RU2818939C2

RU2818939C2 - Изделие для использования в системе предоставления аэрозоля без горения

Info

Publication number: RU2818939C2
Application number: RU2021129404A
Authority: RU
Inventors: Марк ОСТИН; Ричард ХЕПУОРТ; Бенджамин ТЕЙЛОР; Валерио СЕБОЛЬД
Original assignee: Никовенчерс Трейдинг Лимитед
Priority date: 2019-03-11
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2024-05-07

Abstract

Группа изобретений относится к табачной промышленности, в частности к устройствам для нагрева табака без горения. Изделие для использования в системе предоставления аэрозоля без горения содержит аэрозольобразующий материал и соединенный с ним мундштук. Мундштук содержит полость, внутренний объем которой превышает 450 мм³. В указанной полости обеспечивается вентиляция. Мундштук содержит массу материала, расположенную ниже по потоку относительно указанной полости. Система предоставления аэрозоля без горения содержит изделие и устройство предоставления аэрозоля без горения для нагрева аэрозольобразующего материала изделия. Достигается технический результат – повышение эффективности охлаждения аэрозоля. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 2 табл., 11 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к изделию для использования в системе предоставления аэрозоля без горения и к системе предоставления аэрозоля без горения, содержащей такое изделие.

Уровень техники

Некоторые продукты табачной промышленности при использовании выделяют аэрозоль, который пользователь вдыхает. Например, устройства для нагрева табака нагревают аэрозольобразующий субстрат, такой как табак, с образованием аэрозоля путем нагревания этого субстрата без его сжигания. Такие продукты табачной промышленности обычно содержат мундштуки, через которые аэрозоль попадает в рот пользователя.

Так, например, из документа US 2018007974 А1, 11.01.2018, известно изделие для использования в системе предоставления аэрозоля без горения, содержащее аэрозольобразующий материал и соединенный с ним мундштук, который имеет полость.

Осуществление изобретения

Первым объектом изобретения является изделие для использования в системе предоставления аэрозоля без горения, содержащее аэрозольобразующий материал и соединенный с мундштук, отличающееся тем, что мундштук содержит полость, внутренний объем которой превышает 450 мм³.

Вторым объектом изобретения является система, содержащая описанное выше изделие и устройство предоставления аэрозоля без горения для нагрева аэрозольобразующего материала изделия.

Варианты осуществления изобретения поясняются чертежами.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показано изделие для использования в устройстве предоставления аэрозоля без горения, при этом изделие включает в себя мундштук, вид сбоку в разрезе;

на фиг. 2а – другое изделие для использования в устройстве предоставления аэрозоля без горения, при этом изделие включает в себя мундштук, содержащий капсулу;

на фиг. 2b – мундштук изделия, показанного на фиг.2a, содержащий капсулу,, вид в разрезе;

на фиг. 3 – еще одно изделие для использования в устройстве предоставления аэрозоля без горения, при этом изделие включает в себя мундштук, вид сбоку в разрезе;

на фиг. 4 – устройство предоставления аэрозоля без горения для выработки аэрозоля из аэрозольобразующего материала изделий, показанных на фиг. 1, 2а, 2b и 3, вид в перспективе;

на фиг. 5 – устройство, показанное на фиг.3, со снятой внешней оболочкой и при отсутствии изделия;

на фиг. 6 – устройство, показанное на фиг.4, вид сбоку с частичным разрезом;

фиг. 7 – устройство, показанное на фиг.4, без внешней оболочки, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг. 8A – фрагмент устройства, показанного на фиг.4, вид в разрезе;

на фиг. 8B – увеличенное изображение области, показанной на фиг.8A;

на фиг. 9 – блок-схема способа изготовления изделия для использования в устройстве предоставления аэрозоля без горения.

Осуществление изобретения

Используемый в дальнейшем описании термин «система доставки» относится к системам, которые доставляют вещество пользователю, и включает в себя:

системы предоставления аэрозоля со сжиганием, такие как сигареты, сигариллы, сигары и табак для трубок или для скручиваемых или набиваемых сигарет, (на основе табака, производных табака, экспандированного табака, восстановленного табака, заменителей табака или другого пригодного для курения материала);

системы предоставления аэрозоля без горения, которые высвобождают соединения из аэрозольобразующего материала без сжигания аэрозольобразующего материала, такие как электронные сигареты, изделия для нагрева табака и гибридные системы для выработки аэрозоля с использованием комбинации аэрозольобразующих материалов;

изделия, содержащие аэрозольобразующий материал и выполненные с возможностью использования в одной из этих систем предоставления аэрозоля без горения; и

безаэрозольные системы доставки, такие как лепешки, жевательные резинки, пластыри, изделия, содержащие вдыхаемые порошки, и бездымные табачные изделия, такие как снюс и нюхательный табак, которые доставляют материал пользователю без образования аэрозоля, причем материал может содержать или не содержать никотин.

Система предоставления аэрозоля со сжиганием представляет собой систему, в которой аэрозольобразующий материал, входящий в состав системы предоставления аэрозоля (или ее компонента), сгорает или сжигается для того, чтобы облегчить доставку пользователю.

Система предоставления аэрозоля без горения представляет собой систему, в которой аэрозольобразующий материал, входящий в состав системы предоставления аэрозоля (или ее компонента), не сжигается для того, чтобы облегчить доставку пользователю.

Согласно изобретению система доставки представляет собой систему предоставления аэрозоля без горения, такую как система предоставления аэрозоля без горения с автономным источником питания.

В одном варианте осуществления изобретения система предоставления аэрозоля без горения представляет собой электронную сигарету, также известную как устройство для вейпинга или электронная система доставки никотина (END), хотя следует отметить, что наличие никотина в аэрозольобразующем материале не является обязательным.

В одном варианте осуществления изобретения система предоставления аэрозоля без горения представляет собой систему нагревания табака, также известную как система нагрева без горения.

В одном варианте осуществления изобретения система предоставления аэрозоля без горения представляет собой гибридную систему для выработки аэрозоля с использованием комбинации аэрозольобразующих материалов, один или более из которых может быть нагрет. Каждый из аэрозольобразующих материалов может находиться, например, в виде твердого вещества, жидкости или геля и может содержать или не содержать никотин. В одном варианте осуществления изобретения гибридная система включает в себя жидкий или гелевый аэрозольобразующий материал и твердый аэрозольобразующий материал. Твердый аэрозольобразующий материал может содержать, например, табак или нетабачный продукт.

Как правило, система предоставления аэрозоля без горения содержит устройство для предоставления аэрозоля без горения и изделие для использования в системе предоставления аэрозоля без горения. Однако возможно, что изделия, которые сами по себе содержат средство для снабжения энергией аэрозольобразующего компонента, могут сами образовывать систему предоставления аэрозоля без горения.

В одном варианте осуществления изобретения устройство для предоставления аэрозоля без горения может содержать источник питания и контроллер. Источником питания может быть источник электроэнергии или экзотермический источник энергии. Экзотермический источник энергии содержит углеродную подложку, на которую может подаваться энергия для того, чтобы передать энергию в виде тепла аэрозольобразующему материалу или теплопередающему материалу, расположенному в непосредственной близости от экзотермического источника энергии. В одном варианте осуществления изобретения в изделии предусмотрен источник энергии, такой как экзотермический источник энергии, для образования аэрозоля без горения.

В одном варианте осуществления изобретения изделие для использования в устройстве предоставления аэрозоля без горения может содержать аэрозольобразующий материал, генерирующий аэрозоль компонент, зону для выработки аэрозоля, мундштук и/или зону для приема аэрозольобразующего материала.

Генерирующий аэрозоль компонент представляет собой нагреватель, способный взаимодействовать с аэрозольобразующим материалом для того, чтобы высвободить одно или более летучих веществ из аэрозольобразующего материала для выработки аэрозоля. Генерирующий аэрозоль компонент способен вырабатывать аэрозоль из аэрозольобразующего материала без нагревания. Например, генерирующий аэрозоль компонент способен генерировать аэрозоль из аэрозольобразующего материала без приложения к нему тепла, например, с помощью вибрационных, механических, нагнетательных или электростатических средств.

Аэрозольобразующий материал может содержать активный материал, вырабатывающий аэрозоль материал и при необходимости один или более функциональных материалов. Активный материал может содержать никотин (при необходимости содержащийся в табаке или производном табака) или один или более других физиологически активных веществ, не обладающих запахом. Не обладающий запахом физиологически активный материал представляет собой материал, который включен в аэрозольобразующий материал для достижения физиологической реакции, отличной от обонятельного восприятия.

Вырабатывающий аэрозоль материал может содержать один или несколько следующих компонентов: глицерин, глицерол, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, 1,3-бутиленгликоль, эритритол, мезоэритритол, этилванилат, этиллаурат, диэтилсуберат, триэтил цитрат, триацетин, смесь диацетина, бензилбензоат, бензилфенилацетат, трибутирин, лаурилацетат, лауриновая кислота, миристиновая кислота и пропиленкарбонат.

Один или более функциональных материалов могут содержать один или более ароматизаторов, носителей, регуляторов pH, стабилизаторов и/или антиоксидантов.

Изделие для использования в устройстве предоставления аэрозоля без горения может содержать аэрозольобразующий материал или зону для приема аэрозольобразующего материала. Изделие для использования в устройстве предоставления аэрозоля без горения может содержать мундштук. Зона для приема аэрозольобразующего материала может быть зоной для хранения аэрозольобразующего материала. Например, зона для хранения может быть резервуаром. В одном варианте осуществления изобретения зона для приема аэрозольобразующего материала может быть отделена от зоны для генерирования аэрозоля или объединена с ней.

Аэрозольобразующий материал представляет собой материал, который способен выделять аэрозоль, например, при нагревании, облучении или возбуждении любым другим способом. Аэрозольобразующий материал может находиться, например, в виде твердого вещества, жидкости или геля, которые могут содержать или не содержать никотин и/или ароматизаторы. В некоторых случаях аэрозольобразующий материал может содержать «аморфное твердое вещество», которое также может называться «монолитным твердым веществом» (то есть неволокнистым). В некоторых случаях аморфное твердое вещество может представлять собой сухой гель. Аморфное твердое вещество представляет собой твердый материал, который может удерживать в себе некоторую текучую среду, например, жидкость. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал может, например, содержать приблизительно от 50, 60 или 70 до 90, 95 или 100 мас.% аморфного твердого вещества.

Аэрозольобразующий материал может находиться на подложке. Подложка может, например, представлять собой или содержать бумагу, карточку, картон, плотную бумагу, восстановленный аэрозольобразующий материал, пластиковый материал, керамический материал, композитный материал, стекло, металл или металлический сплав.

Агент для модификации аэрозоля представляет собой вещество, способное модифицировать используемый аэрозоль. Агент может модифицировать аэрозоль таким образом, чтобы оказывать физиологический или органолептический эффект на организм человека. Примерами агентов для модификации аэрозоля являются ароматизаторы и вещества, вызывающие ощущения. Вещество, вызывающе ощущения, создает органолептическое ощущение, которое может быть воспринято органами чувств, например, ощущение прохлады или кислого привкуса.

Токоприемник представляет собой материал, способный нагревается под действием изменяющегося магнитного поля, такого как переменное магнитное поле. Нагревающийся материал может быть электропроводным, поэтому проникновение в него изменяющегося магнитного поля вызывает индукционный нагрев этого материала. Нагревающийся материал может быть магнитным материалом, поэтому проникновение в него изменяющегося магнитного поля вызывает магнитогистерезисный нагрев нагревающегося материала. Нагревающийся материал может быть, как электропроводным, так и магнитным, поэтому нагревающийся материал может нагреваться с использованием обоих механизмов нагрева.

Индукционный нагрев представляет собой процесс, в котором электропроводный объект нагревается за счет проникновения в него изменяющегося магнитного поля. Этот процесс описывается законом индукции Фарадея и законом Ома. Индукционный нагреватель может содержать электромагнит и устройство для пропускания изменяющегося электрического тока, например, переменного, через электромагнит. Когда электромагнит и нагреваемый объект расположены подходящим образом относительно друг друга, так что результирующее изменяющееся магнитное поле, создаваемое электромагнитом, проникает в объект, внутри объекта возникают вихревые токи. Объект, через который протекают электрические токи, имеет сопротивление, так что когда в объекте возникают такие вихревые токи, их протекание через объект, имеющий электрическое сопротивление, вызывает нагрев объекта. Этот процесс называется джоулевым, омическим или резистивным нагревом. Объект, способный нагреваться при индукционном нагреве, называется токоприемником.

В одном варианте осуществления изобретения токоприемник выполнен в виде замкнутого контура. Было установлено, что, когда токоприемник имеет форму замкнутого контура, магнитное взаимодействие между токоприемником и электромагнитом повышается, что приводит к большему или улучшенному джоулеву нагреву.

Магнитогистерезисный нагрев представляет собой процесс, в котором объект, выполненный из магнитного материала, нагревается за счет проникновения в объект изменяющегося магнитного поля. Магнитный материал можно рассматривать как содержащий множество магнитов атомного масштаба или магнитных диполей. Когда магнитное поле проникает в такой материал, магнитные диполи ориентируются вдоль линий магнитного поля. Таким образом, когда изменяющееся магнитное поле, такое как переменное магнитное поле, например, создаваемое электромагнитом, проникает в магнитный материал, ориентация магнитных диполей изменяется с изменением прикладываемого магнитного поля. Такая переориентация магнитных диполей приводит к выработке тепла в магнитном материале.

Когда объект является как электропроводным, так и магнитным, проникновение в объект изменяющегося магнитного поля вызывает как джоулев, так и магнитогистерезисный нагрев объекта. Кроме того, использование магнитного материала может усиливать магнитное поле, что увеличивает джоулев и магнитогистерезисный нагрев.

В каждом из вышеописанных процессов, когда тепло вырабатывается в самом объекте, а не наружным источником тепла за счет теплопроводности, может быть достигнут быстрый рост температуры в объекте и более равномерное распределение тепла, в частности, за счет выбора подходящего материала и геометрии объекта и подходящей величины и ориентации изменяющегося магнитного поля относительно объекта. Кроме того, поскольку индукционный и магнитогистерезисный нагрев не требуют наличия соединения между источником изменяющегося магнитного поля и объектом, может быть увеличена свобода при проектировании, улучшен контроль над профилем нагрева и уменьшены расходы.

Изделия виде стержней часто называют в соответствии с длиной изделия: «обычные» (regular) (как правило, в диапазоне 68-75 мм, например приблизительно от 68 до 72 мм), «короткие» (short) или «мини» (mini) (68 мм или меньше), «большие» (king-size) (как правило, в диапазоне 75-91 мм, например приблизительно от 79 до 88 мм), «длинные» (long) или «супербольшие» (super-king) (как правило, в диапазоне 91-105 мм, например приблизительно от 94 до 101 мм) и «ультрадлинные» (ultra-long) (как правило, в диапазоне приблизительно от 110 мм до 121 мм).

Изделия виде стержней также называют в соответствии с их окружностью: «обычные» (regular) (приблизительно 23-25 мм), «широкие» (wide) (более 25 мм), «тонкие» (slim) (приблизительно 22-23 мм), «среднетонкие» (demi-slim) (приблизительно 19-22 мм), «супертонкие» (super-slim) (приблизительно 16-19 мм) и «микротонкие» (micro-slim) (приблизительно менее 16 мм).

Например, изделие формата «большие» (king-size) и «супертонкие» (super-slim) будет иметь длину приблизительно 83 мм и окружность приблизительно 17 мм.

Каждый формат может производиться с мундштуками разной длины. Длина мундштука составляет от 30 до 50 мм. Мундштук с аэрозольобразующим материалом соединяет ободковая бумага, длина которой, как правило, больше длины мундштука, например, на 3-10 мм, так что ободковая бумага охватывает мундштук и перекрывает аэрозольобразующий материал, например, в виде стержня из материала субстрата, для соединения мундштука со стержнем.

Описываемые в дальнейшем изделия, их аэрозольобразующие материалы и мундштуки могут быть выполнены в любом из вышеупомянутых форматов.

Используемые в настоящем описании термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» являются относительными терминами, которые определяются по отношению к направлению основного потока аэрозоля, втягиваемого при использовании через изделие или устройство.

Материал волокнистого жгута может содержать жгут из ацетатцеллюлозного волокна. Волокнистый жгут также может быть выполнен с использованием других материалов, используемых для формования волокон, таких как поливиниловый спирт (PVOH), полимолочная кислота (PLA), поликапролактон (PCL), поли(1-4 бутандиолсукцинат) (PBS), поли(бутиленадипат-ко-терефталат) (PBAT), материалы на основе крахмала, хлопок, алифатические полиэфирные материалы и полисахаридные полимеры или их комбинации. Волокнистый жгут может быть пластифицирован подходящим пластификатором, таким как триацетин, где материал представляет собой жгут из ацетата целлюлозы, или жгут может быть непластифицированным. Жгут может иметь любую подходящую характеристику, такую как волокна Y-образного или другого поперечного сечения, например, X-образного, со значениями денье на нить от 2,5 до 15, например от 8,0 до 11,0 денье на нить и общими значениями денье от 5000 до 50000, например от 10000 до 40000.

Используемый в настоящем описании термин «табачный материал» относится к любому материалу, содержащему табак или его производные или заменители. «Табачный материал» может включать в себя один или несколько следующих компонентов: табак, производные табака, экспандированный табак, восстановленный табак или заменители табака. Табачный материал может содержать один или несколько таких компонентов как молотый табак, табачное волокно, резаный табак, экструдированный табак, табачный стебель, восстановленный табак и/или табачный экстракт.

Термины «ароматизирующая добавка» и «ароматизатор» относятся к материалам, которые (при условии, что это разрешается местным законодательством) могут быть использованы для создания желаемого вкуса или аромата продукта для совершеннолетних потребителей. Одну или более ароматизирующих добавок можно использовать в качестве модифицирующего аэрозоль агента, описываемого в дальнейшем.

Такие материалы могут включать в себя экстракты (например, лакричника, гортензии древовидной, лист японской магнолии с белой корой, ромашки, пажитника, гвоздичного дерева, ментола, японской мяты, анисового семени, корицы, травянистого растения, грушанки, вишни, ягоды, персика, яблока, шотландского виски Драмбьюи с вересковым медом и травами, бурбона, шотландского виски, виски, мяты колосковой, мяты перечной, лаванды, кардамона, сельдерея, кротонового дерева, мускатного ореха, сандалового дерева, бергамота, герани, медовой эссенции, розового масла, ванили, масла лимона, масла апельсина, кассии, тмина, коньяка, жасмина, иланг-иланг, шалфея, фенхеля, пимента, имбиря, аниса, кориандра, кофе или мятного масла из каких-либо разновидностей рода мяты (Mentha)), усилители аромата, блокирующие средства для местоположения рецептора горького вещества, активаторы, или стимуляторы местоположения чувствительного рецептора, сахара и/или заменители сахаров (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбитол или маннитол) и другие добавки, такие как уголь, хлорофилл, минералы, средства на основе трав или освежающие дыхание агенты. Они могут быть имитацией, синтетическими или натуральными ингредиентами, или их смесями. Они могут находиться в любой подходящей форме, например, в виде масла, жидкости или порошка.

Как показано на фиг. 1, изделие 1 содержит мундштук 2 и соединенный с ним цилиндрический стержень из аэрозольобразующего материала 3, в данном случае табачного материала. Мундштук 2 содержит полость, имеющую внутренний объем более 450 мм³. Было установлено, что наличие полости по меньшей мере такого объема позволяет образовывать улучшенный аэрозоль. Такой размер полости обеспечивает достаточное пространство внутри мундштука 2, которое позволяет нагретым летучим компонентам остыть, тем самым позволяя подвергать аэрозольобразующий материал 3 более высоким температурам, чем это было бы возможно в противном случае, когда они могут привести к образованию слишком теплого аэрозоля.

В данном примере мундштук 2 включает в себя первый полый трубчатый элемент 4 и второй полый трубчатый элемент 8, также называемый охлаждающим элементом, расположенным по потоку выше первого полого трубчатого элемента 4. В данном примере полость образована вторым полым трубчатым элементом 8, но в альтернативных вариантах она может быть образована в другой части мундштука 2. Более предпочтительно, мундштук 2 содержит полость, например, образованную внутри второго полого трубчатого элемента 8, имеющего внутренний объем более 500 мм³, предпочтительнее более 550 мм³, что позволяет дополнительно улучшить аэрозоль. В некоторых примерах объем внутренней полости составляет приблизительно от 550 до 750 мм³, например, 600 или 700 мм³.

В данном примере второй полый трубчатый элемент 8 расположен по потоку выше массы материала 6 рядом с ним или впритык к нему. Масса материала 6 и второй полый трубчатый элемент 8 имеют по существу цилиндрическую общую внешнюю форму и общую продольную ось. Второй полый трубчатый элемент 8 сформирован из нескольких слоев бумаги, которые намотаны параллельно со стыковыми швами, чтобы сформировать трубчатый элемент 8. В данном примере трубка состоит из двух слоев, хотя в других примерах можно использовать 3, 4 или более бумажных слоев, образующих 3-х, 4-х или более многослойных трубок. Могут использоваться другие конструкции, такие как спирально намотанные слои бумаги, картонные трубки, трубки, сформированные с использованием процесса типа папье-маше, формованные или экструдированные пластиковые трубки или аналогичные.

Второй полый трубчатый элемент 8 также может быть сформирован с использованием жесткой фицеллы и/или ободковой бумаги в качестве второй фицеллы 9 и/или ободковой бумаги 5, что не требует наличия отдельного трубчатого элемента. Жесткая фицелла и/или ободковая бумага изготавливаются таким образом, чтобы иметь жесткость, достаточную для выдерживания осевых сжимающих усилий и изгибающих моментов, которые могут возникнуть во время изготовления и использования изделия 1. Например, жесткая фицелла и/или мундштук могут иметь плотность бумаги от 70 до 120 г/м², более предпочтительно от 80 до 110 г/м². В качестве дополнения или альтернативы, жесткая фицелла и/или ободковая бумага могут иметь толщину от 80 до 200 мкм, более предпочтительно от 100 до 160 мкм или от 120 до 150 мкм. Может быть желательным, чтобы одновременно и вторая фицелла 9, и мундштук 5 имели значения в этих диапазонах для достижения приемлемого общего уровня жесткости для второго полого трубчатого элемента 8.

Предпочтительно, толщина стенки второго полого трубчатого элемента 8, измеренная так же, как и толщина первого полого трубчатого элемента 4, составляет по меньшей мере приблизительно от 100 мкм до 1,5 мм, предпочтительно от 100 мкм до 1 мм, а более предпочтительно – от 150 мкм до 500 мкм или приблизительно 300 мкм. В данном примере толщина стенки второго полого трубчатого элемента 8 составляет приблизительно 290 мкм.

Предпочтительно длина второго полого трубчатого элемента 8 составляет менее приблизительно 50 мм. Более предпочтительно длина второго полого трубчатого элемента 8 составляет менее приблизительно 40 мм. Еще более предпочтительно длина второго полого трубчатого элемента 8 составляет менее приблизительно 30 мм. В качестве дополнения или альтернативы, длина второго полого трубчатого элемента 8 предпочтительно составляет по меньшей мере приблизительно 10 мм. Предпочтительно длина второго полого трубчатого элемента 8 составляет по меньшей мере приблизительно 15 мм. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления длина второго полого трубчатого элемента 8 составляет приблизительно от 20 до 30 мм, более предпочтительно – приблизительно от 22 до 28 мм, еще более предпочтительно – приблизительно от 24 до 26 мм, а наиболее предпочтительно – приблизительно 25 мм. В данном примере длина второго полого трубчатого элемента 8 равна 25 мм.

Второй полый трубчатый элемент 8 расположен по кругу и образует воздушный зазор внутри мундштука 2, который действует как охлаждающий сегмент. Воздушный зазор образует камеру, через которую протекают нагретые летучие компоненты, генерируемые аэрозольобразующим материалом 3. Второй полый трубчатый элемент 8 является полым, образуя камеру для накопления аэрозоля, но при этом достаточно жестким, чтобы выдерживать осевые сжимающие усилия и изгибающие моменты, которые могут возникнуть во время изготовления и использования изделия 1. Второй полый трубчатый элемент 8 обеспечивает физическое разделение между аэрозольобразующим материалом 3 и массой материала 6. Физическое разделение, создаваемое вторым полым трубчатым элементом 8, обеспечивает градиент температуры по всей длине второго полого трубчатого элемента 8.

Второй полый трубчатый элемент 8 может быть выполнен с возможностью обеспечения перепада температур по меньшей мере 40°C между нагретым летучим компонентом, входящим в первый, расположенный выше по потоку конец второго полого трубчатого элемента 8, и нагретым летучим компонентом, выходящим из второго, расположенного ниже по потоку конца второго полого трубчатого элемента 8. Второй полый трубчатый элемент 8 предпочтительно выполнен с возможностью обеспечения перепада температур по меньшей мере 60, 80, а предпочтительно 100°C, между нагретым летучим компонентом, входящим в первый, расположенный выше по потоку конец второго полого трубчатого элемента 8 и нагретым летучим компонентом, выходящим из второго, расположенного ниже по потоку конца второго полого трубчатого элемента 8. такой перепад температур по всей длине второго полого трубчатого элемента 8 защищает термочувствительную массу материала 6 от высоких температур аэрозольобразующего материала 3 при его нагреве.

В альтернативных изделиях второй полый трубчатый элемент 8 может быть заменен другим охлаждающим элементом, например, элементом, образованным из массы материала, который позволяет аэрозолю проходить через него в продольном направлении и который также выполняет функцию охлаждения аэрозоля.

Аэрозольобразующий материал 3, также называемый аэрозольобразующим субстратом 3, содержит по меньшей мере один формирующий аэрозоль материал. В данном примере формирующим аэрозоль материалом является глицерин. В альтернативных примерах формирующим аэрозоль материалом могут быть другие материалы или их комбинации. Было установлено, что формирующий аэрозоль материал позволяет улучшить органолептические характеристики изделия за счет содействия при переносе соединений, таких как ароматические соединения, от аэрозольобразующего материала к потребителю. Однако проблема с добавлением таких формирующих аэрозоль материалов в аэрозольобразующий материал в изделии для использования в системе предоставления аэрозоля без горения, может состоять в том, что, когда формирующий аэрозоль материал превращается в аэрозоль при нагревании, он может увеличивать массу аэрозоля, который доставляется изделием, и эта увеличенная масса может поддерживать более высокую температуру при прохождении через мундштук. Проходя через мундштук, аэрозоль переносит в него тепло, нагревая при этом внешнюю поверхность мундштука, в том числе зону, которая соприкасается с губами потребителя во время использования. Температура мундштука может быть значительно выше температуры, к которой привыкли потребители при курении, например, обычных сигарет, и это может быть нежелательным эффектом, вызванным использованием таких формирующих аэрозоль материалов.

Часть мундштука, которая соприкасается с губами потребителя, как правило, представляет собой бумажную трубку, либо полую, либо охватывающую цилиндрическое тело фильтрующего материала.

Как показано на фиг. 1, мундштук 2 изделия 1 содержит расположенный выше по потоку конец 2a, находящийся рядом с аэрозольобразующим субстратом 3, и расположенный ниже по потоку конец 2b, удаленный от аэрозольобразующего субстрата 3. На расположенном ниже по потоку конце 2b мундштук 2 имеет полый трубчатый элемент 4, образованный из волокнистого жгута. Было установлено, что это значительно снижает температуру внешней поверхности мундштука 2 на расположенном ниже по потоку конце 2b мундштука, который входит в контакт со ртом потребителя при использовании изделия 1. Кроме того, было установлено, что использование трубчатого элемента 4 значительно снижает температуру внешней поверхности мундштука 2 даже перед трубчатым элементом 4. Это происходит из-за того, что трубчатый элемент 4 направляет аэрозоль ближе к центру мундштука 2, уменьшая передачу тепла от аэрозоля к внешней поверхности мундштука 2.

В данном примере изделие 1 имеет наружную окружность приблизительно 21 мм (то есть изделие имеет среднетонкий формат). В других примерах изделие может быть выполнено в любом из описанных выше форматов, например, с внешней окружностью от 15 мм до 25 мм. Так как изделие должно быть нагрето для высвобождения аэрозоля, повышенная эффективность нагрева достигается с использованием изделий меньшей наружной окружности в этом диапазоне, например, окружность менее 23 мм. Было установлено, что для достижения улучшенного аэрозоля за счет нагрева при сохранении подходящей длины продукта окружность изделий более 19 мм также являются эффективными. Было установлено, что изделия, имеющие окружность от 19 мм до 23 мм, а более предпочтительно от 20 мм до 22 мм, обеспечивают хороший баланс между эффективной доставкой аэрозоля и возможностью эффективного нагрева.

Наружная окружность мундштука 2 является по существу такой же, как и наружная окружность стержня аэрозольобразующего материала 3, так что между этими компонентами имеется плавный переход. В данном примере наружная окружность мундштука 2 составляет приблизительно 20,8 мм. По всей длине мундштука 2 и по части стержня аэрозольобразующего материала 3 обернута ободковая бумага 5 с нанесенным на ее внутренней поверхности имеет клеем для соединения мундштука 2 и стержня 3. В данном примере ободковая бумага 5 заходит на стержень аэрозольобразующего материала 3 на 5 мм, но в качестве альтернативы она может заходить на стержень 3 на 3-10 мм или более предпочтительно на 4-6 мм, чтобы обеспечить надежное соединение между мундштуком 2 и стержнем 3. Плотность бумаги ободковой бумаги 5 может быть больше плотности бумаги фицеллы, используемой в изделии 1, например, ее плотность бумаги составляет от 40 до 80 г/м², более предпочтительно между 50 и 70 г/м², а в данном примере – 58 г/м². Было установлено, что такие диапазоны плотности бумаги приводят к получению ободковой бумаги приемлемой прочности на разрыв и в то же время достаточно гибкой, чтобы оборачиваться вокруг изделия 1 и приклеиваться вдоль продольного шва внахлест на бумаге. Наружная окружность ободковой бумаги 5, обернутой в один слой вокруг мундштука 2, составляет приблизительно 21 мм.

«Толщина стенки» полого трубчатого элемента 4 соответствует толщине стенки трубки 4 в радиальном направлении. Ее можно измерить, например, с помощью штангенциркуля. Предпочтительно толщина стенки превышает 0,9 мм, а более предпочтительно – 1,0 мм или более. Предпочтительно, толщина стенки по существу постоянна по всей окружности стенки полого трубчатого элемента 4. Однако если толщина стенки не является по существу постоянной, толщина стенки в любой точке по окружности полого трубчатого элемента 4 предпочтительно больше 0,9 мм, а более предпочтительно – 1,0 мм или более.

Предпочтительно, длина полого трубчатого элемента 4 меньше приблизительно 20 мм. Более предпочтительно, чтобы длина полого трубчатого элемента 4 была меньше приблизительно 15 мм. Еще более предпочтительно, чтобы длина полого трубчатого элемента 4 была меньше приблизительно 10 мм. В качестве альтернативы или дополнения, длина полого трубчатого элемента 4 составляет по меньшей мере приблизительно 5 или 6 мм. В некоторых предпочтительных вариантах выполнения длина полого трубчатого элемента 4 составляет приблизительно от 5 до 20 мм, более предпочтительно приблизительно от 6 до 10 мм, еще более предпочтительно приблизительно от 6 до 8 мм, а наиболее предпочтительно приблизительно 6, 7 или 8 мм. В данном примере длина полого трубчатого элемента 4 равна 6 мм.

Предпочтительно плотность полого трубчатого элемента 4 составляет по меньшей мере приблизительно 0,25 грамма на кубический сантиметр (г/см³), более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 0,3 г/см³. Предпочтительно плотность полого трубчатого элемента 4 составляет менее приблизительно 0,75 г/см³, более предпочтительно менее 0,6 г/см³. В некоторых вариантах выполнения плотность полого трубчатого элемента 4 составляет от 0,25 до 0,75 г/см³, более предпочтительно от 0,3 до 0,6 г/см³, а более предпочтительно от 0,4 г/см³ до 0,6 г/см³ или приблизительно 0,5 г/см³. Было установлено, что эти плотности обеспечивают хороший баланс между высокой твердостью, обеспечиваемой более плотным материалом, и более низкими теплопередающими свойствами материала с более низкой плотностью. Для целей настоящего изобретения «плотность» полого трубчатого элемента 4 относится к плотности волокнистого жгута, образующего элемент с любым включенным в него пластификатором. Плотность можно определить путем деления общего веса полого трубчатого элемента 4 на общий объем полого трубчатого элемента 4, при этом общий объем можно вычислить с использованием соответствующих измерений полого трубчатого элемента 4, выполненных, например, с помощью штангенциркуля. При необходимости соответствующие размеры можно измерить с помощью микроскопа.

Волокнистый жгут, образующий полый трубчатый элемент 4, предпочтительно имеет общий денье менее 45000, более предпочтительно менее 42000. Было установлено, что такой общий денье позволяет сформировать не слишком плотный трубчатый элемент 4. Предпочтительно общий денье составляет по меньшей мере 20000, более предпочтительно по меньшей мере 25000. В предпочтительных вариантах выполнения волокнистый жгут, образующий полый трубчатый элемент 4, имеет общий денье от 25000 до 45000, более предпочтительно от 35000 до 45000. Предпочтительно поперечное сечение волокон жгута имеет Y-образную форму, хотя возможны и другие формы волокон, например, X-образные.

Волокнистый жгут, образующий полый трубчатый элемент 4, предпочтительно имеет денье на нить больше 3. Было установлено, что такой денье на нить обеспечивает возможность формирования не слишком плотного трубчатого элемента 4. Предпочтительно денье на нить составляет не менее 4, более предпочтительно не менее 5. В предпочтительных вариантах выполнения волокнистый жгут, образующий полый трубчатый элемент 4, имеет денье на нить от 4 до 10, более предпочтительно от 4 до 9. В одном примере, волокнистый жгут, образующий полый трубчатый элемент 4, имеет жгут 8Y40,000, образованный из ацетата целлюлозы и содержащий 18% пластификатора, например, триацетина.

Внутренний диаметр полого трубчатого элемента 4 предпочтительно составляет более 3,0 мм. Меньшие диаметры могут привести к увеличению скорости прохождения аэрозоля через мундштук 2 в рот потребителя, так что аэрозоль станет слишком теплым, например, достигнет температуры выше 40 или 45°C. Более предпочтительно внутренний диаметр полого трубчатого элемента 4 составляет более 3,1 мм, а еще более предпочтительно – более 3,5 или 3,6 мм. В одном варианте выполнения внутренний диаметр полого трубчатого элемента 4 составляет приблизительно 3,9 мм.

Предпочтительно полый трубчатый элемент 4 содержит пластификатор в количестве от 15 до 22% по весу. Для жгута из ацетата целлюлозы пластификатор предпочтительно представляет собой триацетин, хотя можно использовать другие пластификаторы, такие как полиэтиленгликоль (PEG). Более предпочтительно, трубчатый элемент 4 содержит пластификатор в количестве от 16 до 20% по весу, например, приблизительно 17, 18 или 19%.

Перепад давления или разность давлений (также называемая сопротивлением затяжке) на мундштуке, например, на концах части изделия 1, расположенной ниже по потоку относительно аэрозольобразующего материала 3, предпочтительно составляет менее приблизительно 40 мм вод. ст. Было установлено, что такие перепады давления позволяют достаточному количеству аэрозоля, включая желательные соединения, такие как ароматические соединения, проходить через мундштук 2 к потребителю. Более предпочтительно перепад давления на мундштуке 2 составляет менее приблизительно 32 мм вод. ст. В некоторых вариантах выполнения особенно улучшенный аэрозоль был получен с использованием мундштука 2, имеющего перепад давления менее 31 мм вод. ст., например, приблизительно 29 или 28 мм вод. ст. Альтернативно или дополнительно, перепад давления на мундштуке может составлять по меньшей мере 10 мм вод. ст., предпочтительно по меньшей мере 15 мм вод. ст. В некоторых вариантах выполнения перепад давления на мундштуке может составлять приблизительно от 15 до 40 мм вод. ст. Эти значения позволяют мундштуку 2 замедлить прохождение аэрозоля через мундштук 2, поэтому температура аэрозоля успевает снизиться до достижения расположенного ниже по потоку конца 2b мундштука 2.

В данном примере мундштук 2 включает в себя тело материала 6, расположенное выше по потоку относительно полого трубчатого элемента 4, в этом примере рядом с полым трубчатым элементом 4 и впритык к нему. Тело материала 6 и полый трубчатый элемент 4 совместно образуют по существу цилиндрическую общую внешнюю форму и имеют общую продольную ось. Тело материала 6 обернуто первой фицеллой 7, имеющей предпочтительно, плотность бумаги менее 50 г/м², более предпочтительно приблизительно от 20 до 40 г/м². Предпочтительно толщина первой фицеллы 7 составляет от 30 до 60 мкм, более предпочтительно от 35 до 45 мкм. Предпочтительно первая фицелла 7 является непористой, например, с проницаемостью менее 100 единиц Кореста, например, менее 50 единиц Кореста. Однако в других вариантах выполнения первая фицелла 7 может быть пористой, например, с проницаемостью более 200 единиц Кореста.

Предпочтительно длина тела материала 6 составляет менее приблизительно 15 мм. Более предпочтительно, чтобы длина тела материала 6 была меньше приблизительно 10 мм. В качестве дополнения или альтернативы, длина тела материала 6 составляет по меньшей мере приблизительно 5 мм. Предпочтительно длина тела материала 6 составляет по меньшей мере приблизительно 6 мм. В некоторых предпочтительных вариантах выполнения длина тела материала 6 составляет приблизительно от 5 до 15 мм, более предпочтительно от 6 до 12 мм, а наиболее предпочтительно приблизительно 6, 7, 8, 9 мм или 10 мм. В данном примере длина тела материала 6 составляет 10 мм.

В данном примере тело материала 6 сформировано из волокнистого жгута. В данном примере жгут, используемый в тела материала 6, имеет денье на нить (dpf) 8,4 и общий денье 21000. В качестве альтернативы, жгут может иметь, например, 9,5 dpf и общий денье 12000. В данном примере жгут выполнен из пластифицированного ацетата целлюлозы. Пластификатор, используемый в жгуте, составляет приблизительно 7% веса жгута. В данном примере пластификатор представляет собой триацетин. В других примерах для формирования тела материала 6 могут использоваться различные материалы. Например, тело материала 6 может быть сформировано из бумаги, например, аналогично бумажным фильтрам, известным для использования в сигаретах. В качестве альтернативы, тело материала 6 может быть сформировано из жгутов, отличных от ацетата целлюлозы, например, из полимолочной кислоты (PLA), других материалов, указанных в настоящем описании для волокнистого жгута, или подобных материалов. Предпочтительно, жгут образован из ацетата целлюлозы. Жгут, сформированный из ацетата целлюлозы или других материалов, предпочтительно имеет денье на нить не менее мере 5, более предпочтительно не менее 6, а еще более предпочтительно не менее 7. Такие значения денье на нить соответствуют жгуту, который имеет относительно грубые и толстые волокна с меньшей площадью поверхности, что приводит к меньшему перепаду давления на мундштуке 2, чем у жгутов, имеющих более низкие значения денье на нить. Предпочтительно, чтобы получить достаточно однородное тело материала 6, жгут должен иметь денье на нить не более 12 dpf, предпочтительно не более 11 dpf, а еще более предпочтительно не более 10 dpf.

Общий денье жгута, образующего тело материала 6, предпочтительно составляет не более 30000, более предпочтительно не более 28000, а еще более предпочтительно не более 25000. Такие значения общего денье соответствуют жгуту, который занимает уменьшенную долю площади поперечного сечения мундштука 2, что приводит к более низкому перепаду давления на мундштуке 2, чем у жгутов, имеющих более высокие значения общего денье. Для надлежащей твердости тела материала 6 жгут предпочтительно имеет общий денье не менее 8000, а более предпочтительно не менее 10000. Предпочтительно денье на нить составляет от 5 до 12 dpf, а общий денье составляет от 10000 до 25000. Более предпочтительно, денье на нить составляет от 6 до 10 dpf, а общий денье составляет от 11000 до 22000. Предпочтительно, поперечное сечение волокон жгута имеет Y-образную форму, хотя в других вариантах выполнения могут использоваться и другие формы поперечного сечения волокон жгута, например, X-образная форма, с такими же значениями денье на нить и общего денье, как указано выше.

В данном примере первый полый трубчатый элемент 4, тело материала 6 и второй полый трубчатый элемент 8 объединены второй фицеллой 9, которая обернута вокруг всех трех секций. Предпочтительно вторая фицелла 9 имеет плотность бумаги менее 50 г/м², более предпочтительно приблизительно от 20 до 45 г/м². Предпочтительно, толщина второй фицеллы 9 составляет от 30 до 60 мкм, более предпочтительно от 35 до 45 мкм. Вторая фицелла 9 предпочтительно является непористой с проницаемостью менее 100 единиц Кореста, например, менее 50 единиц Кореста. Однако в альтернативных вариантах выполнения вторая фицелла 9 может быть пористой, например, с проницаемостью более 200 единиц Кореста.

В данном примере аэрозольобразующий материал 3 обернут в обертку 10. Обертка 10 может быть, например, бумажной или фольгированной на бумажной основе. В данном примере обертка 10 практически непроницаема для воздуха. В альтернативных вариантах выполнения проницаемость обертки 10 предпочтительно составляет менее 100 единиц Кореста, более предпочтительно менее 60 единиц Кореста. Было установлено, что обертки с низкой проницаемостью, например, имеющие проницаемость менее 100 единиц Кореста, а более предпочтительно менее 60 единиц Кореста, приводят к улучшению образования аэрозоля в аэрозольобразующем материале 3. Это связано с уменьшением потерь аэрозольных соединений, проходящих через обертку 10. Проницаемость обертки 10 можно измерить в соответствии со стандартом ISO 2965:2009, относящимся к определению воздухопроницаемости для материалов, используемых в качестве сигаретной бумаги, фицеллы фильтра и соединительной бумаги для фильтров.

В данном варианте осуществления обертка 10 содержит алюминиевую фольгу. Было установлено, что алюминиевая фольга особенно эффективна для усиления образования аэрозоля внутри аэрозольобразующего материала 3. В данном примере алюминиевая фольга имеет металлический слой толщиной приблизительно 6 мкм. В данном примере алюминиевая фольга имеет бумажную основу. Однако в альтернативных компоновках алюминиевая фольга может иметь другую толщину, например от 4 до 16 мкм. Алюминиевая фольга необязательно должна иметь бумажную основу, но может иметь основу из других материалов, например, чтобы обеспечить надлежащую прочность на разрыв фольги, или она может не иметь материала основы. Кроме того, можно также использовать металлические слои или фольгу, отличные от алюминия. Общая толщина обертки предпочтительно составляет от 20 до 60 мкм, более предпочтительно от 30 до 50 мкм, что позволяет выполнить с подходящими характеристиками теплопередачи и прочности. Усилие растяжения, которое может прикладываться к обертке до того, как она разорвется, может составлять более 3000 грамм-силы, например от 3000 до 10000 грамм-силы или от 3000 до 4500 грамм-силы.

Изделие имеет уровень вентиляции приблизительно 75% аэрозоля, проходящего через изделие. В альтернативных вариантах выполнения изделие может иметь уровень вентиляции от 50 до 80% аэрозоля, проходящего через изделие, например от 65 до 75%. Такая вентиляция помогает замедлить поток аэрозоля, проходящего через мундштук 2, тем самым давая возможность аэрозолю достаточно остыть, прежде чем он достигнет расположенного ниже по потоку конца 2b мундштука 2. Вентиляция осуществляется непосредственно в мундштуке 2 изделия 1. В данном примере вентиляция образована во втором полом трубчатом элементе 8, что, как было установлено, особенно полезно в содействии процессу выработки аэрозоля. Вентиляция выполняется через первый и второй параллельные ряды перфораций 12, в данном случае образованных лазером, на расстоянии 17,925 мм и 18,625 мм, соответственно, от расположенного ниже по потоку мундштучного конца 2b мундштука 2. Эти перфорации проходят через ободковую бумагу 5, вторую фицеллу 9 и второй полый трубчатый элемент 8. В альтернативных вариантах выполнения вентиляция может быть образована в мундштуке в других местоположениях, например, в теле материала 6 или первом трубчатом элементе 4.

В данном примере формирующий аэрозоль материал, добавленный в аэрозольобразующий материал 3, содержит 14% по весу аэрозольобразующего материала 3. Предпочтительно, формирующий аэрозоль материал составляет не менее 5% по весу аэрозольобразующего материала, более предпочтительно не менее 10%. Предпочтительно формирующий аэрозоль материал составляет менее 25% по весу аэрозольобразующего материала, более предпочтительно менее 20%, например от 10 до 20%, от 12 до 18% или от 13 до 16%.

Аэрозольобразующий материал 3 предпочтительно выполнен в виде цилиндрического стержня. Независимо от формы аэрозольобразующего материала, он предпочтительно имеет длину приблизительно от 10 до 100 мм. В некоторых вариантах выполнения предпочтительно длина генерирующего аэрозоль материала находится в диапазоне приблизительно от 25 до 50 мм, более предпочтительно приблизительно от 30 до 45 мм, а еще более предпочтительно приблизительно от 30 до 40 мм.

Объем аэрозольобразующего материала 3 может варьироваться приблизительно от 200 до 4300 мм³, предпочтительно от 500 до 1500 мм³, более предпочтительно от 1000 до 1300 мм³. Объемы аэрозольобразующего материала, например, приблизительно от 1000 до 1300 мм³ позволяют получить более привлекательный аэрозоль с более высокими органолептическими характеристиками по сравнению с объемами, выбранными из нижнего предела диапазона.

Масса аэрозольобразующего материала 3 может составлять более 200 мг, например, приблизительно от 200 до 400 мг, предпочтительно от 230 до 360 мг, более предпочтительно от 250 до 360 мг. Было установлено, что большая масса аэрозольобразующего материала приводит к улучшению органолептических характеристик выработанного аэрозоля по сравнению с аэрозолем, выработанным из меньшей массы аэрозольобразующего материала.

Аэрозольобразующий материал или субстрат предпочтительно сформирован из табачного материала, который включает в себя табачный компонент.

В табачном материале табачный компонент предпочтительно содержит бумажный восстановленный табак. Табачный компонент может также содержать листовой табак, экструдированный табак и/или ленточный литой табак.

Аэрозольобразующий материал 3 содержит восстановленный табачный материал плотностью менее приблизительно 700 миллиграммов на кубический сантиметр (мг/см³). Было установлено, что такой табачный материал является особенно эффективным, поскольку его можно быстрее нагревать для высвобождения аэрозоля по сравнению с более плотными материалами. Были проведены испытания свойств различных аэрозольобразующих материалов, таких как ленточный литой восстановленный табачный материал и бумажный восстановленный табачный материал, при нагревании. Было установлено, что при подводе тепла к каждому из указанных аэрозольобразующих материалов существует определенная температура нулевого теплового потока, ниже которой полезный тепловой поток является эндотермическим, т.е. в материал поступает больше тепла, чем выходит из материала, и выше которой полезный тепловой поток является экзотермическим, т.е. из материала выходит больше тепла, чем входит в материал. Материалы плотностью менее 700 мг/см³ имели более низкую температуру нулевого теплового потока. Так как значительная часть теплового потока выходит из материала за счет образования аэрозоля, более низкая нулевая температура теплового потока оказывает благоприятный эффект на время, необходимое для первого высвобождения аэрозоля из аэрозольобразующего материала. Например, было установлено, что аэрозольобразующие материалы плотностью менее 700 мг/см³, имеют температуру нулевого теплового потока менее 164°C, а материалы с плотностью более 700 мг/см³ имеют температуру нулевого теплового потока выше 164°C.

Плотность аэрозольобразующего материала также влияет на скорость, с которой тепло проходит через материал, причем при более низких плотностях, например, ниже 700 мг/см³, тепло медленнее проходит через материал, обеспечивая тем самым более длительное высвобождение аэрозоля.

Предпочтительно, аэрозольобразующий материал 3 содержит восстановленный табачный материал плотностью менее приблизительно 700 мг/см³, например, бумажный восстановленный табачный материал. Более предпочтительно, аэрозольобразующий материал 3 содержит восстановленный табачный материал плотностью менее приблизительно 600 мг/см³. В качестве альтернативы или дополнительно, аэрозольобразующий материал 3 предпочтительно содержит восстановленный табачный материал плотностью не менее 350 мг/см³, которая, как считается, обеспечивает достаточную теплопроводность материала.

Табачный материал может быть резаным табаком. Резаный табак может иметь ширину разрезания по меньшей мере 15 резов на дюйм (приблизительно 5,9 резов на см, что эквивалентно ширине разрезанной части, равной приблизительно 1,7 мм). Предпочтительно резаный табак имеет ширину резания по меньшей мере 18 резов на дюйм (приблизительно 7,1 резов на см, что эквивалентно ширине разрезанной части приблизительно 1,4 мм), более предпочтительно по меньшей мере 20 резов на дюйм (приблизительно 7,9 резов на см, что соответствует ширине разрезанной части приблизительно 1,27 мм). В одном примере ширина резания резаного табака составляет 22 резов на дюйм (приблизительно 8,7 резов на см, что эквивалентно ширине разрезанной части приблизительно 1,15 мм). Предпочтительно резаный табак имеет ширину резания 40 или менее резов на дюйм (приблизительно 15,7 резов на см, что эквивалентно ширине разрезанной части приблизительно 0,64 мм). Было установлено, что ширина разрезанной части от 0,5 до 2,0 мм, например от 0,6 до 1,5 мм или от 0,6 до 1,7 мм приводит к получению табачного материала, который является предпочтительным с точки зрения отношения площади поверхности к объему, особенно при нагреве, общей плотности и перепада давления аэрозольобразующего материала 3. Резаный табак может быть сформирован из смеси различных видов табачного материала, например, из бумажного восстановленного табака, листового табака, экструдированного табака и ленточного литого табака. Предпочтительно табачный материал содержит бумажный восстановленный табак или смесь из бумажного восстановленного табака и листового табака.

Табачный материал может содержать наполнитель. Наполнитель, как правило, представляет собой нетабачный компонент, т.е. компонент, который не включает в себя ингредиенты, происходящие из табака. Наполнитель может представлять собой нетабачное волокно, например, древесное волокно, пульпа или пшеничное волокно. Наполнитель также может быть неорганическим материалом, таким как мел, перлит, вермикулит, диатомитовая земля, коллоидный диоксид кремния, оксид магния, сульфат магния и карбонат магния. Наполнитель также может быть нетабачным литым материалом или нетабачным экструдированным материалом. Наполнитель может составлять от 0 до 20% по весу табачного материала или в от 1 до 10% по весу композиции. В некоторых вариантах выполнения наполнитель может отсутствовать.

Табачный материал может содержать формирующий аэрозоль материал. В этом контексте «формирующий аэрозоль материал» представляет собой агент, который способствует образованию аэрозоля. Формирующий аэрозоль материал может способствовать образованию аэрозоля путем содействия начальному испарению и/или конденсации газа в твердый и/или жидкий аэрозоль, пригодный для вдыхания. В некоторых вариантах выполнения формирующий аэрозоль материал может улучшить доставку ароматизирующей добавки из аэрозольобразующего материала. В общем, любой подходящий формирующий аэрозоль материал или агент, может быть включен в аэрозольобразующий материал, в том числе в те, что были описаны выше. Другие подходящие формирующие аэрозоль материалы могут представлять собой полиол, такой как сорбитол, глицерол и гликоли, такие как пропиленгликоль или триэтиленгликоль; невысокомолекулярный спирт, такой как одноатомные спирты, углеводороды с высокой температурой кипения, кислоты, такие как молочная кислота, производные глицерола, сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтиленгликольдиацетат, триэтилцитрат или миристаты, включая этилмиристат и изопропилмиристат, и сложные эфиры алифатических карбоновых кислот, такие как в виде метилстеарата, диметилдодекандиоата и диметилтетрадекандиоата. В некоторых вариантах осуществления аэрозольобразующий материал может представлять собой глицерол, пропиленгликоль или смесь глицерина и пропиленгликоля. Глицерин может содержаться в количестве от 10 до 20% по весу табачного материала, например от 13 до 16% по весу композиции, или приблизительно от 14 до 15% по весу композиции. Пропиленгликоль, если он присутствует, может содержаться в количестве от 0,1 до 0,3% по весу композиции.

Формирующий аэрозоль материал может быть включен в любой компонент, например, в любой табачный компонент, табачный материал и/или в наполнитель, если он присутствует. Альтернативно или дополнительно, формирующий аэрозоль материал может быть добавлен к табачному материалу отдельно. В любом случае общее количество формирующего аэрозоль материала в табачном материале может быть таким, как указано выше.

Табачный материал может содержать от 10% до 90% по весу табачного листа, а формирующий аэрозоль материал может содержаться в количестве до приблизительно 10% по весу табачного листа. Было установлено, что для достижения общего уровня формирующего аэрозоль материала от 10 до 20% по весу табачного материала преимущественно он может быть добавлен в более высоких весовых (массовых) процентах к другому компоненту табачного материала, такому как восстановленный табачный материал.

Табачный материал содержит никотин. Содержание никотина составляет от 0,5 до 1,75% по весу табачного материала и может составлять, например от 0,8 до 1,5% по весу табачного материала. В качестве дополнения или альтернативы, табачный материал может содержаться в количестве от 10 до 90% по весу табачного листа с содержанием никотина более 1,5% по весу табачного листа. Было установлено, что использование табачного листа с содержанием никотина свыше 1,5% в сочетании с базовым материалом с более низким содержанием никотина, таким как бумажный восстановленный табак, приводит к образованию табачного материала с подходящим уровнем никотина, но с лучшими органолептическими характеристиками, чем при использовании лишь одного бумажного восстановленного табака. Табачный лист, например, резаный табак, может иметь содержание никотина, например, от 1,5 до 5% по весу табачного листа.

Табачный материал может содержать модифицирующий аэрозоль агент. В одном варианте выполнения табачный материал содержит ментол, образуя изделие с ментолом. Табачный материал может содержать от 3 до 20 мг ментола, предпочтительно от 5 до 18 мг, а более предпочтительно от 8 до 16 мг ментола. В данном примере табачный материал содержит 16 мг ментола. Табачный материал может содержать ментола от 2 до 8% по весу, предпочтительно от 3 до 7%, а более предпочтительно от 4 до 5,5%. В одном варианте выполнения табачный материал включает в себя 4,7% по весу ментола. Такие высокие уровни концентрации ментола могут быть достигнуты с использованием высокого процентного содержания восстановленного табачного материала, например, более 50% табачного материала по весу. В качестве альтернативы или дополнительно, использование большого объема аэрозольобразующего материала, например, табачного, позволяет повысить уровень концентрации ментола, который может быть достигнут, например, когда используется более приблизительно 500 мм³ или предпочтительно более приблизительно 1000 мм³ аэрозольобразующего материала, такого как табачный материал.

В описанных выше композициях, где количества приведены в % по весу, во избежание сомнений, это относится к основе в пересчете на вес в сухом состоянии, если особым образом не указано иное. Таким образом, любая вода, которая может присутствовать в табачном материале или в любом его компоненте, полностью игнорируется при определении весовых процентов. Содержание воды в табачном материале может варьироваться и может составлять, например, от 5 до 15% по весу. Содержание воды в табачном материале может варьироваться в зависимости, например, от температуры, давления и влажности, при которых поддерживаются композиции. Содержание воды можно определить путем известного специалистам в данной области анализа Карла-Фишера. С другой стороны, во избежание сомнений, даже когда аэрозольобразующий материал представляет собой компонент, который находится в жидкой фазе, такой как глицерол или пропиленгликоль, любой компонент, кроме воды, включается в вес табачного материала. Однако, когда аэрозольобразующий материал содержится в табачном компоненте табачного материала или в наполнителе (если он присутствует) табачного материала, вместо или в дополнение к добавлению отдельно к табачному материалу, аэрозольобразующий материал не включается в вес табачного компонента или наполнителя, но включается в вес «формирующего аэрозоль материала» в весовых процентах, как указано выше. Все другие ингредиенты, присутствующие в табачном компоненте, включаются в вес табачного компонента, даже если они не табачного происхождения (например, нетабачные волокна в случае бумажного восстановленного табака).

В одном варианте выполнения табачный материал содержит табачный компонент и формирующий аэрозоль материал, описанный выше. В одном варианте выполнения табачный материал состоит по существу из описанного выше табачного компонента и описанного выше формирующего аэрозоль материала. В одном варианте выполнения табачный материал состоит из описанного выше табачного компонента и описанного выше формирующего аэрозоль материала.

Бумажный восстановленный табак содержится в табачном компоненте табачного материала в количестве от 10 до 100% по весу табачного компонента. В вариантах осуществления настоящего изобретения бумажный восстановленный табак содержится в количестве от 10 до 80% или от 20 до 70% по весу табачного компонента. В другом варианте выполнения табачный компонент состоит или по существу состоит из бумажного восстановленного табака. В предпочтительных вариантах выполнения листовой табак содержится в табачном компоненте табачного материала в количестве не менее 10% по весу табачного компонента. Например, листовой табак может содержаться в количестве не менее 10% по весу табачного компонента, а остальная часть табачного компонента содержит бумажный восстановленный табак, ленточный литой восстановленный табак или комбинацию из ленточного литого восстановленного табака и другой формы табака, например табачных гранул.

Бумажный восстановленный табак относится к табачному материалу, полученному в процессе экстрагирования табачного сырья растворителем, в результате чего получается экстракт растворимых веществ и остаток, содержащий волокнистый материал. Затем полученный экстракт (обычно после сгущения и, если требуется, после дополнительной обработки) рекомбинируют с волокнистым материалом из остатка (обычно после рафинирования волокнистого материала и, возможно, после добавления некоторого количества нетабачных волокон) путем осаждения экстракта на волокнистый материал. Процесс рекомбинации напоминает процесс изготовления бумаги.

Бумажный восстановленный табак может быть любым типом бумажного восстановленного табака, который известен в данной области техники. В конкретном варианте выполнения бумажный восстановленный табак производится из сырья, содержащего один или более из числа следующих компонентов: табачные полоски, табачные стебли и цельнолистовой табак. В дополнительном варианте выполнения бумажный восстановленный табак получают из сырья, состоящего из табачных полосок, и/или цельнолистового табака и табачных стеблей. Однако в других вариантах выполнения в качестве исходного материала альтернативно или дополнительно можно использовать обрезки, пыль и вывевки.

Бумажный восстановленный табак для использования в описанном выше табачном материале может быть получен способами, известными специалистам в данной области техники для изготовления бумажного восстановленного табака.

На фиг. 2а показано еще одно изделие 1', включающее в себя мундштук 2', содержащий капсулу. На фиг. 2b показан в разрезе по линии A-A' мундштук с капсулой. Изделие 1' и мундштук 2' являются такими же, как и показанные на фиг. 1 изделие 1 и мундштук 2, за исключением того, что модифицирующий аэрозоль агент находится внутри тела материала 6, в данном примере в виде капсулы 11, и что маслостойкая первая фицелла 7' охватывает тело материала 6. В других примерах модифицирующий аэрозоль агент может быть предоставлен в других формах, таких как материал, введенный в тело материала 6 или нанесенный на нить, например, нить, несущую ароматизатор или другой модифицирующий аэрозоль агент, которая также может быть расположена внутри тела материала 6.

Капсула 11 может быть разрушаемой, например, она может иметь твердую хрупкую оболочку, окружающую жидкую полезную нагрузку. В данном примере используется одна капсула 11. Капсула 11 полностью заделана в тело материала 6. Другими словами, капсула 11 полностью окружена материалом, образующим тело 6. В других примерах внутри тела материала 6 может быть расположено несколько разрушаемых капсул, например, 2, 3 или более. Длина тела материала 6 может быть увеличена для размещения необходимого количества капсул. В примерах, где используется множество капсул, отдельные капсулы могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга с точки зрения размера и/или полезной нагрузки. В других примерах может быть несколько тел материала 6, каждое из которых содержит одну или несколько капсул.

Капсула 11 имеет структуру сердцевина-оболочка. Другими словами, капсула 11 содержит оболочку, заключающую в себе жидкий агент, например, ароматизатор или другой агент, который может быть любым из ароматизаторов или модификаторов аэрозоля, описанных в данном документе. Оболочка капсулы может быть разрушена пользователем для высвобождения ароматизатора или другого агента в тело материала 6. Первая фицелла 7' может содержать защитное покрытие, чтобы сделать материал фицеллы по существу непроницаемым для жидкой полезной нагрузки капсулы 11. В качестве альтернативы или дополнительно, вторая фицелла 9 и/или мундштук 5 могут содержать защитное покрытие, чтобы сделать материал этой фицеллы и/или мундштука по существу непроницаемым для жидкой полезной нагрузки капсулы 11.

В данном примере капсула 11 имеет сферическую форму с диаметр приблизительно 3 мм. В других примерах могут использоваться капсулы других форм и размеров. Общий вес капсулы 11 может составлять приблизительно от 10 до 50 мг.

В данном примере капсула 11 расположена внутри тела материала 6 по центру в продольном направлении, т.е. капсула 11 расположена так, чтобы ее центр находился на расстоянии 4 мм от каждого конца тела материала 6. В других примерах капсула 11 может быть расположена в положении, отличном от центрального продольного положения в теле материала 6, то есть ближе к расположенному ниже по потоку концу тела материала 6, чем к расположенному выше по потоку концу, или ближе к расположенному выше по потоку концу тела материала 6, чем к расположенному ниже по потоку концу. Предпочтительно, мундштук 2' выполнен так, чтобы капсула 11 и вентиляционные отверстия 12 были смещены в продольном направлении относительно друг друга в мундштуке 2'.

Разрез мундштука 2' по линии A-A' (фиг. 2a), показан на фиг. 2b. На фиг. 2b показана капсула 11, тело материала 6, первая и вторая фицеллы 7', 9 и мундштук 5. В данном примере капсула 11 находится по центру на продольной оси (не показана) мундштука 2'. Первая и вторая фицеллы 7', 9 и ободковая бумага 5 расположены концентрически вокруг тела 6 материала.

Разрушаемая капсула 11 имеет структуру сердцевина-оболочка. То есть инкапсулирующий или защитный материал создает оболочку вокруг сердцевины, которая содержит модифицирующий аэрозоль агент. Структура оболочки препятствует выходу модифицирующего аэрозоль агента при хранении изделия 1', но позволяет обеспечить контролируемое высвобождение модифицирующего аэрозоль агента, также называемого модификатором аэрозоля, во время использования.

В некоторых случаях защитный материал (также называемый инкапсулирующим материалом) является хрупким. Капсула раздавливается, или иным образом трескается или разрушается пользователем для высвобождения модификатора аэрозоля. Как правило, капсула разрушается непосредственно до начала нагревания, но пользователь может выбирать, когда высвобождать модификатор аэрозоля. Термин «разрушаемая капсула» относится к капсуле, в которой оболочка может быть разрушена посредством приложения давления для высвобождения сердцевины, в частности, оболочка может быть разорвана под действием давления, создаваемого пальцами пользователя, когда пользователь хочет высвободить сердцевину капсулы.

В некоторых случаях защитный материал является термоустойчивым, т.е. в некоторых случаях барьер не будет разрываться, расплавляться или иным образом разрушаться при температуре, достигаемой на участке капсулы во время использования устройства предоставления аэрозоля. В качестве иллюстрации, расположенная в мундштуке капсула, может подвергаться воздействию температур, например, в диапазоне от 30 до 100°C, и защитный материал может продолжать удерживать жидкую сердцевину до температуры по меньшей мере приблизительно 50-120°C.

В других случаях капсула высвобождает композицию сердцевины при нагреве, например, при плавлении защитного материала или набухания капсулы, приводящего к разрыву защитного материала.

Общий вес капсулы может составлять приблизительно от 1 до 100 мг, предпочтительно от 5 до 60 мг, от 8 до 50 мг, от 10 до 20 мг или от 12 до 18 мг.

Общий вес основного состава может находиться в диапазоне приблизительно от 2 до 90 мг, предпочтительно от 3 до 70 мг, от 5 до 25 мг, от 8 до 20 мг или от 10 до 15 мг.

Согласно изобретению капсула, как описано выше, содержит сердцевину и оболочку. Капсулы могут иметь прочность на раздавливание приблизительно от 4,5 до 40 Н, более предпочтительно от 5 до 30 Н или приблизительно до 28 Н (например, приблизительно от 9,8 до 24,5 Н). Прочность на раздавливание капсулы может быть измерена тогда, когда капсула удалена из тела материала 6 и с использованием динамометра для измерения усилия, с которым капсула разрывается при нажатии между двумя плоскими металлическими пластинами. Подходящим измерительным устройством является динамометр Sauter FK 50 с насадкой в виде плоской головки, которую можно использовать для раздавливания капсулы о плоскую твердую поверхность, имеющую поверхность, аналогичную насадке.

Капсулы могут быть по существу сферическими диаметр не менее 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 2,0, 2,5, 2,8 или 3,0 мм. Диаметр капсул может быть не более 10,0, 8,0, 7,0, 6,0, 5,5, 5,0, 4,5, 4,0, 3,5 или 3,2 мм. Например, диаметр капсулы может находиться в диапазоне приблизительно от 0,4 до 10,0 мм, от 0,8 до 6,0 мм, от 2,5 до 5,5 мм или от 2,8 до 3,2 мм. В некоторых случаях капсула может иметь диаметр приблизительно 3,0 мм. Эти размеры особенно подходят для включения капсулы в изделие согласно изобретению.

Наибольшая площадь поперечного сечения капсулы 11 в некоторых случаях составляет менее 28% площади поперечного сечения участка мундштука 2', в котором расположена капсула 11, более предпочтительно менее 27%, а еще более предпочтительно менее 25%. Например, для сферической капсулы диаметром 3,0 мм наибольшая площадь ее поперечного сечения составляет 7,07 мм². Для мундштука 2', имеющего окружность 21 мм, как описано выше, тело материала 6 имеет наружную окружность 20,8 мм, а его радиус будет равен 3,31 мм, что соответствует площади поперечного сечения 34,43 мм². Площадь поперечного сечения капсулы составляет в этом примере 20,5% от площади поперечного сечения мундштука 2'. В качестве другого примера, если бы капсула имела диаметр 3,2 мм, ее наибольшая площадь поперечного сечения была бы равна 8,04 мм². В этом случае площадь поперечного сечения капсулы будет составлять 23,4% от площади поперечного сечения тела материала 6. Капсула с наибольшей площадью поперечного сечения менее 28% площади поперечного сечения участка мундштука 2', в котором находится капсула 11, имеет преимущество в том, что перепад давления на мундштуке 2' уменьшается по сравнению с капсулами с большей площадью поперечного сечения, и вокруг капсулы остается достаточное пространство для прохождения аэрозоля без удаления телом материала 6 значительного количества аэрозольной массы, проходящей через мундштук 2'.

Предпочтительно, перепад давления или разность давлений (также называемая сопротивлением затяжке) на концах изделия, измеренная как падение давления в открытом отверстии (то есть с открытыми вентиляционными отверстиями), при разрушении капсулы уменьшается менее чем на 8 мм вод. ст. Более предпочтительно, падение давления на открытом отверстии уменьшается менее чем на 6 мм вод. ст., а более предпочтительно менее чем на 5 мм вод. ст. Эти значения измеряются как среднее значение, полученное с использованием по меньшей мере 80 изделий с одинаковым дизайном. Такие маленькие изменения перепада давления означают, что другие аспекты дизайна продукта, такие как установка правильного уровня вентиляции для данного перепада давления, могут быть достигнуты независимо от того, решит или нет потребитель разрушить капсулу.

В некоторых вариантах выполнения, когда аэрозольобразующий материал 3 нагревается для получения аэрозоля, например, в устройстве предоставления аэрозоля согласно изобретению, часть мундштука 2, в которой расположена капсула, достигает температуры от 58 до 70°C во время использования. В результате воздействия этой температуры содержимое капсулы нагревается в достаточной степени, чтобы способствовать испарению содержимого капсулы, например, модифицирующего аэрозоль агента, и попаданию его в аэрозоль, при прохождении вырабатываемого системой аэрозоля через мундштук 2. Нагревание содержимого капсулы 11 может происходить, например, до того, как капсула 11 будет разрушена, поэтому после разрушения капсулы 11 ее содержимое более легко высвобождается в проходящий через мундштук 2 аэрозоль. В качестве альтернативы, содержимое капсулы 11 может нагреваться до этой температуры после того, как капсула 11 была разрушена, что опять же приводит к усиленному высвобождению содержимого в аэрозоль. Было установлено, что предпочтительно температура мундштука в диапазоне от 58 до 70°C является достаточно высокой для более легкого высвобождения содержимого капсулы, но достаточно низкой для того, чтобы внешняя поверхность части мундштука 2, в которой расположена капсула, не достигала температуры, приводящей к неприятным ощущениям при надавливании потребителя на мундштук 2 для разрушения капсулы 11.

Температура части мундштука 2, в которой расположена капсула 11, может быть измерена с помощью цифрового термометра с проникающим щупом, размещенным таким образом, чтобы щуп входил в мундштук 2 через стенку мундштука 2 (образуя уплотнение для ограничения количества внешнего воздуха, которое может просочиться в мундштук вокруг щупа) и располагался рядом с местом расположения капсулы 11. Аналогичным образом, датчик температуры может быть размещен на внешней поверхности мундштука 2 для измерения температуры внешней поверхности.

В приведенной ниже таблице 1.0 показана температура в месте расположения капсулы в мундштуке 2 изделия, используемого в системе предоставления аэрозоля во время первых 5 затяжек. Данные представлены для изделия при нагреве с использованием спирального нагревательного устройства, как описано выше со ссылкой на фиг.4-8, с использованием профиля «стандартного» нагрева и для того же самого изделия при нагреве одним и тем же устройством с использованием профиля «ускоренного» нагрева. Профиль «ускоренного» нагрева выбирается пользователем и позволяет достичь более высокой температуры нагрева.

Как представлено в таблице 1.0, температура мундштука 2 в месте расположения капсулы 11 достигает максимальной температуры 61,5ºC при профиле «стандартного» нагрева и максимальной температуры 63,8ºC при профиле «ускоренного» нагрева. Было установлено, что максимальная температура в диапазоне от 58 до 70°C, предпочтительно в диапазоне от 59 до 65°C, а более предпочтительно в диапазоне от 60 до 65°C является особенно предпочтительной в отношении того, чтобы оказывать содействие испарению содержимого капсулы 11 при поддержании подходящей температуры внешней поверхности мундштука 2.

Таблица 1.0

Номер затяжки	T°C в месте расположения капсулы в спиральном нагревательном устройстве при профиле «стандартного» нагрева	T°C в месте расположения капсулы в спиральном нагревательном устройстве при профиле «ускоренного» нагрева
1	58,5	54,7
2	56,5	60,5
3	61,5	63,8
4	57,2	53,0
5	52,9	46,7

Капсула 11 может быть разрушена под действием прикладываемого к мундштуку 2 внешнего усилия, например, потребителем, использующим свои пальцы или другой механизм для сжатия мундштука 2. Как описано выше, часть мундштука, в которой расположена капсула, располагается таким образом, чтобы достичь температуры выше 58°C при использовании системы предоставления аэрозоля для выработки аэрозоля. Предпочтительно прочность на раздавливание капсулы 11 в случае, когда она находится внутри мундштука 2 и перед нагревом аэрозольобразующего материала 3, составляет от 1500 до 4000 грамм-силы. Предпочтительно прочность на раздавливание капсулы 11 в случае, когда она находится внутри мундштука 2 и в течение 30 секунд использования системы предоставления аэрозоля для выработки аэрозоля, составляет от 1000 до 4000 грамм-силы. Соответственно, несмотря на то, что капсула 11 подвергается воздействию температуры выше 58°C, например между 58 и 70°C, она способна сохранять прочность на раздавливание в пределах диапазона, который, как было установлено, позволяет капсуле 11 легко раздавливаться потребителем, обеспечивая при этом потребителя достаточной тактильной обратной связью, указывающей, что капсула 11 была разрушена. Поддержание такой прочности на раздавливание достигается путем выбора подходящего гелеобразующего агента для капсулы, такого как полисахарид, в том числе, например, гуммиарабик, геллановая камедь, камедь акации, ксантановые камеди или каррагинаны, отдельно или в сочетании с желатином. В дополнение к этому следует выбрать подходящую толщину стенки оболочки капсулы.

Предпочтительно прочность на разрыв капсулы, когда она находится внутри мундштука и до нагревания аэрозольобразующего материала, составляет от 2000 до 3500 грамм-силы или от 2500 до 3500 грамм-силы. Предпочтительно прочность на разрыв капсулы, когда она находится внутри мундштука и в течение 30 секунд использования системы для выработки аэрозоля, составляет от 1500 до 4000 грамм-силы или от 1750 до 3000 грамм-силы. В одном примере средняя прочность на разрыв капсулы, когда она находится внутри мундштука и до нагревания генерирующего аэрозоль материала, составляет приблизительно 3175 грамм-силы, а средняя прочность на разрыв капсулы, когда она находится внутри мундштука и в течение 30 секунд использования системы для выработки аэрозоля, составляет приблизительно 2345 грамм-силы.

Испытание прочности на раздавливание капсулы моет проводиться с помощью прибора для измерения усилия, такого как анализатор текстуры (Texture Analyser). Для данных значений прочности на раздавливание использовался анализатор текстуры типа TA.XTPlus с металлическим щупом круглой формы, имеющим диаметр 6 мм и расположенным по центру в месте расположения капсулы (то есть в 12 мм от мундштучного конца мундштука 2). Скорость щупа при испытании составляла 0,3 мм/сек, скорость при предварительном испытании составляла 5,00 мм/сек, а скорость при повторном испытании составляла 10 мм/сек. Прикладываемое усилие равнялось 5000 г. Испытуемые изделия прокуривались с использованием устройства для привода шприца компании Borgwaldt A14 в соответствии с известным режимом интенсивного курения Министерства здравоохранения Канады (объем затяжки 55 мл, длительность затяжки 2 сек, пауза между затяжками 30 сек) с использованием стандартного испытательного оборудования. Было выполнено три затяжки с использованием этого режима затяжки, а прочность на раздавливание капсулы измерялась в течение 30 секунд после третьей затяжки. Испытуемое изделие было эквивалентно изделию 1, показанному на фиг. 1a и 1b и более подробно описанному ниже, за исключением того, что полый трубчатый элемент 4 диаметром 8 мм находился на мундштучном конце, образованном из двух слоев бумаги, склеенных между собой, каждый из которых был параллельно обернут со стыкующимися швами, и имеющем общую толщину 300 мкм. Капсула диаметром 3 мм была расположена внутри тела жгута из ацетата целлюлозы длиной 8 мм, имеющего характеристики жгута 9,5-12000 и целевой 9%-ый пластификатор триацетина.

Защитный материал может содержать один или более следующих компонентов: гелеобразователь, наполнитель, буфер, красящий агент и пластификатор.

Предпочтительно гелеобразующим агентом может быть, например, полисахарид или целлюлозный гелеобразующий агент, желатин, камедь, гель, воск или их смесь. Подходящие полисахариды включают в себя альгинаты, декстраны, мальтодекстрины, циклодекстрины и пектины. Подходящие альгинаты включают в себя, например, соль альгиновой кислоты, этерифицированный альгинат или глицерилальгинат. Соли альгиновой кислоты включают в себя альгинат аммония, альгинат триэтаноламина и альгинаты ионов металлов I или II группы, такие как альгинат натрия, калия, кальция и магния. Этерифицированные альгинаты включают в себя альгинат пропиленгликоля и альгинат глицерина. В одном варианте осуществления защитный материал представляет собой альгинат натрия и/или альгинат кальция. Подходящие целлюлозные материалы включают в себя метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, ацетат целлюлозы и простые эфиры целлюлозы. Гелеобразующий агент может содержать один или более модифицированных крахмалов. Гелеобразующий агент может содержать каррагинаны. Подходящие камеди включают в себя агар, геллановую камедь, гуммиарабик, пуллуланскую камедь, маннановую камедь, камедь гхатти, трагакантовую камедь, карайю, бобы рожкового дерева, камедь акации, гуар, семена айвы и ксантановую камедь. Подходящие гели включают в себя агар, агарозу, каррагинаны, фуроидан и фурцелларан. Подходящие воски включают в себя карнаубский воск. В некоторых случаях гелеобразующий агент может содержать каррагинаны и/или геллановую камедь; эти гелеобразующие агенты особенно подходят для включения в качестве гелеобразующего агента, так как давление, необходимое для разрушения полученных капсул, является особенно подходящим.

Защитный материал может содержать один или более наполнителей, таких как крахмалы, модифицированные крахмалы (такие как окисленные крахмалы) и сахарные спирты, такие как мальтит.

Защитный материал может содержать красящий агент, который облегчает расположение капсулы внутри изделия в процессе его изготовления. Красящий агент предпочтительно выбирают из красителей и пигментов.

Защитный материал может дополнительно содержать по меньшей мере один буфер, такой как цитратное или фосфатное соединение.

Защитный материал может дополнительно содержать по меньшей мере один пластификатор, которым может быть глицерин, сорбит, мальтит, триацетин, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль или другой многоатомный спирт с пластифицирующими свойствами, и при необходимости одна кислота одноосновного, двухосновного или трехосновного типа, особенно лимонная кислота, фумаровая кислота, яблочная кислота и тому подобное. Количество пластификатора составляет от 1 до 30% по весу, предпочтительно от 2 до 15% по весу, а более предпочтительно от 3 до 10% по весу от общего веса сухой оболочки.

Защитный материал может также содержать один или более наполнительных материалов. Подходящие наполнительные материалы включают в себя содержащие производные крахмала, такие как декстрин, мальтодекстрин, циклодекстрин (альфа, бета или гамма), или производные целлюлозы, такие как гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC), гидроксипропилцеллюлоза (HPC), метилцеллюлоза (MC), карбоксиметилцеллюлоза (CMC), поливиниловый спирт, полиолы или их смеси. Предпочтительным наполнителем является декстрин. Количество наполнителя в оболочке составляет не более 98,5%, предпочтительно от 25 до 95%, более предпочтительно от 40 до 80%, а еще более предпочтительно от 50 до 60% по весу от общего веса сухой оболочки.

Оболочка капсулы может дополнительно содержать гидрофобный внешний слой, который снижает восприимчивость капсулы к деградации под действием влаги. Гидрофобный внешний слой предпочтительно выбирается из группы, содержащей воски, особенно карнаубский воск, канделильский воск или пчелиный воск, карбовакс, шеллак (в спиртовом или водном растворе), этилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, гидроксилпропилцеллюлозу, латексную композицию, поливиниловый спирт или их комбинации. Более предпочтительно по меньшей мере один влагоизолирующий агент представляет собой этилцеллюлозу или смесь этилцеллюлозы и шеллака.

Сердцевина капсулы содержит модификатор аэрозоля, который может быть любым летучим веществом, которое модифицирует по меньшей мере одно свойство аэрозоля. Например, в аэрозольном веществе могут быть модифицированы pH, органолептические свойства, содержание воды, характеристики доставки или аромат. В некоторых случаях модификатор аэрозоля может быть кислотой, основанием, водой или ароматизатором. В некоторых вариантах выполнения модификатор аэрозоля содержит один или более ароматизаторов.

Предпочтительным ароматизатором может быть лакричное масло, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, мятный ароматизатор, предпочтительно ментол и/или мятное масло любого вида рода Mentha, такое как масло мяты перечной и/или масло мяты курчавой, или лавандовое масло, фенхель или анис.

В некоторых случаях ароматизатор содержит ментол.

В некоторых случаях капсула может содержать по меньшей мере приблизительно 25% в весовом соотношении ароматизатора (в расчете на общий вес капсулы), предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30, 35, 40, 45% или 50% в весовом соотношении ароматизатора.

В некоторых случаях сердцевина может содержать по меньшей мере приблизительно 25% в весовом соотношении ароматизатора (в расчете на общий вес сердцевины), предпочтительно по меньшей мере приблизительно 30, 35, 40, 45 или 50% в весовом соотношении ароматизатора. В некоторых случаях сердцевина может содержать приблизительно 75% в весовом соотношении ароматизатора или предпочтительно менее (в расчете на общий вес сердцевины) приблизительно 65, 55 или 50% в весовом соотношении ароматизатора. Например, капсула может включать в себя количество ароматизатора в диапазоне 25-75% в весовом соотношении (в расчете на общий вес сердцевины), приблизительно 35-60% в весовом соотношении или приблизительно 40-55% в весовом соотношении

Капсулы могут включать в себя по меньшей мере приблизительно 2, 3 или 4 мг модификатора аэрозоля, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 4,5, 5, 5,5 или 6 мг модификатора аэрозоля.

В некоторых случаях изделие содержит по меньшей мере приблизительно 7 мг модификатора аэрозоля, предпочтительно по меньшей мере приблизительно 8, 10, 12 или 15 мг модификатора аэрозоля. Сердцевина может также содержать растворитель, который растворяет модификатор аэрозоля.

Можно использовать любой подходящий растворитель.

Если модификатор аэрозоля содержит ароматизатор, растворитель предпочтительно может содержать короткоцепочечные и среднецепочечные жиры и масла. Например, растворитель может содержать триэфиры глицерина, такие как триглицериды C2-C12, предпочтительно триглицериды C6-C10 или триглицериды Cs-C12. Например, растворитель может содержать среднецепочечные триглицериды (MCT-C8-C12), которые могут быть получены из пальмового масла и/или кокосового масла.

Сложные эфиры могут быть образованы с каприловой кислотой и/или каприновой кислотой. Например, растворитель может содержать среднецепочечные триглицериды, которые представляют собой каприловые триглицериды и/или каприновые триглицериды. Например, растворитель может содержать соединения, идентифицированные в реестре CAS под номерами 73398-61-5, 65381-09-1, 85409-09-2. Такие среднецепочечные триглицериды не имеют запаха и вкуса.

Гидрофильно-липофильный баланс (HLB) растворителя может находиться в диапазоне от 9 до 13, предпочтительно от 10 до 12. Способы изготовления капсул включают в себя совместную экструзию, за которой при необходимости следует центрифугирование и отверждение и/или сушка. Содержание документа WO 2007/010407 A2 полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.

В описанных выше примерах каждый мундштук 2, 2' содержит один корпус из материала 6. В других примерах мундштук по фиг. 1 или фиг. 2а и 2b может включать в себя несколько тел материала. Мундштуки 2, 2' могут содержать полость между телами материала.

В некоторых примерах мундштук 2, 2', расположенный ниже по потоку относительно аэрозольобразующего материала 3, может содержать обертку, например, первую или вторую фицеллу 7, 9 или ободковую бумагу 5, которая содержит модифицирующий аэрозоль агент как описано ввыше, или другой материал, вызывающий ощущения. Модифицирующий аэрозоль агент может быть расположен на обращенной внутрь или наружу поверхности обертки мундштука. Например, модифицирующий аэрозоль агент или другой материал, вызывающий ощущения, может быть расположен на обертке, например, на обращенной наружу поверхности ободковой бумаги 5, которая при использовании соприкасается с губами потребителя. За счет размещения модифицирующего аэрозоль агента или другого материала, вызывающего ощущения, на обращенной наружу поверхности обертки мундштука модифицирующий аэрозоль агент или другой материал, вызывающий ощущения, может быть переносен на губы потребителя при использовании. Перенос модифицирующего аэрозоль агента или другого материала, вызывающего ощущения, на губы потребителя при использовании изделия может модифицировать органолептические свойства (например, вкус) аэрозольобразующего материала 3 или иным образом предоставить потребителю альтернативное чувственное восприятие. Например, модифицирующий аэрозоль агент или другой материал, вызывающий ощущения, может придавать аромат аэрозольобразующему материалу 3. Модифицирующий аэрозоль агент или другой материал, вызывающий ощущения, может, по меньшей мере частично, растворяться в воде, так что он передается пользователю через слюну потребителя. Модифицирующий аэрозоль агент или другой материал, вызывающий ощущение, может улетучиваться под действием тепла, выделяемого системой предоставления аэрозоля. Это облегчает перенос модифицирующего аэрозоль агента в аэрозоль, выработанный аэрозольобразующим материалом 3. Подходящим материалом, вызывающим ощущения, может быть описанный выше ароматизатор, сукралоза или охлаждающий агент, такой как ментол и т.п.

На фиг. 3 показано еще одно изделие 1'', содержащее мундштук 2''. Изделие 1'' и мундштук 2'' являются такими же, как изделие 1 и мундштук 2, показанные на фиг.1, за исключением того, что мундштук 2'' не содержит полый трубчатый элемент 4, а второй полый трубчатый элемент 8 заменен вторым полым трубчатым элементом 8'', длина которого предпочтительно составляет приблизительно 33 мм. Использованный в теле материала 6 жгут может, например, иметь денье на нить 8 dpf и общий денье 15000 или любые другие характеристики, описанные выше. Курительное изделие 1'' соответствует одному из вариантов осуществления изобретения и обеспечивает те же преимущества, что описаны ранее. Курительное изделие 1'' может быть выполнено в любом из описанных выше форматов. Например, курительное изделие 1'' может иметь сверхтонкий формат с окружностью приблизительно 17 мм. В этом случае внутренний объем второго полого трубчатого элемента 8'', показанного на фиг.3, составляет приблизительно 600 мм³.

Устройство предоставления аэрозоля используется для нагрева аэрозольобразующего материала 3 описанных выше изделий 1, 1', 1''. Устройство предоставления аэрозоля предпочтительно содержит катушку, так как было установлено, что это обеспечивает улучшенную теплопередачу к изделию 1, 1', 1'' по сравнению с другими устройствами.

В некоторых примерах катушка выполнена с возможностью нагрева по меньшей мере одного электропроводного нагревательного элемента, так что тепловая энергия передается от по меньшей мере одного электропроводного нагревательного элемента к аэрозольобразующему материалу, вызывая тем самым нагрев аэрозольобразующего материала.

В некоторых примерах катушка выполнена с возможностью генерирования изменяющегося магнитного поля с целью его проникновения в по меньшей мере один нагревательный элемент, вызывая тем самым индукционный и/или магнитогистерезисный нагрев по меньшей мере одного нагревательного элемента. В такой компоновке один или каждый нагревательный элемент может быть назван «токоприемником». Катушка, выполненная с возможностью генерирования изменяющегося магнитного поля с целью его проникновения по меньшей мере в один электропроводный нагревательный элемент для его индукционного нагрева, может быть названа «индукционной катушкой».

Устройство может включать в себя один или несколько нагревательных элементов, например, электропроводных нагревательных элементов, которые предпочтительно могут располагаться или иметь возможность располагаться относительно катушки таким образом, чтобы обеспечить указанный нагрев одного или нескольких нагревательных элементов. Один или несколько нагревательных элементов могут находиться в фиксированном положении относительно катушки. В качестве альтернативы, по меньшей мере один нагревательный элемент, например, по меньшей мере один электропроводный нагревательный элемент, может быть включен в состав изделия 1, 1' для введения его в зону нагрева устройства, причем изделие 1, 1' тоже содержит аэрозольобразующий материал 3, и его можно удалить из зоны нагрева после использования. Как устройство, так и такое изделие 1, 1' могут содержать по меньшей мере один соответствующий нагревательный элемент, например, по меньшей мере один электропроводный нагревательный элемент, а катушка может вызывать нагрев одного или нескольких нагревательных элементов как в устройстве, так и в изделии, когда оно находится в зоне нагрева.

В некоторых примерах катушка имеет спиральную форму. В некоторых примерах катушка окружает по меньшей мере часть зоны нагрева устройства, которая выполнена с возможностью приема аэрозольобразующего материала. В некоторых примерах спиральная катушка окружает по меньшей мере часть зоны нагрева.

В некоторых примерах устройство содержит электропроводный нагревательный элемент, который по меньшей мере частично окружает зону нагрева, а катушка представляет собой спиральную катушку, которая окружает по меньшей мере часть электропроводного нагревательного элемента. В некоторых примерах электропроводный нагревательный элемент является трубчатым. В некоторых примерах катушка представляет собой катушку индуктивности.

В некоторых примерах использование катушки позволяет устройству предоставления аэрозоля достигать рабочей температуры быстрее, чем при использовании устройства предоставления аэрозоля без катушки. Например, устройство предоставления аэрозоля, содержащее описанную выше катушку, может достигать рабочей температуры, при которой может быть выполнена первая затяжка, менее чем за 30 секунд с момента запуска программы нагрева устройства, более предпочтительно менее чем за 25 секунд. В некоторых примерах устройство может достичь рабочей температуры приблизительно за 20 секунд после запуска программы нагрева устройства.

Было установлено, что использование описанной выше катушки в устройстве для нагрева аэрозольобразующего материала ускоряет выработку аэрозоля. Например, по мнению потребителей, аэрозоль, выработанный устройством с описанной выше катушкой, по ощущениям ближе к аэрозолю, вырабатываемому фабричными сигаретами, чем аэрозоль, выработанный другими системами предоставления аэрозоля без горения. Это происходит в результате уменьшения времени достижения требуемой температуры нагрева, получения более высоких температур нагрева и/или из-за способности катушки одновременно нагревать относительно большой объем аэрозольобразующего материала, в результате чего температура аэрозоля напоминает температуру аэрозоля выработанному фабричными сигаретами. В фабричных сигаретах горящий уголь генерирует горячий аэрозоль, который нагревает табак в табачном стержне позади угля, когда аэрозоль втягивается через стержень. Подразумевается, что этот горячий аэрозоль выделяет ароматические соединения из табака в стержне позади горящего угля. Считается, что устройство, содержащее описанную выше катушку, также способно нагревать аэрозольобразующий материал, такой как табачный материал, для выделения ароматических соединений, в результате чего образуется аэрозоль, который, по мнению потребителей, более похож на аэрозоль, вырабатываемый фабричными сигаретами.

Использование системы предоставления аэрозоля, включающей в себя описанную выше катушку, например, индукционную катушку, которая нагревает по меньшей мере часть аэрозольобразующего материала по меньшей мере до 200°C, предпочтительнее по меньшей мере 220°C, может обеспечить выработку аэрозоля из аэрозольобразующего материала, который имеет особые характеристики, которые, как считается, более похожи на характеристики фабричных сигарет. Например, при нагреве аэрозольобразующего материала, включающего в себя никотин, индукционным нагревателем, нагреваемым до температуры по меньшей мере 250°C, при потоке воздуха по меньшей мере 1,50 л/м в течение двухсекундного периода, были получены следующие характеристики:

из аэрозольобразующего материала вырабатывается по меньшей мере 10 мкг никотина;

весовое соотношение в выработанном аэрозоле аэрозольобразующего материала к никотину составляет по меньшей мере приблизительно 2,5:1, предпочтительно по меньшей мере 8,5:1;

из аэрозольобразующего материала можно получить в виде аэрозоля по меньшей мере 100 мкг аэрозольобразующего материала;

средний размер частиц или капель в вырабатываемом аэрозоле составляет приблизительно менее 1000 нм;

плотность аэрозоля составляет по меньшей мере 0,1 мкг/см³.

В некоторых случаях по меньшей мере 10 мкг никотина, предпочтительно по меньшей мере 30 или 40 мкг никотина, переводится в аэрозольное состояние из аэрозольобразующего материала, при потоке воздуха по меньшей мере 1,50 л/м в течение указанного периода времени. В некоторых случаях менее приблизительно 200 мкг, предпочтительно менее приблизительно 150 мкг или менее приблизительно 125 мкг никотина переводится в аэрозольное состояние из аэрозольобразующего материала при потоке воздуха по меньшей мере 1,50 л/м в течение указанного периода времени.

В некоторых случаях аэрозоль содержит по меньшей мере 100 мкг формирующий аэрозоль материал. Предпочтительно по меньшей мере 200, 500 или 1 мг формирующего аэрозоль материала переводится в аэрозольное состояние из аэрозольобразующего материала при потоке воздуха по меньшей мере 1,50 л/м в течение указанного периода времени. Предпочтительно формирующего аэрозоль материала материал может содержать или состоять из глицерина.

Используемый в настоящем описании термин «средний размер частиц или капель» относится к среднему размеру твердых или жидких компонентов аэрозоля (т.е. компонентов, взвешенных в газе). Если аэрозоль содержит взвешенные жидкие капли и твердые частицы, этот термин относится к среднему размеру всех компонентов.

В некоторых случаях средний размер частиц или капель в образующемся аэрозоле может быть меньше приблизительно 900, 800, 700, 600, 500, 450 или 400 нм. В некоторых случаях средний размер частиц или капель может составлять более 25, 50 или 100 нм.

В некоторых случаях плотность аэрозоля, выработанного в течение указанного периода времени, составляет по меньшей мере 0,1 мкг/см³. В некоторых случаях плотность аэрозоля составляет по меньшей мере 0,2, 0,3 или 0,4 мкг/см³. В некоторых случаях плотность аэрозоля составляет менее приблизительно 2,5, 2,0, 1,5 или 1,0 мкг/см³.

Устройство предоставления аэрозоля без горения предпочтительно выполнено с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала 3 изделия 1, 1', 1'' до максимальной температуры не менее 160°C, предпочтительно до максимальной температуры не менее приблизительно 200, 220 или 240°C, а более предпочтительно – до максимальной температуры не менее 270ºC, по меньшей мере один раз во время процесса нагрева, которому следует устройство предоставления аэрозоля.

Использование системы предоставления аэрозоля с описанной выше катушкой, например, индукционной, которая нагревает по меньшей мере часть аэрозольобразующего материала по меньшей мере до 200°C, а более предпочтительно по меньшей мере до 220°C, обеспечивает выработку аэрозоля из аэрозольобразующего материала в изделии 1, 1', 1'', имеющего более высокую температуру, когда аэрозоль выходит из мундштучного конца мундштука 2, 2', 2'', который считается более близким к фабричным сигаретам, чем аэрозоль вырабатываемый обычными устройствами. Например, максимальная температура аэрозоля, измеренная в мундштуке изделия 1, 1', 1'', предпочтительно может составлять более 50°C, более предпочтительно более 55°C, а еще более предпочтительно более 56 или 57°C. В качестве дополнения или альтернативы, максимальная температура аэрозоля, измеренная в мундштуке изделия 1, 1', 1'', может составлять менее 62°C, более предпочтительно менее 60°C, а еще предпочтительнее менее 59°C. В некоторых вариантах выполнения максимальная температура аэрозоля, измеренная в мундштуке изделия 1, 1', 1'', предпочтительно может составлять от 50 до 62, более предпочтительно от 56 до 60°C.

На фиг. 4 показано устройства 100 предоставления аэрозоля без горения для выработки аэрозоля из аэрозольобразующего материала, такого как описанный выше аэрозольобразующий материал 3 изделий 1, 1', 1''. В общем, устройство 100 может использоваться для нагрева сменного изделия 110, например, изделия 1, 1', 1'', содержащего аэрозольобразующую среду, для выработки аэрозоля или другой вдыхаемой среды, которую вдыхает пользователь устройства 100. Устройство 100 и сменное изделие 110 совместно образуют систему.

Устройство 100 содержит корпус 102 (в виде наружной оболочки), который окружает и вмещает в себя различные компоненты устройства 100. Устройство 100 имеет отверстие 104 на одном конце, через которое изделие 110 может быть вставлено для нагревания нагревательным узлом. При использовании изделие 110 может быть полностью или частично вставлено в нагревательный узел, где оно может быть нагрето одним или несколькими компонентами нагревательного узла.

Устройство 100 в этом примере содержит первый концевой элемент 106, который содержит крышку 108, которая может перемещаться относительно первого концевого элемента 106, чтобы закрывать отверстие 104, когда изделие 110 отсутствует. На фиг. 1 крышка 108 показана в открытой конфигурации, однако она может перейти в закрытую конфигурацию. Например, пользователь может сдвинуть крышку 108 в направлении стрелки «B».

Устройство 100 также может включать в себя управляемый пользователем входной интерфейс 112, такой как кнопка или переключатель, при нажатии на который устройство 100 приводится в действие. Например, пользователь может включить устройство 100 с помощью переключателя 112.

Устройство 100 также может содержать электрический компонент, такой как гнездо или порт 114, который может принимать кабель для зарядки аккумулятора устройства 100. Например, гнездо 114 может представлять собой порт зарядки, например USB-порт.

На фиг. 5 представлено устройство 100, показанное на фиг. 4, с удаленной наружной оболочкой 102 и без изделия 110. Устройство 100 имеет продольную ось 134.

Как показано на фиг. 5, на одном конце устройства 100 расположен первый концевой элемент 106, а на противоположном конце устройства 100 расположен второй концевой элемент 116. Первый и второй концевые элементы 106, 116 вместе по меньшей мере частично ограничивают торцевые поверхности устройства 100. Например, нижняя поверхность второго концевого элемента 116 по меньшей мере частично ограничивает нижнюю поверхность устройства 100. Края внешней крышки 102 также могут ограничивать часть торцевых поверхностей. В этом примере крышка 108 также ограничивает часть верхней поверхности устройства 100.

Конец устройства, ближайший к отверстию 104 (или ближайший ко рту), может быть назван ближним концом устройства 100, потому что при использовании он находится ближе всего ко рту пользователя. При использовании пользователь вставляет изделие 110 в отверстие 104, воздействует на пользовательский входной интерфейс 112, чтобы начать нагревание аэрозольобразующего материала, и втягивает образующийся в устройстве аэрозоль. Это заставляет аэрозоль проходить через устройство 100 по пути потока к ближнему концу устройства 100.

Другой конец устройства, наиболее удаленный от отверстия 104, может быть назван дальним концом устройства 100, поскольку при использовании он наиболее удален от рта пользователя. Когда пользователь втягивает образующийся в устройстве аэрозоль, аэрозоль проходит от дальнего конца устройства 100.

Устройство 100 также содержит источник 118 питания. Источник 118 питания может представлять собой, например, батарею, такую как аккумулятор или неперезаряжаемая батарея. Примеры подходящих батарей включают в себя, например, литиевую батарею (например, литий-ионную батарею), никелевую батарею (такую как никель-кадмиевая батарея) и щелочную батарею. Батарея электрически соединяется с нагревательным узлом для подачи электроэнергии, когда это необходимо, и под управлением контроллера (не показан) для нагревания аэрозольобразующего материала. В этом примере батарея соединена с центральной опорой 120, которая удерживает батарею 118. Центральная опора 120 также называется батарейной опорой или держателем батареи.

Устройство также содержит по меньшей мере один электронный модуль 122, который может содержать, например, печатную плату. Печатная плата 122 может содержать по меньшей мере один контроллер, такой как процессор и память. Печатная плата 122 также может содержать одну или несколько электрических дорожек для электрического соединения между собой различных электронных компонентов устройства 100. Например, клеммы батареи могут быть электрически подключены к печатной плате 122, так что мощность может быть распределена по всему устройству 100. Гнездо 114 также может быть электрически соединено с батареей посредством проводящих дорожек.

В этом примере выполнения устройства 100 нагревательный узел представляет собой узел индукционного нагрева и содержит различные компоненты для нагревания аэрозольобразующего материала изделия 110 посредством индукционного нагрева. Индукционный нагрев – это процесс нагрева электропроводящего объекта (например, токоприемника) с помощью электромагнитной индукции. Индукционный нагревательный узел может содержать индуктор, например, в виде одной или нескольких индукционных катушек, и устройство для пропускания изменяющегося электрического тока, например переменного, через индукционный элемент. Изменяющийся электрический ток в индукционном элементе создает изменяющееся магнитное поле. Переменное магнитное поле проникает через токоприемник, расположенный соответствующим образом относительно индуктивного элемента, создавая вихревые токи внутри токоприемника. Токоприемник обладает электрическим сопротивлением вихревым токам, следовательно, поток вихревых токов вызывает джоулев нагрев токоприемника. Если токоприемник содержит ферромагнитный материал, такой как железо, никель или кобальт, тепло может также генерироваться потерями в токоприемнике на магнитный гистерезис, вследствие изменяющейся ориентацией магнитных диполей в магнитном материале в результате их совмещения с изменяющимся магнитным полем. При индукционном нагреве, по сравнению, например, с нагревом посредством теплопередачи, внутри токоприемника вырабатывается тепло, что обеспечивает быстрый нагрев. Кроме того, нет необходимости в каком-либо физическом контакте между индукционным нагревателем и токоприемником, что обеспечивает большую свободу в конструкции и применении.

Узел индукционного нагрева устройства 100 содержит токоприемную конструкцию 132 (называемую «токоприемником»), первую индукционную катушку 124 и вторую индукционную катушку 126. Первая и вторая индукционные катушки 124, 126 выполнены из электропроводного материала. В этом примере первая и вторая индукционные катушки 124, 126 выполнены из литцендрата, намотанного по спирали для образования спиральных индукционных катушек 124, 126. Литцендрат состоит из множества отдельных проводов, которые изолированы по отдельности и скручены друг с другом, образуя единый провод. Литцендраты предназначены для уменьшения потерь на скин-эффект в проводнике. В устройства 100 первая и вторая индукционные катушки 124, 126 изготовлены из медного литцендрата, имеющего прямоугольное поперечное сечение. В других примерах литцендрат может иметь поперечное сечение другой формы, например круглой.

Первая индукционная катушка 124 выполнена с возможностью генерирования первого переменного магнитного поля для нагревания первого участка токоприемника 132, а вторая индукционная катушка 126 выполнена с возможностью генерирования второго переменного магнитного поля для нагревания второго участка токоприемника 132. В этом примере первая индукционная катушка 124 примыкает ко второй индукционной катушке 126 в направлении вдоль продольной оси 134 устройства 100 (то есть первая и вторая индукционные катушки 124, 126 не перекрываются). Токоприемная конструкция 132 может содержать один, или два, или несколько отдельных токоприемников. Концы 130 первой и второй индукционных катушек 124, 126 могут быть подключены к печатной плате 122.

Понятно, что по меньшей мере одна характеристика первой и второй индукционных катушек 124, 126 в некоторых примерах может отличающуюся одна от другой. Например, первая индукционная катушка 124 может иметь, по меньшей мере, одну характеристику, отличную от характеристики второй индукционной катушки 126. В частности, в одном примере первая индукционная катушка 124 может иметь индуктивность, отличную от индуктивности второй индукционной катушки 126. На фиг. 5 первая и вторая индукционные катушки 124, 126 имеют разные длины, так что первая индукционная катушка 124 намотана на меньшую секцию токоприемника 132 по сравнению со второй индукционной катушкой 126. Таким образом, первая индукционная катушка 124 может содержать другое число витков, чем вторая индукционная катушка 126 (при условии, что расстояние между отдельными витками по существу одинаковое). В еще одном примере первая индукционная катушка 124 может быть изготовлена из материала, отличного от материала второй индукционной катушки 126. В некоторых примерах первая и вторая индукционные катушки 124, 126 могут быть по существу идентичными.

В этом примере первая индукционная катушка 124 и вторая индукционная катушка 126 намотаны в противоположных направлениях. Это может быть полезно, если индукционные катушки включаются в разное время. Например, сначала может работать первая индукционная катушка 124, чтобы нагревать первую секцию/часть изделия 110, а позднее может работать вторая индукционная катушка 126, чтобы нагревать вторую секцию/часть изделия 110. Намотка катушек в противоположных направлениях помогает уменьшить ток, наведенный в неактивной катушке, при использовании в сочетании с определенным типом схемы управления. Показанная на фиг. 5 первая индукционная катушка 124 представляет собой правую спираль, а вторая индукционная катушка 126 представляет собой левую спираль. Однако в другом варианте выполнения индукционные катушки 124, 126 могут быть намотаны в одном направлении, или первая индукционная катушка 124 может представлять собой левую спираль, а вторая индукционная катушка 126 может представлять собой правую спираль.

Токоприемник 132 в этом примере является полым и, следовательно, ограничивает емкость, в которую помещают аэрозольобразующий материал. Например, изделие 110 может быть вставлено в токоприемник 132. В этом примере токоприемник 132 является трубчатым с круглым поперечным сечением.

Токоприемник 132 может быть выполнен из одного или нескольких материалов. Предпочтительно токоприемник 132 содержит углеродистую сталь с покрытием из никеля или кобальта.

В некоторых примерах токоприемник 132 может содержать по меньшей мере два материала, способных нагреваться под действием переменного магнитного поля с двумя разными частотами для селективного перевода в аэрозольное состояние по меньшей мере двух материалов. Например, первая секция токоприемника 132, которая нагревается первой индукционной катушкой 124, может содержать первый материал, и вторая секция токоприемника 132, которая нагревается второй индукционной катушкой 126, может содержать второй другой материал. В другом примере первая секция может содержать и первый, и второй материалы, которые могут нагреваться по-разному в зависимости от работы первой индукционной катушки 124. Первый и второй материалы могут располагаться рядом вдоль оси, определяемой токоприемником 132, или могут образовывать разные слои внутри токоприемника 132. Аналогичным образом, вторая секция может содержать третий и четвертый материалы, причем третий и четвертый материалы могут нагреваться по-разному в зависимости от работы второй индукционной катушки 126. Третий и четвертый материалы могут располагаться рядом вдоль оси, определяемой токоприемником 132, или могут образовывать разные слои внутри токоприемника 132. Третий материал может быть таким же, как первый материал, а четвертый материал может быть таким же, как второй материал. В качестве альтернативы, все материалы могут быть разными. Токоприемник может содержать, например, углеродистую сталь или алюминий.

Устройство 100 по фиг. 5 также содержит изолирующий элемент 128, который может быть в целом трубчатым и по меньшей мере частично окружать токоприемник 132. Изолирующий элемент 128 может быть изготовлен из любого изоляционного материала, например из пластика. В этом конкретном примере изолирующий элемент изготовлен из полиэфирэфиркетона (PEEK). Изолирующий элемент 128 помогает изолировать различные компоненты устройства 100 от тепла, выделяемого в токоприемнике 132.

Изолирующий элемент 128 также может полностью или частично поддерживать первую и вторую индукционные катушки 124, 126. Например, как показано на фиг. 2, первая и вторая индукционные катушки 124, 126 расположены вокруг изолирующего элемента 128 и находятся в контакте с внешней в радиальном направлении поверхностью изолирующего элемента 128. В некоторых примерах изолирующий элемент 128 не упирается в первую и вторую катушки 124, 126 индуктивности. Например, между внешней поверхностью изолирующего элемента 128 и внутренней поверхностью первой и второй к индукционных катушек 124, 126 может быть небольшой зазор.

В конкретном примере токоприемник 132, изолирующий элемент 128 и первая и вторая индукционные катушки 124, 126 расположены по одной центральной продольной оси токоприемника 132.

На фиг. 6 показано устройство 100 на виде сбоку в разрезе. В этом примере присутствует наружная оболочка 102. Прямоугольная форма поперечного сечения первой и второй катушек 124, 126 индуктивности видна более отчетливо.

Устройство 100 также содержит опору 136, которая входит в зацепление с одним концом токоприемника 132, удерживая его на месте. Опора 136 соединена со вторым концевым элементом 116.

Устройство также может содержать вторую печатную плату 138, связанную с входным интерфейсом 112.

Устройство 100 также содержит вторую крышку 140 и пружину 142, расположенную по направлению к дальнему концу устройства 100. Пружина 142 позволяет открывать вторую крышку 140 для обеспечения доступа к токоприемнику 132. Пользователь может открыть вторую крышку 140, чтобы очистить токоприемник 132 и/или опору 136.

Устройство 100 также содержит расширительную камеру 144, которая проходит от ближнего конца токоприемника 132 к отверстию 104 устройства. По меньшей мере частично внутри расширительной камеры 144 расположен удерживающий зажим 146, который упирается в изделие 110 и удерживает его в устройстве 100. Расширительная камера 144 соединена с концевым элементом 106.

На фиг.7 показан покомпонентный вид устройства 100, показанного на фиг.6, без внешней оболочки 102.

На фиг. 7 приведено покомпонентное изображение устройства 100, показанного на фиг. 6, без внешней крышки 102.

На фиг. 8A показана часть устройства 100 по фиг. 6 в разрезе. На фиг. 8B крупным планом изображена область, обозначенная окружностью на фиг. 8A. На фиг. 8А и 8В показано изделие 110, помещенное в токоприемник 132, при этом размер изделия 110 такой, что внешняя поверхность изделия 110 примыкает к внутренней поверхности токоприемника 132. Это обеспечивает наиболее эффективный нагрев. Изделие 110 содержит аэрозольобразующий материал 110a, расположенный внутри токоприемника 132. Изделие 110 также может содержать другие компоненты, такие как фильтр, оберточные материалы и/или охлаждающую конструкцию.

Как показано на фиг. 8В, внешняя поверхность токоприемника 132 отстоит от внутренней поверхности индукционных катушек 124, 126 на расстояние 150, измеренное в направлении, перпендикулярном продольной оси 158 токоприемника 132. В одном конкретном примере расстояние 150 составляет примерно от 3 до 4, от 3 до 3,5 мм или примерно 3,25 мм.

На фиг. 8В также показано, что внешняя поверхность изолирующего элемента 128 отстоит от внутренней поверхности индукционных катушек 124, 126 на расстояние 152, измеренное в направлении, перпендикулярном продольной оси 158 токоприемника 132. В одном конкретном примере расстояние 152 составляет примерно 0,05 мм. В другом примере расстояние 152 по существу равно нулю, так что индукционные катушки 124, 126 упираются в изолирующий элемент 128 и касаются его.

В одном примере токоприемник 132 имеет толщину 154 стенки примерно от 0,025 до 1 мм или примерно 0,05 мм.

В одном примере токоприемник 132 имеет длину примерно от 40 до 60 мм, от 40 до 45 мм или примерно 44,5 мм.

В одном примере изолирующий элемент 128 имеет толщину 156 стенки примерно от 0,25 до 2 мм, от 0,25 до 1 мм или примерно 0,5 мм.

При использовании описанные выше изделия 1, 1' могут быть вставлены в устройство предоставления аэрозоля, такое как устройство 100 по фиг. 4-8. По меньшей мере часть мундштука 2, 2' изделия 1, 1' выступает из устройства 100 и может быть помещена в рот пользователя. Аэрозоль получается путем нагревания аэрозольобразующего материала 3 с помощью устройства 100. Выработанный из аэрозольобразующего материала 3 аэрозоль проходит через мундштук 2 в рот пользователя.

Изделия 1, 1', описанные выше, имеют особые преимущества, например, при использовании с устройствами предоставления аэрозоля без горения, такими как устройство 100, описанное со ссылками на фиг. 4-8. В частности, неожиданно было установлено, что первый трубчатый элемент 4, сформированный из волокнистого жгута, оказывает значительное влияние на температуру внешней поверхности мундштука 2 изделий 1, 1'. Например, когда полый трубчатый элемент 4, сформированный из волокнистого жгута, обернут внешней оберткой, например, ободковой бумагой 5, внешняя поверхность внешней обертки в области, соответствующей положению полого трубчатого элемента 4, достигает при использовании максимальной температуры менее 42°C, предпочтительно менее 40°C, а более предпочтительно менее 38 или 36°C.

В приведенное ниже таблице 2.0 представлена температура внешней поверхности изделия 1 по фиг. 1 при нагреве с использованием устройства 100 по фиг. 4-8. Использовались первый, второй и третий щупы для измерения температуры, соответственно, в первой, второй и третьей позициях вдоль мундштука 2 изделия 1. Первая позиция (обозначенная в таблице 2.0 как позиция 1) находилось на расстоянии 4 мм от расположенного ниже по потоку конца 2b мундштука 2, вторая позиция (обозначенная в таблице 2.0 как позиция 2) находилось на расстоянии 8 мм от расположенного ниже по потоку конца 2b мундштука 2, а третья позиция (обозначенная в таблице 2.0 как позиция 3) находилось на расстоянии 12 мм от расположенного ниже по потоку конца 2b мундштука 2.

Таким образом, первая позиция находилось на внешней поверхности части мундштука 2, в которой расположен первый трубчатый элемент 4, а вторая и третья позиции находились на внешней поверхности части мундштука 2, в которой расположено тело материала 6.

Для сравнения с описанными выше трубчатыми элементами 4 из волокнистого жгута было протестировано контрольное изделие, в котором вместо трубчатого элемента 4 из волокнистого жгута использовалась известная спирально свернутая бумажная трубка, имеющая ту же конструкцию, что и описанный выше второй полый трубчатый элемент 8, но длиной 6 мм, а не 25 мм.

Испытание проводилось для первых пяти затяжек, так как к пятой затяжке температура, как правило, достигала максимального значения и затем начинала падать, поэтому наблюдалась приблизительно максимальная температура. Для каждого образца испытание проводилось 5 раз, а температуры имели средние значения для этих 5-ти испытаний. Применялся известный режим интенсивного прокуривания Министерства здравоохранения Канады (объем затяжки 55 мл, длительность затяжки 2 сек, пауза между затяжками 30 сек) с использованием стандартного испытательного оборудования.

Как показано в приведенной ниже таблице, использование трубчатого элемента 4, сформированного из волокнистого жгута, снижает температуру внешней поверхности мундштука 2 по сравнению с контрольным изделием при каждой затяжке и в каждой позиции на испытываемом мундштуке 2. Трубчатый элемент 4, сформированный из волокнистого жгута, особенно эффективен для снижения температуры в первой позиции датчика, где будут располагаться губы потребителя при использовании изделия 1. В частности, температура внешней поверхности мундштука 2 в позиции первого щупа уменьшалась более чем на 7°C при первых трех затяжках и более чем на 5°C при четвертой и пятой затяжках.

Таблица 2.0

Позиция щупа	Расходная часть мундштучного конца	Затяжка 1	Затяжка 2	Затяжка 3	Затяжка 4	Затяжка 5
1	Бумажная трубка (управление)	38,98	42,50	43,26	42,38	40,52
1	Жгутовый трубчатый элемент 4	31,79	35,00	35,72	35,46	34,64
2	Бумажная трубка (управление)	41,60	45,34	47,05	46,36	44,58
2	Жгутовый трубчатый элемент 4	40,32	43,48	43,73	43,21	41,73
3	Бумажная трубка (управление)	46,71	48,93	50,51	53,14	54,63
3	Жгутовый трубчатый элемент 4	45,43	47,73	47,64	47,72	47,36

На фиг. 9 показан способ изготовления изделия для использования в системе предоставления аэрозоля без горения. На этапе S101 первый и второй участки аэрозольобразующего материала, каждый из которых содержит формирующий аэрозоль материал, позиционируют рядом с соответствующими первым и вторым продольными концами стержня мундштука, причем стержень мундштука содержит стержень в виде полого трубчатого элемента, сформированного из волокнистого жгута, расположенный между первым и вторым концами. В данном примере стержень полого трубчатого элемента содержит первый полый трубчатый элемент 4 удвоенной длины, размещенный между первым и вторым соответствующими телами из материала 6. На внешнем конце каждого тела из материала 6 позиционируют соответствующий второй трубчатый элемент 8, который примыкает к внешним концам этих вторых трубчатых элементов 8, на которых позиционируются первый и второй участки аэрозольобразующего материала. Стержень мундштука обернут второй описанной выше фицеллой.

На этапе S102 первый и второй участки аэрозольобразующего материала соединяют со стержнем мундштука. В данном примере это осуществляют путем обертывания описанной выше ободковой бумагой 5 вокруг стержня мундштука и по меньшей мере части каждого из участков аэрозольобразующего материала 3. В данном примере ободковая бумага 5 заходит приблизительно на 5 мм в продольном направлении на внешнюю поверхность каждого участка аэрозольобразующего материала 3.

На этапе S103 стержень полого трубчатого элемента разрезают для образования первого и второго изделий, каждое из которых содержит мундштук, содержащий участок стержня полого трубчатого элемента на расположенном ниже по потоку конце мундштука. В данном примере первый полый трубчатый элемент 4 удвоенной длины стержня мундштука разрезается в месте, расположенном приблизительно посредине вдоль его длины, для образования первого и второго по существу идентичных изделий.

Приведенные в данном описании примеры являются иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения. Возможны и другие варианты осуществления изобретения. Следует понимать, что любая особенность, описанная для любого варианта выполнения, может использоваться как отдельно, так и в комбинации с одной или несколькими особенностями любого другого возможного варианта выполнения или любой комбинации любых других возможных вариантов выполнения. Кроме того, могут использоваться эквивалентные решения и модификации без выхода за границы объема изобретения, определяемого его формулой изобретения.

Claims

1. Изделие для использования в системе предоставления аэрозоля без горения, содержащее аэрозольобразующий материал и соединенный с ним мундштук, отличающееся тем, что мундштук содержит полость, внутренний объем которой превышает 450 мм³, при этом в указанной полости обеспечивается вентиляция, а мундштук содержит массу материала, расположенную ниже по потоку относительно указанной полости.

2. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что внутренний объем полости превышает 600 мм³.

3. Изделие по п. 1 или 2, отличающееся тем, что масса материала содержит волокнистый жгут.

4. Изделие по п. 3, отличающееся тем, что волокнистый жгут содержит от 7 до 12 денье на нить.

5. Изделие по любому из пп. 3 или 4, отличающееся тем, что волокнистый жгут имеет общий денье от 10000 до 25000.

6. Изделие по любому из пп. 3-5, отличающееся тем, что масса материала имеет форму цилиндра с продольной осью, а изделие содержит капсулу, заделанную внутри массы материала так, что она окружена со всех сторон материалом, образующим массу материала, при этом капсула имеет оболочку, в которую заключен жидкий модифицирующий аэрозоль агент, а наибольшая площадь поперечного сечения капсулы, измеренная перпендикулярно продольной оси, составляет менее 28% от площади поперечного сечения массы материала, измеренной перпендикулярно продольной оси.

7. Изделие по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что полость примыкает к аэрозольобразующему материалу.

8. Изделие по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что мундштук содержит расположенный выше по потоку конец, смежный с аэрозольобразующим материалом, и расположенный ниже по потоку конец, удаленный от аэрозольобразующего материала, и полый трубчатый элемент, образованный из волокнистого жгута на расположенном ниже по потоку конце мундштука.

9. Изделие по п. 8, отличающееся тем, что минимальная толщина стенки полого трубчатого элемента составляет более 0,9 мм.

10. Изделие по любому из пп. 8 или 9, отличающееся тем, что плотность полого трубчатого элемента составляет от 0,25 до 0,75 г/см³, или от 0,25 до 0,65 г/см³, или от 0,35 до 0,65 г/см³.

11. Изделие по любому из пп. 8-10, отличающееся тем, что внутренний диаметр полого трубчатого элемента составляет более 3,0 или 3,5 мм.

12. Изделие по любому из пп. 9-11, отличающееся тем, что указанный полый трубчатый элемент является первым полым трубчатым элементом, и мундштук содержит второй полый трубчатый элемент, расположенный по потоку выше первого полого трубчатого элемента, причем второй полый трубчатый элемент образует упомянутую полость.

13. Изделие по любому из пп. 1-12, отличающееся тем, что его наружная окружность составляет от 19 до 23 мм.

14. Изделие по любому из пп. 1-13, отличающееся тем, что мундштук имеет уровень вентиляции от 50 до 80% аэрозоля, проходящего через курительное изделие.

15. Изделие по любому из пп. 1-14, отличающееся тем, что содержит обертку.

16. Изделие по п. 15, отличающееся тем, что обертка окружает аэрозольобразующий материал.

17. Изделие по любому из пп. 15 или 16, отличающееся тем, что обертка имеет проницаемость менее 100 единиц Кореста, или менее 80 единиц Кореста, или менее 60 единиц Кореста, или менее 20 единиц Кореста.

18. Изделие по любому из пп. 15-17, отличающееся тем, что обертка содержит металлический слой.

19. Изделие по п. 15, отличающееся тем, что обертка содержит модифицирующую аэрозоль добавку.

20. Изделие по любому из пп. 1-19, отличающееся тем, что аэрозольобразующий материал содержит восстановленный табачный материал плотностью менее 700 мг/см³ или восстановленный табачный материал плотностью менее 600 мг/см³.

21. Изделие по любому из пп. 1-20, отличающееся тем, что аэрозольобразующий материал содержит табачный компонент, включающий в себя листовой табак в количестве от 10 до 90% от веса табачного компонента, причем содержание никотина в листовом табаке составляет более 1,5% от веса листового табака.

22. Изделие по п. 21, отличающееся тем, что листовой табак содержит по меньшей мере часть аэрозольобразующего материала в количестве, не превышающем 10% от веса листового табака, а табачный компонент содержит аэрозольобразующий материал в количестве от 10 до 30% по весу табачного компонента.

23. Изделие по любому из пп. 1-22, отличающееся тем, что аэрозольобразующий материал содержит формирующий аэрозоль материал, который составляет по меньшей мере 5% по весу аэрозольобразующего материала.

24. Изделие по любому из пп. 1-23, отличающееся тем, что перепад давления на мундштуке составляет менее 32 мм вод. ст.

25. Система предоставления аэрозоля без горения, содержащая изделие по любому из пп. 1-24 и устройство предоставления аэрозоля без горения для нагрева аэрозольобразующего материала изделия.

26. Система по п. 25, в которой указанное устройство содержит катушку.

27. Система по любому из пп. 25 или 26, в которой указанное устройство выполнено с возможностью нагрева аэрозольобразующего материала изделия до максимальной температуры не менее 200°C.

28. Система по п. 27, в которой указанное устройство выполнено с возможностью нагрева аэрозольобразующего материала изделия до максимальной температуры, составляющей по меньшей мере 160, 200, 220, 240 или 270°C.