RU2675474C1

RU2675474C1 - Material forming aerosol and devices including such material

Info

Publication number: RU2675474C1
Application number: RU2017139898A
Authority: RU
Inventors: Валид Аби АУН; Брайан ОЛБАТ; Эдвард Деннис Джон
Original assignee: Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2018-12-19
Also published as: JP6695359B2; EP3297460A1; EP3297460B1; HK1245589A1; US20180279666A1; GB201508671D0; BR112017024789A2; WO2016184977A1; JP2018515119A; CN107846963A

Abstract

FIELD: manufacturing technology.SUBSTANCE: present invention relates to an aerosol-forming material that emits an aerosol and / or gas when heated. In the method, the component for producing an aerosol using electric heating includes an aerosol-forming material and an electrically resistive heating element, where the electrically resistive heating element is at least partially enclosed in the aerosol-forming material and where the solid aerosol-forming material contains: about 5–35 % wt. of the tobacco extract; about 50–80 % wt. of the filler; about 10–35 % wt. of the aerosol forming agent; and about 2.5–10 % wt. of the binder, where the mass ratio is given per weight in the dry state.EFFECT: technical result of the invention is the improvement of the aerosol-forming material, which releases an aerosol and / or gas when heated.15 cl, 4 ex, 7 tbl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к образующему аэрозоль материалу, который выделяет аэрозоль и/или газ при нагревании.The present invention relates to an aerosol forming material that releases aerosol and / or gas when heated.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Табачный материал нагревают в курительных изделиях с целью высвобождения содержащихся в этом материале веществ и доставки их в виде аэрозоля.Tobacco material is heated in smoking articles in order to release the substances contained in this material and deliver them as an aerosol.

Во многих курительных изделиях горение табачного материала высвобождает тепловую энергию, которая, в свою очередь, высвобождает дымовой аэрозоль из табачного материала. Горение вызывает различные процессы физико-химического разрушения, которые могут быть комбинацией окислительного разрушения, пиролиза, пиросинтеза и перегонки. Однако тепловая энергия, образующаяся при горении, как правило, высока, и количество выделяемой теплоты часто трудно регулировать.In many smoking articles, burning tobacco material releases thermal energy, which in turn releases smoke aerosol from the tobacco material. Combustion causes various processes of physical and chemical destruction, which can be a combination of oxidative destruction, pyrolysis, pyrosynthesis, and distillation. However, the thermal energy generated by combustion is typically high, and the amount of heat released is often difficult to control.

В других курительных изделиях нагревание, обеспечивающее тепловую энергию, необходимую для высвобождения аэрозоля, обеспечивается электрическим нагревом.In other smoking articles, heating providing the thermal energy necessary to release the aerosol is provided by electric heating.

Устройства для нагрева без горения (известные также как устройства для нагревания табака или изделия для нагревания табака) представляют собой курительные изделия негорючего типа, разработанные в качестве альтернативы обычным сгорающим сигаретам. Эти устройства испаряют компоненты табака путем нагревания табачного материала, предпочтительно с помощью электрического нагрева (хотя могут использоваться и другие средства нагревания); при этом удается избежать пиролиза или горения табака или летучих компонентов. Летучие компоненты конденсируются с образованием ингалируемого аэрозоля.Non-burning heating devices (also known as tobacco heating devices or tobacco heating products) are non-combustible type smoking articles designed as an alternative to conventional burning cigarettes. These devices vaporize tobacco components by heating the tobacco material, preferably by electric heating (although other heating means may be used); this avoids the pyrolysis or burning of tobacco or volatile components. Volatile components condense to form an inhaled aerosol.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с первым аспектом изобретения описывается твердый образующий аэрозоль материал, содержащий примерно 5-35% мас. табачного экстракта, примерно 50-80% мас. наполнителя, примерно 10-35% мас. образующего аэрозоль агента и примерно 2,5-10% мас. связующего.In accordance with the first aspect of the invention describes a solid aerosol forming material containing about 5-35% wt. tobacco extract, approximately 50-80% wt. filler, about 10-35% wt. aerosol forming agent and about 2.5-10% wt. binder.

В процессе использования образующий аэрозоль материал нагревается с обеспечением по меньшей мере одной доставки ингалируемого аэрозоля и/или газа. В некоторых случаях образующий аэрозоль материал можно нагревать с обеспечением множества доставок ингалируемого аэрозоля и/или газа.In use, the aerosol forming material is heated to provide at least one delivery of the inhaled aerosol and / or gas. In some cases, the aerosol forming material can be heated to provide multiple deliveries of inhaled aerosol and / or gas.

Все описанные здесь массовые проценты (обозначенные % мас.) приведены в расчете на массу в сухом состоянии, если явным образом не указано иное. Все массовые отношения также приведены в расчете на массу в сухом состоянии. Масса, приведенная в расчете на массу в сухом состоянии, относится ко всему экстракту или суспензии, или материалу, за исключением воды, и может включать компоненты, которые сами по себе являются жидкими при комнатной температуре и давлении, такие как глицерин. В противоположность этому, масса во влажном состоянии относится ко всем компонентам, включая воду.All weight percentages described herein (indicated by wt%) are based on dry weight unless otherwise indicated. All mass ratios are also given based on dry weight. The mass, calculated on the basis of the mass in the dry state, refers to the entire extract or suspension, or material, with the exception of water, and may include components that are themselves liquid at room temperature and pressure, such as glycerin. In contrast, the wet mass refers to all components, including water.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал имеет форму листа.In some embodiments, the aerosol forming material is in the form of a sheet.

В некоторых вариантах осуществления наполнитель включает неорганическое вещество, такое как карбонат кальция, перлит, вермикулит, диатомовая земля, коллоидный кремнезем, оксид магния, сульфат магния и карбонат магния. В некоторых вариантах осуществления наполнитель содержит мел. В некоторых случаях наполнитель содержит органическое вещество, такое как древесная пульпа, целлюлоза и производные целлюлозы.In some embodiments, the filler comprises an inorganic substance such as calcium carbonate, perlite, vermiculite, diatomaceous earth, colloidal silica, magnesium oxide, magnesium sulfate and magnesium carbonate. In some embodiments, the filler comprises chalk. In some cases, the filler contains organic matter, such as wood pulp, cellulose and cellulose derivatives.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль агент содержит полиол, такой как сорбит, глицерин и гликоли, такие как пропиленгликоль или триэтиленгликоль; не-полиол, такой как моноспирты, высококипящие углеводороды, кислоты, такие как молочная кислота, производные глицерина, сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтиленгликольдиацетат, триэтилцитрат или миристаты, включая этилмиристат и изопропилмиристат, и сложные эфиры алифатических карбоновых кислот, такие как метилстеарат, диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль агент содержит глицерин или пропиленгликоль.In some embodiments, the aerosol forming agent comprises a polyol, such as sorbitol, glycerin, and glycols, such as propylene glycol or triethylene glycol; non-polyol such as mono alcohols, high boiling hydrocarbons, acids such as lactic acid, glycerol derivatives, esters such as diacetin, triacetin, triethylene glycol diacetate, triethyl citrate or myristates, including ethyl myristate and isopropyl myristate, and aliphatic esters such as carboxylic acids methyl stearate, dimethyldodecandioate and dimethyl tetradecandioate. In some embodiments, the aerosol forming agent comprises glycerol or propylene glycol.

В некоторых вариантах осуществления связующее содержит альгинат, целлюлозы или модифицированные целлюлозы, крахмалы или модифицированные крахмалы или природные камеди. В некоторых вариантах осуществления связующее содержит альгинат, такой как альгинат натрия, альгинат кальция, альгинат калия или альгинат аммония.In some embodiments, the binder comprises alginate, celluloses or modified celluloses, starches or modified starches or natural gums. In some embodiments, the binder comprises an alginate such as sodium alginate, calcium alginate, potassium alginate or ammonium alginate.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал представляет собой отлитый материал.In some embodiments, the aerosol forming material is a cast material.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения описывается компонент для образования аэрозоля с помощью электрического нагрева, причем указанный компонент содержит образующий аэрозоль материал, описанный в данном изобретении, и электрически резистивный нагревательный элемент, причем электрически резистивный нагревательный элемент по меньшей мере частично заключен в образующий аэрозоль материал.In accordance with a second aspect of the present invention, there is described a component for aerosol formation by electric heating, said component comprising an aerosol forming material described in this invention and an electrically resistive heating element, wherein the electrically resistive heating element is at least partially enclosed in an aerosol forming material .

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения описывается устройство для получения ингалируемого аэрозоля и/или газа, причем устройство содержит образующий аэрозоль материал, описанный в данном изобретении, и средство нагревания, которое испаряет используемые компоненты с образованием аэрозоля и/или газа.In accordance with a third aspect of the present invention, a device for producing an inhaled aerosol and / or gas is described, the device comprising the aerosol forming material described in this invention and heating means that vaporizes the components used to form an aerosol and / or gas.

В некоторых вариантах осуществления средство нагревания является электрическим нагревательным средством. В некоторых вариантах осуществления электрическое нагревательное средство является электрически резистивным нагревательным элементом.In some embodiments, the heating means is an electric heating means. In some embodiments, the electric heating means is an electrically resistive heating element.

В некоторых вариантах осуществления средство нагревания по меньшей мере частично заключено в образующий аэрозоль материал.In some embodiments, the heating means is at least partially enclosed in an aerosol forming material.

В некоторых вариантах осуществления устройство для образования ингалируемого аэрозоля и/или газа содержит компонент для образования аэрозоля с помощью электрического нагрева, как описано в настоящем изобретении.In some embodiments, a device for forming an inhaled aerosol and / or gas comprises a component for generating aerosol by electric heating, as described in the present invention.

В некоторых вариантах осуществления устройство является изделием для нагревания табака (также известным как устройство для нагревания без горения или устройство для нагревания табака).In some embodiments, the device is a product for heating tobacco (also known as a device for heating without burning or a device for heating tobacco).

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения описывается суспензия для получения описанного в данном изобретении образующего аэрозоль материала, содержащая воду, примерно 5-35% мас. табачного экстракта, примерно 50-80% мас. наполнителя, примерно 10-35% мас. образующего аэрозоль агента и примерно 2,5-10% мас. связующего.In accordance with a fourth aspect of the present invention, a suspension is described for preparing the aerosol forming material described in this invention containing water, about 5-35% by weight. tobacco extract, approximately 50-80% wt. filler, about 10-35% wt. aerosol forming agent and about 2.5-10% wt. binder.

В соответствии с пятым аспектом изобретения описывается способ получения образующего аэрозоль материала, описанного в данном изобретении. Способ включает в себя стадии (a) получения суспензии, содержащей компоненты образующего аэрозоль материала и воду, (b) литья, экструдирования или распыления указанной суспензии, и (c) сушки суспензии с образованием твердого образующего аэрозоль материала.In accordance with a fifth aspect of the invention, a method for producing the aerosol forming material described in this invention is described. The method includes the steps of (a) preparing a suspension containing components of the aerosol forming material and water, (b) casting, extruding or spraying said suspension, and (c) drying the suspension to form a solid aerosol forming material.

В соответствии с шестым аспектом изобретения описывается применение образующего аэрозоль материала, описанного в настоящем изобретении, компонента, описанного в настоящем изобретении, или устройства, описанного в настоящем изобретении, для образования аэрозоля и/или газа.According to a sixth aspect of the invention, the use of the aerosol forming material described in the present invention, the component described in the present invention, or the device described in the present invention for generating aerosol and / or gas is described.

В той степени, в которой они совместимы, необязательные или предпочтительные признаки каждого аспекта изобретения могут быть объединены с другими аспектами изобретения, определенными в настоящем документе. В частности, признаки описанного здесь образующего аэрозоль материала могут быть применимы к компоненту для образования аэрозоля, устройству для получения ингалируемого аэрозоля и/или газа, суспензии для получения образующего аэрозоль материала и способам получения образующего аэрозоль материала, и наоборот.To the extent that they are compatible, optional or preferred features of each aspect of the invention may be combined with other aspects of the invention defined herein. In particular, the features of the aerosol forming material described herein may be applicable to an aerosol forming component, an apparatus for producing an inhaled aerosol and / or gas, a suspension for producing an aerosol forming material, and methods for producing an aerosol forming material, and vice versa.

Другие признаки и преимущества изобретения станут очевидны из нижеследующего описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, приведенных только в качестве примера.Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention, given by way of example only.

Подробное описаниеDetailed description

Настоящее изобретение относится к образующему аэрозоль материалу, который может нагреваться для выделения ингалируемого аэрозоля, и к включающим его устройствам.The present invention relates to an aerosol forming material that can be heated to separate an inhaled aerosol, and to devices including it.

В частности, настоящее изобретение раскрывает твердый образующий аэрозоль материал, содержащий примерно 5-35% мас. табачного экстракта, примерно 50-80% мас. наполнителя, примерно 10-35% мас. образующего аэрозоль агента и примерно 2,5-10% мас. связующего.In particular, the present invention discloses a solid aerosol forming material containing about 5-35% wt. tobacco extract, approximately 50-80% wt. filler, about 10-35% wt. aerosol forming agent and about 2.5-10% wt. binder.

Изобретение также раскрывает компонент для получения аэрозоля с помощью электрического нагрева, содержащий образующий аэрозоль материал, описанный в данном изобретении, и электрически резистивный нагревательный элемент, причем электрически резистивный нагревательный элемент по меньшей мере частично заключен в образующий аэрозоль материал.The invention also discloses a component for producing an aerosol by electric heating, comprising the aerosol forming material described in this invention and an electrically resistive heating element, wherein the electrically resistive heating element is at least partially enclosed in an aerosol forming material.

Изобретение также раскрывает устройство для получения ингалируемого аэрозоля и/или газа, причем указанное устройство содержит образующий аэрозоль материал, описанный в данном изобретении. В некоторых вариантах осуществления устройство содержит компонент для образования аэрозоля, описанный в данном изобретении.The invention also discloses a device for producing an inhaled aerosol and / or gas, said device comprising the aerosol forming material described in this invention. In some embodiments, the device comprises an aerosol forming component described in this invention.

Авторы изобретения обнаружили, что в образующий аэрозоль материал должны быть включены определенные количества различных компонентов. Как подробно изложено ниже, образующий аэрозоль материал обычно представляет собой литьевой или экструдированный материал, подходящим образом полученный из суспензии составляющих его компонентов. Если относительные соотношения составляющих компонентов являются некорректными, связующее может быть гелем, содержание твердых веществ в суспензии может быть слишком высоким, и/или суспензия может быть слишком вязкой (или наоборот, недостаточно вязкой), в результате чего исключаются возможность литья или экструзии. Кроме того, образующие аэрозоль материалы, определенные в настоящем изобретении, дают аэрозоль с приемлемыми характеристиками, такими как вкус и плотность, образуя при этом аэрозоль экономично и эффективно.The inventors have found that certain amounts of various components must be included in the aerosol forming material. As described in detail below, the aerosol forming material is typically an injection molded or extruded material suitably prepared from a suspension of its constituent components. If the relative ratios of the constituent components are incorrect, the binder may be a gel, the solids content of the suspension may be too high, and / or the suspension may be too viscous (or vice versa, not sufficiently viscous), thereby eliminating the possibility of casting or extrusion. In addition, the aerosol forming materials defined in the present invention provide an aerosol with acceptable characteristics, such as taste and density, while forming an aerosol economically and effectively.

Табачный экстрактTobacco extract

Образующий аэрозоль материал содержит табачный экстракт. Табачный экстракт представляет собой композицию табака, которую получают способом, который включает обработку табака растворителем и может также включать другие стадии обработки (такие как концентрирование). Экстракт может быть получен с помощью обработки любого подходящего табака, как, например, отдельные сорта или смеси, резаный или цельнолистовой табак, включая табак Virginia и/или Burley, и/или Oriental.Aerosol forming material contains tobacco extract. A tobacco extract is a tobacco composition that is prepared by a process that includes treating the tobacco with a solvent and may also include other processing steps (such as concentration). The extract can be obtained by processing any suitable tobacco, such as, for example, individual varieties or blends, cut or whole leaf tobacco, including Virginia and / or Burley and / or Oriental tobacco.

Твердый образующий аэрозоль материал содержит примерно 5-35% мас. табачного экстракта. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал содержит 5-25% мас., 5-20% мас., 10-20% мас. или 10-15% мас. табачного экстракта. В некоторых вариантах осуществления он может содержать по меньшей мере примерно 5% мас., 7% мас., 10% мас., или 12% мас. табачного экстракта. В некоторых вариантах осуществления он может содержать менее чем примерно 35% мас., 25% мас., 20% мас., 18% мас. или 15% мас. табачного экстракта. В некоторых вариантах осуществления твердый образующий аэрозоль материал содержит примерно 12% мас. табачного экстракта.The solid aerosol forming material contains about 5-35% wt. tobacco extract. In some embodiments, the aerosol forming material comprises 5-25% wt., 5-20% wt., 10-20% wt. or 10-15% wt. tobacco extract. In some embodiments, it may contain at least about 5% wt., 7% wt., 10% wt., Or 12% wt. tobacco extract. In some embodiments, it may contain less than about 35% wt., 25% wt., 20% wt., 18% wt. or 15% wt. tobacco extract. In some embodiments, the implementation of the solid aerosol forming material contains about 12% wt. tobacco extract.

В некоторых вариантах осуществления табачный экстракт может быть получен с помощью способа, включающего обработку табака водой. В некоторых вариантах осуществления обработка табака водой может включать добавление воды к табаку, отделение полученного жидкого экстракта на водной основе от нерастворимой части табачного сырья и, необязательно, удаление избыточной воды с образованием табачного экстракта. Могут использоваться любые подходящие способы фильтрации, такие как фильтрация твердых частиц на центрифуге или вакуум-фильтрация с псевдоожиженным слоем. Могут использоваться любые подходящие способы испарительного концентрирования, такие как использование вращающегося в вакууме диска, вакуумное испарение с падающей или восходящей пленкой. Способы, включающие сушку распылением или сублимационную сушку, также могут использоваться для удаления/уменьшения содержания воды. Такие способы должны быть известны специалисту в области фильтрации и испарительного концентрирования.In some embodiments, the tobacco extract can be obtained using a method comprising treating the tobacco with water. In some embodiments, treating the tobacco with water may include adding water to the tobacco, separating the resulting water-based liquid extract from the insoluble portion of the tobacco raw materials, and optionally removing excess water to form a tobacco extract. Any suitable filtration methods may be used, such as centrifuge solids filtration or fluidized bed vacuum filtration. Any suitable evaporative concentration methods may be used, such as using a vacuum rotating disk, vacuum evaporation with a falling or ascending film. Methods including spray drying or freeze-drying can also be used to remove / reduce water content. Such methods should be known to those skilled in the art of filtration and evaporative concentration.

В некоторых вариантах осуществления табачный экстракт может быть получен способом, включающим стадии изменения pH раствора. В некоторых вариантах осуществления pH табачного экстракта может быть равен примерно 6, 6,5, 7, 7,5, 8 или 9 или больше. В некоторых случаях pH табачного экстракта составляет примерно 10,5, 10 или 9,5 или меньше. В некоторых вариантах осуществления pH табачного экстракта составляет примерно 7 или более. В некоторых вариантах осуществления pH табачного экстракта составляет примерно 7. Стадии изменения рН раствора могут включать добавление к раствору щелочного вещества, предпочтительно карбоната, такого как карбонат лития, натрия, калия или кальция, для повышения рН. В некоторых вариантах осуществления раствор водного экстракта является кислым (рН около 5,2) и после добавления карбоната металла значение рН корректируют для получения раствора табачного экстракта с рН примерно 7 или более. Авторы изобретения обнаружили, что табачный экстракт с рН в заявленном диапазоне снижает чрезмерное гелеобразование при добавлении в суспензию, приводя к поддающейся смешиванию суспензии, которую можно легко переработать в однородный образующий аэрозоль материал. Вязкость суспензии такова, что суспензия может быть легко отлита или экструдирована. Если рН табачного экстракта является слишком кислым, pH суспензии может снизиться, что приводит к сольватации ионов металлов (таких как ионы кальция из мела), что, в свою очередь, вызывает чрезмерное гелеобразование.In some embodiments, the tobacco extract may be prepared by a process comprising the steps of changing the pH of a solution. In some embodiments, the pH of the tobacco extract may be about 6, 6.5, 7, 7.5, 8, or 9 or more. In some cases, the pH of the tobacco extract is about 10.5, 10, or 9.5 or less. In some embodiments, the pH of the tobacco extract is about 7 or more. In some embodiments, the pH of the tobacco extract is about 7. The steps of changing the pH of the solution may include adding an alkaline substance, preferably a carbonate, such as lithium, sodium, potassium, or calcium carbonate to the solution to increase the pH. In some embodiments, the aqueous extract solution is acidic (pH about 5.2), and after adding metal carbonate, the pH is adjusted to produce a tobacco extract solution with a pH of about 7 or more. The inventors have found that a tobacco extract with a pH in the claimed range reduces excessive gelation when added to the suspension, resulting in a miscible suspension that can be easily processed into a uniform aerosol forming material. The viscosity of the suspension is such that the suspension can be easily molded or extruded. If the pH of the tobacco extract is too acidic, the pH of the suspension may decrease, which leads to the solvation of metal ions (such as calcium ions from chalk), which, in turn, causes excessive gelation.

В некоторых вариантах осуществления табачный экстракт может быть получен способом, включающим экстракцию с использованием сверхкритической текучей среды, например сверхкритического углекислого газа. В некоторых других вариантах осуществления табачный экстракт может быть получен способом, включающим экстракцию растворителем, который может содержать полиол или другие подходящие более высококипящие жидкости. В некоторых случаях экстракционный растворитель может содержать глицерин и/или пропиленгликоль (и, необязательно, воду).In some embodiments, the tobacco extract may be prepared by a method including extraction using a supercritical fluid, such as supercritical carbon dioxide. In some other embodiments, the implementation of the tobacco extract can be obtained by a method comprising extraction with a solvent, which may contain a polyol or other suitable higher boiling liquids. In some cases, the extraction solvent may contain glycerin and / or propylene glycol (and, optionally, water).

В некоторых вариантах осуществления табачный экстракт может быть получен способом, включающим в себя стадии удаления или уменьшения концентрации определенных веществ. Например, табачный экстракт может быть обработан бентонитом для снижения содержания белков, и/или поливинилполипирролидоном для снижения содержания полифенолов.In some embodiments, the tobacco extract may be prepared by a process comprising the steps of removing or decreasing the concentration of certain substances. For example, tobacco extract can be treated with bentonite to reduce protein content and / or polyvinyl polypyrrolidone to reduce polyphenol content.

В некоторых вариантах осуществления табачный экстракт может быть получен способом, включающим в себя стадии добавления или повышения концентрации одного или более веществ. В некоторых из этих вариантов осуществления могут добавляться, например, образующие аэрозоль агенты и/или ароматизаторы.In some embodiments, the tobacco extract may be prepared by a process comprising the steps of adding or increasing the concentration of one or more substances. In some of these embodiments, for example, aerosol forming agents and / or flavoring agents may be added.

Табачный экстракт, включенный в образующий аэрозоль материал в устройствах по изобретению, может иметь любой подходящий химический состав. Содержание твердого вещества табачного экстракта может составлять по меньшей мере примерно 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% 50%, 60%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% в расчете на массу во влажном состоянии (полную массу, включая воду). Табачный экстракт может иметь pH в диапазоне от 5 до 9, в подходящем случае от 6 до 8, от 6,5 до 7,5 или примерно 7.The tobacco extract included in the aerosol forming material in the devices of the invention may have any suitable chemical composition. The solids content of the tobacco extract may be at least about 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% 50%, 60%, 75%, 80 %, 85%, 90% or 95% based on the weight in the wet state (total weight, including water). The tobacco extract may have a pH in the range from 5 to 9, suitably from 6 to 8, from 6.5 to 7.5, or about 7.

НаполнительFiller

Образующий аэрозоль материал содержит наполнитель. В подходящем случае наполнитель может содержать один или более из материалов неорганических наполнителей, которые включают (без ограничения): карбонат кальция, перлит, вермикулит, диатомовую землю, коллоидный кремнезем, оксид магния, сульфат магния, карбонат магния и подходящие неорганические сорбенты, такие как молекулярные сита. Мел является особенно подходящим. В некоторых случаях наполнитель может содержать один или более из материалов органических наполнителей, которые включают (без ограничения): древесную пульпу, целлюлозу и производные целлюлозы.The aerosol forming material contains a filler. Suitably, the filler may comprise one or more of inorganic filler materials, which include (without limitation): calcium carbonate, perlite, vermiculite, diatomaceous earth, colloidal silica, magnesium oxide, magnesium sulfate, magnesium carbonate and suitable inorganic sorbents, such as molecular sieves. Chalk is especially suitable. In some cases, the filler may contain one or more of the materials of organic fillers, which include (without limitation): wood pulp, cellulose and cellulose derivatives.

Материал наполнителя может быть выбран для достижения одной или нескольких целей. В некоторых вариантах осуществления он может выступать в качестве сорбента и/или носителя для других веществ в образующем аэрозоль материале. В некоторых вариантах осуществления он может выступать в качестве структуры для адсорбции других веществ перед их высвобождением при нагревании. В некоторых вариантах осуществления он может выступать в качестве сорбента и/или носителя для образующего аэрозоль агента, такого как глицерин, и/или любых других веществ, которые влияют на сенсорные характеристики аэрозоля, образующегося при нагревании.The filler material may be selected to achieve one or more goals. In some embodiments, it can act as a sorbent and / or carrier for other substances in the aerosol forming material. In some embodiments, it can act as a structure for adsorption of other substances before they are released by heating. In some embodiments, it can act as a sorbent and / or carrier for an aerosol forming agent, such as glycerin, and / or any other substances that affect the sensory characteristics of the aerosol generated by heating.

В некоторых вариантах осуществления материал неорганического наполнителя может быть включен в образующий аэрозоль материал для придания дополнительной прочности. В некоторых вариантах осуществления он может быть включен, чтобы способствовать сохранению табачного экстракта в образующем аэрозоль материале и чтобы получать образующий аэрозоль материал с подходящей прочностью для последующей обработки/утилизации.In some embodiments, the inorganic filler material may be included in the aerosol forming material to provide additional strength. In some embodiments, it may be included to help maintain the tobacco extract in the aerosol forming material and to obtain an aerosol forming material with suitable strength for subsequent processing / disposal.

Образующий аэрозоль материал содержит примерно 50-80% мас. наполнителя, в подходящем случае материала неорганического наполнителя. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал содержит 60-80% мас. или 65-75% масс наполнителя. В некоторых вариантах осуществления он может содержать по меньшей мере примерно 50% мас., 55% мас., 60% мас., 65% мас. или 67% мас. наполнителя. В некоторых вариантах осуществления он может содержать менее чем примерно 80% мас., 78% мас., 75% мас., или 70% мас. наполнителя. В некоторых вариантах осуществления твердый образующий аэрозоль материал содержит примерно 67% мас. наполнителя. В этих вариантах осуществления наполнитель может содержать, состоять главным образом или состоять из мела.The aerosol forming material contains about 50-80% wt. filler, suitably inorganic filler material. In some embodiments, the aerosol forming material comprises 60-80% wt. or 65-75% of the mass of the filler. In some embodiments, it may contain at least about 50% wt., 55% wt., 60% wt., 65% wt. or 67% wt. filler. In some embodiments, it may contain less than about 80% wt., 78% wt., 75% wt., Or 70% wt. filler. In some embodiments, the implementation of the solid aerosol forming material contains about 67% wt. filler. In these embodiments, the filler may comprise, consist primarily of, or consist of chalk.

Материал наполнителя необходим для придания твердому образующему аэрозоль материалу сухой консистенции, что означает, что материал может подвергаться последующей обработке (измельчению, смешиванию, прокатке, обжиму, формованию и т.д.). Если содержание наполнителя слишком низко, образующий аэрозоль материал не пригоден для обработки; материал обычно является липким или клейким. Кроме того, авторы изобретения считают, что материал наполнителя и, в частности, мел, повышает прочность образующего аэрозоль материала, предотвращает миграцию образующего аэрозоль агента (т.е. гарантирует однородный состав) и сводит к минимуму нежелательное поглощение воды (т.е. материал является менее гигроскопичным).The filler material is necessary to give the solid aerosol forming material a dry consistency, which means that the material can be subjected to subsequent processing (grinding, mixing, rolling, crimping, molding, etc.). If the filler content is too low, the aerosol forming material is not suitable for processing; the material is usually sticky or sticky. In addition, the inventors believe that the filler material, and in particular chalk, increases the strength of the aerosol forming material, prevents the migration of the aerosol forming agent (i.e., ensures a uniform composition) and minimizes unwanted water absorption (i.e. the material is less hygroscopic).

Однако авторы изобретения также установили, что, если содержание наполнителя оказывается слишком высоким, образующий аэрозоль материал трудно формировать. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал формируется из суспензии (как подробно рассмотрено в настоящей заявке) и если содержание наполнителя является высоким, суспензию трудно обрабатывать, поскольку содержание твердого вещества оказывается слишком велико. Высокое содержание наполнителя затрудняет литье суспензии (хотя экструзия может быть возможна). Кроме того, если содержание наполнителя слишком высоко, он может изолировать испаряющиеся компоненты образующего аэрозоль материала, что потребует использования большего количества энергии для получения аэрозоля и расходования всего материала. Авторы изобретения установили, что содержание наполнителя, определенное в настоящем изобретении, обеспечивает хороший баланс этих свойств.However, the inventors have also found that if the filler content is too high, the aerosol forming material is difficult to form. In some embodiments, the aerosol forming material is formed from a suspension (as discussed in detail herein) and if the filler content is high, the suspension is difficult to process since the solids content is too high. A high filler content makes casting the slurry difficult (although extrusion may be possible). In addition, if the filler content is too high, it can isolate the evaporating components of the aerosol forming material, which will require the use of more energy to produce the aerosol and spend all the material. The inventors have found that the filler content defined in the present invention provides a good balance of these properties.

Образующий аэрозоль агентAerosol forming agent

Образующий аэрозоль материал содержит образующий аэрозоль агент. В данном контексте термин «образующий аэрозоль агент» означает агент, который способствует образованию аэрозоля. Образующий аэрозоль агент может стимулировать образование аэрозоля, стимулируя начальное испарение и/или конденсацию газа в ингалируемый твердый и/или жидкий аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль агент может улучшать доставку вкусоароматического вещества из образующего аэрозоль материала.The aerosol forming material contains an aerosol forming agent. In this context, the term "aerosol forming agent" means an agent that promotes the formation of an aerosol. An aerosol forming agent can stimulate aerosol formation by stimulating initial vaporization and / or gas condensation into an inhaled solid and / or liquid aerosol. In some embodiments, the aerosol forming agent may improve the delivery of flavoring material from the aerosol forming material.

Любой подходящий образующий аэрозоль агент или агенты могут быть включены в образующий аэрозоль материал по изобретению. Подходящие образующие аэрозоль агенты включают (без ограничения): полиол, такой как сорбит, глицерин, и гликоли, такие как пропиленгликоль или триэтиленгликоль; не-полиол, такой как моноспирты, высококипящие углеводороды, кислоты, такие как молочная кислота, производные глицерина, сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтиленгликольдиацетат, триэтилцитрат или миристаты, включая этилмиристат и изопропилмиристат, и сложные эфиры алифатических карбоновых кислот, такие как метилстеарат, диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. В подходящем случае образующий аэрозоль агент может содержать, состоять главным образом или состоять из глицерина, пропиленгликоля, триацетина и/или этилмиристата. В некоторых случаях образующий аэрозоль агент может содержать, состоять главным образом или состоять из глицерина и/или пропиленгликоля.Any suitable aerosol forming agent or agents may be included in the aerosol forming material of the invention. Suitable aerosol forming agents include, but are not limited to: a polyol, such as sorbitol, glycerin, and glycols, such as propylene glycol or triethylene glycol; non-polyol such as mono alcohols, high boiling hydrocarbons, acids such as lactic acid, glycerol derivatives, esters such as diacetin, triacetin, triethylene glycol diacetate, triethyl citrate or myristates, including ethyl myristate and isopropyl myristate, and aliphatic esters such as carboxylic acids methyl stearate, dimethyldodecandioate and dimethyl tetradecandioate. Suitably, the aerosol forming agent may comprise, consist mainly of, or consist of glycerol, propylene glycol, triacetin and / or ethyl myristate. In some cases, the aerosol forming agent may contain, consist mainly of, or consist of glycerol and / or propylene glycol.

Твердый образующий аэрозоль материал содержит примерно 10-35% мас. образующего аэрозоль агента. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал содержит 10-30% мас., 15-25% мас. или 15-20% мас. образующего аэрозоль агента. В некоторых вариантах осуществления он может содержать по меньшей мере примерно 10% мас., 12% мас. или 15% мас. образующего аэрозоль агента. В некоторых вариантах осуществления он может содержать менее чем примерно 35% мас., 30% мас., 25% мас. или 20% мас. образующего аэрозоль агента.The solid aerosol forming material contains about 10-35% wt. aerosol forming agent. In some embodiments, the aerosol forming material comprises 10-30% wt., 15-25% wt. or 15-20% wt. aerosol forming agent. In some embodiments, it may contain at least about 10% wt., 12% wt. or 15% wt. aerosol forming agent. In some embodiments, it may contain less than about 35% wt., 30% wt., 25% wt. or 20% wt. aerosol forming agent.

Минимальное количество образующего аэрозоль агента необходимо для экономичного и эффективного образования аэрозоля. Однако авторы изобретения установили, что, если количество образующего аэрозоль агента оказывается слишком высоким, - образующий аэрозоль материал трудно формировать. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал образуется из суспензии (как подробно рассмотрено в настоящем документе) и если содержание образующего аэрозоль агента является высоким, то получающийся в результате образующий аэрозоль материал оказывается слишком липким/клейким/гигроскопичным для переработки в пригодный к употреблению продукт. Авторы изобретения установили, что содержание образующего аэрозоль агента, определенное в настоящем изобретении, обеспечивает хороший баланс этих свойств.A minimum amount of aerosol forming agent is necessary for economical and efficient aerosol formation. However, the inventors have found that if the amount of the aerosol forming agent is too high, the aerosol forming material is difficult to form. In some embodiments, the aerosol forming material is formed from a suspension (as discussed in detail herein), and if the content of the aerosol forming agent is high, the resulting aerosol forming material is too sticky / sticky / hygroscopic to be processed into a usable product. The inventors have found that the content of the aerosol forming agent defined in the present invention provides a good balance of these properties.

СвязующееBinder

Образующий аэрозоль материал содержит 2,5-10% мас. связующего. В некоторых вариантах осуществления связующее содержит одно или более веществ из альгината, целлюлоз или модифицированных целлюлоз, крахмалов или модифицированных крахмалов и природных камедей.The aerosol forming material contains 2.5-10% wt. binder. In some embodiments, the binder comprises one or more substances from alginate, celluloses or modified celluloses, starches or modified starches and natural gums.

Подходящие связующие включают без ограничения: альгинатные соли, содержащие любой подходящий катион; целлюлозы или модифицированные целлюлозы, такие как гидроксипропилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза; крахмалы или модифицированные крахмалы; полисахариды, такие как соли пектинов, содержащие любой подходящий катион, как, например, пектат натрия, калия, кальция или магния; ксантановую камедь, гуаровую камедь и любые другие подходящие природные камеди; и их смеси. В некоторых вариантах осуществления связующее содержит, состоит главным образом или состоит из одной или более альгинатных солей, выбранных из альгината натрия, альгината кальция, альгината калия или альгината аммония.Suitable binders include, but are not limited to: alginate salts containing any suitable cation; celluloses or modified celluloses such as hydroxypropyl cellulose and carboxymethyl cellulose; starches or modified starches; polysaccharides, such as pectin salts, containing any suitable cation, such as sodium, potassium, calcium or magnesium pectate; xanthan gum, guar gum and any other suitable natural gums; and mixtures thereof. In some embodiments, the binder comprises, consists primarily of, or consists of one or more alginate salts selected from sodium alginate, calcium alginate, potassium alginate, or ammonium alginate.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал содержит 5-10% мас., 6-9% мас., 6-8% мас. или 6-7% мас. связующего. В некоторых вариантах осуществления он может содержать по меньшей мере примерно 2,5% мас., 3% мас., 4% мас., 5% мас. или 6% мас. связующего. В некоторых вариантах осуществления он может содержать менее чем примерно 10% мас., 9% мас., 8% мас. или 7% мас. связующего. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал содержит 6,2-6,8% мас. связующего. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал содержит больше табачного экстракта (на сухую массу), чем связующего.In some embodiments, the aerosol forming material comprises 5-10% wt., 6-9% wt., 6-8% wt. or 6-7% wt. binder. In some embodiments, it may contain at least about 2.5% wt., 3% wt., 4% wt., 5% wt. or 6% wt. binder. In some embodiments, it may contain less than about 10% wt., 9% wt., 8% wt. or 7% wt. binder. In some embodiments, the aerosol forming material comprises 6.2-6.8% by weight. binder. In some embodiments, the aerosol forming material contains more tobacco extract (on a dry weight) than a binder.

Связующее увеличивает ударную вязкость или прочность образующего аэрозоль материала. Оно также увеличивает вязкость суспензии, используемой для формирования образующего аэрозоль материала, что позволяет, например, ее отливать или экструдировать и сохранять желательную форму. Однако повышенное содержание связующего нежелательно, поскольку суспензии, используемые для формирования образующего аэрозоль материала, могут становиться чрезмерно вязкими для литья. Кроме того, стоимость таких образующих аэрозоль материалов повышается с увеличением содержания связующего.A binder increases the toughness or strength of the aerosol forming material. It also increases the viscosity of the suspension used to form the aerosol forming material, which makes it possible, for example, to cast or extrude it and maintain the desired shape. However, an increased binder content is undesirable since the suspensions used to form the aerosol forming material may become excessively viscous for casting. In addition, the cost of such aerosol forming materials increases with increasing binder content.

Авторы настоящего изобретения также обнаружили, что массовое отношение табачного экстракта к связующему (такому как альгинат) является важным, поскольку ионы, присутствующие в табачном экстракте, могут вызывать чрезмерное образование геля и вызывать синерезис; при заявленных массовых отношениях чрезмерное гелеобразование и синерезис сводятся к минимуму. Таким образом, авторы изобретения определили подходящее максимальное содержание связующего.The inventors of the present invention also found that the mass ratio of the tobacco extract to the binder (such as alginate) is important because the ions present in the tobacco extract can cause excessive gel formation and cause syneresis; with declared mass relationships, excessive gelation and syneresis are minimized. Thus, the inventors have determined a suitable maximum binder content.

Альгинатные соли являются производными альгиновой кислоты и обычно представляют собой высокомолекулярные полимеры (10-600 кДа). Альгиновая кислота представляет собой сополимер звеньев (блоков) β-D-маннуроновой (M) и α-L-гулуроновой (G) кислоты, соединенных с (1,4)-гликозидными связями, с образованием полисахарида. Авторы изобретения установили, что альгинатные соли с высоким содержанием мономера М менее подвержены нежелательному гелеобразованию при контакте с табачным экстрактом и, соответственно, синерезис уменьшается при использовании альгината с высоким содержанием мономеров М. Связующее может содержать альгинатную соль, в которой по меньшей мере примерно 40%, 45%, 50%, 55%, 60% или 70% мономерных звеньев в альгинатном сополимере являются β-D-маннуроновыми звеньями.Alginate salts are derivatives of alginic acid and are usually high molecular weight polymers (10-600 kDa). Alginic acid is a copolymer of units (blocks) of β-D-mannuronic (M) and α-L-guluronic (G) acid, combined with (1,4) -glycoside bonds, with the formation of a polysaccharide. The inventors have found that alginate salts with a high content of monomer M are less susceptible to undesirable gelation upon contact with tobacco extract and, accordingly, syneresis decreases when using alginate with a high content of monomers M. The binder may contain an alginate salt in which at least about 40% , 45%, 50%, 55%, 60% or 70% of the monomer units in the alginate copolymer are β-D-mannuron units.

Дополнительные необязательные компонентыAdditional optional components

В некоторых вариантах осуществления в образующий аэрозоль материал могут быть включены один или более дополнительных компонентов.In some embodiments, one or more additional components may be included in the aerosol forming material.

В некоторых вариантах осуществления дополнительные компоненты могут быть включены в образующий аэрозоль материал для улучшения сенсорных характеристик образующихся аэрозолей. В некоторых случаях вода, ароматизаторы, покрытия или вещества, которые могут иметь кислотную или щелочную природу, могут изменять вкус, аромат и сенсорное воздействие аэрозоля. В некоторых вариантах осуществления эти дополнительные компоненты могут привести к более мягкому или ослабленному эффекту. В некоторых вариантах осуществления они могут привести к более выраженным сенсорным эффектам.In some embodiments, additional components may be included in the aerosol forming material to improve the sensory characteristics of the resulting aerosol. In some cases, water, flavors, coatings, or substances that may be acidic or alkaline in nature may alter the taste, aroma, and sensory effects of the aerosol. In some embodiments, the implementation of these additional components can lead to a milder or weakened effect. In some embodiments, they can lead to more pronounced sensory effects.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал может содержать воду. Вода может быть включена для любой подходящей цели и может быть включена, будучи очищенной любым подходящим способом очистки, таким как обратный осмос, дистилляция и/или ионный обмен. В некоторых вариантах осуществления она может быть включена для увлажнения материала. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, она может быть включена для модификации сенсорных характеристик аэрозоля и/или газа, образующихся из материала при нагревании.In some embodiments, the aerosol forming material may comprise water. Water may be included for any suitable purpose and may be included, having been purified by any suitable purification method, such as reverse osmosis, distillation and / or ion exchange. In some embodiments, it may be included to wet the material. Alternatively or in addition to this, it can be included to modify the sensory characteristics of aerosol and / or gas generated from the material when heated.

Любое подходящее количество воды может быть включено в образующий аэрозоль материал. Например, в некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал может содержать примерно 1-25%, 1-15%, 3-15%, 3-10%, 7-10% или примерно 3-7% воды по массе в расчете на массу во влажном состоянии (т.е. по массе всей композиции, включая воду).Any suitable amount of water may be included in the aerosol forming material. For example, in some embodiments, the aerosol forming material may contain about 1-25%, 1-15%, 3-15%, 3-10%, 7-10%, or about 3-7% water by weight based on the weight wet condition (i.e., by weight of the entire composition, including water).

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал может содержать одно или более соединений для понижения температуры кипения одного или более других веществ в образующем аэрозоль материале. В некоторых из этих вариантов осуществления образующий аэрозоль материал может содержать одно или более соединений для образования азеотропной смеси с одним или более другими веществами в образующем аэрозоль материале.In some embodiments, the aerosol forming material may contain one or more compounds to lower the boiling point of one or more other substances in the aerosol forming material. In some of these embodiments, the aerosol forming material may contain one or more compounds to form an azeotropic mixture with one or more other substances in the aerosol forming material.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал может содержать один или более ароматизаторов. Используемые в настоящем документе термины «вкусоароматическое вещество» и «ароматизатор» относятся к веществам, которые, в соответствии с местным законодательством, могут использоваться для создания желаемого вкуса или аромата в продукте для взрослых потребителей.In some embodiments, the aerosol forming material may contain one or more flavorings. As used herein, the terms “flavoring agent” and “flavoring agent” refer to substances that, in accordance with local law, can be used to create the desired taste or aroma in an adult product.

Термины «вкусоароматическое вещество» и «ароматизатор» могут включать экстракты (например, лакричника, гортензии, листа японской белоствольной магнолии, ромашки, пажитника, гвоздики, ментола, мяты японской, анисового семени, корицы, пряных трав, винтергрена, вишни и других ягод, персика, яблока, ликера Драмбуи, виски Бурбон, виски Скотч и других марок виски, мяты, перечной мяты, лаванды, кардамона, сельдерея, каскарильного масла, мускатного ореха, сандалового дерева, бергамота, герани, медовой эссенции, розового масла, ванили, лимонного масла, апельсинового масла, акации, тмина, коньяка, жасмина, иланг-иланга, шалфея, фенхеля, душистого перца, имбиря, аниса, кориандра, кофе, или масла мяты любых видов рода Mentha), вещества, корректирующие аромат, вещества подавляющие восприятие горечи, активаторы или стимуляторы сенсорного восприятия, сахар и/или заменители сахара (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбит или манит) и другие добавки, такие как активированный уголь, хлорофилл, минералы, растительные вещества или освежители дыхания. Они могут представлять собой искусственные, синтетические или природные ингредиенты или их смеси. Они могут быть в любой подходящей форме, например, в виде масла, жидкости или порошка.The terms “flavoring substance” and “flavoring” may include extracts (for example, licorice, hydrangea, Japanese white-stem magnolia leaf, chamomile, fenugreek, clove, menthol, Japanese mint, anise seed, cinnamon, spicy herbs, wintergreen, cherry and other berries, peach, apple, Drumbuy liquor, Bourbon whiskey, Scotch whiskey and other brands of whiskey, mint, peppermint, lavender, cardamom, celery, cascar oil, nutmeg, sandalwood, bergamot, geranium, honey essence, rose oil, vanilla, lemon oils , orange oil, acacia, caraway, cognac, jasmine, ylang-ylang, sage, fennel, allspice, ginger, anise, coriander, coffee, or peppermint oil of any kind of Mentha genus), aroma-correcting substances, substances that suppress bitterness, activators or stimulants of sensory perception, sugar and / or sugar substitutes (for example, sucralose, acesulfame potassium, aspartame, saccharin, cyclamates, lactose, sucrose, glucose, fructose, sorbitol or beckon) and other additives, such as activated carbon, chlorophyll, minerals , plant matter or about vezhiteli breathing. They may be artificial, synthetic or natural ingredients or mixtures thereof. They may be in any suitable form, for example, in the form of an oil, liquid or powder.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал может содержать один или более краситель. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал может быть окрашен таким образом, что он напоминает компоненты обычной сгорающей сигареты. В некоторых вариантах осуществления карамельный краситель может быть включен в образующий аэрозоль материал.In some embodiments, the aerosol forming material may contain one or more colorants. In some embodiments, the aerosol forming material may be colored so that it resembles the components of a conventional burning cigarette. In some embodiments, a caramel colorant may be included in the aerosol forming material.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал может содержать теплопроводящие частицы. Это может повышать скорость передачи тепла в процессе использования через образующий аэрозоль материал.In some embodiments, the aerosol forming material may comprise heat conducting particles. This can increase the rate of heat transfer during use through the aerosol forming material.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал может дополнительно содержать другой табачный материал в дополнение к табачному экстракту, такой как измельченный табак, табачное волокно, резаный табак, экструдированный табак, табачный стебель и/или восстановленный табак.In some embodiments, the aerosol forming material may further comprise other tobacco material in addition to the tobacco extract, such as ground tobacco, tobacco fiber, cut tobacco, extruded tobacco, tobacco stem and / or reconstituted tobacco.

Компонент для образования аэрозоляComponent for aerosol formation

Компонент для образования аэрозоля с помощью электрического нагрева содержит образующий аэрозоль материал, описанный в данном изобретении, и электрически резистивный нагревательный элемент, причем нагревательный элемент по меньшей мере частично заключен в образующий аэрозоль материал.The component for aerosol formation by electrical heating comprises the aerosol forming material described in this invention and an electrically resistive heating element, the heating element being at least partially enclosed in the aerosol forming material.

Под «электрически резистивным нагревательным элементом» подразумевается, что при подведении тока к такому элементу сопротивление в элементе превращает электрическую энергию в тепловую энергию, которая нагревает образующий аэрозоль материал.By "electrically resistive heating element" is meant that when a current is applied to such an element, the resistance in the element converts electrical energy into thermal energy, which heats the aerosol forming material.

Нагревательный элемент может быть выполнен в виде сетки, катушки или множества проводов.The heating element may be in the form of a grid, coil or multiple wires.

Нагревательный элемент может содержать металл или металлический сплав. Металлы являются превосходными проводниками электричества и тепловой энергии. Подходящие металлы включают без ограничения: медь, алюминий, платину, вольфрам, золото, серебро и титан. Подходящие металлические сплавы включают без ограничения: нихром и нержавеющую сталь.The heating element may comprise a metal or a metal alloy. Metals are excellent conductors of electricity and heat. Suitable metals include, without limitation: copper, aluminum, platinum, tungsten, gold, silver, and titanium. Suitable metal alloys include, but are not limited to: nichrome and stainless steel.

Компонент для образования аэрозоля может быть сформирован путем литья, экструдирования или распыления суспензии на нагревательный элемент, причем суспензия содержит компоненты образующего аэрозоль материала и воду. Компонент может быть в форме листа.The aerosol forming component may be formed by casting, extruding, or spraying the suspension onto a heating element, the suspension containing components of the aerosol forming material and water. The component may be in the form of a sheet.

Устройство для получения ингалируемого аэрозоля и/или газаDevice for producing inhaled aerosol and / or gas

Устройство содержит образующий аэрозоль материал, описанный в данном изобретении, и средство нагревания, которое испаряет используемые компоненты с образованием аэрозоля и/или газа.The device comprises an aerosol forming material described in this invention and a heating means that vaporizes the components used to form an aerosol and / or gas.

В некоторых вариантах осуществления средство нагревания является электрическим нагревательным средством. В некоторых вариантах осуществления средство нагревания по меньшей мере частично заключено в образующий аэрозоль материал. В некоторых вариантах осуществления электрическое нагревательное средство является электрически резистивным нагревательным элементом.In some embodiments, the heating means is an electric heating means. In some embodiments, the heating means is at least partially enclosed in an aerosol forming material. In some embodiments, the electric heating means is an electrically resistive heating element.

В некоторых вариантах осуществления устройство содержит компонент для получения аэрозоля, описанный в данном изобретении.In some embodiments, the device comprises an aerosol generating component described in this invention.

В некоторых вариантах осуществления нагревание образующего аэрозоль материала не приводит к сколько-нибудь значительному сгоранию материала. В некоторых вариантах осуществления нагревание не приводит к сгоранию или практически не приводит к сгоранию образующего аэрозоль материала. В некоторых вариантах осуществления устройство является устройством для нагрева без горения, также известным как устройство для нагревания табака или изделие для нагревания табака. Такие устройства представляют собой курительные изделия негорючего типа, разработанные в качестве альтернативы традиционным сгорающим сигаретам. Эти устройства испаряют компоненты табака путем нагревания табачного материала; при этом пиролиз или горение табака или летучих компонентов исключается. Испарившиеся компоненты конденсируются с образованием ингалируемого аэрозоля. Аэрозоль часто содержит воду, увлажнитель, никотин и, необязательно, другие компоненты табака, такие как вкусоароматические вещества и ароматизаторы. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления устройство является таким, в котором табак нагревается для испарения компонентов без пиролиза или горения табака.In some embodiments, heating the aerosol forming material does not result in any significant combustion of the material. In some embodiments, the heating does not result in combustion or practically does not result in combustion of the aerosol forming material. In some embodiments, the implementation of the device is a device for heating without burning, also known as a device for heating tobacco or a product for heating tobacco. Such devices are non-combustible type smoking articles designed as an alternative to traditional burned cigarettes. These devices vaporize tobacco components by heating tobacco material; however, the pyrolysis or burning of tobacco or volatile components is excluded. Evaporated components condense to form an inhaled aerosol. An aerosol often contains water, a humectant, nicotine and, optionally, other tobacco components, such as flavors and flavors. Thus, in some embodiments, the device is one in which the tobacco is heated to vaporize the components without pyrolyzing or burning the tobacco.

Использование электричества для нагревания образующего аэрозоль материала в курительном изделии имеет много преимуществ. В частности, оно обладает многими преимуществами над использованием горения. Горение представляет собой сложный процесс, который приводит к образованию аэрозолей путем сочетания интерактивных физико-химических процессов, которые могут включать окислительное разрушение, пиролиз, пиросинтез и перегонку. Обычно оно приводит к образованию сложных аэрозолей. Например, дым, образующийся из сгорающего курительного изделия, содержащего табак, представляет собой сложную динамическую смесь более чем 5000 идентифицированных компонентов. Экзотермические процессы горения могут быть самоподдерживающимися и могут привести к таким скоростям образования тепла и количествам выделяемого тепла, которые достаточны для разрушения сгораемой матрицы. В некоторых случаях матрица может полностью разрушаться до зольного остатка, который может содержать неорганические негорючие материалы. Очень высокие температуры достижимы при горении сигарет из-за экзотермической реакции горения. В промежутке между затяжками сигареты (период тления между затяжками), центр зоны горения табачного штранга сигареты может достигать температур до 800°С. Во время затяжки сигареты, периферия зоны горения в табачном штранге сигареты может достигать температур до 910°С.Using electricity to heat an aerosol forming material in a smoking article has many advantages. In particular, it has many advantages over the use of combustion. Combustion is a complex process that leads to the formation of aerosols through a combination of interactive physical and chemical processes, which may include oxidative degradation, pyrolysis, pyrosynthesis, and distillation. Usually it leads to the formation of complex aerosols. For example, smoke generated from a burning smoking article containing tobacco is a complex, dynamic mixture of more than 5,000 identified components. Exothermic combustion processes can be self-sustaining and can lead to such heat generation rates and amounts of heat generated that are sufficient to destroy the combustible matrix. In some cases, the matrix may completely collapse to an ash residue, which may contain inorganic non-combustible materials. Very high temperatures are achievable when burning cigarettes due to an exothermic combustion reaction. In the interval between puffs of a cigarette (smoldering period between puffs), the center of the combustion zone of a tobacco cigarette rod can reach temperatures of up to 800 ° C. During puffing of the cigarette, the periphery of the combustion zone in the tobacco rod of the cigarette can reach temperatures up to 910 ° C.

Использование электрически резистивных нагревательных систем (таких как некоторые устройства для нагрева без горения, также известные как изделия для нагревания табака или устройства для нагревания табака) является предпочтительным, поскольку скорость образования тепла легче регулировать, и более низкие уровни тепла легче создавать по сравнению с использованием горения для выработки тепла. В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя привод, который позволяет пользователю инициировать электрический нагрев.The use of electrically resistive heating systems (such as some non-combustion heating devices, also known as tobacco heating products or tobacco heating devices) is preferred since the rate of heat generation is easier to control and lower heat levels are easier to create than using combustion to generate heat. In some embodiments, the device includes a drive that allows the user to initiate electrical heating.

Таким образом, использование электрических нагревательных систем позволяет лучше регулировать образование аэрозоля и/или газа из образующих аэрозоль материалов. Кроме того, оно позволяет получать аэрозоль и/или газ без горения, а не посредством деструкции при сгорании. Электрические нагревательные системы также могут способствовать образованию аэрозоля и/или газа из по существу негорючих материалов, таких как неорганические сорбенты, с ингредиентами, которые образуют аэрозоль и/или газ при нагревании.Thus, the use of electric heating systems makes it possible to better control the formation of aerosol and / or gas from aerosol forming materials. In addition, it allows you to get aerosol and / or gas without burning, and not through destruction during combustion. Electric heating systems can also contribute to the formation of aerosol and / or gas from substantially non-combustible materials, such as inorganic sorbents, with ingredients that form an aerosol and / or gas when heated.

В некоторых вариантах осуществления устройства по изобретения способны обеспечивать множество доставок или доз аэрозоля и/или газа. Это означает, что образующий аэрозоль материал может быть нагрет для получения достаточного количества аэрозоля и/или газа для обеспечения множества затяжек. Это может быть достигнуто путем нагревания образующего аэрозоль материала в течение периода времени, достаточного для образования некоторого объема аэрозоля и/или газа, подходящего для множества доставок. В некоторых вариантах осуществления это может включать постоянное нагревание образующего аэрозоль материала. В альтернативном варианте это может включать последовательные более короткие периоды нагревания образующего аэрозоль материала, необязательно где каждый период обеспечивает одну доставку или дозу аэрозоля и/или газа.In some embodiments, devices of the invention are capable of delivering multiple deliveries or doses of aerosol and / or gas. This means that the aerosol forming material can be heated to obtain a sufficient amount of aerosol and / or gas to provide multiple puffs. This can be achieved by heating the aerosol forming material for a period of time sufficient to form a volume of aerosol and / or gas suitable for multiple deliveries. In some embodiments, this may include continuously heating the aerosol forming material. Alternatively, this may include successive shorter periods of heating of the aerosol forming material, optionally where each period provides a single delivery or dose of aerosol and / or gas.

В некоторых вариантах осуществления устройство способно нагревать образующий аэрозоль материал до температуры, достаточной для значительного увеличения скорости испарения и/или сублимации вещества в образующем аэрозоль материале, но не достаточной для начала горения. Это может быть в том случае, когда устройство является устройством нагрева без горения. В некоторых других вариантах осуществления устройство способно нагревать образующий аэрозоль материал до температуры, достаточной для начала горения. Это может быть в том случае, когда устройство является устройством горения.In some embodiments, the apparatus is capable of heating the aerosol forming material to a temperature sufficient to significantly increase the rate of evaporation and / or sublimation of the substance in the aerosol forming material, but not sufficient to start combustion. This may be the case when the device is a heating device without burning. In some other embodiments, the apparatus is capable of heating the aerosol forming material to a temperature sufficient to start combustion. This may be the case when the device is a combustion device.

В некоторых вариантах осуществления устройство может быть выполнено с возможностью нагревания образующего аэрозоль материала до температуры в диапазоне примерно 50-400°C, 100-350°C, 150-350°C, 150-330°C или 180-300°C.In some embodiments, the device may be configured to heat the aerosol forming material to a temperature in the range of about 50-400 ° C, 100-350 ° C, 150-350 ° C, 150-330 ° C, or 180-300 ° C.

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал может предоставляться в картридже, и картридж может вставляться в устройство. В некоторых из этих вариантов осуществления этот картридж может быть сменным. В некоторых вариантах осуществления картридж может быть объединен с другими частями образующего аэрозоль устройства любым подходящим образом. В некоторых вариантах осуществления он может быть присоединен к другим частям устройства с помощью фрикционной посадки и/или винтовой посадки, и/или прижимной посадки.In some embodiments, aerosol forming material may be provided in the cartridge, and the cartridge may be inserted into the device. In some of these embodiments, this cartridge may be replaceable. In some embodiments, the cartridge may be combined with other parts of the aerosol forming device in any suitable manner. In some embodiments, it may be attached to other parts of the device by means of a friction fit and / or screw fit and / or pressure fit.

Способ получения образующего аэрозоль материалаA method of obtaining an aerosol forming material

В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль материал получают из суспензии, причем эта суспензия содержит компоненты образующего аэрозоль материала и воду. В некоторых вариантах осуществления суспензию экструдируют или отливают и затем сушат с образованием образующего аэрозоль материала. В альтернативных вариантах осуществления суспензию можно распылять и затем сушить с образованием образующего аэрозоль материала. В некоторых вариантах осуществления способ получения образующего аэрозоль материала дополнительно включает в себя начальную стадию приготовления суспензии.In some embodiments, the aerosol forming material is obtained from a suspension, the suspension comprising components of the aerosol forming material and water. In some embodiments, the suspension is extruded or cast and then dried to form an aerosol forming material. In alternative embodiments, the suspension may be sprayed and then dried to form an aerosol forming material. In some embodiments, a method for producing an aerosol forming material further includes an initial step in preparing the suspension.

Для получения суспензии компоненты образующего аэрозоль материала могут быть добавлены в любом подходящем порядке. В некоторых вариантах осуществления суспензия может подвергаться перемешиванию во время и/или после добавления ее компонентов, и в этих вариантах осуществления может подвергаться перемешиванию в течение любого подходящего периода времени. Период времени, в течение которого суспензия подвергается перемешиванию, будет зависеть от ее состава и объема, и может изменяться соответствующим образом. В некоторых вариантах осуществления суспензия может подвергаться перемешиванию, необходимому для получения по существу однородной композиции суспензии, и чтобы гарантировать, что суспензия имеет требуемые характеристики текучести и вязкости для литья.To obtain a suspension, the components of the aerosol forming material can be added in any suitable order. In some embodiments, the suspension may be mixed during and / or after the addition of its components, and in these embodiments, the suspension may be mixed for any suitable period of time. The period of time during which the suspension is subjected to stirring will depend on its composition and volume, and may vary accordingly. In some embodiments, the suspension may be subjected to the mixing necessary to obtain a substantially uniform suspension composition and to ensure that the suspension has the desired flow and viscosity characteristics for casting.

Фазовое разделение суспензий, используемых для получения определенного здесь образующего аэрозоль материала, минимально при массовых отношениях табачного экстракта к связующему, определенных в настоящем документе. При низких концентрациях связующего вещества авторы изобретения наблюдали отделение воды от суспензии. Таким образом, авторы изобретения установили, что необходимо минимальное количество связующего, определенное в настоящем документе. Авторы изобретения также установили, что массовое отношение связующего к воде важно для уменьшения/сведения к минимуму или предотвращения синерезиса.The phase separation of the suspensions used to produce the aerosol forming material defined herein is minimal when the mass ratios of the tobacco extract to the binder are defined herein. At low concentrations of the binder, the inventors observed the separation of water from the suspension. Thus, the inventors have found that a minimum amount of binder is required as defined herein. The inventors also found that the mass ratio of the binder to water is important to reduce / minimize or prevent syneresis.

Массовое отношение во влажном состоянии табачного экстракта к связующему в суспензии может находиться в диапазоне от примерно 10:1 до примерно 2:1, в подходящем случае от примерно 6:1 до примерно 3:1. Массовое отношение воды (включая воду, присутствующую в других компонентах, как, например, вода, используемая в качестве растворителя в табачном экстракте) к связующему может быть в диапазоне от примерно 100:1, 80:1 или 75:1 до примерно 50:1, 30:1 или 25:1.The wet weight ratio of the tobacco extract to the binder in suspension may range from about 10: 1 to about 2: 1, suitably from about 6: 1 to about 3: 1. The mass ratio of water (including water present in other components, such as, for example, water used as a solvent in a tobacco extract) to a binder can be in the range from about 100: 1, 80: 1 or 75: 1 to about 50: 1 , 30: 1 or 25: 1.

В некоторых вариантах осуществления способ по изобретению включает стадии получения табачного экстракта, как указано выше. Полученный табачный экстракт может быть добавлен в суспензию.In some embodiments, the method of the invention comprises the steps of producing a tobacco extract as described above. The resulting tobacco extract may be added to the suspension.

В некоторых вариантах осуществления способ получения суспензии может включать стадии (1) смешивания глицерина и связующего, (2) добавления воды и перемешивания, (3) добавления наполнителя и перемешивания, (4) добавления табачного экстракта и перемешивания для получения однородной суспензии. Перемешивание после добавления табачного экстракта, как правило, будет представлять собой перемешивание с высоким усилием сдвига. В вариантах осуществления, в которых связующее представляет собой твердое вещество, стадия (1) приводит к образованию дисперсии/суспензии связующего в образующем аэрозоль агенте.In some embodiments, a method for preparing a suspension may include the steps of (1) mixing glycerol and a binder, (2) adding water and mixing, (3) adding a filler and mixing, (4) adding a tobacco extract and mixing to obtain a uniform suspension. Stirring after adding the tobacco extract will typically be high shear mixing. In embodiments in which the binder is a solid, step (1) results in a dispersion / suspension of the binder in the aerosol forming agent.

В некоторых вариантах осуществления способ получения суспензии может включать стадии (1) добавления связующего в воду и перемешивания, (2) добавления образующего аэрозоль агента и перемешивания, (3) добавления наполнителя и перемешивания, и (4) добавления табачного экстракта и тщательного перемешивания для образования однородной суспензии.In some embodiments, a method for preparing a suspension may include the steps of (1) adding a binder to water and mixing, (2) adding an aerosol forming agent and mixing, (3) adding a filler and mixing, and (4) adding a tobacco extract and thoroughly mixing to form homogeneous suspension.

В некоторых вариантах осуществления суспензия образующего аэрозоль материала может быть получена с помощью способа, включающего добавление одной или более добавок, таких как ароматизаторы или красители.In some embodiments, a suspension of aerosol forming material can be prepared using a method comprising adding one or more additives, such as flavorings or coloring agents.

Суспензия может быть отлита в лист на разливочной пластине или ленте машины для ленточного литья. В некоторых вариантах осуществления суспензию можно отливать так, чтобы лист имел приблизительно равномерную толщину или глубину; для обеспечения равномерной толщины может использоваться отливочный нож. В некоторых вариантах осуществления литой лист может иметь толщину или глубину примерно 0,5-6 мм, 0,6-5 мм, 0,7-4 мм, 0,8-3 мм, 0,9-2,5 мм или 1-2 мм. В некоторых вариантах осуществления суспензия может быть отлита таким образом, чтобы иметь толщину или глубину примерно 2 мм или примерно 1 мм.The suspension may be cast onto a sheet on a casting plate or tape of a tape casting machine. In some embodiments, the suspension may be molded so that the sheet has approximately uniform thickness or depth; a casting knife may be used to ensure uniform thickness. In some embodiments, the cast sheet may have a thickness or depth of about 0.5-6 mm, 0.6-5 mm, 0.7-4 mm, 0.8-3 mm, 0.9-2.5 mm, or 1 -2 mm. In some embodiments, the suspension may be molded so as to have a thickness or depth of about 2 mm or about 1 mm.

После формования, например, путем литья или экструзии, суспензия может быть высушена с использованием любого подходящего способа сушки. В некоторых вариантах осуществления суспензия может быть высушена при комнатной температуре (т.е. примерно 20-25°C). В некоторых вариантах осуществления суспензию можно нагревать для осуществления сушки. В некоторых вариантах осуществления суспензия может быть высушена в теплом воздухе (т.е. в печи). В некоторых вариантах осуществления пластина или лента, на которой находится мокрая суспензия, могут нагреваться для осуществления сушки. В вариантах осуществления, где осуществляется нагревание суспензии, суспензию можно сушить при любой подходящей температуре в течение любого подходящего периода времени. В некоторых вариантах осуществления суспензия может сушиться при температуре примерно 30-120°C, 70-110°C, 60-100°C, 40-75°C, 45-60°C или 45-55°C.After molding, for example, by casting or extrusion, the suspension may be dried using any suitable drying method. In some embodiments, the suspension may be dried at room temperature (i.e., about 20-25 ° C). In some embodiments, the suspension may be heated to effect drying. In some embodiments, the suspension may be dried in warm air (i.e., in an oven). In some embodiments, the plate or tape on which the wet suspension is located may be heated to effect drying. In embodiments where the suspension is heated, the suspension can be dried at any suitable temperature for any suitable period of time. In some embodiments, the suspension may be dried at a temperature of about 30-120 ° C, 70-110 ° C, 60-100 ° C, 40-75 ° C, 45-60 ° C, or 45-55 ° C.

Отлитый лист может быть удален с разливочной пластины или ленты машины для ленточного литья любым подходящим способом. В некоторых случаях лист и пластина/лента разделяются просто с использованием силы. В некоторых случаях лист может быть удален с использованием элемента для доступа к пространству между текстурой и пластиной, такого как нож или лезвие («скальпель»). В качестве альтернативы или в дополнение, текстура может быть удалена путем увеличения температуры точки контакта между текстурой и пластиной. В некоторых таких вариантах осуществления текстура может быть снята с пластины с помощью водяного пара, который, в дополнение к увеличению температуры точки контакта между текстурой и пластиной, вызывает сорбцию воды образующим аэрозоль материалом, что способствует его удалению.The cast sheet may be removed from the casting plate or tape of the tape casting machine in any suitable manner. In some cases, the sheet and plate / tape are separated simply using force. In some cases, the sheet may be removed using an element to access the space between the texture and the plate, such as a knife or blade (“scalpel”). Alternatively or in addition, the texture can be removed by increasing the temperature of the contact point between the texture and the plate. In some such embodiments, the texture can be removed from the plate using water vapor, which, in addition to increasing the temperature of the contact point between the texture and the plate, causes the sorption of water by the aerosol forming material, which helps to remove it.

В некоторых вариантах осуществления лист может подвергаться кондиционированию после удаления с пластины. В некоторых вариантах осуществления лист может подвергаться кондиционированию при температуре примерно 20-25°С, например примерно 22°С. В качестве альтернативы или в дополнение, компонент может подвергаться кондиционированию в воздухе при относительной влажности примерно 50-80%, например примерно 60%. Обычно кондиционирование проводят при 22°С и относительной влажности 60% в течение подходящего периода времени, например 48 часов.In some embodiments, the sheet may be conditioned after being removed from the plate. In some embodiments, the sheet may be conditioned at a temperature of about 20-25 ° C, for example about 22 ° C. Alternatively or in addition, the component may be conditioned in air at a relative humidity of about 50-80%, for example about 60%. Typically, conditioning is carried out at 22 ° C. and 60% relative humidity for a suitable period of time, for example 48 hours.

В некоторых вариантах осуществления компонент может затем храниться (например, в герметичном контейнере) при температуре ниже комнатной температуры (например, 4-20°C) и при любой подходящей влажности в течение любого подходящего периода времени, прежде чем будет включен в устройство изобретения.In some embodiments, the component can then be stored (for example, in an airtight container) at a temperature below room temperature (for example, 4-20 ° C) and at any suitable humidity for any suitable period of time before being included in the device of the invention.

В некоторых вариантах осуществления суспензия может быть отлита, экструдирована или распылена на электрический резистивный нагревательный элемент так, чтобы при сушке суспензии электрический резистивный нагревательный элемент был по меньшей мере частично заключен в образующий аэрозоль материал.In some embodiments, the suspension may be molded, extruded, or sprayed onto an electrical resistive heating element such that when drying the suspension, the electrical resistive heating element is at least partially enclosed in an aerosol forming material.

Сформированный образующий аэрозоль материал может быть прокатан, разрезан, измельчен, смешан или подвергнут другим видам обработки перед формованием в подходящие расходуемые материалы и, необязательно, включен в устройства по настоящему изобретению.The formed aerosol forming material may be rolled, cut, chopped, mixed, or subjected to other types of processing before molding into suitable consumables and, optionally, incorporated into the devices of the present invention.

Настоящее изобретение далее будет описано со ссылкой на примеры. Данные примеры приводятся только с целью иллюстрации и не ограничивают каким-либо образом объем изобретения.The present invention will now be described with reference to examples. These examples are provided for illustrative purposes only and do not in any way limit the scope of the invention.

ПримерыExamples

Термин «твердые вещества» и «содержание твердых веществ» относится ко всему экстракту или суспензии за исключением воды, и может включать компоненты, которые сами по себе являются жидкими при комнатной температуре и давлении, такие как глицерин.The term “solids” and “solids content” refers to the entire extract or suspension except water, and may include components that are themselves liquid at room temperature and pressure, such as glycerin.

Выражение «в расчете на массу во влажном состоянии» (WWB) относится к данным по концентрации компонентов, рассчитанным для масс материалов, включая воду; «в расчете на массу в сухом состоянии» (DWB) относится к данным по концентрации компонентов, рассчитанным для масс материалов, скорректированных на содержание воды. Масса, рассчитанная на вещество в сухом состоянии, может включать компоненты, которые сами по себе являются жидкими при комнатной температуре и давлении, такие как глицерин.The expression “based on wet weight” (WWB) refers to component concentration data calculated for masses of materials, including water; “Based on dry weight” (DWB) refers to component concentration data calculated for masses of materials adjusted for water content. A mass calculated on a dry substance may include components that are themselves liquid at room temperature and pressure, such as glycerin.

В примерах выражение «вода качества обратного осмоса (RO)» относится к умягченной воде, которая дополнительно очищается обратным осмосом.In the examples, the expression “reverse osmosis quality water (RO)” refers to softened water, which is further purified by reverse osmosis.

Пример 1. Экстрагирование табака и состав экстрактаExample 1. Extraction of tobacco and composition of the extract

Семь порций цельнолистового табака Burley (4,5 кг на каждую порцию) экстрагировали с помощью 80 кг воды (качества RO) при 60°С в течение 25-30 мин при слабом перемешивании. Полученную смесь фильтровали и центрифугировали, и объединенные полученные экстракты (480 л) концентрировали с использованием процесса испарительного концентрирования до содержания твердых веществ 41,1% (в данном контексте «содержание твердых веществ» относится к неводной части водного экстракта). В таблице 1 представлен состав полученного табачного экстракта.Seven portions of Burley whole leaf tobacco (4.5 kg per serving) were extracted with 80 kg of water (RO quality) at 60 ° C. for 25-30 minutes with gentle stirring. The resulting mixture was filtered and centrifuged, and the combined extracts obtained (480 L) were concentrated using an evaporative concentration process to a solids content of 41.1% (in this context, “solids content” refers to the non-aqueous portion of the aqueous extract). Table 1 presents the composition of the obtained tobacco extract.

Таблица 1. Состав табачного экстрактаTable 1. Composition of tobacco extract

КомпонентComponent % (мас./мас.)% (wt./wt.) Содержание твердых веществSolids content 41,1 41.1 НикотинNicotine 3,37 3.37

Значение для никотина относится к абсолютному содержанию никотина в водном табачном экстракте (включая воду). Иными словами, оно указано в расчете на массу во влажном состоянии.The value for nicotine refers to the absolute nicotine content of the aqueous tobacco extract (including water). In other words, it is indicated based on the weight in the wet state.

Плотность концентрированного экстракта составляла 1,21 г/см³.The density of the concentrated extract was 1.21 g / cm ³ .

После процесса 9,12 кг концентрированного экстракта получали и хранили при -18°C до того момента, пока он не потребуется.After the process, 9.12 kg of concentrated extract was obtained and stored at -18 ° C until it was needed.

Пример 2. Процедура получения и состав образующего аэрозоль материалаExample 2. The procedure for the preparation and composition of the aerosol forming material

Воду (756 г, очищенную обратным осмосом) помещали в смеситель с высоким усилием сдвига. При перемешивании медленно добавляли порошок альгината натрия (15,01 г), обеспечивая равномерное перемешивание и полную гидратацию до однородной вязкой жидкости. Глицерин (24,99 г) добавляли в смеситель с высоким усилием сдвига при непрерывном перемешивании. Затем добавляли мел (156,99 г) в режиме медленного поступления порошка при непрерывном перемешивании с высоким усилием сдвига. Наконец, табачный экстракт (61,26 г, полученный в примере 1) добавляли непрерывно при высоком усилии сдвига до образования однородной легкотекучей суспензии.Water (756 g, purified by reverse osmosis) was placed in a high shear mixer. While stirring, sodium alginate powder (15.01 g) was slowly added, providing uniform mixing and complete hydration to a uniform viscous liquid. Glycerin (24.99 g) was added to the high shear mixer with continuous stirring. Then chalk (156.99 g) was added in the mode of slow powder intake with continuous stirring with high shear. Finally, the tobacco extract (61.26 g obtained in Example 1) was added continuously with high shear until a uniform, flowable suspension formed.

После образования однородной легкотекучей суспензии материал был готов для отливки в лист.After the formation of a homogeneous easy-flowing suspension, the material was ready for casting into a sheet.

Суспензию затем разливали на разливочную пластину из нержавеющей стали при толщине 2 мм с использованием отливочного ножа. Это обеспечивало постоянную толщину суспензии, которую затем сушили. Сушку можно было осуществлять путем сушки воздухом в условиях окружающей среды в течение приблизительно 24 часов или в печи при температуре примерно 45-55°С в течение 0,5-5 часов (минимальное время, используемое для снижения потерь летучих компонентов). Высушенный лист затем удаляли с пластины и кондиционировали при воздействии температуры 22°C и относительной влажности (RH) 60% в течение 48 часов. В некоторых случаях высушенный лист срезали с разливочной пластины с помощью «скальпеля».The suspension was then poured onto a stainless steel casting plate at a thickness of 2 mm using a casting knife. This provided a constant thickness of the suspension, which was then dried. Drying could be accomplished by air drying under ambient conditions for about 24 hours or in an oven at a temperature of about 45-55 ° C for 0.5-5 hours (the minimum time used to reduce the loss of volatile components). The dried sheet was then removed from the plate and conditioned at a temperature of 22 ° C. and a relative humidity (RH) of 60% for 48 hours. In some cases, the dried sheet was cut from the casting plate using a “scalpel”.

Полученный образующий аэрозоль материал анализировали на содержание воды, никотина и глицерина, и результаты были представлены в таблице 2.The resulting aerosol forming material was analyzed for water, nicotine and glycerol, and the results were presented in table 2.

Таблица 2. Анализ образующего аэрозоль материалаTable 2. Analysis of the aerosol forming material

Примечание: WWB: в расчете на массу во влажном состоянии (данные рассчитаны для массы материала, включая содержание воды); DWB: в расчете на массу в сухом состоянии (скорректированную на содержание воды).Note: WWB: based on wet weight (data calculated for material weight, including water content); DWB: based on dry weight (adjusted for water content).

Пример 3. Получение аэрозоляExample 3. Obtaining an aerosol

Три образца образующего аэрозоль материала, полученные в соответствии с примером 2, нагревали в контакте с электрически резистивным нагревательным элементом. Образующийся аэрозоль подвергали анализу.Three samples of the aerosol forming material obtained in accordance with Example 2 were heated in contact with an electrically resistive heating element. The resulting aerosol was analyzed.

В таблице 3 показан состав аэрозоля, полученный в некоторых испытаниях.Table 3 shows the aerosol composition obtained in some tests.

Таблица 3. Составы полученного аэрозоляTable 3. The composition of the obtained aerosol

Номер образцаSample Number Масса образующего аэрозоль материала (г)Mass of aerosol forming material (g) Масса анализируемого вещества в собранном аэрозоле (скорректированная с учетом холостого опыта)The mass of the analyte in the collected aerosol (adjusted for blank experience) Никотин
(мг)Nicotine
(mg) Глицерин
(мг)Glycerol
(mg) 1one 1,40541,4054 9,49,4 92,892.8 22 1,41321.4132 9,49,4 87,487.4 33 1,39291.3929 9,09.0 79,079.0

В приведенной ниже таблице 4 показан процент переноса никотина и глицерина из образующего аэрозоль материала в аэрозоль после нагревания.Table 4 below shows the percent transfer of nicotine and glycerol from the aerosol forming material to the aerosol after heating.

Таблица 4. Процент переноса выбранных веществ с образованием аэрозоляTable 4. Transfer percentage of selected substances with aerosol formation

Номер образцаSample Number Масса образующего аэрозоль материала (г)Mass of aerosol forming material (g) Процент переноса анализируемых веществ из образующего аэрозоль материала в аэрозоль (%)Percentage of analyte transfer from aerosol forming material to aerosol (%) НикотинNicotine ГлицеринGlycerol 1one 1,40541,4054 99,899.8 73,173.1 22 1,41321.4132 99,399.3 68,568.5 33 1,39291.3929 96,496.4 62,862.8

Пример 4. Экстрагирование табака и состав экстрактаExample 4. Extraction of tobacco and composition of the extract

Семь порций цельнолистового табака Virginia (4,5 кг на каждую порцию) экстрагировали с помощью 80 кг воды (качества RO) при 60°С в течение 25-30 мин при слабом перемешивании. Полученную смесь фильтровали и центрифугировали, и объединенные полученные экстракты (500 л) концентрировали с использованием процесса испарительного концентрирования до содержания твердых веществ 49,6% (в данном контексте «содержание твердых веществ» относится к неводной части водного экстракта). В таблице 5 представлен состав полученного табачного экстракта.Seven portions of Virginia whole leaf tobacco (4.5 kg per serving) were extracted with 80 kg of water (RO quality) at 60 ° C. for 25-30 minutes with gentle stirring. The resulting mixture was filtered and centrifuged, and the combined extracts (500 L) obtained were concentrated using an evaporative concentration process to a solids content of 49.6% (in this context, “solids content” refers to the non-aqueous portion of the aqueous extract). Table 5 presents the composition of the obtained tobacco extract.

Таблица 5. Состав табачного экстрактаTable 5. Composition of tobacco extract

КомпонентComponent % (мас./мас.)% (wt./wt.) Содержание твердых веществSolids content 49,649.6 НикотинNicotine 3,63 3.63

Плотность концентрированного экстракта составляла 1,25 г/см³.The density of the concentrated extract was 1.25 g / cm ³ .

После процесса 11,68 кг концентрированного экстракта получали и хранили при After the process, 11.68 kg of concentrated extract was obtained and stored at

-18°C до того момента, пока он не потребуется.-18 ° C until it is needed.

Примеры 5-17Examples 5-17

Образующий аэрозоль материал этих примеров получали следующим образом:The aerosol forming material of these examples was prepared as follows:

1. Порошок альгината смешивали с глицерином.1. Alginate powder was mixed with glycerin.

2. Затем смесь альгинат-глицерин добавляли в воду, используя гомогенизатор Silverson с высокой скоростью перемешивания в течение ~8 минут; лабораторный стакан выдерживали в холодильнике, заполненном кусочками льда (для сохранения охлажденными смесей, которые могли бы нагреться из-за энергичного перемешивания).2. Then the alginate-glycerin mixture was added to water using a Silverson homogenizer with a high stirring speed for ~ 8 minutes; the beaker was kept in a refrigerator filled with pieces of ice (to keep chilled mixtures that could be heated due to vigorous stirring).

3. В смесь альгинат-глицерин-вода добавляли мел и перемешивали в течение ~10 минут, используя гомогенизатор Silverson при такой же высокой скорости перемешивания.3. Chalk was added to the alginate-glycerin-water mixture and mixed for ~ 10 minutes using a Silverson homogenizer at the same high stirring speed.

4. Затем добавляли табачный экстракт, полученный в соответствии с примером 4, и гомогенизацию проводили в течение ~8-10 минут в зависимости от типа и концентрации альгината; скорость гомогенизации была такой же, как и на стадиях 2 и 3.4. Then added tobacco extract obtained in accordance with example 4, and homogenization was carried out for ~ 8-10 minutes depending on the type and concentration of alginate; the homogenization rate was the same as in stages 2 and 3.

В целом, общее время получения составляло 20-25 минут.In general, the total production time was 20-25 minutes.

Составы суспензии представлены ниже в таблице 6.The composition of the suspension are presented below in table 6.

Таблица 6. Составы суспензииTable 6. The composition of the suspension

* Масса табачного экстракта указана в расчете на массу во влажном состоянии (т.е. включает содержание воды)* The weight of the tobacco extract is based on the weight in the wet state (i.e. includes water content)

Суспензии разливали на металлические пластины с получением листов толщиной 1 мм. Отлитые суспензии помещали в печь (Thermo Scientific Heraeus), которую предварительно устанавливали на температуру 45°С. Суспензии высушивали в пленки, и когда было заметно их самоотслоение от пластин, вынимали из печи и оставляли охлаждаться до комнатной температуры. Затем листы кондиционировали в печи (Binder), которую предварительно устанавливали на 20°С и относительную влажность 60%, в течение 48 часов.Suspensions were poured onto metal plates to obtain sheets 1 mm thick. Cast suspensions were placed in an oven (Thermo Scientific Heraeus), which was previously set at 45 ° C. The suspensions were dried into films, and when their self-peeling from the plates was noticeable, they were removed from the oven and allowed to cool to room temperature. Then the sheets were conditioned in an oven (Binder), which was pre-set at 20 ° C and a relative humidity of 60% for 48 hours.

Анализ компонентов листаSheet Component Analysis

Содержание воды кондиционированных листов измеряли по методу Карла Фишера. Приблизительно 5 г образца аккуратно отвешивали в сухую мерную колбу на 50 мл и заполняли до отметки метанолом. Образец и экстракционный растворитель перемешивали в течение 30 минут и после этого 5 мл экстракционного растворителя вводили в оборудование для осуществления метода Карла Фишера. Единичные экстракты образцов отбирали с 3 измерениями на экстракт.The water content of the conditioned sheets was measured by Karl Fischer. About 5 g of sample was carefully weighed into a 50 ml dry volumetric flask and filled to the mark with methanol. The sample and the extraction solvent were mixed for 30 minutes and then 5 ml of the extraction solvent was introduced into the equipment for the Karl Fischer method. Single extracts of samples were taken with 3 measurements per extract.

Кондиционированные листы анализировали на никотин, пропиленгликоль и глицерин с помощью ГХ-ПИД. Для каждого образца небольшие кусочки листа отрезали для экстракции образца. Приблизительно 1 г образца аккуратно отвешивали в пробирку центрифуги и добавляли 20 мл воды качества ВЭЖХ. Образец вымачивали в воде в течение 2 минут при 5000 об/мин и затем фильтровали через 0,45 мкм фильтр PTFE в ГХ-виалу для осуществления ГХ-ПИД анализа. Каждый образец готовили и анализировали в двух повторах.The conditioned sheets were analyzed for nicotine, propylene glycol and glycerin using GC-FID. For each sample, small pieces of sheet were cut to extract the sample. About 1 g of the sample was carefully weighed into a centrifuge tube and 20 ml of HPLC-quality water was added. The sample was soaked in water for 2 minutes at 5000 rpm and then filtered through a 0.45 μm PTFE filter in a GC vial to perform GC-PID analysis. Each sample was prepared and analyzed in duplicate.

Результаты показаны в таблице 7 ниже.The results are shown in table 7 below.

Таблица 7. Содержание воды, никотина и глицерина в образованных листахTable 7. The content of water, nicotine and glycerin in the formed sheets

Описанные в данном документе варианты осуществления представлены только для улучшения понимания и пояснения заявленных признаков. Данные варианты осуществления представлены лишь в качестве репрезентативного образца вариантов осуществления и не являются исчерпывающими и/или исключающими. Следует иметь в виду, что преимущества, варианты осуществления, примеры, функции, признаки, конструкции и/или другие описанные здесь аспекты не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения, определяемый формулой изобретения или эквивалентами формулы изобретения, и что можно использовать другие варианты осуществления и модификации без отклонения от объема заявленного изобретения. Различные варианты осуществления могут, соответственно, содержать, состоять из, или в основном состоять из различных комбинаций раскрытых элементов, компонентов, признаков, частей, стадий, средств и т.д., отличающихся от тех, что были конкретно описаны в данном документе. Кроме того, данное описание может включать и другие изобретения, не заявленные в настоящее время, но которые могут быть заявлены в будущем.The embodiments described herein are presented only to improve understanding and explanation of the claimed features. These embodiments are presented only as a representative example of embodiments and are not exhaustive and / or exclusive. It should be borne in mind that the advantages, embodiments, examples, functions, features, designs and / or other aspects described herein should not be construed as limiting the scope of the invention defined by the claims or equivalents of the claims, and that other embodiments and modifications may be used. without deviating from the scope of the claimed invention. Various embodiments may accordingly comprise, consist of, or consist essentially of various combinations of the disclosed elements, components, features, parts, steps, means, etc., other than those specifically described herein. In addition, this description may include other inventions not currently claimed, but which may be claimed in the future.

Claims

1. A component for producing an aerosol by electric heating, comprising a solid aerosol forming material and an electrically resistive heating element, where the electrically resistive heating element is at least partially enclosed in an aerosol forming material and where the solid aerosol forming material contains:

- about 5-35% wt. tobacco extract;

- about 50-80% wt. filler;

- about 10-35% wt. aerosol forming agent; and

- about 2.5-10% wt. binder

where mass ratios are based on dry weight.

2. A device for producing inhaled aerosol and / or gas, comprising a solid aerosol forming material and heating means, vaporizing the components used to form an aerosol and / or gas, where the solid aerosol forming material contains:

- about 5-35% wt. tobacco extract;

- about 50-80% wt. filler;

- about 10-35% wt. aerosol forming agent; and

- about 2.5-10% wt. binder

where mass ratios are based on dry weight.

3. The component according to claim 1 or the device according to claim 2, in which the aerosol forming material is in the form of a sheet.

4. A component or device according to any one of the preceding paragraphs, in which the filler is an organic substance, such as wood pulp, cellulose and cellulose derivatives, or in which the filler is an inorganic substance, such as calcium carbonate, perlite, vermiculite, diatomaceous earth, colloidal silica, magnesium oxide, magnesium sulfate and magnesium carbonate.

5. A component or device according to any one of the preceding claims, wherein the filler comprises chalk.

6. A component or device according to any one of the preceding claims, wherein the aerosol forming agent comprises a polyol, such as sorbitol, glycerin and glycols, such as propylene glycol or triethylene glycol; non-polyol such as mono alcohols, high boiling hydrocarbons, acids such as lactic acid, glycerol derivatives, esters such as diacetin, triacetin, triethylene glycol diacetate, triethyl citrate or myristates, including ethyl myristate and isopropyl myristate, and aliphatic esters such as carboxylic acids methyl stearate, dimethyldodecandioate and dimethyl tetradecandioate.

7. A component or device according to any one of the preceding claims, wherein the aerosol forming agent comprises glycerol or propylene glycol.

8. A component or device according to any one of the preceding claims, wherein the binder comprises alginate, polysaccharides, celluloses or modified celluloses, starches or modified starches or natural gums.

9. The component or device of claim 8, wherein the binder comprises an alginate such as sodium alginate, calcium alginate, potassium alginate, or ammonium alginate.

10. A component or device according to any one of the preceding claims, wherein the aerosol forming material is a cast material.

11. The device according to any one of paragraphs. 2-10, in which the heating means is an electric heating means.

12. The device according to claim 11, in which the electric heating means is an electrically resistive heating element.

13. The device according to any one of paragraphs. 2-12, wherein the heating means is at least partially enclosed in an aerosol forming material.

14. The device according to any one of paragraphs. 2-13, in which the device is a product for heating tobacco.

15. A method of obtaining a solid aerosol forming material containing:

- about 5-35% wt. tobacco extract;

- about 50-80% wt. filler;

- about 10-35% wt. aerosol forming agent; and

- about 2.5-10% wt. binder

where the mass ratio is based on the mass in the dry state, where the specified method includes the steps of:

(a) obtaining a tobacco extract with a pH that exceeds about 6;

(b) preparing a suspension containing components of the aerosol forming material and water;

(c) casting, extruding, or spraying said suspension; and

(d) drying the suspension to form a solid aerosol forming material.