Курительное изделие, имеющее фильтр, содержащий капсулу

Изобретение относится к фильтру, содержащему капсулу в полости, и к курительному изделию, имеющему мундштучную часть, содержащую такую капсулу в полости. Курительное изделие содержит генерирующий аэрозоль субстрат и мундштучную часть, содержащую полость, по меньшей мере частично заполненную сыпучим материалом и заключающую в себе разрушаемую капсулу с жидким ароматизатором, по меньшей мере частично окруженную этим сыпучим материалом, причем сыпучий материал содержит по меньшей мере один сорбент, при этом усилие, требующееся для разрушения капсулы внутри мундштучной части для высвобождения жидкого ароматизатора, составляет меньше утроенной собственной стойкости капсулы к раздавливанию, при этом твердость сыпучего материала составляет по меньшей мере 90% при измерении путем испытания на твердость методом падающего бойка, осуществляемом согласно стандарту D3802 Американского общества по испытанию материалов (ASTM), при этом по меньшей мере 30 процентов от общего объема пор указанного по меньшей мере одного сорбента составляют поры с размерами в диапазоне от примерно 2 нм до примерно 50 нм. Техническим результатом изобретения является создание нового варианта фильтра, который заключает в себе разрушаемые капсулы с ароматизатором и в котором обеспечена возможность более легкого раздавливания этих капсул пользователем при минимизации риска случайного разрушения капсул в процессе производства и обычного манипулирования курительными изделиями. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Настоящее изобретение относится к фильтру, содержащему капсулу в полости, и к курительному изделию, имеющему мундштучную часть, содержащую такую капсулу в полости.

Сигареты с фильтром обычно содержат стержень наполнителя из резаного табака, окруженный бумажной оберткой, и цилиндрический фильтр, выровненный конец к концу относительно обернутого табачного стержня и прикрепленный к нему ободковой бумагой. В обычных сигаретах с фильтром этот фильтр может состоять из заглушки в виде ацетилцеллюлозного жгута, обернутого в пористую фицеллу. Известны также сигареты с фильтром, имеющие многокомпонентные фильтры, которые содержат два или более участков фильтрующего материала для удаления дисперсных и газообразных компонентов из вдыхаемого дыма.

В области техники, к которой относится настоящее изобретение, был также предложен ряд курительных изделий, в которых образующий аэрозоль субстрат, такой как табак, нагревается, а не сгорает. В нагреваемых курительных изделиях аэрозоль генерируется путем нагрева образующего аэрозоль субстрата. Известные нагреваемые курительные изделия включают, например, курительные изделия, в которых аэрозоль генерируется путем электрического нагрева или передачи тепла от сгораемого топливного элемента или источника тепла на образующий аэрозоль субстрат. В процессе курения летучие соединения высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата в результате передачи тепла от источника тепла и захватываются воздухом, втягиваемым через курительное изделие. Когда высвобожденные соединения охлаждаются, они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого потребителем. Известны также курительные изделия, в которых содержащий никотин аэрозоль генерируется из табачного материала, табачного экстракта или иного источника никотина без сжигания и, в некоторых случаях, без нагрева, например в результате химической реакции.

Известно включение ароматических добавок в курительные изделия с целью обеспечения дополнительных ароматов для пользователя в процессе курения. Ароматизаторы могут использоваться для усиления табачных ароматов, создаваемых при нагревании или сжигании табачного материала, или для обеспечения дополнительных нетабачных ароматов, таких как мятный или ментоловый.

Ароматические добавки, используемые в курительных изделиях, такие как ментол, обычно представляют собой жидкие ароматизаторы, которые включены в фильтр или в табачный стержень курительного изделия посредством подходящего жидкого носителя. Жидкие ароматизаторы часто являются летучими и, следовательно, будут показывать тенденцию к перемещению или испарению из курительного изделия в процессе хранения. В результате уменьшается количество ароматизатора, доступное для ароматизации вдыхаемого дыма в процессе курения.

Ранее было предложено снижать потери летучих ароматизаторов из курительного изделия в процессе хранения посредством инкапсуляции ароматизатора, например, в форме капсул или микрокапсул. Инкапсулированный ароматизатор может быть высвобожден до или в процессе курения курительного изделия путем разрушения инкапсулирующей структуры, например путем раздавливания или плавления этой структуры. В случае если такие капсулы раздавливают для высвобождения ароматизатора, эти капсулы разрушаются при определенном усилии и высвобождают весь ароматизатор при этом усилии.

Во многих курительных изделиях, заключающих в себе капсулы, эти капсулы будут размещены внутри участка волокнистого фильтрующего материала, такого как ацетилцеллюлозный жгут. В этом варианте усилие, которое потребитель должен приложить к фильтру с целью разрушения капсулы, обычно выше, чем стойкость капсулы к раздавливанию, которая представляет собой усилие, требующееся для разрушения капсулы, когда она находится вне фильтра. С целью облегчения высвобождения ароматизатора потребителем, желательно использовать капсулу с относительно низкой стойкостью к раздавливанию. Тем не менее, использование легко разрушаемых капсул может быть нежелательно с производственной точки зрения, поскольку такие капсулы могут оказаться неспособными выдерживать усилия, которым они будут подвергаться в процессе производства курительных изделий, содержащих эти капсулы.

Следовательно, желательно создание нового варианта фильтра, который заключал бы в себе разрушаемые капсулы с ароматизатором и в котором была бы обеспечена возможность более легкого раздавливания этих капсул пользователем при минимизации риска случайного разрушения капсул в процессе производства и обычного манипулирования курительными изделиями.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, обеспечено курительное изделие, имеющее генерирующий аэрозоль субстрат и мундштучную часть. Мундштучная часть содержит полость, по меньшей мере частично заполненную сыпучим материалом и содержащую по меньшей мере одну разрушаемую капсулу с жидким ароматизатором, по меньшей мере частично окруженную сыпучим материалом таким образом, чтобы усилие, требующееся для разрушения этой капсулы внутри мундштучной части для высвобождения жидкого ароматизатора, было меньше утроенной собственной стойкости капсулы к раздавливанию.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, обеспечен фильтр для курительного изделия; этот фильтр содержит полость, по меньшей мере частично заполненную сыпучим материалом и заключающую в себе по меньшей мере одну разрушаемую капсулу с жидким ароматизатором, по меньшей мере частично окруженную сыпучим материалом таким образом, чтобы усилие, требующееся для разрушения этой капсулы внутри мундштучной части для высвобождения жидкого ароматизатора было меньше утроенной собственной стойкости капсулы к раздавливанию. Собственная стойкость к раздавливанию капсулы представляет собой стойкость к раздавливанию в состоянии, когда капсула не контактирует с сыпучим материалом и находится вне курительного изделия.

Наличие сыпучего материала вокруг капсулы облегчает для пользователя разрушение капсулы благодаря снижению усилия, требующегося для разрушения, по сравнению со случаем, когда капсула находится вне фильтра (или по сравнению со случаем, когда капсула встроена в ацетилцеллюлозный жгут). Данный вариант обеспечивает возможность использования капсулы с относительно высокой собственной стойкостью к раздавливанию при сохранении на низком уровне усилия, требующегося для разрушения капсулы. Таким образом, капсула может быть легко разрушена потребителем, но является достаточно прочной, чтобы эффективно выдерживать усилия, прикладываемые в процессе производства. Следовательно, включение сыпучего материала обеспечивает возможность использования капсулы, имеющей более высокую собственную стойкость к раздавливанию, чем в случае, когда капсула размещена на жгуте. Как будет более подробно описано ниже, характеристики сыпучего материала и капсулы могут быть выбраны таким образом, чтобы оптимизировать влияние сыпучего материала на раздавливание капсулы и/или оптимизировать взаимодействие сыпучего материала с ароматизатором из капсулы после того, как капсула была раздавлена.

Предпочтительно, усилие, требующееся для разрушения капсулы в мундштучной части, составляет меньше примерно 50 Ньютон, более предпочтительно - меньше примерно 40 Ньютон, еще более предпочтительно - меньше примерно 30 Ньютон. Предпочтительно, усилие, требующееся для разрушения капсулы в мундштучной части, составляет по меньшей мере примерно 15 Ньютон, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 20 Ньютон. В некоторых предпочтительных вариантах усилие, требующееся для разрушения капсулы в мундштучной части, составляет от примерно 15 Ньютон до примерно 50 Ньютон, предпочтительно - от примерно 20 Ньютон до примерно 50 Ньютон, более предпочтительно - от примерно 25 Ньютон до примерно 40 Ньютон.

В качестве альтернативы или дополнительно, капсула может иметь собственную стойкость к раздавливанию по меньшей мере 10 Ньютон, предпочтительно - по меньшей мере примерно 20 Ньютон, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 25 Ньютон. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения капсула может представлять собой капсулу с более высокой стойкостью к раздавливанию, например с собственной стойкостью к раздавливанию по меньшей мере примерно 30 Ньютон.

В качестве альтернативы или дополнительно, капсула предпочтительно имеет собственную стойкость к раздавливанию меньше примерно 40 Ньютон, более предпочтительно - меньше примерно 30 Ньютон. Капсула предпочтительно имеет собственную стойкость к раздавливанию от примерно 10 Ньютон до примерно 40 Ньютон, более предпочтительно - от примерно 10 Ньютон до примерно 30 Ньютон, и наиболее предпочтительно - от примерно 15 Ньютон до примерно 30 Ньютон.

В некоторых вариантах собственная стойкость к раздавливанию капсулы составляет от примерно 10 Ньютон до примерно 40 Ньютон, усилие, требующееся для разрушения капсулы в мундштучной части, составляет от примерно 15 Ньютон до примерно 50 Ньютон, и при этом усилие, требующееся для разрушения капсулы в мундштучной части, составляет меньше, чем примерно утроенная собственная стойкость к раздавливанию капсулы, более предпочтительно - меньше, чем примерно удвоенная собственная стойкость к раздавливанию капсулы.

Предпочтительно, сыпучий материал имеет средний размер частиц, который меньше, чем максимальный диаметр капсулы. Особо предпочтительно, чтобы этот средний размер частиц был по меньшей мере примерно в два раза меньше, чем максимальный диаметр капсулы, и еще более предпочтительно, чтобы средний размер частиц был по меньшей мере примерно в три раза меньше, чем максимальный диаметр капсулы. Этот меньший размер частиц способствует уменьшению площади контакта между поверхностью капсулы и любой из частиц, и таким образом обеспечена возможность более направленной концентрации усилия, прикладываемого к капсуле со стороны этой частицы, в определенной области капсулы. Таким образом обеспечена возможность повышения вероятности разрушения капсулы с более низким требующимся усилием, когда потребитель прикладывает раздавливающее усилие к фильтру или мундштучной части.

Предпочтительно, частицы сыпучего материала имеют размер в меш по меньшей мере примерно 10 меш. При размере в меш меньше указанного площадь контакта между поверхностью капсулы и любой из частиц может стать неприемлемо большой, из-за чего усилие, приложенное к капсуле со стороны этой частицы, будет слишком широко распределено по поверхности капсулы. Это может привести к снижению эффективности передачи усилия с пальцев потребителя на капсулу.

Предпочтительно, частицы сыпучего материала имеют средний размер в меш не больше примерно 30 меш. Если средний размер частиц больше примерно 30 меш, то сыпучий материал может быть сравним с тонким порошком. В данном варианте капсула сможет более свободно перемещаться по полости и, следовательно, к ней труднее будет приложить усилие. Кроме того, если средний размер частиц больше примерно 30 меш, внутри полости будет мало свободного пространства для прохождения дыма. Это может привести к тому, что участок с полостью будет создавать неприемлемо высокое сопротивление затяжке (RTD).

Соответственно, в предпочтительных вариантах по меньшей мере 95% частиц сыпучего материала имеют размер в меш от примерно 10 до примерно 30 меш, более предпочтительно - от примерно 12 до примерно 20 меш. Выше указанных диапазонов размера частиц сыпучий материал будет менее эффективен в передаче раздавливающего усилия от потребителя на капсулу. Ниже указанных диапазонов размера частиц сыпучий материал показывает тенденцию вести себя в большей степени как порошок.

Частицы сыпучего материала могут иметь любую подходящую форму. Тем не менее, предпочтительно, чтобы частицы сыпучего материал имели неправильную или несферическую форму. Иначе говоря, предпочтительно, чтобы множество частиц сыпучего материала имело значение сферичности меньше примерно 0,8, более предпочтительно - меньше примерно 0,6, наиболее предпочтительно - меньше примерно 0,6. Сферичность представляет собой показатель того, насколько сферическим (или несферическим) является объект. По определению, сферичность (Ψ) объекта представляет собой отношение площади поверхности сферы, имеющей такой же объем, что и заданный объект, к площади поверхности объекта, как выражено формулой, представленной ниже:

Таким образом, правильная сфера имеет значение сферичности, равное 1.

Благодаря неправильной или несферической форме, обеспечена возможность минимизации площади контакта между поверхностью капсулы и любой частицей, и таким образом обеспечена возможность более направленной концентрации усилия, прикладываемого к капсуле со стороны частицы, в определенной области капсулы. Таким образом обеспечена возможность повышения вероятности разрушения капсулы, когда потребитель прикладывает раздавливающее усилие к фильтру или мундштучной части.

Предпочтительно, сыпучий материал имеет твердость, определенную методом падающего бойка, по меньшей мере примерно 80%, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 90%. Сыпучие материалы, имеющие такую твердость, могут способствовать уменьшению усилия, требующегося для разрушения капсулы, поскольку усилие, прикладываемое потребителем, передается на капсулу более направленно, а не поглощается или рассеивается окружающим материалом (как в случае ацетилцеллюлозного жгута).

Предпочтительно, сыпучий материал имеет объемную плотность по меньшей мере примерно 0,3 г/см³. Более предпочтительно, сыпучий материал имеет объемную плотность меньше примерно 0,9 г/см³. В некоторых предпочтительных вариантах сыпучий материал имеет объемную плотность от примерно 0,4 до примерно 0,7 г/см³, еще более предпочтительно - от примерно 0,45 до примерно 0,55 г/см³. Такие значения объемной плотности значительно выше тех, которые связаны со стандартным ацетилцеллюлозным жгутом (0,15 г/см³), и обеспечивают материал, который более эффективен для непосредственной передачи раздавливающего усилия от пальцев потребителя на капсулу.

Сыпучий материал может быть получен из любого подходящего материала или материалов. В некоторых предпочтительных вариантах сыпучий материал включает сорбент. Термин «сорбент» относится к материалу, который улавливает или видоизменяет один или более дымовых компонентов. Подходящие сорбенты включают активированный уголь, покрытый уголь, активный алюминий, оксид алюминия, цеолиты, сепиолиты, молекулярные сита и силикагель. Особо предпочтительными сорбентами являются активированный уголь и цеолиты, поскольку эти материалы обычно имеют желаемые характеристики по твердости, форме и размерам для эффективной передачи раздавливающего усилия от пальцев потребителя на капсулу.

В случае, если сыпучий материал включает сорбент, характеристики этого сорбента могут регулироваться для максимизации влияния сорбента на раздавливание капсулы и/или влияния на взаимодействие сорбента с ароматизатором из капсулы, когда эта капсула раздавлена. Например, пористость сорбента может быть выбрана с целью улучшения поглощения ароматизатора сыпучим сорбентом. В частности, в некоторых вариантах может быть желательно выбрать сорбент, имеющий подходящее распределение пор по размерам, таким образом, чтобы обеспечить возможность временного улавливания этим сорбентом ароматизатора, который был высвобожден из капсулы, но с последующим высвобождением из сорбента на более позднем этапе цикла курения. Без ссылок на теорию есть основания полагать, что таким образом может быть обеспечено более равномерное высвобождение ароматизатора в процессе курения курительного изделия.

В этой связи предпочтительно, чтобы по меньшей мере примерно 30% от общего объема пор сорбента имело размеры пор в диапазоне от примерно 2 нм до примерно 50 нм, и более предпочтительно - в диапазоне от примерно 10 нм до примерно 50 нм. В некоторых вариантах больше примерно 50% от общего объема пор сорбента имеет размеры пор в диапазоне от примерно 2 нм до примерно 50 нм, более предпочтительно - в диапазоне от примерно 10 нм до примерно 50 нм. Без ссылок на теорию есть основания полагать, что такие распределения пор по размерам смогут обеспечить более равномерное высвобождение ароматизатора в процессе курения курительного изделия. В качестве альтернативы или дополнительно, сорбент предпочтительно имеет удельную поверхность БЭТ меньше примерно 1500, более предпочтительно - меньше 1000 и еще более предпочтительно - меньше примерно 350 квадратных метров на грамм. Предпочтительно, сорбент имеет удельную поверхность БЭТ по меньшей мере примерно 200.

Сыпучий материал может, в качестве альтернативы или дополнительно, включать непоглощающий материал, который представляет собой материал, обычно не называемый сорбентом. Например, сыпучий материал может включать осажденный карбонат кальция или агломерированные растительные частицы, такие как агломерированные гранулы мяты или гранулы мирта лимонного. Эти частицы обычно имеют неправильную форму и поэтому могут быть особенно эффективны при передаче раздавливающего усилия от пальцев потребителя на капсулу, а их непоглощающие свойства предотвращают поглощение сыпучим материалом больших количеств материала, который высвобождается из капсулы.

Предпочтительно, указанная полость имеет длину, в продольном направлении мундштучной части, по меньшей мере примерно на 1,5 мм больше, чем максимальный размер капсулы, более предпочтительно - по меньшей мере на 2 мм больше. Предпочтительно, указанная полость имеет длину, в продольном направлении мундштучной части, менее чем примерно на 12 мм больше, чем максимальный размер капсулы, более предпочтительно - менее чем примерно на 7 мм больше. Такой размер полости обеспечивает возможность для капсулы быть полностью и более равномерно окруженной сыпучим материалом. Таким образом может быть обеспечено более равномерное распределение усилия по капсуле и также может быть обеспечена эффективная передача раздавливающего усилия на капсулу, независимо от того, где находятся кончики пальцев потребителя - на фильтре или на мундштучной части.

Указанная полость по меньшей мере частично заполнена сыпучим материалом таким образом, чтобы обеспечить возможность более эффективной передачи раздавливающего усилия от пальцев потребителя на капсулу. Таким образом обеспечена возможность того, чтобы усилие, требующееся для разрушения капсулы в фильтре, было меньше, чем утроенная собственная стойкость к раздавливанию капсулы. Для повышения эффективности вышеуказанного предпочтительно, чтобы сыпучий материал занимал по меньшей мере 60% объема полости, который уже не занят капсулой. Более предпочтительно, сыпучий материал занимает по меньшей мере 80% объема полости, который уже не занят капсулой, и еще более предпочтительно, сыпучий материал занимает по меньшей мере 90% объема полости, который уже не занят капсулой. Такой высокий процент заполнения может обеспечить эффективную передачу раздавливающего усилия на капсулу, независимо от того, где расположены кончики пальцев потребителя - на фильтре или на мундштучной части.

Предпочтительно, капсула содержит внешнюю оболочку, заключающую в себе жидкость, наиболее предпочтительно - жидкий ароматизатор. Предпочтительно, указанная внешняя оболочка имеет толщину по меньшей мере 30 микрон, более предпочтительно - по меньшей мере 50 микрон для обеспечения собственной прочности на раздавливание капсулы, которая (прочность) достаточно высока, чтобы капсула могла выдержать усилия, прикладываемые в процессе производства. Указанная оболочка может быть выполнена из любого подходящего материала, такого как гидроколлоид, выбранный из следующих: геллановая камедь, агар, каррагинаны, пуллулан или модифицированный крахмал, по отдельности или в смеси между собой или в комбинации с желатином.

Капсула может быть выполнена в разнообразных физических формах, включая, но без ограничения, капсулу с одной частью, капсулу с несколькими частями, капсулу с одной стенкой, капсулу с несколькими стенками, большую капсулу и маленькую капсулу.

Капсула может иметь любую подходящую форму, такую как сферическая, овальная или цилиндрическая. Тем не менее, предпочтительно, чтобы капсула была сферической. Сюда могут быть включены капсулы, имеющие значение сферичности, равное по меньшей мере примерно 0,9 и, предпочтительно, значение сферичности, равное примерно 1. Сферичность представляет собой показатель того, насколько сферическим является объект. По определению, сферичность (Ψ) объекта представляет собой отношение площади поверхности сферы, имеющей такой же объем, что и заданный объект, к площади поверхности этого объекта, как выражено формулой, представленной ниже:

Таким образом, правильная сфера имеет значение сферичности, равное 1. Предпочтительно, обычная сферическая капсула содержит по существу сферическую внешнюю оболочку.

Жидкий ароматизатор в капсуле может включать любой подходящий ароматизатор. Подходящие ароматизаторы включают натуральный или синтетический ментол, мяту перечную, мяту курчавую, кофе, чай, специи (такие как корица, гвоздика и имбирь), какао, ваниль, фруктовые ароматы, шоколад, эвкалипт, герань, эвгенол, агаву, можжевельник, анетол и линалоол и любые их комбинации. Особо предпочтительным ароматизатором является ментол.

Капсула предпочтительно имеет диаметр от примерно 2 мм до примерно 7 мм, более предпочтительно - от примерно 3 мм до примерно 5 мм. В некоторых предпочтительных вариантах капсула имеет диаметр приблизительно 3,5 мм.

Капсула может иметь любую подходящую собственную стойкость к раздавливанию. Например, капсула может иметь собственную стойкость к раздавливанию от примерно 10 Ньютон до примерно 25 Ньютон. Известно, что такие капсулы имеют достаточно высокую собственную стойкость к раздавливанию для того, чтобы они нормально выдерживали усилия, воздействию которых они подвергаются в процессе производства курительных изделий, заключающих в себе эти капсулы. Тем не менее, в некоторых вариантах предпочтительно использовать капсулу, имеющую еще более высокую собственную стойкость к раздавливанию, чем вышеуказанная. В частности, может быть предпочтительным использование капсулы, имеющей собственную стойкость к раздавливанию по меньшей мере 25 Ньютон, более предпочтительно - по меньшей мере 30 Ньютон. Такие капсулы являются еще более прочными, чем те, которые обычно используются в фильтрах курительных изделий, и, следовательно, они в еще большей степени способны сопротивляться разрушению в процессе производства курительных изделий. Такие «капсулы с высокой прочностью на раздавливание» обычно не рассматриваются в качестве подходящих, поскольку они были бы слишком твердыми для их разрушения потребителем при их нахождении в фильтре или мундштучной части. Тем не менее, варианты реализации настоящего изобретения допускают использование таких капсул. Например, в некоторых вариантах капсулы, имеющие собственную стойкость к раздавливанию по меньшей мере примерно 25 Ньютон и, более предпочтительно - по меньшей мере примерно 30 Ньютон, могут использоваться в фильтре, в котором усилие, требующееся для разрушения капсулы внутри мундштучной части, составляет меньше примерно 50 Ньютон.

Для определения того, находится ли содержащая капсулу мундштучная часть или курительное изделие в рамках объема настоящего изобретения, должно быть получено надлежащее количество, например 20, идентично спроектированных курительных изделий или мундштучных частей. Капсулы в половине из этих образцов должны быть аккуратно удалены таким образом, чтобы минимизировать любые изменения состояния капсул. После этого должна быть определена собственная стойкость к раздавливанию этих капсул с использованием подходящего измерительного устройства, известного в уровне техники, такого как цифровой динамометр Alluris модели FMI - 220 C2 с диапазоном измерения 0-200 Н (поставляется на рынок компанией Alluris Gmbh & Co. KG, Германия). Оставшаяся половина образцов (иначе говоря, те образцы, у которых оставлены капсулы внутри мундштучной части), должны быть затем подвергнуты одинаковому испытанию при приложении усилия ко всем поверхностям мундштука или курительного изделия в области полости, которая содержат капсулу. Собственная стойкость к раздавливанию капсулы или усилие, требующееся для разрушения капсулы внутри мундштука, проявляется в виде пика усилия на кривой зависимости усилия от степени сжатия. Соответствующие измеренные значения собственной стойкости капсулы к раздавливанию и усилия, требующегося для разрушения капсулы внутри мундштука, должны быть затем усреднены по группам образцов, и полученные результаты должны быть подвергнуты сравнению. Испытание осуществляют примерно при 22°С и относительной влажности 60%.

Фильтр может иметь любую подходящую структуру. Тем не менее, предпочтительно, чтобы фильтр имел структуру заглушка-промежуток-заглушка, с ближним по ходу потока участком и дальним по ходу потока участком, образующими между собой полость, заключающую в себе сыпучий материал и капсулу. Ближний и дальний по ходу потока участки могут содержать сорбент и/или ароматический материал.

В некоторых вариантах фильтр содержит прозрачную обертку, которая обеспечивает окно, наложенное на указанную полость. Таким образом может быть обеспечена возможность для потребителя видеть сыпучий материал в указанной полости. Это особенно полезно в случае, если жидкий ароматизтор имеет цвет или другие визуальные индикаторы, которые дают возможность потребителю убедиться в том, что капсула разрушена.

Курительное изделие и фильтр согласно настоящему изобретению могут быть изготовлены с использованием существующих технологий, с необходимостью минимальной модификации существующего оборудования для заполнения полостей. В частности, указанная полость может быть выполнена на существующем оборудовании для заполнения полостей, которое модифицировано для осуществления трех этапов. На первом этапе пространство полости по меньшей мере частично заполняют частью, такой как 50%-я часть, сыпучего материала, подлежащего использованию. На втором этапе размещают капсулу на вершине указанной части сыпучего материала, занимающего полость. На третьем этапе размещают оставшуюся часть, такую как 50%-я часть, сыпучего материала на вершине капсулы и затем обертывают фильтр оберткой для формирования полости.

Фильтры согласно настоящему изобретению могут быть закреплены на табачном стержне, чтобы сформировать все курительное изделие или по меньшей мере его часть. Предпочтительно, фильтр выровнен в осевом направлении с табачным стержнем. Во многих вариантах фильтр присоединен к табачному стержню посредством ободковой бумаги.

В некоторых вариантах курительное изделие представляет собой обычную сигарету, в которой размещен генерирующий аэрозоль субстрат в форме цилиндрического табачного стержня и мундштучная часть которой содержит фильтр.

Признаки, описанные выше в отношении к одному аспекту настоящего изобретения, могут быть также применимы и к другому аспекту настоящего изобретения.

Хотя настоящее изобретение было описано выше в отношении использования одной капсулы в полости, заключающей в себе сыпучий материал, следует понимать, что настоящее изобретение применимо также к курительным изделиям и фильтрам, заключающим в себе более одной капсулы в полости, которая заключает в себе сыпучий материал. Следовательно, полость согласно настоящему изобретению может заключать в себе две и более капсул.

Термины «ближний по ходу потока» и «дальний по ходу потока» относятся к относительному положению элементов курительного изделия, описанному относительно направления вдыхаемого дыма, когда он втягивается из генерирующего аэрозоль субстрата через фильтр или мундштучную часть.

Термин «размер частиц» относится к наибольшему размеру поперечного сечения отдельной частицы в составе сыпучего материала. Термин «средний размер частиц» относится к среднему арифметическому размеру частиц. Распределение частиц по размерам в образце сыпучего материала может быть определено с использованием известного ситового анализа, такого как стандартный метод анализа, описанный в стандарте D6913-04 (2009) Американского общества по испытанию материалов (ASTM).

Термин «стойкость к раздавливанию» относится к усилию, приложенному к капсуле (когда она находится вне курительного изделия), при котором капсула будет раздавлена. Стойкость к раздавливанию проявляется в виде пика на кривой зависимости усилия от степени сжатия капсулы. Стойкость к раздавливанию может быть измерена с использованием подходящего измерительного устройства, известного в уровне техники, такого как цифровой динамометр Alluris модели FMI - 220 C2 с диапазоном измерения 0-200 Н (поставляется на рынок компанией Alluris Gmbh & Co. KG, Германия).

Термин «диаметр капсулы» относится к наибольшему размеру поперечного сечения капсулы, измеренному перпендикулярно продольному направлению фильтра или курительного изделия.

Твердость сыпучего материала может быть определена стандартным методом испытания на твердость с использованием падающего бойка, описанным в стандарте D3802 Американского общества по испытанию материалов (ASTM). Хотя данное испытание описано конкретно в отношении твердости активированного угля, оно может также использоваться для любого другого подходящего сыпучего материала.

Удельная поверхность БЭТ сорбента может быть определена стандартным методом испытания, описанным в стандарте D1993-03 (2008) Американского общества по испытанию материалов (ASTM).

Настоящее изобретение будет далее описано лишь на примере, со ссылками на сопроводительные чертежи, где:

На фиг. 1 показано продольное сечение курительного изделия согласно описанному варианту.

На фиг. 1 показан перспективный вид курительного изделия 100 согласно варианту реализации настоящего изобретения. Курительное изделие 100 включает образующий аэрозоль субстрат в виде по существу цилиндрического табачного стержня 101, и мундштучную часть в виде по существу цилиндрического фильтра 103. Табачный стержень 101 и фильтр 103 выровнены по оси конец к концу, предпочтительно с упором друг в друга. Табачный стержень 101 содержит внешнюю обертку 105, окружающую курительный материал. Табак предпочтительно представляет собой резаный табак или резаный табачный наполнитель. Фильтр 103 может содержать обертку фильтра (не показана), окружающую фильтрующий материал. Табачный стержень 101 имеет ближний по ходу потока поджигаемый конец 109 и дальний по ходу потока конец 111. Фильтр 103 имеет ближний по потоку конец 113 и дальний по ходу потока мундштучный конец 115. Ближний по потоку конец 113 фильтра 103 примыкает к дальнему по ходу потока концу 111 табачного стержня 101. Разрушаемая капсула 120, заключающая в себе жидкий ароматизатор, расположена в полости фильтра 103. Указанная полость заключает в себе также сыпучий материал 125 в виде гранул активированного угля, который окружает разрушаемую капсулу 120. Указанная капсула имеет диаметр 3,5 мм, и указанная полость имеет длину 5 мм вдоль продольной оси фильтра.

Фильтр 103 прикреплен к табачному стержню 101 ободковым материалом 117, который окружает по всей длине фильтр 103 и смежную область табачного стержня 101. На фиг. 1 ободковый материал 117 для ясности показан частично удаленным с курительного изделия. В данном варианте ободковый материал 117 содержит также окружной ряд перфорационных отверстий 123. Эти перфорационные отверстия 123 предусмотрены для вентиляции вдыхаемого дыма.

Примеры

Были приготовлены и испытаны два фильтра, заключающих в себе капсулы. Первый фильтр (образец А) представлял собой стандартный фильтр, содержащий капсулу, в котором капсула диаметром 3,5 мм была встроена внутрь единственного участка ацетилцеллюлозного жгута. Второй фильтр (образец В) представлял собой фильтр согласно настоящему изобретению. Иначе говоря, второй фильтр имел структуру заглушка-промежуток-заглушка с ближним по ходу потока участком длиной 11 мм из ацетилцеллюлозного жгута, дальним по ходу потока участком длиной 11 мм из ацетилцеллюлозного жгута и образованной между ними полостью шириной 5 мм. Указанная полость, заключающая в себе капсулу диаметром 3,5 мм, была окружена частицами активированного угля в количестве 70 мг. Частицы активированного угла имели размер в меш от 12 до 20 меш. Фильтры обоих образцов были обернуты в толстую обертку фильтров толщиной 80 микрон и в тонкую ободковую бумагу толщиной 40 микрон. Внутренняя поверхность ободковой бумаги была покрыта слоем нитроцеллюлозы для предотвращения перемещения жидкости из капсулы к внешней поверхности фильтра. В обоих образцах капсулы диаметром 3,5 мм имели стойкость к раздавливанию примерно 15 Ньютон.

Для приложения постепенно повышающегося усилия к заключающей в себе капсулу области обоих фильтров использовался цифровой динамометр Alluris модели FMI - 220 C2 с диапазоном измерения 0-200 Ньютон (поставляется на рынок компанией Alluris Gmbh & Co. KG, Германия), и регистрировалось усилие, при котором происходило разрушение капсул. В образце А было определено, что капсула разрушилась в фильтре после того, как к фильтру было приложено усилие 45 Ньютон. В образце В было определено, что капсула разрушилась в фильтре после того, как к фильтру было приложено усилие 22 Ньютон.

1. Курительное изделие, содержащее:

генерирующий аэрозоль субстрат и

мундштучную часть, содержащую полость, по меньшей мере частично заполненную сыпучим материалом и заключающую в себе разрушаемую капсулу с жидким ароматизатором, по меньшей мере частично окруженную этим сыпучим материалом, причем сыпучий материал содержит по меньшей мере один сорбент, при этом усилие, требующееся для разрушения капсулы внутри мундштучной части для высвобождения жидкого ароматизатора, составляет меньше утроенной собственной стойкости капсулы к раздавливанию, при этом твердость сыпучего материала составляет по меньшей мере 90% при измерении путем испытания на твердость методом падающего бойка, осуществляемом согласно стандарту D3802 Американского общества по испытанию материалов (ASTM), при этом по меньшей мере 30 процентов от общего объема пор указанного по меньшей мере одного сорбента составляют поры с размерами в диапазоне от примерно 2 нм до примерно 50 нм.

2. Курительное изделие по п.1, в котором разрушаемая капсула имеет собственную стойкость к раздавливанию по меньшей мере 10 ньютон.

3. Курительное изделие по п.1, в котором разрушаемая капсула имеет собственную стойкость к раздавливанию по меньшей мере 25 ньютон.

4. Курительное изделие по любому из пп.1-3, в котором усилие, требующееся для разрушения капсулы внутри мундштучной части для высвобождения жидкого ароматизатора, составляет меньше 50 ньютон.

5. Курительное изделие по любому из пп.1-3, в котором сыпучий материал имеет такой размер частиц в меш, чтобы по меньшей мере 95% частиц имело размер от 12 до 20 меш.

6. Курительное изделие по любому из пп.1-3, в котором средний размер частиц сыпучего материала составляет меньше половины от максимального диаметра разрушаемой капсулы.

7. Курительное изделие по п.1, в котором удельная поверхность БЭТ указанного по меньшей мере одного сорбента составляет меньше 1500 квадратных метров на грамм.

8. Курительное изделие по любому из пп.1-3 и 7, в котором сыпучий материал имеет объемную плотность по меньшей мере 0,3 грамма на кубический сантиметр.

9. Курительное изделие по любому из пп.1-3 и 7, в котором длина полости, в продольном направлении мундштучной части, составляет примерно на 1,5 мм больше максимального диаметра разрушаемой капсулы.

10. Курительное изделие по любому из пп.1-3 и 7, в котором разрушаемая капсула содержит внешнюю оболочку, заключающую в себе жидкий ароматизатор, при этом внешняя оболочка имеет толщину по меньшей мере 30 микрон.

11. Курительное изделие по любому из пп.1-3 и 7, в котором мундштучная часть содержит концевой участок фильтра с мундштучной стороны и концевой участок фильтра со стороны стержня, при этом указанная полость образована между концевым участком фильтра с мундштучной стороны и концевым участком фильтра со стороны стержня.

12. Фильтр для курительного изделия, содержащий полость, по меньшей мере частично заполненную сыпучим материалом и заключающую в себе разрушаемую капсулу с жидким ароматизатором, по меньшей мере частично окруженную этим сыпучим материалом, причем сыпучий материал содержит по меньшей мере один сорбент, при этом усилие, требующееся для разрушения капсулы внутри мундштучной части для высвобождения жидкого ароматизатора, составляет меньше утроенной собственной стойкости капсулы к раздавливанию, при этом твердость сыпучего материала составляет по меньшей мере 90% при измерении путем испытания на твердость методом падающего бойка, осуществляемом согласно стандарту D3802 Американского общества по испытанию материалов (ASTM), при этом по меньшей мере 30 процентов от общего объема пор указанного по меньшей мере одного сорбента составляют поры с размерами в диапазоне от примерно 2 нм до примерно 50 нм.