Генерирующее аэрозоль изделие, имеющее новый табачный субстрат

Изобретение относится к нагреваемому без сжигания изделию, которое содержит образующий аэрозоль субстрат, содержащий табак и поглощающее сульфид соединение на основе переходного металла, причем количество переходного металлического компонента поглощающего сульфид соединения в образующем аэрозоль субстрате составляет по меньшей мере 0,05 весового процента от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата. Технический результат заключается в устранении неприятного запаха. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к генерирующему аэрозоль изделию, содержащему новый табачный субстрат, и к генерирующему аэрозоль устройству, содержащему такое генерирующее аэрозоль изделие.

В уровне техники был предложен ряд курительных изделий, в которых табак нагревают, а не сжигают. Одна цель таких нагреваемых курительных изделий состоит в уменьшении содержания известных вредных составляющих дыма, образующихся в результате горения и пиролитического разложения табака в обычных сигаретах.

Обычно в таких нагреваемых курительных изделиях аэрозоль генерируется в результате теплопередачи от источника тепла на физически отделенный образующий аэрозоль субстрат или материал, который может быть расположен внутри, вокруг или дальше по ходу потока относительно источника тепла. Во время курения летучие соединения выделяются из образующего аэрозоль субстрата в результате теплопередачи от источника тепла и вовлекаются в воздух, втягиваемый через курительное изделие. По мере охлаждения выделяющихся соединений они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхается пользователем.

В ряде документов, относящихся к известному уровню техники, раскрыты генерирующие аэрозоль устройства для употребления или курения нагреваемых курительных изделий. Такие устройства включают в себя, например, образующие аэрозоль устройства с электрическим нагревом, в которых аэрозоль генерируется в результате теплопередачи от одного или более электрических нагревательных элементов генерирующего аэрозоль устройства на образующий аэрозоль субстрат нагреваемого курительного изделия. Одно преимущество таких электрических курительных систем состоит в том, что они значительно снижают побочный поток дыма, обеспечивая при этом возможность для пользователя выборочно приостанавливать и возобновлять курение.

Во время использования генерирующих аэрозоль устройств с электрическим нагревом мощность, подаваемая на нагревательный элемент, регулируется с целью достижения конкретного профиля нагрева, который обеспечивает по существу устойчивую во времени доставку аэрозоля потребителю. Во время первой фазы профиля нагрева, именуемой в данном документе «фазой предварительного нагрева», мощность подается на нагревательный элемент для его нагрева от окружающей температуры до первой температуры, при которой из образующего аэрозоль субстрата генерируется аэрозоль. Во многих устройствах желательно генерирование аэрозоля с требуемыми составляющими как можно скорее после активации устройства, поскольку потребители не хотят ждать в течение долгого времени после активации устройства перед тем, как осуществить первую затяжку. По этой причине в первой фазе возможна подача мощности на нагревательный элемент для как можно более быстрого повышения его температуры до первой температуры. После фазы предварительного нагрева профиль нагрева смещается во вторую фазу нагрева, в которой подача мощности на нагревательный элемент осуществляется для его поддержания при второй температуре, обычно более низкой, чем первая температура, чтобы обеспечить устойчивую доставку аэрозоля потребителю при осуществлении потребителем затяжек на генерирующем аэрозоль изделии.

Было обнаружено, что во время фазы предварительного нагрева, из образующего аэрозоль субстрата по мере его нагрева выделяются определенные соединения, создающие нежелательный неприятный запах, который может ощущаться потребителем. Одно из основных соединений, вызывающих указанный неприятный запах, было идентифицировано как сероводород, который имеет неприятный сернистый запах. Другие соединения, такие как метантиол и карбонилсульфид, также могут способствовать неприятному запаху, хотя обычно в меньшей степени.

Было бы желательно создать генерирующее аэрозоль изделие с новыми средствами для снижения неприятного запаха во время фазы предварительного нагрева. Было бы, в частности, желательно создать генерирующее аэрозоль изделие, имеющее средства для снижения неприятного запаха, которые могут быть встроены без значительной модификации конструкции генерирующего аэрозоль изделия. Было бы также желательно создать такие средства для снижения неприятного запаха, которые могли бы быть включены с минимальным влиянием на ощущения от курения, испытываемые потребителем.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложено генерирующее аэрозоль изделие, содержащее: образующий аэрозоль субстрат, содержащий табак и поглощающее сульфид соединение на основе металла. Количество металлического компонента поглощающего сульфид соединения в образующем аэрозоль субстрате составляет по меньшей мере 0,05 весового процента от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложена генерирующая аэрозоль система, содержащая: генерирующее аэрозоль устройство, содержащее нагревательный элемент; и генерирующее аэрозоль изделие, предназначенное для использования с указанным генерирующим аэрозоль устройством и содержащее: образующий аэрозоль субстрат, содержащий табак и поглощающее сульфид соединение на основе металла. Количество металлического компонента поглощающего сульфид соединения в образующем аэрозоль субстрате составляет по меньшей мере 0,05 весового процента от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предложен образующий аэрозоль субстрат для генерирующего аэрозоль изделия, содержащий табак и поглощающее сульфид соединение на основе металла. Количество металлического компонента поглощающего сульфид соединения в образующем аэрозоль субстрате составляет по меньшей мере 0,05 весового процента от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, предложено применение поглощающего сульфид соединения на основе переходного металла в образующем аэрозоль субстрате нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия для снижения уровня сероводорода, выделяющегося во время нагрева генерирующего аэрозоль изделия.

Признаки, описанные ниже в отношении одного аспекта или варианта осуществления настоящего изобретения, могут быть применены также и к другим аспектам и вариантам осуществления. Например, признаки, описанные в отношении образующего аэрозоль субстрата генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению, обычно применимы также и образующему аэрозоль субстрату генерирующих аэрозоль изделий генерирующих аэрозоль систем согласно настоящему изобретению и к образующим аэрозоль субстратам согласно настоящему изобретению.

В контексте данного документа термин «нагреваемое генерирующее аэрозоль изделие» относится к нагреваемому без сжигания изделию, содержащему образующий аэрозоль субстрат, который при нагреве выделяет летучие соединения, способные образовывать аэрозоль. Аэрозоли, генерируемые из образующих аэрозоль, субстратов курительных изделий согласно настоящему изобретению, могут быть видимыми или невидимыми, и они могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.

В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль устройство» относится к устройству, которое взаимодействует с образующим аэрозоль субстратом генерирующего аэрозоль изделия для генерирования аэрозоля.

В контексте данного документа термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» используются для описания относительных положений элементов или частей элементов генерирующего аэрозоль изделия относительно направления, в котором пользователь осуществляет затяжку на генерирующем аэрозоль изделии во время его использования.

В контексте данного документа термин «поглощающее сульфид соединение» относится к соединению, которое обладает способностью к химической реакции с сульфидными соединениями, такими как сероводород, для их преобразования в менее летучую форму. Некоторые поглощающие сульфид соединения могут дополнительно действовать таким образом, чтобы снижать уровни других сернистых соединений, включая, например, меркаптаны, такие как метантиол.

Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению содержат включенное в образующий аэрозоль субстрат поглощающее сульфид соединение, которое действует таким образом, чтобы удалять по меньшей мере часть сероводорода, выделяющегося из образующего аэрозоль субстрата во время вышеописанной фазы предварительного нагрева. Таким образом предотвращается поступление сероводорода к потребителю и в результате обеспечивается возможность эффективного уменьшения или исключения неприятного запаха во время предварительного нагрева.

Благодаря включению поглощающего сульфид соединения в образующий аэрозоль субстрат вместе с табачным материалом, обеспечивается преимущество, состоящее в размещении поглощающего сульфид соединения с возможностью вхождения в контакт с сульфидными соединениями, которые выделяются из образующего аэрозоль субстрата во время предварительного нагрева.

Поглощающее сульфид соединение предпочтительно может быть смешано с табачным материалом, из которого образован образующий аэрозоль субстрат, перед сборкой генерирующего аэрозоль изделия с тем, чтобы было по существу исключено влияние на конструкцию и изготовление генерирующего аэрозоль изделия.

Как описано выше, образующий аэрозоль субстрат генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению содержит поглощающее сульфид соединение на основе металла. Это означает, что соединение содержит металл в качестве одной из основных составляющих. Предпочтительно, обертка содержит поглощающее сульфид соединение, выбранное из группы, состоящей из: соли металла, металлического комплекса, оксида металла и их комбинаций.

Предпочтительно, поглощающее сульфид соединение представляет собой соединение на основе переходного металла. Термин «переходный металл» используется в данном документе для обозначения металла из d-блока Периодической таблицы элементов. Предпочтительно, переходный металл выбирают из группы, состоящей из цинка, железа и меди. В особо предпочтительных вариантах осуществления поглощающее сульфид соединение представляет собой соединение на основе цинка.

В тех вариантах осуществления, в которых поглощающее сульфид соединение представляет собой соль металла, может использоваться любая подходящая соль металла, которая может быть выбрана специалистами в зависимости от металла. Например, соль металла может представлять собой карбонат, хлорид, сульфат, гидроксид, нитрат, малат, ацетат, цитрат или бромид.

В тех вариантах осуществления, в которых поглощающее сульфид соединение представляет собой металлический комплекс, может использоваться любой подходящий металлический комплекс, который может быть выбран специалистами в зависимости от металла. Например, металлический комплекс может представлять собой хелатный комплекс, такой как комплекс с этилендиаминтетрауксусной кислотой (EDTA) или ее сопряженными основаниями.

Подходящие поглощающие сульфид соединения на основе цинка включают, но без ограничения: карбонат цинка, основный карбонат цинка, хлорид цинка, сульфат цинка, хелат цинка, такой как комплекс цинка с EDTA, карбоксилат цинка, такой как ацетат цинка и бромид цинка.

Подходящие поглощающие сульфид соединения на основе железа включают, но без ограничения: сульфат железа.

Подходящие поглощающие сульфид соединения на основе меди включают, но без ограничения: карбонат меди, сульфат меди, нитрат меди, хлорид меди и медные комплексы хлорофиллов или хлорофиллинов.

Подходящие поглощающие сульфид соединения на основе олова включают, но без ограничения: фторид олова, хлорид олова и бромид олова.

Согласно настоящему изобретению, образующий аэрозоль субстрат содержит по меньшей мере 0,05 весового процента металлического компонента поглощающего сульфид соединения. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит по меньшей мере приблизительно 0,1 весового процента металлического компонента поглощающего сульфид соединения, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 0,2 весового процента, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 0,25 весового процента, от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата. Это по существу соответствует весовой «концентрации» металлического компонента в образующем аэрозоль субстрате. В качестве альтернативы или дополнительно, образующий аэрозоль субстрат предпочтительно содержит не более чем приблизительно 5 весовых процентов металлического компонента поглощающего сульфид соединения, более предпочтительно не более чем приблизительно 3 весовых процента поглощающего сульфид соединения, наиболее предпочтительно не более чем приблизительно 2,5 весового процента, от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрат. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит от приблизительно 0,05 весового процента до приблизительно 5 весовых процентов металлического компонента поглощающего сульфид соединения, предпочтительно от приблизительно 0,01 весового процента до приблизительно 5 весовых процентов, более предпочтительно от приблизительно 0,2 весового процента до приблизительно 3 весовых процентов, более предпочтительно от приблизительно 0,25 весового процента до приблизительно 2,5 весового процента, от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата.

Образующий аэрозоль субстрат одного генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит общее количество металлического компонента поглощающего сульфид соединения, составляющее от приблизительно 0,1 миллиграмма до приблизительно 15 миллиграмм, более предпочтительно от приблизительно 0,5 миллиграмма до приблизительно 8 миллиграмм. Эти значения указаны для образующего аэрозоль субстрата, имеющего сухой вес приблизительно 275 миллиграмм.

Предпочтительно, поглощающее сульфид соединение включают в количестве, достаточном для снижения по меньшей мере на 30 весовых процентов уровня сероводорода в ходе испытания на предварительный нагрев, по сравнению с эквивалентным генерирующим аэрозоль изделием без поглощающего сульфид соединения в образующем аэрозоль субстрате, более предпочтительно по меньшей мере на 50 процентов, наиболее предпочтительно по меньшей мере на 70 процентов. В целях такого сравнения два генерирующих аэрозоль изделия, с поглощающим сульфид соединением в образующем аэрозоль субстрате и без этого соединения, были подвергнуты предварительному нагреву в ходе испытания на предварительный нагрев, как описано ниже.

При испытании на предварительный нагрев генерирующее аэрозоль изделие вставлялось внутрь генерирующего аэрозоль устройства, содержащего нагревательный элемент для нагрева образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия. Нагревательный элемент был запрограммирован на нагрев до 350 градусов по Цельсию в течение 30 секунд и последующее выключение для имитации фазы предварительного нагрева генерирующего аэрозоль изделия во время нормального использования. На время нагрева генерирующего аэрозоль изделия оно помещалось в герметизированный стеклянный сосуд с целью сбора газофазных составляющих, выделяющихся из генерирующего аэрозоль изделия в ходе нагрева. Затем извлекался образец газофазных составляющих, собранных внутри указанного сосуда, и методом жидкостной хромато-масс-спектрометрии определялась концентрация сероводорода. Подходящим генерирующим аэрозоль устройством для испытания на предварительный нагрев является имеющееся в продаже устройство iQOS® для нагрева без сжигания от компании Philip Morris International.

Предпочтительно, поглощающее сульфид соединение имеет минимальное влияние на доставку никотина из образующего аэрозоль субстрата пользователю.

Поглощающее сульфид соединение может быть включено в образующий аэрозоль субстрат множеством разных способов. Например, поглощающее сульфид соединение может быть нанесено на образующий аэрозоль субстрат, который уже выполнен из табачного материала, путем напыления, разбрызгивания, опудривания или иным способом. В качестве альтернативы, поглощающее сульфид соединение может быть смешано с одним или более компонентами, используемыми для изготовления образующего аэрозоль субстрата или части образующего аэрозоль субстрата, перед изготовлением образующего аэрозоль субстрата. В некоторых вариантах осуществления поглощающее сульфид соединение может быть растворено или диспергировано в жидкой композиции, используемой для изготовления образующего аэрозоль субстрата или части образующего аэрозоль субстрата.

Образующий аэрозоль субстрат генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению содержит табак. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат представляет собой твердый образующий аэрозоль субстрат. Образующий аэрозоль субстрат может содержать как твердые, так и жидкие компоненты.

Образующий аэрозоль субстрат может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примеры подходящих веществ для образования аэрозоля включают, но без ограничения, глицерин и пропиленгликоль. Содержание вещества для образования аэрозоля в образующем аэрозоль субстрате предпочтительно составляет от приблизительно 5 весовых процентов до приблизительно 30 весовых процентов от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата. В одном предпочтительном варианте осуществления содержание вещества для образования аэрозоля в образующем аэрозоль субстрате составляет приблизительно 20 весовых процентов от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата.

В случае, если образующий аэрозоль субстрат представляет собой твердый образующий аэрозоль субстрат, этот твердый субстрат может содержать, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, кусочки, нити, полоски или листы. Твердый субстрат может содержать одно или более из следующего: листья ароматических трав, табачные жилки, расширенный табак и гомогенизированный табак.

Твердый образующий аэрозоль субстрат может иметь форму заглушки, содержащей генерирующий аэрозоль материал, окруженный бумагой или другой оберткой.

При необходимости, твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, которые выделяются при нагреве твердого образующего аэрозоль субстрата. Твердый образующий аэрозоль субстрат может также содержать капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться при нагреве твердого образующего аэрозоль субстрата.

При необходимости, твердый образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен на термостабильном носителе или встроен в него. Носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, кусочков, нитей, полосок или листов. Твердый образующий аэрозоль субстрат, может быть нанесен на поверхность носителя в форме, например, листа, пены, геля или суспензии. Твердый образующий аэрозоль субстрат может быть нанесен на всю поверхность носителя или, в качестве альтернативы, он может быть нанесен в виде рисунка с целью обеспечения неоднородной доставки аромата во время использования.

Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат содержит гомогенизированный табачный материал. В контексте данного документа термин «гомогенизированный табачный материал» обозначает материал, образованный путем агломерации табака в виде частиц.

Образующий аэрозоль субстрат может содержать собранный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте данного документа термин «лист» обозначает плоский элемент, ширина и длина которого значительно превышают его толщину. В контексте данного документа термин «собранный» обозначает лист, который свернут, сложен или иным образом сжат или сужен в направлении, по существу поперечном продольной оси курительного изделия. Лист гомогенизированного табачного материала может быть гофрирован. В контексте данного документа термин «гофрированный» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно, в собранном генерирующем аэрозоль изделии указанные существу параллельные складки или гофры проходят вдоль или параллельно продольной оси генерирующего аэрозоль изделия.

Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению изготавливают путем включения поглощающего сульфид соединения в гомогенизированную табачную суспензию в ходе процесса изготовления, как описано ниже в отношении способов согласно настоящему изобретению.

Образующий аэрозоль субстрат, содержащий поглощающее сульфид соединение согласно настоящему изобретению, может иметь любые подходящие форму и размеры. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат является по существу удлиненным. Например, образующий аэрозоль субстрат может иметь по существу цилиндрическую форму.

Образующий аэрозоль субстрат может иметь длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 15 мм. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат имеет длину приблизительно 10 мм. В качестве альтернативы, образующий аэрозоль субстрат может иметь длину приблизительно 12 мм. В контексте данного документа термин «продольный» относится к размеру в продольном направлении генерирующего аэрозоль изделия.

Образующий аэрозоль субстрат предпочтительно имеет внешний диаметр, который приблизительно равен внешнему диаметру генерирующего аэрозоль изделия, содержащему указанный субстрат. Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат имеет внешний диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Например, образующий аэрозоль субстрат может иметь внешний диаметр приблизительно 7,2 мм.

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения генерирующее аэрозоль изделие выполнено с возможностью использования с генерирующим аэрозоль устройством, содержащим нагревательный элемент. В таких вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат предпочтительно выполнен с возможностью проникновения через него нагревательного элемента генерирующего аэрозоль устройства, внутрь которого генерирующее аэрозоль изделие вставляется во время курения. В случае если раньше по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата предусмотрена передняя заглушка, эта передняя заглушка может быть выполнена с возможностью проникновения через нее нагревательного элемента.

В альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения генерирующее аэрозоль изделие может содержать источник тепла, смежный с образующим аэрозоль субстратом, так что отдельное генерирующее аэрозоль устройство не требуется.

Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению предпочтительно содержат также опорный элемент, расположенный непосредственно после образующего аэрозоль субстрата по ходу потока таким образом, что образующий аэрозоль субстрат и опорный элемент примыкают друг к другу в осевом направлении. Опорный элемент предпочтительно предотвращает перемещение образующего аэрозоль субстрата дальше по ходу потока при вставлении расположенного раньше по ходу потока конца генерирующего аэрозоль изделия внутрь устройства, требующего такого усилия вставления, которое может потребоваться при вставлении генерирующего аэрозоль изделия внутрь устройства, имеющего нагревательный элемент, выполненный с возможностью проникновения через образующий аэрозоль субстрат.

Образующий аэрозоль субстрат предпочтительно находится на расположенном раньше по ходу потока конце генерирующего аэрозоль изделия. В качестве альтернативы, раньше по ходу потока относительно образующего аэрозоль субстрата может быть включена передняя заглушка.

Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут также содержать элемент для охлаждения аэрозоля, расположенный дальше по ходу потока относительно опорного элемента. В контексте данного документа термин «элемент для охлаждения аэрозоля» описывает элемент, имеющий большую площадь поверхности и низкое сопротивление затяжке. При использовании аэрозоль, образуемый летучими соединениями, выделяющимися из образующего аэрозоль субстрата, перед его вдыханием пользователем проходит по элементу для охлаждения аэрозоля и охлаждается им. В отличие от фильтров и других мундштучных элементов с высоким сопротивлением затяжке, элементы для охлаждения аэрозоля имеют низкое сопротивление затяжке. Камеры и полости внутри генерирующего аэрозоль изделия также не рассматриваются в качестве элементов для охлаждения аэрозоля.

В качестве альтернативы или дополнительно, генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут также содержать мундштук, находящийся на расположенном дальше по ходу потока конце генерирующего аэрозоль изделия. Мундштук может содержать фильтр. Фильтр может быть выполнен из одного или более подходящих фильтрующих материалов. Многие такие фильтрующие материалы известны из уровня техники. В одном варианте осуществления мундштук может содержать фильтр, выполненный из ацетилцеллюлозного жгута.

Образующий аэрозоль субстрат и любые другие элементы генерирующего аэрозоль изделия, при их наличии, могут быть окружены внешней оберткой. Внешняя обертка может быть выполнена из любого подходящего материала или комбинации материалов. В одном варианте осуществления внешняя обертка представляет собой сигаретную бумагу.

Подходящие образующие аэрозоль субстраты, опорные элементы, элементы для охлаждения аэрозоля и мундштуки описаны в WO-A-2013/098405.

Генерирующие аэрозоль системы согласно настоящему изобретению содержат генерирующее аэрозоль изделие, подробно описанное выше, в сочетании с генерирующим аэрозоль устройством, которое выполнено с возможностью размещения в нем расположенного раньше по ходу потока конца генерирующего аэрозоль изделия во время курения. Генерирующее аэрозоль устройство содержит нагревательный элемент, который выполнен с возможностью нагрева образующего аэрозоль субстрата с целью генерирования аэрозоля во время использования. Предпочтительно, нагревательный элемент выполнен с возможностью проникновения через образующий аэрозоль субстрат при вставлении генерирующего аэрозоль изделия внутрь генерирующего аэрозоль устройства.

Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство содержит также: корпус; электрический источник питания, соединенный с нагревательным элементом; и управляющий элемент, выполненный с возможностью управления подачей мощности от источника питания на нагревательный элемент. Указанный управляющий элемент управляет нагревом для создания вышеописанного профиля нагрева, содержащего фазу предварительного нагрева.

Подходящие генерирующие аэрозоль устройства для использования в генерирующей аэрозоль системе согласно настоящему изобретению описаны в WO-A-2013/098405.

Настоящее изобретение относится также к способу изготовления вышеописанного генерирующего аэрозоль изделия. Способ включает в себя этапы, на которых: обеспечивают табачный материал в виде частиц; образуют суспензию, содержащую указанный табачный материал в виде частиц; включают поглощающее сульфид соединение на основе металла в указанную суспензию табачного материала в виде частиц; образуют табачный лист из суспензии, содержащей табачный материал в виде частиц и поглощающее сульфид соединение на основе металла; придают табачному листу форму заглушки для получения образующего аэрозоль субстрата; и объединяют образующий аэрозоль субстрат с одним или более компонентами для образования генерирующего аэрозоль изделия.

Предпочтительно, в способах согласно настоящему изобретению образующий аэрозоль субстрат изготавливают из гомогенизированного табачного материала, который образован из табачного материала в виде частиц, как описано выше.

Предпочтительно, табачный лист собирают в заглушку, как описано выше. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления табачный лист гофрируют.

Обычно суспензию образуют путем смешения табачного материала в виде частиц, поглощающего сульфид соединения и любых других добавок с водой. Поглощающее сульфид соединение может быть смешано с табачным материалом в виде частиц перед добавлением указанных материалов в суспензию. В качестве альтернативы, поглощающее сульфид соединение моет быть добавлено в воду отдельно от табачного материала в виде частиц.

Предпочтительно, суспензия содержит от приблизительно 15 весовых процентов до приблизительно 25 весовых процентов табачного материала в виде частиц, более предпочтительно приблизительно 20 процентов. Предпочтительно, табачный материал в виде частиц содержит смесь табачных порошков, образованных из одного или более типов табака. Табачный порошок может иметь любой подходящий средний размер частиц. Например, табачный порошок может иметь средний размер частиц в диапазоне от приблизительно 0,03 мм до приблизительно 0,12 мм.

Суспензия предпочтительно содержит также целлюлозные волокна. Целлюлозные волокна могут присутствовать в любом подходящем количестве. Например, целлюлозные волокна могут присутствовать в диапазоне от приблизительно 1 процента до приблизительно 3 процента по сухому весу. Целлюлозные волокна могут иметь любой подходящий размер. Например, целлюлозные волокна могут иметь средний размер в диапазоне от приблизительно 0,2 мм до приблизительно 4 мм.

В качестве альтернативы или дополнительно, суспензия предпочтительно содержит также связующее. Связующее может присутствовать в любом подходящем количестве. Например, связующее может присутствовать в диапазоне от приблизительно 1 процента до приблизительно 5 процентов по сухому весу. Может использоваться любое подходящее связующее. Примеры подходящих связующих включают в себя, но без ограничения, этилцеллюлозу, ацетилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу или другие подходящие производные целлюлозы, пектины, гуаровую камедь, муку из зерен плодов рожкового дерева, агар, альгинат натрия и другие подходящие альгинаты, и комбинации вышеперечисленного.

После того, как в суспензию включены табачный материал в виде частиц, поглощающее сульфид соединение и необязательные другие компоненты, эта суспензия может использоваться для образования табачного листа с помощью обычных способов и оборудования.

Настоящее изобретение будет дополнительно описано исключительно на примерах, со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:

на фиг. 1 показан схематичный вид в сечении генерирующего аэрозоль изделия согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2 показан схематичный вид в сечении генерирующей аэрозоль системы, содержащей генерирующее аэрозоль устройство и генерирующее аэрозоль изделие согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1; и

на фиг. 3 показан схематичный вид в сечении генерирующего аэрозоль устройства с электрическим нагревом по фиг. 2.

Генерирующее аэрозоль изделие 10, показанное на фиг. 1, содержит четыре коаксиально выровненных элемента: образующий аэрозоль субстрат 20, опорный элемент 30, элемент 40 для охлаждения аэрозоля и мундштук 50. Каждый из четырех указанных элементов окружен соответствующей фицеллой (не показана). Четыре указанных элемента расположены последовательно и окружены внешней оберткой 60 для образования генерирующего аэрозоль изделия 10. Генерирующее аэрозоль изделие 10 имеет ближний или мундштучный конец 70, который пользователь вводит в свой рот во время использования, и дальний конец 80, расположенный на противоположном мундштучному концу 70 конце генерирующего аэрозоль изделия 10.

При использовании воздух втягивается пользователем через генерирующее аэрозоль изделие от дальнего конца 80 к мундштучному концу 70. Дальний конец 80 генерирующего аэрозоль изделия может быть также описан как расположенный раньше по ходу потока конец генерирующего аэрозоль изделия 10, а мундштучный конец 70 генерирующего аэрозоль изделия 10 может быть также описан как расположенный дальше по ходу потока конец генерирующего аэрозоль изделия 10. Элементы генерирующего аэрозоль изделия 10, расположенные между мундштучным концом 70 и дальним концом 80, могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока относительно мундштучного конца 70 или, в качестве альтернативы, как расположенные дальше по ходу потока относительно дальнего конца 80.

Образующий аэрозоль субстрат 20 находится на самом дальнем или расположенном раньше по потоку конце генерирующего аэрозоль изделия 10. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, образующий аэрозоль субстрат 20 содержит собранный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой. Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля. Образующий аэрозоль субстрат 20 содержит также по меньшей мере 0,05 весового процента поглощающего сульфид соединения от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата 20. Поглощающие сульфид соединения приведены ниже в таблице 2.

Опорный элемент 30 расположен непосредственно после образующего аэрозоль субстрата 20 по ходу потока и примыкает к этому образующему аэрозоль субстрату 20. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, опорный элемент представляет собой полую ацетилцеллюлозную трубку. Посредством опорного элемента 30 образующий аэрозоль субстрат 20 размещен на самом дальнем конце 80 генерирующего аэрозоль изделия 10 таким образом, что обеспечивается возможность проникновения нагревательного элемента генерирующего аэрозоль изделия через этот образующий аэрозоль субстрат. Как дополнительно описано ниже, опорный элемент 30 действует таким образом, чтобы предотвратить смещение образующего аэрозоль субстрата 20 дальше по ходу потока внутри генерирующего аэрозоль изделия 10 в направлении элемента 40 для охлаждения аэрозоля при вставлении нагревательного элемента генерирующего аэрозоль устройства внутрь образующего аэрозоль субстрата 20. Опорный элемент 30 действует также в качестве разделителя для отделения элемента 40 для охлаждения аэрозоля в образующем аэрозоль изделии 10 от образующего аэрозоль субстрата 20.

Элемент 40 для охлаждения аэрозоля расположен непосредственно после опорного элемента 30 по ходу потока и примыкает к этому опорному элементу 30. При использовании летучие вещества, выделяющиеся из образующего аэрозоль субстрата 20, проходят вдоль элемента 40 для охлаждения аэрозоля в направлении мундштучного конца 70 генерирующего аэрозоль изделия 10. Летучие вещества могут охлаждаться внутри элемента 40 для охлаждения аэрозоля, образуя аэрозоль, который вдыхается пользователем. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, элемент для охлаждения аэрозоля содержит гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты, окруженный оберткой 90. Гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты образует множество продольных каналов, которые проходят вдоль длины элемента 40 для охлаждения аэрозоля.

Мундштук 50 расположен непосредственно после элемента 40 для охлаждения аэрозоля по ходу потока и примыкает к этому элементу 40 для охлаждения аэрозоля. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, мундштук 50 содержит обычный фильтр из ацетилцеллюлозного жгута с низкой эффективностью фильтрации.

Для сборки генерирующего аэрозоль изделия 10 четыре вышеописанных элемента выравнивают и плотно обертывают во внешнюю обертку 60. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, внешняя обертка 60 представляет собой обычную сигаретную бумагу. Как показано на фиг. 1, в той области внешней обертки 60, которая окружает опорный элемент 30 генерирующего аэрозоль изделия 10, выполнен необязательный ряд перфорационных отверстий. Дальний концевой участок внешней обертки 60 генерирующего аэрозоль изделия 10 окружен полосой ободковой бумаги (не показана).

Генерирующее аэрозоль изделие 10, показанное на фиг. 1, выполнено с возможностью соединения с генерирующим аэрозоль устройством, содержащим нагревательный элемент, с целью курения или потребления пользователем. При использовании нагревательный элемент генерирующего аэрозоль устройства нагревает образующий аэрозоль субстрат 20 генерирующего аэрозоль изделия 10 до температуры, достаточной для образования аэрозоля, который втягивается дальше по ходу потока через генерирующее аэрозоль изделие 10 и вдыхается пользователем.

Во время фазы предварительного нагрева поглощающее сульфид соединение в образующем аэрозоль субстрате действует таким образом, чтобы снизить уровень эмиссии сероводорода из табака в образующем аэрозоль субстрате. При вышеописанном испытании на предварительный нагрев, достигнутое снижение составило по меньшей мере 30 процентов про сравнению с генерирующим аэрозоль изделием, имеющим аналогичную конструкцию, но с обычным образующим аэрозоль субстратом, не содержащим поглощающего сульфид соединения. Многие поглощающие сульфид соединения обеспечивают возможность снижения уровня сероводорода на величину до 70 процентов. Такое снижение уровня сероводорода означает, что неприятный запах из-за сероводорода сводится к минимуму и может вообще не ощущаться потребителем.

На фиг. 2 показана часть генерирующей аэрозоль системы 100, содержащей генерирующее аэрозоль устройство 110 и генерирующее аэрозоль изделие 10 согласно вышеописанному варианту осуществления, показанному на фиг. 1.

Генерирующее аэрозоль устройство 110 содержит нагревательный элемент 120. Как показано на фиг. 2, нагревательный элемент 120 установлен внутри камеры генерирующего аэрозоль устройства 110, предназначенной для размещения генерирующего аэрозоль изделия. При использовании пользователь вставляет генерирующее аэрозоль изделие 10 в указанную камеру генерирующего аэрозоль устройства 110, предназначенную для размещения генерирующего аэрозоль изделия, таким образом, чтобы нагревательный элемент 120 был непосредственно вставлен в образующий аэрозоль субстрат 20 генерирующего аэрозоль изделия 10, как показано на фиг. 2. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, нагревательный элемент 120 генерирующего аэрозоль устройства 110 представляет собой нагревательное лезвие.

Генерирующее аэрозоль устройство 110 содержит источник питания и электронную схему (показаны на Фигуре 3), которые обеспечивают возможность активации нагревательного элемента 120. Такая активация может осуществляться вручную или она может происходить автоматически в ответ на затяжку, осуществляемую пользователем на генерирующем аэрозоль изделии 10, вставленном внутрь указанной камеры генерирующего аэрозоль устройства 110, предназначенной для размещения генерирующего аэрозоль изделия. В генерирующем аэрозоль устройстве выполнено множество отверстий для того, чтобы была обеспечена возможность протекания воздуха к генерирующему аэрозоль изделию 10; направление воздушного потока показано стрелками на фиг. 2.

Опорный элемент 40 генерирующего аэрозоль изделия 10 противодействует усилию проникновения, воздействующему на генерирующее аэрозоль изделие 10 во время вставления нагревательного элемента 120 генерирующего аэрозоль устройства 110 в образующий аэрозоль субстрат 20. Таким образом опорный элемент 40 генерирующего аэрозоль изделия 10 препятствует перемещению образующего аэрозоль субстрата 20 дальше по ходу потока внутри генерирующего аэрозоль изделия 10 во время вставления нагревательного элемента 120 генерирующего аэрозоль устройства 110 в образующий аэрозоль субстрат 20.

После того, как внутренний нагревательный элемент 120 вставлен в образующий аэрозоль субстрат 20 генерирующего аэрозоль изделия 10, и нагревательный элемент 120 активирован, образующий аэрозоль субстрат 20 генерирующего аэрозоль изделия 10 нагревается до температуры приблизительно 375 градусов по Цельсию с помощью нагревательного элемента 120 генерирующего аэрозоль устройства 110. При этой температуре происходит выделение летучих соединений из образующего аэрозоль субстрата 20 генерирующего аэрозоль изделия 10. При осуществлении пользователем затяжки на мундштучном конце 70 генерирующего аэрозоль изделия 10, летучие соединения, выделяющиеся из образующего аэрозоль субстрата 20, втягиваются дальше по ходу потока через генерирующее аэрозоль изделие 10 и конденсируются с образованием аэрозоля, который втягивается через мундштук 50 генерирующего аэрозоль изделия 10 в рот пользователя.

При прохождении аэрозоля дальше по ходу потока через элемент 40 для охлаждения аэрозоля, температура аэрозоля снижается вследствие передачи тепловой энергии от аэрозоля на элемент 40 для охлаждения аэрозоля. При поступлении аэрозоля в элемент 40 для охлаждения аэрозоля, температура аэрозоля составляет приблизительно 60 градусов по Цельсию. Вследствие охлаждения внутри элемента 40 для охлаждения аэрозоля, температура аэрозоля на выходе из элемента для охлаждения аэрозоля составляет приблизительно 40 градусов по Цельсию.

На фиг. 3 в упрощенном виде показаны компоненты генерирующего аэрозоль устройства 110. В частности, компоненты генерирующего аэрозоль устройства 110 на фиг. 3 показаны не в масштабе. Компоненты, которые несущественны для понимания данного варианта осуществления, были опущены для упрощения фиг. 3.

Как показано на фиг. 3, генерирующее аэрозоль устройство 110 содержит корпус 130. Внутри распложенной в корпусе 130 камеры, предназначенной для размещения генерирующего аэрозоль изделия, установлен нагревательный элемент 120. Генерирующее аэрозоль изделие 10 (показано пунктирными линиями на фиг. 3) вставляется в расположенную внутри корпуса 130 генерирующего аэрозоль устройства 110 камеру, предназначенную для размещения генерирующего аэрозоль изделия, таким образом, чтобы нагревательный элемент 120 был непосредственно вставлен в образующий аэрозоль субстрат 20 генерирующего аэрозоль изделия 10.

Внутри корпуса 130 расположен источник 140 электроэнергии, например перезаряжаемая литий-ионная батарея. С нагревательным элементом 120, источником 140 электроэнергии и интерфейсом 160 пользователя, например кнопкой или дисплеем, соединен контроллер 150. Контроллер 150 регулирует мощность, подаваемую на нагревательный элемент 120, с целью регулирования его температуры.

Примеры

Поглощающие сульфид соединения, указанные в приведенной ниже таблице 2, были включены в табачные суспензии, имеющие состав, показанный на фиг. 1, в указанных концентрациях. Из указанных табачных суспензий были образованы табачные листы, и этим табачным листам была придана форма образующих аэрозоль субстратов с использованием обычных технологий. Затем были собраны генерирующие аэрозоль изделия, описанные выше применительно к фиг. 1. Каждое генерирующее аэрозоль изделие было подвергнуто вышеописанному испытанию на предварительный нагрев.

Была измерена процентная величина снижения уровней сероводорода и метантиола относительно контрольного образца, в котором поглощающее сульфид соединение не было добавлено к образующему аэрозоль субстрату.

Из приведенных ниже результатов можно видеть, что для каждого соединения наблюдалось снижение уровня сероводорода приблизительно на 50 процентов относительно контрольного образца. Во многих случаях наблюдалась величина снижения свыше 70 процентов. Наблюдалась также значительная величина снижения уровня метантиола.

Таблица 1

Компонент суспензии	Весовой % в суспензии
Табачный порошок	21
Гуаровая камедь	0,75
Целлюлозные волокна	0,5
Глицерин	5
Вода	72,75

Таблица 2

Поглощающее сульфид соединение	Количество металлического компонента (в % от сухого веса субстрата)	% снижения сероводорода	% снижения метантиола
Сульфат цинка	1,3	79	38
Основный карбонат цинка	2,3	86	45
Сульфат железа (II)	2,0	63	48
Сульфат железа (III)	2,0	58	50
Сульфат меди (II)	0,81	100	96
Сульфат меди (II)	0,202	100	52
Сульфат меди (II)	0,051	89	40

1. Нагреваемое без сжигания изделие, содержащее: образующий аэрозоль субстрат, содержащий табак и поглощающее сульфид соединение на основе переходного металла, причем количество переходного металлического компонента поглощающего сульфид соединения в образующем аэрозоль субстрате составляет по меньшей мере 0,05 весового процента от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата.

2. Нагреваемое без сжигания изделие по п. 1, в котором образующий аэрозоль субстрат содержит поглощающее сульфид соединение, выбранное из группы, состоящей из: соли переходного металла, комплекса переходного металла, оксида переходного металла и их комбинаций.

3. Нагреваемое без сжигания изделие по п. 1 или 2, в котором поглощающее сульфид соединение представляет собой соединение на основе цинка или меди.

4. Нагреваемое без сжигания изделие по любому предыдущему пункту, в котором количество переходного металлического компонента поглощающего сульфид соединения составляет от 0,05 весового процента до 5 весовых процентов от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата.

5. Нагреваемое без сжигания изделие по любому предшествующему пункту, в котором количество переходного металлического компонента поглощающего сульфид соединения составляет от 0,25 весового процента до 2,5 весового процента от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата.

6. Нагреваемое без сжигания изделие по любому предыдущему пункту, в котором количество переходного металлического компонента поглощающего сульфид соединения составляет по меньшей мере 0,1 весового процента от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата.

7. Нагреваемое без сжигания изделие по любому предыдущему пункту, в котором поглощающее сульфид соединение в образующем аэрозоль субстрате обеспечивает снижение по меньшей мере на 50 весовых процентов уровня сероводорода в ходе испытания на предварительный нагрев по сравнению с эквивалентным генерирующим аэрозоль изделием без поглощающего сульфид соединения в образующем аэрозоль субстрате, причем при испытании на предварительный нагрев нагревательный элемент для нагрева образующего аэрозоль субстрата в нагреваемом без сжигания изделии запрограммирован на нагрев до 350 градусов по Цельсию в течение 30 секунд с последующим выключением.

8. Генерирующая аэрозоль система, содержащая:

генерирующее аэрозоль устройство, содержащее нагревательный элемент; и

нагреваемое без сжигания изделие для использования с генерирующим аэрозоль устройством, содержащее: образующий аэрозоль табачный субстрат, содержащий табак и поглощающее сульфид соединение на основе переходного металла, причем количество металлического компонента поглощающего сульфид соединения в образующем аэрозоль субстрате составляет по меньшей мере 0,05 весового процента от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата.

9. Образующий аэрозоль субстрат для нагреваемого без сжигания изделия, содержащий табак и поглощающее сульфид соединение на основе переходного металла, причем количество переходного металлического компонента поглощающего сульфид соединения в образующем аэрозоль субстрате составляет по меньшей мере 0,05 весового процента от общего сухого веса образующего аэрозоль субстрата в нагреваемом без сжигания изделии, содержащем указанный образующий аэрозоль субстрат, и поглощающее сульфид соединение в образующем аэрозоль субстрате обеспечивает снижение по меньшей мере на 50 весовых процентов уровня сероводорода в ходе испытания на предварительный нагрев по сравнению с эквивалентным нагреваемым без сжигания изделием без поглощающего сульфид соединения в образующем аэрозоль субстрате, причем при испытании на предварительный нагрев, элемент для нагрева образующего аэрозоль субстрата в нагреваемом без сжигания изделии запрограммирован на нагрев до 350 градусов по Цельсию в течение 30 секунд с последующим выключением.

10. Способ изготовления нагреваемого без сжигания изделия, включающий в себя этапы, на которых:

обеспечивают табачный материал в виде частиц;

образуют суспензию из указанного табачного материала в виде частиц;

включают поглощающее сульфид соединение на основе переходного металла в суспензию табачного материала в виде частиц;

образуют табачный лист из суспензии, содержащей табачный материал в виде частиц и поглощающее сульфид соединение;

придают табачному листу форму заглушки для получения образующего аэрозоль субстрата; и

объединяют образующий аэрозоль субстрат с одним или более компонентами для образования нагреваемого без сжигания изделия.

11. Способ по п. 10, согласно которому в суспензию дополнительно включают целлюлозные волокна.

12. Применение поглощающего сульфид соединения на основе переходного металла в образующем аэрозоль субстрате нагреваемого без сжигания изделия для снижения уровня сероводорода, выделяющегося во время нагрева нагреваемого без сжигания изделия.