämä aikaansaa myös aerosolin muodostumisen imaisun aikana ja lisäksi mahdollisimman vähäisen aerosolin muodostumisen aerosolin muodostusosasta kytemisen aikana.This minimizes the potential for thermal decomposition of the aerosol former and the associated bad taste. This also results in aerosol formation during aspiration and, in addition, minimal aerosol formation from the aerosol generating member during smoking.

Edullisissa suoritusmuodoissa lyhyt, polttoaine-elementti ja/tai taakse vedetty lämmönjohdinosa ja/tai eristysosa ja/tai polttoaineessa olevat väylät muodostavat yhdessä aerosolin muodostajan kanssa järjestelmän, joka kykenee kehittämään huomattavia määriä aerosolia ja mahdollisesti tupakka-aromia käytännöllisesti katsoen jokaisella imaisulla. Tulikartion läheisyys aerosolin muodostajaan nähden muutaman imaisun jälkeen yhdessä johdinosan ja/tai eristysosan ja/tai polttoaine-elementissä olevien useiden väylien kanssa aikaansaa hyvän lämmönsiirron sekä imaisun aikana että imaisujen välisenä suhteeni- 12 83020 sen pitkänä kytemisaikana.In preferred embodiments, the short fuel element and / or retracted heat conductor and / or insulator and / or pathways in the fuel, together with the aerosol generator, form a system capable of generating substantial amounts of aerosol and possibly tobacco flavor at virtually every aspiration. The proximity of the fire cone to the aerosol former after a few aspirations, together with the conductor portion and / or the insulating portion and / or the plurality of passages in the fuel element, provides good heat transfer both during aspiration and the ratio between aspirations.

Sitoutumatta teoriaan vaikuttaa siltä, että aerosolin muodos-tusosa pysyy suhteellisen korkeassa lämpötilassa imaisujen välillä ja että imaisujen aikana muodostunut lisälämpö, jota polttoaine-elementissä olevat edulliset väylät huomattavasti lisäävät, tulee pääasiallisesti käytetyksi aerosolin muodos-tusmateriaalin höyrystämiseksi. Tämä lisääntynyt lämmönsiirto aikaansaa käytettävissä olevan polttoaine-energian entistä tehokkaamman käytön, vähentää tarvittaessa polttoainemäärää ja auttaa alkuvaiheessa aerosolin muodostuksessa.Without wishing to be bound by theory, it appears that the aerosol generating member remains at a relatively high temperature between aspirations and that the additional heat generated during aspirations, which is greatly increased by the preferred pathways in the fuel element, becomes primarily used to vaporize the aerosol generating material. This increased heat transfer results in a more efficient use of the available fuel energy, reduces the amount of fuel if necessary, and assists in the initial formation of the aerosol.

Lisäksi valitsemalla sopivasti polttoaine-elementin koostumus, polttoaine-elementin väylien määrä, koko, muoto ja sijoittelu, eristysvaippa, päällyspaperi ja/tai lämmönjohdinosa on mahdollista olennaisesti valvoa tai säätää polttoainelähteen palamis-ominaisuuksia. Tällä tavoin saadaan hyvin valvotuksi lämmön siirtymistä aerosolin muodostajaan ja tätä voidaan puolestaan käyttää imaisumäärän ja/tai käyttäjälle tulevan aerosolimäärän muuttamiseksi.In addition, by appropriately selecting the composition of the fuel element, the number, size, shape and placement of the fuel element passages, the insulating jacket, the cover paper and / or the heat conductor part, it is possible to substantially control or adjust the combustion properties of the fuel source. In this way, the transfer of heat to the aerosol former is well controlled and this in turn can be used to change the amount of suction and / or the amount of aerosol to the user.

Yleisesti ottaen esitetyissä suoritusmuodoissa käytettävät palavat polttoaine-elementit ovat vähemmän kuin noin 30 mm pitkiä. Polttoaine-elementin pituus on edullisesti noin 20 mm tai vähemmän, edullisemmin noin 15 mm tai vähemmän. Polttoaine-elementin halkaisija on edullisesti noin 8 mm tai vähemmän, edullisesti noin 3 - 7 mm ja edullisemmin noin 4-6 mm. Tässä käytettävien polttoaine-elementtien tiheys vaihtelee noin 0,5 g/cm3 noin 1,5 g:aan/cm3 mitattuna esimerkiksi elohopeasyrjäytyksellä. Tiheys on edullisesti suurempi kuin 0,7 g/m3, edullisemmin suurempi kuin 0,8 g/cm3. Useimmissa tapauksissa suuriti-heyksinen materiaali on edullista, koska se varmistaa poltto- i aine-elementin palamisen riittävän kauas tavanomaisen savukkeen palamisajan jäljittelemiseksi ja muodostaa riittävästi energiaa tarvittavan aerosolimäärän kehittämiseksi.In general, the combustible fuel elements used in the embodiments shown are less than about 30 mm long. The length of the fuel element is preferably about 20 mm or less, more preferably about 15 mm or less. The diameter of the fuel element is preferably about 8 mm or less, preferably about 3 to 7 mm, and more preferably about 4 to 6 mm. The density of the fuel elements used herein varies from about 0.5 g / cm 3 to about 1.5 g / cm 3 as measured, for example, by mercury displacement. The density is preferably greater than 0.7 g / m 3, more preferably greater than 0.8 g / cm 3. In most cases, a high density material is preferred because it ensures that the fuel element burns far enough to mimic the burning time of a conventional cigarette and generates sufficient energy to generate the required amount of aerosol.

n i3 83020 Tässä käytetyt polttoaine-elementit on edullisesti valettu muottiin tai suulakepuristettu hienonnetusta tupakasta, uudelleen sekoitetusta tupakasta tai tupakan korvikemateriaaleista, kuten esimerkiksi modifioidut selluloosamateriaalit, huononnettu tai esipyrolysoitu tupakka ja vastaavat. Sopivia materiaaleja on kuvattu esim U.S. patentissa nro 4 347 855, Lanzilotti et ai., U.S.patentissa nro 3 931 824, Miano et,al., ja U.S. patenteissa numerot 3 885 574 ja 4 008 723, Bortwick et ai. sekä julkaisussa Sitting, Tobacco Substitutes. Noyes Data Corp. (1976). Muitakin sopivia palavia materiaaleja voidaan käyttää kunhan ne vain palavat riittävän pitkään tavanomaisen savukkeen palamisajan jäljittelemiseksi ja kehittävät riittävästi lämpöä, jota aerosolin muodostusosa tuottaa halutun määrän aerosolia aerosolin muodostusmateriaalista.n i3 83020 The fuel elements used herein are preferably molded or extruded from comminuted tobacco, remixed tobacco, or tobacco substitute materials, such as modified cellulosic materials, degraded or pre-pyrolyzed tobacco, and the like. Suitable materials are described, e.g., in U.S. Pat. U.S. Patent No. 4,347,855 to Lanzilotti et al., U.S. Patent No. 3,931,824 to Miano et al., and U.S. Pat. in U.S. Patent Nos. 3,885,574 and 4,008,723 to Bortwick et al. and in Sitting, Tobacco Substitutes. Noyes Data Corp. (1976). Other suitable combustible materials may be used as long as they burn long enough to mimic the burning time of a conventional cigarette and generate sufficient heat to be generated by the aerosol generating member from the aerosol generating material.

Edullisissa polttoaine-elementeissä on normaalisti palavia hiilimateriaaleja, joita saadaan esimerkiksi pyrolysoimalla tai karbonoimalla selluloosamateriaaleja ja joita ovat esimerkiksi puu, puuvilla, raion, tupakka, kookospähkinä, paperi ja vastaavat. Useimmissa tapauksissa palava hiili on edullista johtuen sen suuresta lämmönkehityskyvystä ja koska se tuottaa vain minimaalisia määriä epätäydellisiä palamistuotteita. Polttoaine-elementin hiilipitoisuus on edullisesti noin 20 - 40 painoprosenttia tai enemmänkin.Preferred fuel elements normally contain combustible carbon materials obtained, for example, by pyrolysis or carbonization of cellulosic materials, such as wood, cotton, rayon, tobacco, coconut, paper, and the like. In most cases, combustible carbon is preferred due to its high heat generation capacity and because it produces only minimal amounts of incomplete combustion products. The carbon content of the fuel element is preferably about 20 to 40 weight percent or more.

Edullisimpia polttoaine-elementtejä ovat hiilipitoiset polttoaine-elementit (eli pääasiallisesti hiiltä sisältävät polttoaine-elementit), joita on kuvattu ja selvitetty tutkittavina olevissa patenttihakemuksisa numero 650 604, jätetty 14.9.1985 ja numero 769 532, jätetty 26.8.1985. Hiilipitoiset polttoaine-elementit ovat erityisen edullisia, koska ne muodostavat mahdollisimman vähän pyrolyysi- ja epätäydellisiä palamistuottei-ta, muodostavat vähän tai ei lainkaan näkyvää sivuvirtaussavua ja mahdollisimman vähän tuhkaa lisäksi niillä on hyvä lämpökapasiteetti. Erityisen edullisissa suoritusmuodoissa käyttäjälle i4 83020 tulevassa aerosolissa ei ole huomattavaa mutageenista vaikutusta mitattuna Ames-testillä. Katso Ames et ai., Mut. Res.. 31:347-364 (1975); Nagas et ai., Mut. Res.. 42:335 (1977).The most preferred fuel elements are carbonaceous fuel elements (i.e., predominantly carbonaceous fuel elements) described and elucidated in co-pending patent applications No. 650,604, filed September 14, 1985, and No. 769,532, filed August 26, 1985. Carbonaceous fuel elements are particularly advantageous because they produce as little pyrolysis and incomplete combustion products as possible, produce little or no visible sidestream smoke, and as little as possible ash, and have good heat capacity. In particularly preferred embodiments, the aerosol delivered to the user i4 83020 does not have a significant mutagenic effect as measured by the Ames test. See Ames et al., Mut. Res. 31: 347-364 (1975); Nagas et al., Mut. Res. 42: 335 (1977).

Polttoaineeseen voidaan myös lisätä palamislisäaineita tai palamisen säätöaineita sopivien palamis- ja hehkumisominaisuuk-sien aikaansaamiseksi. Haluttaessa polttoaineeseen voidaan myös lisätä täyteaineita, kuten piimaata sekä sideaineita, kuten natriumkarboksimetyyliselluloosaa (SCMC). Polttoaineeseen voidaan myös lisätä maku- ja hajuaineita, kuten tupakkauutteita tupakan tai muun aromin lisäämiseksi aerosoliin.Combustion additives or combustion regulators may also be added to the fuel to provide suitable combustion and glow properties. If desired, fillers such as diatomaceous earth and binders such as sodium carboxymethylcellulose (SCMC) may also be added to the fuel. Flavors and fragrances, such as tobacco extracts, may also be added to the fuel to add tobacco or other flavor to the aerosol.

Polttoaine-elementti on varustettu useammalla pitkittäin ulottuvalla väylällä. Nämä väylät auttavat ohjaamaan lämmön siirtymistä polttoaine-elementistä aerosolin muodostusosaan, mikä on tärkeätä riittävän lämmön siirtämiseksi riittävän aerosolimää-rän muodostamiseksi ja myös niin suuren lämmönsiirron välttämiseksi, että aerosolin muodostaja hajoaa. Yleisesti ottaen nämä väylät aiheuttavat huokoisuutta ja lisäävät varhaista lämmönsiirtoa substraattiin lisäämällä substraattiin pääsevien kuumien kaasujen määrää. Ne pyrkivät myös lisäämään palamisnopeut-ta.The fuel element is equipped with several longitudinal passages. These pathways help to control the transfer of heat from the fuel element to the aerosol generating member, which is important to transfer sufficient heat to generate a sufficient amount of aerosol and also to avoid such a large amount of heat transfer that the aerosol generator disintegrates. In general, these pathways cause porosity and increase early heat transfer to the substrate by increasing the amount of hot gases entering the substrate. They also seek to increase the rate of combustion.

Yleisesti ottaen suuri määrä väyliä tai kanavia, esim. 5-9 tai useampiakin ja erityisesti väylien sijoittelu suhteellisen kauaksi toisistaan kuvion IA mukaisesti aikaansaa suuren kon-vektiolämpösiirron, joka johtaa suureen aerosolin muodostukseen. Suuri määrä väyliä varmistaa myös yleensä helpon syttymisen.In general, a large number of passages or channels, e.g. 5-9 or more, and in particular the placement of the passages relatively far apart according to Figure 1A, provides a high convective heat transfer which results in a large aerosol formation. The large number of fairways also usually ensures easy ignition.

Hyvä konvektiolämmön siirto muodostaa suuremman CO-tuotoksen päävirtaukseen. CO-määrien pienentämiseksi voidaan käyttää pienempää määrää väyliä tai tiheämpää polttoaine-elementtiä, mutta tällaiset muutokset tekevät yleensä polttoaine-elementin vaikeammaksi sytyttää ja vähentävät konvektiolämmön siirtoa il is 83020 alentaen siten aerosolin kulkunopeutta ja määrää. On kuitenkin havaittu, että esimerkiksi kuviossa 2A esitetyillä lähekkäin sijoitetuilla väylillä, jolloin väylät palavat pois tai yhdistyvät muodostaen yhden väylän ainakin syttymispäässä, CO:n määrä palamistuotteissa on yleensä vähäisempi kuin mitä muodostuu käytettäessä samaa väyläjärjestelyä, mutta väylien ollessa kauempana toisistaan. Polttoaine-elementin väylien optimisi-joittelun, muodon ja määrän pitäisi olla sellainen, että aerosolia muodostuu tasaisesti ja runsaasti, sytytys on helppoa ja CO:ta muodostuu vähän. Erilaisia yhdistelmiä on tutkittu väylien sijoittelemiseksi/muodoksi ja/tai määräksi keksinnön eri suoritusmuodoissa käytetyissä hiilipitoisissa polttoaine-elementeissä. Yleisesti ottaen on havaittu, että polttoaine-elementit, joissa on noin 5-9 väylää suhteellisen lähellä toisiaan siten, että ne palavat pois yhdeksi suureksi väyläksi ainakin polttoaine-elementin syttymispäässä, näyttävät tyydyttävän parhaiten edullisen polttoaine-elementin vaatimukset käytettäväksi tässä keksinnössä erityisesti käytettäessä edullisia hiilipitoisia polttoaine-elementtejä. Vaikuttaa kuitenkin siltä, että tämä ilmiö esiintyy myös käytettäessä erilaisia ei-hiilipitoisia polttoaine-elementtejä, joita voidaan käyttää keksintöä toteutettaessa.Good convection heat transfer creates a higher CO output to the mainstream. A smaller number of passages or a denser fuel cell can be used to reduce CO levels, but such changes generally make it more difficult to ignite the fuel cell and reduce the transfer of convective heat il 83020, thereby reducing the rate and amount of aerosol delivery. However, it has been found that, for example, in the closely spaced pathways shown in Figure 2A, where the pathways burn out or merge to form a single pathway at at least the ignition end, the amount of CO in combustion products is generally less than that formed using the same pathway arrangement. The optimum design, shape, and number of fuel cell pathways should be such that aerosol formation is uniform and abundant, ignition is easy, and CO is formed little. Various combinations have been studied for the placement / shape and / or number of pathways in the carbonaceous fuel elements used in various embodiments of the invention. In general, it has been found that fuel elements having about 5-9 passages relatively close to each other so that they burn out into one large passage at least at the ignition end of the fuel element appear to satisfy the requirements of the most preferred fuel element for use in this invention, especially with low carbon The fuel elements. However, it appears that this phenomenon also occurs with the use of various non-carbon fuel elements that can be used in the practice of the invention.

Muuttujiin, jotka vaikuttavat polttoaine-elementin väylien yhtymisnopeuteen elementin palaessa, kuuluvat polttoaine-elementin tiheys ja koostumus, väylien koko, muoto ja määrä, väylien välinen etäisyys ja niiden sijoittelu. Käytettäessä esimerkiksi seitsemällä noin 0,5 mm:n väylällä varustettua tiheydeltään 0,85 g/cm3 olevaa hiilipitoista polttoainelähdettä väylät pitäisi sijoittaa sisähalkaisijän alueelle, eli kyseessä on väylien ulkoreunaa ympäröivän pienimmän ympyräq halkaisija välillä noin 1,6 - 2,5 mm väylin saattamiseksi yhtymään yhdeksi väyläksi palamisen aikana. Kuitenkin, kun näiden seitsemän väylän halkaisija suurennetaan noin 0,6 mm:ksi, palamisen aikana yhdistyvä sisähalkaisija kasvaa noin 2,1 - noin 3,0 mm:ksi.Variables that affect the rate of fuel element pathways merging when the element burns include the density and composition of the fuel element, the size, shape, and number of paths, the distance between the paths, and their placement. For example, when using a carbon fuel source with a density of 0.85 g / cm3 with seven lanes of about 0.5 mm, the lanes should be located within the inside diameter, i.e. the diameter of the smallest circle around the outer edge of the lanes between about 1.6 and 2.5 mm to converge into a single pathway during combustion. However, when the diameter of these seven passages is increased to about 0.6 mm, the combined inner diameter during combustion increases to about 2.1 to about 3.0 mm.

ie 83020ie 83020

Esitetyissä suoritusmuodoissa käyttökelpoinen toinen edullinen polttoaine-elementin väyläsijoittelu on kuviossa 3A esitetty rakenne, joka on havaittu erityisen edulliseksi vähäisen CO-tuotoksen ja syttymisen helppouden kannalta. Tässä edullisessa järjestelyssä polttoaine-elementin syttymispäässä oleva lyhyt osa on varustettu useilla väylillä tai kanavilla, joita on edullisesti noin 5 - 9 ja jotka sulautuvat suureksi onteloti-laksi 97, joka ulottuu polttoaine-elementin suun puoleiseen päähän. Syttymispäässä olevat useat väylät muodostavat suuren pinta-alan, joka on edullinen syttymisen helppouden ja varhaisen aerosolin tuoton kannalta. Ontelotila voi olla noin 30 - 95 %, edullisesti yli 50 % polttoaine-elementin pituudesta ja se varmistaa yhtenäisen lämmönsiirron aerosolin muodostusosaan ja tuottaa vain vähän CO:ta päävirtaukseen.Another preferred fuel cell bus arrangement useful in the illustrated embodiments is the structure shown in Figure 3A, which has been found to be particularly advantageous in terms of low CO output and ease of ignition. In this preferred arrangement, the short portion at the ignition end of the fuel element is provided with a plurality of passages or channels, preferably about 5 to 9, which merge into a large cavity 97 extending to the mouth end of the fuel element. The multiple passages at the ignition end provide a large surface area that is advantageous in terms of ease of ignition and early aerosol production. The cavity may be about 30-95%, preferably more than 50% of the length of the fuel element, and ensures uniform heat transfer to the aerosol generating section and produces little CO in the main stream.

Keksintöä toteutettassa käytetty aerosolin muodostusosa on fyysisesti erillään polttoaine-elementistä. Sanonnalla fyysisesti erillään tarkoitetaan sitä, että aerosolin muodostusaineet sisältävä substraatti, säiliö tai kammio ei sekoitu eikä muodosta osaa palavasta polttoaine-elementistä. Kuten aikaisemmin todettiin, tällä järjestelyllä saadaan vähennetyksi tai eliminoiduksi aerosolin muodostusmateriaalin lämpöhajoaminen ja sivuvirtaussavun mukana olo. Vaikka aerosolin muodostusosa ei olekaan osa polttoainetta, se on edullisesti johtavassa lämmön-vaihtosuhteessa polttoaine-elementtiin ja sijaitsee edullisesti polttoaine-elementtiä vasten tai sen vieressä. Johtava lämmön-vaihtosuhde saadaan edullisemmin aikaan lämmönjohdinosalla, joka on esimerkiksi metalliputki tai folio ja joka on edullisesti vedetty taakse tai erotettu polttoaineen syttymispäästä.The aerosol generating member used in the practice of the invention is physically separate from the fuel element. By physically separate is meant that the substrate, container, or chamber containing the aerosol generating agents does not mix or form part of the combustible fuel element. As previously stated, this arrangement reduces or eliminates the thermal decomposition of the aerosol-forming material and the presence of sidestream smoke. Although the aerosol generating member is not part of the fuel, it is preferably in a conductive heat exchange ratio with the fuel element and is preferably located against or adjacent to the fuel element. The conductive heat exchange ratio is more preferably provided by a heat conductor portion, such as a metal tube or foil, which is preferably pulled back or separated from the ignition end of the fuel.

Aerosolin muodostusosa sisältää edullisesti yhtä tai useampaa lämpöä kestävää materiaalia, jotka kantavat tai tukevat yhtä tai useampaa aerosolin muodostusainetta. Tässä yhteydessä lämpöä kestävällä materiaalilla tarkoitetaan sellaista, joka kestää polttoaineen lähellä esiintyviä, esimerkiksi 400 - 600°CThe aerosol generating member preferably includes one or more heat-resistant materials that carry or support one or more aerosol-forming agents. In this context, heat-resistant material means one that can withstand near-fuel conditions, for example 400 to 600 ° C.

IIII

17 83020 olevia korkeita lämpötiloja hajoamatta tai palamatta. Keksinnön piiriin kuuluvat muutkin aerosolin muodostusvälineet, jollaisia ovat esimerkiksi lämpömurtuvat mikrokapselit tai kiinteät aerosolin muodostusaineet edellyttäen, että ne kykenevät vapauttamaan riittävästi aerosolin muodostushöyryjä, jotka muistuttavat tyydyttävästi tupakan savua, mutta nämä eivät ole edullisia.17 83020 without decomposing or burning. The invention also encompasses other aerosol generating means, such as thermally breakable microcapsules or solid aerosol generating agents, provided that they are capable of releasing sufficient aerosol generating fumes that satisfactorily resemble tobacco smoke, but these are not preferred.

Aerosolin muodostusmateriaalien substraattina tai kantoaineena käytettävät lämpöä kestävät materiaalit ovat hyvinkin tunnettuja ammattimiehille. Käyttökelpoisten substraattien pitäisi olla huokoisia ja pystyä sitomaan aerosolin muodostusmateriaa-li käyttämättöminä ollessaan ja edelleen niideq pitäisi pystyä vapauttamaan aerosolin muodostushöyry polttoaine-elementin kuumentaessa niitä. Erityisesti hiukkasmaiset substraatit voidaan sijoittaa säiliöön, joka on edullisesti muodostettu johtavasta materiaalista.Heat-resistant materials used as a substrate or carrier for aerosol-forming materials are well known to those skilled in the art. Useful substrates should be porous and capable of binding the aerosol-forming material when not in use, and further should be able to release the aerosol-forming vapor when heated by the fuel element. In particular, the particulate substrates can be placed in a container, which is preferably formed of a conductive material.

Eräitä käyttökelpoisia lämpöä kestäviä materiaaleja ovat lämpö-stabiilit adsorboivat hiilet, kuten huokoiset hiililaadut. grafiitti, aktiivi- tai ei-aktiivihiilet ja vastaavat. Muita sopivia materiaaleja ovat epäorgaaniset kiinteät aineet, kuten keraamiset aineet, lasi, aluminiumoksidi, vermikuliitti, savet, kuten bentoniitti ja vastaavat. Edullisia hiilisubstraattimate-riaaleja ovat huokoiset hiilet, kuten PC-25 ja PG-60 Union Carbidilta ja SGL-hiili Calgonilta.Some useful heat-resistant materials include heat-stable adsorbing carbons, such as porous carbon grades. graphite, activated or inactive carbons and the like. Other suitable materials include inorganic solids such as ceramics, glass, alumina, vermiculite, clays such as bentonite and the like. Preferred carbon substrate materials are porous carbons such as PC-25 and PG-60 from Union Carbid and SGL carbon from Calgon.

Eräs edullinen keksinnön mukaisessa aerolin muodostusmateriaa-lissa käytettävä aluminiumoksidisubstraatti on SMR-14-1896, jota saadaan W.R. Grace & Co yhtiön Davidson Chemical Divisionilta ja joka sintrataan korotetuissa lämpötiloissa, esim. suuremmissa kuin noin 1000°C, pestään ja kuivataan ennen käyttöä.A preferred alumina substrate for use in the aerolating material of the invention is SMR-14-1896 obtained from W.R. Grace & Co from Davidson Chemical Division and sintered at elevated temperatures, e.g., greater than about 1000 ° C, are washed and dried before use.

On havaittu, että sopivia hiukkasmaisia substraatteja voidaan muodostaa myös hiilestä, tupakasta tai hiilen ja tupakan seok- i ie 83020 sista tiivistetyiksi hiukkasiksi yksivaiheisella prosessilla käyttämällä japanilaisen Fuji Paudal KK:n valmistamaa konetta, joka myydään tuotenimellä "Marumerizer". Tämä laite on kuvattu saksalaisessa patentissa nro 1 294 351 ja U.S. patentissa nro 3 277 520 (nyt uudelleen julkaistu numerolla 27 214) sekä japanilaisessa hakemusjulkaisussa numero 8684/1967.It has been found that suitable particulate substrates can also be formed from carbon, tobacco, or mixtures of carbon and tobacco into concentrated particles in a one-step process using a machine manufactured by Fuji Paudal KK of Japan and sold under the tradename "Marumerizer". This device is described in German Patent No. 1,294,351 and U.S. Pat. in U.S. Patent No. 3,277,520 (now republished under No. 27,214) and Japanese Patent Application Publication No. 8684/1967.

Keksinnössä käytetty aerosolin muodostusosa on edullisesti sijoitettu korkeintaan noin 40 mm:n, edullisesti korkeintaan noin 30 mm:n ja edullisimmin korkeintaan 20 mm:n päähän polttoaine-elementin syttymispäästä. Aerosolin muodostajan pituus voi vaihdella välillä noin 2 mm - noin 60 mm, edullisesti noin 5 -40 mm ja edullisimmin noin 20 - 35 mm. Aerosolin muodostusosan halkaisija voi vaihdellä välillä noin 2 mm - 8 mm, edullisesti noin 3 - 6 mm. Mikäli käytetään ei-hiukkasmaista substraattia, siihen voidaan muodostaa yksi tai useampia reikiä substraatin pinta-alan lisäämiseksi ja ilmavirran ja lämmönsiirron lisäämiseksi.The aerosol generating member used in the invention is preferably located at a distance of at most about 40 mm, preferably at most about 30 mm and most preferably at most 20 mm from the ignition end of the fuel element. The length of the aerosol former may vary from about 2 mm to about 60 mm, preferably from about 5 to 40 mm, and most preferably from about 20 to 35 mm. The diameter of the aerosol generating member may vary between about 2 mm and 8 mm, preferably about 3 to 6 mm. If a non-particulate substrate is used, one or more holes may be formed in it to increase the surface area of the substrate and to increase airflow and heat transfer.

Keksinnön mukaisen aerosolin muodostusmateriaalin tai -materiaalien sisältämien aerosolin muodostusaineiden pitää kyetä muodostamaan aerosolia aerosolin muodostusosassa vallitsevissa lämpötiloissa silloin, kun palava polttoaine-elementti kuumentaa tämän osan» Nämä aineet muodostuvat edullisesti hiilestä, vedystä ja hapesta, mutta ne voivat sisältää muitakin aineita. Aerosolin muodostusaineet voivat olla kiinteitä, puolikiinteitä tai nestemäisiä. Aineen ja/tai aineiden seoksen kiehumispiste voi olla jopa noin 500eC. Näillä ominaisuuksilla varustettuja aineita ovat polyhydriset alkoholit, kuten glyseriini ja propy-leeniglykoli sekä mono-, di- tai polykarboksyylihappojen ali-faattiset esterit, kuten metyylistearaatti, dodekandioaatti, dimetyylitetradodekandioaatti ja muut.The aerosol-forming materials contained in the aerosol-forming material or materials of the invention must be able to form an aerosol at the temperatures prevailing in the aerosol-forming section when the combustible fuel element heats this part. These materials preferably consist of carbon, hydrogen and oxygen, but may contain other substances. Aerosol generating agents can be solid, semi-solid or liquid. The boiling point of the substance and / or mixture of substances can be as high as about 500 ° C. Substances with these properties include polyhydric alcohols such as glycerin and propylene glycol and aliphatic esters of mono-, di- or polycarboxylic acids such as methyl stearate, dodecanedioate, dimethyltetradodecanedioate and others.

Edullisia aerosolin muodostusaineita ovat polyhydriset alkoholit tai polyhydristen alkoholien seokset. Erityisen edullisia 19 83020 aerosolin muodostajia ovat glyseriini, propyleeniglykoli, trietyleeniglykoli tai niiden seokset.Preferred aerosol-forming agents are polyhydric alcohols or mixtures of polyhydric alcohols. Particularly preferred aerosol generators are glycerin, propylene glycol, triethylene glycol or mixtures thereof.

Aerosolin muodostusaine voidaan dispergoida aerosolin muodos-tusosaan tai sen sisään riittävän väkevänä, jotta se kyllästää substraatin, kantoaineen tai säiliön tai leviää niiden pinnalle. Aerosolin muodostusainetta voidaan esimerkiksi käyttää täy-sivahvuisena tai laimeana liuoksena kasto-, suihkutus-, höyry-erotus- tai vastaavilla menetelmillä. Kiinteät aerosolin muo-dostusainesosat voidaan sekoittaa substraattiin ja jakaa tasaisesti siihen ennen muodostamista.The aerosol-forming agent may be dispersed in or within the aerosol-forming member in a concentration sufficient to saturate or spread on the substrate, carrier, or container. For example, the aerosol-forming agent can be used as a full-strength or dilute solution by dipping, spraying, vapor-separating, or the like methods. The solid aerosol-forming ingredients can be mixed into the substrate and evenly distributed therein prior to formation.

Vaikka aerosolin muodostusaineen kuormitus vaihtelee kantoai-neesta ja aerosolin muodostusaineesta riippuen, nestemäisten aerosolin muodostusaineiden määrä on yleensä välillä noin 20 mg - 120 mg, edullisesti noin 35 mg - 85 mg ja edullisimmin noin 45 mg - 65 mg. Mahdollisimman suuri osa aerosolin muodos-tusosan kantamasta aerosolin muodostajasta pitäisi saada siirretyksi käyttäjälle WTPM:nä. Edullisesti yli noin 2 paino-%, edullisemmin yli noin 15 paino-% ja edullisimmin yli noin 20 paino-% aerosolin muodostusosassa olevasta aerosolin muodostajasta siirtyy käyttäjälle WTPM:nä.Although the loading of the aerosol-forming agent varies depending on the carrier and the aerosol-forming agent, the amount of liquid aerosol-forming agents generally ranges from about 20 mg to 120 mg, preferably from about 35 mg to 85 mg, and most preferably from about 45 mg to 65 mg. As much of the aerosol generator carried by the aerosol generating member as possible should be transferred to the user as a WTPM. Preferably, greater than about 2% by weight, more preferably greater than about 15% by weight, and most preferably greater than about 20% by weight of the aerosol former in the aerosol generating member is transferred to the user as a WTPM.

Aerosolin muodostusosa voi myös sisältää yhtä tai useampaa haihtuvaa aromiainetta, jollaisia ovat ovat esimerkiksi mentoli, vanilliini, keinotekoinen kahvi, tupakkauutteet, nikotiini, kofeiini, liuokset ja muut aineet, jotka antavat aerosolille aromia. Siihen voi kuulua myös muita haluttuja haihtuvia kiinteitä tai nestemäisiä aineita. Vaihtoehtoisesti nämä valinnaiset aineet voidaan sijoittaa aerosolin muodostusosan ja suun puoleisen pään väliin esimerkiksi erillisenä substraattina tai säiliönä aerosolin muodostusosasta suun puoleiseen päähän johtavaan väylään tai mahdollisena tupakka-annoksena. Haluttaessa näitä haihtuvia aineita voidaan käyttää aerosolin muodostusma-teriaalin asemesta tai osana sitä siten, että tuote antaa käyt- 20 83020 täjälle ei-aerosolimaisen tai muun materiaalin aromin.The aerosol-forming component may also contain one or more volatile flavoring agents, such as, for example, menthol, vanillin, artificial coffee, tobacco extracts, nicotine, caffeine, solutions, and other substances that impart flavor to the aerosol. It may also include other desired volatile solids or liquids. Alternatively, these optional agents may be placed between the aerosol generating member and the oral end, for example, as a separate substrate or as a container in the pathway leading from the aerosol generating member to the oral end or as a possible tobacco dose. If desired, these volatiles may be used in place of or as part of the aerosol-forming material so that the product imparts a flavor to the user of a non-aerosol or other material.

Eräs erityisen edullinen aerosolin muodostusosa käsittää yllä mainitun aluminiumoksidisubstraatin, joka sisältää sumutuskui-vattua tupakkauutetta, tupakan maun säätöaineita, kuten levu-liinihappoa, yhtä tai useampaa aromiainetta ja aerosolin muo-dostusmateriaalia, kuten glyseriiniä. Tämä substraatti voidaan sekoittaa tiivistettyihin tupakkahiukkasiin, jollaisia saadaan esimerkiksi "Marumerizer-laitteella" ja jotka hiukkaset voidaan myös kyllästää aerosolin muodostusmateriaalilla.A particularly preferred aerosol-forming member comprises the above-mentioned alumina substrate containing spray-dried tobacco extract, tobacco flavor control agents such as Levuic acid, one or more flavoring agents, and an aerosol-forming material such as glycerin. This substrate can be mixed with compacted tobacco particles, such as those obtained with a "Marumerizer", and which particles can also be impregnated with an aerosol-forming material.

Tässä esitetyn kaltaisia tuotteita voidaan käyttää tai ne voidaan muuntaa käytettäviksi lääkkeiden antovälineiksi, niillä voidaan antaa haihtuvia farmakologisesti tai fysiologisesti vaikuttavia aineita, kuten efedriiniä, metaproterenolia, ter-butaliinia tai vastaavia.Products such as those set forth herein may be used or converted into usable drug delivery devices, and may provide volatile pharmacologically or physiologically active agents such as ephedrine, metaproterenol, tert-butaline, or the like.

Kuten esitetyissä suoritusmuodoissa on kuvattu, esillä olevan keksinnön mukaista aerosolinmuodostusmateriaalia käyttävään tupakointituotteeseen voi kuulua myös polttoaine-elementin takapuolella oleva tupakka-annos tai tupakkaa sisältävän materiaalin muodostama annos, jota voidaan käyttää tupakan maun antamiseksi aerosoliin. Näissä tapauksissa kuumat höyryt pyyhkäisevät tupakan läpi uuttaen ja höyrystäen tupakassa olevat haihtuvat ainesosat ilman palamista tai olennaista pyrolyysiä. Eräs edullinen tupakka-annoksen sijoituspaikka on aerosolin muodostusosan kehän ympärillä, kuten kuviossa 3 on esitetty, jolloin lämmönsiirto tupakkaan paranee erityisesti niissä suoritusmuodoissa, joissa käytetään lämmönjohdinosaa tai johtavaa säiliötä aerosolin muodostusmateriaalin ja rengasmaisen tupak-kakerroksen välillä. Tupakka toimii näissä suoritusmuodoissa myös aerosolin muodostajan eristysosana ja auttaa jäljittelemään tavanomaisen savukkeen tuntua ja aromia. Eräs toinen tupakka-annoksen edullinen sijoituspaikka on aerosolin muodostusosan sisällä, jossa tupakka tai tiivistetyt tupakkahiukkaset li 2i 83020 voidaan sekoittaa aerosolin muodostusmateriaalien substraattiin tai käyttää niiden asemesta.As described in the illustrated embodiments, a smoking article using the aerosol-forming material of the present invention may also include a dose of tobacco on the back of the fuel element or a dose of tobacco-containing material that can be used to impart tobacco flavor to the aerosol. In these cases, the hot vapors sweep through the tobacco, extracting and vaporizing the volatile constituents in the tobacco without combustion or substantial pyrolysis. A preferred location for the tobacco dose is around the periphery of the aerosol generating member, as shown in Figure 3, whereby heat transfer to the tobacco is improved, especially in those embodiments where a heat conducting member or conductive container is used between the aerosol generating material and the annular tobacco layer. In these embodiments, the tobacco also acts as an insulating component of the aerosol former and helps to mimic the feel and aroma of a conventional cigarette. Another preferred location for the tobacco dose is within the aerosol generating member, where the tobacco or compacted tobacco particles li 2i 83020 can be mixed with or used in place of the substrate of the aerosol generating materials.

Tupakkapitoinen materiaali voi sisältää kaikenlaista ammatti-väelle saatavissa olevaa tupakkaa, jollaisia ovat esimerkiksi Burley, savukaasukuivattu tupakka, turkkilainen tupakka, uudelleen sekoitettu tupakka, suulakepuristetut tai tiivistetyt tupakkaseokset, tupakkapitoiset levyt ja vastaavat. Tupakkalaa-tujen seosta voidaan edullisesti käyttää aromivaihteluiden aikaansaamiseksi. Tupakkapitoinen materiaali voi myös sisältää tavanomaisia tupakan lisäaineita, kuten täyteaineita, kuoriai-neita, lujiteaineita, kuten lasikuituja, kostuttavia aineita ja vastaavia. Tupakkamateriaaliin voidaan myös lisätä aromiaineita sekä aromin säätöaineita.The tobacco-containing material may include any type of tobacco available to the professional, such as Burley, flue gas-cured tobacco, Turkish tobacco, blended tobacco, extruded or condensed tobacco blends, tobacco-containing sheets, and the like. The mixture of tobacco grades can be advantageously used to produce variations in aroma. The tobacco-containing material may also contain conventional tobacco additives such as fillers, peelers, reinforcing agents such as glass fibers, wetting agents and the like. Flavoring agents as well as flavoring agents may also be added to the tobacco material.

Edullisesti käytetty lämmönjohdinosa on tyypillisesti metallinen (esim. alumiininen) putki, levy tai folio, jonka paksuus vaihtelee alle noin 0,01 mm:stä noin 0,2 mm:iin tai ylikin. Johtavan materiaalin (esim. muita metalleja tai grafoil Union Carbidilta) paksuus, muoto ja/tai lajit voi vaihdella käytännöllisesti katsoen minkä tahansa halutun lämmönsiirtoasteen aikaansaamiseksi. Yleisesti ottaen lämmönjohdinosan pitäisi olla riittävän kaukana takana, jotta se ei haittaisi polttoaine-elementin syttymistä, mutta riittävän lähellä syttymispää-tä johtavan lämmönsiirron aikaansaamiseksi ensimmäisten ja keskivälillä tapahtuvien imaisujen aikana.Preferably, the heat conducting member used is typically a metal (e.g., aluminum) tube, sheet, or foil having a thickness ranging from less than about 0.01 mm to about 0.2 mm or more. The thickness, shape, and / or type of conductive material (e.g., other metals or grafoil from Union Carbid) can vary to achieve virtually any desired degree of heat transfer. In general, the heat conductor section should be far enough behind it so as not to interfere with the ignition of the fuel element, but close enough to the ignition end to provide conductive heat transfer during the first and mid-suction operations.

Kuten esitetyissä suoritusmuodoissa on kuvattu, lämmönjohdinosa on edullisesti kosketuksessa polttoaine-elementin takaosaan tai menee sen päälle ja samoin se on kosketuksessa aerosolin muo-dostuselimen osan kanssa tai menee sen päälle ja tarpeeksi kaukana tai erillään syttymispäästä, jolloin välimatka siihen on ainakin noin 3 mm tai enemmänkin, edullisesti noin 5 mm tai enemmänkin. Lämmönjohdinosa ulottuu edullisesti korkeintaan noin puoliväliin polttoaine-elementin pituutta. Edullisemmin 22 83020 lämmönjohdinosa tulee polttoaine-elementin takapään päälle korkeintaan noin 5 mm:n matkan tai koskettaa sitä muuten. Tällaiset edulliset taaksepäin vedetyt osat eivät estä polttoaine-elementin syttymistä tai palamista. Edulliset välimatkan järjestetyt johdinosat auttavat myös sammuttamaan polttoaineen sen palaessa johtimen kosketuspisteeseen toimimalla lämpönieluna, eivätkä tällaiset johtimet työnny tuotteesta esiin edes sen jälkeen, kun polttoaine on käytetty loppuun.As described in the illustrated embodiments, the heat conductor portion is preferably in contact with or over the rear of the fuel element and likewise is in contact with or over the aerosol generating member portion and far enough or apart from the ignition head to be spaced at least about 3 mm or more , preferably about 5 mm or more. The heat conductor portion preferably extends no more than about half the length of the fuel element. More preferably, the heat conductor portion 22 83020 enters or otherwise contacts the rear end of the fuel element by up to about 5 mm. Such preferred retracted parts do not prevent ignition or combustion of the fuel element. The preferred spaced conductor portions also help to extinguish the fuel as it burns to the point of contact of the conductor by acting as a heat sink, and such conductors do not protrude from the product even after the fuel has been used up.

Lämmönjohdinosa muodostaa myös edullisesti johtavan säiliön, joka sulkee sisäänsä aerosolin muodostusmateriaalit. Vaihtoehtoisesti voidaan mukaan ottaa erillinen johtava säiliö erityisesti niissä suoritusmuodoissa, joissa käytetään hiukkasmaisia substraatteja tai puolinestemäisiä aerosolin muodostusmateriaa-leja. Paitsi, että johtava säiliö toimii aerosolin muodostusma-teriaalien säiliönä, se lisäksi parantaa lämmön jakautumista aerosolin muodostusmateriaaleihin ja edulliseen ympäröivään tupakkakerrokseen ja estää aerosolin muodostajan siirtymisen tuotteen muihin ainesosiin. Säiliö muodostaa myös välineen tuotteen läpi tapahtuvan paineen alenemisen ohjaamiseksi muuttamalla niiden väylien lukumäärää, kokoa ja/tai asemaa, joiden läpi aerosolin muodostaja siirtyy tuotteen suun puoleiseen päähän. Lisäksi niissä suoritusmuodoissa, joissa käytetään tupakkakerrosta aerosolin muodostusosan kehän ympärillä, säiliö voidaan varustaa kehäaukoilla tai raoilla tupakan läpi tapahtuvan höyryjen virtauksen säätämiseksi ja ohjaamiseksi. Säiliön käyttö yksinkertaistaa myös tuotteen valmistusta vähentämällä tarvittavien osien ja/tai valmistusvaiheiden määrää.The heat conductor part also preferably forms a conductive container which encloses the aerosol-forming materials. Alternatively, a separate conductive container may be included, especially in those embodiments where particulate substrates or semi-liquid aerosol-forming materials are used. Not only does the conductive container act as a container for aerosol-forming materials, it also improves heat distribution to the aerosol-forming materials and the preferred surrounding tobacco layer and prevents the aerosol-former from migrating to other ingredients in the product. The container also provides a means for controlling the pressure drop through the product by changing the number, size and / or position of the passages through which the aerosol former passes to the mouth end of the product. In addition, in those embodiments where a layer of tobacco is used around the circumference of the aerosol generating member, the container may be provided with circumferential openings or slots for regulating and controlling the flow of vapors through the tobacco. The use of a container also simplifies the manufacture of the product by reducing the number of parts and / or manufacturing steps required.

Käytetyt eristysosat voidaan edullisesti muodostaa yhdeksi joustavaksi vaipaksi yhdestä tai useammasta eristysmateriaali-kerroksesta. Tämä vaippa on edullisesti ainakin 0,5 mm paksu, edullisemmin ainakin 1 mm paksu ja edullisimmin noin 1,5 - 2 mm paksu. Vaippa ulottuu edullisesti polttoaine-elementin päälle yli puoliväliin sen pituudesta. Edullisemmin se ulottuu tai I: 23 8 3 0 2 0 kattaa polttoaine-elementin koko ulkokehän ja aerosolin muodos-tusosan kokonaan tai osittain.The insulating parts used can advantageously be formed as one flexible sheath of one or more layers of insulating material. This sheath is preferably at least 0.5 mm thick, more preferably at least 1 mm thick, and most preferably about 1.5 to 2 mm thick. The jacket preferably extends over the fuel element more than half its length. More preferably, it extends or covers all or part of the entire outer circumference of the fuel element and the aerosol generating member.

Käytettävät eristysosat ovat yleensä epäorgaanisia tai orgaanisia kuituja, jotka on valmistettu esimerkiksi lasista, alumini-umoksidista, piioksidista, lasimaisista materiaaleista, vuori-villasta, hiilistä, piiaineista, boorista, organisista polymeereistä, selluloosa-aineista ja vastaavista mukaan luettuna näiden materiaalien seokset. Samoin voidaan käyttää ei-kuitumaisia eristysmateriaaleja, kuten piidioksidiaerogeeli, perliitti, lasi ja vastaavat, jotka on muodostettu matoiksi, nauhoiksi tai muihin muotoihin. Edulliset eristysosat ovat joustavia tavanomaisen savukkeen tunnun jäljittelemiseksi. Edullisten eristysmateriaalien pitäisi sulaa käytön aikana ja niiden pehmenemis-lämpötilan pitäisi olla alle noin 650 - 700*. Edulliset eristysmateriaalit eivät myöskään saisi palaa käytön aikana. Hitaasti palavia hiiliä ja vastaavia materiaaleja voidaan kuitenkin käyttää. Nämä materiaalit toimivat pääasiallisesti eris-tysvaippana säilyttäen ja ohjaten huomattavan osan palavan polttoaine-elementin muodostamasta lämmöstä aerosolin muodos-tusosaan. Koska eristysvaippa kuumenee palavan polttoaine-ele-. mentin vieressä, se voi myös rajoitetussa määrin johtaa lämpöä kohti aerosolin muodostusosaa.The insulating parts used are generally inorganic or organic fibers made of, for example, glass, alumina, silica, vitreous materials, lining, wool, carbon, silicon, boron, organic polymers, cellulosic materials, and the like, including mixtures of these materials. Likewise, non-fibrous insulating materials such as silica aerogel, perlite, glass and the like formed into mats, strips or other shapes can be used. Preferred insulating members are flexible to mimic the feel of a conventional cigarette. Preferred insulating materials should melt during use and have a softening temperature below about 650 to 700 *. Preferred insulation materials should also not burn during use. However, slow-burning coals and similar materials can be used. These materials act primarily as an insulating jacket, retaining and directing a substantial portion of the heat generated by the combustible fuel element to the aerosol generating member. As the insulation jacket heats up the burning fuel gesture. next to it, it can also conduct heat to a limited extent towards the aerosol generating part.

Tällä hetkellä edullisia polttoaine-elementin eristysmateriaaleja ovat keraamiset kuidut, kuten lasikuidut. Kahta sopivaa lasikuitua on saatavissa yhtiöstä nimeltä Manning Paper Company, Troy, New York, tuotenimillä Manniglas 1000 ja Manniglas 1200« Edullisilla lasikuitumateriaaleilla on alhainen pehmenemispiste, esim. alle noin 650* käyttämällä ASTM-testime-netelmää C 338-73. Edullisia lasikuituja ovat koemateriaalit, joita valmistaa yhtiö Owens-Cordning, Toledo, Ohio tuotenimillä ; 6432 ja 6437, joiden pehmenemispiste on noin 640* ja jotka sulavat käytön aikana.Currently preferred fuel cell insulation materials are ceramic fibers such as glass fibers. Two suitable glass fibers are available from Manning Paper Company, Troy, New York, under the tradenames Manniglas 1000 and Manniglas 1200. Preferred glass fiber materials have a low softening point, e.g., less than about 650 * using ASTM test method C 338-73. Preferred glass fibers are test materials manufactured by Owens-Cordning, Toledo, Ohio under the tradenames; 6432 and 6437, which have a softening point of about 640 * and which melt during use.

i 24 83020i 24 83020

Useita kaupallisesti saatavissa olevia epäorgaanisia kuituja valmistetaan sideaineen, esim. PVA:n avulla, joka säilyttää rakenteen eheänä käsittelyn aikana. Näistä sideaineista lähtee kitkerä maku lämmitettäessä ja ne pitäisi poistaa esimerkiksi kuumentamalla ilmassa lämpötilassa noin 650® noin 15 minuutin ajan ennen käyttöä. Haluttaessa kuituihin voidaan lisätä noin 3 paino-% pektiiniä vaipan lujittamiseksi mekaanisesti kitkerää makua aiheuttamatta.Many commercially available inorganic fibers are made with a binder, e.g., PVA, that maintains the structure intact during processing. These binders give off a bitter taste when heated and should be removed, for example, by heating in air at about 650® for about 15 minutes before use. If desired, about 3% by weight of pectin can be added to the fibers to mechanically strengthen the sheath without causing a bitter taste.

Vaihtoehtoisesti eristysmateriaali voidaan korvata kokonaan tai osittain joko löysästi pakatulla tai tiukasti pakatulla tupakalla. Tupakan käyttö eristysvaipan korvaamiseksi osittain tai kokonaan aiheuttaa lisäksi tupakan aromien siirtymisen aerosolin päävirtaukseen ja muodostaa tupakan makuisen sivuvirtauksen eristimenä toimimisensa lisäksi. Edullisissa suoritusmuodoissa, joissa tupakkakerros ympäröi aerosolin muodostusosan, kerros tai vaippa toimii palamattomana eristeenä antaen samalla tupakan aromit aerosolin päävirtaukseen. Niissä suoritusmuodoissa, joissa tupakka ympäröi polttoainetta, tupakka kuluu edullisesti vain siinä määrin kuin polttoainelähde kuluu, eli polttoaine-elementin ja aerosolin muodostusosan väliseen kosketuskohtaan asti. Tämä voidaan saada aikaan puristamalla tupakka polttoaine-elementin ympärille ja/tai käyttämällä johtavaa lämpönie-lua kuviossa 3 esitetyn suoritusmuodon tapaan. Tämä voidaan myös saada aikaan käsittelemällä savukepaperipäällys ja/tai tupakka materiaaleilla, jotka sammuttavat tupakan siinä kohdassa, jossa se tulee aerosolin muodostusosan päälle.Alternatively, the insulating material may be replaced in whole or in part by either loosely packed or tightly packed tobacco. The use of tobacco to partially or completely replace the insulating sheath further causes the aromas of the tobacco to shift into the main stream of aerosol and provide a tobacco-flavored side stream in addition to acting as an insulator. In preferred embodiments, where the tobacco layer surrounds the aerosol forming portion, the layer or sheath acts as a non-combustible insulator while imparting tobacco aromas to the main aerosol stream. In those embodiments where the tobacco surrounds the fuel, the tobacco is preferably consumed only to the extent that the fuel source is consumed, i.e., up to the point of contact between the fuel element and the aerosol generating member. This can be accomplished by squeezing the tobacco around the fuel element and / or using a conductive heat sink as in the embodiment shown in Figure 3. This can also be accomplished by treating the cigarette wrap and / or tobacco with materials that extinguish the tobacco at the point where it enters the aerosol generating member.

Kun eristysosa muodostuu muista kuitumateriaaleista kuin tupakasta, voidaan eristysosan ja tuotteen suun puoleisen pään välissä käyttää suljinosaa. Eräs tällainen suljinosa on rengasmainen suuritiheyksinen selluloosa-asetaattituppo, joka asettuu vasten kuitumaista eristysosaa ja on molemmista päistä suljettu esimerkiksi liimalla ilmavirran estämiseksi kulkemasta tupon läpi.When the insulating part consists of fibrous materials other than tobacco, a closure part can be used between the insulating part and the mouth end of the product. One such closure member is an annular high density cellulose acetate sheath which abuts the fibrous insulating member and is sealed at both ends, for example with an adhesive, to prevent airflow from passing through the mandrel.

n 25 83020n 25 83020

Useimmissa suoritusmuodoissa polttoaine-/aerosolin muodostus-osayhdistelmä kiinnitetään suukappaleeseen, jollaisena voidaan käyttää esimerkiksi kuvioissa esitettyjä foliovuorattuja paperi- tai selluloosa-asetaatti-/muoviputkia, vaikkakin suu-kappale voidaan muodostaa erikseen esimerkiksi savukkeen pitimen muodossa. Tämä tuotteen osa muodostaa väylän, joka ohjaa höyrystyneet aerosolin muodostusaineet käyttäjän suuhun. Sen pituus on edullisesti noin 35 - 50 mm tai enemmänkin ja tästä syystä se pitää myös kuuman tulikartion kaukana käyttäjän suusta ja sormista ja antaa kuumalle aerosolille riittävästi aikaa muodostua ja jäähtyä ennen sen tuloa käyttäjälle.In most embodiments, the fuel / aerosol generating member assembly is attached to a mouthpiece, such as foil-lined paper or cellulose acetate / plastic tubes shown in the figures, although the mouthpiece may be formed separately, for example in the form of a cigarette holder. This part of the product forms a pathway that directs the vaporized aerosol-forming agents into the user's mouth. It is preferably about 35 to 50 mm in length or more and therefore also keeps the hot cone of fire away from the user's mouth and fingers and allows the hot aerosol sufficient time to form and cool before it enters the user.

Sopivien suukappaleiden pitäisi olla inerttejä aerosolin muo-dostusaineiden suhteen, niissä voi olla vesi- tai nestetiivis sisäkerros, niiden pitäisi aiheuttaa mahdollisimman vähäinen kondensaatiosta tai suodatuksesta aiheutuva aerosolin häviö ja niiden pitäisi kyetä kestämään se lämpötila, joka vallitsee niiden ja tuotteen muiden osien rajakohdassa. Edullisiin suu-kappaleisiin kuuluu monissa esitetyissä suodatusmuodoissa käytetty selluloosa-asetaattiputki, joka toimii joustavana ulko-osana ja edesauttaa tavanomaisen savukkeen tunnun jäljittelyä tuotteen suun puoleisessa päässä. Muutkin sopivat suukappaleet ovat ilmeisen selviä tämän alan ammattimiehille.Suitable mouthpieces should be inert to the aerosol-forming agents, may have a water- or liquid-tight inner layer, should minimize aerosol loss due to condensation or filtration, and should be able to withstand the temperature at the interface between them and other parts of the product. Preferred mouthpieces include a cellulose acetate tube used in many of the forms of filtration shown, which acts as a flexible outer member and helps to mimic the feel of a conventional cigarette at the mouth end of the product. Other suitable mouthpieces will be apparent to those skilled in the art.

Esitetynlaisissa tuotteissa käyttökelpoisiin suukappaleisiin voi kuulua valinnainen "suodatin", jota käytetään tavanomaisen suodatinsavukkeen ulkonäön antamiseksi tuotteelle. Tällaisia suodattimia ovat pienihyötysuhteiset selluloosa-asetaattisuo-dattimet ja ontot tai läpällä varustetut muovisuodattimet, joita valmistetaan esimerkiksi polypropyleenisfca. Nämä suodattimet eivät juurikaan häiritse aerosolin tuloa.Mouthpieces useful in products such as those shown may include an optional "filter" used to impart the appearance of a conventional filter cigarette to the product. Such filters include low efficiency cellulose acetate filters and hollow or flap plastic filters made of, for example, polypropylene. These filters do little to interfere with aerosol delivery.

Tuote voidaan päällystää koko pituudeltaan tai joku sen osa voidaan päällystää savukepaperilla. Edullisia papereita ovat sellaiset, jotka eivät polttoaine-elementin puoleisessa päässä 26 83020 syty liekkiin polttoaine-elementin palamisen aikana. Lisäksi paperilla pitäisi olla valvotut kytemisominaisuudet ja niiden pitäisi muodostaa harmaata, savukemaista tuhkaa.The product may be coated along its entire length or any part thereof may be coated with cigarette paper. Preferred papers are those that do not ignite at the fuel cell end 26 83020 during combustion of the fuel cell. In addition, the paper should have controlled boiling properties and should form a gray, cigarette-like ash.

Eristysvaippaa käyttävissä suodatusmuodoissa, joissa paperi palaa pois vaipoitetusta polttoaine-elementistä, saavutetaan maksimi lämmönsiirto johtuen siitä, että ilmavirtaus polttoai-nelähteeseen ei ole rajoitettu. Voidaan kuitenkin käyttää sellaisia papereita, että ne säilyvät kokonaan tai osittain ehjinä joutuessaan alttiiksi palavasta polttoaine-elementistä tulevalle lämmölle. Tällaiset paperit muodostavat rajoitetun ilmavirran palavaan polttoaine-elementtiin edesauttaen siten valvomaan lämpötilaa, jossa polttoaine-elementti palaa ja tällöin saadaan valvotuksi tai ohjatuksi lämmönsiirtoa aerosolin muodostus-osaan.In filter forms using an insulating jacket, in which the paper burns away from the jacketed fuel element, maximum heat transfer is achieved due to the fact that the air flow to the fuel source is not restricted. However, papers may be used which remain completely or partially intact when exposed to the heat from the combustible fuel element. Such papers provide a limited flow of air to the combustible fuel element, thereby helping to control the temperature at which the fuel element burns, thereby controlling or directing heat transfer to the aerosol generating member.

Polttoaine-elementin palamisnopeuden ja -lämpötilan alentamiseksi ja siis alhaisen CO/COa-suhteen säilyttämiseksi päällys-kerroksena voidaan käyttää ei-huokoista tai nolla-huokoista paperia, joka on käsitelty siten, että se on hieman huokoinen ja jolloin kysymykseen tulee esimerkiksi palamaton kiillepape-ri, jossa on paljon reikiä. Tällainen paperi ohjaa lämmön muodostumista erityisesti puolivälin imaisujen aikana (eli imaisut 4-6).In order to reduce the combustion rate and temperature of the fuel element and thus to maintain a low CO / COa ratio, non-porous or zero-porous paper which is treated to be slightly porous and in the case of, for example, non-combustible mica paper can be used as the top layer. with lots of holes. Such paper controls heat generation, especially during mid-suction (i.e., suction 4-6).

Aerosolin muodostusosasta suun puoleiseen päähän asti voidaan käyttää ei-huokoista paperia aerosolin tulon maksimoimiseksi, jota tuloa muussa tapauksessa laimentaisi tuotteen läpi tapahtuva säteettäinen (eli ulkopuolelta tuleva) ilman tunkeutuminen tuotteen läpi.From the aerosol generating portion to the mouth end, non-porous paper can be used to maximize the aerosol inlet that would otherwise be diluted by radial (i.e., exterior) air penetration through the product.

Tällaiset paperit ovat tunnettuja savukepaperialalla ja näiden paperien yhdistelmiä voidaan käyttää erilaisten vaikutusten aikaansaamiseksi. Esillä olevan keksinnön mukaisissa tuotteissa käytettyjä edullisia papereita ovat Ecusta 01788 ja 646 n \ 27 83020 pää1lyspaperi, jota valmistaa yhtiö nimeltä Ecusta, Pisgah Forest, North Carolina sekä Kimperly-Clarkin KC-63-5, P 878-5, P 878-16-2 ja 780-63-5 paperit.Such papers are known in the cigarette paper industry and combinations of these papers can be used to produce various effects. Preferred papers used in the products of the present invention include Ecusta 01788 and 646 n \ 27 83020 coating paper manufactured by Ecusta, Pisgah Forest, North Carolina and Kimperly-Clark's KC-63-5, P 878-5, P 878-16- 2 and 780-63-5 papers.

Edulliset suoritusmuodot kykenevät toimittamaan ainakin 0,6 mg aerosolia mitattuna märkänä kokonaishiukkasaineksena (WTPM) ensimmäisellä kolmella imaisulla suoritettaessa tupakointia FTC-tupakointiolosuhteissa (FTC-tupakointiolosuhteet käsittävät kahden sekunnin imaisuja (35 ml kokonaistilavuus), joita erottaa 58 sekunnin kyteneminen). Vielä edullisemmat suoritusmuodot kykenevät toimittamaan 1,5 mg tai enemmänkin aerosolia ensimmäisellä kolmella imaisulla. Kaikkein edullisimmat suoritusmuodot toimittavat 3 mg tai enemmänkin aerosolia ensimmäisellä kolmella imaisulla suoritettaessa tupakointia FTC-tupakointiolosuhteissa. Edelleen edulliset suoritusmuodot tuottavat keskimäärin ainakin noin 0,8 mg märkää kokonaishiukkasainesta imaisua kohti ainakin noin kuuden imaisun ajan, edullisesti ainakin noin 10 imaisun ajan FTC-tupakointiolosuhteissa.Preferred embodiments are capable of delivering at least 0.6 mg of aerosol measured as total wet particulate matter (WTPM) during the first three puffs when performing smoking under FTC smoking conditions (FTC smoking conditions comprise two second puffs (35 ml total volume) separated by 58 second puffs). Even more preferred embodiments are capable of delivering 1.5 mg or more of aerosol in the first three aspirations. Most preferred embodiments deliver 3 mg or more of aerosol on the first three puffs when performing smoking under FTC smoking conditions. Further preferred embodiments produce an average of at least about 0.8 mg of total wet particulate matter per puff for at least about six puffs, preferably for at least about 10 puffs under FTC smoking conditions.

\\

Claims (10)

28 8302028 83020 1. Aerosolin muodostusmateriaali käytettäväksi tupakointituot-teessa, johon materiaaliin kuuluu alumiinioksidisubstraatti, joka kannattaa aerosolinmuodostusainetta, tunnettu siitä, että alumiinioksidisubstraatti sisältää alumiinioksidia, joka on sintrattu yli 1000 C° lämpötilassa.An aerosol-forming material for use in a smoking article, the material comprising an alumina substrate supporting an aerosol-forming agent, characterized in that the alumina substrate contains alumina sintered at a temperature above 1000 ° C. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aerosolinmuodostusmateriaali, tunnettu siitä, että mainittu substraatti kannattaa aerosolinmuodostusainetta, joka koostuu vähintään hiilestä, vedystä ja hapesta.An aerosol-forming material according to claim 1, characterized in that said substrate supports an aerosol-forming agent consisting of at least carbon, hydrogen and oxygen. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen aerosolinmuodostusmateriaali, tunnettu siitä, että mainittu substraatti kannattaa haihtuvaa tupakka-aromiainetta.Aerosol-forming material according to claim 1 or 2, characterized in that said substrate supports a volatile tobacco flavor. 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen aerosolinmuodostusmateriaali, tunnettu siitä, että sintrattu aluminiok-sidi on pesty ja kuivattu ennen käyttöä.Aerosol-forming material according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the sintered alumina is washed and dried before use. 5. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen aerosolinmuodostusmateriaali, tunnettu siitä, että mainittu aerosolinmuodostusaine sisältää polyhydrisiä alkoholeja.Aerosol-forming material according to any one of the preceding claims, characterized in that said aerosol-forming agent contains polyhydric alcohols. 6. Patentivaatimuksen 5 mukainen aerosolinmuodostusmateriaali, tunnettu siitä, että mainittuun polyhydriseen alkoholiin kuuluu glyseriini ja/tai propyleeniglykoli ja/tai trietyleeni glykoli.Aerosol-forming material according to claim 5, characterized in that said polyhydric alcohol comprises glycerin and / or propylene glycol and / or triethylene glycol. 7. Patentivaatimuksen 3 mukainen aerosolinmuodostusmateriaali, tunnettu siitä, että mainittu tupakka-aromiaine sisältää tupakkauutetta. Il 29 83020Aerosol-forming material according to claim 3, characterized in that said tobacco flavoring agent contains tobacco extract. Il 29 83020 8. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen aeroso-linmuodostusmateriaali, tunnettu siitä, että mainittu substraatti lisäksi kannattaa tupakka-aromiainetta.Aerosol-forming material according to any one of the preceding claims, characterized in that said substrate further supports a tobacco flavoring agent. 9. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen aerosolinmuodostusmateriaali, tunnettu siitä, että substraatti kannattaa aromiainetta.Aerosol-forming material according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate carries a flavoring agent. 10. Patenttivaatimuksen 2 mukainen aerosolinmuodostusmateriaali, tunnettu siitä, että mainittuun aerosolinmuodos-tusaineeseen kuuluu glyseriini ja että mainittuun alumiinioksi-disubstraattiin kuuluu tupakkauute ja yksi tai useampi aromiaine. 30 83020An aerosol-forming material according to claim 2, characterized in that said aerosol-forming agent comprises glycerin and in that said alumina disubstrate comprises a tobacco extract and one or more flavoring agents. 30 83020
FI894420A 1985-08-26 1989-09-19 Aerosol forming material for use in a smoking product FI83020C (en)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/769,532 US5020548A (en) 1985-08-26 1985-08-26 Smoking article with improved fuel element
US76953285 1985-08-26
US06/790,484 US4714082A (en) 1984-09-14 1985-10-23 Smoking article
US79048485 1985-10-23
FI863428A FI863428A (en) 1985-08-26 1986-08-25 TOBAKSPRODUKT.
FI863428 1986-08-25
FI891196 1989-03-14
FI891196A FI80824C (en) 1985-08-26 1989-03-14 ROEKNINGSARTIKEL.

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI894420A FI894420A (en) 1989-09-19
FI894420A0 FI894420A0 (en) 1989-09-19
FI83020B true FI83020B (en) 1991-02-15
FI83020C FI83020C (en) 1991-05-27

Family

ID=27444111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI894420A FI83020C (en) 1985-08-26 1989-09-19 Aerosol forming material for use in a smoking product

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI83020C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI894420A (en) 1989-09-19
FI894420A0 (en) 1989-09-19
FI83020C (en) 1991-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI81949B (en) Smoking article
KR910008188B1 (en) Smoking article
EP0336457B1 (en) Smoking article
US4714082A (en) Smoking article
US5042509A (en) Method for making aerosol generating cartridge
KR960015643B1 (en) Smoking article with improved fuel element
US4819665A (en) Aerosol delivery article
FI83020B (en) Aerosol-forming material for use in a smoking product
FI80824C (en) ROEKNINGSARTIKEL.
RO104249B1 (en) Smoking article

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: JAPAN TOBACCO INC.

MA Patent expired