Дымообразующая композиция для электронных устройств, имитирующих табакокурение, способ ее получения и применения
Владельцы патента RU 2489948:
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЗДОРОВЬЕ" ("НПО ЗДОРОВЬЕ") (RU)
Изобретение относится к дымообразующим композициям для электронных устройств, имитирующих табакокурение, к способу получения дымообразующей композиции, а также к катриджу электронного устройства и самому электронному устройству. Композиция содержит воду и/или этанол, ароматизаторы и/или никотин, глицерин и/или полипропиленгликоль с молекулярной массой от 425 до 1025. Смешивают полипропиленгликоль с другими компонентами этой дымообразующей композиции. Катридж содержит дымообразующую композицию. Электронное устройство (например, электронная сигарета) включает катридж, содержащий дымообразующую композицию. Изобретение позволяет уменьшить вероятность вытекания дымообразующего состава из катриджа или электронного устройства (электронной сигареты), устраняя нежелательное попадание дымообразующего состава в ротовую полость. 4 н.п. ф-лы, 2 табл, 2 ил.
Данное изобретение относится к дымообразующим композициям на основе полипропиленгликоля.
Не так давно были изобретены электронные устройства для имитации табакокурения (ЭУИТ) (RU 2336002, публ. 20.10.2008, №29, №103062U, публ. 27.03.2011), генерирующие пар или туман, который может и не содержать никотин и при вдыхании вызывать вкусовые ощущения настоящего табачного дыма. ЭУИТ производятся в виде сигарет, сигар, курительных трубок и др. и представляют собой по существу ингалятор. В основе конструкции ЭУИТ лежит картридж, содержащий дымообразующим (паро- или туманообразующий) жидкий состав и паро- или туманогенератор называемый «атомайзером» [US 2011/0011396 A1 (2011), US 783241082 (2010)].
Существуют два типа распылителей жидкости. Атомайезр с нагревательным элементом и атомайзер с ультразвуковым распылителем. В настоящее время второй тип применяется только в моделях от некоторых производителей класса penstyle. Во всех остальных случаях обычно используется атомайзер с нагревательным элементом [http://www.ecig-news.ru/history/evolution-means/print:page,1,21-evolyuciya-elektronnoy-sigarety.html].
Некоторые модели электронных сигарет имеют одноразовые испарители. При этом их включают в состав картриджей, таким образом, при смене картриджа меняется и нагревательный элемент.Такая конструкция (картридж+атомайзер) называется картомайзер [http://www.electro-dym.ru/. http://www.cybersmoke.ru/index.php?category.].
Атомайзеры включают в свою конструкцию испаритель (нагревательный элемент, например, нихромовую спираль) или ультразвуковой распылитель [http://www.ecig-news.ru/history/evolution-means/print:page,1,21-evolyuciya-elektronnoy-sigarety.html]. Атомайзер из дымообразующего (паро- и туманообразующего) жидкого состава картриджа образует имитацию дыма, который поступает в легкие. Только если классический ДЫМ - это облако мелких твердых частиц и смолы, то пар электронной сигареты представляет собой туман - взвесь мельчайших капелек жидкости в паровоздушной смеси. Этот туман подогревается до температуры дыма обычной сигареты, чтобы максимально приблизить ощущения курильщика к ощущениям от обычного табакокурения.
Атомайзер включается в работу, если просто затянуться. Датчик потока воздуха, соединенный с микропроцессором, включает нагревательный элемент или генератор ультразвука, [http://megarama.ru/ustrojstvo-elektronnoj-sigarety-i-uxod-za-nej.html].
Картридж ЭУИТ, наполнен волокнистой массой, например синтепоном, удерживающей дымообразующий жидкий состав внутри картриджа, дозируя его и не давая вылиться на атомайзер.
Дымообразующий состав включает воду, полиспирты (гликоли, глицерины), ароматизаторы, никотин и др. добавки. Например, известен [http://ru.wikipedia.org/wiki/] дымообразующий состав, содержащий:
пропиленгликоль 55-62%,
глицерин 30-35%,
никотин 0-36 мг/мл,
ароматизатор 2-4% и воду;
или дымообразующий состав [http://www.janty.su/safety/], содержащий:
пропиленгликоль 52-66%,
пищевой ароматизатор 0-8%,
ванильный экстракт 1,5%,
медицинский никотин, различной крепости:
- нет крепости 0%
- низкая крепость 0,4% до 0,6%
- средняя крепость 0,9% до 1,1%
- высокая крепость 1,3% до 1,6%,
линалоол 6%,
глицерин 20%,
табанон 1.5%,
2,5-диметилпиразин 1%,
2-ацетилпиразин 1%.
Электронная сигарета - это идентичная замена традиционным сигаретам. Предполагается, что сначала электронная сигарета просто заменяет курильщику обычные сигареты. Далее возможно полное освобождение от никотиновой зависимости путем постепенного снижения содержания никотина до нуля.
Следует отметить, что в зависимости от устройства картриджа с дымообразующим составом или устройства электронной сигареты в большей или меньшей степени возможно вытекание дымообразующего состава из картриджа и поступление его непосредственно в ротовую полость курящего, что может вызывать негативные ощущения. Дымообразующий состав может просачиваться через неуплотненные соединения электронной сигареты и пачкать как саму сигарету, так и пальцы курильщика или окружающие ее предметы.
Также следует отметить, что при приготовлении дымообразующих составов на основе общеприменяемых основных компонентов, таких как пропиленгликоль или глицерин, с добавлением некоторых ароматических добавок не происходит полного растворения последних в основе состава.
Так, составы, содержащие 50% пропиленгликоль, 40% глицерин, 5% изоамилацетат (ароматизатор «Дюшес») или 5% СО-2 экстракт табака (www.kreovar.ru), остальное вода или этанол, гетерогенны, что может приводить к неоднородности дозирования ароматических компонентов при образовании дыма при курении или требует дополнительного использования в дымообразующем составе гомогенизирующих или дающих устойчивые эмульсии компонентов.
Предметом данного изобретения является дымообразующая (паро-, туманообразующая) композиция на основе полипропиленгликолей с различным количеством мономера в молекуле. Испытания проводились с использованием следующих полипропиленгликолей: ППГ425, ППГ 725, ППГ 1025. В обозначении аббревиатура ППГ означает полипропиленгликоль, а число соответствует средней молекулярной массе полипропиленгликоля. Использование полипропиленгликолей с большей средней молекулярной массой ППГ 2000, ППГ 2700, ППГ 4000 затруднительно, так как они обладают чрезмерной вязкостью и низкой растворяющей способностью или являются твердыми.
В таблице 1 приведена вязкость различных компонентов, используемых в дымообразующих композициях.
| Таблица 1 | ||
| Вещество | Вязкость, сантистоксы, cSt, при 25°С | Примечания |
| Вода | 1 | |
| Пропиленгликоль | 5,4 | http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%F0%EE%EF% E8%EB%E5%ED%E3%EB%E8%EA%EE%EB%FC |
| Глицерин | 11,1 | http://www.highexpert.ru/index.php?go=Content&id=16 |
| ППГ 425 | 80 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/Lookup.do?N5=All&N3=mode+matchpartialmax&N4=25322-69-4&D7=0&D10-25322-69-4&N1=S_ID&ST-RS&N25=0&F=PR |
| ППГ 725 | 115 | |
| ППГ 1025 | 150 |
Применение полипропиленгликоля в соответствии с настоящим изобретением позволяет уменьшить подвижность дымообразующих составов и тем самым уменьшить вероятность вытекания дымообразующих составов за пределы картриджа или электронной сигареты, а также вероятность нежелательного попадания дымообразующего состава в ротовую полость курильщика
Данное изобретение позволяет использовать любые ароматические добавки, ограниченно растворимые в пропиленгликоле, глицерине или их смесях.
Изобретение иллюстрируется, но не ограничивается следующими чертежами и примерами.
На фиг.1 - электронное устройство, имитирующее табакокурение, с разрезом по А-А.
На фиг.2 - картридж электронного устройства, имитирующего табакокурение, (ЭУИТ) в разрезе.
Электронное устройство, имитирующее табакокурение, состоит из металлической оболочки 1 с размещенными в ней и соединенными между собой электрическими контактами аккумулятором 2, парогенератором 3, снабженным светодиодом 4, по крайней мере, одним микропроцессором 5, и датчиком воздушного потока 6. Выполненные как единое целое с оболочкой 1 распылитель 7 с размещенными в нем нагревателем 8 и картриджем 9, содержащим внутри себя дымообразующую композицию 10. Нагреватель 8 размещен частично в картридже 9 с минимальным зазором относительно него, для обеспечения возможности испарения дымообразующей композиции 10. Форма картриджа и система отверстий 11 обеспечивают прохождение потока воздуха между его стенками и стенками парогенератора 3, в торце которого выполнено, по крайней мере, одно отверстие 11, и возможность электрического контакта между аккумулятором 2 и парогенератором 3, а также возможность зарядки аккумулятора. Соединение аккумулятора, парогенератора, светодиода, по крайней мере, с одним микропроцессором, и датчиком воздушного потока может быть выполнено с помощью термостойких проводов 12. Для обеспечения циркуляции воздуха и надежного крепления картриджа 9 в распылителе 7 он снабжен направляющими ребрами 13 (фиг.2), равномерно размещенными по периметру картриджа.
В процессе изготовления картриджа 9 его камеру заполняют дымообразующей композицией по настоящему изобретению, герметизируют картридж и вставляют в распылитель 7. После соединения распылителя 7 с корпусом 1 ЭУИТ готово к применению. После того как в процессе применения картридж становиться пустым, его можно заменить другим картриджем, содержащим дымообразующую композицию.
Устройство функционирует следующим образом, срабатывание устройства происходит при втягивании через отверстие 11 распылителя 7 потока воздуха объемом не менее 10 мл/с посредством срабатывания датчика воздушного потока 6. После этого питание поступает от аккумулятора 3 через микропроцессор 5 к парогенератору 3. При этом светодиод 4 загорается, а нагреватель 8 накаляется, способствуя обильному испарению дымообразующей композиции 10 из картриджа 9. Густой пар, получившийся при испарении, подхватывается воздушным потоком и через отверстие 11 распылителя 7 переносятся в легкие пользователя.
Примеры 1-10. Составы дымообразующих композиций на основе полипропиленгликоля с добавлением никотина или без него. Смешивают компоненты для каждой дымообразующей композиции 1-8 таблицы 2 в указанном соотношении и заправляют ими картриджи электронной сигареты "Supersmoker", изготовленной в соответствии и патентом на полезную модель №103062 U.
| Таблица 2 | ||
| Составы дымообразующих композиций на основе полипропиленгликоля | ||
| № примера | Дымообразующий состав | % масс. |
| 1 | Полипропиленгликоль 425 | 55,0 |
| Глицерин | 35,0 | |
| СО-2 экстракт табака | 4,5 | |
| Никотин | 1,5 | |
| Вода | 4,0 | |
| 2 | Полипропиленгликоль 425 | 45,0 |
| Глицерин | 45,0 | |
| Изоамилацетат | 7,5 | |
| Никотин | 1,5 | |
| Вода | 1,0 | |
| 3 | Полипропиленгликоль 425 | 55,0 |
| Глицерин | 35,0 | |
| Изоамилацетат | 9,0 | |
| Вода | 1,0 | |
| 4 | Полипропиленгликоль 425 | 45,0 |
| Глицерин | 45,0 | |
| СО-2 экстракт табака | 4,5 | |
| Никотин | 1,0 | |
| Вода | 4,5 | |
| 5 | Полипропиленгликоль 425 | 55,0 |
| Глицерин | 35,0 | |
| СО-2 экстракт табака | 4,5 | |
| Никотин | 2,4 | |
| Вода | 3,1 | |
| 6 | Полипропиленгликоль 425 | 90,0 |
| СО-2 экстракт табака | 4,5 | |
| Никотин | 1,8 | |
| Вода | 3,7 | |
| 7 | Полипропиленгликоль 425 | 85,0 |
| Изоамилацетат | 7,5 | |
| Никотин | 1,5 | |
| Вода | 4,0 | |
| Этанол | 2,0 | |
| 8 | Полипропиленгликоль 725 | 84,0 |
| Глицерин | 5,0 | |
| Изоамилацетат | 7,5 | |
| Никотин | 1,5 | |
| Этанол | 2,0 | |
| 9 | Полипропиленгликоль 725 | 84,0 |
| Глицерин | 4,0 | |
| Изоамилацетат | 7,0 | |
| Никотин | 2,4 | |
| Этанол | 2,6 | |
| 10 | Полипропиленгликоль 725 | 83,0 |
| Глицерин | 5,0 | |
| Изоамилацетат | 9,0 | |
| Этанол | 3,0 |
Проведенные испытания продемонстрировали отсутствие вытекания дымообразующих составов за пределы картриджа или электронной сигареты, а также попадания дымообразующего состава в ротовую полость курильщика.
Пример 7. Способ получения дымообразующей композиции.
Для получения дымообразующей композиции (пример №2, таблица 2) в конической колбе объемом 100 мл смешивают 45 г полипропиленгликоля 425 и 45 г глицерина. Смесь перемешивают на магнитной мешалке 5 минут и затем к ней последовательно добавляют при перемешивании 7,5 г изоаминацетата, 1,5 г никотина и 1,0 г воды. После добавления всех компонентов смесь выдерживают при перемешивании в течение 10 минут.
Аналогичным образом получают дымообразующие композиции, приведенные в примерах 1, 3-10.
1. Дымообразующая композиция для электронного устройства, имитирующего табакокурение, включающая в свой состав воду и/или этанол, ароматизаторы и/или никотин, глицерин и/или гликоль, отличающаяся тем, что в качестве гликоля используют полипропиленгликоль с молекулярной массой от 425 до 1025.
2. Способ получения дымообразующей композиции по п.1 путем смешения полипропиленгликоля с компонентами дымообразующего состава для электронного устройства, имитирующего табакокурение.
3. Картридж электронного устройства, имитирующего табакокурение, содержащий дымообразующую композицию по п.1.
4. Электронное устройство, имитирующее табакокурение, включающее картридж по п.3.
