UA119864C2 - Тютюновий продукт, що нагрівається індуктивно - Google Patents

Abstract

Тютюновий продукт, що нагрівається індуктивно, для утворення аерозолю містить субстрат, що утворює аерозоль, що містить приймач у формі великої кількості частинок. Субстрат, що утворює аерозоль, являє собою гофрований тютюновий лист, що містить тютюновий матеріал, волокна, зв'язуюче, речовину для утворення аерозолю та приймач у формі великої кількості частинок.

Description

Даний винахід відноситься до тютюнового продукту, що нагрівається індуктивно, для утворення аерозолю. Тютюновий продукт є особливо придатним для використання в індуктивному нагрівальному пристрої для утворення аерозолю.

В курильних пристроях, що електрично нагріваються, наприклад, тютюновий штранг, виготовлений з тютюнового листа, що містить частинки тютюну і гліцерин як речовину для утворення аерозолю, нагрівають за допомогою леза, що нагрівається. При використанні тютюновий штранг штовхають на лезо, так що матеріал штранга знаходиться в тісному термічному контакті з лезом, що нагрівається. В пристроях, що генерують аерозоль, тютюновий штранг нагрівають для випаровування летких сполук в матеріалі штранга, переважно без спалювання тютюну, як в звичайних сигаретах. Однак, щоб нагріти віддалені периферійні ділянки штранга для утворення аерозолю, матеріал поблизу нагрівального леза повинен бути надмірно нагрітий, так що горінню тютюну поблизу леза не можна повністю запобігти.

Було запропоноване застосування індуктивного нагрівання для субстрату, що утворює аерозоль. Також було запропоновано розподіляти дискретний матеріал-приймач в тютюновому матеріалі. Однак не було запропоновано рішення для оптимального нагрівання тютюнового штранга, виготовленого з гофрованого тютюнового листа.

Отже, існує потреба в тютюновому продукті, що нагрівається індуктивно, оптимізованому для утворення аерозолю. Особливо існує потреба в такому тютюновому продукті, який передбачає оптимізоване утворення аерозолю тютюнового штранга, виготовленого з речовини для утворення аерозолю, що містить гофрований тютюновий лист.

Згідно з однією особливістю відповідно до даного винаходу передбачений тютюновий продукт, що нагрівається індуктивно, для утворення аерозолю. Тютюновий продукт містить субстрат, що утворює аерозоль, що містить приймач в формі великої кількості частинок.

Субстрат, що утворює аерозоль, являє собою гофрований тютюновий лист, що містить тютюновий матеріал, волокна, зв'язуюче, речовину для утворення аерозолю та приймач в формі великої кількості частинок. Приймач в тютюновому продукті має здатність перетворювати енергію, що передається у вигляді магнітних хвиль, в тепло, що в даному документі називається тепловими втратами. Чим вище теплові втрати, тим більше енергії, що передається у вигляді магнітних хвиль на приймач, перетворюється приймачем в тепло. Переважно, теплові втрати

Ко) 0,008 Дж/кг або більше, більше 0,05 Дж/кг, переважно теплові втрати більше 0,1 Дж/кг можливі під час одного синусоїдального циклу, прикладеного до ланцюга, передбаченого для збудження приймача. Шляхом зміни частоти ланцюга теплові втрати на кілограм в секунду можна змінювати. Як правило, високочастотний струм подається джерелом живлення та тече через індуктор для збудження приймача. Частота в індукторі або частота ланцюга, відповідно, може знаходитися в діапазоні від 1 МГц до 30 МГц, переважно в діапазоні від 1 МГц до 10 МГц, або 1 МГц і 15 МГц, навіть більш переважно в діапазоні від 5 МГц до 7 МГц. Термін «в діапазоні від... до...» в даному документі та далі слід розуміти як такий, що також явно описує відповідні межові значення.

В переважних варіантах здійснення тютюновий продукт згідно з даним винаходом має теплові втрати щонайменше 0,008 Дж/кг. Теплові втрати можуть бути одержані під час одного циклу, застосованого до ланцюга, при цьому цей ланцюг передбачений для збудження приймача та цей ланцюг переважно має частоту в діапазоні від 1 МГц до 10 МГц.

Альтернативно, якщо мінімальна потужність в ватах, або Дж/с, відома на основі складу й розміру субстрату, то приймач може бути передбачений з субстратом як ваговим відсотком, достатнім для реалізації мінімальної бажаної потужності в ватах.

Як розглянуто вище, теплові втрати являють собою здатність приймача передавати тепло оточуючому матеріалу. Тепло генерується в приймачі в формі великої кількості частинок.

Приймач переважно шляхом провідності нагріває тісно контактуючий або ближній тютюновий матеріал та речовину для утворення аерозолю для виділення необхідних ароматів. Таким чином, теплові втрати визначаються матеріалом та контактом приймача зі своїм оточуючим середовищем. В тютюновому продукті згідно з даним винаходом частинки приймача переважно рівномірно розподілені в субстраті, що утворює аерозоль. Таким чином, можна одержати рівномірні теплові втрати в субстраті, що утворює аерозоль, тим самим створюючи рівномірне розподілення тепла в субстраті, що утворює аерозоль, і в тютюновому продукті, приводячи до рівномірного розподілення температури в тютюновому продукті.

Рівномірне й однорідне розподілення температури тютюнового продукту в даному документі розуміється як тютюновий продукт, що має по суті однакове розподілення температури за поперечним перерізом тютюнового продукту. Переважно, тютюновий продукт може бути нагрітий так, що температури в різних ділянках тютюнового продукту, як, наприклад,

центральних ділянках і периферійних ділянках тютюнового продукту, відрізняються менш ніж на 50 відсотків, переважно менш ніж на 30 відсотків.

Було виявлено, що питомі мінімальні теплові втрати 0,05 Дж/кг в тютюновому продукті дозволяють нагрівати тютюновий продукт по суті до рівномірної температури, ця температура забезпечує гарне утворення аерозолю. Переважно середні температури тютюнового продукту становлять від приблизно 200 градусів Цельсія до приблизно 240 градусів Цельсія. Було виявлено, що це температурний діапазон, в якому одержують необхідні кількості летких сполук, особливо в тютюновому листі, виготовленому з матеріалу гомогенізованого тютюну з гліцерином в якості речовини для утворення аерозолю, особливо в формованому листі, як більш детально буде описано нижче. При цих температурах не відбувається жодного суттєвого перегрівання окремих ділянок тютюнового продукту, хоча частинки приймача можуть досягати температур аж до приблизно 400-450 градусів Цельсія.

Частинки приймача включені в тютюновий лист і, таким чином, в субстрат, що утворює аерозоль. Частинки позбавлені рухливості та залишаються в початковому положенні. Частинки можуть бути включені на тютюновому листі або в нього. Переважно, частинки рівномірно розподілені в субстраті, що утворює аерозоль. Шляхом включення частинок приймача в субстрат однорідне розподілення залишається однорідним також після формування тютюнового продукту шляхом гофрування тютюнового листа та формування тютюнового продукту.

Наприклад, стрижень може бути утворений з гофрованого тютюнового листа, цей стрижень може бути розрізаний на необхідні відрізки стрижня тютюнового продукту.

Переважно, тютюновий лист являє собою формований лист. Формований лист являє собою форму відновленого тютюну, який утворений з гідросуміші, що включає частинки тютюну, частинки волокон, речовину для утворення аерозолю й, наприклад, також ароматизатори.

Частинки тютюну можуть мати форму тютюнового пилу, що має частинки приблизно від 30 мікрометрів до 250 мікрометрів, переважно приблизно від 30 мікрометрів до 80 мікрометрів або від 100 мікрометрів до 250 мікрометрів, залежно від необхідної товщини листа та проміжку формування, де проміжок формування зазвичай визначає товщину листа.

Частинки волокна можуть включати матеріали стовбуру тютюну, стебла або інший тютюновий рослинний матеріал та інші волокна на основі целюлози, такі як деревні волокна, що

Зо мають низький вміст лігніну. Частинки волокна можуть бути вибрані на основі бажання створити достатню міцність на розрив для формованого листа по відношенню до низької частки включення, наприклад, частки включення, що становить приблизно 2-15 95. Альтернативно, волокна, такі як рослинні волокна, можуть бути використані або з вищезазначеними частинками волокна, або альтернативно включаючи коноплі та бамбук.

Речовини для утворення аерозолю, що включаються в гідросуміш, що утворює формований лист, можуть бути вибрані на основі одного або декількох ознак. Функціонально речовина для утворення аерозолю передбачає механізм, який дозволяє їй випарюватися та доставляти нікотин або ароматизатор, або обидва в аерозолі, при нагріванні вище конкретної температури випаровування речовини для утворення аерозолю. Різні речовини для утворення аерозолю, як правило, випаровуються при різних температурах. Речовина для утворення аерозолю може бути вибрана на основі її здатності, наприклад, залишатися стабільною при кімнатній температурі або близько неї, але бути здатною випаровуватися при більш високій температурі, наприклад, від 40 градусів Цельсія до 450 градусів Цельсія. Речовина для утворення аерозолю також може мати властивості типу зволожувача, які допомагають підтримувати необхідний рівень вологи в субстраті, що утворює аерозоль, коли субстрат складається з продукту на тютюновій основі, що включає частинки тютюну. Зокрема, деякі речовини для утворення аерозолю являють собою гігроскопічний матеріал, який функціонує як зволожувач, тобто матеріал, який допомагає підтримувати субстрат, що містить зволожувач, вологим.

Одна або декілька речовин для утворення аерозолю можуть бути об'єднані, щоб одержати перевагу однієї або декількох властивостей об'єднаних речовин для утворення аерозолю.

Наприклад, триацетин може бути об'єднаний з гліцерином і водою, щоб одержати перевагу здатності триацетину передавати активні компоненти та зволожуючі властивості гліцерину.

Речовини для утворення аерозолю можуть бути вибрані з поліолів, гліколь ефірів, ефірів поліолу, складних ефірів та жирних кислот і можуть містити одну або декілька наступних сполук: гліцерин, еритрит, 1,3-бутиленгліколь, тетраетиленгліколь, триетиленгліколь, триетилцитрат, пропіленкарбонат, етиллаурат, триацетин, мезо-еритритол, суміш діацетину, дієтилсуберат, триетилцитрат, бензилбензоат, бензилфенілацетат, етилванілат, трибутирин, лаурилацетат, лауринову кислоту, міристинову кислоту та пропіленгліколь.

Звичайний процес для виготовлення формованого листа включає етап підготовки тютюну. бо Для цього тютюн ріжуть. Порізаний тютюн потім змішують з іншими типами тютюну та подрібнюють. Як правило, інші типи тютюну являють собою інші типи тютюну, такі як Вірджинія або Берлей, або можуть, наприклад, також являти собою іншим чином оброблений тютюн.

Етапи змішування та подрібнення можуть бути поміняні місцями. Волокна підготовлюють окремо та переважно так, щоб використовувати для гідросуміші в формі розчину. Розчин та підготовлений тютюн потім змішують, переважно разом з частинками приймача. Для формування формованого листа гідросуміш переміщають на пристрій формування листа. Це може бути, наприклад, поверхня, наприклад, безперервної конвеєрної стрічки, по якій гідросуміш може безперервно розповсюджуватися. Гідросуміш розподіляють на поверхні для формування листа. Лист потім висушують, переважно теплом, й охолоджують після висушування. Частинки приймача також можуть бути накладені на гідросуміш після приведення в форму листа, але до висушення листа. Таким шляхом частинки приймача нерівномірно розподіляються всередині листового матеріалу, але все ж можуть бути рівномірно розподілені в тютюновому продукті, утвореному шляхом гофрування тютюнового листа. Перед тим як формований лист намотують на котушку для наступного використання, кромки формованого листа обрізують, та лист може бути розрізаний. Однак розрізання також може бути виконане після того, як лист був намотаний на котушку. Котушка потім може бути переміщена на установку обробки листа, таку як, наприклад, блок гофрування й формування стрижня, або може бути розміщена на складі котушок для майбутнього використання.

Гофрований тютюновий лист, наприклад, формований лист, може мати товщину в діапазоні від приблизно 0,5 міліметра до приблизно 2 міліметрів, переважно від приблизно 0,8 міліметра до приблизно 1,5 міліметра, наприклад, 1 міліметр. Відхилення в товщині аж до 30 відсотків можуть виникати внаслідок допусків виробництва.

Приймач являє собою провідник, який можна нагрівати індуктивно. Приймач може поглинати електромагнітну енергію та перетворювати її в тепло. В тютюновому продукті згідно з даним винаходом зміна електромагнітних полів, що генеруються однією або декількома котушками індуктивності індуктивного нагрівального пристрою, нагріває приймач, який потім передає тепло на субстрат, що утворює аерозоль, тютюнового продукту, в основному шляхом теплопровідності. Для цього приймач знаходиться в тепловій близькості до тютюнового матеріалу та речовини для утворення аерозолю субстрату, що утворює аерозоль. Внаслідок дисперсної природи приймача тепло виробляється згідно з розподілом частинок в тютюновому листі.

В деяких переважних варіантах здійснення тютюнового продукту згідно з даним винаходом тютюновий матеріал являє собою гомогенізований тютюновий матеріал, та речовина для утворення аерозолю містить гліцерин. Переважно" тютюновий продукт виготовляють з формованого листа, як описано вище.

Також було виявлено, що тільки специфічні частинки приймача, що мають специфічні характеристики, є придатними в комбінації з тютюновим продуктом, що виготовлений з гофрованого тютюнового листа, що містить речовину для утворення аерозолю, що особливо виготовлений з гофрованого формованого тютюнового листа та переважно містить гліцерин в якості речовини для утворення аерозолю, щоб забезпечити достатнє тепло для оптимального утворення аерозолю, але переважно без спалювання тютюну або волокон.

Шляхом оптимального вибору та розподілення частинок в тютюновому листі можна зменшити енергію, необхідну для нагрівання. Однак все ще забезпечується достатньо енергії для вивільнення летких сполук з субстрату. Зменшення енергії може не тільки зменшити споживання енергії індуктивного нагрівального пристрою для утворення аерозолю, з яким використовують тютюновий продукт, але може також знизити ризик перегрівання субстрату, що утворює аерозоль. Енергоефективності також досягають шляхом досягнення вичерпання речовини для утворення аерозолю в тютюновому продукті дуже однорідним та повним чином.

Особливо також периферійні ділянки тютюнового продукту можуть вносити вклад в утворення аерозолю. Таким чином тютюновий продукт, такий як тютюновий штранг, може бути використаний більш ефективно. Наприклад, можна покращити враження від куріння або можна зменшити розмір тютюнового продукту шляхом випарювання тієї ж кількості летких сполук з тютюнового продукту, що і в субстраті, що утворює аерозоль, що зазвичай більш сильно нагрівається або є більшим. Таким чином, можна зекономити кошти та зменшити втрати.

Згідно з однією особливістю тютюнового продукту згідно з даним винаходом частинки приймача мають розміри в діапазоні від приблизно 5 мікрометрів до приблизно 100 мікрометрів, переважно в діапазоні від приблизно 10 мікрометрів до приблизно 80 мікрометрів, наприклад, мають розміри від 20 мікрометрів до 50 мікрометрів. Було виявлено, що розміри в цих діапазонах для частинок, що використовуються як приймач, знаходяться в оптимальному 60 діапазоні, щоб забезпечити однорідне розподілення в тютюновому листі. Занадто малі частинки є небажаними через поверхневий ефект, що не дозволяє малим частинкам ефективно генерувати тепло. Крім того, більш дрібні частинки можуть проходити через звичайний фільтр, який використовують в курильних виробах. Такі фільтри також можуть бути використані в комбінації з тютюновим продуктом згідно з даним винаходом. Більш крупні частинки ускладнюють або роблять неможливим однорідне розподілення в листовому матеріалі та особливо в тютюновому продукті, утвореному шляхом гофрування тютюнового листа. Більш крупні частинки не можуть бути розподілені в тютюновому листі так же ретельно, як більш дрібні частинки. Крім того, більш крупні частинки можуть випирати з тютюнового листа, так що вони можуть контактувати одна з одною після гофрування тютюнового листа. Це є несприятливим через тепловиділення, що посилюється локально. Під розміром частинок в даному документі розуміють еквівалентний сферичний діаметр. Оскільки частинки можуть мати неправильну форму, еквівалентний сферичний діаметр визначає діаметр сфери еквівалентного об'єму як частинку неправильної форми.

Згідно з другою особливістю тютюнового продукту згідно з даним винаходом велика кількість частинок становить від приблизно 4 вагових відсотків до приблизно 45.вагових відсотків, переважно від приблизно 10 вагових відсотків до приблизно 40 вагових відсотків, наприклад, 30 вагових відсотків тютюнового продукту. Тепер фахівцю звичайної кваліфікації в даній галузі техніки буде очевидно, що хоча вище зазначені різні вагові частки приймача, зміни в композицію елементів, що містять тютюновий продукт, включаючи вагову частку тютюну, речовину для утворення аерозолю, зв'язуючі та воду, будуть потребувати регулювання вагової частки приймача, що є необхідною для ефективного нагрівання тютюнового продукту.

Було виявлено, що кількості частинок приймача в цих вагових діапазонах відносно ваги тютюнового продукту знаходяться в оптимальному діапазоні для забезпечення рівномірного розподілення тепла по всьому тютюновому продукту. Крім того, ці вагові діапазони частинок приймача знаходяться в оптимальному діапазоні для забезпечення достатнього тепла для нагрівання тютюнового продукту до однорідної та середньої температури, наприклад, до температур від 200 градусів Цельсія до 240 градусів Цельсія.

Згідно з другою особливістю тютюнового продукту згідно 3 даним винаходом частинки містять спечений матеріал або виготовлені з нього. Спечений матеріал забезпечує широкий ряд електричних, магнітних та теплових властивостей. Матеріал, що спікається, може мати керамічну, металічну або пластмасову природу. Переважно, для частинок приймача використовують металеві сплави. Залежно від виробничого процесу такі матеріали, що спікаються, можуть бути пристосовані до спеціального застосування. Переважно, матеріал, що спікається, для частинок, використовуваних в тютюновому продукті згідно з даним винаходом, має високу теплопровідність та високу магнітну проникність.

Згідно з ще однією особливістю тютюнового продукту згідно з даним винаходом частинки містять зовнішню поверхню, яка є хімічно інертною. Хімічно інертна поверхня запобігає участі частинок в хімічній реакції або можливій участі в якості каталізатора для запуску небажаної хімічної реакції, коли тютюновий продукт нагрівають. Хімічно інертна зовнішня поверхня може бути хімічно інертною поверхнею самого матеріалу приймача. Хімічно інертна зовнішня поверхня також може являти собою хімічно інертний шар покриття, який охоплює матеріал приймача в хімічно інертне покриття. Матеріал покриття може витримувати температури такої величини, до якої нагрівають частинки. Етап інкапсуляції може бути включений в процес спікання при виготовленні частинок. "Хімічно інертний" в даному документі розуміють відносно хімічних речовин, що утворюються шляхом нагрівання тютюнового продукту та присутні в тютюновому продукті.

В деяких переважних варіантах здійснення тютюнового продукту згідно з даним винаходом частинки виготовляють з фериту. Ферит являє собою феромагнетик з високою магнітною здатністю до проникнення та є особливо придатним як матеріал приймача. Основним компонентом фериту є залізо. Інші металеві компоненти, наприклад, цинк, нікель, марганець, або неметалеві компоненти, наприклад, кремній, можуть бути присутні в різних кількостях.

Ферит є відносно недорогим, доступним на ринку матеріалом. Ферит доступний в формі частинок в діапазонах розмірів частинок, застосовуваних в тютюновому продукті згідно з даним винаходом. Переважно, частинки являють собою повністю спечений феритовий порошок, такий як, наприклад, ЕРЗ50, що постачається Ром/дег Ргосезвіпда ТесппоЇоду ГІС, США.

Згідно з ще однією особливістю тютюнового продукту згідно з даним винаходом приймач має температуру Кюрі від приблизно 200 градусів Цельсія до приблизно 450 градусів Цельсія, переважно від приблизно 240 градусів Цельсія до приблизно 400 градусів Цельсія, наприклад, приблизно 280 градусів Цельсія.

Частинки, що містять матеріал приймача з температурами Кюрі в зазначеному діапазоні, дозволяють досягати скоріше рівномірного розподілення температури тютюнового продукту та середньої температури від приблизно 200 градусів Цельсія до 240 градусів Цельсія. Крім того, локальні температури субстрату, що утворює аерозоль, зазвичай не перевищують або несуттєво перевищують температуру Кюрі приймача. Таким чином, локальні температури можуть бути нижче приблизно 400 градусів Цельсія, нижче чого не відбувається жодне суттєве горіння субстрату, що утворює аерозоль.

Коли матеріал приймача досягає своєї температури Кюрі, магнітні властивості змінюються.

При температурі Кюрі матеріал приймача переходить з феромагнітної фази в парамагнітну фазу. В цій точці нагрівання, основане на втратах енергії внаслідок орієнтації феромагнітних доменів, припиняється. Подальше нагрівання потім головним чином базується на утворенні вихрових струмів, так що процес нагрівання автоматично скорочується при досягненні температури Кюрі матеріалом приймача. Зниження ризику перегрівання субстрату, що утворює аерозоль, може підтримуватися застосуванням матеріалів приймача, які мають температуру

Кюрі, яка дозволяє процес нагрівання внаслідок втрати гістерезису тільки аж до певної максимальної температури. Переважно, матеріал приймача й його температура Кюрі пристосовані до композиції субстрату, що утворює аерозоль, щоб досягати оптимальних температури та розподілення температури в тютюновому продукті для оптимального утворення аерозолю.

Згідно з однією особливістю тютюнового продукту згідно з даним винаходом тютюновий продукт має форму стрижня з діаметром стрижня в діапазоні від приблизно З міліметрів до приблизно 9 міліметрів, переважно від приблизно 4 міліметрів до приблизно 8 міліметрів, наприклад, 7 міліметрів. Стрижень може мати довжину стрижня в діапазоні від приблизно 2 міліметрів до приблизно 20 міліметрів, переважно від приблизно 6 міліметрів до приблизно 12 міліметрів, наприклад, 10 міліметрів. Переважно, стрижень має круглий або овальний поперечний переріз. Однак стрижень також може мати прямокутний або багатокутний поперечний переріз.

Для сприяння легкості поводження споживача з тютюновим стрижнем стрижень може бути наданий в тютюновій паличці, яка містить послідовно утворені стрижень, фільтр і мундштук.

Зо Фільтр може являти собою матеріал, здатний охолоджувати аерозоль, утворений з матеріалу стрижня, і також може бути здатний змінювати компоненти, присутні в утвореному аерозолі.

Наприклад, якщо фільтр утворений з полілактидної кислоти або подібного полімеру, фільтр може видаляти або знижувати рівні фенолу в аерозолі. Стрижень, фільтр і мундштук можуть бути оточені папером, який має достатню жорсткість для полегшення поводження із стрижнем.

Довжина тютюнової палички може становити від 20 мм до 55 мм, і переважно може становити приблизно 45 мм в довжину.

Відповідно, в іншій особливості даного винаходу передбачений елемент, що містить тютюновий матеріал, наприклад, тютюнова паличка, причому елемент містить тютюновий продукт, як описано в даній заявці, та фільтр. Тютюновий продукт і фільтр вирівняні в поздовжньому напрямку та обгорнуті листовим матеріалом, наприклад, папером, для закріплення фільтра та тютюнового продукту в елементі, що містить тютюновий матеріал.

Далі даний винахід буде описаний щодо варіантів його реалізації, які проілюстровані наступними графічними матеріалами, де:

Фіг. 1 являє собою схематичне зображення тютюнового листа з гомогенізованим тютюновим матеріалом та частинками приймача;

Фі. 2 являє собою зображення моделювання температури тютюнового штранга, виготовленого з гофрованого гомогенізованого тютюнового листа, нагрітого нагрівальним лезом;

Фі. 3 являє собою зображення моделювання температурі тютюнового штранга, виготовленого з тютюнового листа згідно з Фіг. 1 з рівномірним розподіленням частинок приймача;

Фіг. 4 являє собою зображення модельованого профілю вичерпання гліцерину тютюнового штранга згідно з Фіг. 2;

Фіг. 5 являє собою зображення модельованого профілю вичерпання гліцерину тютюнового штранга згідно з Фіг. 3.

Фіг. б являє собою графік залежності від часу модельованої середньої температури тютюнового штранга, що нагрітий нагрівальним лезом та містить рівномірне розподілення частинок приймача, наприклад, згідно з Фіг. 2 і 3.

На Фіг. 1 схематично представлений субстрат, що утворює аерозоль, в формі тютюнового листа 1. Тютюновий лист виготовлений з гомогенізованих тютюнових частинок 11 і переважно являє собою формований лист, як визначено вище, та містить частинки 10 приймача.

Товщина 12 тютюнового листа переважно знаходиться в межах від 0,8 міліметра до 1,5 міліметра, тоді як розмір частинок приймача переважно знаходиться в межах від 10 мікрометрів до 80 мікрометрів. Для формування тютюнового продукту згідно з даним винаходом тютюновий лист 1 гофрують та складають для формування тютюнового стрижня. Такий неперервний стрижень потім розрізують до необхідного розміру для тютюнового штранга, який повинен бути використаний в комбінації з індуктивним нагрівальним пристроєм для утворення аерозолю.

На Фіг. 2 представлено зображення модельованого розподілення температури поперечного перерізу циліндричного тютюнового штранга 2, нагрітого нагрівальним лезом 20. Тютюновий штранг містить субстрат, що утворює аерозоль, виготовлений з гофрованого тютюнового листа, що містить гомогенізований тютюновий матеріал та гліцерин в якості речовини для утворення аерозолю. Гофрований тютюновий лист, формований в форму стрижня, обгорнутий обгорткою 23, наприклад, папером. В центр тютюнового штранга вставлено прямокутне лезо 20, що нагрівається резистивно, для нагрівання субстрату, що утворює аерозоль. На Фіг. 2 було змодельоване розподілення температури та представлене для нагрівання штранга, так що температура центральної частини становить приблизно 370 градусів Цельсія в центрі та становить всього лише 80 градусів Цельсія на периметрі. Температури в ближній до леза 20 області 220 становлять приблизно аж 380 градусів Цельсія. Температура в проміжній 221 та віддаленій, периферійній області 222 також становить всього лише приблизно 100-150 градусів

Цельсія. Таким чином, згідно з модельованим вимірюванням проміжні та периферійні області тютюнового штранга, нагрітого лезом, не беруть участь або лише в обмеженій мірі беруть участь в утворенні аерозолю, щонайменше якщо нагрівання леза обмежене, щоб не повністю спалювати тютюн в ближній області 220.

Це також представлено на Фіг. 4. Тут представлено вичерпання гліцерину тютюнового штранга, представленого на Фіг. 2. Можна бачити, що гліцерин повністю вичерпаний в ближній області 220 після п'яти хвилин нагрівання. Жодне вичерпання гліцерину не відбувалося в периферійних областях 222, тоді як проміжна область 221 частково вичерпана. Через

Зо багатокутну форму поперечного перерізу нагрівального леза периферійні області 222 без вичерпання обмежені частинами штранга, які розташовані біля довгих сторін леза 20. Ближня область 220 розташована безпосередньо поруч з нагрівальним лезом 20 та проходить до максимально приблизно 1/3 радіуса кожної довгої сторони леза 20.

На Фіг. 3 представлене зображення модельованого розподілення температури поперечного перерізу індуктивно нагрітого циліндричного тютюнового штранга 3. Тютюновий штранг виготовлений з гофрованого тютюнового листа, що містить частинки приймача, як представлено на Фіг. 1. В тютюновому штрангу, використаному для моделювання температури, 90 міліграм феритних частинок ЕР 350, що мають середній розмір 50 мікрометрів, рівномірно розподілені в формованому листі, виготовленому з гідросуміші тютюнових частинок, волокон, зв'язуючого та гліцерину в якості речовини для утворення аерозолю.

Гофрований тютюновий лист, формований в форму стрижня, обгорнутий обгорткою 13, наприклад, папером. Частинки приймача рівномірно розподілені по тютюновому штрангу (не показано). Штранг нагрівають за допомогою індуктивно нагрітих частинок приймача. На Фіг. З було змодельоване розподілення температури та представлене для нагрівання штранга з очікуваною більш рівномірною температурою, на основі рівномірно розподілених в штрангу частинок приймача. Температура в центральній області 110 становить приблизно 300 градусів

Цельсія. Кругла центральна область 110 скоріше більша та проходить до приблизно половини радіуса тютюнового штранга. Температури у вузькій кільцеподібній проміжній області 111 становлять приблизно 250 градусів Цельсія, а температури розташованої по окружності периферійної області 112 становлять приблизно 200 градусів Цельсія. Таким чином, згідно з вимірюванням моделювання гліцерин випаровується скоріше рівномірно й по всій або по суті всій області тютюнового штранга. Гліцерин також випаровується з проміжної 111 та периферійної області 112 тютюнового штранга. Таким чином, всі області тютюнового штранга застосовують для утворення аерозолю, навіть при максимальних температурах нагрівання суттєво нижче відомих по тютюновим штрангам, що нагріваються по центру й резистивно.

Вичерпання гліцерину тютюнового штранга, представленого на Фіг. З, показано на Фіг. 5.

Можна бачити, що гліцерин ще не повністю вичерпаний, навіть після п'яти хвилин нагрівання в центральній області 110. Однак деяке вичерпання вже відбувається в проміжній області 111 і в меншій мірі в периферійній області 112.

Моделювання температури й вичерпання гліцерину штрангів згідно з Фіг. 2 і 3, але нагрітих протягом тільки приблизно однієї хвилини і 1,5 хвилини, показують таку ж відносну поведінку температури. Через 1 хвилину тютюновий штранг згідно з даним винаходом вже досяг температури від приблизно 150 до 200 градусів Цельсія по центральній та проміжній області.

Вичерпання гліцерину все ще не почалося. Після 1,5 хвилини температури збільшилися у внутрішній периферійній області до приблизно 200 градусів Цельсія та аж до 280 градусів

Цельсія в центральній області. Температури всього лише 150 градусів Цельсія присутні тільки в зовнішній периферійній області 112. Таким чином, вичерпання гліцерину відбувається по великій області тютюнового штранга вже через одну-дві хвилини після початку нагрівання тютюнового штранга.

На відміну від тютюнового штранга з частинками приймача згідно з даним винаходом, розподілення температури тютюнового штранга, представленого на Фіг. 2, з нагрівальним лезом, практично ідентично представленому на Фіг. 2 вже після 1,5 хвилини нагрівання. Після 1,5 хвилини нагрівання ближня область 220 має температури вже аж до 380 градусів Цельсія та температури всього лише приблизно 100 градусів Цельсія в проміжній та периферійній областях. Після 1 хвилини нагрівання тільки дуже маленька ближня область навколо нагрівального леза 20 нагріта до приблизно 200 градусів Цельсія. Решта областей має трохи підвищені температури або все ще знаходяться при кімнатній температурі.

На Фіг. 6 представлена залежність середньої температури Т в об'ємі тютюнового штранга даного штранга, представленого на Фіг. 1 і Фіг. 3, від часу ї. Лінія 35 означає криву температури тютюнового штранга з частинками приймача згідно з даним винаходом, а лінія 25 означає криву температури тютюнового штранга, нагрітого нагрівальним лезом. Максимальна температура нагрівання нагрівального леза була обмежена 360 градусами Цельсія, тоді як температура Кюрі приймача в тютюновому штрангу згідно з даним винаходом становила від 350 до 400 градусів

Цельсія. Можна бачити, що в штрангу з рівномірно розподіленими частинками середня температура зростає набагато швидше та наближується повільніше до максимальної середньої температури, що становить приблизно 250 градусів Цельсія. Середня температура нагрітого лезом тютюнового штранга зростає трохи довше. Максимальна середня температура в нагрітому лезом штрангу становить приблизно 220 градусів Цельсія. Жодні більш високі середні

Зо температури не можуть бути досягнуті через те, що периферійні області нагрівальним лезом не нагріваються.

Claims (14)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Тютюновий продукт, що нагрівається індуктивно, для утворення аерозолю, причому тютюновий продукт містить субстрат, що утворює аерозоль, який містить приймач в формі великої кількості частинок, причому субстрат, що утворює аерозоль, являє собою гофрований тютюновий лист, що містить тютюновий матеріал, волокна, зв'язуюче, речовину для утворення аерозолю та приймач у формі великої кількості частинок.

2. Тютюновий продукт за п. 1, який відрізняється тим, що тютюновий продукт має теплові втрати щонайменше 0,008 Дж/кг.

3. Тютюновий продукт за п. 2, який відрізняється тим, що теплові втрати становлять більше 0,05 Дж/кг, переважно більше 0,1 Дж/кг.

4. Тютюновий продукт за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що розміри частинок великої кількості частинок знаходяться в діапазоні від приблизно 5 мікрометрів до приблизно 100 мікрометрів, переважно в діапазоні від приблизно 10 мікрометрів до приблизно 80 мікрометрів, наприклад мають розміри від 20 мікрометрів до 50 мікрометрів.

5. Тютюновий продукт за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що велика кількість частинок становить від приблизно 4 вагових відсотків до приблизно 45 вагових відсотків, переважно від приблизно 10 вагових відсотків до приблизно 40 вагових відсотків, наприклад 30 вагових відсотків тютюнового продукту.

6. Тютюновий продукт за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що частинки рівномірно розподілені в субстраті, що утворює аерозоль.

7. Тютюновий продукт за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що частинки містять спечений матеріал.

8. Тютюновий продукт за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що частинки мають зовнішню поверхню, яка є хімічно інертною.

9. Тютюновий продукт за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що частинки виготовлені з фериту.

10. Тютюновий продукт за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що тютюновий матеріал являє собою гомогенізований тютюновий матеріал, і речовина для утворення аерозолю містить гліцерин.

11. Тютюновий продукт за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що гофрований тютюновий лист має товщину в діапазоні від приблизно 0,5 міліметра до приблизно 2 міліметрів, переважно від приблизно 0,8 міліметра до приблизно 1,5 міліметра.

12. Тютюновий продукт за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що приймач має температуру Кюрі від приблизно 200 градусів Цельсія до приблизно 400 градусів Цельсія, переважно від приблизно 240 градусів Цельсія до приблизно 350 градусів Цельсія, наприклад приблизно 280 градусів Цельсія.

13. Тютюновий продукт за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він має форму стрижня з діаметром стрижня в діапазоні від приблизно З міліметрів до приблизно 9 міліметрів, переважно від приблизно 4 міліметрів до приблизно 8 міліметрів, наприклад 7 міліметрів, і з довжиною стрижня в діапазоні від приблизно 2 міліметрів до приблизно 20 міліметрів, переважно від приблизно 6 міліметрів до приблизно 12 міліметрів, наприклад 10 міліметрів.

14. Елемент, що містить тютюновий матеріал, що містить тютюновий продукт за будь-яким з попередніх пунктів, і фільтр, при цьому тютюновий продукт і фільтр вирівняні в поздовжньому напрямку та обгорнуті листовим матеріалом для закріплення фільтра й тютюнового продукту в елементі, що містить тютюновий матеріал. т і ше С КЕ у я «З г ше. з с ; чне З ХК ККУ Б в : ша я А наши Й І | во Є х шин и овен в вн оо в моя о К Кк х В. ї ; ї Я у і р СН Я : ї х о що о ка і щ СО ее ї ї ї к сен, щу Я А Бгоя ж ж і ших т я ЩЕ ї ж Ве до До ня ох о : а и Я СЕН: Б Б ООН 3 п Я ій ПО В . ї Ме ПН КК І у ЕХО р о ПИТИ и х. ї ОН НН я Ох о ТА і ї о ОМ ї ї ІК КН УМА НК Я і Е с о. го о Б ї п у КК ЕЕ о Доля ПКЕЕ ООН ї ї о пн ши о ОН Її ї КИШКИ ПІШЛИ р З ДЕК КН КК х З Ка ГНН ОКО п пе ї о ще 6. У ее ! г о ! ї НУ Ж ЯН